JP2001284793A - プリコート用半田組成物及び半田プリコート方法 - Google Patents
プリコート用半田組成物及び半田プリコート方法Info
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- JP2001284793A JP2001284793A JP2000101604A JP2000101604A JP2001284793A JP 2001284793 A JP2001284793 A JP 2001284793A JP 2000101604 A JP2000101604 A JP 2000101604A JP 2000101604 A JP2000101604 A JP 2000101604A JP 2001284793 A JP2001284793 A JP 2001284793A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡便な方法で微細ピッチの電極上に半田をプ
リコートすることのできるプリコート用半田組成物及
び、その半田プリコート方法を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 プリコート用半田は、半田粉末とフラッ
クスとからなるペースト状半田組成物において、フラッ
クス中に炭素数８以上２４以下のモノカルボン酸の錫塩
を１〜５０重量％含み、このフラックスがペースト状半
田組成物中に１０〜８０重量％含まれている。当該プリ
コート用半田を微細ピッチの電極上にベタ状に供給し、
加熱して微細ピッチの電極上のみに半田をプリコートす
る。
リコートすることのできるプリコート用半田組成物及
び、その半田プリコート方法を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 プリコート用半田は、半田粉末とフラッ
クスとからなるペースト状半田組成物において、フラッ
クス中に炭素数８以上２４以下のモノカルボン酸の錫塩
を１〜５０重量％含み、このフラックスがペースト状半
田組成物中に１０〜８０重量％含まれている。当該プリ
コート用半田を微細ピッチの電極上にベタ状に供給し、
加熱して微細ピッチの電極上のみに半田をプリコートす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリント基板など
の電子部品における微細なピッチの電極に半田をプリコ
ートするに際し、当該電子部品における電極部にペース
ト状半田組成物をベタ状に供給し、加熱し洗浄すること
により、その微細ピッチの電極上のみに半田をプリコー
トすることができるプリコート用半田組成物及びそのプ
リコート方法に関するものである。
の電子部品における微細なピッチの電極に半田をプリコ
ートするに際し、当該電子部品における電極部にペース
ト状半田組成物をベタ状に供給し、加熱し洗浄すること
により、その微細ピッチの電極上のみに半田をプリコー
トすることができるプリコート用半田組成物及びそのプ
リコート方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年電子機器の小型化、軽量化、高機能
化が進のに伴い、ＩＣパッケージの多ピン、狭ピッチ化
が進み、これらの狭ピッチ部品を高精度に半田付けする
ことが求められている。
化が進のに伴い、ＩＣパッケージの多ピン、狭ピッチ化
が進み、これらの狭ピッチ部品を高精度に半田付けする
ことが求められている。
【０００３】従来の半田付けは、プリント配線基板上に
半田付けが必要な電極に対応して開口したメタルマスク
を位置合わせして載置し、その上から半田合金粉とフラ
ックスを混合したソルダペーストをスクリーン印刷する
ことによって、前記電極にソルダペーストを供給し、然
る後各種電子部品を電極の位置に合わせてプリント配線
基板上に搭載し、供給されたソルダペーストをリフロー
することによってプリント配線板と各種電子部品とを半
田付けしていた。
半田付けが必要な電極に対応して開口したメタルマスク
を位置合わせして載置し、その上から半田合金粉とフラ
ックスを混合したソルダペーストをスクリーン印刷する
ことによって、前記電極にソルダペーストを供給し、然
る後各種電子部品を電極の位置に合わせてプリント配線
基板上に搭載し、供給されたソルダペーストをリフロー
することによってプリント配線板と各種電子部品とを半
田付けしていた。
【０００４】しかしながら前述のように狭ピッチ部品の
出現により、プリント配線基板の電極の大きさが小さく
なると共にその間隔が狭くなり、メタルマスクの開口も
かかる微細なパターンに従って形成されなければならな
い。一方ソルダペースト中の半田粉末の粒径の微細化に
は限界があるため、メタルマスクからのソルダペースト
