KR102243088B1 - Composition for No-Clean Flux - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무세척(No-Clean) 플럭스 조성물에 관한 것으로, 구체적으로는 수지(Resin), 용매 및 산(Acid)을 포함하는 무세척 플럭스 조성물에 관한 것으로, 점도, 점착성, 언더필 다이 전단 접착력, 볼 전단 접착력 및 잔사 최소화 면에서 우수한 효과를 나타내므로, 무세척 플럭스 조성물로서 유용하게 사용될 수 있다.The present invention relates to a no-clean flux composition, specifically, to a no-clean flux composition comprising a resin, a solvent and an acid, viscosity, tack, underfill die shear adhesion, Since it exhibits an excellent effect in terms of ball shear adhesion and minimization of residue, it can be usefully used as a no-clean flux composition.
Description
본 발명은 무세척(No-Clean) 플럭스 조성물에 관한 것으로, 구체적으로는 수지(Resin), 용매 및 산(Acid)을 포함하는 무세척 플럭스 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a non-clean (No-Clean) flux composition, specifically, to a non-clean flux composition comprising a resin (Resin), a solvent and an acid (Acid).
각종 전자제품 및 모바일 기기에 사용되고 있는 볼 그리드 어레이(Ball Grid Array; BGA), 플립 칩 볼 그리드 어레이(Flip Chip Ball Grid Array; FCBGA), 실리콘 관통전극(Through Silicon Via; TSV) 패키지 기술은 반도체 처리용량 및 속도가 증가함에 따라 경량화, 박막화, 고집적화를 위해 수요가 증가하고 있다. 이러한 BGA, FCBGA 및 TSV 패키지 기술은 와이어 본딩(Wire bonding)이 아닌 솔더(Solder) 접착을 통하여 신호이동거리 및 전력소모를 최소화하고 패키지 공간을 극대화 시킬 수 있는 장점이 있어, 매년 그 수요가 증가하고 있으며 이에 따라 솔더 볼(Solder ball) 및 솔더 범핑(Solder bumping)을 위한 플럭스 소재 수요도 함께 증가하고 있다.Ball Grid Array (BGA), Flip Chip Ball Grid Array (FCBGA), and Through Silicon Via (TSV) package technologies used in various electronic products and mobile devices are semiconductor processing. As capacity and speed increase, demand is increasing for lighter weight, thinner thickness, and high integration. These BGA, FCBGA and TSV package technologies have the advantage of minimizing signal travel distance and power consumption and maximizing package space through solder bonding rather than wire bonding. Accordingly, the demand for flux materials for solder balls and solder bumping is also increasing.
이때, 플럭스(Flux)는 솔더 볼이나 범프의 산화막을 안정적으로 제거하고 기판에 솔더 볼을 접합하거나, 웨이퍼 상에 솔더 볼을 형성시키는 역할을 하는 핵심 소재이나 대부분 수입에 의존하고 있다.At this time, flux is a core material that stably removes the oxide film of solder balls or bumps, bonds solder balls to a substrate, or forms solder balls on a wafer, but mostly depends on imports.
전형적인 플립 칩 시스템의 어셈블리는 (1) 플립 칩 본딩 및 (2) 캡슐화 또는 언더필 공정을 필요로 한다. 먼저, 플립 칩 본딩 공정에서는 플럭스를 이용하여 범프된 다이(Die)가 기판 상의 본딩 패드에 정렬 및 부착된다. 이후, 솔더가 용해되어 본드 패드와의 금속 결합을 형성하도록 모듈이 가열된다(리플로우 공정). 이러한 플립 칩 본딩 공정 후 캡슐화 또는 언더필 공정에 앞서 상기 공정에서 사용된 플럭스 잔유물이 세정된다.Assembly of a typical flip chip system requires (1) flip chip bonding and (2) encapsulation or underfill processes. First, in the flip chip bonding process, a die bumped using a flux is aligned and attached to a bonding pad on a substrate. Thereafter, the module is heated to dissolve the solder to form a metal bond with the bond pad (reflow process). After the flip chip bonding process, the flux residue used in the process is cleaned prior to the encapsulation or underfill process.
그러나, 이러한 플럭스 잔여물을 세정하는 데에 필요한 용제 물질은 전형적으로 매우 가연성이고 위험한 물질로 일부는 발암성이기 때문에, 세정에 상당히 전문화된 장비를 필요로 하여 세정 단계에 많은 비용을 필요로 한다.However, since the solvent substances required to clean these flux residues are typically very flammable and dangerous substances, some are carcinogenic, they require highly specialized equipment for cleaning and require a high cost for the cleaning step.
