TWI644752B - Flux - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種適用於在預期的位置上形成焊接凸塊的助焊劑。 助焊劑係以直徑成為1.0mm，厚度成為0.15mm的方式印刷的抗蝕基板，在150℃加熱30秒後冷卻至室溫時，助焊劑與抗蝕基板的接觸角為11.0度以上且17.0度以下，在將Cu板於150℃的恆溫槽加熱12小時的烤Cu板上塗佈助焊劑，將塗佈有助焊劑的烤Cu板在Sn-3.0Ag-0.5Cu合金中，以浸漬速度15mm/sec，浸漬深度2.0mm浸漬時，過零時間(zero-crossing time)為超過0秒且2.0秒以下。

Description

助焊劑
本發明關於一種含有界面活性劑的助焊劑。
一般而言，焊接中可使用的助焊劑可化學性地去除存在於焊料合金及成為焊接對象的接合對象物的金屬表面的金屬氧化物，在雙方的邊界使金屬元素有移動的可能。因此，使用助焊劑進行焊接，在焊料合金與接合對象物的金屬表面之間形成介金屬化合物，可堅固的接合。
近年來，隨著使用助焊劑予以焊接的電子組件的小型化，進行作為電子組件的焊接部位的電極節距的狹小化。當在狹小的電極部形成焊接凸塊時，並非使用球狀的焊料，取而代之的使用將柱狀的金屬核以焊料覆蓋的金屬核柱。
說明關於將金屬核柱組裝於基板的常用方法。雖然沒有圖示，但首先，於基板的電極部塗佈助焊劑。接著，將用以在此電極部上裝載金屬核柱的搭載治具放置於基板上。然後，於穿透設置於搭載治具的貫通孔中貫穿金屬核柱，在電極上的助焊劑中垂直地裝載短柱。維持此狀態將基板投入至回焊爐等加熱裝置中進行加熱。如此一來，金屬核柱的表面的焊料與塗佈在基板的電極部的助焊劑熔融，將基板與金屬核柱焊接，而形成焊接凸塊。
當金屬核柱組裝於基板，而助焊劑的潤濕擴散性不足時，無法充分去除氧化膜，導致焊料僅在去除完成處擴散，而無法均勻擴散。一旦焊料無法均勻擴散時，金屬核柱抑或傾倒，抑或移動，使得焊接凸塊無法形成在電極部的預期的位置上。一旦焊接凸塊無法形成在電極部的預期的位置時，則成為導電不良等、焊接可靠性受損的原因。
一般而言，已知於助焊劑中添加界面活性劑時，助焊劑的表面張力減弱，助焊劑變得易於潤濕擴散。作為含有界面活性劑的助焊劑的例子，專利文獻1中，揭示含有松香酯系界面活性劑或醯胺系界面活性劑的助焊劑組合物。專利文獻2中，揭示含有陽離子性界面活性劑及非離子性界面活性劑的硬焊用助焊劑。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1:日本特開平05-42389號公報 專利文獻2:日本特開2004-501765號公報
(發明欲解決的問題)
但是，塗佈在電極部的助焊劑的表面張力降低使潤濕擴散性過高的情況，金屬核柱與助焊劑的潤濕擴散一併移動，導致亦無法在預期的位置形成焊接凸塊。
由於過往的助焊劑即使含有例如界面活性劑，承如上述，助焊劑的表面張力不論是過高或過低，皆會導致金屬核柱移動，難以在預期的位置上形成焊接凸塊。上述的專利文獻1、2中揭示的助焊劑皆未考慮到關於此類問題。
在此，本發明係解決此類課題者，其目的係提供一種適用於在預期的位置上藉由金屬核柱形成焊接凸塊的助焊劑。 (解決問題的手段)
為了解決上述課題所採用的本發明的技術手段係如下述。 (1) 一種助焊劑，助焊劑以直徑成為1.0mm，厚度成為0.15mm的方式印刷的抗蝕基板，在150℃加熱30秒後冷卻至室溫時，助焊劑與抗蝕基板的接觸角為11.0度以上且17.0度以下，在將Cu板於150℃的恆溫槽加熱12小時的烤Cu板上塗佈助焊劑，將塗佈有助焊劑的烤Cu板在Sn-3.0Ag-0.5Cu合金中，以浸漬速度15mm/sec，浸漬深度2.0mm浸漬時，過零時間為超過0秒且2.0秒以下。
(2)上述(1)所記載之助焊劑，其中，至少含有:胺13質量%以上且40質量%以下，界面活性劑1質量%以上且15質量%以下，胺為由分子量700以下的胺所構成，界面活性劑為由分子量超過700的界面活性劑所構成。
(3)上述(1)所記載之助焊劑，其中，含有:有機酸5質量%以上且30質量%以下，胺13質量%以上且40質量%以下，界面活性劑1質量%以上且15質量%以下，基劑(base agent)10質量%以上且30質量%以下，以及溶劑10質量%以上且40質量%以下，胺為由分子量700以下的胺所構成，界面活性劑為由分子量超過700的界面活性劑所構成。
(4)上述(2)或(3)所記載之助焊劑，其中，胺係由咪唑類、脂肪族胺、芳香族胺、胺醇、聚氧化烯基型烷基胺、末端胺聚氧化烯、胺鹵化氫酸鹽、聚氧化烯基胺的至少任一種所構成。
(5)上述(2)~(4)任一者所記載之助焊劑，其中，界面活性劑係由聚氧化烯基型烷基胺型界面活性劑、聚氧化烯基型伸烷基二胺型界面活性劑，或是聚氧化烯基型伸烷基三胺型界面活性劑當中任一種所構成。 (發明效果)
本發明的助焊劑係潤濕擴散性良好，可在預期的位置藉由金屬核柱形成焊接凸塊。
以下，針對作為本發明相關的實施形態的助焊劑加以說明。但是，本發明不限於以下的具體例。
[助焊劑的組成例] 本實施形態的助焊劑係將助焊劑以直徑成為1.0mm，厚度成為0.15mm的方式印刷的抗蝕基板，在150℃加熱30秒後冷卻至室溫時，助焊劑與抗蝕基板的接觸角為11.0度以上且17.0度以下。此外，在將Cu板於150℃的恆溫槽加熱12小時的烤Cu板上塗佈助焊劑，塗佈有此助焊劑的烤Cu板在Sn-3.0Ag-0.5Cu(千住金屬工業製ECO SOLDER M705)合金中，以浸漬速度15mm/sec，浸漬深度2.0mm浸漬時，過零時間(zero-crossing time)為超過0秒且2.0秒以下。
