TW202336162A - 助焊劑及接合體的製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係採用一種含有松脂、萜烯酚樹脂、及活化劑的助焊劑。萜烯酚樹脂之羥值係超過70mgKOH/g。活化劑係包含溶解參數(SP值)為11.00以上之有機酸或通式(1)所示之有機酸。在式(1)中,R1表示碳數2至15之鏈狀烴基、碳數3至15之脂環式烴基、芳香族基、或羧基。但,前述鏈狀烴基及前述脂環式烴基係分別具有羥基或羧基。
R1-COOH‧‧‧(1)

Description

助焊劑及接合體的製造方法
本發明係有關一種助焊劑及接合體之製造方法。本申請案係在2021年11月8日依據日本所申請之日本特願2021-182145號,主張優先權,在此援用其內容。
對基板之零件的固定、及對基板之零件的電性連接一般係藉由焊接來進行。在焊接中,係可使用助焊劑、焊料、以及混合有助焊劑及焊料之焊膏。
助焊劑係具有下列功效:可化學性去除存在於成為焊接對象的接合對象物之金屬表面及焊料的金屬氧化物,並可在兩者之交界處使金屬元素移動。因此,藉由使用助焊劑進行焊接,在兩者之間形成金屬間化合物而可獲得牢固的接合。
在焊接中,係依照接合對象物之大小等,而採用迴焊、流焊等方法。
在迴焊中,首先,係使焊膏在基板上印刷。然後,藉由搭載有零件,並以稱為迴焊爐之加熱爐,加熱搭載有零件之基板進行焊接。
在流焊中,首先,係在搭載有零件之基板塗佈助焊劑。然後,藉由輸送搭載有零件之基板,同時並使從下方噴流之熔融焊料接觸焊接面進行焊接。
在焊接所使用的助焊劑,一般係包含樹脂成分、溶劑、活化劑等。例如,在專利文獻1之實施例中記載一種助焊劑,其係使用於含有作為樹脂成分之松脂(rosin)、作為活化劑之有機酸、有機鹵素化合物、或胺氫鹵酸鹽之流焊中。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特許第6617848號公報
在助焊劑所含的樹脂成分及活化劑係在焊接後,在零件與基板之接合部中,殘留為助焊劑殘渣。藉由在助焊劑所含的活化劑係在焊接後會有容易析出助焊劑殘渣之情形。如此,在助焊劑殘渣經析出的活化劑會吸收空氣中之水分並進行離子化。經離子化之活化劑係有腐蝕金屬,並引起遷移之虞。
因此,本發明之目的在於提供在焊接後之助焊劑殘渣中,可更抑制活化劑析出的助焊劑及接合體之製造方法。
本發明係包含以下態樣。
本發明之第1態樣係一種助焊劑,其係含有松脂、萜烯酚樹脂、及活化劑,前述萜烯酚樹脂之羥值係超過70mgKOH/g,且前述活化劑係包含溶解參數(SP值)為11.00以上之有機酸(A1)。
在前述第1態樣之助焊劑中,較佳係相對於助焊劑之總質量(100質量%),前述有機酸(A1)之含量為0.05質量%以上6質量%以下。
在前述第1態樣之助焊劑中,較佳係相對於前述萜烯酚樹脂之含量(100質量份),前述有機酸(A1)之含量比率(質量比)為1質量份以上600質量份以下。
又,本發明之第2態樣係一種助焊劑,其係含有松脂、萜烯酚樹脂、及活化劑,其中,前述萜烯酚樹脂之羥值係超過70mgKOH/g,且前述活化劑係包含下述通式(1)所示之有機酸(A2)。
R1-COOH‧‧‧(1) [式中,R1表示碳數2至15之鏈狀烴基、碳數3至15之脂環式烴基、芳香族基、或羧基,但,前述鏈狀烴基及前述脂環式烴基係分別具有羥基或羧基。]
在前述第2態樣之助焊劑中,較佳係相對於助焊劑之總質量(100質量%),前述有機酸(A2)之含量為0.05質量%以上6質量%以下。
在前述第2態樣之助焊劑中,較佳係相對於前述萜烯酚樹脂之含量(100質量份),前述有機酸(A2)之含量比率(質量比)為1質量份以上600質量份以下。
在前述第1態樣或前述第2態樣之助焊劑中,較佳係相對於助焊劑之總質量(100質量%),前述萜烯酚樹脂之含量為0.1質量%以上20質量%以下。
又,本發明之第3態樣係一種接合體之製造方法,其係包含下列步驟:在經前述第1態樣或前述第2態樣之助焊劑處理之基板表面,將焊料合金進行焊接從而獲得接合體。
若依據本發明,可提供一種在焊接後之助焊劑殘渣中,可更抑制活化劑的析出之助焊劑及接合體之製造方法。
(助焊劑)
第1態樣及第2態樣之助焊劑係可使用於流焊及迴焊之任一者,惟以流焊為適用。
流焊所使用之基板,其特徵係廉價,且以不易潤濕之材質所形成,且容易被氧化。又,流焊係焊接的時間短。由於該等理由,在流焊中,使用活性強的活化劑且活性強的活化劑係在焊接後,會有在包含樹脂等之助焊劑殘渣中變得不易溶解,且在助焊劑殘渣中析出之情形。作為活性強的活化劑有時可使用後述特定有機酸。
第1態樣及第2態樣之助焊劑中,對特定有機酸,係採用羥值超過70mgKOH/g之萜烯酚樹脂。藉此,可抑制活化劑在助焊劑殘渣中析出。
以下,詳細說明第1態樣及第2態樣之助焊劑。
在本說明書中,所謂助焊劑之固形分係指從助焊劑僅去除溶劑之殘餘的全部成分。
又,在本說明書中,萜烯酚樹脂之羥值係指依據JISK0070「化學製品之酸值、皂化值、酯值、碘值、羥值及無皂化物之試驗方法」之7.2電位差滴定法所測定的羥值。
藉由該方法所測定之羥值係將助焊劑中所含的所有種類的萜烯酚樹脂之羥值經加權平均而成者。
[第1態樣]
第1態樣之助焊劑的一實施型態係如以下者。本實施型態之助焊劑係含有松脂、萜烯酚樹脂、活化劑、溶劑(S)、及依需要之其他成分。
前述萜烯酚樹脂之羥值係超過70mgKOH/g。前述活化劑係包含溶解參數(SP值)為11.00以上之有機酸(A1)。本實施型態之助焊劑係適合作為流焊用助焊劑者。
<松脂>
在本發明中,所謂「松脂」係包含:以松脂酸作為主成分之包含松脂酸及其異構物的混合物之天然樹脂、及天然樹脂經化學修飾而成者(有時亦稱為松脂衍生物)。
天然樹脂中之松脂酸及松脂酸之異構物的總含量,就一例而言,係相對於天然樹脂,為40質量%以上80質量%以下。
在本說明書中,所謂「主成分」係指在構成化合物之成分中,其化合物中之含量為40質量%以上之成分。
松脂酸之異構物的代表性者係可列舉新松脂酸、長葉松酸(Palustric acid)、左旋海松酸(Levopimaric acid)等。松脂酸之構造係呈示如下。
Figure 111141858-A0202-12-0006-1
作為前述「天然樹脂」係可列舉例如:松脂、木松脂及妥爾油松脂等。
在本發明中所謂「天然樹脂經化學修飾而成者(松脂衍生物)」係包含:對前述「天然樹脂」施予選自由氫化、去氫化、中和、環氧烷加成、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之1個以上之處理而成者。
