TWI813947B - 助焊劑及焊料膏 - Google Patents

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Abstract

本發明採用一種助焊劑，包含有機酸、水溶性基劑、及溶劑，並且不含水。此助焊劑中，有機酸含有1,2,3-丙烷三羧酸。水溶性基劑係選自由非離子系界面活性劑及弱陽離子系界面活性劑所構成之群組中的一種以上。相對於助焊劑整體的總量，1,2,3-丙烷三羧酸的含量為1質量%以上15質量%以下，相對於助焊劑整體的總量，水溶性基劑的總含量較佳為30質量%以上65質量%以下，相對於助焊劑整體的總量，溶劑的總含量為30質量%以上65質量%以下。根據此助焊劑，可提高焊料的潤濕性，並且抑制了在回焊及清洗助焊劑殘渣後的焊球脫落。

Description

助焊劑及焊料膏
本發明係關於助焊劑及焊料膏。
本案根據2020年2月18日在日本提出申請的日本特願2020-025679號主張優先權，並將其內容援用至此。
一般而言，焊接中所使用的助焊劑具有下述功效：將存在於焊料及會成為焊接對象之接合對象物的金屬表面的金屬氧化物化學性地去除而使金屬元素可在兩者交界移動。因此，藉由使用助焊劑並進行焊接，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，而得到牢固的接合。
以往，在具有潤濕性的助焊劑中，為了提高焊料與接合對象物的接合可靠度，而要求能夠以水輕易地清洗殘渣的水溶性助焊劑。
對此，有人提出了一種水溶性助焊劑，其包含水溶性黏結劑；選自由磺酸化合物、硫酸化合物、胺磺酸化合物、多元羧酸化合物及過硫酸化合物所構成之群組中的活性劑；及水(參照專利文獻1)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2002/038328號
然而，若將轉印有專利文獻1中記載之水溶性助焊劑的焊球設置於接合部後進行回焊，然後清洗助焊劑的殘渣，則會有焊球從接合部脫離(容易發生焊球脫落)這樣的問題。
於是，本發明之目的在於提供一種助焊劑，其提高焊料的潤濕性，並且抑制了在回焊及清洗助焊劑殘渣後的焊球脫落。
為了解決上述課題，本發明採用以下構成。
亦即，本發明的第1態樣係一種助焊劑，包含有機酸、水溶性基劑、及溶劑，並且不含水，其中，前述有機酸包含1,2,3-丙烷三羧酸，相對於助焊劑整體的總量，1,2,3-丙烷三羧酸的含量為超過0質量%且在15質量%以下。
第1態樣之助焊劑中，前述水溶性基劑較佳係含有選自由非離子系界面活性劑及弱陽離子系界面活性劑所構成之群組中的一種以上。
又，第1態樣之助焊劑中，相對於助焊劑整體的總量，前述水溶性基劑的含量較佳為30質量%以上65質量%以下。
又，第1態樣之助焊劑，亦可為下述助焊劑：包含有機酸、水溶性基劑、及溶劑，並且不含水，其中，前述有機酸包含1,2,3-丙烷三羧酸，前述水溶性基劑係選自由非離子系界面活性劑及弱陽離子系界面活性劑所構成之群組中的一種以上，前述非離子系界面活性劑係選自由聚乙二醇、環氧乙烷-間苯二酚共聚物、聚氧基伸烷基炔二醇類、聚氧基伸烷基甘油醚、聚氧基伸烷基烷基醚、聚氧基伸烷基酯、聚氧基伸烷基烷基胺、聚氧基伸烷基烷基醯胺、脂肪族醇聚氧 基伸乙基加成物、芳香族醇聚氧基伸乙基加成物及多元醇聚氧基伸乙基加成物所構成之群組中的一種以上，前述弱陽離子系界面活性劑係選自由末端二胺聚乙二醇、末端二胺聚乙二醇-聚丙二醇共聚物、脂肪族胺聚氧基伸乙基加成物、芳香族胺聚氧基伸乙基加成物及多元胺聚氧基伸乙基加成物所構成之群組中的一種以上，相對於助焊劑整體的總量，1,2,3-丙烷三羧酸的含量為1質量%以上15質量%以下，相對於助焊劑整體的總量，前述水溶性基劑的總含量為30質量%以上65質量%以下，相對於助焊劑整體的總量，前述溶劑的總含量為30質量%以上65質量%以下。
