TWI665047B - 助焊劑用活性劑、助焊劑及焊料 - Google Patents

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Kimiaki Mori
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Abstract

本發明之課題在於提供一種能夠自焊接後即刻提高焊料之潤濕性,且能夠持續提高焊料之潤濕性之助焊劑用活性劑等。
本發明之助焊劑用活性劑包含下述通式1(式中,X1、X2為不同之鹵素原子,R1、R2分別為通式-OH、-O-R3、-O-C(=O)-R4或-O-C(=O)-NH-R5中之任一者所表示之基,R1、R2可為相同之基,亦可為不同之基,R3、R4、R5分別為碳數1~18之芳香族烴基或碳數1~18之脂肪族烴基,R3、R4、R5可為相同之基,亦可為不同之基)所表示之鹵素化合物。

Description

助焊劑用活性劑、助焊劑及焊料 [與相關申請案之相互參照]
本案主張日本專利特願2015-021528號之優先權,且藉由引用而併入本案說明書之記載。
本發明係關於一種助焊劑用活性劑、包含其之助焊劑及焊料。
用於電子零件之接合等之焊料通常包含焊料合金及助焊劑。該助焊劑包含含有改性松香、合成樹脂等之樹脂成分、活性劑,進而視需要包含溶劑成分、其他添加劑等。作為上述活性劑,已知有包含有機鹵素化合物之鹵素系活性劑。
例如,於專利文獻1中記載有一種助焊劑,其包含溴、氯等鹵素原子藉由共價鍵而導入至有機化合物中之鹵素化合物作為活性劑。又,於專利文獻2中記載有一種助焊劑,其包含碘系羧基化合物作為活性劑。
對於該等鹵素化合物,已知藉由去除焊料表面之氧化膜或防止再氧化,進而降低焊料之表面張力,能夠提高焊料之潤濕性。
然而,該等包含鹵素化合物活性劑之助焊劑不易自焊接後即刻發揮上述效果,又,難以使效果持續,因此存在於通常之焊接步驟中難以充分提高焊料之潤濕性之問題。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2002-120089號
[專利文獻2]日本專利特開2014-188578號
本發明係鑒於如上述之先前技術之問題點而完成者,其課題在於提供一種能夠自焊接後即刻提高焊料之潤濕性,且能夠持續提高焊料之潤濕性之助焊劑用活性劑、助焊劑及焊料。
本發明之助焊劑用活性劑包含下述通式1(式中,X1、X2為不同之鹵素原子,R1、R2為通式-OH、-O-R3、-O-C(=O)-R4、-O-C(=O)-NH-R5所表示之基,可為相同之基,亦可為不同之基,R3、R4、R5為碳數1~18之芳香族烴基、脂肪族烴基,可為相同之基,亦可為不同之基)所表示之鹵素化合物。
上述X1為Br或I,上述X2亦可為Br或I。
本發明之助焊劑包含上述助焊劑用活性劑。
本發明之焊料包含上述助焊劑。
根據本發明,能夠自焊接後即刻提高焊料之潤濕性,且能夠持續提高焊料之潤濕性。
以下,對本發明之助焊劑用活性劑、助焊劑及焊料進行說明。
首先,對本實施形態之助焊劑用活性劑進行說明。
本實施形態之助焊劑用活性劑(以下,亦簡稱為活性劑)包含下述通式1所表示之鹵素化合物。
上述X1、X2為Br、I、Cl、F、At等鹵素原子,只要為相互不同之鹵素原子則並無特別限定,較佳為Cl、Br、I。尤佳為X1、X2分別為Br或I。即,較佳為當X1為Br時,X2為I,當X1為I時,X2為Br。具體而言,較佳為下述通式(2)或(3)所表示之鹵素化合物。
其中,下述通式(2)及(3)中,R1、R2分別為通式-OH、-O-R3、-O-C(=O)-R4或-O-C(=O)-NH-R5中之任一者所表示之基,R1、R2可為相同之基,亦可為不同之基。
