JP2908118B2 - プレフラックスの使用方法およびプリント配線板とその製造方法 - Google Patents

プレフラックスの使用方法およびプリント配線板とその製造方法

Info

Publication number
JP2908118B2
JP2908118B2 JP14799092A JP14799092A JP2908118B2 JP 2908118 B2 JP2908118 B2 JP 2908118B2 JP 14799092 A JP14799092 A JP 14799092A JP 14799092 A JP14799092 A JP 14799092A JP 2908118 B2 JP2908118 B2 JP 2908118B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
treatment
wiring board
chemical
printed wiring
reflow
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP14799092A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH05186880A (ja
Inventor
宏 郡司
謙一 山口
大吉 橘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SANWA KENKYUSHO KK
Hitachi Telecom Technologies Ltd
Original Assignee
SANWA KENKYUSHO KK
Hitachi Telecom Technologies Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SANWA KENKYUSHO KK, Hitachi Telecom Technologies Ltd filed Critical SANWA KENKYUSHO KK
Priority to JP14799092A priority Critical patent/JP2908118B2/ja
Publication of JPH05186880A publication Critical patent/JPH05186880A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2908118B2 publication Critical patent/JP2908118B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
  • Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、金属のはんだ付等に
用いるプレフラックスの耐熱性、耐薬品性を向上させる
方法に関する。また、プリント配線板の両面に電子部品
を高密度に実装し、リフローはんだ付を行う場合におい
て、はんだのヌレ性、スルーホールのはんだ上り率が優
れたプリント配線板とその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、プリント配線板の銅または銅合金
からなるはんだ付を行う回路部を防錆し、はんだ付性を
保持する目的で使用されているプレフラックスは、大別
してプリント配線板全体をコーティングする樹脂系プレ
フラックスと、選択的に銅または銅合金と化学反応させ
るアルキルイミダゾール系プレフラックスとの2種類が
ある。
【0003】前者は、天然ロジン、ロジンエステル、ロ
ジン変成マレイン酸樹脂などを有機溶剤に溶解させ、ロ
ールコーターによる噴霧、浸漬、もしくは、これらの組
み合せによりプレント配線板全体に塗布、乾燥し被膜を
形成する方法で用いられる。
【0004】しかしながら、樹脂系プレフラックスは、
有機溶剤を使用するため、溶剤が大気中に揮散し、環
境、安全性の面で著しく損われる欠点を有している。
【0005】一方、アルキルイミダゾール系プレフラッ
クスは水溶性であり作業環境、安全性の面で優れている
が、プリント配線板の銅または銅合金と反応したアルキ
ルイミダゾール銅錯体が高温に曝されると空気中の酸素
と銅の触媒作用により、分解、変質して、銅または銅合
金からなる回路上に膠着し、ポストフラックスの作用を
阻害し、はんだ付性を悪くするという欠点を有してい
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】近年、作業環境、安全
性の面からアルキルイミダゾール系プレフラックスが多
く用いられている。プリント配線板を製造する方法とし
ては、アルキルイミダゾール系プレフラックスを塗布
後、プリント配線板上に電子部品を表面実装するリフロ
ーはんだ付を行なう。
【0007】なお、プリント配線板上に電子部品を表面
実装するリフローはんだ付として現在実用化されている
ものとしては、エアーリフロー、遠赤外線リフロー、近
赤外線リフロー、エアーリフローと遠赤外線リフローを
組み合わせたリフロー、窒素雰囲気リフロー、及びパー
フロロカーボンの気相中ではんだ付を行うベーパーリフ
ローはんだ付がある。
【0008】ここで、上記したようにアルキルイミダゾ
ール系プレフラックスを塗布後、リフローはんだ付を行
うと、高温に曝されるため、プレフラックスの耐熱性、
耐薬品性の問題で、はんだとして用いるクリームはんだ
