CN1270376C - 引线框架或元器件的引线连接到基底的接触焊盘上的方法 - Google Patents

引线框架或元器件的引线连接到基底的接触焊盘上的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1270376C
CN1270376C CNB028153472A CN02815347A CN1270376C CN 1270376 C CN1270376 C CN 1270376C CN B028153472 A CNB028153472 A CN B028153472A CN 02815347 A CN02815347 A CN 02815347A CN 1270376 C CN1270376 C CN 1270376C
Authority
CN
China
Prior art keywords
lead
wire
hole
localized heating
contact pad
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB028153472A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1539256A (zh
Inventor
L·古斯塔夫松
J·厄恩
P·伦德斯特伦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Original Assignee
Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB filed Critical Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Publication of CN1539256A publication Critical patent/CN1539256A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1270376C publication Critical patent/CN1270376C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
    • H01L23/49811—Additional leads joined to the metallisation on the insulating substrate, e.g. pins, bumps, wires, flat leads
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/328—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by welding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01006—Carbon [C]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01033—Arsenic [As]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01082—Lead [Pb]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/013—Alloys
    • H01L2924/014—Solder alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/156—Material
    • H01L2924/15786—Material with a principal constituent of the material being a non metallic, non metalloid inorganic material
    • H01L2924/15787—Ceramics, e.g. crystalline carbides, nitrides or oxides

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Abstract

在将引线框架(3)或元器件中的引线与基底(1)的接触焊盘(9)相连的过程中，局部地焊接引线和接触焊盘以使它们电连接。为了降低在焊接操作中所用的能量，引线具有至少一个、最好两个孔(11)，这样在焊接工序中，引线材料在将与焊盘的加热材料相连的孔的边缘处熔化。因此就可在焊接中采用相对较低的能量，焊接中采用的局部加热优选或主要熔化了所述至少一个孔的壁中的材料。

Description

引线框架或元器件的引线连接到基底的接触焊盘上的方法
相关申请
本申请要求享有于2001年8月7日提交的瑞典专利申请No.0102668-1的优先权和权益，该申请的全部内容通过引用结合于本文中。
技术领域
本发明涉及一种例如在制造安装于较大电路板上的组件中将引线连接到基底上的方法。
背景技术
在电子组件的回流焊的过程中，存在着与在焊某些类型的组件时软钎焊料会产生重熔有关的问题和潜在的失效，这里所用的组件包括具有导电图案的载体、安装在载体上的各种元器件以及引线框架。如果该组件具有处于引线框架下方的载体如陶瓷基底，那么载体和元器件的重量将使该组件坍塌并使基底掉落。这种情况显示于图1中。
当将引线框架连接到组件上时，存在着与二次回流或粘合剂的固化循环有关的可能失效，这种失效由安装在组件上的元器件上的温度应力所引起的。
当将对温度敏感的元器件连接到基底或印制电路板上时，常规回流或用于固化粘合剂的循环会导致元器件失效。
这些问题的传统解决方案包括下述：
-采用常规的软钎焊料并接受回流工艺期间的焊料重熔。
-采用高温软钎焊料以避免回流工艺期间的焊料重熔。
-采用硬钎焊材料。
-采用导电聚合物基的粘合剂。
这里所用的软钎焊料是指熔点低于450℃的合金，其用于在低于两个部件的熔点的温度下将这两个部件相连。硬钎焊料是指用于相同目的但熔点高于450℃的合金。
上述解决方案的缺点包括：
-常规软钎焊料在二次回流工艺中的重熔，对温度敏感的元器件在回流期间可能会损坏。
-处于所需温度范围内的已知软钎焊料具有诸如脆性、成本较高或含有有害物质的不良特性。而且，许多元器件无法承受在使用高温软钎焊料时所需的高温。
-元器件无法承受硬钎焊料的回流工艺所需的高温。
-对于要求具有高效率的能源应用方面，已知的导电粘合剂材料的电性能具有不够高的导电率。
作为上述方法的替代，可以采用熔焊。然而，熔焊工艺具有温度较高且进行熔焊所需的能量较大的缺点。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种将例如引线框架或元器件中的引线连接到基底焊盘上的方法，其只需要用中等能量进行局部加热。
本发明的另一目的是提供一种将引线框架中的引线连接到基底焊盘上以使引线框架和基底的组合件能够承受较高的温度、例如在高温软钎焊中所用温度的方法。
一般来说，在将引线框架连接到例如组件中的基底焊盘上的方法中，在框架的引线中制出孔，然后将引线焊接到焊盘上。这些孔降低了进行焊接所需的能量。这些孔最好覆盖了在焊接工艺中被加热的约50％的面积。
在引线中采用孔允许生产出无引线的、实际上对热不敏感的机械和电气连接，并且可将对热敏感的元器件连接到基底或印制电路板上。可以制造出具有无引线式连接的表面安装的子系统，并且在诸如使用软钎焊或固化导电粘合剂时避免进行整体加热。该工艺允许采用较低的输入焊接能量来安装厚引线。此外，它允许在对温度敏感的装置上安装引线/元器件和安装对温度敏感的元器件。
特别是，本发明提出一种用于将引线框架或元器件中的引线连接到基底的接触焊盘上的方法，包括对所述引线和接触焊盘进行局部加热以将其相连，其特征在于，所述局部加热作以焊接工序来进行，并且在进行所述局部加热之前在所述引线中制出至少一个孔，从而允许在所述局部加热中使用相对较低的能量，所述局部加热熔化所述至少一个孔的壁内的材料或所述引线上的所述至少一个孔处的边缘区域内的材料，以使这种材料将所述引线与所述接触焊盘相连。
本发明的其它目的和优点将在下述介绍中阐述，部分地可从下述介绍中理解，或者可在实施本发明中了解到。本发明的这些目的和优点可通过指出的方法、工艺、工具和其组合来实现和达到。
附图说明
虽然在所附权利要求中具体地阐述了本发明的新颖特征，然而通过参考附图并从对非限制性实施例的下述详细介绍中，可以得到对本发明的关于其组织和内容以及上述和其它特征方面的完整理解，并可以更好地了解本发明，在图中：
图1是与基底相连的引线框架的剖视图，和
图2是与接触焊盘相连的引线的局部平面视图。
具体实施方式
在图1的示意性剖视图中，组件显示为例如包括在连接位置5处与引线框架3相连的陶瓷基底1。在这些位置处，引线框架的连接引线或引脚7制成为与基底的焊盘9电连接，这可见于图2中的局部平面视图。引线7具有比薄接触焊盘9大得多的厚度。例如可采用如标号10所示的激光束、等离子焊接、微氧焰焊(microflame)在连接位置处将引线焊接到焊盘上。
在焊接工艺的加热中，焊盘将比引线更容易受热，这是因为存在着由不同的厚度所引起的热容量差异。然而，为了降低引线7的热容量，可在引线7上设置至少一个、最好两个孔11，其覆盖了在焊接中被加热的例如约50％的面积。这些孔可具有任何形状，例如在图中所示的圆形。接着在加热过程中，孔11的壁内或引线上孔处的边缘区域内的材料会产生熔化，熔化的材料向下流动以与下方焊盘9的材料相连。与此同时，引线框架上的处于孔周围的区域被加热，并且基底即基底的焊盘9也通过孔11而被加热。
当采用大功率激光束来进行加热时，由于在将引线框架置于基底上时孔11能够有效地形成空腔，因此可以快速地形成可吸收激光的等离子体。这种等离子体可显著地增强激光能量到待相互焊接的材料上的耦合。
通常来说，孔11制于引线框架材料中，其直径处于约0.1-0.8毫米范围内，而引线框架材料的厚度处于0.1-1毫米的范围内。由箭头10表示的输入加热能量具有与待相互焊接的元器件的较大表面大致垂直的方向。
在焊接工艺中，引线框架由未示出的夹具相对基底和焊盘夹持住并定向，以便使其处于所需的位置。
虽然在这里已经介绍并描述了本发明的特定实施例，然而应当理解，本领域的技术人员可以容易地认识到许多另外的优点、修改和变更。因此，本发明在广义上不限于这里所显示和介绍的具体细节、代表性装置和所示示例。因此，在不脱离由所附权利要求及其等效物所限定的整体性发明概念的精神或范围的前提下，可以进行多种修改。因此应当理解，所附权利要求旨在覆盖属于本发明的精髓和范围内的所有这种修改和变更。

Claims (3)

1.一种用于将引线框架或元器件中的引线连接到基底的接触焊盘上的方法，包括对所述引线和接触焊盘进行局部加热以将其相连，其特征在于，所述局部加热作为焊接工序来进行，并且在进行所述局部加热之前在所述引线中制出至少一个孔，从而允许在所述局部加热中使用相对较低的能量，所述局部加热熔化所述至少一个孔的壁内的材料或所述引线上的所述至少一个孔处的边缘区域内的材料，以使这种材料将所述引线与所述接触焊盘相连。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述引线中制出两个孔。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个孔制成为覆盖了被局部加热的所述引线的50％的面积。
CNB028153472A 2001-08-07 2002-08-07 引线框架或元器件的引线连接到基底的接触焊盘上的方法 Expired - Fee Related CN1270376C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0102668A SE521528C3 (sv) 2001-08-07 2001-08-07 Svetsad benram
SE01026681 2001-08-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1539256A CN1539256A (zh) 2004-10-20
CN1270376C true CN1270376C (zh) 2006-08-16

Family

ID=20284987

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB028153472A Expired - Fee Related CN1270376C (zh) 2001-08-07 2002-08-07 引线框架或元器件的引线连接到基底的接触焊盘上的方法

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP1415519A1 (zh)
JP (1) JP2004538656A (zh)
CN (1) CN1270376C (zh)
SE (1) SE521528C3 (zh)
TW (1) TW531462B (zh)
WO (1) WO2003015485A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4842118B2 (ja) * 2006-01-24 2011-12-21 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置の製造方法
CN102054658B (zh) * 2009-10-30 2013-03-27 日月光封装测试(上海)有限公司 封装打线工艺的加热治具及其方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4889275A (en) * 1988-11-02 1989-12-26 Motorola, Inc. Method for effecting solder interconnects
US4972989A (en) * 1989-10-30 1990-11-27 Motorola, Inc. Through the lead soldering
DE19840306A1 (de) * 1998-09-04 2000-03-09 Bosch Gmbh Robert Ausrichtleiste

Also Published As

Publication number Publication date
SE521528C2 (sv) 2003-11-11
WO2003015485A1 (en) 2003-02-20
SE0102668D0 (sv) 2001-08-07
CN1539256A (zh) 2004-10-20
JP2004538656A (ja) 2004-12-24
SE521528C3 (sv) 2003-12-10
TW531462B (en) 2003-05-11
EP1415519A1 (en) 2004-05-06
SE0102668L (sv) 2003-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7234218B2 (en) Method for separating electronic component from organic board
CN1182580C (zh) 高性能芯片封装及方法
JP2500996B2 (ja) 電子相互接続の製作方法
CN100543983C (zh) 在基底表面上制造电路板层的方法
JP3053585B2 (ja) 電子パッケージ
US8502089B2 (en) Method for contacting a rigid printed circuit board to a contact partner and arrangement of a rigid printed circuit board and contact partner
JP2003329379A (ja) ヒートパイプ回路基板
US20020001984A1 (en) Electrical connection method and connection site
JPH0332098A (ja) レーザーリフロー半田付け方法及びこれによる配線組立て体
CN1956627A (zh) 印刷电路板、其制造方法以及电子装置
CN1098588A (zh) 多层的金属化印刷版及其成型的模块
CN101814465A (zh) 电子元件安装结构以及电子元件安装方法
JP2006024949A (ja) 電子アセンブリ
JP2008193083A (ja) 加熱抵抗体を組み込んだ電子基板
US20080066955A1 (en) Surface mounting structure for a surface mounting electronic component
CN1270376C (zh) 引线框架或元器件的引线连接到基底的接触焊盘上的方法
US7615873B2 (en) Solder flow stops for semiconductor die substrates
CN1253468A (zh) 芯片支架热变形的控制
JP2006303354A (ja) プリント配線板及びプリント配線板の接合方法
JPH05109824A (ja) 電子部品のフリツプチツプ実装方法
JP2001177235A (ja) モジュール基板接合方法
CN101361411A (zh) 芯片部件的安装构造、安装方法以及电子装置
CN103069930B (zh) 用于给电路板装备多个构件的方法以及带有电路板和装配在电路板上的多个构件的电路
GB2345576A (en) Heat-sink of ICs and method of mounting to PCBs
CN113225891A (zh) 具有散热结构的电路板及其制作方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20060816

Termination date: 20100807