松脂衍生物係可列舉例如:純化松脂、改性松脂等。
作為改性松脂係可列舉例如:氫化松脂、聚合松脂、聚合氫化松脂、歧化松脂、酸改性松脂、松脂酯、酸改性氫化松脂、酸酐改性氫化松脂、酸改性歧化松脂、酸酐改性歧化松脂、酚改性松脂及α,β不飽和羧酸改性物(丙烯酸松脂、馬來松脂、富馬松脂等)、以及該聚合松脂之純化物、氫化物及歧化物、以及該α,β不飽和羧酸改性物之純化物、氫化物及歧化物、松脂醇、松脂胺、氫化松脂醇、松脂酯、氫化松脂酯、松脂皂、氫化松脂皂、酸改性松脂皂等。
松脂胺係可列舉例如:去氫松脂胺、二氫松脂胺等。松脂胺係指所謂之歧化松脂胺。去氫松脂胺、二氫松脂胺之各構造呈示如下。
Figure 111141858-A0202-12-0007-2
松脂係可單獨使用1種,亦可混合2種以上使用。
作為松脂較佳係使用松脂衍生物。
作為松脂衍生物較佳係使用選自由酸改性氫化松脂、酸改性松脂、氫化松脂、聚合松脂、及松脂酯所成群組中之1種以上。
作為酸改性氫化松脂較佳係使用丙烯酸改性氫化松脂。
作為酸改性松脂較佳係使用丙烯酸改性松脂。
前述助焊劑中之前述松脂的含量相對於前述助焊劑之總量(100質量%),較佳係1質量%以上30質量%以下,更佳係2質量%以上25質量%以下,又更佳係2質量%以上20質量%以下。
在前述助焊劑之固形分中,相對於前述固形分之總量(100質量%),前述松脂之含量較佳係以10質量%以上90質量%以下,更佳係20質量%以上80質量%以下,又更佳係30質量%以上75質量%以下。
<萜烯酚樹脂>
在本說明書中,所謂萜烯酚樹脂係指萜烯單體與酚類之共聚物及其共聚物之氫化物、以及萜烯單體及萜烯單體以外之單體與酚類之共聚物及其共聚物之氫化物。
作為萜烯酚樹脂係可列舉例如:萜烯樹脂、改性萜烯樹脂、萜烯酚樹脂、改性萜烯酚樹脂等。
作為改性萜烯樹脂係可列舉例如:氫化萜烯樹脂、芳香族改性萜烯樹脂、氫化芳香族改性萜烯樹脂等。
作為改性萜烯酚樹脂係可列舉氫化萜烯酚樹脂等。
作為萜烯單體係可列舉例如:異戊二烯等碳數5的半萜烯類、碳數10之單萜烯類、碳數15之倍半萜烯類、碳數20之二萜烯類、碳數25之二倍半萜烯類、碳數30之三萜烯類、碳數40之四萜烯類等。
作為酚類係可列舉例如:酚、甲酚、二甲酚等。
萜烯酚樹脂之羥值係超過70mgKOH/g,可為90mgKOH/g以上,較佳係110mgKOH/g以上,更佳係130mgKOH/g以上,又更佳係140mgKOH/g以上,特佳係170mgKOH/g以上,最佳係190mgKOH/g以上。
萜烯酚樹脂之羥值的上限值係只要可發揮本發明之效果,並無特別限定,但,例如,可為300mgKOH/g以下,可為250mgKOH/g以下,亦可為230mgKOH/g以下。
例如,萜烯酚樹脂之羥值係可為超過70mgKOH/g且在300mgKOH/g以下,可為90mgKOH/g以上300mgKOH/g以下,較佳係110mgKOH/g以上300mgKOH/g以下,更佳係130mgKOH/g以上300mgKOH/g以下,又更佳係 140mgKOH/g以上300mgKOH/g以下,特佳係170mgKOH/g以上300mgKOH/g以下,可為190mgKOH/g以上300mgKOH/g以下。
或者,萜烯酚樹脂之羥值可為超過70mgKOH/g且在250mgKOH/g以下,亦可為90mgKOH/g以上250mgKOH/g以下,較佳係110mgKOH/g以上250mgKOH/g以下,更佳係130mgKOH/g以上250mgKOH/g以下,又更佳係140mgKOH/g以上250mgKOH/g以下,特佳係170mgKOH/g以上250mgKOH/g以下,可為190mgKOH/g以上250mgKOH/g以下。
藉由萜烯酚樹脂之羥值超過前述下限值,可更提高極性高的有機酸(A1)於助焊劑殘渣中析出之抑制效果。
藉由萜烯酚樹脂之羥值為前述上限值以下,可更降低吸濕。藉此,可更抑制助焊劑之絕緣電阻值的降低,並可更抑制遷移之發生。
作為萜烯酚樹脂係可列舉例如:可容易取得YS Polystar(萜烯酚樹脂:YASUHARA CHEMICAL公司製)、TAMANOL(萜烯酚樹脂:荒川化學工業公司製)、TERTAC 80(萜烯酚樹脂:日本萜烯化學公司製)、SylvaresTP(萜烯酚樹脂:AIR BROWN公司)等者。萜烯酚樹脂係從此等之中,只要選擇成為所希望之羥值即可。
萜烯酚樹脂係可單獨使用1種,亦可混合2種以上使用。
本實施型態之助焊劑係可含有羥值超過70mgKOH/g之1種的萜烯酚樹脂。或者,本實施型態之助焊劑係含有羥值相異之2種以上的萜烯酚樹脂,且使該等之羥值經加權平均而成之羥值可為超過70mgKOH/g。
相對於前述助焊劑之總量(100質量%),前述助焊劑中之萜烯酚樹脂的含量較佳係0.1質量%以上20質量%以下,更佳係0.2質量%以上10質量%以下,又更佳係0.5質量%以上5質量%以下。
在前述助焊劑之固形分中,相對於前述固形分之總量(100質量%),前述萜烯酚樹脂之含量較佳係3質量%以上50質量%以下,更佳係4質量%以上40質量%以下,又更佳係5質量%以上30質量%以下。
藉由萜烯酚樹脂之含量為前述下限值以上,在焊接後之助焊劑殘渣中,可更抑制有機酸(A1)之析出。
藉由萜烯酚樹脂之含量為前述上限值以下,可降低助焊劑之黏度變得過高之虞。
松脂與萜烯酚樹脂之混合比係就松脂/萜烯酚樹脂所示之質量比而言,亦即,就松脂之含量對萜烯酚樹脂之含量比率而言,較佳係0.5以上20以下,更佳係1以上10以下,又更佳係1.5以上8以下。
<活化劑>
《特定活化劑》
本實施型態之助焊劑係就特定活化劑而言,包含溶解參數(SP值)為11以上之有機酸(A1)。
[溶解參數(SP值)]
在本說明書中,所謂溶解參數(SP值)係指依據Fedors法,從分子構造所算出的值。SP值(δ)係可從下述式(sp)求得。
δ=(△E/△V)1/2 (cal/cm3)1/2‧‧‧(sp)
在式(sp)中,△E係表示有機酸(A1)之分子具有的原子及原子團之蒸發能量(cal/mol)的總和。
△V表示有機酸(A1)之分子具有的原子及原子團在25℃下的莫耳體積(cm3/mol)之總和。
蒸發能量及莫耳體積係可使用Robert F.Fedors,A method for estimating both the solubility parameters and molar volumes of liquids.Polymer Engineering and Science,14,147-154(1974).中所記載之數值。
有機酸(A1)之SP值係11.00以上,較佳係11.50以上,更佳係11.70以上,又更佳係12.00以上,特佳係12.50以上,最佳係13.00以上。
