CN101925657B - 热容量控制材料和部件安装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种为了防止热容量小的小型的耐热温度低的部件在焊锡附着时因过度升温而引起的热劣化,而能够使小型部件热容量暂时性增加的热容量控制材料,以及采用该热容量控制材料的部件安装方法。本发明的技术方案,包括:通过焊锡将具有电极的部件装载于基板上的工序;将热容量控制材料涂敷于部件上的工序,其中所述热容量控制材料是由相对于部件具有粘着性的第一树脂、通过加热使第一树脂固化的固化剂以及具有脱模性的第二树脂的混合物所构成;对基板进行热处理的热处理工序;以及在热处理工序后对部件上固化的所述热容量控制材料进行去除的去除工序。所述热容量控制材料还包括以比第一树脂的比热更高的无机材料作为主要成分的无机填充剂。
Description
技术领域
本发明涉及用于控制电子部件热容量的热容量控制材料和使用了该材料的部件安装方法。
背景技术
作为将电子部件装载于印刷电路布线板的技术,回流(reflow)加工法得到广泛应用。回流加工法是指如下所述的方法:通过采用金属掩模的印刷法向印刷电路布线基板的电极部提供焊膏,然后,将电子部件装载于该印刷电路布线板的规定位置,将所装载的全部电子部件汇总进行焊锡附着。在通过焊锡附着的工序中,采用加热炉对装载了电子部件的印刷电路布线基板进行加热。
所述回流加工法,因为可以对各种大小的部件一起进行封装,所以生产效率优良,在成本层面上也有很大优势。然而,因各电子部件的热容量不同,有时会发生下述问题。
此处,作为小部件例如除芯片部件之外可以列举IC、电场电容器等。另一方面,作为大部件例如可以列举QFP(方型扁平式封装:Quad Flat Package)和BGA(球状矩阵排列:Ball Glid Array)等。一般而言,小部件因为热容量小所以温度易于升高,大部件因为热容量大所以温度难以上升。
另一方面,对于回流加工法所使用的焊锡而言,伴随着无铅化的发展,无铅焊锡已经得到广泛应用。该无铅焊锡和共晶焊锡相比,一般而言熔点较高,因此回流温度也存在高温化的倾向。通常,为了使焊锡短时间熔融而完成接合,将回流温度设定为高于焊锡熔点10~30℃的温度。
像这样使用无铅焊锡的情况下,对热容量大的部件加热至可进行安装的温度时,热容量小的电子部件,会受到温度过度升高引起的热性损伤。另一方面,为了避免这种现象而降低加热温度的情况下,因上述接合部的加热不充足引起无铅焊锡的润湿性不充足、熔融不充足和扩展不充足的现象发生。
作为解决上述小型部件热损伤问题的方法,有提议采用在环氧树脂中包含无机填充剂的热传导性树脂组合物的成型体对部件进行保护的技术。像这样的热传导性树脂组合物,以与电子部件一起成型为一体的状态使用,因此,存在电子部件的安装体积增加的问题。
专利文献1:日本特开2001-348488号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明的目的在于,当在基板上安装热容量不同的多个电子部件时,抑制由于加热而导致在热容量小的一部分电子部件上发生的特性劣化。
解决课题的方法
为了解决本发明的课题,本发明的第一实施方式,是提供了一种热容量控制材料,所述热容量控制材料涂敷于部件上并对该部件的热容量进行调节,其特征在于,混合了以下成分:具有粘着性的第一树脂,通过加热使所述第一树脂固化的固化剂,以及具有脱模性的第二树脂。
本发明的第二实施方式,是提供了一种部件安装方法,其特征在于,包括如下工序:通过焊锡将具有电极的部件装载于基板上的工序;将热容量控制材料涂敷于所述部件的工序,其中,所述热容量控制材料,由相对于所述部件具有粘着性的第一树脂、通过加热使所述第一树脂固化的固化剂以及具有脱模性的第二树脂的混合物构成;对所述基板进行热处理的热处理工序;以及,所述热处理工序后对所述部件上固化的所述热容量控制材料进行去除的去除工序。
