JP3392924B2 - 半田組成物 - Google Patents
半田組成物Info
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- JP3392924B2 JP3392924B2 JP34002593A JP34002593A JP3392924B2 JP 3392924 B2 JP3392924 B2 JP 3392924B2 JP 34002593 A JP34002593 A JP 34002593A JP 34002593 A JP34002593 A JP 34002593A JP 3392924 B2 JP3392924 B2 JP 3392924B2
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半田組成物に関するもの
であって、特に電子回路基板のパッド表面に薄い半田被
膜を形成し、半田によるメッキを施すのに適した半田組
成物に関するものである。
であって、特に電子回路基板のパッド表面に薄い半田被
膜を形成し、半田によるメッキを施すのに適した半田組
成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来電子回路基板においてパッドの表面
に薄い半田メッキを施し、パッド表面の銅が酸化したり
腐蝕したりするのを防止することが行われている。
に薄い半田メッキを施し、パッド表面の銅が酸化したり
腐蝕したりするのを防止することが行われている。
【0003】そしてそのための半田組成物としては、半
田粉末とフラックスとを混合したソルダペーストや、錫
粉末と有機酸鉛塩とフラックスとをペースト状に混合し
た反応性半田組成物が使用されている。
田粉末とフラックスとを混合したソルダペーストや、錫
粉末と有機酸鉛塩とフラックスとをペースト状に混合し
た反応性半田組成物が使用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記ソル
ダペーストや反応性半田組成物を使用して半田メッキを
施す場合、半田被膜の厚みが大きいときには十分に均一
な被膜が形成されるが、20μm程度の薄い被膜を形成
すると、半田の表面張力により半田がパッドの一部に集
中し、厚みにばらつきが生じたり、局部的に半田被膜が
切れてパッドの銅が露出することがある。
ダペーストや反応性半田組成物を使用して半田メッキを
施す場合、半田被膜の厚みが大きいときには十分に均一
な被膜が形成されるが、20μm程度の薄い被膜を形成
すると、半田の表面張力により半田がパッドの一部に集
中し、厚みにばらつきが生じたり、局部的に半田被膜が
切れてパッドの銅が露出することがある。
【0005】QFPのような幅の狭いパッドにおいては
かかる問題点は少いが、特に円形や方形などの大きな面
積を有するパッドの場合には、その全体に亙って均一な
厚みの半田メッキを形成することが困難である。
かかる問題点は少いが、特に円形や方形などの大きな面
積を有するパッドの場合には、その全体に亙って均一な
厚みの半田メッキを形成することが困難である。
【0006】本発明はかかる事情に鑑みなされたもので
あって、回路基板のパッド上に薄い均一な半田被膜を形
成することができる半田組成物を提供することを目的と
するものである。
あって、回路基板のパッド上に薄い均一な半田被膜を形
成することができる半田組成物を提供することを目的と
するものである。
【0007】
【課題を解決する手段】而して本願第一の発明は、半田
粉末とフラックスとを混合してなるソルダペーストにお
いて、有機酸銅塩を添加したことを特徴とするものであ
る。
粉末とフラックスとを混合してなるソルダペーストにお
いて、有機酸銅塩を添加したことを特徴とするものであ
る。
【0008】本発明におけるソルダペーストとしては、
通常回路基板のパッドに半田被膜を形成するために使用
されるソルダペーストを、そのまま使用することがで
き、それに有機酸銅塩を添加する。
通常回路基板のパッドに半田被膜を形成するために使用
されるソルダペーストを、そのまま使用することがで
き、それに有機酸銅塩を添加する。
【0009】また本願第二の発明は、錫又は半田の粉末
と有機酸鉛塩とを含む反応性半田組成物において、有機
酸銅塩を添加したことを特徴とするものである。
と有機酸鉛塩とを含む反応性半田組成物において、有機
酸銅塩を添加したことを特徴とするものである。
【0010】この第二の発明において、反応性半田組成
物は、錫又は半田の粉末と有機酸鉛塩とを含み、これを
加熱することにより有機酸鉛塩と金属錫との間にイオン
交換反応を生じ、金属鉛を析出して当該金属鉛と金属錫
とで半田合金を形成し、パッド表面に半田被膜を形成す
るものである。
物は、錫又は半田の粉末と有機酸鉛塩とを含み、これを
加熱することにより有機酸鉛塩と金属錫との間にイオン
交換反応を生じ、金属鉛を析出して当該金属鉛と金属錫
とで半田合金を形成し、パッド表面に半田被膜を形成す
るものである。
【0011】これらの発明において、有機酸銅塩を構成
する有機酸としては、ロジン、ナフテン酸又はそれらの
誘導体が適当であるが、その他ステアリン酸、オレイン
酸、ネオデカン酸、セバシン酸、フマル酸などの脂肪族
カルボン酸や、安息香酸、フタル酸、イソフタル酸、ト
リメリット酸、ピロメリット酸などの芳香族カルボン酸
などを使用することができる。
