專利名稱：制造連接結構的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于制造連接結構的方法，該結構具有通過焊接層結合的第一和第二連接部件。
背景技術：
現(xiàn)有技術中具有中間由焊接層結合的第一和第二連接部件的連接結構，例如作為第一連接部件的半導體裝置通過焊接層結合到作為第二連接部件的基板或引線框上。所述焊接結合處理以下述方法進行，即把焊料顆粒夾在半導體裝置和基板或引線框之間，然后在大氣壓在連續(xù)氫回流爐中對它們進行加熱。
在該焊接結合處理中，會在焊接層中產(chǎn)生空隙。該空隙主要是在焊料顆粒熔化時或之后，當熔化的焊料顆粒材料擴散到一個預定范圍的時候由在大氣周圍包裹了空氣而在焊接層中產(chǎn)生的。在該空隙分布在焊料層的情況下，這些空隙阻塞了在第一和第二連接部件之間的熱輻射通道。由此，降低了熱輻射性能。而且，還降低了焊接層的結合強度。
在所述的現(xiàn)有技術中，為了減少在焊接層中的空隙，減小焊料顆粒的表面積以便適當?shù)卦O計焊接層的形狀。此外，用于熔化焊料的處理時間變得更長以便適當?shù)卮_定在焊接結合處理中的溫度曲線。特別地，在日本專利申請公開號平05-283570和平06-69387中，在通過焊接層把大尺寸功率器件結合到基板的情形中，在減壓的大氣中進行焊接結合處理。這里，該功率器件適用于控制大的電功率的功率模塊。這是因為該功率裝置需要具有足夠的熱輻射性能。在這種情況下，第一和第二連接部件中間夾上焊接層，然后熔融該焊接層。此后，通過真空系統(tǒng)對氣氛降壓以便去除在焊接層中的空隙。這樣，就減少了在焊接層中的空隙數(shù)目。
但是，上述方法存在以下問題。例如，當在消沫(defoaming)過程中去除大尺寸功率器件中焊接層內(nèi)的空隙時，由于焊接層的面積變大，所以需要比較低的壓力來去除空隙。因此，需要具有高抽真空性能的真空系統(tǒng)，而且，還需要長時間來抽真空。由此，增加了制造成本。此外，最近，焊料基本上不再含鉛(即，Pb)，因而和含鉛的焊料相比，上述需要更為迫切。
特別地，不含鉛的焊料(即，無Pb焊料)具有比常規(guī)含鉛焊料更大的大表面張力。因此，無Pb焊料具有低的擴展到連接部件的焊料可濕性，使得無Pb焊料不會擴展很廣。因此，當熔化和擴展無Pb焊料時，很容易在熔化的無Pb焊料中引入氣氛氣體。此外，不容易去除空隙。因此，很容易在焊接層中產(chǎn)生空隙。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述問題，本發(fā)明的一個目的是提供一種新的制造方法，用于制造具有通過焊接層相結合的第一和第二連接部件的連接結構。
提供了一種制造連接結構的方法，該結構具有其間結合由焊料構成的焊接層的第一和第二連接部件。該方法包括步驟在第一和第二連接部件之間夾上焊接層；在保持第一溫度的情況下把帶有焊接層的第一和第二連接部件降壓到第一壓強，該溫度低于焊料的固相線；在保持第一壓強的情況下把帶有焊接層的第一和第二連接部件加熱到第二溫度，該第二溫度高于焊料的液相線；在保持第二溫度的情況下把帶有焊接層的第一和第二連接部件加壓到第二壓強，該第二壓強高于第一壓強；和在保持第二壓強的情況下使焊料凝固。