또한, 최근 반도체 패키지의 볼 피치(Ball Pitch) 간격도 미세해짐에 따라(대표적으로 플립 칩 패키지, 웨이퍼 레벨 패키지 등), 리플로우 공정이 완료된 후 디바이스로부터 플럭스 잔유물을 제거하기 위한 세정 공정을 수행하지 않으면서, 플립 칩 구성으로 반도체 디바이스를 조립하는 방법이 요구되고 있다.In addition, as the ball pitch spacing of semiconductor packages has recently become finer (typically flip chip packages, wafer level packages, etc.), a cleaning process to remove flux residues from the device after the reflow process is completed is not performed. There is still a need for a method of assembling a semiconductor device in a flip chip configuration.
본 발명자들은 반도체 패키지 공정 중 리플로우 공정 후 별도의 세정 공정이 필요 없도록 잔사가 최소화될 수 있는 플럭스 조성물을 개발하고자 예의 연구 노력하였다. 그 결과, 합성향료(Aroma Chemical) 수지, 용매 및 산(Acid)을 포함하는 조성물의 경우, 점도, 점착성, 언더필 다이 전단 접착력, 볼 전단 접착력 및 잔사 최소화 면에서 우수한 효과를 나타내어, 무세척(No-Clean) 플럭스 조성물로 사용될 수 있음을 규명함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다.The present inventors have made extensive research efforts to develop a flux composition capable of minimizing residues so that a separate cleaning process is not required after the reflow process during the semiconductor package process. As a result, in the case of a composition containing a synthetic fragrance (Aroma Chemical) resin, a solvent, and an acid, it exhibited excellent effects in terms of viscosity, adhesion, underfill die shear adhesion, ball shear adhesion and residue minimization. -Clean) By finding out that it can be used as a flux composition, the present invention was completed.
따라서, 본 발명의 목적은 무세척(No-Clean) 플럭스 조성물을 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a No-Clean flux composition.
본 발명은 무세척 플럭스 조성물에 관한 것으로, 구체적으로는 수지(Resin), 용매 및 산(Acid)을 포함하는 무세척 플럭스 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a no-clean flux composition, and more specifically, to a no-clean flux composition comprising a resin (Resin), a solvent and an acid (Acid).
본 발명자들은 반도체 패키지 공정 중 리플로우 공정 후 별도의 세정 공정이 필요 없도록 잔사가 최소화될 수 있는 플럭스 조성물을 개발하고자 예의 연구 노력하였다. 그 결과, 합성향료(Aroma Chemical) 수지, 용매 및 산(Acid)을 포함하는 조성물의 경우, 점도, 점착성, 언더필 다이 전단 접착력, 볼 전단 접착력 및 잔사 최소화 면에서 우수한 효과를 나타내어, 무세척(No-Clean) 플럭스 조성물로 사용될 수 있음을 규명하였다.The present inventors have made extensive research efforts to develop a flux composition capable of minimizing residues so that a separate cleaning process is not required after the reflow process during the semiconductor package process. As a result, in the case of a composition containing a synthetic fragrance (Aroma Chemical) resin, a solvent, and an acid, it exhibited excellent effects in terms of viscosity, adhesion, underfill die shear adhesion, ball shear adhesion and residue minimization. -Clean) It was found that it can be used as a flux composition.
이하, 본 발명을 더욱 자세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명의 일 양태는 수지(Resin), 용매 및 산(Acid)을 포함하는 무세척(No-Clean) 플럭스 조성물에 관한 것이다.One aspect of the present invention relates to a No-Clean flux composition comprising a resin, a solvent, and an acid.
본 명세서에서 "플럭스 조성물"은 반도체 패키지 공정(Ball Grid Array, Flip Chip Ball Grid Array 및 TSV 패키지 공정 등)에 사용되는 솔더 볼(Solder ball)이나 범프(Bump)의 산화막을 안정적으로 제거하고, 기판에 솔더 볼을 접합하거나 웨이퍼(Wafer) 상에 솔더 볼을 형성시키는 역할을 하는 조성물을 의미한다.In the present specification, the "flux composition" stably removes the oxide film of the solder ball or bump used in the semiconductor package process (Ball Grid Array, Flip Chip Ball Grid Array, TSV package process, etc.), and the substrate It refers to a composition that serves to bond solder balls to or to form solder balls on a wafer.
