[发明专利]用于无铅焊料的焊剂组合物和无铅焊料组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于无铅焊料的焊剂组合物和无铅焊料组合物。

背景技术

膏状焊料为焊料粉末和液体焊剂的捏合混合物，并广泛用于将电子元件，如电阻器、电容器和IC固定在印刷电路板上。

焊剂通常通过将基体树脂与溶剂、活化剂、触变剂和其它添加剂混合制得。作为基体树脂，松香类树脂因为它们的优异性能如抗腐蚀性和绝缘电阻以及它们防止被焊接金属再氧化的功能而得到使用，且这类松香类树脂的实例包括天然松香、聚合松香、氢化松香、歧化松香、马来酸改性松香、丙烯酸改性松香和酯化松香。作为溶剂，已使用醇类、酯类、吡咯酮类等。作为活化剂，已使用胺卤素盐、胺有机酸盐、有机酸、有机卤化物、胺等(例如参见非专利文献1)。根据需要向焊剂添加的添加剂为软化点抑制剂、抗锈剂、抗氧化剂、稳定剂、消光剂等。

近年来，为了降低成本或利用现有设备的目的，电子元件的安装有时在空气流中进行而不是在氮气流中进行。然而，使用用于氮气流的常规膏状焊料在空气流中安装会导致芯片接合中焊料未熔融及空隙率劣化。

为了解决这些问题，以采用大量活化剂来改善膏状焊料的润湿性和延展性，并促使焊料熔融，从而抑制空隙产生。

然而，活化剂为强酸性并容易与水混合。因此，添加大量这种活化剂会导致诸如高温高湿环境中焊接后剩下的焊剂残留物的腐蚀以及绝缘电阻降低等问题。

为了解决上述问题，包括被焊接部分的各电子元件的整个外表面有时用模制树脂密封，使得被焊接部分与外部环境隔离。在此情况下，附着在被焊接部分上的焊剂残留物抑制了密封树脂的固化，因此必须去除焊剂残留物。因此，固定工艺复杂，且必须使用其残留物能通过洗涤等去除的焊剂组合物。因此，期望能用树脂密封而不需要洗去焊剂残留物的膏状焊料。

非专利文献1：ジヤ一ナルオブエレクトロニクスマテリアルズ(Journal of Electronics Materials).1999.Vol.28.No.11.P1299-1306

发明内容

本发明的目的是提供一种焊料组合物和一种用于所述焊料组合物的焊剂组合物，所述焊料组合物难以形成空隙并且即使在空气流中也能实现可靠的芯片接合，且在焊接后用密封树脂等密封焊料组合物的情况下，所述焊料组合物也不会抑制密封树脂等的固化。

本发明人进行了大量研究，并已发现使用焊剂组合物制备的焊料组合物，所述焊剂组合物包括松香衍生组分，所述松香衍生组分包含(甲基)丙烯酸改性松香、以所述松香衍生组分的总重量计的7至65wt％的脱氢松香酸和以所述松香衍生组分的总重量计的3至57wt％的二氢松香酸，所述焊料组合物难以形成空隙，且在所述焊料组合物用树脂密封的情况下，所述焊料组合物也不会抑制所述树脂的固化。

基于以上发现已完成了本发明，并提供了以下焊剂组合物和焊料组合物。

(1)一种用于无铅焊料的焊剂组合物，所述组合物包括松香衍生组分，所述松香衍生组分包含(甲基)丙烯酸改性松香、以所述松香衍生组分的总重量计的7至65wt％的脱氢松香酸和以所述松香衍生组分的总重量计的3至57wt％的二氢松香酸。

(2)根据(1)所述的用于无铅焊料的焊剂组合物，其中相对于所述松香衍生组分的总重量，所述松香衍生组分包含4至15wt％的四氢松香酸。

(3)根据(1)所述的用于无铅焊料的焊剂组合物，其中所述(甲基)丙烯酸改性松香能通过将55至58重量份的(甲基)丙烯酸与100重量份的选自由脂松香、木松香、浮油松香和它们的纯化产品组成的组中的至少一种松香反应获得。

(4)根据(1)的所述用于无铅焊料的焊剂组合物，其中所述松香衍生组分包含10至56wt％的松香(甲基)丙烯酸加合物。

(5)一种无铅焊料组合物，包括根据(1)所述的用于无铅焊料的焊剂组合物和无铅焊料。

(6)根据(5)所述的无铅焊料组合物，其中所述无铅焊料组合物为无铅膏状焊料组合物。

使用本发明用于无铅焊料的焊剂组合物能提供本发明的焊料组合物，所述焊料组合物即使在焊料组合物于空气流中经受芯片接合中的预热高温之后也具有优异的润湿性，且在所述焊料组合物中抑制了空隙产生。此外，在焊接后焊料组合物用树脂密封的情况下，本发明的焊料组合物也能防止树脂的固化抑制。本发明的焊料组合物具体能用作无铅膏状焊料。

具体实施方式

以下将详细说明本发明。

(I)用于无铅焊料的焊剂组合物

(甲基)丙烯酸改性松香