KR101819151B1 - 보호용 검 로진 코팅재 및 사용 방법 - Google Patents

보호용 검 로진 코팅재 및 사용 방법 Download PDF

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Abstract

로진 조성물은 검 로진, 유화제 및 랜더마이징 첨가제를 포함한다. 로진 조성물은 보관하는 동안 회로 카드를 보호하기 위해 회로카드에 적용할 수 있다. 로진 조성물은 납땜가능하며, 또한 부품을 납땜시 쉽게 제거된다.

Description

보호용 검 로진 코팅재 및 사용 방법 {GUM ROSIN PROTECTIVE COATING AND METHODS OF USE}
본 발명은 검 로진 조성물 및 이 조성물을 포함하는 보호용 코팅재에 관한 것이다.
회로카드 (cc) 어셈블리 (circuit card assembly)는 제조 완료하기까지의 유효 기간이 정상적인 가공 처리 환경에서는 약 6개월이다. 세계 전자 공급업체들이 전세계적으로 확장하여 중국과 인도와 같은 지역이 포함되는 것을 감안하면, 인쇄 배선 보드 (PWB)가 회로 어셈블리 제조사에 도착하기까지 최대 4달간의 수송 과정을 거칠 가능성이 높다. 유해 물질 사용에 대한 환경 제약이 미국과 유럽에서 시행되고 있어, 전자 장치의 납 성분계 페인트 및 납 성분계 표면 피니싱이 무연 (lead-free) 재료로 교체되고 있다. 그러나, 무연 표면 피니시는, 부식 또는 높은 수준의 산화 조건에서는 주석 위스커 돌출 (tin whisker protrusion)을 형성하는, 주석을 다량 함유한다. 이러한 금속 돌출은 인접 회로 트레이스 (circuit trace)와 브릿지되면 고수준의 전류를 전송할 수 있다.
인쇄 배선 보드 (PWB)의 표면 피니싱은 신뢰할 수 있는 납땜 조인트가 만들어질 수 있도록 충분히 정립된 조건 및/또는 긴 유효 기간을 필요로한다. 표면의 공기 중 오염으로 표면 피니시 분해와 표면의 산화물 형성이 PWB 납땜의 유효 기간을 결정하는 중요한 요소이다. 과거 군사용 어플리케이션에는 무전해 니켈 금 도금 (ENIG: Electroless nickel over immersion gold)이 사용되어 왔다. 납땜할 표면 피니시 상에 장벽을 형성하여 유효 기간을 연장시키기 위해, 이머전 주석 (immersion tin), 이머전 은, 유기 납땜성 보존제 (OSP) 및 기타 이미다졸 코팅재가 사용된다. 납땜 처리를 지연시키는 정도는 OSP 및 이미다졸 코팅재의 분해 두께와 표면적에 의해 결정된다. 시간 경과에 따라, 이들 표준 유기 코팅재는 이와 관련된 환경 "악화"가 발생할 수 있다. OSP-코팅된 PWB의 경우, 플라스틱이 핑거 오일 (finger oil)과 코팅물의 납땜성을 악화시키는 기타 제조 지원 물질로 오염될 수 있다. 무코팅 PWB의 경우, 리플로우 (reflow)가 발생하였을 때 금속 표면에 형성된 산화물은 땜납 (solder)의 용융점을 높이게 된다. 비보호된 PWB에 고농도의 산화물이 침투하게 되면, 콜드 땜납 조인트가 형성되어 고장이 빨리 나게 될 것이다. 이러한 현상은 전자장비 디자인의 파인 피치 (fine pitch), 고밀도 부품에서 심각한 문제가 되고 있다.
따라서, 회로카드 어셈블리 및 인쇄 배선 보드의 제조성을 개선하기 위해, 회로카드의 보관 중 납땜성을 보존하기 위한 보호용 코팅재가 요망된다.