본 명세서에서 "무세척(No-Clean) 플럭스 조성물"은 상기 플럭스 조성물 중 리플로우 공정 후 별도로 세정할 필요가 없거나 거의 없는 플럭스 조성물을 의미한다.In the present specification, the "No-Clean flux composition" refers to a flux composition that does not need to be cleaned separately after the reflow process, or that there is little or no need to clean it after the reflow process.
상기 무세척 플럭스 조성물은 기판에 솔더 볼을 접합하거나 웨이퍼 상에 솔더 볼을 형성시킬 수 있을 정도의 충분한 점도(Viscosity) 및 점착성(Tackiness)을 가질 수 있다. 또한, 리플로우 공정을 수행하는 동안 최소량의 잔유물만을 남길 수 있고, 이는 이후 언더필(Underfill) 공정을 방해하지 않는다.The no-clean flux composition may have sufficient viscosity and tackiness to bond solder balls to a substrate or form solder balls on a wafer. In addition, only a minimum amount of residue can be left during the reflow process, which does not interfere with the subsequent underfill process.
본 명세서에서 수지는 합성향료(Aromatic Chemical) 수지일 수 있고, "합성향료"란 단일 화학구조로 표현되는 향내를 내는 물질을 의미하며, "합성향료 수지"란 단일 화학 구조로 표현되는 향내를 내는 수지(Resin)를 의미한다. 합성향료는 천연향료로부터 분리된 단리향료(유리향료) 및 합성 반응에 의해 만들어진 순합성향료를 포함할 수 있다.In the present specification, the resin may be a synthetic fragrance (Aromatic Chemical) resin, and "synthetic fragrance" means a substance that gives off a scent expressed by a single chemical structure, and "synthetic fragrance resin" means a scent expressed by a single chemical structure. It means resin. Synthetic fragrances may include isolated fragrances separated from natural fragrances (free fragrances) and pure synthetic fragrances produced by synthetic reactions.
상기 수지는 예를 들어, 하기 화학식 1 내지 5로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The resin may be selected from the group consisting of compounds represented by the following Formulas 1 to 5, for example, but is not limited thereto.
[화학식 1][Formula 1]
[화학식 2] [Formula 2]
[화학식 3] [Formula 3]
[화학식 4][Formula 4]
[화학식 5][Formula 5]
상기 수지는 증기압이 높아 휘발이 잘되면서도 점도가 높기 때문에, 솔더링(Soldering) 공정 시 무세척 플럭스 조성물에 충분한 점도(Viscosity) 및 점착성(Tackiness)을 부여할 수 있고, 저비점 고휘발 특성으로 인해 리플로우(Reflow) 공정 후 무세척 플럭스 조성물의 잔사가 최소화 될 수 있다. 또한, 휘발하면서도 리플로우 장비 오염을 최소화할 수 있다.Since the resin has a high vapor pressure and high volatilization, it is possible to impart sufficient viscosity and tackiness to the no-clean flux composition during the soldering process, and reflow due to the low boiling point and high volatility properties. After the (Reflow) process, the residue of the no-clean flux composition can be minimized. In addition, it is possible to minimize contamination of reflow equipment while volatilization.
상기 수지는 무세척 플럭스 조성물 전체 중량을 기준으로, 60 내지 95 중량부, 65 내지 95 중량부, 70 내지 95 중량부, 75 내지 95 중량부, 80 내지 95 중량부 또는 85 내지 95 중량부로 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상술한 중량 외에서 발명을 실시하는 경우 예를 들어, 상기 중량을 초과하여 실시하는 경우 솔더링 부족이 발생할 수 있고, 상기 중량을 미달하여 실시하는 경우 잔사가 많아져 언더필의 미경화가 발생할 수 있으므로 외부 충격으로부터 솔더 볼을 보호하지 못하여 신뢰성 불량(솔더 볼 크랙 또는 단락)을 야기할 수 있다.The resin may be included in an amount of 60 to 95 parts by weight, 65 to 95 parts by weight, 70 to 95 parts by weight, 75 to 95 parts by weight, 80 to 95 parts by weight, or 85 to 95 parts by weight, based on the total weight of the non-clean flux composition. However, it is not limited thereto. If the invention is carried out outside the above-described weight, for example, if it is carried out in excess of the above weight, insufficient soldering may occur, and if it is carried out under the above weight, the amount of residue may increase and uncured underfill may occur. Failure to protect the solder balls can lead to poor reliability (solder ball cracks or short circuits).
