TWI763367B - 助焊劑、焊接膏及焊接製品的製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明之目的係提供一種可降低助焊劑殘渣,且抑制焊接膏之供給穩定性降低的焊接用之助焊劑、焊接膏、及焊接製品之製造方法。
本發明之焊接用之助焊劑係包含:10至40wt%之香豆素、5至30wt%之單醯胺系搖變劑、及40至80wt%之溶劑。焊接膏包含該助焊劑及焊料粉末。焊接製品之製造方法係包含:將該焊接膏供給至電子電路基板之焊接部位的步驟;在焊接部位實裝電子零件之步驟;在包含還原氣體之還原環境下,加熱焊接部位至焊料粉末熔融之溫度而接合電子零件及電子電路基板之步驟。
Description
本發明係關於一種使用於焊接之助焊劑、使用該助焊劑之焊接膏、及、使用該焊接膏之焊接製品的製造方法。
近年來,在電子零件之實裝中,進行在常溫下將塗布或接著於電子電路基板之焊料從後面加熱而進行焊接之回焊。使用焊接膏之回焊時,包含焊料粉末及助焊劑之焊接膏被塗佈於焊接部位,並藉由加熱該焊接部位使焊料粉末熔融。
焊接膏所含有之助焊劑的成分例示:膏劑樹脂、添加劑及溶劑。膏劑樹脂係使焊接後之對象物固定於電子電路基板,又,發揮作為絶緣體之功能。添加物可例示:還原劑、活性劑及搖變劑。還原劑係去除焊料粉末之表面或焊接之對象物表面的氧化膜。活性劑係去除氧化膜,或是,提升以還原劑所進行的還原性或熔融焊料之潤濕性。搖變劑係對助焊劑及焊接膏賦予搖變性。
與本申請案相關之文獻係例示專利文獻1及2。專利文獻1係揭示一種包含膏劑樹脂、活性劑、香豆素衍生物、及溶劑之助焊劑。香豆素衍生物
係藉由具有以含有發光特性之香豆素作為基本骨架,並溶解於溶劑,而具有優異之發光特性。就該證據而言,在專利文獻1中係揭示一種評估是否可區別源自助焊劑之成分的殘渣(助焊劑殘渣)之試驗。
若依據該試驗之結果,已有報告,其要旨係相較於包含添加有香豆素之助焊劑的焊接膏(比較例2),包含添加有香豆素衍生物之助焊劑的焊接膏(實施例4)係可容易區別助焊劑殘渣。又,在實施例4係使用7-二乙基胺基-4-甲基香豆素作為香豆素衍生物。
專利文獻2係揭示一種包含添加有香豆素衍生物之助焊劑的焊接膏。該香豆素衍生物係與在專利文獻1之實施例4所使用的香豆素衍生物為相同之化合物。因此,根據使用專利文獻2之焊接膏的回焊,預想可獲得與專利文獻1之實施例4為同等的評估結果。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2017-64730號公報
[專利文獻2]美國專利第4670298號說明書
專利文獻1及2之技術係特定電子電路基板上之助焊劑殘渣者。附帶一提,在回焊中有助焊劑殘渣降低絶緣可靠性之問題。又,助焊劑殘渣有
在回焊後之步驟(例如,成型(Molding)步驟)中從電子電路基板剝離,而引起各種之不良情形的問題。
本發明人等從降低助焊劑殘渣之觀點而言,研究包含香豆素之助焊劑。香豆素在常溫下為固體之化合物,但昇華性高。因此,包含添加有香豆素之助焊劑的焊接膏係被期待降低助焊劑殘渣。
然而,已知由於香豆素之添加比例,在焊接膏中容易引起助焊劑與焊料粉末之分離。一旦引起分離,回焊時之焊接膏的供給性降低。因此,添加有香豆素之助焊劑在焊接膏之供給穩定性的觀點中仍有改良之餘地。
本發明之一個目的係提供一種降低助焊劑殘渣,且可抑制焊接膏之供給穩定性降低之焊接用助焊劑、焊接膏、及焊接製品之製造方法。
