KR102227645B1

KR102227645B1 - 땜납 조성물 및 그것을 사용한 프린트 배선기판

Info

Publication number: KR102227645B1
Application number: KR1020140187856A
Authority: KR
Inventors: 쇼이치로 나루세; 미츠히로 마츠무라; 다이고 이치카와
Original assignee: 가부시키가이샤 다무라 세이사쿠쇼
Priority date: 2013-12-26
Filing date: 2014-12-24
Publication date: 2021-03-15
Also published as: JP5887330B2; KR20150076106A; JP2015123472A

Abstract

본 발명의 땜납 조성물은 (A)로진계 수지, (B)활성제, (C)용제 및 (D)산화 방지제를 함유하는 플럭스와, (E)땜납 분말을 함유하고, 상기 (D)성분은 (D1)1분자내에 1개이상의 황과 2개이상의 에스테르 결합을 갖는 유기 황계 디에스테르 화합물, 및 (D2)1분자내에 2개이상의 아미드 결합과 1분자내에 힌더드페놀 구조를 갖는 힌더드페놀계 디아미드 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

땜납 조성물 및 그것을 사용한 프린트 배선기판{SOLDER COMPOSITION AND PRINTED WIRING BOARD USING THE SAME}

본 발명은 전자기기의 프린트 배선기판에 부품을 실장하는 땜납 조성물(소위 솔더 페이스트) 및 이 땜납 조성물을 이용하여 전자부품을 실장한 프린트 배선기판에 관한 것이다.

땜납 조성물은 땜납 분말에 플럭스(로진계 수지, 활성제 및 용제 등)를 혼련해서 페이스트상으로 한 혼합물이다. 이 땜납 조성물을 이용하여 납땜함으로써 프린트 배선기판 등에 부품을 실장할 수 있다. 그러나, 이 땜납 조성물을 이용하여 납땜한 경우에는 소정 기간이 경과하면 납땜 후의 동박 중 땜납의 주위나 플럭스 잔사가 있는 부분이 흑색 등으로 변색된다는 문제가 있다. 또한 이러한 문제에 대해서는 이 플럭스 잔사를 그대로 잔류시키는, 소위 무세정형의 땜납 조성물을 사용하고, 또한 고습도의 조건으로 방치할 경우에 특히 현저하게 발생하는 것을 알 수 있다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위해서 로진계 수지 중의 아비에틴산형 수지산의 함유율을 소정값이하로 한 플럭스가 제안되어 있다(문헌1:일본 특허 공개 2013-163221호 공보)

그러나, 문헌 1에 기재된 땜납 조성물에서는 특히 고습도 하와 같은 엄격한 조건에 있어서 플럭스 잔사 하의 동박의 변색을 충분히 억제할 수 없었다.

그래서, 본 발명은 납땜후의 플럭스 잔사 하의 동박의 변색을 충분히 억제할 수 있는 땜납 조성물, 및 이 땜납 조성물을 사용한 프린트 배선기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은 이하와 같은 땜납 조성물 및 프린트 배선기판을 제공하는 것이다.

즉, 본 발명의 땜납 조성물은 (A)로진계 수지, (B)활성제, (C)용제 및 (D)산화 방지제를 함유하는 플럭스와, (E)땜납 분말을 함유하고, 상기 (D)성분은 (D1)1분자내에 1개이상의 황과 2개이상의 에스테르 결합을 갖는 유기 황계 디에스테르 화합물, 및, (D2)1분자내에 2개이상의 아미드 결합과 1분자내에 힌더드페놀 구조를 갖는 힌더드페놀계 디아미드 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 땜납 조성물에 있어서는 상기 (D1)성분은 펜타에리스리톨테트라키스(3-라우릴티오프로피오네이트), 디라우릴3,3'-티오디프로피오네이트, 디미리스틸3,3'-티오디프로피오네이트, 및 디스테아릴3,3'-티오디프로피오네이트로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다.

본 발명의 땜납 조성물에 있어서는 상기 (D2)성분은 2',3-비스[[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오닐]]프로피오노히드라지드, 및 N,N'-비스[2-[2-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)에틸카르보닐옥시]에틸]옥사미드로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다.

본 발명의 땜납 조성물에 있어서는 상기 (D)성분은 상기 (D1)성분과, 상기 (D2)성분을 함유하는 것이 바람직하다.

