專(zhuān)利名稱(chēng)：焊料連接的方法、電子器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及提供焊料連接的方法、電子器件及其制造方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)對(duì)電子器件的高性能化、輕質(zhì)化和緊密化性質(zhì)的要求促進(jìn)了電子部件(例 如半導(dǎo)體封裝件等)的高密度集成和高密度安裝，且此類(lèi)電子部件的小型化和高接腳數(shù)化 正在進(jìn)行中。采用焊料接合獲得電子部件的電連接(electric coupling)，例如，采用焊 料接合獲得半導(dǎo)體晶片間的導(dǎo)通接合(conducting junction)，半導(dǎo)體晶片和電路板(例 如具有安裝于其中的倒裝晶片裝置的封裝件)間的導(dǎo)電接合，電路板和電路板間的導(dǎo)通接 合。另外，對(duì)電子部件的薄化、小型化和密腳距接合的要求促進(jìn)了通過(guò)利用毛細(xì)管現(xiàn)象向焊 料接合部分填充底部填充材料(underfill material)，然后強(qiáng)化所述焊料接合部分以確保 接合可靠性的提案。當(dāng)利用諸如底部填充材料的樹(shù)脂填補(bǔ)由焊料接合產(chǎn)生的空隙(gap)時(shí)，所用樹(shù)脂 的量(其大于待填充空隙的體積)可引起過(guò)量樹(shù)脂流至不必要的位置，引起例如裝置的污 染或者由于流出的樹(shù)脂而降低用于安裝其他部件的端子的空間面積。另外，利用毛細(xì)管現(xiàn) 象的底部填充材料的方法需要用底部填充材料進(jìn)行填充的多個(gè)操作，這是形成生產(chǎn)成本提 高的原因之一。因此，對(duì)將半導(dǎo)體元件耦合至基板的過(guò)程提出一種方法，其包括滴加底部填 充材料和助焊劑的混合物，然后固化底部填充材料的同時(shí)提供焊料接合。由于不需要填充 底部填充材料的操作，所以此裝配方法可有效地使生產(chǎn)成本顯著降低。例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)1描述了產(chǎn)生電子部件與基板互連的方法。此方法包括在形 成于電子部件中的焊料突塊和形成于基板中的圖案化金屬之間配置連接材料(binding material)，從而在焊料突塊和圖案化金屬之間提供連接。更具體地，首先，將電子部件與基 板適當(dāng)?shù)貙?duì)準(zhǔn)，從而使具有連接材料涂層的圖案化金屬面向焊料突塊。然后，使用真空壓制 裝置(vacuum press apparatus)，使焊料突塊靠近并與圖案化金屬毗鄰，然后擠壓直至焊 料突塊變形以使其緊密接合。在該工序中除去焊料突塊與圖案化金屬間接觸點(diǎn)的連接材 料。然后，進(jìn)行回流工序從而在焊料突塊與圖案化金屬之間提供接合，并將粘結(jié)劑固化，從 而提供電子部件和基板之間的連接。專(zhuān)利文獻(xiàn)1日本專(zhuān)利特開(kāi)第H04-280，443號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容
然而，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1描述的技術(shù)中，用金屬化圖案涂布的連接材料被截留在焊料 突塊和金屬化圖案之間，引起電連接不良的問(wèn)題。本發(fā)明的目的是提供一種通過(guò)具有助焊劑功能的粘結(jié)劑層而與焊料耦合且可靠 性得到提高的方法。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供提高了可靠性的電子器件。本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種焊料連接的方法，使具有焊料突塊的第一電子部件電連接至具有突起電極的第二電子部件，該方法包括在表面形成粘結(jié)劑層，所述表面是第 一電子部件中形成焊料突塊的表面和第二電子部件中形成突起電極的表面中的一個(gè)表面； 配置焊料突塊使其面向突起電極，從而使第一電子部件和第二電子部對(duì)準(zhǔn)；和，在使排列成 相互面對(duì)的焊料突塊和突起電極彼此接觸的同時(shí)，加熱并壓縮焊料突塊和突起電極，從而 引起焊料突塊和突起電極的壓縮變形，其中，在形成粘結(jié)劑層的步驟中形成粘結(jié)劑層，并滿(mǎn) 足A+B> C的關(guān)系，其中，焊料突塊壓縮變形前的高度表示為Α[ μ m]，突起電極壓縮變形前 的高度表示為Β[ μ m]，粘結(jié)劑層的厚度表示為C[ μ m]，且在加熱和壓縮焊料突塊和突起電 極的步驟中焊料突塊和突起電極被壓縮變形，從而滿(mǎn)足D+E基本等于C的關(guān)系，其中，將焊 料突塊壓縮變形后的高度表示為D[ μ m]，突起電極壓縮變形后的高度表示為Ε[ μ m]。 本發(fā)明另一方面提供了電子器件，其包括通過(guò)上述用于提供焊料連接的方法連接 的焊料連接。本發(fā)明再一方面提供了電子器件的制造方法，其利用上述用于提供焊料連接的方法。根據(jù)本發(fā)明，突起電極通過(guò)粘結(jié)劑層與焊料突塊接觸，然后進(jìn)一步進(jìn)行壓縮接合 和變形，從而可以利用兩個(gè)構(gòu)件的凸起狀結(jié)構(gòu)更高效率地除去焊料突塊和突起電極接觸點(diǎn) 的粘結(jié)劑層。另外，形成粘結(jié)劑層，從而滿(mǎn)足A+B > C的關(guān)系，其中，焊料突塊壓縮變形前 的高度表示為Α[ μ m]，突起電極壓縮變形前的高度表示為Β[ μ m]，粘結(jié)劑層的厚度表示為 C[ μ m]，且焊料突塊和突起電極被壓縮變形，從而滿(mǎn)足D+E基本等于C的關(guān)系，其中將焊料 突塊壓縮變形后的高度表示為D[ μ m]，突起電極壓縮變形后的高度表示為Ε[ μ m]。這樣可 以除去焊料突塊和突起電極的接觸點(diǎn)中的粘結(jié)劑層，而沒(méi)有任何殘留。由此，可以在焊料連 接中獲得增強(qiáng)的電連接。本發(fā)明可以提供通過(guò)具有助焊劑功能的粘結(jié)劑層使與焊料的可靠性提高的耦合 的方法。另外，本發(fā)明可以提供提高了可靠性的電子器件。


根據(jù)以下一些優(yōu)選實(shí)施方案的描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明的上述目的和其它目的、 優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)將更加明顯。圖1為描述提供本實(shí)施方案的焊料連接的方法的流程圖。圖2為描述提供本發(fā)明實(shí)施方案的焊料連接的方法的橫截面圖。圖3為示出本發(fā)明實(shí)施方案中圖1的SlOl的橫截面圖。圖4為示出本發(fā)明實(shí)施方案中圖1的S102的橫截面圖。圖5為示出本發(fā)明實(shí)施方案中圖1的S104的橫截面圖。圖6為示出本發(fā)明實(shí)施方案中圖1的S105的橫截面圖。最佳實(shí)施方案以下將參考附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述。在所有附圖中，相同 數(shù)字表示在圖中共同出現(xiàn)的元件，并且將不再重復(fù)其詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明提供焊料連接的方法是提供用于將具有焊料突塊13的第一電子部件1電 連接至具有突起電極23的第二電子部件2的焊料連接方法。