본 발명의 일부 구현예들에서, 로진 조성물은 검 로진, 유화제 및 랜더마이징 첨가제 (randomizing additive)를 포함한다. 검 로진은 워터 화이트 (water white) 검 로진일 수 있다. 유화제는 용제형 (solvent-based)이거나 또는 준-수계 (semi-aqueous)일 수 있으며, 폴리비닐 알코올 포함할 수 있다. 랜더마이징 첨가제는 탄화수소 오일, 천연 오일, 글리콜 및 이들의 조합으로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 일부 구현예들에서, 검 로진, 유화제 및 랜더마이징 첨가제를 포함하는 로진 조성물을 적용하는 단계, 회로카드를 건조하여 코팅된 회로카드를 수득하는 단계, 회로카드를 보관하는 단계, 및 선택적으로, 코팅된 회로카드로부터 로진 조성물을 제거하는 단계를 포함하는, 보관하는 동안 회로카드를 보호하는 방법을 제공한다. 상기 로진 조성물의 제거는 비누 용액 및/또는 유기 용매의 사용을 포함할 수 있다.
본 발명의 이러한 측면들과 기타 측면들 및 이점들은 첨부된 도면과 함께 숙지하였을 때 후술한 상세한 설명을 참조하여 더 잘 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 구현예에 따른 구리 테스트 보드의 세정 전 사진이다.
도 2는 구리 테스트 보드의 세정, 헹굼 및 건조한 사진이다.
도 3은 경계 표시된, 세정된 구리 테스트 보드의 좌측 상에 배치되는 2개의 엄지 접촉 (thumb print) 중 하나의 사진이다.
도 4는 경계 표시된, 세정된 구리 테스트 보드의 우측 상에 배치되는 2개의 엄지 접촉 중 하나의 사진이다.
도 5는 본 발명의 구현예들에 따른, 구분된 구리 테스트 보드의 한 면에 검 조성물이 적용된, 도 4의 구리 테스트 보드의 사진이다.
도 6은 본 발명의 구현예들에 따른, 검 조성물을 한 면에 적용한 후 구리 테스트 보드를 습도 30 - 50% 및 실온에서 8개월 간 에이징한, 도 5의 구리 테스트 보드의 사진이다.
도 7은 본 발명의 구현예들에 따른, 검 조성물을 좌측 면에 적용한 후 구리 테스트 보드를 습도 30 - 50% 및 실온에서 8개월 간 에이징한, 도 6의 세정한 구리 테스트 보드의 사진이다.
도 8은 본 발명의 구현예들에 따른, 도 7의 납땜가능한 구리 테스트 보드의 8개월 간 에이징한 사진이다.
본 발명의 일부 구현예들에서, 검 로진 조성물은 효과적으로 쉽게 제거되는 보호용 코팅재이다. 본 발명의 구현예들에 따른 검 로진 조성물은 검 로진, 유화제 및 랜더마이징 첨가제를 포함한다. 일부 구현예들에서, 검 로진 조성물은 구리 테스트 보드 또는 회로카드의 임의 파트의 납땜성을 보관 및/또는 수송하는 동안에도 유지하도록 코팅할 수 있는 특징을 가진다. 즉, 검 로진 조성물은 보호용일 뿐만 아니라 코팅 제거 필요성을 생략시킨다. 아울러, 본원에 개시된 검 로진 조성물은 납땜성을 소실시키지 않으면서 보드로부터 제거할 수 있다. 일부 구현예들에서, 본 발명의 검 로진 조성물은 회로카드의 납땜성을 유지하는 보호용 코팅재로서 회로카드 어셈블리 (CCA)에 사용된다.
