JP3350767B2 - クリームはんだ - Google Patents
クリームはんだInfo
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Description
スを混和して得られるクリームはんだに関するものであ
り、予備加熱時におけるダレがなく、しかもチクソ性が
良好であり、したがって印刷性が良好なクリームはんだ
に関する。
装する際には、はんだ付けが多用されている。特に微小
回路のはんだ付けには最近、より信頼性の高い方法とし
て、クリームはんだが利用されるようになった。このク
リームはんだは、フラックスとはんだ粉末を混和して得
られる。そのフラックスを構成する成分は、ロジンのよ
うな樹脂、活性剤、溶剤、さらにチクソ剤などが一般的
である。これらの成分の配合比によりその特性が微妙に
変わってくる。
に電子部品をはんだ付けする作業は、次のような順序で
行われる。 (1)プリント基板に金属マスクなどを用いて所定の位
置に所定量のクリームはんだを印刷塗布する。 (2)電子部品を印刷されたクリームはんだの上にマウ
ントする。 (3)はんだ粉末の融点以下の適当な温度(150℃く
らい)で短時間予備加熱し、ある程度の溶媒を蒸発させ
る。 (4)はんだの融点以上の温度で加熱し、はんだを溶融
させる(リフローする)。 (5)必要に応じて、フラックスを洗浄除去する。
んだのニジミ、予備加熱時のクリームはんだのダレがあ
ると、リフローの後はんだボールやブリッジが発生し
て、好ましくないはんだ付けになる。このようなニジミ
やダレは、クリームはんだの流動性によって左右され
る。そしてその流動性は、フラックスの各成分によって
影響を受けるが、特にチクソ剤の種類と量に大きく影響
を受ける。
討されている。たとえば特開昭55−114497号公
報にはチクソ剤としてカスターワックスを使用すること
が提案されている。しかしこのチクソ剤はよい流動性を
与えるものの、その融点が低いためフラックスが予備加
熱の時に流れるため、ダレが発生する。また特開昭60
−170594号公報にはアミド化合物をチクソ剤とし
て用いることが提案されているが、同様にして予備加熱
の時にダレの発生がある。このような背景から、チクソ
性が良くしかも予備加熱時にダレの発生させないチクソ
剤の開発が強く望まれていた。
技術の欠点である予備加熱時に発生するダレを防止し、
しかも印刷性の良好なすぐれたクリームはんだを提供す
るものである。
のチクソ剤として、高級脂肪族モノカルボン酸、多塩基
酸およびジアミンを脱水反応せしめて得られるワックス
状物を用いることを提案するものである。
酸としては炭素数16以上の飽和脂肪族モノカルボン酸
およびヒドロキシカルボン酸が好ましく、具体例として
はパルミチン酸、ステアリン酸、ヒドロキシステアリン
酸などが挙げられる。
肪族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、脂環式ジカル
ボン酸などの二塩基酸以上のカルボン酸が好ましく、具
体例としてはマロン酸、コハク酸、アジピン酸、ピメリ
ン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フタル酸、イソフタ
ル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、シクロヘキシルコ
ハク酸などが挙げられる。
肪族ジアミン、芳香族ジアミン、脂環式ジアミンなどが
用いられ、具体例としてはエチレンジアミン、1,3−
ジアミノプロパン、1,4−ジアミノブタン、ヘキサメ
チレンジアミン、メタキシリレンジアミン、トリレンジ
アミン、パラキシリレンジアミン、フェニレンジアミ
ン、イソホロンジアミンなどが挙げられる。
述の高級脂肪族モノカルボン酸および多塩基酸およびジ
アミンを共に加熱反応させればよい。各成分の使用割合
は高級脂肪族モノカルボン酸1モルに対し、多塩基酸を
通常0.01〜1モル、好ましくは0.05〜0.8モ
ル、ジアミンをこれらのカルボキシル基の合計モル数に
ほぼ相当する量用いることが好ましい。尚反応に際して
は他の成分を共存させてもよい。たとえば着色防止剤と
してリン化合物を加えることも可能である。反応温度は
一般に180〜300℃が好ましく、200〜270℃
がさらに好ましい。反応時間は温度や原料成分によって
変わるが、一般に3〜7時間である。
ルボン酸、多塩基酸およびジアミンとの加熱脱水反応に
より生成する。
成分の種類と量によって変化するが、後述するように1
50℃以上である。したがって、このワックス状物をチ
クソ剤として用いたフラックスは150℃以上の温度で
も流れず、したがってこのようなフラックスを含むクリ
ームはんだは予備加熱の時ダレることはない。
のワックス状物の量は、印刷性を勘案して決定される
が、一般にはフラックス全体の0.1〜20%であり、
好ましくは2〜15%である。クリームはんだの流動性
はチクソ剤以外の成分によっても影響されるが前述のよ
うにチクソ剤によって最も影響される。
いたクリームはんだは非常によい印刷性を示す。これは
本発明のワックス状物がチクソ剤として適当な流動性を
与えるからである。また本発明のクリームはんだは、予
備加熱時にダレを起こさないので、リフローの時のはん
だボールの発生がほとんどみられない。
5g(1.0モル)およびセバシン酸20.2g(0.
