TW201936610A - 助焊劑及焊料膏 - Google Patents

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Abstract

本發明之目的在於提供一種除了流動性與保形性適度均衡以外，無凝集物之析出且助焊劑成分被均勻分散之助焊劑及焊料膏。
本發明之助焊劑係包含：選自由二苯亞甲基山梨糖醇、雙(4-甲基苯亞甲基)山梨糖醇、及此等之組合所組成之群組的山梨糖醇系搖變劑0.5至3.5質量%；以及選自由山梨糖醇、單苯亞甲基山梨糖醇、單(4-甲基苯亞甲基)山梨糖醇、及此等之組合所組成之群組的山梨糖醇系添加劑2至350質量ppm；並且包含甘醇醚系溶劑。

Description

助焊劑及焊料膏
本發明係關於助焊劑及焊料膏。
如說到對印刷基板之電子零件的封裝，在電子機器中之與電子零件固定並電性連接一般係藉由在成本面及可靠性方面最有利的焊接來進行。在該種焊接一般所採用之方法有：使印刷基板及電子零件接觸熔融焊料進行焊接之熔錫軟焊法；以及焊料膏、預型錫片或錫球之形態的焊料在回焊爐再熔融而進行焊接之回焊(reflow soldering)法。
該回焊法所使用之焊料膏係將焊料粉末、松脂系樹脂、活性劑、搖變劑、溶劑等之焊料粉末以外的成分之助焊劑混練而形成膏狀之混合物。
焊料膏對基板之供給通常係藉由點膠機吐出或網版印刷來進行，故對焊料膏要求吐出性、脫版等印刷性，再者，供給之後必須保持其形狀。在焊料膏中，兼具吐出/印刷時之流動性(低黏性)及供給後之保形性(高黏性)的流動特性(搖變性)在近年進行高密度化之基板表面封裝中的微細間距印刷時成為重要的因素。
使用於焊料膏之助焊劑為了賦予搖變性，添加有搖變劑。
搖變劑例如已知有二苯亞甲基山梨糖醇、雙(4-甲基苯亞甲基)山梨糖醇等之山梨糖醇系搖變劑。例如在專利文獻1中已提出包含預定量之硬化蓖麻油與二苯亞甲基山梨糖醇或二甲基二苯亞甲基山梨糖醇之組合的焊接用助焊劑。
但，在本案之比較例中，如後述，已知在包含硬化蓖麻油與二苯亞甲基山梨糖醇之組合的助焊劑中存在粗大的凝集物。焊接時若在助焊劑中包含粗大的凝集體，則凝集物對於電極與焊料之合金層形成會成為物理性障礙，並成為潤濕不良發生的重要因素。又，此等凝集物之存在會阻礙助焊劑成分之均勻性，若助焊劑成分不均勻，焊料潤濕性會不均勻。
如以上所述，期望一種助焊劑，其係除了流動性與保形性適度均衡之外，無凝集物之析出且助焊劑成分被均勻分散。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特許第6027655號
本發明之目的在於提供一種除了流動性與保形性適度均衡之外，無凝集物之析出且助焊劑成分被均 勻分散之助焊劑及焊料膏。
本發明人等為解決上述課題，精心研究之結果，發現使用包含特定量之山梨糖醇系搖變劑、特定量之山梨糖醇系添加劑、及甘醇醚系溶劑的助焊劑，可解決上述課題，終於完成本發明。本發明之具體的態樣如下所述。
又，在本說明書中，使用「至」表示數值範圍時，其範圍係包含兩端之數值。
[1]一種助焊劑，係包含：選自由二苯亞甲基山梨糖醇、雙(4-甲基苯亞甲基)山梨糖醇、及此等之組合所組成之群組的山梨糖醇系搖變劑0.5至3.5質量%；以及選自由山梨糖醇、單苯亞甲基山梨糖醇、單(4-甲基苯亞甲基)山梨糖醇、及此等之組合所組成之群組的山梨糖醇系添加劑2至350質量ppm；並且包含甘醇醚系溶劑。
[2]如[1]項所述之助焊劑，其中，相對於前述山梨糖醇系搖變劑與前述山梨糖醇系添加劑之合計量，前述山梨糖醇系添加劑之含量為0.05至1.00質量%。
[3]如[1]或[2]項所述之助焊劑，更包含前述山梨糖醇系搖變劑除外之搖變劑1.0至10.0質量%。
[4]如[1]至[3]項中任一項所述之助焊劑，更包含松脂系樹脂及/或水溶性樹脂20.0至60.0質量%、有機酸0至10.0質量%、胺化合物0至5.0質量%、有機鹵素化合物0至5.0質量%、胺鹵化氫酸鹽0至3.0質量%、及抗氧化劑 0至5.0質量%。
[5]一種焊料膏，係包含[1]至[4]項中任一項所述之助焊劑，以及焊料粉末。
本發明之助焊劑係除了流動性與保形性適度均衡之外，無凝集物之析出且助焊劑成分被均勻分散。
本發明人等發現增加二苯亞甲基山梨糖醇、雙(4-甲基苯亞甲基)山梨糖醇等之山梨糖醇系搖變劑之含量時，凝集物會析出。而且發現，增加山梨糖醇系搖變劑之含量時，藉由使用特定量之山梨糖醇系添加劑及甘醇醚系溶劑，可抑制凝集物之析出。有關其理由之詳細內容並不明確，但推斷如下。
低分子系之搖變劑係藉由氫鍵或π-π堆疊等非共價性相互作用而結合，形成針狀結晶等之結合體。再者，在助焊劑、焊料膏等之組成物中，在搖變劑之結合體之間會相互作用，形成三維網狀結構之網絡，藉由該網絡形成賦予搖變性。
如此地在低分子系之搖變劑中，在形成三維網狀結構的網絡之前會先形成針狀結晶等，但咸認為山梨糖醇系搖變劑因結晶性高，故容易析出結晶，再者其等之結晶會凝集而容易形成粗大的凝集物。因此，為了抑制山梨糖醇系搖變劑之過度結晶的析出並抑制粗大的凝集物之形成，可藉由添加類似構造之分子的山梨糖醇系添加劑，在山梨糖醇系搖變劑之分子集合體中適度攝入山梨糖醇系添加劑， 抑制降低結晶性並抑制粗大的凝集物之形成。
第1圖係表示細度計(grind meter)所得的試料之測定狀態的剖面圖。
第2圖係表示在第1圖中測定的試料之狀態的上視圖。
以下，說明有關本發明之助焊劑及焊料膏。
本發明之助焊劑係包含：選自由二苯亞甲基山梨糖醇、雙(4-甲基苯亞甲基)山梨糖醇、及此等之組合所組成之群組的山梨糖醇系搖變劑0.5至3.5質量%；以及選自由山梨糖醇、單苯亞甲基山梨糖醇、單(4-甲基苯亞甲基)山梨糖醇、及此等之組合所組成之群組的山梨糖醇系添加劑2至350質量ppm；並且包含甘醇醚系溶劑。
相對於助焊劑整體之質量，山梨糖醇系搖變劑之含量為0.5至3.5質量%，以0.5至2.5質量%為較佳，以0.5至1.5質量%為更佳。
相對於助焊劑整體之質量，山梨糖醇系添加劑之含量為2至350ppm(0.0002至0.0350質量%)，以7至250ppm(0.0007至0.0250質量%)為較佳，以10至150ppm(0.0010至0.0150質量%)為更佳。
相對於山梨糖醇系搖變劑與山梨糖醇系添加劑之合計量，山梨糖醇系添加劑之含量係以0.05至1.00質量%為較佳，以0.05至0.50質量%為更佳，以0.10至 0.30質量%為最佳。由於山梨糖醇系添加劑之含量相對於山梨糖醇系搖變劑與山梨糖醇系添加劑之合計量為上述範圍內，可抑制粗大的凝集體之析出。
甘醇醚系溶劑係可使用己基甘醇、己基二甘醇、2-乙基己基甘醇、2-乙基己基二甘醇、二甲基三甘醇、二丁基二甘醇、四乙烯甘醇二甲基醚等之脂肪族甘醇醚系溶劑、苯基甘醇、苯基二甘醇、苯甲基甘醇、苯甲基二甘醇等之芳香族甘醇醚系溶劑，芳香族甘醇醚系溶劑抑制凝集物之析出的效果高。
由於山梨糖醇系搖變劑之含量及山梨糖醇系添加劑之含量為上述範圍內，且與甘醇醚系溶劑組合使用，故可抑制凝集物之析出，同時取得流動性與保形性之均衡。
本發明之助焊劑係可更含有山梨糖醇系搖變劑除外之搖變劑。
山梨糖醇系搖變劑除外之搖變劑係可使用醯胺系搖變劑、酯系搖變劑等。
醯胺系搖變劑可使用脂肪酸單醯胺、脂肪酸雙醯胺、脂肪酸烷醇醯胺、芳香族醯胺、聚醯胺等。脂肪酸單醯胺之例可舉例如硬脂酸醯胺等高級脂肪酸醯胺。脂肪酸雙醯胺之例可舉例如乙烯雙硬脂酸醯胺、乙烯雙羥基硬脂酸醯胺、六亞甲基羥基硬脂酸醯胺、亞甲基雙硬脂酸醯胺等。脂肪酸烷醇醯胺之例可舉例如棕櫚酸單乙醇醯胺等。芳香族醯胺之例係可舉例如4-甲基苯并醯胺等。酯 系搖變劑之例可舉例如硬化蓖麻油、硬化蓖麻油衍生物等。其中，從經時安定性之點而言，以硬化蓖麻油為較佳，又，從抑制加熱垂流之點而言，以醯胺系搖變劑，尤其雙醯胺、聚醯胺為較佳。
山梨糖醇系搖變劑除外之搖變劑係可將上述化合物分別單獨或組合2種以上之上述化合物而使用。
相對於助焊劑整體之質量，山梨糖醇系搖變劑除外之搖變劑之含量係以1.0至10.0質量%為較佳，以2.0至10.0質量%為更佳，以3.0至8.0質量%為最佳。藉由使山梨糖醇系搖變劑除外之搖變劑的含量為上述範圍內，不但可抑制凝集物之析出，同時相較於單獨使用山梨糖醇系搖變劑之情形可發揮賦予更高之搖變性的效果。
本發明之助焊劑係可更包含松脂系樹脂及/或水溶性樹脂20.0至60.0質量%、有機酸0至10.0質量%、胺化合物0至5.0質量%、有機鹵素化合物0至5.0質量%、胺鹵化氫酸鹽0至3.0質量%、及抗氧化劑0至5.0質量%。
松脂系樹脂可舉例如松脂膠、樹木松脂及松油松脂等之原料松脂、以及從該原料松脂所得之衍生物。該衍生物可舉例如純化松脂、氫化松脂、不均化松脂(disproportionation resin)、聚合松脂及α,β不飽和羧酸改質物(丙烯酸化松脂、馬來酸化松脂、富馬酸化松脂等)、以及該聚合松脂之純化物、氫化物及不均化物、以及該α,β不飽和羧酸改質物之純化物、氫化物及不均化物等，可使用二種以上。
相對於助焊劑整體之質量，松脂系樹脂之含量為20.0至60.0質量%，以30.0至60.0質量%為較佳，以40.0至60.0質量%為更佳。藉由使松脂系樹脂之含量為上述範圍內，可形成適當的黏度之助焊劑，回焊時顯示良好的焊料潤濕性。
又，除了松脂系樹脂以外，可更含有選自丙烯酸樹脂、丙烯酸-聚乙烯樹脂、丙烯酸-乙酸乙烯酯樹脂、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚乙烯聚丙烯樹脂、萜烯樹脂、改質萜烯樹脂、萜烯酚樹脂、改質萜烯酚樹脂、苯乙烯樹脂、改質苯乙烯樹脂、二甲苯樹脂、及改質二甲苯樹脂之至少一種以上的其他樹脂。改質萜可使用烯樹脂系、芳香族改質萜烯樹脂、氫化萜烯樹脂、氫化芳香族改質萜烯樹脂等。改質萜烯酚樹脂係可使用氫化萜烯酚樹脂等。改質苯乙烯樹脂係可使用苯乙烯丙烯酸樹脂、苯乙烯馬來酸樹脂等。改質二甲苯樹脂係可使用酚改質二甲苯樹脂、烷基酚改質二甲苯樹脂、酚改質間苯二酚型二甲苯樹脂、多元醇改質二甲苯樹脂、聚氧乙烯加成二甲苯樹脂等。
相對於助焊劑整體之質量，上述其他樹脂之合計的含量係以0至60.0質量%為較佳，以5.0至50.0質量%為更佳，以10.0至40.0質量%為最佳。
上述水溶性樹脂係可使用選自聚乙烯甘醇、各種醇之EO、PO、EO/PO酯加成物、各種胺之EO、PO、EO/PO醯胺加成物的至少一種以上。
相對於助焊劑整體之質量，上述水溶性樹脂之合計的 含量為20.0至60.0質量%，以30.0至60.0質量%為較佳，以40.0至60.0質量%為更佳。
有機酸係可使用戊二酸、琥珀酸、馬來酸、己二酸、DL-蘋果酸、二甘醇酸、庚二酸、二十烷二酸、檸檬酸、甘醇酸、水楊酸、吡啶二甲酸、二丁基苯胺二甘醇酸、辛二酸、癸二酸、硫甘醇酸、對酞酸、十二烷二酸、對羥基苯基乙酸、吡啶甲酸、苯基琥珀酸、酞酸、富馬酸、丙二酸、月桂酸、安息香酸、酒石酸、異三聚氰酸參(2-羧基乙基)、甘胺酸、1,3-環己烷二羧酸、2,2-雙(羥基甲基)丙酸、2,2-雙(羥基甲基)丁酸、2,3-二羥基安息香酸、2,4-二乙基戊二酸、2-喹啉羧酸、3-羥基安息香酸、對大茴香酸、硬脂酸、12-羥基硬脂酸、油酸、亞麻油酸、次亞麻油酸、二體酸(dimer acid)、氫化二體酸、三體酸、氫化三體酸等，從良好的焊料潤濕性之觀點而言，較佳係使用戊二酸、己二酸、庚二酸、癸二酸、二體酸、氫化二體酸、三體酸、氫化三體酸。
相對於助焊劑整體之質量，有機酸之含量為0至10.0質量%，以2.0至10.0質量%為較佳，以4.0至10.0質量%為更佳。藉由使有機酸之含量為上述範圍內，可發揮良好的焊料潤濕性。
胺化合物係可使用脂肪族胺、芳香族胺、胺基醇、咪唑、苯并三唑、胺基酸、胍、聯胺等。脂肪族胺之例可舉例如二甲基胺、乙基胺、1-胺基丙烷、異丙基胺、三甲基胺、烯丙基胺、正丁基胺、二乙基胺、第二丁 基胺、第三丁基胺、N,N-二甲基乙基胺、異丁基胺、環己基胺等。芳香族胺之例係可舉例如苯胺、N-甲基苯胺、二苯基胺、N-異丙基苯胺、對異丙基苯胺等。胺基醇之例可舉例如2-胺基乙醇、2-(乙基胺基)乙醇、二乙醇胺、二異丙醇胺、三乙醇胺、N-丁基二乙醇胺、三異丙醇胺、N,N-雙(2-羥基乙基)-N-環己基胺、N,N,N',N'-肆(2-羥基丙基)乙烯二胺、N,N,N',N",N"-伍(2-羥基丙基)二乙烯三胺等。咪唑之例係可舉例如2-甲基咪唑、2-十一碳基咪唑、2-十七烷基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-苯甲基-2-甲基咪唑、1-苯甲基-2-苯基咪唑、1-氰乙基-2-甲基咪唑、1-氰乙基-2-十一碳基咪唑、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰乙基-2-苯基咪唑、1-氰乙基-2-十一碳基咪唑啉鎓偏苯三甲酸酯、1-氰乙基-2-苯基咪唑啉鎓偏苯三甲酸酯、2,4-二胺基-6-[2'-甲基咪唑基-(1')]-乙基-s-三、2,4-二胺基-6-[2'-十一烷基咪唑基-(1')]-乙基-s-三、2,4-二胺基-6-[2'-乙基-4'-甲基咪唑基-(1')]-乙基-s-三、2,4-二胺基-6-[2'-甲基咪唑基-(1')]-乙基-s-三異三聚氰酸加成物、2-苯基咪唑異三聚氰酸加物、2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑、2,3-二氫-1H-吡咯[1,2-a]苯并咪唑、2-甲基咪唑啉、2-苯基咪唑啉、2,4-二胺基-6-乙烯基-s-三、2,4-二胺基-6-乙烯基-s-三異三聚氰酸加成物、2,4-二胺基-6-甲基丙烯醯基氧乙基-s-三、環氧基-咪唑加成物、2-甲基苯并咪唑、2-辛基苯并咪唑、2-戊基苯并咪唑、2-(1-乙基戊基)苯并咪 唑、2-壬基苯并咪唑、2-(4-噻唑基)苯并咪唑、苯并咪唑等。苯并三唑之例係可舉例如2-(2'-羥基-5'-甲基苯基)苯并三唑、2-(2'-羥基-3',5'-二-第三戊基苯基)苯并三唑、2-(2'-羥基-5'-第三辛基苯基)苯并三唑、2,2’-亞甲基雙[6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-第三辛基酚]、6-(2-苯并三唑基)-4-第三辛基-6'-第三丁基-4'-甲基-2,2'-亞甲基雙酚、1,2,3-苯并三唑、1-[N,N-雙(2-乙基己基)胺基甲基]苯并三唑、羧基苯并三唑、1-[N,N-雙(2-乙基己基)胺基甲基]甲基苯并三唑、2,2’-[[(甲基-1H-苯并三唑-1-基)甲基]亞胺基]雙乙醇、1,2,3-苯并三唑鈉鹽水溶液、1-(1',2'-二羧基乙基)苯并三唑、1-(2,3-二羧基丙基)苯并三唑、1-[(2-乙基己基胺基)甲基]苯并三唑、2,6-雙[(1H-苯并三唑-1-基)甲基]-4-甲基酚、5-甲基苯并三唑等。胺基酸之例係可舉例如丙胺酸、精胺酸、天門冬醯胺、天門冬醯胺酸、麬醯胺、麬醯胺酸、甘胺酸、組胺酸、異白胺酸、離胺酸、甲硫胺酸、苯基丙胺酸、脯胺酸、絲胺酸、蘇胺酸、色胺酸、酪胺酸、纈胺酸、β-丙胺酸、γ-胺基丁酸、δ-胺基戊酸、ε-胺基己酸、ε-己內醯胺、7-胺基庚酸等。胍之例係可舉例如二氰二醯胺、1,3-二苯基胍、1,3-二-o-甲苯基胍等。醯肼之例係碳二醯肼、丙二酸二醯肼、琥珀酸二聯胺、己二酸二醯肼、1,3-雙(醯肼基碳乙基)-5-異丙基乙內醯脲、癸二酸二醯肼、十二烷二酸二醯肼、7,11-十八碳二烯-1,18-二碳醯肼、異酞酸二醯肼等。其中，從良好的焊接性之點而言，以咪唑、芳香族胍為較佳。
相對於助焊劑整體之質量，胺化合物之含量為0至5.0 質量%，以2.0至5.0質量%為較佳。藉由使胺化合物之含量為上述範圍內，可發揮良好的焊接性。
有機鹵素化合物可使用反式-2,3-二溴-2-丁烯-1,4-二醇、2,3-二溴-1,4-丁烷二醇、2,3-二溴-1-丙醇、2,3-二氯-1-丙醇、1,1,2,2-四溴乙烷、2,2,2-三溴乙醇、五溴乙烷、四溴化碳、2,2-雙(溴甲基)-1,3-丙烷二醇、內消旋-2,3-二溴琥珀酸、氯烷、氯化脂肪酸酯、溴化n-十六烷基三甲基銨、三烯丙基三聚異氰酸酯6溴化物、2,2-雙[3,5-二溴-4-(2,3-二溴丙氧基)苯基]丙烷、雙[3,5-二溴-4-(2,3-二溴丙氧基)苯基]碸、乙烯雙五溴苯、2-氯甲基環氧乙烷、氯橋酸、氯橋酸酐、溴化雙酚A型環氧樹脂等，從良好的焊接性之點而言，以反式-2,3-二溴-2-丁烯-1,4-二醇、內消旋-2,3-二溴琥珀酸、三烯丙基三聚異氰酸酯6溴化物為較佳。
相對於助焊劑整體之質量，有機鹵素化合物之含量係以0至5.0質量%為較佳，以0至3.0質量%為更佳。若有機鹵素化合物之含量為上述範圍內，可發揮良好的焊接性。
胺鹵化氫酸鹽係可使用上述所示之胺化合物之鹵化氫酸鹽(HF、HCl、HBr或HI之鹽)。胺鹵化氫酸鹽之例可舉例如硬脂基胺鹽酸鹽、二乙基苯胺鹽酸鹽、二乙醇胺鹽酸鹽、2-乙基己基胺溴化氫酸鹽、吡啶溴化氫酸鹽、異丙基胺溴化氫酸鹽、環己基胺溴化氫酸鹽、二乙基胺溴化氫酸鹽、單乙基胺溴化氫酸鹽、1,3-二苯基胍溴化 氫酸鹽、二甲基胺溴化氫酸鹽、二甲基胺鹽酸鹽、松脂胺溴化氫酸鹽、2-乙基己基胺鹽酸鹽、異丙基胺鹽酸鹽、環己基胺鹽酸鹽、2-哌啶甲酸溴化氫酸鹽、1,3-二苯基胍鹽酸鹽、二甲基苯甲基胺鹽酸鹽、聯胺水和物溴化氫酸鹽、二甲基環己基胺鹽酸鹽、三壬基胺溴化氫酸鹽、二乙基苯胺溴化氫酸鹽、2-二乙基胺基乙醇溴化氫酸鹽、2-二乙基胺基乙醇鹽酸鹽、氯化銨、二烯丙基胺鹽酸鹽、二烯丙基胺溴化氫酸鹽、單乙基胺鹽酸鹽、單乙基胺溴化氫酸鹽、二乙基胺鹽酸鹽、三乙基胺溴化氫酸鹽、三乙基胺鹽