TW202308781A - 助焊劑及焊料膏 - Google Patents
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Abstract
本發明提供助焊劑及焊料膏,係具有良好的回焊性及助焊劑殘渣洗淨性,同時可抑制在30℃中保存時的黏度之經時變化,並且可抑制助焊劑殘渣的著色。
作為此種助焊劑,係採用含有松香、觸變劑、活化劑及溶劑的助焊劑。松香係包含選自由酸改質松香、氫化松香及酸改質氫化松香所成群組中的1種以上,觸變劑係包含通式(1)所示之化合物。
通式(1)中,R11及R12分別獨立地表示可具有取代基之碳數1至3的烴基或單鍵。R21及R22分別獨立地表示可具有取代基之碳數7至29的烴基。R13係取代基。n3表示0至4的整數。
Description
本發明係有關助焊劑及焊料膏。
本申請案基於2021年6月24日在日本提交的日本特願2021-104992號主張優先權,並在本案中援用其內容。
使用於焊接的助焊劑具有將作為被焊接物的接合對象物之金屬表面及存在焊料中的金屬氧化物化學性去除,並可使金屬元素在兩者的邊界處移動之效用。因此,在使用助焊劑進行焊接時,可如在兩者之間形成金屬間化合物而獲得牢固的接合。此種助焊劑中通常含有樹脂成分、溶劑、活化劑、觸變劑等。
焊料膏係焊料合金的粉末與助焊劑混合而得之複合材料。在使用焊料膏的焊接中,首先,係將焊料膏印刷在基板上,然後安裝元件,並在稱為回焊爐的加熱爐中將已安裝元件的基板加熱。隨後,清洗並去除多餘的助焊劑。
回焊後,洗淨後仍殘留的助焊劑有可能引起漏電流、遷移(migration)等。對於此現象,可使用助焊劑殘渣的洗淨性良好之助焊劑。
此處,「助焊劑殘渣的洗淨性力良好」係指使用洗淨劑將多餘的助焊
劑洗淨而容易去除之意。
例如,作為觸變劑,已提議一種含有熔點較低的氫化蓖麻油之助焊劑(專利文獻1)。
此外,專利文獻2的實施例中記載一種係含有氫化蓖麻油及氫化松香的助焊劑。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平10-249577號公報
[專利文獻2]日本特開2014-117745號公報
使用專利文獻1所述之含有氫化蓖麻油及聚合松香的助焊劑之焊料膏,會有使助焊劑殘渣著色之情形。
此外,使用專利文獻2所記載之含有氫化蓖麻油及氫化松香的助焊劑之焊料膏,會有使30℃中保存時的黏度經時上昇之情形。
因此,本發明的目的係提供助焊劑及焊料膏,除了回焊性及助焊劑殘渣的洗淨性良好,同時可抑制30℃中保存時的黏度之經時變化,且可抑制助焊劑殘渣的著色。
本發明人等為解決上述問題而深入探討助焊劑的成分。
發明人等首先探討樹脂成分。
發明人等發現,使用氫化蓖麻油之外還含有聚合松香的助焊劑之焊料膏,會有助焊劑殘渣著色之情形。
此外,發明人等發現,使用氫化蓖麻油之外還含有松香酯的助焊劑之焊料膏,會有回焊性不足之情形。
因此,發明人等調製成使用氫化蓖麻油之外還含有氫化松香或酸改質松香的助焊劑之焊料膏。
然而,發明人等發現,該焊料膏雖然具有充分的回焊性,同時可充分抑制助焊劑殘渣的著色,但在30℃中保存時會有黏度明顯上昇的問題。
發明人等發現即便使用氫化松香或酸改質松香時,藉由合併使用下述通式(1)所示之化合物(特定觸變劑),可使回焊性及助焊劑殘渣的洗淨力良好,同時可抑制30℃中保存時的黏度之經時變化,且可抑制助焊劑殘渣的著色,遂而完成本發明。
本發明係包含以下的型態。
[1]一種助焊劑,其含有松香、觸變劑、活化劑及溶劑,
前述松香包含選自由酸改質松香、氫化松香及酸改質氫化松香所成群組中的1種以上之特定松香,
前述觸變劑包含下述通式(1)所示之化合物。
[式中,R11及R12分別獨立地表示可具有取代基之碳數1至3的烴基或單鍵。R21及R22分別獨立地表示可具有取代基之碳數7至29的烴基。R13係取代基。n表示0至4的整數。]
[2]如前述[1]所述之助焊劑,其中,相對於助焊劑的總質量,前述通式(1)所示化合物之含量係0.5質量%以上10質量%以下。
[3]如前述[1]或[2]所述之助焊劑,其中,前述觸變劑又包含酯系觸變劑,
相對於助焊劑的總質量,前述酯系觸變劑之含量超出0質量%且在4質量%以下。
[4]如前述[1]至[3]中任一項所述之助焊劑,其中,相對於助焊劑的總質量,前述活化劑之含量係1質量%以上20質量%以下。
[5]如前述[1]至[4]中任一項所述之助焊劑,其中,相對於助焊劑的總質量,前述特定松香之含量係10質量%以上70質量%以下。
[6]如前述[1]至[5]中任一項所述之助焊劑,其中,前述活化劑包含選自由有機酸系活化劑及鹵系活化劑所成群組中的1種以上。
[7]一種焊料膏,其含有焊料合金粉末與前述[1]至[6]中任一項所述之助焊劑。
依據本發明可提供助焊劑及焊料膏,其回焊性及助焊劑殘渣的洗淨性良好,同時可抑制30℃中保存時的黏度之經時變化,且可抑制助焊劑殘渣的著色。
圖1呈示將焊料膏印刷,並回焊後的銅板狀態之照片,及呈示回焊性的評定之判定基準。