圖1為描述提供本實(shí)施方案的焊料連接的方法的流程圖。圖2-6是描述一個(gè)實(shí)施方案中提供焊料連接的方法的橫截 面圖，該方法包括在表面形成粘結(jié)劑層3，其中，所述表面與用于形成焊料突塊13的表面相 同，該焊料突塊13設(shè)置在第一電子部件1中，所述第一電子部件1包含于本發(fā)明的用于提 供焊料連接的方法中。本實(shí)施方案包括在形成設(shè)置在第一電路部件1中的焊料突塊13的 表面中形成粘結(jié)劑層3的操作(S101，圖3)；配置焊料突塊13使其面向突起電極23，以使 具有粘結(jié)劑層3的上述第一電子部件1和第二電子部件2對(duì)準(zhǔn)的操作(S102，圖4)；和，使 排列成相互面對(duì)的焊料突塊13和突起電極23彼此接觸的同時(shí)，加熱并壓縮焊料突塊13和 突起電極23，從而引起壓縮變形的操作(S103，圖5)。如圖3所示，在用于形成粘結(jié)劑層3 的上述操作(SlOl)中形成粘結(jié)劑層3，從而滿(mǎn)足A+B>C的關(guān)系，其中，焊料突塊13壓縮變 形前的高度表示為A [ μ m]，突起電極23壓縮變形前的高度表示為B [ μ m]，粘結(jié)劑層3的厚 度表示為C[ μ m]。如圖5所示，在上述用于加熱和壓縮焊料突塊13和突起電極23的操作 (S103)中使焊料突塊13和突起電極23變形，從而滿(mǎn)足D+E基本等于C的關(guān)系，其中，焊料 突塊13壓縮變形后的高度表示為D[ μ m]，突起電極23壓縮變形后的高度表示為E[ μ m]。以下將對(duì)本實(shí)施方案進(jìn)行更具體的描述。在本實(shí)施方案中，粘結(jié)劑層3由包含熱 固性樹(shù)脂和具有助焊劑活性的化合物的樹(shù)脂組合物組成。隨后將對(duì)構(gòu)成粘結(jié)劑層3的樹(shù)脂 組合物的細(xì)節(jié)進(jìn)行描述。在本實(shí)施方案中，焊料突塊13由焊料合金組成。例如，采用不含鉛的焊料，例如基 于錫/銀(Ag)的焊料等。如果需要，在S102前可以額外進(jìn)行預(yù)固化構(gòu)成粘結(jié)劑層3的樹(shù)脂組合物的熱固性 樹(shù)脂的熱處理操作。此預(yù)固化是在低于最終的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度下固化的過(guò)程，且所 述預(yù)固化可以在某種程度上加速構(gòu)成粘結(jié)劑層3的樹(shù)脂組合物中的熱固性樹(shù)脂的固化，由 此可以調(diào)整粘結(jié)劑層3的最小熔融粘度。在S102中，配置焊料突塊13使其面向突起電極23，以對(duì)準(zhǔn)具有粘結(jié)劑層3的第 一電子部件1和第二電子部件2，然后，在S103中，在使排列成相互面對(duì)的焊料突塊13和 突起電極23彼此接觸的同時(shí)，加熱并壓縮焊料突塊13和突起電極23，從而引起壓縮變形。 在S103中，加熱與加壓同時(shí)開(kāi)始或加熱在加壓之前開(kāi)始，并且為了適當(dāng)?shù)卣{(diào)整粘結(jié)劑層3 的粘度，可以預(yù)先布置在預(yù)定溫度下的加熱和壓縮單元(例如電動(dòng)壓力機(jī)等)，或者可選擇 地在安裝第一電子部件1和第二電子部件2之后對(duì)所述單元進(jìn)行加熱以提高溫度。當(dāng)預(yù)先 布置在預(yù)定溫度下的加熱和壓縮單元(例如電動(dòng)壓力機(jī))時(shí)，由于第一電子部件1和第二 電子部件2具有較小的熱容量，所以第一電子部件1和第二電子部件2的溫度在安裝至加 熱和壓縮單元的階段快速增高，并在數(shù)秒內(nèi)達(dá)到預(yù)定溫度。當(dāng)?shù)谝浑娮硬考?和第二電子 部件2被安裝至加熱和壓縮單元后對(duì)其進(jìn)行加熱以提高溫度時(shí)，第一電子部件1和第二電 子部件2的溫度隨加熱和壓縮單元溫度的提高而提高。在包括在用于形成設(shè)置在第一電子 部件1中的焊料突塊13的表面中形成粘結(jié)劑層3的本實(shí)施方案中，優(yōu)選至少加熱第一電子 部件1。在S103中，為 了可以更簡(jiǎn)單地從焊料突塊13和突起電極23之間的部分除去粘 結(jié)劑層3，優(yōu)選使用下述粘結(jié)劑層3 其中，以10°C /分鐘的升溫速率從25°C開(kāi)始提高溫 度直至粘結(jié)劑層熔化，所述粘結(jié)劑層在1.0Hz的頻率下測(cè)定的粘度首先隨所述溫度的提 高而降低直至達(dá)到最小熔融粘度，然后隨所述溫度的提高而提高，并且最小熔融粘度為10-10，OOOPa · S。在S103中，“D+E基本等于C”的條件表示在將粘結(jié)劑層3配置在第一電子部件1和第二電子部件2之間而沒(méi)有產(chǎn)生外流也不產(chǎn)生空隙的條件。更具體地，其表示D與E之 和是C的0. 9-1. 1倍。另外，在S103中，焊料突塊13和突起電極23的壓縮變形率α (擠壓的量)可以 表示為α = (D+E) / (Α+Β) ο α可以?xún)?yōu)選為0. 3-0. 9，并更優(yōu)選為0. 5-0. 7。在S103中，更優(yōu)選將焊料突塊13和突起電極23加熱至低于焊料突塊13的熔化 溫度的溫度。更具體地，優(yōu)選在低于焊料熔化溫度或焊料熔點(diǎn)的溫度下進(jìn)行加熱。在S103后，使焊料突塊13和突起電極23熔化以進(jìn)行連接(S104，圖6)，從而使 焊料突塊13和突起電極23連接生成焊料連接部。然后，進(jìn)一步進(jìn)行粘結(jié)劑層3的后固化 (S105)。此后固化是完全進(jìn)行構(gòu)成粘結(jié)劑層3的樹(shù)脂組合物中的熱固性樹(shù)脂的固化反應(yīng)的 過(guò)程。這引起粘結(jié)劑層3的固化，從而在第一電子部件1和第二電子部件2之間形成絕緣 層。以下將進(jìn)一步詳細(xì)描述提供焊料連接的方法。首先，如圖2所示，制備作為第一電子部件1的第一基板1，并制備作為第二電子部 件2的第二基板2(圖2)。第一基板1包括核心基板11、設(shè)置在核心基板11的一面(圖2中的下側(cè))的端子 12、所設(shè)置的覆蓋端子12的焊料突塊13、覆蓋核心基板11的一面的阻焊劑14a、設(shè)置在核 心基板11的另一面(圖2中的上側(cè))的電路布線(xiàn)15和所設(shè)置的覆蓋電路布線(xiàn)15和核心 基板11的另一面的阻焊劑14b。第二基板2包括核心基板21、設(shè)置在核心基板21的一面(圖2中的上側(cè))的端子 22、所提供的覆蓋端子22的突起電極23、覆蓋核心基板21的一面的阻焊劑24a、設(shè)置在核 心基板21的另一面(圖2中的下側(cè))的電路布線(xiàn)25和所設(shè)置的覆蓋電路配線(xiàn)25和核心 基板21的另一面的阻焊劑24b?？捎糜谕黄痣姌O23的常用材料可包括焊料、銅、金、銀、鋁或鎳等，并且優(yōu)選能夠 與焊料突塊13形成金屬間化合物的銅和鎳，且更優(yōu)選突起電極在焊料突塊13中熔化從而 形成聯(lián)合體(unified body)的焊料和金。另外，可以單獨(dú)采用上述材料之一，或者也可以采 用這些材料的多個(gè)組合。例如，焊料僅在銅突起部的頂部形成，從而提供具有更高耦合可靠 性的焊料連接部。另外，用于突起電極23的材料可以為與用于焊料突塊13的材料類(lèi)似的 焊料合金。