專(zhuān)利名稱(chēng)：焊球、焊粉和預(yù)成型焊料的涂層組合物及其制備方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明領(lǐng)域是用于電子和半導(dǎo)體應(yīng)用的熱界面和熱處理組分。
背景電子元器件已用于日益增多的消費(fèi)和商用電子產(chǎn)品。這些消費(fèi)和商用電子產(chǎn)品的實(shí)例有電視機(jī)、個(gè)人電腦、因特網(wǎng)服務(wù)器、蜂窩電話、呼機(jī)、掌上型處理器(organizer)、便攜式收音機(jī)、汽車(chē)立體聲系統(tǒng)或遙控裝置。隨著對(duì)這些消費(fèi)和商用電子產(chǎn)品需求的增加，也要求那些用于消費(fèi)和商務(wù)的同類(lèi)產(chǎn)品變得更小、更多功能、更方便攜帶。
由于這些產(chǎn)品的尺寸縮小，組成產(chǎn)品的元件也就必須變得更小。一些需要在尺寸上縮小或按比例縮小的元件實(shí)例有印刷電路板或接線板、電阻器、配線、鍵盤(pán)、按鍵(touch pad)和芯片封裝。
因此，正中止使用這些現(xiàn)有元件，并研究確定是否有更好的構(gòu)建材料、機(jī)械裝置和方法使它們按比例縮小，以滿(mǎn)足對(duì)更小電子元器件的要求。確定是否有更好的構(gòu)建材料、機(jī)械裝置和方法的部分程序是研究怎樣運(yùn)轉(zhuǎn)生產(chǎn)設(shè)備，如何操作構(gòu)建和組裝元件的方法。
生產(chǎn)設(shè)備使用焊球(solder sphere)、焊珠(ball)、焊粉(powder)、預(yù)成型(preform)焊料(solder)或一些其他焊料組分或焊料份來(lái)形成液化或順從性焊料材料，用于需要焊料的這些元件。運(yùn)輸或使用焊料份的生產(chǎn)設(shè)備造成的過(guò)度振動(dòng)可使焊料份變黑。就焊球而言，由于表面氧化和其他污染過(guò)程導(dǎo)致的過(guò)度變黑使生產(chǎn)設(shè)備上的成象系統(tǒng)成象困難，這有可能將暗淡的焊球誤解為缺少焊球。這種誤解可以導(dǎo)致焊球連接的元件被拒絕，最終生產(chǎn)成本提高。而且，如果表面氧化足夠厚，這部分可能變得難以焊接和/或最終的焊點(diǎn)可能被化學(xué)污染物削弱。
有幾篇參考文獻(xiàn)(包括美國(guó)專(zhuān)利5,789,068、6,387,499和WO00/74132)涉及使用氟聚合物、基于碳?xì)浠衔锏幕衔?、油、?rùn)滑劑、聚合物和基于有機(jī)硅氧烷的油，然而，在每種情況中，焊料回流時(shí)涂層不能充分地?zé)?，留下有毒的殘存物，致使冒煙或發(fā)煙，或者可能使有害氣體進(jìn)入大氣，如在氟聚合物的情況。
因此，仍需要a)設(shè)計(jì)并制備既符合消費(fèi)者要求，又將生產(chǎn)成本降到最低并使加入焊料材料的產(chǎn)品質(zhì)量最佳的焊料材料；和b)開(kāi)發(fā)制備焊料材料和組成那些焊料材料的組分的可靠方法。也需要設(shè)計(jì)包含聚合物和(在一些情況)單體的涂層組合物，這些物質(zhì)認(rèn)為是a)可溶解，b)在金屬或金屬合金表面形成薄涂層的合適材料，c)有助于抗金屬表面氧化的合適材料，d)當(dāng)施用熱于點(diǎn)(point)就分解的合適材料，其中材料的任何殘留物不會(huì)降低焊料材料的性能，和e)當(dāng)施用于金屬表面時(shí)基本上透明的材料，其中涂層組合物或材料將蒸發(fā)和/或分解到點(diǎn)，當(dāng)焊料材料加熱到熔點(diǎn)或變?yōu)轫槒臅r(shí)的溫度時(shí)，它可容易地從加熱的焊料材料中除去或驅(qū)出。
題述物質(zhì)概要已制備并且在本文中描述了一種焊料材料，所述焊料材料包含常規(guī)焊料組分，如焊球、焊珠、焊粉、預(yù)成型焊料、一些其它合適的材料或焊料形式或其組合；和包含至少一種單體、非氟化聚合物或其組合的涂層組合物，其中聚合物包含至少一種以下結(jié)構(gòu)氧原子、鹵原子、氮原子、磷原子、芳環(huán)、過(guò)渡金屬、籠型化合物、氫化硅氧烷基團(tuán)或其組合和包含至少一種以下結(jié)構(gòu)的單體醇基、酮基、酯基、醚基、醛基、鹵原子、氮原子、磷原子、稠合芳環(huán)、籠型化合物、過(guò)渡金屬、氫化硅氧烷基團(tuán)或它們的組合。
本文描述的焊料份和/或焊料材料可通過(guò)以下方法制備a)提供焊料組分，b)提供涂層前體材料，c)提供溶劑，d)混合涂層前體材料和溶劑，以便涂層前體材料充分溶劑化以形成涂層組合物，其中涂層組合物包含至少一種單體、非氟化聚合物或其組合，其中聚合物包含至少一種以下結(jié)構(gòu)氧原子、鹵原子、氮原子、磷原子、芳環(huán)、過(guò)渡金屬、籠型化合物、氫化硅氧烷基團(tuán)或它們的組合和包含至少一種以下結(jié)構(gòu)的單體醇基、酮基、酯基、醚基、醛基、鹵原子、氮原子、磷原子、稠合芳環(huán)、籠型化合物、過(guò)渡金屬、氫化硅氧烷基團(tuán)或其組合，和e)將涂層組合物施用或結(jié)合到焊料組分。
已制備并且在本文中描述了一種焊料材料，所述焊料材料包含常規(guī)焊料組分，如焊球、焊珠、焊粉、預(yù)成型焊料、一些其它合適的材料或焊料形式或其組合，粘合增進(jìn)劑和包含至少一種單體、聚合物或其組合的涂層組合物。
本文描述的焊料份和/或焊料材料可通過(guò)以下方法制備a)提供焊料組分，b)提供涂層前體材料，c)提供溶劑，d)提供粘合增進(jìn)劑化合物，e)混合涂層前體材料和溶劑，以便涂層前體材料充分溶劑化以形成涂層組合物，f)將粘合增進(jìn)劑施用于焊料組分上，和f)將涂層組合物施用或結(jié)合到焊料組分。
本文描述的焊料份和/或焊料材料可通過(guò)以下方法制備a)提供焊料組分，b)提供涂層前體材料，c)提供溶劑，d)提供粘合增進(jìn)劑化合物，e)混合涂層前體材料和溶劑，以便涂層前體材料充分溶劑化，f)混合粘合增進(jìn)劑到涂層前體材料和溶劑中以形成涂層組合物，和f)將涂層組合物施用或結(jié)合到焊料組分。
發(fā)明詳述如所述，表面氧化和變暗行為和/或速率可以自然發(fā)生，和/或通過(guò)焊料材料或焊料份的振動(dòng)試驗(yàn)或運(yùn)輸而加速。例如，含鉛份在15到20分鐘的加速振動(dòng)試驗(yàn)后可達(dá)到無(wú)法接受的暗度水平。
