JP2021003730A - フラックス及びソルダペースト - Google Patents
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Abstract
Description
(脂肪酸)
本実施形態に係るフラックスは、脂肪酸を含む。脂肪酸としては、主鎖の炭素数が10以下の飽和脂肪酸、及び、炭素数が18以下の不飽和脂肪酸の少なくとも一方であることが好ましい。前記飽和脂肪酸としては、例えば、ノナン酸、オクタン酸、デカン酸、ヘプタン酸、2−エチルヘキサン酸、2−ヘキシルデカン酸、4−メチルノナン酸等が挙げられる。これらの中でも、前記飽和脂肪酸は、主鎖の炭素数が9以下の飽和脂肪酸であることが好ましい。炭素数が18以下の不飽和脂肪酸としては、オレイン酸、リノール酸、及び、リノレン酸からなる群から選択される少なくとも一つであることが好ましい。なお、脂肪酸は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
本実施形態に係るフラックスは、イミダゾール化合物を含む。ここで、イミダゾール化合物とは、イミダゾール基を有する化合物のことを意味する。イミダゾール化合物は、260℃以下で揮発するイミダゾール化合物であることが好ましい。このようなイミダゾール化合物としては、例えば、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、2−エチル−4−メチルイミダゾール等が挙げられる。なお、イミダゾール化合物は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
本実施形態に係るフラックスは、はんだの濡れ性をより向上させる観点から、さらに、活性剤を含んでいてもよい。活性剤は、リフロー後の残渣を低減させる観点から、揮発性の活性剤であることが好ましい。揮発性の活性剤としては、例えば、有機酸系活性剤、アミン化合物系活性剤、ハロゲン化合物系活性剤等が挙げられる。これらの中でも、活性剤は、環境負荷低減の観点から、有機酸系活性剤であることが好ましい。なお、活性剤は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
本実施形態に係るフラックスは、該フラックスのチキソ性をより高める観点から、さらに、チキソ剤を含んでいてもよい。チキソ剤としては、例えば、ひまし硬化油、脂肪酸アミド、カオリン、コロイダルシリカ、有機ベントナイト、ガラスフリット等が挙げられる。これらの中でも、チキソ剤は、揮発性を高める観点から、脂肪酸アミドであることが好ましい。揮発性を高める脂肪酸アミドとしては、例えば、ステアリン酸アミド、ラウリン酸アミド、パルミチン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、ベヘン酸アミド、ミリスチン酸アミド等が挙げられる。なお、チキソ剤は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
本実施形態に係るフラックスは、該フラックスの粘度を適切な範囲に調整する観点から、溶剤を含んでいてもよい。溶剤としては、例えば、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル(ヘキシルジグリコール)、ジエチレングリコールジブチルエーテル(ジブチルジグリコール)、ジエチレングリコールモノ2−エチルヘキシルエーテル(2エチルヘキシルジグリコール)、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(ブチルジグリコール)等のグリコールエーテル類;n−ヘキサン、イソヘキサン、n−ヘプタン等の脂肪族系化合物;酢酸イソプロピル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、コスモール43N(商品名)等のエステル類;メチルエチルケトン、メチル−n−プロピルケトン、ジエチルケトン等のケトン類;エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、イソブタノール、オクタンジオール、トリメチロールプロパン、ネオペンチルグリコール、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、ファインオキソコール(商品名、登録商標)等のアルコール類等が挙げられる。なお、溶剤は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
本実施形態に係るソルダペーストは、上述のフラックスと、融点が260℃以下のはんだ合金粉末と、を含む。本実施形態に係るソルダペーストは、フラックスの含有量が、ソルダペースト全体に対して、8重量%以上12重量%以下であることが好ましい。
表1〜3に示す配合量の各原料を加熱容器に投入し、120℃まで加熱することにより、全原料を溶解させた。その後、室温まで冷却することにより、均一に分散された各実施例及び比較例のフラックスを得た。なお、表1に示す各配合量は、フラックスに含まれる各成分の含有量と等しい。次に、各フラックスを10質量%、はんだ粉(Sn−3.0wt%Ag−0.5wt%Cu)を90質量%となるように混合して、各実施例及び比較例のソルダペーストを得た。
(脂肪酸)
ノナン酸:東京化成工業(株)製、製品名「ノナン酸」
オクタン酸:東京化成工業(株)製、製品名「n−オクタン酸」
ヘプタン酸:東京化成工業(株)製、製品名「ヘプタン酸」
2−エチルヘキサン酸:東京化成工業(株)製、製品名「2−エチルヘキサン酸」
2−ヘキシルデカン酸:東京化成工業(株)製、製品名「2−ヘキシルデカン酸」
リノレン酸:東京化成工業(株)製、製品名「リノレン酸」
オレイン酸:東京化成工業(株)製、製品名「オレイン酸」
(イミダゾール化合物)
2PZ−PW:2−フェニルイミダゾール、四国化成(株)製、製品名「2PZ−PW」
2P4MZ:2−フェニル−4−メチルイミダゾール、四国化成(株)製、製品名「2P4MZ」
2E4MZ:2−エチル−4−メチルイミダゾール、四国化成(株)製、製品名「2E4MZ」
(樹脂)
KE−604:酸変性ロジン、荒川化学工業(株)製、製品名「KE−604」
KR−612:超淡色ロジン、荒川化学工業(株)製、製品名「KR−612」
ロンヂスR:不均化ロジン、荒川化学工業(株)製、製品名「ロンヂスR」
(溶剤)
ODA:KHネオケム(株)製、製品名「オクタンジオール」
トリメチロールプロパン:三菱ガス化学(株)製、製品名「トリメチロールプロパン」
NPG:三菱ガス化学(株)製、製品名「ネオペンチルグリコール」
DMHD:LUZHOU FUBANG CHEMICAL(株)製、製品名「2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオール」
C−43N:日清オイリオグループ(株)製、製品名「コスモール43N」
ファインオキソコール180A:日産化学(株)製、製品名「ファインオキソコール180A」
MPD:3−メチル−1,5−ペンタンジオール、(株)クラレ製、製品名「MPD」
HeDG:ヘキシルジグリコール、日本乳化剤(株)製、製品名「HeDG」
(活性剤)
MeSA:小松川化学(株)製、製品名「メチルコハク酸」
PhSA:Beijing Hercules chemicals(株)製、製品名「Phenylsuccinic Acid」
アジピン酸:住友化学工業(株)製、製品名「アジピン酸」
グルタル酸:東京化成工業(株)製、製品名「グルタル酸」
AZA:エメリー オレオケミカルズ ジャパン(株)製、製品名「エメロックス1144」
マレイン酸:扶桑化学工業(株)製、製品名「含水マレイン酸」
ジグリコール酸:みどり化学(株)製、製品名「ジグリコール酸」
DBBD:トランス−2,3−ジブロモ−2−ブテン−1,4−ジオール、東京化成工業(株)製、製品名「DBBD」
(チキソ剤)
lauramide:日本化成(株)製、製品名「ダイヤミッドY」
stearamide:花王(株)製、製品名「脂肪酸アマイドS」
J−630:N,N’−ヘキサメチレン−ビス−12−ヒドロキシステアリルアミド、伊藤製油(株)製、製品名「J−630」
ひまし硬化油:伊藤製油(株)製、製品名「ひまし硬化油」
(その他の添加剤)
2,2’−メチレンビス(6−tert−ブチル−4−メチルフェノール):安定剤、東京化成工業(株)製
TG/TDA装置(TG 8120、(株)リガク製)を使用し、アルミパンに5mgの各フラックスを秤量して、窒素気流下、10K/minの昇温速度で573Kまで加熱を行った。その際、533K時点でのTGによる重量変化率を測定した。結果を表1〜3に示す。なお、重量変化率が95%以上であったものを良と判定した。
FR−4樹脂基板(OSP処理をしたもの)に、各ソルダペーストを、120μmの厚みでマスク開口率が100%となるように印刷した。その後、はんだリフロー装置(エイテック製、NIS−20−82−C)を用いて、酸素濃度1000ppmの窒素雰囲気下で加熱処理を行った。加熱処理は、まず、熱処理開始(常温)から180℃までを1.5℃/秒で昇温後、180℃で100秒間維持した。その後、180℃から250℃までを2.0℃/秒で昇温し、250℃で15秒間維持した後、250℃から常温までを3.0/秒で冷却した。濡れ性評価は、目視にて下記の基準に基づき行った。
◎:ランド全体にはんだが濡れ広がっている。
○:未溶融はんだがない。
Claims (8)
- 脂肪酸と、イミダゾール化合物とを含む、フラックス。
- 前記脂肪酸及び前記イミダゾール化合物の合計含有量が、フラックス全体に対して、40重量%以上95重量%以下である、請求項1に記載のフラックス。
- 前記脂肪酸が、主鎖の炭素数が10以下の飽和脂肪酸、及び、炭素数が18以下の不飽和脂肪酸の少なくとも一方である、請求項1又は2に記載のフラックス。
- 前記不飽和脂肪酸が、オレイン酸、リノール酸、及び、リノレン酸からなる群から選択される少なくとも一つである、請求項3に記載のフラックス。
- 前記イミダゾール化合物が、2−フェニルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、及び、2−フェニル−4−メチルイミダゾールからなる群から選択される少なくとも一つである、請求項1〜4のいずれか一つに記載のフラックス。
- 前記脂肪酸の含有量に対する前記イミダゾール化合物の含有量の比が、0.2以上4.9以下である、請求項1〜5のいずれか一つに記載のフラックス。
- 請求項1〜6のいずれか一つに記載のフラックスと、融点が260℃以下のはんだ合金粉末と、を含む、ソルダペースト。
- 前記フラックスの含有量が、ソルダペースト全体に対して、8重量%以上12重量%以下である、請求項7に記載のソルダペースト。
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