JPH04190995A - Autogeneous soldering material and electronic circuit board - Google Patents

Autogeneous soldering material and electronic circuit board

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JPH04190995A
JPH04190995A JP2316755A JP31675590A JPH04190995A JP H04190995 A JPH04190995 A JP H04190995A JP 2316755 A JP2316755 A JP 2316755A JP 31675590 A JP31675590 A JP 31675590A JP H04190995 A JPH04190995 A JP H04190995A
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solder
exothermic reaction
solder material
self
components
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Takashi Hosokawa
細川 隆
Tasao Soga
太佐男 曽我
Tadao Kushima
九嶋 忠雄
Masahiro Aida
合田 正広
Kazuji Yamada
一二 山田
Toru Koyama
徹 小山
Yuuka Sudou
須藤 夕香
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Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

PURPOSE:To minimize thermal effect on a board and an electronic part and to simplify a soldering process by mixing a component causing exothermic reaction with soldering material. CONSTITUTION:Components of chemicals, etc., mixed in soldering material such as soldering paste, etc., cause exothermic reaction in accordance with external stimulation(light, gas, heating below the melting point of solder, etc.). The solder is heated and melted by the heat emitted in that case to perform solder joining. In this way, it becomes possible to minimize thermal effect on the heard 5 and the electronic part 1 and to join places which can not be heated by laser beam 7, etc., because they are shaded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子部品を基板上に搭載する場合に電極同志
の接続に使用するはんだペーストを主とする自溶性はん
だ材料、電子回路基板及びはんだ接合方法に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a self-melting solder material mainly consisting of a solder paste used to connect electrodes when mounting electronic components on a board, an electronic circuit board, and Relating to a solder joining method.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来例として特開昭59−85394号公報が挙げられ
る。これには、クリームはんだ中に、加熱、或いは紫外
線照射により硬化する物質を添加し、チップ部品が脱落
するのを防止する技術が開示されている。従来用いられ
ていた方法では、はんだペーストを基板に供給し、電子
部品を乗せ、全体加熱もしくは部分加熱など、外部より
直接熱を与える方法で加熱して電子部品を搭載していた
A conventional example is JP-A-59-85394. This document discloses a technique in which a substance that is hardened by heating or ultraviolet irradiation is added to cream solder to prevent chip components from falling off. In the conventional method, solder paste was supplied to a board, electronic components were placed on it, and the electronic components were mounted by heating the board by applying heat directly from the outside, such as by heating the entire board or by heating a portion of the board.

また、上記従来技術に示すように、はんだペーストに薬
品を混入して硬化させ、電子部品を押さえる例はあるが
、リフローは外部から熱を与える方法を用いていた。
Further, as shown in the above-mentioned prior art, there are examples of mixing chemicals into solder paste and curing it to press electronic components, but reflowing uses a method of applying heat from the outside.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

これらのような外部から熱を与える方法には、全体加熱
法と部分加熱法とがある。赤外加熱等の全体加熱法では
、基板や電子部品全体をはんだの融点に対して何℃かの
マージンを加えた温度で加熱しなくてはならず、リフロ
ー時にLSIパッケージや基板等の熱に弱い電子部品に
ダメージを与えるという問題があった。
These methods of applying heat from the outside include a total heating method and a partial heating method. In general heating methods such as infrared heating, the entire board and electronic components must be heated at a temperature that is a certain margin above the melting point of the solder. There was a problem with damaging weak electronic components.

また、レーザー等の部分加熱法では、はんだ部のみを加
熱するため、基板や電子部品に与える熱的な影響は少な
いが、電子部品下面等の影になる部分は接続できないと
いう欠点があった。
In addition, partial heating methods such as laser heating only heat the solder parts, so there is little thermal effect on the board and electronic components, but there is a drawback that shadowed parts such as the bottom of the electronic components cannot be connected.

