JP2013043931A - 熱硬化性樹脂組成物及び回路基板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】融点が240℃以下のはんだ粒子、エポキシ樹脂、ポリブタジエン樹脂及びフラックス成分を含む熱硬化性樹脂組成物。エポキシ樹脂として少なくとも可撓性エポキシ樹脂を用いる。フラックス成分として構造式(1)HOOC−C(R1)(R2)−Y−X又は(2)HOOC−C(R1)(R2)−Y−C(R3)(R4)−Xで示される化合物のうちの少なくとも一方を用いる。式中、R1〜R4は水素、アルキル基又は水酸基を示し、Xは、金属が配位可能な孤立電子対又は、二重結合性π電子を有する原子団を示し、Yは、主鎖骨格を形成する原子又は原子団を示す。
【選択図】なし
Description
はんだ粒子として、Sn42Bi58(Sn42質量%、Bi58質量%)を用いた。このはんだ粒子の平均粒径は20μmであり、融点は139℃である。そして、はんだ粒子を82質量部、液状エポキシ樹脂(東都化成株式会社製、品番「YD128」)を9質量部、下記構造式(19)で示される可撓性エポキシ樹脂を2質量部、カルボキシル基を両末端に有するポリブタジエン樹脂(宇部興産株式会社製、品番「CTBN−1300×8」)を3質量部、硬化剤(味の素ファインテクノ株式会社製、品番「アミキュアPN23」)を2質量部、フラックス成分としてグルタル酸を2質量部混合し、ディスパーを用いて均一に混合・混練することによって、ペースト状の熱硬化性樹脂組成物を得た。
液状エポキシ樹脂を用いずに、可撓性エポキシ樹脂を11質量部用いるようにした以外は、実施例1と同様にして熱硬化性樹脂組成物を得た。
液状エポキシ樹脂、可撓性エポキシ樹脂、ポリブタジエン樹脂及びグルタル酸の配合量を表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして熱硬化性樹脂組成物を得た。
はんだ粒子を65質量部とし、液状エポキシ樹脂、可撓性エポキシ樹脂、ポリブタジエン樹脂及び硬化剤の配合量を表2に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして熱硬化性樹脂組成物を得た。
液状エポキシ樹脂、可撓性エポキシ樹脂、ポリブタジエン樹脂及びフラックス成分(レブリン酸、コハク酸、リンゴ酸、4−フェニル酪酸、ジグリコール酸)の配合量を表2に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして熱硬化性樹脂組成物を得た。
Sn42Bi58を用いずに、銀粒子を82質量部用いるようにした以外は、実施例1と同様にして熱硬化性樹脂組成物を得た。銀粒子の融点は961℃である。
可撓性エポキシ樹脂を用いずに、液状エポキシ樹脂を11質量部用いるようにした以外は、実施例1と同様にして熱硬化性樹脂組成物を得た。
ポリブタジエン樹脂を用いずに、可撓性エポキシ樹脂を5質量部用いるようにした以外は、実施例1と同様に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(パッド)を形成し、このパッドの表面に、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である。この配線板をオーブン内で150℃で10分間加熱することによって、熱硬化性樹脂組成物の硬化物を得た。そしてこの硬化物の外観を顕微鏡で観察し、下記評価基準で評価した。
「◎」:はんだ粒子が一体化して球状の層を形成し、この球状の層の周りをはんだ粒子を含まない樹脂層が取り囲み、二層に分離した。
「○」:はんだ粒子が一体化して球状の層を形成し、この球状の層の周りを若干のはんだ粒子を含んだ樹脂層が取り囲み、二層に分離した。
「△」:硬化物の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かった。
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ドに熱硬化性樹脂組成物を塗布した後、このパッド上に0Ωの1608チップ抵抗器を配置した。この状態で配線板をリフロー炉内で最高温度150℃の条件でリフロー処理を施すことによって、熱硬化性樹脂組成物を硬化させてチップ抵抗器を実装した。そしてこの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。
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ドに熱硬化性樹脂組成物を塗布した後、このパッド上に20mm×30mm×厚み100μmのアルミニウム製金属蓋(表面錫メッキ)を配置した。この状態で配線板をリフロー炉内で最高温度150℃の条件でリフロー処理を施すことによって、熱硬化性樹脂組成物を硬化させて金属蓋を実装した。そしてこの配線板を1mの高さからコンクリート上に自由落下させて、金属蓋と配線板との接合部に破断が発生しているか観察した。
「A」:100回以上の落下でも破断が発生しなかった。
「B」:50〜99回の落下で破断が発生した。
「C」:10〜49回の落下で破断が発生した。
「D」:1〜9回の落下で破断が発生した。
3 部品
4 基板
Claims (12)
- 前記エポキシ樹脂全量に対して、前記可撓性エポキシ樹脂が5〜100質量%含有されてい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。
- 前記ポリブタジエン樹脂が、カルボキシル基を末端に有するブタジエンのホモポリマー又はコポリマーのうちの少なくとも一方であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
- 前記はんだ粒子を除く前記熱硬化性樹脂組成物全量に対して、前記ポリブタジエン樹脂が5〜30PHR含有されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
- 前記構造式(1)又は(2)で示される化合物が、レブリン酸、グルタル酸、ジメチルグルタル酸、コハク酸、リンゴ酸、5−ケトヘキサン酸、4−アミノ酪酸、3−フェニルプロピオン酸、4−フェニル酪酸のうちの少なくとも1種類以上であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
- 前記はんだ粒子を除く前記熱硬化性樹脂組成物全量に対して、前記フラックス成分が1〜30PHR含有されていることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
- 前記熱硬化性樹脂組成物全量に対して、前記はんだ粒子が50〜97質量%含有されていることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
- 請求項1乃至11のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物を用いて部品が基板に接着されていることを特徴とする回路基板。
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