JP2019038026A - フラックス、ソルダペースト及び電子回路基板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
Xi<0.2121×Xj+31.818 ・・・(1)
本実施形態に係るフラックスは、はんだ付け用フラックスであって、ヒドロキシ基を1つ以上有すると共に、常温で液体の液体溶剤を少なくとも1種、及び、ヒドロキシ基を1つ以上有すると共に、常温で固体の固体溶剤を少なくとも2種含み、各固体溶剤の含有量が、前記液体溶剤及び前記固体溶剤の合計含有量に対して、40質量%未満である。
本実施形態に係るソルダペーストは、本実施形態に係るフラックスと、はんだ合金粉末とを含む。
本実施形態に係る電気回路基板の製造方法では、本発明に係るフラックスを用いてはんだ付けを行う。より具体的には、まず、電子回路基板の表面の導体部に、本実施形態に係るフラックスを印刷してはんだ印刷パターンを形成し、前記はんだ印刷パターン上に実装する電子部品を搭載する。次に、前記電子部品が搭載された電子回路基板を空気雰囲気中で150℃〜200℃でプリヒートした後、本加熱する。該本加熱では、はんだの融点以上に温度を上げて、はんだ付けを行う。最後に、自然冷却又はクーラー等の冷却装置を用いて基板を冷却して、電子部品を実装することにより、電子回路基板を製造する。なお、前記はんだ付けは、空気雰囲気の他に、窒素ガス下等の不活性雰囲気、並びに、水素及びギ酸ガス下等の還元雰囲気で行ってもよい。
<フラックスの作製>
表1及び2に示す配合量の各原料を加熱容器に投入し、120℃まで加熱することにより、全原料を溶解させた。その後、室温まで冷却することにより、均一に分散された実施例1〜21及び比較例1〜22のフラックスを得た。なお、表1及び2に示す各配合量は、フラックスに含まれる各成分の含有量と等しい。
(液体溶剤)
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール:KHネオケム(株)製
α−テルピネオール:日本テルペン化学(株)製
イソオクタデカノール:日産化学工業(株)製
(固体溶剤)
2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール:三菱ガス化学(株)製
2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオール:東京化成(株)製
2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール:東京化成(株)製
トリメチロールプロパン:三菱ガス化学(株)製
実施例1〜21及び比較例1〜22の各フラックスについて、それぞれ常温保管及び冷蔵保管を行い、下記基準に基づき結晶化の評価を行った。なお、常温保管は20〜30℃で72時間行い、冷蔵保管は0〜10℃で72時間行った。結果を表1に示す。
○:常温保管時、冷蔵保管時ともに結晶化が起こらない。
△:常温保管時に結晶化が起こらないが、冷蔵保管時に結晶化が起きる。
×:常温保管時、冷蔵保管時ともに結晶化が起きる。
<フラックスの作製>
表3に示す配合量の各原料を加熱容器に投入し、120℃まで加熱することにより、全原料を溶解させた。その後、室温まで冷却することにより、均一に分散された実施例22,23及び比較例23,24のフラックスを得た。なお、表3に示す各配合量は、フラックスに含まれる各成分の含有量と等しい。
(液体溶剤)
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール:KHネオケム(株)製
イソオクタデカノール:日産化学工業(株)製
(固体溶剤)
2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール:三菱ガス化学(株)製
2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオール:東京化成(株)製
(チキソ剤)
ステアリン酸アミド:花王(株)製
ラウリン酸アミド:日本化成(株)製
次に、実施例22,23及び比較例23,24の各フラックスを用いて、ソルダペーストを作製した。具体的には、ソルダペースト全体に対して、9質量%の各フラックスと、91質量%のはんだ合金粉末とを混合することにより、各ソルダペーストを作製した。なお、はんだ合金粉末としては、Sn−3.0Ag−0.5Cu((株)弘輝製、粒径:20〜45μm)を用いた。
ソルダペースト印刷機(ヤマハ製YVP−Xg)を用いて、得られたソルダペーストの印刷を行った。30×30mmで厚み300μmの開口を持つステンシルマスクに、ソルダペーストを供し、60度のメタルスキージにて印刷した。なお、印刷速度は20mm/sで、スキージ圧は55Nとした。ステンシルマスクの裏には、銅貼積層板を配し、上記開口パターンのソルダペーストが転写されるようにした。印刷試験の評価は、下記の基準に基づき行った。結果を表3に示す。
○:印刷された形状が、ステンシルマスクの開口と同じ。
×:印刷された形状が、ステンシルマスクの開口よりも小さく、一部乃至全部に欠けがある。
粘着性試験は、JIS Z 3284に従い実施した(装置:ソルダペースト粘着力試験器TK−15、マルコム社製)。まず、アルミナ板に直径6.5mm、厚さ0.2mmにてソルダペーストを印刷した。次に、2.0mm/sの速度で、ステンレス製プローブ(直径5.10~5.23mm)を上記印刷パターンに降下させ、0.05±0.005Nの一定加圧力で加圧し、加圧後0.2秒以内に10mm/sでプローブを引き上げた。その際の、引きはがしに必要な最大の力を記録し、下記の基準に基づき評価を行った。結果を表3に示す。なお、試験は印刷後30分以内に実施した。
○:N=5の測定値平均が70gf以上であった。
×:N=5の測定値平均が70gf未満、又は、測定値が検知できなかった。
Claims (10)
- はんだ付け用フラックスであって、
ヒドロキシ基を1つ以上有すると共に、常温で液体の液体溶剤を少なくとも1種、及び、ヒドロキシ基を1つ以上有すると共に、常温で固体の固体溶剤を少なくとも2種含み、
各固体溶剤の含有量が、前記液体溶剤及び前記固体溶剤の合計含有量に対して、40質量%未満である、フラックス。 - 前記固体溶剤のうち任意の2種の固体溶剤i,jは、前記液体溶剤及び前記固体溶剤の合計含有量に対するそれぞれの含有量Xi,Xjが、下記(1)式を満たす、請求項1に記載のフラックス。
Xi<0.2121×Xj+31.818 ・・・(1) - 前記液体溶剤が、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、α−テルピオネール及びイソオクタデカノールから選択される少なくとも1種である、請求項1又は2に記載のフラックス。
- 前記固体溶剤が、トリメチロールプロパン、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオール及び2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールから選択される少なくとも2種である、請求項1〜3のいずれか一つに記載のフラックス。
- 前記固体溶剤の合計含有量が、前記液体溶剤及び前記固体溶剤の合計含有量に対して、30質量%以上80質量%未満である、請求項1〜4のいずれか一つに記載のフラックス。
- 請求項1〜5のいずれか一つに記載のフラックスと、はんだ合金粉末とを含む、ソルダペースト。
- 前記フラックスは、さらに、チキソ剤として脂肪酸アミドを含む、請求項6に記載のソルダペースト。
- 前記脂肪酸アミドは、ステアリン酸アミド、ラウリン酸アミド、パルミチン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、ベヘン酸アミド及びヒドロキシステアリン酸アミドから選択される少なくとも1種である、請求項7に記載のソルダペースト。
- 前記脂肪酸アミドは、ステアリン酸アミド及びラウリン酸アミドから選択される少なくとも1種である、請求項7に記載のソルダペースト。
- 請求項1〜5のいずれか一つに記載のフラックスを用いてはんだ付けを行う、電気回路基板の製造方法。
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