(57)【要約】【課題】構成素子パッケージの、はんだ付けしたくない面におけるはんだ付け残滓の付着が十分に阻止されるような電子構成素子を製造するための方法を提供する。【解決手段】電子構成素子１の少なくとも１つの金属製のはんだ付け範囲４を有するプラスチックパッケージ１４または該プラスチックパッケージの一部だけを、主としてシロキサンを有しかつ水溶液の形で別の溶剤添加物なしにプラスチックパッケージ１４に被着されるはんだ−付着防止層６で被覆する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの金属製のはんだ付け範囲（４）を有するプラスチックパッケージ（１４）を備えた電子構成素子（１）、特に表面実装可能な発光性および／または受光性の光電子構成素子を製造するための方法において、プラスチックパッケージまたは該プラスチックパッケージの一部だけを、主としてシロキサンを有しかつ水溶液の形で別の溶剤添加物なしにプラスチックパッケージ（１４）に被着されるはんだ−付着防止層（６）で被覆することを特徴とする、電子構成素子（１）、特に表面実装可能な発光性および／または受光性の光電子構成素子を製造するための方法。
【請求項２】
はんだ−付着防止層（６）の材料の０．０１〜５％の水溶液を使用する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
ほとんど粘着性のないはんだ−付着防止層（６）を製造するために、はんだ−付着防止層（６）の材料の０．０１〜２．５％の水溶液を使用する、請求項２記載の方法。
【請求項４】
はんだ付け範囲（４）を含めたプラスチックパッケージ（１４）の表面全体を、特に浸漬、吹付け塗布、滴下塗布によってかつ／またはスポンジまたはこれに類するものを用いて前記水溶液で負荷する、請求項１、２または３記載の方法。
【請求項５】
負荷時の作用時間が約１秒〜約３０秒である、請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記水溶液を室温で被着させ、次いで、熱後処理ステップを行うことなしに空気中での乾燥を行う、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
少なくとも１つの金属製のはんだ付け範囲（４）を有するプラスチックパッケージ（１４）を備えた、複数の面を有する電子構成素子（１）、特に表面実装可能な発光性および／または受光性の光電子構成素子の、はんだ付けしたくない面（５）におけるはんだ付け残滓を減少させるための被覆剤において、当該被覆剤（９）が主としてシロキサンであることを特徴とする被覆剤。
【請求項８】
当該被覆剤（９）がポリシロキサンである、請求項７記載の被覆剤。
【請求項９】
当該被覆剤（９）がメチルポリシロキサンである、請求項８記載の被覆剤。
【請求項１０】
当該被覆剤（９）がジメチルポリシロキサンである、請求項９記載の被覆剤。
【請求項１１】
当該被覆剤（９）が、ポリエーテル改質されたジメチルポリシロキサンである、請求項１０記載の被覆剤。
【請求項１２】
当該被覆剤（９）が、このために設けられた面への塗布のために別の溶剤添加物なしに、０．０１〜５％の水溶液中に溶解されている、請求項７から１１までのいずれか１項記載の被覆剤。
【請求項１３】
前記水溶液が、約５．０〜約７．０のｐＨ値を有している、請求項７から１２までのいずれか１項記載の被覆剤。
【請求項１４】
前記水溶液、ひいては完成したはんだ−付着防止層（６）が、光安定剤および／またはＵＶ吸収剤を、有利には最大１％までの濃度で有している、請求項７から１３までのいずれか１項記載の被覆剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つの金属製のはんだ付け範囲を有するプラスチックパッケージを備えた電子構成素子、特に表面実装可能な発光性および／または受光性の光電子構成素子を製造するための方法に関する。さらに本発明は、少なくとも１つの金属製のはんだ付け範囲を有するプラスチックパッケージを備えた、複数の面を有する電子構成素子、特に表面実装可能な発光性および／または受光性の光電子構成素子の、はんだ付けしたくない面におけるはんだ付け残滓を減少させるための被覆剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子構成素子のはんだ付けでは、はんだ付けをするつもりのない面に、しばしばはんだ付け残滓が生じる。このことは、特に比較的小さなＳＭＤ構成素子においては特別な問題となる。光電子構成素子および特に受光モジュールまたは送光モジュール、たとえば発光ダイオード（ＬＥＤ）においては、パッケージ上のはんだ付け残滓により、発光性もしくは受光性の半導体構成素子の機能が損なわれて、発光効率もしくは信号効率が低減される恐れがある。また、複数の接続コンタクトまたははんだ付け面が密接して配置されている場合にも、はんだにより形成されたブリッジによる短絡が容易に生じる恐れがある。
