本發(fā)明涉及用于激光回流焊等急加熱方法的急加熱方法用助焊劑、及急加熱方法用焊膏。

背景技術：

焊膏是將軟釬料合金的粉末和助焊劑混合而生成的。以往，在使用焊膏的軟釬焊中，使用被稱為回流焊爐的加熱爐。

在使用回流焊爐的軟釬焊中，將涂布有焊膏、且使電子部件等接合對象物搭載于焊膏上的基板在幾分鐘左右的時間內(nèi)加熱至軟釬料合金熔融的溫度范圍，使軟釬料合金熔融。

對此，提出了：對搭載有接合對象物的焊膏照射激光而使軟釬料合金熔融的稱為激光回流焊的技術。激光回流焊中，由于可進行局部性加熱，因此，與回流焊爐相比，可以在無需對電子部件的整體施加熱的情況下進行安裝。

激光回流焊中，加熱部位在幾秒左右的時間內(nèi)急加熱至軟釬料合金的熔融溫度范圍。通過進行這種急加熱，容易引起助焊劑的飛濺的產(chǎn)生，由此，熔融軟釬料的飛濺的產(chǎn)生也會明顯。

因此，提出了：含有沸點高于軟釬料合金熔點的溶劑的助焊劑(例如，參照專利文獻1)。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2014-100737號公報

技術實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問題

在混合有含有沸點高于軟釬料合金熔點的溶劑的助焊劑、和軟釬料合金的焊膏中，在對焊膏照射激光而加熱至軟釬料合金熔融的溫度范圍時，可以抑制助焊劑中的溶劑的揮發(fā)。

但是，熔融的焊膏中未揮發(fā)而殘留的溶劑因急加熱而爆沸，有熔融的軟釬料合金發(fā)生飛濺的可能性。熔融的軟釬料合金發(fā)生飛濺時，有在接合對象物的周圍附著有軟釬料合金的可能性。

本發(fā)明是為了解決這種課題而完成的，其目的在于，提供能夠抑制軟釬料合金的飛濺的用于急加熱方法的急加熱方法用助焊劑、及急加熱方法用焊膏。

用于解決問題的方案

發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)：在使用助焊劑的焊膏中，即使進行激光回流焊那樣的急加熱，也能夠抑制軟釬料合金的飛濺，該助焊劑含有在使軟釬料合金熔融的溫度范圍內(nèi)揮發(fā)那樣的具有低沸點的溶劑。

本發(fā)明為一種急加熱方法用助焊劑，其含有：松香、二醇醚系的溶劑、有機酸和觸變劑，溶劑含有沸點在200℃以下的二醇系的低沸點溶劑，低沸點溶劑的含量為20重量％以上且40重量％以下，在溶劑整體中含有60重量％以上的低沸點溶劑。

另外，低沸點溶劑優(yōu)選選自二丙二醇單甲醚、丙二醇單丁醚、二乙二醇二甲醚、乙二醇單烯丙基醚、乙二醇單異丙醚。

另外，本發(fā)明為一種急加熱方法用焊膏，其混合有軟釬料合金和助焊劑，助焊劑含有松香、二醇醚系的溶劑、有機酸和觸變劑，溶劑含有沸點在200℃以下的二醇系的低沸點溶劑，低沸點溶劑的含量為20重量％以上且40重量％以下，在溶劑整體中含有60重量％以上的低沸點溶劑。

發(fā)明的效果

本發(fā)明的助焊劑中，用作與熔點超過200℃的軟釬料合金混合的焊膏時，在使軟釬料合金熔融的溫度范圍內(nèi)助焊劑中的溶劑揮發(fā)。由此，熔融狀態(tài)的軟釬料合金中未殘留溶劑，即使以激光回流焊等急加熱方法進行急加熱，也能夠抑制軟釬料合金的飛濺。

另外，用作與熔點為200℃以下的軟釬料合金混合的焊膏時，在使軟釬料合金熔融的溫度范圍內(nèi)，雖然助焊劑中的溶劑未完全揮發(fā)，但溶劑即使在低于溶劑的沸點的溫度也會開始揮發(fā)，殘留的溶劑量減少至一定值，由此可以抑制軟釬料合金的飛濺。

急加熱方法并不僅是激光回流焊，只要是進行急加熱的方法即可。作為利用急加熱的軟釬焊方法，可舉出：利用激光回流焊、鹵素燈、熱槍(heatgun)等的熱風加熱、自基板的背側利用電烙鐵的加熱等。

具體實施方式

<本實施方式的助焊劑的組成例>

本實施方式的助焊劑含有松香、二醇醚系的溶劑、有機酸和觸變劑。本實施方式的助焊劑與軟釬料合金的粉末混合而生成焊膏。

溶劑溶解助焊劑中的固體成分。溶劑含有沸點在200℃以下的二醇系的低沸點溶劑，助焊劑中的低沸點溶劑的含量為20重量％以上且40重量％以下。作為低沸點溶劑，可舉出：二丙二醇單甲醚、丙二醇單丁醚、二乙二醇二甲醚、乙二醇單烯丙基醚、乙二醇單異丙醚等。

另外，溶劑可以進一步含有沸點超過200℃的高沸點溶劑。含有高沸點溶劑時，在溶劑整體中，將低沸點溶劑的含量設為60重量％以上。

作為高沸點溶劑，可舉出：乙二醇單己醚、二乙二醇單己醚、三乙二醇單甲醚、乙二醇單-2-乙基己醚、二乙二醇單-2-乙基己醚、二乙二醇二丁醚、三乙二醇丁基甲醚、四乙二醇二甲醚等。

松香保護有機酸等活性劑成分不受熱的影響，抑制活性劑成分的揮發(fā)。作為松香，可舉出：氫化松香、酸改性松香、聚合松香、松香酯等。松香的含量設為40重量％以上且60重量％以下。

觸變劑是為了賦予觸變性而添加的，對焊膏賦予粘性。作為觸變劑，可舉出：高級脂肪酸酰胺、高級脂肪酸酯、氫化蓖麻油等。觸變劑的含量設為5重量％以上且10重量％以下。

有機酸是為了去除軟釬料合金和軟釬焊對象的氧化膜而作為助焊劑中的活性劑成分添加的。作為有機酸，優(yōu)選己二酸、辛二酸、癸二酸等常溫固體的有機酸。有機酸的含量設為5重量％以上且15重量％以下。

本實施方式的助焊劑在不損害助焊劑的性能的范圍內(nèi)，作為其他添加劑，也可以適宜添加除鹵素等的有機酸以外的活性劑、抗氧化劑、表面活性劑、消泡劑等。

本實施方式的焊膏是將上述組成的助焊劑和軟釬料合金的粉末混合而生成的。本例中的焊膏是將軟釬料合金的組成為sn-3ag-0.5cu(各數(shù)值為重量％)的軟釬料合金的粉末、和助焊劑混合而生成的。sn-3ag-0.5cu的軟釬料合金的熔點為217℃，高于低熔點溶劑的沸點。

另外，本實施方式的焊膏是將軟釬料合金的組成為sn-57bi(各數(shù)值為重量％)的軟釬料合金的粉末、和助焊劑混合而生成的。sn-57bi的軟釬料合金的熔點為139℃，低于低熔點溶劑的沸點。需要說明的是，本發(fā)明并不限定于該軟釬料合金。

實施例

以如下的表中示出的組成調(diào)配實施例和比較例的助焊劑，使用實施例和比較例的助焊劑調(diào)配焊膏，針對焊料球的抑制效果進行評價。焊膏以使軟釬料粉末與助焊劑的比例為軟釬料粉末:助焊劑＝89:11進行混合。

(a)測定方法

試驗裝置：japanunix(注冊商標)uld-730

激光照射直徑：0.8mm

焊盤尺寸：0.8×0.8mm材質(zhì)：cu

照射條件：使照射輸出以1w/秒的比例提高輸出直至1.5w為止，自照射開始起3秒后停止。

以0.1mm厚的掩模印刷供給焊膏。

測定次數(shù)為n＝4，以測定值的平均進行判定。

(b)判定基準

◎：焊料球的數(shù)量為0～5個

○：焊料球的數(shù)量為6～10個

×：焊料球的數(shù)量為11個以上

將組成的含量和評價結果示于表1。

[表1]

在含有低沸點溶劑、不含有高沸點溶劑、且使助焊劑中的低沸點溶劑的含有率在規(guī)定的范圍內(nèi)變化的實施例1～實施例6中，軟釬料合金的組成為sn-3ag-0.5cu時，焊料球的產(chǎn)生數(shù)均被抑制成0～5個。

認為這是由于：軟釬料合金的熔點為217℃，在使軟釬料合金熔融的溫度范圍內(nèi)助焊劑中的溶劑揮發(fā)，在熔融狀態(tài)的軟釬料合金中溶劑不會殘留，即使以激光回流焊進行急加熱，也能夠抑制軟釬料合金的飛濺。

在含有低沸點溶劑和高沸點溶劑、且將總溶劑中的低沸點溶劑的含有比設為規(guī)定值以上的實施例7～實施例9中，軟釬料合金的組成為sn-3ag-0.5cu時，焊料球的產(chǎn)生數(shù)均被抑制成0～5個。

認為：溶劑中含有高沸點溶劑時，在軟釬料熔融的狀態(tài)下溶劑殘留，但是認為低沸點溶劑揮發(fā)而殘留的溶劑的量較少，因此變得不易引起飛濺。

因此，利用將實施例1～實施例6的助焊劑、和軟釬料合金的組成為sn-57bi、熔點為139℃的軟釬料合金混合而成的焊膏進行實施，結果，焊料球的產(chǎn)生數(shù)被抑制成0～5個、或者6～10個。認為這是由于：在使軟釬料合金熔融的溫度范圍內(nèi)助焊劑中的溶劑雖未完全揮發(fā)，但溶劑在即使低于溶劑的沸點的溫度下仍會開始揮發(fā)，殘留的溶劑量變得低于一定值，由此能夠抑制軟釬料合金的飛濺。

另外，在實施例7～實施例9中，即使軟釬料合金的組成為sn-57bi，焊料球的產(chǎn)生數(shù)也被抑制成6～10個。

與此相對，在含有高沸點溶劑、且不含有低沸點溶劑的比較例1～比較例3中，軟釬料合金的組成為sn-3ag-0.5cu時，焊料球的產(chǎn)生數(shù)均為11個以上。

認為這是由于：軟釬料合金的熔點為217℃，在使軟釬料合金熔融的溫度范圍內(nèi)助焊劑中的溶劑不會揮發(fā)，在熔融狀態(tài)的軟釬料合金中溶劑殘留，以激光回流焊進行急加熱時，軟釬料合金飛濺。

另外，在比較例1～比較例3中，即使軟釬料合金的組成為sn-57bi，焊料球的產(chǎn)生數(shù)也均為11個以上。

在含有低沸點溶劑和高沸點溶劑，且使總溶劑中的低沸點溶劑的含有比低于規(guī)定值的比較例4中，軟釬料合金的組成為sn-3ag-0.5cu時，焊料球的產(chǎn)生數(shù)均為11個以上。另外，在比較例4中，即使軟釬料合金的組成為sn-57bi，焊料球的產(chǎn)生數(shù)也為11個以上。

由以上的結果可以判定，將助焊劑中的低沸點溶劑的含量設為20重量％以上且40重量％以下時，能夠得到期望的效果。另外，可以判定：在含有低沸點溶劑和高沸點溶劑時，溶劑整體中，將低沸點溶劑的含量設為60重量％以上時，能夠得到期望的效果。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

本發(fā)明適用于采用基于激光回流焊、鹵素燈、熱槍等的熱風加熱、自基板的背側基于電烙鐵的加熱等急加熱方法的電子部件的軟釬焊。