已設(shè)計(jì)并制備出本文所述焊料材料，既符合消費(fèi)者要求，又將生產(chǎn)成本降到最低并且使加入焊料材料的產(chǎn)品質(zhì)量最佳，且本文也描述了制備那些焊料材料和組成那些焊料材料的組分的方法。另外，描述了包含聚合物和(一些情況)單體的涂層組合物，其中這些成分是a)可溶解，b)在金屬表面或金屬合金表面形成薄涂層的合適材料，c)有助于抗金屬表面氧化的合適材料，d)當(dāng)將熱施用于點(diǎn)就分解的合適材料，其中材料的任何殘留物不會(huì)降低焊料材料的性能，和e)施用于金屬表面時(shí)基本上透明的材料，其中涂層組合物或材料蒸發(fā)和/或分解至點(diǎn)，當(dāng)焊料材料加熱到熔點(diǎn)或變得順從時(shí)的溫度時(shí)，它可容易地從加熱的焊料材料中除去或排出。
已制備并且在本文中描述了一種焊料材料，所述焊料材料包含常規(guī)焊料材料，如焊球、焊珠、焊粉、預(yù)成型焊料、一些其它合適的材料或焊料形式或其組合；和涂層組合物，該涂層組合物不僅保護(hù)焊料材料，而且將表面氧化和污染降到最低，將生產(chǎn)成本降到最低并且使加入焊料材料的最終產(chǎn)品的質(zhì)量最佳。本文考慮的涂層組合物包含至少一種單體、非氟化聚合物或其組合，其中聚合物包含至少一種以下結(jié)構(gòu)氧原子、鹵原子、氮原子、磷原子、芳環(huán)、過(guò)渡金屬、籠型化合物、氫化硅氧烷基團(tuán)或其組合和包含至少一種以下結(jié)構(gòu)的單體醇基、酮基、酯基、醚基、醛基、鹵原子、氮原子、磷原子、稠合芳環(huán)、籠型化合物、過(guò)渡金屬、氫化硅氧烷基團(tuán)或其組合。
在考慮的實(shí)施方案中，焊料組分具有熔化溫度，涂層組合物具有熱降解溫度，且熱降解溫度小于熔化溫度。本文使用的焊料組分的“熔化溫度”是指固體焊料組分轉(zhuǎn)變成液體或半固體材料的溫度?！叭刍瘻囟取笨蔀槠渲泄腆w焊料材料在一個(gè)溫度轉(zhuǎn)變成半固體，然后在更高的溫度轉(zhuǎn)變成液體的溫度范圍。涂層組合物的“熱降解溫度”是指涂層組合物的成分開(kāi)始分解、降解造成涂層組合物至少部分變質(zhì)的溫度。
通過(guò)施用薄保護(hù)涂層，可以將表面氧化和變暗行為或速率降到最小和/或完全消除。施用薄涂層材料使產(chǎn)品a)不會(huì)過(guò)度暗淡，b)符合生產(chǎn)設(shè)備中成象系統(tǒng)的需要，和c)不會(huì)妨礙焊料材料或焊料份的性能。另外，通過(guò)施用涂層組合物至焊料份、焊料材料和其他焊料組分，在焊料組分、份和材料的加速振動(dòng)試驗(yàn)和在一些必要情況中更強(qiáng)烈(aggressive)試驗(yàn)中，發(fā)生了降低的表面氧化和/或變暗行為。出人意料地發(fā)現(xiàn)用涂層組合物處理的焊料份、焊料材料和其他焊料組分直到加速試驗(yàn)四小時(shí)后超出暗度水平；對(duì)無(wú)鉛份而言，即使10個(gè)小時(shí)的加速試驗(yàn)后也不會(huì)達(dá)到無(wú)法接受的暗度水平。
考慮的焊料組分可包含任何合適的焊料材料或金屬，如銦、鉛、銀、銅、鋁、錫、鉍、鎵及其合金、鍍銀的銅、鍍銀的鋁及其組合或與如下所述其它金屬的組合。優(yōu)選的焊料材料可包含鉛錫合金(包括鉛(37％)-錫(63％)低共熔合金)、銦錫(InSn)化合物和合金、銦銀(InAg)化合物和合金、基于銦的化合物、錫銀銅化合物(已含銅)和合金(SnAgCu)、錫鉍化合物和合金(SnBi)、基于鋁的化合物和合金。本文使用的術(shù)語(yǔ)“金屬”指的是在元素周期表d-區(qū)和f-區(qū)的元素，以及具有金屬樣特性的那些元素，如硅和鍺。本文使用的短語(yǔ)“d-區(qū)”指的是具有占據(jù)圍繞原子核的3d、4d、5d和6d軌道的電子的那些元素。本文使用的短語(yǔ)“f-區(qū)”指的是具有占據(jù)圍繞原子核的4f和5f軌道的電子的那些元素，包括鑭系和錒系元素。優(yōu)選的“金屬”包括如銦、鉛、銀、銅、鋁、錫、鉍、鎵及其合金、鍍銀的銅和鍍銀的鋁。術(shù)語(yǔ)“金屬”也包括合金、金屬/金屬?gòu)?fù)合材料、金屬陶瓷復(fù)合材料、金屬聚合物復(fù)合材料和其它金屬?gòu)?fù)合材料。本文使用的術(shù)語(yǔ)“化合物”指的是有恒定組成、可由化學(xué)方法分解成元素的物質(zhì)。
本文考慮的涂層組合物通常包含聚合物和(在一些情況)單體，這些物質(zhì)可考慮是a)可溶解，b)在金屬表面或金屬合金表面形成薄涂層的合適材料，c)有助于抗金屬表面氧化的合適材料，d)當(dāng)將熱施用于點(diǎn)就分解的合適材料，其中材料的任何殘留物不會(huì)降低焊料材料的性能，e)施用于金屬表面時(shí)基本上透明的材料。如前所述，考慮的一些涂層組合物將包含至少一種單體、非氟化聚合物或其組合，其中聚合物包含至少一種以下結(jié)構(gòu)氧原子、鹵原子、氮原子、磷原子、芳環(huán)、過(guò)渡金屬、籠型化合物、氫化硅氧烷基團(tuán)或其組合和包含至少一種以下結(jié)構(gòu)的單體醇基、酮基、酯基、醚基、醛基、鹵原子、氮原子、磷原子、稠合芳環(huán)、籠型化合物、過(guò)渡金屬、氫化硅氧烷基團(tuán)或其組合。
在考慮的實(shí)施方案中，涂層組合物或材料將蒸發(fā)和/或分解至點(diǎn)，當(dāng)焊料材料加熱到熔點(diǎn)或變得順從時(shí)的溫度時(shí)，它可容易地從加熱的焊料材料中除去或排出。
一些考慮的涂層組合物包含聚合物，如聚碳酸酯、聚酰胺或基于尼龍的化合物、三鄰苯二甲酸聚乙烯酯或任何可在溶劑中溶解且涂覆在焊料份或材料表面可得到透明外觀的聚合物。涂層組合物可以是有色的或不透明的，但是無(wú)論使用多厚仍應(yīng)該有通常透明的外觀。應(yīng)理解的是涂層組合物應(yīng)該是透明的或相對(duì)透明的，以便焊料份、焊料材料和/或焊接組合物呈現(xiàn)出盡可能地明亮有光澤。
考慮的聚合物也可以包含寬范圍的功能或結(jié)構(gòu)部分，包括芳族系統(tǒng)和鹵化基團(tuán)。而且，合適的聚合物可以有許多結(jié)構(gòu)，包括均聚物和雜聚物。此外，選擇性的聚合物可以有多種形式，如直鏈、支鏈、高度支化或三維?？紤]的聚合物的分子量范圍較寬，典型地在400道爾頓到400000道爾頓或更大。