本發明人等獲得在香豆素中組合單醯胺系搖變劑,可抑制在焊接膏中引起分離之發現。因此,更進一步的研究後,發現香豆素、單醯胺系搖變劑、及溶劑之含有比例分別在適合的範圍時,可抑制產生分離,且充分地降低助焊劑殘渣,進而完成本發明。
第1發明係具有下列特徵之焊接用助焊劑。前述助焊劑包含10至40wt%之香豆素、5至30wt%之單醯胺系搖變劑、及40至80wt%之溶劑。
第2發明係在第1發明中更具有下列特徵。前述香豆素之含有比例的下限為15wt%。
第3發明係在第1或2發明中更含有下列特徵。前述香豆素之含有比例之上限為25wt%。
第4發明係在第1至3發明中之任一發明中更含有下列特徵。前述單醯胺系搖變劑之含有比例的下限為15wt%。
第5發明係在第1至4發明中之任一發明中更含有下列特徵。。前述單醯胺系搖變劑之含有比例的上限為25wt%。
第6發明係在第1至5發明中之任一發明中更含有下列特徵。前述香豆素相對於前述單醯胺系搖變劑之含有比為0.4至8.0。
第7發明係在第1至6發明中之任一發明中更含有下列特徵。前述助焊劑更包含大於0wt%且5wt%以下之活性劑。
第8發明係在第1至6發明中之任一發明中更含有下列特徵。前述助焊劑不包含活性劑。
第9發明係在第1至8發明中之任一發明中更含有下列特徵。前述助焊劑更包含大於0wt%且5wt%以下之松脂。
第10發明係在第1至8發明中之任一發明中更含有下列特徵。前述助焊劑不包含松脂。
第11發明係具有下列特徵之焊接膏。前述焊接膏係包含第1至10發明中之任一發明所述之助焊劑、及焊料粉末。
第12發明係具有下列特徵之焊接製品之製造方法。前述製造方法係包含下列步驟:
將第11發明所述之焊接膏供給至電子電路基板之焊接部位的步驟;在前述焊接部位實裝電子零件之步驟;在包含還原氣體之還原環境下,加熱前述焊接部位至前述焊料粉末熔融之溫度為止而接合前述電子零件及前述電子電路基板之步驟。
10:電子電路基板
11,22,23:電極
20,21:電子零件
BMP:焊料接合部
PD:焊接製品
PST:焊接膏
RDC:還原氣體
圖1係說明實施型態之焊接製品的製造方法之一例的圖。
以下,詳細地說明本發明之實施型態。此外,在本說明書中,所謂「wt%」係意指「質量%」。又,構成助焊劑之成分的wt%係以助焊劑整體之質量作為基準。又,使用「至」表示數值範圍時,其範圍係包含兩端之數值。
1.助焊劑
實施型態之助焊劑係焊接用之助焊劑。實施型態之助焊劑較佳是使用在包含還原氣體之環境下所進行的回焊。該回焊之詳細內容係在「3.焊接製品之製造方法」中說明。實施型態之助焊劑係包含香豆素、單醯胺系搖變劑及溶劑作為必須成分。以下,說明必須成分及此等之含有比例(含量)。
1-1.香豆素
香豆素係下述通式(I)所示之在常溫(25℃)下為固體之化合物。香豆素係為了使焊接膏之狀態穩定化,又,確保回焊時之助焊劑的揮發性而被添加。
相對於助焊劑整體,香豆素之含有比例為10至40wt%。香豆素之含有比例少時,在焊接膏之保管中容易引起助焊劑與焊料粉末之分離。一旦產生焊接膏之分離,因焊接膏之狀態變成不穩定,故焊接膏變得難以供給至電子電路基板。因此,從此觀點而言,香豆素之含有比例的下限以15wt%為較佳。又,香豆素之含有比例變多時,焊接膏之黏度變高,焊接膏變得難以供給至電子電路基板。因此,香豆素之含有比例的上限以25wt%為較佳。
1-2.單醯胺系搖變劑
單醯胺系搖變劑係為了對包含香豆素之助焊劑賦予搖變性,而使焊接膏之狀態穩定化而被添加。單醯胺系搖變劑可例示脂肪酸醯胺及芳香族醯胺。單醯胺系搖變劑可單獨使用,或者混合複數種類使用。
脂肪族醯胺可例示:乙醯胺、丙醯胺、丁醯胺、異丁醯胺、己醯胺、辛醯胺、2-乙基己醯胺、油醯胺、硬脂醯胺、月桂醯胺、二十二烷醯胺、棕櫚醯胺、芥子醯胺及羥基硬脂酸醯胺。芳香族醯胺可例示:苯甲醯胺、2-苯基乙醯胺及4-甲基苯甲醯胺(對甲苯醯胺)。
相對於助焊劑整體,單醯胺系搖變劑的含有比例(混合複數種類之單醯胺系搖變劑使用時,係此等搖變劑的總含有比例)為5至30wt%。從充分地抑制焊接膏分離的觀點而言,單醯胺系搖變劑之含有比例的下限以15wt%為
較佳。另一方面,單醯胺系搖變劑之含有比例變多時,回焊時變成揮發不盡。未揮發之單醯胺系搖變劑成為助焊劑殘渣或空洞產生之原因。從該觀點而言,單醯胺系搖變劑之含有比例的上限以25wt%為較佳。
1-3.溶劑
在包含香豆素及單醯胺系搖變劑之助焊劑中所添加的溶劑可例示液體溶劑及固形溶劑。液體溶劑可單獨使用,或者混合複數種類使用。固形溶劑係與液體溶劑混合使用。
液體溶劑可例示:醇系溶劑及甘醇系溶劑。醇系溶劑可例示:異丙醇、萜品醇、異莰基環己醇、異十六醇、異十七醇、異十八醇、異十九醇、異二十醇及二氫萜品醇等。
甘醇系溶劑可例示:乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、四丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,2-戊二醇、1,3-戊二醇、1,4-戊二醇、1,5-戊二醇及新戊二醇。
固形溶劑可例示在常溫(25℃)下為固體,且具有155至270℃之沸點的羥基化合物。如此之羥基化合物可例示:2-乙基-2-羥基甲基-1,3-丙二醇(別名:三羥甲基丙烷)、2-乙基-2-甲基-1,3-丙二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、2-乙基-2-丙基-1,3-丙二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇及2,5-二甲基己烷-2,5-二醇。
1-4.香豆素之含有比例相對於單醯胺系搖變劑之含有比例的比RT
在實施型態之助焊劑中,香豆素之含有比例與單醯胺系搖變劑之含有比例係如上述。但是,從後述之實施例的結果而言,此等含有比例之關係以滿足下述(1)式為較佳。
0.4≦比RT≦8.0‧‧‧(1)
從確保焊接膏之供給穩定性及助焊劑之揮發性的觀點而言,較佳係香豆素之含有比例與單醯胺系搖變劑之含有比例為上述之範圍內,且,滿足上述(1)式之助焊劑。若從提高供給穩定性及揮發性之觀點而言,比RT更佳係滿足下述(2)式。
0.7≦比RT≦1.0‧‧‧(2)
1-5.活性劑
實施型態之助焊劑可含有活性劑。亦即,實施型態之助焊劑係包含活性劑作為任意成分。活性劑可例示:有機酸、胺、有機鹵素化合物及胺鹵化氫酸鹽。活性劑係可單獨使用,或者混合複數種類使用。