本實施形態的助焊劑以含有:胺及界面活性劑為佳，以含有:有機酸5質量%以上且30質量%以下，胺13質量%以上且40質量%以下，界面活性劑1質量%以上且15質量%以下，基劑10質量%以上且30質量%以下，以及溶劑10質量%以上且40質量%以下為更佳。
有機酸係作為助焊劑中活性劑成分而添加。作為有機酸，可使用戊二酸、苯基丁二酸、丁二酸、丙二酸、己二酸、壬二酸、乙醇酸、二乙醇酸、硫乙醇酸、硫二乙醇酸、丙酸、蘋果酸、酒石酸、二聚酸、氫化二聚酸、三聚酸等。
胺係作為助焊劑中的活性輔助成分而添加，影響助焊劑的潤濕擴散性的速度。胺以分子量700以下的胺為佳，較佳為分子量600以下的胺。作為胺，例如可使用咪唑類、脂肪族胺、芳香族胺、胺醇、聚氧化烯基型烷基胺、末端胺聚氧化烯、胺鹵化氫酸鹽的至少任一種。
作為咪唑類，可列舉如咪唑、2-甲咪唑、2-乙基-4-甲咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑、聚氧乙烯胺、聚氧丙烯胺等。作為脂肪族胺，可列舉如甲胺、乙胺、二甲胺、1-胺丙烷、異丙胺、三甲胺、正乙基甲胺、烯丙胺、正丁胺、二乙胺、第二丁胺、第三丁胺、N,N-二甲基乙胺、異丁胺、吡咯啶、3-吡咯啉、正戊胺、二甲基胺丙烷、1-胺基己烷、三乙胺、二異丙胺、二丙胺、六亞甲基亞胺、1-甲基哌啶、2-甲基哌啶、4-甲基哌啶、環己胺、二烯丙胺、正辛胺、胺甲基環己烷、正辛胺、2-乙基己胺、二丁胺、二異丁胺、1,1,3,3-四甲基丁胺、1-環己基乙胺、N,N-二甲基環己胺等。作為芳香族胺，可列舉如苯胺、二乙基苯胺、吡啶、二苯胍、二甲苯基胍等。作為胺醇，可列舉如2-乙胺乙醇、二乙醇胺、異丙醇胺、N-丁基二乙醇胺、三異丙醇胺、N,N-雙(2-烴乙基)-N-環己胺、三乙醇胺、N,N,N’,N’-肆(2-烴丙基)乙二胺、N,N,N’,N”,N”-五(2-烴丙基)二伸乙三胺等。作為聚氧化烯基型烷基胺，可列舉如聚氧化烯烷基胺、聚氧化烯基乙二胺、聚氧化烯基二伸乙三胺。作為末端胺聚氧化烯，可列舉如末端胺聚乙二醇-聚丙二醇共聚物(末端胺PEG-PPG共聚物)、四氧丙烯乙二胺等。作為胺鹵化氫酸鹽，可列舉如上述各種胺的鹵化氫酸鹽(氟化氫酸鹽、氟硼化氫酸鹽、氯化氫酸鹽、溴化氫酸鹽、碘化氫酸鹽)，例如(乙胺氯酸鹽、乙胺溴化氫酸鹽、環己胺氯酸鹽、環己胺溴化氫酸鹽)等。
界面活性劑係作為調整助焊劑的表面張力的成分而添加。界面活性劑係分子量超過700。以使用例如聚氧乙烯乙二胺、聚氧丙烯乙二胺、聚氧乙烯聚氧丙烯胺乙二胺、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯牛脂胺、聚氧乙烯烷基丙二胺、聚氧乙烯牛脂丙二胺、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷醯胺、脂肪族醇環氧乙烷加成物等的聚氧化烯基型烷基胺型界面活性劑、聚氧化烯基型伸烷基二胺型界面活性劑，或是聚氧化烯基型伸烷基三胺型界面活性劑當中的至少任一種為佳。
作為基劑，可使用聚乙二醇、PEG-PPG共聚物、聚氧乙烯烷基酯、聚氧乙烯牛脂酯。
溶劑可使用常用已知的乙二醇醚系及醇系的化合物。為了使溶劑有效地促進活性劑的作用，以在120℃~150℃的低溫區域中不會揮發為佳，若溶劑揮發時，導致助焊劑的流動性變得惡化，助焊劑難以在接合處潤濕擴散。因此，溶劑的沸點以200℃以上為佳。此外，以使用在回焊溫度會揮發的溶劑為佳，溶劑的沸點以280℃以下為佳。作為溶劑，可使用己二醇、己二乙二醇、1,3-丁二醇、2-乙基-1,3-己二醇、2-乙基己二乙二醇、苯乙二醇、萜品醇等。
作為對應上述助焊劑的其他添加劑，亦可含有0質量%以上且5質量%以下的例如反-2,3-二溴-2-丁烯-1,4-二醇、2,3-二溴-1,4-丁二醇、2,3-二溴-1-丙醇、2,3-二氯-1-丙醇、2,2,2-三溴乙醇、1,1,2,2-四溴乙烷等的鹵素，在不損害助焊劑性能的範圍內，亦可適當添加色素、顔料、染料等著色劑、消泡劑等。 (實施例)
以下，在實施例例示本發明相關的助焊劑的具體例，但是本發明不限定於以下具體例，此外，以下的表中沒有單位的數值係表示質量%。
[關於表1、表2] 首先，依照表1、表2所示組成準備各實施例及各比較例的助焊劑。針對為了查明潤濕擴散性良好的助焊劑中所含的組合比例所準備的各助焊劑，依以下方式，進行助焊劑與抗蝕基板之接觸角的檢驗，以及根據潤濕平衡法(wetting balance)的過零時間的檢驗。
(Ⅰ)關於接觸角的檢驗 (A)評估方法 將各實施例及比較例的助焊劑以直徑成為1.0mm，厚度成為0.15mm的方式印刷在各別抗蝕基板上後，印刷有助焊劑的各抗蝕基板在150℃加熱30秒，之後冷卻至室溫為止。於抗蝕基板上使用太陽油墨股份有限公司製PSR-4000 G24K，冷卻後的助焊劑的與抗蝕基板之接觸角，使用接觸角計「DROP MASTER 700」(協和界面化學公司製)測定。