又,R3、R4、R5可為相同之基,亦可為不同之基,為碳數1~18之芳香族烴基、脂肪族烴基。
R3、R4、R5可分別為例如:碳數1~6之甲基、乙基、丙基;碳數18之直鏈或分子鏈狀烷基;碳數2~6之烯基、環己基、苯基;導入有甲基、羥基、甲氧基、羧基、胺基、氰基等取代基之環己基、苯基 等。
於上述X1、X2為Br、I之組合之情形時,能夠自焊接後即刻提高潤濕性之同時,能夠持續提高潤濕性之效果進一步變高。
可認為藉由上述X1、X2為相互不同之鹵素原子而獲得如上述之效果之原因在於如以下之理由。
藉由於構成活性劑之化合物中導入有鹵素原子,能夠藉由鹵素原子之作用去除焊料表面之氧化膜或抑制氧化膜之形成,進而能夠降低焊料之表面張力,因此能夠提高焊料之潤濕性。但是,關於利用鹵素原子所得之上述效果,各個鹵素原子各自所能夠發揮之效果之強度、直至發揮之時間、效果之持續性等不同。
例如,於鹵素原子中Br(溴)相對而言更能夠自焊接後即刻發揮上述效果,但由於耐熱性較低,故而存在因焊接時之加熱而效果逐漸降低,無法持續發揮提高潤濕性之效果之情形。
為了消除該等問題,例如考慮提高焊接溫度而縮短焊接時間,或增加Br之含量。但是,若提高焊接溫度,則有對基板或電子零件之熱損傷增大,又,產生助焊劑殘渣之燒焦之虞。又,增加Br之含量有成為助焊劑殘渣之絕緣性降低之原因之虞。
又,於鹵素原子中I(碘)相對而言耐熱性較高,且具有效果之持續性,但去除氧化膜需要時間。因此,例如於以短時間進行焊接之步驟中,存在無法提高潤濕性之情形。
本實施形態之活性劑藉由包含導入有不同鹵素原子之鹵素化合物,而能夠自焊接後即刻提高潤濕性之效果,且能夠持續發揮。
本實施形態之鹵素化合物中,上述通式(1)至(3)中之R1、R2分別為通式-OH、-O-R3、-O-C(=O)-R4或-O-C(=O)-NH-R5中之任一者所表示之基。
R1、R2可為相同之基,亦可為不同之基,較佳為相同之基。
作為R1、R2均為-OH所表示之相同之基之鹵素化合物,例如可列舉如下述式(4)之鹵素化合物。
又,本實施形態之鹵素化合物中,上述通式(1)至(3)中之R3、R4、R5分別為如上述之碳數1~18之芳香族烴基或碳數1~18之脂肪族烴基。
其中,R3、R4、R5較佳為苯基。
作為R1、R2均為-O-R3所表示之相同之基且各R3為苯基之鹵素化合物,例如可列舉如下述通式(5)之鹵素化合物。
上述通式(5)中之R6、R7可分別為氫原子、甲基、羥基、甲氧基、羧基、胺基或氰基等,較佳為分別為氫原子或甲基。
又,R6、R7可為相同之基,亦可為不同之基,較佳為相同之基。
作為R1、R2均為-O-C(=O)-R4所表示之相同之基且R4為苯基之鹵素化合物,例如可列舉如下述通式(6)之鹵素化合物。
上述通式(6)中之R8、R9可分別為氫原子、甲基、羥基、甲氧基、羧基、胺基或氰基等,較佳為氫原子、甲基。
又,R6、R7可為相同之基,亦可為不同之基,較佳為相同之基。
作為R1、R2均為-O-C(=O)-NH-R5所表示之相同之基且各R5為苯基之鹵素化合物,例如可列舉如下述通式(7)之鹵素化合物。
上述通式(7)中之R10、R11可分別為氫原子、甲基、羥基、甲氧基、羧基、胺基或氰基等,較佳分別為氫原子或甲基。
又,R10、R11可為相同之基,亦可為不同之基,較佳為相同之基。
以下例示使用上述通式4所表示之鹵素化合物而製造上述通式3所表示之鹵素化合物之R1、R2均為通式-O-R3且各R3為苯基之二苯醚衍生物(下述式8所表示之鹵素化合物)之方法。
[化9]
《二苯醚衍生物(式8)之合成》
向具備溫度計、攪拌片之反應容器中加入甲苯50g、氧化銀(I)8.7g、苄基溴6.1g、上述式4所表示之鹵素化合物5.0g。其後,於內溫40℃下反應24小時。
