JP2003305589A - 金錫合金ハンダ用の極低残渣フラックスとハンダペースト - Google Patents
金錫合金ハンダ用の極低残渣フラックスとハンダペーストInfo
- Publication number
- JP2003305589A JP2003305589A JP2002105737A JP2002105737A JP2003305589A JP 2003305589 A JP2003305589 A JP 2003305589A JP 2002105737 A JP2002105737 A JP 2002105737A JP 2002105737 A JP2002105737 A JP 2002105737A JP 2003305589 A JP2003305589 A JP 2003305589A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flux
- gold
- solder
- tin alloy
- viscosity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
ないハンダ用フラックスとこれを用いた金錫合金ハンダ
ペーストを提供する。 【解決手段】 常温で液体の溶媒に、常温で固体の脂肪
族飽和ジカルボン酸を加熱して溶解し、これを冷却して
粘度を0.5Pa・s以上〜100Pa・s以下に調整したこと
を特徴とするハンダ用フラックスであって、好ましく
は、粘度50mPa・s以上の3価以上のアルコールに炭素
数4以上〜10以下の脂肪族飽和ジカルボン酸を1〜2
0重量%を溶解させてなるフラックス、およびその金錫
合金ハンダペースト。
Description
用いることができ、しかもリフロー後の残渣が極めて少
ない金錫合金ハンダ用のフラックスとそのハンダペース
トに関する。本発明は水晶振動子、SAWフィルターの
パッケージ封止、高周波素子や光素子ないし熱電素子の
接合、および半導体実装用途の鉛系高温ハンダ代替材と
して用いられる金錫合金用フラックス、およびそのフラ
ックスを用いたハンダペーストに関する。
めに、有機溶剤にロジン系樹脂を含有するフラックスが
使用されていた。また、流動パラフィン、テトラリン、
ジエチルベンゼンを溶媒とし、これにパラフィンワック
スならびに還元剤(活性剤)としてカーボン数4以上の有
機塩酸塩、有機フッ酸塩、または脂肪酸を含む金錫合金
ペーストも知られている(特開平6−226488号)。
含有するハンダペースト用フラックスは金錫合金ハンダ
に用いるとリフロー温度(約320℃)では分解せず、揮発
せずに残留するため、リフロー後にこれを洗浄する必要
があった。洗浄を必要とするのでハンダの後処理作業が
煩雑になり、またコスト高にもなっていた。
ーストを得るには残渣になりやすい樹脂系成分を含まな
いでフラックスを形成する必要がある。ロジンなどのよ
うにそれ自体の分子量が大きいものや加熱すると重合す
るものは分解し難く、残渣になりやすい。他方、樹脂系
成分を含まないフラックスは一般に粘性が低すぎてハン
ダ金属粒子との親和性が乏しくなり、フラックスとハン
ダ金属粒子とが直ぐに分離する欠点がある。特に金錫合
金ハンダでは金錫合金の比重が大きいのでフラックスと
金錫合金粒子とが分離しやすい。
素のアミン塩やカルボン酸などの活性剤(還元剤)が含む
ものがあるが、金錫合金ハンダの場合、これらの還元剤
が錫と反応して分解し難くなるものがあった。
ックスとして、常温付近で液状の揮発性脂肪族カルボン
酸を揮発性の有機溶媒に溶解したものが提案されている
(特開平05-185284号)。このフラックスはハンダ付け
工程で揮発成分を揮散させることによって残渣を残さな
いようにするものであるが、溶媒と活性剤のカルボン酸
との両者が何れも揮発性のものに限られるため、フラッ
クスの粘性が低く、金属粒子と分離しやすく、特に金錫
合金などのような比重の大きいハンダのペースト化剤に
は適さない。
題を解消したものであり、微細な金錫合金ハンダ金属粒
子を用いることができ、リフロー後の残渣が極めて少な
い金錫合金ハンダ用フラックスとこれを用いた金錫合金
ハンダペーストを提供するものである。
溶媒に、常温で固体の脂肪族飽和ジカルボン酸を加熱し
て溶解し、これを冷却して粘度を0.5Pa・s以上〜10
0Pa・s以下に調整したことを特徴とする金錫合金ハンダ
用フラックスに関する。常温で液体の溶媒に常温で固体
の脂肪族飽和ジカルボン酸を加熱して溶解し、これを冷
却すると溶液の粘性が高くなり上記範囲の粘性を有する
フラックスを得ることができる。この粘性を有するフラ
ックスはハンダに用いる金錫合金粒子との密着性が良
く、十分な濡れ性を有する。さらに、活性剤のジカルボ
ン酸は一分子中に2つ含まれるカルボキシル基によって
酸として強力な作用を発揮し、かつ金錫合金粉末に対し
てその表面酸化膜の主成分である二価の錫と一対一の量
比で反応するために形成される塩の分子量が小さく、分
解しやすいのでリフロー後の残量が極めて少ない。
(2)溶媒としてOH基を3個以上有するアルコールを
用いる金錫合金ハンダ用フラックスである。OH基を3
個以上有するアルコール、即ち、3価以上のアルコール
は、3個以上のOH基によって形成される水素結合が粘
度を高めるので、比重の高い金錫合金粉末とフラックス
の分離を防止することができる。
(3)炭素数4以上〜10以下の脂肪族飽和ジカルボン
酸を用いる金錫合金ハンダ用フラックスである。本発明
のフラックスに用いるジカルボン酸は、例えば、シュウ
酸やマロン酸、コハク酸などの炭素数10以下の脂肪族
飽和ジカルボン酸である。脂肪族の不飽和カルボン酸や
芳香族カルボン酸を用いたものより、上記脂肪族飽和ジ
カルボン酸を用いたものはハンダ後の残渣量やハンダ金
属に対する濡れ性、液ダレなどにおいて優れている。
(3)ジカルボン酸の含有量が8〜20重量%のハンダ
用フラックスである。好ましくはジカルボン酸の含有量
は10〜15重量%が適当である。ジカルボン酸の含有
量が上記範囲であると活性剤として十分な効果を発揮
し、しかも残渣量が少ない。
(4)粘度50mPa・s以上の溶媒を用いるハンダ用フラ
ックスである。この粘性は100mPa・sがより好まし
い。溶媒の粘性がこれより低すぎると、上記混合量のジ
カルボン酸を溶媒に加えたときに目的の粘性を有するフ
ラックスが得られない場合がある。
ックスと金錫合金粉末とを混合したことを特徴とする金
錫合金ハンダペーストに関する。本発明の上記フラック
スは金錫合金ハンダのペースト剤として好適であり、こ
のフラックスを用いることによって金錫合金粒子に対し
て濡れ性が良く、しかもリフロー後の残渣が少ないハン
ダペーストを得ることができる。
具体的に説明する。本発明のフラックスは、活性剤とし
て常温(概ね20℃〜25℃)で固体の脂肪族飽和ジカ
ルボン酸を用い、これを常温で液体の溶媒に加熱下で溶
解し、これを冷却して粘度を0.5Pa・s以上〜100Pa・
s以下に調整したものである。常温で固体の脂肪族飽和
ジカルボン酸を加熱下で溶媒に溶解した後に冷却する
と、過飽和のジカルボン酸が析出し、溶楳中に微細なジ
カルボン酸の析出物が均一に分散するので溶液の粘性が
高くなり、増粘剤を添加しなくても粘度0.5Pa・s以上
〜100Pa・s以下のフラックスを得ることができる。な
お、常温で液体の活性剤を用いたものは粘性が低く、ロ
ジンなどの樹脂化合物を増粘剤として添加する必要があ
り、これがリフロー後の残渣を増やす原因になる。一
方、本発明のフラックスは常温で固体の脂肪族飽和ジカ
ルボン酸を用いるので、ロジンなどの増粘剤を添加する
必要がなく、リフロー後の残渣が極めて少ない。
子中に2つのカルボキシル基を有するので、このカルボ
キシル基が酸として強力に作用し、また、金錫合金粉末
に対し、その表面酸化膜の主成分である二価の錫と一対
一の量比で反応するので形成される塩の分子量が小さく
分解しやすい。
ク酸、グルタン酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン
酸、アゼライン酸、セバシン酸などの炭素数4以上〜1
0以下の脂肪族飽和カルボン酸である。炭素数が4以下
のシュウ酸やマロン酸は金錫合金ハンダに用いた場合、
リフロー温度以下で分解するので適当ではない。また炭
素数が10より多いものは分解し難いので多量の残渣を
生じやすい。
%が好ましく、10〜15重量%がより好ましい。この
量が8重量%より少なくと活性剤としての効果が乏し
く、金錫合金粒子に対する濡れ性が悪く、接合不良を生
じる虞がある。また、十分な粘性を得ることができない
ので金錫合金粒子とフラックスが分離しやすい。一方、
この量が20重量%を上回るとジカルボン酸が残留する
量が多くなる。
上のアルコールが好ましい。ハンダペーストのフラック
スとして使用するのに好適な粘性を有するものが好まし
く、特に金錫合金は比重が大きいので、この合金粒子と
フラックスの分離を防ぐために溶媒自体も十分な粘性を
有するものが好ましい。具体的には、50mPa・s以上の
粘性を有するものが適当であり、100mPa・s以上の粘
性を有するものがさらに好ましい。3個以上のOH基を
有するアルコールは、このOH基によって形成される水
素結合が粘度を高めるので、比重の高い金錫合金粉末と
フラックスの分離を防止することができる。このような
溶媒にはプロビレングリコール、1,4ブタンジオール、
1,3ブタンジオール、トリプロピレングリコール、テト
ラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリ
セリン、1、3一オクチレングリコール、フタル酸ジオク
チル、酒石酸ジエチル、ノニルフェノール、ドデシルフ
ェノールなどがある。
かつ活性剤の添加量を最適化したフラックスを用いて作
製した金錫合金ペーストは、金錫合金粉末とフラックス
の分離がなく、濡れ性も十分で、なおかつフラックス残
渣が極めて少なく、リフロー後の洗浄の必要がない。
す。表1に示す溶媒と活性剤を混合し、120℃に加熱
して溶媒に対する活性剤の溶解性を確認した。次に、常
温に冷却し、過飽和の活性剤を析出させて溶液の粘度を
表1に示す値にし、金錫合金粉末と混合してペースト化
した。得られた金錫合金ペーストを室温に放置して金錫
合金粉末とフラックスとの分離性を調べた。さらに、こ
のペーストをよく攪拌した後、内径0.4mmのノズルを
もつシリンジからディスペンス法により2mgの量を金/
Niメッキを施した銅板上に塗布し、10分間放置して
液のダレ具合を観察した。次に、この基板を窒素雰囲気
中、320℃で1分間のリフローを行い、金錫合金の濡
れ具合と残渣を観察した。以下の判定基準に従った各々
の結果を表1に示す。なお、本発明の好適な範囲から外
れるものを比較試料として示した。比較試料のうち活性
剤が溶媒に均一に溶解しなかったものは、その時点で試
験を中止した。
溶解混合するものを○印、均一に溶解混合しないものを
×印で示した。 〔分離性〕:10時間以内に分離したものを×印、10
時間以上24時間以内に分離したものを△印、24時間
以上分離しないものを○印で示した。 〔液ダレ〕:放置後直径2mm以上に広がるものを×印、
放置後直径1mm以上2mm以下に広がるものを△印、放置
後の広がりが直径1mm以下であるものを○印で示した。 〔残渣〕:目視で残渣があるものを×印、残渣がないも
のを○印で示した。目視では残渣を確認できないが光学
