KR101180280B1 - 수용성 프리플럭스 및 이의 용도 - Google Patents

수용성 프리플럭스 및 이의 용도 Download PDF

Info

Publication number
KR101180280B1
KR101180280B1 KR1020077027339A KR20077027339A KR101180280B1 KR 101180280 B1 KR101180280 B1 KR 101180280B1 KR 1020077027339 A KR1020077027339 A KR 1020077027339A KR 20077027339 A KR20077027339 A KR 20077027339A KR 101180280 B1 KR101180280 B1 KR 101180280B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
methylethoxy
acid
compound
water
ethoxy
Prior art date
Application number
KR1020077027339A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20080021610A (ko
Inventor
히로히코 히라오
요시마사 기쿠카와
다카유키 무라이
Original Assignee
시코쿠가세이고교가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 시코쿠가세이고교가부시키가이샤 filed Critical 시코쿠가세이고교가부시키가이샤
Publication of KR20080021610A publication Critical patent/KR20080021610A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101180280B1 publication Critical patent/KR101180280B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C59/00—Compounds having carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms and containing any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, groups, groups, or groups
    • C07C59/40—Unsaturated compounds
    • C07C59/58—Unsaturated compounds containing ether groups, groups, groups, or groups
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • B23K35/3612—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with organic compounds as principal constituents
    • B23K35/3613—Polymers, e.g. resins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • B23K35/362—Selection of compositions of fluxes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
    • C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
    • C23C22/48—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 not containing phosphates, hexavalent chromium compounds, fluorides or complex fluorides, molybdates, tungstates, vanadates or oxalates
    • C23C22/52—Treatment of copper or alloys based thereon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
    • C23F11/08—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
    • C23F11/10—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using organic inhibitors
    • C23F11/14—Nitrogen-containing compounds
    • C23F11/149—Heterocyclic compounds containing nitrogen as hetero atom
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/28—Applying non-metallic protective coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/28—Applying non-metallic protective coatings
    • H05K3/282—Applying non-metallic protective coatings for inhibiting the corrosion of the circuit, e.g. for preserving the solderability
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/07—Treatments involving liquids, e.g. plating, rinsing
    • H05K2203/0779—Treatments involving liquids, e.g. plating, rinsing characterised by the specific liquids involved
    • H05K2203/0786—Using an aqueous solution, e.g. for cleaning or during drilling of holes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31678—Of metal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

이미다졸 화합물을 물에 용해시키는 성능이 우수하며, 이미다졸 화합물이 갖는 우수한 조막성을 발휘시킬 수 있는, 하기 화학식 1의 저휘발성의 가용화제를 함유하는 수용성 프리플럭스를 제공한다.
화학식 1
Figure 112010036891664-pct00010
위의 화학식 1에서,
R1은 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 측쇄 알킬 그룹이고,
R2는 수소원자 또는 메틸 그룹이고,
m은 0 내지 3의 정수이고,
n은 1 또는 2이다.
수용성 프리플럭스, 이미다졸 화합물, 금속제 도전부, 땜납, 프린트 배선판.

Description

수용성 프리플럭스 및 이의 용도{Water-soluble preflux and use thereof}
본 발명은, 전자 부품 등을 프린트 배선판의 회로부를 구성하는 금속제 도전부의 표면에 땜납할 때에 사용하는 수용성 프리플럭스(water-soluble preflux) 및 이의 용도에 관한 것이다.
최근 프린트 배선판의 실장 방법으로서, 실장 밀도를 향상시킨 표면 실장이 널리 채용되고 있다. 이러한 표면 실장 방법은, 칩 부품을 페이스트 땜납으로 접합하는 양면 표면 실장, 칩 부품의 페이스트 땜납에 의한 표면 실장과 개별 부품의 스루홀 실장(through-hole mount)을 조합한 혼재 실장 등으로 나누어진다. 어느 실장 방법에 있어서도, 프린트 배선판은 복수회의 땜납이 이루어지기 때문에, 그 때에 고온에 노출되어 격심한 열 이력을 받는다.
그 결과, 프린트 배선판의 회로부를 구성하는 금속제 도전부의 구리, 구리 합금, 은 등의 금속 표면은, 가열됨으로써 산화 피막의 형성이 촉진되기 때문에, 당해 도전부 표면의 땜납성을 양호하게 유지할 수 없다.
이러한 프린트 배선판의 금속제 도전부를 공기 산화로부터 보호하기 위해서, 표면 처리제를 사용하여 당해 도전부의 표면에 화성 피막(chemical layer)을 형성시키는 처리가 널리 이루어지고 있지만, 금속제 도전부가 복수회의 열 이력을 받은 후에도 화성 피막이 변성(열화)되지 않고 금속제 도전부를 보호하고, 이에 의해서 땜납성을 양호하게 유지하는 것이 요구되고 있다.
이미다졸 화합물이 우수한 조막성(film forming property)을 갖는 점에서, 이러한 표면 처리제로서, 여러 가지 이미다졸 화합물을 함유하는 수용성 프리플럭스가 제안되어 있다. 예를 들면, 특허문헌 1 내지 4에는, 상기 이미다졸 화합물로서, 2-운데실이미다졸과 같은 2-알킬이미다졸 화합물, 2-페닐이미다졸이나 2-페닐-4-메틸이미다졸과 같은 2-아릴이미다졸 화합물, 2-노닐벤즈이미다졸과 같은 2-알킬벤즈이미다졸 화합물, 2-(4-클로로페닐메틸)벤즈이미다졸과 같은 2-아르알킬벤즈이미다졸 화합물이 개시되어 있다.
그런데, 이미다졸 화합물은 일반적으로 물에 난용성이기 때문에, 이의 수용성염을 형성하는 유기산 또는 무기산을 가용화제로서 사용하여 물에 용해시킬 필요가 있었다.
최근에는, 이미다졸 화합물을 물에 용해시키는 우수한 성능과, 이미다졸 화합물의 조막성을 발휘시키는 우수한 성능을 겸비한 포름산이나 아세트산이 가용화제로서 널리 사용되고 있지만, 이러한 산 화합물은 휘발성이 높고, 또한 자극적인 냄새를 갖기 때문에, 수용성 프리플럭스 중의 산 농도가 저하되어 이미다졸 화합물이 석출되거나, 작업 환경의 악화를 초래하거나 하는 문제점이 있었다.
또한, 상기한 땜납시에는, 주석-납 합금의 공정(共晶, eutectic) 땜납이 널리 사용되고 있었지만, 최근 이러한 땜납 합금 중에 포함되는 납에 의한 인체에 대한 유해성이 우려되어 납을 포함하지 않는 땜납을 사용하는 것이 요구되고 있다.
이로 인해 여러 가지 무연 땜납(lead-free solder)이 검토되고 있는데, 예를 들면, 주석을 베이스 금속으로 하여, 은, 아연, 비스무스, 인듐, 안티몬이나 구리 등의 금속을 첨가한 무연 땜납이 제안되어 있고, 일부 실용화되고 있다.
종래의 주석-납계 공정 땜납은, 금속제 도전부의 구리, 구리 합금, 은 등의 금속 표면에 대한 습윤성(wettability)이 우수하고, 금속에 대하여 강고하게 접합하기 때문에, 높은 신뢰성이 수득되고 있다.
이에 대하여, 무연 땜납은 종래의 주석-납 땜납에 비하면, 금속 표면에 대한 습윤성이 떨어지고 있기 때문에, 땜납성이 불량하여 공극 발생 등의 접합 불량이 생겨 접합 강도도 저하되었다.
이로 인해 무연 땜납을 사용할 때에는, 땜납성이 보다 양호한 땜납 합금 및 무연 땜납에 적합한 플럭스의 선정이 요구되고 있지만, 금속제 도전부의 구리, 구리 합금, 은 등의 금속 표면의 산화방지를 위해 사용되는 수용성 프리플럭스에 대해서도, 무연 땜납의 습윤성을 개선하여 땜납성을 양호한 것으로 하는 기능이 요구되고 있다.
또한, 무연 땜납의 대부분은 융점이 높고, 땜납 온도가 종래의 주석-납계 공정 땜납에 비해 20 내지 50℃ 정도 높아지기 때문에, 당해 수용성 프리플럭스에 대해서는, 우수한 내열성을 갖는 화성 피막을 형성시키는 것도 요망되고 있다.
특허문헌 1: 일본 특허공보 제(소)46-17046호
특허문헌 2: 일본 공개특허공보 제(평)4-206681호
특허문헌 3: 일본 공개특허공보 제(평)5-25407호
특허문헌 4: 일본 공개특허공보 제(평)5-186888호
발명을 해결하기 위한 과제
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 이미다졸 화합물을 물에 용해시키는 성능이 우수하고, 이미다졸 화합물이 갖는 우수한 조막성을 발휘시킬 수 있는 저휘발성의 가용화제를 함유하는 수용성 프리플럭스를 제공하는 동시에, 상기 수용성 프리플럭스를 금속제 도전부에 접촉시키는 금속제 도전부의 표면 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 상기의 수용성 프리플럭스를 프린트 배선판의 회로부를 구성하는 금속제 도전부의 표면에 접촉시킨 프린트 배선판 및, 금속제 도전부의 표면을 상기의 수용성 프리플럭스와 접촉시킨 후에, 땜납을 실시하는 땜납 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토한 결과, 탄소수 4 내지 16의 화학식 1의 카복실산 화합물이, 이미다졸 화합물을 물에 가용화시키는 우수한 성능 및 이미다졸 화합물의 우수한 조막성을 발휘시키는 성능을 갖는 것을 밝혀내고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
Figure 112007084388125-pct00001
위의 화학식 1에서,
R1은 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 측쇄 알킬 그룹이고,
R2는 수소원자 또는 메틸 그룹이고,
m은 0 내지 3의 정수이고,
n은 1 또는 2이다.
즉, 제1 발명은, 이미다졸 화합물과, 탄소수 4 내지 16의 화학식 1의 카복실산 화합물을 함유하는 수용성 프리플럭스이다.
또한, 제2 발명은, 이미다졸 화합물을 0.01 내지 10중량%의 비율로 함유하고, 상기 카복실산 화합물을 0.1 내지 50중량%의 비율로 함유하는 수용성 프리플럭스이다.
제3 발명은, 금속제 도전부의 표면을 제1 또는 제2 발명의 수용성 프리플럭스와 접촉시킴을 특징으로 하는, 금속제 도전부의 표면 처리방법이다.
제4 발명은, 금속제 도전부의 표면에, 제1 또는 제2 발명의 수용성 프리플럭스를 접촉시킨 것임을 특징으로 하는 프린트 배선판이다.
제5 발명은, 금속제 도전부의 표면에, 제1 또는 제2 발명의 수용성 프리플럭스를 접촉시킨 후에 땜납을 실시함을 특징으로 하는, 땜납 방법이다.
[발명의 효과]
본 발명의 수용성 프리플럭스는 이미다졸 화합물의 가용화제로서 저휘발성의 카복실산 화합물을 함유하고 있기 때문에, 수용성 프리플럭스 중의 가용화제의 농도를 안정적으로 유지할 수 있으며, 악취를 발생시키는 경우도 없다. 또한, 가용화제로서 포름산이나 아세트산을 사용한 경우에 비해, 이미다졸 화합물이 갖는 우수한 조막성을 발휘시킬 수 있다.
본 발명의 표면 처리 방법에 의하면, 금속제 도전부의 표면에 화성 피막을 형성시킬 수 있기 때문에, 금속제 도전부 표면의 산화를 방지할 수 있다.
본 발명의 프린트 배선판을 사용한 경우에는, 금속제 도전부와 전자 부품의 접합을 땜납에 의해 확실히 실시할 수 있다.
본 발명의 땜납 방법에 의하면, 금속제 도전부 표면의 산화를 방지할 수 있기 때문에, 땜납성을 양호하게 할 수 있다.
이하, 본 발명에 관해서 상세하게 설명한다.
본 발명의 실시에 적합한 이미다졸 화합물은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 알킬이미다졸 화합물, 아릴이미다졸 화합물, 아르알킬이미다졸 화합물, 알킬벤즈이미다졸 화합물, 아릴벤즈이미다졸 화합물 또는 아르알킬벤즈이미다졸 화합물이 예시된다.
상기 알킬이미다졸 화합물로는, 1-데실이미다졸, 2-메틸이미다졸, 2-운데실 이미다졸, 2-헵타데실이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-운데실-4-메틸이미다졸, 4-메틸이미다졸, 4-옥틸이미다졸, 2-사이클로헥실이미다졸 등을 들 수 있다.
상기 아릴이미다졸 화합물로는, 1-페닐이미다졸, 2-페닐이미다졸, 2-톨릴이미다졸, 2-(4-클로로페닐)이미다졸, 2-페닐-4-메틸이미다졸, 2-페닐-1-벤질이미다졸, 2-페닐-4-벤질이미다졸, 2,4-디페닐이미다졸, 2,4-디페닐-5-메틸이미다졸, 2-페닐-4-(3,4-디클로로페닐)이미다졸, 2-페닐-4-(2,4-디클로로페닐)-5-메틸이미다졸, 2-(2,4-디클로로페닐)-4-페닐-5-메틸이미다졸, 4-페닐이미다졸, 2-노닐-4-페닐이미다졸, 4-페닐-5-데실이미다졸, 2-페닐-4-메틸-5-벤질이미다졸, 2-(1-나프틸)이미다졸, 2-(2-나프틸)-4-(4-클로로페닐)-5-메틸이미다졸, 2-페닐-4-(2-나프틸)이미다졸, 2,4,5-트리페닐이미다졸, 2-(2,4-디클로로페닐)-4,5-디페닐이미다졸, 2-(1-나프틸)-4,5-디페닐이미다졸, 2-(4-피리딜)-4,5-디페닐이미다졸 등을 들 수 있다.
상기 아르알킬이미다졸 화합물로는, 1-벤질이미다졸, 1-(4-클로로페닐)메틸-2-메틸이미다졸, 2-벤질이미다졸, 2-벤질-4-메틸이미다졸, 2-(2-페닐에틸)이미다졸, 2-(5-페닐펜틸)이미다졸, 2-메틸-4,5-디벤질이미다졸, 1-(2,4-디클로로페닐)메틸-2-벤질이미다졸, 2-(1-나프틸)메틸-4-메틸이미다졸 등을 들 수 있다.
상기 알킬벤즈이미다졸 화합물로는, 1-도데실-2-메틸벤즈이미다졸, 2-프로필벤즈이미다졸, 2-펜틸벤즈이미다졸, 2-옥틸벤즈이미다졸, 2-노닐벤즈이미다졸, 2-헵타데실벤즈이미다졸, 2-헥실-5-메틸벤즈이미다졸, 2-펜틸-5,6-디클로로벤즈이미다졸, 2-(1-에틸펜틸)벤즈이미다졸, 2-(2,4,4-트리메틸펜틸)벤즈이미다졸, 2-사이클로헥실벤즈이미다졸, 2-(5-사이클로헥실펜틸)벤즈이미다졸, 2-페녹시메틸벤즈이 미다졸, 2-(2-아미노에틸)벤즈이미다졸, 2,2'-에틸렌디벤즈이미다졸, 2-(머캅토메틸)벤즈이미다졸, 2-펜틸머캅토벤즈이미다졸 등을 들 수 있다.
상기 아릴벤즈이미다졸 화합물로는, 1-페닐벤즈이미다졸, 2-페닐벤즈이미다졸, 2-(4-클로로페닐)벤즈이미다졸, 1-벤질-2-페닐벤즈이미다졸, 2-o-톨릴-5,6-디메틸벤즈이미다졸, 2-(1-나프틸)-5-클로로벤즈이미다졸, 5-페닐벤즈이미다졸, 2-(2-피리딜)벤즈이미다졸 등을 들 수 있다.
상기 아르알킬벤즈이미다졸 화합물로는, 1-벤질벤즈이미다졸, 2-벤질벤즈이미다졸, 2-(4-클로로페닐)메틸벤즈이미다졸, 2-(4-브로모페닐)메틸벤즈이미다졸, 2-(2,4-디클로로페닐)메틸벤즈이미다졸, 2-(3,4-디클로로페닐)메틸벤즈이미다졸, 2-p-톨릴메틸-5,6-디클로로벤즈이미다졸, 1-알릴-2-(4-클로로페닐)메틸벤즈이미다졸, 2-(2-페닐에틸)벤즈이미다졸, 2-(3-페닐프로필)-5-메틸벤즈이미다졸, 2-(1-나프틸)메틸벤즈이미다졸, 2-(2-페닐비닐)벤즈이미다졸, 2-(벤질머캅토)벤즈이미다졸, 2-(2-벤질머캅토에틸)벤즈이미다졸 등을 들 수 있다.
이러한 이미다졸 화합물은, 수용성 프리플럭스 중에 0.01 내지 10중량%의 비율, 바람직하게는 0.1 내지 5중량%의 비율로 함유되면 양호하다. 이미다졸 화합물의 함유 비율이 O.01중량%보다 적으면, 금속 표면에 형성되는 화성 피막의 막 두께가 얇아져 금속 표면의 산화를 충분히 방지할 수 없다. 또한, 이미다졸 화합물의 함유 비율이 10중량%보다 많으면, 땜납 조건에 적합한 원하는 막 두께를 수득하기 위한 표면 처리를 제어하기가 어렵게 된다.
본 발명의 실시에 있어서, 이미다졸 화합물을 가용화(수용액화)하여 수용성 프리플럭스를 제조함에 있어서는, 가용화제로서 상기 화학식 1의 탄소수 4 내지 16의 카복실산 화합물이 사용된다.
본 발명자들이 밝혀낸 지견에 의하면, 알콕시 그룹(R1-O-)과 카복시메틸 그룹(-CH2COOH) 또는 카복시에틸 그룹(-C2H4COOH)을 알킬렌 에테르 쇄(-CH2CH(R2)-O-)에 의해 결합한 화학 구조를 갖는 카복실산 화합물을 사용함으로써, 이미다졸 화합물의 가용화 성능을 높일 수 있기 때문에, m은 1 내지 3인 것이 보다 바람직하다.
또한, 탄소수가 3인 카복실산 화합물은 메톡시아세트산이지만, 이 물질은 생체내에서 대사되기 어렵고, 정소위축(精巢萎縮, testicular atrophy) 또는 최기성(催奇性, teratogenicity)을 갖는다는 보고가 있고, 상용상 사용은 바람직하지 않다.
화학식 1의 탄소수 4 내지 16의 카복실산 화합물 중, n이 1인 경우인 화학식 2의 탄소수 4 내지 15의 카복실산 화합물은 「유화학, 제32권, 118페이지(1983년)」에 기재된 방법에 준하여 합성할 수 있다. 즉, 화학식 3에 나타내는 바와 같이, 과잉의 알콜 화합물과 소정 몰의 금속 나트륨을 반응시키고, 이어서, 금속 나트륨의 0.5배 몰량의 모노클로로아세트산을 가하여 가열 반응시킨다. 반응 종료후, 과잉의 알콜 화합물을 감압 증류 제거하여, 중화에 필요한 양의 짙은 염산을 가하여, 에테르 등으로 추출한다. 추출액의 에테르 등을 감압 증류 제거하고, 농축액을 감압 증류하여, 당해 카복실산 화합물을 수득할 수 있다.
Figure 112007084388125-pct00002
Figure 112007084388125-pct00003
위의 화학식 2 및 3에서,
R1은 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 측쇄 알킬 그룹이고,
R2는 수소원자 또는 메틸 그룹이고,
m은 0 내지 3의 정수이다.
상기 화학식 2의 m이 0인 경우의 카복실산 화합물은, 에톡시아세트산, 프로폭시아세트산, 이소프로폭시아세트산, 부톡시아세트산, 이소부톡시아세트산, 2급-부톡시아세트산 또는 3급-부톡시아세트산이다.
동일하게, m이 1이고 R2가 수소원자인 경우의 카복실산 화합물은, 2-(2-메톡시에톡시)아세트산, 2-(2-에톡시에톡시)아세트산, 2-(2-프로폭시에톡시)아세트산, 2-(2-이소프로폭시에톡시)아세트산, 2-(2-부톡시에톡시)아세트산, 2-(2-이소부톡시에톡시)아세트산, 2-(2-2급-부톡시에톡시)아세트산 또는 2-(2-3급-부톡시에톡시)아 세트산이다.
동일하게, m이 2이고 R2가 수소원자인 경우의 카복실산 화합물은, 2-[2-(2-메톡시에톡시)에톡시]아세트산, 2-[2-(2-에톡시에톡시)에톡시]아세트산, 2-[2-(2-프로폭시에톡시)에톡시]아세트산, 2-[2-(2-이소프로폭시에톡시)에톡시]아세트산, 2-[2-(2-부톡시에톡시)에톡시]아세트산, 2-[2-(2-이소부톡시에톡시)에톡시]아세트산, 2-[2-(2-2급-부톡시에톡시)에톡시]아세트산 또는 2-[2-(2-3급-부톡시에톡시)에톡시]아세트산이다.
동일하게, m이 3이고 R2가 수소원자인 경우의 카복실산 화합물은, 2-{2-[2-(2-메톡시에톡시)에톡시]에톡시}아세트산, 2-{2-[2-(2-에톡시에톡시)에톡시]에톡시}아세트산, 2-{2-[2-(2-프로폭시에톡시)에톡시]에톡시}아세트산, 2-{2-[2-(2-이소프로폭시에톡시)에톡시]에톡시}아세트산, 2-{2-[2-(2-부톡시에톡시)에톡시]에톡시}아세트산, 2-{2-[2-(2-이소부톡시에톡시)에톡시]에톡시}아세트산, 2-{2-[2-(2-2급-부톡시에톡시)에톡시]에톡시}아세트산 또는 2-{2-[2-(2-3급-부톡시에톡시)에톡시]에톡시}아세트산이다.
동일하게, m이 1이고 R2가 메틸 그룹인 경우의 카복실산 화합물은, 2-(2-메톡시-1-메틸에톡시)아세트산, 2-(2-에톡시-1-메틸에톡시)아세트산, 2-(2-프로폭시-1-메틸에톡시)아세트산, 2-(2-이소프로폭시-1-메틸에톡시)아세트산, 2-(2-부톡시-1-메틸에톡시)아세트산, 2-(2-이소부톡시-1-메틸에톡시)아세트산, 2-(2-2급-부톡시-1-메틸에톡시)아세트산 또는 2-(2-3급-부톡시-1-메틸에톡시)아세트산이다.
