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TWI488705B - Solder paste and solder paste - Google Patents

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TWI488705B
TWI488705B TW099142666A TW99142666A TWI488705B TW I488705 B TWI488705 B TW I488705B TW 099142666 A TW099142666 A TW 099142666A TW 99142666 A TW99142666 A TW 99142666A TW I488705 B TWI488705 B TW I488705B
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宇都野公孝
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白井武史
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和田理枝
中西研介
相原正巳
隈元聖史
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哈利瑪化成股份有限公司
弘輝股份有限公司
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Description

焊膏用助焊劑及焊膏
本發明係關於一種焊膏用助焊劑及焊膏。
一般會使用焊膏之焊接製程中的網版印刷(screen printing)製程，主要可分成圖1A至圖1D所示的4個製程。首先，在被焊接之基板10上所設置的電極12上方形成有開口之金屬製的所謂模版遮罩(stencil mask)板14上處，填充適量的焊膏16。然後，藉由稱作刮刀20之胺基甲酸酯(Urethane)製或金屬製的刮勺狀模具來將焊膏16刮抹至前述開口部處(圖1A)。其結果，便可將焊膏16轉印塗佈至電極12上(圖1B)。接著，再搭載各種電子部品30(圖1C)。然後，經由被稱作迴焊(REFLOW)之加熱昇溫製程而將焊接金屬熔融，藉以讓電子部品30與基板10上之電極12相接合(圖1D)。
通常，焊膏係具備固態狀性質與液態狀性質的粘彈性物質。焊膏在靜置於模版遮罩上之狀態會顯示出固態狀性質。然而，藉由刮刀而受到剪力施加之狀態則會顯示出液態狀性質，使得焊膏呈流動化。其結果，便可將焊膏填充至前述遮罩之開口部處。然而，於填充後，當焊膏未受到剪力施加而處於靜置狀態時，便會再次顯示出固態狀性質，故可保持其轉印後之形狀。
如前述，由於焊膏之基本物性需具備有固態狀性質與液態狀性質，故必須要能於網版印刷製程時適切地顯示出前述兩種性質。假設，當焊膏之流動性過高則容易因印刷而滲出至它處，另一方面，當焊膏如固體般堅硬則會有無法將特定量刮抹至前述開口部處的問題。
再者，電子部品之封裝製程中，需對多數基板反覆進行前述製程。具體來說，需反覆地進行讓焊膏受到刮刀之剪力施加後而靜置的製程。當焊膏反覆地受到該剪力施加時，焊膏之粘彈性特性會因疲勞劣化，而造成流動性提高。其結果，會產生於網版印刷時因滲出或加熱而有「坍塌」，抑或造成焊接金屬與助焊劑分離之問題。又，通常，網版印刷製程是在大氣中實施，故焊接金屬會反覆地曝露於大氣中。當焊接金屬曝露於大氣中時，因焊接金屬之氧化或與助焊劑之反應催化而會有容易產生凝集或增粘的問題。因此，焊膏必須要能對該等問題具充分耐抗性。特別是近年來，對於部品封裝之量產性提高的需求，對於焊膏之連續使用，換言之，對於實現能耐得住長時間印刷之焊膏的要求亦逐漸提高。