(B)判定基準 由助焊劑與抗蝕基板之接觸角，可判斷助焊劑的潤濕擴散範圍是廣還是窄。接觸角越小的助焊劑潤濕擴散範圍越廣，接觸角越大的助焊劑潤濕擴散範圍越窄。由於助焊劑的潤濕擴散範圍不論過廣或過窄，則金屬核柱抑或傾倒抑或移動而無法在預期的位置形成焊接凸塊，故不謂潤濕擴散性良好，而是接觸角在特定範圍內，潤濕擴散性良好的助焊劑可在預期的位置藉由金屬核柱而形成焊接凸塊。發明者等發現接觸角成為11.0度以上且17.0度以下的助焊劑係潤濕擴散性良好的助焊劑，接觸角未滿11.0度的助焊劑則因為助焊劑的潤濕擴散性太過，即使焊接金屬核柱仍無法在預期的位置上形成焊接凸塊。接觸角超過17.0度的助焊劑則因為助焊劑的潤濕擴散性不足，即使焊接金屬核柱仍無法在預期的位置上形成焊接凸塊。
(Ⅱ)關於根據潤濕平衡法的過零時間的檢驗 (A)評估方法 30.0mm×5.0mm×0.3mm的Cu板在150℃的恆溫槽加熱12小時，準備烤Cu板。於此烤Cu板的表面塗佈助焊劑，使用RHESCA製的可焊性測試儀SAT-5100進行試驗。在250℃加熱維持的Sn-3.0Ag-0.5Cu(千住金屬工業製ECO SOLDER M705)的焊料中，以浸漬速度15mm/sec，浸漬深度2.0mm浸漬，獲得相對於時間軸的潤濕曲線。從獲得的潤濕曲線，檢驗過零時間。此評估各別針對各實施例及比較例的助焊劑進行。
(B)判定基準 從過零時間可判斷助焊劑的潤濕擴散速度。由於過零時間越快的助焊劑，潤濕擴散速度越快，因此潤濕擴散性良好，由於過零時間越慢的助焊劑，潤濕擴散速度越慢，故潤濕擴散性不足。本發明者等發現過零時間為2.0秒以下的助焊劑係潤濕擴散良好的助焊劑。過零時間超過2.0秒的助焊劑係潤濕擴散性慢且不足的助焊劑。潤濕擴散性不足的助焊劑用於焊接時，易於引起接合不良等焊接不良，使用潤濕擴散性良好的助焊劑時，不易引起焊接不良。
[表1] <TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> </td><td> 實施例1 </td><td> 實施例2 </td><td> 實施例3 </td><td> 實施例4 </td><td> 實施例5 </td><td> 實施例6 </td><td> 實施例7 </td><td> 實施例8 </td><td> 實施例9 </td><td> 實施例10 </td><td> 實施例11 </td></tr><tr><td> 有機酸 </td><td> 20 </td><td> 20 </td><td> 20 </td><td> 20 </td><td> 20 </td><td> 20 </td><td> 10 </td><td> 10 </td><td> 10 </td><td> 10 </td><td> 10 </td></tr><tr><td> 胺 </td><td> 咪唑 </td><td> 3 </td><td> 3 </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> 3 </td><td> 3 </td><td> 3 </td><td> 3 </td><td> 3 </td></tr><tr><td> 2-甲咪唑 </td><td> </td><td> </td><td> 3 </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td></tr><tr><td> 二乙醇胺 </td><td> </td><td> 7 </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td></tr><tr><td> N,N,N’,N’-肆(2-烴丙基)乙二胺 </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> 10 </td><td> 10 </td><td> 10 </td><td> 10 </td><td> 10 </td></tr><tr><td> N,N,N’,N’’,N’’-五(2-烴丙基)二伸乙三胺 </td><td> 20 </td><td> 20 </td><td> 20 </td><td> 20 </td><td> 20 </td><td> 20 </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td></tr><tr><td> 乙胺氯酸鹽 </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> 3 </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> 5 </td><td> </td></tr><tr><td> 乙胺溴化氫酸鹽 </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> 3 </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> 5 </td></tr><tr><td> 環己胺溴化氫酸鹽 </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> 3 </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td></tr><tr><td> 末端胺PEG-PPG共聚物 </td><td> 7 </td><td> </td><td> 7 </td><td> 7 </td><td> 7 </td><td> 7 </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td></tr><tr><td> 鹵素 </td><td> 反-2,3-二溴-2-丁烯-1,4-二醇 </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> 5 </td><td> </td><td> </td></tr><tr><td> 界面活性劑 </td><td> 聚氧乙烯聚氧丙烯胺乙二胺 </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td></tr><tr><td> 聚氧乙烯烷基胺 </td><td> 3 </td><td> 3 </td><td> 3 </td><td> 3 </td><td> 3 </td><td> 3 </td><td> 10 </td><td> 15 </td><td> 10 </td><td> 10 </td><td> 10 </td></tr><tr><td> 聚氧乙烯烷醯胺 </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td></tr><tr><td> 基劑 </td><td> 聚乙二醇 </td><td> 15 </td><td> 15 </td><td> 15 </td><td> 15 </td><td> 15 </td><td> 15 </td><td> 30 </td><td> 25 </td><td> 25 </td><td> 25 </td><td> 25 </td></tr><tr><td> 溶劑 </td><td> 32 </td><td> 32 </td><td> 32 </td><td> 32 </td><td> 32 </td><td> 32 </td><td> 37 </td><td> 37 </td><td> 37 </td><td> 37 </td><td> 37 </td></tr><tr><td> 接觸角(度) </td><td> 12.2 </td><td> 12.9 </td><td> 12.1 </td><td> 12.7 </td><td> 12.3 </td><td> 13.1 </td><td> 11.8 </td><td> 12.0 </td><td> 11.0 </td><td> 11.3 </td><td> 11.1 </td></tr><tr><td> 過零時間(秒) </td><td> 1.12 </td><td> 1.05 </td><td> 1.1 </td><td> 1.08 </td><td> 1.15 </td><td> 1.29 </td><td> 1.08 </td><td> 1.08 </td><td> 1.08 </td><td> 1.02 </td><td> 1.03 </td></tr><tr><td> 綜合評估 </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td></tr></TBODY></TABLE>
[表2] <TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> </td><td> 實施例12 </td><td> 實施例13 </td><td> 實施例14 </td><td> 實施例15 </td><td> 實施例16 </td><td> 實施例17 </td><td> 實施例18 </td><td> 比較例1 </td><td> 比較例2 </td><td> 比較例3 </td><td> 比較例4 </td><td> 比較例5 </td><td> 比較例6 </td><td> 比較例7 </td></tr><tr><td> 有機酸 </td><td> 10 </td><td> 20 </td><td> 20 </td><td> 20 </td><td> 5 </td><td> 30 </td><td> 19 </td><td> 5 </td><td> 20 </td><td> 20 </td><td> 7 </td><td> 10 </td><td> 10 </td><td> 7 </td></tr><tr><td> 胺 </td><td> 咪唑 </td><td> 3 </td><td> 3 </td><td> 1 </td><td> 3 </td><td> 8 </td><td> 3 </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> 3 </td><td> 1 </td><td> 3 </td></tr><tr><td> 2-甲咪唑 </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td></tr><tr><td> 二乙醇胺 </td><td> </td><td> 7 </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td></tr><tr><td> N,N,N’,N’-肆(2-烴丙基)乙二胺 </td><td> 5 </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> 