助焊剂、软钎料合金、接合体和接合体的制造方法与流程

1.本发明涉及助焊剂、软钎料合金、接合体和接合体的制造方法。


背景技术：

2.例如将电子部件安装到印刷基板的电子仪器中的电子部件的固定和电连接通常通过在成本方面和可靠性方面最有利的软钎焊来进行。
3.作为软钎焊中使用的软钎料合金，报道了各种软钎料合金，作为一例，可以举出sn
‑
ag
‑
cu系软钎料合金。
4.进行软钎焊时，为了去除形成于基板表面的氧化膜、改善软钎料合金的涂覆性等，使用有助焊剂(例如专利文献1和2)。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1：日本特开2013
‑
126671号公报
8.专利文献2：日本专利第6322881号


技术实现要素：

9.发明要解决的问题
10.关于sn
‑
ag
‑
cu系软钎料合金，从成本的观点出发，期望减少昂贵的ag的含量，但ag具有确保软钎料合金的润湿性的功能，因此，润湿性会因去除ag而恶化。另一方面，虽然通过使用助焊剂，能改善软钎料合金的润湿性，但是难以充分改善不含ag的软钎料合金的润湿性。
11.因此，本发明的目的在于，提供：充分改善不含ag的软钎料合金的润湿性的助焊剂、通过助焊剂而润湿性充分改善的软钎料合金、使用前述助焊剂和前述软钎料合金制造接合体的方法、以及通过前述方法制造的接合体。
12.用于解决问题的方案
13.本发明人等进行了深入研究，结果发现：通过将包含酸改性松香或氯菌酸和/或氯菌酸酐的助焊剂与sn
‑
cu
‑
ge系软钎料合金组合而使用，可以充分改善前述软钎料合金的润湿性，至此完成了本发明。
14.本发明包含以下的实施方式。
15.1.16.一种助焊剂，其为用于对软钎料合金进行软钎焊、且包含酸改性松香或氯菌酸和/或氯菌酸酐的助焊剂，所述软钎料合金包含0.1～3.0重量％的cu和0.0040～0.0150重量％的ge、余量由sn组成，
17.前述酸改性松香的含量相对于前述助焊剂为3～30重量％。
18.2.19.根据[1]所述的助焊剂，其中，前述酸改性松香选自由丙烯酸改性松香、丙烯酸改
性氢化松香、马来酸改性松香和马来酸改性氢化松香组成的组。
[0020]
[3]
[0021]
根据[1]或[2]所述的助焊剂，其中，前述软钎料合金还包含0.0100～0.1000重量％的ni。
[0022]
[4]
[0023]
根据[1]～[3]中任一项所述的助焊剂，其中，前述软钎料合金还包含0.0020～0.0150重量％的as。
[0024]
[5]
[0025]
根据[1]～[4]中任一项所述的助焊剂，其中，前述软钎焊为回流软钎焊。
[0026]
[6]
[0027]
根据[1]～[5]中任一项所述的助焊剂，其中，前述软钎焊为托盘软钎焊(pallet soldering)。
[0028]
[7]
[0029]
一种软钎料合金，其为用于以助焊剂对表面进行了处理的基板的前述表面进行软钎焊、且包含0.1～3.0重量％的cu和0.0040～0.0150重量％的ge、余量由sn组成的软钎料合金，所述助焊剂包含酸改性松香或氯菌酸和/或氯菌酸酐，
[0030]
前述酸改性松香的含量相对于前述助焊剂为3～30重量％。
[0031]
[8]
[0032]
根据[7]所述的软钎料合金，其中，前述酸改性松香选自由丙烯酸改性松香、丙烯酸改性氢化松香、马来酸改性松香和马来酸改性氢化松香组成的组。
[0033]
[9]
[0034]
根据[7]或[8]所述的软钎料合金，其中，前述软钎料合金还包含0.0100～0.1000重量％的ni。
[0035]
[10]
[0036]
根据[7]～[9]中任一项所述的软钎料合金，其中，前述软钎料合金还包含0.0020～0.0150重量％的as。
[0037]
[11]
[0038]
根据[7]～[10]中任一项所述的软钎料合金，其中，前述软钎焊为回流软钎焊。
[0039]
[12]
[0040]
根据[7]～[11]中任一项所述的软钎料合金，其中，前述软钎焊为托盘软钎焊。
[0041]
[13]
[0042]
一种接合体的制造方法，其包括如下工序：
[0043]
将软钎料合金在以包含酸改性松香或氯菌酸和/或氯菌酸酐的助焊剂对表面进行了处理的基板的前述表面进行软钎焊而形成接合体，所述软钎料包含0.1～3.0重量％的cu和0.0040～0.0150重量％的ge、余量由sn组成，
[0044]
前述酸改性松香的含量相对于前述助焊剂为3～30重量％。
[0045]
[14]
[0046]
根据[13]所述的制造方法，其中，前述酸改性松香选自由丙烯酸改性松香、丙烯酸改性氢化松香、马来酸改性松香和马来酸改性氢化松香组成的组。
[0047]
[15]
[0048]
根据[13]或[14]所述的制造方法，其中，前述软钎料合金还包含0.0100～0.1000重量％的ni。
[0049]
[16]
[0050]
根据[13]～[15]中任一项所述的制造方法，其中，前述软钎料合金还包含0.0020～0.0150重量％的as。
[0051]
[17]
[0052]
根据[13]～[16]中任一项所述的制造方法，其中，前述软钎焊为回流软钎焊。
[0053]
[18]
[0054]
根据[13]～[17]中任一项所述的制造方法，其中，前述软钎焊为托盘软钎焊。
[0055]
[19]
[0056]
一种接合体，其是由[13]～[17]中任一项所述的制造方法得到的。
[0057]
发明的效果
[0058]
根据本发明，可以提供：充分改善不含ag的软钎料合金的润湿性的助焊剂、通过助焊剂而润湿性充分改善的软钎料合金、使用前述助焊剂和前述软钎料合金制造接合体的方法、以及通过前述方法制造的接合体。
具体实施方式
[0059]
＜助焊剂和软钎料合金＞
[0060]
本发明的一实施方式涉及一种助焊剂，其为用于对软钎料合金进行软钎焊、且包含酸改性松香或氯菌酸和/或氯菌酸酐的助焊剂，所述软钎料合金包含0.1～3.0重量％的cu和0.0040～0.0150重量％的ge、余量由sn组成，前述酸改性松香的含量相对于前述助焊剂为3～30重量％。
[0061]
另外，本发明的一实施方式涉及一种软钎料合金，其为用于以助焊剂对表面进行了处理的基板的前述表面进行软钎焊、且包含0.1～3.0重量％的cu和0.0040～0.0150重量％的ge、余量由sn组成的软钎料合金，所述助焊剂包含酸改性松香或氯菌酸和/或氯菌酸酐，前述酸改性松香的含量相对于前述助焊剂为3～30重量％。
[0062]
通过将本实施方式的助焊剂和软钎料合金组合而使用，可以充分改善不含ag的软钎料合金的润湿性。软钎焊优选通过回流软钎焊进行。软钎焊也可以通过托盘软钎焊进行。
[0063]
本实施方式的助焊剂包含酸改性松香或氯菌酸和/或氯菌酸酐。本实施方式的助焊剂可以包含酸改性松香、以及氯菌酸和/或氯菌酸酐这两者，也可以仅包含一者。
[0064]
松香为松科植物的松树等中所含的不挥发性成分。作为松香，例如可以举出妥尔松香、脂松香和木松香。酸改性松香为对松香进行了酸处理而成者。酸改性松香可以被氢化。作为酸改性松香，例如可以举出丙烯酸改性松香、丙烯酸改性氢化松香、马来酸改性松香和马来酸改性氢化松香。酸改性松香可以单独使用1种，也可以组合2种以上而使用。助焊剂包含酸改性松香，从而可以改善软钎料合金的润湿性。
