KR20220141825A - 플럭스 및 솔더 페이스트 - Google Patents

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Abstract

유기산과, 아크릴 수지와, 로진과, 칙소제와, 용제를 함유하고, 물을 포함하지 않는 플럭스를 채용한다. 이 플럭스는, 유기산이 1,2,3-프로판 트리카르복시산을 포함하고, 1,2,3-프로판 트리카르복시산의 함유량이, 플럭스 전체의 총량에 대해서 0.1 질량% 이상 15 질량% 이하인 것을 특징으로 한다. 이 플럭스에 의하면, 땜납의 젖음성을 높일 수 있으면서, 온도 사이클 신뢰성이 뛰어나고, 리플로우시의 가열에 의한 비산을 억제할 수 있다.

Description

플럭스 및 솔더 페이스트
본 발명은, 플럭스 및 솔더 페이스트에 관한 것이다.
본원은, 2020년 2월 18일에, 일본에 출원된 특원 2020-025678 호에 근거하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
일반적으로, 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.
종래, 땜납에 젖음성을 부여하기 위해서, 무기산이 첨가된 플럭스를 이용하는 경우가 있었다. 그러나, 무기산을 포함한 플럭스에는, 반도체 칩을 지지 고정하는 리드 프레임을 부식한다고 하는 문제, 무기산의 폐액이 발생한다고 하는 문제가 있었다.
이것에 대하여, 무기산을 대신하여 다가 카르복시산을 이용한 플럭스가 제안되고 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는, 디글리콜산 등의 다가 카르복시산과, 로진을 포함한 플럭스가 제안되어 있다. 또한, 특허문헌 2에는, 다가 카르복시산 화합물과, 물을 포함하고, 잔사를 용이하게 세정할 수 있는 수용성 플럭스가 제안되어 있다.
특허문헌 1: 일본 특개 2013-82004호 공보 특허문헌 2: 국제 공개 제2002/038328호
그러나, 특허문헌 1에 기재된 플럭스는, 기판 상에 도포하고 리플로우 로(爐)에서 가열했을 때에, 잔사에 균열을 일으킬(온도 사이클 신뢰성이 낮다) 우려가 있다. 또한, 특허문헌 2에 기재된 플럭스는, 가열시에 비산할 우려가 있다.
여기서, 본 발명은, 땜납의 젖음성을 높일 수 있으면서, 온도 사이클 신뢰성이 뛰어나고, 리플로우시의 가열에 의한 비산을 억제할 수 있는 플럭스 및 이것을 이용한 솔더 페이스트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 이하의 구성을 채용했다.
즉, 본 발명의 제1의 태양은, 유기산과, 아크릴 수지와, 로진과, 칙소제와, 용제를 함유하고, 물을 포함하지 않고, 상기 유기산은, 1,2,3-프로판 트리카르복시산을 포함하고, 1,2,3-프로판 트리카르복시산의 함유량이, 플럭스 전체의 총량에 대해서, 0.1 질량% 이상 15 질량% 이하인 플럭스이다.
제1의 태양에 따른 플럭스에 있어서, 상기 아크릴 수지의 함유량은, 플럭스 전체의 총량에 대해서 5 질량% 이상 45 질량% 이하인 것이 바람직하다.
제1의 태양에 따른 플럭스에 있어서, 상기 로진의 함유량은, 플럭스 전체의 총량에 대해서 5 질량% 이상 45 질량% 이하인 것이 바람직하다.
제1의 태양에 따른 플럭스는, 상기 아크릴 수지의 함유량에 대한, 상기 로진의 함유량의 비율(질량비)이, 1 이상 9 이하인 것이 바람직하다.
또한, 제1의 태양에 따른 플럭스에 있어서, 상기 유기산의 합계의 함유량은, 플럭스 전체의 총량에 대해서 0.1 질량% 이상 15 질량% 이하인 것이 바람직하다.
또한, 제1의 태양에 따른 플럭스에 있어서, 추가로, 아졸류를 함유하고, 상기 아졸류의 함유량은, 플럭스 전체의 총량에 대해서 0.1 질량% 이상 10 질량% 이하인 것이 바람직하다.
또한, 제1의 태양에 따른 플럭스에 있어서, 상기 아졸류의 함유량에 대한, 상기 유기산의 합계의 함유량의 비율(질량비)이, 0.6 이상 100 이하인 것이 바람직하다.
또한, 제1의 태양에 따른 플럭스에 있어서, 추가로, 아크릴 수지 및 로진 이외의 수지를 함유하고, 상기 아크릴 수지 및 로진 이외의 수지의 함유량은, 플럭스 전체의 총량에 대해서 0 질량% 초과 10 질량% 이하인 것이 바람직하다.
또한, 제1의 태양에 따른 플럭스에 있어서, 추가로, 할로겐 화합물을 함유하고, 상기 할로겐 화합물의 함유량은, 플럭스 전체의 총량에 대해서 0 질량% 초과 5 질량% 이하인 것이 바람직하다.
또한, 제1의 태양에 따른 플럭스에 있어서, 추가로, 산화 방지제를 함유하고, 상기 산화 방지제의 함유량은, 플럭스 전체의 총량에 대해서 0 질량% 초과 5 질량% 이하인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 제2의 태양은, 상기의 제1의 태양에 따른 플럭스와, 땜납 분말로 이루어지는 솔더 페이스트이다.
또한, 제2의 태양에 따른 솔더 페이스트에 있어서, 상기 땜납 분말은, As: 25~300 질량ppm, Pb: 0 질량ppm 초과 5100 질량ppm 이하, 및 Sb: 0 질량ppm 초과 3000 질량ppm 이하, 및 Bi: 0 질량ppm 초과 10000 질량ppm 이하의 적어도 1종, 및 잔부가 Sn으로 이루어지는 합금 조성을 갖고, 하기 (1) 식 및 (2) 식을 만족시키는 땜납 합금으로 이루어지는 것이 바람직하다.
275≤2As+Sb+Bi+Pb (1)
0.01≤(2As+Sb)/(Bi+Pb)≤10.00 (2)
상기 (1) 식 및 (2) 식 중, As, Sb, Bi 및 Pb는 각각 상기 합금 조성에서의 함유량(질량ppm)을 나타낸다.
또한, 제2의 태양에 따른 솔더 페이스트에 있어서, 추가로, 상기 합금 조성은, 하기 (1a) 식을 만족시키는 것이 바람직하다.
275≤2As+Sb+Bi+Pb≤25200 (1a)
상기 (1a) 식 중, As, Sb, Bi 및 Pb는 각각 상기 합금 조성에서의 함유량(질량ppm)을 나타낸다.
또한, 제2의 태양에 따른 솔더 페이스트에 있어서, 추가로, 상기 합금 조성은, 하기 (1b) 식을 만족시키는 것이 바람직하다.
275≤2As+Sb+Bi+Pb≤5300 (1b)
상기 (1b) 식 중, As, Sb, Bi 및 Pb는 각각 상기 합금 조성에서의 함유량(질량ppm)을 나타낸다.
또한, 제2의 태양에 따른 솔더 페이스트에 있어서, 추가로, 상기 합금 조성은, 하기 (2a) 식을 만족시키는 것이 바람직하다.
0.31≤(2As+Sb)/(Bi+Pb)≤10.00 (2a)
상기 (2a) 식 중, As, Sb, Bi 및 Pb는 각각 상기 합금 조성에서의 함유량(질량ppm)을 나타낸다.
또한, 제2의 태양에 따른 솔더 페이스트에 있어서, 상기 땜납 분말은, As: 10 질량ppm 이상 25 질량ppm 미만, 및 Bi: 0 질량ppm 초과 10000 질량ppm 이하 및 Pb: 0 질량ppm 초과 5100 질량ppm 이하의 적어도 1종, 및 Sb: 0 질량ppm 초과 3000 질량ppm 이하, 및 잔부가 Sn으로 이루어지는 합금 조성을 갖고, 하기 (3) 식 및 (4) 식을 만족시키는 땜납 합금으로 이루어지는 것이 바람직하다.
300≤3As+Sb+Bi+Pb (3)
0.1≤{(3As+Sb)/(Bi+Pb)}Х100≤200 (4)
상기 (3) 식 및 (4) 식 중, As, Sb, Bi 및 Pb는 각각 상기 합금 조성에서의 함유량(질량ppm)을 나타낸다.
또한, 제2의 태양에 따른 솔더 페이스트에 있어서, 추가로, 상기 합금 조성은, Ni: 0 질량ppm 초과 600 질량ppm 이하를 함유하는 것이 바람직하다.
또한, 제2의 태양에 따른 솔더 페이스트에 있어서, 상기 합금 조성은, Fe: 0 질량ppm 초과 100 질량ppm 이하를 함유하는 것이 바람직하다.
또한, 제2의 태양에 따른 솔더 페이스트에 있어서, 상기 합금 조성은, In: 0 질량ppm 초과 1200 질량ppm 이하를 함유하는 것이 바람직하다.
또한, 제2의 태양에 따른 솔더 페이스트에 있어서, 추가로, 상기 합금 조성은, Ni: 0 질량ppm 초과 600 질량ppm 이하, Fe: 0 질량ppm 초과 100 질량ppm 이하, 및 In: 0 질량ppm 초과 1200 질량ppm 이하의 적어도 2종을 함유하고, 하기 (6) 식을 만족시키는 것이 바람직하다.
0<Ni+Fe≤680 (6)
상기 (6) 식 중, Ni 및 Fe는 각각 상기 합금 조성에서의 함유량(질량ppm)을 나타낸다.
또한, 제2의 태양에 따른 솔더 페이스트에 있어서, 추가로, 상기 합금 조성은, Ni: 0 질량ppm 이상 600 질량ppm 이하 및 Fe: 0 질량ppm 초과 100 질량ppm 이하를 함유하고, 하기 (5) 식 및 하기 (6) 식을 만족시키는 것이 바람직하다.
0≤Ni/Fe≤50 (5)
0<Ni+Fe≤680 (6)
상기 (5) 식 및 (6) 식 중, Ni 및 Fe는 각각 상기 합금 조성에서의 함유량(질량ppm)을 나타낸다.
또한, 제2의 태양에 따른 솔더 페이스트에 있어서, 추가로, 상기 합금 조성은, 하기 (3a) 식을 만족시키는 것이 바람직하다.
300≤3As+Sb+Bi+Pb≤18214 (3a)
상기 (3a) 식 중, As, Sb, Bi 및 Pb는 각각 상기 합금 조성에서의 함유량(질량ppm)을 나타낸다.
또한, 제2의 태양에 따른 솔더 페이스트에 있어서, 추가로, 상기 합금 조성은, 하기 (4a) 식을 만족시키는 것이 바람직하다.
0.1≤{(3As+Sb)/(Bi+Pb)}Х100≤158.5 (4a)
상기 (4a) 식 중, As, Sb, Bi 및 Pb는 각각 상기 합금 조성에서의 함유량(질량ppm)을 나타낸다.
또한, 제2의 태양에 따른 솔더 페이스트에 있어서, 추가로, 상기 합금 조성은, Ag: 0 질량% 초과 4 질량% 이하 및 Cu: 0 질량% 초과 0.9 질량% 이하로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 함유하는 것이 바람직하다.
또한, 제3의 태양에 따른 솔더 페이스트는, 플럭스와, 땜납 분말로 이루어지는 솔더 페이스트로서, 상기 플럭스는, 유기산과, 아크릴 수지와, 로진과, 칙소제와, 용제를 함유하고, 물을 포함하지 않고, 상기 유기산은, 1,2,3-프로판 트리카르복시산을 포함하고, 1,2,3-프로판 트리카르복시산의 함유량이, 플럭스 전체의 총량에 대해서 0.1 질량% 이상 15 질량% 이하이며, 상기 아크릴 수지의 함유량이, 플럭스 전체의 총량에 대해서 5 질량% 이상 45 질량% 이하이며, 상기 로진의 함유량이, 플럭스 전체의 총량에 대해서 5 질량% 이상 45 질량% 이하이며, 상기 땜납 분말은, As: 10 질량ppm 이상 25 질량ppm 미만, 및 Bi: 0 질량ppm 초과 10000 질량ppm 이하 및 Pb: 0 질량ppm 초과 5100 질량ppm 이하의 적어도 1종, 및 Sb: 0 질량ppm 초과 3000 질량ppm 이하, 및 잔부가 Sn으로 이루어지는 합금 조성을 갖고, 하기 (3) 식 및 (4) 식을 만족시키는 땜납 합금으로 이루어지는, 솔더 페이스트이다.