在上述方法中，即使當熔化的焊料顆粒包含大氣氣體使得形成空隙時，空隙也會因為第二壓強而破裂。這是因為空隙的內(nèi)部壓強是第一壓強，但氣體壓強變成了高于第一壓強的第二壓強，所以空隙就破裂了。這樣，空隙變得非常小或者消失，使得在熔化的焊料顆粒中的空隙減少。由此，本降壓消沫方法不需要具有高抽真空性能的真空系統(tǒng)作為用于降低連接結構的壓強的降壓裝置。此外，用于降低該結構的壓強的降壓處理時間也變得更短；并且，因此以低成本有效地減少了焊接層中的空隙。
優(yōu)選地，該方法還包括步驟在保持降壓步驟之前的大氣壓的情況下，把帶有焊接層的第一和第二連接部件預先加熱到一個預先加熱溫度，該預先加熱溫度等于或低于焊料的固相線。而且，焊料優(yōu)選為由無鉛焊料構成。


通過以下參考附圖的詳細說明，本發(fā)明的上述和其它目的，特征和優(yōu)點將變得更清楚。這些圖中圖1是表示根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的連接結構的截面圖；
圖2是表示根據(jù)該優(yōu)選實施例焊接前結構的截面圖；圖3是表示根據(jù)該優(yōu)選實施例的空隙面積率和降壓處理中壓強之間關系的圖表；圖4A是表示作比較的降壓消沫方法過程中的溫度曲線和壓強曲線圖，和圖4B到4D是表示根據(jù)該優(yōu)選實施例，所述結構在每個步驟中的截面圖；和圖5A是在降壓消沫方法的過程中的溫度曲線和壓強曲線圖，和圖5B到5D是表示根據(jù)該優(yōu)選實施例，所述該結構在每個步驟中的截面圖。
具體實施例方式
圖1中示出了根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的連接結構100。該連接結構100包括作為第一連接部件的IGBT裝置10(絕緣柵雙極型晶體管)和作為第二連接部件的陶瓷基板20，它們通過焊接層30相結合。IGBT裝置10是常規(guī)的硅半導體芯片，其包括通過常規(guī)半導體工藝制造的IGBT。由鋁制成的陶瓷基板20包括布線等。
這里，在IGBT裝置上的IGBT和焊接層30之間的連接部分處形成一個鎳電極，并在陶瓷基板20上的基板20和焊接層30之間的另一個連接部分處形成另一鎳電極。鎳電極是通過鎳電鍍方法形成的。由此，鎳電極和焊接層30直接結合以使焊接層可以牢固地連接到基板20或IGBT裝置。這樣，可以確保其間的焊接強度。
焊接層30由基本上不含鉛的無Pb焊料制成。例如，無Pb焊料包括小重量百分比的銻(即Sb)和剩余百分比的錫(即Sn)。盡管第一和第二連接部件10、20是功率器件，例如IGBT的和陶瓷基板，但是第一和第二連接部件也可以是其它部件，例如電阻器裝置、電容器裝置，和印刷電路，只要這些部件能被焊接。
在連接結構100中，通過焊接層30把IGBT裝置10和陶瓷基板20機械地、電地和熱連接。在IGBT裝置10中產(chǎn)生的熱可以通過焊接層30從陶瓷基板20輻射掉。
按下述來制造連接結構100。把焊料顆粒夾在IGBT裝置10和陶瓷基板20之間，此后，在等于或低于焊接層30的固相線的溫度下給它們降壓。隨后，在降壓后的狀態(tài)下把它們加熱到等于或高于焊接層30的液相線的溫度。然后，在等于或高于焊接層30的液相線的溫度下把它們加壓到高于該降壓后狀態(tài)的壓強。在此之后，冷卻它們使得熔化的焊料顆粒凝固成焊接層30。
這里，在等于或低于焊接層30的固相線的溫度下降壓后的壓強等于或低于5×104Pa。此外，在等于或高于焊接層30的液相線的溫度下的高于該降壓后狀態(tài)的壓強等于大氣壓。
