JP2003025089A - ハンダペースト - Google Patents

ハンダペースト

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JP2003025089A
JP2003025089A JP2001213811A JP2001213811A JP2003025089A JP 2003025089 A JP2003025089 A JP 2003025089A JP 2001213811 A JP2001213811 A JP 2001213811A JP 2001213811 A JP2001213811 A JP 2001213811A JP 2003025089 A JP2003025089 A JP 2003025089A
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hexanediol
solder paste
pentanediol
solder
diol
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JP2001213811A
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English (en)
Inventor
Tadatoshi Kurozumi
忠利 黒住
Hitoshi Amita
仁 網田
Ayako Nishioka
綾子 西岡
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Resonac Holdings Corp
Original Assignee
Showa Denko KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】高温高湿下での印刷性、ハンダ付け性に優れた
ハンダペーストを提供する。 【解決手段】有機ハロゲン化合物、ロジン、溶剤を含む
ハンダペーストにおいて、溶剤として炭素数6〜10の
二価または三価アルコールで、ロジンと可溶である物質
を選択する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品の回路基
板への実装に用いられるハンダペーストに関する。
【0002】
【従来の技術】ハンダペーストは、エレクトロニクス産
業において電子部品を表面実装するために用いられてい
る。ハンダペーストは、プリント基板の上にスクリーン
印刷または場合によってはディスペンサーにより塗布さ
れる。その後部品が搭載され、ハンダペーストがリフロ
ーされる。リフローとは、部品が搭載された基板を予備
加熱し、その後ハンダの融点以上に基板を加熱し部品の
接合を行なう一連の操作をいう。
【0003】また、最近は環境問題から、鉛フリーハン
ダが推奨されており、これに対応して鉛フリーハンダに
移行すべく開発が進められ、接合強度の信頼性から、錫
−銀系、錫−銅系、錫−亜鉛系が特に有望視されてい
る。
【0004】従来の錫−鉛系ハンダは、錫、鉛の電位が
非常に近いため比較的安定であるが、鉛フリーハンダ
は、錫と銀、銅、亜鉛に電位差が生じるため、ハンダ金
属とフラックスの活性剤とが反応し、ハンダペーストの
安定性が低下し、ハンダ付け性が低下し易い。そのため
フラックスとして強い活性力を有する活性剤を使用する
必要がある。しかしながら、活性剤の活性力が強くなる
とハンダ金属とフラックスとが反応し、ハンダペースト
の安定性が低下し、ハンダ付け性が低下する。また、鉛
フリーハンダは、多湿下では、水分の影響によりハンダ
金属とフラックスの反応が加速され易く、印刷、部品搭
載時にペーストが劣化する。そのため、温度と湿度の管
理されない夏場や東南アジアなどの高温、多湿下におい
ては、連続印刷が不能になるばかりかハンダ付け性も著
しく低下するのが実情である。特に、錫−亜鉛系のハン
ダでは、亜鉛が鉛よりも卑な電位のために、ハンダ金属
がフラックスに含まれる活性剤と反応し、著しくハンダ
付け性が低下し実用化が困難とされてきた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点に鑑みなされたもので、高温多湿下での印刷、部品搭
載時のペーストの安定性を向上し、高温多湿下での印刷
性、ハンダ付け性に優れたハンダペーストを提供するこ
とを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記の課題を
解決すべく鋭意検討した結果、活性剤として有機ハロゲ
ン化合物を用いたハンダペーストにおいて、溶剤とし
て、炭素数が6〜10の二価または三価アルコールを用
いることにより、従来使用が困難であった鉛フリーハン
ダにおいても、高温高湿下で連続して印刷、部品搭載で
き、ハンダ付け性も良好であることを見出し本発明を完
成させた。即ち、本発明は以下に関する。
【0007】(1)有機ハロゲン化合物、ロジン、溶剤
を含むハンダペーストにおいて、溶剤が炭素数6〜10
の二価または三価アルコールを含むことを特徴とするハ
ンダペースト。
【0008】(2)溶剤が、ロジンと可溶であることを
特徴とする(1)に記載のハンダペースト。
【0009】(3)溶剤が、2−メチル−1,3−ヘキ
サンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオー
ル、2−プロピルー1,3−ヘキサンジオール、2−ブ
チルー1,3−ヘキサンジオール、1,2−オクタンジ
オール、1,8−オクタンジオール、1,2−ヘキサン
ジオール、1,3−ヘキサンジオール、2,2−ジエチ
ル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジメチル−
1,3−プロパンジオール、2,6−ジメチル−3−ヘ
キシンー2,6−ジオール、1,10−デカンジオー
ル、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオー
ル、1,3−ナフタレンジオール、1,4−ナフタレン
ジオール、1,5−ナフタレンジオール、1,6−ナフ
