助焊剂及焊膏
文献发布时间:2024-04-18 19:59:31
技术领域
本发明涉及助焊剂及焊膏。
本申请基于2021年6月24日在日本申请的日本特愿2021-104992号主张优先权,并将其内容援引于此。
背景技术
用于焊接的助焊剂具有以化学方式除去成为焊接对象的接合对象物的金属表面及存在于焊料的金属氧化物,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,在两者之间形成金属间化合物,从而得到牢固的接合。在这样的助焊剂中,通常含有树脂成分、溶剂、活性剂、触变剂等。
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。在使用焊膏的焊接中,首先,在基板上印刷焊膏后,搭载部件,利用被称为回流炉的加热炉对搭载有部件的基板进行加热。接着,剩余的助焊剂被清洗而去除。
在回流焊后,即使进行清洗,残存的助焊剂(助焊剂残渣)有时也会引起漏电流、迁移等。对此,使用助焊剂残渣的清洗性良好的助焊剂。
在此,“助焊剂残渣的清洗性良好”是指,使用清洗剂,容易清洗并除去剩余的助焊剂。
例如,作为触变剂,提出了含有熔点比较低的氢化蓖麻油的助焊剂(专利文献1)。
另外,在专利文献2的实施例中,记载了含有氢化蓖麻油和氢化松香的助焊剂。
现有技术文件
专利文献
专利文献1:特开平10-249577号公报
专利文献2:特开2014-117745号公报
发明内容
本发明要解决的问题
专利文献1所记载的使用了含有氢化蓖麻油和聚合松香的助焊剂的焊膏,有时助焊剂残渣会着色。
另外,专利文献2所记载的使用了含有氢化蓖麻油和氢化松香的助焊剂的焊膏,有时在30℃保管时的粘度会经时上升。
因此,本发明的目的在于提供回流焊性及助焊剂残渣的清洗性良好、并且在30℃保管时的粘度的经时变化得到抑制、且能够抑制助焊剂残渣的着色的助焊剂及焊膏。
解决问题的手段
本发明人等为了解决上述课题,对助焊剂的成分进行了深入研究。
本发明人首先研究了树脂组分。
本发明人发现,使用了除了氢化蓖麻油以外还含有聚合松香的助焊剂的焊膏,助焊剂残渣有时会着色。
进而,发明人发现,使用了在氢化蓖麻油的基础上还含有松香酯的助焊剂的焊膏,有时回流焊性不充分。
因此,本发明人调制了一种焊膏,该焊膏使用了在氢化蓖麻油的基础上还含有氢化松香或酸改性松香的助焊剂。
然而,发明人发现,该焊膏的回流焊性充分,并且充分抑制了助焊剂残渣的着色,但存在在30℃保管时粘度显著上升的问题。
本发明人发现,即使在使用氢化松香或酸改性松香的情况下,通过组合使用下述通式(1)所示的化合物(特定触变剂),回流焊性及助焊剂残渣的清洗性也良好,并且在30℃保管时的粘度的经时变化得到抑制,且能够抑制助焊剂残渣的着色,从而完成了本发明。
本发明包括以下方式。
[1]一种助焊剂,其含有松香、触变剂、活性剂和溶剂,
所述松香含有选自酸改性松香、氢化松香和酸改性氢化松香中的一种以上的特定松香,
所述触变剂含有下述通式(1)所示的化合物,
[化学式1]
(式中,R
[2]根据上述[1]所述的助焊剂,其中,相对于助焊剂的总质量,上述通式(1)所示的化合物的含量为0.5质量%以上且10质量%以下。
[3]根据上述[1]或[2]所述的助焊剂,其中,所述触变剂还含有酯系触变剂,
相对于助焊剂的总质量,所述酯系触变剂的含量超过0质量%且为4质量%以下。
[4]根据上述[1]~[3]中任意一项所述的助焊剂,其中,相对于助焊剂的总质量,所述活性剂的含量为1质量%以上且20质量%以下。
[5]根据上述[1]~[4]中任意一项所述的助焊剂,其中,相对于助焊剂的总质量,所述特定松香的含量为10质量%以上且70质量%以下。
[6]根据上述[1]~[5]中任意一项所述的助焊剂,其中,所述活性剂含有选自有机酸系活性剂和卤素系活性剂中的一种以上。
[7]一种焊膏,其含有焊料合金粉末和上述[1]~[6]中任意一项所述的助焊剂。
本发明的效果
根据本发明,能够提供回流焊性及助焊剂残渣的清洗性良好、并且在30℃保管时的粘度的经时变化得到抑制、且能够抑制助焊剂残渣的着色的助焊剂及焊膏。
附图说明
图1是表示印刷焊膏并进行回流焊后的铜板的状态的照片、以及表示回流焊性的评价的判定基准的图。
具体实施方式
(助焊剂)
本实施方式的助焊剂含有松香、触变剂、活性剂和溶剂。