の版抜けが困難となり、また版抜けできたとしてもリフ
ロー時にソルダペーストがだれて隣接する電極間に短絡
が生じる可能性があり、高精度の半田付けが困難となっ
てきている。
出現により、プリント配線基板の電極の大きさが小さく
なると共にその間隔が狭くなり、メタルマスクの開口も
かかる微細なパターンに従って形成されなければならな
い。一方ソルダペースト中の半田粉末の粒径の微細化に
は限界があるため、メタルマスクからのソルダペースト
の版抜けが困難となり、また版抜けできたとしてもリフ
ロー時にソルダペーストがだれて隣接する電極間に短絡
が生じる可能性があり、高精度の半田付けが困難となっ
てきている。
【０００５】そこで最近、こうした狭ピッチ部品の半田
付けに対して、予め半田付けが必要な電極に半田をプリ
コートして表面に半田層を形成しておき、このプリコー
トされた電極上に電子部品を搭載し、半田層をリフロー
することによって電極と電子部品とを半田付けする方法
が採択されるようになった。
付けに対して、予め半田付けが必要な電極に半田をプリ
コートして表面に半田層を形成しておき、このプリコー
トされた電極上に電子部品を搭載し、半田層をリフロー
することによって電極と電子部品とを半田付けする方法
が採択されるようになった。
【０００６】この半田プリコート方法にも各種の工法が
発表されている。出願人は先に、半田合金を形成する金
属の中でイオン化傾向の小さい金属の有機酸金属塩と、
イオン化傾向の大きな金属の金属粉又は合金粉とを含む
半田析出用組成物を、ペースト状としてプリント配線基
板の微細パターン部にベタ状に供給し、これを加熱する
ことにより、化学反応によってイオン化傾向の小さい金
属を析出させて半田合金を形成しながら、その半田合金
をプリント配線基板の電極部にプリコートすることを提
唱し、その技術は特開平０１ー１５７７９６号公報、特
開平０４ー１７４５９３号公報に記載されている。
発表されている。出願人は先に、半田合金を形成する金
属の中でイオン化傾向の小さい金属の有機酸金属塩と、
イオン化傾向の大きな金属の金属粉又は合金粉とを含む
半田析出用組成物を、ペースト状としてプリント配線基
板の微細パターン部にベタ状に供給し、これを加熱する
ことにより、化学反応によってイオン化傾向の小さい金
属を析出させて半田合金を形成しながら、その半田合金
をプリント配線基板の電極部にプリコートすることを提
唱し、その技術は特開平０１ー１５７７９６号公報、特
開平０４ー１７４５９３号公報に記載されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】この化学反応による半
田析出用組成物の有機酸金属塩と金属粉の使い分けは、
半田合金を形成する金属の内、少なくともイオン化傾向
の大なる金属の１種以上を金属粉として使用し、少なく
ともイオン化傾向の小なる金属の１種以上の有機酸金属
塩を使用することを特徴としてきた。例えば錫鉛合金半
田を得る場合であれば、金属粉としては錫粉を使用し、
有機酸金属塩としては有機酸鉛塩を使用するのである。
田析出用組成物の有機酸金属塩と金属粉の使い分けは、
半田合金を形成する金属の内、少なくともイオン化傾向
の大なる金属の１種以上を金属粉として使用し、少なく
ともイオン化傾向の小なる金属の１種以上の有機酸金属
塩を使用することを特徴としてきた。例えば錫鉛合金半
田を得る場合であれば、金属粉としては錫粉を使用し、
有機酸金属塩としては有機酸鉛塩を使用するのである。
【０００８】この半田析出組成物を狭ピッチ電極部に全
面に供給し、加熱してブリッジすることなく半田プリコ
ートできるメカニズムを調べた結果、従来のソルダペー
ストは融点以上に加熱すると瞬時に溶融して一つの塊に
なるのに対し、半田析出組成物は徐々に半田合金を形成
していくため、電極部の表面に半田が逐次析出してプリ
コートされていくことと考えていた。
面に供給し、加熱してブリッジすることなく半田プリコ
ートできるメカニズムを調べた結果、従来のソルダペー
ストは融点以上に加熱すると瞬時に溶融して一つの塊に
なるのに対し、半田析出組成物は徐々に半田合金を形成
していくため、電極部の表面に半田が逐次析出してプリ
コートされていくことと考えていた。
【０００９】しかしながら更に研究を重ねた結果、この
化学反応により有機酸錫塩が生成してフラックス中に蓄
積され、その有機酸錫塩が半田合金の粒子合体を大幅に
抑制することを見いだし本発明に至ったのである。
化学反応により有機酸錫塩が生成してフラックス中に蓄
積され、その有機酸錫塩が半田合金の粒子合体を大幅に
抑制することを見いだし本発明に至ったのである。
【００１０】すなわち本発明は、半田合金とフラックス
とよりなるソルダペーストにおいて、プリント配線基板
の微細パターン部にベタ状に塗布し、これをリフローす
ることにより電極間のブリッジを生じることなく電極に
半田のプリコートを形成することのできる半田組成物及
び、当該半田組成物を使用したプリコート方法を提供す
ることを目的とするものである。
とよりなるソルダペーストにおいて、プリント配線基板
の微細パターン部にベタ状に塗布し、これをリフローす
ることにより電極間のブリッジを生じることなく電極に
半田のプリコートを形成することのできる半田組成物及
び、当該半田組成物を使用したプリコート方法を提供す
ることを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】而して本発明のプリコー
ト用半田組成物は、錫鉛共晶粉又は錫銀共晶粉とフラッ
クスとからなるペースト状半田組成物において、フラッ
クス中に有機酸錫塩１〜５０重量％を含み、このフラッ
クスがペースト状半田組成物中に１０〜８０重量％含ま
れていることを特徴とするものである。この半田組成物
においては、前記有機酸錫塩として、炭素数８以上２４
以下のモノカルボン酸の錫塩を使用することが好まし
い。
ト用半田組成物は、錫鉛共晶粉又は錫銀共晶粉とフラッ
クスとからなるペースト状半田組成物において、フラッ
クス中に有機酸錫塩１〜５０重量％を含み、このフラッ
クスがペースト状半田組成物中に１０〜８０重量％含ま
れていることを特徴とするものである。この半田組成物
においては、前記有機酸錫塩として、炭素数８以上２４
以下のモノカルボン酸の錫塩を使用することが好まし
い。
【００１２】また本発明の半田プリコート方法は、上記
のプリコート用半田組成物を微細ピッチの電極上にベタ
状に供給し、加熱した後高級アルコール系溶剤及び高級
炭化水素系溶剤で洗浄することを特徴とするものであ
る。
のプリコート用半田組成物を微細ピッチの電極上にベタ
状に供給し、加熱した後高級アルコール系溶剤及び高級
炭化水素系溶剤で洗浄することを特徴とするものであ
る。
【００１３】すなわち本発明は、錫鉛又は錫銀共晶系に
よる半田合金の粉末と、フラックスとからなるソルダペ
ーストである。そしてそのフラックス中に、有機酸錫塩
を含有することに本発明の特徴がある。
よる半田合金の粉末と、フラックスとからなるソルダペ
ーストである。そしてそのフラックス中に、有機酸錫塩
を含有することに本発明の特徴がある。
【００１４】本発明で使用する有機酸錫塩における有機
酸としては、炭素数８〜２４のモノカルボン酸が好まし
い。多塩基酸の錫塩はペーストへの溶解が不均一とな
り、また炭素数が８より少ないと、ペースト状とするた
めに添加している他の有機性配合薬品に均一に溶解しに
くく、プリント配線基板に供給して加熱したときの半田
粒子の合体抑制が不十分となる。
酸としては、炭素数８〜２４のモノカルボン酸が好まし
い。多塩基酸の錫塩はペーストへの溶解が不均一とな
り、また炭素数が８より少ないと、ペースト状とするた
めに添加している他の有機性配合薬品に均一に溶解しに
くく、プリント配線基板に供給して加熱したときの半田
粒子の合体抑制が不十分となる。
【００１５】またモノカルボン酸の炭素数が２４を超え
ると、同じペースト中に活性剤として有機酸を添加する
ため、その有機酸と有機酸錫塩との間で反応が生じて有
機酸錫塩が分解し、ペーストの安定性が損なわれる。活
性剤としての有機酸の炭素数を大きくすればこのような
問題は生じないが、不必要に分子量の大きい活性剤を使
用することは実用上不経済である。
ると、同じペースト中に活性剤として有機酸を添加する
ため、その有機酸と有機酸錫塩との間で反応が生じて有
機酸錫塩が分解し、ペーストの安定性が損なわれる。活
性剤としての有機酸の炭素数を大きくすればこのような
問題は生じないが、不必要に分子量の大きい活性剤を使
用することは実用上不経済である。
【００１６】本発明におけるフラックス中の有機酸錫塩
の含有量は、１〜５０重量％とすべきである。１重量％
未満では半田粒子の合体抑制が不十分となり、また５０
重量％を超えると、フラックス中の活性剤などの含有量
が不足し、フラックスとしての機能が損なわれる。
の含有量は、１〜５０重量％とすべきである。１重量％
未満では半田粒子の合体抑制が不十分となり、また５０
重量％を超えると、フラックス中の活性剤などの含有量
が不足し、フラックスとしての機能が損なわれる。
【００１７】前記有機酸錫塩以外のフラックスの組成と
しては、通常のソルダペーストのフラックスを使用する
ことができる。例えばロジンを主成分とし、これに活性
剤や溶剤を適宜添加した組成を使用することができる。
しては、通常のソルダペーストのフラックスを使用する
ことができる。例えばロジンを主成分とし、これに活性
剤や溶剤を適宜添加した組成を使用することができる。
【００１８】また本発明のペースト状半田組成物中のフ
ラックスの含有量は、１０〜８０重量％とすべきであ
る。１０重量％未満では半田合金粉末の含有量が多すぎ
てペーストとしての塗布性が劣り、また８０重量％を超
えると半田合金粉末が不足し、十分な半田プリコートが
できない。
ラックスの含有量は、１０〜８０重量％とすべきであ
る。１０重量％未満では半田合金粉末の含有量が多すぎ
てペーストとしての塗布性が劣り、また８０重量％を超
えると半田合金粉末が不足し、十分な半田プリコートが
できない。
【００１９】
【作用】本発明のプリコート用半田組成物を使用してプ
リント配線基板に半田プリコートを行うには、前記プリ
コート用半田組成物をプリント配線基板上に、電極を含
めた範囲にベタ状に供給し、これを加熱した後洗浄し、
電極表面にのみ半田合金をプリコートするのである。
リント配線基板に半田プリコートを行うには、前記プリ
コート用半田組成物をプリント配線基板上に、電極を含
めた範囲にベタ状に供給し、これを加熱した後洗浄し、
電極表面にのみ半田合金をプリコートするのである。
【００２０】一般のソルダペーストにおいては、かかる
プリコート方法を採用すると、半田の融点以上に加熱し
たときに個々の半田粒子が熔融し、これが合体して粒子
径が拡大する。そのため冷却した後においても電極に合
体していない半田粒子が残り、それが電極間にブリッジ
を形成することが多いのである。
プリコート方法を採用すると、半田の融点以上に加熱し
たときに個々の半田粒子が熔融し、これが合体して粒子
径が拡大する。そのため冷却した後においても電極に合
体していない半田粒子が残り、それが電極間にブリッジ
を形成することが多いのである。
【００２１】然るに本発明によれば、フラックス中に含
有されている有機酸錫塩が半田粒子の合体を抑制し、熔
融した半田微粒子が互いに合体することなくフラックス
中に多数浮遊する状態となり、その半田微粒子が逐次電
極に合体してその表面にプリコートを形成するのであ
る。
有されている有機酸錫塩が半田粒子の合体を抑制し、熔
融した半田微粒子が互いに合体することなくフラックス
中に多数浮遊する状態となり、その半田微粒子が逐次電
極に合体してその表面にプリコートを形成するのであ
る。
【００２２】この工程において最後まで電極に触れるこ
となく、プリコートに寄与しない半田粒子も残り得る
が、個々の粒子は微細であり且つそれが合体することが
ないため、電極間にブリッジを形成することがなく、ま
た残留した粒子も洗浄によって容易に除去される。
となく、プリコートに寄与しない半田粒子も残り得る
が、個々の粒子は微細であり且つそれが合体することが
ないため、電極間にブリッジを形成することがなく、ま
た残留した粒子も洗浄によって容易に除去される。
【００２３】
【実施例】以下、実施例により本発明を説明する。 ［ソルダペーストの調製］表１の処方でソルダペースト
を調製した。各ソルダペーストの性状は、次のように観
察して評価した。
を調製した。各ソルダペーストの性状は、次のように観
察して評価した。
【００２４】 ［保存性］ ３０度恒温室で１週間後の外観を観察 ［凝集物］ ガラス板上にペーストを１００μ厚みで印
刷し、均一性を観察
刷し、均一性を観察
【００２５】
【表１】
【００２６】［半田プリコート］表２に示す３種のパタ
ーンのテープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）パターンを
配置したガラスエポキシ樹脂テスト基板の、各パターン
全面に２００μマスクを使用して、前記各実施例及び比
較例のソルダペーストをベタ状に印刷供給し、図１の加
熱プロファイルの下で半田を溶融させた。
ーンのテープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）パターンを
配置したガラスエポキシ樹脂テスト基板の、各パターン
全面に２００μマスクを使用して、前記各実施例及び比
較例のソルダペーストをベタ状に印刷供給し、図１の加
熱プロファイルの下で半田を溶融させた。
【００２７】
【表２】
【００２８】然る後、テスト基板を６０度に加熱したブ
チルカルビトール溶液中で洗浄し、外観検査によりパタ
ーンへの追従性を調べ、表面粗さ計により半田プリコー
ト高さを求めた。試験の結果を表３に示す。
チルカルビトール溶液中で洗浄し、外観検査によりパタ
ーンへの追従性を調べ、表面粗さ計により半田プリコー
ト高さを求めた。試験の結果を表３に示す。
【００２９】
【表３】
【００３０】
【発明の効果】表３からも理解できるように、本発明に
よれば、半田合金とフラックスとよりなるソルダペース
トにおいて、当該ソルダペーストをプリント配線基板の
微細パターン部にベタ状に塗布し、これをリフローする
ことにより、電極間のブリッジを生じることなく、電極
に半田のプリコートを形成することができるのであっ
て、微細なパターンに合わせて困難なスクリーン印刷を
施すことなく、極めて容易に微細パターンに半田のプリ
コートを形成することができる。
よれば、半田合金とフラックスとよりなるソルダペース
トにおいて、当該ソルダペーストをプリント配線基板の
微細パターン部にベタ状に塗布し、これをリフローする
ことにより、電極間のブリッジを生じることなく、電極
に半田のプリコートを形成することができるのであっ
て、微細なパターンに合わせて困難なスクリーン印刷を
施すことなく、極めて容易に微細パターンに半田のプリ
コートを形成することができる。
【図１】 実施例におけるソルダペーストを塗布したテ
スト基板の加熱プロファイルを示すグラフである。
スト基板の加熱プロファイルを示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久木元 洋一 兵庫県加古川市野口町水足671番地の４ ハリマ化成株式会社中央研究所内 Ｆターム(参考） 5E319 BB05 CC33 CD01 CD29 5F044 MM23
Claims (3)
- 【請求項１】 錫鉛共晶粉又は錫銀共晶粉とフラックス
とからなるペースト状半田組成物において、フラックス
中に有機酸錫塩１〜５０重量％を含み、このフラックス
がペースト状半田組成物中に１０〜８０重量％含まれて
いることを特徴とする、プリコート用半田組成物 - 【請求項２】 請求範囲１項記載のプリコート用半田組
成物において、前記有機酸錫塩として、炭素数８以上２
４以下のモノカルボン酸錫塩を使用することを特徴とす
る、プリコート用半田組成物 - 【請求項３】 請求範囲１項又は２項のプリコート用半
田組成物を微細ピッチの電極上にベタ状に供給し、加熱
した後高級アルコール系溶剤及び高級炭化水素系溶剤で
洗浄することを特徴とする、半田プリコート方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000101604A JP4666714B2 (ja) | 2000-04-03 | 2000-04-03 | プリコート用半田組成物及び半田プリコート方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000101604A JP4666714B2 (ja) | 2000-04-03 | 2000-04-03 | プリコート用半田組成物及び半田プリコート方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001284793A true JP2001284793A (ja) | 2001-10-12 |
| JP4666714B2 JP4666714B2 (ja) | 2011-04-06 |
Family
ID=18615616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000101604A Expired - Lifetime JP4666714B2 (ja) | 2000-04-03 | 2000-04-03 | プリコート用半田組成物及び半田プリコート方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4666714B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007222932A (ja) * | 2006-02-27 | 2007-09-06 | Arakawa Chem Ind Co Ltd | プリコート用鉛フリーソルダーペースト、プリコート用鉛フリーソルダーペーストに用いるフラックス |
-
2000
- 2000-04-03 JP JP2000101604A patent/JP4666714B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007222932A (ja) * | 2006-02-27 | 2007-09-06 | Arakawa Chem Ind Co Ltd | プリコート用鉛フリーソルダーペースト、プリコート用鉛フリーソルダーペーストに用いるフラックス |
| JP4697599B2 (ja) * | 2006-02-27 | 2011-06-08 | 荒川化学工業株式会社 | プリコート用鉛フリーソルダーペースト、プリコート用鉛フリーソルダーペーストに用いるフラックス |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4666714B2 (ja) | 2011-04-06 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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