20 </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> 10 </td><td> </td></tr><tr><td> N,N,N’,N’’,N’’-五(2-烴丙基)二伸乙三胺 </td><td> </td><td> 20 </td><td> 20 </td><td> 20 </td><td> 20 </td><td> 20 </td><td> 20 </td><td> </td><td> 20 </td><td> 10 </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td></tr><tr><td> 乙胺氯酸鹽 </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td></tr><tr><td> 乙胺溴化氫酸鹽 </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td></tr><tr><td> 環己胺溴化氫酸鹽 </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td></tr><tr><td> 末端胺PEG-PPG共聚物 </td><td> 10 </td><td> 7 </td><td> 7 </td><td> 7 </td><td> 12 </td><td> 7 </td><td> </td><td> 14 </td><td> </td><td> 10 </td><td> 11 </td><td> 10 </td><td> </td><td> 11 </td></tr><tr><td> 鹵素 </td><td> 反-2,3-二溴-2-丁烯-1,4-二醇 </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td></tr><tr><td> 界面活性劑 </td><td> 聚氧乙烯聚氧丙烯胺乙二胺 </td><td> 10 </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> 30 </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td></tr><tr><td> 聚氧乙烯烷基胺 </td><td> </td><td> 5 </td><td> 5 </td><td> 1 </td><td> 3 </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> </td><td> </td><td> 20 </td><td> </td><td> </td><td> 10 </td><td> </td></tr><tr><td> 聚氧乙烯烷醯胺 </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> 20 </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td><td> </td></tr><tr><td> 基劑 </td><td> 聚乙二醇 </td><td> 30 </td><td> 15 </td><td> 15 </td><td> 15 </td><td> 12 </td><td> 29 </td><td> 10 </td><td> 20 </td><td> 12 </td><td> 10 </td><td> 13 </td><td> 30 </td><td> 30 </td><td> 13 </td></tr><tr><td> 溶劑 </td><td> 32 </td><td> 30 </td><td> 32 </td><td> 34 </td><td> 40 </td><td> 10 </td><td> 30 </td><td> 31 </td><td> 28 </td><td> 30 </td><td> 69 </td><td> 47 </td><td> 39 </td><td> 66 </td></tr><tr><td> 接觸角(度) </td><td> 13.8 </td><td> 11.0 </td><td> 11.1 </td><td> 16.0 </td><td> 13.3 </td><td> 15.8 </td><td> 11.2 </td><td> 15.1 </td><td> 9.0 </td><td> 10.2 </td><td> 26.7 </td><td> 17.2 </td><td> 11.5 </td><td> 27.0 </td></tr><tr><td> 過零時間(秒) </td><td> 1.1 </td><td> 1.1 </td><td> 2.0 </td><td> 1.14 </td><td> 1.02 </td><td> 1.09 </td><td> 1.96 </td><td> 5.23 </td><td> 2.33 </td><td> 1.68 </td><td> 2.76 </td><td> 1.1 </td><td> 2.4 </td><td> 1.1 </td></tr><tr><td> 綜合評估 </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> × </td><td> × </td><td> × </td><td> × </td><td> × </td><td> × </td><td> × </td></tr></TBODY></TABLE>