本発明の目的は、外部から熱を与えることなく、はんだ
が加熱されて融解され、また、基板や電子部品に与える
熱的影響を最小にし、更にははんだ付は装置の小型化や
、はんだ付はプロセスの簡略化も可能であるはんだ材料
、それを用いた電子回路基板及びはんだ接合方法を提供
することにある。
The purpose of the present invention is to heat and melt solder without applying heat from the outside, to minimize the thermal influence on boards and electronic components, and to reduce the size of soldering equipment and to The object of the present invention is to provide a solder material that can simplify the process, an electronic circuit board using the same, and a solder bonding method.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的を達成するため、本発明は、発熱反応を起こす
成分が混合されていることを特徴とする自溶性はんだ材
料である。また本発明は、外部からの刺激によって発熱
反応を起こす成分が混合されていることを特徴とする自
溶性はんだ材料である。また本発明は、太陽光、柴外線
等の光の照射により発熱反応を起こす成分が混合されて
いることを特徴とする自溶性はんだ材料である。また、
本発明は、空気、酸素ガス等のガスとの接触により、発
熱反応を起こす成分が混合されていることを特徴とする
自溶性はんだ材料である。また、本発明は、はんだ合金
の融点以下の温度に加熱することで活性化し発熱反応を
起こす成分が混合されていることを特徴とする自溶性は
んだ材料である。
In order to achieve the above object, the present invention is a self-fusing solder material characterized in that it contains a component that causes an exothermic reaction. Further, the present invention is a self-soluble solder material characterized in that it contains a component that causes an exothermic reaction when stimulated from the outside. Further, the present invention is a self-soluble solder material characterized by containing a component that causes an exothermic reaction when irradiated with light such as sunlight or solar radiation. Also,
The present invention is a self-soluble solder material characterized by containing a component that causes an exothermic reaction upon contact with a gas such as air or oxygen gas. Further, the present invention is a self-fusing solder material characterized by containing a component that is activated and causes an exothermic reaction when heated to a temperature below the melting point of the solder alloy.

また本発明は、時間の経過に伴って発熱反応が徐々に進
行していく成分が混合されていることを特徴とする自溶
性はんだ材料である。
Further, the present invention is a self-soluble solder material characterized by containing a mixture of components whose exothermic reaction gradually progresses over time.

また本発明は、マイクロカプセル内に封入され該マイク
ロカプセルが破れることにより発熱反応を起こす成分が
当該マイクロカプセル内に封入された状態で混合されて
いることを特徴とする自溶性はんだ材料である。ここで
、互いに接触すると発熱反応を起こす成分が封入されて
いるものがよい。また本発明は、発熱特性の異なる複数
種類の成分が混合されていることを特徴とする自溶性は
んだ材料である。
Further, the present invention is a self-soluble solder material characterized in that a component that is encapsulated in microcapsules and causes an exothermic reaction when the microcapsules are ruptured is mixed while being encapsulated in the microcapsules. Here, it is preferable that components that cause an exothermic reaction when they come into contact with each other are encapsulated. Further, the present invention is a self-fusing solder material characterized by a mixture of a plurality of types of components having different heat generation characteristics.

また、本発明は、基板と、基板の一方の面に設けられた
放熱部材と、基板の他方の面にはんだ接続さ九た電子部
品と、を備えた電子回路基板において、前記はんだは前
記のいずれかの自溶性はんだ材料で形成されていること
を特徴とする電子回路基板である。ここで、基板の耐熱
温度ははんだの融点より低いものがよい。
The present invention also provides an electronic circuit board comprising a substrate, a heat dissipation member provided on one surface of the substrate, and an electronic component soldered to the other surface of the substrate, in which the solder is An electronic circuit board characterized in that it is formed of any self-fusing solder material. Here, the allowable temperature limit of the board is preferably lower than the melting point of the solder.

また本発明は、使用するはんだ合金の融点以下の温度で
、外部からの刺激を受けて発熱反応を起こす成分が混合
されているはんだ材料を前記発熱反応により融解させて
はんだ接合することを特徴とするはんだ接合方法である
。ここで、使用するはんだ合金が融点が異なる複数種類
用いられ、それぞれのはんだ合金に異なる温度で発熱反
応を起こす異なる成分が混合されているものがよい。
Further, the present invention is characterized in that the solder material is mixed with a component that causes an exothermic reaction when stimulated from the outside at a temperature below the melting point of the solder alloy used, and the solder material is melted by the exothermic reaction to perform soldering. This is a soldering method. Here, it is preferable that a plurality of types of solder alloys with different melting points are used, and each solder alloy is mixed with a different component that causes an exothermic reaction at a different temperature.

また本発明は、使用するはんだ合金の融点以下の温度で
、互いに接触することにより発熱反応を起こす成分が個
々に封入されているマイクロカプセルが混入されている
はんだ材料を基板に供給した後、圧力を加えることによ
りマイクロカプセルを破壊して発熱反応を起こさせて、
はんだ材料を融解させてはんだ接合することを特徴とす
るはんだ接合方法である。
In addition, the present invention provides a method of supplying a solder material containing microcapsules containing individually encapsulated components that cause an exothermic reaction when they come into contact with each other at a temperature below the melting point of the solder alloy used, and then applying pressure to the substrate. By adding , the microcapsules are destroyed and an exothermic reaction is caused.
This is a solder joining method characterized by melting a solder material and performing solder joining.

