JP2016043397A - Water-soluble flux for solder paste, and solder paste - Google Patents

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隆二 植杉
Ryuji Uesugi
隆二 植杉
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide water-soluble flux for solder paste capable of performing cleaning after reflow only by water, while maintaining excellent printability and fusibility; and to provide solder paste prepared by using the flux.SOLUTION: In water-soluble flux for solder paste containing organic acid polyglycerol ester, a thixotropic agent and a solvent, the thixotropic agent is benzylidene sorbitol or a benzylidene sorbitol derivative. The HLB value of the organic acid polyglycerol ester is preferably 10-19.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、ハンダペーストの調製に用いられる水溶性フラックス及び該フラックスを用いて調製されたハンダペーストに関する。更に詳しくは、印刷性及び溶融性に優れるとともに、リフロー後、水のみで洗浄可能なペーストを調製できるハンダペースト用水溶性フラックス及び該フラックスを用いて調製されたハンダペーストに関するものである。   The present invention relates to a water-soluble flux used for preparing a solder paste and a solder paste prepared using the flux. More specifically, the present invention relates to a water-soluble flux for solder paste capable of preparing a paste that is excellent in printability and meltability and can be washed only with water after reflow, and a solder paste prepared using the flux.

ハンダペーストは、携帯電話やパソコン等の情報電子機器や車載等の製造に際し、電子部品の実装、その他部品の接合等に広く使用されている。ハンダペーストに求められる特性は、製造する機器の用途、使用環境等に応じて様々である。例えば、携帯電話等の情報電子機器では携帯性を重視させた薄型化、軽量化が要求されることから、実装部品の小型化とともに、実装に用いられるハンダペーストについても、接合部品のファインピッチ(狭ピッチ)化や高密度実装に適した特性等が求められる。一方、車載用途等では、実装部品が比較的高温下に晒されることから、実装後のハンダが高温雰囲気で再溶融し、接合強度が低下するのを防止する必要がある。そのため、使用されるハンダペーストには、リフロー(溶融)後のハンダに対して高い耐熱性等を付与する特性が求められる。   Solder paste is widely used for mounting electronic components, joining other components, and the like when manufacturing information electronic devices such as mobile phones and personal computers, and in-vehicle devices. The properties required for solder paste vary depending on the application of the equipment to be manufactured, the usage environment, and the like. For example, since information electronic devices such as mobile phones are required to be thinner and lighter with emphasis on portability, as well as miniaturization of mounting components, solder paste used for mounting also has a fine pitch ( Narrow pitch) and characteristics suitable for high-density mounting are required. On the other hand, in a vehicle-mounted application or the like, since the mounted component is exposed to a relatively high temperature, it is necessary to prevent the solder after mounting from remelting in a high-temperature atmosphere and reducing the bonding strength. Therefore, the solder paste to be used is required to have a characteristic of imparting high heat resistance to the solder after reflow (melting).

このような電子部品の実装等に用いられるハンダペーストは、ハンダ粉末とフラックスを混合することによってペースト状に調製される。フラックスには、一般に樹脂成分や溶剤成分の他、活性剤やその他の成分が含まれ、樹脂成分には、電気絶縁性や耐湿性、溶融時のハンダ付性能等に優れたロジンが一般的に広く使用されている。ハンダペーストを用いた実装では、通常、リフロー後のハンダ表面に付着する活性成分等を除去するために洗浄を行うが、ロジンを主成分として含むフラックスを用いて調製されたハンダペーストの場合、この洗浄を水だけで行うことはできず、有機溶剤による洗浄が必要となる。しかし、有機溶剤を用いて洗浄を行うと、有機溶剤が大気中に揮発することで火災を引き起こしたり、大気や排水を汚染する原因となることから、実装中の安全衛生面や環境面等で問題があった。   A solder paste used for mounting such electronic components is prepared in a paste form by mixing solder powder and flux. The flux generally includes an activator and other components in addition to the resin component and the solvent component, and the resin component is generally a rosin that is excellent in electrical insulation, moisture resistance, soldering performance when melted, etc. Widely used. In mounting using a solder paste, cleaning is usually performed to remove active components adhering to the solder surface after reflow, but in the case of a solder paste prepared using a flux containing rosin as a main component, Cleaning cannot be performed with water alone, and cleaning with an organic solvent is required. However, cleaning with an organic solvent may cause a fire due to volatilization of the organic solvent in the atmosphere or contaminate the air or wastewater. There was a problem.

このような問題を解消するため、回路基板に電子部品をハンダ付するのに用いられるフラックスであって、樹脂成分と溶剤成分を少なくとも含有し、樹脂成分として、該フラックスの残さ膜を水により洗浄できる水洗浄性樹脂を含有する回路基板ハンダ付用フラックスが開示されている(例えば、特許文献1参照。)。このフラックスでは、樹脂成分としてロジンの代わりに非イオン性の樹脂が用いられており、非イオン性の樹脂には、ポリグリセリンエステル化合物、及びポリエチレングリコールとポリプロピレングリコールとをそれぞれ交互に少なくとも1つ繰り返すブロックポリマーであってその分子の少なくとも一方の末端にアセチル基を有するアセチル化EO・POブロックポリマーの少なくとも1種が使用される。これにより、リフロー後の残さ膜を水で洗浄でき、その洗浄をした後のその回路基板の回路パターンの導電体間の絶縁性を損なわず、電子部品をハンダ付した回路基板の長期信頼性を高めることができるとされている。   In order to solve such a problem, it is a flux used for soldering electronic components to a circuit board, which contains at least a resin component and a solvent component, and the residual film of the flux is washed with water as a resin component A circuit board soldering flux containing a water-washable resin that can be produced is disclosed (for example, see Patent Document 1). In this flux, a nonionic resin is used as a resin component instead of rosin, and the polyionic ester compound and at least one of polyethylene glycol and polypropylene glycol are alternately repeated as the nonionic resin. As the block polymer, at least one of acetylated EO · PO block polymers having an acetyl group at at least one end of the molecule is used. As a result, the remaining film after reflow can be washed with water, and after the washing, the insulation between the conductors of the circuit pattern of the circuit board is not impaired, and the long-term reliability of the circuit board with soldered electronic components is improved. It can be increased.

特開2004−158728号公報(請求項1〜3、段落[0037]等)JP 2004-158728 A (Claims 1-3, paragraph [0037], etc.)

しかしながら、上記従来の特許文献1に示されるフラックスは、主として、電子部品の回路基板等への実装を、いわゆるSMT(Surface mount technology、表面実装技術)により行うハンダペースト向けに利用されている。そのため、このフラックスを用いたハンダペーストでバンプ形成や狭ピッチ印刷等を行うと、隣接したバンプや印刷パターンが印刷後にダレて、お互いが接触してしまう、いわゆるブリッジ等の不具合が生じることがある。このため、上記特許文献1に示されるフラックスは、SMT用途での使用や環境面等では非常に優れるものの、例えばFC(Flip-Chip)ボンディング技術のようにバンプ形成や狭ピッチ印刷等が必要な実装技術で用いられるハンダペースト向けには十分に適しているとはいえない。そこで、バンプ形成や狭ピッチ印刷に適した印刷性或いは溶融性を悪化させることなく、リフロー後、水のみで洗浄可能なペーストを調製できるハンダペースト用フラックスの開発が求められていた。   However, the flux shown in the above-mentioned conventional patent document 1 is mainly used for a solder paste in which electronic components are mounted on a circuit board or the like by so-called SMT (Surface mount technology). Therefore, when bump formation, narrow pitch printing, etc. are performed with solder paste using this flux, adjacent bumps and print patterns may sag after printing, causing problems such as so-called bridges that contact each other. . For this reason, the flux shown in Patent Document 1 is very excellent in terms of use in SMT applications, environmental aspects, and the like, but requires bump formation, narrow pitch printing, etc. as in the FC (Flip-Chip) bonding technology, for example. It cannot be said that it is sufficiently suitable for solder paste used in packaging technology. Therefore, there has been a demand for the development of a solder paste flux that can prepare a paste that can be washed only with water after reflow without deteriorating the printability or meltability suitable for bump formation or narrow pitch printing.

本発明の目的は、印刷性及び溶融性に優れるとともに、リフロー後、水のみで洗浄可能なペーストを調製できるハンダペースト用水溶性フラックス及び該フラックスを用いて調製されたハンダペーストを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a water-soluble flux for solder paste, which is excellent in printability and meltability, and can prepare a paste that can be washed only with water after reflowing, and a solder paste prepared using the flux. .

本発明の第1の観点は、有機酸ポリグリセロールエステルと、チキソ剤と、溶剤とを含むハンダペースト用水溶性フラックスにおいて、チキソ剤がベンジリデンソルビトール又はベンジリデンソルビトール誘導体であることを特徴とする。   A first aspect of the present invention is characterized in that in a water-soluble flux for solder paste containing an organic acid polyglycerol ester, a thixotropic agent, and a solvent, the thixotropic agent is benzylidene sorbitol or a benzylidene sorbitol derivative.

本発明の第2の観点は、第1の観点に基づく発明であって、更に有機酸ポリグリセロールエステルのHLB値が10〜19であることを特徴とする。   A second aspect of the present invention is an invention based on the first aspect, wherein the organic acid polyglycerol ester has an HLB value of 10 to 19.

本発明の第3の観点は、第1又は第2の観点に基づく発明であって、更に有機酸ポリグリセロールエステルがラウリン酸ポリグリセロールエステル、ステアリン酸ポリグリセロールエステル、イソステアリン酸ポリグリセロールエステル、セスキステアリン酸ポリグリセロールエステル、ジイソステアリン酸ポリグリセロールエステル、ミリスチン酸ポリグリセロールエステル、パルミチン酸ポリグリセロールエステル、オレイン酸ポリグリセロールエステル及びベヘニン酸ポリグリセロールエステルからなる群より選ばれた1種又は2種以上であることを特徴とする。   A third aspect of the present invention is the invention based on the first or second aspect, wherein the organic acid polyglycerol ester is lauric acid polyglycerol ester, stearic acid polyglycerol ester, isostearic acid polyglycerol ester, sesquistearin. One or more selected from the group consisting of acid polyglycerol ester, diisostearic acid polyglycerol ester, myristic acid polyglycerol ester, palmitic acid polyglycerol ester, oleic acid polyglycerol ester and behenic acid polyglycerol ester It is characterized by.

本発明の第4の観点は、第1ないし第3の観点に基づく発明であって、更に溶剤のSP値が10〜20であることを特徴とする。   A fourth aspect of the present invention is an invention based on the first to third aspects, wherein the SP value of the solvent is 10-20.

本発明の第5の観点は、第1ないし第4の観点のハンダペースト用水溶性フラックスとハンダ粉末とを撹拌、混合して得られたハンダペーストである。   A fifth aspect of the present invention is a solder paste obtained by stirring and mixing the water-soluble flux for solder paste and the solder powder of the first to fourth aspects.

本発明の第1の観点のハンダペースト用水溶性フラックスは、有機酸ポリグリセロールエステルと、チキソ剤と、溶剤とを含み、チキソ剤がベンジリデンソルビトール又はベンジリデンソルビトール誘導体である。これにより、優れた印刷性及び溶融性は維持しつつも、リフロー後、有機溶剤等を使用せずに、水(温水も含む、以下同様)のみで洗浄可能な、実装中の安全衛生面及び環境面等に優れたハンダペーストを調製できる。   The water-soluble flux for solder paste according to the first aspect of the present invention includes an organic acid polyglycerol ester, a thixotropic agent, and a solvent, and the thixotropic agent is benzylidene sorbitol or a benzylidene sorbitol derivative. As a result, while maintaining excellent printability and meltability, after reflow, it can be cleaned only with water (including hot water, the same shall apply hereinafter) without using an organic solvent, etc. Solder paste with excellent environmental aspects can be prepared.

本発明の第2の観点のハンダペースト用水溶性フラックスは、有機酸ポリグリセロールエステルのHLB値が10〜19である。これにより、リフロー後の水による洗浄性をより高めることができる。   The water soluble flux for solder paste according to the second aspect of the present invention has an organic acid polyglycerol ester having an HLB value of 10 to 19. Thereby, the washability by the water after reflow can be improved more.

本発明の第3の観点のハンダペースト用水溶性フラックスは、有機酸ポリグリセロールエステルがラウリン酸ポリグリセロールエステル、ステアリン酸ポリグリセロールエステル、イソステアリン酸ポリグリセロールエステル、セスキステアリン酸ポリグリセロールエステル、ジイソステアリン酸ポリグリセロールエステル、ミリスチン酸ポリグリセロールエステル、パルミチン酸ポリグリセロールエステル、オレイン酸ポリグリセロールエステル及びベヘニン酸ポリグリセロールエステルからなる群より選ばれた1種又は2種以上である。これにより、バンプ等を形成するときの印刷性、或いはリフロー後の水による洗浄性をより高めることができる。   In the water-soluble flux for solder paste according to the third aspect of the present invention, the organic acid polyglycerol ester is lauric acid polyglycerol ester, stearic acid polyglycerol ester, isostearic acid polyglycerol ester, sesquistearic acid polyglycerol ester, diisostearic acid polyglycerol. One or more selected from the group consisting of ester, myristic acid polyglycerol ester, palmitic acid polyglycerol ester, oleic acid polyglycerol ester and behenic acid polyglycerol ester. Thereby, the printability when forming bumps or the like, or the washability with water after reflow can be further enhanced.

本発明の第4の観点のハンダペースト用水溶性フラックスは、溶剤のSP値が10〜20である。これにより、調製後のフラックス或いはこれを用いて調製されたパンダペーストを取り扱う際、或いは保管するに際して、粘度の経時安定性をより向上させることができる。   In the water-soluble flux for solder paste according to the fourth aspect of the present invention, the SP value of the solvent is 10-20. Thereby, when dealing with the flux after preparation or the panda paste prepared using this, or when storing it, the temporal stability of a viscosity can be improved more.

本発明の第5の観点のハンダペーストは、本発明のハンダペースト用水溶性フラックスを使用しているため、優れた印刷性及び溶融性を維持しつつも、リフロー後の洗浄を水のみで行うことができ、実装中の安全衛生面や環境面等で優れる。   Since the solder paste of the fifth aspect of the present invention uses the water-soluble flux for solder paste of the present invention, the post-reflow cleaning is performed only with water while maintaining excellent printability and meltability. It is excellent in terms of safety and health during mounting and environmental aspects.

次に本発明を実施するための形態を説明する。   Next, the form for implementing this invention is demonstrated.

本発明のハンダペースト用水溶性フラックスは、有機酸ポリグリセロールエステルと、チキソ剤と、溶剤とを含むハンダペースト用水溶性フラックスの改良であり、その特徴ある構成は、チキソ剤がベンジリデンソルビトール又はベンジリデンソルビトール誘導体であることにある。   The water-soluble flux for solder paste of the present invention is an improvement of the water-soluble flux for solder paste containing an organic acid polyglycerol ester, a thixotropic agent, and a solvent, and the thixotropic agent is benzylidene sorbitol or a benzylidene sorbitol derivative. It is to be.

本発明のハンダペースト用水溶性フラックスにおいて、有機酸ポリグリセロールエステルは、フラックスの主成分として一般的に使用されているガムロジン、水添ロジン、重合ロジン、エステルロジン等のロジンの代替として含まれる。即ち、このフラックスは、ロジンや他の樹脂成分を含まない。また、有機酸ポリグリセロールエステルは一般的なハンダペーストに用いられていたロジン(樹脂成分)の代替として含まれるため、クリームハンダのフラックスに、粘度調整剤等の副成分として極少量添加されるものではない。   In the water-soluble flux for solder paste of the present invention, the organic acid polyglycerol ester is included as an alternative to rosins such as gum rosin, hydrogenated rosin, polymerized rosin, and ester rosin that are generally used as the main component of the flux. That is, this flux does not contain rosin or other resin components. In addition, organic acid polyglycerol ester is included as a substitute for rosin (resin component) used in general solder paste, so it is added to cream solder flux as a minor component such as viscosity modifier. is not.

有機酸ポリグリセロールエステルは、グリセリンを脱水縮合して得られるポリグリセリンと有機酸とをエステル化反応させることにより得られる。具体的には、ラウリン酸ポリグリセロールエステル、ステアリン酸ポリグリセロールエステル、イソステアリン酸ポリグリセロールエステル、セスキステアリン酸ポリグリセロールエステル、ジイソステアリン酸ポリグリセロールエステル、ミリスチン酸ポリグリセロールエステル、パルミチン酸ポリグリセロールエステル、オレイン酸ポリグリセロールエステル又はベヘニン酸ポリグリセロールエステル等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を併用してもよい。この他、有機酸ポリグリセロールエステルには、天然物油脂から得られたヤシ油脂肪酸等も使用することができる。   The organic acid polyglycerol ester can be obtained by esterifying a polyglycerol obtained by dehydration condensation of glycerol and an organic acid. Specifically, lauric acid polyglycerol ester, stearic acid polyglycerol ester, isostearic acid polyglycerol ester, sesquistearic acid polyglycerol ester, diisostearic acid polyglycerol ester, myristic acid polyglycerol ester, palmitic acid polyglycerol ester, oleic acid Examples thereof include polyglycerol esters and behenic acid polyglycerol esters, and one or more of these may be used in combination. In addition, coconut oil fatty acids obtained from natural oils and fats can also be used as the organic acid polyglycerol ester.

また、本発明で使用する有機酸ポリグリセロールエステルは、HLB(Hydrophile-Lipophile Balance)値が10〜19であることが好ましい。HLB値とは、水溶性を示す指標であり、有機酸の種類やポリグリセリンの重合の数等により変動し、数値が大きい程、水溶性が高いことを示す。有機酸ポリグリセロールエステルのHLB値が下限値未満では、フラックス又はペーストに十分な水溶性が付与されず、リフロー後の洗浄を水のみで行った際に残渣が生じる場合がある。一方、上限値を超えると、有機酸ポリグリセロールエステルの水への親和性が高くなりすぎて、これを十分に溶解させる適切な有機溶剤が無くなり、フラックスの作製が困難になる。或いは溶解できる有機溶剤であっても、非常に極性が高い有機溶剤になるため、フラックスの溶剤としては適さない。このうち、HLB値は11〜18の範囲であることが特に好ましい。   The organic acid polyglycerol ester used in the present invention preferably has an HLB (Hydrophile-Lipophile Balance) value of 10 to 19. The HLB value is an index indicating water solubility, and varies depending on the type of organic acid, the number of polymerizations of polyglycerin, and the like. The larger the value, the higher the water solubility. When the HLB value of the organic acid polyglycerol ester is less than the lower limit value, sufficient water solubility is not imparted to the flux or paste, and a residue may be produced when washing after reflow is performed only with water. On the other hand, when the upper limit is exceeded, the affinity of the organic acid polyglycerol ester to water becomes too high, and there is no suitable organic solvent that can sufficiently dissolve it, making it difficult to produce a flux. Alternatively, even an organic solvent that can be dissolved is not suitable as a flux solvent because it becomes an organic solvent having a very high polarity. Of these, the HLB value is particularly preferably in the range of 11-18.

チキソ剤には、ベンジリデンソルビトール又はベンジリデンソルビトール誘導体を使用する。ハンダペーストに用いられる一般的なチキソ剤には、硬化ひまし油、脂肪酸アマイド、天然油脂、合成油脂、12−ヒドロキシステアリン酸等、数多く存在するが、本発明では、上記ベンジリデンソルビトール又はその誘導体に限定する。これは、本発明者が鋭意研究した結果、バンプ形成や狭ピッチ印刷等が必要な実装方法で使用されるハンダペーストにおいて、樹脂成分に有機酸ポリグリセロールエステルを使用したときに、チキソ剤をこれらに限定すると、良好な印刷性や印刷後の形状保持性等が得られたという理由に基づいている。ベンジリデンソルビトール又はその誘導体としては、1,3:2,4−ビス−O−(ベンジリデン)ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(4−メチルベンジリデン)ソルビトール、1,3:2,4−ビス−O−(3,4−ジメチルベンジリデン)ソルビトール等が挙げられる。   As the thixotropic agent, benzylidene sorbitol or a benzylidene sorbitol derivative is used. There are many common thixotropic agents used for solder paste, such as hydrogenated castor oil, fatty acid amide, natural fats and oils, synthetic fats and oils, and 12-hydroxystearic acid. . As a result of intensive studies by the inventor, the thixotropic agent is used when using an organic acid polyglycerol ester as a resin component in a solder paste used in a mounting method that requires bump formation or narrow pitch printing. The reason is based on the reason that good printability, shape retention after printing, and the like were obtained. As benzylidene sorbitol or derivatives thereof, 1,3: 2,4-bis-O- (benzylidene) sorbitol, 1,3: 2,4-bis-O- (4-methylbenzylidene) sorbitol, 1,3: 2 , 4-bis-O- (3,4-dimethylbenzylidene) sorbitol and the like.

溶剤としては、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、α−テルピネオール等の沸点が180℃以上である有機溶剤が挙げられ、これらの1種又は2種以上を併用してもよい。   Examples of the solvent include diethylene glycol monohexyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monobutyl ether acetate, triethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, α-terpineol, etc. The organic solvent whose boiling point is 180 degreeC or more is mentioned, You may use these 1 type (s) or 2 or more types together.

また、ロジンの代わりに有機酸ポリグリセロールエステルを使用する際に、有機酸ポリグリセロールエステルの溶解性が低い溶剤を用いると、フラックス作製後に、一旦溶解した有機酸ポリグリセロールエステルが溶剤から徐々に析出し、フラックスの粘度が経時的に増加しやすくなる傾向がみられる。更に、ペーストを調製する際、有機酸ポリグリセロールエステルの溶解性が低い溶剤を用いたフラックスを使用すると、ハンダ粉末との混練時に、徐々に析出する有機酸ポリグリセロールエステルが溶剤に再溶解する。そして、再溶解した有機酸ポリグリセロールエステルが溶剤から再び析出することによって、ペースト粘度が経時的に増加するという不具合が生じる場合がある。そのため、本発明において、使用する溶剤には、フラックスの粘度やペースト粘度の経時的安定性の面から、水溶性の高い有機酸ポリグリセロールエステルに対して優れた溶解性を示すもの、即ちSP値が所望の範囲を満たすものを使用するのが望ましい。SP値とは、溶剤の溶解性を表す指標としてHildebrandにより提唱され、正則溶液論で定義された溶解度パラメーター(Solubility Parameter;SP)である。なお、本明細書に示すSP値は、Fedorsの式に基づいて算出するSP値(単位:(cal/cm31/2)である。具体的には、SP値が10〜20の範囲を満たす溶剤を使用するのが好ましい。使用する溶剤のSP値が下限値未満では、有機酸ポリグリセロールエステルが十分に溶解されず、フラックスの粘度やペースト粘度の経時安定性が悪くなり、経時的な増粘が著しくなる場合がある。一方、上限値を超えると、フラックス中の一成分として含まれる活性剤の反応性が高くなり、ペースト中に含まれるハンダ粉末と反応を起こすことによって、ペーストの経時的な増粘が著しくなったり、ペーストの溶融性が低下する場合がある。このうち、使用する溶剤のSP値は10〜17の範囲であることが特に好ましい。 In addition, when using organic acid polyglycerol ester instead of rosin, if a solvent with low solubility of organic acid polyglycerol ester is used, once dissolved, the organic acid polyglycerol ester that has been dissolved will gradually precipitate from the solvent. However, there is a tendency that the viscosity of the flux tends to increase with time. Furthermore, when preparing a paste, if a flux using a solvent having low solubility of the organic acid polyglycerol ester is used, the organic acid polyglycerol ester that gradually precipitates is redissolved in the solvent when kneaded with the solder powder. Then, the redissolved organic acid polyglycerol ester is precipitated again from the solvent, which may cause a problem that the paste viscosity increases with time. Therefore, in the present invention, the solvent to be used is one that exhibits excellent solubility in a highly water-soluble organic acid polyglycerol ester from the viewpoint of temporal stability of flux viscosity and paste viscosity, that is, SP value. It is desirable to use those that satisfy the desired range. The SP value is a solubility parameter (SP) proposed by Hildebrand as an index representing the solubility of a solvent and defined by regular solution theory. Note that the SP value shown in this specification is an SP value (unit: (cal / cm 3 ) 1/2 ) calculated based on the Fedors equation. Specifically, it is preferable to use a solvent having an SP value in the range of 10-20. When the SP value of the solvent to be used is less than the lower limit, the organic acid polyglycerol ester is not sufficiently dissolved, the stability of the flux viscosity and paste viscosity with time may deteriorate, and the viscosity increase with time may become significant. On the other hand, when the upper limit is exceeded, the reactivity of the activator contained as one component in the flux increases, and the viscosity of the paste with time increases significantly by reacting with the solder powder contained in the paste. The meltability of the paste may be reduced. Of these, the SP value of the solvent used is particularly preferably in the range of 10-17.

また、フラックスには、上述の有機酸ポリグリセロールエステル、チキソ剤、溶剤以外に、活性剤や酸化防止剤等を含ませることができる。活性剤には、アミン、有機酸、ハロゲン化水素酸アミン塩、有機酸アンモニウム塩、有機酸アミン塩、ハロゲン化アンモニウム、有機ハロゲン化合物等を使用することができる。   In addition to the organic acid polyglycerol ester, thixotropic agent, and solvent described above, the flux may contain an activator, an antioxidant, and the like. As the activator, amine, organic acid, hydrohalic acid amine salt, organic acid ammonium salt, organic acid amine salt, ammonium halide, organic halogen compound and the like can be used.

アミンとしては、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、3,4−ジヒドロキシベンジルアミン、メチルジエタノールアミン、ジフェニルグアニジン、アミノプロパノール、ポリオキシエチレンオレイルアミン、ポリオキシエチレンラウレルアミン、ポリオキシエチレンステアリルアミン、メチルアミン、ジメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミン、ジプロピルアミン、トリイソプロピルアミン、イソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、トリ−n−プロピルアミン、n−ブチルアミン、イソブチルアミン、tert−ブチルアミン、ジ−n−ブチルアミン、トリ−n−ブチルアミン、n−ヘキシルアミン、トリ−n−ヘキシルアミン、オクチルアミン、ドデシルアミン、ステアリルアミン、メトキシプロピルアミン、ジメチルヘキシルアミン、アリルアミン、ジアリルアミン、2−ブロモエチルアミン、1,3−ジ−o−トリグアニジン、ジメチルアミノプロピルアミン、ジブチルアミノプロピルアミン、エチルヘキシルアミン、エトキシプロピルアミン、エチルヘキシルオキシプロピルアミン、ピリジン、4−ブロモピリジン、ピペリジン、2,6−ジメチルピペリジン、ピペコリン、アニリン、ジメチルアミン、エチルアニリン、2,4,6−トリメチルアニリン、モルホリン、メチルモルホリン、エチルモルホリン、エチルナフチルアミン、3−アミノ−1−プロペン、シクロヘキシルアミン、ジシロヘキシルアミン、シクロヘキシルジメチルアミン、シクロヘキシルジエチレンアミン、シクロヘキシルメチルエチルアミン、シクロヘキシルジ−n−プロピルアミン、シクロヘキシルジイソプロピルアミン、シクロヘキシルジ−n−ブチルアミン、シクロヘキシルジイソブチルアミン、シクロヘキシルジペンチルアミン、シクロヘキシルジヘキシルアミン又はジシクロヘキシルメチルアミン等が挙げられる。   Examples of amines include ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, 3,4-dihydroxybenzylamine, methyldiethanolamine, diphenylguanidine, aminopropanol, polyoxyethylene oleylamine, polyoxyethylene laurylamine, polyoxyethylene stearylamine, methylamine, Dimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, propylamine, dipropylamine, triisopropylamine, isopropylamine, diisopropylamine, tri-n-propylamine, n-butylamine, isobutylamine, tert-butylamine, di-n-butylamine, Tri-n-butylamine, n-hexylamine, tri-n-hexylamine, octylamine, dodecylamine , Stearylamine, methoxypropylamine, dimethylhexylamine, allylamine, diallylamine, 2-bromoethylamine, 1,3-di-o-triguanidine, dimethylaminopropylamine, dibutylaminopropylamine, ethylhexylamine, ethoxypropylamine, Ethylhexyloxypropylamine, pyridine, 4-bromopyridine, piperidine, 2,6-dimethylpiperidine, pipecoline, aniline, dimethylamine, ethylaniline, 2,4,6-trimethylaniline, morpholine, methylmorpholine, ethylmorpholine, ethylnaphthylamine 3-amino-1-propene, cyclohexylamine, disohexylamine, cyclohexyldimethylamine, cyclohexyldiethyleneamine, cyclohexyl Sill methylethylamine, cyclohexyl di -n- propylamine, cyclohexylamine diisopropylamine, cyclohexyl di -n- butylamine, cyclohexylamine diisobutylamine, cyclohexylamine dipentylamine, cyclohexyl dihexylamine or dicyclohexylamine methyl amine.

また、有機酸としては、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、イソ吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、ツベルクロステアリン酸、アラキジン酸、アラキドン酸、エイコサペンタエン酸、ベヘン酸、ドコサヘキサエン酸、リグノセリン酸、アゼライン酸、スベリン酸、セバシン酸、フタル酸、セロチン酸、モンタン酸、メリシン酸、サリチル酸、没食子酸、安息香酸、フタル酸、ケイ(桂)皮酸、メリト酸、シュウ酸、乳酸、酒石酸、マレイン酸、フマル酸、マロン酸、コハク酸、リンゴ酸、クエン酸、アコニット酸、グルタル酸、アジピン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸等が挙げられる。   Examples of organic acids include formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, isobutyric acid, valeric acid, isovaleric acid, caproic acid, enanthic acid, caprylic acid, pelargonic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, pentadecylic acid, Palmitic acid, margaric acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, tuberculostearic acid, arachidic acid, arachidonic acid, eicosapentaenoic acid, behenic acid, docosahexaenoic acid, lignoceric acid, azelaic acid, suberic acid, sebacic acid , Phthalic acid, serotic acid, montanic acid, mellic acid, salicylic acid, gallic acid, benzoic acid, phthalic acid, cinnamic acid, melittic acid, oxalic acid, lactic acid, tartaric acid, maleic acid, fumaric acid, malonic acid, Succinic acid, malic acid, citric acid, aconitic acid, glutaric acid, adipic acid, terf Le acid, isophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, and the like.

また、ハロゲン化水素酸アミン塩としては、上記アミンの塩化水素酸塩又は臭化水素酸塩が挙げられ、有機酸アンモニウム塩としては、アンモニアと上記有機酸との塩が挙げられ、有機酸アミン塩としては、上記アミンと上記有機酸との塩が挙げられる。   Examples of the hydrohalic acid amine salt include a hydrochloride or hydrobromide of the above amine, and examples of the organic acid ammonium salt include a salt of ammonia and the above organic acid. Examples of the salt include a salt of the amine and the organic acid.

また、有機ハロゲン化合物としては、ハロゲン化アルキル、ハロゲン化アルコール、ハロゲン化エステル、ハロゲン化カルボン酸、ハロゲン化ケトン、ハロゲン化アミド、ハロゲン化エーテル等が挙げられる。ハロゲン化アルキルの具体例としては、1−ブロモ−3−メチル−1−ブテン、1,4−ジブロモブテン、1−ブロモ−1−プロペン、2,3−ジブロモプロペン、1,1−ジブロモテトラクロロエタン、1,2−ジブロモ−1−フェニルエタン、1,2−ジブロモスチレン、1,2,5,6,9,10−ヘキサブロモシクロドデカン、2,2−ビス[4−(2,3−ジブロモプロピル)−3,5−ジブロモフェルニ]プロパン、α,β−ジブロモエチルベンゼン等が挙げられる。ハロゲン化アルコールの具体例としては、1−ブロモ−2−プロパノール、3−ブロモ−1−プロパノール、3−ブロモ−1,2−プロパンジオール、1,3−ジブロモ−2−プロパノール、1,4−ジブロモ−2,3−ブタンジオール、2,3−ジブロモ−1−プロパノール、1−ブロモ−2−ブタノール、1,4−ジブロモ−2−ブタノール、2,3−ジブロモ−2−プロパノール、1,4−ジブロモ−2−ブタンジオール、2,3−ジブロモ−2−ブテン−1,4−ジオール、9,10,12,13,15,16−へキサブロモステアリルアルコール、9,10,12,13−テトラブロモステアリルアルコール等が挙げられる。ハロゲン化エステルの具体例としては、ブロモ酢酸エチル、α−ブロモカプリル酸エチル、α−ブロモプロピオン酸エチル、β−ブロモプロピオン酸エチル、α−ブロモ−酢酸エチル、9,10,12,13,15,16−へキサブロモステアリン酸メチルエステル、同エチルエステル、9,10,12,13−テトラブロモステアリン酸、同メチルエステル、同エチルエステル等が挙げられる。またハロゲン化カルボン酸の具体例としては、2,3−ジブロモコハク酸、2−ブロモコハク酸、2,2−ジブロモアジピン酸、9,10,12,13,15,16−ヘキサブロモステアリン酸、ビス(2,3−ジブロモプロピル)スクシネート、ビス(2,3−ジブロモプロピル)o−フタレート、ビス(2,3−ジブロモプロピル)p−フタレート、ビス(2,3−ジブロモプロピル)p−フタルアミド、トリス(2,3−ジブロモプロピル)トリメリテート、4−ブロモメチルベンジルステアレート、2,4−ビスブロモメチルベンジルステアレート、テトラ(2,3−ジブロモプロピル)ピロメリテート等が挙げられる。ハロゲン化ケトンの具体例としては、2,4−ジブロモアセトフェノン等が挙げられる。ハロゲン化アミドの具体例としては、ビス(2,3−ジブロモプロピル)o−フタルアミド、トリス(2,3−ジブロモプロピル)トリメリトアミド、テトラ(2,3−ジブロモプロピル)ピロメリトアミド、ビス(2,3−ジブロモプロピル)タータミド、N,N‘−ビス(2,3−ジブロモプロピル)スクシアミド、N,N,N’,N’−テトラ(2,3−ジブロモプロピル)スクシアミド等が挙げられる。更にハロゲン化エーテルの具体例としては、トリメチロールプロパンビス(2,3−ジブロモプロピル)エーテル、4−パルミトイルオキシベンジルブロマイド、4−ミリストイルオキシベンジルブロマイド、4−ラウロイルオキシベンジルブロマイド、4−ウンデカノイルオキシベンジルブロマイド等が挙げられる。   Examples of the organic halogen compound include alkyl halides, halogenated alcohols, halogenated esters, halogenated carboxylic acids, halogenated ketones, halogenated amides, and halogenated ethers. Specific examples of the alkyl halide include 1-bromo-3-methyl-1-butene, 1,4-dibromobutene, 1-bromo-1-propene, 2,3-dibromopropene, 1,1-dibromotetrachloroethane. 1,2-dibromo-1-phenylethane, 1,2-dibromostyrene, 1,2,5,6,9,10-hexabromocyclododecane, 2,2-bis [4- (2,3-dibromo Propyl) -3,5-dibromoferni] propane, α, β-dibromoethylbenzene and the like. Specific examples of the halogenated alcohol include 1-bromo-2-propanol, 3-bromo-1-propanol, 3-bromo-1,2-propanediol, 1,3-dibromo-2-propanol, 1,4- Dibromo-2,3-butanediol, 2,3-dibromo-1-propanol, 1-bromo-2-butanol, 1,4-dibromo-2-butanol, 2,3-dibromo-2-propanol, 1,4 -Dibromo-2-butanediol, 2,3-dibromo-2-butene-1,4-diol, 9,10,12,13,15,16-hexabromostearyl alcohol, 9,10,12,13- Examples thereof include tetrabromostearyl alcohol. Specific examples of the halogenated ester include ethyl bromoacetate, ethyl α-bromocaprylate, ethyl α-bromopropionate, ethyl β-bromopropionate, α-bromo-ethyl acetate, 9,10,12,13,15. , 16-hexabromostearic acid methyl ester, the same ethyl ester, 9,10,12,13-tetrabromostearic acid, the same methyl ester, the same ethyl ester, and the like. Specific examples of the halogenated carboxylic acid include 2,3-dibromosuccinic acid, 2-bromosuccinic acid, 2,2-dibromoadipic acid, 9,10,12,13,15,16-hexabromostearic acid, bis (2,3-dibromopropyl) succinate, bis (2,3-dibromopropyl) o-phthalate, bis (2,3-dibromopropyl) p-phthalate, bis (2,3-dibromopropyl) p-phthalamide, tris (2,3-dibromopropyl) trimellitate, 4-bromomethylbenzyl stearate, 2,4-bisbromomethylbenzyl stearate, tetra (2,3-dibromopropyl) pyromellitate and the like. Specific examples of the halogenated ketone include 2,4-dibromoacetophenone. Specific examples of the halogenated amide include bis (2,3-dibromopropyl) o-phthalamide, tris (2,3-dibromopropyl) trimellitic amide, tetra (2,3-dibromopropyl) pyromellitamide, bis (2, 3-dibromopropyl) tertamide, N, N′-bis (2,3-dibromopropyl) succinamide, N, N, N ′, N′-tetra (2,3-dibromopropyl) succinamide and the like. Specific examples of the halogenated ether include trimethylolpropane bis (2,3-dibromopropyl) ether, 4-palmitoyloxybenzyl bromide, 4-myristoyloxybenzyl bromide, 4-lauroyloxybenzyl bromide, 4-undecanoyl. And oxybenzyl bromide.

酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤又はアミン系酸化防止剤等が挙げられる。   Examples of the antioxidant include phenolic antioxidants, phosphorus antioxidants, sulfur antioxidants, and amine antioxidants.

フラックス全体量100質量%中に占める有機酸ポリグリセロールエステルの割合は10質量%以上50質量%未満とするのが好ましく、15〜45質量%とするのが特に好ましい。また、溶剤の割合は30〜60質量%、チキソ剤の割合は1〜10質量%、活性剤の割合は0.1〜10質量%、酸化防止剤の割合は1〜10質量%とするのが好ましい。有機酸ポリグリセロールエステルの割合が下限値未満では、ペーストの流動性、基板へのタッキング性等が低下するため、印刷後のバンプに形状不良等の不具合が生じる場合がある。一方、上限値を越えると、フラックスの粘度が高くなり過ぎ、これに応じてペースト粘度も高くなることで、印刷後のバンプに形状不良が生じたり、ペーストがマスク開口部から吐出されずにバンプが形成されない、いわゆるミッシング等の不具合が生じる場合がある。また、溶剤の割合が下限値未満では、フラックスの粘度が高くなり、これに応じてペースト粘度が高くなりすぎることで、上述のバンプの形状不良やミッシング等の不具合が生じる場合がある。一方、上限値を越えると、フラックスの粘度が低くなり、これに応じてペーストの粘度が低くなり過ぎることで、ペースト中のハンダ粉末が沈降分離する等の不具合が生じる場合がある。   The proportion of the organic acid polyglycerol ester in 100% by mass of the total flux is preferably 10% by mass or more and less than 50% by mass, and particularly preferably 15 to 45% by mass. Further, the proportion of the solvent is 30 to 60% by mass, the proportion of the thixotropic agent is 1 to 10% by mass, the proportion of the activator is 0.1 to 10% by mass, and the proportion of the antioxidant is 1 to 10% by mass. Is preferred. If the ratio of the organic acid polyglycerol ester is less than the lower limit, the fluidity of the paste, the tackiness to the substrate, and the like are deteriorated, so that defects such as shape defects may occur in the bumps after printing. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the viscosity of the flux becomes too high, and the paste viscosity increases accordingly, resulting in a defective shape in the bump after printing, or the paste is not ejected from the mask opening. In some cases, a defect such as so-called missing may occur. Moreover, when the ratio of the solvent is less than the lower limit value, the viscosity of the flux becomes high, and the paste viscosity becomes too high accordingly, which may cause defects such as the above-described bump shape failure and missing. On the other hand, when the upper limit is exceeded, the viscosity of the flux becomes low, and the viscosity of the paste becomes too low accordingly, which may cause problems such as settling and separation of solder powder in the paste.

また、チキソ剤の割合が下限値未満では、ハンダペーストとしての形状保持性が低下し、隣接したバンプ同士が繋がってしまう、いわゆるブリッジ等の不具合が生じる場合がある。一方、上限値を越えると、フラックスの粘度が高くなり、これに応じてペースト粘度が高くなりすぎることで、上述のバンプの形状不良やミッシング等の不具合が生じる場合がある。また、活性剤の割合が下限値未満では、ハンダ粉末が溶融せず、十分な接合強度が得られない場合があり、一方、上限値を越えると、保管中に活性剤がハンダ粉末と反応しやすくなるため、ハンダペーストの保存安定性が低下する場合がある。また、酸化防止剤の割合が下限値未満では、ハンダ粉末とフラックス成分が反応しやすくなるため、ハンダペーストの保存安定性が低下する場合がある。一方、上限値を越えると、ハンダ粉末の溶融性が低下する場合がある。   Further, when the ratio of the thixotropic agent is less than the lower limit value, the shape retention as a solder paste is lowered, and there may be a problem such as a so-called bridge in which adjacent bumps are connected. On the other hand, when the upper limit is exceeded, the viscosity of the flux becomes high, and the paste viscosity becomes too high accordingly, which may cause problems such as the above-mentioned bump shape defect and missing. If the ratio of the activator is less than the lower limit value, the solder powder may not melt and sufficient bonding strength may not be obtained. On the other hand, if the upper limit value is exceeded, the activator reacts with the solder powder during storage. Since it becomes easy, the storage stability of a solder paste may fall. Further, when the proportion of the antioxidant is less than the lower limit value, the solder powder and the flux component are likely to react with each other, so that the storage stability of the solder paste may be lowered. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the meltability of the solder powder may be reduced.

このようにして得られたフラックスを用いてハンダペーストを調製するには、フラックスとハンダ粉末を所望の割合で混合する。使用するハンダ粉末については、特に限定されず、一般的な錫を主成分とするハンダ粉末等を使用することができる。例えば、Sn−Pb系ハンダ(共晶組成 Sn:Pb=63:37質量%等)、Sn−Pb−Ag系ハンダ、Sn−Pb−Bi系ハンダ、Sn−Pb−Sb系ハンダ、Sn−Ag系ハンダ、Sn−Cu系ハンダ、Sn−Ag−Cu系ハンダ、Au−Sn系の高温ハンダ(共晶組成Sn:Au=20:80質量%等)、Au−Si系の高温ハンダ、Au−Ge系の高温ハンダ、Sn−Pb系の高温ハンダ(組成 Sn:Pb=5:95質量%等)、その他、Zn−Sn系ハンダ、In−Sn系ハンダ、Bi−Sn系ハンダ、Sb−Sn系ハンダ、Al−Zn系ハンダ等が挙げられる。また、ハンダ粉末の平均粒径については、一般的なハンダペーストに用いられる範囲内のものであれば特に限定されないが、例えば0.1μm〜1mmの範囲のものを好適に使用できる。なお、狭ピッチ印刷等を考慮すると、ハンダ粉末の平均粒径は0.1μm〜50μmの範囲内であることが好ましく、更に微細なバンプ形成等を考慮すると、1μm〜20μmの範囲内であることがより好ましい。本明細書において、平均粒径とは、レーザ回折散乱式粒子径分布測定装置(堀場製作所社製、型式名:Partica LA-950)を用いて測定された体積基準の平均粒径D50をいう。 In order to prepare a solder paste using the flux thus obtained, the flux and the solder powder are mixed in a desired ratio. The solder powder to be used is not particularly limited, and general solder powder mainly composed of tin can be used. For example, Sn—Pb solder (eutectic composition Sn: Pb = 63: 37% by mass, etc.), Sn—Pb—Ag solder, Sn—Pb—Bi solder, Sn—Pb—Sb solder, Sn—Ag Solder, Sn—Cu solder, Sn—Ag—Cu solder, Au—Sn high temperature solder (eutectic composition Sn: Au = 20: 80% by mass, etc.), Au—Si high temperature solder, Au— Ge-based high-temperature solder, Sn-Pb-based high-temperature solder (composition Sn: Pb = 5: 95% by mass, etc.), Zn-Sn solder, In-Sn solder, Bi-Sn solder, Sb-Sn Type solder, Al-Zn type solder and the like. Further, the average particle size of the solder powder is not particularly limited as long as it is within the range used for general solder paste, but, for example, one having a range of 0.1 μm to 1 mm can be suitably used. In consideration of narrow pitch printing, the average particle size of the solder powder is preferably in the range of 0.1 μm to 50 μm, and in consideration of the formation of fine bumps, it is in the range of 1 μm to 20 μm. Is more preferable. In the present specification, the average particle diameter means a volume-based average particle diameter D 50 measured using a laser diffraction / scattering particle diameter distribution measuring apparatus (manufactured by Horiba, Ltd., model name: Partica LA-950). .

ハンダペーストを調製する際のフラックスの混合量は、調製後のペースト100質量%中に占める該フラックスの割合が3〜60質量%となる量に調整するのが好ましい。下限値未満では、フラックスの量が少ないため、ペースト化が困難になる、或いはハンダ粉末が溶融しない等の不具合が生じる場合がある。一方、上限値を越えると、ペースト中に含まれるハンダ粉末の量が少なくなり、溶融後に必要なハンダ量が得られない場合がある。   The amount of flux mixed when preparing the solder paste is preferably adjusted so that the proportion of the flux in 100% by mass of the prepared paste becomes 3 to 60% by mass. If the amount is less than the lower limit, the amount of flux is small, so that it may be difficult to form a paste or the solder powder may not be melted. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the amount of solder powder contained in the paste decreases, and the necessary amount of solder may not be obtained after melting.

このように調製されたハンダペーストでは、本発明のハンダペースト用水溶性フラックスを使用しているため、バンプ形成や狭ピッチ印刷に適した良好な印刷性或いは溶融性を維持しつつも、リフロー後の洗浄を水だけで行うことができ、実装中の安全衛生面や環境面等で優れる。そのため、このハンダペーストは、特に、FCボンディング技術等の実装技術において好適に用いることができる。   Since the solder paste prepared in this way uses the water-soluble flux for solder paste of the present invention, it maintains the good printability or meltability suitable for bump formation and narrow pitch printing, and after reflow. Cleaning can be performed only with water, which is excellent in terms of safety and health during mounting and environmental aspects. Therefore, this solder paste can be suitably used particularly in mounting technology such as FC bonding technology.

次に本発明の実施例を比較例とともに詳しく説明する。   Next, examples of the present invention will be described in detail together with comparative examples.

<実施例1>
有機酸ポリグリセロールエステルと、チキソ剤と、溶剤と、活性剤と、酸化防止剤としてフェノール系酸化防止剤(BASF社製 商品名:Irganox1010)をそれぞれ用意した。これらを、以下の表2に示す割合で配合し、混合、撹拌することによりフラックスを得た。なお、表2中、分類A〜Eで示される有機酸ポリグリセロールエステル及び分類A〜Cで示される溶剤、分類A,Bで示されるチキソ剤及び活性剤の具体的な物質名等は以下の表1に示す。また、表1中、有機酸ポリグリセロールエステルの名称の末尾に記載された数字はポリグリセロールの重合数を示す。
<Example 1>
An organic acid polyglycerol ester, a thixotropic agent, a solvent, an activator, and a phenolic antioxidant (trade name: Irganox 1010, manufactured by BASF) were prepared as an antioxidant. These were blended in the proportions shown in Table 2 below, mixed and stirred to obtain a flux. In Table 2, the specific substance names of the organic acid polyglycerol esters represented by the classifications A to E, the solvents represented by the classifications A to C, the thixotropic agents and the active agents represented by the classifications A and B are as follows. Table 1 shows. In Table 1, the number written at the end of the name of the organic acid polyglycerol ester indicates the polymerization number of polyglycerol.

<実施例2〜22,比較例2〜7>
有機酸ポリグリセロールエステル、チキソ剤、溶剤、活性剤及び酸化防止剤を、以下の表2に示す割合で配合したこと以外は、実施例1と同様にしてフラックスを得た。
<Examples 2 to 22 and Comparative Examples 2 to 7>
A flux was obtained in the same manner as in Example 1 except that the organic acid polyglycerol ester, thixotropic agent, solvent, activator and antioxidant were blended in the proportions shown in Table 2 below.

<比較例1>
有機酸ポリグリセロールエステル類の代わりにロジン(重合ロジン)を使用し、ロジン、チキソ剤、溶剤、活性剤及び酸化防止剤を、以下の表2に示す割合で配合したこと以外は、実施例1と同様にしてフラックスを得た。この比較例1で得られたフラックスはポリグリセロールエステル類を含まない。
<Comparative Example 1>
Example 1 except that rosin (polymerized rosin) was used instead of organic acid polyglycerol esters, and rosin, thixotropic agent, solvent, activator and antioxidant were blended in the proportions shown in Table 2 below. In the same manner, a flux was obtained. The flux obtained in Comparative Example 1 does not contain polyglycerol esters.

Figure 2016043397
Figure 2016043397

Figure 2016043397
Figure 2016043397

<比較試験及び評価>
実施例1〜22及び比較例1〜7で得られたフラックスを用いて、以下の(i)〜(v)の評価を行った。これらの結果を以下の表3に示す。
<Comparison test and evaluation>
Using the fluxes obtained in Examples 1 to 22 and Comparative Examples 1 to 7, the following (i) to (v) were evaluated. These results are shown in Table 3 below.

(i) ハンダ溶融性(銅箔):先ず、平均粒径が8μmのSn−Ag−Cu系ハンダ粉末(組成:Sn96.5質量%、Ag3.0質量%、Cu0.5質量%)を用意し、このハンダ粉末89.0質量部と、実施例1等で得られたフラックス11.0質量部とを室温にて撹拌、混合することによりハンダペーストを調製した。なお、ハンダ粉末の平均粒径は、レーザ回折散乱式粒子径分布測定装置(堀場製作所社製、型式名:Partica LA-950)を用いて測定した体積基準の平均粒径D50ある。 (i) Solder meltability (copper foil): First, an Sn—Ag—Cu solder powder (composition: Sn 96.5 mass%, Ag 3.0 mass%, Cu 0.5 mass%) having an average particle diameter of 8 μm is prepared. Then, 89.0 parts by mass of this solder powder and 11.0 parts by mass of the flux obtained in Example 1 were stirred and mixed at room temperature to prepare a solder paste. The average particle size of the solder powder is a volume-based average particle size D 50 measured using a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer (manufactured by Horiba, Ltd., model name: Partica LA-950).

また、耐水研磨紙(♯400)にて表面を研磨した、純度99.9%以上(3N)のリン脱酸銅箔(寸法:縦40mm×横20mm×厚さ0.3mm)を用意した。次いで、開口部が2箇所設けられたSUS製メタルマスク(開口径φ6.5mm、厚さ0.2mm)を用いて、上記調製したハンダペーストを上記銅箔上に印刷した。そして、ペーストが印刷された銅箔を、リフロー炉(マルコム社製、型式名:SRS-1C)を用いて、窒素雰囲気中、室温から150℃まで1.5℃/sの昇温速度で昇温し、150℃で2分間予備乾燥した後、150℃から240℃の温度まで1.5℃/sの昇温速度で昇温し、240℃で20秒間加熱することにより、銅箔上のハンダを溶融させた。リフロー後の外観を目視にて観察し、ハンダ粉末の溶け残りが確認されなかった場合を「良好」、溶け残りが確認された場合を「不良」と評価した。   Further, a phosphorous deoxidized copper foil (dimensions: length 40 mm × width 20 mm × thickness 0.3 mm) having a purity of 99.9% or more (3N) whose surface was polished with water-resistant abrasive paper (# 400) was prepared. Next, the prepared solder paste was printed on the copper foil using a SUS metal mask (opening diameter φ6.5 mm, thickness 0.2 mm) provided with two openings. Then, the copper foil on which the paste was printed was elevated at a temperature increase rate of 1.5 ° C./s from room temperature to 150 ° C. in a nitrogen atmosphere using a reflow furnace (Malcom Co., Ltd., model name: SRS-1C). After heating at 150 ° C. for 2 minutes, the temperature is raised from 150 ° C. to 240 ° C. at a rate of 1.5 ° C./s, and heated at 240 ° C. for 20 seconds, so Solder was melted. The appearance after reflow was visually observed, and the case where no undissolved solder powder was confirmed was evaluated as “good”, and the case where undissolved residue was confirmed was evaluated as “bad”.

(ii) フラックス洗浄性(銅箔):100mlのガラス製ビーカーに入れた50mlのイオン交換水を、ホットプレートを用いて60℃になるまで加熱した。この60℃のイオン交換水が入ったビーカーに、上述の溶融性試験を行った後の銅箔を投入し、更に超音波洗浄器内にビーカーごと投入して5分間超音波をかけた。その後、銅箔をビーカーから取り出し、エアブローにて水を除去した後に、乾燥器を用いて、50℃の温度で5分間乾燥させた。乾燥後の銅箔について、ハンダ溶融部分を目視及び走査型電子顕微鏡(SEM;日本電子社製 型式名:JSM-6510LV)の反射電子像にて観察し、有機成分の残渣の有無を確認した。このとき、有機成分の残渣が確認されなかった場合を「良好」、有機成分の残渣が確認された場合を「不良」と評価した。   (ii) Flux detergency (copper foil): 50 ml of ion exchange water in a 100 ml glass beaker was heated to 60 ° C. using a hot plate. The copper foil after performing the above-mentioned meltability test was put into this beaker containing 60 ° C. ion-exchanged water, and the whole beaker was put into an ultrasonic cleaner, and ultrasonic waves were applied for 5 minutes. Then, after taking out copper foil from a beaker and removing water with an air blow, it was made to dry for 5 minutes at the temperature of 50 degreeC using the dryer. About the copper foil after drying, the solder fusion | melting part was observed visually and in the reflection electron image of the scanning electron microscope (SEM; JEOL Co., Ltd. model name: JSM-6510LV), and the presence or absence of the residue of the organic component was confirmed. At this time, the case where the residue of the organic component was not confirmed was evaluated as “good”, and the case where the residue of the organic component was confirmed was evaluated as “bad”.

(iii) バンプ印刷性(基板):複数の開口部が設けられたNiメッキ製のメタルマスク版(外形寸法:縦300mm×横300mm×厚さ20μm、開口径φ:120μm、開口部ピッチ:150μm)を備える小型半自動スクリーン印刷機を用い、上述の溶融性試験で調製したハンダペーストを基板(寸法:縦60mm×横60mm×厚さ0.8mm)上に印刷することにより、基板上にハンダバンプを形成した。なお、上記基板は、基板の一方の面に設けられた厚さが約50μmの銅箔と、この銅箔上に設けられ、銅箔まで貫通する複数の開口部が形成されたレジスト膜(膜厚15μm、開口径φ70μm、開口部ピッチ150μm)を備える。上記基板上に形成されたハンダバンプの形状等から印刷性を評価した。具体的には、隣接するバンプ同士が繋がるブリッジや、ペーストがマスク開口部から吐出されずにバンプが形成されないミッシングといった印刷不良の有無、或いはその程度や頻度から、4段階で評価した。なお、表3に示す数値は、数値が高い程、印刷性の評価が高かったことを示しており、3以上を合格とした。   (iii) Bump printability (substrate): Ni-plated metal mask plate provided with a plurality of openings (external dimensions: length 300 mm × width 300 mm × thickness 20 μm, opening diameter φ: 120 μm, opening pitch: 150 μm The solder paste prepared by the above-described meltability test is printed on a substrate (dimensions: 60 mm long × 60 mm wide × 0.8 mm thick) to form solder bumps on the substrate. Formed. The substrate is a resist film (film) having a copper foil having a thickness of about 50 μm provided on one surface of the substrate and a plurality of openings provided on the copper foil and penetrating to the copper foil. A thickness of 15 μm, an opening diameter of 70 μm, and an opening pitch of 150 μm). The printability was evaluated from the shape of solder bumps formed on the substrate. Specifically, the evaluation was made in four stages based on the presence or absence of printing defects such as a bridge in which adjacent bumps are connected to each other and a missing in which no paste is ejected from the mask opening and bumps are not formed. In addition, the numerical value shown in Table 3 has shown that the evaluation of printing property was so high that the numerical value was high, and made 3 or more into the pass.

(iv) バンプ溶融性(基板):上述の印刷性試験でハンダバンプを形成した基板を、リフロー炉(マルコム社製、型式名:SRS-1C)を用いて、窒素雰囲気中、室温から150℃まで1.5℃/sの昇温速度で昇温し、150℃で2分間予備乾燥した後、150℃から230℃の温度まで1.5℃/sの昇温速度で昇温し、230℃の温度で5秒間加熱することにより、基板上のハンダバンプを溶融させた。リフロー後の外観を目視にて観察し、バンプ周辺に未凝集のハンダが確認されなかった場合を「良好」、未凝集のハンダが確認された場合を「不良」と評価した。   (iv) Bump meltability (substrate): The substrate on which the solder bumps were formed in the above-described printability test was used in a nitrogen atmosphere from room temperature to 150 ° C. using a reflow oven (Malcom Corp., model name: SRS-1C). The temperature was raised at a rate of 1.5 ° C./s, pre-dried at 150 ° C. for 2 minutes, and then heated from 150 ° C. to 230 ° C. at a rate of 1.5 ° C./s. The solder bumps on the substrate were melted by heating at a temperature of 5 seconds. The appearance after reflow was visually observed, and the case where unaggregated solder was not confirmed around the bump was evaluated as “good”, and the case where unaggregated solder was confirmed was evaluated as “bad”.

(v) フラックス洗浄性(基板):上述のバンプ溶融性試験を行った後の基板に、上述の洗浄性試験と同様、60℃のイオン交換水中にて5分間超音波をかけた後に、エアブローにて水を除去し、更に50℃の温度で5分間乾燥させた。リフロー及び洗浄後のバンプ部分を、上記SEMの反射電子像にて観察し、有機成分の残渣の有無及びその程度を確認した。このときの有機成分の残渣の有無又はその程度から、残渣がほぼ皆無の場合を「優良」、バンプ表面積100%に対して5%未満の残渣が確認された場合を「良好」、バンプ表面積100%に対して5%以上の残渣が確認された場合を「不良」とし、3段階にて評価した。   (v) Flux cleaning property (substrate): The substrate after the above-described bump meltability test was subjected to ultrasonic blow for 5 minutes in ion-exchanged water at 60 ° C., as in the above-described cleaning property test, and then air blown. The water was removed by heating at 50 ° C. for 5 minutes. The bump part after reflow and washing was observed with the reflected electron image of the SEM, and the presence and extent of organic component residues were confirmed. Based on the presence or absence of organic component residues at this time or the extent thereof, “excellent” indicates that there is almost no residue, “good” indicates that a residue of less than 5% with respect to 100% bump surface area is identified, and bump surface area 100 A case where a residue of 5% or more with respect to% was confirmed as “bad” and evaluated in three stages.

Figure 2016043397
Figure 2016043397

表3から明らかなように、実施例1〜22と比較例1〜7とを比較すると、フラックスの成分にロジンを用いた比較例1では、バンプ印刷性の評価では高い評価が得られたものの、水だけでは十分な洗浄ができず、フラックス洗浄性の評価が、銅箔及び基板における評価のいずれにおいても「不良」の結果となった。また、硬化ひまし油を使用した比較例2〜7では、樹脂成分として有機酸ポリグリセロールエステルを使用したことにより、フラックス洗浄性の評価では、銅箔及び基板における評価のいずれにおいても「良好」又は「優良」の結果が得られたものの、バンプ印刷性の評価が合格基準に満たなかった。これに対し、樹脂成分として有機酸ポリグリセロールエステルを使用し、かつ特定のチキソ剤を使用した実施例1〜22では、バンプ印刷性の評価も含め、すべての評価において高い評価が得られた。   As is apparent from Table 3, when Examples 1-22 and Comparative Examples 1-7 were compared, Comparative Example 1 using rosin as a flux component was highly evaluated in the evaluation of bump printability. In addition, sufficient cleaning was not possible with water alone, and flux cleaning performance was evaluated as “bad” in both the copper foil and the substrate. Further, in Comparative Examples 2 to 7 using hardened castor oil, the organic acid polyglycerol ester was used as the resin component. Therefore, in the evaluation of the flux cleaning property, “good” or “ Although the result of “excellent” was obtained, the evaluation of the bump printability did not satisfy the acceptance criteria. On the other hand, in Examples 1-22 using organic acid polyglycerol ester as a resin component and using a specific thixotropic agent, high evaluation was obtained in all evaluations including evaluation of bump printability.

本発明のハンダペースト用水溶性フラックスは、電子部品の実装(特に、FCボンディング技術のようなバンプ形成や狭ピッチ印刷等が必要な実装技術)、その他部品の接合等に広く利用することができる。   The water-soluble flux for solder paste of the present invention can be widely used for mounting electronic components (particularly, mounting technology that requires bump formation, narrow pitch printing, etc., such as FC bonding technology), and bonding of other components.

Claims (5)

有機酸ポリグリセロールエステルと、チキソ剤と、溶剤とを含むハンダペースト用水溶性フラックスにおいて、
前記チキソ剤がベンジリデンソルビトール又はベンジリデンソルビトール誘導体であることを特徴とするハンダペースト用水溶性フラックス。
In a water-soluble flux for solder paste containing an organic acid polyglycerol ester, a thixotropic agent, and a solvent,
A water-soluble flux for solder paste, wherein the thixotropic agent is benzylidene sorbitol or a benzylidene sorbitol derivative.
前記有機酸ポリグリセロールエステルのHLB値が10〜19であることを特徴とする請求項1記載のハンダペースト用水溶性フラックス。   The water-soluble flux for solder paste according to claim 1, wherein the organic acid polyglycerol ester has an HLB value of 10 to 19. 前記有機酸ポリグリセロールエステルがラウリン酸ポリグリセロールエステル、ステアリン酸ポリグリセロールエステル、イソステアリン酸ポリグリセロールエステル、セスキステアリン酸ポリグリセロールエステル、ジイソステアリン酸ポリグリセロールエステル、ミリスチン酸ポリグリセロールエステル、パルミチン酸ポリグリセロールエステル、オレイン酸ポリグリセロールエステル及びベヘニン酸ポリグリセロールエステルからなる群より選ばれた1種又は2種以上であることを特徴とする請求項1又は2記載のハンダペースト用水溶性フラックス。   The organic acid polyglycerol ester is lauric acid polyglycerol ester, stearic acid polyglycerol ester, isostearic acid polyglycerol ester, sesquistearic acid polyglycerol ester, diisostearic acid polyglycerol ester, myristic acid polyglycerol ester, palmitic acid polyglycerol ester, The water-soluble flux for solder paste according to claim 1 or 2, wherein the flux is one or more selected from the group consisting of oleic acid polyglycerol ester and behenic acid polyglycerol ester. 前記溶剤のSP値が10〜19であることを特徴とする請求項1〜3いずれか1項に記載のハンダペースト用水溶性フラックス。   The water-soluble flux for solder paste according to any one of claims 1 to 3, wherein the solvent has an SP value of 10 to 19. 請求項1〜4記載のハンダペースト用水溶性フラックスとハンダ粉末とを撹拌、混合して得られたハンダペースト。   Solder paste obtained by stirring and mixing the water-soluble flux for solder paste according to claim 1 and solder powder.
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