顕微鏡観察によって残渣を確認できるものを△印で示し
た。 〔濡れ〕:リフロー後に未溶融の金錫合金粉末があるも
のを×印、未溶融粉末はないが凝固後のハンダ表面に光
沢がないものを△印、未溶融粉末がなくかつ凝固後のハ
ンダ表面に光沢があるものを○印で示した。
に属する試料No.1〜No.13は何れも活性剤の溶解性、
金錫合金粉末に対する分離性、液ダレ、残渣、ハンダの
濡れ性が良い。一方、比較試料No.B1は活性剤のアジ
ピン酸が溶媒IPAに溶解しない。また比較試料No.B
2、B3は溶媒の粘性が50mPa・sより低く、分離しやす
く、液ダレを生じる。比較試料No.B4は炭素数の多い
ポリエチレングリコールを用いているので残渣が生じ、
比較試料No.B5、No.B6は流動パラフィンの粘性が低
く、しかもNo.B5は活性剤のアジピン酸が溶解しな
い。比較試料No.B7は活性剤としてステアリン酸を用
いているが、これは溶媒のグリセリンに溶けない。、ま
た比較試料No.B8,No.B9は不飽和カルボン酸を用い
ているので濡れ性が悪い。また、比較試料No.B10,N
o.B11は活性剤の量が少なくためハンダの濡れ性が悪
く、一方、No.B12,No.B13は活性剤の量が多すぎ
るので残渣が残る。
媒に、常温で固体のジカルボン酸を加熱して溶解し、こ
れを冷却して粘度を所定範囲に調整したものであり、好
ましくは、活性剤として用いるジカルボン酸の種類を特
定し、さらに、添加量を最適化したものであり、本フラ
ックスを用いた金錫合金ペーストは、金錫合金粉末とフ
ラックスの分離がなく、濡れ性も十分で、なおかつフラ
ックス残渣が極めて少なく、リフロー後の洗浄の必要が
ない。
Claims (6)
- 【請求項1】 常温で液体の溶媒に、常温で固体の脂肪
族飽和ジカルボン酸を加熱して溶解し、これを冷却して
粘度を0.5Pa・s以上〜100Pa・s以下に調整したこと
を特徴とする金錫合金ハンダ用フラックス。 - 【請求項2】 溶媒としてOH基を3個以上有するアル
コールを用いる請求項1のハンダ用フラックス。 - 【請求項3】 炭素数4以上〜10以下の脂肪族飽和ジ
カルボン酸を用いる請求項1または2のハンダ用フラッ
クス。 - 【請求項4】 ジカルボン酸の含有量が8〜20重量%
である請求項1、2または3のハンダ用フラックス。 - 【請求項5】 粘度50mPa・s以上の溶媒を用いる請求
項1〜4の何れかのハンダ用フラックス。 - 【請求項6】 請求項1〜5の何れかのフラックスと金
錫合金粉末とを混合したことを特徴とする金錫合金ハン
ダペースト。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002105737A JP4211270B2 (ja) | 2002-04-08 | 2002-04-08 | 金錫合金ハンダ用の極低残渣フラックスとハンダペースト |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002105737A JP4211270B2 (ja) | 2002-04-08 | 2002-04-08 | 金錫合金ハンダ用の極低残渣フラックスとハンダペースト |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003305589A true JP2003305589A (ja) | 2003-10-28 |
JP4211270B2 JP4211270B2 (ja) | 2009-01-21 |
Family
ID=29390302
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002105737A Expired - Fee Related JP4211270B2 (ja) | 2002-04-08 | 2002-04-08 | 金錫合金ハンダ用の極低残渣フラックスとハンダペースト |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4211270B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005534496A (ja) * | 2002-07-30 | 2005-11-17 | フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド | 過飽和微細結晶フラックスを使用したハンダ付け作業のための金属表面を準備する方法 |
JP2008137018A (ja) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Mitsubishi Materials Corp | ボイド発生の少ないAu−Sn合金はんだペースト |
JP2008161913A (ja) * | 2006-12-28 | 2008-07-17 | Mitsubishi Materials Corp | ボイド発生の少ないSn−Au合金はんだペースト |
-
2002
- 2002-04-08 JP JP2002105737A patent/JP4211270B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005534496A (ja) * | 2002-07-30 | 2005-11-17 | フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド | 過飽和微細結晶フラックスを使用したハンダ付け作業のための金属表面を準備する方法 |
