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焊劑組合物、焊料組合物及電子基板的制作方法

文檔序號(hào):12675631閱讀:195來源:國知局

本發(fā)明涉及焊劑組合物、焊料組合物及電子基板。



背景技術(shù):

焊料組合物是將焊劑組合物(含有松香類樹脂、活化劑及溶劑等的組合物)混煉于焊料粉末并制成糊狀的混合物。在該焊料組合物中,要求焊料熔融性、焊料容易潤(rùn)濕鋪展的性質(zhì)(焊料潤(rùn)濕鋪展)等焊接性。為了解決這些問題,進(jìn)行了焊劑組合物中的活化劑等的研究,提出了使用咪唑類化合物等作為活化劑(例如參照文獻(xiàn)1:國際公開第2012/118074號(hào))。

另一方面,伴隨著電子設(shè)備的小型化及薄型化,使用了在電子部件的下方具有電極端子的下方電極部件(例如LGA(柵格陣列封裝)、BGA(球柵陣列封裝))。在安裝該下方電極部件時(shí),焊接的電極端子被密閉于下方電極部件與布線基板之間。因此,在安裝QFP(方型扁平式封裝)等電子部件時(shí),在回流焊時(shí)揮發(fā)出的成分殘留于焊劑殘?jiān)鼉?nèi)。在該回流焊時(shí)揮發(fā)出的成分殘留于焊劑殘?jiān)鼉?nèi)的情況下,在絕緣可靠性試驗(yàn)中容易發(fā)生遷移,存在絕緣可靠性降低的傾向。

因此,對(duì)于用于下方電極部件的焊接的焊料組合物而言,即使在如上所述的情況下,也要求具有足夠的絕緣可靠性。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的在于提供焊劑組合物及使用其的焊料組合物、以及使用了該焊料組合物的電子基板,所述焊劑組合物在制成焊料組合物時(shí),焊接性優(yōu)異,且在用于下方電極部件的焊接時(shí)也具有足夠的絕緣可靠性。

為了解決上述課題,本發(fā)明提供如下所述的焊劑組合物、焊料組合物及電子基板。

本發(fā)明的焊劑組合物含有(A)松香類樹脂、(B)活化劑和(C)溶劑,所述(B)成分含有(B1)聚合脂肪酸、(B2)芳香族羧酸及(B3)脂肪族二羧酸,所述(C)成分含有(C1)溫度20℃時(shí)對(duì)水的溶解度為2g/100g以下的溶劑,相對(duì)于所述(C)成分100質(zhì)量%,所述(C1)成分的配合量為75質(zhì)量%以上。

在本發(fā)明的焊料組合物中,上述(C)成分優(yōu)選為選自二甘醇單己醚、乙二醇單2-乙基己醚、二甘醇單2-乙基己醚、乙二醇單芐醚、三丙二醇單丁醚、丙二醇單苯醚、二甘醇二丁醚及1,3-辛二醇中的至少一種溶劑。

本發(fā)明的焊料組合物優(yōu)選不含咪唑類化合物。

本發(fā)明的焊料組合物含有所述焊劑組合物和焊料粉末。

對(duì)于本發(fā)明的焊料組合物而言,優(yōu)選在將在電子部件的下方具有電極端子的下方電極部件安裝于電子基板時(shí)使用。

本發(fā)明的電子基板是使用所述焊料組合物將電子部件安裝于電子基板而成的。

在由本發(fā)明的焊劑組合物制成焊料組合物時(shí),焊接性優(yōu)異、且在用于下方電極部件的焊接時(shí)也具有足夠的絕緣可靠性,其原因尚未確定,本發(fā)明人等推測(cè)如下。

即,本發(fā)明人等推測(cè)發(fā)生離子遷移的機(jī)理如下所述。離子遷移通過電極金屬從陽極溶出并遷移至陰極析出而發(fā)生。因此,溶出的金屬一邊反復(fù)發(fā)生氧化、還原,一邊經(jīng)過金屬離子、金屬的氫氧化物及氧化物而以金屬的形式析出。

具體而言,首先,在陽極發(fā)生如下所述的化學(xué)反應(yīng),CuO遷移至焊劑殘?jiān)?,分散成膠體狀。

(陽極的化學(xué)反應(yīng))

Cu→Cu2++2e- (溶出)

H2O→H++OH-

Cu2++2OH-→Cu(OH)2

Cu(OH)2→CuO+H2O

接著,在焊劑殘?jiān)邪l(fā)生如下所述的化學(xué)反應(yīng),Cu2+遷移至陰極。

(焊劑殘?jiān)械幕瘜W(xué)反應(yīng))

CuO+H2O=Cu(OH)2=Cu2++2OH-

而且,在陰極發(fā)生如下所述的化學(xué)反應(yīng),Cu析出。

(陰極的化學(xué)反應(yīng))

2H++2e-→H2

Cu2++2e-→Cu (析出)

在本發(fā)明的焊劑組合物中,(C)溶劑中的給定量以上為(C1)溫度20℃時(shí)對(duì)水的溶解度為2g/100g以下的溶劑。因此,作為在回流焊時(shí)揮發(fā)出的成分的(C)成分,即使殘留于焊劑殘?jiān)鼉?nèi),也在焊劑殘?jiān)鼉?nèi)基本上不吸附水分。通過上述機(jī)理中的焊劑殘?jiān)械幕瘜W(xué)反應(yīng),H2O減少,可以抑制從CuO向Cu(OH)2的反應(yīng)。

另外,本發(fā)明人等進(jìn)行了深入研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),目前被用作活化劑的咪唑類化合物、吡啶等含氮雜環(huán)化合物成為發(fā)生離子遷移的原因。因此,如果是將(B1)聚合脂肪酸、(B2)芳香族羧酸及(B3)脂肪族二羧酸組合而成的活化劑組成,則即使不使用咪唑類化合物,也能夠確保焊接性。另外,這樣的活化劑組成對(duì)離子遷移的影響小。如上所述,本發(fā)明人等推測(cè)可以實(shí)現(xiàn)上述本發(fā)明的效果。

根據(jù)本發(fā)明,可以提供焊劑組合物及使用其的焊料組合物、以及使用了該焊料組合物的電子基板,所述焊劑組合物在制成焊料組合物時(shí),焊接性優(yōu)異,且在用于下方電極部件的焊接時(shí)也具有足夠的絕緣可靠性。

具體實(shí)施方式

[焊劑組合物]

首先,對(duì)本發(fā)明的焊劑組合物進(jìn)行說明。本發(fā)明的焊劑組合物為焊料組合物中的焊料粉末以外的成分,含有(A)松香類樹脂、(B)活化劑及(C)溶劑。

[(A)成分]

作為用于本發(fā)明的(A)松香類樹脂,可以列舉松香類及松香類改性樹脂。作為松香類,可以列舉:脂松香、木松香、妥爾油松香、歧化松香、聚合松香、氫化松香及它們的衍生物等。作為松香類改性樹脂,可以列舉:能夠作為狄爾斯-阿爾德反應(yīng)的反應(yīng)成分的上述松香類的不飽和有機(jī)酸改性樹脂((甲基)丙烯酸等脂肪族的不飽和一元酸、富馬酸、馬來酸等α,β-不飽和羧酸等脂肪族不飽和二元酸、肉桂酸等具有芳香環(huán)的不飽和羧酸等的改性樹脂)及松香酸的改性樹脂、以及以這些改性物為主成分的物質(zhì)等。這些松香類樹脂可以單獨(dú)使用1種,也可以混合2種以上使用。

相對(duì)于焊劑組合物100質(zhì)量%,所述(A)成分的配合量?jī)?yōu)選為30質(zhì)量%以上且70質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為35質(zhì)量%以上且65質(zhì)量%以下。(A)成分的配合量低于所述下限時(shí),會(huì)使焊接性降低,存在容易產(chǎn)生焊料球的傾向,所謂焊接性是指防止焊接焊盤的銅箔表面的氧化,使得熔融焊料易于潤(rùn)濕其表面的性質(zhì),另一方面,如果(A)成分的配合量超過上述上限,則存在焊劑殘留量增多的傾向。

[(B)成分]

用于本發(fā)明的(B)活化劑需要含有以下說明的(B1)聚合脂肪酸、(B2)芳香族羧酸及(B3)脂肪族二羧酸。

作為用于本發(fā)明的(Bl)聚合脂肪酸,可以舉出通過不飽和脂肪酸的聚合而生成的脂肪酸。由于存在通過(Bl)成分能夠防止焊料粉末的再氧化的傾向,因此可以協(xié)同地提高其它活化劑的作用。

該不飽和脂肪酸的碳原子數(shù)沒有特別限定,優(yōu)選為8以上且22以下,更優(yōu)選為12以上且18以下,特別優(yōu)選為18。另外,作為該聚合脂肪酸,沒有特別限定,優(yōu)選以二元酸或三元酸為主成分的聚合脂肪酸。具體而言,可以列舉:二聚酸(碳原子數(shù)36)、三聚酸(碳原子數(shù)54)等。

相對(duì)于所述焊劑組合物100質(zhì)量%,上述(B1)成分的配合量?jī)?yōu)選為0.1質(zhì)量%以上且8質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為0.5質(zhì)量%以上且5質(zhì)量%以下。配合量低于上述下限時(shí),存在焊接性降低的傾向,另一方面,超過上述上限時(shí),存在焊劑殘?jiān)優(yōu)榫G色的傾向。

用于本發(fā)明的(B2)芳香族羧酸可以舉出芳香族單羧酸及芳香族二羧酸。其中,優(yōu)選芳香族單羧酸。這些芳香族羧酸可以單獨(dú)使用1種,也可以混合2種以上使用。

作為芳香族單羧酸,可以列舉:苯甲酸、萘甲酸、羥基苯甲酸及羥基萘甲酸等。

作為芳香族二羧酸,可以列舉:鄰苯二甲酸、間苯二甲酸及對(duì)苯二甲酸等。

相對(duì)于上述焊劑組合物100質(zhì)量%,上述(B2)成分的配合量?jī)?yōu)選為0.1質(zhì)量%以上且8質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為0.5質(zhì)量%以上且5質(zhì)量%以下。配合量低于上述下限時(shí),存在焊接性降低的傾向,另一方面,超過上述上限時(shí),存在絕緣可靠性降低的傾向。

用于本發(fā)明的(B3)脂肪族二羧酸為具有亞烷基的二元酸。該脂肪族二羧酸的碳原子數(shù)沒有特別限定,優(yōu)選為3以上且22以下,更優(yōu)選為5以上且20以下。作為該脂肪族二羧酸,可以列舉:丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸及二十烷二酸等。這些脂肪族二羧酸可以單獨(dú)使用1種,也可以混合2種以上使用。

相對(duì)于上述焊劑組合物100質(zhì)量%,上述(B3)成分的配合量?jī)?yōu)選為0.1質(zhì)量%以上且10質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為0.5質(zhì)量%以上且8質(zhì)量%以下。配合量低于上述下限時(shí),存在焊接性降低的傾向,另一方面,超過上述上限時(shí),存在絕緣可靠性降低的傾向。

在上述(B)成分中,還可以含有除了上述(B1)成分~上述(B3)成分以外的其它有機(jī)酸(以下稱為(B4)成分)。

作為(B4)成分,可以列舉(B2)成分以外的單羧酸、其它有機(jī)酸。

作為單羧酸,可以列舉:甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、十五烷酸、棕櫚酸、十七烷酸、硬脂酸、結(jié)核硬脂酸、花生酸、山萮酸及二十四烷酸等。

作為其它有機(jī)酸,可以列舉:乙醇酸、乙酰丙酸、乳酸、丙烯酸、茴香酸、檸檬酸及吡啶甲酸等。

這些(B4)成分可以單獨(dú)使用1種,也可以混合2種以上使用。需要說明的是,從抑制焊料球及確保潤(rùn)濕性的觀點(diǎn)考慮,在這些(B4)成分中,優(yōu)選使用吡啶甲酸。

相對(duì)于上述焊劑組合物100質(zhì)量%,上述(B4)成分的配合量?jī)?yōu)選為0.1質(zhì)量%以上且8質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為0.2質(zhì)量%以上且5質(zhì)量%以下。

在上述(B)成分中,還可以含有由(B5)非離解性的鹵化化合物構(gòu)成的非離解型活化劑。該(B5)成分能夠賦予作為(B5)成分的活化作用且?guī)缀醪粫?huì)對(duì)上述(B1)成分~上述(B4)成分的活化作用造成影響。

