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CN101557903B - 无铅软钎料用焊剂和软钎焊方法 - Google Patents

无铅软钎料用焊剂和软钎焊方法 Download PDF

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CN101557903B CN200780040648XA CN200780040648A CN101557903B CN 101557903 B CN101557903 B CN 101557903B CN 200780040648X A CN200780040648X A CN 200780040648XA CN 200780040648 A CN200780040648 A CN 200780040648A CN 101557903 B CN101557903 B CN 101557903B
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Abstract

本发明提供在流体焊接中适合作为免洗型的后焊剂的软钎焊用焊剂，其能防止在利用Sn含量和熔点高于共晶软钎料的无铅软钎料例如Sn-3.0Ag-0.5Cu在印刷基板上对电子部件进行软钎焊时易产生晶须的情况，所述焊剂除含有主剂树脂的松香类和活性剂以外，还以0.2～4质量％的量含有选自酸性磷酸酯及其衍生物中的至少1种化合物。若在氮气氛中进行软钎焊，则能更有效地防止晶须的产生。

Description

无铅软钎料用焊剂和软钎焊方法
技术领域
本发明涉及适合作为在将电子部件搭载于印刷基板后使用无铅软钎料通过流体焊接法进行软钎焊时使用的后焊剂(post flux)的软钎焊用焊剂。本发明的焊剂是在软钎焊后无需洗涤焊剂残渣的免洗型焊剂，并能防止在利用锡含量高的锡基合金即无铅软钎料进行软钎焊时产生晶须的问题。 
背景技术
关于印刷基板上的电子部件的安装即电子设备中的电子部件的固定和电连接，通常利用在成本方面和可靠性方面最有利的软钎焊来进行。 
这种软钎焊中一般采用的方法有：使印刷基板和电子部件与熔融软钎料接触来进行软钎焊的流体焊接法、以及将软钎膏、软钎料压片(solderpreform)或软钎料球的形态的软钎料在回流炉中再熔融来进行软钎焊的回流焊接法。 
在该软钎焊中，使用使软钎料易附着于印刷基板和电子部件的作为辅助剂的焊剂。焊剂具有包含下述(1)～(3)的多种有用的作用。 
(1)净化金属表面的作用：用化学方法除去印刷基板和电子部件的金属表面的氧化膜，净化表面使其能进行软钎焊； 
(2)防止再氧化的作用：在软钎焊过程中覆盖净化后的金属表面，阻碍其与氧的接触，防止加热导致的金属表面的再氧化； 
(3)降低表面张力的作用：减小熔融的软钎料的表面张力，提高金属表面的软钎料的润湿性。 
焊剂大致可分为采用金属盐或无机酸等的无机类焊剂、采用聚乙二醇等水溶性主剂的水溶性焊剂、以松香等树脂作为主剂的树脂类焊剂。树脂类焊剂除了作为主剂使用的树脂外，还含有选自有机酸、胺的有机酸盐、胺的卤盐等中的至少1种活性剂，此外为了焊剂的涂布和转印，根据需要还含有适宜的溶剂。 
无机类焊剂和水溶性焊剂由于腐蚀性强，因此在软钎焊后必须进行洗涤以除去残留的焊剂残渣。 
另一方面，在树脂类焊剂中，作为主剂含有的松香等树脂具有绝缘特性。在利用加热进行软钎焊后，虽然会残留以来自主剂树脂的成分为主要成分的焊剂残渣，但该焊剂残渣在常温下绝缘特性好，没有腐蚀性，覆盖软钎焊部加以保护。因此，树脂类焊剂能作为免洗型焊剂使用。 
但是，在接近100℃的高温、高湿的环境下，焊剂残渣软化而形成半液体状。在此情况下，软钎焊部露出，湿气侵蚀软钎料，因此绝缘阻抗劣化。因此，在车载部件之类的有可能暴露于高温、高湿环境的部件上搭载的印刷基板，在将软钎焊后的印刷基板洗涤后，一般实施利用有机硅树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂等形成的共形涂层。此时，若有焊剂残渣，则涂层的密合性会受损，因此在软钎焊后进行洗涤。 
树脂类焊剂在高温环境下存在焊剂残渣的绝缘性下降这一问题，但由于焊剂残渣本身实质上无害，因此开发出了无需通过洗涤来除去焊剂残渣的免洗型焊剂，并应用于实际。当然，免洗型焊剂从降低对环境的负荷的观点出发成为优选，在成本方面也有利。但是，这种焊剂大多活性较低。 
此外，无论是流体焊接还是回流焊接，在氮气氛下进行软钎焊的情况增加。由于在氮气氛中不易引起氧化，因而可以使用活性低的焊剂。因此，该方法特别适合于免洗型焊剂。 
在利用流体焊接进行的印刷基板的软钎焊中，使用2种焊剂，即：为了保护印刷基板的铜箔表面而在基板制造后立即涂布于基板的前焊剂(preflux)和在软钎焊时在搭载电子部件之前或之后涂布于软钎焊部的后焊剂。前焊剂通常不含活性剂。 
在日本特开平5-212584号公报中，提出了如下的由焊剂和软钎料粉形成的软钎膏：在100质量份的焊剂中掺入5～40质量份的由二烷基酸性磷酸酯或其与单烷基酸性磷酸酯的混合物构成的酸性磷酸酯而得到的软钎膏。这种软钎膏是用有机溶剂来洗涤软钎焊后的焊剂残渣的类型。此外，软钎料粉不是无铅软钎料。 
在日本特开2006-181635号公报中，公开了如下内容：在由无铅软钎料粉与含有有机卤化物的焊剂混合而成的软钎膏中，使焊剂中含有有机磷 化合物，能防止由有机卤化物引起的软钎焊部的黑化。作为有机磷化合物提出的磷酸酯为三烷基磷酸酯或芳基磷酸酯之类的中性磷酸酯。 
一直以来常用的软钎料为Sn-Pb合金、特别是被称为共晶软钎料的Sn-Pb共晶合金(Sn-37Pb、熔点183℃)。但是，由于Pb的有害性，如今在世界范围内限制Pb的使用。因此，对于印刷基板的软钎焊，推荐使用完全不含Pb的无铅软钎料。 
无铅软钎料一般是以Sn为主要成分的Sn基合金。如今，作为已提出的无铅软钎料，有Sn-Ag-Cu类、Sn-Cu类、Sn-Ag类、Sn-Bi类、Sn-Zn类等。除熔点非常低即为150℃以下的Sn-Bi类之外，这些无铅软钎料的Sn含量几乎都很高，在90质量％以上。 
在本说明书中，例如“Sn-Ag-Cu类”无铅软钎料是包含Sn-Ag-Cu的三元合金以及在该三元合金中添加了微量的添加元素后得到的合金的意思。对于其他的合金“类”无铅软钎料也同样。 
现在，作为实用化的无铅软钎料，有Sn-3Ag-0.5Cu(固相线温度217℃、液相线温度220℃)，但是，与共晶软钎料相比，软钎焊温度高出约40℃。 