300≤3As+Sb+Bi+Pb (3)
0.1≤{(3As+Sb)/(Bi+Pb)}Х100≤200 (4)
상기 (3) 식 및 (4) 식 중, As, Sb, Bi 및 Pb는 각각 상기 합금 조성에서의 함유량(질량ppm)을 나타낸다.
또한, 제3의 태양에 따른 솔더 페이스트에 있어서, 상기 아크릴 수지의 함유량에 대한, 상기 로진의 함유량의 비율(질량비)은, 1 이상 9 이하인 것이 바람직하다.
또한, 제3의 태양에 따른 솔더 페이스트에 있어서, 상기 유기산의 합계의 함유량은, 플럭스 전체의 총량에 대해서 0.1 질량% 이상 15 질량% 이하인 것이 바람직하다.
또한, 제3의 태양에 따른 솔더 페이스트는, 추가로, 아졸류를 함유하고, 상기 아졸류의 함유량은, 플럭스 전체의 총량에 대해서 0.1 질량% 이상 10 질량% 이하인 것이 바람직하다.
또한, 제3의 태양에 따른 솔더 페이스트에 있어서, 상기 아졸류의 함유량에 대한, 상기 유기산의 합계의 함유량의 비율(질량비)은, 0.6 이상 100 이하인 것이 바람직하다.
또한, 제3의 태양에 따른 솔더 페이스트는, 추가로, 아크릴 수지 및 로진 이외의 수지를 함유하고, 상기 아크릴 수지 및 로진 이외의 수지의 함유량은, 플럭스 전체의 총량에 대해서 0 질량% 초과 10 질량% 이하인 것이 바람직하다.
또한, 제3의 태양에 따른 솔더 페이스트는, 추가로, 할로겐 화합물을 함유하고, 상기 할로겐 화합물의 함유량은, 플럭스 전체의 총량에 대해서 0 질량% 초과 5 질량% 이하인 것이 바람직하다.
또한, 제3의 태양에 따른 솔더 페이스트는, 추가로, 산화 방지제를 함유하고, 상기 산화 방지제의 함유량은, 플럭스 전체의 총량에 대해서 0 질량% 초과 5 질량% 이하인 것이 바람직하다.
또한, 제3의 태양에 따른 솔더 페이스트에 있어서, 추가로, 상기 합금 조성은, Ni: 0 질량ppm 초과 600 질량ppm 이하를 함유하는 것이 바람직하다.
또한, 제3의 태양에 따른 솔더 페이스트에 있어서, 추가로, 상기 합금 조성은, Fe: 0 질량ppm 초과 100 질량ppm 이하를 함유하는 것이 바람직하다.
또한, 제3의 태양에 따른 솔더 페이스트에 있어서, 추가로, 상기 합금 조성은, In: 0 질량ppm 초과 1200 질량ppm 이하를 함유하는 것이 바람직하다.
또한, 제3의 태양에 따른 솔더 페이스트에 있어서, 추가로, 상기 합금 조성은, Ni: 0 질량ppm 초과 600 질량ppm 이하, Fe: 0 질량ppm 초과 100 질량ppm 이하, 및 In: 0 질량ppm 초과 1200 질량ppm 이하의 적어도 2종을 함유하고, 하기 (6) 식을 만족시키는 것이 바람직하다.
0<Ni+Fe≤680 (6)
상기 (6) 식 중, Ni 및 Fe는 각각 상기 합금 조성에서의 함유량(질량ppm)을 나타낸다.
또한, 제3의 태양에 따른 솔더 페이스트에 있어서, 추가로, 상기 합금 조성은, Ni: 0 질량ppm 이상 600 질량ppm 이하 및 Fe: 0 질량ppm 초과 100 질량ppm 이하를 함유하고, 하기 (5) 식 및 하기 (6) 식을 만족시키는 것이 바람직하다.
0≤Ni/Fe≤50 (5)
0<Ni+Fe≤680 (6)
상기 (5) 식 및 (6) 식 중, Ni 및 Fe는 각각 상기 합금 조성에서의 함유량(질량ppm)을 나타낸다.
또한, 제3의 태양에 따른 솔더 페이스트에 있어서, 추가로, 상기 합금 조성은, 하기 (3a) 식을 만족시키는 것이 바람직하다.
300≤3As+Sb+Bi+Pb≤18214 (3a)
상기 (3a) 식 중, As, Sb, Bi 및 Pb는 각각 상기 합금 조성에서의 함유량(질량ppm)을 나타낸다.
또한, 제3의 태양에 따른 솔더 페이스트에 있어서, 추가로, 상기 합금 조성은, 하기 (4a) 식을 만족시키는 것이 바람직하다.
0.1≤{(3As+Sb)/(Bi+Pb)}Х100≤158.5 (4a)
상기 (4a) 식 중, As, Sb, Bi 및 Pb는 각각 상기 합금 조성에서의 함유량(질량ppm)을 나타낸다.
또한, 제3의 태양에 따른 솔더 페이스트에 있어서, 추가로, 상기 합금 조성은, Ag: 0 질량% 초과 4 질량% 이하 및 Cu: 0 질량% 초과 0.9 질량% 이하의 적어도 1종을 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 땜납의 젖음성을 높일 수 있으면서, 온도 사이클 신뢰성이 뛰어나고, 리플로우시의 가열에 의한 비산을 억제할 수 있는 플럭스 및 이것을 이용한 솔더 페이스트를 제공할 수 있다.
[도 1] 비산 억제의 평가에 있어서의, 리플로우 프로파일의 모식도를 나타내는 그래프이다.
<플럭스>
본 실시 형태의 플럭스는, 유기산과, 아크릴 수지와, 로진과, 칙소제와, 용제를 함유하고, 물을 포함하지 않는다.
상기 유기산은, 1,2,3-프로판 트리카르복시산을 포함한다. 1,2,3-프로판 트리카르복시산의 함유량은, 플럭스 전체의 총량에 대해서, 0.05 질량% 이상 20 질량% 이하인 것이 바람직하고, 0.1 질량% 이상 15 질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.5 질량% 이상 15 질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다.
(유기산)
본 실시 형태의 플럭스는, 1,2,3-프로판 트리카르복시산을 포함하는 것에 의해, 땜납 젖음성(젖음 속도)을 높일 수 있다.
본 실시 형태의 플럭스는, 1,2,3-프로판 트리카르복시산에 더하여서, 그 외의 유기산을 포함해도 된다.
그 외의 유기산으로서는, 예를 들면, 글루타르산, 아디핀산, 아제라인산, 에이코산 이산, 구연산, 글리콜산, 숙신산, 살리실산, 디글리콜산, 디피코린산, 디부틸아닐린 디글리콜산, 스베린산, 세바신산, 티오글리콜산, 테레프탈산, 도데칸 이산, 파라히드록시페닐 아세트산, 피코린산, 페닐 숙신산, 프탈산, 푸말산, 말레인산, 말론산, 라우린산, 벤조산, 주석산, 이소시아눌산 트리스(2-카르복시에틸), 글리신, 1,3-시클로헥산 디카르복시산, 2,2-비스(히드록시메틸) 프로피온산, 2,2-비스(히드록시메틸) 부탄산, 2,3-디히드록시벤조산, 2,4-디에틸 글루타르산, 2-퀴놀린 카르복시산, 3-히드록시벤조산, 사과산, p-아니스산, 스테아린산, 12-히드록시스테아린산, 올레인산, 리놀산, 리놀렌산, 다이머산, 트리머산, 다이머산에 수소를 첨가한 수첨물인 수첨 다이머산, 트리머산에 수소를 첨가한 수첨물인 수첨 트리머산 등을 들 수 있다.
유기산은, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 혼합하여 이용해도 된다.
그 외의 유기산은, 세바신산, 아디핀산, 에이코산 이산 및 수첨 다이마산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.
유기산의 합계의 함유량은, 플럭스 전체의 총량에 대해서, 0.1 질량% 이상 20 질량% 이하인 것이 바람직하고, 0.1 질량% 이상 15 질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
1,2,3-프로판 트리카르복시산의 함유량은, 유기산의 합계의 함유량에 대해서, 5 질량% 이상인 것이 바람직하고, 20 질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 30 질량% 이상인 것이 더욱 바람직하고, 50 질량% 이상인 것이 가장 바람직하고, 100 질량%이어도 된다.
(수지)
본 실시 형태의 플럭스는, 수지로서, 아크릴 수지와, 로진을 포함한다.
본 실시 형태의 플럭스는, 아크릴 수지 및 로진 이외의 수지(그 외의 수지)를 포함해도 된다.
(아크릴 수지)
본 실시 형태의 플럭스는, 아크릴 수지를 포함하는 것에 의해, 온도 사이클 신뢰성을 높일 수 있다.
아크릴 수지로서는, 예를 들면, 아크릴산, 아크릴산과 알코올의 반응물인 아크릴산 에스테르, 메타크릴산, 메타크릴산과 알코올의 반응물인 메타크릴산 에스테르를 모노머로서, 아크릴산의 중합체, 아크릴산 에스테르의 중합체, 아크릴산과 아크릴산 에스테르의 중합체 등을 들 수 있다. 또한, 메타크릴산의 중합체, 메타크릴산 에스테르의 중합체, 메타크릴산과 메타크릴산 에스테르의 중합체 등을 들 수 있다. 추가로, 아크릴산과 메타크릴산의 중합체, 아크릴산과 메타크릴산 에스테르의 중합체, 메타크릴산과 아크릴산 에스테르의 중합체, 아크릴산 에스테르와 메타크릴산 에스테르의 중합체, 아크릴산과 메타크릴산과 아크릴산 에스테르의 중합체, 아크릴산과 메타크릴산과 메타크릴산 에스테르의 중합체, 아크릴산과 메타크릴산과 아크릴산 에스테르와 메타크릴산 에스테르의 중합체, 아크릴산과 아크릴산 에스테르와 메타크릴산 에스테르의 중합체, 메타크릴산과 아크릴산 에스테르와 메타크릴산 에스테르의 중합체 등을 들 수 있다. 아크릴산 에스테르로서, 예를 들면 아크릴산 부틸 에스테르를 들 수 있고, 아크릴산 부틸 에스테르를 모노머로 한 아크릴 수지로서는, 아크릴산 부틸 에스테르의 중합체, 아크릴산 부틸 에스테르 이외의 아크릴산 에스테르와 아크릴산 부틸 에스테르의 중합체, 아크릴산과 아크릴산 부틸 에스테르의 중합체, 아크릴산과 아크릴산 부틸 에스테르 이외의 아크릴산 에스테르와 아크릴산 부틸 에스테르의 중합체 등을 들 수 있다. 또한, 메타크릴산 에스테르로서, 예를 들면 메타크릴산 부틸 에스테르를 들 수 있고, 메타크릴산 부틸 에스테르를 모노머로 한 아크릴 수지로서는, 메타크릴산 부틸 에스테르의 중합체, 메타크릴산 부틸 에스테르 이외의 메타크릴산 에스테르와 메타크릴산 부틸 에스테르의 중합체, 메타크릴산과 메타크릴산 부틸 에스테르의 중합체, 메타크릴산과 메타크릴산 부틸 에스테르 이외의 메타크릴산 에스테르와 메타크릴산 부틸 에스테르의 중합체 등을 들 수 있다. 추가로, 아크릴산과 메타크릴산 부틸 에스테르의 중합체, 아크릴산과 메타크릴산 부틸 에스테르 이외의 메타크릴산 에스테르와 메타크릴산 부틸 에스테르의 중합체, 메타크릴산과 아크릴산 부틸 에스테르의 중합체, 메타크릴산과 아크릴산 부틸 에스테르 이외의 아크릴산 에스테르와 아크릴산 부틸 에스테르의 중합체, 아크릴산 부틸 에스테르와 메타크릴산 부틸 에스테르의 중합체, 아크릴산 부틸 에스테르 이외의 아크릴산 에스테르와 메타크릴산 부틸 에스테르의 중합체, 아크릴산 부틸 에스테르와 메타크릴산 부틸 에스테르 이외의 메타크릴산 에스테르의 중합체 등을 들 수 있다. 중합 반응은, 랜덤 공중합이어도 블록 공중합 등이어도 된다. 또한, 상술한 알코올은, 탄소쇄가 직쇄상인 탄소수가 1~24의 알코올, 혹은, 탄소쇄가 분기상인 탄소수가 3~24의 알코올이고, 상술한 알코올로서는, 탄소수 1의 메탄올, 탄소수 2의 에탄올, 탄소수 3의 1-프로판올, 탄소수 3의 2-프로판올, 탄소수 3의 에틸렌글리콜 모노메틸 에테르, 탄소수 4의 1-부탄올, 탄소수 4의 2-부탄올, 탄소수 4의 이소부탄올, 탄소수 6의 1-헥산올, 탄소수 6의 디에틸렌글리콜 모노 에틸 에테르, 탄소수 7의 벤질 알코올, 탄소수 8의 1-옥탄올, 탄소수 8의 2-에틸헥산올, 탄소수 8의 페닐글리콜, 탄소수 10의 1-데칸올, 탄소수 12의 라우릴 알코올, 탄소수 16의 세틸알코올, 탄소수 18의 스테아릴 알코올, 탄소수 18의 올레오일 알코올, 탄소수 22의 베헤닐 알코올 등을 들 수 있다.
