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用于建立与电子部件和芯片组件的电连接的方法技术

技术编号:40509871 阅读:10 留言:0更新日期:2024-03-01 13:25
本申请提出了用于建立与电子部件(4)和芯片组件的电连接的方法。该方法包括以下步骤。首先,提供具有第一焊接部的电子部件(4),例如,提供端电极(5)的一区域。此外,提供第一电接触件,例如,接触垫(3)。使第一焊接部和第一电接触件彼此机械接触。随后,在保持机械接触的同时,施加能够将电接触件和焊接部焊接在一起的焊接电流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本申请提出了用于建立与电子部件和芯片组件的电连接的方法


技术介绍

1、电连接诸如半导体部件、电子芯片、变阻器或热敏电阻的电子部件在整个电子
中都有价值。

2、特别地,在该领域中需要通过尽可能简单的工艺来提供与电子部件的高度可靠的电连接。


技术实现思路

1、因此,如权利要求1中描述的本专利专利技术的主题是要提供至少部分地解决上述问题的方法。此外,提供了芯片组件。可以在其他权利要求中找到有利的实施例。

2、作为第一方面,提供了一种用于建立电连接的方法,并且该方法包括以下步骤。首先,提供具有第一焊接部的电子部件。此外,提供第一电接触件。使第一焊接部和第一电接触件彼此机械接触。随后,在保持机械接触的同时,施加能够将电接触件和焊接部焊接在一起的焊接电流。

3、由于使用电流来将第一电气件和第一焊接部焊接在一起,因此根据本专利技术的焊接方法优选为电阻焊。

4、这里,第一焊接部可以是可装配在电子部件上的任何可电阻焊的部分。优选地,焊接部由可被电阻焊熔化的材料组成。优选地,第一焊接部包括金属。

5、第一电接触件可以是能够电接触电子部件并适于焊接到第一焊接部的任何类型的电接触。第一电接触件的示例可以是能使之与第一焊接部机械接触的线状、块状或片状接触件。

6、由于第一焊接部和第一接触件都适于通过电阻焊焊接在一起,因此它们优选为导电的。优选地,在机械接触期间,还建立传导接触。在根据本专利技术的电阻焊中,焊接电路中的最高电阻点位于第一焊接部与第一接触件之间的界面(interference)处。因此,该界面或界面中的点随着电路的最高电压降出现在那里而变得最热。因此,该界面处的材料可熔化并熔合在一起。

7、优选地,所述电子部件是微芯片大小的电子部件。例如,它可以具有0.09mm2至9mm2范围内的尺寸。优选地,所述电子部件可以是任何变阻器,或甚至更优选地,它可以是ntc热敏电阻。

8、该方法的优点在于,能够容易地在第一电接触件和第一焊接部之间建立电连接。

9、可以执行焊接步骤,使得焊接电极附接到与第一焊接部和第一电接触件电连接的部件。用于电子部件的焊接电流可以在10a至200a的范围内。电压可以在0.1v至10v的范围内。此外,该工艺不需要在第一电接触件与第一焊接部之间的界面处添加额外的材料。因此,它优于诸如例如钎焊或丝焊之类的其他技术,这些技术会引入额外的材料或部件来形成电接点。

10、优选地,第一焊接部是所述电子部件的端电极的一部分。

11、换言之这意味着,优选地,该焊接部可以是所述电子部件的端电极的一定面积或区域。

12、例如,端电极可例如连接到内部电极。然而,端电极不限于此,而是指施加在电子部件的外表面上并且适于将电子器件结合到电子电路中的任何电极。

13、优选地,所述电子部件可以具有两个端电极。在这种情况下,第一焊接部可以存在于第一端电极上,并且第二焊接部可以存在于第二端电极上。在这种情况下,可以根据上述方法将接触件施加到这两个端电极上。

14、此外优选的是,第一电接触件是布置在载体衬底上的第一接触垫或第一接触垫的一部分。

15、优选地,电子部件可以被施加或固定在载体衬底上。载体衬底优选为绝缘衬底,其可以包括聚合物或陶瓷或者由聚合物或陶瓷组成。例如,就陶瓷而言,可以使用高度绝缘的氧化铝或氮化铝板。

16、这意味着如上所述的方法可以应用于将具有焊接部的电子部件焊接到载体衬底上的接触垫。

17、这要求焊接电流在端电极与接触垫之间流动。原则上,根据应用,施加焊接电流的方式不受限制。例如,通常可能的是,焊接电流可以通过电子部件流向外部电极,然后流向接触垫,再然后经由焊接接触流出接触垫。这可以允许简单地从电子部件的与焊接界面相对的一侧接近。然而,这种方法仅适用于电子部件能够承受焊接电流和电压的情况。然而,在许多情况下,这种方法不是优选的,因为焊接电流可能损坏电子部件或者可能产生热量从而损坏电子部件。因此,更优选的是,焊接接触可以直接或间接地仅施加到与接触垫机械且导电接触的端电极。

18、在具有接触垫的载体衬底上应用这种方法是特别有利的,因为接触垫可以具有允许容易地接触以进行焊接的尺寸。如果顶侧被定义为衬底的其上装配有电子部件的一侧,则在优选构造中,当从顶侧看时,电子部件仅与接触垫部分重叠。因此,可以从顶侧以较小的空间位阻接触不与电子部件重叠的接触垫部分。

19、此外,优选的是,在焊接期间通过将焊接部和电接触件压在一起来辅助机械接触。

20、优选地,这意味着将电子部件至少轻微地压到衬底上,由此使端电极压靠在衬底上的接触垫上。在这里以及后文中,这个压力可以称为术语“焊接压力”。焊接压力是能够使接触件和焊接部保持接触而施加的任何压力或力。例如,它还可以包括电子部件的重量。然而,优选的是,施加额外的力或压力作为焊接压力。该额外的压力优选在0.1n至50n的范围内。

21、施加焊接压力可以确保焊接过程中的良好电接触,从而确保电流有效流动。此外,它可以辅助或确保第一接触件和第一焊接部的材料彼此牢固地机械接触,这允许焊点也具有高机械耐久性。这可以允许不仅将接触元件电连接到焊接部,而且还将接触元件有效地机械连接到焊接部。

22、此外优选的是,第一电接触件和/或第一焊接部包括至少一个焊接凸块或几个焊接凸块,其能够引导焊接电流通过它或它们以产生局部焊点。

23、焊接凸块最优选地建立在接触件上。这在接触件是接触垫的一部分或者是接触垫的情况下尤其有利,因为接触垫可以通过也能够形成焊接凸块的蚀刻技术来形成。因此,焊接凸块不需要额外的工艺步骤,并且可以在结构化接触垫的过程中形成。

24、在本专利技术的上下文中,“焊接凸块”是待焊接表面的任何突起,其能够引导焊接电流以产生要成为焊点的热点。

25、在本申请的含义内,“引导焊接电流”指的是焊接电流必须流过相对较窄的点,特别是横截面直径非常小的区域。通过将焊接电流引导到焊点,界面的电接触面积比表面没有焊接凸块的情况小得多。这样的优点在于,焊接热仅仅是非常局部化的,这一方面确保了对金属的有效加热,使之熔化并因此有效地焊接,另一方面,可以确保电子部件具有较小的热应力。如果接触面积较大,则可能需要较高的焊接电流,这会增加传递到电子部件的总热量。

26、优选地,焊接凸块的尺寸——其平均直径——至多为0.1毫米。

27、甚至更优选地,焊接凸块是尖端形状的,即可以具有指向远离待焊接表面的圆锥或棱锥形状。此类形状减小了接触面积,从而允许焊接电流的有效引导。

28、此外,根据优选实施例,通过同一焊接电流同时形成第一和第二焊点。“通过同一焊接电流形成”尤其意味着第一和第二焊点沿焊接电流串联连接。

29、这种设置是特别优选的,因为它允许焊接电流通过要焊接到焊接部上的接触件而传导到该焊接部,并再次远离焊接部。在本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.用于建立电连接的方法,包括以下步骤

2.根据权利要求1所述的方法,其中,第一焊接部是电子部件(4)的第一端电极(5)的一部分。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,第一电接触件是布置在载体衬底(2)上的第一接触垫(3)或接触垫的一部分。

4.根据权利要求1至3中的一项所述的方法,其中,通过将焊接部和电接触件压在一起来辅助维持焊接过程中的机械接触。

5.根据权利要求1至4中的一项所述的方法,其中,第一电接触件和/或第一焊接部包括焊接凸块(7),所述焊接凸块(7)能够引导焊接电流通过它们,以产生局部焊点(8)。

6.根据权利要求1至5中的一项所述的方法,其中,通过同一焊接电流同时形成第一和第二焊点(8)。

7.根据权利要求2和3中的任一项所述的方法,其中,所述方法相继或同时应用于焊接到同一载体衬底上的两个分离的接触垫(3,9)的两个端电极(5,6)。

8.根据权利要求1至7中的一项所述的方法,其中,焊接部和电接触件的最外层金属是相同的。

9.根据权利要求8所述的方法,其中,电接触件或焊接部包括银、金、铜、镍、钼或钨。

10.芯片组件(11),包括装配在载体衬底(2)上的电子部件(4),其中,

11.根据权利要求10所述的芯片组件(11),其中,第一接触垫(3)包括两个分离的子垫(31,32),并且第一端电极(5)焊接到这两个子垫(31,32)。

12.根据权利要求10或11所述的芯片组件(11),其中,电子部件(4)包括焊接到载体衬底上的第二接触垫(9)的第二端电极(6)。

13.根据权利要求10至12中的一项所述的芯片组件(11),其中,第一接触垫(3)连接到用于将芯片组件(11)集成到电子电路中的连接装置。

14.根据权利要求10至13中的一项所述的芯片组件(11),其中,焊点(8)连接第一端电极(5)和第一接触垫(3)。

15.根据权利要求10至14中的一项所述的芯片组件(11),其中,第一端电极(5)和第一接触垫(3)的最外层金属是相同的。

16.根据权利要求15所述的芯片组件(11),其中,第一端电极(5)和第一接触垫(3)包括银、金、铜、镍、钼或钨。

17.根据权利要求10至16中的一项所述的芯片组件(11),其中,第一接触垫(3)包括两个子垫(31,32),这两个子垫通过电子部件(5)的一个端电极而电桥接,并且其中,除了通过端电极(5)电桥接之外,这两个子垫(31,32)电分离且在空间上分离。

18.根据权利要求11或17的芯片组件(11)的使用,其中,用于将芯片组件(11)集成到电子电路中的连接仅通过第一接触垫(3)的一个子垫来实现。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.用于建立电连接的方法,包括以下步骤

2.根据权利要求1所述的方法,其中,第一焊接部是电子部件(4)的第一端电极(5)的一部分。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,第一电接触件是布置在载体衬底(2)上的第一接触垫(3)或接触垫的一部分。

4.根据权利要求1至3中的一项所述的方法,其中,通过将焊接部和电接触件压在一起来辅助维持焊接过程中的机械接触。

5.根据权利要求1至4中的一项所述的方法,其中,第一电接触件和/或第一焊接部包括焊接凸块(7),所述焊接凸块(7)能够引导焊接电流通过它们,以产生局部焊点(8)。

6.根据权利要求1至5中的一项所述的方法,其中,通过同一焊接电流同时形成第一和第二焊点(8)。

7.根据权利要求2和3中的任一项所述的方法,其中,所述方法相继或同时应用于焊接到同一载体衬底上的两个分离的接触垫(3,9)的两个端电极(5,6)。

8.根据权利要求1至7中的一项所述的方法,其中,焊接部和电接触件的最外层金属是相同的。

9.根据权利要求8所述的方法,其中,电接触件或焊接部包括银、金、铜、镍、钼或钨。

10.芯片组件(11),包括装配在载体衬底(2)上的电子部件(4),其中,

11.根据权利要求10所述的芯片组件(11),其中,第一接触垫(3...

【专利技术属性】
技术研发人员:G·霍贾斯S·兰普尔L·M·V·阿尔法罗萨蒙马桑
申请(专利权)人:TDK电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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