JP5144489B2 - Thermosetting resin composition - Google Patents

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Description

本発明は、部品実装のための導電ペースト、特に熱硬化性低温はんだペーストとして使用される熱硬化性樹脂組成物に関する。   The present invention relates to a thermosetting resin composition used as a conductive paste for component mounting, particularly as a thermosetting low-temperature solder paste.

従来、配線板等に半導体チップ等の電子部品を実装するにあたって、クリームはんだと呼ばれる材料が使用されている。クリームはんだは、はんだ粒子、フラックス成分及び溶剤を含む組成物である。このクリームはんだを使用した部品実装では、クリームはんだがリフロー炉中ではんだ粒子の融点以上の温度に加熱されることで、はんだ粒子が溶融すると共に、高温でフラックス成分によりはんだ粒子表面の酸化層が除去されて、はんだ粒子が一体化し、これにより配線板等の導体配線と電子部品との間の導通が確保される。このようなクリームはんだを使用した部品実装プロセス(はんだリフロープロセス)では多くの部品を一括して接続でき、生産性が高いものである。クリームはんだに添加されるフラックス成分としては、アビエチン酸に代表されるロジン成分材料や各種アミン及びその塩、さらにはセバシン酸、アゼライン酸、コルク酸等の脂肪族骨格に両末端カルボン酸を有する有機酸などが知られている。   Conventionally, a material called cream solder has been used to mount an electronic component such as a semiconductor chip on a wiring board or the like. Cream solder is a composition containing solder particles, a flux component and a solvent. In component mounting using this cream solder, the cream solder is heated to a temperature higher than the melting point of the solder particles in a reflow furnace, so that the solder particles melt and an oxide layer on the surface of the solder particles is formed by the flux component at a high temperature. As a result, the solder particles are integrated, thereby ensuring conduction between the conductor wiring such as a wiring board and the electronic component. In such a component mounting process (solder reflow process) using cream solder, many components can be connected together and productivity is high. As the flux component added to the cream solder, rosin component materials represented by abietic acid, various amines and salts thereof, and organic compounds having both terminal carboxylic acids in an aliphatic skeleton such as sebacic acid, azelaic acid, corkic acid, etc. Acids are known.

ところで、従来の代表的なはんだであるPb共晶はんだの融点は183℃であるが、昨今のPbを排除するトレンドにしたがって、いわゆる“Pbフリーはんだ”が使用され始めている。Pbフリーはんだの融点は一般的にPb共晶はんだよりも高く、例えばその代表格であるAg−Sn−Cu系はんだの場合はPb共晶はんだよりも30℃程度高いものである。このため、Pbフリーはんだを使用したはんだリフロープロセスでは、最高温度で215−260℃という高温での部品実装が行われている。   By the way, although the melting point of Pb eutectic solder, which is a typical representative solder, is 183 ° C., so-called “Pb-free solder” has begun to be used in accordance with the recent trend of eliminating Pb. The melting point of Pb-free solder is generally higher than that of Pb eutectic solder. For example, in the case of Ag—Sn—Cu-based solder, which is a typical example, it is about 30 ° C. higher than Pb eutectic solder. For this reason, in the solder reflow process using Pb-free solder, component mounting at a high temperature of 215 to 260 ° C. is performed at the maximum temperature.

このため、高温耐性の低い部品を含む電子部品を配線板等に実装する場合、その電子部品のみに別工程においてスポットはんだを施すことで実装したり、あるいは銀ペースト等を用いて実装したりする必要があり、生産性を著しく低下させていた。   For this reason, when mounting an electronic component including a component with low high temperature resistance on a wiring board or the like, it is mounted by spot soldering only on the electronic component in a separate process, or mounted using silver paste or the like It was necessary and productivity was significantly reduced.

また、Biを添加するなどといったはんだ合金組成の変更により、融点を180℃以下としたPbフリーの低融点はんだも多く知られている。しかし、これを使用するには、以下の2つの課題があった。   Many Pb-free low melting point solders having a melting point of 180 ° C. or lower by changing the solder alloy composition such as adding Bi are also known. However, there are two problems in using this.

(1)上記低融点はんだは、Pb共晶はんだやAg−Sn−Cu系はんだに比較して、強度、靱性の点で充分でなく、はんだ接続部だけで部品を固定すると、欠落が起こったり、温度サイクルや衝撃によりはんだ部にクラックが起こりやすい。   (1) The low melting point solder is not sufficient in terms of strength and toughness as compared with Pb eutectic solder and Ag-Sn-Cu solder, and if the parts are fixed only by the solder connection part, it may be lost. Cracks are likely to occur in the solder part due to temperature cycles and impacts.

(2)従来のフラックス成分は、高温で解離し、金属酸化物に対して強い化学的作用を及ぼすものであり、低温のリフロー条件では効果的にはフラックス作用を発揮せず、溶融しても一体化が起こりにくい。   (2) Conventional flux components dissociate at high temperatures and exert a strong chemical action on metal oxides. Under low-temperature reflow conditions, they do not effectively exhibit flux action, Integration is unlikely to occur.

そこで、上記(1)の課題を解決するために、バインダーとして熱硬化性樹脂を用い、このバインダーに低融点はんだ粒子を分散させてなるはんだペーストを使用することが考えられる。このはんだペーストを用いてはんだ接合を行えば、部品ははんだ接続部だけでなく、熱硬化性樹脂の硬化物によっても固定されるため、強度や靱性を大きく改善することができる。しかし、このようなはんだペースト中で低融点はんだ粒子と共存させ得る効果的なフラックス成分は知られていなかった。   In order to solve the problem (1), it is conceivable to use a thermosetting resin as a binder and use a solder paste in which low melting point solder particles are dispersed in the binder. If solder bonding is performed using this solder paste, the component is fixed not only by the solder connection portion but also by a cured product of a thermosetting resin, so that the strength and toughness can be greatly improved. However, an effective flux component that can coexist with the low melting point solder particles in such a solder paste has not been known.

また、上記(2)の課題を解決するためには、Biのような特殊な低融点金属に対して、良好なフラックス特性を発揮する活性剤が必須である。しかし、先に挙げたアビエチン酸に代表されるロジン成分材料や各種アミン及びその塩、さらにはセバシン酸、アゼライン酸、コルク酸等の脂肪族骨格に両末端カルボン酸を有する有機酸などでは、180℃以下の低温で金属表面の酸化膜を還元させるためには、還元性が不足気味であり、十分な特性が得られていないというのが現状であった。しかも、これらの活性剤はBiやInのような低融点の特殊な金属類を含むはんだに対しては、その還元性は十分に満足出来るレベルではなかった。   Further, in order to solve the problem (2), an activator that exhibits good flux characteristics is essential for a special low melting point metal such as Bi. However, rosin component materials represented by abietic acid, various amines and salts thereof, and organic acids having both terminal carboxylic acids in an aliphatic skeleton such as sebacic acid, azelaic acid, corkic acid, etc. In order to reduce the oxide film on the metal surface at a low temperature of ℃ or less, the current state is that the reducibility is insufficient and sufficient characteristics are not obtained. In addition, these activators have not been sufficiently satisfactory in reducing properties for solders containing special metals with low melting points such as Bi and In.

それで、本発明者らは、特許文献2に示すように、Biのような特殊な低融点金属に対して良好なフラックス特性を発揮する活性剤を見出し、これをはんだペースト等のフラックス成分とすることを提案している。   Therefore, as shown in Patent Document 2, the present inventors have found an activator that exhibits good flux characteristics for a special low melting point metal such as Bi, and uses this as a flux component such as solder paste. Propose that.