中に含まれるハロゲン化物や、プリント配線板中から揮
散した水分により銅および銅合金の表面が浸されたり、
揮散した水分でパーフロロカーボンが微量分解しフッ化
水素酸が発生し銅表面が浸され、リフローはんだ付時の
はんだヌレ性や、リフロー後のプリント配線板のスルー
ホールのはんだ上り率や、ヌレ性が低下するのが現状で
あった。
【0009】この発明の第1の目的とするところはプレ
フラックスの耐熱性、耐薬品性を向上させるプレフラッ
クスの使用方法を提供することにある。
【0010】また、この発明の第2の目的とするところ
は、プリント配線板上に電子部品を表面実装するリフロ
ーはんだ付性が向上するという顕著な効果が得られ、ま
た、これによって、プリント配線板の実装密度を向上さ
せることができ、電子装置の小型化に寄与することがで
きるプリント配線板を提供することにある。
【0011】また、この発明の第3の目的とすることろ
は、電子部品を表面実装するリフローはんだ付性が向上
するプリント配線板の製造方法を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記した
問題点に鑑み、金属のはんだ付用プレフラックスの耐熱
性、耐薬品性を向上させ、2〜3回のリフローはんだ付
後でも完全なはんだヌレ性、はんだ上り率を示すプリン
ト配線板とその製造方法について評価、検討を重ねた結
果、プリント配線板の銅または銅合金のはんだ接続部上
に化学反応した(化1)もしくは(化2)で示されるア
ルキルベンズイミダゾールまたはその誘導体に酸化処理
を行うことにより目標が達成されることを見出した。
【0013】また、同様に、銅または銅合金の回路上に
化学反応したアルキルベンズイミダゾールまたはその誘
導体に加熱処理、または酸化剤による薬液処理または曝
露処理を行う事により、耐熱性、耐薬品性が向上し2〜
3回のリフロー後でも完全なはんだ上り率、ヌレ性を示
す、プリント配線板の製造方法を見出した。
【0014】そして、上記した第1の目的を達成するた
めに、この発明のプレフラックスの使用方法は、(化
1)、(化2)、(化3)もしくは(化4)のいずれか
一つで表されるイミダゾール系化合物を有効成分として
含有するプレフラックスを金属表面に塗布後、80〜1
50°Cの温度で、1〜10分間加熱する加熱処理、薬
液処理、オゾン(O )に暴露する暴露処理、又は、紫
外線照射処理のいずれか一つにより酸化処理を行うこと
を特徴とする。
【0015】また、上記した第2の目的を達成するため
に、この発明のプリント配線板は、回路形成後のプリン
ト配線板に、(化1)、(化2)、(化3)もしくは
(化4)のいずれか一つで表されるイミダゾール系化合
物を有効成分として含有するプレフラックスを塗布後、
80〜150°Cの温度で、1〜10分間加熱する加熱
処理、薬液処理、オゾン(O )に暴露する暴露処理、
又は、紫外線照射処理のいずれか一つにより酸化処理を
行ない、前記プリント配線板の実装面の金属表面にベン
ズイミダゾール銅錯体皮膜を形成したこと特徴する。
【0016】また、上記した第3の目的を達成するため
に、この発明のプリント配線板の製造方法は、第1に、
回路形成後のプリント配線板に、(化1)、(化2)、
(化3)もしくは(化4)のいずれか一つで表されるイ
ミダゾール系化合物を有効成分として含有するプレフラ
ックスを塗布後、80〜150°Cの温度で、1〜10
分間加熱する加熱処理、薬液処理、オゾン(O )に暴
露する暴露処理、又は、紫外線照射処理のいずれか一つ
により酸化処理を行うこと特徴としており、第2に、回
路形成後のプリント配線板に、(化1)、(化2)、
(化3)もしくは(化4)のいずれか一つで表されるイ
ミダゾール系化合物を有効成分として含有するプレフラ
ックスを塗布後、空気中又は酸素雰囲気中において、1
20〜150゜Cの温度で、1〜5分間加熱するリフロ
ー処理を行うこと特徴しており、或いは、回路形成後の
プリント配線板に、ベンズイミダゾール基の誘導体物質
を有効成分として含有するプレフラックスを塗布後、8
0〜150゜Cの温度で、1〜10分間加熱する加熱処
理、薬液処理、オゾン(O )に暴露する暴露処理、又
は、紫外線照射処理のいずれか一つにより酸化処理を行
うことを特徴とする。
【0017】
【作用】上記したプレフラックスの使用方法によれば、
プレフラックスの耐熱性,耐薬品性を向上させることが
できる。
【0018】また、上記したプリント配線板によれば、
プリント配線板上に電子部品を表面実装するリフローは
んだ付性が向上するという顕著な効果が得られ、また、
これによって、プリント配線板の実装密度を向上させる
ことができ、電子装置の小型化に寄与することができ
る。
【0019】また、上記したプリント配線板の製造方法
によれば、はんだ上り率、ヌレ性が良好で、且つ作業環
境、安全性の面からも優れたプリント配線板を製造でき
る。
【0020】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づいて
説明する。図1は本発明に係わるプリント配線板に電子
部品を実装して成る実装プリント配線板の一部の側面
図、図2はこの発明に係るプリント配線板の製造工程の
フローチャート、図3はこの発明に係るプリント配線板
の製造工程におけるプレフラックス処理工程のフローャ
ートである。
【0021】プリント配線板1は、プリント配線板本体
1aの両面の実装面において、図1に示すように面実装
電子部品2,3及びリード挿入実装部品4がそれぞれ実
装されるものである。
【0022】図2は、この発明の(銅スルーホール)プ
リント配線板の製造工程を示す図である。図2におい
て、まず、プリント配線板本体1aに穴を明ける配線板
穴明加工(101)をし、スルーホールを形成するめっ
き仕上(102)をする。次に、配線パターンを形成す
る回路形成(103)をし、ソルダーレジストを印刷し
てソルダーレジスト形成(104)をする。次に、プリ
ント配線板本体1aの外形を加工する外形加工(10
5)をし、プレフラックス処理(106)をする。その
後、プリント配線板本体1aに塗布したプレフラックス
を酸化する酸化処理(107)を行なう。これによっ
て、プリント配線板1が作成される。
【0023】このように作成されたプリント配線板1の
実装面にはんだクリームを塗布(108)し、電子部品
2,3を装着(109)し、リフローはんだ付工程(1
10)を経て実装プリント配線板を作成(111)す
る。
【0024】図3は、図2に示すプレフラックス処理
(106)の詳細な工程を示す図である。図3におい
て、まず、プリント配線板本体1aを過硫酸ソーダ20
0g/1、30℃の溶液に20〜30秒浸漬してソフト
エッチングするソフトエッチング処理(201)をし、
次に、プリント基板本体1aを水洗する水洗処理(20
2)をする。
【0025】次に、プリント基板本体1aを塩酸3%、
常温の溶液で20秒浸漬して酸洗する酸洗処理(20
3)をし、次に、プリント基板本体1aを水洗する水洗
処理(204)をする。
【0026】次に、(化1)好ましくは(化3)で表さ
れるベンズイミダゾールまたはベンズイミダゾールの誘
導体、もしくは、(化2)好ましくは(化4)で表わさ
れるベンズイミダゾールまたはベンズイミダゾールの誘
導体の一例である(株)三和研究所製、ドーコートH、
45℃の溶液に60〜80秒浸漬し、プリント配線板本
体1aの実装面の銅表面に化学反応でプレフラックスを
付着(塗布)するプレフラックス処理(205)をし、
次に、プリント配線板を80℃、30〜40秒の条件で
乾燥する乾燥処理(206)をする。
【0027】このようにして、図2に示されるプレフラ
ックス処理(106)を行なう。
【0028】また、図2に示される酸化処理(107)
としては、酸化処理の第1の例として、空気雰囲気中で
熱処理を行なう酸化処理、第2の例として、薬液処理を
行なう酸化処理、及び第3の例として、オゾンO3 に曝
露する曝露処理などが上げられる。
【0029】次に、プレフラックス塗布後、酸化処理を
行うことにより、プレフラックスの耐熱性、耐薬品性が
どのように向上するか、上記の工程によって作成したプ
リント配線板1を用いて評価した結果を示す。評価条件
としてリフローはんだ付けの耐熱性、耐薬品性を考慮
し、ベーパーリフロー処理(半田ペーストを付けないプ
リント配線板1をベーパーリフロー処理を行なう処理槽
に通す)を2回行い、フローディップはんだ付後のはん
だ不良率で評価した。
【0030】また、フローディップはんだ付条件は、ポ
ストフラックス、JS−64P、比重0.84〜0.8
6、はんだ付温度245℃、はんだ付時間3秒で行っ
た。
【0031】酸化処理の第1の例として、空気雰囲気中
で熱処理を行った場合の例を図4に示す。図4は、熱処
理温度80,100,120,150℃についてそれぞ
れ、1,5,10分間処理した場合のはんだ上り不良率
を示したものである。
【0032】この結果、100℃では10分間の処理、
120℃度では5分間の処理、150℃では1〜5分間
の処理で、酸化処理をしない場合と比較すると、はんだ
不良率は1/7〜1/30となり、プレフラックスの耐
熱性、耐薬品性が著しく向上することが判明した。
【0033】次に、酸化処理の第2の例として薬液処理
を行なった場合の例を図5に示す。
【0034】薬液処理は一例として(株)三和研究所
製、ドーコートHでプレフラックス処理したプリント配
線板1を、過酸化水素水1,5,10%の濃度で常温の
溶液に1,5,10分間処理したものを用いた。
【0035】この結果、1%の濃度の場合、5分処理が
最も効果があり未処理の1/7となり、薬液処理によっ
てプレフラックスの耐熱性、耐薬品性を大幅に高めるこ
とができることが判明した。
【0036】また、薬液処理としては、過酸化水素水と
同様にCa(ClO)2 ・3H2 Oの2%水溶液を用い
ても全く同様の効果が得られる。
【0037】また、酸化処理の第3の例として、オゾン
3 に曝露する曝露処理を行なった場合にも全く同様に
プレフラックスの耐熱性、耐薬品性を向上させることが
できる。
【0038】また、酸化処理の第4の例として、紫外線
照射処理をおこなった場合の例を図6に示す。紫外線照
射処理の一例として、日本電池製紫外線ランプ単位長さ
当たりの電力が120W/cmのものを用い、照射時間
3、6、10、20秒間処理した場合のはんだ上がり率
を示したものである。この結果、約10秒間の処理時間
ではんだ上がり率が100%となり、耐熱性、耐薬品性
を向上することができる。
【0039】以上説明したように、プレフラックスの耐
熱性、耐薬品性向上の方法は回路形成後のプリント配線
板1に、(化1)好ましくは(化3)で表されるベンズ
イミダゾールまたはベンズイミダゾールの誘導体、もし
くは、(化2)好ましくは(化4)で表わされるベンズ
イミダゾールまたはベンズイミダゾールの誘導体の一例
である(株)三和研究所製、ドーコートH、を図2に示
すプレフラックス処理(106)によりプレフラックス
