JP3787857B2

JP3787857B2 - 回路基板はんだ付け用フラックス及び回路基板

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Publication number: JP3787857B2
Application number: JP07841595A
Authority: JP
Inventors: 隆生大野; 彰一斉藤; 聡篠原; 和幸高桑
Original assignee: タムラ化研株式会社
Priority date: 1995-03-10
Filing date: 1995-03-10
Publication date: 2006-06-21
Anticipated expiration: 2021-06-21
Also published as: JPH08243787A; US5863355A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、回路基板に電子部品をはんだ付けする際用いる水性溶媒タイプのフラックス及びそのフラックス膜を有する回路基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回路基板として例えばプリント回路基板は、例えば銅張積層基板に回路配線のパターンを形成したものであって、その上に電子部品を搭載して一つの回路ユニットを形成できるようにしたものであるが、その電子部品としてコンデンサや抵抗体等を搭載するには、その回路配線パターンの銅箔ランド、すなわちはんだ付けランドにこれらの部品をはんだ付けして接続、固着している。
このようにプリント回路基板に電子部品をはんだ付けするには、プリント回路基板の所定の箇所に例えば両端に電極を有するチップ状の電子部品をその両端の電極がはんだ付けランドに位置するように配置して仮り留めをし、ついでこの仮り留めした電子部品を噴流する溶融はんだに接触させることによりはんだ付けする、いわゆる噴流式はんだ付け方法や、はんだ付けランドにはんだペーストを塗布し、これに上記と同様に電子部品の電極を位置させて加熱し、はんだペーストのはんだ粉末を溶融してはんだ付けする、いわゆるリフローはんだ付す方法が行なわれている。
【０００３】
これらのいずれのはんだ付け方法を用いる場合にも、フラックスを塗布してから溶融はんだを接触させたり、あるいははんだペーストを塗布することが行われており、はんだ付け時の熱等によりはんだ付けランドの銅箔が酸化することによりはんだ付けが良く行われなくなることを防止している。すなわち、プリント回路基板のはんだ付けランドは、はんだ付け時に２００℃〜３００℃に加熱されるので、その表面が露出されている場合のみならずその表面に保護膜が形成されている場合でも、はんだ付け時にフラックスが塗布されると、その膜が酸素を遮断して銅箔の酸化を防止するとともに、既に生じている酸化物を還元し、溶融したはんだを良く濡らすようになる。
このようなフラックスとしては、ロジン系フラックスが多く用いられており、その組成は、ロジン系樹脂を主成分とし、それにアミンハロゲン塩、有機酸などの活性剤を加え、これらをアルコール系溶媒に溶解したものである。そのアルコール系溶媒としては、特にイソプロピルアルコールを主成分として用いるのが一般的であるが、その理由は、ロジン系樹脂、各種活性剤に対する溶解性が優れているとともに、比較的沸点が低いにもかかわらず、他の有機溶媒に比べて空気中における爆発の許容濃度が高く、フラックス製造時及びフラッスク塗布時揮発する溶媒による火災の危険を少なくでき、しかも安価であるからである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、フラックス塗布時にイソプロピルアルコールは大気中に排出されるのが現状であるので、光化学スモッグなど環境汚染を誘発する原因になり、その排出量を少なくすることが望まれている。