其它考慮的涂層前體成分可以包含基于無(wú)機(jī)物的化合物，如基于硅的化學(xué)物質(zhì)，如那些包含氫化硅氧烷基團(tuán)的化學(xué)物質(zhì)，由普通轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專(zhuān)利6,143,855和2002年2月19日提交的、待審批美國(guó)序列第10/078919號(hào)公開(kāi)(例如Honeywell NANOGLASS和HOSP產(chǎn)品)；基于鎵、基于鍺、基于砷、基于硼的化合物或其組合；和基于有機(jī)物的化合物，如聚醚、由普通轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專(zhuān)利6,124,421公開(kāi)的聚亞芳基醚(如Honeywell FLARETM產(chǎn)品)、聚酰亞胺、聚酯和由普通轉(zhuǎn)讓的WO01/78110和WO 01/08308公開(kāi)的基于金剛烷(adamantane)或基于籠的化合物(如Honeywell GX-3TM產(chǎn)品)。
在考慮的實(shí)施方案中可與焊料材料一起使用聚合物，如線型聚合物、星形聚合物、交聯(lián)聚合納米球、嵌段共聚物和超支化聚合物。合適的線型聚合物有聚醚，如聚(環(huán)氧乙烷)和聚(環(huán)氧丙烷)；聚丙烯酸酯，如聚(甲基甲基丙烯酸酯)；脂族聚碳酸酯，如聚(碳酸丙烯酯)和聚(碳酸乙烯酯)；聚酯；聚砜；聚苯乙烯，包括選自鹵化苯乙烯和羥基取代苯乙烯的單體單元；和其它基于乙烯基的聚合物。有用的聚酯聚合物包括聚已內(nèi)酯；聚對(duì)苯二甲酸乙二酯；聚(氧己二酰氧基-1，4-亞苯基)；聚(氧對(duì)苯二甲酰氧基-1，4-亞苯基)；聚(氧己二酰氧基-1，6-環(huán)己基(hexamethylene))；聚乙醇酸交酯、聚丙交酯(聚乳酸)、聚丙交酯-乙交酯、聚丙酮酸、聚碳酸酯如分子量為約500到約2500的聚(碳酸環(huán)己基酯)二醇；和聚醚如分子量為約300到約6500的聚(二苯酚A/表氯醇)共聚物。合適的交聯(lián)、不溶的納米球(制備為納米乳劑)適合由聚苯乙烯或聚(甲基異丁烯酸酯)組成。合適的嵌段共聚物為聚乙醇酸交酯、聚乳酸(polylacetic acid)、聚(苯乙烯/α-甲基苯乙烯)共聚物、聚(苯乙烯-環(huán)氧乙烷)、聚(醚內(nèi)酯)、聚(酯碳酸酯)和聚(內(nèi)酯交酯)。合適的高度支化聚合物為高度支化聚酯，如高度支化的聚(己內(nèi)酯)，和聚醚如聚環(huán)氧乙烷和聚環(huán)氧丙烷。另一種有用的聚合物為乙二醇-聚(己內(nèi)酯)。有用的聚合物嵌段包括聚乙烯基吡啶、氫化聚乙烯基芳族化合物、聚丙烯腈、聚硅氧烷、聚己內(nèi)酰胺、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙縮醛和胺封端(capped)的環(huán)氧烷。其它有用的熱塑材料包括聚四氫呋喃和聚乙基噁唑啉。
其它合適的聚合物包括那些含一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)基團(tuán)如羥基或氨基的聚合物。在這些常規(guī)參數(shù)中，本文公開(kāi)的組合物和方法中使用的合適聚合物有，如聚環(huán)氧烷、聚環(huán)氧烷的單醚、聚環(huán)氧烷的二醚、聚環(huán)氧烷的雙醚、脂族聚酯、丙烯酸聚合物、乙縮醛聚合物、聚(己內(nèi)酯)、聚(戊內(nèi)酯(valeractone))、聚(甲基甲丙烯酸酯(methlymethoacrylate))、聚(乙烯基縮丁醛)和/或其組合。當(dāng)聚合物是聚環(huán)氧烷單醚時(shí)，一個(gè)具體的實(shí)施方案是氧原子和C1到約C6烷基醚部分間有C1到約C6的烷基鏈，其中烷基鏈可被取代或未取代，如聚乙二醇單甲醚、聚乙二醇二甲醚或聚丙二醇單甲醚。
在考慮的實(shí)施方案中，可使用的考慮的聚合物也可包含至少兩個(gè)稠合芳環(huán)，其中每個(gè)稠合芳環(huán)上有至少一個(gè)烷基取代基，在相鄰芳環(huán)上的至少兩個(gè)烷基取代基間存在鍵。在這類(lèi)聚合物中優(yōu)選的聚合物包括非官能化的聚苊均聚物、官能化的聚苊均聚物、如下所述的聚苊共聚物、聚(2-乙烯基萘)和乙烯基蒽和彼此的共混物。其它有用的涂層前體成分包含金剛烷(adamantane)、金剛烷(diamantane)、富勒烯和聚降冰片烯。包括以上列舉那些成分的各種前體材料可彼此或與其它涂層前體材料混合，如聚己內(nèi)酯、聚苯乙烯和聚酯。有用的混合物包括非官能化的聚苊均聚物和聚己內(nèi)酯。其它考慮的涂層前體成分包括非官能化的聚苊均聚物、官能化的聚苊均聚物、聚苊共聚物和聚降冰片烯。
有用的聚苊均聚物的重均分子量范圍優(yōu)選為約300到約20,000；更優(yōu)選為約300到約10,000；最優(yōu)選為約1000到約7000，且可以使用不同的引發(fā)劑從苊聚合，如2，2′-偶氮二異丁腈(AIBN)、偶氮基二羧酸二-叔丁基酯、二-苯基偶氮基二羧酸酯、1，1′-偶氮基二(cyclohezanecarbonitrile)、過(guò)氧化苯甲酰(BPO)、叔丁基過(guò)氧化物和三氟化硼合乙醚。聚苊均聚物可具有官能端基如鍵合至鏈末端的三鍵或雙鍵，或用雙鍵或三鍵醇(如烯丙醇、炔丙醇、丁炔醇、丁烯醇或羥乙基甲基丙烯酸酯)猝滅的陽(yáng)離子聚合。
有用的聚苊共聚物可以是線型聚合物、星形聚合物或高度支化聚合物。共聚單體可以有大的側(cè)基，這將導(dǎo)致共聚物的構(gòu)象類(lèi)似于聚苊均聚物的構(gòu)象；或共聚單體可以有不大的側(cè)基，這將導(dǎo)致共聚物構(gòu)象不類(lèi)似于聚苊均聚物的構(gòu)象。具有大側(cè)基的共聚單體包括新戊酸乙烯基酯、丙烯酸叔丁基酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、叔丁基苯乙烯、2-乙烯基萘、5-乙烯基-2-降冰片烯、乙烯基環(huán)己烷、乙烯基環(huán)戊烷(cyclopentant)、9-乙烯基蒽、4-乙烯基聯(lián)苯、四苯基丁二烯、芪、叔丁基芪和茚，且優(yōu)選新戊酸乙烯基酯。氫化聚碳硅烷可以作為其它共聚單體或共聚物組分與苊和至少一種前述共聚單體一起使用。有用的氫化聚碳硅烷實(shí)例有10％或75％的烯丙基。具有不大側(cè)基的共聚單體包括乙酸乙烯基酯、丙烯酸甲酯、異丁烯酸甲酯和乙烯醚，優(yōu)選為乙酸乙烯基酯。