する有機酸としては、ロジン、ナフテン酸又はそれらの
誘導体が適当であるが、その他ステアリン酸、オレイン
酸、ネオデカン酸、セバシン酸、フマル酸などの脂肪族
カルボン酸や、安息香酸、フタル酸、イソフタル酸、ト
リメリット酸、ピロメリット酸などの芳香族カルボン酸
などを使用することができる。
【0012】また前記有機酸銅塩の添加量は、当該有機
酸銅塩中の銅が、半田組成物に対して0.02〜2.0
重量%程度となるようにするのが適当である。
酸銅塩中の銅が、半田組成物に対して0.02〜2.0
重量%程度となるようにするのが適当である。
【0013】銅の量として0.02重量%含まれていれ
ば一応の効果があると認められるが、好ましくは0.1
重量%以上含むのが良い。
ば一応の効果があると認められるが、好ましくは0.1
重量%以上含むのが良い。
【0014】また銅の量として2.0重量%を越える
と、加熱時に析出した銅が半田に溶解し、半田の共晶点
が上昇し、半熔融状態となるため、パッド表面に適切な
半田層を形成することができない。
と、加熱時に析出した銅が半田に溶解し、半田の共晶点
が上昇し、半熔融状態となるため、パッド表面に適切な
半田層を形成することができない。
【0015】
【作用】本発明においては、半田組成物を回路基板のパ
ッドに塗布し、これを加熱することにより、有機酸銅塩
と半田合金又は錫又は半田の粉末との間でイオン交換反
応を生じ、微細な金属銅の粉末を析出する。
ッドに塗布し、これを加熱することにより、有機酸銅塩
と半田合金又は錫又は半田の粉末との間でイオン交換反
応を生じ、微細な金属銅の粉末を析出する。
【0016】一方、第一の発明においては、加熱により
半田粉末が熔融する。また第二の発明においては、有機
酸鉛塩と錫又は半田の粉末との間でイオン交換反応を生
じ、金属鉛が析出して、錫と鉛との合金すなわち半田合
金を生じると共に、当該半田合金は加熱により熔融す
る。
半田粉末が熔融する。また第二の発明においては、有機
酸鉛塩と錫又は半田の粉末との間でイオン交換反応を生
じ、金属鉛が析出して、錫と鉛との合金すなわち半田合
金を生じると共に、当該半田合金は加熱により熔融す
る。
【0017】而して析出した金属銅は極めて清浄である
ため半田の濡れ性に優れており、当該金属銅の微粉末が
熔融半田中に分散することにより熔融半田の表面張力が
低下し、パッドの表面に薄く拡がることができる。
ため半田の濡れ性に優れており、当該金属銅の微粉末が
熔融半田中に分散することにより熔融半田の表面張力が
低下し、パッドの表面に薄く拡がることができる。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、大きい面積のパッドの
表面に半田が薄く拡がることができ、薄く且つ均一な厚
みの半田被膜を形成することができると共に、部分的に
半田が切れてパッドの銅が露出するようなことがない。
表面に半田が薄く拡がることができ、薄く且つ均一な厚
みの半田被膜を形成することができると共に、部分的に
半田が切れてパッドの銅が露出するようなことがない。
【0019】従って本発明の半田組成物で半田被膜を形
成した回路基板は、パッドの表面が均一に半田で被覆さ
れ、酸化や腐蝕を生じることがないと共に、さらに半田
を積み増すことにより優れた半田付け性を有するものと
なる。
成した回路基板は、パッドの表面が均一に半田で被覆さ
れ、酸化や腐蝕を生じることがないと共に、さらに半田
を積み増すことにより優れた半田付け性を有するものと
なる。
【0020】なおソルダペーストや反応性半田組成物に
銅粉末を添加することにより、ニッケルなどに対する半
田の濡れ性を改善することが行われており、かかる半田
組成物においても本発明と同様の効果を生じると考えら
れる。
銅粉末を添加することにより、ニッケルなどに対する半
田の濡れ性を改善することが行われており、かかる半田
組成物においても本発明と同様の効果を生じると考えら
れる。
【0021】しかしながらこのものにおいては、銅の粒
子径が大きいために半田被膜に凹凸が生じ易く、また微
細なピッチのQFPパッドなどにおいてブリッジを生じ
易いという欠点を有している。
子径が大きいために半田被膜に凹凸が生じ易く、また微
細なピッチのQFPパッドなどにおいてブリッジを生じ
易いという欠点を有している。
【0022】
ソルダペーストの調製
次の配合でソルダペーストを調製した。
【0023】
半田粉末(錫/鉛=65〜35、平均粒子径10μm) 40.0重量%
ロジン 30.0重量%
トリエタノールアミン 5.0重量%
ワックス 3.0重量%
溶剤(ブチルカルビトール) 22.0重量%
【0024】反応性半田組成物の調製
次の配合で反応性半田組成物を調製した。
【0025】
錫粉末(平均粒子径10μm) 25.4重量%
ロジン酸鉛 32.3重量%
ロジン 10.0重量%
トリエタノールアミン 5.0重量%
セルロース 8.0重量%
ワックス 3.0重量%
溶剤(ミネラルスピリット) 16.3重量%
【0026】有機酸銅塩の添加
前記ソルダペースト及び反応性半田組成物に、それぞれ
ロジン酸銅塩を添加した。ロジン酸銅塩の添加量は、当
該ロジン酸銅塩中の銅の量が、ソルダペースト又は反応
性半田組成物100重量部に対して、0.1重量部、
0.5重量部、1.0重量部、5.0重量部、10.0
重量部となるようにした。
ロジン酸銅塩を添加した。ロジン酸銅塩の添加量は、当
