CN115397607B - 助焊剂和焊膏 - Google Patents
助焊剂和焊膏 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115397607B CN115397607B CN202180024915.4A CN202180024915A CN115397607B CN 115397607 B CN115397607 B CN 115397607B CN 202180024915 A CN202180024915 A CN 202180024915A CN 115397607 B CN115397607 B CN 115397607B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- solvent
- flux
- mass
- solder paste
- glycol
- 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
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/36—Selection 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
- B23K35/362—Selection of compositions of fluxes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/36—Selection 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
- B23K35/3601—Selection 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/36—Selection 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
- B23K35/3612—Selection 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
- B23K35/3613—Polymers, e.g. resins
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
- B23K35/0222—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in soldering, brazing
- B23K35/0244—Powders, particles or spheres; Preforms made therefrom
- B23K35/025—Pastes, creams, slurries
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/26—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 400 degrees C
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/36—Selection 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
- B23K35/3612—Selection 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C13/00—Alloys based on tin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/26—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 400 degrees C
- B23K35/262—Sn as the principal constituent
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Die Bonding (AREA)
Abstract
提供:能抑制空隙的发生的助焊剂和使用了助焊剂的焊膏。助焊剂包含:松香、活性剂和溶剂,溶剂包含:单亚烷基二醇系溶剂、和在20℃下为固体的固体溶剂,将该助焊剂的总量设为100时单亚烷基二醇系溶剂与固体溶剂的总含量为40质量%以上且60质量%以下,包含5质量%以上且25质量%以下的固体溶剂。
Description
技术领域
本发明涉及软钎焊中使用的助焊剂和使用了该助焊剂的焊膏。
背景技术
通常,软钎焊中使用的助焊剂具有如下效能:将软钎料和成为软钎焊的对象的接合对象物的金属表面所存在的金属氧化物以化学的方式去除,金属元素能在两者的边界移动。因此,通过使用助焊剂进行软钎焊,从而使得在软钎料与接合对象物的金属表面之间可以形成金属间化合物,可以得到牢固的接合。
焊膏是通过将软钎料合金的粉末与助焊剂混合而得到的复合材料。使用焊膏的软钎焊如下进行:在基板的电极等软钎焊部上印刷焊膏,在印刷有焊膏的软钎焊部上搭载部件,在被称为回流焊炉的加热炉中将基板加热,使软钎料熔融,从而进行软钎焊。
已知焊膏中使用的助焊剂包含活性剂、松香、溶剂、触变剂,作为溶剂,已知使用有二乙二醇单己基醚等二乙二醇系溶剂(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2011/151894号公报
发明内容
发明要解决的问题
混合有溶剂为二乙二醇系溶剂的助焊剂与金属粉的焊膏用于凸块形成等微细接合的情况下,根据活性剂的选择而可以得到空隙的抑制效果。然而,芯片接合安装等大面积接合中,得不到充分的空隙的抑制效果。
本发明是为了解决这样的课题而作出的,其目的在于,提供:能抑制空隙的发生的助焊剂和使用了助焊剂的焊膏。
用于解决问题的方案
发现:使用了包含单亚烷基二醇醚系溶剂和固体溶剂作为溶剂的助焊剂的焊膏中,可以抑制空隙。
因此,本发明为一种助焊剂,其包含:松香、活性剂和溶剂,溶剂包含:单亚烷基二醇系溶剂、和在20℃下为固体的固体溶剂,将该助焊剂的总量设为100时单亚烷基二醇系溶剂与固体溶剂的总含量为40质量%以上且60质量%以下,包含5质量%以上且25质量%以下的固体溶剂。
本发明的助焊剂中,优选包含20质量%以上且50质量%以下的单亚烷基二醇系溶剂。另外,优选单亚烷基二醇系溶剂的沸点为200℃以上。另外,优选单亚烷基二醇系溶剂为具有1个亚乙基的单乙二醇系溶剂、具有1个亚丙基的单丙二醇系溶剂。
进而,溶剂除单亚烷基二醇系溶剂和固体溶剂以外可以还包含沸点低于200℃的低沸点溶剂。本发明的助焊剂优选包含低沸点溶剂5质量%以上且15质量%以下,优选包含除单亚烷基二醇系溶剂、固体溶剂和低沸点溶剂以外的其他溶剂5质量%以上且15质量%以下。另外,优选包含松香10质量%以上且50质量%以下。
活性剂为有机酸、卤素化合物、胺氢卤酸盐中的任1种或2种以上、或为有机酸、卤素化合物、胺氢卤酸盐的组合,活性剂的含量如下:有机酸为1质量%以上且5质量%以下,卤素化合物或胺氢卤酸盐、或者卤素化合物和胺氢卤酸盐的总计为1质量%以上且5质量%以下、有机酸与卤素化合物和胺氢卤酸盐的总计为1质量%以上且10质量%以下。
另外,本发明的助焊剂可以还包含触变剂,可以还包含胺。本发明的助焊剂优选包含触变剂1质量%以上且10质量%以下、胺1质量%以上且5质量%以下。
另外,本发明为一种焊膏,其包含:上述助焊剂、和金属粉。
发明的效果
本发明的助焊剂中,使用包含助焊剂和金属粉的焊膏在回流焊炉中进行软钎焊时,可以抑制空隙的发生。另外,加热流挂被抑制,固定性(保持力)改善,所述助焊剂包含松香、活性剂和溶剂,溶剂包含:单亚烷基二醇系溶剂和固体溶剂,将助焊剂的总量设为100时单亚烷基二醇系溶剂与固体溶剂的总含量为40质量%以上且60质量%以下,包含5质量%以上且25质量%以下的固体溶剂。
具体实施方式
<本实施方式的助焊剂的一例>
本实施方式的助焊剂包含:松香、活性剂和溶剂,溶剂包含:单亚烷基二醇系溶剂、和在20℃下为固体的固体溶剂。将助焊剂的总量设为100时单亚烷基二醇系溶剂与固体溶剂的总含量为40质量%以上且60质量%以下。
由此,使用包含该助焊剂和金属粉的焊膏在回流焊炉中进行软钎焊,从而可以抑制空隙的发生。另外,可以抑制加热流挂,改善固定性。
作为单亚烷基二醇系溶剂,可以举出具有1个-CH2CH2-所示的亚乙基的单乙二醇系溶剂、具有1个-CH(CH3)CH2-所示的亚丙基的单丙二醇系溶剂。作为单乙二醇系溶剂,可以举出乙二醇单苯基醚、乙二醇单己基醚、乙二醇单-2-乙基己基醚等。作为单丙二醇系溶剂,可以举出丙二醇单苯基醚等。
单亚烷基二醇系溶剂是抑制空隙的发生的本实施方式的助焊剂中必须添加的成分,可以使用它们的1种或2种以上。单亚烷基二醇系溶剂与固体溶剂的总含量满足上述范围的情况下,将助焊剂的总量设为100时,单亚烷基二醇系溶剂的含量为20质量%以上且50质量%以下。
作为固体溶剂,可以举出2,5-二甲基-2,5-己二醇、新戊二醇(2,2-二甲基-1,3-丙二醇)、二氧杂环己烷二醇、2,5-二甲基-3-己炔-2,5-二醇、2,3-二甲基-2,3-丁二醇、2,2′-氧双(亚甲基)双(2-乙基-1,3-丙二醇)、2,2-双(羟基甲基)-1,3-丙二醇、1,1,1-三(羟基甲基)丙烷等。
固体溶剂是抑制空隙的发生的本实施方式的助焊剂中必须添加的成分,可以使用它们的1种或2种以上。单亚烷基二醇系溶剂与固体溶剂的总含量满足上述的范围的情况下,将助焊剂的总量设为100时,固体溶剂的含量为5质量%以上且25质量%以下。
作为松香,例如可以举出脂松香、木松香和妥尔油松香等原料松香、以及由该原料松香得到的衍生物。作为该衍生物,例如可以举出纯化松香、氢化松香、歧化松香、聚合松香、酸改性松香、酚改性松香和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)、以及该聚合松香的纯化物、氢化物和歧化物、以及该α,β不饱和羧酸改性物的纯化物、氢化物和歧化物等。
松香是抑制空隙的发生的本实施方式的助焊剂中必须添加的成分,可以使用它们的1种或2种以上。将助焊剂的总量设为100时,松香的含量优选10质量%以上且50质量%以下。
作为活性剂,可以举出有机酸、卤素等,作为卤素,可以举出卤素化合物、胺氢卤酸盐等。
作为有机酸,可以举出戊二酸、己二酸、壬二酸、二十烷二酸、柠檬酸、乙醇酸、琥珀酸、水杨酸、二乙醇酸、吡啶二羧酸、二丁基苯胺二乙醇酸、辛二酸、癸二酸、硫代乙醇酸、对苯二甲酸、十二烷二酸、对羟基苯基乙酸、吡啶甲酸、苯基琥珀酸、苯二甲酸、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)酯、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、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。
作为卤素化合物,可以举出1-溴-2-丙醇、3-溴-1-丙醇、3-溴-1,2-丙二醇、1-溴-2-丁醇、1,3-二溴-2-丙醇、2,3-二溴-1-丙醇、1,4-二溴-2-丁醇、2,3-二溴-1,4-丁二醇、反式-2,3-二溴-2-丁烯-1,4-二醇等。
胺氢卤酸盐是使胺与卤化氢反应而得到的化合物,可以举出苯胺氯化氢、苯胺溴化氢等。作为胺氢卤酸盐的胺,可以举出乙基胺、乙二胺、三乙胺、甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1,3-二苯基胍等,作为卤化氢,可以举出氯、溴、碘、氟的氢化物(氯化氢、溴化氢、碘化氢、氟化氢)。作为这样的胺氢卤酸盐,可以举出硬脂胺盐酸盐、二乙基苯胺盐酸盐、二乙醇胺盐酸盐、2-乙基己基胺氢溴酸盐、吡啶氢溴酸盐、异丙基胺氢溴酸盐、环己基胺氢溴酸盐、二乙基胺氢溴酸盐、单乙基胺氢溴酸盐、1,3-二苯基胍氢溴酸盐、二甲基胺氢溴酸盐、二甲基胺盐酸盐、松香胺氢溴酸盐、2-乙基己基胺盐酸盐、异丙基胺盐酸盐、环己基胺盐酸盐、2-哌可啉氢溴酸盐、1,3-二苯基胍盐酸盐、二甲基苄基胺盐酸盐、肼水合物氢溴酸盐、二甲基环己基胺盐酸盐、三壬基胺氢溴酸盐、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、二烯丙基胺盐酸盐、二烯丙基胺氢溴酸盐、单乙基胺盐酸盐、单乙基胺氢溴酸盐、二乙基胺盐酸盐、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、丁基胺盐酸盐、己基胺盐酸盐、正辛基胺盐酸盐、十二烷基胺盐酸盐、二甲基环己基胺氢溴酸盐、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-哌可啉氢碘酸盐、环己基胺氢碘酸盐、1,3-二苯基胍氢氟酸盐、二乙基胺氢氟酸盐、2-乙基己基胺氢氟酸盐、环己基胺氢氟酸盐、乙基胺氢氟酸盐、松香胺氢氟酸盐、环己基胺四氟硼酸盐、二环己基胺四氟硼酸盐等。另外,代替胺氢卤酸盐、或者与胺氢卤酸盐一起可以包含硼氟化物,作为硼氟化物,可以举出硼氟化氢酸等。
活性剂是抑制空隙的发生的本实施方式的助焊剂中必须添加的成分,可以使用有机酸、卤素化合物、胺氢卤酸盐中的任1种或2种以上、可以使用有机酸、卤素化合物、胺氢卤酸盐的组合。活性剂的含量如下:将助焊剂的总量设为100时,优选有机酸为1质量%以上且5质量%以下,卤素化合物或胺氢卤酸盐、或者卤素化合物和胺氢卤酸盐的总计为1质量%以上且5质量%以下。另外,并用有机酸与卤素化合物和胺氢卤酸盐的情况下,优选有机酸与卤素化合物的总计、有机酸与胺氢卤酸盐的总计、或有机酸与卤素化合物和胺氢卤酸盐的总计为1质量%以上且10质量%以下。
本实施方式的助焊剂可以包含胺。作为胺,可以举出1-氨基-2-丙醇、乙基胺、二乙基胺、三乙胺、乙二胺、环己基胺、1,3-二苯基胍、1,3-二邻甲苯基胍、1-邻甲苯基双胍等。另外,作为胺,可以举出乙醇胺、3-氨基-1-丙醇、1-氨基-2-丙醇、二乙醇胺、二异丙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺、N-(2-羟基丙基)乙二胺、N-(3-羟基丙基)乙二胺、N,N'-双(2-羟基丙基)乙二胺、N,N'-双(3-羟基丙基)乙二胺、N,N,N',N'-四(2-羟基丙基)乙二胺、N,N,N',N'-四(3-羟基丙基)乙二胺之类的烷醇胺。
胺是抑制空隙的发生的本实施方式的助焊剂中任意添加的成分,可以使用它们的1种或2种以上。将助焊剂的总量设为100时,胺的含量优选1质量%以上且5质量%以下。
本实施方式的助焊剂可以包含触变剂。作为触变剂,可以举出蜡系触变剂、酰胺系触变剂。作为蜡系触变剂,例如可以举出氢化蓖麻油等。作为酰胺系触变剂,可以举出月桂酸酰胺、棕榈酸酰胺、硬脂酸酰胺、山嵛酸酰胺、羟基硬脂酸酰胺、饱和脂肪酸酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺、不饱和脂肪酸酰胺、对甲苯甲烷酰胺、芳香族酰胺、亚甲基双硬脂酸酰胺、亚乙基双月桂酸酰胺、亚乙基双羟基硬脂酸酰胺、饱和脂肪酸双酰胺、亚甲基双油酸酰胺、不饱和脂肪酸双酰胺、间亚二甲苯基双硬脂酸酰胺、芳香族双酰胺、饱和脂肪酸聚酰胺、不饱和脂肪酸聚酰胺、芳香族聚酰胺、取代酰胺、羟甲基硬脂酸酰胺、羟甲基酰胺、脂肪酸酯酰胺等。
触变剂是抑制空隙的发生的本实施方式的助焊剂中任意添加的成分,可以使用它们的1种或2种以上。将助焊剂的总量设为100时,触变剂的含量优选1质量%以上且10质量%以下。
本实施方式的助焊剂可以包含沸点低于200℃的低沸点溶剂作为除单亚烷基二醇系溶剂、固体溶剂以外的溶剂,作为低沸点溶剂,可以举出2-甲基-2,4-戊二醇、异丙基醇、1,2-丁二醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇、1,2,6-三羟基己烷、1-乙炔基-1-环己醇、1,4-环己二醇等。
低沸点溶剂是抑制空隙的发生的本实施方式的助焊剂中任意添加的成分,可以使用它们的1种或2种以上。将助焊剂的总量设为100时,低沸点溶剂的含量优选5质量%以上且15质量%以下。
本实施方式的助焊剂可以包含除单亚烷基二醇系溶剂、固体溶剂和低沸点溶剂以外的其他溶剂,作为其他溶剂,可以举出醇系溶剂、其他甘醇醚系溶剂、松油醇类等。作为醇系溶剂,可以举出异冰片基环己醇等。作为甘醇醚系溶剂,可以举出二乙二醇单-2-乙基己基醚、二乙二醇单己基醚、二乙二醇二丁基醚、三乙二醇单丁基醚、甲基亚丙基三甘醇、丁基亚丙基三甘醇、三乙二醇丁基甲基醚、四乙二醇二甲基醚等。
其他溶剂是抑制空隙的发生的本实施方式的助焊剂中任意添加的成分,可以使用它们的1种或2种以上。将助焊剂的总量设为100时,其他溶剂的含量优选5质量%以上且15质量%以下。
<本实施方式的焊膏的一例>
本实施方式的焊膏包含:上述助焊剂、和金属粉。金属粉由Sn单质、或Sn-Ag系、Sn-Cu系、Sn-Ag-Cu系、Sn-Bi系、Sn-In系、Sn-Pb等构成、或者由在这些合金中添加有Sb、Bi、In、Cu、Zn、As、Ag、Cd、Fe、Ni、Co、Au、Ge、P等的软钎料的粉体构成。另外,金属粉可以为不含Pb的软钎料。
<本实施方式的助焊剂和焊膏的作用效果例>
包含松香、活性剂和溶剂、溶剂包含单亚烷基二醇系溶剂和固体溶剂、将助焊剂的总量设为100时单亚烷基二醇系溶剂与固体溶剂的总含量为40质量%以上且60质量%以下的助焊剂、和使用了该助焊剂的焊膏中,可以抑制空隙的发生。另外,加热流挂被抑制,固定性改善。
实施例
以以下的表1所示的组成调配实施例和比较例的助焊剂,使用该助焊剂调配焊膏,对空隙的抑制能力、加热流挂的抑制能力、固定性进行验证。需要说明的是,表1中的组成率是将助焊剂的总量设为100时的质量%。另外,将实施例和比较例中使用的各溶剂的沸点、表面张力和20℃下的粘度示于以下的表2。
焊膏如下:助焊剂为11质量%、金属粉为89质量%。另外,焊膏中的金属粉是Ag为3.0质量%、Cu为0.5质量%、余量为Sn的Sn-Ag-Cu系的软钎料合金,金属粉的粒径为20μm~38μm。
<空隙的抑制能力的评价>
(1)验证方法
空隙的抑制能力的评价如下:在基板的电极上印刷使用了各实施例和各比较例中记载的助焊剂的焊膏。印刷厚为0.15mm。焊膏印刷后,在6mm×6mm的基板面侧上载置作为背面金属的实施了镀NiAu的Si芯片,进行回流焊。回流焊的条件如下:在氧浓度500ppm的N2气氛下、在150℃~180℃下进行35秒的预加热后,使峰温度为250℃,在220℃以上进行32秒的正式加热。回流焊后,用X射线观察装置(Uni-hite System公司制XVR-160)拍摄部件搭载部,在X射线透射图像中将芯片下表面电极整体的像素数作为分母、空隙部分的像素数作为分子,由(1)式算出空隙面积率。
(空隙部分的像素数总计/芯片下表面电极整体的像素数)×100(%)···
(1)
(2)判定基准
◎:空隙面积率5%以下
〇:空隙面积率超过5%且为10%以下
×:空隙面积率超过10%
<加热流挂的抑制性的评价>
(1)验证方法
依据JIS Z 3284-3:2014的加热流挂试验而进行。同一加热流挂试验如下进行:使用以JIS Z 3284-3:2014的图6中记载的规定的图案形成有印刷部的不锈钢制金属掩模,在铜板上印刷焊膏,去掉金属掩模后,进行150℃/10分钟的加热处理,将焊膏的加热流挂性数值化。
(2)判定基准
对于使用金属掩模印刷的焊膏,以加热后不成为一体的最小间隔判定加热流挂性。
〇:加热流挂的试验结果为0.9mm以下
×:加热流挂的试验结果为1.0mm以上
<固定性的评价>
(1)验证方法
依据JISZ3284-3:2014的粘合性试验而进行。粘合性试验中使用RHESCA CO.,LTD.制固定试验机TACII。
(2)判定基准
〇:粘合力≥1N
×:粘合力<1N
[表1]
[表2]
本发明中,如实施例1~实施例3所示,在本发明中限定的范围内包含20质量%以上且50质量%以下的作为单亚烷基二醇系溶剂的为单乙二醇系溶剂的乙二醇单苯基醚、在本发明中限定的范围内包含5质量%以上且25质量%以下的作为固体溶剂的2,5-二甲基-2,5-己二醇、单乙二醇系溶剂与固体溶剂的总含量在本发明中限定的范围内为40质量%以上且60质量%以下、进而在本发明中限定的范围内包含1质量%以上且5质量%以下作为活性剂的为有机酸的2,2-双(羟基甲基)丙酸、在本发明中限定的范围内包含1质量%以上且5质量%以下的作为活性剂的为胺氢卤酸盐的1,3-二苯基胍氢溴酸盐、有机酸与卤素化合物和胺氢卤酸盐的总计在本发明中限定的范围内为1质量%以上且10质量%、在本发明中限定的范围内包含10质量%以上且50质量%以下的作为松香的聚合松香的助焊剂中,对空隙的抑制能力、加热流挂的抑制能力和固定性得到了充分的效果。另外,即使在本发明中限定的范围内包含胺、触变剂,也不妨碍包含单亚烷基二醇系溶剂和固体溶剂所产生的效果。
进而,如实施例4所示,在本发明中限定的范围内包含20质量%以上且50质量%以下的作为单亚烷基二醇系溶剂的为单丙二醇系溶剂的丙二醇单苯基醚的助焊剂,如实施例5~实施例6所示,在本发明中限定的范围内包含20质量%以上且50质量%以下的作为单亚烷基二醇系溶剂的为其他单乙二醇系溶剂的乙二醇单己基醚或乙二醇单-2-乙基己基醚的助焊剂,对空隙的抑制能力、加热流挂的抑制能力和固定性也得到了充分的效果。
另外,如实施例7所示,在本发明中限定的范围内包含20质量%以上且50质量%以下的作为单亚烷基二醇系溶剂的为单乙二醇系溶剂的乙二醇单苯基醚,从而即使为在本发明中限定的范围内包含5质量%以上且15质量%以下作为其他溶剂的二乙二醇单己基醚的助焊剂,对空隙的抑制能力、加热流挂的抑制能力和固定性也得到了充分的效果。
进而,如实施例8所示,在本发明中限定的范围内包含20质量%以上且50质量%以下的作为单亚烷基二醇系溶剂的为单乙二醇系溶剂的乙二醇单苯基醚,从而即使为在本发明中限定的范围内包含5质量%以上且15质量%以下作为低沸点溶剂的2-甲基-2,4-戊二醇的助焊剂,对空隙的抑制能力、加热流挂的抑制能力和固定性也得到了充分的效果。
另外,如实施例9所示,即使为改变有机酸的种类、在本发明中限定的范围内包含1质量%以上且5质量%以下的己二酸的助焊剂,对空隙的抑制能力、加热流挂的抑制能力和固定性也得到了充分的效果。
与此相对,如比较例1所示,在本发明中限定的范围内包含作为单亚烷基二醇系溶剂的为单乙二醇系溶剂的乙二醇单苯基醚、但超过本发明中限定的范围地包含作为固体溶剂的2,5-二甲基-2,5-己二醇的助焊剂中,对空隙的抑制能力、加热流挂的抑制能力得到了效果。然而,即使单乙二醇系溶剂与固体溶剂的总含量为本发明中限定的范围内,对固定性也得不到效果。
另外,如比较例2所示,在本发明中限定的范围内包含作为固体溶剂的2,5-二甲基-2,5-己二醇、但超过本发明中限定的范围地包含作为单亚烷基二醇系溶剂的为单乙二醇系溶剂的乙二醇单苯基醚、单乙二醇系溶剂与固体溶剂的总含量超过本发明中限定的范围的助焊剂中,对固定性得到了效果,但对空隙的抑制能力、加热流挂的抑制能力得不到效果。
进而,如比较例3所示,在本发明中限定的范围内包含作为单亚烷基二醇系溶剂的为单乙二醇系溶剂的乙二醇单苯基醚、但包含低于本发明中限定的范围的作为固体溶剂的2,5-二甲基-2,5-己二醇的助焊剂中,对空隙的抑制能力、固定性得到了效果。然而,即使单乙二醇系溶剂与固体溶剂的总含量为本发明中限定的范围内,对加热流挂的抑制能力也得不到效果。
如比较例4所示,在本发明中限定的范围内包含作为固体溶剂的2,5-二甲基-2,5-己二醇、但不含单亚烷基二醇系溶剂、以相对于单亚烷基二醇系溶剂为限定的范围内的含量包含作为其他溶剂的二乙二醇单己基醚的助焊剂中,对加热流挂的抑制能力、固定性得到了效果,但对空隙的抑制能力得不到效果。
另外,如比较例5所示,在本发明中限定的范围内包含作为单亚烷基二醇系溶剂的为单乙二醇系溶剂的乙二醇单苯基醚、但不含固体溶剂的助焊剂中,对空隙的抑制能力、固定性得到了效果,但对加热流挂的抑制能力得不到效果。
助焊剂中所含的溶剂的沸点为200℃以上,从而在软钎焊中假定的温度域中可以使溶剂残留,认为可以抑制活性剂的失活。另外,溶剂的表面张力为30mN/m以上,从而溶剂成分变得容易在粉末间隙移动,认为可以防止软钎料熔融时气化成分停留在软钎料中的情况。进而,溶剂的20℃下的粘度为25mPa·s以上,从而可以增加焊膏中的软钎料量,由此认为,减少助焊剂残渣量,可以防止它们停留在熔融软钎料中的情况。
作为除单亚烷基二醇系溶剂以外的溶剂的比较例4的二乙二醇单己基醚如表2所示,沸点满足以往优选的上述范围,但表面张力和20℃下的粘度不满足以往优选的上述范围。因此,即使包含二乙二醇单己基醚和固体溶剂、以相对于单亚烷基二醇系溶剂为限定的范围内的含量包含该二乙二醇单己基醚,对空隙的抑制能力也得不到效果。
与此相对,不仅沸点、表面张力和20℃下的粘度满足以往优选的上述范围的实施例1等乙二醇单苯基醚,与粘度不满足以往优选的上述范围的实施例4的丙二醇单苯基醚、比较例4的二乙二醇单己基醚同样地,而且对于表面张力和粘度不满足以往优选的上述范围的实施例5的乙二醇单己基醚、实施例6的乙二醇单-2-乙基己基醚,以相对于单亚烷基二醇系溶剂为限定的范围内的含量包含,从而对空隙的抑制能力、加热流挂的抑制能力和固定性都得到了充分的效果。
由此,对于单亚烷基二醇系溶剂,优选沸点为200℃以上。另外,对于单亚烷基二醇系溶剂,优选表面张力为23mN/m以上。进而,对于单亚烷基二醇系溶剂,优选20℃下的粘度为2mPa·s以上。
由以上,包含松香、活性剂和溶剂、溶剂包含单亚烷基二醇系溶剂和固体溶剂、将助焊剂的总量设为100时单亚烷基二醇系溶剂与固体溶剂的总含量为40质量%以上且60质量%以下的本发明的助焊剂、和使用了该助焊剂的焊膏中,可以抑制空隙的发生,获得了以固体溶剂与以往的溶剂的组合得不到的效果。
另外,本发明的助焊剂即使包含有机酸、卤素中的任意者或其组合、触变剂、胺作为活性剂,也不妨碍包含单亚烷基二醇系溶剂和固体溶剂所产生的空隙的抑制能力、加热流挂的抑制能力、固定性,对于这些得到了充分的效果。
Claims (14)
1.一种焊膏用的助焊剂,其特征在于,包含:松香、活性剂和溶剂,
所述溶剂包含:单亚烷基二醇系溶剂、和在20℃下为固体的固体溶剂,所述固体溶剂为选自由2,5-二甲基-2,5-己二醇、二氧杂环己烷二醇、2,5-二甲基-3-己炔-2,5-二醇、2,3-二甲基-2,3-丁二醇、2,2′-氧双(亚甲基)双(2-乙基-1,3-丙二醇)、2,2-双(羟基甲基)-1,3-丙二醇、1,1,1-三(羟基甲基)丙烷构成的组中的至少一种,
将该助焊剂的总量设为100%时所述单亚烷基二醇系溶剂与所述固体溶剂的总含量为40质量%以上且60质量%以下,
将该助焊剂的总量设为100%时,包含5质量%以上且25质量%以下的所述固体溶剂。
2.根据权利要求1所述的焊膏用的助焊剂,其特征在于,
将该助焊剂的总量设为100%时,包含20质量%以上且50质量%以下的所述单亚烷基二醇系溶剂。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的焊膏用的助焊剂,其特征在于,
所述单亚烷基二醇系溶剂的沸点为200℃以上。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的焊膏用的助焊剂,其中,
所述单亚烷基二醇系溶剂为具有1个亚乙基的单乙二醇系溶剂、具有1个亚丙基的单丙二醇系溶剂中的任意者。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的焊膏用的助焊剂,其特征在于,
所述溶剂除所述单亚烷基二醇系溶剂和所述固体溶剂以外还包含沸点低于200℃的低沸点溶剂。
6.根据权利要求5所述的焊膏用的助焊剂,其特征在于,
将该助焊剂的总量设为100%时,包含5质量%以上且15质量%以下的所述低沸点溶剂。
7.根据权利要求1或权利要求2所述的焊膏用的助焊剂,其特征在于,
将该助焊剂的总量设为100%时,所述溶剂包含5质量%以上且15质量%以下的除所述单亚烷基二醇系溶剂和所述固体溶剂以外的其他溶剂。
8.根据权利要求1或权利要求2所述的焊膏用的助焊剂,其特征在于,
将该助焊剂的总量设为100%时,包含10质量%以上且50质量%以下的所述松香。
9.根据权利要求1或权利要求2所述的焊膏用的助焊剂,其特征在于,
所述活性剂为有机酸、卤素化合物、胺氢卤酸盐中的任1种或2种以上、或为有机酸、卤素化合物、胺氢卤酸盐的组合,
将该助焊剂的总量设为100%时,所述活性剂的含量如下:1质量%以上且5质量%以下的有机酸,总计为1质量%以上且5质量%以下的卤素化合物或胺氢卤酸盐、或者卤素化合物与胺氢卤酸盐、总计为2质量%以上且5质量%以下的有机酸与卤素化合物和胺氢卤酸盐。
10.根据权利要求1或权利要求2所述的焊膏用的助焊剂,其特征在于,
还包含触变剂。
11.根据权利要求10所述的焊膏用的助焊剂,其特征在于,
将该助焊剂的总量设为100%时,包含1质量%以上且10质量%以下的所述触变剂。
12.根据权利要求1或权利要求2所述的焊膏用的助焊剂,其特征在于,
还包含胺。
13.根据权利要求12所述的焊膏用的助焊剂,其特征在于,
将该助焊剂的总量设为100%时,包含1质量%以上且5质量%以下的所述胺。
14.一种焊膏,其特征在于,
包含权利要求1~权利要求13中任一项所述的焊膏用的助焊剂、和金属粉。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020058267A JP6993594B2 (ja) | 2020-03-27 | 2020-03-27 | フラックス及びソルダペースト |
JP2020-058267 | 2020-03-27 | ||
PCT/JP2021/012462 WO2021193797A1 (ja) | 2020-03-27 | 2021-03-25 | フラックス及びソルダペースト |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115397607A CN115397607A (zh) | 2022-11-25 |
CN115397607B true CN115397607B (zh) | 2023-10-13 |
Family
ID=77891846
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202180024915.4A Active CN115397607B (zh) | 2020-03-27 | 2021-03-25 | 助焊剂和焊膏 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230122883A1 (zh) |
EP (1) | EP4130312A4 (zh) |
JP (1) | JP6993594B2 (zh) |
KR (1) | KR102604092B1 (zh) |
CN (1) | CN115397607B (zh) |
TW (1) | TWI789728B (zh) |
WO (1) | WO2021193797A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023162231A1 (ja) * | 2022-02-28 | 2023-08-31 | 石川金属株式会社 | フラックスとはんだ付け方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10193176A (ja) * | 1996-12-27 | 1998-07-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | クリーム半田 |
CN1337294A (zh) * | 2000-08-08 | 2002-02-27 | 中国华晶电子集团公司 | 晶体管引线热浸锡用助焊剂 |
CN104203492A (zh) * | 2012-04-05 | 2014-12-10 | 千住金属工业株式会社 | 助焊剂及焊膏 |
CN107107277A (zh) * | 2014-12-26 | 2017-08-29 | 千住金属工业株式会社 | 急加热方法用助焊剂及急加热方法用焊膏 |
CN110193684A (zh) * | 2018-02-26 | 2019-09-03 | 株式会社田村制作所 | 助焊剂及焊膏 |
CN110475644A (zh) * | 2017-08-28 | 2019-11-19 | 株式会社弘辉 | 助焊剂、焊膏和电子电路基板的制造方法 |
CN110536771A (zh) * | 2017-04-17 | 2019-12-03 | 千住金属工业株式会社 | 助焊剂组合物、焊膏组合物和焊点 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7767032B2 (en) * | 2006-06-30 | 2010-08-03 | W.C. Heraeus Holding GmbH | No-clean low-residue solder paste for semiconductor device applications |
KR101436714B1 (ko) | 2010-06-01 | 2014-09-01 | 센주긴조쿠고교 가부시키가이샤 | 납프리 솔더 페이스트 |
CN102794582B (zh) * | 2012-08-15 | 2015-01-14 | 北京工业大学 | 一种与高熔点钎料配套使用的助焊剂及其配制方法 |
CN104416297A (zh) * | 2013-08-21 | 2015-03-18 | 苏州优诺电子材料科技有限公司 | 一种ict测试低误判率免洗锡膏 |
JP6310893B2 (ja) | 2015-09-30 | 2018-04-11 | 株式会社タムラ製作所 | フラックス組成物、はんだ組成物、および電子基板の製造方法 |
JP6402148B2 (ja) * | 2016-08-31 | 2018-10-10 | 株式会社タムラ製作所 | はんだ組成物および電子基板 |
JP6895213B2 (ja) | 2017-03-27 | 2021-06-30 | 株式会社タムラ製作所 | はんだ組成物および電子基板の製造方法 |
JP6674982B2 (ja) | 2017-08-30 | 2020-04-01 | 株式会社タムラ製作所 | はんだ組成物および電子基板 |
JP6460198B1 (ja) | 2017-10-11 | 2019-01-30 | 千住金属工業株式会社 | フラックス及びソルダペースト |
JP6338007B1 (ja) | 2017-11-02 | 2018-06-06 | 千住金属工業株式会社 | フラックス及びソルダペースト |
JP6477842B1 (ja) | 2017-11-24 | 2019-03-06 | 千住金属工業株式会社 | フラックス及びソルダペースト |
JP6458894B1 (ja) * | 2018-04-26 | 2019-01-30 | 千住金属工業株式会社 | フラックス及びソルダペースト |
CN109366041B (zh) * | 2018-11-16 | 2021-04-23 | 桐庐明泽电子有限公司 | 一种高性能助焊剂的配方及其制备工艺 |
-
2020
- 2020-03-27 JP JP2020058267A patent/JP6993594B2/ja active Active
-
2021
- 2021-03-25 EP EP21774440.8A patent/EP4130312A4/en active Pending
- 2021-03-25 US US17/914,495 patent/US20230122883A1/en active Pending
- 2021-03-25 CN CN202180024915.4A patent/CN115397607B/zh active Active
- 2021-03-25 KR KR1020227036909A patent/KR102604092B1/ko active IP Right Grant
- 2021-03-25 WO PCT/JP2021/012462 patent/WO2021193797A1/ja active Application Filing
- 2021-03-26 TW TW110111054A patent/TWI789728B/zh active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10193176A (ja) * | 1996-12-27 | 1998-07-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | クリーム半田 |
CN1337294A (zh) * | 2000-08-08 | 2002-02-27 | 中国华晶电子集团公司 | 晶体管引线热浸锡用助焊剂 |
CN104203492A (zh) * | 2012-04-05 | 2014-12-10 | 千住金属工业株式会社 | 助焊剂及焊膏 |
CN107107277A (zh) * | 2014-12-26 | 2017-08-29 | 千住金属工业株式会社 | 急加热方法用助焊剂及急加热方法用焊膏 |
CN110536771A (zh) * | 2017-04-17 | 2019-12-03 | 千住金属工业株式会社 | 助焊剂组合物、焊膏组合物和焊点 |
CN110475644A (zh) * | 2017-08-28 | 2019-11-19 | 株式会社弘辉 | 助焊剂、焊膏和电子电路基板的制造方法 |
CN110193684A (zh) * | 2018-02-26 | 2019-09-03 | 株式会社田村制作所 | 助焊剂及焊膏 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021154357A (ja) | 2021-10-07 |
TWI789728B (zh) | 2023-01-11 |
CN115397607A (zh) | 2022-11-25 |
KR20220148327A (ko) | 2022-11-04 |
WO2021193797A1 (ja) | 2021-09-30 |
US20230122883A1 (en) | 2023-04-20 |
EP4130312A1 (en) | 2023-02-08 |
JP6993594B2 (ja) | 2022-02-04 |
TW202202263A (zh) | 2022-01-16 |
EP4130312A4 (en) | 2023-10-25 |
KR102604092B1 (ko) | 2023-11-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI751384B (zh) | 助焊劑及焊膏 | |
TW202138101A (zh) | 助焊劑及焊料膏 | |
CN115397607B (zh) | 助焊剂和焊膏 | |
CN112262013A (zh) | 焊膏用助焊剂和焊膏 | |
US11590614B2 (en) | Flux and solder paste | |
JP7063630B2 (ja) | フラックス及びソルダペースト | |
JP2020192556A (ja) | フラックス | |
EP3417987A1 (en) | Flux | |
CN113924186B (zh) | 焊料合金、焊料粉末以及焊接接头 | |
JP6575708B1 (ja) | フラックス及びソルダペースト | |
JP6575702B1 (ja) | フラックス及びソルダペースト | |
US20220331916A1 (en) | Solder paste | |
CN113441875B (zh) | 清洗用助焊剂和清洗用焊膏 | |
JP2020192555A (ja) | フラックス | |
KR102562193B1 (ko) | 플럭스 및 솔더 페이스트 | |
KR102541488B1 (ko) | 플럭스 및 솔더 페이스트 | |
JP7021446B1 (ja) | フラックスおよびはんだペースト | |
JP6575704B1 (ja) | フラックス及びソルダペースト | |
JP2021087998A (ja) | フラックス及びソルダペースト | |
TW202408715A (zh) | 助焊劑及焊料膏 | |
TW202140184A (zh) | 助焊劑、焊接膏及焊接製品的製造方法 | |
TW202408697A (zh) | 助焊劑及焊料膏 | |
JP2020192598A (ja) | フラックス | |
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: 40079548 Country of ref document: HK |
|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |