FR2968228A1 - Composition de fondant de polyamine et procede de brasage - Google Patents

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Abstract

Une composition de fondant de polyamine comprend un agent de ouverture de fondant de polyamine représenté par la formule I : dans laquelle R , R , R et R sont indépendamment choisis parmi un hydrogène, un groupe alkyle en C substitué, un groupe alkyle en C non substitué, un groupe arylalkyle en C substitué et un groupe arylalkyle en C non substitué ; dans laquelle R comprend au moins deux atomes de carbone tertiaire et est choisi parmi un groupe alkyle en C non substitué, un groupe alkyle en C substitué, un groupe arylalkyle en C non substitué et un groupe arylalkyle en C substitué ; et, dans lequel les deux atomes d'azote représentés dans la formule I sont chacun séparément liés à l'un des au moins deux atomes de carbone tertiaire de R ; à condition que lorsque l'agent de couverture de fondant de polyamine de la formule I est représenté par la formule la : alors de zéro à trois parmi R , R , R et R est(sont) l'hydrogène.

Description

Composition de fondant de polyamine et procédé de brasage
La présente invention concerne une composition de fondant de polyamine comprenant, comme constituants initiaux : un agent de couverture de fondant de polyamine représenté par la formule I, dans laquelle RI, R2, R3 et R4 sont indépendamment choisis parmi un hydrogène, un groupe alkyle en C1_80 substitué, un groupe alkyle en C1-80 non substitué, un groupe arylalkyle en C7_80 substitué et un groupe arylalkyle en C7_80 non substitué ; dans laquelle R' est choisi parmi un groupe alkyle en C5_80 non substitué avec au moins deux atomes de carbone tertiaire, un groupe alkyle en C5_80 substitué avec au moins deux atomes de carbone tertiaire, un groupe arylalkyle en CU-80 non substitué avec au moins deux atomes de carbone tertiaire et un groupe arylalkyle en CU-80 substitué avec au moins deux atomes de carbone tertiaire ; et, dans laquelle les deux atomes d'azote représentés dans la formule I sont séparément liés à l'un des au moins deux atomes de carbone tertiaire de R' ; à condition que lorsque l'agent de fondant de polyamide de la formule I est représenté par la formule Ia, alors de zéro à trois parmi RI, R2, R3 et R4 est(sont) l'hydrogène. La présente invention concerne de plus un procédé de brasage d'un contact électrique. Le terme "constituant initial" fait référence au matériau tel qu'il est ajouté pour préparer la composition. Un "constituant initial" peut changer, réagir ou interagir par addition d'autres constituants dans la composition ; et ne plus être par conséquent présent dans le fondant dans sa forme d'introduction.
Les procédés de brasage vont des procédés de brasage manuel, à la main aux procédés de brasage automatisé. L'utilisation de matériaux de fondants dans des procédés de brasage, à la fois manuel et automatisé, est également bien connue. L'utilisation d'un métal d'apport de brasage seul ne résultera en fait pas en général en une interconnexion électrique acceptable. Les matériaux de fondants ont de multiples fonctions dans le procédé de brasage. Les matériaux de fondants fonctionnent par exemple pour éliminer les oxydes qui peuvent être formés sur les contacts métalliques (par exemple régions du métal d'apport de brasage, tampons de contact, aiguilles de contact, trous de passage plaqués de cuivre) ; pour promouvoir le mouillage du métal d'apport de brasage sur les contacts métalliques.
On a utilisé différents procédés pour appliquer des matériaux de fondants sur la surface d'un contact métallique pendant le procédé de brasage. On utilise dans certains procédés des matériaux de fondants contenant le métal d'apport de brasage. De tels matériaux combinés ont par exemple été fournis dans la forme d'un câble de forme annulaire incorporant un noyau de matériau de fondant. Lorsque le métal d'apport de brasage fond lors du chauffage, le matériau de fondant dans le noyau est activé, recouvrant de fondant les surfaces à interconnecter par le métal d'apport de brasage fondu. Les pâtes de métaux d'apport de brasage sont également connues, dans lesquelles un matériau de fondant et une poudre de métal d'apport de brasage sont combinés pour former une suspension stable en général homogène de particules de métal d'apport de brasage dans la pâte. Une application importante à l'échelle commerciale d'un procédé de brasage automatisé est la fabrication de dispositifs de semiconducteurs. C'est-à-dire que des procédés de brasage par fusion sont classiquement utilisés dans la production automatisée de dispositifs serai-conducteurs, dans lesquels une pastille de semiconducteur est fixée à une plaque à circuits imprimés (PCB). Dans certains tels procédés de production automatisés, une pâte de métal d'apport de brasage est appliquée sur une plaque à circuits imprimés en utilisant par exemple une sérigraphie ou une impression au pochoir. La pastille de semiconducteur est ensuite mise en contact avec la PCB et la pâte de métal d'apport de brasage est chauffée pour faire fondre le métal d'apport de brasage dans la pâte, formant des interconnexions électriques entre la pastille de semiconducteur et la PCB. Le chauffage peut être par exemple facilité par exposition de la pâte de métal d'apport de brasage à de la lumière infrarouge ou par chauffage dans un four. Dans certaines applications, l'assemblage pastille de semiconducteur/PCB est de plus traité avec un matériau de sous-remplissage qui remplit pratiquement la zone interstitielle entre la pastille de semiconducteur et la PCB, encapsulant les interconnexions. Etant donné les demandes d'une production à l'échelle industrielle de dispositifs électroniques contenant des circuits de complexité et de miniaturisation plus élevées, des procédés de brasage rapides, automatisés ont émergé, tels que par exemple ceux incorporant des procédés pick and dip. Un fondant peut être dans de tels procédés appliqué sur plusieurs contacts électriques sur une pastille de semiconducteur par immersion de la portion de contact électrique de la pastille de semiconducteur dans un bain de fondant. Les contacts électriques revêtus de fondant sur la pastille de semiconducteur peuvent ensuite être mis en contact avec une PCB comprenant des contacts électriques correspondants et des billes de métal d'apport de brasage. Les billes de métal d'apport de brasage peuvent ensuite être chauffées pour une fusion interconnectant la pastille de semiconducteur et la PCB. Le procédé pick and dip peut sinon être utilisé avec des constituants de dispositif qui présentent des contacts électriques avec un métal d'apport de brasage pré-appliqué. Le métal d'apport de brasage pré-appliqué est, dans ces procédés, revêtu par immersion avec le matériau de fondant et est ensuite mis en contact avec le(les) contact(s) électrique(s) correspondant(s) et est chauffé jusqu'à la fusion, formant les interconnexions électriques. Plusieurs constituants électriques s'adaptent dans cette dernière catégorie de procédé en ce qu'ils sont fabriqués avec une quantité suffisante de métal d'apport de brasage sur le constituant de plaque pour faciliter une interconnexion du constituant avec un autre constituant électrique (par exemple une PCB). Dans certains cas, l'utilisation de fondants disponibles dans le commerce laisse des résidus ioniques sur les régions brasées, lesquels peuvent désavantageusement mener à une corrosion des circuits et à des courts-circuits. Des étapes de procédé supplémentaires sont par conséquent nécessaires pour éliminer de tels résidus après la formation des interconnexions brasées. Pour des procédés de fabrication de dispositifs semiconducteurs, les connexions de métal d'apport de brasage formées entre la pastille de semiconducteur et la PCB résultent en un espace relativement petit entre la pastille de semiconducteur et la PCB (par exemple < 4 millièmes de pouce). Il est ainsi très difficile d'éliminer (c'est-à-dire de nettoyer) les résidus ioniques restants sur les régions brasées après le procédé de brasage. Même dans des procédés dans lesquels les régions brasées sont accessibles (facilitant ainsi les opérations de nettoyage), les opérations de nettoyage créent des problèmes environnementaux impliquant la mise aux déchets des déchets produits pendant les opérations de nettoyage.
Certains fondants à faible résidu, sans nettoyage présentant une faible teneur en matières solides sont disponibles dans le commerce. Une composition de fondant sensée minimiser pratiquement ou éliminer pratiquement les résidus du fondant lors du brasage de constituants électroniques est décrite dans la publication de la demande du brevet US n° 20100175790 au nom de Duchesne et al. Duchesne et al décrivent une composition de matière comprenant un fondant, dans laquelle ledit fondant consiste essentiellement en une combinaison de : (a) un agent de couverture de fondant ; et (b) un solvant ; dans laquelle ledit agent de couverture de fondant : (1) comprend un cétoacide ; ou (2) comprend un ester-acide ; ou (3) comprend un mélange dudit cétoacide avec ledit ester-acide ; et dans laquelle ledit solvant comprend un mélange d'un solvant collant choisi parmi des alcools polyatomiques ou des mélanges de ceux-ci, et d'un solvant non collant choisi parmi des alcools monoatomiques ou des mélanges de ceux-ci. Il existe néanmoins un besoin d'agents de couverture de fondant qui sont non durcissants, qui facilitent des connexions de brasage fiables et qui peuvent être mis au point pour faciliter une compatibilité avec des matériaux de sous-remplissage de base époxy classiques.
La présente invention fournit une composition de fondant de polyamine comprenant, comme constituant initial : un agent de couverture de fondant de polyamine représenté par la formule I : dans laquelle R1, R2, R3 et R4 sont indépendamment choisis parmi un hydrogène, un groupe alkyle en C1_80 substitué, un groupe alkyle en C1_80 non substitué, un groupe arylalkyle en C7_80 substitué et un 30 groupe arylalkyle en C7_80 non substitué ; dans laquelle R' est choisi parmi un groupe alkyle en C5_80, non substitué avec au moins deux atomes de carbone tertiaire, un groupe alkyle en C5_80 substitué avec au moins deux ) atomes de carbone tertiaire, un groupe arylalkyle en C12_80 non substitué avec au moins deux atomes de carbone tertiaire et un groupe arylakyle en C12-80 substitué avec au moins deux atomes de carbone tertiaire ; et, dans laquelle les deux atomes d'azote représentés dans la formule I sont séparés liés à l'un des au moins deux atomes de carbone tertiaire de R' ; à condition que lorsque l'agent de fondant de polyamide de la formule I est représenté par la formule la : I '....7cr\. R4 ta)
alors de zéro à trois, parmi R1, R2, R3 et R4 est(sont) l'hydrogène.
La présente invention fournit une composition de fondant de polyamine comprenant, comme constituant initial : un agent de couverture de fondant de polyamine représenté par la formule I, dans laquelle RI, R2, R3 et R4 sont indépendamment choisis parmi un hydrogène, un groupe alkyle en C1-80 substitué, un groupe alkyle en C1_80 non substitué, un groupe arylalkyle en C7_80 substitué et un groupe arylalkyle en C7-80 non substitué ; dans laquelle R' est choisi parmi un groupe alkyle en C5-80 non substitué avec au moins deux atomes de carbone tertiaire, un groupe alkyle en C5-80 substitué avec au moins deux atomes de carbone tertiaire, un groupe arylalkyle en C12-80 non substitué avec au moins deux atomes de carbone tertiaire et un groupe arylalkyle en C12-80 substitué avec au moins deux atomes de carbone tertiaire ; et, dans laquelle les deux atomes d'azote représentés dans la formule I sont séparément liés à l'un des au moins deux atomes de carbone tertiaire de R' ; dans laquelle de zéro à trois parmi RI, R2, R3 et R4 est(sont) l'hydrogène.
La présente invention fournit un procédé d'application d'un métal d'apport de brasage sur un contact électrique comprenant : la 30 fourniture d'un contact électrique ; la fourniture d'une composition de couverture de fondant de polyamine de la présente invention ; l'application de la composition de fondant de polyamine sur le contact électrique ; la fourniture d'un métal d'apport de brasage ; la fusion du métal d'apport de brasage ; et, le déplacement de la composition de fondant de polyamine appliquée sur le contact électrique avec le métal d'apport de brasage fondu; dans lequel le métal d'apport de brasage fondu réalise un contact physique avec le contact électrique et se lie au contact électrique.
DESCRIPTION DETAILLEE La composition de fondant de polyamine de la présente invention est mise au point pour faciliter la compatibilité avec différentes compositions de sous-remplissage de sorte que les surfaces brasées n'exigent de préférence pas un nettoyage avant l'application d'une composition de sous-remplissage pour former un joint électrique fini. Le terme "composition de fondant sans nettoyage" comme utilisé ici et dans les revendications annexées fait référence à des compositions de fondants de polyamines qui présentent une activité de résidu de fondant de polyamine faible ou inexistante avec une teneur < 0,5 % en masse d'halogénure (c'est-à-dire des fondants de polyamines qui sont classés comme ORL1 ou ORLO sous IPC-J-STD-0048). Le terme "composition de sous-remplissage sans écoulement" comme utilisé ici et dans les revendications annexées fait référence à des formulations de sous-remplissage durcissables qui exhibent à la fois une activité de couverture de fondant de métal d'apport de brasage et un durcissement latent pour faciliter une encapsulation d'interconnexions brasées. Le terme "stabilité au stockage" comme utilisé ici et dans les revendications annexées en référence aux formulations de sous- remplissage durcissables (dans un système en un paquet) indique que la viscosité de la formulation de sous-remplissage durcissable augmente de moins de 5 % après un stockage à 55°C pendant une semaine, où la viscosité est mesurée en utilisant un viscosimètre Brookfield DV-I+ à 20°C en utilisant une broche Brookfield n° S00 ajustée à 100 tr/min.
Le terme "stable au stockage" comme utilisé ici et dans les revendications annexées en référence à une formulation de sous- remplissage durcissable indique que la formulation de sous-remplissage durcissable présente une stabilité au stockage. Le terme "alkyle substitué" ou "arylalkyle substitué" peut indiquer que le groupe alkyle ou arylalkyle est substitué avec au moins une moitié comprenant au moins un atome différent de C et H. "Alkyle non substitué" ou "arylalkyle non substitué" indique que le groupe alkyle ou arylalkyle n'est pas substitué. La composition de fondant de polyamine de la présente invention comprend (est essentiellement constituée de), comme un constituant initial : un agent de couverture de fondant de polyamine représenté par la formule I. L'agent de couverture de fondant de polyamine est de préférence une composition non durcissante (c'est-à-dire, dans laquelle l'agent de couverture de fondant de polyamine est exempt de composés présentant deux groupes fonctionnels réactifs ou plus par molécule, capables de réagir dans des conditions de brasage pour former des liaisons covalentes entre les molécules et dans laquelle l'agent de couverture de fondant de polyamine ne contient pas deux groupes fonctionnels réactifs ou plus par molécule, capables de réagir dans des conditions de brasage pour former des liaisons covalentes entre les molécules). L'agent de couverture de fondant de polyamine utilisé dans la composition de fondant de polyamine de la présente invention est selon la formule I, dans laquelle RI, R2, R3 et R4 sont indépendamment choisis parmi l'hydrogène, un groupe alkyle en C1-80 substitué, un groupe alkyle en C1_80 non substitué, un groupe arylalkyle en C7_80 substitué et un groupe arylalkyle en C7_80 non substitué (de préférence dans laquelle RI, R2, R3 et R4 sont indépendamment choisis parmi un hydrogène, un groupe alkyle en C1_20 substitué, un groupe alkyle en C1_20 non substitué, un groupe arylalkyle en C7_30 substitué et un groupe arylalkyle en C7_30 non substitué), à condition que lorsque l'agent de couverture de fondant de polyamine de la formule I est représenté par la formule Ia, alors de zéro à trois parmi RI, R2, R3 et R4 est(sont) l'hydrogène. De zéro à trois parmi RI, R2, R3 et R4 est(sont) de préférence l'hydrogène. De zéro à trois parmi RI, R2, R3 et R4 est(sont) encore mieux l'hydrogène. De deux à trois parmi RI, R2, R3 et R4 sont bien mieux encore l'hydrogène. Deux parmi RI, R2, R3 et R4 sont bien mieux encore l'hydrogène. On préfère que l'un de RI et R2 soit
l'hydrogène et l'un de R3 et R4 soit l'hydrogène. Les groupes R1, R2, R3 et R4 de l'agent de couverture de fondant de polyamine selon la formule I sont de préférence choisis : pour fournir l'agent de couverture de fondant de polyamine avec des propriétés rhéologiques avantageuses pour une application donnée ; éventuellement, pour rendre l'agent de couverture de fondant de polyamine compatible avec un ensemble de solvant donné pour une libération sur la(les) surface(s) à braser ; et éventuellement, pour rendre l'agent de couverture de fondant de polyamine compatible avec une composition d'encapsulation donnée (par exemple une résine époxy) à utiliser après le brasage pour former un joint de métal d'apport de brasage encapsulé (par exemple pour une utilisation dans un procédé flip chip classique dans des applications de remplissage). Les groupes R1, R2, R3 et R4 de l'agent de couverture de fondant de la polyamine selon la formule I sont de préférence choisis pour rendre l'agent de couverture de fondant de polyamine compatible avec une résine d'encapsulation donnée de sorte que la composition de fondant de polyamine puisse être une composition de fondant sans nettoyage ou un constituant d'une formulation de sous-remplissage durcissable. Les groupes R1, R2, R3 et R4 de l'agent de couverture de fondant de polyamine selon la formule I sont également de préférence choisis pour fournir l'agent de couverture de fondant de polyamine avec un point d'ébullition, déterminé par calorimétrie différentielle, > 125°C (de préférence > 250°C, encore mieux > 325°C) et une perte massique en pourcentage < 10 % en masse lors d'un chauffage à 250°C déterminée par une analyse thermogravimétrique (TGA) utilisant une rampe de température de 10°C/min démarrant à 25°C. L'agent de couverture de fondant de polyamine utilisé dans la composition de couverture de fondant de polyamine de la présente invention est encore mieux selon la formule I ; dans laquelle R1, R2, R3 et R4 sont indépendamment choisis parmi un hydrogène, un groupe alkyle en C1_80 substitué, un groupe alkyle en C1_80 non substitué, un groupe arylalkyle en C7_80 substitué et un groupe arylalkyle en C7_80 non substitué ; dans laquelle les substitutions dans le groupe alkyle en C1_80 substitué et le groupe arylalkyle en C7_80 substitué sont choisies parmi au moins un d'un groupe -OH, un groupe -ORS, un groupe -CORS-, un groupe -CORS, un groupe -C(0)R5, un groupe -CHO, un groupe -COOR5, un groupe -OCO(0)OR5, un groupe -S(0)(0)R5, un groupe -S(0)R5, un groupe -S(0)(0)NR52, un groupe -OC(0)NR62, un groupe -C(0)NR62r un groupe -CN, un groupe -N(R6)-, et un groupe -NO2 ; dans laquelle R5 est choisi parmi un groupe alkyle en C1_28, un groupe cycloalkyle en C3_28, un groupe aryle en C6_15, un groupe arylalkyle en C7-28 et un groupe alkylaryle en C7.28 ; dans laquelle R6 est choisi parmi un hydrogène, un groupe alkyle en C1-28, un groupe cycloalkyle en C3_28, un groupe aryle en C6-15, un groupe arylalkyle en C7-28 et un groupe alkylaryle en C7-28 ; et, dans laquelle de zéro à trois parmi RI, R2, R3 et R4 est(sont) un hydrogène. Le groupe alkyle en C1_80 substitué et le groupe arylalkyle en C7_80 substitué peuvent contenir des combinaisons de substitutions. Le groupe alkyle en C1-80 substitué et le groupe arylalkyle en C7-80 substitué peuvent par exemple : contenir plus d'un du même type de substitution (par exemple deux groupes -OH) ; contenir plus d'un type de substitution (par exemple un groupe -OH et un groupe -CORS-) ; contenir plus d'un type de substitution avec plus d'un du même type de substitution (par exemple deux groupes -OH et deux groupes -CORS-). De un à trois parmi RI, R2, R3 et R4 est(sont) de préférence l'hydrogène. De deux à trois parmi RI, R2, R3 et R4 sont encore mieux l'hydrogène. Deux parmi RI, R2, R3 et R4 sont encore mieux l'hydrogène. On préfère encore mieux que l'un de RI et R2 soit l'hydrogène et l'un de R3 et R4 soit l'hydrogène. L'agent de couverture de fondant de polyamine utilisé dans la composition de fondant de polyamine de la présente invention est encore mieux selon la formule ; dans laquelle RI, R2, R3, R4 sont indépendamment choisis parmi un hydrogène, un groupe alkyle en C1-20 substitué, un groupe alkyle en C1-20 non substitué, un groupe arylalkyle en C7-30 substitué et un groupe arylalkyle en C7_30 non substitué ; dans laquelle les substitutions dans le groupe alkyle en C1_20 substitué et le groupe arylalkyle en C7-30 substitué sont choisies parmi au moins un d'un groupe - OH, un groupe -OR6, un groupe -CORS-, un groupe -CORS, un groupe -C(0)R8, un groupe -CHO, un groupe -COORB, un groupe -OC(0)ORB, un groupe -S(0)(0)R8, un groupe -S(0)R8, un groupe - S(0)(0)NR82, un groupe -OC(0)NR92r un groupe -C(0)NR92, un groupe -CN, un groupe -N(R9)- et un groupe -NO2 ; dans laquelle R8 est choisi parmi un groupe alkyle en C1_19, un groupe cycloalkyle en C3_19, un groupe aryle en C6_15, un groupe arylalkyle en C7_19 et un groupe alkylaryle en C7_19 ; dans laquelle R9 est choisi parmi un hydrogène, un groupe alkyle en C1_19, un groupe cycloalkyle en C3-19, un groupe aryle en C6-15, un groupe arylalkyle en C17-19 et un groupe alkylaryle en C7.19 ; et, dans laquelle de zéro à trois parmi RI, R2, R3 et R4 est(sont) l'hydrogène. Le groupe alkyle en C1_20 substitué et le groupe arylalkyle en C7_30 substitué peuvent contenir des combinaisons de substitutions. Le groupe alkyle en C1_20 substitué et le groupe arylalkyle en C7_30 substitué peuvent par exemple : contenir plus d'un du même type de substitution (par exemple deux groupes -OH) ; contenir plus d'un type de substitution (par exemple un groupe -OH et un groupe -COR$-) ; contenir plus d'un type de substitution avec plus d'un du même type de substitution (par exemple deux groupes -OH et deux groupes -COR$-). De un à trois parmi RI, R2, R3 et R4 est(sont) de préférence l'hydrogène. De deux à trois parmi RI, R2, R3 et R4 sont encore mieux l'hydrogène. Deux parmi RI, R2, R3 et R4 sont bien mieux encore l'hydrogène. On préfère encore mieux que l'un de RI et R2 soit l'hydrogène et l'un de R3 et R4 soit l'hydrogène. L'agent de couverture de fondant de polyamine utilisé dans la composition de fondant de polyamine de la présente invention est bien mieux encore selon la formule I ; dans laquelle RI , R2, R3 et R4 sont indépendamment choisis parmi un hydrogène, un groupe -CH2CH(OH)R10 et un groupe -CH2CH2(OH)CH2-0-R10 ; dans laquelle Rl0 est choisi parmi un hydrogène, un groupe alkyle en C1_28, un groupe cycloalkyle en C3-28, un groupe aryle en C6_16, un groupe arylalkyle en C7-28 et un groupe alkylaryle en C7_28 (de préférence dans laquelle R10 est choisi parmi un groupe alkyle en C5_10, un groupe aryle en C6_16 et un groupe alkylaryle en C7-16 ; encore mieux dans laquelle R10 est choisi parmi un groupe alkyle en C8r un groupe alkylaryle en C7 et un groupe naphtyle) ; et dans laquelle de zéro à trois parmi RI, R2, R3 et R4 est(sont) l'hydrogène. De un à trois parmi RI, R2, R3 et R4 est(sont) de préférence l'hydrogène. De deux à trois parmi RI, R2, R3 et R4 sont bien mieux encore l'hydrogène. Deux parmi RI, R2, R3 et R4 sont bien mieux encore l'hydrogène. On préfère que l'un de RI et R2 soit l'hydrogène et l'un de R3 et R4 soit l'hydrogène. L'agent de couverture de fondant de polyamine utilisé dans la composition de fondant de polyamine de la présente invention est de préférence selon la formule I ; dans laquelle R7 est choisi parmi un groupe alkyle en C5_80 non substitué avec au moins deux atomes de carbone tertiaire, un groupe alkyle en C5_80 substitué avec au moins deux atomes 2968228 li de carbone tertiaire, un groupe arylalkyle en C12_80 non substitué avec au moins deux atomes de carbone tertiaire et un groupe arylalkyle en C12-80 substitué avec au moins deux atomes de carbone tertiaire. Encore mieux, lorsque R7 est choisi parmi un groupe alkyle en C5_20 non substitué avec au 5 moins deux atomes de carbone tertiaire, un groupe alkyle en C5-20 substitué avec au moins deux atomes de carbone tertiaire, un groupe arylalkyle en C12-50 non substitué avec au moins deux atomes de carbone tertiaire et un groupe arylalkyle en C12_50 substitué avec au moins deux atomes de carbone tertiaire ; bien mieux encore dans laquelle R7 est choisi 10 parmi un groupe alkyle en C5_15 non substitué avec au moins deux atomes de carbone tertiaire, un groupe alkyle en C12-50 substitué avec au moins deux atomes de carbone tertiaire, un groupe arylalkyle en Cu_50 non substitué avec au moins deux atomes de carbone tertiaire et un groupe arylalkyle en C12-50 substitué avec au moins deux atomes de carbone 15 tertiaire) ; dans laquelle les substitutions dans le groupe alkyle en C5_80 et le groupe arylalkyle en C12-80 substitué sont choisies parmi au moins un d'un groupe -OH, un groupe -OR11, un groupe -COR11-, un groupe -COR11, un groupe -C(0)Rn, un groupe -CHO, un groupe -COOR11, un groupe -OC(0)OR11, un groupe -S(0)(0)Rll, un groupe -S(0)Rll, un groupe 20 -S(0)(0)NR112r un groupe -OC(0)NR122, un groupe -C(0)NR122, un groupe -CN, un groupe -N(R12)- et un groupe -NO2 ; dans laquelle Rn est choisi parmi un groupe alkyle en C1-75, un groupe cycloalkyle en C3_75, un groupe aryle en C6-75r un groupe arylalkyle en C7_75 et un groupe alkylaryle en C7_75 ; dans laquelle R12 est choisi parmi un hydrogène, un groupe alkyle 25 en C1-75, un groupe cycloalkyle en C3-75, un groupe aryle en C6-75, un groupe arylalkyle en C7_75 et un groupe alkylaryle en C7.75. Les deux atomes d'azote représentés dans la formule I sont de préférence séparés par un pont de 4 à 8 atomes de carbone (encore mieux par un pont de 4 à 6 atomes de carbone ; bien mieux encore par un pont de 5 atomes de 30 carbone) ; où le pont est la chaîne entre les atomes d'azote avec le nombre le plus faible d'atomes de carbone. La composition de fondant de polyamine de la présente invention comprend de plus éventuellement un solvant. Le solvant est éventuellement inclus dans la composition de fondant de polyamine de la 35 présente invention pour faciliter la libération de l'agent de couverture de fondant de polyamine sur la surface ou sur les surfaces à braser. La composition de fondant de polyamine contient de préférence de 8 à 95 en masse de solvant. Le solvant utilisé dans la composition de fondant de polyamine de la présente invention est de préférence un solvant organique choisi parmi des hydrocarbures (par exemple le dodécane, le tétradécane) ; des hydrocarbures aromatiques (par exemple le benzène, le toluène, le xylène, le triméthylbenzène, le benzoate de butyle, le dodécylbenzène) ; des cétones (par exemple la méthyléthylcétone, la méthylisobutylcétone, la cyclohexanone) ; des éthers (par exemple le tétrahydrofurane, le 1,4-dioxane et tétrahydrofurane, le 1,3-dioxalane, le diméthyléther de dipropylèneglycol) ; des alcools (par exemple le 2-méthoxy-éthanol, le 2-butoxyéthanol, le méthanol, l'éthanol, l'isopropanol, l'a-terpinéol, l'alcool benzylique, le 2-he)ryldécanol) ; des esters (par exemple l'acétate d'éthyle, le lactate d'éthyle, l'acétate de butyle, l'adipate de diéthyle, le phtalate de diéthyle, l'acétate de monobutyle de diéthylèneglycol, le lactate de d,l-éthyle, le 2-hydroxyisobutyrate de méthyle, l'acétate de monométhyléther de propylèneglycol) ; des amides (par exemple la N-méthylpyrrolidone, le N,N-diméthylformamide et le N,N-diméthylacétamide) ; des dérivés de glycol (par exemple le cellosolve, le butylcellosolve) ; des glycols (par exemple l'éthylèneglycol ; le diéthylèneglycol ; le dipropylèneglycol ; le triéthylèneglycol ; l'he)ylèneglycol ; le 1,5-pentanediol) ; des glycoléthers (par exemple le monométhyléther de propylèneglycol, le méthylcarbitol, le butylcarbitol, le monoéthyléther de triéthylèneglycol, le diméthyléther de triéthylèneglycol, le diméthyléther de tétraéthylèneglycol, le monométhyléther de diéthylèneglycol, le monobutyléther de diéthylèneglycol, le monohe)ryléther de diéthylèneglycol, le monophényléther d'éthylèneglycol, le monophényléther de diéthylèneglycol, le 2-éthylhexyléther de diéthylèneglycol) ; et des solvants du pétrole (par exemple l'éther de pétrole, le naphta). Le solvant utilisé dans la composition de fondant de polyamine de la présente invention est encore mieux un solvant organique choisi parmi la méthyléthylcétone ; le 2-propanol ; le monométhyléther de propylèneglycol ; l'acétate de monométhyléther de propylèneglycol ; le lactate de d,l-éthyle et le 2-hydroxyisobutyrate de méthyle. Le solvant utilisé dans la composition de fondant de polyamine de la présente invention est encore mieux le monométhyléther de propylèneglycol.
La composition de fondant de polyamine peut de plus comprendre au moins un parmi : un agent épaississant ; une charge inorganique ; un agent thixotrope ; et un antioxydant. La composition de fondant de polyamine de la présente invention comprend de plus éventuellement un agent épaississant. La composition de fondant de polyamine contient de préférence de 0 à 30 en masse d'agent épaississant. L'agent épaississant utilisé dans la composition de fondant de polyamine de la présente invention peut être choisi parmi des matériaux de résine non durcissants (c'est-à-dire < 2 groupes fonctionnels réactifs par molécule), tels que par exemple une résine novolaque non durcissante. La composition de fondant de polyamine de la présente invention comprend de plus éventuellement un agent thixotrope. La composition de fondant de polyamine contient de préférence de 1 à 30 % en masse d'agent thixotrope. L'agent thixotrope utilisé dans la composition de fondant de polyamine de la présente invention peut être choisi parmi des amides d'acides gras (par exemple le stéaramide, le bisamide d'acide hydroxystéarique) ; des esters d'acides gras (par exemple la cire de ricin, la cire d'abeille, la cire de carnauba) ; des agents thixotropes organiques (par exemple le polyéthylèneglycol, le poly(oxyde d'éthylène), la méthylcellulose, l'éthylcellulose, l'hydroxyéthylcellulose, l'hydroxypropylcellulose, le monooléate de diglycérine, le laurate de diglycérine, l'oléate de décaglycérine, le monolaurate de diglycérine, le laurate de sorbitane) ; des agents thixotropes inorganiques (par exemple des poudres de silice, des poudres de kaolin). L'agent thixotrope utilisé est de préférence choisi parmi un polyéthylèneglycol et un amide d'acide gras. La composition de fondant de polyamine de la présente invention comprend éventuellement de plus une charge inorganique. Les charges inorganiques peuvent être choisies parmi l'alumine, l'hydroxyde d'aluminium, un aluminosilicate, la cordiérite, un silicate de lithium et d'aluminium, un aluminate de magnésium, l'hydroxyde de magnésium, l'argile, la stéatite, le trioxyde d'antimoine, le pentoxyde d'antimoine, l'oxyde de zinc, la silice colloïdale, la silice pyrrolytique, la poudre de verre, la poudre de quartz et des microsphères de verre.
La composition de fondant de polyamine de la présente invention de la présente invention comprend éventuellement de plus un antioxydant. La composition de fondant de polyamine de la présente invention contient de préférence de 0,01 à 30 % en masse d'antioxydant. La composition de fondant de polyamine de la présente invention comprend de plus éventuellement un additif choisi parmi des agents matants, des agents colorants, des agents démoussants, des stabilisants de dispersion, des agents chélatants, des particules thermoplastiques, des agents imperméables aux U.V, des retardateurs de flamme, des agents nivelants, des promoteurs d'adhérence et des agents réducteurs.
La composition de fondant de polyamine de la présente invention comprend de préférence (est essentiellement constituée de) comme un constituant initial : de 3,99 à 100 % en masse d'un agent de couverture de fondant de polyamine représenté par la formule 1. La composition de fondant de polyamine de la présente invention comprend de préférence (est essentiellement constituée de), comme constituants initiaux : de 3,99 à 100 % en masse d'un agent de couverture de fondant de polyamine représenté par la formule I, de 0 à 95 % en masse (encore mieux de 8 à 95 % en masse) d'un solvant, de 0 à 30 % en masse d'agent épaississant, de 0 à 30 % en masse (encore mieux de 1 à 30 en masse) d'un agent thixotrope, et de 0 à 30 % en masse (encore mieux de 0,01 à 30 % en masse) d'un antioxydant. La composition de fondant de polyamine de la présente invention peut être utilisée par exemple dans la production de constituants électroniques, de modules électroniques et de plaques à circuits imprimés.
La composition de fondant de polyamine peut être appliquée sur la(les) surface(s) à braser par toute technique classique comprenant par exemple des techniques de pulvérisation liquide, des techniques de moussage liquide, des techniques pick and dip, des techniques à ondes et toute autre technique classique capable de distribuer un liquide ou un semi- solide sur une filière ou un substrat en silicium. La composition de fondant de polyamine de la présente invention comprend de plus éventuellement une poudre de métal d'apport de brasage ; dans laquelle la composition de fondant de polyamine est une pâte de métal d'apport de brasage. La poudre de métal d'apport de brasage est de préférence un alliage choisi parmi Sn/Pb, Sn/Ag, Sn/Ag/Cu, Sn/Cu, Sn/Zn, Sn/Zn/Bi, Sn/Zn/Bi/In, Sn/Bi et Sn/In (où la poudre de métal d'apport de brasage est de préférence un alliage choisi parmi 63 en masse Sn/37 % en masse Pb ; 96,5 % en masse Sn/3,5 % en masse Ag ; 96 % en masse Sn/3,5 % en masse Ag/0,5 % en masse Cu ; 96,4 % en masse Sn/2,9 % en masse Ag/0,5 % en masse Cu ; 96,5 % en masse Sn/3 % en masse Ag/0,5 % en masse Cu ; 42 % en masse Sn/58 % en masse Bi ; 99,3 % en masse Sn/0,7 % en masse Cu ; 91 % en masse Sn/9 % en masse Zn et 89 % en masse Sn/8 % en masse Zn/3 % en masse Bi). La pâte de métal d'apport de brasage comprend de préférence : de 1 à 50 % en masse (encore mieux de 5 à 30 % en masse, bien mieux encore de 5 à 15 % en masse) d'un agent de couverture de fondant de polyamine de la présente invention et de 50 à 99 % en masse d'une poudre de métal d'apport de brasage. La pâte de métal d'apport de brasage peut être combinée par des techniques classiques, par exemple par malaxage et mélange de la poudre de métal d'apport de brasage avec l'agent de couverture de fondant de polyamine en utilisant un équipement classique pour de telles opérations. La pâte de métal d'apport de brasage peut être utilisée par exemple dans la production de constituants électroniques, de modules électroniques et de plaques à circuits imprimés. La pâte de métal d'apport de brasage peut être appliquée sur la(les) surface(s) à braser par toute technique classique comprenant par exemple l'impression de la pâte de métal d'apport de brasage à travers un masque de métal d'apport de brasage classique en utilisant un dispositif d'impression ou de sérigraphie de métal d'apport de brasage. La composition de fondant de polyamine peut de plus comprendre comme constituants initiaux un constituant de résine présentant au moins deux groupes oxirane par molécule ; et éventuellement un agent durcissant.
La composition de fondant de polyamine de la présente invention comprend de plus éventuellement un constituant de résine ; dans laquelle la composition de fondant de polyamine est une formulation de sous-remplissage durcissable. Le constituant de résine utilisé dans la formulation de sous-remplissage durcissable de la présente invention peut comprendre des matériaux présentant au moins deux groupes oxirane par molécule. Le constituant de résine utilisé est de préférence une résine époxy présentant au moins deux groupes époxyde par molécule, par exemple des polyépoxydes alicycliques, cycloaliphatiques, aromatiques et hétérocycliques substitués ou non substitués. Le constituant de résine est encore mieux une résine époxy choisie parmi une résine époxy de type bisphénol (par exemple une résine époxy de type bisphénol A, une résine époxy de type bisphénol F, une résine époxy de type bisphénol S) ; des diglycidyléthers aromatiques ; des diglycidyléthers multifonctionnels aromatiques ; des diglycidyléthers aliphatiques et des diglycidyléthers multifonctionnels aliphatiques. Le constituant de résine est bien mieux encore une résine époxy de type bisphénol. Le constituant de résine est bien mieux encore une résine époxy de type bisphénol A. La formulation de sous-remplissage durcissable comprend de préférence de 10 à 99 % en masse (encore mieux de 20 à 90 % en masse ; bien mieux encore de 30 à 75 % en masse, encore mieux de 30 à 50 % en masse) de constituant de résine. Le constituant de résine utilisé dans la formulation de sous-remplissage durcissable de la présente invention comprend de plus éventuellement un matériau présentant au moins trois groupes oxirane par molécule. Le matériau présentant au moins trois groupes oxirane par molécule est éventuellement inclus dans le constituant de résine pour augmenter la température de transition vitreuse du produit de résine durcie et pour réduire la durée de gélification pour la formation de sous-remplissage durcissable. La formulation de sous-remplissage durcissable comprend de plus éventuellement un agent durcissant. Les agents durcissants classiques peuvent être utilisés avec le constituant de résine et l'agent de couverture de fondant de polyamine, à condition que les agents durcissants puissent durcir le constituant de résine. Les agents durcissants classiques comprennent par exemple des phénols polyfonctionnels, des alcools polyfonctionnels, des amines, des composés imidazole, des anhydrides d'acides, des composés organiques du phosphore et leurs halogénures. L'agent durcissant utilisé doit être de préférence un agent durcissant latant (c'est-à-dire un agent durcissant qui ne fonctionne pas pour initier la gélification du constituant de résine à des températures < 225°C) laissant le métal d'apport de brasage fondre sans interférence et facilitant la stabilité au stockage pour une formulation de sous-remplissage durcissable dans des systèmes en un paquet.
La formulation de sous-remplissage durcissable comprend éventuellement de plus un diluant réactif. Le diluant réactif facultatif présente de préférence une viscosité qui est inférieure à la viscosité présentée par le constituant de résine (dans sa forme non durcie). Le diluant réactif peut être de préférence choisi parmi des époxy monofonctionnels (par exemple des alkylglycidyléthers en C6_28 ; des esters glycidyliques d'acides gras en C6_28 ; des glycidyléthers d'alkylphénols en C6_28) et certains époxy multifonctionnels (par exemple le triglycidyléther de triméthylolpropane ; la diglycidylaniline). Lorsqu'il est présent, le diluant réactif peut être utilisé dans une quantité < 50 % en masse (rapportée à la masse du constituant de résine). La formulation de sous-remplissage durcissable comprend de plus éventuellement un agent de dégagement d'air classique. On pense que les agents de dégagement d'air promeuvent le mouillage des surfaces à braser pendant la fusion du métal d'apport de brasage. Lorsqu'il est présent, l'agent de dégagement d'air peut être utilisé dans une quantité < 1 % en masse, rapportée à la masse totale de la formulation de sous-remplissage durcissable. La formulation de sous-remplissage durcissable comprend de plus éventuellement un agent démoussant classique. On pense que les agents démoussants promeuvent le mouillage des surfaces à braser pendant la fusion du métal d'apport de brasage et réduisent les défauts d'inclusion de gaz lors du durcissement de la composition de fondant de polyamine. Lorsqu'il est présent, l'agent démoussant peut être utilisé dans une quantité < 1 % en masse de la formulation de sous-remplissage durcissable. La formulation de sous-remplissage durcissable comprend de plus éventuellement un promoteur d'adhérence classique. Les promoteurs d'adhérence classiques comprennent des silanes, tels que par exemple le glycidoxypropyltriméthoxysilane, le y-aminopropyltriéthoxysilane ; un isocyanurate triméthoxysilylpropylé ; le R-(3,4-époxycyclohexyl)-éthyltriéthoxysilane ; le glycidopropyldiéthoxyméthylsilane ; le R-(3,4-époxycyclohexyl)éthyltriméthoxysilane ; le y-glycidoxypropyltriéthoxysilane ; le y-mercaptopropyltriméthoxysilane ; le N-Q-(aminoéthyl)-gamma- aminopropyltriméthoxysilane ; la bis(triméthoxysilylpropyl)amine ; et le y-uréidopropyltriéthoxysilane. Lorsqu'il est présent, le promoteur d'adhérence peut être utilisé dans une quantité < 2 % en masse de la formulation de sous-remplissage durcissable. La formulation de sous-remplissage durcissable comprend de plus éventuellement un agent retardateur de flamme classique. Les agents retardateurs de flamme classiques comprennent des composés bromo (par exemple le décabromodiphényléther, le tétrabromobisphénol A, l'anhydride tétrabromophtalique, le tribromophénol) ; des composés du phosphore (par exemple le phosphate de triphényle, le phosphate de tricrésyle, le phosphate de trixylyle, le phosphate de crésyldiphényle) ; des hydroxydes de métaux (par exemple l'hydroxyde de magnésium, l'hydroxyde d'aluminium) ; le phosphore rouge et ses produits modifiés ; des composés de l'antimoine (par exemple le trioxyde d'antimoine, le pentoxyde d'antimoine) ; et des composés de triazine (par exemple la mélamine, l'acide cyanurique, le cyanurate de mélamine). Lorsqu'il est présent, l'agent retardateur de flamme peut être utilisé dans une quantité de 0,01 à 35 % en masse (de préférence de 0,01 à 10 % en masse) de la formulation de sous-remplissage durcissable. L'agent de couverture de fondant de polyamine utilisé dans la composition de fondant de la présente invention peut être préparé en utilisant des techniques de synthèse classiques bien connues de l'homme de l'art. Le procédé d'application d'un métal d'apport de brasage sur un contact électrique de la présente invention comprend : la fourniture d'un contact électrique ; la fourniture d'une composition de fondant de polyamine de la présente invention ; l'application de la composition de fondant de polyamine sur le contact électrique ; la fourniture d'un métal d'apport de brasage ; la fusion du métal d'apport de brasage ; et, le déplacement de la composition de fondant de polyamine appliquée sur le contact électrique avec le métal d'apport de brasage ; dans lequel le métal d'apport de brasage fondu réalise un contact physique avec le contact électrique et se lie au contact électrique. Le métal d'apport de brasage fondu est avantageusement dans le procédé en contact intime avec le contact électrique pour faciliter la formation d'une liaison métallique entre le matériau de métal d'apport de brasage et le contact électrique, fournissant de bonnes liaisons mécanique et électrique entre le métal d'apport de brasage et le contact électrique. On peut utiliser toute technique de brasage classique dans le procédé de la présente invention. On peut par exemple utiliser un dispositif ou un fer à souder pour chauffer le contact électrique et le métal d'apport de brasage à une température supérieure à la température de point de fusion du métal d'apport de brasage. On peut utiliser un bain de brasage, dans lequel le métal d'apport de brasage dans un état liquide est transféré sur le contact électrique par immersion du contact électrique dans le métal d'apport de brasage fondu. On peut réaliser des techniques de brasage aux ondes classiques. On peut également utiliser des techniques de brasage par fusion, dans lesquelles le métal d'apport de brasage préalablement déposé sur un second contact électrique est amené à proximité du premier contact électrique et est chauffé à une température supérieure au point de fusion du métal d'apport de brasage, dans lesquelles le métal d'apport de brasage fond et refond, entrant en contact avec à la fois le premier contact électrique et le second contact électrique, formant un contact électrique entre le premier contact électrique et le second contact électrique. Le procédé d'application de métal d'apport de brasage à un contact électrique de la présente invention peut être éventuellement une partie d'un procédé de brasage flip and chip, dans lequel une pastille de semiconducteur est fixée sur une plaque à circuits imprimés, dans lequel la pastille de semiconducteur comprend plusieurs premiers contacts électriques et dans lequel la plaque à circuits imprimés comprend plusieurs seconds contacts électriques. La composition de fondant de polyamine de la présente invention est dans un tel procédé flip and chip appliquée soit aux uns, soit au deux, des plusieurs premiers contacts électriques et des plusieurs seconds contacts électriques pour faciliter la liaison par le métal d'apport de brasage des plusieurs premiers contacts électriques aux plusieurs seconds contacts électriques pour former des interconnexions électriques. Le procédé de brasage flip and chip peut de préférence de plus comprendre une étape de sous-remplissage dans laquelle une résine thermodurcissable est fournie pour encapsuler les interconnexions électriques. La résine thermodurcissable est encore mieux une résine époxy.
Certains modes de réalisation de la présente invention seront maintenant décrits en détails dans les exemples suivants Exemple 1 : Synthèse d'un agent de couverture de fondant de polvamine On a préparé en utilisant la procédure suivante un agent de couverture de fondant de 2,6-diamino-2,5,6-triméthylheptan-3-ol. On a dans un premier temps préparé l'intermédiaire de 2,5,6-triméthyl-2,6-dinitroheptan-3-ol en utilisant le procédé de synthèse suivant 02 H OH On a spécifiquement équipé un tricol d'une barre d'agitation, d'un thermocouple, d'un entonnoir de goutte à goutte coiffé d'une entrée d'azote et d'un condenseur. On a ensuite chargé dans le ballon du 2-nitropropane (50 g, 0,56 mol, 5,0 équivalents) et une quantité catalytique de 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ène. On a ensuite agité les contenus du ballon sous azote pendant trente minutes. On a ensuite ajouté goutte à goutte au ballon sur une durée de vingt minutes du crotonaldéhyde (7,9 g, 9,2 mL, 0,112 moles, 1,0 équivalent). On a ensuite agité les contenus du ballon sous azote pendant 5-6 heures, durée pendant laquelle on a observé la précipitation d'une matière solide blanche à partir de la solution. Une analyse CG a montré à ce point l'absence de crotonaldéhyde dans le mélange réactionnel. On a laissé l'agitation des contenus du ballon pendant la nuit sous azote. On a ensuite filtré sous vide le précipité à partir de la solution et on l'a parfaitement lavé avec de l'eau, produisant une matière solide blanche. On a séché à l'air la matière solide intermédiaire puis on l'a séchée sous vide à 45°C. Le rendement total du dinitroalcool intermédiaire souhaité était de 72 % (27,8 g). Un test de résonance magnétique nucléaire ("RMN") et une chromatograhie liquide ("CL") ont montré que l'intermédiaire était pur à > 99 %. On a ensuite dans un second temps préparé l'agent de couverture de fondant du produit de 2,6-diamino-2,5,6-triméthylheptan-3- ol polyamine à partir du dinitroalcool intermédiaire en utilisant le procédé de synthèse suivant OH On a spécifiquement dissous 25 g du dinitroalcool intermédiaire dans 200 mL de méthanol avec 14,2 g de RaNi 3111 en tant que catalyseur. On a ensuite hydrogéné le mélange dans un autoclave à 60°C sous une pression d'hydrogène de 4,137 kPa (600 psi). Après un travail qui comprenait une filtration du catalyseur et l'élimination de méthanol, on a obtenu 11 g (rendement 59 %) d'un produit liquide de faible viscosité. Une RMN et une analyse de chromatographie gazeuse-spectrométrie de masse ("CG-SM") a confirmé la présence du produit souhaité d'agent de couverture de fondant de 2,6-diamino-2,5,6-triméthylheptan-3-ol polyamine. Une ionisation chimique-spectroscopie de masse (IC-SM) présentait [M+H] = 189 et une analyse CG a montré que la pureté du produit était de 94 %. Le point d'ébullition du matériau était de 125°C à 135°C à 0,68 kPa (5,1 torr). RMN-13C (CDCI3) : S 16,8, 25,2, 27,9, 30,8, 34,7, 42,2, 51,8, 52,8 et 77,3 ppm.
Exemple 2 : Svnthèse d'un agent de couverture de fondant de polyamine On a préparé un agent de couverture de fondant de 2,6-diamino-2,6-diméthyl-5-phénylheptan-3-ol polyamine en utilisant la procédure suivante. On a préparé dans un premier temps en utilisant le procédé de synthèse suivant l'intermédiaire de 2,6-diméthyl-2,6-dinitro-5-phénylheptan-3-ol o, On a spécifiquement équipé un tricol d'une barre d'agitation, d'un thermocouple, d'un entonnoir de goutte à goutte coiffé d'une entrée d'azote et d'un condenseur. On a ensuite chargé dans le ballon du 2-nitropropane (101,1 g, 1,14 moles, 6,0 équivalents) et une quantité catalytique de 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ène ("DBU"). On a ensuite agité les contenus du ballon sous azote pendant vingt minutes. On a ensuite ajouté goutte à goutte au ballon sur une durée de vingt minutes du trans-cinnamaldéhyde (25,0 g, 0,19 mole, 1,0 équivalent). On a observé pendant l'addition du trans-cinnamaldéhyde un exotherme d'approximativement 22°C. On a, à la fin de l'addition complète du transcinnamaldéhyde, chauffé les contenus du ballon à 50°C et on les a maintenus à cette température pendant 4 heures. On a ensuite laissé le mélange refroidir jusqu'à température ambiante. Lorsque les contenus du ballon ont atteint 36,8°C, une matière solide jaune pâle s'est formée à partir de la solution. On a ensuite filtré les contenus du ballon à travers un entonnoir Buchner et on a parfaitement lavé la poudre de diamino-alcool intermédiaire récupérée avec du pentane et de l'éther. On a ensuite laissé la poudre de diamino-alcool intermédiaire sécher sous vide pendant 1 heure. Le rendement total de l'intermédiaire de diamino-alcool souhaité était de 62 % (36 g). Une analyse RMN a montré que l'intermédiaire de diamino-alcool était pur à > 99 %. RMN-1H (CDCI3) : 8 1,45-2,27 (m, 15H), 3,52-3,54 (m, 1H), 3,67-3,74 (m, 1H), 7,17-7,34 (m, 5H). RMN-13C (CDCI3) : S 20,8, 22,4, 23,2, 25,8, 31,3, 50,3, 72,9, 91,5, 91,6, 128,1, 128,7, 129,4, 136,6 ppm. On a ensuite dans un second temps préparé l'agent de couverture de fondant du produit de 2,6-diamino-2,6-diméthyl-5-phénylheptan-3-ol polyamine à partir de l'intermédiaire de dinitro-alcool en utilisant le procédé de synthèse suivant OH O 2N n, H2N NH2
On a spécifiquement dissous 50 g de l'intermédiaire de dinitroalcool dans 300 mL de méthanol avec 24,3 g de RaNi 3111 en tant que catalyseur. On a ensuite hydrogéné le mélange dans un autoclave à 60°C sous une pression d'hydrogène de 4137 kPa (600 psi). Après le travail qui comprenait une filtration du catalyseur et l'élimination de méthanol, on a obtenu 40 g (rendement de 68 %) d'un produit liquide de viscosité élevé. Une RMN et une analyse de chromatographie gazeuse-spectroscopie de masse ("CG-SM") a confirmé la présence du produit souhaité d'agent de couverture de fondant de 2,6-diamino-2,6-diméthyl-5-phénylheptan-3-ol polyamine. Une ionisation chimique-spectroscopie de masse (IC-SM) présentait [M+H] = 251 et une analyse CG montrait que la pureté du produit était de 78 % directement à la sortie de l'autoclave. Le reste du matériau présent semblait être le monoproduit d'addition obtenu à partir de la réaction inverse d'Henry. On a ensuite purifié le produit à une pureté de 96,2 % par distillation sous vide. Le point d'ébullition du produit purifié a été déterminé comme étant de 150°C à 160°C à 0,67 kPa (5,0 torr). RMN-1H (CDCI3) S 0,91-0,99 (m, 12H), 1,67-1,81 (m, 3H), 2,71-2,76 (m, 2H), 7,08-7,23 (m, 5H). RMN-13C (CDCI3) : b 24,6, 27,9, 28,3, 29,8, 31,6, 51,8, 52,6, 54,2, 75,9, 126,3, 127,8, 129,4, 142,0 ppm.
Exemple 3: Synthèse d'un agent de couverture de fondant de polyamine On a préparé un agent de couverture de fondant de polyamine présentant la formule HN O"'
en utilisant la procédure suivante. On a spécifiquement ajouté dans une cuve de réaction munie d'une barre d'agitation (0,05 mol) du produit de l'exemple 1. On a ensuite placé la cuve de réaction sur une plaque chaude équipée d'une agitation magnétique. On a ensuite inerté la cuve de réaction avec de l'azote et on a ensuite ajouté dans la cuve de réaction à température ambiante tout en agitant (0,1 mol) de 2-éthylhexylglycidyléther (disponible chez Momentive Performance Materials). On a ensuite élevé la température du point d'ajustement de la plaque chaude à 75°C et on a laissé l'agitation des contenus de la cuve de réaction pendant deux (2) heures. On a ensuite élevé la température du point d'ajustement de la plaque chaude à 140°C et on a laissé l'agitation des contenus de la cuve de réaction pendant deux (2) heures supplémentaires. On a ensuite réduit la température du point d'ajustement de la plaque chaude à 80°C et on a mis la cuve de réaction sous vide, réduisant la pression dans la cuve à 30 mm de Hg. On a laissé l'agitation des contenus de la cuve de réaction dans ces conditions pendant deux (2) autres heures pour fournir l'agent de couverture de fondant du produit. La perte de masse en pourcentage de l'agent de couverture de fondant produit lors d'un chauffage à 250°C a été mesurée par analyse thermogravimétrique (TGA) en utilisant une rampe de température de 10°C/min démarrant à 25°C. La perte de masse mesurée (WL) pour l'agent de couverture de fondant du produit était de 9 % en masse.
Exemple 4 : Svnthèse d'un agent de couverture de fondant de polyamine On a préparé un agent de couverture de fondant de polyamine présentant la formule HN O Or°
en utilisant la procédure suivante. On a spécifiquement ajouté dans une cuve de réaction munie d'une barre d'agitation (0,05 mol) du produit de l'exemple 2. On a ensuite placé la cuve de réaction sur une plaque chaude équipée d'une agitation magnétique. On a ensuite inerté la cuve de réaction avec de l'azote et on a ensuite ajouté dans la cuve de réaction à température ambiante (0,1 mol) de 2-éthylhexylglycidyléther (disponible chez Momentive Performance Materials) en agitant. On a ensuite élevé la température du point d'ajustement de la plaque chaude à 75°C et on a laissé l'agitation des contenus de la cuve de réaction pendant deux (2) heures. On a ensuite élevé la température du point d'ajustement de la plaque chaude à 140°C et on a laissé l'agitation des contenus de la cuve de réaction pendant deux (2) heures supplémentaires. On a ensuite réduit la température du point d'ajustement de la plaque chaude à 80°C et on a mis la cuve de réaction sous vide, réduisant la pression dans la cuve à 30 mm de Hg. On a laissé l'agitation des contenus de la cuve de réaction dans ces conditions pendant deux (2) autres heures pour fournir l'agent de couverture de fondant du produit. On a mesuré la perte de masse en pourcentage de l'agent de couverture de fondant produit lors d'un chauffage à 250°C par analyse thermogravimétrique (TGA) en utilisant une rampe de température de 10°C/min démarrant à 25°C. La perte de masse mesurée (WL) pour l'agent de fondant du produit était de 5 % en masse.
Exemples 5-9 : Svnthèse d'agents de couverture de fondants de polyamines On a préparé les agents de couverture de fondants de polyamines identifiés dans le TABLEAU 1 à partir des matériaux identifiés dans le TABLEAU 1 en utilisant la procédure suivante. On a spécifiquement ajouté dans une cuve de réaction équipée d'une barre d'agitation (0,1 mol) de menthanediamine (disponible chez The Dow Chemical Company comme PrimeneTM MD). On a ensuite placé la cuve de réaction sur une plaque chaude équipée d'une agitation magnétique. On a ensuite inerté la cuve de réaction avec de l'azote et on a ensuite ajouté (0,2 mol) de Réactif A identifié dans le TABLEAU 1 à la cuve de réaction à température ambiante en agitant. On a ensuite élevé la température du point d'ajustement de la plaque chaude à 75°C et on a laissé l'agitation des contenus de la cuve de réaction pendant deux (2) heures. On a ensuite élevé la température du point d'ajustement de la plaque chaude à 140°C et on a laissé l'agitation des contenus de la cuve de réaction pendant deux (2) autres heures. On a ensuite réduit la température du point d'ajustement de la plaque chaude à 80°C et on a mis la cuve de réaction sous vide, réduisant la pression dans la cuve à 30 mm de Hg. On a laissé l'agitation des contenus de la cuve de réaction dans ces conditions pendant deux (2) autres heures pour fournir l'agent de couverture de fondant du produit comme identifié dans le TABLEAU 1. Le point d'ébullition des agents de couverture de fondants produits pour les exemples 5-7 ont ensuite été mesurés par calorimétrie différentielle (DSC) en utilisant une rampe de 10°C/min de 25°C à 500°C. Le point d'ébullition mesuré (BPT) pour l'agent de couverture de fondant du produit des exemples 5-7 est fourni dans le TABLEAU 1. On a également mesuré la perte massique en pourcentage de l'agent de couverture de fondant du produit des exemples 5-7 par chauffage jusqu'à 250°C par analyse thermogravimétrique (TGA) utilisant une rampe de température de 10°C/min démarrant à 25°C. La perte massique mesurée (WL) pour l'agent de couverture de fondant du produit des exemples 5-7 est fournie dans le TABLEAU 1.
TABLEAU 1, Ex. Réactif A Agent de couverture de fondant 5 2-éthylhexylglycidyléther HN ~O TGA DSC NH-~^O (@ 250 °C) BPT OH - TOH WL par > 325 °C par 9 % en masse 6 crésylglycidyléther NH~O OH HN ~O OH BPT par DSC 325 °C WL par TGA- 8 % en masse (@ 250 °C) 7 1-naphthylglycidyléther NH~O ele) OH HN ~O OH BPT par DSC 350 °C WL par TGA = 8% en masse (@ 250 °C) 8 (alkyle en Cu- NH-~/~O~Alkyl (C12-Ct4) 14)glycidyléther IOH HN ~O~Alkyl (C12-C14) OH 9 p-t- butylphénylglycidyléther NH -~o HN ~O 01 OH OH Exemple 10 : Synthèse d'un agent de couverture de fondant de polvamine On a préparé un agent de couverture de fondant de polyamine en utilisant la procédure suivante. On a ajouté dans une cuve de réaction équipée d'une barre d'agitation (34 g) de menthanediamine (disponible chez The Dow Chemical Company sous PrimeneTM) et (37,4 g) d'un produit de réaction liquide d'épichlorhydrine et de bisphénol A (disponible chez The Dow Chemical Company sous D.E.R.TM 331TM). On a ensuite placé la cuve de réaction sur une plaque chaude équipée d'une agitation magnétique. On a laissé l'agitation des contenus de la cuve de réaction à température ambiante pendant la nuit, formant une matière solide. On a ensuite chargé dans la cuve de réaction (37,2 g) de 2-éthyIhexyIgIycidyléther (disponible chez Momentive Performance Materials). On a ensuite chauffé la cuve de réaction jusqu'à 150°C avec une rampe d'une heure à partir de la température ambiante et on l'a ensuite maintenue à 150°C pendant 3 heures. On a laissé les contenus de la cuve de réaction refroidir jusqu'à température ambiante pour fournir le produit d'agent de couverture de fondant dimère.
Exemple 11 : Synthèse d'un agent de couverture de fondant de polyamine On a préparé un agent de couverture de fondant de polyamine en utilisant la procédure suivante. On a ajouté dans une cuve de réaction équipée d'une barre d'agitation (34 g) de menthanediamine (disponible chez The Dow Chemical Company sous PrimeneTM) et (37,4 g) d'un produit de réaction de résine époxy liquide d'épichlorhydrine et de bisphénol A (disponible chez The Dow Chemical Company sous D.E.R.TM 331TM). On a ensuite placé la cuve de réaction sur une plaque chaude équipée d'une agitation magnétique. On a laissé l'agitation des contenus de la cuve de réaction à température ambiante pendant la nuit, formant une matière solide. On a ensuite chargé dans la cuve de réaction (40,0 g) de 1-naphtylglycidyléther (disponible chez Momentive Performance Materials). On a ensuite chauffé la cuve de réaction jusqu'à 75°C et on l'a maintenue à cette température pendant une heure. On a de plus ensuite chauffé la cuve de réaction à 150°C avec une rampe d'une heure à partir de 75°C et on l'a ensuite maintenue à 150°C pendant 3 heures. On a ensuite laissé les contenus de la cuvé de réaction refroidir jusqu'à température ambiante pour fournir un produit d'agent de couverture de fondant dimère.
Exemples 12-18 : Préparation d'une composition de fondant On a individuellement combiné l'agent de couverture de fondant de polyamine préparé selon chacun des exemples 5-11 avec de l'acétate de méthyléther de propylèneglycol (disponible chez The Dow Chemical Company comme solvant de qualité électronique) à un rapport massique de 1:1 pour former respectivement les compositions de fondants de polyamines des exemples 12-18.
Exemples 19-20 : Préparation de formulations de sous- remplissage durcissables On a individuellement combiné l'agent de couverture de fondant de polyamine préparé selon chacun des exemples 3-4 avec un produit de réaction de résine époxy liquide d'épichlorhydrine et de bisphénol A (disponible chez The Dow Chemical Company sous D.E.R.TM 331TM) à un rapport massique de 1:3 pour former respectivement les formulations de sous-remplissage durcissables des exemples 19 et 20.
Exemples 21-23 : Préparation de formulations de sous- remplissage durcissables On a individuellement combiné l'agent de couverture de fondant de polyamine selon chacun des exemples 5-7 avec un produit de réaction de résine époxy liquide d'épichlorhydrine et de bisphénol A (disponible chez The Dow Chemical Company sous D.E.R.TM 331TM) et de l'acétate de méthyléther de propylèneglycol (disponible chez The Dow Chemical Company comme solvant de qualité électronique) à un rapport massique de 1,68:20:8 pour former respectivement les formulations de sous-remplissage durcissables des exemples 21-23.
Exemples 24-25 : Préparation de formulations de sous- remplissage durcissables On a individuellement combiné l'agent de couverture de fondant de polyamine préparé selon chacun des exemples 8-9 avec un produit de réaction de résine époxy liquide d'épichlorhydrine et de bisphénol A (disponible chez The Dow Chemical Company sous D.E.R.TM 331TM) à un rapport massique de 1:4 pour former respectivement les formulations de sous-remplissage durcissables des exemples 24-25.
Exemple 26 : Evaluation de la capacité de couverture de fondant, On a évalué en utilisant la procédure suivante la capacité de couverture de fondant de chacune des compositions de fondants de polyamines préparées selon les exemples 3-4 et 12-25. On a utilisé dans chaque évaluation un coupon de cuivre comme contact électrique à braser. La surface à braser sur chacun des coupons de cuivre a été prétraitée par : (1) un premier polissage avec du papier de ponçage fin (600 grains de sable), (2) nettoyage subséquent avec une solution à 5 % de persulfate d'ammonium, (3) rinçage subséquent avec de l'eau desionisée, (4) immersion subséquente dans une solution à 1 % de benzotriazole pendant 30 secondes, et (5) séchage par soufflage subséquent avec de l'azote. On a, après le prétraitement des coupons de cuivre, individuellement distribué sur la surface à braser d'un des coupons de cuivre une petite goutte de chacune des compositions de fondants de polyamines. On a placé quatre billes de diamètre 0,381 mm d'un métal d'apport de brasage exempt de plomb (95,5 % en masse de Sn/ 4,0 % en masse d'Ag/0,5 % en masse de Cu) sur la goutte de composition de fondant sur chacun des coupons de cuivre. L'intervalle de fusion du métal d'apport de brasage exempt de plomb utilisé est de 217 à 221°C. On a ensuite placé les coupons de cuivre sur une plaque chaude qui était préchauffée à 145°C et maintenue à cette température pendant deux (2) minutes. On a ensuite placé les coupons de cuivre sur une autre plaque chaude préchauffée à 260°C et on les y a maintenus jusqu'à ce que le métal d'apport de brasage a atteint les conditions de fusion (45 s à 3 min selon la composition de fondant de polyamine présente). On a ensuite retiré les coupons de cuivre de la chaleur et on les a évalués par (a) la mesure de fusion et de coalescence des quatre billes de métal d'apport de brasage placées à l'origine, (b) la dimension du métal d'apport de brasage coalescé résultant pour confirmer l'écoulement et la distribution et (c) la liaison du métal d'apport de brasage à la surface du coupon de cuivre. On a utilisé une échelle de 0 à 4 pour décrire la capacité de couverture de 5 10 15 fondant de polyamine des compositions de fondants de polyamines et du matériau de référence d'acide hydroxystéarique, comme suit : 0 = aucune fusion entre les gouttelettes de métal d'apport de brasage et aucune liaison du métal d'apport de brasage au coupon de cuivre ; 1,2 =fusion partielle à complète entre les gouttes de métal d'apport de brasage mais aucune liaison du métal d'apport de brasage au coupon de cuivre ; 3 = fusion complète entre les gouttes de métal d'apport de brasage mais distribution et écoulement minimaux du métal d'apport de brasage ; 4 = fusion complète entre les gouttes de métal d'apport de brasage, bonne distribution et bon écoulement du métal d'apport de brasage sur la surface du coupon de cuivre et liaison du métal d'apport de brasage au coupon de cuivre. Les résultats de l'évaluation de chacune des compositions de fondants de polyamines sont fournis dans le TABLEAU 2.
TABLEAU 2 Composition de fondant de polyamine Résultat d'évaluation Exemple 3 4 Exemple 4 4 Exemple 12 4 Exemple 13 4 Exemple 14 4 Exemple 15 4 Exemple 16 4 Exemple 17 4 Exemple 18 4 Exemple 19 4 Exemple 20 4 Exemple 21 4 Exemple 22 4 Exemple 23 4 Exemple 24 4 Exemple 25 4 Matériau de référence (acide hydroxystéarique) 45

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS1. Composition de fondant de polyamine comprenant, comme 5 constituant initial : un agent de couverture de fondant de polyamine représenté par la formule I : 10 dans laquelle R1, R2, R3 et R4 sont indépendamment choisis parmi un hydrogène, un groupe alkyle en C1_80 substitué, un groupe alkyle en C1_80 non substitué, un groupe arylalkyle en C,_$o substitué et un groupe arylalkyle en C7_80 non substitué ; dans laquelle R' est choisi parmi un groupe alkyle en C5_80 non 15 substitué avec au moins deux atomes de carbone tertiaire, un groupe alkyle en C5_80 substitué avec au moins deux atomes de carbone tertiaire, un groupe arylalkyle en C12-80 non substitué avec au moins deux atomes de carbone tertiaire et un groupe arylalkyle en C12-80 substitué avec au moins deux atomes tertiaire ; et 20 dans laquelle les deux atomes d'azote représentés dans la formule I sont séparément liés à l'un des au moins deux atomes de carbone tertiaire de R' ; à condition que lorsque l'agent de couverture de fondant de polyamine de la formule I est représenté par la formule la : Ri (I) 25alors de zéro à trois parmi R1, R2, R3 et R4 est(sont) l'hydrogène.
  2. 2. Composition de fondant de polyamine selon la revendication 1, dans laquelle les deux atomes d'azote représentés dans la formule I 5 sont séparés par un pont de 4 à 8 atomes de carbone.
  3. 3. Composition de fondant de polyamine selon l'une des revendications 1 ou 2, dans laquelle les substitutions dans le groupe alkyle en C1-80 substitué et le groupe arylalkyle en C7_80 substitué sont choisies parmi au moins un d'un groupe -OH, un groupe -OR5, un groupe -CORS-, 10 un groupe -C(0)R5, un groupe -CORS, un groupe -CHO, un groupe -COOR5, un groupe -OC(0)OR5, un groupe -S(0)(0)R5, un groupe -S(0)R5, un groupe -S(0)(0)NR52, un groupe -OC(0)NR62, un groupe -C(0)NR62, un groupe -CN, un groupe -N(R6)- et un groupe -NO2 ; dans laquelle R5 est choisi parmi un groupe alkyle en C1_28, un groupe 15 cycloalkyle en C3_28, un groupe aryle en C6_15, un groupe arylalkyle en C7-28 et un groupe alkylaryle en C7_28 ; et, dans laquelle R6 est choisi parmi un hydrogène, un groupe alkyle en C1_28, un groupe cycloalkyle en C3_28, un groupe aryle en C6_15, un groupe arylalkyle en C7-28 et un groupe alkylaryle en C7.28. 20
  4. 4. Composition de fondant de polyamine selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle de un à trois parmi RI, R2, R3 et R4 est(sont) l'hydrogène.
  5. 5. Composition de fondant de polyamine selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant de plus un solvant dans 25 laquelle le solvant est un solvant organique choisi parmi des hydrocarbures, des hydrocarbures aromatiques, des cétones, des éthers, des alcools, des esters, des amides, des glycols, des glycoléthers, des dérivés de glycol et des solvants de pétrole.
  6. 6. Composition de fondant de polyamine selon l'une quelconque 30 des revendications précédentes comprenant de plus au moins un parmi : un agent épaississant ; une charge inorganique ; un agent thixotrope ; et un antioxydant.
  7. 7. Composition de fondant de polyamine selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant de plus : 35 un additif choisi parmi des agents mâtants, des agents colorants, des agents démoussants, des stabilisants de dispersion, desagents chélatants, des particules thermoplastiques, des agents imperméables aux UV, des retardateurs de flamme, des agents nivelants, des promoteurs d'adhérence et des agents réducteurs.
  8. 8. Composition de fondant de polyamine selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant de plus comme constituants initiaux, un constituant de résine présentant au moins deux groupes oxirane par molécule ; et éventuellement, un agent durcissant.
  9. 9. Composition de fondant de polyamine selon l'une quelconque des revendications précédentes comprenant de plus une poudre de métal d'apport de brasage.
  10. 10. Procédé d'application d'un métal d'apport de brasage sur un contact électrique comprenant : la fourniture d'un contact électrique ; la fourniture d'une composition de fondant de polyamine selon l'une quelconque des revendications précédentes ; l'application de la composition de fondant de polyamine sur le contact électrique ; la fourniture d'un métal d'apport de brasage ; la fusion du métal d'apport de brasage ; et le déplacement de la composition de fondant de polyamine appliquée sur le contact électrique avec le métal d'apport de brasage fondu ; dans lequel le métal d'apport de brasage fondu réalise un contact physique avec le contact électrique et se lie au contact électrique.
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