[发明专利]软焊用助焊剂

说明书

技术领域

本发明是属于焊接材料上的助焊剂。

背景技术

助焊剂其成分一般含有：松香、抗垂流剂、活性剂、溶剂。助焊剂的功能为去除焊点的氧化物质，增加焊接时扩散性、焊接性及提升焊接后电路导通测试(In-circuit test)的良率等等。

扩散性是焊料在焊接时所沾覆面积，若沾覆面积越大，在焊接时不易发生虚焊的情形。电路导通测试为测量电路板焊点与电路是否导通，目的在于测试电路板质量。其乃利用探针与焊点接触，以探针量测其电阻值，若无连通电子零件与基板则称为假焊，在此情况下电路导通测试即失败，判定为不良品，另外，焊锡上的助焊剂残渣太多，使探针无法接触焊锡点，也会因测试失败误判成不良品。

助焊剂可依外观与应用分为固体助焊剂、膏状助焊剂与液体助焊剂。固体助焊剂一般包裹在锡丝中，当锡丝焊接时，被包裹的固体助焊剂可去除焊接点的氧化物质。膏状助焊剂用于助焊剂与焊料粉混合后制成的锡膏，以印刷方式在基板上成型，放置零组件后，再进行焊接，也用于基板涂布后放置锡球，除了可避免锡球位置偏移外，亦可直接加热焊接后成为产品。液体助焊剂通常用于波焊，将细致喷布或发泡均匀涂布在基板上，去除基板上的氧化物质后，基板与融熔金属接触进行焊接。

一般焊料的适用例子为电路基板与电子产品以回焊方式焊接。此回焊方式中使用的膏状锡膏是由焊粉与膏状助焊剂材料混合后所形成，于基板的预定位置上以锡膏印刷，并在其上搭载电子零件，预热后再以适当条件加热焊接。

另外，以前焊料合金主要为低熔点的锡铅焊料为主，最近开发低毒性的无铅焊料，如锡银、锡锑、锡铋等。这些无铅焊料的熔点大多比锡铅焊料高50度，故使用无铅焊料时，必须提高回焊温度及降低回焊时间，以配合合金的熔点与基板受热的不安定性质，通常会在摄氏165度至200度预热2分钟，使基板先均匀受热，再加热至合金融熔的温度。

而在预热过程中会使助焊剂中的溶剂挥发、部分组成裂解、松香特性变差及加速锡粉氧化等。如此助焊剂回焊后，易变硬且不易向外扩散，使得助焊剂残渣集中于焊点上且助焊剂硬化，且因助焊剂为绝缘，太多或太硬的助焊剂残渣会造成电路导通测试的探针无法与焊点接触，结果导致电路导通测试失败。另外，焊料也会因为高温预热使得锡粉氧化程度变高，在焊料与基板间表面张力变大，使得焊接时焊料不易扩张，焊接性不良的情况也会增加。

在波焊中，因为无铅焊料的表面张力较有铅焊料大得多，因此使用无铅焊料的时候，不但向外与向上扩张的附着力变小，形成介金属层接触时间也变长。

综观上述问题，故需要一种新型助焊剂能够加强焊接时助焊剂的扩散性，不易残留于测试点与电路导通测试的探针上，提高测试良率。且于焊接与波焊时，助焊剂也要保有相当的活性，以保护基板上焊点不被氧化。然而，在高温预热下要有良好的热稳定性、扩散性与提高电路导通测试良率，先前技术中亦有一些主张，中国台湾专利公开编号TW201143959所提到的助焊剂残渣减少方法，使助焊剂中溶剂挥发，但如此会使焊后的助焊剂硬化，电路导通测试不良率上升。日本特许出愿公开番号特开平-100690中，提出使助焊剂残渣脱落的方法，虽助焊剂无残渣，大幅提高电路导通测试良率，但因助焊剂残渣脱落，使焊点缺乏保护，易造成焊点的氧化或电子迁移现象。

发明内容

本发明为一种新型高温焊接用助焊剂，在高温预热时，有良好的热稳定性、扩散性，使回焊后的助焊剂残渣较软，同时在焊点上的助焊剂残渣变薄，提高电路导通测试良率。本发明主要在改善焊接时的扩散性与提升焊接后电路导通测试的良率。