TWI760588B - 助焊劑及焊膏 - Google Patents

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Abstract

本發明所提供的助焊劑，係能確保焊料的潤濕性，且抑制焊接後的殘渣量，能實現低殘渣。 本發明的助焊劑，包含油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸、油酸與亞麻油酸的反應產物之三聚酸、在油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸中添加氫的氫化二聚酸或在油酸與亞麻油酸的反應產物之三聚酸中添加氫的氫化三聚酸中之任一者，或者油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸、油酸與亞麻油酸的反應產物之三聚酸、在油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸中添加氫的氫化二聚酸以及在油酸與亞麻油酸的反應產物之三聚酸中添加氫的氫化三聚酸中之2種以上合計1wt%以上且13wt%以下以及65wt%以上且99wt%以下的溶劑。

Description

助焊劑及焊膏
本發明係關於焊接時所使用的助焊劑及使用該助焊劑的焊膏。
一般在焊接時所使用的助焊劑係具有將在焊料及焊接對象的接合對象物的金屬表面所存在之金屬氧化物予以化學性去除，可具有在二者邊界進行金屬元素移動的效能。所以，藉由使用助焊劑施行焊接，便可在焊料與接合對象物的金屬表面之間形成金屬間化合物，俾能獲得牢固地接合。
近年，隨著小型資訊機器的發達，就所搭載的電子零件正朝急遽小型化演進。電子零件為能因應小型化要求而衍生的連接端子窄小化、安裝面積縮小化等等，因而採用在背面上配置電極的球柵陣列封裝(ball grid array，BGA)。
在BGA的電極上有形成焊料凸塊。製作焊料凸塊的方法係採取在已塗佈助焊劑的電極上，搭載焊球並加熱的方法。近年，隨著電子零件的小型化，電子零件焊接部位的電極節距正朝窄小化發展。隨著電極節距的窄小化，電極所搭載的焊球徑亦朝小型化發展。
使用焊球的焊接，有提示若無法確保焊料的潤濕性，則焊料無法在電極上均等地擴展潤濕，導致焊球位置偏離電極，造成發生焊球偏離電極墊狀態(掉球)的課題(例如參照專利文獻1)。此種課題會隨電極節距的窄小化而趨於明顯。 [先行技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第6160788號公報
(發明所欲解決之課題)
執行焊接時，要求熔融焊料能充分擴展潤濕，所以要求助焊劑具有去除金屬氧化膜的活性。
但是，被當作活性劑並添加於助焊劑中的一般有機酸，難謂具有充分活性，若所添加的量少便無法確保潤濕性，若為能確保潤濕性而增加所添加的量，則殘渣量會變多。
若殘渣量變多，會有不適用於焊接後沒有洗淨殘渣之無洗淨用途的情況，故要求低殘渣的助焊劑。
所以，在焊接後無洗淨使用的用途，以即便具活性劑功能的成分少量，仍可獲得充分活性為佳，特別是隨電極節距的窄節距化而衍生的焊球小徑化，甚至焊球微細化至稱為「焊料粉」尺寸時，助焊劑更需要活性。
本發明係為解決此種課題而完成，目的在於提供：能確保焊料潤濕性、且抑制焊接後的殘渣量，可實現能適用於無洗淨的使用用途的低殘渣之助焊劑，以及使用該助焊劑的焊膏。 (解決課題之技術手段)
發現油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸及其氫化物、油酸與亞麻油酸的反應產物的三聚酸及其氫化物，即便少量添加仍可獲得充分活性。
緣是，本發明的助焊劑，包含油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸、油酸與亞麻油酸的反應產物之三聚酸、在油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸中添加氫的氫化二聚酸或在油酸與亞麻油酸的反應產物之三聚酸中添加氫的氫化三聚酸中之任一者，或者油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸、油酸與亞麻油酸的反應產物之三聚酸、在油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸中添加氫的氫化二聚酸以及在油酸與亞麻油酸的反應產物之三聚酸中添加氫的氫化三聚酸中之2種以上合計1wt%以上且13wt%以下以及65wt%以上且99wt%以下的溶劑。
