电路装置及其制造方法制造方法及图纸

一种电路装置及其制造方法，防止在熔融焊锡膏而得到的焊锡上产生收缩。作为本发明专利技术电路装置的混合集成电路装置（１０）中，在基板（１６）的表面形成有含有焊盘的导电图案（１８）。焊盘（１８Ａ）由于在上面载置散热器（１４Ｄ），故形成较大型的形状。焊盘（１８Ｂ）为将片状部件（１４Ｂ）及小信号晶体管（１４Ｃ）固定的小型的焊盘。在本发明专利技术中，在焊盘（１８Ａ）的表面形成有由镍构成的镀敷膜（２０）。因此，由于焊盘（１８Ａ）和焊锡（１９）不接触，故没有生成焊接性不良的Ｃｕ／Ｓｎ合金层，而生成焊接性优良的Ｎｉ／Ｓｎ合金层。由此，抑制在熔融了的焊锡（１９）上产生收缩。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，特别是涉及进行大型电路元件的焊接的。
技术介绍
参照图10及图11说明现有电路装置的制造方法。在此说明在基板106的表面形成导电图案108及电路元件的混合集成电路装置的制造方法(例如参照下述专利文献1)。参照图10(A)，首先，在形成于基板106表面的导电图案108的表面形成焊锡109A。基板106是例如由铝等金属构成的金属基板，导电图案108和基板106通过绝缘层107绝缘。利用导电图案108形成焊盘108A、焊盘108B及焊盘108C。焊盘108A在之后的工序中将散热器固定在上部。焊盘108B在之后的工序中固定小信号的晶体管。焊盘108C在之后的工序中固定引线。在此，在较大的焊盘即焊盘108A及焊盘108C的表面形成焊锡109A。参照图10(B)，其次，通过焊锡109B将小信号类的晶体管104C及片状部件104B固定。在该工序中，进行加热直至连接晶体管104C等的焊锡109B熔融。因此，在前工序中形成于焊盘108A及焊盘108C上的焊锡109A也熔融。参照图10(C)，其次，利用细线105B将小信号类的晶体管104C和规定的导电图案108连接。参照图11(A)，其次，将预先形成于焊盘108A及焊盘108C上的焊锡109A熔融，固定散热器111及引线101。在此，利用预先形成的焊锡109A将在上部载置有功率晶体管104A的散热器111固定到焊盘108A上。另外，使用粗线105A将所希望的导电图案108和晶体管104A连接。参照图11(B)，形成密封树脂102，使其包覆形成于基板106表面的电路元件及导电图案108。利用以上的工序，制造混合集成电路装置100。专利文献1特开2002-134682号公报但是，参照图12及图13，在将焊锡109B加热熔融，将片状部件104B等固定的工序中，在焊锡109A上产生收缩的问题。图12(A)是产生了收缩的基板106的平面图，图12(B)是图12(A)的剖面图，图12(C)是将产生了收缩的部分放大了的剖面图。另外，图13是详细表示焊锡109A和焊盘108A的界面的图。参照图12(A)及图12(B)，“收缩”是指形成于焊盘108A的整个面上的焊锡109A偏歪的现象。特别是固定散热器111的焊盘108A形成例如一个边长为9mm以上的大型矩形。因此，当与其它部位比较时，在焊盘108A上，大量的焊锡附着在上部，且对熔融了的焊锡109A上作用大的表面张力，产生焊锡的收缩。特别是焊锡109A的收缩在由焊锡109B固定片状部件104B的工序中频繁产生。具体地说，在该工序中，将涂敷于小型焊盘108B上的焊锡膏加热熔融，固定片状部件104B等。通过进行该工序中的加热熔融，预先形成于较大型焊盘108A表面上的焊锡109A也再熔融。在再熔融的焊锡109A上由于不像焊锡膏这样含有焊剂，故作用大的表面张力。因此，在再熔融的焊锡109A上产生收缩。参照图12(C)，在焊盘108A和焊锡109A之间生成合金层110也是收缩产生的原因之一。当在焊盘108A上部附着焊锡膏，进行加热熔融时，形成由作为焊盘108A的材料即铜和作为焊锡的材料即锡构成的金属间化合物。在该图中，由合金层110表示由金属间化合物构成的层。具体地说，合金层110的厚度为数μm程度，形成组成为Cu6Sn5或Cu3Sn的金属间化合物。当该合金层110与作为焊盘108A的材料即铜比较时，焊锡的濡湿性不好。这样，由于形成焊锡的濡湿性劣化的合金层110，从而产生了焊锡的收缩。在以下的说明中，将由铜和锡构成的合金层称为Cu/Sn。