實施例1的助焊劑係含有:有機酸20質量%，作為胺的咪唑3質量%，作為胺的N,N,N’,N’’,N’’-五(2-烴丙基)二伸乙三胺20質量%，作為胺的末端胺PEG-PPG共聚物7質量%，作為界面活性劑的聚氧乙烯烷基胺3質量%，作為基劑的聚乙二醇15質量%，溶劑32質量%。實施例1的助焊劑同時獲得接觸角為12.2度，過零時間為1.12秒的良好結果。
實施例2的助焊劑係含有:有機酸20質量%，咪唑3質量%，作為胺的二乙醇胺7質量%，N,N,N’,N’’,N’’-五(2-烴丙基)二伸乙三胺20質量%，聚氧乙烯烷基胺3質量%，聚乙二醇15質量%，溶劑32質量%。實施例2的助焊劑同時獲得接觸角為12.9度，過零時間為1.05秒的良好結果。
實施例3的助焊劑係含有:有機酸20質量%，作為胺的2-甲咪唑3質量%，N,N,N’,N’’,N’’-五(2-烴丙基)二伸乙三胺20質量%，末端胺PEG-PPG共聚物7質量%，聚氧乙烯烷基胺3質量%，聚乙二醇15質量%，溶劑32質量%。實施例3的助焊劑同時獲得接觸角為12.1度，過零時間為1.1秒的良好結果。
實施例4的助焊劑係含有:有機酸20質量%，N,N,N’,N’’,N’’-五(2-烴丙基)二伸乙三胺20質量%，作為胺的乙胺氯酸鹽3質量%，末端胺PEG-PPG共聚物7質量%，聚氧乙烯烷基胺3質量%，聚乙二醇15質量%，溶劑32質量%。實施例4的助焊劑同時獲得接觸角為12.7度，過零時間為1.08秒的良好結果。
實施例5的助焊劑係含有:有機酸20質量%，N,N,N’,N”,N”-五(2-烴丙基)二伸乙三胺20質量%，作為胺的乙胺溴化氫酸鹽3質量%，末端胺PEG-PPG共聚物7質量%，聚氧乙烯烷基胺3質量%，聚乙二醇15質量%，溶劑32質量%。實施例5的助焊劑同時獲得接觸角為12.3度，過零時間為1.15秒的良好結果。
實施例6的助焊劑係含有:有機酸20質量%、N,N,N’,N’’,N’’-五(2-烴丙基)二伸乙三胺20質量%，作為胺的環己胺溴化氫酸鹽3質量%，末端胺PEG-PPG共聚物7質量%，聚氧乙烯烷基胺3質量%，聚乙二醇15質量%，溶劑32質量%。實施例6的助焊劑同時獲得接觸角為13.1度，過零時間為1.29秒的良好結果。
實施例7的助焊劑係含有:有機酸10質量%，咪唑3質量%，作為胺的N,N,N’,N’-肆(2-烴丙基)乙二胺10質量%，聚氧乙烯烷基胺10質量%，聚乙二醇30質量%，溶劑37質量%。實施例7的助焊劑同時獲得接觸角為11.8度，過零時間為1.08秒的良好結果。
實施例8的助焊劑係含有:有機酸10質量%，咪唑3質量%，N,N,N’,N’-肆(2-烴丙基)乙二胺10質量%，聚氧乙烯烷基胺15質量%，聚乙二醇25質量%，溶劑37質量%。實施例8的助焊劑同時獲得接觸角為12.0度，過零時間為1.08秒的良好結果。
實施例9的助焊劑係含有:有機酸10質量%，咪唑3質量%，N,N,N’,N’-肆(2-烴丙基)乙二胺10質量%，作為鹵素的反-2,3-二溴-2-丁烯-1,4-二醇5質量%，聚氧乙烯烷基胺10質量%，聚乙二醇25質量%，溶劑37質量%。實施例9的助焊劑同時獲得接觸角為11.0度，過零時間為1.08秒的良好結果。
實施例10的助焊劑係含有:有機酸10質量%，咪唑3質量%，N,N,N’,N’-肆(2-烴丙基)乙二胺10質量%，乙胺氯酸鹽5質量%，聚氧乙烯烷基胺10質量%，聚乙二醇25質量%，溶劑37質量%，實施例10的助焊劑同時獲得接觸角為11.3度，過零時間為1.02秒的良好結果。
實施例11的助焊劑係含有:有機酸10質量%，咪唑3質量%，N,N,N’,N’-肆(2-烴丙基)乙二胺10質量%，乙胺溴化氫酸鹽5質量%，聚氧乙烯烷基胺10質量%，聚乙二醇25質量%，溶劑37質量%。實施例11的助焊劑同時獲得接觸角為11.1度，過零時間為1.03秒的良好結果。
實施例12的助焊劑係含有:有機酸10質量%，咪唑3質量%，N,N,N’,N’-肆(2-烴丙基)乙二胺5質量%，末端胺PEG-PPG共聚物10質量%，作為界面活性劑的聚氧乙烯聚氧丙烯胺乙二胺10質量%，聚乙二醇30質量%，溶劑32質量%。實施例12的助焊劑同時獲得接觸角為13.8度，過零時間為1.1秒的良好結果。
實施例13的助焊劑係含有:有機酸20質量%，咪唑3質量%，N,N,N’,N’’,N’’-五(2-烴丙基)二伸乙三胺20質量%，末端胺PEG-PPG共聚物7質量%，作為界面活性劑的聚氧乙烯烷基胺5質量%，聚乙二醇15質量%，溶劑30質量%。實施例13的助焊劑同時獲得接觸角為11.0度，過零時間為1.1秒的良好結果。
實施例14的助焊劑係含有:有機酸20質量%，咪唑1質量%，N,N,N’’,N’’,N’’-五(2-烴丙基)二伸乙三胺20質量%，末端胺PEG-PPG共聚物7質量%，聚氧乙烯烷基胺5質量%，聚乙二醇15質量%，溶劑32質量%。實施例14的助焊劑同時獲得接觸角為11.1度，過零時間為2.0秒的良好結果。
實施例15的助焊劑係含有:有機酸20質量%，咪唑3質量%，N,N,N’,N’’,N’’-五(2-烴丙基)二伸乙三胺20質量%，末端胺PEG-PPG共聚物7質量%，聚氧乙烯烷基胺1質量%，聚乙二醇15質量%，溶劑34質量%。實施例15的助焊劑同時獲得接觸角為16.0度，過零時間為1.14秒的良好結果。