を銅または銅合金上に反応させた後、酸化処理(10
7)をすることにより耐熱性、耐薬品性が著しく向上す
る。
【0040】上記酸化処理はプレフラックス処理(10
6)後、加熱処理、一例として温度100℃〜150
℃、時間1〜10分間の処理で未処理の場合と比較しは
んだ不良率が1/7〜1/30となる。加熱処理方法と
しては、プレフラックス処理後、プリント配線板1を恒
温槽、またはコンベア式乾燥炉等を用いることにより安
易に実施できる。
【0041】また、酸化処理をプレフラックス処理後、
薬液処理、一例として過酸化水素水1%の濃度で常温で
5分間処理した場合にも効果があり、はんだ不良率は未
処理の場合の1/7となり、薬液処理によってプレフラ
ックスの耐熱性、耐薬品性を大幅に高めることが出来
る。
【0042】なお、酸化処理に用いる薬液としてはCa
(ClO)2 ・3H2 Oの2%水溶液を用いても同様の
効果が得られ、プレフラックス処理後、薬液処理槽に浸
漬またはシャワー塗布により容易に実施できる。
【0043】また、酸化処理をプレフラックス処理後、
プリント配線板1をオゾン雰囲気の曝露処理を行っても
全く同様の効果を得ることができ、オゾン処理を行うチ
ャンバー槽等により容易に処理を行い耐熱性、耐薬品性
の著しい向上ができる。
【0044】また、酸化処理をプリント配線板1の製造
工程で実施しない場合、図2(a)および(b)に示す
工程112ないし工程118および工程119ないし工
程125によって作成したプリント配線板1に、電子部
品を実装する工程で空気中又は酸素雰囲気中で加熱する
リフロー処理の予備加熱処理(一例として、120〜1
50℃、1〜5分の処理)によっても図4に示す効果と
同じ効果が得られ、未処理の場合と比較し、はんだ不良
率が1/7〜1/30となり、プリント配線板の耐熱性
及び耐薬品性を大幅に向上することが出来る。
【0045】すなわち、図2(a)に示す工程では、プ
レフラックス処理(106)したプリント配線板1の実
装面にはんだクリームを塗布(112)し、これに電子
部品を実装(113)し、酸素雰囲気内で遠赤外線リフ
ロー処理(114)を行い、プリント配線板1の他の実
装面にはんだクリームを塗布(115)し、これに電子
部品を実装(116)し、リフローはんだ付け(11
7)をして実装プリント配線板を作成(118)する。
【0046】また、図2(b)に示す工程では、プレフ
ラックス処理(106)したプリント基板1の実装面に
接着剤を塗布(119)し、これに電子部品を実装(1
20)し、酸素雰囲気内で遠赤外線加熱による接着剤熱
硬化処理(121)を行い、プリント配線板1の他の実
装面にはんだクリームを塗布(122)し、これに電子
部品を実装(123)し、リフローはんだ付け(12
4)をして実装プリント配線板を作成(125)する。
【0047】なお、図7に遠赤外線リフロー処理時の温
度プロファイルを、図8にベーパーリフロー処理時の温
度プロファイルをそれぞれ示す。この遠赤外線リフロー
処理時の温度プロファイルにおいてHに示す領域(予備
加熱処理の一部の領域)で酸化処理が行われる。
【0048】次に、この発明の効果を確認するために行
った実験について述べる。
【0049】実験では、銅スルーホールプリント配線板
を用い、(株)三和研究所製、ドーコートHでプレフラ
ックス処理後、150℃、5分間の酸化処理を行い、こ
の本発明のサンプルAを作成した。比較例としてドーコ
ートHでプレフラックス処理後、酸化処理を行わないサ
ンプルB、および一般に多く使用されている樹脂系プレ
フラックス処理を行ったサンプルCを作成した。
【0050】サンプルA、B、Cについて耐熱性、耐薬
品性を評価するため、パーフロロカーボンの気相中でリ
フロー処理槽を通す処理を1〜3回行い、上記サンプル
をフローディップはんだ付を行って、銅スルーホール部
のはんだ上り率を評価した。第9図に熱処理回数とはん
だ上り率の結果を示した。酸化処理によりサンプルA
は、無処理のBと比較し、はんだ上り率が著しく向上し
ており、耐熱性、耐薬品性の点で、酸化処理が大きな効
果がある。樹脂系プレフラックスを使用したサンプルC
と比較しても大きな効果がある。
【0051】また、ドーコートHのプレフラックスを使
用し、酸化処理を空気雰囲気中の遠赤外線リフローの予
備加熱処理で行った場合のサンプルA′と樹脂系プレフ
ラックス処理を行ったサンプルC′を作成し、空気雰囲
気の遠赤外線リフロー処理槽を通す処理を1〜3回行っ
た場合の結果を第9図に示す。
【0052】遠赤外線リフロー処理槽を通過させる処理
を1〜3回行なった場合も、はんだ上り率がほぼ100
%となり、大きな効果が得られる。
【0053】また、この発明の効果を確認する目的でプ
リント配線板の両面に表面実装を行なう場合において、
実装される電子部品への熱的な影響を考慮し、ベーパー
リフロー、遠赤外線リフロー工程の組み合わせ、および
リフロー時のはんだ修正、部品交換性を考え、下記に示
す実験を行なった。
【0054】プリント配線板1は(株)三和研究所製、
ドーコートHを使用し銅上にプレフラックス処理を行な
い、条件1〜8の工程で処理し、最後にフローディップ
はんだ付を行なってはんだ上り率を評価した。ここで条
件1〜4は酸化処理を行なわずにリフローを行なったも
ので、条件5〜8は空気雰囲気の遠赤外線リフローの予
備加熱処理を温度120〜150℃、時間1〜5分間の
条件で酸化処理を行なったものである。 条件1 ベーパーリフロー+遠赤外線リフロー 条件2 ベーパーリフロー+遠赤外線リフロー+遠赤外
