电子部件搭载用基板和电子部件制造技术

本发明专利技术涉及提供防止在基板或电子部件的接合部上形成的焊料膜表面的 氧化，并在无助焊剂下可以接合的基板或电子部件。在基板(1)上形成金属 化层(2)，其上形成Sn焊料膜(3)和Ag膜(4)。Ag膜(4)是在大气中 室温下不发生氧化的金属。即使在湿式加工中，由于Ag和Sn的电池反应， 使得仅在露出的Sn焊料膜(3)的侧面发生氧化，所以不影响接合，焊料膜 上的Ag膜(4)上不发生氧化。在Sn焊料膜(3)熔融的同时，Ag膜(4) 溶解到Sn焊料中，所以Ag膜(4)不妨碍接合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在金属化层上形成焊料膜的电子部件搭载用基板、以及在接 合点或者引线表面形成焊料膜的电子部件。
技术介绍
相当多的制品在基板和电子部件的电极、电子部件的引线上形成有焊料。具体而言，在以下的电子部件的安装中广泛使用(1)在基板上形成金属化层作为电极，在该金属化层上形成焊料膜，使用该焊料膜来进行与电子部件的接合；(2)在电子部件的电极上形成金属化层，在该金属化层上形成 焊料膜，使用该焊料膜来进行与其他电子部件的接合；(3)在含有引线的电 子部件的引线表面形成焊料膜，在与印刷线路板等接合时，该焊料膜也熔融 而接合等。作为形成电极的金属化层和焊料膜的例子有，(1)在印刷线路板上的铜 箔上采用镀膜法形成焊料层；(2)在陶瓷基板上形成金属化层，在该金属化 层上使用溅射或者蒸镀等方法形成薄膜的焊料膜。还有，作为形成电极的金 属化层和焊料膜的电子部件的例子，可以举出例如在半导体晶片上形成电路 元件，其接合部的电极金属化层上形成焊料凸点的结构。还有，在包含引线 的电子部件的引线表面形成焊料层的例子，可以举出例如在电子部件的引线 表面单独镀Sn或者形成Sn合金的镀层的电子部件。这些基板或者电子部件上的焊料膜的作用如下所述。在基板上预先形成焊料膜的情况下，电子部品搭载在基板上，使得电子 部件的接合部在焊料膜上接触，通过将其进行回流，基板上的焊料膜熔融， 这些焊料浸润于电子部件接合部的金属化层等，从而接合电子部件和基板。对于在陶瓷、硅等基板上形成金属化层后，并在该金属化层上采用薄膜 形成技术形成焊料膜的衬底(submoimt)部件而言，是把光元件等电子部件压在焊料膜上，在不加助焊剂的状态下加热，使薄膜焊料熔融，在电子部件 的金属化层上浸润焊料，进行接合。对于在电子部件的电极金属化层上形成焊料凸点的部件而言，根据芯片 切割进行分割后，对于在各芯片上形成焊料凸点时，多数情况为将焊料球熔 融，在电子部件的金属化层上浸润焊料而形成焊料凸点。这种情况下，在印 刷线路板、陶瓷基板等上搭载电子部件，对此进行回流时，焊料凸点熔融， 在基板的金属化层上浸润焊料而进行接合。还有，近年来，也有在Si晶片上 形成电路元件，在根据芯片切割进行分割的前工序，通过镀敷等方法在晶片 状态下形成焊料膜的情况。对于含有引线的电子部件而言，通过在基板上印刷焊料膏，在该焊料膏 上搭载电子部件的引线，使整体回流而熔融焊料，来接合基板和电子部件的 引线。电子部件的引线框，多为单独的镀银膜或者单独的镀Sn膜等，单独的 镀银膜，由于表面不氧化而浸润性优良，单独的Sn膜，虽然其表面氧化，但 氧化膜的某一部分会破裂，而导致基板侧的焊料和Sn镀膜熔融成为一体，来 进行接合。在特开平5-190973号公报中，公开了电子部件搭载用基板的一个例子， 半导体激光器用衬底。该衬底，采用Ti/Pt/Au作为金属化层，在半导体激光 器搭载部上设置Pt层和AuSn焊料层。半导体激光器的背面上也形成金属化 层，衬底的Au-Sri焊料发生熔融，与金属化层接合，使得半导体激光器牢固 地固定。在此领域中可以使用Au-Sn焊料的理由是，Au-Sn焊料是硬焊料，难以 产生蠕变变形。这是因为，半导体激光器在发光时会发热，因此如果温度上 升而使焊料蠕变变形，则半导体激光的位置偏移，而无法得到光学性结合。近年来，作为光记录用的光源，多使用由GaAs半导体制成的半导体激 光器等。这样的半导体激光器中，如果使用Au-Sn焊料，由于受到根据焊料 接合的残留应力的影响，有时会出现可靠性下降的情况。残留应力是由在焊 料的熔点半导体激光器和衬底固定，冷却到室温附近时，半导体激光器和衬 底的热膨胀率有差异而引起的。在焊料软的情况下，焊料发生变形而缓和残4留应力，但在焊料硬的时候，残留应力的缓和效果就小。从而，在使用Au-Sn焊料，进行元件全长较长的半导体激光器等接合时， 在半导体激光器上会产生比较大的残留应力，降低该半导体激光器的寿命。鉴于上述情况，开始研究在半导体激光器的安装中使用以Sn为主要成 分的软焊料。
技术实现思路
但是，这种在基板或电子部件的金属化层、或者在电子部件的引线表面 形成的以Sn为主要成分的焊料膜上，大多会在表面上形成氧化膜。这是因为， 通常焊料的主要成分是Sn， Sn在大气中被氧化。从确实地进行接合的角度老看，比较方便的是使用可将焊料膜表面存在 的氧化膜还原，以大幅提高接合性的助焊剂。但近年来不允许使用助焊剂的 情况在增多。例如，光元件的安装中，首先，如果助焊剂残渣存在于光元件的发光部， 会遮挡光路，而导致不良效果。还有，助焊剂自身或者在清洗助焊剂残渣时 使用的有机溶剂也可能损坏光元件。在印刷线路板或者陶瓷基板上形成焊料膜的情况，在电子部件侧形成焊 料凸点的情况、在电子部件的引线表面形成焊料膜的情况，至今使用助焊剂 来降低焊料膜表面氧化膜的不良影响。但是，近年来接合部的细微化、窄距 化得到不断的发展，因此在接合时助焊剂成分的蒸发、助焊剂的流动等因素 会使细微的接合部发生位置偏移，而存在发生短络的可能性。还有，这些助 焊剂自身的材料费、涂布工序、之后的清洗工序都是导致成本上升的原因， 因此优选采用无助焊剂的简便接合方法。对于电子部件的引线框，也能够预测今后接合部将不断地细微化，将越 来越接近对基板的焊料膏印刷的细微化的限度。即，如果不是在基板侧实施 焊料膏印刷，而是使用电子部件侧的焊料镀敷等进行接合，则可以大幅度降 低引线间的搭桥的不良情况。还有，使用助焊剂时，由于加热时产生助焊剂 的气泡，所以尽管很少，但也有可能使电子部件的位置移动。以往由于焊料 的量多，因此根据熔融焊料表面张力的自我校准，不会发生由助焊剂的气泡 引起的电子部件的位置偏移，但是今后随着微细化的发展，焊料量减小，就不能忽视这种气泡的影响。还有，由于使用助焊剂，在材料费、助焊剂涂布 工序及清洗工序方面都成为成本增加的原因，因此优选尽可能采用无助焊剂 的接合工序。还有，在镀Sn的引线框上，生长着被称为晶须的针状结晶，常常带来 引线间的短路。引线间距的细微化，意味着即使更短的晶须也会引起短路， 这样就要求更加严格的控制。本专利技术要解决的课题是提供防止在基板或者电子部件的接合部上形成 的焊料膜表面的氧化，可以在无助焊剂下进行接合的电子部件。上述目的可以通过由基材、在基材上形成的金属化层、及在金属化层表 面的一部分上形成的Sn焊料部构成，并且在Sn焊料部表面的电子部件搭载 部上形成Ag膜的电子部件搭载用基板来实现。还有，上述目的可以通过含有基材、在基材上形成的金属化层、及在金 属化层表面的一部分形成的Sn焊料部，并且在Sn焊料部表面形成有Ag膜 的电子部件来实现。而且，上述目的可以通过如下的电子部件来实现，该电子部件由引线框、 搭载到引线框上的功能元件、接合功能元件的端子部和引线框的接合部的多 个接合线、对功能元件和多个接合线和引线框的一部分进行注模的树脂部构 成，从树脂部外延的引线上实施镀锡，在实施了镀锡的引线的接合部上形成 Ag膜。根据本专利技术，可以提供在电子部件的接合部的焊料上形成防止焊料表面 氧化的防氧化膜，能够在无助焊剂下接合的电子部件。 附图说明图l是基板的接合部的断面图。图2是实施例2的基板的接合部的断面图。图3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子部件搭载用基板的制造方法，其特征在于，包括：　在基材上形成的金属化层的表面的一部分上形成Ｓｎ焊料部的工序，　在所述Ｓｎ焊料部表面的电子部件搭载部上形成Ａｇ膜的工序。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：秦昌平，松岛直树，藤永猛，
申请(专利权)人：日立协和技术工程公司，
类型：发明
国别省市：JP