本文使用的術(shù)語(yǔ)“單體”指的是能以重復(fù)性方式自身或與化學(xué)上不同的化合物形成共價(jià)鍵的任何化合物。在單體間形成重復(fù)鍵可以導(dǎo)致直鏈、支鏈、超支化或三維產(chǎn)品。而且，單體自身可以包含重復(fù)結(jié)構(gòu)嵌段，當(dāng)聚合時(shí)，從這些單體形成的聚合物然后被稱(chēng)為“嵌段聚合物”。單體可以屬于各種化學(xué)類(lèi)型的分子，包括有機(jī)分子、有機(jī)金屬分子或無(wú)機(jī)分子。單體分子量可以變化很大，在約40道爾頓到20000道爾頓之間。然而，尤其當(dāng)單體含重復(fù)的結(jié)構(gòu)嵌段時(shí)，單體可以有更高的分子量。單體也可以包含其它基團(tuán)，如用于交聯(lián)的基團(tuán)。
本文描述的焊料份和/或焊料材料可通過(guò)以下方法制備a)提供焊料組分，b)提供涂層前體材料，c)提供溶劑，d)混合涂層前體材料和溶劑，以便涂層前體材料充分溶劑化以形成涂層組合物，其中涂層組合物包含非氟化聚合物，其中聚合物包含至少一種以下結(jié)構(gòu)氧原子、鹵原子、氮原子、磷原子、芳環(huán)、過(guò)渡金屬、籠型化合物、氫化硅氧烷基團(tuán)或其組合和包含至少一種以下結(jié)構(gòu)的單體醇基、酮基、酯基、醚基、醛基、鹵原子、氮原子、磷原子、稠合芳環(huán)、籠型化合物、過(guò)渡金屬、氫化硅氧烷基團(tuán)或其組合，和e)將涂層組合物施用或結(jié)合到焊料組分。一旦涂層組合物施用或結(jié)合到焊料組分，涂層組合物可干燥、固化或進(jìn)行其它處理以形成焊料組分涂層。
本文使用的術(shù)語(yǔ)“結(jié)合”指的是表面和層間或兩層間彼此物理連接在一起，或者在物質(zhì)或組分的兩個(gè)部分間有物理吸引力，包括鍵合力(如共價(jià)鍵合和離子鍵合)和非鍵合力(如范德華力、靜電力、庫(kù)倫力、氫鍵和/或磁引力)。本文使用的術(shù)語(yǔ)“結(jié)合”也將包含以下情形焊料材料的表面和涂層組合物彼此直接連接，但是該術(shù)語(yǔ)也將包含以下情形焊料材料的表面和涂層組合物彼此間接結(jié)合—例如這種情形在焊料材料表面和涂層組合物之間有粘合增進(jìn)劑層或在焊料材料表面和涂層組合物之間完全有另外一層。
涂層前體材料包含本文前述的聚合物和/或單體。在一些實(shí)施方案中，按重量體積(weigh volume)提供的涂層前體材料為溶劑中約1000ppm的涂層前體材料。在其它實(shí)施方案中，按重量體積提供的涂層前體材料為溶劑中小于約1000ppm的涂層前體材料。在還其它實(shí)施方案中，按重量體積提供的涂層前體材料為溶劑中大于約1000ppm的涂層前體材料。涂層前體材料的重量體積由幾個(gè)因素決定，包括a)涂層前體材料成分，b)溶劑，c)焊料材料，和d)涂覆焊料材料的特定用途。
考慮的溶劑包括任何合適的純有機(jī)分子或有機(jī)分子混合物，它們?cè)谛枰獪囟?如臨界溫度)揮發(fā)，或者它們可促進(jìn)上述任何設(shè)計(jì)目的或需要。溶劑也可包含任何合適的極性和非極性化合物的純化合物或混合物。本文使用的術(shù)語(yǔ)“純”指的是有恒定組成的成分。例如，純水僅由H2O組成。本文使用的術(shù)語(yǔ)“混合物”指的是不純的成分，包括鹽水。本文使用的術(shù)語(yǔ)“極性”指的是在分子或化合物的一端或沿分子或化合物產(chǎn)生不等電荷、部分電荷或自發(fā)電荷分布的分子或化合物特征。本文使用的術(shù)語(yǔ)“非極性”指的是在分子或化合物的一端或沿分子或化合物產(chǎn)生相等電荷、部分電荷或自發(fā)電荷分布的分子或化合物特征。
在一些考慮的實(shí)施方案中，溶劑或溶劑混合物(包含至少兩種溶劑)包含那些認(rèn)為是烴家族溶劑部分的溶劑。烴溶劑是那些包含碳和氫的溶劑。應(yīng)理解大部分烴溶劑是非極性的；然而，有些烴溶劑可認(rèn)為有極性。通常烴溶劑歸納成三類(lèi)脂族、環(huán)和芳族。脂族烴溶劑可以包含直鏈化合物和支化并可能交聯(lián)的化合物，然而，脂族烴溶劑認(rèn)為不為環(huán)溶劑。環(huán)烴溶劑是那些包含至少三個(gè)以環(huán)結(jié)構(gòu)取向的碳原子的溶劑，其性能類(lèi)似于脂族烴溶劑。芳烴溶劑是那些這樣的溶劑通常包含三個(gè)或更多個(gè)不飽和鍵，具有通過(guò)共同的鍵連接的單環(huán)或多環(huán)和/或稠合在一起的多環(huán)。考慮的烴溶劑包括甲苯、二甲苯、對(duì)-二甲苯、間-二甲苯、1，3，5-三甲基苯、溶劑石腦油H、溶劑石腦油A、烷烴(如戊烷、己烷、異己烷、庚烷、壬烷、辛烷、十二烷、2-甲基丁烷、十六烷、十三烷、十五烷、環(huán)戊烷、2，2，4-三甲基戊烷)、石油醚、鹵代烴(如氯代烴、硝化烴)、苯、1，2-二甲基苯、1，2，4-三甲基苯、溶劑油、煤油、異丁基苯、甲基萘、乙基甲苯、輕石油。尤其考慮的溶劑包括但不限于戊烷、己烷、庚烷、環(huán)己烷、苯、甲苯、二甲苯及其混合物或組合。
在其它考慮的實(shí)施方案中，溶劑或溶劑混合物可以包含那些認(rèn)為不是烴溶劑家族化合物部分的溶劑，例如酮，如丙酮、二乙基甲酮、甲基乙基甲酮等，醇、酯、醚和胺。在還其它考慮的實(shí)施方案中，溶劑或溶劑混合物可以包含本文所述任何溶劑的組合。
焊料組分、溶劑和/或涂層前體材料可通過(guò)任何合適的方法提供，包括a)從供應(yīng)商購(gòu)買(mǎi)至少一些焊料組分、溶劑和/或涂層前體材料；b)用另外來(lái)源提供的化學(xué)品在室內(nèi)制備或生產(chǎn)至少一些焊料組分、溶劑和/或涂層前體材料，和/或c)用也由室內(nèi)或特定區(qū)域制備或提供的化學(xué)品在室內(nèi)制備或生產(chǎn)至少一些焊料組分、溶劑和/或涂層前體材料。在一些實(shí)施方案中，另外用于與焊料材料無(wú)關(guān)的其它應(yīng)用的合適涂層組合物可以以這種形式獲得涂層組合物只需施用于焊料材料上，然后干燥、固化或進(jìn)行其它處理以形成焊料涂層。
一旦提供溶劑和/或涂層前體材料，它們就可以混合形成組合物，其中組合物成分有合適的粘度以涂覆在焊料材料上。使用本領(lǐng)域已知的任何合適方法(如混合、攪拌、振搖或其組合)可實(shí)現(xiàn)各成分的混合。所考慮的是焊料材料和涂層組合物可以通過(guò)任何合適的方法結(jié)合，包括將焊料材料浸漬到涂層組合物中、將涂層組合物傾倒至焊料材料上、將涂層組合物的蒸汽沉積至焊料材料上等等。
