KR102562193B1 - 플럭스 및 솔더 페이스트 - Google Patents

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Abstract

입자 지름이 8μm 이하인 땜납 합금 입자의 함유량이, 땜납 합금 분말의 총 질량에 대해서 99 질량% 이상인 땜납 합금 분말과, 플럭스를 함유하는, 솔더 페이스트를 채용한다. 이 플럭스는, 산 변성 로진과, 용제와, 활성제와, 칙소제를 함유하고, 상기 활성제는, 할로겐화 지방족 화합물 및 하기 일반식(2)로 나타내는 디카르복시산을 포함한다.

[식 중, R은, 탄소수 1~7의 알킬렌기 또는 단결합을 나타낸다. 다만, 알킬렌기를 구성하는 메틸렌기가 산소 원자로 치환하고 있어도 된다.]

Description

플럭스 및 솔더 페이스트
본 발명은, 플럭스 및 솔더 페이스트에 관한 것이다. 본원은, 2020년 3월 18일에 일본에 출원된 특원 2020-047979호에 근거하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
납땜에 이용되는 플럭스는, 땜납 및 납땜의 대상이 되는 접합 대상물의 금속 표면에 존재하는 금속 산화물을 화학적으로 제거하고, 양자의 경계에서 금속 원소의 이동을 가능하게 하는 효능을 가진다. 이 때문에, 플럭스를 사용하여 납땜을 수행함으로써, 땜납과 접합 대상물의 금속 표면과의 사이에 금속간 화합물을 형성할 수 있게 되어, 강고한 접합을 얻을 수 있다.
솔더 페이스트는, 땜납 합금의 분말과 플럭스를 혼합시켜 얻어진 복합 재료이다. 플럭스에는, 일반적으로, 수지 성분, 용제, 활성제, 칙소제 등이 포함된다. 솔더 페이스트를 사용한 납땜에 있어서는, 우선, 기판의 전극 등의 납땜부에 솔더 페이스트가 인쇄되고, 이 납땜부에 부품이 탑재된다. 이어서, 리플로우 로(爐)라고 칭해지는 가열로에서 기판을 가열하면, 땜납이 용융하여 납땜이 완료한다.
종래, 활성제로서 할로겐화 수소산염을 포함하는 플럭스가 이용되고 있었다.
또한, 뛰어난 납땜성을 얻기 위해서, 제1급 카르복시기를 가지는 로진 유도체를 함유하는 플럭스가 제안되고 있다(특허문헌 1 참조).
특허문헌 1: 일본 특개 평10-233577호 공보
솔더 페이스트에 있어서는, 일반적으로, 땜납 합금 분말의 입자 지름이 작아질수록, 솔더 페이스트의 점도가 경시적으로 증대하기 쉬워지고, 납땜성이 나빠지고, 땜납 볼이 발생하기 쉬워진다고 하는 문제가 있다.
여기서, 본 발명은, 입자 지름이 8μm 이하인 땜납 합금 입자의 함유량이 99 질량% 이상인 땜납 합금 분말을 이용했을 경우이어도, 뛰어난 점도의 경시 안정성을 가짐과 동시에, 땜납 볼의 발생을 억제할 수 있는 플럭스 및 솔더 페이스트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 이하의 구성을 채용했다.
즉, 본 발명의 제1의 태양은, 입자 지름이 8μm 이하인 땜납 합금 입자의 함유량이, 땜납 합금 분말의 총 질량에 대해서 99 질량% 이상인 땜납 합금 분말과, 플럭스를 함유하는, 솔더 페이스트로서, 상기 플럭스는, 산 변성 로진과, 용제와, 활성제와, 칙소제를 함유하고, 상기 활성제는, 할로겐화 지방족 화합물 및 하기 일반식(2)로 나타내는 디카르복시산을 포함하는, 솔더 페이스트이다.
[식 중, R은, 탄소수 1~7의 알킬렌기 또는 단결합을 나타낸다. 다만, 알킬렌기를 구성하는 메틸렌기가 산소 원자로 치환하고 있어도 된다.]
제1의 태양에 따른 솔더 페이스트에 있어서, 상기 산 변성 로진의 산가는, 200 mgKOH/g 이상이며, 상기 산 변성 로진의 함유량은, 플럭스의 총 질량에 대해서 15 질량% 이상 40 질량% 이하인 것이 바람직하다.
또한, 제1의 태양에 따른 솔더 페이스트에 있어서, 상기 할로겐화 지방족 화합물의 함유량은, 플럭스의 총 질량에 대해서 1 질량% 이상 5 질량% 이하인 것이 바람직하다.
또한, 제1의 태양에 따른 솔더 페이스트에 있어서, 상기 디카르복시산의 함유량은, 플럭스의 총 질량에 대해서 3 질량% 이상 6 질량% 이하인 것이 바람직하다.
또한, 제1의 태양에 따른 솔더 페이스트에 있어서, 상기 할로겐화 지방족 화합물은, 2,3-디브로모-1,4-부탄디올인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 제2의 태양은, 땜납 합금 분말을 함유하는 솔더 페이스트에 이용되는 플럭스로서, 상기 땜납 합금 분말은, 입자 지름이 8μm 이하인 땜납 합금 입자의 함유량이, 땜납 합금 분말의 총 질량에 대해서 99 질량% 이상이며, 상기 플럭스는, 로진과, 용제와, 활성제와, 칙소제를 함유하고, 상기 로진은, 산 변성 로진을 포함하고, 상기 활성제는, 할로겐화 지방족 화합물 및 상기 일반식(2)로 나타내는 디카르복시산을 포함하고, 상기 디카르복시산은, 옥살산 및 디글리콜산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는, 플럭스이다.
또한, 본 발명의 제2의 태양에 따른 플럭스에 있어서, 상기 산 변성 로진의 산가는, 200 mgKOH/g 이상이며, 상기 산 변성 로진의 함유량은, 상기 플럭스의 총 질량에 대해서 15 질량% 이상 40 질량% 이하인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 제2의 태양에 따른 플럭스에 있어서, 상기 할로겐화 지방족 화합물의 함유량은, 상기 플럭스의 총 질량에 대해서 1 질량% 이상 5 질량% 이하인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 제2의 태양에 따른 플럭스에 있어서, 상기 디카르복시산의 함유량은, 상기 플럭스의 총 질량에 대해서 3 질량% 이상 6 질량% 이하인, 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 제2의 태양에 따른 플럭스에 있어서, 상기 산 변성 로진의 함유량은, 상기 로진의 총 질량에 대해서 60 질량% 이상 100 질량% 이하인, 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 제2의 태양에 따른 플럭스에 있어서, 상기 할로겐화 지방족 화합물은, 할로겐화 지방족 알코올을 포함하고, 상기 할로겐화 지방족 알코올의 함유량은, 상기 할로겐화 지방족 화합물의 총 질량에 대해서 60 질량% 이상 100 질량% 이하인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 제2의 태양에 따른 플럭스에 있어서, 상기 할로겐화 지방족 알코올은, 2,3-디브로모-1,4-부탄디올인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 제2의 태양에 따른 플럭스에 있어서, 옥살산 및 디글리콜산의 합계의 함유량은, 상기 디카르복시산의 총 질량에 대해서 80 질량% 이상 100 질량% 이하인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 제3의 태양은, 입자 지름이 8μm 이하인 땜납 합금 입자군의 함유량이, 땜납 합금 분말의 총 질량에 대해서 99 질량% 이상인 땜납 합금 분말과, 상기의 제2의 태양에 따른 플럭스를 함유하는 것을 특징으로 하는, 솔더 페이스트이다.
