JP6281129B2 - Flux and solder composition - Google Patents
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Description
本発明は、フラックス、及び、該フラックスを用いたはんだ組成物に関する。 The present invention relates to a flux and a solder composition using the flux.
従来から、はんだ粉とフラックスとから構成されるはんだ組成物（具体的には、ソルダペースト）を用いて基板への電子部品の接合等が行われている。ソルダペースト用のフラックスは、樹脂成分（ロジン等）、溶剤、チキソ剤、活性剤、その他の添加剤（還元剤等）を加熱溶解しつつ混合することで形成される。 2. Description of the Related Art Conventionally, electronic components are joined to a substrate using a solder composition (specifically, a solder paste) composed of solder powder and flux. The solder paste flux is formed by mixing a resin component (such as rosin), a solvent, a thixotropic agent, an activator, and other additives (such as a reducing agent) while heating and dissolving them.
前記活性剤は、はんだ表面や部品電極や基板パッドの酸化膜を除去するために用いられるものである。活性剤の成分としては、例えば、アミン化合物やアミノ酸化合物が用いられる場合がある（特許文献１，２参照）。アミン化合物は、高い活性力を示すことが知られており、アミノ酸化合物は、活性力とソルダペースト中での貯蔵安定性の双方に優れることが知られている。活性剤として用いられるアミン化合物としては、一般的に、エチレンジアミン、ジフェニルグアニジン等が挙げられる。また、活性剤とし用いられるアミノ酸化合物としては、一般的に、バリン、フェニルグリシン等が挙げられる。 The activator is used for removing the oxide film on the solder surface, component electrodes, and board pads. As the component of the activator, for example, an amine compound or an amino acid compound may be used (see Patent Documents 1 and 2). Amine compounds are known to exhibit high activity, and amino acid compounds are known to be excellent in both activity and storage stability in solder paste. Examples of amine compounds used as activators generally include ethylenediamine and diphenylguanidine. Examples of amino acid compounds used as activators generally include valine and phenylglycine.
しかしながら、アミン化合物やアミノ酸化合物を活性剤として含有したフラックスを用いてソルダペーストを形成した場合、リフローによって活性剤が酸化して焦げ付くため、活性剤の残渣の色合いが濃くなって（残渣色の濃化が生じ）、色合いを基準に行う品質検査で誤判定が生じる虞がある。また、アミン化合物を活性剤として用いた場合、アミン化合物が金属と高い反応性を有するため、ソルダペーストの貯蔵中に、アミン化合物がはんだ粉と反応してソルダペーストを増粘させる虞がある。 However, when a solder paste is formed using a flux containing an amine compound or an amino acid compound as an activator, the activator is oxidized and burnt by reflow, so the residue of the activator becomes darker (residue color darker). There is a risk of erroneous determination in the quality inspection performed based on the hue. In addition, when an amine compound is used as an activator, the amine compound has a high reactivity with the metal, and thus the amine compound may react with the solder powder during storage of the solder paste to increase the viscosity of the solder paste.
これらの問題を解決する方法としては、フラックス中の活性剤の含有量を制限することが考えられるが、活性剤の効果が低下してしまう。また、アミン化合物を活性剤として用いた場合に生じる問題を解決する方法としては、フラックスにキレート剤を添加して活性剤とはんだ粉との反応を抑える方法が考えられるが、キレート剤によってはんだ粉同士の合一が阻害され、リフロー時にソルダペーストの濡れ性が低下する虞がある。 As a method for solving these problems, it is conceivable to limit the content of the active agent in the flux, but the effect of the active agent is reduced. Moreover, as a method for solving the problem that occurs when an amine compound is used as an activator, a method of suppressing the reaction between the activator and the solder powder by adding a chelating agent to the flux can be considered. There is a possibility that the coalescence of the solder paste is hindered, and the wettability of the solder paste is lowered during reflow.
そこで、本願発明は、はんだ組成物がリフロー時に良好な濡れ性を示すと共に、はんだ組成物のリフローによって活性剤の残渣の色が濃くなるのを（残渣色の濃化を）抑制することができるはんだ組成物用のフラックスを提供すると共に、斯かるフラックスを用いたはんだ組成物を提供することを課題とする。 Therefore, the invention of the present application can prevent the solder composition from exhibiting good wettability at the time of reflowing, and can prevent the residue of the activator from becoming dark due to reflow of the solder composition (concentration of the residue color). An object of the present invention is to provide a flux for a solder composition and to provide a solder composition using such a flux.
本発明に係るフラックスは、アセチル化されたアミノ基を少なくとも一つ備えるアミン化合物を活性剤として含有しており、前記アミン化合物は、Ｎ−アセチルイミダゾール、Ｎ−アセチルフタルイミド、又は、テトラアセチルエチレンジアミンから選択される少なくとも一つである。 The flux according to the present invention contains an amine compound having at least one acetylated amino group as an activator, and the amine compound is composed of N-acetylimidazole, N-acetylphthalimide, or tetraacetylethylenediamine. It is at least one selected.
斯かる構成によれば、アミノ基のアセチル化によってアミノ基の極性が低下するため、上記のようなアミン化合物を活性剤として含有するフラックスとはんだ合金とを備えるはんだ組成物は、活性剤とはんだ合金との反応が抑制される。これにより、リフロー時に、活性剤の影響によってはんだの濡れ性が低下してしまうのが抑制されるため、良好な濡れ性を示すはんだ組成物を形成することができる。 According to such a configuration, since the polarity of the amino group is reduced by acetylation of the amino group, a solder composition comprising a flux containing the above amine compound as an activator and a solder alloy includes an activator and a solder. Reaction with the alloy is suppressed. Thereby, since it is suppressed that the wettability of solder falls by the influence of an activator at the time of reflow, the solder composition which shows favorable wettability can be formed.
また、アミノ基のアセチル化によって活性剤の耐熱性が向上するため、はんだ組成物のリフロー時に活性剤が焦げ付いて活性剤の残渣の色が濃くなるのを（残渣色の濃化を）抑制することができる。 In addition, since the heat resistance of the activator is improved by acetylation of the amino group, the activator is burnt during reflow of the solder composition and the residue of the activator is prevented from becoming dark (residual color thickening). be able to.
つまり、上記のようなアミン化合物を活性剤として含有するフラックスを用いることで、はんだ組成物がリフロー時に良好な濡れ性を示すと共に、はんだ組成物のリフローによって活性剤の残渣の色が濃くなるのを（残渣色の濃化を）抑制することができる。 In other words, by using a flux containing the above amine compound as an activator, the solder composition exhibits good wettability during reflow, and the color of the activator residue becomes darker due to reflow of the solder composition. (Residual color thickening) can be suppressed.
また、前記アミン化合物は、Ｎ−アセチルイミダゾール、Ｎ−アセチルフタルイミド、又は、テトラアセチルエチレンジアミンから選択される少なくとも一つである。 The amine compound is at least one selected from N-acetylimidazole, N-acetylphthalimide, or tetraacetylethylenediamine.
斯かる構成によれば、前記アミン化合物は、Ｎ−アセチルイミダゾール、Ｎ−アセチルフタルイミド、又は、テトラアセチルエチレンジアミンから選択される少なくとも一つであることで、はんだ組成物がリフロー時により良好な濡れ性を示すと共に、はんだ組成物のリフロー時に活性剤の残渣色の濃化をより抑制することができる。 According to such a configuration, the amine compound is at least one selected from N-acetylimidazole, N-acetylphthalimide, or tetraacetylethylenediamine, so that the solder composition has better wettability during reflow. In addition, the residual color of the activator can be further suppressed during reflow of the solder composition.
また、アセチル化されたアミノ基を少なくとも一つ備えるアミノ酸化合物を前記活性剤として更に含有してもよい。該アミノ酸化合物は、Ｎ−アセチルグリシン、Ｎ−アセチルロイシン、又は、Ｎ−アセチルフェニルグリシンから選択される少なくとも一つであることが好ましい。 Further, an amino acid compound having at least one acetylated amino group may be further contained as the activator. The amino acid compound is preferably at least one selected from N-acetylglycine, N-acetylleucine, or N-acetylphenylglycine.
斯かる構成によれば、前記アミノ酸化合物は、Ｎ−アセチルグリシン、Ｎ−アセチルロイシン、又は、Ｎ−アセチルフェニルグリシンから選択される少なくとも一つであることで、はんだ組成物がリフロー時により良好な濡れ性を示すと共に、はんだ組成物のリフロー時に活性剤の残渣色の濃化をより抑制することができる。 According to such a configuration, the amino acid compound is at least one selected from N-acetylglycine, N-acetylleucine, or N-acetylphenylglycine, so that the solder composition is more favorable during reflow. In addition to showing wettability, concentration of the activator residue color can be further suppressed during reflow of the solder composition.
本発明に係るはんだ組成物は、上記何れかに記載のフラックスとはんだ合金とを備える。 The solder composition according to the present invention comprises any one of the fluxes described above and a solder alloy.
以上のように、本発明によれば、はんだ組成物がリフロー時に良好な濡れ性を示すと共に、はんだ組成物のリフローによって活性剤の残渣の色が濃くなるのを（残渣色の濃化を）抑制することができる。 As described above, according to the present invention, the solder composition exhibits good wettability at the time of reflow, and the reflow of the solder composition increases the color of the activator residue (enrichment of the residue color). Can be suppressed.
以下、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
本発明に係るフラックスは、はんだ合金と混合して用いられるはんだ組成物（具体的には、ソルダペースト、又は、やに入りはんだ等）や、液状、固形フラックス等（具体的には、フローはんだ付け用ポストフラックス、タックフラックス等）にも適用可能なものである。該フラックスは、アセチル化されたアミノ基を少なくとも一つ備えるアミン化合物を活性剤として含有するものである。言い換えれば、前記フラックスは、アミン化合物におけるアミノ基の窒素原子をアセチル基で保護した構造を有するアミン化合物を活性剤として含有するものである。また、本発明に係るフラックスは、アセチル化されたアミノ基を少なくとも一つ備えるアミノ酸化合物を前記活性剤として更に含有してもよい。前記アミン化合物及びアミノ酸化合物は、脂肪族化合物であることが好ましい。 The flux according to the present invention includes a solder composition (specifically, solder paste or flux cored solder) used in combination with a solder alloy, liquid, solid flux, etc. (specifically, flow solder) Applicable to post flux for attachment, tack flux, etc.). The flux contains an amine compound having at least one acetylated amino group as an activator. In other words, the flux contains, as an activator, an amine compound having a structure in which the nitrogen atom of the amino group in the amine compound is protected with an acetyl group. The flux according to the present invention may further contain an amino acid compound having at least one acetylated amino group as the activator. The amine compound and amino acid compound are preferably aliphatic compounds.
前記アミン化合物としては、特に限定されるものではなく、例えば、テトラアセチルエチレンジアミン（Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラアセチルエチレンジアミン）、Ｎ−アセチルイミダゾール、Ｎ−アセチルフタルイミド、アセトアミド安息香酸（３−アセトアミド安息香酸、４−アセトアミド安息香酸）、Ｎ−アセチルアントラニル酸、アセトアミドニトロ安息香酸（２−アセトアミド−６−ニトロ安息香酸、３−アセトアミド−４−ニトロ安息香酸、３−アセトアミド−２−ニトロ安息香酸、５−アセトアミド−２−ニトロ安息香酸）から選択される少なくとも一つを用いることができる。 The amine compound is not particularly limited, and examples thereof include tetraacetylethylenediamine (N, N, N ′, N′-tetraacetylethylenediamine), N-acetylimidazole, N-acetylphthalimide, acetamide benzoic acid (3 -Acetamide benzoic acid, 4-acetamidobenzoic acid), N-acetylanthranilic acid, acetamidonitrobenzoic acid (2-acetamido-6-nitrobenzoic acid, 3-acetamido-4-nitrobenzoic acid, 3-acetamido-2-nitro At least one selected from benzoic acid and 5-acetamido-2-nitrobenzoic acid) can be used.
前記アミノ酸化合物としては、特に限定されるものではなく、例えば、Ｎ−アセチルフェニルアラニン（Ｎ−アセチル−Ｌ−フェニルアラニン、Ｎ−アセチル−ＤＬ−フェニルアラニン、Ｎ−アセチル−Ｄ−フェニルアラニン）、Ｎ−アセチルグルタミン酸（Ｎ−アセチル−Ｌ−グルタミン酸）、Ｎ−アセチルグリシン、Ｎ−アセチルロイシン（Ｎ−アセチル−Ｌ−ロイシン、Ｎ−アセチル−ＤＬ−ロイシン、Ｎ−アセチル−Ｄ−ロイシン）、又は、Ｎ−アセチルフェニルグリシン（Ｎ−アセチル−Ｎ−フェニルグリシン、Ｎ−アセチル−Ｌ−フェニルグリシン、Ｎ−アセチル−ＤＬ−フェニルグリシン）から選択される少なくとも一つを用いることができる。 The amino acid compound is not particularly limited. For example, N-acetylphenylalanine (N-acetyl-L-phenylalanine, N-acetyl-DL-phenylalanine, N-acetyl-D-phenylalanine), N-acetylglutamic acid (N-acetyl-L-glutamic acid), N-acetylglycine, N-acetylleucine (N-acetyl-L-leucine, N-acetyl-DL-leucine, N-acetyl-D-leucine), or N-acetyl At least one selected from phenylglycine (N-acetyl-N-phenylglycine, N-acetyl-L-phenylglycine, N-acetyl-DL-phenylglycine) can be used.
フラックス中の活性剤の含有量としては、特に限定されるものではなく、例えば、３質量％以上２０質量％以下であることが好ましく、５％質量以上１５質量％以下であることがより好ましい。また、前記活性剤のはんだ組成物中の含有量としては、特に限定されるものではなく、例えば、０．１質量％以上２質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以上０．１５質量％以下であることがより好ましい。 The content of the activator in the flux is not particularly limited, and is preferably 3% by mass or more and 20% by mass or less, and more preferably 5% by mass or more and 15% by mass or less. Further, the content of the activator in the solder composition is not particularly limited, and is preferably 0.1% by mass or more and 2% by mass or less, for example, 0.5% by mass or more and 0.0. More preferably, it is 15 mass% or less.
前記フラックスに含有される他の成分としては、特に限定されるものではなく、一般的なフラックスを構成する成分が挙げられる。例えば、溶剤、樹脂成分、チキソ剤、還元剤等が挙げられる。 The other components contained in the flux are not particularly limited, and include components that constitute a general flux. For example, a solvent, a resin component, a thixotropic agent, a reducing agent, etc. are mentioned.
前記溶剤としては、特に限定されるものではなく、例えば、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル（ヘキシルジグリコール）、ジエチレングリコールジブチルエーテル（ジブチルジグリコール）、ジエチレングリコールモノ２−エチルヘキシルエーテル（２エチルヘキシルジグリコール）、ジエチレングリコールモノブチルエーテル（ブチルジグリコール）などのグリコールエーテル類；ｎ−ヘキサン、イソヘキサン、ｎ−ヘプタンなどの脂肪族系化合物；酢酸イソプロピル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチルなどのエステル類；メチルエチルケトン、メチル−ｎ−プロピルケトン、ジエチルケトンなどのケトン類；エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、イソブタノール、オクタンジオールなどのアルコール類等が挙げられる。前記溶剤は、単独で用いてもよく、複数種類を混合して用いてもよい。ソルダペースト用のフラックスでは、前記溶剤の中でも、沸点２００℃〜３００℃の範囲をもつジエチレングリコールヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル等の前記グリコールエーテル類を用いることが最適な連続印刷性を確保できる観点から好ましい。また、溶剤の使用量としては、特に限定されるものではなく、例えば、チキソ剤との合計質量に対して、２０質量％以上９０質量％以下であることが好ましく、４０質量％以上５５質量％以下であることがより好ましい。 The solvent is not particularly limited, and for example, diethylene glycol monohexyl ether (hexyl diglycol), diethylene glycol dibutyl ether (dibutyl diglycol), diethylene glycol mono 2-ethylhexyl ether (2 ethylhexyl diglycol), diethylene glycol monobutyl ether Glycol ethers such as (butyl diglycol); aliphatic compounds such as n-hexane, isohexane, and n-heptane; esters such as isopropyl acetate, methyl propionate, and ethyl propionate; methyl ethyl ketone and methyl-n-propyl ketone , Ketones such as diethyl ketone; alcohols such as ethanol, n-propanol, isopropanol, isobutanol, and octanediol And the like. The said solvent may be used independently and may be used in mixture of multiple types. In the flux for solder paste, the use of the glycol ethers such as diethylene glycol hexyl ether, diethylene glycol monobutyl ether and diethylene glycol dibutyl ether having a boiling point in the range of 200 ° C to 300 ° C ensures optimum continuous printability. From the viewpoint of being able to. The amount of the solvent used is not particularly limited, and is preferably 20% by mass or more and 90% by mass or less, for example, 40% by mass or more and 55% by mass with respect to the total mass with the thixotropic agent. The following is more preferable.
樹脂成分としては、特に限定されるものではなく、ロジン系樹脂を用いることができる。具体的には、ロジン、ロジンの誘導体（例えば、水素添加ロジン、重合ロジン、不均化ロジン、アクリル酸変性ロジン等）からなる群から選択される少なくとも一種のロジン系樹脂を用いることができる。特に、冷熱サイクル性の観点から水素添加ロジンを用いることが好ましい。樹脂成分の使用量としては、特に限定されるものではなく、例えば、混合材の質量に対して、１０質量％以上８０質量％以下であることが好ましく、４０質量％以上６０質量％以下であることがより好ましい。 The resin component is not particularly limited, and a rosin resin can be used. Specifically, at least one rosin resin selected from the group consisting of rosin and rosin derivatives (for example, hydrogenated rosin, polymerized rosin, disproportionated rosin, acrylic acid-modified rosin, etc.) can be used. In particular, it is preferable to use a hydrogenated rosin from the viewpoint of thermal cycle performance. The amount of the resin component used is not particularly limited. For example, it is preferably 10% by mass or more and 80% by mass or less, and 40% by mass or more and 60% by mass or less with respect to the mass of the mixed material. It is more preferable.
前記チキソ剤としては、特に限定されるものではなく、例えば、アマイド系チキソ剤、硬化ひまし油、蜜ロウ、カルナバワックス、ステアリン酸アミド等の高級脂肪酸アミドなどが挙げられる。 The thixotropic agent is not particularly limited, and examples thereof include amide type thixotropic agents, hardened castor oil, beeswax, carnauba wax, and higher fatty acid amides such as stearamide.
以上のようなフラックスは、はんだ合金と混合されてはんだ組成物を形成する。はんだ合金としては、特に限定されるものではなく、一般的なはんだ粉を用いることができる。例えば、鉛フリーはんだとして用いられているＳｎ−Ａｇ系はんだ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系はんだ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｂｉ系はんだ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｉｎ−Ｂｉ系はんだ、Ｓｎ−Ｃｕ系はんだ、Ｓｎ−Ｚｎ系はんだ、Ｓｎ−Ｂｉ系はんだ等の鉛フリーはんだ合金の粉末を用いることができる。はんだ組成物は、前記フラックスを５質量％以上２０質量％以下含むことが好ましく、８質量％以上１５質量％以下含むことがより好ましい。また、はんだ組成物は、前記はんだ合金（粉末）を８０質量％以上９５質量％以下含むことが好ましく、８５質量％以上９２質量％以下含むことがより好ましい。 The flux as described above is mixed with a solder alloy to form a solder composition. The solder alloy is not particularly limited, and general solder powder can be used. For example, Sn-Ag solder, Sn-Ag-Cu solder, Sn-Ag-Cu-Bi solder, Sn-Ag-In-Bi solder, Sn-Cu solder used as lead-free solder, Powders of lead-free solder alloys such as Sn—Zn solder and Sn—Bi solder can be used. The solder composition preferably contains 5% by mass to 20% by mass of the flux, and more preferably 8% by mass to 15% by mass. Moreover, it is preferable that a solder composition contains 80 mass% or more and 95 mass% or less of the said solder alloy (powder), and it is more preferable that 85 mass% or more and 92 mass% or less are included.
以上のように、本発明に係るフラックス及びはんだ組成物によれば、はんだ組成物がリフロー時に良好な濡れ性を示すと共に、はんだ組成物のリフローによって活性剤の残渣の色が濃くなるのを（残渣色の濃化を）抑制することができる。 As described above, according to the flux and the solder composition according to the present invention, the solder composition exhibits good wettability at the time of reflow, and the activator residue color becomes dark due to reflow of the solder composition ( Residual color thickening) can be suppressed.
即ち、アミノ基のアセチル化によってアミノ基の極性が低下するため、上記のようなアミン化合物を活性剤として含有するフラックスとはんだ合金（粉末）とを備えるはんだ組成物は、活性剤とはんだ合金（粉末）との反応が抑制される。これにより、リフロー時に、活性剤の影響によってはんだの濡れ性が低下してしまうのが抑制されるため、良好な濡れ性を示すはんだ組成物を形成することができる。これにより、錫、ニッケル、真ちゅう、銅など様々な劣化金属に対する濡れ性に優れたはんだ組成物を得ることができる。 That is, since the polarity of the amino group is reduced by acetylation of the amino group, a solder composition comprising a flux containing the above amine compound as an activator and a solder alloy (powder) is obtained by using an activator and a solder alloy ( Reaction with the powder) is suppressed. Thereby, since it is suppressed that the wettability of solder falls by the influence of an activator at the time of reflow, the solder composition which shows favorable wettability can be formed. Thereby, the solder composition excellent in the wettability with respect to various deteriorated metals, such as tin, nickel, brass, and copper, can be obtained.
また、アミノ基のアセチル化によって活性剤の耐熱性が向上するため、はんだ組成物のリフロー時に活性剤が焦げ付いて活性剤の残渣の色が濃くなるのを（残渣色の濃化を）抑制することができる。 In addition, since the heat resistance of the activator is improved by acetylation of the amino group, the activator is burnt during reflow of the solder composition and the residue of the activator is prevented from becoming dark (residual color thickening). be able to.
つまり、上記のようなアミン化合物を活性剤として含有するフラックスを用いることで、良好な濡れ性を示すと共に、リフローによって生じる活性剤の残渣色の濃化が抑制されたはんだ組成物を得ることができる。 That is, by using a flux containing an amine compound as an activator as described above, it is possible to obtain a solder composition that exhibits good wettability and suppresses the concentration of the activator residue color caused by reflow. it can.
更に、アミノ基のアセチル化によってアミノ基の極性が低下するため、フラックス中での活性剤の分離、及び、当該フラックスを用いて形成されるはんだ組成物中での活性剤の分離を抑制することができる。 Furthermore, since the polarity of the amino group decreases due to the acetylation of the amino group, the separation of the activator in the flux and the activator separation in the solder composition formed using the flux are suppressed. Can do.
また、アミノ基のアセチル化によって活性剤の耐熱性が向上するため、はんだ組成物のリフロー時の温度においても活性剤の活性力を持続することができる。また、アミノ基のアセチル化によって活性剤の耐熱性が向上するため、はんだ組成物のリフロー時に活性剤が突沸してはんだ組成物が飛散するのを防止することができる。また、アミノ基のアセチル化によって活性剤の耐熱性が向上するため、活性剤の分解によって発生したガスによってボイドが生じるのを抑制することができる。 Further, since the heat resistance of the activator is improved by acetylation of the amino group, the activator's activity can be maintained even at the temperature during reflow of the solder composition. In addition, since the heat resistance of the activator is improved by acetylation of the amino group, it is possible to prevent the activator from bobbing during the reflow of the solder composition and the solder composition from being scattered. Further, since the heat resistance of the activator is improved by acetylation of the amino group, it is possible to suppress the generation of voids due to the gas generated by the decomposition of the activator.
また、はんだ組成物のリフロー時に、はんだ溶融温度付近で、活性剤のアセチル基が脱離して酢酸が形成されるため、斯かる酢酸とアミンまたはアミノ酸の効果によって高い活性力が発揮される。これにより、厚い金属酸化膜でも強力に除去することが可能となる。 Further, at the time of reflowing the solder composition, since the acetyl group of the activator is eliminated and acetic acid is formed in the vicinity of the solder melting temperature, high activity is exhibited by the effect of such acetic acid and amine or amino acid. Thereby, even a thick metal oxide film can be strongly removed.
また、前記アミン化合物は、Ｎ−アセチルイミダゾール、Ｎ−アセチルフタルイミド、又は、テトラアセチルエチレンジアミンから選択される少なくとも一つであることで、はんだ組成物がリフロー時により良好な濡れ性を示すと共に、はんだ組成物のリフロー時に活性剤の残渣色の濃化をより抑制することができる。 In addition, the amine compound is at least one selected from N-acetylimidazole, N-acetylphthalimide, or tetraacetylethylenediamine, so that the solder composition exhibits better wettability during reflow and the solder Concentration of the residual color of the active agent can be further suppressed during reflow of the composition.
また、前記アミノ酸化合物は、Ｎ−アセチルグリシン、Ｎ−アセチルロイシン、又は、Ｎ−アセチルフェニルグリシンから選択される少なくとも一つであることで、はんだ組成物がリフロー時により良好な濡れ性を示すと共に、はんだ組成物のリフロー時に活性剤の残渣色の濃化をより抑制することができる。 The amino acid compound is at least one selected from N-acetylglycine, N-acetylleucine, or N-acetylphenylglycine, so that the solder composition exhibits better wettability during reflow. Further, it is possible to further suppress the concentration of the residual color of the activator during reflow of the solder composition.
なお、本発明に係るフラックスは、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。また、上記した複数の実施形態の構成や方法等を任意に採用して組み合わせてもよい（１つの実施形態に係る構成や方法等を他の実施形態に係る構成や方法等に適用してもよい）ことは勿論である。 In addition, the flux which concerns on this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the summary of this invention. Further, the configurations and methods of the plurality of embodiments described above may be arbitrarily adopted and combined (even if the configurations and methods according to one embodiment are applied to the configurations and methods according to other embodiments). Of course.
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。 Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following examples.
＜使用材料＞
１．樹脂成分
アクリル酸変性ロジン（荒川化学工業株式会社製 品名：ＫＥ−６０４）
２．溶剤
グリコール系溶剤（日本乳化剤株式会社製 品名：ヘキシルジグリコール）
３．活性剤（脂肪族化合物）
・トランス−２，３−ジブロモ−２−ブテン−１，４−ジオール（ＤＢＢＤ）（東京化成工業株式会社製 品名：ｔｒａｎｓ−２，３−ジブロモ−２−ブテン−１，４−ジオール）
・レブリン酸（東京化成工業株式会社製 品名：レブリン酸）
４．活性剤（アミノ酸化合物）
・グリシン（東京化成工業株式会社製 品名：グリシン）
・Ｎ−アセチルグリシン（東京化成工業株式会社製 品名：Ｎ−アセチルグリシン）
・Ｎ−Ｂｏｃグリシン（東京化成工業株式会社製 品名：Ｎ−（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル）グリシン）
・Ｌ−バリン（東京化成工業株式会社製 品名：Ｌ−バリン）
・Ｎ−アセチルロイシン（東京化成工業株式会社製 品名：Ｎ−アセチル−ＤＬ−ロイシン）
・Ｎ−アセチルフェニルグリシン（東京化成工業株式会社製 品名：Ｎ−アセチル−ＤＬ−２−フェニルグリシン）
・フェニルグリシン（東京化成工業株式会社製 品名：ＤＬ−２−フェニルグリシン）
５．活性剤（アミン化合物）
・Ｎ−Ａｃ−イミダゾール（東京化成工業株式会社製 品名：Ｎ−アセチルイミダゾール）
・Ｎ−Ａｃ−フタルイミド（東京化成工業株式会社製 品名：Ｎ−アセチルフタルイミド）
・テトラアセチルエチレンジアミン（東京化成工業株式会社製 品名：Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラアセチルエチレンジアミン）
・エチレンジアミン（東京化成工業株式会社製 品名：エチレンジアミン）
６．はんだ合金
・はんだ粉（合金組成：ＳＡＣ３０５「Ｓｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ」 粒径２０−３８μｍ）
<Materials used>
1. Resin component acrylic acid modified rosin (product name: KE-604, manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd.)
2. Solvent glycol solvent (product name: hexyl diglycol manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.)
3. Activator (aliphatic compound)
Trans-2,3-dibromo-2-butene-1,4-diol (DBBD) (product name: trans-2,3-dibromo-2-butene-1,4-diol, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
・ Levulinic acid (Product name: Levulinic acid, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
4). Activator (amino acid compound)
・ Glycine (Product name: Glycine, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
・ N-acetylglycine (product name: N-acetylglycine, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
N-Boc glycine (product name: N- (tert-butoxycarbonyl) glycine, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
・ L-Valine (Product name: L-Valine, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
・ N-acetylleucine (product name: N-acetyl-DL-leucine, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
・ N-acetylphenylglycine (product name: N-acetyl-DL-2-phenylglycine, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
・ Phenylglycine (product name: DL-2-phenylglycine, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
5. Activator (amine compound)
・ N-Ac-imidazole (product name: N-acetylimidazole, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
・ N-Ac-phthalimide (product name: N-acetylphthalimide, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
・ Tetraacetylethylenediamine (product name: N, N, N ′, N′-tetraacetylethylenediamine, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
・ Ethylenediamine (Product name: Ethylenediamine, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
6). Solder alloy / solder powder (alloy composition: SAC305 “Sn-3Ag-0.5Cu” particle size 20-38 μm)
＜フラックスの作製＞
上記の各活性剤のそれぞれを用いて、下記表１の配合でフラックスを作製した。
<Flux production>
Using each of the above active agents, a flux was prepared with the composition shown in Table 1 below.
＜はんだ組成物の作製＞
上記表１の各配合のフラックスと上記のはんだ粉とを用いて、下記表２の配合ではんだ組成物（ソルダペースト）を作製した。
<Preparation of solder composition>
A solder composition (solder paste) was prepared according to the formulation shown in Table 2 below using the flux of each formulation shown in Table 1 and the solder powder.
＜濡れ性の評価＞
ガラスエポキシ基材に下記表３に記載の各金属メッキを施した疑似基板を用い、上記のはんだ組成物（ソルダペースト）を、０．２ｍｍの厚み（メタルマスク厚）で、直径６．５ｍｍの円形となるように印刷した。
ソルダペーストが印刷された疑似基板を、所定のリフロー条件で加熱した後、ディウェッティングの評価を行った。リフロー条件としては、１５０℃〜１８０℃で７５秒間予熱し、２２０℃以上で４０秒間本加熱を行った。ピーク温度は２３５℃とした。リフロー装置は株式会社弘輝テック社製ＡＰＳＲ−２５７−ＶＩＩを用いた。
なお、ディウェッティング（ＤＷ）の評価結果（濡れ性の評価結果）は、疑似基板への濡れ広がりを実際にぬれ広がった面積を印刷面積で割った比率で確認し（ＤＷの画像からパソコンソフトを用いて二値化し、面積比率を算出し）、疑似基板への濡れ広がりが３０％未満の場合を「１」、３０％以上５０％未満である場合を「２」、５０％以上７０％未満である場合を「３」、７０％以上９０％未満である場合を「４」、９０％以上である場合を「５」として下記表３に示す。
<Evaluation of wettability>
Using a pseudo substrate in which each metal plating described in Table 3 below is applied to a glass epoxy base material, the above solder composition (solder paste) is 0.2 mm thick (metal mask thickness) and has a diameter of 6.5 mm. Printing was performed in a circular shape.
After the pseudo substrate on which the solder paste was printed was heated under predetermined reflow conditions, dewetting was evaluated. As reflow conditions, preheating was performed at 150 ° C. to 180 ° C. for 75 seconds, and main heating was performed at 220 ° C. or higher for 40 seconds. The peak temperature was 235 ° C. APSR-257-VII manufactured by Hiroki Tech Co., Ltd. was used as the reflow apparatus.
Note that the dewetting (DW) evaluation result (wetting property evaluation result) was confirmed by checking the ratio of the area actually wetted and spread by the printed area (were the PC software from the DW image). 2) and the area ratio is calculated by “1” when the wetting and spreading to the pseudo substrate is less than 30%, “2” when it is 30% or more and less than 50%, and 50% or more and 70%. Table 3 below shows “3” when the ratio is less than 70%, “4” when the ratio is 70% or more and less than 90%, and “5” when the ratio is 90% or more.
＜残渣色の評価＞
上記の濡れ性の評価を行うと共に、リフロー後のはんだ色を目視にて確認し、焦げ付き（活性剤の焦げ付き）による色づき（残渣色）の程度を「◎」「○」「×」で評価した。評価結果は、下記表３に示す。なお、「◎」が色づきが最も薄く、「○」「×」の順に色づきが濃くなることを示す。
<Evaluation of residue color>
In addition to evaluating the wettability described above, the solder color after reflow was visually confirmed, and the degree of coloring (residue color) due to scorching (acting agent scoring) was evaluated with “◎”, “○”, and “×”. . The evaluation results are shown in Table 3 below. Note that “が” indicates that the coloring is the lightest and the coloring becomes darker in the order of “◯” and “×”.
＜まとめ＞
上記表３を見ると、各比較例では、良好な濡れ性と残渣色の濃化の抑制とを両立することができないのに対し、各実施例では、良好な濡れ性を示し、且つ、残渣色の濃化が抑制されることが認められる。つまり、アセチル化されたアミノ基を少なくとも一つ備えるアミン化合物を活性剤として含有するフラックスを用いることで、アセチル化されたアミノ基を有しないアミン化合物やアミノ酸化合物、又は、脂肪族化合物を活性剤として用いる場合よりも、濡れ性に優れ、且つ、リフロー後の残渣色の濃化を抑制したソルダペーストを形成することができる。
<Summary>
As can be seen from Table 3 above, each comparative example cannot achieve both good wettability and suppression of concentration of residue color, whereas each example shows good wettability and the residue. It can be seen that color thickening is suppressed. That is, by using a flux containing an amine compound having at least one acetylated amino group as an activator, an amine compound, amino acid compound or aliphatic compound having no acetylated amino group is activator. It is possible to form a solder paste which is superior in wettability than the case where it is used and suppresses the concentration of the residue color after reflow.
Claims (4)
前記アミン化合物は、Ｎ−アセチルイミダゾール、Ｎ−アセチルフタルイミド、又は、テトラアセチルエチレンジアミンから選択される少なくとも一つであるフラックス。 An amine compound having at least one acetylated amino group as an activator,
The flux in which the amine compound is at least one selected from N-acetylimidazole, N-acetylphthalimide, or tetraacetylethylenediamine.
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