また、本発明は、発熱特性が異なる複数種類の成分が混
合されているはんだ材料を基板に供給した後、各成分を
段階的に発熱反応させることにより、はんだ材料を融解
させてはんだ接合することを特徴とするはんだ接合方法
である。
In addition, the present invention provides a method of supplying a solder material containing a mixture of multiple types of components with different heat generation characteristics to a substrate, and then causing each component to undergo an exothermic reaction in a stepwise manner to melt the solder material and perform solder bonding. This is a soldering method characterized by:

また、本発明は、接触すると発熱する複数の薬品を、基
板側と電子部品側のはんだ材料に別々に混入しておき、
両者を接触させることにより発熱反応を起こさせ、その
反応熱によってはんだを融解してはんだ接合することを
特徴とするはんだ接合方法である。
Furthermore, the present invention includes mixing a plurality of chemicals that generate heat when they come into contact with the solder material on the board side and the electronic component side separately,
This is a soldering method characterized by causing an exothermic reaction by bringing the two into contact, and melting the solder by the reaction heat to perform solder joining.

〔作用〕[Effect]

はんだペースト等のはんだ材料中に混入された薬品等の
成分は、外部からの刺激(光、ガス、はんだの融点以下
の加熱等)や時間の経過等によって発熱反応を起こす。
Components such as chemicals mixed into solder materials such as solder paste cause an exothermic reaction due to external stimulation (light, gas, heating below the melting point of the solder, etc.) or the passage of time.

その際に放出する熱によってはんだを加熱、溶解し、は
んだ接合を行う。
The heat released at this time heats and melts the solder, making solder joints.

それによって基板及び電子部品に与える熱的影響を最小
にし、また、レーザー等では影になって加熱できない場
所の接続も可能になる。
This minimizes the thermal influence on the board and electronic components, and also enables connections in areas that are shaded and cannot be heated with lasers or the like.

本発明の方法によれば、例えば紙フエノール基板のよう
な耐熱性の低いプリント基板に対して、大きな熱歪を与
えることなく、はんだ付けできる。
According to the method of the present invention, it is possible to solder a printed circuit board with low heat resistance, such as a paper phenol board, without causing large thermal distortion.

また、プリント基板上の一部の部品をリペアする際に用
いれば、他の部品の接触に影響なく部品交換できる。
Furthermore, if used when repairing some parts on a printed circuit board, parts can be replaced without affecting contact with other parts.

〔実施例〕〔Example〕

見よ夏失i貫 以下に本発明の第1の実施例を説明する。本発明は、は
んだのペースト等のはんだ材料に薬品を混合し、薬品の
反応熱ではんだを加熱し、接続を行うというものである
A first embodiment of the present invention will be described below. In the present invention, a chemical is mixed with a solder material such as a solder paste, and the reaction heat of the chemical heats the solder to perform a connection.

このような用途に使用できる薬品としては、以下の条件
を満たさねばならない。
Chemicals that can be used for such purposes must meet the following conditions:

1)はんだを融解させるに充分な反応熱を出すこと。1) Generate enough reaction heat to melt the solder.

2)Pb、Sn、Bi等のはんだを構成する物質及びフ
ラックス等と反応しないこと。
2) It should not react with substances constituting solder such as Pb, Sn, and Bi, and with flux.

3)反応後に反応生成物が気化するが、フラックスと共
にはんだの外部に排出されること。
3) After the reaction, reaction products vaporize and are discharged to the outside of the solder together with the flux.

4)常温付近で固体もしくは液体であること。4) Be solid or liquid at around room temperature.

5)紫外線等の光、酸素ガスの気体、もしくは、はんだ
の融点以下の熱等によって反応が誘起される性質を持つ
こと。
5) It must have the property that a reaction is induced by light such as ultraviolet rays, oxygen gas, or heat below the melting point of the solder.

このような条件に適合する薬品の一例として、ベンゾイ
ルパーオキサイド(以下BPOと言う)が挙げられる。
An example of a chemical that meets these conditions is benzoyl peroxide (hereinafter referred to as BPO).

BPOは、過酸化物であり、常温では安定であるが、1
00℃前後に加熱すると激しい分解反応を起こし、熱を
放出する。これをはんだ粒子と同じくらいの大きさの粒
子にして、はんだペースト中に混入する。これによって
はんだペーストの供給性を大きく変えることなく供給が
可能である。
BPO is a peroxide and is stable at room temperature, but 1
When heated to around 00°C, a violent decomposition reaction occurs and heat is released. This is made into particles of the same size as the solder particles and mixed into the solder paste. This makes it possible to supply solder paste without significantly changing its supplyability.

なお、BPOは、はんだペースト中に含まれるアルコー
ル等の有機溶媒には溶けにくいため、多少時間が経って
も品質の変化は少ない。
Note that since BPO is difficult to dissolve in organic solvents such as alcohol contained in the solder paste, there is little change in quality even if some time passes.

使用するはんだ合金としては、融点が100 ’C以上
のものであれば、使用可能である。ここでは、一般に広
く使用されているPb−8n共晶系はんだ(6/4はん
だ、融点的180℃)の使用を考える。融点がより低い
はんだ合金及び高融点接合材料(銀ろう等)の使用も薬
品の種類及び量を変えることによって使用可能である。
Any solder alloy can be used as long as it has a melting point of 100'C or higher. Here, the use of Pb-8n eutectic solder (6/4 solder, melting point 180° C.), which is generally widely used, will be considered. The use of lower melting point solder alloys and high melting point joining materials (such as silver solder) can also be used by varying the type and amount of chemicals.

この自溶性はんだペーストを基板上の接合パッドに供給
し、電子部品を搭載した後、約100℃に加熱する。こ
れによって、BPOの分解反応が進行し、その反応熱に
よってはんだが更に加熱されていく。そしてはんだの温
度が融点を超えたあたりで反応がピークになり、それ以
後は温度が下がりだすようにはんだペースト中のBPO
の量を調整しておく。以後は温度が下がっていって、は
んだの融点以下になり、接合は終了する。
This self-melting solder paste is supplied to the bonding pads on the substrate, and after electronic components are mounted, it is heated to about 100°C. As a result, the decomposition reaction of BPO progresses, and the solder is further heated by the heat of the reaction. The reaction peaks when the temperature of the solder exceeds the melting point, and after that the temperature begins to drop.
Adjust the amount. Thereafter, the temperature decreases to below the melting point of the solder, and the bonding is completed.

反応生成物としては、CO2、及びベンゼン基が生成す
るが、これらは、大気中に放出もしくはフラックスと共
にはん全外部に排出されるため、はんだの特性に影響す
ることはない。
CO2 and benzene groups are produced as reaction products, but these do not affect the properties of the solder because they are released into the atmosphere or discharged to the outside of the solder together with the flux.

なお、このBPOは、衝撃、摩擦等によって分解反応が
進行することがあり、また、100℃まで温度が上がら
なくても、75℃〜80℃で長時間保持すると分解する
ことがあるため、保管及び取扱いには注意が必要である
Please note that this BPO may undergo a decomposition reaction due to impact, friction, etc., and even if the temperature does not rise to 100°C, it may decompose if kept at 75°C to 80°C for a long time, so please do not store it. and care must be taken when handling.

ここで、はんだペースト中に添加するBPOの分量の定
め方の一例について説明する。はんだの比熱は、0.0
42cal・g−1・k−’である。また、はんだペー
スト中のはんだとフラックスの比は約8:2である。そ
こで、ペースト1g中のはんだを室温(25℃)からは
んだ付は温度の2’20’Cまで加熱するのに必要な熱
量Qを計算すると、以下のようになる。
Here, an example of how to determine the amount of BPO added to the solder paste will be explained. The specific heat of solder is 0.0
42 cal.g-1.k-'. Also, the ratio of solder to flux in the solder paste is approximately 8:2. Therefore, the amount of heat Q required to heat the solder in 1 g of paste from room temperature (25° C.) to 2'20' C, which is the soldering temperature, is calculated as follows.

Q=0.042xO,8x (220−25)=6.5
5cai この熱量に見合う熱量を、BPOを反応させることによ
って与えれば良い。BPOは振動、加熱等によって燃焼
し、その反応熱は180.6cal/gである。これよ
゛す、はんだペースト1g中にBPOを0.04g添加
すれば、はんだの溶解に必要な熱量が得られる。
Q=0.042xO, 8x (220-25)=6.5
5cai The amount of heat corresponding to this amount of heat can be given by reacting BPO. BPO is combusted by vibration, heating, etc., and the heat of reaction is 180.6 cal/g. Therefore, if 0.04 g of BPO is added to 1 g of solder paste, the amount of heat required to melt the solder can be obtained.

茅」jす11粁 以下に本発明の第2の実施例を説明する。上記第1の実
施例では、はんだペースト中に混入する薬品として、は
んだの融点以下の熱によって反応が進行するB ’P 
Oを使用している。
A second embodiment of the present invention will be described below. In the first embodiment, B'P, which reacts with heat below the melting point of the solder, is used as a chemical mixed into the solder paste.
I am using O.

このような熱以外にも外部からの刺激として、紫外線等
の光や、空気、o2、CO2等の気体との接触等のうち
、一つもしくは複数の刺激によって活性化して発熱反応
を起こす薬品をはんだペーストに混合し、その刺激を与
えることで反応を起こさせて、はんだを加熱し、接合す
るという方法も可能である。また、発熱反応を誘発する
刺激として、電波、磁力線、X線等の照射も可能である
In addition to heat, chemicals that are activated by one or more external stimuli such as light such as ultraviolet rays, or contact with gases such as air, O2, CO2, etc., and cause an exothermic reaction. It is also possible to mix it into solder paste and apply the stimulus to cause a reaction, heat the solder, and bond. Furthermore, irradiation with radio waves, magnetic field lines, X-rays, etc. can also be used as a stimulus to induce a fever reaction.

加熱する温度の調節は、混合する薬品の量を変えること
によって行う。光、ガス及び熱等の刺激を取り去ること
によって反応が終了する薬品の場合は、適切な温度にな
った時に刺激を取り去ってやれば良い。
The heating temperature is adjusted by changing the amount of chemicals mixed. In the case of a chemical whose reaction is terminated by removing a stimulus such as light, gas, or heat, the stimulus can be removed when the appropriate temperature is reached.

更に、同一基板上に、別々の薬品を混合したはんだペー
ストを供給することにより、基板内での接続に時間差を
付けたり、同時に複数の種類のはんだを接合することも
可能である。
Furthermore, by supplying solder pastes mixed with different chemicals onto the same board, it is possible to set a time difference in connection within the board or to join multiple types of solder at the same time.

碧」JどA意忽− 以下に本発明の第3の実施例を説明する。ゆるやかに反
応を起こす複数の薬品をはんだペースト中に混合するこ
とによって、はんだペーストを基板に供給した後、徐々
に発熱反応が進行し、それによってはんだの温度を上昇
させ、はんだ接合を行う方法が可能である。
A third embodiment of the present invention will be described below. By mixing multiple chemicals that cause a slow reaction into the solder paste, after the solder paste is supplied to the board, an exothermic reaction gradually progresses, thereby increasing the temperature of the solder and forming a solder joint. It is possible.

この方法では、はんだペーストを基板に供給する直前に
薬品を混合し、供給及び電子部品の搭載に要する時間に
余裕を持たせるのが望ましい。しかし、反応時間に充分
に余裕がある場合は、予め薬品をはんだペーストに混合
しておき、反応がある程度進行した時点で基板に供給す
ることもできる。
In this method, it is desirable to mix the chemicals immediately before supplying the solder paste to the board to allow time for supply and mounting of the electronic components. However, if there is sufficient time for the reaction, it is also possible to mix the chemicals in the solder paste in advance and supply them to the substrate once the reaction has progressed to a certain extent.

第49す11粁 以下に本発明の第4の実施例を説明する。−度に混合も
しくは接触させると発熱反応を起こす複数の種類の薬品
を別々にマイクロカプセル中にいれて、はんだペースト
中に混入しておき、はんだペーストを基板上に供給して
、電子部品を搭載した後に、はんだペーストに圧力、振
動等を与えることにより、マイクロカプセルを破壊して
、内部の薬品を混合もしくは接触させて、発熱反応を起
こさせ、はんだを加熱し接合を行うことができる。
A fourth embodiment of the present invention will be described below. - Multiple types of chemicals that cause exothermic reactions when mixed or brought into contact at the same time are separately put into microcapsules and mixed into solder paste, and the solder paste is supplied onto the board and electronic components are mounted. After that, by applying pressure, vibration, etc. to the solder paste, the microcapsules are destroyed, and the chemicals inside are mixed or brought into contact, causing an exothermic reaction, which heats the solder and performs bonding.

このマイクロカプセル中にいれる薬品は、上記複数の薬
品のうち1種類以上とし、残りの薬品は別のマイクロカ
プセルにいれるが、はんだ中に混入しておくものとする
The chemicals to be placed in the microcapsules are one or more of the plurality of chemicals mentioned above, and the remaining chemicals are placed in separate microcapsules and mixed in the solder.

1且勿失隻剪 以下に本発明の第5の実施例を説明する。−度に混合も
しくは接触させると発熱反応を起こす複数の薬品を、別
々のはんだペーストに混合し、電子部品側と基板側にそ
れぞれ供給する。そして電子部品を基板に搭載して、電
子部品側と基板側のはんだペーストが接触すると発熱反
応を起こし、はんだが加熱され、接合を行う。
1. A fifth embodiment of the present invention will be described below. - A plurality of chemicals that cause an exothermic reaction when mixed or brought into contact with each other are mixed into separate solder pastes and supplied to the electronic component side and the board side, respectively. Then, when the electronic component is mounted on the board and the solder paste on the electronic component side and the board side come into contact, an exothermic reaction occurs, the solder is heated, and the solder is bonded.

