[發明專利]焊接劑組合物

無效

• 申請號: 200910253846.5
• 申請日: 2009-12-04
• 公開（公告）號: CN101905394A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發明（設計）人: 柴田誠治;中林孝氏;柿田俊彥;田代敏哉
• 申請（專利權）人: 田村化研株式會社
• 主分類號: B23K35/363
• 分類號: B23K35/363
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 馮雅;胡燁

技術領域

本發明涉及各種電子元器件向印刷布線板等安裝時和半導體裝置的組裝中將電子元器件搭載于基板時使各種部件的電極端子與各種基板上的電極以電導通或機械的方式接合的材料及其實施方法。

背景技術

一直以來，伴隨電子設備的小型化和薄型化，模塊化的部件的安裝和IC或LSI等半導體元件及其他各種電子元器件的組裝中，因為良好的導電性和高接合可靠性，廣泛采用Sn/Pb類共晶焊錫。但是，近年來，因為環境污染的問題，對鉛的限制變得嚴格，逐漸轉向采用無鉛焊錫的接合材料。

然而，以Sn/Ag/Cu合金為代表的無鉛合金焊錫由于具有比Sn/Pb類合金焊錫高約40℃的熔點，因此使被錫焊的各種電子元器件和基板或者其接合界面產生較大的熱應變，所以接合可靠性令人擔憂。

此外，與焊錫一起使用的熔劑成分也隨著所述的技術動向變得更加特殊，由于其清潔焊接部、防止金屬的氧化且降低熔化了的焊錫的表面張力而改善浸潤性的作用，成為必不可少的材料。

但是，最近的高密度安裝中，接合部的面積小，因此接合強度的可靠性成為問題，為了提高接合強度，有在焊接后用加強用樹脂等來加強部件的方法，但在其固化過程中發生熔劑殘留物妨礙加強用樹脂的固化等情況，使接合效果變差，因此需要清洗工序，工序數大幅增加。此外，高密度安裝中，熔劑殘留物的清洗本身難于操作，也難以確認清洗是否結束，因此也需要不必進行殘留物的清洗的材料。

另外，近年來，對于以個人電腦等為主的產品以及構成其的電子元器件，不斷加強對鹵素化合物的含量的限制。接合部件的焊錫材料中的鹵素量也成為其對象，要求化合物中F、Cl、Br、I的各鹵素化合物的總量在1000ppm以下。

在高密度安裝領域中，如前所述，有在焊接后用加強用樹脂或底部填充劑等提高部件的接合強度并提高可靠性的方法，但需要涂布加強用樹脂或底部填充劑并使其固化，或者有時需要熔劑清洗工序，因此工序數大幅增加。

此外，揭示有焊錫膏中的熔劑成分中包含熱固性樹脂的方法(參照專利文獻1)。

但是，專利文獻1中，為了調整粘接性樹脂的固化溫度和固化速度以及調整粘度的目的，溶劑成為必需成分，不能實現無VOC，無法回避環境上的問題。此外，一般將熱固性樹脂和固化劑用溶劑稀釋熔化的情況下，固化劑溶出至溶劑而促進固化反應，貯藏穩定性變得極差。

針對該問題，有不使用溶劑而使用低粘度的環氧樹脂來制成無VOC焊接材料的方法(參照專利文獻2)。

專利文獻2中，使用反應性環氧樹脂稀釋劑來代替溶劑，但反應性環氧樹脂一般沸點低，無法保證在加熱安裝中完全不揮發。即便在使用沸點較高的反應性環氧樹脂的情況下，也難以獲得作為目標的材料粘度，且容易大量殘留未反應物，因此無法獲得足夠的絕緣性等物性。

專利文獻1：日本專利特開2001-219294號公報

專利文獻2：日本專利第3953514號

發明內容

如上所述，尚沒有如下的材料：焊錫膏中的熔劑成分包含熱固性樹脂，可同時實施基于焊錫的熔接和基于熱固性樹脂的接合加強，呈不含溶劑等的無VOC型，具有可快速涂布成規定的基板圖案的粘性，貯藏時的穩定性好，在使焊錫熔化的加熱條件下可促使樹脂快速固化。

本發明的課題在于，使在熔劑成分中包含熱固性樹脂的無VOC且無鹵素型的無鉛焊接劑具有可快速涂布于基板的粘性，具有貯藏穩定性、高強度、高絕緣性，可促使樹脂快速固化。

發明人為了提供作為環境適應型且各種電子元器件的安裝中的接合可靠性高的材料，作為新材料，開發了使用無鉛焊錫、不使用溶劑、鹵素含量少的含熱固性樹脂的焊接劑。

即，本發明是由60～90質量％(A)無鉛焊錫粉末和40～10質量％(B)含熱固性樹脂的熔劑形成的焊接劑組合物，其特征在于，

(B)含熱固性樹脂的熔劑包含(C)熱固性樹脂、(D)活化劑、(E)觸變劑和(F)咪唑化合物，(F)咪唑化合物占(B)含熱固性樹脂的熔劑的0.1質量％～10質量％，(B)含熱固性樹脂的熔劑的揮發成分(VOC)含量在1質量％以下，(B)含熱固性樹脂的熔劑的鹵素含量在1000ppm以下。

如果采用本發明，則在熔劑成分中包含熱固性樹脂的無VOC且無鹵素型的無鉛焊接劑具有可快速涂布于基板的粘性，具有貯藏穩定性、高強度、高絕緣性，可促使樹脂快速固化。

附圖說明

圖1是表示Sn42/Bi58含熱固性樹脂的焊接劑的回流焊接條件的圖。

圖2是表示Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5含熱固性樹脂的焊接劑的回流焊接條件的圖。