本發明的助焊劑較佳包含85wt%以上且95wt%以下的溶劑，更佳係包含0wt%以上且5wt%以下的其他有機酸。又，亦可包含0wt%以上且10.0wt%以下的松脂，但較好不包含松脂。
本發明的助焊劑較佳係更進一步包含0wt%以上且5wt%以下的胺、0wt%以上且5wt%以下的有機鹵化合物、0wt%以上且1wt%以下的胺氫鹵酸鹽。
本發明的助焊劑較佳係更進一步含有底材、界面活性劑、觸變劑、抗氧化劑中之至少1種。
再者，本發明的助焊劑較佳係在N2 環境下，10mg的該助焊劑依升溫速度1℃/sec加熱至25℃~250℃後的重量，係加熱前的重量的15%以下。
再者，本發明的焊膏，係包含上述助焊劑與金屬粉。 [發明效果]
本發明係藉由：油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸、油酸與亞麻油酸的反應產物之三聚酸、在油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚產酸中添加氫的氫化二聚酸或在油酸與亞麻油酸的反應產物之三聚酸中添加氫的氫化三聚酸中之任一者，或者油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸、油酸與亞麻油酸的反應產物之三聚酸、在油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸中添加氫的氫化二聚酸及在油酸與亞麻油酸的反應產物之三聚酸中添加氫的氫化三聚酸中之2種以上合計，含有1wt%以上且13wt%以下，便可獲得焊料的潤濕性。又，抑制殘渣量，能實現低殘渣，可適用於焊接後無洗淨的使用用途。
＜本實施形態的助焊劑一例＞ 本實施形態的助焊劑，包含油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸、油酸與亞麻油酸的反應產物之三聚酸、在油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸中添加氫的氫化二聚酸或在油酸與亞麻油酸的反應產物之三聚酸中添加氫的氫化三聚酸中之任一者，或者油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸、油酸與亞麻油酸的反應產物之三聚酸、在油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸中添加氫的氫化二聚酸以及在油酸與亞麻油酸的反應產物之三聚酸中添加氫的氫化三聚酸中之2種以上合計1wt%以上且13wt%以下以及65wt%以上且99wt%以下的溶劑。
本實施形態的二聚酸係油酸與亞麻油酸的反應產物，且碳數36的二聚體。又，本實施形態的三聚酸係油酸與亞麻油酸的反應產物，且碳數54的三聚體。油酸與亞麻油酸的反應產物的本實施形態二聚酸與三聚酸，針對加熱至焊接設定的溫度域具有耐熱性，在焊接時具有活性劑功能。
考量到分別同量添加油酸與亞麻油酸的反應產物且碳數36的二聚酸及其氫化物、與碳數少於油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸及其氫化物之有機酸等2種助焊劑時，油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸及其氫化物的分子量較大，即便添加量相同但酸值較小。所以，去除氧化膜(速度)係碳數較少的有機酸，具有較高的活性。然而，為實現低殘渣的助焊劑，如果構成的所有成分都容易揮發，則有機酸也會被設計在回流期間揮發，因為沒有受到松脂等耐熱成分的保護，所以碳數少的有機酸會揮發‧分解。
相對於此，油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸及其氫化物，因為分子量大、且具耐熱性、較少量便具有活性，因而提升焊料潤濕性。油酸與亞麻油酸的反應產物且碳數54的三聚酸及其氫化物時亦同。
藉此，油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸及其氫化物、油酸與亞麻油酸的反應產物之三聚酸及其氫化物，即便在助焊劑中所含的量少，但在焊接時仍會發揮活性劑功能，且藉由在助焊劑中的量少，便可抑制焊接後的殘渣量，俾能實現低殘渣，可適用於焊接後無洗淨的使用用途。
若油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸、油酸與亞麻油酸的反應產物之三聚酸、在油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸中添加氫的氫化二聚酸、或在油酸與亞麻油酸的反應產物之三聚酸中添加氫的氫化三聚酸的添加量偏多的話，則焊接後的殘渣量變多。
