助焊剂的制作方法
【专利摘要】提供一种助焊剂，其具有防止焊料粉末沉降的性能，因焊接时的加热而分解、无残渣，且不会阻碍焊料的润湿性。在与焊料粉末混合而生成焊膏的助焊剂中，包含满足以下条件的量的甲基丙烯酸聚合物：防止在常温区域的焊料粉末的沉降，通过焊接时的加热过程分解或蒸发。作为甲基丙烯酸聚合物，优选具有烷基的聚甲基丙烯酸烷基酯，优选使聚甲基丙烯酸烷基酯的添加量为0.1质量%以上～小于1.0质量%。另外，优选还包含具有至少3个以上OH基的溶剂。
【专利说明】助焊剂
【技术领域】
[0001]本发明涉及与焊料粉末混合的助焊剂，尤其涉及具有防止焊料粉末沉降的效果、能实现无残渣的助焊剂。
【背景技术】
[0002]通常，用于焊接的助焊剂具有在焊料熔解的温度下化学除去存在于焊料和焊接对象的金属表面的金属氧化物，使两者的交界处金属元素的移动成为可能的功能，通过使用助焊剂，在焊料与焊接对象的金属表面之间形成金属间化合物，从而能够得到牢固的接合。
[0003]焊膏是将焊料粉末与助焊剂混合而得到的复合材料。利用印刷法、吐出法，焊膏被涂布于印刷电路板等的基板的电极、端子等的焊接部。部件被装载在涂布有焊膏的焊接部，在被称作回流炉的加热炉中加热基板以使焊料熔融，从而进行焊接。
[0004]在焊膏中使用的助焊剂中添加有:用于除去金属表面的氧化膜的松香，具有用于抑制焊料粉末沉降的防止沉降的效果、且用于将焊膏保持在适当的粘度的触变剂，使清洗能力、润湿性提高的活化剂，对松香等的固体成分具有可溶性的溶剂等。所述焊料粉末沉降是因为以下原因:将焊料粉末和助焊剂均匀混和后，由于比重差导致这些分离，焊料粉末沉降。
[0005]上述助焊剂的成分的尤其触变剂中含有不会因焊接的加热而分解、蒸发的成分，在焊接后作为助焊剂残渣而残留于焊接部的周边。
[0006]装载于汽车的电子机器等中，为了不因水、灰尘的影响而有损基板的功能，确保可靠性，有时会在焊接后的基板的焊接部及其周边或者全部基板上进行利用树脂材料的涂布。
[0007]此时，在焊接部存在焊接后的助焊剂残渣时，根据助焊剂残渣与树脂涂布材料的相容性的不同，有时树脂涂布材料与助焊剂残渣混合而引起树脂涂布材料的固化阻碍，导致树脂涂布材料与助焊剂残渣的交界处的树脂涂布材料的固化变得不充分。以树脂涂布材料的固化不充分的状态放置时，电极间的绝缘电阻劣化等问题暴露出来，给焊接后的可靠性带来不良影响。
[0008]作为该解决对策，一直以来采取的方法是:确认树脂涂布材料与助焊剂残渣的相容性，研究最合适的组合的方法；或者是将阻碍树脂固化的助焊剂残渣清洗除去的方法。但是，这些解决对策均需要成本和时间。
[0009]于是提出了:混合有焊接后实质上无残渣成分的助焊剂的焊膏(例如参照专利文献I)。
[0010]现有技术文献
[0011]专利文献
[0012]专利文献1:日本特开2004-25305号公报
【发明内容】
[0013]发明要解决的问题
[0014]不清洗焊接后的基板而进行树脂涂布时，为了不引起与助焊剂残渣的交界处附近的树脂材料的固化阻碍，需要使焊接后的助焊剂残渣的残留量为零。但是，用于焊膏的以往的助焊剂的成分中，抑制焊料粉末与助焊剂混合时出现的焊料粉末的沉降的触变剂在加热时不会分解，因此无法实现焊接后的无残渣。
[0015]例如，一直以来用作沉降防止剂的触变剂有氢化蓖麻油、脂肪酸双酰胺，它们具有作为沉降防止剂的效果，但均不会因加热而分解，作为残渣残留在焊接部周边。
[0016]另一方面，专利文献I中，作为触变剂而添加至助焊剂中的高级脂肪酸酰胺具有作为粘度调节剂的流动性改善特性优异、加热时分解而无残渣的效果。但是，缺乏作为焊料粉末的沉降防止剂的效果。
[0017]本发明的目的在于提供一种具有焊料粉末的沉降防止性、因焊接时的加热分解而无残渣、且不阻碍焊料的润湿性的助焊剂。
[0018]用于解决问题的方案
[0019]本发明人等着眼于具有流动性改善特性的聚合物，发现了具有防止焊料粉末沉降的效果、且因加热而分解的成分，发现了通过将其应用于助焊剂能够不阻碍焊接性而实现无残渣。
[0020]本发明为一种助焊剂，其是与焊料粉末混合而生成焊膏的助焊剂，所述助焊剂中包含满足以下条件的量的甲基丙烯酸聚合物:防止在常温区域的焊料粉末的沉降，通过焊接时的加热过程分解或蒸发。
[0021]作为甲基丙烯酸聚合物，优选具有烷基的聚甲基丙烯酸烷基酯，优选使聚甲基丙烯酸烷基酯的添加量为0.1%以上?小于1.0%。需要说明的是，对于％，没有特别的指定即为质量％。另外，优选还包含具有至少3个以上OH基的溶剂。
[0022]发明的效果
[0023]根据本发明的助焊剂，与焊料粉末混合而生成焊膏时，可以防止焊料粉末的沉降。另外，因焊接时的加热而分解，助焊剂残渣不会残留，可以实现无残渣。进而，不会阻碍焊接性。
【具体实施方式】
[0024]本实施方式的助焊剂与焊料粉末混合而生成焊膏。本实施方式的助焊剂包含甲基丙烯酸聚合物作为防止焊料粉末沉降的触变剂。作为甲基丙烯酸聚合物，优选具有烷基的聚甲基丙烯酸烷基酯。对混合的焊料粉末的合金组成没有特别的限制。
[0025]在添加有聚甲基丙烯酸烷基酯的助焊剂和焊料粉末混合而成的焊膏中，防止了在室温等常温区域的焊料粉末的沉降，焊料粉末与助焊剂的分离得到抑制。
[0026]聚甲基丙烯酸烷基酯在焊接时的加热温度下分解，蒸发。由此，在添加有聚甲基丙烯酸烷基酯的助焊剂和焊料粉末混合而成的焊膏中，通过在回流炉中的焊接时的加热过程，聚甲基丙烯酸烷基酯分解，焊接后助焊剂实质上不残留而无残渣。
[0027]另外，在焊接时的加热过程中聚甲基丙烯酸烷基酯分解所需的时间根据添加聚甲基丙烯酸烷基酯的量而变化。因此，考虑到在焊接时的加热过程中聚甲基丙烯酸烷基酯的分解所需的时间，聚甲基丙烯酸烷基酯的添加量优选为0.1%以上?小于1.0%。[0028]另外，对于本实施方式的助焊剂，考虑到焊料的润湿性，优选包含最少具有3个以上OH基的溶剂。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，不阻碍焊料的润湿性。
[0029]由此，本实施方式的助焊剂包含聚甲基丙烯酸烷基酯作为在与焊料粉末混合时防止焊料粉末的沉降、而在焊接的加热时热分解的触变剂。另外，作为助焊剂的其它成分，包含最少具有3个以上OH基的溶剂。
[0030]本实施方式的焊膏是由上述助焊剂与焊料粉末混合而生成的。另外，在使用了本实施方式的焊膏的焊接的过程中，通过加热时对回流炉内进行氮气置换，实现了良好的焊接性和无残渣。
[0031]实施例
[0032]按照以下各表所示的组成配制实施例和比较例的助焊剂，使用实施例和比较例的助焊剂来配制焊膏，从而比较聚甲基丙烯酸烷基酯的添加的有无与防止焊料粉末沉降的关系、聚甲基丙烯酸烷基酯的添加对润湿性的影响。另外，对添加聚甲基丙烯酸烷基酯的量与残渣的关系进行了比较。
[0033]<聚甲基丙烯酸烷基酯的添加的有无与沉降防止和润湿性的关系>
[0034]按照以下的表I所示的组成配制实施例和比较例的助焊剂，以焊料粉末(Sn-3Ag-0.5Cu粒度25?36 y m)达到89%的方式配制焊膏。
[0035][表 I]
[0036]
【权利要求】
1.一种助焊剂，其特征在于，其是与焊料粉末混合而生成焊膏的助焊剂，所述助焊剂中包含满足以下条件的量的甲基丙烯酸聚合物: 防止在常温区域的焊料粉末的沉降，通过焊接时的加热过程分解或蒸发。
2.根据权利要求1所述的助焊剂，其特征在于，作为所述甲基丙烯酸聚合物，包含0.1质量％以上?小于1.0质量％的具有烷基的聚甲基丙烯酸烷基酯。
3.根据权利要求1或2所述的助焊剂，其特征在于，其还包含具有至少3个以上OH基的溶剂。
【文档编号】B23K35/363GK103429378SQ201280011198
【公开日】2013年12月4日 申请日期:2012年2月28日 优先权日:2011年3月2日
【发明者】冈田咲枝, 兴梠素基, 井关博晶, 系山太郎 申请人:千住金属工业株式会社