藉由氣相層析儀(GC:裝置名GC-2010,製造所:島津製作所)確認作為原料之上述鹵素化合物(式4)之波峰消失後,添加甲醇10g,攪拌3hr。其後,藉由蒸發器蒸餾去除溶劑。添加乙酸乙酯40g後,攪拌2hr,將析出之黑色固體過濾分離。再次藉由蒸發器去除溶劑後,添加IPA 50g,並於內溫5~10℃下攪拌一夜。將析出之固體過濾分離並進行乾燥,獲得白色固體1.43g(產率17.7%)。藉由紅外線吸收光譜(IR:裝置名:Frontier GOLD spotlight 400,製造所:Perkin Elmer)於1243cm-1處確認來自醚鍵之波峰,於3200~2800cm-1附近所檢測出之來自OH基之寬峰消失,藉此確認為上述式8所表示之二苯醚衍生物。
以下例示使用上述通式4所表示之鹵素化合物而製造上述通式3所表示之鹵素化合物之R1、R2均為通式-O-R3且各R3為硬脂基之二硬脂基醚衍生物(下述式9所表示之鹵素化合物)之方法。
[化10]
《二硬脂基醚衍生物(式9)之合成》
上述式8所表示之二苯醚衍生物之合成中之反應條件中,將苄基溴6.13g變更為1-溴十八烷12.0g,除此以外,以相同順序進行合成。藉此,獲得白色固體1.68g(產率12.8%)。藉由紅外線吸收光譜(IR)於1231cm-1處確認來自醚鍵之波峰,於2850、2960cm-1處確認基於C-H伸縮運動之波峰,進而於3200~2800cm-1附近所檢測出之來自OH基之寬峰消失,藉此確認為上述式9所表示之二硬脂基醚衍生物。
以下例示使用上述通式4所表示之鹵素化合物而製造上述通式3所表示之鹵素化合物之R1、R2均為通式-O-C(=O)-R4且各R4為苯基之二苯酯衍生物(下述式10所表示之鹵素化合物)之方法。
《二苯酯衍生物(式10)之合成》
向具備溫度計、攪拌片之反應容器中加入甲苯50g、三乙胺3.6 g、4,4-二甲胺基吡啶(DMAP)0.21g、上述式4所表示之鹵素化合物5.0g。向其中歷時15分鐘滴加使苯甲醯氯4.27g溶解於甲苯10g中而得之溶液。滴加結束後,於內溫40℃下反應72小時。
藉由氣相層析儀(GC:裝置名GC-2010,製造所:島津製作所)確認作為原料之上述鹵素化合物(式4)之波峰消失後,添加純水50g。攪拌5分鐘後,抽出下層,再次添加純水50g,進行分液操作。將上層之溶劑藉由蒸發器蒸餾去除溶劑,藉此獲得黏性較高之液體。若添加IPA 70g及甲苯1g並進行攪拌,則固形物成分析出。直接於室溫攪拌一夜。將析出之固體過濾分離並進行乾燥,獲得白色固體4.51g(產率52.7%)。藉由紅外線吸收光譜(IR:裝置名:Frontier GOLD spotlight 400,製造所:Perkin Elmer)於1742cm-1處確認來自酯鍵之波峰,於3200~2800cm-1附近所檢測出之來自OH基之寬峰消失,藉此確認為上述式10所表示之二苯酯衍生物。
以下例示使用上述式4所表示之鹵素化合物而製造上述式3所表示之鹵素化合物之R1、R2均為通式-O-C(=O)-R4且各R4為硬脂基之二硬脂酯衍生物(下述式11所表示之鹵素化合物)之方法。
《二硬脂酯衍生物(式11)之合成》
上述式10所表示之二苯酯衍生物之合成中之反應條件中,將苯甲醯氯4.27g變更為硬脂醯氯10.36g,除此以外,以相同順序進行合成。藉此,獲得白色固體9.14g(產率64.8%)。藉由紅外線吸收光譜 (IR)於1742cm-1處確認來自酯鍵之波峰,於2850、2960cm-1處確認基於C-H伸縮運動之波峰,進而於3200~2800cm-1附近所檢測出之來自OH基之寬峰消失,藉此確認為上述式11所表示之硬脂酯衍生物。