又，第1態樣之助焊劑更含有1,2,3-丙烷三羧酸以外的有機酸，相對於助焊劑整體的總量，前述1,2,3-丙烷三羧酸以外的有機酸之含量較佳為超過0質量%且在10質量%以下。
又，第1態樣之助焊劑更含有胺，相對於助焊劑整體的總量，前述胺的含量較佳為超過0質量%且在10質量%以下。
又，第1態樣之助焊劑更含有松香，相對於助焊劑整體的總量，前述松香的含量較佳為超過0質量%且小於5質量%。
又，本發明的第2態樣係一種焊料膏，其係由前述第1態樣之助焊劑與焊料粉末所構成。
根據本發明，可提供一種助焊劑，其可提高焊料的潤濕性，並且抑制在回焊及清洗助焊劑殘渣後的焊球脫落。
<助焊劑>
本實施型態的助焊劑包含有機酸、水溶性基劑、及溶劑，並且不含水。
前述有機酸包含1,2,3-丙烷三羧酸。相對於助焊劑整體的總量，1,2,3-丙烷三羧酸的含量較佳為超過0質量%且在20質量%以下，更佳為超過0質量%且在15質量%以下，再佳為1質量%以上15質量%以下。
本實施型態的助焊劑具有高的水溶性，因此可輕易地以水清洗而去除本實施型態之助焊劑的殘渣。
(有機酸)
本實施型態的助焊劑藉由包含1,2,3-丙烷三羧酸，而具有充分的焊料潤濕性(潤濕速度)。
本實施型態的助焊劑，亦可更包含1,2,3-丙烷三羧酸以外的有機酸(其他有機酸)。
其他有機酸可列舉例如：戊二酸、己二酸、壬二酸、二十烷二酸、檸檬酸、乙醇酸、琥珀酸、柳酸、二乙醇酸(diglycolic acid)、吡啶二甲酸(dipicolinic acid)、二丁基苯胺二乙醇酸、辛二酸、癸二酸、硫乙醇酸、對酞酸、十二烷二酸、對羥基苯基乙酸、吡啶甲酸、苯基琥珀酸、酞酸、富馬酸、馬來酸、丙二酸、月桂酸、苯甲酸、酒石酸、異三聚氰酸參(2-羧基乙基)、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、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、硬脂酸、12-羥基硬脂酸、油酸、亞麻油酸(linoleic acid)、次亞麻油酸(linolenic acid)、二聚物酸、三聚物酸、屬於對於二聚物酸添加氫而成之氫化物的氫化二聚物酸、屬於對於三聚物酸添加氫而成之氫化物的氫化三聚物酸等。
有機酸可單獨使用1種，亦可混合2種以上使用。
其他有機酸較佳為選自由己二酸、2,2-雙(羥甲基)丙酸及琥珀酸所構成之群中的一種以上。
在本實施型態的助焊劑包含其他有機酸的情況，相對於助焊劑整體的總量，其他有機酸的含量較佳為超過0質量%且在15質量%以下，更佳為超過0質量%且在10質量%以下。
相對於有機酸的總含量，1,2,3-丙烷三羧酸的含量較佳為5質量%以上，更佳為9質量%以上。
(水溶性基劑)
本實施型態的助焊劑，藉由包含水溶性基劑而可充分具有抑制焊球脫落的能力。
本實施型態的助焊劑所含有的水溶性基劑可列舉例如：非離子系界面活性劑、弱陽離子系界面活性劑等。
非離子系界面活性劑可列舉例如：聚乙二醇、環氧乙烷-間苯二酚共聚物、聚氧基伸烷基炔二醇類、聚氧基伸烷基甘油醚、聚氧基伸烷基烷基醚、聚氧基伸烷基酯、聚氧基伸烷基烷基胺、聚氧基伸烷基烷基醯胺、脂肪族醇聚氧基伸乙基加成物、芳香族醇聚氧基伸乙基加成物、多元醇聚氧基伸乙基加成物等。
弱陽離子系界面活性劑可列舉例如：各種胺的聚氧基伸烷基加成物。各種胺的聚氧基伸烷基加成物可列舉例如：末端二胺聚乙二醇、末端二胺聚乙二醇-聚丙二醇共聚物、脂肪族胺聚氧基伸乙基加成物、芳香族胺聚氧基伸乙基加成物、多元胺聚氧基伸乙基加成物等。
水溶性基劑可單獨使用1種，亦可混合2種以上使用。
水溶性基劑較佳為例如選自由非離子系界面活性劑及弱陽離子系界面活性劑所構成之群組中的一種以上。
非離子系界面活性劑較佳為選自由聚乙二醇及環氧乙烷/間苯二酚共聚物所構成之群組中的一種以上。
弱陽離子系界面活性劑較佳為末端二胺聚乙二醇-聚丙二醇共聚物。
水溶性基劑較佳為選自由聚乙二醇、環氧乙烷/間苯二酚共聚物及末端二胺聚乙二醇-聚丙二醇共聚物所構成之群組中的一種以上。
