WO2022107802A1 - フラックス及びソルダペースト - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a flux and a solder paste using this flux.
- This application claims priority under Japanese Patent Application No. 2020-192036 filed in Japan on November 18, 2020 and Japanese Patent Application No. 2021-090226 filed in Japan on May 28, 2021. The contents are used here.
- the flux used for soldering has the effect of chemically removing the metal surface of the object to be soldered and the metal oxide present in the solder, and enabling the movement of metal elements at the boundary between the two. .. Therefore, by soldering using a flux, an intermetallic compound is formed between the two, and a strong bond can be obtained.
- a flux generally includes a resin component, a solvent, an activator, a thixotropic agent and the like.
- Solder paste is a composite material obtained by mixing solder alloy powder and flux. In soldering using solder paste, first, the solder paste is printed on the substrate, then the parts are mounted, and the substrate on which the parts are mounted is heated in a heating furnace called a reflow furnace.
- the main heating for melting the solder alloy powder is performed.
- the solder paste printed on the substrate may soften during preheating, causing heating drips.
- the heated drool causes mounting defects such as solder balls and solder bridges.
- an object of the present invention is to provide a flux and a solder paste that can sufficiently suppress heating dripping during reflow.
- the present invention has adopted the following configuration. That is, the first aspect of the present invention contains a rosin, a solvent, a thixo agent, and an activator, and the thixo agent contains a compound represented by the following general formula (1) and polyamide.
- Polyamide is a condensate of one or more selected from the group consisting of an aliphatic carboxylic acid and a hydroxy group-containing aliphatic carboxylic acid and an amine, and the temperature of the heat absorption peak by differential scanning calorific value measurement is 120 ° C. or higher. It is a flux having a temperature of 200 ° C. or lower.
- R 11 represents a hydrocarbon group having 11 to 30 carbon atoms which may have a substituent.
- R 0a represents a hydrocarbon group or a hydrogen atom having 12 to 31 carbon atoms which may have a substituent.
- R 0b represents an n-valent hydrocarbon group having 4 to 12 carbon atoms which may have a substituent.
- R 21 represents an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms.
- R0c represents an alkylene group or a single bond having 2 to 6 carbon atoms.
- n is 1 or 2. When n is 1, m is an integer of 1 to 3. When n is 2, m is 1. ]
- the polyamide is preferably a condensate of an aliphatic carboxylic acid, a hydroxy group-containing aliphatic carboxylic acid, and an amine.
- the aliphatic carboxylic acid preferably contains a dicarboxylic acid.
- the content of the compound represented by the general formula (1) is preferably 1% by mass or more and 10% by mass or less with respect to the total mass of the flux.
- the compound represented by the general formula (1) is preferably a compound represented by the following general formula (3).
- R 11 and R 11'independently represent a hydrocarbon group having 11 to 30 carbon atoms which may have a substituent.
- R 0a and R 0a'independently represent a hydrocarbon group or a hydrogen atom having 12 to 31 carbon atoms which may have a substituent.
- R 0b2 represents a hydrocarbon group having 4 to 12 carbon atoms which may have a substituent.
- R 21 and R 21'independently represent an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms.
- R 0c and R 0c'independently represent an alkylene group or a single bond having 2 to 6 carbon atoms.
- the compound represented by the general formula (3) is N, N'-bis (2-stearoamide ethyl) -sebacamide or N, N'-bis (2-). Stearoamide ethyl) -azelaicamide is preferred.
- the content of the rosin is preferably 30% by mass or more and 50% by mass or less with respect to the total mass of the flux.
- the second aspect of the present invention is a solder paste containing a solder alloy powder and the flux according to the first aspect.
- FIG. 5 is a graph showing the relationship between the ratio of the amount of heat absorbed by the polyamide of Preparation Example 2 and the temperature, which is a part of FIG. 5 enlarged.
- the flux of the present embodiment contains a rosin, a solvent, a thixotropic agent, and an activator.
- rosin examples include raw material rosins such as gum rosin, wood rosin and tall oil rosin, and derivatives obtained from the raw material rosin.
- the derivative include purified rosin, hydrogenated rosin, disproportionated rosin, polymerized rosin, acid-modified rosin, acid-modified hydrogenated rosin, phenol-modified rosin and ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid-modified product (acrylicated rosin, Maleinated rosin, fumarized rosin, etc.), as well as purified products, hydrogenated products and asymmetrical products of the polymerized rosin, and purified products, hydrogenated products and asymmetrical products of the ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid modified products.
- One type of rosin may be used alone, or two or more types may be mixed and used. Among the above, it is preferable to use at least one rosin selected from the group consisting of polymerized rosin, acid-modified hydrogenated rosin and hydrogenated rosin.
- the acid-modified hydrogenated rosin it is preferable to use acrylic acid-modified hydrogenated rosin.
- the content of rosin in the flux is preferably 30% by mass or more and 50% by mass or less, and more preferably 35% by mass or more and 50% by mass or less with respect to the total amount (100% by mass) of the flux. It is preferable, and more preferably 40% by mass or more and 50% by mass or less.
- examples of the solvent include water, alcohol-based solvents, glycol ether-based solvents, terpineols, and the like.
- examples of the alcohol solvent include isopropyl alcohol, 1,2-butanediol, isobornylcyclohexanol, 2,4-diethyl-1,5-pentanediol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, and the like.
- glycol ether-based solvent examples include diethylene glycol mono-2-ethylhexyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, diethylene glycol monohexyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, methylpropylene triglucol, and butylpropylene triglucol. Examples thereof include triethylene glycol butyl methyl ether and tetraethylene glycol dimethyl ether.
- the solvent it is preferable to use a glycol ether solvent, and among these, it is preferable to use diethylene glycol monohexyl ether.
- the solvent one type may be used alone, or two or more types may be mixed and used.
- the content of the solvent in the flux is preferably 30% by mass or more and 60% by mass or less, and more preferably 30% by mass or more and 45% by mass or less with respect to the total amount (100% by mass) of the flux. preferable.
- the thixotropic agent comprises a compound represented by the general formula (1) and a specific polyamide (PA1).
- R 11 represents a hydrocarbon group having 11 to 30 carbon atoms which may have a substituent.
- R 0a represents a hydrocarbon group or a hydrogen atom having 12 to 31 carbon atoms which may have a substituent.
- R 0b represents an n-valent hydrocarbon group having 4 to 12 carbon atoms which may have a substituent.
- R 21 represents an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms.
- R0c represents an alkylene group or a single bond having 2 to 6 carbon atoms.
- n is 1 or 2. When n is 1, m is an integer of 1 to 3. When n is 2, m is 1. ]
- R 0b is an n-valent hydrocarbon group having 4 to 12 carbon atoms, and the n-valent hydrocarbon group may have a substituent.
- the plurality of R 11 , the plurality of R 21 , the plurality of R 0a , and the plurality of R 0c may be different or the same. It may be a thing.
- the compound represented by the above general formula (1) may be a compound represented by the following general formula (2) or the following general formula (3).
- n 1 in the above general formula (1)
- R 0b is R 0b1 .
- Yes, R 0c is R 22 .
- R 11 and R 12 each independently represent a hydrocarbon group having 11 to 30 carbon atoms which may have a substituent.
- R 0b1 represents a hydrocarbon group having 4 to 12 carbon atoms which may have a substituent.
- R 21 and R 22 each independently represent an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms.
- m is an integer of 1 to 3.
- R 11 , R 12 and R 0b1 may be saturated hydrocarbon groups or unsaturated hydrocarbon groups, respectively. It is preferable that R 11 , R 12 and R 0b 1 are saturated hydrocarbon groups, respectively.
- Each of R 11 and R 12 is preferably a hydrocarbon group having 14 to 25 carbon atoms which may have a substituent, and is preferably a hydrocarbon group having 14 to 20 carbon atoms which may have a substituent. It is more preferable to have.
- R 11 or R 12 has a substituent, examples of the substituent include -CONH 2 , an amino group (-NH 2 ), a carboxyl group and the like.
- R 0b1 is preferably a hydrocarbon group having 5 to 10 carbon atoms which may have a substituent, and more preferably a hydrocarbon group having 6 to 9 carbon atoms which may have a substituent. ..
- substituents include -CONH 2 , an amino group (-NH 2 ), a carboxyl group and the like.
- the substituent that R 0b1 can have is preferably -CONH 2 .
- R 21 and R 22 are alkylene groups having 2 carbon atoms, respectively.
- m is preferably 1.
- the compound represented by the general formula (2) may be used alone or in combination of two or more.
- the compound represented by the general formula (2) is preferably N, N-bis (2-stearoamide ethyl) -azelaicamide or N, N-bis (2-stearoamide ethyl) -sevacamide.
- R 11 and R 12 are linear alkyl groups having 17 carbon atoms, respectively, and R 0b1 is- (. CH 2 ) 7 -CONH 2 , R 21 and R 22 are alkylene groups having 2 carbon atoms, and m is 1.
- R 11 and R 12 are linear alkyl groups having 17 carbon atoms, respectively, and R 0b1 is- (. CH 2 ) 8 -CONH 2 , R 21 and R 22 are alkylene groups having 2 carbon atoms, and m is 1.
- R 11 and R 11'independently represent a hydrocarbon group having 11 to 30 carbon atoms which may have a substituent.
- R 0a and R 0a'independently represent a hydrocarbon group or a hydrogen atom having 12 to 31 carbon atoms which may have a substituent.
- R 0b2 represents a hydrocarbon group having 4 to 12 carbon atoms which may have a substituent.
- R 21 and R 21'independently represent an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms.
- R 0c and R 0c'independently represent an alkylene group or a single bond having 2 to 6 carbon atoms.
- R 11 and R 11' may be saturated hydrocarbon groups or unsaturated hydrocarbon groups, respectively. It is preferable that R 11 and R 11'are each a saturated hydrocarbon group. R 11 and R 11'are preferably hydrocarbon groups having 14 to 25 carbon atoms which may have a substituent, respectively, and may have a substituent and have 14 to 20 carbon atoms, respectively. Is more preferable.
- R 11 and R 11'have a substituent examples of the substituent include -CONH 2 , an amino group (-NH 2 ), a carboxyl group and the like.
- R 0b2 may be a saturated hydrocarbon group or an unsaturated hydrocarbon group.
- R 0b2 is preferably a saturated hydrocarbon group.
- R 0b2 is preferably a hydrocarbon group having 5 to 10 carbon atoms which may have a substituent, and more preferably a hydrocarbon group having 6 to 9 carbon atoms which may have a substituent. ..
- examples of the substituent include -CONH 2 , an amino group (-NH 2 ), a carboxyl group and the like.
- R 21 and R 21' are each an alkylene group having 2 carbon atoms.
- R 0a and R 0a' may be saturated hydrocarbon groups, unsaturated hydrocarbon groups, or hydrogen atoms, respectively.
- R 0a and R 0a' are preferably saturated hydrocarbon groups or hydrogen atoms, respectively, and more preferably hydrogen atoms.
- R 0c and R 0c' are single bonds, respectively.
- R 0c ⁇ R 0a and R 0c ′ ⁇ R 0a ′ are single bond ⁇ hydrogen atoms.
- the compound represented by the above general formula (3) may be N, N'-bis (2-stearoamide ethyl) -azelaicamide or N, N'-bis (2-stearoamide ethyl) -sevacamide. preferable.
- R 11 and R 11' are linear alkyl groups having 17 carbon atoms in the above general formula (3), and are R 0a and R. 0a'is a hydrogen atom, R 0b2 is ⁇ (CH 2 ) 7 ⁇ , R 0c and R 0c'are single bonds, and R 21 and R 21'are alkylene groups having 2 carbon atoms.
- R 11 and R 11' are linear alkyl groups having 17 carbon atoms in the above general formula (3), and are R 0a and R. 0a'is a hydrogen atom, R 0b2 is ⁇ (CH 2 ) 8 ⁇ , R 0c and R 0c'are single bonds, and R 21 and R 21'are alkylene groups having 2 carbon atoms.
- the compound represented by the general formula (1) may be used alone or in combination of two or more.
- the compound represented by the general formula (1) is preferably a compound represented by the general formula (2) or the general formula (3), and is a compound represented by the general formula (3). Is more preferable.
- the content of the compound represented by the general formula (1) in the flux is preferably 1% by mass or more and 10% by mass or less with respect to the total amount (100% by mass) of the flux.
- a specific polyamide (PA1) is used.
- the specific polyamide (PA1) is a condensate of an amine with one or more selected from the group consisting of an aliphatic carboxylic acid and a hydroxy group-containing aliphatic carboxylic acid.
- Specific polyamides (PA1) include "condensate of aliphatic carboxylic acid and amine", “condensate of hydroxy group-containing aliphatic carboxylic acid and amine", and “hydroxy group-containing aliphatic carboxylic acid”. Includes “condensates of aliphatic carboxylic acids and amines".
- the temperature of the endothermic peak measured by differential scanning calorimetry of a specific polyamide (PA1) is 120 ° C. or higher and 200 ° C. or lower.
- the aliphatic carboxylic acid from which a specific polyamide (PA1) is derived may be used alone or in combination of two or more.
- Examples of the aliphatic carboxylic acid include monocarboxylic acid, dicarboxylic acid, tricarboxylic acid and the like.
- the aliphatic carboxylic acid is preferably a monocarboxylic acid or a dicarboxylic acid, and more preferably a dicarboxylic acid.
- the hydrocarbon group of the aliphatic carboxylic acid may be linear, branched or cyclic.
- the hydrocarbon group is preferably linear or branched, and more preferably linear.
- the hydrocarbon group may be a saturated hydrocarbon group or an unsaturated hydrocarbon group.
- the hydrocarbon group is preferably a saturated hydrocarbon group.
- the aliphatic monocarboxylic acid preferably has 12 to 22 carbon atoms, more preferably 14 to 22 carbon atoms, and even more preferably 16 to 22 carbon atoms. Examples of the aliphatic monocarboxylic acid include lauric acid, myristic acid, pentadecylic acid, palmitic acid, margaric acid, stearic acid, nonadecanic acid, arachidic acid, behenic acid and the like.
- the aliphatic monocarboxylic acid is preferably palmitic acid or stearic acid.
- the aliphatic dicarboxylic acid preferably has 2 to 20 carbon atoms, more preferably 6 to 16 carbon atoms, and even more preferably 8 to 14 carbon atoms.
- Examples of the aliphatic dicarboxylic acid include adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, undecanedioic acid, dodecanedioic acid, tridecanedioic acid, tetradecanedioic acid, pentadecanedioic acid and the like.
- the aliphatic dicarboxylic acid is preferably suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, undecanedioic acid or dodecanedioic acid, and more preferably sebacic acid or dodecanedioic acid.
- the aliphatic carboxylic acid may contain one or more selected from the group consisting of sebacic acid and dodecanedioic acid, and one or more selected from the group consisting of palmitic acid and stearic acid. ..
- the hydroxy group-containing aliphatic carboxylic acid from which a specific polyamide (PA1) is derived may be used alone or in combination of two or more.
- the hydrocarbon group of the hydroxy group-containing aliphatic carboxylic acid may be linear, branched or cyclic.
- the hydrocarbon group is preferably linear or branched, and more preferably linear.
- the hydrocarbon group may be a saturated hydrocarbon group or an unsaturated hydrocarbon group.
- the hydrocarbon group is preferably a saturated hydrocarbon group.
- the hydroxy group-containing aliphatic carboxylic acid preferably has 10 to 25 carbon atoms, more preferably 15 to 21 carbon atoms.
- hydroxy group-containing aliphatic carboxylic acid examples include hydroxypentadecanoic acid, hydroxyhexadecanoic acid, hydroxyheptadecanoic acid, hydroxyoctadecanoic acid (hydroxystearic acid), hydroxyeicosanoic acid, hydroxyheneicosanoic acid and the like.
- the hydroxy group-containing aliphatic carboxylic acid is preferably hydroxystearic acid, more preferably 12-hydroxystearic acid.
- the amine derived from a specific polyamide (PA1) one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
- the amine include aliphatic amines and aromatic amines.
- the amine is preferably an aliphatic amine.
- Examples of the amine include monoamine, diamine, triamine, tetraamine and the like.
- the amine is preferably a diamine.
- the hydrocarbon group of the aliphatic amine may be linear, branched or cyclic.
- the hydrocarbon group is preferably linear or branched, and more preferably linear.
- the aliphatic amine preferably has 3 to 10 carbon atoms, and more preferably 4 to 8 carbon atoms.
- the hydrocarbon group may be a saturated hydrocarbon group or an unsaturated hydrocarbon group.
- the hydrocarbon group is preferably a saturated hydrocarbon group.
- Examples of the amine include ethylenediamine, 1,3-propanediamine, 1,4-butanediamine, hexamethylenediamine, metaxylenediamine, tolylenediamine, paraxylenediamine, phenylenediamine, isophoronediamine, and 1,10-decane.
- Examples include diamine, 1,12-dodecanediamine, 4,4-diaminodicyclohexylmethane, 4,4-diaminodiphenylmethane, butane-1,1,4,4-tetraamine, pyrimidin-2,4,5,6-tetraamine and the like. Will be.
- the amine is preferably hexamethylenediamine.
- the temperature of the endothermic peak of polyamide is measured by DSC (Differential Scanning Calorimetry, differential scanning calorimetry).
- DSC Different Scanning Calorimetry, differential scanning calorimetry
- a specific method for measuring the endothermic peak a method of measuring about 10 mg of polyamide in a nitrogen atmosphere by setting the temperature rise rate to 20 ° C./min and raising the temperature from 25 ° C. to 350 ° C.
- DSC7020 manufactured by Hitachi High-Tech Science
- the temperature of the endothermic peak means the temperature of the peak top.
- the particular polyamide (PA1) used in the flux of this embodiment has one or two or more endothermic peaks in a temperature range of 120 ° C. or higher and 200 ° C. or lower.
- the temperature of the endothermic peaks is preferably 150 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, more preferably 160 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, and 170 ° C. or higher and 200 ° C. or lower. It is more preferable, and it is particularly preferable that the temperature is 180 ° C. or higher and 200 ° C. or lower.
- polyamide (PA1) may have, for example, an endothermic peak at the lowest temperature in the range of 120 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, and an endothermic peak at the highest temperature of 120 ° C. It may be in the range of 200 ° C. or higher, or all endothermic peaks may be in the range of 120 ° C. or higher and 200 ° C. or lower.
- the temperature of the endothermic peak at the highest temperature is preferably 150 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, more preferably 160 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, further preferably 170 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, and further preferably 180 ° C. It is particularly preferable that the temperature is 200 ° C. or higher.
- the ratio of the heat absorption amount in the range of 160 ° C. or higher and 200 ° C. or lower is preferably 30% or more with respect to the total heat absorption amount in the range of 50 ° C. or higher and 200 ° C. or lower as measured by DSC of polyamide (PA1). It is more preferably 40% or more, and further preferably 45% or more.
- the upper limit of the ratio of the heat absorption amount is not particularly limited as long as the effect of the invention is exhibited, but may be, for example, 80% or less, 70% or less, or 60% or less. You may.
- the ratio of the heat absorption amount is preferably 30% or more and 80% or less, more preferably 40% or more and 80% or less, and further preferably 45% or more and 80% or less.
- the ratio of the heat absorption amount is preferably 30% or more and 70% or less, more preferably 40% or more and 70% or less, and further preferably 45% or more and 70% or less.
- the ratio of the amount of heat absorbed in the range of 160 ° C. or higher and 200 ° C. or lower is equal to or higher than the lower limit value in the measurement of polyamide (PA1) by DSC, heating dripping during reflow can be sufficiently suppressed.
- the heat absorption amount of polyamide can be calculated from the peak area of the DSC curve of polyamide.
- the ratio of the heat absorption amount in the range of 50 ° C. or higher and 150 ° C. or lower is preferably 80% or less with respect to the total heat absorption amount in the range of 50 ° C. or higher and 200 ° C. or lower as measured by DSC of polyamide (PA1). It is more preferably 60% or less, and further preferably 50% or less.
- the lower limit of the ratio of the heat absorption amount is not particularly limited as long as the effect of the invention is exhibited, but may be, for example, 10% or more, 20% or more, or 30% or more. You may.
- the ratio of the heat absorption amount is preferably 10% or more and 80% or less, more preferably 10% or more and 60% or less, and further preferably 10% or more and 50% or less.
- the ratio of the heat absorption amount is preferably 20% or more and 80% or less, more preferably 20% or more and 60% or less, and further preferably 20% or more and 50% or less.
- the ratio of the heat absorption amount in the range of 50 ° C. or higher and 180 ° C. or lower is preferably 95% or less with respect to the total heat absorption amount in the range of 50 ° C. or higher and 200 ° C. or lower as measured by DSC of polyamide (PA1). It is more preferably 90% or less, and further preferably 85% or less.
- the lower limit of the ratio of the heat absorption amount is not particularly limited as long as the effect of the invention is exhibited, but may be, for example, 40% or more, 50% or more, or 60% or more. You may.
- the ratio of the heat absorption amount is preferably 40% or more and 95% or less, more preferably 40% or more and 90% or less, and further preferably 40% or more and 85% or less.
- the ratio of the heat absorption amount is preferably 50% or more and 95% or less, more preferably 50% or more and 90% or less, and further preferably 50% or more and 85% or less.
- the specific polyamide (PA1) contained in the flux of the present embodiment may be a condensate of an aliphatic carboxylic acid, a hydroxy group-containing monocarboxylic acid, and an amine from the viewpoint of further enhancing the ability to suppress heat dripping. preferable.
- the specific polyamide (PA1) contained in the flux of the present embodiment is more preferably a condensate of a dicarboxylic acid, a hydroxy group-containing monocarboxylic acid, and a diamine.
- the specific polyamide (PA1) contained in the flux of the present embodiment has an aliphatic dicarboxylic acid having 8 to 14 carbon atoms, a hydroxy group-containing aliphatic monocarboxylic acid having 15 to 21 carbon atoms, and a carbon number of carbon atoms. It is more preferably a condensate with an aliphatic diamine having a value of 4 to 8.
- polyamide (PA1) is particularly preferably a condensate of one or more selected from the group consisting of sebacic acid and dodecanedioic acid, 12-hydroxystearic acid, and hexamethylenediamine.
- Polyamide (PA1) is one or more selected from the group consisting of sebacic acid and dodecanedioic acid, one or more selected from the group consisting of palmitic acid and stearic acid, 12-hydroxystearic acid and hexamethylene. It may be a condensate with diamine.
- polyamide (PA1) is a condensate of an aliphatic dicarboxylic acid, a hydroxy group-containing aliphatic monocarboxylic acid, and an aliphatic diamine
- the molar ratio of these raw materials preferably satisfies the following relational expression. ..
- the aliphatic dicarboxylic acid used as a raw material for polyamide (PA1) is X mol
- the hydroxy group-containing aliphatic monocarboxylic acid is Y mol
- the aliphatic diamine is Z mol.
- the total number of moles of amino groups of the compound contained in the raw material is equal to the total number of moles of carboxyl groups, or the total number of moles of amino groups of the compound contained in the raw material is the total number of moles of carboxyl groups. Preferably less than. Specifically, it is preferable to satisfy 2Z ⁇ 2X + Y.
- the relationship of the molar ratio between the raw materials is preferably 0.2Y ⁇ X ⁇ 2Y, and more preferably 0.4Y ⁇ X ⁇ 1.5Y.
- the relationship of the molar ratio between the raw materials is preferably 0.5Y ⁇ Z ⁇ 2Y, and more preferably 0.8Y ⁇ Z ⁇ 1.8Y.
- the content of polyamide (PA1) in the flux is preferably 1% by mass or more and 15% by mass or less with respect to the total amount (100% by mass) of the flux, and more preferably 2% by mass or more and 10% by mass or less. It is preferable, and it is more preferably 3% by mass or more and 6% by mass or less.
- the ratio of the compound represented by the general formula (1) to the total mass (100% by mass) of the compound represented by the general formula (1) and the specific polyamide (PA1) is 10% by mass or more and 90% by mass. % Or less, more preferably 15% by mass or more and 75% by mass or less.
- the thixotropic agent may contain other thixotropic agents in addition to the compound represented by the above general formula (1) and polyamide (PA1).
- examples of other thixotropic agents include amide-based thixotropic agents, wax-based thixotropic agents, sorbitol-based thixotropic agents, and the like other than the above.
- one type may be used alone, or two or more types may be mixed and used.
- Examples of the amido-based thixotropic agent other than the above include monoamide, bisamide, and other polyamides.
- Examples of the monoamide include lauric acid amide, palmitic acid amide, stearic acid amide, behenic acid amide, hydroxystearic acid amide, saturated fatty acid amide, oleic acid amide, erucic acid amide, unsaturated fatty acid amide, p-toluamide, and p-.
- Examples thereof include toluenemethane amide, aromatic amide, hexamethylene hydroxystearic acid amide, substituted amide, methylol stearate amide, methylol amide, fatty acid ester amide and the like.
- bisamides include methylene bisstearic acid amide, ethylene bislauric acid amide, ethylene bishydroxy fatty acid (fatty acid carbon number C6 to 24) amide, ethylene bisstearate amide, ethylene bishydroxystearic acid amide, saturated fatty acid bisamide, and methylene bis.
- examples thereof include oleic acid amide, unsaturated fatty acid bisamide, m-xylylene bisstearic acid amide, and aromatic bisamide.
- polyamides examples include saturated fatty acid polyamides, unsaturated fatty acid polyamides, aromatic polyamides, tris 1,2,3-propanetricarboxylate (2-methylcyclohexylamide), cyclic amide oligomers, acyclic amide oligomers and the like.
- the cyclic amide oligomer includes an amide oligomer in which dicarboxylic acid and diamine are cyclically polycondensed, an amide oligomer in which tricarboxylic acid and diamine are cyclically polycondensed, an amide oligomer in which dicarboxylic acid and triamine are cyclically polycondensed, and tricarboxylic acid.
- the acyclic amide oligomer is an amide oligomer in which a monocarboxylic acid and a diamine and / or a triamine are polycondensed in an acyclic manner
- an amide in which a dicarboxylic acid and / or a tricarboxylic acid and a monoamine are polycondensed in an acyclic manner examples thereof include the case of an oligomer.
- the monocarboxylic acid and the monoamine function as terminal molecules (terminal molecules), and become an acyclic amide oligomer having a reduced molecular weight.
- the acyclic amide oligomer is an amide compound in which a dicarboxylic acid and / or a tricarboxylic acid and a diamine and / or a triamine are cyclically polycondensed
- the acyclic amide oligomer is an acyclic polymer amide polymer.
- the acyclic amide oligomer also includes an amide oligomer in which a monocarboxylic acid and a monoamine are cyclically condensed.
- the total content of the amide-based thixotropic agent in the flux is preferably 3% by mass or more and 30% by mass or less with respect to the total amount (100% by mass) of the flux, and is preferably 4% by mass or more and 20% by mass or less. It is more preferably 5.5% by mass or more and 14.5% by mass or less.
- wax-based thixotropic agent examples include ester compounds, and specific examples thereof include hardened castor oil.
- the content of the wax-based thyxo agent in the flux is preferably 0% by mass or more and 10% by mass or less, and is 0% by mass or more and 5% by mass or less, based on the total amount (100% by mass) of the flux. It is more preferable, and it is further preferable that it is 0% by mass or more and 3% by mass or less.
- sorbitol-based thixo agent examples include dibenzylidene-D-sorbitol, bis (4-methylbenzylidene) -D-sorbitol, (D-) sorbitol, monobenzylidene (-D-) sorbitol, and mono (4-methylbenzylidene).
- -(D-) Sorbitol and the like can be mentioned.
- the content of the sorbitol-based thixo agent in the flux is preferably 0% by mass or more and 5.0% by mass or less, and 0% by mass or more and 3.5% by mass or less, based on the total amount (100% by mass) of the flux. % Or less is more preferable.
- the total content of the thixotropic agent in the flux is preferably 2% by mass or more and 30% by mass or less with respect to the total amount (100% by mass) of the flux, and more preferably 4% by mass or more and 20% by mass or less. It is preferable, and more preferably 5% by mass or more and 15% by mass or less.
- the content of the other thixotropic agent in the flux is preferably 0% by mass or more and 10% by mass or less, more preferably 0% by mass or more and 5% by mass or less, based on the total amount (100% by mass) of the flux. preferable.
- the ratio of the other thyxo agents to the total mass (100% by mass) of the thios agents in the flux is preferably 0% by mass or more and 50% by mass or less, and is 0% by mass or more and 30% by mass or less. It is more preferable, and it is further preferable that it is 0% by mass or more and 20% by mass or less.
- activator examples include organic acids, halogen-based activators, amines and the like.
- Organic acid examples include glutaric acid, adipic acid, azelaic acid, eikosandioic acid, citric acid, glycolic acid, succinic acid, salicylic acid, diglycolic acid, dipicolinic acid, dibutylaniline diglycolic acid, suberic acid, and sebacic acid.
- the organic acid one kind may be used alone, or two or more kinds may be mixed and used.
- the organic acid is preferably a dicarboxylic acid.
- the dicarboxylic acid is preferably one or more selected from the group consisting of glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid and sebacic acid, and is preferably selected from the group consisting of glutaric acid, adipic acid and azelaic acid. It is more preferable that the amount is one or more.
- the total content of the organic acid in the flux is preferably 3% by mass or more and 10% by mass or less with respect to the total amount (100% by mass) of the flux, and more preferably 5% by mass or more and 8% by mass or less. preferable.
- Halogen-based activator examples include halogenated aliphatic compounds and amine halide hydrochlorides. As the halogen-based activator, one type may be used alone, or two or more types may be mixed and used.