(助焊劑)
本實施型態的助焊劑含有松香、觸變劑、活化劑與溶劑。
<松香>
本發明中,「松香」係指包含以松脂酸(abietic acid)為主要成分之松脂酸與其異構物的混合物之天然樹脂,及天然樹脂經化學改質者(亦稱為松香衍生物)。天然樹脂中的松脂酸含量之例係40質量%以上80質量%以下。松脂酸的異構物之代表者,可列舉新松脂酸、長葉松酸、左旋海松酸(neo-avietic acid、palustric acid、levopimaric acid)等。以下呈示松脂酸的結構。
又,本說明書中「主成分」,係指構成化合物的成分之中,該化合物中之含量為40質量%以上之成分。
本發明中「天然樹脂經化學改質者(松香衍生物)」,係指包含對前述「天然樹脂」施行選自由氫化、脫氫化、中和、加成環氧烷、醯胺化、二聚化及多聚化、酯化以及Diels-Alder環化加成所成群組中的1種以上之處理者。
《特定松香》
本實施型態的助焊劑含有之松香,係包含選自由酸改質松香、氫化松香及酸改質氫化松香所成群組中的1種以上之特定松香。
酸改質松香可列舉:例如酸改質岐化松香、酸酐改質岐化松香、酚改質松香、α,β不飽和羧酸改質物(丙烯酸化松香、順丁烯二酸化松香、反丁烯二酸化松香等)、該α,β不飽和羧酸改質物的精製物及岐化物、酸改質松香皂等。
氫化松香係將含有松脂酸與其異構物的混合物之天然樹脂經氫化者,可列舉:例如將二氫松脂酸與四氫松脂酸作成主成分的松香。
酸改質氫化松香可列舉:例如丙烯酸改質氫化松香、酸酐改質氫化松香、該α,β不飽和羧酸改質物的氫化物等。
特定松香,可單獨使用1種,也可將2種以上混合使用。
特定松香係以使用選自由氫化松香及酸改質氫化松香所成群組中的1種以上為佳。
酸改質氫化松香係以使用丙烯酸改質氫化松香為佳。氫化松香係以使用將二氫松脂酸與四氫松脂酸作成主成分的松香為佳。
相對於前述助焊劑的總量(100質量%),前述助焊劑中的前述特定松香之含量,係以10質量%以上70質量%以下為佳,以15質量%以上60質量%以下更佳,以20質量%以上50質量%以下又更佳。
《其他松香》
除了特定松香以外,松香也可包含其他松香。
其他松香可列舉:例如膠松香、木松香及妥爾油松香(tall oil rosin)等原料松香、蒸餾松香、特定松香以外的松香衍生物等。
特定松香以外的松香衍生物可列舉:例如精製松香、特定松香以外的改質松香等。
特定松香以外的改質松香,可列舉聚合松香、聚合氫化松香、岐化松香、松香酯、該聚合松香的精製物、氫化物及岐化物、松香醇、松香胺、氫化松香酯、松香皂等。
松香胺可列舉:例如脫氫松脂胺、二氫松脂胺等。
松香胺係指所謂的岐化松香胺。
脫氫松脂胺、二氫松脂胺的各結構係如下所示。
相對於前述助焊劑的總量(100質量%),前述助焊劑中的前述松香之合計含量,係以10質量%以上70質量%以下為佳,以20質量%以上50質量%以下更佳。
相對於前述松香的合計含量(100質量%),前述助焊劑中的特定松香含量,係以20質量%以上100質量%以下為佳,以40質量%以上100質量%以下更佳,以50質量%以上100質量%以下又更佳,以65質量%以上100質量%以下為特佳。
由於特定松香之含量在前述範圍內,除了可減少助焊劑殘渣的著色,同時可提高回焊性。
<觸變劑>
本實施型態的助焊劑中含有之觸變劑,係包含特定觸變劑。
《特定觸變劑》
特定觸變劑係下述通式(1)所示之化合物。
[式中,R11及R12分別獨立地表示可具有取代基之碳數1至3的烴基或單鍵。R21及R22分別獨立地表示可具有取代基之碳數7至29的烴基。R13係取代基。n表示0至4的整數。]
R11及R12係以分別獨立地可具有取代基之碳數1的烴基或單鍵為佳,以可具有取代基的碳數1之烴基更佳,以亞甲基(-CH2-)又更佳。
R21及R22係以分別獨立地可具有取代基之碳數9至25的烴基為佳,以可具有取代基之碳數11至21的烴基更佳,以可具有取代基之碳數13至19的烴基又更佳,以可具有取代基之碳數15至19的烴基為特佳。
R21及R22具有取代基時,前述取代基可列舉:羥基、-CONH2、胺基(-NH2)、羧基等。此等基之中,R21及R22可具有的取代基係以羥基為佳。
相對於R12-NHCO-R22的苯環中之鍵結位置,R11-NHCO-R21的苯環中之鍵結位置係以間位或對位的位置關係為佳,以間位的位置關係更佳。
R13係以碳數1至5的烴基、羥基或鹵素原子為佳,以碳數1至5的烴基更佳。
n係以0為佳。
上述通式(1)所示之化合物,係以使用選自由間-二甲苯雙月桂醯胺、間-二甲苯雙蘿醯胺、間-二甲苯雙羥基硬脂醯胺、間-二甲苯雙硬脂
醯胺、間-二甲苯雙羥基硬脂醯胺、對-二甲苯雙羥基硬脂醯胺、間-伸苯雙羥基硬脂醯胺及對-伸苯雙羥基硬脂醯胺所成群組中的1種以上為佳,以下述式(2)所示之化合物更佳。下述式(2)所示之化合物係間-二甲苯雙羥基硬脂醯胺。
特定觸變劑可單獨使用1種,亦可將2種以上混合使用。
《其他觸變劑》