過去，關於提高焊膏之連續印刷性，主要係從防止焊料金屬之氧化或與助焊劑之反應的觀點，而提出有數種對策。具體說明，提出有使用具有三唑(triazole)構造之化合物來作為安定化劑的方法(專利文獻1)，以及使用聚半縮醛酯(poly hemiacetal ester)樹脂的方法(專利文獻2)。又，就被覆、保護焊料金屬表面之觀點，則提出有以氧化膜來被覆焊料金屬表面的方法(專利文獻3)，以及將含有矽之高分子溶液塗佈至焊料金屬粉末的方法(專利文獻4)等。再者，為了提高可靠性，提出有以松香系樹脂作為主成份，而使用甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯作為溶劑的焊接用助焊劑(專利文獻5)。又，作為即便於冷熱溫差較大環境下使用，助焊劑殘渣膜亦不會產生裂痕，且不會讓狹窄間距之印刷電路基板之電路造成短路或腐蝕的電路基板焊接用焊膏組成物，而使用了包含丙烯酸樹脂與松香系樹脂之焊膏用助焊劑的電路基板焊接用焊膏組成物(專利文獻6)。再者，亦提出含有松香構造之共聚合體的膏狀焊接(Cream Solder)用助焊劑(專利文獻7)。
然而，若使用前述安定化劑或焊料金屬被覆，因於其後之迴焊製程中會有相當程度地阻礙焊料金屬之熔融，故會造成焊接性劣化。再者，針對網版印刷時因反覆受到剪力施加所造成之焊膏的疲勞劣化則尚未有確認之有效對策。
專利文獻1：日本專利特開2003-164992號公報。
專利文獻2：日本專利特開2006-205203號公報。
專利文獻3：日本專利特開2004-209494號公報。
專利文獻4：日本專利特開2006-088205號公報。
專利文獻5：日本專利特開昭61-199598號公報。
專利文獻6：日本專利特開2001-150184號公報。
專利文獻7：日本專利特開2008-110365號公報。
如前述般，提供一種例如即便於藉由網版印刷法來反覆地施加剪力之情況下，仍會具有適當之流動性，且能抑制粘彈性特性之疲勞劣化以及其所伴隨之各種性能劣化的焊膏用助焊劑及焊膏乃能因應市場之強烈要求。
本發明能解決前述技術課題，故對於能充分適用於近年來微細化進步顯著之電子電路部品量產化的助焊劑及焊膏之實現具有重大貢獻。為了獲得能達成良好印刷性之焊膏用助焊劑及焊膏，本發明人不斷地積極進行研究。其結果，著眼於助焊劑及焊膏所包含之丙烯酸樹脂與松香類的混合比率，並得知藉由賦予焊膏特定之環境乃至條件，便可達成印刷性之提高。本發明便是由前述觀點所創造而成。
本發明之一焊膏用助焊劑係含有丙烯酸樹脂與松香類，以該松香類作為1時的該丙烯酸樹脂之重量比為0.5以上、1.2以下，且藉由施加10Pa以上、150Pa以下之剪力而呈流動化，其中該丙烯酸樹脂係由具有C6 以上、C15 以下烷基之(甲基)丙烯酸酯與該(甲基)丙烯酸酯以外之(甲基)丙烯酸酯經自由基共聚合所獲得者。
該焊膏用助焊劑可抑制粘彈性特性之疲勞劣化，故對於量產時提高焊膏之連續印刷性具有助益。又，使用了該助焊劑之焊膏於網版印刷時之特定剪力負載環境下會呈流動化，故可抑制該粘彈性特性之疲勞劣化。因此，可獲得一種具有於長時間之連續印刷時亦可抑制性能劣化之優點的焊膏。其結果，可獲得一種足以適用於微細化演進快速之電子電路部品之量產的助焊劑及焊膏。
依本發明之一焊膏用助焊劑及本發明之一焊膏，可提高量產時之焊膏連續印刷性。再者，本發明之一焊膏用助焊劑及本發明之一焊膏足以適用於微細化演進快速之電子電路部品之量產。
接著，說明本發明之實施形態。
＜第1實施形態＞
本實施形態係針對焊膏用助焊劑之代表性的組成物及製造方法進行說明。
如前所述，本實施形態之焊膏用助焊劑包含有丙烯酸樹脂與松香類，其中丙烯酸樹脂係由具有C6 以上、C15 以下烷基之(甲基)丙烯酸酯與前述(甲基)丙烯酸酯以外之(甲基)丙烯酸酯經自由基共聚合所獲得者。此處，本實施形態之焊膏用助焊劑中，以該松香類作為1時的該丙烯酸樹脂之重量比為0.5以上、1.2以下。在未滿0.5之情況，焊膏會受到自身固態狀性質之支配，而會有容易產生疲勞劣化之虞。另一方面，在超過1.2之情況，據信焊膏則會受到自身液態狀性質之支配，即使在無剪力施加之靜置狀態下亦會呈高流動性。其結果，容易會滲出焊膏，故會提高印刷性或焊接性惡化的可能性。
再者，本實施形態之焊膏用助焊劑在藉由施加10Pa以上、150Pa以下之剪力便會呈流動化。其結果，關於含有本實施形態焊膏用助焊劑的焊膏，已知在量產時連續地進行網版印刷之情況，不會造成焊膏之印刷性或焊接性的惡化。又，本實施形態之焊膏用助焊劑並未如前述般受到固態狀性質之支配，故可抑制其粘彈性特性的疲勞劣化。
然而，藉由讓本實施形態之焊膏用助焊劑含有前述丙烯酸樹脂，便可提高殘渣之耐龜裂性。如前述，該丙烯酸樹脂係由具有C6 以上、C15 以下烷基之(甲基)丙烯酸酯與前述(甲基)丙烯酸酯以外之(甲基)丙烯酸酯經自由基共聚合所獲得者。此處，具有C6 以上、C15 以下烷基之(甲基)丙烯酸酯的代表例有(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異壬酯(isononyl acrylate)、(甲基)丙烯酸異莰酯(isobornyl acrylate)、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十二烷酯、(甲基)丙烯酸十四烷酯、(甲基)丙烯酸環己酯等。又，前述(甲基)丙烯酸酯以外之(甲基)丙烯酸酯的代表例則有(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸異莰酯、(甲基)丙烯酸甲氧基基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸丙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基丙酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸二乙胺乙酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸硬脂酸酯等。再者，代表性之自由基聚合係使用過氧化物等自由基聚合開始劑來作為觸媒的塊狀聚合法、液狀聚合法、懸濁聚合法、乳化聚合法，但亦可使用其他習知的聚合法。
此處，將丙烯酸樹脂之重量平均分子量設定為6000以上、12000以下，且數量平均分子量設定為4000以上、6000以下，乃是以獲得優異之耐龜裂及優異之粘彈性特性的觀點下之其他一較佳樣態。又，將本實施形態之焊膏用助焊劑所包含之前述丙烯酸樹脂的含量設定為15重量%以上、30重量%以下，就提高助焊劑殘渣之耐龜裂性與焊接性的觀點來說較佳。
又，前述松香之代表範例為通常之脂松香、浮油松香(tall oil rosin)、抑或木松香。又，其衍生物之代表範例為將松香經熱處理後的樹脂、不均化松香、聚合松香、氫化松香、甲醯化松香、松香酯、松香改質馬來酸(maleic acid)樹脂、松香改質石灰酸(phenol)樹脂、加成丙烯酸之松香、抑或松香改質醇酸樹脂等。該等松香及其衍生物，會作為助焊劑之基料樹脂(base resin)而成為左右助焊劑及使用該助焊劑之焊膏的粘彈性特性的支配成份。
另外，將前述之松香類設定為從加成丙烯酸之松香、不均化松香、聚合松香、以及氫化松香所構成之群組中選出之至少1種類者，乃是就能與前述特定之丙烯酸樹脂相互配合，抑制助焊劑及使用該助焊劑之焊膏的粘彈性特性，且達到抑制反復剪力施加時的疲勞劣化之觀點下之其他一較佳樣態。再者，將焊膏適用於網版印刷之情況，為了賦予適度之硬度或變形性且同時確保良好之焊接性，將前述松香類之含量設定為15重量%以上、30重量%以下係為其他之一較佳樣態。又，本實施形態之助焊劑係於前述各成份之外亦可添加其他於調製助焊劑時所使用的習知成份。具體說明，習知之活性化劑、聚烯類(Polyolefin)、蠟(wax)、溶劑等係可作為添加物。
其次，說明可適用於本實施形態之焊膏的助焊劑之製造方法。
本實施形態之助焊劑係例如以習知方法來將下述成份溶解或混合後所獲得者：由具有C6 以上、C15 以下烷基之(甲基)丙烯酸酯以及前述(甲基)丙烯酸酯以外之(甲基)丙烯酸酯之的自由基共聚合所獲得的丙烯酸樹脂(荒川化學工業(股)製：重量平均分子量約9000，酸值0，玻璃轉移溫度-60℃)；松香類(加成丙烯酸之松香、不均化松香、聚合松香之混合物：荒川化學工業(股)製)；二乙二醇己醚(DIETHYLENE GLYCOL MONOHEXYL ETHER：日本乳化劑(股)製)；己二酸(東京化成(股)製)；二氯苯甲酸(Dichlorobenzoic acid：東京化成(股)製)；不飽和脂肪酸二聚體(HARIMA化成(股)製)；苯胍氫溴酸鹽(Diphenylguanidine hydrobromide：中尾藥品(股)製)；高密度聚乙烯(三井化學(股)製)；乙烯12羥基硬脂醯胺(ethylenedil2-Hydroxystearic acid amide：日本化成(股)製)；以及蠟狀生成物(共榮社化學(股)製)。
具體說明，首先，一口氣抑或依序地將前述各成份加熱而溶解及/或混合之後，進行冷卻。此處，如混練裝置、真空攪拌裝置、均質分散機(homodisper)、汎用攪拌機(Tree-One Motor)或行星式攪拌機(planetary mixer)等習知裝置皆可用作溶解或混合前述各成份的裝置。又，前述各成份之混合溫度並無特別限定。但是，一較佳樣態係於較混合所使用之溶劑沸點更低溫度下進行加溫來將前述各成份溶解。另外，其他習知助焊劑之製造製程亦可適用於本實施形態。
＜第2實施形態＞
本實施形態中，說明焊膏之代表性組成物及製造方法。
首先，本實施形態之焊膏中，使用了相對於96.5重量%之錫而具有銀3.0重量%、銅0.5重量%之組成比的焊接粉末。另外，前述各數值係顯示各金屬之重量比。
本實施形態之焊膏係以習知手段來將下述成份混合調配後所獲得者：包含於第1實施形態所揭露之較佳樣態中之1種或複數種本實施形態焊膏用助焊劑；以及前述焊接粉末。具體說明，如真空攪拌裝置、混練裝置或行星式攪拌機等習知裝置皆可用作混合調配前述各成份的裝置。此處，關於進行混合調配時的處理溫度及條件，於本實施形態之製造方法並無特別限定。但是，就因來自外部環境之水分的吸收、焊接金屬粒子的氧化、溫度上昇會導致助焊劑之熱劣化等的觀點來看，於5℃以上、50℃以下來進行處理者較佳。又，關於助焊劑與焊接粉末之間的重量比，本實施形態之製造方法並無特別限定。但是，就印刷作業性或膏體穩定性之觀點來看，相對於助焊劑之5以上、20以下之重量比，焊接粉末為80以上、95以下重量比者為佳。
又，於無損本實施形態效果之範圍內，可依需求將本實施形態之焊膏，更進一步地與由氧化防止劑、消光劑、著色劑、消泡劑、分散安定劑以及鉗合劑(chelating agent)等構成之群組中所選出的1種或複數種材料來適當地進行調配。
然而，本實施形態之焊膏所使用之焊接粉末之組成並不特別限定於前述焊接粉末。具體來說，舉出一範例，焊接粉末可包含有：由錫(Sn)、銅(Cu)、鋅(Zn)、銀(Ag)、銻(Sb)、鉛(Pb)、銦(In)、鉍(Bi)、鎳(Ni)、鋁(Al)、金(Au)及鍺(Ge)構成之群組中所選出的1種或2種以上成份。又，作為其他之一範例，焊接粉末亦可包含有：由習知之錫/鉛合金、錫/銀合金、錫/銀/銅合金、錫/銀/鉍/銦、錫/銅合金、錫/銅/鎳、錫/鋅合金、錫/鋅/鉍合金、錫/鋅/鋁合金、錫/鋅/鉍/鋁合金、錫/鋅/鉍/銦合金、錫/鉍合金及錫/銦合金構成之群組中所選出的1種或2種以上成份。
又，焊接粉末之形狀為正球狀或大致正球狀者為佳。又，焊接粉末之粒徑為通常尺寸者便可與第1實施形態所揭露之助焊劑相互混合。另外，例如，採用了真球之焊接粉末之情況，就能達成微細電子部品之封裝的高精度化之觀點來看，以採用直徑5μm以上、60μm以下之焊接粉末者為佳。又，構成焊接粉末之組成的組成比例亦無特別限定。可舉出例如：Sn63/Pb37、Sn96.5/Ag3.5、Sn96/Ag3.5/Cu0.5、Sn96.6/Ag2.9/Cu0.5、Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5等作為較佳焊接粉末之一範例。另外，前述各數值係顯示各金屬之重量比。
如以上所述般，由前述方法所製成之本實施形態的焊膏，於量產時之連續性的焊膏印刷性非常優異。另外，將焊膏適用於網版印刷之情況，由於可賦予其適當之硬度或變形性，固本實施形態之焊膏於常溫之彈性率為1000Pa以上、100000Pa以下者係一較佳樣態。
另外，製造本實施形態之焊膏時，亦可依需求而使用溶劑。溶劑之種類並無特別限定。但是，就於焊膏製造中不易蒸發之觀點來看，採用沸點150℃以上之溶劑者為佳。具體來說，可舉出：三甘醇單甲醚、三甘醇二甲醚、四甘醇二甲醚、二甘醇單甲醚、二甘醇單丁醚、二甘醇單己醚、乙二醇單苯醚、二甘醇單苯醚、二甘醇單丁醚醋酸(diethylene glycol monobutyl acetate)、二丙二醇、二甘醇-2-辛醚、α-松香醇、苯甲醇、2-己基癸醇、苯甲酸丁酯、己二酸二乙酯、酞酸二乙酯、十二烷(Dodecane)、十四烯(tetradecene)、十二基苯(dodecylbenzene)、乙二醇、二甘醇、二丙二醇、三甘醇、己二醇、1,5-戊二醇、甲基卡必醇(methyl carbitol)、丁基卡必醇(butyl carbitol)等。較佳地，可舉出以三甘醇二甲醚、四甘醇二甲醚、二甘醇單丁醚醋酸等作為溶劑之範例。
又，作為本實施形態所使用之溶劑的一較佳範例，為一種能容易地溶解活性劑或樹脂等成份以製成溶液的極性溶劑。代表性者，為使用了醇系(特別是二甘醇單乙醚類)者，其揮發性及活性劑之溶解性較佳。另外，使用前述溶劑之情況，該溶劑之使用量並無特別限制。但是，就印刷作業性或膏體穩定性之觀點來看，相對於100重量份的助焊劑，前述溶劑為15重量份以上、40重量份以下者為佳。但是，併用複數溶劑之情況，該等溶劑之合計量為前述範圍內者為佳。又，就前述觀點來看，前述溶劑為20重量份以上、35重量份以下者更佳。
以下，根據實施例來更具體地說明有關前述實施形態。
[實施例1]
將11重量份的使用表1所記載之各成份所調製成之焊膏用助焊劑、以及89重量份的粒度分布相當於IPC規格之Type4之焊接粉末(錫：96.5重量%、銀：3.0重量%、銅：0.5重量%)，使用行星式攪拌機來加以混合，藉以調製出焊膏。另外，前述焊膏用助焊劑之調製所使用的高密度聚乙烯之平均粒徑約為20μm，粘度分子量約為3000，熔點為120℃，酸值為0，玻璃轉移溫度為-50℃。又，丙烯酸樹脂之重量平均分子量約為9000，酸值為0，玻璃轉移溫度為-60℃。
使用本實施例1之焊膏，於室溫(25℃)下實施動態粘彈性測量(使用Haake社製MARS)。另外，具體之測量方法如以下所述。
(1)首先，使用直徑20mm之鈦製並列平板，將焊膏(試料)夾入且間隙為0.5mm。
(2)其次，於頻率0.5Hz之情況，針對該試料掃瞄(sweep or scan)般地施加3Pa至3000Pa的剪應力。
(3)量測於施加(2)之剪應力時的動態貯藏彈性率與動態損失彈性率。
本實施例1中，如前述般所測得之動態貯藏彈性率與動態損失彈性率達一致之時點，即為受到極低剪應力施加時之固狀物質轉變為液狀物質的流動化點。
再者，針對本實施例1之焊膏(試料)，進行4小時之連續壓延(刮整)試驗。具體說明，在使用聚胺酯樹脂製刮刀(硬度90)，刮刀角度60°，印刷周期(printing tact)30秒以及印刷行程(stroke)300mm之條件下，連續地進行4小時的刮整。另外，試料投入量為500g。針對依前述所獲得之連續壓延(rolling)後的試料，亦進行與前述同樣的動態粘彈性測量。
[實施例2]
本實施例2之焊膏是由與實施例1相同之方式所製成。另外，本實施例2之焊膏中，除了焊膏用助焊劑之丙烯酸樹脂及松香類的組成比例與實施例1不同之外，其餘皆與實施例1相同。因此，省略重複說明。
[實施例3]
本實施例3之焊膏亦是由與實施例1相同之方式所製成。另外，本實施例3之焊膏中，除了焊膏用助焊劑之丙烯酸樹脂及松香類的組成比例與實施例1不同之外，其餘皆與實施例1相同。因此，省略重複說明。
[實施例4]
本實施例4之焊膏亦是由與實施例1相同之方式所製成。另外，本實施例4之焊膏中，除了焊膏用助焊劑之丙烯酸樹脂及松香類的組成比例與實施例1不同之外，其餘皆與實施例1相同。因此，省略重複說明。
[比較例1]
比較例1之焊膏亦是由與實施例1相同之方式所製成。另外，比較例1之焊膏中，除了焊膏用助焊劑之丙烯酸樹脂及松香類的組成比例與實施例1不同之外，其餘皆與實施例1相同。因此，省略重複說明。
[比較例2]
比較例2之焊膏亦是由與實施例1相同之方式所製成。另外，比較例2之焊膏中，除了焊膏用助焊劑之丙烯酸樹脂及松香類的組成比例與實施例1不同之外，其餘皆與實施例1相同。因此，省略重複說明。
圖2係實施例1之焊膏(以下稱作試料1A)之動態粘彈性測量結果之圖表。又，表2係具體呈現實施例1至實施例4、比較例1、以及比較例2之焊膏動態粘彈性測量結果的表。又，表3係具體呈現實施例1至實施例4、比較例1、以及比較例2之各性能的表。
如圖2及表2所示，實施例1之試料1A於製成當時(以下稱作初期)，受到9.9Pa之剪應力施加時的動態貯藏彈性率為4950Pa。又，此時之動態貯藏彈性率較動態損失彈性率更大，故可判斷試料1A為固體狀物質。但是，針對試料1A施加59.6Pa之剪應力的情況，由於動態貯藏彈性率與動態損失彈性率達到相同數值(1176Pa)，故可判斷該剪應力值即為開始流動之時點。
接著，針對試料1A進行4小時之前述連續壓延(刮整)試驗。其結果，經連續壓延試驗之焊膏(以下稱作試料1B)中，受到9.9Pa之剪應力施加時的動態貯藏彈性率為7570Pa。又，此時之動態貯藏彈性率較動態損失彈性率更大，故判斷試料1B為固體狀物質。但是，針對試料1B施加80.5Pa之剪應力的情況，由於動態貯藏彈性率與動態損失彈性率達到相同數值(1228Pa)，故判斷該剪應力值即為開始流動之時點。
如前述，比較試料1A與試料1B，開始流動之時點雖然會多少朝向高剪應力側偏移，但該偏移量(以下稱作S值)僅為100Pa以下。即，實施例1之焊膏之粘彈性特性變化量非常小，即，得知係包含有能抑制疲勞劣化之助焊劑。因此，已知藉由使用實施例1之焊接助焊劑，將可充分地抑制於連續時之焊膏印刷性或焊接附著性的劣化。
其次，與實施例1相同地，測量實施例2至實施例4之焊膏的動態粘彈性。其結果，實施例2至實施例4中任一種焊膏亦與實施例1之焊膏相同，其粘彈性特性變化量非常小，即，已知包含有能抑制疲勞劣化之助焊劑。因此，已知藉由使用實施例2至實施例4中任一種焊接助焊劑之情況，亦可充分地抑制於連續時之焊膏印刷性或焊接附著性的劣化。另一方面，比較例1之焊膏之前述S值則高達100Pa以上。因此，已確認到比較例1之焊膏之粘彈性特性變化量較大，即包含有會產生疲勞劣化之助焊劑，故當量產時於連續時之焊膏印刷性或焊接附著性會惡化。又，比較例2之焊膏中，即使於連續壓延前之初期狀態下，貯藏彈性率已低於損失彈性率，換言之，並不存在有S值。此時，比較例2之焊膏具有液體狀流動性較高之性質，且於4小時之連續壓延後亦保持有較高之流動性。因此，如前述般流動性較高之物質，由於無法讓轉印至基板上之膏體維持其形態，故並不適合用作網版印刷之焊膏。
再者，如表3所示，針對實施例1至實施例4、以及2個比較例之焊膏，調查有關「流動性」、「焊球」、「耐加熱坍塌性」及「印刷性」之特性，其結果，實施例1至實施例4之焊膏，於初期及經4小時過後皆可獲得良好特性。另一方面，關於比較例1及比較例2，則於前述各種特性中，至少有1種特性會獲得就基本之焊接附著性及量產適用性等特性之觀點來看是較不良之結果。
然而，前述各實施形態及各實施例中，係於助焊劑或焊膏含有高密度聚乙烯來作為樹脂添加物。此時，較佳地，關於該高密度聚乙烯，粒子狀之高密度聚乙烯的粒徑、粒徑分布或形狀係至少符合以下(a)～(d)條件中至少任一項。
(a)其高密度聚乙烯之粒徑的最長徑的平均粒徑為0.001μm以上、50μm以下。
(b)藉由光學顯微鏡以倍率200倍進行觀察時，於前述焊膏用助焊劑中隨機選出之1.5mm×1.1mm視野範圍內，粒徑之最長徑為60μm以下的高密度聚乙烯之個數達該高密度聚乙烯總數的90%以上。
(c)藉由光學顯微鏡以倍率100倍來進行觀察時，於前述焊膏用助焊劑中隨機選出之3.1mm×2.3mm視野範圍內，粒徑之最長徑達100μm以上的高密度聚乙烯之個數為該高密度聚乙烯總數的1%以下。
(d)該高密度聚乙烯為多面形。
藉由滿足前述條件便能提高耐加熱坍塌性。因此，例如，可提高能將助焊劑或焊膏中之高密度聚乙烯設置於微細化後之電極等上方的準確度，故可更加提高對於微細化之電子電路部品等的適用性。另外，多數之高密度聚乙烯為多面形。另外，前述各條件(a)～(d)之中，同時滿足2項以上者較佳，同時滿足所有條件者更佳。
又，高密度聚乙烯之粘度分子量為1500以上、4500以下者為一較佳樣態。如能滿足前述粘度分子量之範圍，便可更佳提高於加熱時對「坍塌」的抑制作用。
又，高密度聚乙烯之熔點為110℃以上、130℃以下者為另一較佳樣態。如能滿足前述熔點之範圍，便可更佳提高於加熱時對「坍塌」的抑制作用。
又，高密度聚乙烯之酸值為1以下者為另一較佳樣態。如能滿足前述酸值之範圍，便可防止因添加高密度聚乙烯所造成之絕緣可靠性的降低。
再者，高密度聚乙烯之玻璃轉移溫度為-50℃以下者為另一較佳樣態。如能滿足前述玻璃轉移溫度之範圍，便可抑制助焊劑殘渣之耐龜裂性的劣化(此特別是於車載電子部品用膏體所需求者)。
另外，取代前述高密度聚乙烯而含有聚丙烯之情況，亦可達到前述各實施形態及各實施例中至少一部份的效果。較佳地，關於該聚丙烯，粒子狀之聚丙烯的粒徑、粒徑分布或形狀係至少符合以下(a)～(d)條件中至少任一項。
(a)其聚丙烯之粒徑的最長徑的平均粒徑為0.001μm以上、50μm以下。
(b)藉由光學顯微鏡以倍率200倍進行觀察時，於前述焊膏用助焊劑中隨機選出之1.5mm×1.1mm視野範圍內，粒徑之最長徑為60μm以下的聚丙烯之個數達該聚丙烯總數的90%以上。
(c)藉由光學顯微鏡以倍率100倍來進行觀察時，於前述焊膏用助焊劑中隨機選出之3.1mm×2.3mm視野範圍內，粒徑之最長徑達100μm以上的聚丙烯之個數為該聚丙烯總數的1%以下。
(d)該聚丙烯為多面形。
藉由滿足前述條件便能提高耐加熱坍塌性。因此，例如，可提高能將助焊劑或焊膏中之聚丙烯設置於微細化後之電極等上方的準確度，故可更加提高對於微細化之電子電路部品等的適用性。
又，聚丙烯之粘度分子量為5000以上、20000以下者為一較佳樣態。如能滿足前述粘度分子量之範圍，便可更佳提高於加熱時對「坍塌」的抑制作用。
又，聚丙烯之熔點為130℃以上、160℃以下者為另一較佳樣態。如能滿足前述熔點之範圍，便可更佳提高於加熱時對「坍塌」的抑制作用。
又，聚丙烯之酸值為1以下者為另一較佳樣態。如能滿足前述酸值之範圍，便可防止因添加聚丙烯所造成之絕緣可靠性的降低。
再者，聚丙烯之玻璃轉移溫度為0℃以下者為另一較佳樣態。如能滿足前述玻璃轉移溫度之範圍，便可抑制助焊劑殘渣之耐龜裂性的劣化(特別是車載電子部品用膏體所需求)。
再者，就提高對微細化電子電路部品等之適用性的觀點來看，不僅限於只含有前述高密度聚乙烯或前述聚丙烯之其中一者的焊膏，含有前述兩者之焊膏用助焊劑亦為一較佳樣態。
再者，另一較佳樣態中，含有前述高密度聚乙烯及/或前述聚丙烯的焊膏，係更進一步地含有以高級脂肪族單羰酸、多元酸及二元胺(diamine)進行脫水反應後所製得之具有100℃以上熔點的蠟狀生成物。該蠟狀生成物可促進前述高密度聚乙烯或聚丙烯的作用。
前述實施形態及各實施例並非用以限定本發明。包含前述實施形態及各實施例的其他組合等本發明範圍內所存在的變形例亦包含於本申請專利範圍內。
本發明之焊膏用助焊劑及焊膏，對於電子電路部品等各種用途之焊料連接係極為有用。
10．．．基板
12．．．電極
14．．．印刷用遮罩板
16．．．焊膏
20．．．刮刀
30．．．電子部品
圖1A係藉由一般之網版印刷法來塗佈焊膏製程中之一過程的概要圖。
圖1B係藉由一般之網版印刷法來塗佈焊膏製程中之一過程的概要圖。
圖1C係藉由一般之網版印刷法來塗佈焊膏製程中之一過程的概要圖。
圖1D係藉由一般之網版印刷法來塗佈焊膏製程中之一過程的概要圖。
圖2係顯示本發明一實施形態之焊膏的動態粘彈性測量結果之圖表。

Claims (6)

  1. 一種焊膏用助焊劑，係含有丙烯酸樹脂與松香類，以該松香類作為1時的該丙烯酸樹脂之重量比為0.5以上、1.2以下，且藉由施加10Pa以上、150Pa以下之剪力而呈流動化，其中該丙烯酸樹脂係由具有C6 以上、C15 以下烷基之(甲基)丙烯酸酯與該(甲基)丙烯酸酯以外之(甲基)丙烯酸酯經自由基共聚合所獲得者。
  2. 如申請專利範圍第1項之焊膏用助焊劑，其中該丙烯酸樹脂之含量為15重量%以上、30重量%以下。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之焊膏用助焊劑，其中該丙烯酸樹脂之重量平均分子量為6000以上、12000以下，且數量平均分子量為4000以上、6000以下。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之焊膏用助焊劑，其中該松香類係從加成丙烯酸之松香、不均化松香、聚合松香、以及氫化松香所構成之群組中選出之至少1種類者。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之焊膏用助焊劑，其中該松香類之含量為15重量%以上、30重量%以下。
  6. 一種焊膏，係包含有申請專利範圍第1或2項之焊膏用助焊劑。
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