專利名稱：多胺助焊劑組合物和焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多胺助焊劑組合物，包括，作為起始組分的由式I代表的多胺助焊劑，其中R1，R2，R3和R4獨(dú)立地選自氫、取代的C1,烷基、未取代的C1,烷基、取代的C7,芳基烷基和未取代的C7,芳基烷基；其中R7選自具有至少兩個(gè)叔碳原子的未取代的C5_8(l烷基，具有至少兩個(gè)叔碳原子的取代的C5,烷基，具有至少兩個(gè)叔碳原子的未取代的C12,芳基烷基和具有至少兩個(gè)叔碳原子的取代的C12,芳基烷基；并且，其中式I中所示的兩個(gè)氮原子分別鍵合到R7的至少兩個(gè)叔碳之一上；前提條件是，當(dāng)式I的多胺助焊劑由式Ia代表時(shí)，則R1、R2、R3和R4中的0到3個(gè)是氫。本發(fā)明還涉及一種焊接電接觸點(diǎn)的方法。
背景技術(shù)：
焊接工藝包括從人工、手動(dòng)焊接方法到自動(dòng)焊接方法。在人工和自動(dòng)焊接方法中使用助焊材料是眾所周知的。事實(shí)上，焊劑的單獨(dú)使用通常不會(huì)導(dǎo)致可接受的電互聯(lián)。助焊材料在焊接過程中具有多種功能。例如，助焊材料起到在金屬接點(diǎn)(例如，焊接區(qū)域、接觸焊盤、觸針、鑲銅導(dǎo)通孔)表面除去可能形成的任何氧化物的作用；來增加金屬接點(diǎn)的焊劑濕度。多種方法已經(jīng)用于焊接過程中將助焊材料用于金屬接點(diǎn)的表面。在某些方法中，使用包括焊劑的助焊材料。例如，這種結(jié)合材料已經(jīng)以包含助焊材料內(nèi)核的環(huán)形電線的形式提供。隨著焊劑在加熱時(shí)熔化，內(nèi)核的助焊材料被激活，通過軟焊料將準(zhǔn)備連接表面熔化。焊錫膏通常是指助焊材料和焊劑粉混合形成焊劑顆粒，其在漿料中通常是均質(zhì)穩(wěn)定的懸浮物。自動(dòng)焊接方法在商業(yè)上的一個(gè)重要應(yīng)用是制造半導(dǎo)體設(shè)備。即，回流焊接工藝通常用在半導(dǎo)體設(shè)備的自動(dòng)化生產(chǎn)中，其中半導(dǎo)體芯片安裝在印刷電路板(PCB)上。在一些這樣的自動(dòng)生產(chǎn)方法中，焊錫膏采用例如絲網(wǎng)印刷或模版印刷用于印刷電路板上。然后使半導(dǎo)體芯片與PCB接觸并且焊錫膏在漿料中被加熱到使焊劑回流，在半導(dǎo)體芯片和PCB之間形成電連接。加熱可以方便地通過例如使焊錫膏暴露在紅外光下或通過在烤箱中加熱進(jìn)行。在某些應(yīng)用中，半導(dǎo)體芯片/PCB組件進(jìn)一步使用底部填充材料處理，其基本上填充半導(dǎo)體芯片和PCB之間的縫隙區(qū)域，包封接點(diǎn)。考慮到需要大規(guī)模生產(chǎn)包括更加復(fù)雜和小型化的電路的電子設(shè)備，快速、自動(dòng)化的焊接工藝已經(jīng)出現(xiàn)，例如，那些整合的取浸工藝。在這些工藝中，助焊劑可以用于半導(dǎo)體芯片上的多個(gè)電接觸點(diǎn)，通過將半導(dǎo)體芯片上的電接觸點(diǎn)部分浸入到焊劑浴中來進(jìn)行。半導(dǎo)體芯片上的焊劑涂布的電接觸點(diǎn)然后可以與包括相應(yīng)的電接觸點(diǎn)和焊劑球的PCB接觸。該焊劑球然后可以加熱到回流來連接半導(dǎo)體芯片和PCB?？蛇x地，取浸工藝可以用于具有預(yù)涂焊劑的電接觸點(diǎn)的設(shè)備組件。在這些工藝中，預(yù)涂焊劑使用助焊材料浸涂然后倒入與相應(yīng)的電接觸點(diǎn)接觸并加熱到回流，形成電連接。許多電子元件適合后一類方法，其中它們?cè)陔娐钒逶鲜褂米銐蛄康暮竸┥a(chǎn)，來促進(jìn)元件與其他電子元件的互聯(lián)(例如，PCB)。在多數(shù)情況下，使用市售的助焊劑會(huì)在焊劑區(qū)域留下離子殘留物，其會(huì)不利地導(dǎo)致線路腐蝕和短路。因此，需要額外的工藝步驟在焊劑連接點(diǎn)形成之后去除這些殘留物。對(duì)于半導(dǎo)體設(shè)備的生產(chǎn)工藝來說，在半導(dǎo)體芯片和PCB之間形成的焊劑連接會(huì)在半導(dǎo)體芯片和PCB之間形成相關(guān)的小缺口(例如<4密耳)。因此，很難在焊接工藝后去除(即，清潔)焊劑區(qū)域上的離子殘留物。甚至在焊接區(qū)域容易受影響的過程中(因此，便于清潔操作)，清潔操作產(chǎn)生環(huán)境問題，包括在清潔操作過程中產(chǎn)生的廢物的處理?！┑蜌埩?，含有少量固體的不需清潔的助焊劑是市售可得的。一種宣稱在焊接電子元件時(shí)基本上減少或基本上消除了助焊劑殘留的助焊劑組合物公開在Duchesne等美國(guó)專利申請(qǐng)公開No. 20100175790中。Duchesne等公開了一種包括助焊劑的組合物材料，其中所述助焊劑基本上由(a)助熔劑；和(b)溶劑的組合構(gòu)成；其中所述助熔劑(1)包括酮酸；或( 包括酯酸；或C3)包括所述酮酸和所述酯酸的混合物；其中所述的溶劑包括選自多羥基醇或其混合物的膠粘溶劑，和選自單羥基醇或其混合物的非膠粘溶劑的混合物。盡管如此，仍然需要非固化的、利于可靠的焊劑連接和可定制的方便與常規(guī)的環(huán)氧基填充材料相容的助焊劑組合物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種多胺助焊劑組合物，包括，作為起始成分的式I代表的多胺助輝劑