本實施型態的助焊劑中含有之觸變劑,除了特定觸變劑以外,作為其他觸變劑係可包含酯系觸變劑、上述通式(1)所示化合物以外之醯胺系觸變劑、山梨醇系觸變劑等。
酯系觸變劑可列舉:例如酯化合物,具體上可列舉氫化蓖麻油、肉荳蔻酸乙酯等。
醯胺系觸變劑可列舉:例如單醯胺、上述通式(1)所示化合物以外之雙醯胺、聚醯胺等。
單醯胺可列舉:例如月桂醯胺、棕櫚醯胺、硬脂醯胺、蘿醯胺、羥基硬脂醯胺、飽和脂肪醯胺、油醯胺、芥醯胺、不飽和脂肪醯胺、4-甲基苯甲醯胺(對-甲苯醯胺)、對-甲苯甲醯胺、芳香族醯胺、六亞甲羥基硬脂醯胺、取代醯胺、羥甲基硬脂醯胺、羥甲基醯胺、脂肪酸酯醯胺等單醯胺等。
雙醯胺可列舉:例如亞甲雙硬脂醯胺、伸乙雙月桂醯胺、伸乙雙羥基
脂肪(脂肪酸的碳數C6至24)醯胺、伸乙雙羥基硬脂醯胺、飽和脂肪雙醯胺、亞甲基雙油醯胺、不飽和脂肪雙醯胺、上述通式(1)所示化合物以外之芳香族雙醯胺等雙醯胺等。
聚醯胺可列舉:例如飽和脂肪聚醯胺、不飽和脂肪聚醯胺、芳香族聚醯胺、1,2,3-丙烷三羧酸參(2-甲基環己基醯胺)、環狀醯胺寡聚物、非環狀醯胺寡聚物等。
前述環狀醯胺寡聚物可列舉:例如二羧酸與二胺聚縮合成環狀的醯胺寡聚物、三羧酸與二胺聚縮合成環狀的醯胺寡聚物、二羧酸與三胺聚縮合成環狀的醯胺寡聚物、三羧酸與三胺聚縮合成環狀的醯胺寡聚物、二羧酸及三羧酸與二胺聚縮合成環狀的醯胺寡聚物、二羧酸及三羧酸與三胺聚縮合成環狀的醯胺寡聚物、二羧酸與二胺及三胺聚縮合成環狀的醯胺寡聚物、三羧酸與二胺及三胺聚縮合成環狀的醯胺寡聚物、二羧酸及三羧酸與二胺及三胺聚縮合成環狀的醯胺寡聚物等。
此外,前述非環狀醯胺寡聚物可列舉:單羧酸與二胺及/或三胺聚縮合成非環狀的醯胺寡聚物之情形、二羧酸及/或三羧酸與單胺聚縮合成非環狀的醯胺寡聚物之情形等。如為包含單羧酸或單胺的醯胺寡聚物時,單羧酸、單胺係發揮末端分子(terminal molecules)的功能,成為分子量變小的非環狀醯胺寡聚物。此外,當非環狀醯胺寡聚物係二羧酸及/或三羧酸與二胺及/或三胺聚縮合成非環狀的醯胺化合物時,則成為非環狀高分子系醯胺聚合物。此外,非環狀醯胺寡聚物亦可包含單羧酸與單胺縮合成非環狀的醯胺寡聚物。
山梨醇系觸變劑可列舉:例如二苯亞甲基-D-山梨醇、雙(4-甲
基亞苯甲基)-D-山梨醇、(D-)山梨醇、單苯亞甲基(-D-)山梨醇、單(4-甲基苯亞甲基)-(D-)山梨醇等。
其他的觸變劑可單獨使用1種,亦可將2種以上混合使用。
相對於前述助焊劑的總量(100質量%),前述助焊劑中的前述觸變劑之合計含量,係以0.5質量%以上30質量%以下為佳,以3質量%以上20質量%以下更佳,以4.5質量%以上10質量%以下又更佳。
相對於前述助焊劑的總量(100質量%),前述助焊劑中的上述式(1)所示化合物之含量,係以0.1質量%以上20質量%以下為佳,以0.2質量%以上15質量%以下更佳,以0.4質量%以上15質量%以下又更佳,以0.5質量%以上10質量%以下為特佳。
相對於前述觸變劑的合計含量(100質量%),前述助焊劑中的特定觸變劑之含量,係以5質量%以上100質量%以下為佳,以11質量%以上100質量%以下更佳,以30質量%以上100質量%以下又更佳,以50質量%以上100質量%以下為特佳,以60質量%以上100質量%以下最佳。
由於特定觸變劑之含量比率在上述範圍內,除了可抑制30℃中保存時的黏度上昇,同時可減少30℃中保存時的黏度下降。
前述助焊劑含有前述酯系觸變劑時,相對於前述助焊劑的總量(100質量%),前述酯系觸變劑之含量係以超出0質量%且在10質量%以下為佳,以超出0質量%且在5質量%以下更佳,以超出0質量%且在4質量%以下又更佳。
<活化劑>
本實施型態的助焊劑中含有的活化劑可列舉:例如有機酸系活化劑、
鹵系活化劑、胺系活化劑等。
本實施型態的助焊劑係以含有選自由有機酸系活化劑及鹵系活化劑所成群組中的1種以上為佳。
《有機酸系活化劑》
有機酸系活化劑可列舉:例如戊二酸、己二酸、壬二酸、二十烷酸、檸檬酸、乙醇酸、琥珀酸、水楊酸、二乙醇酸、吡啶甲酸、二丁基苯胺二乙醇酸、辛二酸、癸二酸、硫乙醇酸、二硫乙醇酸、對苯二甲酸、十二烷二酸、對羥基苯基乙酸、吡啶二甲酸、苯基琥珀酸、鄰苯二甲酸、反丁烯二酸、順丁烯二酸、丙二酸、月桂酸、苯甲酸、酒石酸、異三聚氰酸參(2-羧乙基)酯、甘胺酸、1,3-環己烷二羧酸、2,2-雙(羥甲基)丙酸、2,2-雙(羥甲基)丁酸、2,3-二羥基苯甲酸、2,4-二乙基戊二酸、2-喹啉羧酸、3-羥基苯甲酸、丙酸、蘋果酸、對-大茴香酸、硬脂酸、12-羥基硬脂酸、油酸、亞麻油酸、亞麻仁油酸、棕櫚酸、庚二酸、二聚物酸、三聚物酸、在二聚物酸加氫的氫化物之氫化二聚物酸、在三聚物酸加氫的氫化物之氫化三聚物酸等。
二聚物酸、三聚物酸可列舉:例如屬於油酸與亞麻油酸的反應物之二聚物酸、屬於油酸與亞麻油酸的反應物之三聚物酸、屬於丙烯酸的反應物之二聚物酸、屬於丙烯酸的反應物之三聚物酸、屬於甲基丙烯酸的反應物之二聚物酸、屬於甲基丙烯酸的反應物之三聚物酸、屬於丙烯酸與甲基丙烯酸間的反應物之二聚物酸、屬於丙烯酸與甲基丙烯酸的反應物之三聚物酸、屬於油酸的反應物之二聚物酸、屬於油酸的反應物之三聚物酸、屬於亞麻油酸的反應物之二聚物酸、屬於亞麻油酸的反應物之三聚物酸、屬於亞麻仁油酸的反應物之二聚物酸、屬於亞麻仁油酸的反應物之三
