TWI828336B - 助熔劑及焊膏 - Google Patents
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Abstract
本發明之助熔劑含有螯合劑及有機酸,其中,前述螯合劑包含化合物(C),該化合物(C)具有由氮原子、硫原子及碳原子所構成的五員環構造,前述有機酸包含有機磺酸。
Description
本發明係有關助熔劑及焊膏。
本案發明係依據2021年10月6日在日本所申請之日本特願2021-164791號而主張優先權,在此援用其內容。
零件對基板的固定以及零件對基板的電性連接,一般係藉由焊接來進行。在焊接中,可使用助熔劑(flux)、焊料粉末、以及由混合有助熔劑及焊料粉末之焊膏(solder paste)。
助熔劑係具有下述效能:將存在於「成為焊接對象的接合對象物之金屬表面及焊料」的金屬氧化物以化學方式去除,並使金屬元素可在兩者之邊界移動之效能。因此,藉由使用助熔劑進行焊接,而在兩者之間形成金屬間化合物,以獲得牢固的接合。
在有使用焊膏之焊接中,首先,係在基板印刷了焊膏之後,搭載零件,以被稱為廻焊爐之加熱爐來加熱搭載有零件之基板。藉此,焊膏中所含的焊料粉末會熔融,使零件被焊接在基板。
助熔劑之調配成分係可依照焊料之種類而適當選擇。例如,專利文獻1已提出一種使用助熔劑之焊膏,其中,該助熔劑係相對於特定之焊料合金粉末而包含含有二價硫的含硫有機化合物。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2002-361484號公報
然而,專利文獻1記載之焊膏係於廻焊(reflow)時,在焊料熔融的時候,有焊料之凝集性低之情形。
焊料之凝集性係依據JIS Z 3284-4:2014之「4.2焊球試驗」來進行評估。
在廻焊時,當焊料之凝集性低的時候,會容易產生焊球。該焊球係有使基板上之電性電路短路之虞。
又,關於焊膏,在廻焊前的保管時,有焊膏中所含的活性劑與焊料粉末會進行反應並且焊膏之黏度經時性上昇之情形。
因此,本發明之目的在於提供一種助熔劑及焊膏,其可抑制焊膏之經時性的黏度上昇,並可在廻焊時提高焊料之凝集性。
為了解決上述課題,本發明係採用下列之構成。
亦即,本發明之第1態樣為一種助熔劑,係含有螯合劑(chelating agent)及有機酸,其中,前述螯合劑包含化合物(C),該化合物(C)具有由氮原子、硫原子及碳原子所構成的五員環構造,前述有機酸包含有機磺酸。
在第1態樣之助熔劑中,前述化合物(C)較佳係包含選自由下述通式(1)所示的化合物(C1)、下述通式(3)所示的化合物(C3)、及下述通式(7)所示的化合物(C7)所組成的群組中之1種以上的化合物;
[式中,R11係表示有機基、-SR101、氫原子或鹵素原子。R101係表示有機基或氫原子。R12係取代基。n1係表示0至4之整數。R31a及R31b係分別獨立地表示有機基、-SR301、氫原子或鹵素原子。R301係表示有機基或氫原子。R41係表示有機基、-SR401、氫原子或鹵素原子。R401係表示有機基或氫原子。R42a及R42b係分別獨立地表示有機基、-SR402、氫原子或鹵素原子。R402係表示有機基或氫原子。R43a及R43b係分別獨立地表示有機基、-SR403、氫原子或鹵素原子。R403係表示有機基或氫原子]。
在第1態樣之助熔劑中,相對於助熔劑之總質量(100質量%),前述化合物(C)之含量係以0.1質量%以上3質量%以下為較佳。
在第1態樣之助熔劑中,相對於前述化合物(C)之總量,前述有機磺酸之含量的比例(質量比)係以0.3以上10以下為較佳。
在第1態樣之助熔劑中,以更含有松脂(rosin)為更佳。
在第1態樣之助熔劑中,以更含有搖變劑(thixotropic agent)為更佳。
又,本發明之第2態樣為一種焊膏,係含有:焊料合金粉末、以及第1態樣之助熔劑。
依據本發明,可提供一種助熔劑及焊膏,其可抑制焊膏之經時性的黏度上昇,並可在廻焊時可提高焊料之凝集性。
圖1係表示在評估焊球形成抑制能力時的廻焊輪廓(1)之圖。
圖2係表示在評估焊球形成抑制能力時的廻焊輪廓(2)之圖。
(助熔劑)
本實施型態之助熔劑係含有螯合劑及有機磺酸。
在本發明中,所謂「螯合劑」係指在焊膏中,與焊料粉末之表面的金屬形成螯合錯合物,並可保護焊料粉末表面之化合物。
<螯合劑>
本實施型態之助熔劑所含有的螯合劑係包含化合物(C),該化合物(C)具有由氮原子、硫原子及碳原子所構成的五員環構造。
≪化合物(C)≫
本實施型態之助熔劑所含有的螯合劑可為由化合物(C)所構成者,亦可包含化合物(C)以及化合物(C)以外之其他螯合劑。
在化合物(C)中之五員環構造為雜環。前述五員環構造可為具有1個或2個氮原子及1個硫原子者。前述五員環構造可具有1個或2個π鍵結。前述五員環構造可為脂環式烴基,亦可為芳香環。化合物(C)可為由前述五員環構造與芳香環形成縮合環者。
就化合物(C)而言,例如可列舉下述通式(1)所示的化合物(C1)、下述通式(2)所示的化合物(C2)、下述通式(3)所示的化合物(C3)、下述通式(4)所示的化合物(C4)、下述通式(5)所示的化合物(C5)、下述通式(6)所示的化合物(C6)、下述通式(7)所示的化合物(C7)、下述通式(8)所示的化合物(C8)、下述通式(9)所示的化合物(C9)。
[化合物(C1)]
化合物(C1)係下述通式(1)所示的化合物。
[式中,R11係表示有機基、-SR101、氫原子或鹵素原子。R101係表示有機基或氫原
子。R12係取代基。n1係表示0至4之整數]。
R11為有機基時,R11可列舉如:可具有取代基的碳數1至20之鏈狀烴基、可具有取代基的碳數3至20之脂環式烴基、胺基、羥基、羧基等。
R11為鏈狀烴基時,前述鏈狀烴基可為直鏈狀,亦可為分枝鏈狀。前述鏈狀烴基係飽和烴基或不飽和烴基,以飽和烴基為較佳。
R11為脂環式烴基時,前述脂環式烴基可為多環式基,亦可為單環式基。單環式之脂環式烴基較佳係從單環烷中去除1個以上之氫原子後而成的基。多環式之脂環式烴基較佳係從聚環烷中去除1個以上之氫原子後而成的基。
在R11中之取代基可列舉如胺基、羥基、羧基、醯基、烷氧基、羰基、鹵素原子等。
R11為-SR101時,R101可列舉如有機基或氫原子。R101為有機基時,前述有機基可列舉如可具有取代基的碳數1至20之鏈狀烴基、可具有取代基的碳數3至20之脂環式烴基等。關於在R101中之鏈狀烴基、脂環式烴基之說明,係與關於在上述R11中之鏈狀烴基、脂環式烴基的說明為相同。在R101中之取代基可列舉如上述作為R11中之取代基者。
