助焊劑的製作方法
2023-04-30 01:00:31 3
助焊劑的製作方法
【專利摘要】提供一種助焊劑，其具有防止焊料粉末沉降的性能，因焊接時的加熱而分解、無殘渣，且不會阻礙焊料的潤溼性。在與焊料粉末混合而生成焊膏的助焊劑中，包含滿足以下條件的量的甲基丙烯酸聚合物：防止在常溫區域的焊料粉末的沉降，通過焊接時的加熱過程分解或蒸發。作為甲基丙烯酸聚合物，優選具有烷基的聚甲基丙烯酸烷基酯，優選使聚甲基丙烯酸烷基酯的添加量為0.1質量%以上～小於1.0質量%。另外，優選還包含具有至少3個以上OH基的溶劑。
【專利說明】助焊劑
【技術領域】
[0001]本發明涉及與焊料粉末混合的助焊劑，尤其涉及具有防止焊料粉末沉降的效果、能實現無殘渣的助焊劑。
【背景技術】
[0002]通常，用於焊接的助焊劑具有在焊料熔解的溫度下化學除去存在於焊料和焊接對象的金屬表面的金屬氧化物，使兩者的交界處金屬元素的移動成為可能的功能，通過使用助焊劑，在焊料與焊接對象的金屬表面之間形成金屬間化合物，從而能夠得到牢固的接合。
[0003]焊膏是將焊料粉末與助焊劑混合而得到的複合材料。利用印刷法、吐出法，焊膏被塗布於印刷電路板等的基板的電極、端子等的焊接部。部件被裝載在塗布有焊膏的焊接部，在被稱作回流爐的加熱爐中加熱基板以使焊料熔融，從而進行焊接。
[0004]在焊膏中使用的助焊劑中添加有:用於除去金屬表面的氧化膜的松香，具有用於抑制焊料粉末沉降的防止沉降的效果、且用於將焊膏保持在適當的粘度的觸變劑，使清洗能力、潤溼性提高的活化劑，對松香等的固體成分具有可溶性的溶劑等。所述焊料粉末沉降是因為以下原因:將焊料粉末和助焊劑均勻混和後，由於比重差導致這些分離，焊料粉末沉降。
[0005]上述助焊劑的成分的尤其觸變劑中含有不會因焊接的加熱而分解、蒸發的成分，在焊接後作為助焊劑殘渣而殘留於焊接部的周邊。
[0006]裝載於汽車的電子機器等中，為了不因水、灰塵的影響而有損基板的功能，確保可靠性，有時會在焊接後的基板的焊接部及其周邊或者全部基板上進行利用樹脂材料的塗布。
[0007]此時，在焊接部存在焊接後的助焊劑殘渣時，根據助焊劑殘渣與樹脂塗布材料的相容性的不同，有時樹脂塗布材料與助焊劑殘渣混合而引起樹脂塗布材料的固化阻礙，導致樹脂塗布材料與助焊劑殘渣的交界處的樹脂塗布材料的固化變得不充分。以樹脂塗布材料的固化不充分的狀態放置時，電極間的絕緣電阻劣化等問題暴露出來，給焊接後的可靠性帶來不良影響。
[0008]作為該解決對策，一直以來採取的方法是:確認樹脂塗布材料與助焊劑殘渣的相容性，研究最合適的組合的方法；或者是將阻礙樹脂固化的助焊劑殘渣清洗除去的方法。但是，這些解決對策均需要成本和時間。
[0009]於是提出了:混合有焊接後實質上無殘渣成分的助焊劑的焊膏(例如參照專利文獻I)。
[0010]現有技術文獻
[0011]專利文獻
[0012]專利文獻1:日本特開2004-25305號公報
【發明內容】
[0013]發明要解決的問題
[0014]不清洗焊接後的基板而進行樹脂塗布時，為了不引起與助焊劑殘渣的交界處附近的樹脂材料的固化阻礙，需要使焊接後的助焊劑殘渣的殘留量為零。但是，用於焊膏的以往的助焊劑的成分中，抑制焊料粉末與助焊劑混合時出現的焊料粉末的沉降的觸變劑在加熱時不會分解，因此無法實現焊接後的無殘渣。
[0015]例如，一直以來用作沉降防止劑的觸變劑有氫化蓖麻油、脂肪酸雙醯胺，它們具有作為沉降防止劑的效果，但均不會因加熱而分解，作為殘渣殘留在焊接部周邊。
[0016]另一方面，專利文獻I中，作為觸變劑而添加至助焊劑中的高級脂肪酸醯胺具有作為粘度調節劑的流動性改善特性優異、加熱時分解而無殘渣的效果。但是，缺乏作為焊料粉末的沉降防止劑的效果。
[0017]本發明的目的在於提供一種具有焊料粉末的沉降防止性、因焊接時的加熱分解而無殘渣、且不阻礙焊料的潤溼性的助焊劑。
[0018]用於解決問題的方案
[0019]本發明人等著眼於具有流動性改善特性的聚合物，發現了具有防止焊料粉末沉降的效果、且因加熱而分解的成分，發現了通過將其應用於助焊劑能夠不阻礙焊接性而實現無殘渣。
[0020]本發明為一種助焊劑，其是與焊料粉末混合而生成焊膏的助焊劑，所述助焊劑中包含滿足以下條件的量的甲基丙烯酸聚合物:防止在常溫區域的焊料粉末的沉降，通過焊接時的加熱過程分解或蒸發。
[0021]作為甲基丙烯酸聚合物，優選具有烷基的聚甲基丙烯酸烷基酯，優選使聚甲基丙烯酸烷基酯的添加量為0.1%以上?小於1.0%。需要說明的是，對於％，沒有特別的指定即為質量％。另外，優選還包含具有至少3個以上OH基的溶劑。
[0022]發明的效果
[0023]根據本發明的助焊劑，與焊料粉末混合而生成焊膏時，可以防止焊料粉末的沉降。另外，因焊接時的加熱而分解，助焊劑殘渣不會殘留，可以實現無殘渣。進而，不會阻礙焊接性。
【具體實施方式】
[0024]本實施方式的助焊劑與焊料粉末混合而生成焊膏。本實施方式的助焊劑包含甲基丙烯酸聚合物作為防止焊料粉末沉降的觸變劑。作為甲基丙烯酸聚合物，優選具有烷基的聚甲基丙烯酸烷基酯。對混合的焊料粉末的合金組成沒有特別的限制。
[0025]在添加有聚甲基丙烯酸烷基酯的助焊劑和焊料粉末混合而成的焊膏中，防止了在室溫等常溫區域的焊料粉末的沉降，焊料粉末與助焊劑的分離得到抑制。
[0026]聚甲基丙烯酸烷基酯在焊接時的加熱溫度下分解，蒸發。由此，在添加有聚甲基丙烯酸烷基酯的助焊劑和焊料粉末混合而成的焊膏中，通過在回流爐中的焊接時的加熱過程，聚甲基丙烯酸烷基酯分解，焊接後助焊劑實質上不殘留而無殘渣。
[0027]另外，在焊接時的加熱過程中聚甲基丙烯酸烷基酯分解所需的時間根據添加聚甲基丙烯酸烷基酯的量而變化。因此，考慮到在焊接時的加熱過程中聚甲基丙烯酸烷基酯的分解所需的時間，聚甲基丙烯酸烷基酯的添加量優選為0.1%以上?小於1.0%。[0028]另外，對於本實施方式的助焊劑，考慮到焊料的潤溼性，優選包含最少具有3個以上OH基的溶劑。聚甲基丙烯酸烷基酯的添加，如上所述，防止焊料粉末沉降。另一方面，不阻礙焊料的潤溼性。
[0029]由此，本實施方式的助焊劑包含聚甲基丙烯酸烷基酯作為在與焊料粉末混合時防止焊料粉末的沉降、而在焊接的加熱時熱分解的觸變劑。另外，作為助焊劑的其它成分，包含最少具有3個以上OH基的溶劑。
[0030]本實施方式的焊膏是由上述助焊劑與焊料粉末混合而生成的。另外，在使用了本實施方式的焊膏的焊接的過程中，通過加熱時對回流爐內進行氮氣置換，實現了良好的焊接性和無殘渣。
[0031]實施例
[0032]按照以下各表所示的組成配製實施例和比較例的助焊劑，使用實施例和比較例的助焊劑來配製焊膏，從而比較聚甲基丙烯酸烷基酯的添加的有無與防止焊料粉末沉降的關係、聚甲基丙烯酸烷基酯的添加對潤溼性的影響。另外，對添加聚甲基丙烯酸烷基酯的量與殘渣的關係進行了比較。
[0033]
[0034]按照以下的表I所示的組成配製實施例和比較例的助焊劑，以焊料粉末(Sn-3Ag-0.5Cu粒度25?36 y m)達到89%的方式配製焊膏。
[0035][表 I]
[0036]
【權利要求】
1.一種助焊劑，其特徵在於，其是與焊料粉末混合而生成焊膏的助焊劑，所述助焊劑中包含滿足以下條件的量的甲基丙烯酸聚合物: 防止在常溫區域的焊料粉末的沉降，通過焊接時的加熱過程分解或蒸發。
2.根據權利要求1所述的助焊劑，其特徵在於，作為所述甲基丙烯酸聚合物，包含0.1質量％以上?小於1.0質量％的具有烷基的聚甲基丙烯酸烷基酯。
3.根據權利要求1或2所述的助焊劑，其特徵在於，其還包含具有至少3個以上OH基的溶劑。
【文檔編號】B23K35/363GK103429378SQ201280011198
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2012年2月28日 優先權日:2011年3月2日
【發明者】岡田咲枝, 興梠素基, 井關博晶, 系山太郎 申請人:千住金屬工業株式會社