本發(fā)明涉及焊料組合物及電子基板。

背景技術(shù)：

焊料組合物是在焊料粉末中混煉焊劑組合物(松香類樹脂、活化劑及溶劑等)而制成糊狀的混合物(例如，文獻(xiàn)1：日本專利第5756067號)。在該焊料組合物中，不僅要求焊料熔融性、焊料容易潤濕鋪展的性質(zhì)(焊料潤濕鋪展)等焊接性，而且要求抑制孔隙、印刷性等。

另一方面，由于電子設(shè)備的功能的多樣化，大型的電子部件已經(jīng)被安裝于電子基板上。另外，在大型電子部件中存在電極端子面積大的電子部件(例如，功率晶體管)。對于這樣的電子部件而言，由于焊料組合物的印刷面積大，因此存在容易產(chǎn)生大直徑的孔隙的傾向。

研究了為了減少大直徑的孔隙而在焊料組合物中使用異冰片基環(huán)己醇(isobornylcyclohexanol)這樣的高沸點(diǎn)且高粘度的溶劑。然而已知，即使使用這樣的高沸點(diǎn)且高粘度的溶劑，對于功率晶體管這樣的電極端子面積大的電子部件而言，也沒有減少大直徑的孔隙的效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的在于提供一種即使在焊料組合物的印刷面積大的情況下也能夠充分地抑制大直徑的孔隙、且具有足夠的印刷性的焊料組合物、以及使用了該焊料組合物的電子基板。

為了解決上述課題，本發(fā)明提供以下所述的焊料組合物及電子基板。

本發(fā)明的焊料組合物的特征在于，其含有焊劑組合物和(e)焊料粉末，所述焊劑組合物含有(a)松香類樹脂、(b)活化劑、(c)溶劑及(d)觸變劑，其中，所述(c)溶劑含有(c1)異冰片基環(huán)己醇、及(c2)在20℃下的粘度為10mpa·s以下、而且沸點(diǎn)為220℃以上且245℃以下的溶劑。

在本發(fā)明的焊料組合物中，優(yōu)選所述(c)溶劑還含有(c3)沸點(diǎn)為255℃以上且300℃以下的溶劑。

在本發(fā)明的焊料組合物中，優(yōu)選所述(c3)沸點(diǎn)為255℃以上且300℃以下的溶劑在20℃下的粘度為10mpa·s以下。

本發(fā)明的電子基板的特征在于，其具備使用了所述焊料組合物的焊接部。

根據(jù)本發(fā)明的焊料組合物，即使在焊料組合物的印刷面積很大時(shí)，也能夠充分地抑制大直徑的孔隙，而且具有足夠的印刷性，對于其原因尚未確定，但本發(fā)明人等推測如下。

即，在本發(fā)明的焊料組合物中，使用了(c1)異冰片基環(huán)己醇作為(c)溶劑。該(c1)成分的沸點(diǎn)高，因此在焊料熔融前基本上不揮發(fā)。因此，能夠抑制由溶劑的氣化所導(dǎo)致的孔隙產(chǎn)生。另外，(c1)成分的粘度高，因此也能夠抑制加熱時(shí)焊料組合物流動的現(xiàn)象(加熱滴落)。另外，含有(c1)成分的焊料組合物在焊料熔融時(shí)也具有某種程度的流動性，因此，焊料組合物中的氣體可以緩慢聚集并排出至外部。但是，在焊料組合物的印刷面積大的情況下，焊料組合物的流動性不足，因此無法在焊料熔融時(shí)將氣體全部排出至外部，以大直徑的孔隙的形式殘留下來。根據(jù)這樣的機(jī)理，本發(fā)明人等推測，在焊料組合物的印刷面積大的情況下，含有(c1)成分的焊料組合物會產(chǎn)生大直徑的孔隙。