【０００３】
特に、「ピックアンドプレイスプロセス（Ｐｉｃｋ−ａｎｄ−Ｐｌａｃｅ  Ｐｒｏｚｅｓｓ）」を用いた、ボードもしくはプリント配線板へのＳＭＤ構成素子の自動化された装着の場合には、構成素子上にはんだ付け残滓が生じる。この場合、溶剤含有のラッカを有する添加物または被覆体は、満足な結果をもたらさなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、構成素子パッケージの、はんだ付けしたくない面におけるはんだ付け残滓の付着もしくははんだの付着が十分に阻止されるような電子構成素子を製造するための方法を提供することである。特に、ベルト式に（ｉｎ  Ｇｕｒｔｅｎ）パッケージング可能となり、かつ表面実装技術（ＳＭＴ技術）の慣用のピックアンドプレイスプロセスを用いて引き続き処理可能となるような表面実装可能な電子構成素子が開発されることが望まれる。
【０００５】
さらに、このような電子構成素子のための被覆剤が提供されることが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題を解決するために本発明の方法では、プラスチックパッケージまたは該プラスチックパッケージの一部だけを、主としてシロキサンを有しかつ水溶液の形で別の溶剤添加物なしにプラスチックパッケージに被着されるはんだ−付着防止層で被覆するようにした。
【０００７】
さらに上記課題を解決するために本発明の被覆剤では、当該被覆剤が主としてシロキサンであるようにした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、プラスチックパッケージが、金属製のはんだ付け範囲を除いて、はんだ−付着防止層（Ｌｏｅｔｍｉｔｔｅｌ−Ａｎｔｉｈａｆｔ−Ｓｃｈｉｃｈｔ）で被覆されている。この場合、「はんだ」とはフラックス等の添加剤を含むものである。
【０００９】
本発明によれば、特にはんだ付け浴またはフローはんだ付け過程において、電子構成素子の、はんだ付けしたくない個所に、小さなはんだ溜まりの形で生じるはんだ付け残滓を回避するために、電子構成素子の表面の、はんだ付けしたくない範囲に、はんだの付着を阻止するはんだ−付着防止層を設けることが提案される。
【００１０】
本発明の特に有利な実施態様では、はんだ−付着防止層が主としてシロキサンから成っている。
【００１１】
さらに、はんだ−付着防止層が、ポリエーテル改質されたジメチルポリシロキサンを主体としたシロキサン層であると特に有利である。
【００１２】
さらに、はんだ−付着防止層が、有利には別の溶剤添加物を含有していない、有利には０．０１〜５％の水溶液、特に有利には０．０１〜２．５％の水溶液により被着されている。０．０１〜２．５％の水溶液の場合には、被覆体が粘着性を有しないことが保証されているので有利である。このことは表面実装技術のピックアンドプレイスプロセス（Ｐｉｃｋ−ａｎｄ−Ｐｌａｃｅ−Ｐｒｏｚｅｓｓｅ）を使用するために極めて重要となる。
【００１３】
本発明の特に有利な実施態様では、はんだ−付着防止層の被着が室温で行われる。０．０１ミリモル／ｌ〜０．１ミリモル／ｌの濃度のリン酸塩緩衝剤添加物を有する水溶液が使用されると有利である。さらに、前記水溶液が殺真菌剤添加物を有していると有利である。
【００１４】
特に光電子式の送光構成素子および／または受光構成素子におけるはんだ−付着防止層の厚さは、３μｍよりも小さいと特に有利であり、このような厚さは、被覆された構成素子の光学特性に対してはほとんど影響を与えない。
【００１５】
本発明によれば、有利には特別な化学構造と水性系の使用とにより、難揮発性の溶剤をもはや使用させない、高度に有効で均質なはんだ−付着防止層が形成される。このことから得られる特別な利点は、環境不適合性の溶剤がもはや使用されないことにある。また、電子構成素子の申し分のないはんだ付けを困難にするか、または妨げる、高揮発性の溶解助剤による液滴残滓も生じ得ない。従来汎用的に実施されてきた熱後処理ステップも不要となり、このことは歩留まりを高めると同時に、生産時間を短縮する。前記電子構成素子が機能的に損なわれることはない。得られた被覆体はさらに、高い貯蔵安定性および均質性の点でもすぐれており、このことは構成部分の品質を改善すると同時に、故障率を減少させる。
【００１６】
本発明による被覆剤の有利な実施態様では、被覆剤がポリエーテル改質されたジメチルポリシロキサンから成っている。
【００１７】
被覆剤は、このために設けられた面への塗布のために０．０１〜５％の水溶液、特に有利には０．０１〜２．５％の水溶液中に、別の溶剤添加物なしに溶解されていると有利である。これにより、被覆剤が被着されかつ水溶液の水が蒸発された後に、その他の難蒸発性の溶剤残滓が残留することなく、被覆剤の均一な塗布が保証されている。このことから得られる利点は、水溶液の使用により、環境不適正の溶剤がもはや使用されないことにある。この被覆剤は、従来ではよく認められた、溶剤を蒸発させるために以前は必要であった熱処理により発生した熱分解反応に基づく構成部分表面における変色または残滓を示さない。前記水溶液が、０．０１ミリモル／ｌ〜０．１ミリモル／ｌの濃度のリン酸塩緩衝剤添加物を有していると有利である。さらに、前記水溶液が殺真菌剤添加物を有していると有利である。さらに、前記水溶液、ひいては完成したはんだ−付着防止層が、防腐剤を有していると有利である。
【００１８】
この水溶液は、有利にはスタンピング（たとえばタンポン、ローラまたはスポンジを用いる）、浸漬（たとえば浸漬浴中への引通し）、吹付けまたは微細なニードルを用いたマイクロ調量法による塗布によって、電子構成素子のプラスチックパッケージ全体に被着される。本発明による水溶液を用いて可能となる、有利には約１〜３０秒の短い作用時間により、プラスチックパッケージ内への水溶液の有害な侵入が十分に阻止されるので有利である。これにより、はんだ付けプロセス中ならびに運転中におけるプラスチックパッケージ内の機械的な損傷、たとえばデラミネーションもしくは層間剥離を減少させることができる。
【００１９】
被膜の乾燥は、高められた温度を有している必要のない空気流中で行われるので有利である。
【００２０】
溶剤添加物なしに水溶液を使用することに基づき、健康に有害となるガス発生の大部分が回避される。被覆材料はさらに、人間および環境に対して僅かな危険ポテンシャルしか示さず、特に小さな蒸気圧しか示さない。したがって、使用済みの被覆溶液を問題なく廃棄することができ、また被覆された電子構成素子を特に僅かな蒸気圧に基づき、特に臨界的な使用領域、たとえば室内での自動車使用、大衆消費電子製品（Ｃｏｎｓｕｍｅｒｅｌｅｋｔｒｏｎｉｋ）および医療領域において使用することができる。
【００２１】
約５．０〜約７．０のｐＨ値を有する、緩衝された被覆溶液は最大３ヶ月まで保存可能でかつ使用可能となるので有利である。
【００２２】
はんだ−付着防止層は極めて光安定的であるので有利である。このはんだ−付着防止層の光安定性は、光安定剤およびＵＶ吸収剤（たとえばベンゾフェノン、ベンゾトリアゾール、有利には６．０〜７．５のｐＨを有する立体障害作用を示すヒンダードアミン）の添加によって一層向上され得る。これにより、プラスチックパッケージの放射線安定性および天候安定性が改善されている。この被覆体は有利には、強力でかつ／またはエネルギ富含の放射線、たとえば青色光線やＵＶ放射線を放射する発光ダイオードおよび高出力発光ダイオードを有する光電子構成素子のためにも適している。
【００２３】
この被覆溶液は有利には、ＬＣＰ、ＰＢＴ、ＰＥＴ、ＰＣ、ＰＡから成る熱可塑性樹脂パッケージおよび／または特に有利にはフィーラ添加物（たとえば酸化チタン、酸化ケイ素、酸化アルミニウム等）を有するかまたは有しないポリフタルアミドおよび／またはエポキシ樹脂封止材料、シリコーン封止材料またはアクリレート封止材料（有利にはエポキシ樹脂−無水物成形材）において使用することができる。エポキシ樹脂封止材料、シリコーン封止材料またはアクリレート封止材料は、拡散材料（Ｄｉｆｆｕｓｏｒｍａｔｅｒｉａｌｉｅｎ）、たとえばフッ化カルシウム、硫酸バリウム、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、ガラスビーズ等ならびにルミネッセンスコンバージョンピグメントもしくは蛍光変換顔料（Ｌｕｍｉｎｅｓｚｅｎｚｋｏｎｖｅｒｓｉｏｎｓｐｉｇｍｅｎｔ）を含有していてよい。
【００２４】
本発明のさらに別の利点、特殊性および有利な改良形は、請求項２以下および次に図面につき説明する発明を実施するための最良の形態に記載されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１には、表面実装可能な発光性（ｓｔｒａｈｌｕｎｇｓｅｍｉｔｔｉｅｒｅｎｄ．）および／または受光性（ｓｔｒａｈｌｕｎｇｓｅｍｐｆａｎｄｅｄ．）の光電子構成素子１が、はんだ付けされた状態で図示されている。光電子構成素子１はこの場合、はんだ付けしたい金属製のはんだ付け範囲４で、はんだ３を用いて、ボードもしくはプリント配線板７にプリントされた導体路８とはんだ付けされている。光電子構成素子１のプラスチックパッケージ１４の表面２の、はんだ付けするつもりのない別の表面範囲５は、はんだ−付着防止層６で被覆されている。この場合、「はんだ」とは、フラックス等の添加剤を含んだはんだ材料を意味する。本発明により、はんだ−付着防止層６の主成分としてポリエーテル改質されたジメチルポリシロキサンが使用されると、プラスチックパッケージ１４の表面２の表面範囲５がはんだで濡らされることが十分に阻止される。
【００２６】
図２には、はんだ−付着防止層なしの慣用の表面実装可能な発光性および／または受光性の光電子構成素子１のプラスチックパッケージ１４の、はんだ付けしたくない表面範囲５における、はんだ３のこのような不本意な濡らし部もしくは付着部１０，１１，１２，１３が示されている。光電子構成素子１はやはりはんだ付けされた状態で図示されている。光電子構成素子１は、はんだ付けしたいはんだ付け範囲４で、はんだ３を用いて、プリント配線板７にプリントされた導体路８とはんだ付けされている。この場合には、粗い個所または濡らされ易い個所、たとえばＬＥＤのレンズにおけるはんだ付け残滓１０（はんだ、フラックス等）の個別化された付着や、光電子構成素子１の表面２のアングル部またはコーナ部におけるはんだ付け残滓１１の付着や、はんだ付けしたくない表面範囲５の部分的な濡らしにより生じたはんだのオーバハング１２や、個々のコンタクト面もしくははんだ付け面４の間の、表面２に沿って合流したはんだ３により生じた短絡ブリッジ１３が生じる。
【００２７】
はんだ−付着防止層の材料の水溶液が、有利にはスタンピング（たとえばタンポン、ローラまたはスポンジを用いる）、ディッピングもしくは浸漬（浸漬浴への引通し）、吹付け塗布または微細なニードルを用いたマイクロ調量法（Ｍｉｋｒｏｄｏｓｉｅｒｖｅｒｆａｈｒｅｎ）による塗布によって、表面実装可能な発光性および／または受光性の光電子構成素子全体に被着される。本発明による水溶液によって可能となる、有利には約１〜３０秒の短い作用時間に基づき、プラスチックパッケージ内への前記水溶液の有害な侵入が十分に阻止されるので有利である。これにより、はんだ付けプロセスならびに運転の間でのプラスチックパッケージにおける機械的な損傷、たとえばデラミネーション（層間剥離）を減少させることができる。
【００２８】
被膜の乾燥は、高められた温度を有している必要のない空気流中で行われるので有利である。
【００２９】
ポリエーテル改質されたジメチルポリシロキサンの水溶液は、本発明によれば０．１〜５％のポリエーテル改質されたジメチルポリシロキサン、たとえばＢｙｋーＣｈｅｍｉｅ社（Ｆｉｒｍａ  Ｂｙｋ−Ｃｈｅｍｉｅ  ＧｍｂＨ）のＢＹＫ３４８と、脱イオン水とから構成されている。これにより、専用の特殊なマスクまたはその他の補助手段を使用する必要なしに、最適に乾燥したリードフレームと、均質に被覆されたパッケージとが得られる。
【００３０】
被覆体を乾燥させるか、または均質化するための特別な熱作用が不要となるので特に有利である。これにより、一層高い歩留まりと、一層迅速な生産とが可能となる。
【００３１】
はんだ−付着防止層は、有利には光安定剤および／またはＵＶ吸収剤（たとえばベンゾフェノン、ベンゾトリアゾール、有利には６．０〜７．５のｐＨを有する立体障害作用を示すヒンダードアミン）を含有しており、これによりプラスチックパッケージの放射線安定性および天候安定性が改善されている。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】はんだ−付着防止層を備えた、はんだ付けされた、本発明による電子構成素子の１実施例を示す断面図である。
【００３３】
【図２】はんだ付け残滓を有する、はんだ付けされた、慣用の電子構成素子を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  光電子構成素子
２  表面
３  はんだ
４  はんだ付け範囲
５  表面範囲
６  はんだ−付着防止層
７  プリント配線板
８  導体路
９  被覆剤
１４  プラスチックパッケージ
【図１】
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【図２】
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