无铅焊膏制造技术

本发明专利技术涉及一种焊膏，其含有焊料粉末和助焊剂，上述焊料粉末是固相线温度为

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无铅焊膏


[0001]本专利技术涉及含有固相线温度为
150℃
以下的无铅焊料合金和特定的助焊剂的焊膏
。

技术介绍

[0002]从环境保护的观点考虑，在用于电子零件的接合的焊料中，无铅焊料正在普及
。
在无铅焊料的代表性组成中，可以举出
Sn
‑
Ag
‑
Cu
系
、Sn
‑
Cu
‑
Ni
系
、Sn
‑
Sb
系的焊料合金
。
这些系的焊料合金与
Sn
‑
Pb
系相比熔点高
。
目前所使用的
Sn
‑
Pb
系共晶的焊料合金的熔点为
183℃
，与此相对，例如，
Sn
‑
3.0Ag
‑
0.5Cu
的情况下熔点为
217℃
，
Sn
‑
0.7Cu
‑
0.05Ni
的熔点为
227℃
，
Sn
‑
5.0Sb
的熔点为
238℃
，均为高熔点
。
于是，为了使用上述无铅焊料合金，进行设计变更以使零件的耐热温度变高，并进行使用该零件的电子电路基板的安装
。
[0003]另一方面，通过含有规定量的
Bi、In
而使熔点降低的
Sn
‑
Bi
系
、Sn
‑
In
系的无铅焊料合金面向使用耐热性低的电子零件的基板
、
或冲击
、
振动
、
环境温度的变化等动作环境不苛刻的产品
(
例如，
LED
照明
、
笔记本电脑等
)
使用
。
进而，近年来，从成本的观点考虑，利用耐热温度不高但成本方面优异的基板，面向不需要高的耐冲击性的个人计算机时，就会使用上述那样的降低了熔点的焊料合金
(
低熔点焊料合金
)
，以此为契机，面向有通用性的家电产品时也使用低熔点焊料的动向正在扩大
。
[0004]关于作为上述低熔点焊料合金的一种的
Sn
‑
In
系无铅焊料合金，已知有
In
含量为
50
～
52
质量％的焊料合金，其中，
48Sn
‑
52In
共晶组成中，熔点为
118℃(ISO
规格
)
，比一般的无铅焊料合金的熔点低很多，适用于耐热性低的电子零件的接合
。
但是，低熔点的
Sn
‑
In
系焊料合金大量含有作为稀有金属而已知的稀有资源
In
，
In
与其他金属相比为高价材料，因此担心对成本的影响
。
[0005]另外，作为上述低熔点焊料合金的一种的
Sn
‑
Bi
系焊料合金，已知有
Bi
含量为
32
～
40
质量％
、35
～
59
质量％的焊料合金等，其中，
42Sn
‑
58Bi
共晶组成中，熔点为
139℃
，适用于耐热性低的电子零件的接合
。
但是，低熔点的
Sn
‑
Bi
系焊料合金具有如果大量含有
Bi
则变硬变脆的性质，存在合金的伸长率差
、
耐落下冲击特性等接合特性降低的倾向
。
[0006]于是，本申请的申请人为了改善使用低熔点焊料合金形成的焊料接合部的物理特性，提出了如下无铅焊料合金：通过使
Sn
‑
Bi
系焊料合金中含有特定量的特定成分，具有比以往更良好的物理特性，能够形成可靠性高的接合部
(
专利文献
1)。
[0007]但是，在电路基板的安装中，例如有如下安装方法：通过接触印刷
、
分配器喷出等向电路基板上的电极供给含有焊膏用助焊剂和焊料粉末的膏状的焊膏，并在其上部搭载电容器等电子零件以后，在回流炉内进行加热，使焊膏熔融，将该电子零件和该电极接合
。
[0008]在此，在含有
Sn
‑
Bi
系焊料合金作为焊料粉末的焊膏中，存在以焊料粉末的表面氧化覆膜为主要原因的焊料球的产生变多的问题
。
已知如果焊料球的产生多，则成为绝缘电阻值的降低或短路的发生原因之一
。
[0009]为了解决这样的技术问题而进行了研究，在专利文献2中，作为能够抑制焊料球的
产生的焊膏，提案有含有焊料合金的焊膏：该焊料合金通过在助焊剂中组合含有碳原子数不同的三种二羧酸，从而含有氧化性强的合金元素
。
[0010]现有技术文献
[0011]专利文献
[0012]专利文献1：专利第
6804126
号公报
[0013]专利文献2：日本特开
2019
‑
147190
号公报

技术实现思路

[0014]专利技术所要解决的技术问题
[0015]但是，本专利技术的专利技术人确认了含有低熔点焊料合金作为焊料粉末的焊膏，仅像专利文献2所记载那样组合三种二羧酸，抑制焊料球的产生的效果不能说是充分的
。
[0016]于是，本专利技术的目的在于开发一种能够克服使用低熔点焊料合金形成的焊料接合部的问题的技术，详细而言，第一目的在于提供一种焊膏，其是使用固相线温度为
150℃
以下的焊料合金作为焊料粉末的焊膏，在接合时能够有效地抑制焊料球的产生
。
[0017]本专利技术的第二目的在于提供使用上述焊膏形成的
、
抑制了焊料球的产生的焊料接合部
、
以及具有该焊料接合部的电子零件和电子设备
。
[0018]用于解决技术问题的技术方案
[0019]本专利技术的专利技术人为了解决上述技术问题进行了深入研究，结果发现，通过在含有松香
、
溶剂
、
触变剂
、
活性剂的助焊剂中，使用作为上述活性剂的有机酸类和咪唑类，特别是并用碳原子数4～6的二羧酸和碳原子数3～6的咪唑化合物或其衍生物，能够解决上述问题
。
[0020]在本专利技术的焊膏所含有的助焊剂中，通过上述二羧酸和上述咪唑类的并用，能够使焊膏所含有的二羧酸稳定，由此能够抑制与焊料合金的反应，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种焊膏，其含有焊料粉末和助焊剂，所述焊膏的特征在于：所述焊料粉末是固相线温度为
150℃
以下的无铅焊料合金，所述助焊剂含有松香
、
溶剂
、
触变剂以及作为活性剂的有机酸类和咪唑类，所述有机酸类含有碳原子数4～6的二羧酸中的一种或两种以上，所述咪唑类含有碳原子数3～6的咪唑化合物或其衍生物中的一种或两种以上
。2.
如权利要求1所述的焊膏，其特征在于：所述固相线温度为
150℃
以下的无铅焊料合金是下述的
(i)
或
(ii)
的无铅焊料合金：无铅焊料合金
(i)
：
Bi 32
质量％以上
40
质量％以下
、Sb 0.1
质量％以上
1.0
质量％以下
、Cu 0.1
质量％以上
1.0
质量％以下
、Ni 0.001
质量％以上
0.1
质量％以下
、Ag 0
质量％以上
0.3
质量％以下
、Fe 0
质量％以上
0.1
质量％以下
、Co 0
质量％以上
0.1
质量％以下
、Ga 0
质量％以上
0.01
质量％以下
、Mn 0
质量％以上
0.01
质量％以下
、V 0
质量％以上
0.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：西村哲郎，中村贤次，增田纯也，
申请(专利权)人：日本斯倍利亚社股份有限公司，
类型：发明
国别省市：