上述突起電極23的可用形狀可以為半球狀、圓柱狀和凹狀(例如金布線(xiàn)突塊)寸。接著，將具有助焊劑功能的粘結(jié)劑層3層疊在第一基板1的設(shè)置有焊料突塊13的 一側(cè)，以配置具有助焊劑功能的粘結(jié)劑層3(圖3)。在此種情況下，滿(mǎn)足A+B > C的關(guān)系，其 中，焊料突塊13的高度Α[μπι]是起始自第一基板1的一面(圖3中第一基板1下側(cè)的阻 焊劑14a的底面141)的高度，突起電極23的高度Β[μπι]為起始自第二基板2的一面(圖 3中第二基板2上側(cè)的阻焊劑24a的上面241)的高度，具有助焊劑功能的粘結(jié)劑層3的厚 度表示為C[ym]0由此，焊料突塊13通過(guò)加熱和壓縮接合與突起電極23接觸，在對(duì)其進(jìn)行擠壓的同 時(shí)，除去配置于焊料突塊13和突起電極23間的粘結(jié)劑層3，與具有助焊劑功能的粘結(jié)劑層3相比，這樣可以更容易地露出焊料突塊13的頂部131。這樣可以防止具有助焊劑功能的 粘結(jié)劑層3在產(chǎn)生焊料連接的過(guò)程中配置在焊料突塊13和突起電極23之間(樹(shù)脂堵塞)更具體地，可以?xún)?yōu)選滿(mǎn)足10 ( A+B-C ( 100關(guān)系，并且尤其可以更優(yōu)選滿(mǎn)足 20 ( A+B-C < 35的關(guān)系，其中，焊料突塊13的高度A [ μ m]是起始自第一基板1的一面(第 一基板1下側(cè)的阻焊劑14a的底面141)的高度，突起電極23的高度Β[μπι]是起始自第二 基板2的一面(第二基板2上側(cè)的阻焊劑24a的上面241)的高度，具有助焊劑功能的粘結(jié) 劑層3的厚度表示為C[ym]。A、B和C的關(guān)系在上述范圍內(nèi)時(shí)可以減少樹(shù)脂堵塞，此外還 可以減少由于壓縮而流出的樹(shù)脂，并進(jìn)一步減少由于焊料突塊的變形而引起的焊料突塊寬 度的擴(kuò)大。具體而言，焊料突塊13起始自第一基板1的一面141的高度Α[μπι]和突起電極 23起始自第二基板2的一面241的高度Β[μπι]的和不受具體限制，但優(yōu)選20-400 μ m，且 尤其更優(yōu)選50-65 μ m。當(dāng)高度之和在上述范圍內(nèi)時(shí)，可以在構(gòu)件內(nèi)形成大量用于耦合的端 子，并由此通過(guò)壓縮至粘結(jié)劑層的厚度而容易地產(chǎn)生焊料突塊的相互接觸(即使用于形成 焊料的高度的變化增加至某種程度)，由此提高改善了質(zhì)量的焊料連接部的產(chǎn)量。具有助焊劑功能的粘結(jié)劑層3的厚度C[ μ m]不受具體限制，但優(yōu)選10-390 μ m，且 尤其更優(yōu)選30-35 μ m。當(dāng)厚度在上述范圍內(nèi)時(shí)，強(qiáng)化了耦合可靠性和用于減少粘結(jié)劑層內(nèi) 空隙的產(chǎn)生的效果間的平衡。該具有助焊劑功能的粘結(jié)劑層3由包含例如熱固性樹(shù)脂和具有助焊劑活性的化 合物的樹(shù)脂組合物組成。上述熱固性樹(shù)脂通常包括，例如環(huán)氧樹(shù)脂、氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、(間)丙烯 酸酯樹(shù)脂、不飽和聚酯樹(shù)脂、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹(shù)脂和馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂等。其中，優(yōu)選采 用固化性和貯存穩(wěn)定性更好、所固化的產(chǎn)品耐熱性更好、耐濕性更好和耐化學(xué)性更好的環(huán) 氧樹(shù)脂。可以采用室溫下(25°C )為固體形式的環(huán)氧樹(shù)脂或室溫下為液體形式的環(huán)氧樹(shù) 月旨?；蛘?，可以采用室溫下為固體形式的環(huán)氧樹(shù)脂和室溫下為液體形式的環(huán)氧樹(shù)脂的組合。 這可以進(jìn)一步提高上述樹(shù)脂在熱熔化過(guò)程中的設(shè)計(jì)適應(yīng)性。上述室溫下為固體形式的環(huán)氧樹(shù)脂并不受具體限定，但通常包括雙酚A環(huán)氧 樹(shù)脂、雙酚S環(huán)氧樹(shù)脂、苯酚酚醛清漆環(huán)氧樹(shù)脂、甲氧甲酚酚醛清漆環(huán)氧樹(shù)脂(creosol novolac epoxy resins)、縮水甘油胺環(huán)氧樹(shù)脂、縮水甘油酯環(huán)氧樹(shù)脂、三官能環(huán)氧樹(shù)脂和 四官能環(huán)氧樹(shù)脂等。更具體地，其可以包括固體的三官能環(huán)氧樹(shù)脂和甲氧甲酚酚醛清漆環(huán) 氧樹(shù)脂。或者，上述室溫下為液體形式的環(huán)氧樹(shù)脂可以為雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂或雙酚F環(huán)氧樹(shù) 月旨?；蛘?，其可以組合使用。上述熱固性樹(shù)脂的含量并不受具體限定，但可以?xún)?yōu)選為上述樹(shù)脂組合物整體的 25-75重量％，并且具體更優(yōu)選45-70重量％。含量在上述范圍內(nèi)可提高固化性，并可使樹(shù) 脂具有設(shè)計(jì)適應(yīng)性且具有增強(qiáng)的熱熔化行為。上述具有助焊劑活性的化合物具有包括用于誘導(dǎo)電極端子表面上的氧化物膜 (例如阻礙連接的焊料突塊)還原的還原能力的功能，由此除去氧化物膜。上述具有助焊劑 活性的化合物確定為，例如分子中包含至少一個(gè)羧基基團(tuán)和/或酚式羥基基團(tuán)的化合物，并且可以為液體或固體。上述包含羧基基團(tuán)的具有助焊劑活性的化合物通常包括脂族酸酐、脂環(huán)酸酐、芳 族酸酐、脂族羧酸和芳族羧酸等。具有酚式羥基基團(tuán)的具有助焊劑活性的化合物通常包括 酚類(lèi)。 上述脂族酸酐通常包括琥珀酸酐、聚己二酸酐、聚壬二酸酐和聚癸二酸酐等。上述脂環(huán)酸酐通常包括甲基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基六氫鄰苯二甲酸酐、甲基腐 植酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐、三烷基四氫鄰苯二甲酸酐和甲基環(huán)己烯二 羧酸酐等。上述芳族酸酐通常包括鄰苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、均苯四甲酸二酐、苯甲酮四羧 酸酐、乙二醇二(三聚氰胺)(ethylene glycol bis trimelitate)和甘油三(三聚氰胺) (glycerol tris trimelitate)等。上述脂族羧酸通常包括下式⑴表示的化合物。HOOC- (CH2) n_C00H (1)η為等于大于0且小于等于20的整數(shù)其中，為了平衡助焊劑活性、產(chǎn)生接合過(guò)程中的除氣作用以及粘結(jié)劑的固化產(chǎn)品 的彈性模量和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，上述式⑴中的“η”可以?xún)?yōu)選為3-10?！唉恰痹谠摲秶鷥?nèi)可 以均勻地熔化而不產(chǎn)生空隙。由此，可以實(shí)現(xiàn)粘結(jié)劑層的固化而不用除氣?！