另外，由于将由铜和锡构成的合金熔入焊锡109A中，从而合金层110和焊锡109A的界面活性化，这也是上述的收缩产生的原因之一。图13(A)是产生了上述的收缩的基板106的剖面图，图13(B)是照射了焊盘108A和焊锡109A的界面的剖面的SEM(scanning electronmicroscopy扫描电子显微)图像。参照图13(B)，在焊盘108A和焊锡109A的界面生成有由铜和锡构成的合金层110。如上所述，焊锡109A由于被多次熔融，故形成例如5μm程度以上的厚的合金层110，并诱发了收缩。另外，形成由铜及锡构成的金属间化合物的速度快，焊锡109A和焊盘108A的界面被活性化，这也是收缩产生的原因。另外，该金属间化合物不仅形成在两者的界面，例如也在焊锡109A的内部形成。另外，在SEM图像中没有明确显示，但在合金层110上面的整个面上形成有多个例如大小为5μm～10μm程度的由金属间化合物构成的半球状突起物，形成较滑的面。这将合金层110上面的界面电阻减小，使焊锡109A构成表面容易滑动的状况，助长了上述的收缩的产生。另一方面，近年来，从环境方面考虑，使用无铅焊锡。当使用无铅焊锡作为焊锡109A时，上述的收缩问题更显著地产生。这是由于在无铅焊锡中含有比铅共晶焊锡多的锡。具体地，通常铅共晶焊锡中含有的锡的比例为60重量％程度，与此相对，在无铅焊锡中含有的锡的比例达到90重量％程度。另外，将无铅焊锡熔融时的温度比熔融铅共晶焊锡时高也是形成厚的合金层110的原因。具体地说，进行铅共晶焊锡的熔融时的温度为200℃，与此相对，将例如Sn-3.0Ag-0.5Cu的组成的无铅焊锡熔融时的温度为240℃左右。这样，由于当熔融温度升高时，促进化学反应，则故濡湿性差的合金层110更厚地形成。当焊锡109A的收缩产生时，在产生了收缩的部分，焊盘10gA与电路元件未接合。因此，产生了收缩的部分的热电阻上升。另外，由于收缩产生而使焊锡接合部的强度降低，故焊锡接合部对温度变化的连接可靠性降低。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题点构成的，本专利技术的主要目的在于，提供，抑制焊锡收缩的产生，提高焊锡接合部的连接可靠性。本专利技术提供电路装置，其特征在于，具有在表面形成有含有焊盘的导电图案的基板、和利用焊锡固定在所述焊盘上的电路元件，在形成于所述焊盘表面的镀敷膜上附着所述焊锡。本专利技术提供电路装置的制造方法，其特征在于，具有在基板表面形成含有由镀敷膜将表面包覆的焊盘的导电图案的工序；在所述镀敷膜表面涂敷焊锡膏的工序；通过将所述焊锡膏加热熔融，利用与所述镀敷膜接触的焊锡将电路元件固定到所述焊盘上的工序。另外，本专利技术提供电路装置的制造方法，其特征在于，具有在基板表面形成包含由镀敷膜将表面包覆的第一焊盘及比所述第一焊盘小的第二焊盘的导电图案的工序；在形成于所述第一焊盘表面的所述镀敷膜上涂敷焊锡膏，进行加热熔融，在所述镀敷膜表面形成焊锡的工序；在所述第二焊盘上固定电路元件的工序；使形成于包覆所述第一焊盘表面的所述镀敷膜上的所述焊锡再熔融，将电路元件固定到所述第一焊盘上的工序。根据本专利技术的，由于在安装电路元件的焊盘表面形成镀敷膜，从而可抑制附着于焊盘表面的焊锡上产生收缩。具体地说，在覆盖焊盘而形成的镀敷膜表面附着焊锡，并通过该焊锡将散热器等电路元件固定。因此，由于焊锡不直接接触焊盘，故不会形成由焊锡中含有的锡和作为焊盘的材料即铜的金属间化合物构成的合金层。由于由铜和锡构成的金属间化合物的焊接性不良，故通过防止该金属间化合物的生成，可提高焊锡对焊盘的濡湿性。目前，特别是当使用无铅焊锡时，则产生了由铜和锡构成的金属间化合物造成的焊锡的收缩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电路装置，其特征在于，具有在表面形成有含有焊盘的导电图案的基板、和利用焊锡固定在所述焊盘上的电路元件，在形成于所述焊盘表面的镀敷膜上附着所述焊锡。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：高草木贞道，坂本则明，根津元一，五十岚优助，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]