본 발명의 프린트 배선기판은 상기 땜납 조성물을 이용하여 전자부품을 프린트 배선기판에 실장한 것을 특징으로 하는 것이다.

또, 본 발명의 땜납 조성물은 납땜후의 플럭스 잔사 하의 동박의 변색을 충분히 억제할 수 있는 이유는 그다지 확실하지는 않지만, 본 발명자들은 이하와 같이 추찰한다.

즉, 본 발명자들은 납땜후의 플럭스 잔사 하의 동박의 변색의 원인은 기판 등에 존재하는 구리 이온과, 기판이나 플럭스에 존재하는 유기물의 화합물인 것으로 추찰한다. 그리고, 본 발명의 땜납 조성물에 의하면, 이하와 같은 메커니즘에 의해 이러한 화합물의 발생을 억제할 수 있는 것이라고 본 발명자들은 추찰한다.

상기 (D1)성분을 사용했을 경우, (D1)성분의 분자내에 존재하는 황원자가 구핵반응에 의해 플럭스중의 성분의 카르복실기를 보다 안정성이 높은 알콜계 수산기로 환원하고, 구리와 유기물의 반응을 억제할 수 있다. 또한 (D1)성분의 분자내에 존재하는 황원자가 구리와 킬레이트 화합물을 형성하고, 기판의 금속 표면에 보호막을 형성할 수 있다. 이 보호막에 의해 구리와 유기물의 반응을 억제할 수 있다.

상기 (D2)성분을 사용했을 경우, (D2)성분이 기판의 금속 표면에 부착되어 구리와 유기물의 반응을 억제할 수 있다. 또한 (D2)성분이 구리와 킬레이트 화합물을 형성하여 유기물의 구리 이온에 의한 접촉분해를 억제할 수 있다.

본 발명에 의하면, 납땜후의 플럭스 잔사 하의 동박의 변색을 충분히 억제할 수 있는 땜납 조성물, 및 이 땜납 조성물을 사용한 프린트 배선기판을 제공할 수 있다.

본 발명의 땜납 조성물은 이하 설명하는 플럭스와, 이하 설명하는 (E)땜납 분말을 함유하는 것이다.

[플럭스]

본 발명에 사용하는 플럭스는 땜납 조성물에 있어서의 상기 (E)성분 이외의 성분이며, (A)로진계 수지, (B)활성제, (C)용제 및 (D)산화 방지제를 함유하는 것이다.

상기 플럭스의 배합량은 땜납 조성물 100질량%에 대하여 5질량%이상 35질량%이하인 것이 바람직하고, 7질량%이상 15질량%이하인 것이 보다 바람직하고, 8질량%이상 13질량%이하인 것이 특히 바람직하다. 플럭스의 배합량이 5질량%미만인 경우(땜납 분말의 함유량이 95질량%를 초과하는 경우)에는 바인더로서의 플럭스가 부족하기 때문에 플럭스와 땜납 분말을 혼합하기 어려워지는 경향이 있고, 한편, 플럭스의 함유량이 35질량%를 초과할 경우(땜납 분말의 함유량이 65질량%미만인 경우)에는 얻어지는 땜납 조성물을 사용했을 경우에 충분한 땜납 접합을 형성할 수 있기 어려워지는 경향이 있다.

[(A)성분]

본 발명에 사용하는 (A)로진계 수지로서는 로진류 및 로진계 변성수지를 들 수 있다. 로진류로서는 검 로진, 우드 로진, 톨유 로진, 불균화 로진, 중합 로진, 수소첨가 로진 및 이들의 유도체 등을 들 수 있다. 로진계 변성수지로서는 딜스-알더 반응의 반응 성분이 될 수 있는 상기 로진류의 불포화 유기산 변성수지((메타)아크릴산 등의 지방족의 불포화 1염기산, 푸말산, 말레산 등의 α,β-불포화 카르복실산 등의 지방족 불포화 이염기산, 계피산 등의 방향족환을 갖는 불포화 카르복실산 등의 변성수지) 및 이들의 변성물 등의 아비에틴산, 및 이들의 변성물을 주성분으로 하는 것 등을 들 수 있다. 이들 로진계 수지는 1종을 단독으로 사용해도 좋고, 2종이상을 혼합해서 사용해도 좋다.

상기 (A)성분의 배합량은 플럭스 100질량%에 대해서 30질량%이상 70질량%이하인 것이 바람직하고, 40질량%이상 60질량%이하인 것이 보다 바람직하다. (A)성분의 배합량이 상기 하한미만에서는 납땜 랜드의 동박면의 산화를 방지해서 그 표면에 용융 땜납을 젖기 쉽게 하는, 소위 납땜성이 저하되어 땜납 볼이 생기기 쉬워지는 경향이 있고, 한편, 상기 상한을 초과하면 플럭스 잔사량이 많아지는 경향이 있다.

[(B)성분]

본 발명에 사용하는 (B)활성제로서는 유기산, 비해리성의 할로겐화 화합물로 이루어지는 비해리형 활성제, 아민계 활성제 등을 들 수 있다. 이들 활성제는 1종을 단독으로 사용해도 좋고, 2종이상을 혼합해서 사용해도 좋다.

상기 유기산으로서는 모노카르복실산, 디카르복실산 등 이외에 그 밖의 유기산을 들 수 있다.

모노카르복실산으로서는 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 발레르산, 카프로산, 에난트산, 카프르산, 라우릴산, 미리스트산, 펜타데실산, 팔미트산, 마르가르산, 스테아린산, 투베르쿨로스테아르산, 아라키드산, 베헨산, 리그노세르산, 글리콜산 등을 들 수 있다.

디카르복실산으로서는 옥살산, 말론산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 세바신산, 푸말산, 말레산, 주석산, 디글리콜산 등을 들 수 있다.

그 밖의 유기산으로서는 다이머산, 레불린산, 락트산, 아크릴산, 벤조산, 살리실산, 애니식산, 시트르산, 피콜린산 등을 들 수 있다.

상기 비해리성의 할로겐화 화합물로 이루어지는 비해리형 활성제로서는 할로겐 원자가 공유결합에 의해 결합한 비염계의 유기 화합물을 들 수 있다. 이 할로겐화 화합물로서는 염소화물, 브롬화물, 불화물과 같이 염소, 브롬, 불소의 각 단독 원소의 공유결합에 의한 화합물이어도 좋지만, 염소, 브롬 및 불소의 임의의 2개 또는 전부의 각각의 공유결합을 갖는 화합물이어도 좋다. 이들 화합물은 수성 용매 에 대한 용해성을 향상시키기 위해서, 예를 들면 할로겐화 알콜이나 할로겐화 카르복실과 같이 수산기나 카르복실기 등의 극성기를 갖는 것이 바람직하다. 할로겐화 알콜로서는 예를 들면 2,3-디브로모프로판올, 2,3-디브로모부탄디올, 트랜스-2,3-디브로모-2-부텐-1,4-디올(TDBD), 1,4-디브로모-2-부탄올, 트리브로모네오펜틸알콜 등의 브롬화 알콜, 1,3-디클로로-2-프로판올, 1,4-디클로로-2-부탄올 등의 염소화 알콜, 3-플루오로카테콜 등의 불소화 알콜, 그 외 이들과 유사한 화합물을 들 수 있다. 할로겐화 카르복실로서는 2-요오드벤조산, 3-요오드벤조산, 2-요오드프로피온산, 5-요오드살리실산, 5-요오드안트라닐산 등의 요오드화 카르복실, 2-클로로벤조산, 3-클로로프로피온산 등의 염화 카르복실, 2,3-디브로모프로피온산, 2,3-디브로모숙신산, 2-브로모벤조산 등의 브롬화 카르복실, 그외 이들과 유사한 화합물을 들 수 있다.

상기 아민계 활성제로서는 아민류(에틸렌디아민 등의 폴리아민 등), 아민염류(트리메티롤아민, 시클로헥실아민, 디에틸아민 등의 아민이나 아미노알콜 등의 유기 산염이나 무기 산염(염산, 황산, 브롬화 수소산 등)), 아미노산류(글리신, 알라닌, 아스파르트산, 글루탐산, 발린 등), 아미드계 화합물 등을 들 수 있다. 구체적으로는 디페닐구아니딘브롬화 수소산염, 시클로헥실아민브롬화 수소산염, 디에틸아민염(염산염, 숙신산염, 아디프산염, 세바신산염 등), 트리에탄올아민, 모노에탄올아민, 이들 아민의 브롬화 수소산염 등을 들 수 있다.

