KR102247948B1 - 세정용 플럭스 및 세정용 솔더 페이스트 - Google Patents

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하야토 가이세
슈타 아카츠카
겐고 오타
사키에 오카다
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센주긴조쿠고교 가부시키가이샤
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Abstract

랜드의 면적보다 좁게 솔더 페이스트가 인쇄되는 경우에 있어서도, 의도적으로, 가열 처짐이 생기기 쉽고 랜드 전체에 솔더 페이스트가 퍼짐으로써, 땜납이 습윤 확산되는 솔더 페이스트 및 플럭스를 제공한다.
세정용 플럭스는, 로진계 수지와, 용제와, 틱소트로피제와, 활성제를 포함하고, 활성제로서 할로겐화 수소산염, 할로겐화 지방족 화합물 및 이미다졸 화합물을 포함하며, 또한 플럭스의 할로겐 함유량이 9000ppm 이상 50000ppm 이하이고, 또한 2014년 제정 JISZ3284-3 「가열 시의 처짐 시험」 방법의 도 6에 도시되는 각 패턴 중, 인쇄된 플럭스 모두가, 90℃/3min의 가열 후에 일체가 되지 않는 최소 간격이 1.2㎜ 이상으로 된다.

Description

세정용 플럭스 및 세정용 솔더 페이스트{CLEANING FLUX AND CLEANING SOLDER PASTE}
본 발명은 납땜에 사용되는 세정용 플럭스 및 이 세정용 플럭스를 사용한 세정용 솔더 페이스트에 관한 것이다.
일반적으로, 납땜에 사용되는 플럭스는, 땜납 및 납땜의 대상으로 되는 접합 대상부의 금속 표면에 존재하는 금속 산화물을 화학적으로 제거하고, 양자의 경계에서 금속 원소의 이동을 가능하게 하는 효능을 갖는다. 이 때문에, 플럭스를 사용해서 납땜을 행함으로써, 땜납과 접합 대상물의 금속 표면 사이에 금속간 화합물을 형성할 수 있게 되고, 강고한 접합이 얻어진다.
솔더 페이스트는, 땜납 합금의 분말과 플럭스를 혼합시켜 얻어진 복합 재료이다. 솔더 페이스트를 사용한 납땜은, 기판의 전극 등의 납땜부에 솔더 페이스트가 인쇄되고, 솔더 페이스트가 인쇄된 납땜부에 부품이 탑재되어, 리플로우로라고 칭해지는 가열로에서 기판을 가열하여 땜납을 용융시켜, 납땜이 행해진다.
고밀도 실장에서는 솔더 페이스트의 가열 처짐에 의해, 땜납 브리지가 발생되기 쉽다. 그 때문에, 종래에는 솔더 페이스트의 가열 처짐을 억제하여, 땜납 브리지를 방지하고 있었다.
특허 문헌 1에서는, 할로겐 화합물의 함유량을 감소시켜도, 땜납의 가열 처짐을 억제할 수 있도록 한 플럭스 및 페이스트가 제안되어 있다.
0201 칩 실장과 같은 초고밀도 실장에서는, 솔더 페이스트의 인쇄 위치 어긋남 대책으로서, 랜드의 면적보다 좁게 솔더 페이스트가 인쇄된다.
일본 특허 공개 제2010-137283호 공보
그러나, 랜드의 면적보다 좁게 솔더 페이스트가 인쇄되는 경우에 있어서, 산화되기 쉬운 미세한 땜납 합금 분말이 사용되는 것에 의해, 랜드 전체에 땜납이 습윤 확산되지 않았다.
초고밀도 실장에 있어서, 랜드의 면적보다 좁게 솔더 페이스트가 인쇄되는 경우에, 랜드 전체에 땜납이 습윤 확산되지 않음으로써, 납땜 불량이 생기는 경우가 있다.
본 발명의 목적은, 랜드의 면적보다 좁게 솔더 페이스트가 인쇄되는 경우에 있어서도, 의도적으로 가열 처짐이 생기기 쉽고 랜드 전체에 솔더 페이스트가 퍼짐으로써, 땜납이 습윤 확산되는 솔더 페이스트 및 플럭스를 제공하는 데 있다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해 이하의 구성을 포함하는 것을 특징으로 한다.