- halogenated aliphatic compound examples include 1-bromo-2-propanol, 3-bromo-1-propanol, 3-bromo-1,2-propanediol, 1-bromo-2-butanol, and 1,3-dibromo-2.
- -Propanol, 2,3-dibromo-1-propanol, 1,4-dibromo-2-butanol, 2,3-dibromo-1,4-butanediol, trans-2,3-dibromo-2-butene-1 Examples include 4-diol and the like.
- Amine halides are compounds obtained by reacting amines with hydrogen halides, and examples of amines include ethylamine, diethylamine, triethylamine, ethylenediamine, 1,3-diphenylguanidine, and 1,3-di-o-tolylguanidine. , 1-o-tolylbiguanide and the like, and examples of the hydrogen halide include hydrides of chlorine, bromine and iodine.
- the flux of the present embodiment preferably contains a halogen-based activator.
- the flux of the present embodiment preferably contains a halogenated aliphatic compound.
- the halogenated aliphatic compound is preferably trans-2,3-dibromo-2-butene-1,4-diol.
- the total content of the halogen-based activator in the flux is preferably 0% by mass or more and 5% by mass or less with respect to the total amount (100% by mass) of the flux.
- amines examples include ethylamine, triethylamine, ethylenediamine, triethylenetetramine, 2-methylimidazole, 2-undecylimidazole, 2-heptadecylimidazole, 1,2-dimethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole and 2-phenyl.
- the content of amine in the flux is preferably more than 0% by mass and 20% by mass or less, and more than 0% by mass and 10% by mass or less with respect to the total amount (100% by mass) of the flux. It is more preferably more than 0% by mass and 3% by mass or less, and particularly preferably more than 0% by mass and 1% by mass or less.
- the flux of the present embodiment may further contain other components in addition to the rosin, the solvent, the thixotropic agent and the activator.
- other components include surfactants, silane coupling agents, and colorants.
- the surfactant examples include nonionic surfactants, weak cationic surfactants and the like.
- the nonionic surfactant include polyethylene glycol, polyethylene glycol-polypropylene glycol copolymer, aliphatic alcohol polyoxyethylene adduct, aromatic alcohol polyoxyethylene adduct, polyhydric alcohol polyoxyethylene adduct and the like.
- the weak cationic surfactant include terminal diamine polyethylene glycol, terminal diamine polyethylene glycol-polypropylene glycol copolymer, aliphatic amine polyoxyethylene adduct, aromatic amine polyoxyethylene adduct, and polyvalent amine polyoxy. Examples include polyethylene adducts.
- surfactants other than the above-exemplified surfactants include polyoxyalkylene acetylene glycols, polyoxyalkylene glyceryl ethers, polyoxyalkylene alkyl ethers, polyoxyalkylene esters, polyoxyalkylene alkyl amines, and polyoxyalkylene alkyls. Examples include amides.
- an antioxidant may be used for the flux of the present embodiment for the purpose of suppressing the oxidation of the solder alloy powder.
- a hindered phenolic antioxidant such as 2,2'-methylenebis [6- (1-methylcyclohexyl) -p-cresol] may be used.
- Additives such as a matting agent and a defoaming agent may be further added to the flux of the present embodiment.
- solder paste contains a solder alloy powder and the above-mentioned flux.
- the solder alloy powder is Sn-only solder powder, Sn-Ag-based, Sn-Cu-based, Sn-Ag-Cu-based, Sn-Bi-based, Sn-In-based, etc., or Sb in these alloys.
- Bi, In, Cu, Zn, As, Ag, Cd, Fe, Ni, Co, Au, Ge, P and the like may be added to the powder of the solder alloy.
- the solder alloy powder is a Sn—Pb-based or Sn—Pb-based solder alloy obtained by adding Sb, Bi, In, Cu, Zn, As, Ag, Cd, Fe, Ni, Co, Au, Ge, P and the like. It may be composed of the powder of.
- the solder alloy powder is preferably solder that does not contain Pb.
- the flux content in the solder paste is preferably 5 to 30% by mass, more preferably 5 to 15% by mass, based on the total mass of the solder paste.
- the solder paste of the present embodiment contains the above-mentioned flux, so that heating dripping is sufficiently suppressed.
- the flux of the present embodiment may include other embodiments other than the above-described embodiment.
- the flux contains a rosin, a solvent, a particular thixotropic agent, and an activator.
- rosin used in the flux of such another embodiment examples include those described above.
- One type of rosin may be used alone, or two or more types may be mixed and used.
- the content of rosin in the flux of the other embodiment is preferably 30% by mass or more and 50% by mass or less, and is 30% by mass or more and 40% by mass or less with respect to the total amount (100% by mass) of the flux. It is more preferable to have.
- solvent used in the flux of such another embodiment examples include those described above.
- the solvent one type may be used alone, or two or more types may be mixed and used.
- the content of the solvent in the flux of the other embodiment is preferably 30% by mass or more and 60% by mass or less, and 35% by mass or more and 55% by mass or less, based on the total amount (100% by mass) of the flux. Is more preferable.
- the flux of such other embodiments comprises polyamide (PA2) as a particular thixotropic agent.
- Polyamide (PA2) is a condensate of one or more selected from the group consisting of an aliphatic carboxylic acid and a hydroxy group-containing aliphatic carboxylic acid and an aliphatic amine having 3 to 10 carbon atoms. That is, the polyamide (PA2) is an amine that is a raw material of the polyamide (PA1) specified as an aliphatic amine having 3 to 10 carbon atoms.
- the aliphatic carboxylic acid derived from polyamide (PA2) may be used alone or in combination of two or more.
- Examples of the aliphatic carboxylic acid include monocarboxylic acid, dicarboxylic acid, tricarboxylic acid and the like.
- the aliphatic carboxylic acid is preferably a monocarboxylic acid or a dicarboxylic acid, and more preferably a dicarboxylic acid.
- the hydrocarbon group of the aliphatic carboxylic acid may be linear, branched or cyclic.
- the hydrocarbon group is preferably linear or branched, and more preferably linear.
- the hydrocarbon group may be a saturated hydrocarbon group or an unsaturated hydrocarbon group.
- the hydrocarbon group is preferably a saturated hydrocarbon group.
- the aliphatic monocarboxylic acid preferably has 12 to 22 carbon atoms, more preferably 14 to 22 carbon atoms, and even more preferably 16 to 22 carbon atoms.
- Examples of the aliphatic monocarboxylic acid include lauric acid, myristic acid, pentadecylic acid, palmitic acid, margaric acid, stearic acid, nonadecanic acid, arachidic acid, behenic acid and the like.
- the aliphatic monocarboxylic acid is preferably palmitic acid or stearic acid.
- the aliphatic dicarboxylic acid preferably has 11 to 20 carbon atoms, more preferably 12 to 18 carbon atoms, and even more preferably 12 to 16 carbon atoms.
- Examples of the aliphatic dicarboxylic acid include dodecanedioic acid, tridecanedioic acid, tetradecanedioic acid, pentadecanedioic acid and the like.
- the aliphatic dicarboxylic acid is preferably dodecanedioic acid.
- the aliphatic carboxylic acid may contain dodecanedioic acid and one or more selected from the group consisting of palmitic acid and stearic acid.
- the hydroxy group-containing aliphatic carboxylic acid derived from polyamide (PA2) may be used alone or in combination of two or more.
- the hydrocarbon group of the hydroxy group-containing aliphatic carboxylic acid may be linear, branched or cyclic.
- the hydrocarbon group is preferably linear or branched, and more preferably linear.
- the hydrocarbon group may be a saturated hydrocarbon group or an unsaturated hydrocarbon group.
- the hydrocarbon group is preferably a saturated hydrocarbon group.
- the hydroxy group-containing aliphatic carboxylic acid preferably has 10 to 25 carbon atoms, more preferably 15 to 21 carbon atoms.
- hydroxy group-containing aliphatic carboxylic acid examples include hydroxypentadecanoic acid, hydroxyhexadecanoic acid, hydroxyheptadecanoic acid, hydroxyoctadecanoic acid (hydroxystearic acid), hydroxyeicosanoic acid, hydroxyheneicosanoic acid and the like.
- the hydroxy group-containing aliphatic carboxylic acid is preferably hydroxystearic acid, more preferably 12-hydroxystearic acid.
- the amine from which polyamide (PA2) is derived is an aliphatic amine having 3 to 10 carbon atoms.
- the amine derived from polyamide (PA2) one type may be used alone, or two or more types may be mixed and used.
- Examples of the aliphatic amine include monoamines, diamines, triamines, tetraamines and the like.
- the amine is preferably a diamine.
- the hydrocarbon group of the aliphatic amine may be linear, branched or cyclic.
- the hydrocarbon group is preferably linear or branched, and more preferably linear.
- the aliphatic amine preferably has 4 to 8 carbon atoms.
- the hydrocarbon group may be a saturated hydrocarbon group or an unsaturated hydrocarbon group.
- the hydrocarbon group is preferably a saturated hydrocarbon group.
- the aliphatic amine include 1,3-propanediamine, 1,4-butanediamine, hexamethylenediamine, butane-1,1,4,4-tetraamine and the like.
- the aliphatic amine is preferably hexamethylenediamine.
- the polyamide (PA2) is preferably a condensate of an aliphatic carboxylic acid, a hydroxy group-containing monocarboxylic acid, and an aliphatic diamine having 3 to 10 carbon atoms.
- Polyamide (PA2) is a condensation of an aliphatic dicarboxylic acid having 12 to 20 carbon atoms, a hydroxy group-containing monocarboxylic acid having 15 to 21 carbon atoms, and an aliphatic diamine having 4 to 8 carbon atoms. It is more preferable that it is a thing.
- polyamide (PA2) is more preferably a condensate of dodecanedioic acid, 12-hydroxystearic acid, and hexamethylenediamine.
- Polyamide (PA2) may be a condensate of dodecanedioic acid, one or more selected from the group consisting of palmitic acid and stearic acid, 12-hydroxystearic acid and hexamethylenediamine.
- Polyamide (PA2) has the following properties.
- the heat absorption amount in the range of 50 ° C. or higher and 190 ° C. or lower is preferably 90% or more, more preferably 90% or more of the total heat absorption amount in the range of 50 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, as measured by DSC of polyamide (PA2). It is 92% or more, more preferably 94% or more.
- the upper limit of the ratio of the heat absorption amount is not particularly limited as long as the effect of the invention is exhibited, and may be, for example, 100%.
- the ratio of the heat absorption amount is preferably 90% or more and 100% or less, more preferably 92% or more and 100% or less, and further preferably 94% or more and 100% or less.
- the ratio of the heat absorption amount is at least the lower limit value, the ability to suppress the generation of voids is likely to be enhanced.
- the heat absorption amount in the range of 50 ° C. or higher and 195 ° C. or lower is preferably 96% or more, more preferably 96% or more, based on the total heat absorption amount in the range of 50 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, as measured by DSC of polyamide (PA2). It is 98% or more, more preferably 99% or more.
- the upper limit of the ratio of the heat absorption amount is not particularly limited as long as the effect of the invention is exhibited, and may be, for example, 100%.
- the ratio of the heat absorption amount is preferably 96% or more and 100% or less, more preferably 98% or more and 100% or less, and further preferably 99% or more and 100% or less.
- the ratio of the heat absorption amount is at least the lower limit value, the ability to suppress the generation of voids is likely to be enhanced.
- the ratio of the heat absorption amount in the range of 160 ° C. or higher and 200 ° C. or lower is preferably 30% or more with respect to the total heat absorption amount in the range of 50 ° C. or higher and 200 ° C. or lower as measured by DSC of polyamide (PA2). It is more preferably 40% or more, and further preferably 45% or more.
- the upper limit of the ratio of the heat absorption amount is not particularly limited as long as the effect of the invention is exhibited, but may be, for example, 80% or less, 70% or less, or 60% or less. You may.
- the ratio of the heat absorption amount is preferably 30% or more and 80% or less, more preferably 40% or more and 80% or less, and further preferably 45% or more and 80% or less.
- the ratio of the heat absorption amount is preferably 30% or more and 70% or less, more preferably 40% or more and 70% or less, and further preferably 45% or more and 70% or less.
- the ratio of the amount of heat absorbed in the range of 160 ° C. or higher and 200 ° C. or lower is equal to or higher than the lower limit value in the measurement of polyamide (PA2) by DSC, heating dripping during reflow can be sufficiently suppressed.
- the heat absorption amount of polyamide can be calculated from the peak area of the DSC curve of polyamide.
- the ratio of the heat absorption amount in the range of 50 ° C. or higher and 150 ° C. or lower is preferably 80% or less with respect to the total heat absorption amount in the range of 50 ° C. or higher and 200 ° C. or lower as measured by DSC of polyamide (PA2). It is more preferably 60% or less, and further preferably 50% or less.
- the lower limit of the ratio of the heat absorption amount is not particularly limited as long as the effect of the invention is exhibited, but may be, for example, 10% or more, 20% or more, or 30% or more. You may.
- the ratio of the heat absorption amount is preferably 10% or more and 80% or less, more preferably 10% or more and 60% or less, and further preferably 10% or more and 50% or less.
- the ratio of the heat absorption amount is preferably 20% or more and 80% or less, more preferably 20% or more and 60% or less, and further preferably 20% or more and 50% or less.
- the ratio of the heat absorption amount in the range of 50 ° C. or higher and 180 ° C. or lower is preferably 95% or less with respect to the total heat absorption amount in the range of 50 ° C. or higher and 200 ° C. or lower as measured by DSC of polyamide (PA2). It is more preferably 90% or less, and further preferably 85% or less.
- the lower limit of the ratio of the heat absorption amount is not particularly limited as long as the effect of the invention is exhibited, but may be, for example, 40% or more, 50% or more, or 60% or more. You may.
- the ratio of the heat absorption amount is preferably 40% or more and 95% or less, more preferably 40% or more and 90% or less, and further preferably 40% or more and 85% or less.
- the ratio of the heat absorption amount is preferably 50% or more and 95% or less, more preferably 50% or more and 90% or less, and further preferably 50% or more and 85% or less.
- Polyamide (PA2) has one or more endothermic peaks in the temperature range of 120 ° C. or higher and 200 ° C. or lower as measured by DSC.
- the temperature of the endothermic peaks is preferably 150 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, more preferably 160 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, and 170 ° C. or higher and 200 ° C. or lower. It is more preferable, and it is particularly preferable that the temperature is 180 ° C. or higher and 200 ° C. or lower.
- polyamide (PA2) may have, for example, an endothermic peak at the lowest temperature in the range of 120 ° C.
- the temperature of the endothermic peak at the highest temperature is preferably 150 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, more preferably 160 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, further preferably 170 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, and further preferably 180 ° C. It is particularly preferable that the temperature is 200 ° C. or higher.
- the polyamide (PA2) preferably has three endothermic peaks consisting of a first endothermic peak, a second endothermic peak and a third endothermic peak in the DSC curve.