有機酸(A1)之SP值的上限值並無特別限定,但例如,可為25,亦可為23以下。
例如,有機酸(A1)之SP值可為11.00以上25.00以下,可為11.50以上25.00以下,可為11.70以上25.00以下,可為12.00以上25.00以下,可為12.50以上25.00以下,亦可為13.00以上25.00以下。
或者,有機酸(A1)之SP值可為11.00以上23.00以下,可為11.50以上23.00以下,可為11.70以上23.00以下,可為12.00以上23.00以下,可為12.50以上23.00以下,亦可為13.00以上23.00以下。
SP值為前述下限值以上之有機酸(A1)係因極性高,故在焊接後,容易於包含樹脂等之助焊劑殘渣中析出。
本實施型態之助焊劑係採用羥值超過70mgKOH/g之萜烯酚樹脂。藉此,可抑制SP值為前述下限值以上之有機酸(A1)在助焊劑殘渣中之析出。
有機酸(A1)可為二羧酸。
作為前述二羧酸係可列舉例如:乙二酸(15.22)、丙二酸(14.03)、丁二酸(13.21)、戊二酸(12.61)、己二酸(12.15)、庚二酸、辛二酸(11.49)、壬二酸(11.25)、癸二酸(11.04)、2,4-二乙基戊二酸(14.89)、1,3-環己烷二羧酸(12.80)等。
括弧內之數值表示各二羧酸之SP值。
或者,有機酸(A1)可為羥基羧酸。
作為前述羥羧酸係可列舉例如:2,2-雙(羥甲基)丙酸(16.12)、2,2-雙(羥甲基)丁酸(18.31)等。
括弧內之數值表示各羥基羧酸之SP值。
或者,有機酸(A1)可為芳香族羧酸。
作為前述芳香族羧酸係可列舉例如:吡啶甲酸(12.78)、二吡啶甲酸(13.37)。
有機酸(A1)較佳係丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸或2,2-雙(羥甲基)丙酸,更佳係丁二酸、戊二酸、己二酸或2,2-雙(羥甲基)丙酸,又更佳係丁二酸或2,2-雙(羥甲基)丙酸。
有機酸(A1)係可單獨使用1種,亦可混合2種以上使用。
相對於助焊劑之總質量(100質量%),前述助焊劑中之前述有機酸(A1)的含量較佳係0.05質量%以上6質量%以下,更佳係0.1質量%以上4質量%以下,又更佳係0.1質量%以上3質量%以下。
在前述助焊劑之固形分中,相對於前述固形分之總量(100質量%),前述有機酸(A1)之含量較佳係0.5質量%以上50質量%以下,更佳係0.5質量%以上40質量%以下,又更佳係1質量%以上40質量%以下。
藉由前述有機酸(A1)之含量為前述下限值以上,可更提高助焊劑之潤濕性。
藉由前述有機酸(A1)之含量為前述上限值以下,可更抑制在焊接後之助焊劑殘渣中的有機酸(A1)之析出。
有機酸(A1)與萜烯酚樹脂之混合比係就有機酸(A1)/萜烯酚樹脂所示之質量比而言,亦即,就有機酸(A1)對前述萜烯酚樹脂之含量(100質量份)的比率而言,可為1質量份以上600質量份以下,較佳係2質量份以上600質量份以下,更佳係1質量份以上400質量份以下,又更佳係1質量份以上200質量份以下,特佳係1質量份以上100質量份以下,最佳係1質量份以上50質量份以下。
藉由前述有機酸(A1)之含量比率為前述下限值以上,可提高焊接性。
藉由前述有機酸(A1)之含量比率為前述上限值以下,可更抑制在焊接後之助焊劑殘渣中的有機酸(A1)之析出。
《其他活化劑》
在本實施型態之助焊劑中所含的活化劑係除了有機酸(A1)以外,尚可包含其他活化劑。
作為其他活化劑係可列舉例如:有機酸(A1)以外之其他有機酸系活化劑、胺系活化劑、鹵素系活化劑等。
[其他有機酸系活化劑]
作為有機酸系活化劑係可列舉例如:十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十七烷二酸、十八烷二酸、十九烷二酸、二十烷二酸、4-第三丁基苯甲酸、棕櫚酸、2-乙基己基磺酸單-2-乙基己基酯、二聚物酸、三聚物酸、屬於對二聚物酸氫化而成之氫化物的氫化二聚物酸、屬於對三聚物酸氫化而成之氫化物的氫化三聚物酸等。
作為二聚物酸、三聚物酸係可列舉例如:屬於油酸與亞麻油酸之反應物的二聚物酸、屬於油酸與亞麻油酸之反應物的三聚物酸、屬於丙烯酸之反應物的二聚物酸、屬於丙烯酸之反應物的三聚物酸、屬於甲基丙烯酸之反應物的二聚物酸、屬於甲基丙烯酸之反應物的三聚物酸、屬於丙烯酸與甲基丙烯酸之反應物的二聚物酸、屬於丙烯酸與甲基丙烯酸之反應物的三聚物酸、屬於油酸之反應物的二聚物酸、屬於油酸之反應物的三聚物酸、屬於亞麻油酸之反應物的二聚物酸、屬於亞麻油酸之反應物的三聚物酸、屬於次亞麻油酸之反應物的二聚物酸、屬於次亞麻油酸之反應物的三聚物酸、屬於丙烯酸與油酸之反應物的二聚物酸、屬於丙烯酸與油酸之反應物的三聚物酸、屬於丙烯酸與亞麻油酸之反應物的二聚物酸、屬於丙烯酸與亞麻油酸之反應物的三聚物酸、屬於丙烯酸與次亞麻油酸之反應物的二聚物酸、屬於丙烯酸與次亞麻油酸之反應物的三聚物酸、屬於甲基丙烯酸與油酸之反應物的二聚物酸、屬於甲基丙烯酸與油酸之反應物的三聚物酸、屬於甲基丙烯酸與亞麻油酸之反應物的二聚物酸、屬於甲基丙烯酸與亞麻油酸之反應物的三聚物酸、屬於甲基丙烯酸與次亞麻油酸之反應物的二聚物酸、屬於甲基丙烯酸與次亞麻油酸之反應物的三聚物酸、屬於油酸與次亞麻油酸之反應物的二聚物酸、屬於油酸與次亞麻油酸之反應物的三聚物酸、屬於亞麻油酸與次亞麻油酸之反應物的二聚物酸、屬於亞麻油酸與次亞麻油酸之反應物的三聚物酸、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之反應物的二聚物酸係碳數為36之二聚物。又,屬於油酸與亞麻油酸之反應物的三聚物酸係碳數為54之三聚物。
其他有機酸系活化劑係可單獨使用1種,亦可混合2種以上使用。
[胺系活化劑]
作為胺系活化劑係可列舉例如:松脂胺、唑類、胍類、烷基胺化合物、胺基醇化合物等。
作為松脂胺係可列舉在<松脂>中所上述者。
作為唑類係可列舉例如:2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-十一烷基咪唑、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-2-十一烷基咪唑、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-2-十一烷基咪唑鎓偏苯三甲酸酯、1-氰乙基-2-苯基咪唑鎓偏苯三甲酸酯、2,4-二胺基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三
