JP6208414B2 - Solder heat treatment jig - Google Patents
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Description
本発明は、半田熱処理用治具に関する。さらに詳しく言えば、基板上に半田をリフローさせて素子を実装する工程(リフロー工程)において、半田が溶融している加熱炉(「半田リフロー炉」とも言う。)内で発生するフラックスの突沸による半田飛沫の基板への付着を防止し、実装された基板の不良を抑制することを目的とする治具(半田熱処理用治具)、及びその治具を使用する実装電子回路基板の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a solder heat treatment jig. More specifically, in the process of reflowing solder onto the substrate and mounting the element (reflow process), it is due to bumping of the flux generated in the heating furnace (also referred to as “solder reflow furnace”) in which the solder is melted. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a jig (solder heat treatment jig) for preventing adhesion of solder droplets to a substrate and suppressing defects of the mounted substrate, and a mounting electronic circuit board manufacturing method using the jig. Is.
基板上に素子を半田によって実装する場合、半田に含まれる溶剤が突沸し、半田に含まれるフラックスの一部や数十ミクロン程度の小径の半田が、基板上に飛散する場合がある。フラックスの飛散が多い場合は、基板の外観不良と判断され、歩留まりを低下させる。半田が飛散した場合、生成した半田ボールが、素子の電極もしくは、基板上の電子配線に付着する場合があり、基板回路の特性や信頼性を著しく低下させる要因となる。加熱装置内に、シャッターを設け、フラックスや半田の飛散を防止する試みもなされている(特許第3897715号公報;特許文献1)。フラックス飛散防止治具を基板上に上下させる移動機構を設ける案も提案されている(特開2009−212431号公報;特許文献2)。しかしながら、一台の装置で、様々な基板を実装する場合、基板に合わせて、シャッターもしくは飛散防止治具を設計しなければならず、装置上も大幅な改造が必要になるなど、同じリフロー炉で多品種を製造する場合は適応できない。 When an element is mounted on a substrate with solder, a solvent contained in the solder bumps, and a part of the flux contained in the solder or a solder having a small diameter of about several tens of microns may be scattered on the substrate. When there is a lot of flux scattering, it is determined that the appearance of the substrate is poor, and the yield is reduced. When the solder is scattered, the generated solder balls may adhere to the electrode of the element or the electronic wiring on the substrate, which causes the characteristics and reliability of the substrate circuit to be significantly reduced. Attempts have also been made to provide a shutter in the heating device to prevent the flux and solder from scattering (Patent No. 3897715; Patent Document 1). There has also been proposed a mechanism for moving a flux scattering prevention jig up and down on a substrate (Japanese Patent Laid-Open No. 2009-212431; Patent Document 2). However, when mounting various substrates with a single device, it is necessary to design a shutter or anti-scattering jig according to the substrate, and the device must be modified significantly. This is not applicable when manufacturing a wide variety of products.
また、挿入実装部品を実装する場合は、実装する部品が所定の位置に保持されていることを確認する必要がある。そのため、従来の治具では開口部を設け、そこを通して位置の確認を実施している。その周囲を完全に囲うことは物理的に可能ではあるが、部品の押さえができているか、半田の状態はどうかの確認ができないのが実情である。 Further, when mounting an insertion mounting component, it is necessary to confirm that the component to be mounted is held at a predetermined position. Therefore, the conventional jig is provided with an opening, and the position is confirmed through the opening. Although it is physically possible to completely enclose the surrounding area, the fact is that it is impossible to confirm whether the part is pressed or the state of the solder.
従来の治具に耐熱ガラスを窓材として使うことも検討されているが、治具に合わせた形状への加工が難しく、薄型化できない。そのため、重量が重く熱容量が多大になるため、温度の不均一が発生し、狭いエリアに設置はできない。また、本治具は、多品種、少量の治具を多数揃える必要があるが、価格が高い点で、リフロー用治具への適応は難しい。それ以外にも、無機系のガラス材は、熱衝撃に弱く、容易に破損する。リフロー工程のような繰り返しの温度履歴がかかる用途には不適である。万一破損した場合、半田浴槽をガラス成分が汚染する可能性があり、衝撃に強い弾性率の低く、万一破損したとしても半田を汚染しない材質が好ましい。 The use of heat-resistant glass as a window material for conventional jigs is also being studied, but it is difficult to process into shapes that match the jigs and cannot be made thinner. For this reason, the weight is heavy and the heat capacity becomes large, so that the temperature becomes non-uniform, and it cannot be installed in a narrow area. In addition, it is necessary to prepare a large variety of jigs and a small amount of jigs, but this jig is difficult to adapt to a reflow jig because of its high price. In addition, inorganic glass materials are vulnerable to thermal shock and are easily damaged. It is unsuitable for applications that require repeated temperature histories such as reflow processes. In the unlikely event of breakage, a glass component may be contaminated in the solder bath, and a material having a low elastic modulus that is resistant to impact and that does not contaminate the solder even if broken is preferable.
したがって、本発明の課題はリフロー工程で、フラックスや半田ボールの飛散エリアを十分に縮小でき、かつ様々な基板に合わせて自由に設計可能な治具を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a jig that can sufficiently reduce the scattering area of flux and solder balls in a reflow process, and can be freely designed according to various substrates.
基板上に素子を半田リフロー炉によって実装する際、フラックスや半田ボールの飛散を防止するためには、基板もしくは素子毎に、飛散エリアを最小化するように最適化された形状で治具を設計すればよい。治具を小型化し、基板や素子毎に密閉性の高い治具が設計できれば、本課題を解決することが可能となる。一般的にそのような治具は、金属や耐熱性の高いポリエーテルエーテルケトン(PEEK)材、もしくはガラス繊維で強化したエポキシなどで構成される。 When mounting elements on a board using a solder reflow furnace, in order to prevent the flux and solder balls from scattering, the jig is designed with an optimized shape to minimize the scattering area for each board or element. do it. If the jig can be miniaturized and a highly sealed jig can be designed for each substrate or element, this problem can be solved. In general, such a jig is made of a metal, a polyether ether ketone (PEEK) material having high heat resistance, or an epoxy reinforced with glass fiber.
しかしながら、そのような材料で治具を構成した場合は、可視光を透過しないため、実際に最適な状態で治具がセットできているか(素子が所定の場所に実装されているか)を確認できず、また光を透過しない部材は、通常赤外線も透過しないため、基板上で温度が不均一となり、均一な温度条件で半田実装できなくなる等の課題がある。 However, when a jig is made of such a material, it does not transmit visible light, so it can be confirmed whether the jig is actually set in an optimum state (whether the element is mounted at a predetermined location). In addition, since a member that does not transmit light normally does not transmit infrared rays, the temperature is not uniform on the substrate, and there is a problem that solder mounting cannot be performed under a uniform temperature condition.
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意努力した結果、全部またはその一部(少なくとも窓部)を光が透過可能な耐熱性のある樹脂板(以下、「耐熱透明樹脂板」という。)で半田熱処理用治具を作製することにより、本発明を完成した。
すなわち、本発明は以下の[1]〜[11]に関する。
As a result of diligent efforts to solve the above-mentioned problems, the present inventors have made a heat-resistant resin plate (hereinafter referred to as “heat-resistant transparent resin plate”) capable of transmitting light through all or a part thereof (at least the window). The present invention was completed by producing a solder heat treatment jig.
That is, the present invention relates to the following [1] to [11].
[1]基板上に半田をリフローさせて素子を実装する工程において用いる、フラックスの突沸による半田飛沫の基板への付着を防止するための治具(半田熱処理用治具)であって、前記治具の全部または一部が耐熱透明樹脂板で形成されていることを特徴とする半田熱処理用治具。
[2]少なくとも窓部が耐熱透明樹脂板で形成されている前項1に記載の半田熱処理用治具。
[3]前記耐熱透明樹脂板の弾性率が2.5〜3.5GPaである前項1または2に記載の半田熱処理用治具。
[4]前記耐熱透明樹脂板が、200℃以上の耐熱性を有する前項1〜3にいずれかに記載の半田熱処理用治具。
[5]常温(20℃)の耐熱透明樹脂板に対する200℃における熱収縮率が、0.5%以下である前項4に記載の半田熱処理用治具。
[6]耐熱透明樹脂板の表面硬度が、鉛筆硬度H以上である前項1〜5のいずれかに記載の半田熱処理用治具。
[7]前記耐熱透明樹脂板は、可視光の透過率が85%以上、赤外線の透過率が50%以上である前項1〜6のいずれかに記載の半田熱処理用治具。
[8]前記耐熱透明樹脂板の厚さが、0.1mm以上、1.5mm以下である前項1〜7のいずれかに記載の半田熱処理用治具。
[9]前記耐熱透明樹脂板が熱硬化性樹脂製である前項1〜8のいずれかに記載の半田熱処理用治具。
[10]前記熱硬化性樹脂がアリルエステル樹脂である前項9に記載の半田熱処理用治具。
[11]基板上の導電性回路とクリーム半田を介して素子を接触させ、前記素子を前項1〜10のいずれかに記載の半田熱処理用治具で覆い、加熱炉で前記クリーム半田をリフローさせて前記導電性回路と素子を電気的に接続することを特徴とする実装電子回路基板の製造方法。
[1] A jig (solder for heat treatment of solder) for preventing adhesion of solder droplets to the board due to bump bumping of the flux used in the step of mounting the element by reflowing solder onto the board. A jig for solder heat treatment, characterized in that all or part of the tool is formed of a heat-resistant transparent resin plate.