聚物酸、屬於丙烯酸與油酸的反應物之二聚物酸、屬於丙烯酸與油酸的反應物之三聚物酸、屬於丙烯酸與亞麻油酸的反應物之二聚物酸、屬於丙烯酸與亞麻油酸的反應物之三聚物酸、屬於丙烯酸與亞麻仁油酸的反應物之二聚物酸、屬於丙烯酸與亞麻仁油酸的反應物之三聚物酸、屬於甲基丙烯酸與油酸的反應物之二聚物酸、屬於甲基丙烯酸與油酸的反應物之三聚物酸、屬於甲基丙烯酸與亞麻油酸的反應物之二聚物酸、屬於甲基丙烯酸與亞麻油酸間的反應物之三聚物酸、屬於甲基丙烯酸與亞麻仁油酸的反應物之二聚物酸、屬於甲基丙烯酸與亞麻仁油酸的反應物之三聚物酸、屬於油酸與亞麻仁油酸的反應物之二聚物酸、屬於油酸與亞麻仁油酸的反應物之三聚物酸、屬於亞麻油酸與亞麻仁油酸的反應物之二聚物酸、屬於亞麻油酸與亞麻仁油酸的反應物之三聚物酸、屬於上述各二聚物酸之氫化物的氫化二聚物酸、屬於上述各三聚物酸之氫化物的氫化三聚物酸等。
例如,屬於油酸與亞麻油酸的反應物之二聚物酸係碳數36的二聚物。此外,屬於油酸與亞麻油酸的反應物之三聚物酸係碳數54的三聚物。
有機酸系活化劑可單獨使用1種,亦可將2種以上混合使用。
前述有機酸系活化劑係以使用羧酸為佳。
前述羧酸係以使用脂肪族羧酸為佳。前述脂肪族羧酸係以使用脂肪族二羧酸為佳。
前述脂肪族二羧酸係以使用選自由戊二酸及壬二酸所成群組中的1種以上為佳。
《鹵系活化劑》
鹵系活化劑可列舉:例如胺氫鹵酸鹽、胺氫鹵酸鹽以外的有機鹵化合
物等。
胺氫鹵酸鹽係使胺與鹵化氫反應而得的化合物。此處的胺可列舉後述《胺系活化劑》中所例示之胺。鹵化氫可列舉:例如氯、溴、碘之氫化物。
更具體言之,胺氫鹵酸鹽可列舉:例如環己胺氫溴酸鹽、十六烷基胺氫溴酸鹽、十八烷基胺氫溴酸鹽、乙胺氫溴酸鹽、二苯胍氫溴酸鹽、乙胺鹽酸鹽、硬脂胺鹽酸鹽、二乙基苯胺鹽酸鹽、二乙醇胺鹽酸鹽、2-乙基己胺氫溴酸鹽、吡啶氫溴酸鹽、異丙胺氫溴酸鹽、二乙胺氫溴酸鹽、二甲胺氫溴酸鹽、二甲胺鹽酸鹽、松香胺氫溴酸鹽、2-乙基己胺鹽酸鹽、異丙胺鹽酸鹽、環己胺鹽酸鹽、2-甲哌啶氫溴酸鹽、1,3-二苯胍鹽酸鹽、二甲基苯甲胺鹽酸鹽、肼水合物氫溴酸鹽、二甲基環己胺鹽酸鹽、三壬胺氫溴酸鹽、二乙基苯胺氫溴酸鹽、2-二乙胺基乙醇氫溴酸鹽、2-二乙胺基乙醇鹽酸鹽、氯化銨、二烯丙胺鹽酸鹽、二烯丙胺氫溴酸鹽、二乙胺鹽酸鹽、三乙胺氫溴酸鹽、三乙胺鹽酸鹽、肼一鹽酸鹽、肼二鹽酸鹽、肼一氫溴酸鹽、肼二氫溴酸鹽、吡啶鹽酸鹽、苯胺氫溴酸鹽、丁胺鹽酸鹽、己胺鹽酸鹽、正辛胺鹽酸鹽、十二烷胺鹽酸鹽、二甲基環己胺氫溴酸鹽、乙二胺二氫溴酸鹽、松香胺氫溴酸鹽、2-苯基咪唑氫溴酸鹽、4-苯甲基吡啶氫溴酸鹽、L-麩胺酸鹽酸鹽、N-甲基嗎福林鹽酸鹽、甜菜鹼鹽酸鹽、2-甲哌啶氫碘酸鹽、環己胺氫碘酸鹽、1,3-二苯胍氫氟酸鹽、二乙胺氫氟酸鹽、2-乙基己胺氫氟酸鹽、環己胺氫氟酸鹽、乙胺氫氟酸鹽、松香胺氫氟酸鹽、環己胺四氟硼酸鹽及二環己胺四氟硼酸鹽等。
此外,鹵系活化劑亦可使用:例如使胺與四氟硼酸(HBF4)反
應而得之鹽、使胺與三氟化硼(BF3)反應而得之錯合物。
前述錯合物可列舉:例如三氟化硼哌啶等。
胺氫鹵酸鹽以外的有機鹵化合物,可列舉:例如具有鹵化脂肪族烴基的鹵化脂肪族化合物。鹵化脂肪族烴基係指構成脂肪族烴基的部分或全部氫原子經鹵素原子取代者。
鹵化脂肪族化合物可列舉鹵化脂肪族醇、鹵化雜環式化合物。
鹵化脂肪族醇可列舉:例如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、反式-2,3-二溴-2-丁烯-1,4-二醇等。
鹵化雜環式化合物可列舉:例如下述通式(3)所示之化合物。
R5-(R6)m (3)
[式中,R5表示m價的雜環基。R6表示鹵化脂肪族烴基。]
R5中的m價之雜環基的雜環,可列舉構成脂肪族烴環或芳香族烴環的部分碳原子經雜原子取代的環結構。此雜環中的雜原子可列舉氧原子、硫原子、氮原子等。此雜環係以3至10員環為佳,以5至7員環更佳。此雜環可列舉:例如異三聚氰酸酯環等。
R6中的鹵化脂肪族烴基係以碳數1至10為佳,以碳數2至6更佳,以碳數3至5又更佳。此外,R6係以溴化脂肪族烴基、氯化脂肪族烴基為佳,以溴化脂肪族烴基更佳,以溴化飽與脂肪族烴基又更佳。
鹵化雜環式化合物可列舉:例如參-(2,3-二溴丙基)異三聚氰酸酯等。
此外,胺氫鹵酸鹽以外的有機鹵化合物可列舉:例如2-碘苯甲酸、3-碘苯甲酸、2-碘丙酸、5-碘水楊酸、5-碘隣胺苯甲酸等羧基碘化物;2-氯苯甲酸、3-氯丙酸等羧基氯化物;2,3-二溴丙酸、2,3-二溴琥珀酸、2-溴苯甲酸等羧基溴化物等羧基鹵化物。
鹵系活化劑可單獨使用1種,也可將2種以上混合使用。
前述鹵系活化劑係以使用有機鹵化合物為佳,以使用鹵化脂肪族化合物更佳,以使用鹵化脂肪族醇又更佳。