(1) 본 발명의 세정용 플럭스는, 로진계 수지와, 용제와, 틱소트로피제와, 활성제를 포함하고, 상기 틱소트로피제는, 경화 피마자유와 비스 아미드계 틱소트로피제의 어느 것, 또는 경화 피마자유와 비스 아미드계 틱소트로피제의 양쪽을 포함하고, 경화 피마자유의 함유량은, 상기 플럭스의 총 중량에 대하여 4중량％ 이상 10질량％ 이하, 비스아미드계 틱소트로피제의 함유량은, 상기 플럭스의 총 중량에 대하여 1중량％ 이상 5중량％ 이하이고, 경화 피마자유와 비스 아미드계 틱소트로피제의 어느 것, 또는 경화 피마자유와 비스 아미드계 틱소트로피제의 양쪽을 포함하는 상기 틱소트로피제의 함유량은, 상기 플럭스의 총 중량에 대하여 5중량％ 이상 15중량％ 이하이고, 상기 활성제로서 할로겐화 수소산염, 할로겐화 지방족 화합물 및 이미다졸 화합물을 포함하며, 또한 플럭스의 할로겐 함유량이 9000ppm 이상 50000ppm 이하이고, 또한, 2014년 제정 JISZ3284-3 「가열 시의 처짐 시험」 방법의 도 6에 도시되는 각 패턴 중, 인쇄된 플럭스 모두가, 90℃/3min의 가열 후에 일체가 되지 않는 최소 간격이 1.2㎜ 이상으로 되는 것을 특징으로 한다.
(2) 상기 (1)의 구성에 있어서, 플럭스의 총 중량에 대하여, 할로겐화 수소산염의 함유량은 1중량％ 이상 3중량％ 이하, 또한 할로겐화 지방족 화합물의 함유량은 1중량％ 이상 5중량％ 이하, 또한 이미다졸 화합물의 함유량은 1중량％ 이상 5중량％ 이하인 것을 특징으로 한다.
(3) 본 발명의 세정용 솔더 페이스트는, 상기 (1) 또는 (2)의 구성에 있는 세정용 플럭스와 땜납 합금 분말을 포함하는 것을 특징으로 한다.
(4) 상기 (3)의 구성에 있어서, NiAu 도금 처리 유리 에폭시 기판에 인쇄된 솔더 페이스트의 인쇄 두께가 10㎛ 이상 30㎛ 이하이고, 직경 80㎛의 인쇄 범위에 있어서의 솔더 페이스트의 인쇄 면적을 100으로 한 경우에, 실온에서 170℃까지 2 내지 3℃/초로 승온시키고, 170℃를 90 내지 120초 유지한 후, 170℃에서 250℃까지 2 내지 3℃/초로 승온시키고, 220℃ 이상을 40 내지 60초의 가열 처리를 행한 경우의 땜납의 습윤 확산 면적이 120 이상이며, 또한, 2014년 제정 JISZ3284-3 「가열 시의 처짐 시험」 방법의 도 6에 도시되는 각 패턴 중, 인쇄된 솔더 페이스트 모두가, 150℃/10min의 가열 후에 일체가 되지 않는 최소 간격이 0.6㎜ 이상으로 되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 플럭스는, 로진계 수지와, 용제와, 틱소트로피제와, 활성제를 포함하고, 상기 틱소트로피제는, 경화 피마자유와 비스 아미드계 틱소트로피제의 어느 것, 또는 경화 피마자유와 비스 아미드계 틱소트로피제의 양쪽을 포함하고, 경화 피마자유의 함유량은, 상기 플럭스의 총 중량에 대하여 4중량％ 이상 10질량％ 이하, 비스아미드계 틱소트로피제의 함유량은, 상기 플럭스의 총 중량에 대하여 1중량％ 이상 5중량％ 이하이고, 경화 피마자유와 비스 아미드계 틱소트로피제의 어느 것, 또는 경화 피마자유와 비스 아미드계 틱소트로피제의 양쪽을 포함하는 상기 틱소트로피제의 함유량은, 상기 플럭스의 총 중량에 대하여 5중량％ 이상 15중량％ 이하이고, 상기 활성제로서 할로겐화 수소산염, 할로겐화 지방족 화합물 및 이미다졸 화합물을 포함하며, 또한, 플럭스의 할로겐 함유량이 9000ppm 이상 50000ppm 이하 포함하며, 또한, 2014년 제정 JISZ3284-3 「가열 시의 처짐 시험」 방법의 도 6에 도시되는 각 패턴 중, 인쇄된 솔더 페이스트 모두가, 90℃/3min의 가열 후에 일체가 되지 않는 최소 간격이 1.2㎜ 이상으로 됨으로써, 이 플럭스와 땜납 합금 분말을 포함하는 솔더 페이스트를 사용하면, 랜드의 면적보다 좁게 솔더 페이스트가 인쇄되는 경우에 있어서도, 의도적으로, 가열 처짐되기 쉽고, 랜드 전체에 땜납이 습윤 확산된다.
이하, 본 발명의 세정용 플럭스 및 세정용 솔더 페이스트의 일 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명은 당해 실시 형태에 한정되지 않는다.
본 실시 형태의 세정용 플럭스는, 로진계 수지와, 용제와, 틱소트로피제와, 활성제를 포함하고, 활성제로서 할로겐화 수소산염, 할로겐화 지방족 화합물 및 이미다졸 화합물을 포함하며, 또한, 플럭스의 할로겐 함유량이 9000ppm 이상 50000ppm 이하이고, 또한, 2014년 제정 JISZ3284-3 「가열 시의 처짐 시험」 방법의 도 6에 도시되는 각 패턴 중, 인쇄된 플럭스 모두가, 90℃/3min의 가열 후에 일체가 되지 않는 최소 간격이 1.2㎜ 이상으로 된다.
상기 할로겐화 지방족 화합물은, 할로겐화 지방족 탄화수소기를 갖는 화합물이다. 지방족 탄화수소기는, 포화 지방족 탄화수소기, 불포화 지방족 탄화수소기의 어느 것이어도 된다. 또한, 할로겐화 지방족 화합물로서는, 할로겐화 지방족 알코올, 할로겐화 복소환식 화합물을 들 수 있다.
할로겐화 복소환식 화합물은, 식 (1)에 나타내는 하기 일반식으로 표시된다.
R1-(R2)n…(1)
R1은, n가의 복소환식기를 나타낸다. 또한, R2는, 할로겐화 지방족 탄화수소기를 나타낸다.
이에 의해, 이 플럭스와 땜납 합금 분말을 포함하는 솔더 페이스트를 사용하면, 랜드의 면적보다 좁게 솔더 페이스트가 인쇄되는 경우에 있어서도, 랜드 전체에 땜납이 습윤 확산된다. 또한, 잔사의 세정이 가능하다.
로진으로서는, 예를 들어 검 로진, 우드 로진 및 톨유 로진 등의 원료 로진, 그리고 당해 원료 로진으로부터 얻어지는 유도체를 들 수 있다. 해당 유도체로서는, 예를 들어 정제 로진, 수소 첨가 로진, 불균화 로진, 중합 로진, 산 변성 로진(예를 들어, 아크릴산 변성 수소 첨가 로진), 페놀 변성 로진 및 α, β 불포화 카르복실산 변성물(아크릴화 로진, 말레인화 로진, 푸마르화 로진 등), 그리고 해당 중합 로진의 정제물, 수소화물 그리고 불균화물, 그리고 해당 α, β 불포화 카르복실산 변성물 등의 정제물, 수소화물 및 불균화물 등을 들 수 있다.
용제로서는, 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, 2-메틸펜탄-2,4-디올, 1,1,1-트리스(히드록시메틸)프로판, 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, 1-에티닐-1-시클로헥산올, 1,4-시클로헥산디올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 2,4,7,9-테트라메틸-5-데신-4,7-디올 등을 들 수 있다. 글리콜에테르계 용제로서는, 디에틸렌글리콜모노-2-에틸헥실에테르, 에틸렌글리콜모노페닐에테르, 디에틸렌글리콜모노헥실에테르, 디에틸렌글리콜디부틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노부틸에테르, 메틸프로필렌트리글리콜, 부틸프로필렌트리글리콜, 트리에틸렌글리콜부틸메틸에테르, 테트라에틸렌글리콜디메틸에테르 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, 올레인산아미드, 에루크산아미드, 불포화 지방산 아미드, p-톨루엔 메탄아미드, 방향족 아미드, 메틸렌비스 스테아르산아미드, 에틸렌비스라우르산아미드, 에틸렌비스히드록시스테아르산아미드, 포화 지방산 비스아미드, 메틸렌비스올레인산아미드, 불포화 지방산 비스 아미드, m-크실릴렌비스 스테아르산아미드, 방향족 비스아미드, 치환 아미드, 메틸올스테아르산아미드, 메틸올아미드, 지방산 에스테르아미드 등을 들 수 있다. 틱소트로피제의 함유량은, 플럭스의 전량을 100으로 한 경우에 5중량％ 이상 15중량％ 이하인 것이 바람직하다. 특히, 경화 피마자유를 4중량％ 이상 10질량％ 이하, 비스아미드계 틱소트로피제를 1중량％ 이상 5중량％ 이하 포함하는 것이 바람직하다.
유기산으로서는, 아디프산, 아젤라산, 에이코산디오산, 시트르산, 글리콜산, 숙신산, 살리실산, 디피콜린산, 디부틸아닐린디글리콜산, 수베르산, 세바스산, 티오글리콜산, 테레프탈산, 도데칸이산, 파라히드록시페닐아세트산, 피콜린산, 페닐숙신산, 프탈산, 푸마르산, 말레산, 말론산, 라우르산, 벤조산, 타르타르산, 글리신, 1,3-시클로헥산디카르복실산, 2,2-비스(히드록시메틸)부탄산, 2,3-디히드록시벤조산, 2,4-디에틸글루타르산, 2-퀴놀린카르복실산, 3-히드록시벤조산, 말산, p-아니스산, 스테아르산, 12-히드록시스테아르산, 올레인산, 리놀레산, 리놀렌산 등을 들 수 있다.
할로겐화 지방족 화합물로서는, 1-브로모-2-프로판올, 3-브로모-1-프로판올, 3-브로모-1,2-프로판디올, 1-브로모-2-부탄올, 1,3-디브로모-2-프로판올, 2,3-디브로모-1-프로판올, 1,4-디브로모-2-부탄올, 2,3-디브로모-1,4-부탄디올, 트랜스-2,3-디브로모-2-부텐-1,4-디올, 트리스-(2,3-디브로모 프로필)이소시아누레이트 등을 들 수 있다. 할로겐화 지방족 화합물의 함유량은, 플럭스의 전량을 100으로 한 경우에 1중량％ 이상 5중량％ 이하인 것이 바람직하다.
아민으로서는, 에틸아민, 트리에틸아민, 에틸렌디아민, 트리에틸렌테트라민 등을 들 수 있다. 또한, 복소환식 화합물의 아민의 일례인 이미다졸, 이미다졸 유도체 등의 이미다졸 화합물로서, 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-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, 에폭시-이미다졸어덕트, 2-메틸벤즈이미다졸, 2-옥틸벤즈이미다졸, 2-펜틸벤즈이미다졸, 2-(1-에틸펜틸)벤즈이미다졸, 2-노닐벤즈이미다졸, 2-(4-티아졸릴)벤즈이미다졸, 벤즈이미다졸 등을 들 수 있다. 이미다졸 화합물의 함유량은, 플럭스의 전량을 100으로 한 경우에 1중량％ 이상 5중량％ 이하인 것이 바람직하다.
또한, 이미다졸 화합물 이외의 아졸류 등의 복소환식 화합물로서, 2,4-디아미노-6-비닐-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-비닐-s-트리아진이소시아누르산 부가물, 2,4-디아미노-6-메타크릴로일옥시에틸-s-트리아진, 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, 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 등을 들 수 있다.
아민 할로겐화 수소산염은, 아민과 할로겐화수소를 반응시킨 화합물이며, 아민으로서는, 에틸아민, 디에틸아민, 트리에틸아민, 에틸렌디아민, 1,3-디페닐구아니딘, 1,3-디-o-톨릴구아니딘, 1-o-톨릴비구아니드 등을 들 수 있고, 할로겐화수소로서는, 염소, 브롬, 요오드의 수소화물을 들 수 있다. 아민 할로겐화 수소산염의 함유량은, 플럭스의 전량을 100으로 한 경우에 1중량％ 이상 3중량％ 이하인 것이 바람직하다.