酸鹽、聯胺-鹽酸鹽、聯胺二鹽酸鹽、聯胺-溴化氫酸鹽、聯胺二溴化氫酸鹽、吡啶鹽酸鹽、苯胺溴化氫酸鹽、丁基胺鹽酸鹽、己基胺鹽酸鹽、正辛基胺鹽酸鹽、十二碳基胺鹽酸鹽、二甲基環己基胺溴化氫酸鹽、乙烯二胺二溴化氫酸鹽、松脂胺溴化氫酸鹽、2-苯基咪唑溴化氫酸鹽、4-苯甲基吡啶溴化氫酸鹽、L-麬醯胺酸鹽酸鹽、N-甲基嗎啉鹽酸鹽、甜菜鹼鹽酸鹽、2-哌啶甲酸碘化氫酸鹽、環己基胺碘化氫酸鹽、1,3-二苯基胍氟化氫酸鹽、二乙基胺氟化氫酸鹽、2-乙基己基胺氟化氫酸鹽、環己基胺氟化氫酸鹽、乙基胺氟化氫酸鹽、松脂胺氟化氫酸鹽等，從良好的焊接性及電性可靠性之點而言，以胺溴化氫酸鹽為較佳。
相對於助焊劑整體之質量，胺鹵化氫酸鹽之含量係0至3.0質量%，以0至1.0質量%為較佳。若胺鹵化氫酸鹽之含量為上述範圍內，可發揮良好的焊接性及電性可靠性。
抗氧化劑係可使用2,2’-亞甲基雙[6-(1-甲基環己基)-對甲酚]等之阻酚系抗氧化劑。相對於助焊劑整體之質量，抗氧化劑之含量為0至5.0質量%。
本發明之助焊劑可更含有胺硼氟化氫酸鹽。
胺硼氟化氫酸鹽係可使用上述所示之胺化合物的硼氟化氫酸鹽。胺硼氟化氫酸鹽之例可舉例如環己基胺四氟硼酸鹽、二環己基胺四氟硼酸鹽等。
相對於助焊劑整體之質量，胺硼氟化氫酸鹽之含量係以0至1.0質量%為較佳。若胺硼氟化氫酸鹽之含量為上述範圍內，可發揮良好的焊接性。
本發明之焊料膏係包含上述之助焊劑與焊料粉末。
本發明之焊料膏中的「助焊劑」係指在焊料膏之焊料粉末以外的成分整體。在本發明之焊料膏中，焊料粉末與助焊劑之重量比(焊料粉末：助焊劑)係可依照用途而適當設定。
焊料粉末之合金組成係可使用Sn-Ag系合金、Sn-Cu系合金、Sn-Ag-Cu系合金、Sn-In系合金、Sn-Bi系合金、Sn-Sb系合金、及於此等合金添加Ag、Cu、Ni、Co、P、Ge、Sb、In、Bi、Zn等而成之合金。
在本發明中係可將山梨糖醇系搖變劑、山梨糖醇系添加劑、及甘醇醚系溶劑藉由發明所屬技術領域公知之方法加熱混合而調製助焊劑。可將該助焊劑與焊料粉末藉由發明所屬技術領域公知之方法混練而製造焊料 膏。
以如此方式所調製之本發明中的焊料膏係可藉由例如使用金屬掩模之印刷法、使用點膠機之吐出法、或以轉印銷所進行之轉印法，塗佈於電子機器中之微細構造的電路基板上的焊接部，並進行回焊。
以下，藉由實施例具體地說明本發明，但本發明係不限定於實施例記載之內容。
[實施例]
(評估)
針對實施例1至46、以及比較例1及2各別之助焊劑，如下列所述，進行(1)凝集物之析出評估、(2)搖變比之評估、及(3)綜合評估。
(1)凝集物之析出評估
(1-1)助焊劑之評估
採取實施例1至46、以及比較例1及2各別之助焊劑100ml，置入200ml容量之玻璃燒瓶容器中，以藥杓攪拌10次，製成目視觀察用之試料。進行同樣之作業，對於各助焊劑製作目視觀察用之試料3個，針對各試料以目視進行觀察。
(1-2)焊料膏之評估
準備實施例1至46、以及比較例1及2各別之助焊劑及焊料合金之球狀粉末(直徑32μm)，對於焊料膏整體，以實施例1至46、以及比較例1及2各別之助焊劑成為11質量%、焊料合金之粉末成為89質量%之方式混合，獲得 焊料膏。焊料合金之組成係使用Sn-3Ag-0.5Cu(各數值係質量%)。
使用細度計GS-2256M(太佑機材股份有限公司製，測定範圍0至100μm)測定所得之實施例1至46、以及比較例1及2各別之焊料膏3次，算出3次測定值之平均值，以該平均值作為焊料膏所含之凝集物的大小(粒度)。