有機酸可例示:戊二酸、己二酸、壬二酸、二十烷二酸、檸檬酸、甘醇酸、乳酸、琥珀酸、水楊酸、二甘醇酸、吡啶二甲酸、二丁基苯胺二甘醇酸、辛二酸、癸二酸、硫代甘醇酸、酞酸、異酞酸、對酞酸、十二烷二酸、對羥基苯基乙酸、吡啶甲酸、苯基琥珀酸、富馬酸、馬來酸、丙二酸、月桂酸、苯甲酸、酒石酸、三聚異氰酸參(2-羧基乙基)酯、甘胺酸、1,3-環己烷二羧酸、2,2-雙(羥基甲基)丙酸、2,2-雙(羥基甲基)丁烷酸、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、對大茴香酸、棕櫚酸、硬脂酸、12-羥基硬脂酸、油酸、亞麻油酸、次亞麻油酸
等。有機酸係又可例示:屬於油酸與亞麻油酸之反應物的二聚物酸、對該二聚物酸添加氫後之氫化二聚物酸、屬於油酸與亞麻油酸之反應物的三聚物酸、對該三聚物酸添加氫後之氫化三聚物酸等。再者,有機酸亦可例示:油酸與亞麻油酸之反應物以外的二聚物酸、對該二聚物酸添加氫後之氫化二聚物酸、油酸與亞麻油酸之反應物以外的三聚物酸、對該三聚物酸添加氫後之氫化三聚物酸等。
胺可例示:咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-苯甲基-2-苯基咪唑等之咪唑類。又,胺可例示甲基胺、乙基胺、二甲基胺、1-胺基丙烷、異丙基胺、三甲基胺、正乙基甲基胺、烯丙基胺、正丁基胺、二乙基胺、第二丁基胺、第三丁基胺、N,N-二甲基乙基胺、異丁基胺、吡咯啶、3-二氫吡咯、正戊基胺、二甲基胺基丙烷、1-胺基己烷、三乙基胺、二異丙基胺、二丙基胺、六亞甲基亞胺、1-甲基六氫吡啶、2-甲基六氫吡啶、4-甲基六氫吡啶、環己基胺、二烯丙基胺、正辛基胺、2-乙基己基胺、二丁基胺、二異丁基胺、1,1,3,3-四甲基丁基胺、1-環己基乙基胺、N,N-二甲基環己基胺等脂肪族胺。再者,胺可例示:苯胺、二乙基苯胺、吡啶、二苯基胍、二甲苯胍等芳香族胺。再者,胺可例示:2-乙基胺基乙醇、二乙醇胺、二異丙醇胺、N-丁基二乙醇胺、三異丙醇胺、N,N-雙(2-羥基乙基)-N-環己基胺、三乙醇胺等胺基醇。又再者,胺可例示:聚氧伸烷基烷基胺、聚氧伸烷基乙烯二胺、聚氧伸烷基二乙烯三胺等聚氧伸烷基型烷基胺。又再者,胺可例示:末端胺基聚乙二醇-聚丙二醇共聚物(末端胺基PEG-PPG共聚物)等末端胺聚氧伸烷基。
有機鹵素化合物係可例示:反式-2,3-二溴-1,4-丁烯二醇、三烯丙基三聚異氰酸酯6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、反式-2,3-二溴-2-丁烯-1,4二醇、順式-2,3-二溴-2-丁烯-1,4二醇、四溴酞酸、溴琥珀酸、2,2,2-三溴乙醇等有機溴化合物。又,有機鹵素化合物可例示:氯化烷、氯化脂肪酸酯、氯橋酸、氯橋酸酐等有機氯化合物。再者,有機鹵素化合物可例示:氟系界面活性劑、具有全氟烷基界面活性劑、聚四氟乙烯等有機氟化合物。
胺鹵化氫酸鹽係使胺與鹵化氫反應而成之化合物。胺鹵化氫酸鹽可例示:硬脂基胺鹽酸鹽、二乙基苯胺鹽酸鹽、二乙醇胺鹽酸鹽、2-乙基己基胺溴化氫酸鹽、吡啶溴化氫酸鹽、異丙基胺溴化氫酸鹽、環己基胺溴化氫酸鹽、二乙基胺溴化氫酸鹽、單乙基胺溴化氫酸鹽、1,3-二苯基胍溴化氫酸鹽、二甲基胺溴化氫酸鹽、二甲基胺鹽酸鹽、松脂胺溴化氫酸鹽、2-乙基己基胺鹽酸鹽、異丙基胺鹽酸鹽、環己基胺鹽酸鹽、2-哌啶甲酸溴化氫酸鹽、1,3-二苯基胍鹽酸鹽、二甲基苯甲基胺鹽酸鹽、聯胺水合物溴化氫酸鹽、二甲基環己基胺鹽酸鹽、三壬基胺溴化氫酸鹽、二乙基苯胺溴化氫酸鹽、2-二乙基胺基乙醇溴化氫酸鹽、2-二乙基胺基乙醇鹽酸鹽、氯化銨、二烯丙基胺鹽酸鹽、二烯丙基胺溴化氫