专利名称：焊剂上爬防止组合物、被覆了该组合物的锡焊用电子构件、该构件的锡焊方法及电气产品的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有电接点的电子元器件或印刷基板等电子构件的锡焊时作为用于 防止焊剂的上爬(日文這0上力5 ”)的预处理剂使用的焊剂上爬防止组合物。此外，本发 明涉及具有由该组合物形成的被膜的锡焊用电子元器件或印刷基板等电子构件、使用该组 合物的锡焊方法以及包含实施了锡焊的上述电子构件的电气产品。
背景技术：
在印刷基板上锡焊各种部件或在IC插口上锡焊IC时，预先实施用于使焊锡的接 合性提高的焊剂处理。一般的焊剂为在溶剂中含有酸性成分的腐蚀剂。因此，不希望焊剂 渗透或附着于连接器、开关、电位器、半固定电阻等电子元器件的电接点部分或印刷基板的 不需要锡焊的部分等，需要防止这样的情况。特别是由于在电子元器件的通孔部分等发生 的焊剂通过毛细现象等而上爬的被称为“焊剂的上爬”的现象，焊剂附着或渗透至不需要锡 焊的部分而引起腐蚀，需要防止这样的情况。因此，在锡焊前进行用于防止焊剂上爬的预处理。该预处理中所用的焊剂上爬防 止剂通常是包含对焊剂的溶剂具有拒溶剂性的聚合物的组合物。一直以来，因为焊剂的典 型的溶剂为IPA，所以拒IPA性被作为防止焊剂上爬的性能的指标使用。因此，作为焊剂上 爬防止剂的有效成分，一直使用拒IPA性能好的含多氟烷基的聚合物。作为该聚合物，目前具有代表性的是由以CH2 = C(Rj)COO-Q-Rf (式中，R1 氧原子 或甲基，Q :2价连接基团，Rf 碳数4 14的多氟烷基)表示的含多氟烷基的(甲基)丙烯 酸酯衍生的聚合物(参照专利文献1)。专利文献1 日本专利特开平10-303536号公报发明的揭示美国环境保护局(USEPA)在2003年3月公开了有关从包括野生动物及人类的血 液在内的各种环境中检测出的全氟辛酸(PFOA)的安全性的预警调查报告书。另外，2006年 1月倡议氟树脂制造商等参与减少PFOA及其类似物以及它们的前体物质在环境中的排放 和在产品中的含量的计划。如果全氟烷基的碳数在6以下，则对生物体及环境的危害大幅 度降低。但是，如果全氟烷基的碳数在8以上，则由聚合物中的全氟烷基产生的疏水性、疏 油性等性能高，如果碳数在6以下，则这些性能显著下降。其原因被认为是碳数8以上的全 氟烷基具备结晶性。作为焊剂上爬防止剂的性能指标非常重要的拒IPA性在全氟烷基的碳 数在6以下时也会急剧下降。特别是以低浓度进行浸渍处理时的性能下降非常明显。另外，为了防止因在电子元器件的接点部进行处理而形成的焊剂上爬防止被膜导 致接触不良，要求焊剂上爬防止剂形成为非常薄的被膜。进行浸渍处理时，要求在非常低的 浓度下具备拒IPA性能。本发明的目的是提供与现有的焊剂上爬防止剂具备同等的性能、焊剂上爬防止性能高的焊剂上爬防止组合物。本发明的焊剂上爬防止组合物所含的聚合物包含由具有对生 物体及环境的影响小的碳数6以下的多氟烷基的不饱和化合物衍生的聚合单元，而现有的 焊剂上爬防止组合物所含的聚合物包含由多氟烷基的碳数在8以上的不饱和化合物衍生 的聚合单元。鉴于以上各种问题，本发明采用包含由具有对生物体及环境的影响小的碳数6以 下的多氟烷基的不饱和化合物衍生的聚合单元的聚合物，通过在该聚合物中导入极性基团 并使该聚合物的重均分子量达到15万以上，藉此可提供具备与现有的包含含有由多氟烷 基的碳数在8以上的不饱和化合物衍生的聚合单元的聚合物的焊剂上爬防止剂同等性能 的焊剂上爬防止剂。