なお、このような反応に更に光、ガス、熱等の刺激を与
えて反応を促進させることもできる。
Note that such a reaction can be further stimulated by light, gas, heat, etc. to promote the reaction.

見見立夾N桝 以下に本発明の第6の実施例を説明する。互いに相互作
用を起こさない複数の薬品をはんだペースト中に混入す
る。これらの薬品はそれぞれ反応のきっかけになる刺激
等が違うものであり、時間差を付けてこれらの刺激を与
えてやり、別な種類の反応を段階的に進行させていくこ
とにより加熱時の温度勾配に変化を持たせる。
A sixth embodiment of the present invention will be described below. Multiple chemicals that do not interact with each other are mixed into the solder paste. Each of these chemicals has different stimuli that trigger reactions, and by applying these stimuli at different times and allowing different types of reactions to proceed step by step, the temperature gradient during heating can be reduced. to have a change.

例えば、予めはんだペースト中に、時間の経過によって
発熱していく第1の薬品と紫外線に反応して発熱する第
2の薬品とを混入しておく。このはんだペーストを基板
に供給して電子部品を乗せた後、しばらく放置して、第
1の薬品の反応によりある温度まで加熱させ、予熱を行
う。その後で紫外線を照射して、第2の薬品を反応させ
、はんだを融点まで加熱し、溶解することではんだ接合
を行う。
For example, a first chemical that generates heat over time and a second chemical that generates heat in response to ultraviolet light are mixed into the solder paste in advance. After this solder paste is supplied to the board and electronic components are placed on it, it is left for a while and heated to a certain temperature by the reaction of the first chemical, thereby performing preheating. Thereafter, ultraviolet rays are irradiated to cause the second chemical to react, heat the solder to its melting point, and melt the solder, thereby performing solder bonding.

このように予熱することによって、フラックスを活性化
しやすくし、接続の信頼性を上げることができる。
Preheating in this manner makes it easier to activate the flux and improves the reliability of the connection.

茅j1す11鰹 以下に本発明の第7の実施例を説明する。紙フエノール
基板等の耐熱温度の低い基板に、融点が基板の耐熱温度
より高いはんだを用いて、電子部品をチップオンボード
(Chip on Board、略してC0B)方式を
用いて搭載する場合を考える。
A seventh embodiment of the present invention will be described below. Consider the case where electronic components are mounted on a board with a low heat resistance temperature, such as a paper phenol board, using a chip on board (C0B) method using solder whose melting point is higher than the heat resistance temperature of the board.

例えば半導体装置のような、基板の電子部品搭載部の縦
断面図を第1図に示す。この場合、全体加熱法を用いる
と基板5全体がはんだの融点以上の温度にさらされるた
め、基板5がダメージを受ける恐れがある。また、寸法
精度も出しにくくなる。
FIG. 1 shows a vertical cross-sectional view of an electronic component mounting portion of a substrate, such as a semiconductor device, for example. In this case, if the entire substrate heating method is used, the entire substrate 5 will be exposed to a temperature higher than the melting point of the solder, so there is a risk that the substrate 5 will be damaged. Furthermore, it becomes difficult to achieve dimensional accuracy.

また、レーザー加熱等の部分加熱法を用いて接続を行う
とすると、第1図に示すように、最外周にあるはんだバ
ンプ3には何とかレーザー7を当てることができるが、
半導体チップのような電子部品1の真下にあるはんだバ
ンプ3aにはレーザー7が届かず、接続できない。そこ
で、このような場所のはんだの接続に本発明の自溶性は
んだペーストを使用する。尚、図において、2,4は接
続パッドを示す。
Furthermore, if the connection is made using a partial heating method such as laser heating, the laser 7 can somehow be applied to the solder bump 3 on the outermost periphery, as shown in FIG.
The laser 7 cannot reach the solder bumps 3a directly below the electronic component 1, such as a semiconductor chip, and the connection cannot be made. Therefore, the self-melting solder paste of the present invention is used for solder connections in such places. In the figure, 2 and 4 indicate connection pads.

この場合、光の照射により反応を促進する薬品を混合し
たはんだペーストは使用できないので、ガスや熱に反応
する薬品もしくは時間の経過にしたがって発熱していく
薬品を混合したはんだペーストを使用し、これらの薬品
を反応させることによって熱を得て、はんだを加熱し、
はんだ接続を行う。なお、熱に反応する薬品を使用する
場合、反応の開始温度が基板の耐熱温度よりも低い薬品
を使用する必要がある。
In this case, it is not possible to use a solder paste mixed with a chemical that accelerates the reaction when irradiated with light, so a solder paste mixed with a chemical that reacts with gas or heat, or a chemical that generates heat over time, is used. Heat is obtained by reacting the chemicals and heats the solder.
Make solder connections. Note that when using a chemical that reacts with heat, it is necessary to use a chemical whose reaction initiation temperature is lower than the heat-resistant temperature of the substrate.

