Soldering methods and compositions are disclosed to provide electrical
connections between surfaces with reduced likelihood of short circuits or
solder-starved joints. Two component solder compositions are employed to
preferably form "metallic foam" joints upon heating. In one embodiment,
bimetallic particles are disclosed which fuse together rapidly reducing
the likelihood of reflow-related solder joint faults. The methods and
compositions of the present invention can also reduce the potential for
thermal fatigue and other solder joint failures in electronic devices
following fabrication because the porous solder joints relieve plastic
constraints and lower the average tensile joint stress. In one preferred
embodiment, solder compositions are employed which are composed of
particles of a first metal coated with a second metal. Alternatively, the
compositions can include particles of a first metal surrounded by a salt
solution or suspension of a second metal. The metals are chosen such that
their individual melting points are higher than the melting points of the
alloy or alloys formed when they are combined. Upon heating of such coated
particles, melting occurs at the interfaces between the core materials and
their coatings. The liquid so formed causes various particles to fuse
together in a porous metal foam that provides an electronic connection
capable of withstanding thermal cycling with significantly lower failure
rates. This soldering technique is particularly advantageous when applied
to soldering of ball arrays and similar structures that facilitate
mounting of chips to printed circuit boards, other chips or substrates,
generally. The present invention can also be useful in reducing the total
amount of lead and/or other toxic components present in solder
compositions.
Het solderen de methodes en de samenstellingen worden onthuld om elektroverbindingen tussen oppervlakten met verminderde waarschijnlijkheid van korte kringen of soldeersel-verhongerde verbindingen te verstrekken. Twee samenstellingen van het componentensoldeersel zijn aangewend om "metaalschuim" verbindingen op het verwarmen bij voorkeur te vormen. In één belichaming, worden de bimetaaldeeltjes onthuld die snel samen het verminderen van de waarschijnlijkheid van op terugvloeiing betrekking hebbende soldeersel gezamenlijke fouten smelten. De methodes en de samenstellingen van de onderhavige uitvinding kunnen het potentieel voor thermische moeheid en andere soldeersel gezamenlijke mislukkingen in elektronische apparaten na vervaardiging ook verminderen omdat de poreuze soldeerselverbindingen plastic beperkingen verlichten en de gemiddelde trek gezamenlijke spanning verminderen. In één aangewezen belichaming, zijn de soldeerselsamenstellingen aangewend die uit deeltjes van een eerste metaal dat met een tweede metaal met een laag wordt bedekt samengesteld zijn. Alternatief, kunnen de samenstellingen deeltjes van een eerste metaal omvatten dat door een zoute oplossing of een opschorting van een tweede metaal wordt omringd. De metalen worden gekozen dusdanig dat hun individuele smeltpunten hoger zijn dan de smeltpunten van de legering of de legeringen zich vormden wanneer zij worden gecombineerd. Op het verwarmen van dergelijke met een laag bedekte deeltjes, komt het smelten bij de interfaces tussen de kernmaterialen en hun deklagen voor. De zo gevormde vloeistof veroorzaakt diverse deeltjes om samen in een poreus metaalschuim te smelten dat een elektronische verbinding geschikt voorziet om het thermische cirkelen te weerstaan van beduidend lagere mislukkingstarieven. Deze het solderen techniek is bijzonder voordelig wanneer toegepast op het solderen van balseries en gelijkaardige structuren die steun van spaanders aan gedrukte kringsraad, andere spaanders of substraten, over het algemeen vergemakkelijken. De onderhavige uitvinding kan ook nuttig zijn in het verminderen van de totale hoeveelheid lood en/of andere giftige componenten huidig in soldeerselsamenstellingen.