如所述，一旦涂層組合物施用或結(jié)合到焊料組分，它可干燥、固化或進(jìn)行其它處理以形成焊料組分涂層。干燥和/或固化涂層組合物可近可能簡(jiǎn)單地使溶劑從組合物中自然蒸發(fā)掉(不需要熱能)，或者可包括使涂層組合物暴露于熱能以驅(qū)除溶劑。熱能可以來(lái)自任何合適來(lái)源，包括延續(xù)/非點(diǎn)源，如UV-VIS源、紅外光源、熱源(輻射和對(duì)流)或微波源；或電子源(如電子槍或等離子體源)。其它合適的能源包括電子束和非紅外波長(zhǎng)的輻射裝置，包括x-射線和伽馬射線。還有其它合適的能源包括振動(dòng)源，如微波發(fā)送器。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，能源是延續(xù)源。
在一些實(shí)施方案中，只要符合涂層組合物的總體目標(biāo)，添加劑(如粘合增進(jìn)劑和其它粘合劑添加劑)也可以加入至涂層前體材料，以促進(jìn)粘附在焊料材料上或加熱至特定溫度時(shí)促進(jìn)分解-例如熔化焊料材料或使焊料材料順從所需的溫度。本文使用的短語(yǔ)“粘合增進(jìn)劑”指的是當(dāng)與熱降解聚合物或涂層組合物一起使用時(shí)，與熱降解聚合物和/或涂層組合物自身相比提高了其粘附在基體上能力的任何組分。優(yōu)選至少一種粘合增進(jìn)劑與熱降解聚合物一起使用。粘合增進(jìn)劑可以是與熱降解聚合物前體反應(yīng)的共聚單體，或者是熱降解聚合物前體的添加劑。有用的粘合增進(jìn)劑實(shí)例由2002年5月30日提交的、普通轉(zhuǎn)讓待審美國(guó)申請(qǐng)序列號(hào)158513公開(kāi)，該申請(qǐng)通過(guò)引用而整體結(jié)合到本文中。
本文中考慮的粘合增進(jìn)劑可以包含具有至少雙官能團(tuán)的化合物，其中雙官能團(tuán)可相同或不同，且第一官能團(tuán)和第二官能團(tuán)的至少一個(gè)選自含硅基團(tuán)、含氮基團(tuán)、含碳鍵合氧的基團(tuán)、羥基和含碳碳雙鍵的基團(tuán)。本文使用的短語(yǔ)“具有至少雙官能團(tuán)的化合物”指的是具有至少兩個(gè)能相互作用或反應(yīng)或如下成鍵的官能團(tuán)的任何化合物。官能團(tuán)可以以多種方式反應(yīng)，包括加成反應(yīng)、親核和親電取代或消除反應(yīng)、自由基反應(yīng)等。進(jìn)一步可選擇反應(yīng)也包括形成非共價(jià)鍵，如范德華鍵、靜電鍵、離子鍵和氫鍵。
在至少一種粘合增進(jìn)劑的一些實(shí)施方案中，優(yōu)選第一官能團(tuán)和第二官能團(tuán)的至少一個(gè)選自含硅基團(tuán)、含氮基團(tuán)、含碳鍵合氧的基團(tuán)、羥基和含碳碳雙鍵的基團(tuán)。優(yōu)選含硅基團(tuán)選自Si-H、Si-O和Si-N；含氮基團(tuán)選自如C-NH2或其它仲胺和叔胺、亞胺、酰胺和酰亞胺；含碳鍵合氧的基團(tuán)選自＝CO、羰基如酮和醛、酯、-COOH、具有1到5個(gè)碳原子的烷氧基、醚、縮水甘油醚和環(huán)氧化物；羥基有酚；和含碳碳雙鍵的基團(tuán)選自烯丙基和乙烯基。對(duì)于半導(dǎo)體應(yīng)用，更優(yōu)選的官能團(tuán)包括含硅基團(tuán)、含碳鍵合氧的基團(tuán)、羥基和乙烯基。
考慮的粘合增進(jìn)劑也可以包含有機(jī)樹(shù)脂基材料，這些有機(jī)樹(shù)脂基材料還包含含酚樹(shù)脂、酚醛清漆樹(shù)脂，如CRJ-406或HRJ-11040(都來(lái)自Schenectady International，Inc.)，有機(jī)丙烯酸酯和/或苯乙烯樹(shù)脂。其它粘合增進(jìn)劑可以包含聚二甲基硅氧烷材料、含乙氧基或羥基的硅烷單體、含乙烯基的硅烷單體、丙烯酸酯化硅烷單體或甲硅烷基氫化物。
考慮的具有含硅基團(tuán)的粘合增進(jìn)劑實(shí)例是式I硅烷(R14)K(R15)1Si(R16)m(R17)n，其中R14、R15、R16和R17各自獨(dú)立表示氫、羥基、不飽和烷基或飽和烷基、取代或未取代的烷基(其中取代基是氨基或環(huán)氧基)、飽和或不飽和烷氧基、不飽和或飽和羧酸基、或芳基；R14、R15、R16和R17中至少兩個(gè)表示氫、羥基、飽和或不飽和烷氧基、不飽和烷基或不飽和羧酸基；并且k+l+m+n≤4。實(shí)例包括乙烯基硅烷，如H2C＝CHSi(CH3)2H和H2C＝CHSi(R18)3，其中R18是CH3O、C2H5O、AcO、H2C＝CH或H2C＝C(CH3)O-，或乙烯基苯基甲基硅烷；式H2C＝CHCH2-Si(OC2H5)3和H2C＝CHCH2-Si(H)(OCH3)2的烯丙基硅烷；環(huán)氧丙氧基丙基硅烷，如(3-環(huán)氧丙氧基丙基)甲基二乙氧基硅烷和(3-環(huán)氧丙氧基丙基)三甲氧基硅烷；式H2C＝(CH3)COO(CH2)3-Si(OR19)3的甲基丙烯酰氧基丙基硅烷，其中R19是烷基，優(yōu)選是甲基或乙基；氨基丙基硅烷衍生物，包括H2N(CH2)3Si(OCH2CH3)3、H2N(CH2)3Si(OH)3或H2N(CH2)3OC(CH3)2CH＝CHSi(OCH3)3。上述硅烷可從Gelest買(mǎi)到。
考慮的具有含碳鍵合氧的基團(tuán)的粘合增進(jìn)劑實(shí)例是縮水甘油醚，包括但并不限于1，1，1-三(羥苯基)乙烷三縮水甘油醚，可從TriQuest買(mǎi)到。
考慮的具有含碳鍵合氧的基團(tuán)的粘合增進(jìn)劑實(shí)例有不飽和羧酸酯，含至少一個(gè)羧酸基。實(shí)例包括三官能的甲基丙烯酸酯、三官能的丙烯酸酯、三丙烯酸三羥甲基丙酯、五丙烯酸二季戊四醇酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯。前述化合物全部可從Sartomer買(mǎi)到。
考慮的具有乙烯基的粘合增進(jìn)劑實(shí)例為乙烯基環(huán)狀吡啶低聚物或聚合物，其中環(huán)基為吡啶基、芳基或雜芳基。有用的實(shí)例包括但并不限于2-乙烯基吡啶和4-乙烯基吡啶，可從Reilly買(mǎi)到；乙烯基芳族化合物；乙烯基雜芳族化合物，包括但并不限于乙烯基喹啉、乙烯基咔唑、乙烯基咪唑和乙烯基噁唑。