優(yōu)選地，在等于或低于焊接層30的固相線的溫度下的降壓后的壓強等于或低于1×104Pa。進一步優(yōu)選地，在等于或低于焊接層30的固相線的溫度下的降壓后的壓強等于或低于6×103Pa。
此外，優(yōu)選在等于或低于焊接層30的固相線的溫度下對焊料顆粒降壓之前，在大氣壓下把焊料顆粒預先加熱到等于或低于焊接層30的固相線的溫度。
接下來，連接結構100的功能描述如下。
IGBT裝置10的尺寸是13mm見方，而陶瓷基板20的尺寸是20mm×40mm。焊料顆粒的尺寸是8mm見方和0.25mm厚。
焊料顆粒是方板狀的。圖2示出了通過焊料顆粒層壓的IGBT裝置10和陶瓷基板20。圖3示出了在焊接層30中的空隙產(chǎn)生率，將其確定為空隙面積比率。特別地，作為空隙面積比率的空隙產(chǎn)生率是通過分析X線透視照片獲得的。該照片從連接結構100的頂視方向拍攝，然后，由圖像處理方法對該照片進行處理。由此，得到空隙面積比率。空隙面積比率由在IGBT裝置10和基板20之間擴展的焊接層和空隙之間的面積比率來定義。需要該空隙面積比率例如等于或小于2％，這是所需要的設計值(即，目標空隙面積比率)。
圖3中，示為IIIA的點表示形成具有無鉛焊接層的結構100，其中在焊料顆粒熔化前對其降壓。示為IIIB的點表示形成具有無鉛焊接層的結構100，其中在焊料顆粒熔化后對其降壓。示為IIIC的點表示具有按常規(guī)方法形成的無鉛焊接層的結構100。示為IIID的點表示具有按常規(guī)方法形成的Pb-Sn焊接層的結構100。這里，點IIIA表示按照根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的方法制造的結構。其它三個點IIIB-IIID表示作為該實施例比較例的結構。
在點IIID中，按照這樣的方法制造結構100，即Pb-Sn焊接層由例如10wt.％的Sn和剩余百分比的Pb通過在大氣壓(即，圖3中1×105Pa)下在連續(xù)氫還原爐中焊接而成。在這種情況下，通過優(yōu)化焊料顆粒的形狀和焊料顆粒的回流曲線，可以獲得等于或小于2wt.％的空隙面積比率。特別地，具有方板形狀的焊料顆粒的表面積變得更小以使得在焊接層中產(chǎn)生空隙受到限制。此外，熔化處理時間變得更長使得在焊接層中產(chǎn)生的空隙適當?shù)乇蝗コ?。這里，在圖3中表示為點IIID的空隙面積比率是最優(yōu)情況，其按照常規(guī)方法通過使用在大氣壓下處理的Pb焊接層來制造連接結構。
在點IIIC中，按照這樣的方法制造結構100，即無鉛焊接層由例如5wt.％的Sb和剩余百分比的Sn通過在大氣壓(即，圖3中1×105Pa)下在連續(xù)氫還原爐中焊接而成。在這種情況下，即使對焊料顆粒的形狀和焊料顆粒的回流曲線進行優(yōu)化，也無法獲得等于或小于2wt.％的空隙面積比率。這是因為無鉛焊料具有高表面張力，因此焊料不能在連接部件上充分擴展。
在點IIIB中，按照這樣的方法制造結構100，即無鉛焊接層通過在降低的壓強下回流形成。特別地，在降低的壓強下把在無鉛焊料中的空隙從焊接層中去除了。在這種情況下，無鉛焊料顆粒熔化，然后，將熔化的焊料顆粒降壓。把這種用于去除空隙的方法定義為比較降壓消沫法。在這種比較降壓消沫法中，無鉛焊接層由例如5wt.％的Sb和剩余百分比的Sn通過在圖4A到4D中示出的工藝中焊接而成。圖4A示出了在比較降壓消沫法中焊接工藝的溫度曲線和壓強曲線。按順序執(zhí)行圖4A中的步驟S1-S6?？梢酝ㄟ^具有能夠回流和降壓的真空腔的焊接設備來進行該焊接工藝。圖4B示出了在步驟S1中的結構，圖4C示出了在步驟S3中的結構，圖4D示出了在步驟S5中的結構。
