JPS5954496A - ろう付け方法及びろう付けペ−スト - Google Patents
ろう付け方法及びろう付けペ−ストInfo
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- JPS5954496A JPS5954496A JP58149742A JP14974283A JPS5954496A JP S5954496 A JPS5954496 A JP S5954496A JP 58149742 A JP58149742 A JP 58149742A JP 14974283 A JP14974283 A JP 14974283A JP S5954496 A JPS5954496 A JP S5954496A
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- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
- B23K35/3612—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with organic compounds as principal constituents
- B23K35/3613—Polymers, e.g. resins
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Die Bonding (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は、フラックスを用いたろう付は方法及び該フラ
ックスを含むろ5イτ]けベーストに係る。
ックスを含むろ5イτ]けベーストに係る。
周知の如く、ろう付けに於ては、接合されるべき金属の
表面−Fの金属酸化物を除去しそし7てそれらの金属の
湿44゛1件を増すために、フラックスが用いられてい
る。
表面−Fの金属酸化物を除去しそし7てそれらの金属の
湿44゛1件を増すために、フラックスが用いられてい
る。
従来のフラックスには、有機及び無機のフ)ソクスがあ
る。鉱酸、環元雰囲気及びハロゲン化塩は活性フラック
スのだめの典型的な無機フラックス構成成分である。ロ
ジン及び有機酸は非活性フラックスのだめの典型的な有
機フラックスtie;成成分である。
る。鉱酸、環元雰囲気及びハロゲン化塩は活性フラック
スのだめの典型的な無機フラックス構成成分である。ロ
ジン及び有機酸は非活性フラックスのだめの典型的な有
機フラックスtie;成成分である。
本明細丙に於て、′ろう付り′″は、一般に低温を用い
で金属を相互に接合させる方法とされている軟ろ’)
イ=tけと、一般に洪型的には300乃至450℃又Q
、1、それ以」二の程度のより高温を用いて金属を相伝
に接nさぜる方法とされている硬ろうイ・4けとをゴ3
“む。(7かしながら、用いられる温度に応じて、軟ろ
う伺は方法又は硬ろ5 (=Jけ方法に分類され得るろ
うイ旧J一方法もある3゜ 従来、多くの文献が、高度に開発されたろう4=jけ技
術について記載し、そのだめに有用な装歯′、ろう付は
可能な金属、及O・ろう伺は用充填刊について開示して
いる19例えは、Kirk and Otbmer
Encyc 1oped ia %第18巻、第541
頁乃至第548頁、McGraw−Hi]1社出版1.
1971年: Brazing Manual、Ame
ricanWelding 5ociety 出版、
1965年;5pecification for
BrazingFillerMetal 、Amer
ican Welding 5ociety出版、19
69年;及O’Welding and BraZi
ngsection of the Metal
Handbook。
で金属を相互に接合させる方法とされている軟ろ’)
イ=tけと、一般に洪型的には300乃至450℃又Q
、1、それ以」二の程度のより高温を用いて金属を相伝
に接nさぜる方法とされている硬ろうイ・4けとをゴ3
“む。(7かしながら、用いられる温度に応じて、軟ろ
う伺は方法又は硬ろ5 (=Jけ方法に分類され得るろ
うイ旧J一方法もある3゜ 従来、多くの文献が、高度に開発されたろう4=jけ技
術について記載し、そのだめに有用な装歯′、ろう付は
可能な金属、及O・ろう伺は用充填刊について開示して
いる19例えは、Kirk and Otbmer
Encyc 1oped ia %第18巻、第541
頁乃至第548頁、McGraw−Hi]1社出版1.
1971年: Brazing Manual、Ame
ricanWelding 5ociety 出版、
1965年;5pecification for
BrazingFillerMetal 、Amer
ican Welding 5ociety出版、19
69年;及O’Welding and BraZi
ngsection of the Metal
Handbook。
第8版、第6袴、American 5ociety
forMetals 出版、1971年mにjffi
l ltkされているが、以下に代表的な従来技術につ
いで簡単に述べておく1、 ロジン・フラックスの本来の欠点、即ち分解及び重合、
炭化、不溶性残/11の発生等の問題音生じる、活性化
されたロジンを基利とするフラックスについては、例え
ば、米国特許第2700628月、第3281222月
、第6448512号、第3832242号、第419
4931号、第2429033月、第2664370号
明細吉笠に開示されている。
forMetals 出版、1971年mにjffi
l ltkされているが、以下に代表的な従来技術につ
いで簡単に述べておく1、 ロジン・フラックスの本来の欠点、即ち分解及び重合、
炭化、不溶性残/11の発生等の問題音生じる、活性化
されたロジンを基利とするフラックスについては、例え
ば、米国特許第2700628月、第3281222月
、第6448512号、第3832242号、第419
4931号、第2429033月、第2664370号
明細吉笠に開示されている。
成る特r+−明細害は、小合体を7ラツクスへの添加物
と[7て用いることを開示し7ているが、それらの重合
体はろうによる湿潤性又はフラックス性をbえるためで
d”なく、むしろ(=J着特性全増すために加えられて
おり(米国特♂1第3697333号明細書)、又dそ
の、組成物が表面安定化膜兼フラックスとしで物理的特
性を増ず/ξめに加えられている(米国特許第4243
440刊及び第421603 sq明細書)。その様な
組成物は、ロジンを基材としており、前述の問題を生じ
る。
と[7て用いることを開示し7ているが、それらの重合
体はろうによる湿潤性又はフラックス性をbえるためで
d”なく、むしろ(=J着特性全増すために加えられて
おり(米国特♂1第3697333号明細書)、又dそ
の、組成物が表面安定化膜兼フラックスとしで物理的特
性を増ず/ξめに加えられている(米国特許第4243
440刊及び第421603 sq明細書)。その様な
組成物は、ロジンを基材としており、前述の問題を生じ
る。
米国特許第3040781)」明細書は、ろう付は可能
な“アクリル酸塩及びメタクリル酸塩の共重合体の保護
膜を開示1〜でいる。その開示されたフラックスは、分
解され/とフラックスとろうとの間の化学反尾、に基づ
いている。その様な重合体は、分解して酸化合物とエス
テル化合物との複雑な混合物を生じ、単1役体を牛しる
際にきれいな熱的劣化(unzipping )’を生
じず、炭化されるかなりの残渣金銭−す。又、活性剤も
用いられている。
な“アクリル酸塩及びメタクリル酸塩の共重合体の保護
膜を開示1〜でいる。その開示されたフラックスは、分
解され/とフラックスとろうとの間の化学反尾、に基づ
いている。その様な重合体は、分解して酸化合物とエス
テル化合物との複雑な混合物を生じ、単1役体を牛しる
際にきれいな熱的劣化(unzipping )’を生
じず、炭化されるかなりの残渣金銭−す。又、活性剤も
用いられている。
米国特許第6791027号明細書は、存在する金属酸
化物と化学的に反応[、で、還元剤として働く水素を発
生する様に、反応性重合体樹脂及び他の化合物を、ろう
付は用フラックスとして用いることを開示している。ポ
リイソブチレンが開7」<されているが、それは、本発
明に於ける非反応性のポリイソブチレンと異なり、常に
官能性を櫓している、反応性のポリイソブチレンである
。
化物と化学的に反応[、で、還元剤として働く水素を発
生する様に、反応性重合体樹脂及び他の化合物を、ろう
付は用フラックスとして用いることを開示している。ポ
リイソブチレンが開7」<されているが、それは、本発
明に於ける非反応性のポリイソブチレンと異なり、常に
官能性を櫓している、反応性のポリイソブチレンである
。
熱的劣化音生にる重合体が知られている。多数のその様
な重合体が、D、W、Van Krevelen宿に
よるL’ropert、ies of Polym
ers。
な重合体が、D、W、Van Krevelen宿に
よるL’ropert、ies of Polym
ers。
Elsevier 5cientific 出版社発
行、New York % 1976年、及びN、G
rassieにょるChemistry of Il
igh PolymerI)egradation
Processes X UniversityMi
crof i 1ms 社出版に開示されている。
行、New York % 1976年、及びN、G
rassieにょるChemistry of Il
igh PolymerI)egradation
Processes X UniversityMi
crof i 1ms 社出版に開示されている。
I BM Technical Disclosu
reB u 11 e t i n 、第22巻、第2
−弓、1979年7月、第542頁には、熱的に劣化[
7得る重合体を未焼、結ソー ト中に用いることを開示
[7てお9、それらの熱的に劣化し得る重合体は、粉末
セラミック月別のだめの結合剤と[7て働く。その文献
は、熱的に劣化し得る重合体をろうイ1」け用フラック
スとして用いイ)ことについて何ら開ノJテしていない
。
reB u 11 e t i n 、第22巻、第2
−弓、1979年7月、第542頁には、熱的に劣化[
7得る重合体を未焼、結ソー ト中に用いることを開示
[7てお9、それらの熱的に劣化し得る重合体は、粉末
セラミック月別のだめの結合剤と[7て働く。その文献
は、熱的に劣化し得る重合体をろうイ1」け用フラック
スとして用いイ)ことについて何ら開ノJテしていない
。
I I3M Technical Discl
osureBulletin、第22巻、第2号、19
79年7月、第541頁は、相互に積層化されて多層セ
ラミック基板を構成する各未焼結シートを形成するだめ
の結合剤として用いられている7jfす(アルファメチ
ルスチレン)の熱的劣化を促進するたd)((ガンマ線
を用いることを開示している。しかしながら、ポリ(ア
ルファメチルスチレン)をろうト」゛け用フラックスに
用いることについてニ1、何ら開示しでいない。
osureBulletin、第22巻、第2号、19
79年7月、第541頁は、相互に積層化されて多層セ
ラミック基板を構成する各未焼結シートを形成するだめ
の結合剤として用いられている7jfす(アルファメチ
ルスチレン)の熱的劣化を促進するたd)((ガンマ線
を用いることを開示している。しかしながら、ポリ(ア
ルファメチルスチレン)をろうト」゛け用フラックスに
用いることについてニ1、何ら開示しでいない。
従来用いられているるうイ;1け月jノラソクスは1゛
べて、それらのフラックスが、ろうイ」すされている金
属u−4Jj及び/若しくd−ろう自体と反応するとい
5−7;えhに基づいている。本発明は、後に詳述する
如く、それとは全く異なる考え方に基づくものである。