更に、基板5の接続部の裏側1.:、放熱板6を置いて
おけば、基板に与える熱的形Pをより小さくすることが
できる。
Furthermore, the back side 1 of the connection part of the board 5. : If the heat dissipation plate 6 is provided, the thermal shape P given to the substrate can be made smaller.

この方法を用いることにより、はんだ付は時に基板を与
える熱的影響を最小にすることがて゛き、従来は不可能
であった上記のような耐熱温度の低い基板に、基板の耐
熱温度より融点が高いはんだを用いて電子部品をCOB
方式を用いて搭載4−ることができるようになった。
By using this method, it is possible to minimize the thermal effect that sometimes has on the board during soldering, and it is possible to solder to a board with a low heat-resistant temperature as mentioned above, which was previously impossible. COB electronic components using expensive solder
It is now possible to install the vehicle using this method.

また7、二の接続法もて用い扛ば、熱的に弱いフレキシ
ブル基板もしくは液晶用基板等にも使用が可能である。
Moreover, if the connection method 7.2 is utilized, it can also be used for thermally weak flexible substrates, liquid crystal substrates, etc.

一トの清−亦−例 以下に本発明の第8の実施例祭説明する。、これまでの
実施例では、主に発熱反応を起こす薬品をはんだペース
l−中に混合する方法について述べてきたが、この方法
は、はんだペースト以外、つまり粒はんだや線状はんだ
の場合についても、発熱反応を起ご、ず薬品をフラック
スに混合して供給する等の方法に用いイ)ことにより可
能である。
An eighth embodiment of the present invention will be described below. In the examples so far, we have mainly described the method of mixing chemicals that cause an exothermic reaction into the solder paste, but this method can also be applied to cases other than solder paste, that is, granular solder and linear solder. This is possible by using a method such as mixing a chemical into a flux and supplying it without causing an exothermic reaction.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によ扛ば5外部から熱を与λずり、−はんブデを
融解できるので、基板及び電子部品への熱的影響抱・最
小にしてはんブど接続が行えるよ・)にな、〕だ。
According to the present invention, heat can be applied from the outside to melt the solder, so solder connections can be made with minimal thermal effects on the board and electronic components. ,〕is.

また、使来は不可能であ−〕だ耐熱温度の低い基板すこ
、基板の耐熱温度より融点か高いはんだを用いて電子部
品PCOB力式を用いて搭載することができるようにな
っプ・−9
In addition, it is now possible to mount electronic components using solder with a melting point higher than the heat resistant temperature of the board using the PCOB force method, which would otherwise be impossible to use. 9

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は電子部品搭lj二部の縦断面図である。 1・・電子部品、2・・・R子部品側接続バット、3・
・・はんブビバンプ、3a・最外周ばん六゛ハンプ、4
・基板側接続パッド、5・・・基板、6 放熱板、7 
  1ノ −−ザー 。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of the second part of the electronic component holder lj. 1.Electronic components, 2.R child component side connection bat, 3.
・Hanbubi bump, 3a・Outermost bump, 4
・Board side connection pad, 5... Board, 6 Heat sink, 7
1 No-zer.