本发明的焊剂上爬防止组合物包含由聚甲基丙烯酸甲酯换算的重均分子量为15 万以上的聚合物，该聚合物含有至少1种由下式(a)表示的化合物衍生的聚合单元(A)和 至少1种由含羟基的不饱和化合物衍生的聚合单元(B)，CH2 = C(R1)-C(O)O-Q1-Rf (a)式中，R1表示氢原子或甲基，Q1表示单键或2价连接基团，Rf表示主链的链长为碳 数1 6的多氟烷基或多氟醚基。较好的是上式(a)中的Rf基为碳数1 6的直链的全氟烷基或全氟醚基。另外，较好的是式(a)中的Q1为单键或碳数1 6的直链亚烷基、氨基、磺酰基或 它们的组合。较好的是所述聚合单元(B)由下式(b)表示的化合物衍生，CH2 = C(R1)-C(O)O-Q2-OH (b)式中，R1与所述式(a)相同，Q2为2价连接基团。较好的是所述聚合物中的聚合单元(B)的比例为10质量％以下。本发明的焊剂上爬防止组合物通常为液体状态，较好的是以0. 001 10质量％的 浓度含有所述聚合物。本发明还包括在电子构件的锡焊部位的一部分或全部具有由上述任一组合物形 成的被膜的具备焊剂上爬防止性能的电子构件。此外，本发明还提供电子构件的锡焊方法，该方法是在电子构件的锡焊部位的一 部分或全部形成由上述任一组合物形成的被膜，在该被膜的一部分或全部涂布焊剂后进行 锡焊。另外，还提供包含用该方法实施了锡焊的电子构件的电气产品。本发明的焊剂上爬防止组合物不仅可降低聚合物中的碳数8以上的多氟烷基的 含量，确保对生物体及环境的安全性，还可防止因多氟烷基的链长的减少而导致的上爬防 止性能的下降，能够维持与现有产品同等程度的性能。由本发明的焊剂上爬防止组合物形成的被膜的接触电阻和焊锡浸润性与无该被 膜的状态时相同，因此即使在电子元器件等形成被膜，在接点部出现被膜导致的接触不良 的可能性也很低，且不易对被膜形成部分的锡焊造成不良影响。实施发明的最佳方式本说明书中，(甲基)丙烯酸酯表示丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯双方或任一方。本发明的焊剂上爬防止组合物(也称为上爬防止剂)包含的作为被覆成分的聚合 物含有至少1种由下式(a)表示的化合物衍生的聚合单元(A)和至少1种由含羟基的不饱
4和化合物衍生的聚合单元(B)。CH2 = C (R1) -COO-Q1-Rf (a)式中符号含义如下所述=R1表示氢原子或甲基，Q1表示单键或2价连接基团，Rf表 示主链的链长为碳数1 6的多氟烷基或多氟醚基。多氟烷基表示烷基的2个至全部的氢原子被氟原子取代的部分氟取代或全氟取 代的烷基。上述Rf基中所示的多氟烷基可以是直链结构或分支结构中的任一种，是对应于 主链的链长(不含侧链的碳数)为碳数1 6的烷基的部分氟取代或全氟取代的烷基。具 体可例举例如对应于甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、异丙基、3-甲基丁基等烷基的部分 或全部的氟取代烷基。另外，多氟醚基表示所述多氟烷基中的1处以上的碳-碳原子间插入了醚性氧原 子的基团。其中，从提高Rf基的密实性(〃 ^c >，)的角度考虑，优选Rf基为直链结构。 基于同样的理由，Rf基为分支结构时，支链部分最好存在于Rf基的末端部分。另外，作为Rf基，优选多氟烷基。Rf基更好为实质上全部被氟取代的全氟烷基 (Rf)，进一步更好为主链链长为碳数1 6的Rf基，特好为直链的Rf基。Q1为单键或2价连接基团。作为2价连接基团，无特别限定，可以例 举-ο-、-S-、-N (R)-(这里的 R 为 H 或碳数 1 3 的烷基)、-SO2-, -PO2-, -CH = CH-、-CH =N-、-N = N-、-N(O) = N-、-COO-、-COS-、-CONH-、-COCH2-、-CH2NH-、-CH2-、-CO-、-CH = CH-C00-、-CH = CH-C0-、直链状或分支状的亚烷基或亚烯基、-(CH2CH2O)n-和-(CH2CH2CH2O) n_(这里的η为1 30的整数)等亚烷基氧基、2价的4、5、6或7元环取代基或由它们构 成的稠合取代基、亚苯基等6元环芳基、4 6元环的饱和或不饱和的脂肪族基团、5或6元 环杂环基或它们的稠环，还可例举由这些2价连接基团的组合构成的基团。所述连接基团可以具有取代基，作为取代基的例子，可例举卤素原子(F、Cl、Br、 I)、羟基、氰基、烷氧基(甲氧基、乙氧基、丁氧基、辛氧基、甲氧基乙氧基等)、芳氧基(苯氧 基等)、烷硫基(甲硫基、乙硫基等)、酰基(乙酰基、丙酰基、苯甲酰基等)、磺酰基(甲磺 酰基、苯磺酰基等)、酰氧基(乙酰氧基、苯甲酰氧基等)、磺酰氧基(甲磺酰氧基、甲苯磺酰 氧基等)、膦酰基(二乙基膦酰基等)、酰氨基(乙酰氨基、苯甲酰氨基等)、氨基甲酰基(N， N- 二甲基氨基甲酰基、N-苯基氨基甲酰基等)、烷基(甲基、乙基、丙基、异丙基、环丙基、 丁基等)、芳基(苯基、甲苯基等)、杂环基(吡啶基、咪唑基、呋喃基等)、链烯基(乙烯基、 1-丙烯基等)、烷氧基酰氧基(乙酰氧基等)、烷氧基羰基(甲氧基羰基、乙氧基羰基等)和 聚合性基团(乙烯基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、甲硅烷基、肉桂酸残基等)等。Q1只要是单键或2价连接基团即可，可适当选择，较好是选自单键或碳数1 6 的直链或分支状的亚烷基、亚苯基、氨基(-N(R)-)、磺酰基(-SO2-)及它们的组合的2价连 接基团。作为这里的组合的2价连接基团，具体可例举-N(R)-SO2-,所述亚烷基或亚苯基 和-NR-、-SO2-或-N(R) -SO2-的连接基团等。亚烷基最好为直链状。式(a)表示的化合物中的优选例子由以下的式(al)表示。CH2 = C(R1)-COO-(CH2)p-Rf (al)式中，ρ为0 6的整数，R1和Rf与式(a)相同。其中，特好的是铲为碳数1 6的直链全氟烷基(Rf)的结构的化合物。该化合物具体包括 CH2 = CH-COO- (CH2)2-C6F13^ CH2 = C(CH3) -COO- (CH2)2-C6F13^ CH2 = CH-COO- (CH2) 2_C4F9、CH2 = C (CH3) -COO- (CH2) 2_C4F9 等。聚合单元⑶由含羟基的不饱和化合物衍生。该化合物优选下式(b)表示的化合 物。CH2 = C (R1) -C (0) O-Q2-OH (b)式中，R1与式(a)中的R1的定义相同，Q2为2价连接基团。Q2只要是2价连接基团即可，可适当选择，可例举与所述式(a)中的Q1同样的基 团，但并不限定于此。其中优选下式(bl)表示的化合物。CH2 = C(R1)-C(O)O-Q3-OH (bl)式中，R1与前述相同，Q3为亚烷基、亚苯基、亚环己基、酯键、酰胺键、-(CH2CH2O) n-> -(CH2CH2CH2O)n-或它们的组合(这里的η为1 30的整数)。这些基团可具备例如羟 基、芳基等取代基。Q3的具体例示于表1。Ph表示苯基。表 1
