CN110177645A

CN110177645A - 助焊剂和软钎料组合物

Info

Publication number: CN110177645A
Application number: CN201880007126.8A
Authority: CN
Inventors: 三角友理; 矢作武词; 佐佐木基秀; 马场达也; 轻部一磨
Original assignee: Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Co Ltd
Priority date: 2017-01-17
Filing date: 2018-01-15
Publication date: 2019-08-27
Also published as: US11407069B2; US20200094354A1; JP2018114523A; JP6945136B2; WO2018135426A1

Abstract

本发明为包含萜烯酚树脂、且酸值为120mgKOH/g以上的助焊剂等。

Description

助焊剂和软钎料组合物

技术领域

本发明涉及助焊剂、和包含助焊剂的软钎料组合物。

背景技术

电子部件的接合等中可使用的软钎料由包含软钎料合金和助焊剂的软钎料组合物形成。助焊剂是为了提高软钎焊性而配混在软钎料组合物中的，其包含树脂成分、活性剂成分、溶剂成分、抗氧化成分、触变成分等各种成分。

助焊剂的上述成分、例如树脂成分、活性剂成分有如下作用：将涂布软钎料组合物后的软钎料表面、要接合的部件、基板的镀敷部分的表面等的氧化膜去除，从而能提高软钎焊性。另一方面，这些助焊剂的成分中，与软钎料合金反应而有时使软钎料组合物的粘度上升。特别是，连续印刷时等，粘度容易上升，有成为印刷不良等的原因的担心。因此，研究了形成软钎料组合物时抑制粘度变化的助焊剂的成分。

例如专利文献1中记载了一种助焊剂，其包含马来酸等解离常数小的羧酸作为增稠抑制剂。然而，即使上述包含羧酸的助焊剂可以改善粘度的稳定性，也存在作为软钎料组合物的湿润性不充分的问题。

专利文献2中记载了如下内容：含有包含羧酸酯且具有特定软化点和酸值的松香作为主成分的助焊剂可以维持浸润铺开性、且改善保存稳定性。然而，即使为这些助焊剂，对于在保持湿润性不变地情况下确保粘度的稳定性、特别是连续使用时的粘度的稳定性也是不充分的。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国专利第3155778号公报

专利文献2：日本国特开2016-159325号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明是鉴于前述的现有技术的问题而作出的，其课题在于，提供：可以维持软钎料湿润性、且使粘度稳定的助焊剂和软钎料组合物。

用于解决问题的方案

本发明为一种助焊剂，其包含萜烯酚树脂，且酸值为120mgKOH/g以上。

根据本发明，包含萜烯酚，且酸值为120mgKOH/g以上，因此，配混于软钎料组合物的情况下，可以维持软钎料湿润性，且使粘度稳定。

本发明中，酸值可以为250mgKOH/g以下。

本发明中，可以包含0.05质量％以上且30质量％以下的萜烯酚树脂。

本发明中，可以包含萜烯酚和其他树脂成分作为松香成分，前述松香成分中的萜烯酚的含量可以为0.1质量％以上且80质量％以下。

本发明为一种软钎料组合物，其包含前述助焊剂、和软钎料合金。

发明的效果

根据本发明，可以提供：可以维持软钎料湿润性、且使粘度稳定的助焊剂和软钎料组合物。

附图说明

图1为示出实施例和比较例的助焊剂的粘度与时间的关系的图。

图2为示出实施例和比较例的助焊剂的粘度与时间的关系的图。

具体实施方式

以下中，对本发明的助焊剂、和包含助焊剂的软钎料组合物进行说明。

本实施方式的助焊剂包含萜烯酚树脂，且酸值为120mgKOH/g以上、优选160mgKOH/g以上。

或者，本实施方式的助焊剂包含萜烯酚树脂，且酸值为120mgKOH/g以上且250mgKOH/g以下、优选酸值160mgKOH/g以上且250mgKOH/g以下、更优选酸值170mgKOH/g以上且240mgKOH/g以下。

本实施方式中，萜烯酚树脂是指，使萜烯单体与酚类共聚而得到的树脂。或者是指，使萜烯单体、与除萜烯单体以外的单体、与酚类共聚而得到的树脂。进而，也包括：在所得萜烯酚中添加其他成分而成的树脂、例如进行了氢化而成的树脂。

作为萜烯单体，可以举出异戊二烯等碳数5的半萜烯类、碳数10的单萜烯类、碳数15的倍半萜烯类、碳数20的二萜烯类、碳数25的二倍半萜烯类、碳数30的三萜烯类、碳数40的四萜烯类等，但不限定于这些。

作为酚类，可以举出苯酚、甲酚、二甲酚等，但不限定于这些。

作为萜烯酚树脂的具体例，可以举出YS Polyster(萜烯酚树脂：YASUHARACHEMICAL CO.,LTD.制)、TAMANOL(萜烯酚树脂：荒川化学工业株式会社制)、Teltac 80(萜烯酚树脂：Nippon Terpene Chemicals,Inc.制)、SylvaresTP(萜烯酚树脂：Arbrown公司制)等以市售品的形式能容易获得的物质。

萜烯酚树脂的助焊剂中的含量没有特别限定，例如可以举出0.05质量％以上且30质量％以下、优选0.1质量％以上且20质量％以下等。

萜烯酚树脂在助焊剂中的含量为前述范围的情况下，可以得到维持软钎焊性、且粘度稳定性维持效果更高的助焊剂。

本实施方式的助焊剂除前述萜烯酚树脂之外，还可以包含公知的助焊剂的成分、例如除萜烯酚树脂以外的树脂成分、活性剂成分、溶剂成分、抗氧化成分、触变成分(触变剂成分)等。

本实施方式的助焊剂可以包含萜烯酚树脂和其他树脂成分作为松香成分。

作为除萜烯酚树脂以外的树脂成分，只要为合成树脂、天然树脂等、用作助焊剂的树脂成分的公知的树脂成分就没有特别限定。例如可以举出聚合松香、氢化松香、天然松香、歧化松香、酸改性松香等。

前述树脂可以单独使用，或混合多种而使用。

上述情况下，前述树脂成分在助焊剂中的含量没有特别限定，例如与萜烯酚树脂一起、可以举出1.0质量％以上且95质量％以下、优选10质量％以上且50质量％以下等。

进而，前述松香成分中的萜烯酚树脂的含量可以为0.1质量％以上且80质量％以下、优选5质量％以上且60质量％以下。

如此包含萜烯酚作为助焊剂中的松香成分的一部分，从而可以得到进一步维持软钎焊性、且粘度稳定性维持效果更高的助焊剂。

需要说明的是，前述松香成分中的萜烯酚树脂的含量可以通过气相色谱(GC-MS)、傅里叶变换红外分光光度计(FT-IR)、热量·差热同时测定装置(TG-DTA)、核磁共振装置(NMR)等公知的分析手段而测定。

作为活性剂成分，只要为用作助焊剂的活性剂成分的公知的成分就没有特别限定。例如可以使用有机酸、胺卤盐、乙烯醚聚合物等。作为有机酸，例如可以举出戊二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、硬脂酸、苯甲酸、十二烷二酸、琥珀酸、马来酸、异氰脲酸等。另外，作为胺卤盐的胺，可以举出二乙胺、二丁胺、三丁胺、二苯基胍、环己胺等。作为对应的卤素，可以举出氟、氯、溴、碘系化合物等。

前述活性剂可以单独使用，或混合多种而使用。

前述活性剂成分在助焊剂中的含量没有特别限定，例如可以举出0.1质量％以上且50质量％以下、优选1.0质量％以上且20质量％以下等。

作为溶剂成分，只要为用作助焊剂的溶剂成分的公知的成分就没有特别限定。例如可以举出二乙二醇单己醚(己基二甘醇)、二乙二醇二丁醚(二丁基二甘醇)、二乙二醇单2-乙基己醚(2乙基己基二甘醇)、二乙二醇单丁醚(丁基二甘醇)等二醇醚类；正己烷、异己烷、正庚烷等脂肪族系化合物；乙酸异丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯等酯类；甲乙酮、甲基正丙基酮、二乙基酮等酮类；乙醇、正丙醇、异丙醇、异丁醇、辛二醇等醇类等。

前述溶剂可以单独使用，或混合多种而使用。

前述溶剂成分在助焊剂中的含量没有特别限定，例如可以举出1.0质量％以上且95质量％以下、优选20质量％以上且60质量％以下等。

作为触变成分，只要为用作助焊剂的触变成分的公知的成分就没有特别限定。例如可以举出氢化蓖麻油、脂肪酸酰胺类、羟基脂肪酸类、蜡等。

前述触变成分在助焊剂中的含量没有特别限定，例如可以举出0.1质量％以上且50质量％以下、优选1.0质量％以上且20质量％以下等。

本实施方式的助焊剂中，可以进而包含其他添加剂。

本实施方式的助焊剂的酸值为120mgKOH/g以上、优选160mgKOH/g以上，或者，酸值为120mgKOH/g以上且250mgKOH/g以下、优选酸值为160mgKOH/g以上且250mgKOH/g以下、更优选酸值为170mgKOH/g以上且240mgKOH/g以下。

通过助焊剂的酸值为前述范围，从而可以得到维持软钎焊性、且粘度稳定性维持效果更高的助焊剂。

本实施方式中的助焊剂的酸值是指，依据JIS Z 3197“软钎焊用助焊剂试验方法”8.1.4.1.1酸值试验(树脂系和有机系)而测定的酸值。

作为将助焊剂的酸值调整为上述范围的方法，例如，可以选择适当的酸值的化合物作为上述树脂成分和活性剂成分而进行调整。

作为除萜烯酚树脂以外的树脂成分，例如选择酸值130mgKOH/g以上且260mgKOH/g以下的成分时，变得容易将助焊剂的酸值调整为上述范围，故优选。

本实施方式的软钎料组合物包含前述各助焊剂和软钎料合金。

前述软钎料合金可以为无铅合金。

作为前述软钎料合金，没有特别限定，可以为无铅(lead free)的软钎料合金、有铅的软钎料合金，均可，从对环境的影响的观点出发，优选无铅的软钎料合金。

具体而言，作为无铅的软钎料合金，可以举出包含锡、银、铜、锌、铋、锑等的合金等，更具体而言，可以举出Sn/Ag、Sn/Ag/Cu、Sn/Cu、Sn/Ag/Bi、Sn/Bi、Sn/Ag/Cu/Bi、Sn/Sb、Sn/Zn/Bi、Sn/Zn、Sn/Zn/Al、Sn/Ag/Bi/In、Sn/Ag/Cu/Bi/In/Sb、In/Ag等合金。特别优选Sn/Ag/Cu。

前述软钎料合金在软钎料组合物中的含量没有特别限定，例如可以举出80质量％以上且95质量％以下、优选85质量％以上且90质量％以下等。

本实施方式的软钎料组合物通过将软钎料合金与上述本实施方式的助焊剂进行混合而得到。软钎料组合物以焊膏的形式制造的情况下，例如优选将前述软钎料合金以80质量％以上且95质量％以下、前述助焊剂以5质量％以上且20质量％以下进行混合。

本实施方式的助焊剂包含萜烯酚、且为特定范围的酸值，因此，配混于软钎料组合物的情况下，可以维持软钎焊性，且抑制粘度变化。特别是对连续使用软钎料组合物时的粘度上升，可以有效地抑制。

本实施方式的助焊剂和软钎料组合物如以上所述，但这里公开的实施方式在所有方面均是示例，应认为没有限制。本发明的保护范围由权利要求表示，而不是由前述说明表示，意图包含与权利要求等同的含义和范围内的全部变更。

实施例

接着，对本发明的实施例与比较例一并进行说明。需要说明的是，本发明不限定性解释为下述实施例。

(助焊剂的制作)

将以下所示的材料以表1中记载的配方制作各实施例、比较例中使用的助焊剂(表中的％表示质量％)。

制作方法如以下所述。将各材料投入至加热容器，加热至180℃，确认了全部材料溶解并分散。之后，冷却至室温，得到均匀状态的助焊剂。

需要说明的是，对于松香、触变剂、活性剂，将各种成分单独、或混合，调整助焊剂的酸值、粘度使其成为适当的范围。

<材料和配方>

·松香：超淡色松香(荒川化学株式会社制)

·萜烯酚：YS PolysterS145(YASUHARA CHEMICAL CO.,LTD.制)

·溶剂：主成分己基二甘醇(日本乳化剂株式会社制)、

·触变剂：脂肪酸双酰胺系触变剂

·活性剂：有机酸系活性剂或卤素系活性剂

(酸值的测定)

测定各实施例和比较例用的助焊剂的酸值。

酸值依据JIS Z 3197“软钎焊用助焊剂试验方法”8.1.4.1.1酸值试验(树脂系和有机系)而测定。

将结果示于表1。

(软钎料组合物的制作)

进而，使用前述助焊剂制作实施例和比较例的软钎料组合物。

对于软钎料组合物，将软钎料合金粉末(Sn-3.0％Ag-0.5％Cu、粒径20～38μm)成为88±1质量％的比率、前述助焊剂成为12±1质量％的比率进行混合，制作糊剂状的各软钎料组合物。

(增稠率的测定)

使用前述实施例和比较例的软钎料组合物，利用以下的方法测定增稠率。

在不锈钢板上涂布各软钎料组合物500g，使长度27cm、角度60度的金属刮刀以刮刀速度30mm/s往复距离30cm，从而滚压软钎料组合物。去路与回路的动作间隔设为15s。持续该一系列的动作24小时后，用共轴双重圆筒形旋转粘度计(Malcom制、PCU-205)测定软钎料组合物的粘度，将其与连续使用前的初始粘度的粘度差作为增稠率算出。

(铺开程度的测定)

使用前述实施例和比较例的软钎料组合物，依据JIS Z 3284-4 4.1“湿润效力和去湿试验”，测定铺开程度，将其示于表1。

另外，将增稠率与时间的关系(增稠率变化)的图示于图1和图2。

[表1]

如表1所示那样，使用包含萜烯酚树脂的助焊剂的实施例的软钎料组合物24小时后的增稠率低于比较例的软钎料组合物。

另一方面，软钎料的铺开程度的区分在实施例和比较例中没有差异。

根据以上的结果，实施例的软钎料组合物的软钎料湿润性与比较例的软钎料组合物等同，但与比较例的软钎料组合物相比，粘度的上升被明显抑制。

Claims

1.一种助焊剂，其包含萜烯酚树脂，且酸值为120mgKOH/g以上。

2.根据权利要求1所述的助焊剂，其酸值为250mgKOH/g以下。

3.根据权利要求1或2所述的助焊剂，其中，包含0.05质量％以上且30质量％以下的萜烯酚树脂。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的助焊剂，其中，包含萜烯酚树脂和其他树脂成分作为松香成分，所述松香成分中的萜烯酚树脂的含量为0.1质量％以上且80质量％以下。

5.一种软钎料组合物，其包含权利要求1至4中任一项所述的助焊剂、和软钎料合金。