专利名称：多胺助焊剂组合物和焊接方法
技术领域：
本发明涉及一种多胺助焊剂组合物，包括，作为起始组分的由式I代表的多胺助焊剂，其中R1，R2，R3和R4独立地选自氢、取代的C1,烷基、未取代的C1,烷基、取代的C7,芳基烷基和未取代的C7,芳基烷基；其中R7选自具有至少两个叔碳原子的未取代的C5_8(l烷基，具有至少两个叔碳原子的取代的C5,烷基，具有至少两个叔碳原子的未取代的C12,芳基烷基和具有至少两个叔碳原子的取代的C12,芳基烷基；并且，其中式I中所示的两个氮原子分别键合到R7的至少两个叔碳之一上；前提条件是，当式I的多胺助焊剂由式Ia代表时，则R1、R2、R3和R4中的0到3个是氢。本发明还涉及一种焊接电接触点的方法。
背景技术：
焊接工艺包括从人工、手动焊接方法到自动焊接方法。在人工和自动焊接方法中使用助焊材料是众所周知的。事实上，焊剂的单独使用通常不会导致可接受的电互联。助焊材料在焊接过程中具有多种功能。例如，助焊材料起到在金属接点(例如，焊接区域、接触焊盘、触针、镶铜导通孔)表面除去可能形成的任何氧化物的作用；来增加金属接点的焊剂湿度。多种方法已经用于焊接过程中将助焊材料用于金属接点的表面。在某些方法中，使用包括焊剂的助焊材料。例如，这种结合材料已经以包含助焊材料内核的环形电线的形式提供。随着焊剂在加热时熔化，内核的助焊材料被激活，通过软焊料将准备连接表面熔化。焊锡膏通常是指助焊材料和焊剂粉混合形成焊剂颗粒，其在浆料中通常是均质稳定的悬浮物。自动焊接方法在商业上的一个重要应用是制造半导体设备。即，回流焊接工艺通常用在半导体设备的自动化生产中，其中半导体芯片安装在印刷电路板(PCB)上。在一些这样的自动生产方法中，焊锡膏采用例如丝网印刷或模版印刷用于印刷电路板上。然后使半导体芯片与PCB接触并且焊锡膏在浆料中被加热到使焊剂回流，在半导体芯片和PCB之间形成电连接。加热可以方便地通过例如使焊锡膏暴露在红外光下或通过在烤箱中加热进行。在某些应用中，半导体芯片/PCB组件进一步使用底部填充材料处理，其基本上填充半导体芯片和PCB之间的缝隙区域，包封接点。考虑到需要大规模生产包括更加复杂和小型化的电路的电子设备，快速、自动化的焊接工艺已经出现，例如，那些整合的取浸工艺。在这些工艺中，助焊剂可以用于半导体芯片上的多个电接触点，通过将半导体芯片上的电接触点部分浸入到焊剂浴中来进行。半导体芯片上的焊剂涂布的电接触点然后可以与包括相应的电接触点和焊剂球的PCB接触。该焊剂球然后可以加热到回流来连接半导体芯片和PCB。可选地，取浸工艺可以用于具有预涂焊剂的电接触点的设备组件。在这些工艺中，预涂焊剂使用助焊材料浸涂然后倒入与相应的电接触点接触并加热到回流，形成电连接。许多电子元件适合后一类方法，其中它们在电路板元件上使用足够量的焊剂生产，来促进元件与其他电子元件的互联(例如，PCB)。在多数情况下，使用市售的助焊剂会在焊剂区域留下离子残留物，其会不利地导致线路腐蚀和短路。因此，需要额外的工艺步骤在焊剂连接点形成之后去除这些残留物。对于半导体设备的生产工艺来说，在半导体芯片和PCB之间形成的焊剂连接会在半导体芯片和PCB之间形成相关的小缺口(例如<4密耳)。因此，很难在焊接工艺后去除(即，清洁)焊剂区域上的离子残留物。甚至在焊接区域容易受影响的过程中(因此，便于清洁操作)，清洁操作产生环境问题，包括在清洁操作过程中产生的废物的处理。—些低残留，含有少量固体的不需清洁的助焊剂是市售可得的。一种宣称在焊接电子元件时基本上减少或基本上消除了助焊剂残留的助焊剂组合物公开在Duchesne等美国专利申请公开No. 20100175790中。Duchesne等公开了一种包括助焊剂的组合物材料，其中所述助焊剂基本上由(a)助熔剂；和(b)溶剂的组合构成；其中所述助熔剂(1)包括酮酸；或( 包括酯酸；或C3)包括所述酮酸和所述酯酸的混合物；其中所述的溶剂包括选自多羟基醇或其混合物的胶粘溶剂，和选自单羟基醇或其混合物的非胶粘溶剂的混合物。尽管如此，仍然需要非固化的、利于可靠的焊剂连接和可定制的方便与常规的环氧基填充材料相容的助焊剂组合物。
发明内容
本发明提供一种多胺助焊剂组合物，包括，作为起始成分的式I代表的多胺助辉剂
权利要求
1. 一种多胺助焊剂组合物，它包括，作为起始组分的由式I代表的多胺助焊剂
2.根据权利要求1所述的多胺助焊剂组合物，其中，式I中所示的两个氮被4到8个碳原子的桥分开。
3.根据权利要求1所述的多胺助焊剂组合物，其中，R1，R2，R3和R4独立地选自氢、取代的C1,烷基、未取代的C1,烷基、取代的C7,芳基烷基和未取代的C7,芳基烷基；其中，在被取代的C1,烷基和被取代的C7,芳基烷基中的取代基选自以下基团中的至少一种-OH、-OR5、-COR5-、-C (0) R5、-COR5、-CHO, -COOR5、-OC (0) OR5、-S (0) (0) R5、-S (0) R5、-S (0)(0) NR52, -OC (0) NRV "C (0) NR62, _CN、-N(R6)、以及-NO2 ；其中，R5 选自 C1^28 烷基、C3_28 环烷基、C6-15 方基、C7_28 芳基烷基和C7,烷基芳基；并且，其中，R6选自氢、 Cl—28 焼基、C3—28 环烷基、C6-15 方基、C7-28 芳基烷基和 。7-28焼方基。
4.根据权利要求1所述的多胺助焊剂组合物，其中，R1、! 2、! 3和R4中的1到3个是氢。
5.根据权利要求1所述的多胺助焊剂组合物，它进一步包括一种溶剂，该溶剂是选自烃、芳香烃、酮、醚、醇、酯、酰胺、二元醇、二元醇醚、二元醇衍生物和石油溶剂的有机溶剂。
6.根据权利要求1所述的多胺助焊剂组合物，它进一步包括无机填料、触变剂和抗氧化剂中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的多胺助焊剂组合物，它进一步包括选自消光剂、着色剂、消泡剂、分散稳定剂、螯合剂、热塑性颗粒、紫外线阻挡剂、阻燃剂、均化剂、粘合促进剂和还原剂的添加剂。
8.根据权利要求1所述的多胺助焊剂组合物，它进一步包括，作为起始成分的每分子具有至少两个环氧乙烷基团的树脂成分；以及可选地，固化剂。
9.根据权利要求1所述的多胺助焊剂组合物，它进一步包括焊粉。
10. 一种将焊料施加于电接触点的方法，包括提供一个电接触点；提供根据权利要求1所述的多胺助焊剂组合物；将该多胺助焊剂组合物施加于电接触点；提供焊料；熔化焊料；以及用软焊料替换施加于电接触点的多胺助焊剂组合物；其中，该软焊料与电接触点物理接触并结合于电接触点。
全文摘要
本发明涉及多胺助焊剂组合物和焊接方法，提供了一种多胺助焊剂组合物，包括，作为起始组分的由式I代表的多胺助焊剂其中R1，R2，R3和R4独立地选自氢、取代的C1-80烷基、未取代的C1-80烷基、取代的C7-80芳基烷基和未取代的C7-80芳基烷基；其中R7包括至少两个叔碳原子并选自未取代的C5-80烷基，取代的C5-80烷基，未取代的C12-80芳基烷基和取代的C12-80芳基烷基；并且，其中式I中所示的两个氮原子每个分别键合到R7的至少两个叔碳之一上；前提条件是，当式I的多胺助焊剂由式Ia代表时R1、R2、R3和R4中的0到3个是氢。本发明也提供一种使用该多胺助焊剂组合物焊接电接触点的方法。
文档编号B23K1/00GK102554513SQ20111046304
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月2日 优先权日2010年12月2日
发明者D·D·弗莱明, K·S·宏, M·K·贾伦杰, M·R·温克勒, 刘向前 申请人:罗门哈斯电子材料有限公司