KR20140023220A - 땜납 조성물 및 그것을 사용한 프린트 배선기판 - Google Patents

Abstract

본 발명의 땜납 조성물은 로진계 수지와, 아미드계 축합체 미립자와, 용제와, 활성제와, 아민계 화합물과, 땜납 분말을 함유하고, 상기 아미드계 축합체 미립자는 히드록시 지방족 모노카르복실산을 포함하는 탄소수 2∼22개의 지방족 카르복실산 및 탄소수 2∼16개의 디아민과 다이머 디아민 중 어느 하나의 디아민을 축합시킨 저분자량 아미드 화합물과, 동종의 상기 카르복실산, 동종의 상기 디아민 및 중량 평균 분자량 2000∼100000의 카르복실기 함유 폴리머를 축합시킨 고분자량 아미드 화합물을 함유하는 미립자이고, 상기 아미드계 축합체 미립자의 함유량은 상기 로진계 수지 100질량부에 대하여 1.1질량부 이상 2.7질량부 이하이다.

Description

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

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

솔더 페이스트는 땜납 분말, 로진계 수지, 활성제, 용제 등을 혼련해서 페이스트상으로 한 혼합물이다. 이 솔더 페이스트에서는 인쇄성이나 납땜성과 함께 리플로우 공정에서의 프리히팅 시에 있어서의 새깅(프리히팅 시에 솔더 페이스트의 도포막의 형태가 붕괴되는 것)을 억제하는 성질(새깅성)이 요구된다. 그러나, 솔더 페이스트의 새깅성을 향상시키기 위해서, 솔더 페이스트의 점도나 칙소성을 높게 하면 솔더 페이스트의 인쇄성이 저하해버리는 경향이 있다. 이렇게, 인쇄성과 새깅성은 이율배반의 관계에 있고, 이들을 양립시키는 것은 곤란하다.

그래서, 예를 들면 소정의 블럭 폴리머를 함유하는 솔더 페이스트가 제안되어 있다(문헌 1; 일본 특허공개 2002-336993호 공보). 그렇지만, 최근의 땜납 분말의 납 프리화에 따라서 프리히팅 온도가 상승하는 경향이 있기 때문에 새깅이 발생하기 쉬워진다. 또한, 전자부품의 소형화에 따라서 단자끼리의 간격이 좁아지기 때문에 새깅의 더욱 억제가 요구된다. 그 때문에, 프리히팅 시에 있어서의 새깅성이 더욱 향상이 요구되고 있다.

본 발명은 인쇄성을 유지하면서 프리히팅 시에 있어서의 새깅을 충분히 억제할 수 있는 땜납 조성물 및 이 땜납 조성물을 사용한 프린트 배선기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위해 예의 연구를 거듭한 결과, 다음의 지견을 발견했다. 즉, 땜납 조성물의 칙소성을 조정할 수 있는 성분(소위 칙소제)는 다수 있지만, 이렇게 다수 있는 칙소제 중에서도 특정 저분자량 아미드 화합물과 특정 고분자량 아미드 화합물을 함유하는 아미드계 축합체 미립자를 사용했을 경우에는 놀랍게도 인쇄성을 유지하면서 프리히팅 시에 있어서의 새깅을 충분히 억제할 수 있는 경우가 있는 것을 발견하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명의 땜납 조성물은 로진계 수지와, 아미드계 축합체 미립자와, 용제와, 활성제와, 아민계 화합물과, 땜납 분말을 함유하고, 상기 아미드계 축합체 미립자는 히드록시 지방족 모노카르복실산을 포함하는 탄소수 2∼22개의 지방족 카르복실산 및 탄소수 2∼16개의 디아민과 다이머 디아민 중 어느 하나의 디아민을 축합시킨 저분자량 아미드 화합물과, 동종의 상기 카르복실산, 동종의 상기 디아민 및 중량 평균 분자량 2000∼100000의 카르복실기 함유 폴리머를 축합시킨 고분자량 아미드 화합물을 함유하는 미립자이고, 상기 아미드계 축합체 미립자의 함유량은 상기 로진계 수지 100질량부에 대하여 1.1질량부 이상 2.7질량부 이하인 것을 특징으로 하는 것이다.

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

본 발명에 의하면, 인쇄성을 유지하면서 프리히팅 시에 있어서의 새깅을 충분히 억제할 수 있는 땜납 조성물 및 이 땜납 조성물을 사용한 프린트 배선기판을 제공하는 것이 가능해진다.

본 발명의 땜납 조성물은 이하 설명하는 땜납 분말과 이하 설명하는 플럭스를 함유하는 것이다.

본 발명에 사용하는 땜납 분말은 무납의 땜납 분말인 것이 바람직하지만, 유납의 땜납 분말이어도 좋다. 이 땜납 분말에 있어서의 땜납 합금으로서는 주석 또는 비스무트를 주성분으로 하는 합금이 바람직하다. 또한, 이 합금의 제 2 원소로서는 은, 구리, 아연, 비스무트, 주석, 납 등을 들 수 있다. 또한, 이 합금에는 필요에 따라서 기타 원소(이하, 제 3 원소)를 첨가해도 좋다. 기타 원소로서는 구리, 은, 니켈, 코발트, 철, 안티몬, 티타늄, 인, 게르마늄 등을 들 수 있다.

이 땜납 분말의 함유량은 땜납 조성물 100질량%에 대하여 85질량% 이상 92질량% 이하인 것이 바람직하다. 땜납 분말의 함유량이 85질량% 미만일 경우(플럭스의 함유량이 15질량%를 초과할 경우)에는 얻어지는 땜납 조성물을 사용했을 경우에 충분한 땜납 접합을 형성하는 것이 어려워지는 경향이 있고, 한편 땜납 분말의 함유량이 92질량%를 초과할 경우(플럭스의 함유량이 8질량% 미만일 경우)에는 바인더로서의 플럭스가 부족하기 때문에 플럭스와 땜납 분말을 혼합하기 어려워지는 경향이 있다.

또한, 상기 땜납 분말의 평균 입자지름은 1㎛ 이상 40㎛ 이하인 것이 바람직하고, 10㎛ 이상 35㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 15㎛ 이상 25㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다. 평균 입자지름이 상기 범위 내이면 납땜 랜드의 피치가 좁아지고 있는 최근의 프린트 회로 기판에도 대응할 수 있다. 또한, 평균 입자지름은 동적 광산란식 입자지름 측정장치에 의해 측정할 수 있다.

본 발명에 사용하는 플럭스는 로진계 수지와, 아미드계 축합체 미립자와, 용제와, 활성제와, 아민계 화합물을 함유하는 것이다.

본 발명에 사용하는 로진계 수지로서는 로진 및 로진 유도체를 들 수 있다. 로진 유도체로서는 변성 로진, 중합 로진, 수첨 로진 등을 들 수 있다. 이들 로진계 수지 중에서도 활성작용의 관점에서 수첨 로진이 바람직하다. 이들 로진계 수지는 1종을 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 혼합해서 사용해도 좋다.

본 발명에 사용하는 아미드계 축합체 미립자는 히드록시 지방족 모노카르복실산을 포함하는 탄소수 2∼22개의 지방족 카르복실산 및 탄소수 2∼16개의 디아민과 다이머 디아민 중 어느 하나의 디아민을 축합시킨 저분자량 아미드 화합물과, 동종의 상기 카르복실산, 동종의 상기 디아민 및 중량 평균 분자량 2000∼100000의 카르복실기 함유 폴리머를 축합시킨 고분자량 아미드 화합물을 함유하는 미립자이다.

상기 아미드계 축합체 미립자는 질량비로 상기 저분자량 아미드 화합물:상기고분자량 아미드 화합물 99∼50:1∼50을 함유하는 것이 바람직하다.

상기 아미드계 축합체 미립자에 있어서는 상기 지방족 카르복실산이 탄소수 2∼12개의 지방족 디카르복실산 또는 동종의 상기 지방족 디카르복실산과 다이머 산을 포함하고 있는 것이 바람직하다.

상기 아미드계 축합체 미립자에 있어서는 상기 히드록시 지방족 모노카르복실산이 수소첨가한 피마자유의 가수분해물인 것이 바람직하다.

상기 아미드계 축합체 미립자에 있어서는 상기 카르복실기 함유 폴리머는 폴리알킬렌을 산화한 화합물과, 카르복실기 함유 화합물 모노머를 공존시키면서 공중합 모노머에 공중합하거나 또는 중축합 모노머에 중축합된 화합물에서 선택되는 산화 폴리알킬렌인 것이 바람직하다.

상기 아미드계 축합체 미립자는 분산액의 형태로서 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 아미드계 축합체 미립자의 분산액은, 예를 들면 이하와 같이 해서 제작할 수 있다.

우선, 지방족 카르복실산 1몰 당량과, 지방족 디아민 0.5몰 당량을 무용매에서 상압 또는 진공하에서 160∼230℃로 가열하면서 2∼10시간 탈수 축합 반응시킨다. 그러자, 지방족 카르복실산과 지방족 디아민이 축합되고, 산가 및 아민가가 20 이하이고, 담황색∼담갈색의 고체이고, 그 융점이 100∼160℃에 있어서 열용융하고 있는 저분자량 아미드 화합물이 된다. 그것에 대해서 적어도 1질량%, 바람직하게는 1∼50질량%, 더욱 바람직하게는 1∼10질량%의 카르복실기 함유 폴리머를 첨가하고 1∼5시간 더 탈수 축합반응시킨다. 그러자, 그 저분자량 아미드 화합물 중 일부가 그것의 미반응 아미노기와 카르복실기 함유 폴리머의 카르복실기의 탈수 축합반응에 의해 고분자량 아미드 화합물이 된다. 그 결과, 고분자량 아미드 화합물과 저분자량 아미드 화합물을 함유하고, 산가가 30 이하, 바람직하게는 5∼20이고, 아민가가 20 이하, 바람직하게는 7 이하인 왁스가 얻어진다. 그 다음에, 이 왁스를 분쇄기로 미크론 오더, 예를 들면 20㎛ 이하, 바람직하게는 10㎛ 이하로 분쇄한 미립자로 한다. 그 미립자와 용매를 배합하고, 그 미립자를 디스퍼를 사용한 기계적 분산방법에 의해 또는 유리 비즈 등의 미디어를 이용한 습식 분산기를 사용한 분산방법에 의해 용매에 분산시키면서 온열하, 예를 들면 용매에 따라 40∼100℃, 바람직하게는 50∼90℃로 가열하면서 가열 조건이나 용매에 따라서 적절한 시간을 들여서 그 용매에 함침시킨다. 그러자, 미립자가 팽윤하여 아미드계 축합체 미립자의 분산액이 얻어진다.

또한, 지방족 카르복실산과 지방족 디아민을 탈수 축합시킨 후, 카르복실기 함유 폴리머를 첨가하여 더욱 탈수 축합시킨 예를 나타냈지만, 지방족 카르복실산과 지방족 디아민과 카르복실기 함유 폴리머를 동시에 혼합해서 탈수 축합시켜도 좋다.

상기 아미드계 축합체 미립자의 함유량은 상기 로진계 수지 100질량부에 대하여 1.1질량% 이상 2.7질량% 이하인 것이 필요하다. 함유량이 상기 하한 미만에서는 인쇄성도 불충분하고 새깅도 생기기 쉬워지고, 한편 상기 상한을 초과하면 인쇄성이 불충분해진다. 또한, 인쇄성을 유지하면서 프리히팅 시에 있어서의 새깅을 더욱 향상시킨다고 하는 관점에서 상기 아미드계 축합체 미립자의 함유량은 상기 로진계 수지 100질량부에 대하여 1.4질량% 이상 2.5질량% 이하인 것이 바람직하고, 1.7질량% 이상 2.3질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 1.9질량% 이상 2.2질량% 이하인 것이 특히 바람직하다.

본 발명에 사용하는 플럭스에서는 상기 아미드계 축합체 미립자와 그 이외의 칙소제를 병용해도 좋다.

이러한 칙소제로서는, 예를 들면 올레핀계 왁스, 지방산 아미드, 치환 요소 왁스, 고분자 화합물, 무기입자를 들 수 있다.

올레핀계 왁스로서는 캐스터 왁스(경화 피마자유=수첨 피마자유), 밀납, 카나우바 왁스 등을 들 수 있다.

지방산 아미드로서는 스테아르산 아미드, 히드록시스테아르산 비스아미드, m-크실릴렌 비스스테아르산 아미드, N,N'-디스테아릴이소프탈산 아미드, N,N'-디스테아릴세박산 아미드, N,N'-디스테아릴아디프산 아미드, 부틸렌비스히드록시스테아르산 아미드, 헥사메틸렌 비스히드록시스테아르산 아미드, 헥사메틸렌 비스베헨산 아미드, 헥사메틸렌 비스스테아르산 아미드, 에틸렌 비스베헨산 아미드, 에틸렌 비스히드록시 스테아르산 아미드, 에틸렌 비스스테아르산 아미드, 에틸렌 비스라우르산 아미드, 에틸렌 비스카프르산 아미드, 에틸렌 비스카프릴산 아미드, 메틸렌 비스히드록시스테아르산 아미드, 메틸렌 비스라우르산 아미드, 메틸렌 비스스테아르산 아미드 등을 들 수 있다.

치환 요소 왁스로서는 N-부틸-N'-스테아릴요소, N-페닐-N'-스테아릴요소, N-스테아릴-N'-스테아릴요소, 크실릴렌 비스스테아릴요소, 톨루일렌 비스스테아릴요소, 헥사메틸렌 비스스테아릴요소, 디페닐메탄 비스스테아릴요소, 디페닐메탄 비스라우릴요소 등을 들 수 있다.

고분자 화합물로서는 1,2-히드록시스테아르산 트리글리세리드, 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌 옥사이드, 메틸 셀룰로오스, 에틸 셀룰로오스, 히드록시에틸 셀룰로오스 등을 들 수 있다.

무기입자로서는 실리카 입자, 카올린 입자 등을 들 수 있다.

이들 칙소제는 1종을 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 혼합해서 사용해도 좋다.

상기 칙소제의 함유량은 상기 로진계 수지 100질량부에 대하여 1질량% 이상 10질량% 이하인 것이 바람직하다. 함유량이 상기 하한 미만에서는 칙소성이 얻어지지 않고, 새깅이 생기기 쉬워지는 경향이 있고, 한편 상기 상한을 초과하면 칙소성이 지나치게 높아서 도포 불량이 되기 쉬운 경향이 있다.

본 발명에 사용하는 용제로서는 공지의 용제를 적당히 사용할 수 있다. 상기 용제로서는 비점 170℃ 이상의 수용성 용제를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 용제로서는, 예를 들면 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 헥실렌글리콜, 헥실디글리콜, 1,5-펜탄디올, 메틸카르비톨, 부틸카르비톨, 2-에틸헥실디글리콜, 옥탄디올, 페닐글리콜, 디에틸렌글리콜 모노헥실에테르를 들 수 있다. 이들 용제는 1종을 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 혼합해서 사용해도 좋다.

상기 용제의 함유량은 상기 로진계 수지 100질량부에 대하여 20질량부 이상 100질량부 이하인 것이 바람직하다. 상기 용제의 함유량이 상기 범위 내이면 얻어지는 땜납 조성물의 점도를 적정한 범위로 적당히 조정할 수 있다.

본 발명에 사용하는 활성제로서는, 예를 들면 유기산, 유기 할로겐 화합물을 들 수 있다. 이들 활성제는 1종을 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 혼합해서 사용해도 좋다.

상기 유기산으로서는, 예를 들면 모노카르복실산, 디카르복실산 등 이외에 기타 유기산을 들 수 있다. 이들 유기산은 1종을 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 혼합해서 사용해도 좋다.

모노카르복실산으로서는 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 발레르산, 카프로산, 에난트산, 카프르산, 라우르산, 미리스트산, 펜타데실산, 팔미트산, 마르가르산, 스테아르산, 투베르쿨로스테아르산, 아라키드산, 베헨산, 리그노세린산, 글리콜산 등을 들 수 있다.

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

기타 유기산으로서는 다이머산, 레불린산, 락트산, 아크릴산, 벤조산, 살리실산, 아니스산, 시트르산, 피콜린산 등을 들 수 있다.

상기 유기 할로겐 화합물로서는, 예를 들면 디브로모부텐디올, 디브로모숙신산, 5-브로모벤조산, 5-브로모니코틴산, 5-브로모프탈산을 들 수 있다. 이들 유기 할로겐 화합물은 1종을 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 혼합해서 사용해도 좋다.

상기 활성제의 함유량은 상기 로진계 수지 100질량부에 대하여 2질량부 이상 20질량부 이하인 것이 바람직하고, 5질량부 이상 10질량부 이하인 것이 보다 바람직하다. 함유량이 상기 하한 미만에서는 땜납 볼이 생기기 쉬워지는 경향이 있고, 한편 상기 상한을 초과하면 플럭스의 절연성이 저하하는 경향이 있다.

본 발명에 사용하는 아민계 화합물로서는, 예를 들면 이미다졸 화합물, 트리아졸 화합물을 들 수 있다. 이들 아민계 화합물은 1종을 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 혼합해서 사용해도 좋다.

이미다졸 화합물로서는 벤조이미다졸, 2-메틸이미다졸, 2-에틸이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-운데실이미다졸 등을 들 수 있다.

트리아졸 화합물로서는 벤조트리아졸, 1H-벤조트리아졸-1-메탄올, 1-메틸-1H-벤조트리아졸 등을 들 수 있다.

상기 아민계 화합물의 함유량은 상기 로진계 수지 100질량부에 대하여 0.1질량부 이상 5질량부 이하인 것이 바람직하고, 0.3질량부 이상 1질량부 이하인 것이 보다 바람직하다. 함유량이 상기 하한 미만에서는 땜납의 미용융이나 기판 랜드에의 비젖음이 발생하기 쉬워지는 경향이 있고, 한편 상기 상한을 초과하면 얻어지는 땜납 조성물의 보존 안정성이 저하하는 경향이 있다.

본 발명에 사용하는 플럭스는 필요에 따라서 상기 성분 이외에 요변제, 소포제, 산화 방지제, 방청제, 계면활성제, 열경화제 등의 첨가제를 함유하고 있어도 좋다. 이들 첨가제의 함유량으로서는 상기 로진계 수지 100질량부에 대하여 20질량부 이하인 것이 바람직하다.

다음에, 본 발명의 프린트 배선기판에 대해서 설명한다. 본 발명의 프린트 배선기판은 이상 설명한 땜납 조성물을 사용해서 전자부품을 프린트 배선기판에 실장한 것을 특징으로 하는 것이다. 그 때문에, 본 발명의 프린트 배선기판에서도 프리히팅 시에 있어서의 새깅을 충분히 억제할 수 있다.

실시예

다음에, 본 발명을 실시예 및 비교예에 의해 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들의 예에 의해서 하등 한정되는 것은 아니다. 또한, 실시예 및 비교예에서 사용한 재료를 이하에 나타낸다.

로진계 수지: 수첨 로진, Arakawa Chemical Industries, Ltd. 제품

용제: 헥실디글리콜(DEH), Nippon Nyukazai Co., Ltd. 제품

아미드계 축합체 미립자의 분산액: 하기 제조예 1 참조, 분산액 중의 아미드계 축합체 미립자의 농도는 20질량%

칙소제 A: 지방산 아마이드(지방산 아미드), 상품명 「SLIPACKS LA」, Nippon Kasei Chemical Co., Ltd. 제품

칙소제 B: 지방산 아마이드(지방산 아미드), 상품명 「SLIPACKS H」, Nippon Kasei Chemical Co., Ltd. 제품

칙소제 C: 12-히드록시스테아르산 트리글리세리드, Nippon Kasei Chemical Co., Ltd. 제품

활성제 A: 디브로모부텐디올, ARBROWN CO., LTD. 제품

활성제 B: 아디프산, Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제품

활성제 C:말론산, Toshin Chemicals Co., Ltd. 제품

아민계 화합물: 벤조이미다졸, Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 제품

납 프리 땜납 분말: 평균 입자지름은 17㎛, 땜납의 조성은 96.5Sn/3Ag/0.5Cu

[제조예 1]

교반기, 온도계, 분수기를 구비한 반응 장치에 수소첨가 피마자유 지방산 유래의 12-히드록시스테아르산 600.0질량부를 첨가하고 80∼100℃로 가온하여 용융시켰다. 그 후, 디아민인 헥사메틸렌디아민 116.0질량부를 첨가하고, 170℃에서 질소분위기 하 5∼8시간 탈수하면서 축합반응을 행해서 아미드화시켜 산가 4.2, 아민 가 9.4의 저분자량 디아미드 화합물을 얻었다. 또한, 중량 평균 분자량 10000, 산가 80mgKOH/g의 프로필렌·무수 말레산 공중합체인 카르복실기 함유 폴리머 68.0질량부를 첨가하고 170℃에서 1∼2시간 탈수하면서 축합반응을 행하고, 저분자량 디아미드 화합물의 일부 미반응 아미노기에 반응시켜 아미드화시켜서 고분자량 디아미드 화합물을 생성시켰다. 그 결과, 담황색이고 저분자량 디아미드 화합물과 고분자량 디아미드 화합물의 혼합물(산가 6.0, 아민가 4.2)을 왁스상 생성물로서 얻었다. 얻어진 생성물을 분쇄하여 평균 입경 7㎛로 미립화된 아미드계 축합체 미립자를 얻었다.

그 다음에, 밀폐 용기에 미네랄터펜 120질량부, 벤질알콜 40질량부, 및 얻어진 아미드계 축합체 미립자 40질량부를 첨가하고, 10∼20℃에서 충분히 분산시켜서 현탁액을 얻었다. 그 후, 이 현탁액이 들어간 밀폐 용기를 공지의 방법에 의해 가온처리하면 미립자가 팽윤하여 아미드계 축합체 미립자의 분산액이 얻어졌다. 또한, 이 분산액 중의 아미드계 축합체 미립자의 농도는 20질량%이다.

[실시예 1]

로진계 수지 100질량부, 용제 51질량부, 아미드계 축합체 미립자의 분산액 6.3질량부, 활성제 A 1.8질량부, 활성제 B 4.5질량부, 활성제 C 1.2질량부, 및 아민계 화합물 0.4질량부를 용기에 투입하고, 뇌궤기를 사용해서 혼합해서 플럭스를 얻었다.

그 후, 얻어진 플럭스 11질량% 및 납 프리 땜납 분말 89질량%(합계 100질량%)를 용기에 투입하고, 혼련기에서 2시간 혼합함으로써 땜납 조성물을 조제했다.

[실시예 2∼9]

표 1에 나타내는 조성을 따라 각 재료를 배합한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 땜납 조성물을 얻었다.

[비교예 1∼5]

표 2에 나타내는 조성을 따라 각 재료를 배합한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 땜납 조성물을 얻었다.

<땜납 조성물의 평가>

땜납 조성물의 평가(점도, 점도 지수, 성상, 가열시의 새깅성, 인쇄성)을 이하와 같은 방법으로 행했다. 얻어진 결과를 표 1 및 표 2에 나타낸다.

(1) 점도 및 점도 지수

땜납 조성물을 실온(25℃)에서 2∼3시간 방치한다. 땜납 조성물의 용기의 뚜껑을 열고 스패츌러로 공기의 혼입을 피하도록 해서 정성스럽게 1∼2분간 긁어서 썩은 것을 시료로 한다. 그 후, 시료를 스파이럴형 점도계(MALCOM CO., LTD. 제품, PCU-II형)에 세팅하고, 회전수를 10rpm, 온도를 25℃로 해서 6분간 로터를 회전시킨다. 그리고, 일단 회전을 정지시키고 온도 조정한 후에 회전수를 10rpm로 조정하고, 3분 후의 점도값을 읽어낸다.

또한, 상기와 같이 하여 회전수를 30rpm로 조정했을 경우의 점도값(30rpm 점도)과 회전수를 3rpm로 조정했을 경우의 점도값(3rpm 점도)을 읽어낸다. 그리고, 하기 식:

(점도 지수)=log[(3rpm 점도)/(30rpm 점도)]

에 근거하여 점도 지수를 산출한다.

(2) 성상

땜납 조성물에 광택이 있는지의 여부를 목시로 확인한다. 그 후, 땜납 조성물을 헤라를 사용해서 용기의 중앙과 측면을 긁어서 섞고 매끄러움을 확인한다.

A: 광택 및 매끄러움에 문제는 없다.

B: 광택 및 매끄러움 중 적어도 어느 하나에 문제가 있다.

(3) 가열시의 새깅성

청소한 세라믹 기판(SANYU INDUSTRIES, LTD. 제품: 25mm×50mm×0.8mm)을 준비한다. 3.0mm×1.5mm의 패턴 구멍을 갖고, 그것을 0.1mm로부터 1.2mm까지 0.1mm 스텝으로 배치하고 있는 패턴 구멍을 갖는 두께 0.2mm(오차는 0.001mm 이내)의 메탈 마스크를 사용하고, 이 세라믹 기판 상에 땜납 조성물을 인쇄해서 시험판으로 한다. 또한, 시험판은 2매 작성한다. 그리고, 170℃로 가열된 로 중에 시험판을 넣고 1분간 가열한다. 가열 후의 시험판 2매를 각각 관찰하고, 패턴 구멍 중 인쇄된 땜납 조성물이 일체가 되지 않은 최소 간격을 측정한다.

(4) 인쇄성

인쇄기 MI-878SV(Minami Co., Ltd. 제품)와 두께 0.1mm의 메탈 마스크와 메탈 스퀴지를 사용하여 인쇄 속도 50mm/s에서 SP-TDC 기판(100점의 도트 패턴을 갖는 기판, 도트의 직경: 0.2mmφ∼0.5mmφ)에 땜납 조성물을 인쇄한다. 20매의 SP-TDC 기판에 인쇄한 후, 25℃, 50%에서 1시간 방치한다. 방치 후, 인쇄를 재개하고 SP-TDC 기판 10매에 땜납 조성물을 인쇄한다. 그 후, 3차원 형상 해석장치로 전사율(100 도트분의 체적율의 평균치)의 측정을 행한다.

A: 방치 후의 평균 전사율(기판 10매의 전사율의 평균치)이 방치 전과 같은 값이 되는 것이 3매째 이내다.

B: 방치 후의 평균 전사율이 방치 전과 같은 값이 되는 것이 4 또는 5매째다.

C: 방치 후의 평균 전사율이 방치 전과 같은 값이 되는 것이 6매째 이후다.

표 1 및 표 2에 나타내는 결과로부터도 명확해지듯이, 본 발명의 땜납 조성물을 사용했을 경우(실시예 1∼9)에는 인쇄성 및 가열시의 새깅성이 모두 우수했다. 따라서, 본 발명의 땜납 조성물에 의하면 인쇄성을 유지하면서 프리히팅 시에 있어서의 새깅을 충분히 억제할 수 있는 것이 확인되었다.

한편에서, 아미드계 축합체 미립자를 함유하지 않는 땜납 조성물을 사용했을 경우(비교예 1∼2)에는 가열시에 있어서의 새깅성이 불충분했다. 또한, 플럭스 중의 아미드계 축합체 미립자의 함유량이 적당하지 않을 경우(비교예 3∼5)에는 인쇄성과 가열시에 있어서의 새깅성을 양립할 수 없었다.

Claims (2)

1. 로진계 수지와, 아미드계 축합체 미립자와, 용제와, 활성제와, 아민계 화합물과, 땜납 분말을 함유하고,
   상기 아미드계 축합체 미립자는 히드록시 지방족 모노카르복실산을 포함하는 탄소수 2∼22개의 지방족 카르복실산 및 탄소수 2∼16개의 디아민과 다이머 디아민 중 어느 하나의 디아민을 축합시킨 저분자량 아미드 화합물과, 동종의 상기 카르복실산, 동종의 상기 디아민 및 중량 평균 분자량 2000∼100000의 카르복실기 함유 폴리머를 축합시킨 고분자량 아미드 화합물을 함유하는 미립자이고,
   상기 아미드계 축합체 미립자의 함유량은 상기 로진계 수지 100질량부에 대하여 1.1질량부 이상 2.7질량부 이하인 것을 특징으로 하는 땜납 조성물.
2. 제 1 항에 기재된 땜납 조성물을 사용해서 전자부품을 프린트 배선기판에 실장한 것을 특징으로 하는 프린트 배선기판.