JP2016030287A - Flux composition, solder composition and electronic substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子基板に電子部品を実装するはんだ組成物（いわゆるソルダペースト）、このはんだ組成物用のフラックス組成物、および、このはんだ組成物を用いて電子部品を実装した電子基板に関する。 The present invention relates to a solder composition (so-called solder paste) for mounting an electronic component on an electronic substrate, a flux composition for the solder composition, and an electronic substrate on which an electronic component is mounted using the solder composition.
はんだ組成物は、はんだ粉末にフラックス組成物（ロジン系樹脂、活性剤および溶剤など）を混練してペースト状にした混合物である。このはんだ組成物においては、はんだ溶融性やはんだが塗れ広がりやすいという性質（はんだ塗れ広がり）とともに、リフロー後にパッド（ランド）間に発生するはんだボールの抑制や印刷性などが要求されている。これらの問題を解決するために、フラックス組成物中の活性剤などの検討がされている（例えば、特許文献１）。 The solder composition is a mixture in which a solder powder is kneaded with a flux composition (such as a rosin resin, an activator, and a solvent) to form a paste. In this solder composition, solder meltability and the property that the solder is easily spread (solder spread) are required, as well as suppression of solder balls generated between pads (lands) after reflow and printability. In order to solve these problems, studies have been made on an activator in the flux composition (for example, Patent Document 1).
しかしながら、特許文献１に記載のソルダペーストは、はんだボールの抑制の点で必ずしも十分なものではなかった。
一方で、はんだボールの抑制を改善するために、コハク酸、グルタル酸などの直鎖型ジカルボン酸を用いる場合には、はんだ組成物の保存安定性（ポットライフ）が低下してしまうという問題がある。
また、電子基板の小型化や電子部品の狭ピッチ化により、はんだ組成物中のはんだ粉末の粒子径を小さくすることが求められている。そして、このように微細なはんだ粉末を用いる場合には、はんだボールが発生しやすくなるとともに、はんだ組成物の保存安定性が低下する傾向にある。
However, the solder paste described in Patent Document 1 is not always sufficient in terms of suppressing solder balls.
On the other hand, when using linear dicarboxylic acids such as succinic acid and glutaric acid in order to improve suppression of solder balls, there is a problem that the storage stability (pot life) of the solder composition is lowered. is there.
Moreover, it is required to reduce the particle diameter of the solder powder in the solder composition by downsizing the electronic substrate or narrowing the pitch of the electronic components. When such a fine solder powder is used, solder balls tend to be generated and the storage stability of the solder composition tends to be reduced.
そこで、本発明は、はんだ組成物としたときに、保存安定性に優れ、かつはんだボールの発生を十分に抑制できるフラックス組成物、およびこれを用いたはんだ組成物、並びに、このはんだ組成物を用いた電子基板を提供することを目的とする。 Therefore, when the present invention is a solder composition, the flux composition is excellent in storage stability and can sufficiently suppress the generation of solder balls, a solder composition using the same, and the solder composition. An object is to provide a used electronic substrate.
前記課題を解決すべく、本発明は、以下のようなフラックス組成物、はんだ組成物および電子基板を提供するものである。
本発明のフラックス組成物は、（Ａ）ロジン系樹脂と、（Ｂ）活性剤と、（Ｃ）チクソ剤と、（Ｄ）溶剤とを含有し、前記（Ｂ）成分が、（Ｂ１）環構造を有する２価の有機基を有するジカルボン酸を含有し、前記（Ｂ１）成分の環構造を有する２価の有機基の炭素数が４〜１０であることを特徴とするものである。
In order to solve the above problems, the present invention provides the following flux composition, solder composition, and electronic substrate.
The flux composition of the present invention contains (A) a rosin resin, (B) an activator, (C) a thixotropic agent, and (D) a solvent, and the component (B) is a ring (B1). It contains a dicarboxylic acid having a divalent organic group having a structure, and the divalent organic group having a ring structure of the component (B1) has 4 to 10 carbon atoms.
本発明のフラックス組成物においては、前記（Ｂ１）成分の環構造を有する２価の有機基が、ベンゼン環を有することが好ましい。
本発明のフラックス組成物においては、前記（Ｂ）成分が、さらに（Ｂ２）重合脂肪酸を含有することが好ましい。
本発明のフラックス組成物においては、前記（Ｂ）成分が、さらに（Ｂ３）炭素数が６〜１０のジカルボン酸を含有することが好ましい。
本発明のはんだ組成物は、前記フラックス組成物と、はんだ粉末とを含有することを特徴とするものである。
本発明の電子基板は、前記はんだ組成物を用いて、電子部品を電子基板に実装したことを特徴とするものである。
In the flux composition of the present invention, the divalent organic group having the ring structure of the component (B1) preferably has a benzene ring.
In the flux composition of the present invention, the component (B) preferably further contains (B2) a polymerized fatty acid.
In the flux composition of the present invention, the component (B) preferably further contains (B3) a dicarboxylic acid having 6 to 10 carbon atoms.
The solder composition of the present invention is characterized by containing the flux composition and solder powder.
The electronic board of the present invention is characterized in that an electronic component is mounted on an electronic board using the solder composition.
本発明のフラックス組成物によって、はんだ組成物としたときに、保存安定性に優れ、かつはんだボールの発生を十分に抑制できる理由は必ずしも定かではないが、本発明者らは以下のように推察する。
すなわち、粒子径が微細なはんだ粉末（例えば、はんだ粉末の平均粒子径が２０μｍ以下）を用いた場合に、はんだボールが発生する理由は次の通りであると本発明者らは推察する。つまり、リフロー工程でのプリヒートにおいて、微細なはんだ粉末の表面が酸化して異物となる。これにより、本加熱の際に、はんだ粉末同士の凝集が阻害される。そして、凝集ができなかったはんだ粉末は、フラックス成分とともにランド間に流れだし、これがはんだボールとなるものと本発明者らは推察する。
本発明のフラックス組成物においては、（Ｂ１）成分により、微細なはんだ粉末の表面の酸化膜を十分に除去できる。なお、ジカルボン酸の中でも、直鎖型ジカルボン酸は、電子供与性基がなく、酸性度が高いために、酸化膜除去能力は高い。しかし、直鎖型ジカルボン酸は、微細なはんだ粉末を用いる場合には、保存安定性の観点から使用しにくい。これに対し、（Ｂ１）成分は、熱的安定性が比較的に高く、酸性度が比較的に低く、立体障害もあるために、保存安定性への悪影響が少ない。そして、（Ｂ１）成分には、酸性度が比較的に低いにも拘わらず、その酸化膜除去能力は直鎖型ジカルボン酸と比較してもそれほど低下しない。この理由については、以下のようなメカニズムによるものと本発明者らは推察する。つまり、はんだ粉末の表面の酸化物（例えば、ＳｎＯ）と、ジカルボン酸（ＨＯＯＣ−Ｘ−ＣＯＯＨ）との反応においては、（i）ジカルボン酸の１分子内にＳｎとの塩を形成する他に、（ii）複数のジカルボン酸（ＨＯＯＣ−Ｘ−ＣＯＯＨ）とＳｎＯとの間で、下記のような塩を形成する。
ＳｎＯ＋（ＨＯＯＣ−Ｘ−ＣＯＯＨ）→（＊）
（＊）Ｈ−（ＯＯＣ−Ｘ−ＣＯＯ−Ｓｎ−ＯＯＣ−Ｘ−ＣＯＯ）ｎ−Ｈ＋Ｈ２Ｏ
（Ｂ１）成分の場合には、立体障害の影響があるために、直鎖型ジカルボン酸と比較して、反応（i）による塩よりも反応（ii）による塩の形成が優位になる。そして、反応（ii）による塩は、流動性が低いために、フラックス成分の流れだしを抑制でき、その間に酸化膜を除去できる。また、反応（ii）による塩は、さらにＳｎＯとの間で塩を形成でき、酸化膜を除去できる。このようなメカニズムにより、酸化膜除去能力の低下した分を補うことができる。
一方で、酸性度が低過ぎる場合や、立体障害が大き過ぎる場合には、上記メカニズムによっても、酸化膜除去能力の低下した分を補いきれない。
以上のようにして、上記本発明の効果が達成されるものと本発明者らは推察する。
The reason why the solder composition is excellent in storage stability and can sufficiently suppress the generation of solder balls when the flux composition of the present invention is used is not necessarily clear, but the present inventors speculate as follows. To do.
