JP3499904B2 - はんだ付け用フラックス - Google Patents

はんだ付け用フラックス

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cleaning
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貴男 榎本
明弘 清末
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】この発明ははんだ付け用フラック
スに関し、特に活性剤としてカルボン酸を含有するはん
だ付け用フラックスに関する。
【0002】
【従来の技術】はんだ付けは、電子機器や精密機器の分
野における微小接合技術をはじめとして、あらゆる工業
分野で用いられている接合技術である。一般に、はんだ
付けを行なう際には、はんだ付温度において母材やはん
だが酸化されるのを防止するとともに濡れ性を確保する
ため、フラックスが用いられている。フラックスはロジ
ンを有機溶剤で溶解したものが広く使われており、通常
ははんだ付け性をさらに向上させるために活性剤が添加
されている。活性剤は、接合金属表面の酸化物を清浄化
するとともに酸化物の再生成を防いだり、はんだを濡れ
やすくしたりする機能を持つものである。
【0003】フラックスに用いる従来の活性剤として
は、例えばジエチルアミン塩酸塩、ジエチルアミン臭化
水素酸塩、ピリジン臭化水素酸塩等のアミン類ハロゲン
化水素酸塩が知られている。また、有機カルボン酸も活
性剤として広く使われているが、その種類はある程度限
定されており、アルキルモノカルボン酸やジカルボン酸
が主である。具体的には、アジピン酸、コハク酸、ステ
アリン酸、グルタル酸などの、直鎖または側鎖構造を有
する有機カルボン酸が用いられている。
【0004】その他の活性剤としては、4〜12個の炭
素原子を持つジカルボン酸を用いたもの(特公平1−4
9599号公報)や、没食子酸エステルを用いたもの
(特公平4−33557号公報)が知られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アミン
類ハロゲン化水素酸塩を活性剤として用いたフラックス
は、活性力において優れているものの、時間の経過とと
もにハロゲン化水素酸が遊離して腐食の原因となること
が確かめられている。
【0006】また、上記したような直鎖または側鎖構造
を有する有機カルボン酸は、活性剤として用いた場合、
アミン類ハロゲン化水素酸塩を用いた場合のような腐食
を生じにくいという利点を持つ反面、吸湿等によって起
こる不具合も多い。例えば、分子量が比較的小さい有機
カルボン酸(炭素数が3〜6個)は、カルボキシル基が
比較的電離(COOH→COO- +H+ )しやすいため
活性力に優れるものの、水分の存在下で溶解してイオン
になりやすい。そのため、電流リークやマイグレーショ
ンの原因となったりすることが多い。また、分子量の大
きい有機カルボン酸は、カルボキシル基が電離しにくい
ため活性力が弱いという問題がある。
【0007】そして、上記したような直鎖または側鎖構
造を有する有機カルボン酸を用いたフラックスは、はん
だ付け後に残渣となった場合、水分の存在下で酸化銅と
反応して緑色の銅石鹸を生じたり、白色化の原因となっ
たりするため、洗浄が不可欠である。
【0008】本発明はこのような従来の技術に着目して
なされたものであり、活性力に優れるとともに、電気絶
縁性に優れ電流リークやマイグレーションを起こしにく
い、無洗浄用のはんだ付け用フラックスを提供しようと
するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記したような課題を解
決するため、この発明に係るはんだ付け用フラックス
は、活性剤として、以下の式で表わされる環構造のカル
ボン酸を含有してなることを特徴とする。
【0010】
【化学式1】 (Rは、−CONHCH2を表す。)
【化学式2】 (Rは、−Hを表す。)
【化学式3】
【0011】そしてまた、本発明に係るはんだ付け用フ
ラックスは、このような活性剤を0.3〜15wt%含
有してなるものとしている。
【0012】カルボン酸のカルボキシル基は、はんだ付
け温度で活性化し接合金属表面の酸化物と反応すること
によってその酸化物を除去するという働きを持ってい
る。本発明によるフラックスは、活性剤として、上記し
たような単環構造、複環構造あるいはエステル結合構造
のカルボン酸を用いているため、多カルボン化が可能と
なり、従って優れた活性力を有するようになる。そして
またこのような構造は、ロジンの主成分であるアビエチ
ン酸の構造と似ているため、ロジンに容易に溶解すると
いう性質を持つ。即ち、ロジンと非常になじみやすく、
このため残渣は均一なマトリクス状態となる。
【0013】そしてまた、上記したような単環構造、複
環構造あるいはエステル結合構造のカルボン酸は、その
構造から明らかなように、水分の存在下でも溶解が非常
に少ない。そのため、このような活性剤を用いたフラッ
クスは、電気絶縁性に優れ、電流リークやマイグレーシ
ョンを起こしにくい。更に、残渣となった場合でも、銅
石鹸を生成したり白色化を起こしたりしにくい。
【0014】活性剤の含有量を0.3〜15wt%とし
たのは、0.3wt%より少ないとはんだ付けが行なわ
れなくなり、15wt%より多いと活性剤の沈殿や分離
が発生するためである。なお、この活性剤の好ましい含
有量は、1〜5wt%である。
【0015】
【実施例】以下に示す化合物をはんだ付用フラックスの
活性剤として用いた。 ・2−アセチル安息香酸 ・o−アセチルアミノ安息香酸 ・アセチルサリチル酸 ・アントラニル酸 ・サリチル酸 ・o−ベンゾイル安息香酸 ・馬尿酸 ・t−ケイ皮酸 ・p−アニス酸 ・p−ヒドラジノ安息香酸 ・p−ヒドロキシ安息香酸 ・2−メトキシフェニル酢酸 ・ヒドロキシフェニル酢酸 ・ピロメリット酸 ・m−トルイル酸 ・バニリン酸 ・シリンギン酸 ・2、4ジヒドロキシ安息香酸 ・2、6ジヒドロキシ安息香酸 ・2−ヒドロキシ−3−ナフトエ酸 ・1−ナフトエ酸 ・ビフェニルカルボン酸 ・2−ナフトキシ酢酸 ・1−オキシ−2−ナフトエ酸 ・1−ナフチル酢酸 ・ビフェニル−2,3’−ジカルボン酸 ・サリチル酸サリチル ・N−フェニルアントラニル酸 ・2−フェノキシメチル安息香酸 ・p−トルイル−o−安息香酸 ・N,N’−ジベンジルエチレンジアミン2酢酸 ・ジエチルアミノヒドロキシベンゾイル安息香酸 ・アニリンフタル酸塩
【0016】上記活性剤の各々につき、電気絶縁性とは
んだ付け性を調べた。即ち、上記の活性剤のうちいずれ
かを3wt%、ガムロジンを3wt%、イソプロピルア
ルコールを94wt%含有してなるフラックスを、JI
S Z 3197に定める2形くし形基板に塗布し、1
00℃で30分加熱後、85℃/85%RHチャンバー
内50VDCの条件下における176時間後の絶縁抵抗値
をサイロメータ(アルファメタルズ社製)を用いて計測
した。それとともに自動はんだ付け装置を用いてはんだ
付けを行なった後、つらら・ブリッジ等の外観試験によ
って、はんだ付け性を調べた。その結果を表1に示す。
【0017】
【表1】
【0018】表1から明らかなように、本発明に係る活
性剤は、比較例のアジピン酸、コハク酸、グルタル酸と
比べても、電気絶縁性とはんだ付け性において実用上十
分な性能を有することがわかる。
【0019】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明に係る
はんだ付け用フラックスは、活性剤として単環構造、複
環構造あるいはエステル結合構造のカルボン酸を用いて
いるため、多カルボン化が可能であり、従って高い活性
力を有することになる。そのためロジンの使用量を低減
することができ、コストにおいて有利となる。また、こ
れらの活性剤は、同じく構造上の理由により、水への溶
解が非常に少ないため電気絶縁性に優れており、電流リ
ークやマイグレーションの発生の原因となることが少な
いという利点がある。
【0020】そしてまた、本発明に係るはんだ付け用フ
ラックスは、残渣となった場合でも同石鹸の生成や白色
化を起こしにくいため、無洗浄用のフラックスとして用
いることができる。従って、洗浄に弱い電子部品や精密
部品のはんだ付けに用いることができるとともに接合部
の信頼性を高めることが可能になる。更にまた、はんだ
付け後の洗浄を行なう必要がないため、環境に悪影響を
与えるおそれのある洗浄剤を用いたり、使用済洗浄剤の
処理を行なったりする必要がなく、環境衛生上有利であ
るとともに洗浄コストを低減できるという効果がある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−210993(JP,A) 特開 昭63−203293(JP,A) 特開 平5−185277(JP,A) 特開 平5−169289(JP,A) 特開 平5−92296(JP,A) 特開 平3−184695(JP,A) 特開 平3−81093(JP,A) 特開 平3−77792(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23K 35/363

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】活性剤としてカルボン酸を含有するはんだ
    付け用フラックスにおいて、活性剤として、馬尿酸、バ
    ニリン酸及びサリチル酸サリチルからなる群より選ばれ
    た一種以上の環構造のカルボン酸を含有してなることを
    特徴とするはんだ付け用フラックス。
  2. 【請求項2】活性剤を0.3〜15wt%含有してなる請
    求項1記載のはんだ付け用フラックス。 【0001】
JP28617693A 1993-10-22 1993-10-22 はんだ付け用フラックス Expired - Fee Related JP3499904B2 (ja)

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