JP2009263500A - 熱硬化性樹脂組成物及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】熱硬化性樹脂組成物に関する。融点240℃以下のはんだ粒子、熱硬化性樹脂バインダー、ジカルボン酸を含むフラックス成分、アルコール性OH基を有するアミン化合物を含有する。
【選択図】なし
Description
ただし、上記構造式(1)中の−X−は、−O−、−S−、−S−S−のうちのいずれかである。
この式中の−X−は、−O−、−S−、−S−S−のうちのいずれかである。すなわち、フラックス成分として、下記構造式(2)で示されるジグリコール酸、下記構造式(3)で示されるチオジグリコール酸、下記構造式(4)で示されるジチオグリコール酸のうちの少なくとも一種を用いることができる。
HOOCH2C−S−CH2COOH …(3)
HOOCH2C−S−S−CH2COOH …(4)
フラックス成分は、上記のような化合物のうち一種の化合物からなるものであってもよく、二種以上の化合物からなるものであってもよい。また、フラックス成分は、上記化合物に加えて、一般に用いられる他のフラックスを含むものであってもよい。
はんだ粒子として、JIS H42B:58Aに規定されたはんだ組成のものを用いた(Sn42Bi58)。はんだ粒子は常法に従って作製した。このはんだ粒子の平均粒径は15μm、融点は139℃であった。
熱硬化性樹脂組成物に配合するアルコール性OH基を有するアミン化合物として、トリエタノールアミンを用いた。他の条件は実施例1と同一として、熱硬化性樹脂組成物を得た。
熱硬化性樹脂組成物に配合するアルコール性OH基を有するアミン化合物として、N,N−ジエチルエタノールアミンを用いた。他の条件は実施例1と同一として、熱硬化性樹脂組成物を得た。
熱硬化性樹脂組成物に配合するアルコール性OH基を有するアミン化合物として、N−ブチルジエタノールアミンを用いた。他の条件は実施例1と同一として、熱硬化性樹脂組成物を得た。
熱硬化性樹脂組成物に配合するはんだ粒子の配合量を79質量部、液状エポキシ樹脂の配合量を15.3質量部、硬化剤の配合量を2.8質量部、ジグリコール酸の配合量を2.8質量部、ジエタノールアミンの配合量を0.1質量部とした。他の条件は実施例1と同一として、熱硬化性樹脂組成物を得た。
熱硬化性樹脂組成物に配合するはんだ粒子の配合量を82.6質量部、液状エポキシ樹脂の配合量を11質量部、硬化剤の配合量を2質量部、ジグリコール酸の配合量を2質量部、ジエタノールアミンの配合量を2.4質量部とした。他の条件は実施例1と同一として、熱硬化性樹脂組成物を得た。
熱硬化性樹脂組成物に配合するはんだ粒子の配合量を94質量部、液状エポキシ樹脂の配合量を3質量部、硬化剤の配合量を0.5質量部、ジグリコール酸の配合量を1.5質量部、ジエタノールアミンの配合量を1質量部とした。他の条件は実施例1と同一として、熱硬化性樹脂組成物を得た。
熱硬化性樹脂組成物に配合するはんだ粒子の配合量を70質量部、液状エポキシ樹脂の配合量を19質量部、硬化剤の配合量を4.5質量部、ジグリコール酸の配合量を5.5質量部、ジエタノールアミンの配合量を1質量部とした。他の条件は実施例1と同一として、熱硬化性樹脂組成物を得た。
熱硬化性樹脂組成物を調製するための成分として、実施例1と同様のはんだ粒子を84質量部、熱硬化性樹脂バインダーとしてシアン酸エステル樹脂(Lonza社製、品番「L−10」)を12質量部、硬化剤としてFeアセチルアセトナート(Fe(acac)3)を0.1質量部、フラックス成分としてチオジグリコール酸を2.9質量部、アルコール性OH基を有するアミン化合物としてジエタノールアミンを1質量部用意した。他の条件は実施例1と同一として、熱硬化性樹脂組成物を得た。
熱硬化性樹脂組成物に配合する液状エポキシ樹脂の配合量を12質量部とし、アルコール性OH基を有するアミン化合物を用いなかった。他の条件は実施例1と同一として、熱硬化性樹脂組成物を得た。
熱硬化性樹脂組成物に配合するジグリコール酸の配合量を13.5質量部、ジエタノールアミンの配合量を2.5質量部とし、熱硬化性樹脂バインダー及び硬化剤を用いなかった。他の条件は実施例1と同一として、熱硬化性樹脂組成物を得た。