以下例示使用上述式4所表示之鹵素化合物而製造上述式3所表示之鹵素化合物之R1、R2均為-O-C(=O)-NH-R5且各R5為苯基之二苯基胺基甲酸酯衍生物(式12所表示之鹵素化合物)之方法。
《二苯基胺基甲酸酯衍生物之合成(式12)》
向具備溫度計、攪拌片之反應容器中加入環己烷50g、甲苯10g、1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷(DABCO)0.1g、異氰酸苯酯4.47g、上述式4所表示之鹵素化合物5.0g。其後,於內溫65℃下反應24小時。藉由GC確認作為原料之上述鹵素化合物之波峰消失後,追加甲醇20g,於室溫下反應一夜。將析出之固體過濾分離。於過濾分離之固體中加入IPA,並攪拌3小時。再次過濾分離,獲得白色固體6.27g(產率69.2%)。藉由紅外線吸收光譜(IR)於3317cm-1處確認來自N-1取代醯胺N-H之伸縮振動之波峰及於1708cm-1處確認來自胺基甲酸酯鍵之波峰,於2275~2250cm-1附近所出現之來自異氰酸酯之波峰消失,及於3200~2800cm-1附近所檢測出之來自OH基之寬峰消失,藉此確認上述式12所表示之二苯基胺基甲酸酯衍生物。
以下例示使用上述式4所表示之鹵素化合物而製造上述通式3所表示之鹵素化合物之R1、R2均為-O-C(=O)-NH-R5且各R5為硬脂基之二硬脂基胺基甲酸酯衍生物(式13所表示之鹵素化合物)之方法。
《二硬脂基胺基甲酸酯衍生物之合成(式13)》
上述式12所表示之二苯基胺基甲酸酯衍生物之合成中之反應條件中,將異氰酸苯酯4.47g變更為異氰酸硬脂酯7.57g,將上述式4所表示之鹵素化合物5.0g變更為3.0g,除此以外,以相同順序進行合成。藉此,獲得白色固體9.14g(產率64.8%)。藉由紅外線吸收光譜(IR)於3346cm-1處確認來自N-1取代醯胺N-H之伸縮振動之波峰,於2849、2917cm-1處確認基於C-H伸縮運動之波峰,於1688cm-1處確認來自胺基甲酸酯鍵之波峰及於1528cm-1處確認來自鏈狀N-1取代醯胺之波峰,於2275~2250cm-1附近所出現之來自異氰酸酯之波峰消失,於3200~2800cm-1附近所檢測出之來自OH基之寬峰消失,藉此確認為上述式13所表示之二硬脂基胺基甲酸酯衍生物。
其次,對包含上述本實施形態之活性劑之助焊劑進行說明。
本實施形態之助焊劑之用途並無特別限定,例如可用作焊膏、含助焊劑焊料等焊料用之助焊劑或後塗助焊劑(post flux)。
本實施形態之助焊劑可將上述活性劑使用1種或混合2種以上使用。
活性劑於助焊劑中之含量並無特別限定,例如可列舉0.1質量%以上且10質量%以下,較佳為0.3質量%以上且4質量%以下等等。
於將本實施形態之助焊劑用作含助焊劑焊料用之助焊劑之情形時,上述活性劑之含量例如可列舉0.3質量%以上且4質量%以下,較佳為1質量%以上且3質量%以下等等。
於上述活性劑之含量為上述範圍之情形時,變得容易自焊接後即刻提高焊料之潤濕性,且容易持續提高焊料之潤濕性,故而較佳。
本實施形態之助焊劑除上述本實施形態之活性劑以外亦可包含公知之活性劑成分作為輔助活性劑。作為輔助活性劑,例如可使用有機酸、胺鹵鹽等。作為有機酸,例如可列舉:戊二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、硬脂酸、苯甲酸等。又,作為胺鹵鹽之胺,可列舉:二乙基胺、二丁基胺、三丁基胺、二苯基胍、環己基胺等。作為相對應之鹵素,可列舉:氟、氯、溴、碘、砹,但氟之腐蝕性較強,有損及可靠性之虞,因此不理想。又,砹雖分類為鹵素,但半衰期明顯較短,僅能於反應器中存在,因此並不實用。
本實施形態之助焊劑亦可包含樹脂成分、溶劑成分等。
作為樹脂成分,只要為合成樹脂、天然樹脂等用作助焊劑之樹脂成分之公知之樹脂成分,則並無特別限定。例如可列舉:聚合松香、氫化松香、天然松香、歧化松香、酸改性松香等。
上述樹脂成分於助焊劑中之含量並無特別限定,例如可列舉20質量%以上且99質量%以下,較佳為30質量%以上且99質量%以下等等。
於將本實施形態之助焊劑用作含助焊劑焊料用之助焊劑之情形時,上述樹脂成分之含量例如可列舉40質量%以上且99質量%以下下,較佳為60質量%以上且99質量%以下等等。
作為溶劑成分,只要為用作助焊劑之溶劑成分之公知之成分, 則並無特別限定。例如可列舉:二乙二醇單己醚(己基二乙二醇)、二乙二醇二丁醚(二丁基二乙二醇)、二乙二醇單2-乙基己醚(2-乙基己基二乙二醇)、二乙二醇單丁醚(丁基二乙二醇)等二醇醚類;正己烷、異己烷、正庚烷等脂肪族系化合物;乙酸異丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯等酯類;甲基乙基酮、甲基正丙基酮、二乙基酮等酮類;乙醇、正丙醇、異丙醇、異丁醇等醇類等。
上述溶劑可單獨使用或混合複數種使用。
上述溶劑成分於助焊劑中之含量並無特別限定,例如可列舉0質量%以上且60質量%以下,較佳為0質量%以上且40質量%以下等等。
本實施形態之助焊劑中,進而亦可包含觸變劑、抗氧化劑、界面活性劑、消泡劑、防腐劑等添加劑。
進而,對包含本實施形態之助焊劑之焊料進行說明。
本實施形態之助焊劑如上所述,可用於焊膏等焊料組合物、含助焊劑焊料等焊料。
作為焊料組合物之焊膏係藉由將焊料合金粉末與上述本實施形態之助焊劑混合而構成。
作為焊料合金,並無特別限定,可為無鉛之焊料合金、有鉛之焊料合金之任一種,就對環境之影響之觀點而言,較佳為無鉛之焊料合金。
具體而言,作為無鉛之焊料合金,可列舉:包含錫、銀、銅、鋅、鉍、銻等之合金等,更具體而言,可列舉:Sn/Ag、Sn/Ag/Cu、Sn/Cu、Sn/Ag/Bi、Sn/Bi、Sn/Ag/Cu/Bi、Sn/Sb、Sn/Zn/Bi、Sn/Zn、Sn/Zn/Al、Sn/Ag/Bi/In、Sn/Ag/Cu/Bi/In/Sb、In/Ag等合金。
作為焊料組合物之焊膏例如較佳為上述焊料合金粉末之調配量為80質量%以上且95質量%以下,且上述助焊劑以5質量%以上且20質量%以下混合。
作為焊料之含助焊劑焊料包含於中心部填充有本實施形態之助焊劑之細筒狀焊料合金。
含助焊劑焊料中之助焊劑之含量較佳為1質量%以上且5質量%以下。
包含本實施形態之活性劑之助焊劑尤佳為用作含助焊劑焊料用之助焊劑。
含助焊劑焊料若潤濕性降低,則變得容易產生填角之形成不良、端子間之橋接、有稜角之不良。
包含本實施形態之助焊劑之含助焊劑焊料能夠自焊接後即刻抑制潤濕性降低,且能夠持續提高潤濕性,因此能夠有效抑制因潤濕性降低所致之上述不良。
如上所述,根據本發明,能夠自焊接後即刻提高焊料之潤濕性,且能夠持續提高焊料之潤濕性。
又,於上述通式1中之X1為Br或I且X2為Br或I之情形時,能夠自焊接後於特別短時間內提高焊料之潤濕性,且能夠更持續地提高焊料之潤濕性。
再者,本發明中上述情形係指於X1為Br之情形時X2為I,於X1為I之情形時X2為Br。
本實施形態之助焊劑用活性劑、助焊劑及焊料組合物如上所述,但應考慮此次所揭示之實施形態於所有方面均為例示而並無限制。本發明之範圍係由專利申請範圍所示而並非上述說明,意欲包含與專利申請範圍均等之含義及範圍內之所有變更。
[實施例]
其次,對本發明之實施例與比較例一併進行說明。再者,本發明並不限定於下述實施例而進行解釋。
(助焊劑之製作)
使用下述活性劑1至6作為活性劑,製作表1所示之調配比之助焊劑。將各原料投入至加熱容器中,並加熱至180℃,確認全部原料溶解而分散。其後,冷卻至室溫,獲得均勻之助焊劑。此處,使用荒川化學工業公司製造之「KR-612」作為氫化松香,使用荒川化學工業公司製造之「PINECRYSTAL KE-604」作為酸改性松香,使用己二酸作為有機酸。
活性劑1:上述式4所表示之鹵素化合物
活性劑2:上述式8所表示之二苯醚衍生物
活性劑3:上述式9所表示之二硬脂基醚衍生物
活性劑4:上述式10所表示之二苯酯衍生物
活性劑5:上述式11所表示之二硬脂酯衍生物
活性劑6:上述式12所表示之二苯基胺基甲酸酯衍生物
活性劑7:上述式13所表示之二硬脂基胺基甲酸酯衍生物
活性劑8:下述式14所表示之鹵素化合物
活性劑9:下述式15所表示之鹵素化合物
(潤濕性試驗方法)
藉由以下方法評價各助焊劑之潤濕性。
於脫脂洗淨之銅板(3mm×3mm×0.5mm厚)上放置製成直徑2.0mm之環狀之焊線(焊料合金:SAC305(Sn 96.5質量%、Ag 3.0質量%、Cu 0.5質量%)長度約7mm、直徑1.0mm),於該環狀焊線上放入一點點(約10mg)各助焊劑而製作試驗片。
將各試驗片放置於加熱至300℃之焊料槽上,使焊線熔融,熔融後經過5秒後,自焊料槽上取下試驗片。
針對各試驗片使用異丙醇洗淨助焊劑,藉由測微計(Mitutoyo公司製造)測定焊料之高度。由該焊料之高度藉由以下計算式求出擴展率。
擴展率(%)=100×(D-H)/D
H:焊料之高度=(試驗後之基板厚度)-(試驗前之基板厚度)
D:將用於試驗之焊料看作球之情形時之直徑(mm)=2.2(mm)
又,藉由目視觀察各試驗片之焊料,評價焊料之狀態。評價係將未觀察到去濕之情形設為○,將觀察到去濕之情形設為×。
結果示於表2。
如表2所示,可明確上述實施例1~實施例7與比較例1、2相比,擴展率較高,去濕亦較少,因此潤濕性較高。
再者,若與實施例1相比,則實施例2~7中擴展率略低,可認為其原因在於,由於使用導入有分子量較大之取代基之活性劑,故而鹵素含有比率降低。
(焊接試驗方法)
其次,藉由使用上述活性劑1至7之助焊劑(實施例1~7、及比較例1、2)製作含助焊劑焊料(實施例8至14、比較例3、4),進行焊接試驗。含助焊劑焊料中之助焊劑之含量設為3.2%,將線徑調整為0.5mm 而進行製造。
使用該含助焊劑焊料,進行滑動焊接。使用厚度1.6mm之FR-4基板,使 1.0mm之通孔形成為20個串聯狀。於該通孔插入L角鋼接腳零件(20接腳、鍍Ni/Au)之引線。使用焊接機械手(Japan Unix公司製造,UNIX-412R),使設定為350℃之烙鐵嘴(前端開裂形狀,P1V10-23)於串聯接腳上滑動(速度6mm/秒、及10mm/秒)之同時,將上述含助焊劑焊料送至烙鐵嘴。藉由烙鐵嘴將含助焊劑焊料加熱熔 融,並藉由助焊劑潤濕擴散,於引線與基板焊區之間形成焊料接合。
評價以如下方式進行。
《填角之觀察》
將於基板焊區上焊料潤濕,且於接腳零件之引線周邊如山腳下之原野般形成焊料接合之狀態設為形成有填角之狀態。
藉由目視觀察各基板,於在全部基板焊墊上焊料潤濕而為良好狀態之情形時評價為A,於產生芋狀焊接之情形時評價為B,於在基板焊墊之一部分焊料去濕而填角之形狀為不均勻之狀態之情形時評價為C。
再者,所謂產生芋狀焊接之狀態,係指於焊區上焊料潤濕,但其形狀未成為如山腳下之原野而形成為團子狀之狀態。
《橋接之觀察》
所謂橋接,係指焊料表面氧化膜之去除不充分,流動性降低,於相鄰接腳間焊料連在一起之不良現象。
藉由目視觀察各基板,將於滑動速度較快(10mm/秒)之情形時無橋接評價為A,將於滑動速度較快(10mm/秒)之情形時有橋接、但於正常滑動速度(6mm/秒)下無橋接評價為B,將於正常滑動速度(6mm/秒)下有橋接評價為C。結果示於表3。
各實施例之填角之形成及橋接之產生情況均較比較例良好。特別是實施例8中,填角之形成及橋接之產生情況均為A評價,可知能夠極良好地進行焊接。

Claims (4)

  1. 一種助焊劑用活性劑,其包含下述通式1(式中,X1、X2為不同之鹵素原子,R1、R2分別為通式-OH、-O-R3、-O-C(=O)-R4或-O-C(=O)-NH-R5中之任一者所表示之基,R1、R2可為相同之基,亦可為不同之基,R3、R4、R5分別為碳數1~18之芳香族烴基或碳數1~18之脂肪族烴基,R3、R4、R5可為相同之基,亦可為不同之基)所表示之鹵素化合物;
    Figure TWI665047B_C0001
  2. 如請求項1之助焊劑用活性劑,其中上述X1為Br或I,上述X2為Br或I。
  3. 一種助焊劑,其包含如請求項1或2之助焊劑用活性劑。
  4. 一種焊料,其包含如請求項3之助焊劑。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6578393B2 (ja) * 2018-02-27 2019-09-18 株式会社タムラ製作所 鉛フリーはんだ合金、電子回路実装基板及び電子制御装置
EP3763477A4 (en) * 2018-03-09 2021-11-17 Origin Company, Limited FLUX, BRAZING PULP, BRAZING PROCESS, PROCESS FOR PRODUCING A BRAZING PRODUCT AND PROCESS FOR PRODUCING A BGA BOX
EP3778110B1 (en) 2018-05-08 2024-01-03 Koki Company Limited Flux and solder material
CN109514125A (zh) * 2018-12-18 2019-03-26 深圳市唯特偶新材料股份有限公司 一种焊锡膏
JP6731034B2 (ja) 2018-12-25 2020-07-29 株式会社タムラ製作所 鉛フリーはんだ合金、はんだ接合用材料、電子回路実装基板及び電子制御装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4342607A (en) * 1981-01-05 1982-08-03 Western Electric Company, Inc. Solder flux
JP2003001487A (ja) * 2001-06-15 2003-01-08 Showa Denko Kk ハンダ付けフラックス
JP2009255153A (ja) * 2008-04-21 2009-11-05 Nippon Genma:Kk ソルダペースト
WO2011151894A1 (ja) * 2010-06-01 2011-12-08 千住金属工業株式会社 鉛フリーソルダペースト
JP2013046929A (ja) * 2011-07-26 2013-03-07 Arakawa Chem Ind Co Ltd 鉛フリーはんだペースト用フラックス及び鉛フリーはんだペースト
JP2013126671A (ja) * 2011-12-16 2013-06-27 Tamura Seisakusho Co Ltd はんだ付け用フラックス
JP2013173156A (ja) * 2012-02-24 2013-09-05 Mitsubishi Materials Corp ハンダペーストの製造方法及びこの方法で製造されたハンダペースト

