焊料组合物及使用了该焊料组合物的电子基板的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种焊料组合物，其含有焊剂组合物和(E)焊料粉末，所述焊剂组合物包含(A)松香类树脂、(B)活化剂、(C)触变剂及(D)溶剂，其中，所述(B)成分含有(B1)熔点为160℃以上且220℃以下、且1分子中具有3个以上羧基的多元羧酸。
【专利说明】
焊料组合物及使用了该焊料组合物的电子基板
技术领域
[0001] 本发明涉及焊料组合物及使用了该焊料组合物的电子基板。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着电子设备轻薄短小化，印刷布线基板的微细化得到发展，安装于印刷 基板的安装部件的微小化得到发展。为了进行这样的微细部件的微小间距下的接合，要求 将焊料粉末微粉化(例如，平均粒径为20M1以下）。
[0003] 然而，如果制成平均粒径小的焊料粉末，则其比表面积增大，焊料粉末的表面所生 成的氧化物量也相应地增多。为了使焊料粉末的表面所生成的氧化物熔融而除去，要求含 有具有高还原力的焊剂成分的焊料组合物，例如，进行了焊剂成分中的活化剂等的研究(例 如，文献1:日本特开2006-110580号公报）。
[0004] 然而，在增加有机酸等活化剂时，虽然焊料的润湿性有增高的倾向，但也存在容易 在焊接部分发生腐蚀这样的问题。另外，由于焊料粉末的微粉化，还存在容易产生焊料球及 由加热导致的滴落这样的问题。如上所述，随着焊料粉末的微粉化，存在各种各样的问题， 没有能够满足所有这些要求的焊料组合物。
【发明内容】
[0005] 因此，本发明的目的在于，提供一种焊料组合物及使用了该焊料组合物的电子基 板，所述焊料组合物即使在使用了平均粒径较小的焊料粉末(例如，平均粒径为20M1以下） 的情况下，焊料的润湿性也优异，且能够充分地抑制在焊接部分的腐蚀、焊料球及由加热导 致的滴落。
[0006] 为了解决上述课题，本发明提供如下所述的焊料组合物及电子基板。
[0007] 本发明的焊料组合物含有焊剂组合物和(E)焊料粉末，所述焊剂组合物包含(A)松 香类树脂、（B)活化剂、（C)触变剂及(D)溶剂，其中，所述(B)成分含有(B1)熔点为160°C以上 且220°C以下、且1分子中具有3个以上羧基的多元羧酸。
[0008] 在本发明的焊料组合物中，优选相对于焊剂组合物100质量％，所述(B1)成分的配 合量为0.01质量％以上且15质量％以下。
[0009] 在本发明的焊料组合物中，优选所述(B1)成分的熔点为180°C以上且200°C以下。
[0010] 在本发明的焊料组合物中，优选所述(B1)成分具有1个以上芳香环。
[0011] 在本发明的焊料组合物中，优选所述(B1)成分为下述通式(1)所示的化合物。
[0013] 所述通式⑴中，X分别相同或不同，分别独立地表示氢、羟基、取代或未取代的烷 基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的烷氧基、或者取代或未取 代的酰基。另外，X任选互相键合而形成环结构。
[0014] 在本发明的焊料组合物中，优选所述(B)成分还含有(B2)熔点为100°C以上且200 °(：以下的二羧酸。
[0015] 在本发明的焊料组合物中，优选所述(E)成分的熔点为200°C以上且250°C以下，所 述(E)成分的平均粒径为20mi以下。
[0016] 本发明的电子基板是使用上述焊料组合物将电子部件安装于基板而成的。
[0017] 通过本发明的焊料组合物，即使在使用平均粒径较小的焊料粉末的情况下，焊料 的润湿性也优异，且能够充分地抑制在焊接部分的腐蚀、焊料球及由加热导致的滴落，其原 因尚未明确，本发明人等推测如下。
[0018] 即，本发明人等推测，在使用粒径较小的焊料粉末(例如，焊料粉末的平均粒径为 20wii以下）的情况下，产生焊料球的原因如下所述。简言之，在回流焊工序中的预加热时，微 细的焊料粉末的表面发生氧化而成为异物。由此，在正式加热时会阻碍焊料粉末彼此的凝 聚。因此，本发明人等推测，无法凝聚的焊料粉末与焊剂成分一起流出到焊盘间，形成焊料 球。
[0019] 在本发明的焊剂组合物中，含有1分子中具有3个以上羧基、且活性较强的（B1)成 分，利用该(B1)成分能够除去焊料粉末表面的氧化物。而且，该(B1)成分的熔点为160°C以 上，因此，在回流焊工序的预加热时成为赋予触变性的成分，从而能够抑制由加热导致的滴 落。进而，由于该(B1)成分的熔点为160°C以上，因此，在回流焊工序的预加热至焊料熔融期 间也成为赋予触变性的成分，能够抑制焊料粉末的流出。另外，由于该(B1)成分的熔点为 220°C以下，因此，在回流焊工序中的焊料熔融时成为液体，不易残留未反应物，也不易产生 在焊接部分的腐蚀。本发明人推测，如上所述能够实现上述本发明的效果。
[0020] 根据本发明，可以提供一种焊料组合物及使用了该焊料组合物的电子基板，所述 焊料组合物即使在使用了平均粒径较小的焊料粉末(例如，平均粒径为20wii以下）的情况 下，焊料的润湿性也优异，且能够抑制在焊接部分的腐蚀、焊料球及由加热导致的滴落。
【附图说明】
[0021] 图1为示出焊料的润湿性的试验中的回流焊时的时间与温度的关系的图表。
[0022] 图2是用于说明腐蚀性的试验方法的说明图。
【具体实施方式】
[0023] 本发明的焊料组合物含有以下说明的焊剂组合物和以下说明的(E)焊料粉末。 [0024][焊剂组合物]
[0025]本发明中使用的焊剂组合物为焊料组合物中的上述(E)成分以外的成分，含有(A) 松香类树脂、(B)活化剂、（C)触变剂及(D)溶剂。
[0026]相对于焊料组合物100质量％，上述焊剂组合物的配合量优选为5质量％以上且35 质量％以下，更优选为7质量％以上且15质量％以下，特别优选为8质量％以上且13质量％ 以下。在焊剂组合物的配合量低于5质量％的情况(焊料粉末的配合量超过95质量％的情 况)下，作为粘合剂的焊剂组合物不足，因此存在焊剂组合物与焊料粉末难以混合的倾向， 另一方面，在焊剂组合物的配合量超过35质量％的情况(焊料粉末的配合量低于65质量％ 的情况)下，使用得到的焊料组合物时，存在难以形成充分的焊接的倾向。
[0027] [(A)成分]
[0028] 作为本发明中使用的(A)松香类树脂，可以举出：松香类及松香类改性树脂。作为 松香类，可以举出：脂松香、木松香、妥尔油松香、歧化松香、聚合松香、氢化松香及它们的衍 生物等。作为松香类改性树脂，可以列举:能够作为狄尔斯-阿尔德反应的反应成分的上述 松香类的不饱和有机酸改性树脂（（甲基)丙烯酸等脂肪族的不饱和一元酸、富马酸、马来酸 等a，0-不饱和羧酸等脂肪族不饱和二元酸、肉桂酸等具有芳香环的不饱和羧酸等的改性树 月旨)及这些改性物等的松香酸、以及以这些改性物为主成分的物质等。这些松香类树脂可以 单独使用1种，也可以混合2种以上使用。
[0029]相对于焊剂组合物100质量％，上述(A)成分的配合量优选为30质量％以上且70质 量％以下，更优选为35质量％以上且60质量％以下。（A)成分的配合量低于上述下限时，会 使焊接性降低，存在容易产生焊料球的倾向，所谓焊接性是指防止焊接焊盘的铜箱表面等 的氧化，使得熔融焊料易于润湿其表面的性质，另一方面，如果(A)成分的配合量超过上述 上限，则存在焊剂残留量增多的倾向。
[0030] [(B)成分]
[0031]本发明中使用的(B)活化剂需要含有以下说明的(B1)成分。
[0032] 该(B)成分为熔点为160°C以上且220°C以下、且1分子中具有3个以上羧基的多元 羧酸。
[0033] 在该(B)成分的熔点为160°C以上且220°C以下的范围内时，能够充分地抑制在焊 接部分的腐蚀、焊料球及由加热导致的滴落。另外，从同样的观点考虑，该(B1)成分的熔点 更优选为180 °C以上且200 °C以下，特别优选为190 °C以上且200 °C以下。
[0034] 另外，在该(B1)成分的1分子中的羧基数为3个以上时，能够充分地提高焊料的润 湿性。另外，从同样的观点考虑，1分子中的羧基数更优选为3个以上且6个以下，特别优选为 3个。
[0035] 该(B1)成分可以为脂肪族多元羧酸，也可以为芳香族多元羧酸，但从活化作用的 观点考虑，优选为具有1个以上芳香环的芳香族多元羧酸。进而，作为该(B1)成分中的芳香 环，可以举出：苯环、萘环等。其中，从降低(B1)成分的熔点的观点考虑，优选苯环。
[0036] 作为这样的(B1)成分，可以举出例如下述通式(1)所示的化合物。
[0038]上述通式（1)中，X分别相同或不同。另外，X分别独立地表示氢、羟基、取代或未取 代的烷基（甲基、乙基等）、取代或未取代的芳基（苯基等）、取代或未取代的烯基（乙烯基 等）、取代或未取代的烷氧基（甲氧基、乙氧基等）、或者取代或未取代的酰基（乙酰基等hx 任选相互键合而形成环结构。
[0039] 作为上述(B1)成分，具体可以举出连苯三酸等。
[0040] 作为上述(B1)成分的配合量，相对于焊剂组合物100质量％，优选为0.01质量％以 上且15质量％以下，更优选为0.1质量％以上且8质量％以下，进一步优选为0.5质量％以上 且4质量％以下，特别优选为0.8质量％以上且2质量％以下。（B1)成分的配合量低于上述下 限时，存在容易产生焊料球、容易发生焊料滴落的倾向，另一方面，如果超过上述上限，则存 在焊剂组合物的绝缘性降低的倾向。
[0041 ] 上述(B)成分优选还含有(B2)熔点为100°C以上且200°C以下(更优选为120°C以上 且200°C以下，特别优选为160°C以上且200°C以下）的二羧酸。通过这样的(B2)成分，能够将 焊剂组合物中的活化剂的流动性调整至更适当的范围，因此可以协同提高（B1)成分的作 用。
[0042]作为该(B2)成分，可以列举:丙二酸、丁二酸、己二酸、辛二酸、癸二酸等。其中，从 活化作用的观点考虑，优选丁二酸、己二酸，更优选丁二酸。这些（B2)成分可以单独使用1 种，也可以混合2种以上使用。
[0043] 在使用上述（B2)的情况下，作为（B2)成分的配合量，相对于焊剂组合物100质 量％，优选为0.1质量％以上且5质量％以下，更优选为0.2质量％以上且3质量％以下，特别 优选为0.5质量％以上且2质量％以下。在(B2)成分的配合量低于上述下限时，存在容易发 生焊料滴落的倾向，另一方面，在超过上述上限时，存在焊剂组合物的绝缘性降低的倾向。
[0044] 在上述(B)成分中，可以组合使用上述(B1)成分、上述(B1)成分及上述(B2)成分以 外的其它有机酸（以下称为(B3)成分）。
[0045] 作为(B3)成分，除了单羧酸、上述(B2)成分以外的二羧酸等以外，还可以举出上述 (B1)成分以外的有机酸。
[0046]作为单羧酸，可以列举：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、棕榈酸、十七烷酸、硬脂酸、甲基硬脂酸、花生酸、山嵛酸、二十四烷酸、乙 醇酸等。
[0047]作为上述(B2)成分以外的二羧酸，可以举出戊二酸等。
[0048]作为其它有机酸，可以列举:二聚酸、乙酰丙酸、乳酸、丙烯酸、苯甲酸、水杨酸、茴 香酸、柠檬酸、吡啶甲酸等。
[0049] 这些（B3)成分可以单独使用1种，也可以混合2种以上使用。需要说明的是，这些 (B3)成分中，优选使用二聚酸。存在通过二聚酸能够防止焊料粉末的再氧化的倾向，因此可 以协同提高(B1)成分的作用。
[0050] 作为上述(B3)成分的配合量，相对于焊剂组合物100质量％，优选为0.5质量％以 上且20质量％以下，更优选为1质量％以上且15质量％以下，特别优选为5质量％以上且15 质量％以下。（B3)成分的配合量低于上述下限时，存在活化作用不足的倾向，另一方面，如 果超过上述上限，则存在焊剂组合物的绝缘性降低的倾向。
[0051] 在上述(B)成分中，可以组合使用上述(B1)成分和(B4)包含非离解性卤化化合物 的非离解型活化剂。该(B4)成分能够赋予作为(B4)成分的活性作用且几乎不会对上述(B1) 成分~上述(B3)成分的活化作用造成影响。
[0052] 作为上述(B4)成分，可以举出卤原子通过共价键键合而成的非盐类有机化合物。 作为该卤化化合物，可以是如氯化物、溴化物、碘化物、氟化物那样由氯、溴、碘、氟各单独元 素的共价键形成的化合物，也可以是具有氯、溴、碘及氟中的任意2种或全部的各自的共价 键的化合物。为了提高这些化合物对水性溶剂的溶解性，优选例如卤代醇、卤代羧酸这样的 具有羟基、羧基等极性基团的物质。作为卤代醇，例如可以列举: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-氟邻苯二酚等氟代醇、其它与这些化合物类似的化 合物。作为卤代羧酸，可以列举:2_碘苯甲酸、3-碘苯甲酸、2-碘丙酸、5-碘水杨酸、5-碘邻氨 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、其它与这些化合物类似的化合物。另外，作为这些化合物，还可以 举出：三(2,3_二溴丙基)异氰脲酸酯等。这些活化剂可以单独使用1种，也可以混合2种以上 使用。
[0053] 作为上述(B4)成分的配合量，相对于焊剂组合物100质量％，优选为0.1质量％以 上且10质量％以下，更优选为0.2质量％以上且5质量％以下，特别优选为0.5质量％以上且 2质量％以下。（B4)成分的配合量低于上述下限时，存在焊料涂布铺展降低的倾向，另一方 面，如果超过上述上限，则存在焊剂组合物的绝缘性降低的倾向。
[0054] 作为上述(B)成分的总配合量，相对于焊剂组合物100质量％，优选为1质量％以上 且25质量％以下，更优选为3质量％以上且20质量％以下，特别优选为5质量％以上且20质 量％以下。（B)成分的配合量低于上述下限时，存在容易产生焊料球的倾向，另一方面，如果 超过上述上限，则存在焊剂组合物的绝缘性降低的倾向。
[0055] [(C)成分]
[0056] 作为本发明中使用的（C)触变剂，可以列举：固化蓖麻油、酰胺类、高岭土、胶体二 氧化硅、有机膨润土、玻璃粉等。这些触变剂可以单独使用1种，也可以混合2种以上使用。
[0057] 相对于焊剂组合物100质量％，上述(C)成分的配合量优选为1质量％以上且15质 量％以下，更优选为2质量％以上且10质量％以下。配合量低于上述下限时，无法获得触变 性，存在容易发生滴落的倾向，另一方面，如果超过上述上限，则存在触变性变得过高而容 易发生印刷不良的倾向。
[0058] [(D)成分]
[0059] 作为本发明中使用的（D)溶剂，可以适当使用公知的溶剂。作为这样的溶剂，优选 使用沸点170°C以上的水溶性溶剂。
[0060] 作为这样的溶剂，可以列举例如：二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、己二醇、二甘醇 己醚、1，5_戊二醇、二甘醇甲醚、二甘醇丁醚、二甘醇-2-乙基己基醚(EHDG)、辛二醇、乙二醇 苯醚、二乙二醇单己醚、四乙二醇二甲基醚(MTEM)。这些溶剂可以单独使用1种，也可以混合 2种以上使用。
[0061] 相对于焊剂组合物100质量％，上述(D)成分的配合量优选为20质量％以上且60质 量％以下，更优选为30质量％以上且50质量％以下。只要溶剂的配合量在上述范围内，就能 够将得到的焊料组合物的粘度适当地调整至适宜的范围。
[0062][其它成分]
[0063]本发明使用的焊剂组合物中除了上述(A)成分、上述(B)成分、上述(C)成分及上述 (D)成分以外，可以根据需要加入其它添加剂，还可以进一步加入其它树脂。作为其它添加 剂，可以列举:消泡剂、抗氧剂、改性剂、消光剂、发泡剂等。作为其它树脂，可以举出丙烯酸 类树脂等。
[0064] [(E)成分]
[0065] 本发明中使用的（E)焊料粉末优选仅由无铅焊料粉末构成，但也可以是含铅的焊 料粉末。作为该焊料粉末中的焊料合金，优选以锡(Sn)为主成分的合金。另外，作为该合金 的第二元素，可以列举:银(Ag)、铜(Cu)、锌(Zn)、铋(Bi)、锑(Sb)等。另外，可以根据需要在 该合金中添加其它元素（第三及以上的元素）。作为其它元素，可以列举:铜、银、铋、锑、铝 (A1)、铟(In)等。
[0066] 另外，从对环境的影响的观点考虑，该焊料粉末优选为无铅焊料粉末。这里，无铅 焊料粉末是指未添加铅的焊料金属或合金的粉末。其中，允许在无铅焊料粉末中存在作为 不可避免的杂质的铅，但在这种情况下，铅的量优选为100质量ppm以下。
[0067] 作为无铅的焊料粉末，具体可以列举: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，从焊接强度的观点考虑，优选使用Sn-Ag-Cu类焊料合金。而且，Sn-Ag-Cu类焊料的 熔点通常为200°C以上且250°C以下。需要说明的是，Sn-Ag-Cu类焊料中，银含量较低的体系 的焊料的熔点为210°C以上且250°C以下。
[0068] 上述(E)成分的平均粒径通常为lwii以上且40wii以下，从也能应对焊盘的间距狭窄 的电子基板的观点考虑，平均粒径的上限值优选为25mi以下，更优选为20wii以下，进一步更 优选为15wii以下，特别优选为12wii以下。另一方面，平均粒径的下限值没有特别限定，例如 可以为2mi以上，也可以为3wii以上。需要说明的是，平均粒径可以利用动态光散射式的粒径 测定装置来测定。
[0069] 另外，根据本发明的焊料组合物，即使在焊料粉末的平均粒径较小的情况下，焊料 的润湿性也优异，且能够充分地抑制在焊接部分的腐蚀、焊料球及由加热导致的滴落。
[0070] [焊料组合物的制造方法]
[0071] 本发明的焊料组合物可以通过将上述说明的焊剂组合物与上述说明的(E)焊料粉 末按照上述给定的比例配合后搅拌混合而制造。
[0072][电子基板]
[0073] 接着，对本发明的电子基板进行说明。本发明的电子基板（印刷电路基板等)是使 用以上说明的焊料组合物将电子部件安装于基板（印刷布线基板等)而成的。因此，对于本 发明的电子基板而言，能够充分地抑制在焊接部分的腐蚀、焊料球及由加热导致的滴落。
[0074] 作为这里使用涂布装置，可以列举:丝网印刷机、金属掩模印刷机、分配器、喷射分 配器等。
[0075] 另外，可以通过回流焊工序将电子部件安装于基板，所述回流焊工序是在使用上 述涂布装置涂布的焊料组合物上设置电子部件，利用回流焊炉在给定条件下加热，将上述 电子部件安装于印刷布线基板的工序。
[0076] 在回流焊工序中，在上述焊料组合物上设置上述电子部件，利用回流焊炉在给定 条件下加热。通过该回流焊工序，可在电子部件与印刷布线基板之间进行充分的焊接。其结 果是可以将上述电子部件安装于上述印刷布线基板。
[0077] 回流焊条件只要根据焊料的熔点适当设定即可。例如，在使用Sn-Ag-Cu类焊料合 金的情况下，只要在温度150~200°C下进行60~120秒钟的预加热，并将峰值温度设定为 230~270°C即可。
[0078] 另外，本发明的焊料组合物及电子基板并不限于上述实施方式，本发明也包括在 能实现本发明目的的范围内进行的变形、改良等。
[0079] 例如，对于上述电子基板而言，通过回流焊工序将印刷布线基板与电子部件粘接， 但并不限于此。例如也可以利用使用激光对焊料组合物进行加热的工序(激光加热工序)代 替回流焊工序来粘接印刷布线基板与电子部件。在该情况下，作为激光光源，没有特别限 定，可以根据符合金属吸收带的波长而适当采用。作为激光光源，可以列举例如：固体激光 (红宝石、玻璃、YAG等）、半导体激光(GaAs、InGaAsP等）、液体激光(色素等）、气体激光(此_ 如、厶广0) 2、准分子等）。
[0080] 实施例
[0081] 接下来，通过实施例及比较例对本发明进行更详细的说明，但本发明并不受这些 例子的任何限制。另外，实施例及比较例所使用的材料如下所示。
[0082] ((A)成分）
[0083]松香类树脂:氢化酸改性松香、商品名"Pine crystal KE-604"、荒川化学工业株 式会社制造
[0084] ((B1)成分）
[0085] 活化剂A:连苯三酸(参照下述结构式(S1))、熔点195 °C
[0086](其它成分）
[0087] 活化剂B:偏苯三酸(参照下述结构式(S2))、熔点229~231°C
[0088] 活化剂C:均苯三酸(参照下述结构式(S3))、熔点超过300°C
[0089] ((B2)成分）
[0090] 活化剂D: 丁二酸、熔点185~187°C
[0091] ((B3)成分）
[0092] 活化剂E:吡啶甲酸
[0093] 活化剂F:二聚酸、商品名"UNIDYME14"、Arizona Chemical公司制造 [0094]活化剂G:戊二酸、熔点95~98°C
[0095] ((B4)成分）
[0096] 活化剂H:反-2，3-二溴-2-丁烯-1，4-二醇（TDBD)
[0097] ((C)成分）
[0098] 触变剂：固化蓖麻油、商品名"MMAK0(匕7硬)"、肝Trading公司制造 [0099] ((D)成分）
[0100] 溶剂A:二甘醇-2-乙基己基醚(EHDG)
[0101] 溶剂B:四乙二醇二甲基醚(MTEM)
[0102] ((E)成分）
[0103] 焊料粉末:粒径5~15wn(平均粒径lOwn)、焊料熔点220°C、焊料组成Sn/Ag3.0/ Cu0.5
[0104] (其它成分）
[0105]抗氧剂:受阻酚类抗氧剂、商品名"IRGANOX 245"、Ciba Japan公司制造
[0107][实施例1]
[0108]将松香类树脂36质量％、触变剂6质量％、溶剂A 30质量％、溶剂B 14.9质量％、活 化剂A 0.1质量％、活化剂D 0.5质量％、活化剂E 0.5质量％、活化剂F 6质量％、活化剂G 3 质量％、活化剂H 1质量％、及抗氧剂2质量％投入容器，使用行星式混合机混合而得到焊剂 组合物。
[0109] 然后，将得到的焊剂组合物11质量％和焊料粉末89质量％ (总计100质量％)投入 容器，并使用行星式混合机混合，由此制备了焊料组合物。
[0110] [实施例2~5]
[0111] 按照表1所示的组成配合各种材料，除此以外，与实施例1同样地得到了焊料组合 物。
[0112] [比较例1~7]
[0113]按照表2所示的组成配合各种材料，除此以外，与实施例1同样地得到了焊料组合 物。
[0114] <焊料组合物的评价>
[0115] 通过如下所述的方法进行了焊料组合物的评价(焊料球、焊料的润湿性、腐蚀性、 加热滴落）。将得到的结果示于表1和表2。
[0116] (1)焊料球
[0117] 按照JIS Z 3284-1994的附录11中记载的方法进行焊料球(solder ball)的试验。 即，准备陶瓷板(尺寸：50mmX50mm、厚度:0.5mm)，使用具有直径C>6.5mm的圆形图案孔且厚 度0.2mm的金属掩模在该陶瓷板上印刷焊料组合物而得到试验片。将试验片载置于温度调 节至260°C的加热板上，在焊料熔融后保持5秒钟。用显微镜对所述试验片进行观察，按照下 述的标准评价焊料球。
[0118] ◎:焊料(粉末)熔融，焊料成为一个较大的球，且周围没有焊料球。
[0119]〇：焊料(粉末)熔融，焊料成为一个较大的球，且周围有3个以下的直径75wii以下 的焊料球。
[0120] X:焊料(粉末)熔融，焊料成为一个较大的球，且周围有4个以上的直径75wii以下 的焊料球、或多个细球排列成半连续的环状。
[0121] X X :存在焊料(粉末)未熔融的部分，且在焊料的较大的球的周围有多个细球排 列成半连续的环状。
[0122] (2)焊料的润湿性
[0123] 按照JIS Z 3284-1994的附录10中记载的方法进行焊料的润湿性(dewetting)的 试验。即，准备磷脱氧铜板(尺寸:50mmX50mm、厚度:0.5mm)，用抛光剂抛光。使用具有直径 06.5mm的圆形图案孔且厚度0.2mm的金属掩模在该磷脱氧铜板上印刷焊料组合物而得到 试验片。在图1所示的回流焊条件下，在氮气氛围下对试验片实施回流焊处理。用显微镜对 所述试验片进行观察，按照下述标准评价焊料的润湿性。
[0124] 〇:涂布了焊料组合物的部分均处于被焊料润湿的状态。
[0125] A :涂布了焊料组合物的大半部分处于被焊料润湿的状态（也包括反润湿 (dewetting))〇
[0126] (3)腐蚀性
[0127] 按照JIS Z 3284-1994的附录4中记载的方法进行腐蚀性的试验。即，准备2张铜板 (尺寸：50mmX 50mm、厚度:0 ? 5mm)，用抛光剂抛光，并进行超声波清洗。然后，如图2所示，将 铜板的两端5mm的部分弯曲成3字形的铜板作为第一基板A，将两端6mm的部分弯曲成3字 形的铜板作为第二基板B。使用具有直径06.5mm的圆形图案孔且厚度0.2mm的金属掩模在 第二基板B上印刷焊料组合物P。在该第二基板B上盖上第一基板A而制成试验片。将试验片 载置于温度调节至270°C的加热板上，在焊料熔融后保持5秒钟。将该试验片投入设定为温 度40°C、相对湿度90%的恒温恒湿槽内，放置96小时，得到了试验后的试验片。对试验后的 试验片用肉眼观察，确认第一基板A和第二基板B上有无残渣的变色，进而用IPA清洗残渣， 用肉眼观察确认有无铜的变色，按照以下的标准评价铜箱的变色。
[0128] 〇:没有残渣的变色和铜的变色。
[0129] A :没有残渣的变色，但铜表面变色。
[0130] X:有残渣的变色，且铜表面变色。
[0131] (4)加热滴落
[0132] 按照JIS Z 3284-1994的附录8中记载的方法进行加热滴落的试验。即，准备覆铜 叠层板(尺寸:80mmX60mm、厚度:1.6mm)，用抛光剂抛光，并用IPA擦拭表面。然后，使用具有 2种图案孔且厚度0.2mm的金属掩模在该覆铜叠层板上印刷焊料组合物而得到试验片，所述 金属掩模具有（i )3 ? 0 X 0 ? 7mm或（ii)3 ? 0 X 1 ? 5mm的2种图案孔且将该图案孔以0 ? 1mm间距配 置。在设定为150°C的烘箱中将试验片加热1分钟。对所述试验片进行肉眼观察，以2种图案 的5列中，以印刷的焊料组合物全部没有成为一体的最小间隔来评价加热滴落。需要说明的 是，该最小间隔越小，加热滴落越良好。
[0133] 表1
[0136]
[0137] 由表1和表2所示的结果可知，确认了本发明的焊料组合物（实施例1~5)的焊料 球、焊料的润湿性、腐蚀性及加热滴落均良好。因此，确认了本发明的焊料组合物即使在使 用平均粒径较小的焊料粉末(焊料组成为锡-银-铜类、焊料的熔点为200°C以上且250°C以 下）的情况下，焊料的润湿性也优异、且能够充分地抑制在焊接部分的腐蚀、焊料球及由加 热导致的滴落。
[0138] 相比之下，可知在使用了不含(B1)成分的焊料组合物的情况下（比较例1~7)，焊 料球、焊料的润湿性、腐蚀性及加热滴落均不足。
【主权项】
1. 一种焊料组合物，其含有焊剂组合物和(E)焊料粉末，所述焊剂组合物包含(A)松香 类树脂、(B)活化剂、（C)触变剂及(D)溶剂，其中， 所述(B)成分含有(BI)熔点为160°C以上且220°C以下、且1分子中具有3个以上羧基的 多元羧酸。2. 根据权利要求1所述的焊料组合物，其中，相对于焊剂组合物100质量％，所述(BI)成 分的配合量为0.01质量％以上且15质量％以下。3. 根据权利要求1所述的焊料组合物，其中，所述(BI)成分的熔点为180°C以上且200°C 以下。4. 根据权利要求1所述的焊料组合物，其中，所述(BI)成分具有1个以上芳香环。5. 根据权利要求1所述的焊料组合物，其中，所述(BI)成分为下述通式（1)所示的化合 物：所述通式（1)中，X分别相同或不同，分别独立地表示氢、羟基、取代或未取代的烷基、取 代或未取代的芳基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的烷氧基、或者取代或未取代的酰 基，另外，X任选互相键合而形成环结构。6. 根据权利要求1所述的焊料组合物，其中，所述(B)成分还含有(B2)熔点为HKTC以上 且200 °C以下的二羧酸。7. 根据权利要求1所述的焊料组合物，其中，所述(E)成分的熔点为200°C以上且250°C 以下，所述(E)成分的平均粒径为20μπι以下。8. -种电子基板，其是使用权利要求1~7中任一项所述的焊料组合物将电子部件安装 于基板而成的。
【文档编号】B23K35/362GK106001996SQ201610183145
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月28日
【发明人】中路将, 中路将一, 石垣幸, 石垣幸一, 中村步美
【申请人】株式会社田村制作所