KR102100605B1 - 납땜용 플럭스 및 솔더 페이스트 - Google Patents

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Abstract

플럭스 속에 가열 처짐의 억제 효과를 얻기 위해 필요한 양의 틱소트로피제를 포함하면, 플럭스 잔사의 양이 많아지고, 세정 없이 사용하는 용도에 적용하면 납땜 부위의 주변에 틱소트로피제 유래의 다량의 플럭스 잔사가 남아 버려 화학적·전기적 신뢰성에 영향을 미친다. 또한, 플럭스 잔사를 세정하여 사용하는 용도에서는, 세정성이 나쁘다. 그래서 납땜용 플럭스는, 다당류, 변성 다당류 또는 다당류로부터 변성 다당류로 변성 도중인 불완전 변성 다당류 중 1종 이상으로 이루어지는 나노파이버를, 플럭스 전량에 대해 50wt ppm 이상 3000wt ppm 이하 함유한다.

Description

납땜용 플럭스 및 솔더 페이스트
본 발명은, 납땜에서 사용되는 납땜용 플럭스, 및 납땜용 플럭스와 금속분을 포함하는 솔더 페이스트에 관한 것이다.
일반적으로, 납땜에 사용되는 플럭스는, 땜납 및 납땜의 대상이 되는 접합 대상물의 금속 표면에 존재하는 금속 산화물을 화학적으로 제거하여, 양자의 경계에서 금속 원소의 이동을 가능하게 하는 효능을 갖는다. 이 때문에, 플럭스를 사용하여 납땜을 행함으로써, 땜납과 접합 대상물의 금속 표면 사이에 금속간 화합물을 형성할 수 있게 되어, 강고한 접합이 얻어진다.
이러한 납땜용 플럭스와, 금속분을 포함하는 솔더 페이스트에서는, 플럭스에 포함되는 틱소트로피제에 의해 솔더 페이스트에 틱소트로피성이 부여된다. 또한, 가열에 의해 용융될 때의 솔더 페이스트의 처짐이 억제된다.
틱소트로피제로서는, 히드록시스테아르산비스아미드 등의 지방족 아미드, 캐스터왁스 등의 왁스(지방족 에스테르), 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌옥시드 등의 합성 고분자 화합물이 사용된다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
또한, 틱소트로피제로서는, 메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스 등의 반합성 고분자 화합물이 사용된다(예를 들어, 특허문헌 2 참조).
일본 특허 공개 제2013-78799호 공보(단락 0028) 일본 특허 공개 제2011-104638호 공보(단락 0049)
플럭스의 성분에는, 납땜의 가열에 의해 분해, 증발되지 않는 성분이 포함되어 있어, 납땜 후에 플럭스 잔사로서 납땜 부위의 주변에 잔류한다. 틱소트로피제로서 포함되는 성분도, 플럭스 잔사가 된다.
종래의 플럭스에서는, 가열 처짐(heat sagging)의 억제 효과를 얻기 위해 필요한 양의 틱소트로피제를 포함하면, 플럭스 잔사의 양이 많아져, 세정 없이 사용하는 용도에 적용하면 납땜 부위의 주변에 틱소트로피제 유래의 다량의 플럭스 잔사가 남아 버려 화학적·전기적 신뢰성에 영향을 미치는 경우가 있었다. 또한, 플럭스 잔사를 세정하여 사용하는 용도에서는, 세정성이 나쁘다.
본 발명은, 이러한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 플럭스 잔사에 대한 영향을 억제하여 가열 처짐의 억제 효과가 얻어지는 납땜용 플럭스, 및 이 납땜용 플럭스와 금속분을 포함하는 솔더 페이스트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
천연 고분자인 다당류, 다당류가 변성한 변성 다당류 또는 다당류로부터 변성 다당류로 변성 도중인 불완전 변성 다당류로 이루어지는 나노파이버를, 플럭스 속에 극미량 포함함으로써, 이 플럭스를 사용하여 납땜을 행하면, 가열 처짐을 억제할 수 있음을 알아냈다.
그래서 본 발명은, 다당류, 변성 다당류 또는 다당류로부터 변성 다당류로 변성 도중인 불완전 변성 다당류 중 1종 이상으로 이루어지는 나노파이버를, 플럭스 전량에 대해 50wt ppm 이상 3000wt ppm 이하 함유하는 납땜용 플럭스이다.