另一考慮的具有含硅基團(tuán)的粘合增進(jìn)劑實(shí)例為聚碳硅烷，由1999年12月23日提交的、普通轉(zhuǎn)讓同時(shí)待審的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào)09/471299公開(kāi)，該專(zhuān)利申請(qǐng)通過(guò)引用而整體結(jié)合到本文中。聚碳硅烷如下式II所示 其中R20、R26和R29各自獨(dú)立表示取代或未取代的亞烷基、亞環(huán)烷基、1，2-亞乙烯基、亞烯丙基(allylene)或亞芳基；R21、R22、R23、R24、R27和R28各自獨(dú)立表示氫原子或包含可為直鏈或支鏈的烷基、亞烷基、乙烯基、環(huán)烷基、烯丙基或芳基的有機(jī)基團(tuán)；R25表示有機(jī)硅、硅烷基、甲硅烷氧基或有機(jī)基團(tuán)；p、q、r和s滿(mǎn)足[4≤p+q+r+s≤100,000]條件，且q、r和s可以全部或獨(dú)立為零。有機(jī)基團(tuán)可以包含最多可達(dá)18個(gè)碳原子，但通常包含1到約10個(gè)碳原子。有用的烷基包括-CH2-和-(CH2)t-，其中t＞1。
考慮的聚碳硅烷包括二氫化聚碳硅烷，其中R20為取代或未取代的亞烷基或苯基，R21基團(tuán)為氫原子，且在聚碳硅烷鏈中沒(méi)有側(cè)基；即q、r和s全部為零。聚碳硅烷的另一個(gè)優(yōu)選基團(tuán)為其中式II中R21、R22、R23、R24、R25和R28基團(tuán)為具有2到10個(gè)碳原子的取代或未取代烯基的那些基團(tuán)。烯基可為乙烯基、丙烯基、烯丙基、丁烯基或任何具有最多可達(dá)10個(gè)碳原子的其它未取代有機(jī)骨架基團(tuán)。烯基性質(zhì)上可為二烯基，包括在其它烷基上連接或取代的不飽和烯基或不飽和的有機(jī)聚合物骨架。這些優(yōu)選的聚碳硅烷實(shí)例包括二氫化或烯基取代的聚碳硅烷，如聚二氫化碳硅烷、聚烯丙基氫化碳硅烷(polyallylhydrididocarbosilane)和聚二氫化碳硅烷與聚烯丙基氫化碳硅烷的無(wú)規(guī)共聚物。
在更優(yōu)選的聚碳硅烷中，式II中R21基團(tuán)為氫原子，且R21為亞甲基，側(cè)基q、r和s為零。本發(fā)明其它優(yōu)選的聚碳硅烷化合物為式II的聚碳硅烷，其中R21和R27為氫，R20和R29為亞甲基，R28為烯基，且側(cè)基q和r為零。聚碳硅烷可由熟知的先有技術(shù)方法制備，或者由聚碳硅烷組合物的制造商提供。在最優(yōu)選的聚碳硅烷中，式II中R21基團(tuán)為氫原子；R24為-CH2-；q、r和s為零，且p為5-25。這些最優(yōu)選的聚碳硅烷可以從Starfire Systems，Inc得到。
如可在式II中觀察到，當(dāng)r＞0時(shí)，使用的聚碳硅烷可包含甲硅烷氧基形式的氧化基團(tuán)。因此，當(dāng)r＞0時(shí)，R25表示有機(jī)硅、硅烷基、甲硅烷氧基或有機(jī)基團(tuán)?？烧J(rèn)識(shí)到，聚碳硅烷(r＞0)的氧化形式使用非常有效，且在本發(fā)明范圍內(nèi)很好。同樣顯而易見(jiàn)地是，r可以獨(dú)立于p、q和s之外為零，唯一條件是式II聚碳硅烷的基團(tuán)p、q、r和s必須滿(mǎn)足[4＜p+q+r+s＜100,000]的條件，且q和r可以全部或獨(dú)立為零。
聚碳硅烷目前可以從許多制造商買(mǎi)到起始原料，使用常規(guī)聚合方法制備。作為聚碳硅烷合成的實(shí)例，起始原料可按如下方法制備從普通有機(jī)硅烷化合物制備；或?qū)⒕酃柰樽鳛槠鹗荚?，在惰性氣氛中加熱聚硅烷和聚硼硅氧烷的混合物，從而制備出相?yīng)的聚合物；在惰性氣氛中加熱聚硅烷和低分子量碳硅烷的混合物，從而制備出相應(yīng)的聚合物；或在催化劑如聚硼二苯基硅氧烷存在下，在惰性氣氛中將聚硅烷與低分子量碳硅烷混合物加熱，從而制備出相應(yīng)的聚合物。聚碳硅烷也可以由美國(guó)專(zhuān)利5,153,295報(bào)導(dǎo)的Grignard反應(yīng)合成，該專(zhuān)利通過(guò)引用而整體結(jié)合到本文。
考慮的具有羥基的粘合增進(jìn)劑實(shí)例為式III-[R30C6H2(OH)(R31)]u-的酚醛樹(shù)脂或低聚物，其中R30為取代或未取代的亞烷基、亞環(huán)烷基、乙烯基、烯丙基或芳基；R31為烷基、亞烷基、1，2-亞乙烯基、亞環(huán)烷基、亞烯丙基或芳基；并且u＝3-100。有用烷基的實(shí)例包括-CH2-和-(CH2)v-，其中v＞1。特別有用的酚醛樹(shù)脂低聚物的分子量為1500，可從Schenectady International Inc買(mǎi)到。
在一些考慮的實(shí)施方案中，可以加入少量粘合增進(jìn)劑，但有效量以涂層組合物重量計(jì)優(yōu)選為約0.01％最高可達(dá)約15％，且更優(yōu)選為約0.05％至約7％。
考慮的焊料材料包含常規(guī)焊料組分，如焊球、焊珠、焊粉、預(yù)成型焊料、一些其它合適的材料或焊料形式或其組合；粘合增進(jìn)劑和包含至少一種單體、聚合物或其組合的涂層組合物。
本文考慮的焊料份和/或焊料材料可通過(guò)以下方法制備a)提供焊料組分，b)提供涂層前體材料，c)提供溶劑，d)提供粘合增進(jìn)劑化合物；e)混合涂層前體材料和溶劑，以便涂層前體材料充分溶劑化，以形成涂層組合物，f)將粘合增進(jìn)劑施用于焊料組分，和f)將涂層組合物施用或結(jié)合到焊料組分。
本文考慮的焊料份和/或焊料材料可通過(guò)以下方法制備a)提供焊料組分，b)提供涂層前體材料，c)提供溶劑，d)提供粘合增進(jìn)劑化合物，e)混合涂層前體材料和溶劑，以便涂層前體材料充分溶劑化，f)將粘合增進(jìn)劑混合至涂層前體材料和溶劑中，以形成涂層組合物，和f)將涂層組合物施用或結(jié)合到焊料組分。
本文描述的焊料材料、涂層組合物和其它相關(guān)材料也可用于制備焊膏(solder paste)、聚合物焊料和其它基于焊料的制劑和材料，如見(jiàn)于下述Honeywell Intemational Inc.頒發(fā)的專(zhuān)利和待審的專(zhuān)利申請(qǐng)中的那些，這些專(zhuān)利和申請(qǐng)通過(guò)引用而整體結(jié)合到本文美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)序號(hào)09/851103、60/357754、60/372525、60/396294和09/543628；和PCT待審申請(qǐng)序號(hào)PCT/US02/14613和所有相關(guān)繼續(xù)申請(qǐng)、分案申請(qǐng)、部分繼續(xù)申請(qǐng)和外國(guó)申請(qǐng)。本文描述的焊料材料、涂層組合物和其它相關(guān)材料也可用作組分或者用于構(gòu)建基于電子的產(chǎn)品、電子元器件和半導(dǎo)體元件。在考慮的實(shí)施方案中，本文公開(kāi)的合金可以用于制備BGA球，可以用于含BGA球的電子組件如塊形或球狀芯片(die)、封裝或基體，且可以用作正極、電線或膏劑，或者也可用于浴形式。