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.発熱反応を起こす成分が混合されていることを特徴
とする自溶性はんだ材料。
1. A self-fusing solder material characterized by a mixture of components that cause an exothermic reaction.
2.外部からの刺激によって発熱反応を起こす成分が混
合されていることを特徴とする自溶性はんだ材料。
2. A self-soluble solder material that is characterized by a mixture of components that cause an exothermic reaction when stimulated from an external source.
3.太陽光、柴外線等の光の照射により発熱反応を起こ
す成分が混合されていることを特徴とする自溶性はんだ
材料。
3. A self-soluble solder material characterized by containing a component that causes an exothermic reaction when irradiated with sunlight, solar radiation, etc.
4.空気、酸素ガス等のガスとの接触により、発熱反応
を起こす成分が混合されていることを特徴とする自溶性
はんだ材料。
4. A self-soluble solder material characterized by a mixture of components that cause an exothermic reaction upon contact with gases such as air and oxygen gas.
5.はんだ合金の融点以下の温度に加熱することで活性
化し発熱反応を起こす成分が混合されていることを特徴
とする自溶性はんだ材料。
5. A self-fusing solder material characterized by a mixture of components that activate and cause an exothermic reaction when heated to a temperature below the melting point of the solder alloy.
6.時間の経過に伴って発熱反応が徐々に進行していく
成分が混合されていることを特徴とする自溶性はんだ材
料。
6. A self-soluble solder material characterized by a mixture of components that gradually undergo an exothermic reaction over time.
7.マイクロカプセル内に封入され該マイクロカプセル
が破れることにより発熱反応を起こす成分が当該マイク
ロカプセル内に封入された状態で混合されていることを
特徴とする自溶性はんだ材料。
7. A self-soluble solder material characterized in that a component that is encapsulated in microcapsules and causes an exothermic reaction when the microcapsules are ruptured is mixed while being encapsulated in the microcapsules.
8.請求項7において、互いに接触すると発熱反応を起
こす成分が封入されていることを特徴とする自溶性はん
だ材料。
8. The self-fusing solder material according to claim 7, characterized in that components that cause an exothermic reaction when they come into contact with each other are enclosed.
9.発熱特性の異なる複数種類の成分が混合されている
ことを特徴とする自溶性はんだ材料。
9. A self-fusing solder material characterized by a mixture of multiple types of components with different heat generation characteristics.
10.基板と、基板の一方の面にはんだ接続された電子
部品と、を備えた電子回路基板において、前記はんだは
請求項1〜9のいずれかの自溶性はんだ材料で形成され
ていることを特徴とする電子回路基板。
10. An electronic circuit board comprising a substrate and an electronic component soldered to one surface of the substrate, characterized in that the solder is formed of the self-melting solder material according to any one of claims 1 to 9. electronic circuit board.
11.請求項10において、基板の耐熱温度ははんだの
融点より低いものであることを特徴とする電子回路基板
11. 11. The electronic circuit board according to claim 10, wherein the heat resistant temperature of the board is lower than the melting point of the solder.
12.使用するはんだ合金の融点以下の温度で、外部か
らの刺激を受けて発熱反応を起こす成分が混合されてい
るはんだ材料を前記発熱反応により融解させてはんだ接
合することを特徴とするはんだ接合方法。
12. A soldering method characterized in that a solder material containing a component that causes an exothermic reaction in response to an external stimulus is melted by the exothermic reaction at a temperature below the melting point of the solder alloy used, and the solder is joined.
13.請求項12において、使用するはんだ合金が融点
が異なる複数種類用いられ、それぞれのはんだ合金に異
なる温度で発熱反応を起こす異なる成分が混合されてい
ることを特徴とするはんだ接合方法。
13. 13. The soldering method according to claim 12, wherein a plurality of solder alloys having different melting points are used, and each solder alloy is mixed with a different component that causes an exothermic reaction at a different temperature.
14.使用するはんだ合金の融点以下の温度で、互いに
接触することにより発熱反応を起こす成分が個々に封入
されているマイクロカプセルが混入されているはんだ材
料を基板に供給した後、圧力を加えることによりマイク
ロカプセルを破壊して発熱反応を起こさせて、はんだ材
料を融解させてはんだ接合することを特徴とするはんだ
接合方法。
14. After supplying a solder material mixed with microcapsules containing individually encapsulated components that cause an exothermic reaction when they come into contact with each other at a temperature below the melting point of the solder alloy used, the microcapsules are released by applying pressure. A soldering method characterized by breaking the capsule and causing an exothermic reaction to melt the solder material and perform solder joining.
15.発熱特性が異なる複数種類の成分が混合されてい
るはんだ材料を基板に供給した後、各成分を段階的に発
熱反応させることにより、はんだ材料を融解させてはん
だ接合することを特徴とするはんだ接合方法。
15. A solder joint characterized by supplying a solder material that is a mixture of multiple types of components with different heat generation characteristics to a board, and then causing each component to undergo an exothermic reaction in a stepwise manner to melt the solder material and perform solder bonding. Method.
16.接触すると発熱する複数の薬品を、基板側と電子
部品側のはんだ材料に別々に混入しておき、両者を接触
させることにより発熱反応を起こさせ、その反応熱によ
ってはんだを融解してはんだ接合することを特徴とする
はんだ接合方法。
16. Multiple chemicals that generate heat when they come into contact are mixed separately into the solder material on the board side and electronic component side, and when the two come into contact, an exothermic reaction occurs, and the heat of the reaction melts the solder, creating a solder joint. A soldering method characterized by:
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO1999001250A1 (en) * 1997-07-01 1999-01-14 Zentrum für Material- und Umwelttechnik GmbH Method for soft soldering metals and soft solder for carrying said method
WO2010029169A1 (en) 2008-09-15 2010-03-18 Siemens Aktiengesellschaft Solder material comprising a reactive filler material, carrier element or component comprising said type of solder material and use of a fluxing agent

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