본 명세서에서 용매는 당업계에서 플럭스를 제조하기 위하여 이용되는 어떠한 용매도 포함할 수 있고, 예를 들어, 아이소프로필알코올, 에탄올, 아세톤, 톨루엔, 크실렌, 아세트산에틸, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 글리콜에테르, 헥실다이글리콜, (2-에틸헥실)다이글리콜, 페닐글리콜, 부틸카르비톨, 옥탄다이올, α-테르피네올, β-테르피네올, 테트라에틸렌글라이콜다이메틸에테르, 트리멜리트산트리스(2-에틸헥실), 세바스산비스(2-에틸헥실), 다이에틸렌글라이콜모노뷰틸에테르 또는 이들의 조합일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present specification, the solvent may include any solvent used to prepare the flux in the art, for example, isopropyl alcohol, ethanol, acetone, toluene, xylene, ethyl acetate, ethyl cellosolve, butyl cello Solve, glycol ether, hexyldiglycol, (2-ethylhexyl)diglycol, phenylglycol, butylcarbitol, octanediol, α-terpineol, β-terpineol, tetraethylene glycol dimethyl ether, Trimellitic acid tris (2-ethylhexyl), sebacic acid bis (2-ethylhexyl), diethylene glycol monobutyl ether, or a combination thereof, but is not limited thereto.
상기 용매는 무세척 플럭스 조성물 전체 중량을 기준으로, 5 내지 40 중량부, 5 내지 35 중량부, 5 내지 30 중량부, 5 내지 25 중량부, 5 내지 20 중량부, 5 내지 15 중량부 또는 5 내지 10 중량부로 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상술한 중량 외에서 발명을 실시하는 경우 예를 들어, 상기 중량을 초과하여 실시하는 경우 상기 조성물의 점도가 낮아져 솔더링 부족이 발생할 수 있고, 상기 중량을 미달하여 실시하는 경우 상기 조성물의 점도가 높아져 솔더 볼 브릿지(bridge)가 발생할 수 있다.The solvent is based on the total weight of the non-clean flux composition, 5 to 40 parts by weight, 5 to 35 parts by weight, 5 to 30 parts by weight, 5 to 25 parts by weight, 5 to 20 parts by weight, 5 to 15 parts by weight or 5 It may be included in an amount of 10 parts by weight, but is not limited thereto. In the case of carrying out the invention outside the above-described weight, for example, if the composition exceeds the weight, the viscosity of the composition decreases, resulting in insufficient soldering, and if the weight is less than the above weight, the viscosity of the composition increases. Bridges can occur.
본 명세서에서 산은 예를 들어, 하기 화학식 6 내지 8로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present specification, the acid may be selected from the group consisting of compounds represented by the following Formulas 6 to 8, for example, but is not limited thereto.
[화학식 6][Formula 6]
[화학식 7][Formula 7]
[화학식 8][Formula 8]
상기 산은 리플로우 공정 후 잔사로 남아도 에폭시 경화제로 사용되어 언더필을 경화시킬 수 있기 때문에 신뢰성에 문제가 발생하지 않는 반면, 종래에 무세척 플럭스 조성물에 주로 사용된 산(Glutaric acid, Succinic acid, Adipic acid, Diglycolic acid, Polyglicolic acid 및 Glycolic acid 등)은 잔사로 남을 경우 에폭시와 반응성이 없거나 적기 때문에 언더필 등의 후속 공정 시 신뢰성 문제를 야기시킬 수 있는 문제가 있다.Even if the acid remains as a residue after the reflow process, it is used as an epoxy curing agent to cure the underfill, so there is no problem in reliability, whereas the acid (Glutaric acid, Succinic acid, Adipic acid) mainly used in conventionally no-clean flux compositions. acid, Diglycolic acid, Polyglicolic acid, Glycolic acid, etc.) have no or little reactivity with epoxy if they remain as residues, so there is a problem that may cause reliability problems in subsequent processes such as underfill.