본 실시 형태의 세정용 플럭스에는, 땜납 합금 분말의 산화를 억제할 목적으로 산화 방지제를 배합할 수 있다. 산화 방지제로서는, 2,2'-메틸렌비스[6-(1-메틸시클로헥실)-p-크레졸] 등의 힌더드 페놀계 산화 방지제를 사용할 수 있다
본 실시 형태의 세정용 플럭스에는, 또한 소광제, 소포제 등의 첨가제를 첨가해도 된다.
본 실시 형태의 세정용 솔더 페이스트는, 상술한 세정용 플럭스와, 땜납 합금 분말을 포함한다. 땜납 합금 분말은, Pb를 포함하지 않는 땜납인 것이 바람직하고, Sn 단체(單體), Sn-Ag계, Sn-Cu계, Sn-Ag-Cu계, Sn-Bi계, Sn-In계 등, 또는 이들 합금에 Sb, Bi, In, Cu, Zn, As, Ag, Cd, Fe, Ni, Co, Au, Ge, P 등을 첨가한 땜납의 분체로 구성된다.
[실시예]
이하의 표 1 내지 표 3에 나타내는 조성에서 실시예와 비교예의 세정용 플럭스를 조합하고, 플럭스의 가열 처짐성에 대하여 검증하였다. 또한, 표 1 내지 표 3에 나타내는 조성의 실시예와 비교예의 플럭스를 조합하고, 이 플럭스를 사용하여 솔더 페이스트를 조합하고, 땜납 습윤 확산성, 가열 처짐성 및 인쇄 처짐성에 대하여 검증하였다. 또한, 각 표에 있어서의 조성율은, 플럭스의 전량을 100으로 한 경우의 질량％이다.
솔더 페이스트 중의 땜납 합금 분말은, Ag이 3.0중량％, Cu가 0.5중량％, 잔부가 Sn인 Sn-Ag-Cu계의 땜납 합금이며, 입경은 φ10㎛ 이하이다. 또한, 솔더 페이스트는, 플럭스가 12중량％, 땜납 합금 분말이 88중량％이다.
<땜납 습윤 확산성의 평가>
(1) 검증 방법
NiAu 도금 처리 유리 에폭시 기판을 사용하고, 직경 80㎛의 인쇄 범위에, 인쇄 두께가 10㎛ 이상 30㎛ 이하의 범위로 솔더 페이스트를 인쇄하고, 실온에서 170℃까지 2 내지 3℃/초로 승온시키고, 170℃를 90 내지 120초 유지한 후, 170℃에서 250℃까지 2 내지 3℃/초로 승온시키고, 220℃ 이상을 40 내지 60초의 가열 처리를 행하고, 땜납 습윤 확산성을 수치화하였다.
(2) 판정 기준
솔더 페이스트의 인쇄 면적을 100으로 한 경우의 땜납 습윤 확산 면적을 측정하고, 땜납 습윤 확산성을 판정하였다.
○: 땜납 습윤 확산 면적이 120 이상
×: 땜납 습윤 확산 면적이 120 미만
<가열 처짐성의 평가>
(1) 검증 방법
가열 처짐 시험은, 2014년 제정 JIS Z 3284-3의 도 6에 기재된 소정의 패턴으로 인쇄부가 형성된 스테인리스제 메탈 마스크를 사용하고, 동판에 솔더 페이스트를 인쇄하고, 메탈 마스크를 제거한 후, 150℃/10min의 가열 처리를 행하여 솔더 페이스트의 가열 처짐성을 수치화하였다. 또한, 플럭스에 대해서는, JIS Z 3284-3(2014)의 도 6에 기재된 소정의 패턴으로 인쇄부가 형성된 스테인리스제 메탈 마스크를 사용하고, 동판에 플럭스를 인쇄하고, 메탈 마스크를 제거한 후, 90℃/3min의 가열 처리를 행하여 플럭스의 가열 처짐성을 수치화하였다. 메탈 마스크의 두께는 0.2㎜, 인쇄부는 사각형의 개구이고, 크기는 3.0×0.7㎜ 및 3.0×1.5mm로 되어 있다. 인쇄부는, 동일한 크기의 복수의 개구가, 짧은 방향으로 간격을 다르게 하여 나열하고, 개구의 간격 L은 0.2-0.3-0.4-0.5-0.6-0.7-0.8-0.9-1.0-1.1-1.2mm로 되어 있다.