본 발명에 의하면, 입자 지름이 8μm 이하인 땜납 합금 입자의 함유량이 99 질량% 이상인 땜납 합금 분말을 이용했을 경우이어도, 뛰어난 점도의 경시 안정성을 가짐과 동시에, 땜납 볼의 발생을 억제할 수 있는 플럭스 및 솔더 페이스트를 제공할 수 있다.
[도 1] 실시예에 있어서의, 땜납 볼 발생 억제능의 평가에 있어서의, 리플로우시의 온도 변화를 나타내는 그래프이다.
[도 2] 실시예에 있어서의, 땜납 주변에, 10개 미만의, 20μm 이하인 땜납 입자가 확인된 모양을 촬영한 사진이다.
[도 3] 실시예에 있어서의, 땜납 주변에, 10개 이상 40개 미만의, 20μm 이하인 땜납 입자가 확인된 모양을 촬영한 사진이다.
[도 4] 실시예에 있어서의, 땜납 주변에, 40개 이상의 20μm 이하인 땜납 입자, 20μm 보다도 큰 분말이 발생, 또는, 미응집인 것이 확인된 모양을 촬영한 사진이다.
(플럭스)
본 실시 형태의 플럭스는, 땜납 합금 분말을 함유하는 솔더 페이스트에 이용된다.
본 실시 형태의 플럭스는, 산 변성 로진과, 용제와, 특정의 활성제와, 칙소제를 함유한다.
솔더 페이스트에 있어서는, 땜납 합금 분말의 입자 지름이 작아질수록, 솔더 페이스트의 점도가 경시적으로 증대하기 쉽다고 하는 문제가 있다.
본 실시 형태의 플럭스는, 이용하는 땜납 합금 분말의 입자 지름이 작은 경우, 특히, 입자 지름이 8μm 이하인 땜납 합금 입자의 함유량이 99 질량% 이상인 땜납 합금 분말을 이용했을 경우이어도, 솔더 페이스트의 점도의 경시 안정성 및 땜납 볼 발생 억제능을 충분한 것으로 할 수 있다.
<산 변성 로진>
본 실시 형태의 플럭스는, 산 변성 로진을 포함하는 것에 의해, 땜납 볼 발생 억제능을 충분한 것으로 할 수 있다.
산 변성 로진으로서는, 예를 들면, 페놀 변성 로진 및 α,β 불포화 카르복시산 변성물(아크릴산 변성 로진, 말레인산 변성 로진, 프말산 변성 로진 등), 및 상기 α,β 불포화 카르복시산 변성물 등의 정제물, 수첨물 및 불균화물 등을 들 수 있다.
산 변성 로진은, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 혼합하여 이용해도 된다.
산 변성 로진은, α,β 불포화 카르복시산 변성물이 바람직하고, 말레인산 변성 수첨 로진 및 아크릴산 변성 수첨 로진으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 보다 바람직하다.
산 변성 로진의 산가는, 200 mgKOH/g 이상인 것이 바람직하다.
산 변성 로진의 함유량은, 플럭스의 총 질량에 대해서 15 질량% 이상 40 질량% 이하인 것이 바람직하고, 20 질량% 이상 40 질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 30 질량% 이상 40 질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다.
<용제>
본 실시 형태에서 이용되는 용제로서는, 예를 들면, 알코올계 용제, 글리콜 에테르계 용제, 테르피네올류 등을 들 수 있다.
알코올계 용제로서는, 이소프로필 알코올, 1,2-부탄디올, 이소보르닐 시클로헥산올, 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＇-옥시 비스(메틸렌) 비스(2-에틸-1,3-프로판디올), 2,2-비스(히드록시메틸)-1,3-프로판디올, 1,2,6-트리히드록시헥산, 1-에틴일-1-시클로헥산올, 1,4-시클로헥산디올, 1,4-시클로헥산 디메탄올, 2,4,7,9-테트라메틸-5-데신-4,7-디올 등을 들 수 있다.
글리콜 에테르계 용제로서는, 디에틸렌글리콜 모노-2-에틸 헥실 에테르, 에틸렌글리콜 모노페닐 에테르, 디에틸렌글리콜 모노헥실 에테르, 디에틸렌글리콜 디부틸 에테르, 트리에틸렌글리콜 모노부틸 에테르, 메틸 프로필렌트리글리콜, 부틸 프로필렌트리글리콜, 트리에틸렌글리콜 부틸 메틸 에테르, 테트라에틸렌글리콜 디메틸 에테르 등을 들 수 있다.
용제는, 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
<활성제>
본 실시 형태의 플럭스가 함유하는 활성제는, 할로겐화 지방족 화합물 및 특정의 디카르복시산을 포함한다.
《할로겐화 지방족 화합물》
본 실시 형태의 플럭스는, 할로겐화 지방족 화합물을 포함하는 것에 의해, 입자 지름이 8μm 이하인 땜납 합금 입자의 함유량이, 땜납 합금 분말의 총 질량에 대해서 99 질량% 이상인 땜납 합금 분말을 이용했을 경우이어도, 솔더 페이스트의 점도의 경시 안정성 및 땜납 볼 발생 억제능을 충분한 것으로 할 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 플럭스는, 할로겐화 지방족 화합물을 포함하는 것에 의해, 입자 지름이 5μm 이하인 땜납 합금 입자군으로 이루어지는 땜납 합금 분말을 이용했을 경우이어도, 솔더 페이스트의 점도의 경시 안정성 및 땜납 볼 발생 억제능을 충분한 것으로 할 수 있다.
상기 할로겐화 지방족 화합물은, 할로겐화 지방족 탄화수소기를 가지는 화합물이다. 할로겐화 지방족 탄화수소기는, 지방족 탄화수소기를 구성하는 수소 원자의 일부 또는 전부가 할로겐 원자로 치환된 것을 말한다. 할로겐 원자로서는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자를 들 수 있다.
지방족 탄화수소기는, 포화 지방족 탄화수소기, 불포화 지방족 탄화수소기의 어느 하나이어도 된다.
할로겐화 지방족 화합물로서는, 예를 들면, 할로겐화 지방족 알코올, 할로겐화 복소환식 화합물을 들 수 있다.
할로겐화 지방족 알코올로서는, 예를 들면, 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, 트렌스-2,3-디브로모-2-부텐-1,4-디올 등을 들 수 있다.
할로겐화 복소환식 화합물로서는, 예를 들면, 하기 일반식(1)로 나타내는 화합물을 들 수 있다.
R1-(R2)n (1)
[식 중, R1은, n가의 복소환식기를 나타낸다. R2는, 할로겐화 지방족 탄화수소기를 나타낸다.]
R1에 있어서의, n가의 복소환식기의 복소환으로서는, 지방족 탄화수소 또는 방향족 탄화수소환을 구성하는 탄소 원자의 일부가 헤테로 원자로 치환된 환구조를 들 수 있다. 이 복소환에 있어서의 헤테로 원자로서는, 산소 원자, 황 원자, 질소 원자 등을 들 수 있다. 이 복소환은, 3~10원환인 것이 바람직하고, 5~7원환인 것이 보다 바람직하다. 이 복소환으로서는, 예를 들면, 이소시아누레이트환 등을 들 수 있다.
