[发明专利]助焊剂、焊膏、焊接制程、焊接制品的制造方法、BGA封装件的制造方法

说明书

本发明提供一种不含还原剂及活性剂，且可使焊接接合部成为无残渣的助焊剂，以及使用该助焊剂的焊膏。本发明的助焊剂含有：第一溶剂，在氮流量每分钟0.2至0.3L、升温速度每分钟10℃的热重测定中，当质量成为0时的温度为180℃以上且未满260℃；第二溶剂，在氮流量每分钟0.2至0.3L、升温速度每分钟10℃的热重测定中，当质量成为0时的温度为100℃以上且未满220℃；及脂肪酰胺。第一溶剂的含量较第二溶剂的含量少。该助焊剂不含用以还原除去焊料的表面氧化膜的还原剂、及用以提升还原性的活性剂，且该助焊剂与焊料粉末的混合物可成为焊膏。

技术领域

本发明涉及一种助焊剂、焊膏、焊接制程、焊接制品的制造方法，特别是关于可构成无残渣焊膏的助焊剂、无残渣焊膏、使用该焊膏的焊接制程、焊接制品的制造方法、及BGA封装件的制造方法。

背景技术

于功率装置的制造中，分别于半导体芯片与DBC(Direct bonded copper；直接覆铜)基板之间、及DBC基板与底板间，需进行大面积焊接接合。焊接材料有使用焊箔或焊膏，前者需要用以固定的冶具，后者于焊接后则需要洗涤助焊剂残渣。

于焊膏通常含有焊料粉末与助焊剂。助焊剂成分有还原剂、活性剂、触变剂(黏结剂)、溶剂、增黏剂树脂等。还原剂于焊接时具有除去焊料粉末表面或焊接对象物表面的氧化膜的功能，活性剂具有提升还原剂以提升焊料的湿润性的功能。

然而，助焊剂会于焊接后以助焊剂残渣的形式残存。在助焊剂成分中，还原剂及活性剂会对焊接的性能、腐蚀、迁移造成大幅影响。若还原效果愈高，焊接性能愈提升。然而，由于这些活性成分容易离子化且与水的亲和性也强，故容易引起腐蚀或离子迁移。

因此，当使用含有还原剂或活性剂的焊膏时，于焊接接合后需要洗涤助焊剂残渣。然而，助焊剂残渣的洗涤会导致工程的成本增加。另外，由于洗涤步骤会产生废液而增加环境负荷，故期盼能减少。

因此，于专利文献1揭示一种无还原剂及活性剂的不需洗涤的焊膏(段落0001)。使用该焊膏时的助焊剂残渣，主要为所含的触变剂，其残渣量为焊接接合体整体的1质量％以下的极少。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：国际公开2017/057651号。

发明内容

[发明欲解决的课题]

然而，即使使用上述焊膏，若焊接接合面积愈大，则助焊剂残渣的总量增加。另外，由于面积大，助焊剂不易挥发，会残存于焊接接合部的内部而造成孔洞产生。另外，由于孔洞产生的部位散热性恶化，故会导致功率装置的性能降低。

本发明有鉴于上述的课题，其目的在于提供一种不含还原剂及活性剂，并且可使焊接接合部成为无残渣且少孔洞的助焊剂、以及使用该助焊剂的焊膏。另外，所谓“无残渣”指焊接接合后的助焊剂残渣不存在的状态或几乎不存在的状态。具体而言，指焊接接合后以目视观察无法确认到助焊剂残渣、或以目视虽可确认助焊剂残渣但以红外分光法(IR)无法检测程度的残渣。所谓“少孔洞”，指以X射线穿透装置观察焊接部分时孔洞未满5％。又。”％”为二维透射影像的面积比率。

[解决课题的手段]

本发明人等发现，为了使脂肪酰胺可与特定的溶剂的蒸发一起蒸发，使用作为触变剂的脂肪酰胺、及在氮流量每分钟0.2至0.3L、升温速度每分钟10℃的热重测定中，当质量成为0时的温度不同的两种溶剂，制作不含还原剂、活性剂而含有前述两种溶剂(第一溶剂、第二溶剂)及脂肪酰胺的助焊剂，且使用该助焊剂的焊膏可使助焊剂残渣成为无残渣，因此，助焊剂残渣不会残存于内部而使焊接接合部为少孔洞，而完成本发明。