その対策として、揮発性の有機溶剤を使用しない水溶性フラックスも開発されているが、これには例えばグリコールエーテル等の水溶性物質が用いられているので、フラックスを塗布してからはんだ付けを行った後、そのままにしておくとフラックス膜は絶縁性が良くないため、回路をショートさせることがある等の問題を生じる。これを避けるために、洗浄を行ってフラックス膜を除去することが行われているが、その洗浄工程を設けなければならず、生産性を悪くするという問題を生じる。
その問題を避けるために、アビエチン酸を主成分とする精製ロジンをアンモニアあるいはアミン系化合物の塩にして水に溶解させることも試みられているが、その溶解のためにはアンモニアあるいはアミン系化合物の使用量を多くしなければならず、その使用量を多くしたフラックスの塗布膜は溶融はんだに対する濡れが良くなく、例えば隣接のはんだ付けランド間にはんだが橋架け状態で盛られる、いわゆるはんだブリッジやはんだが付着しない未はんだ付け部分を生じるというように、いわゆるはんだ付け性を害するのみならず、フラックス膜はアンモニアあるいはアミン系化合物を多く含むので電気絶縁性が良くなく、回路をショートさせて誤動作させる危険がある等の信頼性に欠けるという問題があり、無洗浄型フラックスとして要求される特性を満足することは困難である。
【０００５】
本発明の第１の目的は、大気中に有機溶剤を排出する量を減らすことができ、その排出をほどんどないようにすることができる回路基板はんだ付け用フラックスを提供することにある。
本発明の第２の目的は、フラックス膜の洗浄を必要とすることのない回路基板はんだ付け用フラックスを提供することにある。
本発明の第３の目的は、はんだ付け性を害さず、はんだ付けランドの腐食性が少なく、電気絶縁性の良い信頼性の高い回路基板はんだ付け用フラックスを提供することにある。
本発明の第４の目的は、はんだ付け生産性を良くすることができる回路基板はんだ付け用フラックスを提供することにある。
本発明の第５の目的は、上記目的を達成する回路基板はんだ付け用フラックスを塗布してはんだ付けランドを保護した電子部品搭載前の回路基板を提供することにある。
本発明の第６の目的は、回路機能の信頼性を損なわず、しかも生産性が良く、安価に得られる電子部品搭載後の回路基板を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、（１）、回路基板に電子部品をはんだ付けする際に用いるフラックスにおいて、ディールス・アルダー反応によるロジン系樹脂の不飽和有機酸変性樹脂を０．１〜３０重量％、揮発性塩基性剤、活性剤及び溶媒からなり、該溶媒に水性溶媒を用いた回路基板はんだ付け用フラックスを提供するものである。
また、本発明は、（２）、揮発性塩基性剤はアンモニア、下記一般式〔Ｉ〕で示される脂肪族アミン、ヒドラジン、ポリアミン、アルカノールアミン、窒素原子含有複素環式化合物、脂環式アミン、芳香族アミンの群の少なくとも１種である上記（１）の回路基板はんだ付け用フラックス、
【０００７】
【化１】
【０００８】
（式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³はは水素原子又はアルキル基を示し、それぞれ同じであっても良く、異なっても良い。）
（３）、揮発性塩基性剤は沸点が２００℃以下であり、０．１〜２０重量％含有される上記（２）の回路基板はんだ付け用フラックス、（４）、水性溶媒は水と水に溶解性のある溶媒からなり、５０重量％以上が水である上記（１）ないし（３）のいずれかの回路基板はんだ付け用フラックス、（５）、水性溶媒は水のみである上記（１）ないし（３）のいずれかの回路基板はんだ付け用フラックス、（６）、上記（１）ないし（５）のいずれかの回路基板はんだ付け用フラックスを用いてはんだ付けランドを被覆した回路基板であって、電子部品はんだ付け前の回路基板、（７）、上記（１）ないし（５）のいずかの回路基板はんだ付け用フラックスを用いて電子部品をはんだ付けランドにはんだ付けした回路基板を提供するものである。
【０００９】
