KR20180096798A - 플럭스 - Google Patents
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Abstract
Cu-OSP 처리된 기판에 대해서도, Cu-OSP막 제거의 공정을 불필요로 한 납땜을 할 수 있는 플럭스를 제공한다. 로진, 유기산, 벤즈이미다졸계 화합물, 용제를 포함하고, 로진을 30질량％ 이상 70질량％ 이하, 유기산 1질량％ 이상 10질량％ 이하, 벤즈이미다졸계 화합물을 0.2질량％ 이상 10질량％ 이하, 용제를 20질량％ 이상 60질량％ 이하 함유하는 플럭스이며, 이 플럭스는, 벤즈이미다졸계 화합물이, 2-알킬벤즈이미다졸과 2-알킬벤즈이미다졸할로겐화수소산염 중 적어도 1종으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 벤즈이미다졸계 화합물을 함유하는 플럭스에 관한 것이다.
납땜에 사용되는 플럭스에는, 금속 산화물의 제거, 땜납 용융 시의 재산화 방지, 땜납의 표면 장력의 저하 등의 성능이 필요하다. 이러한 플럭스에는, 금속 표면의 산화막을 제거하여 습윤성을 향상시키는 활성제와, 활성제를 열로부터 보호하는 로진 등의 베이스재로 이루어지는 것이 사용된다.
플럭스의 예로서, 특허문헌 1에는, 용매와, 방향족 카르복실산과, 이미다졸계 화합물을 함유하는 납땜용 플럭스 조성물이 개시되어 있다. 특허문헌 2에는, 2위에 알킬기를 갖는 벤즈이미다졸 화합물을 활성제로서 함유하는 납땜용 플럭스 조성물이 개시되어 있다.
프린트 배선판의 표면 처리에 이미다졸 화합물을 사용하는 예로서, 특허문헌 3에는, 프린트 배선판의 구리 또는 구리 합금의 표면에, 제1 이미다졸 화합물을 함유하는 처리액을 접촉시키고, 계속해서, 제2 이미다졸 화합물을 함유하는 처리액을 접촉시키는 처리 방법이 개시되어 있다.
근년, 플럭스를 사용하여 납땜되는 전자 부품의 급속한 소형화가 진행되고 있다. 전자 부품은, 소형화의 요구에 의해 접속 단자의 협소화나 실장 면적의 축소화에 대응하기 위해, 이면에 전극이 설치된 볼 그리드 어레이(이하, 「BGA」라 칭함)가 적용되어 있다. BGA를 적용한 전자 부품에는, 예를 들어 반도체 패키지가 있다.
반도체 패키지에는, 예를 들어 전극의 산화 방지를 위하여, Cu 전극에 수용성 프리플렉스의 OSP(Organic Solderability Preservative) 처리된 Cu-OSP 기판이 사용된다.
특허문헌 4에는, OSP 처리된 기판과 그 기판에 탑재되는 솔더 볼의 형성 방법이 개시되어 있다. 일반적으로, OSP 처리된 기판에 실장 부품을 실장하는 경우, 특허문헌 4에 기재된 바와 같이, 땜납 볼을 실장하는 공정의 전에 기판의 OSP막을 제거하는 공정이 필요하고, 기판의 OSP막의 제거 공정을 거쳐, 실장 부품이 기판에 납땜된다.
특허문헌 4에 기재된 바와 같이, Cu-OSP 처리된 기판에 땜납 볼을 실장하는 경우는, Cu-OSP막 제거를 위한 공정이 필요해진다. 즉, Cu-OSP 처리된 기판은, Cu-OSP막 제거를 위하여, 그 밖의 기판에 있어서의 납땜 공정과 비교하여 1 공정 많아져 버린다는 문제가 있었다.
그래서, 본 발명은 이와 같은 과제를 해결한 것으로서, Cu-OSP 처리된 기판에 대해서도, Cu-OSP막 제거의 공정을 불필요로 한 납땜을 할 수 있는 플럭스를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위해서 채용한 본 발명의 기술 수단은, 다음과 같다.