該ロジン酸銅塩中の銅の量が、ソルダペースト又は反応
性半田組成物100重量部に対して、0.1重量部、
0.5重量部、1.0重量部、5.0重量部、10.0
重量部となるようにした。
【0027】半田被膜の形成
上記ソルダペースト及び反応性半田組成物を、直径10
mmの円形パッドを有する基板に200μm厚みで塗布
し、220℃で2分間加熱してリフローを行って、パッ
ド上に半田層を形成した。
mmの円形パッドを有する基板に200μm厚みで塗布
し、220℃で2分間加熱してリフローを行って、パッ
ド上に半田層を形成した。
【0028】試験結果
パッド上に形成された半田層について、その平均厚み
(μm)を測定した。また目視により半田層の厚みのば
らつき状態を観察し、部分的に生じた半田切れの数を数
えた。
(μm)を測定した。また目視により半田層の厚みのば
らつき状態を観察し、部分的に生じた半田切れの数を数
えた。
【0029】試験の結果を表1に示す。
【0030】なお前記実施例におけるロジン酸銅塩に代
えて、ステアリン酸銅及び酢酸銅を使用したものについ
ても実験を行ったが、ロジン酸銅塩を使用した場合と殆
ど同様の結果が得られた。
えて、ステアリン酸銅及び酢酸銅を使用したものについ
ても実験を行ったが、ロジン酸銅塩を使用した場合と殆
ど同様の結果が得られた。
【0031】
【表1】
* 銅の量が5〜10部添加したものは、生じた錫−鉛
−銅の合金の共晶点が上昇し、均一に熔融しないため、
適切な半田層が形成されない。
−銅の合金の共晶点が上昇し、均一に熔融しないため、
適切な半田層が形成されない。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 城石 弘和
東京都千代田区丸の内2丁目6番1号
古河電気工業株式会社内
(72)発明者 福永 隆男
東京都千代田区丸の内2丁目6番1号
古河電気工業株式会社内
(72)発明者 日笠 和人
東京都千代田区丸の内2丁目6番1号
古河電気工業株式会社内
(56)参考文献 特開 平3−81093(JP,A)
特開 平4−300088(JP,A)
特開 平1−157796(JP,A)
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
B23K 35/22
B23K 35/363
Claims (3)
- 【請求項1】 半田粉末とフラックスとを混合してなる
ソルダペーストにおいて、有機酸銅塩を添加したことを
特徴とする、半田組成物 - 【請求項2】 錫又は半田の粉末と有機酸鉛塩とを含む
反応性半田組成物において、有機酸銅塩を添加したこと
を特徴とする、半田組成物 - 【請求項3】 請求項1又は2において、有機酸銅塩中
の銅が、半田組成物の0.02〜2.0重量%であるこ
とを特徴とする、半田組成物
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34002593A JP3392924B2 (ja) | 1993-12-06 | 1993-12-06 | 半田組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34002593A JP3392924B2 (ja) | 1993-12-06 | 1993-12-06 | 半田組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07155985A JPH07155985A (ja) | 1995-06-20 |
JP3392924B2 true JP3392924B2 (ja) | 2003-03-31 |
Family
ID=18333029
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34002593A Expired - Lifetime JP3392924B2 (ja) | 1993-12-06 | 1993-12-06 | 半田組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3392924B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060043157A1 (en) | 2004-08-25 | 2006-03-02 | Harima Chemicals, Inc. | Flux for soldering, soldering method, and printed circuit board |
JP4142312B2 (ja) | 2002-02-28 | 2008-09-03 | ハリマ化成株式会社 | 析出型はんだ組成物及びはんだ析出方法 |
US7569164B2 (en) * | 2007-01-29 | 2009-08-04 | Harima Chemicals, Inc. | Solder precoating method |
-
1993
- 1993-12-06 JP JP34002593A patent/JP3392924B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07155985A (ja) | 1995-06-20 |
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