相對於助焊劑整體的總量，水溶性基劑的總含量較佳為20質量%以上80質量%以下，更佳為30質量%以上65質量%以下。
非離子系界面活性劑之總含量相對於弱陽離子系界面活性劑之總含量的比例(質量比)較佳為1.5以上5以下，更佳為2以上3.5以下。
在非離子系界面活性劑為聚乙二醇的情況，聚乙二醇的分子量較佳為1000至6000。分子量在上述範圍內的聚乙二醇為固體，因此容易操作。
聚乙二醇的分子量更佳為2000至4000。分子量在上述範圍內的聚乙二醇之水溶性高，因此容易以水清洗而去除包含其之助焊劑的殘渣。
(溶劑)
本實施型態中所使用的溶劑可列舉例如：醇系溶劑、二醇醚系溶劑、萜品醇(terpineol)類等。
本實施型態的助焊劑不含水。
醇系溶劑可列舉：異丙醇、1,2-丁烷二醇、異莰基環己醇、2,4-二乙基-1,5-戊烷二醇、2,2-二甲基-1,3-丙烷二醇、2,5-二甲基-2,5-己烷二醇、2,5-二甲基-3-己炔-2,5-二醇、2,3-二甲基-2,3-丁烷二醇、1,1,1-參(羥甲基)乙烷、2-乙基-2-羥甲基-1,3-丙烷二醇、2,2’-氧基雙(亞甲基)雙(2-乙基-1,3-丙烷二醇)、2,2-雙(羥甲基)-1,3-丙烷二醇、1,2,6-三羥己烷、雙[2,2,2-參(羥甲基)乙基]醚、1-乙炔基-1-環己醇、1,4-環己烷二醇、1,4-環己烷二甲醇、赤藻糖醇、蘇糖醇(threitol)、癒創木酚甘油醚、 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。
二醇醚系溶劑可列舉：乙二醇單己基醚、二乙二醇單己基醚、乙二醇單2-乙基己基醚、二乙二醇單2-乙基己基醚、三乙二醇二甲基醚、二乙二醇二丁基醚、2-甲基戊烷-2,4-二醇、三乙二醇單丁基醚、四乙二醇單甲基醚、四乙二醇二甲基醚等脂肪族二醇醚系溶劑；乙二醇單苯基醚、二乙二醇單苯基醚、乙二醇單苄基醚、二乙二醇單苄基醚等芳香族二醇醚系溶劑等。
溶劑可使用1種或2種以上。
本實施型態的助焊劑中，亦可包含例如活性劑、樹脂、觸變劑等作為其他成分。
(活性劑)
活性劑可列舉例如：胺、鹵化合物、抗氧化劑。
胺可列舉例如：唑系化合物、其他胺(排除唑系化合物)等。
唑系化合物可列舉例如：咪唑、2,4-二胺基-6-甲基丙烯醯氧基乙基-s-三嗪、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-氰基乙基-2-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-十一基咪唑、1-氰基乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、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-吡咯并[1,2-a]苯并咪唑、環氧-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]、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、1-氰基乙基-2-十一基咪唑鎓偏苯三甲酸酯、1-氰基乙基-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、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、6-(2-苯并三唑基)-4-第三辛基-6’-第三丁基-4’-甲基-2,2’-亞甲基雙酚等。
其他胺可列舉例如：單乙醇胺、二乙醇胺、乙胺、三乙胺、環己胺、乙二胺、三伸乙基四胺、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等。
胺可單獨使用1種，亦可混合2種以上使用。
胺較佳為選自由咪唑、二乙醇胺所構成之群組中的一種以上。
在本實施型態的助焊劑含有胺的情況，相對於助焊劑整體的總量，胺的含量較佳為超過0質量%且在15質量%以下，更佳為超過0質量%且在10質量%以下。
鹵化合物可列舉例如：有機鹵化合物、胺鹵化氫酸鹽。
胺鹵化氫酸鹽係使胺與鹵化氫反應而成的化合物。胺鹵化氫酸鹽中的胺可列舉：乙胺、乙二胺、三乙胺、二苯基胍、二甲苯基胍、甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑等，鹵化氫可列舉：氯、溴、碘的氫化物。
有機鹵化合物可列舉例如：反式-2,3-二溴-2-丁烯-1,4-二醇、三烯丙基三聚異氰酸酯六溴化物、1-溴-2-丁醇、1-溴-2-丙醇、3-溴-1-丙醇、3-溴-1,2-丙烷二醇、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-丁烷二醇、2,3- 二溴-2-丁烯-1,4-二醇等。
鹵化合物可單獨使用1種，亦可混合2種以上使用。
抗氧化劑可列舉例如：受阻酚系抗氧化劑等。
(樹脂)
樹脂可列舉例如：松香等。
本實施形態中所使用的松香，可列舉例如：天然松香、由該天然松香所得之衍生物等。天然松香可列舉例如：膠松香(gum rosin)、木松香及妥爾油松香等。該衍生物可列舉例如：精製松香、改質松香等。改質松香可列舉：氫化松香、聚合松香、不均化松香、酸改質松香、松香酯、酚改質松香及α,β不飽和羧酸改質物(丙烯酸化松香、順丁烯二酸化松香、反丁烯二酸化松香、丙烯酸改質氫化松香等)、以及該聚合松香的精製物、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，可使用此等中的1種或2種以上。
本實施型態的助焊劑藉由包含松香，而可在回焊時抑制助焊劑所包含的活性劑失去活性、分解。
松香可單獨使用1種，亦可混合2種以上使用。
松香較佳為氫化松香。
在本實施型態的助焊劑含有松香的情況，相對於助焊劑整體的總量，松香的總含量較佳為超過0質量%且在10質量%以下，更佳為超過0質量%且小於5質量%。
(觸變劑)
觸變劑可列舉例如：醯胺化合物、酯化合物、山梨糖醇系化合物等。
醯胺化合物可列舉例如：聚醯胺、雙醯胺、單醯胺等。
具體而言，可列舉：月桂酸醯胺、棕櫚酸醯胺、硬脂酸醯胺、二十二酸醯胺、羥基硬脂酸醯胺、飽和脂肪酸醯胺、油酸醯胺、芥酸醯胺、不飽和脂肪酸醯胺、對甲苯醯胺、對甲苯甲烷醯胺、芳香族醯胺、六亞甲基羥基硬脂酸醯胺、取代醯胺、羥甲基硬脂酸醯胺、羥甲基醯胺、脂肪酸酯醯胺等單醯胺；亞甲基雙硬脂酸醯胺、伸乙基雙月桂酸醯胺、伸乙基雙羥基脂肪酸(脂肪酸的碳數C6至24)醯胺、伸乙基雙羥基硬脂酸醯胺、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、間苯二甲基雙硬脂酸醯胺、芳香族雙醯胺等雙醯胺；飽和脂肪酸聚醯胺、不飽和脂肪酸聚醯胺、芳香族聚醯胺、1,2,3-丙烷三羧酸參(2-甲基環己基醯胺)、環狀醯胺寡聚物、非環狀醯胺寡聚物等聚醯胺。
前述環狀醯胺寡聚物可列舉：二羧酸與二胺經聚縮合為環狀所形成的醯胺寡聚物、三羧酸與二胺經聚縮合為環狀所形成的醯胺寡聚物、二羧酸與三胺經聚縮合為環狀所形成的醯胺寡聚物、三羧酸與三胺經聚縮合為環狀所形成的醯胺寡聚物、二羧酸及三羧酸與二胺經聚縮合為環狀所形成的醯胺寡聚物、二羧酸及三羧酸與三胺經聚縮合為環狀所形成的醯胺寡聚物、二羧酸與二胺及三胺經聚縮合為環狀所形成的醯胺寡聚物、三羧酸與二胺及三胺經聚縮合為環狀所形成的醯胺寡聚物、二羧酸及三羧酸與二胺及三胺經聚縮合為環狀所形成的醯胺寡聚物等。
又，前述非環狀醯胺寡聚物可列舉：單羧酸與二胺及/或三胺經聚縮合為非環狀所形成的醯胺寡聚物的情況、二羧酸及/或三羧酸與單胺經聚縮合為非環狀所形成的醯胺寡聚物的情況等。若為包含單羧酸或單胺的醯胺寡聚物，則單羧酸、單胺會作為末端分子(terminal molecules)而發揮功能，而成為分子量小的非環狀醯胺寡聚物。又，在非環狀醯胺寡聚物為二羧酸及/或三羧酸與二胺及/或三胺經聚縮合為非環狀所形成的醯胺化合物的情況，則成為非環狀高分子系醯胺聚合物。再者，非環狀醯胺寡聚物，亦包含單羧酸與單胺經縮合為非環狀 所形成的醯胺寡聚物。
屬於觸變劑的酯化合物可列舉例如：氫化蓖麻油等。
屬於觸變劑的山梨糖醇系化合物可列舉例如：二亞苄基山梨糖醇、雙(4-甲基亞苄基)山梨糖醇、(D-)山梨糖醇、單亞苄基(-D-)山梨糖醇、單(4-甲基亞苄基)-(D-)山梨糖醇等。
觸變劑亦可使用聚乙二醇。例如，分子量為4000的聚乙二醇(PEG4000)可對焊料膏賦予觸變性。
觸變劑可使用1種或2種以上。
本實施型態的助焊劑包含有機酸、水溶性基劑、及溶劑，並且不含水。前述有機酸包含1,2,3-丙烷三羧酸。相對於助焊劑整體的總量，使1,2,3-丙烷三羧酸的含量為超過0質量%且在15質量%以下，藉此可充分具有焊料潤濕性、抑制焊球脫落的能力。
或者，本實施型態的助焊劑包含有機酸、水溶性基劑、及溶劑，並且不含水，其中，前述有機酸包含1,2,3-丙烷三羧酸，前述水溶性基劑係選自由非離子系界面活性劑及弱陽離子系界面活性劑所構成之群組中的一種以上。
前述非離子系界面活性劑係選自由聚乙二醇、環氧乙烷-間苯二酚共聚物、聚氧基伸烷基炔二醇類、聚氧基伸烷基甘油醚、聚氧基伸烷基烷基醚、聚氧基伸烷基酯、聚氧基伸烷基烷基胺、聚氧基伸烷基烷基醯胺、脂肪族醇聚氧基伸乙基加成物、芳香族醇聚氧基伸乙基加成物及多元醇聚氧基伸乙基加成物所構成之群組中的一種以上。
前述弱陽離子系界面活性劑係選自由末端二胺聚乙二醇、末端二胺聚乙二醇-聚丙二醇共聚物、脂肪族胺聚氧基伸乙基加成物、芳香族胺聚氧基伸乙基加成物及多元胺聚氧基伸乙基加成物所構成之群組中的一種以上。
此外，相對於助焊劑整體的總量，1,2,3-丙烷三羧酸的含量為1質量%以上15 質量%以下，相對於助焊劑整體的總量，前述水溶性基劑的總含量為30質量%以上65質量%以下，相對於助焊劑整體的總量，前述溶劑的總含量為30質量%以上65質量%以下。
根據此實施型態的助焊劑，可提高焊料的潤濕性，並且可抑制在回焊及清洗助焊劑殘渣後的焊球脫落。
<本實施型態之焊料膏的一例>
本實施型態的焊料膏係由上述助焊劑與焊料粉末所構成。
焊料粉末係由Sn單質的焊料之粉體、或是Sn-Ag系、Sn-Cu系、Sn-Ag-Cu系、Sn-Bi系、Sn-In系等、或在此等合金中添加有Sb、Bi、In、Cu、Zn、As、Ag、Cd、Fe、Ni、Co、Au、Ge、P等的焊料合金之粉體所構成。
助焊劑的含量：
相對於焊料膏的總質量，助焊劑的含量較佳為5至95質量%，更佳為5至15質量%。
若焊料膏中的助焊劑的含量在此範圍內，則可充分發揮焊料粉末所引起的抑制增黏之效果。此外，即使在熱負載大的條件下亦顯示良好的潤濕展開性，且潤濕速度提升。
由上述的助焊劑與焊料粉末所構成之焊料膏，係焊料潤濕性、抑制焊球脫落的能力優良。
[實施例]
以下，藉由實施例來說明本發明，但本發明不限於以下的實施例。
依以下的表1、表2、表3所示的組成調製實施例與比較例的助焊劑，使用此助焊劑調製焊料膏，並針對焊料潤濕性(潤濕速度)、助焊劑之抑制焊球脫落的能力進行驗證。
另外，表1、表2、表3中的組成率，係當將助焊劑的總量設為100時的質量%，空欄表示0質量%。
焊料膏中，助焊劑為11質量%，金屬粉為89質量%。又，焊料膏中的金屬粉，係Ag為3.0質量%、Cu為0.5質量%、剩餘部分為Sn的Sn-Ag-Cu系的焊料合金。又，焊料膏中的金屬粉的尺寸，係在JIS Z 3284-1：2004中的粉末尺寸之分類(表2)中滿足記號5的尺寸(粒度分布)。
<焊料潤濕性(潤濕速度)的評估>
(1)驗證方法
焊料膏的潤濕速度，係根據弧面狀沾錫試驗(meniscograph)的方法，對於寬度5mm×長度25mm×厚度0.5mm的銅板於150℃進行氧化處理1小時，得到作為試驗板的氧化銅板，使用Solder Checker SAT-5200(RHESCA公司製)作為試驗裝置，使用Sn-3Ag-0.5Cu(各數值為質量%)作為焊料，以下述方式進行評估。
首先，分別量取實施例1至17及比較例1至4的各助焊劑並將其放入燒杯，使試驗板的5mm浸漬於其中，在試驗板塗布助焊劑。然後，在塗布助焊劑後，迅速使已塗布助焊劑的試驗板浸漬於焊料槽內，得到零點交叉時間(zero cross time)(sec)。然後，分別對於實施例1至17及比較例1至4的各助焊劑進行5次的測量，計算出所得之5個零點交叉時間(sec)的平均值。試驗條件設定如下。
浸漬於焊料槽的速度：5mm/sec(JIS Z 3198-4：2003)
浸漬於焊料槽的深度：2mm(JIS Z 3198-4：2003)
浸漬於焊料槽的時間：10sec(JIS Z 3198-4：2003)
焊料槽溫度：245℃(JIS C 60068-2-69：2019)
零點交叉時間(sec)的平均值越短，表示潤濕速度越高、焊料潤濕性良好。
(2)判定基準
○：零點交叉時間(sec)的平均值在6秒以下。
×：零點交叉時間(sec)的平均值超過6秒。
<抑制焊球脫落之能力的評估>
(1)驗證方法
於在Cu-OSP電極的印刷基板上具有
Figure 110105307-A0202-12-0014-4
0.24mm的開口徑的電極，配置具有既定開口的遮罩，塗布助焊劑，移除遮罩。然後，在經塗布的面上設置(載置)具有Sn-3Ag-0.5Cu(各數值為質量%)之組成的球徑
Figure 110105307-A0202-12-0014-5
0.3mm之焊球後，於氮氣環境下進行回焊。回焊條件係以2℃/s的升溫速度從室溫升溫至250℃之後，於250℃保持30秒。然後，將回焊後的基板浸漬於水中1分鐘以進行清洗，並使其乾燥。然後，以光學顯微鏡觀察焊球是否脫落。對於30個電極進行這樣的操作。
(2)判定基準
○：任一電極中皆未觀察到焊球脫落。
×：有1個以上的電極觀察到焊球脫落。
<綜合評估>
○：焊料膏的焊料潤濕性、抑制焊球脫落之能力皆為○。
×：焊料膏的焊料潤濕性、抑制焊球脫落之能力中至少1項為×。
Figure 110105307-A0202-12-0015-1
Figure 110105307-A0202-12-0016-2
Figure 110105307-A0202-12-0016-3
本發明中，如實施例1所示，助焊劑中，在本發明所規定之範圍內包含1,2,3-丙烷三羧酸作為有機酸，包含屬於非離子系界面活性劑的聚乙二醇4000及環氧乙烷/間苯二酚共聚物、屬於弱陽離子系界面活性劑的末端二胺聚乙二醇-聚丙二醇共聚物(末端二胺PEG-PPG共聚物)作為水溶性基劑，並包含二乙二醇單己基醚作為溶劑，且助焊劑不含水，藉此可使焊料潤濕性、抑制焊球脫落的能力為充分者。
如實施例2所示，在本發明所規定的範圍內變更1,2,3-丙烷三羧酸的含量，也可使焊料潤濕性、抑制焊球脫落的能力為充分者。
如實施例3至4所示，在本發明所規定的範圍內變更1,2,3-丙烷三羧酸的含量，變更溶劑的種類，並且含多種溶劑，也可使焊料潤濕性、抑制焊球脫落的能力為充分者。
如實施例5至8所示，在本發明所規定的範圍內包含1,2,3-丙烷三羧酸，也可使焊料潤濕性、抑制焊球脫落的能力為充分者。
如實施例9所示，在本發明所規定的範圍內包含1,2,3-丙烷三羧酸，並包含1,2,3-丙烷三羧酸以外的有機酸(其他有機酸)，也可使焊料潤濕性、抑制焊球脫落的能力為充分者。
如實施例10至11所示，在本發明所規定的範圍內包含1,2,3-丙烷三羧酸，更包含唑系化合物，也可使焊料潤濕性、抑制焊球脫落的能力為充分者。
如實施例12所示，在本發明所規定的範圍內包含1,2,3-丙烷三羧酸，更包含其他胺，也可使焊料潤濕性、抑制焊球脫落的能力為充分者。
如實施例13至14所示，在本發明所規定的範圍內包含1,2,3-丙烷三羧酸，更包含其他有機酸，並包含唑系化合物，也可使焊料潤濕性、抑制焊球脫落的能力為充分者。
如實施例15所示，在本發明所規定的範圍內包含1,2,3-丙烷三羧酸， 更包含松香，也可使焊料潤濕性、抑制焊球脫落的能力為充分者。
如實施例16所示，在本發明所規定的範圍內包含1,2,3-丙烷三羧酸，並且變更非離子系界面活性劑的種類，也可使焊料潤濕性、抑制焊球脫落的能力為充分者。
如實施例17所示，在本發明所規定的範圍內包含1,2,3-丙烷三羧酸，並且增加弱陽離子系界面活性劑的含量，也可使焊料潤濕性、抑制焊球脫落的能力為充分者。
實施例1至17在本發明所規定的範圍內包含1,2,3-丙烷三羧酸，而焊料潤濕性充分。
相對於此，比較例1至2不包含1,2,3-丙烷三羧酸，而焊料潤濕性並不充分。
由此等結果明確可知，藉由在本發明所規定之範圍內包含1,2,3-丙烷三羧酸，可使焊料潤濕性為充分者。
實施例1至17在本發明所規定的範圍內包含1,2,3-丙烷三羧酸，更包含水溶性基劑，而抑制焊球脫落的能力充分。
比較例1不含1,2,3-丙烷三羧酸，而抑制焊球脫落的能力不足。
比較例3含水，而抑制焊球脫落的能力不足。
比較例4不含水溶性基劑，而抑制焊球脫落的能力不足。
由此等的結果明確可知，藉由包含水溶性基劑且不含水，可使抑制焊球脫落的能力為充分者。
[產業上的可利用性]
根據本發明，可提供一種助焊劑，其能夠提高焊料之潤濕性，並且抑制了在回焊及清洗助焊劑殘渣後的焊球脫落。

Claims (5)

  1. 一種助焊劑，包含有機酸、水溶性基劑、及溶劑，
    並且不含水，其中，
    前述有機酸包含1,2,3-丙烷三羧酸，
    前述水溶性基劑係選自由非離子系界面活性劑及弱陽離子系界面活性劑所構成之群組中的一種以上，
    前述非離子系界面活性劑係選自由聚乙二醇、環氧乙烷-間苯二酚共聚物、聚氧基伸烷基炔二醇類、聚氧基伸烷基甘油醚、聚氧基伸烷基烷基醚、聚氧基伸烷基酯、聚氧基伸烷基烷基胺、聚氧基伸烷基烷基醯胺、脂肪族醇聚氧基伸乙基加成物、芳香族醇聚氧基伸乙基加成物及多元醇聚氧基伸乙基加成物所構成之群組中的一種以上，
    前述弱陽離子系界面活性劑係選自由末端二胺聚乙二醇、末端二胺聚乙二醇-聚丙二醇共聚物、脂肪族胺聚氧基伸乙基加成物、芳香族胺聚氧基伸乙基加成物及多元胺聚氧基伸乙基加成物所構成之群組中的一種以上，
    相對於助焊劑整體的總量，1,2,3-丙烷三羧酸的含量為1質量%以上15質量%以下，
    相對於助焊劑整體的總量，前述水溶性基劑的總含量為30質量%以上65質量%以下，
    相對於助焊劑整體的總量，前述溶劑的總含量為30質量%以上65質量%以下。
  2. 如請求項1所述之助焊劑，其更含有1,2,3-丙烷三羧酸以外的有機酸，其中，
    相對於助焊劑整體的總量，前述1,2,3-丙烷三羧酸以外的有機酸的含量為超過0質量%且在10質量%以下。
  3. 如請求項1或2所述之助焊劑，其更含有胺，其中，相對於助焊劑整體的總量，前述胺的含量為超過0質量%且在10質量%以下。
  4. 如請求項1所述之助焊劑，其更含有松香，其中，相對於助焊劑整體的總量，前述松香的含量為超過0質量%且小於5質量%。
  5. 一種焊料膏，其係由請求項1至4中任一項所述之助焊劑、及焊料粉末所構成者。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114161030A (zh) * 2021-11-25 2022-03-11 苏州优诺电子材料科技有限公司 一种无铅水洗低温焊接锡膏助焊剂
JP7075028B1 (ja) 2021-12-09 2022-05-25 千住金属工業株式会社 フラックス及び接合体の製造方法
JP7536926B2 (ja) 2022-03-28 2024-08-20 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、並びに、電子基板の製造方法
CN114799618B (zh) * 2022-05-17 2023-10-13 云南锡业新材料有限公司 一种零卤低空洞率水溶性助焊膏及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201612198A (en) * 2014-09-26 2016-04-01 Shenmao Technology Inc Water washable solder flux composition
CN108581276A (zh) * 2018-05-16 2018-09-28 深圳市绿色千田锡业科技有限公司 一种水溶性无铅焊锡丝
JP2019018210A (ja) * 2017-07-12 2019-02-07 株式会社タムラ製作所 はんだ組成物および電子基板
JP2019081200A (ja) * 2017-10-27 2019-05-30 株式会社タムラ製作所 はんだ組成物および電子基板

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002038328A (ja) 2000-07-27 2002-02-06 Teijin Ltd 溶融紡糸装置
JPWO2002038328A1 (ja) 2000-11-10 2004-03-11 日立化成工業株式会社 水溶性フラックス組成物及びハンダ付部品の製造方法
US20030221748A1 (en) 2002-05-30 2003-12-04 Fry's Metals, Inc. Solder paste flux system
CN101073862A (zh) * 2007-06-08 2007-11-21 北京工业大学 无铅焊膏用低松香型无卤素免清洗助焊剂
CN101564805A (zh) 2009-05-27 2009-10-28 北京工业大学 低银SnAgCu无铅焊膏用新型环保型助焊剂
JP5756067B2 (ja) * 2011-09-27 2015-07-29 株式会社タムラ製作所 はんだ組成物およびそれを用いたプリント配線基板
CN105451929B (zh) 2013-08-12 2017-06-13 千住金属工业株式会社 助焊剂、焊膏和钎焊接头
US9951239B2 (en) 2015-01-29 2018-04-24 Fujifilm Corporation Ink set and image forming method
CN108500511A (zh) 2017-02-28 2018-09-07 株式会社田村制作所 焊剂组合物、焊料组合物、电子基板及电子基板的制造方法
CN109719422B (zh) * 2017-10-27 2022-03-29 株式会社田村制作所 焊料组合物及电子基板
JP6846850B2 (ja) 2018-08-10 2021-03-24 株式会社大一商会 遊技機
JP6643744B1 (ja) 2019-05-27 2020-02-12 千住金属工業株式会社 はんだペースト及びはんだペースト用フラックス

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201612198A (en) * 2014-09-26 2016-04-01 Shenmao Technology Inc Water washable solder flux composition
JP2019018210A (ja) * 2017-07-12 2019-02-07 株式会社タムラ製作所 はんだ組成物および電子基板
JP2019081200A (ja) * 2017-10-27 2019-05-30 株式会社タムラ製作所 はんだ組成物および電子基板
CN108581276A (zh) * 2018-05-16 2018-09-28 深圳市绿色千田锡业科技有限公司 一种水溶性无铅焊锡丝

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