KR101618159B1 - 납땜용 플럭스 및 땜납 페이스트 조성물 - Google Patents

납땜용 플럭스 및 땜납 페이스트 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR101618159B1
KR101618159B1 KR1020137025775A KR20137025775A KR101618159B1 KR 101618159 B1 KR101618159 B1 KR 101618159B1 KR 1020137025775 A KR1020137025775 A KR 1020137025775A KR 20137025775 A KR20137025775 A KR 20137025775A KR 101618159 B1 KR101618159 B1 KR 101618159B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
flux
acrylic resin
resin
acrylate
weight
Prior art date
Application number
KR1020137025775A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140012700A (ko
Inventor
코우스케 이노우에
테츠유키 시게사다
타쿠미 시오미
마사오 무라타
Original Assignee
하리마 카세이 가부시키가이샤
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 하리마 카세이 가부시키가이샤 filed Critical 하리마 카세이 가부시키가이샤
Publication of KR20140012700A publication Critical patent/KR20140012700A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101618159B1 publication Critical patent/KR101618159B1/ko

Links

Classifications

    • 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
    • B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0222—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in soldering, brazing
    • B23K35/0244—Powders, particles or spheres; Preforms made therefrom
    • B23K35/025—Pastes, creams, slurries
    • 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
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/26—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 400 degrees C
    • B23K35/262—Sn as the principal constituent
    • 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
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00013—Fully indexed content

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

본 발명은 베이스 수지와 활성제를 포함하는 납땜용 플럭스로서, 상기 베이스 수지는 장쇄 알킬(메타)아크릴레이트를 포함하는 모노머 성분을 중합시켜서 얻어지는 열가소성 아크릴 수지를 함유하고, 상기 장쇄 알킬(메타)아크릴레이트의 장쇄 알킬 부분은 탄소수 12~23의 분기 구조를 가지며, 상기 아크릴 수지의 중량 평균 분자량은 30000 이하이다. 본 발명의 땜납 페이스트 조성물은 젖음성, 보존 안정성, 잔사 부분의 내균열 성능, 및 인쇄시에 스퀴지로 부착되는 일 없이 미세 부분의 인쇄 성능을 향상시킨다.