熱硬化性樹脂組成物に配合するはんだ粒子として、融点950℃の銀粒子を84質量部用いた。他の条件は実施例1と同一として、熱硬化性樹脂組成物を得た。
各実施例及び比較例で得られた熱硬化性樹脂組成物(比較例2で得られたはんだ組成物を含む)を用いて、次のような評価試験を行った。
配線板(FR−4グレード)の表面にAuメッキが施された端子(パット)を形成し、前記パットの表面に、通常の方法に従い、熱硬化性樹脂組成物をスクリーン印刷法で塗布した。塗布後の熱硬化性樹脂組成物の厚みは、約70μmであった。この配線板をオーブン内で150℃で10分間加熱し、熱硬化性樹脂組成物を熱硬化させた。その後、前記熱硬化性樹脂組成物の硬化物を顕微鏡で観察し、下記評価基準で評価した。
「◎」:はんだ粒子が一体化した球状の層の周りを、はんだ粒子を含まない樹脂硬化物の層が取り囲み、二層に分離した。
「○」:はんだ粒子が一体化した球状の層の周りを、若干のはんだ粒子を含んだ樹脂硬化物の層が取り囲み、二層に分離した。
「△」:中央部でははんだ粒子の密度が高く、周辺部でははんだ粒子の密度が比較的低かった。
「×」:はんだ粒子の一体化が観察されない。
上記の「1.はんだ粒子の一体性評価」で形成された熱硬化性樹脂組成物の硬化物を指触し、粘着感の有無を下記評価基準で評価した。
「○」:粘着感がない(タックフリー)。
「×」:粘着感がある。
上記の「1.はんだ粒子の一体性評価」の場合と同様の方法で配線板のパットに熱硬化性樹脂組成物を塗布した後、このパット上に0Ωの1608チップ抵抗器を配置した。この状態で配線板に対し、リフロー炉内で、最高温度150℃の条件でリフロー処理を施し、配線板上に前記チップ抵抗器を実装した。
上記の「3.接続抵抗値評価」の評価において配線板に実装されたチップ抵抗器のシェア強度を測定した。
以上の評価試験による評価結果を下記[表1][表2]に示す。
Claims (8)
- 融点240℃以下のはんだ粒子、熱硬化性樹脂バインダー、ジカルボン酸を含むフラックス成分、アルコール性OH基を有するアミン化合物を含有することを特徴とする熱硬化性樹脂組成物。
- アルコール性OH基を有するアミン化合物が、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N,N−ジエチルエタノールアミン、N−ブチルジエタノールアミンの中から選ばれるものであることを特徴とする請求項1に記載の熱硬化性樹脂組成物。
- アルコール性OH基を有するアミン化合物の含有量が、上記はんだ粒子100質量部に対して0.1〜3.0質量部の範囲であることを特徴とする請求項1又は2に記載の熱硬化性樹脂組成物。
- フラックス成分が、下記構造式(1)で示されるものであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
HOOCH2C−X−CH2COOH …(1)
ただし、上記構造式(1)中の−X−は、−O−、−S−、−S−S−のうちのいずれかである。 - 熱硬化性樹脂バインダーが、エポキシ樹脂であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
- フラックス成分の含有量が、熱硬化性樹脂バインダーに対して1〜50phrの範囲であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
- はんだ粒子の含有量が、熱硬化性樹脂組成物全量に対して70〜95質量%の範囲であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
- 請求項1乃至7のいずれか1項に記載の熱硬化性樹脂組成物を製造する方法であって、熱硬化性樹脂バインダーとして液状エポキシ樹脂を用い、融点240℃以下のはんだ粒子、液状エポキシ樹脂の一部又は全部、フラックス成分、アルコール性OH基を有するアミン化合物を予め混合・混練する工程と、この工程で得られた混合物に液状エポキシ樹脂の残部、硬化剤を添加する工程とを含むことを特徴とする熱硬化性樹脂組成物の製造方法。
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