- the temperature of the first endothermic peak is preferably less than 150 ° C, more preferably 120 ° C or higher and 140 ° C or lower, further preferably 125 ° C or higher and 135 ° C or lower, and 125 ° C or higher and 130 ° C or lower. Is particularly preferable.
- the temperature of the second endothermic peak is preferably 150 ° C. or higher, more preferably 155 ° C. or higher and 175 ° C. or lower, further preferably 160 ° C. or higher and 170 ° C. or lower, and 162 ° C.
- the temperature of the third endothermic peak is preferably 150 ° C. or higher, more preferably 180 ° C. or higher and 196 ° C. or lower, further preferably 183 ° C. or higher and 195 ° C. or lower, and 185 ° C. or higher and 193 ° C. or lower. Is particularly preferable.
- polyamide (PA2) is a condensate of an aliphatic dicarboxylic acid, a hydroxy group-containing aliphatic monocarboxylic acid, and an aliphatic diamine
- the molar ratio of these raw materials preferably satisfies the following relational expression. ..
- the aliphatic dicarboxylic acid used as a raw material for polyamide (PA2) is X mol
- the hydroxy group-containing aliphatic monocarboxylic acid is Y mol
- the aliphatic diamine is Z mol.
- the total number of moles of amino groups of the compound contained in the raw material is equal to the total number of moles of carboxyl groups, or the total number of moles of amino groups of the compound contained in the raw material is the total number of moles of carboxyl groups. Preferably less than. Specifically, it is preferable to satisfy 2Z ⁇ 2X + Y.
- the relationship of the molar ratio between the raw materials is preferably 0.2Y ⁇ X ⁇ 2Y, and more preferably 0.4Y ⁇ X ⁇ 1.5Y.
- the relationship of the molar ratio between the raw materials is preferably 0.5Y ⁇ Z ⁇ 2Y, and more preferably 0.8Y ⁇ Z ⁇ 1.8Y.
- the content of polyamide (PA2) is preferably 0.5% by mass or more and 20% by mass or less, and more preferably 1% by mass or more and 20% by mass or less with respect to the total amount (100% by mass) of the flux. It is more preferably 2% by mass or more and 20% by mass or less, particularly preferably 5% by mass or more and 20% by mass or less, and most preferably 15% by mass or more and 20% by mass or less.
- the flux of such another embodiment may contain other components in addition to the rosin, the solvent, the specific thixotropic agent and the activator.
- examples of other components include thixotropic agents other than polyamide (PA2), surfactants, silane coupling agents, and colorants.
- examples of other thixotropic agents include amide-based thixotropic agents other than polyamide (PA2), wax-based thixotropic agents, sorbitol-based thixotropic agents, and the like.
- PA2 polyamide
- thixotropic agents one type may be used alone, or two or more types may be mixed and used.
- the total content of the amido-based thyxo agent in the flux is preferably 0.5% by mass or more and 30% by mass or less, preferably 0.5% by mass or more, with respect to the total amount (100% by mass) of the flux. It is more preferably 20% by mass or less, and further preferably 5% by mass or more and 20% by mass or less.
- the content of the wax-based thyxo agent in the flux is preferably 0% by mass or more and 10% by mass or less, and 2% by mass or more and 7% by mass or less, based on the total amount (100% by mass) of the flux. More preferably, it is more preferably 3% by mass or more and 6% by mass or less.
- the content of the wax-based thyxo agent in the flux is preferably 12% by mass or more and 100% by mass or less, preferably 18% by mass, based on the total amount (100% by mass) of the amid-based thiox agent and the wax-based thiox agent. It is more preferably% or more and 100% by mass or less, further preferably 33% by mass or more and 100% by mass or less, and particularly preferably 60% by mass or more and 100% by mass or less.
- the content of the sorbitol-based thixo agent in the flux is preferably 0% by mass or more and 5.0% by mass or less, and 0% by mass or more and 3.5% by mass or less, based on the total amount (100% by mass) of the flux. % Or less is more preferable.
- the polyamide (PA2) contained in the flux melts at 190 ° C. and 195 ° C., and the fluidity is sufficiently high, so that the generation of voids can be sufficiently suppressed.
- the polyamide (PA2) contained in the flux does not partially melt at 150 ° C. and 180 ° C., heating dripping can be sufficiently suppressed.
- the temperature of the preheating is increased, for example, even when the temperature is 190 ° C. or higher, and further 200 ° C. or higher, the heating drool can be suppressed.
- solder paste Other embodiments of the solder paste contain solder alloy powder and the flux of such other embodiments.
- the solder alloy powder is Sn-only solder powder, Sn-Ag-based, Sn-Cu-based, Sn-Ag-Cu-based, Sn-Bi-based, Sn-In-based, etc., or Sb in these alloys.
- Bi, In, Cu, Zn, As, Ag, Cd, Fe, Ni, Co, Au, Ge, P and the like may be added to the powder of the solder alloy.
- the solder alloy powder is a Sn—Pb-based or Sn—Pb-based solder alloy obtained by adding Sb, Bi, In, Cu, Zn, As, Ag, Cd, Fe, Ni, Co, Au, Ge, P and the like. It may be composed of the powder of.
- the solder alloy powder is preferably solder that does not contain Pb.
- the flux content is preferably 5 to 30% by mass, more preferably 5 to 15% by mass, based on the total mass of the solder paste.
- the solder paste of the present embodiment sufficiently suppresses heating dripping. In addition, the generation of voids is sufficiently suppressed.
- rosin acrylic acid-modified hydrogenated rosin, polymerized rosin, and hydrogenated rosin were used.
- Thixotropy A N, N'-bis (2-stearoamide ethyl) -azelaicamide
- Thixotropy A is a compound represented by the following chemical formula (3-1).
- Thixotropy B N, N'-bis (2-stearoamide ethyl) -sebacamide Thixotropy B is a compound represented by the following chemical formula (3-2).
- polyamide the one obtained by the following method (polyamide (PA1)) was used.
- Polyamide Preparation Example 1 12-Hydroxystearic acid and dodecanedioic acid were added and heated to about 100 ° C., then hexamethylenediamine was added and heated to about 220 ° C. and held for 3 hours to obtain the polyamide of Preparation Example 1.
- the dodecanedioic acid used as a raw material is X mol
- the 12-hydroxystearic acid is Y mol
- the hexamethylenediamine Z mol.
- Polyamide Preparation Example 2 12-Hydroxystearic acid and sebacic acid were added and heated to about 100 ° C., then hexamethylenediamine was added and heated to about 220 ° C. and held for 3 hours to obtain the polyamide of Preparation Example 2.
- Sebacic acid used as a raw material is X mol
- 12-hydroxystearic acid is Y mol
- hexamethylenediamine is Z mol.
- the temperature of the endothermic peak of the obtained polyamide was measured by DSC (Differential Scanning Calorimetry, differential scanning calorimetry). As a more specific method for measuring the endothermic peak, about 10 mg of polyamide was measured under a nitrogen atmosphere by setting the temperature rise rate at 20 ° C./min and raising the temperature from 25 ° C. to 350 ° C. As a measuring device, DSC7020 (manufactured by Hitachi High-Tech Science) was used. The measurement results are shown in FIG. FIG. 1 is a diagram showing the DSC curve of the obtained Polyamide Preparation Example 1. The temperature at the peak top was defined as the temperature of the endothermic peak. In the obtained polyamide, the temperature of the peak top of all endothermic peaks was 120 ° C. or higher and 200 ° C. or lower.
- Ethylene bisstearate amide (trade name: Slipax E) was used as the bis amide.
- ⁇ Activator> As the organic acid, adipic acid, azelaic acid and glutaric acid were used. Trans-2,3-dibromo-2-butene-1,4-diol was used as the halogen-based activator. 2-Phenylimidazole and 2-phenyl-4-methylimidazole were used as amines.
- solder paste The flux of each example and the following solder alloy powder were mixed to prepare a solder paste.
- solder alloy powder a Sn—Ag—Cu-based solder alloy in which Ag was 3.0% by mass, Cu was 0.5% by mass, and the balance was Sn was used.
- solder alloy powder a size (particle size distribution) satisfying the symbol 4 in the powder size classification (Table 2) in JIS Z 3284-1: 2014 was used.
- the flux was 11% by mass and the solder alloy powder was 89% by mass.
- the obtained solder paste was evaluated for print dripping according to the method described in JIS Z 3284-3: 2014 "Dripping test during printing”.
- a test plate was obtained by printing solder paste using a metal mask having pattern holes shown in I (hole size 3.0 ⁇ 0.7) in FIG. 6 of “Dripping test during printing”. For the test plate, the minimum spacing at which all printed solder pastes were not integrated was evaluated.
- the obtained solder paste was evaluated for heated drool according to the method described in JIS Z 3284-3: 2014 "Dripping test during heating”.
- a solder paste is printed using a metal mask having pattern holes shown in I (hole size 3.0 ⁇ 0.7) in FIG. 6 of “Dripping test during printing” to obtain a test plate. rice field.
- the obtained test plate was heated to 200 ° C. in an air circulation type heating furnace. For the test plate after heating, the minimum interval at which all the printed solder pastes were not integrated was evaluated.
- A The evaluation value of the heated drool is 0.5 mm or less, or the difference between the evaluated value of the heated drool and the evaluation value of the printed drool is 0.2 mm or less.
- B The evaluation value of the heated drool is 0.6 mm or more, or the difference between the evaluated value of the heated drool and the evaluation value of the printed drool is 0.3 mm or more.
- acrylic acid-modified hydrogenated rosin is contained as a rosin
- thyxo agent A and polyamide are contained as a thyxo agent
- adipic acid, azelaic acid, trans-2,3- are contained as activators.
- a flux containing dibromo-2-butene-1,4-diol, 2-phenylimidazole and 2-phenyl-4-methylimidazole and containing diethylene glycol monohexyl ether as a solvent shall have sufficient ability to suppress heat dripping. Was done.
- the type of rosin was changed to include polymerized rosin, a flux agent A and polyamide (Preparation Example 1) as a flux agent, and adipic acid, azelaic acid, trans-2, as activators.
- a flux containing 3-dibromo-2-butene-1,4-diol, 2-phenylimidazole and 2-phenyl-4-methylimidazole and containing diethylene glycol monohexyl ether as a solvent has sufficient ability to suppress heat dripping. We were able to.
- Example 3 the type of rosin was changed to include hydrogenated rosin, thyxo agent A and polyamide (Preparation Example 1) as thyxo agents, and adipic acid, azelaic acid, and trans-2 as activators.
- 3-Dibromo-2-butene-1,4-diol, 2-phenylimidazole and 2-phenyl-4-methylimidazole, and a flux containing diethylene glycol monohexyl ether as a solvent has sufficient ability to suppress heat drooling. I was able to.
- acrylic acid-modified hydrogenated rosin is contained as rosin, the content of thyxo agent A is reduced, polyamide (Preparation Example 1) is contained, and adipic acid, azelaic acid, trans-2, as activators.
- a flux containing 3-dibromo-2-butene-1,4-diol, 2-phenylimidazole and 2-phenyl-4-methylimidazole and containing diethylene glycol monohexyl ether as a solvent has sufficient ability to suppress heat dripping. We were able to.
- acrylic acid-modified hydrogenated rosin is contained as rosin, the content of thyxo agent A is increased, polyamide (Preparation Example 1) is contained, and adipic acid, azelaic acid, trans-2, as activators.
- a flux containing 3-dibromo-2-butene-1,4-diol, 2-phenylimidazole and 2-phenyl-4-methylimidazole and containing diethylene glycol monohexyl ether as a solvent has sufficient ability to suppress heat dripping. We were able to.
- acrylic acid-modified hydrogenated rosin is contained as the rosin
- the type of the thixo agent is changed to include the tyxo agent B and polyamide (Preparation Example 1), and the activators are adipic acid and azelaic acid.
- a flux containing trans-2,3-dibromo-2-butene-1,4-diol, 2-phenylimidazole and 2-phenyl-4-methylimidazole and containing diethylene glycol monohexyl ether as a solvent has the ability to suppress heat drooling. I was able to make it enough.
- acrylic acid-modified hydrogenated rosin is contained as rosin, the content of thyxo agent B is reduced, polyamide (Preparation Example 1) is contained, and adipic acid, azelaic acid, trans-2, as activators.
- a flux containing 3-dibromo-2-butene-1,4-diol, 2-phenylimidazole and 2-phenyl-4-methylimidazole and containing diethylene glycol monohexyl ether as a solvent has sufficient ability to suppress heat dripping. We were able to.
- acrylic acid-modified hydrogenated rosin is contained as rosin, the content of thyxo agent B is increased, polyamide (Preparation Example 1) is contained, and adipic acid, azelaic acid, trans-2, as activators.
- a flux containing 3-dibromo-2-butene-1,4-diol, 2-phenylimidazole and 2-phenyl-4-methylimidazole and containing diethylene glycol monohexyl ether as a solvent has sufficient ability to suppress heat dripping. We were able to.
- Example 9 the content of acrylic acid-modified hydrogenated rosin was reduced, thyxo agent A and polyamide (Preparation Example 1) were contained as thyxo agents, and adipic acid, azelaic acid, trans-2,3 as activators.
- a flux containing -dibromo-2-butene-1,4-diol, 2-phenylimidazole and 2-phenyl-4-methylimidazole and containing diethylene glycol monohexyl ether as the solvent shall have sufficient ability to suppress heat drooling. I was able to.
- Example 10 the content of acrylic acid-modified hydrogenated rosin was increased, tyxo agent A and polyamide (Preparation Example 1) were contained as tyxo agents, and adipic acid, azelaic acid, trans-2,3 were included as activators.
- a flux containing -dibromo-2-butene-1,4-diol, 2-phenylimidazole and 2-phenyl-4-methylimidazole and containing diethylene glycol monohexyl ether as the solvent shall have sufficient heat drool control ability. I was able to.
- acrylic acid-modified hydrogenated rosin is contained as rosin
- thyxo agent A, thiox agent B and polyamide are contained as thyxo agents, and the total content of tyxo agent A and thiox agent B is contained.
- Reduced amount containing adipic acid, azelaic acid, trans-2,3-dibromo-2-butene-1,4-diol, 2-phenylimidazole and 2-phenyl-4-methylimidazole as activators, diethylene glycol as solvent
- the flux containing monohexyl ether was able to have sufficient ability to suppress heat dripping.
- acrylic acid-modified hydrogenated rosin is contained as rosin
- thyxo agent A, thiox agent B and polyamide are contained as thyxo agents, and the total content of tyxo agent A and thiox agent B is contained.
- Increased amount containing adipic acid, azelaic acid, trans-2,3-dibromo-2-butene-1,4-diol, 2-phenylimidazole and 2-phenyl-4-methylimidazole as activators, diethylene glycol as solvent
- the flux containing monohexyl ether was able to have sufficient ability to suppress heat dripping.
- acrylic acid-modified hydrogenated rosin is contained as a rosin
- thyxo agent A bisamide and polyamide
- Preparation Example 1 are contained as thyxo agents, and adipic acid, azelaic acid, trans-2, as activators.