<松香>
本发明中,“松香”包括以松香酸为主要成分的、含有松香酸与其异构体的混合物的天然树脂、以及对天然树脂进行化学修饰而得的物质(有时称为松香衍生物)。天然树脂中的松香酸含量,作为一例为40质量%以上且80质量%以下。作为松香酸的异构体的代表性例子,可以举出新松香酸、长叶松酸、左旋海松酸等。松香酸的结构如下所示。
另外,在本说明书中,“主要成分”是指构成化合物的成分中该化合物中的含量为40质量%以上的成分。
[化学式2]
本发明中,“对天然树脂进行化学修饰而得的物质(松香衍生物)”包括对所述“天然树脂”实施选自氢化、脱氢化、中和、环氧烷加成、酰胺化、二聚化及多聚化、酯化及Diels-Alder环化加成中的一种以上的处理而成的物质。
《特定松香》
本实施方式的助焊剂所含的松香含有选自酸改性松香、氢化松香和酸改性氢化松香中的一种以上的特定松香。
作为酸改性松香,例如,可以举出酸改性歧化松香、酸酐改性歧化松香、酚改性松香、α,β-不饱和羧酸改性产物(丙烯酸化松香、马来化松香、富马化松香等)、该α,β-不饱和羧酸改性产物的纯化产物和歧化产物、酸改性松香皂等。
作为氢化松香,可以举出将含有松香酸与其异构体的混合物的天然树脂氢化而得到的物质,例如,以二氢松香酸和四氢松香酸为主要成分的松香等。
作为酸改性氢化松香,例如,可以举出丙烯酸改性氢化松香、酸酐改性氢化松香和α,β-不饱和羧酸改性产物的氢化物。
特定松香可以单独使用一种,也可以混合使用两种以上。
作为特定松香,优选使用选自氢化松香和酸改性氢化松香中的一种以上。
作为酸改性氢化松香,优选使用丙烯酸改性氢化松香。作为氢化松香,优选使用以二氢松香酸和四氢松香酸为主要成分的松香。
相对于助焊剂的总量(100质量%),所述助焊剂中的特定松香的含量优选为10质量%以上且70质量%以下,更优选为15质量%以上且60质量%以下,进一步优选为20质量%以上且50质量%以下。
《其他松香》
松香除了特定松香以外,还可以含有其他松香。
作为其他松香,例如,可以举出脂松香、木松香及浮油松香等的原料松香、蒸馏松香、特定松香以外的松香衍生物等。
作为特定松香以外的松香衍生物,例如,可以举出纯化松香、特定松香以外的改性松香等。
作为特定松香以外的改性松香,可以举出聚合松香、聚合氢化松香、歧化松香、松香酯、该聚合松香的纯化产物、氢化产物和歧化产物、松香醇、松香胺、氢化松香酯、松香皂等。
作为松香胺,例如,可以举出脱氢松香乙胺、二氢松香乙胺等。
松香胺是指所谓的歧化松香胺。
以下示出脱氢松香乙胺、二氢松香乙胺的各结构。
[化学式3]
相对于助焊剂的总量(100质量%),所述助焊剂中的松香的总含量优选为10质量%以上且70质量%以下,更优选为20质量%以上且50质量%以下,。
相对于所述松香的总含量(100质量%),所述助焊剂中的特定松香的含量优选为20质量%以上且100质量%以下,更优选为40质量%以上且100质量%以下,进一步优选为50质量%以上且100质量%以下,特别优选为65质量%以上且100质量%以下。
通过使特定松香的含量在上述范围内,能够减少助焊剂残渣的着色,并且能够提高回流焊性。
<触变剂>
本实施方式的助焊剂中所含的触变剂含有特定触变剂。
《特定触变剂》
特定触变剂为下述通式(1)所示的化合物。
[化学式4]
(式中,R
R
R
当R
R
R
n优选为0。
作为上述通式(1)所示的化合物,优选使用选自间-苯二甲基双月桂酸酰胺、间-苯二甲基双山萮酸酰胺、间-苯二甲基双二羟基硬脂酸酰胺、间-苯二甲基双硬脂酸酰胺、间-苯二甲基双羟基硬脂酸酰胺、对-苯二甲基双羟基硬脂酸酰胺、间-亚苯基双羟基硬脂酸酰胺和对-亚苯基双羟基硬脂酸酰胺中的一种以上,更优选为下述式(2)所示的化合物。下述式(2)所示的化合物为间苯二甲基双羟基硬脂酸酰胺。
特定触变剂可以单独使用一种,也可以混合使用两种以上。
[化学式5]
《其他触变剂》
本实施方式的助焊剂中所含的触变剂除了特定触变剂之外,作为其他触变剂,也可以含有酯系触变剂、上述通式(1)所示的化合物以外的酰胺系触变剂、山梨醇系触变剂等。
作为酯系触变剂,例如可以举出酯化合物,具体而言,可以举出氢化蓖麻油、肉豆蔻酸乙酯等。
作为酰胺类触变剂,例如,可以举出单酰胺、上述通式(1)所示的化合物以外的双酰胺、聚酰胺等。
作为单酰胺,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、4-甲基苯甲酰胺(对甲苯酰胺)、对甲苯甲烷酰胺、芳香族酰胺、六亚甲基羟基硬脂酸酰胺、取代酰胺、羟甲基硬脂酸酰胺、羟甲基酰胺、脂肪酸酯酰胺等的单酰胺等。
作为双酰胺,例如,可以举出亚甲基双硬脂酸酰胺、亚乙基双月桂酸酰胺、亚乙基双羟基脂肪酸(脂肪酸的碳原子数C6~24)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、上述通式(1)所示的化合物以外的芳香族双酰胺等。
作为聚酰胺,例如,可以举出饱和脂肪酸聚酰胺、不饱和脂肪酸聚酰胺、芳香族聚酰胺、1,2,3-丙烷三羧酸三(2-甲基环己基酰胺)、环状酰胺低聚物、非环状酰胺低聚物等。
作为所述环状酰胺低聚物,例如,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。
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(terminalmolecules)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。
作为山梨糖醇触变剂,例如,可以举出二亚苄基-D-山梨糖醇、二(4-甲基亚苄基)-D-山梨糖醇、(D-)山梨糖醇、单亚苄基(-D-)山梨糖醇、单(4-甲基亚苄基)-(D-)山梨糖醇等。
其他触变剂可以单独使用一种,也可以混合两种以上使用。
相对于所述助焊剂的总量(100质量%),所述助焊剂中的所述触变剂的总含量优选为0.5质量%以上且30质量%以下,更优选为3质量%以上且20质量%以下,进一步优选为4.5质量%以上且10质量%以下。
相对于所述助焊剂的总量(100质量%),所述助焊剂中的上述通式(1)所示的化合物的含量优选为0.1质量%以上且20质量%以下,更优选为0.2质量%以上且15质量%以下,进一步优选为0.4质量%以上且15质量%以下,特别优选为0.5质量%以上且10质量%以下。
相对于所述触变剂的总含量(100质量%),所述助焊剂中的特定触变剂的含量优选为5质量%以上且100质量%以下,更优选为11质量%以上且100质量%以下,进一步优选为30质量%以上且100质量%以下,特别优选为50质量%以上且100质量%以下,最优选为60质量%以上且100质量%以下。
通过使特定触变剂的含量的比例在上述范围内,能够抑制在30℃保管时的粘度上升,并且能够减少在30℃保管时的粘度下降。
在所述助焊剂含有所述酯系触变剂的情况下,相对于所述助焊剂的总量(100质量%),所述酯系触变剂的含量优选为超过0质量%且10质量%以下,更优选为超过0质量%且5质量%以下,进一步优选为超过0质量%且4质量%以下。
<活性剂>
作为本实施方式的助焊剂中所含的活性剂,例如,可以举出有机酸系活性剂、卤素系活性剂、胺系活性剂等。
本实施方式的助焊剂优选含有选自有机酸系活性剂和卤素系活性剂中的一种以上。
《有机酸系活性剂》
作为有机酸系活性剂,例如,可以举出戊二酸、己二酸、壬二酸、二十烷二酸、柠檬酸、乙醇酸、琥珀酸、水杨酸、二乙醇酸、吡啶二羧酸、二丁基苯胺基二乙醇酸、辛二酸、癸二酸、巯基乙酸、二巯基乙酸、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、丙二酸、月桂酸、苯甲酸、酒石酸、异氰脲酸三(2-羧乙基)酯、甘氨酸、1,3-环己烷二羧酸、2,2-双(羟甲基)丙酸、2,2-双(羟甲基)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、丙酸、苹果酸、对甲氧基苯甲酸、硬脂酸、12-羟基硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、棕榈酸、庚二酸、二聚酸、三聚酸、作为对二聚酸加氢的氢化物的氢化二聚酸、作为对三聚酸加氢的氢化物的氢化三聚酸等。
作为二聚酸、三聚酸,例如,可以举出作为油酸与亚油酸的反应物的二聚酸、作为油酸与亚油酸的反应物的三聚酸、作为丙烯酸的反应物的二聚酸、作为丙烯酸的反应物的三聚酸、作为甲基丙烯酸的反应物的二聚酸、作为甲基丙烯酸的反应物的三聚酸、作为丙烯酸与甲基丙烯酸的反应物的二聚酸、作为丙烯酸与甲基丙烯酸的反应物的三聚酸、作为油酸的反应物的二聚酸、作为油酸的反应物的三聚酸、作为亚油酸的反应物的二聚酸、作为亚油酸的反应物的三聚酸、作为亚麻酸的反应物的二聚酸、作为亚麻酸的反应物的三聚酸、作为丙烯酸与油酸的反应物的二聚酸、作为丙烯酸与油酸的反应物的三聚酸、作为丙烯酸与亚油酸的反应物的二聚酸、作为丙烯酸与亚油酸的反应物的三聚酸、作为丙烯酸与亚麻酸的反应物的二聚酸、作为丙烯酸与亚麻酸的反应物的三聚酸、作为甲基丙烯酸与油酸的反应物的二聚酸、作为甲基丙烯酸与油酸的反应物的三聚酸、作为甲基丙烯酸与亚油酸的反应物的二聚酸、作为甲基丙烯酸与亚油酸的反应物的三聚酸、作为甲基丙烯酸与亚麻酸的反应物的二聚酸、作为甲基丙烯酸与亚麻酸的反应物的三聚酸、作为油酸与亚麻酸的反应物的二聚酸、作为油酸与亚麻酸的反应物的三聚酸、作为亚油酸与亚麻酸的反应物的二聚酸、作为亚油酸与亚麻酸的反应物的三聚酸、作为上述各二聚酸的氢化物的氢化二聚酸、作为上述各三聚酸的氢化物的氢化三聚酸等。
例如,作为油酸和亚油酸的反应物的二聚酸为碳原子为36的二聚体。此外,作为油酸和亚油酸的反应物的三聚酸为碳原子数为54的三聚体。
有机酸系活性剂可以单独使用一种,也可以混合两种以上使用。
作为所述有机酸系活性剂,优选使用羧酸。
作为所述羧酸,优选使用脂肪族羧酸。作为所述脂肪族羧酸,优选使用脂肪族二羧酸。
作为所述脂肪族二羧酸,优选使用选自戊二酸和壬二酸中的一种以上。
《卤素系活性剂》
作为卤素系活性剂,例如,可以举出胺氢卤酸盐、胺氢卤酸盐以外的有机卤素化合物等。
胺氢卤酸盐是使胺与卤化氢反应而成的化合物。作为此处的胺,可以举出后述的《胺系活性剂》中例示的胺。作为卤化氢,例如,可以举出氯、溴、碘的氢化物。
更具体地,作为胺氢卤酸盐,例如,可以举出环己胺氢溴酸盐、十六烷基胺氢溴酸盐、硬脂胺氢溴酸盐、乙胺氢溴酸盐、二苯基胍氢溴酸盐、乙胺盐酸盐、硬脂胺盐酸盐、二乙基苯胺盐酸盐、二乙醇胺盐酸盐、2-乙基己胺氢溴酸盐、吡啶氢溴酸盐、异丙胺氢溴酸盐、二乙胺氢溴酸盐、二甲胺氢溴酸盐、二甲胺盐酸盐、松香胺氢溴酸盐、2-乙基己胺盐酸盐、异丙胺盐酸盐、环己胺盐酸盐、2-哌啶氢溴酸盐、1,3-二苯基胍盐酸盐、二甲基苄胺盐酸盐、水合肼氢溴酸盐、二甲基环己胺盐酸盐、三壬基胺氢溴酸盐、二乙基苯胺氢溴酸盐、2-二乙基氨基乙醇氢溴酸盐、2-二乙基氨基乙醇盐酸盐、氯化铵、二烯丙基胺盐酸盐、二烯丙基胺氢溴酸盐、二乙胺盐酸盐、三乙胺氢溴酸盐、三乙胺盐酸盐、肼一盐酸盐、肼二盐酸盐、肼一氢溴酸盐、肼二氢溴酸盐、吡啶盐酸盐、苯胺氢溴酸盐、丁胺盐酸盐、己基胺盐酸盐、正辛基胺盐酸盐、十二烷基胺盐酸盐、二甲基环己胺氢溴酸盐、乙二胺二氢溴酸盐、松香胺氢溴酸盐、2-苯基咪唑氢溴酸盐、4-苄基吡啶氢溴酸盐、L-谷氨酸盐酸盐、N-甲基吗啉盐酸盐、甜菜碱盐酸盐、2-甲基哌啶氢碘酸盐、环己胺氢碘酸盐、1,3-二苯基胍氢氟酸盐、二乙胺氢氟酸盐、2-乙基己胺氢氟酸盐、环己胺氢氟酸盐、乙胺氢氟酸盐、松香胺氢氟酸盐、环己胺四氟硼酸盐和二环己胺四氟硼酸盐等。
另外,作为卤素系活性剂,例如,也可以使用使胺与四氟硼酸(HBF
作为所述络合物,例如,可以举出三氟化硼哌啶等。
作为胺氢卤酸盐以外的有机卤素化合物,例如,可以举出具有卤代脂肪族烃基的卤代脂肪族化合物。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。
作为卤代脂肪族化合物,可以举出卤代脂肪醇和卤代杂环化合物。
作为卤化脂肪族醇,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、反式-2,3-二溴-2-丁烯-1,4-二醇等。
作为卤代杂环化合物,例如,可以举出由以下通式(3)表示的化合物。
R
(式中,R
作为R
R
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。
另外,作为胺氢卤酸盐以外的有机卤素化合物,例如,可以举出2-碘苯甲酸、3-碘苯甲酸、2-碘丙酸、5-碘水杨酸、5-碘代氨茴酸等等的碘羧基化合物;2-氯苯甲酸、3-氯丙酸等的氯化羧基化合物;2,3-二溴丙酸、2,3-二溴琥珀酸、2-溴苯甲酸等的溴化羧基化合物等的卤化羧基化合物。
卤素系活性剂可以单独使用一种,也可以混合使用两种以上。
作为所述卤素系活性剂,优选使用有机卤素化合物,更优选使用卤代脂肪族化合物,进一步优选使用卤代脂肪族醇。
作为所述卤化脂肪族醇,优选使用反式-2,3-二溴-2-丁烯-1,4-二醇。
《胺系活性剂》
作为胺系活性剂,例如,可以举出松香胺、唑类、胍类、烷基胺化合物、氨基醇化合物等。
作为松香胺,可以举出在上述《其他松香》中例示的松香胺。
作为唑类,例如,可以举出2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、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、1,2,4-三唑、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。
作为胍类,例如,可以举出1,3-二苯基胍、1,3-二邻甲苯基胍、1-邻甲苯基胍、1,3-二邻异丙苯基胍和1,3-二邻异丙苯基-2-丙酰胍等。
作为烷基胺化合物,例如,可以举出乙胺、三乙胺、乙二胺、三亚乙基四胺、环己胺、十六烷基胺、硬脂胺等。
作为氨基醇化合物,例如,可以举出N,N,N',N'-四(2-羟基丙基)乙二胺等。
胺系活性剂可以单独使用一种,也可以混合使用两种以上。
相对于所述助焊剂的总量(100质量%),所述助焊剂中的活性剂的总含量优选为0.2质量%以上且20质量%以下,更优选为0.5质量%以上且10质量%以下,进一步优选为1质量%以上且10质量%以下。
或者,相对于所述助焊剂的总量(100质量%),所述助焊剂中的活性剂的总含量可以为1质量%以上且20质量%以下。
相对于所述助焊剂的总量(100质量%),所述助焊剂中的有机酸系活性剂的含量优选为0质量%以上且20质量%以下,更优选为0.5质量%以上且15质量%以下,进一步优选为2质量%以上且10质量%以下,特别优选为5质量%以上且10质量%以下。
相对于所述助焊剂的总量(100质量%),所述助焊剂中的所述卤素系活性剂的含量优选为0质量%以上且5质量%以下,更优选为0质量%以上且3质量%以下,进一步优选为0.5质量%以上且3质量%以下,特别优选为1质量%以上且3质量%以下。
<溶剂>
作为溶剂,例如,可以举出水、醇系溶剂、二醇醚系溶剂、萜品醇类等。
作为醇系溶剂,例如,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。
作为二醇醚系溶剂,例如,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(己基二甘醇)、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。
溶剂可以单独使用一种,也可以混合使用两种以上。
作为所述溶剂,优选使用二醇醚系溶剂。
作为所述二醇醚系溶剂,优选使用己基二甘醇。
相对于所述助焊剂的总量(100质量%),所述助焊剂中的所述溶剂的总含量优选为20质量%以上且80质量%以下,更优选为30质量%以上且75质量%以下,进一步优选为37质量%以上且67质量%以下。
<其他成分>
本实施方式中的助焊剂除了松香、触变剂、活性剂和溶剂之外,还可以根据需要含有其他成分。
作为其他成分,可以举出松香以外的树脂成分、金属钝化剂、表面活性剂、硅烷偶联剂、抗氧化剂等。
松香以外的树脂成分:
作为松香以外的树脂成分,例如,可以举出萜烯树脂、改性萜烯树脂、萜烯酚树脂、改性萜烯酚树脂、苯乙烯树脂、改性苯乙烯树脂、二甲苯树脂、改性二甲苯树脂、丙烯酸树脂、聚乙烯树脂、丙烯酸-聚乙烯共聚树脂、环氧树脂等。
作为改性萜烯树脂,可以举出芳香族改性萜烯树脂、氢化萜烯树脂、氢化芳香族改性萜烯树脂等。作为改性萜烯酚树脂,可以举出氢化萜烯酚树脂等。作为改性苯乙烯树脂,可以举出苯乙烯丙烯酸树脂、苯乙烯马来酸树脂等。作为改性二甲苯树脂,可以举出苯酚改性二甲苯树脂、烷基苯酚改性二甲苯树脂、苯酚改性甲阶酚醛树脂型二甲苯树脂、多元醇改性二甲苯树脂、聚氧乙烯加成二甲苯树脂等。
金属钝化剂:
作为金属钝化剂,例如可以举出受阻酚系化合物、氮化合物等。
这里的“金属钝化剂”是指具有防止金属因与某种化合物接触而劣化的性能的化合物。
受阻酚类化合物是指在苯酚的至少一个邻位上具有大体积取代基(例如叔丁基等支链或环状烷基)的酚系化合物。
作为受阻酚类化合物,没有特别限定,例如,可以举出双[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸][亚乙基双(氧亚乙基)、N,N'-六亚甲基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酰胺]、1,6-己二醇双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]、2,2'-亚甲基双[6-(1-甲基环己基)-对甲基苯酚]、2,2'-亚甲基双(6-叔丁基-对甲酚)、2,2'-亚甲基双(6-叔丁基-4-乙基苯酚)、三乙二醇双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟苯基)丙酸酯]、1,6-己二醇双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]、2,4-双(正辛基硫基)-6-(4-羟基-3,5-二叔丁基亚氨基)-1,3,5-三嗪、季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]、2,2-硫代二亚乙基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]、十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯、N,N'-六亚甲基双(3,5-二叔丁基-4-羟基-氢化肉桂酰胺)、3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基膦酸酯-二乙基酯、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、N,N'-双[2-[2-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)乙基羰酰氧基]乙基]草酰胺、下述化学式表示的化合物等。
[化学式6]
(式中,Z为可被取代的亚烷基。R
作为金属钝化剂中的氮化合物,例如,可以举出酰肼系氮化合物、酰胺系氮化合物、三唑系氮化合物、三聚氰胺系氮化合物等。
作为酰肼系氮化合物,只要是具有酰肼骨架的氮化合物即可,可以举出十二烷二酸双[N2-(2羟基苯甲酰基)酰肼]、N,N'-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基]肼、癸烷二羧酸二水杨基酰肼、N-水杨基-N'-水杨基酰肼、间硝基苯酰肼、3-氨基邻苯二甲酰肼、邻苯二甲酸二酰肼、己二酸酰肼、草酰二(2-羟基-5-辛基苯亚甲基酰肼)、N'-苯甲酰吡咯烷酮羧酸酰肼、N,N'-双(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)肼等。
作为酰胺系氮化合物,只要是具有酰胺骨架的氮化合物即可,可以举出N,N'-双{2-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰氧基]乙基}草酰胺等。
作为三唑系氮化合物,只要是具有三唑骨架的氮化合物即可,可以举出N-(2H-1,2,4-三唑-5-基)水杨酰胺、3-氨基-1,2,4-三唑、3-(N-水杨酰基)氨基-1,2,4-三唑等。
作为三聚氰胺类氮化合物,只要是具有三聚氰胺骨架的氮化合物即可,可以举出三聚氰胺、三聚氰胺衍生物等。更具体而言,可以举出三氨基三嗪、烷基化三氨基三嗪、烷氧基烷基化三氨基三嗪、三聚氰胺、烷基化三聚氰胺、烷氧基烷基化三聚氰胺、N2-丁基三聚氰胺、N2,N2-二乙基三聚氰胺、N,N,N',N',N",N"-六(甲氧基甲基)三聚氰胺等。
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。
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。
作为弱阳离子系表面活性剂,例如,可以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。
作为上述以外的表面活性剂,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。
以上说明的本实施方式的助焊剂,含有选自酸改性松香、氢化松香和酸改性氢化松香中的一种以上以及特定触变剂,由此能够抑制在30℃保管时的粘度上升。
本实施方式的助焊剂,通过含有特定触变剂,能够使助焊剂残渣的清洗性良好,并且能够充分地抑制在30℃保管时的粘度下降。
本实施方式的助焊剂,通过含有选自酸改性松香、氢化松香和酸改性氢化松香中的一种以上,能够使回流焊性充分,并且充分抑制助焊剂残渣的着色。
本实施方式的助焊剂,通过将选自酸改性松香、氢化松香和酸改性氢化松香中的一种以上与特定触变剂组合而成的协同作用,回流焊性和助焊剂残渣的清洗性良好,在30℃保管时的粘度的经时变化得到抑制,并且能够抑制助焊剂残渣的着色。
(焊膏)
本实施方式的焊膏含有焊料合金粉末和上述的助焊剂。
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。
焊料合金粉末也可以由Sn-Pb系或在Sn-Pb系中添加Sb、Bi、In、Cu、Zn、As、Ag、Cd、Fe、Ni、Co、Au、Ge、P等而成的焊料合金的粉体构成。
焊料合金粉末优选为不含Pb的焊料。
助焊剂的含量:
焊膏中,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%。
本实施方式的焊膏通过使用含有选自酸改性松香、氢化松香和酸改性氢化松香中的一种或多种以及特定触变剂的助焊剂,能够抑制在30℃保管时的粘度经时的变化。
本实施方式的焊膏通过含有上述助焊剂,能够充分发挥本发明的效果。
实施例
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。
<助焊剂的制备>
(实施例1~10、比较例1~10)
以表1~表5所示的组成,调制实施例和比较例的各助焊剂。
使用的原料如下所示。
特定松香:丙烯酸改性氢化松香、氢化松香
氢化松香使用以二氢松香酸和四氢松香酸为主要成分的松香。
其他松香:松香酯、聚合松香
特定触变剂:间-苯二甲基双羟基硬脂酸酰胺
酰胺系触变剂:聚酰胺、N,N'-双(2-硬脂酰胺乙基)-壬二酸二酰胺、亚乙基双羟基硬脂酸酰胺
酯系触变剂:氢化蓖麻油
活性剂:戊二酸、壬二酸、反式-2,3-二溴-2-丁烯-1,4-二醇
溶剂:己基二甘醇
<焊膏的制备>
将各例的助焊剂和下述的焊料合金粉末分别混合而调制焊膏。调制后的焊膏均为助焊剂13质量%、焊料合金粉末87质量%。
焊料合金粉末是由Ag为3质量%、Cu为0.5质量%、余量为Sn的焊料合金构成的粉末。
焊料合金粉末为在JIS Z3284-1:2014中的粉末尺寸的分类(表2)中满足记号6的尺寸(粒度分布)。
对于上述制备出的焊膏,按照下述的<评价>中记载的评价方法,进行了《在30℃保管时的粘度上升的评价》、《在30℃保管时的粘度下降的评价》、《回流焊性的评价》、《助焊剂残渣的清洗性的评价》、《助焊剂残渣的颜色的评价》。这些评价结果示于表1~5。
<评价>
《在30℃保管时的粘度上升的评价》
验证方法:
首先,使用旋转粘度计(PCU-205,由MALCOM制备),在10rpm的旋转速度和25℃的测定温度下测定所调制的各焊膏的粘度。
接着,将各焊膏在30℃保管24小时。接着,对于保管后的焊膏,用与保管前的焊膏的粘度测定同样的方法测定粘度。然后,比较保管前的粘度和保管后的粘度,基于以下的判定基准进行评价。
判定基准:
A:保管后的粘度<保管前的粘度×1.25粘度上升小,粘度的经时稳定性良好
B:保管后的粘度≥保管前的粘度×1.25粘度上升大,粘度的经时稳定性不良
《在30℃保管时的粘度下降的评价》
验证方法:
用与上述《在30℃保管时的粘度上升的评价》相同的方法测定粘度。
判定基准:
A:保管后的粘度>初始粘度×0.85经时的粘度下降小,粘度的稳定性良好
B:保管后的粘度≤初始粘度×0.85经时的粘度下降大,粘度的稳定性不良
《回流焊性的评价》
验证方法:
使用金属掩模(厚度0.2mm,开口φ6.5mm)在铜板上印刷焊膏。对于印刷了焊膏的铜板,在氮气气氛下进行回流焊,使焊膏熔融。
判定基准:
A:焊膏熔融,有光泽。
B:焊膏没有充分熔融,没有光泽。
将对印刷有焊膏的铜板进行回流焊后的回流焊性的评价的判定基准示于图1。在图1中,A是回流焊性的评价为判定基准A的评价,B是回流焊性的评价为判定基准B的评价。
《助焊剂残渣的清洗性的评价》
验证方法:
使用金属掩模(厚度0.2mm,开口φ6.5mm)在铜板上印刷焊膏。对于印刷了焊膏的铜板,在氮气气氛下进行回流焊,使焊膏熔融。将回流焊后的铜板浸渍在30℃的清洗液中,施加超声波5分钟。作为清洗液,使用了托沃恩清洁液W-312(TOHO clean W-312)。接着,确认清洗后的铜板上有无助焊剂残渣,基于以下判定基准进行评价。
判定基准:
A:在铜板上未确认到助焊剂残渣。
B:在铜板上可见助焊剂残渣。
《助焊剂残渣的颜色的评价》
验证方法:
使用金属掩模(厚度0.2mm,开口φ6.5mm)在铜板上印刷焊膏。对于印刷了焊膏的铜板,在氮气气氛下进行回流焊,使焊膏熔融。接着,基于以下的判定基准对助焊剂残渣的颜色进行评价。
判定基准:
A:助焊剂残渣为无色。
B:助焊剂残渣着色。
[表1]
如表1所示,含有特定松香和特定触变剂的实施例1的助焊剂,在30℃保管时的粘度上升、在30℃保管时的粘度下降、回流焊性、助焊剂残渣的清洗性、助焊剂残渣的颜色的评价均为A。
与此相对,不含特定触变剂而含有氢化蓖麻油的比较例1的助焊剂,在30℃保管时的粘度的上升的评价为B。
另外,不含特定触变剂而含聚酰胺的比较例2的助焊剂,助焊剂残渣的清洗性的评价为B。
另外,不含特定触变剂而含有N,N'-双(2-硬脂酰胺乙基)-壬二酸二酰胺的比较例3的助焊剂,助焊剂残渣的清洗性的评价为B。
另外,不含特定触变剂而含有亚乙基双羟基硬脂酸酰胺的比较例4的助焊剂,在30℃保管时的粘度下降的评价和助焊剂残渣的清洗性的评价为B。
[表2]
如表2所示,含有特定触变剂和氢化蓖麻油的实施例7~8的助焊剂,在30℃保管时的粘度的上升的评价为A。
与此相对,如表2所示,不含特定触变剂而含有氢化蓖麻油的比较例5~6的助焊剂,在30℃保管时的粘度的上升的评价为B。
如表2所示,含有特定松香的实施例7~8的助焊剂,回流焊性和助焊剂残渣颜色的评价为A。
与此相对,如表2所示,含有松香酯的比较例7的助焊剂,回流焊性的评价为B。
另外,含有聚合松香的比较例8的助焊剂,助焊剂残渣的颜色的评价为B。
[表3]
如表3所示,含有特定松香的实施例1的助焊剂,回流焊性和助焊剂残渣的颜色的评价为A。
与此相对,如表3所示,含有松香酯的比较例9的助焊剂,回流焊性的评价为B。
另外,含有聚合松香的比较例10的助焊剂,助焊剂残渣的颜色的评价为B。
[表4]
如表4所示,实施例2~6、实施例9~10的助焊剂,在30℃保管时的粘度上升、在30℃保管时的粘度下降、回流焊性、助焊剂残渣的清洗性、助焊剂残渣的颜色的评价均为A。
[表5]
表5中示出了对于实施例1、实施例6、实施例8和比较例5的助焊剂,在30℃保管时的粘度上升率(%)。
粘度上升率如《在30℃保管时的粘度上升的评价》所记载,是指在30℃保管时的、保管后的粘度相对于保管前的粘度的上升率。
如表5所示,不含特定触变剂而含有丙烯酸改性氢化松香和氢化蓖麻油的比较例5的助焊剂,在30℃保管时的粘度的经时变化(粘度上升率)为40.0%。
与此相对,含有0.5质量%的特定触变剂、含有丙烯酸改性氢化松香和氢化蓖麻油的实施例8的助焊剂,在30℃保管时的粘度的经时变化为21.3%。
此外,含有8质量%的特定触变剂、含有丙烯酸改性氢化松香的实施例1的助焊剂,在30℃保管时的粘度经时的变化为16.0%。
此外,对于含有8质量%的特定触变剂、含有氢化松香的实施例6的助焊剂,在30℃保管时的粘度经时的变化为19.3%。
本发明的助焊剂,即使含有丙烯酸改性氢化松香或氢化松香,通过含有特定触变剂,能够抑制在30℃保管时的粘度经时的变化。
工业适用性
本发明能够提供回流焊性及助焊剂残渣的清洗性良好、并且在30℃保管时的粘度的经时变化得到抑制、且能够抑制助焊剂残渣的着色的助焊剂及焊膏。该助焊剂及焊膏能够适合用于伴随回流焊的焊接。
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- 用于确定在激光加工系统中激光射束的焦点位置的装置、具有该装置的激光加工系统和用于确定在激光加工系统中激光射束的焦点位置的方法