CN115038547B - 助焊剂、焊膏及焊接产品的制造方法 - Google Patents

助焊剂、焊膏及焊接产品的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115038547B
CN115038547B CN202180012302.9A CN202180012302A CN115038547B CN 115038547 B CN115038547 B CN 115038547B CN 202180012302 A CN202180012302 A CN 202180012302A CN 115038547 B CN115038547 B CN 115038547B
Authority
CN
China
Prior art keywords
flux
soldering
acid
coumarin
solder paste
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202180012302.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115038547A (zh
Inventor
大竹孝史
川又浩彰
菊池真司
篠崎敬佑
藤野由树
北泽和哉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Senju Metal Industry Co Ltd
Original Assignee
Senju Metal Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Senju Metal Industry Co Ltd filed Critical Senju Metal Industry Co Ltd
Publication of CN115038547A publication Critical patent/CN115038547A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115038547B publication Critical patent/CN115038547B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • B23K35/3601Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with inorganic compounds as principal constituents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • B23K35/362Selection of compositions of fluxes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/26Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 400 degrees C
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • B23K35/3612Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with organic compounds as principal constituents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/38Selection of media, e.g. special atmospheres for surrounding the working area
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3457Solder materials or compositions; Methods of application thereof
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3489Composition of fluxes; Methods of application thereof; Other methods of activating the contact surfaces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36Electric or electronic devices
    • B23K2101/42Printed circuits
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0222Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in soldering, brazing
    • B23K35/0244Powders, particles or spheres; Preforms made therefrom
    • B23K35/025Pastes, creams, slurries
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/11Treatments characterised by their effect, e.g. heating, cooling, roughening
    • H05K2203/1157Using means for chemical reduction
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3494Heating methods for reflowing of solder

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

焊接用助焊剂含有10~40wt%的香豆素、5~30wt%的单酰胺系触变剂和40~80wt%的溶剂。焊膏含有该助焊剂和焊料粉末。焊接产品的制造方法包括:将该焊膏供给至电子电路基板的焊接部位的步骤;在焊接部位安装电子部件的步骤;和在含有还原气体的还原气氛下,将焊接部位加热至焊料粉末熔融的温度而将电子部件与电子电路基板接合的步骤。