べて、それらのフラックスが、ろうイ」すされている金
属u−4Jj及び/若しくd−ろう自体と反応するとい
5−7;えhに基づいている。本発明は、後に詳述する
如く、それとは全く異なる考え方に基づくものである。
一般に人手され得る活性フラックスに1、除去が困ケ1
(又は小川能であり、腐食及び/苔しくけ好圧し2くな
い電気的特性を牛ぜし7める残渣を残す無機酸、無機基
又に1・・ロジンを含み又は牛しるので、電子的適用例
に於て用いられる/こめに適しているものは少ない。
(又は小川能であり、腐食及び/苔しくけ好圧し2くな
い電気的特性を牛ぜし7める残渣を残す無機酸、無機基
又に1・・ロジンを含み又は牛しるので、電子的適用例
に於て用いられる/こめに適しているものは少ない。
ロジンを基旧とするろうイζ4け用フラックスは、比較
的穏やかな、非腐食性の作用ヲ有しているので、電子的
適用例に於て用いられるためには最も適している。
的穏やかな、非腐食性の作用ヲ有しているので、電子的
適用例に於て用いられるためには最も適している。
I〜かしながら、その様なフラックスは、次に示す理由
から望ましくない、。
から望ましくない、。
松の木から得られる天然生成物である日ジンは、アビエ
チン型の酸、アビエチン酸及び脂肪酸のエステル、アル
コール、並びに酢酸塩の複雑−な混合物である。従って
、ロジンの純度ン:分析又は制御することは不り]能で
ある。
チン型の酸、アビエチン酸及び脂肪酸のエステル、アル
コール、並びに酢酸塩の複雑−な混合物である。従って
、ロジンの純度ン:分析又は制御することは不り]能で
ある。
「1ジンの構成成分の多くは、空気中で不安定であり、
加熱奪れたとき酸化及び重合し7て、炭化し/こ樹脂質
の残渣(12乃至16係)を牛じる。その残渣の炭化し
た又は重合した部分は溶剤を用いて完全に除去されず、
l−ルエン及びイノプロ・−ノールを用いて清浄化され
た後に約06係が残される。フラックス残渣は、金属の
腐食、及びそのフラックス処理された金属に於ける適切
に熱を放散させる能力の低下に関連しているので、望ま
しく゛ない。
加熱奪れたとき酸化及び重合し7て、炭化し/こ樹脂質
の残渣(12乃至16係)を牛じる。その残渣の炭化し
た又は重合した部分は溶剤を用いて完全に除去されず、
l−ルエン及びイノプロ・−ノールを用いて清浄化され
た後に約06係が残される。フラックス残渣は、金属の
腐食、及びそのフラックス処理された金属に於ける適切
に熱を放散させる能力の低下に関連しているので、望ま
しく゛ない。
本発明は、新しい類の化学的に非反応性のフラックスを
用いたろう付は方法及び該フラックスを含むろう付はペ
ースト苓:提供する。
用いたろう付は方法及び該フラックスを含むろう付はペ
ースト苓:提供する。
本発明に於けるフラックスは、熱的に安定な、高沸点の
単M体有機化合物及び/若t、 < b=h、熱的に解
重合可能lf市舎体より成る。イーの高沸点の単星体櫓
機化合物は、伺ら化学変化を生じることなく又はぞの場
で反r(i、−r j、て残lkを・残ずことなく放に
’i I、、その熱的に解市合用能な重合体υ」−1J
Q’!’距合され、従ってこれもろうイマ4けが完了[
7たときに伺ら残渣を残さない。更に、いずれの拐イ′
・1も、腐食に全く関与し−ない。
単M体有機化合物及び/若t、 < b=h、熱的に解
重合可能lf市舎体より成る。イーの高沸点の単星体櫓
機化合物は、伺ら化学変化を生じることなく又はぞの場
で反r(i、−r j、て残lkを・残ずことなく放に
’i I、、その熱的に解市合用能な重合体υ」−1J
Q’!’距合され、従ってこれもろうイマ4けが完了[
7たときに伺ら残渣を残さない。更に、いずれの拐イ′
・1も、腐食に全く関与し−ない。
本明細告に於て、パフラックス″は、相゛に7J、さな
い限り、ろう伺は用フラックスと[7て総称的に用いら
れている。
い限り、ろう伺は用フラックスと[7て総称的に用いら
れている。
本発明に於けるフラックスは、従来技術による反応4イ
1のフラックスとは異なり、非反応性である。
1のフラックスとは異なり、非反応性である。
又、本”Ar明に於けるフラックス、は、次に示ず点に
於て、ロジンの如き、従来技術によるフラックスよりも
優れている。
於て、ロジンの如き、従来技術によるフラックスよりも
優れている。
それらり、例えばニッケル、合成1いは錫等の王!11
々の材ネ」の表面へのろう付け、又は例えば金−錫箔の
種々の粉末によるろライス1りに於て、より効果的であ
る。
々の材ネ」の表面へのろう付け、又は例えば金−錫箔の
種々の粉末によるろライス1りに於て、より効果的であ
る。
それらは、容易に117されそしてlI′1′徴イー4
けられ、従ってより均一な組成にされる。
けられ、従ってより均一な組成にされる。
それらは、酸化及び重合に対してより安定であり、従っ
て著しく延長された貯蔵lイ命を有する。
て著しく延長された貯蔵lイ命を有する。
それらは、加熱さJlている間、溶融されたろうから熱
的に追い出されて、冷却されたとき、フラックスを含有
しない金属を生じるが、ロジンでフラックス処理された
試料は、ろう付は部分を構造的に弱める、フラックス残
渣を含有する金属を生じる。
的に追い出されて、冷却されたとき、フラックスを含有
しない金属を生じるが、ロジンでフラックス処理された
試料は、ろう付は部分を構造的に弱める、フラックス残
渣を含有する金属を生じる。
更に、本発明に於けるフラックスは、何ら残渣を残さな
いという利点を有する。表面に残渣が存在j〜ないこと
により、接合後の71j浄化処理がすべて不要になる。
いという利点を有する。表面に残渣が存在j〜ないこと
により、接合後の71j浄化処理がすべて不要になる。
どの様な環境下でも、本発明に於けるフラックスは、ロ
ジンの場合の如く、炭化部分を残さないことが解った。
ジンの場合の如く、炭化部分を残さないことが解った。
本発明の大きな1つの利点は、本発明が反応による方法
でなく物理的な方法に基づいているの−r゛、多くの異
なる型のろう及びろう付けされるべき刀根とともに広範
囲に用いら′11ることである。−1周知の如く、ろう
伺は中に、ろうは溶融iil能でなければならず、ろ5
イ・」けされている基+ルは7^浄でなりれv、1′な
らず即ち酸化物をイ)んでいて(弓ならない。しかしな
がら、実際に於て、その様な酸化物を完全に除くことは
本a的に於て小川能である。
でなく物理的な方法に基づいているの−r゛、多くの異
なる型のろう及びろう付けされるべき刀根とともに広範
囲に用いら′11ることである。−1周知の如く、ろう
伺は中に、ろうは溶融iil能でなければならず、ろ5
イ・」けされている基+ルは7^浄でなりれv、1′な
らず即ち酸化物をイ)んでいて(弓ならない。しかしな
がら、実際に於て、その様な酸化物を完全に除くことは
本a的に於て小川能である。
本発明に於て、ろうが加熱されるとき(対流及び/佑し
くC」マイクロ波)、金属基板−1−&?Z存在する酸
化物の膨張率が該金属基板の膨張率よりも低いことがj
竹っだ。従って、酸化物の下で金属が膨’4J(する&
’i 1.’4−1rI’2化物中に微細な亀裂が牛し
、本発明に於りるフラックスがそれらの亀裂に浸透して
、ろう(=Jけ尽れるべき、賞出されている高表面エネ
ルギの金A・+g ’:l(’、:板f:満1潤させ、
更に望まし7くない金属酸化物の除去を促進する。又、
その液状の7ラツクスは、処叩中に、溶融されたろうの
4M 酸化を防ぐ様に働く。、フラックスの放散点及び
/若しくは解重合点とろうの融点との間の関係について
は、後に詳述する。
くC」マイクロ波)、金属基板−1−&?Z存在する酸
化物の膨張率が該金属基板の膨張率よりも低いことがj
竹っだ。従って、酸化物の下で金属が膨’4J(する&
’i 1.’4−1rI’2化物中に微細な亀裂が牛し
、本発明に於りるフラックスがそれらの亀裂に浸透して
、ろう(=Jけ尽れるべき、賞出されている高表面エネ
ルギの金A・+g ’:l(’、:板f:満1潤させ、
更に望まし7くない金属酸化物の除去を促進する。又、
その液状の7ラツクスは、処叩中に、溶融されたろうの
4M 酸化を防ぐ様に働く。、フラックスの放散点及び
/若しくは解重合点とろうの融点との間の関係について
は、後に詳述する。
ろう付けされるべき金属基板上の酸化物の厚さに関して
は、本発明に於けるフラックスは、当技術分野に於て従
来ろう付けされている、僅か数オンゲストロー]1、例
えば10只の)H/さの酸化物から、当技術分野に於て
″厚い酸化″と考えられている、200乃至400只程
度の極めて厚い酸化物迄、全般的に適用される。しかし
ながら、いずれの場合にも、本発明に於けるフラックス
のメカニズムは、物理的なメカニズムであり、何ら化学
反応fg)含んでいない1) 従って、本発明は、ろうが溶融司能でありそし2てその
ろうの溶融温度に於て本発明に於けるフラックスが流体
である限りに於て、当技術分野に於て知られでいる、軟
ろう及び硬ろうを含む、すべてのろうとともに用いられ
る。その様な軟ろうの例としては、鉛−硅の軟ろう、金
−錫の軟ろう、鉛−インジウl、の軟ろう、鉛−ビスマ
スの軟ろう、銀の軟ろう、及び同種のものがあるが、好
ましい鉛を暴利とする軟ろ5ば60乃至95重都−係の
鉛を残相の他の構成成分とともに含む。有用とされてい
る他の軟ろうには、50重量係の鉛−32重量係の錫−
181有1%のカドミウム、57重量係のビスマス−4
6il−jIj1チの錫、95重iiチの鉛−2重hA
′係のアンチモン−5重量係の錫、及び同種のものかあ
る。、有用な硬ろうは、典型的には、」E、lr構成成
分として、銅、銀、ニソクル、カドミウノ・及び/若し
くは亜鉛を有している。銅は単独で用いられることが多
いが、小さな比率の燐、シリコン、マンガン又はアルミ
ニウムでドープされでもよい。電子的適用例のために本
発明に於て用いられる最も好ましい硬ろうは、金−錫の
映ろうである4、本発明に於て有用とされる仙の硬ろう
付はイ1金は、米国時8′l汀1; 3832242号
明細告に記載されている。
は、本発明に於けるフラックスは、当技術分野に於て従
来ろう付けされている、僅か数オンゲストロー]1、例
えば10只の)H/さの酸化物から、当技術分野に於て
″厚い酸化″と考えられている、200乃至400只程
度の極めて厚い酸化物迄、全般的に適用される。しかし
ながら、いずれの場合にも、本発明に於けるフラックス
のメカニズムは、物理的なメカニズムであり、何ら化学
反応fg)含んでいない1) 従って、本発明は、ろうが溶融司能でありそし2てその
ろうの溶融温度に於て本発明に於けるフラックスが流体
である限りに於て、当技術分野に於て知られでいる、軟
ろう及び硬ろうを含む、すべてのろうとともに用いられ
る。その様な軟ろうの例としては、鉛−硅の軟ろう、金
−錫の軟ろう、鉛−インジウl、の軟ろう、鉛−ビスマ
スの軟ろう、銀の軟ろう、及び同種のものがあるが、好
ましい鉛を暴利とする軟ろ5ば60乃至95重都−係の
鉛を残相の他の構成成分とともに含む。有用とされてい
る他の軟ろうには、50重量係の鉛−32重量係の錫−
181有1%のカドミウム、57重量係のビスマス−4
6il−jIj1チの錫、95重iiチの鉛−2重hA
′係のアンチモン−5重量係の錫、及び同種のものかあ
る。、有用な硬ろうは、典型的には、」E、lr構成成
分として、銅、銀、ニソクル、カドミウノ・及び/若し
くは亜鉛を有している。銅は単独で用いられることが多
いが、小さな比率の燐、シリコン、マンガン又はアルミ
ニウムでドープされでもよい。電子的適用例のために本
発明に於て用いられる最も好ましい硬ろうは、金−錫の
映ろうである4、本発明に於て有用とされる仙の硬ろう
付はイ1金は、米国時8′l汀1; 3832242号
明細告に記載されている。
又、本究明に於て有用な硬ろ5にdl、IBMTech
nical DjscloStlre Bulle
t、in、第21%、第8号、1979年1月、へ’!
;3118頁に記載の金−錫一釦型の硬ろ5、IBMT
ecbnical Disclosure Bul
letin。
nical DjscloStlre Bulle
t、in、第21%、第8号、1979年1月、へ’!
;3118頁に記載の金−錫一釦型の硬ろ5、IBMT
ecbnical Disclosure Bul
letin。
第21巻、第9号、1979年2月、第3590白1/
’CNL:載の金−錫一銀型及び金−錫−バシジウム型
の0!ハろう、I BM Technicai D
isclosureB 1111 e t i n、第
21巻、第8号、1979年1月、第6119真に記載
の金−錫一銀型の硬ろう雪もある。
’CNL:載の金−錫一銀型及び金−錫−バシジウム型
の0!ハろう、I BM Technicai D
isclosureB 1111 e t i n、第
21巻、第8号、1979年1月、第6119真に記載
の金−錫一銀型の硬ろう雪もある。
本発明に於けるフラックスと組合わぜて用いられる軟ろ
うは、物理的形状に於て限定されず、例えはコア型であ
っても、パターン状に気相旧着逼れても、又はレーザ接
合されてもよい。
うは、物理的形状に於て限定されず、例えはコア型であ
っても、パターン状に気相旧着逼れても、又はレーザ接
合されてもよい。
本発明に於けるフラックスと絹合わせて用いられる(i
【J(ろうの物理的形状も、何ら具体的な形に限定され
ないが、硬ろ5は一般的にQ゛、1ベース]・の形で用
いられ、本発明に於りるフラックスが該ペーストのだめ
の結合剤として働いて、相互に接触する両金属基板が該
ペーストと密着する。典、型的には、殆んどが金より成
る、金−錫の合金である、ベースト中の何1ろうの粒子
の粒度は何ら限定されず、当該技術分□野に於て典型的
に用いられている粒度が本発明に於て用いられ得る6、
フラックス及び溶媒の比率し11、従来技術に於て用い
られている比率と同様であり、例えば、−〜−一般的l
J’、(lltヅ)5の重量に基づいて約jsO乃至4
0中損係迄のフラックス及び溶媒、より一般的には5乃
至10重1.1係程度のフラックス及び溶媒が用いられ
る。。
【J(ろうの物理的形状も、何ら具体的な形に限定され
ないが、硬ろ5は一般的にQ゛、1ベース]・の形で用
いられ、本発明に於りるフラックスが該ペーストのだめ
の結合剤として働いて、相互に接触する両金属基板が該
ペーストと密着する。典、型的には、殆んどが金より成
る、金−錫の合金である、ベースト中の何1ろうの粒子
の粒度は何ら限定されず、当該技術分□野に於て典型的
に用いられている粒度が本発明に於て用いられ得る6、
フラックス及び溶媒の比率し11、従来技術に於て用い
られている比率と同様であり、例えば、−〜−一般的l
J’、(lltヅ)5の重量に基づいて約jsO乃至4
0中損係迄のフラックス及び溶媒、より一般的には5乃
至10重1.1係程度のフラックス及び溶媒が用いられ
る。。
軟ろ5及びcIll:ろうの両方に於て、フラノしスの
適Lll方法は伺ら限定されない。
適Lll方法は伺ら限定されない。
本゛j仁明によりろうイス]けぺれイミノる金属基板は
イ〔1]ら限定されず、それらは当技術分野で知られて
いるるうイ・1け方法により接合され得る基板であり、
例えに1”、銅、真鍮、ニラクル、鉄、!1ト鉛、その
合金等である。1本ソ11明によりろ5イて1けされる
金属基)14に文1゛4る唯一の制約は、勿論iTW
詐司能でなけれはならぬことである。電子的適用例に於
てUJlろ5イζ」けされる恐らく最も一般的な金に基
板は、ニソク−ルで被償されたモリブデン、=ノケル、
ニッケルー金の合金、金、及び予め錫で被覆された表面
であり、それらはすべでイよめて湿if’A’+可能で
ある5、従って、例えば、本発明に於けるフラックスし
]、集積回路構成素子を、例えは靜′素イー1−の接点
ヒ一/によりN”ツケルで被層されたモリノ″テンの金
杯治ど不するアルミナ基板の如き、無機又d有機の基板
+7.の対応゛する接点領域に接合するために用いらJ
する。
イ〔1]ら限定されず、それらは当技術分野で知られて
いるるうイ・1け方法により接合され得る基板であり、
例えに1”、銅、真鍮、ニラクル、鉄、!1ト鉛、その
合金等である。1本ソ11明によりろ5イて1けされる
金属基)14に文1゛4る唯一の制約は、勿論iTW
詐司能でなけれはならぬことである。電子的適用例に於
てUJlろ5イζ」けされる恐らく最も一般的な金に基
板は、ニソク−ルで被償されたモリブデン、=ノケル、
ニッケルー金の合金、金、及び予め錫で被覆された表面
であり、それらはすべでイよめて湿if’A’+可能で
ある5、従って、例えば、本発明に於けるフラックスし
]、集積回路構成素子を、例えは靜′素イー1−の接点
ヒ一/によりN”ツケルで被層されたモリノ″テンの金
杯治ど不するアルミナ基板の如き、無機又d有機の基板
+7.の対応゛する接点領域に接合するために用いらJ
する。
本発明に於けるフラックスについで更に詳細に’A’:
t、FIJトすると、本発明に於けるフラックスは、1
つ又t/;Jそれ以上の熱的に安定な、1′、jl沸点
の単量体有機化合物及び/若しくは1つ又はそれ以−に
の熱的に解重合b」龍な重合体(以下に於て、’l”l
)Pと呼ぶ。)を含む。更に、1つ又はそれ以−1−の
その様な構成索子が用いられる3、 筒沸点の単量体有様化合物は、化学変化を生じることな
く又はその場で反応して残渣を残すことなく放散シフ、
低分子量の熱的に解重合可能な重合体は、後述する溶媒
と組合わせて用いられても、ろ5イ」け温度に於て、分
解して揮発性の単量体副産物を牛じることなく、従って
残渣金銭すことなく、解重合される。従来技術の場合と
異なり、フラックス全効果的に用いるために、本発明に
於けるフラックス中に活性剤又は他の添加剤を何ら用い
る必要がない。
t、FIJトすると、本発明に於けるフラックスは、1
つ又t/;Jそれ以上の熱的に安定な、1′、jl沸点
の単量体有機化合物及び/若しくは1つ又はそれ以−に
の熱的に解重合b」龍な重合体(以下に於て、’l”l
)Pと呼ぶ。)を含む。更に、1つ又はそれ以−1−の
その様な構成索子が用いられる3、 筒沸点の単量体有様化合物は、化学変化を生じることな
く又はその場で反応して残渣を残すことなく放散シフ、
低分子量の熱的に解重合可能な重合体は、後述する溶媒
と組合わせて用いられても、ろ5イ」け温度に於て、分
解して揮発性の単量体副産物を牛じることなく、従って
残渣金銭すことなく、解重合される。従来技術の場合と
異なり、フラックス全効果的に用いるために、本発明に
於けるフラックス中に活性剤又は他の添加剤を何ら用い
る必要がない。
次に、IIfま[7い高沸点の単量一体毛(幾化合′吻
及びT D I)を本発明の好実施例に於て示すが、そ
れらは当ff、 、、”iにより以下に示す成る包括的
ノ、(準にイ/)′一つで選択及びfす1川される。
及びT D I)を本発明の好実施例に於て示すが、そ
れらは当ff、 、、”iにより以下に示す成る包括的
ノ、(準にイ/)′一つで選択及びfす1川される。
本51′7明に於けるフラックスは、ロジンの1易合の
如く、恐らくは熱硬化性11−合体の形成により、分7
WL−C残/lt1石・生じることがない。、本発明に
於けるフラックスには、残渣を残し得るかなりの不純物
が存在してはならないことは勿論である。
如く、恐らくは熱硬化性11−合体の形成により、分7
WL−C残/lt1石・生じることがない。、本発明に
於けるフラックスには、残渣を残し得るかなりの不純物
が存在してはならないことは勿論である。
それらtよ、1ツ1望の温度で気化又は解重合゛jる様
な蒸気耶、(又は解重合温度)を有する、。
な蒸気耶、(又は解重合温度)を有する、。
それらは、加熱されたときに適当な流動特例を示す様な
粘度を有する。
粘度を有する。
それらは、ろう付けされるべき月利全容易に湿潤させる
様な、例えは約400以下、典ハリ的には20°乃至4
0°の接触角φを示す様な、表面張力を有する。
様な、例えは約400以下、典ハリ的には20°乃至4
0°の接触角φを示す様な、表面張力を有する。
従って、本発明に於ては、ろう伺け7昌度に於て液体で
あり、従ってろうから気体として放散する、高沸点の単
−h1体廟機化合物が用いられる6、それら&J1、個
々の接合方法の加熱速度条件に適合する様し二選択さ!
−1,る。
あり、従ってろうから気体として放散する、高沸点の単
−h1体廟機化合物が用いられる6、それら&J1、個
々の接合方法の加熱速度条件に適合する様し二選択さ!
−1,る。
本発明に於けるT D I)は、ろう付は完了時に、直
接気相に変化することが出来る特性を示す。これは、本
質的に昇化と同l〕であり、即ち解重合によってT D
Pを液相を経過]7ない単計体材別に変便させる。
接気相に変化することが出来る特性を示す。これは、本
質的に昇化と同l〕であり、即ち解重合によってT D
Pを液相を経過]7ない単計体材別に変便させる。
この点に関して、本発明に於けるフラックスは、前述の
清浄化及び保獲の作用を果すために、ろう(1けに於て
流体でなければならない1、用いられた高沸点の単量体
有機化合物は、勿論、本来的に液体である。
清浄化及び保獲の作用を果すために、ろう(1けに於て
流体でなければならない1、用いられた高沸点の単量体
有機化合物は、勿論、本来的に液体である。
しかしながら、TDPは、多くの場合、ろう付けの開始
に於てそれ自体流体でない様な分子量を有する。従って
、その様な場合には、本発明ば於けるTDPは一般的に
1つ又はそれ以上の溶媒及び/若しくは1つ又はそれ以
上の高沸点の単量体有機化合物と組合わせて用いられる
。T J) I)は溶媒又は高沸点の単量体有機化合物
中に溶解されることが不可欠であり、後者は基本的に可
塑剤として働く。溶媒及び/若し2くは高沸点の単↓一
体翁機。
に於てそれ自体流体でない様な分子量を有する。従って
、その様な場合には、本発明ば於けるTDPは一般的に
1つ又はそれ以上の溶媒及び/若しくは1つ又はそれ以
上の高沸点の単量体有機化合物と組合わせて用いられる
。T J) I)は溶媒又は高沸点の単量体有機化合物
中に溶解されることが不可欠であり、後者は基本的に可
塑剤として働く。溶媒及び/若し2くは高沸点の単↓一
体翁機。
化合物は、本発明に於けるi’ I) Pが蒸発する前
に実質的に蒸発するので、1つ又はそれ以上のT I)
■)とともに用いられたとき、T I) Pのだめのビ
ヒクルと]7て働く基本的機能ヲ治している。存在する
1つ又はそれ以上のTDPは、ろうの再溶融に於て、フ
ラッフλが流体状態にあるとき、1つ又はそれ以上の溶
媒及び/若しくは1つ又はそれ以上の高沸点の単量体有
機化合物が蒸発した後に、実質的にその固体状態に戻り
、その後に解重合が生じる。一部の溶媒及び/若しくは
高沸点の単量体有機化合物がその蒸発の完了後にT I
) Pの重合体の網目構造中に保持されることも考えら
れるが、それはTDPの解重合を妨げる実質的影響を何
ら与えないことが解った。
に実質的に蒸発するので、1つ又はそれ以上のT I)
■)とともに用いられたとき、T I) Pのだめのビ
ヒクルと]7て働く基本的機能ヲ治している。存在する
1つ又はそれ以上のTDPは、ろうの再溶融に於て、フ
ラッフλが流体状態にあるとき、1つ又はそれ以上の溶
媒及び/若しくは1つ又はそれ以上の高沸点の単量体有
機化合物が蒸発した後に、実質的にその固体状態に戻り
、その後に解重合が生じる。一部の溶媒及び/若しくは
高沸点の単量体有機化合物がその蒸発の完了後にT I
) Pの重合体の網目構造中に保持されることも考えら
れるが、それはTDPの解重合を妨げる実質的影響を何
ら与えないことが解った。
ろう何けのとき、ろう/フラックス/金属基板は激1〜
い撹乱状態にあり、即ちろうが溶融し、温度差に」、り
生じた撹乱によってフラックスがろうの内部に混入して
、前述の如き酸化物の微小な亀裂により露出された金属
に接触し、それからフラックスは絶えず蒸発又は解重合
して、ろうから放散される。従って、本発明に於けるフ
ラックスは、接合の強度が増しそして欠陥の数が減少す
る様に、ろうの内部及び金属基板を清浄化する。
い撹乱状態にあり、即ちろうが溶融し、温度差に」、り
生じた撹乱によってフラックスがろうの内部に混入して
、前述の如き酸化物の微小な亀裂により露出された金属
に接触し、それからフラックスは絶えず蒸発又は解重合
して、ろうから放散される。従って、本発明に於けるフ
ラックスは、接合の強度が増しそして欠陥の数が減少す
る様に、ろうの内部及び金属基板を清浄化する。
1−記記載から明らかな如く、金属基板の湿潤は、前述
の如き蒸発によりフラックスが1兇去される前に良好に
牛しる19例えは、95 iig il:係の鉛/ 5
7IIYi係の錫のろうを用いた場合には、湿潤d、、
そのろうが典型的には315乃至620℃の領域に於て
溶融した後に、極めて迅速に生じる。フラックス―、形
成されるべきろう接合部不−: ’J’L全に覆5万1
で存右せねばならない。溶融さJl、たろ5と液′状フ
ラックスとの間の接触の密接さが、ろうの表面張力を低
下させ、溶融されたろうが金属基4汐ケ自然に湿潤する
様にして、良好なろう接合部を形成させる。
の如き蒸発によりフラックスが1兇去される前に良好に
牛しる19例えは、95 iig il:係の鉛/ 5
7IIYi係の錫のろうを用いた場合には、湿潤d、、
そのろうが典型的には315乃至620℃の領域に於て
溶融した後に、極めて迅速に生じる。フラックス―、形
成されるべきろう接合部不−: ’J’L全に覆5万1
で存右せねばならない。溶融さJl、たろ5と液′状フ
ラックスとの間の接触の密接さが、ろうの表面張力を低
下させ、溶融されたろうが金属基4汐ケ自然に湿潤する
様にして、良好なろう接合部を形成させる。
高沸点の単量体有機化合物は、150℃又はそれ以上の
沸点不二イう[〜でいるべきであり、ぞして前)ホの如
く、何ら化学変化を牛しることなく又はその場で反応し
で残渣を・残すことなく放散するべきである。沸点の上
限は何ら限定されないが、その様な化合物は実質的に約
320℃ケ越える沸点を有1−でいない場合が多い33 更に必要とされる条件とし7て、本発明に於ける高沸点
の単量体有機化合物は、ろうのベーストが溶融する前に
実質的に蒸発するべきてなく、本発明に於ける′1”l
)■〕はろうのフラックスかへ1独する前に解エト合す
るべきてはない5、勿論、dダ゛+1(フラックスは、
ろう例けされている基板の表il′IlヲI′!111
潤させねし1“なl:)ない。
沸点不二イう[〜でいるべきであり、ぞして前)ホの如
く、何ら化学変化を牛しることなく又はその場で反応し
で残渣を・残すことなく放散するべきである。沸点の上
限は何ら限定されないが、その様な化合物は実質的に約
320℃ケ越える沸点を有1−でいない場合が多い33 更に必要とされる条件とし7て、本発明に於ける高沸点
の単量体有機化合物は、ろうのベーストが溶融する前に
実質的に蒸発するべきてなく、本発明に於ける′1”l
)■〕はろうのフラックスかへ1独する前に解エト合す
るべきてはない5、勿論、dダ゛+1(フラックスは、
ろう例けされている基板の表il′IlヲI′!111
潤させねし1“なl:)ない。
有用な1・16沸点の単量体有機化合物に(づ、例えし
1゛、炭素/水素/酸素より成る相別があるが、それら
は、例え&、f・・1コゲン、硫黄性の残渣全形成せし
める様/、1:他の圧素を・相当な比率で含んでいるべ
きではない1、 有用な好まし−い高沸点の単量体有機化合物には、例工
ば、ジヒドロアビエチノし・フタラード、グリセロール
、シス−1,6−ドコセン酸、スデアリン酸、4−メI
−キシベンゾフェノン、シヒドロペンゾノエノン、ジフ
ェニルオキサゾ−、、等がある。
1゛、炭素/水素/酸素より成る相別があるが、それら
は、例え&、f・・1コゲン、硫黄性の残渣全形成せし
める様/、1:他の圧素を・相当な比率で含んでいるべ
きではない1、 有用な好まし−い高沸点の単量体有機化合物には、例工
ば、ジヒドロアビエチノし・フタラード、グリセロール
、シス−1,6−ドコセン酸、スデアリン酸、4−メI
−キシベンゾフェノン、シヒドロペンゾノエノン、ジフ
ェニルオキサゾ−、、等がある。
本づj゛、明に於けるT 、1.) P (ri、々f
まし、<d−8固有粘18[’(i覗[1いた方法によ
り算出さitだ、約500乃至約5 Q I] OII
の分子量をイ)する3、特に示さない限り、以下に於て
、すべての分子量はこの方法で算出されている6、−[
−配車合体の分子量((l、該重合体の所望の物理的特
性によって決定される。より低い分子量の重合体1は自
機溶媒中に於てより大きな溶解度を櫓に、高温に於てよ
り良好な流動特性を有する5、本発明に於けるフラック
スは、実際にヂソグが接合される前に、−旧約に該チッ
プを基板に支持り“るための′°にかわ″としても用い
られた。
まし、<d−8固有粘18[’(i覗[1いた方法によ
り算出さitだ、約500乃至約5 Q I] OII
の分子量をイ)する3、特に示さない限り、以下に於て
、すべての分子量はこの方法で算出されている6、−[
−配車合体の分子量((l、該重合体の所望の物理的特
性によって決定される。より低い分子量の重合体1は自
機溶媒中に於てより大きな溶解度を櫓に、高温に於てよ
り良好な流動特性を有する5、本発明に於けるフラック
スは、実際にヂソグが接合される前に、−旧約に該チッ
プを基板に支持り“るための′°にかわ″としても用い
られた。
従って、フラックスは、良好なイ」着を達成する様に充
分粘性でなければならないが、チップが基板の金属マト
リックス」二に自然に自己整合すること金妨げない様に
ろうの再溶融温度に於て粘性が高すきてはならない。
分粘性でなければならないが、チップが基板の金属マト
リックス」二に自然に自己整合すること金妨げない様に
ろうの再溶融温度に於て粘性が高すきてはならない。
それらの耶介体如、好まし7くは、次に示す一般式を自
する。
する。
上記式に於て、X及びYは、6個迄の炭素原子を有する
11−アルキル又はイソーアル式ル、ハロゲン、−CO
OR1(Rは6個迄の炭素原子を有するn−アルキル又
はイソ−アルキルである)、フエ−/l/ 、f 7
f ノ+ハ トリル、又dメチルナフチルである。言5
迄もなく、X及びYは同一である必要はない1.勿論、
異なる配列の材料も用いられる。。
11−アルキル又はイソーアル式ル、ハロゲン、−CO
OR1(Rは6個迄の炭素原子を有するn−アルキル又
はイソ−アルキルである)、フエ−/l/ 、f 7
f ノ+ハ トリル、又dメチルナフチルである。言5
迄もなく、X及びYは同一である必要はない1.勿論、
異なる配列の材料も用いられる。。
nは、典型的には、約5乃至約50[]の間で変化する
が、より高い分子量の相#1も用いられ、例えば680
000の高い分子量を・廟するf’ I) l)が効果
的に用いられ、特別な状況に於て強度等のより大きな重
合体11寺性が必要とされる場合には、その様フエ拐料
も本発明に於て用いられる3、分子−hlが増すに従っ
て、解重合温度が低下する傾向のあることが解った。従
って、より低い′M沖合温度か必要な場合には、701
11000程IWの分子量も用いられる。
が、より高い分子量の相#1も用いられ、例えば680
000の高い分子量を・廟するf’ I) l)が効果
的に用いられ、特別な状況に於て強度等のより大きな重
合体11寺性が必要とされる場合には、その様フエ拐料
も本発明に於て用いられる3、分子−hlが増すに従っ
て、解重合温度が低下する傾向のあることが解った。従
って、より低い′M沖合温度か必要な場合には、701
11000程IWの分子量も用いられる。
本発明に於て用いられる最も々イましり・)、宕] ?
4 、aの1%1−hi体自機化合物は、次式をf有す
る、熱11勺に安定なQ′(4,,1体化合′吻である
1、/ヒIパ[jつ゛ビコニチル・アルコール(D A
B A )である、。
4 、aの1%1−hi体自機化合物は、次式をf有す
る、熱11勺に安定なQ′(4,,1体化合′吻である
1、/ヒIパ[jつ゛ビコニチル・アルコール(D A
B A )である、。
CI(3
Jl:lンも々fましい熱的に解重合用能な(熱l’:
I’lに劣イ11し得る)重合体は、例えば、次式1旬
−るポ1)(アルファメチルスチレン)である、。
I’lに劣イ11し得る)重合体は、例えば、次式1旬
−るポ1)(アルファメチルスチレン)である、。
」−記式に於て、11は約2000 (lσ)分子量を
:Iラメ−る値であることが好ましいが、より高い)l
)子[(1の材料も効果的に用いられた。、 更i/(−&/圧しい熱的にW「重合+1能な11舎c
hQ−1し1ミリイノブブ−レンであり、これは、50
0M)分=、a Mで用いられたとき、優れた結果を・
!−jえる。前述σ)一般式ケ力(では、基X及O・)
′は両ノ)ともCH3Tある。31:り篩分子賛の材料
も効果的に川t/1られ/こ。
:Iラメ−る値であることが好ましいが、より高い)l
)子[(1の材料も効果的に用いられた。、 更i/(−&/圧しい熱的にW「重合+1能な11舎c
hQ−1し1ミリイノブブ−レンであり、これは、50
0M)分=、a Mで用いられたとき、優れた結果を・
!−jえる。前述σ)一般式ケ力(では、基X及O・)
′は両ノ)ともCH3Tある。31:り篩分子賛の材料
も効果的に川t/1られ/こ。
前述の如く、本発明に於ては、TI)l)又tri高沸
点のll′’−it i+有機化合物が弔独て用いられ
る場合に限定されず、その様なイ]料の混合物も川17
′1らf+、、成る場合にはその様な混合物を・川し)
ること力((歳〕d)て好ましく、その様な混合物は典
型的K P;↓、江「、f4、でない’I’ D I−
’が用いられる場合に、そのT D 1)を適用し2易
く−するために用いられる。この点にIE して、fj
(5,)J−:11のi” I) l)に対する高沸点
の単)7;一体毛機化イ;物の111は何ら4)に限定
されない。従って、高沸点のn’1.It: f・トイ
〕(浅化合物1かT I) l)の適用なで11易にす
るた・ゾ)にビヒクルとし7て月1171ら才[、イ)
J)、A合しこC」、T I) I)にその適用に適
した粘度を与えるにヅ已分/工h;が月jいられJlば
よい、、 11に定さi1イ、ζ、と1.・:4、ない
が、T I) )]のiト斤)に);−=J I、て約
5乃jlン約507f4 )F、、’、 % 0) 高
沸点のtp量体自機化合物が用いらjしることが多い、
、例えば、L) A B Aが単独で用いらjする場合
には、比較的低沸点のI) A B Aに対1−7でl
′lIt、’、Jy、tj、が成されねばならない。望
むだけ多部のI) A BAが用いられ得る場合には、
温度の問題は余り沖果てない。例えば、鉛−錫のバラト
ン:消しているウェハがP1溶融されているとき、遜剰
のD A B Aを用いることが出来、蒸発によるD
A B Aの損失に車νでない1、一方、チップが基板
に密着されるチップ接合技術に於てd、チップと基板と
の性向に用いることが出来るJ) A J3 A (7
) 贋は極めて限定され、イの場合に(τ1、所望のフ
ラックス効才が達成される様に、1) A B Aが放
散する速吸程i朱く解重合し7ないT D■)とともに
、DABAを用いて、(稍間一温度の範囲金鉱げること
が好ましいl場合が多い。
点のll′’−it i+有機化合物が弔独て用いられ
る場合に限定されず、その様なイ]料の混合物も川17
′1らf+、、成る場合にはその様な混合物を・川し)
ること力((歳〕d)て好ましく、その様な混合物は典
型的K P;↓、江「、f4、でない’I’ D I−
’が用いられる場合に、そのT D 1)を適用し2易
く−するために用いられる。この点にIE して、fj
(5,)J−:11のi” I) l)に対する高沸点
の単)7;一体毛機化イ;物の111は何ら4)に限定
されない。従って、高沸点のn’1.It: f・トイ
〕(浅化合物1かT I) l)の適用なで11易にす
るた・ゾ)にビヒクルとし7て月1171ら才[、イ)
J)、A合しこC」、T I) I)にその適用に適
した粘度を与えるにヅ已分/工h;が月jいられJlば
よい、、 11に定さi1イ、ζ、と1.・:4、ない
が、T I) )]のiト斤)に);−=J I、て約
5乃jlン約507f4 )F、、’、 % 0) 高
沸点のtp量体自機化合物が用いらjしることが多い、
、例えば、L) A B Aが単独で用いらjする場合
には、比較的低沸点のI) A B Aに対1−7でl
′lIt、’、Jy、tj、が成されねばならない。望
むだけ多部のI) A BAが用いられ得る場合には、
温度の問題は余り沖果てない。例えば、鉛−錫のバラト
ン:消しているウェハがP1溶融されているとき、遜剰
のD A B Aを用いることが出来、蒸発によるD
A B Aの損失に車νでない1、一方、チップが基板
に密着されるチップ接合技術に於てd、チップと基板と
の性向に用いることが出来るJ) A J3 A (7
) 贋は極めて限定され、イの場合に(τ1、所望のフ
ラックス効才が達成される様に、1) A B Aが放
散する速吸程i朱く解重合し7ないT D■)とともに
、DABAを用いて、(稍間一温度の範囲金鉱げること
が好ましいl場合が多い。
本発明にB′ニーて、1つ又はそれ以上の中h1一体ノ
ラックス拐刺と1つ又はそれ以−1−の重合体フランク
スイー]料との混合物を用いた場合の実質的な利点は、
そのKlnな糸が中h;゛休フ体ックス伺料な・中独で
用いた場合Δ動も411当に低いrq:発イ’l:l、
か有(7でぃt(、いことである。、 [〜か[7ながら、多くのj場合にd、本発明に於ける
〜1沸点のt1弓1;体有機化合物人ひ/若L <r、
J: T DPを、1つ又はそれ以j二の溶久(謁組合
わせて用いることが好ましい。
ラックス拐刺と1つ又はそれ以−1−の重合体フランク
スイー]料との混合物を用いた場合の実質的な利点は、
そのKlnな糸が中h;゛休フ体ックス伺料な・中独で
用いた場合Δ動も411当に低いrq:発イ’l:l、
か有(7でぃt(、いことである。、 [〜か[7ながら、多くのj場合にd、本発明に於ける
〜1沸点のt1弓1;体有機化合物人ひ/若L <r、
J: T DPを、1つ又はそれ以j二の溶久(謁組合
わせて用いることが好ましい。
溶媒に必要とされる+な基準杭↓、溶融°又は使用中に
フラックスの相分離な牛ぜU〜めではならず、又極めて
迅速に蒸発させで、ろ5イ・4けカ〃、な・ためにする
様な化くめて低い沸点ケh−シてはな1゛〕ないことで
ある1、 勿論、溶砂dイSの蒸発後に残前全何ら残(〜でclな
らないが、これは、不純物が3まれでいない限り、当技
術分野に於て典型的に用いられでいる如き壱佛:溶媒に
はめったにない問題、である1、高沸点の単音1休有機
化合’4hを・’II” J) Pさ組合4月力で用い
る場合には、例えば、り1.1の溶妓が初めに蒸発シフ
、次に第2の溶媒が蒸発[7、それから高沸点の単量体
有機化合物が放散し、最後にT D l−)がj竹車台
する様に、異なる温Blで蒸発する2つの異なる溶媒ヲ
11桟′)ることか、最も好ましい。例えば、D A
B Aのための(容媒としてベンジル・アルコールの如
きアルコールを用いぞしてポリ(アルファ/チルスチレ
ン)のための溶媒と[2でトルエンを用いた場合には、
・それらの溶媒が蒸発してから、1) A B Aが放
散[7、それからポリ(アルファ/チルスチレン)が解
重合し、とのtl、一定の例に於ては、フラックス構成
成分が4段階で除去される。
フラックスの相分離な牛ぜU〜めではならず、又極めて
迅速に蒸発させで、ろ5イ・4けカ〃、な・ためにする
様な化くめて低い沸点ケh−シてはな1゛〕ないことで
ある1、 勿論、溶砂dイSの蒸発後に残前全何ら残(〜でclな
らないが、これは、不純物が3まれでいない限り、当技
術分野に於て典型的に用いられでいる如き壱佛:溶媒に
はめったにない問題、である1、高沸点の単音1休有機
化合’4hを・’II” J) Pさ組合4月力で用い
る場合には、例えば、り1.1の溶妓が初めに蒸発シフ
、次に第2の溶媒が蒸発[7、それから高沸点の単量体
有機化合物が放散し、最後にT D l−)がj竹車台
する様に、異なる温Blで蒸発する2つの異なる溶媒ヲ
11桟′)ることか、最も好ましい。例えば、D A
B Aのための(容媒としてベンジル・アルコールの如
きアルコールを用いぞしてポリ(アルファ/チルスチレ
ン)のための溶媒と[2でトルエンを用いた場合には、
・それらの溶媒が蒸発してから、1) A B Aが放
散[7、それからポリ(アルファ/チルスチレン)が解
重合し、とのtl、一定の例に於ては、フラックス構成
成分が4段階で除去される。
商機溶媒に対する高沸点の単h;体重(幾化合物及び/
才、シくはTDPの比率は特に1沢定されないが、通常
は、高沸点の単量体有機化合物及び/若しくu T D
f)の軍−ボの金言1に対して約5乃至約50重部係
程度の溶媒を用いることが好ましい。高沸点の単お体有
機化合物又はT D 、Pが紹介わされずに単独で用い
られる場合にも、同様な比率の溶媒が用いられる6、勿
論、それよりも多部の溶媒も用いられる。好ましい高沸
点の有優溶媒は、約100℃よりも高いが、高沸点の単
量体有(・幾仕合物の沸点又はI” I) Pの解巾合
温度よりも低い沸点を有す本ざ(′、明に於て慣用な更
に仙、のフラックス本j料の紹介ぜにd−1I) A
I3 A及びグリセ「1−ノL11) 、A I3A
E)ヒノヅテコン、DABAガlひジーノゴニルオギザ
ゾール17(+の紹介ぜがある。3 次に、本発明によるろ5イ」けのために用いらhる温度
及び時間についで計1.明する古、選択さt′する厳密
な温度及び時間は、用いもftft7ろう、選17<さ
れブ(−フラックス、溶媒の有無、ろ54′N1けされ
るへき金属基板、及び炉による加熱のブロンイルに−よ
ってJ)k−られる特定のルl約に依存する6゜1〜か
し/、「がら、すべてのW1合に、ろ5イ・1けの温度
は、ろうが溶融され、高沸点の単量体壱(幾化合物が湿
潤後に放散され、そ(〜て’l’ f) I)が触′手
合される温度゛Cなければならない1、 通猟、約280乃至約420℃程度の温度が用いられ、
約375℃迄の温度が効果的に用いられるこ占がイ壷め
て多い5、 成るI↓將)には、J、り低い/1IIIllI、g−
が効果的に月1いられる。例、ぐ−1d、DABAを中
独でインジウノ・−鈷のろうとともに用いブ:−場合に
は、240°乃至250°C程度の低い温度が効果的に
用いもt′rる3、’II” ]) I)が中独で用い
られた場合には、完全な解屯合を達成ずろ/ζめに、6
20℃又はそIt以上の(l′度の1品度を用いる必要
のある(場合が俸めて多い。
才、シくはTDPの比率は特に1沢定されないが、通常
は、高沸点の単量体有機化合物及び/若しくu T D
f)の軍−ボの金言1に対して約5乃至約50重部係
程度の溶媒を用いることが好ましい。高沸点の単お体有
機化合物又はT D 、Pが紹介わされずに単独で用い
られる場合にも、同様な比率の溶媒が用いられる6、勿
論、それよりも多部の溶媒も用いられる。好ましい高沸
点の有優溶媒は、約100℃よりも高いが、高沸点の単
量体有(・幾仕合物の沸点又はI” I) Pの解巾合
温度よりも低い沸点を有す本ざ(′、明に於て慣用な更
に仙、のフラックス本j料の紹介ぜにd−1I) A
I3 A及びグリセ「1−ノL11) 、A I3A
E)ヒノヅテコン、DABAガlひジーノゴニルオギザ
ゾール17(+の紹介ぜがある。3 次に、本発明によるろ5イ」けのために用いらhる温度
及び時間についで計1.明する古、選択さt′する厳密
な温度及び時間は、用いもftft7ろう、選17<さ
れブ(−フラックス、溶媒の有無、ろ54′N1けされ
るへき金属基板、及び炉による加熱のブロンイルに−よ
ってJ)k−られる特定のルl約に依存する6゜1〜か
し/、「がら、すべてのW1合に、ろ5イ・1けの温度
は、ろうが溶融され、高沸点の単量体壱(幾化合物が湿
潤後に放散され、そ(〜て’l’ f) I)が触′手
合される温度゛Cなければならない1、 通猟、約280乃至約420℃程度の温度が用いられ、
約375℃迄の温度が効果的に用いられるこ占がイ壷め
て多い5、 成るI↓將)には、J、り低い/1IIIllI、g−
が効果的に月1いられる。例、ぐ−1d、DABAを中
独でインジウノ・−鈷のろうとともに用いブ:−場合に
は、240°乃至250°C程度の低い温度が効果的に
用いもt′rる3、’II” ]) I)が中独で用い
られた場合には、完全な解屯合を達成ずろ/ζめに、6
20℃又はそIt以上の(l′度の1品度を用いる必要
のある(場合が俸めて多い。
角伸F舎し11.111[望な[:q (r−J:、〕
iQl’ (即チ、紫外線、X線、マイクロ波活)を・
用いることによって開始及び/若L<は増大される3゜ 当業者に明らかな如く、本発明に於けるすべでのフラッ
クスのだめの厳密な41重度範囲を示すことは不ロ1能
であるが、考察されている個々の系に基ついて用いら′
!1.るべき最良のViA度f+:l当業者によって容
易に決定され得る。
iQl’ (即チ、紫外線、X線、マイクロ波活)を・
用いることによって開始及び/若L<は増大される3゜ 当業者に明らかな如く、本発明に於けるすべでのフラッ
クスのだめの厳密な41重度範囲を示すことは不ロ1能
であるが、考察されている個々の系に基ついて用いら′
!1.るべき最良のViA度f+:l当業者によって容
易に決定され得る。
用いられる加熱速度は、従来の方法で決定され、フラッ
クス及びろうの質量′及び金属基板の熱を吸収する能力
に依存する。加熱速度は当業者により容易に法定される
1、 所望のろう付は温度に達すると、その温度は、典型的に
は完全なろうの湿潤及び拡がI)不二達成しそして本発
明に於けるフラックスの構成成分の除去を達成するため
に維持さ第1る。。
クス及びろうの質量′及び金属基板の熱を吸収する能力
に依存する。加熱速度は当業者により容易に法定される
1、 所望のろう付は温度に達すると、その温度は、典型的に
は完全なろうの湿潤及び拡がI)不二達成しそして本発
明に於けるフラックスの構成成分の除去を達成するため
に維持さ第1る。。
例えば、4″1フ]、すIllな電了的構成素了−の場
合に(」、典型的に仁1ろ5の溶融は約10乃牟12分
以内で行われ、−7−’)ノクスの除去は更(心4乃至
6分以内で完J’ −J−;:、、。
合に(」、典型的に仁1ろ5の溶融は約10乃牟12分
以内で行われ、−7−’)ノクスの除去は更(心4乃至
6分以内で完J’ −J−;:、、。
、ぞ、N I’、のu:、 i出はイ用ら限定されず、
1列えQ」ニレ−」J接合が用いられプ(−場合にir
;丁、溶融はイ〈■めで知時間、例λ、Q31“l 5
.4>に以内に生じ、本発明に、1.ろフラックスの(
(゛1細νIJψづ)□ &:1−極めて迅速に、例え
d、l秒以内Q′こ除去葛−J′+る1゜ 重合体の″77ツノル解1台を誘起さぜ又(・;」その
速度を・加速さ(トるために、永久的残渣を最終的(l
こ残さずに蒸発するという必須の特性を有している限り
に於て、ラジカル抑制剤又は加速剤が小合体混合物に加
えられ得る。それらが、本発明孕効果的に実施するため
に必要とされるもので右、いことに1勿論である。
1列えQ」ニレ−」J接合が用いられプ(−場合にir
;丁、溶融はイ〈■めで知時間、例λ、Q31“l 5
.4>に以内に生じ、本発明に、1.ろフラックスの(
(゛1細νIJψづ)□ &:1−極めて迅速に、例え
d、l秒以内Q′こ除去葛−J′+る1゜ 重合体の″77ツノル解1台を誘起さぜ又(・;」その
速度を・加速さ(トるために、永久的残渣を最終的(l
こ残さずに蒸発するという必須の特性を有している限り
に於て、ラジカル抑制剤又は加速剤が小合体混合物に加
えられ得る。それらが、本発明孕効果的に実施するため
に必要とされるもので右、いことに1勿論である。
従来のろう付けのだめの系の場合と同様に、ろう付けさ
れるべき金属基板はる5 (”Jけの前に従来の方法で
清浄化される。典型的には、例えは酸素−アルゴンのプ
ラズマの如き、従来のプラズマによる清浄化が用いられ
るが、水、イソプロパツール及びヘキサンの如き一連の
極性/無極性溶媒等の従来の溶媒を用いた、溶媒による
清浄化、並びにプラズマによる清浄化と溶媒による?A
’M”化との糾合ぜも、同様に効果的に用いられ得る。
れるべき金属基板はる5 (”Jけの前に従来の方法で
清浄化される。典型的には、例えは酸素−アルゴンのプ
ラズマの如き、従来のプラズマによる清浄化が用いられ
るが、水、イソプロパツール及びヘキサンの如き一連の
極性/無極性溶媒等の従来の溶媒を用いた、溶媒による
清浄化、並びにプラズマによる清浄化と溶媒による?A
’M”化との糾合ぜも、同様に効果的に用いられ得る。
本発明によるろうイ\」け方法d′、一般的には、例え
は窒素、アAコン等の従来用いられている不活14ト雰
囲気中で行われる1、不活性雰囲気中で処理不二行5(
・1的は、ろう(1げに於て用いられる如き高温に於て
酸化が生じ易いので、露出された金属基板の酸化を防ぐ
ためである。
は窒素、アAコン等の従来用いられている不活14ト雰
囲気中で行われる1、不活性雰囲気中で処理不二行5(
・1的は、ろう(1げに於て用いられる如き高温に於て
酸化が生じ易いので、露出された金属基板の酸化を防ぐ
ためである。
本発明に於けるフラックスの更にも51つの第1」点は
、ロジンの如き従来技術による材料と比べて酸素に対し
て余り感Liせず、即ち本発明に於けるフラックスは酸
素の存1″1の一トで化学的に安定であり、ロジンと比
較して重合しliい。
、ロジンの如き従来技術による材料と比べて酸素に対し
て余り感Liせず、即ち本発明に於けるフラックスは酸
素の存1″1の一トで化学的に安定であり、ロジンと比
較して重合しliい。
次の記載に於て、使用される種々の好ましい温度が例示
されているが、それらに限定されることはない、。
されているが、それらに限定されることはない、。
1つの好ましいフラックス組成物は、ペン・ノノシ・ア
ルコール中に溶解されたD A B Aである。これは
、単昂体の、熱的に安定なフラックスであり、例えば2
90℃又はそれ以下の程度のより低い温度の適用例に用
いられることが多い。ベンジ、IL・アルコールは比較
的強い揮発性を慴L、ているの−C1この系は比較的低
温のフランク2スと(7て用いp、 71゜る1、 ベノシル・アルコール中に溶解された例えば26乃至3
1重量係のDABAの溶液は又、530℃又は例えばろ
40乃至360℃のより高い温度に加熱されたときに、
清浄化されたニッケ/l/及び金の表面」二・\の95
重量係の鉛−s * )11%の錫のろうの湿潤を促J
させるために、稀iめで効果的なフラックスであること
が解った。その様なフラックス(・、l又、80重」1
′LtI)の金−20重)讐;係の錫の粉末のペースト
ラ用いて、4130乃至450℃ニ於て、セラミック基
板上にピンケろうイ」けするす11合にも、優れた結果
を牛しる。即ち、フラックス残渣のない輝く清浄なフィ
レットが得られ、「1・/ン・フラックスと比較してピ
ンの汚りが最小限であり、そして「7・/ン・フラック
スi、7F、Iいて達成され/(−場合に匹適する又は
それよりも良好な引張り強さが得られるという利点ケ有
している。
ルコール中に溶解されたD A B Aである。これは
、単昂体の、熱的に安定なフラックスであり、例えば2
90℃又はそれ以下の程度のより低い温度の適用例に用
いられることが多い。ベンジ、IL・アルコールは比較
的強い揮発性を慴L、ているの−C1この系は比較的低
温のフランク2スと(7て用いp、 71゜る1、 ベノシル・アルコール中に溶解された例えば26乃至3
1重量係のDABAの溶液は又、530℃又は例えばろ
40乃至360℃のより高い温度に加熱されたときに、
清浄化されたニッケ/l/及び金の表面」二・\の95
重量係の鉛−s * )11%の錫のろうの湿潤を促J
させるために、稀iめで効果的なフラックスであること
が解った。その様なフラックス(・、l又、80重」1
′LtI)の金−20重)讐;係の錫の粉末のペースト
ラ用いて、4130乃至450℃ニ於て、セラミック基
板上にピンケろうイ」けするす11合にも、優れた結果
を牛しる。即ち、フラックス残渣のない輝く清浄なフィ
レットが得られ、「1・/ン・フラックスと比較してピ
ンの汚りが最小限であり、そして「7・/ン・フラック
スi、7F、Iいて達成され/(−場合に匹適する又は
それよりも良好な引張り強さが得られるという利点ケ有
している。
中位の温度、例えば約370℃;りの温1及の適用例K
P、’i 、各々ヘンシル・アルコール及びトルエン
中に溶解きれたD A B A及び’l” I) I)
としてのポリ(アルファメチルスチレン)ヲ含むフラッ
クス組成物が優れた結果’jaで与えることが解った。
P、’i 、各々ヘンシル・アルコール及びトルエン
中に溶解きれたD A B A及び’l” I) I)
としてのポリ(アルファメチルスチレン)ヲ含むフラッ
クス組成物が優れた結果’jaで与えることが解った。
例えば、同重量部のヘンシル・ア)シコール及ヒトルエ
/中に溶解された同市rli部のD A B A及びポ
リ(アルファメチルスチレン)の混合物は、それらの溶
々ν、が蒸発してから、DAI’l’Aが約280℃で
迅;申に蒸発し、ポリ(アルファメチルスチレン)が約
660℃で迅速にj++了重合するフラックスをhえる
。その様なフラックス&;t、360℃で5乃至6分間
加熱することにより、95重妬係の鉛−5沖昂φの錫の
ろうのパッドの1!已ケタ1イを、セラミック・モジュ
ール上に支持された金の表面の対I2シする配列体上に
湿潤させるために効果的に用いられブ(−oイーのフラ
ックスは、優れプζろ5の湿潤不二促;@l、、顕微鏡
で検査され/ことき、観察”J’fjfFな残渣は伺ら
残されていなかった。ポリ(アルフー〕′ノチ/l/−
7、チレン)が20000乃至6800 C1[1)分
子h1を櫓する4中々の組成物が効果的に用いら71だ
3、 例λば約430℃迄の高温の適用例、又は残留表面安定
11−膜が必要な適用例(この鳩、舎、温Iすは約38
0℃を・超えるべきてはない1、)に51、T I)■
)とし7゛てポリイソブチレンを含むフラックス組成物
が効果的−Cあることが解った。ポリイソブチレン時間
]、−千の・1厘して又&;J: )ルエン中に溶解さ
れて用いられる。、95中;パ係の鉛−5重年係の多(
ろの如きろう召・用い/1−ニソウル及び金の表面への
ろうイて1けに於て、父例えに1′、米国4′1′¥1
第4271047弓明細書及びI IIM Tech
nical I)iSclosureBulleti
n、第23巻、第7A−弓、19804F12月、第2
852頁及び第2853貞πjに於て開示されている如
き多層セラミック・モジコールへの石英チップの接合に
於て、優れた結果が11すられだ。
/中に溶解された同市rli部のD A B A及びポ
リ(アルファメチルスチレン)の混合物は、それらの溶
々ν、が蒸発してから、DAI’l’Aが約280℃で
迅;申に蒸発し、ポリ(アルファメチルスチレン)が約
660℃で迅速にj++了重合するフラックスをhえる
。その様なフラックス&;t、360℃で5乃至6分間
加熱することにより、95重妬係の鉛−5沖昂φの錫の
ろうのパッドの1!已ケタ1イを、セラミック・モジュ
ール上に支持された金の表面の対I2シする配列体上に
湿潤させるために効果的に用いられブ(−oイーのフラ
ックスは、優れプζろ5の湿潤不二促;@l、、顕微鏡
で検査され/ことき、観察”J’fjfFな残渣は伺ら
残されていなかった。ポリ(アルフー〕′ノチ/l/−
7、チレン)が20000乃至6800 C1[1)分
子h1を櫓する4中々の組成物が効果的に用いら71だ
3、 例λば約430℃迄の高温の適用例、又は残留表面安定
11−膜が必要な適用例(この鳩、舎、温Iすは約38
0℃を・超えるべきてはない1、)に51、T I)■
)とし7゛てポリイソブチレンを含むフラックス組成物
が効果的−Cあることが解った。ポリイソブチレン時間
]、−千の・1厘して又&;J: )ルエン中に溶解さ
れて用いられる。、95中;パ係の鉛−5重年係の多(
ろの如きろう召・用い/1−ニソウル及び金の表面への
ろうイて1けに於て、父例えに1′、米国4′1′¥1
第4271047弓明細書及びI IIM Tech
nical I)iSclosureBulleti
n、第23巻、第7A−弓、19804F12月、第2
852頁及び第2853貞πjに於て開示されている如
き多層セラミック・モジコールへの石英チップの接合に
於て、優れた結果が11すられだ。
例えば、420乃至460℃に於て約5分間、ポリイソ
ブチレン(平均分子量500)は、95重量係の鉛−5
重昂係の錫のろうをニッケル及び金の表面にろう例けす
るだめのフラックスとしてシカ末的に用いられた。低分
子昂のポリイソブチレンは充分に流体であったので、何
ら溶媒は必要とされず、熱的解重合が420℃以上で迅
速に進み、何ら残/i!i:は観察されなかった。42
0℃よりも低い温度に於ては、この特定の分子量の重合
体は、表面安定化膜及び/若しくはアノ1.ファ粒子障
壁)l:4判として用いられる、疎水性及び不活性であ
る、順応する残留被膜を残しだ。ポリイソブチレンのア
ルファ料了障壁特ゼl″は、従来のアルファ粒子障壁月
別であるポリソロキサンに四適することが解った。
ブチレン(平均分子量500)は、95重量係の鉛−5
重昂係の錫のろうをニッケル及び金の表面にろう例けす
るだめのフラックスとしてシカ末的に用いられた。低分
子昂のポリイソブチレンは充分に流体であったので、何
ら溶媒は必要とされず、熱的解重合が420℃以上で迅
速に進み、何ら残/i!i:は観察されなかった。42
0℃よりも低い温度に於ては、この特定の分子量の重合
体は、表面安定化膜及び/若しくはアノ1.ファ粒子障
壁)l:4判として用いられる、疎水性及び不活性であ
る、順応する残留被膜を残しだ。ポリイソブチレンのア
ルファ料了障壁特ゼl″は、従来のアルファ粒子障壁月
別であるポリソロキサンに四適することが解った。
よす高分子−尾のポリイノブチレンは、例えば50重用
係のポリイソブチレンと50重−N、 %のトルエンと
の溶液として適用される。
係のポリイソブチレンと50重−N、 %のトルエンと
の溶液として適用される。
従って、本発明に於て用いられる加熱サイクルが短縮さ
れた場合には、本発明に於けるフラックスは、金属を表
面安定化するために用いられる変化しない不活性の膜で
ある、順応性の被服)ヲ残す。
れた場合には、本発明に於けるフラックスは、金属を表
面安定化するために用いられる変化しない不活性の膜で
ある、順応性の被服)ヲ残す。
特に、TI)Pのフラックスは、その様な表面安定化膜
を設けるために用いられる。所望又シ:1必要であれ3
−、r、その得られた膜は、!j3空中で乾iAl、に
智れ/で後、又は各々の解重合温度又にJ−それよりも
高い温度で加熱されることにより、イロ4らフラックス
残渣を残さずに、従来のアルコール及O:1−ab<v
h炭化水素の溶剤を用いて容易に除去される。それらの
拐オIロ、伺ら残渣l−残さないので、溶剤による又は
熱的な清浄化の後に内処理即ち可使用され得る回数が何
ら限定されない。、 本発明に於けるフラックスは、クー1−ノ・再溶融及び
グーツブ接合技術をンミコ〜I/−1・している、下記
の如きシステムを用いてデスI−された。
を設けるために用いられる。所望又シ:1必要であれ3
−、r、その得られた膜は、!j3空中で乾iAl、に
智れ/で後、又は各々の解重合温度又にJ−それよりも
高い温度で加熱されることにより、イロ4らフラックス
残渣を残さずに、従来のアルコール及O:1−ab<v
h炭化水素の溶剤を用いて容易に除去される。それらの
拐オIロ、伺ら残渣l−残さないので、溶剤による又は
熱的な清浄化の後に内処理即ち可使用され得る回数が何
ら限定されない。、 本発明に於けるフラックスは、クー1−ノ・再溶融及び
グーツブ接合技術をンミコ〜I/−1・している、下記
の如きシステムを用いてデスI−された。
石英管のライナを設けられた、的径約7.6 nn及び
長さ約90cmの管より成る、標阜的単−・帯域の炉が
用いられた。−1−記石英管は、左側端部から窒素が導
入され、石英のスレツド(I CIn×2.5 c1n
X2、5 on )中に支持哀れた試別が右1tlll
端部から導入される様に、設けられた。」二記石英のス
レッドは、試別の温度の上JT時間を最小限にするため
に、常に予め加熱された。−1−記石英管のイj側☆1
1′11部には、村気−されるべき気体がフード・\t
Jl出される様に先細の管が設けられていた。試オニ:
1が、加熱されたスレッド上に配置されて、出来る限り
迅速に所望の温度に加熱された。溶融されたろうは、未
だ窒素雰囲気(〜10[1℃)下にある炉の冷たい端部
で固体化された。
長さ約90cmの管より成る、標阜的単−・帯域の炉が
用いられた。−1−記石英管は、左側端部から窒素が導
入され、石英のスレツド(I CIn×2.5 c1n
X2、5 on )中に支持哀れた試別が右1tlll
端部から導入される様に、設けられた。」二記石英のス
レッドは、試別の温度の上JT時間を最小限にするため
に、常に予め加熱された。−1−記石英管のイj側☆1
1′11部には、村気−されるべき気体がフード・\t
Jl出される様に先細の管が設けられていた。試オニ:
1が、加熱されたスレッド上に配置されて、出来る限り
迅速に所望の温度に加熱された。溶融されたろうは、未
だ窒素雰囲気(〜10[1℃)下にある炉の冷たい端部
で固体化された。
実際のテストに於て、95畢届係の釘、−5距遣係の錫
のろうの小さな、’#l浄化された円柱状のブシグが、
清浄なニッケル箔(j)ノさ約0.025 mm)の来
世な部分の中に配置され、そして石英スレッド上に支持
された。フラックスの試オ・1が上記ろう−1−に滴下
され、上記組立体全体が窒素の正の圧力下の炉中に迅速
に挿入された。試別に隣接して配置t1された熱重量・
」が、フラックス処l111及び溶融処理中の温度を・
記録した。再溶融及び玲却中に視覚的観察が成され、フ
ラックス処狸能力の半定量的測穿が、固体化されたろう
及び−ニソクル基板により形成された接触角を測定する
ことにより決定された。効果的な湿潤は概して、例えば
20乃至40の太き隊の小さな接触角に於て生じた。
のろうの小さな、’#l浄化された円柱状のブシグが、
清浄なニッケル箔(j)ノさ約0.025 mm)の来
世な部分の中に配置され、そして石英スレッド上に支持
された。フラックスの試オ・1が上記ろう−1−に滴下
され、上記組立体全体が窒素の正の圧力下の炉中に迅速
に挿入された。試別に隣接して配置t1された熱重量・
」が、フラックス処l111及び溶融処理中の温度を・
記録した。再溶融及び玲却中に視覚的観察が成され、フ
ラックス処狸能力の半定量的測穿が、固体化されたろう
及び−ニソクル基板により形成された接触角を測定する
ことにより決定された。効果的な湿潤は概して、例えば
20乃至40の太き隊の小さな接触角に於て生じた。
更に、試別がホット・ステージ装置上で調べられ、′f
−ツブが接合されるべき試別が銅のブロック上に配置さ
れて、窒素雰囲気(僅かに正のV[力)中に於て金属で
被覆されているガラスのカバーの下で加熱された。ガラ
スのカバーけ、真の炉の加熱条f/lをシミュレ−1・
するために熱が後方・\反射されてチェンバ内に戻され
る様にのぞき窓の部分を除いて金属で被覆されていた。
−ツブが接合されるべき試別が銅のブロック上に配置さ
れて、窒素雰囲気(僅かに正のV[力)中に於て金属で
被覆されているガラスのカバーの下で加熱された。ガラ
スのカバーけ、真の炉の加熱条f/lをシミュレ−1・
するために熱が後方・\反射されてチェンバ内に戻され
る様にのぞき窓の部分を除いて金属で被覆されていた。
チップ接合力法が視覚的に観察される様に、順微鈴がの
ぞき窓の上方に位1^イ」けられた。熱市゛対が、チッ
プ位置に隣接する・ヒフニール表面温度及び銅ブロック
の温度を一:11録I7た33上記組立体が、炉の再溶
融及び接合の条件イI:ノミュレートする速Ifで加熱
されA−6気;f]l(・1着された95沖昂−係のI
) b −5重h:係のSnのろ5のパッドの配列体を
有する透明な石英のパブツゾ″が、ラクタの毛のブラン
ケ用いてフラックスで被覆され、同様にフラックスで被
覆されたll’1−J−ツブ・モジュール上に配置され
た。そのチップは、51ft微鏡の下で手で位置合せさ
れ、チップが俤r1されるべき金の表面を・有する金属
(Au苓:豊′畠に畠“むCr/Cu/Au )の半分
が見える様に5(]飴だけずらされた。このテストは、
ろ5か金幻1:1にaむシ(面を被覆することが観察さ
れたことにより、山溶融温度のより良好な視覚的決定を
可能にシフ、又誤って整合されたチップが、再溶融によ
る接合中に、フラックス及び溶融された金属により与え
られた表面張力によって、完全に整合された状態にはま
り込むことが観5察されたことにより、接合中に於ける
チップの自己整合の確BHI可能にしだ。DABA、I
)ABA−ポリ(アルファメチルスチレン)、及びポリ
イソブチレンが、この自己整合の効果を顕著に示[〜た
。フラックス残’UtkJ1、視覚的に(20Xの倍率
)調べられ、そしてランプを用いた螢光及び紫外線の吸
収によって3周べられた。
ぞき窓の上方に位1^イ」けられた。熱市゛対が、チッ
プ位置に隣接する・ヒフニール表面温度及び銅ブロック
の温度を一:11録I7た33上記組立体が、炉の再溶
融及び接合の条件イI:ノミュレートする速Ifで加熱
されA−6気;f]l(・1着された95沖昂−係のI
) b −5重h:係のSnのろ5のパッドの配列体を
有する透明な石英のパブツゾ″が、ラクタの毛のブラン
ケ用いてフラックスで被覆され、同様にフラックスで被
覆されたll’1−J−ツブ・モジュール上に配置され
た。そのチップは、51ft微鏡の下で手で位置合せさ
れ、チップが俤r1されるべき金の表面を・有する金属
(Au苓:豊′畠に畠“むCr/Cu/Au )の半分
が見える様に5(]飴だけずらされた。このテストは、
ろ5か金幻1:1にaむシ(面を被覆することが観察さ
れたことにより、山溶融温度のより良好な視覚的決定を
可能にシフ、又誤って整合されたチップが、再溶融によ
る接合中に、フラックス及び溶融された金属により与え
られた表面張力によって、完全に整合された状態にはま
り込むことが観5察されたことにより、接合中に於ける
チップの自己整合の確BHI可能にしだ。DABA、I
)ABA−ポリ(アルファメチルスチレン)、及びポリ
イソブチレンが、この自己整合の効果を顕著に示[〜た
。フラックス残’UtkJ1、視覚的に(20Xの倍率
)調べられ、そしてランプを用いた螢光及び紫外線の吸
収によって3周べられた。
49
Claims (2)
- (1)化学変化を生じることなく又はその場で化学的に
反応して残1に残すことなく放散する高沸点の単量体有
機化合物と;構造式 −に記式に於てX及びYは6個迄の炭素原子を有するn
−アルキル及びイソ−アルキル、ハロゲン、−COOR
(但し、Rは6個迄の炭素原子を有するn−アルギル及
びイソ−アルギル)、フェニル、ナフチル、トリル、並
びにメチルナフチルでアリ、nは5乃至500である、
熱的に解重合可能な重合体と;それらの混合物とより成
る群から選択された少くとも1つの材料をフシツクスと
して用いることを含む、複数の金属構成素子全相互に接
合させるためのろうイ・」け方法3、 - (2)化学変化を牛しることなく又υ」その場で化学的
に反応して残浴金銭すことなく放散する高沸点の単量体
有機化合物と;構造式 上記式に於てX及びYは6個迄の炭素原子′ff:有す
るn−アルキル及びイソ−アルキル、ハロゲン、−CO
Ol((但し、Rは6個迄の炭素原イケ千」す7−、
n −7ルキル アフチル、トリル、並びにメチルナフチルであり、nは
5乃至500である、熱的に解重合1]−能な小合体と
;それらの混合物とより成る群から選択された少くども
1つの利料より成る一時的フランクス結合剤中に分散さ
れた金属含有粉末より成るろう付はベースト、1
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/417,966 US4504007A (en) | 1982-09-14 | 1982-09-14 | Solder and braze fluxes and processes for using the same |
US417966 | 1982-09-14 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5954496A true JPS5954496A (ja) | 1984-03-29 |
JPS6362318B2 JPS6362318B2 (ja) | 1988-12-01 |
Family
ID=23656090
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP58149742A Granted JPS5954496A (ja) | 1982-09-14 | 1983-08-18 | ろう付け方法及びろう付けペ−スト |
Country Status (4)
Country | Link |
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US (1) | US4504007A (ja) |
EP (1) | EP0103213B1 (ja) |
JP (1) | JPS5954496A (ja) |
DE (1) | DE3376472D1 (ja) |
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