일부 구현예들에서, 검 로진의 예로는, N, X, XX, W-G 및 W-W와 같은 등급의 검 로진을 포함하나, 이들로 한정되는 것은 아니다. 검 로진은, 알파 아세사르 (Alfa Aesar, 미국 매사추세츠 워드 힐); 아리조나 케미칼 컴퍼니 (Arizona Chemical Company, 미국 플로리다주 펜사콜라); 메드 웨스트바코 (Mead Westvaco, 미국 버지니아 리치몬드); 지이에 바르-로진 (GEA Barr-Rosin, 영구 버크셔 메이든헤드); 크래이 밸리 에이치에스씨 (Cray Valley HSC, 프랑스 세덱스 파리스 라 데팡스); 자이 바라트 레진 앤 케미컬 (Jai Bharat Resin and Chemical, 인도 리시케쉬); 발람 스리이 크리스나 오버시스 (Balram Sri Krisna Overseas, 인도 암리트사르 (펀잡)); 상하이 샤오샹 케미컬 컴퍼니 (Shanghai Xiaoxiang Chemical Company, 중국 상하이); 상하이 폴리머 코모디티스 엘티디. (Shanghai Polymer Commodities, Ltd., 중국 상하이); 달리안 케미컬 임포트 앤 익스포트 그룹 컴퍼니 (Dalian Chemical Import and Export Group Company, 중국 달리안 시티 (랴오닝주)); 푸저우 파웰 임포트 앤 익스포트 컴퍼니 (Fuzhou Farwell Import and Export Company, 중국 푸저우; 광시 친저우 캐피탈 서세스 케미칼 컴퍼니 (Guangxi Qinzhou Capital Success Chemical Company, 중국 친저우 시티); 및 로베다 인더스트리 킴 엘티디에이 (Roveda Ind. Quim Ltda 브라질 산타 카타리나) 등의 다양한 회사들로부터 입수가능하지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.
일부 구현예들에서, 검 로진은 워터 화이트 검 로진이다. 본 발명의 구현예들에 따른 유화제로는 용제형 유화제 또는 준-수계 유화제를 포함한다. 용제형 유화제의 예로는 트리클로로에탄, 아세톤 이소프로필 알코올 (IPA), IPA와 물의 조합물, 톨루엔, 벤젠, 2-프로판올 (IPA), 메틸 에틸 케톤 (MEK), 톨루엔/아세톤/메틸 에틸 케톤 (MEK) 및 IPA 조합물, 1,1-다이클로로에탄, 이소아밀 아세테이트, 셀로솔브 아세테이트, 아세톤, 크실렌, 1,1,1,1-테트라클로로메탄, 1,1,2,2-테트라클로로에텐, 1,1,1-트리클로로에탄, 1,1,2-트리클로로에탄, 1,1-다이클로로에탄, 1,1-다이클로로에텐, 1,2-다이클로로에탄, 1,2,-다이클로로에텐, 1,1-다이클로로-1-브로모에탄, 1,1-다이클로로-1-브로모에텐, 1-브로모-1클로로-2-클로로에텐, 1,1,1-트리브로모에탄, 1,1,2-트리브로모에텐 및 이들의 조합을 포함하지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.
준-수계 유화제의 예로는 에틸렌 글리콜 수용액, 다이에틸렌 글리콜 수용액, 폴리에틸렌 글리콜 (PEG) 수용액, 폴리에틸렌 다이-글리콜 수용액, 테르펜계 유기 화합물 수용액, 유기 설페이트 수용액 및 이들의 조합이 있으나, 이들로 한정되지 않는다. 유기 설페이트 화합물에 대한 비-제한적인 예로는, 이소프로필 알코올과 물로 구성된 에멀젼 중의, 다이메틸 설폭사이드, 다이에틸 설폭사이드, 소듐 메틸설피닐메틸라이드, 트리메틸설포늄 아이오다이드, 다이메틸설포니오프로피오네이트 및 메틸설포닐메탄을 포함한다.
일부 구현예들에서, 준-수계 유화제로는 폴리에틸렌 글리콜 (PEG)을 포함하지만, 단, 탄소쇄가 부가적인 기가 부착된 (다관능성 글리콜) 버트레스드형 (buttressed)인 경우, 고 분자량 구성 성분의 용해력 (solvency)은 에멀젼을 형성하지 않는다. 일부 구현예들에서, 준-수계 유화제는 분자량 약 5,000 달톤 이하의 PEG를 포함한다. 일부 구현예들에서, 준-수계 유화제는 분자량 약 3,000 달톤 이하의 PEG를 포함한다. 일부 구현예들에서, 준-수계 유화제는 분자량 약 2,000 달톤 이하의 PEG를 포함한다. 일부 구현예들에서, 준-수계 유화제는 PEG의 아디페이트 유도체이다.
준-수계 유화제로서 사용하기 위한 폴리에틸렌 다이글리콜의 예로는, 메틸 다이글리콜, 에틸 다이글리콜, 다이에틸렌 글리콜 다이부틸 에테르, 부틸 다이글리콜, 글리콜 부틸 에테르, 알릴 다이글리콜 및 이들의 조합을 포함하지만, 이들로 한정되지 않는다.
테르펜 화합물은 메틸 부타-1,3-다이엔 (헤미테르펜 C5H8)을 기본 성분으로 하는 준-수계 세정 용매로서 작용하는 것으로 알려져 있다. 온수 중의 테르펜 화합물 용액은 5% 정도의 낮은 농도에서 수 비-혼화성 융제 (water immiscible flux)들로 된 중합 생성물을 용해시킬 것이다. 아울러, 용액 내의 모노테르펜 (C10H16); 세스퀴테르펜 (C15H24); 다이테르펜 (C20H32); 세스테르펜 (C25H40); 및 트리테르펜 (C30.H48)은 수 비-혼화성 융제들로 된 중합 생성물을 용해시킬 것이다.
또한, 이소프렌의 포스페이트 치환기는 수 비-혼화성 융제의 중합 생성물을 용해하도록 작용할 것이다. 테르펜 포스페이트에 대한 비제한적인 예는 이소펜테닐 피로포스페이트 (C5H12O7P2)이다.
테르펜 (이소프렌)-기재의 세정 용액으로서 상업적으로 이용가능한 제품으로는 Bioact EC7R, Bioact EC7M, Axarel 36, Pinsol, Citraflor EG3, Citraflor EGS, Citraflor EGX, d-리모넨 FG 및 d-리모넨 HG를 포함한다.
일부 구현예들에서, 랜더마이징 첨가제로는 탄화수소 오일, 천연 오일 및 글리콜이 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다. 탄화수소 오일의 예로는, 캐스터 빈 오일, 옥수수 오일, 포도씨 오일, 올리브 오일, 땅콩 오일, 대두 오일, 해바라기씨 오일, 호두 오일, 아보카도 오일, 아마씨 오일 및 이들의 조합이 있으나, 이들로 한정되지 않는다. 천연 오일의 예로는, 글리세린, 헴프 오일 (hemp oil), 호호바 오일, 라놀린, 차나무 오일 및 밀배아유 (wheat germ oil)가 있으나, 이들로 한정되지 않는다. 글리콜의 예로는 폴리에틸렌 글리콜 (PEG), 에틸렌 아디페이트, 벤조-알킬 다이올 및 이들의 조합이 있으나, 이들로 한정되지 않는다.
일부 구현예들에서, 한가지 랜더마이징 첨가제가 검 로진 및 유화제와 함께 사용될 수 있다. 그러나, 다른 구현예에서, 2종 이상의 첨가제들의 조합이 사용될 수도 있다. 예를 들어, 동일 그룹에 속하는 첨가제 2종 이상의 조합, 예를 들어, 2종 이상의 탄화수소 오일의 조합이 사용될 수 있다. 다른 예로, 일부 구현예들에서, 다른 그룹에 속하는 첨가제 2종 이상이, 예컨대 탄화수소 오일 1종과 천연 오일 1종, 또는 오일 1종과 글리세롤 1종의 조합이 사용될 수 있다. 또한, 첨가제들의 조합이 동일 그룹에 속하는 물질 2종을 (예, 탄화수소 오일 2종) 포함하는 경우, 임의의 혼합 비율이 사용될 수 있다. 마찬가지로, 첨가제들의 조합이 다른 그룹에 속하는 물질 2종 이상을 포함하는 경우, 임의의 혼합 비율이 사용될 수 있다. 그러나, 일부 구현예들에서, 조합이 오일 (탄화수소 오일 또는 천연 오일)과 글리세롤의 혼합물을 포함한다면, 오일 : 글리세롤의 중량 비는 오일 내 글리세롤 약 5 - 약 20%의 범위이다. 장쇄 오일 (즉, 고분자량의 오일)은 테르핀 폴리머를 랜더마이징하는 효과가 거의 없으며, 분지쇄 탄화수소는 선형 탄화수소 보다 효과가 낮다. 오일 내 글리세롤의 비율이 약 20% 보다 높게 형성되는 글리세롤 : 오일의 비율은, 탄화수소 오일 자체를 이용하는 경우와 비교하여, 검 로진 조성물의 성능에 부정적으로 작용한다. 일부 구현예들에서, 이들 랜더마이징 첨가제들의 혼합물은, 가용화된 검 로진 (즉, 유화제와 혼합된 검 로진)과 혼합되었을 때, 약 3% - 약 45%에서 효과적이다. 랜더마이징 첨가제들의 상용성 (compatibility)은 장기간 유효성이 다양하다. 그러나, 일반적으로, 전술한 첨가제들의 임의 조합 또는 순열의 경우, 랜더마이징 물질의 농도가 높아질수록 보호용 코팅재의 경화 시간은 길어진다.
아울러, 보호용 베이스 코팅재에 첨가되는 유화제가 많을수록, 건조 코팅시 보호용 코팅재의 두께는 더 얇아진다. 일부 구현예들에서, 검 로진 및 유화제 혼합물 내의 유화제의 함량은 약 30%를 초과하지 않는다.
일부 구현예들에서, 검 로진 코팅 조성물의 제조 방법은 검 로진을 실온에서 용해시키는 단계를 포함한다. 예를 들어, 검 로진을 유화제에 첨가하여, 용해된 검 로진 조성물을 제조한다. 검 로진과 유화제는 검 로진 약 4 - 약 8 부 : 유화제 약 1 - 약 3 부의 중량비로 혼합된다. 일부 구현예들에서, 검 로진과 유화제는 검 로진 약 8 부 : 유화제 약 2 부의 중량비로 혼합된다. 용해된 검 로진 조성물은, 이후, 랜더마이징 첨가제와 조합된다. 랜더마이징 첨가제의 첨가 후, 용해된 검 로진과 랜더마이징 첨가제 조성물은 약 30 - 약 90℃의 범위로 가열되며, 및/또는 전자기 파워 소스에 노출된다. 전자기 파워에 노출되면, 준-프리폴리머 (quasi-prepolymer) 검 로진 코팅 조성물이 형성된다. 준-프리폴리머는, 폴리머와 과잉의 수지가 부분 반응한 혼합물이며, 이것은 활성 경화제 또는 고 경화성 프리폴리머 (curative rich prepolymer)와 조합된다. 최종 결과물은 분자량이 증가된 폴리머 구조이며, 이것은 글루 (glue) 또는 플라스틱을 형성한다.
일부 구현예들에서, 준-프리폴리머 검 로진 조성물에 선택적인 표면 안정화제가 첨가된다. 표면 안정화제는 검 로진 조성물의 점착력을 감소시킬 수 있다. 표면 안정화제의 예로는 듀퐁의 Zonyl 8857A와 같은 플루오로 계면활성제 및 Omnova PolyFox PF-651과 같은 플루오로 계면활성제가 있으나, 이들로 한정되지 않는다.
일부 구현예들에서, 본 발명의 구현예들에 따른 검 로진 조성물은 검 로진, 유화제, 랜더마이징 첨가제를 포함하며, 또한 충진제를 포함한다. 충진제는 조성물의 점성을 높이고, 조성물에 더 많은 요변성을 부여하기 위해, 첨가될 수 있다. 충진제는 폴리머 화합물에 반응성이거나 또는 비-반응성인 물질일 수 있다. 반응성 충진제에 대한 비-제한적인 예로는, 폴리비닐 알코올에 대한 붕산 또는 숙신산의 부가물을 포함한다. 비-반응성 충진제에 대한 비-제한적인 예로는 건식 실리카 (fumed silica) (CAB-O-SIL®), 유리 섬유 절단물 (cut glass fiber), 산화알루미늄, 미세 분말형 세라믹, 비-전도성 탄소 나노튜브 (CNT), 지오데형 탄소 볼 (carbon geodesic ball) (Buckyballs or fullerenes), 천연 유기 미세 견과류 껍질 조각 (nut shell particle) (견과류 껍질의 조각들), 합성 유기 미세 입자 (나일론 66 미세 분말 (나일론 66 분말 (ground nylon 66)) 또는 유도체), 미세 분말형 유리 비드 (실리카 다이옥사이드), 및 무기성의 비-반응성 미세 분말 (황산 칼륨)을 포함한다. 일부 구현예들에서, 검 로진 코팅 조성물에 사용되는 충진제는 열에, 약 240℃까지 안정적이다.
일부 구현예들에서, 본 발명의 검 로진 코팅 조성물은 보호용 코팅재로서 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 검 로진 코팅 조성물은 회로카드 어셈블리 (CCA)의 조립 전에 인쇄 배선 보드 (PWB)에 적용될 수 있다. 도 1에 세정 전 예시적인 구리 테스트 보드를 나타내며, 도 2에 세정 및 건조 이후의 구리 테스트 보드를 도시한다. 도 3과 도 4는 보드의 납땜성을 비교하기 위한 툼 프린트가 표시되어 있는 구리 테스트 보드를 도시한 것이며, 도 5는 좌측의 표면 위로 코팅 적용(예, 브러싱에 의해)된 구리 테스트 보드를 도시한 것이다. 코팅된 표면은 실온에서 또는 약 60℃ 이하로 약 2시간 가열하면서 경화시킨다 (즉, 건조시킴). 일부 구현예들에서, 일부 조립된 PWB에 본 발명의 검 로진 조성물을 코팅하여, 중간-처리 적용 (mid-process application)에서 부품과 보드를 둘다 보호한다.
본원에 기술된 검 로진 조성물로 코팅된 PWB는 보관 하에 둘 수 있다. 이러한 코팅된 PWB는 예를 들어 대략 최대 1년까지 보관할 수 있다. 도 6은 8개월 간 실온 하 습도 30 - 50%에서 보관한 도 5의 구리 테스트 보드를 도시한 것이다.
일부 구현예들에서, 보관한 것을 꺼낸 후 보호용 코팅재를 PWB로부터 제거한다. 본 발명의 구현예에 있어서, 표면에 적용된 보호용 코팅재는 비누 수용액에 침지함으로써 용매화할 수 있다. 일부 구현예들에서, 비누 수용액은 공업용 세정제를 포함한다. 공업용 세정제의 예로는 Kyzen 세정제, 예를 들어, Kyzen 4615 (Aquanox®, Kyzen Corp., Nashville, Tennessee)를 포함한다. 일부 구현예들에서, 언급된 보호용 코팅재는 Kyzen 4615 15%의 비누 수용액 중에서 제거한다. 일부 구현예들에서, 비누 수용액을 이용한 제거는 또한 최대 약 65 내지 70℃로의 가열을 포함한다. 도 7과 도 8은 Kyzen 4615로 세정된 도 6의 구리 테스트 보드를 도시한 것이다. 도 7의 좌측에 대한 근접도인 도 8은, 보호용 코팅재를 구비한 좌측면의 납땜가능함을 보여준다.
다른 예로, 조립된 수-민감성 디바이스에 적용하기 위해, 트리클로로에탄, 아세톤, 톨루엔, 벤젠, 2-프로판올 (IPA) 및 테트라클로로플루오로에탄 (즉, 프레온)과 같은 용매를 이용하여 보호용 코팅재를 표면으로부터 용매화할 수 있다. 보호용 코팅재를 제거한 후, PWB를 탈이온수로 헹군 다음, 부품들을 납땜하기 위해, 필요에 따라서는 융제를 적용한다.
다른 구현예에서, 검 로진 보호용 코팅 조성물은, 언급된 검 로진 융제/유화제/랜더마이징 물질의 혼합물이 약 20 내지 약 100 중량%의 범위이며, 잔류 성분이 수계 용매 또는 유기 폴리머 용매를 포함하도록, 조정된다. 아크릴 또는 개질된 아크릴레이트-유레탄 코팅은 보호용 산소 장벽 성능이 우수한 것으로 입증되어 있다. 그러나, 보호용 코팅재를 "세정가능한" (즉, 제거가능한) 상태로 두기 위해, 폴리스티렌 또는 그외 카르보닐 개질된 폴리머와 같은 상기한 물질을 이용하여, 검 로진 융제 조성물에 보다 저 농도로 첨가될 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에서, 본원에 기술된 검 로진 보호용 코팅 조성물이 적용되며, 납땜 전에는 제거되지 않는다. 즉, 본원에 기술된 검 로진 보호용 코팅 조성물은 납땜될 수 있어, 보호용 코팅재의 제거 단계는 생략된다.
아래 실시예는 본 발명의 범위 또는 내용을 단지 예시하기 위한 것일 뿐, 한정하고자 하는 것은 아니다.
실시예
이소프로필 알코올 (유화제)을 워터 화이트 검 로진과 IPA 2 : 워터 화이트 검 로진 8의 중량비로 혼합하였다. 이러한 로진 및 IPA 혼합물을 교반하고, 2시간 동안 23 - 30℃에서 가열하였다. IPA 검 로진 혼합물 9에 대해 포도씨 오일 1을 첨가하여, 보호용 코팅 혼합물을 제조하였다. 보호용 코팅 혼합물을 구리 테스트 보드 상에 코팅하고, 밤새 공기 건조시켰다 (도 5). 구리 테스트 보드를 실온에서 습도 30 - 50% 하에 8개월 보관하였다. 8개월 보관한 후, 구리 테스트 보드의 코팅된 부분으로부터, 65℃로 가열한 12% Kyzen 4615 (Kyzen Corp., Nashville, Tenn.) 비누 수용액을 이용해 보호용 코팅을 제거하고, 코팅을 세정 용액으로 브러쉬 오프 (brushed off)하였다. 그런 후, 구리 테스트 보드를 탈이온수로 헹궜다. 이제 이 보드에 부품들을 납땜할 수 있다.
본원에 기술된 바와 같이, 예를 들어, 도 7-8에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 구현예들에 따른 워터 화이트 검 로진 조성물은, 제거되어 표면을 납땜가하게 하는 코팅재이다. 이러한 보호용 코팅재는, 예를 들어 PWB의 표면 상에 노출된 구리, 땜납 또는 기타 유효 기간 민감성 물질을 보호하기 위한 산소 및 수분 장벽으로서 작용할 수 있다. 본원에 기술되고 본원에 도시 (예, 도 6)된 바와 같이, 제작 후 PWB 표면 상에 보호용 코팅재가 남게 되며, 예를 들어 조립할 때까지 운송 및 CCA 제조사 부서에 보관되는 동안 표면 상에 잔류할 수 있다. 필요에 따라 (예, 부품들을 납땜하는 경우), PWB 표면 상의 보호용 코팅재는 수성 또는 유기 용매에 의해 쉽게 제거된다. 세정된 표면은 고활성이며, 산소 함유물 또는 기타 오염원의 함량이 낮다. 이러한 보호용 코팅 조성물은 CCA를 제조하는데 있어 훨씬 높은 초기 수율 (first pass yield)과 낮은 필드 유닛 실패율 (field unit failure)을 제공해준다.
본 발명은 특정한 예시적인 구현예들을 참조하여 설명되고 기술되지만, 당해 기술 분야의 당업자라면 첨부된 청구항에 의해 규정되는 본 발명의 사상 및 범위로부터 이탈되지 않으면서 기술된 구현예들에 대해 다양한 수정 및 변화를 가할 수 있음을 알 것이다.

