機能材料事業部
長坂 進介

　荒川化学グループは、第2次中期5ヵ年経営計画（平成20年4月～平成25年3月）において「伸長事業の拡大」を基本方針の一つとして掲げております。機能材料事業は、当社が育んできた伸長事業の一つであり、さらなる発展を目指して鉛フリーはんだの開発や次世代はんだ技術の開発に積極的に取り組んでおります。

　「エレクトロニクスにおけるマイクロ接合・実装技術」シンポジウムは、はんだ付けを含む最新のエレクトロニクス実装に関する材料・生産・評価技術が発表・議論される、国内で非常に権威のある学会であります。この度、当社が発表しました論文が、今後のはんだ研究の発展に大きく寄与し、社会的貢献が大であると評価され、「研究奨励賞」を受賞致しました。

　本研究はこれまで学術的検討が不足していたはんだペーストの印刷性に関して、フラックス成分の影響を系統的に検討し、ベース樹脂としてのロジンの有用性を明確にするとともに、機械要素モデルを新たに提案した上で印刷挙動を理論的に追求しました。この研究により、今後のフラックス開発への応用、工業的な貢献が大いに期待できると評価され、今回の受賞に至っております。

 

　はんだペーストは金属粒子とフラックスから構成され、分散系としてのレオロジーがその印刷性に大きな影響を与えると考えられている。しかしながら、一般的にペーストの物性は粘度とチクソ比で調整され、ペーストの印刷性を支配する材料的要因はほとんど知られていなかった。本研究では、フラックスを構成する各成分の機械的な特性をバネとダッシュポットによる機械要素モデルで表現し、はんだペーストの静的・動的粘弾性と印刷性との関連性を明らかにした。

 

 

Viscoelastic properties of flux and Pb-free solder paste were investigated. Steady shear experiments and frequency sweep tests were carried out for a group of rosin-based fluxes and solder pastes. Shear rate dependence of stress showed the behavior of Newtonian fluid for the fluxes of rosin-solvent mixture systems in a wide range of rosin-content up to 70wt%. Viscoelastic properties of solder pastes showed good correlation to those of fluxes. Mechanical-element-model can be applied to describe the viscoelastic properties of solder pastes containing rosin, solvent, dimer acid, a thixotropic agent and solder powder. It is presumed that a deterioration of deposit volume on continuous printing is attributed to plastic deformation during filling process through apertures in a stencil caused by dynamic moduli of dimer acid.

 

 

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