Description

助焊剂、焊膏及焊接产品的制造方法
技术领域
本发明涉及用于焊接的助焊剂、使用该助焊剂的焊膏、以及使用了该焊膏的焊接产品的制造方法。
背景技术
近年来,在电子部件的安装中采用回流焊接,其是将在常温下涂布或粘接于电子电路基板的焊料在之后进行加热以进行焊接。在使用焊膏的回流焊接的情况下,将含有焊料粉末和助焊剂的焊膏涂布于焊接部位,通过加热该焊接部位使焊料粉末熔融。
作为焊膏中所含的助焊剂的成分,可例示出基础树脂、添加剂和溶剂。基础树脂将焊接后的对象物固定于电子电路基板,还作为绝缘体发挥功能。作为添加物,可例示出还原剂、活化剂和触变剂。还原剂除去焊料粉末的表面或焊接对象物的表面的氧化膜。活化剂除去氧化膜,或者提高还原剂的还原性、熔融焊料的润湿性。触变剂对助焊剂及焊膏赋予触变性。
作为与本申请相关的文献,可例示出专利文献1和2。专利文献1公开了含有基础树脂、活化剂、香豆素衍生物和溶剂的助焊剂。香豆素衍生物以具有发光特性的香豆素作为基本骨架,通过溶解于溶剂而具有优异的发光特性。作为其证据,在专利文献1中公开了评价能否区分来源于助焊剂成分的残渣(助焊剂残渣)的试验。
根据该试验的结果,报告了如下要旨:与含有添加了香豆素的助焊剂的焊膏(比较例2)相比,含有添加了香豆素衍生物的助焊剂的焊膏(实施例4)能够容易地区分助焊剂残渣。需要说明的是,在实施例4中,作为香豆素衍生物,使用了7-二乙基氨基-4-甲基香豆素。
专利文献2公开了含有添加了香豆素衍生物的助焊剂的焊膏。该香豆素衍生物是与专利文献1的实施例4中使用的香豆素衍生物相同的化合物。因此,若利用使用专利文献2的焊膏的回流焊接,则预期可得到与专利文献1的实施例4同等的评价结果。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-64730号公报
专利文献2:美国专利第4670298号说明书
发明内容
发明所要解决的课题
专利文献1和2的技术是确定电子电路基板上的助焊剂残渣的技术。但是,在回流焊接中,存在助焊剂残渣使绝缘可靠性降低的问题。助焊剂残渣还有在回流焊接后的工序(例如,铸模工序)中从电子电路基板剥离而引起各种不良情况的问题。
本发明人从减少助焊剂残渣的方面考虑,研究了含有香豆素的助焊剂。香豆素在常温下为固体的化合物,但升华性高。因此,期待含有添加了香豆素的助焊剂的焊膏减少助焊剂残渣。
然而已经判明,根据香豆素的添加比例,在焊膏中容易引起助焊剂与焊料粉末的分离。一旦发生分离,则回流焊接时焊膏的供给性降低。因此,从焊膏的供给稳定性的方面考虑,添加了香豆素的助焊剂存在改良的余地。
本发明的一个目的在于提供能够减少助焊剂残渣且抑制焊膏的供给稳定性降低的焊接用助焊剂、焊膏、以及焊接产品的制造方法。
用于解决课题的手段
本发明人得到如下见解:当将香豆素与单酰胺系触变剂组合时,能够抑制焊膏中发生分离。在此,经过进一步研究,结果发现,如果香豆素、单酰胺系触变剂及溶剂的含有比例分别处于适当的范围,则可抑制发生分离,且助焊剂残渣充分降低,从而完成了本发明。
第1发明是具有以下特征的焊接用助焊剂。
上述助焊剂含有10~40wt%的香豆素、5~30wt%的单酰胺系触变剂和40~80wt%的溶剂。
第2发明在第1发明中还具有如下特征。
上述香豆素的含有比例的下限为15wt%。
第3发明在第1或第2发明中还具有如下特征。
上述香豆素的含有比例的上限为25wt%。
第4发明在第1~3发明的任意一个中还具有如下特征。
上述单酰胺系触变剂的含有比例的下限为15wt%。
第5发明在第1~4发明的任意一个中还具有如下特征。
上述单酰胺系触变剂的含有比例的上限为25wt%。
第6发明在第1~5发明的任意一个中还具有如下特征。
上述香豆素相对于上述单酰胺系触变剂的含量比为0.4~8.0。
第7发明在第1~6发明的任意一个中还具有如下特征。
上述助焊剂还含有多于0wt%且5wt%以下的活化剂。
第8发明在第1~6发明的任意一个中还具有如下特征。
上述助焊剂不含活化剂。
第9发明在第1~8发明的任意一个中还具有如下特征。
上述助焊剂还含有多于0wt%且5wt%以下的松香。
第10发明在第1~8发明的任意一个中还具有如下特征。
上述助焊剂不含松香。
第11发明是具有如下特征的焊膏。
上述焊膏含有第1~10发明的任意一个的助焊剂、和焊料粉末。
第12发明是具有如下特征的焊接产品的制造方法。