1モル)を500ccの四つ口フラスコ(攪拌機、窒素
導入管、コンデンサー、温度計付き)に仕込み、加熱し
た。両化合物が溶融したあとに、エチレンジアミン3
6.1g(0.6モル)を少しずつ加え、窒素気流中で
160℃から脱水反応を開始させた。反応を5時間続け
た。反応物を取り出し、冷却した。得られたワックスの
軟化点を測定したところ、205℃であった。
5g(1.0モル)およびセバシン酸33.4g(0.
17モル)を500ccの四つ口フラスコ(攪拌機、窒
素導入管、コンデンサー、温度計付き)に仕込み、加熱
した。両化合物が溶融したあとに、エチレンジアミン4
2.1g(0.7モル)を少しずつ加え、窒素気流中で
160℃から脱水反応を開始させた。反応を5時間続け
た。反応物を取り出し、冷却した。得られたワックスの
軟化点を測定したところ、215℃であった。
(1.0モル)およびセバシン酸101.1g(0.5
モル)を500ccの四つ口フラスコ(攪拌機、窒素導
入管、コンデンサー、温度計付き)に仕込み、加熱し
た。両化合物が溶融したあとに、エチレンジアミン6
0.1g(1.0モル)を少しずつ加え、窒素気流中で
160℃から脱水反応を開始させた。昇温させながら反
応を5時間続けた後、反応物を取り出し、冷却した。得
られたワックスの軟化点を測定したところ、250℃で
あった。
5g(1.0モル)およびセバシン酸101.1g
(0.5モル)を500ccの四つ口フラスコ(攪拌
機、窒素導入管、コンデンサー、温度計付き)に仕込
み、加熱した。両化合物が溶融したあとに、m−キシリ
レンジアミン136.0g(1.0モル)を少しずつ加
え、窒素気流中で160℃から脱水反応を開始させた。
昇温させながら反応を5時間続けた後、反応物を取り出
し、冷却した。得られたワックスの軟化点を測定したと
ころ、196℃であった。
5g(1.0モル)およびアジピン酸36.5g(0.
25モル)を500ccの四つ口フラスコ(攪拌機、窒
素導入管、コンデンサー、温度計付き)に仕込み、加熱
した。両化合物が溶融したあとに、イソホロンジアミン
127.7g(0.75モル)を少しずつ加え、窒素気
流中で160℃から脱水反応を開始させた。昇温させな
がら反応を5時間続けた後、反応物を取り出し、冷却し
た。得られたワックスの軟化点を測定したところ、21
6℃であった。
オール25g、ヘキシルカルビトール25g、シクロヘ
キシルアミンHBr塩2.0gおよび実施例1で製造し
たワックス状物5.0gを加熱容器に仕込み、加熱溶融
後取り出して冷却、フラックスを得た。同じようにし
て、実施例2〜5で得られたワックス状物を用いて、フ
ラックス4種類を作った。
のSn/Pb(63/37)はんだ粉末450gと実施
例6で得られたそれぞれのフラックス50gを混合して
クリームはんだ5種類を得た。
はんだをプリント基板にステンシルを通して印刷した。
ついでこの印刷ずみのプリント基板を150℃×30秒
予備加熱し、さらに230℃×30秒リフローした。評
価は、印刷後のステンシル開口部周囲のクリームはんだ
のニジミ具合の観察、予備加熱の後のクリームはんだの
ダレ具合の観察、リフロー後のはんだ付け部分周囲のは
んだボール数の観察で行った。評価結果を表1に示し
た。
ルピネオール25g、ヘキシルカルビトール25g、シ
クロヘキシルアミンHBr塩2.0gおよび硬化ヒマシ
油5.0gを加熱容器に仕込み、加熱溶融後取り出し
て、冷却した。このようにして得られたフラックス50
gに実施例7と同じはんだ粉末450gを添加混合して
クリームはんだを得た。実施例8と同じようにして、こ
のクリームはんだの評価を行った。その結果を表1に列
記した。
は、従来公知のクリームはんだに比べて印刷時にニジミ
が少なく、予備加熱時のダレがなく、しかもはんだボー
ルの発生が非常に少なくなるものであるため実用価値が
高い。特にファインパターンのプリント基板の実装に非
常に好適である。
Claims (1)
- 【請求項1】 粉末はんだと液状もしくはペースト状フ
ラックスを混和してなるクリームはんだにおいて、該フ
ラックス中に、高級脂肪族モノカルボン酸、多塩基酸お
よびジアミンを含む系を脱水反応せしめて得られるワッ
クス状生成物を、含有せしめたことを特徴とするクリー
ムはんだ。
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-
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- 1993-09-03 JP JP25354493A patent/JP3350767B2/ja not_active Expired - Lifetime
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