JP2017185541A - Solder Paste - Google Patents

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恭子 宮内
Kyoko Miyauchi
恭子 宮内
佐藤 昌明
Masaaki Sato
昌明 佐藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solder paste exhibiting little change in viscosity, reactivity and the like since high thixotropy is maintained and further the reaction of solder alloy powders and an amide as a thixotropic agent is suppressed.SOLUTION: A solder paste contains a solder alloy powder of 80 mass% or more and 95 mass% or less and a thixotropic agent of 0.2 mass% or more and 1.2 mass% or less. The thixotropic agent contains at least hydrogenated castor oil and an amide and a mass ratio of the hydrogenated castor oil and the amide is in the range of 1:1 or more and 4:1 or less.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、はんだ接合に用いるはんだペーストに関する。   The present invention relates to a solder paste used for solder joining.

プリント回路基板に回路素子を実装する方法としては、はんだ浴にプリント基板の下面を浸すフロー法や、プリント回路基板上に、はんだペースト(はんだ合金粉末にはんだ用フラックスを加えて適当な粘度に調整したもの)を印刷し、その上に回路素子を載置した後、はんだを加熱溶融するリフロー法などが挙げられる。いずれの方法においても、母材表面の酸化膜を除去するとともに、母材およびはんだの酸化を防止し、かつ、はんだ表面の濡れ性を確保するために、はんだ用フラックスの使用が必須とされている。   Circuit elements can be mounted on the printed circuit board by using a flow method in which the lower surface of the printed circuit board is immersed in a solder bath, or by adjusting the solder paste (solder flux to the solder alloy powder to an appropriate viscosity) on the printed circuit board. And a reflow method in which solder is heated and melted after the circuit element is placed on the printed circuit element. In either method, it is essential to use solder flux in order to remove the oxide film on the base material surface, prevent oxidation of the base material and solder, and ensure the wettability of the solder surface. Yes.

基板実装に用いられるはんだペーストとしては、はんだ合金粉の他に、主として、ロジン、変性ロジン、合成樹脂などを主成分として用いた樹脂系フラックスが用いられるが、主成分のみでは印刷時に必要なチクソトロピー性が弱いため、通常はんだペーストには、チクソトロピック剤が添加される。また、はんだペーストには、その用途に応じて、活性剤および活性剤用の溶剤、分散安定剤などが添加される場合もある。   In addition to solder alloy powder, a resin-based flux using rosin, modified rosin, synthetic resin, etc. as the main component is used as the solder paste used for board mounting, but the main component alone is the thixotropy required for printing. Because of its weak nature, a thixotropic agent is usually added to the solder paste. In addition, an activator, a solvent for the activator, a dispersion stabilizer, and the like may be added to the solder paste depending on the application.

特許文献1では、チクソトロピック剤としてはんだペースト用フラックスに添加される高級脂肪酸アマイド(高級脂肪酸アミドと称することもある)は、粘性調整剤としての流動性改善特性に優れ、加熱時に分解して無残渣となる効果があることが開示されている。   In Patent Document 1, a higher fatty acid amide (sometimes referred to as a higher fatty acid amide) added to a solder paste flux as a thixotropic agent is excellent in fluidity improving properties as a viscosity modifier and is not decomposed during heating. It is disclosed that there is an effect of becoming a residue.

特開2004−25305号公報JP 2004-25305 A

しかしながら、特許文献1では、チクソトロピック剤としてはんだペースト用フラックスに添加される高級脂肪酸アマイドの化学構造内にある窒素を含む官能基が、はんだ合金粉の表面に吸着する。その結果、高級脂肪酸アマイドは、はんだペースト用フラックスの経時粘度安定性が低下する要因となる。   However, in patent document 1, the functional group containing nitrogen in the chemical structure of the higher fatty acid amide added to the solder paste flux as a thixotropic agent is adsorbed on the surface of the solder alloy powder. As a result, higher fatty acid amides cause a decrease in the viscosity stability with time of the solder paste flux.

そこで、本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、チクソトロピー性を改善し、かつ粘度安定性に優れる、はんだペーストを提供することを目的とする。   Then, this invention is proposed in view of the problem of the said prior art, and it aims at providing the solder paste which improves thixotropy property and is excellent in viscosity stability.

本発明の一態様に係るはんだペーストは、80質量%以上95質量%以下のはんだ合金粉末と0.2質量%以上1.2質量%以下のチクソトロピック剤とを含有し、前記チクソトロピック剤は、少なくとも下記化学式(1)で示す水添ヒマシ油および下記化学式(2)で示すアマイドを含み、前記水添ヒマシ油と前記アマイドとの質量比は、1:1以上4:1以下の範囲内であることを特徴とする。   The solder paste according to one aspect of the present invention contains 80% by mass or more and 95% by mass or less of a solder alloy powder and 0.2% by mass or more and 1.2% by mass or less of a thixotropic agent. At least a hydrogenated castor oil represented by the following chemical formula (1) and an amide represented by the following chemical formula (2), wherein the mass ratio of the hydrogenated castor oil and the amide is in the range of 1: 1 to 4: 1. It is characterized by being.

Figure 2017185541
Figure 2017185541

Figure 2017185541
(ただし、式中のRおよびRは、それぞれ独立に水素原子またはアルキル基を表す。)
Figure 2017185541
(However, R 1 and R 2 in the formula each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group.)

本発明の一態様では、前記アマイドが、アマイドラウリン酸アマイド、パルチミン酸アマイド、ステアリン酸アマイド、ヒドロキシステアリン酸アマイドのいずれかであることが好ましい。   In one aspect of the present invention, the amide is preferably amide lauric acid amide, palmitic acid amide, stearic acid amide, or hydroxystearic acid amide.

本発明の一態様では、JIS Z 3284に準拠したはんだペースト評価手法によって求められる、チクソトロピーインデックスが0.4以上0.8以下であり、粘度非回復率が0%以上5%以下であることが好ましい。   In one embodiment of the present invention, the thixotropy index determined by a solder paste evaluation method according to JIS Z 3284 is 0.4 to 0.8 and the viscosity non-recovery rate is 0% to 5%. preferable.

本発明の一態様では、下記数式1により変化率αは、0%以上10%以下であることが好ましい。   In one embodiment of the present invention, the change rate α is preferably 0% or more and 10% or less according to the following Equation 1.

Figure 2017185541
η10rpm-ini:はんだペーストの作製直後の25℃、10rpmにおける粘度
η10rpm-2W:はんだペーストの作製から冷蔵保管2週間経過後の25℃、10rpmにおける粘度
Figure 2017185541
η 10 rpm-ini : Viscosity at 25 ° C. and 10 rpm immediately after preparation of solder paste η 10 rpm-2 W : Viscosity at 25 ° C. and 10 rpm after 2 weeks of refrigerated storage from preparation of solder paste

本発明の一態様では、前記はんだ合金粉末が、ビスマス、亜鉛、銀、アルミニウム、鉛およびスズの群から選択される少なくとも2種であることが好ましい。   In one aspect of the present invention, the solder alloy powder is preferably at least two selected from the group of bismuth, zinc, silver, aluminum, lead and tin.

