电容器具有与第一外部端子电接触的第一平面内部电极。第二平面内部电极与第一平面内部电极相互交错，其中第二平面内部电极与第二外部端子电接触。电介质布置在第一平面内部电极和第二平面内部电极之间，并且外部端子中的至少一个包括选自聚合物焊料和瞬态液相烧结粘合剂的材料。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电子元件端子以及使用瞬态液相烧结和聚合物焊膏的装配相关申请的交叉引用本申请要求通过引用并入本文的于2010年5月26日提交的未决的美国临时专利申请No. 61/348，318和通过引用并入本文的于2011年5月24日提交的US 13/114，126的优先权。
技术介绍
本专利技术涉及电子元件和制造电子元件的方法。更具体地，本专利技术涉及具有用于将外部引线或引线框架附接到电子元件的改进端子使得所述电子元件可以通过多种次级附接材料和工艺随后连接到电子电路的电子元件和制造电子元件的方法。通常，形成导电端子的方法和所使用的材料对于可靠的性能来说是关键的。当随后装配到电子电路中时，使用性能直接与导电端子相关。从历史上看，使用了铅(Pb)基焊 料将元件附接到电子电路板或者将外部引线附接到电子元件。最近，在电气和电子设备中有害物质的使用，以欧洲RoHS法规为代表，限制了焊料中铅(Pb)的使用，导致业界寻求各种替代方案。例如，美国专利No. 6，704, 189描述了使用具有10_30%的Sb的Sn基焊料来形成外部引线与电镀的多层陶瓷电容器(MLCC)之间的接触。然而，所描述的焊料具有低于270°C的液相线。通过比较，诸如Snl0/Pb88/Ag2之类的高Pb焊料具有约290°C的液相线。在业内普遍公认，比任意随后处理温度高30°C的熔点可以很好地保证外部引线附接的可靠性。由于在本领域中称为SAC焊料的Sn、Ag、Cu基焊料现在正成为用于无铅电路中的附接的共同选择，因此获得高熔点的能力变得至关重要。相比于具有183°C的熔点的诸如Sn63/Pb37的以前Pb基的可选焊料，SAC焊料必须在通常为约260°C的较高温度下进行回流。为了不熔化或者不部分融化，与外部引线接触的接触材料，或者用于形成端子的接触材料必须能够较好地承受260°C以上的温度，这引起显著的可靠性问题。要求比SAC焊料的熔点至少高30°C的温度。美国专利No. 5，038，996描述了给两个配合表面涂上涂层，其中一个用Sn另一个用Pb，并且通过将工艺温度提高至略小于Sn的熔点(1830C )的温度来形成一个接合点。美国专利No. 5，853，622中公开的瞬态液相烧结导电粘合剂配方，其将TLPS (瞬态液相烧结)材料与交联聚合物进行结合以产生具有在通过TLPS工艺产生的金属表面之间的金属间化合物界面的热和电的接合。美国专利No. 5，964，395讨论了两个配合表面的喷涂，其中一个用低温度熔点材料另一个配合表面用较高熔点温度喷涂，且该喷涂与TLPS工艺相兼容，并且当加热至较低温度材料的熔点时形成一个接合点。这些专利描述了关于形成导电接合的TLPS材料和工艺。美国专利No. 5，221，038主张通过使用TLPS工艺来把SnBi或SnIn用于将诸如电阻器之类的分离元件焊接到印刷电路板。美国专利6，241，145中公开了 Ag/SnBi的使用，Ag/SnBi被涂覆到两个配合表面以将电子模块安装至衬底。美国专利申请No. 2002/0092895A1讨论了在两个配合表面上的材料沉积，即在衬底和倒装芯片上的凸块的表面上的材料沉积，并将温度提高至在材料之间引起扩散的温度以产生TLPS可兼容的合金。美国专利申请No. 2006/0151871描述了在形成包含键合到其他元件或导电表面的SiC或其他半导体器件的封装件中的TLPS的使用。美国专利申请No. 2007/0152026A1主张在配合表面上布置TLPS兼容材料，之后回流较低熔点材料，然后等温老化以完成扩散工艺，在该扩散工艺中要接合的两个器件是MEMS器件及其接合到的微电子电路。美国专利No. 7，023，089B1主张使用TLPS将由铜、黑金刚石、或黑金刚石和铜的组合物制成的散热器键合到硅片。这些专利和应用描述了将元件键合到电路板的TLPS的工艺，但没有包含关于其在电子元件上形成端子或将元件附接到引线框架中的使用的任何教导。在最近的发展中，美国专利申请No. 2009/0296311A1描述了高温扩散键合工艺，其将引线焊接到多层陶瓷元件的内电极。TLPS材料被镀到配合表面的表面上，这些配合表面通过引入热量以开始扩散工艺而连接在一起。在此情况下，在元件和引线框架之间需要紧密的相互接触线以促进扩散。这限制了对可以形成紧密的接触线的表面进行连接的应用，并且不能适应不同长度的组件。此外，描述了在700至900°C范围内的高温以实现焊接键合，该焊接键合需要预热以便不破坏多层陶瓷元件。 在现有技术中描述了其他无铅附接技术，但没有一个是足够的。焊料是由两种或更多种金属组成的合金，其只具有一个熔点，该熔点通常低于具有最高熔点的金属的熔点，并且通常是取决于合金而低于约310°C的熔点。焊料可以返工，这意味着其可以进行多次回流，于是提供了去除和替换有缺陷的组分的方法。焊料也可以通过在焊料正在连接的表面之间形成金属间化合物界面来产生冶金接合。当焊料把其邻近表面润湿时，焊料实际上向外流动并且遍布要连接的表面区域。由于与铅关联的环境问题，开发了用于电子器件的已知为无铅SAC焊料的锡、银、铜焊料，但这些焊料通常在260°C左右的峰值温度进行回流，因此必需在这个温度以下操作电子元件。由于材料兼容性和半导体技术涉及的较高工艺温度，开发了金/锗和金/锡合金以将小片连接到衬底。由于小片和其配合表面在TCE中具有较小差异，这些合金提供高温度容量以及具有20000psi以上的抗拉强度和25000psi以上的抗剪强度的高强度。然而，由于通常具有350°C以上的较高熔点，这些材料也需要较高的工艺温度。这些材料的高成本和受限的应用阻碍了其在电子器件中更广泛的使用。在Zn、Al、Ge和Mg的组合物中增加了锡和铟以形成更高温度的无铅焊料。然而，锌和铝粉末往往在表面形成氧化物薄膜，在随后焊料中导致低润湿性使得其使用是不切实际的。具有锡、锌、镉和铝的焊料是可用的，但通常以它们的共晶合金形式使用，这是因为它们的除了共晶体之外的合金具有限制它们使用的50-175 的宽塑性范围，并且用于电子器件以外的非常具体的应用的缘故。镉、锌和银合金焊料适于焊接铝。一旦液相线温度移动至450°C以上，该焊料被称为硬焊料，通常用于结构应用而不是电气应用。因此，接合到电容器的无铅、高温的结合剂的形成方法仍有待实现，其中这些电容器能在260°C以上保持它们的完整性并且对于制造来说是经济实用的。尽管正在进行加强的努力，业内仍缺乏用于将外部引线或引线框架附接到多层陶瓷电容器的适合方案。关于对高温应用具有改善的可靠性的引线连接，特别是无铅的引线连接，存在持续的需求
技术实现思路
本专利技术的目的是提供用于形成金属外部端子的改进的方法，或者用于附接到引线框架的改进的方法，其可以在随后装配至电子电路期间不损害金属外部引线或引线框架附接的情况下进行回流。要实现的这些和其他实施例中提供了多层陶瓷电容器。所述电容器具有与第一外部端子电接触的第一平面内部电极。第二平面内部电极与所述第一平面内部电极相互交错，其中所述第二平面内部电极与第二外部端子电接触。电介质布置在所述第一平面内部电极和所述第二平面内部电极之间，并且外部端子中的至少一个包括选自聚合物焊料和瞬态液相烧结粘合剂中的材料。另一个实施例中提供了多层陶瓷电容器本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯·E·麦康奈尔，约翰·巴尔蒂图德，雷吉·菲利浦斯，艾伦·希尔，加里·L·伦纳，菲利普·M·莱斯纳，安东尼·P·查科，杰弗里·贝尔，基思·布朗，
申请(专利权)人：凯米特电子公司，
类型：
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