(1) 로진, 유기산, 벤즈이미다졸계 화합물, 용제를 포함하고, 로진을 30질량％ 이상 70질량％ 이하, 유기산을 1질량％ 이상 10질량％ 이하, 벤즈이미다졸계 화합물을 0.2질량％ 이상 10질량％ 이하, 용제를 20질량％ 이상 60질량％ 이하 함유하는 플럭스이며, 벤즈이미다졸계 화합물은, 2-알킬벤즈이미다졸과 2-알킬벤즈이미다졸할로겐화수소산염 중 적어도 1종으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플럭스.
(2) 아민할로겐화수소산염(단, 2-알킬벤즈이미다졸할로겐화수소산염을 제외함)을 5질량％ 이하 더 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 (1)에 기재된 플럭스.
(3) 이미다졸계 화합물(단, 이미다졸계 화합물과 할로겐화수소산의 염을 포함하는 경우는 그 합계)을 5질량％ 이하 더 함유하고, 이미다졸계 화합물의 첨가량은 벤즈이미다졸계 화합물의 첨가량 이하인 것을 특징으로 하는 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 플럭스.
(4) 틱소제를 0질량％ 초과 10질량％ 이하 더 함유하는
것을 특징으로 하는 (1) 내지 (3) 중 어느 것에 기재된 플럭스.
본 발명에 관한 플럭스에 의하면, Cu-OSP 처리된 기판이어도, Cu-OSP를 제거하기 위한 공정을 불필요로 한 납땜 처리를 할 수 있다. 그 때문에, 납땜에 필요한 비용을 삭감할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 실시 형태로서의 플럭스에 대해서 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 구체예에 한정되는 것은 아니다.
[플럭스의 조성예]
본 실시 형태의 플럭스는, 로진, 유기산, 용제 및 벤즈이미다졸계 화합물을 포함한다.
로진은, 활성제 성분을 열로부터 보호하여, 활성제 성분의 휘발을 억제하기 위해서, 30질량％ 이상 70질량％ 이하 첨가된다. 로진으로서는, 예를 들어 수소 첨가 로진, 산 변성 로진, 중합 로진, 로진 에스테르 등이 사용된다.
유기산은 플럭스에 있어서의 활성제 성분으로서 1질량％ 이상 10질량％ 이하 첨가된다. 유기산으로서는, 숙신산, 글루타르산, 아디프산 등이 사용된다.
틱소제는, 틱소트로픽성의 부여를 위하여, 0질량％ 초과 10질량％ 이하 첨가해도 된다. 틱소제로서는, 고급 지방산아미드, 피마자 경화유 등을 들 수 있다.
용제는, 플럭스 중의 고형분을 녹이기 위하여, 20질량％ 이상 60질량％ 이하 첨가된다. 용제로서는, 일반적으로 알려져 있는 글리콜에테르계의 화합물로부터 선택된다. 용제는, 활성제의 작용을 효율적으로 초래하기 때문에, 120℃ 내지 150℃의 저온 영역에 있어서 휘발되지 않는 것이 바람직하다. 용제가 휘발해 버리면 플럭스의 유동성이 나빠져서, 플럭스가 접합 개소에 번지기가 어려워진다. 그 때문에, 용제의 비점은 200℃ 이상인 것이 바람직하고, 240℃ 이상인 것이 보다 바람직하다.
벤즈이미다졸계 화합물로서, 2-알킬벤즈이미다졸 또는 2-알킬벤즈이미다졸할로겐화수소산염이 0.2질량％ 이상 10질량％ 이하 사용된다.
2-알킬벤즈이미다졸로서는, 2-펜틸벤즈이미다졸, 2-옥틸벤즈이미다졸, 2-노닐벤즈이미다졸, 2-(1-에틸펜틸)벤즈이미다졸 등을 들 수 있다.
2-알킬벤즈이미다졸할로겐화수소산염의 2-알킬벤즈이미다졸로서는, 상기의 화합물과 동일하며, 할로겐화수소산으로서는, 염산, 브롬화수소산, 요오드화 수소산 등을 들 수 있다.
벤즈이미다졸계 화합물을 함유하는 플럭스에, 다른 이미다졸계 화합물을 첨가해도 된다. 첨가 가능한 이미다졸계 화합물로서는, 예를 들어 이미다졸, 2-메틸이미다졸, 2-에틸이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-페닐이미다졸, 4-메틸-2-페닐이미다졸, 1-벤질-2-메틸이미다졸, 1-벤질-2-페닐이미다졸 등이 있다.
벤즈이미다졸계 화합물을 함유하는 플럭스에, 2-알킬벤즈이미다졸할로겐화수소산염 이외에도, 아민할로겐화수소산염을 첨가해도 된다. 예를 들어, 첨가 가능한 아민할로겐화수소산염의 아민 화합물로서는, 에틸아민, 디에틸아민, 디부틸아민, 이소프로필아민, 디페닐구아니딘, 시클로헥실아민 등이 있고, 할로겐화수소산으로서는, 염산, 브롬화수소산, 요오드화 수소산 등을 들 수 있다.
벤즈이미다졸계 화합물을 함유하는 플럭스에, 상술한 첨가물을 양쪽 첨가해도 된다. 즉, 벤즈이미다졸계 화합물을 함유하는 플럭스에, 다른 이미다졸계 화합물, 및 2-알킬벤즈이미다졸할로겐화수소산염을 제외한 아민할로겐화수소산염을 첨가해도 된다.
상술한 플럭스에 대한 다른 첨가제로서, 예를 들어 산화 방지제, 계면 활성제, 소포제 등을 플럭스의 성능을 손상시키지 않는 범위에서 적절히 첨가해도 된다.
실시예
본 예에서는, 플럭스에 포함되는 각 조성의 배합량을 확인하기 위해서, 이하의 표에 나타내는 조성으로 실시예와 비교예의 플럭스를 조합하여, 다음과 같이 외관 시험 및 땜납의 습윤 퍼짐 시험을 행했다. 또한, 이하에서 특히 언급하지는 않지만, 각 실시예 및 비교예의 플럭스는, 로진, 유기산, 틱소제, 용제를 표 1, 2에 기재하는 비율로 함유한다(플럭스 조성중의 숫자는 질량％를 나타냄).
계속해서, 각 검증의 평가 방법에 대해 설명한다.
(I) 외관 시험에 대해
(A) 평가 방법
먼저, 두께 0.3㎜, 크기 30㎜×30㎜의 구리판에 Cu-OSP 처리를 행했다. Cu-OSP 처리를 한 구리판을, 250℃에서 30분간 가열한 후, 175℃에서 12시간 베이킹 했다. 계속해서, 각 표 중의 각 실시예 및 비교예에 나타내는 비율로 조합한 플럭스를, Cu-OSP 처리된 구리판에 도포했다. 구리판에 플럭스를 도포한 후, 베이킹 한 구리판을 250℃ 피크, 승온 속도 2.5℃/sec로 가열하고, 그 후 실온까지 냉각했다. 탄화수소계 세정제로 구리판을 세정하고, 확대 현미경으로 납땜 개소 주변에 잔류물이 없는지 외관을 검사했다.
(B) 판정 기준
○: 양호한 세정성을 나타낸다
×: 기판에 잔류물이 남았다
Cu-OSP 처리를 한 기판에서는, Cu-OSP와 플럭스 잔사의 어느 것 또는 Cu-OSP와 플럭스 잔사의 양쪽이 기판에 잔류될 가능성이 있다. Cu-OSP의 잔류물이나 플럭스 잔사와 같은 잔류물은, 접합 불량이나 도전 불량의 원인이 된다. 기판의 잔류물이 제거되면, 접합 불량이나 도전 불량을 억제할 수 있다. 이 외관 시험에서 양호한 세정성을 나타낸 실시예는, Cu-OSP 제거를 위한 공정을 거치지 않고, Cu-OSP의 잔류물 및 플럭스 잔사를 적절하게 제거할 수 있다고 판단할 수 있다.
(II) 땜납의 습윤 퍼짐 시험에 대해
(A) 평가 방법
우선, 두께 0.3㎜, 크기 30㎜×30㎜의 구리판에 Cu-OSP 처리를 행했다. Cu-OSP 처리를 한 구리판을, 250℃에서 30분간 가열한 후, 175℃에서 12시간 베이킹 했다. 계속해서, 각 표 중의 각 실시예 및 비교예에 나타내는 비율로 조합한 플럭스를, Cu-OSP 처리된 구리판에 도포했다. 플럭스를 도포된 각 구리판에, Sn-3Ag-0.5Cu의 조성으로, 직경 500㎛의 땜납 볼을 탑재했다. 구리판을 250℃ 피크, 승온 속도 2.5℃/sec로 가열하고, 그 후 실온까지 냉각했다. 탄화수소계 세정제로 구리판을 세정하고, 땜납의 습윤 퍼짐 직경을 측정했다.
(B) 판정 기준
○: 습윤 퍼짐 직경이 1000㎛ 이상
×: 습윤 퍼짐 직경이 1000㎛ 미만
습윤성이 떨어진 플럭스를 땜납에 사용하면, 접합 불량 등의 납땜 불량을 야기하기 쉬워지고, 습윤성이 좋은 플럭스를 땜납에 사용하면, 납땜 불량을 야기하기 어려워진다.
표 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 있어서, 2-알킬벤즈이미다졸로서, 2-옥틸벤즈이미다졸, 2-펜틸벤즈이미다졸, 2-노닐벤즈이미다졸, 2-(1-에틸펜틸)벤즈이미다졸을 선택하여 첨가했다. 다른 이미다졸계 화합물로서, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-페닐이미다졸, 1-벤질-2-메틸이미다졸을 선택했다. 그 밖의 아민 화합물로서, 디페닐구아니딘을 선택했다.
표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1은 2-옥틸벤즈이미다졸을 5질량％ 함유한다. 실시예 2는 2-펜틸벤즈이미다졸을 5질량％ 함유한다. 실시예 3은 2-노닐벤즈이미다졸을 5질량％ 함유한다. 실시예 4는 2-(1-에틸펜틸)벤즈이미다졸을 5질량％ 함유한다. 즉, 실시예 1 내지 4는, 모두 2-알킬벤즈이미다졸을 5질량％ 함유하고 있다. 실시예 5, 6은, 2-옥틸벤즈이미다졸을 각각 0.2질량％, 10질량％ 함유한다. 상술한 실시예 1 내지 6은, 모두 외관 시험 및 습윤 퍼짐 시험에서 양호한 결과를 얻을 수 있었다.
비교예 1은, 2-옥틸벤즈이미다졸을 0.01질량％ 함유한다. 비교예 1은, 외관 시험 및 땜납의 습윤 퍼짐 시험에서 양호한 결과를 얻을 수 없었다. 비교예 2는, 2-옥틸벤즈이미다졸을 20질량％ 함유한다. 비교예 2는, 습윤 퍼짐 시험에서는 양호한 결과를 얻을 수 있었지만, 외관 시험에서 양호한 결과를 얻을 수 없었다.
실시예 7은 2-옥틸벤즈이미다졸 5질량％ 및 2-에틸-4-메틸이미다졸 5질량％를 함유하고 있다. 실시예 7은, 외관 시험 및 습윤 퍼짐 시험에서 양호한 결과를 얻을 수 있었다.
비교예 3은, 2-옥틸벤즈이미다졸 5질량％ 및 2-페닐이미다졸 10질량％ 함유한다. 비교예 3은, 습윤 퍼짐 시험에서는 양호한 결과를 얻을 수 있었지만, 외관 시험에서 양호한 결과를 얻을 수 없었다.
비교예 4는, 2-에틸-4-메틸이미다졸을 5질량％ 함유한다. 비교예 4는, 습윤 퍼짐 시험에서는 양호한 결과를 얻을 수 있었지만, 외관 시험에서 양호한 결과를 얻을 수 없었다. 비교예 5는, 2-페닐이미다졸을 5질량％ 함유한다. 비교예 5는, 습윤 퍼짐 시험에서는 양호한 결과를 얻을 수 있었지만, 외관 시험에서 양호한 결과를 얻을 수 없었다. 비교예 6은, 디페닐구아니딘을 5질량％ 함유한다. 비교예 6은, 습윤 퍼짐 시험에서는 양호한 결과를 얻을 수 있었지만, 외관 시험에서 양호한 결과를 얻을 수 없었다. 비교예 7은, 1-벤질-2-메틸이미다졸을 5질량％ 함유한다. 비교예 7은, 습윤 퍼짐 시험에서는 양호한 결과를 얻을 수 있었지만, 외관 시험에서 양호한 결과를 얻을 수 없었다.
비교예 8은, 로진, 유기산, 틱소제, 용제만을 함유한다. 비교예 8은, 외관 시험 및 땜납의 습윤 퍼짐 시험에서 양호한 결과를 얻을 수 없었다.
표 1의 결과로부터, 다음과 같은 것을 알 수 있다.
실시예 1 내지 4에서 모두 외관 시험 및 땜납의 습윤 퍼짐 시험에서 양호한 결과를 얻을 수 있었는데, 비교예 8에서는 양쪽 시험 모두 양호한 결과를 얻을 수 없었기 때문에, 2-알킬벤즈이미다졸 함유하는 플럭스는, 외관 시험 및 땜납의 습윤 퍼짐 시험에서 양호한 결과를 얻을 수 있다.
실시예 1, 5, 6, 비교예 1, 2의 결과로부터, 2-옥틸벤즈이미다졸을 0.2질량％ 이상 10질량％ 이하 함유하는 플럭스가, 외관 시험 및 땜납의 습윤 퍼짐 시험에서 양호한 결과를 얻을 수 있다. 이 결과와 실시예 1 내지 4로부터 알아낸 상술한 결과를 합하면, 2-알킬벤즈이미다졸을 0.2질량％ 이상 10질량％ 이하 함유하는 플럭스가, 외관 시험 및 땜납의 습윤 퍼짐 시험에서 양호한 결과를 얻을 수 있다.
비교예 4 내지 7의 결과로부터, 2-알킬벤즈이미다졸을 함유하지 않고 다른 이미다졸계 화합물 또는 아민 화합물을 함유하는 플럭스는, 외관 시험에서 양호한 결과를 얻을 수 없다고 추측된다.
또한, 실시예 7, 비교예 3의 결과로부터, 2-옥틸벤즈이미다졸 5질량％에 2-에틸-4-메틸이미다졸 5질량％를 첨가하는 플럭스는 외관 시험 및 땜납의 습윤 퍼짐 시험에서 양호한 결과를 얻을 수 있지만, 2-옥틸벤즈이미다졸 5질량％에 2-페닐이미다졸 10질량％를 첨가하는 플럭스는 외관 시험에서 양호한 결과를 얻을 수 없다. 비교예 4 내지 7의 결과도 함께 추측하면, 2-알킬벤즈이미다졸 이외의 이미다졸계 화합물은 세정할 수 없는 잔류물을 남겨 버리지만, 2-알킬벤즈이미다졸을 동시에 사용함으로써, 어느 정도 잔류물을 제거하는 것이 가능하다고 생각된다. 실시예 7에서 양호한 결과가 얻어지고 비교예 3에서 원하는 외관 시험의 결과를 얻을 수 없었던 것은, 2-페닐이미다졸의 첨가량이 2-옥틸벤즈이미다졸의 첨가량을 초과하기 때문이라고 생각된다.
따라서, 5질량％에 2-옥틸벤즈이미다졸 및 5질량％ 이하의 이미다졸계 화합물을 함유함과 함께, 이미다졸계 화합물의 첨가량이 2-옥틸벤즈이미다졸의 첨가량이하인 플럭스는, 외관 시험 및 땜납의 습윤 퍼짐 시험에서 양호한 결과를 얻을 수 있다.
이 결과와 실시예 1 내지 6 및 비교예 1, 2로부터 알아낸 결과를 합하면, 2-알킬벤즈이미다졸을 0.2질량％ 이상 10질량％ 이하 함유하는 플럭스에, 이미다졸계 화합물을 5질량％ 이하 첨가해도 외관 시험 및 땜납의 습윤 퍼짐 시험에서 양호한 결과를 얻을 수 있다고 할 수 있다. 이때, 이미다졸계 화합물은, 2-알킬벤즈이미다졸의 첨가량 이하인 것이 바람직하다.
계속해서, 2-알킬벤즈이미다졸할로겐화수소산염을 포함하는 플럭스에 대해 검증했다. 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 있어서, 2-알킬벤즈이미다졸로서는, 2-옥틸벤즈이미다졸을 선택하여 첨가했다. 2-알킬벤즈이미다졸할로겐화수소산염으로서는, 2-옥틸벤즈이미다졸브롬화수소산염을 선택했다. 아민할로겐화수소산염의 예로서, 에틸아민브롬화수소산염, 디페닐구아니딘브롬화수소산염을 선택했다. 이미다졸계 화합물과 할로겐화수소산의 염을 포함하는 이미다졸계 화합물로서는, 2-페닐이미다졸브롬화수소산염을 선택했다.
실시예 8 내지 10은, 2-옥틸벤즈이미다졸브롬화수소산염을 각각 5질량％, 0.2질량％, 10질량％ 함유한다. 실시예 8 내지 10은, 모두 외관 시험 및 땜납의 습윤 퍼짐 시험에서 양호한 결과가 되었다.
비교예 9, 10은 2-옥틸벤즈이미다졸브롬화수소산염을 각각 0.01질량％, 20질량％ 함유한다. 비교예 9는, 외관 시험 및 땜납의 습윤 퍼짐 시험에서 양호한 결과를 얻을 수 없었던, 비교예 10은, 땜납의 습윤 퍼짐 시험에서는 양호한 결과였지만, 외관 시험에서는 양호한 결과를 얻을 수 없었다.
실시예 11은 2-옥틸벤즈이미다졸과 2-옥틸벤즈이미다졸브롬화수소산염을 모두 5질량％ 함유한다. 실시예 11은, 외관 시험 및 땜납의 습윤 퍼짐 시험에서 양호한 결과가 되었다.
실시예 12는, 2-옥틸벤즈이미다졸을 5질량％와 에틸아민브롬화수소산염을 1질량％ 함유한다. 실시예 13은, 2-옥틸벤즈이미다졸을 5질량％와 에틸아민브롬화수소산염을 5질량％ 함유한다. 실시예 14는, 2-옥틸벤즈이미다졸브롬화수소산염을 5질량％와 에틸아민브롬화수소산염을 1질량％ 함유한다. 실시예 15는, 2-옥틸벤즈이미다졸브롬화수소산염을 5질량％와 에틸아민브롬화수소산염을 5질량％ 함유한다. 실시예 16은, 2-옥틸벤즈이미다졸브롬화수소산염을 5질량％와 디페닐구아니딘브롬화수소산염을 1질량％ 함유한다. 실시예 17은, 2-옥틸벤즈이미다졸브롬화수소산염을 5질량％와 2-페닐이미다졸브롬화수소산염을 1질량％ 함유한다. 실시예 12 내지 17은 모두 외관 시험 및 땜납의 습윤 퍼짐 시험에서 양호한 결과가 되었다.
표 2의 결과로부터, 다음과 같은 것을 알 수 있다.
실시예 8 내지 10, 비교예 9, 10의 결과로부터, 2-알킬벤즈이미다졸할로겐화수소산염의 일례인 2-옥틸벤즈이미다졸브롬화수소산염을 0.2질량％ 이상 10질량％ 이하 함유하는 플럭스가, 외관 시험 및 땜납의 습윤 퍼짐 시험에서 양호한 결과를 얻을 수 있다.
실시예 1 내지 6, 비교예 1, 2의 결과에 더하여, 실시예 8 내지 10, 비교예 9, 10에서 상술한 결과를 얻을 수 있기 때문에, 2-알킬벤즈이미다졸 또는 알킬벤즈이미다졸할로겐화수소산염을 0.2질량％ 이상 10질량％ 이하 함유하는 플럭스는, 외관 시험 및 땜납의 습윤 퍼짐 시험에서 양호한 결과가 된다.
실시예 11의 결과로부터, 2-옥틸벤즈이미다졸과 2-알킬벤즈이미다졸할로겐화수소산염을 합계 10질량％ 함유하는 플럭스는, 외관 시험 및 땜납의 습윤 퍼짐 시험에서 양호한 결과가 된다.
이 실시예 11의 결과와, 실시예 1 내지 6, 8 내지 10, 비교예 1, 2, 9, 10의 결과로부터, 2-알킬벤즈이미다졸과 2-알킬벤즈이미다졸할로겐화수소산염 중 적어도 1종을 합계 0.2질량％ 이상 10질량％ 이하 함유하는 플럭스는, 외관 시험 및 땜납의 습윤 퍼짐 시험에서 양호한 결과를 얻을 수 있다고 할 수 있다.
실시예 12, 13의 결과로부터, 2-옥틸벤즈이미다졸에, 아민할로겐화수소산염의 일례로서, 에틸아민브롬화수소산염을 5질량％ 이하 더 함유하는 플럭스는, 외관 시험 및 땜납의 습윤 퍼짐 시험에서 양호한 결과를 얻을 수 있다.
실시예 14 내지 17의 결과로부터, 5질량％에 2-옥틸벤즈이미다졸브롬화수소산염에, 아민할로겐화수소산염의 일례로서, 에틸아민브롬화수소산염, 디페닐구아니딘브롬화수소산염, 또는 2-페닐이미다졸브롬화수소산염을 5질량％ 이하 함유하는 플럭스는, 외관 시험 및 땜납의 습윤 퍼짐 시험에서 양호한 결과를 얻을 수 있다.
이 결과와 실시예 1 내지 6, 8 내지 13, 비교예 1, 2, 9, 10의 결과를 합하면, 합계 0.2질량％ 이상 10질량％ 이하의 2-알킬벤즈이미다졸과 2-알킬벤즈이미다졸할로겐화수소산염 중 적어도 1종에, 아민할로겐화수소산염을 5질량％ 이하 함유하는 플럭스는, 외관 시험 및 땜납의 습윤 퍼짐 시험에서 양호한 결과를 얻을 수 있다고 할 수 있다.
계속해서, 로진, 유기산, 틱소제 및 용제의 적합한 배합량을 확인하기 위해서, 표 3에 나타내는 배합으로, 상술한 검증과 동일하게 외관 시험 및 땜납의 습윤 퍼짐 시험을 행했다.
실시예 18은, 로진을 30질량％와, 유기산을 2질량％와, 2-옥틸벤즈이미다졸을 3질량％와, 틱소제를 10질량％와, 용제를 55질량％ 함유한다.
실시예 19는, 로진을 40질량％와, 유기산을 10질량％와, 2-옥틸벤즈이미다졸을 5질량％와, 틱소제를 7질량％와, 용제를 38질량％ 함유한다.
실시예 20은, 로진을 60질량％와, 유기산을 6질량％와, 2-옥틸벤즈이미다졸을 5질량％와, 용제를 29질량％ 함유한다.
실시예 21은, 로진을 70질량％와, 유기산을 1질량％와, 2-옥틸벤즈이미다졸을 2질량％와, 틱소제를 1질량％와, 용제를 26질량％ 함유한다.
표 3에서 실시예 18 내지 21에서 모두 외관 시험 및 땜납의 습윤 퍼짐 시험에서 양호한 결과를 얻은 점에서, 2-옥틸벤즈이미다졸을 함유하고, 로진을 30질량％ 이상 70질량％ 이하, 유기산을 1질량％ 이상 10질량％ 이하, 용제를 20질량％ 이상 60질량％ 이하 함유하는 플럭스는, 외관 시험 및 땜납의 습윤 퍼짐 시험에서 양호한 결과를 얻을 수 있다고 할 수 있다. 또한, 2-옥틸벤즈이미다졸을 함유하고, 로진을 30질량％ 이상 70질량％ 이하, 유기산을 1질량％ 이상 10질량％ 이하, 틱소제를 0질량％ 초과 10질량％ 이하, 용제를 20질량％ 이상 60질량％ 이하 함유하는 플럭스도, 외관 시험 및 땜납의 습윤 퍼짐 시험에서 양호한 결과를 얻을 수 있다고 할 수 있다.
표 1 내지 3의 결과를 종합하면, 다음과 같은 것을 알 수 있다.
(i) 실시예 1 내지 6, 8 내지 10에서 모두 외관 시험 및 땜납의 습윤 퍼짐 시험에서 양호한 결과를 얻을 수 있기 때문에, 로진, 유기산, 틱소제, 용제를 함유하는 플럭스이며, 벤즈이미다졸계 화합물로서, 2-알킬벤즈이미다졸과 2-알킬벤즈이미다졸할로겐화수소산염 중 적어도 1종을 합계 0.2질량％ 이상 10질량％ 이하 함유하는 플럭스는, 외관 시험 및 땜납의 습윤 퍼짐 시험에서 양호한 결과를 얻을 수 있다.
(ⅱ) 실시예 12 내지 17에서 모두 외관 시험 및 땜납의 습윤 퍼짐 시험에서 양호한 결과를 얻을 수 있기 때문에, 상술한 (i)의 플럭스에, 또한 아민할로겐화수소산염(단, 2-알킬벤즈이미다졸할로겐화수소산염을 제외함)을 5질량％ 이하 함유하는 플럭스는, 외관 시험 및 땜납의 습윤 퍼짐 시험에서 양호한 결과를 얻을 수 있다.
(ⅲ) 실시예 7의 플럭스가, 외관 시험 및 땜납의 습윤 퍼짐 시험에서 양호한 결과를 얻을 수 있기 때문에, 상술한 (i) 또는 (ⅱ) 플럭스에, 또한 이미다졸계 화합물을 5질량％ 이하 함유하는 플럭스는, 외관 시험 및 땜납의 습윤 퍼짐 시험에서 양호한 결과를 얻을 수 있다. 이때, 비교예 3의 결과로부터, 이미다졸계 화합물의 첨가량은 벤즈이미다졸계 화합물의 첨가량 이하인 것이 바람직하다. 또한, 이때, 이미다졸계 화합물로서, 이미다졸계 화합물과 할로겐화수소산의 염을 포함하는 경우는, 그 합계가 5질량％ 이하 함유하는 것이 바람직하다.
(ⅳ) 실시예 1 내지 21의 플럭스는, 로진을 30질량％ 이상 70질량％ 이하, 유기산을 1질량％ 이상 10질량％ 이하, 용제를 20질량％ 이상 60질량％ 이하 함유하고 있고, 외관 시험 및 땜납의 습윤 퍼짐 시험에서 양호한 결과를 얻을 수 있는 점에서, 로진의 함유 비율은 30질량％ 이상 70질량％ 이하, 유기산의 함유 비율은 1질량％ 이상 10질량％ 이하, 용제의 함유 비율은 20질량％ 이상 60질량％ 이하인 것이 바람직하다고 할 수 있다. 또한, 틱소제를 0질량％ 초과 10질량％ 이하 함유해도 외관 시험 및 땜납의 습윤 퍼짐 시험에서 양호한 결과를 얻을 수 있는 점에서, 틱소제를 0질량％ 초과 10질량％ 이하 함유해도 된다고 할 수 있다.
또한, 본 실시예에 있어서, 로진, 유기산, 틱소제, 용제의 함유량은 상술한 표 1 내지 3에 기재한 양에 한정되지 않는다.
땜납 볼을 실장한 후, 구리판의 색을 눈으로 확인했지만, 어느 실시예도 구리판의 변색은 보이지 않았다. 질소 가스 등의 불활성 가스가 아니고 대기 중에서 리플로우를 행한 경우에도, 어느 실시예도 구리판의 변색이 보이지 않았다. 그 때문에, 구리판에 처리를 한 OSP막은 산화를 방지할 수 있는 것을 알 수 있고, 플럭스를 도포한 개소만 OSP막의 제거가 되어 있다고 할 수 있다. 또한, 본 발명의 플럭스는, Cu-OSP 처리된 기판 이외의 기판에도 적용 가능하다.
<산업상 이용가능성>
본 발명은 납땜에 사용되는 플럭스에 적용된다.
Claims (4)
- 로진, 유기산, 벤즈이미다졸계 화합물, 용제를 포함하고,
로진을 30질량％ 이상 70질량％ 이하, 유기산을 1질량％ 이상 10질량％ 이하, 벤즈이미다졸계 화합물을 0.2질량％ 이상 10질량％ 이하, 용제를 20질량％ 이상 60질량％ 이하 함유하는 플럭스이며,
상기 벤즈이미다졸계 화합물은, 2-알킬벤즈이미다졸과 2-알킬벤즈이미다졸할로겐화수소산염 중 적어도 1종으로 이루어지는
것을 특징으로 하는 플럭스. - 제1항에 있어서, 아민할로겐화수소산염(단, 2-알킬벤즈이미다졸할로겐화수소산염을 제외함)을 5질량％ 이하 더 함유하는
것을 특징으로 하는 플럭스. - 제1항 또는 제2항에 있어서, 이미다졸계 화합물(단, 이미다졸계 화합물과 할로겐화수소산의 염을 포함하는 경우는 그 합계)을 5질량％ 이하 더 함유하고, 상기 이미다졸계 화합물의 첨가량은 상기 벤즈이미다졸계 화합물의 첨가량 이하인
것을 특징으로 하는 플럭스. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 틱소제를 0질량％ 초과 10질량％ 이하 더 함유하는
것을 특징으로 하는 플럭스.
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