CN114981035A

CN114981035A - 助焊剂组合物和使用该助焊剂组合物的焊膏

Info

Publication number: CN114981035A
Application number: CN202180008383.5A
Authority: CN
Inventors: 川中子知久; 平冈美幸; 川崎浩由
Original assignee: Senju Metal Industry Co Ltd
Current assignee: Senju Metal Industry Co Ltd
Priority date: 2020-04-02
Filing date: 2021-03-12
Publication date: 2022-08-30
Also published as: JP2021159974A; KR20220103198A; TWI750060B; KR102598694B1; TW202140183A; JP6836090B1; WO2021200030A1

Abstract

本发明的助焊剂组合物是含有3‑甲基‑1,3‑丁二醇和活化剂的助焊剂组合物。

Description

助焊剂组合物和使用该助焊剂组合物的焊膏

技术领域

本发明涉及一种助焊剂组合物和使用该助焊剂组合物的焊膏。

背景技术

目前为止，已经对焊接用助焊剂进行了各种开发。作为这种技术，例如已知专利文献1中记载的技术。在专利文献1中，记载了含有异冰片基环己醇作为溶剂的助焊剂组合物(专利文献1的权利要求1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-160244号公报。

发明内容

发明要解决的课题

但是，本发明人研究的结果发现，在上述专利文献1中记载的助焊剂组合物中，在迅速加热时的低残渣性的方面存在改善的空间。另外，在助焊剂组合物中，要求焊球的保持性。

用于解决课题的手段

本发明人进一步研究的结果，发现如下。

在通过升温速度快的回流焊或TCB(热压接)等的焊料接合工艺中，需要比以往更高水准的低残渣性。

作为以往的低残渣用助焊剂的溶剂，有时使用异冰片基环己醇。

但是，由于异冰片基环己醇是高粘度溶剂，因此焊球的保持性优异，但由于其也是高沸点溶剂，因此在快速加热时的残渣方面存在改善的空间。

相对于此，作为沸点比异冰片基环己醇更低的溶剂，例如已知己基二甘醇等。

但是，虽然己基二甘醇的沸点比较低，但由于其是低粘度溶剂，因此焊球的保持性降低，在焊料接合工艺中有产生焊球丢失等缺陷的风险。

本发明人以上述沸点与粘度的技术关系为基础，着眼于溶剂特性并进行潜心研究，发现通过在助焊剂组合物的溶剂中使用3-甲基-1,3-丁二醇，能够提高迅速加热时的低残渣性和焊球的保持性这两者，从而完成了本发明。

根据本发明提供一种助焊剂组合物，其中，其含有3-甲基-1,3-丁二醇和活化剂。

另外，根据本发明提供一种焊膏，其中，其含有上述助焊剂组合物和金属粉。

发明的效果

根据本发明，提供一种迅速加热时的低残渣性、焊球的保持性优异的助焊剂组合物及使用该助焊剂组合物的焊膏。

具体实施方式

说明本实施方式的助焊剂组合物的内容。

助焊剂组合物是含有3-甲基-1,3-丁二醇和活化剂的助焊剂组合物。

该助焊剂组合物用于对焊料与作为接合对象的金属进行接合的焊料接合工艺。

根据本发明人的见解，发现如下。

通常，在焊料接合时的回流焊工序中，采用约1～2℃/sec的升温速度。例如，专利文献1的图1中记载了回流焊温度与时间的关系，其中示出从180℃经过约40sec升温至240℃的条件，即，以约1.5℃/sec的升温速度进行回流焊。

但是，在迅速加热的回流焊工序或TCB(热压接)等焊料接合工艺中，由于升温速度比通常情况更快，因此要求助焊剂组合物具有比以往更高水准的低残渣性。

作为以往的低残渣用助焊剂的溶剂，有时使用异冰片基环己醇或己基二甘醇。

由于异冰片基环己醇是高粘度溶剂，因此焊球的保持性优异，但由于其也是高沸点溶剂，因此在快速加热时的残渣方面存在改善的空间。另一方面，虽然己基二甘醇的沸点比较低，但由于其是低粘度溶剂，因此焊球的保持性降低，在焊料接合工艺中有产生焊球丢失等缺陷的风险。

以上述沸点与粘度的技术关系为基础，着眼于溶剂特性并进行潜心研究，发现通过在助焊剂组合物的溶剂中使用3-甲基-1,3-丁二醇，能够提高迅速加热时的低残渣性和焊球的保持性这两者。