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3676380A (en) * 1969-05-19 1972-07-11 Upjohn Co Low friability polyisocyanurate foams
US4587217A (en) 1982-04-02 1986-05-06 Cetus Corporation Vicinal heterogeneous dihalogenated products and method
JPS60203387A (ja) * 1984-03-26 1985-10-14 Nippon Genma:Kk クリ−ムはんだ
KR100411229B1 (ko) * 1998-06-10 2003-12-18 쇼와 덴코 가부시키가이샤 땜납 분말, 플럭스, 땜납 페이스트, 납땜 방법, 납땜된회로기판, 및 납땜된 접합물
US20020046627A1 (en) 1998-06-10 2002-04-25 Hitoshi Amita Solder powder, flux, solder paste, soldering method, soldered circuit board, and soldered joint product
US20010042779A1 (en) 2000-02-08 2001-11-22 Hitoshi Amita Solder paste
JP2002086292A (ja) * 2000-02-08 2002-03-26 Showa Denko Kk ハンダペースト
JP4505125B2 (ja) 2000-10-17 2010-07-21 クックソンエレクトロニクス株式会社 はんだ付け用フラックス
JP2003025089A (ja) * 2001-07-13 2003-01-28 Showa Denko Kk ハンダペースト
JP4042418B2 (ja) 2002-01-30 2008-02-06 昭和電工株式会社 ハンダ付けフラックス
JP5782474B2 (ja) 2013-03-28 2015-09-24 株式会社タムラ製作所 フラックス組成物およびはんだ組成物

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4342607A (en) * 1981-01-05 1982-08-03 Western Electric Company, Inc. Solder flux
JP2003001487A (ja) * 2001-06-15 2003-01-08 Showa Denko Kk ハンダ付けフラックス
JP2009255153A (ja) * 2008-04-21 2009-11-05 Nippon Genma:Kk ソルダペースト
WO2011151894A1 (ja) * 2010-06-01 2011-12-08 千住金属工業株式会社 鉛フリーソルダペースト
JP2013046929A (ja) * 2011-07-26 2013-03-07 Arakawa Chem Ind Co Ltd 鉛フリーはんだペースト用フラックス及び鉛フリーはんだペースト
JP2013126671A (ja) * 2011-12-16 2013-06-27 Tamura Seisakusho Co Ltd はんだ付け用フラックス
JP2013173156A (ja) * 2012-02-24 2013-09-05 Mitsubishi Materials Corp ハンダペーストの製造方法及びこの方法で製造されたハンダペースト

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