Q3结构1-(CH2)n-2-(CH2CH2O)n-3-(CH2CH2O) n—CH2CH2-4-(CH2CH2CH2O ) ,,-CH2CH2CH2-5-CH2CH (OH ) CH2-6-CH2CH(CH3)-7-CH2CH (CH2CH3 )-8-CH2CH (CH2OPh)-9O O -CH2CH2O-C〈》C-O-CH2CH2—上表中的η = 1 10本发明的聚合物是含有至少1种所述聚合单元(A)和至少1种所述聚合单元(B) 的共聚物，较好的是聚合单元(B)由式(b)表示的化合物衍生，更好的是聚合单元(A)由式 (al)表示的化合物衍生且聚合单元(B)由式(bl)表示的化合物衍生。聚合物的聚合单元(A)的含量较好为90质量％以上，更好为95质量％以上。聚 合单元(A)的含量如果为90质量％以上，则可保持拒IPA性，并可保持上爬防止性能。聚合物的聚合单元(B)的含量较好为0. 1 10质量％，更好为0. 5 5质量％。 如果在所述范围内，则共聚物的拒IPA性能提高，可获得良好的焊剂上爬防止性能。含量如 果过少，则上爬防止性能低，如果含量过多，则共聚物在溶剂中的溶解性明显下降。本发明的聚合物中的各聚合单元的含量实质上可看作为聚合加料量。另外，聚合 单元㈧或⑶中聚合单元包括2种以上时，所述含量是指各聚合单元的合计量。本发明的聚合物可同时包含所述聚合单元(A)及(B)和其它聚合单元(C)。其它聚合单元(C)只要是由可与形成所述(A)及(B)的化合物共聚的化合物衍生的聚合单元即 可，无特别限定。作为该化合物，通常可例举具有聚合性基团的化合物(c)，具体可例举苯乙 烯类化合物(Cl)、针对所述聚合单元(A)及(B)例示的化合物以外的(甲基)丙烯酸类化 合物(c2)等含不饱和基团的化合物(c)及其它聚合性化合物(c3)。该化合物(c)的具体 例如下所示，但并不限定于此。作为所述(Cl)，可例举下式表示的苯乙烯类化合物。
权利要求
焊剂上爬防止组合物，其特征在于，包含由聚甲基丙烯酸甲酯换算的重均分子量为15万以上的聚合物，该聚合物含有至少1种由下式(a)表示的化合物衍生的聚合单元(A)和至少1种由含羟基的不饱和化合物衍生的聚合单元(B)，CH2＝C(R1) C(O)O Q1 Rf(a)式中，R1表示氢原子或甲基，Q1表示单键或2价连接基团，Rf表示主链的链长为碳数1～6的多氟烷基或多氟醚基。
2.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述Rf基为碳数1 6的直链的全氟烷基或全氟醚基。
3.如权利要求1或2所述的组合物，其特征在于，所述聚合单元⑶由下式(b)表示的 化合物衍生，CH2 = C (R1) -C (0) O-Q2-OH (b)式中，R1与所述式(a)相同，Q2为2价连接基团。
4.如权利要求1 3中任一项所述的组合物，其特征在于，所述聚合物中的所述聚合单 元⑶的比例为10质量％以下。
5.具备焊剂上爬防止性能的电子构件，其特征在于，在电子构件的锡焊部位具有由权 利要求1 4中任一项所述的组合物形成的被膜。
6.电子构件的锡焊方法，其特征在于，在电子构件的锡焊部位形成由权利要求1 4中 任一项所述的组合物构成的被膜，在该被膜上涂布焊剂后进行锡焊。
7.电气产品，其特征在于，包含用权利要求6所述的方法实施了锡焊的电子构件。
全文摘要
本发明提供对生物体及环境的危害大幅度减少的同时具有与现有的包含含碳数8以上的多氟烷基的聚合物的焊剂上爬防止剂同等的焊剂上爬防止性能的焊剂上爬防止组合物。该焊剂上爬防止组合物包含由聚甲基丙烯酸甲酯换算的重均分子量为15万以上的聚合物，该聚合物含有至少1种具有碳数6以下的全氟烷基的(甲基)丙烯酸酯聚合单元(A)和至少1种由含羟基的不饱和化合物衍生的聚合单元(B)。
文档编号B23K101/42GK101952082SQ200880125300
公开日2011年1月19日 申请日期2008年11月25日 优先权日2008年1月18日
发明者平林涼, 石渡房惠 申请人:Agc清美化学股份有限公司