JP6234118B2 - はんだ組成物 - Google Patents

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Description

本発明は、電子部品と配線基板とを接続するはんだ組成物に関する。
近年、電子機器の小型軽量化が進むと同時に、配線基板の高密度実装化が進んでいる。そして、実装する電子部品も小型化が進むにつれ、接続端子ピッチも小さくなっている。その結果、接続端子自身も小さくする必要があるため、電子部品と配線基板との接続強度が弱くなってしまう。その強化策の一つとして、電子部品と配線基板との間にアンダーフィル剤を入れて硬化させる方法も実用化されている。しかし、実装工程が長くなる、或いは電子部品または接合不良が発見されたときにリペアーができないという欠点がある。
そこで、電子部品と配線基板との接続強度をはんだペーストにより向上することが求められており、例えば、熱硬化性樹脂、有機酸、溶剤および硬化剤を含有するフラックスと、はんだ粉末とを含有するはんだペーストが提案されている(例えば、特許文献1)。
特開2001−219294号公報
特許文献1に記載のはんだペーストでは、熱硬化性があるために、電子部品と配線基板との接続強度を補強できる(このようなはんだペーストを、熱硬化性のはんだ組成物ともいう)。しかしながら、特許文献1に記載のはんだペーストでは、特に、融点が低いはんだを用いる場合に、はんだぬれ性が不十分となるという問題があった。
一方で、はんだぬれ性を高めるために、有機酸などの活性剤の酸価を高めることや配合量を多くすることなどが考えられる。しかし、このようにすると、ポットライフが著しく低下するという問題がある。このように、ポットライフを確保しつつ、はんだぬれ性を高めることは困難であった。
そこで、本発明は、優れたはんだぬれ性を有するはんだ組成物を提供することを目的とする。
本発明のはんだ組成物は、(A)150℃以下の融点を有する鉛フリーはんだ粉末70質量%以上92質量%以下と、(B)熱硬化性樹脂、(C)活性剤および(D)硬化剤を含有する熱硬化性樹脂組成物8質量%以上30質量%以下とを含有し、前記(C)活性剤は、(C1)炭素数4〜7のジカルボン酸と、(C2)アミンと有機酸との塩である有機酸アミン塩とを含有し、前記(C2)有機酸アミン塩は、炭素数4〜7の1級アミンと、炭素数5〜7のジカルボン酸との塩であり、かつ、熱重量示差熱分析(TG/DTA)にて測定した軟化点が、90℃以上150℃以下であることを特徴とするものである。
発明のはんだ組成物においては、前記(A)鉛フリーはんだ粉末は、スズとビスマスとの合金からなることが好ましい。
本発明のはんだ組成物においては、前記(B)熱硬化性樹脂は、25℃において液状のものであることが好ましい。
本発明のはんだ組成物は、ジェットディスペンサーを用いて塗布するためのものであってもよい。
なお、本発明のはんだ組成物が、優れたはんだぬれ性を有する理由は必ずしも定かではないが、本発明者らは以下のように推察する。
すなわち、本発明のはんだ組成物においては、活性剤として、有機酸と、有機酸アミン塩とを併用している。この有機酸アミン塩は、潜在的な活性剤として機能している。つまり、この有機酸アミン塩は、常温では不活性であるために、ポットライフに影響を与えないが、はんだ融点では活性を示すようになり、はんだぬれ性を高めることができる。上記のようにして、本発明においては、ポットライフを維持しつつ、優れたはんだぬれ性を達成できるものと本発明者らは推察する。
また、本発明のはんだ組成物は、樹脂硬化性および塗布性に優れており、特にジェットディスペンサーなどでも良好に塗布可能なものである。この理由は必ずしも定かではないが、本発明者らは以下のように推察する。
すなわち、本発明のはんだ組成物は、必須成分として溶剤を含有していない。本発明のような熱硬化性のはんだ組成物においては、リフロー時などに溶剤が残留していると、樹脂硬化性が不十分となるという問題がある。しかし、本発明のはんだ組成物では、リフロー時などに溶剤が残留していないために、樹脂硬化性が高くなる。一方で、溶剤により粘度を調整ができない場合には、はんだ組成物を低粘度とすることができず、塗布性が悪くなる傾向にある(ジェットディスペンサーなどで良好に塗布できない)。しかし、本発明のはんだ組成物では、熱硬化性樹脂、活性剤および硬化剤などで粘度を調整することで、十分に低い粘度とできる。上記のようにして、本発明のはんだ組成物では、樹脂硬化性および塗布性との両立を図ることができるものと本発明者らは推察する。
本発明によれば、優れたはんだぬれ性を有するはんだ組成物を提供できる。
本発明のはんだ組成物は、以下説明する(A)鉛フリーはんだ粉末70質量%以上92質量%以下と、以下説明する(B)熱硬化性樹脂、(C)活性剤および(D)硬化剤を含有する熱硬化性樹脂組成物8質量%以上30質量%以下とを含有するものである。
前記(A)鉛フリーはんだ粉末の含有量が70質量%未満の場合(熱硬化性樹脂組成物の含有量が30質量%を超える場合)には、得られるはんだ組成物にて接着した場合に、電子部品および配線基板の間に十分なはんだ接合を形成できず、電子部品および配線基板の間の導電性が不十分となる。他方、前記(A)鉛フリーはんだ粉末の含有量が92質量%を超える場合(熱硬化性樹脂組成物の含有量が8質量%未満の場合)には、得られるはんだ組成物にて接着した場合に、電子部品および配線基板の間の接続強度が不十分となる。また、得られるはんだ組成物において、ジェットディスペンサーで塗布する場合の塗布性の観点から、前記(A)鉛フリーはんだ粉末の含有量は、75質量%以上90質量%以下であることが好ましく、80質量%以上85質量%以下であることがより好ましい。
[(A)鉛フリーはんだ粉末]
本発明に用いる(A)鉛フリーはんだ粉末は、240℃以下の融点を有するものである。この鉛フリーはんだ粉末の融点が240℃を超えるものを用いる場合には、はんだ組成物における通常の接着温度では鉛フリーはんだ粉末を溶融させることが困難となる。また、このはんだ粉末の融点は、接着温度を低くするという観点から、180℃以下であることが好ましく、170℃以下であることがより好ましく、150℃以下であることが特に好ましい。
ここで、鉛フリーはんだ粉末とは、鉛を添加しないはんだ金属または合金の粉末のことをいう。ただし、鉛フリーはんだ粉末中に、不可避的不純物として鉛が存在することは許容されるが、この場合に、鉛の量は、100質量ppm以下であることが好ましい。
前記鉛フリーはんだ粉末は、スズ(Sn)、銅(Cu)、銀(Ag)、ビスマス(Bi)、アンチモン(Sb)、インジウム(In)および亜鉛(Zn)からなる群から選択される少なくとも1種の金属を含むことが好ましい。これらの中でも、はんだ粉末の融点の観点から、スズとビスマスとの合金からなることがより好ましい。
また、前記(A)成分がスズとビスマスとの合金からなる場合、前記(A)成分におけるビスマスの含有量は、スズとビスマスとの合計量100質量%に対して、58質量%以下であることが好ましい。
前記(A)鉛フリーはんだ粉末における具体的なはんだ組成(質量比率)としては、以下のようなものを例示できる。
2元系合金としては、例えば、95.3Ag/4.7BiなどのAg−Bi系、66Ag/34LiなどのAg−Li系、3Ag/97InなどのAg−In系、67Ag/33TeなどのAg−Te系、97.2Ag/2.8TlなどのAg−Tl系、45.6Ag/54.4ZnなどのAg−Zn系、80Au/20SnなどのAu−Sn系、52.7Bi/47.3InなどのBi−In系、35In/65Sn、51In/49Sn、52In/48SnなどのIn−Sn系、8.1Bi/91.9ZnなどのBi−Zn系、43Sn/57Bi、42Sn/58BiなどのSn−Bi系、98Sn/2Ag、96.5Sn/3.5Ag、96Sn/4Ag、95Sn/5AgなどのSn−Ag系、91Sn/9Zn、30Sn/70ZnなどのSn−Zn系、99.3Sn/0.7CuなどのSn−Cu系、95Sn/5SbなどのSn−Sb系が挙げられる。
3元系合金としては、例えば、95.5Sn/3.5Ag/1InなどのSn−Ag−In系、86Sn/9Zn/5In、81Sn/9Zn/10InなどのSn−Zn−In系、95.5Sn/0.5Ag/4Cu、96.5Sn/3.0Ag/0.5Cu、98.3Sn/1.0Ag/0.7Cu、99.0Sn/0.3Ag/0.7CuなどのSn−Ag−Cu系、90.5Sn/7.5Bi/2Ag、41.0Sn/58Bi/1,0AgなどのSn−Bi−Ag系、89.0Sn/8.0Zn/3.0BiなどのSn−Zn−Bi系が挙げられる。
その他の合金としては、Sn/Ag/Cu/Bi系、Sn/Ag/Cu/Ni系、Sn/Ag/Cu/Ti系などが挙げられる。
また、前記(A)鉛フリーはんだ粉末の平均粒子径は、10μm以上70μm以下であることが好ましく、20μm以上60μm以下であることがより好ましい。鉛フリーはんだ粉末の平均粒子径が前記下限未満では、電子部品および配線基板間の導電性が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると、はんだ組成物における絶縁性が低下する傾向にある。なお、平均粒子径は、動的光散乱式の粒子径測定装置により測定できる。
[(B)熱硬化性樹脂]
本発明に用いる(B)熱硬化性樹脂としては、公知の熱硬化性樹脂を適宜用いることができるが、フラックス作用を有するという観点から、特にエポキシ樹脂を用いることが好ましい。
なお、本発明において、フラックス作用を有するとは、通常のロジン系フラックスのように、その塗布膜は被はんだ付け体の金属面を覆って大気を遮断し、はんだ付け時にはその金属面の金属酸化物を還元し、この塗布膜が溶融はんだに押し退けられてその溶融はんだと金属面との接触が可能となり、その残渣は回路間を絶縁する機能を有するものである。
このようなエポキシ樹脂としては、公知のエポキシ樹脂を適宜用いることができる。このようなエポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型、ビスフェノールF型、ビフェニル型、ナフタレン型、クレゾールノボラック型、フェノールノボラック型、およびジシクロペンタジエン型などのエポキシ樹脂が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。また、これらのエポキシ樹脂は、常温(25℃)で液状のものを含有することが好ましく、常温で固形のものを用いる場合には、常温で液状のものと併用することが好ましい。また、これらのエポキシ樹脂の型の中でも、金属粒子の分散性およびペースト粘度を調整でき、さらに硬化物の落下衝撃に対する耐性が向上できるという観点や、はんだの濡れ広がり性が良好となるという観点から、液状ビスフェノールA型、液状ビスフェノールF型、液状水添タイプのビスフェノールA型、ナフタレン型、ジシクロペンタジエン型、ビフェニル型が好ましく、液状ビスフェノールA型、液状ビスフェノールF型、ビフェニル型がより好ましい。
前記(B)熱硬化性樹脂の含有量としては、熱硬化性樹脂組成物100質量%に対して、50質量%以上95質量%以下であることが好ましく、80質量%以上90質量%以下であることがより好ましい。熱硬化性樹脂の含有量が前記下限未満では、電子部品を固着させるために十分な強度が得られないため、落下衝撃に対する耐性が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると、熱硬化性樹脂組成物中の硬化成分の含有量が減少し、熱硬化性樹脂を硬化せしめる速度が遅延しやすい傾向にある。
[(C)活性剤]
本発明に用いる(C)活性剤は、(C1)炭素数4〜7のジカルボン酸と、(C2)アミンと有機酸との塩である有機酸アミン塩とを含有するものである。なお、前記(C1)成分および前記(C2)成分以外の公知の活性剤をさらに含有していてもよい。
前記(C1)成分は、炭素数4〜7のジカルボン酸である。炭素数が4未満であると、はんだ組成物におけるポットライフが不十分となる。他方、炭素数が7を超えると、はんだ組成物におけるはんだぬれ性が不十分となる。
前記(C1)成分としては、アジピン酸、2,4−ジエチルグルタル酸、2,2−ジエチルグルタル酸、3−メチルグルタル酸、グルタル酸、コハク酸が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。これらの(C1)成分の中でも、ポットライフとはんだぬれ性とのバランスの観点から、アジピン酸、グルタル酸などが好ましい。
前記(C1)成分の含有量としては、熱硬化性樹脂組成物100質量%に対して、0.5質量%以上10質量%以下であることが好ましく、2質量%以上6質量%以下であることがより好ましい。(C1)成分の含有量が前記下限未満では、はんだぬれ性が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると、ポットライフが低下する傾向にある。
前記(C2)成分は、アミンと有機酸との塩である有機酸アミン塩である。
前記(C2)成分は、熱重量示差熱分析(TG/DTA)にて測定した軟化点(溶融・分解開始温度ともいう)が、90℃以上210℃以下であることが好ましく、110℃以上150℃以下であることがより好ましい。軟化点が前記下限未満では、ポットライフが低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると、低温接合でのはんだぬれ性が良好でない傾向にある。ここで、軟化点は、以下のようなに方法より測定できる。
有機酸アミン塩を試料として10mg±3mg秤量し、30℃〜250℃まで加熱しつつ、下記条件にて、TG/DTA測定を行う。なお、リファレンスとしては、不活性なアルミナ粉末を10mg±3mg秤量し使用する。
測定装置:セイコーインスツルメンツ社製の「TG/DTA6200」
雰囲気:大気
昇温レート:10℃/min
前記アミンとしては、適宜公知のアミンを用いることができる。このようなアミンは、芳香族アミンであってもよく、脂肪族アミンであってもよい。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。このようなアミンとしては、有機酸アミン塩の安定性などの観点から、炭素数3〜13のアミンを用いることが好ましく、炭素数4〜7の1級アミンを用いることがより好ましい。
前記芳香族アミンとしては、ベンジルアミン、アニリン、1,3−ジフェニルグアニジンなどが挙げられる。
前記脂肪族アミンとしては、プロピルアミン、ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、シクロヘキシルアミン、トリエタノールアミンなどが挙げられる。
前記有機酸としては、適宜公知の有機酸を用いることができる。このような有機酸は、モノカルボン酸であってもよく、ジカルボン酸であってもよく、これら以外のカルボン酸であってもよい。また、このような有機酸は、脂肪族カルボン酸であってもよく、芳香族カルボン酸であってもよい。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。このような有機酸としては、有機酸アミン塩の安定性などの観点から、炭素数3〜7のジカルボン酸であることが好ましく、炭素数5〜6のジカルボン酸であることがより好ましい。
前記ジカルボン酸としては、アジピン酸、2,4−ジエチルグルタル酸、2,2−ジエチルグルタル酸、3−メチルグルタル酸、グルタル酸、コハク酸、マロン酸が挙げられる。
前記モノカルボン酸としては、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸などが挙げられる。
前記トリカルボン酸としては、トリメリット酸、1,2,3−プロパントリカルボン酸、クエン酸などが挙げられる。
前記(C2)成分の含有量としては、熱硬化性樹脂組成物100質量%に対して、0.5質量%以上15質量%以下であることが好ましく、1質量%以上10質量%以下であることがより好ましい。(C2)成分の含有量が前記下限未満では、はんだぬれ性が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると、ポットライフが低下する傾向にある。
[(D)硬化剤]
本発明に用いる(D)硬化剤としては、適宜公知の硬化剤を用いることができる。例えば、熱硬化性樹脂として、エポキシ樹脂を用いる場合には、以下のようなものを用いることができる。これらの硬化剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
潜在性硬化剤としては、例えば、ノバキュアHX−3722、HX−3721、HX−3748、HX−3088、HX−3613、HX−3921HP、HX−3941HP(旭化成エポキシ社製、商品名)、ジシアンジアミド(DICY)などが挙げられる。
脂肪族ポリアミン系硬化剤としては、例えば、フジキュアFXR−1020、FXR−1030、FXR−1050、FXR−1080(富士化成工業社製、商品名)が挙げられる。
エポキシ樹脂アミンアダクト系硬化剤としては、例えば、アミキュアPN−23、PN−F、MY−24、VDH、UDH、PN−31、PN−40(味の素ファインテクノ社製、商品名)、EH−3615S、EH−3293S、EH−3366S、EH−3842、EH−3670S、EH−3636AS、EH−4346S、EH−5016S(ADEKA社製、商品名)が挙げられる。
イミダゾール系硬化促進剤としては、例えば、2P4MHZ、1B2PZ、2MZA、2PZ、C11Z、C17Z、2E4MZ、2P4MZ、C11Z−CNS、2PZ−CNZ(四国化成工業社製など、商品名)が挙げられる。
前記(D)硬化剤の含有量としては、熱硬化性樹脂組成物100質量%に対して、0.5質量%以上10質量%以下であることが好ましく、2質量%以上9質量%以下であることがより好ましい。硬化剤の含有量が前記下限未満では、熱硬化性樹脂を硬化せしめる速度が遅延しやすい傾向にあり、他方、前記上限を超えると、反応性が速くなり、ペースト使用時間が短くなる傾向にある。
本発明に用いる熱硬化性樹脂組成物は、必要に応じて、チクソ剤をさらに含有していてもよい。このようなチクソ剤としては、公知のチクソ剤を適宜用いることができる。このようなチクソ剤としては、例えば、有機系チクソ剤(脂肪酸アマイド、水添ヒマシ油、オレフィン系ワックスなど)、無機系チクソ剤(コロイダルシリカ、ベントンなど)が挙げられる。これらのチクソ剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。これらの中でも、脂肪酸アマイド、コロイダルシリカ、ベントンが好ましい。また、得られるはんだ組成物のにじみにくさの観点からは、有機系チクソ剤と無機系チクソ剤との組み合わせで使用することが好ましい。具体的には、脂肪酸アマイドとコロイダルシリカとの組み合わせ、脂肪酸アマイドとベントンとの組み合わせが挙げられる。
前記チクソ剤の含有量としては、熱硬化性樹脂組成物100質量%に対して、0.5質量%以上10質量%以下であることが好ましく、1質量%以上8質量%以下であることがより好ましい。チクソ剤の含有量が前記下限未満では、チクソ性が得られず、配線基板の電極上でダレが生じやすくなり、配線基板の電極上に電子部品を搭載した際の付着力が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると、チクソ性が高すぎてシリンジニードルの詰まりにより塗布不良となりやすい傾向にある。
本発明に用いる熱硬化性樹脂組成物は、必要に応じて、前記(B)成分、前記(C)成分、前記(D)成分および前記チクソ剤以外に、界面活性剤、カップリング剤、消泡剤、粉末表面処理剤、反応抑制剤、沈降防止剤などの添加剤を含有していてもよい。これらの添加剤の含有量としては、熱硬化性樹脂組成物100質量%に対して、0.01質量%以上10質量%以下であることが好ましく、0.05質量%以上5質量%以下であることがより好ましい。添加剤の含有量が前記下限未満では、それぞれの添加剤の効果を奏しにくくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、熱硬化性樹脂組成物による接合強度が低下する傾向にある。
次に、本発明のはんだ組成物を用いた、配線基板および電子部品などの電極同士の接続方法について説明する。ここでは、配線基板および電子部品の電極同士を接続する場合を例に挙げて説明する。
このように配線基板および電子部品の電極同士を接続する方法としては、前記配線基板上に前記はんだ組成物を塗布する塗布工程と、前記はんだ組成物上に前記電子部品を配置し、リフロー炉により所定条件にて加熱して、前記電子部品を前記配線基板に実装するリフロー工程と、を備える方法を採用できる。
塗布工程においては、前記配線基板上に前記はんだ組成物を塗布する。
ここで用いる塗布装置としては、例えば、ディスペンサー、スクリーン印刷機、ジェットディスペンサー、メタルマスク印刷機が挙げられる。これらの塗布装置の中でも、ジェットディスペンサーを用いる場合、前記はんだ組成物を比較的に低粘度にする必要があり高度の塗布性が求められる。前記本発明のはんだ組成物によれば、樹脂硬化性および塗布性に優れており、このようなジェットディスペンサーでも良好に塗布可能なものである。
また、塗布膜の厚みは、特に限定されないが、50μm以上500μm以下であることが好ましく、100μm以上300μm以下であることがより好ましい。厚みが前記下限未満では、配線基板の電極上に電子部品を搭載した際の付着力が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると、接続部分以外にもペーストがはみ出しやすくなる傾向にある。
リフロー工程においては、前記はんだ組成物上に前記電子部品を配置し、リフロー炉により所定条件にて加熱する。このリフロー工程により、電子部品および配線基板の間に十分なはんだ接合を行うことができ、また、樹脂硬化を進行させることもできる。その結果、前記電子部品を前記配線基板に実装することができる。
リフロー条件は、はんだの融点に応じて適宜設定すればよい。例えば、Sn−Bi系のはんだ合金を用いる場合には、プリヒートを温度90〜120℃で60〜120秒行い、ピーク温度を150〜180℃に設定すればよい。
また、本発明のはんだ組成物を用いた接続方法は、前記接続方法に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良などは本発明に含まれるものである。
例えば、前記接続方法では、リフロー工程により、配線基板と電子部品とを接着しているが、これに限定されない。例えば、リフロー工程に代えて、レーザー光を用いてはんだ組成物を加熱する工程(レーザー加熱工程)により、配線基板と電子部品とを接着してもよい。この場合、レーザー光源としては、特に限定されず、金属の吸収帯に合わせた波長に応じて適宜採用できる。レーザー光源としては、例えば、固体レーザー(ルビー、ガラス、YAGなど)、半導体レーザー(GaAs、InGaAsPなど)、液体レーザー(色素など)、気体レーザー(He−Ne、Ar、CO、エキシマーなど)が挙げられる。
次に、本発明を実施例および比較例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。なお、実施例および比較例にて用いた材料を以下に示す。
((A)成分)
鉛フリーはんだ粉末:粒子径10〜34μm(平均粒子径は21±2μm)、はんだの融点は139℃、はんだの組成は42Sn/58Bi
((B)成分)
熱硬化性樹脂:ビスフェノールA型およびビスフェノールF型液状エポキシ樹脂、DIC社製、商品名「EXA−830LVP」
((C1)成分)
ジカルボン酸A:アジピン酸
ジカルボン酸B:グルタル酸
((C2)成分)
有機酸アミン塩A:n−ブチルアミンアジピン酸塩、軟化点は120℃
有機酸アミン塩B:ベンジルアミンアジピン酸塩、軟化点は144℃
有機酸アミン塩C:ベンジルアミングルタル酸塩、軟化点は102℃
有機酸アミン塩D:シクロヘキシルアミンアジピン酸塩、軟化点は143℃
((D)成分)
硬化剤A:ジシアンジアミド
硬化剤B:2P4MHZ−PW、四国化成工業社製
硬化剤C:1B2PZ、四国化成工業社製
(他の成分)
ジカルボン酸C:マロン酸
チクソ剤:商品名「ゲルオールD」、新日本理化社製
芳香族アミン:ベンジルアミン
[実施例1]
熱硬化性樹脂82.5質量%、チクソ剤1質量%、ジカルボン酸A3.5質量%、有機酸アミン塩A5質量%、硬化剤A3質量%、硬化剤B4質量%および硬化剤C1質量%を容器に投入し、攪拌機にて予備混合した後、3本ロールを用いて室温にて混合し分散させて熱硬化性樹脂組成物を得た。
次に、得られた熱硬化性樹脂組成物16.5質量%および鉛フリーはんだ粉末83.5質量%(合計で100質量%)を容器に投入し、混練機にて混合することではんだ組成物を調製した。
[実施例2〜7]
表1に示す組成に従い各材料を配合した以外は実施例1と同様にしてはんだ組成物を得た。
[比較例1〜7]
表2に示す組成に従い各材料を配合した以外は実施例1と同様にしてはんだ組成物を得た。
<はんだ組成物の評価>
はんだ組成物の性能(Ni基板へのはんだぬれ性、粘度、ポットライフ)および熱硬化性樹脂組成物の酸価を以下のような方法で評価、測定または算出した。得られた結果を表1〜表3に示す。
(1)Ni基板へのはんだぬれ性
Ni基板(30mm×30mm×3.0mmt)に、はんだ組成物を0.30g±0.03gになるように乗せ、その後ホットプレートで温度160℃にて30秒間加熱する。マイクロメーターで広がったはんだの高さ(H)を測定し、広がり率(Sr)を下記式(F1)より求める。この操作を、5枚繰り返し平均値を試料の広がり率とする。
Sr=(D−H)/D×100 ・・・(F1)
D=1.24V1/3 ・・・(F2)
Sr:広がり率(%)
H:広がったはんだの高さ(mm)
D:試験に用いたはんだを球とみなした場合の直径(mm)
V:試験に用いたはんだの質量/密度
そして、広がり率(Sr)の結果に基づいて下記の基準に従って、Ni基板へのはんだぬれ性を評価した。
◎:75%以上である。
○:70%以上75%未満である。
×:70%未満である。
(2)粘度
スパイラル方式の粘度測定により、次のように測定を行う。まず、はんだ組成物を25℃で2〜3時間放置する。はんだ組成物の容器の蓋をあけ、スパチュラで空気の混入を避けるようにして丁寧に1〜2分かき混ぜる。さらに、はんだ組成物の容器を恒温槽に入れる。その後、回転速度を10rpmに調節し、温度25℃に設定し、約3分後にローターに吸引されたペーストが排出口から現れたことを確認後、ローター回転を停止させ、温度一定になるまで待つ。温度を調節した後、回転速度を10rpmに調節し、3分後の粘度値ηを読み取る。そして、粘度値ηの結果に基づいて下記の基準に従って、粘度を評価した。
◎:50Pa・s以上80Pa・s未満である。
○:80Pa・s以上100Pa・s未満である。
×:50Pa・s未満、或いは、100Pa・s以上である。
(3)ポットライフ
温度30℃にて24時間放置後に、前記粘度試験(2)の粘度測定と同様にして、粘度測定を行う。そして、前記粘度試験(2)での粘度値を初期粘度値η1とし、温度30℃にて24時間放置後の粘度値を放置後粘度値η2とした時に、下記式(F3)より粘度変化率を求める。
変化率(%)={(η2−η1)/η1}×100 ・・・(F3)
そして、変化率の結果に基づいて下記の基準に従って、ポットライフを評価した。
○:変化率が20%以下である。
×:変化率が20%超である。
(4)熱硬化性樹脂組成物の酸価
熱硬化性樹脂組成物における各成分の含有量および酸価から、熱硬化性樹脂組成物の酸価(単位:mgKOH/g)を計算により算出した。
Figure 0006234118
Figure 0006234118
表1および表2に示す結果からも明らかなように、本発明のはんだ組成物(実施例1〜7)は、Ni基板へのはんだぬれ性、粘度およびポットライフが全て良好であることが確認された。従って、本発明のはんだ組成物は、優れたはんだぬれ性を有することが確認された。
これに対し、(C1)成分および(C2)成分のうちのいずれか一方を含有しないはんだ組成物を用いた場合(比較例1〜7)には、Ni基板へのはんだぬれ性、粘度およびポットライフのうちのいずれかが不十分となることが分かった。
本発明のはんだ組成物は、電子部品と配線基板とを接続する技術として好適に用いることができる。

Claims (4)

  1. (A)150℃以下の融点を有する鉛フリーはんだ粉末70質量%以上92質量%以下と、(B)熱硬化性樹脂、(C)活性剤および(D)硬化剤を含有する熱硬化性樹脂組成物8質量%以上30質量%以下とを含有し、
    前記(C)活性剤は、(C1)炭素数4〜7のジカルボン酸と、(C2)アミンと有機酸との塩である有機酸アミン塩とを含有し、
    前記(C2)有機酸アミン塩は、炭素数4〜7の1級アミンと、炭素数5〜7のジカルボン酸との塩であり、かつ、熱重量示差熱分析(TG/DTA)にて測定した軟化点が、90℃以上150℃以下である
    ことを特徴とするはんだ組成物。
  2. 請求項1に記載のはんだ組成物において、
    前記(A)鉛フリーはんだ粉末は、スズとビスマスとの合金からなる
    ことを特徴とするはんだ組成物。
  3. 請求項1または請求項に記載のはんだ組成物において、
    前記(B)熱硬化性樹脂は、25℃において液状のものである
    ことを特徴とするはんだ組成物。
  4. 請求項1〜請求項のいずれか一項に記載のはんだ組成物において、
    前記はんだ組成物は、ジェットディスペンサーを用いて塗布するためのものである
    ことを特徴とするはんだ組成物。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6130421B2 (ja) * 2015-03-24 2017-05-17 株式会社タムラ製作所 電子部品の接合方法、並びに、その方法に用いるはんだ組成物および前処理剤
JP6130422B2 (ja) * 2015-03-24 2017-05-17 株式会社タムラ製作所 電子部品の接合方法、並びに、その方法に用いるはんだ組成物および前処理剤
CN107614192B (zh) * 2015-11-17 2021-12-03 积水化学工业株式会社 焊锡接合材料、连接结构体及连接结构体的制造方法
JP6534122B2 (ja) * 2015-12-28 2019-06-26 パナソニックIpマネジメント株式会社 樹脂フラックスはんだペースト及び実装構造体
JP6402127B2 (ja) * 2016-03-09 2018-10-10 株式会社タムラ製作所 電子部品の接合方法
JP2018006085A (ja) * 2016-06-29 2018-01-11 積水化学工業株式会社 導電材料、接続構造体及び接続構造体の製造方法
JP6619376B2 (ja) * 2017-03-27 2019-12-11 株式会社タムラ製作所 熱硬化性フラックス組成物、はんだ組成物および電子基板の製造方法
KR101912291B1 (ko) * 2017-10-25 2018-10-29 삼성전기 주식회사 인덕터
JP7437677B2 (ja) 2019-12-19 2024-02-26 パナソニックIpマネジメント株式会社 はんだ組成物

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01154897A (ja) * 1987-12-11 1989-06-16 Senju Metal Ind Co Ltd クリームはんだ
JPH0692035B2 (ja) * 1989-12-12 1994-11-16 ユーホーケミカル株式会社 フラックス及びはんだペースト用添加剤
JP2722256B2 (ja) * 1989-08-31 1998-03-04 ニホンハンダ株式会社 クリームはんだ
JP2782259B2 (ja) * 1990-01-18 1998-07-30 千住金属工業株式会社 クリームはんだ
JP3273961B2 (ja) * 1991-12-18 2002-04-15 トヨタ自動車株式会社 クリームはんだ
JP4079026B2 (ja) * 2002-04-16 2008-04-23 唯知 須賀 無残渣ソルダペースト
JP3797990B2 (ja) * 2003-08-08 2006-07-19 株式会社東芝 熱硬化性フラックス及びはんだペースト
JP2006199937A (ja) * 2004-12-15 2006-08-03 Tamura Kaken Co Ltd 導電性接着剤、これを用いた導電部及び電子部品モジュール
JP4920058B2 (ja) * 2009-06-03 2012-04-18 株式会社タムラ製作所 はんだ接合剤組成物
JP5728636B2 (ja) * 2010-09-29 2015-06-03 パナソニックIpマネジメント株式会社 導電性接着剤、及びそれを用いた回路基板、電子部品モジュール

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