[0065]
酸改性松香的含量相对于助焊剂为3～30重量％、优选3～20重量％、更优选4～12重量％。通过使酸改性松香的含量为前述范围内，从而可以进一步改善软钎料合金的润湿性。
[0066]
氯菌酸和氯菌酸酐的总计含量相对于助焊剂，优选0.01～10.0重量％、更优选0.05～5.0重量％、进一步优选0.1～3.0重量％。通过使氯菌酸和氯菌酸酐的总计含量为前述范围内，从而可以进一步改善软钎料合金的润湿性。
[0067]
助焊剂在酸改性松香或氯菌酸和/或氯菌酸酐的基础上可以还包含任意成分。作为任意成分，例如可以举出溶剂、松香(除酸改性松香之外。以下同样。)、活性剂(除氯菌酸和氯菌酸酐之外。以下，同样。)和消光剂。
[0068]
作为溶剂，例如可以举出水、醇系溶剂、二醇醚系溶剂、和松油醇类。
[0069]
作为醇系溶剂，例如可以举出2
‑
丙醇、乙醇、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、1,1,1
‑
三(羟基甲基)乙烷、2
‑
乙基
‑2‑
羟基甲基
‑
1,3
‑
丙二醇、2,2
’‑
氧双(亚甲基)双(2
‑
乙基
‑
1,3
‑
丙二醇)、2,2
‑
双(羟基甲基)
‑
1,3
‑
丙二醇、1,2,6
‑
三羟基己烷、双[2,2,2
‑
三(羟基甲基)乙基]醚、1
‑
乙炔基
‑1‑
环己醇、1,4
‑
环己二醇、1,4
‑
环己烷二甲醇、赤藓醇、苏糖醇、愈创甘油醚、3,6
‑
二甲基
‑4‑
辛炔
‑
3,6
‑
二醇、和2,4,7,9
‑
四甲基
‑5‑
癸炔
‑
4,7
‑
二醇。
[0070]
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、2
‑
甲基戊烷
‑
2,4
‑
二醇、二乙二醇单己基醚、二乙二醇二丁基醚、三乙二醇单丁基醚、己基二甘醇、和四乙二醇二甲基醚。
[0071]
没有特别限定，从挥发性的观点出发，优选醇系溶剂。另外，从抑制松香、作为活性剂的有机酸等与溶剂的酯化的观点出发，优选2
‑
丙醇。
[0072]
溶剂可以单独使用1种，也可以组合2种以上而使用。
[0073]
溶剂的含量相对于助焊剂，优选75～94重量％、更优选80～92重量％、进一步优选85～90重量％。
[0074]
作为松香，例如可以举出纯化松香、氢化松香、歧化松香、聚合松香、和松香酯。助焊剂包含松香，从而可以改善软钎料合金的润湿性。松香可以单独使用1种，也可以组合2种以上而使用。
[0075]
松香的含量相对于助焊剂，优选1～12重量％、更优选2～10重量％、进一步优选3～8重量％。通过使松香的含量为前述范围内，从而可以进一步改善软钎料合金的润湿性。
[0076]
作为活性剂，例如可以举出有机酸、卤素系活性剂(例如，有机卤素化合物、和胺氢卤酸盐)、胺、和有机磷系化合物(例如，膦酸酯、和苯基取代次膦酸)。活性剂可以单独使用1种，也可以组合2种以上而使用。助焊剂包含活性剂，从而可以进一步改善软钎料合金的润湿性。
[0077]
作为有机酸，例如可以举出己二酸、壬二酸、二十烷二酸、柠檬酸、乙醇酸、琥珀酸、水杨酸、二甘醇酸、二吡啶甲酸、二丁基苯胺二甘醇酸、辛二酸、癸二酸、硫代乙醇酸、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、三(2
‑
羧乙基)异氰脲酸酯、1,3
‑
环己烷二羧酸、2,2
‑
双(羟基甲基)丙酸、2,2
‑
双(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、亚麻酸、二聚酸、氢化二聚酸、三聚酸、和氢化三聚酸。
