阅读说明：本技术 助焊剂、焊膏、基板、电子设备以及基板制造方法 (Flux, solder paste, substrate, electronic device, and substrate manufacturing method ) 是由 冨塚健一 沟胁敏夫 上田松太郎 平岡浩佑 于 2019-06-05 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种助焊剂以及焊膏,其能够使昆虫等无法接近使用焊料的部件,并且还提供一种基板、电子设备以及基板的制造方法,其能够使昆虫等无法接近。根据本发明,焊锡中使用的助焊剂含有树脂、活化剂、溶剂以及驱避剂,所述驱避剂相对于所述溶剂具有溶解性,并且在所述溶剂中不具有规定的挥发性。(The invention provides a flux and a solder paste, which can prevent insects from approaching a component using the solder, and also provides a substrate, an electronic device and a method for manufacturing the substrate, which can prevent insects from approaching. According to the present invention, a flux for use in soldering includes a resin, an activator, a solvent, and a repellent that has solubility in the solvent and does not have a predetermined volatility in the solvent.)

助焊剂、焊膏、基板、电子设备以及基板制造方法

技术领域

本发明涉及助焊剂、焊膏、基板、电子器件以及基板制造方法。

背景技术

以往，被用于焊锡的助焊剂已被普遍认知(例如，参照专利文献1)。具体来说，助焊剂是将例如半导体元件、电容器、电阻等电子部件安装于印刷基板等时所使用的一种材料。其已被广泛使用于各类电子设备中，包括普通的家用电器，例如冰箱、空凋等中均使用了助焊剂。

对于冰箱、空调等家用电器来说，有时可能被蟑螂等昆虫侵入到机体内部，而当这些昆虫与印刷电路基板上的电极发生接触则可能会导致短路的发生。因此，就有了想要应对这些昆虫使其无法接近基板的需求。特别是在发展中国家，由于现阶段发展中国家中的整体居住和卫生状况并不理想，因此上述需求就变得尤为强烈。

【先行技术文献】

【专利文献1】特开2017-213598号

鉴于上述情况，本发明的目的是提供一种助焊剂以及焊膏，其能够使昆虫等无法接近使用焊料的部件，并且还提供一种基板、电子设备以及基板的制造方法，其能够使昆虫等无法接近。

发明内容

本发明涉及的助焊剂，用于焊锡，其特征在于：

含有树脂、活化剂、溶剂以及驱避剂，

所述驱避剂相对于所述溶剂具有溶解性，并且在所述溶剂中不具有规定的挥发性。

在本发明涉及的阻焊剂中，

所述驱避剂不具有升华性。

在本发明涉及的阻焊剂中，

所述驱避剂中含有拟除虫菊酯类化合物。

在本发明涉及的阻焊剂中，

所述拟除虫菊酯类化合物中含有除虫菊酯、丙烯菊酯、胺菊酯、苄呋菊酯、炔呋菊酯、苯醚菊酯、氯氰菊酯、苯氰菊酯、烯炔菊酯、炔丙菊酯、炔咪菊酯、溴氰菊酯、氰戊菊酯、氟胺氰菊酯、醚菊酯、氟硅菊酯中的任意一种或多种。

在本发明涉及的阻焊剂中，

所述驱避剂中含有酯类溶剂。

在本发明涉及的阻焊剂中，

含有大于等于0.4重量％且小于等于4重量％的驱避剂。

在本发明涉及的阻焊剂中，

含有大于等于80重量％的溶剂以及小于等于15重量％的树脂。

本发明涉及的阻焊剂，用于焊锡，其特征在于：

含有大于等于80重量％的溶剂、小于等于15重量％的树脂以及大于等于0.4重量％且小于等于4重量％的拟除虫菊酯类化合物。

本发明涉及的焊膏，其特征在于：

含有上述助焊剂以及焊锡合金。

本发明涉及的基板，其特征在于：

具有含有焊锡合金以及驱避剂的导电性接合剂。

本发明涉及的电子设备，其特征在于：

具有含有焊锡合金以及驱避剂的导电性接合剂。

本发明涉及的基板制造方法，其特征在于，包括：

在设置在基板主体部上的载置部上涂布上述助焊剂的工序；

在涂布有所述助焊剂的载置部上设置溶融后的焊锡合金的工序；以及

在所述焊锡合金上设置电子部件的工序。

发明效果

根据本发明，就能够使昆虫类无法接近使用焊锡的构件。

附图说明

图1是展示比较例四中所使用的避蚊胺的热重(TG)测定结果的图。

图2是可在本发明实施方式中采用的基板的制造工序的示意图。

具体实施方式

本实施方式涉及的助焊剂是在将焊锡合金设置于印刷布线基板等基板时所使用的。该助焊剂中含有驱避剂、树脂以及溶剂(溶媒)。驱避剂最好是具有相对于溶剂的溶解性，并且在溶剂中不具有规定的挥发性。特别是由于在将焊锡合金设置在基板上时助焊剂会被施加很高的温度，因此一旦驱避剂的挥发性高的话就可能导致其发生气化从而流失有效成分。所以，有必要采用在溶剂中不具有规定的挥发性的驱避剂。另外，也不必一定要含有溶剂(溶媒)，本实施方式也可以提供不含溶剂的固态助焊剂。

作为驱避剂，可以使用专门对昆虫具有效果的昆虫驱避剂。通过使助焊剂中含有驱避剂，就能够实现很高的泛用型。也就是说，在将焊锡作为导电性接合剂使用的形态中，仅需涂布助焊剂便可同时付与驱避剂，从而以非常高的泛用性来实现驱虫效果。另外，通过使助焊剂中含有驱避剂，还能够利用与以往相同的工序中实现驱虫效果。也就是说，通过如本实施方式般使助焊剂中含有驱避剂，就能够实现以往需要额外追加涂布驱避剂的工序才能达到的驱虫效果。

另外，驱避剂的沸点可以低于焊锡合金的熔融温度。当驱避剂的沸点低于焊锡合金的熔融温度时，可以设想到当溶融后的焊锡合金接触到涂布有助焊剂的部位后对助焊剂施加热量，从而导致驱避剂发生气化的情况。因此，通常来说，本行业人员是不会考虑使用这样的驱避剂的。然而，需要留意的是：本发明的发明者却发现可以使用沸点低于焊锡合金熔融温度的驱避剂，特别是当驱避剂为后述的拟除虫菊酯类化合物时则更加有益。

本实施方式中所使用的焊锡合金可以是不含铅的无铅焊锡，也可以是含铅焊锡。作为无铅焊锡，可以使用Sn－In、15Sn－Bi、In－Ag、In－Bi、Sn－Zn、Sn－Ag、Sn－Cu、Sn－Sb、Sn－Au、Sn－Bi－Ag－Cu、Sn－Ge、Sn－Bi－Cu、Sn－Cu－Sb－Ag、Sn－Ag－Cu、Sn－Ag－Zn、Sn－Cu－Ag、Sn－Bi－Sb、Sn－Bi－Sb－Zn、Sn－Bi－Cu－Zn、Sn－Ag－Sb、Sn－Ag－Sb－Zn、Sn－Ag－Cu－Zn、Sn－Zn－Bi、Sn－Ag－Bi、Sn20－Ag－Cu－Bi等。另外，焊锡合金可也以是焊锡粉末。

可以使用松香类树脂来作为树脂材料。具体可以使用松香以及改性松香等衍生物。考虑到有的松香类树脂具有吸引昆虫等靠近的特性，因此从此观点来说本实施方式中采用驱避剂对于驱避昆虫是非常有益的。

活化剂中可以含有：有机酸、胺、有机卤素化合物、卤化胺化合物氢盐、卤化铵化合物、有机磷化合物中的任意一种或多种或全部。活化剂例如具有去除焊锡表面的以及覆盖焊接部件表面的金属氧化物的作用。活化剂的含量最好大于等于0.5重量％小于等于5重量％。

驱避剂在助焊剂中的含量可以大于等于0.4重量％小于等于4重量％。不过，当驱避剂在助焊剂中的含量不足0.5重量％时可能会导致驱虫效果不充分的情况发生。而当驱避剂在助焊剂中的含量大于3重量％时则可能会导驱避剂难溶于溶剂中。因此，如要进一步限定的话，可以将驱避剂在助焊剂中的含量的下限值设为0.5重量％，并将驱避剂在助焊剂中的含量的上限值设为3重量％。更进一步地，当而当驱避剂在助焊剂中的含量不足1.0重量％时则可能会导驱无法获得所期望的驱虫效果。因此，将驱避剂在助焊剂中的含量的下限值设为1.0重量％就能够更加切实地实现高的驱虫效果。如上述般，当驱避剂在助焊剂中的含量大于等于0.5重量％小于等于3重量％时是有益的，而当驱避剂在助焊剂中的含量大于等于1.0重量％小于等于3重量％时则更加有益。

有机酸在助焊剂中的含量可以为0重量％～4重量％。作为有机酸，具体可以使用：琥珀酸、戊二酸、棕榈酸、苯二甲酸、硬脂酸、癸二酸等。

胺在助焊剂中的含量可以为0重量％～1重量％。作为胺，具体可以使用：咪唑基、2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、聚醚胺、聚氧烷基胺、聚氧乙烯胺、聚氧丙烯胺、2-乙基氨基乙醇、二乙醇胺、三乙醇胺、氨基醇等。

有机卤素化合物助焊剂中的含量可以为0重量％～1重量％。作为有机卤素化合物，具体可以使用：1-溴-2-丁醇、1-溴-2-丙醇、3-溴-1-丙醇、3-溴-1，2-丙二醇、1，4-二溴-2-丁醇、1，3-二溴-2-丙醇、2，3-二溴-1-丙醇、2，3-二溴-1，4-丁二醇、2，3-二溴-2-丁烯-1，4二醇等。

卤化胺化合物氢盐在助焊剂中含量可以大于等于0重量％小于等于1重量％。作为卤化胺化合物氢盐的胺化合物，具体可以例举：乙胺、二乙胺、二丁胺、异丙胺、二苯胍、环已胺等。作为卤化氢酸，具体可以例举：盐酸、氢溴酸、氢碘酸等。作为卤化胺化合物氢盐的一例，可以例举乙胺氢溴酸盐等。

有机磷化合物在助焊剂中含量可以大于等于0重量％小于等于1重量％。作为有机磷化合物，具体可以例举：苯磷酸盐、磷酸丙烯二乙酯、磷酸二乙酯(对甲基苄基)、(2-乙基己基)-2-乙基己基膦酸酯等磷酸酯。

松香等树脂在助焊剂中含量可以大于等于5重量％小于等于15重量％。一般而言在冰箱和空调等家电中，从批量生产的观点来说，一般会使用粘度较低的助焊剂，其松香等树脂的含量较低，一般小于等于15重量％。对于这一点，由于松香等树脂的沸点较高，因此含量高的话可以更容易防止驱避剂的挥发。相反的，当松香等树脂在助焊剂中含量小于等于15重量％时，驱避剂则较易挥发。然而，本发明的发明者却发现只要采用后述的拟除虫菊酯类化合物，即便是在树脂含量较低时也不易挥发。

助焊剂中含有的驱避剂最好不具有升华性。在本实施方式中，具有升华性是指在室温(25℃)下会从固体相转化为气体。

助焊剂中含有的驱避剂的成分最好不是来源于食料。规定的来源于食料的成分可以例举的有：薄荷、单宁、胡椒、芥末等。

驱避剂中可以含有拟除虫菊酯类化合物。该拟除虫菊酯类化合物可以是除虫菊酯、丙烯除虫菊酯、胺菊酯、苄呋菊酯、炔呋菊酯、苯醚菊酯、氯氰菊酯、苯氰菊酯、烯炔菊酯、炔丙菊酯、炔咪菊酯、溴氰菊酯、氰戊菊酯、氟胺氰菊酯、醚菊酯、氟硅菊酯中的任意一种或多种。现阶段本发明的发明者已判明拟除虫菊酯类化合物易溶解于如异丙醇这样的溶剂(溶媒)中、并且在溶解于溶剂后的挥发性较低、对于包含蟑螂在内的一般昆虫具备有良好的驱避效果。因此，作为应对想要靠近冰箱和空调等电子设备的蟑螂这样的昆虫的昆虫驱避剂来使用的话，拟除虫菊酯类化合物是非常有益的。另外，驱避剂中也可以含有诸如拟除虫菊酯类化合物以及后述的酯溶剂等多种成分，也可以仅含有一种成分。

驱避剂中也可以含有酯溶剂。该酯溶剂中可以含有：苯甲酸苄酯、水杨酸苯酯、水杨酸苄酯、癸二酸二丁酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二丁酯、二吡啶羧酸二正丙基中的任意一种或多种。其中，苯甲酸苄酯、水杨酸苯酯、水杨酸苄酯、癸二酸二丁酯对于蜱虫具有良好的驱避效果，邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二丁酯对于蜱虫、蚊子、虱等卫生害虫具有良好的驱避效果，二吡啶羧酸二正丙基对于蚊子、虻、蚋、跳蚤、臭虫、蜱虫、库蠓等具有良好的驱避效果。另一方面，由于对于蟑螂等不发挥有益的驱避效果，因此从此观点来说，使用前述的拟除虫菊酯类化合物来作为昆虫驱避剂是有益的。

另外，驱避剂中也可以含有：2-乙基-1，3-己二醇、二乙酰胺二-N-丙基异辛酸盐、2,3：4,5-双(Δ2-丁烯)四氢糠醛、N-辛基-双环庚烯二羧酰亚胺、香茅油、桉树油、桧醇中的任意一种或多种。其中，2-乙基-1，3-己二醇对于蚊子、虱、蜱虫等卫生害虫具有良好的驱避效果，二乙酰胺二-N-丙基异辛酸盐、2,3：4,5-双(Δ2-丁烯)四氢糠醛以及N-辛基-双环庚烯二羧酰亚胺对于蚊子、虻、蚋、跳蚤、臭虫、蜱虫、库蠓等具有良好的驱避效果。香茅油以及桉树油对于蟑螂等昆虫具有良好的驱避效果。桧醇对于蜱虫、白蚁、蟑螂等具有良好的驱避效果。

溶剂中可以含有异丙醇、乙醇、丙酮、甲苯、二甲苯、乙酸乙醇、乙基溶纤剂、丁基溶纤剂、乙二醇醚中的一种或几种，也可以仅由异丙醇构成。

溶剂在助焊剂中的含量可以大于等于80重量％，如要进一步的话可以大于等于84重量％。

本实施方式可以提供包含助焊剂以及焊锡合金的焊膏。

本实施方式还可以提供将焊锡合金以及驱避剂作为导电性接合剂使用的基板、电子设备。冰箱和空调可以作为电子设备来例举。

助焊剂中可以不含有用于对焊膏付与粘性的触变剂。当助焊剂中不含有触变剂时，驱避剂则更容易挥发。因此，在不含触变剂的助焊剂中，采用不具有规定的挥发性的驱避剂是极其有益的。

＜溶解性试验＞

通过以下试验对驱避剂在助焊剂中的溶剂性进行了验证。

在本实施方式中，驱避剂相对于溶剂具有“溶解性”是指：将驱避剂适宜地混合于溶剂后(如必要可进行适宜地加热)通过溶解制作成溶液，将该溶液置于室温下(25℃)一周后，通过目视无法在该溶液中发现沉淀物以及分离。相反的，如以上述条件通过目视在该溶液中发现沉淀物以及分离，则代表其在本实施方式中不具有溶解性。

＜挥发性试验＞

通过TG测定来验证挥发性

在本实施方式中，驱避剂相对于溶剂不具有“规定的挥发性”是指：在选用日本ULVAC(爱发科)公司生产的TGD9600示热差天平测定装置对驱避剂按以下条件进行测定后，测定结果为残留大于等于50％。相反的，如按同样条件进行测定后的测定结果为残留不足50％，则代表驱避剂具有规定的挥发性。

驱避剂的样品量：2～5mg

升温速度：10℃/min加热至240℃

测定气氛：N₂

另外，当助焊剂中含有不具有规定的挥发性的驱避剂时，作为焊锡合金成分可以选用Sn-3Ag-0.5Cu(熔点为217℃)，并进行回流焊。当使用按照焊锡熔融温度为205℃、浸漬深度为1mm、浸渍时间为10秒的条件进行焊接后确认助焊剂具有驱避效果。

【实施例】

接下来，对本发明的实施例进行说明。

(实施例1至3)

在实施例1至3中涉及助焊剂中均含有：0.5重量％的作为有机酸的琥珀酸均、0.5重量％的作为有机卤素化合物的2,3-二溴-1,4-丁二醇、以及0.8重量％的作为卤化胺化合物氢盐的乙胺氢溴酸盐。在实施例1至3中涉及助焊剂中含有12重量％的作为改性松香的氢化松香，其余则作为溶液由异丙醇构成。在实施例1至3中，使用除虫聚酯来作为昆虫驱避剂，其含量分别为1重量％、0.5重量％、以及3重量％。

实施例1至3涉及的助焊剂中所含有的成分如【表1】所示。在下述各表中，“溶解性”为“○”表示已在前述溶解性试验中确认溶解性，“挥发性”为“○”表示已在前述挥发性试验中确认不具有挥发性。“综合评价”为“○”表示基于前述溶解性试验以及挥发性试验的结果给予良好评价。相反的，溶解性”为“×”表示无法在前述溶解性试验中确认溶解性，“挥发性”为“×”表示已在前述挥发性试验中确认具有规定的挥发性。“综合评价”为“×”表示基于前述溶解性试验以及挥发性试验的结果给予不良评价，但也并不代表在驱避性上存在问题。

【表1】

(重量％)

(实施例4至8)

在实施例4至8中，除了将昆虫驱避剂从除虫聚酯变更为其他材料以外，与实施例1使用了相同的材料，具体情况如【表2】所示。

【表2】

(重量％)

(实施例9至13)

在实施例9至13中，除了将昆虫驱避剂从除虫聚酯变更为其他材料以外，与实施例1使用了相同的材料，具体情况如【表3】所示。

【表3】

(重量％)

(实施例14至16)

实施例14至16中含有如【表4】所示的成分。具体来说，实施例14至16涉及的助焊剂中含有：作为昆虫驱避剂的除虫聚酯、作为有机酸的琥珀酸、戊二酸、棕榈酸中的任意一种或多种、作为改性松香的水化松香、以及作为溶液的异丙醇。其中，实施例14中还含有作为有机卤素化合物的2,3-二溴-1,4-丁二醇以及作为卤化胺化合物氢盐的乙胺氢溴酸盐。实施例15中还含有作为有机卤素化合物的2,3-二溴-1,4-丁二醇、作为卤化胺化合物氢盐的乙胺氢溴酸盐以及作为有机磷化合物的(2-乙基己基)-2-乙基己基膦酸酯。实施例16中还含有作为胺的一种的醇胺的二乙醇胺。

【表4】

(重量％)

(比较例1至4)

比较例1至4含有【表5】中所示的成分。其中，波尔多液、异茴芹灵以及佛手柑内酯存在溶解性问题，二乙基甲苯酰胺存在挥发性问题。另外，在比较例四中所使用的二乙基甲苯酰胺的TG测定结果如图1所示。

【表5】

(重量％)

从相对于溶剂的溶解性的观点来说，作为不合适的驱避剂除了上述以外，还可以例举：三氧化二铁、单宁、胡椒、芥末等。

从具有规定的挥发性的观点来说，作为不合适的驱避剂除了上述以外，还可以例举煤油等。

从具有升华性且容易从助焊剂中流失的观点来说，作为不合适的驱避剂，还可以例举：杂酚油、β萘酚、樟脑、薄荷等。

即便是具有驱避效果的材料，如果其所带有的有害性毒素过强的话则不建议使用。作为有害性的材料，可以例举作为环境激素的邻苯二甲酸二酯等。

在本实施方式中，还可以提供一种用于制造安装有电子元件的印刷布线基板的基板制造方法。作为一例，可以采用如图2所示的形态。

首先，准备具有基板主体部10的基板，该基板主体部10的表面安装有铜导线图等载置部11(参照图2(a))。

使用涂布装置的喷嘴等涂布构件25将助焊剂20涂布在载置部11上(参照图2(b))。

将基板翻转后将溶融后的焊锡合金30设置在载置部11上(参照图2(c))。

经由焊锡合金30将半导体元件、电容器、电阻等电子部件40设置在载置部11上，并经由焊锡合金30将连接件45和导线(未图示)设置在载置部11上(参照图2(d))。然后，可根据需要进行回流处理。

另外，在另一形态中，也可将粉末状的焊锡合金溶于助粘剂后的焊膏设置在载置部11上。

上述实施方式以及实施例中的记载仅为用于说明权利要求项中记载的发明的一例。因此，可以根据说明书、附图等的记载对权利要求项中的记载进行适宜的变更。

符号说明

10 基板主体部

11 载置部

20 助焊剂

30 焊锡合金

40 电子部件