JP2022011522A - Flux composition, solder composition and electronic board - Google Patents

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Abstract

To provide a flux composition that has excellent temporal stability and can prevent the occurrence of voids and migration.SOLUTION: A flux composition has (A) a resin and (B) an activator. The (B) component has (B1) an iodine compound having, in one molecule, an iodine atom, but having no carboxyl group. Preferably, the (B1) component should include an aromatic ring in order for prevention of voids, and two or more iodine atoms should be included in one molecule. The content of the (B1) component in the flux composition is 0.01-5 mass%.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、フラックス組成物、はんだ組成物および電子基板に関する。 The present invention relates to flux compositions, solder compositions and electronic substrates.

はんだ組成物(ソルダペースト)は、はんだ粉末にフラックス組成物(ロジン系樹脂、活性剤および溶剤など)を混練してペースト状にした混合物である。はんだ粉末は、鉛フリーのはんだ合金からなることが求められている。そして、はんだ合金としては、鉛フリーのはんだ合金の中でも接続信頼性の高いという観点から、Sn-Ag-Cu系のはんだ合金が用いられている(例えば、特許文献1)。
一方で、車載用途などで、寒暖差の厳しい環境にも耐えられる高信頼性のはんだ合金が求められている。そこで、従来のSn-Ag-Cu系のはんだ合金に、添加元素として、アンチモン、ビスマスおよびニッケルなどを加えることで、はんだ合金の信頼性を向上させることが提案されている。
The solder composition (solder paste) is a mixture in which a flux composition (rosin-based resin, activator, solvent, etc.) is kneaded with solder powder to form a paste. The solder powder is required to be made of a lead-free solder alloy. As the solder alloy, a Sn—Ag—Cu-based solder alloy is used from the viewpoint of high connection reliability among lead-free solder alloys (for example, Patent Document 1).
On the other hand, there is a demand for highly reliable solder alloys that can withstand environments with severe temperature differences, such as in-vehicle applications. Therefore, it has been proposed to improve the reliability of the solder alloy by adding antimony, bismuth, nickel and the like as additive elements to the conventional Sn—Ag—Cu based solder alloy.

特許第5756067号公報Japanese Patent No. 5756067

しかしながら、Sn-Ag-Cu系のはんだ合金に添加元素を加えたはんだ合金を用いた場合には、ブローホールとも呼ばれるボイドが発生しやすくなることが分かった。このボイドは、フラックス組成物中の活性剤を増やすことで改善できるが、活性剤を多く配合すると、マイグレーションが発生しやすくなるという問題や、経時安定性が不安定になるという問題がある。 However, it has been found that when a solder alloy obtained by adding an additive element to a Sn—Ag—Cu based solder alloy is used, voids also called blow holes are likely to occur. This void can be improved by increasing the amount of the activator in the flux composition, but if a large amount of the activator is added, there is a problem that migration is likely to occur and a problem that the stability over time becomes unstable.

本発明は、経時安定性に優れ、かつ、ボイドおよびマイグレーションの発生を抑制できるフラックス組成物、並びに、これを用いたはんだ組成物および電子基板を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a flux composition having excellent stability over time and capable of suppressing the occurrence of voids and migration, and a solder composition and an electronic substrate using the flux composition.

本発明の一態様に係るフラックス組成物は、(A)樹脂と、(B)活性剤とを含有し、前記(B)成分が、(B1)一分子中に、ヨウ素を有し、カルボキシル基を有さないヨウ素化合物を含有することを特徴とする。 The flux composition according to one aspect of the present invention contains (A) a resin and (B) an activator, and the component (B) has iodine in one molecule (B1) and has a carboxyl group. It is characterized by containing an iodine compound which does not have.

本発明の一態様に係るフラックス組成物においては、前記(B1)成分が、下記一般式(1)で表されるヨウ素化合物であることが好ましい。
なお、下記一般式(1)中、X~X10は、独立に、水素、水酸基、炭素数1~3のアルキル基、炭素数1~3のアルコキシ基、臭素、またはヨウ素であり、X~X10の少なくとも1つは、ヨウ素である。
In the flux composition according to one aspect of the present invention, it is preferable that the component (B1) is an iodine compound represented by the following general formula (1).
In the following general formula (1), X 1 to X 10 are independently hydrogen, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, bromine, or iodine, and X. At least one of 1 to X 10 is iodine.

Figure 2022011522000001
Figure 2022011522000001

本発明の一態様に係るフラックス組成物においては、前記(B1)成分が、4,4’-ジヨードビフェニルであることが好ましい。 In the flux composition according to one aspect of the present invention, the component (B1) is preferably 4,4'-diiodobiphenyl.

本発明の一態様に係るはんだ組成物は、前記本発明の一態様に係るフラックス組成物と、はんだ粉末とを含有することを特徴とする。
本発明の一態様に係るはんだ組成物においては、前記はんだ粉末が、スズ、銅、亜鉛、銀、アンチモン、鉛、インジウム、ビスマス、ニッケル、コバルトおよびゲルマニウムからなる群から選択される少なくとも1種を含有することが好ましい。
The solder composition according to one aspect of the present invention is characterized by containing the flux composition according to the one aspect of the present invention and solder powder.
In the solder composition according to one aspect of the present invention, the solder powder is at least one selected from the group consisting of tin, copper, zinc, silver, antimony, lead, indium, bismuth, nickel, cobalt and germanium. It is preferable to contain it.

本発明の一態様に係る電子基板は、前記本発明の一態様に係るはんだ組成物を用いたはんだ付け部を備えることを特徴とする。 The electronic substrate according to one aspect of the present invention is characterized by comprising a soldering portion using the solder composition according to the one aspect of the present invention.

本発明によれば、経時安定性に優れ、かつ、ボイドおよびマイグレーションの発生を抑制できるフラックス組成物、並びに、これを用いたはんだ組成物および電子基板を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a flux composition having excellent stability over time and capable of suppressing the occurrence of voids and migration, and a solder composition and an electronic substrate using the flux composition.

[フラックス組成物]
まず、本実施形態のフラックス組成物について説明する。本実施形態のフラックス組成物は、はんだ組成物におけるはんだ粉末以外の成分であり、(A)樹脂および(B)活性剤を含有するものである。
本実施形態のフラックス組成物によれば、経時安定性に優れ、かつ、ボイドおよびマイグレーションの発生を抑制できる理由は必ずしも定かではないが、本発明者らは以下のように推察する。
まず、Sn-Ag-Cu系のはんだ合金に添加元素を加えたはんだ合金を用いた場合に、ブローホールとも呼ばれるボイドが発生しやすくなるメカニズムは、次の通りであると本発明者らは推察する。すなわち、添加元素であるアンチモン、ビスマスおよびニッケルなどは、スズ、銀および銅などと比較して酸化しやすい。そして、これらの添加元素が、リフロー処理時に酸化して酸化膜を形成し、この酸化膜によりボイドが発生しているものと本発明者らは推察する。
これに対し、本実施形態のフラックス組成物においては、(B)活性剤として、(B1)一分子中に、ヨウ素を有し、カルボキシル基を有さないヨウ素化合物を用いている。(B1)成分は、はんだが溶融する際に、はんだ上部に溜まるフラックス組成物に、流動性を付与できる。そして、このフラックス組成物が流動性を有することで、はんだからガスが抜けるのを妨げることもなく、また、再酸化した部分を再活性化することもできる。一方で、(B1)成分は、臭素化物のような、他のハロゲン化合物とは異なり、経時安定性やマイグレーションに及ぼす悪影響も少ない。以上のようにして、上記本発明の効果が達成されるものと本発明者らは推察する。
[Flux composition]
First, the flux composition of the present embodiment will be described. The flux composition of the present embodiment is a component other than the solder powder in the solder composition, and contains (A) a resin and (B) an activator.
Although it is not always clear why the flux composition of the present embodiment is excellent in stability over time and can suppress the occurrence of voids and migration, the present inventors presume as follows.
First, the present inventors presume that the mechanism by which voids, which are also called blow holes, are likely to occur when a solder alloy in which an additive element is added to a Sn-Ag-Cu based solder alloy is used is as follows. do. That is, the additive elements such as antimony, bismuth and nickel are more easily oxidized than tin, silver and copper. Then, the present inventors presume that these additive elements are oxidized during the reflow treatment to form an oxide film, and voids are generated by this oxide film.
On the other hand, in the flux composition of the present embodiment, as the (B) activator, (B1) an iodine compound having iodine in one molecule and no carboxyl group is used. The component (B1) can impart fluidity to the flux composition accumulated on the upper part of the solder when the solder melts. Since the flux composition has fluidity, it does not prevent the gas from coming out of the solder, and the reoxidized portion can be reactivated. On the other hand, unlike other halogen compounds such as bromide, the component (B1) has little adverse effect on stability over time and migration. As described above, the present inventors presume that the above-mentioned effect of the present invention is achieved.

[(A)成分]
本実施形態に用いる(A)樹脂としては、ロジン系樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、およびポリイミド樹脂などが挙げられる。これらの中でも、再酸化の防止の観点から、ロジン系樹脂が好ましい。
ロジン系樹脂としては、ロジン類およびロジン系変性樹脂が挙げられる。ロジン類としては、ガムロジン、ウッドロジンおよびトール油ロジンなどが挙げられる。ロジン系変性樹脂としては、不均化ロジン、重合ロジン、水素添加ロジンおよびこれらの誘導体などが挙げられる。水素添加ロジンとしては、完全水添ロジン、部分水添ロジン、並びに、不飽和有機酸((メタ)アクリル酸などの脂肪族の不飽和一塩基酸、フマル酸、マレイン酸などのα,β-不飽和カルボン酸などの脂肪族不飽和二塩基酸、桂皮酸などの芳香族環を有する不飽和カルボン酸など)の変性ロジンである不飽和有機酸変性ロジンの水素添加物(「水添酸変性ロジン」ともいう)などが挙げられる。これらのロジン系樹脂は1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
ロジン系樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、およびポリイミド樹脂としては、適宜公知のものを使用できる。
[(A) component]
Examples of the resin (A) used in the present embodiment include rosin-based resin, epoxy resin, acrylic resin, urethane resin, and polyimide resin. Among these, a rosin-based resin is preferable from the viewpoint of preventing reoxidation.
Examples of the rosin-based resin include rosins and rosin-based modified resins. Examples of rosins include gum rosin, wood rosin and tall oil rosin. Examples of the rosin-based modified resin include disproportionated rosin, polymerized rosin, hydrogenated rosin and derivatives thereof. Hydrogenated rosins include fully hydrogenated rosins, partially hydrogenated rosins, and aliphatic unsaturated monobasic acids such as unsaturated organic acids ((meth) acrylic acid, and α, β- such as fumaric acid and maleic acid. Hydrogenated additive of unsaturated organic acid-modified rosin, which is a modified rosin of aliphatic unsaturated dibasic acid such as unsaturated carboxylic acid, unsaturated carboxylic acid having an aromatic ring such as cinnamic acid, etc.) Also known as "rosin"). One of these rosin-based resins may be used alone, or two or more thereof may be mixed and used.
As the rosin-based resin, epoxy resin, acrylic resin, urethane resin, and polyimide resin, known ones can be used as appropriate.

(A)成分の配合量は、フラックス組成物100質量%に対して、20質量%以上70質量%以下であることが好ましく、30質量%以上60質量%以下であることがより好ましい。(A)成分の配合量が前記下限以上であれば、はんだ付ランドの銅箔面の酸化を防止してその表面に溶融はんだを濡れやすくする、いわゆるはんだ付け性を向上でき、はんだボールを十分に抑制できる。また、(A)成分の配合量が前記上限以下であれば、フラックス残さ量を十分に抑制できる。 The blending amount of the component (A) is preferably 20% by mass or more and 70% by mass or less, and more preferably 30% by mass or more and 60% by mass or less with respect to 100% by mass of the flux composition. When the blending amount of the component (A) is equal to or higher than the above lower limit, it is possible to improve the so-called solderability, which prevents oxidation of the copper foil surface of the soldered land and makes it easier for the molten solder to get wet on the surface thereof, and the solder ball is sufficiently used. Can be suppressed. Further, when the blending amount of the component (A) is not more than the upper limit, the amount of flux residue can be sufficiently suppressed.

[(B)成分]
本実施形態に用いる(B)活性剤は、(B1)一分子中に、ヨウ素を有し、カルボキシル基を有さないヨウ素化合物を含有することが必要である。この(B1)成分により、マイグレーションの発生や、経時安定性の低下を抑制しつつ、ボイドの発生を抑制できる。なお、ヨウ素化合物以外のハロゲン化合物(塩素化物、臭素化物など)を用いる場合には、マイグレーションが発生しやすくなる傾向にある。また、カルボキシル基を有する化合物を用いる場合には、マイグレーションが発生しやすくなる傾向にある。
(B1)成分は、特に限定されないが、ボイド抑制の観点から、芳香環を含むことが好ましい。また、(B1)成分は、一分子中に、ヨウ素を2つ以上有することが好ましい。さらに、(B1)成分は、下記一般式(1)で表されるヨウ素化合物であることがより好ましい。
[(B) component]
The (B) activator used in this embodiment needs to contain an iodine compound having iodine and no carboxyl group in one molecule (B1). With this (B1) component, it is possible to suppress the generation of voids while suppressing the occurrence of migration and the deterioration of stability over time. When a halogen compound (chlorinated compound, brominated compound, etc.) other than the iodine compound is used, migration tends to occur easily. Further, when a compound having a carboxyl group is used, migration tends to occur easily.
The component (B1) is not particularly limited, but preferably contains an aromatic ring from the viewpoint of suppressing voids. Further, the component (B1) preferably has two or more iodines in one molecule. Further, the component (B1) is more preferably an iodine compound represented by the following general formula (1).

Figure 2022011522000002
Figure 2022011522000002

一般式(1)において、X~X10は、独立に、水素、水酸基、炭素数1~3のアルキル基、炭素数1~3のアルコキシ基、臭素、またはヨウ素である。また、X~X10は、水素、メチル基、メトキシ基、またはヨウ素であることが好ましく、水素、またはヨウ素であることがより好ましい。
~X10の少なくとも1つは、ヨウ素である。X~X10の少なくとも2つが、ヨウ素であることが好ましい。また、XおよびXの少なくとも一方が、ヨウ素であることがより好ましい。
In the general formula (1), X 1 to X 10 are independently hydrogen, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, bromine, or iodine. Further, X 1 to X 10 are preferably hydrogen, a methyl group, a methoxy group, or iodine, and more preferably hydrogen or iodine.
At least one of X 1 to X 10 is iodine. It is preferable that at least two of X 1 to X 10 are iodine. Further, it is more preferable that at least one of X3 and X8 is iodine.

(B1)成分としては、4,4’-ジヨードビフェニル、3,3’-ジヨードビフェニル、2,2’-ジヨードビフェニル、2-ヨードビフェニル、4-ヨードビフェニル、2,2’-ジヨード-4,4’,6,6’-テトラメチル-1,1’-ビフェニル、4,4’-ジヨード-2,2’,6,6’-テトラメチル-1,1’-ビフェニル、3-ブロモ-3’-ヨード-1,1’-ビフェニル、4-ブロモ-4’-ヨード-1,1’-ビフェニル、および2,2’-ジヨード-5,5’-ジメトキシ-1,1’-ビフェニルなどが挙げられる。これらの中でも、4,4’-ジヨードビフェニル、3,3’-ジヨードビフェニル、2,2’-ジヨードビフェニル、2-ヨードビフェニル、4-ヨードビフェニル、または4,4’-ジヨード-2,2’,6,6’-テトラメチル-1,1’-ビフェニルが好ましく、4,4’-ジヨードビフェニルが特に好ましい。 The components (B1) include 4,4'-diiodobiphenyl, 3,3'-diiodobiphenyl, 2,2'-diiodobiphenyl, 2-iodobiphenyl, 4-iodobiphenyl, 2,2'-diiodine. -4,4', 6,6'-tetramethyl-1,1'-biphenyl, 4,4'-diiodine-2,2', 6,6'-tetramethyl-1,1'-biphenyl, 3- Bromo-3'-iodine-1,1'-biphenyl, 4-bromo-4'-iodine-1,1'-biphenyl, and 2,2'-iodine-5,5'-dimethoxy-1,1'- Biphenyl and the like can be mentioned. Among these, 4,4'-diiodobiphenyl, 3,3'-diiodobiphenyl, 2,2'-diiodobiphenyl, 2-iodobiphenyl, 4-iodobiphenyl, or 4,4'-diiodo-2 , 2', 6,6'-tetramethyl-1,1'-biphenyl is preferred, and 4,4'-diiodobiphenyl is particularly preferred.

(B1)成分の配合量は、ボイド抑制の観点から、フラックス組成物100質量%に対して、0.01質量%以上5質量%以下であることが好ましく、0.05質量%以上3質量%以下であることがより好ましく、0.1質量%以上2質量%以下であることが特に好ましい。 From the viewpoint of suppressing voids, the blending amount of the component (B1) is preferably 0.01% by mass or more and 5% by mass or less, and 0.05% by mass or more and 3% by mass with respect to 100% by mass of the flux composition. It is more preferably 0.1% by mass or more, and particularly preferably 2% by mass or less.

(B)成分は、本発明の課題を達成できる範囲において、(B1)成分以外に、その他の活性剤(有機酸(以下、(B2)成分ともいう)、(B1)成分以外のハロゲン系活性剤(以下、(B3)成分ともいう)、およびアミン系活性剤(以下、(B4)成分ともいう)など)をさらに含有してもよい。なお、バランスの良い活性剤組成という観点からは、(B1)成分、(B2)成分および(B3)成分の組合せで使用することが好ましい。 The component (B) is a halogen-based activity other than the component (B1), other active agents (organic acid (hereinafter, also referred to as the component (B2)), and the component (B1), as long as the subject of the present invention can be achieved. An agent (hereinafter, also referred to as (B3) component) and an amine-based activator (hereinafter, also referred to as (B4) component) may be further contained. From the viewpoint of a well-balanced active agent composition, it is preferable to use the combination of the component (B1), the component (B2) and the component (B3).

(B2)成分としては、モノカルボン酸、ジカルボン酸などの他に、その他の有機酸が挙げられる。
モノカルボン酸としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、ブチリック酸、バレリック酸、カプロン酸、エナント酸、カプリン酸、ラウリル酸、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、ツベルクロステアリン酸、アラキジン酸、ベヘニン酸、リグノセリン酸、グリコール酸などが挙げられる。
ジカルボン酸としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フマル酸、マレイン酸、酒石酸、ジグリコール酸などが挙げられる。これらの中でも、活性作用の観点から、グルタル酸、またはアジピン酸が好ましい。
その他の有機酸としては、ダイマー酸、レブリン酸、乳酸、アクリル酸、安息香酸、サリチル酸、アニス酸、クエン酸、ピコリン酸などが挙げられる。
Examples of the component (B2) include other organic acids in addition to monocarboxylic acids and dicarboxylic acids.
Monocarboxylic acids include formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid, enanthic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, pentadecylic acid, palmitic acid, margaric acid, stearic acid, tubercrostearic acid. , Arakidic acid, behenic acid, lignoseric acid, glycolic acid and the like.
Examples of the dicarboxylic acid include oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, fumaric acid, maleic acid, tartrate acid, diglycolic acid and the like. Among these, glutaric acid or adipic acid is preferable from the viewpoint of active action.
Examples of other organic acids include dimer acid, levulinic acid, lactic acid, acrylic acid, benzoic acid, salicylic acid, anis acid, citric acid, picolin acid and the like.

(B2)成分を使用する場合、その配合量は、活性作用の観点から、フラックス組成物100質量%に対して、1質量%以上16質量%以下であることが好ましく、3質量%以上14質量%以下であることがより好ましく、5質量%以上12質量%以下であることが特に好ましい。 When the component (B2) is used, the blending amount thereof is preferably 1% by mass or more and 16% by mass or less with respect to 100% by mass of the flux composition, and 3% by mass or more and 14% by mass. % Or less, more preferably 5% by mass or more and 12% by mass or less.

(B3)成分としては、塩素化物、臭素化物、フッ化物のように塩素、臭素、フッ素の各単独元素の共有結合による化合物でもよいが、塩素、臭素およびフッ素の任意の2つまたは全部のそれぞれの共有結合を有する化合物でもよい。これらの化合物は、水性溶媒に対する溶解性を向上させるために、例えばハロゲン化アルコールやハロゲン化カルボキシル化合物のように水酸基やカルボキシル基などの極性基を有することが好ましい。ハロゲン化アルコールとしては、例えば、臭素化アルコール(2,3-ジブロモプロパノール、2,3-ジブロモブタンジオール、トランス-2,3-ジブロモ-2-ブテン-1,4-ジオール、1,4-ジブロモ-2-ブタノール、およびトリブロモネオペンチルアルコールなど)、塩素化アルコール(1,3-ジクロロ-2-プロパノール、および1,4-ジクロロ-2-ブタノールなど)、フッ素化アルコール(3-フルオロカテコールなど)、並びに、その他これらに類する化合物が挙げられる。ハロゲン化カルボキシル化合物としては、塩化カルボキシル化合物(2-クロロ安息香酸、および3-クロロプロピオン酸など)、臭素化カルボキシル化合物(2,3-ジブロモプロピオン酸、2,3-ジブロモコハク酸、および2-ブロモ安息香酸など)、並びに、その他これらに類する化合物が挙げられる。なお、これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。 The component (B3) may be a compound formed by covalent bonding of each single element of chlorine, bromine, and fluorine, such as chlorinated, bromine, and fluoride, but any two or all of chlorine, bromine, and fluorine can be used. It may be a compound having a covalent bond of. These compounds preferably have a polar group such as a hydroxyl group or a carboxyl group, such as a halogenated alcohol or a halogenated carboxyl compound, in order to improve the solubility in an aqueous solvent. Examples of the halogenated alcohol include brominated alcohols (2,3-dibromopropanol, 2,3-dibromobutandiol, trans-2,3-dibromo-2-butene-1,4-diol, 1,4-dibromo). -2-Butanol and tribromoneopentyl alcohol, etc.), chlorinated alcohol (1,3-dichloro-2-propanol, and 1,4-dichloro-2-butanol, etc.), fluorinated alcohol (3-fluorocatechol, etc.) ), And other similar compounds. Halogenated carboxyl compounds include carboxyl chloride compounds (such as 2-chlorobenzoic acid and 3-chloropropionic acid), brominated carboxyl compounds (2,3-dibromopropionic acid, 2,3-dibromosuccinic acid, and 2-). Bromobenzoic acid, etc.), as well as other similar compounds. It should be noted that one of these may be used alone, or two or more thereof may be mixed and used.

(B3)成分を使用する場合、その配合量は、マイグレーション抑制の観点から、フラックス組成物100質量%に対して、0.01質量%以上0.5質量%以下であることが好ましく、0.02質量%以上0.2質量%以下であることがより好ましく、0.05質量%以上0.1質量%以下であることが特に好ましい。 When the component (B3) is used, the blending amount thereof is preferably 0.01% by mass or more and 0.5% by mass or less with respect to 100% by mass of the flux composition from the viewpoint of suppressing migration. It is more preferably 02% by mass or more and 0.2% by mass or less, and particularly preferably 0.05% by mass or more and 0.1% by mass or less.

(B4)成分としては、アミン類(エチレンジアミンなどのポリアミンなど)、アミン塩類(トリメチロールアミン、シクロヘキシルアミン、およびジエチルアミンなどのアミンやアミノアルコールなどの有機酸塩や無機酸塩(塩酸、硫酸、および臭化水素酸など))、アミノ酸類(グリシン、アラニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、およびバリンなど)、アミド系化合物、およびイミダゾール系化合物などが挙げられる。具体的には、ジフェニルグアニジン臭化水素酸塩、シクロヘキシルアミン臭化水素酸塩、ジエチルアミン塩(塩酸塩、コハク酸塩、アジピン酸塩、およびセバシン酸塩など)、トリエタノールアミン、モノエタノールアミン、並びに、これらのアミンの臭化水素酸塩などが挙げられる。 The components (B4) include amines (polyamines such as ethylenediamine), amine salts (amines such as trimethylolamine, cyclohexylamine, and diethylamine, organic acid salts such as aminoalcohol, and inorganic acid salts (hydrochloride, sulfuric acid, and). Hydrobromic acid, etc.)), amino acids (glycine, alanine, aspartic acid, glutamate, and valine, etc.), amide compounds, imidazole compounds, and the like. Specifically, diphenylguanidine hydrobromide, cyclohexylamine hydrobromide, diethylamine salts (such as hydrochlorides, succinates, adipates, and sevacinates), triethanolamine, monoethanolamine, In addition, hydrobromide salts of these amines and the like can be mentioned.

(B)成分の配合量としては、フラックス組成物100質量%に対して、1質量%以上25質量%以下であることが好ましく、2質量%以上20質量%以下であることがより好ましく、3質量%以上15質量%以下であることが特に好ましい。(B)成分の配合量が前記下限以上であれば、はんだボールの発生を抑制できる傾向にあり、他方、前記上限以下であれば、フラックス組成物の絶縁性を維持できる傾向にある。 The blending amount of the component (B) is preferably 1% by mass or more and 25% by mass or less, and more preferably 2% by mass or more and 20% by mass or less with respect to 100% by mass of the flux composition. It is particularly preferable that the mass is 1% by mass or more and 15% by mass or less. When the blending amount of the component (B) is not less than the lower limit, the generation of solder balls tends to be suppressed, while when the amount is not more than the upper limit, the insulating property of the flux composition tends to be maintained.

[(C)成分]
本実施形態のフラックス組成物においては、印刷性などの観点から、さらに(C)溶剤を含有することが好ましい。ここで用いる(C)溶剤としては、公知の溶剤を適宜用いることができる。このような溶剤としては、沸点170℃以上の溶剤を用いることが好ましい。
このような溶剤としては、例えば、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、ヘキシレングリコール、ヘキシルジグリコール、1,5-ペンタンジオール、メチルカルビトール、ブチルカルビトール、2-エチルヘキシルジグリコール、オクタンジオール、フェニルグリコール、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル(DEH)、テトラエチレングリコールジメチルエーテル(MTEM)、およびジブチルマレイン酸などが挙げられる。これらの溶剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
[(C) component]
The flux composition of the present embodiment preferably further contains (C) a solvent from the viewpoint of printability and the like. As the solvent (C) used here, a known solvent can be appropriately used. As such a solvent, it is preferable to use a solvent having a boiling point of 170 ° C. or higher.
Examples of such a solvent include diethylene glycol, dipropylene glycol, triethylene glycol, hexylene glycol, hexyldiglycol, 1,5-pentanediol, methylcarbitol, butylcarbitol, 2-ethylhexyldiglycol, and octanediol. , Phenylglycol, diethylene glycol monohexyl ether (DEH), tetraethylene glycol dimethyl ether (MTEM), dibutylmaleic acid and the like. One of these solvents may be used alone, or two or more of these solvents may be mixed and used.

(C)成分を用いる場合、その配合量は、フラックス組成物100質量%に対して、10質量%以上60質量%以下であることが好ましく、20質量%以上40質量%以下であることがより好ましい。溶剤の配合量が前記範囲内であれば、得られるはんだ組成物の粘度を適正な範囲に適宜調整できる。 When the component (C) is used, the blending amount thereof is preferably 10% by mass or more and 60% by mass or less, and more preferably 20% by mass or more and 40% by mass or less with respect to 100% by mass of the flux composition. preferable. When the blending amount of the solvent is within the above range, the viscosity of the obtained solder composition can be appropriately adjusted within an appropriate range.

[(D)成分]
本実施形態のフラックス組成物においては、印刷性などの観点から、さらに(D)チクソ剤を含有していてもよい。ここで用いる(D)チクソ剤としては、硬化ひまし油、ポリアミン類、ポリアミド類、ビスアマイド類、ジベンジリデンソルビトール、カオリン、コロイダルシリカ、有機ベントナイト、ガラスフリットなどが挙げられる。これらのチクソ剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
[(D) component]
The flux composition of the present embodiment may further contain (D) a thixotropic agent from the viewpoint of printability and the like. Examples of the (D) thixo agent used here include cured castor oil, polyamines, polyamides, bisamides, dibenzylideneacetone sorbitol, kaolin, colloidal silica, organic bentonite, and glass frit. One of these thixogens may be used alone, or two or more thereof may be mixed and used.

(D)成分を用いる場合、その配合量は、フラックス組成物100質量%に対して、1質量%以上15質量%以下であることが好ましく、3質量%以上10質量%以下であることがより好ましい。配合量が前記下限以上であれば、十分なチクソ性が得られ、ダレを十分に抑制できる。また、配合量が前記上限以下であれば、チクソ性が高すぎて、印刷不良となることはない。 When the component (D) is used, the blending amount thereof is preferably 1% by mass or more and 15% by mass or less, and more preferably 3% by mass or more and 10% by mass or less with respect to 100% by mass of the flux composition. preferable. When the blending amount is at least the above lower limit, sufficient thixo property can be obtained and sagging can be sufficiently suppressed. Further, if the blending amount is not more than the upper limit, the ticking property is too high and printing failure does not occur.

[他の成分]
本実施形態に用いるフラックス組成物には、(A)成分、(B)成分、(C)成分および(D)成分の他に、必要に応じて、その他の添加剤、更には、その他の樹脂を加えることができる。その他の添加剤としては、消泡剤、酸化防止剤、改質剤、つや消し剤、発泡剤、硬化促進剤などが挙げられる。
[Other ingredients]
In the flux composition used in this embodiment, in addition to the component (A), the component (B), the component (C) and the component (D), if necessary, other additives and further resins Can be added. Examples of other additives include defoaming agents, antioxidants, modifiers, matting agents, foaming agents, curing accelerators and the like.

[はんだ組成物]
次に、本実施形態のはんだ組成物について説明する。本実施形態のはんだ組成物は、前記本実施形態のフラックス組成物と、以下説明する(E)はんだ粉末とを含有するものである。
前記フラックス組成物の配合量は、はんだ組成物100質量%に対して、5質量%以上40質量%以下であることが好ましく、7質量%以上15質量%以下であることがより好ましく、8質量%以上12質量%以下であることが特に好ましい。フラックス組成物の配合量が5質量%以上(はんだ粉末の配合量が95質量%以下)であれば、バインダーとしてのフラックス組成物が足りるため、フラックス組成物とはんだ粉末とを容易に混合できる。また、フラックス組成物の配合量が40質量%以下(はんだ粉末の配合量が60質量%以上)であれば、得られるはんだ組成物を用いた場合に、十分なはんだ接合を形成できる。
[Solder composition]
Next, the solder composition of this embodiment will be described. The solder composition of the present embodiment contains the flux composition of the present embodiment and the solder powder (E) described below.
The blending amount of the flux composition is preferably 5% by mass or more and 40% by mass or less, more preferably 7% by mass or more and 15% by mass or less, and 8% by mass with respect to 100% by mass of the solder composition. It is particularly preferable that it is% or more and 12% by mass or less. When the blending amount of the flux composition is 5% by mass or more (the blending amount of the solder powder is 95% by mass or less), the flux composition as a binder is sufficient, so that the flux composition and the solder powder can be easily mixed. Further, when the blending amount of the flux composition is 40% by mass or less (the blending amount of the solder powder is 60% by mass or more), a sufficient solder bond can be formed when the obtained solder composition is used.

[(E)成分]
本発明に用いる(E)はんだ粉末は、鉛フリーはんだ粉末のみからなることが好ましいが、有鉛のはんだ粉末であってもよい。また、このはんだ粉末におけるはんだ合金は、スズ(Sn)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、銀(Ag)、アンチモン(Sb)、鉛(Pb)、インジウム(In)、ビスマス(Bi)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)およびゲルマニウム(Ge)からなる群から選択される少なくとも1種を含有することが好ましい。
このはんだ粉末におけるはんだ合金としては、スズを主成分とする合金が好ましい。また、このはんだ合金は、スズ、銀および銅を含有することがより好ましい。さらに、このはんだ合金は、添加元素として、アンチモン、ビスマスおよびニッケルのうちの少なくとも1つを含有してもよい。本実施形態のフラックス組成物によれば、アンチモン、ビスマスおよびニッケルなどの酸化しやすい添加元素を含むはんだ合金を用いた場合でも、ボイドの発生を抑制できる。
ここで、鉛フリーはんだ粉末とは、鉛を添加しないはんだ金属または合金の粉末のことをいう。ただし、鉛フリーはんだ粉末中に、不可避的不純物として鉛が存在することは許容されるが、この場合に、鉛の量は、100質量ppm以下であることが好ましい。
[(E) component]
The (E) solder powder used in the present invention is preferably composed only of lead-free solder powder, but may be leaded solder powder. The solder alloys in this solder powder include tin (Sn), copper (Cu), zinc (Zn), silver (Ag), antimony (Sb), lead (Pb), indium (In), and bismuth (Bi). It preferably contains at least one selected from the group consisting of nickel (Ni), cobalt (Co) and germanium (Ge).
As the solder alloy in this solder powder, an alloy containing tin as a main component is preferable. Further, it is more preferable that the solder alloy contains tin, silver and copper. Further, the solder alloy may contain at least one of antimony, bismuth and nickel as an additive element. According to the flux composition of the present embodiment, the generation of voids can be suppressed even when a solder alloy containing an easily oxidizable additive element such as antimony, bismuth and nickel is used.
Here, the lead-free solder powder refers to a solder metal or alloy powder to which lead is not added. However, although lead is allowed to be present as an unavoidable impurity in the lead-free solder powder, in this case, the amount of lead is preferably 100 mass ppm or less.

鉛フリーのはんだ粉末としては、具体的には、Sn-Ag-Cu系、Sn-Cu系、Sn-Ag系、Sn-Ag-Bi系、Sn-Ag-Cu-Bi系、Sn-Ag-Cu-Ni系、Sn-Ag-Cu-Bi-Sb系、Sn-Ag-Bi-In系、Sn-Ag-Cu-Bi-In-Sb系などが挙げられる。 Specific examples of the lead-free solder powder include Sn-Ag-Cu series, Sn-Cu series, Sn-Ag series, Sn-Ag-Bi series, Sn-Ag-Cu-Bi series, and Sn-Ag-. Examples thereof include Cu-Ni system, Sn-Ag-Cu-Bi-Sb system, Sn-Ag-Bi-In system, Sn-Ag-Cu-Bi-In-Sb system and the like.

(E)成分の平均粒子径は、通常1μm以上40μm以下であるが、はんだ付けパッドのピッチが狭い電子基板にも対応するという観点から、1μm以上35μm以下であることがより好ましく、2μm以上35μm以下であることがさらにより好ましく、3μm以上32μm以下であることが特に好ましい。なお、平均粒子径は、動的光散乱式の粒子径測定装置により測定できる。 The average particle size of the component (E) is usually 1 μm or more and 40 μm or less, but is more preferably 1 μm or more and 35 μm or less, more preferably 2 μm or more and 35 μm, from the viewpoint of supporting an electronic substrate having a narrow solder pad pitch. It is even more preferably 3 μm or more and 32 μm or less. The average particle size can be measured by a dynamic light scattering type particle size measuring device.

[はんだ組成物の製造方法]
本実施形態のはんだ組成物は、上記説明したフラックス組成物と上記説明した(E)はんだ粉末とを上記所定の割合で配合し、撹拌混合することで製造できる。
[Manufacturing method of solder composition]
The solder composition of the present embodiment can be produced by blending the flux composition described above and the solder powder (E) described above in the above-mentioned predetermined ratios and stirring and mixing them.

[電子基板]
次に、本実施形態の電子基板について説明する。本実施形態の電子基板は、以上説明したはんだ組成物を用いたはんだ付け部を備えることを特徴とするものである。本発明の電子基板は、前記はんだ組成物を用いて電子部品を電子基板(プリント配線基板など)に実装することで製造できる。
ここで用いる塗布装置としては、スクリーン印刷機、メタルマスク印刷機、ディスペンサー、およびジェットディスペンサーなどが挙げられる。
また、前記塗布装置にて塗布したはんだ組成物上に電子部品を配置し、リフロー炉により所定条件にて加熱して、前記電子部品をプリント配線基板に実装するリフロー工程により、電子部品を電子基板に実装できる。
[Electronic substrate]
Next, the electronic substrate of this embodiment will be described. The electronic substrate of the present embodiment is characterized by including a soldering portion using the solder composition described above. The electronic board of the present invention can be manufactured by mounting electronic components on an electronic board (printed wiring board or the like) using the solder composition.
Examples of the coating device used here include a screen printing machine, a metal mask printing machine, a dispenser, and a jet dispenser.
Further, the electronic components are placed on the solder composition coated by the coating device, heated by a reflow furnace under predetermined conditions, and the electronic components are mounted on the printed wiring board by the reflow process. Can be implemented in.

リフロー工程においては、前記はんだ組成物上に前記電子部品を配置し、リフロー炉により所定条件にて加熱する。このリフロー工程により、電子部品およびプリント配線基板の間に十分なはんだ接合を行うことができる。その結果、前記電子部品を前記プリント配線基板に実装することができる。
リフロー条件は、はんだの融点に応じて適宜設定すればよい。例えば、プリヒート温度は、140℃以上200℃以下であることが好ましく、150℃以上190℃以下であることがより好ましい。プリヒート時間は、60秒間以上120秒間以下であることが好ましい。ピーク温度は、230℃以上270℃以下であることが好ましく、240℃以上255℃以下であることがより好ましい。また、220℃以上の温度の保持時間は、20秒間以上60秒間以下であることが好ましい。
In the reflow step, the electronic component is placed on the solder composition and heated by a reflow oven under predetermined conditions. By this reflow process, sufficient solder bonding can be performed between the electronic component and the printed wiring board. As a result, the electronic component can be mounted on the printed wiring board.
The reflow conditions may be appropriately set according to the melting point of the solder. For example, the preheat temperature is preferably 140 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, and more preferably 150 ° C. or higher and 190 ° C. or lower. The preheat time is preferably 60 seconds or more and 120 seconds or less. The peak temperature is preferably 230 ° C. or higher and 270 ° C. or lower, and more preferably 240 ° C. or higher and 255 ° C. or lower. Further, the holding time of the temperature of 220 ° C. or higher is preferably 20 seconds or longer and 60 seconds or shorter.

また、本実施形態のはんだ組成物および電子基板は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良などは本発明に含まれるものである。
例えば、前記電子基板では、リフロー工程により、プリント配線基板と電子部品とを接着しているが、これに限定されない。例えば、リフロー工程に代えて、レーザー光を用いてはんだ組成物を加熱する工程(レーザー加熱工程)により、プリント配線基板と電子部品とを接着してもよい。この場合、レーザー光源としては、特に限定されず、金属の吸収帯に合わせた波長に応じて適宜採用できる。レーザー光源としては、例えば、固体レーザー(ルビー、ガラス、YAGなど)、半導体レーザー(GaAs、およびInGaAsPなど)、液体レーザー(色素など)、並びに、気体レーザー(He-Ne、Ar、CO、およびエキシマーなど)が挙げられる。
Further, the solder composition and the electronic substrate of the present embodiment are not limited to the above-described embodiment, and modifications and improvements within the range in which the object of the present invention can be achieved are included in the present invention.
For example, in the electronic board, the printed wiring board and the electronic component are bonded by the reflow process, but the present invention is not limited to this. For example, instead of the reflow step, the printed wiring board and the electronic component may be adhered by a step of heating the solder composition using a laser beam (laser heating step). In this case, the laser light source is not particularly limited, and can be appropriately adopted depending on the wavelength matched to the absorption band of the metal. Laser sources include, for example, solid-state lasers (rubies, glass, YAG, etc.), semiconductor lasers (GaAs, and InGaAsP, etc.), liquid lasers (dye, etc.), and gas lasers (He-Ne, Ar, CO 2 , and). Eximer etc.).

次に、本発明を実施例および比較例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。なお、実施例および比較例にて用いた材料を以下に示す。
((A)成分)
ロジン系樹脂A:水添酸変性ロジン、商品名「パインクリスタルKE-604」、荒川化学工業社製
ロジン系樹脂B:完全水添ロジン、商品名「フォーラルAX-E」、イーストマンケミカルジャパン社製
((B1)成分)
ヨウ素化合物A:4,4’-ジヨードビフェニル
((B2)成分)
有機酸A:スベリン酸
有機酸B:グルタル酸
有機酸C:ダイマー酸、商品名「UNIDYME14」、丸善油化商事社製
((B3)成分)
ハロゲン系活性剤:トランス-2,3-ジブロモ-2-ブテン-1,4-ジオール(TDBD)
((C)成分)
溶剤A:ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル(DEH)
溶剤B:テトラエチレングリコールジメチルエーテル、商品名「ハイソルブMTEM」、東邦化学工業社製
((D)成分)
チクソ剤:商品名「ターレンVA-79」、共栄社化学社製
((E)成分)
はんだ粉末:合金組成はSn-Ag-Cu-Bi-Sb、粒子径分布は15~25μm、はんだ融点は209~226℃
(他の成分)
ヨウ素化合物B:2-ヨード安息香酸、東京化成工業社製
酸化防止剤:ビス[3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオン酸][エチレンビス(オキシエチレン)]、商品名「イルガノックス245」、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製
Next, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these examples. The materials used in Examples and Comparative Examples are shown below.
((A) component)
Rosin-based resin A: Hydrogenated acid-modified rosin, trade name "Pine Crystal KE-604", Rosin-based resin B manufactured by Arakawa Chemical Industry Co., Ltd .: Complete hydrogenated rosin, trade name "Foral AX-E", Eastman Chemical Japan Co., Ltd. Made ((B1) component)
Iodine compound A: 4,4'-diiodobiphenyl ((B2) component)
Organic acid A: Suberic acid Organic acid B: Glutaric acid Organic acid C: Dimer acid, trade name "UNIDYME14", manufactured by Maruzen Yuka Shoji Co., Ltd. ((B3) component)
Halogen-based activator: trans-2,3-dibromo-2-butene-1,4-diol (TDBD)
((C) component)
Solvent A: Diethylene glycol monohexyl ether (DEH)
Solvent B: Tetraethylene glycol dimethyl ether, trade name "Highsolve MTEM", manufactured by Toho Chemical Industry Co., Ltd. (component (D))
Chixo agent: Brand name "Tarren VA-79", manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd. ((E) ingredient)
Solder powder: Alloy composition is Sn-Ag-Cu-Bi-Sb, particle size distribution is 15 to 25 μm, solder melting point is 209 to 226 ° C.
(Other ingredients)
Iodine compound B: 2-iodobenzoic acid, Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. Antioxidant: Bis [3- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionic acid] [Ethylene bis (oxyethylene)] , Product name "Irganox 245", manufactured by Ciba Specialty Chemicals

[実施例1]
ロジン系樹脂A27質量%、ロジン系樹脂B15質量%、有機酸A2.5質量%、有機酸B0.5質量%、有機酸C8質量%、ハロゲン系活性剤0.1質量%、ヨウ素化合物A0.1質量%、溶剤A23.4質量%、溶剤B10質量%、チクソ剤9質量%および酸化防止剤4.4質量%を容器に投入し、プラネタリーミキサーを用いて混合してフラックス組成物を得た。
その後、得られたフラックス組成物12質量%およびはんだ粉末88質量%(合計で100質量%)を容器に投入し、プラネタリーミキサーにて混合することではんだ組成物を調製した。
[Example 1]
Login-based resin A 27% by mass, rosin-based resin B 15% by mass, organic acid A 2.5% by mass, organic acid B 0.5% by mass, organic acid C 8% by mass, halogen-based activator 0.1% by mass, iodine compound A0. 1% by mass, 23.4% by mass of solvent A, 10% by mass of solvent B, 9% by mass of tinx agent and 4.4% by mass of antioxidant are put into a container and mixed using a planetary mixer to obtain a flux composition. rice field.
Then, 12% by mass of the obtained flux composition and 88% by mass of the solder powder (100% by mass in total) were put into a container and mixed with a planetary mixer to prepare a solder composition.

[実施例2~6]
表1に示す組成に従い各材料を配合した以外は実施例1と同様にして、はんだ組成物を得た。
[比較例1~3]
表1に示す組成に従い各材料を配合した以外は実施例1と同様にして、はんだ組成物を得た。
[Examples 2 to 6]
A solder composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the materials were blended according to the composition shown in Table 1.
[Comparative Examples 1 to 3]
A solder composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the materials were blended according to the composition shown in Table 1.

<はんだ組成物の評価>
はんだ組成物の評価(チップ下ボイド、マイグレーション、経時安定性、ブローホール)を以下のような方法で行った。得られた結果を表1に示す。
(1)チップ下ボイド
3.2mm×1.6mmのサイズのチップ部品と、このチップ部品を実装できるパターンを有するソルダレジストと、このチップ部品を接続する電極とを備えたFR-4基板(厚み:1.6mm)、並びに、同パターンを有する厚さ150μmのメタルマスクを用意し、はんだ組成物を印刷した。その後、はんだ組成物上にこのチップ部品を搭載して、プリヒート150~200℃を95秒間、ピーク温度250℃、および220℃以上の溶融時間を50秒間の条件でリフロー処理(窒素雰囲気: 酸素濃度1500ppm)を行い、試験基板を作製した。得られた試験基板におけるはんだ接合部を、X線検査装置(「NLX-5000」、NAGOYA ELECTRIC WORKS社製)を用いて観察した。そして、リフロー後のパワートランジスタおよびQFNでのボイド率[(ボイド面積/ランド面積)×100]を測定した。そして、以下の基準に従って、チップ下ボイドを評価した。
○:ボイド面積率が、5%以下である。
△:ボイド面積率が、5%超10%以下である。
×:ボイド面積率が、10%超である。
(2)マイグレーション
はんだ組成物について、規格番号IEC 61189-5/10.1に定める条件に従い各試験片を作製した。但し、各試験片には導体幅および導体間隔がそれぞれ0.318mmの櫛歯基板(サイズ:50mm×50mm)を使用し、温度85℃、85%R.H.(相対湿度)、印加電圧32Vの環境下にて、1000時間経過後の電極間のマイグレーションを観察し、以下の基準で評価した。
○:マイグレーション無し。
×:マイグレーションが、僅かに発生した。
××:マイグレーションが、発生した。
(3)経時安定性
まず、はんだ組成物を試料として、粘度を測定する。その後、試料を密封容器に入れ、温度10℃の恒温槽に投入し、6カ月保管し、保管した試料の粘度を測定する。そして、保管前の粘度値(η1)に対する、温度10℃にて6カ月間保管後の粘度値(η2)との差(η2-η1)から、変化率[(η2-η1)/(η1)]を求める。なお、粘度測定は、スパイラル方式の粘度測定(測定温度:25℃、回転速度:10rpm)によりを行う。そして、以下の基準に従って、経時安定性を評価した。
○:変化率が、3.5%以下である。
×:変化率が、3.5%超5%以下である。
××:変化率が、5%超である。
(4)ブローホール
3.2mm×1.6mmのサイズのチップ部品と、このチップ部品を実装できるパターンを有するソルダレジストと、このチップ部品を接続する電極とを備えたFR-4基板(厚み:1.6mm)、並びに、同パターンを有する厚さ150μmのメタルマスクを用意し、はんだ組成物を印刷した。その後、はんだ組成物上にこのチップ部品を20個載置し、プリヒート150~200℃を95秒間、ピーク温度250℃、および220℃以上の溶融時間を50秒間の条件でリフロー処理(窒素雰囲気: 酸素濃度1500ppm)を行い、試験基板を作製した。得られた試験基板におけるチップフィレットを光学顕微鏡で観察し、フィレット部における空洞(ブローホール)を以下の基準で評価した。
○:ブローホール無し。
△:ブローホールが、僅かに発生した。
×:ブローホールが、多量に発生した。
<Evaluation of solder composition>
Evaluation of the solder composition (void underchip, migration, stability over time, blowhole) was performed by the following method. The results obtained are shown in Table 1.
(1) Void under the chip FR-4 substrate (thickness) including a chip component with a size of 3.2 mm × 1.6 mm, a solder resist having a pattern on which this chip component can be mounted, and an electrode for connecting this chip component. : 1.6 mm) and a metal mask having the same pattern and a thickness of 150 μm were prepared, and the solder composition was printed. After that, this chip component was mounted on the solder composition and reflowed under the conditions of preheating 150 to 200 ° C. for 95 seconds, peak temperature 250 ° C., and melting time of 220 ° C. or higher for 50 seconds (nitrogen atmosphere: oxygen concentration). 1500 ppm) was carried out to prepare a test substrate. The solder joint portion of the obtained test substrate was observed using an X-ray inspection device (“NLX-5000”, manufactured by NAGOYA ELECTRIC WORKS). Then, the void ratio [(void area / land area) × 100] in the power transistor and QFN after reflow was measured. Then, the subchip void was evaluated according to the following criteria.
◯: The void area ratio is 5% or less.
Δ: The void area ratio is more than 5% and 10% or less.
X: The void area ratio is more than 10%.
(2) For the migration solder composition, each test piece was prepared according to the conditions specified in the standard number IEC 61189-5 / 10.1. However, for each test piece, a comb tooth substrate (size: 50 mm × 50 mm) having a conductor width and a conductor spacing of 0.318 mm was used, and the temperature was 85 ° C. and 85% R. H. In an environment of (relative humidity) and an applied voltage of 32 V, migration between the electrodes after 1000 hours was observed and evaluated according to the following criteria.
○: No migration.
X: Migration occurred slightly.
XX: Migration has occurred.
(3) Stability over time First, the viscosity of the solder composition is measured using the solder composition as a sample. Then, the sample is placed in a sealed container, placed in a constant temperature bath at a temperature of 10 ° C., stored for 6 months, and the viscosity of the stored sample is measured. Then, from the difference (η2-η1) from the viscosity value (η1) before storage and the viscosity value (η2) after storage at a temperature of 10 ° C. for 6 months, the rate of change [(η2-η1) / (η1)). ] Is asked. The viscosity is measured by a spiral type viscosity measurement (measurement temperature: 25 ° C., rotation speed: 10 rpm). Then, the stability over time was evaluated according to the following criteria.
◯: The rate of change is 3.5% or less.
X: The rate of change is more than 3.5% and 5% or less.
XX: The rate of change is more than 5%.
(4) Blow hole A FR-4 substrate (thickness:) including a chip component having a size of 3.2 mm × 1.6 mm, a solder resist having a pattern on which this chip component can be mounted, and an electrode for connecting this chip component. A metal mask having the same pattern and a thickness of 150 μm was prepared (1.6 mm), and the solder composition was printed. After that, 20 of these chip components were placed on the solder composition, and reflow treatment was performed under the conditions of preheating 150 to 200 ° C. for 95 seconds, peak temperature 250 ° C., and melting time of 220 ° C. or higher for 50 seconds (nitrogen atmosphere: An oxygen concentration of 1500 ppm) was carried out to prepare a test substrate. The chip fillet on the obtained test substrate was observed with an optical microscope, and the cavity (blow hole) in the fillet portion was evaluated according to the following criteria.
○: No blow hole.
Δ: Slight blow holes were generated.
X: A large amount of blow holes were generated.

Figure 2022011522000003
Figure 2022011522000003

表1に示す結果からも明らかなように、本発明のはんだ組成物(実施例1~6)は、チップ下ボイド、マイグレーション、経時安定性、およびブローホールの全ての結果が良好であることが確認された。
これに対し、(B1)成分を含有していない場合(比較例1~3)には、チップ下ボイド、マイグレーション、経時安定性、およびブローホールのうちのいずれかが劣ることが分かった。
従って、本発明のはんだ組成物によれば、狭ピッチ部品に対応でき、ボイドを十分に抑制でき、かつはんだ溶融性に優れることが確認された。
As is clear from the results shown in Table 1, the solder compositions of the present invention (Examples 1 to 6) have good results in all of the subchip voids, migration, stability over time, and blowholes. confirmed.
On the other hand, when the component (B1) was not contained (Comparative Examples 1 to 3), it was found that any one of the subchip void, migration, stability over time, and blow hole was inferior.
Therefore, it has been confirmed that the solder composition of the present invention can be used for narrow pitch parts, can sufficiently suppress voids, and has excellent solder meltability.

本発明のはんだ組成物は、電子機器のプリント配線基板などの電子基板に電子部品を実装するための技術として好適に用いることができる。 The solder composition of the present invention can be suitably used as a technique for mounting an electronic component on an electronic board such as a printed wiring board of an electronic device.

Claims (6)

(A)樹脂と、(B)活性剤とを含有し、
前記(B)成分が、(B1)一分子中に、ヨウ素を有し、カルボキシル基を有さないヨウ素化合物を含有する、
フラックス組成物。
Contains (A) resin and (B) activator,
The component (B) contains an iodine compound having iodine and no carboxyl group in one molecule (B1).
Flux composition.
請求項1に記載のフラックス組成物において、
前記(B1)成分が、下記一般式(1)で表されるヨウ素化合物である、
フラックス組成物。
Figure 2022011522000004
(一般式(1)中、X~X10は、独立に、水素、水酸基、炭素数1~3のアルキル基、炭素数1~3のアルコキシ基、臭素、またはヨウ素であり、X~X10の少なくとも1つは、ヨウ素である。)
In the flux composition according to claim 1,
The component (B1) is an iodine compound represented by the following general formula (1).
Flux composition.
Figure 2022011522000004
(In the general formula (1), X 1 to X 10 are independently hydrogen, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, bromine, or iodine, and X 1 to X 1 to At least one of X 10 is iodine.)
請求項2に記載のフラックス組成物において、
前記(B1)成分が、4,4’-ジヨードビフェニルである、
フラックス組成物。
In the flux composition according to claim 2,
The component (B1) is 4,4'-diiodobiphenyl.
Flux composition.
請求項1~請求項3のいずれか1項に記載のフラックス組成物と、はんだ粉末とを含有する、
はんだ組成物。
The flux composition according to any one of claims 1 to 3 and a solder powder are contained.
Solder composition.
請求項4に記載のはんだ組成物において、
前記はんだ粉末が、スズ、銅、亜鉛、銀、アンチモン、鉛、インジウム、ビスマス、ニッケル、コバルトおよびゲルマニウムからなる群から選択される少なくとも1種を含有する、
はんだ組成物。
In the solder composition according to claim 4,
The solder powder contains at least one selected from the group consisting of tin, copper, zinc, silver, antimony, lead, indium, bismuth, nickel, cobalt and germanium.
Solder composition.
請求項4または請求項5に記載のはんだ組成物を用いたはんだ付け部を備える、
電子基板。
A soldering portion using the solder composition according to claim 4 or 5.
Electronic substrate.
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