That is, the present inventors speculate that the reason why solder balls are generated when solder powder having a fine particle diameter (for example, the average particle diameter of the solder powder is 20 μm or less) is as follows. That is, in preheating in the reflow process, the surface of the fine solder powder is oxidized and becomes a foreign matter. This inhibits aggregation of the solder powders during the main heating. The present inventors infer that the solder powder that has not been agglomerated flows out between the lands together with the flux component, and this becomes a solder ball.
In the flux composition of the present invention, the oxide film on the surface of the fine solder powder can be sufficiently removed by the component (B1). Of the dicarboxylic acids, linear dicarboxylic acids have no electron donating groups and have high acidity, and therefore have a high ability to remove oxide films. However, linear dicarboxylic acids are difficult to use from the viewpoint of storage stability when fine solder powder is used. On the other hand, the component (B1) has a relatively high thermal stability, a relatively low acidity, and a steric hindrance, and therefore has little adverse effect on storage stability. And although (B1) component has comparatively low acidity, the oxide film removal capability does not fall so much compared with linear dicarboxylic acid. The present inventors speculate that this reason is due to the following mechanism. That is, in the reaction of the oxide (for example, SnO) on the surface of the solder powder with the dicarboxylic acid (HOOC-X-COOH), (i) in addition to forming a salt with Sn in one molecule of the dicarboxylic acid (Ii) The following salt is formed between a plurality of dicarboxylic acids (HOOC-X-COOH) and SnO.
SnO + (HOOC-X-COOH) → (*)
(*) H- (OOC-X -COO-Sn-OOC-X-COO) n -H + H 2 O
In the case of the component (B1), since there is an influence of steric hindrance, the formation of the salt by the reaction (ii) is superior to the salt by the reaction (i) as compared with the linear dicarboxylic acid. And since the salt by reaction (ii) has low fluidity | liquidity, the flow-out of a flux component can be suppressed and an oxide film can be removed in the meantime. Moreover, the salt by reaction (ii) can further form a salt with SnO, and the oxide film can be removed. This mechanism can compensate for the reduced ability to remove the oxide film.
On the other hand, when the acidity is too low or the steric hindrance is too great, the above-described mechanism cannot compensate for the reduced oxide film removal ability.
As described above, the present inventors speculate that the effects of the present invention are achieved.
本発明によれば、はんだ組成物としたときに、保存安定性に優れ、かつはんだボールの発生を十分に抑制できるフラックス組成物、およびこれを用いたはんだ組成物、並びに、このはんだ組成物を用いた電子基板を提供できる。 According to the present invention, when a solder composition is used, the flux composition is excellent in storage stability and can sufficiently suppress the generation of solder balls, the solder composition using the same, and the solder composition. The used electronic substrate can be provided.
［フラックス組成物］
まず、本発明のフラックス組成物について説明する。本発明に用いるフラックス組成物は、はんだ組成物におけるはんだ粉末以外の成分であり、（Ａ）ロジン系樹脂、（Ｂ）活性剤、（Ｃ）チクソ剤、および（Ｄ）溶剤を含有するものである。
[Flux composition]
First, the flux composition of the present invention will be described. The flux composition used in the present invention is a component other than the solder powder in the solder composition, and contains (A) a rosin resin, (B) an activator, (C) a thixotropic agent, and (D) a solvent. is there.
［（Ａ）成分］
本発明に用いる（Ａ）ロジン系樹脂としては、ロジン類およびロジン系変性樹脂が挙げられる。ロジン類としては、ガムロジン、ウッドロジン、トール油ロジン、不均化ロジン、重合ロジン、水素添加ロジンおよびこれらの誘導体などが挙げられる。ロジン系変性樹脂としては、ディールス・アルダー反応の反応成分となり得る前記ロジン類の不飽和有機酸変性樹脂（（メタ）アクリル酸などの脂肪族の不飽和一塩基酸、フマル酸、マレイン酸等のα，β−不飽和カルボン酸などの脂肪族不飽和二塩基酸、桂皮酸などの芳香族環を有する不飽和カルボン酸等の変性樹脂）およびこれらの変性物などのアビエチン酸、並びに、これらの変性物を主成分とするものなどが挙げられる。これらのロジン系樹脂は１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
[(A) component]
Examples of the (A) rosin resin used in the present invention include rosins and rosin modified resins. Examples of rosins include gum rosin, wood rosin, tall oil rosin, disproportionated rosin, polymerized rosin, hydrogenated rosin, and derivatives thereof. As rosin-based modified resins, unsaturated organic acid-modified resins of the above rosins that can be reactive components of Diels-Alder reactions (aliphatic unsaturated monobasic acids such as (meth) acrylic acid, fumaric acid, maleic acid, etc.) adietic acids such as aliphatic unsaturated dibasic acids such as α, β-unsaturated carboxylic acids, and unsaturated carboxylic acids having an aromatic ring such as cinnamic acid) and abietic acids such as modified products thereof, and these The thing which has a modified substance as a main component is mentioned. These rosin resins may be used alone or in combination of two or more.
前記（Ａ）成分の配合量は、フラックス組成物１００質量％に対して、３０質量％以上７０質量％以下であることが好ましく、３５質量％以上６０質量％以下であることがより好ましい。（Ａ）成分の配合量が前記下限未満では、はんだ付ランドの銅箔面の酸化を防止してその表面に溶融はんだを濡れやすくする、いわゆるはんだ付性が低下し、はんだボールが生じやすくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、フラックス残さ量が多くなる傾向にある。 The blending amount of the component (A) is preferably 30% by mass or more and 70% by mass or less, and more preferably 35% by mass or more and 60% by mass or less with respect to 100% by mass of the flux composition. When the blending amount of the component (A) is less than the lower limit, oxidation of the copper foil surface of the soldering land is prevented and the molten solder is easily wetted on the surface, so-called solderability is lowered, and solder balls are easily generated. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the amount of residual flux tends to increase.
［（Ｂ）成分］
本発明に用いる（Ｂ）活性剤は、以下説明する（Ｂ１）成分を含有する必要がある。
この（Ｂ１）成分は、環構造を有する２価の有機基を有するジカルボン酸を含有することが必要である。ジカルボン酸が環構造を有しない直鎖型ジカルボン酸などの場合には、はんだ組成物を作製した場合に保存安定性が低下してしまう。なお、この有機基は、炭素および水素からなる基であることが好ましく、環構造は、複素環でないことが好ましい。
（Ｂ１）成分の環構造を有する２価の有機基の炭素数は、４〜１０であることが必要である。（Ｂ１）成分の有機基の炭素数が前記範囲内であれば、保存安定性を維持しつつ、酸化膜除去能力を確保することができる。
ここで、（Ｂ）成分の環構造は、脂環構造であっても芳香環構造であってもよい。また、脂環構造の場合には、保存安定性および酸化膜除去能力のバランスの観点から、（Ｂ１）成分の有機基の炭素数が、４〜８であることが好ましく、４〜６であることがより好ましい。なお、脂環構造の場合、脂環を構成する１つの炭素に、２つの置換基があることが好ましい。
また、芳香環構造の場合には、保存安定性および酸化膜除去能力のバランスの観点から、（Ｂ１）成分の有機基の炭素数が、６〜１０であることが好ましく、６〜８であることがより好ましい。
（Ｂ１）成分の環構造を有する２価の有機基は、保存安定性および酸化膜除去能力のバランスの観点から、ベンゼン環を有することが好ましい。また、このような場合、ベンゼン環のメタ位に２つの置換基があることが好ましい。
[Component (B)]
The (B) active agent used for this invention needs to contain the (B1) component demonstrated below.
This component (B1) needs to contain a dicarboxylic acid having a divalent organic group having a ring structure. In the case where the dicarboxylic acid is a linear dicarboxylic acid or the like having no ring structure, the storage stability is lowered when the solder composition is produced. The organic group is preferably a group consisting of carbon and hydrogen, and the ring structure is preferably not a heterocyclic ring.
The carbon number of the divalent organic group having the ring structure of the component (B1) needs to be 4 to 10. If the carbon number of the organic group of the component (B1) is within the above range, the ability to remove the oxide film can be secured while maintaining the storage stability.
Here, the ring structure of the component (B) may be an alicyclic structure or an aromatic ring structure. In the case of an alicyclic structure, the number of carbon atoms of the organic group of the component (B1) is preferably 4 to 8 and preferably 4 to 6 from the viewpoint of the balance between storage stability and oxide film removal ability. It is more preferable. In the case of an alicyclic structure, it is preferable that one carbon constituting the alicyclic ring has two substituents.
In the case of an aromatic ring structure, the number of carbon atoms of the organic group of the component (B1) is preferably 6 to 10, and preferably 6 to 8 from the viewpoint of the balance between storage stability and oxide film removal ability. It is more preferable.
The divalent organic group having a ring structure of the component (B1) preferably has a benzene ring from the viewpoint of the balance between storage stability and oxide film removal ability. In such a case, it is preferable that there are two substituents at the meta position of the benzene ring.
前記（Ｂ１）成分としては、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、１，２−フェニレン二酢酸、１，３−フェニレン二酢酸、１，４−フェニレン二酢酸、１，１−シクロペンタンジカルボン酸などの芳香環構造を有するもの；１，１−シクロブタンジカルボン酸、１，１−シクロペンタンジカルボン酸、１，１−シクロヘキサンジカルボン酸、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸、１，３−シクロヘキサンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、１，１−シクロペンタン二酢酸、１，１−シクロヘキサン二酢酸などの脂環構造を有するものが挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。 Examples of the component (B1) include phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, 1,2-phenylenediacetic acid, 1,3-phenylenediacetic acid, 1,4-phenylenediacetic acid, and 1,1-cyclopentanedicarboxylic acid. Having an aromatic ring structure such as acid; 1,1-cyclobutanedicarboxylic acid, 1,1-cyclopentanedicarboxylic acid, 1,1-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid , 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,1-cyclopentanediacetic acid, 1,1-cyclohexanediacetic acid and other alicyclic structures. These may be used alone or in combination of two or more.
前記（Ｂ１）成分の配合量としては、フラックス組成物１００質量％に対して、０．５質量％以上１０質量％以下であることが好ましく、１質量％以上８質量％以下であることがより好ましく、２質量％以上７質量％以下であることが更により好ましく、２質量％以上５質量％以下であることが特に好ましい。（Ｂ１）成分の配合量が前記下限未満では、活性作用が不足してはんだボールが発生しやすくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、フラックス組成物の絶縁性が低下する傾向にある。 The blending amount of the component (B1) is preferably 0.5% by mass to 10% by mass and more preferably 1% by mass to 8% by mass with respect to 100% by mass of the flux composition. Preferably, it is 2 mass% or more and 7 mass% or less, More preferably, it is 2 mass% or more and 5 mass% or less. When the blending amount of the component (B1) is less than the lower limit, the active action tends to be insufficient and solder balls tend to be generated. On the other hand, when the upper limit is exceeded, the insulating property of the flux composition tends to be lowered. .
前記（Ｂ）成分においては、前記（Ｂ１）成分と、（Ｂ２）重合脂肪酸とを併用してもよい。この（Ｂ２）成分は、フラックス組成物の流動性を低下させる傾向があるために、（Ｂ１）成分の作用を相乗的に高めることができる。この重合脂肪酸とは、不飽和脂肪酸の重合によって生成される脂肪酸のことをいう。この重合脂肪酸の塩基数は特に限定されないが、この重合脂肪酸としては、二塩基酸を主成分とするものが好ましい。具体的には、ダイマー酸などが挙げられる。 In the component (B), the component (B1) and the polymerized fatty acid (B2) may be used in combination. Since the component (B2) tends to decrease the fluidity of the flux composition, the action of the component (B1) can be enhanced synergistically. This polymerized fatty acid refers to a fatty acid produced by polymerization of an unsaturated fatty acid. The number of bases of this polymerized fatty acid is not particularly limited, but as this polymerized fatty acid, those having a dibasic acid as a main component are preferable. Specific examples include dimer acid.
前記（Ｂ２）成分の配合量としては、フラックス組成物１００質量％に対して、０．５質量％以上２０質量％以下であることが好ましく、１質量％以上１５質量％以下であることがより好ましく、５質量％以上１５質量％以下であることが特に好ましい。（Ｂ２）成分の配合量が前記下限未満では、活性作用が不足してはんだボールが発生しやすくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、フラックス組成物の絶縁性が低下する傾向にある。 The blending amount of the component (B2) is preferably 0.5% by mass or more and 20% by mass or less, and more preferably 1% by mass or more and 15% by mass or less with respect to 100% by mass of the flux composition. It is particularly preferably 5% by mass or more and 15% by mass or less. When the blending amount of the component (B2) is less than the lower limit, the active action tends to be insufficient and solder balls tend to be generated. On the other hand, when the upper limit is exceeded, the insulating property of the flux composition tends to decrease. .
前記（Ｂ）成分においては、前記（Ｂ１）成分と、（Ｂ３）炭素数が６〜１０のジカルボン酸とを併用してもよい。この（Ｂ３）成分は、直鎖型ジカルボン酸であるが、炭素数が多いために、保存安定性への悪影響が少ない。そのため、（Ｂ１）成分と（Ｂ３）成分との併用により、酸化膜除去能力の更なる向上を図ることができる。
前記（Ｂ３）成分としては、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸などが挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。また、これらの中でも、保存安定性および酸化膜除去能力のバランスの観点から、スベリン酸、アゼライン酸が好ましい。
In the component (B), the component (B1) and (B3) a dicarboxylic acid having 6 to 10 carbon atoms may be used in combination. The component (B3) is a straight chain dicarboxylic acid, but has a large number of carbon atoms, and therefore has little adverse effect on storage stability. Therefore, the combined use of the component (B1) and the component (B3) can further improve the oxide film removal capability.
Examples of the component (B3) include adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, suberic acid and azelaic acid are preferable from the viewpoint of the balance between storage stability and oxide film removal ability.
前記（Ｂ３）成分の配合量としては、フラックス組成物１００質量％に対して、０．１質量％以上１０質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以上５質量％以下であることがより好ましく、１質量％以上３質量％以下であることが特に好ましい。（Ｂ３）成分の配合量が前記下限未満では、活性作用が不足してはんだボールが発生しやすくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、保存安定性が低下する傾向にある。 The blending amount of the component (B3) is preferably 0.1% by mass or more and 10% by mass or less, and 0.5% by mass or more and 5% by mass or less with respect to 100% by mass of the flux composition. Is more preferable, and 1% by mass or more and 3% by mass or less is particularly preferable. When the blending amount of the component (B3) is less than the lower limit, the active action tends to be insufficient and solder balls tend to be generated. On the other hand, when the upper limit is exceeded, storage stability tends to decrease.
前記（Ｂ）成分においては、前記（Ｂ１）成分と、（Ｂ４）非解離性のハロゲン化化合物からなる非解離型活性剤とを併用してもよい。この（Ｂ４）成分は、前記（Ｂ１）成分〜前記（Ｂ３）成分の活性作用にほとんど影響を与えずに、（Ｂ４）成分としての活性作用を付与できる。 In the component (B), the component (B1) and (B4) a non-dissociative activator comprising a non-dissociable halogenated compound may be used in combination. The component (B4) can impart an active action as the component (B4) without substantially affecting the active action of the components (B1) to (B3).
前記（Ｂ４）成分としては、ハロゲン原子が共有結合により結合した非塩系の有機化合物が挙げられる。このハロゲン化化合物としては、塩素化物、臭素化物、フッ化物のように塩素、臭素、フッ素の各単独元素の共有結合による化合物でもよいが、塩素、臭素およびフッ素の任意の２つまたは全部のそれぞれの共有結合を有する化合物でもよい。これらの化合物は、水性溶媒に対する溶解性を向上させるために、例えばハロゲン化アルコールやハロゲン化カルボキシルのように水酸基やカルボキシル基などの極性基を有することが好ましい。ハロゲン化アルコールとしては、例えば２，３−ジブロモプロパノール、２，３−ジブロモブタンジオール、トランス−２，３−ジブロモ−２−ブテン−１，４−ジオール、１，４−ジブロモ−２−ブタノール、トリブロモネオペンチルアルコールなどの臭素化アルコール、１，３−ジクロロ−２−プロパノール、１，４−ジクロロ−２−ブタノールなどの塩素化アルコール、３−フルオロカテコールなどのフッ素化アルコール、その他これらに類する化合物が挙げられる。ハロゲン化カルボキシルとしては、２−ヨード安息香酸、３−ヨード安息香酸、２−ヨードプロピオン酸、５−ヨードサリチル酸、５−ヨードアントラニル酸などのヨウ化カルボキシル、２−クロロ安息香酸、３−クロロプロピオン酸などの塩化カルボキシル、２，３−ジブロモプロピオン酸、２，３−ジブロモコハク酸、２−ブロモ安息香酸などの臭素化カルボキシル、その他これらに類する化合物が挙げられる。これらの活性剤は１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。 Examples of the component (B4) include non-salt organic compounds in which halogen atoms are bonded by a covalent bond. The halogenated compound may be a compound formed by covalent bonding of chlorine, bromine and fluorine, such as chlorinated, brominated and fluoride, but any two or all of chlorine, bromine and fluorine may be used. The compound which has the following covalent bond may be sufficient. In order to improve the solubility in an aqueous solvent, these compounds preferably have a polar group such as a hydroxyl group or a carboxyl group such as a halogenated alcohol or a halogenated carboxyl. Examples of the halogenated alcohol include 2,3-dibromopropanol, 2,3-dibromobutanediol, trans-2,3-dibromo-2-butene-1,4-diol, 1,4-dibromo-2-butanol, Brominated alcohols such as tribromoneopentyl alcohol, chlorinated alcohols such as 1,3-dichloro-2-propanol and 1,4-dichloro-2-butanol, fluorinated alcohols such as 3-fluorocatechol, and the like Compounds. Examples of the halogenated carboxyl include 2-iodobenzoic acid, 3-iodobenzoic acid, 2-iodopropionic acid, 5-iodosalicylic acid, 5-iodoanthranilic acid, etc., 2-chlorobenzoic acid, 3-chloropropion Examples thereof include carboxyl chloride such as acid, brominated carboxyl such as 2,3-dibromopropionic acid, 2,3-dibromosuccinic acid and 2-bromobenzoic acid, and other similar compounds. These activators may be used individually by 1 type, and may mix and use 2 or more types.
前記（Ｂ４）成分の配合量としては、フラックス組成物１００質量％に対して、０．１質量％以上１０質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以上５質量％以下であることがより好ましく、１質量％以上３質量％以下であることが特に好ましい。（Ｂ４）成分の配合量が前記下限未満では、はんだ塗れ広がりが低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると、フラックス組成物の絶縁性が低下する傾向にある。 The blending amount of the component (B4) is preferably 0.1% by mass or more and 10% by mass or less, and 0.5% by mass or more and 5% by mass or less with respect to 100% by mass of the flux composition. Is more preferable, and 1% by mass or more and 3% by mass or less is particularly preferable. When the blending amount of the component (B4) is less than the lower limit, the solder spread tends to decrease, and when it exceeds the upper limit, the insulating property of the flux composition tends to decrease.