Figure 111141858-A0202-12-0015-14
、2,4-二胺基-6-[2’-十一烷基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三
Figure 111141858-A0202-12-0015-15
、2,4-二胺基-6-[2’-乙基-4’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三
Figure 111141858-A0202-12-0015-16
、2,4-二胺基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三
Figure 111141858-A0202-12-0015-17
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
Figure 111141858-A0202-12-0015-18
、2,4-二胺基-6-乙烯基-s-三
Figure 111141858-A0202-12-0015-19
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
Figure 111141858-A0202-12-0015-20
、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-(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。
作為胍類係可列舉例如:1,3-二苯基胍、1,3-二-鄰-甲苯基胍、1-鄰-甲苯基雙胍、1,3-二-鄰-異丙苯基胍、1,3-二-鄰-異丙苯基-2-丙醯基胍等。
作為烷基胺化合物係可列舉例如:乙基胺、三乙基胺、乙二胺、三乙四胺、環己基胺、十六烷基胺、硬脂基胺等。
作為胺基醇化合物係可列舉例如:N,N,N’,N’-肆(2-羥基丙基)乙二胺、單異丙醇胺等。
胺系活化劑係可單獨使用1種,亦可混合2種以上使用。
[鹵素系活化劑]
作為鹵素化合物係可列舉例如:胺氫鹵酸鹽、胺氫鹵酸鹽以外之有機鹵素化合物等。
胺氫鹵酸鹽係使胺與鹵化氫反應而成的化合物。作為在此之胺係可列舉在《胺系活化劑》中所例示之胺。作為鹵化氫係可列舉例如:氯、溴、碘之氫化物。
更具體而言,作為胺氫鹵酸鹽係可列舉例如:環己基胺氫溴酸鹽、十六烷基胺氫溴酸鹽、硬脂基胺氫溴酸鹽、乙基胺氫溴酸鹽、1,3-二苯基胍氫溴酸鹽、乙基胺鹽酸鹽、硬脂基胺鹽酸鹽、二乙基苯胺鹽酸鹽、二乙醇胺鹽酸鹽、2-乙基己基胺氫溴酸鹽、吡啶氫溴酸鹽、異丙基胺氫溴酸鹽、二乙基胺氫溴酸鹽、 二甲基胺氫溴酸鹽、二甲基胺鹽酸鹽、松脂胺氫溴酸鹽、2-乙基己基胺鹽酸鹽、異丙基胺鹽酸鹽、環己基胺鹽酸鹽、2-甲基哌啶氫溴酸鹽、1,3-二苯基胍鹽酸鹽、二甲基苯甲基胺鹽酸鹽、水合肼氫溴酸鹽、二甲基環己基胺鹽酸鹽、三壬基胺氫溴酸鹽、二乙基苯胺氫溴酸鹽、2-二乙基胺基乙醇氫溴酸鹽、2-二乙基胺基乙醇鹽酸鹽、氯化銨、二烯丙基胺鹽酸鹽、二烯丙基胺氫溴酸鹽、二乙基胺鹽酸鹽、三乙基胺氫溴酸鹽、三乙基胺鹽酸鹽、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、丁基胺鹽酸鹽、己基胺鹽酸鹽、正-辛基胺鹽酸鹽、十二烷基胺鹽酸鹽、二甲基環己基胺氫溴酸鹽、乙二胺二氫溴酸鹽、松脂胺氫溴酸鹽、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-甲基哌啶氫碘酸鹽、環己基胺氫碘酸鹽、1,3-二苯基胍氫氟酸鹽、二乙基胺氫氟酸鹽、2-乙基己基胺氫氟酸鹽、環己基胺氫氟酸鹽、乙基胺氫氟酸鹽、松脂胺氫氟酸鹽、環己基胺四氟硼酸鹽、及二環己基胺四氟硼酸鹽等。
又,作為鹵素化合物係例如,亦可使用使胺與四氟硼酸(HBF4)反應而成之鹽、使胺與三氟化硼(BF3)反應而成之錯合物。作為前述錯合物係可列舉例如:三氟化硼哌啶等。
作為胺氫鹵酸鹽以外之有機鹵素化合物係可列舉例如:鹵化脂肪族化合物。鹵化脂肪族烴基係謂構成脂肪族烴基之氫原子的一部分或全部經鹵素原子取代而成者。
作為鹵化脂肪族化合物係可列舉如:鹵化脂肪族醇、鹵化雜環式化合物。
作為鹵化脂肪族醇係可列舉例如: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。
作為鹵化雜環式化合物係可列舉例如:下述通式(2)所示的化合物。
R11-(R12)n (2)
[式中,R11表示n價之雜環式基。R12表示鹵化脂肪族烴基。]
R11中之n價之雜環式基的雜環係可列舉如:構成脂肪族烴或芳香族烴環之碳原子的一部分經雜原子取代而成的環構造。在該雜環中之雜原子係可列舉氧原子、硫原子、氮原子等。該雜環較佳係3至10員環,更佳係5至7員環。作為該雜環係可列舉例如:三聚異氰酸酯環等。
R12中之鹵化脂肪族烴基較佳係碳數1至10,更佳係碳數2至6,又更佳係碳數3至5。又,R12較佳係溴化脂肪族烴基、氯化脂肪族烴基,更佳係溴化脂肪族烴基,又更佳係溴化飽和脂肪族烴基。
作為鹵化雜環式化合物係可列舉例如:參-(2,3-二溴丙基)三聚異氰酸酯等。
又,作為胺氫鹵酸鹽以外之有機鹵素化合物係可列舉例如: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、2,3-二溴丁二酸、2-溴苯甲酸等羧基溴化物等羧基鹵化物、氫溴酸、四溴化碳、脂肪酸甲基酯氯化物(氯化石蠟)、四溴乙烷等。
鹵素化合物係可單獨使用1種,亦可混合2種以上使用。
<溶劑(S)>
作為溶劑(S)係可列舉例如:水、醇系溶劑、二醇醚系溶劑、萜烯醇類等。
作為醇系溶劑係可列舉例如:乙醇、1-丙醇、2-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-己炔-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-癸炔-4,7-二醇等。
作為二醇醚系溶劑係可列舉例如:二乙二醇單-2-乙基己基醚、乙二醇單苯基醚、二乙二醇單己基醚(己二醇)、二乙二醇二丁基醚、三乙二醇單丁基醚、甲基丙三醇、丁基丙三醇、三乙二醇丁基甲基醚、四乙二醇二甲基醚等。
溶劑(S)係可單獨使用1種,亦可混合2種以上使用。
從提高在預備加熱之揮發性的觀點而言,前述溶劑(S)較佳係包含沸點為100℃以下之溶劑(S1)。前述溶劑(S1)之沸點較佳係60℃以上100℃以下,更佳係70℃以上100℃以下,又更佳係75℃以上100℃以下,特佳係80℃以上100℃以下。
相對於前述溶劑(S)之總質量(100質量%),前述溶劑(S1)之含量較佳係70質量%以上100質量%以下,更佳係80質量%以上100質量%以下,又更佳係90質量%以上100質量%以下,特佳係95質量%以上100質量%以下,可為100質量%。藉由前述溶劑(S1)之含量為前述下限值以上,則容易提高前述溶劑(S)在預備加熱時的揮發性。
從特定活化劑之溶解性之觀點而言,前述沸點為100℃以下之溶劑(S1)較佳係醇系溶劑。
前述醇系溶劑較佳係包含2-丙醇者。
相對於前述助焊劑之總量(100質量%),在前述助焊劑中之前述溶劑(S)的含量較佳係40質量%以上98質量%以下,更佳係60質量%以上98質量%以下,又更佳係70質量%以上98質量%以下。
<其他成分>
本實施型態之助焊劑係除了松脂、萜烯酚樹脂、活化劑及溶劑以外,尚可依需要而包含其他成分。
作為其他成分係可列舉如:觸變減黏劑、松脂及萜烯酚樹脂以外之樹脂成分、金屬鈍化劑、界面活性劑、矽烷偶合劑、抗氧化劑、著色劑等。
《松脂及萜烯酚樹脂以外之樹脂成分》
作為松脂系樹脂以外之樹脂成分係可列舉例如:苯乙烯樹脂、改性苯乙烯樹脂、二甲苯樹脂、改性二甲苯樹脂、丙烯酸樹脂、聚乙烯樹脂、丙烯酸-聚乙烯共聚合樹脂、環氧樹脂、聚矽氧樹脂等。
作為改性苯乙烯樹脂係可列舉如:苯乙烯丙烯酸樹脂、苯乙烯馬來酸樹脂等。作為改性二甲苯樹脂係可列舉如:酚改性二甲苯樹脂、烷基酚改性二甲苯樹脂、酚改性可溶酚醛樹脂型二甲苯樹脂、多元醇改性二甲苯樹脂、聚氧乙烯加成二甲苯樹脂等。
≪金屬鈍化劑≫
作為金屬鈍化劑係可列舉例如:阻酚系化合物、氮化合物等。在此所謂之「金屬鈍化劑」係指具有藉由與某種之化合物的接觸以防止金屬劣化之性能的化合物。
所謂阻酚系化合物係指在酚之鄰位的至少一者具有體積龐大之取代基(例如第三-丁基等之分支狀或環狀烷基)的酚系化合物。
阻酚系化合物並無特別限定,可列舉例如:雙[3-(3-第三-丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸][伸乙基雙(氧伸乙基)]、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-辛基硫基)-6-(4-羥基-3,5-二-第三-丁基苯胺基)-1,3,5-三
Figure 111141858-A0202-12-0021-21
、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-二伸乙基雙[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-羥基苯甲基膦酸酯-二乙基酯、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)乙基羰基氧基]乙基]草醯胺、以下述化學式所示之化合物等。
Figure 111141858-A0202-12-0021-3
(式中,Z係可經取代之伸烷基。R101及R102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。R103及R104分別獨立地為可經取代之烷基。)
作為金屬鈍化劑中之氮化合物係可列舉例如:醯肼(hydrazide)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。
醯肼系氮化合物係只要為具有醯肼骨架之氮化合物即可,可列舉如:十二烷二酸雙[N2-(2-羥基苯甲醯基)肼]、N,N’-雙[3-(3,5-二-第三-丁基-4-羥基苯基)丙醯基]肼、癸烷二羧酸二水楊醯基醯肼、N-亞水楊基-N’-水楊醯肼、間-硝基苯并醯肼、3-胺基酞醯肼、酞二醯肼、己二醯肼、草雙(2-羥基-5-辛基苯亞甲基醯肼)、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。
作為醯胺系氮化合物係只要為具有醯胺骨架之氮化合物即可,可列舉N,N’-雙{2-[3-(3,5-二-第三-丁基-4-羥基苯基)丙醯基氧自由基]乙基}草醯胺等。
作為三唑系氮化合物係只要為具有三唑骨架之氮化合物即可,可列舉如: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。
作為三聚氰胺系氮化合物係只要為具有三聚氰胺骨架之氮化合物即可,可列舉如:三聚氰胺、三聚氰胺衍生物等。更具體而言,係可列舉例如:參胺基三
Figure 111141858-A0202-12-0022-22
、烷基化參胺基三
Figure 111141858-A0202-12-0022-23
、烷氧基烷基化參胺基三
Figure 111141858-A0202-12-0022-24
、三聚氰胺、烷基化三聚氰胺、烷氧基烷基化三聚氰胺、N2-丁基三聚氰胺、N2,N2-二乙基三聚氰胺、N,N,N’,N’,N”,N”-陸(甲氧基甲基)三聚氰胺等。
金屬鈍化劑較佳係包含雙[3-(3-第三丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸][伸乙基雙(氧伸乙基)]。
《界面活性劑》
作為界面活性劑係可列舉如:非離子系界面活性劑、弱陽離子系界面活性劑等。
作為非離子系界面活性劑係可列舉例如:聚乙二醇、聚乙二醇-聚丙二醇共聚物、脂肪族醇聚氧伸乙基加成物、芳香族醇聚氧伸乙基加成物、多元醇聚氧伸乙基加成物。
作為弱陽離子系界面活性劑係可列舉例如:末端二胺聚乙二醇、末端二胺聚乙二醇-聚丙二醇共聚物、脂肪族胺聚氧伸乙基加成物、芳香族胺聚氧伸乙基加成物、多胺聚氧伸乙基加成物。
作為上述以外的界面活性劑係可列舉例如:聚氧伸烷基乙炔二醇類、聚氧伸烷基甘油基醚、聚氧伸烷基烷基醚、聚氧伸烷基酯、聚氧伸烷基烷基胺、聚氧伸烷基烷基醯胺等。
以上所說明之第1態樣的助焊劑之一實施型態係含有松脂、萜烯酚樹脂、SP值為11.00以上之有機酸(A1)、及溶劑,為適合於流焊者。
特定有機酸(A1)係活性高,且容易在助焊劑殘渣中析出。然而,本實施型態之助焊劑係可含有有機酸(A1),除了松脂以外,尚藉由含有羥值超過70mgKOH/g之萜烯酚樹脂,在焊接後之助焊劑殘渣中,可更抑制有機酸(A1)之析出。
獲得如此效果之理由並不明確,但推測係藉由在本實施型態之助焊劑中所含的羥值超過70mgKOH/g之萜烯酚樹脂,可提高有機酸(A1)對助焊劑殘渣中之樹脂成分的相溶性之故。
[第2態樣]
第2態樣之助焊劑的一實施型態係如以下者。本實施型態之助焊劑係含有松脂、萜烯酚樹脂、活化劑、溶劑(S)、及依需要之其他成分。
前述萜烯酚樹脂之羥值係超過70mgKOH/g。前述活化劑係包含下述通式(1)所示之有機酸(A2)。本實施型態之助焊劑係適合作為流焊用助焊劑者。
R1-COOH‧‧‧(1)
[式中,R1表示碳數2至15之鏈狀烴基、碳數3至15之脂環式烴基、芳香族基、或羧基。但,前述鏈狀烴基及前述脂環式烴基分別具有羥基或羧基。]
<松脂>
作為松脂係可列舉第1態樣中之上述者。
松脂係可單獨使用1種,亦可混合2種以上使用。
作為松脂較佳係使用松脂衍生物。
作為松脂衍生物較佳係使用選自由酸改性氫化松脂、酸改性松脂、氫化松脂、聚合松脂、及松脂酯所成群組中之1種以上。
作為酸改性氫化松脂較佳係使用丙烯酸改性氫化松脂。
作為酸改性松脂較佳係使用丙烯酸改性松脂。
相對於前述助焊劑之總量(100質量%),在前述助焊劑中之前述松脂的含量較佳係1質量%以上30質量%以下,更佳係2質量%以上25質量%以下,又更佳係2質量%以上20質量%以下。
在前述助焊劑之固形分中,相對於前述固形分之總量(100質量%),前述松脂之含量較佳係10質量%以上90質量%以下,更佳係20質量%以上80質量%以下,又更佳係30質量%以上75質量%以下。
<萜烯酚樹脂>
作為萜烯酚樹脂係可列舉第1態樣中之上述者。
作為萜烯酚樹脂係可單獨使用1種,亦可混合2種以上使用。
萜烯酚樹脂之羥值係超過70mgKOH/g,可為90mgKOH/g以上,較佳係110mgKOH/g以上,更佳係130mgKOH/g以上,又更佳係140mgKOH/g以上,特佳係170mgKOH/g以上,最佳係190mgKOH/g以上。
萜烯酚樹脂之羥值的上限值係只要可發揮本發明之效果,並無特別限定,但例如,可為300mgKOH/g以下,可為250mgKOH/g以下,亦可為230mgKOH/g以下。
例如,萜烯酚樹脂之羥值可為超過70mgKOH/g且在300mgKOH/g以下,可為90mgKOH/g以上300mgKOH/g以下,較佳係110mgKOH/g以上300mgKOH/g以下,更佳係130mgKOH/g以上300mgKOH/g以下,又更佳係140mgKOH/g以上300mgKOH/g以下,特佳係170mgKOH/g以上300mgKOH/g以下,可為190mgKOH/g以上300mgKOH/g以下。
或者,萜烯酚樹脂之羥值可為超過70mgKOH/g且在250mgKOH/g以下,可為90mgKOH/g以上250mgKOH/g以下,較佳係110mgKOH/g以上250mgKOH/g以下,更佳係130mgKOH/g以上250mgKOH/g以下,又更佳係140mgKOH/g以上250mgKOH/g以下,特佳係170mgKOH/g以上250mgKOH/g以下,可為190mgKOH/g以上250mgKOH/g以下。
藉由萜烯酚樹脂之羥值為前述下限值以上,在焊接後之助焊劑殘渣中,可更抑制有機酸(A1)之析出。
藉由萜烯酚樹脂之羥值為前述上限值以下,可更降低吸濕。藉此,可更抑制助焊劑之絕緣電阻值之降低,並可更抑制遷移之發生。
相對於前述助焊劑之總量(100質量%),在前述助焊劑中之萜烯酚樹脂的含量較佳係0.1質量%以上20質量%以下,更佳係0.2質量%以上10質量%以下,又更佳係0.5質量%以上5質量%以下。
在前述助焊劑之固形分中,相對於前述固形分之總量(100質量%),前述萜烯酚樹脂之含量較佳係3質量%以上50質量%以下,更佳係4質量%以上40質量%以下,又更佳係5質量%以上30質量%以下。
藉由萜烯酚樹脂之含量為前述下限值以上,在焊接後之助焊劑殘渣中,可更抑制活化劑之析出。
藉由萜烯酚樹脂之含量為前述上限值以下,可降低助焊劑之黏度變得過高之虞。
松脂與萜烯酚樹脂之混合比係就松脂/萜烯酚樹脂所示之質量比而言,亦即,就松脂之含量對萜烯酚樹脂之含量的比率而言,較佳係0.5以上20以下,更佳係1以上10以下,又更佳係1.5以上8以下。
<活化劑>
《特定活化劑》
本實施型態之助焊劑係包含下述通式(1)所示之有機酸(A2)作為特定活化劑。
R1-COOH‧‧‧(1)
[式中,R1表示碳數2至15之鏈狀烴基、碳數3至15之脂環式烴基、芳香族基、或羧基。但,前述鏈狀烴基及前述脂環式烴基分別具有羥基或羧基。]
在R1中之前述鏈狀烴基可為直鏈狀或分支鏈狀之任一者。
前述鏈狀烴基及前述脂環式烴基可為飽和烴基,亦可為不飽和烴基,較佳飽和烴基。
前述鏈狀烴基之碳數較佳係2至12,更佳係3至9,特佳係3至7,最佳係3至5。
作為前述鏈狀烴基係可列舉例如:甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、異戊基、第二戊基、第三戊基、新戊基、正己基、異己基、第二己基、第三己基、新己基等。
前述脂環式烴基之碳數較佳係3至12,更佳係4至12,又更佳係4至8。
作為前述脂環式烴基係可列舉例如:環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基、環辛基、環壬基、環癸基、環十一烷基等。
R1中之前述芳香族基至少具有1個芳香環的基,可列舉例如:苯、萘、蒽、菲等芳香族羥環、構成芳香族羥環之碳原子的一部分經雜原子取代之芳香族雜環、芳香族羥環與芳香族雜環經縮合而成的縮合環等。
R1中之前述芳香族基具有取代基時,作為前述取代基係可列舉如:碳數1至20之烴基、芳香族烴基、羧基、羥基、胺基、鹵素原子等,較佳係羧基或羥基。
上述通式(1)所示之有機酸(A2)係可列舉如:二羧酸、羥基羧酸、芳香族羧酸等。
作為二羧酸係可列舉例如:乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、2,4-二乙基戊二酸、1,3-環己烷二羧酸等。
作為羥基羧酸係可列舉例如:2,2-雙(羥甲基)丙酸、2,2-雙(羥甲基)丁酸等。
作為芳香族羧酸係可列舉例如:吡啶甲酸、吡啶二甲酸等。
上述通式(1)所示之有機酸(A2)之中,較佳係丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸或2,2-雙(羥甲基)丙酸,更佳係丁二酸、戊二酸、己二酸或2,2-雙(羥甲基)丙酸,又更佳係丁二酸或2,2-雙(羥甲基)丙酸。
上述通式(1)所示之有機酸(A2)係可單獨使用1種,亦可混合2種以上使用。
相對於助焊劑之總質量(100質量%),前述助焊劑中之前述有機酸(A2)的含量較佳係0.05質量%以上6質量%以下,更佳係0.1質量%以上4質量%以下,又更佳係0.1質量%以上3質量%以下。
在前述助焊劑之固形分中,相對於前述固形分之總量(100質量%),前述有機酸(A2)之含量較佳係0.5質量%以上50質量%以下,更佳係0.5質量%以上40質量%以下,又更佳係1質量%以上40質量%以下。
藉由前述有機酸(A2)之含量為前述下限值以上,可更提高助焊劑之潤濕性。
藉由前述有機酸(A2)之含量為前述上限值以下,可更抑制在焊接後之助焊劑殘渣中的活化劑之析出。
有機酸(A2)與萜烯酚樹脂之混合比係就有機酸(A2)/萜烯酚樹脂所示之質量比而言,亦即,就有機酸(A2)對前述萜烯酚樹脂之含量(100質量份)的比率而言,可為1質量份以上600質量份以下,較佳係2質量份以上600質量份以下,更佳係1質量份以上400質量份以下,又更佳係1質量份以上200質量 份以下,特佳係1質量份以上100質量份以下,最佳係1質量份以上50質量份以下。
藉由有機酸(A2)之含量比率為前述下限值以上,可提高焊接性。
藉由有機酸(A2)之含量比率為前述上限值以下,可更抑制在焊接後之助焊劑殘渣中的有機酸(A2)之析出。
《其他活化劑》
作為其他活化劑係可列舉在第1態樣中之上述者。
<溶劑(S)>
作為溶劑(S)係可列舉第1態樣中之上述者。
溶劑(S)係可單獨使用1種,亦可混合2種以上使用。
從提高在預備加熱之揮發性的觀點而言,前述溶劑(S)較佳係係包含沸點為100℃以下之溶劑(S1)。前述溶劑(S1)之沸點較佳係60℃以上100℃以下,更佳係70℃以上100℃以下,又更佳係75℃以上100℃以下,特佳係80℃以上100℃以下。
相對於前述溶劑(S)之總質量(100質量%),前述溶劑(S1)之含量較佳係70質量%以上100質量%以下,更佳係80質量%以上100質量%以下,又更佳係90質量%以上100質量%以下,特佳係95質量%以上100質量%以下,可為100質量%。藉由前述溶劑(S1)之含量為前述下限值以上,容易提高前述溶劑(S)在預備加熱時的揮發性。
前述醇系溶劑較佳係包含2-丙醇。
相對於前述助焊劑之總量(100質量%),前述助焊劑中之前述溶劑(S)的含量較佳係40質量%以上98質量%以下,更佳係60質量%以上98質量%以下,又更佳係70質量%以上98質量%以下。
<其他成分>
作為其他成分係可列舉第1態樣中之上述者。
以上所說明之第2態樣的助焊劑之一實施型態係含有松脂、萜烯酚樹脂、上述通式(1)所示之有機酸(A2)、及溶劑,為適合於流焊者。
特定有機酸(A2)之活性高,且在助焊劑殘渣中容易析出。然而,本實施型態之助焊劑係即使含有有機酸(A2),除了松脂以外,尚藉由含有羥值超過70mgKOH/g之萜烯酚樹脂,在焊接後之助焊劑殘渣中,可更抑制有機酸(A2)之析出。
獲得如此效果之理由並不明確,但推測係藉由在本實施型態之助焊劑中所含的羥值超過70mgKOH/g之萜烯酚樹脂,可提高有機酸(A2)與助焊劑殘渣中之樹脂成分的相容性。
(接合體之製造方法)
第3態樣之接合體的製造方法係包含下列步驟:在經上述第1態樣或第2態樣之助焊劑處理的基板表面,將焊料合金進行焊接從而獲得接合體。
以下,說明第3態樣之接合體的製造方法之一實施型態。
本實施型態之接合體的製造方法係依序具有零件安裝步驟、助焊劑塗佈步驟、預備加熱步驟及焊接步驟之方法。
在零件安裝步驟中,係將零件安裝於基板。
作為基板係可列舉例如:印刷配線基板等。
作為零件係可列舉例如:積體電路、電晶體、二極體、電阻器、及電容器等。
在助焊劑塗佈步驟中,在搭載有零件之基板的焊接面上塗佈上述實施型態之助焊劑。
作為助焊劑之塗佈裝置係可列舉如:噴霧型助焊劑裝置、及發泡型助焊劑裝置等。此等之中,從塗佈量之安定性的觀點而言,較佳係噴霧型助焊劑裝置。
從焊接性之觀點而言,助焊劑之塗佈量較佳係30至180mL/m2,更佳係40至150mL/m2,特佳係50至120mL/m2
在焊接步驟中,使搭載有零件之基板的焊接面與使焊料合金熔融之熔融焊料接觸。
使熔融焊料與焊接面接觸之方法係只要為可使熔融焊料與基板接觸之方法即可,並無特別限定。如此方法係可列舉例如:噴流方式、浸漬方式等。
噴流方式係使搭載有零件之基板的焊接面與進行噴流的熔融焊料接觸之方法。浸漬方式係使搭載有零件之基板的焊接面與經靜止的熔融焊料之液面接觸的方法。
作為焊料合金係可使用習知組成的焊料合金。
焊料合金可為Sn單體之焊料,或、Sn-Ag系、Sn-Cu系、Sn-Ag-Cu系、Sn-Bi系、Sn-In系等,或者在此等合金中添加有Sb、Bi、In、Cu、Zn、As、Ag、Cd、Fe、Ni、Co、Au、Ge、P等而成之焊料合金。
焊料合金可為Sn-Pb系,或者在Sn-Pb系中添加有Sb、Bi、In、Cu、Zn、As、Ag、Cd、Fe、Ni、Co、Au、Ge、P等而成之焊料合金。
焊料合金較佳係不含Pb之焊料者。
在焊接步驟中之焊接的條件係只要依照焊料之融點而適當設定即可。例如,使用Sn-Ag-Cu系之焊料合金時,熔融焊料之溫度較佳係230至280℃,更佳係250至270℃。
在預備加熱步驟中,預先加熱搭載有零件之基板。在預備加熱步驟中之加熱基板的溫度較佳係80至130℃,更佳係90至120℃。
若依據以上所說明之本實施型態的接合體之製造方法,在所得到的接合體上之助焊劑殘渣中可更抑制活化劑的析出。藉此,可降低在所得到的接合體中產生遷移之虞。
其他實施型態:
有關上述實施型態之助焊劑係適合於流焊用者,但第1態樣及第2態樣之助焊劑並不限定於此,亦可使用於迴焊。
[實施例]
以下,藉由實施例說明本發明,但本發明並不限於下列實施例。
<混合液之調製>
(試驗例1至35)
以表1至7所示的組成調合試驗例之混合液。在表1至7中,數值表示各成分之重量(g)。
所使用的原料呈示如下。
活化劑:
2,2-雙羥甲基丙酸(SP值:16.12)
丁二酸(SP值:13.21)
戊二酸(SP值:12.61)
己二酸(SP值:12.15)
辛二酸(SP值:11.49)
癸二酸(SP值:11.04)
4-第三丁基苯甲酸(SP值:10.52)
萜烯酚樹脂:
樹脂A 200±10mgKOH/g
樹脂B 150±10mgKOH/g
樹脂C 120±10mgKOH/g
樹脂D 100±10mgKOH/g
樹脂E 60±10mgKOH/g
<評定>
《活化劑之溶解性的評定》
在樹脂A至E中加入活化劑而製作混合液。將混合液加熱至樹脂之軟化點以上之後,冷卻至室溫。確認在加熱中及冷卻後之混合液中有無析出物,並依據下列判定基準進行評定。結果呈示於表1至7中。
判定基準:
A:藉由加熱,活化劑在混合液中溶解,冷卻後看不到析出物。
B:即使進行加熱,活化劑在混合液中亦不溶解,而在冷卻後可看到析出物。
[表1]
Figure 111141858-A0202-12-0034-4
如表1所示,包含丁二酸、樹脂A或樹脂B之任一者的試驗例1至2係在冷卻後看不到析出物。
相對於此,包含丁二酸、樹脂C至E之任一者的試驗例3至5係在冷卻後可看到析出物。
[表2]
Figure 111141858-A0202-12-0034-5
如表2所示,包含戊二酸與樹脂A之試驗例6係在冷卻後看不到析出物。
相對於此,包含戊二酸、及樹脂B至E之任一者的試驗例7至10係在冷卻後可看到析出物。
[表3]
Figure 111141858-A0202-12-0035-6
如表3所示,包含己二酸與樹脂A之試驗例11係在冷卻後看不到析出物。
相對於此,包含己二酸、及樹脂B至E之任一者的試驗例12至15係在冷卻後可看到析出物。
[表4]
Figure 111141858-A0202-12-0035-7
如表4所示,包含辛二酸、及樹脂A至D之任一者的試驗例16至19係在冷卻後看不到析出物。
相對於此,包含辛二酸與樹脂E之試驗例20係在冷卻後可看到析出物。
[表5]
Figure 111141858-A0202-12-0036-8
如表5所示,包含癸二酸、及樹脂A至D之任一者的試驗例21至24係在冷卻後看不到析出物。
相對於此,包含癸二酸與樹脂E之試驗例25係在冷卻後可看到析出物。
[表6]
Figure 111141858-A0202-12-0036-9
如表6所示,包含2,2-雙羥甲基丙酸、及樹脂A或樹脂B之任一者的試驗例26至27係在冷卻後看不到析出物。
相對於此,包含2,2-雙羥甲基丙酸、及樹脂C至E之任一者的試驗例28至30係在冷卻後可看到析出物。
[表7]
Figure 111141858-A0202-12-0037-10
如表7所示,包含4-第三丁基苯甲酸、與樹脂A至E之任一者的試驗例31至35係在冷卻後看不到析出物。
從以上之結果,明顯可知SP值為11.00以上之有機酸(A1)、及上述通式(1)所示之有機酸(A2)係藉由選擇羥值超過70mgKOH/g之萜烯酚樹脂而進行溶解。
又,明顯可知SP值為11.00以上之有機酸(A1)及上述通式(1)所示之有機酸(A2)係對羥值為70mgKOH/g以下之萜烯酚樹脂無法溶解。
<助焊劑之調製>
(實施例1至23、比較例1至2、參考例1至2)
依下列表7所示的組成調合實施例及比較例之助焊劑。在表7中之組成係以助焊劑之全部量作為100質量%時之質量%。
特定活化劑:
2,2-雙羥甲基丙酸(SP值:16.12)
丁二酸(SP值:13.21)
戊二酸(SP值:12.61)
己二酸(SP值:12.15)
辛二酸(SP值:11.49)
癸二酸(SP值:11.04)
其他活化劑:4-第三丁基苯甲酸(SP值:10.52)
萜烯酚樹脂:
樹脂A 200±10mgKOH/g
樹脂B 150±10mgKOH/g
樹脂C 120±10mgKOH/g
樹脂D 100±10mgKOH/g
樹脂E 60±10mgKOH/g
松脂:丙烯酸改性氫化松脂、丙烯酸改性松脂、氫化松脂、聚合松脂、松脂酯
溶劑:2-丙醇
其他之樹脂成分:聚矽氧
抗氧化劑:喹啉化合物
<熔融焊料之調製>
作為母合金,係準備由Ag為3質量%、Cu為0.5質量%、餘量為Sn之合金所構成的鑄錠。
將該鑄錠溶解,調製成熔融焊料。
<評定>
《在助焊劑殘渣之表面的析出》
驗證方法:
藉由將各例之助焊劑於基板噴霧,獲得經前處理之基板。
然後,對於經前處理之基板,在氮氣環境下,藉由接觸熔融焊料,進行流焊。
確認出有無在基板上之助焊劑殘渣表面的析出,依據下列判定基準進行評定。結果呈示於表8至10中。
判定基準:
A:在助焊劑殘渣之表面看不到析出物。
B:在助焊劑殘渣之表面可看到少量之析出物。
C:在助焊劑殘渣之表面可看到大量之析出物。
在評定結果中,從A至C之順序,在助焊劑殘渣之表面的析出物之量會增加。評定結果係A至B之助焊劑為及格,為C之助焊劑則不及格。
[表8]
Figure 111141858-A0202-12-0040-11
[表9]
Figure 111141858-A0202-12-0041-12
[表10]
Figure 111141858-A0202-12-0042-13
含有活性高的特定有機酸、及羥值超過70mgKOH/g之萜烯酚樹脂的實施例1至23之助焊劑,係在助焊劑殘渣之表面析出之評定為A或B。
相對於此,含有活性高的特定有機酸、及羥值為70mgKOH/g以下之萜烯酚樹脂的比較例1至2之助焊劑,係在助焊劑殘渣之表面的析出之評定為C。
又,含有活性不高的有機酸及萜烯酚樹脂之參考例2的助焊劑,即使萜烯酚樹脂之羥值為70mgKOH/g以下,在助焊劑殘渣之表面的析出之評定亦為A。
亦即,若依據本發明,即使含有活性高的特定有機酸時,藉由含有羥值超過70mgKOH/g之萜烯酚樹脂,亦可抑制在助焊劑殘渣之析出。
[產業上之可利用性]
若依據本發明,可提供在焊接後之助焊劑殘渣中,可更抑制活化劑的析出之助焊劑及接合體之製造方法。該助焊劑係適合於流焊。尚且,該助焊劑係可適合使用於在高溫多濕環境下所使用的電子基板之焊接的用途。

Claims (8)

  1. 一種助焊劑,係含有松脂、萜烯酚樹脂、及活化劑,
    前述萜烯酚樹脂之羥值係超過70mgKOH/g,
    前述活化劑係包含溶解參數(SP值)為11.00以上之有機酸(A1)。
  2. 如請求項1所述之助焊劑,其中,相對於助焊劑之總質量(100質量%),前述有機酸(A1)之含量為0.05質量%以上6質量%以下。
  3. 如請求項1所述之助焊劑,其中,相對於前述萜烯酚樹脂之含量(100質量份),前述有機酸(A1)之含量比率(質量比)為1質量份以上600質量份以下。
  4. 一種助焊劑,係含有松脂、萜烯酚樹脂、及活化劑,其中,
    前述萜烯酚樹脂之羥值係超過70mgKOH/g,
    前述活化劑係包含下述通式(1)所示之有機酸(A2),
    R1-COOH‧‧‧(1)
    式中,R1表示碳數2至15之鏈狀烴基、碳數3至15之脂環式烴基、芳香族基、或羧基,但前述鏈狀烴基及前述脂環式烴基係分別具有羥基或羧基。
  5. 如請求項4所述之助焊劑,其中,相對於助焊劑之總質量(100質量%),前述有機酸(A2)之含量為0.05質量%以上6質量%以下。
  6. 如請求項4所述之助焊劑,其中,相對於前述萜烯酚樹脂之含量(100質量份),前述有機酸(A2)之含量比率(質量比)為1質量份以上600質量份以下。
  7. 如請求項1至6中任一項所述之助焊劑,其中,相對於助焊劑之總質量(100質量%),前述萜烯酚樹脂之含量為0.1質量%以上20質量%以下。
  8. 一種接合體之製造方法,係包含下列步驟:在經請求項1至7中任一項所述之助焊劑處理之基板表面,將焊料合金進行焊接從而獲得接合體。
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