다당류, 변성 다당류 또는 불완전 변성 다당류 중 1종 이상으로 이루어지는 나노파이버는, 플럭스 전량에 대해 100wt ppm 이상 500wt ppm 이하 함유하는 것이 바람직하다.
또한, 다당류, 변성 다당류 또는 불완전 변성 다당류 중 1종 이상으로 이루어지는 나노파이버는, 셀룰로오스, 리그노셀룰로오스, 알킬셀룰로오스, 히드록시알킬셀룰로오스, 말레산 변성 셀룰로오스, 키틴, 키토산 중 어느 것, 또는 둘 이상의 조합으로 이루어지는 나노파이버이다.
또한 본 발명은, 상술한 납땜용 플럭스와, 금속분을 포함하는 솔더 페이스트이다.
본 발명에서는, 납땜 시의 가열에 의한 가열 처짐을 억제할 수 있다. 또한, 틱소트로피제만으로 가열 처짐의 억제 효과를 실현하는 경우와 비교하여, 다당류, 변성 다당류 또는 다불완전 변성 다당류 중 1종 이상으로 이루어지는 나노파이버의 함유량, 틱소트로피제를 함유하는 경우는, 틱소트로피제를 합친 함유량을 저감시킬 수 있다.
다당류, 변성 다당류 또는 불완전 변성 다당류 중 1종 이상으로 이루어지는 나노파이버의 함유량을, 종래의 틱소트로피제와 비교하여 저감시킬 수 있음으로써, 플럭스 잔사를 줄이는 것이 가능해진다
이에 의해, 본 발명은, 플럭스 잔사의 세정을 요하지 않는 용도, 및 플럭스 잔사의 세정을 요하는 용도의 어느 쪽이든 적용할 수 있다.
도 1a는 가열 처짐의 시험 결과를 나타내는 설명도다.
도 1b는 가열 처짐의 시험 결과를 나타내는 설명도다.
도 1c는 가열 처짐의 시험 결과를 나타내는 설명도다.
<본 실시 형태의 납땜용 플럭스의 일례>
본 실시 형태의 납땜용 플럭스는, 다당류, 변성 다당류 또는 불완전 변성 다당류 중 1종 이상으로 이루어지는 나노파이버를, 플럭스 전량에 대해 50wt ppm 이상 3000wt ppm 이하 포함한다. 다당류, 변성 다당류 또는 불완전 변성 다당류 중 1종 이상으로 이루어지는 나노파이버의 함유량은, 바람직하게는 100wt ppm 이상 500wt ppm 이하이다. 다당류, 변성 다당류 또는 불완전 변성 다당류 중 1종 이상으로 이루어지는 나노파이버는, 1종 이상의 다당류, 1종 이상의 변성 다당류 또는 1종 이상의 불완전 변성 다당류의 어느 것이어도 된다. 또한, 1종 이상의 다당류와 1종 이상의 변성 다당류의 조합, 1종 이상의 다당류와 1종 이상의 불완전 변성 다당류의 조합, 1종 이상의 변성 다당류와 1종 이상의 불완전 변성 다당류의 조합이어도 된다. 또한, 1종 이상의 다당류와 1종 이상의 변성 다당류와 1종 이상의 불완전 변성 다당류의 조합이어도 된다.
다당류, 변성 다당류 또는 불완전 변성 다당류는, 셀룰로오스, 리그노셀룰로오스, 알킬셀룰로오스, 히드록시알킬셀룰로오스, 말레산 변성 셀룰로오스, 키틴, 키토산의 어느 것, 또는 둘 이상의 조합이다. 나노파이버는, 이들이 수 ㎚ 정도의 섬유 폭, 수백 ㎚ 정도의 섬유 길이로 미세화된 것이다.
납땜용 플럭스는, 플럭스 조성물을 포함한다. 플럭스 조성물은, 유기산, 아민, 아민 할로겐화 수소산염, 유기 할로겐 화합물, 틱소트로피제, 로진, 용제, 계면 활성제, 베이스제, 고분자 화합물, 실란 커플링제, 착색제의 어느 것, 또는 둘 이상의 조합이다.
유기산으로서는, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 세바스산, 다이머산, 프로피온산, 2,2-비스히드록시메틸프로피온산, 타르타르산, 말산, 글리콜산, 디글리콜산, 티오글리콜산, 디티오글리콜산, 스테아르산, 12-히드록시스테아르산, 팔미트산, 올레산 등을 들 수 있다.