동일하게, m이 2이고 R2가 메틸 그룹인 경우의 카복실산 화합물은, 2-[2-(2-메톡시-1-메틸에톡시)-1-메틸에톡시]아세트산, 2-[2-(2-에톡시-1-메틸에톡시)-1-메틸에톡시]아세트산, 2-[2-(2-프로폭시-1-메틸에톡시)-1-메틸에톡시]아세트산, 2-[2-(2-이소프로폭시-1-메틸에톡시)-1-메틸에톡시]아세트산, 2-[2-(2-부톡시-1-메틸에톡시)-1-메틸에톡시]아세트산, 2-[2-(2-이소부톡시-1-메틸에톡시)-1-메틸에톡시]아세트산, 2-[2-(2-2급-부톡시-1-메틸에톡시)-1-메틸에톡시]아세트산 또는 2-[2-(2-3급-부톡시-1-메틸에톡시)-1-메틸에톡시]아세트산이다.
동일하게, m이 3이고 R2가 메틸 그룹인 경우의 카복실산 화합물은, 2-{2-[2-(2-메톡시-1-메틸에톡시)-1-메틸에톡시]-1-메틸에톡시}아세트산, 2-{2-[2-(2-에톡시-1-메틸에톡시)-1-메틸에톡시]-1-메틸에톡시}아세트산, 2-{2-[2-(2-프로폭시-1-메틸에톡시)-1-메틸에톡시]-1-메틸에톡시}아세트산, 2-{2-[2-(2-이소프로폭시-1-메틸에톡시)-1-메틸에톡시]-1-메틸에톡시}아세트산, 2-{2-[2-(2-부톡시-1-메틸에톡시)-1-메틸에톡시]-1-메틸에톡시}아세트산, 2-{2-[2-(2-이소부톡시-1-메틸에톡시)-1-메틸에톡시]-1-메틸에톡시}아세트산, 2-{2-[2-(2-2급-부톡시-1-메틸에톡시)-1-메틸에톡시]-1-메틸에톡시}아세트산 또는 2-{2-[2-(2-3급-부톡시-1-메틸에톡시)-1-메틸에톡시]-1-메틸에톡시}아세트산이다.
화학식 1의 탄소수 4 내지 16의 카복실산 화합물 중, n이 2인 경우인 화학식 4의 탄소수 4 내지 16의 카복실산 화합물은 문헌[참조: J. Am. Chem. Soc., vol. 70, p.1333 (1948)]에 기재된 시아노에틸 에테르 화합물을 원료로 하는 방법에 준하여 합성할 수 있다.
상기 시아노에틸 에테르 화합물은 「영국 특허 제544421호」 또는 「미국 특허 제2,280,792호」에 기재된 방법에 준하여 합성할 수 있다.
즉, 화학식 5에 나타낸 바와 같이, 나트륨 에톡사이드 등의 알칼리 촉매의 존재하에서 알콜 화합물과 아크릴로니트릴을 반응시켜, 중화 후, 감압 증류하여 시아노에틸 에테르 화합물을 합성하고, 당해 시아노에틸 에테르 화합물을 염산 등의 강산의 수용액 중에서 가열 반응시켜 반응 혼합물을 농축시키고, 석출되는 염화암모늄 등의 암모늄염을 여과 제거하고, 여액을 감압 증류하여, 당해 카복실산 화합물을 수득할 수 있다.
Figure 112007084388125-pct00004
Figure 112007084388125-pct00005
위의 화학식 4 및 5에서,
R1은 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 측쇄 알킬 그룹이고,
R2는 수소원자 또는 메틸 그룹이고,
m은 0 내지 3의 정수이다.
상기 화학식 4의 m이 0인 경우의 카복실산 화합물은, 3-에톡시프로피온산, 3-프로폭시프로피온산, 3-이소프로폭시프로피온산, 3-부톡시프로피온산, 3-이소부톡시프로피온산, 3-2급-부톡시프로피온산 또는 3-3급-부톡시프로피온산이다.
동일하게, m이 1이고 R2가 수소원자인 경우의 카복실산 화합물은, 3-(2-메톡시에톡시)프로피온산, 3-(2-에톡시에톡시)프로피온산, 3-(2-프로폭시에톡시)프로피온산, 3-(2-이소프로폭시에톡시)프로피온산, 3-(2-부톡시에톡시)프로피온산, 3-(2-이소부톡시에톡시)프로피온산, 3-(2-2급-부톡시에톡시)프로피온산 또는 3-(2-3급-부톡시에톡시)프로피온산이다.
동일하게, m이 2이고 R2가 수소원자인 경우의 카복실산 화합물은, 3-[2-(2-메톡시에톡시)에톡시]프로피온산, 3-[2-(2-에톡시에톡시)에톡시]프로피온산, 3-[2-(2-프로폭시에톡시)에톡시]프로피온산, 3-[2-(2-이소프로폭시에톡시)에톡시]프로피온산, 3-[2-(2-부톡시에톡시)에톡시]프로피온산, 3-[2-(2-이소부톡시에톡시)에톡시]프로피온산, 3-[2-(2-2급-부톡시에톡시)에톡시]프로피온산 또는 3-[2-(2-3급-부톡시에톡시)에톡시]프로피온산이다.
동일하게, m이 3이고 R2가 수소원자인 경우의 카복실산 화합물은, 3-{2-[2- (2-메톡시에톡시)에톡시]에톡시}프로피온산, 3-{2-[2-(2-에톡시에톡시)에톡시]에톡시}프로피온산, 3-{2-[2-(2-프로폭시에톡시)에톡시]에톡시}프로피온산, 3-{2-[2-(2-이소프로폭시에톡시)에톡시]에톡시}프로피온산, 3-{2-[2-(2-부톡시에톡시)에톡시]에톡시}프로피온산, 3-{2-[2-(2-이소부톡시에톡시)에톡시]에톡시}프로피온산, 3-{2-[2-(2-2급-부톡시에톡시)에톡시]에톡시}프로피온산 또는 3-{2-[2-(2-3급-부톡시에톡시)에톡시]에톡시}프로피온산이다.
동일하게, m이 1이고 R2가 메틸 그룹인 경우의 카복실산 화합물은, 3-(2-메톡시-1-메틸에톡시)프로피온산, 3-(2-에톡시-1-메틸에톡시)프로피온산, 3-(2-프로폭시-1-메틸에톡시)프로피온산, 3-(2-이소프로폭시-1-메틸에톡시)프로피온산, 3-(2-부톡시-1-메틸에톡시)프로피온산, 3-(2-이소부톡시-1-메틸에톡시)프로피온산, 3-(2-2급-부톡시-1-메틸에톡시)프로피온산 또는 3-(2-3급-부톡시-1-메틸에톡시)프로피온산이다.
동일하게, m이 2이고 R2가 메틸 그룹인 경우의 카복실산 화합물은, 3-[2-(2-메톡시-1-메틸에톡시)-1-메틸에톡시]프로피온산, 3-[2-(2-에톡시-1-메틸에톡시)-1-메틸에톡시]프로피온산, 3-[2-(2-프로폭시-1-메틸에톡시)-1-메틸에톡시]프로피온산, 3-[2-(2-이소프로폭시-1-메틸에톡시)-1-메틸에톡시]프로피온산, 3-[2-(2-부톡시-1-메틸에톡시)-1-메틸에톡시]프로피온산, 3-[2-(2-이소부톡시-1-메틸에톡시)-1-메틸에톡시]프로피온산, 3-[2-(2-2급-부톡시-1-메틸에톡시)-1-메틸에톡시]프로피온산 또는 3-[2-(2-3급-부톡시-1-메틸에톡시)-1-메틸에톡시]프로피온산이다.
동일하게, m이 3이고 R2가 메틸 그룹인 경우의 카복실산 화합물은, 3-{2-[2-(2-메톡시-1-메틸에톡시)-1-메틸에톡시]-1-메틸에톡시}프로피온산, 3-{2-[2-(2-에톡시-1-메틸에톡시)-1-메틸에톡시]-1-메틸에톡시}프로피온산, 3-{2-[2-(2-프로폭시-1-메틸에톡시)-1-메틸에톡시]-1-메틸에톡시}프로피온산, 3-{2-[2-(2-이소프로폭시-1-메틸에톡시)-1-메틸에톡시]-1-메틸에톡시}프로피온산, 3-{2-[2-(2-부톡시-1-메틸에톡시)-1-메틸에톡시]-1-메틸에톡시}프로피온산, 3-{2-[2-(2-이소부톡시-1-메틸에톡시)-1-메틸에톡시]-1-메틸에톡시}프로피온산, 3-{2-[2-(2-2급-부톡시-1-메틸에톡시)-1-메틸에톡시]-1-메틸에톡시}프로피온산 또는 3-{2-[2-(2-3급-부톡시-1-메틸에톡시)-1-메틸에톡시]-1-메틸에톡시}프로피온산이다.
이들 카복실산 화합물은, 수용성 프리플럭스 중에 0.1 내지 50중량%의 비율, 바람직하게는 1 내지 30중량%의 비율로 함유되면 양호하다. 카복실산 화합물의 함유 비율이 0.1중량%보다 적은 경우에는, 이미다졸 화합물을 충분히 가용화할 수 없고, 또한 50중량%보다 많은 경우에는, 카복실산 화합물의 약제 비용이 증대하기 때문에 바람직하지 못하다.
본 발명의 실시에 있어서는, 필요에 따라서 종래의 알려진 유기산, 무기산 또는 유기 용제를 가용화제로 하여, 당해 카복실산 화합물과 병용해도 양호하다.
이 때에 사용되는 대표적인 유기산으로는, 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 글리옥실산, 피루브산, 아세토아세트산, 레블린산, 헵탄산, 카프릴산, 카프르산, 라우릴산, 글리콜산, 글리세린산, 락트산, 아크릴산, 벤조산, 파라니트로벤조산, 파라톨루엔설폰산, 살리실산, 피크린산, 옥살산, 석신산, 말레산, 푸마르산, 타르타르산, 아디프산 등을 들 수 있으며, 무기산으로는, 염산, 인산, 황산, 질산 등을 들 수 있다.
또한 유기 용제로는, 물과 자유롭게 혼화하는 메탄올, 에탄올, 이소프로필 알콜 등의 저급 알콜 또는 아세톤, N,N-디메틸포름아미드, 에틸렌 글리콜 등을 들 수 있다.
본 발명의 수용성 프리플럭스에는, 금속제 도전부의 표면에서의 화성 피막의 형성 속도를 빠르게 하기 위해서 구리 화합물을 첨가할 수 있으며, 또한 형성된 화성 피막의 내열성을 더욱 향상시키기 위해서 아연 화합물을 첨가해도 양호하다.
상기 구리 화합물의 대표적인 것으로는, 아세트산구리, 염화제1구리, 염화제2구리, 브롬화제1구리, 브롬화제2구리, 요오드화구리, 수산화구리, 인산구리, 황산구리, 질산구리 등이고, 또한 상기 아연 화합물의 대표적인 것으로는, 산화아연, 포름산아연, 아세트산아연, 옥살산아연, 락트산아연, 시트르산아연, 황산아연, 질산아연, 인산아연 등을 들 수 있고, 어느 것이나 수용성 프리플럭스 중에 0.01 내지 10중량%의 함유 비율, 바람직하게는 0.02 내지 5중량%의 함유 비율이 되도록 첨가하면 양호하다.
이러한 구리 화합물 또는 아연 화합물을 사용하는 경우에는, 수용성 프리플럭스 중에, 암모니아, 또는 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민 등의 아민류 등의 완충 작용을 갖는 물질을 첨가하여 수용성 프리플럭스의 pH를 안정적으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 수용성 프리플럭스에는, 화성 피막의 형성 속도 및 당해 피막의 내열성을 더욱 향상시키기 위해서, 할로겐 화합물을 0.001 내지 1중량%, 바람직하게는 0.01 내지 0.5중량%의 함유 비율이 되도록 첨가할 수 있다. 할로겐 화합물로는, 예를 들면, 플루오르화나트륨, 플루오르화칼륨, 플루오르화암모늄, 염화나트륨, 염화칼륨, 염화암모늄, 브롬화나트륨, 브롬화칼륨, 브롬화암모늄, 요오드화나트륨, 요오드화칼륨, 요오드화암모늄 등을 들 수 있다.
본 발명의 수용성 프리플럭스를 사용하여 프린트 배선판의 금속제 도전부의 표면을 처리할 때의 조건으로는, 수용성 프리플럭스의 액체 온도를 10 내지 70℃, 접촉 시간을 1초 내지 10분으로 하는 것이 바람직하다. 접촉 방법으로는, 침지, 분무, 도포 등의 방법을 들 수 있다.
본 발명의 표면 처리를 실시한 후, 화성 피막상에 열가소성 수지에 의해 이중 구조를 형성하여, 내열성을 더욱 높이는 것도 가능하다.
즉, 금속제 도전부의 표면상에 화성 피막을 생성시킨 후, 로진, 로진 에스테르 등의 로진 유도체, 테르펜 수지, 테르펜 페놀 수지 등의 테르펜 수지 유도체, 방향족 탄화수소 수지, 지방족 탄화수소 수지 등의 탄화수소 수지나 이들의 혼합물로 이루어진 내열성이 우수한 열가소성 수지를, 톨루엔, 에틸 아세테이트, 이소프로필 알콜 등의 용매에 용해시켜, 롤 피복기 등에 의해 화성 피막상에 막 두께가 1 내지 30㎛가 되도록 균일하게 도포하여, 화성 피막과 열가소성 수지의 이중구조를 형성시키면 양호하다.
본 발명의 땜납 방법은, 가열 용융된 액체상 땜납이 들어가 있는 땜납조의 위로 프린트 배선판을 이동시켜 전자 부품과 프린트 배선판의 접합부에 땜납을 실시하는 플로우법, 또는 미리 프린트 배선판에 페이스트상의 페이스트 땜납을 회로 패턴에 맞추어 인쇄하고, 거기에 전자 부품을 실장하고, 프린트 배선판을 가열하여 땜납을 용융시켜 땜납을 실시하는 리플로우법 등에 적응할 수 있는 것이다.
본 발명의 땜납에 적합한 땜납으로는, 종래부터 사용되고 있는 주석-납 합금의 공정 땜납 이외에, Sn-Ag-Cu계, Sn-Ag-Bi계, Sn-Bi계, Sn-Ag-Bi-In계, Sn-Zn계, Sn-Cu계 등의 무연 땜납을 들 수 있다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예 및 비교예로 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것이 아니다.
또한, 실시예 및 비교예에서 사용한 이미다졸 화합물, 카복실산 화합물 및 평가 시험 방법은 다음과 같다.
[이미다졸 화합물]
?2-운데실이미다졸[시코쿠가세이고교사(Shikoku Chemicals Corporation) 제조, 상품명 「C11Z」]
?2-페닐이미다졸(시코쿠가세이고교사 제조, 상품명「2PZ」)
?2-페닐-4-메틸이미다졸(시코쿠가세이고교사 제조, 상품명「2P4MZ」)
?2-페닐-4-(3,4-디클로로페닐)이미다졸(일본 공개특허공보 제2005-104878호에 기재된 방법에 따라서 합성하였다)
?2-페닐-4-(2-나프틸)-5-메틸이미다졸(참고예 1의 방법에 따라 합성하였다)
?2-페닐-4-(2-나프틸)이미다졸(참고예 2의 방법에 따라 합성하였다)
?2-벤질-4-메틸이미다졸[폴리 오가닉스(Poly 0rganix)사 제조]
?2-노닐벤즈이미다졸[시그마-알드리히(SIGMA-ALDRICH)사 제조, 시약]
?2-(4-클로로페닐메틸)벤즈이미다졸(「Science of Synthesis, vol.12, p.529(2002)」에 기재된 방법에 준거하여 합성하였다)
?2-(1-나프틸)메틸벤즈이미다졸(「Biochemical Pharmacology, vol.36, p.463(1987)」에 기재된 방법에 준거하여 합성하였다)
[참고예 1]
<2-페닐-4-(2-나프틸)-5-메틸이미다졸의 합성방법>
벤즈아미딘 하이드로클로라이드와 등몰의 나트륨 메틸레이트를 테트라하이드로푸란 중에서 1시간 동안 가열 환류하여, 냉각 후, 등몰의 2-브로모-2'-프로피오나프톤의 테트라하이드로푸란 용액을 30℃을 초과하지 않도록 적가하고, 또한 등몰의 나트륨 메틸레이트를 가하여 1시간 동안 가열 환류하였다. 용매를 감압 증류 제거한 후, 잔사를 물로 세척하고 아세토니트릴로부터 재결정화하여, 회청색 결정을 수득하였다.
[참고예 2]
<2-페닐-4-(2-나프틸)이미다졸의 합성방법>
벤즈아미딘 하이드로클로라이드와 등몰의 나트륨 메틸레이트를 테트라하이드로푸란 중에서 1시간 동안 가열 환류하여, 냉각 후, 등몰의 ω-브로모-2-아세토나프톤의 테트라하이드로푸란 용액을 30℃를 초과하지 않도록 적가하고, 또한 등몰의 나트륨 메틸레이트를 가하여 1시간 동안 가열 환류하였다. 용매를 감압 증류 제거한 후, 잔사를 물로 세척하여 아세토니트릴로부터 재결정화하여, 회청색 결정을 수득하였다.
[카복실산 화합물]
?2-에톡시아세트산[시그마-알드리히(SIGMA-ALDRlCH)사 제조의 시약, 화합물(A)이라고 약기한다].
?2-(2-메톡시에톡시)아세트산[화합물(B)이라고 약기한다]
?2-[2-(2-에톡시에톡시)에톡시]아세트산[화합물(C)이라고 약기한다]
?2-{2-[2-(2-에톡시에톡시)에톡시]에톡시}아세트산[화합물(D)이라고 약기한다]
?2-(2-메톡시-1-메틸에톡시)아세트산[화합물(E)이라고 약기한다]
?2-[2-(2-프로폭시-1-메틸에톡시)-1-메틸에톡시]아세트산[화합물(F)이라고 약기한다]
?2-{2-[2-(2-부톡시-1-메틸에톡시)-1-메틸에톡시]-1-메틸에톡시}아세트산[화합물(G)이라고 약기함]
?3-에톡시프로피온산[화합물(H)이라고 약기한다]
?3-(2-메톡시에톡시)프로피온산[화합물(I)이라고 약기한다]
?3-(2-메톡시-1-메틸에톡시)프로피온산[화합물(J)이라고 약기한다]
?3-[2-(2-메톡시에톡시)에톡시]프로피온산[화합물(K)이라고 약기한다]
?3-{2-[2-(2-에톡시에톡시)에톡시]에톡시}프로피온산[화합물(L)이라고 약기한다]
화합물(B) 내지 (G)에 관해서는, 「유화학, 제32권, 118페이지(1983년)」에 기재된 방법에 준거하여 합성하였다.
화합물(H) 내지 (L)에 관해서는 문헌[참조: J. Am. Chem. Soc, vol. 70, p.1333 (1948)」과 「영국 특허 제544421호」및 또는「미국 특허 제2,280,792호」에 기재된 방법에 준거하여 합성하였다.
또한 화합물(A) 내지 (L)의 구조식은, 표 1에 기재하는 바와 같다.
Figure 112007084388125-pct00006
[참고예 3]
<이미다졸 화합물의 가용화 시험>
2-페닐-(3,4-디클로로페닐)이미다졸 0.20g을 본 발명에 사용하는 카복실산 화합물 2.0g에 용해시킨 후, 이온교환수를 가하여 백탁화될 때까지 필요한 물의양(mL)을 측정하였다. 당해 양이 많을수록, 카복실산 화합물이 갖는 이미다졸 화합물의 가용화 성능이 우수한 것으로 판정된다.
수득된 시험 결과는, 표 2 내지 4에 기재하는 바와 같으며, 알콕시 그룹(R1-O-)과 카복시메틸 그룹(-CH2COOH) 또는 카복시에틸 그룹(-C2H4COOH)을 알킬렌 에테르 쇄(-CH2CH(R2)-O-)로 결합한 화학 구조로 함으로써, 이미다졸 화합물의 가용화 성능이 높아진 것으로 확인된다.
카복실산 화합물 물의 첨가량(㎖)
2-에톡시 아세트산 3.3
화합물(C) 3.6
카복실산 화합물 물의 첨가량(㎖)
2-(n-프로폭시)아세트산 2.8
화합물(F) 3.0
카복실산 화합물 물의 첨가량(㎖)
2-(n-부톡시)아세트산 1.0
화합물(G) 2.0
[땜납 향상성(flow-up rate property) 평가시험]
시험편으로서, 내부 직경 0.80mm의 구리 스루홀(through-hole)을 300개 갖는 120mm(세로)×150mm(가로) ×1.6mm(두께)의 유리 에폭시 수지제의 프린트 배선판을 사용하였다. 당해 시험편을 탈지시키고, 소프트 에칭시킨 다음, 물로 세척한 후, 소정의 액체 온도로 유지시킨 수용성 프리플럭스에 소정 시간 침지하고, 이어서 물로 세척하고, 건조시켜 구리 표면상에 두께 약 0.10 내지 0.50㎛의 화성 피막을 형성시켰다.
당해 표면 처리를 실시한 시험편에 관해서, 적외선 리플로우 장치[제품명: MULTI-PRO-306, 베트로닉스사(Vetronix Co., Ltd.) 제조]를 사용하여, 피크 온도가 240℃인 리플로우 가열을 3회 실시하고, 이어서, 플로우 땜납 장치(컨베이어 속도: 1.0m/분)를 사용하여 땜납을 실시하였다.
또한, 사용한 땜납은, 63 주석-37 납(중량%)의 조성을 갖는 주석-납계 공정 땜납[상품명: H63A, 센주킨조쿠고교(Senju Metal Industry Co., Ltd.) 제조]이고, 땜납할 때 사용한 플럭스는 JS-64 MSS[코키(Koki Co., Ltd.) 제조]이다. 또한, 땜납 온도는 240℃로 하였다.
또한, 상기 표면 처리를 실시한 시험편에 관해서, 주석-납계 공정 땜납의 경우와 동일하게 하여 무연 땜납을 사용하여 땜납을 실시하였다. 또한, 사용한 땜납은, 96.5 주석-3.0 은-0.5 구리(중량%)의 조성을 갖는 무연 땜납(상품명: H705「에코솔더」, 센주킨조쿠고교 제조)이고, 땜납할 때 있어서 사용한 플럭스가 JS-E-09(코키 제조)이다. 또한, 리플로우 가열의 피크 온도는 245℃이고, 땜납 온도도 245℃로 하였다.
땜납을 실시한 시험편에 관해서, 구리 스루홀의 상부 랜드 부분까지 땜납이 상승한(땜납된) 스루홀 수를 계수하여, 전체 스루홀 수(300구멍)에 대한 비율(%)을 산출하였다.
구리 표면에 대하여 땜납의 습윤성이 클수록, 용융한 땜납이 구리 스루홀 내를 침투하여 당해 스루홀의 상부 랜드 부분까지 상승하기 쉽게 된다. 즉, 전체 스루홀 수에 대한 상부 랜드 부분까지 땜납이 상승한 스루홀 수의 비율이 클수록, 구리에 대한 땜납 습윤성이 우수하여, 땜납성이 양호한 것으로 판정된다.
[땜납 확산성(spreadability) 평가시험]
시험편으로서, 50mm(세로) ×50mm(가로) ×1.2mm(두께)의 유리 에폭시 수지제의 프린트 배선판(회로 패턴으로서, 구리박으로 이루어진 폭 0.80mm, 길이 20mm의 회로부를, 1.Omm의 간격으로 폭 방향으로 10개 형성시킨 것)을 사용하였다. 당해 시험편을 탈지시키고, 소프트 에칭시킨 다음, 물로 세척한 후, 소정의 액체 온도로 유지시킨 수용성 프리플럭스에 소정 시간 침지하고, 이어서 물로 세척하고, 건조시켜 구리 표면상에 두께 약 0.10 내지 0.50㎛의 화성 피막을 형성시켰다.
이러한 표면 처리를 실시한 시험편에 관해서, 적외선 리플로우 장치(제품명: MULTI-PRO-306, 베트로닉스사 제조)를 사용하여, 피크 온도가 240℃인 리플로우 가열을 1회 실시하였다. 이후, 개구 직경 1.2mm, 두께 150㎛의 금속 마스크를 사용하여 구리 회로부의 중앙에 주석-납계 페이스트 땜납을 인쇄하고, 상기 조건으로 리플로우 가열을 실시하여, 땜납을 실시하였다. 또한, 사용한 주석-납계 페이스트 땜납은 63 주석-37 납(중량%)으로 이루어진 조성의 공정 땜납(상품명: 0Z-63-330F-40-10, 센주킨조쿠고교 제조)이다.
또한, 상기 표면 처리를 실시한 시험편에 관해서, 주석-납계 페이스트 땜납의 경우와 동일하게 하여 무연계 페이스트 땜납을 사용하여 땜납을 실시하였다. 또한, 사용한 무연계 페이스트 땜납은, 96.5 주석-3.0 은-0.5 구리(중량%)로 이루어진 조성의 무연 땜납(상품명: M705-221BM5-42-11, 센주킨조쿠고교 제조)이다. 또한, 페이스트 땜납의 인쇄 전 및 인쇄 후에 실시하는 리플로우 가열은 피크 온도가 245℃가 되도록 설정하였다.
수득된 시험편의 구리 회로부의 표면상의, 습윤되고 확산된 땜납의 길이(mm)를 측정하였다.
이 길이가 길수록, 땜납 습윤성이 우수하고, 땜납성이 양호한 것으로 판정된다.
[실시예 1]
이미다졸 화합물로서 2-운데실이미다졸, 가용화제로서 에톡시아세트산, 금속염으로서 아세트산구리, 할로겐 화합물로서 염화암모늄을, 각각 표 5에 기재한 조성이 되도록 이온교환수에 용해시킨 후, 암모니아수로 pH 3.7로 조정하여 수용성 프리플럭스를 제조하였다.
이어서, 프린트 배선판의 시험편을 40℃로 조절한 수용성 프리플럭스에 60초 동안 침지한 후, 물로 세척하고, 건조시켜 땜납 향상성 및 땜납 확산성을 측정하였다. 이들의 시험 결과는 표 5에 기재한 바와 같았다.
[실시예 2 내지 16]
실시예 1과 동일하게 하여, 표 5에 기재된 조성을 갖는 수용성 프리플럭스를 제조하고, 표 5에 기재된 처리조건으로 표면 처리를 실시하여, 평가시험을 실시하였다. 수득된 시험 결과는 표 5에 기재한 바와 같았다.
Figure 112007084388125-pct00007
[비교예 1 내지 11]
실시예 1과 동일하게 하여 표 6에 기재된 조성을 갖는 수용성 프리플럭스를 제조하고, 표 6에 기재된 처리 조건으로 표면 처리를 실시하여 평가 시험을 실시하였다. 수득된 시험결과는 표 6에 기재한 바와 같았다.
Figure 112007084388125-pct00008
표 5 및 6에 기재된 시험 결과에 의하면, 가용화제로서 화합물(A) 내지 (L)을 함유하는 수용성 프리플럭스를 사용하여 표면 처리를 실시하고, 공정 땜납 또는 무연 땜납을 사용하여 땜납을 실시한 경우의 땜납 향상성 및 땜납 확산성은 이미다졸 화합물의 종류에 관계없이, 가용화제로서 포름산 또는 아세트산을 사용한 경우에 비해 현저한 개선 효과가 확인되었다.
또한, 실시예에서 제조한 수용성 프리플럭스는 무취였지만, 비교예의 수용성 프리플럭스는, 아세트산 또는 포름산의 휘발에 기인하는 특유의 자극 냄새를 갖는 것이었다.
본 발명을 특정한 형태를 사용하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 의도와 범위를 벗어나지 않고 여러 가지 변경 및 변형이 가능한 것은, 당업자에 있어서 분명하다. 한편, 본 출원은, 2005년 5월 24일자로 출원된 일본 특허출원 제2005-150279호, 2005년 12월 9일자로 출원된 일본 특허출원 제2005-355985호에 기초하고 있으며, 그 전체가 원용된다.
본 발명의 수용성 프리플럭스는, 이미다졸 화합물의 가용화제로서 저휘발성인 카복실산 화합물을 함유하고 있기 때문에, 수용성 프리플럭스 중의 가용화제의 농도를 안정적으로 유지할 수 있으며, 악취를 발생시키는 경우도 없다. 또한, 가용화제로서 포름산이나 아세트산을 사용한 경우에 비해, 이미다졸 화합물이 갖는 우수한 조막성을 발휘시킬 수 있다.
본 발명의 표면 처리 방법에 의하면, 금속제 도전부의 표면에 화성 피막을 형성시킬 수 있기 때문에, 금속제 도전부 표면의 산화를 방지할 수 있다.
본 발명의 프린트 배선판을 사용한 경우에는, 금속제 도전부와 전자 부품의 접합을 땜납에 의해 확실히 실시할 수 있다.
본 발명의 땜납 방법에 의하면, 금속제 도전부 표면의 산화를 방지할 수 있기 때문에, 땜납성을 양호하게 할 수 있다.

Claims (5)

  1. 이미다졸 화합물을 0.01 내지 10중량%의 비율로 함유하고, 탄소수 5 내지 16의 화학식 1의 카복실산 화합물을 0.1 내지 50중량%의 비율로 함유함을 특징으로 하는, 수용성 프리플럭스.
    화학식 1
    Figure 112012017942695-pct00009
    위의 화학식 1에서,
    R1은 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 측쇄 알킬 그룹이고,
    R2는 수소원자 또는 메틸 그룹이고,
    m은 1 내지 3의 정수이고,
    n은 1 또는 2이다.
  2. 삭제
  3. 금속제 도전부의 표면을 제1항에 기재된 수용성 프리플럭스와 접촉시킴을 특징으로 하는, 금속제 도전부의 표면 처리방법.
  4. 금속제 도전부의 표면에, 제1항에 기재된 수용성 프리플럭스를 접촉시킨 것임을 특징으로 하는, 프린트 배선판.
  5. 금속제 도전부의 표면에, 제1항에 기재된 수용성 프리플럭스를 접촉시킨 후에 땜납을 실시함을 특징으로 하는, 땜납 방법.
KR1020077027339A 2005-05-24 2006-05-23 수용성 프리플럭스 및 이의 용도 KR101180280B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005150279 2005-05-24
JPJP-P-2005-00150279 2005-05-24
JPJP-P-2005-00355985 2005-12-09
JP2005355985A JP4883996B2 (ja) 2005-05-24 2005-12-09 水溶性プレフラックス及びその利用
PCT/JP2006/310271 WO2006126551A1 (ja) 2005-05-24 2006-05-23 水溶性プレフラックス及びその利用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080021610A KR20080021610A (ko) 2008-03-07
KR101180280B1 true KR101180280B1 (ko) 2012-09-07

Family

ID=37451976

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020077027339A KR101180280B1 (ko) 2005-05-24 2006-05-23 수용성 프리플럭스 및 이의 용도

Country Status (9)

Country Link
US (1) US7754105B2 (ko)
EP (1) EP1886759B1 (ko)
JP (1) JP4883996B2 (ko)
KR (1) KR101180280B1 (ko)
CN (1) CN101228000B (ko)
BR (1) BRPI0610168B1 (ko)
HK (1) HK1120464A1 (ko)
TW (1) TW200706694A (ko)
WO (1) WO2006126551A1 (ko)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009057596A (ja) * 2007-08-31 2009-03-19 Shikoku Chem Corp 金めっき皮膜の封孔処理剤およびその利用
JP5301218B2 (ja) * 2008-08-25 2013-09-25 四国化成工業株式会社 銅または銅合金の表面処理剤及びその利用
US8263177B2 (en) * 2009-03-27 2012-09-11 Kesheng Feng Organic polymer coating for protection against creep corrosion
EP2440024B1 (en) * 2009-06-01 2014-03-12 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Connection method
JP5457814B2 (ja) * 2009-12-17 2014-04-02 コーア株式会社 電子部品の実装構造
CN102766874A (zh) * 2012-08-20 2012-11-07 合肥奥福表面处理科技有限公司 Osp铜面保护剂
EP3075735B1 (en) * 2013-11-25 2020-09-23 Shikoku Chemicals Corporation Glycolurils having functional group and use thereof
CN104470202B (zh) * 2014-12-31 2017-10-24 上海创功通讯技术有限公司 用于移动终端的印刷电路板及其焊盘表面处理方法
US11021430B2 (en) 2016-04-05 2021-06-01 Moresco Corporation Oxa acid compound
CN109843293A (zh) * 2016-08-26 2019-06-04 百时美施贵宝公司 吲哚胺2,3-双加氧酶的抑制剂及其使用方法
JP7053247B2 (ja) * 2017-12-21 2022-04-12 東京応化工業株式会社 表面処理液、表面処理方法、及びパターン倒れの抑制方法
JP6916731B2 (ja) 2017-12-28 2021-08-11 東京応化工業株式会社 基板の撥水化方法、表面処理剤、及び基板表面を洗浄液により洗浄する際の有機パターン又は無機パターンの倒れを抑制する方法
CN114932335B (zh) * 2022-05-13 2024-03-26 深圳市荣昌科技有限公司 一种大功率led封装用水溶性固晶锡膏及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005068530A (ja) * 2003-08-28 2005-03-17 Tamura Kaken Co Ltd 表面処理剤、プリント回路基板およびプリント回路基板の金属の表面処理方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3801573A (en) * 1971-08-24 1974-04-02 Hoffmann La Roche Substituted aminospirothiazines
US4631139A (en) * 1985-08-08 1986-12-23 Texaco Inc. Corrosion inhibiting metal working fluid
CN1017324B (zh) * 1989-05-09 1992-07-08 化学工业部晨光化工研究院一分院 一种印制线路板软钎焊用钎剂
JPH04206681A (ja) 1990-11-30 1992-07-28 Hitachi Ltd 印刷配線板の表面処理方法及び印刷配線板
JP2575242B2 (ja) 1991-07-17 1997-01-22 タムラ化研株式会社 プリント配線板用表面保護剤
JP3112744B2 (ja) 1991-09-12 2000-11-27 タムラ化研株式会社 プリント配線板用表面保護剤
JPH09176524A (ja) 1995-12-25 1997-07-08 Tamura Kaken Kk 水溶性プリフラックス、プリント回路基板及びプリント回路基板の金属の表面処理方法
US5985043A (en) * 1997-07-21 1999-11-16 Miguel Albert Capote Polymerizable fluxing agents and fluxing adhesive compositions therefrom
EP1796446B1 (en) * 1996-11-20 2011-05-11 Ibiden Co., Ltd. Printed circuit board
AU731838B2 (en) * 1997-03-14 2001-04-05 Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd. Novel pyrimidine derivative
ATE315886T1 (de) * 1999-07-08 2006-02-15 Sunstar Engineering Inc Unterfüllmaterial für halbleitergehäuse
WO2002058108A2 (en) * 2000-11-14 2002-07-25 Henkel Loctite Corporation Wafer applied fluxing and underfill material, and layered electronic assemblies manufactured therewith
US20030111519A1 (en) * 2001-09-04 2003-06-19 3M Innovative Properties Company Fluxing compositions
JP3952410B2 (ja) 2004-02-10 2007-08-01 タムラ化研株式会社 金属の表面処理剤、プリント回路基板およびプリント回路基板の金属の表面処理方法
US7213739B2 (en) * 2004-04-02 2007-05-08 Fry's Metals, Inc. Underfill fluxing curative
EP1753728B1 (en) * 2004-06-10 2012-12-19 Shikoku Chemicals Corporation Phenylnaphthylimidazoles for use on copper surfaces during soldering
JP4546163B2 (ja) * 2004-06-10 2010-09-15 四国化成工業株式会社 銅または銅合金の表面処理剤及び半田付け方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005068530A (ja) * 2003-08-28 2005-03-17 Tamura Kaken Co Ltd 表面処理剤、プリント回路基板およびプリント回路基板の金属の表面処理方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20080318070A1 (en) 2008-12-25
EP1886759B1 (en) 2016-10-05
WO2006126551A1 (ja) 2006-11-30
TW200706694A (en) 2007-02-16
CN101228000A (zh) 2008-07-23
BRPI0610168B1 (pt) 2015-03-10
EP1886759A4 (en) 2010-04-28
CN101228000B (zh) 2010-06-09
TWI359207B (ko) 2012-03-01
KR20080021610A (ko) 2008-03-07
JP4883996B2 (ja) 2012-02-22
US7754105B2 (en) 2010-07-13
BRPI0610168A2 (pt) 2010-06-01
EP1886759A1 (en) 2008-02-13
JP2007000928A (ja) 2007-01-11
HK1120464A1 (en) 2009-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101180280B1 (ko) 수용성 프리플럭스 및 이의 용도
KR101298386B1 (ko) 금속의 표면처리제 및 그 이용
TWI464298B (zh) 銅或銅合金之表面處理劑及其用途
JP4694251B2 (ja) 無鉛半田付け用の銅または銅合金の表面処理剤及びその利用
US9649713B2 (en) Surface treating composition for copper and copper alloy and utilization thereof
JP2007297685A (ja) 金属の表面処理剤およびその利用
KR101074640B1 (ko) 납땜 동안 구리 표면에 사용하기 위한 페닐나프틸이미다졸
KR101540144B1 (ko) 구리 또는 구리 합금용 표면 처리제 및 그 용도
JP5321878B2 (ja) 銅または銅合金の表面処理剤及びその利用
JP2009057596A (ja) 金めっき皮膜の封孔処理剤およびその利用

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150730

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160727

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170804

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180730

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190729

Year of fee payment: 8