JP2003225796A - ハンダ付けフラックス - Google Patents
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- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/26—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 400 degrees C
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/3457—Solder materials or compositions; Methods of application thereof
- H05K3/3485—Applying solder paste, slurry or powder
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ハンダ付け性の優れたハンダ付けフラックス、
ハンダペースト、糸ハンダ、並びにファインピッチ化、
部品の多様化に対応した、ハンダ付け方法、回路板、電
子部品の接合方法及び接合物を提供する。 【解決手段】ハンダ付けフラックスの活性剤としてハロ
ゲン含有水素供与体化合物と第一級または第二級または
第三級ＣＨ結合を１つ以上含む炭化水素化合物を用い
る。第一級または第二級または第三級ＣＨ結合を１つ以
上含む炭化水素化合物として、テトラリン、テトライソ
ブチレン、オクタヒドロアントラセン、１−α−ナフチ
ル−１−ｎ−ブチルヘキサデセン、９，１０−ジヒドロ
−９，１０−ジイソブチルアントラセン、ｎ−オクタデ
シルベンゼン、β−ｎ−オクタデシルテトラリン、ポリ
イソブチレンからなる群から選ばれた何れか１種を用い
る。
ハンダペースト、糸ハンダ、並びにファインピッチ化、
部品の多様化に対応した、ハンダ付け方法、回路板、電
子部品の接合方法及び接合物を提供する。 【解決手段】ハンダ付けフラックスの活性剤としてハロ
ゲン含有水素供与体化合物と第一級または第二級または
第三級ＣＨ結合を１つ以上含む炭化水素化合物を用い
る。第一級または第二級または第三級ＣＨ結合を１つ以
上含む炭化水素化合物として、テトラリン、テトライソ
ブチレン、オクタヒドロアントラセン、１−α−ナフチ
ル−１−ｎ−ブチルヘキサデセン、９，１０−ジヒドロ
−９，１０−ジイソブチルアントラセン、ｎ−オクタデ
シルベンゼン、β−ｎ−オクタデシルテトラリン、ポリ
イソブチレンからなる群から選ばれた何れか１種を用い
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品を回路基
板へ実装するために用いられるハンダ付けフラックスに
関する。
板へ実装するために用いられるハンダ付けフラックスに
関する。
【０００２】
【従来の技術】ハンダ付けフラックス、ハンダペース
ト、糸ハンダ、フロ−用液状フラックス等は、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。例えばハンダペーストは、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、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、その後ハンダの融点以上に加熱し部品
の接合を行なう一連の操作をいう。
ト、糸ハンダ、フロ−用液状フラックス等は、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。例えばハンダペーストは、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、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、その後ハンダの融点以上に加熱し部品
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、鉛を含まない
Ｐｂフリーハンダが推奨されており、これに対応してＰ
ｂ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。
Ｐｂフリーハンダが推奨されており、これに対応してＰ
ｂ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、ハンダ金属が酸化
されやすく、ハンダ付け性が低下する。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、非
常に酸化が激しく大気でのハンダ付けの実用化は困難と
されてきた。大気でのハンダ付けには、フラックスとし
て強い活性剤や添加量を多くして使用する必要がある
が、その場合ハンダ金属とフラックスが反応しやすく、
ハンダペーストの安定性が低下してしまうのが実情であ
る。
非常に近いため安定であるが、鉛フリーハンダは、錫と
銀、銅、亜鉛に電位差が生じるため、ハンダ金属が酸化
されやすく、ハンダ付け性が低下する。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、非
常に酸化が激しく大気でのハンダ付けの実用化は困難と
されてきた。大気でのハンダ付けには、フラックスとし
て強い活性剤や添加量を多くして使用する必要がある
が、その場合ハンダ金属とフラックスが反応しやすく、
ハンダペーストの安定性が低下してしまうのが実情であ
る。
【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、特に鉛フリーハンダにおいて
大気でのハンダ付け性に優れたフラックスを提供するこ
とを目的とする。
点に鑑みなされたもので、特に鉛フリーハンダにおいて
大気でのハンダ付け性に優れたフラックスを提供するこ
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、活性剤として第一級また
は第二級または第三級ＣＨ結合を１つ以上含む炭化水素
化合物とハロゲン含有水素供与体化合物とを用いること
により、従来使用が困難であった鉛フリーハンダの大気
でのハンダ付けにおいても、良好なハンダ付けができる
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。
解決すべく鋭意検討した結果、活性剤として第一級また
は第二級または第三級ＣＨ結合を１つ以上含む炭化水素
化合物とハロゲン含有水素供与体化合物とを用いること
により、従来使用が困難であった鉛フリーハンダの大気
でのハンダ付けにおいても、良好なハンダ付けができる
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）第一級または第二級または第三級Ｃ
Ｈ結合を１つ以上含む炭化水素化合物とハロゲン含有水
素供与体化合物とを含むことを特徴とするハンダ付けフ
ラックス。
Ｈ結合を１つ以上含む炭化水素化合物とハロゲン含有水
素供与体化合物とを含むことを特徴とするハンダ付けフ
ラックス。
【０００８】（２）ハロゲン含有水素供与体化合物が有
機ハロゲン化合物であることを特徴とする（１）に記載
のハンダ付けフラックス。
機ハロゲン化合物であることを特徴とする（１）に記載
のハンダ付けフラックス。
【０００９】（３）第一級または第二級または第三級Ｃ
Ｈ結合を１つ以上含む炭化水素化合物が、テトラリン、
テトライソブチレン、オクタヒドロアントラセン、１−
α−ナフチル−１−ｎ−ブチルヘキサデセン、９，１０
−ジヒドロ−９，１０−ジイソブチルアントラセン、ｎ
−オクタデシルベンゼン、β−ｎ−オクタデシルテトラ
リン、ポリイソブチレンからなる群から選ばれた何れか
１種であることを特徴とする（１）または（２）に記載
のハンダ付けフラックス。
Ｈ結合を１つ以上含む炭化水素化合物が、テトラリン、
テトライソブチレン、オクタヒドロアントラセン、１−
α−ナフチル−１−ｎ−ブチルヘキサデセン、９，１０
−ジヒドロ−９，１０−ジイソブチルアントラセン、ｎ
−オクタデシルベンゼン、β−ｎ−オクタデシルテトラ
リン、ポリイソブチレンからなる群から選ばれた何れか
１種であることを特徴とする（１）または（２）に記載
のハンダ付けフラックス。
【００１０】（４）ハロゲン含有水素供与体化合物の含
有量が、ハンダ付けフラックス全量に対し、塩素換算量
で０．０２質量％〜２０質量％の範囲内であることを特
徴とする（１）〜（３）の何れか１項に記載のハンダ付
けフラックス。
有量が、ハンダ付けフラックス全量に対し、塩素換算量
で０．０２質量％〜２０質量％の範囲内であることを特
徴とする（１）〜（３）の何れか１項に記載のハンダ付
けフラックス。
【００１１】（５）第一級または第二級または第三級Ｃ
Ｈ結合を１つ以上含む炭化水素化合物の含有量が、ハン
ダ付けフラックス全量に対し、０．０１質量％〜２０質
量％の範囲内であることを特徴とする（１）〜（４）の
何れか１項に記載のハンダ付けフラックス。
Ｈ結合を１つ以上含む炭化水素化合物の含有量が、ハン
ダ付けフラックス全量に対し、０．０１質量％〜２０質
量％の範囲内であることを特徴とする（１）〜（４）の
何れか１項に記載のハンダ付けフラックス。
【００１２】（６）（１）〜（５）の何れか１項に記載
のハンダ付けフラックスと、ハンダ粉末とを含むハンダ
ペースト。
のハンダ付けフラックスと、ハンダ粉末とを含むハンダ
ペースト。
【００１３】（７）ハンダ粉末が亜鉛を含むことを特徴
とする（６）に記載のハンダペースト。
とする（６）に記載のハンダペースト。
【００１４】（８）ハンダペースト中のハンダ粉末の比
率が、８６質量％〜９２質量％の範囲内であることを特
徴とする（６）または（７）に記載のハンダペースト。
率が、８６質量％〜９２質量％の範囲内であることを特
徴とする（６）または（７）に記載のハンダペースト。
【００１５】（９）（６）〜（８）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し、該塗布部に電
子部品を載置し、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回路基板の製造方法。
のハンダペーストを回路基板上に塗布し、該塗布部に電
子部品を載置し、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回路基板の製造方法。
【００１６】（１０）（１）〜（５）の何れか１項に記
載のハンダ付けフラックスを溶剤で希釈して作製したフ
ロー用液状フラックス。
載のハンダ付けフラックスを溶剤で希釈して作製したフ
ロー用液状フラックス。
【００１７】（１１）（１）〜（５）の何れか１項に記
載のハンダ付けフラックスとハンダ合金とを含むヤニ入
り糸ハンダ。
載のハンダ付けフラックスとハンダ合金とを含むヤニ入
り糸ハンダ。
【００１８】（１２）ハンダ合金が亜鉛を含むことを特
徴とする（１１）に記載のヤニ入り糸ハンダ。
徴とする（１１）に記載のヤニ入り糸ハンダ。
【００１９】
【発明の実施の形態】ハンダ付けフラックス、ハンダペ
ースト、糸ハンダ、フロ−用液状フラックスには、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。
ースト、糸ハンダ、フロ−用液状フラックスには、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。
【００２０】本発明のハンダ付けフラックスは活性剤と
して第一級または第二級または第三級ＣＨ結合を１つ以
上含む炭化水素化合物とハロゲン含有水素供与体化合物
とを含むことを特徴とする。
して第一級または第二級または第三級ＣＨ結合を１つ以
上含む炭化水素化合物とハロゲン含有水素供与体化合物
とを含むことを特徴とする。
【００２１】ハロゲン含有水素供与体化合物とは、ハロ
ゲンを含有する化合物であって、さらにハンダ付けフラ
ックス中で還元作用を有する化合物を指し、特に、ハン
ダ付けフラックスの使用温度において熱分解してハロゲ
ンを発生する化合物が好ましい。
ゲンを含有する化合物であって、さらにハンダ付けフラ
ックス中で還元作用を有する化合物を指し、特に、ハン
ダ付けフラックスの使用温度において熱分解してハロゲ
ンを発生する化合物が好ましい。
【００２２】このような化合物としては、例えば、ハン
ダ付けフラックスの使用温度において熱分解してハロゲ
ン化水素を発生する有機ハロゲン化合物があげられる。
ダ付けフラックスの使用温度において熱分解してハロゲ
ン化水素を発生する有機ハロゲン化合物があげられる。
【００２３】従来、活性剤としてはイオン性のものが多
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、特に酸化を起こしやすい鉛フリ
ーハンダにおいては保存安定性に悪影響を与えていた。
そのため、鉛フリーハンダでは、リフロー時に分解し活
性を発現する有機臭素化合物が好適である。ハンダ付け
フラックスに有機ハロゲン化合物を添加することは、た
とえば、特公昭５６−３２０７９号公報、特開平３−１
０６５９４号公報、特公平４−５９０７９号公報、特開
平８−１５５６７６号公報などに開示されている。
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、特に酸化を起こしやすい鉛フリ
ーハンダにおいては保存安定性に悪影響を与えていた。
そのため、鉛フリーハンダでは、リフロー時に分解し活
性を発現する有機臭素化合物が好適である。ハンダ付け
フラックスに有機ハロゲン化合物を添加することは、た
とえば、特公昭５６−３２０７９号公報、特開平３−１
０６５９４号公報、特公平４−５９０７９号公報、特開
平８−１５５６７６号公報などに開示されている。
【００２４】本発明において、用いることが好ましい有
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、９，１０，１２，１３，１５，１６
−ヘキサブロモステアリン酸、９，１０，１２，１３，
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、９，１０，１２，１３−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、有機ハロゲン化合物が、９，１０，１２，
１３，１５，１６−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、トリス（２，３
−ジブロモプロピル）イソシアヌレートを用いることが
好ましい。以上の有機ハロゲン化合物がハンダ付けフラ
ックスに用いることが好ましい理由は定かではないが、
熱分解してハロゲン化水素を発生する温度がプレヒート
温度に近く好適なためと考えられる。
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、９，１０，１２，１３，１５，１６
−ヘキサブロモステアリン酸、９，１０，１２，１３，
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、９，１０，１２，１３−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、有機ハロゲン化合物が、９，１０，１２，
１３，１５，１６−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、トリス（２，３
−ジブロモプロピル）イソシアヌレートを用いることが
好ましい。以上の有機ハロゲン化合物がハンダ付けフラ
ックスに用いることが好ましい理由は定かではないが、
熱分解してハロゲン化水素を発生する温度がプレヒート
温度に近く好適なためと考えられる。
【００２５】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。
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。
【００２６】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
質量％〜２０質量％の範囲内、好ましくは０．１質量％
〜１０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。
ンダ付けフラックス全量に対し、塩素換算量で０．０２
質量％〜２０質量％の範囲内、好ましくは０．１質量％
〜１０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。
【００２７】なお塩素換算量とは、有機臭素化合物の臭
素を塩素に換算した分子量を用いての換算量を示す。
素を塩素に換算した分子量を用いての換算量を示す。
【００２８】イオン性の臭素を含む活性剤は安価で少量
の添加で活性を出すため、ペーストの安定性を損なわな
い程度の量で使用できる。また、高価な有機ハロゲン化
合物の添加量を低減する目的で、併用して用いることが
有効である。
の添加で活性を出すため、ペーストの安定性を損なわな
い程度の量で使用できる。また、高価な有機ハロゲン化
合物の添加量を低減する目的で、併用して用いることが
有効である。
【００２９】その他の添加が好ましいイオン性活性剤と
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。
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。
【００３０】また臭素の代わりに、塩素、ヨウ素のハロ
ゲン水素塩を用いても良い。またこれらのハロゲン水素
塩物は、単独で使用してもよいし、２種類以上を併用し
てもよい。配合量としてはフラックス全量に対し、０．
０００５質量％〜２質量％の範囲内、好ましくは０．０
１質量％〜１質量％の範囲内である。添加量が０．００
０５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。
ゲン水素塩を用いても良い。またこれらのハロゲン水素
塩物は、単独で使用してもよいし、２種類以上を併用し
てもよい。配合量としてはフラックス全量に対し、０．
０００５質量％〜２質量％の範囲内、好ましくは０．０
１質量％〜１質量％の範囲内である。添加量が０．００
０５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。
【００３１】本発明では、第一級または第二級または第
三級ＣＨ結合を１つ以上含む炭化水素化合物を添加する
が、約１００〜１５０℃において酸素と反応して酸化し
やすいもの化合物を用いるのが望ましい。このような化
合物としては、テトラリン、テトライソブチレン、オク
タヒドロアントラセン、１−α−ナフチル−１−ｎ−ブ
チルヘキサデセン、９，１０−ジヒドロー９，１０−ジ
イソブチルアントラセン、ｎ−オクタデシルベンゼン、
β−ｎ−オクタデシルテトラリン、ポリイソブチレン、
α―フェニル−２−テトラリルブタン、９，１０−ジイ
ソブチルパーヒドロアントラセン、５−イソブチルアセ
ナフテンなどが例示できる。添加量としてはフラックス
全量に対して０．０１質量％〜２０質量％、好ましくは
０．５質量％〜５質量％の範囲で使用する。
三級ＣＨ結合を１つ以上含む炭化水素化合物を添加する
が、約１００〜１５０℃において酸素と反応して酸化し
やすいもの化合物を用いるのが望ましい。このような化
合物としては、テトラリン、テトライソブチレン、オク
タヒドロアントラセン、１−α−ナフチル−１−ｎ−ブ
チルヘキサデセン、９，１０−ジヒドロー９，１０−ジ
イソブチルアントラセン、ｎ−オクタデシルベンゼン、
β−ｎ−オクタデシルテトラリン、ポリイソブチレン、
α―フェニル−２−テトラリルブタン、９，１０−ジイ
ソブチルパーヒドロアントラセン、５−イソブチルアセ
ナフテンなどが例示できる。添加量としてはフラックス
全量に対して０．０１質量％〜２０質量％、好ましくは
０．５質量％〜５質量％の範囲で使用する。
【００３２】その作用は明確ではないが、ハンダ付けフ
ラックスに添加した第一級または第二級または第三級Ｃ
Ｈ結合を１つ以上含む炭化水素化合物は、プレヒート温
度として一般的な約１００〜１５０℃において酸素と反
応して酸化し、ハロゲン含有水素供与体化合物はこの酸
化反応を触媒的な作用で促進することが考えられる。
ラックスに添加した第一級または第二級または第三級Ｃ
Ｈ結合を１つ以上含む炭化水素化合物は、プレヒート温
度として一般的な約１００〜１５０℃において酸素と反
応して酸化し、ハロゲン含有水素供与体化合物はこの酸
化反応を触媒的な作用で促進することが考えられる。
【００３３】従来のハンダペーストにおいては、約１５
０℃でプレヒートされた段階でハンダ粉末が著しく酸化
される。本発明のハンダペーストは、第一級または第二
級または第三級ＣＨ結合を１つ以上含む炭化水素化合物
を含むことにより、プレヒート温度で本発明の炭化水素
化合物が酸素と反応して酸素を吸収するため、プレヒー
ト温度でのハンダ粉末の酸化を抑制する。さらにハロゲ
ン化水素がハンダの酸化された表面を還元するため、ハ
ンダ付け性を向上すると考えられる。
０℃でプレヒートされた段階でハンダ粉末が著しく酸化
される。本発明のハンダペーストは、第一級または第二
級または第三級ＣＨ結合を１つ以上含む炭化水素化合物
を含むことにより、プレヒート温度で本発明の炭化水素
化合物が酸素と反応して酸素を吸収するため、プレヒー
ト温度でのハンダ粉末の酸化を抑制する。さらにハロゲ
ン化水素がハンダの酸化された表面を還元するため、ハ
ンダ付け性を向上すると考えられる。
【００３４】本発明のハンダ付けフラックスにおいて
は、溶剤、樹脂成分、チキソトロピック剤、その他必要
に応じて、防錆剤、酸化防止剤、ｐＨ調整剤を添加する
ことができる。
は、溶剤、樹脂成分、チキソトロピック剤、その他必要
に応じて、防錆剤、酸化防止剤、ｐＨ調整剤を添加する
ことができる。
【００３５】本発明のハンダ付けフラックスに配合され
る溶剤としては、従来のフラックスやハンダペーストと
同様に、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、芳香族系の溶剤を
一種または一種以上を混合して用いることができる。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、プロピレ
ンジグリコールモノブチルエーテル、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、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
オールまたはこれらの混合溶剤を用いることができる。
る溶剤としては、従来のフラックスやハンダペーストと
同様に、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、芳香族系の溶剤を
一種または一種以上を混合して用いることができる。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、プロピレ
ンジグリコールモノブチルエーテル、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、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
オールまたはこれらの混合溶剤を用いることができる。
【００３６】本発明のハンダ付けフラックスに配合され
る樹脂成分としては、従来フラックスに配合されている
周知の樹脂を用いることができ、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、変性ロジ
ン、ロジンエステルなどのロジン誘導体、合成樹脂とし
てはポリエステル、ポリウレタン、アクリル系樹脂その
他を用いることができる。
る樹脂成分としては、従来フラックスに配合されている
周知の樹脂を用いることができ、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、変性ロジ
ン、ロジンエステルなどのロジン誘導体、合成樹脂とし
てはポリエステル、ポリウレタン、アクリル系樹脂その
他を用いることができる。
【００３７】本発明の印刷性を改善するために添加され
る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使用される本発明
のハンダ付けフラックスに用いることのできるｐＨ調整
剤として、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例示することができ
る。これらの化合物を単独で使用してもよいし、２種類
以上を併用してもよい。
る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使用される本発明
のハンダ付けフラックスに用いることのできるｐＨ調整
剤として、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例示することができ
る。これらの化合物を単独で使用してもよいし、２種類
以上を併用してもよい。
【００３８】本発明のハンダ付けフラックスはｐＨ値
を、４〜９の範囲内、より好ましくは６〜８の範囲とす
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。本発明のｐＨ調製剤の添加量は、ハンダ
付けフラックスの全量に対し、０．０５質量％〜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。
を、４〜９の範囲内、より好ましくは６〜８の範囲とす
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。本発明のｐＨ調製剤の添加量は、ハンダ
付けフラックスの全量に対し、０．０５質量％〜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。
【００３９】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。
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。
【００４０】本発明のハンダ付けフラックスは防錆剤と
してフラックス中に、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０．０５質量％〜２０質量％の範囲内が好まし
い。
してフラックス中に、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０．０５質量％〜２０質量％の範囲内が好まし
い。
【００４１】本発明のハンダ付けフラックスは酸化防止
剤を添加することが好ましい。酸化防止剤としては、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。これらの還元剤
は単独で使用しても良いし、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、０．００
０５質量％〜２０質量％の範囲内、好ましくは０．０１
質量％〜１０質量％の範囲内である。
剤を添加することが好ましい。酸化防止剤としては、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。これらの還元剤
は単独で使用しても良いし、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、０．００
０５質量％〜２０質量％の範囲内、好ましくは０．０１
質量％〜１０質量％の範囲内である。
【００４２】酸化防止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酸化防止
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、これらの酸化防止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。
分に解明できていないが、おそらくはこれらの酸化防止
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、これらの酸化防止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。
【００４３】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。分解性の有機
酸エステルは、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は少量のエステル分
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。
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。分解性の有機
酸エステルは、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は少量のエステル分
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。
【００４４】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質量％〜２０
質量％の範囲内、好ましくは０．０５質量％〜５質量％
の範囲内で使用する。
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質量％〜２０
質量％の範囲内、好ましくは０．０５質量％〜５質量％
の範囲内で使用する。
【００４５】本発明のハンダ付けフラックスに好適に使
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−Ａ
ｇ−Ｓｂ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｚｎ系、Ｓｎ−
Ｚｎ−Ｂｉ系が挙げられる。
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−Ａ
ｇ−Ｓｂ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｚｎ系、Ｓｎ−
Ｚｎ−Ｂｉ系が挙げられる。
【００４６】上記の具体例としては、４８Ｓｎ／５２Ｉ
ｎ（４８質量％のＳｎと５２質量％のＩｎとの合金を示
す。以下同じ。）、４３Ｓｎ／５７Ｂｉ、９７Ｉｎ／３
Ａｇ、５８Ｓｎ／４２Ｉｎ、９５Ｉｎ／５Ｂｉ、６０Ｓ
ｎ／４０Ｂｉ、９１Ｓｎ／９Ｚｎ、９３Ｓｎ／７Ｚｎ、
９６．５Ｓｎ／３．５Ａｇ、９９．３Ｓｎ／０．７Ｃ
ｕ、９５Ｓｎ／５Ｓｂ、２０Ｓｎ／８０Ａｕ、９０Ｓｎ
／１０Ａｇ、Ｓｎ９０／Ｂｉ７．５／Ａｇ２／Ｃｕ０．
５、９７Ｓｎ／３Ｃｕ、９９Ｓｎ／１Ｇｅ、９２Ｓｎ／
７．５Ｂｉ／０．５Ｃｕ、９７Ｓｎ／２Ｃｕ／０．８Ｓ
ｂ／０．２Ａｇ、９５．５Ｓｎ／３．５Ａｇ／１Ｚｎ、
９５．５Ｓｎ／４Ｃｕ／０．５Ａｇ、５２Ｓｎ／４５Ｂ
ｉ／３Ｓｂ、５１Ｓｎ／４５Ｂｉ／３Ｓｂ／１Ｚｎ、８
５Ｓｎ／１０Ｂｉ／５Ｓｂ、８４Ｓｎ／１０Ｂｉ／５Ｓ
ｂ／１Ｚｎ、８８．２Ｓｎ／１０Ｂｉ／０．８Ｃｕ／１
Ｚｎ、８９Ｓｎ／４Ａｇ／７Ｓｂ、８８Ｓｎ／４Ａｇ／
７Ｓｂ／１Ｚｎ、９８Ｓｎ／１Ａｇ／１Ｓｂ、９７Ｓｎ
／１Ａｇ／１Ｓｂ／１Ｚｎ、９１．２Ｓｎ／２Ａｇ／
０．８Ｃｕ／６Ｚｎ、９１．５Ｓｎ／８Ｚｎ／０．５Ｂ
ｉ、９１Ｓｎ／８Ｚｎ／１Ｂｉ、８９Ｓｎ／８Ｚｎ／３
Ｂｉ、８６Ｓｎ／８Ｚｎ／６Ｂｉ、８９．１Ｓｎ／２Ａ
ｇ／０．９Ｃｕ／８Ｚｎなどが挙げられる。この中でも
特にＺｎを含有したハンダ合金が本発明の効果が著し
い。また、ハンダ粉末の場合、異なる組成のハンダ粉末
を２種類以上混合したものでもよい。
ｎ（４８質量％のＳｎと５２質量％のＩｎとの合金を示
す。以下同じ。）、４３Ｓｎ／５７Ｂｉ、９７Ｉｎ／３
Ａｇ、５８Ｓｎ／４２Ｉｎ、９５Ｉｎ／５Ｂｉ、６０Ｓ
ｎ／４０Ｂｉ、９１Ｓｎ／９Ｚｎ、９３Ｓｎ／７Ｚｎ、
９６．５Ｓｎ／３．５Ａｇ、９９．３Ｓｎ／０．７Ｃ
ｕ、９５Ｓｎ／５Ｓｂ、２０Ｓｎ／８０Ａｕ、９０Ｓｎ
／１０Ａｇ、Ｓｎ９０／Ｂｉ７．５／Ａｇ２／Ｃｕ０．
５、９７Ｓｎ／３Ｃｕ、９９Ｓｎ／１Ｇｅ、９２Ｓｎ／
７．５Ｂｉ／０．５Ｃｕ、９７Ｓｎ／２Ｃｕ／０．８Ｓ
ｂ／０．２Ａｇ、９５．５Ｓｎ／３．５Ａｇ／１Ｚｎ、
９５．５Ｓｎ／４Ｃｕ／０．５Ａｇ、５２Ｓｎ／４５Ｂ
ｉ／３Ｓｂ、５１Ｓｎ／４５Ｂｉ／３Ｓｂ／１Ｚｎ、８
５Ｓｎ／１０Ｂｉ／５Ｓｂ、８４Ｓｎ／１０Ｂｉ／５Ｓ
ｂ／１Ｚｎ、８８．２Ｓｎ／１０Ｂｉ／０．８Ｃｕ／１
Ｚｎ、８９Ｓｎ／４Ａｇ／７Ｓｂ、８８Ｓｎ／４Ａｇ／
７Ｓｂ／１Ｚｎ、９８Ｓｎ／１Ａｇ／１Ｓｂ、９７Ｓｎ
／１Ａｇ／１Ｓｂ／１Ｚｎ、９１．２Ｓｎ／２Ａｇ／
０．８Ｃｕ／６Ｚｎ、９１．５Ｓｎ／８Ｚｎ／０．５Ｂ
ｉ、９１Ｓｎ／８Ｚｎ／１Ｂｉ、８９Ｓｎ／８Ｚｎ／３
Ｂｉ、８６Ｓｎ／８Ｚｎ／６Ｂｉ、８９．１Ｓｎ／２Ａ
ｇ／０．９Ｃｕ／８Ｚｎなどが挙げられる。この中でも
特にＺｎを含有したハンダ合金が本発明の効果が著し
い。また、ハンダ粉末の場合、異なる組成のハンダ粉末
を２種類以上混合したものでもよい。
【００４７】本発明のハンダ付けフラックスは、フロー
用の液状フラックスや糸ハンダのヤニにも使用できる。
液状フラックスで使用する場合は溶剤にイソプロピルア
ルコール等を使用して４０質量％〜７０質量％の範囲内
に希釈すればよい。また糸ハンダ用ヤニ使用する場合、
溶剤を使用せず、溶剤以外の材料をロジンの軟化点以上
で調合し、常温で固化し糸ハンダとすればよい。
用の液状フラックスや糸ハンダのヤニにも使用できる。
液状フラックスで使用する場合は溶剤にイソプロピルア
ルコール等を使用して４０質量％〜７０質量％の範囲内
に希釈すればよい。また糸ハンダ用ヤニ使用する場合、
溶剤を使用せず、溶剤以外の材料をロジンの軟化点以上
で調合し、常温で固化し糸ハンダとすればよい。
【００４８】本発明のフラックスおよびハンダペースト
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。
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。
【００４９】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。
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。
【００５０】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。
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。
【００５１】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、９３Ｓｎ／７Ｚｎ,９１Ｓ
ｎ／９Ｚｎ, ９１．５Ｓｎ／８Ｚｎ／０．５Ｂｉ、９１
Ｓｎ／８Ｚｎ／１Ｂｉ、８９Ｓｎ／８Ｚｎ／３Ｂｉ,８
６Ｓｎ／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１３０℃〜１８０℃の範囲
内、好ましくは、１５０℃〜１７０℃の範囲内、プレヒ
ート時間が６０秒〜１２０秒の範囲内、好ましくは、６
０秒〜９０秒の範囲内、リフロー温度は２００℃〜２３
０℃の範囲内、好ましくは、２１０℃〜２２０℃の範囲
内、リフロー時間が２０秒〜６０秒の範囲内、好ましく
は、３０秒〜４０秒の範囲内である。
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、９３Ｓｎ／７Ｚｎ,９１Ｓ
ｎ／９Ｚｎ, ９１．５Ｓｎ／８Ｚｎ／０．５Ｂｉ、９１
Ｓｎ／８Ｚｎ／１Ｂｉ、８９Ｓｎ／８Ｚｎ／３Ｂｉ,８
６Ｓｎ／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１３０℃〜１８０℃の範囲
内、好ましくは、１５０℃〜１７０℃の範囲内、プレヒ
ート時間が６０秒〜１２０秒の範囲内、好ましくは、６
０秒〜９０秒の範囲内、リフロー温度は２００℃〜２３
０℃の範囲内、好ましくは、２１０℃〜２２０℃の範囲
内、リフロー時間が２０秒〜６０秒の範囲内、好ましく
は、３０秒〜４０秒の範囲内である。
【００５２】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℃の
範囲内、好ましくは、合金の融点に対し、＋２０℃〜＋
３０℃の範囲内とし、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。
は、用いる合金の融点に対して、＋２０℃〜＋５０℃の
範囲内、好ましくは、合金の融点に対し、＋２０℃〜＋
３０℃の範囲内とし、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。
【００５３】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、また配線板などの基板へ
のハンダの濡れ性が向上し、ハンダボールの発生も少な
くなり、リフロー特性の高い処理ができる。
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、また配線板などの基板へ
のハンダの濡れ性が向上し、ハンダボールの発生も少な
くなり、リフロー特性の高い処理ができる。
【００５４】リフロー後、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。
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。
【００５５】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。
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。
【００５６】
【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。 ＜試験法＞ハンダ付け性評価として、ソルダボール試験
とボイド観察を行った。
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。 ＜試験法＞ハンダ付け性評価として、ソルダボール試験
とボイド観察を行った。
【００５７】＜ソルダボール試験＞また、厚さ０．２ｍ
ｍ、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％
の恒温恒湿槽にいれ三時間毎に８個ずつ取り出した。
ｍ、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％
の恒温恒湿槽にいれ三時間毎に８個ずつ取り出した。
【００５８】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。
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。
【００５９】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。
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。
【００６０】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。
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。
【００６１】＜ボイド観察＞６０ｍｍ平方の銅板に厚さ
１５０ミクロンのメタルマスクを用いて、直径６ｍｍ×
６個のパターンを印刷後、大気雰囲気下でリフローし、
次いでカッタでハンダと共に銅板を切断した後、該ハン
ダ部分を顕微鏡により観察し、ボイドの発生状況を観察
した。６個のパターンについて大きさが１０μｍ以上の
ボイドを計測し、１個のパターン当たりの平均個数が２
個以上であった場合を不合格とした。
１５０ミクロンのメタルマスクを用いて、直径６ｍｍ×
６個のパターンを印刷後、大気雰囲気下でリフローし、
次いでカッタでハンダと共に銅板を切断した後、該ハン
ダ部分を顕微鏡により観察し、ボイドの発生状況を観察
した。６個のパターンについて大きさが１０μｍ以上の
ボイドを計測し、１個のパターン当たりの平均個数が２
個以上であった場合を不合格とした。
【００６２】（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、樹脂成分として付均化ロジ
ン、重合ロジン、イオン性活性剤としてシクロヘキシル
アミン臭化水素酸塩または、１，３−ジフェニルグアニ
ジン臭化水素酸塩、防錆剤としてベンゾトリアゾール、
溶剤として、プロピレンジグリコールモノブチルエーテ
ル、有機ハロゲン化合物として９，１０，１２，１３，
１５，１６−ヘキサブロモステアリン酸または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。
ック剤として水添ヒマシ油、樹脂成分として付均化ロジ
ン、重合ロジン、イオン性活性剤としてシクロヘキシル
アミン臭化水素酸塩または、１，３−ジフェニルグアニ
ジン臭化水素酸塩、防錆剤としてベンゾトリアゾール、
溶剤として、プロピレンジグリコールモノブチルエーテ
ル、有機ハロゲン化合物として９，１０，１２，１３，
１５，１６−ヘキサブロモステアリン酸または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。
【００６３】このハンダ付けフラックス１０質量％に、
９１Ｓｎ／８Ｚｎ／１Ｂｉのハンダ粉末９０質量％を添
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。
９１Ｓｎ／８Ｚｎ／１Ｂｉのハンダ粉末９０質量％を添
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。
【００６４】その配合を表１、評価結果を表２に示し
た。
た。
【００６５】活性剤としてハロゲン含有水素供与体化合
物と第一級または第二級または第三級ＣＨ結合を１つ以
上含む炭化水素化合物を使用した実施例１〜６において
は、ソルダボール試験、ボイド観察においても、比較例
１に比べ明らかにハンダ付け性がよくなった。
物と第一級または第二級または第三級ＣＨ結合を１つ以
上含む炭化水素化合物を使用した実施例１〜６において
は、ソルダボール試験、ボイド観察においても、比較例
１に比べ明らかにハンダ付け性がよくなった。
【００６６】
【表１】
【００６７】
【表２】
【００６８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の鉛フリー
ハンダの活性剤としてハロゲン含有水素供与体化合物と
第一級または第二級または第三級ＣＨ結合を１つ以上含
む炭化水素化合物を用いることにより、ハンダ付け性が
向上した。特に、リフロー後のソルダーボールの発生
や、バンプ中のボイドが低減できた。
ハンダの活性剤としてハロゲン含有水素供与体化合物と
第一級または第二級または第三級ＣＨ結合を１つ以上含
む炭化水素化合物を用いることにより、ハンダ付け性が
向上した。特に、リフロー後のソルダーボールの発生
や、バンプ中のボイドが低減できた。
【００６９】本発明のハンダ付けフラックスを用いて製
造した回路板や電子部品の接合物は接合部にソルダーボ
ールやボイドが無いため信頼性の高いものであり、ま
た、ファインピッチの回路基板の製造が容易となった。
造した回路板や電子部品の接合物は接合部にソルダーボ
ールやボイドが無いため信頼性の高いものであり、ま
た、ファインピッチの回路基板の製造が容易となった。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 黒住 忠利
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
Ｆターム(参考） 5E319 BB02 BB05 CD21 GG03
Claims (12)
- 【請求項１】第一級または第二級または第三級ＣＨ結合
を１つ以上含む炭化水素化合物とハロゲン含有水素供与
体化合物とを含むことを特徴とするハンダ付けフラック
ス。 - 【請求項２】ハロゲン含有水素供与体化合物が有機ハロ
ゲン化合物であることを特徴とする請求項１に記載のハ
ンダ付けフラックス。 - 【請求項３】第一級または第二級または第三級ＣＨ結合
を１つ以上含む炭化水素化合物が、テトラリン、テトラ
イソブチレン、オクタヒドロアントラセン、１−α−ナ
フチル−１−ｎ−ブチルヘキサデセン、９，１０−ジヒ
ドロ−９，１０−ジイソブチルアントラセン、ｎ−オク
タデシルベンゼン、β−ｎ−オクタデシルテトラリン、
ポリイソブチレンからなる群から選ばれた何れか１種で
あることを特徴とする請求項１または２項に記載のハン
ダ付けフラックス。 - 【請求項４】ハロゲン含有水素供与体化合物の含有量
が、ハンダ付けフラックス全量に対し、塩素換算量で
０．０２質量％〜２０質量％の範囲内であることを特徴
とする請求項１〜３の何れか１項に記載のハンダ付けフ
ラックス。 - 【請求項５】第一級または第二級または第三級ＣＨ結合
を１つ以上含む炭化水素化合物の含有量が、ハンダ付け
フラックス全量に対し、０．０１質量％〜２０質量％の
範囲内であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１
項に記載のハンダ付けフラックス。 - 【請求項６】請求項１〜５の何れか１項に記載のハンダ
付けフラックスと、ハンダ粉末とを含むハンダペース
ト。 - 【請求項７】ハンダ粉末が亜鉛を含むことを特徴とする
請求項６に記載のハンダペースト。 - 【請求項８】ハンダペースト中のハンダ粉末の比率が、
８６質量％〜９２質量％の範囲内であることを特徴とす
る請求項６または７に記載のハンダペースト。 - 【請求項９】請求項６〜８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し、該塗布部に電子部品を
載置し、その後回路基板を加熱して電子部品を回路基板
上に接合する回路基板の製造方法。 - 【請求項１０】請求項１〜５の何れか１項に記載のハン
ダ付けフラックスを溶剤で希釈して作製したフロー用液
状フラックス。 - 【請求項１１】請求項１〜５の何れか１項に記載のハン
ダ付けフラックスとハンダ合金とを含むヤニ入り糸ハン
ダ。 - 【請求項１２】ハンダ合金が亜鉛を含むことを特徴とす
る請求項１１に記載のヤニ入り糸ハンダ。
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|---|---|
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| JP2019198875A (ja) * | 2018-05-14 | 2019-11-21 | 株式会社弘輝 | フラックス及びはんだ材料 |
| JP2020104174A (ja) * | 2018-12-26 | 2020-07-09 | 荒川化学工業株式会社 | フローソルダリング用フラックス、はんだ付け方法 |
| JP7032686B1 (ja) | 2021-10-12 | 2022-03-09 | 千住金属工業株式会社 | フラックス及びソルダペースト |
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| CN100445017C (zh) * | 2005-12-28 | 2008-12-24 | 梁树华 | 无铅焊锡膏及其制备方法 |
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| CN108048774B (zh) * | 2017-12-31 | 2020-07-10 | 天长市飞龙金属制品有限公司 | 一种金属表面热浸镀方法 |
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