아민으로서는, 에틸아민, 트리에틸아민, 에틸렌디아민, 트리에틸렌테트라민, 2-메틸이미다졸, 2-운데실이미다졸, 2-헵타데실이미다졸, 1,2-디메틸이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-페닐이미다졸, 2-페닐-4-메틸이미다졸, 1-벤질-2-메틸이미다졸, 1-벤질-2-페닐이미다졸, 1-시아노에틸-2-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-운데실이미다졸, 1-시아노에틸-2-에틸-4-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-페닐이미다졸, 1-시아노에틸-2-운데실이미다졸륨트리멜리테이트, 1-시아노에틸-2-페닐이미다졸륨트리멜리테이트, 2,4-디아미노-6-[2'-메틸이미다졸릴-(1')]-에틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2'-운데실이미다졸릴-(1')]-에틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2'-에틸-4'-메틸이미다졸릴-(1')]-에틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2'-메틸이미다졸릴-(1')]-에틸-s-트리아진이소시아누르산 부가물, 2-페닐이미다졸이소시아누르산 부가물, 2-페닐-4,5-디히드록시메틸이미다졸, 2-페닐-4-메틸-5-히드록시메틸이미다졸, 2,3-디히드로-1H-피롤로[1,2-a]벤즈이미다졸, 1-도데실-2-메틸-3-벤질이미다졸륨클로라이드, 2-메틸이미다졸린, 2-페닐이미다졸린, 2,4-디아미노-6-비닐-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-비닐-s-트리아진이소시아누르산 부가물, 2,4-디아미노-6-메타크릴로일옥시에틸-s-트리아진, 에폭시-이미다졸어덕트, 2-메틸벤즈이미다졸, 2- 옥틸벤즈이미다졸, 2-펜틸벤즈이미다졸, 2-(1-에틸펜틸)벤즈이미다졸, 2-노닐벤즈이미다졸, 2-(4-티아졸릴)벤즈이미다졸, 벤즈이미다졸, 2-(2'-히드록시-5'-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3'-tert-부틸-5'-메틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3',5'-디-tert-아밀페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-5'-tert-옥틸페닐)벤조트리아졸, 2,2'-메틸렌비스[6-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-tert-옥틸페놀], 6-(2-벤조트리아졸릴)-4-tert-옥틸-6'-tert-부틸-4'-메틸-2,2'-메틸렌비스페놀, 1,2,3-벤조트리아졸, 1-[N,N-비스(2-에틸헥실)아미노메틸]벤조트리아졸, 카르복시벤조트리아졸, 1-[N,N-비스(2-에틸헥실)아미노메틸]메틸벤조트리아졸, 2,2'-[[(메틸-1H-벤조트리아졸-1-일)메틸]이미노]비스에탄올, 1-(1',2'-디카르복시에틸)벤조트리아졸, 1-(2,3-디카르복시프로필)벤조트리아졸, 1-[(2-에틸헥실아미노)메틸]벤조트리아졸, 2,6-비스[(1H-벤조트리아졸-1-일)메틸]-4-메틸페놀, 5-메틸벤조트리아졸, 5-페닐테트라졸 등을 들 수 있다.
아민 할로겐화수소산염은, 아민과 할로겐화수소를 반응시킨 화합물이며, 아민으로서는, 에틸아민, 에틸렌디아민, 트리에틸아민, 메틸이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸 등을 들 수 있고, 할로겐화수소로서는, 염소, 브롬, 요오드의 수소화물을 들 수 있다.
유기 할로겐 화합물로서는, 1-브로모-2-부탄올, 1-브로모-2-프로판올, 3-브로모-1-프로판올, 3-브로모-1,2-프로판디올, 1,4-디브로모-2-부탄올, 1,3-디브로모-2-프로판올, 2,3-디브로모-1-프로판올, 2,3-디브로모-1,4-부탄디올, 2,3-디브로모-2-부텐-1,4-디올 등을 들 수 있다.
틱소트로피제로서는, 왁스계 틱소트로피제, 아미드계 틱소트로피제를 들 수 있다. 왁스계 틱소트로피제로서는 예를 들어 피마자 경화유 등을 들 수 있다. 아미드계 틱소트로피제로서는 라우르산아미드, 팔미트산아미드, 스테아르산아미드, 베헨산아미드, 히드록시스테아르산아미드, 포화 지방산 아미드, 올레산아미드, 에루크산아미드, 불포화 지방산 아미드, p-톨루엔메탄아미드, 방향족 아미드, 메틸렌비스스테아르산아미드, 에틸렌비스라우르산아미드, 에틸렌비스히드록시스테아르산아미드, 포화 지방산 비스아미드, 메틸렌비스올레산아미드, 불포화 지방산 비스아미드, m-크실릴렌비스스테아르산아미드, 방향족 비스아미드, 포화 지방산 폴리아미드, 불포화 지방산 폴리아미드, 방향족 폴리아미드, 치환 아미드, 메틸올스테아르산아미드, 메틸올아미드, 지방산 에스테르아미드 등을 들 수 있다.
베이스제로서는 폴리에틸렌글리콜, 로진 등을 들 수 있다. 로진으로서는, 예를 들어 검 로진, 우드 로진 및 톨유 로진 등의 원료 로진, 그리고 당해 원료 로진으로부터 얻어지는 유도체를 들 수 있다. 당해 유도체로서는, 예를 들어 정제 로진, 수소 첨가 로진, 불균화 로진, 중합 로진 및 α,β 불포화 카르복실산 변성물(아크릴화 로진, 말레인화 로진, 푸마르화 로진 등), 그리고 당해 중합 로진의 정제물, 수소화물 및 불균화물, 그리고 당해 α,β 불포화 카르복실산 변성물의 정제물, 수소화물 및 불균화물 등을 들 수 있고, 2종 이상을 사용할 수 있다. 또한, 로진계 수지에다가, 테르펜 수지, 변성 테르펜 수지, 테르펜페놀 수지, 변성 테르펜페놀 수지, 스티렌 수지, 변성 스티렌 수지, 크실렌 수지, 및 변성 크실렌 수지로부터 선택되는 적어도 1종 이상의 수지를 추가로 포함할 수 있다. 변성 테르펜 수지로서는, 방향족 변성 테르펜 수지, 수소 첨가 테르펜 수지, 수소 첨가 방향족 변성 테르펜 수지 등을 사용할 수 있다. 변성 테르펜페놀 수지로서는, 수소 첨가 테르펜페놀 수지 등을 사용할 수 있다. 변성 스티렌 수지로서는, 스티렌아크릴 수지, 스티렌말레산 수지 등을 사용할 수 있다. 변성 크실렌 수지로서는, 페놀 변성 크실렌 수지, 알킬페놀 변성 크실렌 수지, 페놀 변성 레졸형 크실렌 수지, 폴리올 변성 크실렌 수지, 폴리옥시에틸렌 부가 크실렌 수지 등을 들 수 있다.
용제로서는, 물, 알코올계 용제, 글리콜에테르계 용제, 테르피네올류 등을 들 수 있다. 알코올계 용제로서는 이소프로필알코올, 1,2-부탄디올, 이소보르닐시클로헥산올, 2,4-디에틸-1,5-펜탄디올, 2,2-디메틸-1,3-프로판디올, 2,5-디메틸-2,5-헥산디올, 2,5-디메틸-3-헥신-2,5-디올, 2,3-디메틸-2,3-부탄디올, 1,1,1-트리스(히드록시메틸)에탄, 2-에틸-2-히드록시메틸-1,3-프로판디올, 2,2'-옥시비스(메틸렌)비스(2-에틸-1,3-프로판디올), 2,2-비스(히드록시메틸)-1,3-프로판디올, 1,2,6-트리히드록시헥산, 비스[2,2,2-트리스(히드록시메틸)에틸]에테르, 1-에티닐-1-시클로헥산올, 1,4-시클로헥산디올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 에리트리톨, 트레이톨, 구아야콜글리세롤에테르, 3,6-디메틸-4-옥틴-3,6-디올, 2,4,7,9-테트라메틸-5-데신-4,7-디올 등을 들 수 있다. 글리콜에테르계 용제로서는, 디에틸렌글리콜모노-2-에틸헥실에테르, 에틸렌글리콜모노페닐에테르, 2-메틸펜탄-2,4-디올, 디에틸렌글리콜모노헥실에테르, 디에틸렌글리콜디부틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노부틸에테르 등을 들 수 있다.
계면 활성제로서는, 폴리옥시알킬렌아세틸렌글리콜류, 폴리옥시알킬렌글리세릴에테르, 폴리옥시알킬렌알킬에테르, 폴리옥시알킬렌에스테르, 폴리옥시알킬렌알킬아민, 폴리옥시알킬렌알킬아미드 등을 들 수 있다.
<본 실시 형태의 솔더 페이스트의 일례>
본 실시 형태의 솔더 페이스트는, 상술한 납땜용 플럭스와, 금속분을 포함한다. 금속분은, Pb를 포함하지 않는 땜납인 것이 바람직하고, Sn 단체, 또는 Sn-Ag계, Sn-Cu계, Sn-Ag-Cu계, Sn-Bi계, Sn-In계 등, 혹은 이들 합금에 Sb, Bi, In, Cu, Zn, As, Ag, Cd, Fe, Ni, Co, Au, Ge, P 등을 첨가한 땜납의 분체로 구성된다.
<본 실시 형태의 플럭스 및 솔더 페이스트의 작용 효과 예>
다당류, 변성 다당류 또는 불완전 변성 다당류 중 1종 이상으로 이루어지는 나노파이버를, 플럭스 전량에 대해 50wt ppm 이상 3000wt ppm 이하 포함하는 납땜용 플럭스와, 금속분을 포함하는 솔더 페이스트에서는, 납땜 시의 가열에 의한 솔더 페이스트의 가열 처짐을 억제할 수 있다.
종래, 납땜용 플럭스와 금속분을 포함하는 솔더 페이스트에서는, 플럭스에 포함되는 틱소트로피제에 의해 솔더 페이스트에 틱소트로피성이 부여된다. 또한, 가열에 의해 용융될 때의 솔더 페이스트의 처짐이 억제된다.
그러나 틱소트로피제의 함유량이, 플럭스 전량에 대해 3000wt ppm 정도이면, 가열 처짐의 억제 효과는 얻어지지 않는다.
이에 의해, 틱소트로피제만으로 가열 처짐의 억제 효과를 실현하는 경우와 비교하여, 다당류, 변성 다당류 또는 불완전 변성 다당류 중 1종 이상으로 이루어지는 나노파이버의 함유량, 틱소트로피제를 함유하는 경우는, 틱소트로피제를 합친 함유량을 저감시킬 수 있다.
다당류, 변성 다당류 또는 불완전 변성 다당류 중 1종 이상으로 이루어지는 나노파이버는, 플럭스 잔사가 되지만, 종래의 틱소트로피제와 비교하여 함유량을 저감시킬 수 있음으로써, 플럭스 잔사를 줄이는 것이 가능해진다.
이에 의해, 본 실시 형태의 납땜용 플럭스는, 플럭스 잔사의 세정을 요하지 않는 용도에서 사용되는 저잔사 플럭스에 적용할 수 있고, 이러한 저잔사 플럭스, 및 저잔사 플럭스와 금속분을 포함하는 솔더 페이스트에서는, 솔더 페이스트에 의해 접합되는 접합 대상물 사이를 수지로 밀봉하여 접합 대상물을 고착할 때, 플럭스 잔사와 수지의 상용성을 향상시킬 수 있다. 또한 수지 밀봉하지 않는 경우에 있어서도, 화학적·전기적 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 납땜용 플럭스는, 플럭스 잔사를 세정하는 용도에서 사용되는 수용성 또는 수지계 플럭스에 적용할 수 있고, 이러한 수용성 또는 수지계 플럭스, 및 수용성 또는 수지계 플럭스와 금속분을 포함하는 솔더 페이스트라면, 플럭스 잔사의 세정성을 향상시킬 수 있다.
실시예
이하의 표 1에 나타내는 조성으로 실시예와 비교예의 납땜용 플럭스를 조합하고, 이 납땜용 플럭스를 사용하여 솔더 페이스트를 조합하여, 가열 처짐에 대해 검증하였다. 또한. 표 1에 있어서의 조성율은 wt(중량)％이다.
다당류, 변성 다당류 또는 불완전 변성 다당류 중 1종 이상으로 이루어지는 나노파이버로서, 실시예에서는 셀룰로오스나노파이버를 사용하였다. 다당류인 셀룰로오스는, 목재, 면 등의 식물 유래가 일반적인 물질이다. 셀룰로오스는, 천연 고분자쇄가 뭉쳐져 나노파이버를 형성하고, 다시 이것이 집합되어 섬유를 형성한다. 셀룰로오스나노파이버는 식물 섬유 유래라는 점에서, 생산·폐기에 관한 환경 부하가 작다.
셀룰로오스나노파이버는, 취급의 용이성으로부터, 일반 공업용 셀룰로오스나노파이버로서 시판되고 있는 것을 사용한다. 셀룰로오스나노파이버의 시판품의 구체예로서, 다이이치 고교 세야쿠 가부시키가이샤 제조 레오크리스타 1-2SP를 들 수 있다.
셀룰로오스나노파이버의 시판품은, 셀룰로오스나노파이버를 용제 중에 분산시켜 겔화한 형태로 제공된다. 이와 같이, 다당류, 변성 다당류 또는 불완전 변성 다당류 중 1종 이상으로 이루어지는 나노파이버를 용제 중에 분산시켜 겔화한 것을, 나노파이버 조성물이라고도 칭한다. 표 1에 있어서는, 셀룰로오스나노파이버의 함유량과, 셀룰로오스나노파이버를 겔화한 상태로 하는 용제 및 물에 대해서도 함유량을 개시하고 있다.
또한, 실시예에서 사용되는 셀룰로오스나노파이버는, 나노파이버 조성물이 셀룰로오스나노파이버, 용제 및 물로 이루어지고, 나노파이버 조성물 전량을 100중량부로 한 경우, 셀룰로오스나노파이버를 2wt％, 용제를 1wt％, 물을 97wt％ 포함한다.
또한, 플럭스 조성물은, 실시예에서는, 플럭스 조성물 전량을 100중량부로 한 경우, 유기산을 6wt％, 아민을 1wt％, 아미드계 틱소트로피제를 23wt％, 용제를 70wt％ 포함한다.
납땜용 플럭스에 있어서의 셀룰로오스나노파이버의 함유량은, 나노파이버 조성물과 플럭스 조성물을 합친 전량을 100중량부로 한 경우의 비율이다.
또한, 솔더 페이스트 속의 금속분은, Ag가 3.0질량％, Cu가 0.5질량％, 잔부가 Sn인 Sn-Ag-Cu계 땜납 합금이고, 입경은 φ20 내지 38㎛이다. 또한, 솔더 페이스트는, 납땜용 플럭스가 11.5wt％, 금속분이 88.5wt％이다.
<가열 처짐의 평가>
(1) 검증 방법
가열 처짐 시험은 JIS Z 3284-3 도 6에 기재된 소정의 패턴으로 솔더 페이스트 인쇄부가 형성된 스테인리스제 메탈 마스크를 사용하여 구리판에 솔더 페이스트를 인쇄하고, 메탈 마스크를 제거한 후, 150℃/10min의 가열 처리를 행하여 솔더 페이스트의 가열 처짐성을 수치화한다. 메탈 마스크의 두께는 0.2㎜, 솔더 페이스트 인쇄부는 사각형의 개구이며, 크기는 3.0×1.5㎜로 되어 있다. 솔더 페이스트 인쇄부는, 동일한 크기의 복수의 개구가 간격을 다르게 하여 배열되고, 개구의 간격 L은 0.2-0.3-0.4-0.5-0.6-0.7-0.8-0.9-1.0-1.1-1.2㎜로 되어 있다.
(2) 판정 기준
도 1a, 도 1b, 도 1c는, 가열 처짐의 시험 결과를 나타내는 설명도다. 상술한 소정의 간격으로 인쇄된 솔더 페이스트가, 가열 후에 일체가 되지 않는 최소 간격 L1으로 가열 처짐을 판정하였다. 또한, 도 1a는, 셀룰로오스나노파이버의 함유량이 100wt ppm, 도 1b는, 셀룰로오스나노파이버의 함유량이 2000wt ppm, 도 1c는, 셀룰로오스나노파이버의 함유량이 0wt ppm인 경우이다.
○○: 가열 처짐의 시험 결과가 0.6㎜ 이하
○: 가열 처짐의 시험 결과가 1.0㎜ 이하
×: 가열 처짐의 시험 결과가 1.0㎜를 초과한다
Figure 112020012964019-pct00001
본 발명에서는, 실시예 1 내지 실시예 6에 나타내는 바와 같이, 플럭스 전량을 100중량부라 하였을 때, 셀룰로오스나노파이버를 최대로 0.3wt％(＝3000wt ppm) 포함함으로써, 가열 처짐에 대해 충분한 효과가 얻어지고, 최소로는 0.005wt％(＝50wt ppm)로 효과가 발현됨을 알 수 있었다. 예를 들어, 도 1a에 나타내는 바와 같이, 셀룰로오스나노파이버의 함유량이 100wt ppm인 경우, 가열 후에 일체가 되지 않는 최소 간격 L1은 0.6㎜였다. 또한, 도 1b에 나타내는 바와 같이, 셀룰로오스나노파이버의 함유량이 2000wt ppm인 경우, 가열 후에 일체가 되지 않는 최소 간격 L1은 1.0㎜였다.
이에 비해, 셀룰로오스나노파이버를 포함하지 않고, 플럭스 조성물 속의 틱소트로피제로서 변성 셀룰로오스를 포함하는 비교예 1에서는, 가열 처짐을 억제하지 못하고, 가열 처짐의 억제 효과를 얻기 위해서는, 수 wt％ 이상, 적어도 1wt％(＝10000wt ppm)의 틱소트로피제를 포함할 필요가 있었다. 예를 들어, 도 1c에 나타내는 바와 같이, 셀룰로오스나노파이버의 함유량이 0wt ppm인 경우, 가열 후에 일체가 되지 않는 최소 간격 L1은 1.2㎜였다.
또한, 셀룰로오스나노파이버를 0.5wt％(＝5000wt ppm) 포함하는 비교예 2에서는, 가열 처짐을 억제할 수 없었다.
이에 의해, 셀룰로오스나노파이버가 첨가된 플럭스와, 금속분을 포함하는 솔더 페이스트에서는, 플럭스 속에 극미량의 셀룰로오스나노파이버를 포함함으로써, 솔더 페이스트의 가열 처짐을 억제할 수 있음을 알 수 있었다.
셀룰로오스나노파이버는, 플럭스 잔사가 되지만, 종래의 틱소트로피제와 비교하여 첨가량을 저감시킬 수 있음으로써, 플럭스 잔사를 줄이는 것이 가능해져, 저잔사 플럭스, 및 저잔사 플럭스와 금속분을 포함하는 솔더 페이스트에 적용하는 경우, 수지 밀봉 시의 수지와 플럭스 잔사의 상용성을 향상시킬 수 있다. 또한, 수지 밀봉하지 않는 경우에 있어서도, 화학적·전기적 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 게다가, 세정을 요하는 수용성 또는 수지계 플럭스, 및 수용성 또는 수지계 플럭스와 금속분을 포함하는 솔더 페이스트에 적용하는 경우, 세정성이 향상된다.

Claims (5)

  1. 다당류, 변성 다당류 또는 다당류로부터 변성 다당류로 변성 도중인 불완전 변성 다당류 중 1종 이상으로 이루어지는 나노파이버를, 플럭스 전량에 대해 50wt ppm 이상 3000wt ppm 이하 함유하는
    것을 특징으로 하는 납땜용 플럭스.
  2. 제1항에 있어서,
    다당류, 변성 다당류 또는 다당류로부터 변성 다당류로 변성 도중인 불완전 변성 다당류 중 1종 이상으로 이루어지는 나노파이버를, 플럭스 전량에 대해 100wt ppm 이상 500wt ppm 이하 함유하는
    것을 특징으로 하는 납땜용 플럭스.
  3. 제1항에 있어서,
    다당류, 변성 다당류 또는 다당류로부터 변성 다당류로 변성 도중인 불완전 변성 다당류 중 1종 이상으로 이루어지는 나노파이버는, 셀룰로오스, 리그노셀룰로오스, 알킬셀룰로오스, 히드록시알킬셀룰로오스, 말레산 변성 셀룰로오스, 키틴, 키토산의 어느 것, 또는 둘 이상의 조합으로 이루어지는 나노파이버인
    것을 특징으로 하는 납땜용 플럭스.
  4. 제2항에 있어서,
    다당류, 변성 다당류 또는 다당류로부터 변성 다당류로 변성 도중인 불완전 변성 다당류 중 1종 이상으로 이루어지는 나노파이버는, 셀룰로오스, 리그노셀룰로오스, 알킬셀룰로오스, 히드록시알킬셀룰로오스, 말레산 변성 셀룰로오스, 키틴, 키토산의 어느 것, 또는 둘 이상의 조합으로 이루어지는 나노파이버인
    것을 특징으로 하는 납땜용 플럭스.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 납땜용 플럭스와, 금속분을 포함하는
    것을 특징으로 하는 솔더 페이스트.
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