酸鹽、單乙基胺鹽酸鹽、單乙基胺溴化氫酸鹽、二乙基胺鹽酸鹽、三乙基胺溴化氫酸鹽、三乙基胺鹽酸鹽、聯胺一鹽酸鹽、聯胺二鹽酸鹽、聯胺一溴化氫酸鹽、聯胺二溴化氫酸鹽、吡啶鹽酸鹽、苯胺溴化氫酸鹽、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、二甲基環己基胺溴化氫酸鹽、乙烯二胺二溴化氫酸鹽、松脂胺溴化氫酸鹽、2-苯基咪唑溴化氫酸鹽、4-苯甲基吡啶溴化氫酸鹽、L-麩胺酸鹽酸鹽、N-甲基嗎啉鹽酸鹽、甜菜鹼鹽酸鹽、2-哌啶甲酸碘化氫酸鹽、環己基胺碘化氫酸鹽、1,3-二苯基胍氟化氫酸
鹽、二乙基胺氟化氫酸鹽、2-乙基己基胺氟化氫酸鹽、環己基胺氟化氫酸鹽、乙基胺氟化氫酸鹽、松脂胺氟化氫酸鹽、環己基胺四氟硼酸鹽、二環己基胺四氟硼酸鹽。
相對於助焊劑之整體質量,活性劑之含有比例(混合複數種類之活性劑使用時,係此等活性劑的總含有比例)較佳係大於0wt%且5wt%以下。若活性劑之含有比例為該數值範圍,可抑制在助焊劑所含有之活性劑回焊時揮發不盡而成為助焊劑殘渣或空洞產生之原因。又,活性劑之含有比例為0wt%時,亦即,助焊劑不含有活性劑時,不需要考量上述之影響,故為較佳。
1-6.松脂
實施型態之助焊劑可包含松脂。亦即,實施型態之助焊劑係包含松脂作為任意成分。松脂可單獨使用,或者混合複數種類使用。
松脂係松科植物之松香等所含有的不揮發性成分。松脂係包含膠松脂、木松脂、妥爾油松脂等原料松脂、及從原料松脂所得到之衍生物。衍生物可例示:純化松脂、氫化松脂、不均化松脂、聚合松脂、α,β不飽和羧酸改性物(例如,丙烯酸酸改性松脂、馬來酸改性松脂、富馬酸改性松脂)。又,衍生物可例示聚合松脂之精製物、氫化物及不均化物。又,衍生物可例示α,β不飽和羧酸改性物之精製物、氫化物及不均化物。
相對於助焊劑之整體質量,松脂之含有比例(混合複數種類之松脂使用時,係此等松脂之總含有比例)較佳係大於0wt%,且5wt%以下。若松脂之含有比例為該數值範圍,可抑制在助焊劑所含有的松脂回焊時揮發不盡,而
成為助焊劑殘渣或空洞產生之原因。又,松脂之含有比例為0wt%時,亦即,助焊劑不含有松脂時,係不需要考量上述之影響,故為較佳。
1-7.助焊劑之製造方法
實施型態之助焊劑的製造方法並無限定,藉由同時或依序地以任意之方法混合原料來製造。製造助焊劑時,只要最後混合助焊劑之全部的成分即可。亦即,在助焊劑中含有任意成分時,可預先混合必須成分,亦可必須成分之一部分與任意成分混合之後,進一步混合必須成分之殘餘部分。再者,亦可同時混合助焊劑之全部成分。
2.焊接膏
實施型態之焊接膏係包含上述之助焊劑及焊料粉末。
2-1.焊料粉末
使用於焊接膏之焊料粉末的組成並無特別限定,在焊料粉末中可使用各種之焊料合金。如此之焊料合金可例示二元系合金及三元系以上之多元系合金。二元系合金可例示:Sn-Sb系合金、Sn-Pb系合金、Sn-Cu系合金、Sn-Ag系合金、Sn-Bi系合金及Sn-In系合金。多元系合金可例示:Sn-Pb-M系合金(M係選自由Bi、Cu、In、Sb及Ag所成之群組中的1種類以上之金屬)、Sn-Zn-M系合金(M係選自由Bi、Cu、In、Sb及Ag所成之群組中的1種類以上之金屬)及Sn-Ag-M系合金(M係選自由Bi、Cu、In、Sb及Zn所成之群組中的1種類以上之金屬)。
相對於焊接膏之整體質量,焊料粉末及助焊劑之含有比例並無限定。例如,焊料粉末之含有比例為5至95質量%,助焊劑之含有比例為5至95質量%。
2-2.焊接膏之製造方法
實施型態之焊接膏的製造方法並無限定,可藉由同時或依序地以任意之方法混合原料來製造。製造焊接膏時,只要最後混合助焊劑之全部成分及焊料粉末即可。亦即,可預先在所調製之助焊劑的全部成分中混合焊料粉末,亦可在助焊劑成分之一部分混合焊料粉末之後,進一步混合助焊劑之殘餘的成分。再者,亦可同時混合焊接膏之全部成分。
3.焊接製品之製造方法
圖1係說明實施型態之焊接製品的製造方法之一例的圖。圖1係表示在包含還原氣體之還原環境下所進行的回焊之流程。還原氣體係由還原性物質(例如,蟻酸、氫)所構成,該還原性物質係將形成在構成焊接膏PST之焊料粉末表面的氧化膜、及形成在電子電路基板10之電極11的表面的氧化膜去除者。
在圖1所示之回焊中,首先在焊接部位之電極11的表面供給焊接膏PST(步驟S1)。焊接膏之PST供給係使用點膠機、噴射點膠機、網版印刷機、金屬遮罩印刷機等進行。藉此,在電子電路基板10上形成焊料供給圖案。
繼而,在焊料供給圖案上實裝電子零件20及21(步驟S2)。電子零件20及21可例示IC晶片。電子零件20及21之實裝係使用貼合機(Mounter)等進
行。藉此,電子零件20之焊接部位的電極22、及電子零件21之焊接部位的電極23與焊接膏PST接觸。
然後,將電子電路基板10送入腔室(未圖示)內。接著,一邊在腔室內導入還原氣體RDC,一邊使腔室內之溫度上昇(步驟S3)。在導入還原氣體RDC之前,較佳係一邊減壓抽吸腔室內,一邊使腔室內之空氣以惰性氣體進行置換。一邊使腔室內減壓,一邊使腔室內之空氣以惰性氣體進行置換,藉此,在以還原氣體RDC去除氧化膜後,可抑制電極11、22及23之表面再度被氧化。又,可將藉由還原氣體RDC與氧化膜之還原反應所產生之物資迅速地排出至腔室之外部。
藉由到達焊接膏PST周圍的還原氣體RDC去除氧化膜時,金屬表面露出。腔室內之溫度達到高於構成焊接膏PST之焊料粉末的熔點溫度時,在焊接膏PST所含有之焊料粉末會熔融而成為熔融焊料。熔融焊料於金屬表面潤濕展開,藉此,使熔融焊料與電極(亦即,電極11、22及23)接合。其後,腔室內之溫度降低至低於融熔點之溫度時,熔融焊料固化而成為焊料接合部BMP。藉此,可獲得焊接製品PD。
4.實施例
接著,依據實施例詳細地說明實施型態之助焊劑及焊接膏。
將表1所示之成分以表1所示之調配比例混合,而調製出實施例1至24之助焊劑與比較例1至18之助焊劑。此外,在比較例17之助焊劑係使用下述通式(II)所示之香豆素衍生物。在比較例18之助焊劑係使用下述通式(III)所示之香豆素衍生物。
將實施例及比較例之助焊劑與焊料粉末混合,製作出焊接膏之試樣。具體而言,將實施例及比較例之助焊劑、與具有Sn-3.0Ag-0.5Cu(SAC305)之組成的焊料粉末以助焊劑:焊料粉末=13:87之質量比混合,製作出焊接膏。然後,從助焊劑殘渣及析出物產生之抑制性的觀點,針對實施例及比較例之助焊劑進行評估。又,從保管中分離產生的抑制性之觀點,針對焊接膏之各試樣進行評估。
4-1.助焊劑殘渣產生之抑制性
將實施例及比較例之助焊劑10mg置入於鋁平底鍋,使用示差熱天秤(STA7200、日立Hightech Science公司製),以10℃/min之昇溫速度加熱至400℃。針對各助焊劑計算出對於加熱前之重量在250℃之時間點的重量比率,以此作為殘渣率。
助焊劑殘渣產生之抑制性的評估基準係如下述。
○:殘渣率為1%以下
×:殘渣率超過1%
4-2.保管中分離產生的抑制性
將焊接膏之各試樣30至40g填充至透明注射器(PSY-10E、武蔵ENGINEERING公司製),閉緊柱塞、帽體、蓋子並在常溫下保管72小時。之後,確認柱塞附近之焊接膏的性狀。
保管中分離產生的抑制性之評估基準係如下述。
○:未產生龜裂
×:產生龜裂
4-3.綜合評估
使用上述2項目之評估結果,進行實施例及比較例之助焊劑的綜合評估。綜合評估之判定基準係如下述。
○:上述2項目之評估全部為○
×:在上述2項目之評估中具有1個以上之×
將綜合評估之結果與上述2項目之評估結果一起表示於表1至4中。
如表1及2所示,依據實施例1至24之助焊劑,在分離抑制及殘渣率之觀點中可獲得優異之結果。
另一方面,如表3所示,可知比較例1至5之助焊劑在分離抑制之觀點中較差。本發明人等推測此理由係在此等之助焊劑中未添加單醯胺系搖變劑。
如表4所示,可知比較例6至11之助焊劑在分離抑制及殘渣率之觀點中較差。本發明人等推測產生分離之理由係在此等之助焊劑中未添加香豆素,或者是,香豆素之含有比例太少。本發明人等推測殘渣率變高之理由係單醯胺系搖變劑之含有比例過多。
如表4所示,可知比較例12至15之助焊劑在殘渣率之觀點中較差。本發明人等推測該理由係相較於實施例14至17中之活性劑的含有比例,比較例12至17中之含有比例過多。
如表4所示,可知比較例16之助焊劑在殘渣率之觀點中較差。本發明人等推測該理由係相較於實施例11中之松脂的含有比例,比較例16中之含有比例過多。
如表4所示,可知比較例17及18之助焊劑在殘渣率之觀點中較差。本發明人等推測該理由係添加沸點高於香豆素(亦即,昇華性低於香豆素)之香豆素衍生物。
10:電子電路基板
11,22,23:電極
20,21:電子零件
BMP:焊料接合部
PD:焊接製品
PST:焊接膏
RDC:還原氣體
Claims (12)
- 一種焊接用助焊劑,係包含10至40wt%之香豆素、5至30wt%之單醯胺系搖變劑、及40至80wt%之溶劑。
- 如請求項1所述之助焊劑,其中,前述香豆素之含有比例的下限為15wt%。
- 如請求項1所述之助焊劑,其中,前述香豆素之含有比例的上限為25wt%。
- 如請求項1所述之助焊劑,其中,前述單醯胺系搖變劑之含有比例的下限為15wt%。
- 如請求項1所述之助焊劑,其中,前述單醯胺系搖變劑之含有比例的上限為25wt%。
- 如請求項1所述之助焊劑,其中,前述香豆素相對於前述單醯胺系搖變劑之含有比為0.4至8.0。
- 如請求項1所述之助焊劑,係更包含大於0wt%且5wt%以下之活性劑。
- 如請求項1所述之助焊劑,係不含有活性劑。
- 如請求項1所述之助焊劑,係更包含大於0wt%且5wt%以下之松脂。
- 如請求項1所述之助焊劑,係不包含松脂。
- 一種焊接膏,係包含請求項1所述之助焊劑、及焊料粉末。
- 一種焊接製品之製造方法,係包含下列步驟:將請求項11所述之焊接膏供給至電子電路基板之焊接部位的步驟;在前述焊接部位實裝電子零件之步驟;在包含還原氣體之還原環境下,加熱前述焊接部位至前述焊料粉末熔融之溫度為止而接合前述電子零件及前述電子電路基板之步驟。
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