第1圖係表示以細度計所得之試料的測定狀態之示意圖。在細度計之表面係設有從一端之0至另一端之最大值以一定之值增加深度之溝，若從最大深度側將焊料膏之試料藉由刮板進行擠壓，在依照凝集物大小之深度處會殘留線狀痕或粒狀痕(參照第2圖)。依據形成線狀痕或粒狀痕之位置的深度，評估焊料膏試料中之凝集物大小(粒度)。
(1-3)判定基準
‧對於3個助焊劑試料之全部未觀察到凝集物，且對於焊料膏之試料在3次測定之任一者中亦未在細度計產生線狀痕或粒狀痕。
：○○(非常良好)
‧對於3個助焊劑試料之全部未觀察到凝集物，且在焊料膏之試料未觀察到50μm以上之凝集物。
：○(良好)
‧在3個助焊劑試料之任一者觀察到凝集物、及/或在焊料膏之試料觀察到50μm以上之凝集物。
：×(不良)
(2)搖變比之評估
與上述「(1)凝集物之析出評估」之「(1-2)焊料膏評估」同樣方式，獲得實施例1至46、以及比較例1及2各別之焊料膏。
針對所得之實施例1至46、以及比較例1及2各別之焊料膏，使用二層圓筒管型旋轉黏度計Malcom Viscometer PCU-205(Malcom公司製)，在25℃之條件下以如下之表1所示的旋轉速度(rpm)及測量時間(min)依序測定黏度。從3旋轉時與30旋轉時之黏度依據下列之式(1)求出搖變比。
搖變比=LOG(3旋轉時之黏度/30旋轉時之黏度)…(1)
而且，依照下列之判定基準進行評估。
搖變比為0.4以上且具有充分之搖變性：○(良好)
搖變比為未達0.4且搖變性不充分：×(不良)
(3)綜合評估
依據下列之判定基準進行綜合評估。
(1)凝集物之析出評估為○○(非常良好)、且(2)搖變比之評估為○(良好)：○○(非常良好)
(1)凝集物之析出評估為○(良好)、且(2)搖變比之評估為○(良好)：○(良好)
(1)凝集物之析出評估及(2)搖變比之評估至少一者為1個×(不良)：×(不良)
(實施例1至46、比較例1及2)
依下列之表2至7所示之組成調配實施例1至46以及比較例1及2之助焊劑。
又，下列之表2至7中的各成分之數值係相對於助焊劑整體之質量，表示各成分之質量%。
而且，針對實施例1至46以及比較例1及2之助焊劑，進行上述之(1)凝集物之析出評估、(2)搖變比之評估、及(3)綜合評估。評估結果表示於下列之表2至7。
從上述表2及3之結果，包含：選自二苯亞甲基山梨糖醇及雙(4-甲基苯亞甲基)山梨糖醇之山梨糖醇系搖變劑0.5至3.5質量%；以及選自山梨糖醇、單苯亞甲基山梨糖醇、及單(4-甲基苯亞甲基)山梨糖醇之梨糖醇系添加劑2至350質量ppm(0.0002至0.035質量%)；在含有芳香族甘醇醚系溶劑之苯基甘醇作為溶劑之實施例1至18的助焊劑中，在助焊劑及焊料膏之任一狀態亦未觀察到凝集物之析出而評估為非常良好，又，焊料膏之搖變比為0.4以上且具有充分搖變性。
從實施例1至18之結果可知，即使變更山梨糖醇系搖變劑及山梨糖醇系添加劑各別之種類及含量(質量%)時，在凝集物之析出及搖變比之任一評估中，亦無變化，為非 常良好或良好。
又，從上述表4及5之結果，包含：選自二苯亞甲基山梨糖醇及雙(4-甲基苯亞甲基)山梨糖醇之山梨糖醇系搖變劑0.5至3.5質量%；以及選自山梨糖醇、單苯亞甲基山梨糖醇、及單(4-申基苯亞甲基)山梨糖醇之山梨糖醇系添加劑2至350質量ppm(0.0002至0.035質量%)；在含有脂肪族甘醇醚系溶劑之己基二甘醇作為溶劑之實施例19至36的助焊劑中，在助焊劑之狀態未觀察到凝集物之析出，且在焊料膏之狀態未觀察到50μm以上之凝集物，評估為良好，又，在實施例19至36之助焊劑中，焊料膏之搖變比為0.4以上且具有充分的搖變性。
從實施例19至36之結果可知，即使變更山梨糖醇系搖變劑及山梨糖醇系添加劑各別之種類及含量(質量%)時，在凝集物之析出及搖變比之任一評估中，亦無變化，為良好。
又，從實施例1至18之結果與實施例19至36之結果比較可知，藉由使用芳香族甘醇醚系溶劑之苯基甘醇作為溶劑，比使用脂肪族甘醇醚系溶劑之己基二甘醇作為溶劑，抑制凝集物析出的效果更高。
又，上述表6之結果，包含二苯亞甲基山梨糖醇0.5至3.5質量%、及山梨糖醇2至350質量ppm(0.0002至0.035質量%)，且包含芳香族甘醇醚系溶劑之苯基甘醇作為溶劑之實施例37至46的助焊劑中，在助焊劑及焊料膏之任一狀態亦未觀察到凝集物之析出，評估為非 常良好，又，焊料膏之搖變比為0.4以上且具有充分的搖變性。
從實施例37至46之結果可知，即使變更山梨糖醇系搖變劑以外之搖變劑、松脂系樹脂、有機酸、鹵素化合物、及抗氧化劑之含量(質量%)及/或種類時，在凝集物之析出及搖變比之任一評估中亦無變化，為非常良好或良好。
另一方面，從上述表7之結果，包含二苯亞甲基山梨糖醇3.0質量%，且不包含山梨糖醇系添加劑之比較例1的助焊劑中，焊料膏之搖變比為0.4以上，但在助焊劑及/或焊料膏之狀態觀察到凝集物之析出。又，二苯亞甲基山梨糖醇之含量為0.1質量%，包含山梨糖醇300質量ppm(0.0300質量%)之比較例2的助焊劑中，搖變劑之含量少，故在助焊劑及焊料膏之任一狀態未觀察到凝集物之析出，焊料膏之搖變比為未達0.4且搖變性不充分。
以上，如表2至7所示，包含：選自由二苯亞甲基山梨糖醇、雙(4-甲基苯亞甲基)山梨糖醇、及此等之組合所組成之群組的山梨糖醇系搖變劑0.5至3.5質量%；以及選自由山梨糖醇、單苯亞甲基山梨糖醇、單(4-甲基苯亞甲基)山梨糖醇、及此等之組合所組成之群組的山梨糖醇系添加劑2至350質量ppm；並且包含甘醇醚系溶劑之助焊劑係可確認出具有高的搖變性，並抑制凝集物之析出。

Claims (5)

  1. 一種助焊劑，係包含：選自由二苯亞甲基山梨糖醇、雙(4-甲基苯亞甲基)山梨糖醇、及此等之組合所組成之群組的山梨糖醇系搖變劑0.5至3.5質量%；以及選自由山梨糖醇、單苯亞甲基山梨糖醇、單(4-甲基苯亞甲基)山梨糖醇、及此等之組合所組成之群組的山梨糖醇系添加劑2至350質量ppm；並且包含甘醇醚系溶劑。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之助焊劑，其中，相對於前述山梨糖醇系搖變劑與前述山梨糖醇系添加劑之合計量，前述山梨糖醇系添加劑之含量為0.05至1.00質量%。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之助焊劑，更包含前述山梨糖醇系搖變劑除外之搖變劑1.0至10.0質量%。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之助焊劑，更包含松脂系樹脂及/或水溶性樹脂20.0至60.0質量%、有機酸0至10.0質量%、胺化合物0至5.0質量%、有機鹵素化合物0至5.0質量%、胺鹵化氫酸鹽0至3.0質量%、及抗氧化劑0至5.0質量%。
  5. 一種焊料膏，係包含申請專利範圍第1至4項中任一項所述之助焊劑，以及焊料粉末。
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