상기 (B)성분의 배합량으로서는 플럭스 100질량%에 대해서 1질량%이상 10질량%이하인 것이 바람직하고, 2질량%이상 6질량%이하인 것이 보다 바람직하다. (B)성분의 배합량이 상기 하한미만에서는 땜납 볼이 생기기 쉬워지는 경향이 있고, 한편 상기 상한을 초과하면 플럭스의 절연성이 저하되는 경향이 있다.

[(C)성분]

본 발명에 사용하는 (C)용제로서는 공지의 용제를 적당하게 사용할 수 있다. 이러한 용제로서는 비점 170℃이상의 수용성 용제를 사용하는 것이 바람직하다.

이러한 용제로서는 예를 들면 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 헥실렌글리콜, 헥실디글리콜, 1,5-펜탄디올, 메틸카르비톨, 부틸카르비톨, 2-에틸헥실디글리콜(EHDG), 옥탄디올, 페닐글리콜, 디에틸렌글리콜모노헥실에테르, 테트라에틸렌글리콜디메틸에테르를 들 수 있다. 이들 용제는 1종을 단독으로 사용해도 좋고, 2종이상을 혼합해서 사용해도 좋다.

상기 (C)성분의 배합량은 플럭스 100질량%에 대해서 20질량%이상 60질량%이하인 것이 바람직하고, 30질량%이상 50질량%이하인 것이 보다 바람직하다. 용제의 배합량이 상기 범위내이면 얻어지는 땜납 조성물의 점도를 적정한 범위로 적당하게 조정할 수 있다.

[(D)성분]

본 발명에 사용하는 (D)산화 방지제는 (D1)1분자내에 1개이상의 황과 2개이상의 에스테르 결합을 갖는 유기 황계 디에스테르 화합물, 및 (D2)1분자내에 2개이상의 아미드 결합과 1분자내에 힌더드페놀 구조를 갖는 힌더드페놀계 디아미드 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이다.

상기 (D1)성분으로서는 하기 구조식(1)에 나타내는 펜타에리스리톨테트라키스(3-라우릴티오프로피오네이트), 하기 구조식(2)에 나타내는 디라우릴3,3'-티오디프로피오네이트, 하기 구조식(3)에 나타내는 디미리스틸3,3'-티오디프로피오네이트, 및 하기 구조식(4)에 나타내는 디스테아릴3,3'-티오디프로피오네이트 등을 들 수 있다. 이들은 1종을 단독으로 사용해도 좋고, 2종이상을 혼합해서 사용해도 좋다.

(H₂₅C₁₂SCH₂CH₂COOCH₂)₄C ···（1)

S(CH₂CH₂COOC₁₂H₂₅)₂···(2)

S(CH₂CH₂COOC₁₄H₂₉)₂···(3)

S(CH₂CH₂COOC₁₈H₃₇)₂···(4)

상기 (D2)성분에 있어서의 힌더드페놀 구조란 예를 들면 하기 구조식(S1)으로 나타내는 바와 같은 구조를 말한다.

또한 상기 (D2)성분으로서는 하기 구조식(5)으로 나타내는 2',3-비스[[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오닐]]프로피오노히드라지드, 및 하기 구조식(6)으로 나타내는 N,N'-비스[2-[2-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)에틸카르보닐옥시]에틸]옥사미드 등을 들 수 있다. 이들은 1종을 단독으로 사용해도 좋고, 2종이상을 혼합해서 사용해도 좋다. 또한 이들 중에서도 상기 (D1)성분과의 상승효과가 높다고 하는 관점에서는 히드라진 유도체와 같이 (-NH-NH-)기를 갖는 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 땜납 조성물에 있어서는 상기 (D1)성분과, 상기 (D2)성분을 병용하는 것이 바람직하다. 이렇게 (D1)성분 및 (D2)성분을 병용함으로써 산화 방지성능을 상승적으로 발휘시킬 수 있고, 납땜후의 플럭스 잔사 하의 동박의 변색을 더욱 향상시킬 수 있다.

상기 (D)성분의 배합량으로서는 플럭스 100질량%에 대해서 0.1질량%이상 10질량%이하인 것이 바람직하고, 0.3질량%이상 7질량%이하인 것이 보다 바람직하고, 0.5질량%이상 4질량%이하인 것이 특히 바람직하다. (D)성분의 배합량이 상기 하한미만에서는 플럭스 잔사 하의 동박의 변색이 발생하기 쉬운 경향이 있고, 한편, 상기 상한을 초과하면 땜납 조성물의 보존 안정성이 악화되는 경향이 있다.

[다른 성분]

본 발명에 사용하는 플럭스에는 상기 (A)성분, 상기 (B)성분, 상기 (C)성분 및 상기 (D)성분 이외에 필요에 따라서 증점제나 그 밖의 첨가제, 또한 그 밖의 수지를 첨가할 수 있다. 그 밖의 첨가제로서는 소포제, 개질제, 윤기제거제, 발포제 등을 들 수 있다. 그 밖의 수지로서는 아크릴계 수지 등을 들 수 있다.

본 발명에 사용하는 증점제로서는 경화 피마자유, 아미드류, 카올린, 콜로이달실리카, 유기 벤토나이트, 유리 프릿 등을 들 수 있다. 이들 증점제는 1종을 단독으로 사용해도 좋고, 2종이상을 혼합해서 사용해도 좋다.

상기 증점제의 배합량은 플럭스 100질량%에 대해서 1질량%이상 15질량%이하인 것이 바람직하고, 2질량%이상 10질량%이하인 것이 보다 바람직하다. 배합량이 상기 하한미만에서는 증점성이 얻어지지 않고, 쳐짐이 생기기 쉬워지는 경향이 있고, 한편, 상기 상한을 초과하면 증점성이 지나치게 높아서 도포불량으로 되기 쉬운 경향이 있다.

[(E)땜납 분말]

본 발명에 사용하는 (E)땜납 분말은 무납의 땜납 분말만으로 이루어지는 것이 바람직하지만, 유납의 땜납 분말이어도 좋다. 이 땜납 분말에 있어서의 땜납 합금으로서는 주석을 주성분으로 하는 합금이 바람직하다. 또한 이 합금의 제2원소로서는 은, 구리, 아연, 비스무트, 안티몬 등을 들 수 있다. 또한, 이 합금에는 필요에 따라 다른 원소(제3원소 이후)를 첨가해도 좋다. 다른 원소로서는 구리, 은, 비스무트, 안티몬, 알루미늄, 인듐 등을 들 수 있다.

무납의 땜납 분말로서는 구체적으로는 Sn/Ag, Sn/Ag/Cu, Sn/Cu, Sn/Ag/Bi, Sn/Bi, Sn/Ag/Cu/Bi, Sn/Sb나, Sn/Zn/Bi, Sn/Zn, Sn/Zn/Al, Sn/Ag/Bi/In, Sn/Ag/Cu/Bi/In/Sb, In/Ag 등을 들 수 있다.

상기 땜납 분말의 평균 입자지름은 1㎛이상 40㎛이하인 것이 바람직하고, 5㎛이상 35㎛이하인 것이 보다 바람직하고, 15㎛이상 25㎛이하인 것이 특히 바람직하다. 평균 입자지름이 상기 범위내이면 납땜 랜드의 피치가 좁게 되어 있는 최근의 프린트 배선기판에도 대응할 수 있다. 또, 평균 입자지름은 동적 광산란식의 입자지름 측정 장치에 의해 측정할 수 있다.

[땜납 조성물의 제조 방법]

본 발명의 땜납 조성물은 상기 설명한 플럭스와 상기 설명한 (E)땜납 분말을 상기 소정 비율로 배합하고, 교반 혼합함으로써 제조할 수 있다.

[프린트 배선기판]

다음에 본 발명의 프린트 배선기판에 관하여 설명한다. 본 발명의 프린트 배선기판은 이상에서 설명한 땜납 조성물을 이용하여 전자부품을 프린트 배선기판에 실장한 것을 특징으로 하는 것이다. 그 때문에 본 발명의 프린트 배선기판에서는 납땜후의 플럭스 잔사 하의 동박의 변색을 충분히 억제할 수 있다.

여기에서 사용하는 도포 장치로서는 스크린 인쇄기, 메탈 마스크 인쇄기, 디스펜서, 제트 디스펜서 등을 들 수 있다.

또한 상기 도포 장치로 도포한 땜납 조성물 상에 전자부품을 배치하고, 리플로우로에 의해 소정 조건으로 가열해서 상기 전자부품을 상기 배선 기판에 실장하는 리플로우 공정에 의해 전자부품을 프린트 배선기판에 실장할 수 있다.