特許文献2では、両末端にカルボキシル基を有する脂肪族骨格の化合物のうち、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸は分子量が小さく、180℃以下の温度でエポキシ樹脂に溶解することができ、フラックス成分として有効であることを示している。これらは、100℃以上の温度に晒されると溶融し、優れたフラックス作用(還元性)が顕在化する。更に、脂肪族骨格の化合物ではなくても、両末端にカルボキシル基を有し、且つ、主骨格に酸素原子、及び1個もしくは2個の硫黄原子が結合した構造の化合物は、脂肪族骨格の化合物と比べて、優れた還元性を有していることを見出した。具体的化合物としては、ジグリコール酸、チオジグリコール酸、ジチオジグリコール酸が、優れたフラックス作用を発揮することを見出した。これらの化合物は130℃以下の低温でフラックス作用を発揮し、低融点金属の表面の酸化膜を効率的に還元し取り除くことができる。   In Patent Document 2, among aliphatic skeleton compounds having carboxyl groups at both ends, succinic acid, glutaric acid, and adipic acid have a low molecular weight and can be dissolved in an epoxy resin at a temperature of 180 ° C. or less. As effective. These are melted when exposed to a temperature of 100 ° C. or higher, and an excellent flux action (reducibility) becomes apparent. Further, even if the compound is not an aliphatic skeleton compound, a compound having a carboxyl group at both ends and having a structure in which an oxygen atom and one or two sulfur atoms are bonded to the main skeleton is an aliphatic skeleton compound. It has been found that it has excellent reducibility compared with the compound. As specific compounds, it has been found that diglycolic acid, thiodiglycolic acid, and dithiodiglycolic acid exhibit excellent flux action. These compounds exhibit a flux action at a low temperature of 130 ° C. or lower, and can efficiently reduce and remove the oxide film on the surface of the low melting point metal.

しかし、これらのジカルボン酸は、低温でのフラックス作用が優れるがゆえに、室温での保存性が十分ではない事が判明してきた。これらの化合物は融点が室温よりも高いため、室温では粉体(=固体)であり、本来は還元反応は起こり難い。しかし、これらの化合物が液状エポキシ中に分散して存在する場合、室温下でも親水性のジカルボン酸が液状エポキシ樹脂中に溶解してフラックス作用を発揮してしまい、はんだとの間で還元反応を生じて、増粘してしまうものである。このため、室温ではんだペーストを放置すると、その粘度が次第に上昇してしまい、このはんだペーストを室温下でディスペンスや印刷方式により塗布する際、はんだペーストの粘度が次第に上昇し、塗布性が悪化してしまい、取扱性に難があるという問題がある。
特開2004−185884号公報 特開2007−119750号公報
However, it has been found that these dicarboxylic acids are not sufficiently stored at room temperature because of their excellent flux action at low temperatures. Since these compounds have a melting point higher than room temperature, they are powders (= solid) at room temperature, and reduction reactions are unlikely to occur originally. However, when these compounds are dispersed in the liquid epoxy, the hydrophilic dicarboxylic acid dissolves in the liquid epoxy resin even at room temperature and exerts a flux action, causing a reduction reaction with the solder. It will occur and thicken. For this reason, when the solder paste is left at room temperature, its viscosity gradually increases. When this solder paste is applied at room temperature by dispensing or printing method, the viscosity of the solder paste gradually increases, and the applicability deteriorates. There is a problem that handling is difficult.
Japanese Patent Laid-Open No. 2004-185884 JP 2007-119750 A

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、低温溶融はんだ粒子を活用して低温でのリフロープロセスによる部品実装が可能であり、且つ室温での保存安定性が良好な導電性の熱硬化性樹脂組成物を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above points, and can be mounted by a reflow process at a low temperature by utilizing low-temperature molten solder particles, and has excellent storage stability at room temperature. It aims at providing a thermosetting resin composition.

本発明者らは鋭意研究の結果、室温下では活性が低く、且つ180℃以下に加熱された場合に優れたフラックス作用を発揮するフラックス成分を開発し、本発明の完成に至った。   As a result of intensive studies, the present inventors have developed a flux component that exhibits low flux activity at room temperature and exhibits an excellent flux action when heated to 180 ° C. or lower, and has completed the present invention.

本発明に係る熱硬化性樹脂組成物は、融点が180℃以下のはんだ粒子、熱硬化性樹脂バインダー、及びカルボン酸無水物を含むフラックス成分を含有することを特徴とする。   The thermosetting resin composition according to the present invention includes a flux component including solder particles having a melting point of 180 ° C. or less, a thermosetting resin binder, and a carboxylic acid anhydride.

このため、この熱硬化性樹脂組成物は室温下ではフラックス成分のフラックス作用が抑制され、粘度上昇が抑制される。またこの熱硬化性樹脂組成物を用い、低温加熱下で部品実装をおこなうと、はんだ粒子が溶融すると共に、フラックス成分のカルボン酸無水物が加水分解されてカルボキシル基が生成してフラックス作用を発揮し、はんだ粒子の表面の酸化層が除去されてはんだ粒子の一体化が促進され、これにより電気的な接合性を確保することができる。また、熱硬化性樹脂バインダーが熱硬化し、その硬化物により機械的な接合性を確保することができる。   For this reason, this thermosetting resin composition suppresses the flux action of the flux component at room temperature and suppresses the increase in viscosity. When this thermosetting resin composition is used and component mounting is performed under low temperature heating, the solder particles melt and the carboxylic acid anhydride of the flux component is hydrolyzed to generate carboxyl groups, thereby exhibiting the flux action. Then, the oxide layer on the surface of the solder particles is removed, and the integration of the solder particles is promoted, thereby ensuring electrical bondability. Further, the thermosetting resin binder is thermally cured, and the mechanical bondability can be ensured by the cured product.

本発明においては、上記カルボン酸無水物は、下記構造式(1)〜(5)で示される化合物から選択される少なくとも一種の化合物を含むことが好ましい。   In the present invention, the carboxylic acid anhydride preferably contains at least one compound selected from compounds represented by the following structural formulas (1) to (5).

Figure 0005144489
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この場合、構造式(1)〜(3)で示されるカルボン酸無水物は、内部歪のある環状構造を有することから化学的および熱的に開環を生じやすく、また高分子型酸無水物である構造式(4)〜(5)で示されるカルボン酸無水物は分子内部に加水分解し易い“−(C=O)−O−(C=O)−”というエステル類似構造を有することから化学的および熱的に開環が生じやすい。このためこれらのカルボン酸無水物は加水分解反応の反応性が高く、フラックス成分が低温の加熱温度下で優れたフラックス作用を発揮する。   In this case, the carboxylic acid anhydrides represented by the structural formulas (1) to (3) have a cyclic structure having an internal strain, so that they are likely to cause chemical and thermal ring opening, and polymer type acid anhydrides. The carboxylic acid anhydrides represented by the structural formulas (4) to (5) have an ester-like structure of “— (C═O) —O— (C═O) —” which is easily hydrolyzed inside the molecule. Therefore, ring opening is likely to occur chemically and thermally. For this reason, these carboxylic anhydrides have high reactivity of hydrolysis reaction, and the flux component exhibits an excellent flux action at a low heating temperature.

本発明においては、上記カルボン酸無水物が、コハク酸無水物、グルタル酸無水物、ジグリコール酸無水物、チオジグリコール酸無水物、及び構造式(6)〜(7)で示される高分子型酸無水物から選択される少なくとも一種の化合物を含むことも好ましい。   In the present invention, the carboxylic acid anhydride is a succinic acid anhydride, glutaric acid anhydride, diglycolic acid anhydride, thiodiglycolic acid anhydride, or a polymer represented by structural formulas (6) to (7). It is also preferable to include at least one compound selected from type anhydrides.

Figure 0005144489
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この場合、コハク酸無水物、グルタル酸無水物、ジグリコール酸無水物、チオジグリコール酸無水物は、環状構造の内部歪が特に大きいことから開環が特に生じやすく、また、構造式(6)〜(7)で示される高分子型酸無水物も分子内部に加水分解し易い“−(C=O)−O−(C=O)−”というエステル類似構造を有することから開環が特に生じやすい。このためこれらのカルボン酸無水物は加水分解反応の反応性が非常に高く、フラックス成分が低温の加熱温度下で特に優れたフラックス作用を発揮する。   In this case, succinic anhydride, glutaric anhydride, diglycolic anhydride, and thiodiglycolic anhydride are particularly prone to ring opening because the internal strain of the cyclic structure is particularly large, and the structural formula (6 ) To (7) also have an ester-like structure of “— (C═O) —O— (C═O) —” which is easily hydrolyzed inside the molecule, so that the ring opening is It is particularly likely to occur. For this reason, these carboxylic acid anhydrides have very high reactivity of hydrolysis reaction, and the flux component exhibits particularly excellent flux action at a low heating temperature.

本発明においては、熱硬化性樹脂組成物が、窒素原子を有する複素環化合物、ポリアミン化合物及びそのアダクトから選択される少なくとも一種の化合物を含む反応促進剤を含有することも好ましい。   In the present invention, the thermosetting resin composition preferably contains a reaction accelerator containing at least one compound selected from a heterocyclic compound having a nitrogen atom, a polyamine compound, and an adduct thereof.

この場合、低温の加熱温度下におけるカルボン酸無水物の加水分解反応が促進され、フラックス成分が低温の加熱温度下で更に優れたフラックス作用を発揮する。   In this case, the hydrolysis reaction of the carboxylic acid anhydride is promoted at a low heating temperature, and the flux component exhibits a further excellent flux action at a low heating temperature.

本発明においては、上記熱硬化性樹脂バインダーがエポキシ樹脂であることも好ましい。   In the present invention, the thermosetting resin binder is preferably an epoxy resin.

この場合、低温の加熱温度下におけるカルボン酸無水物の加水分解反応が促進され、フラックス成分が低温の加熱温度下で更に優れたフラックス作用を発揮する。   In this case, the hydrolysis reaction of the carboxylic acid anhydride is promoted at a low heating temperature, and the flux component exhibits a further excellent flux action at a low heating temperature.

本発明においては、熱硬化性樹脂組成物中の、熱硬化性樹脂バインダーに対するフラックス成分の含有量が1〜50phrの範囲であることも好ましい。   In this invention, it is also preferable that content of the flux component with respect to a thermosetting resin binder in the thermosetting resin composition is the range of 1-50 phr.

この場合、低温の加熱温度下でフラックス成分が優れたフラックス作用を発揮すると共に、熱硬化性樹脂組成物の硬化物による機械的接合性を更に向上することができる。   In this case, the flux component exhibits an excellent flux action at a low heating temperature, and the mechanical bondability of the cured product of the thermosetting resin composition can be further improved.

本発明においては、熱硬化性樹脂組成物中の、組成物全量に対する熱硬化性樹脂バインダーとフラックス成分の合計量の割合が5〜30質量%の範囲であることも好ましい。   In the present invention, the ratio of the total amount of the thermosetting resin binder and the flux component to the total amount of the composition in the thermosetting resin composition is also preferably in the range of 5 to 30% by mass.

この場合、熱硬化性樹脂組成物の硬化物による機械的接合性と電気的接合性とを更に向上することができる。   In this case, the mechanical bondability and the electrical bondability of the cured product of the thermosetting resin composition can be further improved.

本発明においては、熱硬化性樹脂組成物が、カルボン酸無水物の加水分解を促進する反応促進剤が、カルボン酸無水物に対して5〜50質量%の範囲で含有していることも好ましい。   In the present invention, the thermosetting resin composition preferably contains a reaction accelerator that promotes hydrolysis of the carboxylic acid anhydride in a range of 5 to 50% by mass with respect to the carboxylic acid anhydride. .

この場合、熱硬化性樹脂組成物の室温下での粘度上昇を更に抑制することができ、また、低温での加熱温度下でカルボン酸無水物の加水分解反応が充分に促進されると共に、この熱硬化性樹脂組成物の急激な粘度上昇を抑制することができる。   In this case, the viscosity increase at room temperature of the thermosetting resin composition can be further suppressed, and the hydrolysis reaction of the carboxylic acid anhydride is sufficiently promoted at the heating temperature at a low temperature. An abrupt increase in viscosity of the thermosetting resin composition can be suppressed.

本発明に係る熱硬化性樹脂組成物は、部品実装に使用した場合、優れた機械的接合性を発揮すると共に、実装時の加熱温度が低温であっても優れた電気的接合性を発揮し、しかも室温での粘度上昇が抑制されて保存安定性が高く、取扱性に優れている。   The thermosetting resin composition according to the present invention exhibits excellent mechanical bondability when used for component mounting and also exhibits excellent electrical bondability even when the heating temperature during mounting is low. Moreover, the increase in viscosity at room temperature is suppressed, the storage stability is high, and the handleability is excellent.

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described.

本実施形態に係る熱硬化性樹脂組成物は、はんだ粒子、熱硬化性樹脂バインダー、及びフラックス成分を含有する。   The thermosetting resin composition according to this embodiment contains solder particles, a thermosetting resin binder, and a flux component.

はんだ粒子としては、融点が180℃以下のはんだ粒子が用いられる。このはんだ粒子の融点の下限は、80℃であることが好ましい。このはんだ粒子としては適宜のものが使用されるが、例えばSnをベースとした合金が挙げられ、具体的にはSnとBi、Zn、In等の金属との合金が挙げられる。   As the solder particles, solder particles having a melting point of 180 ° C. or less are used. The lower limit of the melting point of the solder particles is preferably 80 ° C. As the solder particles, appropriate ones are used. For example, an alloy based on Sn is used, and specifically, an alloy of Sn and a metal such as Bi, Zn, In or the like is used.

熱硬化性樹脂組成物中のはんだ粒子の含有量は、70〜95質量%の範囲であることが好ましい。この含有量が70質量%に満たないと熱硬化性樹脂組成物中のはんだ粒子の割合が少なくなり、はんだ粒子の溶融一体化が阻害されて、熱硬化性樹脂組成物の硬化物による部品の電気的接合性が充分に発揮されなくなるおそれがある。また、この含有量が95質量%より大きいと組成物が高粘度化してしまい、塗布作業性に支障をきたすおそれがある。   The content of solder particles in the thermosetting resin composition is preferably in the range of 70 to 95% by mass. If this content is less than 70% by mass, the proportion of solder particles in the thermosetting resin composition is reduced, melting and integration of the solder particles is hindered, and the component of the cured product of the thermosetting resin composition There is a possibility that the electrical bondability may not be sufficiently exhibited. On the other hand, if the content is greater than 95% by mass, the composition becomes highly viscous, which may hinder the coating workability.

熱硬化性樹脂バインダーとしては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シアン酸エステル樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、ポリエステル樹脂など、適宜の熱硬化性樹脂が使用される。また熱硬化性樹脂バインダーは、低い加熱温度でも充分な補強性(機械的接合性)を発揮して部品実装を可能にするために、前記加熱温度でも十分な硬化性を有する必要がある。このような低温硬化性及び接着性の観点からは、熱硬化性樹脂バインダーはエポキシ樹脂であることが特に好ましい。エポキシ樹脂を熱硬化性樹脂バインダーとして用いるにあたっては、通常は熱硬化性樹脂バインダーが液状エポキシ樹脂を含有し、さらに硬化剤を含有し、さらに必要に応じて硬化促進剤等を含有することが好ましい。   As the thermosetting resin binder, an appropriate thermosetting resin such as an epoxy resin, a polyimide resin, a cyanate ester resin, a benzoxazine resin, or a polyester resin is used. In addition, the thermosetting resin binder needs to have sufficient curability even at the heating temperature in order to exhibit sufficient reinforcement (mechanical bondability) even at a low heating temperature to enable component mounting. From the viewpoint of such low temperature curability and adhesiveness, the thermosetting resin binder is particularly preferably an epoxy resin. In using an epoxy resin as a thermosetting resin binder, it is usually preferable that the thermosetting resin binder contains a liquid epoxy resin, further contains a curing agent, and further contains a curing accelerator or the like as necessary. .

そして、本実施形態では、フラックス成分がカルボン酸無水物を含む。カルボン酸無水物は分子中に酸無水物構造“−(C=O)−O−(C=O)−”を有しており、還元性を発揮するカルボキシル基を有していないため、本来、フラックス作用を起こさず、例えばクリームはんだのフラックスとしての作用は期待できない。しかし、本実施形態のような熱硬化性樹脂バインダーを含む熱硬化性樹脂組成物中では、熱硬化性樹脂バインダー中に微少量の水分が含まれるため、180℃以下の低温はんだが溶融する低温の加熱温度下でカルボン酸無水物の加水分解反応が促進されてカルボキシル基が生成し、フラックス作用を発揮する。一方、室温下ではカルボン酸無水物の加水分解反応は起こりにくく、フラックス作用が抑制されるものである。特に熱硬化性樹脂バインダーとして液状エポキシ樹脂が使用される場合は、この液状エポキシ樹脂が微少量の水分を含有しやすいため、低温の加熱温度下でのカルボン酸無水物の加水分解が促進される。   And in this embodiment, a flux component contains a carboxylic anhydride. Carboxylic anhydride has an acid anhydride structure “— (C═O) —O— (C═O) —” in the molecule and does not have a carboxyl group that exhibits reducibility. The flux action does not occur. For example, the action as a cream solder flux cannot be expected. However, in the thermosetting resin composition containing the thermosetting resin binder as in this embodiment, since a small amount of moisture is contained in the thermosetting resin binder, the low temperature solder at which the low-temperature solder at 180 ° C. or lower melts. Under the heating temperature, the hydrolysis reaction of the carboxylic acid anhydride is promoted to generate a carboxyl group, thereby exhibiting a flux action. On the other hand, the hydrolysis reaction of the carboxylic acid anhydride hardly occurs at room temperature, and the flux action is suppressed. In particular, when a liquid epoxy resin is used as a thermosetting resin binder, the liquid epoxy resin easily contains a minute amount of water, so that hydrolysis of the carboxylic acid anhydride under a low heating temperature is promoted. .

カルボン酸無水物としては適宜の化合物が使用されるが、特に上記構造式(1)〜(5)で示される化合物から選択される少なくとも一種の化合物が好ましい。   An appropriate compound is used as the carboxylic acid anhydride, and at least one compound selected from the compounds represented by the structural formulas (1) to (5) is particularly preferable.

これらの化合物のうち、構造式(1)〜(3)で示される化合物は、二つのカルボキシル基が無水物化して閉環した構造を有する。これらの低分子量のカルボン酸無水物は、構造的に環を形成する原子の数が少ないため、内部歪が大きく、化学的および熱的に開環を生じやすい。このためこれらのカルボン酸無水物は加水分解反応の反応性が高く、低温の加熱温度下で加水分解反応が進行し、優れたフラックス作用を発揮する。   Among these compounds, the compounds represented by the structural formulas (1) to (3) have a structure in which two carboxyl groups are anhydrated and closed. Since these low molecular weight carboxylic acid anhydrides structurally have a small number of atoms forming a ring, they have a large internal strain and are likely to cause ring opening chemically and thermally. For this reason, these carboxylic acid anhydrides have high reactivity of hydrolysis reaction, the hydrolysis reaction proceeds under a low heating temperature, and exhibits an excellent flux action.

これらの化合物のうち、構造式(1)で示される化合物としては、特にコハク酸無水物(n=0)、グルタル酸無水物(n=1)、アジピン酸無水物(n=2)から選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。また、構造式(2)で示される化合物としては、特にジグリコール酸無水物(n=1)が好ましい。また、構造式(3)で示される化合物としては、特にチオジグリコール酸無水物(n=1)が好ましい。これらの酸無水物は特に内部歪が大きく、化学的および熱的に開環が特に生じやすく、加水分解反応の反応性が特に高いものである。   Among these compounds, the compound represented by the structural formula (1) is particularly selected from succinic anhydride (n = 0), glutaric anhydride (n = 1), and adipic anhydride (n = 2). It is preferable that it is at least one kind. Further, as the compound represented by the structural formula (2), diglycolic anhydride (n = 1) is particularly preferable. In addition, as the compound represented by the structural formula (3), thiodiglycolic anhydride (n = 1) is particularly preferable. These acid anhydrides have particularly large internal strain, are particularly susceptible to ring opening chemically and thermally, and are particularly highly reactive in the hydrolysis reaction.

また、構造式(4),(5)で示される化合物は、高分子タイプの化合物であり、両末端にカルボキシル基が存在するが、分子鎖中に“−(C=O)−O−(C=O)−”というエステル類似の酸無水物構造を有している。   In addition, the compounds represented by the structural formulas (4) and (5) are polymer type compounds, and have carboxyl groups at both ends, but “— (C═O) —O— ( It has an ester anhydride-like acid anhydride structure of C═O) — ”.

これらの構造式(4),(5)で示されるカルボン酸無水物は、加水分解反応によりカルボキシル基を生じさせることで、フラックス作用を発揮する。すなわち例えば構造式(1)〜(3)に示す化合物では加水分解反応により開環してカルボキシル基が生じ、フラックス作用を発揮する。また構造式(4),(5)に示す化合物では、両末端にカルボキシル基を有するが、高分子タイプの化合物であるためカルボキシル基の当量が大きく、このままでは充分なフラックス作用は発揮せず、フラックス成分としての働きは顕在化しない。この構造式(4),(5)に示す化合物では加水分解により分子鎖中の無水物構造“−(C=O)−O−(C=O)−”が開裂してカルボキシル基の数が増加して充分なフラックス作用を発揮し、フラックス成分としての働きが顕在化する。また高分子型酸無水物である構造式(4),(5)で示されるカルボン酸無水物は分子内部に加水分解し易い“−(C=O)−O−(C=O)−”というエステル類似構造を有することから化学的および熱的に開環が生じやすい。このためこれらのカルボン酸無水物は加水分解反応の反応性が高く、フラックス成分が低温の加熱温度下で優れたフラックス作用を発揮する。   The carboxylic acid anhydrides represented by the structural formulas (4) and (5) exhibit a flux action by generating a carboxyl group by a hydrolysis reaction. That is, for example, in the compounds represented by the structural formulas (1) to (3), ring opening is caused by a hydrolysis reaction to generate a carboxyl group, which exhibits a flux action. In addition, the compounds represented by the structural formulas (4) and (5) have carboxyl groups at both ends, but since they are polymer type compounds, the equivalent of the carboxyl group is large, and as such, sufficient flux action cannot be exhibited. The function as a flux component does not become apparent. In the compounds represented by the structural formulas (4) and (5), the anhydride structure “— (C═O) —O— (C═O) —” in the molecular chain is cleaved by hydrolysis, resulting in the number of carboxyl groups. It increases and exhibits a sufficient flux effect, and the function as a flux component becomes obvious. In addition, the carboxylic acid anhydrides represented by the structural formulas (4) and (5), which are polymer type acid anhydrides, are easily hydrolyzed inside the molecule "-(C = O) -O- (C = O)-" Therefore, ring opening is likely to occur chemically and thermally. For this reason, these carboxylic anhydrides have high reactivity of hydrolysis reaction, and the flux component exhibits an excellent flux action at a low heating temperature.

構造式(4)に示す化合物としては、特に式中のmが10である上記構造式(6)に示す化合物が好ましい。また構造式(5)に示す化合物としては、特に式中のmが6である上記構造式(7)に示す化合物が好ましい。これらのカルボン酸無水物は加水分解反応の反応性が特に高いものである。   As the compound represented by the structural formula (4), a compound represented by the above structural formula (6) in which m in the formula is 10 is particularly preferable. Moreover, as a compound shown to Structural formula (5), the compound shown to the said Structural formula (7) whose m in a formula is 6 is especially preferable. These carboxylic acid anhydrides are particularly highly reactive in the hydrolysis reaction.

フラックス成分に含まれるカルボン酸無水物は、一種のみであってもよく、二種以上であってもよい。また、フラックス成分はカルボン酸無水物のみからなることが好ましいが、カルボン酸無水物以外の一般にフラックスとして用いられる化合物を含んでいてもよい。   The carboxylic acid anhydride contained in the flux component may be one kind or two or more kinds. Further, the flux component is preferably composed only of a carboxylic acid anhydride, but may contain a compound generally used as a flux other than the carboxylic acid anhydride.

熱硬化性樹脂組成物中のフラックス成分の含有量は適宜設定されるが、特に熱硬化性樹脂バインダーに対するフラックス成分の割合が1〜50phrの範囲であることが好ましい。この含有量が1phrに満たないとフラックス成分の濃度が薄すぎて充分なフラックス作用を発揮することができなくなるおそれがあり、またこの含有量が50phrよりも大きいと熱硬化性樹脂組成物の硬化物による部品の機械的接合性が充分に発揮されなくなるおそれがある。   Although content of the flux component in a thermosetting resin composition is set suitably, it is preferable that especially the ratio of the flux component with respect to a thermosetting resin binder is the range of 1-50 phr. If this content is less than 1 phr, the concentration of the flux component may be too thin to exhibit a sufficient flux effect, and if this content is greater than 50 phr, the thermosetting resin composition is cured. There is a risk that the mechanical bondability of parts due to objects may not be sufficiently exhibited.

熱硬化性樹脂組成物中の熱硬化性樹脂バインダーとフラックス成分の合計量は、熱硬化性樹脂組成物全量に対して5〜30質量%の範囲であることが好ましい。この割合が5質量%に満たないと硬化前の熱硬化性樹脂組成物の流動性が不充分となったり、熱硬化性樹脂組成物の硬化物中でのボイドの発生量が増大したりすることで、熱硬化性樹脂組成物の硬化物による部品の機械的接合性が充分に発揮されなくなるおそれがある。またこの割合が30質量%より大きいと、熱硬化性樹脂組成物中のはんだ粒子の割合が少なくなり、はんだ粒子の溶融一体化が阻害されて、熱硬化性樹脂組成物の硬化物による部品の電気的接合性が充分に発揮されなくなるおそれがある。   The total amount of the thermosetting resin binder and the flux component in the thermosetting resin composition is preferably in the range of 5 to 30% by mass with respect to the total amount of the thermosetting resin composition. If this ratio is less than 5% by mass, the fluidity of the thermosetting resin composition before curing becomes insufficient, or the amount of voids generated in the cured product of the thermosetting resin composition increases. As a result, there is a possibility that the mechanical bondability of the part by the cured product of the thermosetting resin composition may not be sufficiently exhibited. On the other hand, if this proportion is larger than 30% by mass, the proportion of solder particles in the thermosetting resin composition is reduced, and the fusion integration of the solder particles is hindered. There is a possibility that the electrical bondability may not be sufficiently exhibited.

また、本実施形態に係る熱可塑性樹脂組成物は、カルボン酸無水物の加水分解反応を促進させる酸性物質、塩基性物質等の反応促進剤を含有することが好ましい。   Moreover, it is preferable that the thermoplastic resin composition which concerns on this embodiment contains reaction promoters, such as an acidic substance and a basic substance which accelerate the hydrolysis reaction of carboxylic anhydride.

反応促進剤としては適宜の化合物が使用されるが、窒素原子を含む複素環化合物、ポリアミン化合物及びそのアダクトは、カルボン酸無水物の加水分解反応の促進作用が高く、反応促進剤として特に有効である。ポリアミン化合物のアダクトとは、高反応性の3級アミンの水素原子に他の化合物を反応させて得られる化合物を意味する。具体的な反応促進剤としては、各種イミダゾール類およびその塩、DBU(ジアザビシクロウンデセン)やDBN(ジアザビシクロノネン)とその塩、また各種のアミン化合物及びそのアダクト等が挙げられる。これらの化合物は、一般的にエポキシ樹脂組成物の硬化反応を促進する硬化促進剤として用いられる化合物と重複している。このため、熱硬化性樹脂バインダーとしてエポキシ樹脂が使用される場合、これらの反応促進剤は、カルボン酸無水物の加水分解後、生成するカルボン酸とエポキシ樹脂との反応をも促進し、熱硬化性樹脂組成物の硬化物の架橋密度向上にも寄与する。   Although a suitable compound is used as the reaction accelerator, a heterocyclic compound containing a nitrogen atom, a polyamine compound, and an adduct thereof are highly effective in promoting a hydrolysis reaction of a carboxylic acid anhydride and are particularly effective as a reaction accelerator. is there. The adduct of the polyamine compound means a compound obtained by reacting another compound with a hydrogen atom of a highly reactive tertiary amine. Specific examples of the reaction accelerator include various imidazoles and salts thereof, DBU (diazabicycloundecene) and DBN (diazabicyclononene) and salts thereof, and various amine compounds and adducts thereof. These compounds overlap with compounds that are generally used as curing accelerators that accelerate the curing reaction of the epoxy resin composition. For this reason, when an epoxy resin is used as the thermosetting resin binder, these reaction accelerators also promote the reaction between the carboxylic acid produced and the epoxy resin after hydrolysis of the carboxylic acid anhydride, and thermosetting This also contributes to an improvement in the crosslink density of the cured product of the conductive resin composition.

熱硬化性樹脂組成物中の反応促進剤の含有量は、低温での加熱温度下でカルボン酸無水物の加水分解反応が充分に促進されてフラックス作用が発揮されるように適宜調整される。但し、この含有量が多すぎると室温下でもカルボン酸無水物の加水分解反応を促進してしまって粘度上昇を引き起こし、室温下での熱硬化性樹脂組成物の保存安定性が充分に確保できなくなるおそれがあり、また特に熱硬化性樹脂バインダーとしてエポキシ樹脂が用いられる場合にエポキシ樹脂の硬化反応が過度に促進され、カルボン酸無水物の加水分解反応と並行してエポキシ樹脂の硬化反応が進行してしまい、粘度上昇の原因となるおそれもある。このため、反応促進剤の含有量は、カルボン酸無水物に対して5〜50質量%であることが好ましい。   The content of the reaction accelerator in the thermosetting resin composition is appropriately adjusted so that the hydrolysis reaction of the carboxylic acid anhydride is sufficiently promoted under the heating temperature at a low temperature and the flux action is exhibited. However, if the content is too high, the hydrolysis reaction of the carboxylic acid anhydride is promoted even at room temperature, causing an increase in viscosity, and sufficient storage stability of the thermosetting resin composition at room temperature can be secured. In particular, when an epoxy resin is used as a thermosetting resin binder, the curing reaction of the epoxy resin is excessively accelerated, and the curing reaction of the epoxy resin proceeds in parallel with the hydrolysis reaction of the carboxylic acid anhydride. This may cause an increase in viscosity. For this reason, it is preferable that content of a reaction accelerator is 5-50 mass% with respect to carboxylic anhydride.

また、本実施形態に係る熱硬化性樹脂組成物は、本発明の目的に反しない限り、上記以外の、通常用いられる改質剤、添加剤等を含有してもよい。例えばこの熱硬化性樹脂組成物は、粘度低減や流動性付与等の目的のため、低沸点の溶剤や可塑剤を含有してもよい。   In addition, the thermosetting resin composition according to the present embodiment may contain commonly used modifiers, additives, and the like other than those described above as long as the object of the present invention is not violated. For example, the thermosetting resin composition may contain a low-boiling solvent or a plasticizer for the purpose of reducing viscosity or imparting fluidity.

本実施形態に係る熱硬化性樹脂組成物は、例えばはんだ粒子、熱硬化性樹脂バインダー及びフラックス成分、並びに必要に応じて種々の添加物等を混合し、混練することにより製造することができる。この熱硬化性樹脂組成物は、スクリーン印刷法等により塗布可能な程度の適宜の粘度に調製されることが好ましい。   The thermosetting resin composition according to the present embodiment can be produced, for example, by mixing and kneading solder particles, a thermosetting resin binder, a flux component, and various additives as necessary. The thermosetting resin composition is preferably prepared to have an appropriate viscosity that can be applied by a screen printing method or the like.

この熱硬化性樹脂組成物は、上記のとおりカルボン酸無水物を含むフラックス成分を含有するため、室温下ではフラックス成分のフラックス作用が抑制される。このため、室温下での熱硬化性樹脂組成物の粘度上昇が抑制され、保存安定性が高いものである。   Since this thermosetting resin composition contains the flux component containing a carboxylic acid anhydride as described above, the flux action of the flux component is suppressed at room temperature. For this reason, the increase in the viscosity of the thermosetting resin composition at room temperature is suppressed, and the storage stability is high.

本実施形態に係る熱硬化性樹脂組成物を用いて、導体配線を有する基板等に電子部品を実装することができる。例えば電子部品として表面実装用のチップ部品を用い、基板としてプリント配線板を用いる場合に、熱硬化性樹脂組成物をスクリーン印刷法等によりプリント配線板上のパッドに塗布し、このプリント配線板上にチップ部品を、このチップ部品の端子と前記パッドの位置が合致するように配置する。この状態で、チップ部品が配置されたプリント配線板をリフロー炉内で加熱するはんだリフロープロセス等により、熱硬化性樹脂組成物を低温の加熱温度まで加熱する。この加熱温度は、はんだ粒子が充分に溶融し、且つ熱硬化性樹脂バインダーの硬化反応が充分に進行する適宜の温度に設定される。また、この加熱温度は、はんだ粒子が溶融しきる前にエポキシ樹脂の硬化反応が進行してはんだ粒子の凝集が阻害されるようなことがないように設定されることが好ましい。そのための好ましい加熱温度は、はんだの粒子の融点よりも10℃高い温度以上であり、且つ前記融点よりも60℃高い温度以下である。例えばはんだ粒子がJIS Z3282で規定されるBi58Sn42のはんだ組成を有する場合、その融点は139℃であり、この場合の加熱温度は140〜200℃の範囲が好ましく、150〜180℃の範囲が特に好ましい。   Using the thermosetting resin composition according to the present embodiment, an electronic component can be mounted on a substrate or the like having conductor wiring. For example, when a chip component for surface mounting is used as an electronic component and a printed wiring board is used as a substrate, a thermosetting resin composition is applied to a pad on the printed wiring board by a screen printing method or the like. The chip parts are arranged so that the terminals of the chip parts and the positions of the pads coincide with each other. In this state, the thermosetting resin composition is heated to a low heating temperature by, for example, a solder reflow process in which the printed wiring board on which the chip components are arranged is heated in a reflow furnace. This heating temperature is set to an appropriate temperature at which the solder particles are sufficiently melted and the curing reaction of the thermosetting resin binder proceeds sufficiently. The heating temperature is preferably set so that the curing reaction of the epoxy resin proceeds before the solder particles are completely melted and the aggregation of the solder particles is not hindered. A preferable heating temperature for this purpose is not less than a temperature 10 ° C. higher than the melting point of the solder particles and not more than 60 ° C. higher than the melting point. For example, when the solder particles have a Bi58Sn42 solder composition defined by JIS Z3282, the melting point is 139 ° C., and the heating temperature in this case is preferably in the range of 140 to 200 ° C., and particularly preferably in the range of 150 to 180 ° C. .

このように熱硬化性樹脂組成物が加熱されると、はんだ粒子が溶融すると共に、熱硬化性樹脂組成物中のフラックス成分に含まれるカルボン酸無水物が加水分解反応されてカルボキシル基が生成し、フラックス成分がフラックス作用を発揮する。このフラックス作用によりはんだ粒子の表面の酸化層が除去され、はんだ粒子の一体化が促進されると共にはんだ粒子がパッド及び端子とも溶融接合し、チップ部品の端子とのプリント配線板のパッドとの間の電気的接合がなされる。更に、熱硬化性樹脂組成物中の熱硬化性樹脂バインダーの熱硬化反応が進行し、チップ部品とプリント配線板との機械的接合がなされる。これにより、プリント配線板にチップ部品が実装され、プリント回路板が作製される。   When the thermosetting resin composition is heated in this manner, the solder particles melt and the carboxylic acid anhydride contained in the flux component in the thermosetting resin composition undergoes a hydrolysis reaction to generate a carboxyl group. The flux component exerts the flux action. This flux action removes the oxide layer on the surface of the solder particles, promotes the integration of the solder particles, melts the solder particles together with the pads and the terminals, and between the pads of the chip component and the pads of the printed wiring board. The electrical connection is made. Further, the thermosetting reaction of the thermosetting resin binder in the thermosetting resin composition proceeds, and the chip component and the printed wiring board are mechanically joined. Thereby, a chip component is mounted on the printed wiring board, and a printed circuit board is produced.

以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples.

(実施例1)
JIS Z3282に規定されたBi58Sn42のはんだ組成を有するはんだ合金を用い、このはんだ合金から、常法に従い、はんだ粒子を作製した。はんだ粒子の平均粒径は15μm、融点は139℃であった。
Example 1
Using a solder alloy having a Bi58Sn42 solder composition defined in JIS Z3282, solder particles were produced from this solder alloy according to a conventional method. The average particle size of the solder particles was 15 μm and the melting point was 139 ° C.

このはんだ粒子85重量部、液状エポキシ樹脂(東都化成製「YD128」)10重量部、反応促進剤(変性脂肪族ポリアミン;富士化成工業製「フジキュアFXB−1050」)1重量部、コハク酸無水物4重量部を配合し、ディスパーを用いて均一に混合して、ペースト状の熱硬化性樹脂組成物を調製した。   85 parts by weight of the solder particles, 10 parts by weight of a liquid epoxy resin (“YD128” manufactured by Tohto Kasei), 1 part by weight of a reaction accelerator (modified aliphatic polyamine; “Fujicure FXB-1050” manufactured by Fuji Kasei Kogyo), succinic anhydride 4 parts by weight was blended and uniformly mixed using a disper to prepare a paste-like thermosetting resin composition.

(実施例2)
実施例1においてフラックス成分としてグルタル酸無水物を用いた。それ以外の条件は実施例1と同一にして、熱硬化性樹脂組成物を調製した。
(Example 2)
In Example 1, glutaric anhydride was used as a flux component. The other conditions were the same as in Example 1, and a thermosetting resin composition was prepared.

(実施例3)
実施例1においてフラックス成分としてジグリコール酸無水物を用いた。それ以外の条件は実施例1と同一にして、熱硬化性樹脂組成物を調製した。
(Example 3)
In Example 1, diglycolic anhydride was used as a flux component. The other conditions were the same as in Example 1, and a thermosetting resin composition was prepared.

(実施例4)
実施例1において、フラックス成分としてチオジグリコール酸無水物を用いた。それ以外の条件は実施例1と同一にして、熱硬化性樹脂組成物を調製した。
Example 4
In Example 1, thiodiglycolic anhydride was used as a flux component. The other conditions were the same as in Example 1, and a thermosetting resin composition was prepared.

(実施例5)
実施例1において、フラックス成分として上記構造式(6)に示す高分子型酸無水物(岡村製油製「SL−12AH」)を用いた。それ以外の条件は実施例1と同一にして、熱硬化性樹脂組成物を調製した。
(Example 5)
In Example 1, a polymer type acid anhydride (“SL-12AH” manufactured by Okamura Oil Co., Ltd.) represented by the above structural formula (6) was used as a flux component. The other conditions were the same as in Example 1, and a thermosetting resin composition was prepared.

(実施例6)
実施例1において、フラックス成分として上記構造式(7)に示す高分子型酸無水物(岡村製油製「IPU−22AH」)を用いた。それ以外の条件は実施例1と同一にして、熱硬化性樹脂組成物を調製した。
(Example 6)
In Example 1, a polymer type acid anhydride represented by the above structural formula (7) (“IPU-22AH” manufactured by Okamura Oil Co., Ltd.) was used as a flux component. The other conditions were the same as in Example 1, and a thermosetting resin composition was prepared.

(実施例7)
実施例1において、反応促進剤としてジアザビシクロウンデセン(DBU)を0.5重量部、フラックス成分としてグルタル酸無水物4.5重量部用いた。それ以外の条件は実施例1と同一にして、熱硬化性樹脂組成物を調製した。
(Example 7)
In Example 1, 0.5 part by weight of diazabicycloundecene (DBU) was used as a reaction accelerator, and 4.5 parts by weight of glutaric anhydride was used as a flux component. The other conditions were the same as in Example 1, and a thermosetting resin composition was prepared.

(実施例8)
実施例1において、反応促進剤として2−エチル−4−メチルイミダゾール(2E4MZ)を1.5重量部、ジグリコール酸無水物3.5重量部用いた。それ以外の条件は実施例1と同一にして、熱硬化性樹脂組成物を調製した。
(Example 8)
In Example 1, 1.5 parts by weight of 2-ethyl-4-methylimidazole (2E4MZ) and 3.5 parts by weight of diglycolic anhydride were used as a reaction accelerator. The other conditions were the same as in Example 1, and a thermosetting resin composition was prepared.

(実施例9)
実施例1において、はんだ粒子の配合量を95重量部、液状エポキシ樹脂の配合量を3重量部、反応促進剤の配合量を0.5重量部、コハク酸無水物の配合量を1.5重量部に変更した。それ以外の条件は実施例1と同一にして、熱硬化性樹脂組成物を調製した。
Example 9
In Example 1, 95 parts by weight of solder particles, 3 parts by weight of liquid epoxy resin, 0.5 parts by weight of reaction accelerator, 1.5 parts by weight of succinic anhydride are used. Changed to parts by weight. The other conditions were the same as in Example 1, and a thermosetting resin composition was prepared.

(実施例10)
実施例1において、はんだ粒子の配合量を70重量部、液状エポキシ樹脂の配合量を25重量部、反応促進剤の配合量を1.5重量部、コハク酸無水物の配合量を3.5重量部に変更した。それ以外の条件は実施例1と同一にして、熱硬化性樹脂組成物を調製した。
(Example 10)
In Example 1, 70 parts by weight of solder particles, 25 parts by weight of liquid epoxy resin, 1.5 parts by weight of reaction accelerator, and 3.5 parts by weight of succinic anhydride are used. Changed to parts by weight. The other conditions were the same as in Example 1, and a thermosetting resin composition was prepared.

(実施例11)
実施例1において、フラックス成分としてジグリコール酸無水物を0.5重量部、上記構造式(6)に示す高分子型酸無水物(岡村製油製「SL−12AH」)を0.5重量部用いた。それ以外の条件は実施例1と同一にして、熱硬化性樹脂組成物を調製した。
(Example 11)
In Example 1, 0.5 parts by weight of diglycolic acid anhydride as a flux component, and 0.5 parts by weight of a polymeric acid anhydride (“SL-12AH” manufactured by Okamura Oil Co., Ltd.) represented by the structural formula (6) above. Using. The other conditions were the same as in Example 1, and a thermosetting resin composition was prepared.

(比較例1)
実施例1と同じはんだ粒子85重量部、液状エポキシ樹脂(東都化成製「YD128」)10重量部、フラックス成分としてセバシン酸3重量部、硬化剤としてアミキュアPN23(味の素ファインテクノ製)2重量部を配合し、ディスパーを用いて均一に混合して、ペースト状の熱硬化性樹脂組成物を調製した。
(Comparative Example 1)
85 parts by weight of the same solder particles as in Example 1, 10 parts by weight of liquid epoxy resin (“YD128” manufactured by Toto Kasei), 3 parts by weight of sebacic acid as a flux component, and 2 parts by weight of Amicure PN23 (manufactured by Ajinomoto Fine Techno) as a curing agent It mix | blended and mixed uniformly using the disper and the paste-form thermosetting resin composition was prepared.

(比較例2)
フラックス成分を配合しない以外は実施例1と同一の条件で、熱硬化性樹脂組成物を調製した。
(Comparative Example 2)
A thermosetting resin composition was prepared under the same conditions as in Example 1 except that the flux component was not blended.

(比較例3)
液状エポキシ樹脂を配合しない以外は実施例1と同一の条件で、熱硬化性樹脂組成物を調製した。
(Comparative Example 3)
A thermosetting resin composition was prepared under the same conditions as in Example 1 except that no liquid epoxy resin was blended.

(比較例4)
実施例1におけるはんだ粒子に代えて、銀粒子(融点950℃)を85重量部用いた。それ以外の条件は実施例1と同一にして、熱硬化性樹脂組成物を調製した。
(Comparative Example 4)
Instead of the solder particles in Example 1, 85 parts by weight of silver particles (melting point 950 ° C.) was used. The other conditions were the same as in Example 1, and a thermosetting resin composition was prepared.

(保存安定性評価)
各実施例及び各比較例により調製された直後の熱硬化性樹脂組成物の粘度を、B型粘度計で測定した。この熱硬化性樹脂組成物を室温で48時間放置した後、再びその粘度をB型粘度計で測定した。後者の測定値を前者の測定値で除することにより粘度比を算出した。
(Storage stability evaluation)
The viscosity of the thermosetting resin composition immediately after being prepared by each Example and each Comparative Example was measured with a B-type viscometer. The thermosetting resin composition was allowed to stand at room temperature for 48 hours, and then its viscosity was measured again with a B-type viscometer. The viscosity ratio was calculated by dividing the latter measured value by the former measured value.

(はんだ一体化性評価)
Auメッキされたパッドを有するFR−4タイプのプリント配線板を用意し、このプリント配線板上のパッドに上記熱硬化性樹脂組成物をスクリーン印刷法により塗布した。パッド上の熱硬化性樹脂組成物の塗布厚みは約70μmであった。
(Evaluation of solder integrity)
An FR-4 type printed wiring board having Au-plated pads was prepared, and the thermosetting resin composition was applied to the pads on the printed wiring board by a screen printing method. The coating thickness of the thermosetting resin composition on the pad was about 70 μm.

このプリント配線板上にチップ部品として半導体チップを配置すると共に、この半導体チップの端子の位置をパッドの位置と合致させて、端子とチップとの間に熱硬化性樹脂組成物を介在させた。   A semiconductor chip was disposed as a chip component on the printed wiring board, and the position of the terminal of the semiconductor chip was matched with the position of the pad, and a thermosetting resin composition was interposed between the terminal and the chip.

この半導体チップが配置されたプリント配線板をオーブン内で150℃で10分間加熱することで、半導体チップをプリント配線板に実装し、プリント回路板を得た。   The printed wiring board on which this semiconductor chip was placed was heated in an oven at 150 ° C. for 10 minutes, whereby the semiconductor chip was mounted on the printed wiring board to obtain a printed circuit board.

このプリント回路板における熱硬化性樹脂組成物の硬化物を顕微鏡で観察し、この硬化物中におけるはんだの一体化の程度を下記のようにして評価した。
◎:全てのはんだ粒子が一体化して球体となり、その周りにはんだ粒子を含まない硬化樹脂の層が取り囲む完全な二層分離構造が確認される。
○:ほとんどのはんだ粒子が一体化し、その周りに若干の粒子を含む硬化樹脂の層が確認される。
△:かなりのはんだ粒子が球状に集まるが、その周りに多くのはんだ粒子を含む硬化樹脂の層が確認される。
×:はんだ粒子の一体化が確認されない。
The cured product of the thermosetting resin composition on the printed circuit board was observed with a microscope, and the degree of integration of the solder in the cured product was evaluated as follows.
A: All the solder particles are integrated into a sphere, and a complete two-layer separation structure is confirmed in which a layer of a cured resin that does not contain solder particles surrounds it.
◯: Most of the solder particles are integrated, and a cured resin layer containing some particles around the solder particles is confirmed.
(Triangle | delta): Although a considerable solder particle gathers spherically, the layer of the cured resin which contains many solder particles around it is confirmed.
X: Integration of solder particles is not confirmed.

(タック性評価)
熱硬化性樹脂組成物の硬化物の硬化の程度を確認するため、上記はんだ一体化性評価のために作製されたプリント回路板における熱硬化性樹脂組成物の硬化物の表面におけるタック性の有無を、手触試験により確認した。
(Tackiness evaluation)
In order to confirm the degree of curing of the cured product of the thermosetting resin composition, the presence or absence of tackiness on the surface of the cured product of the thermosetting resin composition in the printed circuit board prepared for the solder integration evaluation Was confirmed by a hand test.

(部品接続抵抗値評価)
チップ部品として、上記半導体チップに代えて0Ωの1608チップ抵抗器(錫電極)を使用し、このチップ抵抗器を、上記はんだ一体化性評価の場合と同様にしてプリント配線板に実装した後、更に乾燥機で150℃で30分間加熱するアフターベークを施した。
(Evaluation of component connection resistance)
As a chip component, a 0Ω 1608 chip resistor (tin electrode) was used instead of the semiconductor chip, and this chip resistor was mounted on a printed wiring board in the same manner as in the case of the solder integration evaluation. Furthermore, after-baking which heats at 150 degreeC with a dryer for 30 minutes was given.

このようにして得られたプリント回路板における、チップ抵抗器が接続されているパッド間の抵抗値を測定した。   The resistance value between the pads to which the chip resistors were connected in the printed circuit board thus obtained was measured.

(チップ部品シェア強度)
上記部品接続抵抗値評価のために作製されたプリント回路板におけるチップ抵抗器のシェア強度を、ボンドテスター(dage社製のシリーズ4000)を用いた揃断引き剥がし試験により測定した。
(Chip component share strength)
The shear strength of the chip resistor in the printed circuit board produced for the evaluation of the component connection resistance value was measured by a trimming peel test using a bond tester (series 4000 manufactured by dage).

(評価結果)
以上の評価試験の結果を下記表1に示す。
(Evaluation results)
The results of the above evaluation tests are shown in Table 1 below.

Figure 0005144489
Figure 0005144489

Claims (7)

融点が180℃以下のはんだ粒子、熱硬化性樹脂バインダー、及びカルボン酸無水物を含むフラックス成分を含有し、前記カルボン酸無水物が、下記構造式(4)〜(5)で示される化合物から選択される少なくとも一種の化合物を含むことを特徴とする熱硬化性樹脂組成物。
Figure 0005144489
Figure 0005144489
A flux component containing solder particles having a melting point of 180 ° C. or less, a thermosetting resin binder, and a carboxylic acid anhydride , wherein the carboxylic acid anhydride is represented by the following structural formulas (4) to (5) A thermosetting resin composition comprising at least one selected compound .
Figure 0005144489
Figure 0005144489
上記カルボン酸無水物が、コハク酸無水物、グルタル酸無水物、ジグリコール酸無水物、チオジグリコール酸無水物、及び構造式(6)〜(7)で示される高分子型酸無水物から選択される少なくとも一種の化合物を含むことを特徴とする請求項1記載の熱硬化性樹脂組成物。
Figure 0005144489
Figure 0005144489
The carboxylic acid anhydride is succinic acid anhydride, glutaric acid anhydride, diglycolic acid anhydride, thiodiglycolic acid anhydride, and a polymer type acid anhydride represented by structural formulas (6) to (7). The thermosetting resin composition according to claim 1 , comprising at least one selected compound.
Figure 0005144489
Figure 0005144489
窒素原子を有する複素環化合物、ポリアミン化合物及びそのアダクトから選択される少なくとも一種の化合物を含む反応促進剤を含有することを特徴とする請求項1又は2に記載の熱硬化性樹脂組成物。 The thermosetting resin composition according to claim 1 or 2 , comprising a reaction accelerator containing at least one compound selected from a heterocyclic compound having a nitrogen atom, a polyamine compound, and an adduct thereof. 上記熱硬化性樹脂バインダーがエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項1乃至のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物。 The thermosetting resin composition according to any one of claims 1 to 3 , wherein the thermosetting resin binder is an epoxy resin. 熱硬化性樹脂バインダーに対するフラックス成分の含有量が1〜50phrの範囲であることを特徴とする請求項1乃至のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物。 The thermosetting resin composition according to any one of claims 1 to 4 , wherein the content of the flux component with respect to the thermosetting resin binder is in the range of 1 to 50 phr. 組成物全量に対する熱硬化性樹脂バインダーとフラックス成分の合計量の割合が5〜30質量%の範囲であることを特徴とする請求項1乃至のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物。 The thermosetting resin composition according to any one of claims 1 to 5 ratio of the total amount of the thermosetting resin binder and a flux component characterized in that it is in the range of 5 to 30 mass% relative to the total amount of the composition object. カルボン酸無水物の加水分解を促進する反応促進剤が、カルボン酸無水物に対して5〜50質量%の範囲で含有していることを特徴とする請求項1乃至のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物。 Reaction accelerator to accelerate the hydrolysis of a carboxylic acid anhydride, in any one of claims 1 to 6, characterized by containing in the range of 5 to 50 mass% with respect to the carboxylic acid anhydride The thermosetting resin composition as described.
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