专利文献1：日本特开平5-212584号公报 
专利文献2：日本特开2006-181635号公报 
发明内容
伴随着以共晶软钎料为代表的Sn-Pb软钎料向无铅软钎料的转化，出现了在Sn-Pb软钎料中几乎没有的、在软钎焊部产生晶须的问题。晶须的实体是Sn的须状结晶，可以生长到直径2μm、长度2～3mm左右为止(参照图1)。 
过去已知在Sn电镀中经常产生这种晶须。作为Sn晶须的产生原因，可以认为有物理因素和化学因素；所述物理因素是在电镀后经过2～3年，镀膜中残留的应力将金属的分子挤出而以须状生长；所述化学因素是金属粒子和湿气等吸附在有灰或尘土的部分，促进表面上的腐蚀。 
即使是使用无铅软钎料并通过流体焊接或回流焊接形成的软钎焊部，虽没有电镀膜那样的频率，但也产生晶须。在电子设备中，若在电子部件的软钎焊部产生具有导电性的晶须，则会引起电路的短路，电子设备有可能发生故障。虽然该晶须生长到一定程度会脱落，但由于微小且质轻并悬浮在空中，因此经常在预料之外的部位导致不良现象。因此，在利用无铅软钎料进行电子设备的软钎焊时，希望防止晶须的产生。
但是，对于防止在利用无铅软钎料形成的软钎焊部出现的晶须的产生，迄今为止未作研究。本发明提供能防止在利用无铅软钎料形成的软钎焊部产生晶须并由此防止印刷基板的电路的短路而能延长电子设备的寿命的技术。 
更具体的本发明的课题在于，提供一种无铅软钎料用焊剂，其作为免洗型的后焊剂，即使用于利用流体焊接进行印刷基板的软钎焊时，也能防止晶须的产生。 
本发明者发现：例如在印刷基板上使用无铅软钎料来对电子部件进行软钎焊时，在印刷基板的软钎焊部产生的晶须因焊剂的种类的不同，产生率各异，若在焊剂中添加少量的酸性磷酸酯，则能抑制其产生。 
这里，本发明涉及如下的无铅软钎料用的免洗型树脂类焊剂，其特征在于，除主剂树脂和活性剂以外，还以0.2～4质量%的量含有选自酸性磷酸酯及其衍生物中的至少1种化合物。该焊剂优选还含有极性溶剂。 
从其他侧面而言，本发明涉及如下的软钎焊方法，其特征在于，采用除主剂树脂、活性剂和极性溶剂以外还以0.2～4质量%的量含有选自酸性磷酸酯及其衍生物中的至少1种化合物的焊剂，进行利用无铅软钎料的软钎焊以在印刷基板上进行安装，在软钎焊后不进行洗涤。 
本发明中，“酸性磷酸酯”的“磷酸”是指包含正磷酸、膦酸（亚磷酸）以及次膦酸（次磷酸或亚膦酸）的磷的含氧酸。因此，酸性磷酸酯包含酸性正磷酸酯（acid phosphate）、酸性膦酸酯（acid phosphonate）以及酸性次膦酸酯（acid phosphinate）。优选的酸性磷酸酯为酸性膦酸酯或酸性次膦酸酯。 
主剂是指焊剂中除溶剂外的成分中最大量存在的成分。本发明的焊剂是主剂为树脂的树脂类焊剂。主剂树脂优选为选自松香和松香衍生物中的1种或2种以上。 
作为防止Sn晶须产生的对策，在Sn电镀领域，普遍在镀覆后将镀膜在例如150℃、20分钟这样的条件下进行热处理。镀膜是因镀覆而析出的金属粒子堆积而形成的，因此在金属粒子间存在间隙，因而利用热处理来使镀膜表面平坦，从而抑制晶须的产生。因此，这主要是意图通过物理因素来控制晶须的产生。 
利用流体焊接或回流焊接形成的软钎焊部是软钎料完全熔融后固化形成的部分，虽然软钎料表面平坦，但可见晶须的产生。该晶须可认为是由化学因素所致的。 
据推测，与目前的Sn-Pb软钎料相比，在利用无铅软钎料形成的软钎焊部中容易产生晶须的现象与下述情况有关： 
·无铅软钎料中易发生氧化反应的活性元素Sn的含量更高； 
·无铅软钎料的熔融软钎料的润湿性不好。因此，为了提高润湿性，无铅软钎料用焊剂含有更大量的活性成分，该焊剂在软钎焊时发生各种化学反应； 
·Sn-Ag-Cu类等无铅软钎料的软钎焊温度高。 
因此，这与主要因物理原因而产生的Sn镀膜的晶须虽然晶须产生原因不同，但在通过局部的多轴压缩应力将金属(Sn)呈须状挤出这点上是相同的。 
可认为在印刷基板的无铅软钎焊部产生的晶须的产生机理如下。当软钎焊部的无铅软钎料中含有的Sn因湿度或在焊剂残渣中含有的卤素成分等被氧化而转变为SnO2时，由于SnO2的密度比Sn低，因此体积膨胀。而且，在软钎焊时，在软钎料与印刷基板的Cu焊盘的界面生成Sn-Cu金属间化合物即Cu3Sn。此外，电子部件中使用的Ag、Fe、Ni和Sn的反应也会生成金属间化合物。这些金属间化合物与Sn、SnO2、Cu等相比，密度高，从而产生收缩力。如上所述，多轴的压缩应力作用于印刷基板上，将金属呈须状挤出，因而产生晶须，若晶须脱落，则会导致电子电路的电短路。 
若在软钎焊中使用主剂为松香(松脂)等树脂的树脂类焊剂，则焊剂中的溶剂挥散，具有反应性官能团的松脂和活性剂与软钎料中以及周围的氧化物反应而除去氧化物。焊剂中与该作用无关的成分或与氧化物反应生成的物质作为焊剂残渣残留于软钎焊后的软钎料周围。焊剂残渣的主要成分为主剂(松脂等树脂)在热作用下改性得到的物质。该焊剂残渣为绝缘性，且疏水。因此，树脂类焊剂即使在软钎焊后不通过洗涤来除去焊剂残 渣，也不会对电子设备的可靠性带来不良影响，因此可以用作免洗型焊剂。 
树脂类焊剂的焊剂残渣的表面为多孔质，水分子易进入其表面。由于水通不过松脂等树脂，因此进入的水分子不会渗透到焊剂残渣的内部。但是，在高温、高湿的环境下，焊剂和水分子一直接触。 
另一方面，焊剂中的活性剂在软钎焊时的热的作用下分解。例如，作为活性剂使用的胺的氢卤酸盐或有机卤化物会分解产生游离卤素，其与氧化物反应而除去氧化物。但是，根据软钎焊时的加热条件的不同，有时活性剂未完全分解而残留于焊剂残渣中。焊剂残渣中残留的未分解的活性剂在水分的存在下使软钎料中的Sn氧化成氧化物(SnO2)而引起体积膨胀。 
如上所述，晶须主要是由于软钎料中的Sn氧化而产生，因此易受湿度等环境因素的影响。若软钎料在软钎焊时在热的作用下在与基体的界面形成合金层，则合金层自身即为阻挡层，不易引起进一步氧化。 
在目前的Sn-Pb软钎料中，在高于软钎料的熔融温度(约183℃)约30℃以上的约215～230℃左右的温度下进行软钎焊。另一方面，如今已实际应用的Sn-Ag-Cu类无铅软钎料的熔融温度约为220℃，但由于电子部件的耐热性没有较大改变，因此软钎焊温度多设定在比软钎料的熔融温度高20～25℃的温度。因此，软钎焊部被熔融软钎料润湿的时间缩短，软钎焊时的合金层的成长也少。这点可以认为是自从使用无铅软钎料后晶须增多的原因之一。 
作为该晶须的防止方法，将印刷基板洗涤来除去焊剂残渣是有效的方法。然后，只要将产生晶须的金属进行化学或物理覆盖以防止水分或污渍附着即可。上述共形涂层即为其一个例子。但是，从环境角度考虑，焊剂残渣的洗涤除去中能使用的洗涤剂有限制。另外，由于软钎焊后的树脂覆盖所需费用高，因此很难适用于所有的印刷基板。若无需洗涤和树脂覆盖，则印刷基板的成本显著减少。 
本发明为了无需洗涤除去焊剂残渣即可防止晶须，使焊剂中含有少量的酸性磷酸酯。酸性磷酸酯通过与无铅软钎料的主要成份即Sn反应而形成与Sn的络合物，能防止Sn的氧化和反应(金属间化合物的生成)，从而能防止晶须的产生。在与Sn络合化的化合物中，酸性磷酸酯在防止晶须产生方面最有效。 
与金属形成络合物时，作为配体的化合物在金属周围立体配位，因此不仅具有化学保护效果，还具有物理保护效果。由于形成立体的结构，Ag或Cu等1价金属易形成络合物，能与Sn之类的多价金属形成络合物的络合物形成试剂(配体)受到限制。作为这种试剂的具体例子，除酸性磷酸酯外，还有二羧酸、8-羟基喹啉、二苯基硫卡巴腙等。但是，为了抑制软钎焊后的印刷基板的晶须产生，必须是在软钎焊后也能维持与Sn的络合物的物质。另外，晶须易因环境中的水分而产生，因此使用的试剂必须难溶于水。 
此外，由于焊剂是使软钎焊性提高的物质，因此在焊剂中添加的成分不能阻碍软钎焊性，不能使软钎焊后的绝缘阻抗劣化。酸性磷酸酯满足上述所有条件。 
本发明的焊剂当用于利用无铅软钎料的软钎焊例如印刷基板上的电子部件的软钎焊时，无论是流体焊接还是回流焊接，均能抑制在软钎焊部产生晶须的情况而无需进行软钎焊后的洗涤。因此，作为流体焊接中的后焊剂特别有用，也能在回流焊接中使用，而且还能与软钎料粉混合来制备回流焊接用软钎膏。 
该晶须产生的防止可以认为由以下原因所致，即：即使加热至无铅软钎料的普通软钎焊温度即230～260℃，焊剂中的酸性磷酸成份也会残留于焊剂残渣中，能防止Sn的氧化。 
附图说明
图1是显示晶须的产生的光学显微镜照片。 
具体实施方式
本发明的焊剂除了含有主剂树脂和活性剂以外，还含有选自酸性磷酸酯及其衍生物中的至少1种化合物(以下总称为酸性磷酸酯类)。而且，通常还含有溶剂。关于焊剂的成分及其配比，除酸性磷酸酯类外，与目前使用的树脂类焊剂基本相同，以下进行简单说明。 
主剂树脂是非水溶性的天然树脂或合成树脂。优选的树脂为选自松香(松脂)及其衍生物中的1种或2种以上。作为松香衍生物，可以列举改 性松香(例如丙烯酸改性松香)、氢化松香、聚合松香、歧化松香等。 
作为活性剂，可以使用选自有机酸、胺的氢卤酸盐、胺的有机酸盐、二醇等中的1种或2种以上。有机酸的例子有己二酸、癸二酸、对叔丁基苯甲酸等。胺氢卤酸盐的例子有包含各种单烷基胺、二烷基胺和三烷基胺、环己胺、苯胺等芳香胺、吡啶等杂环胺、二苯基胍等在内的多种胺的盐酸盐、氢溴酸盐、氢氟硼酸盐等。氢溴酸盐、氢氟硼酸盐优于盐酸盐。胺的有机酸盐是上述胺与有机酸的盐。作为二醇，优选卤化二醇，例如2，3-二溴-2-丁烯-1，4-二醇。 
关于活性剂的量(2种以上时为总量)，相对于主剂树脂，优选在3～40质量％的范围内，更优选为5～20质量％。 
本发明的焊剂以0.2～4质量％的量含有选自酸性磷酸酯及其衍生物中的1种或2种以上。 
酸性磷酸酯包含由通式：P(＝O)Hx(OH)3-x表示的磷的含氧酸，即正磷酸(X＝0)、膦酸(X＝1)、以及次膦酸(X＝2)的酸性酯。酸性磷酸酯的衍生物的例子有上述通式中H被有机基团(例如烷基或芳基)取代的磷酸衍生物的酸性酯。 
正磷酸[P(＝O)(OH)3]是三元酸，膦酸[P(＝O)H(OH)2]由于采取P(OH)3的互变异构体的形态而也成为三元酸。同样，次膦酸[P(＝O)H2(OH)]由于采取P(H)(OH)2的互变异构体的形态而成为二元酸。因此，作为酸性磷酸酯的形态，有正磷酸的单酯和二酯、膦酸的单酯和二酯、以及次膦酸的单酯。 
酸性磷酸酯中，专利文献1中公开的酸性正磷酸酯(acid phosphate)在软钎焊时的热的作用下不易分解，大量残留于焊剂残渣中，因此防止晶须的效果优异，但与膦酸酯和次膦酸酯相比，略有使软钎焊后的焊剂残渣的绝缘阻抗下降的倾向，在高密度的电子设备中必须考虑其影响。因此，作为酸性磷酸酯，优选酸性膦酸酯(acid phosphonate)和酸性次膦酸酯(acidphosphinate)，特别优选酸性膦酸酯。 
酸性磷酸酯的酯基优选为由碳原子数为16以下的烷基衍生的酯基。作为本发明能使用的酸性磷酸酯的具体例子，不限于这些，可以列举膦酸二(2-乙基己基)酯、膦酸二乙基(对甲基苄基)酯、膦酸二(异癸基)酯、 次膦酸单(2-乙基己基)酯、磷酸二(2-乙基己基)酯等。 
酸性磷酸酯类在软钎料表面吸附而防止Sn氧化的同时，在软钎焊后残留于焊剂残渣中，通过与软钎料表面接触而持续发挥抗氧化效果。因此，若焊剂中的酸性磷酸酯类的量少，则无法发挥其效果，若过多，则软钎焊后的印刷基板的绝缘阻抗劣化。基于这种理由，焊剂中的酸性磷酸酯类的量为0.2～4质量％，更优选的量为0.2～2质量％。 
焊剂的剩余部分为溶剂。溶剂的种类和量根据焊剂的使用形态来选择，优选极性溶剂，特别是醇或酮等极性有机溶剂。这样的极性有机溶剂具有改善软钎焊时熔融软钎料的润湿性的作用。当在印刷基板的流体焊接中将焊剂作为后焊剂使用时，极性溶剂优选挥发性高的低粘性极性溶剂。作为这样的极性溶剂的例子，可以列举异丙基醇(异丙醇)、乙醇、甲醇等低级醇。 
后焊剂例如通过喷雾式焊剂涂布机或泡沫式焊剂涂布机来涂布。通过喷雾式焊剂涂布机涂布的后焊剂中的各成分的配比(质量％)的优选例子如下所示。 
主剂树脂：5～15％，更优选为8～12％ 
活性剂：0.5～3％，更优选为1～2.5％ 
酸性磷酸酯类：0.2～4％，更优选为0.2～2％ 
溶剂：70～99％ 
当利用泡沫式焊剂涂布机涂布时，若焊剂中的溶剂量多，则发泡变得困难，因此与使用喷雾式焊剂涂布机时相比，溶剂的量受到限制，通常溶剂量为80～90％。 
本发明的树脂类焊剂还可以用于流体焊接以及用作药芯焊丝软钎料的焊剂，此时也能获得防止软钎焊部的晶须的效果。药芯焊丝软钎料的焊剂通常实质上不含溶剂。 
此外，本发明的树脂类焊剂可以与软钎料粉混合制成软钎膏来使用，能得到防止晶须产生的效果。当用作软钎膏时，酸性磷酸酯覆盖软钎粉，抑制软钎料粉的抗氧化，从而还能获得延长软钎膏保存时间这一从属效应。但是，软钎膏中，由于软钎料粉微细，表面积大，反应性高，且在用于软钎焊前的保管期间焊剂的成分与软钎料粉接触，因此优选将酸性磷酸酯的 量调节至较少(例如为2％以下，更优选为1％以下)。 
软钎膏中使用的焊剂为膏状，作为溶剂，使用较少量(例如焊剂中的60质量％以下)的高粘度溶剂。适当溶剂的例子，可以列举己二醇之类的烷二醇类、卡必醇类、松油醇等。此外，为了调节焊剂的粘性，通常在焊剂中添加触变剂之类的添加剂。 
软钎焊时的气氛可以是大气，但若是氮气氛，则防止晶须产生的效果更明显。软钎焊的用途不限于印刷基板上的电子部件的软钎焊，在使用无铅软钎料的所有软钎焊中均可使用本发明的焊剂。软钎焊后，如上所述，含有酸性磷酸酯的焊剂残渣继续对无铅软钎料发挥抗氧化作用，因此即使不进行洗涤，在软钎焊的可靠性方面也不会出现任何问题。 
如今的印刷基板多在两面上安装电子部件。此时，有时利用回流焊接将单面软钎焊后，对另一面进行流体焊接，流体焊接中使用的后焊剂涂布于经过了回流焊接的热过程的印刷基板。因此，后焊剂在此情况下也必须保持焊剂功能，但是本发明的树脂类焊剂能满足这点。 
实施例 
按表1的配比将成分混合，制备以松香类树脂为主剂的树脂类焊剂，对软钎焊后的晶须产生、熔融软钎料的润湿性(零交试验(zero corss test))、焊剂残渣的绝缘阻抗进行试验。这些试验结果一并示于表1。 
1、晶须产生试验 
为了模拟利用回流焊接和其后的流体焊接进行的印刷基板的两面安装，将晶须产生试验用印刷基板(具有Cu焊盘的180×180mm大小的市售品)在不搭载零件的前提下，首先在回流炉内加热。加热条件为160℃×1分钟的预热和其后在200℃以上加热20秒(峰温度240℃下5秒)的主加热，在无铅软钎料的回流焊接中为一般的温度。 
针对该印刷基板，采用具备喷流软钎料槽的流体焊接用自动软钎焊装置，在未搭载电子部件的情况下，在下述条件下利用喷雾式焊剂涂布机进行试验焊剂的涂布和流体焊接，在焊盘上形成软钎料凸点。 
装置：千住金属工业制SPF-300N2 
焊剂涂布：喷雾法(涂布量：0.6ml/cm2) 
软钎料：Sn-3.0Ag-0.5Cu(千住金属工业制ECO Solder M705) 
熔融软钎料的温度：250℃ 
基板的预热温度：110℃ 
传送带移动速度：1.2m/分钟 
熔融软钎料中的浸渍时间：5秒(双波) 
气氛：大气气氛或氮气氛(氧含量：1000ppm) 
将软钎焊后的印刷基板在与软钎焊相同的气氛中放冷，返回至常温后，置于温度85℃、湿度85％的大气气氛的恒温、恒湿槽中。每隔200小时取出晶须试验用基板，返回室温24小时。此时，观察晶须的产生情况。在上述恒温、恒湿槽中放置1000小时后的晶须的产生件数如表1所示。 
2、软钎料润湿性 
将JIS C 2600中规定的氧化黄铜板在温度85℃、湿度85％下进行24小时老化处理，作为弧面状沾锡试验板(meniscograph)用的试验板。 
使用该弧面状沾锡试验板，将试验焊剂涂布后，测定零交时间。测定条件如下所示。 
试验装置：Rhesca制Solder Checker SAT-5100 
软钎料：Sn-3.0Ag-0.5Cu(千住金属工业制ECO solder M705) 
熔融软钎料温度：250℃ 
浸渍速度：10mm/sec 
浸渍时间：10秒 
浸渍深度：2mm 
焊剂涂布：浸渍涂布(在皮氏培养皿(petri dish)中装入深4mm的焊剂，将试验板浸渍5秒后提起) 
