助焊剂及焊膏的制作方法

1.本发明涉及助焊剂及焊膏。本技术基于2020年3月18日在日本技术的特愿2020-047979号主张优先权，并将其内容援引于此。


背景技术：

2.用于焊接的助焊剂具有以化学方式除去存在于焊料及成为焊接对象的接合对象物的金属表面的金属氧化物，并使金属元素能够在两者的边界移动的效能。因此，通过使用助焊剂进行焊接，能够在焊料与接合对象物的金属表面之间形成金属间化合物，从而得到牢固的接合。
3.焊膏是使焊料合金的粉末与助焊剂混合而得到的复合材料。助焊剂中通常含有树脂成分、溶剂、活化剂、触变剂等。在使用焊膏的焊接中，首先，在基板的电极等焊接部印刷焊膏，在该焊接部搭载部件。接着，在用被称为回流炉的加热炉加热基板时，焊料熔融而完成焊接。
4.以往，使用含有氢卤酸盐作为活性剂的助焊剂。
5.此外，为了获得优异的焊接性能，提出了一种含有具有伯羧基的松香衍生物的助焊剂(参见专利文献1)。
6.现有技术文件
7.专利文献
8.专利文献1：日本发明专利公开公报特开平10-233577号


技术实现要素：

9.本发明要解决的问题
10.在焊膏中，通常，存在以下的问题，焊料合金粉末的粒径越小，焊膏的粘度越容易随时间增大，焊接性越差，越容易产生焊球。
11.因此，本发明的目的在于提供一种助焊剂及焊膏，该助焊剂及焊膏即使在使用了粒径为8μm以下的焊料合金颗粒的含量为99质量％以上的焊料合金粉末的情况下，也具有优异的粘度的经时稳定性，并且能够抑制焊球的产生。
12.解决问题的手段
13.为了解决上述课题，本发明采用以下的构成。
14.即，本发明的第一方式为一种焊膏，其含有焊料合金粉末和助焊剂，相对于所述焊料合金粉末的总质量，所述焊料合金粉末中粒径为8μm以下的焊料合金颗粒的含量为99质量％以上，其中，所述助焊剂含有酸改性松香、溶剂、活性剂和触变剂，所述活性剂含有卤代脂肪族化合物和下述通式(2)所示的二羧酸。
15.[化学式1]
[0016][0017]
[式中，r表示碳原子数1～7的亚烷基或单键。其中，构成亚烷基的亚甲基也可以被氧原子取代。]
[0018]
在第一方式的焊膏中，优选所述酸改性松香的酸值为200mgkoh/g以上，相对于助焊剂的总质量，所述酸改性松香的含量为15质量％以上且40质量％以下。
[0019]
另外，在第一方式的焊膏中，相对于助焊剂的总质量，所述卤代脂肪族化合物的含量优选为1质量％以上且5质量％以下。
[0020]
另外，在第一方式的焊膏中，相对于助焊剂的总质量，所述二羧酸的含量优选为3质量％以上且6质量％以下。
[0021]
另外，在第一方式的焊膏中，所述卤代脂肪族化合物优选为2,3-二溴-1,4-丁二醇。
[0022]
另外，本发明的第二方式为一种助焊剂，其用于含有焊料合金粉末的焊膏，其中，相对于所述焊料合金粉末的总质量，所述焊料合金粉末中粒径为8μm以下的焊料合金颗粒的含量为99质量％以上，所述助焊剂含有松香、溶剂、活性剂和触变剂，所述松香含有酸改性松香，所述活性剂含有卤代脂肪族化合物和上述通式(2)所示的二羧酸，所述二羧酸含有选自草酸和二甘醇酸中的一种以上。
[0023]
此外，在本发明的第二方式的助焊剂中，优选所述酸改性松香的酸值为200mgkoh/g以上，相对于助焊剂的总质量，所述酸改性松香的含量为15质量％以上且40质量％以下。
[0024]
另外，在本发明的第二方式的助焊剂中，相对于所述助焊剂的总质量，所述卤代脂肪族化合物的含量优选为1质量％以上且5质量％以下。
[0025]
另外，在本发明的第二方式的助焊剂中，相对于所述助焊剂的总质量，所述二羧酸的含量优选为3质量％以上且6质量％以下。
[0026]
此外，在本发明的第二方式的助焊剂中，相对于所述松香的总质量，所述酸改性松香的含量优选为60质量％以上且100质量％以下。
[0027]
另外，在本发明的第二方式的助焊剂中，优选所述卤代脂肪族化合物含有卤代脂肪族醇，相对于所述卤代脂肪族化合物的总质量，所述卤代脂肪族醇的含量为60质量％以上且100质量％以下。
[0028]
另外，在本发明的第二方式的助焊剂中，所述卤代脂肪族醇优选为2,3-二溴-1,4-丁二醇。
[0029]
另外，在本发明的第二方式的助焊剂中，相对于所述二羧酸的总质量，草酸和二甘醇酸的合计含量优选为80质量％以上且100质量％以下。
[0030]
另外，本发明的第三方式为一种焊膏，其特征在于，其含有焊料合金粉末和前述第二方式所述的助焊剂，相对于所述焊料合金粉末的总质量，所述焊料合金粉末中粒径为8μm以下的焊料合金颗粒群的含量为99质量％以上。
[0031]
本发明的效果
[0032]
根据本发明，能够提供一种助焊剂及焊膏，其即使在使用了粒径为8μm以下的焊料合金颗粒的含量为99质量％以上的焊料合金粉末的情况下，也具有优异的粘度的经时稳定
性，并且能够抑制焊球的产生。
附图说明
[0033]
图1是表示实施例中的、焊球产生抑制能力的评价中的回流焊时的温度变化的图表。
[0034]
图2是拍摄在实施例中的焊料周边确认到小于10个的20μm以下的焊料颗粒的情况的照片。
[0035]
图3是拍摄在实施例中的焊料周边确认到10个以上且小于40个的20μm以下的焊料颗粒的情况的照片。
[0036]
图4是拍摄实施例中的、在焊料周边确认到产生40个以上的20μm以下的焊料颗粒、大于20μm的粉末、或者未凝聚的情况的照片。
具体实施方式
[0037]
(助焊剂)
[0038]
本实施方式的助焊剂用于含有焊料合金粉末的焊膏。
[0039]
本实施方式的助焊剂含有酸改性松香、溶剂、特定的活化剂和触变剂。
[0040]
在焊膏中，存在焊料合金粉末的粒径越小，焊膏的粘度越容易随时间增大的问题。
[0041]
本实施方式的助焊剂，即使在使用的焊料合金粉末的粒径小的情况下，特别是在使用粒径为8μm以下的焊料合金颗粒的含量为99质量％以上的焊料合金粉末的情况下，也可以使焊膏的粘度的经时稳定性及焊球产生抑制能力充分。
[0042]
《酸改性松香》
[0043]
本实施方式的助焊剂通过含有酸改性松香，从而能够具有充分的焊球产生抑制能力。
[0044]
作为酸改性松香，例如，可以举出苯酚改性松香和α,β-不饱和羧酸改性物(丙烯酸改性松香、马来酸改性松香和富马酸改性松香)，以及α,β-不饱和羧酸改性物的纯化产物、氢化产物和歧化产物。
[0045]
酸改性松香可以单独使用一种，也可以混合两种以上使用。
[0046]
酸改性松香优选为α,β-不饱和羧酸改性物，更优选为选自马来酸改性氢化松香和丙烯酸改性氢化松香中的一种以上。
[0047]
酸改性松香的酸值优选为200mgkoh/g以上。
[0048]
相对于助焊剂的总质量，酸改性松香的含量优选为15质量％以上且40质量％以下，更优选为20质量％以上且40质量％以下，进一步优选为30质量％以上且40质量％以下。
[0049]
＜溶剂＞
[0050]
作为溶剂，例如可列举出醇系溶剂、二醇醚系溶剂、萜品醇类等。
[0051]
作为醇系溶剂，可以举出异丙醇、1,2-丁二醇、异冰片基环己醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、2,5-二甲基-2,5-己二醇、2,5-二甲基-3-己炔-2,5-二醇、2,3-二甲基-2,3-丁二醇、2-甲基戊烷-2,4-二醇、1,1,1-三(羟甲基)丙烷、2-乙基-2-羟甲基-1,3-丙二醇、2,2
’‑
氧基双(亚甲基)双(2-乙基-1,3-丙二醇)、2,2-双(羟甲基)-1,3-丙二醇、1,2,6-三羟基己烷、1-乙炔基-1-环己醇、1,4-环己二醇、1,4-环己烷二甲醇、2,4,
7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇等。
[0052]
作为乙二醇醚系溶剂，可以举出二乙二醇单-2-乙基己基醚、乙二醇单苯基醚、二乙二醇单己基醚、二乙二醇二丁基醚、三乙二醇单丁基醚、甲基丙烯三甘醇、丁基丙烯三甘醇、三乙二醇丁基甲基醚、四乙二醇二甲基醚等。
[0053]
溶剂可以使用一种或两种以上。
[0054]
＜活性剂＞
[0055]
本实施方式的助焊剂所含有的活性剂，含有卤代脂肪族化合物和特定的二羧酸。
[0056]
《卤化脂肪族化合物》
[0057]
本实施方式的助焊剂通过含有卤代脂肪族化合物，即使在使用粒径为8μm以下的焊料合金颗粒的含量相对于焊料合金粉末的总质量为99质量％以上的焊料合金粉末的情况下，也能够使焊膏的粘度的经时稳定性和焊球产生抑制能力充分。
[0058]
另外，本实施方式的助焊剂通过含有卤代脂肪族化合物，即使在使用了由粒径为5μm以下的焊料合金颗粒群构成的焊料合金粉末的情况下，也能够使焊膏的粘度的经时稳定性及焊球产生抑制能力充分。
[0059]
所述卤代脂肪族化合物是具有卤代脂肪族烃基的化合物。卤代脂肪族烃基是指构成脂肪族烃基的氢原子的一部分或全部被卤素原子取代而成的基团。作为卤原子，可以举出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
[0060]
脂肪族烃基可以是饱和脂肪族烃基、不饱和脂肪族烃基中的任一种。
[0061]
作为卤代脂肪族化合物，例如，可以举出卤代脂肪醇和卤代杂环化合物。
[0062]
作为卤代脂肪族醇，例如，可以举出1-溴-2-丙醇、3-溴-1-丙醇、3-溴-1,2-丙二醇、1-溴-2-丁醇、1,3-二溴-2-丙醇、2,3-二溴-1-丙醇、1,4-二溴-2-丁醇、2,3-二溴-1,4-丁二醇、反式-2,3-二溴-2-丁烯-1,4-二醇等。
[0063]
作为卤代杂环化合物，例如，可以举出由以下述通式(1)表示的化合物。
[0064]r1-(r2)n(1)
[0065]
[式中，r1表示n价的杂环式基团。r2表示卤代脂肪族烃基。]
[0066]
作为r1中的n价的杂环式基团的杂环，可以举出构成脂肪族烃或芳香族烃环的碳原子的一部分被杂原子取代的环结构。作为该杂环中的杂原子，可以举出氧原子、硫原子、氮原子等。该杂环优选为3～10元环，更优选为5～7元环。作为该杂环，例如，可以举出异氰脲酸酯环等。
[0067]
r2中的卤代脂肪族烃基优选碳原子数1～10，更优选碳原子数2～6，进一步优选碳原子数3～5。另外，r2优选为溴化脂肪族烃基、氯化脂肪族烃基，更优选为溴化脂肪族烃基，进一步优选为溴化饱和脂肪族烃基。
[0068]
作为卤代杂环式化合物，例如，可以举出三-(2,3-二溴丙基)异氰脲酸酯等。
[0069]
卤代脂肪族化合物可以单独使用一种，也可以混合使用两种以上。
[0070]
卤化脂肪族化合物优选为卤化脂肪族醇，更优选为2,3-二溴-1,4-丁二醇。
[0071]
相对于助焊剂的总质量，卤代脂肪族化合物的含量优选为1质量％以上且5质量％以下。
[0072]
本实施方式的助焊剂含有卤代脂肪族醇时，相对于卤代脂肪族化合物的总质量，卤代脂肪族醇的含量优选为60质量％以上且100质量％以下，更优选为80质量％以上且100
质量％以下。
[0073]
通过使卤化脂肪族醇的含量为上述下限值以上，从而即使在使用了粒径为8μm以下的焊料合金颗粒的含量为99质量％以上的焊料合金粉末的情况下，也能够使焊球产生抑制能力优异。
[0074]
另外，通过使卤代脂肪族醇的含量为上述下限值以上，从而即使在使用了由粒径为5μm以下的焊料合金颗粒群构成的焊料合金粉末的情况下，也能够使焊球产生抑制能力优异。
[0075]
《特定的二羧酸》
[0076]
本实施方式的助焊剂通过含有特定的二羧酸，从而即使在使用了粒径为8μm以下的焊料合金颗粒的含量为99质量％以上的焊料合金粉末的情况下，也能够使焊球产生抑制能力充分。
[0077]
另外，本实施方式的助焊剂通过含有特定的二羧酸，即使在使用了由粒径为5μm以下的焊料合金颗粒群构成的合金粉末的情况下，也能够使焊球产生抑制能力充分。
[0078]
本实施方式的助焊剂中所含的特定的二羧酸为下述通式(2)所示的化合物。
[0079]
[化学式2]
[0080][0081]
[式中，r表示碳原子数1～7的亚烷基或单键。其中，构成亚烷基的亚甲基也可以被氧原子取代。]
[0082]
在上述通式(2)中，当r为亚烷基时，亚烷基可以为直链状，也可以为支链状。亚烷基优选为直链状。
[0083]
作为上述通式(2)所示的二羧酸，例如，可以举出草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、二甘醇酸等。
[0084]
通式(2)所示的二羧酸可以单独使用一种，也可以混合使用两种以上。
[0085]
通式(2)所示的二羧酸优选为选自草酸、二甘醇酸和壬二酸中的一种以上，更优选为选自草酸和二甘醇酸中的一种以上。
[0086]
相对于助焊剂的总质量，通式(2)所示的二羧酸的含量优选为3质量％以上且6质量％以下。
[0087]
本实施方式的助焊剂含有草酸或二甘醇酸的情况下，相对于通式(2)所示的二羧酸的总质量，草酸和二甘醇酸的合计含量优选为80质量％以上且100质量％以下。
[0088]
通过草酸和二甘醇酸的合计含量为上述下限值以上，即使在使用了粒径为8μm以下的焊料合金颗粒的含量为99质量％以上的焊料合金粉末的情况下，也能够使焊球产生抑制能力优异。
[0089]
另外，通过草酸和二甘醇酸的合计含量为上述下限值以上，即使在使用了由粒径为5μm以下的焊料合金颗粒群构成的焊料合金粉末的情况下，也能够使焊球产生抑制能力优异。
[0090]
＜触变剂＞
[0091]
作为触变剂，例如，可以举出蜡系触变剂、酰胺系触变剂、山梨醇系触变剂等。
[0092]
作为蜡系触变剂，例如，可以举出氢化蓖麻油等。
[0093]
作为酰胺类触变剂，可以举出单酰胺、双酰胺、聚酰胺。例如，可以举出月桂酸酰胺、棕榈酸酰胺、硬脂酸酰胺、山嵛酸酰胺、羟基硬脂酸酰胺、饱和脂肪酸酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺、不饱和脂肪酸酰胺、对甲苯甲酰胺、芳香族酰胺、亚甲基双硬脂酸酰胺、亚乙基双月桂酸酰胺、亚乙基双羟基硬脂酸酰胺、饱和脂肪酸双酰胺、亚甲基双油酸酰胺、不饱和脂肪酸双酰胺、间苯二甲基双硬脂酸酰胺、芳香族双酰胺、脂肪族聚酰胺(饱和脂肪酸聚酰胺、不饱和脂肪酸聚酰胺)、芳香族聚酰胺、取代酰胺、羟甲基硬脂酸酰胺、羟甲基酰胺、脂肪酸酯酰胺、环状酰胺低聚物、非环状酰胺低聚物等。
[0094]
所述环状酰胺低聚物可以举出二羧酸与二胺缩聚成环状而得到的酰胺低聚物、三羧酸与二胺缩聚成环状而得到的酰胺低聚物、二羧酸与三胺缩聚成环状而得到的酰胺低聚物、三羧酸与三胺缩聚成环状而得到的酰胺低聚物、二羧酸和三羧酸与二胺缩聚成环状而得到的酰胺低聚物、二羧酸和三羧酸与三胺缩聚成环状而得到的酰胺低聚物、二羧酸与二胺和三胺缩聚成环状而得到的酰胺低聚物、三羧酸与二胺和三胺缩聚成环状而得到的酰胺低聚物、二羧酸和三羧酸与二胺和三胺缩聚成环状而得到的酰胺低聚物。
[0095]
另外，所述非环状酰胺低聚物可以举出单羧酸与二胺和/或三胺缩聚成非环状而得到的酰胺低聚物的情况、二羧酸和/或三羧酸与单胺缩聚成非环状而得到的酰胺低聚物的情况等。在为含有单羧酸或单胺的酰胺低聚物时，单羧酸、单胺作为终端分子(terminal molecules)发挥功能，成为分子量减小的非环状酰胺低聚物。另外，在为二羧酸和/或三羧酸与二胺和/或三胺缩聚成非环状而得到的酰胺化合物的情况下，非环状酰胺低聚物成为非环状高分子系酰胺聚合物。另外，非环状酰胺低聚物还包括单羧酸和单胺缩合成非环状而得到的酰胺低聚物。
[0096]
触变剂可以单独使用一种，也可以混合两种以上使用。
[0097]
触变剂优选含有选自酰胺系触变剂和蜡系触变剂中的一种以上。
[0098]
酰胺系触变剂优选为聚酰胺。
[0099]
蜡系触变剂优选为氢化蓖麻油。
[0100]
相对于助焊剂的总质量，触变剂的合计含量优选为5质量％以上且15质量％以下，更优选为5质量％以上且10质量％以下。
[0101]
相对于助焊剂的总质量，酰胺系触变剂的合计含量优选为2质量％以上且10质量％以下，更优选为3质量％以上且8质量％以下。
[0102]
相对于助焊剂的总质量，蜡系触变剂的含量优选为1质量％以上且6质量％以下，更优选为2质量％以上且5质量％以下。
[0103]
＜其他成分＞
[0104]
本实施方式的助焊剂，作为其他的活性剂，例如，也可以含有上述通式(2)所示的二羧酸以外的二羧酸(其他的二羧酸)、有机酸、胺。
[0105]
本实施方式的助焊剂含有其他的二羧酸时，相对于二羧酸的总质量，上述通式(2)所示的二羧酸的含量优选为60质量％以上且100质量％以下，更优选为80质量％以上且100质量％以下。
[0106]
作为有机酸，例如，可以举出二十碳二酸、柠檬酸、乙醇酸、水杨酸、吡啶二羧酸、二丁基苯胺基二甘醇酸、巯基乙酸、对苯二甲酸、十二烷二酸、对羟基苯基乙酸、吡啶甲酸、苯
基琥珀酸、邻苯二甲酸、富马酸、马来酸、月桂酸、苯甲酸、酒石酸、甘氨酸、1,3-环己烷二甲酸、2,2-二(羟基甲基)丁酸、2,3-二羟基苯甲酸、2,4-二乙基戊二酸、2-喹啉羧酸、3-羟基苯甲酸、苹果酸、对茴香酸、硬脂酸、12-羟基硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸等。
[0107]
作为胺，例如，可以举出：乙胺、三乙胺、乙二胺、三乙烯四胺、2-甲基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑、1-氰基乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑偏苯三酸盐、1-氰基乙基-2-苯基咪唑偏苯三酸盐、2,4-二氨基-6-[2
’‑
甲基咪唑基-(1’)]-乙基均三嗪、2,4-二氨基-6-[2
’‑
十一烷基咪唑基-(1’)]-乙基均三嗪、2,4-二氨基-6-[2
’‑
乙基-4
’‑
甲基咪唑基-(1’)]-乙基均三嗪、2,4-二氨基-6-[2
’‑
甲基咪唑基-(1’)]-乙基均三嗪异氰脲酸加成物、2-苯基咪唑异氰脲酸加成物、2-苯基-4,5-二羟基甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羟甲基咪唑、2,3-二氢-1h-吡咯并[1,2-a]苯并咪唑、1-十二烷基-2-甲基-3-苄基咪唑氯化物、2-甲基咪唑啉、2-苯基咪唑啉、2,4-二氨基-6-乙烯基均三嗪、2,4-二氨基-4,6-乙烯基均三嗪异氰脲酸加成物、2,4-二氨基-6-甲基丙烯酰氧基乙基均三嗪、环氧-咪唑加合物、2-甲基苯并咪唑、2-辛基苯并咪唑、2-戊基苯并咪唑、2-(1-乙基戊基)苯并咪唑、2-壬基苯并咪唑、2-(4-噻唑基)苯并咪唑、苯并咪唑、2-(2
’‑
羟基-5
’‑
甲基苯基)苯并三唑、2-(2
’‑
羟基-3
’‑
叔丁基-5
’‑
甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2
’‑
羟基-3’,5
’‑
二叔戊基苯基)苯并三唑、2-(2
’‑
羟基-5
’‑
叔辛基苯基)苯并三唑、2,2
’‑
亚甲基双[6-(2h-苯并三唑-2-基)-4-叔辛基苯酚]、6-(2-苯并三唑基)-4-叔辛基-6
’‑
叔丁基-4
’‑
甲基-2,2
’‑
亚甲基双酚、1,2,3-苯并三唑、1-[n,n-双(2-乙基己基)氨基甲基]苯并三唑、羧基苯并三唑、1-[n,n-双(2-乙基己基)氨基甲基]甲基苯并三唑、2,2
’‑
[[(甲基-1h-苯并三唑-1-基)甲基]亚氨基]双乙醇、1-(1’,2
’‑
二羧基乙基)苯并三唑、1-(2,3-二羧基丙基)苯并三唑、1-[(2-乙基己基氨基)甲基]苯并三唑、2,6-双[(1h-苯并三唑-1-基]甲基]-4-甲基苯酚、5-甲基苯并三唑、5-苯基四唑等。
[0108]
另外，本实施方式的助焊剂也可以含有表面活性剂、硅烷偶联剂、着色剂。
[0109]
作为表面活性剂，可以举出非离子系表面活性剂、弱阳离子系表面活性剂等。
[0110]
作为非离子系表面活性剂，例如，可以举出聚乙二醇、聚乙二醇-聚丙二醇共聚物、脂肪族醇聚氧乙烯加成物、芳香族醇聚氧乙烯加成物、多元醇聚氧乙烯加成物等。
[0111]
作为弱阳离子系表面活性剂，例如，可举出末端二胺聚乙二醇、末端二胺聚乙二醇-聚丙二醇共聚物、脂肪族胺聚氧乙烯加成物、芳香族胺聚氧乙烯加成物、多元胺聚氧乙烯加成物。
[0112]
作为上述例示的表面活性剂以外的表面活性剂，例如，可以举出聚氧化烯乙炔二醇类、聚氧化烯甘油醚、聚氧化烯烷基醚、聚氧化烯酯、聚氧化烯烷基胺、聚氧化烯烷基酰胺等。
[0113]
此外，本实施方式的助焊剂可以含有除了酸改性松香之外的松香。作为酸改性松香以外的松香，例如，可以举出脂松香、木松香和浮油松香等原料松香、以及由该原料松香得到的衍生物等。
[0114]
作为该衍生物，例如，可以举出纯化松香、氢化松香、歧化松香和聚合松香、以及该聚合松香的纯化产物、氢化物和歧化产物等。
[0115]
本实施方式的助焊剂含有除了酸改性松香以外的松香时，相对于松香的总质量，酸改性松香的含量优选为60质量％以上且100质量％以下，更优选为80质量％以上且100质量％以下。
[0116]
通过使酸改性松香的含量为上述下限值以上，即使在使用了粒径为8μm以下的焊料合金颗粒的含量为99质量％以上的焊料合金粉末的情况下，也能够降低焊膏的吸湿性，使焊球产生抑制能力充分。
[0117]
另外，通过使酸改性松香的含量为上述下限值以上，即使在使用了由粒径为5μm以下的焊料合金颗粒群构成的焊料合金粉末的情况下，也能够使焊球产生抑制能力优异。
[0118]
另外，在本实施方式的助焊剂中，出于抑制焊料合金粉末的氧化的目的，可以配合抗氧化剂。作为抗氧化剂，可以使用2,2
’‑
亚甲基双[6-(1-甲基环己基)-对甲酚]等受阻酚系抗氧化剂。
[0119]
在本实施方式的助焊剂中，也可以进一步添加消光剂、消泡剂等添加剂。
[0120]
(焊膏)
[0121]
本实施方式的焊膏含有特定的焊料合金粉末和上述的助焊剂。
[0122]
焊料合金粉末可以由sn单体的焊料的粉体，或者sn-ag系、sn-cu系、sn-ag-cu系、sn-bi系、sn-in系等的焊料合金的粉体，或者在这些合金中添加了sb、bi、in、cu、zn、as、ag、cd、fe、ni、co、au、ge、p等的焊料合金的粉体构成。
[0123]
焊料合金粉末也可以由在sn-pb系或sn-pb系中添加了sb、bi、in、cu、zn、as、ag、cd、fe、ni、co、au、ge、p等的焊料合金的粉体构成。
[0124]
本实施方式的焊膏所含有的焊料合金粉末中，粒径为8μm以下的焊料合金颗粒的含量相对于焊料合金粉末的总质量为99质量％以上。
[0125]
本实施方式的焊膏所含有的焊料合金粉末例如可以由粒径为5μm以下的焊料合金颗粒群构成。
[0126]
本实施方式的焊膏所含有的焊料合金粉末的尺寸，也可以是在jis z3284-1：2004中的粉末尺寸的分类(表2)中满足记号8的尺寸(粒度分布)。
[0127]
本实施方式的焊膏，即使在这样的情况下，含有的焊料合金粉末的粘度的经时稳定性和焊球抑制能力也充分。
[0128]
助焊剂的含量：
[0129]
相对于焊膏的总质量，助焊剂的含量优选为5～30质量％，更优选为5～15质量％。
[0130]
当焊膏中助焊剂的含量在该范围内时，粘度的经时稳定性、焊球产生抑制能力优异。
[0131]
实施例
[0132]
以下，通过实施例对本发明进行说明，但本发明不限定于以下的实施例。
[0133]
《助焊剂的制备》
[0134]
(实施例1～17、比较例1～4)
[0135]
以表1至表2所示的组成调制实施例和比较例的助焊剂。作为聚酰胺使用脂肪族聚酰胺。
[0136]
需要说明的是，表1至表2中的组成率是以助焊剂的总质量为100质量％时的质量％，空栏是指0质量％。
[0137]
《焊膏的制备》
[0138]
将各例的助焊剂和下述的焊料合金粉末分别混合而调制成焊膏。调制的焊膏均为助焊剂14质量％、焊料合金粉末86质量％。
[0139]
焊膏中的焊料合金粉末是pb为36质量％、ag为1质量％、bi为8质量％、余量为sn的焊料合金。
[0140]
作为焊料合金粉末，使用了焊料合金粉末(1)或焊料合金粉末(2)。焊料合金粉末(1)为满足jis z3284-1：2014中的粉末尺寸的分类(表2)中的记号8的尺寸(粒度分布)，焊料合金粉末(2)为满足记号6的尺寸(粒度分布)。
[0141]
《焊膏的粘度的经时稳定性(粘度稳定性)的评价》
[0142]
对将上述各例的助焊剂和所述焊料合金粉末(1)混合而调制的焊膏的粘度的经时稳定性进行了验证。将其结果示于表1至表2。
[0143]
(1)验证方法
[0144]
对于所得到的焊膏，按照jis z 3284-3：2014的“4.2粘度特性试验”中记载的方法，使用旋转粘度计(pcu-205、株式会社malcom制)，在转速：10rpm、测定温度：25℃下，持续测定粘度8小时。然后，将初始粘度(在开始测定后30分钟的粘度)与在开始测定后8小时的粘度进行比较，并且基于以下标准评价粘度的经时稳定性。
[0145]
(2)判定基准
[0146]
8小时后的粘度≤初期粘度
×
1.05经时的粘度上升小，良好
[0147]
8小时后的粘度＞初期粘度
×
1.05经时的粘度上升大，不良
[0148]
《焊球产生抑制能力的评价》
[0149]
将上述各例的助焊剂与前述焊料合金粉末(1)混合而调制成焊膏。另外，将上述各例的助焊剂和所述焊料合金粉末(2)混合而调制成焊膏。然后，对这些焊膏的焊球产生抑制能力进行了验证。将其结果示于表1至表2。
[0150]
(1)验证方法
[0151]
将焊盘尺寸设定为100μm
×
50μm、掩模厚度设定为40μm，将得到的焊膏印刷到cu-osp处理玻璃环氧基板上。在25℃、湿度50％的环境下静置3天后，进行回流焊。接着，测定在焊料周边产生的、大小为20μm以下的焊球的数量。
[0152]
回流焊条件为：以2～3℃/秒从50℃升温至130℃，将130℃至150℃保持90～100秒后，以1～2℃/秒从150℃升温至200℃，在180℃以上保持30～40秒。另外，氧浓度为150ppm以下。将表示回流焊时的温度变化的图表示于表1。
[0153]
(2)判定基准
[0154]
a：在焊料周边确认到小于10个的20μm以下的焊料颗粒。
[0155]
b：在焊料周边确认到10个以上且小于40个的20μm以下的焊料颗粒。
[0156]
c：在焊料周边确认到产生40个以上的20μm以下的焊料颗粒、大于20μm的粉末、或者未凝聚。
[0157]
各评价的一例示于图2～图4。
[0158]
图2是拍摄在焊料周边确认到小于10个的20μm以下的焊料颗粒的情况的照片。图3是拍摄在焊料周边确认到10个以上且小于40个的20μm以下的焊料颗粒的情况的照片。图4是拍摄在焊料周边确认到产生40个以上的20μm以下的焊料颗粒、大于20μm的粉末、或者未
凝聚的情况的照片。
[0159]
[表1]
[0160]
[0161]
[表2]
[0162][0163]
在本发明中，如实施例1所示，含有2,3-二溴-1,4-丁二醇作为卤代脂肪族化合物、
含有草酸作为二羧酸、含有马来酸改性氢化松香作为酸改性松香、含有聚酰胺(脂肪族聚酰胺)和氢化蓖麻油作为触变剂、含有二乙二醇单己基醚作为溶剂的助焊剂，能够使焊膏的粘度稳定性、焊球产生抑制能力充分。
[0164]
另外，在使用了焊料合金粉末(1)的情况下、以及在使用了焊料合金粉末(2)的情况下，焊球产生抑制能力的评价均为a。
[0165]
如实施例2所示，即使含有多种酸改性松香，也能够使焊膏的粘度稳定性、焊球产生抑制能力充分。另外，在使用了焊料合金粉末(1)的情况下，焊球产生抑制能力的评价为a。
[0166]
如实施例3所示，即使改变酸改性松香的含量、并含有氢化松香，也能够使焊膏的粘度稳定性、焊球产生抑制能力充分。另外，在使用了焊料合金粉末(1)的情况下，焊球产生抑制能力的评价为b。
[0167]
如实施例4所示，即使改变酸改性松香的种类及含量、并含有聚合松香，也能够使焊膏的粘度稳定性、焊球产生抑制能力充分。另外，在使用了焊料合金粉末(1)的情况下，焊球产生抑制能力的评价为b。
[0168]
如实施例5所示，即使改变酸改性松香的种类，也能够使焊膏的粘度稳定性、焊球产生抑制能力充分。
[0169]
另外，在使用了焊料合金粉末(1)的情况下，焊球产生抑制能力的评价为a。
[0170]
如实施例6、7所示，即使改变卤代脂肪族化合物的含量，也能够使焊膏的粘度稳定性、焊球产生抑制能力充分。另外，在使用了焊料合金粉末(1)的情况下，焊球产生抑制能力的评价为a。
[0171]
如实施例8所示，即使改变卤代脂肪族化合物的种类，也能够使焊膏的粘度稳定性、焊球产生抑制能力充分。另外，在使用了焊料合金粉末(1)的情况下，焊球产生抑制能力的评价为b。
[0172]
如实施例9所示，即使减少2,3-二溴-1,4-丁二醇的含量、并含有多种卤代脂肪族化合物，也能够使焊膏的粘度稳定性、焊球产生抑制能力充分。另外，在使用了焊料合金粉末(1)的情况下，焊球产生抑制能力的评价为b。
[0173]
如实施例10所示，即使改变二羧酸的含量，也能够使焊膏的粘度稳定性、焊球产生抑制能力充分。另外，在使用了焊料合金粉末(1)的情况下，焊球产生抑制能力的评价为a。
[0174]
如实施例11所示，即使改变二羧酸的种类，也能够使焊膏的粘度稳定性、焊球产生抑制能力充分。另外，在使用了焊料合金粉末(1)的情况下，焊球产生抑制能力的评价为a。
[0175]
如实施例12所示，即使含有多种二羧酸，也能够使焊膏的粘度稳定性、焊球产生抑制能力充分。另外，在使用了焊料合金粉末(1)的情况下，焊球产生抑制能力的评价为a。
[0176]
如实施例13所示，即使改变二羧酸的种类，也能够使焊膏的粘度稳定性、焊球产生抑制能力充分。另外，在使用了焊料合金粉末(1)的情况下，焊球产生抑制能力的评价为b。
[0177]
如实施例14、15所示，即使含有多种二羧酸，也能够使焊膏的粘度稳定性、焊球产生抑制能力充分。另外，在使用了焊料合金粉末(1)的情况下，焊球产生抑制能力的评价为b。
[0178]
如实施例16所示，即使进一步含有本发明未规定的作为二羧酸的癸二酸，也能够使焊膏的粘度稳定性、焊球产生抑制能力充分。另外，在使用了焊料合金粉末(1)的情况下，
焊球产生抑制能力的评价为a。
[0179]
如实施例17所示，即使减少酸改性松香的含量、并含有氢化松香，也能够使焊膏的粘度稳定性、焊球产生抑制能力充分。另外，在使用了焊料合金粉末(1)的情况下，焊球产生抑制能力的评价为b。
[0180]
含有本发明中规定的二羧酸的实施例1～17的助焊剂，能够使焊膏的焊球产生抑制能力充分。
[0181]
与此相对，不含有本发明中规定的二羧酸的比较例1、4的助焊剂，焊膏的焊球产生抑制能力不充分。
[0182]
从这些结果可以看出，通过含有本发明中规定的二羧酸，能够使焊膏的焊球产生抑制能力充分。
[0183]
含有本发明中规定的卤代脂肪族化合物的实施例1～17的助焊剂，能够使焊膏的粘度稳定性充分。
[0184]
与此相对，不含有本发明中规定的卤代脂肪族化合物而含有氢卤酸盐的比较例2的助焊剂，在使用了焊料合金粉末(2)的情况下，焊球产生抑制能力充分。但是，在使用焊料合金粉末(1)的情况下，焊膏的粘度稳定性和焊球产生抑制能力不充分。
[0185]
由该结果可知，通过含有本发明中规定的卤代脂肪族化合物，能够使使用了焊料合金粉末(1)的焊膏的粘度稳定性、焊球产生抑制能力的评价为充分。
[0186]
另外，不含有本发明中规定的卤代脂肪族化合物、不含有氢卤酸盐的比较例3的助焊剂，焊膏的粘度稳定性充分，但焊球产生抑制能力不充分。
[0187]
由该结果可知，通过含有本发明中规定的卤代脂肪族化合物，能够使焊球产生抑制能力的评价为充分。
[0188]
另外，使用由实施例1～17的助焊剂和粒径为5μm以下的合金颗粒构成的焊料合金粉末，同样地评价焊膏的粘度稳定性和焊球产生抑制能力。
[0189]
其结果，在使用实施例1～17的助焊剂的情况下，粘度稳定性的评价为a。另外，在使用实施例1、2、5、6、7、10、11、12、16的助焊剂的情况下，焊球产生抑制能力的评价为a。另外，在使用实施例3、4、8、9、13～15、17的助焊剂的情况下，焊球产生抑制能力的评价为b。
[0190]
工业适用性
[0191]
根据本发明，能够提供一种助焊剂及焊膏，其即使在使用了粒径为8μm以下的合金颗粒的含量为99质量％以上的焊料合金粉末的情况下，也具有优异的粘度的经时稳定性，并且能够抑制焊球的产生。该焊膏及助焊剂能够适用于将微细的部件焊接在基板上。