虽然详细的机理尚不明确，但认为通过使用3-甲基-1,3-丁二醇作为沸点和粘度适当的溶剂，能够提高助焊剂组合物的迅速加热时的低残渣性和焊球的保持性。

本实施方式的助焊剂组合物能够用于升温速度的下限例如为3℃/sec以上，优选为4℃/sec以上，进一步优选为5℃/sec以上的焊料接合工艺。升温速度的上限没有特别的限定，可根据实际工艺适当设定。

根据本实施方式，即使在这样的升温速度比较高的回流焊工序或TCB工序中，也能够实现低残渣的助焊剂组合物。

通常，已知在焊接后需要清洗残渣的清洗用途和在焊接后不清洗就能够使用的免清洗用途。

本实施方式的助焊剂组合物能够应用于任意用途，能够用作免清洗用途的助焊剂组合物，更优选用作升温速度快的焊料接合工艺时免清洗用途的助焊剂组合物。

另外，按照下述步骤测定的助焊剂组合物的残渣量的上限，例如为10重量％以下，优选为8重量％以下，更优选小于5重量％。由此，能够进一步提高迅速加热时的低残渣性。上述残渣量的下限没有特别的限定。

(步骤)

将该助焊剂组合物在氮环境下以5℃/sec的升温速度从25℃加热处理至250℃时，测定加热前的重量W0和加热后的重量W1，使用获得的W0、W1，由式：W1/W0×100％求出残渣量(重量％)。

助焊剂组合物通过含有3-甲基-1,3-丁二醇，即使在含有从活化剂、其他溶剂、基体树脂和添加剂所组成的组中选择的一种或二种以上的情况下，也能保持其低残渣性。

另外，依据JIS Z 3284-3：2014测定的25℃条件下的助焊剂组合物的粘度的下限，例如，可以为500mPa·s以上。由此，能提高焊球的保持性。上述25℃条件下的助焊剂组合物的粘度的上限没有特别的限定，例如，可以为5000mPa·s以下。

在本实施方式中，例如能通过适当地选择助焊剂组合物中包含的各成分的种类或配合量、助焊剂组合物的制备方法等，来控制上述残渣量、粘度。其中，例如适当地调节3-甲基-1,3-丁二醇与其他成分的含有比率，作为溶剂单独使用3-甲基-1,3-丁二醇，或适当地调节3-甲基-1,3-丁二醇和其他溶剂的混合溶剂中其他溶剂的种类或含有比率，另外实质上不含作为触变剂的脂肪酸酰胺等，可作为用于使上述残渣量、粘度在所期望数值范围内的要素被举出。

以下，详细描述本实施方式的助焊剂组合物的各成分。

(活化剂)

助焊剂组合物可以含有活化剂，该活化剂具有除去金属氧化物的特性。

通过含有活化剂，能提高焊料接合工艺时的焊料润湿性。

通常，关于焊料接合工艺，已知有在甲酸气体等还原气体环境下进行的情况、在实质上不含还原气体的含有氮气或氩气等非活性气体环境下或减压环境下进行的情况、以及在大气压环境下进行的情况。

含有活化剂的助焊剂组合物，可用于实质上不含还原气体的非活性气体环境或减压环境的焊料接合工艺。

作为活化剂的具体例子，例如，可举出有机酸、胺类、卤素系活化剂、磷系活化剂等。这些既可以单独使用，又可以组合使用两种以上。

虽然这些活化剂的详细机理尚不明确，但认为能够通过与金属氧化物形成盐或螯合物，除去焊料和作为焊接对象的金属表面的金属氧化膜。

助焊剂组合物中活化剂的含量的上限，例如，可以为30重量％以下，可以为20重量％以下。另外，助焊剂组合物中活化剂的含量的下限没有特别的限定，可以为0.1重量％以上，可以为1重量％以上。

需要说明的是，本说明书中，除非另有说明，否则“～”表示含有上限值和下限值。

作为有机酸，可举出单羧酸、二羧酸、二羧酸的酸酐、羟基酸等。这些既可以单独使用，又可以组合使用两种以上。其中，可以使用在分子中具有两个以上的羟基和羧基中的至少一种的多元有机酸。

作为有机酸的具体例子的一个例子，例如，可举出戊二酸、己二酸、壬二酸、二十烷二酸、柠檬酸、甘醇酸、琥珀酸、水杨酸、二甘醇酸、二吡啶甲酸、二丁基苯胺二甘醇酸、辛二酸、癸二酸、巯基乙酸、对苯二甲酸、十二烷二酸、对羟基苯乙酸、吡啶甲酸、苯基琥珀酸、邻苯二甲酸、富马酸、马来酸、丙二酸、月桂酸、苯甲酸、酒石酸、三(2-羧乙基)异氰尿酸酯、甘氨酸、1,3-环己烷二羧酸、2,2-双(羟甲基)丙酸、2,2-双(羟甲基)丁酸、2,3-二羟基苯甲酸、2,4-二乙基戊二酸、2-喹啉羧酸、3-羟基苯甲酸、苹果酸、对茴香酸、硬脂酸、12-羟基硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸等。

其中，从低残渣性的观点出发，有机酸可以含碳原子数为11以下的有机酸。

作为碳原子数为11以下的有机酸，例如，可举出甘醇酸(碳原子数为2)、巯基乙酸(碳原子数为2)、甘氨酸(碳原子数为2)、丙二酸(碳原子数为3)、富马酸(碳原子数为4)、马来酸(碳原子数为4)、琥珀酸(碳原子数为4)、二甘醇酸(碳原子数为4)、酒石酸(碳原子数为4)、苹果酸(碳原子数为4)、戊二酸(碳原子数为5)、2,2-双(羟甲基)丙酸(碳原子数为5)、己二酸(碳原子数为6)、柠檬酸(碳原子数为6)、吡啶甲酸(碳原子数为6)、苯甲酸(碳原子数为7)、2,2-双(羟甲基)丁酸(碳原子数为6)、水杨酸(碳原子数为7)、二吡啶甲酸(碳原子数为7)、2,3-二羟基苯甲酸(碳原子数为7)、3-羟基苯甲酸(碳原子数为7)、辛二酸(碳原子数为8)、邻苯二甲酸(碳原子数为8)、间苯二甲酸(碳原子数为8)、对苯二甲酸(碳原子数为8)、对羟基苯乙酸(碳原子数为8)、1,3-环己烷二羧酸(碳原子数为8)、对茴香酸(碳原子数为8)、壬二酸(碳原子数为9)、2,4-二乙基戊二酸(碳原子数为9)、癸二酸(碳原子数为10)、苯基琥珀酸(碳原子数为10)、2-喹啉羧酸(碳原子数为10)、4-叔丁基苯甲酸(碳原子数为11)等。

另外，作为有机酸，例如，可举出二聚酸、三聚酸、向二聚酸中添加氢而得的氢化物即氢化二聚酸、向三聚酸中添加氢而得的氢化物即氢化三聚酸。

助焊剂组合物中有机酸的含量，例如，可以为0～15重量％，可以为1～10重量％。

作为胺类，例如，可举出单乙醇胺、二苯基胍、乙胺、三乙胺、乙二胺、三亚乙基四胺、2-甲基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑、1-氰乙基-2-甲基咪唑、1-氰乙基-2-十一烷基咪唑、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰乙基-2-苯基咪唑、1-氰乙基-2-十一烷基咪唑鎓偏苯三酸酯、1-氰乙基-2-苯基咪唑鎓偏苯三酸酯、2,4-二氨基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三嗪、2,4-二氨基-6-[2’-十一烷基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三嗪、2,4-二氨基-6-[2’-乙基-4’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三嗪、2,4-二氨基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三嗪异氰尿酸加成物、2-苯基咪唑异氰尿酸加成物、2-苯基-4,5-二羟甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羟甲基咪唑、2,3-二氢-1H-吡咯并[1,2-a]苯并咪唑、1-十二烷基-2-甲基-3-苄基咪唑鎓氯化物、2-甲基咪唑啉、2-苯基咪唑啉、2,4-二氨基-6-乙烯基-s-三嗪、2,4-二氨基-6-乙烯基-s-三嗪异氰尿酸加成物、2,4-二氨基-6-甲基丙烯酰氧基乙基-s-三嗪、环氧-咪唑加合物、2-甲基苯并咪唑、2-辛基苯并咪唑、2-戊基苯并咪唑、2-(1-乙基戊基)苯并咪唑、2-壬基苯并咪唑、2-(4-噻唑基)苯并咪唑、苯并咪唑、2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔戊基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-5’-叔辛基苯基)苯并三唑、2,2’-亚甲基双[6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-叔辛基苯酚]、6-(2-苯并三唑)-4-叔辛基-6’-叔丁基-4’-甲基-2,2’-亚甲基双酚、1,2,3-苯并三唑、1-[N,N-双(2-乙基己基)氨基甲基]苯并三唑、羧基苯并三唑、1-[N,N-双(2-乙基己基)氨基甲基]甲基苯并三唑、2,2’-[[(甲基-1H-苯并三唑-1-基)甲基]亚氨基]双乙醇、1-(1’,2’-二羧乙基)苯并三唑、1-(2,3-二羧基丙基)苯并三唑、1-[(2-乙基己基氨基)甲基]苯并三唑、2,6-双[(1H-苯并三唑-1-基)甲基]-4-甲基苯酚、5-甲基苯并三唑、5-苯基四唑等。

助焊剂组合物中胺类的含量的上限，例如，可以为15重量％以下，可以为10重量％。另外，助焊剂组合物中胺类的含量的下限没有特别的限定，可以为0.1重量％以上，可以为1重量％以上。

作为卤素系活化剂，可举出有机卤素化合物类或胺氢卤酸盐类等。

作为有机卤素化合物，例如，可举出反式-2,3-二溴-1,4-丁烯二醇、三烯丙基异氰尿酸酯六溴化物、1-溴-2-丁醇、1-溴-2-丙醇、3-溴-1-丙醇、3-溴-1,2-丙二醇、1,4-二溴-2-丁醇、1,3-二溴-2-丙醇、2,3-二溴-1-丙醇、2,3-二溴-1,4-丁二醇、2,3-二溴-2-丁烯-1,4-二醇等。

作为其他有机卤素化合物，例如，可举出作为有机氯化合物的氯代烷烃、氯化脂肪酸酯、氯桥酸、氯桥酸酐等。此外，可举出作为有机氟化合物的氟系表面活性剂、具有全氟烷基的表面活性剂、聚四氟乙烯等。

作为胺氢卤酸盐，例如，可举出氢碘酸(HI)、氢溴酸(HBr)、氢氯酸(HCl)、氢氟酸(HF)等氢卤酸与苯胺、二苯基胍、二乙胺、异丙胺等胺化合物组合的盐。另外，作为胺氢卤酸盐类等价物，也能够使用四氟硼酸(HBF₄)与胺化合物组合的盐。

助焊剂组合物中卤素系活化剂的含量的上限，例如，可以为10重量％以下，可以为5重量％以下。另外，助焊剂组合物中卤素系活化剂的含量的下限没有特别的限定，可以为0.1重量％以上，可以为1重量％以上。

助焊剂组合物中有机卤素化合物的含量，例如，可以为0～5重量％。

助焊剂组合物中胺氢卤酸盐的含量，例如，可以为0～1重量％。

作为磷系活化剂，例如，可举出膦酸酯、苯基取代次膦酸膦酸类、磷酸酯类等。

作为膦酸酯，例如，可举出2-乙基己基(2-乙基己基)膦酸酯、正辛基(正辛基)膦酸酯、正癸基(正癸基)膦酸酯和正丁基(正丁基)膦酸酯。

作为苯基取代次膦酸，例如，可举出苯基次膦酸和二苯基次膦酸。

助焊剂组合物中磷系活化剂的含量的上限，例如，可以为10重量％以下，可以为5重量％以下。另外，助焊剂组合物中磷系活化剂的含量的下限没有特别的限定，可以为0.1重量％以上，可以为1重量％以上。

(溶剂)

助焊剂组合物含有溶剂。

助焊剂组合物作为溶剂至少含有3-甲基-1,3-丁二醇。

在助焊剂组合物中的溶剂中，可以使用3-甲基-1,3-丁二醇的单一溶剂，也可以使用除3-甲基-1,3-丁二醇之外还含有其他溶剂的混合溶剂。

作为其他溶剂，例如，可举出固态溶剂、液态溶剂。这些既可以单独使用，又可以组合使用两种以上。

在该助焊剂组合物100重量％中，3-甲基-1,3-丁二醇的含量的下限的一个例子，例如，可以为10重量％以上，可以为20重量％以上，可以为30重量％以上。由此，能够提高迅速加热时的低残渣性、焊球的保持性。3-甲基-1,3-丁二醇的含量的下限的一个例子，例如，可以为90重量％以上。由此，即使在焊料接合工艺中的接合温度的上限相对低的情况下，也可提高迅速加热时的低残渣性。

3-甲基-1,3-丁二醇的含量的上限没有特别的限定，可以为100重量％以下，可以为99重量％以下。

助焊剂组合物可以进一步含有固态溶剂。即，助焊剂组合物可以含有3-甲基-1,3-丁二醇与固态溶剂的混合溶剂。

只要固态溶剂是在25℃为固态的溶剂即可，熔点的下限，例如，可以为30℃以上，可以为40℃以上，可以为50℃以上。熔点的上限，例如，可以为280℃以下。

作为固态溶剂，例如，使用醇系固态溶剂或酚系固态溶剂等。

这些既可以单独使用，又可以组合使用两种以上。

只要醇系固态溶剂是分子内具有1个或2个以上羟基的固态溶剂即可，优选具有2个或3个以上的多个羟基的多元醇系固态溶剂。

作为多元醇系固态溶剂的具体例子，例如，可举出季戊四醇、三羟甲基丙烷、2,5-二甲基-2,5-己二醇、新戊二醇等。

酚系固态溶剂是分子内具有1个或2个以上酚基的固态溶剂即可，在酚基的苯环上可以键合1个或2个以上羟基。

助焊剂组合物中固态溶剂的含量，例如，可以为0～40重量％，可以为1～30重量％。

助焊剂组合物可以进一步含有除3-甲基-1,3-丁二醇以外的在25℃为液态的液态溶剂。

液态溶剂可以使用醇系溶剂、二醇醚系溶剂、萜品醇类、烃类、酯类、水等。这些既可以单独使用，又可以组合使用两种以上。其中，作为液态溶剂，可以使用醇系溶剂和二醇醚系溶剂的至少一种。

助焊剂组合物中液态溶剂的含量，例如，可以为0～50重量％，可以为1～45重量％。

作为醇系溶剂，例如，可举出异丙醇、1,2-丁二醇、异冰片基环己醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、2,5-二甲基-2,5-己二醇、2,5-二甲基-3-己炔-2,5-二醇、2,3-二甲基-2,3-丁二醇、1,1,1-三(羟甲基)乙烷、2-乙基-2-羟甲基-1,3-丙二醇、2,2'-氧基双(亚甲基)双(2-乙基-1,3-丙二醇)、2,2-双(羟甲基)-1,3-丙二醇、1,2,6-三羟基己烷、双[2,2,2-三(羟甲基)乙基]醚、1-乙炔-1-环己醇、1,4-环己二醇、1,4-环己烷二甲醇、赤藓糖醇、苏糖醇、愈创木酚甘油醚、3,6-二甲基-4-辛炔-3,6-二醇、2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇等。

作为二醇醚系溶剂，例如，可举出己基二甘醇、二乙二醇单-2-乙基己基醚、乙二醇单苯基醚、2-甲基戊烷-2,4-二醇、二乙二醇单己基醚、二乙二醇二丁基醚、三乙二醇单丁基醚、四乙二醇单甲基醚等。

(基体树脂)

助焊剂组合物可以含有基体树脂。

作为基体树脂，例如，可举出松香系树脂、(甲基)丙烯酸系树脂、氨基甲酸酯系树脂、聚酯系树脂、苯氧基树脂、乙烯基醚系树脂、萜烯树脂、改性萜烯树脂(例如，芳香族改性萜烯树脂、氢化萜烯树脂、氢化芳香族改性萜烯树脂等)、萜烯酚醛树脂、改性萜烯酚醛树脂(例如，氢化萜烯酚醛树脂等)、苯乙烯树脂、改性苯乙烯树脂(例如，苯乙烯丙烯酸树脂、苯乙烯马来树脂等)、二甲苯树脂、改性二甲苯树脂(例如，酚改性二甲苯树脂、烷基酚改性二甲苯树脂、酚改性甲阶酚醛型二甲苯树脂、多元醇改性二甲苯树脂、聚氧乙烯加成二甲苯树脂等)等。这些既可以单独使用，又可以组合使用两种以上。

需要说明的是，本说明书中，“(甲基)丙烯酸系树脂”是指包含甲基丙烯酸系树脂和丙烯酸系树脂的概念。

其中，基体树脂可以含有松香系树脂。

作为松香系树脂，例如，可举出脂松香、木松香、妥尔油松香等原料松香和由原料松香获得的衍生物。作为衍生物，例如，可举出精制松香、氢化松香、歧化松香、聚合松香和α,β不饱和羧酸改性物(丙烯酸化松香、马来化松香、富马化松香等)，以及聚合松香的精制物、氢化物和歧化物，以及α,β不饱和羧酸改性物的精制物、氢化物、歧化物等。这些松香系树脂可以单独使用一种或组合使用两种以上。

助焊剂组合物中基体树脂的含量，例如，可以为0～10重量％，可以为1～5重量％。

(添加剂)

只要不损害本发明的效果，助焊剂组合物中可以含有助焊剂中通常添加的添加剂。

作为添加剂，例如，可举出触变剂、抗氧化剂、防锈剂、消泡剂、消光剂、表面活性剂、着色剂等。这些既可以单独使用，又可以组合使用两种以上。

作为触变剂，例如，可举出蓖麻硬化油、巴西棕榈蜡、蜂蜡等蜡系触变剂等。

作为抗氧化剂，可举出受阻酚系抗氧化剂、磷系抗氧化剂等。

其中，助焊剂组合物可以是作为触变剂实质上不含脂肪酸酰胺的构成。由此，能够提高迅速加热时的低残渣性。

本实施方式的助焊剂组合物，例如，能够与金属粉混合用作焊膏或用作球连接用、芯片连接用的助焊剂。

本实施方式的焊膏含有上述助焊剂组合物和金属粉。

金属粉由Sn单体，或Sn-Ag系、Sn-Cu系、Sn-Ag-Cu系、Sn-Bi系、Sn-In系等，或向这些合金中添加Pb、Sb、Bi、In、Cu、Zn、As、Ag、Cd、Fe、Ni、Co、Au、Ge、P等的焊粉构成。

焊料合金优选具有由As：25～300重量ppm、Sb：超过0重量ppm且3000重量ppm以下、Bi：超过0重量ppm且10000重量ppm以下和Pb：超过0重量ppm且5100重量ppm以下中的至少一种，以及剩余部分的Sn构成的合金组成。焊料合金还可以进一步含有Ag：0～4重量％和Cu：0～0.9重量％中的至少一种。

焊膏中的金属粉和助焊剂组合物的含量没有限定，例如，金属粉能够为5～95重量％，助焊剂能够为5～95重量％。

助焊剂组合物和焊膏的制造方法没有限定，能够通过将原料同时或依次以任意方法混合来制造。

助焊剂组合物助焊剂的制造，只要最终将助焊剂组合物的全部成分混合即可，可以在溶剂中依次混合其他成分，可以将其他成分的混合物添加到溶剂中，也可以将溶剂与其他全部成分同时混合。

另外，焊膏的制造中，不一定需要预先制备助焊剂组合物，并将其与金属粉混合，只要最终助焊剂组合物的全部成分、金属粉和根据需要添加到焊膏中的添加剂混合就不论混合的顺序，可以在将助焊剂组合物的成分的一部分与金属粉混合后，添加助焊剂组合物的剩余的成分等。

本实施方式的助焊剂组合物或焊膏，作为一个例子，能够用于半导体装置的制造方法。

半导体装置的制造方法中，可以含有将助焊剂组合物或焊膏涂布于电极的工序，以及在该电极上放置焊球，例如对引线框或印刷布线基板等基板和半导体元件进行加热处理，经由熔融的焊球将它们接合的工序。

加热处理可以在氮环境下或减压环境下进行，也可以在升温速度为例如3℃/sec以上的条件下进行。

半导体装置的制造方法也可以构成为在接合工序后，不含清洗助焊剂组合物或焊膏的工序。

以上，说明本发明的实施方式，但这些是本发明的示例，能够采用上述以外的各种构成。另外，本发明不限定于上述实施方式，在能够达成本发明的目的的范围内的变形、改良等包含于本发明。

以下，附上参考方式的例子。

[1]一种助焊剂组合物，其是含有活化剂的助焊剂组合物，其中，其含有3-甲基-1,3-丁二醇，并且按照下述步骤测定的该助焊剂组合物的残渣量小于10重量％，依据JIS Z3284-3：2014测定的25℃条件下的该助焊剂组合物的粘度为500mPa·s以上。

(步骤)

[2]如[1]所述的助焊剂组合物，其中，其用于升温速度为3℃/sec以上的焊料接合工艺。

[3]如[1]或[2]所述的助焊剂组合物，其中，所述活化剂含有从有机酸、胺类、卤素系活化剂和磷系活化剂所组成的组中选择的一种或二种以上。

[4]如[1]～[3]中任一项所述的助焊剂组合物，其中，所述活化剂含有碳原子数为11以下的有机酸。

[5]如[1]～[4]中任一项所述的助焊剂组合物，其中，其用于实质上不含还原气体的非活性气体环境或减压环境的焊料接合工艺。

[6]如[1]～[5]中任一项所述的助焊剂组合物，其中，实质上不含脂肪酸酰胺。

[7]如[1]～[6]中任一项所述的助焊剂组合物，其中，在该助焊剂组合物100重量％中，所述3-甲基-1,3-丁二醇的含量为10重量％以上。

[8]如[1]～[7]中任一项所述的助焊剂组合物，其中，在该助焊剂组合物100重量％中，所述3-甲基-1,3-丁二醇的含量为90重量％以上。

[9]如[1]～[8]中任一项所述的助焊剂组合物，其中，其含有固态溶剂。

[10]如[1]～[9]中任一项所述的助焊剂组合物，其中，其含有除3-甲基-1,3-丁二醇以外的液态溶剂

[11]如[1]～[10]中任一项所述的助焊剂组合物，其中，其含有基体树脂。

[12]如[1]～[11]中任一项所述的助焊剂组合物，其中，其是免清洗用途的助焊剂组合物。

[13]一种焊膏，其中，其含有[1]～[12]中任一项所述的助焊剂组合物和金属粉。

以下，附上参考方式的另一例子。

[1]一种助焊剂组合物，其中，其含有3-甲基-1,3-丁二醇。

[2]如[1]所述的助焊剂组合物，其中，按照下述步骤测定的该助焊剂组合物的残渣量为10重量％以下。

(步骤)

[3]如[1]或[2]所述的助焊剂组合物，其中，其用于升温速度为3℃/sec以上的焊料接合工艺。

[4]如[1]～[3]中任一项所述的助焊剂组合物，其中，其含有活化剂。

[5]如[4]所述的助焊剂组合物，其中，所述活化剂含有从有机酸、胺类、卤素系活化剂和磷系活化剂所组成的组中选择的一种或二种以上。

[6]如[4]或[5]所述的助焊剂组合物，其中，所述活化剂含有碳原子数为11以下的有机酸。

[7]如[4]～[6]中任一项所述的助焊剂组合物，其中，其用于实质上不含还原气体的非活性气体环境或减压环境的焊料接合工艺。

[8]如[1]～[7]中任一项所述的助焊剂组合物，其中，实质上不含脂肪酸酰胺。

[9]如[1]～[8]中任一项所述的助焊剂组合物，其中，在该助焊剂组合物100重量％中，所述3-甲基-1,3-丁二醇的含量为10重量％以上。

[10]如[1]～[9]中任一项所述的助焊剂组合物，其中，在该助焊剂组合物100重量％中，所述3-甲基-1,3-丁二醇的含量为90重量％以上。

[11]如[1]～[10]中任一项所述的助焊剂组合物，其中，其含有固态溶剂。

[12]如[1]～[11]中任一项所述的助焊剂组合物，其中，其含有除3-甲基-1,3-丁二醇以外的液态溶剂。

[13]如[1]～[12]中任一项所述的助焊剂组合物，其中，其含有基体树脂。

[14]如[1]～[13]中任一项所述的助焊剂组合物，其中，其是免清洗用途的助焊剂组合物。

[15]如[1]～[14]中任一项所述的助焊剂组合物，其中，依据JIS Z 3284-3：2014测定的25℃条件下的该助焊剂组合物的粘度为500mPa·s以上。

[16]一种焊膏，其中，其含有[1]～[15]中任一项所述的助焊剂组合物和金属粉。

实施例

以下，参照实施例详细说明本发明，但本发明完全不限定于这些实施例的记载。

以下，示出表1中的原料成分的信息。

(溶剂)

3-甲基-1,3-丁二醇(25℃液态、沸点：203℃、25℃的粘度：250mPa·s)。

固态溶剂1：季戊四醇(25℃固态、熔点：260℃)。

固态溶剂2：三羟甲基丙烷(25℃固态、熔点：58℃)。

液态溶剂1：异冰片基环己醇(25℃液态、沸点：318℃、25℃的粘度：89000mPa·s)。

液态溶剂2：己基二甘醇(25℃液态、沸点：258℃、25℃的粘度：8.6mPa·s)。

(活化剂)

有机酸1：琥珀酸。

有机酸2：二甘醇酸。

有机酸3：戊二酸。

胺类1：单乙醇胺。

有机卤素化合物类1：反式-二溴丁烯二醇。

胺氢卤酸盐类1：二苯基胍-HBr盐。

(添加剂)

脂肪族酰胺1：聚酰胺。

(基体树脂)

松香系树脂1：氢化松香。

＜助焊剂组合物的制备＞

通过按照下述表1所示的配合比例混合原料成分，获得助焊剂组合物。

[表1]

对获得的助焊剂组合物进行以下评价项目的评价。

＜粘度＞

依据JIS Z 3284-3：2014，测定获得的助焊剂组合物在25℃条件下的粘度。其结果是，实施例1～15示出500mPa·s以上，比较例1示出小于500mPa·s。

＜低残渣性＞

作为使用TG法(热重测定法)的试验评价方法，在铝盘中装填10mg的各实施例和各比较例的助焊剂组合物，使用爱发科公司(ULVAC社)制TGD9600在氮环境下以5℃/sec的升温速度从25℃加热至250℃。

测定加热前各助焊剂组合物的重量W0、加热后各助焊剂组合物的重量W1，使用获得的W0、W1，由式：W1/W0×100％求出残渣量ΔW(重量％)。

将残渣量ΔW小于3重量％的情况评价为○○○，将3重量％以上且小于5重量％的情况评价为○○，将5重量％以上且小于10重量％的情况评价为○，将10重量％以上的情况评价为×。将结果示于表1。

＜焊球保持性＞

在具备预焊剂处理过的铜(Cu-OSP)电极的印刷基板上，形成30个(N＝30)φ0.24mm的SRO(抗焊剂开口直径)，以准备样品。

接着，向抗焊剂开口内的铜电极喷涂各实施例和各比较例的助焊剂组合物。

接着，在开口内的铜电极上，分别安装φ0.3mm的焊球(SAC305：Sn-3Ag-0.5Cu)，在氮环境下以5℃/sec的升温速度从25℃加热至250℃，于250℃加热30sec。此后，通过N₂回流焊冷却至25℃。回流焊后确认了铜电极的状态。

将从铜电极脱落的焊球的个数是30个中为0个的情况评价为○，将30个中为1个以上的情况评价为×。将结果示于表1。

实施例1～15的助焊剂组合物示出焊球保持性比比较例1优异，低残渣性比比较例2优异的结果。由于这样的实施例1～15的助焊剂组合物，在实际工艺中，不仅在通常的焊料接合条件下，而且在快速加热时也能够减少助焊剂成分的残渣部分，因此能够适合用作焊料用助焊剂组合物。

本申请以2020年4月2日申请的日本申请特愿2020-066440号为基础主张优先权，其公开的内容全部包含于此。

Claims

1.一种助焊剂组合物，其中，

其含有3-甲基-1,3-丁二醇和活化剂。

2.如权利要求1所述的助焊剂组合物，其中，

按照下述步骤测定的该助焊剂组合物的残渣量为10重量％以下，

步骤如下：

将该助焊剂组合物在氮环境下以5℃/sec的升温速度从25℃加热处理至250℃时，测定加热前的重量W0和加热后的重量W1，使用获得的W0、W1，由式：W1/W0×100％求出残渣量，残渣量的单位为重量％。

3.如权利要求1或2所述的助焊剂组合物，其中，

其用于升温速度为3℃/sec以上的焊料接合工艺。

4.如权利要求1～3中任一项所述的助焊剂组合物，其中，

所述活化剂含有从有机酸、胺类、卤素系活化剂和磷系活化剂所组成的组中选择的一种或二种以上。

5.如权利要求4所述的助焊剂组合物，其中，

该助焊剂组合物中的所述有机酸的含量为15重量％以下，

该助焊剂组合物中的所述胺类的含量为15重量％以下

该助焊剂组合物中的所述卤素系活化剂的含量为10重量％以下，以及

该助焊剂组合物中的所述磷系活化剂的含量为10重量％以下。

6.如权利要求1～5中任一项所述的助焊剂组合物，其中，

所述活化剂含有碳原子数为11以下的有机酸。

7.如权利要求1～6中任一项所述的助焊剂组合物，其中，

其用于实质上不含还原气体的非活性气体环境或减压环境的焊料接合工艺。

8.如权利要求1～7中任一项所述的助焊剂组合物，其中，

其实质上不含脂肪酸酰胺。

9.如权利要求1～8中任一项所述的助焊剂组合物，其中，

在该助焊剂组合物100重量％中，所述3-甲基-1,3-丁二醇的含量为10重量％以上。

10.如权利要求1～9中任一项所述的助焊剂组合物，其中，

在该助焊剂组合物100重量％中，所述3-甲基-1,3-丁二醇的含量为90重量％以上。

11.如权利要求1～10中任一项所述的助焊剂组合物，其中，

其含有固态溶剂。

12.如权利要求1～11中任一项所述的助焊剂组合物，其中，

其含有除3-甲基-1,3-丁二醇以外的液态溶剂。

13.如权利要求1～12中任一项所述的助焊剂组合物，其中，

其含有基体树脂。

14.如权利要求1～13中任一项所述的助焊剂组合物，其中，

其是免清洗用途的助焊剂组合物。

15.如权利要求1～14中任一项所述的助焊剂组合物，其中，

依据JIS Z 3284-3：2014测定的25℃条件下的该助焊剂组合物的粘度为500mPa·s以上。

16.一种焊膏，其中，

其含有权利要求1～15中任一项所述的助焊剂组合物和金属粉。