助焊剂、焊膏和制造助焊剂的方法技术

一种助焊剂包含松脂、触变剂、活化剂、抗氧化剂和溶剂，其中包括松香酯作为松脂，相对于全部助焊剂，松香酯的含量的范围设为按质量计20％至50％，并且包括选自聚酰胺、固化蓖麻油、其衍生物和烃基蜡中的一种或两种或更多种作为触变剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】助焊剂、焊膏和制造助焊剂的方法
本专利技术涉及焊接时使用的助焊剂、助焊剂使用的焊膏和制造助焊剂的方法。
技术介绍
通常，例如将电子组件等安装到电路板上时，通过利用上述焊膏的回流焊接法等，将电子组件与电路板进行焊接。例如专利文献1、2所示，通过例如混合焊料粉末和助焊剂而构成焊膏。以往，根据用途，调整焊膏的粘度和触变指数(TI值)。同时，TI值是指由剪切速度较低时的粘度和剪切速度较高时的粘度计算的值。在此，利用焊膏安装电子组件时，以下述顺序电子组件。首先，使用模板掩膜等将焊膏印刷在电路板待安装电子组件的表面上，并且通过回流形成凸块。之后，在所形成的凸块上放置电子组件，并进行热处理。由此电子组件和电路板焊接在一起。近些年，已经以高度集成的方式安装电子组件，由此，进行将焊膏以细小间隔进行印刷的微小间距印刷。引用文献列表专利文献专利文献1：日本特开平07-075894号公报专利文献2：日本特开2011-136365号公报
技术实现思路
技术问题同时，为了精确进行焊膏的微小间距印刷，优选将焊膏的粘度和TI值设定为较低，以便提高模板掩膜等的填充性。在此，为了降低焊膏的粘度和TI值，降低了助焊剂中树脂成分的含量。但是，当助焊剂中的树脂成分的含量降低时，焊料粉末与助焊剂容易分离，其造成焊膏的保存稳定性下降的问题。另外，使用具有较低粘度和TI值的焊膏进行微小间距印刷时，印刷后容易造成坍塌，印刷后的形状保持性不够，并且存在相邻的凸块彼此接触的可能性。基于上述事实，相关领域的微小间距印刷的焊膏中，需要例如将粘度设为200Pa·s或更大，并且将TI值设为0.6或更大。因此，不能确保模板掩膜等的填充性，不能稳定地印刷焊膏。另外，进行微小间距印刷时，作为焊料粉末，必须使用例如平均粒径为12μm或更小的细粉。因为精细焊料粉末具有较大的比表面积并且容易被氧化，因此存在氧化物的含量增加的倾向。为了去除氧化物，必须向助焊剂添加强的活化剂。但是，在使用强的活化剂时，存在焊膏的保存稳定性下降的问题。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，并且本专利技术的目的是提供一种助焊剂、焊膏和制造助焊剂的方法，上述助焊剂即使当设定较低粘度和TI值时，印刷后的形状保持性、焊膏的保存稳定性也是优异的，并可以确保填充性。技术方案为了解决上述问题并且实现上述目的，本专利技术的助焊剂是如下的助焊剂，其包括松脂、触变剂、活化剂、抗氧化剂和溶剂，其中包括松香酯作为松脂，相对于全部助焊剂，松香酯的含量设为按质量计20％至50％的范围内，并且包括选自聚酰胺、固化蓖麻油、其衍生物和烃基蜡中的一种或两种或更多种作为触变剂。在本专利技术的助焊剂中，包括松香酯作为松脂，并且相对于全部助焊剂，松香酯的含量设为按质量计20％至50％的范围内。当包括相对大量的作为树脂成分的松香酯时，能够抑制助焊剂和焊料粉末的分离，并且可以确保印刷后的形状稳定性。另外，即使松香酯含量较大，也能够抑制焊膏的粘度和TI值增加。另外，因为包括选自聚酰胺、固化蓖麻油、其衍生物和烃基蜡中的一种或两种或更多种作为触变剂，所以可能优化粘度和TI值，并且可能确保印刷后的形状稳定性。由此，可以配制具有低粘度和低TI值、填充性优异，并且印刷后的形状保持性和保存稳定性优异的焊膏。同时，相对于全部助焊剂，松香酯的含量按质量计小于20％的情况下，当包括大量的作为树脂成分的松脂时，粘度增加，并且存在无法确保最佳填充性的可能性。另一方面，相对于全部助焊剂，松香酯的含量按质量计超过50％的情况下，助焊剂的活性不足，并且存在助焊剂可能熔化不良的可能性。基于上述事实，在本专利技术中，相对于全部助焊剂，松香酯的含量可设为按质量计20％至50％的范围内。因此，在本专利技术的助焊剂中，优选包括选自水杨酸、2,3-二溴琥珀酸和三乙醇胺中的一种或两种或更多种作为活化剂。使用精细焊料粉末时，由于焊料粉末的比表面积较大，因此焊料粉末含有大量的氧化物。因此，当助焊剂中包括选自水杨酸、2,3-二溴琥珀酸和三乙醇胺中的一种或两种或更多种作为活化剂时，能够充分去除氧化物，并且可以顺利地进行焊接。另外，在本专利技术的助焊剂中，优选包括丁化羟基甲苯作为抗氧化剂。丁化羟基甲苯的优选例子是二丁羟基甲苯。二丁羟基甲苯的作用是通过吸附在焊料粉末的表面上而有效抑制焊料粉末的氧化。因此，当二丁羟基甲苯用作抗氧化剂时，即使在使用精细焊料粉末时，也能够抑制焊料粉末的表面氧化，并且可以顺利地进行焊接。本专利技术的焊膏包括焊料粉末和上述助焊剂，并且焊料粉末的含量设为按质量计70％至95％。因为具有上述组成的焊膏包括上述助焊剂，因此粘度和TI值较低、填充性优异、印刷后的形状保持性和保存稳定性优异、能够顺利地进行微小间距印刷并且能够满足电子组件的高度集成安装。因此，在本专利技术的焊膏中，在25℃和10rpm时的粘度η10优选地设为100Pa·s至150Pa·s的范围内，并且由在25℃和3rpm时的粘度η3、剪切速度D3(＝1.8sec-1)、在25℃和30rpm时的粘度η30和剪切速度D30(＝18sec-1)使用TI＝log(η3/η30)/log(D30/D3)＝log(η3/η30)/log(18/1.8)计算的TI值优选地设为0.25至0.5的范围内。该情况下，因为粘度和TI值被抑制得较低，所以提高了填充性，并且可以顺利地进行微小间距印刷。另外，在25℃和10rpm时的粘度η10小于100Pa·s的情况下，存在印刷后的形状稳定性可能裂化的可能性。另一方面，在粘度η10超过150Pa·s的情况下，在焊膏印刷时存在可能发生填充较差的可能性。基于上述事实，在本专利技术中，将在25℃和10rpm时的粘度η10设为100Pa·s至150Pa·s的范围内。另外，由在25℃和3rpm时的粘度η3、剪切速度D3(＝1.8sec-1)、在25℃和30rpm时的粘度η30和剪切速度D30(＝18sec-1)，使用TI＝log(η3/η30)/log(D30/D3)＝log(η3/η30)/log(18/1.8)计算的TI值小于0.25的情况下，印刷期间模板掩膜容易堵塞，并且存在印刷可能变差的可能性。另外，存在助焊剂与焊料粉末分离的可能性。另一方面，在TI值超过0.5的情况下，在焊膏印刷期间存在发生填充较差的可能性。基于上述事实，在本专利技术中，将TI值设为0.25至0.5的范围内。制造本专利技术的助焊剂的方法是制造上述助焊剂的的方法，并且该方法包括溶剂加热步骤，其中加热溶剂；松脂添加步骤，其中将松脂添加至溶剂并且搅拌；触变剂添加步骤，其中使已经添加松脂的溶剂冷却，添加触变剂并且搅拌；以及活化剂和抗氧化剂添加步骤，其中使已经添加触变剂的溶剂进一步冷却，并且添加活化剂和抗氧化剂，其中在触变剂添加步骤中，将添加触变剂时的搅拌速度设为比松脂添加步骤中的搅拌速度更快，并且使触变剂分散。在制造具有上述组成的助焊剂方法中，因为添加触变剂期间的搅拌速度设为比松脂添加步骤中的搅拌速度更快，并且在触变剂添加步骤中使触变剂被充分分散，所以能够提高印刷后的形状保持性。另外，在已经使溶剂冷却之后添加活化剂和抗氧化剂，所以能够抑制活化剂和抗氧化剂的热分解，并且能够提高焊料粉末表面的氧化物去除性能和焊膏的保存稳定性。因此，即使使用精细粉末作为焊料粉末的情况下，也能够确保焊膏良本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种助焊剂，其包括：松脂、触变剂、活化剂、抗氧化剂和溶剂，其中包括松香酯作为所述松脂，相对于全部助焊剂，所述松香酯的含量设为按质量计20％至50％的范围内，并且包括选自聚酰胺、固化蓖麻油、其衍生物和烃基蜡中的一种或两种或更多种作为所述触变剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种助焊剂，其包括：松脂、触变剂、活化剂、抗氧化剂和溶剂，其中包括松香酯作为所述松脂，相对于全部助焊剂，所述松香酯的含量设为按质量计20％至50％的范围内，并且包括选自聚酰胺、固化蓖麻油、其衍生物和烃基蜡中的一种或两种或更多种作为所述触变剂。2.根据权利要求1所述的助焊剂，其中包括选自水杨酸、2,3-二溴琥珀酸和三乙醇胺中的一种或两种或更多种作为所述活化剂。3.根据权利要求1或2所述的助焊剂，其中包括丁化羟基甲苯作为所述抗氧化剂。4.一种焊膏，所述焊膏包括：焊料粉末；和根据权利要求1至3中任一项所述的助焊剂，其中所述焊料粉末的含量设为按质量计70％至95％。5.根据权利要求4所述的焊膏，其中在25℃和10rpm时的粘度η10设为100Pa·s至150Pa·s的范围内，并且由在25℃和3rpm时的粘度η3、...

【专利技术属性】
技术研发人员：中川将，莫里斯·柯林斯，
申请(专利权)人：利默瑞克大学，
类型：发明
国别省市：爱尔兰,IE