タレンジオール、2,3−ナフタレンジオール、2,7
−ナフタレンジオール、1−フェニル−1,2−エタン
ジオール、1−フェニル−1,3−プロパンジオール、
1,2−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオー
ル、2,6−ヘキサンジオール、3−ヘキシン−2,6
−ジオール、1,2−ベンゼンジオール、1,4−ベン
ゼンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,4−ペ
ンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2,4−
ペンタンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオ
ール、1,2,6−ヘキサントリオール、1,2,8−
オクタントリオール、1,2,9−ノナントリオール、
1,2,10−デカントリオール、1,2−ノナンジオ
ール、1,2−デカンジオール、1,2−シクロヘキサ
ンジオール、1,3−シクロヘキサンジオール、1,4
−シクロヘキサンジオールから選択される少なくとも1
種であることを特徴とする(1)または(2)に記載の
ハンダペースト。
【0010】(4)溶剤が、2−メチル−1,3−ヘキ
サンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオー
ル、2−プロピル−1,3−ヘキサンジオール、2−ブ
チル−1,3−ヘキサンジオール、1,2−オクタンジ
オール、1,8−オクタンジオール、1,2−ヘキサン
ジオール、1,3−ヘキサンジオール、2,2−ジエチ
ル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジメチル−
1,3−プロパンジオール、2,6−ジメチル−3−ヘ
キシン−2,6−ジオール、1−フェニル−1,2−エ
タンジオール、1−フェニル−1,3−プロパンジオー
ル、1,2−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオ
ール、2,6−ヘキサンジオール、3−ヘキシン−2,
6−ジオール、1,2−ペンタンジオール、1,4−ペ
ンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2,4−
ペンタンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオ
ール、1,2−ノナンジオール、1,2−デカンジオー
ル、1,2−シクロヘキサンジオール、1,3−シクロ
ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオールか
ら選択される少なくとも1種であることを特徴とする
(1)または(2)に記載のハンダペースト。
【0011】(5)有機ハロゲン化合物が、非イオン性
有機ハロゲン化合物であることを特徴とする(1)〜
(4)の何れか1項に記載のハンダペースト。
【0012】(6)非イオン性有機ハロゲン化合物が、
炭素数10以上のアルキル鎖を持った置換基を有するベ
ンジル化合物の臭素化物、または10以上の脂肪酸また
は脂環式化合物の一分子中に4個以上の臭素を含むポリ
臭素化合物の何れか一種であることを特徴とする(5)
に記載のハンダペースト。
【0013】(7)ハンダペーストが、ハンダ粉末とし
て鉛フリーハンダ合金を含むことを特徴とする(1)〜
(6)の何れか1項に記載のハンダペースト。
【0014】(8)鉛フリーハンダが、錫を含むことを
特徴とする(7)に記載のハンダペースト。
【0015】(9)鉛フリーハンダが、亜鉛を含むこと
を特徴とする(8)に記載のハンダペースト。
【0016】(10)(1)〜(9)の何れか1項に記
載のハンダペーストを回路基板上に塗布する工程と、該
塗布部に電子部品を載置する工程と、その後回路基板を
加熱して電子部品を回路基板上に接合する工程を含むこ
とを特徴とする回路基板の製造方法。
【0017】(11)(10)に記載の回路基板の製造
方法を用いて製造した電子部品の接合物。
【0018】
【発明の実施の形態】一般的にハンダペーストには、活
性剤、合成樹脂やロジンからなる樹脂成分、溶剤、チク
ソトロピック剤、その他必要に応じてpH調整剤、防錆
剤、酸化防止剤、有機酸成分等が配合されている。
【0019】本発明のハンダペーストは、有機ハロゲン
化合物、ロジン、溶剤を含み、溶剤として炭素数が6〜
10の二価または三価アルコールを含むことを要件とす
る。従来からハンダペーストには溶剤として、アルコー
ル類、エーテル類、エステル類、グリコールの中級また
は高級アルコール類、芳香族類が、1種または2種以上
混合して用いられてきた。例えばベンジルアルコール、
ブタノール、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、ブ
チルカルビトール、ジ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ヘキシルエーテル、プ
ロピ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
ルーモノ2エチルヘキシルエーテル、ジオクチルフタレ
ート、キシレンが用いられてきた。
【0020】本発明者は溶剤として、炭素数が6〜10
の二価または三価アルコールを、有機ハロゲン化合物、
ロジンと併用することにより、有機ハロゲン化合物の多
湿下での安定性を向上させ、高温多湿下での連続印刷
性、作業性、ハンダ付け性を著しく向上させることを見
出した。
【0021】その作用は明確ではないが、本発明の溶剤
は、従来使用されてきた溶剤に比べ粘度が高く、該溶剤
の2もしくは3個のヒドロキシ基が、樹脂成分、たとえ
ば、天然ロジン、不均化ロジン、重合ロジン、水添ロジ
ンなどのカルボン酸と水素結合してハンダ表面を被覆
し、多湿下における空気中の水分がハンダペースト内に
に混入するの防止するためと考えられる。よって、本発
明に用いられる溶剤は、ロジンと可溶であることが好ま
しい。
【0022】炭素数が6〜10の二価または三価アルコ
ールとしては、2−メチル−1,3−ヘキサンジオー
ル、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2−プロ
ピル−1,3−ヘキサンジオール、2−ブチル−1,3
−ヘキサンジオール、1,2−オクタンジオール、1,
8−オクタンジオール、1,2−ヘキサンジオール、
1,3−ヘキサンジオール、2,2−ジエチル−1,3
−プロパンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロ
パンジオール、2,6−ジメチル−3−ヘキシン−2,
6−ジオール、1,10−デカンジオール、2,2,4
−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、1,3−ナ
フタレンジオール、1,4−ナフタレンジオール、1,
5−ナフタレンジオール、1,6−ナフタレンジオー
ル、2,3−ナフタレンジオール、2,7−ナフタレン
ジオール、1−フェニル−1,2−エタンジオール、1
−フェニル−1,3−プロパンジオール、1,2−ヘキ
サンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2,6−ヘ
キサンジオール、3−ヘキシン−2,6−ジオール、
1,2−ベンゼンジオール、1,4−ベンゼンジオー
ル、1,2−ペンタンジオール、1,4−ペンタンジオ
ール、1,5−ペンタンジオール、2,4−ペンタンジ
オール、2―メチルー2,4−ペンタンジオール、1,
2,6−ヘキサントリオール、1,2,8−オクタント
リオール、1,2,9−ノナントリオール、1,2,1
0−デカントリオール、1,2−ノナンジオール、1,
2−デカンジオール、1,2−シクロヘキサンジオー
ル、1,3−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロ
ヘキサンジオールを用いるのが好ましい。
【0023】この中で特に、2−メチル−1,3−ヘキ
サンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオー
ル、2−プロピル−1,3−ヘキサンジオール、2−ブ
チル−1,3−ヘキサンジオール、1,2−オクタンジ
オール、1,8−オクタンジオール、1,2−ヘキサン
ジオール、1,3−ヘキサンジオール、2,2−ジエチ
ル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジメチル−
1,3−プロパンジオール、2,6−ジメチル−3−ヘ
キシン−2,6−ジオール、1−フェニル−1,2−エ
タンジオール、1−フェニル−1,3−プロパンジオー
ル、1,2−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオ
ール、2,6−ヘキサンジオール、3−ヘキシン−2,
6−ジオール、1,2−ペンタンジオール、1,4−ペ
ンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2,4−
ペンタンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオ
ール、1,2−ノナンジオール、1,2−デカンジオー
ル、1,2−シクロヘキサンジオール、1,3−シクロ
ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオールを
用いることが好ましい。
【0024】本発明では活性剤としてハンダペースト中
に有機ハロゲン化合物を含有させる。従来、ハンダペー
ストに添加するハロゲン化合物としてはイオン性のハロ
ゲン化水素酸と有機化合物の塩が多く用いられてきた。
しかし、イオン性の活性剤は、室温下でも活性を有する
ため、特に鉛フリーハンダにおいては保存安定性を低下
させる傾向がある。その為、本発明では有機ハロゲン化
合物として、非イオン性の有機ハロゲン化合物を使用す
ることが好ましい。
【0025】有機ハロゲン化合物としては、例えば、1
−ブロモ−2−ブタノール、1−ブロモ−2−プロパノ
ール、3−ブロモ−1−プロパノール、3−ブロモ−
1,2−プロパンジオール、1,4−ジブロモ−2−ブ
タノール、1,3−ジブロモ−2−プロパノール、2,
3−ジブロモ−1−プロパノール、1,4−ジブロモ−
2,3−ブタンジオール、2,3−ジブロモ−2−ブテ
ン−1,4−ジオール、1−ブロモ−3−メチル−1−
ブテン、1,4−ジブロモブテン、1−ブロモ−1−プ
ロペン、2,3−ジブロモプロペン、ブロモ酢酸エチ
ル、α−ブロモカプリル酸エチル、α−ブロモプロピオ
ン酸エチル、β−ブロモプロピオン酸エチル、α−ブロ
モ−酢酸エチル、2,3−ジブロモコハク酸、2−ブロ
モコハク酸、2,2−ジブロモアジピン酸、2,4−ジ
ブロモアセトフェノン、1,1−ジブロモテトラクロロ
エタン、1,2−ジブロモ−1−フェニルエタン、1,
2−ジブロモスチレン、4−ステアロイルオキシベンジ
ルブロマイド、4−ステアリルオキシベンジルブロマイ
ド、4−ステアリルベンジルブロマイド、4−ブロモメ
チルベンジルステアレート、4−ステアロイルアミノベ
ンジルブロマイド、2,4−ビスブロモメチルべンジル
ステアレート、4−パルミトイルオキシベンジルブロマ
イド、4−ミリストイルオキシベンジルブロマイド、4
−ラウロイルオキシべンジルブロマイド、4−ウンデカ
ノイルオキシベンジルブロマイド、9,10,12,1
3,15,16−ヘキサブロモステアリン酸、9,1
0,12,13,15,16−へキサブロモステアリン
酸メチルエステル、同エチルエステル、9,10,1
2,13−テトラブロモステアリン酸、同メチルエステ
ル、同エチルエステル、9,10,12,13,15,
16−へキサブロモステアリルアルコール、9,10,
12,13−テトラブロモステアリルアルコール、1,
2,5,6,9,10−ヘキサブロモシクロドデカン、
ビス(2,3−ジブロモプロピル)スクシネート、ビス
(2,3−ジブロモプロピル)o−フタレート、ビス
(2,3−ジブロモプロピル)p−フタレート、ビス
(2,3−ジブロモプロピル)o−フタルアミド、ビス
(2,3−ジブロモプロピル)p−フタルアミド、トリ
ス(2,3−ジブロモプロピル)トリメリテート、トリ
ス(2,3−ジブロモプロピル)トリメリトアミド、テ
トラ(2,3−ジブロモプロピル)ピロメリテート、テ
トラ(2,3−ジブロモプロピル)ピロメリトアミド、
ビス(2,3−ジブロモプロピル)グリセロール、トリ
メチロールプロパンビス(2,3−ジブロモプロピル)
エーテル、ビス(2,3−ジブロモプロピル)タータミ
ド、N,N‘−ビス(2,3−ジブロモプロピル)スク
シアミド、N,N,N’,N’−テトラ(2,3−ジブ
ロモプロピル)スクシアミド、N,N‘−ビス(2,3
−ジブロモプロピル)ウレア、N,N,N’,N’−テ
トラ(2,3−ジブロモプロピル)ウレア、2,2−ビ
ス[4−(2,3−ジブロモプロピル)−3,5−ジブ
ロモフェニル]プロパン、α、α、α−トリブロモメチ
ルスルフォン、α、β−ジブロモエチルベンゼン、トリ
ス(2,3−ジブロモプロピル)イソシアヌレート等が
例示できる。この中で特に、非イオン性の有機ハロゲン
化合物である、炭素数10以上のアルキル鎖を持った置
換基を有するベンジル化合物の臭素化物、または10以
上の脂肪酸または脂環式化合物の一分子中に4個以上の
臭素を含むポリ臭素化合物、特に、9,10,12,1
3,15,16−ヘキサブロモステアリン酸、9,1
0,12,13,15,16−へキサブロモステアリン
酸メチルエステル、同エチルエステルを用いることが高
温多湿下での印刷性、ハンダ付け性を向上させる点から
好ましい。
【0026】また臭素の代わりに、塩素、ヨウ素を含む
有機ハロゲン化合物を用いても良い。またこれらの有機
ハロゲン化合物は、単独で使用してもよいし、2種類以
上を併用してもよい。
【0027】本発明の有機ハロゲン化合物の添加量とし
ては、ハンダ付けフラックス全量に対し、塩素換算量で
0.02〜20質量%の範囲内、好ましくは0.1〜1
0質量%の範囲内とする。有機ハロゲン化合物の添加量
が0.02質量%より少ないと、リフロー時に十分なハ
ンダ付け性が得られず、20質量%より多いと、経済的
でないばかりか、他のフラックス成分を減ずることにな
りフラックスに求められる他の機能を十分に果たすこと
ができなくなる。なお塩素換算量とは、有機ハロゲン化
合物のハロゲンを塩素に換算した分子量を用いての換算
量を示す。
【0028】本発明のハンダペーストにはロジンを添加
することを要件とする。ロジンとしては、天然ロジン、
不均化ロジン、重合ロジン、水添ロジン、変性ロジン、
ロジンエステルなどのロジン誘導体が例示できるが、こ
の他にも従来ハンダペーストに配合されている周知のロ
ジンを用いることができる。この中でも本発明では、前
述したように溶剤と可溶であるロジンを用いることが好
ましい。
【0029】本発明のハンダペーストにおいては、ロジ
ン以外の樹脂成分、チキソトロピック剤、その他必要に
応じて上記以外の活性剤、防錆剤、酸化防止剤(還元
剤)、pH調整剤、有機酸を添加することができる。
【0030】チキソトロピック剤としては、微細なシリ
カ粒子、カオリン粒子などの無機系のもの、または水添
ヒマシ油、アマイド化合物などの有機系のものが好適に
使用できる。pH調整剤としては、アルカノールアミン
類、脂肪族第1〜第3アミン類、脂肪族不飽和アミン
類、脂環式アミン類、芳香族アミン類などのアミン化合
物を用いることが好ましい。アミンは、単独で使用して
もよいし、2種類以上を併用してもよい。
【0031】ハンダペーストのpHとしては、4〜9の
範囲内、より好ましくは6〜8の範囲内にあることが、
ハンダ粉とフラックスとの反応を抑制する意味で好まし
い。アミンの添加量は、ハンダペーストのフラックスの
全量に対し、0.05〜20質量%の範囲内とすること
が好ましい。添加量が0.05質量%未満ではpH調整
剤としての効果が十分でなく、添加量が20質量%を超
えるとハンダペーストが吸湿しやすくなり好ましくな
い。
【0032】これらアミン化合物の具体的な化合物とし
ては、エタノールアミン、ブチルアミン、アミノプロパ
ノール、ポリオキシエチレンオレイルアミン、ポリオキ
シエチレンラウレルアミン、ポリオキシエチレンステア
リルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、メト
キシプロピルアミン、ジメチルアミノプロピルアミン、
ジブチルアミノプロピルアミン、エチルへキシルアミ
ン、エトキシプロピルアミン、エチルへキシルオキシプ
ロピルアミン、ビスプロピルアミン、イソプロピルアミ
ン、ジイソプロピルアミン、ピペリジン、2,6−ジメ
チルピペリジンなどを挙げることができる。
【0033】更に回路の銅を防錆するためフラックス中
に、アゾール類、例えばベンゾトリアゾール、ベンズイ
ミダゾール、トリルトリアゾールなどを添加しても良
い。防錆剤の添加量は、フラックス全量に対して0.0
5〜20質量%の範囲内が好ましい。
【0034】還元剤としては、通常合成樹脂などの還元
剤として使用されている溶剤に溶解可能なフェノール系
化合物、リン酸系化合物、硫黄系化合物、トコフェノー
ル及びその誘導体またはアスコルビン酸及びその誘導体
が挙げられる。該還元剤は単独であってもまたは混合し
て使用してもよい。配合量としてはフラックス全量に対
し、0.0005〜20質量%の範囲内、好ましくは
0.01%〜10質量%の範囲内である。
【0035】還元剤を添加することの作用機構は十分に
解明できていないが、おそらくはこれらの還元剤がハン
ダペースト中の溶存酸素あるいは空気中の酸素に働き、
ハンダ金属の酸化を抑制することによると思われる。ま
た、これらの還元剤はハロゲン含有成分から遊離してく
るハロゲンのアクセプターとして働くので、遊離したハ
ロゲンがハンダ金属と反応するのを効果的に防止してい
るためと考えられる。
【0036】また本発明ではイオン性の活性剤を少量添
加することも好ましい。イオン性活性剤は安価で少量で
も活性を出すため、高価な有機ハロゲン化合物を低減す
るのに有効であり、ペーストの安定性を損なわない程度
の量で使用できる。配合量としてはフラックス全量に対
し、0.0005〜2質量%の範囲内、好ましくは0.
01%〜1質量%の範囲内である。イオン性活性剤とし
ては、例えばイソプロピルアミン臭化水素酸塩、ブチル
アミン塩化水素酸塩、シクロヘキシルアミン臭化水素酸
塩等のハロゲン化水素酸アミン塩、1,3−ジフェニル
グアニジン臭化水素酸塩等が挙げられる。添加量が0.
0005質量%未満では、活性の効果はほとんどない。
添加量が2質量%を超えると、フラックスに含まれる活
性剤と反応しハンダペーストの安定性が損なわれる。
【0037】有機酸成分としては、従来周知のコハク
酸、フタル酸、ステアリン酸、セバシン酸等が挙げら
れ、リフロー温度に達した時に有機酸を発生する化合物
である有機酸誘導体は好適に用いられる。有機酸成分と
して分解性の有機酸エステルを用いる場合は、単独では
リフロー温度においても分解性が低いため、分解を促進
するために少量のエステル分解触媒の添加が有効であ
る。エステル分解触媒としては、分解性の有機酸エステ
ルがリフロー温度で分解して酸の発生を促進する作用を
有する触媒であればよいが、その中で特に有機塩基とハ
ロゲン化水素酸塩が有効である。
【0038】有機酸エステルとしては、各種脂肪族カル
ボン酸エステル、芳香族カルボン酸エステル、脂肪族ス
ルホン酸エステル、芳香族スルホン酸エステル等が挙げ
られる。具体的な例としては、パラトルエンスルホン酸
−n−プロピル、パラトルエンスルホン酸イソプロピ
ル、パラトルエンスルホン酸イソブチル、パラトルエン
スルホン酸−n−ブチル、ベンゼンスルホン酸−n−プ
ロピル、ベンゼンスルホン酸イソプロピル、ベンゼンス
ルホン酸イソブチル、サリチル酸−n−プロピル、サリ
チル酸イソプロピル、サリチル酸イソブチル、サリチル
酸−n−ブチル、4−ニトロ安息香酸イソプロピル、4
−ニトロ安息香酸−t−ブチル、メタクリル酸−t−ブ
チル、アクリル酸−t−ブチル、マロン酸−t−ブチ
ル、ブロモ酢酸−t−ブチルなどが挙げられる。添加量
としてはフラックス全量に対して0.01〜20質量
%、好ましくは0.05〜5質量%の範囲を使用する。
【0039】本発明のハンダペーストに好適に使用でき
る鉛フリーハンダ合金の金属組成としては、Sn−In
系、Sn−Bi系、In−Ag系、In−Bi系、Sn
−Zn系、Sn−Ag系、Sn−Cu系、Sn−Sb
系、Sn−Au系、Sn−Bi−Ag−Cu系、Sn−
Ge系、Sn−Bi−Cu系、Sn−Cu−Sb−Ag
系、Sn−Ag−Zn系、Sn−Cu−Ag系、Sn−
Bi−Sb系、Sn−Bi−Sb−Zn系、Sn−Bi
−Cu−Zn系、Sn−Ag−Sb系、Sn−Ag−S
b−Zn系、Sn−Ag−Cu−Zn系、Sn−Zn−
Bi系が挙げられる。
【0040】上記の具体例としては、48Sn/52I
n、43Sn/57Bi、97In/3Ag、58Sn
/42In、95In/5Bi、60Sn/40Bi、
91Sn/9Zn、96.5Sn/3.5Ag、99.
3Sn/0.7Cu、95Sn/5Sb、20Sn/8
0Au、90Sn/10Ag、Sn90/Bi7.5/
Ag2/Cu0.5、97Sn/3Cu、99Sn/1
Ge、92Sn/7.5Bi/0.5Cu、97Sn/
2Cu/0.8Sb/0.2Ag、95.5Sn/3.
5Ag/1Zn、95.5Sn/4Cu/0.5Ag、
52Sn/45Bi/3Sb、51Sn/45Bi/3
Sb/1Zn、85Sn/10Bi/5Sb、84Sn
/10Bi/5Sb/1Zn、88.2Sn/10Bi
/0.8Cu/1Zn、89Sn/4Ag/7Sb、8
8Sn/4Ag/7Sb/1Zn、98Sn/1Ag/
1Sb、97Sn/1Ag/1Sb/1Zn、91.2
Sn/2Ag/0.8Cu/6Zn、89Sn/8Zn
/3Bi、86Sn/8Zn/6Bi、89.1Sn/
2Ag/0.9Cu/8Znなどが挙げられる。この中
でも錫を含有した鉛フリーハンダ合金、より好ましくは
亜鉛を含有したハンダ合金で本発明のフラックス成分の
添加効果が著しい。なお、ハンダ粉末には異なる組成の
ハンダ粉末を2種類以上混合してもよい。
【0041】本発明のハンダペーストは、例えば、プリ
ント配線板にハンダペーストを印刷し、これに電子部品
を仮止めし、リフローして回路板を製造する際に好適に
使用される。本発明のフラックス、ハンダペーストおよ
び糸ハンダ等の使用方法、並びに電子部品接合物の製造
方法では、例えばハンダ付けを所望する部分に、印刷法
等でハンダペーストを塗布し、電子部品を載置、仮止め
し、その後加熱してハンダ粒子を溶融し凝固させること
により電子部品を基板に接合することができる。
【0042】基板と電子部品の接合方法(実装方法)とし
ては、例えば表面実装技術(SMT)があげられる。この
実装方法は、まずハンダペーストを印刷法により基板、
例えば配線板上の所望する箇所に塗布する。
【0043】ついで、チップ部品やQFPなどの電子部品
を該ハンダペースト上に載置し、リフロー熱源により一
括してハンダ付けを行なう。リフロー熱源には、熱風
炉、赤外線炉、蒸気凝縮ハンダ付け装置、光ビームハン
ダ付け装置を使用することができる。
【0044】本発明のリフロープロセスは、プリント配
線板の温度を均一にするためのプレヒートとハンダの融
点以上に加熱する工程で行なわれる。それぞれの条件
は、ハンダ合金で異なるが、91Sn/9Zn,89S
n/8Zn/3Bi,86Sn/8Zn/6Biなどの
錫−亜鉛系の場合、それぞれの条件は、プレヒートが1
30〜180℃、好ましくは、150〜170℃、プレ
ヒート時間が60〜120秒、好ましくは、60〜90
秒、リフロー温度は200〜230℃、好ましくは、2
10〜220℃、リフロー時間が20〜60秒、好まし
くは、30〜40秒である。なお、他の合金系における
リフロー温度は、用いる合金の融点に対して、+20〜
+50℃、好ましくは、合金の融点に対し、+20〜+
30℃とし、他のプレヒート温度、プレヒート時間、リ
フロー時間は上記と同様の範囲であればよい。
【0045】本発明のハンダ付けフラックスを用いるこ
とにより、従来大気中でリフローが難しかった、鉛フリ
ーハンダ、特に亜鉛を含むハンダ合金系でもハンダ付け
を実施することが可能となり、また高温多湿下でも印刷
性が向上し、ハンダボールの発生も少なくなり、ハンダ
付け性の高い処理ができる。
【0046】その後、基板を冷却し表面実装が完了す
る。この実装方法による電子接合物の製造方法において
は、プリント配線板等の基板(被接合板)の両面に接合
を行なうことも容易にできる。なお、本発明のハンダペ
ーストを使用できる電子部品としては、例えば、LS
I、抵抗器、コンデンサ、トランス、インダクタンス、
発振子・振動子等があげられるが、これに限定されるも
のではない。
【0047】また本発明は、あらかじめ基板の所定の表
面、例えばプリント基板の回路金属の、所定の表面にの
み化学反応により粘着性皮膜を形成し、これにハンダ粉
末を付着させた後、フラックスを塗布し、ハンダの溶融
温度まで加熱してリフローさせ、ハンダバンプを形成し
た回路基板(特開平7−7244号公報)上に、本発明
のハンダペーストを用いてSMT(表面実装技術)で実
装した場合、ハンダ中のボイドが減少するなどの優れた
接合物の信頼性が得られる。
【0048】
【実施例】以下実施例をもって発明の内容をさらに具体
的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものでは
ない。
【0049】<試験法>高温多湿下での印刷性評価を粘
着試験として、ハンダ付け性評価をソルダボール試験と
して行った。
【0050】<粘着試験>粘着性試験は、JIS Z−
3284(付属書9)に準じて行った。すなわち、厚さ
0.2mm、直径6.5mmの孔を5個もつ印刷マスク
を用い、ガラス板にハンダペーストを印刷した。それら
のサンプルを9個作成した。そのうち8個を、30℃9
0%の恒温恒湿槽にいれ3時間毎に取り出した。
【0051】これらのサンプルの、粘着性試験をJIS
Z−3284(付属書9)に準じて行った。すなわち、
印刷パターンの中心にプローブを合わせ、2.0mm/
秒の速度でプローブをペースト中に降下させ、50±5
gの一定加圧下で加圧する。加圧後、0.2秒以内に1
0mm/秒の速度でプローブをペーストから引き上げ、
引きはがすときの最大荷重を記録する。同一条件で5回
の測定を行い平均値を求めた。
【0052】<ソルダボール試験>厚さ0.2mm、直
径6.5mmの孔を5個もつ印刷マスクを用い、アルミ
ナ基板にハンダペーストを印刷した。それらのサンプル
を9個作成した。そのうち8個を、30℃、90%の恒
温恒湿槽に入れ3時間毎に8個ずつ取り出した。これら
のサンプルを、予め235℃に設定したホットプレート
にのせ、ハンダが溶融してから5秒後に取り出し、ハン
ダが冷却するまで放置した。
【0053】凝固したハンダ外観全景を10倍の拡大鏡
で観察し、JISZ−3284(付属書11)表1及び
図1に規定するハンダ粒子の凝集状態によって評価し
た。
【0054】すなわち、ハンダ粉末が溶融して、ハンダ
は1つの大きな球となり、周囲にソルダボールがない場
合を評価1、ハンダ粉末が溶融してハンダは1つの大き
な球となり周囲に直径75μm以下のソルダーボールが
3つ以上ある場合を評価2、ハンダ粉末が溶融してハン
ダは1つの大きな球となり周囲に直径75μm以下のソ
ルダーボールが3つ以上あり、半連続の環状に並んでは
いない場合を評価3、ハンダ粉末が溶融してハンダは1
つの大きな球となり周囲に多数の細かい球が半連続の環
状に並んでいる場合を評価4、上記以外のものを評価5
とした。
【0055】(実施例1〜4、比較例1〜3) <フラックス及びハンダペーストの製造>チクソトロピ
ック剤として水添ヒマシ油、ロジンとして不均化ロジ
ン、重合ロジン、イオン活性剤としてシクロヘキシルア
ミン臭化水素酸塩、防錆剤としてベンゾトリアゾール、
溶剤として、2−エチルー1,3−ヘキサンジオール、
1,6−ヘキサンジオール、2−メチル−2,4−ペン
タンジオールまたはプロピレングリコールモノフェニル
エーテルまたはジエチレングリコール・モノ−2−エチ
ルヘキシルエーテル、有機ハロゲン化合物として9,1
0,12,13,15,16−ヘキサブロモステアリン
酸またはトリス(2,3−ジブロモプロピル)イソシア
ヌレート、アミンとしてトリプロピルアミン、有機酸成
分としてパラトルエンスルホン酸−n−プロピルを用い
た。
【0056】このハンダ付けフラックス10質量%に、
89Sn/8Zn/3Biのハンダ粉末を90質量%添
加し、プラネタリーミルで混練し、ハンダペ−ストを製
造した。
【0057】その配合を表1、評価結果を表2に示す。
なお、表2の粘着性試験結果は、引きはがすときの最大
荷重を単位mNで、ソルダボール試験結果は、1〜5の
段階評価結果を示す。
【0058】
【表1】
【0059】
【表2】
【0060】溶剤として、2−エチル−1,3−ヘキサ
ンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2−メチル−
2,4−ペンタンジオールを使用した実施例1〜4にお
いては、30℃90%下における粘着力、ソルダボール
試験において、比較例1,2の溶剤に比べ安定した粘着
力の持続性、ハンダ付け性の持続性が得られた。
【0061】
【発明の効果】本発明のハンダペーストは、高温、高湿
度下での粘着力の持続性、ハンダ付け性の持続性が向上
し、安定した作業性が得られた。また、高温高湿下での
ハンダ付け性が向上したことにより、信頼性の高い接合
物を提供することが可能となった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B23K 35/26 310 B23K 35/26 310A C22C 13/00 C22C 13/00 13/02 13/02 (72)発明者 西岡 綾子 千葉県千葉市緑区大野台1丁目1−1 昭 和電工株式会社総合研究所内

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】有機ハロゲン化合物、ロジン、溶剤を含む
    ハンダペーストにおいて、溶剤が炭素数6〜10の二価
    または三価アルコールを含むことを特徴とするハンダペ
    ースト。
  2. 【請求項2】溶剤が、ロジンと可溶であることを特徴と
    する請求項1に記載のハンダペースト。
  3. 【請求項3】溶剤が、2−メチル−1,3−ヘキサンジ
    オール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2−
    プロピルー1,3−ヘキサンジオール、2−ブチルー
    1,3−ヘキサンジオール、1,2−オクタンジオー
    ル、1,8−オクタンジオール、1,2−ヘキサンジオ
    ール、1,3−ヘキサンジオール、2,2−ジエチル−
    1,3−プロパンジオール、2,2−ジメチル−1,3
    −プロパンジオール、2,6−ジメチル−3−ヘキシン
    ー2,6−ジオール、1,10−デカンジオール、2,
    2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、1,
    3−ナフタレンジオール、1,4−ナフタレンジオー
    ル、1,5−ナフタレンジオール、1,6−ナフタレン
    ジオール、2,3−ナフタレンジオール、2,7−ナフ
    タレンジオール、1−フェニル−1,2−エタンジオー
    ル、1−フェニル−1,3−プロパンジオール、1,2
    −ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2,
    6−ヘキサンジオール、3−ヘキシン−2,6−ジオー
    ル、1,2−ベンゼンジオール、1,4−ベンゼンジオ
    ール、1,2−ペンタンジオール、1,4−ペンタンジ
    オール、1,5−ペンタンジオール、2,4−ペンタン
    ジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、
    1,2,6−ヘキサントリオール、1,2,8−オクタ
    ントリオール、1,2,9−ノナントリオール、1,
    2,10−デカントリオール、1,2−ノナンジオー
    ル、1,2−デカンジオール、1,2−シクロヘキサン
    ジオール、1,3−シクロヘキサンジオール、1,4−
    シクロヘキサンジオールから選択される少なくとも1種
    であることを特徴とする請求項1または2に記載のハン
    ダペースト。
  4. 【請求項4】溶剤が、2−メチル−1,3−ヘキサンジ
    オール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2−
    プロピル−1,3−ヘキサンジオール、2−ブチル−
    1,3−ヘキサンジオール、1,2−オクタンジオー
    ル、1,8−オクタンジオール、1,2−ヘキサンジオ
    ール、1,3−ヘキサンジオール、2,2−ジエチル−
    1,3−プロパンジオール、2,2−ジメチル−1,3
    −プロパンジオール、2,6−ジメチル−3−ヘキシン
    −2,6−ジオール、1−フェニル−1,2−エタンジ
    オール、1−フェニル−1,3−プロパンジオール、
    1,2−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオー
    ル、2,6−ヘキサンジオール、3−ヘキシン−2,6
    −ジオール、1,2−ペンタンジオール、1,4−ペン
    タンジオール、1,5−ペンタンジオール、2,4−ペ
    ンタンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオー
    ル、1,2−ノナンジオール、1,2−デカンジオー
    ル、1,2−シクロヘキサンジオール、1,3−シクロ
    ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオールか
    ら選択される少なくとも1種であることを特徴とする請
    求項1または2に記載のハンダペースト。
  5. 【請求項5】有機ハロゲン化合物が、非イオン性有機ハ
    ロゲン化合物であることを特徴とする請求項1〜4の何
    れか1項に記載のハンダペースト。
  6. 【請求項6】非イオン性有機ハロゲン化合物が、炭素数
    10以上のアルキル鎖を持った置換基を有するベンジル
    化合物の臭素化物、または10以上の脂肪酸または脂環
    式化合物の一分子中に4個以上の臭素を含むポリ臭素化
    合物の何れか一種であることを特徴とする請求項5に記
    載のハンダペースト。
  7. 【請求項7】ハンダペーストが、ハンダ粉末として鉛フ
    リーハンダ合金を含むことを特徴とする請求項1〜6の
    何れか1項に記載のハンダペースト。
  8. 【請求項8】鉛フリーハンダが、錫を含むことを特徴と
    する請求項7に記載のハンダペースト。
  9. 【請求項9】鉛フリーハンダが、亜鉛を含むことを特徴
    とする請求項8に記載のハンダペースト。
  10. 【請求項10】請求項1〜9の何れか1項に記載のハン
    ダペーストを回路基板上に塗布する工程と、該塗布部に
    電子部品を載置する工程と、その後回路基板を加熱して
    電子部品を回路基板上に接合する工程を含むことを特徴
    とする回路基板の製造方法。
  11. 【請求項11】請求項10に記載の回路基板の製造方法
    を用いて製造した電子部品の接合物。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006334669A (ja) * 2005-06-03 2006-12-14 Natl Starch & Chem Investment Holding Corp フラクシング組成物
JP2009542019A (ja) * 2006-06-30 2009-11-26 ユミコア・アクチエンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト 半導体素子の適用ための無洗浄低残留物ハンダペースト
WO2012173059A1 (ja) * 2011-06-13 2012-12-20 千住金属工業株式会社 ソルダペースト
JP5816947B1 (ja) * 2015-02-05 2015-11-18 株式会社弘輝 フラックス用活性剤、フラックス及びはんだ
JP2018034190A (ja) * 2016-08-31 2018-03-08 株式会社タムラ製作所 はんだ組成物および電子基板
US20180200845A1 (en) * 2017-01-13 2018-07-19 Senju Metal Industry Co., Ltd. Flux
JP2020001077A (ja) * 2018-06-29 2020-01-09 千住金属工業株式会社 フラックス、やに入りはんだ及びはんだ付け方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03254390A (ja) * 1990-03-05 1991-11-13 Taruchin Kk クリームはんだ
JPH10128573A (ja) * 1996-10-28 1998-05-19 Showa Denko Kk はんだペースト
JPH10175093A (ja) * 1996-10-18 1998-06-30 Showa Denko Kk はんだペースト
JPH10193176A (ja) * 1996-12-27 1998-07-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd クリーム半田

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03254390A (ja) * 1990-03-05 1991-11-13 Taruchin Kk クリームはんだ
JPH10175093A (ja) * 1996-10-18 1998-06-30 Showa Denko Kk はんだペースト
JPH10128573A (ja) * 1996-10-28 1998-05-19 Showa Denko Kk はんだペースト
JPH10193176A (ja) * 1996-12-27 1998-07-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd クリーム半田

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006334669A (ja) * 2005-06-03 2006-12-14 Natl Starch & Chem Investment Holding Corp フラクシング組成物
EP2038086B1 (en) * 2006-06-30 2015-02-25 Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG No-clean low-residue solder paste for semiconductor device applications
JP2009542019A (ja) * 2006-06-30 2009-11-26 ユミコア・アクチエンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト 半導体素子の適用ための無洗浄低残留物ハンダペースト
US10322462B2 (en) 2011-06-08 2019-06-18 Senju Metal Industry Co., Ltd. Method of printing solder paste
CN103635285A (zh) * 2011-06-13 2014-03-12 千住金属工业株式会社 焊膏
JPWO2012173059A1 (ja) * 2011-06-13 2015-02-23 千住金属工業株式会社 ソルダペースト
JP2014210291A (ja) * 2011-06-13 2014-11-13 千住金属工業株式会社 ソルダペースト
WO2012173059A1 (ja) * 2011-06-13 2012-12-20 千住金属工業株式会社 ソルダペースト
JP5816947B1 (ja) * 2015-02-05 2015-11-18 株式会社弘輝 フラックス用活性剤、フラックス及びはんだ
US10702956B2 (en) 2015-02-05 2020-07-07 Koki Company Limited Flux activator, flux, and solder
JP2018034190A (ja) * 2016-08-31 2018-03-08 株式会社タムラ製作所 はんだ組成物および電子基板
US20180200845A1 (en) * 2017-01-13 2018-07-19 Senju Metal Industry Co., Ltd. Flux
US11305385B2 (en) * 2017-01-13 2022-04-19 Senju Metal Industry Co., Ltd. Flux
JP2020001077A (ja) * 2018-06-29 2020-01-09 千住金属工業株式会社 フラックス、やに入りはんだ及びはんだ付け方法

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