Description

납땜용 플럭스 및 땜납 페이스트 조성물{FLUX FOR SOLDERING AND SOLDER PASTE COMPOSITION}
본 발명은, 예를 들면 전자 기기의 프린트 기판과 같은 회로 기판에 대해서 회로 부품 등을 땜납 접속할 때에 사용되는 납땜용 플럭스에 관한 것이다. 특히, 미세 부분의 땜납 페이스트의 미세 인쇄성을 향상시키는 플럭스에 관한 것이다.
종래, 전자 회로 부품 등을 땜납 접속하기 위해서 땜납 분말과 플럭스로 이루어지는 각종 땜납 페이스트 조성물이 사용되고 있다.
그런데, 땜납 페이스트의 도포 방법은 인쇄법과 토출법으로 크게 구별할 수 있다. 인쇄법은 납땜부에 구멍이 형성된 메탈 마스크나 실크 스크린 등을 프린트 기판 상에 놓고, 그 위에서 땜납 페이스트를 도포하는 방법이다. 한편, 토출법은 디스펜서 등을 사용하여 납땜부에 1개소씩 땜납 페이스트를 도포하는 방법이다. 파인 피치의 패턴에는 토출법으로는 도포할 수 없다고 하는 결점이 있다. 예를 들면, 파인 피치의 회로 기판에 전자 회로 부품 등을 땜납 접속하는 경우에는 인쇄법이 사용된다.
최근, 전자 기기의 소형화에 의해서 실장 기술도 고밀도화되어 점점 파인 피치화가 진행되고 있다. 그 때문에, 땜납 페이스트에는 종래 요구되고 있던 특성(안정성, 신뢰성 등)에 추가해 인쇄성(전사성)이 우수한 것이 요구되게 되었다. 인쇄성이란, 예를 들면 메탈 마스크를 사용하는 경우, 메탈 마스크 개구부의 벽면 등에 부착된 땜납 페이스트를 기판에 효율 좋게 전송하는 것이다. 이제까지 인쇄성의 향상을 실현하기 위해 금속 입자지름의 미세화나 왁스량의 증가 등의 수단이 제안되어 있다. 그러나, 금속 입자지름의 미세화에서는 인쇄성이 향상하지만, 「보존 안정성」, 「젖음성의 저하」 등이 나타난다. 한편, 왁스량의 증가에서는 점성의 조정이 어렵고, 젖음성이 저하되기 쉽다.
또한, 플럭스의 베이스 수지의 성분이나 성질에 의해 땜납 페이스트의 특성(인쇄성 등)을 개선하는 시도도 행해지고 있다.
특허문헌 1 및 특허문헌 2에는 납땜 후의 플럭스 잔막에 크랙이 발생하지 않아 절연성이 우수한 플럭스 잔사막을 형성하기 위해서 유리 전이 온도를 한정한 아크릴 수지를 사용하는 것이 기재되어 있다. 또한, 특허문헌 1 및 특허문헌 2에는 아크릴 수지의 모노머로서 「(메타)아크릴산 옥타데실」이 예시되어 있다. 그러나, 특허문헌 1과 특허문헌 2는 인쇄성 향상의 필요성을 기재하고 있지만, 특허문헌 1 및 특허문헌 2의 플럭스는 인쇄성에 대해서 조금도 해결되어 있지 않다.
특허문헌 3에는 납땜 후의 플럭스 잔사막에 크랙이 발생하지 않아 방습 효과를 발휘하는 플럭스 잔사막을 형성하기 위해서, 로진을 반응시켜서 얻어지는 특정의 모노머를 사용해서 얻어지는 아크릴 수지의 사용이 기재되어 있다. 또한, 특허문헌 3에는 아크릴 모노머로서 「(메타)아크릴산 옥타데실」이 예시되어 있다. 그러나, 특허문헌 3의 플럭스에서는 보존 후의 인쇄성을 유지(보존 안정성 향상)할 수 있지만, 원래의 인쇄성을 향상시킬 수는 없다.
특허문헌 4에는 한난의 차가 격심한 분위기 하에 있어서도 마이크로크랙을 발생시키지 않는 플럭스막을 형성하기 위해서, 비점이 150℃보다 낮지 않은 고비점 용제(가소제)를 사용하는 것이 기재되어 있다. 또한, 특허문헌 4에는 고비점 용제(가소제)로서 「아크릴산 이소스테아릴」 및 「메타크릴산 스테아릴」이 예시되어 있다. 그러나, 특허문헌 4의 플럭스에는 아크릴산 스테아릴은 단지 용제 성분에 지나지 않고, 수지 성분으로서 사용되고 있는 것은 아니어서 이 플럭스에서는 인쇄성을 향상시킬 수 없다.
특허문헌 5에는 플럭스 잔사의 크랙을 억제하여 고신뢰성과 양호한 납땜성을 얻기 위해서, 유리 전이 온도가 -50℃ 미만인 열가소성 아크릴 수지를 사용하는 것이 기재되어 있다. 또한, 특허문헌 5에는 아크릴 수지의 모노머로서 (메타)아크릴산의 각종 에스테르가 예시되어 있다. 그러나, 특허문헌 5에는 이소체 등 분기 구조를 갖는 장쇄 알킬(메타)아크릴레이트를 모노머로 하는 아크릴 수지는 기재되어 있지 않다. 그 때문에, 이 플럭스에서는 인쇄성을 향상시킬 수 없다.
이와 같이, 종래의 땜납 페이스트에서는 전자 기기 등의 소형화에 기인하는 실장의 고밀도화에 대응하는 것은 곤란하다. 따라서, 고밀도 실장에 있어서 인쇄성 향상 및 번짐의 저감이 실현될 수 있는 땜납 페이스트가 강하게 요구되고 있다.
일본 특허공개 2008-110369호 공보 일본 특허공개 2008-110370호 공보 일본 특허공개 2008-110365호 공보 일본 특허공개 평10-075043호 공보 일본 특허공개 2008-062252호 공보
본 발명의 과제는 젖음성, 보존 안정성, 잔사 부분의 내균열 성능, 및 인쇄시에 스퀴지로 부착하는 일 없이 미세 부분의 인쇄 성능을 향상시키는 땜납 페이스트 조성물을 제공하는 것에 있다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 연구를 거듭한 결과, 땜납 페이스트에 있어서 특정의 장쇄 알킬(메타)아크릴레이트를 포함하는 모노머 성분을 중합시켜서 얻어지는 열가소성 아크릴 수지를 함유하는 플럭스를 사용함으로써 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 명확하게 했다.
(1) 베이스 수지와 활성제를 포함하는 납땜용 플럭스로서,
상기 베이스 수지는 장쇄 알킬(메타)아크릴레이트를 포함하는 모노머 성분을 중합시켜서 얻어지는 열가소성 아크릴 수지를 함유하고,
상기 장쇄 알킬(메타)아크릴레이트의 장쇄 알킬 부분은 탄소수 12~23의 분기 구조를 가지며,
상기 열가소성 아크릴 수지의 중량 평균 분자량은 30000 이하인 것을 특징으로하는 납땜용 플럭스.
(2) (1)에 있어서, 상기 장쇄 알킬(메타)아크릴레이트는 이소스테아릴(메타)아크릴레이트인 것을 특징으로 하는 납땜용 플럭스.
(3) (1) 또는 (2)에 있어서, 상기 열가소성 아크릴 수지는 아조계 개시제를 사용하여 얻어지는 열가소성 아크릴 수지인 것을 특징으로 하는 납땜용 플럭스.