아크릴 수지의 분자량은, 겔 침투 크로마토그래피(GPC)에 의해 측정된 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량(Mw)이 5000~30000인 것이 바람직하고, 중량 평균 분자량(Mw)이 6000~15000인 것이 보다 바람직하다.
이러한 아크릴 수지로서는, 폴리 2-에틸 헥실 아크릴레이트(Mw=8300), 분자량이 상이한 폴리 2-에틸 헥실 아크릴레이트(Mw=11700), 폴리 라우릴 메타크릴레이트(Mw=10080) 등을 들 수 있다. 또한, 아크릴 수지로서는, 상술한 아크릴 수지와 상이한 수지의 중합체이어도 되고, 예를 들면, 상술한 각 아크릴 수지와 폴리에틸렌의 공중합체이어도 된다. 이러한 아크릴·폴리에틸렌 공중합 수지로서 폴리 2-에틸 헥실 아크릴레이트-폴리에틸렌(Mw=12300) 등을 들 수 있다.
아크릴 수지는, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 혼합하여 이용해도 된다.
아크릴 수지로서는, 폴리 2-에틸 헥실 아크릴레이트(Mw=8300), 폴리 2-에틸 헥실 아크릴레이트(Mw=11700), 폴리 라우릴 메타크릴레이트(Mw=10080) 및 폴리 2-에틸 헥실 아크릴레이트-폴리에틸렌(Mw=12300)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.
아크릴 수지의 합계의 함유량은, 플럭스 전체의 총량에 대해서, 5 질량% 이상 60 질량% 이하인 것이 바람직하고, 5 질량% 이상 45 질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
(로진)
본 실시의 형태에서 이용할 수 있는 로진으로서는, 예를 들면, 천연 로진, 상기 천연 로진으로부터 얻을 수 있는 유도체 등을 들 수 있다.
천연 로진으로서는, 예를 들면, 검 로진, 우드 로진 및 톨유 로진 등을 들 수 있다. 상기 유도체로서는, 예를 들면, 정제 로진, 변성 로진 등을 들 수 있다. 변성 로진으로서는, 수첨 로진, 중합 로진, 불균화 로진, 산변성 로진, 로진 에스테르, 페놀 변성 로진 및 α,β 불포화 카르복시산 변성물(아크릴화 로진, 말레인화 로진, 프말화 로진, 아크릴산 변성 수첨 로진 등), 및 상기 중합 로진의 정제물, 수소화물 및 불균화물, 및 상기 α,β 불포화 카르복시산 변성물의 정제물, 수소화물 및 불균화물 등을 들 수 있다.
로진은, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 혼합하여 이용해도 된다.
로진은, 수첨 로진, 아크릴산 변성 수첨 로진, 중합 로진 및 불균화 로진으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.
로진의 합계의 함유량은, 플럭스 전체의 총량에 대해서, 5 질량% 이상 60 질량% 이하인 것이 바람직하고, 5 질량% 이상 45 질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
로진과 아크릴 수지의 합계의 함유량은, 플럭스 전체의 총량에 대해서, 30 질량% 이상 60 질량% 이하인 것이 바람직하고, 40 질량% 이상 50 질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
본 실시의 형태에서 이용할 수 있는 플럭스는, 아크릴 수지의 함유량에 대한, 로진의 함유량의 비율(질량비)이, 0.05 이상 12 이하인 것이 바람직하고, 0.1 이상 9 이하인 것이 보다 바람직하고, 1 이상 9 이하인 것이 더욱 바람직하다.
아크릴 수지의 함유량에 대한, 로진의 함유량의 비율이 상기 범위 내인 것에 의해, 플럭스의 온도 사이클 신뢰성을 높일 수 있다.
본 실시의 형태에서 이용할 수 있는 플럭스는, 아크릴 수지 및 로진 이외의 수지(그 외의 수지)로서, 예를 들면, 폴리에틸렌 수지 등을 포함해도 된다.
아크릴 수지 및 로진 이외의 수지의 함유량은, 플럭스 전체의 총량에 대해서, 0 질량% 이상 15 질량% 이하인 것이 바람직하고, 0 질량% 이상 10 질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 0 질량% 초과 10 질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다.
로진과, 아크릴 수지와, 그 외의 수지의 합계의 함유량은, 플럭스 전체의 총량에 대해서 30 질량% 이상 60 질량% 이하인 것이 바람직하고, 40 질량% 이상 50 질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
(칙소제)
칙소제로서는, 예를 들면, 아미드 화합물, 에스테르 화합물, 소르비톨계 화합물 등을 들 수 있다.
칙소제인 아미드 화합물로서는, 예를 들면, 폴리아미드, 비스아미드, 모노아미드 등을 들 수 있다.
모노아미드로서는, 라우린산 아미드, 팔미틴산 아미드, 스테아린산 아미드, 베헨산 아미드, 히드록시스테아린산 아미드, 포화 지방산 아미드, 올레인산 아미드, 에루크산 아미드, 불포화 지방산 아미드, p-톨루아미드, p-톨루엔 메탄 아미드, 방향족 아미드, 헥사메틸렌 히드록시스테아린산 아미드, 치환 아미드, 메틸올 스테아린산 아미드, 메틸올 아미드, 지방산 에스테르 아미드 등을 들 수 있다.
비스아미드로서는, 메틸렌 비스스테아린산 아미드, 에틸렌 비스라우린산 아미드, 에틸렌 비스히드록시 지방산(지방산의 탄소수C6~24) 아미드, 에틸렌 비스히드록시 스테아린산 아미드, 포화 지방산 비스아미드, 메틸렌 비스올레인산 아미드, 불포화 지방산 비스아미드, m-크실렌 비스스테아린산 아미드, 방향족 비스아미드 등을 들 수 있다.
폴리아미드로서는, 포화 지방산 폴리아미드, 불포화 지방산 폴리아미드, 방향족 폴리아미드, 1,2,3-프로판 트리카르복시산 트리스(2-메틸 시클로헥실 아미드), 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.
칙소제인 에스테르 화합물로서는, 예를 들면, 피마자 경화유 등을 들 수 있다.
칙소제인 소르비톨계 화합물로서는, 예를 들면, 디벤질리덴 소르비톨, 비스(4-메틸벤질리덴) 소르비톨, (D-)소르비톨, 모노벤질리덴 (-D-)소르비톨, 모노(4-메틸벤질리덴)-(D-)소르비톨 등을 들 수 있다.
칙소제는, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 혼합하여 이용해도 된다.
칙소제는, 아미드 화합물, 에스테르 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.
칙소제는, 폴리아미드, 비스아미드, 모노아미드 및 피마자 경화유로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.
폴리아미드는, 지방족 폴리아미드인 것이 바람직하다. 비스아미드는, 에틸렌 비스히드록시 스테아린산 아미드인 것이 바람직하다. 모노아미드는, p-톨루아미드인 것이 바람직하다.
칙소제의 합계의 함유량은, 플럭스 전체의 총량에 대해서, 2 질량% 이상 12 질량% 이하인 것이 바람직하고, 3 질량% 이상 8.5 질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
아미드 화합물의 합계의 함유량은, 플럭스 전체의 총량에 대해서, 2 질량% 이상 12 질량% 이하인 것이 바람직하고, 3 질량% 이상 8.5 질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
에스테르 화합물의 함유량은, 플럭스 전체의 총량에 대해서, 0 질량% 이상 5 질량% 이하인 것이 바람직하고, 0 질량% 이상 3 질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
(용제)
본 실시 형태의 플럭스는, 물을 포함하지 않는다. 물을 포함하지 않는 것에 의해, 본 실시 형태의 플럭스는, 비산 억제의 효과를 충분한 것으로 할 수 있다.
본 실시 형태에서 이용할 수 있는 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, 1,1,1-트리스(히드록시메틸) 에탄, 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, 비스[2,2,2-트리스(히드록시메틸) 에틸]에테르, 1-에틴일-1-시클로헥산올, 1,4-시클로헥산디올, 1,4-시클로헥산 디메탄올, 에리트리톨, 트레이톨, 구아이아콜 글리세롤 에테르, 3,6-디메틸-4-옥틴-3,6-디올, 2,4,7,9-테트라메틸-5-데신-4,7-디올 등을 들 수 있다.
글리콜 에테르계 용제로서는, 헥실 글리콜, 헥실 디글리콜, 2-에틸 헥실 글리콜, 2-에틸 헥실 디글리콜, 디메틸 트리글리콜, 디부틸 디글리콜, 2-메틸 펜 탄-2,4-디올, 트리에틸렌글리콜 모노부틸 에테르, 테트라에틸렌글리콜 모노메틸 에테르, 테트라에틸렌글리콜 디메틸 에테르 등의 지방족 글리콜 에테르계 용제; 페닐 글리콜, 페닐 디글리콜, 벤질 글리콜, 벤질 디글리콜 등의 방향족 글리콜 에테르계 용제 등을 들 수 있다.
용제는, 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
(그 외의 성분)
본 실시 형태의 플럭스는, 그 외의 성분으로서, 예를 들면, 아민, 할로겐 화합물, 산화 방지제 등을 포함해도 된다.
아민으로서는, 예를 들면, 아졸류, 그 외의 아민(아졸류를 제외하다) 등을 들 수 있다.
본 실시 형태의 플럭스는, 아졸류를 포함해도 된다.
여기서 말하는 「아졸류」란, 질소 원자를 1개 이상 포함하는 복소 5원 환 구조를 가지는 화합물을 의미하고, 당해 복소 5원 환 구조와 상이한 환 구조의 축합환도 포함한다.
아졸류를 포함하는 것에 의해, 접합 대상물의 금속 표면(예를 들면 동판)의 부식 억제성을 향상시킬 수 있다.
아졸류로서는, 예를 들면, 이미다졸, 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, 2-페닐이미다졸 이소시아눌산 부가물, 2-페닐-4,5-디히드록시메틸이미다졸, 2-페닐-4-메틸-5-히드록시메틸이미다졸, 2,3-디히드로-1H-피로로[1,2-a]벤즈이미다졸, 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], 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, 1-시아노에틸-2-운데실이미다졸리움 트리메리테이트, 1-시아노에틸-2-페닐이미다졸리움 트리메리테이트, 2,4-디아미노-6-[2＇-메틸이미다졸일(1＇)]-에틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2＇-운데실이미다졸일(1＇)]-에틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2＇-에틸-4＇-메틸이미다졸일(1＇)]-에틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2＇-메틸이미다졸일(1＇)]-에틸-s-트리아진 이소시아눌산 부가물, 1-도데실-2-메틸-3-벤질 이미다졸리움 클로라이드, 2-메틸이미다졸인, 2-페닐이미다졸인, 6-(2-벤조트리아졸일)-4-tert-옥틸-6＇-tert-부틸-4＇-메틸-2,2＇-메틸렌비스페놀 등을 들 수 있다.
아졸류는, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 혼합하여 이용해도 된다.
아졸류는, 2-페닐 이미다졸, 2-페닐-4-메틸 이미다졸, 2-헵타데실 이미다졸, 벤조 이미다졸 및 2-옥틸벤조 이미다졸로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.
본 실시 형태의 플럭스는, 플럭스 전체의 총량에 대해서, 아졸류의 합계의 함유량이, 0.1 질량% 이상 15 질량% 이하인 것이 바람직하고, 0.1 질량% 이상 10 질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
본 실시 형태의 플럭스는, 아졸류의 함유량에 대한, 유기산의 합계의 함유량의 비율(질량비)이, 0.3 이상 200 이하인 것이 바람직하고, 0.6 이상 100 이하인 것이 보다 바람직하다.
아졸류의 함유량에 대한, 유기산의 합계의 함유량의 비율(질량비)이, 상기 범위 내임으로써, 부식 억제 효과를 충분한 것으로 할 수 있다.
그 외의 아민으로서는, 예를 들면, 모노에탄올 아민, 에틸아민, 트리에틸아민, 시클로헥실아민, 에틸렌 디아민, 트리에틸렌테트라민, 2,4-디아미노-6-비닐-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-비닐-s-트리아진 이소시아눌산 부가물, 2,4-디아미노-6-메타크릴로일옥시에틸-s-트리아진 등을 들 수 있다.
아민은, 모노에탄올 아민인 것이 바람직하다.
할로겐 화합물로서는, 예를 들면, 아민할로겐화 수소산염, 유기 할로겐 화합물을 들 수 있다.
아민할로겐화 수소산염은, 아민과 할로겐화 수소를 반응시킨 화합물이다. 아민할로겐화 수소산염에 있어서의 아민으로서는, 에틸아민, 에틸렌디아민, 트리에틸아민, 디페닐구아니딘, 디톨일구아니딘, 메틸이미다졸, 2-에틸-4-메틸 이미다졸 등을 들 수 있고, 할로겐화 수소로서는, 염소, 브롬, 요오드의 수소화물을 들 수 있다.
유기 할로겐 화합물로서는, 예를 들면, trans-2,3-디브로모 2-부텐-1,4-디올, 트리아릴 이소시아누레이트 6 브롬화물, 1-브로모-2-부탄올, 1-브로모-2-프로판올, 3-브로모-1-프로판올, 3-브로모-1,2-프로판디올, 1,4-디브로모-2-부탄올, 1,3-디브로모-2-프로판올, 2,3-디브로모-1-프로판올, 2,3-디브로모-1,4-부탄디올, 2,3-디브로모-2-부텐-1,4-디올 등을 들 수 있다.
할로겐 화합물로서는, 디페닐구아니딘·HBr 또는 2,3-디브로모-1,4-부탄디올로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.
할로겐 화합물은, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 혼합하여 이용해도 된다.
할로겐 화합물의 합계의 함유량은, 플럭스 전체의 총량에 대해서, 0 질량% 이상 8 질량% 이하인 것이 바람직하고, 0 질량% 이상 5 질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 0 질량% 초과 5 질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다.
산화 방지제로서는, 예를 들면, 힌더드 페놀계 산화 방지제 등을 들 수 있다.
산화 방지제의 합계의 함유량은, 플럭스 전체의 총량에 대해서, 0 질량% 이상 8 질량% 이하인 것이 바람직하고, 0 질량% 이상 5 질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 0 질량% 초과 5 질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다.
본 실시 형태의 플럭스는, 유기산과, 아크릴 수지와, 로진과, 칙소제와, 용제를 함유하고, 물을 포함하지 않는다. 상기 유기산은, 1,2,3-프로판 트리카르복시산을 포함한다. 1,2,3-프로판 트리카르복시산의 함유량이, 플럭스 전체의 총량에 대해서 0.1 질량% 이상 15 질량% 이하인 것에 의해, 땜납 젖음성, 온도 사이클 신뢰성, 비산 억제 효과를 충분한 것으로 할 수 있다.
본 실시 형태의 플럭스는, 추가로, 아졸류를 포함하는 것에 의해, 부식 억제 효과를 충분한 것으로 할 수 있다.
플럭스의 일 실시 형태로서는, 예를 들면, 유기산과, 아크릴 수지와, 로진과, 칙소제와, 용제와, 그 외의 유기산을 함유하고, 물을 포함하지 않고, 상기 유기산은, 1,2,3-프로판 트리카르복시산을 포함하고, 1,2,3-프로판 트리카르복시산의 함유량이, 플럭스 전체의 총량에 대해서 0.1 질량% 이상 3 질량% 이하이며, 상기 유기산의 합계의 함유량이, 플럭스 전체의 총량에 대해서 3 질량% 이상 15 질량% 이하인 것을 들 수 있다.
또한, 플럭스의 일 실시 형태로서는, 예를 들면, 유기산과, 아크릴 수지와, 로진과, 칙소제와, 용제와, 할로겐 화합물을 함유하고, 물을 포함하지 않고, 상기 유기산은, 1,2,3-프로판 트리카르복시산을 포함하고, 1,2,3-프로판 트리카르복시산의 함유량이, 플럭스 전체의 총량에 대해서 0.1 질량% 이상 1 질량% 이하이며, 상기 유기산과 할로겐 화합물의 합계의 함유량이, 플럭스 전체의 총량에 대해서 1.1 질량% 이상 2 질량% 이하인 것을 들 수 있다.
<본 실시 형태의 솔더 페이스트의 일례>
본 실시 형태의 솔더 페이스트는, 상술한 플럭스와, 땜납 분말로 이루어진다.
땜납 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 구성된다.
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, 땜납 분말에 기인하는 증점 억제 효과가 충분히 발휘된다. 더하여, 열부하가 큰 조건하에서도 양호한 젖어퍼짐을 나타내고, 또한, 젖음 속도가 향상한다.
땜납 합금(제1 실시 형태):
땜납 합금은, As: 25 질량ppm 이상 300 질량ppm 이하, 및 Sb: 0 질량ppm 초과 3000 질량ppm 이하, Bi: 0 질량ppm 초과 10000 질량ppm 이하, 및 Pb: 0 질량ppm 초과 5100 질량ppm 이하 가운데 적어도 1종과, 잔부(Bal)가 Sn으로 이루어지는 합금 조성을 가지는 것이 바람직하다. 이 땜납 합금은, Ag: 0 질량% 초과 4 질량% 이하 및 Cu: 0 질량% 초과 0.9 질량% 이하 가운데 적어도 1종을 추가로 함유하고 있어도 된다.
As는, 솔더 페이스트의 점도의 경시 변화를 억제할 수 있는 원소이다. As는, 플럭스와의 반응성이 낮고, 또한, Sn에 비하여 귀(貴)한 원소이기 때문에 증점 억제 효과를 발휘할 수 있다고 추측된다. As함유량의 하한은, 예를 들면 25 질량ppm 이상이며, 바람직하게는 50 질량ppm 이상이며, 보다 바람직하게는 100 질량ppm 이상이다. 한편, As가 너무 많으면, 땜납 합금의 젖음성이 열화한다. As함유량의 상한은, 예를 들면 300 질량ppm 이하이며, 바람직하게는 250 질량ppm 이하이며, 보다 바람직하게는 200 질량ppm 이하이다.
Sb는, 플럭스와의 반응성이 낮고 증점 억제 효과를 나타내는 원소이다. 땜납 합금이 Sb를 함유하는 경우, Sb함유량의 하한은, 예를 들면 0 질량ppm 초과이며, 바람직하게는 25 질량ppm 이상이며, 보다 바람직하게는 50 질량ppm 이상이며, 더욱 바람직하게는 100 질량ppm 이상이며, 특히 바람직하게는 300 질량ppm 이상이다. 한편, Sb함유량이 너무 많으면, 땜납 합금의 젖음성이 열화하기 때문에, 적당한 함유량으로 할 필요가 있다. Sb함유량의 상한은, 예를 들면 3000 질량ppm 이하이며, 바람직하게는 1150 질량ppm 이하이며, 보다 바람직하게는 500 질량ppm 이하이다.
Bi 및 Pb는, Sb와 동일하게, 플럭스와의 반응성이 낮고 증점 억제 효과를 나타내는 원소이다. 또한, Bi 및 Pb는, 땜납 합금의 액상선(液相線) 온도를 내리면서 용융 땜납의 점성을 저감시키기 때문에, As에 의한 땜납 합금의 젖음성의 열화를 억제할 수 있는 원소이다.
Sb, Bi 및 Pb 가운데 적어도 1 원소가 존재하면, As에 의한 땜납 합금의 젖음성의 열화를 억제할 수 있다. 땜납 합금이 Bi를 함유하는 경우, Bi 함유량의 하한은, 예를 들면 0 질량ppm 초과이며, 바람직하게는 25 질량ppm 이상이며, 보다 바람직하게는 50 질량ppm 이상이며, 더욱 바람직하게는 75 질량ppm 이상이며, 특히 바람직하게는 100 질량ppm 이상이며, 가장 바람직하게는 250 질량ppm 이상이다. 땜납 합금이 Pb를 함유하는 경우, Pb 함유량의 하한은 예를 들면 0 질량ppm 초과이며, 바람직하게는 25 질량ppm 이상이며, 보다 바람직하게는 50 질량ppm 이상이며, 더욱 바람직하게는 75 질량ppm 이상이며, 특히 바람직하게는 100 질량ppm 이상이며, 가장 바람직하게는 250 질량ppm 이상이다.
한편, 이들 원소의 함유량이 너무 많으면, 고상선(固相線) 온도가 현저하게 저하하기 때문에, 액상선 온도와 고상선 온도의 온도차인 △T가 너무 넓어진다. △T가 너무 넓으면, 용융 땜납의 응고 과정에 있어서, Bi나 Pb의 함유량이 적은 고융점의 결정상이 석출하기 때문에 액상의 Bi나 Pb가 농축된다. 그 후, 추가로 용융 땜납의 온도가 저하하면, Bi나 Pb의 농도가 높은 저융점의 결정상이 편석(偏析)해 버린다. 이 때문에, 땜납 합금의 기계적 강도 등이 열화하여, 신뢰성이 뒤떨어지게 된다. 특히, Bi농도가 높은 결정상은 딱딱해져서 부서지기 쉽기 때문에, 땜납 합금 중에서 편석하면 신뢰성이 현저하게 저하한다.
이러한 관점으로부터, 땜납 합금이 Bi를 함유하는 경우, Bi 함유량의 상한은, 예를 들면 10000 질량ppm 이하이며, 바람직하게는 1000 질량ppm 이하이며, 보다 바람직하게는 600 질량ppm 이하이며, 더욱 바람직하게는 500 질량ppm 이하이다. Pb 함유량의 상한은, 예를 들면 5100 질량ppm 이하이며, 바람직하게는 5000 질량ppm 이하이며, 보다 바람직하게는 1000 질량ppm 이하이며, 더욱 바람직하게는 850 질량ppm 이하이며, 특히 바람직하게는 500 질량ppm 이하이다.
땜납 합금은, 하기의 수식(1)을 만족시키는 것이 바람직하다.
275≤2As+Sb+Bi+Pb···(1)
상기의 수식(1) 중, As, Sb, Bi 및 Pb는 각각 합금 조성에서의 함유량(질량ppm)을 나타낸다.
As, Sb, Bi 및 Pb는, 모두 증점 억제 효과를 나타내는 원소이다. 이들의 합계가 275 질량ppm 이상인 것이 바람직하다. 수식(1) 중, As 함유량을 2배로 한 것은, As가 Sb나 Bi나 Pb와 비교하여 증점 억제 효과가 높기 때문이다.
수식(1)의 하한은, 바람직하게는 350 이상이며, 보다 바람직하게는 1200 이상이다. 한편, 수식(1)의 상한은, 증점 억제 효과의 관점에서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, △T를 적절한 범위로 하는 관점으로부터, 바람직하게는 25200 이하이며, 보다 바람직하게는 10200 이하이며, 더욱 바람직하게는 5300 이하이며, 특히 바람직하게는 3800 이하이다.
상기 바람직한 태양 중에서 상한 및 하한을 적절히 선택한 것이, 하기의 수식(1a) 및 수식(1b)이다.
275≤2As+Sb+Bi+Pb≤25200···(1a)
275≤2As+Sb+Bi+Pb≤5300···(1b)
상기의 수식(1a) 및 수식(1b) 중, As, Sb, Bi 및 Pb는 각각 합금 조성에서의 함유량(질량ppm)을 나타낸다.
또한, 땜납 합금은, 하기의 수식(2)를 만족시키는 것이 바람직하다.
0.01≤(2As+Sb)/(Bi+Pb)≤10.00···(2)
상기의 수식(2) 중, As, Sb, Bi 및 Pb는 각각 합금 조성에서의 함유량(질량ppm)을 나타낸다.
As 및 Sb는, 그 함유량이 많으면, 땜납 합금의 젖음성이 열화한다. 한편, Bi 및 Pb는, As를 함유하는 것에 의한 땜납 합금의 젖음성의 열화를 억제하지만, 함유량이 너무 많으면, △T가 상승해 버린다. 특히, Bi 및 Pb를 동시에 함유하는 합금 조성에서는, △T가 상승하기 쉽다. 이것들을 감안하면, Bi 및 Pb의 함유량을 증가시켜 과도하게 땜납 합금의 젖음성을 향상시키려고 하면, △T가 넓어져 버린다. 한편, As나 Sb의 함유량을 증가시켜 증점 억제 효과를 향상시키려고 하면, 땜납 합금의 젖음성이 열화해 버린다. 여기서, As 및 Sb의 그룹, Bi 및 Pb의 그룹으로 나누고, 양 그룹의 합계량이 적정한 소정의 범위 내인 경우에, 증점 억제 효과, △T의 협착화, 및 땜납 합금의 젖음성의 모두가 동시에 만족되는 것이다.
수식(2)가 0.01 미만이면, Bi 및 Pb의 함유량의 합계가 As 및 Sb의 함유량의 합계와 비교하여 상대적으로 많아지기 때문에, △T가 넓어져 버린다. 수식(2)의 하한은, 바람직하게는 0.02 이상이며, 보다 바람직하게는 0.41 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.90 이상이며, 특히 바람직하게는 1.00 이상이며, 가장 바람직하게는 1.40 이상이다. 한편, 수식(2)가 10.00을 넘으면, As 및 Sb의 함유량의 합계가 Bi 및 Pb의 함유량의 합계보다 상대적으로 많아지기 때문에, 땜납 합금의 젖음성이 열화해 버린다. 수식(2)의 상한은, 바람직하게는 5.33 이하이며, 보다 바람직하게는 4.50 이하이며, 더욱 바람직하게는 2.67 이하이며, 특히 바람직하게는 2.30 이하이다.
덧붙여, 수식(2)의 분모는 「Bi+Pb」이며, 이들을 함유하지 않으면 수식(2)가 성립하지 않는다. 그 때문에, 땜납 합금은, Bi 및 Pb 가운데 적어도 1종을 함유하는 것이 바람직하다. Bi 및 Pb를 함유하지 않는 합금 조성은, 전술과 같이, 땜납 합금의 젖음성이 뒤떨어진다.
상기 바람직한 태양 중에서 상한 및 하한을 적절히 선택한 것이, 하기의 수식(2a)이다.
0.31≤(2As+Sb)/(Bi+Pb)≤10.00···(2a)
상기의 수식(2a) 중, As, Sb, Bi 및 Pb는 각각 합금 조성에서의 함유량(질량ppm)을 나타낸다.
땜납 합금(제2 실시 형태):
또한, 땜납 합금은, As: 10 질량ppm 이상 25 질량ppm 미만, 및 Bi: 0~10000 질량ppm 및 Pb: 0~5100 질량ppm의 적어도 1종, 및 Sb: 0 질량ppm 초과 3000 질량ppm 이하, 및 잔부가 Sn으로 이루어지는 합금 조성을 갖고, 하기 (3) 식 및 (4) 식을 만족시켜도 된다. 이 땜납 합금은, Ag: 0 질량% 초과 4 질량% 이하 및 Cu: 0 질량% 초과 0.9 질량% 이하 가운데 적어도 1종을 추가로 함유하고 있어도 된다.
300≤3As+Sb+Bi+Pb (3)
0.1≤{(3As+Sb)/(Bi+Pb)}Х100≤200 (4)
상기 (3) 식 및 (4) 식 중, As, Sb, Bi 및 Pb는 각각 합금 조성에서의 함유량(질량ppm)을 나타낸다.
이러한 땜납 합금을 이용했을 경우, 증점 억제 효과, △T의 협착화, 및 땜납 합금의 젖음성의 모두가 동시에 만족된다.
또한, 땜납 합금은, As: 10 질량ppm 이상 25 질량ppm 미만, 및 Bi: 0 질량ppm 초과 10000 질량ppm 이하 및 Pb: 0 질량ppm 초과 5100 질량ppm 이하의 적어도 1종, 및 Sb: 0 질량ppm 초과 3000 질량ppm 이하, 및 잔부가 Sn으로 이루어지는 합금 조성을 갖고, 상기 (3) 식 및 (4) 식을 만족시켜도 된다.
또한, 땜납 합금은, As: 10 질량ppm 이상 25 질량ppm 미만, 및 Bi: 50~10000 질량ppm 및 Pb: 0 질량ppm 초과 5100 질량ppm 이하의 적어도 1종, 및 Sb: 0 질량ppm 초과 3000 질량ppm 이하, 및 잔부가 Sn으로 이루어지는 합금 조성을 갖고, 상기 (3) 식 및 (4) 식을 만족시켜도 된다.
또한, 땜납 합금은, As: 10 질량ppm 이상 25 질량ppm 미만, 및 Bi: 0 질량ppm 초과 10000 질량ppm 이하 및 Pb: 50~5100 질량ppm의 적어도 1종, 및 Sb: 0 질량ppm 초과 3000 질량ppm 이하, 및 잔부가 Sn으로 이루어지는 합금 조성을 갖고, 상기 (3) 식 및 (4) 식을 만족시켜도 된다.
또한, 땜납 합금은, As: 10 질량ppm 이상 25 질량ppm 미만, 및 Bi: 0 질량ppm 초과 10000 질량ppm 이하 및 Pb: 0 질량ppm 초과 5100 질량ppm 이하의 적어도 1종, 및 Sb: 50~3000 질량ppm, 및 잔부가 Sn으로 이루어지는 합금 조성을 갖고, 상기 (3) 식 및 (4) 식을 만족시켜도 된다.
또한, 땜납 합금은, As: 10 질량ppm 이상 25 질량ppm 미만, 및 Bi: 50~10000 질량ppm 및 Pb: 50~5100 질량ppm의 적어도 1종, 및 Sb: 0 질량ppm 초과 3000 질량ppm 이하, 및 잔부가 Sn으로 이루어지는 합금 조성을 갖고, 상기 (3) 식 및 (4) 식을 만족시켜도 된다.
또한, 땜납 합금은, As: 10 질량ppm 이상 25 질량ppm 미만, 및 Bi: 0 질량ppm 초과 10000 질량ppm 이하 및 Pb: 50~5100 질량ppm의 적어도 1종, 및 Sb: 50~3000 질량ppm, 및 잔부가 Sn으로 이루어지는 합금 조성을 갖고, 상기 (3) 식 및 (4) 식을 만족시켜도 된다.
또한, 땜납 합금은, As: 10 질량ppm 이상 25 질량ppm 미만, 및 Bi: 50~10000 질량ppm 및 Pb: 0 질량ppm 초과 5100 질량ppm 이하의 적어도 1종, 및 Sb: 50~3000 질량ppm, 및 잔부가 Sn으로 이루어지는 합금 조성을 갖고, 상기 (3) 식 및 (4) 식을 만족시켜도 된다.
또한, 땜납 합금은, As: 10 질량ppm 이상 25 질량ppm 미만, 및 Bi: 50~10000 질량ppm 및 Pb: 50~5100 질량ppm의 적어도 1종, 및 Sb: 50~3000 질량ppm, 및 잔부가 Sn으로 이루어지는 합금 조성을 갖고, 상기 (3) 식 및 (4) 식을 만족시켜도 된다.
또한, 땜납 합금은, 추가로, Ni: 0 질량ppm 초과 600 질량ppm 이하를 함유해도 된다.
또한, 땜납 합금은, 추가로, Fe: 0 질량ppm 초과 100 질량ppm 이하를 함유해도 된다.
또한, 땜납 합금은, 추가로, In: 0 질량ppm 초과 1200 질량ppm 이하를 함유해도 된다.
또한, 땜납 합금은, 추가로, Ni: 0 질량ppm 초과 600 질량ppm 이하, Fe: 0 질량ppm 초과 100 질량ppm 이하, 및 In: 0 질량ppm 초과 1200 질량ppm 이하의 적어도 2종을 함유하고, 하기 (6) 식을 만족시켜도 된다.
0<Ni+Fe≤680 (6)
상기 (6) 식 중, Ni 및 Fe는 각각 합금 조성에서의 함유량(질량ppm)을 나타낸다.
또한, 땜납 합금은, 추가로, Ni: 0 질량ppm 이상 600 질량ppm 이하 및 Fe: 0 질량ppm 초과 100 질량ppm 이하를 함유하고, 하기 (5) 식 및 하기 (6) 식을 만족시켜도 된다.
0≤Ni/Fe≤50 (5)
0<Ni+Fe≤680 (6)
상기 (5) 식 및 (6) 식 중, Ni 및 Fe는 각각 합금 조성에서의 함유량(질량ppm)을 나타낸다.
또한, 땜납 합금은, 추가로, 하기 (3a) 식을 만족시켜도 된다.
300≤3As+Sb+Bi+Pb≤18214 (3a)
상기 (3a) 식 중, As, Sb, Bi 및 Pb는 각각 합금 조성에서의 함유량(질량ppm)을 나타낸다.
또한, 땜납 합금은, 추가로, 하기 (4a) 식을 만족시켜도 된다.
0.1≤{(3As+Sb)/(Bi+Pb)}Х100≤158.5 (4a)
상기 (4a) 식 중, As, Sb, Bi 및 Pb는 각각 합금 조성에서의 함유량(질량ppm)을 나타낸다.
또한, 상술한 땜납 합금은, 추가로, Ag: 0 질량% 초과 4 질량% 이하 및 Cu: 0 질량% 초과 0.9 질량% 이하의 적어도 1종을 함유해도 된다.
Ag는, 결정계면에 Ag3Sn를 형성하여 땜납 합금의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 임의 원소이다. 또한, Ag는 이온화 경향이 Sn에 비하여 귀(貴)한 원소이며, As, Pb, 및 Bi와 공존하는 것에 의해, 이들의 증점 억제 효과를 조장한다. Ag 함유량은, 바람직하게는 0 질량% 초과 4 질량% 이하이며, 보다 바람직하게는 0.5 질량% 이상 3.5 질량% 이하이며, 더욱 바람직하게는 1.0 질량% 이상 3.0 질량% 이하이다.
Cu는, 땜납 조인트의 접합 강도를 향상시킬 수 있는 임의 원소이다. 또한, Cu는 이온화 경향이 Sn에 비하여 귀(貴)한 원소이며, As, Pb 및 Bi와 공존하는 것에 의해, 이들의 증점 억제 효과를 조장한다. Cu 함유량은, 바람직하게는 0 질량% 초과 0.9 질량% 이하이며, 보다 바람직하게는 0.1 질량% 이상 0.8 질량% 이하이며, 더욱 바람직하게는 0.2 질량% 이상 0.7 질량% 이하이다.
땜납 합금의 잔부(Bal)는 Sn인 것이 바람직하다. 땜납 합금은, 전술의 원소 외에 불가피적 불순물을 함유해도 된다. 불가피적 불순물을 함유하는 경우이어도, 전술의 효과에 영향을 주지는 않는다. In는, 함유량이 너무 많으면 △T가 넓어지기 때문에, 1000 질량ppm 이하이면, 전술의 효과에 영향하는 것은 없다.
상술의 플럭스와, 땜납 분말로 이루어지는 솔더 페이스트는, 땜납 젖음성, 비산 억제가 뛰어나다. 더하여, 당해 솔더 페이스트는 경시에 수반하는 점도 증가가 일어나기 어렵다.
[실시예]
이하, 실시예에 의해 본 발명을 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예로 한정되는 것은 아니다.
이하의 표 1~12에 나타내는 조성으로 실시예와 비교예의 플럭스를 조제하고, 이 플럭스를 사용하여 솔더 페이스트를 조제하고, 땜납 젖음성(젖음 속도), 플럭스의 온도 사이클 신뢰성, 솔더 페이스트의 비산 억제에 대해 검증했다.
덧붙여, 표 1~12에 있어서의 조성율은, 플럭스의 전량을 100으로 했을 경우의 질량%이며, 공란은 0 질량%를 의미한다.
각 표에 있어서, 아크릴 수지 A는, 폴리 2-에틸 헥실 아크릴레이트(Mw=8300)이다. 아크릴 수지 B는, 분자량이 상이한 폴리 2-에틸 헥실 아크릴레이트(Mw=11700)이다. 아크릴 수지 C는, 폴리 라우릴 메타크릴레이트(Mw=10080)이다. 아크릴 수지 D는, 폴리 2-에틸 헥실 아크릴레이트-폴리에틸렌(Mw=12300)이다.
각 표에 있어서, 폴리아미드로서 지방족 폴리아미드를 이용하고, 비스아미드로서 헥사메틸렌 비스히드록시스테아린산 아미드를 이용하고, 모노아미드로서 p-톨루아미드를 이용했다.
솔더 페이스트는, 플럭스가 11 질량%, 땜납 분말이 89 질량%이다. 또한, 솔더 페이스트 중의 땜납 분말은, Ag가 3.0 질량%, Cu가 0.5 질량%, 잔부가 Sn인 Sn-Ag-Cu계의 땜납 합금이다.
또한, 솔더 페이스트 중의 땜납 분말의 사이즈는, JIS　Z　3284-1: 2004에 있어서의 분말 사이즈의 분류(표 2)에 있어서 기호 5를 만족시키는 사이즈(입도 분포)이다.
<땜납 젖음성(젖음 속도)의 평가>
(1) 검증 방법
플럭스가 젖음 속도는, 메니스코 그래프 시험의 방법으로 준거하고, 폭 5 mmХ길이 25 mmХ두께 0.5 mm의 동판을 150℃에서 1시간 산화 처리하고, 시험판인 산화 동판을 얻고, 시험 장치로서 Solder　Checker　SAT-5200(RHESCA사 제)을 이용하고, 땜납으로서 Sn-3Ag-0.5 Cu(각 수치는 질량%)를 이용하고, 다음과 같이 평가했다.
우선, 비커로 재어서 얻은 실시예 1~54 및 비교예 1~4 각각의 플럭스에 대해서, 시험판을 5 mm 침지시켜, 시험판에 플럭스를 도포했다. 이어서, 플럭스를 도포 후, 신속하게 플럭스가 도포된 시험판을 땜납조에 침지시켜, 제로 크로스 타임(sec)을 얻었다. 이어서, 실시예 1~54 및 비교예 1~4 각각의 플럭스에 대하여 5회의 측정을 수행하고, 얻어진 5개의 제로 크로스 타임(sec)의 평균치를 산출했다. 시험 조건을 이하와 같이 설정했다.
땜납조에의 침지 속도: 5mm/sec(JIS Z 3198-4: 2003)
땜납조에의 침지 깊이: 2 mm(JIS Z 3198-4: 2003)
땜납조에의 침지 시간: 10 sec(JIS Z 3198-4: 2003)
땜납조 온도: 245℃(JIS C 60068-2-69: 2019)
제로 크로스 타임(sec)의 평균치가 짧을수록, 젖음 속도는 높아져, 땜납 젖음성이 좋은 것을 의미한다.
(2) 판정 기준
○: 제로 크로스 타임(sec)의 평균치가 6초 이하이다.
Х: 제로 크로스 타임(sec)의 평균치가 6초를 넘는다.
<온도 사이클 신뢰성의 평가>
(1) 검증 방법
온도 사이클 신뢰성의 평가는, 실시예 1~54 및 비교예 1~4각각의 플럭스를 구리판 상에 도포하여, 구리판 상에 잔사를 형성시켰다. 이어서, 잔사가 형성된 구리판을, -30℃와, 110℃에서 각각 30분씩 유지하는 처리를 500회 반복했다. 이어서, 처리 후의 잔사의 균열의 유무를 육안으로 평가했다.
(2) 판정 기준
○: 잔사에 균열의 발생을 볼 수 없었다.
Х: 잔사에 균열의 발생을 볼 수 있었다.
<비산 억제의 평가>
(1) 검증 방법
동장(銅張) 적층판(크기: 105mmХ105 mm, 두께: 1.0 mm) 상에, 메탈 마스크(마스크 두께: 0.1 mm, 인쇄 패턴: 6.5mm φ가 하나)를 이용하여, 실시예 및 비교예의 솔더 페이스트 조성물을 각각 인쇄하고, 그 후, 도 1에 나타내는 바와 같은 비산이 발생하기 쉬운 프로파일(승온 속도: 1.3℃/초, 피크 온도: 250℃)로 리플로우를 수행하여, 시험 기판을 제작했다. 시험 기판을 관찰하고, 시험 기판 전체에 있어서의 솔더 페이스트의 비산의 발생수를 측정했다. 실시예 및 비교예의 솔더 페이스트 조성물 각각에 대하여, 3회 시험을 수행하고, 솔더 페이스트의 비산의 발생수의 평균치를 산출했다.
(2) 판정 기준
○: 솔더 페이스트의 비산의 발생수가 10개 미만이다.
Х: 솔더 페이스트의 비산의 발생수가 10개 이상이다.
<종합 평가>
○: 땜납 젖음성(젖음 속도), 온도 사이클 신뢰성, 비산 억제의 모두가 ○이다.
Х: 땜납 젖음성(젖음 속도), 온도 사이클 신뢰성, 비산 억제 가운데, 적어도 1개가 Х이다.
Figure pct00001
Figure pct00002
Figure pct00003
Figure pct00004
Figure pct00005
Figure pct00006
Figure pct00007
Figure pct00008
Figure pct00009
Figure pct00010
Figure pct00011
Figure pct00012
본 발명에서는, 실시예 1에 나타내는 바와 같이, 플럭스가, 유기산으로서 1,2,3-프로판 트리카르복시산과, 로진으로서 수첨 로진과, 아크릴 수지로서 아크릴 수지 A와, 아졸류로서 2-페닐 이미다졸과, 아미드 화합물로서 폴리아미드와, 용제로서 테트라에틸렌글리콜 디메틸 에테르를 포함하고, 1,2,3-프로판 트리카르복시산의 함유량이 본 발명에서 규정된 범위 내이며, 또한, 플럭스가 물을 포함하지 않는 것에 의해, 땜납 젖음성, 온도 사이클 신뢰성, 비산 억제 효과를 충분한 것으로 할 수 있었다.
실시예 2~4에 나타내는 바와 같이, 본 발명에서 규정된 범위 내에서 1,2,3-프로판 트리카르복시산을 포함하고, 할로겐 화합물을 포함하는 것이어도, 땜납 젖음성, 온도 사이클 신뢰성, 비산 억제 효과를 충분한 것으로 할 수 있었다.
실시예 5~8에 나타내는 바와 같이, 본 발명에서 규정된 범위 내에서 1,2,3-프로판 트리카르복시산의 함유량을 변경하는 것이어도, 땜납 젖음성, 온도 사이클 신뢰성, 비산 억제 효과를 충분한 것으로 할 수 있었다.
실시예 9에 나타내는 바와 같이, 본 발명에서 규정된 범위 내에서 1,2,3-프로판 트리카르복시산을 포함하고, 아졸류 이외의 아민(그 외의 아민)을 포함하는 것이어도, 땜납 젖음성, 온도 사이클 신뢰성, 비산 억제 효과를 충분한 것으로 할 수 있었다.
실시예 10~11에 나타내는 바와 같이, 본 발명에서 규정된 범위 내에서 1,2,3-프로판 트리카르복시산을 포함하고, 할로겐 화합물의 함유량을 변경하는 것이어도, 땜납 젖음성, 온도 사이클 신뢰성, 비산 억제 효과를 충분한 것으로 할 수 있었다.
실시예 12~13에 나타내는 바와 같이, 본 발명에서 규정된 범위 내에서 1,2,3-프로판 트리카르복시산을 포함하고, 아미드 화합물의 종류를 바꾸는 것이어도, 땜납 젖음성, 온도 사이클 신뢰성, 비산 억제 효과를 충분한 것으로 할 수 있었다.
실시예 14에 나타내는 바와 같이, 본 발명에서 규정된 범위 내에서 1,2,3-프로판 트리카르복시산을 포함하고, 할로겐 화합물, 산화 방지제, 복수 종류의 아미드 화합물을 포함하는 것이어도, 땜납 젖음성, 온도 사이클 신뢰성, 비산 억제 효과를 충분한 것으로 할 수 있었다.
실시예 15에 나타내는 바와 같이, 본 발명에서 규정된 범위 내에서 1,2,3-프로판 트리카르복시산을 포함하고, 할로겐 화합물, 산화 방지제, 복수 종류의 아미드 화합물, 에스테르 화합물을 포함하는 것이어도, 땜납 젖음성, 온도 사이클 신뢰성, 비산 억제 효과를 충분한 것으로 할 수 있었다.
실시예 16에 나타내는 바와 같이, 본 발명에서 규정된 범위 내에서 1,2,3-프로판 트리카르복시산을 포함하고, 용제의 종류를 변경하는 것이어도, 땜납 젖음성, 온도 사이클 신뢰성, 비산 억제 효과를 충분한 것으로 할 수 있었다.
실시예 17에 나타내는 바와 같이, 본 발명에서 규정된 범위 내에서 1,2,3-프로판 트리카르복시산을 포함하고, 1,2,3-프로판 트리카르복시산 이외의 유기산(그 외의 유기산)을 포함하고, 로진의 함유량을 줄이고 아크릴 수지의 함유량을 늘리는 것이어도, 땜납 젖음성, 온도 사이클 신뢰성, 비산 억제 효과를 충분한 것으로 할 수 있었다.
실시예 18에 나타내는 바와 같이, 본 발명에서 규정된 범위 내에서 1,2,3-프로판 트리카르복시산을 포함하고, 그 외의 유기산의 종류를 변경하고, 로진의 함유량을 늘리고 아크릴 수지의 함유량을 줄이는 것이어도, 땜납 젖음성, 온도 사이클 신뢰성, 비산 억제 효과를 충분한 것으로 할 수 있었다.
실시예 19~21에 나타내는 바와 같이, 본 발명에서 규정된 범위 내에서 1,2,3-프로판 트리카르복시산을 포함하고, 아크릴 수지의 종류를 변경하는 것이어도, 땜납 젖음성, 온도 사이클 신뢰성, 비산 억제 효과를 충분한 것으로 할 수 있었다.
실시예 22에 나타내는 바와 같이, 본 발명에서 규정된 범위 내에서 1,2,3-프로판 트리카르복시산을 포함하고, 복수 종류의 아크릴 수지를 포함하는 것이어도, 땜납 젖음성, 온도 사이클 신뢰성, 비산 억제 효과를 충분한 것으로 할 수 있었다.
실시예 23~25에 나타내는 바와 같이, 본 발명에서 규정된 범위 내에서 1,2,3-프로판 트리카르복시산을 포함하고, 로진 및 아크릴 수지 이외의 수지(그 외의 수지)로서 폴리에틸렌 수지를 포함하는 것이어도, 땜납 젖음성, 온도 사이클 신뢰성, 비산 억제 효과를 충분한 것으로 할 수 있었다.
실시예 26에 나타내는 바와 같이, 본 발명에서 규정된 범위 내에서 1,2,3-프로판 트리카르복시산을 포함하고, 복수 종류의 아크릴 수지를 포함하고, 그 외의 수지를 포함하는 것이어도, 땜납 젖음성, 온도 사이클 신뢰성, 비산 억제 효과를 충분한 것으로 할 수 있었다.
실시예 27~28에 나타내는 바와 같이, 본 발명에서 규정된 범위 내에서 1,2,3-프로판 트리카르복시산을 포함하고, 아미드 화합물의 종류를 변경하고, 아미드 화합물의 함유량을 늘리는 것이어도, 땜납 젖음성, 온도 사이클 신뢰성, 비산 억제 효과를 충분한 것으로 할 수 있었다.
실시예 29~31에 나타내는 바와 같이, 본 발명에서 규정된 범위 내에서 1,2,3-프로판 트리카르복시산을 포함하고, 그 외의 유기산의 종류를 변경하는 것이어도, 땜납 젖음성, 온도 사이클 신뢰성, 비산 억제 효과를 충분한 것으로 할 수 있었다.
실시예 32에 나타내는 바와 같이, 본 발명에서 규정된 범위 내에서 1,2,3-프로판 트리카르복시산을 포함하고, 복수 종류의 그 외의 유기산을 포함하는 것이어도, 땜납 젖음성, 온도 사이클 신뢰성, 비산 억제 효과를 충분한 것으로 할 수 있었다.
실시예 33에 나타내는 바와 같이, 본 발명에서 규정된 범위 내에서 1,2,3-프로판 트리카르복시산을 포함하고, 그 외의 유기산의 함유량을 늘리는 것이어도, 땜납 젖음성, 온도 사이클 신뢰성, 비산 억제 효과를 충분한 것으로 할 수 있었다.
실시예 34에 나타내는 바와 같이, 본 발명에서 규정된 범위 내에서 1,2,3-프로판 트리카르복시산을 포함하고, 복수 종류의 그 외의 유기산, 복수 종류의 로진, 복수 종류의 아크릴 수지, 할로겐 화합물, 산화 방지제, 복수 종류의 아미드 화합물, 에스테르 화합물, 복수 종류의 용제를 포함하는 것이어도, 땜납 젖음성, 온도 사이클 신뢰성, 비산 억제 효과를 충분한 것으로 할 수 있었다.
실시예 35에 나타내는 바와 같이, 본 발명에서 규정된 범위 내에서 1,2,3-프로판 트리카르복시산을 포함하고, 복수 종류의 그 외의 유기산, 복수 종류의 로진, 복수 종류의 아크릴 수지, 그 외의 수지, 복수 종류의 아졸류, 그 외의 아민, 할로겐 화합물, 산화 방지제, 복수 종류의 아미드 화합물, 에스테르 화합물, 복수 종류의 용제를 포함하는 것이어도, 땜납 젖음성, 온도 사이클 신뢰성, 비산 억제 효과를 충분한 것으로 할 수 있었다.
실시예 36에 나타내는 바와 같이, 본 발명에서 규정된 범위 내에서 1,2,3-프로판 트리카르복시산을 포함하고, 아졸류의 함유량을 늘리는 것이어도, 땜납 젖음성, 온도 사이클 신뢰성, 비산 억제 효과를 충분한 것으로 할 수 있었다.
실시예 37에 나타내는 바와 같이, 본 발명에서 규정된 범위 내에서 1,2,3-프로판 트리카르복시산을 포함하고, 그 외의 유기산, 아졸류의 함유량을 늘리는 것이어도, 땜납 젖음성, 온도 사이클 신뢰성, 비산 억제 효과를 충분한 것으로 할 수 있었다.
실시예 38에 나타내는 바와 같이, 본 발명에서 규정된 범위 내에서 1,2,3-프로판 트리카르복시산을 포함하고, 그 외의 유기산의 함유량을 늘리고, 아졸류의 함유량을 줄이고, 할로겐 화합물을 포함하는 것이어도, 땜납 젖음성, 온도 사이클 신뢰성, 비산 억제 효과를 충분한 것으로 할 수 있었다.
실시예 39~42에 나타내는 바와 같이, 본 발명에서 규정된 범위 내에서 1,2,3-프로판 트리카르복시산을 포함하고, 아졸류의 종류를 변경하는 것이어도, 땜납 젖음성, 온도 사이클 신뢰성, 비산 억제 효과를 충분한 것으로 할 수 있었다.
실시예 43에 나타내는 바와 같이, 본 발명에서 규정된 범위 내에서 1,2,3-프로판 트리카르복시산을 포함하고, 복수 종류의 아졸류를 포함하고, 아졸류 이외의 아민(그 외의 아민)을 포함하는 것이어도, 땜납 젖음성, 온도 사이클 신뢰성, 비산 억제 효과를 충분한 것으로 할 수 있었다.
실시예 44~46에 나타내는 바와 같이, 본 발명에서 규정된 범위 내에서 1,2,3-프로판 트리카르복시산을 포함하고, 아졸류의 함유량을 줄이는 것이어도, 땜납 젖음성, 온도 사이클 신뢰성, 비산 억제 효과를 충분한 것으로 할 수 있었다.
실시예 47~48에 나타내는 바와 같이, 본 발명에서 규정된 범위 내에서 1,2,3-프로판 트리카르복시산을 포함하고, 아졸류의 함유량을 줄이고, 그 외의 유기산의 함유량을 늘리는 것이어도, 땜납 젖음성, 온도 사이클 신뢰성, 비산 억제 효과를 충분한 것으로 할 수 있었다.
실시예 49에 나타내는 바와 같이, 본 발명에서 규정된 범위 내에서 1,2,3-프로판 트리카르복시산을 포함하고, 아졸류의 함유량을 줄이고, 그 외의 유기산의 함유량을 늘리고, 할로겐 화합물을 포함하는 것이어도, 땜납 젖음성, 온도 사이클 신뢰성, 비산 억제 효과를 충분한 것으로 할 수 있었다.
실시예 50에 나타내는 바와 같이, 본 발명에서 규정된 범위 내에서 1,2,3-프로판 트리카르복시산을 포함하고, 그 외의 유기산의 함유량을 늘리고, 복수 종류의 로진을 포함하고, 복수 종류의 아크릴 수지를 포함하고, 복수 종류의 아졸류를 포함하고, 할로겐 화합물을 포함하고, 복수 종류의 아미드 화합물을 포함하는 것이어도, 땜납 젖음성, 온도 사이클 신뢰성, 비산 억제 효과를 충분한 것으로 할 수 있었다.
실시예 51에 나타내는 바와 같이, 본 발명에서 규정된 범위 내에서 1,2,3-프로판 트리카르복시산을 포함하고, 복수 종류의 그 외의 유기산을 포함하고, 복수 종류의 로진을 포함하고, 복수 종류의 아크릴 수지를 포함하고, 그 외의 수지를 포함하고, 복수 종류의 아졸류를 포함하고, 할로겐 화합물을 포함하고, 복수 종류의 아미드 화합물을 포함하고, 에스테르 화합물을 포함하는 것이어도, 땜납 젖음성, 온도 사이클 신뢰성, 비산 억제 효과를 충분한 것으로 할 수 있었다.
실시예 52에 나타내는 바와 같이, 본 발명에서 규정된 범위 내에서 1,2,3-프로판 트리카르복시산을 포함하고, 복수 종류의 그 외의 유기산을 포함하고, 복수 종류의 로진을 포함하고, 복수 종류의 아크릴 수지를 포함하고, 복수 종류의 아졸류를 포함하고, 산화 방지제를 포함하고, 복수 종류의 아미드 화합물을 포함하는 것이어도, 땜납 젖음성, 온도 사이클 신뢰성, 비산 억제 효과를 충분한 것으로 할 수 있었다.
실시예 53에 나타내는 바와 같이, 본 발명에서 규정된 범위 내에서 1,2,3-프로판 트리카르복시산을 포함하고, 복수 종류의 그 외의 유기산을 포함하고, 복수 종류의 로진을 포함하고, 복수 종류의 아크릴 수지를 포함하고, 그 외의 수지를 포함하고, 복수 종류의 아졸류를 포함하고, 복수 종류의 아미드 화합물을 포함하는 것이어도, 땜납 젖음성, 온도 사이클 신뢰성, 비산 억제 효과를 충분한 것으로 할 수 있었다.
실시예 54에 나타내는 바와 같이, 본 발명에서 규정된 범위 내에서 1,2,3-프로판 트리카르복시산을 포함하고, 로진을 포함하고, 아크릴 수지를 포함하고, 아미드 화합물을 포함하는 것이어도, 땜납 젖음성, 온도 사이클 신뢰성, 비산 억제 효과를 충분한 것으로 할 수 있었다.
실시예 1~54는, 본 발명에서 규정된 범위 내에서 1,2,3-프로판 트리카르복시산을 포함하여, 땜납 젖음성이 충분했다.
이것에 대하여, 비교예 1~2는, 1,2,3-프로판 트리카르복시산을 포함하지 않아서, 땜납 젖음성이 불충분했다.
이들의 결과로부터, 본 발명에서 규정된 범위 내에서 1,2,3-프로판 트리카르복시산을 포함하는 것에 의해, 땜납 젖음성을 충분한 것으로 할 수 있는 것이 밝혀졌다.
실시예 1~54는, 아크릴 수지를 포함하고, 온도 사이클 신뢰성은 충분한 것이었다.
이에 비하여, 비교예 1, 3은, 아크릴 수지를 포함하지 않아, 온도 사이클 신뢰성은 불충분했다.
이들 결과로부터, 아크릴 수지를 포함하는 것에 의해, 온도 사이클 신뢰성을 충분한 것으로 할 수 있는 것이 밝혀졌다.
또한, 실시예 1~16, 18~54는, 아크릴 수지의 함유량에 대한, 로진의 함유량의 비율(질량비)이, 1 이상 9 이하이며, 온도 사이클 신뢰성을 보다 충분한 것으로 할 수 있었다.
실시예 1~54는 물을 포함하지 않아, 비산 억제 효과는 충분한 것이었다.
이에 비하여, 비교예 4는 물을 포함하여, 비산 억제 효과는 불충분했다.
이들 결과로부터, 물을 포함하지 않는 것에 의해, 비산 억제 효과를 충분한 것으로 할 수 있는 것이 밝혀졌다.
<구리판 부식 억제능의 평가>
(1) 검증 방법
구리판 부식 억제능의 평가는, JIS　Z　3197: 2012　8. 4. 1에 준거하여, 하기의 구리판 부식 시험에 의해 수행했다.
시험 구리판의 제작: 치수 50 mmХ50mmХ0.5 mm의 인탈산(燐脫酸) 구리판의 중앙에 직경 20 mm의 강구로 깊이 3 mm의 홈부를 만들고 시험편으로 했다. 시험편은, 아세톤으로 탈지 후, 65℃의 황산에 1분간 침지하여 표면의 산화 피막 등을 제거했다. 다음에, 20℃의 과황산 암모늄 용액에 1분간 침지한 후, 정제수로 세정하고, 건조시켜 시험 구리판으로 했다.
실시예 44~53, 비교예 1~4의 플럭스의 고형분 함유량을, JIS　Z　3197: 2012　8. 1. 3에 규정하는 방법을 이용하여 측정하고, 그 고형분으로서 0.035~0.040 g를 함유하는 적당량의 플럭스를, 상기 시험 구리판 중앙의 홈부에 가했다.
다음에, 온도 40℃, 상대습도 90%의 가습 조건으로 설정한 항온항습조 중에 시험 구리판을 투입하고, 조 내에 72시간 방치했다. 각 예의 플럭스 마다, 시험 구리판을 2개로 하고, 1개의 블랭크를 가했다.
조 내에 96시간 방치한 후, 항온항습조로부터 꺼내고, 30배의 현미경으로 부식의 흔적을 블랭크와 비교했다. 이하에 나타내는 판정 기준에 근거하여, 구리판 부식 억제능을 평가했다. 평가의 결과를 표 13에 나타냈다.
(2) 판정 기준
○: 변색 없음
Х: 변색이 있음
Figure pct00013
실시예 44~53에 나타내는 바와 같이, 아졸류의 함유량에 대한, 유기산의 합계의 함유량의 비율(질량비)이, 0.6 이상 100 이하이며, 부식 억제의 효과를 충분한 것으로 할 수 있었다.
비교예 1~4에 나타내는 바와 같이, 아졸류의 함유량에 대한, 유기산의 합계의 함유량의 비율(질량비)이, 0.6 이상 100 이하가 아니고, 부식 억제의 효과는 불충분했다.
이들 결과로부터, 아졸류의 함유량에 대한, 유기산의 합계의 함유량의 비율(질량비)을, 0.6 이상 100 이하와 하는 것에 의해, 부식 억제의 효과를 충분한 것으로 할 수 있는 것이 밝혀졌다.
<솔더 페이스트의 증점 억제 효과의 평가>
상술한 각 실시예의 플럭스와, 이하의 표 14에 나타내는 조성의 땜납 합금을 사용하여 조제한 솔더 페이스트의 증점 억제 효과에 대해서도 검증했다.
(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, 주식회사 말콤 제)를 이용하여, 회전수: 10 rpm, 측정 온도: 25℃에서, 점도를 12시간 계속 측정하였다. 그리고, 초기 점도(교반 30분 후의 점도)와 12시간 후의 점도를 비교하고, 이하의 기준에 근거하여 증점 억제 효과의 평가를 수행했다.
(2) 판정 기준
○: 12시간 후의 점도≤초기 점도Х1.2　경시에서의 점도 상승이 작고 양호
Х: 12시간 후의 점도>초기 점도Х1.2　경시에서의 점도 상승이 크고 불량
Figure pct00014
표 1로부터 표 12에 나타내는 각 실시예의 플럭스와, 하기의 수식(1) 및 수식(2)을 만족시키는 표 14에 나타내는 각 시험예 A1~A6의 땜납 합금을 사용한 솔더 페이스트에서는, 땜납 젖음성, 비산 억제에 더하여, 증점 억제 효과에 대해서 충분한 효과를 얻을 수 있었다.
275≤2As+Sb+Bi+Pb (1)
0.01≤(2As+Sb)/(Bi+Pb)≤10.00 (2)
상기 (1) 식 및 (2) 식 중, As, Sb, Bi 및 Pb는 각각 상기 합금 조성에서의 함유량(질량ppm)을 나타낸다.
이에 비하여, 표 1로부터 표 12에 나타내는 각 실시예의 플럭스와, 상기의 수식(1) 및 수식(2)를 만족시키지 않는 표 14에 나타내는 각 시험예 B1~B6의 땜납 합금을 사용한 솔더 페이스트에서는, 솔더 페이스트의 젖음성, 비산 억제에 대해서 효과를 얻을 수 있었지만, 증점 억제 효과에 대해서 효과를 얻을 수 없었다.
추가로, 표 1로부터 표 12에 나타내는 각 실시예의 플럭스와, As: 25~300 질량ppm, Pb: 0 질량ppm 초과 5100 질량ppm 이하, 및 Sb: 0 질량ppm 초과 3000 질량ppm 이하, 및 Bi: 0 질량ppm 초과 10000 질량ppm 이하의 적어도 1종과, Ag: 0 질량% 이상 4 질량% 이하 및 Cu: 0 질량% 이상 0.9 질량% 이하 가운데 적어도 1종과, 잔부(Bal)가 Sn으로 이루어지고, 또한, 상기의 수식(1) 및 수식(2)를 만족시키는 시험예 A1~A6의 땜납 합금을 이용한 솔더 페이스트에서는, 1,2,3-프로판 트리카르복시산을 포함하는 것에 의한 땜납 젖음성과, 아크릴 수지를 포함하는 것에 의한 온도 사이클 신뢰성, 물을 포함하지 않는 것에 의한 비산 억제 효과가 저해되지 않고, 증점 억제 효과에 대해서 충분한 효과를 얻을 수 있었다.
또한, 표 1로부터 표 12에 나타내는 각 실시예의 플럭스와, 표 15로부터 표 20에 나타내는 각 시험예, 표 21로부터 표 44에 나타내는 각 시험 예의 땜납 합금을 이용한 솔더 페이스트에 대해서, 상기의 <솔더 페이스트의 증점 억제 효과(경시 변화)의 평가>, 하기의 <땜납 젖음성(젖음 속도)의 평가>를 수행했다. 또한, 땜납 분말의 액상선 온도 및 고상선 온도를 측정하고 하기 <△T의 평가>를 수행했다.
<ΔT의 평가>
(1) 검증 방법
플럭스와 혼합하기 전의 땜납 분말에 대해서, 에스아이아이·나노테크놀로지 주식회사 제, 제품번호: EXSTAR　DSC7020를 이용하여, 샘플량: 약 30 mg, 승온 속도: 15℃/min에서 DSC 측정을 수행하여, 고상선 온도 및 액상선 온도를 얻었다. 얻어진 액상선 온도로부터 고상선 온도를 빼서 △T를 구했다.
(2) 판정 기준
○: △T가 10℃ 이하이다.
Х: △T가 10℃를 넘는다.
<젖음성의 평가>
(1) 검증 방법
제작 직후의 각 솔더 페이스트를 Cu판 상에 인쇄하고, 리플로우 로(爐)에서 N2 분위기 중, 1℃/s의 승온 속도로 25℃에서 260℃까지 가열한 후, 실온까지 냉각했다. 냉각 후의 땜납 범프의 외관을 광학 현미경으로 관찰함으로써 젖음성을 평가했다.
(2) 판정 기준
○: 전부 용융되지 못한 땜납 분말이 관찰되지 않는 경우.
Х: 전부 용융되지 못한 땜납 분말이 관찰되었을 경우.
<종합 평가>
○: 표 15~44에 있어서, 경시 변화, △T, 젖음성의 각 평가가, 모두 ○이다.
Х: 표 15~44에 있어서, 경시 변화, △T, 젖음성의 각 평가 가운데, 적어도 1개가 Х이다.
Figure pct00015
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Figure pct00043
Figure pct00044
표 15로부터 표 44 중, 밑줄은 본 발명의 범위외인 것을 나타낸다.
그 결과, 표 1로부터 표 12에 나타내는 각 실시예의 플럭스와, 표 15로부터 표 20에 나타내는 각 시험예 및 표 21로부터 표 44에 나타내는, 본 발명의 범위 내의 각 시험예의 땜납 합금을 이용한 솔더 페이스트에서는, 솔더 페이스트의 증점 억제 효과(경시 변화), 땜납 젖음성(젖음 속도)에 대해서 충분한 효과를 얻을 수 있었다. 또한, 표 15로부터 표 20에 나타내는 각 시험예 및 표 21로부터 표 44에 나타내는, 본 발명의 범위 내의 각 시험예의 땜납 합금은, △T의 협착화를 나타냈다.
본 발명에 의하면, 땜납의 젖음성을 높일 수 있으면서, 온도 사이클 신뢰성이 뛰어나고, 리플로우시의 가열에 의한 비산을 억제할 수 있는 플럭스 및 이것을 이용한 솔더 페이스트를 제공할 수 있다.

Claims (22)

  1. 유기산과, 아크릴 수지와, 로진과, 칙소제와, 용제를 함유하고,
    물을 포함하지 않고,
    상기 유기산은, 1,2,3-프로판 트리카르복시산을 포함하고,
    1,2,3-프로판 트리카르복시산의 함유량이, 플럭스 전체의 총량에 대해서 0.1 질량% 이상 15 질량% 이하인, 플럭스.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 아크릴 수지의 함유량에 대한, 상기 로진의 함유량의 비율(질량비)이, 1 이상 9 이하인, 플럭스.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 유기산의 합계의 함유량은, 플럭스 전체의 총량에 대해서 0.1 질량% 이상 15 질량% 이하인, 플럭스.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    추가로, 아졸류를 함유하고,
    상기 아졸류의 함유량은, 플럭스 전체의 총량에 대해서 0.1 질량% 이상 10 질량% 이하인, 플럭스.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 아졸류의 함유량에 대한, 상기 유기산의 합계의 함유량의 비율(질량비)이, 0.6 이상 100 이하인, 플럭스.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    추가로, 아크릴 수지 및 로진 이외의 수지를 함유하고,
    상기 아크릴 수지 및 로진 이외의 수지의 함유량은, 플럭스 전체의 총량에 대해서 0 질량% 초과 10 질량% 이하인, 플럭스.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    추가로, 할로겐 화합물을 함유하고,
    상기 할로겐 화합물의 함유량은, 플럭스 전체의 총량에 대해서 0 질량% 초과 5 질량% 이하인, 플럭스.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    추가로, 산화 방지제를 함유하고,
    상기 산화 방지제의 함유량은, 플럭스 전체의 총량에 대해서 0 질량% 초과 5 질량% 이하인, 플럭스.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항의 플럭스와, 땜납 분말로 이루어지는 솔더 페이스트.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 땜납 분말은, As: 25~300 질량ppm, Pb: 0 질량ppm 초과 5100 질량ppm 이하, 및 Sb: 0 질량ppm 초과 3000 질량ppm 이하, 및 Bi: 0 질량ppm 초과 10000 질량ppm 이하의 적어도 1종, 및 잔부가 Sn으로 이루어지는 합금 조성을 갖고,
    하기 (1) 식 및 (2) 식을 만족시키는 땜납 합금으로 이루어지는, 솔더 페이스트.
    275≤2As+Sb+Bi+Pb (1)
    0.01≤(2As+Sb)/(Bi+Pb)≤10.00 (2)
    상기 (1) 식 및 (2) 식 중, As, Sb, Bi 및 Pb는 각각 상기 합금 조성에서의 함유량(질량ppm)을 나타낸다.
  11. 청구항 10에 있어서,
    추가로, 상기 합금 조성은, 하기 (1a) 식을 만족시키는, 솔더 페이스트.
    275≤2As+Sb+Bi+Pb≤25200 (1a)
    상기 (1a) 식 중, As, Sb, Bi 및 Pb는 각각 상기 합금 조성에서의 함유량(질량ppm)을 나타낸다.
  12. 청구항 10 또는 청구항 11에 있어서,
    추가로, 상기 합금 조성은, 하기 (1b) 식을 만족시키는, 솔더 페이스트.
    275≤2As+Sb+Bi+Pb≤5300 (1b)
    상기 (1b) 식 중, As, Sb, Bi 및 Pb는 각각 상기 합금 조성에서의 함유량(질량ppm)을 나타낸다.
  13. 청구항 10 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
    추가로, 상기 합금 조성은, 하기 (2a) 식을 만족시키는, 솔더 페이스트.
    0.31≤(2As+Sb)/(Bi+Pb)≤10.00 (2a)
    상기 (2a) 식 중, As, Sb, Bi 및 Pb는 각각 상기 합금 조성에서의 함유량(질량ppm)을 나타낸다.
  14. 청구항 9에 있어서,
    상기 땜납 분말은, As: 10 질량ppm 이상 25 질량ppm 미만, 및 Bi: 0 질량ppm 초과 10000 질량ppm 이하 및 Pb: 0 질량ppm 초과 5100 질량ppm 이하의 적어도 1종, 및 Sb: 0 질량ppm 초과 3000 질량ppm 이하, 및 잔부가 Sn으로 이루어지는 합금 조성을 갖고,
    하기 (3) 식 및 (4) 식을 만족시키는 땜납 합금으로 이루어지는, 솔더 페이스트.
    300≤3As+Sb+Bi+Pb (3)
    0.1≤{(3As+Sb)/(Bi+Pb)}Х100≤200 (4)
    상기 (3) 식 및 (4) 식 중, As, Sb, Bi 및 Pb는 각각 상기 합금 조성에서의 함유량(질량ppm)을 나타낸다.
  15. 청구항 14에 있어서,
    추가로, 상기 합금 조성은, Ni: 0 질량ppm 초과 600 질량ppm 이하를 함유하는, 솔더 페이스트.
  16. 청구항 14에 있어서,
    추가로, 상기 합금 조성은, Fe: 0 질량ppm 초과 100 질량ppm 이하를 함유하는, 솔더 페이스트.
  17. 청구항 14에 있어서,
    추가로, 상기 합금 조성은, In: 0 질량ppm 초과 1200 질량ppm 이하를 함유하는, 솔더 페이스트.
  18. 청구항 14에 있어서,
    추가로, 상기 합금 조성은, Ni: 0 질량ppm 초과 600 질량ppm 이하, Fe: 0 질량ppm 초과 100 질량ppm 이하, 및 In: 0 질량ppm 초과 1200 질량ppm 이하의 적어도 2종을 함유하고,
    하기 (6) 식을 만족시키는, 솔더 페이스트.
    0<Ni+Fe≤680 (6)
    상기 (6) 식 중, Ni 및 Fe는 각각 상기 합금 조성에서의 함유량(질량ppm)을 나타낸다.
  19. 청구항 14에 있어서,
    추가로, 상기 합금 조성은, Ni: 0 질량ppm 이상 600 질량ppm 이하 및 Fe: 0 질량ppm 초과 100 질량ppm 이하를 함유하고, 하기 (5) 식 및 하기 (6) 식을 만족시키는, 솔더 페이스트.
    0≤Ni/Fe≤50 (5)
    0<Ni+Fe≤680 (6)
    상기 (5) 식 및 (6) 식 중, Ni 및 Fe는 각각 상기 합금 조성에서의 함유량(질량ppm)을 나타낸다.
  20. 청구항 14 내지 청구항 19 중 어느 한 항에 있어서,
    추가로, 상기 합금 조성은, 하기 (3a) 식을 만족시키는, 솔더 페이스트.
    300≤3As+Sb+Bi+Pb≤18214 (3a)
    상기 (3a) 식 중, As, Sb, Bi 및 Pb는 각각 상기 합금 조성에서의 함유량(질량ppm)을 나타낸다.
  21. 청구항 14 내지 청구항 20 중 어느 한 항에 있어서,
    추가로, 상기 합금 조성은, 하기 (4a) 식을 만족시키는, 솔더 페이스트.
    0.1≤{(3As+Sb)/(Bi+Pb)}Х100≤158.5 (4a)
    상기 (4a) 식 중, As, Sb, Bi 및 Pb는 각각 상기 합금 조성에서의 함유량(질량ppm)을 나타낸다.
  22. 청구항 10 내지 청구항 21 중 어느 한 항에 있어서,
    추가로, 상기 합금 조성은, Ag: 0 질량% 초과 4 질량% 이하 및 Cu: 0 질량% 초과 0.9 질량% 이하의 적어도 1종을 함유하는, 솔더 페이스트.
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