重复次数：5次(表示平均值) 
3、焊剂残渣的绝缘阻抗试验 
根据JIS Z 3197进行试验。在市售的180×180mm大小的Cu焊盘的印刷基板上，涂布0.2ml试验焊剂，使用流体焊接用自动软钎焊装置，仅在大气气氛中实施100℃下的预热。然后，将印刷基板置于温度85℃、湿度85％的大气气氛的恒温、恒湿槽中，在作为初期值的3小时后以及在168小时后，测定基板绝缘部的绝缘阻抗。 
Figure G200780040648XD00121
由表1所示的结果可知：未添加酸性磷酸酯类的试验No.8的焊剂以及酸性磷酸酯类的添加量少为0.1质量％的试验No.9的焊剂，在软钎焊后大量产生晶须。试验No.11和试验No.13的现有技术的焊剂几乎没有防止晶须产生的效果。 
与此相对，以0.2～4质量％的量含有酸性磷酸酯类的本发明的焊剂(试验No.1～7)，在软钎焊后晶须的产生少。这在氮气氛中进行流体焊接时特别明显。而且，这些焊剂能确保软钎料的润湿性良好，并能确保软钎焊后的绝缘阻抗值无论是在初期还是在经过168小时后均在电子设备的漏电不良的标准即1×108Ω以上。 
但是，酸性磷酸酯类的添加量超过4质量％的试验No.10的焊剂无法确保初期绝缘阻抗值为电子设备的漏电不良的标准即1×108Ω。另外，试验No.11和试验No.12的绝缘阻抗值也小于标准。 

Claims (11)

1.一种无铅软钎料用的免洗型树脂类焊剂，其特征在于，所述树脂类焊剂除主剂树脂和活性剂以外，还以相对于100%的焊剂为0.2～4质量%的量含有选自酸性磷酸酯及其衍生物中的至少1种化合物，所述选自酸性磷酸酯及其衍生物中的至少1种化合物在软钎焊后残留在焊剂残渣中，所述酸性磷酸酯包含酸性正磷酸酯、酸性亚磷酸酯、酸性次磷酸酯。
2.根据权利要求1所述的树脂类焊剂，其还含有极性溶剂。
3.根据权利要求1或2所述的树脂类焊剂，其中，所述酸性磷酸酯选自酸性亚磷酸酯和酸性次磷酸酯。
4.根据权利要求1或2所述的树脂类焊剂，其中，主剂树脂选自松香及松香衍生物。
5.一种软钎焊方法，其特征在于，采用除主剂树脂、活性剂和极性溶剂以外还以相对于100%的焊剂为0.2～4质量%的量含有选自酸性磷酸酯及其衍生物中的至少1种化合物的焊剂，进行利用无铅软钎料的软钎焊以在印刷基板上进行安装，在软钎焊后不进行洗涤，所述选自酸性磷酸酯及其衍生物中的至少1种化合物在软钎焊后残留在焊剂残渣中，所述酸性磷酸酯包含酸性正磷酸酯、酸性亚磷酸酯、酸性次磷酸酯。
6.根据权利要求5所述的软钎焊方法，其中，利用流体焊接法来进行所述软钎焊。
7.根据权利要求5或6所述的软钎焊方法，其中，在氮气氛中进行所述软钎焊。
8.根据权利要求5或6所述的软钎焊方法，其中，所述酸性磷酸酯选自酸性亚磷酸酯和酸性次磷酸酯。
9.根据权利要求5或6所述的软钎焊方法，其中，主剂树脂选自松香和松香衍生物类。
10.一种软钎膏，其包含无铅软钎料粉与权利要求1或2所述的树脂类焊剂的混合物。
11.一种防止晶须产生的方法，所述晶须是在铜表面使用无铅软钎料进行软钎焊并在软钎焊后不进行洗涤时出现的，其特征在于，采用权利要求1或2所述的树脂类焊剂。
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