(2) 판정 기준
메탈 마스크를 사용하여 상술한 소정의 간격으로 인쇄된 솔더 페이스트 및 플럭스가, 가열 후에 일체로 되지 않는 최소 간격 L1로 가열 처짐성을 판정하였다.
(a) 솔더 페이스트의 가열 처짐성의 판정 결과
○: 가열 처짐의 시험 결과가 0.6㎜ 이상
×: 가열 처짐의 시험 결과가 0.5㎜ 이하
(b) 플럭스의 가열 처짐성의 판정 결과
○: 가열 처짐의 시험 결과가 1.2㎜ 이상
×: 가열 처짐의 시험 결과가 1.1㎜ 이하
<인쇄 처짐성의 평가>
(1) 검증 방법
솔더 페이스트의 인쇄 처짐의 평가는, 2014년 제정 JIS Z3284-34.3에 준거하여, 소정의 패턴으로 인쇄부가 형성된 스테인리스제 메탈 마스크를 사용하여 동판에 솔더 페이스트를 인쇄하고, 메탈 마스크를 제거한 후, 실온 25±5℃, 상대 습도 50±10％에서 10 내지 20분간 보관하고, 인쇄된 각 패턴 중, 인쇄된 솔더 페이스트 모두가 일체가 되지 않는 최소 간격을 눈으로 보아 확인하였다. 메탈 마스크의 두께는 0.2㎜, 솔더 페이스트 인쇄부는 사각형의 개구이고, 크기는 3.0×0.7㎜ 및 3.0×1.5mm로 되어 있다. 솔더 페이스트 인쇄부는, 동일한 크기의 복수의 개구가 간격을 다르게 하여 나열하고, 개구의 간격 L은 0.2-0.3-0.4-0.5-0.6-0.7-0.8-0.9-1.0-1.1-1.2mm로 되어 있다.
(2) 판정 기준
○: 인쇄 후, 일체가 되지 않는 최소 간격이 0.5㎜ 이하
×: 인쇄 후, 일체가 되지 않는 최소 간격이 0.6㎜ 이상
Figure 112021033052235-pat00001
Figure 112021033052235-pat00002
Figure 112021033052235-pat00003
본 발명에서는, 실시예 1 내지 실시예 18에 나타내는 바와 같이, 로진계 수지와, 용제와, 틱소트로피제와, 활성제를, 본 발명에서 규정된 범위의 함유량으로 포함하고, 활성제로서 할로겐화 수소산염, 할로겐화 지방족 화합물 및 이미다졸 화합물을, 본 발명에서 규정된 범위의 함유량으로 포함하며, 또한, 플럭스의 할로겐 함유량이 9000ppm 이상 50000ppm 이하이고, 또한, 2014년 제정 JISZ3284-3 「가열 시의 처짐 시험」 방법의 도 6에 도시되는 각 패턴 중, 인쇄된 플럭스 모두가, 90℃/3min의 가열 후에 일체가 되지 않는 최소 간격이 1.2㎜ 이상으로 됨으로써, 플럭스를 의도적으로 가열 처짐시킴으로써 가열 처짐에 대하여 충분한 효과가 얻어졌다. 또한, 솔더 페이스트에 대해서는, 플럭스를 의도적으로 가열 처짐시킴으로써, NiAu 도금 처리 유리 에폭시 기판에 인쇄된 솔더 페이스트의 인쇄 두께가 10㎛ 이상 30㎛ 이하이고, 직경 80㎛의 인쇄 범위에서의 솔더 페이스트의 인쇄 면적을 100으로 한 경우에, 실온에서 170℃까지 2 내지 3℃/초로 승온시키고, 170℃를 90 내지 120초 유지한 후, 170℃에서 250℃까지 2 내지 3℃/초로 승온시키고, 220℃ 이상을 40 내지 60초의 가열 처리를 행한 경우의 땜납 습윤 확산 면적이 120 이상이며, 또한, 2014년 제정 JISZ3284-3 「가열 시의 처짐 시험」 방법의 도 6에 도시되는 각 패턴 중 인쇄된 솔더 페이스트 모두가, 150℃/10min의 가열 후에 일체가 되지 않는 최소 간격이 0.6㎜ 이상이며, 가열 처짐이 생기기 쉬워짐으로써 땜납의 습윤 확산에 대해서도 충분한 효과가 얻어졌다. 또한, 인쇄 처짐에 대해서도 충분한 효과가 얻어졌다.
이에 반하여, 할로겐화 수소산염, 할로겐화 지방족 화합물 및 이미다졸 화합물의 함유량이, 본 발명에서 규정되는 범위의 하한값 미만, 또한, 플럭스의 할로겐 함유량이 9000ppm 미만인 비교예 1에서는, 땜납의 습윤 확산에 대하여 효과를 얻지 못하였다.
또한, 할로겐화 지방족 화합물의 함유량은, 본 발명에서 규정되는 범위를 충족하지만, 할로겐화 수소산염을 포함하지 않으며, 또한, 플럭스의 할로겐 함유량이 9000ppm 미만인 비교예 2에서도, 땜납의 습윤 확산에 대하여 효과를 얻지 못하였다.
또한, 할로겐화 수소산염의 함유량은, 본 발명에서 규정되는 범위를 충족하지만, 할로겐화 지방족 화합물을 포함하지 않으며, 또한, 플럭스의 할로겐 함유량이 9000ppm 미만인 비교예 3에서도, 땜납의 습윤 확산에 대하여 효과를 얻지 못하였다.
또한, 할로겐화 수소산염, 할로겐화 지방족 화합물의 함유량이, 본 발명에서 규정되는 범위의 하한값 미만, 이미다졸 화합물을 포함하지 않으며, 또한, 플럭스의 할로겐 함유량이 9000ppm 미만인 비교예 4에서도, 땜납의 습윤 확산에 대하여 효과를 얻지 못하였다.
또한, 플럭스의 할로겐 함유량은, 본 발명에서 규정되는 범위를 충족하지만, 틱소트로피제의 함유량이, 본 발명에서 규정되는 범위의 하한값 미만인 비교예 5에서는, 인쇄 처짐에 대하여 효과를 얻지 못하였다.
또한, 플럭스의 할로겐 함유량은, 본 발명에서 규정되는 범위를 충족하지만, 틱소트로피제의 함유량이, 본 발명에서 규정되는 범위의 상한값을 초과하는 비교예 6에서는, 플럭스 및 솔더 페이스트의 가열 처짐에 대하여 효과를 얻지 못하였다. 또한, 솔더 페이스트에 대해서는, 땜납의 습윤 확산에 대해서도 효과를 얻지 못하였다.
또한, 플럭스의 할로겐 함유량은, 본 발명에서 규정되는 범위를 충족하지만, 틱소트로피제로서 경화 피마자유를 포함하지 않고, 폴리아미드를 포함하는 비교예 7에서도, 플럭스 및 솔더 페이스트의 가열 처짐에 대하여 효과를 얻지 못하였다. 또한, 솔더 페이스트에 대해서는, 땜납의 습윤 확산에 대해서도 효과를 얻지 못하였다.
이에 의해, 로진계 수지와, 용제와, 틱소트로피제와, 활성제를, 본 발명에서 규정된 범위의 함유량으로 포함하고, 활성제로서 할로겐화 수소산염, 할로겐화 지방족 화합물 및 이미다졸 화합물을, 본 발명에서 규정된 범위의 함유량으로 포함하며, 또한, 플럭스의 할로겐 함유량이 9000ppm 이상 50000ppm 이하이고, 또한, 2014년 제정 JISZ3284-3 「가열 시의 처짐 시험」 방법의 도 6에 도시되는 각 패턴 중, 인쇄된 플럭스 모두가, 90℃/3min의 가열 후에 일체가 되지 않는 최소 간격이 1.2㎜ 이상으로 되는 플럭스 및 NiAu 도금 처리 유리 에폭시 기판에 인쇄된 솔더 페이스트의 인쇄 두께가 10㎛ 이상 30㎛ 이하이고, 직경 80㎛의 인쇄 범위에서의 솔더 페이스트의 인쇄 면적을 100으로 한 경우에, 실온에서 170℃까지 2 내지 3℃/초로 승온시키고, 170℃를 90 내지 120초 유지한 후, 170℃에서 250℃까지 2 내지 3℃/초로 승온시키고, 220℃ 이상을 40 내지 60초의 가열 처리를 행한 경우의 땜납 습윤 확산 면적이 120 이상이며, 또한, 2014년 제정 JISZ3284-3 「가열 시의 처짐 시험」 방법의 도 6에 도시되는 각 패턴 중, 인쇄된 솔더 페이스트 모두가, 150℃/10min의 가열 후에 일체가 되지 않는 최소 간격이 0.6㎜ 이상으로 되는 솔더 페이스트에서는, 가열 처짐을 억제할 수 있음을 알 수 있었다.

Claims (4)

  1. 로진계 수지와, 용제와, 틱소트로피제와, 활성제를 포함하고,
    상기 틱소트로피제는, 경화 피마자유와 비스 아미드계 틱소트로피제의 어느 것 또는 경화 피마자유와 비스 아미드계 틱소트로피제의 양쪽을 포함하고, 경화 피마자유의 함유량은, 플럭스의 총 중량에 대하여 4중량％ 이상 10질량％ 이하, 비스아미드계 틱소트로피제의 함유량은, 플럭스의 총 중량에 대하여 1중량％ 이상 5중량％ 이하이고, 경화 피마자유와 비스 아미드계 틱소트로피제의 어느 것 또는 경화 피마자유와 비스 아미드계 틱소트로피제의 양쪽을 포함하는 상기 틱소트로피제의 함유량은, 상기 플럭스의 총 중량에 대하여 5중량％ 이상 15중량％ 이하이고,
    상기 활성제로서 할로겐화 수소산염, 할로겐화 지방족 화합물 및 이미다졸 화합물을 포함하며, 또한, 플럭스의 할로겐 함유량이 9000ppm 이상 50000ppm 이하이고, 또한, 2014년 제정 JISZ3284-3 「가열 시의 처짐 시험」 방법의 도 6에 도시되는 각 패턴 중, 인쇄된 플럭스 모두가, 90℃/3min의 가열 후에 일체가 되지 않는 최소 간격이 1.2㎜ 이상으로 되는
    것을 특징으로 하는 세정용 플럭스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 플럭스의 총 중량에 대하여, 상기 할로겐화 수소산염의 함유량은 1중량％ 이상 3중량％ 이하, 또한 상기 할로겐화 지방족 화합물의 함유량은 1중량％ 이상 5중량％ 이하, 또한 상기 이미다졸 화합물의 함유량은 1중량％ 이상 5중량％ 이하인
    것을 특징으로 하는 세정용 플럭스.
  3. 제1항 또는 제2항에 기재된 세정용 플럭스와 땜납 합금 분말을 포함하는
    것을 특징으로 하는 세정용 솔더 페이스트.
  4. 제3항에 있어서, NiAu 도금 처리 유리 에폭시 기판에 인쇄된 상기 솔더 페이스트의 인쇄 두께가 10㎛ 이상 30㎛ 이하이고, 직경 80㎛의 인쇄 범위에서의 상기 솔더 페이스트의 인쇄 면적을 100으로 한 경우에, 실온에서 170℃까지 2 내지 3℃/초로 승온시키고, 170℃를 90 내지 120초 유지한 후, 170℃에서 250℃까지 2 내지 3℃/초로 승온시키고, 220℃ 이상을 40 내지 60초의 가열 처리를 행한 경우의 땜납 습윤 확산 면적이 120 이상이며, 또한, 2014년 제정 JISZ3284-3 「가열 시의 처짐 시험」 방법의 도 6에 도시되는 각 패턴 중, 인쇄된 솔더 페이스트 모두가, 150℃/10min의 가열 후에 일체가 되지 않는 최소 간격이 0.6㎜ 이상으로 되는
    것을 특징으로 하는 세정용 솔더 페이스트.
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