本発明において、「ディールス・アルダー反応によるロジン系樹脂の不飽和有機酸変性樹脂」とは、ロジン系樹脂に不飽和有機酸をディールス・アルダー反応により化合して得られる樹脂のことをいい、ディールス・アルダー反応（Ｄｉｅｌｓ−Ａｌｄｅｒ反応）とはジエン合成ともいわれ、二重結合や三重結合を有する化合物が共ヤク二重結合を有する化合物と１，４付加を行なって６員環のヒドロ芳香族の環を作る反応をいうので、前者を不飽和有機酸とし、後者をロジンとして得られた反応生成物である。
ロジン系樹脂としては、ディールス・アルダー反応の反応成分となり得るものが用いられるが、例えばガムロジン、ウッドロジン、トール油ロジン及びこれらの変性物等のアビエチ酸やその変性物を主成分とするものが挙げられ、これらは単独あるいは２種以上混合して用いられる。
【００１０】
また、不飽和有機酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、レブリン酸等の脂肪族の不飽和一塩基酸、フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、シトラコン酸、無水シトラコン酸等のα，β−不飽和カルボン酸等の脂肪族不飽和二塩基酸、桂皮酸等の芳香族環を有する不飽和カルボン酸等が挙げられるが、これらに限らず、その他の不飽和有機酸も用いられる。これらは単独あるいは複数混合して用いることもできる。
【００１１】
このようにディールス・アルダー反応によりロジン系樹脂を不飽和有機酸により変性した樹脂は、原料のロジン系樹脂の酸価を大きくすることができるが、その酸価の値としては１８０以上が好ましい。これが低く過ぎると後述する塩基性剤により水に溶解させ難くなる。
また、この変性した樹脂がフラックスの膜の樹脂成分としての性能を有するには、噴出はんだ付け方法、リフローはんだ付け方法のいずれの場合でも、そのはんだ付け性を損なわないために、その軟化点（ＪＩＳに定める環球法）は、噴流はんだ付け方法の場合には６０〜１５０℃が好ましく、リフローはんだ付けする場合にははんだ付け時の温度が高いので７０〜１５０℃が好ましい。低過ぎるとフラックス膜に粘着性が生じ、高過ぎると溶融はんだに押し退けられる性質が損なわれ、溶融はんだのはんだ付けランドに対する濡れを害することがある。
【００１２】
ロジン系樹脂と不飽和有機酸のディールス・アルダー反応を行うには、例えばロジン系物質を溶融状態にしておき、これに不飽和有機酸を徐々に加えてゆくというような、いわゆる強化ロジンの製造法として知られている方法を用いることができる。
【００１３】
上記のロジン系樹脂の不飽和有機酸変性樹脂は、フラックス中に０．１〜３０重量％含有されるが、少な過ぎると、フラックスとしての機能を有することができず、多すぎるとコスト高になるのみならず、フラックスの粘度が大きくなり、プリント回路基板に均一に塗布することができず、また、フラックス膜が厚くなりすぎ、溶融はんだのはんだ付けランドに対する濡れを害することがある。
【００１４】
本発明において、「溶媒に水性溶媒を用いる」とは、フラックスを構成する溶媒が水性溶媒であることを意味するが、その水性溶媒とは水のみ、水と水に溶解性のある有機溶剤との混合溶媒のことをいう。
水のみを溶媒とする場合には、上記のディールス・アルダー反応によるロジン系樹脂の不飽和有機酸変性樹脂は塩基性剤と併用され、塩として溶解されることが好ましく、その際この樹脂に酸価の大きいものを用いれば塩基性剤の量を少なくして水のみに溶解させることができる。
フラックスの溶媒を水のみとすることはその塗布時に有機溶媒を大気中に放出することがない点では好ましいが、水に有機溶剤を併用した溶媒は、従来の有機溶媒型フラックスよりも、有機溶媒が空気中の爆発限界濃度に達する危険を著しく少なくでき、有機溶媒を大気中に放出する場合でも光化学スモッグを起こすような濃度よりはるかに低い濃度で放出できるので、有機溶媒型フラックスの現状を改善することができる。その改善のためには、フラックス中、水が５０重量％以上であることが好ましく、フラックスが０．１〜３０重量％の上記変性樹脂、０．１〜２０重量％の塩基性剤、５０重量％以上の水を含有するとすると、その他の成分として活性剤等も含有されるので、有機溶剤の含有量は限られる。
水に有機溶媒を併用すると、例えばフラックス中数％あるいはそれ以下でも上記変性樹脂の溶解性を高め、粘度を低くすることができ、フラックスの塗布性を良くすることができる場合が多く、上記変性樹脂の水溶化を促進する塩基性剤の量を少なくしてもその溶解性を損なわないこともあり、しかもこのように含有量が少ないとフラックス塗布時や製造時における有機溶媒の放出に伴う問題も著しく少なくすることができる。
【００１５】
水に溶解性のある有機溶剤としては、有機溶媒はフラックス中数％以下含有される場合もあるので、その際使用される水に溶解できる溶解度であれば良いが、具体的にはアルコール系溶媒等が挙げられ、その内でもイソプロピルアルコールが好ましく、これら有機溶媒は単独あるいは複数混合して用いられる。
【００１６】
上記のディールス・アルダー反応によるロジン系樹脂の不飽和有機酸変性樹脂を水のみに良く溶解させるためには塩基性剤を併用し、塩として溶解させることが好ましい。この塩基性剤としては、フラックス塗布後はんだ付けを行ったのち、フラックス膜に残留しないものが絶縁性の点で好ましく、例えば沸点２００℃以下のいわゆる揮発性塩基性剤が好ましい。
塩基性剤とては、例えばアンモニア、上記一般式〔Ｉ〕で示される脂肪族アミン、ヒドラジン、ポリアミン、アルカノールアミン、窒素原子含有複素環式化合物、脂環式アミン、芳香族アミンの群の少なくとも１種が挙げられる。
具体的には、脂肪族アミンとしてはエチルアミン（沸点３８℃）、トリエチルアミン（沸点８９．７℃）等の低級アルキル基アミン等、ポリアミンとしてはエチレンジアミン、ジアミノプロパン等、アルカノールアミンとしてはモノエタノールアミン等のエタノールアミン等、窒素原子含有複素環式化合物としてはピリジン、脂環式アミンとしてピペリジン、ピペコリン等、芳香族アミンとしてベンジルアミン等が挙げられる。
塩基性剤のフラックス中における含有量としては、０．１〜２０重量％が好ましい。少な過ぎると、樹脂の水に対する可溶化効果が少なく、多過ぎるとフラックス膜の絶縁性を悪くし、はんだ付けランドを腐食し、その導電性を損ない、はんだの接合強度も低下させる。
【００１７】
本発明のフラックスには、さらにはんだ付けランドの銅の酸化物を還元するアミン類、アミン塩類（エチレンジアミン等のポリアミン、シクロヘキシルアミン、ジエチルアミン等のアミンの有機酸塩や無機酸塩（塩酸、硫酸等の鉱酸塩））、有機酸類、アミノ酸類等の活性剤をフラックス中に１〜５重量％必要に応じて加えても良い。
本発明のフラックスを製造するには、上記のディールス・アルダー反応によるロジン系樹脂の不飽和有機酸変性樹脂を水と上記の塩基性剤の混合物に徐々に加え、撹拌しながら溶解させ、さらに活性剤や、必要に応じて他の樹脂や可塑剤を助剤として加えて完成する。この際、上記変性樹脂を有機溶剤に溶解させておき、これを水と塩基性剤の混合溶媒に溶解させ、ついで必要に応じて他の成分を加え、完成するようにしても良い。その際、有機溶剤をフラックスに含有させる場合にはその有機溶剤を上記変性樹脂の溶剤に使用し、その不足分はさらにその溶液に加えてから以下同様に操作すれば良い。このようにすると上記変性樹脂の水と塩基性剤の混合溶媒に対する溶解の作業性を向上させることかできる。また、フラックスに有機溶剤をほとんど含ませたくない場合は、上記変性樹脂を水と塩基性剤の混合溶媒に溶解させるときの撹拌の際にその有機溶剤を揮発させるようにしても良く、その場合には有機溶剤としては揮発性の有機溶剤を用いることが好ましい。
【００１８】
本発明のフラックスをプリント回路基板に塗布する塗布方法としては、ロールコーテイング、浸漬法、スプレー法や、例えばフラックスに空気を吹き込む等によりバブリングさせて発泡させ、その泡をプリント回路基板に付着させるような塗布方法等、従来のフラックス塗布方法を同じようにして用いることができる。このようにして塗布され、乾燥された本発明のフラックス膜は、水及び塩基性剤が揮発除去され、上記変性樹脂と活性剤とからなるフラックス膜が形成される。そして噴流はんだ付け方法、リフローはんだ付け方法のいずれによってはんだ付けを行っても、この変性樹脂は基本的にはロジン系樹脂の性質を示すから、フラックス膜は溶融はんだが接触するまでははんだ付けランドに対する空気中の酸素を遮断してその表面の銅の酸化を防止し、溶融はんだが接触したときはその熱により溶融し、溶融はんだに押し退けられて塗布面のはんだ付けランドを露出させ、その際活性剤もはんだ付けランドのフラックス塗布前あるいははんだ付け時に生じることのある銅酸化物を還元し、溶融はんだを金属銅のはんだ付けランドに良く濡らすことができる。
そして、そのはんだ付け後は、揮発性塩基性剤を使用しているときは、この変性樹脂は塩基性剤が除去されているから水には溶解せず、したがって親水性の樹脂が疎水性の樹脂に変わり、電子部品を搭載した後の回路基板表面の絶縁性を害することがなく、回路をショートさせる等のことなくその信頼性を発揮することができる。
【００１９】
本発明のフラックスは、このようにプリント回路基板に塗布され、はんだ付けが行われた後も洗浄することなく、電子部品を搭載した回路基板に被覆されたままにされ、本発明はこのようなフラックス膜付の電子部品搭載後の回路基板を提供する。
また、本発明のフラックスは、銅張り積層板をエッチング処理して回路配線パターンを形成した後、あるいはさらにそのパターン表面の銅酸化物を除くソフトエッチング処理を行った後、そのパターンを形成したプリント回路基板に塗布し、そのパターンをはんだ付け作業まで酸化から保護する保護膜としても用いることができ、このような保護膜付プリント回路基板も本発明は提供する。
なお、「ディールス・アルダー反応によるロシン系物質の不飽和有機酸変性樹脂を揮発性塩基性剤により水溶化したフラックスの塗布膜より塩基性剤を除去した膜を有する電子部品搭載前又は電子部品搭載後の回路基板」の発明を構成することもできる。
【００２０】
【作用】
ロジン系樹脂は不飽和有機酸とのディールス・アルダー反応により、酸価を大きくすることができ、それだけ分子中に占める塩基性剤と塩を形成する部分が多くなり、その塩による親水性化により水に対する溶解性が向上し、水のみに溶解させることができる。
その原理は下記〔化２〕により示すことができる。式中、（ａ）成分のＲ−ＣＯＯＨはアビエチン酸やその変性物等の酸基を示し、（ｂ）成分は塩基性剤、（ｃ）は反応生成物である塩を示し、この塩により水溶化が行われる。
【００２１】
【化２】
【００２２】
（式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³は水素原子又はアルキル基を示し、それぞれ同じであっても良く、異なっても良い。）
この際、揮発性塩基性剤を用いると、水が除去されたときにこの塩基性剤も揮発除去されるので、塩を形成していた部分が相対的には疎水化し、今度は水のみによっては溶解しないようにすることができる。疎水化した膜は絶縁性を損なわないので、洗浄等により除去する必要がない。
【００２３】
【実施例】
次に本発明の実施例を説明する。
本発明のフラックスは、通常のフラックスのようにして使用され、プリント回路基板にフラックス膜が形成される。以下にそのフラックス及びフラックス膜を形成した回路基板の実施例を示す。
まず、実施例用のディールス・アルダー反応によるロジン系樹脂の不飽和有機酸変性樹脂を次のようにして製造した。
（イ）ロジンのアクリル酸変性樹脂の製造
酸価１７０、軟化点（ＪＩＳの環球法、以下同様）７０℃のロジン１モルを空気雰囲気下で２５０℃、８時間、アクリル酸０．８モルを環流滴下しながら反応させた。
得られたロジンのアクリル酸変性樹脂の酸価は２６０、軟化点は１３０℃であった。
【００２４】
（ロ）ロジンのマレイン酸変性樹脂の製造
酸価１７０、軟化点７０℃のロジン４モルに対して１モルの無水マレイン酸を２００℃で８時間加熱して反応させた。
得られたロジンのマレイン酸変性樹脂の酸価は２８９、軟化点は１３５℃であった。
【００２５】
（ハ）ロジンのレブリン酸変性樹脂の製造
酸価１７０、軟化点７０℃ののロジン４モルに対して２モルのレブリン酸を２００℃で８時間加熱して反応させた。
得られたロジンのレブリン酸変性樹脂の酸価は２７０、軟化点は１２９℃あった。
以上の変性樹脂は原料のロジンに比べ、酸価が９０〜１１８高くなっており、５２．９〜７０％高くなっている。このことから、上述した変性樹脂の酸価１８０以上、を考慮すると、「ディールス・アルダー反応によるロジン系樹脂の不飽和有機酸変性樹脂」を「ディールス・アルダー反応によるロジン系樹脂の不飽和有機酸変性樹脂であって酸価が１８０〜３００である樹脂」、「ディールス・アルダー反応によるロジン系樹脂の不飽和有機酸変性樹脂であってロジン系樹脂より酸価が５．８％（酸価１８０の場合）以上又は５０％以上又は５０％〜７５％高い樹脂」とすることもできる。
【００２６】
実施例１
２リットルの容器に水を９２９ｇ入れ、これに下記配合により、アンモニア水（２８％水溶液）を加えて撹拌し、さらにその撹拌を継続しながら、上記（１）で得られたロジンのアクリル酸変性樹脂を徐々に加える。６０分撹拌を継続した後、活性剤としてジエチルアミン塩酸塩を加え、均一になるように撹拌した後完成させる。
上記で得られたロジンのアクリル酸変性樹脂（固形分）５重量％
アンモニア水（２８％水溶液）２重量％
ジエチルアミン塩酸塩０．１重量％
水９２．９重量％
合計１００．０重量％
このようにして得られたフラックスについて次のような試験を行った。
【００２７】
（ａ）溶解性試験
製造後のフラッスクをガラス管にとり、その溶解性を目視し、その結果を表２に示す。
表中、○は透明で溶解したことを示し、△はやや濁りがあることを示し、×は不溶解であることを示し、−は全く不溶のため試験ができなかったことを示す。
（ｂ）はんだ広がり試験
７ｍｍ×１５ｍｍ×０．２ｍｍの銅板を１１重量％硫酸、３．８重量％過酸化水素を含む水溶液中に２０±１℃で６０秒間浸漬してソフトエッチングを行った後取り出し、３０秒間イオン交換水で洗浄する。この後、イソプロピルアルコール、酢酸エチルで順次洗浄し、表面を十分脱水した後、自然乾燥した。
この銅板に上記のフラックスを塗布し、乾燥させた。このフラックス膜を形成した銅板について、ＪＩＳ−２−３１９７によりはんだ広がり試験を行った。
【００２８】
（ｃ）銅板腐食試験
上記（ｂ）のフラックス膜を形成した銅板について、ＪＩＳ−２−３１９７により試験を行った。
（ｄ）絶縁抵抗試験
上記（ｂ）のフラックス膜を形成した銅板について、ＪＩＳ−２−３１９７により試験を行った。
【００２９】
（ｅ）電圧印加耐湿性試験
上記（ｂ）のフラックス膜を形成した銅板について、ＪＩＳ−２−３１９７により試験を行った。
【００３０】
実施例２〜１２
表１の実施例２〜１２のそれぞれの欄に記載した配合を用いた以外は実施例１と同様にしてフラックスを作成し、実施例１と同様に試験した結果を表２に示す。
なお、表中、ロジンのマレイン酸変性樹脂、ロジンのレブリン酸変性樹脂は上記の（ロ）、（ハ）により製造されたものである。
【００３１】
実施例１３（電子部品搭載前の回路基板の例）
上記（ｂ）の試験において、フラックス膜で被覆した銅板は、銅表面の保護機能からすれば、はんだ付けランドに保護膜を形成した電子部品搭載前のプリント回路基板と見なすことができ、本発明の電子部品搭載前の回路基板の実施例と見なすことができる。
【００３２】
実施例１４（電子部品搭載後の回路基板の例）
上記（ｂ）の試験において、フラックス膜を形成した銅板は、上記（ｃ）の試験の銅に対する絶縁性、上記（ｄ）の試験の耐湿性からすれば、はんだ付けランドに絶縁膜を形成した電子部品搭載後のプリント回路基板と見なすことができ、本発明の電子部品搭載後の回路基板の実施例と見なすことができる。
【００３３】
比較例１〜３
表１の比較例１〜３のそれぞれの欄に記載した配合を用いた以外は実施例１と同様にしてフラックスを作成し、実施例１と同様に試験した結果を表２に示す。
【００３４】
【表１】
【００３５】
【表２】
【００３６】
以上の結果から、本発明の実施例のフラックス膜は銅板を腐食せず、絶縁抵抗が１０¹³Ω以上であり、電圧印加後の抵抗も１０¹²以上であり、電圧印加後の銅板の腐食もないので、「フラックス」を「その塗布膜が銅板を腐食せず、絶縁抵抗が１０¹³Ω以上であり、電圧印加後の抵抗も１０¹²以上であり、電圧印加後の銅板の腐食もないいずれかの一つ又は２以上であるフラックス」とすることもできる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、ディールス・アルダー反応によるロジン系樹脂の不飽和有機酸変性樹脂０．１〜３０重量％、揮発性塩基性剤、活性剤及び溶媒からなり、該溶媒に水性溶媒を用いたフラックスを提供できるので、有機溶剤の使用量を減らすことができ、特に塩基性剤を併用したので完全水性化を容易に行うことができ、フラックス製造時のみならずフラックス塗布時のいずれも大気中への有機溶剤の放出を著しく少なくできるか、全く放出しないようにでき、作業者の環境衛生上や、火災の危険性を少なくする上で有益であるのみならず、光化学スモッグの原因となることもないので、環境汚染を防止できる点でも有益である。
また、ディールス・アルダー反応によるロジン系樹脂の不飽和有機酸変性樹脂は、ロジン系樹脂に比べてその酸価を大きくできるので、塩基性剤を併用する場合もその使用量を少なくして水性化することができ、はんだ付け時に溶融はんだの濡れを害する等のはんだ付け性を害することもないようにできる。
また、塩基性剤に揮発性のものを用いたので、フラックス膜を形成後はその塩基性剤が揮発除去され、その膜は水には溶解し難くなるので、電子部品を搭載後の回路基板にフラックス膜として残っていても電気絶縁性を有し、銅箔のはんだ付けランドを腐食させることもなく、信頼性を高めることができる。
また、フラックス膜が電気絶縁性を有し、はんだ付けランドを腐食しないと、洗浄することにより除去する必要もないので、その洗浄工程を省くことができ、特に従来の洗浄タイプのフラッスクに比べ、生産性を高めることができる。
このようにはんだ付け性が良く、はんだ付けランドを腐食しない本発明のフラッスクによる膜は電子部品を搭載する前のプリント回路基板のはんだ付けランドの保護膜としても有効であり、従来と同様な機能を有する電子部品搭載前のはんだ付けランドを保護膜により保護したプリント回路基板を提供することができる。
また、本発明のフラックスによる膜は電気絶縁性も良く、はんだ付けランドを腐食しないので、電子部品を搭載した後の回路基板の絶縁膜としても用いることができ、従来と同様な機能を有する電子部品搭載後の回路基板を提供することができる。
そして、これらの電子部品搭載前後の回路基板を大気中に有機溶剤を排出しない製造法により製造することを可能にし、公害対策上画期的な効果をもたらすことができる。

Claims

回路基板に電子部品をはんだ付けする際に用いるフラックスにおいて、ディールス・アルダー反応によるロジン系樹脂の不飽和有機酸変性樹脂を０．１〜３０重量％、揮発性塩基性剤、活性剤及び溶媒からなり、該溶媒に水性溶媒を用いた回路基板はんだ付け用フラックス。
揮発性塩基性剤はアンモニア、下記一般式〔Ｉ〕で示される脂肪族アミン、ヒドラジン、ポリアミン、アルカノールアミン、窒素原子含有複素環式化合物、脂環式アミン及び芳香族アミンの群の少なくとも１種である請求項１に記載の回路基板はんだ付け用フラックス。
（式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³は水素原子又はアルキル基を示し、それぞれ同じであっても良く、異なっても良い。）
揮発性塩基性剤は沸点が２００℃以下であり、０．１〜２０重量％含有される請求項２記載の回路基板はんだ付け用フラックス。
水性溶媒は水と水に溶解性のある溶媒からなり、５０重量％以上が水である請求項１ないし３のいずれかに記載の回路基板はんだ付け用フラックス。
水性溶媒は水のみである請求項１ないし３のいずれかに記載の回路基板はんだ付け用フラックス。
請求項１ないし５のいずれかに記載の回路基板はんだ付け用フラックスを用いてはんだ付けランドを被覆した回路基板であって、電子部品をはんだ付けする前の回路基板。
請求項１ないし５のいずかに記載の回路基板はんだ付け用フラックスを用いて電子部品をはんだ付けランドにはんだ付けした回路基板。