本発明の一態様では、前記はんだ合金粉末が、脂肪酸で被覆されていることが好ましい。   In one aspect of the present invention, the solder alloy powder is preferably coated with a fatty acid.

本発明の一態様では、前記脂肪酸が、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、N−ラウロイルサルコシン、N−オレオイルサルコシンのいずれかであることが好ましい。   In one aspect of the present invention, the fatty acid is preferably stearic acid, oleic acid, linoleic acid, N-lauroyl sarcosine, or N-oleoyl sarcosine.

本発明によれば、高いチクソトロピー性を維持した上でこのチクソトロピック剤としてのアマイドとはんだ合金粉末との反応が抑制されるので、粘度や反応性などの経時的な変化が少ないはんだペーストを提供することができる。   According to the present invention, since the reaction between the amide as the thixotropic agent and the solder alloy powder is suppressed while maintaining high thixotropic properties, a solder paste with less change over time in viscosity, reactivity, etc. is provided. can do.

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. The present embodiment described below does not unduly limit the contents of the present invention described in the claims, and all the configurations described in the present embodiment are essential as means for solving the present invention. Not necessarily.

本発明者らは、特許文献1に記載されている、チクソトロピック剤としてアマイドを用いたはんだペーストを中心に、はんだペーストのチクソトロピーインデックス(TI値)、粘度非回復率、保存安定性に関する試験研究を繰り返し行った。この結果、はんだペーストにおける粘度の経時変化にはチクソトロピック剤であるアマイドの配合比率が大きく関係しているとの知見を得た。   The present inventors mainly conducted a study on thixotropy index (TI value), viscosity non-recovery rate, and storage stability of solder paste, focusing on solder paste using amide as a thixotropic agent described in Patent Document 1. Was repeated. As a result, it has been found that the blending ratio of amide, which is a thixotropic agent, is largely related to the change in viscosity of solder paste with time.

本発明者らは、この点についてさらに研究を重ねた結果、チクソトロピック剤として、水添ヒマシ油とアマイドを特定の配合比で混合・配合し、はんだペーストのチクソトロピーインデックス(TI値)と粘度非回復率を特定の範囲に制御し、上述の問題を解決できるとの知見を得た。本発明は、このような知見に基づいてなされたものである。   As a result of further research on this point, the present inventors have mixed and blended hydrogenated castor oil and amide at a specific blending ratio as a thixotropic agent, so that the thixotropic index (TI value) of the solder paste and viscosity The knowledge that the above-mentioned problem can be solved by controlling the recovery rate within a specific range was obtained. The present invention has been made based on such knowledge.

以下、本発明について、はんだペーストの各成分に分けて説明する。本発明のはんだペーストは、はんだ用フラックスとはんだ合金粉末とを含有し、はんだフラックスは、a)フラックス主成分、b)チクソトロピック剤、c)チクソトロピーを溶解するための溶剤、d)有機溶剤、e)その他の添加剤とを含む。   Hereinafter, the present invention will be described separately for each component of the solder paste. The solder paste of the present invention contains a solder flux and a solder alloy powder. The solder flux includes a) a flux main component, b) a thixotropic agent, c) a solvent for dissolving thixotropy, d) an organic solvent, e) including other additives.

[1.はんだ用フラックス]
まず、本実施の一形態に係るはんだペーストに含まれるはんだ用フラックスの主成分について説明する。フラックス主成分としては、70℃〜170℃の軟化点および150mgKOH/g〜240mgKOH/gの酸価を有するロジン類を用いることができる。
[1. Solder flux]
First, the main component of the solder flux contained in the solder paste according to the embodiment will be described. As a flux main component, rosins having a softening point of 70 ° C. to 170 ° C. and an acid value of 150 mgKOH / g to 240 mgKOH / g can be used.

フラックス主成分の軟化点および酸価が上記の範囲にある場合には、はんだ用ペーストの濡れ広がり性などのはんだ付け性を犠牲にすることなく、フラックス残渣の発生量を抑制することが可能となる。また、発生した微量のフラックスについては、絶縁被膜として有効に利用することが可能となる。これに対して、軟化点が70℃未満または酸価が150mgKOH/g未満では、接合時にはんだ合金粉末の表面に形成された酸化被膜を除去しきれない場合がある。一方、軟化点が170℃を超えると、または、酸価が240mgKOH/gを超えると、はんだ合金粉末とフラックス主成分との反応により、はんだペーストの粘度を含めた特性が経時的に劣化する場合がある。   When the softening point and acid value of the flux main component are in the above range, it is possible to suppress the amount of flux residue generated without sacrificing the solderability such as the wet spreadability of the solder paste. Become. Further, the generated minute amount of flux can be effectively used as an insulating film. On the other hand, when the softening point is less than 70 ° C. or the acid value is less than 150 mgKOH / g, the oxide film formed on the surface of the solder alloy powder at the time of joining may not be completely removed. On the other hand, when the softening point exceeds 170 ° C. or the acid value exceeds 240 mgKOH / g, characteristics including the viscosity of the solder paste deteriorate over time due to the reaction between the solder alloy powder and the main flux component. There is.

ロジン類としては、公知の材料を広く適用することができるが、耐熱性と酸化膜除去という理由から、ロジン、変性ロジン、ロジンの主成分であるアビエチン酸、および、これを変性した変性アビエチン酸の群から選択される少なくとも1種を使用することが好ましい。   As rosins, known materials can be widely applied. However, rosin, modified rosin, abietic acid, which is the main component of rosin, and modified abietic acid obtained by modifying rosin are used because of heat resistance and oxide film removal. It is preferable to use at least one selected from the group of

フラックス主成分として、軟化点が70℃〜170℃の範囲にあり、かつ、酸価が150mgKOH/g〜240mgKOH/gの範囲にあるロジン類を用いるのは、はんだ接合温度およびフラックス全体の酸価調整のためである。フラックス主成分の軟化点は、70℃〜170℃であることが好ましく、80℃〜170℃であることがさらに好ましい。また、フラックス主成分の酸価は、150mgKOH/g〜240mgKOH/gであることが好ましい。なお、フラックス主成分の酸価についても、はんだ用フラックス全体の酸価と同様に、フラックス主成分1g中に含まれる遊離脂肪酸を中和するのに要する水酸化カリウム(KOH)の質量(mg)を意味し、はんだ付用フラックス試験方法(JIS Z 3197準拠)に基づいて求められる。   As the flux main component, rosins having a softening point in the range of 70 ° C. to 170 ° C. and an acid value in the range of 150 mgKOH / g to 240 mgKOH / g are used for the solder joint temperature and the acid value of the entire flux. This is for adjustment. The softening point of the main flux component is preferably 70 ° C to 170 ° C, more preferably 80 ° C to 170 ° C. Moreover, it is preferable that the acid value of a flux main component is 150 mgKOH / g-240 mgKOH / g. As for the acid value of the flux main component, the mass (mg) of potassium hydroxide (KOH) required to neutralize the free fatty acid contained in 1 g of the flux main component is the same as the acid value of the solder flux as a whole. It is calculated | required based on the flux test method for soldering (JIS Z 3197 conformity).

このようなフラックス主成分としては、具体的に、天然ロジン(軟化点:76℃〜85℃、酸価:167mgKOH/g〜175mgKOH/g)、重合ロジン(軟化点:96℃〜99℃、酸価:159mgKOH/g〜163mgKOH/g)、水素添加ロジン(軟化点:74℃〜75℃、酸価:160mgKOH/g〜170mgKOH/g)、アビエチン酸(軟化点:129℃〜137℃、酸価:179mgKOH/g〜182mgKOH/g)、ジヒドロアビエチン酸(軟化点:150℃〜155℃、酸価:154mgKOH/g〜158mgKOH/g)、デヒドロアビエチン酸(軟化点:160℃〜168℃、酸価:174mgKOH/g〜178mgKOH/g)などが使用可能である。   Specific examples of such a flux main component include natural rosin (softening point: 76 ° C. to 85 ° C., acid value: 167 mg KOH / g to 175 mg KOH / g), polymerized rosin (softening point: 96 ° C. to 99 ° C., acid Value: 159 mg KOH / g to 163 mg KOH / g), hydrogenated rosin (softening point: 74 ° C. to 75 ° C., acid value: 160 mg KOH / g to 170 mg KOH / g), abietic acid (softening point: 129 ° C. to 137 ° C., acid value 179 mg KOH / g to 182 mg KOH / g), dihydroabietic acid (softening point: 150 ° C. to 155 ° C., acid value: 154 mg KOH / g to 158 mg KOH / g), dehydroabietic acid (softening point: 160 ° C. to 168 ° C., acid value) : 174 mg KOH / g to 178 mg KOH / g) can be used.

なお、フラックス主成分の含有量は、フラックスを100質量%として、35質量%以上70質量%未満、好ましくは45質量%以上60質量%以下の範囲とすることが好ましい。フラックス主成分の含有量が35質量%未満では、得られるはんだペーストの活性が不足し、電子部品および配線基板の間の導電性を十分に確保することができない場合がある。一方、フラックス主成分の含有量が70質量%以上になると、接合後におけるフラックス残渣が増加し、母材や導体が腐食するおそれがある。   The content of the flux main component is preferably 35% by mass or more and less than 70% by mass, preferably 45% by mass or more and 60% by mass or less, with the flux being 100% by mass. If the content of the flux main component is less than 35% by mass, the activity of the obtained solder paste is insufficient, and the conductivity between the electronic component and the wiring board may not be sufficiently ensured. On the other hand, when the content of the flux main component is 70% by mass or more, the flux residue after joining increases and the base material and the conductor may be corroded.

本実施の一形態に係るはんだペーストに配合されるチクソトロピック剤には、少なくとも下記化学式(1)で示す水添ヒマシ油および下記化学式(2)で示すアマイドを含んでいる。   The thixotropic agent blended in the solder paste according to the embodiment includes at least hydrogenated castor oil represented by the following chemical formula (1) and amide represented by the following chemical formula (2).

Figure 2017185541
Figure 2017185541

Figure 2017185541
(ただし、式中のRおよびRは、それぞれ独立に水素原子またはアルキル基を表す。)
Figure 2017185541
(However, R 1 and R 2 in the formula each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group.)

本実施形態に用いるアマイドとしては、特に限定はされないが、ラウリン酸アマイド、パルチミン酸アマイド、ステアリン酸アマイド、ヒドロキシステアリン酸アマイドなどが挙げられる。   The amide used in the present embodiment is not particularly limited, and examples thereof include lauric acid amide, palmitic acid amide, stearic acid amide, and hydroxystearic acid amide.

なお、このチクソトロピック剤には、水添ヒマシ油およびアマイドの他に、植物油系重合油、酸化ポリエチレン、界面活性剤、アラビアガム、カルポマー、アルギン酸ナトリウム、エチルセルロース、シクロデキストリン、キサンタンガム、グァーガム、ピクチン、ポリアクリル酸ナトリウム、カラギナン、アルギン酸プロピレングリコール、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ウレア変性ウレタンなどを含めることができる。   In addition to hydrogenated castor oil and amide, this thixotropic agent includes vegetable oil-based polymerized oil, oxidized polyethylene, surfactant, gum arabic, carpomer, sodium alginate, ethyl cellulose, cyclodextrin, xanthan gum, guar gum, pictin, Examples include sodium polyacrylate, carrageenan, propylene glycol alginate, sodium carboxymethylcellulose, urea-modified urethane, and the like.

本実施の一形態に係るはんだペーストでは、チクソトロピック剤として化学式(1)に示す水添ヒマシ油と、化学式(2)に示すアマイドを、水添ヒマシ油とアマイドとの質量比で1:1以上4:1以下の範囲内で配合することが重要であり、従来法の課題であった、アマイドとはんだ合金粉との反応が抑制され、はんだペーストとしての保存安定性が維持されるという効果を奏する。   In the solder paste according to the embodiment, the hydrogenated castor oil represented by the chemical formula (1) as the thixotropic agent and the amide represented by the chemical formula (2) are mixed at a mass ratio of the hydrogenated castor oil and the amide of 1: 1. It is important to mix within the range of 4: 1 or less, and the effect of suppressing the reaction between amide and solder alloy powder, which was a problem of the conventional method, and maintaining the storage stability as a solder paste. Play.

はんだペースト全体に対するチクソトロピック剤の配合量は、0.2質量%以上1.2質量%以下であることが重要である。チクソトロピック剤の配合量が0.2質量%未満では、はんだペーストとしてのチクソトロピー性が不足してしまう。一方、チクソトロピック剤の配合量が1.2質量%を超えると、アマイドが過剰となり、粘度安定性が低下し、さらには流動性も低下するため、はんだペーストを印刷する際に、カスレが発生し印刷不良となるおそれがあるため好ましくない。   It is important that the blending amount of the thixotropic agent with respect to the entire solder paste is 0.2% by mass or more and 1.2% by mass or less. If the amount of the thixotropic agent is less than 0.2% by mass, the thixotropic property as a solder paste will be insufficient. On the other hand, if the amount of the thixotropic agent exceeds 1.2% by mass, the amide becomes excessive, the viscosity stability is lowered, and the fluidity is also lowered. However, this is not preferable because there is a risk of printing failure.

また、本実施の一形態に係るはんだペーストに配合されるチクソトロピック剤としての水添ヒマシ油とアマイドとの質量比は、1:1以上4:1以下の範囲内とする。水添ヒマシ油とアマイドとの質量比が1:1よりも低い場合は特に高い粘度非回復率を示す傾向があり、水添ヒマシ油とアマイドとの質量比が4:1より多い場合はチクソトロピーインデックス(TI値)が低くなり好ましくない。   Moreover, the mass ratio of hydrogenated castor oil and amide as a thixotropic agent blended in the solder paste according to the present embodiment is in the range of 1: 1 to 4: 1. When the mass ratio of hydrogenated castor oil and amide is lower than 1: 1, there is a tendency to exhibit a particularly high viscosity non-recovery rate. When the mass ratio of hydrogenated castor oil and amide is higher than 4: 1, thixotropy is present. The index (TI value) is lowered, which is not preferable.

本実施の一形態に係るはんだペーストは、チクソトロピック剤を溶解する目的で、チクソトロピック剤用の溶剤を含む。このような溶剤としては、特に制限されることはなく、無機系または有機系のいずれも用いることができるが、溶解性の観点から有機系のものを用いることが好ましい。具体的には、2−フェノキシエタノール(沸点:244〜246℃)が好適に使用できる。   The solder paste according to the embodiment includes a solvent for thixotropic agent for the purpose of dissolving the thixotropic agent. Such a solvent is not particularly limited, and either an inorganic or organic solvent can be used, but an organic solvent is preferably used from the viewpoint of solubility. Specifically, 2-phenoxyethanol (boiling point: 244 to 246 ° C.) can be preferably used.

チクソトロピック剤を溶解するための溶剤の配合量は、チクソトロピック剤に対する質量比で10〜20倍量であることが好ましい。   The amount of the solvent for dissolving the thixotropic agent is preferably 10 to 20 times the mass ratio of the thixotropic agent.

本実施の一形態に係るはんだペーストは有機溶剤を含む。このような有機溶剤は、特に制限されることなく、公知のものを使用することができる。ただし、はんだ接合時において、はんだ用フラックスとはんだ合金粉末を混合することにより得られるはんだペーストの粘度が好適な範囲となるように、沸点が200℃〜300℃であるものを使用することが好ましく、220℃〜300℃であるものを使用することがより好ましく、230℃〜280℃であるものを使用することがさらに好ましい。   The solder paste according to the embodiment includes an organic solvent. Such an organic solvent is not particularly limited, and a known one can be used. However, it is preferable to use one having a boiling point of 200 ° C. to 300 ° C. so that the viscosity of the solder paste obtained by mixing the solder flux and the solder alloy powder is in a suitable range at the time of soldering. It is more preferable to use what is 220 degreeC-300 degreeC, and it is still more preferable to use what is 230 degreeC-280 degreeC.

このような有機溶剤としては、具体的に、2−フェノキシエタノール(沸点:244℃〜246℃)、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール(沸点:243℃〜244℃)、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル(沸点:261℃〜265℃)およびジエチレングリコールモノブチルエーテル(沸点:230.4℃)などを使用することができる。   Specific examples of such an organic solvent include 2-phenoxyethanol (boiling point: 244 ° C. to 246 ° C.), 2-ethyl-1,3-hexanediol (boiling point: 243 ° C. to 244 ° C.), diethylene glycol monohexyl ether ( Boiling point: 261 ° C. to 265 ° C.) and diethylene glycol monobutyl ether (boiling point: 230.4 ° C.) can be used.

なお、有機溶剤の配合量は、フラックスを100質量%として、好ましくは50質量%未満、より好ましくは20質量%以上50質量%未満、さらに好ましくは25質量%以上45質量%以下とする。有機溶剤の含有量が50質量%以上では、フラックスを塗布した際にダレなどが発生しやすくなる。   The blending amount of the organic solvent is preferably less than 50% by mass, more preferably 20% by mass or more and less than 50% by mass, and further preferably 25% by mass or more and 45% by mass or less, with the flux as 100% by mass. When the content of the organic solvent is 50% by mass or more, sagging or the like is likely to occur when the flux is applied.

本実施の一形態に係るはんだ用フラックスには、上述した成分のほかに、必要に応じて、表面保護剤や仮止め接着性を向上させる成分を配合することができる。具体的には、表面保護剤としては、シランカップリング剤、界面活性剤を、仮止め接着性を向上させる成分としては、リン酸系(メタ)アクリルモノマー、トリアジンジチオール系モノマーを配合することができる。   In addition to the above-described components, the solder flux according to one embodiment of the present invention can be blended with a component that improves the surface protective agent and the temporary fixing adhesiveness as necessary. Specifically, a silane coupling agent and a surfactant may be used as the surface protective agent, and a phosphoric acid (meth) acrylic monomer and a triazine dithiol monomer may be added as components for improving the temporary fixing adhesiveness. it can.

また、本実施の一形態に係るはんだ用フラックスでは、ヒートサイクルでの耐割れ性を向上させる観点から、ロジン成分に添加または一部代替する材料として、熱可塑性樹脂を使用することができる。具体的には、ポリアミド、ブタジエン、イソプレン、スチレン、アクリル酸もしくはそのエステル、メタクリル酸もしくはそのエステル、エチレンなどの重合体、または、これらの2種以上からなる共重合体を使用することもできる。   Further, in the solder flux according to the present embodiment, a thermoplastic resin can be used as a material to be added to or partially substituted for the rosin component from the viewpoint of improving crack resistance in a heat cycle. Specifically, a polymer such as polyamide, butadiene, isoprene, styrene, acrylic acid or an ester thereof, methacrylic acid or an ester thereof, ethylene, or a copolymer composed of two or more of these may be used.

なお、これらの添加剤の配合量は、フラックスを100質量%として、合計で好ましくは1質量%以上10質量%以下、より好ましくは1質量%以上7質量%以下とすることができる。これらの添加剤の配合量が上記範囲にあれば、はんだ用フラックスの特性を確保しつつ、仮止め接着性や耐割れ性などの特性を向上させることができる。   In addition, the compounding amount of these additives is preferably 1% by mass or more and 10% by mass or less, more preferably 1% by mass or more and 7% by mass or less, with the flux as 100% by mass. When the blending amount of these additives is within the above range, it is possible to improve the properties such as temporary fixing adhesiveness and crack resistance while securing the properties of the solder flux.

[1−1.はんだ用フラックスの製造方法]
次に、本実施の一形態に係るはんだ用フラックスの製造方法について説明をする。本実施の一形態に係るはんだ用フラックスは、上記の各構成成分を、上述した配合量となるように秤量し、均一に混合することにより得ることができる。この混合手段は、特に制限されることはないが、自公転ミキサー、ホモジナイザー、ヘイシェルミキサーなどを用いて混合することが好ましい。なお、構成成分を均一に混合する観点から、最初に固体成分のみを混合した後、有機溶剤を加えて、さらに混合することが好ましい。
[1-1. Manufacturing method of solder flux]
Next, a method for manufacturing a solder flux according to one embodiment will be described. The solder flux according to one embodiment of the present invention can be obtained by weighing each of the above-described constituent components so as to have the above-described blending amount and mixing them uniformly. The mixing means is not particularly limited, but it is preferable to mix using a self-revolving mixer, a homogenizer, a Hayshell mixer or the like. In addition, from the viewpoint of uniformly mixing the constituent components, it is preferable to first mix only the solid components and then add an organic solvent and further mix them.

[2.はんだ合金粉末]
本実施の一形態に係るはんだ用ペーストに含まれるはんだ用フラックスと混合するはんだ合金粉末は、ビスマス(Bi)、亜鉛(Zn)、銀(Ag)、アルミニウム(Al)、鉛(Pb)および錫(Sn)の群から選択される少なくとも2種を含む合金からなるものを好適に使用することができる。例えば、Pb−Sn系合金はんだ、Bi−Zn系合金はんだ、Sn−Ag系合金はんだなどのPbフリーはんだ、または、これらのはんだ合金にCu、Bi、In、Alなどを添加したものを使用することができる。
[2. Solder alloy powder]
The solder alloy powder mixed with the soldering flux contained in the soldering paste according to the present embodiment is bismuth (Bi), zinc (Zn), silver (Ag), aluminum (Al), lead (Pb), and tin. What consists of an alloy containing at least 2 sort (s) selected from the group of (Sn) can be used conveniently. For example, Pb-free solder such as Pb—Sn alloy solder, Bi—Zn alloy solder, Sn—Ag alloy solder, or a solder alloy obtained by adding Cu, Bi, In, Al, or the like is used. be able to.

はんだ合金粉末の平均粒径は、1μm以上100μm以下の範囲にあることが好ましく、1μm以上50μm以下のものがより好ましい。はんだ合金粉末の平均粒径が1μm未満では、はんだペースト中で、はんだ合金粉末が凝集する問題が生じるおそれがある。一方、はんだ合金粉末の平均粒径が100μmを超えると、接合時に被接合材料間に樹脂を含んだ新たな導電層が形成されてしまうため、導電性が低下するおそれがある。なお、本実施形態において、平均粒径とは、積算値50%の粒度を意味し、たとえば、SALD−7000(株式会社島津製作所)などの粒度分布測定装置により測定することができる。   The average particle diameter of the solder alloy powder is preferably in the range of 1 μm to 100 μm, and more preferably 1 μm to 50 μm. When the average particle size of the solder alloy powder is less than 1 μm, there is a possibility that the solder alloy powder aggregates in the solder paste. On the other hand, if the average particle size of the solder alloy powder exceeds 100 μm, a new conductive layer containing a resin is formed between the materials to be bonded at the time of bonding, which may lower the conductivity. In the present embodiment, the average particle size means a particle size having an integrated value of 50%, and can be measured by a particle size distribution measuring device such as SALD-7000 (Shimadzu Corporation).

さらに、はんだ合金粉末は、脂肪酸で被覆されていることが好ましい。すなわち、はんだ合金粉末の表面は、脂肪酸からなる被膜層が形成されている。脂肪酸としては、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、パルミトレイン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、オレイン酸、バクセン酸、リノール酸、α−リノレン酸、γ−リノレン酸、エレオステアリン酸、アラキジン酸、アラキドン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、ネルボン酸、セロチン酸、モンタン酸、メリシン酸、N−ラウロイルサルコシン、N−オレオイルサルコシンの群から選ばれる少なくとも1種類以上使用することができる。これらの脂肪酸の薄膜を直接はんだ合金粉体の表面に存在させることにより、悪条件下において、はんだペーストを長期に保存する場合であっても、濡れ性や酸化防止の効果を維持できる。   Furthermore, it is preferable that the solder alloy powder is coated with a fatty acid. That is, a coating layer made of fatty acid is formed on the surface of the solder alloy powder. The fatty acids include caproic acid, enanthic acid, caprylic acid, pelargonic acid, lauric acid, myristic acid, pentadecylic acid, palmitic acid, palmitoleic acid, margaric acid, stearic acid, oleic acid, vaccenic acid, linoleic acid, α-linolenic acid , Γ-linolenic acid, eleostearic acid, arachidic acid, arachidonic acid, behenic acid, lignoceric acid, nervonic acid, serotic acid, montanic acid, mellicic acid, N-lauroyl sarcosine, N-oleoyl sarcosine At least one or more types can be used. By allowing these fatty acid thin films to be directly present on the surface of the solder alloy powder, even when the solder paste is stored for a long time under adverse conditions, wettability and antioxidant effects can be maintained.

なかでも、生産性、作業性の観点から、ステアリン酸が特に好ましく、ステアリン酸ではんだ合金粉末の表面を被覆することで、適度に凝集した粉末形態のはんだ合金粉末を得ることができる。   Among these, stearic acid is particularly preferable from the viewpoints of productivity and workability, and by appropriately coating the surface of the solder alloy powder with stearic acid, it is possible to obtain a solder alloy powder in an appropriately agglomerated powder form.

[3.はんだペースト]
次に、本実施の一形態に係るはんだペーストについて説明する。本実施の一形態に係るはんだペーストは、5質量%以上20質量%以下、好ましくは10質量%以上15質量%以下のはんだ用フラックスと、80質量%以上95質量%以下、好ましくは85質量%以上90質量%以下のはんだ合金粉末とから構成されている。はんだ用フラックスおよびはんだ合金粉末の質量比を、このような範囲に制御することにより、得られるはんだペーストの接合時における濡れ広がり性を優れたものとすることができる。また、フラックス残渣を、絶縁被膜として利用することができるため、母材の腐食を効果的に防止することができる。
[3. Solder paste]
Next, the solder paste according to the embodiment will be described. The solder paste according to an embodiment of the present invention has a solder flux of 5% by mass to 20% by mass, preferably 10% by mass to 15% by mass, and 80% by mass to 95% by mass, preferably 85% by mass. It is comprised from the above 90 mass% or less solder alloy powder. By controlling the mass ratio of the solder flux and the solder alloy powder within such a range, the wet spreadability at the time of joining of the obtained solder paste can be made excellent. Moreover, since a flux residue can be utilized as an insulating film, corrosion of the base material can be effectively prevented.

なお、はんだ用フラックスとはんだ合金粉末の混合方法は、特に制限されることなく、公知の方法を採用することができ、たとえば、自公転ミキサー、ホモジナイザー、ヘイシェルミキサーなどにより混合することができる。   In addition, the mixing method of the soldering flux and the solder alloy powder is not particularly limited, and a known method can be employed. For example, the mixing can be performed by a self-revolving mixer, a homogenizer, a Hayshell mixer, or the like.

[3−1.はんだペーストの特性]
本実施の一形態に係るはんだペーストは、粘度や反応性などの経時的な変化が少なく、長期間の保存安定性に優れる。また、はんだ接合時には、はんだ合金粉末表面の酸化被膜を効果的に除去することができるため、優れた濡れ広がり性を有する。さらに、はんだ接合時におけるフラックス残渣の発生を抑制することができ、かつ、フラックス残渣が発生した場合であっても、それを絶縁被膜として利用することできる。
[3-1. Characteristics of solder paste]
The solder paste according to one embodiment has little change over time such as viscosity and reactivity, and is excellent in long-term storage stability. Moreover, since the oxide film on the surface of the solder alloy powder can be effectively removed at the time of soldering, it has excellent wet spreading properties. Furthermore, the generation of flux residue during solder bonding can be suppressed, and even when a flux residue is generated, it can be used as an insulating coating.

[3−2.経時的な粘度変化]
本実施の一形態に係るはんだペーストでは、はんだペーストの作製直後の25℃、10rpmにおける粘度をη10rpm-ini、2週間経過時における粘度をη10rpm-2wとした場合において、下記数式1に示す変化率αは0%以上10%以下であり、好ましくは5%未満とすることができる。なお、はんだペーストの粘度は、たとえば、スパイラル型粘度計によって測定することができる。
[3-2. Change in viscosity over time]
In the solder paste according to the present embodiment, when the viscosity at 25 ° C. and 10 rpm immediately after the preparation of the solder paste is η 10 rpm-ini and the viscosity after two weeks is η 10 rpm-2w , The rate of change α is not less than 0% and not more than 10%, preferably less than 5%. Note that the viscosity of the solder paste can be measured by, for example, a spiral viscometer.

Figure 2017185541
η10rpm-ini:はんだペーストの作製直後の25℃、10rpmにおける粘度
η10rpm-2W:はんだペーストの作製から冷蔵保管2週間経過後の25℃、10rpmにおける粘度
Figure 2017185541
η 10 rpm-ini : Viscosity at 25 ° C. and 10 rpm immediately after preparation of solder paste η 10 rpm-2 W : Viscosity at 25 ° C. and 10 rpm after 2 weeks of refrigerated storage from preparation of solder paste

本実施の一形態に係るはんだペーストは、80質量%以上95質量%以下のはんだ合金粉末と0.2質量%以上1.2質量%以下のチクソトロピック剤とを含有し、チクソトロピック剤は、少なくとも水添ヒマシ油およびアマイドを含み、水添ヒマシ油とアマイドとの質量比は、質量比で1:1以上4:1以下の範囲内であることを特徴とするものである。   The solder paste according to the embodiment includes 80% by mass or more and 95% by mass or less of a solder alloy powder and 0.2% by mass or more and 1.2% by mass or less of a thixotropic agent. It contains at least hydrogenated castor oil and amide, and the mass ratio of hydrogenated castor oil and amide is in the range of 1: 1 to 4: 1 by mass ratio.

このように、高いチクソトロピー性を維持した上でチクソトロピック剤としてのアマイドとはんだ合金粉末との反応が抑制されるので、粘度や反応性などの経時的な変化が少ない。例えば、チクソトロピー性を改善し、かつ粘度安定性に優れる、はんだペーストを、基板実装に用いることができるので、工業的価値が極めて大きい。   As described above, since the reaction between the amide as the thixotropic agent and the solder alloy powder is suppressed while maintaining high thixotropy, there is little change with time in viscosity and reactivity. For example, since a solder paste that improves thixotropy and is excellent in viscosity stability can be used for board mounting, the industrial value is extremely high.

以下、実施例および比較例を用いて、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例および比較例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail using an Example and a comparative example, this invention is not limited to these Examples and a comparative example.

実施例1〜43および比較例1〜5では、はんだ用フラックスとして、表1に記載されるフラックス主成分、チクソトロピック剤、チクソトロピック剤用有機溶剤、有機溶剤、その他の構成成分として、カルボン酸エステル、有機溶剤および活性剤をそれぞれ用意した。   In Examples 1 to 43 and Comparative Examples 1 to 5, as the solder flux, the flux main components described in Table 1, thixotropic agents, organic solvents for thixotropic agents, organic solvents, and carboxylic acid as other constituents Esters, organic solvents and activators were prepared.

実施例1〜43および比較例1〜5では、各構成成分の質量比を表2〜表4に記載されるように調整し、はんだ用フラックスを作製した。なお、表2〜表4に示すチクソトロピック剤a〜eは、表1に示すチクソトロピック剤a〜eから有機溶剤を差し引いたアマイドの有効成分を質量%として表したものである。   In Examples 1-43 and Comparative Examples 1-5, the mass ratio of each structural component was adjusted as described in Tables 2 to 4 to produce solder flux. The thixotropic agents a to e shown in Tables 2 to 4 represent the active ingredient of amide obtained by subtracting the organic solvent from the thixotropic agents a to e shown in Table 1 as mass%.

まず、実施例1〜18では、表1に示す平均粒径19μm〜27μmのはんだ合金粉末a〜cをイソプロピルアルコール溶液に10質量%で調整されたステアリン酸を添加して1時間含浸した後、60℃で6時間真空乾燥したことで、脂肪酸(ステアリン酸)で被膜されたはんだ合金粉末a〜cが得られた。また、実施例19〜24では、ステアリン酸ではなくオレイン酸で処理したこと以外実施例1と同様に、表1に示す平均粒径19μm〜27μmのはんだ合金粉末a〜cを脂肪酸(オレイン酸)で被膜されたはんだ合金粉末a〜cが得られた。また、実施例25〜30では、ステアリン酸ではなくリノール酸で処理したこと以外実施例1と同様に、表1に示す平均粒径19μm〜27μmのはんだ合金粉末a〜cを脂肪酸(リノール酸)で被膜されたはんだ合金粉末a〜cが得られた。また、実施例31〜36では、ステアリン酸ではなくN−ラウロイルサルコシンで処理したこと以外実施例1と同様に、表1に示す平均粒径19μm〜27μmのはんだ合金粉末a〜cを脂肪酸(N−ラウロイルサルコシン)で被膜されたはんだ合金粉末a〜cが得られた。また、実施例37〜42では、ステアリン酸ではなくN−オレオイルサルコシンで処理したこと以外実施例1と同様に、表1に示す平均粒径19μm〜27μmのはんだ合金粉末a〜cを脂肪酸(N−オレオイルサルコシン)で被膜されたはんだ合金粉末a〜cが得られた。また、実施例43では、表1に示す平均粒径19μm〜27μmのはんだ合金粉末aをステアリン酸処理しなかった。さらに、比較例1〜5では、実施例1と同様に、表1に示す平均粒径19μm〜27μmのはんだ合金粉末aを脂肪酸(ステアリン酸)で被膜されたはんだ合金粉末aが得られた。   First, in Examples 1 to 18, the solder alloy powders a to c having an average particle diameter of 19 μm to 27 μm shown in Table 1 were added to stearic acid adjusted to 10% by mass in an isopropyl alcohol solution and impregnated for 1 hour. Solder alloy powders a to c coated with fatty acid (stearic acid) were obtained by vacuum drying at 60 ° C. for 6 hours. Further, in Examples 19 to 24, the solder alloy powders a to c having an average particle diameter of 19 to 27 μm shown in Table 1 were used as fatty acids (oleic acid) in the same manner as in Example 1 except that they were treated with oleic acid instead of stearic acid. Thus, solder alloy powders a to c coated with (1) were obtained. Further, in Examples 25 to 30, the solder alloy powders a to c having an average particle diameter of 19 μm to 27 μm shown in Table 1 were used as fatty acids (linoleic acid) in the same manner as in Example 1 except that they were treated with linoleic acid instead of stearic acid. Thus, solder alloy powders a to c coated with (1) were obtained. Further, in Examples 31 to 36, the solder alloy powders a to c having an average particle diameter of 19 μm to 27 μm shown in Table 1 were converted into fatty acids (N) as in Example 1 except that they were treated with N-lauroyl sarcosine instead of stearic acid. Solder alloy powders a to c coated with (lauroyl sarcosine) were obtained. Further, in Examples 37 to 42, the solder alloy powders a to c having an average particle diameter of 19 μm to 27 μm shown in Table 1 were converted into fatty acids (as in Example 1 except that they were treated with N-oleoyl sarcosine instead of stearic acid. Solder alloy powders a to c coated with (N-oleoyl sarcosine) were obtained. In Example 43, the solder alloy powder a having an average particle size of 19 μm to 27 μm shown in Table 1 was not treated with stearic acid. Further, in Comparative Examples 1 to 5, similar to Example 1, solder alloy powder a obtained by coating solder alloy powder a having an average particle diameter of 19 μm to 27 μm shown in Table 1 with fatty acid (stearic acid) was obtained.

実施例1〜42および比較例1〜5では、これらのはんだ用フラックス12質量%に対して、上述したように、脂肪酸で被膜されたはんだ合金粉末a〜cを88質量%加え、自公転ミキサー(AR−250、シンキー株式会社製)を用いて10分間混合し、はんだペーストを作製した。また、実施例43では、脂肪酸で被膜していないはんだ合金粉末aを88質量%加えたこと以外、実施例1と同様に、はんだペーストを作製した。   In Examples 1-42 and Comparative Examples 1-5, as described above, 88 mass% of the solder alloy powders a to c coated with fatty acid are added to 12 mass% of the flux for solder, and the revolving mixer (AR-250, manufactured by Shinky Corporation) was mixed for 10 minutes to prepare a solder paste. Moreover, in Example 43, the solder paste was produced similarly to Example 1 except having added 88 mass% of solder alloy powder a which is not coat | covered with the fatty acid.

このようにして作製したはんだペーストのチクソトロピーインデックス(TI値)および粘度非回復率R、並びに粘度変化率αを、以下のようにしてそれぞれ評価した。実施例1〜43および比較例1〜5で得られたはんだペーストの特性評価の結果は、表5〜7にそれぞれ示す。   The thixotropy index (TI value), the viscosity non-recovery rate R, and the viscosity change rate α of the solder paste thus produced were evaluated as follows. The result of the characteristic evaluation of the solder paste obtained in Examples 1 to 43 and Comparative Examples 1 to 5 is shown in Tables 5 to 7, respectively.

はんだペーストのチクソトロピーインデックス(TI値)は、ソルダーペースト(JIS Z 3284準拠)に基づいて測定した。   The thixotropy index (TI value) of the solder paste was measured based on a solder paste (based on JIS Z 3284).

はんだペーストを25℃の温度で3時間放置した後、スパイラル型粘度計(株式会社マルコム製、PCU−205)を用いて粘度値を測定した(測定温度25℃)。回転速度、ならびに各回転における測定時間は表8に示す通りとした。各測定時間に達した時点での粘度値を読み取り、下記数式2からチクソトロピーインデックス(TI値)を算出した。   After leaving the solder paste at a temperature of 25 ° C. for 3 hours, the viscosity value was measured using a spiral viscometer (manufactured by Malcolm, PCU-205) (measurement temperature 25 ° C.). The rotational speed and the measurement time at each rotation were as shown in Table 8. The viscosity value at the time when each measurement time was reached was read, and the thixotropy index (TI value) was calculated from the following formula 2.

Figure 2017185541
η:ずり速度1.8S−1時の粘度
η:ずり速度18S−1時の粘度
=1.8S−1
=18S−1
Figure 2017185541
η 1 : viscosity at a shear rate of 1.8S −1 η 2 : viscosity at a shear rate of 18S −1 D 1 = 1.8S −1
D 2 = 18S −1

さらに、下記数式3から粘度非回復率Rを算出した。   Furthermore, the viscosity non-recovery rate R was calculated from the following formula 3.

Figure 2017185541
η:ずり速度6S−1時の初期粘度
η:ずり速度6S−1時の回復後の粘度
Figure 2017185541
η a : initial viscosity at a shear rate of 6S −1 η b : viscosity after recovery at a shear rate of 6S −1

はんだペーストの経時的な粘度変化は、はんだペーストの作製直後の25℃、10rpmにおける粘度η10rpm-iniと2週間保存した後の25℃、10rpmにおける粘度η10rpm-2wとを、スパイラル型粘度計(株式会社マルコム製、PCU−205)を用いて測定し、下記数式1に示す変化率αを求めることにより評価した。具体的には、変化率αが5%未満であったものを「優(◎)」、5%以上10%以下であったものを「良(○)」、10%を超えるものを「不良(×)」として評価した。 The changes in the viscosity of the solder paste over time were determined by using a spiral viscometer of a viscosity η 10 rpm-ini at 25 ° C. and 10 rpm immediately after the solder paste was prepared, and a viscosity η 10 rpm-2w at 25 ° C. and 10 rpm after storage for 2 weeks. Measurement was performed using (Malcom Co., Ltd., PCU-205), and the change rate α shown in the following formula 1 was obtained and evaluated. Specifically, “Excellent (◎)” indicates that the change rate α is less than 5%, “Good” indicates that the change rate α is 5% or more and 10% or less, and “Poor” indicates that the change rate α exceeds 10%. (×) ”.

Figure 2017185541
η10rpm-ini:はんだペーストの作製直後の25℃、10rpmにおける粘度
η10rpm-2W:はんだペーストの作製から冷蔵保管2週間経過後の25℃、10rpmにおける粘度
Figure 2017185541
η 10 rpm-ini : Viscosity at 25 ° C. and 10 rpm immediately after preparation of solder paste η 10 rpm-2W : Viscosity at 25 ° C. and 10 rpm after 2 weeks of refrigerated storage from preparation of solder paste

Figure 2017185541
Figure 2017185541





Figure 2017185541
Figure 2017185541

Figure 2017185541
Figure 2017185541







Figure 2017185541
Figure 2017185541

Figure 2017185541
Figure 2017185541

Figure 2017185541
Figure 2017185541

Figure 2017185541
Figure 2017185541

Figure 2017185541
Figure 2017185541

実施例1〜43のはんだペーストは、表2〜3および表5〜6より、いずれもチクソトロピーインデックスTIが0.4〜0.8の範囲であり、粘度非回復率Rが5%未満であり、さらには粘度変化率αも5%未満であることが確認された。すなわち、実施例1〜43で得られたはんだペーストは、チクソ性に優れ、経時的な変化が少ない優れたものであるといえる。   From Tables 2-3 and Tables 5-6, the solder pastes of Examples 1 to 43 all have a thixotropic index TI in the range of 0.4 to 0.8, and the viscosity non-recovery rate R is less than 5%. Furthermore, it was confirmed that the viscosity change rate α was also less than 5%. That is, it can be said that the solder pastes obtained in Examples 1 to 43 are excellent in thixotropy and little change with time.

これに対して、比較例1のはんだペーストは、表4および表7より、2種類のチクソトロピック剤を0.2質量%未満しか加えなかったことに起因して、チクソトロピーインデックスTIが0.4を超えることはなかった。   On the other hand, the solder paste of Comparative Example 1 has a thixotropic index TI of 0.4 due to the fact that less than 0.2 mass% of two types of thixotropic agents were added from Tables 4 and 7. Never exceeded.

また、比較例2〜4のはんだペーストは、表4および表7より、c〜eのチクソトロピック剤のみを加えたことに起因して、チクソトロピーインデックスTIを0.4〜0.8の範囲とし、粘度非回復率Rを5%未満とすることができたが、粘度変化率αが5%を超え、はんだペーストの粘度の経時的な変化を抑制することができなかった。   In addition, the solder pastes of Comparative Examples 2 to 4 have a thixotropic index TI in the range of 0.4 to 0.8 due to the addition of only thixotropic agents c to e from Tables 4 and 7. The viscosity non-recovery rate R could be less than 5%, but the viscosity change rate α exceeded 5%, and it was not possible to suppress the change in the viscosity of the solder paste over time.

また、比較例5のはんだペーストは、表4および表7より、1.2質量%を超えてチクソトロピック剤を加えたことに起因して、チクソトロピーインデックスTIが0.8を超え、さらにアマイド添加率が過剰となり、粘度変化率αが5%を超えてしまった。   Moreover, the solder paste of Comparative Example 5 has a thixotropic index TI exceeding 0.8 due to the addition of the thixotropic agent exceeding 1.2% by mass from Tables 4 and 7, and addition of amide The rate was excessive, and the viscosity change rate α exceeded 5%.

以上より、本実施の一形態に係るはんだペーストは、チクソトロピック剤としてのアマイドとはんだ合金粉末との反応が抑制されるので、粘度や反応性などの経時的な変化が少ないことが確認された。   From the above, it was confirmed that the solder paste according to one embodiment of the present invention has little change with time such as viscosity and reactivity because the reaction between the amide as the thixotropic agent and the solder alloy powder is suppressed. .

Claims (7)

80質量%以上95質量%以下のはんだ合金粉末と0.2質量%以上1.2質量%以下のチクソトロピック剤とを含有し、
前記チクソトロピック剤は、少なくとも下記化学式(1)で示す水添ヒマシ油および下記化学式(2)で示すアマイドを含み、
前記水添ヒマシ油と前記アマイドとの質量比は、1:1以上4:1以下の範囲内である、はんだペースト。
Figure 2017185541
Figure 2017185541
(ただし、式中のRおよびRは、それぞれ独立に水素原子またはアルキル基を表す。)
80% by mass or more and 95% by mass or less of solder alloy powder and 0.2% by mass or more and 1.2% by mass or less of thixotropic agent,
The thixotropic agent includes at least a hydrogenated castor oil represented by the following chemical formula (1) and an amide represented by the following chemical formula (2):
The solder paste whose mass ratio of the said hydrogenated castor oil and the said amide is in the range of 1: 1 or more and 4: 1 or less.
Figure 2017185541
Figure 2017185541
(However, R 1 and R 2 in the formula each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group.)
前記アマイドは、アマイドラウリン酸アマイド、パルチミン酸アマイド、ステアリン酸アマイド、ヒドロキシステアリン酸アマイドのいずれかである、請求項1に記載のはんだペースト。   The solder paste according to claim 1, wherein the amide is any one of amide lauric acid amide, palmitic acid amide, stearic acid amide, and hydroxystearic acid amide. JIS Z 3284に準拠したはんだペースト評価手法によって求められる、チクソトロピーインデックスが0.4以上0.8以下であり、粘度非回復率が0%以上5%以下である、請求項1または2に記載のはんだペースト。   The thixotropic index calculated | required by the solder paste evaluation method based on JISZ3284 is 0.4 or more and 0.8 or less, and a viscosity non-recovery rate is 0% or more and 5% or less, The claim 1 or 2 Solder paste. 下記数式1に示す変化率αは、0%以上10%以下である、請求項1乃至3のいずれか1項に記載のはんだペースト。
Figure 2017185541
η10rpm-ini:はんだペーストの作製直後の25℃、10rpmにおける粘度
η10rpm-2W:はんだペーストの作製から冷蔵保管2週間経過後の経過後の25℃、10rpmにおける粘度
4. The solder paste according to claim 1, wherein a change rate α shown in the following formula 1 is 0% or more and 10% or less.
Figure 2017185541
η 10 rpm-ini : Viscosity at 25 ° C. and 10 rpm immediately after production of solder paste η 10 rpm-2 W : Viscosity at 25 ° C. and 10 rpm after 2 weeks from preparation of solder paste to refrigerated storage
前記はんだ合金粉末は、ビスマス、亜鉛、銀、アルミニウム、鉛およびスズの群から選択される少なくとも2種である、請求項1乃至4のいずれか1項に記載のはんだペースト。   5. The solder paste according to claim 1, wherein the solder alloy powder is at least two selected from the group consisting of bismuth, zinc, silver, aluminum, lead, and tin. 前記はんだ合金粉末は、脂肪酸で被覆されている、請求項1乃至5のいずれか1項に記載のはんだペースト。   The solder paste according to any one of claims 1 to 5, wherein the solder alloy powder is coated with a fatty acid. 前記脂肪酸が、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、N−ラウロイルサルコシン、N−オレオイルサルコシンのいずれかである、請求項6記載のはんだペースト。   The solder paste according to claim 6, wherein the fatty acid is any one of stearic acid, oleic acid, linoleic acid, N-lauroyl sarcosine, and N-oleoyl sarcosine.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP7333164B2 (en) 2018-07-23 2023-08-24 株式会社レゾナック COMPOSITION FOR CONDUCTOR-FORMING AND METHOD FOR MANUFACTURING ARTICLE HAVING CONDUCTOR LAYER

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