Claims (20)

  1. 검 로진 (gum rosin);
    트리클로로에탄, 아세톤 이소프로필 알코올 (IPA), IPA와 물의 조합물, 톨루엔, 벤젠, 2-프로판올 (IPA), 메틸 에틸 케톤 (MEK), 톨루엔/아세톤/메틸 에틸 케톤 (MEK) 및 IPA 조합물, 1,1-다이클로로에탄, 이소아밀 아세테이트, 셀로솔브 아세테이트 (cellosolve acetate), 아세톤, 크실렌, 1,1,1,1-테트라클로로메탄, 1,1,2,2-테트라클로로에텐, 1,1,1-트리클로로에탄, 1,1,2-트리클로로에탄, 1,1-다이클로로에탄, 1,1-다이클로로에텐, 1,2-다이클로로에탄, 1,2,-다이클로로에텐, 1,1-다이클로로-1-브로모에탄, 1,1-다이클로로-1-브로모에텐, 1-브로모-1클로로-2-클로로에텐, 1,1,1-트리브로모에탄, 1,1,2-트리브로모에텐, 에틸렌 글리콜 수용액, 다이에틸렌 글리콜 수용액, 폴리에틸렌 글리콜 (PEG) 수용액, 폴리에틸렌 다이글리콜, 테르펜계 유기 화합물, 유기 설페이트 수용액 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 유화제; 및
    탄화수소 오일, 천연 오일, 글리세롤 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 랜더마이징 첨가제(randomizing additive)를 포함하는,
    회로카드를 보관하는 동안 납땜성을 보존하기 위한 보호용 코팅 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 검 로진은 워터 화이트 (water white) 검 로진인 것을 특징으로 하는 보호용 코팅 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 에틸렌 글리콜 수용액에서 에틸렌 글리콜은 5,000 달톤 이하의 분자량을 가지는 것을 특징으로 하는 보호용 코팅 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 폴리에틸렌 다이글리콜은 메틸 다이글리콜, 에틸 다이글리콜, 다이에틸렌 글리콜 다이부틸 에테르, 부틸 다이글리콜, 글리콜 부틸 에테르, 알릴 다이글리콜 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 보호용 코팅 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 테르펜계 유기 화합물은 헤미테르펜, 모노테르펜, 세스퀴테르펜, 다이테르펜, 세스테르펜, 트리테르펜, 포스페이트-치환된 이소프렌 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 보호용 코팅 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 랜더마이징 첨가제는 캐스터 빈 오일 (castor bean oil), 옥수수 오일, 포도씨 오일, 올리브 오일, 땅콩 오일, 대두 오일, 해바라기씨 오일, 호두 오일, 글리세린, 헴프 오일 (hemp oil), 호호바, 라놀린, 차나무 오일, 밀배아유 (wheat germ oil), 폴리에틸렌 글리콜, 에틸렌 아디페이트 및 벤조-알킬 다이올로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 보호용 코팅 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 검 로진과 유화제는 검 로진 4 - 8부 : 유화제 1 - 3부의 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 하는 보호용 코팅 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 랜더마이징 첨가제는 3 - 45 중량% 범위의 함량으로 존재하는 것을 특징으로 하는 보호용 코팅 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 상기 랜더마이징 첨가제는 10 중량%의 함량으로 존재하는 것을 특징으로 하는 보호용 코팅 조성물.
  10. 제1항에 있어서, 충진제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보호용 코팅 조성물.
  11. 제10항에 있어서, 상기 충진제는 붕산, 숙신산, 건식 실리카 (fumed silica), 유리 섬유 절단물 (cut glass fiber), 산화알루미늄, 미세 분말형 세라믹, 비-전도성 탄소 나노튜브 (CNT), 지오데형 탄소 볼 (carbon geodesic ball), 견과류 껍질 조각 (nut shell particle), 나일론 66 분말 (ground nylon 66), 나일론 66의 유도체, 이산화규소 분말, 황산 칼륨 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 보호용 코팅 조성물.
  12. 보관하는 동안 회로카드 (circuit card)를 보호하는 방법으로서,
    제1항에 따른 보호용 코팅 조성물을 회로카드 상에 적용하는 단계;
    상기 회로카드를 건조시켜, 코팅된 회로카드를 수득하는 단계;
    상기 코팅된 회로카드를 보관하는 단계; 및
    상기 코팅된 회로카드로부터 상기 보호용 코팅 조성물을 제거하는 단계를 포함하는, 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 보호용 코팅 조성물을 제거하는 단계는 비누 용액 (soap solution) 또는 유기 용매의 사용을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 보호용 코팅 조성물을 제거하는 단계는 트리클로로에탄, 아세톤, 톨루엔, 벤젠, 이소프로필 알코올, 테트라클로로플루오로에탄 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 유기 용매의 사용을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 보호용 코팅 조성물을 제거하는 단계는 세정제 (detergent)의 사용을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 보관하는 동안 회로카드를 보호하는 방법으로서,
    제1항에 따른 보호용 코팅 조성물을 회로카드 상에 적용하는 단계;
    상기 회로카드를 건조시켜, 코팅된 회로카드를 수득하는 단계;
    상기 코팅된 회로카드를 보관하는 단계; 및
    상기 코팅된 회로카드를 납땜 (soldering)하는 단계를 포함하는, 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 코팅된 회로카드를 최대 1년간 보관하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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