前述鹵化脂肪族醇係以使用反式-2,3-二溴-2-丁烯-1,4-二醇為佳。
《胺系活化劑》
胺系活化劑可列舉:例如松香胺、唑類、胍類、烷基胺化合物、胺基醇化合物等。
松香胺可列舉上述《其他松香》中例示者。
唑類可列舉:例如2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-十一基咪唑、2-十七基咪唑、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-氰基乙基-2-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-十一基咪唑、1-氰基乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-十一基咪唑鎓偏苯三酸鹽、1-氰基乙基-2-苯基咪唑鎓偏苯三酸鹽、2,4-二胺基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三嗪、2,4-二胺基-6-[2’-十一基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三嗪、2,4-二胺基-6-[2’-乙基-4’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三嗪、2,4-二胺基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三嗪異三聚氰酸加成物、2-苯基-咪唑異三聚氰酸加成物、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-
吡咯并[1,2-a]苯并咪唑、1-十二烷基-2-甲基-3-苯甲基咪唑鎓氯化物、2-甲基咪唑啉、2-苯基咪唑啉、2,4-二胺基-6-乙烯基-s-三嗪、2,4-二胺基-6-乙烯基-s-三嗪異三聚氰酸加成物、2,4-二胺基-6-甲基丙烯醯氧基乙基-s-三嗪、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、1,2,4-三唑、2-(2’-羥基-5’-甲基苯基)苯并三唑、2-(2’-羥基-3’-第三丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并咪唑、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-(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、5-苯基四唑等。
胍類可列舉:例如1,3-二苯胍、1,3-二-隣-甲苯胍、1-隣-甲苯胍化物、1,3-二-隣-異丙苯胍、1,3-二-隣-異丙苯基-2-丙醯胍等。
烷基胺化合物可列舉:例如乙胺、三乙胺、乙二胺、三乙四胺、環己胺、十六烷胺、十八烷胺等。
胺基醇化合物可列舉:例如N,N,N’,N’-肆(2-羥基丙基)乙二胺等。
胺系活化劑可單獨使用1種,亦可將2種以上混合使用。
相對於前述助焊劑的總量(100質量%),前述助焊劑中的活化劑之合計含量係以0.2質量%以上20質量%以下為佳,以0.5質量%以上10質量%以下更佳,以1質量%以上10質量%以下又更佳。
或是,相對於前述助焊劑的總量(100質量%),前述助焊劑中的活化劑之合計含量可為1質量%以上20質量%以下。
相對於前述助焊劑的總量(100質量%),前述助焊劑中的有機酸系活化劑之含量係以0質量%以上20質量%以下為佳,以0.5質量%以上15質量%以下更佳,以2質量%以上10質量%以下又更佳,以5質量%以上10質量%以下為特佳。
相對於前述助焊劑的總量(100質量%),前述助焊劑中的鹵系活化劑之含量係以0質量%以上5質量%以下為佳,以0質量%以上3質量%以下更佳,以0.5質量%以上3質量%以下又更佳,以1質量%以上3質量%以下為特佳。
<溶劑>
溶劑可列舉:例如水、醇系溶劑、二醇醚系溶劑、松油醇類等。
醇系溶劑可列舉:例如異丙醇、1,2-丁二醇、異莰基環己醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、2,5-二甲基-2,5-己二醇、2,5-二甲基-3-己烯-2,5-二醇、2,3-二甲基-2,3-丁二醇、2-甲基戊烷-2,4-二醇、1,1,1-參(羥基甲基)丙烷、2-乙基-2-羥基甲基-1,3-丙二醇、2,2’-氧基雙(亞甲基)雙(2-乙基-1,3-丙二醇)、2,2-雙(羥基甲基)-1,3-丙二醇、1,2,6-三羥基己烷、1-乙炔基-1-環己醇、1,4-環己二醇、1,4-環己烷二甲醇、2,4,7,9-四甲基-5-癸烯-4,7-二醇等。
二醇醚系溶劑可列舉:例如二乙二醇單-2-乙基己基醚、乙二醇單苯醚、二乙二醇單己醚(己二乙二醇)、二乙二醇二丁醚、三乙二醇單丁醚、甲基丙三醇、丁基丙三醇、三乙二醇丁基甲醚、四乙二醇二甲醚等。
溶劑可單獨使用1種,亦可將2種以上混合使用。
前述溶劑係以使用二醇醚系溶劑為佳。
前述二醇醚系溶劑係以使用己二甘醇為佳。
相對於前述助焊劑的總量(100質量%),前述助焊劑中的前述溶劑之合計含量係以20質量%以上80質量%以下為佳,以30質量%以上75質量%以下更佳,以37質量%以上67質量%以下又更佳。
<其他成分>
除了松香、觸變劑、活化劑及溶劑以外,本實施型態中的助焊劑也可視需要而含有其他成分。
其他成分可列舉松香以外的樹脂成分、金屬鈍化劑、界面活性劑、矽烷耦合劑、抗氧化劑等。
松香以外的樹脂成分:
松香以外的樹脂成分可列舉:例如萜烯樹脂、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、改質二甲苯樹脂、丙烯酸樹脂、聚乙烯樹脂、丙烯酸-聚乙烯共聚樹脂、環氧樹脂等。
改質萜烯樹脂可列舉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。改質萜烯酚樹脂可列舉氫化萜烯酚樹脂等。改質苯乙烯樹脂可列舉苯乙烯丙烯酸樹脂、苯乙烯順丁烯二酸樹脂等。改質二甲苯
樹脂可列舉酚改質二甲苯樹脂、烷基酚改質二甲苯樹脂、酚改質可溶酚醛樹脂型二甲苯樹脂、多元醇改質二甲苯樹脂、聚氧乙烯加成二甲苯樹脂等。
金屬鈍化劑:
金屬鈍化劑可列舉:例如受阻酚系化合物、氮化合物等。
此處所稱「金屬鈍化劑」係指具有防止金屬經與某種化合物接觸而劣化的性能之化合物。
受阻酚系化合物係指在酚的至少一個鄰位具有大體積取代基(例如,第三丁基等分枝狀或環狀烷基)的酚系化合物。
受阻酚系化合物並無特別限制,可列舉:例如雙[3-(3-第三丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸][乙烯雙(氧乙烯)]、N,N’-六亞甲基雙[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙醯胺]、1,6-己二醇雙[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、2,2’-亞甲基雙[6-(1-甲基環己基)-對-甲酚]、2,2’-亞甲基雙(6-第三丁基-對-甲酚)、2,2’-亞甲基雙(6-第三丁基-4-乙基酚)、三乙二醇-雙[3-(3-第三丁基-5-甲基-4-羥基苯基)丙酸酯]、1,6-己二醇-雙-[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、2,4-雙-(正-辛硫基)-6-(4-羥基-3,5-二-第三丁基苯胺基)-1,3,5-三嗪、新戊四醇基-肆[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、2,2-硫基-二乙烯雙[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、十八烷基-3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、N,N’-六亞甲基雙(3,5-二-第三丁基-4-羥基-氫桂皮醯胺)、3,5-二-第三丁基-4-羥基苯甲基磷酸酯-二乙酯、1,3,5-三甲基-2,4,6-參(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯甲基)苯、N,N’-雙[2-[2-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)乙基羰氧基]乙基]草醯胺、下述化學式表示的化合物等。
[式中,Z係可經取代的伸烷基。R1及R2分別獨立地為可經取代之烷基、芳烷基、芳基、雜芳基、環烷基或雜環烷基。R3及R4分別獨立地為可經取代之烷基。]
金屬鈍化劑中的氮化合物可列舉:例如醯肼系氮化合物、醯胺系氮化合物、三唑系氮化合物、三聚氰胺系氮化合物等。
醯肼系氮化合物只要係具有醯肼骨架的氮化合物即可,可列舉十二烷二酸雙[N2-(2羥基苯甲醯基)醯肼]、N,N’-雙[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙醯基]肼、癸二羧酸二水楊醯肼、N-亞水楊基-N’-水楊醯肼、間-硝基苯醯肼、3-胺基鄰苯二甲醯肼、對苯二甲醯肼、己二醯肼、草醯雙(2-羥基-5-辛基苯亞甲醯肼)、N’-苯甲醯基吡咯啶酮羧醯肼、N,N’-雙(3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙醯基)肼等。
醯胺系氮化合物只要係具有醯胺骨架的氮化合物即可,可列舉N,N’-雙{2-[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙醯氧基]乙基}草醯胺等。
三唑系氮化合物只要係具有三唑骨架的氮化合物即可,可列舉N-(2H-1,2,4-三唑-5-基)水楊醯胺、3-胺基-1,2,4-三唑、3-(N-水楊醯基)胺基-1,2,4-三唑等。