因此，在本發(fā)明的焊料組合物中，除了(c1)成分以外，還組合使用了(c2)在20℃下的粘度為10mpa·s以下、而且沸點(diǎn)為220℃以上且245℃以下的溶劑作為(c)溶劑。該(c2)成分的粘度低，因此能夠提高預(yù)熱時(shí)的焊料組合物的流動性，使焊料組合物中的氣體變得容易除去。另外，(c2)成分的沸點(diǎn)較低，焊料熔融前就揮發(fā)而成為氣體，該氣體具有將焊料組合物中的氣體擠出至外部的作用。作為結(jié)果，在焊料組合物的印刷面積大的情況下，通過(c1)成分及(c2)成分的組合，能夠充分地抑制大直徑的孔隙。本發(fā)明人等推測，如上所述可以實(shí)現(xiàn)上述本發(fā)明的效果。

根據(jù)本發(fā)明，可以提供即使在焊料組合物的印刷面積的情況下也能夠充分地抑制大直徑的孔隙、且具有足夠印刷性的焊料組合物、以及使用了該焊料組合物的電子基板。

附圖說明

圖1是示出利用x射線檢測裝置對實(shí)施例1的試驗(yàn)基板中的焊接部進(jìn)行觀察的圖像的照片。

圖2是示出利用x射線檢測裝置對比較例5的試驗(yàn)基板中的焊接部進(jìn)行觀察的圖像的照片。

圖3是示出利用x射線檢測裝置對比較例7的試驗(yàn)基板中的焊接部進(jìn)行觀察的圖像的照片。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的焊料組合物包含以下說明的焊劑組合物和以下說明的(e)焊料粉末。

[焊劑組合物]

首先，對本發(fā)明中使用的焊劑組合物進(jìn)行說明。本發(fā)明中使用的焊劑組合物是除了焊料組合物中的焊料粉末以外的成分，其含有(a)松香類樹脂、(b)活化劑、(c)溶劑及(d)觸變劑。

[(a)成分]

作為本發(fā)明中使用的(a)松香類樹脂，可以列舉松香類及松香類改性樹脂。作為松香類，可以列舉：脂松香、木松香、妥爾油松香、歧化松香、聚合松香、氫化松香及它們的衍生物等。作為松香類改性樹脂，可以列舉：能夠作為狄爾斯-阿爾德反應(yīng)的反應(yīng)成分的上述松香類的不飽和有機(jī)酸改性樹脂((甲基)丙烯酸等脂肪族的不飽和一元酸、富馬酸、馬來酸等α,β-不飽和羧酸等脂肪族不飽和二元酸、肉桂酸等具有芳香環(huán)的不飽和羧酸等的改性樹脂)及松香酸的改性樹脂、以及以這些改性物為主成分的物質(zhì)等。這些松香類樹脂可以單獨(dú)使用1種，也可以混合2種以上使用。

相對于焊劑組合物100質(zhì)量％，上述(a)成分的配合量優(yōu)選為20質(zhì)量％以上且60質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為25質(zhì)量％以上且50質(zhì)量％以下。(a)成分的配合量低于上述下限時(shí)，會使焊接性降低，存在容易產(chǎn)生焊料球的傾向，所謂焊接性是指防止焊接焊盤的銅箔表面的氧化，使得熔融焊料易于潤濕其表面的性質(zhì)，另一方面，如果(a)成分的配合量超過上述上限，則存在焊劑殘留量增多的傾向。

[(b)成分]

作為本發(fā)明中使用的(b)活化劑，可以列舉：有機(jī)酸、包含非離解性的鹵化化合物的非離解型活化劑、以及胺類活化劑等。這些活化劑可以單獨(dú)使用一種，也可以混合2種以上使用。需要說明的是，從環(huán)境對策的觀點(diǎn)、抑制在焊接部分的腐蝕的觀點(diǎn)考慮，上述活化劑中，優(yōu)選使用有機(jī)酸、胺類活化劑(不含鹵素)，更優(yōu)選使用有機(jī)酸。

作為上述有機(jī)酸，可以列舉：單羧酸、二羧酸等，以及其它的有機(jī)酸。

作為單羧酸，可以列舉：甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、十五烷酸、棕櫚酸、十七烷酸、硬脂酸、甲基硬脂酸、二十烷酸、二十二烷酸、二十四烷酸及羥基乙酸等。

作為二羧酸，可以列舉：乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、富馬酸、馬來酸、酒石酸及二甘醇酸等。

作為其它有機(jī)酸，可以列舉二聚酸、乙酰丙酸、乳酸、丙烯酸、苯甲酸、水楊酸、茴香酸、檸檬酸及吡啶甲酸等。

作為上述非離解型活化劑，可以列舉鹵原子通過共價(jià)鍵鍵合的非鹽類的有機(jī)化合物。作為該鹵化化合物，可以是氯化物、溴化物、氟化物那樣由單獨(dú)的氯、溴、氟各元素的共價(jià)鍵形成的化合物，也可以是具有氯、溴及氟中的任意2種或全部的各自的共價(jià)鍵的化合物。為了提高對水性溶劑的溶解性，這些化合物優(yōu)選例如如鹵代醇、鹵代羧酸那樣具有羥基、羧基等極性基團(tuán)。作為鹵代醇，可以列舉例如：2,3-二溴丙醇、2,3-二溴丁二醇、反-2,3-二溴-2-丁烯-1,4-二醇、1,4-二溴-2-丁醇、三溴新戊醇等溴代醇、1,3-二氯-2-丙醇、1,4-二氯-2-丁醇等氯代醇、3-氟鄰苯二酚等氟代醇、以及其它與這些化合物類似的化合物。作為鹵代羧酸化合物，可以列舉：2-碘苯甲酸、3-碘苯甲酸、2-碘丙酸、5-碘水楊酸及5-碘鄰氨基苯甲酸等碘代羧基化合物、2-氯苯甲酸及3-氯丙酸等氯代羧基化合物、2,3-二溴丙酸、2,3-二溴丁二酸及2-溴苯甲酸等溴代羧基化合物、以及其它與這些化合物類似的化合物。

作為上述胺類活化劑，可以列舉：胺類(乙二胺等多胺等)、胺鹽類(三羥甲基胺、環(huán)己胺及二乙胺等胺、氨基醇等的有機(jī)酸鹽、無機(jī)酸鹽(鹽酸、硫酸及氫溴酸等))、氨基酸類(氨基乙酸、丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸及纈氨酸等)、酰胺類化合物等。具體可以列舉：二苯胍氫溴酸鹽、環(huán)己胺氫溴酸鹽、二乙胺鹽(鹽酸鹽、丁二酸鹽、己二酸鹽及癸二酸鹽等)、三乙醇胺、單乙醇胺、以及這些胺的氫溴酸鹽等。

作為上述(b)成分的配合量，優(yōu)選相對于焊劑組合物100質(zhì)量％為1質(zhì)量％以上且20質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為1質(zhì)量％以上且15質(zhì)量％以下，特別優(yōu)選為2質(zhì)量％以上且10質(zhì)量％以下。(b)成分的配合量小于上述下限時(shí)，存在容易生成焊料球的傾向，另一方面，如果配合量超過上述上限，則焊劑組合物的絕緣性有降低的傾向。

[(c)成分]

本發(fā)明中使用的(c)溶劑需要包含(c1)異冰片基環(huán)己醇、以及(c2)在20℃下的粘度為10mpa·s以下、而且沸點(diǎn)為220℃以上且245℃以下的溶劑。通過組合使用(c1)成分和(c2)成分，即使在焊料組合物的印刷面積大的情況下，也能夠充分地抑制大直徑的孔隙。

另外，從進(jìn)一步抑制孔隙的觀點(diǎn)考慮，更優(yōu)選(c2)成分在20℃下的粘度為8mpa·s以下，進(jìn)一步優(yōu)選為5mpa·s以下，特別優(yōu)選為2mpa·s以下。(c2)成分在20℃下的粘度的下限沒有特別限定，例如可以為0.01mpa·s以上。需要說明的是，溶劑的粘度可以用brookfield式旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)來測定。

另外，從進(jìn)一步抑制孔隙的觀點(diǎn)考慮，更優(yōu)選(c2)成分的沸點(diǎn)為225℃以上且245℃以下，特別優(yōu)選為230℃以上且243℃以下。需要說明的是，在本說明書中，沸點(diǎn)是指在1013hpa下的沸點(diǎn)。

作為上述(c2)成分，可以列舉：三丙二醇單甲醚(沸點(diǎn)：242℃、粘度：1mpa·s)、二丙二醇單丁醚(沸點(diǎn)：231℃、粘度：7.4mpa·s)、乙二醇單2-乙基己醚(沸點(diǎn)：229℃、粘度：7.6mpa·s)、二乙二醇單丁醚(沸點(diǎn)：231℃、粘度：6.5mpa·s)及二乙二醇單乙醚乙酸酯(沸點(diǎn)：220℃、粘度：2.8mpa·s)等。這些成分可以單獨(dú)使用1種，也可以混合2種以上使用。需要說明的是，括號內(nèi)記載的粘度是在20℃下的粘度。

從進(jìn)一步抑制孔隙的觀點(diǎn)考慮，上述(c2)成分相對于上述(c1)成分的質(zhì)量比((c2)/(c1))優(yōu)選為1/5以上且5以下，更優(yōu)選為1/3以上且3以下，進(jìn)一步優(yōu)選為1/2以上且2以下，特別優(yōu)選為1/2以上且1以下。

優(yōu)選上述(c)成分進(jìn)一步含有(c3)沸點(diǎn)為255℃以上且300℃以下的溶劑。通過(c3)成分，使焊料組合物的粘度變得容易調(diào)整，使得印刷性與抑制孔隙的平衡變得容易。

另外，從印刷性與抑制孔隙的平衡的觀點(diǎn)考慮，(c3)成分的沸點(diǎn)更優(yōu)選為260℃以上且290℃以下，進(jìn)一步優(yōu)選為265℃以上且280℃以下，特別優(yōu)選為270℃以上且275℃以下。

需要說明的是，(c3)成分在20℃下的粘度沒有特別限定，例如，可以為2mpa·s以上且60mpa·s以下，也可以為3mpa·s以上且30mpa·s以下，還可以為5mpa·s以上且15mpa·s以下。

另一方面，(c3)成分在20℃下的粘度優(yōu)選為10mpa·s以下，更優(yōu)選為5mpa·s以下。粘度為上述上限以下時(shí)，可以抑制多次回流焊所引起的孔隙的巨大化。

作為上述(c3)成分，可以列舉：芐基乙二醇(沸點(diǎn)：256℃、粘度：12.6mpa·s)、二乙二醇單2-乙基己醚(沸點(diǎn)：272℃、粘度：10.4mpa·s)、三丙二醇(沸點(diǎn)：265℃、粘度：57.2mpa·s)、二乙二醇單芐基醚(沸點(diǎn)：302℃、粘度：19.3mpa·s)、二乙二醇單己醚(沸點(diǎn)：259℃、粘度：8.6mpa·s)、四乙二醇二甲醚(沸點(diǎn)：275℃、粘度：3.8mpa·s)、三丙二醇單丁醚(沸點(diǎn)：274℃、粘度：8.4mpa·s)、馬來酸二丁酯(沸點(diǎn)：281℃、粘度：5.0mpa·s)及二乙二醇二丁醚(沸點(diǎn)：255℃、粘度：2.4mpa·s)等。這些成分可以單獨(dú)使用1種，也可以混合2種以上使用。需要說明的是，括號內(nèi)記載的粘度是在20℃下的粘度。其中，從抑制由多次回流焊所導(dǎo)致的孔隙的巨大化的觀點(diǎn)考慮，特別優(yōu)選為四乙二醇二甲醚。

在使用上述(c3)成分的情況下，從印刷性與抑制孔隙的平衡的觀點(diǎn)考慮，上述(c3)成分相對于上述(c1)成分的質(zhì)量比((c3)/(c1))優(yōu)選為1/5以上且5以下，更優(yōu)選為1/3以上且3以下，進(jìn)一步優(yōu)選為1/2以上且2以下，特別優(yōu)選為1以上且2以下。

在能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明目的的范圍內(nèi)，上述(c)成分還可以含有上述(c1)成分、上述(c2)成分及上述(c3)成分以外的溶劑((c4)成分)。

作為上述(c4)成分，可以列舉：苯基乙二醇(沸點(diǎn)：245℃、粘度：30.5mpa·s)、2-乙基-1,3-己二醇(沸點(diǎn)：244℃、粘度：320mpa·s)及二丙二醇單苯基醚(沸點(diǎn)：243℃、粘度：23.2mpa·s)等。這些成分可以單獨(dú)使用1種，也可以混合2種以上使用。需要說明的是，括號內(nèi)記載的粘度為在20℃下的粘度。

相對于焊劑組合物100質(zhì)量％，所述(c)成分的配合量優(yōu)選為20質(zhì)量％以上且60質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為25質(zhì)量％以上且55質(zhì)量％以下，特別優(yōu)選為30質(zhì)量％以上且50質(zhì)量％以下。溶劑的配合量在上述范圍內(nèi)時(shí)，可以將得到的焊料組合物的粘度適宜調(diào)整至適當(dāng)?shù)姆秶?/p>

[(d)成分]

作為本發(fā)明中使用的(d)觸變劑，可以列舉：固化蓖麻油、酰胺類、高嶺土、膠體二氧化硅、有機(jī)膨潤土、以及玻璃粉等。這些觸變劑可以單獨(dú)使用1種，也可以混合2種以上使用。

相對于焊劑組合物100質(zhì)量％，上述(d)成分的配合量優(yōu)選為3質(zhì)量％以上且20質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為5質(zhì)量％以上且15質(zhì)量％以下。配合量低于上述下限時(shí)，無法獲得觸變性，存在容易發(fā)生滴落的傾向，另一方面，如果超過上述上限，則存在觸變性過高而容易發(fā)生印刷不良的傾向。

[其它成分]

在本發(fā)明所使用的焊劑組合物中，除了上述(a)成分、上述(b)成分、上述(c)成分及上述(d)成分以外，可以根據(jù)需要添加其它添加劑，還可以進(jìn)一步添加其它樹脂。作為其它添加劑，可以列舉：消泡劑、抗氧劑、改性劑、消光劑、以及發(fā)泡劑等。作為其它樹脂，可以舉出丙烯酸類樹脂等。

[焊料組合物]

接下來，對本發(fā)明的焊料組合物進(jìn)行說明。本發(fā)明的焊料組合物包含上述本發(fā)明的焊劑組合物和以下說明的(e)焊料粉末。

相對于焊料組合物100質(zhì)量％，上述焊劑組合物的配合量優(yōu)選為5質(zhì)量％以上且35質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為7質(zhì)量％以上且15質(zhì)量％以下，特別優(yōu)選為8質(zhì)量％以上且12質(zhì)量％以下。在焊劑組合物的配合量低于5質(zhì)量％的情況(焊料粉末的配合量超過95質(zhì)量％的情況)下，作為粘合劑的焊劑組合物不足，因此存在難以將焊劑組合物和焊料粉末混合的傾向，另一方面，在焊劑組合物的配合量超過35質(zhì)量％的情況(焊料粉末的配合量低于65質(zhì)量％的情況)下，在使用得到的焊料組合物時(shí)，存在不能形成充分的焊接的傾向。

[(e)成分]

用于本發(fā)明的(e)焊料粉末優(yōu)選僅由無鉛焊料粉末構(gòu)成，但也可以是含鉛的焊料粉末。作為該焊料粉末中的焊料合金，優(yōu)選以錫(sn)為主成分的合金。另外，作為該合金的第二元素，可以列舉：銀(ag)、銅(cu)、鋅(zn)、鉍(bi)、銦(in)及銻(sb)等。另外，可以根據(jù)需要在該合金中添加其它元素(第三及以上的元素)。作為其它元素，可以列舉：銅、銀、鉍、銦、銻及鋁(a1)等。

這里，無鉛焊料粉末是指未添加鉛的焊料金屬或合金的粉末。但是，在無鉛焊料粉末中，允許存在作為不可避免的雜質(zhì)的鉛，在該情況下，鉛的量優(yōu)選為300質(zhì)量ppm以下。

作為無鉛焊料粉末中的焊料合金，具體可以列舉：sn-ag、sn-ag-cu、sn-cu、sn-ag-bi、sn-bi、sn-ag-cu-bi、sn-sb、sn-zn-bi、sn-zn、sn-zn-al、sn-ag-bi-in、sn-ag-cu-bi-in-sb、in-ag等。其中，從焊接強(qiáng)度的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選使用sn-ag-cu類焊料合金。而且，sn-ag-cu類焊料的熔點(diǎn)通常為200℃以上且250℃以下。需要說明的是，sn-ag-cu類焊料中，銀含量較低的體系的焊料的熔點(diǎn)為210℃以上且250℃以下(220℃以上且240℃以下)。

上述(e)成分的平均粒徑通常為1μm以上且40μm以下，從也能應(yīng)對焊盤的間距狹窄的電子基板的觀點(diǎn)考慮，更優(yōu)選為1μm以上且35μm以下，進(jìn)一步更優(yōu)選為2μm以上且30μm以下，特別優(yōu)選為3μm以上且20μm以下。需要說明的是，平均粒徑可以利用動態(tài)光散射式的粒徑測定裝置來測定。

[焊料組合物的制造方法]

本發(fā)明的焊料組合物可以通過將上述說明的焊劑組合物與上述說明的(e)焊料粉末按照上述給定的比例配合后攪拌混合而制造。

[電子基板]

接下來，對本發(fā)明的電子基板進(jìn)行說明。本發(fā)明的電子基板的特征在于，具備使用了以上說明的焊料組合物的焊接部。本發(fā)明的電子基板可以使用上述焊料組合物將電子部件安裝于電子基板(印刷布線基板等)來制造。

上述本發(fā)明的焊料組合物即使在焊料組合物的印刷面積大的情況下也能夠充分地抑制大直徑的孔隙。因此，作為電子部件，可以使用電極端子的面積大的電子部件(例如，功率晶體管)。另外，焊料組合物的印刷面積例如可以為20mm²以上，可以為30mm²以上，也可以為40mm²以上。需要說明的是，印刷面積與電子部件的電極端子的面積對應(yīng)。

作為這里使用的涂布裝置，可以列舉：絲網(wǎng)印刷機(jī)、金屬掩模印刷機(jī)、分配器、以及噴射分配器等。

另外，可以通過回流焊工序?qū)㈦娮硬考惭b于電子基板，所述回流焊工序是在使用上述涂布裝置涂布的焊料組合物上設(shè)置電子部件，利用回流焊爐在給定條件下加熱，將上述電子部件安裝于印刷布線基板的工序。

在回流焊工序中，在上述焊料組合物上設(shè)置上述電子部件，利用回流焊爐在給定條件下加熱。通過該回流焊工序，可在電子部件與印刷布線基板之間進(jìn)行充分的焊接。其結(jié)果是可以將上述電子部件安裝于上述印刷布線基板。

回流焊條件可以根據(jù)焊料的熔點(diǎn)而適當(dāng)設(shè)定。例如，在使用sn-ag-cu類焊料合金的情況下，只要將預(yù)熱溫度設(shè)定為150～200℃，將預(yù)熱時(shí)間設(shè)定為60～120秒鐘，并將峰值溫度設(shè)定為230～270℃即可。

另外，本發(fā)明的焊料組合物和電子基板并不限于上述實(shí)施方式，本發(fā)明也包括在能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的范圍內(nèi)進(jìn)行的變形、改良等。

例如，對于上述電子基板而言，通過回流焊工序?qū)⒂∷⒉季€基板與電子部件粘接，但并不限于此。例如也可以利用使用激光對焊料組合物進(jìn)行加熱的工序(激光加熱工序)代替回流焊工序來粘接印刷布線基板與電子部件。在該情況下，作為激光光源，沒有特別限定，可以根據(jù)符合金屬吸收帶的波長而適當(dāng)采用。作為激光光源，可以列舉例如：固體激光(紅寶石、玻璃、yag等)、半導(dǎo)體激光(gaas及ingaasp等)、液體激光(色素等)、以及氣體激光(he-ne、ar、co2、準(zhǔn)分子等)。

實(shí)施例

接下來，通過實(shí)施例及比較例更詳細(xì)地對本發(fā)明進(jìn)行說明，但本發(fā)明并不限定于這些例子。需要說明的是，將實(shí)施例及比較例中使用的材料示于以下。

((a)成分)

松香類樹脂：氫化酸改性松香、商品名“pinecrystalke-604”、荒川化學(xué)工業(yè)株式會社制造

((b)成分)

活化劑a：丙二酸

活化劑b：二溴丁烯二醇

((c1)成分)

溶劑a：異冰片基環(huán)己醇

((c2)成分)

溶劑b：三丙二醇單甲醚(沸點(diǎn)：242℃、粘度：1mpa·s)

溶劑c：二丙二醇單丁醚(沸點(diǎn)：231℃、粘度：7.4mpa·s)

溶劑d：乙二醇單2-乙基己醚(沸點(diǎn)：229℃、粘度：7.6mpa·s)

((c3)成分)

溶劑e：二乙二醇單2-乙基己醚(沸點(diǎn)：272℃、粘度：10.4mpa·s)

溶劑f：芐基乙二醇(沸點(diǎn)：256℃、粘度：12.6mpa·s)

溶劑g：二乙二醇單己醚(沸點(diǎn)：259℃、粘度：8.6mpa·s)

溶劑h：四乙二醇二甲醚(沸點(diǎn)：275℃、粘度：3.8mpa·s)

((c4)成分)

溶劑i：苯基乙二醇(沸點(diǎn)：245℃、粘度：30.5mpa·s)

溶劑j：2-乙基-1,3-己二醇(沸點(diǎn)：244℃、粘度：320mpa·s)

((d)成分)

觸變劑：商品名“slipackszhh”、日本化成株式會社制造

((e)成分)

焊料粉末：合金組成為sn-3.0ag-0.5cu、粒徑分布為20～38μm、焊料熔點(diǎn)為217～220℃

[實(shí)施例1]

將松香類樹脂42質(zhì)量％、活化劑a2.1質(zhì)量％、活化劑b2質(zhì)量％、溶劑a13質(zhì)量％、溶劑b8質(zhì)量％、溶劑e20.9質(zhì)量份及觸變劑12質(zhì)量％投入容器，使用行星式混合機(jī)混合而得到焊劑組合物。

然后，將得到的焊劑組合物10.2質(zhì)量％及焊料粉末89.8質(zhì)量％(總計(jì)100質(zhì)量％)投入容器，并使用行星式混合機(jī)混合，由此制備了焊料組合物。

[實(shí)施例2～4]

按照表1所示的組成配合了各種材料，除此以外，與實(shí)施例1同樣地得到了焊料組合物。

[比較例1～7]

按照表1所示的組成配合了各種材料，除此以外，與實(shí)施例1同樣地得到了焊料組合物。

＜焊料組合物的評價(jià)＞

通過如下所述的方法進(jìn)行了焊料組合物的評價(jià)(粘度、印刷性、功率晶體管中的孔隙率、凸塊中的孔隙)。將得到的結(jié)果示于表1。

(1)粘度

使用螺旋式的粘度計(jì)如下所述進(jìn)行測定。首先，將焊料組合物在25℃下放置2～3小時(shí)。打開焊料組合物的容器的蓋子，以避免空氣混入的方式用刮刀小心地?cái)嚢?～2分鐘。接著，將焊料組合物的容器放入恒溫槽。然后，將旋轉(zhuǎn)速度調(diào)節(jié)至10rpm，將溫度設(shè)定為25℃，約3分鐘后確認(rèn)到從排出口出現(xiàn)抽吸至轉(zhuǎn)子的糊狀物之后，停止轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，等待至溫度恒定。在溫度恒定后，將旋轉(zhuǎn)速度調(diào)節(jié)至10rpm，讀取了3分鐘后的粘度值η。

(2)印刷性

使用分別設(shè)有49個(gè)直徑0.3mmφ及0.4mmφ的開孔、且厚度為0.12mm的版，在印刷速度50mm/秒、印壓0.2n的條件下將焊料組合物印刷至基板上。然后，用肉眼觀察印刷后的版，測定穿孔的部位的比率(穿過率)，按照以下的基準(zhǔn)評價(jià)了印刷性。

a：穿過率為60％以上。

b：穿過率為40％以上且低于60％。

c：穿過率低于40％。

(3)功率晶體管中的孔隙率

使用具有相應(yīng)圖案的金屬掩模將焊料組合物印刷在基板上，所述基板具有能夠安裝功率晶體管(大?。?.5mm×6.5mm、厚度：2.3mm、焊盤：鍍錫、焊盤面積：30mm²)的電極。然后，在焊料組合物上搭載功率晶體管，在進(jìn)行80秒鐘的150～180℃預(yù)熱和峰值溫度240℃下將熔融時(shí)間設(shè)為40秒鐘的條件下進(jìn)行回流焊(氮中，氧濃度為1000ppm以下)，制作了試驗(yàn)基板。使用x射線檢測裝置(“nlx-5000”、nagoyaelectricworks公司制造)觀察得到的試驗(yàn)基板上的焊接部。然后，測定了第1次回流焊后的功率晶體管中的孔隙率[(孔隙面積/焊盤面積)×100]。

另外，對于實(shí)施例1、比較例5及比較例7而言，將利用x射線檢測裝置觀察焊接部的圖像分別示于圖1、圖2及圖3。

另外，在與第1次回流焊相同的條件下對第1次回流焊后的試驗(yàn)基板進(jìn)行第2次回流焊，并觀察了焊接部。然后，測定了第2次回流焊后的功率晶體管中的孔隙率[(孔隙面積/焊盤面積)×100]。

(4)凸塊中的孔隙

使用具有相應(yīng)圖案的金屬掩模將焊料組合物印刷在具有多個(gè)直徑270μm的電極底座的基板上。然后，在進(jìn)行80秒鐘的150～180℃預(yù)熱和峰值溫度240℃下將熔融時(shí)間設(shè)為40秒鐘的條件下進(jìn)行回流焊(氮中，氧濃度為1000ppm以下)，制作了具有凸塊的試驗(yàn)基板。使用x射線檢測裝置(“nlx-5000”、nagoyaelectricworks公司制造)對得到的試驗(yàn)基板上的凸塊進(jìn)行了觀察。確認(rèn)了500個(gè)凸塊，在存在相對于凸塊直徑為1/3以上(直徑為90μm以上)的大小的孔隙的情況下，對該個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。

由表1所示的結(jié)果表明，在使用了含有(c1)成分及(c2)成分的本發(fā)明的焊料組合物(實(shí)施例1～4)的情況下，確認(rèn)到粘度及印刷性良好，功率晶體管中的孔隙率低，而且也未產(chǎn)生凸塊中的大直徑的孔隙。因此可以確認(rèn)，本發(fā)明的焊料組合物即使在焊料組合物的印刷面積大的情況下，也能夠充分地抑制大直徑的孔隙，而且具有足夠的印刷性。

相比之下，可知在使用不含有(c1)成分及(c2)成分中任一種的焊料組合物(比較例1～7)的情況下，功率晶體管中的孔隙率高。

另外，在使用了含有(c1)成分及(c2)成分、且進(jìn)一步含有四乙二醇二甲醚(沸點(diǎn)：275℃、粘度：3.8mpa·s)作為(c3)成分的本發(fā)明的焊料組合物(實(shí)施例4)的情況下，與實(shí)施例1～3相比可知，能夠降低第2次回流焊后的功率晶體管中的孔隙率。由此可知，能夠抑制由多次回流焊所導(dǎo)致的孔隙的巨大化。

另外，對于實(shí)施例1、比較例5及比較例7的試驗(yàn)片而言，對使用x射線檢測裝置觀察焊接部得到的圖像進(jìn)行了比較(參考圖1～圖3)。在比較例5及比較例7的試驗(yàn)片中觀察到了巨大的孔隙，但在實(shí)施例1的試驗(yàn)片中未觀察到巨大的孔隙。