作為上述(B5)成分,可以舉出鹵原子通過共價(jià)鍵鍵合而成的非鹽類有機(jī)化合物。作為該鹵化化合物,可以是如氯化物、溴化物、氟化物那樣由氯、溴、氟的各單獨(dú)元素的共價(jià)鍵形成的化合物,也可以為具有氯、溴及氟的任意2種或全部的各自的共價(jià)鍵的化合物。為了提高對(duì)水性溶劑的溶解性,這些化合物優(yōu)選例如如鹵代醇或鹵代羧酸一樣具有羥基、羧基等極性基團(tuán)。作為鹵代醇,可以列舉例如:2,3-二溴丙醇、2,3-二溴丁二醇、反-2,3-二溴-2-丁烯-1,4-二醇、1,4-二溴-2-丁醇、三溴新戊醇等溴代醇、1,3-二氯-2-丙醇、1,4-二氯-2-丁醇等氯代醇、3-氟鄰苯二酚等氟代醇、其它與這些化合物類似的化合物。作為鹵代羧酸,可以列舉:2-碘苯甲酸、3-碘苯甲酸、2-碘丙酸、5-碘水楊酸、5-碘鄰氨基苯甲酸等碘代羧酸、2-氯苯甲酸、3-氯丙酸等氯代羧酸、2,3-二溴丙酸、2,3-二溴丁二酸、2-溴苯甲酸等溴代羧酸、其它與這些化合物類似的化合物。這些活化劑可以單獨(dú)使用1種,也可以混合2種以上使用。

作為上述(B5)成分的配合量,相對(duì)于焊劑組合物100質(zhì)量%,優(yōu)選為0.1質(zhì)量%以上且10質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為0.5質(zhì)量%以上且5質(zhì)量%以下,特別優(yōu)選為1質(zhì)量%以上且3質(zhì)量%以下。在(B5)成分的配合量低于上述下限時(shí),存在焊料潤(rùn)濕鋪展降低的傾向,另一方面,在超過上述上限時(shí),存在焊劑組合物的絕緣性降低的傾向。

作為上述(B)成分的總配合量,相對(duì)于焊劑組合物100質(zhì)量%,優(yōu)選為1質(zhì)量%以上且20質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為3質(zhì)量%以上且15質(zhì)量%以下,特別優(yōu)選為5質(zhì)量%以上且12質(zhì)量%以下。在(B)成分的配合量低于上述下限時(shí),存在容易產(chǎn)生焊料球的傾向,另一方面,如果超過上述上限,則存在焊劑組合物的絕緣性降低的傾向。

[(C)成分]

作為用于本發(fā)明的(C)溶劑,需要含有(C1)溫度20℃時(shí)對(duì)水的溶解度為2g/100g以下的溶劑。如果是該(C1)成分,即使殘留于焊劑殘?jiān)鼉?nèi),也能夠充分地抑制水分對(duì)焊劑殘?jiān)奈?。另外,從這樣的觀點(diǎn)考慮,(C1)成分的溫度20℃時(shí)對(duì)水的溶解度優(yōu)選為1.5g/100g以下,更優(yōu)選為1g/100g以下,特別優(yōu)選為0.5g/100g以下。

作為上述(C)成分,可以列舉例如:二甘醇單己醚(1.7)、乙二醇單2-乙基己醚(0.2)、二甘醇單2-乙基己醚(0.3)、乙二醇單芐醚(0.4)、三丙二醇單丁醚(0.4)、丙二醇單苯醚(0.2)、二甘醇二丁醚(0.3)及1,3-辛二醇(0.6)等。這些溶劑可以單獨(dú)使用1種,也可以混合2種以上使用。需要說明的是,括弧內(nèi)的數(shù)值是上述溶劑在溫度20℃時(shí)對(duì)水的溶解度(單位:g/100g)

相對(duì)于上述(C)成分100質(zhì)量%,上述(C1)成分的配合量需要為75質(zhì)量%以上。只要(C)成分中的(C1)成分溶劑的配合量在這樣的范圍內(nèi),就可以充分地抑制水分對(duì)焊劑殘?jiān)奈健A硗?,從這樣的觀點(diǎn)考慮,上述(C1)成分的配合量?jī)?yōu)選為80質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為90質(zhì)量%以上,進(jìn)一步更優(yōu)選為99質(zhì)量%以上,特別優(yōu)選為100質(zhì)量%。