三聚氰胺系氮化合物只要係具有三聚氰胺骨架的氮化合物即
可,可列舉三聚氰胺、三聚氰胺衍生物等。更具體上可列舉:例如三胺基三嗪、烷化三胺基三嗪、烷氧基烷化三胺基三嗪、三聚氰胺、烷化三聚氰胺、烷氧基烷化三聚氰胺、N2-丁基三聚氰胺、N2,N2-二乙基三聚氰胺、N,N,N’,N’,N”,N”-六(甲氧基甲基)三聚氰胺等。
界面活性劑可列舉非離子系界面活性劑、弱陽離子系界面活性劑等。
非離子系界面活性劑可列舉:例如聚乙二醇、聚乙二醇-聚丙二醇共聚物、脂肪族醇聚氧乙烯加成物、芳香族醇聚氧乙烯加成物、多元醇聚氧乙烯加成物。
弱陽離子系界面活性劑可列舉:例如末端二胺聚乙二醇、末端二胺聚乙二醇-聚丙二醇共聚物、脂肪族胺聚氧乙烯加成物、芳香族胺聚氧乙烯加成物、多元胺聚氧乙烯加成物。
上述以外的界面活性劑可列舉:例如聚氧伸烷基乙炔二醇類、聚氧伸烷基甘油醚、聚氧伸烷基烷醚、聚氧伸烷基酯、聚氧伸烷基烷基胺、聚氧伸烷基烷基醯胺等。
以上說明的本實施型態之助焊劑,因含有選自由酸改質松香、氫化松香及酸改質氫化松香所成群組中的1種以上與特定觸變劑,故可抑制在30℃中保存時的黏度上昇。
本實施型態的助焊劑因含有特定觸變劑,故除了助焊劑殘渣的洗淨性良好以外,同時可充分抑制在30℃中保存時的黏度下降。。
本實施型態的助焊劑因含有選自由酸改質松香、氫化松香及酸改質氫化松香所成群組中的1種以上,故除了可作成具有足夠的回焊性者,同時
可充分抑制助焊劑殘渣的著色。
本實施型態的助焊劑係藉由選自由酸改質松香、氫化松香及酸改質氫化松香所成群組中的1種以上與特定觸變劑組合之相乘作用,除了回焊性及助焊劑殘渣的洗淨性良好以外,同時可抑制在30℃中保存時黏度的經時變化,且可抑制助焊劑殘渣的著色。
(焊料膏)
本實施型態的焊料膏含有焊料合金粉末與上述助焊劑。
焊料合金粉末可由Sn單體焊料的粉末,或在Sn-Ag系、Sn-Cu系、Sn-Ag-Cu系、Sn-Bi系、Sn-In系等、或此等的合金中添加Sb、Bi、In、Cu、Zn、As、Ag、Cd、Fe、Ni、Co、Au、Ge、P等之焊料合金之粉體所構成。
焊料合金粉末可由在Sn-Pb系或在Sn-Pb系中添加Sb、Bi、In、Cu、Zn、As、Ag、Cd、Fe、Ni、Co、Au、Ge、P等之焊料合金的粉末所構成。
焊接合金粉末係以不含Pb的焊料為佳。
助焊劑之含量:
焊料膏中,相對於焊料膏的全質量,助焊劑之含量係以5至30質量%為佳,以5至15質量%更佳。
本實施型態的焊料膏,係藉由使用含有選自由酸改質松香、氫化松香及酸改質氫化松香所成群組中的1種以上與特定觸變劑之助焊劑,可抑制在30℃中保存時的黏度之經時變化。
本實施型態的焊料膏係藉由含有上述助焊劑,可充分發揮本發明的效果。
[實施例]
以下,依實施例說明本發明,惟本發明並非侷限於以下的實施例之範圍者。
<助焊劑的調製>
(實施例1至10、比較例1至10)
以表1至表5所示的組成調配成實施例及比較例的各助焊劑。
使用的原料係如下述。
特定松香:丙烯酸改質氫化松香、氫化松香
氫化松香中係使用將二羥基松脂酸與四氫松脂酸作成主成分的松香。
其他松香:松香酯、聚合松香
特定觸變劑:間-二甲苯雙羥基硬脂醯胺
醯胺系觸變劑:聚醯胺、N,N’-雙(2-硬脂醯胺乙基)-壬二醯胺、伸乙基雙羥基硬脂醯胺
酯系觸變劑:氫化蓖麻油
活化劑:戊二酸、壬二酸、反式-2,3-二溴-2-丁烯-1,4-二醇
溶劑:己基二乙二醇
<焊料膏的調製>
將各例的助焊劑與下述焊料合金粉末各別混合而調配成焊料膏。調配的焊料膏均係助焊劑13質量%、焊料合金粉末87質量%。
焊料合金粉末係由Ag 3質量%、Cu 0.5質量%、其餘為Sn的焊料合金所形成之粉末。
在JIS Z 3284-1:2014的粉末大小分類(表2)中,焊料合金粉末係滿足
符號6的大小(粒度分佈)。
以下述<評定>所述之評定方法,對上述調配的焊料膏進行《30℃中保存時的黏度上昇之評定》、《30℃中保存時的黏度下降之評定》、《回焊性的評定》、《助焊劑殘渣的洗淨性之評定》、《助焊劑殘渣的顏色評定》。將此等評定結果呈示於表1至5中。
<評定>
《30℃中保存時的黏度上昇之評定》
驗證方法:
首先,使用旋轉黏度計(PCU-205,馬爾科姆(Malcolm)股份有限公司製造),在轉數:10rpm、測定溫度:25℃中,測定調製的各焊料膏之黏度。
接著,將各焊料膏保存在30℃中24小時。接著,以與保存前的焊料膏之黏度測定相同的方法,測定保存後的焊料膏之黏度。然後,比較保存前的黏度與保存後的黏度,依據以下的判定基準進行評定。
判定基準:
A:保存後的黏度<保存前的黏度×1.25黏度上昇小,且黏度之經時穩定性良好
B:保存後的黏度≧保存前的黏度×1.25黏度上昇大,且黏度之經時穩定性不佳
《30℃中保存時的黏度下降之評定》
驗證方法:
以與上述《30℃中保存時的黏度上昇之評定》相同的方法測定黏度。
判定基準:
A:保存後的黏度>初期黏度×0.85經時之黏度下降小,且黏度的穩定性良好
B:保存後的黏度≦初期黏度×0.85經時之黏度下降大,且黏度的穩定性不佳
《回焊性的評定》
驗證方法:
使用金屬罩(厚度0.2mm,開口φ6.5mm)將焊料膏印刷在銅板上。在氮氣環境下,對印刷有焊料膏的銅板進行回焊,並使焊料膏熔融。
判定基準:
A:焊料膏熔融,有光澤。
B:焊料膏未充分熔融,無光澤。
將印刷有焊料膏的銅板回焊之後的回焊性評定之判定基準呈示於圖1中。圖1中,A係回焊性的評定為判定基準A者,B係回焊性的評定為判定基準B者。
《助焊劑殘渣的洗淨性之評定》
驗證方法:
使用金屬罩(厚度0.2mm,開口φ6.5mm)將焊料膏印刷在銅板上。在氮氣環境下,對印刷有焊料膏的銅板進行回焊,使焊料膏熔融。將回焊後的銅板浸泡在30℃的洗淨液中,施加超音波5分鐘。洗淨液係使用東邦清潔W-312。接著,確認洗淨後的銅板上有無助焊劑殘渣,依據以下的判定基準進行評定。
判定基準:
A:銅板上未發現助焊劑殘渣。
B:銅板上發現有助焊劑殘渣。
《助焊劑殘渣的顏色評定》
驗證方法:
使用金屬罩(厚度0.2mm,開口φ6.5mm)將焊料膏印刷在銅板上。在氮氣環境下,對印刷有焊料膏的銅板進行回焊,使焊料膏熔融。接著,依據以下的判定基準評定助焊劑殘渣之顏色。
判定基準:
A:助焊劑殘渣係無色。
B:助焊劑殘渣有著色。
如表1所示,含有特定松香及特定觸變劑的實施例1之助焊劑,在30℃中保存時的黏度上昇、在30℃中保存時的黏度下降、回焊性、助焊劑殘渣的洗淨性、助焊劑殘渣的顏色之評定均為A。
相對於此,不含特定觸變劑、含有氫化蓖麻油的比較例1之助焊劑,
在30℃中保存時的黏度上昇之評定為B。
此外,不含特定觸變劑、含有聚醯胺的比較例2之助焊劑,助焊劑殘渣的洗淨性評定為B。
此外,不含特定觸變劑、含有N,N’-雙(2-硬脂醯胺乙基)-壬二醯胺的比較例3之助焊劑,助焊劑殘渣的洗淨性評定為B。
此外,不含特定觸變劑、含有伸乙基雙羥基硬脂醯胺的比較例4之助焊劑,在30℃中保存時的黏度下降之評定、及助焊劑殘渣的洗淨性評定為B。
如表2所示,含有特定觸變劑及氫化蓖麻油的實施例7至8之助焊劑,在30℃中保存時的黏度上昇之評定為A。
相對於此,如表2所示,不含特定觸變劑、含有氫化蓖麻油的比較例5至6之助焊劑,在30℃中保存時的黏度上昇之評定為B。
如表2所示,含有特定松香的實施例7至8之助焊劑,回焊性及助焊劑殘渣的顏色之評定為A。
相對於此,如表2所示,含有松香酯的比較例7之助焊劑,回焊性之評定為B。
此外,含有聚合松香的比較例8之助焊劑,助焊劑殘渣的顏色之評定為B。
如表3所示,含有特定松香的實施例1之助焊劑,回焊性及助焊劑殘渣的顏色之評定為A。
相對於此,如表3所示,含有松香酯的比較例9之助焊劑,回焊性的評定為B。
此外,含有聚合松香的比較例10之助焊劑,助焊劑殘渣的顏色評定為B。
如表4所示,實施例2至6、實施例9至10的助焊劑,在30℃中保存時的黏度上昇、在30℃中保存時的黏度下降、回焊性、助焊劑殘渣的洗淨性、助焊劑殘渣的顏色之評定均為A。
表5中呈示實施例1、實施例6、實施例8及比較例5的助焊劑在30℃中保存時之黏度上昇率(%)。
黏度上昇率係指如《在30℃中保存時的黏度上昇之評定》所記載,在30℃中保存時的保存後之黏度相對於保存前之黏度的上昇率。
如表5所示,不含特定觸變劑、含有丙烯酸改質氫化松香及氫化蓖麻油的比較例5之助焊劑,在30℃中保存時的黏度之經時變化(黏度上昇率)為40.0%。
相對於此,含有特定觸變劑0.5質量%、含有丙烯酸改質氫化松香及氫化蓖麻油的實施例8之助焊劑,在30℃中保存時的黏度之經時變化為21.3%。
此外,含有特定觸變劑8質量%、含有丙烯酸改質氫化松香的實施例1之助焊劑,在30℃中保存時的黏度之經時變化為16.0%。
此外,含有特定觸變劑8質量%、含有氫化松香的實施例6之助焊劑,在30℃中保存時的黏度之經時變化為19.3%。
可知本發明的助焊劑即便含有丙烯酸改質氫化松香或氫化松香,也因含有特定觸變劑而可抑制30℃中保存時的黏度之經時變化。
[產業上之可應用性]
本發明可提供助焊劑及焊料膏,其回焊性及助焊劑殘渣的洗淨性良好,同時可抑制在30℃中保存時的黏度之經時變化,且可抑制助焊劑殘渣的著色。此助焊劑及焊料膏可適用於伴隨回焊的焊接。
Claims (5)
- 如請求項1所述之助焊劑,其中,相對於助焊劑的總質量,前述通式(1)所示化合物之含量係0.5質量%以上10質量%以下。
- 如請求項1或2所述之助焊劑,其中,前述觸變劑又包含酯系觸變劑,相對於助焊劑的總質量,前述酯系觸變劑之含量超出0質量%且在4質量%以下。
- 如請求項1至3中任一項所述之助焊劑,其中,相對於助焊劑的總質量,前述活化劑之含量係1質量%以上20質量%以下。
- 一種焊料膏,其含有焊料合金粉末與請求項1至4中任一項所述之助焊劑。
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