[2] The solder heat treatment jig according to item 1, wherein at least the window is formed of a heat-resistant transparent resin plate.
[3] The solder heat treatment jig according to item 1 or 2, wherein the heat-resistant transparent resin plate has an elastic modulus of 2.5 to 3.5 GPa.
[4] The solder heat treatment jig according to any one of items 1 to 3, wherein the heat-resistant transparent resin plate has heat resistance of 200 ° C. or higher.
[5] The jig for solder heat treatment as described in 4 above, wherein a heat shrinkage rate at 200 ° C. with respect to a heat-resistant transparent resin plate at room temperature (20 ° C.) is 0.5% or less.
[6] The solder heat treatment jig as described in any one of 1 to 5 above, wherein the surface hardness of the heat-resistant transparent resin plate is a pencil hardness H or more.
[7] The solder heat treatment jig according to any one of [1] to [6], wherein the heat-resistant transparent resin plate has a visible light transmittance of 85% or more and an infrared transmittance of 50% or more.
[8] The jig for solder heat treatment as described in any one of 1 to 7 above, wherein the heat-resistant transparent resin plate has a thickness of 0.1 mm or more and 1.5 mm or less.
[9] The solder heat treatment jig according to any one of items 1 to 8, wherein the heat-resistant transparent resin plate is made of a thermosetting resin.
[10] The solder heat treatment jig as recited in the aforementioned Item 9, wherein the thermosetting resin is an allyl ester resin.
[11] The element is brought into contact with the conductive circuit on the substrate via cream solder, the element is covered with the solder heat treatment jig described in any one of 1 to 10 above, and the cream solder is reflowed in a heating furnace. And electrically connecting the conductive circuit and the element.
全部または一部を耐熱透明樹脂板で形成した本発明の半田熱処理用治具によれば、半田熱処理用治具に対して基板もしくは素子を最適な位置でセットできたか否かを容易に確認できる。また、弾性率の高い樹脂を選定することにより治具を小型軽量化することができ、さらに、可視光だけではなく赤外線に対しても透過性のある樹脂板を使用することで、基板上の温度が均一となるため、治具をセットしても基板の面内温度分布に大きな差が生じず、均一な温度条件でバラツキのない実装電子回路基板を効率よく製造することができる。 According to the solder heat treatment jig of the present invention formed entirely or partially with a heat-resistant transparent resin plate, it can be easily confirmed whether or not the substrate or the element can be set at an optimum position with respect to the solder heat treatment jig. . In addition, the jig can be reduced in size and weight by selecting a resin with a high elastic modulus, and by using a resin plate that is permeable to not only visible light but also infrared rays, Since the temperature becomes uniform, a large difference in the in-plane temperature distribution of the substrate does not occur even when a jig is set, and a mounted electronic circuit substrate having no variation under a uniform temperature condition can be efficiently manufactured.
本発明では、基板上に半田をリフローさせて素子を実装する工程において、フラックスの突沸による半田飛沫の基板への付着を防止するための治具(半田熱処理用治具)の全部または一部を、光が透過可能な耐熱性のある樹脂板(「耐熱透明樹脂板」と略記する。)で作製する。耐熱透明樹脂板を半田熱処理用治具の部材の一部として用いる場合は、少なくとも窓部を耐熱透明樹脂板で作製し、治具の骨格となる枠材などついては他の耐熱性の樹脂で作製することができる。 In the present invention, in the process of mounting the element by reflowing the solder on the substrate, all or part of a jig (solder heat treatment jig) for preventing adhesion of solder droplets to the substrate due to bump bumping of the flux. And a heat-resistant resin plate that can transmit light (abbreviated as “heat-resistant transparent resin plate”). When using a heat-resistant transparent resin plate as a part of a jig for solder heat treatment, at least the window is made of a heat-resistant transparent resin plate, and the frame material that forms the framework of the jig is made of another heat-resistant resin. can do.
本発明で用いる耐熱透明樹脂板は、その弾性率が常温で2.5〜3.5GPaであることが好ましい。弾性率が2.5GPaより低い場合、耐熱透明樹脂板を保持する部材の補強が必要となり、結果的に治具の重量が増す。また、弾性率が3.5GPaより高い場合は、靱性が低下するため、治具が破損しやすくなり、耐久性が劣る。 The heat-resistant transparent resin plate used in the present invention preferably has an elastic modulus of 2.5 to 3.5 GPa at room temperature. When the elastic modulus is lower than 2.5 GPa, it is necessary to reinforce the member that holds the heat-resistant transparent resin plate, resulting in an increase in the weight of the jig. Further, when the elastic modulus is higher than 3.5 GPa, the toughness is lowered, so that the jig is easily broken and the durability is inferior.
耐熱透明樹脂板の表面硬度は、鉛筆硬度H以上が好ましく、3H以上がより好ましい。表面硬度が低い場合、基板や、他の部材との接触により表面に傷が生じ、光の透過性を悪くする。表面硬度を上げるため、透明性があり耐熱性のある別の部材をコーティングしても良い。 The surface hardness of the heat-resistant transparent resin plate is preferably pencil hardness H or higher, and more preferably 3H or higher. When the surface hardness is low, the surface is scratched by contact with the substrate or other members, and the light transmittance is deteriorated. In order to increase the surface hardness, another member having transparency and heat resistance may be coated.
作業者が、治具をセットする際、基板や素子の位置を確認するためには、前記耐熱透明樹脂板は可視光領域で85%以上の透過率を有することが好ましい。また、温度を均一化するためには、赤外線を50%以上透過できることが好ましい。 In order for the operator to confirm the position of the substrate or element when setting the jig, the heat-resistant transparent resin plate preferably has a transmittance of 85% or more in the visible light region. In order to make the temperature uniform, it is preferable that 50% or more of infrared rays can be transmitted.
耐熱透明樹脂板は、厚くなればそれだけ機械的強度は増すが、重量及び熱容量が過大となり、かつ光の透過率も劣ることから、温度が不均一となる要因となる。また、素子と素子の狭いエリアに治具をセットするためには、薄いほうがいい。しかしながら、0.1mmより薄い場合は、治具を保持することが難しく、ある程度の厚みは必要となる。したがって、透明樹脂板の厚みは、0.1mm以上、1.5mm以下が好ましく、0.3〜1.0mmがより好適である。 As the heat-resistant transparent resin plate becomes thicker, the mechanical strength is increased accordingly, but the weight and heat capacity are excessive, and the light transmittance is inferior. Moreover, in order to set a jig in an element and a narrow area of the element, a thinner one is better. However, if it is thinner than 0.1 mm, it is difficult to hold the jig, and a certain thickness is required. Therefore, the thickness of the transparent resin plate is preferably 0.1 mm or more and 1.5 mm or less, and more preferably 0.3 to 1.0 mm.
耐熱透明樹脂板の耐熱性は、常温(20℃)の耐熱透明樹脂板に対する200℃における熱収縮率、すなわち、200℃の温度で5分程度保持した場合の熱収縮率は、常温(20℃)に比較して0.5%以下、好ましくは、0.2%以下がよい。熱収縮率が0.5%を超えると、熱収縮により耐熱透明樹脂板に変形が発生するため治具を繰り返し使用することができなくなる。 The heat resistance of the heat-resistant transparent resin plate is as follows. The heat shrinkage rate at 200 ° C. relative to the heat-resistant transparent resin plate at room temperature (20 ° C.), that is, the heat shrinkage rate when held at 200 ° C. for about 5 minutes is normal temperature (20 ° C. ) To 0.5% or less, preferably 0.2% or less. If the heat shrinkage rate exceeds 0.5%, the heat-resistant transparent resin plate is deformed due to heat shrinkage, so that the jig cannot be used repeatedly.
本発明の半田熱処理用治具は、熱だけではなく、半田に含まれるフラックス成分、半田の分解成分に直接暴露されるため、使用後にそれら汚れ成分を洗浄する必要がある。そのため、耐熱透明樹脂板用の樹脂として、酸、アルカリ及び有機溶剤に耐えられるものを選択することが必要である。 The solder heat treatment jig of the present invention is directly exposed not only to heat but also to a flux component contained in the solder and a decomposition component of the solder. Therefore, it is necessary to clean these dirt components after use. Therefore, it is necessary to select a resin that can withstand acid, alkali, and organic solvent as the resin for the heat-resistant transparent resin plate.
そのような耐熱透明樹脂の選択は、ハロゲン、アルカリ、その他の重金属などを含まない透明耐熱樹脂を使用することにより可能となる。 Such a heat-resistant transparent resin can be selected by using a transparent heat-resistant resin that does not contain halogen, alkali, or other heavy metals.
樹脂としては、耐熱性の高い熱可塑性樹脂を使用することも可能であるが、高温で繰り返し使用するためには、熱硬化性樹脂が好ましい。例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、シリコーン樹脂、シルセスシオキサン系アクリル樹脂、アリルエステル樹脂等が挙げられる。それらの中でも、アリルエステル樹脂は耐熱性、透明性、耐薬品性に優れるため、特に好ましい。これらの樹脂は単独で使用されるが、耐熱性、透明性が保持できれば組成物として使用することもできる。 As the resin, it is possible to use a thermoplastic resin having high heat resistance, but a thermosetting resin is preferable for repeated use at high temperatures. For example, epoxy resin, urethane resin, acrylic resin, urethane acrylate resin, unsaturated polyester resin, vinyl ester resin, silicone resin, silsesquioxane acrylic resin, allyl ester resin and the like can be mentioned. Among them, allyl ester resins are particularly preferable because they are excellent in heat resistance, transparency, and chemical resistance. These resins are used alone, but can be used as a composition as long as heat resistance and transparency can be maintained.