보다 구체적으로, 언더필 미경화 시 솔더 볼과 언더필이 결합되지 않아 솔더 볼을 보호해주는 역할을 할 수 없게 되므로 열충격 또는 CTE Mismatch에 의한 솔더 볼 크랙 또는 솔더 볼 단락이 발생하는 신뢰성 불량을 야기할 수 있으나, 상기 산은 리플로우 공정 후 잔사로 남아도 언더필을 경화시킬 수 있기 때문에 신뢰성에 문제가 발생하지 않는다. More specifically, when the underfill is not cured, the solder ball and the underfill cannot be bonded to protect the solder ball, so it may cause a solder ball crack or a solder ball short circuit due to thermal shock or CTE mismatch. In addition, since the acid can harden the underfill even if it remains as a residue after the reflow process, there is no problem in reliability.
상기 산은 무세척 플럭스 조성물 전체 중량을 기준으로, 1 내지 10 중량부, 2 내지 10 중량부, 3 내지 10 중량부, 4 내지 10 중량부, 5 내지 10 중량부, 6 내지 10 중량부, 7 내지 10 중량부, 8 내지 10 중량부, 9 내지 10 중량부, 1 내지 9 중량부, 1 내지 8 중량부, 1 내지 7 중량부, 1 내지 6 중량부, 2 내지 9 중량부, 2 내지 8 중량부, 2 내지 7 중량부, 2 내지 6 중량부, 3 내지 9 중량부, 3 내지 8 중량부, 3 내지 7 중량부, 3 내지 6 중량부, 4 내지 9 중량부, 4 내지 8 중량부, 4 내지 7 중량부, 4 내지 6 중량부, 5 내지 9 중량부, 5 내지 8 중량부, 5 내지 7 중량부 또는 5 내지 6 중량부로 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상술한 중량 외에서 발명을 실시하는 경우 예를 들어, 상기 중량을 초과하여 실시하는 경우 잔사가 많아지는 문제가 발생할 수 있고, 상기 중량을 미달하여 실시하는 경우 솔더링 불량이 발생할 수 있다.The acid is based on the total weight of the non-clean flux composition, 1 to 10 parts by weight, 2 to 10 parts by weight, 3 to 10 parts by weight, 4 to 10 parts by weight, 5 to 10 parts by weight, 6 to 10 parts by weight, 7 to 10 parts by weight, 8 to 10 parts by weight, 9 to 10 parts by weight, 1 to 9 parts by weight, 1 to 8 parts by weight, 1 to 7 parts by weight, 1 to 6 parts by weight, 2 to 9 parts by weight, 2 to 8 parts by weight Parts, 2 to 7 parts by weight, 2 to 6 parts by weight, 3 to 9 parts by weight, 3 to 8 parts by weight, 3 to 7 parts by weight, 3 to 6 parts by weight, 4 to 9 parts by weight, 4 to 8 parts by weight, It may be included in 4 to 7 parts by weight, 4 to 6 parts by weight, 5 to 9 parts by weight, 5 to 8 parts by weight, 5 to 7 parts by weight, or 5 to 6 parts by weight, but is not limited thereto. When the invention is carried out outside the above-described weight, for example, when the invention is carried out in excess of the above weight, a problem of increasing residues may occur, and when the invention is carried out under the above weight, soldering defects may occur.
본 발명은 무세척(No-Clean) 플럭스 조성물에 관한 것으로, 구체적으로는 수지(Resin), 용매 및 산(Acid)을 포함하는 무세척 플럭스 조성물에 관한 것으로, 점도, 점착성, 언더필 다이 전단 접착력, 볼 전단 접착력 및 잔사 최소화 면에서 우수한 효과를 나타내므로, 무세척 플럭스 조성물로서 유용하게 사용될 수 있다.The present invention relates to a no-clean flux composition, specifically, to a no-clean flux composition comprising a resin, a solvent and an acid, viscosity, tack, underfill die shear adhesion, Since it exhibits an excellent effect in terms of ball shear adhesion and minimization of residue, it can be usefully used as a no-clean flux composition.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔더 볼(Solder ball)의 형성 여부를 확인한 결과이다.1 is a result of confirming whether a solder ball is formed according to an embodiment of the present invention.
이하, 실시 예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시 예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시 예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. These examples are only for describing the present invention in more detail, and it will be apparent to those of ordinary skill in the art that the scope of the present invention is not limited by these examples according to the gist of the present invention. .
실시예. 무세척 플럭스 조성물Example. No-clean flux composition
500 ml 비이커에 다이에틸렌글라이콜 모노뷰틸 에테르(Di-ethylene glycol monobutyle ether), 아이소보닐 사이클로헥산올(Isobornyl cyclohexanol; IBCH) 및 산(2PZ-CNS 또는 C11-CNS)을 넣고, 150 ℃로 녹인 후 150 rpm으로 30 분간 교반하여 혼합하고, 교반 속도를 유지하면서 30 ℃ 이하가 되도록 냉각하여 플럭스 조성물을 제조하였다. 구체적인 조성은 하기 표 1과 같다.Di-ethylene glycol monobutyle ether, isobornyl cyclohexanol (IBCH) and acid (2PZ-CNS or C11-CNS) were added to a 500 ml beaker, and the mixture was heated to 150°C. After melting, the mixture was stirred at 150 rpm for 30 minutes and then cooled to 30° C. or less while maintaining the stirring speed to prepare a flux composition. The specific composition is shown in Table 1 below.
비교예 1. 기존의 플럭스 조성물 Comparative Example 1. Existing flux composition
조성물의 일부 구성을 달리하여, 실시예와 동일한 방법으로 플럭스 조성물을 제조하였다. 구체적인 조성은 하기 표 2와 같다.By varying some components of the composition, a flux composition was prepared in the same manner as in Examples. The specific composition is shown in Table 2 below.
실험예 1. 점도(Viscosity) 측정Experimental Example 1. Viscosity measurement
상기 실시예 및 비교예의 조성물에 대하여, 각 조성물을 0.5 ml씩 점도계(Brookfield DV-Ⅱ)에 정량하고, 스핀들(Spindle No. 51)을 사용하여 5 rpm 속도에서 점도 값을 측정하였으며, 3 회 반복 측정 후 평균값을 나타내었다. 결과는 하기 표 3에 나타내었다.For the compositions of Examples and Comparative Examples, 0.5 ml of each composition was quantified in a viscometer (Brookfield DV-II), and the viscosity value was measured at a speed of 5 rpm using a spindle (Spindle No. 51), and repeated three times. The average value was shown after measurement. The results are shown in Table 3 below.
상기 표 3에서 확인할 수 있듯이, 본 발명의 조성물은 비교예로 나타낸 종래의 물질(비교예 1 및 2)에 비하여 점도 면에서 최소 유사하거나 보다 우수한 것을 알 수 있다. As can be seen from Table 3 above, it can be seen that the composition of the present invention is at least similar or superior in viscosity compared to the conventional materials (Comparative Examples 1 and 2) shown in Comparative Examples.
실험예 2. 점착성(Tackiness) 측정Experimental Example 2. Tackiness measurement
상기 실시예 및 비교예의 조성물에 대하여, 만능 시험기 UTM(universal testing machine)을 이용하여 JIS-Z-3284 조건(Load: 50 g, Down Speed: 2 mm/s, Up Speed: 10 mm/s)으로 설정하고, 각 조성물을 0.2 mm 두께로 인쇄한 후 지름 5.1 mm의 프로브로 0.2 초 동안 가압시켜 측정하였다. 결과는 하기 표 4에 나타내었다.For the compositions of the Examples and Comparative Examples, using a universal testing machine UTM (universal testing machine) under JIS-Z-3284 conditions (Load: 50 g, Down Speed: 2 mm/s, Up Speed: 10 mm/s) After setting, each composition was printed to a thickness of 0.2 mm, and then measured by pressing a probe having a diameter of 5.1 mm for 0.2 seconds. The results are shown in Table 4 below.
상기 표 4에서 확인할 수 있듯이, 본 발명의 조성물은 비교예로 나타낸 종래의 물질(비교예 1 및 2)에 비하여 점착성 면에서 최소 유사하거나 보다 우수한 것을 알 수 있다.As can be seen from Table 4 above, it can be seen that the composition of the present invention is at least similar or better in terms of adhesion compared to the conventional materials (Comparative Examples 1 and 2) shown in Comparative Examples.
실험예 3. 언더필 다이 전단 접착력(Underfill Die shear strength; DST) 측정Experimental Example 3. Underfill Die Shear Strength (DST) Measurement
상기 실시예 및 비교예의 조성물에 대하여, 잔사가 언더필 경화에 영향을 미치는지 여부를 확인하기 위하여, 350 x 350 x 0.3 mm 동박 입힘 적층판(Copper Clad Laminated Board) 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; PCB)에 50 um 두께로 각 조성물을 도포한 후, 200 ppm 이하의 O2 조건으로 리플로우 오븐(Reflow Oven)에서 3 회 리플로우(Reflow)를 진행하였다. 리플로우 후 PCB 동박에 남은 잔사를 세척하지 않고 당사에서 제조한 언더필(Underfill) 접착제(UF3300, 에폭시, silica filler 60 중량%)를 이용하여 동박 위에 실리콘 칩(2x2 mm2)을 부착하고 150 ℃에서 1 시간 동안 경화를 진행한 후 Dage 4000을 이용하여 전단 접착력(shear strength)을 측정하였다. 결과는 하기 표 5에 나타내었다.For the compositions of Examples and Comparative Examples, in order to check whether the residue affects the underfill hardening, a 350 x 350 x 0.3 mm Copper Clad Laminated Board printed circuit board (PCB) was used. After each composition was applied to a thickness of 50 um, reflow was performed three times in a reflow oven under O 2 conditions of 200 ppm or less. After reflow, a silicon chip (2x2 mm 2 ) was attached on the copper foil using the underfill adhesive (UF3300, epoxy, silica filler 60% by weight) manufactured by our company without washing the remaining residue on the PCB copper foil. After curing for 1 hour, shear strength was measured using a Dage 4000. The results are shown in Table 5 below.
상기 표 5에서 확인할 수 있듯이, 본 발명의 조성물은 비교예로 나타낸 종래의 물질(비교예 1 및 2)에 비하여 언더필 다이 전단 접착력 면에서 최소 유사하거나 보다 우수한 것을 알 수 있다.As can be seen from Table 5, it can be seen that the composition of the present invention is at least similar or superior to the conventional materials (Comparative Examples 1 and 2) shown in Comparative Examples in terms of underfill die shear adhesion.
실험예 4. 솔더 볼(Solder ball) 형성 확인 및 볼 전단 접착력(Ball shear strength; BST) 측정Experimental Example 4. Confirmation of formation of solder balls and measurement of ball shear strength (BST)
상기 실시예 및 비교예의 조성물에 대하여, OSP(Organic Solderability Preservative) 코팅된 PCB 상에 각 조성물을 이용하여 솔더 볼(SAC305, 덕산하이메탈, 한국)을 부착한 후 리플로우(최고 온도: 240 ℃)를 실시하여 솔더 볼이 잘 형성되는지 확인하였다(도 1 참조). 그 다음, Dage 4000을 이용하여 형성된 솔더 볼의 볼 전단 접착력(BST)을 측정하였다(솔더 볼 크기: 300 ㎛, 측정 속도: 500 ㎛/s, 전단 높이: 20 ㎛). 결과는 하기 표 6에 나타내었다.For the compositions of Examples and Comparative Examples, after attaching solder balls (SAC305, Deoksan Hi-Metal, Korea) using each composition on a PCB coated with OSP (Organic Solderability Preservative), reflow (maximum temperature: 240 °C) It was confirmed whether the solder ball was formed well (see FIG. 1). Then, the ball shear adhesion (BST) of the solder ball formed using Dage 4000 was measured (solder ball size: 300 μm, measurement speed: 500 μm/s, shear height: 20 μm). The results are shown in Table 6 below.
도 1 및 상기 표 6에서 확인할 수 있듯이, 본 발명의 조성물은 비교예로 나타낸 종래의 물질(비교예 1 및 2)에 비하여 볼 전단 접착력 면에서 최소 유사하거나 보다 우수한 것을 알 수 있다.As can be seen in Fig. 1 and Table 6, it can be seen that the composition of the present invention is at least similar or better in terms of ball shear adhesion compared to the conventional materials (Comparative Examples 1 and 2) shown in Comparative Examples.
실험예 5. 산가(Acid value) 측정Experimental Example 5. Acid value measurement
상기 실시예 및 비교예의 조성물에 대하여, 솔더링(Soldering) 효과에 영향을 미치는 산성도를 확인하기 위하여, 에탄올:메탄올(2:1) 혼합액 100 ml에 각 조성물을 10 g씩 녹인 후 페놀프탈레인을 4~5 방울을 첨가하여 교반시킨 다음, 뷰렛을 이용하여 0.1 N KOH 용액을 적정한 후 아래 계산식을 이용하여 산가를 측정하였다. 결과는 하기 표 7에 나타내었다.For the compositions of Examples and Comparative Examples, in order to check the acidity that affects the soldering effect, 10 g of each composition was dissolved in 100 ml of a mixture of ethanol: methanol (2: 1), and phenolphthalein was 4 to 5 Droplets were added and stirred, and then 0.1 N KOH solution was titrated using a burette, and the acid value was measured using the following calculation formula. The results are shown in Table 7 below.
(S: 시료에 대한 채취량, a: 초기 0.1 N KOH 량(ml), b: 남은 0.1 N KOH 량(ml), f: 0.1 N KOH의 역가(일반적으로 1 사용))(S: collection amount for the sample, a: initial 0.1 N KOH amount (ml), b: remaining 0.1 N KOH amount (ml), f: 0.1 N KOH titer (usually 1 used))
상기 표 7에서 확인할 수 있듯이, 본 발명의 조성물(실시예 3-5 및 8-10)은 비교예로 나타낸 종래의 물질(비교예 1 및 2)에 비하여 산가 면에서 우수한 것을 알 수 있다.As can be seen from Table 7, the compositions of the present invention (Examples 3-5 and 8-10) were found to be superior to the conventional materials (Comparative Examples 1 and 2) shown in Comparative Examples in terms of acid value.
실험예 6. 리플로우 후 잔사 측정Experimental Example 6. Measurement of residue after reflow
상기 실시예 및 비교예의 조성물에 대하여, 슬라이드 글라스에 각 조성물을 50 ㎛ 두께로 인쇄 후 시료의 무게를 측정하고, 리플로우 오븐(1707MK III, Heller)에서 리플로우(최고 온도: 240 ℃)를 3 회 반복 후 최종 남아있는 각 조성물의 무게를 재 측정하였다. 결과는 하기 표 8에 나타내었다.For the compositions of Examples and Comparative Examples, after printing each composition to a thickness of 50 μm on a slide glass, the weight of the sample was measured, and reflow (maximum temperature: 240° C.) was 3 in a reflow oven (1707MK III, Heller). After repetition, the final remaining weight of each composition was re-measured. The results are shown in Table 8 below.
상기 표 8에서 확인할 수 있듯이, 본 발명의 조성물은 비교예로 나타낸 종래의 물질(비교예 1 및 2)에 비하여 리플로우 후 잔사 면에서 우수한 것을 알 수 있다.As can be seen from Table 8, it can be seen that the composition of the present invention is superior to the conventional materials (Comparative Examples 1 and 2) shown in Comparative Examples in terms of residue after reflow.
본 발명의 무세척 플럭스 조성물(실시예 1 내지 10)은 비교예로 나타낸 종래의 산을 사용한 조성물(비교예 1 및 2)에 비하여 점도, 점착성, 언더필 DST 및 리플로우 후 잔사 면에서 대체적으로 우수한 것으로 나타났다. The non-clean flux composition of the present invention (Examples 1 to 10) is generally superior in terms of viscosity, tackiness, underfill DST, and residue after reflow compared to the composition using the conventional acid shown in Comparative Example (Comparative Examples 1 and 2). Appeared.
특히, 산을 5 내지 10 중량부 포함하는 조성물(실시예 3-5 및 8-10)의 경우, 상기 실험예의 모든 면에서 비교예로 나타낸 종래의 산을 사용한 조성물(비교예 1 및 2)에 비하여 우수한 것으로 나타나 무세척 플럭스 조성물로의 적용에 매우 적합한 특성을 지닌다는 것을 알 수 있다.In particular, in the case of a composition containing 5 to 10 parts by weight of an acid (Examples 3-5 and 8-10), in all aspects of the experimental example, a composition using a conventional acid shown as a comparative example (Comparative Examples 1 and 2) It can be seen that it has properties that are very suitable for application to a no-clean flux composition, appearing to be superior.
Claims (8)
[화학식 1]
,
[화학식 2]
,
[화학식 3]
,
[화학식 4]
,
[화학식 5]
,
[화학식 6]
,
[화학식 7]
, 및
[화학식 8]
.
A No-Clean flux composition containing an Aromatic chemical resin, a solvent and an acid, wherein the synthetic perfume resin is selected from the group consisting of compounds represented by the following Chemical Formulas 1 to 5, The acid is selected from the group consisting of compounds represented by the following formulas 6 to 8, a no-clean flux composition:
[Formula 1]
,
[Formula 2]
,
[Formula 3]
,
[Formula 4]
,
[Formula 5]
,
[Formula 6]
,
[Formula 7]
, And
[Formula 8]
.
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