在不損害本發(fā)明效果的范圍內(nèi),上述(C)成分中還可以含有上述(C1)成分以外的溶劑(以下稱為(C2)成分)。

作為這樣的溶劑,可以列舉例如:二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、己二醇、己二醇、1,5-戊二醇、二甘醇單甲醚、二甘醇單丁醚、二甘醇單苯醚、四乙二醇二甲醚(MTEM)。這些溶劑可以單獨(dú)使用1種,也可以混合2種以上使用。

相對(duì)于焊劑組合物100質(zhì)量%,上述(C)成分的配合量?jī)?yōu)選為20質(zhì)量%以上且50質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為20質(zhì)量%以上且40質(zhì)量%以下。只要溶劑的配合量在上述范圍內(nèi),就能夠?qū)⒌玫降暮噶辖M合物的粘度適當(dāng)調(diào)整至適宜的范圍。

[(D)成分]

在本發(fā)明的焊劑組合物中,從印刷性等觀點(diǎn)考慮,還可以含有(D)觸變劑。作為這里使用的(D)觸變劑,可以列舉:固化蓖麻油、酰胺類、高嶺土、膠體二氧化硅、有機(jī)膨潤(rùn)土、玻璃粉等。這些觸變劑可以單獨(dú)使用1種,也可以混合2種以上使用。

使用上述(D)成分時(shí),相對(duì)于焊劑組合物100質(zhì)量%,其配合量?jī)?yōu)選為1質(zhì)量%以上且15質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為2質(zhì)量%以上且10質(zhì)量%以下。配合量低于上述下限時(shí),無法獲得觸變性,存在容易發(fā)生滴落的傾向,另一方面,如果超過上述上限,則存在觸變性過高而容易發(fā)生印刷不良的傾向。

[其它成分]

在用于本發(fā)明的焊劑組合物中,除了上述(A)成分、上述(B)成分、上述(C)成分及上述(D)成分以外,可以根據(jù)需要加入其它的添加劑,還可以進(jìn)一步加入其它的樹脂。作為其它添加劑,可以列舉:消泡劑、抗氧劑、改性劑、消光劑、發(fā)泡劑等。作為其它樹脂,可以舉出丙烯酸類樹脂等。

[焊料組合物]

以下,對(duì)本發(fā)明的焊料組合物進(jìn)行說明。本發(fā)明的焊料組合物含有上述本發(fā)明的焊劑組合物和以下進(jìn)行說明的(E)焊料粉末。

相對(duì)于焊料組合物100質(zhì)量%,上述焊劑組合物的配合量?jī)?yōu)選為5質(zhì)量%以上且35質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為7質(zhì)量%以上且15質(zhì)量%以下,特別優(yōu)選為8質(zhì)量%以上且12質(zhì)量%以下。在焊劑組合物的配合量低于5質(zhì)量%的情況(焊料粉末的配合量超過95質(zhì)量%的情況)下,作為粘合劑的焊劑組合物不足,因此存在難以將焊劑組合物和焊料粉末混合的傾向,另一方面,在焊劑組合物的配合量超過35質(zhì)量%的情況(焊料粉末的配合量低于65質(zhì)量%的情況)下,在使用得到的焊料組合物時(shí),存在不能形成充分的焊接的傾向。

[(E)成分]

用于本發(fā)明的(E)焊料粉末優(yōu)選僅由無鉛焊料粉末構(gòu)成,但也可以是含鉛的焊料粉末。作為該焊料粉末中的焊料合金,優(yōu)選以錫(Sn)為主成分的合金。另外,作為該合金的第二元素,可以列舉:銀(Ag)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鉍(Bi)、銦(In)及銻(Sb)等。另外,可以根據(jù)需要在該合金中添加其它元素(第三及以上的元素)。作為其它元素,可以列舉:銅、銀、鉍、銦、銻及鋁(A1)等。

這里,無鉛焊料粉末是指未添加鉛的焊料金屬或合金的粉末。但是,在無鉛焊料粉末中,允許存在作為不可避免的雜質(zhì)的鉛,在該情況下,鉛的量?jī)?yōu)選為100質(zhì)量ppm以下。

作為無鉛的焊料粉末,具體可以列舉:Sn-Ag、Sn-Ag-Cu、Sn-Cu、Sn-Ag-Bi、Sn-Bi、Sn-Ag-Cu-Bi、Sn-Sb、Sn-Zn-Bi、Sn-Zn、Sn-Zn-Al、Sn-Ag-Bi-In、Sn-Ag-Cu-Bi-In-Sb、In-Ag等。其中,從焊接強(qiáng)度的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選使用Sn-Ag-Cu類焊料合金。而且,Sn-Ag-Cu類焊料的熔點(diǎn)通常為200℃以上且250℃以下。需要說明的是,在Sn-Ag-Cu類焊料中,銀含量較低的體系的焊料的熔點(diǎn)為210℃以上且250℃以下。

上述(E)成分的平均粒徑通常為1μm以上且40μm以下,從也能應(yīng)對(duì)焊盤的間距狹窄的電子基板的觀點(diǎn)考慮,更優(yōu)選為1μm以上且35μm以下,進(jìn)一步更優(yōu)選為2μm以上且35μm以下,特別優(yōu)選為3μm以上且30μm以下。需要說明的是,平均粒徑可以利用動(dòng)態(tài)光散射式的粒徑測(cè)定裝置來測(cè)定。

[焊料組合物的制造方法]

本發(fā)明的焊料組合物可以通過將上述說明的焊劑組合物與上述說明的(E)焊料粉末按照上述給定的比例配合并攪拌混合而制造。

[電子基板]

接下來,對(duì)本發(fā)明的電子基板進(jìn)行說明。本發(fā)明的電子基板是使用以上說明的焊料組合物將電子部件安裝于電子基板(印刷布線基板等)而成的。

作為這里使用涂布裝置,可以列舉:絲網(wǎng)印刷機(jī)、金屬掩模印刷機(jī)、分配器、噴射分配器等。

另外,可以通過回流焊工序?qū)㈦娮硬考惭b于電子基板,所述回流焊工序是在使用上述涂布裝置涂布的焊料組合物上設(shè)置電子部件,利用回流焊爐在給定條件下加熱,將上述電子部件安裝于印刷布線基板的工序。

在回流焊工序中,在上述焊料組合物上設(shè)置上述電子部件,利用回流焊爐在給定條件下進(jìn)行加熱。通過該回流焊工序,可在電子部件與印刷布線基板之間進(jìn)行充分的焊接。其結(jié)果是可以將上述電子部件安裝于上述印刷布線基板。

回流焊條件只要根據(jù)焊料的熔點(diǎn)適當(dāng)設(shè)定即可。例如,在使用Sn-Ag-Cu類焊料合金的情況下,只要在溫度150~200℃下進(jìn)行60~120秒鐘的預(yù)加熱,并將峰值溫度設(shè)定為230~270℃即可。

另外,本發(fā)明的焊料組合物及電子基板并不限于上述實(shí)施方式,本發(fā)明也包括在能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的范圍內(nèi)進(jìn)行的變形、改良等。

例如,對(duì)于上述電子基板而言,通過回流焊工序?qū)⒂∷⒉季€基板與電子部件粘接,但并不限于此。例如也可以利用使用激光對(duì)焊料組合物進(jìn)行加熱的工序(激光加熱工序)代替回流焊工序來粘接印刷布線基板與電子部件。在該情況下,作為激光光源,沒有特別限定,可以根據(jù)符合金屬吸收帶的波長(zhǎng)而適當(dāng)采用。作為激光光源,可以列舉例如:固體激光(紅寶石、玻璃、YAG等)、半導(dǎo)體激光(GaAs、InGaAsP等)、液體激光(色素等)、氣體激光(He-Ne、Ar、CO2、準(zhǔn)分子等)。

實(shí)施例

接下來,通過實(shí)施例和比較例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說明,但本發(fā)明并不受這些例子的任何限定。另外,實(shí)施例和比較例所使用的材料如下所示。

((A)成分)

松香類樹脂A:氫化酸改性松香、商品名“Pine crystal KE-604”、荒川化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制造

松香類樹脂A:完全氫化松香、商品名“Foral AX”、Eastman Chemical公司制造

((B1)成分)

活化劑A:二聚酸、商品名“UNIDYME14”、Arizona Chemical公司制造

((B2)成分)

活化劑B:3-羥基-2-萘甲酸、東京化成工業(yè)株式會(huì)社制造

((B3)成分)

活化劑C:壬二酸、岸田化學(xué)株式會(huì)社制造

((B4)成分)

活化劑D:吡啶甲酸

((C1)成分)

溶劑A:二甘醇單己醚(在溫度20℃時(shí)對(duì)水的溶解度為1.7g/100g)

溶劑B:二甘醇單-2-乙基己醚(在溫度20℃時(shí)對(duì)水的溶解度為0.3g/100g)

((C2)成分)

溶劑C:四乙二醇二甲醚(在溫度20℃時(shí)對(duì)水的溶解度無窮大)

((D)成分)

觸變劑A:商品名“HIMAKO”、KF Trading公司制造

觸變劑B:商品名“Suripakkusu(スリパックス)H”、日本化成株式會(huì)社制造

((E)成分)

焊料粉末:粒徑5~15μm(平均粒徑10μm)、焊料熔點(diǎn)220℃、焊料組成Sn/Ag3.0/Cu0.5

(其它成分)

咪唑類化合物A:2-乙基咪唑、東京化成工業(yè)株式會(huì)社制造

咪唑類化合物B:2-乙基-4-甲基咪唑、商品名“Curezol 2E4MZ”、四國化成株式會(huì)社制造

抗氧劑:商品名“IRGANOX 245”、BASF公司制造

[實(shí)施例1]

將松香類樹脂A 31質(zhì)量份、松香類樹脂B 15.5質(zhì)量份、觸變劑A 5質(zhì)量份、觸變劑B 0.5質(zhì)量份、溶劑A 33.3質(zhì)量份、活化劑A 2質(zhì)量份、活化劑C 2質(zhì)量份、活化劑D 6質(zhì)量份、活化劑E 0.2質(zhì)量份及抗氧劑4.5質(zhì)量份投入容器,使用行星式混合機(jī)混合而得到焊劑組合物。

然后,將得到的焊劑組合物11質(zhì)量%及焊料粉末89質(zhì)量%(總計(jì)100質(zhì)量%)投入容器,并使用行星式混合機(jī)混合,由此制備了焊料組合物。

[實(shí)施例2~3]

按照表1所示的組成配合各種材料,除此以外,與實(shí)施例1同樣地得到了焊劑組合物及焊料組合物。

[比較例1~5]

按照表1所示的組成配合各種材料,除此以外,與實(shí)施例1同樣地得到了焊劑組合物及焊料組合物。

<焊劑組合物及焊料組合物的評(píng)價(jià)>

通過如下所述的方法進(jìn)行了焊劑組合物及焊料組合物的評(píng)價(jià)(絕緣可靠性試驗(yàn)1~4、熔融性)。將得到的結(jié)果示于表1。需要說明的是,對(duì)于絕緣可靠性試驗(yàn)3而言,對(duì)實(shí)施例1及比較例1~4進(jìn)行了評(píng)價(jià),對(duì)于絕緣可靠性試驗(yàn)4而言,對(duì)實(shí)施例1、比較例2及比較例4進(jìn)行了評(píng)價(jià)。

(1)絕緣可靠性試驗(yàn)1(85℃、85%、12.5V、0小時(shí))

準(zhǔn)備具有梳形圖案的基板(線:400μm、間隔500μm),進(jìn)行脫脂處理(異丙醇)之后,通過絲網(wǎng)印刷(掩模厚度:0.12mm)印刷焊劑組合物。接著,在印刷于基板的焊劑組合物上設(shè)置玻璃蓋板(大?。?8mm×18mm、厚度:0.14mm)。然后,在將預(yù)熱溫度設(shè)為150~200℃下90秒鐘、將220℃以上的保持時(shí)間設(shè)為53秒鐘、且將峰值溫度設(shè)為244℃的條件下進(jìn)行回流焊,制作了試驗(yàn)基板。

按照IPC-TM-650 2.6.3.7中記載的方法,將得到的試驗(yàn)基板投入恒溫槽中,在溫度85℃、相對(duì)濕度85%、測(cè)定電壓12.5V的條件下測(cè)定絕緣電阻值。然后,基于得到的絕緣電阻值,按照下述基準(zhǔn)評(píng)價(jià)了絕緣可靠性。

◎:絕緣電阻值為1×109Ω以上。

○:絕緣電阻值為1×108Ω以上且低于1×109Ω。

△:絕緣電阻值為5×107Ω以上且低于1×108Ω。

×:絕緣電阻值低于5×107Ω。

(2)絕緣可靠性試驗(yàn)2(85℃、85%、12.5V、300小時(shí))

通過與絕緣可靠性試驗(yàn)1同樣的方法制作了試驗(yàn)基板。

按照IPC-TM-650 2.6.3.7中記載的方法,將得到的試驗(yàn)基板投入恒溫槽中,在溫度85℃、相對(duì)濕度85%、測(cè)定電壓12.5V的條件下,測(cè)定經(jīng)過300小時(shí)后的絕緣電阻值。然后,基于得到的絕緣電阻值,按照下述基準(zhǔn)評(píng)價(jià)了絕緣可靠性。

◎:絕緣電阻值為1×108Ω以上。

○:絕緣電阻值為5×107Ω以上且低于1×108Ω。

△:絕緣電阻值為1×107Ω以上且低于1×108Ω。

×:絕緣電阻值低于1×107Ω。

(3)絕緣可靠性試驗(yàn)3(125℃、12.5V、0小時(shí))

通過與絕緣可靠性試驗(yàn)1同樣的方法制作了試驗(yàn)基板。

按照IPC-TM-650 2.6.3.7中記載的方法,將得到的試驗(yàn)基板投入恒溫槽中,在溫度125℃、測(cè)定電壓12.5V的條件下測(cè)定絕緣電阻值。然后,基于得到的絕緣電阻值,按照下述基準(zhǔn)評(píng)價(jià)了絕緣可靠性。

○:絕緣電阻值為1×107Ω以上。

△:絕緣電阻值為5×106Ω以上且低于1×107Ω。

×:絕緣電阻為低于5×106Ω。

(4)絕緣可靠性試驗(yàn)4(125℃、12.5V、遷移試驗(yàn))

通過與絕緣可靠性試驗(yàn)1同樣的方法制作了試驗(yàn)基板。

按照IPC-TM-650 2.6.3.7中記載的方法,將得到的試驗(yàn)基板投入恒溫槽中,在溫度125℃、測(cè)定電壓12.5V的條件下進(jìn)行了遷移試驗(yàn)。然后,測(cè)定直至發(fā)生因遷移所導(dǎo)致的短路的時(shí)間,按照下述基準(zhǔn)評(píng)價(jià)了絕緣可靠性。

○:直至發(fā)生因遷移所導(dǎo)致的短路的時(shí)間為500小時(shí)以上。

△:直至發(fā)生因遷移所導(dǎo)致的短路的時(shí)間為300小時(shí)以上且低于500小時(shí)。

×:直至發(fā)生因遷移所導(dǎo)致的短路的時(shí)間低于300小時(shí)。

(5)熔融性

使用設(shè)置49個(gè)直徑φ0.2mm的開孔、厚度為0.12mm的版,在基板上以印刷速度50mm/秒、印壓0.2N的條件印刷焊料組合物。然后,在預(yù)熱溫度180℃、60秒鐘和峰值溫度260℃、10秒鐘的條件下進(jìn)行回流焊,制作了試驗(yàn)基板。在試驗(yàn)基板的印刷部位(49個(gè))當(dāng)中,測(cè)定焊料熔融后的熔融部位,按照以下基準(zhǔn)評(píng)價(jià)了熔融性。

○:熔融部位為35個(gè)以上。

△:熔融部位為25個(gè)以上且低于35個(gè)。

×:熔融部位低于25個(gè)。

由表1所示的結(jié)果可以確認(rèn),對(duì)于本發(fā)明的焊料組合物(實(shí)施例1~3)而言,上述絕緣可靠性試驗(yàn)的結(jié)果良好,且熔融性的結(jié)果也良好。需要說明的是,上述絕緣可靠性試驗(yàn)原本設(shè)想在回流焊時(shí)揮發(fā)出的成分殘留于焊劑殘?jiān)鼉?nèi)的情況。由此可以確認(rèn),本發(fā)明的焊料組合物的焊接性優(yōu)異,且在用于下方電極部件的焊接時(shí)也具有足夠的絕緣可靠性。

相比之下可知,對(duì)于比較例1~5中得到的焊料組合物而言,上述絕緣可靠性試驗(yàn)的結(jié)果及熔融性的結(jié)果中至少任一項(xiàng)不足。

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