基于電子的產(chǎn)品可為“成品”，意味著這些產(chǎn)品將用于工業(yè)中，或被其它消費(fèi)者使用。成品消費(fèi)品實(shí)例有電視機(jī)、計(jì)算機(jī)、蜂窩電話、呼機(jī)、掌上型處理器、便攜式收音機(jī)、汽車(chē)立體聲系統(tǒng)和遙控裝置。也考慮“中間”產(chǎn)品，如電路板、芯片封裝和鍵盤(pán)，這些中間產(chǎn)品有可能用于成品中。
電子產(chǎn)品也可以包含從概念模型到最后規(guī)模化/樣機(jī)開(kāi)發(fā)任何階段的原型元件。原型可以或者可以不包含將用于成品中的所有實(shí)際元件，且原型可以具有一些組成材料以外的材料構(gòu)建的元件，以便在最初測(cè)試時(shí)消除它們對(duì)其它元件的初始效應(yīng)。
本文使用的術(shù)語(yǔ)“電子元器件”指的是可用于電路中以得到某些所需電作用的裝置或零件。本文考慮的電子元器件可以用許多不同方式歸類(lèi)，包括歸類(lèi)為有源元件和無(wú)源元件。有源元件是能夠具有某種動(dòng)力學(xué)功能的電子元器件，如放大、振蕩或信號(hào)控制，這些功能通常需要使其運(yùn)轉(zhuǎn)的能源。實(shí)例有雙極型晶體管、場(chǎng)效晶體管和集成電路。無(wú)源元件是在運(yùn)轉(zhuǎn)中靜止的電子元器件，即通常不能放大或振蕩，通常不需要?jiǎng)恿τ糜谒鼈兊奶卣餍赃\(yùn)轉(zhuǎn)。實(shí)例有常規(guī)電阻器、電容器、感應(yīng)器、二極管、整流器和保險(xiǎn)絲。
本文考慮的電子元器件也可以歸類(lèi)為導(dǎo)體、半導(dǎo)體或絕緣體。這里導(dǎo)體是允許電荷載子(如電子)在原子間容易移動(dòng)如以電流一樣的元件。導(dǎo)體元件的實(shí)例有電路跡線和包含金屬的通路。絕緣體是非?？闺娏鱾鲗?dǎo)的功能完全與材料能力相關(guān)的元件，如電學(xué)上用于隔離其它元件的材料，而半導(dǎo)體是功能完全與材料傳導(dǎo)電流能力相關(guān)的元件，且具有介于導(dǎo)體和絕緣體之間的固有電阻率。半導(dǎo)體元件的實(shí)例有晶體管、二極管、一些激光器、整流器、閘流管和光敏元件。
本文考慮的電子元器件也可以歸類(lèi)為能源型或耗能型。能源型元件典型地用于供給其它元件動(dòng)力，并包括電池、電容器、線圈和燃料電池。本文使用的術(shù)語(yǔ)“電池”指的是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生出可用量電能的裝置。同樣，可再充電電池或二次電池是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)儲(chǔ)存可用量電能的裝置。耗能型元件包括電阻器、晶體管、集成電路(IC)、傳感器等。
此外，本文考慮的電子元器件也可以歸類(lèi)為分立型或集成型。分立元件是集中在電路一個(gè)位置提供一種特殊電性能的裝置。實(shí)例有電阻器、電容器、二極管和晶體管。集成元件是在電路的一個(gè)位置可提供多種電性能的元件組合。實(shí)例有集成電路，即其中多種元件和連接跡線組合在一起表現(xiàn)為多種或復(fù)雜功能如邏輯功能的集成電路。
這樣，本文已公開(kāi)了焊料材料的具體實(shí)施方案和應(yīng)用。然而，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)講應(yīng)顯而易見(jiàn)地是，除已經(jīng)描述的以外，本文可能還有更多的修改而沒(méi)有偏離本發(fā)明概念。此外，在解釋說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求中，所有術(shù)語(yǔ)應(yīng)聯(lián)系上下文用最寬的可能方式解釋。尤其是，術(shù)語(yǔ)“含”、“包含”、“包括”和“組成”應(yīng)解釋為以不排除方式引用元素、組分或步驟，表示這些引用的元素、組分或步驟可以是現(xiàn)在的或已用的，或?yàn)榕c沒(méi)有明確引用的其它元素、組分或步驟的組合。
權(quán)利要求
1.一種焊料材料，所述焊料材料包含焊料組分，和結(jié)合至所述焊料組分的涂層組合物，其中所述涂層組合物包含至少一種單體、非氟化聚合物或其組合，其中所述聚合物包含至少一種以下結(jié)構(gòu)氧原子、鹵原子、氮原子、磷原子、芳環(huán)、過(guò)渡金屬、籠型化合物、氫化硅氧烷基團(tuán)或其組合或至少一種包含至少一種以下結(jié)構(gòu)的單體醇基、酮基、酯基、醚基、醛基、鹵原子、氮原子、磷原子、稠合芳環(huán)、籠型化合物、過(guò)渡金屬、氫化硅氧烷基團(tuán)或其組合。
2.權(quán)利要求1的焊料材料，其中所述焊料組分包含至少一種焊球、至少一種焊珠、焊粉、至少一種預(yù)成型焊料或其組合。
3.權(quán)利要求2的焊料材料，其中所述焊料組分包含至少一種焊珠。
4.權(quán)利要求1的焊料材料，其中所述焊料組分包含至少一種金屬。
5.權(quán)利要求4的焊料材料，其中所述至少一種金屬包含鉛。
6.權(quán)利要求1的焊料材料，其中所述涂層組合物包含至少一種非氟化聚合物。
7.權(quán)利要求6的焊料材料，其中所述非氟化聚合物為有機(jī)聚合物。
8.權(quán)利要求1的焊料材料，其中所述焊料組分包含熔化溫度，所述涂層組合物包含熱降解溫度，且所述熱降解溫度低于所述熔化溫度。
9.一種電子元器件，所述電子元器件包含權(quán)利要求1的焊料材料。
10.權(quán)利要求1的焊料材料，所述焊料材料還包含粘合增進(jìn)劑。
11.一種形成焊料材料的方法，所述方法包括提供焊料組分；提供涂層前體材料；提供溶劑；混合所述涂層前體材料和所述溶劑，以便所述涂層前體材料充分溶劑化以形成涂層組合物；和將該涂層組合物施用于所述焊料組分，其中所述涂層組合物包含至少一種單體、非氟化聚合物或其組合，所述聚合物包含至少一種以下結(jié)構(gòu)氧原子、鹵原子、氮原子、磷原子、芳環(huán)、過(guò)渡金屬、籠型化合物、氫化硅氧烷基團(tuán)或其組合和包含至少一種以下結(jié)構(gòu)的單體醇基、酮基、酯基、醚基、醛基、鹵原子、氮原子、磷原子、稠合芳環(huán)、籠型化合物、過(guò)渡金屬、氫化硅氧烷基團(tuán)或其組合。