- a flux containing 3-dibromo-2-butene-1,4-diol, 2-phenylimidazole and 2-phenyl-4-methylimidazole and containing diethylene glycol monohexyl ether as a solvent has sufficient ability to suppress heat dripping. We were able to.
- acrylic acid-modified hydrogenated rosin is contained as a rosin
- thyxo agent A and polyamide are contained as thyxo agents
- glutaric acid is contained as activators.
- -A flux containing butene-1,4-diol, 2-phenylimidazole and 2-phenyl-4-methylimidazole and containing diethylene glycol monohexyl ether as a solvent was able to have sufficient ability to suppress heat drooling. ..
- acrylic acid-modified hydrogenated rosin is contained as a rosin
- thyxo agent A and polyamide are contained as thyxo agents
- adipic acid, azelaic acid, trans-2,3- are contained as activators.
- a flux containing dibromo-2-butene-1,4-diol, 2-phenylimidazole and 2-phenyl-4-methylimidazole and containing diethylene glycol monohexyl ether as a solvent shall have sufficient ability to suppress heat dripping. Was done.
- the fluxes of Examples 1 to 14 were able to have sufficient ability to suppress heating drool at 200 ° C.
- the flux of Example 15 was able to have sufficient ability to suppress heating drool at 200 ° C.
- the fluxes of Comparative Examples 1 and 4 did not contain thixotropic agent A and thixotropic agent B, and had insufficient ability to suppress heat dripping at 200 ° C.
- the polyamide of Preparation Example 1 and the polyamide of Preparation Example 2 were prepared. Flux and solder paste were prepared using these polyamides and evaluated for heat drool and void generation.
- polyamide the one obtained by the following method (polyamide (PA2)) was used.
- Polyamide Preparation Example 1 12-Hydroxystearic acid and dodecanedioic acid were added and heated to about 100 ° C., then hexamethylenediamine was added and heated to about 220 ° C. and held for 3 hours to obtain the polyamide of Preparation Example 1.
- the dodecanedioic acid used as a raw material is X mol
- the 12-hydroxystearic acid is Y mol
- the hexamethylenediamine Z mol.
- Polyamide Preparation Example 2 12-Hydroxystearic acid and sebacic acid were added and heated to about 100 ° C., then hexamethylenediamine was added and heated to about 220 ° C. and held for 3 hours to obtain the polyamide of Preparation Example 2.
- Sebacic acid used as a raw material is X mol
- 12-hydroxystearic acid is Y mol
- hexamethylenediamine is Z mol.
- the temperature of the endothermic peak of the polyamides of Preparation Example 1 and Preparation Example 2 was measured by DSC (Differential Scanning Calorimetry, differential scanning calorimetry).
- DSC Different Scanning Calorimetry, differential scanning calorimetry
- the temperature of each polyamide of Preparation Example 1 and Preparation Example 2 of about 7 mg is set to 20 ° C./min and the temperature rises from 30 ° C. to 220 ° C. under a nitrogen atmosphere. Measured by warming.
- DSC7020 manufactured by Hitachi High-Tech Science
- the temperature at the peak top was defined as the temperature of the endothermic peak.
- FIGS. 2 and 3 FIG. 2 is the endothermic peak of the polyamide of Preparation Example 1
- FIG. 3 is the endothermic peak of the polyamide of Preparation Example 2.
- the ratio of the amount of heat absorbed at a specific temperature was calculated as follows.
- the amount of heat absorbed by the polyamide was calculated from the peak area of the DSC curve of the polyamide.
- the "ratio of the heat absorption amount at a specific temperature” means the heat absorption amount in the range of 50 ° C. or higher and the specific temperature or lower with respect to the total heat absorption amount in the range of 50 ° C. or higher and 200 ° C. or lower.
- FIG. 4 is a graph showing the relationship between the ratio of the heat absorption amount of the polyamide of Preparation Example 1 and the temperature
- FIG. 4 is a graph showing the relationship between the ratio of the heat absorption amount of the polyamide of Preparation Example 1 and the temperature
- FIG. 5 is a graph showing the relationship between the ratio of the heat absorption amount of the polyamide of Preparation Example 2 and the temperature.
- FIG. 6 is an enlarged graph of a part of FIG. 4 showing the relationship between the ratio of the amount of heat absorbed by the polyamide of Preparation Example 1 and the temperature.
- FIG. 7 is an enlarged graph of a part of FIG. 5 showing the relationship between the ratio of the amount of heat absorbed by the polyamide of Preparation Example 2 and the temperature.
- the polyamide of Preparation Example 1 had a heat absorption ratio of 90% or more at 190 ° C. and a heat absorption ratio of 98% or more at 195 ° C.
- the ratio of the heat absorption amount at 190 ° C. was less than 90%
- the ratio of the heat absorption amount at 195 ° C. was less than 98%. It was clarified that the ratio of the heat absorption amount of the polyamide of Preparation Example 1 at 195 ° C. or higher and 200 ° C. or lower was smaller than the ratio of the heat absorption amount of the polyamide of Preparation Example 2 at 195 ° C. or higher and 200 ° C. or lower.
- rosin acrylic acid-modified hydrogenated rosin, polymerized rosin, and hydrogenated rosin were used.
- thixotropic agent polyamide, hexamethylenebishydroxystearic acid amide, and hardened castor oil of Preparation Example 1 and Preparation Example 2 were used.
- ⁇ Activator> As the organic acid, adipic acid, suberic acid, and hydrogenated dimer acid were used. Trans-2,3-dibromo-2-butene-1,4-diol was used as the halogen-based activator. 2-Phenylimidazole was used as the amine.
- Test Examples 1 to 14 Each flux of the test example was prepared with the composition shown in Table 4 below.
- the fluxes of Test Examples 1 to 13 contain rosin, a solvent, polyamide (PA2), and an activator.
- the flux of Test Example 14 contains rosin, a solvent, and an activator, and does not contain polyamide (PA2).
- the content of each component in Table 4 is mass% when the total mass of the flux is 100% by mass, and the blank means 0 mass%.
- solder paste The flux of each example and the following solder alloy powder were mixed to prepare a solder paste.
- solder alloy powder a Sn—Ag—Cu-based solder alloy in which Ag was 3.0% by mass, Cu was 0.5% by mass, and the balance was Sn was used.
- solder alloy powder a size (particle size distribution) satisfying the symbol 4 in the powder size classification (Table 2) in JIS Z 3284-1: 2014 was used.
- the flux was 11% by mass and the solder alloy powder was 89% by mass.
- the obtained solder paste was evaluated for heated drool according to the method described in JIS Z 3284-3: 2014 "Dripping test during heating”. First, the patterns shown in I (hole size 3.0 ⁇ 0.7) in FIG. 6 and II (hole size 3.0 ⁇ 1.5) in FIG. 6 of the “dripping test during printing”. Using a metal mask with holes, solder paste was printed to obtain a test plate. The obtained test plate was heated to 150 ° C. or 200 ° C. in an air circulation type heating furnace. For the test plate after heating, the minimum interval (unit: mm) in which all the printed solder pastes were not integrated was evaluated. The results are shown in Table 4.
- Criteria for void area ratio A: The void area ratio is 1.2% or less. B: The void area ratio is more than 1.2%.
- Criteria for non-void occurrence rate A: The void non-occurrence rate is 35% or more. B: The void non-occurrence rate is less than 35%.
- Test Examples 1 to 6 and 8 to 13 contained the polyamide of Preparation Example 1 and had sufficient ability to suppress heating drool at 200 ° C.
- Test Example 14 did not contain polyamide and had insufficient ability to suppress heating drool at 200 ° C.
- Test Examples 1 to 12 contained the polyamide of Preparation Example 1 and had sufficient ability to suppress the generation of voids.
- Test Example 13 contained the polyamide of Preparation Example 2 and had insufficient ability to suppress the generation of voids.
- the polyamide of Preparation Example 1 was prepared using dodecanedioic acid having 12 carbon atoms as a raw material.
- the polyamide of Preparation Example 2 was prepared using sebacic acid having 10 carbon atoms as a raw material.
- the melting point of an organic compound such as a lipid increases as the number of carbon atoms increases.
- the polyamide of Preparation Example 1 has a sufficiently high ratio of heat absorption of 50 ° C. or higher and 190 ° C. or lower and a heat absorption ratio of 50 ° C. or higher and 195 ° C. or lower, voids are generated in Test Examples 1 to 12. Sufficient ability to suppress.
- Test Example 13 has an ability to suppress the generation of voids. Was inadequate.
- the present invention it is possible to provide a flux and a solder paste that can sufficiently suppress heating dripping during reflow.
- the flux and solder paste can be suitably used for soldering a substrate having a large area.
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Abstract
Description
すなわち、本発明の第1の態様は、ロジンと、溶剤と、チキソ剤と、活性剤とを含有し、前記チキソ剤は、下記一般式(1)で表される化合物及びポリアマイドを含み、前記ポリアマイドは、脂肪族カルボン酸及びヒドロキシ基含有脂肪族カルボン酸からなる群より選択される1種類以上と、アミンとの縮合物であり、且つ、示差走査熱量測定による吸熱ピークの温度が120℃以上200℃以下である、フラックスである。
本実施形態のフラックスは、ロジンと、溶剤と、チキソ剤と、活性剤とを含有する。
ロジンとしては、例えば、ガムロジン、ウッドロジン及びトール油ロジン等の原料ロジン、並びに該原料ロジンから得られる誘導体が挙げられる。
該誘導体としては、例えば、精製ロジン、水添ロジン、不均化ロジン、重合ロジン、酸変性ロジン、酸変性水添ロジン、フェノール変性ロジン及びα,β不飽和カルボン酸変性物(アクリル化ロジン、マレイン化ロジン、フマル化ロジン等)、並びに該重合ロジンの精製物、水素化物及び不均化物、並びに該α,β不飽和カルボン酸変性物の精製物、水素化物及び不均化物等が挙げられる。
ロジンは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
ロジンとしては、上記の中でも、重合ロジン、酸変性水添ロジン及び水添ロジンからなる群より選択される1種以上を用いることが好ましい。
酸変性水添ロジンとしては、アクリル酸変性水添ロジンを用いることが好ましい。
本実施形態のフラックスにおいて、溶剤としては、例えば、水、アルコール系溶剤、グリコールエーテル系溶剤、テルピネオール類等が挙げられる。
アルコール系溶剤としては、例えば、イソプロピルアルコール、1,2-ブタンジオール、イソボルニルシクロヘキサノール、2,4-ジエチル-1,5-ペンタンジオール、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール、2,5-ジメチル-2,5-ヘキサンジオール、2,5-ジメチル-3-ヘキシン-2,5-ジオール、2,3-ジメチル-2,3-ブタンジオール、2-メチルペンタン-2,4-ジオール、1,1,1-トリス(ヒドロキシメチル)プロパン、2-エチル-2-ヒドロキシメチル-1,3-プロパンジオール、2,2′-オキシビス(メチレン)ビス(2-エチル-1,3-プロパンジオール)、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)-1,3-プロパンジオール、1,2,6-トリヒドロキシヘキサン、1-エチニル-1-シクロヘキサノール、1,4-シクロヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、2,4,7,9-テトラメチル-5-デシン-4,7-ジオール等が挙げられる。
グリコールエーテル系溶剤としては、例えば、ジエチレングリコールモノ-2-エチルヘキシルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、メチルプロピレントリグルコール、ブチルプロピレントリグルコール、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル等が挙げられる。
溶剤としては、グリコールエーテル系溶剤を用いることが好ましく、この中でも、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルを用いることが好ましい。
溶剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
本実施形態のフラックスにおいて、チキソ剤は、一般式(1)で表される化合物及び特定のポリアマイド(PA1)を含む。
本実施形態のフラックスでは、下記一般式(1)で表される化合物が用いられる。
下記一般式(2)で表される化合物は、上記一般式(1)中、nが1であり、R0aは-NH-C(=O)-R12であり、R0bはR0b1であり、R0cはR22である。
R11又はR12が置換基を有する場合、前記置換基としては、例えば、-CONH2、アミノ基(-NH2)、カルボキシル基等が挙げられる。
R0b1が置換基を有する場合、前記置換基としては、-CONH2、アミノ基(-NH2)、カルボキシル基等が挙げられる。これらの中でも、R0b1が有し得る置換基は、-CONH2であることが好ましい。
mは、1であることが好ましい。
上記一般式(2)で表される化合物は、N,N-ビス(2-ステアロアミドエチル)-アゼライカミド又はN,N-ビス(2-ステアロアミドエチル)-セバカミドであることが好ましい。
下記一般式(3)で表される化合物は、上記一般式(1)中、nが2であり、mは、1であり、R0bはR0b2である。
R11及びR11’は、それぞれ、置換基を有してもよい炭素数14~25の炭化水素基であることが好ましく、置換基を有してもよい炭素数14~20の炭化水素基であることがより好ましい。
R11及びR11’が置換基を有する場合、前記置換基としては、例えば、-CONH2、アミノ基(-NH2)、カルボキシル基等が挙げられる。
R0b2は、置換基を有してもよい炭素数5~10の炭化水素基であることが好ましく、置換基を有してもよい炭素数6~9の炭化水素基であることがより好ましい。
R0b2が置換基を有する場合、前記置換基としては、-CONH2、アミノ基(-NH2)、カルボキシル基等が挙げられる。
R0a及びR0a’は、それぞれ、飽和炭化水素基又は水素原子であることが好ましく、水素原子であることがより好ましい。
上記一般式(1)で表される化合物は、上記一般式(2)又は上記一般式(3)で表される化合物であることが好ましく、上記一般式(3)で表される化合物であることがより好ましい。
前記フラックス中の、上記一般式(1)で表される化合物の含有量は、フラックスの総量(100質量%)に対して、1質量%以上10質量%以下であることが好ましい。
本実施形態のフラックスでは、特定のポリアマイド(PA1)が用いられる。特定のポリアマイド(PA1)は、脂肪族カルボン酸及びヒドロキシ基含有脂肪族カルボン酸からなる群より選択される1種類以上と、アミンとの縮合物である。
特定のポリアマイド(PA1)は、「脂肪族カルボン酸と、アミンとの縮合物」、「ヒドロキシ基含有脂肪族カルボン酸と、アミンとの縮合物」、及び「ヒドロキシ基含有脂肪族カルボン酸と、脂肪族カルボン酸と、アミンとの縮合物」を包含する。
特定のポリアマイド(PA1)の示差走査熱量測定による吸熱ピークの温度は、120℃以上200℃以下である。
前記脂肪族カルボン酸としては、例えば、モノカルボン酸、ジカルボン酸、トリカルボン酸等が挙げられる。前記脂肪族カルボン酸は、モノカルボン酸又はジカルボン酸であることが好ましく、ジカルボン酸であることがより好ましい。
前記脂肪族カルボン酸の炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状又は環状のいずれであってもよい。前記炭化水素基は、直鎖状又は分岐鎖状であることが好ましく、直鎖状であることがより好ましい。
前記炭化水素基は、飽和炭化水素基であってもよいし、不飽和炭化水素基であってもよい。前記炭化水素基は、飽和炭化水素基であることが好ましい。
前記脂肪族モノカルボン酸の炭素数としては、12~22が好ましく、14~22がより好ましく、16~22が更に好ましい。
前記脂肪族モノカルボン酸としては、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、ノナデカン酸、アラキジン酸、ベヘン酸等が挙げられる。前記脂肪族モノカルボン酸は、パルミチン酸又はステアリン酸であることが好ましい。
前記脂肪族ジカルボン酸の炭素数としては、2~20が好ましく、6~16がより好ましく、8~14が更に好ましい。
前記脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、トリデカン二酸、テトラデカン二酸、ペンタデカン二酸等が挙げられる。前記脂肪族ジカルボン酸は、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸又はドデカン二酸であることが好ましく、セバシン酸又はドデカン二酸であることが更に好ましい。
前記脂肪族カルボン酸は、セバシン酸及びドデカン二酸からなる群より選択される1種以上と、パルミチン酸及びステアリン酸からなる群より選択される1種以上と、を含むものであってもよい。
前記ヒドロキシ基含有脂肪族カルボン酸の炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状又は環状のいずれであってもよい。前記炭化水素基は、直鎖状又は分岐鎖状であることが好ましく、直鎖状であることがより好ましい。
前記炭化水素基は、飽和炭化水素基であってもよいし、不飽和炭化水素基であってもよい。前記炭化水素基は、飽和炭化水素基であることが好ましい。
前記ヒドロキシ基含有脂肪族カルボン酸の炭素数としては、10~25が好ましく、15~21がより好ましい。
前記ヒドロキシ基含有脂肪族カルボン酸としては、例えば、ヒドロキシペンタデカン酸、ヒドロキシヘキサデカン酸、ヒドロキシヘプタデカン酸、ヒドロキシオクタデカン酸(ヒドロキシステアリン酸)、ヒドロキシエイコサン酸、ヒドロキシヘンエイコサン酸等が挙げられる。前記ヒドロキシ基含有脂肪族カルボン酸は、ヒドロキシステアリン酸であることが好ましく、12-ヒドロキシステアリン酸であることがより好ましい。
前記アミンとしては、例えば、脂肪族アミン、芳香族アミンが挙げられる。前記アミンは、脂肪族アミンであることが好ましい。
前記アミンとしては、例えば、モノアミン、ジアミン、トリアミン、テトラアミン等が挙げられる。前記アミンは、ジアミンであることが好ましい。
前記脂肪族アミンの炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状又は環状のいずれであってもよい。前記炭化水素基は、直鎖状又は分岐鎖状であることが好ましく、直鎖状であることがより好ましい。前記脂肪族アミンの炭素数としては、3~10が好ましく、4~8がより好ましい。
前記炭化水素基は、飽和炭化水素基であってもよいし、不飽和炭化水素基であってもよい。前記炭化水素基は、飽和炭化水素基であることが好ましい。
前記アミンとしては、例えば、エチレンジアミン、1,3-プロパンジアミン、1,4-ブタンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、メタキシレンジアミン、トリレンジアミン、パラキシレンジアミン、フェニレンジアミン、イソホロンジアミン、1,10-デカンジアミン、1,12-ドデカンジアミン、4,4-ジアミノジシクロヘキシルメタン、4,4-ジアミノジフェニルメタン、ブタン-1,1,4,4-テトラアミン、ピリミジン-2,4,5,6-テトラアミン等が挙げられる。前記アミンは、ヘキサメチレンジアミンであることが好ましい。
具体的な吸熱ピークの測定方法としては、窒素雰囲気下、約10mgのポリアマイドを、昇温速度を20℃/minに設定し、25℃から350℃まで昇温することにより測定する方法とする。測定機器としては、DSC7020(日立ハイテクサイエンス製)を用いることができる。本明細書において、吸熱ピークの温度は、ピークトップの温度を意味する。
吸熱ピークの個数が1個の場合、その吸熱ピークの温度は、150℃以上200℃以下であることが好ましく、160℃以上200℃以下であることがより好ましく、170℃以上200℃以下であることが更に好ましく、180℃以上200℃以下であることが特に好ましい。
吸熱ピークの個数が2個以上の場合、ポリアマイド(PA1)は、例えば、最も低い温度の吸熱ピークが120℃以上200℃以下の範囲にあってもよいし、最も高い温度の吸熱ピークが120℃以上200℃以下の範囲にあってもよいし、全ての吸熱ピークが120℃以上200℃以下の範囲にあってもよい。
最も高い温度の吸熱ピークの温度は、150℃以上200℃以下であることが好ましく、160℃以上200℃以下であることがより好ましく、170℃以上200℃以下であることが更に好ましく、180℃以上200℃以下であることが特に好ましい。
前記吸熱量の割合の上限値は、発明の効果が奏される限り特に限定されないが、例えば、80%以下であってもよいし、70%以下であってもよいし、60%以下であってもよい。
前記吸熱量の割合は、30%以上80%以下であることが好ましく、40%以上80%以下であることがより好ましく、45%以上80%以下であることが更に好ましい。あるいは、前記吸熱量の割合は、30%以上70%以下であることが好ましく、40%以上70%以下であることがより好ましく、45%以上70%以下であることが更に好ましい。
ポリアマイド(PA1)のDSCによる測定で、160℃以上200℃以下の範囲における吸熱量の割合が、前記下限値以上であることにより、リフローの際の加熱だれを十分に抑制することができる。特に、予備加熱の温度が高められた場合でも、例えば、190℃以上、更に200℃以上の場合であっても、加熱だれを抑制することができる。
本明細書において、ポリアマイドの吸熱量は、ポリアマイドのDSC曲線のピーク面積から算出することができる。
前記吸熱量の割合の下限値は、発明の効果が奏される限り特に限定されないが、例えば、10%以上であってもよいし、20%以上であってもよいし、30%以上であってもよい。
前記吸熱量の割合は、10%以上80%以下であることが好ましく、10%以上60%以下であることがより好ましく、10%以上50%以下であることが更に好ましい。あるいは、前記吸熱量の割合は、20%以上80%以下であることが好ましく、20%以上60%以下であることがより好ましく、20%以上50%以下であることが更に好ましい。
前記吸熱量の割合の下限値は、発明の効果が奏される限り特に限定されないが、例えば、40%以上であってもよいし、50%以上であってもよいし、60%以上であってもよい。
前記吸熱量の割合は、40%以上95%以下であることが好ましく、40%以上90%以下であることがより好ましく、40%以上85%以下であることが更に好ましい。あるいは、前記吸熱量の割合は、50%以上95%以下であることが好ましく、50%以上90%以下であることがより好ましく、50%以上85%以下であることが更に好ましい。
本実施形態のフラックスに含まれる特定のポリアマイド(PA1)は、ジカルボン酸と、ヒドロキシ基含有モノカルボン酸と、ジアミンとの縮合物であることがより好ましい。 本実施形態のフラックスに含まれる特定のポリアマイド(PA1)は、炭素数が8~14である脂肪族ジカルボン酸と、炭素数が15~21であるヒドロキシ基含有脂肪族モノカルボン酸と、炭素数が4~8である脂肪族ジアミンとの縮合物であることが更に好ましい。
これらの中でも、ポリアマイド(PA1)は、セバシン酸及びドデカン二酸からなる群より選択される1種以上と、12-ヒドロキシステアリン酸と、ヘキサメチレンジアミンとの縮合物であることが特に好ましい。
ポリアマイド(PA1)は、セバシン酸及びドデカン二酸からなる群より選択される1種以上と、パルミチン酸及びステアリン酸からなる群より選択される1種以上と、12-ヒドロキシステアリン酸と、ヘキサメチレンジアミンとの縮合物であってもよい。
ここで、ポリアマイド(PA1)の原料として用いる、脂肪族ジカルボン酸をXモル、ヒドロキシ基含有脂肪族モノカルボン酸をYモル、脂肪族ジアミンをZモルとする。
原料に含まれている化合物のアミノ基の総モル数は、カルボキシル基の総モル数と等しいか、あるいは、原料に含まれている化合物のアミノ基の総モル数は、カルボキシル基の総モル数よりも少ないことが好ましい。具体的には、2Z≦2X+Yを満たすことが好ましい。
原料間のモル比の関係は、0.2Y≦X≦2Yであることが好ましく、0.4Y≦X≦1.5Yであることがより好ましい。
原料間のモル比の関係は、0.5Y≦Z≦2Yであることが好ましく、0.8Y≦Z≦1.8Yであることがより好ましい。
上記一般式(1)で表される化合物及び特定のポリアマイド(PA1)の合計の質量(100質量%)に対する、上記一般式(1)で表される化合物の割合は、10質量%以上90質量%以下であることが好ましく、15質量%以上75質量%以下であることがより好ましい。
チキソ剤は、上記一般式(1)で表される化合物及びポリアマイド(PA1)に加えて、その他のチキソ剤を含んでもよい。
その他のチキソ剤としては、例えば、上記以外のアマイド系チキソ剤、ワックス系チキソ剤、ソルビトール系チキソ剤等が挙げられる。
その他のチキソ剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
モノアミドとしては、例えば、ラウリン酸アミド、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド、ベヘン酸アミド、ヒドロキシステアリン酸アミド、飽和脂肪酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、不飽和脂肪酸アミド、p-トルアミド、p-トルエンメタンアミド、芳香族アミド、ヘキサメチレンヒドロキシステアリン酸アミド、置換アミド、メチロールステアリン酸アミド、メチロールアミド、脂肪酸エステルアミド等が挙げられる。
ビスアミドとしては、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、エチレンビスヒドロキシ脂肪酸(脂肪酸の炭素数C6~24)アミド、エチレンビスステアリン酸アマイド、エチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、飽和脂肪酸ビスアミド、メチレンビスオレイン酸アミド、不飽和脂肪酸ビスアミド、m-キシリレンビスステアリン酸アミド、芳香族ビスアミド等が挙げられる。
その他のポリアミドとしては、飽和脂肪酸ポリアミド、不飽和脂肪酸ポリアミド、芳香族ポリアミド、1,2,3-プロパントリカルボン酸トリス(2-メチルシクロヘキシルアミド)、環状アミドオリゴマー、非環状アミドオリゴマー等が挙げられる。
前記フラックス中の、ワックス系チキソ剤の含有量は、前記フラックスの総量(100質量%)に対して0質量%以上10質量%以下であることが好ましく、0質量%以上5質量%以下であることがより好ましく、0質量%以上3質量%以下であることが更に好ましい。
前記フラックス中の、ソルビトール系チキソ剤の含有量は、前記フラックスの総量(100質量%)に対して0質量%以上5.0質量%以下であることが好ましく、0質量%以上3.5質量%以下がより好ましい。
前記フラックス中の、その他のチキソ剤の含有量は、前記フラックスの総量(100質量%)に対して0質量%以上10質量%以下であることが好ましく、0質量%以上5質量%以下がより好ましい。
前記フラックス中の、チキソ剤の合計の質量(100質量%)に対する、その他のチキソ剤の割合は、0質量%以上50質量%以下であることが好ましく、0質量%以上30質量%以下であることがより好ましく、0質量%以上20質量%以下であることが更に好ましい。
活性剤としては、例えば、有機酸、ハロゲン系活性剤、アミン等が挙げられる。
有機酸としては、例えば、グルタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、エイコサン二酸、クエン酸、グリコール酸、コハク酸、サリチル酸、ジグリコール酸、ジピコリン酸、ジブチルアニリンジグリコール酸、スベリン酸、セバシン酸、チオグリコール酸、ジチオグリコール酸、テレフタル酸、ドデカン二酸、パラヒドロキシフェニル酢酸、ピコリン酸、フェニルコハク酸、フタル酸、フマル酸、マレイン酸、マロン酸、ラウリン酸、安息香酸、酒石酸、イソシアヌル酸トリス(2-カルボキシエチル)、グリシン、1,3-シクロヘキサンジカルボン酸、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)ブタン酸、2,3-ジヒドロキシ安息香酸、2,4-ジエチルグルタル酸、2-キノリンカルボン酸、3-ヒドロキシ安息香酸、プロピオン酸、リンゴ酸、p-アニス酸、ステアリン酸、12-ヒドロキシステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、パルミチン酸、ピメリン酸、ダイマー酸、トリマー酸、ダイマー酸に水素を添加した水添物である水添ダイマー酸、トリマー酸に水素を添加した水添物である水添トリマー酸等が挙げられる。
有機酸は、ジカルボン酸であることが好ましい。
ジカルボン酸は、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸及びセバシン酸からなる群より選択される1種以上であることが好ましく、グルタル酸、アジピン酸及びアゼライン酸からなる群より選択される1種以上であることがより好ましい。
ハロゲン系活性剤としては、例えば、ハロゲン化脂肪族化合物、アミンハロゲン化水素酸塩等が挙げられる。
ハロゲン系活性剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
アミンハロゲン化水素酸塩は、アミンとハロゲン化水素を反応させた化合物であり、アミンとしては、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミン、1,3-ジフェニルグアニジン、1,3-ジ-o-トリルグアニジン、1-o-トリルビグアニド等が挙げられ、ハロゲン化水素としては、塩素、臭素、ヨウ素の水素化物が挙げられる。
本実施形態のフラックスは、ハロゲン化脂肪族化合物を含むことが好ましい。
ハロゲン化脂肪族化合物は、トランス-2,3-ジブロモ-2-ブテン-1,4-ジオールであることが好ましい。
アミンとしては、エチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、2-メチルイミダゾール、2-ウンデシルイミダゾール、2-ヘプタデシルイミダゾール、1,2-ジメチルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、2-フェニル-4-メチルイミダゾール、1-ベンジル-2-メチルイミダゾール、1-ベンジル-2-フェニルイミダゾール、1-シアノエチル-2-メチルイミダゾール、1-シアノエチル-2-ウンデシルイミダゾール、1-シアノエチル-2-エチル-4-メチルイミダゾール、1-シアノエチル-2-フェニルイミダゾール、1-シアノエチル-2-ウンデシルイミダゾリウムトリメリテイト、1-シアノエチル-2-フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、2,4-ジアミノ-6-[2′-メチルイミダゾリル-(1′)]-エチル-s-トリアジン、2,4-ジアミノ-6-[2′-ウンデシルイミダゾリル-(1′)]-エチル-s-トリアジン、2,4-ジアミノ-6-[2′-エチル-4′-メチルイミダゾリル-(1′)]-エチル-s-トリアジン、2,4-ジアミノ-6-[2′-メチルイミダゾリル-(1′)]-エチル-s-トリアジンイソシアヌル酸付加物、2-フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、2-フェニル-4,5-ジヒドロキシメチルイミダゾール、2-フェニル-4-メチル-5-ヒドロキシメチルイミダゾール、2,3-ジヒドロ-1H-ピロロ[1,2-a]ベンズイミダゾール、1-ドデシル-2-メチル-3-ベンジルイミダゾリウムクロライド、2-メチルイミダゾリン、2-フェニルイミダゾリン、2,4-ジアミノ-6-ビニル-s-トリアジン、2,4-ジアミノ-6-ビニル-s-トリアジンイソシアヌル酸付加物、2,4-ジアミノ-6-メタクリロイルオキシエチル-s-トリアジン、エポキシ-イミダゾールアダクト、2-メチルベンゾイミダゾール、2-オクチルベンゾイミダゾール、2-ペンチルベンゾイミダゾール、2-(1-エチルペンチル)ベンゾイミダゾール、2-ノニルベンゾイミダゾール、2-(4-チアゾリル)ベンゾイミダゾール、ベンゾイミダゾール、2-(2′-ヒドロキシ-5′-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2′-ヒドロキシ-3′-tert-ブチル-5′-メチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2′-ヒドロキシ-3′,5′-ジ-tert-アミルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2′-ヒドロキシ-5′-tert-オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2,2′-メチレンビス[6-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-tert-オクチルフェノール]、6-(2-ベンゾトリアゾリル)-4-tert-オクチル-6′-tert-ブチル-4′-メチル-2,2′-メチレンビスフェノール、1,2,3-ベンゾトリアゾール、1-[N,N-ビス(2-エチルヘキシル)アミノメチル]ベンゾトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、1-[N,N-ビス(2-エチルヘキシル)アミノメチル]メチルベンゾトリアゾール、2,2′-[[(メチル-1H-ベンゾトリアゾール-1-イル)メチル]イミノ]ビスエタノール、1-(1′,2′-ジカルボキシエチル)ベンゾトリアゾール、1-(2,3-ジカルボキシプロピル)ベンゾトリアゾール、1-[(2-エチルヘキシルアミノ)メチル]ベンゾトリアゾール、2,6-ビス[(1H-ベンゾトリアゾール-1-イル)メチル]-4-メチルフェノール、5-メチルベンゾトリアゾール、5-フェニルテトラゾール等が挙げられる。
アミンは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
アミンは、2-フェニルイミダゾール、2-フェニル-4-メチルイミダゾールからなる群より選択される1種以上であることが好ましい。
また、本実施形態のフラックスは、ロジン、溶剤、チキソ剤及び活性剤に加えて、更に、その他の成分を含有してもよい。
その他の成分としては、例えば、界面活性剤、シランカップリング剤、着色剤が挙げられる。
ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコール-ポリプロピレングリコール共重合体、脂肪族アルコールポリオキシエチレン付加体、芳香族アルコールポリオキシエチレン付加体、多価アルコールポリオキシエチレン付加体等が挙げられる。
弱カチオン系界面活性剤としては、例えば、末端ジアミンポリエチレングリコール、末端ジアミンポリエチレングリコール-ポリプロピレングリコール共重合体、脂肪族アミンポリオキシエチレン付加体、芳香族アミンポリオキシエチレン付加体、多価アミンポリオキシエチレン付加体が挙げられる。
本実施形態のソルダペーストは、はんだ合金粉末と、上述したフラックスと、を含有する。
はんだ合金粉末は、Sn-Pb系、あるいは、Sn-Pb系にSb、Bi、In、Cu、Zn、As、Ag、Cd、Fe、Ni、Co、Au、Ge、P等を添加したはんだ合金の粉体で構成されてもよい。
はんだ合金粉末は、Pbを含まないはんだであることが好ましい。
ソルダペースト中、フラックスの含有量は、ソルダペーストの全質量に対して5~30質量%であることが好ましく、5~15質量%であることがより好ましい。
かかる他の実施形態のフラックスにおいて用いられるロジンとしては、上述したものが挙げられる。
ロジンは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
他の実施形態のフラックス中の、ロジンの含有量は、前記フラックスの総量(100質量%)に対して30質量%以上50質量%以下であることが好ましく、30質量%以上40質量%以下であることがより好ましい。
かかる他の実施形態のフラックスにおいて用いられる溶剤としては、上述したものが挙げられる。
溶剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
かかる他の実施形態のフラックス中の、溶剤の含有量は、前記フラックスの総量(100質量%)に対して30質量%以上60質量%以下であることが好ましく、35質量%以上55質量%以下であることがより好ましい。
かかる他の実施形態のフラックスは、特定のチキソ剤として、ポリアマイド(PA2)を含む。
ポリアマイド(PA2)は、脂肪族カルボン酸及びヒドロキシ基含有脂肪族カルボン酸からなる群より選択される1種類以上と、炭素数3~10の脂肪族アミンとの縮合物である。
すなわち、ポリアマイド(PA2)は、ポリアマイド(PA1)の原料であるアミンを、炭素数3~10の脂肪族アミンに特定したものである。
前記脂肪族カルボン酸としては、例えば、モノカルボン酸、ジカルボン酸、トリカルボン酸等が挙げられる。前記脂肪族カルボン酸は、モノカルボン酸又はジカルボン酸であることが好ましく、ジカルボン酸であることがより好ましい。
前記脂肪族カルボン酸の炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状又は環状のいずれであってもよい。前記炭化水素基は、直鎖状又は分岐鎖状であることが好ましく、直鎖状であることがより好ましい。
前記炭化水素基は、飽和炭化水素基であってもよいし、不飽和炭化水素基であってもよい。前記炭化水素基は、飽和炭化水素基であることが好ましい。
前記脂肪族モノカルボン酸の炭素数としては、12~22が好ましく、14~22がより好ましく、16~22が更に好ましい。
前記脂肪族モノカルボン酸としては、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、ノナデカン酸、アラキジン酸、ベヘン酸等が挙げられる。前記脂肪族モノカルボン酸は、パルミチン酸又はステアリン酸であることが好ましい。
前記脂肪族ジカルボン酸の炭素数としては、11~20が好ましく、12~18がより好ましく、12~16が更に好ましい。
前記脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、ドデカン二酸、トリデカン二酸、テトラデカン二酸、ペンタデカン二酸等が挙げられる。前記脂肪族ジカルボン酸は、ドデカン二酸であることが好ましい。
前記脂肪族カルボン酸は、ドデカン二酸と、パルミチン酸及びステアリン酸からなる群より選択される1種以上と、を含むものであってもよい。
前記ヒドロキシ基含有脂肪族カルボン酸の炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状又は環状のいずれであってもよい。前記炭化水素基は、直鎖状又は分岐鎖状であることが好ましく、直鎖状であることがより好ましい。
前記炭化水素基は、飽和炭化水素基であってもよいし、不飽和炭化水素基であってもよい。前記炭化水素基は、飽和炭化水素基であることが好ましい。
前記ヒドロキシ基含有脂肪族カルボン酸の炭素数としては、10~25が好ましく、15~21がより好ましい。
前記ヒドロキシ基含有脂肪族カルボン酸としては、例えば、ヒドロキシペンタデカン酸、ヒドロキシヘキサデカン酸、ヒドロキシヘプタデカン酸、ヒドロキシオクタデカン酸(ヒドロキシステアリン酸)、ヒドロキシエイコサン酸、ヒドロキシヘンエイコサン酸等が挙げられる。前記ヒドロキシ基含有脂肪族カルボン酸は、ヒドロキシステアリン酸であることが好ましく、12-ヒドロキシステアリン酸であることがより好ましい。
前記脂肪族アミンとしては、例えば、モノアミン、ジアミン、トリアミン、テトラアミン等が挙げられる。前記アミンは、ジアミンであることが好ましい。
前記脂肪族アミンの炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状又は環状のいずれであってもよい。前記炭化水素基は、直鎖状又は分岐鎖状であることが好ましく、直鎖状であることがより好ましい。前記脂肪族アミンの炭素数としては、4~8が好ましい。
前記炭化水素基は、飽和炭化水素基であってもよいし、不飽和炭化水素基であってもよい。前記炭化水素基は、飽和炭化水素基であることが好ましい。
前記脂肪族アミンとしては、例えば、1,3-プロパンジアミン、1,4-ブタンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ブタン-1,1,4,4-テトラアミン等が挙げられる。前記脂肪族アミンは、ヘキサメチレンジアミンであることが好ましい。
ポリアマイド(PA2)は、炭素数が12~20である脂肪族ジカルボン酸と、炭素数が15~21であるヒドロキシ基含有モノカルボン酸と、炭素数が4~8である脂肪族ジアミンとの縮合物であることがより好ましい。
これらの中でも、ポリアマイド(PA2)は、ドデカン二酸と、12-ヒドロキシステアリン酸と、ヘキサメチレンジアミンとの縮合物であることが更に好ましい。
ポリアマイド(PA2)は、ドデカン二酸と、パルミチン酸及びステアリン酸からなる群より選択される1種以上と、12-ヒドロキシステアリン酸と、ヘキサメチレンジアミンとの縮合物であってもよい。
ポリアマイド(PA2)のDSCによる測定で、50℃以上190℃以下の範囲における吸熱量は、50℃以上200℃以下の範囲における総吸熱量に対して、好ましくは90%以上であり、より好ましくは92%以上であり、更に好ましくは94%以上である。
前記吸熱量の割合は、高い値ほど好ましい。前記吸熱量の割合の上限値は、発明の効果が奏される限り特に限定されず、例えば、100%であってもよい。
前記吸熱量の割合は、好ましくは90%以上100%以下であり、より好ましくは92%以上100%以下であり、更に好ましくは94%以上100%以下である。
前記吸熱量の割合が、前記下限値以上であることにより、ボイド発生の抑制能が高められやすくなる。
前記吸熱量の割合は、高い値ほど好ましい。前記吸熱量の割合の上限値は、発明の効果が奏される限り特に限定されず、例えば、100%であってもよい。
前記吸熱量の割合は、好ましくは96%以上100%以下であり、より好ましくは98%以上100%以下であり、更に好ましくは99%以上100%以下である。
前記吸熱量の割合が、前記下限値以上であることにより、ボイド発生の抑制能が高められやすくなる。
前記吸熱量の割合の上限値は、発明の効果が奏される限り特に限定されないが、例えば、80%以下であってもよいし、70%以下であってもよいし、60%以下であってもよい。
前記吸熱量の割合は、30%以上80%以下であることが好ましく、40%以上80%以下であることがより好ましく、45%以上80%以下であることが更に好ましい。あるいは、前記吸熱量の割合は、30%以上70%以下であることが好ましく、40%以上70%以下であることがより好ましく、45%以上70%以下であることが更に好ましい。 ポリアマイド(PA2)のDSCによる測定で、160℃以上200℃以下の範囲における吸熱量の割合が、前記下限値以上であることにより、リフローの際の加熱だれを十分に抑制することができる。特に、予備加熱の温度が高められた場合でも、例えば、190℃以上、更に200℃以上の場合であっても、加熱だれを抑制することができる。
本明細書において、ポリアマイドの吸熱量は、ポリアマイドのDSC曲線のピーク面積から算出することができる。
前記吸熱量の割合の下限値は、発明の効果が奏される限り特に限定されないが、例えば、10%以上であってもよいし、20%以上であってもよいし、30%以上であってもよい。
前記吸熱量の割合は、10%以上80%以下であることが好ましく、10%以上60%以下であることがより好ましく、10%以上50%以下であることが更に好ましい。あるいは、前記吸熱量の割合は、20%以上80%以下であることが好ましく、20%以上60%以下であることがより好ましく、20%以上50%以下であることが更に好ましい。
前記吸熱量の割合の下限値は、発明の効果が奏される限り特に限定されないが、例えば、40%以上であってもよいし、50%以上であってもよいし、60%以上であってもよい。
前記吸熱量の割合は、40%以上95%以下であることが好ましく、40%以上90%以下であることがより好ましく、40%以上85%以下であることが更に好ましい。あるいは、前記吸熱量の割合は、50%以上95%以下であることが好ましく、50%以上90%以下であることがより好ましく、50%以上85%以下であることが更に好ましい。
吸熱ピークの個数が1個の場合、その吸熱ピークの温度は、150℃以上200℃以下であることが好ましく、160℃以上200℃以下であることがより好ましく、170℃以上200℃以下であることが更に好ましく、180℃以上200℃以下であることが特に好ましい。
吸熱ピークの個数が2個以上の場合、ポリアマイド(PA2)は、例えば、最も低い温度の吸熱ピークが120℃以上200℃以下の範囲にあってもよいし、最も高い温度の吸熱ピークが120℃以上200℃以下の範囲にあってもよいし、全ての吸熱ピークが120℃以上200℃以下の範囲にあってもよい。
最も高い温度の吸熱ピークの温度は、150℃以上200℃以下であることが好ましく、160℃以上200℃以下であることがより好ましく、170℃以上200℃以下であることが更に好ましく、180℃以上200℃以下であることが特に好ましい。
第1の吸熱ピークの温度は、150℃未満であることが好ましく、120℃以上140℃以下であることがより好ましく、125℃以上135℃以下であることが更に好ましく、125℃以上130℃以下であることが特に好ましい。
第2の吸熱ピークの温度は、150℃以上であることが好ましく、155℃以上175℃以下であることがより好ましく、160℃以上170℃以下であることが更に好ましく、162℃以上167℃以下であることが特に好ましい。
第3の吸熱ピークの温度は、150℃以上であることが好ましく、180℃以上196℃以下であることがより好ましく、183℃以上195℃以下であることが更に好ましく、185℃以上193℃以下であることが特に好ましい。
ここで、ポリアマイド(PA2)の原料として用いる、脂肪族ジカルボン酸をXモル、ヒドロキシ基含有脂肪族モノカルボン酸をYモル、脂肪族ジアミンをZモルとする。
原料に含まれている化合物のアミノ基の総モル数は、カルボキシル基の総モル数と等しいか、あるいは、原料に含まれている化合物のアミノ基の総モル数は、カルボキシル基の総モル数よりも少ないことが好ましい。具体的には、2Z≦2X+Yを満たすことが好ましい。
原料間のモル比の関係は、0.2Y≦X≦2Yであることが好ましく、0.4Y≦X≦1.5Yであることがより好ましい。
原料間のモル比の関係は、0.5Y≦Z≦2Yであることが好ましく、0.8Y≦Z≦1.8Yであることがより好ましい。
また、かかる他の実施形態のフラックスは、ロジン、溶剤、特定のチキソ剤及び活性剤に加えて、更に、その他の成分を含有してもよい。
その他の成分としては、例えば、ポリアマイド(PA2)以外のチキソ剤、界面活性剤、シランカップリング剤、着色剤が挙げられる。
その他のチキソ剤としては、例えば、ポリアマイド(PA2)以外のアマイド系チキソ剤、ワックス系チキソ剤、ソルビトール系チキソ剤等が挙げられる。
その他のチキソ剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
前記フラックス中の、ワックス系チキソ剤の含有量は、前記アマイド系チキソ剤及びワックス系チキソ剤の総量(100質量%)に対して12質量%以上100質量%以下であることが好ましく、18質量%以上100質量%以下であることがより好ましく、33質量%以上100質量%以下であることが更に好ましく、60質量%以上100質量%以下であることが特に好ましい。
また、かかる他の実施形態のフラックスは、前記フラックスに含まれるポリアマイド(PA2)が、150℃、180℃において一部溶融しないため、加熱だれを十分に抑制することができる。特に、予備加熱の温度が高められた場合でも、例えば、190℃以上、更に200℃以上の場合であっても、加熱だれを抑制することができる。
ソルダペーストの他の実施形態は、はんだ合金粉末と、かかる他の実施形態のフラックスと、を含有する。
はんだ合金粉末は、Sn-Pb系、あるいは、Sn-Pb系にSb、Bi、In、Cu、Zn、As、Ag、Cd、Fe、Ni、Co、Au、Ge、P等を添加したはんだ合金の粉体で構成されてもよい。
はんだ合金粉末は、Pbを含まないはんだであることが好ましい。
他の実施形態のソルダペースト中、フラックスの含有量は、ソルダペーストの全質量に対して5~30質量%であることが好ましく、5~15質量%であることがより好ましい。
ロジンとして、アクリル酸変性水添ロジン、重合ロジン、水添ロジンを用いた。
チキソ剤として、チキソ剤A、チキソ剤B、ビスアマイド、ポリアマイドを用いた。 チキソ剤A:N,N’-ビス(2-ステアロアミドエチル)-アゼライカミド
チキソ剤Aは、下記化学式(3-1)で表される化合物である。
チキソ剤Bは、下記化学式(3-2)で表される化合物である。
(ポリアマイド 調製例1)
12-ヒドロキシステアリン酸とドデカン二酸を加えて約100℃まで加熱し、その後ヘキサメチレンジアミンを加えて約220℃まで加熱して3時間保持し、調製例1のポリアマイドを得た。
原料として用いた、ドデカン二酸をXモル、12-ヒドロキシステアリン酸をYモル、ヘキサメチレンジアミンをZモルとする。原料のモル数は、2Z=2X+Yの関係を満たすものであった。
(ポリアマイド 調製例2)
12-ヒドロキシステアリン酸とセバシン酸を加えて約100℃まで加熱し、その後ヘキサメチレンジアミンを加えて約220℃まで加熱して3時間保持し、調製例2のポリアマイドを得た。
原料として用いた、セバシン酸をXモル、12-ヒドロキシステアリン酸をYモル、ヘキサメチレンジアミンをZモルとする。原料のモル数は、2Z=2X+Yの関係を満たすものであった。
より具体的な吸熱ピークの測定方法としては、窒素雰囲気下、約10mgのポリアマイドを、昇温速度を20℃/minに設定し、25℃から350℃まで昇温することにより測定した。測定機器としては、DSC7020(日立ハイテクサイエンス製)を用いた。測定結果を図1に示す。図1は、得られたポリアマイド 調製例1のDSC曲線を示す図である。ピークトップの温度を、吸熱ピークの温度と定義した。
得られたポリアマイドは、全ての吸熱ピークのピークトップの温度が120℃以上200℃以下であった。
有機酸として、アジピン酸、アゼライン酸、グルタル酸を用いた。
ハロゲン系活性剤として、トランス-2,3-ジブロモ-2-ブテン-1,4-ジオールを用いた。
アミンとして、2-フェニルイミダゾール、2-フェニル-4-メチルイミダゾールを用いた。
溶剤として、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルを用いた。
(実施例1~15、比較例1~4)
以下の表1~表3に示す組成で、実施例及び比較例の各フラックスを調合した。
なお、表1~表3における各成分の含有量は、フラックスの全質量を100質量%とした場合の質量%であり、空欄は0質量%を意味する。
各例のフラックスと、下記のはんだ合金粉末とをそれぞれ混合してソルダペーストを調合した。
はんだ合金粉末として、Agが3.0質量%、Cuが0.5質量%、残部がSnであるSn-Ag-Cu系のはんだ合金を用いた。
はんだ合金粉末は、JIS Z 3284-1:2014における粉末サイズの分類(表2)において記号4を満たすサイズ(粒度分布)のものを用いた。
調合したソルダペーストは、いずれも、フラックスを11質量%、はんだ合金粉末を89質量%とした。
ソルダペーストの印刷時のだれを評価した。この結果を表1~表3に示した。
得られたソルダペーストについて、JIS Z 3284-3:2014の「印刷時のだれ試験」に記載された方法に従って、印刷だれを評価した。「印刷時のだれ試験」の図6中のI(孔のサイズ 3.0×0.7)に示すパターン孔を配したメタルマスクを用いて、ソルダペーストを印刷して試験板を得た。試験板について、印刷されたソルダペースト全てが一体にならない最小間隔を評価した。
フラックスと、はんだ合金粉末とをそれぞれ混合して得られたソルダペーストの加熱時のだれを評価した。この結果を表1~表3に示した。
得られたソルダペーストについて、JIS Z 3284-3:2014の「加熱時のだれ試験」に記載された方法に従って、加熱だれを評価した。まず、「印刷時のだれ試験」の図6中のI(孔のサイズ 3.0×0.7)に示すパターン孔を配したメタルマスクを用いて、ソルダペーストを印刷して試験板を得た。得られた試験板を、空気循環式加熱炉において200℃に加熱した。加熱後の試験板について、印刷されたソルダペースト全てが一体にならない最小間隔を評価した。
判定基準:
A:加熱だれの評価値が0.5mm以下であるか、加熱だれの評価値と印刷だれの評価値との差が0.2mm以下である。
B:加熱だれの評価値が0.6mm以上であるか、加熱だれの評価値と印刷だれの評価値との差が0.3mm以上である。
実施例15のフラックスは、上記一般式(1)で表される化合物及びポリアマイド(調製例2)を含むことで、200℃の加熱だれ抑制能を十分なものとすることができた。 これに対し、比較例1、4のフラックスは、チキソ剤A及びチキソ剤Bを含まず、200℃の加熱だれ抑制能が不十分であった。
また、比較例2、3のフラックスは、ポリアマイド(調製例1)及びポリアマイド(調製例2)を含まず、200℃の加熱だれ抑制能が不十分であった。
これらの結果から、一般式(1)で表される化合物及びポリアマイドを含むことにより、加熱だれ抑制能を十分なものとすることができることが明らかになった。
(ポリアマイド 調製例1)
12-ヒドロキシステアリン酸とドデカン二酸を加えて約100℃まで加熱し、その後ヘキサメチレンジアミンを加えて約220℃まで加熱して3時間保持し、調製例1のポリアマイドを得た。
原料として用いた、ドデカン二酸をXモル、12-ヒドロキシステアリン酸をYモル、ヘキサメチレンジアミンをZモルとする。原料のモル数は、2Z=2X+Yの関係を満たすものであった。
(ポリアマイド 調製例2)
12-ヒドロキシステアリン酸とセバシン酸を加えて約100℃まで加熱し、その後ヘキサメチレンジアミンを加えて約220℃まで加熱して3時間保持し、調製例2のポリアマイドを得た。
原料として用いた、セバシン酸をXモル、12-ヒドロキシステアリン酸をYモル、ヘキサメチレンジアミンをZモルとする。原料のモル数は、2Z=2X+Yの関係を満たすものであった。
調製例1及び調製例2のポリアマイドの吸熱ピークの温度は、DSC(Differential Scanning Calorimetry、示差走査熱量測定)により測定した。
より具体的な吸熱ピークの測定方法としては、窒素雰囲気下、約7mgの調製例1及び調製例2の各ポリアマイドを、昇温速度を20℃/minに設定し、30℃から220℃まで昇温することにより測定した。測定機器としては、DSC7020(日立ハイテクサイエンス製)を用いた。ピークトップの温度を、吸熱ピークの温度と定義した。
測定結果を図2、3に示す。
図2は、調製例1のポリアマイドの吸熱ピークであり、図3は、調製例2のポリアマイドの吸熱ピークである。
調製例1及び調製例2のポリアマイドについて、ある特定温度における吸熱量の割合を次のように算出した。
ポリアマイドの吸熱量は、ポリアマイドのDSC曲線のピーク面積から算出した。
ここで、「ある特定温度における吸熱量の割合」とは、50℃以上200℃以下の範囲における総吸熱量に対する、50℃以上特定温度以下の範囲における吸熱量を意味する。 結果を図4~7に示す。
図4は、調製例1のポリアマイドの吸熱量の割合と温度との関係を示すグラフであり、図5は、調製例2のポリアマイドの吸熱量の割合と温度との関係を示すグラフである。 図6は、図4の一部を拡大した、調製例1のポリアマイドの吸熱量の割合と温度の関係を示すグラフである。
図7は、図5の一部を拡大した、調製例2のポリアマイドの吸熱量の割合と温度の関係を示すグラフである。
これに対し、調製例2のポリアマイドは、190℃における吸熱量の割合が90%未満であり、195℃における吸熱量の割合は98%未満であった。
調製例1のポリアマイドの195℃以上200℃以下における吸熱量の割合は、調製例2のポリアマイドの195℃以上200℃以下の吸熱量の割合と比べて、小さいことが明らかになった。
ロジンとして、アクリル酸変性水添ロジン、重合ロジン、水添ロジンを用いた。
チキソ剤として、調製例1及び調製例2のポリアマイド、ヘキサメチレンビスヒドロキシステアリン酸アマイド、硬化ひまし油を用いた。
有機酸として、アジピン酸、スベリン酸、水添ダイマー酸を用いた。
ハロゲン系活性剤として、トランス-2,3-ジブロモ-2-ブテン-1,4-ジオールを用いた。
アミンとして、2-フェニルイミダゾールを用いた。
溶剤として、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルを用いた。
(試験例1~14)
以下の表4に示す組成で、試験例の各フラックスを調合した。
試験例1~13のフラックスは、ロジンと、溶剤と、ポリアマイド(PA2)と、活性剤とを含有する。
試験例14のフラックスは、ロジンと、溶剤と、活性剤とを含有し、ポリアマイド(PA2)を含有しない。
なお、表4における各成分の含有量は、フラックスの全質量を100質量%とした場合の質量%であり、空欄は0質量%を意味する。
各例のフラックスと、下記のはんだ合金粉末とをそれぞれ混合してソルダペーストを調合した。
はんだ合金粉末として、Agが3.0質量%、Cuが0.5質量%、残部がSnであるSn-Ag-Cu系のはんだ合金を用いた。
はんだ合金粉末は、JIS Z 3284-1:2014における粉末サイズの分類(表2)において記号4を満たすサイズ(粒度分布)のものを用いた。
調合したソルダペーストは、いずれも、フラックスを11質量%、はんだ合金粉末を89質量%とした。
フラックスと、はんだ合金粉末とをそれぞれ混合して得られたソルダペーストの加熱時のだれを評価した。
得られたソルダペーストについて、JIS Z 3284-3:2014の「加熱時のだれ試験」に記載された方法に従って、加熱だれを評価した。まず、「印刷時のだれ試験」の図6中のI(孔のサイズ 3.0×0.7)、及び、図6中のII(孔のサイズ 3.0×1.5)に示すパターン孔を配したメタルマスクを用いて、ソルダペーストを印刷して試験板を得た。得られた試験板を、空気循環式加熱炉において150℃又は200℃に加熱した。加熱後の試験板について、印刷されたソルダペースト全てが一体にならない最小間隔(単位はmm)を評価した。この結果を表4に示した。
メタルマスク(開口径0.30mm、マスク厚0.12mm)を用いて、基板(Cu-OSP処理ガラスエポキシ基板)にソルダペーストを印刷し、LGA(Land Grid Array:端子処理Auフラッシュ、ピッチ:0.5mm、φ:0.3mm、バンプ数:160個)を搭載した。
続いて、大気リフローにより、40~150℃まで3~4℃/秒で昇温し、150~175℃で80~90秒間保持し、175~240℃まで1~2℃/秒で昇温し、220℃以上で35~45秒間保持した。
続いて、X線観察装置(マーストーケンソリューション製 TUX-3200)を用いて、LGA搭載部を撮影した。3個のLGA(総計480個のバンプ)について、同様にデータを取得した。
480個の各バンプにおいて、それぞれ、バンプのランド面積に対するボイドの総面積の割合を算出した。得られた割合の平均値を算出し、ボイド面積率とした。この結果を表4に示した。
また、バンプの総数(480個)に対する、ボイドを有しないバンプの個数の割合を算出し、これをボイド未発生率とした。この結果を表4に示した。
A:ボイド面積率が、1.2%以下である。
B:ボイド面積率が、1.2%超である。
A:ボイド未発生率が、35%以上である。
B:ボイド未発生率が、35%未満である。
試験例14は、ポリアマイドを含まず、200℃の加熱だれの抑制能が不十分であった。
試験例1~12は、調製例1のポリアマイドを含み、ボイドの発生の抑制能が十分であった。
試験例13は、調製例2のポリアマイドを含み、ボイドの発生の抑制能が不十分であった。
調製例2のポリアマイドは、炭素数が10であるセバシン酸を原料として用いて調製されたものである。
一般に、脂質等の有機化合物は、炭素数が多いほど、融点は高くなる。
意外にも、調製例1のポリアマイドは、50℃以上190℃以下の吸熱量の割合、50℃以上195℃以下の吸熱量の割合が十分に高いため、試験例1~12は、ボイドの発生の抑制能が十分であった。
また、調製例2のポリアマイドは、50℃以上190℃以下の吸熱量の割合、50℃以上195℃以下の吸熱量の割合が十分に高くないため、試験例13は、ボイドの発生の抑制能が不十分であった。
調製例2のポリアマイドは、190℃、195℃における流動性が十分に高くないため、試験例13は、ボイドの発生の抑制能が不十分であったと推測される。
Claims (8)
- ロジンと、溶剤と、チキソ剤と、活性剤とを含有し、
前記チキソ剤は、下記一般式(1)で表される化合物及びポリアマイドを含み、
前記ポリアマイドは、脂肪族カルボン酸及びヒドロキシ基含有脂肪族カルボン酸からなる群より選択される1種類以上と、アミンとの縮合物であり、且つ、示差走査熱量測定による吸熱ピークの温度が120℃以上200℃以下である、フラックス。
- 前記ポリアマイドは、脂肪族カルボン酸と、ヒドロキシ基含有脂肪族カルボン酸と、アミンとの縮合物である、請求項1に記載のフラックス。
- 前記脂肪族カルボン酸は、ジカルボン酸を含む、請求項1又は2に記載のフラックス。
- 前記一般式(1)で表される化合物の含有量は、フラックスの総質量に対して1質量%以上10質量%以下である、請求項1~3のいずれか一項に記載のフラックス。
- 前記一般式(3)で表される化合物は、N,N’-ビス(2-ステアロアミドエチル)-セバカミド又はN,N’-ビス(2-ステアロアミドエチル)-アゼライカミドである、請求項5に記載のフラックス。
- 前記ロジンの含有量は、フラックスの総質量に対して30質量%以上50質量%以下である、請求項1~6のいずれか一項に記載のフラックス。
- はんだ合金粉末と、請求項1~7のいずれか一項に記載のフラックスと、を含有する、ソルダペースト。
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