實施例16的助焊劑係含有:有機酸5質量%，咪唑8質量%，N,N,N’,N’’,N’’-五(2-烴丙基)二伸乙三胺20質量%，末端胺PEG-PPG共聚物12質量%，聚氧乙烯烷基胺3質量%，聚乙二醇12質量%，溶劑40質量%。實施例16的助焊劑同時獲得接觸角為13.3度，過零時間為1.02秒的良好結果。
實施例17的助焊劑係含有:有機酸30質量%，咪唑3質量%，N,N,N’,N’’,N’’-五(2-烴丙基)二伸乙三胺20質量%，末端胺PEG-PPG共聚物7質量%，聚氧乙烯烷基胺1質量%，聚乙二醇29質量%，溶劑10質量%。實施例17的助焊劑同時獲得接觸角為15.8度，過零時間為1.09秒的良好結果。
實施例18的助焊劑係含有:有機酸19質量%，N,N,N’,N’-肆(2-烴丙基)乙二胺20質量%，N,N,N’,N’’,N’’-五(2-烴丙基)二伸乙三胺20質量%，聚氧乙烯烷基胺1質量%，聚乙二醇10質量%，溶劑30質量%。實施例18的助焊劑同時獲得接觸角為11.2度，過零時間為1.96秒的良好結果。
比較例1的助焊劑係含有:有機酸5質量%，末端胺PEG-PPG共聚物14質量%，聚氧乙烯聚氧丙烯胺乙二胺30質量%，聚乙二醇20質量%，溶劑31質量%。比較例1的助焊劑雖然獲得接觸角為15.1度的良好結果，但是過零時間為5.23秒，潤濕擴散性過慢。
比較例2的助焊劑係含有:有機酸20質量%，N,N,N’,N’’,N’’-五(2-烴丙基)二伸乙三胺20質量%，作為界面活性劑的聚氧乙烯烷醯胺20質量%，聚乙二醇12質量%，溶劑28質量%。比較例2的助焊劑係接觸角為9.0度，過度潤濕擴散，過零時間為2.33秒，潤濕擴散性過慢。
比較例3的助焊劑係含有:有機酸20質量%、N,N,N’,N’’,N’’-五(2-烴丙基)二伸乙三胺10質量%，末端胺PEG-PPG共聚物10質量%，作為界面活性劑的聚氧乙烯烷基胺20質量%，聚乙二醇10質量%，溶劑30質量%。比較例3的助焊劑雖然獲得過零時間為1.68秒的良好結果，但是接觸角為10.2度，過度潤濕擴散。
比較例4的助焊劑係含有:有機酸7質量%，末端胺PEG-PPG共聚物11質量%，聚乙二醇13質量%，溶劑69質量%。比較例4的助焊劑係接觸角為26.7度，潤濕擴散性過足之外，過零時間為2.76秒，潤濕擴散性過慢。
比較例5的助焊劑係含有:有機酸10質量%，咪唑3質量%，末端胺PEG-PPG共聚物10質量%，聚乙二醇30質量%，溶劑47質量%。比較例5的助焊劑雖然獲得過零時間為1.1秒的良好結果，但是接觸角為17.2度，潤濕擴散性不足。
比較例6的助焊劑係含有:有機酸10質量%，咪唑1質量%，N,N,N’,N’-肆(2-烴丙基)乙二胺10質量%，聚氧乙烯烷基胺10質量%，聚乙二醇30質量%，溶劑39質量%。比較例6的助焊劑雖然獲得接觸角為11.5度的良好結果，但是過零時間為2.4秒，潤濕擴散性過慢。
比較例7的助焊劑係含有:有機酸7質量%，咪唑3質量%，末端胺PEG-PPG共聚物11質量%，聚乙二醇13質量%，溶劑66質量%。比較例7的助焊劑雖然獲得過零時間為1.1秒的良好結果，但是接觸角為27.0度，潤濕擴散性不足。
實施例1~18的助焊劑皆含有有機酸5質量%以上且30質量%以下。在每一個實施例中，在接觸角及過零時間的檢驗皆獲得良好的結果，因此可謂有機酸的含有比例以5質量%以上且30質量%以下為佳。作為本例的有機酸，雖然是使用戊二酸，但是可使用各種有機酸，含有5質量%以上且30質量%以下其他例如酒石酸、苯基丁二酸、丁二酸、丙二酸、己二酸、壬二酸、乙醇酸、二乙醇酸、硫乙醇酸、硫二乙醇酸、丙酸、蘋果酸、二聚酸、氫化二聚酸、三聚酸等的助焊劑，在接觸角及過零時間的檢驗亦獲得良好的結果。
實施例7的助焊劑及比較例6的助焊劑雖然所含有的成分相同，但是相對於實施例7係過零時間為1.08秒的良好結果，比較例6則是過零時間為2.4秒變慢。此係實施例7及比較例6的助焊劑所含有的胺的比例相異之故，從實施例7及比較例6的結果可 知，胺的含有比例影響助焊劑的過零時間。實施例7的助焊劑含有胺13質量%，比較例6的助焊劑含有胺11質量%，此外，實施例1~18的助焊劑皆含有胺13質量%以上且40質量%以下。因此，胺的含有比例以13質量%以上且40質量%以下為佳。
雖然實施例1~18所含有的胺的組合相異，然而皆在接觸角及過零時間的檢驗獲得良好的結果，因此，含有的胺的種類並不影響接觸角及過零時間的檢驗，可含有各種類的胺。本說明書的段落[0021]及[0022]中記載含有胺13質量%以上且40質量%以下的助焊劑，在接觸角及過零時間的檢驗獲得良好的結果，因此，胺以分子量700以下的胺為佳，分子量600以下的胺為較佳，以咪唑類、脂肪族胺、芳香族胺、胺醇、聚氧化烯基型烷基胺、末端胺聚氧化烯、胺鹵化氫酸鹽、聚氧化烯基胺的至少任一種所構成者為更佳。
雖然實施例13的助焊劑及實施例15的助焊劑所含有的成分相同，然而相對於實施例13的助焊劑的接觸角為11.0度，實施例15的助焊劑的接觸角變成16.0度，角度變大。實施例13及實施例15的助焊劑因為界面活性劑的聚氧乙烯烷基胺的含有比例相異，故接觸角不同，此係由於實施例15的助焊劑含有的界面活性劑的比例較實施例13的助焊劑少之故。因此得知，界面活性劑的含有比例影響助焊劑與抗蝕基板的接觸角。
因此，在比較例4、5、7的助焊劑，接觸角分別為26.7度、17.2度、27.0度，潤濕擴散性不足係由於此等助焊劑未含有界面活性劑。
實施例8的助焊劑及比較例3的助焊劑雖然使用相同界面活性劑，然而其含有比例相異。實施例8的助焊劑中接觸角成為12.0度及良好，但是比較例3的助焊劑中變成接觸角為10.2度及過度潤濕擴散的結果。此外，與比較例3以相同比例含有界面活性劑的比較例2，亦變成接觸角為9.0度及過度潤濕擴散的結果。從實施例8、比較例3~5、7的結果，及各實施例的助焊劑皆含有1質量%以上且15質量%以下的界面活性劑，界面活性劑的含有比例以1質量%以上且15質量%以下為佳。
實施例11及實施例12的助焊劑雖然含有的界面活性劑的種類相異，然而皆獲得良好大小的接觸角，此外，各實施例的助焊劑皆含有1質量%以上且15質量%以下作為界面活性劑的聚氧乙烯聚氧丙烯乙二胺、聚氧乙烯烷基胺的任一者，任一實施例皆獲得良好大小的接觸角。再者，本說明書的段落[0023]中記載的含有1質量%以上且15質量%以下界面活性劑的助焊劑、含有複數種此等界面活性劑的助焊劑亦可獲得良好大小的接觸角。
由此等結果可知，含有任一種類的界面活性劑，可獲得良好大小的接觸角，特別是作為界面活性劑的種類，以使用分子量超過700的界面活性劑為佳，以含有聚氧化烯基型烷基胺型界面活性劑、聚氧化烯基型伸烷基二胺型界面活性劑，或是聚氧化烯基型伸烷基三胺型界面活性劑當中至少任一種為更佳。
由實施例1~18的助焊劑含有10質量%以上且30質量%以下皆作為基劑的聚乙二醇，在每一實施例中在接觸角及過零時間的檢驗可獲得良好的結果可知，基劑的含有比例以10質量%以上且30質量%以下為佳。作為基劑不限於聚乙二醇，含有10質量%以上且30質量%以下的例如PEG-PPG共聚物、聚氧乙烯烷基酯、聚氧乙烯牛脂酯等的助焊劑，亦在接觸角及過零時間的檢驗獲得良好的結果。
由實施例1~18的助焊劑皆含有10質量%以上且40質量%以下的溶劑，在每一實施例中在接觸角及過零時間的檢驗可獲得良好的結果可知，溶劑的含有比例以10質量%以上且40質量%以下為佳。雖然作為本例的溶劑，使用己二醇，然而溶劑的種類不限於此等，含有10質量%以上且40質量%以下的本說明書的段落[0025]中記載的溶劑的助焊劑，在接觸角及過零時間的檢驗亦可獲得良好的結果。
因為實施例9的助焊劑含有作為鹵素的反-2,3二溴-2-丁烯-1,4-二醇、2,3-二溴-1,4-丁二醇，在接觸角及過零時間的檢驗可獲得良好的結果，故亦可含有0質量%以上且5質量%以下的鹵素。作為鹵素，即使添加0質量%以上且5質量%以下其他的2,3-二溴-1,4-丁二醇、2,3-二溴-1-丙醇、2,3-二氯-1-丙醇、2,2,2-三溴乙醇、1,1,2,2-四溴乙烷等，在接觸角及過零時間的檢驗仍可獲得良好的結果。再者，上述實施例中含有色素、顔料、染料等著色劑或消泡劑的任一者或此等的組合的助焊劑，在接觸角及過零時間的檢驗亦可獲得良好的結果。
在上述的接觸角及過零時間的檢驗可獲得良好結果的助焊劑，使用在金屬核柱對於基板的組裝時，金屬核柱能夠不傾倒不移動的組裝，在預期的位置形成焊接凸塊。且，本實施例中，各組成的含有比例不限於以上記載的比例。此外，本實施例中，雖然使用以金屬作為核心的核柱，但不限於此等，亦可是樹脂等絕緣物作為核心的的短柱。此外，由於焊接球、或以Cu等金屬作為核心的核球較短柱更易於執行自動對準性，即使使用焊接球或核球，仍能夠免於球的失誤而安定地組裝。 (產業可利用性)
本發明適用在以金屬作為核心的核柱、以金屬作為核心的核球，用以將焊接球搭載於電極部可使用的助焊劑。
無。
無。

Claims (5)

  1. 一種助焊劑，該助焊劑以直徑成為1.0mm，厚度成為0.15mm的方式印刷的抗蝕基板，在150℃加熱30秒後冷卻至室溫時，上述助焊劑與上述抗蝕基板的接觸角為11.0度以上且17.0度以下，在將Cu板於150℃的恆溫槽加熱12小時的烤Cu板上塗佈上述助焊劑，將塗佈有該助焊劑的烤Cu板在Sn-3.0Ag-0.5Cu合金中，以浸漬速度15mm/sec，浸漬深度2.0mm浸漬時，過零時間(zero-crossing time)為超過0秒且2.0秒以下。
  2. 如申請專利範圍第1項之助焊劑，其中，至少含有：胺13質量%以上且40質量%以下，界面活性劑1質量%以上且15質量%以下，上述胺為由分子量700以下的胺所構成，上述界面活性劑為由分子量超過700的界面活性劑所構成。
  3. 如申請專利範圍第1項之助焊劑，其中，含有：有機酸5質量%以上且30質量%以下，胺13質量%以上且40質量%以下，界面活性劑1質量%以上且15質量%以下，基劑(base agent)10質量%以上且30質量%以下，以及溶劑10質量%以上且40質量%以下，上述胺為由分子量700以下的胺所構成，上述界面活性劑為由分子量超過700的界面活性劑所構成。
  4. 如申請專利範圍第2或3項之助焊劑，其中，上述胺係由咪唑類、脂肪族胺、芳香族胺、胺醇、聚氧化烯基型烷基胺、末端胺聚氧化烯、胺鹵化氫酸鹽、聚氧化烯基胺的至少任一種所構成。
  5. 如申請專利範圍第2或3項之助焊劑，其中，上述界面活性劑係由聚氧化烯基型烷基胺型界面活性劑、聚氧化烯基型伸烷基二胺型界面活性劑，或是聚氧化烯基型伸烷基三胺型界面活性劑當中任一種所構成。
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