線リフロー 条件3 ベーパーリフロー+ベーパーリフロー+遠赤外
線リフロー 条件4 ベーパーリフロー+ベーパーリフロー+遠赤外
線リフロー+遠赤外線リフロー 条件5 遠赤外線リフロー+ベーパーリフロー 条件6 遠赤外線リフロー+遠赤外線リフロー+ベーパ
ーリフロー 条件7 遠赤外線リフロー+ベーパーリフロー+ベーパ
ーリフロー 条件8 遠赤外線リフロー+遠赤外線リフロー+ベーパ
ーリフロー+ベーパーリフロー
【0055】図10に結果を示す。図10から明らかな
様に酸化処理を行なっていない条件1〜4は、リフロー
処理槽を通す回数の増加とともにはんだ上り率が悪い。
一方、遠赤外線リフローにおける予備加熱処理で酸化処
理を行なった条件5〜8のうち、リフロー処理槽を通す
処理を3回行なった条件5〜7では、はんだ上り率が9
9%以上とほぼ完全なはんだ上り率となっており、ま
た、リフロー処理槽を通す処理を4回行なった条件8で
は、はんだ上り率が95%となっている。
【0056】この様な結果から、プリント配線板1の両
面に電子部品の実装を行なうために複数回リフローはん
だ付を行なう場合、少なくとも最初のリフローを酸素雰
囲気中で加熱する遠赤外線リフローにすると、はんだ付
が有効に行われることが判明した。
【0057】したがって、プリント配線板1の両面に表
面実装を行なう高密度実装に非常に有効で、リフローは
んだ修正や部品交換性にも十分な効果が得られる。
【0058】また、プリント配線板1をプレフラックス
処理した後、酸化処理した場合の、プリント配線板1の
銅または銅合金スルーホール5および銅または銅合金パ
ターン6の表面にベンズイミダゾール銅錯体皮膜7が形
成される工程を図11(a)、(b)、(c)に示す。
【0059】すなわち、銅または銅合金スルーホール5
および銅または銅合金パターン6を備えたプリント配線
板1をプレフラックス処理して、銅または銅合金スルー
ホール5および銅または銅合金パターン6の表面に、図
11(b)に示すように、(化3)で表わされる2−ア
ルキルベンズイミダゾールまたは2−アルキルベンズイ
ミダゾールの誘導体、もしくは、(化4)で表わされる
2−フェニルベンズイミダゾールまたは2−フェニルベ
ンズイミダゾールの誘導体の皮膜8を形成し、その後の
酸化処理により、図11(c)に示すように銅または銅
合金スルーホール5および銅または銅合金パターン6の
表面の皮膜8をベンズイミダゾール銅錯体皮膜7にす
る。
【0060】ここで、ベンズイミダゾール銅錯体皮膜の
形成を確認するため2-n-ノニルベンズイミダゾール0.5
%、有機酸3%、銅イオン100ppmを水に溶解させたプレ
フラックス液を用い、約40℃で30〜60秒銅板表面
を浸漬処理し、銅表面の皮膜の構造変化についてX線光
電子分光法を用いて分析した。試料は 2-n-ノニルベンズイミダゾール(プレフラックス液
の主原料) 未処理銅板 2-n-ノニルベンズイミダゾール処理銅板 試料を120℃、5分間空気中で加熱処理したも
の。
【0061】 試料を230℃、3分間空気中で加
熱処理したもの。 を用い、分析方法はVG社製ESCALAB5を用い測
定条件として X線源:Alk α1、2 X線出力:10KV、20mA アナライザモード:constant analayz
er energy(CAE)mode pass e
nergy widescan 50eV narro
w scan 20eV スリット:A4 真空度:1×10-9Torr 試料:両面テープにて試料台に固定 横軸補正:中性炭素のCisピーク値を284.6eV
に設定
【0062】光電子の検出角度:θ=90°(θは試料
表面に対する検出器の傾き角度) X線光電子分光分析の結果からNISスペクトルの解析
によってイミダゾール基である−N=,−NH−,およ
びベンズイミダゾール銅錯体>N−Cuの定性定量評価
を行った。それぞれの官能基の存在量を下表に示す。 試料 −N= −NH− >N−Cu (399.9eV) (398.4eV) (399.0eV) 2-n-ノニルヘ゛ンス゛イミタ゛ソ゛-ル 49% 50% 0% 未処理銅板 0% 0% 0% 2-n-ノニルヘ゛ンス゛イミタ゛ソ゛-ル処理銅板 13% 17% 70% 試料を120 ℃ 、 5 分間空気中 2% 2% 96% で加熱処理 試料を230℃、3 分間空気中 1% 2% 97% で加熱処理 ベンズイミダゾール誘導体(2-n-ノニルベンズイミダゾ
ール)を有効成分とし、有機酸、銅イオンからなるプレ
フラックスで銅表面に形成した皮膜は、銅錯体が70%
成生しているもののフリーのイミダゾール基−N=,−
NH−が30%残存している。酸化処理、一例として1
20℃、5分間の空気中での加熱処理、230℃、3分
間の空気中での加熱処理によりフリーのイミダゾール基
はほとんど存在しなくなり、ベンズイミダゾール銅錯体
成生量が96、97%となり錯体成生反応が完全に進
み、ベンズイミダゾール銅錯体皮膜となる。
【0063】このようなベンズイミダゾール銅錯体皮膜
7の形成により、プリント配線板1上に電子部品を表面
実装するリフローはんだ付性が向上するという顕著な効
果が得られる。また、これによって、プリント配線板1
の実装密度を向上させることができ、電子装置の小型化
に寄与することができる。
【0064】以上説明したように、この発明のプレフラ
ックスの使用方法によれば、(化1)、(化2)、(化
3)もしくは(化4)のいずれか一つで表されるイミダ
ゾール系化合物を有効成分として含有するプレフラック
スを金属表面に塗布後、80〜150゜Cの温度で、1
〜10分間加熱する加熱処理、薬液処理、オゾン
(O )に暴露する暴露処理、又は、紫外線照射処理の
いずれか一つにより酸化処理をすることによって耐熱
性、耐薬品性を著しく向上させることができる。
【0065】また、この発明のプリント配線板によれ
ば、回路形成後のプリント配線板に、(化1)、(化
2)、(化3)もしくは(化4)のいずれか一つで表さ
れるイミダゾール系化合物を有効成分として含有するプ
レフラックスを塗布後、80〜150°Cの温度で、1
〜10分間加熱する加熱処理、薬液処理、オゾン
(O )に暴露する暴露処理手段、又は、紫外線照射処
理のいずれか一つにより酸化処理を行い、前記プリント
配線板の実装面の金属表面にベンズイミダゾール銅錯体
皮膜を形成したので、プリント配線板上に電子部品を表
面実装するリフローはんだ付性が向上するという顕著な
効果が得られる。また、これによって、プリント配線板
の実装密度を向上させることができ、電子装置の小型化
に寄与することができる。
【0066】また、この発明のプリント配線板の製造方
法は、回路形成後のプリント配線板に、(化1)、(化
2)、(化3)もしくは(化4)のいずれか一つで表さ
れるイミダゾール系化合物を有効成分として含有するプ
レフラックスを塗布後、80〜150゜Cの温度で、1
〜10分間加熱する加熱処理、薬液処理、オゾン
(O )に暴露する暴露処理、又は、紫外線照射処理の
いずれか一つにより酸化処理を行うようにしたので、は
んだ上がり率、ヌレ性が良好で、且つ、作業環境、安全
性の面からも優れたプリント基板を製造できる。
【0067】また、この発明のプリント配線板の製造方
法は、回路形成後のプリント配線板に、(化1)、(化
2)、(化3)もしくは(化4)のいずれか一つで表さ
れるイミダゾール系化合物を有効成分として含有するプ
レフラックスを塗布後、空気中又は酸素雰囲気中におい
て、120〜150°Cの温度で、1〜5分間加熱する
リフロー処理を行うことを特徴としていることから、は
んだ上がり率、ヌレ性が良好で、かつ、作業環境、安全
性の面からも優れたプリント基板を製造できる。
【0068】そして、上記のプリント配線板の製造方法
に加えて、好ましくはリフロー処理は少なくとの最初に
遠赤外線リフロー処理を行うようにすることにより、プ
リント配線板の製造工程でプレフラックス処理の後、独
立した酸化処理を行うことなく、リフロー処理でプレフ
ラックスの酸化を行うことができる。
【0069】また、本発明のプリント配線板の製造方法
は、回路形成後のプリント配線板に、ベンズイミダゾー
ル基の誘導体物質を有効成分として含有するプレフラッ
クスを塗布後、80から150°Cの温度で、1〜10
分間加熱する加熱処理、薬液処理、オゾン(O )に暴
露する暴露処理、又は、紫外線照射処理のいずれか一つ
により酸化処理を行うことにより、プリント配線板上に
電子部品を表面実装するリフローはんだ付性が向上する
という顕著な効果が得られる。また、これによって、プ
リント配線板の実装密度を向上させることができ、電子
装置の小型化に寄与することができる。
【0070】
【0071】
【0072】この発明は、その好ましい実施例に関して
説明されてきたが、当業者ならばこの発明の精神および
範囲を逸脱すること無く他の変更をなし得ることが理解
されよう。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係るプリント配線板に電子部品を実
装して成る実装プリント配線板の一部の側面図である。
【図2】この発明に係るプリント配線板の製造工程のフ
ローチャートである。
【図3】この発明に係るプリント配線板の製造工程にお
けるプレフラックス処理工程のフローチャートである。
【図4】酸化処理として空気雰囲気中で熱処理を行った
場合の熱処理温度とはんだ上り不良率との関係を示す線
図である。
【図5】酸化処理として薬液処理を行った場合の過酸化
水素濃度とはんだ上り不良率との関係を示す線図であ
る。
【図6】酸化処理として紫外線照射処理をおこなった場
合のはんだ上がり率を示す線図である。
【図7】遠赤外線リフロー処理の温度プロファイルを示
す線図である。
【図8】ベーパーリフロー処理の温度プロファイルを示
す線図である。
【図9】空気雰囲気の遠赤外線リフロー処理を1〜3回
行った場合の熱処理回数とはんだ上り率との関係を示す
線図である。
【図10】プリント配線板の銅上にプレフラックス処理
を行い条件1〜8の工程で処理し、フローディップはん
だ付を行ったものの条件とはんだ上り率との関係を示す
線図である。
【図11】(a)は銅または銅合金スルーホールおよび
銅または銅合金パターンを備えたプリント配線板の一部
の断面図である。(b)は同プリント配線板をプレフラ
ックス処理した後の説明図である。(c)はプレフラッ
クス処理したプリント配線板を酸化処理した後の説明図
である。
【符号の説明】
フロントページの続き (72)発明者 橘 大吉 東京都板橋区東山町1番6号 株式会社 三和研究所内 (56)参考文献 特開 平3−236478(JP,A) 特開 平4−72072(JP,A) 特開 平4−99285(JP,A) 特開 平4−183874(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C23C 22/00 - 22/86 H05K 3/28

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (化1)、(化2)、(化3)もしくは
    (化4)のいずれか一つで表されるイミダゾール系化合
    物を有効成分として含有するプレフラックスを金属表面
    に塗布後、80〜150゜Cの温度で、1〜10分間加
    熱する加熱処理、薬液処理、オゾン(O )に暴露する
    暴露処理、又は、紫外線照射処理のいずれか一つにより
    酸化処理を行うことを特徴とするプレフラックスの使用
    方法。 【化1】 (ただし、RはHまたは炭素数3〜17のアルキル
    基、 RはHまたは炭素数1のアルキル基、nは0〜3) 【化2】 (ただし、RはHまたは炭素数1〜6のアルキル基、
    はHまたは炭素数1〜6のアルキル基、RはHま
    たは炭素数0〜7のアルキル基、ただしnは0〜3) 【化3】 (ただし、RはHまたは炭素数1〜17のアルキル基、 R′はHまたは炭素数1〜3のアルキル基) 【化4】 (ただし、R”はHまたは炭素数0〜3のアルキル基)
  2. 【請求項2】 回路形成後のプリント配線板に、(化
    1)、(化2)、(化3)もしくは(化4)のいずれか
    一つで表されるイミダゾール系化合物を有効成分として
    含有するプレフラックスを塗布後、80〜150°Cの
    温度で、1〜10分間加熱する加熱処理、薬液処理、オ
    ゾン(O )に暴露する暴露処理、又は、紫外線照射処
    理のいずれか一つにより酸化処理を行い、前記プリント
    配線板の実装面の金属表面にベンズイミダゾール銅錯体
    皮膜を形成したこと特徴するプリント配線板
  3. 【請求項3】 回路形成後のプリント配線板に、(化
    1)、(化2)、(化3)もしくは(化4)のいずれか
    一つで表されるイミダゾール系化合物を有効成分として
    含有するプレフラックスを塗布後、80〜150°Cの
    温度で、1〜10分間加熱する加熱処理、薬液処理、オ
    ゾン(O )に暴露する暴露処理、又は、紫外線照射処
    理のいずれか一つにより酸化処理を行うこと特徴するプ
    リント配線板の製造方法
  4. 【請求項4】 回路形成後のプリント配線板に、(化
    1)、(化2)、(化3)もしくは(化4)のいずれか
    一つで表されるイミダゾール系化合物を有効成分として
    含有するプレフラックスを塗布後、空気中又は酸素雰囲
    気中において、120〜150°Cの温度で、1〜5分
    間加熱するリフロー処理を行うこと特徴するプリント配
    線板の製造方法。
  5. 【請求項5】 前記リフロー処理は、少なくとも最初に
    遠赤外線リフロー処理を行うことを特徴とする請求項4
    記載のプリント配線板の製造方法。
  6. 【請求項6】 回路形成後のプリント配線板に、ベンズ
    イミダゾール基の誘導体物質を有効成分として含有する
    プレフラックスを塗布後、80〜150゜Cの温度で、
    1〜10分間加熱する加熱処理、薬液処理、オゾン(O
    )に暴露する 暴露処理、又は、紫外線照射処理のいず
    れか一つにより酸化処理を行うことを特徴とするプリン
    ト配線板の製造方法。
JP14799092A 1991-05-17 1992-05-15 プレフラックスの使用方法およびプリント配線板とその製造方法 Expired - Fee Related JP2908118B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14799092A JP2908118B2 (ja) 1991-05-17 1992-05-15 プレフラックスの使用方法およびプリント配線板とその製造方法

