助焊劑和焊膏的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及對電子設備的印刷基板等電路基板焊接電路部件等時所使用的焊接 用助焊劑和使用該助焊劑的焊膏組合物。
【背景技術】
[0002] 以往,為了焊接電子電路部件等,使用了各種焊接用助焊劑和焊膏組合物。特別 地,助焊劑不僅會去除焊料和基板表面的金屬氧化物,而且會防止焊接時的金屬再氧化。因 此,為了降低焊料的表面張力并良好地進行焊接,助焊劑是必要而不可或缺的。
[0003] 然而,在現有的助焊劑及焊膏組合物中,存在進行焊接后的助焊劑殘渣產生龜裂, 水分浸入該龜裂部分后可能導致部件引線間的短路故障等問題。尤其在使用時的溫差大、 振動也大的車載用基板上發生這個問題的可能性高。
[0004] 另外,焊膏的涂覆方法大致分為印刷法和噴涂法。印刷法是將焊接部設有孔的金 屬掩模或絲網等放置在印刷基板上,從其上涂覆焊膏的方法。而噴涂法是使用分配器(r 4寸一)等在焊接部逐個涂覆焊膏的方法。細間距的圖案存在不能通過噴涂法涂覆 的缺點。例如,在細間距的電路基板上焊接電子電路部件等時,可采用印刷法。
[0005] 通過電子設備的小型化也使安裝技術高密度化,細間距化越加發展。因此,對焊膏 除了以往要求的特性(穩定性、可靠性等)還要求印刷性(轉印性)優異。所謂印刷性是 指例如使用金屬掩模時,高效率地將附著在金屬掩模開口部的壁面等上的焊膏轉印到基板 上。目前為止,為了實現印刷性的提高,提出了使金屬粒徑微細化或增加蠟量等方法。然而, 金屬粒徑的微細化雖然提高印刷性,但是發現"保存穩定性"、"潤濕性"等下降。另一方面, 蠟量增加則難以調節粘性,潤濕性容易下降。
[0006] 截至目前,為了抑制助焊劑殘渣的龜裂,本申請人發現了含有玻璃轉化溫度低 于-50°C的熱塑性丙烯酸樹脂的基體樹脂;并且如果熱塑性丙烯酸樹脂的酸值為50mgK0H/ g以上,則基體樹脂能夠促進活化作用(專利文獻1)。
[0007] 專利文獻2記載了為了提高焊接后的助焊劑殘渣的洗滌性,在焊膏中添加酸值 50mgK0H/g以下的樹脂,該樹脂為將天然松脂進行提純加工所獲得的松香,為了輔助酸值低 的樹脂的活化作用而混合酸值高的樹脂。然而,沒有關于印刷性提高的必要性的記載,也沒 有記載使用松香之外的樹脂。另外,由于洗滌除去助焊劑殘渣,因此也不可能實現提高助焊 劑殘渣的耐龜裂性。
[0008] 現有技術文獻
[0009] 專利文獻
[0010] 專利文獻1 :日本國專利申請公開公報"特開2008-62252"
[0011] 專利文獻2 :日本國專利申請公開公報"特開平5-212584"
【發明內容】
[0012] 發明所要解決的技術問題
[0013] 本發明的課題在于,提供在焊膏的印刷性、潤濕性及助焊劑殘渣的耐龜裂性的所 有這些特性中發揮優異效果的焊接用助焊劑及使用該助焊劑的焊膏組合物。
[0014] 技術方案
[0015] 本發明人為了解決上述問題進行了銳意研宄,結果發現由以下內容構成的解決方 法,從而最終完成本發明。
[0016] (1)焊接用助焊劑,其特征在于,作為基體樹脂含有:
[0017] 丙烯酸樹脂(A),其酸值為0~70,由含有烷基碳原子數為12~23的(甲基)丙 烯酸烷基酯的單體混合物經聚合得到;以及
[0018] 丙烯酸樹脂(B),其酸值為30~230,由含有烷基碳原子數為6~10的(甲基) 丙烯酸烷基酯的單體混合物經聚合得到,
[0019] 上述丙烯酸樹脂(B)的酸值比上述丙烯酸樹脂(A)的酸值高,其差值為15以上。
[0020] (2)根據⑴所述的焊接用助焊劑,其中,相對于助焊劑總量,以10~30質量%的 比例含有所述丙烯酸樹脂(A),相對于助焊劑總量,以10~30質量%的比例含有所述丙烯 酸樹脂⑶。
[0021] (3)根據⑴或⑵所述的焊接用助焊劑,其中,所述丙烯酸樹脂㈧是由含有至 少50質量%的烷基碳原子數為12~23的(甲基)丙烯酸烷基酯的單體混合物經聚合得 到的丙烯酸樹脂。
[0022] (4)根據⑴~⑶中任一項所述的焊接用助焊劑,其中,所述丙烯酸樹脂⑶是 由含有至少50質量%的烷基碳原子數為6~10的(甲基)丙烯酸烷基酯的單體混合物經 聚合得到的丙烯酸樹脂。
[0023] (5)根據⑴~⑷中任一項所述的焊接用助焊劑,其中,所述丙烯酸樹脂㈧具 有30000以下的重均分子量。
[0024] (6)根據⑴~(5)中任一項所述的焊接用助焊劑,其中,所述丙烯酸樹脂⑶具 有30000以下的重均分子量。
[0025] (7) -種焊膏組合物,含有上述⑴~(6)中任一項所述的焊接用助焊劑和焊料合 金粉末。
[0026] 發明效果
[0027] 本發明的焊接用助焊劑在焊膏的印刷性、潤濕性及助焊劑殘渣的耐龜裂性的所有 這些特性中發揮優異效果。
【具體實施方式】
[0028] (焊接用助焊劑)
[0029] 本發明的焊接用助焊劑(以下有時簡單記作"助焊劑")含有酸值不同的丙烯酸樹 脂(A)和丙烯酸樹脂(B)作為基體樹脂。
[0030] 丙烯酸樹脂(A)和(B)均為使含有(甲基)丙烯酸烷基酯的單體混合物聚合而獲 得的聚合物。本說明書中,"(甲基)丙烯酸酯"是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
[0031] 如果丙烯酸樹脂(A)是由含有至少50質量%的烷基碳原子數為12~23的(甲 基)丙烯酸烷基酯的單體混合物經聚合得到的丙烯酸樹脂,則能夠發揮本發明的效果。而 如果丙烯酸樹脂(B)是由含有至少50質量%的烷基碳原子數為6~10的(甲基)丙烯酸 烷基酯的單體混合物經聚合得到的丙烯酸樹脂,則能夠發揮本發明的效果。
[0032] 作為烷基碳原子數為12~23的(甲基)丙烯酸烷基酯,例如可以列舉2, 2-二甲 基十二烷基(甲基)丙烯酸酯、2, 3-二甲基十二烷基(甲基)丙烯酸酯、2, 2-二甲基十八 烷基(甲基)丙烯酸酯、2, 3-二甲基十八烷基(甲基)丙烯酸酯、異十二烷基(甲基)丙烯 酸酯、異十四烷基(甲基)丙烯酸酯、異十八烷基(甲基)丙烯酸酯、異二十二烷基(甲基) 丙烯酸酯等。這些(甲基)丙烯酸烷基酯可以單獨使用,也可以同時使用兩種以上。其中, 優選烷基碳原子數為12~20的(甲基)丙烯酸烷基酯。
[0033] 作為烷基碳原子數為6~10的(甲基)丙烯酸烷基酯,可以列舉例如(甲基)丙 烯酸己酯、2-乙基己基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯等。這 些(甲基)丙烯酸烷基酯可以單獨使用,也可以同時使用兩種以上。
[0034] 除了上述的(甲基)丙烯酸烷基酯以外,還可以使用能與這些(甲基)丙烯酸烷 基酯共聚的其他單體。作為其他單體,可以列舉非離子型單體(例如,丙烯酰胺、苯乙烯、 α-烯烴、烷基碳原子數為1~5的(甲基)丙烯酸烷基酯(例如,(甲基)丙烯酸甲酯、 (甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯等)等)、陰離子型單體 (例如,丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸等)。
[0035] 丙烯酸樹脂的酸值取決于單體成分中有機酸單體(例如丙烯酸、甲基丙烯酸等) 的比例。即,當單體成分僅含有(甲基)丙烯酸烷基酯和非離子型單體時,獲得的丙烯酸樹 脂的酸值為〇mgKOH/g,隨著提高有機酸單體的比例,酸值也增高。
[0036] 在本發明中,有如下特征:丙烯酸樹脂(B)的酸值比丙烯酸樹脂(A)的酸值高,其 差為15以上。丙烯酸樹脂(A)具有0~70mgK0H/g的酸值,優選具有20~50mgK0H/g的 酸值。而丙烯酸樹脂(B)具有30~230mgK0H/g的酸值,優選具有60~150mgK0H/g的酸 值。
[0037] 合成丙烯酸樹脂(A)和(B)的方法沒有特別限定,可采用公知的方法。例如,構成 丙烯酸樹脂(A)和(B)的單體成分,根據需要可以使用溶媒、聚合引發劑、鏈轉移劑等供給 自由基聚合。作為進行自由基聚合時使用的聚合引發劑,只要是分解后產生自由基的化合 物即可,沒有特別限定。例如可以列舉偶氮類引發劑、過氧化物類引發劑等。其中,優選偶 氮二異丁腈(AIBN)、偶氮雙甲基丁腈(ABNE)、偶氮雙二甲基戊腈(ABNV)等偶氮類引發劑。
[0038] 丙烯酸樹脂(A)和(B)優選具有30000以下的重均分子量、更優選具有5000~ 30000的重均分子量。通過使丙烯酸樹脂(A)和(B)具有30000以下的重均分子量,潤濕性 更為提高,進而變得不易附著橡膠滾軸。當然也可以使用具有各自不同的重均分子量的丙 烯酸樹脂(A)和(B)。
[0039] 重均分子量通常可以使用凝膠滲透色譜(GPC)來測定。
[0040] 相對于助焊劑總量,以10~30質量%的