在步驟S1中，把用于形成焊接層30的焊料顆粒夾在IGBT裝置10和陶瓷基板20之間，然后，把它們裝入真空腔室中。在室溫(即，R.T.)下把該真空腔室從大氣壓(即，1atm)抽真空到一個預定降低的壓強。接著，把純氮氣，純氫氣，或者氮氣和氫氣的混合氣體引入到真空腔室中使其等于大氣壓。由此，在真空室中的大氣變換成了焊料氣體。
在步驟S2中，保持在腔室中的大氣壓，并將焊料顆粒的溫度升高到焊接層30的固相線。這樣，在步驟S2中執(zhí)行了對焊料顆粒的預先加熱。這里，在焊料顆粒由5wt.％的Sb和剩余百分比的Sn形成的情況下，固相線的溫度大約為235℃，液相線的溫度約為240℃?？梢栽诎噶项w粒的焊料(即，焊接層30)的相平衡圖的基礎上輕松地獲得焊接層30的固相線和液相線的溫度。
作為預先加熱溫度的低于焊接層30的固相線的預定溫度是例如200℃。這種預先加熱用來對焊料顆粒，IGBT裝置10和基板20加熱以清潔它們的表面。
在步驟S3中，保持大氣壓，并把連接結構100從預先加熱溫度加熱到高于組成焊接層30的焊料液相線的溫度。由此，以主加熱溫度進行主加熱處理。該主加熱溫度是例如280℃。該主加熱處理用來將焊料顆粒熔化，以便熔化的焊料顆粒擴展在預定的區(qū)域上。在這種情況下，熔化的焊料顆粒會吸收在熔化的焊料顆粒周圍的氣氛氣體。因此，在圖4C中示出的空隙31會形成在熔化的焊料顆粒中?？障?1具有在空隙31內(nèi)的內(nèi)部壓強，該壓強等于大氣壓。
在步驟S4中，保持主加熱溫度以使熔化的焊料顆粒擴展到預定的區(qū)域，接著，把該結構從大氣壓抽真空到一個預定壓強。由此，所述結構處于降壓狀態(tài)。該降低的壓強定義為P0。在步驟S4中，從熔化的焊料顆粒中除去空隙31，從而執(zhí)行空隙消沫處理。
在步驟S5中，保持主加熱溫度，通過將焊接氣體引入到腔室中，把該結構從降低的壓強P0加壓到一個預定壓強。該預定壓強高于降低的壓強，并且在圖4A中，該預定的壓強等于大氣壓。
在步驟S6中，保持大氣壓，并把熔化的焊料顆粒冷卻到室溫，使得熔化的焊料顆粒凝固。由此，形成焊接層30，并完成連接結構。這里，步驟S1到S6的整個處理需要大約15分鐘。
比較降壓消沫法可以有效地除去空隙。在圖3中示為IIIB的點表示在步驟S4中空隙面積比率和降低的壓強P0之間的關系。當降低的壓強P0等于或低于3000Pa時，空隙面積比率變得等于或小于2％，從而獲得了目標空隙面積比率。
但是，考慮到空隙面積比率的變化，需要將降低的壓強P0設為等于或低于100Pa。因此，在控制溫度的情況下從大氣壓降到預定的壓強需要很長時間。這樣，空隙面積比率取決于用于除去空隙的處理時間和降低的壓強P0。因此，為了執(zhí)行制造連接結構的比較降壓消沫法，需要昂貴的真空系統(tǒng)(即，降壓裝置)，并且還需要延長用于對腔室降壓的處理時間。因此，增加了連接結構的制造成本。
考慮到比較降壓消沫法的上述問題，在圖3中，用于根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例制造連接結構100的降壓消沫法表示為點IIIA。
在點IIIA中，按這樣的方法制造結構100，由例如5wt.％的Sb和剩余百分比的Sn構成的無鉛焊接層通過下面圖5A到5D所示的工藝而形成。在這種情況下，在對顆粒降壓后熔化無鉛焊料顆粒。圖5A示出了在該降壓消沫法中焊接工藝的溫度曲線和壓強曲線。按順序執(zhí)行圖5A中的步驟T1-T7。可以由具有能夠回流和降壓的真空腔室的焊接設備執(zhí)行該焊接工藝。圖5B示出了在步驟T1中的結構，圖5C示出了在步驟T5中的結構，圖5D示出了在步驟T6中的結構。在圖5A中的溫度曲線示出了把焊料顆粒預先加熱到等于或低于包括焊料顆粒的焊料(即，焊接層30)的固相線的溫度。接著，在另一個等于或高于焊料的液相線的預定溫度下執(zhí)行主加熱處理。在圖5A中的壓強曲線示出了該方法的特征。
在步驟T1中，形成焊接層30的焊料顆粒夾在IGBT裝置10和陶瓷基板20之間，然后，把它們置于真空腔室中。在室溫(即，R.T.)下將該真空腔室從大氣壓(即，1atm)抽真空到預定降低的壓強。接著，把純氮氣，純氫氣，或者氮氣和氫氣的混合氣體引入到真空腔室中使其等于大氣壓。由此，在真空腔室中的大氣變換成了焊料氣體。
在步驟T2中，保持在腔室中的大氣壓，并將焊料顆粒的溫度從室溫增加到一個低于焊接層30的固相線的預定溫度。由此，在步驟T2中執(zhí)行了對焊料顆粒的預先加熱。這里，在焊料顆粒由5wt.％的Sb和剩余百分比的Sn形成的情況下，固相線的溫度約為235℃，和液相線的溫度約為240℃。焊接層30的固相線和液相線的溫度能夠在包含焊料顆粒的焊料(即，焊接層30)的相平衡圖的基礎上容易地獲得。
作為預先加熱溫度的低于焊接層30的固相線的預定溫度是例如200℃。該預先加熱用來對焊料顆粒，IGBT裝置10和基板20加熱以清潔它們的表面。
在步驟T3中，保持預先加熱溫度，并把連接結構100從大氣壓降到第一壓強P1。
在步驟T4中，保持第一壓強P1，并把連接結構100加熱到等于焊料的液相線的預定溫度。在這種情況下，焊料顆粒在降壓壓強P1下熔化。
在步驟T5中，保持第一壓強P1，并將連接結構100從接近液相線的溫度加熱到高于焊料的液相線的預定主加熱溫度。由此，以主加熱溫度執(zhí)行主加熱處理。該主加熱溫度是例如280℃。
在步驟T4和T5中，焊料顆粒熔化，使得該熔化的焊料顆粒擴展到預定的區(qū)域。在這種情況下，該熔化的焊料顆粒會吸收該熔化的焊料顆粒周圍的氣氛氣體。因此，會在圖5C中示出的熔化的焊料顆粒中形成空隙31。空隙31具有在空隙31內(nèi)的內(nèi)部壓強，該壓強等于降低的壓強P1。
在步驟T6中，保持主加熱溫度以使熔化的焊料顆粒擴展到預定的區(qū)域，接著，通過把焊接氣體引入到腔室中使得將該結構從第一壓強P1加壓到第二壓強P2。該第二壓強P2高于第一壓強P1。在圖5中，第二壓強P2等于大氣壓。
在步驟T7中，保持大氣壓，并把熔化的焊料顆粒冷卻到室溫，使得該熔化的焊料顆粒凝固。由此，形成焊接層30，并完成連接結構。這里，步驟T1到T6的整個工藝需要大約15分鐘。
該降壓消沫法有效地除去空隙。在步驟T4和T5中空隙面積比率和第一壓強P1之間的關系在圖3中示為點IIIA。即使當作為降低的壓強的第一壓強P1比較高的時候，空隙31也會減少，使得和比較降壓消沫法相比，空隙面積比率變得更小。特別地，在比較降壓消沫法的情況下，當降低的壓強P0變得小于3000Pa的時候，可以獲得目標空隙面積比率(即，2％的比率)。但是，在該降壓消沫法的情況中，當?shù)谝粔簭奝1變得小于50000Pa時就可以獲得目標空隙面積比率了。而且，在第一壓強是10000Pa的情況下，該降壓消沫法的空隙面積比率基本等于在圖3中的點IIID所示出的、通過使用在大氣壓下處理的Pb焊接層的常規(guī)方法最優(yōu)化制造的連接結構的情況下的空隙面積比率。此外，即使當在比較降壓消沫法中把降壓后的壓強P0設置為等于或小于100Pa的時候，空隙面積比率也不會減少到低于1％?？墒?，當在該降壓消沫法中把第一壓強P1設置到等于或低于6000Pa的時候，就可以輕易和穩(wěn)定地獲得低于1％的空隙面積比率。
由此，在該降壓消沫法中，作為IGBT裝置10的第一連接部件和作為陶瓷基板20的第二連接部件之間夾有作為焊接層30的焊料顆粒，然后，在低于包含焊料顆粒的焊料的固相線的預定溫度下對焊料顆粒降壓。接著，保持降壓后的壓強，并把焊料顆粒加熱到高于焊料的液相線的預定溫度。在此之后，在保持高于液相線的溫度下將焊料顆粒加壓到高于降壓后的壓強的預定壓強。隨后，將熔化的焊料顆粒冷卻得以形成焊接層30。
在本方法中，當把焊料顆粒加熱到高于液相線的預定溫度時，即步驟T5，該焊料顆粒熔化并且對氣體降壓。因此，如圖5C中所示，即使當熔化的焊料顆粒包含氣氛氣體以致形成空隙31的時候，空隙31具有降壓后的第一壓強P1。接下來，在步驟T6中，在高于液相線的溫度下，把該熔化的焊料顆粒從第一壓強P1加壓到高于第一壓強P1的第二壓強P2。由此，第二壓強P2將空隙31擠破。這是因為在步驟T6之前空隙31的內(nèi)部壓強是第一壓強P1。在步驟T6中，氣體壓強變成了第二壓強P2，其高于第一壓強P1，使得空隙31被擠破。
由此，空隙31變得更小或消失，使得在熔化的焊料顆粒中空隙31變少。因此，即使沒有把第一壓強P1設置為和比較降壓法相比較低的壓強，也可以適當?shù)販p少空隙。特別地，即使當把第一壓強P1設置為比降壓后的壓強P0高的壓強，空隙31也會大大減少。
因此，該降壓消沫法不需要具有高抽真空性能的真空系統(tǒng)作為降壓裝置用于對連接結構100降壓。此外，用于對結構100降壓的降壓處理時間變得更短；并且，由此以低成本有效地減少在焊接層30中的空隙31。
如上所述，在用于制造連接結構100的降壓消沫法中，優(yōu)選在步驟T3到T5的降壓處理中的第一壓強P1等于或低于5×104Pa。此外，優(yōu)選高于該第一壓強P1的第二壓強P2等于大氣壓，即latm。在這種情況下，可以有效減少空隙31。特別地，當?shù)诙簭奝2等于大氣壓時，就不需要用于對結構100加壓的額外的加壓機，這樣用于制造結構100的設備變得簡單。由此，減少了制造成本。
此外，在本方法中，把第一壓強P1設置為等于或低于5×104Pa，使隙面積比率變得比目標比率更低。但是，在比較降壓消沫法中，為了將空隙面積比率減少到低于目標比率，需要降壓后的壓強P0等于或低于3000Pa，這幾乎比5×104Pa低了一個數(shù)量級。
優(yōu)選把第一壓強P1設置為等于或低于1×104Pa。在這種情況下，如圖3中點IIIA所示的空隙面積比率大約等于在圖3中的點IIID所示的、通過使用在大氣壓下處理的Pb焊接層的常規(guī)方法最優(yōu)化制造的連接結構的情況下的空隙面積比率。該空隙比率在常規(guī)方法中是通過優(yōu)化制造過程的焊料顆粒形狀和溫度曲線的最小比率。
此外，優(yōu)選本方法中的第一壓強P1等于或低于6×103Pa。在這種情況下，在圖3中點IIIA所示的空隙面積比率大約等于在圖3中點IIIB所示的在按照比較方法最優(yōu)化制造連接結構的情況下的空隙面積比率的一半(即，1％)。
在本實施例中，如圖5中的步驟T2所示，在低于固相線的預定溫度下把結構100降壓到第一壓強P1之前，在大氣壓下把焊料顆粒預先加熱到低于固相線的預定溫度。在這種情況下，通過預先加熱對焊料顆粒的表面進行清潔。因此，優(yōu)選在制造方法中使用預先加熱。但是，該預先加熱處理是可以跳過的。
(修改)盡管把第二壓強P2設置為等于大氣壓，但是也可以把第二壓強P2設置為另一壓強，只要第二壓強P2高于壓強P1即可。例如，可以把第二壓強P2設置為高于大氣壓。在這種情況下，把第一壓強P1設置為等于上述實施例中的壓強。此外，可以按這樣的方法設置第一壓強P1，即在第二壓強P2高于大氣壓的情況下的第一和第二壓強P1、P2之間的壓強差等于或大于在第二壓強P2等于大氣壓的情況下的壓強差。
盡管該焊料顆粒不含鉛，但是焊料顆粒也可以含鉛。此外，焊料顆?？梢杂善渌噶侠鏟b-Sn焊料制成。
盡管該第一連接部件是IGBT裝置10，和第二連接部件是陶瓷基板20，但是第一連接部件也可以是電阻器裝置或電容器裝置，和第二連接部件也可以是印刷電路板。此外，第一和第二連接部件可以是其它裝置或基板，只要它們是通過焊料結合的即可。
在由所附權利要求定義的本發(fā)明的范圍內(nèi)，這樣的變化和修改是可以理解的。
權利要求
1.一種用于制造連接結構(100)的方法，該連接結構具有在其間由焊料制成的焊接層(30)結合的第一和第二連接部件(10，20)，該方法包含以下步驟在第一和第二連接部件(10，20)之間夾上焊接層(30)；在保持第一溫度的情況下把帶有焊接層(30)的第一和第二連接部件(10，20)降壓到第一壓強(P1)，該第一溫度低于焊料的固相線；在保持第一壓強(P1)的情況下把帶有焊接層(30)的第一和第二連接部件(10，20)加熱到第二溫度，該第二溫度高于焊料的液相線；在保持第二溫度的情況下把帶有焊接層(30)的第一和第二連接部件(10，20)加壓到第二壓強(P2)，該第二壓強(P2)高于第一壓強(P1)；和在保持第二壓強(P2)的情況下使焊料凝固。
2.根據(jù)權利要求1的方法，其中第一壓強(P1)等于或低于5×104Pa，和第二壓強(P2)等于大氣壓。
3.根據(jù)權利要求2的方法，其中第一壓強(P1)等于或低于1×104Pa。
4.根據(jù)權利要求3的方法，其中第一壓強(P1)等于或低于6×103Pa。
5.根據(jù)權利要求1-4的任一項的方法，還包括以下步驟在保持降壓步驟之前的大氣壓的情況下把帶有焊接層(30)的第一和第二連接部件(10，20)預先加熱到一個預先加熱溫度，該預先加熱溫度等于或低于焊料的固相線。
6.根據(jù)權利要求1-4的任一項的方法，其中焊料為由無鉛焊料構成。
全文摘要
一種用于制造連接結構(100)的方法，該連接結構具有在其間由焊料制成的焊接層(30)結合的第一和第二連接部件(10，20)，該方法包含以下步驟在第一和第二連接部件(10，20)之間夾上焊接層(30)；在保持第一溫度的情況下把焊接層(30)降壓到第一壓強(P1)，該溫度低于焊料的固相線；在保持第一壓強(P1)的情況下把焊接層(30)加熱到第二溫度，該第二溫度高于焊料的液相線；在保持第二溫度的情況下把焊接層(30)加壓到第二壓強(P2)，該第二壓強(P2)高于第一壓強(P1)；和在保持第二壓強(P2)的情況下使焊料凝固。
文檔編號H01L21/58GK1691301SQ20051005184
公開日2005年11月2日 申請日期2005年1月20日 優(yōu)先權日2004年1月20日
發(fā)明者中瀨好美, 坂本善次, 大城大, 吉田朋正, 加納教夫 申請人:株式會社電裝, 豐田自動車株式會社