唉恰钡扔诨虼笥?3可抑制粘結(jié)劑的固化產(chǎn)品的彈性模量的增加，由此提高與粘合物的粘合性。此外，“η”等 于或小于10可抑制彈性模量的降低，并由此進(jìn)一步提高耦合可靠性。上述式(1)所示的典型化合物包括，例如，η = 3,戊二酸(H00C-(CH2)3_C00H)； η = 4，己二酸(H00C-(CH2)4-COOH) ；η = 5，庚二酸(H00C-(CH2)5_C00H) ；η = 8，癸二酸 (H00C- (CH2) g-COOH)；和 η = 10，十二燒二酸(H00C-(CH2) 10_COOH)。其它脂族羧酸包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、新戊酸、己酸、辛酸、月桂酸、肉豆 蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、油酸、富馬酸、馬來(lái)酸、草酸、丙二酸和 琥珀酸等。上述芳族羧酸通常包括苯甲香酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、連苯 三酸、偏苯三酸、苯均三酸、苯偏四甲酸、連苯四酸、苯均四酸、苯六甲酸、三苯甲酸(triyl acid)、二甲苯酸、2，3-二甲基苯甲酸、3，5-二甲基苯甲酸、2，3，4-三甲基苯甲酸、甲苯酸、 肉桂酸、水楊酸、2，3- 二羥基苯甲酸、2，4- 二羥基苯甲酸、龍膽酸(2，5- 二羥基苯甲酸)、2， 6- 二羥基苯甲酸、3，5- 二羥基苯甲酸、沒(méi)食子酸(3，4，5-三羥基苯甲酸)、萘甲酸衍生物，例 如1，4_ 二羥基-2-萘甲酸和3，5- 二羥基-2-萘甲酸等；酚酞啉；和雙酚酸等。上述具有酚式羥基基團(tuán)的具有助焊劑活性的化合物通常包括具有酚式羥基基團(tuán) 的單體，例如苯酚、鄰甲氧甲酚、2，6_ 二甲苯酚、對(duì)甲氧甲酚、間甲氧甲酚、鄰乙基苯酚、2， 4-二甲苯酚、2，5-二甲苯酚、間乙基苯酚、2，3-二甲苯酚、2，4，6_三甲苯酚、3，5-二甲苯酚、 對(duì)叔丁基苯酚、兒茶酚、對(duì)叔戊基苯酚、間苯二酚、對(duì)辛基苯酚、對(duì)苯基苯酚、雙酚A、雙酚F、 雙酚AF、聯(lián)苯酚(biphenol)、二烯丙基雙酚F、二烯丙基雙酚A、三酚和四酚等、苯酚酚醛清 漆樹(shù)脂(phenolic novolac resin)、鄰甲氧甲酚酚醛清漆樹(shù)脂、雙酚F酚醛清漆樹(shù)脂和雙酚 A酚醛清漆樹(shù)脂等。由于上述具有助焊劑活性的化合物通過(guò)與諸如環(huán)氧樹(shù)脂等的熱固性樹(shù)脂反應(yīng)而在三維上被吸收，優(yōu)選的化合物為在一個(gè)分子中具有至少兩個(gè)能夠加入到環(huán)氧樹(shù)脂中的酚 式羥基基團(tuán)和至少一個(gè)對(duì)金屬氧化物膜具有助焊劑作用且與芳族環(huán)直接相連的羧基基團(tuán) 的化合物。此類(lèi)化合物通常包括苯甲酸衍生物，例如2，3- 二羥基苯甲酸、2，4- 二羥基苯甲 酸、龍膽酸(2，5-二羥基苯甲酸)、2，6-二羥基苯甲酸、3，4-二羥基苯甲酸和沒(méi)食子酸(3， 4，5_三羥基苯甲酸)等；萘甲酸衍生物，例如1，4_ 二羥基-2-萘甲酸、3，5_ 二羥基-2-萘 甲酸和3，7- 二羥基-2-萘甲酸等；酚酞啉；和雙酚酸等。可以單獨(dú) 使用這些具有助焊劑活性的化合物中的任一個(gè)，或者可以使用兩個(gè)或更 多個(gè)的組合。上述具有助焊劑活性的化合物的含量并不受具體限制，但由于可提供增強(qiáng)的助焊 劑活性，可以?xún)?yōu)選為上述樹(shù)脂組合物整體的1重量％或更高，且尤其可以更優(yōu)選為5重量％ 或更高。殘留的熱固性樹(shù)脂和未反應(yīng)的具有助焊劑活性的化合物可以引起遷移。因此，雖 然并不具體限定至任何具體的范圍，但為了避免剩余熱固性樹(shù)脂和具有助焊劑活性的化 合物，具有助焊劑活性的化合物的含量可以?xún)?yōu)選等于或低于上述樹(shù)脂組合物整體的30重 量％，且尤其更優(yōu)選等于或小于25重量％。所述含量在上述范圍內(nèi)時(shí)可以誘導(dǎo)銅箔表面氧 化物膜的還原，從而提供具有更高強(qiáng)度的改良結(jié)合。上述樹(shù)脂組合物并不被具體限制至任何具體的物質(zhì)，但可以?xún)?yōu)選包含上述熱固性 樹(shù)脂的固化劑。上述固化劑通常包括，例如酚類(lèi)、胺類(lèi)和硫醇類(lèi)。當(dāng)采用環(huán)氧樹(shù)脂用于熱固性樹(shù)脂 時(shí)，由于可以提供與環(huán)氧樹(shù)脂的改善的反應(yīng)性、降低固化過(guò)程中的二維變化并使固化產(chǎn)品 具有適當(dāng)?shù)奈锢硇再|(zhì)(例如，耐熱性和耐濕性等)，優(yōu)選使用酚類(lèi)。所述不包含酸酐的樹(shù)脂 組合物抗吸濕，并由此可以防止粘結(jié)劑層粘性的增加。因此，由于可以產(chǎn)生改良的焊料連接 而優(yōu)選此組合物。上述酚類(lèi)并不被具體限定至任何具體的化合物，且當(dāng)考慮到粘結(jié)劑的固化產(chǎn)物的 物理性質(zhì)時(shí)，可以?xún)?yōu)選具有兩個(gè)或更多個(gè)官能團(tuán)的化合物。通?？梢圆捎茫?，雙酚A、 四甲基雙酚A、二烯丙基雙酚A、雙酚、雙酚F、二烯丙基雙酚F、三酚、四酚、苯酚酚醛清漆 (phenol novolacs)和甲氧甲酚酚醛清漆(creosol novolacs)等，并且當(dāng)考慮熔融粘度、與 環(huán)氧樹(shù)脂的反應(yīng)性以及固化產(chǎn)品的物理性質(zhì)時(shí)，可以?xún)?yōu)選采用苯酚酚醛清漆和甲氧甲酚酚 醛清漆。當(dāng)采用苯酚酚醛清漆用于上述固化劑時(shí)，含量并不受具體限制，但為了確保樹(shù)脂 的固化，可以?xún)?yōu)選等于或大于上述樹(shù)脂組合物整體的5重量％，且尤其更優(yōu)選等于或大于 10重量％。未與環(huán)氧樹(shù)脂反應(yīng)的殘留苯酚酚醛清漆可引起遷移。因此，為了避免剩余殘留 物，所述含量?jī)?yōu)選等于或小于上述樹(shù)脂組合物整體的30重量％，且尤其更優(yōu)選等于或小于
25重量％。當(dāng)采用環(huán)氧樹(shù)脂用于熱固性樹(shù)脂時(shí)，可以通過(guò)與環(huán)氧樹(shù)脂的當(dāng)量比確定苯酚酚醛 清漆的含量。更具體地，所述苯酚酚醛清漆與環(huán)氧樹(shù)脂的當(dāng)量比并不受具體限制，但可以?xún)?yōu) 選為0. 5-1. 2，且尤其更優(yōu)選為0. 6-1. 1，最優(yōu)選為0. 7-0. 98。苯酚酚醛清漆與環(huán)氧樹(shù)脂的 當(dāng)量比等于或大于上述下限時(shí)，可以確保固化產(chǎn)品的耐熱性和耐濕性，當(dāng)量比等于或低于 上述上限時(shí)，可以減少固化后未反應(yīng)的剩余苯酚酚醛清漆樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂的量，由此獲得 改善的抗遷移性。