さらに、透明耐熱樹脂板の剛性向上のために、透明性を損なわない範囲であれば、無機物を配合することもできる。これらの無機物としてはガラスフィラー、シリカ、酸化アルミニウム、酸化チタン、クレイ等が挙げられる。これらの無機物のサイズは透明性を損なわない範囲であれば特に限定されないが、透明性保持の観点で10nm〜50μが好ましい。 Furthermore, an inorganic substance can also be mix | blended if it is a range which does not impair transparency for the rigidity improvement of a transparent heat resistant resin board. Examples of these inorganic substances include glass filler, silica, aluminum oxide, titanium oxide, and clay. The size of these inorganic materials is not particularly limited as long as the transparency is not impaired, but is preferably 10 nm to 50 μm from the viewpoint of maintaining transparency.
本発明の半田熱処理用治具に使用する透明耐熱樹脂板の材料としては、特にアリルエステル樹脂が好ましい。以下、このアリルエステル樹脂について詳しく説明する。 As the material for the transparent heat-resistant resin plate used for the solder heat treatment jig of the present invention, an allyl ester resin is particularly preferable. Hereinafter, this allyl ester resin will be described in detail.
[アリルエステル樹脂]
一般的に、「アリルエステル樹脂」というと硬化する前のプレポリマー(オリゴマーや添加剤、反応性モノマー(「反応性希釈剤」とも言う。)、溶媒を含む)を指す場合とその硬化物を指す場合の二通りの場合があるが、本明細書中では「アリルエステル樹脂」は硬化物を示し、「アリルエステル樹脂組成物」は硬化前のプレポリマーを示すものとする。
[Allyl ester resin]
In general, the term “allyl ester resin” refers to a prepolymer (including an oligomer, an additive, a reactive monomer (also referred to as “reactive diluent”), and a solvent) before curing, and a cured product thereof. In this specification, “allyl ester resin” indicates a cured product, and “allyl ester resin composition” indicates a prepolymer before curing.
[アリルエステル樹脂組成物]
本発明において用いられるアリルエステル樹脂組成物はアリル基またはメタリル基(以降、あわせて(メタ)アリル基と言う場合がある。(メタ)アリルアルコールも同様である。)とエステル構造を有する化合物を主な硬化成分として含有する組成物である。
[Allyl ester resin composition]
The allyl ester resin composition used in the present invention is a compound having an allyl group or a methallyl group (hereinafter sometimes referred to as a (meth) allyl group as well as (meth) allyl alcohol) and an ester structure. It is a composition contained as a main curing component.
(メタ)アリル基とエステル構造を有する化合物は、(1)(メタ)アリル基及び水酸基を含む化合物(表現を簡略化するため、以下では「(メタ)アリルアルコール」と総称する。)とカルボキシル基を含む化合物とのエステル化反応、(2)(メタ)アリル基及びカルボキシル基を含む化合物と水酸基を含む化合物とのエステル化反応、または(3)(メタ)アリルアルコールとジカルボン酸からなるエステル化合物と多価アルコールとのエステル交換反応により得ることができる。カルボキシル基を含む化合物がジカルボン酸とジオールとのポリエステルオリゴマーである場合には、末端のみ(メタ)アリルアルコールとのエステルとすることもできる。 The compound having a (meth) allyl group and an ester structure is (1) a compound containing a (meth) allyl group and a hydroxyl group (in order to simplify the expression, hereinafter referred to as “(meth) allyl alcohol”) and carboxyl. Esterification reaction with a compound containing a group, (2) esterification reaction between a compound containing a (meth) allyl group and a carboxyl group and a compound containing a hydroxyl group, or (3) an ester comprising (meth) allyl alcohol and a dicarboxylic acid It can be obtained by a transesterification reaction between a compound and a polyhydric alcohol. When the compound containing a carboxyl group is a polyester oligomer of a dicarboxylic acid and a diol, only the terminal can be an ester with (meth) allyl alcohol.
(メタ)アリルアルコールとジカルボン酸からなるエステル化合物の具体例としては、下記一般式(1)で示される化合物の中から選ばれる少なくとも1種以上の化合物が挙げられる。この化合物は後述のアリルエステルオリゴマーの原料となる他、反応性希釈剤(反応性モノマー)として本発明のアリルエステル樹脂組成物に含まれていてもよい。
一般式(1)中のA1は後述の一般式(2)、一般式(3)におけるA2、A3と同様のものが好ましい。 A 1 in general formula (1) is preferably the same as A 2 and A 3 in general formula (2) and general formula (3) described later.
アリルエステル樹脂組成物の主な硬化成分である(メタ)アリル基とエステル構造を有する化合物としては、アリル基及び/またはメタリル基を末端基とし、多価アルコールとジカルボン酸とから形成されたエステル構造を有するアリルエステル化合物(以下、これを「アリルエステルオリゴマー」と記載することがある。)であることが好ましい。アリルエステル樹脂組成物には上記化合物以外の成分として、後述する硬化剤、反応性希釈剤、他のモノマー、添加剤、その他ラジカル反応性の樹脂成分等を含有してもよい。 As a compound having an (meth) allyl group and an ester structure, which is the main curing component of the allyl ester resin composition, an ester formed from a polyhydric alcohol and a dicarboxylic acid having an allyl group and / or a methallyl group as a terminal group It is preferably an allyl ester compound having a structure (hereinafter, this may be referred to as “allyl ester oligomer”). The allyl ester resin composition may contain a curing agent, a reactive diluent, other monomers, additives, other radical-reactive resin components, etc., which will be described later, as components other than the above compounds.
[アリルエステルオリゴマー]
本発明において用いられるアリルエステル樹脂組成物の主成分は、下記一般式(2)で示される基を末端基として有し、かつ下記一般式(3)で示される構造を構成単位として有するアリルエステルオリゴマーであることが好ましい。
The main component of the allyl ester resin composition used in the present invention is an allyl ester having a group represented by the following general formula (2) as a terminal group and a structure represented by the following general formula (3) as a structural unit. An oligomer is preferable.
上記アリルエステルオリゴマーにおいて、前記一般式(2)で示される末端基の数は少なくとも2個以上であるが、前記一般式(3)のXが分岐構造を有する場合には3個以上となる。この場合、各末端基のR3も複数個存在することになるが、これらの各R3は必ずしも同じ種類でなくてもよく、ある末端はアリル基、他の末端はメタリル基という構造であっても構わない。また、全ての末端がアリル基またはメタリル基である必要はなく、硬化性を損なわない範囲で、その一部はメチル基またはエチル基等の非重合性基であってもよい。A2で示される構造についても同様に、各末端基で異なっていてもよい。例えば、ある末端のA2はベンゼン環、他方はシクロヘキサン環という構造であってもよい。 In the allyl ester oligomer, the number of terminal groups represented by the general formula (2) is at least 2 or more, but when X in the general formula (3) has a branched structure, the number is 3 or more. In this case, although also R 3 at each end groups there are a plurality, each of these R 3 may not necessarily be the same type, some end there in the structure of an allyl group, the other terminal methallyl group It doesn't matter. Further, all the terminals need not be allyl groups or methallyl groups, and a part thereof may be a non-polymerizable group such as a methyl group or an ethyl group as long as the curability is not impaired. Similarly, the structure represented by A 2 may be different for each terminal group. For example, A 2 at one terminal may be a benzene ring and the other may be a cyclohexane ring.
一般式(2)におけるA2はジカルボン酸に由来する脂環式構造及び/または芳香環構造を有する一種以上の有機残基である。ジカルボン酸に由来する部分はA2に隣接するカルボニル構造で示されている。したがって、A2の部分はベンゼン骨格やシクロヘキサン骨格を示す。 A 2 in the general formula (2) is one or more organic residues having an alicyclic structure and / or an aromatic ring structure derived from a dicarboxylic acid. The moiety derived from the dicarboxylic acid is indicated by a carbonyl structure adjacent to A 2 . Therefore, A 2 represents a benzene skeleton or a cyclohexane skeleton.
A2構造を誘導するジカルボン酸としては特に制限はないが、原料の入手しやすさの点からは、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、1,5−ナフタレンジカルボン酸、2,7−ナフタレンジカルボン酸、ジフェニル−m,m’−ジカルボン酸、ジフェニル−p,p’−ジカルボン酸、ベンゾフェノン−4,4’−ジカルボン酸、p−フェニレンジ酢酸、p−カルボキシフェニル酢酸、メチルテレフタル酸、テトラクロルフタル酸が好ましく、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸が特に好ましい。中でも分子内に芳香環を有さない1,4−シクロヘキサンジカルボン酸を用いることが耐光性の点で好ましく、高い透明性が求められる用途には1,4−シクロヘキサンジカルボン酸を用いることが好ましい。 There are no particular limitations on the dicarboxylic acid to induce A 2 structure, from the viewpoint of ready availability of raw materials, terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,2-cyclohexanedicarboxylic Acid, 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, 1,5-naphthalenedicarboxylic acid, 2,7-naphthalenedicarboxylic acid, diphenyl-m, m′-dicarboxylic acid, diphenyl-p, p′-dicarboxylic acid, benzophenone-4, 4′-dicarboxylic acid, p-phenylenediacetic acid, p-carboxyphenylacetic acid, methyl terephthalic acid and tetrachlorophthalic acid are preferred, and terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid and 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid are particularly preferred. Among these, it is preferable to use 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid having no aromatic ring in the molecule from the viewpoint of light resistance, and it is preferable to use 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid for applications requiring high transparency.
また、本発明の効果を損なわない範囲であれば、A2構造を誘導するジカルボン酸に加え、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、無水エンディック酸、無水クロレンド酸等の(反応時において)非環状のジカルボン酸を使用してもよい。 In addition to the dicarboxylic acid for deriving the A 2 structure, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, endic acid anhydride, chlorendic anhydride, etc. A) acyclic dicarboxylic acids may be used.
一般式(3)で示される構造単位は、アリルエステルオリゴマー中に少なくとも1つは必要であるが、この構造が繰り返されることによりアリルエステルオリゴマー全体の分子量がある程度大きくなったほうが適切な粘度が得られるので作業性が向上し、硬化物の靭性も向上するので好ましい。しかし、分子量が大きくなりすぎると硬化物の架橋点間分子量が大きくなりすぎるため、ガラス転移温度(Tg)が低下し、耐熱性が低下するおそれもある。用途に応じて適切な分子量に調整することが大切である。アリルエステルオリゴマーの重量平均分子量は500〜200,000が好ましく、1,000〜100,000がさらに好ましい。 At least one structural unit represented by the general formula (3) is required in the allyl ester oligomer. However, when this structure is repeated, the molecular weight of the allyl ester oligomer as a whole increases to some extent, thereby obtaining an appropriate viscosity. Therefore, workability is improved and the toughness of the cured product is also improved. However, if the molecular weight becomes too large, the molecular weight between cross-linking points of the cured product becomes too large, so that the glass transition temperature (Tg) is lowered and the heat resistance may be lowered. It is important to adjust to an appropriate molecular weight according to the application. The weight average molecular weight of the allyl ester oligomer is preferably 500 to 200,000, more preferably 1,000 to 100,000.
また、一般式(3)におけるA3はジカルボン酸に由来する脂環式構造及び/または芳香環構造を有する一種以上の有機残基であり、その定義及び好ましい化合物の例は一般式(2)におけるA2と同様である。 In addition, A 3 in the general formula (3) is one or more organic residues having an alicyclic structure and / or an aromatic ring structure derived from a dicarboxylic acid, and examples of the definition and preferred compounds thereof are the general formula (2). The same as A 2 in FIG.
一般式(3)中のXは、多価アルコールから誘導された一種以上の有機残基を表す。多価アルコールとは2個以上の水酸基を有する化合物であり、X自体は、多価アルコールの水酸基以外の骨格部分を示す。多価アルコール中の水酸基は少なくとも2個が存在していればよいため、原料となる多価アルコールが3価以上、すなわち、水酸基が3個以上のときは、未反応の水酸基が存在していてもよい。多価アルコールの炭素数は2〜20が好ましい。 X in the general formula (3) represents one or more organic residues derived from a polyhydric alcohol. The polyhydric alcohol is a compound having two or more hydroxyl groups, and X itself represents a skeleton portion other than the hydroxyl groups of the polyhydric alcohol. Since at least two hydroxyl groups in the polyhydric alcohol need only exist, if the polyhydric alcohol as a raw material is trivalent or more, that is, if there are three or more hydroxyl groups, there is an unreacted hydroxyl group. Also good. The carbon number of the polyhydric alcohol is preferably 2-20.
炭素数2〜20の多価アルコールの具体例のうち、2価のアルコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、ヘキサメチレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、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、ポリエチレングリコール、ビスフェノール−Aのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノール−Aのプロピレンオキサイド付加物、水素化ビスフェノールA、2,2−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−3,5−ジブロモフェニル]プロパン等が挙げることができる。
また、3価以上の多価アルコールの具体例としては、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等が挙げられる。これらの多価アルコールの2種以上の混合物であってもよい。また、上述の具体例に限定されるものではない。
Among specific examples of the polyhydric alcohol having 2 to 20 carbon atoms, examples of the divalent alcohol include ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, , 5-pentanediol, neopentyl glycol, hexamethylene glycol , 1,4-cyclohexanedimethanol, 2-methyl-1,3-propanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol, Triethylene glycol, polyethylene glycol, ethylene oxide adduct of bisphenol-A, propylene oxide adduct of bisphenol-A, hydrogenated bisphenol A, 2,2- [4- (2-hydroxyethoxy) -3,5-dibromophenyl ] Propane, etc. Can be mentioned.
Specific examples of trihydric or higher polyhydric alcohol include glycerin, trimethylolpropane, trimethylolethane, pentaerythritol, dipenta et Risuritoru like. A mixture of two or more of these polyhydric alcohols may be used. Moreover, it is not limited to the above-mentioned specific example.
アリルエステルオリゴマー中の一般式(3)で示される構造単位としては、同一の構造単位が繰り返されていても、異なる構造単位が含まれていてもよい。つまり、アリルエステルオリゴマーは共重合タイプであってもよい。この場合、一つのアリルエステルオリゴマーには数種類のXが存在することになる。例えば、Xの一つがプロピレングリコール由来の残基、もう一つのXがトリメチロールプロパン由来の残基であるという構造でもよい。この場合、アリルエステルオリゴマーはトリメチロールプロパン残基の部分で枝分かれすることになる。A3も同様にいくつかの種類が存在してもよい。以下にR3がアリル基、A2及びA3がイソフタル酸由来の残基、Xがプロピレングリコールとトリメチロールプロパンの場合の構造式を示す。
[アリルエステルオリゴマーの製造方法]
本発明に用いられるアリルエステルオリゴマーは、多価カルボン酸のアリルエステルモノマーと2〜6個の水酸基を有する多価アルコールとのエステル交換反応により製造することができる。多価カルボン酸のアリルエステルモノマーは多価カルボン酸と(メタ)アリルアルコールのエステルであり、特にジカルボン酸のアリルエステルモノマーが好ましい。具体的には、フタル酸ジアリル、イソフタル酸ジアリル、テレフタル酸ジアリル、2,6−ナフタレンジカルボン酸ジアリル、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸ジアリル、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸ジアリル、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジアリル、エンドメチレンテトラヒドロフタル酸ジアリル、メチルテトラヒドロフタル酸ジアリル、アジピン酸ジアリル、コハク酸ジアリル、マレイン酸ジアリル等が挙げられる。これらアリルエステルモノマーは、必要に応じて2種以上使用することもできる。また、上述の具体例に限定されるものではない。
[Method for producing allyl ester oligomer]
The allyl ester oligomer used in the present invention can be produced by a transesterification reaction between an allyl ester monomer of a polycarboxylic acid and a polyhydric alcohol having 2 to 6 hydroxyl groups. The allyl ester monomer of polyvalent carboxylic acid is an ester of polyvalent carboxylic acid and (meth) allyl alcohol, and an allyl ester monomer of dicarboxylic acid is particularly preferable. Specifically, diallyl phthalate, diallyl isophthalate, diallyl terephthalate, diallyl 2,6-naphthalenedicarboxylate, diallyl 1,2-cyclohexanedicarboxylate, diallyl 1,3-cyclohexanedicarboxylate, 1,4-cyclohexanedicarboxylic Examples thereof include diallyl acid, diallyl endomethylenetetrahydrophthalate, diallyl methyltetrahydrophthalate, diallyl adipate, diallyl succinate, diallyl maleate and the like. Two or more of these allyl ester monomers can be used as necessary. Moreover, it is not limited to the above-mentioned specific example.
多価アルコールとしては前述のX構造を誘導する多価アルコールを使用する。 As the polyhydric alcohol, the polyhydric alcohol that induces the aforementioned X structure is used.
末端に(メタ)アリルエステル基を有するアリルエステルオリゴマーを得るためには、これらの使用比率として、2価のカルボン酸のカルボキシル基よりも、多価アルコールのヒドロキシル基を少なく用いる必要がある。 In order to obtain an allyl ester oligomer having a (meth) allyl ester group at the terminal, it is necessary to use fewer hydroxyl groups of a polyhydric alcohol than carboxyl groups of a divalent carboxylic acid.
本発明で使用するエステル交換反応触媒としては、従来知られているエステル交換触媒が使用できるが、特に好ましいのはアルカリ金属、アルカリ土類金属及びそれらの酸化物、及び弱酸塩、Mn,U,Zn,Cd,Zr,Pb,Ti,Co及びSnの酸化物、水酸化物、無機酸塩、アルコラート、有機酸塩、ジブチル錫オキサイド、ジオクチル錫オキサイド、ジブチル錫ジクロライド等の有機錫化合物等を挙げることができる。中でも、ジブチル錫オキサイド、ジオクチル錫オキサイドが好ましい。 As the transesterification reaction catalyst used in the present invention, conventionally known transesterification catalysts can be used. Particularly preferred are alkali metals, alkaline earth metals and their oxides, and weak acid salts, Mn, U, Examples include Zn, Cd, Zr, Pb, Ti, Co, and Sn oxides, hydroxides, inorganic acid salts, alcoholates, organic acid salts, organic tin compounds such as dibutyltin oxide, dioctyltin oxide, and dibutyltin dichloride. be able to. Of these, dibutyltin oxide and dioctyltin oxide are preferable.
使用量としては、触媒の活性によって異なるが、適度な速度でアリルアルコールを留出させ得るような量を使用すべきである。一般的には、多価カルボン酸のアリルエステルモノマーに対して0.0001〜1質量%、特に好ましくは0.001〜0.5質量%程度を使用することが好ましい。 The amount used varies depending on the activity of the catalyst, but should be an amount that can distill allyl alcohol at an appropriate rate. Generally, it is preferable to use about 0.0001 to 1% by mass, particularly preferably about 0.001 to 0.5% by mass with respect to the allyl ester monomer of the polyvalent carboxylic acid.
この製造工程における反応温度は、特に制限はないが、好ましくは120〜230℃の範囲、より好ましくは140〜200℃の範囲である。
反応の実施の形態としては、反応の進行を促進させるため、減圧下で行うか、適当な溶媒を使用して副生するアリルアルコールを反応系外に除去しながら行う必要がある。
アリルエステルオリゴマーの具体的な製造方法は例えば特公平6−74239号公報(US4959451)に記載されている。
The reaction temperature in this production process is not particularly limited, but is preferably in the range of 120 to 230 ° C, more preferably in the range of 140 to 200 ° C.
In order to promote the progress of the reaction, it is necessary to carry out the reaction under reduced pressure or using an appropriate solvent while removing allyl alcohol produced as a by-product from the reaction system.
A specific method for producing an allyl ester oligomer is described in, for example, Japanese Patent Publication No. 6-74239 (US4959451).
[硬化剤]
本発明において用いられるアリルエステル樹脂組成物には硬化剤を使用してもよい。使用できる硬化剤としては特に制限はなく、一般に重合性樹脂の硬化剤として用いられているものを用いることができる。中でも、アリル基の重合開始の点からラジカル重合開始剤を添加することが望ましい。ラジカル重合開始剤としては、有機過酸化物、光重合開始剤、アゾ化合物等が挙げられる。
[Curing agent]
A curing agent may be used in the allyl ester resin composition used in the present invention. There is no restriction | limiting in particular as a hardening | curing agent which can be used, What is generally used as a hardening | curing agent of polymeric resin can be used. Among these, it is desirable to add a radical polymerization initiator from the viewpoint of starting polymerization of the allyl group. Examples of the radical polymerization initiator include organic peroxides, photopolymerization initiators, azo compounds and the like.
有機過酸化物としては、ジアルキルパーオキサイド、アシルパーオキサイド、ハイドロパーオキサイド、ケトンパーオキサイド、パーオキシエステル等の公知のものが使用可能であり、その具体例としては、ベンゾイルパーオキサイド、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、2,2−ビス(4,4−ジブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサネート、2,5−ジメチル2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルパーオキシベンゾエート、t−ブチルクミルパーオキサイド、p−メチルハイドロパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキシド、ジクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド及び2,5−ジメチル−2,5−ジブチルパーオキシヘキシン−3等が挙げられる。 As the organic peroxide, known compounds such as dialkyl peroxides, acyl peroxides, hydroperoxides, ketone peroxides, peroxyesters and the like can be used. Specific examples thereof include benzoyl peroxide, 1,1 -Bis (t-butylperoxy) cyclohexane, 2,2-bis (4,4-dibutylperoxycyclohexyl) propane, t-butylperoxy-2-ethylhexanate, 2,5-dimethyl-2,5-di (T-butylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl2,5-di (benzoylperoxy) hexane, t-butylperoxybenzoate, t-butylcumyl peroxide, p-methylhydroperoxide, t-butyl Hydroperoxide, cumene hydroperoxide, dicumyl Over peroxide, di -t- butyl peroxide and 2,5-dimethyl-2,5-dibutyl peroxy f relaxin -3, and the like.
また、上記の光重合開始剤としては、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾフェノン、2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルホリノプロパン−1、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン−1、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン及び2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等が挙げられる。 Examples of the photopolymerization initiator include 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, benzophenone, 2-methyl-1- (4-methylthiophenyl)- 2-morpholinopropane-1, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one and 2,4, Examples include 6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide.
アゾ化合物としては、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス[N−(2−プロペニル)−2−メチルプロピオンアミド]、1−[(1−シアノ−1−メチルエチル)アゾ]ホルムアミド、2,2’−アゾビス(N−ブチル−2−メチルプロピオンアミド)、2,2’−アゾビス(N−シクロヘキシル−2−メチルプロピオンアミド)等が挙げられる。 Examples of the azo compound include 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), dimethyl 2,2′-azobis (2 -Methylpropionate), 2,2'-azobis (2-methylbutyronitrile), 1,1'-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile), 2,2'-azobis [N- (2-propenyl) ) -2-methylpropionamide], 1-[(1-cyano-1-methylethyl) azo] formamide, 2,2′-azobis (N-butyl-2-methylpropionamide), 2,2′-azobis (N-cyclohexyl-2-methylpropionamide) and the like.
これらのラジカル重合開始剤は1種でもよく、2種以上を混合ないし組み合わせて用いてもよい。反応制御の面から光重合開始剤と熱重合開始剤の2種類以上の硬化剤を組み合わせることがより好ましい。 These radical polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more. From the viewpoint of reaction control, it is more preferable to combine two or more kinds of curing agents, a photopolymerization initiator and a thermal polymerization initiator.
硬化剤の配合量には特に制限はないが、アリルエステル樹脂組成物中のラジカル重合成分100質量部に対し、0.1〜10質量部配合することが好ましく、0.5〜5質量部配合することがより好ましい。硬化剤の配合量が0.1質量部より少ないと充分な硬化速度が得ることが困難であり、また配合量が10質量部を超えると、最終的な硬化物がもろくなり、機械強度が低下する場合がある。 Although there is no restriction | limiting in particular in the compounding quantity of a hardening | curing agent, It is preferable to mix | blend 0.1-10 mass parts with respect to 100 mass parts of radical polymerization components in an allyl ester resin composition, 0.5-5 mass parts combination More preferably. When the blending amount of the curing agent is less than 0.1 parts by mass, it is difficult to obtain a sufficient curing rate. When the blending amount exceeds 10 parts by mass, the final cured product becomes brittle and the mechanical strength decreases. There is a case.
[反応性モノマー]
本発明において用いられるアリルエステル樹脂組成物には、硬化反応速度のコントロール、粘度調整(作業性の改善)、架橋密度の向上、機能付加等を目的として、反応性モノマー(反応性希釈剤)を加えることもできる。反応性モノマーとしては特に制限はなく、種々のものが使用できるが、アリルエステルオリゴマーと反応させるためにはビニル基、アリル基等のラジカル重合性の炭素−炭素二重結合を有するモノマーが好ましい。例えば、不飽和脂肪酸エステル、芳香族ビニル化合物、飽和脂肪酸または芳香族カルボン酸のビニルエステル及びその誘導体、架橋性多官能モノマー等が挙げられる。中でも、架橋性多官能性モノマーを使用すれば、硬化物の架橋密度を制御することもできる。これら反応性モノマーの好ましい具体例を以下に示す。
[Reactive monomer]
The allyl ester resin composition used in the present invention contains a reactive monomer (reactive diluent) for the purpose of controlling the curing reaction rate, adjusting the viscosity (improving workability), improving the crosslinking density, and adding functions. It can also be added. There is no restriction | limiting in particular as a reactive monomer, In order to make it react with an allyl ester oligomer, the monomer which has radically polymerizable carbon-carbon double bonds, such as a vinyl group and an allyl group, is preferable. Examples thereof include unsaturated fatty acid esters, aromatic vinyl compounds, vinyl esters of saturated fatty acids or aromatic carboxylic acids and derivatives thereof, crosslinkable polyfunctional monomers, and the like. Especially, if a crosslinkable polyfunctional monomer is used, the crosslinking density of hardened | cured material can also be controlled. Preferred specific examples of these reactive monomers are shown below.
不飽和脂肪酸エステルとしては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート及びメチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート;
フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、1−ナフチル(メタ)アクリレート、フルオロフェニル(メタ)アクリレート、クロロフェニル(メタ)アクリレート、シアノフェニル(メタ)アクリレート、メトキシフェニル(メタ)アクリレート及びビフェニル(メタ)アクリレート等のアクリル酸芳香族エステル;
フルオロメチル(メタ)アクリレート及びクロロメチル(メタ)アクリレート等のハロアルキル(メタ)アクリレート;
さらに、グリシジル(メタ)アクリレート、アルキルアミノ(メタ)アクリレート、及びα−シアノアクリル酸エステル等が挙げられる。
As unsaturated fatty acid ester, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, octadecyl (meth) acrylate Alkyl (meth) acrylates such as cyclohexyl (meth) acrylate and methylcyclohexyl (meth) acrylate;
Phenyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, 1-naphthyl (meth) acrylate, fluorophenyl (meth) acrylate, chlorophenyl (meth) acrylate, cyanophenyl (meth) acrylate, methoxyphenyl (meth) acrylate and biphenyl (meth) ) Acrylic acid aromatic esters such as acrylates;
Haloalkyl (meth) acrylates such as fluoromethyl (meth) acrylate and chloromethyl (meth) acrylate;
Furthermore, glycidyl (meth) acrylate, alkylamino (meth) acrylate, α-cyanoacrylic acid ester and the like can be mentioned.
芳香族ビニル化合物としては、スチレン、α−メチルスチレン、クロロスチレン、スチレンスルホン酸、4−ヒドロキシスチレン及びビニルトルエン等を挙げることができる。 Examples of the aromatic vinyl compound include styrene, α-methylstyrene, chlorostyrene, styrene sulfonic acid, 4-hydroxystyrene, vinyltoluene and the like.
飽和脂肪酸または芳香族カルボン酸のビニルエステル及びその誘導体としては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル及び安息香酸ビニル等を挙げることができる。 Examples of vinyl esters of saturated fatty acids or aromatic carboxylic acids and derivatives thereof include vinyl acetate, vinyl propionate and vinyl benzoate.
架橋性多官能モノマーとしては、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,5−ペンタジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、オリゴエステルジ(メタ)アクリレート、ポリブタジエンジ(メタ)アクリレート、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシフェニル)プロパン及び2,2−ビス(4−ω−(メタ)アクリロイロキシピリエトキシ)フェニル)プロパン等のジ(メタ)アクリレート;
フタル酸ジアリル、イソフタル酸ジアリル、イソフタル酸ジメタリル、テレフタル酸ジアリル、トリメリット酸トリアリル、2,6−ナフタレンジカルボン酸ジアリル、1,5−ナフタレンジカルボン酸ジアリル、1,4−キシレンジカルボン酸アリル及び4,4’−ジフェニルジカルボン酸ジアリル等の芳香族カルボン酸ジアリル類;1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジアリル、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸ジアリル、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸ジアリル及びジビニルベンゼン等の二官能の架橋性モノマー;トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリストーリルトリ(メタ)アクリレート、トリ(メタ)アリルイソシアヌレート、トリ(メタ)アリルシアヌレート、トリアリルトリメリテート及びジアリルクロレンデート等の三官能の架橋性モノマー;さらにペンタエリストールテトラ(メタ)アクリレート等の四官能の架橋性モノマー等が挙げられる。
As the crosslinkable polyfunctional monomer, ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, 1,3-butylene glycol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,5-pentadiol di (meth) acrylate, 1,6-hexadiol di (meth) acrylate, neopentyl Glycol di (meth) acrylate, oligoester di (meth) acrylate, polybutadiene di (meth) acrylate, 2,2-bis (4- (meth) acryloyloxyphenyl) propane and 2,2-bis (4-ω- ( Meta) Leroy b carboxymethyl pyridinium) phenyl) di (meth) acrylates such as propane;
Diallyl phthalate, diallyl isophthalate, dimethallyl isophthalate, diallyl terephthalate, triallyl trimellitic acid, diallyl 2,6-naphthalenedicarboxylate, diallyl 1,5-naphthalenedicarboxylate, allyl 1,4-xylenedicarboxylate and 4,4 Difunctional aromatic carboxylates such as diallyl 4'-diphenyldicarboxylate; bifunctional such as diallyl 1,4-cyclohexanedicarboxylate, diallyl 1,2-cyclohexanedicarboxylate, diallyl 1,3-cyclohexanedicarboxylate and divinylbenzene Crosslinkable monomer: trimethylolethane tri (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, tri (meth) allyl isocyanurate, tri (meth) Trifunctional crosslinkable monomers such as allyl cyanurate, triallyl trimellitate and diallyl chlorendate; and tetrafunctional crosslinkable monomers such as pentaerythritol tetra (meth) acrylate.
上記の反応性モノマーは、1種単独で、または2種以上混合または組み合わせて用いることができる。これらの反応性モノマーの樹脂成分の使用量には特に制限はないが、アリルエステルオリゴマー100質量部に対して、1〜1000質量部であることが好ましく、2〜500質量部であることがより好ましく、5〜100質量部であることが特に好ましい。反応性モノマーの使用量が1質量部未満であると、粘度低下効果が小さくいために作業性が悪化したり、反応性モノマーとして多官能性モノマーを使用した場合には架橋密度が低くなり耐熱性が不十分になったりすることがある。また、使用量が1000質量部を超えるとアリルエステル樹脂自体の優れた透明性が発現されなかったり、アリルエステル樹脂由来の機械強度が低下したりする場合がある。 Said reactive monomer can be used individually by 1 type or in mixture or combination of 2 or more types. Although there is no restriction | limiting in particular in the usage-amount of the resin component of these reactive monomers, It is preferable that it is 1-1000 mass parts with respect to 100 mass parts of allyl ester oligomers, and it is more preferable that it is 2-500 mass parts. Preferably, it is 5-100 mass parts. When the amount of the reactive monomer used is less than 1 part by mass, the workability is deteriorated because the effect of reducing the viscosity is small, or when a polyfunctional monomer is used as the reactive monomer, the crosslinking density is lowered and the heat resistance is reduced. May become insufficient. Moreover, when the usage-amount exceeds 1000 mass parts, the outstanding transparency of allyl ester resin itself may not be expressed, or the mechanical strength derived from allyl ester resin may fall.
[ラジカル反応性の樹脂成分]
本発明において用いられるアリルエステル樹脂組成物は、諸物性を改良する目的でラジカル反応性の樹脂成分を含んでいてもよい。これら樹脂成分としては不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂等が挙げられる。
[Radically reactive resin component]
The allyl ester resin composition used in the present invention may contain a radical reactive resin component for the purpose of improving various physical properties. Examples of these resin components include unsaturated polyester resins and vinyl ester resins.
不飽和ポリエステル樹脂は、多価アルコールと不飽和多塩基酸(及び必要に応じて飽和多塩基酸)とのエステル化反応による縮合生成物を、必要に応じてスチレン等の重合性不飽和化合物に溶解したもので、例えば「ポリエステル樹脂ハンドブック」日刊工業新聞社,1988年発行,第16頁〜第18頁及び第29頁〜第37頁などに記載されている樹脂を挙げることができる。この不飽和ポリエステル樹脂は、公知の方法で製造することができる。 Unsaturated polyester resin can be obtained by converting a condensation product obtained by esterification reaction of a polyhydric alcohol and an unsaturated polybasic acid (and a saturated polybasic acid if necessary) into a polymerizable unsaturated compound such as styrene. For example, the resins described in “Polyester Resin Handbook”, published by Nikkan Kogyo Shimbun, 1988, pages 16 to 18, pages 29 to 37, etc. can be mentioned. This unsaturated polyester resin can be produced by a known method.
ビニルエステル樹脂はエポキシ(メタ)アクリレートとも呼ばれ、一般にエポキシ樹脂に代表されるエポキシ基を有する化合物と(メタ)アクリル酸などの重合性不飽和基を有するカルボキシル化合物のカルボキシル基との開環反応により生成する重合性不飽和基を有する樹脂、またはカルボキシル基を有する化合物とグリシジル(メタ)アクリレート等の分子内にエポキシ基を持つ重合性不飽和化合物のエポキシ基との開環反応により生成する重合性不飽和基を有する樹脂を指す。詳しくは「ポリエステル樹脂ハンドブック」日刊工業新聞社,1988年発行,第336頁〜第357頁などに記載されており、その製造は、公知の方法により行うことができる。 Vinyl ester resin, also called epoxy (meth) acrylate, is a ring-opening reaction between a compound having an epoxy group typically represented by an epoxy resin and a carboxyl group of a carboxyl compound having a polymerizable unsaturated group such as (meth) acrylic acid. Polymerized by a ring-opening reaction between a resin having a polymerizable unsaturated group produced by the above, or a compound having a carboxyl group and an epoxy group of a polymerizable unsaturated compound having an epoxy group in the molecule such as glycidyl (meth) acrylate It refers to a resin having a polymerizable unsaturated group. Details are described in “Polyester Resin Handbook”, published by Nikkan Kogyo Shimbun, 1988, pp. 336 to 357, and can be produced by a known method.
ビニルエステル樹脂の原料となるエポキシ樹脂としては、ビスフェノールAジグリシジルエーテル及びその高分子量同族体、ビスフェノールAアルキレンオキサイド付加物のグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテル及びその高分子量同族体、ビスフェノールFアルキレンオキサイド付加物のグリシジルエーテル、ノボラック型ポリグリシジルエーテル類等が挙げられる。 The epoxy resin used as the raw material for the vinyl ester resin includes bisphenol A diglycidyl ether and its high molecular weight homologue, glycidyl ether of bisphenol A alkylene oxide adduct, bisphenol F diglycidyl ether and its high molecular weight homologue, and bisphenol F alkylene oxide. Examples include adduct glycidyl ethers and novolac-type polyglycidyl ethers.
上記のラジカル反応性の樹脂成分は、1種単独で、または2種以上混合または組み合わせて用いることができる。これらのラジカル反応性の樹脂成分の使用量には特に制限はないが、アリルエステルオリゴマー100質量部に対して、1〜1000質量部であることが好ましく、2〜500質量部であることがより好ましく、5〜100質量部であることが特に好ましい。反応性モノマーの使用量が1質量部未満であると、ラジカル反応性の樹脂成分由来の機械強度向上などの効果が小さく、作業性や成形性が悪化することがある。また、使用量が1000質量部を超えるとアリルエステル樹脂自体の耐熱性が現れない場合がある。 The above radical-reactive resin components can be used alone or in combination of two or more. Although there is no restriction | limiting in particular in the usage-amount of these radical reactive resin components, It is preferable that it is 1-1000 mass parts with respect to 100 mass parts of allyl ester oligomers, and it is more preferable that it is 2-500 mass parts. Preferably, it is 5-100 mass parts. When the amount of the reactive monomer used is less than 1 part by mass, effects such as improvement in mechanical strength derived from radical-reactive resin components are small, and workability and moldability may be deteriorated. Moreover, when the usage-amount exceeds 1000 mass parts, the heat resistance of allyl ester resin itself may not appear.
[添加剤]
本発明において用いられるアリルエステル樹脂組成物には、硬度、強度、成形性、耐久性、耐水性を改良する目的で、紫外線吸収剤、酸化防止剤、消泡剤、レベリング剤、離型剤、滑剤、撥水剤、難燃剤、低収縮剤、架橋助剤などの添加剤を必要に応じて添加することができる。
[Additive]
In the allyl ester resin composition used in the present invention, for the purpose of improving hardness, strength, moldability, durability, and water resistance, an ultraviolet absorber, an antioxidant, an antifoaming agent, a leveling agent, a release agent, Additives such as lubricants, water repellents, flame retardants, low shrinkage agents, and crosslinking aids can be added as necessary.
酸化防止剤としては、特に制限はなく、一般に用いられているものを用いることができる。中でも、ラジカル連鎖禁止剤であるフェノール系酸化防止剤やアミン系酸化防止剤が好ましく、フェノール系酸化防止剤が特に好ましい。フェノール系酸化防止剤としては2,6−t−ブチル−p−クレゾール、2,6−t−ブチル−4−エチルフェノール、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)及び1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン等が挙げられる。 There is no restriction | limiting in particular as antioxidant, What is generally used can be used. Among them, phenolic antioxidants and amine antioxidants that are radical chain inhibitors are preferable, and phenolic antioxidants are particularly preferable. Phenol antioxidants include 2,6-t-butyl-p-cresol, 2,6-t-butyl-4-ethylphenol, 2,2′-methylenebis (4-methyl-6-t-butylphenol) and 1,1,3-tris (2-methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenyl) butane and the like can be mentioned.
滑剤としては、特に制限はなく、一般に用いられているものを用いることができる。中でも、金属石鹸系滑剤、脂肪酸エステル系滑剤、脂肪族炭化水素系滑剤などが好ましく、金属石鹸系滑剤が特に好ましい。金属石鹸系滑剤としては、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸マグネシウム及びステアリン酸アルミニウム等が挙げられる。これらは複合体として用いられても良い。 There is no restriction | limiting in particular as a lubricant, What is generally used can be used. Among these, metal soap lubricants, fatty acid ester lubricants, aliphatic hydrocarbon lubricants and the like are preferable, and metal soap lubricants are particularly preferable. Examples of the metal soap lubricant include barium stearate, calcium stearate, zinc stearate, barium stearate, magnesium stearate, and aluminum stearate. These may be used as a complex.
上記紫外線吸収剤としては、特に制限はなく、一般に用いられているものを用いることができる。中でも、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤が好ましく、特に、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤が好ましい。ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール及び2−(2−ヒドロキシ−3’−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。 There is no restriction | limiting in particular as said ultraviolet absorber, What is generally used can be used. Among these, benzophenone ultraviolet absorbers, benzotriazole ultraviolet absorbers, and cyanoacrylate ultraviolet absorbers are preferable, and benzophenone ultraviolet absorbers are particularly preferable. Examples of benzophenone ultraviolet absorbers include 2- (2′-hydroxy-5′-methylphenyl) benzotriazole, 2- (2′-hydroxy-5′-butylphenyl) benzotriazole and 2- (2-hydroxy-3). '-T-butylphenyl) benzotriazole and the like.
これらの添加剤は上述した具体例に制限されるものではなく、本発明の目的、または効果を阻害しない範囲であらゆるものを添加することができる。 These additives are not limited to the specific examples described above, and any additive can be added as long as the object or effect of the present invention is not impaired.
次に図面を参照して本発明の半田熱処理用治具の具体例を説明する。
図1はクリーム半田による実装用のリフロー炉に使用する本発明の半田熱処理用治具の一例の概要を示す斜視図である。窓部(2)のみを耐熱透明樹脂板とし、枠部(1)は耐熱性の他の材料(例えば、アルミなどに金属材料)からなる板材で構成されている。この半田熱処理用治具を、クリーム半田で素子を固定された基板上のフラックスや半田ボールの飛沫が問題となる部位に乗せて、加熱したリフロー炉内を搬送し素子を半田付けする工程で使用する。この治具では透明な窓2を通して半田の状態を観察できるので温度調整を適切に行うことができる。
Next, a specific example of the solder heat treatment jig of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing an outline of an example of a solder heat treatment jig of the present invention used in a reflow furnace for mounting by cream solder. Only the window part (2) is made of a heat-resistant transparent resin plate, and the frame part (1) is made of a plate material made of another heat-resistant material (for example, a metal material such as aluminum). This solder heat treatment jig is used in the process of soldering the device by placing it in a heated reflow furnace by placing it on the part where the flux or solder ball splash on the substrate is fixed with cream solder. To do. With this jig, the state of the solder can be observed through the transparent window 2, so that the temperature can be adjusted appropriately.
図2は、本発明の半田熱処理用治具の他の例の斜視図(A)及び素子(3)を搭載した基板(4)に前記の治具を使用した状態の概要を示す断面図(B)である。
本例の半田熱処理用治具はその全てが耐熱透明樹脂板で構成されており、樹脂板の一部に切り欠きを設けて、はめ込み式で基板に搭載する素子を区画する箱型状に組み立てられるものである。本治具によれば内部が見えるため、適切な位置に容易にセットすることが可能である。また外部から実装工程の状態の観察ができるので、加熱温度を適切に調整して、フラックスや半田飛沫を低減することができる。なお、本例では、箱型の例を示しているが、樹脂材料のみからなる治具は加工が容易であり、実装する素子やエリアにあわせた任意の形状で治具を作成することが可能であり、金属板を使用する場合に比べてコストを大幅に削減することができる。
FIG. 2 is a perspective view (A) of another example of a soldering heat treatment jig according to the present invention and a sectional view showing an outline of a state in which the jig is used on a substrate (4) on which an element (3) is mounted. B).
The solder heat treatment jigs in this example are all made of a heat-resistant transparent resin plate. A notch is provided in a part of the resin plate, and it is assembled into a box shape that divides the elements to be mounted on the board by fitting. It is According to this jig, since the inside can be seen, it can be easily set at an appropriate position. In addition, since the state of the mounting process can be observed from the outside, the heating temperature can be adjusted appropriately to reduce flux and solder splashes. In this example, a box-shaped example is shown, but a jig made only of a resin material is easy to process, and it is possible to create a jig in any shape according to the element and area to be mounted. Thus, the cost can be greatly reduced as compared with the case of using a metal plate.
図3は、治具の基本構成は窓部(2)を耐熱透明樹脂板とし、枠部(1)は耐熱性の他の材料からなるシートで構成した図1の態様と同じであるが、実装する素子(3)を基板(4)にセットし、素子(3)が基板から位置ずれしないように、スプリング(5)で押さえる構造とした例である。内部を観察できる透明樹脂板の窓を有する治具で周囲を覆うことにより、素子(3)の押さえが確実になされていることを確認しながら実装電子回路基板を製造することができるので半田の接合不良率抑えることができる。 3, the basic configuration of the jig is the same as that of FIG. 1 in which the window portion (2) is made of a heat-resistant transparent resin plate and the frame portion (1) is made of a sheet made of another heat-resistant material. In this example, the element (3) to be mounted is set on the substrate (4), and the element (3) is pressed by a spring (5) so that the element (3) is not displaced from the substrate. By covering the periphery with a jig having a transparent resin plate window through which the inside can be observed, it is possible to manufacture a mounted electronic circuit board while confirming that the element (3) is securely pressed. Bonding defect rate can be suppressed.
以下に透明樹脂板の製造例及び実施例を挙げて説明するが、本発明は下記の例に限定されるものではない。
なお、製造例で作製した透明樹脂板の物性(弾性率、熱収縮率、鉛筆硬度、可視光及び赤外線の透過率)は以下の方法で測定した。
Although the manufacture example and Example of a transparent resin board are given and demonstrated below, this invention is not limited to the following example.
The physical properties (elastic modulus, thermal shrinkage, pencil hardness, visible light and infrared transmittance) of the transparent resin plate produced in the production example were measured by the following methods.
[弾性率]
弾性率は曲げ弾性率の規格であるASTM D790に準拠して測定した。
[Elastic modulus]
The elastic modulus was measured according to ASTM D790, which is a standard for flexural modulus.
[熱収縮率]
JIS C−2151に準拠して測定した。加熱時間温度は200℃、30分とした。
[Heat shrinkage]
It measured based on JIS C-2151. The heating time temperature was 200 ° C. for 30 minutes.
[鉛筆硬度]
鉛筆硬度はJIS K5600−5−4に準拠して鉛筆先端の負荷荷重を750gで測定した。
[Pencil hardness]
The pencil hardness was measured at 750 g based on JIS K5600-5-4.
[可視光及び赤外線の透過率]
紫外可視近赤外分光光度計(日本分光社製 V−570)を用いて、可視光領域(380〜780nm)での全透過率、赤外線領域(780〜2500nm)での全透過率を測定した。
[Transmissivity of visible light and infrared light]
The total transmittance in the visible light region (380 to 780 nm) and the total transmittance in the infrared region (780 to 2500 nm) were measured using an ultraviolet-visible-near infrared spectrophotometer (V-570 manufactured by JASCO Corporation). .
製造例1:
B蒸留装置のついた2リットルの三つ口フラスコに、ジアリルテレフタレート1625g、プロピレングリコール167g、ジブチル錫オキサイド0.813gを仕込み、窒素気流下、180℃で生成してくるアルコールを留去しながら加熱した。留去したアルコールが約170gになったところで反応系内を徐々に、約4時間かけて6.6kPaまで減圧し、アルコールの留出速度を速めた。留出液が殆ど出なくなったところで、反応系内を0.5kPaに減圧し、さらに1時間反応させた後、反応物を冷却した。以下、これにより得られた反応物を「アリルエステルオリゴマー(1)」とする。
調製したアリルエステルオリゴマー(1)100質量部に対し、ペンタエリストールテトラアクリレート(新中村化学工業社製、「NKエステルA−TMMT」)10質量部、光開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、「DAROCUR MBF」)1.5質量部、熱開始剤(日本油脂株式会社製、「パーヘキシルI」)1質量部を加え十分撹拌しアリルエステル樹脂組成物(2)を得た。この組成物(2)をガラス基板上にバーコーターで厚さ0.5mmになるように塗布、UV(アイグラフィックス株式会社ECS−4011GX−S、メタルハライドランプ使用)照射量1200mJ/cm2にてUV硬化し、その後、オーブンにて160℃、1時間加熱処理により完全に硬化させ厚さ0.5mmのアリルエステル樹脂板(1)を作製した。
アリルエステル樹脂板(1)の常温(20℃)弾性率は2.8GPa、熱収縮率は0.1%未満、鉛筆硬度は3H、可視光透過率は90%以上、赤外線の透過率は60%以上であった。
Production Example 1:
B A 2-liter three-necked flask equipped with a distillation apparatus was charged with 1625 g of diallyl terephthalate, 167 g of propylene glycol and 0.813 g of dibutyltin oxide, and heated while distilling off the alcohol produced at 180 ° C. in a nitrogen stream. did. When the distilled alcohol reached about 170 g, the pressure in the reaction system was gradually reduced to 6.6 kPa over about 4 hours to increase the alcohol distillation rate. When the distillate almost disappeared, the pressure in the reaction system was reduced to 0.5 kPa and the reaction was further continued for 1 hour, and then the reaction product was cooled. Hereinafter, the reaction product thus obtained is referred to as “allyl ester oligomer (1)”.
To 100 parts by mass of the prepared allyl ester oligomer (1), 10 parts by mass of pentaerythritol tetraacrylate (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., “NK Ester A-TMMT”), photoinitiator (manufactured by Ciba Specialty Chemicals) , “DAROCUR MBF”) and 1 part by mass of a thermal initiator (manufactured by NOF Corporation, “Perhexyl I”) were added and sufficiently stirred to obtain an allyl ester resin composition (2). This composition (2) was applied on a glass substrate with a bar coater so as to have a thickness of 0.5 mm, and UV (Eye Graphics Co., Ltd. ECS-4011GX-S, using a metal halide lamp) was applied at a dose of 1200 mJ / cm 2 . After UV curing, the film was completely cured by heat treatment at 160 ° C. for 1 hour in an oven to prepare an allyl ester resin plate (1) having a thickness of 0.5 mm.
The allyl ester resin plate (1) has a normal temperature (20 ° C.) elastic modulus of 2.8 GPa, a thermal shrinkage of less than 0.1%, a pencil hardness of 3H, a visible light transmittance of 90% or more, and an infrared transmittance of 60. % Or more.
製造例2:
バーコーターで厚さ0.3mmになるように塗布した以外は、製造例1と同様に行い、0.3mmの厚さのアリルエステル樹脂板(2)を作製した。
アリルエステル樹脂板(2)の常温(20℃)弾性率は2.8GPa、熱収縮率は0.1%未満、鉛筆硬度は3H、可視光透過率は90%以上、赤外線の透過率は60%以上であった。
Production Example 2:
An allyl ester resin plate (2) having a thickness of 0.3 mm was produced in the same manner as in Production Example 1, except that the thickness was applied to a thickness of 0.3 mm with a bar coater.
The allyl ester resin plate (2) has a normal temperature (20 ° C.) elastic modulus of 2.8 GPa, a heat shrinkage rate of less than 0.1%, a pencil hardness of 3H, a visible light transmittance of 90% or more, and an infrared transmittance of 60. % Or more.
実施例1:
クリーム半田による実装用のリフロー炉用治具として図1に示す半田熱処理用治具を使用した。治具の枠部(1)の材質は1mm厚のアルミ板である。透明窓部(2)には製造例1で作製した0.5mm厚のシートを使用した。クリーム半田で素子を固定された基板上のフラックスや半田ボールの飛沫が問題となる部位に前記の治具を乗せて、約220℃に加熱したリフロー炉内を搬送し、素子を半田付けした。フラックスや半田の飛沫が低減し、不良率を大幅に減らすことが可能となり、透明な窓を通して内部の半田の状態を観察でき、温度調整を適切に行うことができた。これによって不良率を20%低減することができた。また治具が軽量のため、基板に熱的な悪影響を与えることなく、基板全体が均一に実装できた。また、炉内の基板搬送も装置的な改造をすることなく実施できた。
フラックスや半田により治具表面は汚れたが、IPA、アセトンなどの溶剤で洗浄することにより繰り返し使用が可能であった。治具は繰り返し、1000回以上使用したが、品質的な問題は発生しなかった。
Example 1:
A solder heat treatment jig shown in FIG. 1 was used as a reflow furnace jig for mounting with cream solder. The material of the frame part (1) of the jig is an aluminum plate having a thickness of 1 mm. The 0.5 mm thick sheet produced in Production Example 1 was used for the transparent window part (2). The jig was placed on a part where the flux on the substrate, on which the element was fixed with cream solder, or splashing of the solder ball became a problem, and was transported in a reflow furnace heated to about 220 ° C., and the element was soldered. Flux and solder splashes were reduced, and the defect rate could be greatly reduced. The state of the internal solder could be observed through a transparent window, and the temperature could be adjusted appropriately. As a result, the defect rate could be reduced by 20%. In addition, since the jig is lightweight, the entire board can be mounted uniformly without adversely affecting the board. Also, the substrate transfer in the furnace could be carried out without any modification of the equipment.
The surface of the jig was soiled by flux or solder, but could be used repeatedly by washing with a solvent such as IPA or acetone. The jig was used repeatedly over 1000 times, but no quality problems occurred.
実施例2:
クリーム半田による実装用のリフロー炉用治具とし製造例2のアリルエステル樹脂板(2)のみで構成されたて図2に示すはめ込み式の箱型の半田熱処理用治具を使用した。特に不良率の高い素子の周囲に、0.3mm厚のアリルエステル樹脂板で作られた本半田熱処理用治具を用い、実装した。内部が見えるため、適切な位置にセットすることが可能となった。また、外部から実装状態の観察ができるので、温度を過剰にかけることなく実装が可能となり、フラックスや半田飛沫の低減も可能となった。また、シートの厚みが0.3mmと薄く、素子と素子の狭いスペースに効率的に図2の治具を設置することができた。
使用後は実施例1と同様に、IPA、アセトンなどで洗浄し繰り返し使用したが、寿命に問題はなかった。
Example 2:
As a reflow furnace jig for mounting with cream solder, a built-in box-type solder heat treatment jig shown in FIG. 2 composed only of the allyl ester resin plate (2) of Production Example 2 was used. The solder heat treatment jig made of an allyl ester resin plate having a thickness of 0.3 mm was mounted around an element having a particularly high defect rate. Since the inside can be seen, it has become possible to set it in an appropriate position. In addition, since the mounting state can be observed from the outside, mounting can be performed without excessive application of temperature, and flux and solder droplets can be reduced. Moreover, the thickness of the sheet was as thin as 0.3 mm, and the jig shown in FIG. 2 could be efficiently installed in a narrow space between the elements.
After use, as in Example 1, it was washed with IPA, acetone, etc. and used repeatedly, but there was no problem in the service life.
実施例3:
実施例1と同じシートを使用し、図3に示す半田熱処理用治具を作製した。実装する素子を基板にセットし、素子が基板から位置ズレしないよう、スプリング5で押さえる構造とした。周囲を透明樹脂板で覆うことで、素子の押さえが確実になされていることが確認でき、半田の接合不良を大幅に抑えることができた。半田熱処理用治具を用いない場合に比べて約25%不良率を下げることができた。
使用後、実施例1と同様に、IPA、アセトンなどで洗浄し繰り返し使用したが、半田熱処理用治具に問題はなかった。
Example 3:
Using the same sheet as in Example 1, a solder heat treatment jig shown in FIG. 3 was produced. The element to be mounted was set on the substrate, and the element was held by a spring 5 so that the element was not displaced from the substrate. By covering the periphery with a transparent resin plate, it was confirmed that the element was reliably pressed, and solder joint failure could be greatly suppressed. The defect rate was reduced by about 25% compared to the case where no solder heat treatment jig was used.
After use, as in Example 1, it was washed with IPA, acetone, etc. and repeatedly used, but there was no problem with the soldering heat treatment jig.
1:治具の枠部
2:透明耐熱樹脂板の窓部
3:素子
4:基板
5:押さえ用スプリング
6:治具のベース基材
1: Jig frame portion 2: Window portion of transparent heat-resistant resin plate 3: Element 4: Substrate 5: Pressing spring 6: Jig base material
Claims (7)
で示される基を末端基として有し、かつ下記一般式(3)
で示される構造を構成単位として有するアリルエステルオリゴマーを主成分とするアリルエステル樹脂組成物の硬化物であるアリルエステル樹脂であることを特徴とする半田熱処理用治具。 A jig (solder for heat treatment of solder) used in a process of mounting an element by reflowing solder on a board to prevent adhesion of solder droplets to the board due to bumping of flux. There is no opening other than the bottom surface in contact with the substrate, and all or a part thereof is formed of a heat-resistant transparent resin plate. The heat-resistant transparent resin plate has a thermal shrinkage rate at 200 ° C. relative to normal temperature (20 ° C.) of 0. It is made of a thermosetting resin that is 5% or less, and the thermosetting resin is represented by the following general formula (2)
And a group represented by the following general formula (3)
A solder heat treatment jig, which is an allyl ester resin that is a cured product of an allyl ester resin composition mainly composed of an allyl ester oligomer having a structure represented by
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