[发明专利]改进的含氟化亚锡的钎料膏组合物

说明书

本发明涉及的是改进的钎料膏组合物及其结合电子材料的应用。更具体地说，本发明涉及的是改进的、含有一种金属或金属合金钎料粉末、一种载体以及氟化亚锡的钎料膏组合物。该组合物可以降低钎焊操作后的离子污染，从而可以避免使用清洗剂进行后处理。

通常，金属的钎焊是通过下述步骤来实现的：先在要钎焊的部位涂上钎焊介质或钎剂，然后用烙铁或类似物将钎料附着在上面。另外也有采用钎料预成型物的，其中，将预成型物加热到熔融态，由此它形成了良好的钎料连接。对每种情况都要制备不同种预成型物，因而钎焊操作的全过程不仅耗时而且费用高。

为制备可印刷的（例如用屏蔽或模板技术）钎料组合物或钎料膏，已经进行了多种试验。由粉末状钎料合金分散在相对少量的介质中组成的钎料膏的使用，在工业上正在得到更加广泛地接受，这主要是因为钎料膏比通常手工操作所用的钎料更容易应用于自动化生产程序，这些手工操作所用的钎料是钎料棒，其中钎剂和烙铁或焊炬是分开的，或者用钎料丝，在钎料丝内的单孔中含有钎剂，以及烙铁或焊炬。以前的钎料膏组合物的制造大部分受此前实践的影响，尤其是钎剂或其它表面处理剂。这些钎剂或表面处理剂大部分包括有机酸、无机酸和它们的盐、例如氯化锌、氯化铵以及附加的除氯化物以外的碱金属卤化物或卤化铵，它们或者是干剂或者混合于适宜的溶剂中。然而，当向通常的氯化锌、氯化铵钎剂中加入附加的碱金属卤化物或卤化铵时发现，不是在金属表面留下不理想的腐蚀性残余物，就是在最终得到的焊接件上出现粗糙的表面。

日本特许公开64〔1989〕-40197公开了一种钎剂，它的组成中1-20%（重量）为氟化锡，余量为氟铝酸钾络合物。该文指出，氟化锡的用量超过20%时会导致钎焊性能下降，而其用量少于1%时则它的效果就不明显。

日本特许公开62〔1987〕-16898公开了一种用于钎焊的钎剂，其特征在于它含有作为钎剂活化剂的氟化亚锡。氟化亚锡与公知的粘结剂组合在一起使用，所述的粘结剂例如有松香、松香酚（rosin  phenol）、聚乙二醇等。该钎剂与钎料槽结合在一起使用。

申请日为88年7月21日、申请号07/222，496的美国专利申请公开了一种在回流钎焊中所用的钎料膏，它既含有钎剂又含有粉末状的钎料金属，只涂在要进行钎料连接的点上。然而发现，采用这些钎料膏需要使用清洗剂进行处理，而且在清洗后，仍会有一定程度的离子污染。其它清洗剂例如含氯氟烃（CFC）溶剂，能除去钎焊操作后的所有离子污染物，但其具有不良的环境效应。

已经发现，通过向通常的含有金属或金属合金钎料粉末及载体或成膏介质的钎料膏中添加氟化亚锡，可以克服上述缺陷并制备出在钎焊操作中使用钎料膏后具有低程度离子污染的改进的钎料膏。

按照本发明，所提供的改进的钎料膏组合物适于屏蔽或模板印刷，并且在钎焊操作中使用所述的钎料膏后，能够只具有低程度的离子污染，所述的钎料膏包括：

（a）一种金属或金属合金钎料粉末，

（b）一种载体或成膏介质，和

（c）氟化亚锡

在钎焊中使用该组合物后，在没有清洗步骤的情况下，其离子污染程度之低为不大于2毫克当量NaCl/平方英寸。

本发明的能够进行屏蔽或模板印刷的改进的钎料膏组合物，它们在钎焊操作中使用后，只具有低程度的离子污染。这一点很重要，因为用于除去印刷电路板上离子污染物的最好的清洗剂是含氯氟烃（CFC）溶剂，而它们被认为是对环境有威胁的，这是因为它们能使同温层臭氧损耗。

当使用含有氟化亚锡而不含其它能造成离子污染成份的钎料膏组合物时，能达到残余离子污染不大于2毫克当量NaCl/平方英寸。残余离子污染的测定采用军用规定方法MIL-P-28809在“Omega仪（Omega  Meter）”600上进行。使用600ml含75%（重量）异丙醇和25%（重量）水的溶液，测试进行15分钟。