[0078]
作为有机卤素化合物，例如可以举出反式
‑
2,3
‑
二溴
‑2‑
丁烯
‑
1,4
‑
二醇、2,3
‑
二
溴
‑
1,4
‑
丁二醇、2,3
‑
二溴
‑1‑
丙醇、2,3
‑
二氯
‑1‑
丙醇、1,1,2,2
‑
四溴乙烷、2,2,2
‑
三溴乙醇、五溴乙烷、四溴化碳、2,2
‑
双(溴甲基)
‑
1,3
‑
丙二醇、内消旋
‑
2,3
‑
二溴琥珀酸、氯烷、氯化脂肪酸酯、溴化正十六烷基三甲基铵、异氰脲酸三烯丙酯6溴化物、2,2
‑
双[3,5
‑
二溴
‑4‑
(2,3
‑
二溴丙氧基)苯基]丙烷、双[3,5
‑
二溴
‑4‑
(2,3
‑
二溴丙氧基)苯基]砜、亚乙基双五溴苯、2
‑
甲基环氧氯丙烷、和溴化双酚a型环氧树脂。
[0079]
作为胺氢卤酸盐，例如可以举出三氟化哌啶硼、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、吡啶溴化氢盐、异丙胺氢溴酸盐、环己胺氢溴酸盐、二乙胺氢溴酸盐、单乙胺氢溴酸盐、1,3
‑
二苯基胍氢溴酸盐、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
‑
甲基哌啶氢溴酸盐、1,3
‑
二苯基胍盐酸盐、二甲基苄胺盐酸盐、氢溴酸盐肼水合物、二甲基环己胺盐酸盐、三壬胺氢溴酸盐、二乙基苯胺氢溴酸盐、2
‑
二乙基乙醇胺溴酸盐、2
‑
二乙基乙醇胺盐酸盐、氯化铵、二烯丙基胺盐酸盐、二烯丙基胺氢溴酸盐、单乙胺盐酸盐、单乙胺氢溴酸盐、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、己胺盐酸盐、正辛胺盐酸盐、十二烷胺盐酸盐、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、三氟哌啶硼络盐、环己胺四氟硼酸盐和二环己胺四氟硼酸盐。
[0080]
作为胺，例如可以举出脂肪族胺、芳香族胺、氨基醇、唑类、氨基酸、胍、和肼。
[0081]
作为脂肪族胺，例如可以举出哌啶、二甲胺、乙胺、1
‑
氨基丙烷、异丙胺、三甲胺、烯丙基胺、正丁胺、二乙胺、仲丁胺、叔丁胺、n,n
‑
二甲基乙胺、异丁胺和环己胺。
[0082]
作为芳香族胺，例如可以举出苯胺、n
‑
甲基苯胺、二苯胺、n
‑
异丙基苯胺、和对异丙基苯胺。
[0083]
作为氨基醇，例如可以举出2
‑
氨基乙醇、2
‑
(乙基氨基)乙醇、二乙醇胺、二异丙醇胺、三乙醇胺、n
‑
丁基二乙醇胺、三异丙醇胺、n,n
‑
双(2
‑
羟基乙基)
‑
n
‑
环己胺、n,n,n’,n
’‑
四(2
‑
羟基丙基)乙二胺、和n,n,n’,n”,n
”‑
五(2
‑
羟基丙基)二亚乙基三胺。
[0084]
作为唑类，例如可以举出咪唑、3,5
‑
二甲基吡唑、苯并三唑、2
‑
甲基咪唑、2
‑
十一烷基咪唑、2
‑
十五烷基咪唑、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‑
十一烷基咪唑鎓偏苯三酸酯、1
‑
氰基乙基
‑2‑
苯基咪唑鎓偏苯三酸酯、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‑
羟基甲基咪唑、2,3
‑
二氢
‑
1h
‑
吡咯并[1,2
‑
a]苯并咪唑、1
‑
十二烷基
‑2‑
甲基
‑3‑
苄基咪唑鎓氯化物、2
‑
甲基咪唑啉、2
‑
苯基咪唑啉、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)苯并咪唑和苯并咪唑。
[0085]
作为氨基酸，例如可以举出丙氨酸、精氨酸、天冬酰胺、天冬胺酸、半胱氨酸盐酸盐、谷氨酰胺、谷氨酸、甘氨酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸一盐酸盐、蛋氨酸、苯基丙氨酸、脯氨酸、丝氨酸、苏氨酸、色氨酸、酪氨酸、缬氨酸、β
‑
丙氨酸、γ
‑
氨基酪酸、δ
‑
氨基吉草酸、ε
‑
氨基己烷酸、ε
‑
己内酰胺和7
‑
氨基庚酸。
[0086]
作为膦酸酯，例如可以举出膦酸2
‑
乙基己基(2
‑
乙基己基)酯、膦酸正辛基(正辛基)酯、膦酸正癸基(正癸基)酯和膦酸正丁基(正丁基)酯。
[0087]
作为苯基取代次膦酸，例如可以举出苯基次膦酸和二苯基次膦酸。
[0088]
活性剂的含量相对于助焊剂，优选0.1～12.0重量％、更优选0.3～8.0重量％、进一步优选0.5～4.0重量％。通过使活性剂的含量为前述范围内，从而可以进一步改善软钎料合金的润湿性。
[0089]
作为消光剂，例如可以举出棕榈酸。消光剂可以单独使用1种，也可以组合2种以上而使用。助焊剂包含消光剂，从而可以消除接合体的接头部分的光泽，可以使该部分的外观检查容易。
[0090]
消光剂相对于助焊剂，优选0.01～4.0重量％、更优选0.05～3.0重量％、进一步优选0.1～2.0重量％。通过使消光剂的含量为前述范围内，从而可以使接合体的接头部分的外观检查进一步容易。
[0091]
本实施方式的软钎料合金包含0.1～3.0重量％的cu和0.0040～0.0150重量％的ge、余量由sn组成。软钎料合金包含ge，从而可以确保润湿性。软钎料合金可以包含不可避免的杂质。
[0092]
软钎料合金中所含的各成分的含量可以依据jis z 3910：2017中记载的icp发射光谱分析法而测定。
[0093]
cu的含量相对于软钎料合金为0.1～3.0重量％、优选0.1～1.0重量％、更优选0.1～0.75重量％。通过使cu的含量为前述下限以上，从而可以抑制cu母材的扩散(软钎料腐蚀)。通过使cu的含量为前述上限以下，从而可以抑制液相线温度的过度的上升，可以在适度的温度下实施回流软钎焊。
[0094]
ge的含量相对于软钎料合金为0.0040～0.0150重量％、优选0.0040～0.0120重量％、更优选0.0050～0.0100重量％。通过使ge的含量为前述范围内，从而可以进一步改善软钎料合金的润湿性。
[0095]
sn的含量相对于软钎料合金，优选97.0～99.9重量％、更优选98.0～99.9重量％、进一步优选99.0～99.9重量％。
[0096]
作为不可避免的杂质，例如可以举出pb、sb、bi、zn、fe、al、cd、au、和in。pb、sb、bi和in的含量相对于软钎料合金优选0.10重量％以下。zn和al的含量相对于软钎料合金优选0.001重量％以下。fe的含量相对于软钎料合金优选0.02重量％以下。cd的含量相对于软钎料合金优选0.002重量％以下。au的含量相对于软钎料合金优选0.05重量％以下。通过使不可避免的杂质的含量为前述范围内，从而可以避免对软钎料合金的润湿性的不良影响。
[0097]
软钎料合金可以还包含ni。软钎料合金包含ni，从而可以改善软钎料合金与基板的表面的接合强度。
[0098]
ni的含量相对于软钎料合金，优选0.0100～0.1000重量％、更优选0.0200～0.0900重量％、进一步优选0.0350～0.0750重量％。通过使ni的含量为前述范围内，从而可
以进一步改善接合强度。
[0099]
软钎料合金可以还包含as。软钎料合金包含as，从而可以防止软钎料合金的氧化和伴随其的黄色变色。
[0100]
as的含量相对于软钎料合金，优选0.0020～0.0150重量％、更优选0.0040～0.0120重量％、进一步优选0.0080～0.0100重量％。as的含量为前述范围内，从而可以进一步防止软钎料合金的氧化和伴随其的变色(黄色)。
[0101]
＜接合体和其制造方法＞
[0102]
本发明的一实施方式涉及一种接合体的制造方法，其包括如下工序(以下，称为“接合工序”)：将软钎料合金在以包含酸改性松香或氯菌酸和/或氯菌酸酐的助焊剂对表面进行了处理的基板的前述表面进行软钎焊而形成接合体，所述软钎料合金包含0.1～3.0重量％的cu和0.0040～0.0150重量％的ge、余量由sn组成，前述酸改性松香的含量相对于前述助焊剂为3～30重量％。
[0103]
另外，本发明的一实施方式涉及一种接合体，其是由前述的制造方法得到的。
[0104]
在本实施方式的制造方法中使用的助焊剂和软钎料合金的详细情况如前述＜助焊剂和软钎料合金＞的项目中所记载。
[0105]
本实施方式的制造方法可以在接合工序之前还包括如下工序(以下，称为“前处理工序”)：以包含酸改性松香或氯菌酸和/或氯菌酸酐的助焊剂对基板的表面进行处理。
[0106]
前处理工序中的处理方法、和接合工序中的接合方法没有特别限定，可以采用本技术领域中通常实施的方法。软钎焊优选通过回流软钎焊进行。软钎焊也可以通过托盘软钎焊进行。
[0107]
接合体包含：基板、在前述基板的表面进行了软钎焊的软钎料合金、和助焊剂的残渣。作为基板，例如可以举出印刷布线板。作为接合体，例如可以举出在印刷布线板上安装有电子部件的印刷电路板。
[0108]
实施例
[0109]
以下，利用实施例和比较例对本发明更详细地进行说明，但本发明的保护范围不限定于此。
[0110]
制备具有以下的表中记载的组成的助焊剂和软钎料合金，基于menisco测定的零交叉时间(zero cross time)评价润湿性速度。将结果示于表1a～6e。润湿性速度的评价基准如以下所述。
[0111]
〇：零交叉时间5秒以下
[0112]
×
：零交叉时间超过5秒
[0113]
menisco条件如以下所述。
[0114]
·
固体试样：铜板(宽度5mm
×
长度25mm
×
厚度0.5mm；无氧化处理等)
[0115]
·
软钎料槽温度：280℃
[0116]
·
浸渍速度：20mm/秒
[0117]
·
浸渍深度：5mm
[0118]
·
测定时间：10秒
[0119]
·
助焊剂处理：使铜板浸渍于助焊剂中(浸渍深度约10mm)
[0120]
表1a示出相对于sn
‑
cu
‑
ge系软钎料合金使用各种(酸改性)松香时的结果。
[0121]
表2a示出相对于sn
‑
cu
‑
ni
‑
ge系软钎料合金使用各种(酸改性)松香时的结果。
[0122]
表3a示出相对于sn
‑
cu系软钎料合金使用各种(酸改性)松香时的结果。
[0123]
表4a示出使软钎料合金的组成变化时的结果。
[0124]
表5a和6a示出使助焊剂的组成变化时的结果。
[0125]
[表1a]
[0126][0127]
[表2a]
[0128][0129]
[表3a]
[0130][0131]
[表4a]
[0132][0133]
[表5a]
[0134][0135]
[表6a]
[0136][0137]
表1b～表6b分别对应于表1a～表6a，除了软钎料合金还包含0.0020重量％的as之外。
[0138]
[表1b]
[0139][0140]
[表2b]
[0141][0142]
[表3b]
[0143][0144]
[表4b]
[0145][0146]
[表5b]
[0147][0148]
[表6b]
[0149][0150]
表1c～表6c分别对应于表1a～表6a，除了软钎料合金还包含0.0050重量％的as之外。
[0151]
[表1c]
[0152][0153]
[表2c]
[0154][0155]
[表3c]
[0156][0157]
[表4c]
[0158][0159]
[表5c]
[0160][0161]
[表6c]
[0162][0163]
表1d～表6d分别对应于表1a～表6a，除了软钎料合金还包含0.0100重量％的as之外。
[0164]
[表1d]
[0165][0166]
[表2d]
[0167][0168]
[表3d]
[0169][0170]
[表4d]
[0171][0172]
[表5d]
[0173][0174]
[表6d]
[0175][0176]
表1e～表6e分别对应于表1a～表6a，除了软钎料合金还包含0.0150重量％的as之外。
[0177]
[表1e]
[0178][0179]
[表2e]
[0180][0181]
[表3e]
[0182][0183]
[表4e]
[0184][0185]
[表5e]
[0186][0187]
[表6e]
[0188][0189]
表1f示出相对于sn
‑
cu
‑
ge系软钎料合金使用氯菌酸和/或氯菌酸酐时和不使用氯菌酸和/或氯菌酸酐时的结果。
[0190]
表2f示出相对于sn
‑
cu
‑
ni
‑
ge系软钎料合金使用氯菌酸和/或氯菌酸酐时和不使用氯菌酸和/或氯菌酸酐时的结果。
[0191]
表3f示出相对于sn
‑
cu系软钎料合金使用氯菌酸和/或氯菌酸酐时和不使用氯菌酸和/或氯菌酸酐时的结果。
[0192]
表4f示出使软钎料合金的组成变化时的结果。
[0193]
表5f和表6f示出使助焊剂的组成变化时的结果。
[0194]
[表1f]
[0195][0196]
[表2f]
[0197][0198]
[表3f]
[0199][0200]
[表4f]
[0201][0202]
[表5f]
[0203][0204]
[表6f]
[0205][0206]
表1g～表6g分别对应于表1f～表6f，除了软钎料合金还包含0.0020重量％的as之外。
[0207]
[表1g]
[0208][0209]
[表2g]
[0210][0211]
[表3g]
[0212][0213]
[表4g]
[0214][0215]
[表5g]
[0216][0217]
[表6g]
[0218][0219]
表1h～表6h分别对应于表1f～表6f，除了软钎料合金还包含0.0050重量％的as之外。
[0220]
[表1h]
[0221][0222]
[表2h]
[0223][0224]
[表3h]
[0225][0226]
[表4h]
[0227][0228]
[表5h]
[0229][0230]
[表6h]
[0231][0232]
表1i～表6i分别对应于表1f～表6f，除了软钎料合金还包含0.0100重量％的as之外。
[0233]
[表1i]
[0234][0235]
[表2i]
[0236][0237]
[表3i]
[0238][0239]
[表4i]
[0240][0241]
[表5i]
[0242][0243]
[表6i]
[0244][0245]
表1j～表6j分别对应于表1f～表6f，除了软钎料合金还包含0.0150重量％的as之外。
[0246]
[表1j]
[0247][0248]
[表2j]
[0249][0250]
[表3j]
[0251][0252]
[表4j]
[0253][0254]
[表5j]
[0264]
传输机速度：1m/分钟
[0265]
预热温度：100℃
[0266]
软钎料槽的温度：260℃

技术特征：
1.一种助焊剂，其为用于对软钎料合金进行软钎焊、且包含酸改性松香或氯菌酸和/或氯菌酸酐的助焊剂，所述软钎料合金包含0.1～3.0重量％的cu和0.0040～0.0150重量％的ge、余量由sn组成，所述酸改性松香的含量相对于所述助焊剂为3～30重量％。2.根据权利要求1所述的助焊剂，其中，所述酸改性松香选自由丙烯酸改性松香、丙烯酸改性氢化松香、马来酸改性松香和马来酸改性氢化松香组成的组。3.根据权利要求1或2所述的助焊剂，其中，所述软钎料合金还包含0.0100～0.1000重量％的ni。4.根据权利要求1～3中任一项所述的助焊剂，其中，所述软钎料合金还包含0.0020～0.0150重量％的as。5.根据权利要求1～4中任一项所述的助焊剂，其中，所述软钎焊为回流软钎焊。6.根据权利要求1～5中任一项所述的助焊剂，其中，所述软钎焊为托盘软钎焊。7.一种软钎料合金，其为用于以助焊剂对表面进行了处理的基板的所述表面进行软钎焊、且包含0.1～3.0重量％的cu和0.0040～0.0150重量％的ge、余量由sn组成的软钎料合金，所述助焊剂包含酸改性松香或氯菌酸和/或氯菌酸酐，所述酸改性松香的含量相对于所述助焊剂为3～30重量％。8.根据权利要求7所述的软钎料合金，其中，所述酸改性松香选自由丙烯酸改性松香、丙烯酸改性氢化松香、马来酸改性松香和马来酸改性氢化松香组成的组。9.根据权利要求7或8所述的软钎料合金，其中，所述软钎料合金还包含0.0100～0.1000重量％的ni。10.根据权利要求7～9中任一项所述的软钎料合金，其中，所述软钎料合金还包含0.0020～0.0150重量％的as。11.根据权利要求7～10中任一项所述的软钎料合金，其中，所述软钎焊为回流软钎焊。12.根据权利要求7～11中任一项所述的软钎料合金，其中，所述软钎焊为托盘软钎焊。13.一种接合体的制造方法，其包括如下工序：将软钎料合金在以包含酸改性松香或氯菌酸和/或氯菌酸酐的助焊剂对表面进行了处理的基板的所述表面进行软钎焊而形成接合体，所述软钎料合金包含0.1～3.0重量％的cu和0.0040～0.0150重量％的ge、余量由sn组成，所述酸改性松香的含量相对于所述助焊剂为3～30重量％。14.根据权利要求13所述的制造方法，其中，所述酸改性松香选自由丙烯酸改性松香、丙烯酸改性氢化松香、马来酸改性松香和马来酸改性氢化松香组成的组。15.根据权利要求13或14所述的制造方法，其中，所述软钎料合金还包含0.0100～0.1000重量％的ni。16.根据权利要求13～15中任一项所述的制造方法，其中，所述软钎料合金还包含0.0020～0.0150重量％的as。17.根据权利要求13～16中任一项所述的制造方法，其中，所述软钎焊为回流软钎焊。18.根据权利要求13～17中任一项所述的制造方法，其中，所述软钎焊为托盘软钎焊。19.一种接合体，其是由权利要求13～18中任一项所述的制造方法得到的。
技术总结
本发明的目的在于，提供：充分改善不含Ag的软钎料合金的润湿性的助焊剂等。前述目的可以通过前述助焊剂而达成，所述助焊剂为用于对包含0.1～3.0重量％的Cu和0.0040～0.0150重量％的Ge、余量由Sn组成的软钎料合金进行软钎焊的、包含酸改性松香或氯菌酸和/或氯菌酸酐的助焊剂，前述酸改性松香的含量相对于前述助焊剂为3～30重量％。焊剂为3～30重量％。


技术研发人员：川崎浩由 白鸟正人
受保护的技术使用者：千住金属工业株式会社
技术研发日：2019.12.02
技术公布日：2021/6/29