JP2008137018A (ja) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Mitsubishi Materials Corp | ボイド発生の少ないAu−Sn合金はんだペースト |
JP2008161913A (ja) * | 2006-12-28 | 2008-07-17 | Mitsubishi Materials Corp | ボイド発生の少ないSn−Au合金はんだペースト |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4211270B2 (ja) | 2009-01-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6281157B2 (ja) | 還元ガス用ソルダペースト、半田付け製品の製造方法 | |
TWI270432B (en) | Residue-free solder paste | |
JP4079026B2 (ja) | 無残渣ソルダペースト | |
US20210308808A1 (en) | Solder alloy, solder powder, solder paste, and a solder joint using these | |
TWI806984B (zh) | 助焊劑、焊膏、焊接製程、焊接製品的製造方法、bga封裝件的製造方法 | |
JPS63140792A (ja) | ろう組成物 | |
JP5667101B2 (ja) | はんだ組成物およびその製造方法、並びにプリント配線基板 | |
JPH1177377A (ja) | フラックス組成物 | |
JP2007216296A (ja) | ハンダ用フラックス及び該フラックスを用いたハンダペースト並びに電子部品搭載基板の製造方法 | |
JP3694948B2 (ja) | はんだ付用フラックス及びはんだペースト及びそれらを用いたはんだ付方法 | |
JP2004230426A (ja) | ハンダ付け用フラックス組成物、クリームハンダ組成物および電子部品 | |
EP0486685A4 (en) | Use of organic acids in low residue solder pastes | |
JP2007227493A (ja) | 金錫合金ハンダペーストを用いたハンダ付け方法 | |
EP3040154A1 (en) | Cleaning flux, cleaning solder paste, and solder joint | |
JPH0388386A (ja) | プリント基板アセンブリの製造 | |
JP2003305589A (ja) | 金錫合金ハンダ用の極低残渣フラックスとハンダペースト | |
JPH06502126A (ja) | 酸化物除去剤として半田合金/ギ酸塩複合体を有する半田ペーストおよびその製造方法 | |
JP4112546B2 (ja) | 鉛フリー接合材の製造方法 | |
JP7202336B2 (ja) | はんだ組成物、および電子基板の製造方法 | |
KR20190126438A (ko) | 솔더 페이스트용 플럭스, 솔더 페이스트, 솔더 페이스트를 사용한 솔더 범프의 형성 방법 및 접합체의 제조 방법 | |
JP2009231581A (ja) | 微小はんだバンプの形成方法およびはんだペースト | |
JP2002144077A (ja) | はんだ付け方法及びソルダペースト | |
JP6071161B2 (ja) | はんだ付け用フラックスおよびそれを用いたはんだペースト組成物 | |
JPH078439B2 (ja) | 熱融性金属粉末用鑞ペ−スト | |
JP2004237345A (ja) | はんだ用フラックス |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050201 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070130 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070206 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070409 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20081007 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081020 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111107 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4211270 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111107 Year of fee payment: 3 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111107 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121107 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121107 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131107 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |