本文的技術領域涉及用於(yú)燒結電子元件的工(gōng)藝,更具體地說,涉及用於燒結組合物的預處理的(de)工(gōng)藝和裝(zhuāng)置。
目前,幾乎所有的電子元件,例如,都通過一個或多個釺焊接頭固定在基板上。這種釺焊可以通過在電子元件與其基板之間燒結(jié)燒結燒結漿型的組合物來獲得。這些燒結焊膏通常也稱為(wéi)釺焊膏,盡管嚴格(gé)來說它們不是釺焊膏。
在微電(diàn)子領域,例如電力電子元件都是通過金屬釺焊接頭固(gù)定在(zài)基板上的。釺焊接頭除了具有機械粘合的作(zuò)用外,還必須確保部件具有良好的導熱(rè)性和導電性。
金(jīn)屬漿料(liào)和膏體或其它膠水通常用於釺(qiān)焊。這些糊狀物通常由溶劑或粘合劑的(de)混合物組成,溶劑或粘合劑高度帶有金屬顆粒並形成(chéng)或多或少具有軟稠度的糊狀混合物。
微米或納米金(jīn)屬顆粒,例如銀,或金屬草(cǎo)酸鹽,例如(rú)草酸銀,即通過燒結(jié)工藝用於釺焊。
在這種情況下,金屬顆粒或金屬草酸鹽顆粒可(kě)以簡單地分散在醇中。該組合物被命名為金屬顆粒懸浮液或金屬草酸鹽混懸液。金屬顆粒或金屬草酸鹽顆粒也可以以更複雜的(de)形式製備,稱為(wéi)“釺焊膏”,其以凝膠的(de)形式提供更好的保持力(lì),並使其更易於使用和儲存。
懸浮液和糊劑的實現和使用具有一定的缺點。漿料的高(gāo)粘度可能使其通過絲網印刷或(huò)微(wēi)滴點膠的應用特別困難。懸(xuán)浮液堵塞產品分配噴嘴也(yě)很常見。此外,糊狀物甚至更是(shì)如此,懸(xuán)浮液(yè)可能會在其容器中造成傾析問題。應用可(kě)能在密度和厚度上不均勻。
在使用(yòng)這些漿料和懸浮液(yè)之前,有必要(yào)在進行燒結過程之前對其進行脫溶劑以形成釺焊接頭。脫溶劑化可以作為燒結過程之前準備(bèi)過程的一部(bù)分進行。這尤其困難,因為脫溶劑(jì)是在基板上進行的,因此在將漿料塗在電子(zǐ)元件的基板上之後,必須將此步驟添加到(dào)元件燒結過程中,從而使整個過程更長。
初級(jí)漿料的脫溶劑也可以(yǐ)在燒結過程的上遊(yóu)進行。然後將金屬顆粒凝聚成圓頂形狀,並且不(bú)能確保電子元(yuán)件在燒結過程中均勻地(dì)承(chéng)受顆粒。這導致電子元件粘附在基板(bǎn)上,這不是[敏感(gǎn)詞]的。此外(wài),將(jiāng)金屬粉末輸送到燒結站會增加氧(yǎng)化和金屬顆粒失去稠度的(de)風險。
本文的目的是通過提出一種新方法來克服上述缺陷。
本文及(jí)一種釺焊(hàn)組合物的預處理工藝,該方法包括金屬顆粒與微米或納(nà)米量級的粒度測定、一種(zhǒng)或幾種粘合劑以及(jí)一種或幾種溶劑,所述工(gōng)藝包括:
根據本文工藝的一個特征,釺焊組合物要麽由釺焊膏(gāo)表示,要麽(me)由懸浮在溶(róng)劑中(zhōng)的金屬或金屬草酸鹽顆粒表(biǎo)示。
作為優選,所述金屬或金屬草酸鹽顆粒懸浮液(yè)經過(guò)預先過濾步(bù)驟,以通過設置在抽吸裝(zhuāng)置上的膜過濾器(qì)對其進行過濾。[0017] 根據本發明工藝的另一(yī)特征,所述脫溶劑化步驟可以在真空中並在60°C至(zhì)100°C的溫(wēn)度下進行,優選在80°C下進行。
根據本文工藝的又一個特征,壓實步驟包括以下階段:
作為優選,所述預製件的金屬顆粒具有微米或納米量級的粒(lì)度。
再次作為優(yōu)選,所述(shù)預製件的金屬顆粒為(wéi)銀顆(kē)粒(lì)或草酸(suān)銀顆粒。
本文還涉及一種初級釺焊膏或懸浮液的預處理裝置,該(gāi)預處理裝置包括金屬(shǔ)顆粒,其(qí)粒度(dù)為微米或納米量級,一種或幾種粘合劑以及一(yī)種或幾種溶劑,以獲得能夠(gòu)用於電子燒結的金屬顆粒的預(yù)製件, 光子、熱或機械組件到基板上,其中所述器件包括:
所述(shù)過濾裝置包括能夠接收懸浮液的(de)膜過濾器和抽(chōu)吸(xī)裝置(zhì),以抽吸通過所述過濾膜的(de)一個或多個粘合劑(jì)和(hé)一(yī)種或幾種(zhǒng)溶劑。
根(gēn)據裝置的另一個特征,所述脫溶劑裝置包括能夠接收過濾(lǜ)後的釺焊膏或懸浮液的加熱板和可伸縮的(de)真空罩。
根據裝置的又一個特征,壓實裝置包括能夠接收脫溶劑化釺焊過去或懸浮液的空腔,衝頭和反衝頭被布置成壓實脫溶劑化的釺焊膏(gāo)或懸浮液,從而獲得預定形狀的金屬顆粒的預製件, 厚度和密度。
根據的(de)一個優點在於減少了燒結電子元(yuán)件所需(xū)的循環時間。另一個優點在(zài)於生產含有很少或不包(bāo)含其它化合物(wù)的金屬顆粒的預製件。又一個優點(diǎn)在於生(shēng)產的預製件(jiàn)金屬顆粒具(jù)有良好的機械強度。又一個優點在於(yú)提供金屬(shǔ)顆粒的預製件,使得在(zài)電子元(yuán)件的燒結過程中能夠完美地(dì)控製釺焊高度。又一(yī)個優點(diǎn)在於提供金屬顆粒(lì)的預製件,其能夠減少組件與其基材之間缺乏對齊的(de)問題。
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