所以，本實施形態的助焊劑包含油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸、油酸與亞麻油酸的反應產物之三聚酸、在油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸中添加氫的氫化二聚酸或在油酸與亞麻油酸的反應產物之三聚酸中添加氫的氫化三聚酸中之任一者，或者油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸、油酸與亞麻油酸的反應產物之三聚酸、在油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸中添加氫的氫化二聚酸或在油酸與亞麻油酸的反應產物之三聚酸中添加氫的氫化三聚酸中之2種以上合計1wt%以上且13wt%以下。
再者，本實施形態的助焊劑中，包含65wt%以上且99wt%以下的溶劑、較加係包含85wt%以上且95wt%以下的溶劑。
再者，本實施形態的助焊劑係更進一步包含作為活性劑之0wt%以上且5wt%以下的其他有機酸。本實施形態的助焊劑係更進一步包含0wt%以上且10.0wt%以下的松脂。另外，較好不包含松脂。
再者，本實施形態的助焊劑中，更進一步包含作為活性劑之0wt%以上且5wt%以下的胺、0wt%以上且5wt%以下的有機鹵化合物、0wt%以上且1wt%以下的胺氫鹵酸鹽。
另外，本實施形態的助焊劑亦可含有添加劑之底材、界面活性劑、觸變劑、抗氧化劑中之至少1種。
本實施形態的助焊劑較好利用熱重分析法進行測定時，在N2 環境下，10mg的該助焊劑依升溫速度1℃/sec加熱至25℃~250℃後的重量，係加熱前的重量的15%以下。若加熱後的重量係加熱前的重量的15%以下，便可視同可使用於無洗淨用途的低殘渣。另外，加熱後的重量較佳係加熱前的重量的10%以下、加熱後的重量更佳係加熱前的重量的5%以下。
溶劑係可舉例如：水、醇系溶劑、二醇醚系溶劑、萜品醇類等。醇系溶劑係可舉例如：乙醇、工業用乙醇(在乙醇中添加甲醇及/或異丙醇的混合溶劑)、異丙醇、1,2-丁二醇、異莰基環己醇(isobornyl cyclohexanol)、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、1,1,1-三(羥甲基)乙烷、2-乙基-2-羥甲基-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(羥甲基)-1,3-丙二醇、1,2,6-三羥基己烷、雙[2,2,2-三(羥甲基)乙基]醚、1-乙炔-1-環己醇、1,4-環己二醇、1,4-環己烷二甲醇、赤蘚醇、蘇糖醇、愈創木酚甘油醚(Guaiacol Glycerol Ether)、3,6-二甲基-4-辛炔-3,6-二醇、2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇等。二醇醚系溶劑係可舉例如：二乙二醇單己醚(hexyl diglycol)、二乙二醇單-2-乙基己醚、乙二醇單苯醚、2-甲基戊烷-2,4-二醇、二乙二醇單己醚(diethylene glycol monohexyl ether)、二乙二醇二丁醚、三乙二醇單丁醚等。該等溶劑中，較佳係例如：異莰基環己醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇等，常溫下呈高黏度的溶劑。
其他的有機酸係可舉例如：戊二酸、己二酸、壬二酸、二十烷二酸、檸檬酸、乙醇酸、琥珀酸、水楊酸、二乙醇酸、吡啶二甲酸、二丁基苯胺二乙醇酸、辛二酸、癸二酸、巰基乙酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、十二烷二酸、對羥苯乙酸、2-吡啶甲酸、苯基琥珀酸、反丁烯二酸、順丁烯二酸、丙二酸、月桂酸、苯甲酸、酒石酸、三(2-羧乙基)異三聚氰酸、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、4-第三丁基苯甲酸、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、蘋果酸、對甲氧苯甲酸、棕櫚酸、硬脂酸、12-羥基硬脂酸、油酸、亞麻油酸、次亞麻油酸等。