R2에 있어서의, 할로겐화 지방족 탄화수소기는, 탄소수 1~10이 바람직하고, 탄소수 2~6이 보다 바람직하고, 탄소수 3~5가 더욱 바람직하다. 또한, R2는, 브롬화 지방족 탄화수소기, 염소화 지방족 탄화수소기가 바람직하고, 브롬화 지방족 탄화수소기가 보다 바람직하고, 브롬화 포화 지방족 탄화수소기가 더욱 바람직하다.
할로겐화 복소환식 화합물로서는, 예를 들면, 트리스(2,3-디브로모프로필) 이소시아누레이트 등을 들 수 있다.
할로겐화 지방족 화합물은, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 혼합하여 이용해도 된다.
할로겐화 지방족 화합물은, 할로겐화 지방족 알코올인 것이 바람직하고, 2,3-디브로모-1,4-부탄디올인 것이 보다 바람직하다.
할로겐화 지방족 화합물의 함유량은, 플럭스의 총 질량에 대해서 1 질량% 이상 5 질량% 이하인 것이 바람직하다.
본 실시 형태의 플럭스가 할로겐화 지방족 알코올을 함유하는 경우, 할로겐화 지방족 알코올의 함유량은, 할로겐화 지방족 화합물의 총 질량에 대해서, 60 질량% 이상 100 질량% 이하인 것이 바람직하고, 80 질량% 이상 100 질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
할로겐화 지방족 알코올의 함유량이 상기 하한치 이상인 것에 의해, 입자 지름이 8μm 이하인 땜납 합금 입자의 함유량이 99 질량% 이상인 땜납 합금 분말을 이용했을 경우이어도, 땜납 볼 발생 억제능을 뛰어난 것으로 할 수 있다.
또한, 할로겐화 지방족 알코올의 함유량이 상기 하한치 이상인 것에 의해, 입자 지름이 5μm 이하인 땜납 합금 입자군으로 이루어지는 땜납 합금 분말을 이용했을 경우이어도, 땜납 볼 발생 억제능을 뛰어난 것으로 할 수 있다.
《특정의 디카르복시산》
본 실시 형태의 플럭스는, 특정의 디카르복시산을 포함하는 것에 의해, 입자 지름이 8μm 이하인 땜납 합금 입자의 함유량이 99 질량% 이상인 땜납 합금 분말을 이용했을 경우이어도, 땜납 볼 발생 억제능을 충분한 것으로 할 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 플럭스는, 특정의 디카르복시산을 포함하는 것에 의해, 입자 지름이 5μm 이하인 땜납 합금 입자군으로 이루어지는 합금 분말을 이용했을 경우이어도, 땜납 볼 발생 억제능을 충분한 것으로 할 수 있다.
본 실시 형태의 플럭스에 포함되는 특정의 디카르복시산은, 하기 일반식(2)로 나타내는 화합물이다.
[식 중, R은, 탄소수 1~7의 알킬렌기 또는 단결합을 나타낸다. 다만, 알킬렌기를 구성하는 메틸렌기가 산소 원자로 치환하고 있어도 된다.]
상기 일반식(2) 중, R이 알킬렌기인 경우, 알킬렌기는 직쇄상이어도 되고, 분기쇄상이어도 된다. 알킬렌기는 직쇄상인 것이 바람직하다.
상기 일반식(2)로 나타내는 디카르복시산으로서는, 예를 들면, 옥살산, 말론산, 숙신산, 글루타르산, 아디핀산, 피멜산, 수베르산, 디글리콜산 등을 들 수 있다.
일반식(2)로 나타내는 디카르복시산은, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 혼합하여 이용해도 된다.
일반식(2)로 나타내는 디카르복시산은, 옥살산, 디글리콜산 및 아제라인산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하고, 옥살산 및 디글리콜산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 보다 바람직하다.
일반식(2)로 나타내는 디카르복시산의 함유량은, 플럭스의 총 질량에 대해서 3 질량% 이상 6 질량% 이하인 것이 바람직하다.
본 실시 형태의 플럭스가 옥살산 또는 디글리콜산을 함유하는 경우, 일반식(2)로 나타내는 디카르복시산의 총 질량에 대해서, 옥살산 및 디글리콜산의 합계의 함유량은, 80 질량% 이상 100 질량% 이하인 것이 바람직하다.
옥살산 및 디글리콜산의 합계의 함유량이 상기 하한치 이상인 것에 의해, 입자 지름이 8μm 이하인 땜납 합금 입자의 함유량이 99 질량% 이상인 땜납 합금 분말을 이용했을 경우이어도, 땜납 볼 발생 억제능을 뛰어난 것으로 할 수 있다.
또한, 옥살산 및 디글리콜산의 합계의 함유량이 상기 하한치 이상인 것에 의해, 입자 지름이 5μm 이하인 땜납 합금 입자군으로 이루어지는 땜납 합금 분말을 이용했을 경우이어도, 땜납 볼 발생 억제능을 뛰어난 것으로 할 수 있다.
<칙소제>
칙소제로서는, 예를 들면, 왁스계 칙소제, 아마이드계 칙소제, 소르비톨계 칙소제 등을 들 수 있다.
왁스계 칙소제로서는, 예를 들면, 피마자 경화유 등을 들 수 있다.
아마이드계 칙소제로서는, 모노아미드, 비스아미드, 폴리아미드를 들 수 있다. 예를 들면, 라우린산 아마이드, 팔미틴산 아마이드, 스테아린산 아마이드, 베헨산 아마이드, 히드록시스테아린산 아마이드, 포화 지방산 아마이드, 올레인산 아마이드, 에쿠르산 아마이드, 불포화 지방산 아마이드, p-톨루엔메탄 아마이드, 방향족 아마이드, 메틸렌 비스스테아린산 아마이드, 에틸렌 비스라우린산 아마이드, 에틸렌 비스히드록시스테아린산 아마이드, 포화 지방산 비스아마이드, 메틸렌 비스올레인산 아마이드, 불포화 지방산 비스아마이드, m-크실렌 비스스테아린산 아마이드, 방향족 비스아마이드, 지방족 폴리아마이드(포화 지방산 폴리아마이드, 불포화 지방산 폴리아마이드), 방향족 폴리아마이드, 치환 아마이드, 메틸올 스테아린산 아마이드, 메틸올 아마이드, 지방산 에스테르 아마이드, 환상 아미드 올리고머, 비환상 아미드 올리고머 등을 들 수 있다.
상기 환상 아미드 올리고머는, 디카르본산과 디아민이 환상으로 중축합한 아미드 올리고머, 트리카르복시산과 디아민이 환상으로 중축합한 아미드 올리고머, 디카르복시산과 트리아민이 환상으로 중축합한 아미드 올리고머, 트리카르복시산과 트리아민이 환상으로 중축합한 아미드 올리고머, 디카르복시산 및 트리카르복시산과 디아민이 환상으로 중축합한 아미드 올리고머, 디카르복시산 및 트리카르복시산과 트리아민이 환상으로 중축합한 아미드 올리고머, 디카르복시산과 디아민 및 트리아민이 환상으로 중축합한 아미드 올리고머, 트리카르복시산과 디아민 및 트리아민이 환상으로 중축합한 아미드 올리고머, 디카르복시산 및 트리카르복시산과 디아민 및 트리아민이 환상으로 중축합한 아미드 올리고머 등을 들 수 있다.
또한, 상기 비환상 아미드 올리고머는, 모노카르복시산과 디아민 및/또는 트리아민이 비환상으로 중축합한 아미드 올리고머인 경우, 디카르복시산 및/또는 트리카르복시산과 모노아민이 비환상으로 중축합한 아미드 올리고머인 경우 등을 들 수 있다. 모노카르복시산 또는 모노아민을 포함하는 아미드 올리고머이면, 모노카르복시산, 모노아민이 터미널 분자(terminal molecules)로서 기능하여, 분자량을 작게 한 비환상 아미드 올리고머가 된다. 또한, 비환상 아미드 올리고머는, 디카르복시산 및/또는 트리카르복시산과, 디아민 및/또는 트리아민이 비환상으로 중축합한 아미드 화합물인 경우, 비환상 고분자계 아미드 폴리머가 된다. 또한, 비환상 아미드 올리고머는, 모노카르복시산과 모노아민이 비환상으로 축합한 아미드 올리고머도 포함된다.
칙소제는, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 혼합하여 이용해도 된다.
칙소제는, 아마이드계 칙소제 및 왁스계 칙소제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것이 바람직하다.
아마이드계 칙소제는, 폴리아미드인 것이 바람직하다.
왁스계 칙소제는, 경화 피마자유(油)인 것이 바람직하다.
칙소제의 합계의 함유량은, 플럭스의 총 질량에 대해서, 5 질량% 이상 15 질량% 이하인 것이 바람직하고, 5 질량% 이상 10 질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
아마이드계 칙소제의 합계의 함유량은, 플럭스의 총 질량에 대해서, 2 질량% 이상 10 질량% 이하인 것이 바람직하고, 3 질량% 이상 8 질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
왁스계 칙소제의 함유량은, 플럭스의 총 질량에 대해서, 1 질량% 이상 6 질량% 이하인 것이 바람직하고, 2 질량% 이상 5 질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
<그 외의 성분>
본 실시 형태의 플럭스는, 그 외의 활성제로서, 예를 들면, 상기 일반식(2)로 나타내는 디카르복시산 이외의 디카르복시산(그 외의 디카르복시산), 유기산, 아민을 포함해도 된다.
본 실시 형태의 플럭스가 그 외의 디카르복시산을 함유하는 경우, 디카르복시산의 총 질량에 대해서, 상기 일반식(2)로 나타내는 디카르복시산의 함유량은, 60 질량% 이상 100 질량% 이하인 것이 바람직하고, 80 질량% 이상 100 질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
유기산으로서는, 예를 들면, 에이코산 이산, 구연산, 글리콜산, 살리실산, 디피코린산, 디부틸 아닐린 디글리콜산, 티오글리콜산, 테레프탈산, 도데칸 이산, 파라히드록시페닐 아세트산, 피콜린산, 페닐 숙신산, 프탈산, 프말산, 말레인산, 라우린산, 벤조산, 주석산, 글리신, 1,3-시클로헥산 디카르복시산, 2,2-비스(히드록시메틸) 부탄산, 2,3-디히드록시 벤조산, 2,4-디에틸 글루타르산, 2-퀴놀린 카르복시산, 3-히드록시벤조산, 사과산, p-아니스산, 스테아린산, 12-히드록시스테아린산, 올레인산, 리놀산, 리놀렌산 등을 들 수 있다.
아민으로서는, 예를 들면, 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-운데실이미다졸리움 트리멜리테이트, 1-시아노에틸-2-페닐이미다졸리움 트리멜리테이트, 2,4-디아미노-6-[2＇-메틸이미다졸-(1＇)]-에틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2＇-운데실이미다졸-(1＇)]-에틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2＇-에틸-4＇-메틸이미다졸-(1＇)]-에틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2＇-메틸이미다졸-(1＇)]-에틸-s-트리아진 이소시아눌산 부가물,2-페닐이미다졸 이소시아눌산 부가물, 2-페닐-4,5-디히드록시메틸이미다졸, 2-페닐-4-메틸-5-히드록시메틸이미다졸, 2,3-디히드로-1H-피로로[1,2-a]벤즈이미다졸, 1-도데실-2-메틸-3-벤질 이미다졸리움 클로라이드, 2-메틸이미다졸인, 2-페닐이미다졸인, 2,4-디아미노-6-비닐-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-비닐-s-트리아진 이소시아눌산 부가물, 2,4-디아미노-6-메타크릴로일옥시 에틸-s-트리아진, 에폭시-이미다졸 어덕트, 2-메틸벤조이미다졸, 2-옥틸벤조이미다졸, 2-펜틸벤조이미다졸, 2-(1-에틸펜틸) 벤조이미다졸, 2-노닐벤조이미다졸, 2-(4-티아졸일) 벤조이미다졸, 벤조이미다졸, 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´-메틸렌 비스[6-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-tert-옥틸페놀], 6-(2-벤조트리아졸일)-4-tert-옥틸-6＇-tert-부틸-4＇-메틸-2,2＇-메틸렌 비스페놀, 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.
또한, 본 실시 형태의 플럭스는, 계면활성제, 실란 커플링제, 착색제를 포함해도 된다.
계면활성제로서는, 비이온계 계면활성제, 약(弱)양이온계 계면활성제 등을 들 수 있다.
비이온계 계면활성제로서는, 예를 들면, 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜-폴리프로필렌글리콜 공중합체, 지방족 알코올 폴리옥시에틸렌 부가체, 방향족 알코올 폴리옥시에틸렌 부가체, 다가 알코올 폴리옥시에틸렌 부가체 등을 들 수 있다.
약양이온계 계면활성제로서는, 예를 들면, 말단 디아민 폴리에틸렌글리콜, 말단 디아민 폴리에틸렌글리콜-폴리프로필렌글리콜 공중합체, 지방족 아민 폴리옥시에틸렌 부가체, 방향족 아민 폴리옥시에틸렌 부가체, 다가 아민 폴리옥시에틸렌 부가체를 들 수 있다.
상기 예시의 계면활성제 이외의 계면활성제로서는, 예를 들면, 폴리옥시알킬렌 아세틸렌글리콜류, 폴리옥시알킬렌 글리세릴에테르, 폴리옥시알킬렌 알킬 에테르, 폴리옥시알킬렌 에스테르, 폴리옥시알킬렌 알킬 아민, 폴리옥시알킬렌 알킬 아미드 등을 들 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 플럭스는, 산 변성 로진 이외의 로진을 포함해도 된다. 산 변성 로진 이외의 로진으로서는, 예를 들면, 검 로진, 우드 로진 및 톨유 로진 등의 원료 로진, 및 상기 원료 로진으로부터 얻을 수 있는 유도체 등을 들 수 있다.
상기 유도체로서는, 예를 들면, 정제 로진, 수첨 로진, 불균화 로진 및 중합 로진, 및 상기 중합 로진의 정제물, 수소화물 및 불균화물 등을 들 수 있다.
본 실시 형태의 플럭스가 산 변성 로진 이외의 로진을 함유하는 경우, 산 변성 로진의 함유량은, 로진의 총 질량에 대해서, 60 질량% 이상 100 질량% 이하인 것이 바람직하고, 80 질량% 이상 100 질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
산 변성 로진의 함유량이 상기 하한치 이상인 것에 의해, 입자 지름이 8μm 이하인 땜납 합금 입자의 함유량이 99 질량% 이상인 땜납 합금 분말을 이용했을 경우이어도, 솔더 페이스트의 흡습성은 저감되고, 땜납 볼 발생 억제능을 충분한 것으로 할 수 있다.
또한, 산 변성 로진의 함유량이 상기 하한치 이상인 것에 의해, 입자 지름이 5μm 이하인 땜납 합금 입자군으로 이루어지는 땜납 합금 분말을 이용했을 경우이어도, 땜납 볼 발생 억제능을 뛰어난 것으로 할 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 플럭스에는, 땜납 합금 분말의 산화를 억제하는 목적으로 산화 방지제를 배합할 수 있다. 산화 방지제로서는, 2,2＇-메틸렌 비스[6-(1-메틸시클로헥실)-p-크레졸] 등의 힌더드페놀계 산화 방지제를 사용할 수 있다.
본 실시 형태의 플럭스에는, 추가로, 염소제(艶消劑), 소포제 등의 첨가제를 가해도 된다.
(솔더 페이스트)
본 실시 형태의 솔더 페이스트는, 특정의 땜납 합금 분말과, 상술한 플럭스를 함유한다.
땜납 합금 분말은, Sn 단체(單體)의 땜납의 분체, 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 땜납 합금의 분체로 구성되어도 된다.
땜납 합금 분말은, Sn-Pb계, 혹은, Sn-Pb계에 Sb, Bi, In, Cu, Zn, As, Ag, Cd, Fe, Ni, Co, Au, Ge, P 등을 첨가한 땜납 합금의 분체로 구성되어도 된다.
본 실시 형태의 솔더 페이스트가 함유하는 땜납 합금 분말은, 입자 지름이 8μm 이하인 땜납 합금 입자의 함유량이, 땜납 합금 분말의 총 질량에 대해서 99 질량% 이상이다.
본 실시 형태의 솔더 페이스트가 함유하는 땜납 합금 분말은, 예를 들면, 입자 지름이 5μm 이하인 땜납 합금 입자군으로 이루어지는 것이어도 된다.
본 실시 형태의 솔더 페이스트가 함유하는 땜납 합금 분말의 사이즈는, JIS　Z　3284-1：2004에 있어서의 분말 사이즈의 분류(표 2)에 있어서 기호 8을 만족시키는 사이즈(입도 분포)이어도 된다.
본 실시 형태의 솔더 페이스트는, 함유하는 땜납 합금 분말이, 이러한 경우이어도, 점도의 경시 안정성 및 땜납 볼 억제능이 충분하다.
플럭스의 함유량:
플럭스의 함유량은, 솔더 페이스트의 전체 질량에 대해서 5~95 질량%인 것이 바람직하고, 5~15 질량%인 것이 보다 바람직하다.
솔더 페이스트 중의 플럭스의 함유량이 이 범위로 하면, 점도의 경시 안정성, 땜납 볼 발생 억제능이 뛰어나다.
[실시예]
이하, 실시예에 의해 본 발명을 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예로 한정되는 것은 아니다.
<플럭스의 조제>
(실시예 1~17, 비교예 1~4)
이하의 표 1로부터 표 2에 나타내는 조성으로 실시예 및 비교예의 플럭스를 조제했다. 폴리아미드로서 지방족 폴리아마이드를 이용했다.
덧붙여, 표 1로부터 표 2에 있어서의 조성율은, 플럭스의 전체 질량을 100 질량%로 했을 경우의 질량%이며, 공란은 0 질량%를 의미한다.
<솔더 페이스트의 조제>
각 예의 플럭스와, 하기의 땜납 합금 분말을 각각 혼합하여 솔더 페이스트를 조제했다. 조제한 솔더 페이스트는, 모두, 플럭스가 14 질량%, 땜납 합금 분말이 86 질량%이다.
솔더 페이스트 중의 땜납 합금 분말은, Pb가 36 질량%, Ag가 1 질량%, Bi가 8 질량%, 잔부가 Sn인 땜납 합금이다.
땜납 합금 분말로서는, 땜납 합금 분말(1), 또는, 땜납 합금 분말(2)을 이용했다. 땜납 합금 분말(1)은, JIS　Z　3284-1：2014에 있어서의 분말 사이즈의 분류(표 2)에 있어서 기호 8을 만족시키는 사이즈(입도 분포)이며, 땜납 합금 분말(2)은, 기호 6을 만족시키는 사이즈(입도 분포)이다.
<솔더 페이스트의 점도의 경시 안정성(점도 안정성)의 평가>
상술한 각 예의 플럭스와, 상기 땜납 합금 분말(1)을 혼합하여 조제한 솔더 페이스트의 점도의 경시 안정성에 대하여 검증했다. 이 결과를 표 1로부터 표 2에 나타냈다.
(1) 검증 방법
얻어진 솔더 페이스트에 대해서, JIS　Z　3284-3：2014의 「4. 2　점도 특성 시험」에 기재된 방법에 따라서, 회전 점도계(PCU-205, 가부시키가이샤 말콤 제)를 이용하여, 회전수：10 rpm, 측정 온도：25℃에서, 점도를 8시간 계속 측정했다. 그리고, 초기 점도(측정 개시 30 분 후의 점도)와, 측정 개시 8시간 후의 점도를 비교하고, 이하의 판정 기준에 근거하여 점도의 경시 안정성의 평가를 수행했다.
(2) 판정 기준
A：8시간 후의 점도≤초기 점도Х1.05　경시에서의 점도 상승이 작아, 양호
B：8시간 후의 점도>초기 점도Х1.05　경시에서의 점도 상승이 커, 불량
<땜납 볼 발생 억제능의 평가>
상술한 각 예의 플럭스와, 상기 땜납 합금 분말(1)을 혼합하여 솔더 페이스트를 조제했다. 또한, 상술한 각 예의 플럭스와, 상기 땜납 합금 분말(2)을 혼합하여 솔더 페이스트를 조제했다. 그리고, 이들 솔더 페이스트의 땜납 볼 발생 억제능에 대하여 검증했다. 이 결과를 표 1로부터 표 2에 나타냈다.
(1) 검증 방법
얻어진 솔더 페이스트를, 랜드 사이즈를 100μmХ50μm로 하고, 마스크 두께를 40μm로 설정하고, Cu-OSP 처리 유리 에폭시 기판 상에 인쇄했다. 25℃, 습도 50%의 환경하에 있어서 3일간 정치한 후, 리플로우를 수행했다. 이어서, 땜납 주변에 발생한, 크기가 20μm 이하인 땜납 볼의 수를 측정했다.
리플로우 조건은, 50℃에서 130℃까지 2~3℃/초로 승온시키고, 130℃에서 150℃를 90~100초 유지한 후, 150℃에서 200℃까지 1~2℃/초로 승온시키고, 180℃ 이상에서 30~40초 유지했다. 덧붙여, 산소 농도는 150 ppm 이하였다. 리플로우시의 온도 변화를 나타내는 그래프를 도 1에 나타낸다.
(2) 판정 기준
A：땜납 주변에, 10개 미만의, 20μm 이하의 땜납 입자가 확인되었다.
B：땜납 주변에, 10개 이상 40개 미만의, 20μm 이하의 땜납 입자가 확인되었다.
C：땜납 주변에, 40개 이상의 20μm 이하의 땜납 입자, 20μm 보다도 큰 분말이 발생, 또는, 미응집인 것이 확인되었다.
각 평가의 일례를 도 2~도 4에 나타낸다.
도 2는, 땜납 주변에, 10개 미만의, 20μm 이하의 땜납 입자가 확인된 모양을 촬영한 사진이다. 도 3은, 땜납 주변에, 10개 이상 40개 미만의, 20μm 이하의 땜납 입자가 확인된 모양을 촬영한 사진이다. 도 4는, 땜납 주변에, 40개 이상의 20μm 이하의 땜납 입자, 20μm 보다도 큰 분말이 발생, 또는, 미응집인 것이 확인된 모양을 촬영한 사진이다.
본 발명에서는, 실시예 1에 나타내는 바와 같이, 할로겐화 지방족 화합물로서 2,3-디브로모-1,4-부탄디올을 포함하고, 디카르복시산으로서 옥살산을 포함하고, 산 변성 로진으로서 말레인산 변성 수첨 로진을 포함하고, 칙소제로서 폴리아마이드(지방족 폴리아미드) 및 경화 피마자유을 포함하고, 용제로서 디에틸렌글리콜 모노헥실 에테르를 포함하는 플럭스는, 솔더 페이스트의 점도 안정성, 땜납 볼 발생 억제능을 충분한 것으로 할 수 있었다.
또한, 땜납 합금 분말(1)을 이용했을 경우, 및, 땜납 합금 분말(2)을 이용했을 경우의 어느 하나에 있어도, 땜납 볼 발생 억제능의 평가는 A였다.
실시예 2에 나타내는 바와 같이, 산 변성 로진을 복수 종류 포함하는 것에서도, 솔더 페이스트의 점도 안정성, 땜납 볼 발생 억제능을 충분한 것으로 할 수 있었다. 또한, 땜납 합금 분말(1)을 이용했을 경우, 땜납 볼 발생 억제능의 평가는 A였다.
실시예 3에 나타내는 바와 같이, 산 변성 로진의 함유량을 변경하고, 수첨 로진을 포함하는 것에서도, 솔더 페이스트의 점도 안정성, 땜납 볼 발생 억제능을 충분한 것으로 할 수 있었다. 또한, 땜납 합금 분말(1)을 이용했을 경우, 땜납 볼 발생 억제능의 평가는 B였다.
실시예 4에 나타내는 바와 같이, 산 변성 로진의 종류 및 함유량을 변경하고, 중합 로진을 포함하는 것에서도, 솔더 페이스트의 점도 안정성, 땜납 볼 발생 억제능을 충분한 것으로 할 수 있었다. 또한, 땜납 합금 분말(1)을 이용했을 경우, 땜납 볼 발생 억제능의 평가는 B였다.
실시예 5에 나타내는 바와 같이, 산 변성 로진의 종류를 변경하는 것에서도, 솔더 페이스트의 점도 안정성, 땜납 볼 발생 억제능을 충분한 것으로 할 수 있었다.
또한, 땜납 합금 분말(1)을 이용했을 경우, 땜납 볼 발생 억제능의 평가는 A였다.
실시예 6, 7에 나타내는 바와 같이, 할로겐화 지방족 화합물의 함유량을 변경하는 것에서도, 솔더 페이스트의 점도 안정성, 땜납 볼 발생 억제능을 충분한 것으로 할 수 있었다. 또한, 땜납 합금 분말(1)을 이용했을 경우, 땜납 볼 발생 억제능의 평가는 A였다.
실시예 8에 나타내는 바와 같이, 할로겐화 지방족 화합물의 종류를 변경하는 것에서도, 솔더 페이스트의 점도 안정성, 땜납 볼 발생 억제능을 충분한 것으로 할 수 있었다. 또한, 땜납 합금 분말(1)을 이용했을 경우, 땜납 볼 발생 억제능의 평가는 B였다.
실시예 9에 나타내는 바와 같이, 2,3-디브로모-1,4-부탄디올의 함유량을 줄이고, 할로겐화 지방족 화합물을 복수 종류 포함하는 것에서도, 솔더 페이스트의 점도 안정성, 땜납 볼 발생 억제능을 충분한 것으로 할 수 있었다. 또한, 땜납 합금 분말(1)을 이용했을 경우, 땜납 볼 발생 억제능의 평가는 B였다.
실시예 10에 나타내는 바와 같이, 디카르복시산의 함유량을 변경하는 것에서도, 솔더 페이스트의 점도 안정성, 땜납 볼 발생 억제능을 충분한 것으로 할 수 있었다. 또한, 땜납 합금 분말(1)을 이용했을 경우, 땜납 볼 발생 억제능의 평가는 A였다.
실시예 11에 나타내는 바와 같이, 디카르복시산의 종류를 변경하는 것에서도, 솔더 페이스트의 점도 안정성, 땜납 볼 발생 억제능을 충분한 것으로 할 수 있었다. 또한, 땜납 합금 분말(1)을 이용했을 경우, 땜납 볼 발생 억제능의 평가는 A였다.
실시예 12에 나타내는 바와 같이, 디카르복시산을 복수 종류 포함하는 것에서도, 솔더 페이스트의 점도 안정성, 땜납 볼 발생 억제능을 충분한 것으로 할 수 있었다. 또한, 땜납 합금 분말(1)을 이용했을 경우, 땜납 볼 발생 억제능의 평가는 A였다.
실시예 13에 나타내는 바와 같이, 디카르복시산의 종류를 변경하는 것에서도, 솔더 페이스트의 점도 안정성, 땜납 볼 발생 억제능을 충분한 것으로 할 수 있었다. 또한, 땜납 합금 분말(1)을 이용했을 경우, 땜납 볼 발생 억제능의 평가는 B였다.
실시예 14, 15에 나타내는 바와 같이, 디카르복시산을 복수 종류 포함하는 것에서도, 솔더 페이스트의 점도 안정성, 땜납 볼 발생 억제능을 충분한 것으로 할 수 있었다. 또한, 땜납 합금 분말(1)을 이용했을 경우, 땜납 볼 발생 억제능의 평가는 B였다.
실시예 16에 나타내는 바와 같이, 추가로, 본 발명으로 규정되어 있지 않은 디카르복시산인 세바신산을 포함하는 것에서도, 솔더 페이스트의 점도 안정성, 땜납 볼 발생 억제능을 충분한 것으로 할 수 있었다. 또한, 땜납 합금 분말(1)을 이용했을 경우, 땜납 볼 발생 억제능의 평가는 A였다.
실시예 17에 나타내는 바와 같이, 산 변성 로진의 함유량을 줄이고, 수첨 로진을 포함하는 것에서도, 솔더 페이스트의 점도 안정성, 땜납 볼 발생 억제능을 충분한 것으로 할 수 있었다. 또한, 땜납 합금 분말(1)을 이용했을 경우, 땜납 볼 발생 억제능의 평가는 B였다.
본 발명으로 규정된 디카르복시산을 포함하는 실시예 1~17의 플럭스는, 솔더 페이스트의 땜납 볼 발생 억제능을 충분한 것으로 할 수 있었다.
이에 비하여, 본 발명으로 규정된 디카르복시산을 포함하지 않는 비교예 1,4의 플럭스는, 솔더 페이스트의 땜납 볼 발생 억제능이 불충분했다.
이들 결과로부터, 본 발명으로 규정된 디카르복시산을 포함하는 것에 의해, 솔더 페이스트의 땜납 볼 발생 억제능을 충분한 것으로 할 수 있는 것이 밝혀졌다.
본 발명으로 규정된 할로겐화 지방족 화합물을 포함하는 실시예 1~17의 플럭스는, 솔더 페이스트의 점도 안정성을 충분한 것으로 할 수 있었다.
이에 비하여, 본 발명으로 규정된 할로겐화 지방족 화합물을 포함하지 않고, 할로겐화 수소산염을 포함하는 비교예 2의 플럭스는, 땜납 합금 분말(2)을 이용했을 경우, 땜납 볼 발생 억제능은 충분했다. 그러나, 땜납 합금 분말(1)을 이용했을 경우, 솔더 페이스트의 점도 안정성 및 땜납 볼 발생 억제능이 불충분했다.
이 결과로부터, 본 발명으로 규정된 할로겐화 지방족 화합물을 포함하는 것에 의해, 땜납 합금 분말(1)을 이용한 솔더 페이스트의, 점도 안정성, 땜납 볼 발생 억제능의 평가를 충분한 것으로 할 수 있는 것이 밝혀졌다.
또한, 본 발명으로 규정된 할로겐화 지방족 화합물을 포함하지 않고, 할로겐화 수소산염을 포함하지 않는 비교예 3의 플럭스는, 솔더 페이스트의 점도 안정성은 충분했지만, 땜납 볼 발생 억제능이 불충분했다.
이 결과로부터, 본 발명으로 규정된 할로겐화 지방족 화합물을 포함하는 것에 의해, 땜납 볼 발생 억제능의 평가를 충분한 것으로 할 수 있는 것이 밝혀졌다.
또한, 실시예 1~17의 플럭스와 입자 지름이 5μm 이하인 합금 입자로 이루어지는 땜납 합금 분말을 이용하여, 동일하게, 솔더 페이스트의 점도 안정성 및 땜납 볼 발생 억제능을 평가했다.
그 결과, 실시예 1~17의 플럭스를 이용했을 경우, 점도 안정성의 평가는 A였다. 또한, 실시예 1, 2, 5, 6, 7, 10, 11, 12, 16의 플럭스를 이용했을 경우, 땜납 볼 발생 억제능의 평가는 A였다. 또한, 실시예 3, 4, 8, 9, 13~15, 17의 플럭스를 이용했을 경우, 땜납 볼 발생 억제능의 평가는 B였다.
본 발명에 의하면, 입자 지름이 8μm 이하인 합금 입자의 함유량이 99 질량% 이상인 땜납 합금 분말을 이용했을 경우이어도, 뛰어난 점도의 경시 안정성을 가짐과 동시에, 땜납 볼의 발생을 억제할 수 있는 플럭스 및 솔더 페이스트를 제공할 수 있다. 이 솔더 페이스트 및 플럭스는, 미세한 부품을 기판에 납땜하기 위해서 적합하게 이용할 수 있다.

Claims (22)

  1. 입자 지름이 8μm 이하인 땜납 합금 입자의 함유량이, 땜납 합금 분말의 총 질량에 대해서 99 질량% 이상인 땜납 합금 분말과, 플럭스를 함유하는, 솔더 페이스트로서,
    상기 플럭스는, 산 변성 로진과, 용제와, 활성제와, 칙소제를 함유하고,
    상기 활성제는, 할로겐화 지방족 화합물 및 하기 일반식(2)로 나타내는 디카르복시산을 포함하는, 솔더 페이스트.
    [화 1]

    [식 중, R은, 탄소수 1~7의 알킬렌기 또는 단결합을 나타낸다. 다만, 알킬렌기를 구성하는 메틸렌기가 산소 원자로 치환하고 있어도 된다.]
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 산 변성 로진의 산가는, 200 mgKOH/g 이상이며,
    상기 산 변성 로진의 함유량은, 상기 플럭스의 총 질량에 대해서 15 질량% 이상 40 질량% 이하인, 솔더 페이스트.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 할로겐화 지방족 화합물의 함유량은, 상기 플럭스의 총 질량에 대해서 1 질량% 이상 5 질량% 이하인, 솔더 페이스트.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 디카르복시산의 함유량은, 상기 플럭스의 총 질량에 대해서 3 질량% 이상 6 질량% 이하인, 솔더 페이스트.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 할로겐화 지방족 화합물은, 2,3-디브로모-1,4-부탄디올인, 솔더 페이스트.
  6. 땜납 합금 분말을 함유하는 솔더 페이스트에 이용되는 플럭스로서,
    상기 땜납 합금 분말은, 입자 지름이 8μm 이하인 땜납 합금 입자의 함유량이, 땜납 합금 분말의 총 질량에 대해서 99 질량% 이상이며,
    상기 플럭스는, 로진과, 용제와, 활성제와, 칙소제를 함유하고,
    상기 로진은, 산 변성 로진을 포함하고,
    상기 산 변성 로진의 산가는, 200 mgKOH/g 이상이며,
    상기 산 변성 로진의 함유량은, 상기 플럭스의 총 질량에 대해서 15 질량% 이상 40 질량% 이하이고,
    상기 산 변성 로진의 함유량은, 상기 로진의 총 질량에 대해서 60 질량% 이상 100 질량% 이하이고,
    상기 활성제는, 할로겐화 지방족 화합물 및 하기 일반식(2)로 나타내는 디카르복시산을 포함하고,
    상기 할로겐화 지방족 화합물은, 할로겐화 지방족 알코올을 포함하고,
    상기 디카르복시산은, 옥살산 및 디글리콜산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하고,
    1분자 내에 1개 이상의 황과 2개 이상의 에스테르 결합을 갖는 유기 황계 디에스테르 화합물, 및 1분자 내에 2개 이상의 아미드 결합과 1분자 내에 힌더드 페놀 구조를 갖는 힌더드 페놀계 디아미드 화합물을 모두 함유하지 않는, 플럭스.
    [화 2]

    [식 중, R은, 탄소수 1~7의 알킬렌기 또는 단결합을 나타낸다. 다만, 알킬렌기를 구성하는 메틸렌기가 산소 원자로 치환하고 있어도 된다.]
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  15. 땜납 합금 분말을 함유하는 솔더 페이스트에 이용되는 플럭스로서,
    상기 땜납 합금 분말은, 입자 지름이 8μm 이하인 땜납 합금 입자의 함유량이, 땜납 합금 분말의 총 질량에 대해서 99 질량% 이상이며,
    상기 플럭스는, 산 변성 로진과, 용제와, 활성제와, 칙소제를 함유하고,
    상기 활성제는, 할로겐화 지방족 화합물 및 하기 일반식(2)로 나타내는 디카르복시산을 포함하고,
    상기 할로겐화 지방족 화합물은, 할로겐화 지방족 알코올을 포함하고,
    상기 할로겐화 지방족 화합물의 함유량은, 상기 플럭스의 총 질량에 대해서 1 질량% 이상 5 질량% 이하이고,
    상기 할로겐화 지방족 알코올의 함유량은, 상기 할로겐화 지방족 화합물의 총 질량에 대해서 60 질량% 이상 100 질량% 이하이며,
    상기 디카르복시산은, 옥살산 및 디글리콜산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하고,
    1분자 내에 1개 이상의 황과 2개 이상의 에스테르 결합을 갖는 유기 황계 디에스테르 화합물, 및 1분자 내에 2개 이상의 아미드 결합과 1분자 내에 힌더드 페놀 구조를 갖는 힌더드 페놀계 디아미드 화합물을 모두 함유하지 않는, 플럭스.
    [화 3]

    [식 중, R은, 탄소수 1~7의 알킬렌기 또는 단결합을 나타낸다. 다만, 알킬렌기를 구성하는 메틸렌기가 산소 원자로 치환하고 있어도 된다.]
  16. 땜납 합금 분말을 함유하는 솔더 페이스트에 이용되는 플럭스로서,
    상기 땜납 합금 분말은, 입자 지름이 8μm 이하인 땜납 합금 입자의 함유량이, 땜납 합금 분말의 총 질량에 대해서 99 질량% 이상이며,
    상기 플럭스는, 산 변성 로진과, 용제와, 활성제와, 칙소제를 함유하고,
    상기 활성제는, 할로겐화 지방족 화합물 및 하기 일반식(2)로 나타내는 디카르복시산을 포함하고,
    상기 할로겐화 지방족 화합물은, 할로겐화 지방족 알코올을 포함하고,
    상기 디카르복시산은, 옥살산 및 디글리콜산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하고,
    상기 디카르복시산의 함유량은, 상기 플럭스의 총 질량에 대해서 3 질량% 이상 6 질량% 이하이고,
    옥살산 및 디글리콜산의 합계의 함유량은, 상기 디카르복시산의 총 질량에 대해서 80 질량% 이상 100 질량% 이하이고,
    1분자 내에 1개 이상의 황과 2개 이상의 에스테르 결합을 갖는 유기 황계 디에스테르 화합물, 및 1분자 내에 2개 이상의 아미드 결합과 1분자 내에 힌더드 페놀 구조를 갖는 힌더드 페놀계 디아미드 화합물을 모두 함유하지 않는, 플럭스.
    [화 4]

    [식 중, R은, 탄소수 1~7의 알킬렌기 또는 단결합을 나타낸다. 다만, 알킬렌기를 구성하는 메틸렌기가 산소 원자로 치환하고 있어도 된다.]
  17. 땜납 합금 분말을 함유하는 솔더 페이스트에 이용되는 플럭스로서,
    상기 땜납 합금 분말은, 입자 지름이 8μm 이하인 땜납 합금 입자의 함유량이, 땜납 합금 분말의 총 질량에 대해서 99 질량% 이상이며,
    상기 플럭스는, 산 변성 로진과, 용제와, 활성제와, 칙소제를 함유하고,
    상기 활성제는, 할로겐화 지방족 화합물 및 하기 일반식(2)로 나타내는 디카르복시산을 포함하고,
    1분자 내에 1개 이상의 황과 2개 이상의 에스테르 결합을 갖는 유기 황계 디에스테르 화합물, 및 1분자 내에 2개 이상의 아미드 결합과 1분자 내에 힌더드 페놀 구조를 갖는 힌더드 페놀계 디아미드 화합물을 모두 함유하지 않는, 플럭스.
    [화 5]

    [식 중, R은, 탄소수 1~7의 알킬렌기 또는 단결합을 나타낸다. 다만, 알킬렌기를 구성하는 메틸렌기가 산소 원자로 치환하고 있어도 된다.]
  18. 땜납 합금 분말을 함유하는 솔더 페이스트에 이용되는 플럭스로서,
    상기 땜납 합금 분말은, 입자 지름이 8μm 이하인 땜납 합금 입자의 함유량이, 땜납 합금 분말의 총 질량에 대해서 99 질량% 이상이며,
    상기 플럭스는, 로진과, 용제와, 활성제와, 칙소제를 함유하고,
    상기 로진은, 산 변성 로진을 포함하고,
    상기 산 변성 로진의 산가는, 200 mgKOH/g 이상이며,
    상기 산 변성 로진의 함유량은, 상기 플럭스의 총 질량에 대해서 15 질량% 이상 40 질량% 이하이고,
    상기 산 변성 로진의 함유량은, 상기 로진의 총 질량에 대해서 60 질량% 이상 100 질량% 이하이고,
    상기 활성제는, 할로겐화 지방족 화합물 및 하기 일반식(2)로 나타내는 디카르복시산을 포함하고,
    상기 할로겐화 지방족 화합물은, 할로겐화 지방족 알코올을 포함하고,
    상기 디카르복시산은, 옥살산 및 디글리콜산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하며,
    상기 디카르복시산의 함유량은, 상기 플럭스의 총 질량에 대해서 3 질량% 이상 6 질량% 이하인, 플럭스.
    [화 6]

    [식 중, R은, 탄소수 1~7의 알킬렌기 또는 단결합을 나타낸다. 다만, 알킬렌기를 구성하는 메틸렌기가 산소 원자로 치환하고 있어도 된다.]
  19. 땜납 합금 분말을 함유하는 솔더 페이스트에 이용되는 플럭스로서,
    상기 땜납 합금 분말은, 입자 지름이 8μm 이하인 땜납 합금 입자의 함유량이, 땜납 합금 분말의 총 질량에 대해서 99 질량% 이상이며,
    상기 플럭스는, 산 변성 로진과, 용제와, 활성제와, 칙소제를 함유하고,
    상기 활성제는, 할로겐화 지방족 화합물 및 하기 일반식(2)로 나타내는 디카르복시산을 포함하고,
    상기 할로겐화 지방족 화합물은, 할로겐화 지방족 알코올을 포함하며,
    상기 할로겐화 지방족 화합물의 함유량은, 상기 플럭스의 총 질량에 대해서 1 질량% 이상 5 질량% 이하이고,
    상기 할로겐화 지방족 알코올의 함유량은, 상기 할로겐화 지방족 화합물의 총 질량에 대해서 60 질량% 이상 100 질량% 이하이며,
    상기 디카르복시산은, 옥살산 및 디글리콜산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하고,
    상기 디카르복시산의 함유량은, 상기 플럭스의 총 질량에 대해서 3 질량% 이상 6 질량% 이하인, 플럭스.
    [화 7]

    [식 중, R은, 탄소수 1~7의 알킬렌기 또는 단결합을 나타낸다. 다만, 알킬렌기를 구성하는 메틸렌기가 산소 원자로 치환하고 있어도 된다.]
  20. 땜납 합금 분말을 함유하는 솔더 페이스트에 이용되는 플럭스로서,
    상기 땜납 합금 분말은, 입자 지름이 8μm 이하인 땜납 합금 입자의 함유량이, 땜납 합금 분말의 총 질량에 대해서 99 질량% 이상이며,
    상기 플럭스는, 산 변성 로진과, 용제와, 활성제와, 칙소제를 함유하고,
    상기 활성제는, 할로겐화 지방족 화합물 및 하기 일반식(2)로 나타내는 디카르복시산을 포함하고,
    상기 할로겐화 지방족 화합물은, 할로겐화 지방족 알코올을 포함하고,
    상기 디카르복시산은, 옥살산 및 디글리콜산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하며,
    상기 디카르복시산의 함유량은, 상기 플럭스의 총 질량에 대해서 3 질량% 이상 6 질량% 이하이고,
    옥살산 및 디글리콜산의 합계의 함유량은, 상기 디카르복시산의 총 질량에 대해서 80 질량% 이상 100 질량% 이하인, 플럭스.
    [화 8]

    [식 중, R은, 탄소수 1~7의 알킬렌기 또는 단결합을 나타낸다. 다만, 알킬렌기를 구성하는 메틸렌기가 산소 원자로 치환하고 있어도 된다.]
  21. 땜납 합금 분말을 함유하는 솔더 페이스트에 이용되는 플럭스로서,
    상기 땜납 합금 분말은, 입자 지름이 8μm 이하인 땜납 합금 입자의 함유량이, 땜납 합금 분말의 총 질량에 대해서 99 질량% 이상이며,
    상기 플럭스는, 산 변성 로진과, 용제와, 활성제와, 칙소제를 함유하고,
    상기 활성제는, 할로겐화 지방족 화합물 및 하기 일반식(2)로 나타내는 디카르복시산을 포함하는, 플럭스.
    [화 9]

    [식 중, R은, 탄소수 1~7의 알킬렌기 또는 단결합을 나타낸다. 다만, 알킬렌기를 구성하는 메틸렌기가 산소 원자로 치환하고 있어도 된다.]
  22. 청구항 21에 있어서,
    상기 디카르복시산의 함유량은, 상기 플럭스의 총 질량에 대해서 3 질량% 이상 6 질량% 이하인, 플럭스.
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