JP2009542019A - 半導体素子の適用ための無洗浄低残留物ハンダペースト - Google Patents
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Abstract
Description
ハンダペーストは、一般にビヒクルとしても称される、フラックス中でハンダ粉末を分散することによって製造される結合材料である。ハンダペーストは、例えば、ステンシルを使用するスクリーン印刷によって印刷された回路基板に、又はそれぞれの領域上に好適な該ペーストの少量を付着してハンダ付けさせるためにシリンジを介して分配することによってあらゆる金属化表面に適用され、かつ続いて炉中で加熱されて、ハンダを溶かし、そして接着を実施する。このハンダ付け技術を、一般にリフローハンダ付けと言う。赤外線加熱、レーザー加熱、熱気加熱、及び熱板加熱を含む種々の加熱法は、リフロー炉中で使用されうる。ハンダペーストは、スクリーン印刷又は分配に好適な一定のレオロジー特性を有さなければならない。
種々の実施態様において、本発明は、低残留物のハンダペーストを提供する。リフローハンダ付け後に残っているフラックス残留物は、透明で、固く、及び結晶様であり、かつ先に残留物を洗い流さない他の加工工程と相容性である。該ハンダペーストは、390℃までのリフローピーク温度に耐える。残りの残留物は、185℃までの成形温度に耐える。
本発明は、好ましい実施態様に関連して記載されている。これら実施態様は、本発明の理解の補助をもたらし、かつあらゆる方法で本発明を制限することを意図しない、及び制限すると解されるべきではない。本発明の開示を読むことで当業者に明らかになってよい、全ての代替、修正及び同等物は、本発明の趣旨及び範囲に含まれる。
この実施例において、分配によって加工物に適用することができる、本発明によるハンダペーストを製造した。
この実施例において、ファインピッチ印刷によって加工物に適用することができる、本発明によるハンダペーストを製造した。
Claims (20)
- フラックス中で分散されたハンダ粉末を含有する半導体素子のダイ接着のためのハンダペーストであって、該フラックスが、溶剤系、少なくとも1つのチキソトロープ剤、少なくとも1つの活性剤、及びロジンの均質混合物を含有し、前記溶剤系は、室温で高粘度の溶剤及び/又は固形の溶剤を含有し、かつそれぞれフラックスの全質量に対して、溶剤系の濃度は、55〜75質量%に達し、並びにロジンの濃度は、10〜25質量%に達する、ハンダペースト。
- さらに前記溶剤系が、1つ以上のグリコールエーテル、及び1つ以上のアルコールを含有する、請求項1に記載のハンダペースト。
- 前記の高粘度の溶剤及び/又は固形の溶剤が、トリメチロプロパン、1,2−オクタンジオール、1,8−オクタンジオール、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオール、イソボルニルシクロヘキサノール又はそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項2に記載のハンダペースト。
- 前記グリコールエーテルが、モノ−、ジ−もしくはトリ−プロピレングリコールメチルエーテル、モノ−、ジ−もしくはトリ−プロピレングリコールn−ブチルエーテル、モノ−、ジ−もしくはトリ−エチレングリコールn−ブチルエーテル、エチレングリコールメチルエーテル、トリ−エチレングリコールメチルエーテル、ジ−エチレングリコールジ−ブチルエーテル、テトラ−エチレングリコールジ−メチルエーテル、又はそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項3に記載のハンダペースト。
- 前記アルコールが、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、n−デシルアルコール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、テルピネオール及びイソプロパノール又はそれらの混合物からなる群から選択される、請求項4に記載のハンダペースト。
- 前記ロジンが、トール油ロジン、水素化ロジン、部分的に水素化されたロジン、脱水素化ロジン又はそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項5に記載のハンダペースト。
- 前記チキソトロープ剤が、グリセリルトリス−12−ヒドロキシステアレート、改質グリセリルトリス−12−ヒドロキシステアレート、ポリアミド、ステアラミド又はそれらの組み合わせからなる群から選択された、請求項6に記載のハンダペースト。
- 前記活性剤が、カプロン酸、フェニル酢酸、安息香酸、サリチル酸、アミノ安息香酸、4−n−ブチル安息香酸、4−t−ブチル安息香酸、3,4−ジメトキシ安息香酸、シュウ酸、コハク酸、マレイン酸、リンゴ酸、アジピン酸、マロン酸、及びそれらの混合物からなる群から選択される有機酸を含有し、かつさらに該活性剤は、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、イソプロパノールアミン、又はそれらの組み合わせからなる群から選択されるアミンを含有する、請求項7に記載のハンダペースト。
- さらに前記ペーストが、エトキシ化アミンロジン、アミンロジン、ロジンのメチルエステル、n−オレイルサルコシン及びオレイルイミダゾリン、又はそれらの混合物からなる群から選択される添加剤を含有する、請求項8に記載のハンダペースト。
- 前記フラックス成分が、それぞれフラックスの全質量に対して、チキソトロープ剤1〜6質量%、活性剤10〜20質量%、及び添加剤0.5〜3質量%を含有する、請求項9に記載のハンダペースト。
- それぞれフラックスの全質量に対して、前記溶剤系が、室温で高粘度の溶剤及び/又は固形の溶剤30〜50質量%、グリコールエーテル10〜30質量%及びアルコール10〜20質量%を含有し、かつ前記活性剤が、酸5〜15質量%及びアミン1〜10質量%を含有する、請求項10に記載のハンダペースト。
- 前記ハンダ粉末が、鉛を含有するハンダ合金又は鉛を有さないハンダ合金から選択される、請求項11に記載のハンダペースト。
- 前記の鉛を含有するハンダ合金が、少なくとも85質量%の鉛を有するPbSn−、PbSnAg−、PbAg−、又はPblnAg−合金から選択される、請求項12に記載のハンダペースト。
- さらに前記ペーストが、ジメチルフタレート、ジブチルフタレート、ジイソデシルフタレート、ブチルオレエート、ジイソブチルアジペート、ジオクチルアジペート、ジプロピレングリコールジベンゾエート、ジオクチルセバセート、及びそれらの混合物からなる群から選択される可塑剤を含有する、請求項9に記載のハンダペースト。
- 前記フラックスが、それぞれフラックスの全質量に対して、チキソトロープ剤1〜6質量%、活性剤10〜20質量%、添加剤0.5〜3質量%、及び可塑剤0.1〜2質量%を含有する、請求項14に記載のハンダペースト。
- それぞれフラックスの全質量に対して、前記溶剤系が、室温で高粘度の溶剤及び/又は固形の溶剤20〜40質量%、アルコール30〜50質量%を含有し、かつ前記活性剤が、酸5〜15質量%及びアミン1〜10質量%を含有する、請求項15に記載のハンダペースト。
- 前記ハンダ粉末が、鉛を含有するハンダ合金又は鉛を有さないハンダ合金から製造される、請求項16に記載のハンダペースト。
- 前記の鉛を含有するハンダ合金が、SnPb−、SnPbAg−、SnPbBi−、及びPbSnSb−合金から選択される、請求項17に記載のハンダペースト。
- 前記の鉛を有さないハンダ合金が、SnAgCu−、SnAg−、SnCu−、SnCuIn−、SnAgCuSb−、SnAgSb−、SnSb−又はBiSn−合金から選択される、請求項17に記載のハンダペースト。
- 前記溶剤系の高粘度の溶剤及び/又は固形の溶剤が、リフローハンダ付け工程の間に蒸発される、請求項1に記載の半導体素子のダイ接着のためのハンダペースト。
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