其它類(lèi)型的可用固化劑可以包括，例如熔點(diǎn)等于或大于150°C的咪唑化合物。此咪唑化合物的過(guò)低熔點(diǎn)可在焊料粉移至電極表面之前誘導(dǎo)粘結(jié)劑中樹(shù)脂的較早固化，并認(rèn)為 由此導(dǎo)致粘結(jié)劑的不穩(wěn)定耦合或壽命較短。因此，優(yōu)選熔點(diǎn)等于或大于150°C的咪唑化合物。熔點(diǎn)等于或大于150°C的典型咪 唑化合物包括，例如2-苯基羥基咪唑和2-苯基-4-甲基羥基咪唑等。除此之外，此咪唑化合物的熔點(diǎn)上限并不受具體限制，且可以根據(jù)，例如粘結(jié)劑的 粘合溫度適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行選擇。當(dāng)使用咪唑化合物用于上述固化劑時(shí)，其含量并不受具體限制，且可以?xún)?yōu)選為上 述樹(shù)脂組合物整體的5 X 10_3重量％ -10重量％，且尤其更優(yōu)選為1 X 10_2重量％ -5重量％。 上述咪唑化合物的含量等于或大于上述下限時(shí)，可表現(xiàn)出具有進(jìn)一步功效的熱固性樹(shù)脂的 固化催化劑的功能，從而可以提高粘結(jié)劑的固化性。另一方面，上述咪唑化合物的含量等于 或低于上述上限時(shí)，可以使樹(shù)脂在熔化焊料的溫度下的熔融粘度不過(guò)高，從而提供改善的 焊料接合構(gòu)造。另外，可以進(jìn)一步提高粘結(jié)劑的貯存穩(wěn)定性。可以單獨(dú)使用這些固化劑中的任一個(gè)，或者可以使用兩個(gè)或更多個(gè)的組合。雖然并不具體限制，但上述樹(shù)脂組合物可以?xún)?yōu)選包含成膜樹(shù)脂。這可以為該膜提 供改善的成膜性。上述成膜樹(shù)脂通常包括，例如苯氧樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、聚酰亞胺樹(shù)脂、硅 氧烷改性的聚酰亞胺樹(shù)脂、聚丁二烯、聚丙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙 烯-丁烯-苯乙烯共聚物、聚乙縮醛樹(shù)脂、聚乙烯丁縮醛樹(shù)脂、聚乙烯乙縮醛樹(shù)脂、丁基橡 膠、氯丁二烯橡膠、聚酰胺樹(shù)脂、丙烯腈_ 丁二烯共聚物、丙烯腈_ 丁二烯_丙烯酸共聚物、 丙烯腈_ 丁二烯_苯乙烯共聚物、聚乙酸乙烯酯、尼龍或丙烯酸橡膠等?？梢詥为?dú)使用這些 成膜樹(shù)脂中的任一個(gè)，或者可以使用兩個(gè)或更多個(gè)的組合。當(dāng)使用苯氧樹(shù)脂用于上述成膜樹(shù)脂時(shí)，其數(shù)均分子量并不受具體限制，但可以?xún)?yōu) 選數(shù)均分子量為5，000-15，000的苯氧樹(shù)脂。使用此苯氧樹(shù)脂可以防止粘結(jié)劑在固化前 流動(dòng)，從而提供均一的層間厚度。所述苯氧樹(shù)脂的骨架通常包括雙酚A型、雙酚F型和聯(lián) 苯基骨架型等，但并不限于此。優(yōu)選地，可以?xún)?yōu)選采用飽和水吸收率(saturated water absorption)等于或小于1 %的苯氧樹(shù)脂，原因是使用此化合物可避免在形成接合或安裝 焊料的過(guò)程中的較高溫度條件下產(chǎn)生泡沫或分層。此外，為了提供改良的粘合性和與其它樹(shù)脂的兼容性，可以使用具有諸如腈基基 團(tuán)、環(huán)氧基團(tuán)、羥基基團(tuán)和羧基基團(tuán)等官能團(tuán)的化合物用于上述成膜樹(shù)脂，例如，可以使用 具有官能團(tuán)的丙烯酸橡膠用于上述樹(shù)脂。使用丙烯酸橡膠(具有官能團(tuán))用于上述成膜樹(shù)脂可以在產(chǎn)生成膜粘結(jié)劑的過(guò)程 中提供提高的沉積穩(wěn)定性(exposition stability)。此外，這還可以降低粘結(jié)劑的彈性模 量，降低粘合物和粘結(jié)劑之間的殘余應(yīng)力，從而可以提高粘合物的粘合性。上述成膜樹(shù)脂的含量并不受具體限制，但可以?xún)?yōu)選為上述樹(shù)脂組合物整體的5重 量％-45重量％。加入含量在上述范圍內(nèi)的成膜樹(shù)脂可以防止成膜性降低，防止粘結(jié)劑固 化產(chǎn)物彈性模量提高，從而可以進(jìn)一步提高與粘合物的粘合性。此外，含量在上述范圍內(nèi)還 可以防止粘結(jié)劑熔融粘度的增加。上述樹(shù)脂組合物并不受具體限制，但可以?xún)?yōu)選包含硅烷偶聯(lián)劑。這可以進(jìn)一步增強(qiáng)粘合物上粘結(jié)劑的粘合性。上述硅烷偶聯(lián)劑通常包括，例如環(huán)氧硅烷偶聯(lián)劑或含芳烴的 氨基硅烷偶聯(lián)劑等?？梢詥为?dú)使用這些硅烷偶聯(lián)劑中的任一個(gè)，或者可以使用兩個(gè)或更多 個(gè)的組合上述硅烷偶聯(lián)劑的含量并不受具體限定，但可以?xún)?yōu)選為上述樹(shù)脂組合物整體的 1 X 10_2-5重量％，并且具體更優(yōu)選0. 1-1重量％。含量在上述范圍內(nèi)時(shí)，可以產(chǎn)生提高粘 合性的尤其增強(qiáng)的效應(yīng)。上述樹(shù)脂組合物可以額外包含除上述組分外的組分。例如，為了改善樹(shù)脂的各種 類(lèi)型的性質(zhì)，例如兼容性、穩(wěn)定性和可加工性等，可以適當(dāng)?shù)丶尤敫鞣N類(lèi)型的添加劑。將此樹(shù)脂組合物溶解在芳烴溶劑(例如甲苯、二甲苯)、有機(jī)酯溶劑(例如乙酸乙 酯、乙酸丁酯)或有機(jī)酮溶劑(例如丙酮、甲乙酮)中，并將所獲得的清漆涂布在聚酯板上， 然后將其在引起上述溶劑揮發(fā)的溫度下干燥以形成粘結(jié)劑板，由此獲得形成于聚酯板上的 粘結(jié)劑層3。接著，將具有阻焊劑功能的粘結(jié)劑層3層疊在第一基板1的設(shè)置焊料突塊13的一 側(cè)，然后剝離聚酯板，從而獲得具有助焊劑功能的粘結(jié)劑層3(S101，圖3)。接著，至少將第一基板1和第二基板2中之一加熱并壓縮以使焊料突塊13和突起 電極23壓縮變形，從而使焊料突塊13的高度D[ μ m]和突起電極23的高度Ε[ μ m]之和基 本等于具有助焊劑功能的粘結(jié)劑層13的厚度C[ μ m] (S103,圖5)。此時(shí)，壓縮變形前焊料突塊13的高度Α[ μ m]、突起電極23的高度Β[ μ m]和具有 助焊劑功能的粘結(jié)劑層3的厚度C[ μ m]之間的關(guān)系滿(mǎn)足A+B > C(圖3)，如上述對(duì)其進(jìn)行 加熱和變形從而使焊料突塊13和突起電極23變形，從而使壓縮變形的焊料突塊13的高度 D[um]和壓縮變形的突起電極23的高度Ε[ μ m]之和基本等于具有焊劑功能的粘結(jié)劑層3 的厚度C[ μ m](圖5)。這可以防止在焊料突塊13和突起電極23之間截留的具有助焊劑功 能的粘結(jié)劑層3殘留的現(xiàn)象(樹(shù)脂堵塞)。如上所述，可防止此樹(shù)脂堵塞的原因是焊料突塊 13和突起電極23變形，從而除去覆蓋具有助焊劑功能的焊料突塊13的頂部131的粘結(jié)劑 層3。引起使壓縮變形的焊料突塊13的高度D和壓縮變形的突起電極23的高度E之和 基本等于具有助焊劑功能的粘結(jié)劑層3的厚度C的變形的上述加熱和變形可以?xún)?yōu)選在下述 條件下進(jìn)行在所述條件下構(gòu)成具有助焊劑功能的粘結(jié)劑層3的樹(shù)脂組合物中的熱固性樹(shù) 脂的固化反應(yīng)基本不進(jìn)行。更具體地，優(yōu)選采用低于粘結(jié)劑層3中的熱固性樹(shù)脂的玻璃化 轉(zhuǎn)變溫度的溫度。這可以容易地除去覆蓋具有助焊劑功能的焊料突塊13的頂部的粘結(jié)劑 層3。