上述制造方法包括:将第11发明中的焊膏供给至电子电路基板的焊接部位的步骤;在上述焊接部位安装电子部件的步骤;和在含有还原气体的还原气氛下,将上述焊接部位加热至上述焊料粉末熔融的温度而将上述电子部件和上述电子电路基板接合的步骤。
附图说明
图1是说明实施方式的焊接产品的制造方法的一例的图。
具体实施方式
以下对本发明的实施方式进行详细说明。需要说明的是,在本说明书中,“wt%”是指“质量%”。另外,构成助焊剂的成分的wt%以助焊剂整体的质量为基准。另外,在使用“~”表示数值范围时,其范围包括两端的数值。
1.助焊剂
实施方式的助焊剂是焊接用助焊剂。实施方式的助焊剂优选用于在含有还原气体的气氛下进行的回流焊接。关于该回流焊接的详细情况,在“3.焊接产品的制造方法”中进行说明。实施方式的助焊剂含有香豆素、单酰胺系触变剂和溶剂作为必须成分。以下,对必须成分及它们的含有比例(含量)进行说明。
1-1.香豆素
香豆素是下述通式(I)所表示的在常温(25℃)下为固体的化合物。香豆素使焊膏的状态稳定化,另外,为了确保回流焊接时的助焊剂的挥发性而添加。
[化1]
Figure BDA0003777304480000041
香豆素相对于助焊剂整体的含有比例为10~40wt%。如果香豆素的含有比例少,则在焊膏的保管中容易发生助焊剂与焊料粉末的分离。一旦发生焊膏的分离,则焊膏的状态变得不稳定,因此难以向电子电路基板供给焊膏。因此,从该方面考虑,香豆素的含有比例的下限优选为15wt%。另外,如果香豆素的含有比例增多,则焊膏的粘度变高,难以向电子电路基板供给焊膏。因此,香豆素的含有比例的上限优选为25wt%。
1-2.单酰胺系触变剂
单酰胺系触变剂是为了对含有香豆素的助焊剂赋予触变性、使焊膏的状态稳定化而添加的。作为单酰胺系触变剂,可例示出脂肪酸酰胺及芳香族酰胺。单酰胺系触变剂可以单独使用,或者将2种以上混合使用。
作为脂肪族酰胺,可例示出乙酰胺、丙酸酰胺、丁酸酰胺、异丁酸酰胺、己酸酰胺、辛酸酰胺、2-乙基己酸酰胺、油酸酰胺、硬脂酸酰胺、月桂酸酰胺、山嵛酸酰胺、棕榈酸酰胺、芥酸酰胺和羟基硬脂酸酰胺。作为芳香族酰胺,可例示出苯甲酰胺、2-苯基乙酰胺及4-甲基苯甲酰胺(对甲苯酰胺)。
单酰胺系触变剂相对于助焊剂整体的含有比例(将2种以上单酰胺系触变剂混合使用时,指这些触变剂的总含有比例)为5~30wt%。从充分抑制焊膏的分离的方面考虑,单酰胺系触变剂的含有比例的下限优选为15wt%。另一方面,单酰胺系触变剂的含有比例增多时,在回流焊接时不会完全挥发。未挥发的单酰胺系触变剂成为产生助焊剂残渣或空洞的原因。从该方面考虑,单酰胺系触变剂的含有比例的上限优选为25wt%。
1-3.溶剂
作为添加到含有香豆素和单酰胺系触变剂的助焊剂中的溶剂,可例示出液体溶剂和固体溶剂。液体溶剂可以单独使用,或者将2种以上混合使用。固体溶剂与液体溶剂混合使用。
作为液体溶剂,可例示出醇系溶剂及二醇系溶剂。作为醇系溶剂,可例示出异丙醇、松油醇、异冰片基环己醇、异十六醇、异十七醇、异十八醇、异十九醇、异二十醇及二氢松油醇等。
作为二醇系溶剂,可例示出乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、四丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,2-戊二醇、1,3-戊二醇、1,4-戊二醇、1,5-戊二醇及新戊二醇。
作为固体溶剂,可例示出在常温(25℃)下为固体、且沸点为155~270℃的羟基化合物。作为这样的羟基化合物,可例示出2-乙基-2-羟基甲基-1,3-丙二醇(别名:三羟甲基丙烷)、2-乙基-2-甲基-1,3-丙二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、2-乙基-2-丙基-1,3-丙二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇和2,5-二甲基己烷-2,5-二醇。
1-4.香豆素的含有比例相对于单酰胺系触变剂的含有比例的比RT
在实施方式的助焊剂中,香豆素的含有比例和单酰胺系触变剂的含有比例如上所述。但是,根据后述的实施例的结果,它们的含有比例的关系优选满足下述(1)式。
0.4≤比RT≤80···(1)
从确保焊膏的供给稳定性和助焊剂的挥发性的方面考虑,香豆素的含有比例与单酰胺系触变剂的含有比例在上述的范围内且满足上述(1)式的助焊剂是优选的。从提高供给稳定性和挥发性的方面考虑,更优选比RT满足下述(2)式。
0.7≤比RT≤10···(2)
1-5.活化剂
实施方式的助焊剂可以含有活化剂。即,实施方式的助焊剂含有活化剂作为任选成分。作为活化剂,可例示出有机酸、胺、有机卤化合物和胺氢卤酸盐。活化剂可以单独使用,或者将2种以上混合使用。
作为有机酸,可例示出戊二酸、己二酸、壬二酸、二十烷二酸、柠檬酸、乙醇酸、乳酸、琥珀酸、水杨酸、二甘醇酸、吡啶二甲酸、二丁基苯胺二乙醇酸、辛二酸、癸二酸、巯基乙酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、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、富马酸、马来酸、丙二酸、月桂酸、苯甲酸、酒石酸、异氰脲酸三(2-羧基乙基)、甘氨酸、1,3-环己烷二羧酸、2,2-双(羟基甲基)丙酸、2,2-双(羟基甲基)丁酸、4-叔丁基苯甲酸、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、棕榈酸、硬脂酸、12-羟基硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸等。作为有机酸,还可以例示出作为油酸与亚油酸的反应物的二聚酸、对该二聚酸加氢而得的氢化二聚酸、作为油酸与亚油酸的反应物的三聚酸、对该三聚酸加氢而得的氢化三聚酸等。作为有机酸,可以进一步例示出油酸与亚油酸的反应物以外的二聚酸、对该二聚酸加氢而得的氢化二聚酸、油酸与亚油酸的反应物以外的三聚酸、对该三聚酸加氢而得的氢化三聚酸等。
作为胺,可例示出咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑等咪唑类。作为胺,还可例示出甲胺、乙胺、二甲胺、1-氨基丙烷、异丙胺、三甲胺、正乙基甲胺、烯丙胺、正丁胺、二乙胺、仲丁胺、叔丁胺、N,N-二甲基乙胺、异丁胺、吡咯烷、3-吡咯啉、正戊胺、二甲氨基丙烷、1-氨基己烷、三乙胺、二异丙胺、二丙胺、六亚甲基亚胺、1-甲基哌啶、2-甲基哌啶、4-甲基哌啶、环己胺、二烯丙胺、正辛胺、氨基甲基、环己烷、2-乙基己胺、二丁胺、二异丁胺、1,1,3,3-四甲基丁胺、1-环己基乙胺、N,N-二甲基环己胺等脂肪族胺。作为胺,可以进一步例示出苯胺、二乙基苯胺、吡啶、二苯基胍、二甲苯基胍等芳香族胺。作为胺,可以进一步例示出2-乙基氨基乙醇、二乙醇胺、二异丙醇胺、N-丁基二乙醇胺、三异丙醇胺、N,N-双(2-羟基乙基)-N-环己胺、三乙醇胺等氨基醇。作为胺,可以进一步例示出聚氧化烯烷基胺、聚氧化烯乙二胺、聚氧化烯二亚乙基三胺等聚氧化烯型烷基胺。作为胺,可以进一步例示出末端氨基聚乙二醇-聚丙二醇共聚物(末端氨基PEG-PPG共聚物)等末端胺聚氧化烯。
作为有机卤化合物,可例示出反-2,3-二溴-1,4-丁烯二醇、异氰脲酸三烯丙酯六溴化物、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、反-2,3-二溴-2-丁烯-1,4-二醇、顺-2,3-二溴-2-丁烯-1,4-二醇、四溴邻苯二甲酸、溴代琥珀酸、2,2,2-三溴乙醇等有机溴化合物。作为有机卤化合物,还可例示出氯代烷烃、氯代脂肪酸酯、氯菌酸、氯菌酸酐等有机氯化合物。作为有机卤化合物,还可例示出氟系表面活性剂、具有全氟烷基的表面活性剂、聚四氟乙烯等有机氟化合物。
胺氢卤酸盐是使胺与卤化氢反应而得到的化合物。作为胺氢卤酸盐,可例示出硬脂胺盐酸盐、二乙基苯胺盐酸盐、二乙醇胺盐酸盐、2-乙基己胺氢溴酸盐、吡啶氢溴酸盐、异丙胺氢溴酸盐、环己胺氢溴酸盐、二乙胺氢溴酸盐、单乙胺氢溴酸盐、1,3-二苯基胍氢溴酸盐、二甲胺氢溴酸盐、二甲胺盐酸盐、松香胺氢溴酸盐、2-乙基己胺盐酸盐、异丙胺盐酸盐、环己胺盐酸盐、2-甲基哌啶氢溴酸盐、1,3-二苯基胍盐酸盐、二甲基苄基胺盐酸盐、水合肼氢溴酸盐、二甲基环己胺盐酸盐、三壬胺氢溴酸盐、二乙基苯胺氢溴酸盐、2-二乙基氨基乙醇氢溴酸盐、2-二乙基氨基乙醇盐酸盐、氯化铵、二烯丙胺盐酸盐、二烯丙胺氢溴酸盐、单乙胺盐酸盐、单乙胺氢溴酸盐、二乙胺盐酸盐、三乙胺氢溴酸盐、三乙胺盐酸盐、肼一盐酸盐、肼二盐酸盐、肼一氢溴酸盐、肼二氢溴酸盐、吡啶盐酸盐、苯胺氢溴酸盐、丁胺盐酸盐、己胺盐酸盐、正辛胺盐酸盐、十二烷基胺盐酸盐、二甲基环己胺氢溴酸盐、乙二胺二氢溴酸盐、松香胺氢溴酸盐、2-苯基咪唑氢溴酸盐、4-苄基吡啶氢溴酸盐、L-谷氨酸盐酸盐、N-甲基吗啉盐酸盐、甜菜碱盐酸盐、2-甲基哌啶氢碘酸盐、环己胺氢碘酸盐、1,3-二苯基胍氢氟酸盐、二乙胺氢氟酸盐、2-乙基己胺氢氟酸盐、环己胺氢氟酸盐、乙胺氢氟酸盐、松香胺氢氟酸盐、环己胺四氟硼酸盐、二环己胺四氟硼酸盐。
活化剂相对于助焊剂整体的质量的含有比例(将2种以上活化剂混合使用时,指这些活化剂的总含有比例)优选为多于0wt%且5wt%以下。若活化剂的含有比例为该数值范围,则能够抑制助焊剂中所含的活化剂在回流焊接时不会完全挥发而成为产生助焊剂残渣或空洞的原因这一问题。需要说明的是,在活化剂的含有比例为0wt%的情况下,即,在助焊剂不含活化剂的情况下,不需要考虑上述的影响,因此是优选的。
1-6.松香
实施方式的助焊剂可以含有松香。即,实施方式的助焊剂含有松香作为任选成分。松香可以单独使用,或者将2种以上混合使用。
松香是松科植物松等中含有的不挥发性成分。松香包括脂松香、木松香、妥尔油松香等原料松香和由原料松香得到的衍生物。作为衍生物,可例示出精制松香、氢化松香、歧化松香、聚合松香、α,β不饱和羧酸改性物(例如,丙烯酸改性松香、马来酸改性松香、富马酸改性松香)。作为衍生物,还可以例示出聚合松香的精制物、氢化物和歧化物。作为衍生物,还可以例示出α,β不饱和羧酸改性物的精制物、氢化物和歧化物。
松香相对于助焊剂的整体质量的含有比例(将2种以上松香混合使用的情况下,指这些松香的总含有比例)优选为多于0wt%且5wt%以下。松香的含有比例为该数值范围时,能够抑制助焊剂中所含的松香在回流焊接时不会完全挥发而成为产生助焊剂残渣或空洞的原因这一问题。需要说明的是,松香的含有比例为0wt%的情况下,即助焊剂不含松香的情况下,不需要考虑上述的影响,因此是优选的。
1-7.助焊剂的制造方法
实施方式的助焊剂的制造方法没有限定,通过用任意的方法将原料同时或依次混合来制造。在制造助焊剂时,只要最终混合助焊剂的全部成分即可。即,在助焊剂中含有任选成分的情况下,可以预先混合必须成分,也可以在将必须成分的一部分与任选成分混合后,进一步混合必须成分的剩余部分。另外,也可以同时混合助焊剂的全部成分。
2.焊膏
实施方式的焊膏含有上述助焊剂和焊料粉末。
2-1.焊料粉末
焊膏中使用的焊料粉末的组成没有特别限定,可以使用各种焊料合金作为焊料粉末。作为这样的焊料合金,可例示出二元系合金和三元系以上的多元系合金。作为二元系合金,可例示出Sn-Sb系合金、Sn-Pb系合金、Sn-Cu系合金、Sn-Ag系合金、Sn-Bi系合金和Sn-In系合金。作为多元系合金,可例示出Sn-Pb-M系合金(M为选自由Bi、Cu、In、Sb和Ag组成的组中的1种以上的金属)、Sn-Zn-M系合金(M为选自由Bi、Cu、In、Sb和Ag组成的组中的1种以上的金属)和Sn-Ag-M系合金(M为选自由Bi、Cu、In、Sb和Zn组成的组中的1种以上的金属)。
焊料粉末和助焊剂相对于焊膏的整体质量的含有比例没有限定。例如焊料粉末的含有比例为5~95质量%,助焊剂的含有比例为5~95质量%。
2-2.焊膏的制造方法
实施方式的焊膏的制造方法没有限定,通过用任意的方法将原料同时或依次混合来制造。在制造焊膏时,只要最终混合助焊剂的全部成分和焊料粉末即可。即,可以在预先制备的助焊剂的全部成分中混合焊料粉末,也可以在将助焊剂成分的一部分与焊料粉末混合后,进一步混合助焊剂的剩余成分。另外,也可以同时混合焊膏的全部成分。
3.焊接产品的制造方法
图1是说明实施方式的焊接产品的制造方法的一例的图。图1示出了在含有还原气体的还原气氛下进行的回流焊接的流程。还原气体由将形成于构成焊膏PST的焊料粉末的表面上的氧化膜以及形成于电子电路基板10的电极11的表面上的氧化膜除去的还原性物质(例如甲酸、氢)构成。
在图1所示的回流焊接中,首先,向作为焊接部位的电极11的表面供给焊膏PST(步骤S1)。焊膏PST的供给使用点胶机(dispenser)、喷射点胶机(jet dispenser)、丝网印刷机、金属掩模印刷机等来进行。由此,在电子电路基板10上形成焊料供给图案。
接着,在焊料供给图案上安装电子部件20和21(步骤S2)。作为电子部件20和21,可例示出IC芯片。电子部件20和21的安装使用贴片机等进行。由此,作为电子部件20的焊接部位的电极22、以及作为电子部件21的焊接部位的电极23与焊膏PST接触。
接着,将电子电路基板10搬入到腔室(未图示)内。然后,在向腔室内导入还原气体RDC的同时使腔室内的温度上升(步骤S3)。在导入还原气体RDC之前,优选在对腔室内进行减压抽吸的同时用非活性气体置换腔室内的空气。通过一边对腔室内进行减压一边用非活性气体置换腔室内的空气,能够在利用还原气体RDC除去氧化膜后抑制电极11、22和23的表面再次被氧化。另外,能够将通过还原气体RDC与氧化膜的还原反应而产生的物质迅速地排出到腔室的外部。
当通过到达焊膏PST的周围的还原气体RDC除去氧化膜时,金属表面露出。当腔室内的温度达到高于构成焊膏PST的焊料粉末的熔点的温度时,焊膏PST中所含的焊料粉末熔融而成为熔融焊料。熔融焊料在金属表面润湿扩展,由此,熔融焊料与电极(即,电极11、22和23)接合。之后,当腔室内的温度降低至低于熔点的温度时,熔融焊料凝固而成为焊料接合部BMP。由此,得到焊接产品PD。
4.实施例
接着,基于实施例对实施方式的助焊剂和焊膏进行详细说明。
将表1所示的成分以表1所示的混配比例混合,制备实施例1~24的助焊剂和比较例1~18的助焊剂。需要说明的是,比较例17的助焊剂使用下述通式(II)所示的香豆素衍生物。比较例18的助焊剂使用下述通式(III)所示的香豆素衍生物。
[化2]
Figure BDA0003777304480000101
[化3]
Figure BDA0003777304480000102
将实施例和比较例的助焊剂与焊料粉末混合,制作焊膏的样品。具体而言,将实施例和比较例的助焊剂与具有Sn-3.0Ag-0.5Cu(SAC305)的组成的焊料粉末以助焊剂:焊料粉末=13:87的质量比混合,制作焊膏。接着,对于实施例和比较例的助焊剂,从对助焊剂残渣及析出物的产生的抑制性的方面考虑进行评价。另外,关于焊膏的各样品,从对保管中的分离的发生的抑制性的方面考虑进行评价。
4-1.对助焊剂残渣的产生的抑制性
在铝盘中加入10mg实施例和比较例的助焊剂,使用差热天平(STA7200、HitachiHigh-Tech Science公司制造),以10℃/分钟的升温速度加热至400℃。针对各助焊剂,算出250℃的时刻的重量相对于加热前的重量的比率,将其作为残渣率。
对助焊剂残渣的产生的抑制性的评价基准如下所述。
〇:残渣率为1%以下
×:残渣率超过1%
4-2.对保管中的分离的发生的抑制性
在透明注射器(PSY-10E,武藏工程公司制造)中填充30~40g焊膏的各样品,盖住柱塞、端盖、盖子,在常温下保管72小时。然后,确认柱塞附近的焊膏的性状。
对保管中的分离的发生的抑制性的评价基准如下所述。
〇:未产生裂纹
×:产生裂纹
4-3.综合评价
使用上述2个项目的评价结果,进行实施例和比较例的助焊剂的综合评价。综合评价的判定基准如下所述。
〇:上述2个项目的评价全部为〇
×:上述2个项目的评价中有1个以上的×
综合评价的结果与上述2个项目的评价结果一起示于表1~4。
[表1]
Figure BDA0003777304480000111
[表2]
Figure BDA0003777304480000121
[表3]
Figure BDA0003777304480000122
[表4]
Figure BDA0003777304480000131
如表1和表2所示,根据实施例1~24的助焊剂,在分离抑制和残渣率的方面,得到了优异的结果。
另一方面,如表3所示,可知比较例1~5的助焊剂在分离抑制的方面较差。本发明人推测其理由是在这些助焊剂中未添加单酰胺系触变剂。
如表4所示,可知比较例6~11的助焊剂在分离抑制及残渣率的方面较差。本发明人推测发生了分离的理由在于,在这些助焊剂中没有添加香豆素、或者香豆素的含有比例过少。本发明人推测残渣率变高的理由在于单酰胺系触变剂的含有比例过多。
如表4所示,可知比较例12~15的助焊剂在残渣率的方面较差。本发明人推测其理由在于,与实施例14~17中的活化剂的含有比例相比,比较例12~17中的活化剂的含有比例过多。
如表4所示,可知比较例16的助焊剂在残渣率的方面较差。本发明人推测其理由在于,与实施例11中的松香的含有比例相比,比较例16中的松香的含有比例过多。
如表4所示,可知比较例17和18的助焊剂在残渣率的方面较差。本发明人推测其理由在于,添加了沸点比香豆素高(即,升华性比香豆素低)的香豆素衍生物。
符号说明
10 电子电路基板
11、22、23 电极
20、21 电子部件
BMP 焊料接合部
PD 焊接产品
PST 焊膏
RDC 还原气体

Claims (12)

1.一种助焊剂,其用于焊接,其特征在于,其包含10wt%~40wt%的香豆素,
5wt%~30wt%的单酰胺系触变剂,和
40wt%~80wt%的溶剂。
2.根据权利要求1所述的助焊剂,其特征在于,
所述香豆素的含有比例的下限为15wt%。
3.根据权利要求1或2所述的助焊剂,其特征在于,
所述香豆素的含有比例的上限为25wt%。
4.根据权利要求1或2所述的助焊剂,其特征在于,
所述单酰胺系触变剂的含有比例的下限为15wt%。
5.根据权利要求1或2所述的助焊剂,其特征在于,
所述单酰胺系触变剂的含有比例的上限为25wt%。
6.根据权利要求1或2所述的助焊剂,其特征在于,
所述香豆素相对于所述单酰胺系触变剂的含量比为0.4~8.0。
7.根据权利要求1或2所述的助焊剂,其特征在于,
所述助焊剂还含有多于0wt%且5wt%以下的活化剂。
8.根据权利要求1或2所述的助焊剂,其特征在于,
所述助焊剂不含活化剂。
9.根据权利要求1或2所述的助焊剂,其特征在于,
所述助焊剂还含有多于0wt%且5wt%以下的松香。
10.根据权利要求1或2所述的助焊剂,其特征在于,
所述助焊剂不含松香。
11.一种焊膏,其特征在于,其含有
权利要求1~10中任一项所述的助焊剂,和
焊料粉末。
12.一种焊接产品的制造方法,其特征在于,其包括:
将权利要求11所述的焊膏供给至电子电路基板的焊接部位的步骤,在所述焊接部位安装电子部件的步骤,
在含有还原气体的还原气氛下,将所述焊接部位加热至所述焊料粉末熔融的温度而将所述电子部件与所述电子电路基板接合的步骤。
CN202180012302.9A 2020-03-30 2021-03-22 助焊剂、焊膏及焊接产品的制造方法 Active CN115038547B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-060307 2020-03-30
JP2020060307A JP6754091B1 (ja) 2020-03-30 2020-03-30 フラックス、はんだペーストおよびはんだ付け製品の製造方法
PCT/JP2021/011763 WO2021200345A1 (ja) 2020-03-30 2021-03-22 フラックス、はんだペーストおよびはんだ付け製品の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115038547A CN115038547A (zh) 2022-09-09
CN115038547B true CN115038547B (zh) 2023-06-09

Family

ID=72333459

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180012302.9A Active CN115038547B (zh) 2020-03-30 2021-03-22 助焊剂、焊膏及焊接产品的制造方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11738415B2 (zh)
EP (1) EP4074850A4 (zh)
JP (1) JP6754091B1 (zh)
KR (1) KR102551417B1 (zh)
CN (1) CN115038547B (zh)
TW (1) TWI763367B (zh)
WO (1) WO2021200345A1 (zh)

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4670298A (en) 1985-12-09 1987-06-02 Northern Telecom Limited Fluorescent solder paste mixture
US5045128A (en) * 1990-08-13 1991-09-03 Motorola, Inc. Solder fluxes bearing oxide removers generated by light
TW379392B (en) * 1996-10-30 2000-01-11 Du Pont Product and method for placing particles on contact pads of electronic devices
JP2007260776A (ja) * 2006-03-02 2007-10-11 Mitsubishi Materials Corp 金錫合金ハンダペースト及び該ペーストを用いた電子部品搭載基板の製造方法
EP2183076A1 (en) * 2007-07-23 2010-05-12 Henkel Limited Solder flux
CN103038019B (zh) * 2010-06-01 2016-03-16 千住金属工业株式会社 无铅焊膏
KR20140023266A (ko) * 2010-12-17 2014-02-26 아라까와 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 무연 땜납용 플럭스 및 무연 땜납 페이스트
JP2012182271A (ja) * 2011-03-01 2012-09-20 Hitachi Cable Ltd 太陽電池用リード線およびその製造方法並びにそれを用いた太陽電池
WO2013187363A1 (ja) * 2012-06-11 2013-12-19 千住金属工業株式会社 フラックス組成物、液状フラックス、やに入りはんだ及びソルダペースト
WO2015022719A1 (ja) * 2013-08-12 2015-02-19 千住金属工業株式会社 フラックス、ソルダペースト及びはんだ継手
JP6309929B2 (ja) * 2015-09-28 2018-04-11 株式会社タムラ製作所 無洗浄ソルダペースト用フラックス組成物および無洗浄ソルダペースト、並びにソルダペーストのフラックス飛散評価方法
WO2017057651A1 (ja) 2015-09-30 2017-04-06 オリジン電気株式会社 還元ガス用ソルダペースト、半田付け製品の製造方法
CN106001997A (zh) * 2016-06-05 2016-10-12 丘以明 一种无铅助焊膏及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021200345A1 (ja) 2021-10-07
JP2021154380A (ja) 2021-10-07
US20230107101A1 (en) 2023-04-06
TWI763367B (zh) 2022-05-01
EP4074850A1 (en) 2022-10-19
KR102551417B1 (ko) 2023-07-04
US11738415B2 (en) 2023-08-29
EP4074850A4 (en) 2023-10-25
JP6754091B1 (ja) 2020-09-09
TW202140184A (zh) 2021-11-01
KR20220110326A (ko) 2022-08-05
CN115038547A (zh) 2022-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6322881B1 (ja) フラックス及びフラックス用樹脂組成物
JP6402213B2 (ja) はんだ組成物および電子基板
CN109996646B (zh) 助焊剂和焊膏
CN114096377B (zh) 助焊剂、松脂芯焊料、助焊剂涂层焊料以及焊接方法
JP6713027B2 (ja) はんだ組成物および電子基板
JP6130418B2 (ja) 電子部品の接合方法、並びに、その方法に用いるはんだ組成物および前処理剤
JP6560279B2 (ja) 局所はんだ付け用フラックス組成物およびはんだ付け方法
JP6967050B2 (ja) はんだ付け用フラックス組成物
CN115038547B (zh) 助焊剂、焊膏及焊接产品的制造方法
CN116096528B (zh) 助焊剂和焊膏
CN115397607B (zh) 助焊剂和焊膏
CN109719422B (zh) 焊料组合物及电子基板
JP6668586B1 (ja) ジェットディスペンサー用はんだ組成物
JP6826061B2 (ja) はんだ組成物および電子基板の製造方法
TWI832936B (zh) 助焊劑
CN114981035A (zh) 助焊剂组合物和使用该助焊剂组合物的焊膏
TW202408715A (zh) 助焊劑及焊料膏
TW202408697A (zh) 助焊劑及焊料膏
JP2023118674A (ja) フラックス組成物、およびはんだ組成物、並びに、電子基板の製造方法
JP2020192597A (ja) フラックス

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: DE

Ref document number: 40074736

Country of ref document: HK

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant