[发明专利]松脂芯软焊料用助焊剂及松脂芯软焊料

说明书

技术领域

本发明涉及在松脂芯软焊料中使用的助焊剂、及松脂芯软焊料。

背景技术

在安装电子部件的印刷基板等基板中，对应电子部件的针等端子而形成有电极。电子部件与基板的固定及电连接通过焊接来进行。在这种基板中，在电子部件的端子与基板的电极的焊接部，如果水滴附着于施加直流电压的电极间，则有可能发生离子迁移(电化学迁移)。

离子迁移(以下称为迁移)是指如下的现象：在施加直流电压的电极间，自阳极溶出的金属离子在阴极接受电子，被还原的金属自阴极生长，延伸至阳极，由于这种还原金属而使两极短路的现象。如此，因水滴等的附着而发生迁移时，会在电极间发生短路，因而丧失作为基板的功能。

于是，焊接中使用的助焊剂通常具有在焊料溶解的温度下化学性地去除存在于焊料及焊接对象的金属表面的金属氧化物，使两者的边界能够进行金属元素的移动的功效，通过使用助焊剂，能够在焊料与母材之间形成金属间化合物，从而获得牢固的接合。

松脂芯软焊料是在线状的焊料中密封助焊剂而成的材料，利用烙铁或激光等使焊料熔融而进行焊接。

助焊剂中还含有不因焊接的加热而分解、蒸发的成分，在焊接后以助焊剂残渣的形式残留在焊接部的周边。助焊剂中作为主要成分而含有的松香(松脂)具有拒水性，因此，以松香为主要成分的助焊剂残渣形成于焊接部时，即使水滴附着在助焊剂残渣上，由于松香的拒水效果，也不会立即发生迁移。

但是，助焊剂残渣中产生裂纹时，水分会自裂纹浸入到焊接部，这是导致迁移的发生的重要原因。特别是在施加振动那样的环境下、或者温度变化剧烈的环境下，助焊剂残渣中容易产生裂纹。

图1A、图1B、图1C及图1D为示出因裂纹产生而导致的迁移的发生过程的说明图。图1A示意性地示出在形成于基板1的电极10上通过焊接而接合有焊料2的焊接部20被助焊剂残渣3覆盖的状态。

如图1B所示，在暴露于规定的高温下和低温下的温度循环等中而于助焊剂残渣3中产生了裂纹30的焊接部20上附着水滴时，如图1C所示，裂纹30成为水路，水4浸入到焊接部20中。

裂纹30达到焊料2，水滴附着在施加直流电压的电极10-10间时，如图1D所示，在施加直流电压的电极10-10间发生迁移。即，自阳极溶出的金属离子在阴极接受电子，被还原的金属自阴极生长，延伸至阳极，形成还原金属40，由于该还原金属40而使两极短路。

另外，助焊剂残渣是由于在焊接中铺展于焊接部表面的助焊剂发生固化而形成的，但有时助焊剂没有铺展于焊接部的表面整体，会产生焊接部被助焊剂残渣覆盖的部位和没被覆盖的部位。焊接部没被助焊剂残渣覆盖的部位成为上述迁移发生的主要原因。

进而，焊接中，若焊接部的表面没被助焊剂覆盖，则在使用烙铁进行焊接时焊料的切断性(cutting property)恶化。

图2A、图2B及图2C、与图3A、图3B及图3C为示出焊料的切断性的概要的说明图，图2A、图2B及图2C中说明了焊料的切断性良好的情况，图3A、图3B及图3C中说明了焊料的切断性差的情况。

对以焊料的切断性为课题的焊接部的概要进行说明，焊接部5在本例中为如下的形态：在作为基板50的一面的表面上与贯通基板50的通孔51相对应地形成连接盘52，在连接盘52上插入未图示的电子部件的针6。基板50如下配置：对应未图示的电子部件的针6的配置，排列多个通孔51及连接盘52，焊接部5排成一列。

作为加热装置的烙铁7在前端部形成针6能够通过的槽70，使烙铁7如图2A、图2B及图2C、与图3A、图3B及图3C所示沿针6的配置在箭头a方向上移动，从而在多个焊接部5连续地进行焊接。

首先，关于焊料的切断性良好的情况，参照图2A、图2B及图2C进行说明，使加热的烙铁7如图2A所示在箭头a方向上移动，烙铁7通过焊接对象的针6，从而松脂芯软焊料8熔融，利用熔融的焊料将连接盘52与针6接合。

密封在松脂芯软焊料8中的助焊剂中包含不因焊接的加热而分解、蒸发的成分，焊接中熔融的焊料80的表面被助焊剂81覆盖。

对于切断性良好的焊料而言，使加热的烙铁7如图2A所示在箭头a方向上移动时，如图2B所示，在焊接中焊料80的表面整体被助焊剂81覆盖，从而防止焊料80的表面的氧化。

由于焊接中的焊料80的表面的氧化受到抑制，因此，通过使加热的烙铁7移动而在多个焊接部5连续地进行焊接的操作，从而排除阻碍追随自焊接部5离开的烙铁7的焊料80a、与留在焊接部5的焊料80b的切断的因素。