12.權(quán)利要求11的方法，所述方法還包括干燥或固化所述涂層組合物。
13.權(quán)利要求11的方法，所述方法還包括干燥和固化所述涂層組合物。
14.權(quán)利要求12或13中任一項(xiàng)的方法，其中干燥所述涂層組合物包括施用熱能于所述組合物。
15.權(quán)利要求12或13中任一項(xiàng)的方法，其中固化所述涂層組合物包括施用熱能于所述組合物。
16.權(quán)利要求11的方法，其中所述焊料組分包含至少一種焊球、至少一種焊珠、焊粉、至少一種預(yù)成型焊料或其組合。
17.權(quán)利要求16的方法，其中所述焊料組分包含至少一種焊珠。
18.權(quán)利要求11的方法，其中所述焊料組分包含至少一種金屬。
19.權(quán)利要求18的方法，其中所述至少一種金屬包含鉛。
20.權(quán)利要求12的方法，其中所述涂層組合物包含至少一種非氟化聚合物。
21.權(quán)利要求20的方法，其中所述聚合物為有機(jī)聚合物。
22.權(quán)利要求11的方法，其中所述焊料組分包含熔化溫度，所述涂層組合物包含熱降解溫度，且所述熱降解溫度低于所述熔化溫度。
23.一種電子元器件，所述電子元器件包含由權(quán)利要求11方法形成的焊料材料。
24.權(quán)利要求11的方法，所述方法還包括提供粘合增進(jìn)劑，和在施用于所述焊料組分前混合該粘合增進(jìn)劑至所述涂層組合物。
25.一種焊料材料，所述焊料材料包含焊料組分，涂層組合物，和粘合增進(jìn)劑，其中所述涂層組合物通過(guò)所述粘合增進(jìn)劑至少部分結(jié)合至所述焊料組分。
26.權(quán)利要求25的焊料材料，其中所述焊料組分包含至少一種焊球、至少一種焊珠、焊粉、至少一種預(yù)成型焊料或其組合。
27.權(quán)利要求26的焊料材料，其中所述焊料組分包含至少一種焊珠。
28.權(quán)利要求25的焊料材料，其中所述焊料組分包含至少一種金屬。
29.權(quán)利要求28的焊料材料，其中所述至少一種金屬包含鉛。
30.權(quán)利要求25的焊料材料，其中所述涂層組合物包含至少一種有機(jī)聚合物。
31.權(quán)利要求30的焊料材料，其中所述有機(jī)聚合物包含聚乙烯。
32.權(quán)利要求25的焊料材料，其中所述焊料組分包含熔化溫度，所述涂層組合物包含熱降解溫度，且所述熱降解溫度低于所述熔化溫度。
33.一種電子元器件，所述電子元器件包含權(quán)利要求25的焊料材料。
34.一種形成焊料材料的方法，所述方法包括提供焊料組分；提供涂層前體材料；提供溶劑；提供粘合增進(jìn)劑；混合所述涂層前體材料和所述溶劑，以便所述涂層前體材料充分溶劑化以形成涂層組合物；將所述粘合增進(jìn)劑施用于所述焊料組分；和將所述涂層組合物施用于所述焊料組分。
35.權(quán)利要求34的方法，所述方法還包括干燥或固化所述涂層組合物。
36.權(quán)利要求34的方法，所述方法還包括干燥和固化所述涂層組合物。
37.權(quán)利要求35或36中任一項(xiàng)的方法，其中干燥所述涂層組合物包括施用熱能于所述組合物。
38.權(quán)利要求35或36中任一項(xiàng)的方法，其中固化所述涂層組合物包含施用熱能于所述組合物。
39.權(quán)利要求34的方法，其中所述焊料組分包含至少一種焊球、至少一種焊珠、焊粉、至少一種預(yù)成型焊料或其組合。
40.權(quán)利要求39的方法，其中所述焊料組分包含至少一種焊珠。
41.權(quán)利要求34的方法，其中所述焊料組分包含至少一種金屬。
42.權(quán)利要求41的方法，其中所述至少一種金屬包含鉛。
43.權(quán)利要求34的方法，其中所述涂層組合物包含至少一種有機(jī)聚合物。
44.權(quán)利要求43的方法，其中所述有機(jī)聚合物包含聚乙烯。
45.權(quán)利要求34的方法，其中所述焊料組分包含熔化溫度，所述涂層組合物包含熱降解溫度，且所述熱降解溫度低于所述熔化溫度。
46.一種電子元器件，所述電子元器件包含由權(quán)利要求34方法形成的焊料材料。
47.一種形成焊料材料的方法，所述方法包括提供焊料組分，提供涂層前體材料，提供溶劑，提供粘合增進(jìn)劑化合物；混合所述涂層前體材料和所述溶劑，以便所述涂層前體材料充分溶劑化，將所述粘合增進(jìn)劑混合至所述涂層前體材料和溶劑，以形成涂層組合物，和將該涂層組合物施用或結(jié)合至所述焊料組分。
48.權(quán)利要求47的方法，所述方法還包括干燥或固化所述涂層組合物。
49.權(quán)利要求47的方法，所述方法還包括干燥和固化所述涂層組合物。
50.權(quán)利要求48或49中任一項(xiàng)的方法，其中干燥所述涂層組合物包括施用熱能于所述組合物。
51.權(quán)利要求48或49中任一項(xiàng)的方法，其中固化所述涂層組合物包括施用熱能于所述組合物。
52.權(quán)利要求47的方法，其中所述焊料組分包含至少一種焊球、至少一種焊珠、焊粉、至少一種預(yù)成型焊料或其組合。
53.權(quán)利要求52的方法，其中所述焊料組分包含至少一種焊珠。
54.權(quán)利要求47的方法，其中所述焊料組分包含至少一種金屬。
55.權(quán)利要求54的方法，其中所述至少一種金屬包含鉛。
56.權(quán)利要求47的方法，其中所述涂層組合物包含至少一種有機(jī)聚合物。
57.權(quán)利要求56的方法，其中所述有機(jī)聚合物包含聚乙烯。
58.權(quán)利要求47的方法，其中所述焊料組分包含熔化溫度，所述涂層組合物包含熱降解溫度，且所述熱降解溫度低于所述熔化溫度。
59.一種電子元器件，所述電子元器件包含由權(quán)利要求47方法形成的焊料材料。
全文摘要
本發(fā)明已制備出一種焊料材料并于本文進(jìn)行描述，這種焊料材料包含常規(guī)焊料組分，如焊球、焊珠、焊粉、預(yù)成型焊料、一些其它合適材料或焊料形式或其組合，和涂層組合物。本文描述的焊料部分和/或焊料材料可通過(guò)以下步驟制備a)提供焊料組分，b)提供涂層前體材料，c)提供溶劑，d)混合所述涂層前體材料和所述溶劑，以便所述涂層前體材料充分溶劑化，形成涂層組合物，和e)將該涂層組合物施用或結(jié)合至所述焊料組分。
文檔編號(hào)C08J7/04GK1738694SQ200380108665
公開(kāi)日2006年2月22日 申請(qǐng)日期2003年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月18日
發(fā)明者J·弗林特 申請(qǐng)人:霍尼韋爾國(guó)際公司