KR20210074232A - 무연 솔더 플럭스용 로진계 베이스 수지,　무연 솔더 플럭스, 무연 솔더 페이스트 - Google Patents

무연 솔더 플럭스용 로진계 베이스 수지,　무연 솔더 플럭스, 무연 솔더 페이스트 Download PDF

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KR20210074232A
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나츠키 쿠보
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아라까와 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
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Abstract

[과제]　용제에 녹기 쉽고, 또한 솔더 플럭스로 했을 때에도 젖음성 향상과 저장 안정성을 나타내고, 실장 후 플럭스 잔사가 높은 투명성을 갖는 신규한 무연 솔더 플럭스용 로진계 베이스 수지를 제공하는 것을 주요 목적으로 한다.
[해결수단]　데히드로 아비에틴산, 디히드로 아비에틴산 및 테트라 히드로 아비에틴산을 포함하는 무연 솔더 플럭스용 로진계 베이스 수지이며, 상기 베이스 수지 중에 테트라 히드로 아비에틴산의 함량이 45 ~ 80 중량 %로 포함하는 무연 솔더 플럭스용 로진계 베이스 수지.

Description

무연 솔더 플럭스용 로진계 베이스 수지,　무연 솔더 플럭스, 무연 솔더 페이스트{Rosin base resin for lead-free solder flux, lead-free solder flux, and lead-free solder paste}
본 발명은　무연 솔더 플럭스용 로진계 베이스 수지, 무연 솔더 플럭스, 무연 솔더 페이스트에 관한 것이다.
회로 기판의 표면 실장은　회로 기판의 전극에　무연　솔더　플럭스(이하 "솔더 플럭스"또는 "플럭스"라고도 한다.)와　무연 솔더 분말의 혼합물인 솔더 페이스트를 스크린 인쇄 및 디스펜서 토출 등의 방법으로 공급하고, 그 위에 콘덴서 등의 전자 부품을 탑재한 후, 해당 회로 기판을 리플로우 로에서 가열하여,　무연 솔더 분말을 용융시켜 전자 부품 및 전극을 접합　시킨다.
솔더 플럭스의 베이스 수지로는 종래,　천연 로진이　범용　되고 있었다.　그러나　천연 로진은 매우 산화되기 쉽고, 가열　시키면　쉽게 변색되는 등, 열 안정성이 떨어지기 때문에,　솔더 플럭스용 로진 베이스 수지로 사용할 경우,　납땜　연결시의 젖음성이 현저하게　악화되기 쉽다.　또한 천연 로진 자체는　아비에틴산을 많이 함유하고 있어,　결정성이 높고,　플럭스를　제조할 때 사용하는　용제(예를 들면, 헥실 글리콜 등)　에 녹기 어려운 성질도 갖고 있다.
이러한 과제를　해결　하는　방법으로는　특수한 소나무 유래의 로진 류의　수소 첨가 로진　및 / 또는　불균화 로진을　솔더 플럭스용 로진계 베이스 수지에 사용하는 것이 공지되어 있다(특허 문헌 1).　그러나,　상기　베이스 수지는 용제에 여전히 녹기 어렵고, 또한　무연　솔더 페이스트　(이하 "솔더 페이스트"라고도　함)로 했을 때, 경시적으로 점도가 높아지는 문제도　있었다.
<선행 기술 문헌>
[특허 문헌]
[특허 문헌 1] 특개　2014-014867　호 공보
본 발명은　용매에 쉽게 녹으며, 또한 솔더 플럭스로 사용하는 경우에도 젖음성 향상과 저장 안정성을 나타내며, 실장 후 플럭스 잔사가 높은 투명성을 나타내는　신규한 무연 솔더 플럭스용 로진계 베이스 수지를 제공하는 것을 주요 목적으로 한다.
본 발명자는　로진계 베이스 수지 중 수지산 성분에 착안하여 예의 검토 한 결과,　테트라 히드로 아비에틴산을 일정량 포함한 로진계 베이스 수지를 사용함으로써,　상기 과제를 해결할 수 있음을 발견하였다.　즉, 본 발명은 다음의 무연 솔더 플럭스용 로진계 베이스 수지, 무연 솔더 플럭스, 무연 솔더 페이스트에 관한 것이다.
　1.　데히드로 아비에틴산, 디히드로 아비에틴산 및 테트라 히드로 아비에틴산을 포함하는 무연 솔더 플럭스용 로진계 베이스 수지이며, 상기 베이스 수지 중에 테트라 히드로 아비에틴산의 함량이 45 ~ 80 중량 %인 무연 솔더 플럭스용 로진계 베이스 수지.
　2.　색조가 헤이즌 250 이하인 전항 1에 기재된 무연 솔더 플럭스용 로진계 베이스 수지.
　3.　상기 베이스 수지 중 데히드로 아비에틴산의 함량이 10 중량 % 이하인 전항 1　또는 2　에 기재된 무연 솔더 플럭스용 로진계 베이스 수지.
　4.　전항 1 ~ 3　중 어느 한 항에 따른 무연 솔더 플럭스용 로진계 베이스 수지, 활성제,　칙소제 및 용매를 포함하는 무연 솔더 플럭스.
5.　전항 4　에 기재된 무연 솔더 플럭스와 솔더 분말을 포함하는 무연　솔더 페이스트.
본 발명의　무연 솔더 플럭스용 로진계 베이스 수지에 따르면,　용제에 우수한 용해성을 나타낸다.　또한 해당 페이스트는 젖음성 향상과, 장기 보관시의 점도 안정성도 뛰어나다. 또한, 실장 후 플럭스 잔사가 높은 투명성을 나타낸다.
본 발명의 무연 솔더 플럭스용 로진 베이스 수지　(이하, "베이스 수지"라 한다)는　데히드로 아비에틴산 (이하, DAA로 단축), 디히드로 아비에틴산 (이하 DHAA로 단축) 및 테트라 히드로 아비에틴산 (이하 THAA로 단축)을 포함하고, 상기 베이스 수지 중에 테트라 히드로 아비에틴산의 함량이 45 ~ 80 중량 %이다.
본 발명의 베이스　수지는　THAA　의 함량이 45 중량 % 이상이다.　함량이 45 중량 % 미만이 되면, 로진 베이스 수지의 결정성이 높아지고,　그 결과　용제에 잘 녹지 않으며, 솔더 플럭스의 베이스 수지로 사용할 수 없다.　또한　베이스 수지의　용제에 대한 우수한 용해성의 점에서 THAA의 함량은　일반적으로　80 중량 % 이하, 바람직하게는　70 중량 % 이하이며, 보다 바람직하게는 60 중량 % 이하이다.
또한, 본 발명의 베이스 수지 중인 THAA의 함량은　가스 크로마토그래피 분석 (GC)에서 얻어진　각각의 수지산의 피크 면적의 합계를 100 %로　하여, THAA 유래의 면적　비율을 구한　값이다.
상세하게는,　로진계 베이스 수지를 온-컬럼 메틸화제(페닐 트리메틸 암모늄 하이드록 사이드(PTAH))의 메탄올 용액에 용해시켜, 메틸 에스테르화하고, 용액 1μL를 상용 가스 크로마토 그래프 질량 분석기(GC / MS)에 주입하여, 검출 피크에서 테트라 히드로 아비에틴산 에스테르(분자량: 320)　유래의 피크 면적을 판독하여, 전 수지산의 피크 면적에 대한 면적 비율을 구함으로써, THAA의 함량을 알 수 있다.
또한 아래에서 서술할 DAA　함유량에 대해서도,　같은　방법으로　측정하여, 각각 데히드로 아비에틴산 에스테르(분자량: 314) 유래의 피크　면적을 읽어내어　구할 수　있다.
본 발명의 베이스 수지는 THAA 이외에 DAA 및 DHAA를 포함하는 것이다.
DAA의 함량은 특별히 한정되지 않지만,　베이스 수지가　용매에 잘　용해하는　점에서, 바람직하게는 10 중량 % 이하이며, 보다 바람직하게는 7　중량 % 이하이다.　또한 DHAA의 함유량으로는　특별히 한정되지 않지만,　비슷한 관점에서, 바람직하게는 40 중량 % 이하이며, 보다 바람직하게는 35 중량 % 이하이다.
본 발명의 베이스 수지는 DAA, DHAA 및 THAA 이외의 수지산(예를 들어,　아비에틴산,　피마르산, 이소피마르산, 레보피마르산 등)과 로진 수지에서 유래하는 협잡물 등의 분자량이 보통 280 이하인 저분자량 성분이 포함되어 있어도 좋다.　또한, 그 함량은 보통 5 중량 % 이하이다.
본 발명의 베이스 수지는 로진계 재료를 각종 공지의 방법(감압 증류법,　수소화, 불균화 반응)에 의해 얻을 수 있지만, 그 중에서도, 상기　특정량의　DAA, DHAA 및 THAA　을 포함하며, 또한 아래의 색조를 나타내는　베이스 수지를　효율적으로 얻기　위해,　감압 증류법으로 하는 것이 바람직하다.
로진계 원료로는,　예를 들어, 검 로진, 우드 로진, 톨 오일 로진, 메르크시 송 로진, 습지 송 로진, 다이오 송 로진　등의 천연 로진 류를 들 수 있다.　또한 로진계 재료로는　상기 천연 로진 류를 정제한 정제 로진류를 들 수 있다.
정제 로진은 예를 들어, 감압 증류법, 추출법, 재결정법 등의 각종 공지의 정제 방법에 의해 상기 미 변성 로진을 정제하여 얻어진다.　정제 방법의 조건은 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 감압 증류법의 경우 온도가 200 ~ 300 ℃ 정도이며, 감압도가 60 ~ 3000Pa 이하로 증류한다.　추출법의 경우, 상기 미 변성 로진을 알칼리 수용액으로 하고, 수용액 중 녹지 않는 비누화되지 않은 물질을 각종 유기 용제에 의해 추출한 후, 남은 물층을 중화한다.　재결정법의 경우, 상기 미 변성 로진을 양용제로서의 유기 용제에 용해하고, 이어서 해당 유기 용제를 증류하여, 농축된 용액을 제조하고, 다시 빈용제로서의 유기 용제를 첨가함으로써 얻을 수 있다.
유기　용매로는 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소; 아세톤, 메틸 에틸 케톤 등의 케톤; n- 헵탄, n- 헥산, n- 헵탄, 이소옥탄 등의 지방족 탄화수소; 시클로 헥산, 데카린 등의 지방 고리 탄화수소 등을 들 수 있다.
로진계 원료를 감압 증류시키는 단계로는 특별히 한정되지 않지만, 로진계 원료를 온도 250　℃　이상에서 0.5 ~ 1　시간 동안 가열하여 용융시킨 후, 감압 증류시키는 것이 바람직하다.　감압 증류시 조건은 일반적으로 압력이　1　~ 5kPa 정도 (바람직하게는 1 ~ 3kPa 정도), 온도가 250 ~ 270 ℃ 정도 (바람직하게는 250 ~ 260 ℃ 정도), 시간이 0.5 ~ 2 시간 정도 (더 바람직하게는 0.5 ~ 1　시간 정도)이다.
본 발명의 베이스 수지의 물성으로는 특별히 한정되지 않지만,　그　색상은　일반적으로 헤이즌 250 이하, 바람직하게는 헤이즌　200　이하이다.　또한, 헤이즌 색조는 JIS K 0071-1에 따라 측정한 값을 말한다. 베이스 수지가 상기의 색조를 나타내어, 당해 베이스에서 제조한 솔더 페이스트를 실장하였을 때, 플럭스 잔사가 높은 투명성을 보여주기 때문에, 실장 후 납땜 검사가 용이해진다.
베이스 수지의 연화점은　보통　70　~　90　℃ 정도, 바람직하게는　75　~　85　℃이다.　또한, 연화점은 환구법에 의해 측정한 값이다 (JIS K 5601-2-2　에 준거).
