KR100221886B1 - 방청용 보호 조성물 - Google Patents

Abstract

남땜 누설 퍼짐서에 뛰어나고, 높은 작업 안전성을 가져 형성할 수 있는 프린트 배선 기판의 방청요 보호를 위한 유기 피막을 형성할 수 있도록 한다. 유기 피막을 형성하는 방청용 보호 조성물의 희석제로서 적어도 2 개의 알킬기를 가지는 방향족 탄화수소와 지방산 에스테르의 혼합용매를 사용한다. 이 경우, 이들의 배합 비율은 양자의 합계량에 대하여, 방향족 탄화수소가 20∼60 중량% 이고, 지방산 에스테르가 80∼40 중량% 이다. 특히, 방향족 탄화수소로서는 크실렌, 지방족 에스테르로서는 아세트산 부틸이 좋다.

Description

방청용 보호 조성물

제1도는 본 발명의 방청용 보호 조성물과 종래의 방청용 보호 조성물의 남땜 누설 퍼짐성의 평가 결과를 나타내는 봉 그래프.

제2도는 본 발명의 방청용 보호 조성물의 희석제 성분간의 바람직한 혼합 비율을 나타내는 봉 그래프.

제3도는 본 발명의 방청용 보호 조성물로서 프린트 배선 기판에 방청용 보호막을 형성하는 경우의 프린트 배선 기판의 최종 표면 처리 공정도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

I : 외형 프레스 가공 공정 Ⅱ : 소프트 에칭 공정

Ⅲ : 방청 처리 공정 Ⅳ : 보호막 형성 공정

본 발명은 프린트 배선 기판에 방청용 보호막을 형성하기 위한 방청용 보호 조성물에 관한 것이다. 보다 상세한 것은 남땜 누설 피짐성이 뛰어난 방청용의 유기 보호막을 부여하는 방청용 보호 조성물에 관한 것이다.

프린트 배선 기판에는 일반적으로 전자부품을 남땜에 의하여 접속하기 위한 접속동박랜드(부품 랜드)가 형성된다. 이 경우, 프린트 배선 기판 표면의 부품 랜드가 녹슬거나 오염되거나 하여 남땜 불량이 생기는 것을 방지하기 위하여, 프린트 배선 기판의 최종 제조 공정에서, 부품 랜드상에 방청용 보호막을 형성하는 것이 행하여지고 있다.

이러한 방청용 보호막으로서는, 주로 한쪽면 프린트 기판에 사용되는 유기 피막과, 주로 관통공 부착 프린트 기판에 사용되는 남땜 코트 피막이 있다. 이 유기 피막은 로진계수지등의 열가소성 수지와 산화 방지제를 유기용매에 용해한 조성물을, 프린트 배선 기판의 표면에 롤 코더로서 도포, 건조한다는 소위 프리프랙스 처리함으로서 형성되어 있다. 여기서, 유기용매로서는 예를 들면 이소프로필알콜(bp=89.2C)와 아세트산 에틸(bp=111.1C)의 혼합용매, 모노알킬 치환 벤젠, 예를 들면 톨루엔(bp=111.1C)과 아세트산 에틸의 혼합용매, 또는 톨루엔과 이소프로필알콜의 혼합용매등이 사용되고 있다. 남땜 코드 피막은 프린트 배선 기판을 용융 남땜으로 디핑하고, 여분의 남땜을 에어로서 불어 날림으로서 형성시키고 있다.

그러나, 최근의 프린트 배선 기판의 고밀도 실장의 진전에 따라 소형다핀화 IC(QFP, VQFP)나 소형칩부품(1608 사이즈, 1005 사이즈)이 채용되도록 되고, 남땜 리프로 처리의 회수나 남땜 리프로와 남땜 디핑의 복합 처리의 회수가 증가하도록 되고, 종래의 방청용 보호막에서는 아래에서 술하는 남땜 부착 불량이 많이 발생한다는 문제가 있었다.

즉, 남땜 리프로 처리에 대응시키는 크림 남땜을 사용하는 경우에서, 남땜 디핑에 의하여 부품 랜드상에 남땜 코트 피막을 형서하면, 그 막후는 부품 랜드의 대소에 의하여 불균일하게 된다. 부품 랜드가 큰 경우는 막층이 얇고, 좁은 피치의 소형 다핀화 IC 랜드에서는 남땜 브릿지 불량이 많이 생긴다. 따라서 남땜 코트 피막을 방청용 보호막으로서 이용하는 것이 한계가 생긴다는 문제가 있었다.

프리프랙스 처리에 의하여 프린트 배선 기판상에 유기 피막을 형성하는 경우에는 남땜 코트 피막에 비하여 방청 피막 두께가 얇으므로, 남땜 브릿지 불량이 발생을 저감시키는 것은 가능하지만, 남땜 리프로시의 열에 의하여 열화함으로, 그 결과, 남땜의 누설 퍼짐성이 저하하고, 부품 랜드와 전자 부품의 접속 강도가 저하한다는 문제가 있었다. 유기피막의 형성에 사용하는 톨루엔이나 아세트산 에틸 등의 유기용매가 비교적 저비점이므로, 그 피막형성시의 작업온도에서는 용매의 증기압이 높게 되고, 인체에 대한 특성이나 가소성 등의 작업 안전성에 문제를 가져왔다. 본 발명은 이러한 종래 기술의 과제를 해결하도록 하는 것이고, 남땜 누설 퍼짐성에 뛰어나고, 높은 작업 안전성을 가져 형성할 수 있는 유기 피막을 형서하기 위한 방청용 보호 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자는, 열가소성 수지와 산화방지제를 유기용매에 용해하여 제조하는 방청용 보호 조성물에서 유기 용매로서, 특정의 방향족 탄화수소와 지방산 에스테르의 혼합 용매를 사용함으로서 상술의 목적을 달성할 수 있는 것을 견출하여 본 발명을 완성시키는데 이르렀다.

즉, 본 발명은 유기 피막형성 성분, 산화방지제 및 유기용매를 포함하여 되는 방청용 보호 조성물에서 유기 용매로서 적어도 2 개의 알킬기를 가지는 방향족 탄화수소와 지방산 에스테르를 함유하는 것을 특징으로 하는 방청용 보호 조성물을 제공한다.

본 발명에서, 적어도 2 개의 알킬기를 가지는 방향족 탄화수소와 지방산 에스테르는 열가소성 수지 등의 유기 피막형성 성분이나 산화 방지제를 용해하여 도포하기 쉬운 희석재로서 방청용 보호 조성물에 가하여지고 있다.

적어도 2 개의 알킬기를 가지는 방향족 탄화수소로서는 가격이나 비점의 점에서 벤젠계환 방향족 탄화수소가 좋다. 적어도 2 개의 알킬기는 같아도 달라도 좋다. 알킬기로서는 메틸기, 에틸기, 프로필기 등의 저급 알킬기가 좋다. 이러한 적어도 2 개의 알킬기를 가지는 방향족 탄화수소의 구체예로서는, 종래 사용되고 있던 톨루엔(bp=111.1℃)에 비하여 고비점의 0 크실렌(bp=143.6℃), P 크실렌(bp=138.6℃)m 크실렌(bp=139.1℃), 메시티렌(bp=164.6℃), P-에틸톨루엔(bp=165.2℃), P 시멘(bp=177.25℃) 등을 들 수 있다. 그중에서도 크실렌, 특히 m 크실렌이 좋다.

본 발명에서 사용하는 지방산 에스테르로서는, 아세트산, 프로피온산 등의 저급 지방산의 메타놀, 에타놀, 프로패놀, 브타놀 등의 저급 알콜 에스테로를 사용할 수 있고, 그중에서도 아세트산 에스테르, 특히, 종래 사용되고 있던 아세트산 에틸(bp=77.6℃)보다도 고비점의 아세트산 부틸을 바람직하게 사용할 수 있다.

본 발명에서, 적어도 2 개의 알킬기를 가지는 방향족 탄화수소와 지방산 에스테르의 중량비는 사용하는 열가소성 수지등에 의하여 다르지만, 방향족 탄화수소와 지방산 에스테르의 합계량에 대하여, 전자가 20∼60 중량%, 바람직한 것은 40∼60 중량%, 후자가 80∼40 중량%, 바람직한 것은 60∼40 중량% 이다. 적어도 2 개의 알킬기를 가지는 방향족 탄화수소의 비율이 60 중량%를 초과하면, 열가소성 수지와 산화 방지제가 용해하기 어렵게 되어 바람직하지 않다. 20 중량%를 하회하면 충분한 남땜 누설 퍼짐성을 달성할 수 없으므로 바람직하지 않다.

이러한 적어도 2 개의 알킬기를 가지는 방향족 탄화수소와 지방산 에스테르에서 되는 혼합용매는 종래의 유기 용매에 비하여 고비점이므로, 작업시에 있어서 증기압이 종래에 비하여 낮고, 작업 안전성의 점에서 바람직한 것으로 되어 있다.