再者，其他的有機酸，如油酸與亞麻油酸的反應產物以外的二聚酸、油酸與亞麻油酸的反應產物以外的三聚酸、在油酸與亞麻油酸的反應產物以外的二聚酸中添加氫的氫化二聚酸、或在油酸與亞麻油酸的反應產物以外的三聚酸中添加氫的氫化三聚酸，係可舉例如：丙烯酸的反應產物的二聚酸、丙烯酸的反應產物的三聚酸、甲基丙烯酸的反應產物的二聚酸、甲基丙烯酸的反應產物的三聚酸、丙烯酸與甲基丙烯酸的反應產物的二聚酸、丙烯酸與甲基丙烯酸的反應產物的三聚酸、油酸的反應產物的二聚酸、油酸的反應產物的三聚酸、亞麻油酸的反應產物的二聚酸、亞麻油酸的反應產物的三聚酸、次亞麻油酸的反應產物的二聚酸、次亞麻油酸的反應產物的三聚酸、丙烯酸與油酸的反應產物的二聚酸、丙烯酸與油酸的反應產物的三聚酸、丙烯酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸、丙烯酸與亞麻油酸的反應產物的三聚酸、丙烯酸與次亞麻油酸的反應產物的二聚酸、丙烯酸與次亞麻油酸的反應產物的三聚酸、甲基丙烯酸與油酸的反應產物的二聚酸、甲基丙烯酸與油酸的反應產物的三聚酸、甲基丙烯酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸、甲基丙烯酸與亞麻油酸的反應產物的三聚酸、甲基丙烯酸與次亞麻油酸的反應產物的二聚酸、甲基丙烯酸與次亞麻油酸的反應產物的三聚酸、油酸與次亞麻油酸的反應產物的二聚酸、油酸與次亞麻油酸的反應產物的三聚酸、亞麻油酸與次亞麻油酸的反應產物的二聚酸、亞麻油酸與次亞麻油酸的反應產物的三聚酸、上述油酸與亞麻油酸的反應產物以外的二聚酸中添加氫之氫化二聚酸、在油酸與亞麻油酸的反應產物以外的三聚酸中添加氫之氫化三聚酸等。
松脂係可舉例如：脂松香(gum rosin)、木松香及妥爾油松香(tall oil rosin)等原料松脂、以及由該原料松脂獲得的衍生物。該衍生物係可舉例如：精製松脂、氫化松脂、不均化松脂(disproportionated rosin)、聚合松脂、酸改質松脂、苯酚改質松脂及α,β不飽和羧酸改質物(丙烯酸化松脂、順丁烯二酸化松脂、反丁烯二酸化松脂等)、以及該聚合松脂的精製物、氫化物及不均化物、以及該α,β不飽和羧酸改質物的精製物、氫化物及不均化物等，可使用該等中之1種或2種以上。
本實施形態的助焊劑係除松脂之外，尚亦可包含其他的樹脂(resin)，其他的樹脂係可更進一步包含：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、及改質二甲苯樹脂中選擇至少一種以上的樹脂。改質萜烯樹脂係可使用例如：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例如：氫化萜烯酚樹脂等。改質苯乙烯樹脂係可使用例如：苯乙烯丙烯酸樹脂、苯乙烯順丁烯二酸樹脂等。改質二甲苯樹脂係可使用例如：苯酚改質二甲苯樹脂、烷基酚改質二甲苯樹脂、苯酚改質酚醛型二甲苯樹脂、多元醇改質二甲苯樹脂、聚氧乙烯加成二甲苯樹脂等。另外，將松脂總量設為100時，其他樹脂的量較佳係40wt%以下、更佳係20wt%以下。
胺係可舉例如：單乙醇胺、二苯胍、乙胺、三乙胺、乙二胺、三乙四胺、2-甲基咪唑、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-苄基-2-甲基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑、1-氰乙基-2-甲基咪唑、1-氰乙基-2-十一基咪唑、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-2-十一基咪唑鎓偏苯三酸鹽、1-氰乙基-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-4,5-二羥甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥甲基咪唑、2,3-二氫-1H-吡咯[1,2-a]苯并咪唑、1-十二基-2-甲基-3-苄基咪唑鎓氯化物、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、2-(2'-羥-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-第三辛基苯酚]、6-(2-苯并三唑基)-4-第三辛基-6'-第三丁基-4'-甲基-2,2'-亞甲基雙苯酚、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'-二羧乙基)苯并三唑、1-(2,3-二羧丙基)苯并三唑、1-[(2-乙基胺己基)甲基]苯并三唑、2,6-雙[(1H-苯并三唑-1-基)甲基]-4-甲基苯酚、5-甲基苯并三唑、5-苯基四唑等。
有機鹵化合物係可舉例如：屬於有機溴化合物之trans-2,3-二溴-1,4-丁烯二醇、異三聚氰酸三烯丙酯六溴化物、1-溴-2-丁醇、1-溴-2-丙醇、3-溴-1-丙醇、3-溴-1,2-丙二醇、1,4-二溴-2-丁醇、1,3-二溴-2-丙醇、2,3-二溴-1-丙醇、2,3-二溴-1,4-丁二醇、2,3-二溴-2-丁烯-1,4-二醇、trans-2,3-二溴-2-丁烯-1,4-二醇、cis-2,3-二溴-2-丁烯-1,4-二醇、四溴鄰苯二甲酸、溴琥珀酸等。又，尚可例如屬於有機氯化合物之氯化烷烴、氯化脂肪酸酯、氯橋酸、氯橋酸酐等。
胺氫鹵酸鹽係由胺與鹵化氫進行反應的化合物，可例如：苯胺氯化氫、苯胺溴化氫等。胺氫鹵酸鹽的胺係可使用上述胺，例如：乙胺、乙二胺、三乙胺、甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑等，而鹵化氫係可例如氯、溴、碘、氟的氫化物(氫氯酸、氫溴酸、氫碘酸、氫氟酸)。又，可用胺氫鹵酸鹽代替，或者包含胺氫鹵酸鹽和硼氟化物，而硼氟化物係可例如：氟硼酸等。
觸變劑係可舉例如：蠟系觸變劑、醯胺系觸變劑。蠟系觸變劑係可舉例如：氫化蓖麻油等。醯胺系觸變劑係可舉例如：月桂酸醯胺、棕櫚酸醯胺、硬脂酸醯胺、萮樹酸醯胺、羥硬脂酸醯胺、飽和脂肪酸醯胺、油酸醯胺、芥子酸醯胺、不飽和脂肪酸醯胺、p-甲苯甲醯胺、芳香族醯胺、亞甲基雙硬脂酸醯胺、乙烯雙月桂酸醯胺、乙烯雙羥硬脂酸醯胺、飽和脂肪酸雙醯胺、亞甲基雙油酸醯胺、不飽和脂肪酸雙醯胺、間伸苯二甲基雙硬脂酸醯胺、芳香族雙醯胺、飽和脂肪酸聚醯胺、不飽和脂肪酸聚醯胺、芳香族聚醯胺、取代醯胺、羥甲基硬脂酸醯胺、羥甲基醯胺、脂肪酸酯醯胺等。
基劑係可舉例如：聚乙二醇等。界面活性劑係可舉例如：羥丙基化伸乙二胺、聚氧丙烯伸乙二胺、伸乙二胺四(聚氧乙烯聚氧丙烯)、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯烷醚、聚氧乙烯烷基醯胺等。抗氧化劑係可舉例如：受阻酚系抗氧化劑等。
＜本實施形態之焊膏一例＞ 本實施形態的焊膏係包含上述助焊劑與金屬粉。金屬粉較佳係未含Pb的焊料，由Sn單體、或Sn-Ag系、Sn-Cu系、Sn-Ag-Cu系、Sn-Bi系、Sn-In系等，或者在該等的合金中添加Sb、Bi、In、Cu、Zn、As、Ag、Cd、Fe、Ni、Co、Au、Ge、P等的焊料的粉體構成。
＜本實施形態的助焊劑及焊膏之作用效果例＞ 油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸、油酸與亞麻油酸的反應產物之三聚酸、在油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸中添加氫的氫化二聚酸、或在油酸與亞麻油酸的反應產物之三聚酸中添加氫的氫化三聚酸中之任一者，或者油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸、油酸與亞麻油酸的反應產物之三聚酸、在油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸中添加氫的氫化二聚酸及在油酸與亞麻油酸的反應產物之三聚酸中添加氫的氫化三聚酸中之2種以上合計，含有1wt%以上且13wt%以下的助焊劑，以及使用該助焊劑的焊膏，係可獲得焊料的潤濕性，且抑制殘渣量可實現低殘渣。
當將本實施形態的助焊劑塗佈於電極上，再於經塗佈助焊劑的電極搭載焊球而形成焊料凸塊時，藉由焊料呈均等擴展潤濕，便可抑制焊球對電極發生位置偏移，便能抑制發生掉球的情形。 [實施例]
依照以下表1、表2所示的組成調製實施例與比較例的助焊劑，並針對焊料的擴展潤濕性與殘渣量進行驗證。另外，表1、表2所示的組成率係將助焊劑總量設為100時的wt(重量)%。
＜焊料之擴展潤濕評價＞ (1)驗證方法 在Cu板上，依直徑φ0.34mm、厚度t=0.2mm印刷各實施例、各比較例的助焊劑，然後搭載由Ag：3wt%、Cu：0.5wt%、其餘為Sn的焊料(Sn-3Ag-0.5Cu)所構成焊球。焊球的直徑為φ0.3mm。評價對象係各實施例、各比較例均為50個。將如上述製成的試驗對象物，使用回流爐在N2 環境下，依升溫速度5℃/sec加熱至25℃~250℃後，測定熔融焊料的擴展潤濕直徑。
(2)判定基準 ○：擴展潤濕直徑達350μm以上 ╳：擴展潤濕直徑未滿350μm
＜殘渣量評價＞ (1)驗證方法 利用TG法(熱重分析法)進行的試驗評價方法，係在鋁鍋裝填各實施例與各比較例的助焊劑10mg，使用ULVAC公司製TGD9600，在N2 環境下依升溫速度1℃/sec加熱至25℃~250℃。測定加熱後的各助焊劑重量是否變成為加熱前的15%以下。
(2)判定基準 ○：重量成為加熱前的15%以下 ╳：重量大於加熱前的15%
加熱後的重量成為加熱前15%以下的助焊劑，係利用加熱而使助焊劑中的成分充分揮發，可謂經回流後不需要洗淨的助焊劑。重量大於加熱前15%的助焊劑，可謂助焊劑中的成分揮發不足。若因助焊劑中的成分揮發不足導致殘留較多的殘渣，便會因吸濕等而成為導電不良等原因。
＜綜合評價＞ ○：擴展潤濕評價、殘渣量評價均為「○」 ╳：擴展潤濕評價、殘渣量評價任一者或雙方為「╳」
[表1]
Figure 107147709-A0304-0001
[表2]
Figure 107147709-A0304-0002
關於助焊劑，針對各實施例與各比較例進行驗證，如實施例1所示，油酸與亞麻油酸的反應產物之碳數36的二聚酸，係含有本發明所規定範圍內的5wt%，且溶劑係含有異莰基環己醇75wt%、1,3-丁二醇20wt%，溶劑合計量95wt%，在本發明所規定範圍內的助焊劑，焊料的擴展潤濕直徑達350μm以上，焊料呈良好擴展潤濕，針對焊料的擴展潤濕可獲得充分效果。又，殘渣量15wt%以下，可充分獲得抑制殘渣量成為低殘渣的效果。另外，藉由溶劑係含有異莰基環己醇，便可將加熱前在常溫時的助焊劑黏度，提高至能保持焊球的程度。
如實施例2所示，即便在油酸與亞麻油酸的反應產物之碳數36的二聚酸中添加氫的氫化二聚酸，係含有本發明所規定範圍內的5wt%，且溶劑係含有異莰基環己醇75wt%、1,3-丁二醇20wt%，溶劑合計量95wt%，在本發明所規定範圍內的助焊劑，針對焊料擴展潤濕仍可獲得充分效果。又，可充分獲得抑制殘渣量成為低殘渣的效果。
如實施例3所示，即便油酸與亞麻油酸的反應產物之碳數54的三聚酸，係含有本發明所規定範圍內的5wt%，且溶劑係含有異莰基環己醇75wt%、1,3-丁二醇20wt%，溶劑合計量95wt%，在本發明所規定範圍內的助焊劑，針對焊料擴展潤濕仍可獲得充分效果。又，可充分獲得抑制殘渣量成為低殘渣的效果。
如實施例4所示，即便在油酸與亞麻油酸的反應產物之碳數54的三聚酸添加氫的氫化三聚酸，係含有本發明所規定範圍內的5wt%，且溶劑係含有異莰基環己醇75wt%、1,3-丁二醇20wt%，溶劑合計量95wt%，在本發明所規定範圍內的助焊劑，針對焊料擴展潤濕仍可獲得充分效果。又，可充分獲得抑制殘渣量成為低殘渣的效果。
如實施例5所示，即便含有油酸與亞麻油酸的反應產物之碳數36的二聚酸2.5wt%、油酸與亞麻油酸的反應產物之碳數54的三聚酸2.5wt%，且油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸、與油酸與亞麻油酸的反應產物之三聚酸的合計量5wt%，在本發明所規定範圍內，且溶劑係含有異莰基環己醇75wt%、1,3-丁二醇20wt%，溶劑合計量95wt%，在本發明所規定範圍內的助焊劑，針對焊料擴展潤濕仍可獲得充分效果。又，可充分獲得抑制殘渣量成為低殘渣的效果。
如實施例6所示，即便含有在油酸與亞麻油酸的反應產物之碳數36的二聚酸中添加氫的氫化二聚酸2.5wt%、在油酸與亞麻油酸的反應產物之碳數54的三聚酸中添加氫的氫化三聚酸2.5wt%，且在油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸中添加氫的氫化二聚酸、與在油酸與亞麻油酸的反應產物之三聚酸中添加氫的氫化三聚酸合計量5wt%，在本發明所規定範圍內，且溶劑係含有異莰基環己醇75wt%、1,3-丁二醇20wt%，溶劑合計量95wt%，在本發明所規定範圍內的助焊劑，針對焊料擴展潤濕仍可獲得充分效果。又，可充分獲得抑制殘渣量成為低殘渣的效果。
如實施例7所示，即便油酸與亞麻油酸的反應產物之碳數36的二聚酸，係含有本發明所規定範圍內的5wt%，且溶劑係含有2,4-二乙基-1,5-戊二醇75wt%、1,3-丁二醇20wt%，溶劑合計量95wt%，在本發明所規定範圍內的助焊劑，針對焊料擴展潤濕仍可獲得充分效果。又，可充分獲得抑制殘渣量成為低殘渣的效果。另外，即便溶劑係含有2,4-二乙基-1,5-戊二醇，仍可將加熱前在常溫時的助焊劑黏度，提高至能保持焊球的程度。
如實施例8所示，即便油酸與亞麻油酸的反應產物之碳數36的二聚酸，係含有本發明所規定範圍內的13wt%，且溶劑係含有異莰基環己醇67wt%、1,3-丁二醇20wt%，溶劑合計量87wt%，在本發明所規定範圍內的助焊劑，針對焊料擴展潤濕仍可獲得充分效果。又，可充分獲得抑制殘渣量成為低殘渣的效果。
如實施例9所示，即便油酸與亞麻油酸的反應產物之碳數36的二聚酸，係含有本發明所規定範圍內的5wt%，更進一步含有有機酸之碳數3的丙二酸在本發明所規定範圍內的5wt%，且溶劑係含有異莰基環己醇70wt%、1,3-丁二醇20wt%，溶劑合計量90wt%，在本發明所規定範圍內的助焊劑，針對焊料擴展潤濕仍可獲得充分效果。又，可充分獲得抑制殘渣量成為低殘渣的效果。
如實施例10所示，即便油酸與亞麻油酸的反應產物之碳數36的二聚酸，係含有本發明所規定範圍內的5wt%，更進一步含有有機酸之碳數4的琥珀酸在本發明所規定範圍內的5wt%，且溶劑係含有異莰基環己醇70wt%、1,3-丁二醇20wt%，溶劑合計量90wt%，在本發明所規定範圍內的助焊劑，針對焊料擴展潤濕仍可獲得充分效果。又，可充分獲得抑制殘渣量成為低殘渣的效果。
如實施例11所示，即便油酸與亞麻油酸的反應產物之碳數36的二聚酸，係含有本發明所規定範圍內的5wt%，更進一步含有有機酸之碳數5的戊二酸在本發明所規定範圍內的5wt%，且溶劑係含有異莰基環己醇70wt%、1,3-丁二醇20wt%，溶劑合計量90wt%，在本發明所規定範圍內的助焊劑，針對焊料擴展潤濕仍可獲得充分效果。又，可充分獲得抑制殘渣量成為低殘渣的效果。
如實施例12所示，即便油酸與亞麻油酸的反應產物之碳數36的二聚酸，係含有本發明所規定範圍內的5wt%、更進一步含有有機酸之碳數12的己二酸在本發明所規定範圍內的5wt%，且溶劑係含有異莰基環己醇70wt%、1,3-丁二醇20wt%，溶劑合計量90wt%，在本發明所規定範圍內的助焊劑，針對焊料擴展潤濕仍可獲得充分效果。又，可充分獲得抑制殘渣量成為低殘渣的效果。
如實施例13所示，即便油酸與亞麻油酸的反應產物之碳數36的二聚酸，係含有本發明所規定範圍內的5wt%，更進一步含有松脂之氫化松脂在本發明所規定範圍內5wt%，且溶劑係含有異莰基環己醇70wt%、1,3-丁二醇20wt%，溶劑合計量90wt%，在本發明所規定範圍內的助焊劑，針對焊料擴展潤濕仍可獲得充分效果。又，殘渣量在15wt%以下，即便含有松脂，但仍可充分獲得抑制殘渣量成為低殘渣的效果。
如實施例14所示，即便油酸與亞麻油酸的反應產物之碳數36的二聚酸，係含有本發明所規定範圍內的5wt%，更進一步含有胺之2-苯基咪唑在本發明所規定範圍內的5wt%，且溶劑係含有異莰基環己醇70wt%、1,3-丁二醇20wt%，溶劑合計量90wt%，在本發明所規定範圍內的助焊劑，針對焊料擴展潤濕仍可獲得充分效果。又，可充分獲得抑制殘渣量成為低殘渣的效果。
如實施例15所示即便，油酸與亞麻油酸的反應產物之碳數36的二聚酸，係含有本發明所規定範圍內的1wt%，更進一步含有有機酸之碳數3的丙二酸在本發明所規定範圍內的5wt%，含有鹵之胺氫鹵酸鹽在本發明所規定範圍內的1wt%，且溶劑係含有異莰基環己醇73wt%、1,3-丁二醇20wt%，溶劑合計量93wt%，在本發明所規定範圍內的助焊劑，針對焊料擴展潤濕仍可獲得充分效果。又，可充分獲得抑制殘渣量成為低殘渣的效果。
如實施例16所示，即便油酸與亞麻油酸的反應產物之碳數36的二聚酸，係含有本發明所規定範圍內的5wt%，更進一步含有鹵之有機鹵化合物在本發明所規定範圍內的5wt%，且溶劑係含有異莰基環己醇70wt%、1,3-丁二醇20wt%，溶劑合計量90wt%，在本發明所規定範圍內的助焊劑，針對焊料擴展潤濕仍可獲得充分效果。又，可充分獲得抑制殘渣量成為低殘渣的效果。
相對於此，如比較例1所示，油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸、油酸與亞麻油酸的反應產物之三聚酸、在油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸中添加氫的氫化二聚酸或在油酸與亞麻油酸的反應產物之三聚酸中添加氫的氫化三聚酸均未含有，有機酸係含有碳數3之丙二酸在本發明所規定範圍內的5wt%，溶劑係含有異莰基環己醇75wt%、1,3-丁二醇20wt%，溶劑合計量95wt%，在本發明所規定範圍內的助焊劑，雖可獲得成為低殘渣的效果，但即便除油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸、油酸與亞麻油酸的反應產物之三聚酸、在油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸中添加氫的氫化二聚酸及在油酸與亞麻油酸的反應產物之三聚酸中添加氫的氫化三聚酸以外的有機酸，係含有本發明所規定範圍內，但焊料的擴展潤濕直徑仍未滿350μm，焊料並不會擴展潤濕，針對焊料的擴展潤濕無法獲得效果。
如比較例2所示，即便油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸係含有本發明所規定範圍內的10wt%之情況，但松脂之氫化松脂係含有逾越本發明所規定範圍的40wt%，溶劑係含有異莰基環己醇20wt%、1,3-丁二醇30wt%，溶劑合計量50wt%，低於本發明所規定範圍的助焊劑，所可獲得焊料的擴展潤濕效果，但殘渣量超過15wt%，無法抑制殘渣量，並無法獲得成為低殘渣的效果。
如比較例3所示，即便含有油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸的情況，但油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸係含有低於本發明所規定範圍的0.1wt%，且溶劑係含有異莰基環己醇79.9wt%、1,3-丁二醇20wt%，溶劑合計量99.9wt%，超過本發明所規定範圍的助焊劑，雖可獲得成為低殘渣的效果，但焊料的擴展潤濕直徑未滿350μm，焊料不會擴展潤濕，無法獲得焊料的擴展潤濕效果。
由以上得知，包含油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸、油酸與亞麻油酸的反應產物之三聚酸、在油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸中添加氫的氫化二聚酸、或在油酸與亞麻油酸的反應產物之三聚酸中添加氫的氫化三聚酸中之任一者，或者油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸、油酸與亞麻油酸的反應產物之三聚酸、在油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸中添加氫的氫化二聚酸、及在油酸與亞麻油酸的反應產物之三聚酸中添加氫的氫化三聚酸中之2種以上合計1wt%以上且13wt%以下，以及65wt%以上且99wt%以下的溶劑的助焊劑，焊料呈良好的擴展潤濕。且，殘渣量受抑制。
該等效果係即便在本發明所規定範圍內，含有作為活性劑之其他有機酸、胺、胺氫鹵酸鹽、有機鹵化合物，仍不會受抑制。又，即便在本發明所規定範圍內含有松脂，該等效果仍不會受抑制。
無。
無。
無。

Claims (10)

  1. 一種助焊劑，包含油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸、油酸與亞麻油酸的反應產物之三聚酸、在油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸中添加氫的氫化二聚酸、或在油酸與亞麻油酸的反應產物之三聚酸中添加氫的氫化三聚酸中之任一者，或者油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸、油酸與亞麻油酸的反應產物之三聚酸、在油酸與亞麻油酸的反應產物的二聚酸中添加氫的氫化二聚酸、以及在油酸與亞麻油酸的反應產物之三聚酸中添加氫的氫化三聚酸中之2種以上合計1wt%以上且13wt%以下以及65wt%以上且99wt%以下的溶劑，其中在N2環境下，10mg的該助焊劑依升溫速度1℃/sec加熱至25℃~250℃後的重量，係加熱前的重量的15%以下。
  2. 如申請專利範圍第1項之助焊劑，其中包含85wt%以上且95wt%以下的溶劑。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之助焊劑，其中更進一步包含：0wt%以上且5wt%以下的其他有機酸、0wt%以上且10.0wt%以下的松脂、0wt%以上且5wt%以下的胺、0wt%以上且5wt%以下的有機鹵化合物、0wt%以上且1wt%以下的胺氫鹵酸鹽。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之助焊劑，其中不包含松脂。
  5. 如申請專利範圍第4項之助焊劑，其中更進一步包含：0wt%以上且5wt%以下的其他有機酸、0wt%以上且5wt%以下的胺、 0wt%以上且5wt%以下的有機鹵化合物、0wt%以上且1wt%以下的胺氫鹵酸鹽。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之助焊劑，其中更進一步包含底材、界面活性劑、觸變劑、抗氧化劑中之至少1種。
  7. 如申請專利範圍第3項之助焊劑，其中更進一步包含底材、界面活性劑、觸變劑、抗氧化劑中之至少1種。
  8. 如申請專利範圍第4項之助焊劑，其中更進一步包含底材、界面活性劑、觸變劑、抗氧化劑中之至少1種。
  9. 如申請專利範圍第5項之助焊劑，其中更進一步包含底材、界面活性劑、觸變劑、抗氧化劑中之至少1種。
  10. 一種焊膏，係由申請專利範圍第1至9項中任一項之助焊劑、與焊料粉末進行混合。
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