更具體的加熱處理?xiàng)l件并不受具體限制，但可以?xún)?yōu)選在80_150°C進(jìn)行5秒_5分 鐘，且尤其更優(yōu)選在90-120°C進(jìn)行30秒-2分鐘。此外，壓縮條件也不受具體限制，但可以 優(yōu)選0. 4-1. OMPa，且尤其更優(yōu)選0. 6-0. 9MPa。加熱和壓縮條件在上述范圍內(nèi)時(shí)尤其可以增 強(qiáng)用于減少由于具有助焊劑功能的粘結(jié)劑層3填充不良而在焊料突塊附近產(chǎn)生的空隙的 效果。此外，這還可以增強(qiáng)從焊料突塊13和突起電極23之間的部分除去具有助焊劑功能 的粘結(jié)劑層3的效果，從而可以容易地形成焊料突塊13與突起電極23的連接，而不在下述 的焊料接合操作中弓I起樹(shù)脂堵塞。接著，進(jìn)行通過(guò)熔化焊料形成焊料連接從而耦合焊料突塊13和突起電極23的操作。這可以提供焊料突塊13和突起電極23之間的焊料連接(S104，圖6)。更具體地，所述操作依賴(lài)于焊料的類(lèi)型，并且在采用例如錫_銀(Sn-Ag)的情況 下，可以?xún)?yōu)選通過(guò)在220-26(TC持續(xù)加熱30-120秒產(chǎn)生焊料連接，并且尤其更優(yōu)選通過(guò)在 230-240°C持續(xù)加熱60-100秒產(chǎn)生焊料連接。此外，可以?xún)?yōu) 選進(jìn)行此種加熱從而使組成粘結(jié)劑層3的熱固性樹(shù)脂在焊料突塊13 和突起電極23熔化之后固化。更具體地，優(yōu)選焊料突塊的焊料在組成粘結(jié)劑層3的熱固性 樹(shù)脂通過(guò)加熱固化之前熔化。這是因?yàn)?，如果熱固性?shù)脂在焊料熔化之前固化，焊料連接的 形狀由于熱固性樹(shù)脂的此種固化而被固定，從而可能不能獲得優(yōu)選的形狀。相反，當(dāng)如上所述在焊料突塊13和突起電極23熔化后進(jìn)行加熱以誘導(dǎo)組成粘結(jié) 劑層3的熱固性樹(shù)脂固化時(shí)，除了各焊料突塊頂部的焊料外，外周部(末端部)的焊料也在 壓縮焊料突塊13和突起電極23使之變形時(shí)熔化，并由此可以獲得形狀穩(wěn)定的連接。在以10°C /分鐘的升溫速率從室溫(25°C )開(kāi)始提高具有助焊劑功能的粘結(jié)劑3 的溫度直至其達(dá)到熔化狀態(tài)的熔融粘度首先在初始階段降低直至達(dá)到最小熔融粘度然后 提高的情況下，上述最小熔融粘度并不受具體限制，但可以?xún)?yōu)選10-10，OOOPa · S，并且更優(yōu) 選100-5，OOOPa · s,且尤其優(yōu)選1，000-2, OOOPa · S。具有助焊劑功能的粘結(jié)劑層3的最小 熔融粘度在上述范圍時(shí)，尤其可以增強(qiáng)用于減少熱處理中由于電子部件吸濕或由電子部件 本身產(chǎn)生的氣體組分而在粘結(jié)劑層產(chǎn)生空隙的效果，和增強(qiáng)用于除去焊料突塊13和突起 電極23之間的粘結(jié)劑層的效果。最小熔融粘度低于上述下限時(shí)，可由于樹(shù)脂的流動(dòng)引起焊 料突塊向端子間(inter-terminal)以外的區(qū)域分散。最小熔融粘度高于上述上限時(shí)，可引 起焊料突塊無(wú)法一體化，而保持被壓焊料突塊的形狀。接著，進(jìn)行通過(guò)加熱固化具有助焊劑功能的粘結(jié)劑層3的固化操作(S105)。這可 以確保粘結(jié)劑層3具有適當(dāng)?shù)奈锢硇再|(zhì)(例如，耐熱性和耐濕性等)。上述固化操作中的溫 度并不受具體限制，前提是所述溫度可以使組成具有助焊劑功能的粘結(jié)劑層3的熱固性樹(shù) 脂固化，并且更具體地，所述溫度可以?xún)?yōu)選為160-200°C，且尤其更優(yōu)選為170-190°C。上述方法可以使第一基板1的焊料突塊13和第二基板2的突起電極23通過(guò)具 有助焊劑功能的粘結(jié)劑層3連接，從而形成焊料連接部5。當(dāng)通過(guò)利用常規(guī)技術(shù)中的毛細(xì) 管現(xiàn)象使用底部填充材料填充焊料接合部分而形成連接時(shí)，上述方法的使用可以同時(shí)形成 可增強(qiáng)耦合可靠性的焊料接合部分的形狀并利用樹(shù)脂增強(qiáng)焊料接合部分，從而顯著減少操 作。此外，由各層形成的多層基板的絕緣層可以在一個(gè)過(guò)程中全部堆疊，并由此可以在一個(gè) 過(guò)程中完全形成導(dǎo)體。以下將對(duì)本實(shí)施方案的有益效果進(jìn)行描述。根據(jù)所述方法，突起電極23通過(guò)粘結(jié) 劑層3與焊料突塊13接觸，然后進(jìn)一步進(jìn)行壓縮接合和變形，從而可以利用兩個(gè)構(gòu)件的凸 起狀結(jié)構(gòu)從焊料突塊13和突起電極23的接觸點(diǎn)更高效率地除去粘結(jié)劑層3。另外，形成粘結(jié)劑層3，從而滿(mǎn)足A+B > C的關(guān)系，其中，焊料突塊13壓縮變形前 的高度表示為Α[ μ m]，突起電極23壓縮變形前的高度表示為B[ μ m]，粘結(jié)劑層3的厚度 表示為C[ μ m]，并壓縮變形焊料突塊13和突起電極23，從而滿(mǎn)足D+E基本等于C的關(guān)系， 其中焊料突塊13壓縮變形后的高度表示為D[ μ m]，突起電極23壓縮變形后的高度表示為 Ε[ μ m]。這樣可以除去焊料突塊13和突起電極23的接觸點(diǎn)中的粘結(jié)劑層，而沒(méi)有任何殘 留。由此，可以在焊料連接中獲得增強(qiáng)的電連接。另外，使用具有助焊劑功能的粘結(jié)劑層3可以使焊料在焊料突塊13的焊料熔化時(shí)在具有良好潤(rùn)濕條件的突起電極上延伸，從而提 供進(jìn)一步穩(wěn)定的接合形狀。 通常，一般采用液體環(huán)氧樹(shù)脂作為主要成分，并一般采用包括酞酸酐的酸酐用于 底部填充材料中的固化劑，所述底部填充材料包含混合于其中的助焊劑。原因是固化劑中 的酸酐本身具有助焊劑作用，并且進(jìn)一步地，可以以不小于所需環(huán)氧樹(shù)脂的當(dāng)量的量過(guò)量 加入酸酐，從而增強(qiáng)助焊劑作用。相反，在本實(shí)施方案的方法中采用酚醛樹(shù)脂代替酸酐作為固化劑，從而進(jìn)一步提 高可靠性。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這是因?yàn)樗狒?例如酞酸酐)具有較高的吸濕性，使用前和使用中的 吸濕使粘度容易地提高。因此，人們提出了在焊料突塊13和突起電極23的壓縮接合和變 形操作(S103)中適地控制粘結(jié)劑層3的粘度的方法，從而使焊料突塊13和突起電極23的 擠壓可以更容易地除去粘結(jié)劑層3。更具體地，在本實(shí)施方案中，采用具有所述粘度性質(zhì)(S卩，以10°C /分鐘的升 溫速率從25°C開(kāi)始提高溫度直至粘結(jié)劑層3熔化，粘度首先隨溫度的升高而降低直至 達(dá)到最小熔融粘度，然后隨溫度的升高而升高)的粘結(jié)劑層3，并且其最小熔融粘度為 10-10, OOOPa · S。通過(guò)該過(guò)程，可以在焊料突塊13和突起電極23的壓縮接合和變形操作 中有效地除去介于焊料突塊13和突起電極23之間的粘結(jié)劑層3。由此，可以有效防止在焊 料連接中由于焊料突塊13和突起電極23之間截留粘結(jié)劑層3而產(chǎn)生的樹(shù)脂堵塞，從而在 焊料突塊13和突起電極23之間提供改良的電連接。本實(shí)施方案的電子部件通常包括，例如具有焊料突塊的有機(jī)基板，具有焊料突塊 的陶瓷基板和具有焊料突塊的半導(dǎo)體元件等?？梢圆捎帽緦?shí)施方案用于提供焊料接合的方法，從而形成電子器件的焊料接合。 此電子器件通常包括例如具有通過(guò)上述電子部件電連接而形成的半導(dǎo)體裝置。雖然以上參考附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行了描述，但應(yīng)該理解，以上公開(kāi) 的內(nèi)容僅出于說(shuō)明本發(fā)明的目的，并且還可以使用上述以外的各種修飾。例如，已經(jīng)參考典 型方式對(duì)在與用于形成設(shè)置在第一電子部件1中的焊料突塊13的表面相同的表面形成粘 結(jié)劑層3的實(shí)施方案進(jìn)行了描述?？蛇x擇地，也可以在與用于形成設(shè)置在第二電子部件2 的突起電極23的表面相同的表面形成粘結(jié)劑層3。
實(shí)施例以下將基于實(shí)施例和比較例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述，然而本發(fā)明并不限于 此。(實(shí)施例1-6和比較例1)(粘合帶的制造)將表1中示出的各組分溶解在甲乙酮中，從而獲得樹(shù)脂清漆。將此樹(shù)脂清漆涂布 在聚酯板上，并在80°C干燥3分鐘，然后在120°C干燥3分鐘，從而獲得具有助焊劑功能且 厚度為C(ym)的粘結(jié)劑層(粘合帶)。此處，表中的混合比例用相對(duì)于混合組分總量的重
量％表示。(電子部件的制造)*第一基板1 (具有焊料突塊13的第一電子部件1)和第二基板2 (具有作為突起電極的焊料突塊23的第二電子部件2)的制造 根據(jù)以下工序制造表2中示出的第一電子部件1和第二電子部件2。對(duì)具 有12μπι銅箔的雙面覆銅箔層壓板(可商購(gòu)自Sumitomo Bakelite Co.Ltd，商品名為 ELC-4785GS)進(jìn)行蝕刻以形成銅電路圖案，然后對(duì)所述銅電路圖案進(jìn)行粗化，并通過(guò)印制在 銅電路的兩面形成厚度為15 μ m的阻焊劑(可商購(gòu)自Taiyo Ink Mfg. Co.，Ltd，商品名為 PSR-AUS703) 14a、14b、24a和24b，進(jìn)行暴露和顯影過(guò)程從而形成200 μ m的開(kāi)口，然后在銅 電路圖案的上述開(kāi)口上形成厚度為3 μ m的非電解鎳層和厚度為0. 03 μ m的非電解鍍金層， 并進(jìn)一步地，通過(guò)印制形成具有預(yù)期高度的焊料(Sn/3. 5Ag)導(dǎo)電膏(paste)，并且進(jìn)行回 流過(guò)程以熔化焊料導(dǎo)電膏，從而獲得具有高度(Αμπι)高于阻焊劑14a的焊料突塊13的第 一基板1 (具有焊料突塊的基板)和具有高度(B μ m)高于阻焊劑24a的焊料突塊(突起電 極)23的第二基板2 (具有焊料突塊的基板)。除此之外，焊料突塊13和23的熔化溫度為 221 °C。*多層電路板(電子部件)的制造利用真空壓機(jī)(可商購(gòu)自Meiki Co. ,Ltd.，商品名為MVLP-500)在120°C、0. 8Mpa 下將具有助焊劑功能的厚度為30 μ m的粘結(jié)劑層3接合在第一基板1形成焊料突塊13的這 一面，持續(xù)30秒，并將聚酯膜剝離。接著，將第一基板1的焊料突塊13與第二基板2的焊料 突塊23對(duì)準(zhǔn)使其彼此面對(duì)，在焊料突塊13和23彼此接觸的同時(shí)，利用真空壓機(jī)在120°C、 0. SMPa下對(duì)焊料突塊13和23加熱并壓縮30秒，從而引起壓縮變形。隨后，利用平板動(dòng)力 壓機(jī)(flat plate power press)(可商購(gòu)自 System Kaihatsu，商品名為 MSA-2)在 240°C、 0. 3MPa下壓縮120秒以連接焊料突塊13和23。此外，為了固化粘結(jié)劑層3，在180°C下加 熱60分鐘以獲得多層電路板(電子部件)。以下對(duì)各實(shí)施例和比較例獲得的具有助焊劑功能的粘結(jié)劑層3(具有助焊劑功能 的粘合膜)和電子部件進(jìn)行評(píng)價(jià)。本說(shuō)明書(shū)給出了評(píng)價(jià)項(xiàng)目的內(nèi)容。所得結(jié)果示于表1。1.熔融粘度的測(cè)定利用所獲得的具有助焊劑功能的粘結(jié)劑層(粘合帶)對(duì)熔融粘度進(jìn)行測(cè)量。更 具體地，利用粘彈性測(cè)定儀(可商購(gòu)自Jusco International)在10°C /分鐘的升溫速率、 IOHz的頻率下以恒定應(yīng)力-應(yīng)變檢測(cè)的模式對(duì)厚度為100 μ m的粘合帶進(jìn)行測(cè)量，并且在 300°C的大氣溫度下進(jìn)行測(cè)量時(shí)，在熔融粘度首先在初始階段降低直至達(dá)到最小熔融粘度 然后升高的條件下，測(cè)定最小熔融粘度。除此之外，作為預(yù)固化，在第一基板1的焊料突塊13與第二基板2的焊料突塊23 對(duì)準(zhǔn)以使其彼此面對(duì)之前，將實(shí)施例2的粘合帶在100°C熱處理60分鐘。這樣某程度上加 速了樹(shù)脂的固化，從而適當(dāng)調(diào)整了最小熔融粘度。2.連接性利用數(shù)字萬(wàn)用表(digital multi-meter)測(cè)定突塊連接部的20個(gè)點(diǎn)，對(duì)所獲得的 多層電路板(電子部件)的層間連接抗性進(jìn)行評(píng)價(jià)。在所述多層電路板制成之后的情況下 和在由-65°C持續(xù)1小時(shí)和150°C持續(xù)1小時(shí)組成的熱循環(huán)共1，000個(gè)循環(huán)后的情況下均 進(jìn)行測(cè)定。進(jìn)行評(píng)價(jià)，η = 20。各標(biāo)記分別表示以下情況。OO 20個(gè)多層電路板在所有突塊連接部均實(shí)現(xiàn)電傳導(dǎo)；〇18-19個(gè)多層電路板在所有突塊連接部均實(shí)現(xiàn)電傳導(dǎo)；
Δ 16-17個(gè)多層電路板在所有突塊連接部均實(shí)現(xiàn)電傳導(dǎo)；和X 等于或小于15個(gè)多層電路板在所有突塊連接部均實(shí)現(xiàn)電傳導(dǎo)。3.(junction cross section) ^if^利用固化的環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)所獲得的多層電路板進(jìn)行包埋，并磨光截面。通過(guò)掃描電子顯微鏡(SEM)觀(guān)察層間連接部的10個(gè)點(diǎn)。各標(biāo)記分別表示以下情況。〇10個(gè)點(diǎn)均呈現(xiàn)穩(wěn)定的連接形狀；和X 存在一個(gè)或多個(gè)焊料突塊或具有使焊料流經(jīng)樹(shù)脂的形狀的突塊的一體化不良 的點(diǎn)。4.粘結(jié)劑層的壓力擴(kuò)展體積的測(cè)定在制造多層電路板時(shí)，利用超聲探傷儀通過(guò)滲透法在利用平板動(dòng)力壓力儀進(jìn)行壓 縮接合之前和之后觀(guān)察圖像，并通過(guò)面積增加率測(cè)量粘結(jié)劑層的擴(kuò)展。各標(biāo)記分別表示以 下情況。OO 樹(shù)脂的擴(kuò)展體積等于或小于5. 0% ；〇樹(shù)脂的擴(kuò)展體積超過(guò)5. O%且等于或小于10. 0% ；Δ 樹(shù)脂的擴(kuò)展體積超過(guò)10. O%且等于或小于50. 0% ；和X 樹(shù)脂的擴(kuò)展體積超過(guò)50. 0 %。[表 1]
權(quán)利要求
焊料連接的方法，其中使具有焊料突塊的第一電子部件與具有突起電極的第二電子部件電連接，所述方法包括在表面形成粘結(jié)劑層，所述表面是在所述第一電子部件中形成所述焊料突塊的表面和在所述第二電子部件中形成所述突起電極的表面中的一個(gè)表面；配置所述焊料突塊使其面向所述突起電極，從而對(duì)準(zhǔn)所述第一電子部件和所述第二電子部件；和加熱并壓縮所述焊料突塊和所述突起電極，其中使排列成相互面對(duì)的所述焊料突塊和所述突起電極彼此接觸，從而引起所述焊料突塊和所述突起電極的壓縮變形，其中，在形成所述粘結(jié)劑層的步驟中形成所述粘結(jié)劑層，從而滿(mǎn)足A+B＞C的關(guān)系，其中，所述焊料突塊壓縮變形前的高度表示為A[μm]，所述突起電極壓縮變形前的高度表示為B[μm]，所述粘結(jié)劑層的厚度表示為C[μm]，且其中，在所述加熱和壓縮所述焊料突塊和所述突起電極的步驟中，使所述焊料突塊和所述突起電極變形，從而滿(mǎn)足D+E基本等于C的關(guān)系，其中所述焊料突塊壓縮變形后的高度表示為D[μm]，所述突起電極壓縮變形后的高度表示為E[μm]。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在所述加熱和壓縮所述焊料突塊和所述突起電極 的步驟中，使所述焊料突塊和所述突起電極變形，從而滿(mǎn)足0. 9XC < D+E < 1. IXC的關(guān) 系。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括在所述加熱和壓縮所述焊料突塊和所述突 起電極的步驟之后固化所述粘結(jié)劑層。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述粘結(jié)劑層為包含熱固性樹(shù)脂的樹(shù)脂組合物，且 所述方法進(jìn)一步包括在配置所述焊料突塊前預(yù)固化所述粘結(jié)劑層。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述粘結(jié)劑層為包含熱固性樹(shù)脂的樹(shù)脂組合物，且 所述方法進(jìn)一步包括在所述加熱和壓縮所述焊料突塊和所述突起電極的步驟之后，熔化所述焊料突塊和所 述突起電極以使其連接，和在熔化所述焊料突塊和所述突起電極后，后固化所述粘結(jié)劑層。
6.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，在所述加熱和壓縮所述焊料突塊和所述突起電極 的步驟中，使所述焊料突塊和所述突起電極在低于所述焊料突塊的熔化溫度的溫度下加 熱。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，以10°C/分鐘的升溫速率從25°C開(kāi)始升高溫 度直至粘結(jié)劑層熔化，所述粘結(jié)劑層在1.0Hz的頻率下測(cè)定的粘度首先隨所述溫度的升 高而降低直至達(dá)到最小熔融粘度，然后隨溫度的升高而升高，其中所述最小熔融粘度為 10-10，OOOPa · S。
8.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，以10°C/分鐘的升溫速率從25°C開(kāi)始升高溫 度直至粘結(jié)劑層熔化，所述粘結(jié)劑層在1.0Hz的頻率下測(cè)定的粘度首先隨所述溫度的升 高而降低直至達(dá)到最小熔融粘度，然后隨溫度的升高而升高，其中所述最小熔融粘度為 10-10，OOOPa · S。
9.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，以10°C/分鐘的升溫速率從25°C開(kāi)始提高溫 度直至粘結(jié)劑層熔化，所述粘結(jié)劑層在1.0Hz的頻率下測(cè)定的粘度首先隨所述溫度的升高而降低直至達(dá)到最小熔融粘度，然后隨溫度的升高而升高，其中所述最小熔融粘度為 10-10，OOOPa · S。
10.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，α為0.3-0.9，且α的定義為α = (D+E)/(A+B)。
11.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述粘結(jié)劑層由包含熱固性樹(shù)脂的樹(shù)脂組合物和 具有助焊劑活性的化合物組成。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述樹(shù)脂組合物進(jìn)一步包含固化劑，且基本不含酸酐。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述熱固性樹(shù)脂為環(huán)氧樹(shù)脂，所述具有助焊劑活 性的化合物為脂族羧酸或芳族羧酸，且所述固化劑為酚醛樹(shù)脂。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述脂族羧酸為己二酸，所述芳族羧酸為3，5-二 羥基-2-萘甲酸。
15.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述粘結(jié)劑層進(jìn)一步包含具有助焊劑活性的化合 物和固化劑，所述熱固性樹(shù)脂為環(huán)氧樹(shù)脂，所述具有助焊劑活性的化合物為脂族羧酸或芳 族羧酸，所述固化劑為酚醛樹(shù)脂。
16.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述粘結(jié)劑層包含熱固性樹(shù)脂、具有助焊劑活性 的化合物和固化劑，所述熱固性樹(shù)脂為環(huán)氧樹(shù)脂，所述具有助焊劑活性的化合物為脂族羧 酸或芳族羧酸，所述固化劑為酚醛樹(shù)脂。
17.電子器件，其包括通過(guò)權(quán)利要求1-16中任一項(xiàng)所述的方法連接的焊料連接。
18.電子器件的制造方法，其利用了權(quán)利要求1-16中任一項(xiàng)所述的方法。
全文摘要
本發(fā)明提供焊料連接的方法是將具有焊料突塊的第一電子部件與具有突起電極的第二電子部件電連接，從而在第一焊料突塊和突起電極之間提供電連接的焊料連接方法，其中滿(mǎn)足A+B＞C的關(guān)系，其中將來(lái)自第一電子部件一面的第一焊料突塊的高度表示為A[μm]，將來(lái)自第二電子部件一面的突起電極壓縮變形前的高度表示為B[μm]，粘結(jié)劑層的厚度表示為C[μm]，所述方法進(jìn)一步包括將所述粘結(jié)劑層配置在第一電子部件中；使第一焊料突塊和突起電極變形并使上述突起電極與上述第一焊料突塊接觸，從而使第一焊料突塊的高度A[μm]和上述突起電極的高度B[μm]的和基本等于上述粘結(jié)劑層的厚度C[μm]。
文檔編號(hào)H05K3/36GK101960932SQ20098010704
公開(kāi)日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2009年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月29日
發(fā)明者和布浦徹 申請(qǐng)人:住友電木株式會(huì)社