본 발명의 방청용 보호 조성물에서는 상술한 적어도 2 개의 알킬기를 가지는 방향족 탄화수소와 지방산 에스테르에서 되는 혼합 용매외에, 종래의 방청용 보호 조성물과 마찬가지로, 유기 피막형성 성분으로서의 열가소성 수지 및 그것이 산화 열화하는 것을 방지하기 위한 산화 방지제를 함유한다.

열가소성 수지로서는 종래부터 이러한 방청용 보호 조성물에서 사용되고 있는 열 열화가 적은 열가소성 수지를 사용할 수 있고, 예를 들면, 석유수지, 텔펜계화합물, 로진 에스테르계수지, 로진유도체 등을 사용할 수 있다. 산화 방지제도 종래부터 사용되고 있는 것을 사용할 수 있고, 예를 들면, 힌더드페놀계 화합물, 히드라진계화합물 등을 사용할 수 있다.

본 발명의 방청용 보호 조성물의 상술한 각 성분의 배합 비율은 사용하는 각 성분의 종류 등에 의하여 다르지만, 열가소성 수지가 5∼40 중량%, 바람직한 것은 10∼30 중량%, 산화 방지제가 0.05∼40 중량%, 바람직한 것은 5∼10 중량% 및 적어도 2 개의 알킬기를 가지는 방향족 탄화수소와 에스테르의 혼합용제가 잔부, 즉 20∼94.95 중량% 바람직한 것은 60∼85 중량% 이다.

본 발명의 방청용 보호 조성물은 상술의 각 성분을 상법에 의하여 교반함으로서 제조할 수 있다.

다음에, 본 발명의 방청용 보호 조성물에 의하여 프린트 배선 기판에 방청용 보호막을 형성하는 방법은, 제3도의 프린트 배선 기판의 최종 표면 처리 공정도를 참조하면서 설명한다.

우선, 동박의 배선 패턴이 형성된 프린트 기판상의 배선 패턴의 접속부를 제외하는 전면에, 솔더 레지스트막을 상법에 따라 형성하고, 심볼 인쇄를 실시한 후에 외형 프레스 가공(공정 (Ⅰ))을 행하여 소정 크기의 프린트 배선 기판을 제조한다.

얻어진 프린트 배선 기판에 대하여, 유산과 과산화수소의 혼합액 등의 처리액에 침적함으로서 배선 패턴의 부품 랜드 표면의 산화물을 제거하는 소프트 에칭(공정 (Ⅱ))을 행한다.

다음에, 프린트 배선 기판을, 예를 들면 유기산과 아민류의 혼합액 등에 침적하여 배선 패턴의 부품 랜드상에 방청막을 형성한다(공정 (Ⅲ)).

최후에, 본 발명의 방청용 보호 조성물중에 프린트 배선 기판을 침적하던지, 프린트 배선 기판에 본 발명의 방청용 조성물을 분무하던지, 롤 코터에 의하여 도포, 건조함으로서, 방청막상에 방청용 보호막을 형성(공정 (Ⅳ))하여 남땜 실장할 뿐으로 된 프린트 배선 기판을 얻는다.

이와 같이 하여 얻어진 프린트 배선 기판에 전자 부품을 실장하는 경우에는 상법에 따라 방청용 보호막이 형성된 배선 패턴의 부품 랜드상에 크림 남땜을 인쇄하고, 그위에 전자 부품을 탑재한 후에, 리프로로를 통과시켜 가열하여 크림 남땜을 용융시켜 남땜 부착을 행하면 좋다.

본 발명의 방청용 보호 조성물은 적어도 2 개의 알킬기를 가지는 방향족 탄화수소와 지방산 에스테르에서 되는 혼합용매를 사용함으로, 방청용 보호막을 형성하고, 그위에서 크림 남땜을 리프로시킨 경우에 남땜의 누설 퍼짐성이 향상한다. 이 혼합용매는 종래의 유기용매에 비하여 고비점이므로, 방청용 보호막 형성시의 작업 안전성도 향상한다.

이하, 본 발명의 방청용 보호 조성물을 실시예에 의하여 구체적으로 설명한다.

[실시예1]

열가소성 수지로서 로진계수지(상품명 YS 폴리스터, 안원유지사제)를 20 중량부, 산화방지제로서 힌더드페놀계화합물(상품명 이오넉스, 셀화학제)을 10 중량부 및 희석제로서 표1에 나타내는 배합(중량비)의 혼합용제 70 중량부를 실온에서 혼합 교반함으로서 균일하게 용해시켜 방청용 보호 조성물을 얻었다.

이 방청용 보호 조성물의 남땜 누설 퍼짐성을 아래에 서술하듯이 평가하였다.

100×100×0.8(㎜)의 표면적의 동판에, 방청용 보호 조성물을 롤 코터에 의하여 건조 두께로서 약 1㎛로 되도록 도포하고, 방청용 보호막을 형성하였다.

이 방청용 보호막상에, 각각 2×3(㎜)의 개구부를 가지는 남땜용 스크린(판심 170μ)에 의하여 크림 남땜을 인쇄하였다. 인쇄후에, 최고온도 230℃로서 5 분간 리프로를 행하고, 크림 남땜을 용융시켰다. 이 용융한 남땜의 확장 면적을 추정하고, 다음식에 의하여 남땜 누설 퍼짐성(Ｅ)을 구하였다. 그 결과를 표1에 나타낸다.

Ｅ=(확장된 남땜 면적)/(스크린 개구 면적)

또한, 확장된 남땜의 면적은 Ｘ 방향, Ｙ 방향을 측정하여 승산함으로서 구하였다. 스크린 개구 면적은 6㎟ 이었다.

표1에 나타내는 경우의 용매를 사용하는 이외는 실시예(1)와 마찬가지로 하여 방청용 보호 조성물을 제조하고, 남땜 누설 퍼짐성(Ｅ)을 평가하였다. 그 결과를 표1에 나타낸다.

표1의 결과에서 알 수 있듯이, 본 발명의 방청용 보호 조성물의 남땜 누설 퍼짐성 (Ｅ)은 3.7∼3.4 인데 대하여, 종래의 조성물(비교예 1∼3)의 남땜 누설 퍼짐성 (Ｅ)은 3.0∼3.4이고, 8.8∼33.3% 향상시킬 수 있었다. 이점을 시각적에 의하여 명확하게 하기 위하여, 실시예 1∼4.7(적어도 2개의 알킬기를 가지는 방향족 탄화수소와 지방산 에스테르를 중량비 1:1 로서 사용한 예)와 비교예 1∼3(종래의 방청용 보호 조성물을 사용한 예)를 봉 그래프로서 비교한다(도1), 제1도에서 본 발명의 방청용 보호 조성물은 종래의 것에 비하여 남땜 누설 퍼짐성이 뛰어나 있는 것이 명확하다.

제2도에 적어도 2 개의 알킬기를 가지는 방향족 탄화수소와 지방산 에스테르의 배합 비율의 임계적 의의를 나타내므로, 실시예(5∼8)와 비교예(4)를 봉 그래프로서 비교한다. 동도면에어 알 수 있듯이, 적어도 2 개의 알킬기를 가지는 방향족 탄화수소와 지방산 에스테르의 바람직한 배합 비율은 양자의 조화에 대하여 전자가 20∼60 중량% 이고, 후자가 40∼80 중량% 이다.

이러한 누설 퍼짐성 Ｅ 값의 증가(최소 증가분에서 0.3, 즉 비율로서 8.8% 증가)는, 전자부품을 프린트 배선 기판에 실장하는 경우에, 남땜 누설을 향상시켜 남땜 부착 불량율을 저하시킬 수 있다.

본 발명의 방청용 보호 조성물에서 프린트 배선 기판에 방청용 보호막을 형성하면, 크림 남땜의 리프로시의 누설 퍼짐성을 개선할 수 있고, 작업 안정성도 높게 할 수 있다.

Claims (4)

1. 유기 피막형성 성분, 산화 방지제 및 유기 용매를 포함하는 방청용 보호 조성물에 있어서, 유기 용매로서 적어도 2 개의 알킬기를 가지는 방향족 탄화수소와 지방산 에스테르를 함유하는 것을 특징으로 하는 방청용 보호 조성물.
2. 제1항에 있어서, 적어도 2 개의 알킬기를 가지는 방향족 탄화수소와 지방산 에스테르의 합계량에 대하여 방향족 탄화수소의 배합량이 20∼60 중량% 이고, 지방산 에스테르의 배합량이 80∼40 중량% 인 것을 특징으로 하는 방청용 보호 조성물.
3. 제1항에 있어서, 방향족 탄화수소가 크실렌인 것을 특징으로 하는 방청용 보호 조성물.
4. 제1항에 있어서, 지방산 에스테르가 아세트산 에스테르인 것을 특징으로 하는 방청용 보호 조성물.