发明效果
根据本发明,通过将可附着和可去除的热容量控制材料装备于电子部件上,容易使热容量小的电子部件的热容量暂时性增加。因此,在回流工序时,可以可靠地抑制由加热导致发生的电子部件的特性劣化。
附图说明
图1A~图1D是表示采用本发明的实施例的热容量控制材料的部件安装方法的工序的图。
图2是表示采用本发明的实施例的热容量控制材料的部件安装方法的评价结果的表。
图3是表示本发明的实施例的部件安装方法的检测温度历程的图。
附图标记的说明
10基板
20布线
30焊膏
40电子部件
41引线
50电子部件
51引线
60电子部件
70热容量控制材料
80分配器
具体实施方式
下面,使用图1~图3对本发明实施例进行说明。但是,本发明并不受各实施例的限定。
首先,通过图1按工序的顺序来说明采用了本发明的实施例的热容量控制材料的部件安装方法。
图1A表示在基板10的一个方向的面上装载有电子部件40、电子部件50和电子部件60的状态。这些电子部件(电子部件40、电子部件50和电子部件60),如图1A所示,通过焊膏30装载于基板10上。
作为构成基板10的材料,例如,可列举玻璃基材环氧树脂叠层板、玻璃-环氧、玻璃-BT(双马来酰亚胺三嗪)、聚酰亚胺等的有机类绝缘性树脂。另外,作为基板10的材料,除了这些有机类绝缘性树脂以外,还可使用陶瓷、玻璃、硅等无机材料。这些构成基板10的材料是具有耐热性的材料。此外,在基板10的一个方向的面上,形成有例如由铜构成的布线20。基板10的尺寸,例如是A4尺寸。基板10的厚度,例如是0.5~5mm。
焊膏30形成于布线20与后述的电子部件40的引线41之间、布线20与后述的电子部件50的引线51之间、以及布线20与后述的电子部件60中的电极61之间。焊膏30,是通过将含有Sn-3.0Ag-0.5Cu作为主要材料的无铅焊锡粉末加上含有松脂、活性剂和溶剂的树脂材料构成。使用了这种焊膏30的情况下,所需回流温度为240℃左右,与使用以往的共晶焊锡的情况相比,提高了35℃左右。
电子部件40,例如是具有3mm×3mm~10mm×10mm尺寸的小部件。作为电子部件40的例子,例如是形成集成电路(Integrated Circuit:IC)的芯片部件、电场电容器等。电子部件40具有作为电极的引线41。电子部件40,通过引线41装载于基板10的表面所设置的布线20上。
电子部件40的包装,例如通过环氧树脂等构成的安装密封材料来形成。电场电容器的包装材料,例如通过金属材料来形成。电子部件40的包装,优选由玻璃、铝、铜或铁来形成。
电子部件50是比电子部件40稍大些的部件,例如是CSP(芯片级封装:Chip Small Package)等半导体部件。电子部件50具有作为电极的引线51。电子部件50通过引线51装载于基板10的布线20上。
电子部件60是比电子部件50稍大些的部件,例如是QFP(方型扁平式封装:Quad Flat Package)、PBGA(销球状矩阵排列:Pin Ball Grid Array)或FC-BGA(倒装芯片球状矩阵排列:Flip Chip-Ball Grid Array)等半导体部件。电子部件60在封装的底面具有销或焊锡球所构成的电极(未图示)。电子部件60通过该电极装载于基板10的布线20上。
与电子部件50或者电子部件60的热容量相比,电子部件40的热容量较小。对基板10进行整体回流安装时,与电子部件50、电子部件60相比,电子部件40的温度上升较快,因此较快地达到耐热温度。
图1B是表示将热容量控制材料70装备于电子部件40的一个方向的面上的工序的图。在本工序中,通过分配器80使热容量控制材料70粘着于电子部件40上。
本实施例中,热容量控制材料70是由如下材料进行混合而成的材料:(1)相对于电子部件的包装具有粘着性的粘着性树脂,(2)通过加热使粘着性树脂固化的固化剂,(3)用于增加电子部件的热容量的采用比粘着性树脂的比热更高的无机材料作为主要成分的无机填充剂,以及(4)用于赋予脱模性以易于将粘着性树脂从电子部件的包装上剥离的脱模性树脂。作为粘着性树脂,例如,是含有双酚F型环氧树脂和萘型环氧树脂等作为主要材料的树脂。作为固化剂,例如,含有2,4-二氨基-6-[2′-甲基咪唑-(1′)]-乙基-s-三嗪作为主要材料。无机填充剂例如是将二氧化硅(粒径平均粒径为5μm)成型为针状的填充剂。此外,脱模性树脂,例如,是含有硅酮树脂作为主要材料的树脂。在分配器80的内部装有热容量控制材料70。热容量控制材料70从分配器80的内部挤出装备于电子部件40上。
如图1B所示,热容量控制材料70对电子部件40的包装按照涂敷压为3kgf和涂敷量为50g的条件进行装备。
图1C是表示将热容量控制材料70装备于电子部件40的一个方向的面上的基板10进行整体回流的工序的状态。如图1C所示,将基板1导入未图示的回流炉,实施电子部件40、电子部件50和电子部件60的整体回流。在该工序中,形成于布线20与电子部件40的引线41之间、布线20与电子部件50的引线51之间以及布线20与电子部件60的电极之间的焊膏30,发生固化。因此,布线20与电子部件40的引线41、布线20与电子部件50的引线51以及布线20与电子部件60和电极之间进行电连接。
电子部件40的耐热温度与电子部件50、电子部件60的耐热温度相比,有较低的情况也有较高的情况。姑且推定为电子部件40的耐热温度与电子部件50、电子部件60的耐热温度大致相同的情况。当推定为这种情况时,在进行回流安装时,将电子部件50和电子部件60加热至焊锡可附着的温度时,热容量小的电子部件40因温度过度上升而受到热性损伤的可能性变大。电子部件40的热损伤会使电子部件40原本作为电子部件的功能降低。另一方面,为了对热容量小的电子部件40的热损伤进行抑制而降低加热温度时,热容量大的电子部件50和电子部件60之间接合部的温度不会上升至焊膏30的熔点温度。因此会发生焊锡不粘着于电子部件50和电子部件60上的现象。因此,当整体回流时,必须结合热容量大的电子部件50和电子部件60的焊锡附着条件对电子部件40进行加热。
当进行该整体回流工序时,装备于电子部件40的一个方向的面上的热容量控制材料70发生固化。通过加热使基板10周围的温度上升,热容量控制材料70的温度、例如变为200℃以上时,热容量控制材料70发生固化。该200℃是比焊锡附着温度还低的温度。如此,在使热容量控制材料70变为200℃以上的时候,热容量控制材料70发生固化,其原因是微囊型的固化剂在200℃时扩散于热容量控制材料70内,从而使得热容量控制材料70发生固化。如上所述,通过热容量控制材料70使电子部件40的热容量暂时性增加,由此,可抑制电子部件40的温度上升。
图1D表示在热处理工序后对装备于电子部件40上的热容量控制材料70进行去除的工序的状态。热容量控制材料70,通过未图示的夹具、例如将100gf~1.0kgf的载重施加于与基板10大致水平的方向上。基于热容量控制材料70所含有的脱模性树脂的成分,可使回流后的简易去除成为可能。为了发挥这种功能,在热容量控制材料70内,优选以65~90重量%的比例配制粘着性树脂、固化剂和无机填充剂。另外,对于热容量控制材料70,优选以35~10重量%范围内的比例配制脱模性树脂。因此,通过按该比例在热容量控制材料70内含有脱模性树脂,对于热容量控制材料70而言,不发生热容量控制材料70的残渣,易于从电子部件40上进行去除。