前記（Ｂ）成分においては、前記（Ｂ１）成分〜前記（Ｂ４）成分以外の活性剤を、本発明の効果を阻害しない範囲で併用してもよい。 In the said (B) component, you may use together active agents other than the said (B1) component-the said (B4) component in the range which does not inhibit the effect of this invention.
前記（Ｂ）成分の合計配合量としては、フラックス組成物１００質量％に対して、１質量％以上３０質量％以下であることが好ましく、３質量％以上２７質量％以下であることがより好ましく、５質量％以上２５質量％以下であることが特に好ましい。（Ｂ）成分の配合量が前記下限未満では、はんだボールが生じやすくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、フラックス組成物の絶縁性が低下する傾向にある。 The total amount of the component (B) is preferably 1% by mass to 30% by mass, more preferably 3% by mass to 27% by mass with respect to 100% by mass of the flux composition. The content is particularly preferably 5% by mass or more and 25% by mass or less. When the blending amount of the component (B) is less than the lower limit, solder balls tend to be easily formed. On the other hand, when the amount exceeds the upper limit, the insulating property of the flux composition tends to be lowered.
［（Ｃ）成分］
本発明に用いる（Ｃ）チクソ剤としては、硬化ひまし油、アミド類、カオリン、コロイダルシリカ、有機ベントナイト、ガラスフリットなどが挙げられる。これらのチクソ剤は１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
[Component (C)]
Examples of the (C) thixotropic agent used in the present invention include hardened castor oil, amides, kaolin, colloidal silica, organic bentonite, and glass frit. These thixotropic agents may be used alone or in combination of two or more.
前記（Ｃ）成分の配合量は、フラックス組成物１００質量％に対して、１質量％以上１５質量％以下であることが好ましく、２質量％以上１０質量％以下であることがより好ましい。配合量が前記下限未満では、チクソ性が得られず、ダレが生じやすくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、チクソ性が高すぎて、印刷不良となりやすい傾向にある。 The blending amount of the component (C) is preferably 1% by mass or more and 15% by mass or less, and more preferably 2% by mass or more and 10% by mass or less with respect to 100% by mass of the flux composition. If the blending amount is less than the lower limit, thixotropy cannot be obtained and the sagging tends to occur. On the other hand, if it exceeds the upper limit, the thixotropy tends to be too high and printing tends to be poor.
［（Ｄ）成分］
本発明に用いる（Ｄ）溶剤としては、公知の溶剤を適宜用いることができる。このような溶剤としては、沸点１７０℃以上の水溶性溶剤を用いることが好ましい。
このような溶剤としては、例えば、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、ヘキシレングリコール、ヘキシルジグリコール、１,５−ペン
タンジオール、メチルカルビトール、ブチルカルビトール、２−エチルヘキシルジグリコール（ＥＨＤＧ）、オクタンジオール、フェニルグリコール、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル（ＭＴＥＭ）が挙げられる。これらの溶剤は１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
[(D) component]
As the solvent (D) used in the present invention, a known solvent can be appropriately used. As such a solvent, a water-soluble solvent having a boiling point of 170 ° C. or higher is preferably used.
Examples of such solvents include diethylene glycol, dipropylene glycol, triethylene glycol, hexylene glycol, hexyl diglycol, 1,5-pentanediol, methyl carbitol, butyl carbitol, and 2-ethylhexyl diglycol (EHDG). , Octanediol, phenyl glycol, diethylene glycol monohexyl ether, tetraethylene glycol dimethyl ether (MTEM). These solvents may be used alone or in combination of two or more.
前記（Ｄ）成分の配合量は、フラックス組成物１００質量％に対して、２０質量％以上５０質量％以下であることが好ましく、２０質量％以上４０質量％以下であることがより好ましい。溶剤の配合量が前記範囲内であれば、得られるはんだ組成物の粘度を適正な範囲に適宜調整できる。 The blending amount of the component (D) is preferably 20% by mass or more and 50% by mass or less, and more preferably 20% by mass or more and 40% by mass or less with respect to 100% by mass of the flux composition. If the blending amount of the solvent is within the above range, the viscosity of the obtained solder composition can be appropriately adjusted to an appropriate range.
［他の成分］
本発明に用いるフラックス組成物には、前記（Ａ）成分、前記（Ｂ）成分、前記（Ｃ）成分および前記（Ｄ）成分の他に、必要に応じて、その他の添加剤、更には、その他の樹脂を加えることができる。その他の添加剤としては、消泡剤、酸化防止剤、改質剤、つや消し剤、発泡剤などが挙げられる。その他の樹脂としては、アクリル系樹脂などが挙げられる。
[Other ingredients]
In addition to the component (A), the component (B), the component (C) and the component (D), the flux composition used in the present invention, if necessary, other additives, Other resins can be added. Examples of other additives include antifoaming agents, antioxidants, modifiers, matting agents, and foaming agents. Examples of other resins include acrylic resins.
［はんだ組成物］
次に、本発明のはんだ組成物について説明する。本発明のはんだ組成物は、前記本発明のフラックス組成物と、以下説明する（Ｅ）はんだ粉末とを含有するものである。
前記フラックス組成物の配合量は、はんだ組成物１００質量％に対して、５質量％以上３５質量％以下であることが好ましく、７質量％以上１５質量％以下であることがより好ましく、８質量％以上１２質量％以下であることが特に好ましい。フラックス組成物の配合量が５質量％未満の場合（はんだ粉末の配合量が９５質量％を超える場合）には、バインダーとしてのフラックス組成物が足りないため、フラックス組成物とはんだ粉末とを混合しにくくなる傾向にあり、他方、フラックス組成物の配合量が３５質量％を超える場合（はんだ粉末の配合量が６５質量％未満の場合）には、得られるはんだ組成物を用いた場合に、十分なはんだ接合を形成できにくくなる傾向にある。
[Solder composition]
Next, the solder composition of the present invention will be described. The solder composition of the present invention contains the flux composition of the present invention and (E) solder powder described below.
The blending amount of the flux composition is preferably 5% by mass to 35% by mass, more preferably 7% by mass to 15% by mass, and more preferably 8% by mass with respect to 100% by mass of the solder composition. It is particularly preferable that the content is not less than 12% and not more than 12% by mass. When the blending amount of the flux composition is less than 5% by mass (when the blending amount of the solder powder exceeds 95% by mass), the flux composition as the binder is insufficient, so the flux composition and the solder powder are mixed. On the other hand, when the blending amount of the flux composition exceeds 35% by mass (when the blending amount of the solder powder is less than 65% by mass), when the obtained solder composition is used, It tends to be difficult to form a sufficient solder joint.
［（Ｅ）成分］
本発明に用いる（Ｅ）はんだ粉末は、無鉛のはんだ粉末のみからなることが好ましいが、有鉛のはんだ粉末であってもよい。このはんだ粉末におけるはんだ合金としては、スズを主成分とする合金が好ましい。また、この合金の第二元素としては、銀、銅、亜鉛、ビスマス、アンチモンなどが挙げられる。さらに、この合金には、必要に応じて他の元素（第三元素以降）を添加してもよい。他の元素としては、銅、銀、ビスマス、アンチモン、アルミニウム、インジウムなどが挙げられる。
無鉛のはんだ粉末としては、具体的には、Ｓｎ／Ａｇ、Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕ、Ｓｎ／Ｃｕ、Ｓｎ／Ａｇ／Ｂｉ、Ｓｎ／Ｂｉ、Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕ／Ｂｉ、Ｓｎ／Ｓｂや、Ｓｎ／Ｚｎ／Ｂｉ、Ｓｎ／Ｚｎ、Ｓｎ／Ｚｎ／Ａｌ、Ｓｎ／Ａｇ／Ｂｉ／Ｉｎ、Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕ／Ｂｉ／Ｉｎ／Ｓｂ、Ｉｎ／Ａｇなどが挙げられる。
[(E) component]
The solder powder (E) used in the present invention is preferably composed of only lead-free solder powder, but may be lead-lead solder powder. As the solder alloy in the solder powder, an alloy containing tin as a main component is preferable. Examples of the second element of the alloy include silver, copper, zinc, bismuth, and antimony. Furthermore, you may add another element (after 3rd element) to this alloy as needed. Examples of other elements include copper, silver, bismuth, antimony, aluminum, and indium.
Specific examples of the lead-free solder powder include Sn / Ag, Sn / Ag / Cu, Sn / Cu, Sn / Ag / Bi, Sn / Bi, Sn / Ag / Cu / Bi, Sn / Sb, Sn / Zn / Bi, Sn / Zn, Sn / Zn / Al, Sn / Ag / Bi / In, Sn / Ag / Cu / Bi / In / Sb, In / Ag, and the like.
前記はんだ粉末の平均粒子径は、通常１μｍ以上４０μｍ以下であるが、はんだ付けパッドのピッチが狭い電子基板にも対応するという観点から、１μｍ以上２５μｍ以下であることがより好ましく、２μｍ以上２０μｍ以下であることがさらにより好ましく、３μｍ以上１５μｍ以下であることが特に好ましい。なお、平均粒子径は、動的光散乱式の粒子径測定装置により測定できる。
また、本発明のはんだ組成物によれば、はんだ粉末の平均粒子径が小さい場合でも、保存安定性に優れ、かつはんだボールの発生を十分に抑制できる。
The average particle diameter of the solder powder is usually 1 μm or more and 40 μm or less, but is preferably 1 μm or more and 25 μm or less, more preferably 2 μm or more and 20 μm or less, from the viewpoint of being compatible with an electronic substrate having a narrow soldering pad pitch. It is even more preferable that the thickness is 3 μm or more and 15 μm or less. The average particle size can be measured with a dynamic light scattering type particle size measuring device.
Moreover, according to the solder composition of the present invention, even when the average particle size of the solder powder is small, the storage stability is excellent and the generation of solder balls can be sufficiently suppressed.
［はんだ組成物の製造方法］
本発明のはんだ組成物は、上記説明したフラックス組成物と上記説明した（Ｅ）はんだ粉末とを上記所定の割合で配合し、撹拌混合することで製造できる。
[Method for producing solder composition]
The solder composition of the present invention can be produced by blending the above-described flux composition and the above-described (E) solder powder in the above-mentioned predetermined ratio and stirring and mixing them.
［電子基板］
次に、本発明の電子基板について説明する。本発明の電子基板は、以上説明したはんだ組成物を用いて電子部品を電子基板（プリント配線基板など）に実装したことを特徴とするものである。そのため、本発明の電子基板では、はんだボールの発生を十分に抑制できる。
ここで用いる塗布装置としては、スクリーン印刷機、メタルマスク印刷機、ディスペンサー、ジェットディスペンサーなどが挙げられる。
また、前記塗布装置にて塗布したはんだ組成物上に電子部品を配置し、リフロー炉により所定条件にて加熱して、前記電子部品をプリント配線基板に実装するリフロー工程により、電子部品を電子基板に実装できる。
[Electronic substrate]
Next, the electronic substrate of the present invention will be described. The electronic board of the present invention is characterized in that an electronic component is mounted on an electronic board (such as a printed wiring board) using the solder composition described above. Therefore, the generation of solder balls can be sufficiently suppressed in the electronic substrate of the present invention.
Examples of the coating apparatus used here include a screen printer, a metal mask printer, a dispenser, and a jet dispenser.
In addition, the electronic component is placed on the solder composition applied by the coating device, heated under a predetermined condition by a reflow furnace, and the electronic component is mounted on the printed wiring board by a reflow process. Can be implemented.
リフロー工程においては、前記はんだ組成物上に前記電子部品を配置し、リフロー炉により所定条件にて加熱する。このリフロー工程により、電子部品およびプリント配線基板の間に十分なはんだ接合を行うことができる。その結果、前記電子部品を前記プリント配線基板に実装することができる。
リフロー条件は、はんだの融点に応じて適宜設定すればよい。例えば、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系のはんだ合金を用いる場合には、プリヒートを温度１５０〜２００℃で６０〜１２０秒行い、ピーク温度を２３０〜２７０℃に設定すればよい。
In the reflow process, the electronic component is placed on the solder composition and heated in a reflow furnace under predetermined conditions. By this reflow process, sufficient soldering can be performed between the electronic component and the printed wiring board. As a result, the electronic component can be mounted on the printed wiring board.
What is necessary is just to set reflow conditions suitably according to melting | fusing point of solder. For example, when using a Sn—Ag—Cu-based solder alloy, preheating may be performed at a temperature of 150 to 200 ° C. for 60 to 120 seconds, and a peak temperature may be set to 230 to 270 ° C.
また、本発明のはんだ組成物および電子基板は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良などは本発明に含まれるものである。
例えば、前記電子基板では、リフロー工程により、プリント配線基板と電子部品とを接着しているが、これに限定されない。例えば、リフロー工程に代えて、レーザー光を用いてはんだ組成物を加熱する工程（レーザー加熱工程）により、プリント配線基板と電子部品とを接着してもよい。この場合、レーザー光源としては、特に限定されず、金属の吸収帯に合わせた波長に応じて適宜採用できる。レーザー光源としては、例えば、固体レーザー（ルビー、ガラス、ＹＡＧなど）、半導体レーザー（ＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰなど）、液体レーザー（色素など）、気体レーザー（Ｈｅ−Ｎｅ、Ａｒ、ＣＯ２、エキシマーなど）が挙げられる。
Further, the solder composition and the electronic substrate of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
For example, in the electronic board, the printed wiring board and the electronic component are bonded by the reflow process, but the invention is not limited to this. For example, instead of the reflow process, the printed wiring board and the electronic component may be bonded by a process of heating the solder composition using laser light (laser heating process). In this case, the laser light source is not particularly limited, and can be appropriately selected according to the wavelength matched to the metal absorption band. As the laser light source, for example, a solid laser (ruby, glass, YAG, etc.), semiconductor laser (GaAs, InGaAsP, etc.), (such as a dye) liquid laser, a gas laser (He-Ne, Ar, CO 2, etc. excimer) is Can be mentioned.
次に、本発明を実施例および比較例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。なお、実施例および比較例にて用いた材料を以下に示す。
（（Ａ）成分）
ロジン系樹脂：水添酸変性ロジン、商品名「パインクリスタルＫＥ−６０４」、荒川化学工業社製
（（Ｂ１）成分）
活性剤Ａ：１，３−フェニレン二酢酸（下記構造式（Ｓ１）参照）
活性剤Ｂ：１，２−フェニレン二酢酸（下記構造式（Ｓ２）参照）
活性剤Ｃ：１，１−シクロペンタン二酢酸（下記構造式（Ｓ３）参照）
活性剤Ｄ：１，１−シクロヘキサン二酢酸（下記構造式（Ｓ４）参照）
活性剤Ｅ：１，１−シクロブタンジカルボン酸（下記構造式（Ｓ５）参照）
（（Ｂ２）成分）
活性剤Ｆ：ダイマー酸、商品名「ＵＮＩＤＹＭＥ１４」、ＡＲＩＮＯＮＡ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＣＯＭＰＡＮＹ製
（（Ｂ３）成分）
活性剤Ｇ：アゼライン酸
（（Ｂ４）成分）
活性剤Ｈ：ジブロモブテンジオール
（（Ｃ）成分）
チクソ剤：商品名「スリパックスＺＨＨ」、日本化成社製
（（Ｄ）成分）
溶剤Ａ：２−エチルヘキシルジグリコール（ＥＨＤＧ）
溶剤Ｂ：テトラエチレングリコールジメチルエーテル（ＭＴＥＭ）
（（Ｅ）成分）
はんだ粉末：平均粒子径１０〜１４μｍ、はんだ融点２１６〜２２０℃、はんだ組成Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕ
（他の成分）
活性剤Ｉ：イミノ二酢酸
活性剤Ｊ：１−ナフタレン酢酸
活性剤Ｋ：ＤＬ−トロパ酸
活性剤Ｌ：３−メチルフェニル酢酸
活性剤Ｍ：４−ブロモフェニル酢酸
活性剤Ｎ：４−クロロフェニル酢酸
活性剤Ｏ：シクロヘキサン酢酸
活性剤Ｐ：グルタル酸
EXAMPLES Next, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further in detail, this invention is not limited at all by these examples. In addition, the material used in the Example and the comparative example is shown below.
((A) component)
Rosin resin: hydrogenated acid-modified rosin, trade name “Pine Crystal KE-604”, manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd. (component (B1))
Activator A: 1,3-phenylenediacetic acid (see the following structural formula (S1))
Activator B: 1,2-phenylenediacetic acid (see the following structural formula (S2))
Activator C: 1,1-cyclopentanediacetic acid (see the following structural formula (S3))
Activator D: 1,1-cyclohexanediacetic acid (see the following structural formula (S4))
Activator E: 1,1-cyclobutanedicarboxylic acid (see the following structural formula (S5))
((B2) component)
Activator F: Dimer acid, trade name “UNIDYME14”, manufactured by ARINO CHEMICAL COMPANY (component (B3))
Activator G: Azelaic acid (component (B4))
Activator H: Dibromobutenediol (component (C))
Thixo: Brand name "Sripacs ZHH", manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd. (component (D))
Solvent A: 2-ethylhexyl diglycol (EHDG)
Solvent B: Tetraethylene glycol dimethyl ether (MTEM)
((E) component)
Solder powder: average particle size 10-14 μm, solder melting point 216-220 ° C., solder composition Sn / Ag / Cu
(Other ingredients)
Activator I: Iminodiacetic acid activator J: 1-naphthalene acetic acid activator K: DL-tropic acid activator L: 3-methylphenylacetic acid activator M: 4-bromophenylacetic acid activator N: 4-chlorophenylacetic acid activator Agent O: Cyclohexaneacetic acid activator P: Glutaric acid
［実施例１］
ロジン系樹脂４３質量部、チクソ剤７質量部、溶剤Ａ１６質量部、溶剤Ｂ１０質量部、活性剤Ａ５質量部、活性剤Ｅ１３．５質量部、活性剤Ｆ１質量部、および活性剤Ｇ１．５質量部を容器に投入し、プラネタリーミキサーを用いて混合してフラックス組成物を得た。
その後、得られたフラックス組成物１１質量％およびはんだ粉末８９質量％（合計で１００質量％）を容器に投入し、プラネタリーミキサーにて混合することではんだ組成物を調製した。
[Example 1]
43 parts by mass of rosin resin, 7 parts by mass of thixotropic agent, 16 parts by mass of solvent A, 10 parts by mass of solvent B, 5 parts by mass of activator A, 13.5 parts by mass of activator E1, 1 part by mass of activator F, and 1.5 parts by mass of activator G The part was put into a container and mixed using a planetary mixer to obtain a flux composition.
Thereafter, 11% by mass of the obtained flux composition and 89% by mass (100% by mass in total) of the solder powder were put into a container and mixed with a planetary mixer to prepare a solder composition.
［実施例２〜５］
表１に示す組成に従い各材料を配合した以外は実施例１と同様にして、はんだ組成物を得た。
［比較例１〜９］
表２に示す組成に従い各材料を配合した以外は実施例１と同様にして、はんだ組成物を得た。
[Examples 2 to 5]
A solder composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that each material was blended according to the composition shown in Table 1.
[Comparative Examples 1 to 9]
A solder composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that each material was blended according to the composition shown in Table 2.
＜はんだ組成物の評価＞
はんだ組成物の評価（ランド間ボール、微小ランドのぬれ性、保存時の粘度変化）を以下のような方法で行った。得られた結果を表１および表２に示す。
（１）ランド間ボール
ＱＦＰ（ピッチ：０．６５ｍｍ）を有する、厚みが１．６ｍｍの基板上に、対応するパターンを有するマスク（厚み：０．１５ｍｍ）を用い、はんだ組成物を印刷した。その後、プリヒート温度を１５０〜２００℃で９０〜１２０秒間、２２０℃以上の保持時間を３０〜６０秒間、ピーク温度を２４０℃とする条件でリフローを行い、試験基板を作製した。試験基板を顕微鏡にて観察（バックライト）して、ランド間にあるはんだボールの数（ランド間ボール数）を測定し、以下の基準に従って、ランド間ボールを評価した。
◎：ランド間ボール数が、比較例１と比較して、著しく減少した。
○：ランド間ボール数が、比較例１と比較して、減少した。
△：ランド間ボール数が、比較例１と比較して、同等であった。
×：ランド間ボール数が、比較例１と比較して、増加した。
（２）微小ランドのぬれ性
大きさの異なるランド（ランド直径：０．１６ｍｍ〜０．５ｍｍ）ＱＦＰ（ピッチ：０．６５ｍｍ）を有する、厚みが１．６ｍｍの基板上に、対応するパターンを有するマスク（厚み：０．１ｍｍ）を用い、はんだ組成物を印刷した。その後、プリヒート温度を２００℃で１００〜１２０秒間、２２０℃以上の保持時間を４０〜９０秒間、ピーク温度を２４０℃とする条件でリフローを行い、試験基板を作製した。試験基板を顕微鏡にて観察して、最小溶融ランドの直径を測定し、以下の基準に従って、微小ランドのぬれ性を評価した
◎：最小溶融ランドの直径が、比較例１と比較して、著しく小さくなった。
○：最小溶融ランドの直径が、比較例１と比較して、小さくなった。
△：最小溶融ランドの直径が、比較例１と比較して、同等であった。
×：最小溶融ランドの直径が、比較例１と比較して、大きくなった。
（３）保存時の粘度変化
まず、はんだ組成物を試料として、粘度を測定する。その後、試料を密封容器に入れ、温度３０℃の恒温槽に投入し、１５日間保管し、保管した試料の粘度を測定する。そして、保管前の粘度値（η１）に対する、温度３０℃にて１５日間保管後の粘度値（η２）との差（η２−η１）を求める。なお、粘度測定は、スパイラル方式の粘度測定（測定温度：２５℃、回転速度：１０ｒｐｍ）によりを行う。
そして、粘度値の差の結果に基づいて下記の基準に従って、粘度変化を評価した。
○：粘度値の差が、−１５Ｐａ・ｓ以上１５Ｐａ・ｓ以下である。
×：粘度値の差が、３０Ｐａ・ｓ以上である。
<Evaluation of solder composition>
Evaluation of the solder composition (wetability between balls between lands and minute lands, change in viscosity during storage) was performed by the following method. The obtained results are shown in Tables 1 and 2.
(1) Ball between lands A solder composition was printed on a substrate having QFP (pitch: 0.65 mm) and a thickness of 1.6 mm using a mask (thickness: 0.15 mm) having a corresponding pattern. Thereafter, reflow was performed under the conditions of a preheat temperature of 150 to 200 ° C. for 90 to 120 seconds, a holding time of 220 ° C. or higher for 30 to 60 seconds, and a peak temperature of 240 ° C., to prepare a test substrate. The test substrate was observed with a microscope (backlight), the number of solder balls between lands (number of balls between lands) was measured, and the balls between lands were evaluated according to the following criteria.
A: The number of balls between lands significantly decreased as compared with Comparative Example 1.
○: The number of balls between lands decreased compared to Comparative Example 1.
Δ: The number of balls between lands was equal to that in Comparative Example 1.
X: The number of balls between lands increased as compared with Comparative Example 1.
(2) Wetting property of micro land A corresponding pattern is formed on a 1.6 mm thick substrate having lands (land diameter: 0.16 mm to 0.5 mm) QFP (pitch: 0.65 mm) having different sizes. The solder composition was printed using a mask having a thickness (0.1 mm). Thereafter, reflow was performed under the conditions of a preheat temperature of 200 ° C. for 100 to 120 seconds, a holding time of 220 ° C. or higher for 40 to 90 seconds, and a peak temperature of 240 ° C., to prepare a test substrate. The test substrate was observed with a microscope, the diameter of the minimum melt land was measured, and the wettability of the micro land was evaluated according to the following criteria: A: The diameter of the minimum melt land was significantly higher than that of Comparative Example 1. It has become smaller.
○: The diameter of the minimum molten land was smaller than that of Comparative Example 1.
(Triangle | delta): The diameter of the minimum fusion land was equivalent compared with the comparative example 1.
X: The diameter of the minimum molten land was larger than that of Comparative Example 1.
(3) Viscosity change during storage First, the viscosity is measured using a solder composition as a sample. Thereafter, the sample is put into a sealed container, put into a constant temperature bath at a temperature of 30 ° C., stored for 15 days, and the viscosity of the stored sample is measured. Then, the difference (η2−η1) between the viscosity value (η1) before storage and the viscosity value (η2) after storage for 15 days at a temperature of 30 ° C. is obtained. The viscosity is measured by spiral viscosity measurement (measurement temperature: 25 ° C., rotation speed: 10 rpm).
And based on the result of the difference of a viscosity value, the viscosity change was evaluated according to the following reference | standard.
A: The difference in viscosity value is -15 Pa · s or more and 15 Pa · s or less.
X: The difference in viscosity value is 30 Pa · s or more.
表１および表２に示す結果からも明らかなように、本発明のはんだ組成物（実施例１〜５）は、ランド間ボール、微小ランドのぬれ性、および保存時の粘度変化が全て良好であることが確認された。従って、本発明のはんだ組成物は、保存安定性に優れ、かつはんだボールの発生を十分に抑制できることが確認された。
これに対し、（Ｂ１）成分を含有しないはんだ組成物を用いた場合（比較例１〜９）には、ランド間ボールおよび保存時の粘度変化のうちのいずれかが不十分となることが分かった。
As is clear from the results shown in Tables 1 and 2, the solder compositions of the present invention (Examples 1 to 5) are all good in ball-to-land balls, wettability of fine lands, and viscosity changes during storage. It was confirmed that there was. Therefore, it was confirmed that the solder composition of the present invention has excellent storage stability and can sufficiently suppress the generation of solder balls.
On the other hand, when the solder composition not containing the component (B1) is used (Comparative Examples 1 to 9), it is found that either the ball between lands or the viscosity change during storage is insufficient. It was.
本発明のフラックス組成物およびはんだ組成物は、電子機器のプリント配線基板などの電子基板に電子部品を実装するための技術として好適に用いることができる。 The flux composition and the solder composition of the present invention can be suitably used as a technique for mounting an electronic component on an electronic substrate such as a printed wiring board of an electronic device.
Claims (6)
前記（Ｂ）成分が、（Ｂ１）環構造を有する２価の有機基を有するジカルボン酸を含有し、
前記（Ｂ１）成分の環構造を有する２価の有機基の炭素数が４〜１０である
ことを特徴とするフラックス組成物。 (A) containing a rosin resin, (B) an activator, (C) a thixotropic agent, and (D) a solvent,
The component (B) contains (B1) a dicarboxylic acid having a divalent organic group having a ring structure,
The flux composition, wherein the divalent organic group having a ring structure of the component (B1) has 4 to 10 carbon atoms.
前記（Ｂ１）成分の環構造を有する２価の有機基が、ベンゼン環を有する
ことを特徴とするフラックス組成物。 The flux composition according to claim 1, wherein
The flux composition, wherein the divalent organic group having a ring structure of the component (B1) has a benzene ring.
前記（Ｂ）成分が、さらに（Ｂ２）重合脂肪酸を含有する
ことを特徴とするフラックス組成物。 In the flux composition according to claim 1 or claim 2,
The flux composition, wherein the component (B) further contains (B2) a polymerized fatty acid.
前記（Ｂ）成分が、さらに（Ｂ３）炭素数が６〜１０のジカルボン酸を含有する
ことを特徴とするフラックス組成物。 In the flux composition according to any one of claims 1 to 3,
The component (B) further contains (B3) a dicarboxylic acid having 6 to 10 carbon atoms.
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