(4) (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 있어서, 상기 열가소성 아크릴 수지의 중량 평균 분자량은 25000 이하인 것을 특징으로 하는 납땜용 플럭스.
(5) (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 있어서, 상기 베이스 수지는 0.5~80중량%의 비율로 함유되는 것을 특징으로 하는 납땜용 플럭스.
(6) (1) 내지 (5) 중 어느 하나에 있어서, 상기 열가소성 아크릴 수지의 유리 전이 온도는 -20℃ 이하인 것을 특징으로 하는 납땜용 플럭스.
(7) (1) 내지 (6) 중 어느 하나에 기재된 납땜용 플럭스와 땜납 합금 분말을 함유하는 것을 특징으로 하는 땜납 페이스트 조성물.
(발명의 효과)
본 발명에 의하면, 젖음성, 보존 안정성, 잔사 부분의 내균열 성능, 및 인쇄시에 스퀴지로 부착하는 일 없이 미세 부분의 인쇄 성능을 향상시킬 수 있다는 효과를 나타낸다.
인쇄성 불량은 인쇄 마스크의 개구부 끝면과 플럭스 성분의 미끄럼성 불량에 의해 기판 전극 상에 도포되지 않기 때문에 발생하는 것으로 생각된다. 특정의 열가소성 아크릴 수지를 함유하는 본 발명의 플럭스를 사용하면, 인쇄 마스크의 개구부 끝면과의 미끄럼성이 향상되기 때문에 인쇄성이 비약적으로 향상된다. 왜냐하면, 특정의 열가소성 아크릴 수지에 존재하는 소수성을 갖는 측쇄가 마스크 개구부 끝면과의 미끄럼성을 향상시키기 때문이다. 한편, 장쇄 노르말체에서는 수지 중의 응집력의 향상을 위해 스퀴지에 부착이 일어난다. 또한, 탄소수가 23을 초과하면 융점이 상승하여 실온에서 고체가 되기 때문에 사용에 적합하지 않다. 이 때문에, 응집력이 적고, 융점이 낮은 이소체의 장쇄 알킬(메타)아크릴레이트의 사용이 적합하다.
또한, 열가소성 아크릴 수지의 중합시에 중합 개시제로서 아조계 개시제를 사용하면 가교 구조나 다분기 구조의 중합체가 생성되기 어렵고, 모노머 성분이 직선상으로 중합된 공중합체가 얻어져 인쇄성을 보다 향상시킬 수 있다.
또한, 열가소성 아크릴 수지의 유리 전이 온도 Tg(℃), 중량 평균 분자량이나 플럭스 중의 베이스 수지의 함유량을 조정함으로써 납땜 후의 플럭스 잔사막의 균열을 보다 방지할 수 있다.
이하, 본 발명의 일실시형태에 대해서 상세하게 설명한다.
본 발명의 납땜용 플럭스(이하, 단지 "플럭스"라고 기재하는 경우가 있음)는 베이스 수지와 활성제를 포함한다. 베이스 수지는 알킬 부분이 탄소수 12~23의 분기 구조를 갖는 장쇄 알킬(메타)아크릴레이트를 포함하는 모노머 성분을 중합시켜서 얻어지는 중량 평균 분자량이 30000 이하인 열가소성 아크릴 수지를 함유한다. 또한, 본 명세서에 있어서 「(메타)아크릴레이트」는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 의미한다.
본 발명에 사용되는 베이스 수지는 상기와 같이 알킬 부분이 탄소수 12~23의 분기 구조를 갖는 장쇄 알킬(메타)아크릴레이트(이하, 「특정의 장쇄 알킬(메타)아크릴레이트」라고 기재하는 경우가 있음)를 포함하는 모노머 성분을 중합시켜서 얻어지는 열가소성 아크릴 수지(이하, 「특정의 열가소성 아크릴 수지 」라고 기재하는 경우가 있음)를 함유한다.
특정의 장쇄 알킬(메타)아크릴레이트로서는 알킬 부분이 탄소수(C) 12~23의 분기 구조를 갖는 것이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 이소체(이소알킬)나 주쇄에 복수의 측쇄를 갖는 알킬(예를 들면, 2,2-디메틸라우릴(C14), 2,3-디메틸라우릴(C14), 2,2-디메틸스테아릴(C20), 2,3-디메틸스테아릴(C20) 등) 등이 예시된다. 이것들은 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다. 이것들 중에서도, 인쇄시의 스퀴지에 부착을 포함하는 인쇄성의 향상의 점에서 장쇄 알킬 부분이 이소체(예를 들면, 이소라우릴(C12), 이소미리스틸(C14), 이소스테아릴(C18), 이소베헤닐(C22) 등)인 것이 바람직하며, 이소스테아릴(이소스테아릴(메타)아크릴레이트)이 보다 바람직하다. 상기와 같이, 탄소수가 23을 초과하면 실온에서 고체가 되기 때문에 사용에 적합하지 않다.
열가소성 아크릴 수지는 특정의 장쇄 알킬(메타)아크릴레이트만으로 이루어지는 중합체여도 좋지만, 필요에 따라서 이 장쇄 알킬(메타)아크릴레이트와 중합할 수 있는 다른 모노머를 포함하는 공중합체여도 좋다. 다른 모노머로서는 단쇄 알킬(메타)아크릴레이트(히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트 등), 음이온성 모노머(아크릴산, 메타크릴산 등) 등이 예시된다. 이것들의 다른 모노머는 단독으로 사용도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.
열가소성 아크릴 수지를 얻기 위해서 사용되는 각 모노머 성분의 사용량은 특별히 한정되지 않는다. 통상, 특정의 장쇄 알킬(메타)아크릴레이트를 20~100중량% 정도 함유하는 모노머 성분을 이용하는 것이 미세 부분으로의 인쇄 성능의 관점에서 바람직하다.
이들 모노머 성분의 중합 방법은 특별히 한정되지 않고, 공지의 방법을 채용할 수 있다. 예를 들면, 상기 모노머 성분을 필요에 따라서 중합 개시제, 용매, 연쇄 이동제 등의 존재 하에서 중합(라디칼 중합)시키면 좋다.
중합 개시제로서는, 예를 들면 분해되어 라디칼을 발생하는 화합물(과산화물계 개시제, 아조계 개시제 등)이 예시된다. 이들 중에서도, 아조비스이소부티로니트릴(AIBN), 아조비스메틸부티로니트릴(ABNE), 아조비스디메틸발레로니트릴(ABNV) 등의 아조계 개시제가 바람직하다. 아조계 개시제를 사용하면 열가소성 아크릴 수지의 중합 배열이 직쇄상이 되어 인쇄성을 보다 향상시킬 수 있다.
이렇게 해서 얻어진 열가소성 아크릴 수지의 물성은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 유리 전이 온도 Tg(℃)를 조정함으로써 납땜 후의 플럭스 잔사막의 균열을 보다 방지할 수 있다.
본 발명의 플럭스에 포함되는 열가소성 아크릴 수지의 중량 평균 분자량은 30000 이하이며, 바람직하게는 25000 이하이다. 중량 평균 분자량이 30,000을 초과하면 수지 중의 응집력이 올라 스퀴지로의 부착이 발생할 우려가 있다.
본 발명의 플럭스에 있어서 베이스 수지는 본 발명의 효과를 손상하지 않는 범위에서 특정의 열가소성 아크릴 수지 이외의 수지를 포함하고 있어도 좋다. 특정의 열가소성 아크릴 수지 이외의 수지로서는 종래 일반적으로 플럭스에 사용되고 있는 로진이나 그 유도체, 합성 수지 등이 예시된다. 로진으로서는, 예를 들면 통상의 검 로진, 톨 로진(Tall Rosin), 우드 로진 등이 예시된다. 로진의 유도체로서는 중합 로진, 아크릴화 로진, 수소 첨가 로진, 불균화 로진, 포르밀화 로진, 로진 에스테르, 로진 변성 말레산 수지, 로진 변성 페놀 수지, 로진 변성 알키드 수지 등이 예시된다. 합성 수지로서는, 예를 들면 아크릴 수지, 스티렌-말레산 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 페녹시 수지, 테르펜 수지 등이 예시된다.
베이스 수지의 함유량은 바람직하게는 플럭스 총량의 0.5~80중량%이며, 보다 바람직하게는 30~60중량%이다. 베이스 수지의 함유량이 0.5중량%보다 적으면 충분한 인쇄성이 얻어지지 않을 우려가 있다. 한편, 베이스 수지의 함량이 80중량%보다 많으면 가열시의 처짐성이 악화되고, 땜납 볼의 발생이 악화될 우려가 있다.
본 발명의 플럭스에 포함되는 활성제로서는 종래 사용되고 있는 활성제가 예시된다. 이러한 활성제로서는, 예를 들면 아민류(디페닐구아니딘, 나프틸아민, 디페닐아민, 트리에탄올아민, 모노에탄올아민 등), 아민염류(에틸렌디아민 등의 폴리아민이나 시클로헥실아민, 에틸아민, 디에틸아민 등의 아민의 유기산염 및 무기산(염산, 황산 등의 광산)염 등), 유기산류(숙신산, 아디프산, 글루타르산, 세바스산, 말레산 등의 디카르복실산; 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 올레산 등의 지방산; 락트산, 디메틸올프로피온산, 말산 등의 히드록시카르복실산; 벤조산, 프탈산, 트리멜리트산 등), 아미노산류(글리신, 알라닌, 아스파라긴산, 글루타민산, 발린 등)등이 예시된다.
활성제의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 플럭스 총량에 대해서 바람직하게는 5~25중량%이다. 활성제의 함유량이 5중량% 미만이면 활성력이 부족해서 납땜성이 저하될 우려가 있다. 한편, 활성제의 함유량이 25중량%를 초과하면 플럭스의 피막성이 저하되고, 친수성이 높아지므로 부식성 및 절연성이 저하될 우려가 있다.
본 발명의 플럭스는 상술의 베이스 수지 및 활성제 외에, 필요에 따라서 틱소제(thixotropic agent)를 함유해도 좋다. 또한, 플럭스와 적당한 유기용제를 혼합해서 액상으로 사용해도 좋다.
틱소제로서는, 예를 들면 경화 피마자유, 밀랍, 카르나우바 왁스, 스테아르산 아미드, 히드록시스테아르산 에틸렌비스아미드 등이 예시된다. 틱소제의 함유량은 특별히 한정되지 않고, 플럭스 총량에 대해서 바람직하게는 1~8중량%이다.
유기용제로서는, 예를 들면 에틸알코올, 이소프로필알코올, 에틸셀로솔브, 부틸카르비톨 등의 알코올계 용제, 아세트산 에틸, 아세트산 부틸 등의 에스테르계 용제, 톨루엔, 테레빈유 등의 탄화수소계 용제 등이 예시된다. 본 발명의 플럭스를 액상 플럭스로 해서 이용하는 경우에는, 이들 중에서도 휘발성이나 활성제의 용해성의 점에서 이소프로필알코올이 바람직하다. 한편, 본 발명의 플럭스를 땜납 페이스트 조성물에 적용할 경우에는 고비점의 부틸카르비톨 등과 같은 다가 알코올의 에테르가 일반적이며 바람직하다.
유기용제의 함유량은 플럭스 총량에 대해서 바람직하게는 10~30중량%이다. 유기용제의 함유량이 10중량% 미만이면 플럭스의 점성이 높아져 플럭스의 도포성이나 땜납 페이스트 조성물로 했을 때의 인쇄성이 악화될 우려가 있다. 한편, 유기용제의 함유량이 30중량%를 초과하면 플럭스로서의 유효 성분(베이스 수지 등)이 상대적으로 적어지게 되어 버리기 때문에 납땜성이 저하될 우려가 있다.
또한, 본 발명의 납땜용 플럭스는 본 발명의 효과를 손상하지 않는 범위에서 필요에 따라서 산화 방지제, 킬레이트화제, 방청제 등을 첨가해도 좋다.
본 발명의 땜납 페이스트 조성물은 상술의 본 발명의 플럭스와 땜납 합금 분말을 함유한다.
땜납 합금 분말로서는 특별히 한정되지 않고, 일반적으로 사용되고 있는 Sn-Pb 합금, 또한 은, 비스무트 또는 인듐 등을 첨가한 Sn-Pb 합금 등을 사용할 수 있다. 또한, 환경에의 영향을 고려하면 Sn-Ag계, Sn-Cu계, Sn-Ag-Cu 등의 납 프리 합금이 바람직하다. 또한, 땜납 합금 분말의 입자지름은 바람직하게는 10~40㎛정도이다.
본 발명의 땜납 페이스트 조성물에 있어서의 플럭스와 땜납 합금 분말의 중량비(플럭스: 땜납 합금 분말)는 땜납 페이스트의 용도나 기능에 따라서 적절히 설정하면 좋고, 특별히 제한되지 않지만 바람직하게는 8:92~15:85정도이다.
본 발명의 땜납 페이스트 조성물은 전자 기기 부품 등을 땜납 접속할 때에 디스펜서나 스크린 인쇄 등에 의해 기판 상에 도포된다. 그리고, 도포 후, 예를 들면 150~200℃ 정도로 예열을 행하고, 최고 온도 170~250℃정도에서 리플로우를 행한다. 기판 상으로의 도포 및 리플로우는 대기 중에서 행해져도 좋고, 질소, 아르곤, 헬륨 등의 불활성 분위기 중에서 행해져도 좋다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예를 예시하여 본 발명을 구체적으로 설명한다. 그러나, 본 발명은 이것들의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
(합성예 1) 열가소성 아크릴 수지의 합성
온도계 및 질소 도입관을 구비한 반응 용기(유리제 플라스크)에 용제로서 30중량부의 헥실카르비톨을 넣고, 질소 분위기 하에서 교반하면서 90℃까지 가열했다. 이어서, 모노머 성분으로서 40중량부의 이소스테아릴메타크릴레이트(i-C18), 15중량부의 라 우릴메타크릴레이트(C12) 및 15중량부의 트리데실메타크릴레이트(C13), 및 중합 개시제로서 5중량부의 아조비스이소부티로니트릴(AIBN)을 혼합해서 모노머 용액을 조제했다. 이 모노머 용액을 2시간에 걸쳐서 반응 용기 내에 적하하고, 90℃에서 반응을 행했다. 모든 모노머 용액을 적하한 후, 90℃에서 2시간 더 숙성시켜 열가소성 아크릴 수지(수지 A, 중량 평균 분자량: 15000)를 얻었다.
(합성예 2) 열가소성 아크릴 수지의 합성
중합 개시제로서 AIBN 대신에 과산화물계 중합 개시제(t-부틸퍼옥시벤조에이트)를 5중량부 사용한 것 이외에는 합성예 1과 마찬가지의 순서로 열가소성 아크릴 수지(수지 B, 중량 평균 분자량: 15000)를 얻었다.
(합성예 3) 열가소성 아크릴 수지의 합성
모노머 성분으로서 70중량부의 이소스테아릴메타크릴레이트(i-C18)를 사용한 것 이외에는 합성예 1과 마찬가지의 순서로 열가소성 아크릴 수지(수지 C, 중량 평균 분자량: 15000)를 얻었다.
(합성예 4) 열가소성 아크릴 수지의 합성
중합 개시제(AIBN)를 4중량부 사용한 것 이외에는 합성예 1과 마찬가지의 순서로 열가소성 아크릴 수지(수지 D, 중량 평균 분자량: 25000)를 얻었다.
(비교 합성예 1) 열가소성 아크릴 수지의 합성
모노머 성분으로서 20중량부의 2-에틸헥실메타크릴레이트(C8), 25중량부의 라우릴메타크릴레이트(C12) 및 25중량부의 트리데실메타크릴레이트(C13)를 사용한 것 이외에는 합성예 1과 마찬가지의 순서로 열가소성 아크릴 수지(수지 E, 중량 평균 분자량: 15000)를 얻었다.
(비교 합성예 2) 열가소성 아크릴 수지의 합성
모노머 성분으로서 15중량부의 라우릴메타크릴레이트(C12), 15중량부의 트리데실메타크릴레이트(C13), 및 40중량부의 스테아릴메타크릴레이트(C18)를 사용한 것 이외에는 합성예 1과 마찬가지의 순서로 열가소성 아크릴 수지(수지 F, 중량 평균 분자량: 8000)를 얻었다.
(비교 합성예 3) 열가소성 아크릴 수지의 합성
모노머 성분으로서 70중량부의 2-에틸헥실메타크릴레이트(C8)를 사용한 것 이외에는 합성예 1과 마찬가지의 순서로 열가소성 아크릴 수지(수지 G, 중량 평균 분자량: 15000)를 얻었다.
(비교 합성예 4) 열가소성 아크릴 수지의 합성
중합 개시제(AIBN)를 3중량부 사용한 것 이외에는 합성예 1과 마찬가지의 순서로 열가소성 아크릴 수지(수지 H, 중량 평균 분자량: 40000)를 얻었다.
(비교 합성예 5) 열가소성 아크릴 수지의 합성
모노머 성분으로서 30중량부의 이소보로닐아크릴레이트 및 40중량부의 시클로헥실아크릴레이트를 사용한 것 이외에는 합성예 1과 마찬가지의 순서로 열가소성 아크릴 수지(수지 I, 중량 평균 분자량: 15000)를 얻었다 .
(실시예 1)
베이스 수지로서 40중량부의 합성예 1에서 얻어진 수지 A, 활성제로서 10중량부의 세바스산, 및 틱소제로서 5중량부의 왁스를 혼합해서 플럭스를 얻었다. 이어서, 이 플럭스와 땜납 합금 분말(Sn-Ag-Cu계 합금: 입자지름 25~38㎛)을 10:90의 중량비로 혼합해서 땜납 페이스트를 얻었다.
(실시예 2~실시예 4)
표 1에 기재된 베이스 수지(합성예 1~합성예 4에서 얻어진 수지 B~수지 D), 활성제 및 틱소제를 표 1에 기재된 비율로 혼합해서 각각 플럭스를 얻었다. 얻어진 플럭스와 땜납 합금 분말을 표 1에 기재된 중량비로 혼합해서 각각 땜납 페이스트를 얻었다.
(비교예 1~비교예 5)
표 1에 기재된 베이스 수지(비교 합성예 1~비교 합성예 5에서 얻어진 수지 E~수지 I), 활성제 및 틱소제를 표 1에 기재의 비율로 혼합해서 각각 플럭스를 얻었다. 얻어진 플럭스와 땜납 합금 분말을 표 1에 기재된 중량비로 혼합해서 각각 땜납 페이스트를 얻었다.
각 실시예 및 각 비교예에서 얻어진 땜납 페이스트를 사용해서 인쇄성 및 스퀴지로의 부착성을 조사했다. 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 인쇄성 및 스퀴지로의 부착성은 이하와 같이 평가를 행했다.
<인쇄성>
인쇄성 평가용 기판(10×10핀의 0.5㎜피치 BGA 0.25㎜φ 개구 패턴을 갖는 유리에폭시 기판)을 사용하고, 대응하는 두께 150㎛ 마스크를 사용하여 20매의 연속 인쇄성을 이하의 기준으로 평가했다.
◎: 모든 기판에 있어서 10×10핀 중 누락되지 않고 인쇄되어 있는 경우.
○: 모든 기판에 있어서 10×10핀 중 약간~1할 누락되어 있는 경우.
△: 모든 기판에 있어서 10×10핀 중 1할~5할 누락되어 있는 경우.
×: 모든 기판에 있어서 10×10핀 중 5할~8할 누락되어 있는 경우.
××: 모든 기판에 있어서 10×10핀 중 8할 이상 누락되어 있는 경우.
<스퀴지로의 부착성>
상기 인쇄성 시험에 있어서의 연속 20매 인쇄에 있어서 인쇄기 내의 스퀴지 부분으로의 땜납 페이스트의 부착에 의해 인쇄 끊김을 발생시키는지의 여부를 육안으로 이하의 기준에 의해 평가했다.
○: 20매 인쇄 후, 스퀴지로의 부착에 의해 인쇄 끊김을 발생시키지 않는 경우.
△: 20매 인쇄 후, 스퀴지로의 부착에 의해 미미하게 인쇄 끊김을 발생시키는 경우.
×: 20매 인쇄 후, 스퀴지로의 부착에 의해 명확하게 인쇄 끊김을 발생시키는 경우.
Figure 112013088493831-pct00001
표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1~실시예 4의 땜납 페이스트를 사용했을 경우, 인쇄성이 양호하고 또한 스퀴지로 부착되지 않는 것을 알 수 있었다. 한편, 비교예 1~비교예 5의 땜납 페이스트를 사용했을 경우, 인쇄성 및 스퀴지로의 부착성 중 어느 하나가 떨어지는 것을 알 수 있었다.

Claims (7)

  1. 베이스 수지와 활성제를 포함하는 납땜용 플럭스로서,
    상기 베이스 수지는 장쇄 알킬(메타)아크릴레이트를 포함하는 모노머 성분을, 아조계 개시제를 사용하여 중합시켜서 얻어지는 직쇄상의 중합 배열을 갖는 열가소성 아크릴 수지를 함유하고,
    상기 장쇄 알킬(메타)아크릴레이트의 장쇄 알킬 부분은 탄소수 12~23의 분기 구조를 가지며,
    상기 열가소성 아크릴 수지의 중량 평균 분자량은 30000 이하인 것을 특징으로 하는 납땜용 플럭스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 장쇄 알킬(메타)아크릴레이트는 이소스테아릴(메타)아크릴레이트인 것을 특징으로 하는 납땜용 플럭스.
  3. 삭제
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 열가소성 아크릴 수지의 중량 평균 분자량은 25000 이하인 것을 특징으로 하는 납땜용 플럭스.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 베이스 수지는 0.5~80중량%의 비율로 함유되는 것을 특징으로 하는 납땜용 플럭스.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 열가소성 아크릴 수지의 유리 전이 온도는 -20℃ 이하인 것을 특징으로 하는 납땜용 플럭스.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 납땜용 플럭스와 땜납 합금 분말을 함유하는 것을 특징으로 하는 땜납 페이스트 조성물.
KR1020137025775A 2011-03-28 2011-07-11 납땜용 플럭스 및 땜납 페이스트 조성물 KR101618159B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2011-070175 2011-03-28
JP2011070175A JP5856747B2 (ja) 2011-03-28 2011-03-28 はんだ付け用フラックスおよびはんだペースト組成物
PCT/JP2011/065791 WO2012132034A1 (ja) 2011-03-28 2011-07-11 はんだ付け用フラックスおよびはんだペースト組成物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140012700A KR20140012700A (ko) 2014-02-03
KR101618159B1 true KR101618159B1 (ko) 2016-05-04

Family

ID=46929846

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137025775A KR101618159B1 (ko) 2011-03-28 2011-07-11 납땜용 플럭스 및 땜납 페이스트 조성물

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20140053954A1 (ko)
EP (1) EP2692479B1 (ko)
JP (1) JP5856747B2 (ko)
KR (1) KR101618159B1 (ko)
CN (1) CN103459086B (ko)
WO (1) WO2012132034A1 (ko)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6196036B2 (ja) * 2012-12-26 2017-09-13 ハリマ化成株式会社 フラックスおよびはんだペースト
CN104289829B (zh) * 2014-09-17 2017-03-08 明光市锐创电气有限公司 一种变压器引脚助焊剂
JP6275356B1 (ja) * 2016-06-29 2018-02-07 株式会社タムラ製作所 フラックス組成物、ソルダペースト組成物及び電子回路基板
JP6471306B2 (ja) * 2016-08-16 2019-02-20 株式会社弘輝 はんだ組成物
CN106346170A (zh) * 2016-10-09 2017-01-25 常州亚环环保科技有限公司 一种免清洗焊膏用助焊剂的制备方法
JP6268507B1 (ja) * 2017-06-07 2018-01-31 千住金属工業株式会社 やに入りはんだ用フラックス、フラックスコートはんだ用フラックス、やに入りはんだ、及びフラックスコートはんだ
CN107931891B (zh) * 2017-12-20 2020-08-25 潮州三环（集团）股份有限公司 一种锡膏助焊剂
MY197946A (en) 2018-01-16 2023-07-25 Senju Metal Industry Co Flux and solder paste
JP7130564B2 (ja) * 2019-01-15 2022-09-05 千住金属工業株式会社 フラックス及びソルダペースト
CN110842393B (zh) * 2019-11-20 2021-10-29 苏州优诺电子材料科技有限公司 一种低温无铅焊锡膏及制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005028400A (ja) * 2003-07-11 2005-02-03 Mitsubishi Alum Co Ltd ろう付け用バインダ及び熱交換器部材
JP2008062252A (ja) * 2006-09-05 2008-03-21 Denso Corp はんだ付け用フラックスおよびはんだペースト組成物
US20100221559A1 (en) 2007-10-03 2010-09-02 Kaoru Konno Adhesive composition, electronic-component-mounted substrate and semiconductor device using the adhesive composition

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3516247B2 (ja) * 1995-12-28 2004-04-05 タムラ化研株式会社 回路基板はんだ付け用フラックス及び回路基板
JP3390822B2 (ja) 1996-08-29 2003-03-31 トヨタ自動車株式会社 回路基板はんだ付け用フラックス及び回路基板
JP3490225B2 (ja) * 1996-09-03 2004-01-26 三菱レイヨン株式会社 フラックス組成物
JP2002336992A (ja) * 2001-05-14 2002-11-26 Nec Corp 回路基板はんだ付用はんだ加工物及び回路基板
US20030111519A1 (en) * 2001-09-04 2003-06-19 3M Innovative Properties Company Fluxing compositions
JP2003264367A (ja) * 2002-03-11 2003-09-19 Tamura Kaken Co Ltd リフローはんだ付用ソルダーペースト組成物及び回路基板
JP5109335B2 (ja) 2006-10-30 2012-12-26 荒川化学工業株式会社 クリームはんだ用フラックスおよびクリームはんだ
JP2008110365A (ja) 2006-10-30 2008-05-15 Arakawa Chem Ind Co Ltd クリームはんだ用フラックスおよびクリームはんだ
JP5018017B2 (ja) * 2006-10-30 2012-09-05 荒川化学工業株式会社 クリームはんだ用フラックスおよびクリームはんだ
JP2008266597A (ja) * 2007-03-22 2008-11-06 Arakawa Chem Ind Co Ltd 重合ロジン、水素化重合ロジン、およびこれらの製造方法、ならびにこれらを用いたはんだ用フラックスおよびソルダーペースト
JP2008266596A (ja) * 2007-03-23 2008-11-06 Arakawa Chem Ind Co Ltd 重合ロジンエステル、水素化重合ロジンエステル、およびこれらの製造方法、ならびにこれらを用いた粘着付与樹脂、粘着付与樹脂エマルジョン、および粘・接着剤組成物
EP2243592B1 (en) * 2008-02-22 2020-04-01 Harima Chemicals, Inc. Solder bonding structure and solder paste

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005028400A (ja) * 2003-07-11 2005-02-03 Mitsubishi Alum Co Ltd ろう付け用バインダ及び熱交換器部材
JP2008062252A (ja) * 2006-09-05 2008-03-21 Denso Corp はんだ付け用フラックスおよびはんだペースト組成物
US20100221559A1 (en) 2007-10-03 2010-09-02 Kaoru Konno Adhesive composition, electronic-component-mounted substrate and semiconductor device using the adhesive composition

Also Published As

Publication number Publication date
EP2692479B1 (en) 2016-08-31
EP2692479A1 (en) 2014-02-05
CN103459086A (zh) 2013-12-18
KR20140012700A (ko) 2014-02-03
JP2012200785A (ja) 2012-10-22
WO2012132034A1 (ja) 2012-10-04
EP2692479A4 (en) 2015-04-22
US20140053954A1 (en) 2014-02-27
CN103459086B (zh) 2016-08-31
JP5856747B2 (ja) 2016-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101618159B1 (ko) 납땜용 플럭스 및 땜납 페이스트 조성물
US10099321B2 (en) Flux and solder paste
CA2781958C (en) Flux for solder paste and solder paste
JP6275356B1 (ja) フラックス組成物、ソルダペースト組成物及び電子回路基板
JP6522674B2 (ja) フラックス組成物、ソルダペースト及び電子回路基板
JP6423840B2 (ja) フラックス組成物及びソルダーペースト
US9844840B2 (en) Flux for soldering and solder paste composition
JP6133649B2 (ja) アクリル樹脂含有はんだ付け用フラックス組成物及びソルダーペースト組成物
US10035222B2 (en) Soldering flux and solder paste composition
JP6012946B2 (ja) フラックスおよびはんだペースト組成物
JP2016020005A (ja) 耐冷熱衝撃フラックス組成物、ソルダペースト組成物および電子回路基板
JP2013066939A (ja) はんだ付け用フラックスおよびはんだペースト組成物
WO2022209553A1 (ja) フラックス及びソルダペースト
JP2020157310A (ja) フラックス及びソルダペースト
JP2016152168A (ja) 異方性導電性ペーストおよびそれを用いたプリント配線基板

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant