水溶性助熔剂组合物及焊接部件的制造方法技术

本发明专利技术提供一种水溶性助熔剂，其特征为：含有水溶性粘接剂和至少一种选自磺酸化合物、硫酸化合物、氨基磺酸化合物、多价羧酸化合物以及过硫酸化合物所构成组中的化合物作为活性剂。另外，本发明专利技术也提供一种电子设备及ＩＣ部件或电子部件等的焊接部件的制造方法，其特征为使用上述水溶性助熔剂组合物。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水溶性助熔剂组合物和电子设备及IC部件或电子部件等的焊接部件的制造方法。作为装载于印刷电路板的插入部件的IC部件的制造方法，向来均是在既定形状的铜构架上装载、粘接半导体晶片，并以树脂封闭(塑造)后，将铜的导线部折弯而成制品。通常是将此导线作为部件端子来利用。此时，由于被折弯的导线部在封闭(塑造)过程中受到相当多的热量，因此表面被严重氧化。在此状态下，即使装载于印刷电路板上进行焊接，也不能获得良好的焊接，以致产生焊料不沾湿现象。因此，在制造IC部件等最终过程中，向来均将其制成在部件导线部预先被覆有焊料的制品。在IC部件的导线部进行焊料的被覆时，首先先去除氧化膜，其次是为了缓和焊接温度的热冲击，而先经过约100℃的预热过程，然后在焊接槽中进行焊接工作。随后，经过冷却、水洗、干燥过程而作成制品。但是，有时因导线部的氧化较显著，或因导线架的母材金属的种类(Ni等)，而无法获得良好的焊接性。为解决此等问题，目前采用两种方法。第一种方法，为先进行浸渍于稀硫酸以去除氧化皮膜的前处理，然后再使用水溶性助熔剂处理并进行焊接的方法。此时助熔剂可使用不含卤素的或低卤素的，但经过长久时间后，会产生稀硫酸对装置的腐蚀及酸废液的问题。第二种方法，是不采用稀硫酸前处理而进行焊接的方法，此时为去除部件的导线部的氧化皮膜，则必须使用高卤素(卤素量5至15％)的助熔剂。但是，在此情形下，由于卤含量高，仍有对制品产生腐蚀及水洗后的废水处理等的环境污染问题。虽然也有人要求无需使用稀硫酸前处理且使用不含卤素的水溶性助熔剂的方法，但由于导线部的氧化显著以致不能充分去除氧化皮膜，结果在部件的导线部发生滴垂、架桥、焊料不沾湿、表面粗糙化等缺点，因而无法进行良好的焊接。另外，最近，为响应环境保护的要求，对去除焊料成份中的铅(Pb)(无铅化)的需求高涨，因而出现从传统的Sn-Pb系焊料中去除Pb并选择Bi(铋)、Cu(铜)、Ag(银)、Zn(锌)、In(铟)中的任1种或数元素的无铅焊料的商品。但使用此种无铅的焊料时，由于焊料具有不易沾湿的性质等，因而在使用习知的水溶性助熔剂时无法获得良好的焊接性。如前述，对被显著氧化的IC导线部或不易沾湿的导线架母材金属进行良好的焊接时，以往是采用稀硫酸前处理与水溶性助熔剂并用的方法或在不实施稀硫酸的前处理下采用提高助熔剂中卤素含有率(卤含量5至15％)的方法，但尚有制品质量下降及环境污染的问题。另外，随着，无铅化的来临，目前尚未开发出任何一种使用无铅焊料而可获得良好焊接性的水溶性助熔剂。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种不使用前处理工序的稀硫酸浸渍，并使用不含卤素的水溶性助熔剂，而可达成不仅对传统的含Pb焊料而且对各种无铅的焊料均能获得良好粘接性的水溶性助熔剂组合物，以及使用该水溶性助熔剂组合物的电子设备及IC部件或电子部件等的焊接部件的制造方法。本专利技术是有关下列事项。1.一种水溶性助熔剂组合物，其特征为含有水溶性粘接剂和至少一种选自磺酸化合物、硫酸化合物、氨基磺酸化合物、多价羧酸化合物以及过硫酸化合物所构成的组中的活性剂。2.如第1项所述的水溶性助熔剂组合物，其中含有水溶性的粘接剂50至99重量％及活性剂1至50重量％。3.一种电子设备的制造方法，其特征为于印刷电路板上安装电子部件时，于至少1个部件端子上涂布第1项或第2项所述的水溶性助熔剂组合物，然后进行焊接。4.一种IC部件或电子部件的制造方法，其特征为于IC部件或电子部件的至少1个部件端子上涂布第1项或第2项的水溶性助熔剂组合物，然后进行焊接。5.如第4项所述的IC部件或电子部件的制造方法，其中焊料中不含Pb。6.如第4项所述的IC部件或电子部件的制造方法，其中焊料是Sn-Cu焊料。但，本专利技术所使用的磺酸化合物、硫酸化合物、氨基磺酸化合物、多价羧酸化合物以及过硫酸化合物等的活性剂，则可解决对部件的腐蚀问题及酸废液的问题等。本专利技术中所使用的磺酸化合物可例举如对甲苯磺酸、二甲苯磺酸、邻氨基苯磺酸、间氨基苯磺酸、对氨基苯磺酸、邻苯酚磺酸、间苯酚磺酸、对苯酚磺酸等；氨基磺酸化合物可例举如氨基磺酸、胺氨基磺酸铵、氨基磺酸胍等；硫酸化合物可例举如硫酸胺等的硫酸盐等；过硫酸化合物可例举如过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵等的过硫酸盐等。多价羧酸化合物可例举如马来酸、丙二酸、衣康酸、富马酸、琥珀酸等的二价羧酸、1，2，3-丙烷三羧酸等的三价羧酸等。本专利技术的助熔剂组合物中，为使上述活性剂均匀分散起见，调配有水溶性的粘接剂。该水溶性粘接剂可使用选自聚乙烯醇、羧基纤维素、多价醇、脂肪族含氧酸以及芳香族含氧酸所组成的组中的至少1种化合物。多价醇类可例举如乙二醇、丙二醇等的二元醇类、甘油等的三元醇、二甘油等的四元醇等。另外，可例举如多元醇的环氧化物加成物(特别是，数平均分子量为200至2000的；例如，HK-11(商品名三洋化成工业株式会社制，甘油的环氧乙烷加成物))等。脂防族含氧酸可例举如乙醇酸、乳酸、甘油酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸等，而芳香族含氧酸可例举如水杨酸等。本专利技术的水溶性助熔剂组合物是含上述的活性剂及水溶性粘接剂作为必须成分，必要时可配合界面活性剂等，较好是溶解于水及亲水性的溶剂后提供使用。关于活性剂的配合量，较好为活性剂及水溶性粘接剂总量的1至50重量％，更好为5至30重量％，当活性剂的配合量为1重量％以下时，对部件的导线部的氧化皮膜的去除困难，而且焊料的沾湿性会降低。另外，当超过50重量％时，则活性会太强，对导线部可能造成显著的侵蚀。另一方面，使活性剂分散的水溶性粘接剂的调配量较好为活性剂及水溶性粘接剂的总量的50至99重量％，更好为70至95重量％。当水溶性粘接剂的调合量为50重量％以下时，会失去对活性剂的分散性，因而造成活性度的降低以及焊料不沾湿或滴垂的现象。另外，当调配量超过99重量％时，则不但会造成粘性太高而使操作性恶化，且会加剧对部件或装载部件的夹具的污染，及降低水洗涤的洗净效率。另外，溶剂的调配量较好为活性剂及水溶性粘接剂总量的10至80重量％，更好为35至65重量％。溶剂可为水、醇类等。当溶剂的调配量为10重量％以下时，则不但会使助熔剂组合物的粘性太大而使操作性恶化，而且会加剧对部件或装载部件的夹具的污染，以及降低水洗涤的洗净效率。当溶剂的调配量超过80重量％时，则助熔剂组合物本身的活性力下降，会降低焊料的沾湿性。另外，表面活性剂可例举如聚氧乙烯壬基苯基醚等的聚氧烷撑烷基苯基醚、聚乙二醇烷基苯基醚(例如，EA-130T；商品名，第一工业化学株式会社制)、聚乙二醇烷基醚等的聚氧烷撑烷基醚、聚乙二醇脂肪酸酯等。表面活性剂的调配量较好为活性剂及水溶液粘接剂总量的0.5至5重量％，更好为1至4重量％。当表面活性剂的调配量为0.5重量％以下时，助熔剂组合物对焊接部件的沾湿性会降低；当超过5重量％时，则助熔剂会显著地发泡，因而降低焊接的作业性。本专利技术的助熔剂组合物，使用于铜、镍、铁等金属之间的互相焊接。特别是可使用于将电路板等的电路基板与IC、晶体管、二极管、微开关、绕线管等IC部件或电子部件等导通固定的焊接。此时，在不同部件的至少一方涂布本专利技术的助熔组合物。助熔剂组合物的涂布方法、焊接方法可利用周知的方法，而助熔剂组合物的涂布方法可利用静本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水溶性助熔剂组合物，其特征在于：含有水溶性粘接剂和至少一种选自磺酸化合物、硫酸化合物、氨基磺酸化合物、多价羧酸化合物以及过硫酸化合物所构成组中的活性剂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：才川哲朗，澄武志，高正祯雄，
申请(专利权)人：日立化成工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]