리플로우 공정에 있어서는 상기 땜납 조성물 상에 상기 전자부품을 배치하고, 리플로우로에 의해 소정 조건으로 가열한다. 이 리플로우 공정에 의해 전자부품 및 배선기판 사이에 충분한 땜납 접합을 행할 수 있다. 그 결과, 상기 전자부품을 상기 배선 기판에 실장할 수 있다.

리플로우 조건은 땜납의 융점에 따라 적당하게 설정하면 좋다. 예를 들면 Sn-Ag-Cu계의 땜납 합금을 사용할 경우에는 프리 히트를 온도 150∼180℃에서 60∼120초 행하고, 피크 온도를 240∼250℃로 설정하면 좋다.

또한 본 발명의 땜납 조성물 및 프린트 배선기판은 상기 실시형태에 한정되나 것은 아니고, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위에서의 변형, 개량 등은 본 발명에 포함되는 것이다.

예를 들면 상기 프린트 배선기판에서는 리플로우 공정에 의해 배선 기판과 전자부품을 접착하고 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면 리플로우 공정 대신에 레이저광을 이용하여 땜납 조성물을 가열하는 공정(레이저 가열 공정)에 의해 배선 기판과 전자부품을 접착해도 좋다. 이 경우, 레이저광원으로서는 특별히 한정되지 않고, 금속의 흡수대에 맞춘 파장에 따라 적당하게 채용할 수 있다. 레이저광원으로서는 예를 들면 고체 레이저(루비, 유리, YAG 등), 반도체 레이저(GaAs, InGaAsP 등), 액체 레이저(색소 등), 기체 레이저(He-Ne, Ar, CO₂, 엑시머 등)를 들 수 있다.

실시예

다음에 본 발명을 실시예 및 비교예에 의해 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들에 의해 전혀 한정되는 것은 아니다. 또, 실시예 및 비교예에서 사용한 재료를 이하에 나타낸다.

((A)성분)

로진계 수지:수첨 산변성 로진, 상품명 「파인크리스탈 KE-604」, 아라카와 카가쿠 고교사제

((B)성분)

활성제A:디글리콜산

활성제B:트랜스-2,3-디브로모-2-부텐-1,4-디올(TDBD)

((C)성분)

용제A:테트라에틸렌글리콜디메틸에테르

용제B:2-에틸헥실디글리콜(EHDG)

((D1)성분)

산화 방지제 A:펜타에리스리톨테트라키스(3-라우릴티오프로피오네이트)

산화 방지제 B:디라우릴3,3'-티오디프로피오네이트

산화 방지제 C:디미리스틸3,3'-티오디프로피오네이트

산화 방지제 D:디스테아릴3,3'-티오디프로피오네이트

((D2)성분)

산화 방지제 E:2',3-비스[[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오닐]]프로피오노히드라지드

산화 방지제 F:N,N'-비스[2-[2-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)에틸카르보닐옥시]에틸]옥사미드

((E)성분)

땜납 분말:평균 입자지름 20㎛, 땜납 융점 216∼220℃, 땜납 조성 Sn/Ag/Cu

(다른 성분)

산화 방지제 G:헥사메틸렌비스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트]

산화 방지제 H:펜타에리스리톨테트라키스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트]

산화 방지제 I:3,3',3",5,5',5"-헥사-tert-부틸-a,a',a"-(메시틸렌-2,4,6-트리일)트리-p-크레졸

증점제:상품명「스리팍스 ZHH」, 니폰 카세이사제

[실시예 1]

로진계 수지 50질량부, 활성제 A 1질량부, 활성제 B 2질량부, 용제 A 26질량부, 용제 B 13.5질량부, 산화 방지제 A 0.5질량부, 및 증점제 7질량부를 용기에 투입하고, 라이카이기를 이용하여 혼합해서 플럭스를 얻었다.

그 후에 얻어진 플럭스 11질량% 및 땜납 분말 89질량%(합계로 100질량%)를 용기에 투입하고, 혼련기로 혼합함으로써 땜납 조성물을 조제했다.

[실시예 2∼9]

표 1에 나타내는 조성에 따라 각 재료를 배합한 이외는 실시예 1과 동일하게 해서 땜납 조성물을 얻었다.

[실시예 10∼18]

표 2에 나타내는 조성에 따라 각 재료를 배합한 이외는 실시예 1과 동일하게 해서 땜납 조성물을 얻었다.

[비교예 1∼3]

표 3에 나타내는 조성에 따라 각 재료를 배합한 이외는 실시예 1과 동일하게 해서 땜납 조성물을 얻었다.

<땜납 조성물의 평가>

땜납 조성물의 평가(동박의 변색)를 이하와 동일하게 해서 행했다. 얻어진 결과를 표 1∼표 3에 나타낸다.

(1)동박의 변색

JIS Z 3197-1986의 6.6 부식시험에 기재된 방법에 준거해서 동박의 변색을 평가했다. 즉, 기판(크기:30mm×30mm, 두께:0.3mm, 재질:구리)에 표면처리(500번의 연마지)를 실시해서 산화 피막을 제거하고, 그 후 알콜로 세정했다. 이 기판에 땜납 조성물을 0.3g 도포하고, 온도 260℃에서 가열해서 땜납을 용융시키고, 땜납이 용융된 후에 5초간 경과하면 가열을 중지하고, 상온에서 15분간 냉각하여 시험편을 얻었다. 이 시험편을 항온조(온도:40±2℃, 상대습도:90∼95%)에 넣고, 연속 96시간 방치후에 인출하여 시험후의 시험편을 얻었다.

그리고, 시험후의 시험편인 플럭스 잔사를 세정하고, 플럭스 잔사 하의 동판의 변색을 육안으로 관찰하고, 이하의 기준에 의거하여 동박의 변색을 평가했다.

A:동판의 변색이 발생하지 않는다(현저하게 개선).

B:동판의 변색이 거의 발생하지 않는다.

C:동판의 변색이 일부 발생했다.

D:동판의 변색이 발생했다(개선 없음).

표 1∼표 3에 나타내는 결과로부터도 명백하듯이, 본 발명의 땜납 조성물을 사용한 경우(실시예 1∼18)에는 납땜후의 플럭스 잔사 하의 동박의 변색을 충분히 억제할 수 있는 것이 확인되었다.

이것에 대하여 (D)성분을 함유하지 않는 경우(비교예 1∼3)에는 플럭스 잔사 하의 동박의 변색을 충분히 억제할 수 없는 것을 알 수 있었다.

또한 실시예 1∼18 중에서도 (D1)성분 및 (D2)성분을 병용한 경우(실시예 11, 12 및 14∼18)에는 플럭스 잔사 하의 동박의 변색을 더욱 억제할 수 있는 것이 확인되었다.

Claims

(A)로진계 수지, (B)활성제, (C)용제 및 (D)산화 방지제를 함유하는 플럭스와, (E)땜납 분말을 함유하고,
상기 (D)성분은 (D2)1분자내에 2개이상의 아미드 결합과 1분자내에 힌더드페놀 구조를 갖는 힌더드페놀계 디아미드 화합물을 함유하고,
상기 (D2)성분은 2',3-비스[[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오닐]]프로피오노히드라지드, 및 N,N'-비스[2-[2-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)에틸카르보닐옥시]에틸]옥사미드로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이고,
상기 (A)성분의 배합량은, 플럭스 100질량%에 대해서 30질량%이상 70질량%이하이고,
상기 (B)성분의 배합량은, 플럭스 100질량%에 대해서 1질량%이상 10질량%이하이고,
상기 (C)성분의 배합량은, 플럭스 100질량%에 대해서 20질량%이상 60질량%이하이고,
상기 (D)성분의 배합량은, 플럭스 100질량%에 대해서 0.1질량%이상 10질량%이하인 것을 특징으로 하는 땜납 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 (D)성분은 (D1)1분자내에 1개이상의 황과 2개이상의 에스테르 결합을 갖는 유기 황계 디에스테르 화합물을 더 함유하고,
상기 (D1)성분은 펜타에리스리톨테트라키스(3-라우릴티오프로피오네이트), 디라우릴3,3'-티오디프로피오네이트, 디미리스틸3,3'-티오디프로피오네이트, 및 디스테아릴3,3'-티오디프로피오네이트로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 땜납 조성물.
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제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 땜납 조성물을 이용하여 전자부품을 프린트 배선기판에 실장한 것을 특징으로 하는 프린트 배선기판.