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16736391 1991-05-17
JP3-167363 1991-09-04
JP25031391 1991-09-04
JP3-250313 1991-09-04
JP14799092A JP2908118B2 (ja) 1991-05-17 1992-05-15 プレフラックスの使用方法およびプリント配線板とその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05186880A JPH05186880A (ja) 1993-07-27
JP2908118B2 true JP2908118B2 (ja) 1999-06-21

Family

ID=27319467

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14799092A Expired - Fee Related JP2908118B2 (ja) 1991-05-17 1992-05-15 プレフラックスの使用方法およびプリント配線板とその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2908118B2 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2677095B2 (ja) * 1991-12-20 1997-11-17 日本電気株式会社 印刷配線板の表面処理方法
US5735973A (en) * 1993-12-20 1998-04-07 Tamura Kaken Corporation Printed circuit board surface protective agent
KR100668129B1 (ko) * 2005-07-07 2007-01-11 백양케미칼(주) 프리플럭스 조성물
KR101241681B1 (ko) * 2010-08-31 2013-03-11 엘지이노텍 주식회사 코팅액, 인쇄회로기판 및 그의 제조 방법
KR101175909B1 (ko) * 2011-07-27 2012-08-22 삼성전기주식회사 인쇄회로기판의 표면처리 방법 및 인쇄회로기판

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05186880A (ja) 1993-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100254016B1 (ko) 프레플럭스의 사용방법, 프린트 배선판 및 그 제조방법
DE60105305T2 (de) Bad und verfahren zur stromlosen plattierung von silber auf metallischen oberflächen
EP1391536A2 (en) Composition and process for plating silver onto a metallic substrate
KR20020040788A (ko) 구리 기판의 선택적 침착방법
US5458907A (en) Method of manufacturing printed circuit boards having an oxidation proof coating on a copper or copper alloy circuit pattern
JP2908118B2 (ja) プレフラックスの使用方法およびプリント配線板とその製造方法
KR101616731B1 (ko) 금속 표면 처리 수용액 및 금속 표면상의 휘스커 억제방법
JPS6316223B2 (ja)
JP2002105662A (ja) 銅及び銅合金の表面処理剤及び表面処理方法
Carano The evolution of organic solderability preservatives (OSP) from a temporary protectant to a leadership position in surface finishing chemistry
JP2002513090A (ja) 銅又は銅合金での表面をスズ皮膜又はスズ合金皮膜で覆うための方法
JP2009046761A (ja) 表面処理剤
JP2913410B2 (ja) 銅又は銅合金の表面処理剤
JPH05202492A (ja) 金属の表面処理方法
JPH05156475A (ja) 金属の表面処理方法
JPH0593280A (ja) 金属の表面処理方法
JPH0955581A (ja) フラックスレスはんだ付け用処理方法
JPH0593281A (ja) 金属の表面処理方法
JPH07249445A (ja) 表面接触抵抗特性に優れた電子機器、電気部品等の端子・コネクター用錫または錫合金めっき材とその製造方法
JP3049199B2 (ja) はんだ濡れ性に優れたすずまたはすず合金めっき材及びその製造方法
JPH09510411A (ja) 銅のビスマスコーティング保護
JPH0598474A (ja) 金属の表面処理方法
JPH07166381A (ja) 銅および銅合金の表面処理剤
WO2020079977A1 (ja) 表面処理液及びニッケル含有材料の表面処理方法
JPH0673572A (ja) 銅又は銅合金の表面処理剤

Legal Events

Date Code Title Description
S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080402

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 12

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110402

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 12

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110402

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees