DE69027488T2

DE69027488T2 - Zusätze für Flussmittel und Weichlötpasten

Info

Publication number: DE69027488T2
Application number: DE69027488T
Authority: DE
Inventors: Tadashi Gomi; Kazue Kaneko; Hiroko Ota
Original assignee: Yuho Chemicals Inc
Current assignee: Yuho Chemicals Inc
Priority date: 1989-08-16
Filing date: 1990-08-14
Publication date: 1997-02-13
Anticipated expiration: 2010-08-15
Also published as: EP0413312B1; DE69027488D1; US5127968A; EP0413312A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung blockierter Isocyanate und/oder polyvalenter Metallverbindungen und/oder Epoxyharze als ein Deaktivierungsmittel für Flußmittel und Lötpasten. Auf elektronischem Gebiet werden Flußmittel in weitem Umfang zum Zweck der Entfernung eines Oxidfilms auf einer metallischen Basis verwendet. Ein gemäß der vorliegenden Erfindung erhaltenes Flußmittel korrodiert metallische Basen nicht, obwohl es nach dem Löten auf den metallischen Basen verbleibt.

Beschreibung des Stands der Technik

Bei einem gängigen Verfahren zum Löten von elektronischen Teilen auf eine metallische Basis (zum Beispiel eine Kupferbasis) für elektronische Schaltungen wird eine Oberfläche der Basis mit einem Flußmittel behandelt, um einen Oxidfilm zu entfernen, und dann wird die Oberfläche in ein geschmolzenes Lötmittel-Bad eingetaucht. Dieses Verfahren erfordert jedoch zwei Schritte: (1) Behandlung mit dem Lötmittel und (2) Eintauchen in das Lötmittel-Bad. Außerdem wurden bei diesem Verfahren gelegentlich einige der auf der Basis angeordneten elektronischen Teile im Laufe der Schritte von der Basis entfernt.
Um diese Probleme zu lösen, wurde das Verfahren entwickelt, das eine ein Flußmittel und Lötmittelteilchen enthaltende Lötpaste verwendet. Nach diesem Verfahren wird die Lötpaste auf eine Basis aufgebracht, zum Beispiel mittels eines Verteilers, und dann erhitzt oder mit ultraviolettem Licht bestrahlt, um das Löten auszuführen. Da die Lötpaste viskos ist, werden elektronische Teile leicht auf der Basis gehalten. Jedoch hat selbst das obige Verfahren einige Nachteile. Die Lötpaste enthält ein Aktivierungsmittel wie organische Säuren und Salze organischer Säuren, um einen Oxidfilm auf der Basis perfekt zu entfernen. Nach dem Löten muß die gelötete Basis gewaschen werden, um den Aktivator zu entfernen, weil die Korrosion der Basis mit verbleibendem Aktivator nach Beendigung des Löt-Arbeitsgangs weitergeht.
Im allgemeinen wird für dieses Waschen ein Lösungsmittel aus Fluorkohlenwasserstoffen wie Freon und Wasser verwendet. Die Verwendung von Fluorkohlenwasserstoffen hat jedoch die Tendenz, verboten zu werden, weil diese schädliche Auswirkungen auf die Atmosphäre haben. Außerdem wird, wenn für das Waschen Wasser verwendet wird, das sich ergebende Abwasser mit Schwermetallen vergiftet, und es kann nicht ohne Entfernung der Metalle abgelassen werden.
In FR-A-2 143 734 werden Flußmittel offenbart, die harzige synthetische Polymere enthalten, welche funktionelle Radikale tragen, die bei Löttemperaturen aktiven Wasserstoff erzeugen zum Reduzieren von Metalloxiden, die auf der zu lötenden metallischen Basis anwesend sind. Die fünktionellen Radikale können Amid, Amin, Carboxyl, Imin und Mercaptan sein. Sie sorgen für kontrollierte Polymerisation des synthetischen polymeren Harzes. Außer diesen können andere funktionelle Radikale wie Epoxide oder Isocyanate mittels einer Zusatzreaktion in die Polymere eingeführt werden.
Aus GB-A-1 300 427 sind Flußmittel bekannt, die Epoxyharze, Kolophonium, Triethanolamin und ein Fluoroborat eines polyvalenten Metalls enthalten. Während des Lötens zersetzt sich das Fluoroborat. Bortrifluorid, das zur Entfernung von Oxidfilmen auf der zu lötenden metallischen Basis aktiv ist, wirkt als ein Härter für das Epoxid. Da es bei der Härtungsreaktion vollständig verbraucht wird, verbleibt nach dem Löten keine korrosive Verbindung auf dem gelöteten Teil.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Lötpasten, die einen Aktivator enthalten, derart zu verbessern, daß sie nicht fortfahren, eine Basis nach dem Löten zu korrodieren, selbst wenn die gelötete Basis keinem Wasch-Schritt unterzogen wird.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Flußmittel, die einen Aktivator enthalten, dergestalt zu verbessern, daß sie nicht fortfahren, eine Basis nach dem Löten zu korrodieren, selbst wenn das Flußmittel in einer Lötpaste enthalten ist und die mit dieser Paste gelötete Basis keinem Wasch-Schritt unterzogen wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von blockierten Isocyanaten und/oder polyvalenten Metallverbindungen und/oder Epoxyharzen als Deaktivierungsmittel für Flußmittel und Lötpasten, wobei die Flußmittel und Lötpasten ein Aktivierungsmittel enthalten, das ausgewählt ist aus nichtpolymeren organischen Säuren und Salzen organischer Säuren, und wobei das Deaktivierungsmittel mit der organischen Säure oder dem Salz einer organischen Säure im Laufe des Lötens reagiert.
Das Deaktivierungsmittel kann in Form eines Zusatzmittels verwendet werden, das zusätzliche Bestandteile, z.B. Katalysatoren oder Lösungsmittel, enthält.

GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung wird nun nachstehend genau beschrieben.
Flußmittel und Lötpasten enthalten eine nicht polymere organische Säure oder eine Salz einer organischen Säure als den Aktivator, der einen Oxidfilm auf einer metallischen Basis entfernt.
Die vorliegende Erfindung verwendet die Reaktion der nicht polymeren organischen Säure oder des Salzes einer organischen Säure mit einem Deaktivierungsmittel im Verlauf des Lötens. Das Deaktivierungsmittel, das gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist bei gewöhnlicher Temperatur nicht wirksam, ist aber in der Nähe der Löttemperatur wirksam. Das heißt, das Deaktivierungsmittel wird ausgewählt unter den Verbindungen, die mit der Säure oder dem Salz bei gewöhnlicher Temperatur nicht reagieren, aber in der Nähe der Löttemperatur reagieren.
Das Deaktivierungsmittel wird ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus blockierten Isocyanaten, polyvalenten Metallverbindungen und Epoxyharzen.
Das "blockierte Isocyanat" ist eine Verbindung, die dargestellt wird durch die Formel RNHCOB und die erhalten wird durch Zur-Reaktion- Bringen einer NCO-Gruppe einer Isocyanat-Verbindung (R-NCO) mit einer flüchtigen, aktiven Wasserstoff-Verbindung (HB), die als ein Blockierungsmittel wirkt. Das blockierte Isocyanat ist gegenüber dem Aktivator, d.h. gegenüber den nicht polymeren organischen Säuren oder Salzen organischer Säuren, bei gewöhnlicher Temperatur inaktiv und zeigt bei einer erhöhten Temperatur Reaktivität gegenüber dem Aktivator, weil bei einer erhöhten Temperatur das blockierte Isocyanat zersetzt wird und die gegenüber dem Aktivator reaktive Isocyanat- Verbindung (R-NCO) erzeugt.
Das verwendete blockierte Isocyanat wird bestimmt, indem man den Schmelzpunkt der verwendeten Lötmittelteilchen und der angewandten Löttemperatur berücksichtigt. Die Spaltungstemperatur des blockierten Isocyanats muß niedriger sein als die Löttemperatur. Die Spalttemperatur liegt geeigneterweise im Bereich von etwa 50 bis 350ºC, bevorzugt in der Nähe des Schmelzpunkts der Lötmittelteilchen, zum Beispiel von etwa 150 bis 250ºC. Zu Beispielen der als das Blockierungsmittel verwendeten aktiven Wasserstoffverbindung gehören Alkohole, Phenole, &epsi;-Caprolactam, Oxime und aktive Methylen-Verbindungen. Es wird festgestellt, daß die aktive Wasserstoff-Verbindung nicht auf diese Verbindungen beschränkt ist.
Die blockierten Isocyanate werden in zwei Gruppen eingeteilt, Monomere und Polymere, und bei der vorliegenden Erfindung können beide der blockierten Isocyanate verwendet werden.
Es ist möglich, verschiedene Katalysatoren zu dem Zusatzmittel hinzuzugeben, um die Reaktivität der blockierten Isocyanate zu steuern. Zu Beispielen der Katalysatoren gehört N-Methylmorpholin.
Die zu dem Zusatzmittel hinzuzufügende Menge an Katalysator kann auf der Basis der Art und der Menge des blockierten Isocyanats und der Art des Katalysators bestimmt werden. Beispielsweise werden in dem Fall, daß ein Isocyanat vom Typ HDI (Hexamethylen-diisocyanat) unter Verwendung von Phenol als das Blockierungsmittel, als das blockierte Isocyanat verwendet wird und N-Methylmorpholin als der Katalysator verwendet wird, geeigneterweise 0,001 bis 1 Gewichtsteile des Katalysators verwendet bezüglich 100 Gewichtsteilen des blockierten Isocyanats.
Die "polyvalente Metallverbindung" ist eine Verbindung, die im Laufe des Lötens mit der nichtpolymeren organischen Säure oder dem Salz einer organischen Säure ein Salz bildet. Die bei der vorliegenden Erfindung verwendeten polyvalenten Metallverbindungen sind die Verbindungen, die bei gewöhnlicher Temperatur gegenüber dem Aktivator, d.h. den nicht polymeren organischen Säuren oder den Salzen organischer Säuren inaktiv sind, und die bei einer erhöhten Temperatur gegenüber dem Aktivator Reaktivität zeigen. Das heißt, die als das Deaktivierungsmittel verwendeten polyvalenten Metallverbindungen sind die Verbindungen, die bei einer erhöhten Temperatur gespalten werden und mit der nicht polymeren organischen Säure und dem Salz einer organischen Säure, welche als der Aktivator wirken, Salze erzeugen.
Die verwendete polyvalente Metaliverbindung wird bestimmt durch Berücksichtigung des Schmelzpunkts der verwendeten Lötmitteltejichen und der angewandten Löttemperatur. Die Zersetzungstemperatur der polyvalenten Metaliverbindung muß niedriger sein als die Löttemperatur. Die Zersetzungstemperatur liegt im Bereich von etwa 50 bis 350ºC, bevorzugt in der Nähe des Schmelzpunkts der Lötmittelteilchen, zum Beispiel von etwa 150 bis 250ºC.
Polyvalente Metallkomplexe werden beispielhaft genannt als die polyvalente Metallverbindung. Als die in dem polyvalenten Metallkomplex enthaltenen polyvalenten Metalle kann jedes Metall mit zwei oder mehr Valenzen verwendet werden Zu Beispielen der polyvalenten Metalle gehören Beryllium, Cadmium, Kupfer, Kalzium, Magnesium, Zink, Zirkon, Barium, Strontium, Aluminium, Wismuth, Antimon, Blei, Kobalt, Eisen, Nickel und Titan.
Zu Beispielen der Liganden zur Bildung der polyvalenten Metallkomplexe gehören Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure, Valeriansäure, Oxalsäure, Malonsäure, Bemsteinsäure, Glutarsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Citraconsäure, Itaconsäure, Glykokollsäure, Äpfelsäure, Weinsäure, Milchsäure, Citronensäure, Diglykokollsäure, Benzoesäure, Salicylsäure, Ethylendiamin, Iminodiessigsäure, Nitrilotriessigsäure, Ethylendiamintetraessigsäure, Glycin, Sarcosin, Alanin, Octandiol, Hexandiol, Acetylaceton, Methylacetoacetat, Ethylacetoacetat, Diacetonalkohol, Diethyltriamin, Triethylentetramin, Triaminotriethylamin, Pentaethylenhexamin, N- Hydroxyethylethylendiamin, N,N'-Dihydroxyethylethylendiamin, Triethanolamin, N,N'-Dimethylethylendiamin, N,N'- Tetramethylethylendiamin, 1,3-Diaminopropan, 1,2-Diaminopropan, Pyridin, Dipyridyl, Terpyridyl, N-Dihydroxyethylglycin, N- Hydroxyethyliminoessigsäure, N,N'-Ethylendiamindiessigsäure, N- Hydroxyethylethylendiamintetraessigsäure, Diethylentriaminpentaessigsäure, 1,2-Cyclohexandiamintetraessigsäure, Trimethylendiamintetraessigsäure, Ethylenglycoldiethyletherdiamintetraessigsäure Ethyldiamintetrapropionsäure, β-Aminoethylphosphorsäure-N,N- diessigsäure, Aminomethylphosphorsäure-N,N-diessigsäure, Ascorbinsäure, Thioglykolsäure, 2,3-Dünercaptopropanol, Thioharnstoff, Natriumdiethyldithiocarbamat, 8-Oxin, Acetylaceton, Phenanthren, Asparaginsäure, Dimethylglyoxim, Glyoxal-bis, Thenoyltrifluoraceton, Kohlensäure, Ammoniak und Amin.
Zu Beispielen der polyvalenten Metallkomplexe gehören Titanium acetylacetat, Dipyridyl-Kupfer, Acetylaceton-Kobalt, Bis(dimethylglyoximat)-Nickel, Titanium-octylglykolat, Titanlactat und Titanlactatethylester.
Bei der vorliegenden Erfindung sind Epoxyharze mit einer Epoxygruppe, die bei gewöhnlicher Temperatur inaktiv gegenüber der nichtpolymeren organischen Säure oder dem Salz, die bzw. das als der Aktivator verwendet wird, ist und bei einer erhöhten Temperatur Reaktivität gegenüber dem Aktivator zeigt, als das Epoxyharz verwendbar. Das verwendete Epoxyharz wird unter Berücksichtigung der verwendeten Lötmittelteilchen und der angewandten Löttemperatur bestimmt. Die Temperatur, bei der die Reaktion des Epoxyharzes mit dem Aktivator beginnt, muß niedriger sein als die Löttemperatur. Die Reaktionstemperatur liegt geeigneterweise im Bereich von etwa 50 bis 350ºC, bevorzugt in der Nähe des Schmelzpunkts der Lötmittelteilchen, zum Beispiel von etwa 150 bis 250ºC.
Es wird festgestellt, daß Epoxyharze mit zwei oder mehr Epoxygruppen in einem Molekül unter dem Gesichtspunkt, daß sie Polymere durch Vernetzungsreaktion mit dem Aktivator erzeugen, besonders bevorzugt sind.
Beispiele für Arten von Epoxyharz sind solche vom Bisphenol-A-Typ, vom halogenierten Bisphenol-Typ, vom Bisphenol F-Typ, Resorcin- Typ, Tetrahydroxyphenolethan-Typ, Novolak-Typ, Polyalkohol-Typ, Polyglykol-Typ, Glycerintriether-Typ, Polyolefin-Typ, Epoxy- Sojabohnenöl und vom alicyclischen Typ. Insbesondere ist es bevorzugt, Epoxyharze vom Typ Bisphenol A, vom Typ halogeniertes Bisphenol, vom Typ Bisphenol F und vom Resorcin-Typ zu verwenden. Es ist möglich, verschiedene Katalysatoren zu dem Zusatzstoff, dem Flußmittel und der Lötpaste hinzuzugeben, um die Reaktivität des Epoxyharzes zu steuern. Zu Beispielen das Katalysators gehören Diethylentriamin, Ethylendiamin und dergleichen.
Eine hinzuzufügende Menge des Katalysators kann auf der Basis der Art und der Menge des Epoxyharzes und der Art des Katalysators bestimmt werden. Zum Beispiel werden in dem Fall, daß Bisphenol A als das Epoxyharz verwendet wird und Diethylentriamin als der Katalysator verwendet wird, geeigneterweise etwa 10 bis 15 Gewichts % des Katalysators bezogen auf 100 Gewichtsteile des Epoxyharzes verwendet.
Die Konzentration des Deaktivierungsmittels, das in dem gemäß der vorliegenden Erfindung verwendeten Zusatzstoff enthalten ist, ist nicht beschränkt, liegt aber bevorzugt im Bereich von zum Beispiel zwischen etwa 50 und 100 Gewichts % auf der Basis des Gewichts des Zusatzstoffs.
Der gemäß der vorliegenden Erfindung verwendete Zusatzstoff kann außerdem ein Lösungsmittel enthalten. Es ist ohne Einschränkung jedes Lösungsmittel verwendbar, das das Deaktivierungsmittel löst. Es wird festgestellt, daß die Verwendung des Lösungsmittels mit einem niedrigeren Siedepunkt als dem Schmelzpunkt der Lötmittelteilchen bevorzugt ist. Die Löttemperatur muß relativ höher sein als der Schmelzpunkt der Lötmittelteilchen. Wenn ein Lösungsmittel mit einem höheren Siedepunkt als dem Schmelzpunkt verwendet wird, besteht die Möglichkeit, die Eigenschaften des erhaltenen elektronischen Leiterkreises zu verschlechtern.
Insbesondere ist im Hinblick auf Lösungsmittel mit einer Carboxylgruppe oder einer Hydroxylgruppe der Siedepunkt des Lösungsmittels bevorzugt niedriger als die Zersetzungstemperatur oder die Reaktions-Starttemperatur des Deaktivierungsmittels unter dem Gesichtspunkt der Einfachheit der Reaktion zwischen dem Deaktivierungsmittel und dem Aktivator. Das heißt, der Siedepunkt des Lösungsmittels ist bevorzugt niedriger als die Zersetzungstemperatur des blockierten Isocyanats und der polyventen Metallverbindung, und der Siedepunkt des Lösungsmittels ist bevorzugt niedriger als die Reaktions- Starttemperatur des Epoxyharzes mit dem Aktivator.
Beispiele für die Lösungsmittel sind aliphatische Verbindungen (n-Hexan (S.p. 68,7) (im folgenden sind die Zahlen in Klammem der Siedepunkt), Isohexan (60-64), n-Heptan (98,4)), Ester (Isopropylacetat (89,0), Methylpropionat (79,7), Ethylpropionat (99,1)), Ketone (Methylethylketon (79,6), Methyl-n-propylketon (103,3), Diethylketon (102,2)), Alkohole (Ethanol (78,3), n-Propanol (97,2), Isopropanol (82,3), Isobutanol (107,9) und sekundäres Butanol (99,5)).
Das gemäß der vorliegenden Erfindung erhältliche Flußmittel wird nun erläutert werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung ergibt sich ein Flußmittel, welches das oben angeführte Deaktivierungsmittel und den Aktivator enthält, d.h. nichtpolymere organische Säuren und Salze organischer Säuren, und nötigenfalls den Katalysator für das Deaktivierungsmittel und ein Lösungsmittel.
Die nichtpolymere organische Säure und das Salz einer organischen Säure wirken als der Aktivator. Der Aktivator in dem Flußmittel ist wirksam zur Entfernung eines Oxidfilms auf der Basis bei gewöhnlicher Temperatur, wenn die das Flußmittel enthaltende Lötpaste auf eine metallische Basis aufgebracht wird.
Beispiele für die nichtpolymere organische Säure sind Monocarbonsäuren (Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure, Capronsäure, Önanthsäure, Caprylsäure, Pelargonsäure, Caprinsäure, Undecansäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure), Dicarbonsäuren (Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Pimelinsäure, Suberinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure), Oxycarbonsäuren (Oxybernsteinsäure, Citronensäure, Weinsäure, Hydroxyessigsäure, Salicylsäure, (m-, p-) Hydroxybenzoesäure, 12-Hydroxydodecansäure, 12-Isobuttersäure, (o-, m-, p-) Hydroxyphenylessigsäure, 4- Hydroxyphthalsäure, 12-Hydroxystearinsäure) und dergleichen.
Beispiele für das Salz einer organischen Säure sind Salze der oben angeführten organischen Säuren mit einem Amin (zum Beispiel Diethylaminoethanol), Ammoniak und einem Alkalimetall (zum Beispiel Natrium, Kalium und dergleichen).
Das durch die Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung erhaltene Flußmittel kann auch das oben angeführte Lösungsmittel enthalten.
Der Gehalt an blockiertem Isocyanat gegenüber der nichtpolymeren organischen Säure oder dem Salz einer organischen Säure (oder einer Mischung davon) in dem Flußmittel wird ausgedrückt in dem Molverhältnis von NCO-Gruppen in dem blockierten Isocyanat gegenüber in der organischen Säure oder dem Salz einer organischen Säure enthaltenen COOH-Gruppen und liegt geeigneterweise im Bereich von 1 : 0,05 - 3, bevorzugt 1 : 0,5 - 1,5, unter dem Gesichtspunkt einer wirkungsvollen Verhinderung der Korrosion einer metallischen Basis. Es ist geeignet, daß der Gehalt an der nichtpolymeren organischen Säure, an dem Salz einer organischen Säure, dem blockierten Isocyanat und dem Lösungsmittel in dem Flußmittel wie folgt ist: nichtpolymere organische Säure oder Salz einer organischen Säure: 0,1 - 30 Gewichtsteile, blockiertes Isocyanat : 0,1 - 50 Gewichtsteile, Lösungsmittel: 20 - 99,8 Gewichtsteile.
Der Gehalt an polyvalenter Metaliverbindung zu nichtpolymerer organischer Säure oder Salz einer organischen Säure (oder einer Mischung davon) in dem Flußmittel wird ausgedrückt durch das Äquivalentverhältnis von polyvalentem Metall der polyvalenten Metallverbindung gegenüber in der organischen Säure oder dem Salz einer organischen Säure enthaltenen COOH-Gruppen und liegt geeigneterweise im Bereich 1 : 0,05-5, bevorzugt 1 : 0,5 - 2, unter dem Gesichtspunkt einer wirkungsvollen Verhinderung der Korrosion einer metallischen Basis.
Es ist geeignet, daß der Gehalt an der nichtpolymeren organischen Säure, dem Salz einer organischen Säure, der polyvalenten Metallverbindung und dem Lösungsmittel in dem Flußmittel wie folgt ist: nichtpolymere organische Säure oder Salz einer organischen Säure: 0,1 - 50 Gewichtsteile, polyvalente Metallverbindung: 0,05 - 40 Gewichtsteile, Lösungsmittel: 10 - 99,85 Gewichtsteile.
Der Gehalt an Epoxyharz zu nichtpolymerer organischer Säure oder Salz einer organischen Säure (oder einer Mischung davon) in dem Flußmittel wird ausgedrückt durch das Molverhältnis von Epoxygruppen in dem Bpoxyharz zu in der organischen Säure oder dem Salz einer organischen Säure enthaltenen COOH-Gruppen und liegt geeigneterweise im Bereich von 1 : 0,05 bis 10, bevorzugt 1 : 0,5 bis 5, unter dem Gesichtspunkt einer wirkungsvollen Verhinderung der Korrosion einer metallischen Basis.
Es ist geeignet, daß der Gehalt an der nichtpolymeren organischen Säure, dem Salz einer organischen Säure, dem Epoxyharz und dem Lösungsmittel in dem Flußmittel wie folgt ist: nichtpolymere organische Säure oder Salz einer organischen Säure: 0,1 bis 30 Gewichtsteile, Epoxyharz: 0,1 bis 90 Gewichtsteile, Lösungsmittel: 10 bis 99,8 Gewichtsteile.
Das mittels der Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung erhaltene Flußmittel kann zusätzlich zu den Bestandteilen wie der nichtpolymeren organischen Säure und dergleichen ein Kolophonium enthalten. Als das Kolophonium können verschiedene Kolophonien verwendet werden. Beispielhaft werden genannt mit Maleinsäure modifiziertes Kolophonium, mit Maleinsäure modifizierter Kolophoniumester, hydriertes Kolophonium, disproportioniertes Kolophonium, polymerisiertes Kolophonium, Naturharz, Holzharz, Tallöl-Kolophonium und dergleichen. Insbesondere ist unter Berücksichtigung der Korrosivität des Lötmittels die Verwendung von verestertem Kolophonium wie mit Maleinsäure modifiziertem Kolophoniumester bevorzugt.
Der Hauptbestandteil des Kolophoniums sind Abietinsäure oder Verbindungen vom Abietinsäure-Typ wie Isomere oder Polymere von Abietinsäure. Abietinsäure und Verbindungen vom Abietinsäure-Typ zeigen bei gewöhnlicher Temperatur keine Aktivität, und bei Erhitzen bei 90ºC oder mehr schmelzen sie und zeigen Aktivität zur Entfernung eines Oxidfilms auf einer metallischen Basis. Sie sind also bei Lagerung bei gewöhnlicher Temperatur nicht korrosiv.
Daher ist bei der vorliegenden Erfindung jegliches Kolophonium, das Abietinsäure oder Verbindungen vom Abietinsäure-Typ enthält, verwendbar.
Der Gehalt an Kolophonium kann beispielsweise im Bereich von 10 bis 10000 Gewichtsteilen auf der Basis von 100 Gewichtsteilen der nichtpolymeren organischen Säure oder des Salzes einer organischen Säure liegen.
Die Lötpaste, die erhalten wird, indem man von der vorliegenden Erfindung Gebrauch macht, enthält zusätzlich zu dem oben angeführten Flußmittel Lötmittelteilchen. Zu den hierin verwendeten "Lötmittelteilchen" gehören nicht nur als das Lötmittel allgemein bekannte Zinn-Blei-Legierungen, sondern auch Legierungen, die außerdem Silber, Wismuth, Gold, Iridium und dergleichen enthalten.
Die Gestalt der Lötmittelteilchen ist nicht beschränkt. Die Teilchengröße liegt geeigneterweise im Bereich von 10 bis 1000 Mesh, bevorzugt 250 bis 400 Mesh.
Das Gewichtsverhältnis der Lötmittelteilchen zu dem Flußmittel ist nicht beschränkt, aber es ist bevorzugt, daß die Menge an Lötmittelteilchen im Bereich von 40 bis 95 Gewichtsteilen und die an Flußmittel im Bereich von 5 bis 60 Gewichtsteilen liegt.
Die Lötpaste kann außerdem ein thixotropes Verdickungsmittel enthalten, und der Gehalt an dem Verdickungsmittel kann zwischen 0,1 und 20 Gewichts %, bevorzugt zwischen 1 und 15 Gewichts %, der Paste liegen.
Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf Beispiele detaillierter erläutert werden.

BEISPIELE

Beispiel 1 (Flußmittelzusammensetzung)

Eine nichtpolymere organische Säure (oder ein Salz einer organischen Säure), ein Kolophonium, ein Aktivator und ein Lösungsmittel werden in ein Herstellungsgefäß mit einer Rührvorrichtung gegeben und gerührt, um alle Bestandteile vollständig zu lösen. Nach der Auflösung der Materialien wird ein Zusatzstoff hinzugegeben, um eine Flußmittelzusammensetzung zu erhalten. Die eingesetzten Mengen eines jeden Bestandteils sind in Tabelle 1 aufgelistet.
Der Ausbreitungsfaktor und die Korrosivität der sich ergebenden Flußmittel-Zusammensetzungen werden bestimmt. Der Ausbreitungsfaktor wird gemäß der US-Norm QQ-S-571E gemessen. Die Korrosivität wird auf der Basis von JIS-Z-3197 6.6 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt. Tabelle 1
* wasserhelles Kolophonium Tabelle 1 (Fortsetzung)

Zusatzstoffe (blockierte Isocyanate)

OLESTER NP-1060PB: Mitsui Toatsu Chemicals Inc.
EPOKEY EPR-170: Mitsui Toatsu Chemicals Inc.
OLESTER PB3537: Mitsui Toatsu Chemicals Inc.
OLESTER XQ5095PB: Mitsui Toatsu Chemicals Inc.
CORONATE 2507: Nippon Polyurethane Industry Inc.
CORONATE 2513: Nippon Polyurethane Industry Inc. Tabelle 2 Tabelle 3

Bestimmung der Korrosivität

Ex: Geeignetes Flußmittel (Abgeschiedenes Kupfer oder plattiertes Kupfer wird durch das Flußmittel nicht korrodiert.)
P : Ungeeignetes Flußmittel
A: Kupfer unter dem Flußmittel wird korrodiert und verschwand.
B: Kupfer unter dem Rand des Flußmittels wird korrodiert und verschwand.
C: Kupfer unter dem Zentrum des Flußmittels wird korrodiert und verschwand.
D: Der Rand des Flußmittels wird verfärbt aufgrund von Korrosion und sieht wie ein Schirm aus.
E: Das Zentrum des Flußmittels ist verfärbt aufgrund von Korrosion.
F: Der Rand des Flußmittels sieht trüb dunkelbraun aus.

BEISPIEL 2 (Lötpaste)

Zu der in Beispiel 1 erhaltenen Flußmittel-Zusammensetzung wird ein thixotropes Verdickungsmittel hinzugegeben unter Verwendung eines Farbenmischers (Hochviskositätsmischer), um es vollständig zu lösen. Dann werden Lötmittelteilchen zu der gelösten Flußmittel- Zusanunensetzung hinzugefügt und gerührt, bis eine gleichmäßige Lötpaste erhalten wird. Die Flußmittel-Zusammensetzung und die Menge an Lötmittelteilchen sind in Tabelle 4 gezeigt.
Der Ausbreitungsfaktor, die Bildung von Lötmittelkugeln und die Korrosivität der sich ergebenden Flußmittel-Zusammensetzungen werden bestimmt. Der Ausbreitungsfaktor wird gemäß der US-Norm QQ-S- 571E gemessen. Der Lötmittelkugeltest wird gemäß der US-Norm ANSI/IPC-SP-819 durchgeführt. Die Korrosivität wird gemessen auf der Basis von JIS-Z-3197 6.6. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt. Tabelle 4
Gehärtetes Rizinusöl: thixotropes Verdickungsmittel Tabelle 5

Bewertung des Lötmittelkugeltests

A: bevorzugt
B: annehmbar
C: nicht annehmbar

Bestimmung der Korrosivität

Ex: Geeignetes Flußmittel (abgeschiedenes Kupfer oder plattiertes Kupfer wird durch das Flußmittel nicht korrodiert.)
P: Ungeeignetes Flußmittel
A: Kupfer unter dem Flußmittel wird korrodiert und verschwand.
B: Kupfer unter dem Rand des Flußmittels wird korrodiert und verschwand.
C: Kupfer unter dem Zentrum des Flußmittels wird korrodiert und verschwand.
D: Der Rand des Flußmittels wird verfärbt aufgrund von Korrosion und sieht wie ein Schirm aus.
E: Das Zentrum des Flußmittels ist verfärbt aufgrund von Korrosion.
F: Der Rand des Flußmittels sieht trüb dunkelbraun aus.

Beispiel 3 (Flußmittel-Zusammensetzung)

Eine nichtpolymere organische Säure (oder ein Salz einer organischen Säure), ein Kolophonium, ein Aktivator und ein Lösungsmittel werden in ein Herstellungsgefäß mit einer Rührvorrichtung gegeben und gerührt, um alle Bestandteile vollständig zu lösen. Nach der Auflösung der Materialien wird ein Zusatzstoff hinzugegeben, um eine Flußmittel- Zusammensetzung zu erhalten. Die eingesetzten Mengen eines jeden Bestandteils sind in Tabelle 6 aufgelistet.
Der Ausbreitungsfaktor und die Korrosivität der sich ergebenden Flußmittel-Zusammensetzungen werden bestimmt. Der Ausbreitungsfaktor wird gemäß der US-Norm QQ-S-571E gemessen. Die Korrosivität wird gemessen auf der Basis von JIS-Z-3197 6.6. Die Ergebnisse sind in Tabelle 7 gezeigt. Tabelle 6
* wasserhelles Kolophonium Tabelle 6 (Fortsetzung) Tabelle 7
Die Korrosivität wird durch die gleichen Begriffe wie die in Beispiel 1 verwendeten gezeigt.

Beispiel 4 (Lötpaste)

Ein thixotropes Verdickungsmittel wird zu der in Beispiel 3 erhaltenen Flußmittel-Zusammensetzung hinzugegeben unter Verwendung eines Farb-Mischers (Hochviskositätsmischer) zwecks vollständiger Auflösung. Dann werden Lötmittelteilchen zu der gelösten Flußmittel Zusammensetzung hinzugegeben und gerührt, bis eine gleichmäßige Lötpaste erhalten wird. Die Flußmittel-Zusammensetzung und die Menge an Lötmittelteilchen ist in Tabelle 8 gezeigt.
Der Ausbreitungsfaktor, die Bildung von Lötmittelklumpen und die Korrosivität der sich ergebenden Flußmittel-Zusammensetzungen werden bestimmt. Der Ausbreitungsfaktor wird gemäß der US-Norm QQ-S- 571E gemessen. Der Lötmittelkugeltest wird gemäß der US-Norm ANSI/IPC-SP-819 durchgeführt. Die Korrosivität wird auf der Basis von JIS-Z-3197 6.6 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 9 gezeigt. Tabelle 8
* Kelzan: Hergestellt von Kelco Inc. in USA
Zusammensetzung: Xanthan von Polysacchariden Tabelle 9
Der Lötmittelkugeltest und die Korrosivität werden durch die gleichen Begriffe wie die in Beispiel 2 verwendeten gezeigt.

Beispiel 5 (Flußmittelzusammensetzung)

Eine nichtpolymere organische Säure (oder ein Salz einer organischen Säure), ein Kolophonium, ein Aktivierungsmittel und ein Lösungsmittel werden in ein Herstellungsgefäß mit einer Rührvorrichtung geben und gerührt, um alle Bestandteile vollständig aufzulösen. Nach der Auflösung der Materialien wird ein Zusatzstoff hinzugefügt, um eine Flußmittel Zusammensetzung zu erhalten. Die eingesetzten Mengen eines jeden Bestandteils sind in Tabelle 10 aufgelistet.
Der Ausbreitungsfaktor und die Korrosivität der sich ergebenden Flußmittel-Zusammensetzungen werden bestimmt. Dek Ausbreitungsfaktor wird gemäß der US-Norm QQ-S-571E gemessen. Die Korrosivität wird auf der Basis von US-Z-3197 6.6 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 12 gezeigt. Tabelle 10
* wasserhelles Kolophonium Tabelle 10 (Fortsetzung)

Zusatzstoffe (Epoxyharz)

EPICLON 840: Hergestellt von Dainippon Ink Chemical Industry Inc., Bisphenol A-Typ
EPICLON 8305: Hergestellt von Dainippon Ink Chemicai Industry Inc., Bisphenol F-Typ
EPICLON 860-90X: Hergestellt von Dainippon Ink Chemical Industry Inc., Lösungsmittel-verdünnter Typ
EPICLON 153-60T: Hergestellt von Dainippon Ink Chemical Industry Inc., flammhemmender Typ
EPICLON 707: Hergestellt von Dainippon Ink Chemical Industry Inc., Polyalkoholether-Typ
EPICLON 430: Hergestellt von Dainippon Ink Chemicai Industry Inc., Polyglycidyl-Typ Tabelle 11 Tabelle 12
Die Korrosivität wird durch die gleichen Begriffe wie die in Beispiel 1 verwendeten gezeigt.

Beispiel 6 (Lötpaste)

Ein thixotropes Verdickungsmittel wird zu der in Beispiel 5 erhaltenen Flußmittel-Zusammensetzung hinzugegeben unter Verwendung eines Farbmischers (Hochviskositätsmischer) zwecks vollständiger Auflösung. Dann werden zu der gelösten Flußmittel-Zusammensetzung Lötmittelteilchen hinzugegeben und es wird gerührt, bis eine gleichmäßige Lötpaste erhalten wird. Die Flußmittel-Zusammensetzung und die Menge an Lötmittelteilchen ist in Tabelle 13 gezeigt.
Der Ausbreitungsfaktor, die Bildung von Lötmittelkugeln und die Korrosivität der sich ergebenden Flußmittel-Zusammensetzungen werden bestimmt. Der Ausbreitungsfaktor wird gemäß der US-Norm QQ-S- 571E gemessen. Der Lötmittelklumpentest wird gemäß der US-Norm ANSI/IPC-SP-819 durchgeführt. Die Korrosivität wird auf der Basis von JIS-Z-3197 6.6 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 14 gezeigt. Tabelle 13
Kelsan: Hergestellt von Kelco Inc. in USA
Zusammensetzung: Xanthan, von Polysacchariden Tabelle 14
Der Lötmittelklumpentestund die Korrosität werden durch die gleichen Begriffe dargelegt, wie sie in Beispiel 2 verwendet wurden.

Claims

1. Verwendung von blockierten Isocyanaten und/oder polyvalenten Metallverbindungen und/oder Epoxyharzen als Deaktivierungsmittel für Flußmittel und Lötpasten, wobei die Flußmittel und Lötpasten ein Aktivierungsmittel enthalten, das ausgewählt ist aus nicht polymeren organischen Säuren und Salzen organischer Säuren, und wobei das Deaktivierungsmittel mit der organischen Säure oder dem Salz einer organischen Säure im Laufe des Lötens reagiert.

2. Verwendung nach Anspruch 1, bei der die Flußmittel und Lötpasten eine nicht harzige, nicht polymere organische Säure oder ein Salz einer nicht harzigen, nicht polymeren organischen Säure enthalten.

3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Molverhältnis von NCO-Gruppen in dem blockierten Isocyanat zu COOH-Gruppen in der organischen Säure oder in dem Salz der organischen Säure (NCO : COOH) im Bereich von 1 : 0,05 bis 3 : 1 liegt.

4. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die polyvalente Metallverbindung eine Verbindung ist, die im Laufe des Lötens mit der organischen Säure oder dem Salz einer organischen Säure Salze bildet.

5. Verwendung nach einem der Ansprüche 1, 2, 4, bei der das Äquivalentverhältnis von polyvalenten Metallen der polyvalenten Metallverbindung zu COOH-Gruppen in der organischen Säure oder in dem Salz einer organischen Säure (Metalläquivalent COOH) im Bereich von 1 : 0,05 bis 5 : 1 liegt.

6. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Molverhältnis von Epoxy-Gruppen in dem Epoxyharz zu COOH-Gruppen in der organischen Säure oder in dem Salz einer organischen Säure (Epoxy-Gruppe : COOH) im Bereich von 1 : 0,05 bis 10 : 1 liegt.

7. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der das Flußmittel oder die Lötpaste außerdem ein Lösungsmittel mit einem niedrigeren Siedepunkt als dem Schmelzpunkt des Lötmittels enthält.

8. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der das Flußmittel oder die Lötpaste außerdem Abietinsäure oder Abietinsäure-Derivate enthält.

9. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der die Lötpaste außerdem Lötmittelteilchen enthält.

10. Verwendung nach Anspruch 9, bei der die Lötmitteltelichen ausgewählt sind aus der Gruppe, die besteht aus Zinn-Blei- Legierungen, Silber- Zinn-Blei -Legierungen, Wismuth-Zinn-Blei-Legierungen, Gold-Zinn-Blei- Legierungen und Iridium-Zinn-Blei-Legierungen.