베이스 수지의 산가는　일반적으로　150　~　190　mgKOH / g 정도, 바람직하게는　160　~　180　mgKOH / g 정도이다.　또한 산가는 로진계 베이스 수지를 아세톤 / 수산화 칼륨의 혼합 용매에 용해시킨 후, 페놀프탈레인 용액을 소량 첨가한 액을 염산으로 적정하여 산출한 값이다(JIS K 0070에 준거).
본 발명의　무연 솔더　플럭스　(이하 "솔더 플럭스"라 한다)　는　상기 베이스 수지,　활성제, 칙소제 및 용매를 포함한다.
활성제로는　아민, 산,　할로겐 등을 들 수 있다.　이들은 단독으로, 또는2 종 이상을 조합하여도 좋다.
아민으로는 예를　들어,　n- 부틸 아민, n-　펜틸아민,　n- 헥실 아민, n-에 부틸아민, n- 옥틸 아민　등의 모노 알킬 아민;　디 n- 부틸 아민, 디 n- 펜틸아민,　디 n- 헥실 아민, 디 n- 헵틸 아민, 디 n- 옥틸 아민, 디 n- 노닐아민, 디 n- 데실아민, 디 (1- 에틸 헥실) 아민, 디 (2- 에틸 헥실) 아민 등의 디 알킬 아민;　트리 n- 부틸 아민, 트리 n- 펜틸아민,　트리 n- 헥실 아민, 트리 n- 헵틸 아민, 트리 n- 옥틸 아민, N, N- 디에틸 메틸 아민 등의 트리 알킬 아민; 모노 에탄올 아민, 디 에탄올 아민, 트리에탄올 아민 등의 알칸올 아민; 시클로 헥실 아민, 디시클로 헥실 아민　등　의 지환족　아민　;　디 페닐 아민, 트리 페닐 아민　등　의 방향족　아민;　N, N'- 비스 (4- 아미노 부틸) -1,2- 에탄 디아민, 트리 에틸렌 테트라민, N, N '-　비스　(3- 아미노 프로필) 에틸렌 디아민, N, N'- 비스 (3- 아미노 프로필) 피페라진 등을 들 수 있다.　이들은 단독으로도, 또는 2 종 이상을 조합하여도 좋다.
　산으로는 예를 들어, 카프린산, 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 마르가린산, 스테아르산, 피콜린산 등의 비 할로겐계　지방족　일 염기 산; 숙신산, 말론산, 아디프산, 글루타르산, 스베린산, 아젤라인산, 세바스산, 도데칸이산 등의　비할로겐계　이염 기산;　시클로헥산 카르복실산,　1,3- 시클로헥산 디카르복실산, 1,4-시클로헥산 디카르복실 산 등의　비 할로겐계　지환족 이염기산; 다이머 산 (리놀렌산과 토올 오일 지방산, 올레산, 리놀레산 등의 불포화 지방산의 이량화물) 등을 들 수 있다.　이들은 단독으로도, 또는 2 종 이상을 조합하여도 좋다.
할로겐으로는 예를 들면,　메틸 아민 브롬화 수소산염,　에틸아민 브롬화 수소산염, 디에틸 아민 브롬화 수소산염,　시클로 헥실 아민 브롬화 수소산염　,　디 페닐 구아니딘 브롬화 수소산염　등의 브롬산염;　3-브로모　프로피온산,　2-브로모 펜탄산, 3-브로모 펜탄산, 5- 브로모 펜탄산　, 2- 부로모 이소　펜탄산, 2,3- 디 브로모 숙신산, 2- 부로모 숙신산, 2,2- 디 브로모 아디프산 등의 브로모 카복실산　; 1- 브로모 -2- 부탄올, 1- 브로모 -2- 프로판올, 3- 브로모 -1- 프로판올, 3- 브로모 -1,2- 프로판 디올, 1,4- 디 브로모 -2- 부탄올, 1,3- 디 브로모 -2- 프로판올, 2,3- 디 브로모 -1- 프로판올, 1,4- 디 브로모 -2,3- 부탄디올, 2,3- 디 브로모 -1,4- 부텐 디올, 2, 3- 브로모 -2- 부텐 -1,4- 디올 등의 브로모　알코올　; 1,2,3,4- 테트라부로모　부탄, 1,2- 디 브로모 -1- 페닐 에탄 등의 브로모 알칸　; 1- 브로모 -3- 메틸 -1- 부텐, 1,4- 디 브로모 부텐, 1- 브로모 -1- 프로펜, 2,3　- 디 브로모 프로펜, 1,2- 디 브로모 스티렌　, trans-2,3- 디 브로모　-　2- 부텐　-　1,4 - 디올　등의 브로모 알켄 등을 들 수 있다.　이들은 단독으로도, 또는 2 종 이상을 조합하여도 좋다.
　칙소제로서는 예를 들면, 경화 피마자유, 밀로우(꿀벌 왁스), 카르나바 왁스 등의 동식물계　칙소제;　스테아린산 아미드,　12-　히드록시 스테아린산 에틸렌 비스 아미드　등의 아미드 계　칙소제를 들 수　있다.　이들은　단독으로　또는　2 종 이상을 조합하여도 좋다.
용매　로는　예를 들면　,　에틸렌 글리콜 모노　n-　부틸 에테르,　에틸렌 글리콜 모노 n- 헥실 에테르, 프로필렌 글리콜 모노 메틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노 에틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노 n- 부틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노 페닐 에테르, 프로필렌 글리콜 모노 페닐 에테르,　에틸렌 글리콜 모노 벤질 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노 벤질 에테르,　트리 프로필렌 글리콜 모노 메틸 에테르,　에틸렌 글리콜 모노 n- 부틸 에테르,　에틸렌 글리콜 모노 헥실 에테르, 디에틸렌 글리콜 2- 에틸 헥실 에테르　, 트리 프로필렌 글리콜 모노 메틸 에테르　등의 모노 알킬 에테르;　벤질 알코올, 1,3- 부탄디올, 1,4- 부탄디올, 옥탄 디올 등의 알코올; 안식향산 부틸, 아디프산 디에틸, 2- (2-n- 부톡시에톡시) 에틸 아세테이트 등의 에스테르; α- 테트피넨, 밀센, 알로오시멘, 리모넨, 디펜텐, α- 피넨, β- 피넨, 카르 복실, 오시멘, 페란드렌 등의 테르펜계 용제; α- 테르피네올, 타피네올 등의 테르피네올 류; 데칸, 테트라데센 등의 탄화수소; N- 메틸 - 2- 피롤리돈 등의 피롤리돈 류　등을 들 수 있다.
본 발명의 솔더 플럭스의　상기　베이스 수지,　활성제,　칙소제　및　용제의　함유량으로는,　특별히 한정되지　않고,　솔더　페이스트의 젖음성 및 장기 보관시의 점도 안정성을 고려해야　하는 경우　다음과 같다.
　베이스 수지:　보통　25　~　50　중량 % 정도, 바람직하게는　30　~　50　중량 %　
　활성제:　보통　5 ~ 20　중량 % 정도, 바람직하게는　5 ~ 15　중량 %　
　칙소제:　보통　3　~　10　중량 % 정도, 바람직하게는　5 ~ 10　중량 %　
용제:　보통　30　~　50　중량 % 정도, 바람직하게는　35 ~ 50　중량 %　
본 발명의 솔더 플럭스는　상기 베이스 수지의 수지산 조성을 충족시키는 한, 예를 들면,　아크릴산 변성　로진,　아크릴산 변성 로진의 수소화물,　이타콘산 변성 로진,　이타콘산 변성 로진의 수소화물,　말레인산 변성　로진,　말레인산 변성 로진의 수소화물,　푸마르산 변성　로진,　푸마르산 변성 로진의 수소화물,　메티오닌화 로진,　메티오닌화 로진의 수소화물,　중합 로진, 중합 로진의 수소화물 등을 포함해도 된다　(이하 "로진　유도체"라 한다).
본 발명의 솔더 플럭스는 비 로진계 베이스 수지, 첨가제를 포함 할 수 있다.
비 로진계 베이스 수지로는, 예를 들면,　에폭시 수지, 아크릴 수지, 폴리이미드 수지, 폴리 아미드 수지(나일론 수지), 폴리 에스테르 수지, 폴리 아크릴로니트릴 수지, 염화 비닐 수지, 초산 비닐 수지, 폴리올레프인 수지, 불소계 수지, ABS 수지 등의 합성수지　등을 들 수　있다.　이들은 단독으로　또는　2 종 이상을 조합하여도 좋다.
첨가제로는 예를 들면, 산화 방지제, 방미제, 무광제 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명의　솔더　플럭스의　로진 유도체,　비 로진계 베이스 수지　및　첨가제의　함유　량도 특별히 한정되지　않으며,　다음과 같다.
　로진 유도체:　일반적으로　30　중량 %　미만, 바람직하게는　25　중량 % 미만
　비 로진계 베이스 수지:　보통　5　중량 %, 바람직하게는　1　중량 % 미만
첨가제:　보통　5　중량 %, 바람직하게는　1　중량 % 미만
본 발명의 솔더 플럭스는　그 제조방법은　특별히 제한되지　않고,　예를 들면,　상기 베이스 수지, 활성제, 칙소제 및 용제, 필요에 따라 로진 유도체, 비 로진계 베이스 수지, 첨가제를　가열하여, 용융될 때까지 충분히 혼합함으로써 얻을 수 있다.
본 발명의 무연 솔더　페이스트는 본 발명의　땜납　플럭스와　무연 솔더 분말을　포함하는 것이다.
무연 솔더 분말로는 Sn　땜납 분말,　Sn-Ag 계, Sn-Cu 계, Sn-Z　n 계, Sn-Sb 계, Sn-Ag-Cu 계, Sn-Ag-Bi 계, Sn-Ag- Cu-Bi 계, Sn-Ag-Cu-In 계, Sn-Ag-Cu-S 계, Sn-Ag-Cu-Ni-Ge 계 등을 들 수 있다.
본 발명의　솔더 페이스트　중 각 성분의 배합 비율은　특별히 한정되지　않고,　중량 환산으로　솔더 플럭스　/　무연 솔더 분말　=　5　/　95 ~　30　/ 70 정도, 바람직하게는　8　/ 92 ~　20　/ 80 정도 이다.
[실시예]
다음에, 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 각 예에 한정되는 것은 아니다.　또한, 각 예에서 %는 특기하지 않는 한 모두 중량 기준이다.
<　로진계 베이스 수지의 함량>
로진계 베이스 수지의 함량은　시료(로진계 베이스 수지) 0.005g을 온-컬럼 메틸화제 (페닐 트리메틸 암모늄 히드록시드(PTAH)　의　메탄올 용액　(0.2 몰 / L, 디엘 사이언스 (주)) 0.5g을 용해시켜, 1μ　L를 상용 가스 크로마토 그래프 질량 분석기(GC / MS)에 주입하여 측정했다. 수지산의 메틸 에스테르체에서 각 함량을 결정했다. 분석 장비 및 컬럼은 다음과 같다.
<분석 장비 및 컬럼>
- 가스 크로마토 그래프 질량 분석 장치:　'Agilent6890',　'Agilent5973N'; Agilent technologies 제
- 컬럼:　'Advance-DS', 노부카즈화공 (주)
　
<연화점>
JIS K 5601-2-2에 따라 측정했다.
<색조>
합성 직후의 로진계 베이스 수지 내용은 헤이즌 색조를 JIS K 0071-1　에 따라, 또한 가드너 색상을 JIS K 0071-2에 따라 측정했다.　또한 로진계 베이스 수지를 온도 180 ℃의 순환건조기에서 24 시간 동안 보관한 후 같은 방법으로 측정했다.
실시예 1
수소화 로진(DAA 5.2　중량 %,　THAA 55.0　중량 %)　를　감압 증류 용기에　주입하고,　250　℃까지　승온하여　1 시간 유지　시킨 후,　질소 시일 아래에　1　kPa의 감압 하에서 증류하여,　로진 베이스 수지　(1)　을 얻었다.　로진　베이스 수지1　의 물성을 표 1에 나타낸다(이하 동일).
실시예 2
실시예　1에서　수소화 로진(DAA7.5　중량 %, THAA　65.3　중량 %)으로 변경하여 동일하게 증류하여 로진 베이스 수지 (2)를 얻었다.
실시예 3
실시예 1에서 수소와 로진(DAA 6.4 중량%, THAA 45.8 중량%)으로 변경하여 동일하게 증류하여 로진 베이스 수지 (3)을 얻었다.
실시예 4
실시예 1에서 수소와 로진(DAA 13.2 중량%, THAA 46.4 중량%)으로 변경하여 동일하게 증류하여 로진 베이스 수지 (4)를 얻었다.
비교예 1
실시예 1에서　수소화 로진 (DAA7.5 중량 %, THAA41.0 중량 %)으로 변경하여 동일하게 증류하여 로진 베이스 수지 (5)를 얻었다.
비교예 2
실시예 1에서 수소화 로진(DAA 0.0 중량%, THAA 96.0 중량%)으로 변경하여 동일하게 증류하여 로진 베이스 수지(6)을 얻었다.
비교예 3
실시예 1에서 불균화 로진(DAA 55.1 중량%, THAA 32.0 중량%)으로 변경하여 동일하게 증류하여 로진 베이스 수지(7)을 얻었다.
비교예 4
실시예 1에서 수소화 로진(DAA20.1 중량 %, THAA42.1 중량 %)로 변경하여 동일하게 증류하여 로진 베이스 수지 (8)을 얻었다.
비교예 5
실시예 1에서 수소화 로진(DAA10.0 중량 %, THAA18.0 중량 %)로 변경하여 동일하게 증류하여 로진 베이스 수지 (9)를 얻었다.
비교예 6
실시예 1에서 수소화 로진(DAA12.3 중량 %, THAA34.5 중량 %)로 변경하여 동일하게 증류하여 로진 베이스 수지 (10)을 얻었다.
<용제에 대한 용해성>
　각　로진계 베이스 수지를 에틸렌 글리콜 모노 헥실에테르 (HeDG)에　농도　70 %　가 되도록 첨가한 후　가열하여　용해시킨　후,　실온으로 냉각하고　5　일간 방치하였다.　용액의　외관(베이스 수지의 결정화)을 육안으로 관찰했다.
(평가 기준)
○: 베이스 수지가 결정화되지 않음
Δ: 베이스 수지가 거의 결정화되지 않음
×: 베이스 수지가 결정화 됨
수지 중의 함량
(중량 %)		 연화점
(℃)		 색조 용제에 대한 용해성
DAA THAA 초기
(H)		 180℃×4시간후
(G)
실시예1 베이스수지1 5.2 55.0 80 100 6 O
실시예2 베이스수지2 7.5 65.3 83 90 6 O
실시예3 베이스수지3 6.4 45.8 82 120 7 O
실시예4 베이스수지4 13.2 46.4 81 100 7 Δ
비교예1 베이스수지5 7.5 41.0 75 200 7 Δ
비교예2 베이스수지6 0.0 96.0 75 20 5 X
비교예3 베이스수지7 55.1 32.0 83 150 5 X
비교예4 베이스수지8 20.1 42.1 83 130 5 Δ
비교예5 베이스수지9 10.0 18.0 83 400 9 X
비교예6 베이스수지10 12.3 34.5 81 300 8 Δ
<　땜납　플럭스　(1)의 조제>
평가예 1
비이커에　로진　베이스 수지 (1)　를　2　4　g, KE-604 (아크릴산 변성 로진의 수소화물, 상품명: 'KE-604', 아라카와 화학 공업 (주) 제)을 24g,　활성제로서,　글루타르산을　5　g　,　피콜린산을 1g, 디 브로모 숙신산을 1g, 트리 n- 부틸 아민을　3 g,　칙소제로서　,　12- 히드록시 스테아린산 에틸렌 비스 아미드　(상품명 :　'MAWAXO　'　,　KF 무역 (주)　)　을 6g　,　및　용매로서　,　에틸렌 글리콜 모노 헥실 에테르　(HeDG)　을　36　g　넣고, 가열 용해시켜　솔더 플럭스를 제조하였다.
평가예　2 ~ 5　및 비교 평가예　1 ~ 7
표 2에 나타낸 조성으로 평가예 1과 동일하게 솔더 플럭스를 각각 준비했다.
<솔더　페이스트의 조제>
　평가예 1의　솔더 플럭스　11　g　및　무연 솔더 분말　(Sn-Ag-Cu 합금; 96.5 % / 3 % / 0.5　%, 평균 입자 직경 25 ~　3　8μm)　89　g　을　솔더 페이스트 반죽 기계 (상품명:　'SPS-2　', (주)말콤 제)　에서　10 분간 교반하여 솔더　페이스트를 제조하였다.　평가예 2　~ 5 및　비교 평가예 1　~ 7의 솔더 플럭스에 대해서도 마찬가지로 제조하였다.
<젖음성>
JIS Z 3284-4에 따라 디웨팅 시험을 통해, 대기 분위기 하에서 가열, 리프로의 동판에 대한 각 솔더 페이스트의 젖음성을 평가했다.　평가 기준은 다음과 같다.　평가 결과를 표 2에 나타낸다 (이하 동일).
(평가 기준)
○: 구리 전극에 도포 한 부분이 모두 젖음
△: 약간 젖지 않은 부분 발생
×: 구리 전극 기판에 대해 전혀 젖지 않음
<외관(플럭스 잔사의 투명성)>
상기와 동일하게 각 솔더 페이스트의 젖음성 시험을 실시한 후, 플럭스 잔사의 외관을 육안으로 확인하고, 이하의 기준으로 평가했다.
(평가 기준)
○ : 플럭스 잔사가 투명하다.
Δ : 플럭스 잔사가 약간 착색되어 있다.
× : 플럭스 잔사가 착색되어 있다.
<점도　안정성>
각 솔더　페이스트의 제조 직후의 점도　및　상기 페이스트를　온도　40　℃　의 항온조　내에서　24 시간 보온한 후 점도를 나선형 방식 점도계(상품명: 'PCU-205', 동축 이중 원통형 회전형, (주)말콤 제)를 이용하여 각각 측정하여 다음과 같은 계산식에 따라 해당　솔더 페이스트의 증점 비율을 산출했다.
증점율(%) = [{(솔더 페이스트　를 40　℃,　24 시간 보온한 후 10rpm에서의 점도)　-　(솔더 페이스트를 제조한 직후에 10rpm에서의　점도)}　÷ (솔더 페이스트를 제조한 직후의 10rpm에서의 점도)] × 100
또한 보온 조건은 온도 가속 시험을 의도한 것이므로, 본 시험에서의 증점율은 0 ~ 10　℃　에서 6 개월 이상 보관한 후의 증점 비율을 대략 재현하고 있다.　그리고 증점 비율이 10 % 미만인 경우는 측정 오차를 고려하여　점도　안정성이 좋은 것으로 간주했다.　표　2　에 결과를 나타낸다.
[표 2]
Figure pat00001
Figure pat00002

Claims (5)

  1. 데히드로 아비에틴산, 디히드로 아비에틴산 및 테트라 히드로 아비에틴산을 포함하는 무연 솔더 플럭스용 로진계 베이스 수지이며, 상기 베이스 수지 중에 테트라 히드로 아비에틴산의 함량이 45 ~ 80 중량 %인 무연 솔더 플럭스용 로진계 베이스 수지.
  2. 제1항에 있어서, 색조가 헤이즌 250 이하인 무연 솔더 플럭스용 로진계 베이스 수지.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 베이스 수지 중 데히드로 아비에틴산의 함량이 10 중량 % 이하인 무연 솔더 플럭스용 로진계 베이스 수지.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 무연 솔더 플럭스용 로진계 베이스 수지, 활성제,　칙소제 및 용매를 포함하는 무연 솔더 플럭스.
  5. 제4항의 무연 솔더 플럭스와 솔더 분말을 포함하는 무연　솔더　페이스트.
KR1020200173408A 2019-12-11 2020-12-11 무연 솔더 플럭스용 로진계 베이스 수지,　무연 솔더 플럭스, 무연 솔더 페이스트 KR20210074232A (ko)

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