R101係以鏈狀烴基或氫原子為較佳,以碳數1至10之鏈狀烴基或氫原子為更佳,以碳數1至5之鏈狀烴基或氫原子為再更佳,以氫原子為特佳。
在R101中之烴基係例如可列舉如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、異戊基、第二戊基、第三戊基、新戊基等。
在R11中之鹵素原子可列舉如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
R11係以-SR101為較佳。
R12可列舉如碳數1至5之烴基、羧基、羥基、胺基、鹵素原子等。在R12中之
前述烴基可具有取代基。在前述烴基中之取代基可列舉如上述作為R11中之取代基者。
n1為2以上時,複數個存在之R12可為互相相同,亦可為相異。n1係以0為較佳。
就化合物(C1)而言,例如可列舉如2-巰基苯并噻唑、2-(甲基硫基)苯并噻唑、2-氯苯并噻唑、2-甲基苯并噻唑、5-甲氧基-2-甲基苯并噻唑、2-胺基苯并噻唑、2-胺基-6-甲基苯并噻唑、2-胺基-4-甲氧基苯并噻唑、4-甲基-2-巰基苯并噻唑等。
此等之中,化合物(C1)係以2-巰基苯并噻唑為較佳。2-巰基苯并噻唑係下述式(C1-1)所示的化合物。
[化合物(C2)]
化合物(C2)係下述通式(2)所示的化合物。在化合物(C2)之五員環中,氮原子與硫原子為鄰接。
[式中,R21係表示有機基、-SR201、氫原子或鹵素原子。R22係取代基。n2係表示
0至4之整數]。
R21可列舉如與上述通式(1)中之R11為相同者。
-SR201可列舉如與-SR101為相同者。
在R21中之鹵素原子可列舉如在R11中之上述者。
R22可列舉如與上述通式(1)中之R12為相同者。
n2為2以上時,複數個存在之R22可為互相相同,亦可為相異。n2係以0為較佳。
[化合物(C3)]
化合物(C3)係下述通式(3)所示的化合物。化合物(C3)係被稱為1,3,4-噻二唑衍生物。
[式中,R31a及R31b係分別獨立地表示有機基、-SR301、氫原子或鹵素原子。R301係表示有機基或氫原子]。
R31a及R31b可列舉如與上述通式(1)中之R11為相同者。
-SR301可列舉如與-SR101為相同者。
在R31a及R31b中之鹵素原子可列舉如在R11中於上述所說明者。
R31a及R31b較佳係分別獨立地為-SR301,更佳係-SH。
化合物(C3)係例如可列舉2,5-二巰基-1,3,4-噻二唑、2-甲基-1,3,4-噻二唑-5-硫醇、2-巰基-1,3,4-噻二唑、2,5-二甲基-1,3,4-噻二唑、2,5-二乙基-1,3,4-噻二唑等。
此等之中,化合物(C3)係以2,5-二巰基-1,3,4-噻二唑為較佳。2,5-二巰基-1,3,4-噻二唑係下述式(C3-1)所示的化合物。
[化合物(C4)]
化合物(C4)係下述通式(4)所示的化合物。化合物(C4)係1,2,3-噻二唑衍生物。
[式中,R32係表示有機基、-SR302、氫原子或鹵素原子。R302係表示有機基或氫原子。R33係表示有機基、-SR303、氫原子或鹵素原子。R303係表示有機基或氫原子]。
在上述通式(4)所示的化合物(C4)中,R32可列舉如與上述通式(1)中之R11為相同者。R33可列舉如與上述通式(1)中之R11為相同者。
-SR302可列舉如與-SR101為相同者。-SR303可列舉如與-SR101為相同者。
在R32中之鹵素原子可列舉如在R11中於上述所說明者。在R33中之鹵素原子可列舉如在R11中於上述所說明者。
化合物(C4)係例如可列舉1,2,3-噻二唑、4,5-二巰基-1,2,3-噻二唑等。
[化合物(C5)]
化合物(C5)係下述通式(5)所示的化合物。化合物(C5)係1,2,5-噻二唑衍生物。
[式中,R34a及R34b係分別獨立地表示有機基、-SR304、氫原子或鹵素原子。R304係表示有機基或氫原子]。
在上述通式(5)所示的化合物(C5)中,R34a及R34b可分別獨立地列舉如與上述通式(1)中之R11為相同者。
-SR304可列舉如與-SR101為相同者。
在R34a及R34b中之鹵素原子可列舉如在R11中於上述所說明者。
化合物(C5)係例如可列舉如1,2,5-噻二唑、3,4-二巰基-1,2,5-噻二唑等。
[化合物(C6)]
化合物(C6)係下述通式(6)所示的化合物。化合物(C6)係1,2,4-噻二唑衍生物。
[式中、R35係表示有機基、-SR305、氫原子或鹵素原子。R305係表示有機基或氫原子。R36係表示有機基、-SR306、氫原子或鹵素原子。R306係表示有機基或氫原子]。
在上述通式(6)所示的化合物(C6)中,R35可列舉如與上述通式(1)中之R11為相同者。R36可列舉如與上述通式(1)中之R11為相同者。
-SR305可列舉如與-SR101為相同者。-SR306可列舉如與-SR101為相同者。
在R35中之鹵素原子可列舉如在R11中於上述所說明者。在R36中之鹵素原子可列舉如在R11中於上述所說明者。
化合物(C6)係例如可列舉如1,2,4-噻二唑、3,5-二巰基-1,2,4-噻二唑等。
[化合物(C7)]
化合物(C7)係下述通式(7)所示的化合物。
[式中,R41係表示有機基、-SR401、氫原子或鹵素原子。R401係表示有機基或氫原子。R42a及R42b係分別獨立地表示有機基、-SR402、氫原子或鹵素原子。R402係表示有機基或氫原子。R43a及R43b係分別獨立地表示有機基、-SR403、氫原子或鹵素原子。R403係表示有機基或氫原子]。
R41可列舉如與上述通式(1)中之R11為相同者。
R401可列舉如與上述通式(1)中之R101為相同者。R401係以碳數1至5之鏈狀烴基為較佳,以甲基為更佳。
在R41中之鹵素原子可列舉如在R11中於上述所說明者。
R41係以-SR401為較佳。
R42a及R42b可分別獨立地列舉如與上述通式(1)中之R11為相同者。-SR402可列舉如與-SR101為相同者。R42a及R42b較佳係分別獨立地為碳數1至5之鏈狀烴基或氫原子,以氫原子為更佳。
在R42a及R42b中之鹵素原子係可列舉如在R11中於上述所說明者。
R43a及R43b可分別獨立地列舉如與上述通式(1)中之R11為相同者。-SR403可列舉如與-SR101為相同者。R43a及R43b較佳係分別獨立地為碳數1至5之鏈狀烴基或氫原子,以氫原子為更佳。
在R43a及R43b中之鹵素原子可列舉如在R11中於上述所說明者。
化合物(C7)係例如可列舉如2-(甲基硫基)-2-噻唑啉、2-巰基噻唑啉、2-甲基噻唑啉、2-甲基-4-乙基噻唑啉、2-乙醯基-2-噻唑啉等。
此等之中,化合物(C7)係以2-(甲基硫基)-2-噻唑啉為較佳。2-(甲基硫基)-2-噻唑啉係下述式(C7-1)所示的化合物。
[化合物(C8)]
化合物(C8)係下述通式(8)所示的化合物。
[式中,R51a及R51b係分別獨立地表示有機基、-SR501、氫原子或鹵素原子。R501係表示有機基或氫原子。R52a及R52b係分別獨立地表示有機基、-SR502、氫原子或鹵素原子。R502係表示有機基或氫原子。R53係表示有機基、-SR503、氫原子或鹵素原子。R503係表示有機基或氫原子]。
R51a及R51b可分別獨立地列舉如與上述通式(1)中之R11為相同者。-SR501可列舉如與-SR101為相同者。
在R51a及R51b中之鹵素原子係可列舉在R11中於上述所說明者。
R52a及R52b可分別獨立地列舉如與上述通式(1)中之R11為相同者。-SR502可列舉如與-SR101為相同者。
在R52a及R52b中之鹵素原子係可列舉在R11中於上述所說明者。
R53可列舉如與上述通式(1)中之R11為相同者。
在R53中之鹵素原子係可列舉在R11中於上述所說明者。
化合物(C8)係例如可列舉如2-異丁基-4,5-二甲基-3-噻唑啉等。
[化合物(C9)]
化合物(C9)係下述通式(9)所示的化合物。
[式中,R61a及R61b係分別獨立地表示有機基、-SR601、氫原子或鹵素原子。R601係表示有機基或氫原子。R62係表示有機基、-SR602、氫原子或鹵素原子。R602係表
示有機基或氫原子。R63係表示有機基、-SR603、氫原子或鹵素原子。R603係表示有機基或氫原子。R64係表示有機基、-SR604、氫原子或鹵素原子。R604係表示有機基或氫原子]。
R61a及R61b可分別獨立地列舉如與上述通式(1)中之R11為相同者。-SR601可列舉如與-SR101為相同者。
在R61a及R61b中之鹵素原子可列舉如在R11中於上述所說明者。
R62可列舉如與上述通式(1)中之R11為相同者。-SR602可列舉如與-SR101為相同者。
在R62中之鹵素原子可列舉如在R11中於上述所說明者。
R63可列舉如與上述通式(1)中之R11為相同者。-SR603可列舉如與-SR101為相同者。
在R63中之鹵素原子可列舉如在R11中於上述所說明者。
-SR604可列舉如與-SR101為相同者。
在R64中之鹵素原子可列舉如在R11中上述所說明者。
化合物(C)係可單獨使用1種,亦可混合2種以上而使用。
化合物(C)較佳係包含:選自由上述化合物(C1)、上述化合物(C2)、上述化合物(C3)、上述化合物(C4)、上述化合物(C5)、上述化合物(C6)、上述化合物(C7)、上述化合物(C8)、及上述化合物(C9)所組成的群組中之1種以上的化合物。
化合物(C)更佳係包含:選自由上述化合物(C1)、上述化合物(C3)、及上述化合物(C7)所組成的群組中之1種以上的化合物。
相對於助熔劑之總質量(100質量%),前述助熔劑中之化合物(C)的含量係以0.1質量%以上3質量%以下為較佳,以0.5質量%以上3質量%以下為更
佳。
藉由使化合物(C)之含量為上述下限值以上,而更容易抑制焊膏之經時性的黏度上昇。藉由使化合物(C)之含量為上述上限值以下,而容易維持潤濕性。
≪其他螯合劑≫
本實施型態之助熔劑可包含化合物(C)以外之其他螯合劑。其他螯合劑可舉例如2-巰基吡啶、乙二胺四乙酸鈉鹽、二乙基二硫胺甲酸鈉、硫尿素、啡啉(phenanthroline)、2,3-二巰基丙醇等。
在前述助熔劑中,相對於助熔劑之總質量(100質量%),螯合劑之合計的含量係以0.1質量%以上5質量%以下為較佳,以0.1質量%以上3質量%以下為更佳。
在前述助熔劑中,相對於螯合劑之總量(100質量%),化合物(C)之含量係可為50質量%以上,亦可為60質量%以上,亦可為70質量%以上,亦可為80質量%以上,亦可為90質量%以上,亦可為100質量%。
藉由使化合物(C)之含量為上述下限值以上,而更容易抑制焊膏之經時性的黏度上昇。藉由使化合物(C)之含量為上述上限值以下,而容易維持潤濕性。
<有機酸>
本實施型態之助熔劑所含的有機酸係包含有機磺酸。
≪有機磺酸≫
有機磺酸可列舉如脂肪族磺酸、芳香族磺酸等。脂肪族磺酸可列舉如烷磺酸、烷醇磺酸等。
烷磺酸可列舉如甲烷磺酸、乙烷磺酸、1-丙烷磺酸、2-丙烷磺酸、1-丁烷磺酸、2-丁烷磺酸、戊烷磺酸、己烷磺酸、癸烷磺酸、十二烷磺酸等。
烷醇磺酸可列舉如2-羥基乙烷-1-磺酸、2-羥基丙烷-1-磺酸、2-羥基丁烷-1-磺酸、2-羥基戊烷-1-磺酸、1-羥基丙烷-2-磺酸、3-羥基丙烷-1-磺酸、4-羥基丁烷-1-磺酸、2-羥基己烷-1-磺酸、2-羥基癸烷-1-磺酸及2-羥基十二烷-1-磺酸等。
芳香族磺酸可列舉如1-萘磺酸、2-萘磺酸、對甲苯磺酸、二甲苯磺酸、對酚磺酸、甲酚磺酸、磺酸基水楊酸(sulfosalicylic acid)、硝基苯磺酸、磺酸基苯甲酸及二苯基胺-4-磺酸等。
有機磺酸係可單獨使用1種,亦可混合2種以上而使用。
就有機磺酸而言,較佳係含有選自由脂肪族磺酸及芳香族磺酸所組成的群組中之1種以上。
有機磺酸係以包含芳香族磺酸為更佳,以包含對甲苯磺酸為又更佳。
或者,有機磺酸係以包含脂肪族磺酸為較佳,脂肪族磺酸係以包含烷磺酸為較佳,以包含甲烷磺酸為更佳。
在前述助熔劑中,相對於前述助熔劑之總量(100質量%),前述有機磺酸之含量係以0.5質量%以上1.5質量%以下為較佳,以1.0質量%以上1.5質量%以下為更佳。
藉由使前述有機磺酸之含量為前述下限值以上,而在廻焊時更容易提高焊料之凝集性。藉由使前述有機磺酸之含量為前述上限值以下,而容易抑制焊膏之經時性的黏度上昇。
有機磺酸與化合物(C)之混合比係有機磺酸/化合物(C)所示的質量比,亦即,就「有機磺酸之總量」相對於「化合物(C)之總量」的比例而言,以0.3以上10以下為較佳。藉由前述混合比為前述範圍內,而容易抑制焊膏之經時性的黏度上昇,並在廻焊時容易提高焊料之凝集性。
本實施型態之助熔劑可包含有機磺酸以外之其他有機酸。
≪其他有機酸≫
其他有機酸可列舉如羧酸等。
羧酸可列舉如脂肪族羧酸、芳香族羧酸等。
有機酸系活性劑可列舉如草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、壬二酸、二十烷二酸(eicosanedioic acid)、水楊酸、二吡啶甲酸、二丁基苯胺二甘醇酸、辛二酸、癸二酸、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、月桂酸、苯甲酸、酒石酸、異三聚氰酸參(2-羧基乙基)酯、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、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)、肉豆蔻酸、棕櫚酸、庚二酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、異壬酸、癸酸、癸烯酸、十一烷酸、十二烯酸、十三烷酸、肉豆蔻油酸、十五烷酸、異棕櫚酸、棕櫚油酸、十六碳三烯酸(hiragoic acid)、大風子酸(hydnocarpic acid)、十七烷酸(margaric acid)、異硬脂酸、反油酸(elaidic acid)、6-十八烯酸(petroselinic acid)、十八碳四烯酸(moroctic acid)、十八碳三烯酸(eleostearic acid)、6-十八炔酸(tariric acid)、反十八烯酸(vaccenic acid)、liminoleic acid、斑鳩菊酸(vernolic acid)、蘋婆炔酸(sterculynic acid)、十九烷酸、二十烷酸、二聚物酸、三聚物酸、屬於「在二聚物酸中添加氫而成之氫化物」的氫化二聚物酸、屬於「在三聚物酸中添加氫而成之氫化物」的氫化三聚物酸等。
就二聚物酸、三聚物酸而言,可列舉如:屬於油酸與亞麻油酸之反應物的二聚物酸、屬於油酸與亞麻油酸之反應物的三聚物酸、屬於丙烯酸之反
應物的二聚物酸、屬於丙烯酸之反應物的三聚物酸、屬於甲基丙烯酸之反應物的二聚物酸、屬於甲基丙烯酸之反應物的三聚物酸、屬於丙烯酸與甲基丙烯酸之反應物的二聚物酸、屬於丙烯酸與甲基丙烯酸之反應物的三聚物酸、屬於油酸之反應物的二聚物酸、屬於油酸之反應物的三聚物酸、屬於亞麻油酸之反應物的二聚物酸、屬於亞麻油酸之反應物的三聚物酸、屬於次亞麻油酸之反應物的二聚物酸、屬於次亞麻油酸之反應物的三聚物酸、屬於丙烯酸與油酸之反應物的二聚物酸、屬於丙烯酸與油酸之反應物的三聚物酸、屬於丙烯酸與亞麻油酸之反應物的二聚物酸、屬於丙烯酸與亞麻油酸之反應物的三聚物酸、屬於丙烯酸與次亞麻油酸之反應物的二聚物酸、屬於丙烯酸與次亞麻油酸之反應物的三聚物酸、屬於甲基丙烯酸與油酸之反應物的二聚物酸、屬於甲基丙烯酸與油酸之反應物的三聚物酸、屬於甲基丙烯酸與亞麻油酸之反應物的二聚物酸、屬於甲基丙烯酸與亞麻油酸之反應物的三聚物酸、屬於甲基丙烯酸與次亞麻油酸之反應物的二聚物酸、屬於甲基丙烯酸與次亞麻油酸之反應物的三聚物酸、屬於油酸與次亞麻油酸之反應物的二聚物酸、屬於油酸與次亞麻油酸之反應物的三聚物酸、屬於亞麻油酸與次亞麻油酸之反應物的二聚物酸、屬於亞麻油酸與次亞麻油酸之反應物的三聚物酸、屬於上述各二聚物酸之氫化物的氫化二聚物酸、屬於上述之各三聚物酸之氫化物的氫化三聚物酸等。
例如,屬於油酸與亞麻油酸之反應物的二聚物酸係碳數為36之二聚物。又,屬於油酸與亞麻油酸之反應物的三聚物酸係碳數為54之三聚物。
其他有機酸係可單獨使用1種,亦可混合2種以上而使用。
其他有機酸係以包含羧酸為較佳,以包含脂肪族羧酸為更佳,以包含脂肪族二羧酸為又更佳,以包含選自由戊二酸、己二酸及壬二酸所組成的群組中之1種
以上為特佳。
在前述助熔劑中,相對於前述助熔劑之總量(100質量%),其他有機酸的含量係以3質量%以上20質量%以下為較佳,以5質量%以上15質量%以下為更佳。
在前述助熔劑中,相對於助熔劑之總質量(100質量%),有機酸之合計之含量係以5質量%以上25質量%以下為較佳,以8質量%以上20質量%以下為更佳,以10質量%以上15質量%以下為再更佳。
在前述助熔劑中,相對於有機酸之總量(100質量%),有機磺酸之含量係以1質量%以上為較佳,以3質量%以上30質量%以下為更佳,以5質量%以上30質量%以下為再更佳,以5質量%以上20質量%以下為又再更佳,以5質量%以上15質量%以下為特佳,以5質量%以上10質量%以下為最佳。
藉由使有機磺酸之含量為上述下限值以上,而容易提高焊球形成抑制能力。藉由有機磺酸之含量為上述上限值以下,而容易抑制焊膏之經時性的黏度上昇,並且,容易降低在助熔劑中因生成析出物而形成團塊之疑慮。
<其他成分>
在本實施型態中之助熔劑,係在螯合劑及有機酸以外,可依需要而包含其他成分。
其他成分可列舉如松脂、搖變劑、溶劑、有機酸以外之活性劑(其他活性劑)、松脂以外之樹脂成分、金屬不活化劑、界面活性劑、矽烷偶合劑、抗氧化劑、著色劑等。
≪松脂≫
在本發明中,所謂「松脂」係指以松香酸(abietic acid)作為主成分之包含松
香酸與其異構物之混合物的天然樹脂、以及將天然樹脂進行化學修飾而成者(有稱為松脂衍生物之情形)。
天然樹脂中之松香酸含量,就一例而言,係相對於天然樹脂而為40質量%以上80質量%以下。
在本說明書中,所謂「主成分」係指在構成化合物之成分中,於其化合物中之含量為40質量%以上之成分。
關於松香酸的異構物之具代表性者,可列舉如新松香酸、長葉松酸(palustric acid)、左旋海松酸(levopimaric acid)等。松香酸之構造係表示如下。
前述「天然樹脂」可列舉如橡膠(gum)松脂、木(wood)松脂及妥爾油(tall oil)松脂等。
在本發明中,所謂「將天然樹脂進行化學修飾而成者(松脂衍生物)」係包含:對於前述「天然樹脂」施行選自由氫化、脫氫化、中和、環氧烷加成、醯胺化、二聚化及多聚化、酯化以及Diels-Alder環化加成所組成的群組中之1種以上的處理者。
松脂衍生物係例如可列舉如純化松脂、改質松脂等。
改質松脂可列舉如:氫化松脂、聚合松脂、聚合氫化松脂、不均化松脂、酸改質松脂、松脂酯、酸改質氫化松脂、酸酐改質氫化松脂、酸改質不均化松脂、酸酐改質不均化松脂、酚改質松脂及α,β不飽和羧酸改質物(丙烯酸改質松脂、馬來酸改質松脂、富馬酸改質松脂等),以及該聚合松脂之純化物、氫化物及不均化物,以及該α,β不飽和羧酸改質物之純化物、氫化物及不均化物,松脂醇、松脂胺、氫化松脂醇、松脂酯、氫化松脂酯、松脂皂、氫化松脂皂、酸改質松脂皂等。
松脂胺可列舉如去氫松香脂胺、二氫松香脂胺等。松脂胺係意指所謂的不均化松脂胺。將去氫松香脂胺、二氫松香脂胺之各構造表示如下。
松脂可單獨使用1種,亦可混合2種以上而使用。
松脂係以包含松脂衍生物為較佳,以包含選自由酸改質氫化松脂及酸改質松脂所組成的群組中之1種以上為較佳。
酸改質氫化松脂係以包含丙烯酸改質氫化松脂為較佳。
酸改質松脂係以包含馬來酸改質松脂為較佳。
在前述助熔劑中,相對於前述助熔劑之總量(100質量%),前述松脂之含量係以5質量%以上50質量%以下為較佳,以10質量%以上45質量%以下為更佳,以15質量%以上40質量%以下為再更佳。
≪搖變劑≫
搖變劑可列舉如酯系搖變劑、醯胺系搖變劑、山梨醇系搖變劑等。
酯系搖變劑可列舉如酯化合物,具體而言,可列舉如硬化蓖麻油、肉豆蔻酸乙酯等。
醯胺系搖變劑可列舉如單醯胺、雙醯胺、聚醯胺。
單醯胺可列舉如月桂醯胺、棕櫚醯胺、硬脂醯胺、山崙醯胺(behenic amide)、羥基硬脂醯胺、飽和脂肪醯胺、油醯胺、芥醯胺、不飽和脂肪醯胺、4-甲基苯甲醯胺(亦即對甲苯醯胺)、對甲苯甲烷醯胺、芳香族醯胺、六亞甲基羥基硬脂醯胺、經取代之醯胺、羥甲基硬脂醯胺、羥甲基醯胺、脂肪酸酯醯胺等。
雙醯胺可列舉如伸乙基雙脂肪酸(脂肪酸之碳數C6至24)醯胺、伸乙基雙羥基脂肪酸(脂肪酸之碳數C6至24)醯胺、六亞甲基雙脂肪酸(脂肪酸之碳數C6至24)醯胺、六亞甲基雙羥基脂肪酸(脂肪酸之碳數C6至24)醯胺、芳香族雙醯胺等。屬於前述雙醯胺之原料的脂肪酸,係可列舉如硬脂酸(碳數C18)、油酸(碳數C18)、月桂酸(碳數C12)等。
聚醯胺可列舉如飽和脂肪酸聚醯胺、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。
就前述環狀醯胺寡聚物而言,可列舉如:由二羧酸與二胺進行聚
縮合成環狀之醯胺寡聚物、由三羧酸與二胺進行聚縮合成環狀之醯胺寡聚物、由二羧酸與三胺進行聚縮合成環狀之醯胺寡聚物、由三羧酸與三胺進行聚縮合成環狀之醯胺寡聚物、由二羧酸及三羧酸與二胺進行聚縮合成環狀之醯胺寡聚物、由二羧酸及三羧酸與三胺進行聚縮合成環狀之醯胺寡聚物、由二羧酸與二胺及三胺進行聚縮合成環狀之醯胺寡聚物、由三羧酸與二胺及三胺進行聚縮合成環狀之醯胺寡聚物、由二羧酸及三羧酸與二胺及三胺進行聚縮合成環狀之醯胺寡聚物等。
又,就前述非環狀醯胺寡聚物而言,可列舉如:例如為由單羧酸與二胺及/或三胺進行聚縮合成非環狀之醯胺寡聚物之情形,例如為由二羧酸及/或三羧酸與單胺進行聚縮合成非環狀之醯胺寡聚物之情形等。若為包含單羧酸或單胺之醯胺寡聚物時,單羧酸、單胺會發揮作為末端分子(terminal molecules)之功能,而成為經減少分子量之非環狀醯胺寡聚物。又,在非環狀醯胺寡聚物為由「二羧酸及/或三羧酸」與「二胺及/或三胺」進行聚縮合成非環狀之醯胺化合物之情形時,會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:由單羧酸與單胺進行縮合成非環狀之醯胺寡聚物。
山梨醇系搖變劑可列舉如二亞苄基-D-山梨醇、雙(4-甲基亞苄基)-D-山梨醇、(D-)山梨醇、單亞苄基(-D-)山梨醇、單(4-甲基亞苄基)-(D-)山梨醇等。
搖變劑係可單獨使用1種,亦可混合2種以上而使用。
前述搖變劑較佳係含有選自由酯系搖變劑及醯胺系搖變劑所組成的群組中之1種以上。
前述酯系搖變劑係以包含硬化蓖麻油為較佳。
前述醯胺系搖變劑較佳係包含選自由雙醯胺及聚醯胺所組成的群組中之1
種以上。雙醯胺係以包含六亞甲基雙羥基脂肪醯胺為較佳,以包含六亞甲基雙羥基硬脂醯胺為更佳。
在前述助熔劑之中,相對於前述助熔劑之總量(100質量%),前述搖變劑之含量係以3質量%以上20質量%以下為較佳,以5質量%以上15質量%以下為更佳,以7質量%以上10質量%以下為再更佳。
≪溶劑≫
溶劑可列舉如水、醇系溶劑、甘醇醚系溶劑、萜品醇(terpineol)類等。
醇系溶劑可列舉如異丙醇、1,2-丁二醇、異茨基環己醇、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、2-甲基戊烷-2,4-二醇、1,1,1-參(羥基甲基)丙烷、2-乙基-2-羥基甲基-1,3-丙二醇、2,2’-氧雙(亞甲基)雙(2-乙基-1,3-丙二醇)、2,2-雙(羥基甲基)-1,3-丙二醇、1,2,6-三羥基己烷、1-乙炔基-1-環己醇、1,4-環己烷二醇、1,4-環己烷二甲醇、2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇等。
甘醇醚系溶劑可列舉如二乙二醇單-2-乙基己基醚、乙二醇單苯基醚、二乙二醇單己基醚(亦即己基二甘醇)、二乙二醇二丁基醚、三乙二醇單丁基醚、甲基丙三醇、三乙二醇丁基甲基醚、四乙二醇二甲基醚、三丙二醇正丁基醚等。
溶劑係可單獨使用1種,亦可混合2種以上而使用。
前述溶劑較佳係包含甘醇醚系溶劑,更佳係包含三丙二醇正丁基醚。
在前述助熔劑中,相對於前述助熔劑之總量(100質量%),前述溶劑之合計的含量係以30質量%以上80質量%以下為較佳,以35質量%以上75質量%以下為更佳,以35質量%以上60質量%以下為再更佳。
≪其他活性劑≫
有機酸以外之活性劑可列舉如胺、鹵素化合物等。
[胺]
胺可列舉如松脂胺、唑(azole)類、胍(guanidine)類、烷基胺化合物、胺基醇化合物等。松脂胺可列舉在<松脂>中所例示者。
唑類可列舉如2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、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-2-十一烷基咪唑、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰乙基-2-苯基咪唑、偏苯三甲酸1-氰乙基-2-十一烷基咪唑鎓、偏苯三甲酸1-氰乙基-2-苯基咪唑鎓、2,4-二胺基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三、2,4-二胺基-6-[2’-十一烷基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三、2,4-二胺基-6-[2’-乙基-4’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三、2,4-二胺基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三異三聚氰酸加成物、2-苯基咪唑異三聚氰酸加成物、2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑、2,3-二氫-1H-吡咯[1,2-a]苯并咪唑、氯化1-十二烷基-2-甲基-3-苄基咪唑鎓、2-甲基咪唑啉、2-苯基咪唑啉、2,4-二胺基-6-乙烯基-s-三、2,4-二胺基-6-乙烯基-s-三異三聚氰酸加成物、2,4-二胺基-6-甲基丙烯醯氧基乙基-s-三、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、1,2,4-三唑、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]、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、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-苯基四唑等。
胍類可列舉如1,3-二苯基胍、1,3-二鄰甲苯基胍、1-鄰甲苯基雙胍、1,3-二鄰異丙苯基胍、1,3-二鄰異丙苯基-2-丙醯基胍等。
烷基胺化合物可列舉如乙基胺、三乙基胺、乙二胺、三乙四胺、環己基胺、十六烷基胺、硬脂基胺等。
胺基醇化合物可列舉如N,N,N’,N’-肆(2-羥基丙基)乙二胺等。
胺係可單獨使用1種,亦可混合2種以上而使用。
胺係以包含唑類為較佳。唑類係以包含2-苯基咪唑為較佳。
在前述助熔劑中,相對於前述助熔劑之總量(100質量%),胺系活性劑之含量係以1質量%以上10質量%以下為較佳,以2質量%以上5質量%以下為更佳。
[鹵素化合物]
鹵素化合物可列舉如胺鹵氫酸鹽、胺鹵氫酸鹽以外之有機鹵素化合物等。
胺鹵氫酸鹽係藉由使胺與鹵化氫進行反應而成的化合物。
在此之胺,可列舉如脂肪族胺、唑類、胍類等。鹵化氫係例如可列舉如氯、溴、碘之氫化物。
脂肪族胺可列舉如乙基胺、二乙基胺、三乙基胺、乙二胺等。
胍類及唑類可列舉如在[胺]中於上述所說明者。
更具體而言,胺鹵氫酸鹽係例如可列舉如環己基胺溴氫酸鹽、十
六烷基胺溴氫酸鹽、硬脂基胺溴氫酸鹽、乙基胺溴氫酸鹽、二苯基胍溴氫酸鹽、乙基胺鹽酸鹽、硬脂基胺鹽酸鹽、二乙基苯胺鹽酸鹽、二乙醇胺鹽酸鹽、2-乙基己基胺溴氫酸鹽、吡啶溴氫酸鹽、異丙基胺溴氫酸鹽、二乙基胺溴氫酸鹽、二甲基胺溴氫酸鹽、二甲基胺鹽酸鹽、松脂胺溴氫酸鹽、2-乙基己基胺鹽酸鹽、異丙基胺鹽酸鹽、環己基胺鹽酸鹽、2-哌啶甲酸溴氫酸鹽、1,3-二苯基胍鹽酸鹽、二甲基苄基胺鹽酸鹽、肼水合物溴氫酸鹽、二甲基環己基胺鹽酸鹽、三壬基胺溴氫酸鹽、二乙基苯胺溴氫酸鹽、2-二乙基胺基乙醇溴氫酸鹽、2-二乙基胺基乙醇鹽酸鹽、氯化銨、二烯丙基胺鹽酸鹽、二烯丙基胺溴氫酸鹽、二乙基胺鹽酸鹽、三乙基胺溴氫酸鹽、三乙基胺鹽酸鹽、肼一鹽酸鹽、肼二鹽酸鹽、肼一溴氫酸鹽、肼二溴氫酸鹽、吡啶鹽酸鹽、苯胺溴氫酸鹽、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、二甲基環己基胺溴氫酸鹽、乙二胺二溴氫酸鹽、松脂胺溴氫酸鹽、2-苯基咪唑溴氫酸鹽、4-苄基吡啶溴氫酸鹽、L-麩胺酸鹽酸鹽、N-甲基嗎福林鹽酸鹽、甜菜鹼鹽酸鹽、2-哌啶甲酸碘氫酸鹽、環己基胺碘氫酸鹽、1,3-二苯基胍氟氫酸鹽、二乙基胺氟氫酸鹽、2-乙基己基胺氟氫酸鹽、環己基胺氟氫酸鹽、乙基胺氟氫酸鹽、松脂胺氟氫酸鹽、環己基胺四氟硼酸鹽、及二環己基胺四氟硼酸鹽等。
又,就鹵素化合物而言,亦可使用:藉由使胺與四氟硼酸(HBF4)進行反應而成之鹽、藉由使胺與三氟化硼(BF3)進行反應而成之錯合物。
前述錯合物可列舉如三氟化硼哌啶等。
胺鹵氫酸鹽以外之有機鹵素化合物,係可列舉如鹵化脂肪族化合物。鹵化脂肪族烴基係指構成脂肪族烴基之氫原子的一部分或全部經鹵素原子取代者。
鹵化脂肪族化合物可列舉如鹵化脂肪族醇、鹵化雜環式化合物。
就鹵化脂肪族醇而言,可列舉如1-溴-2-丙醇、3-溴-1-丙醇、3-溴-1,2-丙烷二醇、1-溴-2-丁醇、1,3-二溴-2-丙醇、2,3-二溴-1-丙醇、1,4-二溴-2-丁醇、反式-2,3-二溴-2-丁烯-1,4-二醇等。
鹵化雜環式化合物係例如可列舉下述通式(1)所示的化合物。
R71-(R72)n (1)
[式中,R71係表示n價之雜環式基,R72係表示鹵化脂肪族烴基]。
在R71中之n價之雜環式基的雜環可列舉如:構成脂肪族烴或芳香族烴環之碳原子的一部分經雜原子取代的環構造。在該雜環中之雜原子可列舉如氧原子、硫原子、氮原子等。該雜環係以3至10員環為較佳,以5至7員環為更佳。該雜環可列舉如三聚異氰酸酯環等。
在R72中之鹵化脂肪族烴基係以碳數1至10為較佳,以碳數2至6為更佳,以碳數3至5為再更佳。又,R72係以溴化脂肪族烴基、氯化脂肪族烴基為較佳,以溴化脂肪族烴基為更佳,以溴化飽和脂肪族烴基為再更佳。
鹵化雜環式化合物可列舉如參-(2,3-二溴丙基)三聚異氰酸酯等。
又,就胺鹵氫酸鹽以外之有機鹵素化合物而言,可列舉如下列者等鹵化羧基化合物:2-碘苯甲酸、3-碘苯甲酸、2-碘丙酸、5-碘水楊酸、5-碘鄰胺苯甲酸等碘化羧基化合物;2-氯苯甲酸、3-氯丙酸等氯化羧基化合物;2,3-二溴丙酸、2,3-二溴琥珀酸、2-溴苯甲酸等溴化羧基化合物。
鹵素系活性劑係可單獨使用1種,亦可混合2種以上而使用。
鹵素系活性劑係以包含胺鹵氫酸鹽以外之有機鹵素化合物為較佳,以包含
2,3-二溴琥珀酸為更佳。
在前述助熔劑中,相對於前述助熔劑之總量(100質量%),鹵素系活性劑之含量係以0.01質量%以上2質量%以下為較佳,以0.01質量%以上1質量%以下為更佳。
松脂系樹脂以外之樹脂成分:
就松脂系樹脂以外之樹脂成分而言,可列舉如萜烯(terpene)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、改質二甲苯樹脂、丙烯酸樹脂、聚乙烯樹脂、丙烯酸-聚乙烯共聚合樹脂、環氧樹脂等。
改質萜烯樹脂可列舉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。改質萜烯酚樹脂可列舉如氫化萜烯酚樹脂等。改質苯乙烯樹脂可列舉如苯乙烯丙烯酸樹脂、苯乙烯馬來酸樹脂等。改質二甲苯樹脂可列舉如酚改質二甲苯樹脂、烷基酚改質二甲苯樹脂、酚改質可溶酚醛(resol)樹脂型二甲苯樹脂、多元醇改質二甲苯樹脂、聚氧伸乙基加成二甲苯樹脂等。
≪金屬不活化劑≫
金屬不活化劑可列舉如受阻酚(hindered phenol)系化合物、氮化合物等。
在此所謂之「金屬不活化劑」係指具有因與某種化合物接觸而防止金屬劣化之性能的化合物。
所謂受阻酚系化合物,係指在酚之鄰位的至少一者具有體積龐大之取代基(例如第三丁基等分枝狀或環狀烷基)的酚系化合物。
受阻酚系化合物並無特別限定,例如可列舉如雙[3-(3-第三丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸][伸乙基雙(氧伸乙基)]、N,N’-六亞甲基雙[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基
苯基)丙烷醯胺]、1,6-己二醇雙[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、2,2’-亞甲基雙[6-(1-甲基環己基)-對甲酚]、2,2’-亞甲基雙(6-第三丁基-對甲酚)、2,2’-亞甲基雙(6-第三丁基-4-乙基酚)、三乙二醇-雙[3-(3-第三丁基-5-甲基-4-羥基苯基)丙酸酯]、1,6-己二醇-雙-[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、2,4-雙-(正辛基硫基)-6-(4-羥基-3,5-二第三丁基苯胺基)-1,3,5-三、新戊四醇基-肆[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、2,2-硫-二伸乙基雙[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、十八烷基-3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、N,N’-六亞甲基雙(3,5-二第三丁基-4-羥基-氫桂皮醯胺)、3,5-二第三丁基-4-羥基苄基膦酸酯-二乙基酯、1,3,5-三甲基-2,4,6-參(3,5-二第三丁基-4-羥基苄基)苯、N,N’-雙[2-[2-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)乙基羰基氧基]乙基]草醯胺、下述化學式所示之化合物等。
(式中,Z係可經取代之伸烷基。R81及R82係分別獨立地為可經取代之烷基、芳烷基、芳基、雜芳基、環烷基或雜環烷基。R83及R84係分別獨立地為可經取代之烷基)。
在金屬不活化劑中之氮化合物,係例如可列舉如醯肼(hydrazide)系氮化合物、醯胺系氮化合物、三唑系氮化合物、三聚氰胺系氮化合物等。
就醯肼系氮化合物而言,若為具有醯肼骨架之氮化合物即可,可列舉如十二烷二酸雙[N2-(2-羥基苯甲醯基)醯肼]、N,N’-雙[3-(3,5-二第三丁基-4-
羥基苯基)丙醯基]肼、癸烷二羧酸二水楊醯基醯肼、N-亞水楊基-N’-水楊醯肼、間硝基苯甲醯肼、3-胺基酞醯肼、酞酸二醯肼、己二酸醯肼、草醯雙(2-羥基-5-辛基亞苄基醯肼)、N’-苯甲醯基吡咯啶酮羧酸醯肼、N,N’-雙(3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙醯基)肼等。
就醯胺系氮化合物而言,若為具有醯胺骨架之氮化合物即可,可列舉如N,N’-雙{2-[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙醯基氧基]乙基}草醯胺等。
就三唑系氮化合物而言,若為具有三唑骨架之氮化合物即可,可列舉如N-(2H-1,2,4-三唑-5-基)水楊醯胺、3-胺基-1,2,4-三唑、3-(N-水楊醯基)胺基-1,2,4-三唑等。
就三聚氰胺系氮化合物而言,若為具有三聚氰胺骨架之氮化合物即可,可列舉如三聚氰胺、三聚氰胺衍生物等。更具體而言,例如可列舉如參胺基三、烷基化參胺基三、烷氧基烷基化參胺基三、三聚氰胺、烷基化三聚氰胺、烷氧基烷基化三聚氰胺、N2-丁基三聚氰胺、N2,N2-二乙基三聚氰胺、N,N,N’,N’,N”,N”-陸(甲氧基甲基)三聚氰胺等。
金屬不活化劑可單獨使用1種,亦可混合2種以上而使用。
金屬不活化劑較佳係包含選自由受阻酚系化合物及三唑系氮化合物所組成的群組中之1種以上。三唑系氮化合物較佳係包含N-(2H-1,2,4-三唑-5-基)水楊醯胺。
在前述助熔劑中,相對於前述助熔劑之總量(100質量%),金屬不活化劑之含量係以1質量%以上10質量%以下為較佳,以2質量%以上5質量%以下為更佳。
≪界面活性劑≫
界面活性劑可列舉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如聚乙二醇、聚乙二醇-聚丙二醇共聚物、脂肪族醇聚氧伸乙基加成物、芳香族醇聚氧伸乙基加成物、多元醇聚氧伸乙基加成物。
弱陽離子系界面活性劑可列舉如末端二胺聚乙二醇、末端二胺聚乙二醇-聚丙二醇共聚物、脂肪族胺聚氧伸乙基加成物、芳香族胺聚氧伸乙基加成物、多元胺聚氧伸乙基加成物。
就上述者以外之界面活性劑而言,可列舉如聚氧伸烷基乙炔二醇類、聚氧伸烷基甘油基醚、聚氧伸烷基烷基醚、聚氧伸烷基酯、聚氧伸烷基烷基胺、聚氧伸烷基烷基醯胺等。
以上說明之本實施型態的助熔劑係含有螯合劑及有機磺酸,該螯合劑包含具有由氮原子、硫原子及碳原子所成的五員環構造的化合物,藉此,可抑制焊膏之經時性的黏度上昇,並可在廻焊時提高焊料之凝集性。
獲得如此的效果之理由並不明瞭,但可推測如下。本實施型態之助熔劑所含有的化合物(C)係發揮螯合劑之作用而保護焊料粉末之金屬表面。藉此,抑制了助熔劑所含有的活性劑與焊料粉末之反應,結果,抑制了焊膏黏度之經時性上昇。然而,在該助熔劑中所含有之化合物(C)會使經熔融之焊料的凝集性降低,而促進焊球之發生。該助熔劑即便含有化合物(C),亦可藉由含有有機磺酸,而抑制焊球之發生並可在廻焊時提高焊料之凝集性。
(焊膏)
本實施型態之焊膏係含有焊料合金粉末及上述助熔劑。
焊料合金粉末可由下列者所構成:Sn單體的焊料的粉體,或Sn-
Ag系、Sn-Cu系、Sn-Ag-Cu系、Sn-Bi系、Sn-In系等,或者在此等合金中添加有Sb、Bi、In、Cu、Zn、As、Ag、Cd、Fe、Ni、Co、Au、Ge、P等而成的焊料合金的粉體。
焊料合金粉末可由下列者所構成:Sn-Pb系,或者在Sn-Pb系中添加有Sb、Bi、In、Cu、Zn、As、Ag、Cd、Fe、Ni、Co、Au、Ge、P等而成的焊料合金的粉體。
焊料合金粉末係以不含有Pb的焊料為較佳。
助熔劑之含量:
在焊膏中,相對於焊膏之全部質量,助熔劑之含量係以5至30質量%為較佳,以5至15質量%為更佳。
本實施型態之焊膏係含有助熔劑,該助熔劑包含化合物(C)及有機磺酸,且該化合物(C)具有由氮原子、硫原子及碳原子所成的五員環構造,藉此,可抑制焊膏之經時性的黏度上昇,並可在廻焊時提高焊料之凝集性。
[實施例]
以下,依據實施例說明本發明,但本發明不受以下之實施例所限定。
<助熔劑之調製>
(實施例1至12、比較例1至4)
以表1至2所示的組成來調合實施例及比較例之各助熔劑。
所使用的原料係表示如下。
化合物(C):2-巰基苯并噻唑、2,5-二巰基-1,3,4-噻二唑、2-(甲基硫基)-2-噻唑啉
其他螯合劑:2-巰基吡啶
有機磺酸:甲烷磺酸、對甲苯磺酸
其他有機酸:戊二酸、壬二酸、己二酸
鹵素化合物:2,3-二溴琥珀酸
胺:2-苯基咪唑
松脂:丙烯酸改質氫化松脂、馬來酸改質松脂
搖變劑:聚醯胺、硬化蓖麻油、六亞甲基雙羥基硬脂醯胺
金屬不活化劑:N-(2H-1,2,4-三唑-5-基)水楊醯胺、受阻酚系抗氧化劑
溶劑:三丙二醇正丁基醚
<焊膏之調製>
分別混合各例之助熔劑、以及下述焊料合金粉末(1)或焊料合金粉末(2),而調合焊膏。所調合的焊膏係皆為助熔劑10.5質量%、焊料合金粉末89.5質量%。
焊料合金粉末係使用焊料合金粉末(1)或焊料合金粉末(2)。焊料合金粉末(1)及焊料合金粉末(2)係皆在JIS Z 3284-1:2014之粉末尺寸的分類(表2)中為滿足符號4之尺寸(粒度分布)。
焊料合金粉末(1)係Bi為58質量%、In為2質量%、Pd為0.03質量%、殘餘部分為Sn之焊料合金。焊料合金粉末(1)係液相線為139℃、固相線為133℃。
焊料合金粉末(2)係Ag為3質量%、In為3質量%、Bi為3質量%、殘餘部分為Sn之焊料合金。
使實施例1至11及比較例1至4的助熔劑分別與焊料合金粉末(1)混合,而調合成焊膏。又,混合實施例12之助熔劑與焊料合金粉末(2),而調合成焊膏。
對於上述所調製的焊膏,依據下述<評估>所記載的評估方法,進行《黏度之經時安定性的評估》、《焊料之凝集性的評估》、《焊球形成抑制能力的評估》。此等評估結果係示於表1至表2。
<評估>
《黏度之經時安定性的評估》
(1)評估方法
對於所得到的焊膏,依據JIS Z 3284-3:2014之「4.2黏度特性試驗」所記載的方法,使用旋轉黏度計(PCU-205,MALCOM股份有限公司製),以旋轉數10rpm、測定溫度25℃,持續測定黏度10小時。然後,將初期黏度(開始測定30分鐘後之黏度)及開始測定10小時後之黏度予以比較,依據以下之判定基準,進行黏度之經時安定性的評估。
(2)判定基準
A:「10小時後之黏度<初期黏度×1.1」經時性之黏度上昇小,為特別良好。
B:「初期黏度×1.1≦10小時後之黏度<初期黏度×1.3」雖然可見經時性之黏度上昇,但仍為良好。
C:「初期黏度×1.3≦10小時後之黏度」經時性之黏度上昇大,為不良。
《焊料之凝集性的評估》
(1)評估方法
對於所得到的焊膏,依據JIS Z 3284-4:2014之「4.2焊球試驗」所記載的方法,對於各焊膏評估焊料之凝集情形。
具體而言,係在陶瓷基板(25mm×50mm×0.2mm)上,使用金屬遮罩
(25mm×50mm×0.2mm,孔尺寸6.5mm),使用刮刀(squeegee),印刷各例之焊膏。然後,剝離金屬遮罩,以作為各例之試料。
繼而,將設為比液相線溫度高35±3℃的溫度之焊料槽的焊料表面以洗滌器(scrubber)清洗乾淨。然後,在基板上印刷焊膏後,在1小時以內將試料以呈水平之方式載置於焊料液面,在焊膏熔融後之5秒後,將試料以呈水平之方式從焊料液面取出,放置冷卻直到試料之焊料凝固為止。
評估係依據以下所示的基準來進行。
(2)判定基準
1:焊料(粉末)熔融,焊料成為一個大球,在周圍無焊球。
2:焊料(粉末)熔融,焊料成為一個大球,在周圍有三個以下之直徑75μm以下的焊球。
3:焊料(粉末)熔融,焊料成為一個大球,在周圍有四個以上之直徑75μm以下之焊球,但並未排列成半連續之環狀。
4:焊料(粉末)熔融,焊料成為一個大球,在周圍有多數個微細小球排列成半連續之環狀。
5:上述以外者
《焊球形成抑制能力的評估》
(1)評估方法
輪廓(1)係以23秒鐘從50℃昇溫至100℃,於100℃至120℃保持78秒鐘之後,在150℃以上保持114秒鐘,尖峰為192.3℃。廻焊環境為氮環境,氧濃度為
1000ppm。顯示輪廓(1)之圖表係示於圖1。
輪廓(2)係於150℃至175℃保持90秒鐘而進行預熱,在220℃以上保持41秒鐘,尖峰為240℃。廻焊環境為氮環境,氧濃度為1000ppm。顯示輪廓(2)之圖表係示於圖2。
在廻焊後,計算在128個電極中的焊球之個數。
(2)判定基準
A:產生之焊球為20個以下,焊球形成抑制能力為特別良好。
B:產生之焊球係超過20個且未達100個,焊球形成抑制能力為良好。
C:產生之焊球為100個以上、或焊料不熔融而直接殘存,焊球形成抑制能力為不良。
含有特定螯合劑(化合物(C))及有機磺酸之實施例1至12的助熔劑,係可抑制焊膏之經時性的黏度上昇並可在廻焊時提高焊料之凝集。
相對於此,特定螯合劑及有機磺酸都未含有之比較例2的助熔劑係無法抑制焊膏之經時性的黏度上昇,而且在廻焊時無法充分提高焊料之凝集。
不含有有機磺酸之比較例1的助熔劑係在廻焊時無法充分提高焊料之凝集。
又,不含有特定螯合劑的比較例3至4之助熔劑係無法抑制焊膏之經時性的黏度上昇。
依據實施例3至5之對比及實施例6至8之對比可知,使用有機磺酸之含量相對於有機酸總量(100質量%)為5質量%以上的助熔劑時,顯示更高的焊球形成抑制能力。
[產業上之利用可能性]
依據本發明,可提供一種助熔劑及焊膏,其可抑制焊膏之經時性的黏度上昇並可在廻焊時提高焊料之凝集性。該助熔劑及焊膏係長期保存安定性優異。又,適於焊接經施行表面處理的基板。
Claims (6)
- 一種助熔劑,係含有:螯合劑、以及有機酸,其中,前述螯合劑包含化合物(C),該化合物(C)具有由氮原子、硫原子及碳原子所構成的五員環構造,前述有機酸包含有機磺酸,前述化合物(C)包含選自由下述通式(1)所示的化合物(C1)、下述通式(3)所示的化合物(C3)、及下述通式(7)所示的化合物(C7)所組成的群組中之1種以上的化合物,前述有機磺酸為選自由甲烷磺酸及對甲苯磺酸所組成的群組中之1種以上;
- 如請求項1所述之助熔劑,其中,相對於助熔劑之總質量,前述化合物(C)之含量為0.1質量%以上3質量%以下。
- 如請求項1所述之助熔劑,其中,相對於前述化合物(C)之總量,前述有機磺酸之含量的比例、質量比為0.3以上10以下。
- 如請求項1所述之助熔劑,其更含有松脂。
- 如請求項1所述之助熔劑,其更含有搖變劑。
- 一種焊膏,係含有:焊料的合金粉末、以及請求項1至5中任一項所述之助熔劑。
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