图2是表示在进行整体回流时的试样(热容量控制材料70)1~17的涂敷性能和去除性能的评价结果的表。该表中显示了热容量控制材料70所含各成分(粘着性树脂、固化剂、无机填充剂和脱模性树脂)的各重量%所对应的评价结果,同时,还一并显示出了电子部件40的最高到达温度。此外,各试样中的粘着性树脂、固化剂、无机填充剂和脱模性树脂的合计重量%设定为100重量%。
试样1的热容量控制材料70是按下述配制比来构成:粘着性树脂和固化剂为33重量%,无机填充剂为60重量%,以及脱模性树脂为7重量%。试样2的热容量控制材料70是按下述配制比来构成:粘着性树脂和固化剂为30重量%,无机填充剂为60重量%,以及脱模性树脂为10重量%。试样3的热容量控制材料70是按下述配制比来构成:粘着性树脂和固化剂为25重量%,无机填充剂为60重量%,以及脱模性树脂为15重量%。试样4的热容量控制材料70是按下述配制比来构成:粘着性树脂和固化剂为17重量%,无机填充剂为60重量%,以及脱模性树脂为23重量%。试样5的热容量控制材料70是按下述配制比来构成:粘着性树脂和固化剂为8重量%,无机填充剂为60重量%,以及脱模性树脂为32重量%。试样6的热容量控制材料70是按下述配制比来构成:粘着性树脂和固化剂为5重量%,无机填充剂为60重量%,以及脱模性树脂为35重量%。试样7的热容量控制材料70是按下述配制比来构成:粘着性树脂和固化剂为4重量%,无机填充剂为60重量%,以及脱模性树脂为36重量%。
最高到达温度,是将未图示的热电偶设置于热容量控制材料70与电子部件40之间,对热处理工序中的温度变化进行检测的。比较例中,是在没有将热容量控制材料70装备于电子部件40上的状态下对温度变化进行检测时的评价结果。
图2中的表是针对将热容量树脂材料70装备于3mm×3mm尺寸的电子部件40上后进行回流加热时的评价结果。
涂敷性能,是将热容量控制材料70涂敷于4mm×4mm的电子部件40上后根据该热容量控制材料70在电子部件40上的扩展量进行评价。涂敷性能评价,是使用开口直径为2mmφ的分配器80、以涂敷压为3kgf将热容量控制材料70涂敷于4mm×4mm的电子部件40上进行评价。作为判断基准,在电子部件40表面上的3mm×3mm的矩形区域整个面内,对于树脂不流动而得以形成的情况,判断为○。此外,在电子部件40表面上的3mm×3mm的矩形区域整个面内,对于树脂流动扩展的情况,判断为×。
去除性能,是通过未图示的夹具、对已固化的热容量控制材料70的侧面、从与基板10大致水平的方向上施加例如100gf~1.0kgf的载重进行确认。对于热容量控制材料70的确认为:热容量控制材料70的残渣没有产生,已经从电子部件40上去除。对于去除性能的判断基准而言,将热容量控制材料70可从电子部件40上去除并且电子部件40上没有残留残渣的情况判断为○。对其以外的情况,例如不能从电子部件40上去除热容量控制材料70的情况或者电子部件40上有残渣残留的情况判断为×。此外,当热容量控制材料70满足去除性能的判断基准时,定义为热容量控制材料70相对于电子部件具有脱模性。
如图2的表所示,在试样1~试样7中的最高到达温度为245℃。此外,比较例中的最高到达温度为265℃。即:对于试样1~7而言,与采用相同条件进行加热时的比较例相比,可以将电子部件40的最高到达温度控制为低约20℃的温度。对于涂敷性能而言,在试样1~7中的任何试样均判断为○。对于去除性能而言,只有在试样2~试样6中判断为○。因此可以确认:在试样1~7中,没有对热容量控制材料70的涂敷性能和去除性能产生障碍,能够达到控制热容量小的电子部件的热容量的本试样的目的
试样8的热容量控制材料70是按下述配制比来构成:粘着性树脂和固化剂为21重量%,脱模性树脂为30重量%,以及脱模性树脂为49重量%。试样9的热容量控制材料70是按下述配制比来构成:粘着性树脂和固化剂为18重量%,以及脱模性树脂为42重量%。试样10的热容量控制材料70是按下述配制比来构成:粘着性树脂和固化剂为15重量%,无机填充剂为50重量%,以及脱模性树脂为35重量%。试样11的热容量控制材料70是按下述配制比来构成:粘着性树脂和固化剂为13重量%,无机填充剂为60重量%,以及脱模性树脂为27重量%。试样12的热容量控制材料70是按下述配制比来构成:粘着性树脂和固化剂为6重量%,无机填充剂为70重量%,以及脱模性树脂为24重量%。此外,最高到达温度、涂敷性能和去除性能是根据与上述试样1~试样7相同的条件来实施检测和评价。
如图2的表所示,试样8中的最高到达温度为250℃。试样9中的最高到达温度为247℃。试样10中的最高到达温度为245℃。试样11中的最高到达温度为244℃。试样12中的最高到达温度为243℃。即:对于试样8~11而言,与按相同条件下进行加热时的比较例相比较,可将电子部件40的最高到达温度控制为低约10℃~22℃的温度。对于涂敷性能而言,只有试样9、试样10和试样11判断为○。对于去除性能而言,只有试样9、试样10和试样11判断为○。因此可以确认:在试样9~11中,对热容量控制材料70的涂敷性能和去除性能没有产生障碍,能够达到控制热容量小的电子部件的热容量的本试样的目的。
试样13的热容量控制材料70是按下述配制比来构成:粘着性树脂和固化剂为50重量%,无机填充剂为40重量%,以及脱模性树脂为10重量%。试样14的热容量控制材料70是按下述配制比来构成:粘着性树脂和固化剂为40重量%,无机填充剂为50重量%,以及脱模性树脂为10重量%。试样15的热容量控制材料70是按下述配制比来构成:粘着性树脂和固化剂为30重量%,无机填充剂为60重量%,以及脱模性树脂为10重量%。试样16的热容量控制材料70是按下述配制比来构成:粘着性树脂和固化剂为20重量%,无机填充剂为70重量%,以及脱模性树脂为10重量%。试样17的热容量控制材料70是按下述配制比来构成:粘着性树脂和固化剂为10重量%,无机填充剂为80重量%,以及脱模性树脂为10重量%。此外,最高到达温度、涂敷性能和去除性能是根据与上述试样1~试样7相同的条件来实施检测和评价。
如图2的表所示,试样13中的最高到达温度为247℃。试样14中的最高到达温度为245℃。试样15中的最高到达温度为244℃。试样16和试样17中的最高到达温度为243℃。此外,比较例中的最高到达温度为265℃。即:对于试样13~17而言,与采用相同条件进行加热时的比较例相比,可将电子部件40的最高到达温度控制为低约18℃~22℃的温度。对于涂敷性能而言,只有试样14~16判断为○。对于去除性能而言,只有试样14~试样16判断为○。因此可以确认:在试样14~16中,对热容量控制材料70的涂敷性能和去除性能没有产生障碍,能够达到控制热容量小的电子部件的热容量的本试样的目的。
此外,电子部件40的包装是通过环氧材料等构成的安装密封材料形成。电解电容器的包装材料,例如是通过金属材料形成。此外可确认:即使电子部件40的包装是由玻璃、铝、铜或铁来形成时也获得了相同的去除性能。即,可以确认:如果电子部件40的包装由环氧材料、玻璃材料或金属材料来形成,那么在电子部件40的包装上可无热容量控制材料70残渣发生地进行去除。
图3是表示本发明的试样的电子部件安装方法的温度历程的曲线图。图3中,表示出了前文所述的图1C中的电子部件40上的温度历程。即表示:当热容量控制材料70装备于电子部件40的一个方向的面上时,在将基板10进行回流的工序中的电子部件40上的温度历程。纵坐标轴表示通过热电偶(未图示)予以检测的电子部件40的温度。横坐标轴表示在回流工序中的经过时间。此外,在回流工序中,100秒~280秒之间是预加热处理,330秒~430秒之间是回流处理,430秒~530秒之间是冷却处理。比较例中的温度历程以实线来表示。作为代表例,表示出了试样4和试样11的温度历程。试样4的温度历程以点线来表示。试样11的温度历程以断续线来表示。
检测的结果,如图3所示,比较例中的电子部件40的最高到达温度为265℃。另一方面,试样4的电子部件40的最高到达温度为245℃。试样11的电子部件40的最高到达温度为244℃。相对于此,比较例中的电子部件40的最高到达温度为265℃。从图4所表示的温度历程,可以确认,与采用相同条件进行加热时的比较例相比,电子部件40的最高到达温度可控制为低约20℃的温度。
采用本实施例的热容量控制材料时,通过将热容量控制材料装备于电子部件上,可以使电子部件的热容量暂时性增加。此外,所装备的热容量控制材料70,通过未图示的夹具等,可容易地进行去除。此时,通过对固化的热容量控制材料70的侧面、在与基板10大致水平的方向上施加例如100gf~1.0kgf的载重,可以将热容量控制材料70从电子部件40上容易地去除。因此,将热容量不同的多个电子部件安装于基板10时,可以抑制回流时热容量小的电子部件40的热损伤。此时,因为热容量控制材料70,在回流后从电子部件40取下,所以不使电子部件40的体积增加并且可抑制回流时的热损伤。
此外,本实施例的电子部件安装方法中,装备有热容量控制材料70的电子部件40的一个方向的面是由环氧材料、玻璃材料或金属材料所形成。采用这种构成,在电子部件40的一个方向的面上,热容量控制材料70可以去除而无残渣产生。
此外,将热容量不同的多个电子部件安装于基板上时,在可准确可靠地安装热容量大的电子部件的同时,能够抑制热容量小的电子部件中发生的由过度升温引起的特性劣化。
粘着性树脂,可以使用环氧类材料或者苯酚类材料作为主剂。更具体而言,作为本实施例中可使用的环氧类、苯酚类材料,例如,可列举:双酚A型环氧、双酚F型环氧、萘型环氧、联苯型环氧、溴化环氧、苯酚酚醛清漆型环氧、甲酚酚醛清漆型环氧材料等。这些粘着性树脂粘性强,可赋予热容量控制材料粘着性。
作为固化剂,可以使用2-苯基-4-甲基咪唑、2-十一烷基咪唑、2,4-二氨基-6-[2-甲基咪唑-(1)]-乙基-S-三嗪、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰乙基-2-十一烷基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羟基甲基咪唑、2-苯基-4,5-二羟基甲基咪唑等。这些固化剂,添加于粘着性树脂中并加热为200℃~230℃时,针对粘着性树脂,赋予了5秒以上30秒以下进行固化的性质。
此外,固化剂的添加量,优选为9重量%~29重量%的范围内。当固化剂的添加量为9重量%时,环氧树脂为91重量%;当固化剂的添加量为29重量%时,环氧树脂为71重量%。即:对于固化剂的添加量和环氧树脂的添加量而言,优选环氧树脂具有91重量%~71重量%的添加量,此时,固化剂的添加量为9重量%~29重量%的范围内。如果处于该范围内,在热容量控制材料以短时间进行固化的同时,能够防止其粘度的上升。此外,在本实施例中,将固化剂制成微囊型。该微囊例如由聚氨酯类材料来构成。如此进行,通过利用微囊对固化剂进行内包,能够使其在低温下不进行固化而在规定的温度以上进行固化。聚氨酯类材料具有约200℃~230℃的熔点。因此,热容量控制材料在约200℃以下的温度中不进行固化,当达到200℃以上时进行固化。此时,通过使微囊均匀地分散于热容量控制材料中,能够达到短时间内固化。例如,在200℃~230℃的加热温度中,能够在30秒以下使其固化。
在微囊的周围存在粘着性树脂和脱模性树脂。其中,粘着性树脂,例如是以环氧树脂为主要成分构成的树脂材料。因此,当微囊受到损坏时,微囊内包的固化剂与环氧树脂混合,由此,引起化学吸热反应。通过该吸热反应,从电子部件的被装备面上吸收电子部件的热量,能够使热容量控制材料的热容量暂时性增加。
接下来,针对无机填充剂进行说明。用于增加热容量的无机填充剂,优选采用比粘着性树脂的比热高的无机材料作为主要成分。作为无机材料,例如可以使用氧化铝、二氧化硅、氧化铬和二氧化钛所构成的非导电性金属氧化物,或者氮化铝和氮化硅等。无机填充剂是采用这种无机材料形成的,因此可以进一步增加热容量。
接下来,针对脱模性树脂进行说明。作为用于将热容量控制材料易于从电子部件的包装取下(即赋予脱模性)的脱模性树脂,例如,可以使用硅酮类树脂。硅酮材料的表面张力低,因此,通过采用硅酮类树脂作为热容量控制材料的成分之一,可以使上述脱模性提高。此外,硅酮类树脂,例如,可以适当选择使用市场销售的各种硅酮材料。
相对于电子部件的脱模性,可通过以下方法进行确认,即:从固化的热容量控制材料的侧面出发,在与基板10大致水平的方向上,通过施加载重来进行确认。此外,在此施加的载重,例如是100gf~1.0kgf的载重,通过夹具(未图示)施加于热容量控制材料上。当热容量控制材料相对于电子部件的脱模性高时,热容量控制材料能够不在电子部件的被装备面上产生残渣地被去除。
如上所述,通过装备热容量控制材料,能够使所装备的电子部件的热容量暂时性提高。此时,特别是通过将热容量控制材料装备于温度易于上升的小型电子部件上,能够获得准确可靠地抑制温度的上升而防止温度上升引起破损的显著效果。
本实施例中的热容量控制材料,含有在回流工序中通过加热发生固化的粘着性树脂以及在回流后易于取下的脱模性树脂。另外,本实施例中的热容量控制材料中,除了这些树脂之外,包括比粘着性树脂的比热高的无机填充剂。基于含有这种无机填充剂,可以使热容量控制材料的热容量进一步增加。
此外,通过将粘着性树脂、固化剂和无机填充剂进行组合的混合材料与脱模性树脂之间的配制比进行最优化,能够抑制在加热中热容量控制材料的形态崩溃(热疲劳)。例如,在热容量控制材料中,优选所含混合材料为65重量%~90重量%的范围内、所含脱模性树脂为35重量%~10重量%的范围内的比例。当所含粘着性树脂、固化剂和无机填充剂进行组合的混合材料为90重量%以上、以及所含脱模性树脂为10重量%以下的比例时,相对于电子部件的固化紧密粘着力变得过高,不能容易去除回流后(加热后)的热容量控制材料。在热容量控制材料中,所含粘着性树脂、固化剂和无机填充剂进行组合的混合材料为64重量%以下,另外,当所含脱模性树脂为46重量%以上的比例时,热容量控制材料的固化变得不充分,在去除热容量控制材料时发生残渣残留等问题。
具体而言,所含比例优选:粘着性树脂为5重量%~30重量%,无机填充剂为60重量%,以及脱模性树脂为35重量%~10重量%。此外,所含比例优选:粘着性树脂为13重量%~18重量%,无机填充剂为60重量%~40重量%,脱模性树脂为27重量%~42重量%。此外,所含比例优选:粘着性树脂为20重量%~40重量%,无机填充剂为70重量%~50重量%,以及脱模性树脂为10重量%。
在此,在热容量控制材料中,无机填充剂为60重量%,并且,粘着性树脂以小于5%的配制比来含有时,导致热容量控制材料的粘度上升,难以通过后述的分配器来涂敷形成热容量控制材料。另一方面,在热容量控制材料中,无机填充剂为60重量%,并且,热容量控制材料中的粘着性树脂以大于30重量%的配制比来含有时,发生热容量控制材料的热容量不足的问题。
另外,在热容量控制材料中,按粘着性树脂为小于13重量%并且热容量控制材料中的无机填充剂为大于60重量%的配制比来含有时,导致热容量控制材料的粘度上升,发生难以通过后述的分配器进行涂敷形成热容量控制材料的问题。另一方面,在热容量控制材料中,以使得粘着性树脂为大于18重量%并且无机填充剂为小于40重量%的配制比来含有时,导致发生热容量控制材料的热容量不足的问题。
另外,在热容量控制材料中,以使得粘着性树脂为小于20重量%并且无机填充剂为大于70重量%的配制比来含有时,导致热容量控制材料的粘度上升,发生难以通过后述的分配器进行涂敷形成热容量控制材料的问题。另一方面,在热容量控制材料中,以使得粘着性树脂为大于40重量%并且无机填充剂为小于50重量%的配制比来含有时,导致发生热容量控制材料的热容量不足的问题。
如上所述,本实施例的热容量控制材料,如所述的那样,能够适用于例如将电子部件40、电子部件50和电子部件60装载于基板10上的回流工序中。
其结果是,采用本实施例的热容量控制材料,则通过将热容量控制材料装备于电子部件上,能够使得电子部件的热容量暂时性增加。因此,在回流工序中,能够抑制热容量小的电子部件的热损伤。
此外,本实施例的热容量控制材料,也可适用于使用流动槽(フロ一槽)的焊锡附着工序。此外,也可适用于暂时将焊锡附着安装上的电子部件取下,然后再安装的修复工序。
此外,将本实施例适用于使用了无铅焊锡的基板的情况下,因为该焊锡的熔点温度高,所以能够更有效地抑制热容量小的电子部件的热损伤。
Claims (8)
1.一种热容量控制材料,其涂敷于部件上并对该部件的热容量进行调节,其特征在于,混合有以下成分:
具有粘着性且由环氧树脂或酚醛树脂构成的第一树脂;
通过加热使所述第一树脂固化的固化剂,并且该固化剂是使用2-苯基-4-甲基咪唑、2-十一烷基咪唑、2,4-二氨基-6-[2-甲基咪唑-(1)]-乙基-S-三嗪、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰乙基-2-十一烷基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羟基甲基咪唑或2-苯基-4,5-二羟基甲基咪唑;
具有脱模性且由硅酮系树脂构成的第二树脂;以及
无机填充剂,并且该无机填充剂采用比热比所述第一树脂高的无机材料作为主要成分,
并且,当所述第一树脂、所述无机填充剂和所述第二树脂的合计重量%为100重量%的情况下,
配制比是所述第一树脂为5重量%~30重量%、所述无机填充剂为60重量%和所述第二树脂为10重量%~35重量%;或者
配制比是所述第一树脂为13重量%~18重量%、所述无机填充剂为60重量%~40重量%和所述第二材料为27重量%~42重量%;或者
配制比是所述第一树脂为20~40重量%、所述无机填充剂为70重量%~50重量%和所述第二树脂为10重量%。
2.如权利要求1所述的热容量控制材料,其特征在于,所述无机材料至少含有二氧化硅、氧化铝、氧化铬、二氧化钛、氮化铝或氮化硅中的一种。
3.如权利要求1所述的热容量控制材料,其特征在于,所述第一树脂的固化温度为200℃以上~230℃以下。
4.如权利要求1所述的热容量控制材料,其特征在于,所含有的所述第一树脂和所述固化剂的合计比例是65重量%~90重量%并且所含有的第二树脂的比例是35重量%~10重量%。
5.如权利要求1所述的热容量控制材料,其特征在于,所述环氧树脂由双酚F型环氧树脂和萘型环氧树脂构成。
6.如权利要求1所述的热容量控制材料,其特征在于,所述固化剂是微囊型。
7.一种部件安装方法,其特征在于,包括以下工序:
通过焊锡将具有电极的部件装载于基板上的工序;
将权利要求1中所述的热容量控制材料涂敷于所述部件的工序;
对所述基板进行热处理的热处理工序;以及
在所述热处理工序后,将所述部件上固化的所述热容量控制材料去除的去除工序。
8.如权利要求7所述的部件安装方法,其特征在于,所述热容量控制材料还含有无机填充剂,所述无机填充剂采用比热比所述第一树脂高的无机材料作为主要成分。
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