电子元件、电子设备以及焊膏的制作方法

专利名称：电子元件、电子设备以及焊膏的制作方法
技术领域：
本文讨论的实施方案涉及电子元件、电子设备以及焊膏。
背景技术：
常规地，当电子元件(其中芯片元件、半导体元件等用密封树脂密封)经历第二回流以用于将电子元件安装在外部印刷电路板上时，防止焊料重熔是重要的。在焊料在第二回流时重熔的情形中，在电子元件中的芯片元件等的焊接部分被重熔，并且密封树脂剥落。然后，熔融的焊料移动到由密封树脂的剥落而形成的微小空间中，从而造成电极之间的短路。 为了解决所提及的问题，例如，公开了有ー种含有仅由Cu形成的球以及Sn基焊料的焊膏，以及使用该焊膏的电子设备(參见，例如，日本专利(JP-B)号3558063和3414388)。在所公开的技术中，由于留在Cu球表面上的氧化膜、焊料与Cu球之间的接触不良以及加热温度和加热持续时间不足，所以Cu没有平稳扩散，因此仍残留熔融的焊料，这保持焊膏的熔点而不改变。因此，在第二回流时发生焊料的重熔。由于重熔，仍存在由于熔融的焊料而在电极之间发生短路的问题。相应地，期望提供一种能够防止前述的电极之间短路的焊膏、使用该焊膏的电子元件以及使用该电子元件的电子设备。

发明内容
本发明的ー个目的是提供焊膏、电子元件以及使用该电子元件的电子设备，所有这些均可防止因在电子元件用焊接连接到外部印刷电路板等时的熔融焊料造成的电极之间的短路。所公开的电子元件包含包含电极焊盘的配线板；包括多个电极的元件，所述元件安装在所述配线板上；覆盖所述元件的密封树脂；以及配置为将设置在所述配线板内的配线连接到外部基板的多个端子，其中所述多个电极和所述电极焊盘用焊料连接，并且其中第一树脂层和第二树脂层从所述焊料侧以所述顺序设置在所述焊料和所述密封树脂之间，其中所述第一树脂层具有第一杨氏模量，并且所述第二树脂层具有大于所述第一杨氏模量的第二杨氏模量。所公开的电子设备包含所公开的电子元件。所公开的焊膏包含焊料以及树脂组合物，所述树脂组合物含有用于形成具有第一杨氏模量的第一树脂层和具有大于所述第一杨氏模量的第二杨氏模量的第二树脂层的材料。


图I是图示使用所公开的焊膏的焊接部分的示意性横截面视图。图2A是用于解释所公开的电子元件的生产过程的一个实例的示意性横截面视图。图2B是用于解释所公开的电子元件的生产过程的实例的示意性横截面视图。图2C是用于解释所公开的电子元件的生产过程的实例的示意性横截面视图。图3A是用于解释所公开的电子元件的生产过程的另ー实例的示意性横截面视图。图3B是用于解释所公开的电子元件的生产过程的前述另ー实例的示意性横截面视图。图3C是用于解释所公开的电子元件的生产过程的前述另ー实例的示意性横截面视图。 图4是图示所公开的电子元件和电子设备的生产过程的一个实例的流程图。图5A是用于解释所公开的电子元件和电子设备的生产过程的一个实例的示意性顶视图。图5B是用于解释所公开的电子元件和电子设备的生产过程的实例的示意性顶视图。图5C是用于解释所公开的电子元件和电子设备的生产过程的实例的示意性顶视图。图是用于解释所公开的电子元件和电子设备的生产过程的实例的示意性顶视图。图5E是用于解释所公开的电子元件和电子设备的生产过程的实例的示意性顶视图。图5F是用于解释所公开的电子元件和电子设备的生产过程的实例的示意性顶视图。图5G是用于解释所公开的电子元件和电子设备的生产过程的实例的示意性顶视图。图6A是用于解释所公开的电子元件和电子设备的生产过程的一个实例的示意性横截面视图。图6B是用于解释所公开的电子元件和电子设备的生产过程的实例的示意性横截面视图。图6C是用于解释所公开的电子元件和电子设备的生产过程的实例的示意性横截面视图。图6D是用于解释所公开的电子元件和电子设备的生产过程的实例的示意性横截面视图。图6E是用于解释所公开的电子元件和电子设备的生产过程的实例的示意性横截面视图。图6F是用于解释所公开的电子元件和电子设备的生产过程的实例的示意性横截面视图。图6G是用于解释所公开的电子元件和电子设备的生产过程的实例的示意性横截面视图。图7A是图示其中第二回流操作期间在电子元件内形成空间的状态的示意性横截面视图。图7B是图示其中熔融焊料进入电子元件内形成的空间而造成电极之间短路的状态的示意性横截面视图。
具体实施例方式(焊膏)焊膏包含至少焊料和树脂组合物，并且可还包含其他材料。< 焊料 >
焊料取决于所意图的目的来适当选择，而没有任何限制，但是焊料优选含有与Bi和/或Ag —起的Sn。焊料的实例包括Sn-Cu焊料、Sn-Ag-Cu焊料和Sn-Ag-Cu-Bi焊料。含有Sn和Ag的焊料的实例包括含有Sn作为主要组分、其量为约3重量％的Ag、以及其量为约O. 5重量％的Cu的(Sn-3Ag-0. 5Cu)焊料。鉴于环境友好性，焊料优选为无铅焊料。焊料的量取决于所意图的目的来适当选择，而没有任何限制，但其量优选相对于100重量份焊膏为80重量份至95重量份。当焊料的量小于80重量份时，焊料的量不足，其可造成焊料的连接不良如畸形(freaking)。当其量大于95重量份时，所得焊膏的涂覆能力可能不合乎期望。使用前述优选范围量的焊料是有利的，因为所得焊膏不造成连接不良，或没有不合期望的涂覆能力。焊料优选含有Cu粉末。通过将Cu粉末添加到焊料中，Cu粉末与Sn形成金属间化合物，其升高焊料的熔点，由此抑制第二回流过程期间焊料的重熔。Cu粉末的量取决于所意图的目的来适当选择，而没有任何限制。〈树脂组合物>树脂组合物包含至少用于形成具有第一杨氏模量的第一树脂层的材料，以及用于形成具有第二杨氏模量的第二树脂层的材料，并且可还包含其他材料。-用于形成具有第一杨氏模量的第一树脂层的材料用于形成具有第一杨氏模量的第一树脂层的材料取决于所意图的目的来适当选择，而没有任何限制，但用于形成第一树脂层的材料优选含有选自聚硅氧烷树脂、聚氨酯树月旨、低密度聚こ烯树脂、氟树脂和基于橡胶的树脂中的至少ー种。第一树脂层的第一杨氏模量取决于所意图的目的来适当选择，而没有任何限制，但第一杨氏模量优选为O. OOlGPa至O. 5GPa。用于形成第一树脂层的材料在室温下可为固体树脂或液体树脂。焊膏中包含的用于形成第一树脂层的材料的量取决于所意图的目的来适当选择，而没有任何限制，但其量优选相对于100重量份焊膏为I重量份至19重量份。当用于形成第一树脂层的材料的量小于I重量份时，所得树脂层形成得薄，这可能不能充分防止电极之间发生的短路。当用于形成第一树脂层的材料的量大于19重量份时，焊膏中焊料的比例减小，这可造成焊料连接不良，如密封树脂的剥离。-用于形成具有第二杨氏模量的第二树脂层的材料用于形成具有第二杨氏模量的第二树脂层的材料取决于所意图的目的来适当选择，而没有任何限制，条件是该材料具有比第一杨氏模量大的杨氏模量。用于形成第二树脂层的材料优选为选自环氧树脂、丙烯酸树脂、高密度聚こ烯树脂、尼龙树脂、聚苯こ烯和聚酯树脂中的至少ー种。第二树脂层的第二杨氏模量取决于所意图的目的来适当选择，而没有任何限制，条件是其为比第一杨氏模量更大的值，但其优选为I. OGPa至30GPa。焊膏中用于形成第二树脂层的材料的量取决于所意图的目的来适当选择，而没有任何限制，但其量优选相对于100重量份焊膏为I重量份至19重量份。当用于形成第二树脂层的材料的量小于I重量份时，所得第二树脂层形成得薄，这可能不能充分防止电极之间发生的短路。当其量大于19重量份时，焊膏中焊料的量变小，这可造成焊料之间的连接不良，例如密封树脂的剥离。用于形成第一树脂层的材料与用于形成第二层的材料的组合取决于所意图的目的来适当选择，而没有任何限制，但其组合优选为聚硅氧烷树脂与环氧树脂的组合、氟树脂 与环氧树脂的组合、低密度聚こ烯树脂与环氧树脂的组合，或氟树脂与尼龙树脂的组合。杨氏模量例如通过以下方法来测量。杨氏模量根据JIS K 7161-1994 (IS0527-1的日文译本)来测量。至于测量设备，使用由INTESC0 Co.，Ltd.制造的通用精度测试机2020。至于试片，使用哑铃状试片3号(JIS K 7161)。测量以20_/分钟的拉伸速度进行。在用于形成树脂层的材料为热固性树脂的情形中，哑铃状试片3号(JIS K 7161)通过在向模具JIS K 7161施加脱模剂之后，将热固性树脂倾入模具中并在160 V加热60秒来制备。在用于形成树脂层的材料为通过UV线固化的树脂(S卩，UV可固化树脂)的情形中，哑铃状试片3号(JIS K 7161)通过在向模具JIS K 7161(由玻璃制成)施加脱模剂之后，将UV可固化树脂倾入模具中并施加200mW/cm2的UV线60秒来制备。对于UV辐射，使用1000W高压汞灯(宽频带波长)作为用于UV固化的光源。而且，第一树脂层和第二树脂层优选由通过UV线固化的树脂组合物形成。该情形中，树脂组合物为通过UV线固化的树脂组合物，并且含有UV屏蔽材料和UV可固化树脂。UV屏蔽材料取决于所意图的目的来适当选择，而没有任何限制，条件是其为能够屏蔽UV线的材料。UV屏蔽材料的实例包括碳粉。UV可固化树脂取决于所意图的目的来适当选择，而没有任何限制。UV可固化树脂的实例包括UV可固化环氧树脂、UV可固化丙烯酸树脂、UV可固化聚酯树脂、UV可固化聚氨酯树脂和UV可固化聚硅氧烷树脂。其中，UV可固化环氧树脂是优选的。这些可独立使用，或组合使用。<其他材料>前述其他材料取决于所意图的目的来适当选择，而没有任何限制，并且其实例包括松香、活化剂、分散剂和金属吸附材料。活化剂取决于所意图的目的来适当选择，而没有任何限制，条件是其为能够减少金属表面上存在的氧化物、硫化物、氢氧化物、氯化物、硫酸盐和碳酸盐以清洁金属的材料。活化剂的实例包括氯化ニこ胺以及草酸ニこ胺。分散剂取决于所意图的目的来适当选择，而没有任何限制，条件是其为能够分散粉末组分如UV屏蔽材料的分散剂。
金属吸附剂取决于所意图的目的来适当选择，而没有任何限制，并且其实例包括咪唑、苯并咪唑、烷基苯并咪唑、苯并三唑和巯基苯并噻唑。通过将金属吸附剂与用于形成第一树脂层的材料混合，第一树脂层容易地形成在焊料的表面上。焊膏例如通过以印刷等方式施加在配线板上的电极焊盘上而用于电子元件中，在所述电子元件中诸如芯片元件和半导体元件的元件用密封树脂封装。在施加在电极焊盘上的焊膏上，放置有诸如芯片元件和半导体元件的元件，并且施加热(第一回流)以及任选的UV辐射，以使诸如芯片元件和半导体元件的元件的电极和电极焊盘与焊料连接，并且同时焊膏中包含的焊料被保留在配线板的电极焊盘上。而且，第一树脂层(例如具有O. OOlGPa至O. 5GPa的杨氏模量的树脂层)和第二树脂层(例如具有I. OGPa至30GPa的杨氏模量的树脂层)以所述顺序形成在焊料的表面上。这些树脂层由于比重的差异、表面张カ差以及分散剂的功能而以前述顺序形成。然后，配线板上诸如芯片元件和半导体元件的元件用密封树脂来封装，以使第一树脂层(例如具有O. OOlGPa至O. 5GPa的杨氏模量的树脂层)和第二树脂层(例如具有I. OGPa至30GPa的杨氏模量的树脂层)从焊料侧以所述顺序形成在焊料和密封树脂之间。封装的电子元件连接到外部基板。为了连接，加热(第二回流)电子元件的端子和基板的引线端子以焊接。在第二回流期间，存在其中电子元件内的焊料可能熔化的情況。熔融焊料可移动到电子元件中的空间中，这可造成电极之间的短路。该情况參考图7A至7B来解释。图7A是图示其中在第二回流时在电子元件内形成空间的状态的示意性横截面视图。图7B是图示其中熔融焊料已移动到电子元件内形成的空间中并且电极之间发生短路的状态的示意性横截面视图。在其中使用常规焊膏用于电子元件的焊接的情形中，如图7A中所示，在包含配线板I、配线板I上的电极焊盘2、焊料3、用焊料3连接到配线板I的元件(如，芯片元件)5、元件5的电极4以及封装元件5的密封树脂6的电子元件100内，密封树脂6开裂，或在元件5与密封树脂6之间形成微小空间7，两者均是由密封树脂6的变形等造成的，而所述变形是由于在用于将电子元件100焊接到外部基板的第二回流期间由熔融焊料3造成的体积改变(膨胀)引起的。由于熔融焊料3通过毛细作用等移到微小空间7中，如图7B中所示,所以元件5的电极4电连接,或者元件5的电极4与另ー元件5的电极4电连接，从而造成短路(下文也可称作“闪光现象”)。在所公开的焊膏用于电子元件100中的焊接的情形中，如图I中所图示的(图I是图示使用所公开的焊膏焊接的示意性横截面视图)，第一树脂层(例如具有O. OOlGPa至O. 5GPa的杨氏模量的树脂层)8和第二树脂层(例如具有I. OGPa至30GPa的杨氏模量的树脂层)9如前文描述的从焊料3侧以所述顺序形成在焊料3和密封树脂6之间。因此，即使焊料3在第二回流时熔化以改变其体积(造成膨胀)，第一树脂层8也吸收焊料3的体积改变量。而且，由于存在第二树脂层9，所以在用密封树脂6密封时第二树脂层9防止第一树脂层8的变形。因此，形成强附着的树脂层。由于所述原因，使用所公开的焊膏可防止因焊料的体积改变(膨胀)，而造成的密封树脂的开裂以及元件(如芯片元件)与密封树脂之间空间的形成，即使是在焊料因第二回流而融化吋。结果，可防止元件的电极之间，或元件的电极与另一元件的电极之间因熔融的焊料造成的短路。(电子元件)电子元件包含至少配线板、元件、密封树脂和端子，并且在必要时可还包含其他部、件。配线板包含电极焊盘。元件具有多个电极，所述电极用焊料连接到电极焊盘。具有第一杨氏模量的第一树脂层和具有大于第一杨氏模量的第二杨氏模量的第ニ树脂层从焊料侧以所述顺序形成在焊料和密封树脂之间。<配线板>配线板取决于所意图的目的来适当选择，而没有任何限制，条件是其为绝缘基板，并且具有电极焊盘。其实例包括陶瓷基板以及玻璃环氧树脂基板。

配线板的尺寸取决于所意图的目的来适当选择，而没有任何限制。例如，基板的尺寸为10mm至200mm长、10mm至200mm宽以及O. 5mm至5_厚。安装元件的配线板的平面的形状取决于所意图的目的来适当选择，而没有任何限制，并且形状的实例包括方形、矩形和圆形。< 元件 >元件取决于所意图的目的来适当选择，而没有任何限制，条件是其具有多个电扱。元件的实例包括芯片元件和半导体元件。元件安装在配线板上。芯片元件取决于所意图的目的来适当选择，而没有任何限制，并且其实例包括电容器和电阻器。半导体元件取决于所意图的目的来适当选择，而没有任何限制，并且其实例包括集成电路、大規模集成电路、晶体管、闸流晶体管和ニ极管。这些可单独使用或组合使用。元件的尺寸取决于所意图的目的来适当选择，而没有任何限制，并且其实例包括 1608 型(I. 6mmX0. 8mmX0. 8mm)、1005 型(1mmXO. 5mmXO. 5mm)和 0603 型(O. 6mm X O. 3mm X O. 3mm)。一般地，在电子元件中，多个元件安装在配线板上。注意，不需要所有元件均焊接在电子元件中，只要至少部分元件焊接。部分元件用引线框连接也是可接受的。<密封树脂>密封树脂取决于所意图的目的来适当选择，而没有任何限制，条件是密封树脂是覆盖元件的树脂。密封树脂的材料取决于所意图的目的来适当选择，而没有任何限制，并且其实例包括热固性树脂，例如酚树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂和聚酯树脂。用于封装元件的方法取决于所意图的目的来适当选择，而没有任何限制。方法的实例包括其中用热固性树脂固定元件以将元件覆盖并包含在热固性树脂中的铸封(potting)，以及利用热固性树脂的传递成型。电子元件中通过密封树脂的封装可在元件上，或在配线板的整个表面上进行。〈端子〉端子取决于所意图的目的来适当选择，而没有任何限制，条件是其为用于将配线板内的配线连接到外部基板的端子。端子的实例包括引线。
电子元件具有多个端子。端子的形状取决于所意图的目的来适当选择，而没有任何限制，并且其实例包括线形。引线的材料取决于所意图的目的来适当选择，而没有任何限制，并且其实例包括金、银和铜。< 焊料 >焊料取决于所意图的目的来适当选择，而没有任何限制，但焊料优选为焊膏的焊料。当多个电极和电极焊盘连接时，因此优选使用焊膏。通过使用焊膏，具有第一杨氏模量 的第一树脂层和具有大于第一杨氏模量的第二杨氏模量的第二树脂层容易从焊料侧以所述顺序形成在焊料和密封树脂之间。〈树脂层〉-具有第一杨氏模量的第一树脂层-具有第一杨氏模量的第一树脂层取决于所意图的目的来适当选择，而没有任何限制，但第一树脂层优选含有选自聚硅氧烷树脂、聚氨酯树脂、低密度聚こ烯树脂、氟树脂和基于橡胶的树脂中的至少ー种。树脂可为交联的。第一树脂层的第一杨氏模量取决于所意图的目的来适当选择，而没有任何限制，但其优选为O. OOlGPa至O. 5GPa。第一树脂层的形状取决于所意图的目的来适当选择，而没有任何限制，并且其实例包括覆盖焊料表面的形状。亦即，第一树脂层可为对应于焊料形状的任意合适形状。注意，第一树脂层优选不存在于电极焊盘与焊料之间，或焊料与元件的电极之间，因为优选的是第一树脂层形成为不干扰配线板的电极焊盘与元件的电极之间的焊接。第一树脂层的厚度取决于所意图的目的来适当选择，而没有任何限制。第一树脂层形成为覆盖配线板上的焊料的表面，并且第一树脂层的厚度不是必须为均匀的。例如，第一树脂层的厚度为IOpm或更大，但在第一树脂层的薄部分中小于50pm，并且在其厚部分中为 50pm 至 100pm。第一树脂层与焊料的体积比取决于所意图的目的来适当选择，而没有任何限制，但其优选地相对于焊接中的焊料为20体积％至80体积％。-具有第二杨氏模量的第二树脂层-具有第二杨氏模量的第二树脂层取决于所意图的目的来适当选择，而没有任何限制，但第二树脂层优选含有选自环氧树脂、丙烯酸树脂、高密度聚こ烯树脂、尼龙树脂、聚苯こ烯和聚酯树脂中的至少ー种。这些树脂可为交联的。第二树脂层的第二杨氏模量取决于所意图的目的来适当选择，而没有任何限制，条件是其大于第一树脂层的第一杨氏模量。第二树脂层的第二杨氏模量优选为I. OGPa至30GPa。第二树脂层的形状取决于所意图的目的来适当选择，而没有任何限制，并且第二树脂层的形状的实例包括覆盖第一树脂层的表面的形状。亦即，第二树脂层可为对应于第一树脂层的形状的任意合适形状。注意，第二树脂层优选不存在与电极焊盘与焊料之间，或焊料与元件的电极之间，因为优选的是第二树脂层形成为不干扰配线板的电极焊盘与元件的电极之间的焊接。
第二树脂层的厚度取决于所意图的目的来适当选择，而没有任何限制。第二树脂层形成为覆盖第一树脂层的表面，并且第二树脂层的厚度不是必须为均匀的。例如，第二树脂层的厚度为IOpm或更大，但在第二树脂层的薄部分中小于50pm，并且在其厚部分中为50pm 至 100pm。第二树脂层与焊料的体积比取决于所意图的目的来适当选择，而没有任何限制，但第二树脂层的体积比优选相对于焊接部分中的焊料为20体积％至80体积％。
而且，第一树脂层和第二树脂层优选由通过UV线固化的树脂组合物形成。第一树脂层与第二树脂层的组合取决于所意图的目的来适当选择，而没有任何限制，但其组合优选为聚硅氧烷树脂与环氧树脂的组合、氟树脂与环氧树脂的组合、低密度聚こ烯树脂与环氧树脂的组合，以及氟树脂与尼龙树脂的组合。第一树脂层与第二树脂层各自可为单ー层或多层。-树脂层的形成方法-用于在焊料和密封树脂之间从焊料侧以所述顺序形成第一树脂层和第二树脂层的方法取决于所意图的目的来适当选择，而没有任何限制。方法的实例包括利用焊膏的树脂组合物中含有的材料之间比重差，或焊膏的树脂组合物中含有的材料之间表面张カ差，或分散剂的方法；以及使用UV辐射的方法。注意，这些方法可组合使用。-比重差_利用比重差形成树脂层的方法包括例如以下用于形成树脂层的方法使用聚硅氧烷树脂与环氧树脂的组合、氟树脂与环氧树脂的组合，或低密度聚こ烯树脂与环氧树脂的组合作为用于形成焊膏的树脂组合物中第一树脂层的材料以及用于形成第二树脂层的材料，并使用这些树脂之间的比重差。聚硅氧烷树脂的比重一般为大于2. O至约4. 0，并且环氧树脂的比重一般在O. 9至2.0的大致范围内。因此，这些比重差用来形成树脂层。其ー个具体实施例參考图2A到2C来解释。图2A到2C是用于解释所公开的电子元件的生产过程的一个实例的示意性横截面视图。将含有焊料3、作为用于形成第一树脂层(例如，具有O. OOlGPa至O. 5GPa的杨氏模量的树脂层)的材料的固体热固性聚硅氧烷树脂10，以及作为用于形成第二树脂层(具有1.06 &至306 &的杨氏模量的树脂层)的材料的液体热固性环氧树脂11的焊膏印刷在具有电极焊盘2的配线板I上。如果必要的话，在印刷时进行加热(例如以80°C至160°C的加热温度进行30秒到5分钟的持续时间)。其后，将所得物静置一段时间(如15分钟到60分钟)，以使热固性聚硅氧烷树脂10层叠在焊料3的表面上，并且热固性环氧树脂11层叠在热固性聚硅氧烷树脂10的外表面上，如图2A中所示，其原因是热固性聚硅氧烷树脂10与热固性环氧树脂11之间的比重差。其后，将具有电极4的元件(例如，芯片元件)5放在焊料3上，接着加热(进行第一回流)，由此通过焊接将元件5连接到电极焊盘2，如图2B中所示。同时，使热固性聚硅氧烷树脂10固化以变成热固性聚硅氧烷树脂的交联树脂，并且使热固性环氧树脂11固化以变成热固性环氧树脂的交联树脂11。通过如图2C中所示用密封树脂6密封，热固性聚硅氧烷树脂(具有O. OOlGPa至O. 5GPa的杨氏模量的树脂层)IOa的交联树脂和热固性环氧树脂(具有I. OGPa至30GPa的杨氏模量的树脂层)Ila的交联树脂从焊料3侧以所述顺序形成在焊料3与密封树脂6之间。
注意，热固性聚硅氧烷树脂和热固性环氧树脂可通过加热(第一回流)完全固化，或可通过加热(第一回流)不完全固化(半固化)并可在用密封树脂密封时完全固化。-表面张カ差_用于利用表面张カ差形成树脂层的方法包括 例如以下用于形成树脂的方法使用聚硅氧烷树脂与环氧树脂的组合，或氟树脂与尼龙树脂的组合作为用于形成焊膏的树脂组合物中含有的第一树脂层的材料和用于形成第二树脂层的材料，并且使用这些树脂之间的表面张カ差。聚硅氧烷树脂的表面张カ一般在15达因/cm(20°C )至30达因/cm(20°C )的大致范围内，并且环氧树脂的表面张カ一般在40达因/Cm(20°C)至50达因/Cm(20°C)的大致范围。因此，树脂层通过利用这些表面张カ差来形成。其具体实例包括与利用比重差的方法的具体实例类似的方法。-UV 辐射_用于通过UV辐射形成树脂层的方法包括例如如下方法使用通过UV线固化的树脂组合物作为用于焊膏的树脂组合物，所述组合物含有UV屏蔽材料和通过UV线固化的树脂(即，UV可固化树脂)。该方法的具体实例參考图3A至3C来解释。图3A至3C是用于解释所公开的电子元件的生产方法的一个实例的示意性横截面视图。将含有焊料3、作为用于形成第一树脂层和第二树脂层的材料的UV可固化环氧树脂12、作为UV屏蔽材料的碳粉13，以及用于分散UV屏蔽材料的分散剂(未示出)的焊膏印刷在具有电极焊盘2的配线板I上。其后，将印刷的焊膏静置一段时间(例如，15分钟至60分钟)，以便如图3A中图示的，碳粉13的颗粒因分散剂的作用而聚集，并且仅分布在UV可固化环氧树脂12的中部。其后，将具有电极4的元件(例如，芯片元件)5放置在焊料3上，接着加热(第一回流)，由此用焊接将元件5连接到电极焊盘2。然后，施加UV辐射，以便如图3B中图示的，由于在焊料3侧的UV可固化环氧树脂12因碳粉13的存在而没有接收到足够的UV线，所以形成具有低固化率的交联树脂(第一树脂层，例如具有O. OOlGPa至O. 5GPa的杨氏模量的树脂层)12a。同时，存在于碳粉13外侧(辐射源侧)的UV可固化环氧树脂12被UV线充分固化，以形成具有高固化率的交联树脂(第二树脂层，例如具有1.06 &至306 &的杨氏模量的树脂层)1213。通过用密封树脂6密封所得物，如图3C中图示的，具有低固化率的交联树脂(第一树脂层，例如具有O. OOlGPa至O. 5GPa的杨氏模量的树脂层)12a，和具有高固化率的交联树脂(第二树脂层，例如具有I. OGPa至30GPa的杨氏模量的树脂层)12b从焊料3侧以所述顺序形成在焊料3与密封树脂6之间。UV辐射的辐照度取决于所意图的目的来适当选择，而没有任何限制，但优选为200mff/cm2 至 500mW/cm2 照射 30 秒至 2 分钟。(电子设备)电子设备含有至少电子元件，并且可还含有其他元件。电子元件通过用焊料将电子元件的端子连接到电子设备而安装在电子设备上。电子设备的实例包括运算处理单元，例如个人电脑和服务器；通信设备，例如移动电话和无线电设备；办公电器(office appliance),例如打印机和影印机；以及视听设备，例如电视和集成音乐系统；以及家用电器，例如空调和冰箱。
电子元件和电子设备的生产方法的ー个实例图示于图4、图5A至5G和图6A到6G的流程图中。图4是图示所公开的电子元件和电子设备的生产方法的一个实例的流程图。图5A至5G是用于解释所公开的电子元件和电子设备的生产方法的一个实例的示意性顶视图。图6A至6G是用于解释所公开的电子元件和电子设备的生产方法的一个实例的示意性横截面视图。首先，准备具有电极焊盘21的配线板20(图5A和图6A)。随后，将焊膏印刷在配线板20上，以将焊料22放置在电极焊盘21上(图5B和图6B)。印刷方法取决于所意图的目的来适当选择，而没有任何限制，并且其实例包括丝网印刷。然后，将多个元件23放置在电极焊盘21上(图5C和图6C)。放置元件23之后，进行第一回流加热，以用焊接将元件23连接到电极焊盘21 (图和图6D)。任选地，进ー步安装其他元件23a，随后安装引线24(图5E和图6E)。如果必要的话，随后进行成型。然后，将所得物用密封树脂25密封，以由此生产电子元件(图5F和图6F)。接下来，准备具有引线端子27的印刷电路板26，并通过丝网印刷将焊膏施加在印刷电路板26上，使得将焊料28放置在引线端子27上。随后，将电子元件的引线24布置在印刷电路板26的引线端子27上。然后，进行第二回流加热，以用焊接将电子元件连接到印刷电路板26 (图5G和图6G)。在根据需要进行其他步骤之后，生产出电子设备。所公开的电子元件可防止在电子元件用焊接连接到外部印刷电路板等时由于熔融的焊料而发生在电极之间的短路。所公开的电子设备可用于实现包含防止由于熔融的焊料而发生在电极之间的短路的电子元件的电子设备。所公开的焊膏可防止在电子元件用焊接连接到外部印刷电路板等时由于熔融的焊料而发生在电极之间的短路。本发明通过其在后文的实施例来具体解释，但这些实施例不应被解读为以任何方式限制本发明的范围。注意，以下实施例中的“份(ー份或多份)”代表“重量份(ー份或多份)”。(杨氏模量的測量)以下实施例中的杨氏模量通过以下方式測量。杨氏模量跟进JIS K 7161-1994(IS0 527-1的日文译本)来测量。对于测量设备，使用由INTESC0 Co.，Ltd制造的通用精度测试机2020。对于试片，使用哑铃状试片3号(JIS K 7161)。测量以20_/分钟的拉伸速率进行。热固性树脂的哑铃状试片3号(JIS K 7161)通过在向模具JIS K 7161施加脱模剂之后将热固性树脂倾入模具中并在160°C加热60秒来制备。UV可固化树脂的哑铃状试片3号(JIS K 7161)通过在向模具JIS K7161(由玻璃制成)施加脱模剂之后将UV可固化树脂倾入模具中并施加200mW/cm2的UV线60秒来制备。对于UV辐射，使用1000W高压汞灯(宽频带波长)作为用于UV固化的光源。(实施例I)〈焊膏I的制备〉混合以下配方的材料以制备焊膏I.权利要求
1.一种电子元件,包括 含有电极焊盘的配线板； 包括多个电极的元件，所述元件安装在所述配线板上； 覆盖所述元件的密封树脂；和 配置为将设置在所述配线板内的配线连接到外部基板的多个端子， 其中所述多个电极和所述电极焊盘用焊料连接，并且 其中第一树脂层和第二树脂层从所述焊料侧以所述顺序设置在所述焊料和所述密封树脂之间，其中所述第一树脂层具有第一杨氏模量，并且所述第二树脂层具有大于所述第 一杨氏模量的第二杨氏模量。
2.根据权利要求I所述的电子元件，其中所述第一树脂层的所述第一杨氏模量为.0.OOlGPa至0. 5GPa，并且所述第二树脂层的所述第二杨氏模量为I. OGPa至30GPa。
3.根据权利要求I所述的电子元件，其中所述第一树脂层含有选自聚硅氧烷树脂、聚氨酯树脂、低密度聚乙烯树脂、氟树脂和基于橡胶的树脂中的至少一种，并且 所述第二树脂层含有选自环氧树脂、丙烯酸树脂、高密度聚乙烯树脂、尼龙树脂、聚苯乙烯和聚酯树脂中的至少一种。
4.根据权利要求I所述的电子元件，其中所述第一树脂层与所述第二树脂层的组合是聚硅氧烷树脂或其交联树脂与环氧树脂或其交联树脂的组合、氟树脂与环氧树脂或其交联树脂的组合、低密度聚乙烯树脂与环氧树脂或其交联树脂的组合，或氟树脂与尼龙树脂的组合。
5.根据权利要求I所述的电子元件，其中所述第一树脂层与所述第二树脂层由通过UV线固化的树脂组合物形成。
6.根据权利要求5所述的电子元件，其中所述通过UV线固化的树脂组合物含有选自UV可固化环氧树脂、UV可固化丙烯酸树脂、UV可固化聚酯树脂、UV可固化聚氨酯树脂和UV可固化聚硅氧烷树脂中的至少一种。
7.根据权利要求I所述的电子元件，其中所述焊料含有与Bi、或Ag、或Bi和Ag—起的Sn。
8.根据权利要求I所述的电子元件，其中所述焊料含有Cu粉末。
9.一种电子设备,包括 电子元件，所述电子元件包含 包含电极焊盘的配线板； 包括多个电极的元件，所述元件安装在所述配线板上； 覆盖所述元件的密封树脂；和 配置为将设置在所述配线板内的配线连接到外部基板的多个端子， 其中所述多个电极和所述电极焊盘用焊料连接，并且 其中第一树脂层和第二树脂层从所述焊料侧以所述顺序设置在所述焊料和所述密封树脂之间，其中所述第一树脂层具有第一杨氏模量，并且所述第二树脂层具有大于所述第一杨氏模量的第二杨氏模量。
10.根据权利要求9所述的电子设备，其中所述电子设备是运算处理单元、通信设备、办公电器、视听设备或家用电器。
11.一种焊膏，包括 焊料；和 树脂组合物，所述树脂组合物含有用于形成具有第一杨氏模量的第一树脂层的材料，以及用于形成具有大于所述第一杨氏模量的第二杨氏模量的第二树脂层的材料。
12.根据权利要求11所述的焊膏，其中所述第一树脂层的所述第一杨氏模量为0.OOlGPa至0. 5GPa，并且所述第二树脂层的所述第二杨氏模量为I. OGPa至30GPa。
13.根据权利要求11所述的焊膏，其中所述用于形成所述第一树脂层的材料是选自聚硅氧烷树脂、聚氨酯树脂、低密度聚乙烯树脂、氟树脂和基于橡胶的树脂中的至少一种，并且所述用于形成所述第二树脂层的材料为选自环氧树脂、丙烯酸树脂、高密度聚乙烯树脂、尼龙树脂、聚苯乙烯和聚酯树脂中的至少一种。
14.根据权利要求11所述的焊膏，其中所述用于形成所述第一树脂层的材料与所述用于形成所述第二树脂层的材料的组合为聚硅氧烷树脂与环氧树脂的组合、氟树脂与环氧树脂的组合、低密度聚乙烯树脂与环氧树脂的组合，或氟树脂与尼龙树脂的组合。
15.根据权利要求11所述的焊膏，其中所述树脂组合物通过UV线固化。
16.根据权利要求15所述的焊膏，其中所述通过UV线固化的树脂组合物是选自UV可固化环氧树脂、UV可固化丙烯酸树脂、UV可固化聚酯树脂、UV可固化聚氨酯树脂和UV可固化聚硅氧烷树脂中的至少一种。
17.根据权利要求11所述的焊膏，其中所述焊料含有与Bi、或Ag、或Bi和Ag—起的Sn。
18.根据权利要求11所述的焊膏，其中所述焊料含有Cu粉末。
19.根据权利要求11所述的焊膏，其中所述焊料的量相对于100重量份焊膏为80重量份至95重量份。
20.根据权利要求11所述的焊膏，其中所述用于形成所述第一树脂层的所述材料的量相对于100重量份焊膏为I重量份至19重量份，并且所述用于形成所述第二树脂层的材料的量相对于100重量份焊膏为I重量份至19重量份。
全文摘要
提供一种电子元件、电子设备以及焊膏，所述电子元件包含包含电极焊盘的配线板；包括多个电极的元件，所述元件安装在所述配线板上；覆盖所述元件的密封树脂；以及配置为将设置在所述配线板内的配线连接到外部基板的多个端子，其中所述多个电极和电极焊盘用焊料连接，并且其中第一树脂层和第二树脂层从所述焊料侧以所述顺序设置在所述焊料和所述密封树脂之间，在此所述第一树脂层具有第一杨氏模量并且所述第二树脂层具有比所述第一杨氏模量大的第二杨氏模量。
文档编号B23K35/36GK102740600SQ20121004856
公开日2012年10月17日 申请日期2012年2月27日 优先权日2011年3月31日
发明者久保田崇, 北嶋雅之, 山上高丰, 石川邦子 申请人:富士通株式会社