權(quán)利要求
1. 一種多胺助焊劑組合物，它包括，作為起始組分的由式I代表的多胺助焊劑
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多胺助焊劑組合物，其中，式I中所示的兩個(gè)氮被4到8個(gè)碳原子的橋分開。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多胺助焊劑組合物，其中，R1，R2，R3和R4獨(dú)立地選自氫、取代的C1,烷基、未取代的C1,烷基、取代的C7,芳基烷基和未取代的C7,芳基烷基；其中，在被取代的C1,烷基和被取代的C7,芳基烷基中的取代基選自以下基團(tuán)中的至少一種-OH、-OR5、-COR5-、-C (0) R5、-COR5、-CHO, -COOR5、-OC (0) OR5、-S (0) (0) R5、-S (0) R5、-S (0)(0) NR52, -OC (0) NRV "C (0) NR62, _CN、-N(R6)、以及-NO2 ；其中，R5 選自 C1^28 烷基、C3_28 環(huán)烷基、C6-15 方基、C7_28 芳基烷基和C7,烷基芳基；并且，其中，R6選自氫、 Cl—28 焼基、C3—28 環(huán)烷基、C6-15 方基、C7-28 芳基烷基和 。7-28焼方基。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多胺助焊劑組合物，其中，R1、! 2、! 3和R4中的1到3個(gè)是氫。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多胺助焊劑組合物，它進(jìn)一步包括一種溶劑，該溶劑是選自烴、芳香烴、酮、醚、醇、酯、酰胺、二元醇、二元醇醚、二元醇衍生物和石油溶劑的有機(jī)溶劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多胺助焊劑組合物，它進(jìn)一步包括無機(jī)填料、觸變劑和抗氧化劑中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多胺助焊劑組合物，它進(jìn)一步包括選自消光劑、著色劑、消泡劑、分散穩(wěn)定劑、螯合劑、熱塑性顆粒、紫外線阻擋劑、阻燃劑、均化劑、粘合促進(jìn)劑和還原劑的添加劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多胺助焊劑組合物，它進(jìn)一步包括，作為起始成分的每分子具有至少兩個(gè)環(huán)氧乙烷基團(tuán)的樹脂成分；以及可選地，固化劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多胺助焊劑組合物，它進(jìn)一步包括焊粉。
10. 一種將焊料施加于電接觸點(diǎn)的方法，包括提供一個(gè)電接觸點(diǎn)；提供根據(jù)權(quán)利要求1所述的多胺助焊劑組合物；將該多胺助焊劑組合物施加于電接觸點(diǎn)；提供焊料；熔化焊料；以及用軟焊料替換施加于電接觸點(diǎn)的多胺助焊劑組合物；其中，該軟焊料與電接觸點(diǎn)物理接觸并結(jié)合于電接觸點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及多胺助焊劑組合物和焊接方法，提供了一種多胺助焊劑組合物，包括，作為起始組分的由式I代表的多胺助焊劑其中R1，R2，R3和R4獨(dú)立地選自氫、取代的C1-80烷基、未取代的C1-80烷基、取代的C7-80芳基烷基和未取代的C7-80芳基烷基；其中R7包括至少兩個(gè)叔碳原子并選自未取代的C5-80烷基，取代的C5-80烷基，未取代的C12-80芳基烷基和取代的C12-80芳基烷基；并且，其中式I中所示的兩個(gè)氮原子每個(gè)分別鍵合到R7的至少兩個(gè)叔碳之一上；前提條件是，當(dāng)式I的多胺助焊劑由式Ia代表時(shí)R1、R2、R3和R4中的0到3個(gè)是氫。本發(fā)明也提供一種使用該多胺助焊劑組合物焊接電接觸點(diǎn)的方法。
文檔編號(hào)B23K1/00GK102554513SQ20111046304
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月2日
發(fā)明者D·D·弗萊明, K·S·宏, M·K·賈倫杰, M·R·溫克勒, 劉向前 申請(qǐng)人:羅門哈斯電子材料有限公司