JP4115762B2 - Soldering flux and electronic circuit - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種の電子部品をプリント基板上にはんだ付けする際に使用するはんだ付け用フラックスに関するものであって、特に前記プリント基板の銅ランド上に、無電解ニッケルめっき又は無電解ニッケルめっき上にさらに金めっきが施されている場合における、フラックスに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来一般に電子部品をプリント基板上にはんだ付けする場合、プリント基板に形成された銅のランドに、錫−鉛合金はんだや無鉛はんだを使用してはんだ付けするのであるが、前記ランドの表面には、銅の酸化を防止するためにニッケルの無電解めっきを施したり、さらにそのニッケルめっき層をバリアー層としてさらにその表面に金めっきが施されていることが多い。
【0003】
しかしながら、前記ランドに無電解ニッケルめっきを施す場合には、還元剤として次亜リン酸塩が使用されるため、ニッケルのめっき皮膜中に微量のリンを含有する。
【0004】
そのため、その無電解ニッケルめっきの表面、又は無電解ニッケルめっき上に金めっきを施した表面にはんだ合金を使用してはんだ付けする際に、金やニッケルめっき中のニッケルが溶融したはんだ合金中に拡散し、ニッケルめっき層とはんだ合金との境界に局部的にリンが偏析し、リンが極端に濃化された部分が生じ、接合強度が低下してはんだ付けがはがれることがあった。
【0005】
かかるニッケルの偏析を防止する方法として、出願人は先にフラックス中に各種金属塩を添加する方法が提案し、特願2002−039251として特許出願している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、フラックスへの添加物として、全く配位結合を有しない銀や銅の塩を使用すると、銀又は銅が遊離して単独で析出して、基板の導体パターン間に薄い金属膜を形成し、その金属膜は洗浄により除去することができないため、導体の間の電気絶縁性を損ねるという問題が生じてきた。
【0007】
本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、はんだ付け時のニッケルの溶融はんだ合金中への拡散を抑制し、リンの濃化を防止してはんだ付けの接合強度を向上させるとともに、回路パターン以外の部分への銀及び/又は銅の還元析出を抑制することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
而してはんだ付け用フラックスの第一の発明は、無電解ニッケルめっき又は無電解ニッケルめっき上にさらに金めっきを施した回路にはんだ付けを行う際に使用するフラックスであって、当該フラックス中に、銀イオン及び/又は銅イオンと、下記一般式化5で表されるアリール又はアルキルホスフィン類の一種又は二種以上の混合物との、錯体の一種又は二種以上を含有することを特徴とするものである。なお本発明において「錯体」とは、少なくとも一つの配位結合を有する銀又は銅の化合物を言う。
【0009】
【化5】

Figure 0004115762
【0010】
前記アリール又はアルキルホスフィン類としては、トリフェニルホスフィン、トリ(p−トリル)ホスフィン、トリ(p−メトキシフェニル)ホスフィン、トリオクチルホスフィン又はトリス(3−ヒドロキシプロピル)ホスフィンを使用することができる。
【0014】
また、はんだ付け用フラックスの第二の発明は、無電解ニッケルめっき又は無電解ニッケルめっき上にさらに金めっきを施した回路にはんだ付けを行う際に使用するフラックスであって、当該フラックス中に、銀イオン及び/又は銅イオンと、五員環又は六員環の含窒素複素環化合物又はこれらの誘導体の一種又は二種以上の混合物との、錯体の一種又は二種以上を含有することを特徴とするものである。
【0015】
また前記錯体は、有機スルホン酸イオン、有機カルボン酸イオン、ハロゲンイオン、硝酸イオン又は硫酸イオンをカウンターアニオンとするものであることが好ましい。
【0016】
前記有機スルホン酸としては、下記一般式化6,化7又は化8で表される有機スルホン酸から選ばれる一種又は二種以上の混合物を使用することができる。
【0017】
【化6】
(X1)n−R4−SO3
(R4は炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基又は炭素 数2〜18のアルキニル基を表し、X1は水素、水酸基、炭素数1〜8のアルキ ル基若しくはアルコキシ基、アリール基、アラルキル基、カルボキシル又はスルホン酸基を表し、nは0〜3の整数であって、X1はR4の任意の位置にあってよい。)
【0018】
【化7】
(X2)n−R5−(SO3H)m
(R5は炭素数1〜18のアルキル基又は炭素数1〜3のアルキレン基を表し、 アルキレン基である場合には任意の位置に水酸基があってもよく、X2は塩素及 び/又はフッ素を表し、nは1以上R5に結合し得る水素の数以下の整数であり 、R5におけるX2の結合位置は任意であり、mは1〜3の整数である。)
【0019】
【化8】
Figure 0004115762
【0020】
また前記カウンターアニオンとしての有機カルボン酸としては、ギ酸、酢酸、シュウ酸、乳酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸又はパーフルオロプロピオン酸の、一種又は二種以上の混合物を使用することができる。
【0021】
また本発明の電子回路は、以上に述べたフラックスを塗布し、これを加熱してなることを特徴とするものである。
【0022】
本発明は、フラックス中に銀イオン及び/又は銅イオンの錯体を含有するものであって、特に前述のようにその錯体が、150℃未満の温度では回路パターン上に実質的に銀及び/又は銅の置換析出を生じず、150℃以上の温度で置換析出が生じ、さらに280℃以下の温度では、回路パターン以外の部分に実質的に銀及び/又は銅の析出が生じないものであることが好ましい。
【0023】
ここで、上記のような置換析出の温度条件を満たす錯体の具体的な例として、銀イオン及び/又は銅イオンと、ホスフィン類、含窒素複素環化合物又はチオール、チオエーテル若しくはジスルフィド結合を有する化合物との錯体を挙げることができる。
【0024】
前記ホスフィン類としては、前記一般式化5で表されるアリール又はアルキルホスフィン類を使用することができる。これらのフォスフィン類は、単独で使用することもでき、また二種以上の混合物として使用してもよい。
【0025】
これらのフォスフィン類の具体的なものとして、上記アリールホスフィン類としては、トリフェニルホスフィン、トリ(o−、m−又はp−トリル)ホスフィン、トリ(p−メトキシフェニル)ホスフィンなどが適当であり、またアルキルホスフィン類としては、トリブチルホスフィン、トリオクチルホスフィン、トリス(3−ヒドロキシプロピル)ホスフィン、トリベンジルホスフィンなどが好適に用いられる。
【0026】
その中でも、トリフェニルホスフィン、トリ(p−トリル)ホスフィン、トリ(p−メトキシフェニル)ホスフィン、トリオクチルホスフィン、トリス(3−ヒドロキシプロピル)ホスフィンが特に好適に用いられ、その中でもトリフェニルホスフィン、トリ(p−トリル)ホスフィン、トリ(p−メトキシフェニル)ホスフィンが最も好適に用いられる。
【0027】
また前記含窒素五員環化合物としては、テトラゾール、トリアゾール、ベンゾトリアゾール、イミダゾール、ベンズイミダゾール、ピラゾール、インダゾール、チアゾール、ベンゾチアゾール、オキサゾール、ベンゾオキサゾール、ピロール若しくはインドールなどのアゾール類又はこれらの誘導体を単独で、又は二種以上の混合物として使用することができる。
【0028】
さらにこれらの具体的としては、テトラゾール及びその誘導体としては、テトラゾール、5−アミノテトラゾール、5−メルカプト−1−メチルテトラゾール、5−メルカプト−1−フェニルテトラゾールなどが、トリアゾール又はベンゾトリアゾール及びその誘導体としては、1,2,3−トリアゾール、1,2,3−トリアゾール−4,5−ジカルボン酸、1,2,4−トリアゾール、3−アミノ−1,2,4−トリアゾール、4−アミノ−1,2,4−トリアゾール、3−メルカプト−1,2,4−トリアゾール、ベンゾトリアゾール、5−メチルトリアゾール、トリルトリアゾール、ベンゾトリアゾール−5−カルボン酸、カルボキシベンゾトリアゾール、4−アミノベンゾトリアゾール、5−アミノベンゾトリアゾール、4−ニトロベンゾトリアゾール、5−ニトロベンゾトリアゾール、5−クロロベンゾトリアゾールなどが挙げられる。
【0029】
またイミダゾール又はベンズイミダゾール及びその誘導体としては、イミダゾール、1−メチルイミダゾール、1−フェニルイミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−プロピルイミダゾール、2−ブチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、4−メチルイミダゾール、4−フェニルイミダゾール、2−アミノイミダゾール、2−メルカプトイミダゾール、イミダゾール−4−カルボン酸、ベンズイミダゾール、1−メチルベンズイミダゾール、2−メチルベンズイミダゾール、2−エチルベンズイミダゾール、2−ブチルベンズイミダゾール、2−オクチルベンズイミダゾール、2−フェニルベンズイミダゾール、2−トリフルオロメチルベンズイミダゾール、4−メチルベンズイミダゾール、2−クロロベンズイミダゾール、2−ヒドロキシベンズイミダゾール、2−アミノベンズイミダゾール、2−メルカプトベンズイミダゾール、2−メチルチオベンズイミダゾール、5−ニトロベンズイミダゾール、ベンズイミダゾール−5−カルボン酸などが挙げられる。
【0030】
さらにピラゾール又はインダゾール及びその誘導体としては、ピラゾール、3−メチルピラゾール、4−メチルピラゾール、3,5−ジメチルピラゾール、3−トリフルオロメチルピラゾール、3−アミノピラゾール、ピラゾール−4−カルボン酸、4−ブロモピラゾール、4−ヨードピラゾール、インダゾール、5−アミノインダゾール、6−アミノインダゾール、5−ニトロインダゾール、6−ニトロインダゾールなどが挙げられ、チアゾール又はベンゾチアゾール及びその誘導体としては、チアゾール、4−メチルチアゾール、5−メチルチアゾール、4,5−ジメチルチアゾール、2,4,5−トリメチルチアゾール、2−ブロモチアゾール、2−アミノチアゾール、ベンゾチアゾール、2−メチルベンゾチアゾール、2,5−ジメチルベンゾチアゾール、2−フェニルベンゾチアゾール、2−クロロベンゾチアゾール、2−ヒドロキシベンゾチアゾール、2−アミノベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メチルチオベンゾチアゾールなどを、またオキサゾール又はベンゾオキサゾール及びその誘導体としては、イソオキサゾール、アントラニル、ベンゾオキサゾール、2−メチルベンゾオキサゾール、2−フェニルベンゾオキサゾール、2−クロロベンゾオキサゾール、2−ベンゾオキサゾリノン、2−メルカプトベンゾオキサゾールなどを挙げることができる。
【0031】
またピロール又はインドール及びその誘導体としては、ピロール、2−エチルピロール、2,4−ジメチルピロール、2,5−ジメチルピロール、ピロール−2−カルボキシアルデヒド、ピロール−2−カルボン酸、4,5,6,7−テトラヒドロインドール、インドール、2−メチルインドール、3−メチルインドール、4−メチルインドール、5−メチルインドール、6−メチルインドール、7−メチルインドール、2,3−ジメチルインドール、2,5−ジメチルインドール、2−フェニルインドール、5−フロロインドール、4−クロロインドール、5−クロロインドール、6−クロロインドール、5−ブロモインドール、4−ヒドロキシインドール、5−ヒドロキシインドール、4−メトキシインドール、5−メトキシインドール、5−アミノインドール、4−ニトロインドール、5−ニトロインドール、インドール−3−カルボキシアルデヒド、インドール−2−カルボン酸、インドール−4−カルボン酸、インドール−5−カルボン酸、インドール−3−酢酸、3−シアノインドール、5−シアノインドール、カルバゾールなどを挙げることができる。
【0032】
また前記含窒素六員環化合物としては、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、キノリン若しくはフェナントロリン又はこれらの誘導体を、単独で又は二種以上の混合物として使用することができる。
【0033】
その中でも、ピリジン、2,2’−ビピリジル、ニコチン酸、ピリダジン、ピリミジン、ウラシル、ピラジン、1,3,5−トリアジン、シアヌール酸、キノリン、8−ヒドロキシキノリン、イソキノリン、1,10−フェナントロリン等が好適に用いられる。
【0034】
さらにそれらの中でも、テトラゾール、5−メルカプト−1−フェニルテトラゾール、1,2,3−トリアゾール、1,2,4−トリアゾール、3−メルカプト−1,2,4−トリアゾール、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、イミダゾール、2−メルカプトイミダゾール、ベンズイミダゾール、2−オクチルベンズイミダゾール、2−フェニルベンズイミダゾール、2−メルカプトベンズイミダゾール、2−メチルチオベンズイミダゾール、ピラゾール、インダゾール、チアゾール、ベンゾチアゾール、2−フェニルベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メチルチオベンゾチアゾールイソオキサゾール、アントラニル、ベンゾオキサゾール、2−フェニルベンゾオキサゾール、2−メルカプトベンゾオキサゾール、ピロール、4,5,6,7−テトラヒドロインドール、インドール、ピリジン、2,2’−ビピリジル、ニコチン酸、ピリダジン、ピリミジン、ウラシル、ピラジン、1,3,5−トリアジン、シアヌール酸、キノリン、8−ヒドロキシキノリン、イソキノリン、1,10−フェナントロリンなどが好ましい。
【0035】
さらにその中でも、5−メルカプト−1−フェニルテトラゾール、3−メルカプト−1,2,4−トリアゾール、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、イミダゾール、ベンズイミダゾール、2−オクチルベンズイミダゾール、2−メルカプトベンズイミダゾール、ベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾチアゾール、ベンゾオキサゾール、2−メルカプトベンゾオキサゾール、ピリジン、2,2’−ビピリジル、8−ヒドロキシキノリン、1,10−フェナントロリン等が特に好ましい。
【0036】
また前記チオール、チオエーテル又はジスルフィド結合を有する化合物としては、メタンチオール、エタンチオール、1−プロパンチオール、1−ブタンチオール、3−メチル−1−ブタンチオール、2−プロペン−1−チオール、エタンジチオール、2−メルカプトエタノール、2,3−ジメルカプト−1−プロパノール、2−アミノエタンチオール、ベンゼンチオール、トルエンチオール、1,4−ベンゼンジチオール、トルエンジチオール、アミノベンゼンチオール、フェニルメタンチオール、メルカプト酢酸、2−メルカプトプロピオン酸、メルカプトこはく酸、L−システイン、硫化メチル、硫化エチル、硫化ジブチル、硫化ジビニル、硫化ジフェニル、硫化ジベンジル、二硫化ジメチル、二硫化ジエチル、二硫化メチルプロピル、ジチオジグリコール酸などを単独で、又は二種以上の混合物として使用することができる。
【0037】
また本発明における前記銀イオン及び/又は銅イオンとの錯体が、カチオン性の場合には、カウンターアニオンが必要であるが、そのカウンターアニオンとしては、有機スルホン酸イオン、ハロゲンイオン、硝酸イオン又は硫酸イオンが適当であり、特に有機スルホン酸イオンが好ましい。
【0038】
前記カウンターアニオンとして使用される有機スルホン酸としては、前記一般式化6,化7又は化8で表される有機スルホン酸を使用するのが好ましく、これらを単独で又は二種以上の混合物として使用することができる。
【0039】
当該スルホン酸の具体例としては、メタンスルホン酸、メタンジスルホン酸、メタントリスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、エタンスルホン酸、プロパンスルホン酸、2−プロパンスルホン酸、ブタンスルホン酸、2−ブタンスルホン酸、ペンタンスルホン酸、ヘキサンスルホン酸、デカンスルホン酸、ドデカンスルホン酸、ヘキサデカンスルホン酸、オクタデカンスルホン酸、2−ヒドロキシエタンスルホン酸、1−ヒドロキシプロパン−2−スルホン酸、3−ヒドロキシプロパン−1−スルホン酸、2−ヒドロキシプロパン−1−スルホン酸、2−ヒドロキシブタンスルホン酸、2−ヒドロキシペンタンスルホン酸、2−ヒドロキシヘキサン−1−スルホン酸、2−ヒドロキシデカンスルホン酸、2−ヒドロキシドデカンスルホン酸、1−カルボキシエタンスルホン酸、2−カルボキシエタンスルホン酸、1,3−プロパンジスルホン酸、アリルスルホン酸、2−スルホ酢酸、2−又は3−スルホプロピオン酸、スルホコハク酸、スルホマレイン酸、スルホフマル酸、モノクロロメタンスルホン酸、トリクロロメタンスルホン酸、パークロロエタンスルホン酸、トリクロロジフルオロプロパンスルホン酸、パーフルオロエタンスルホン酸、モノクロロジフルオロメタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、トリフルオロエタンスルホン酸、テトラクロロプロパンスルホン酸、トリクロロジフルオロエタンスルホン酸、モノクロロエタノールスルホン酸、ジクロロプロパノールスルホン酸、モノクロロジフルオロヒドロキシプロパンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、キシレンスルホン酸、ニトロベンゼンスルホン酸、スルホ安息香酸、スルホサリチル酸、ベンズアルデヒドスルホン酸、フェノールスルホン酸、フェノール−2,4−ジスルホン酸、アニソールスルホン酸、2−スルホ酢酸、2−スルホプロピオン酸、3−スルホプロピオン酸、スルホコハク酸、スルホメチルコハク酸、スルホフマル酸、スルホマレイン酸、2−スルホ安息香酸、3−スルホ安息香酸、4−スルホ安息香酸、5−スルホサリチル酸、4−スルホフタール酸、5−スルホイソフタール酸、2−スルホテレフタール酸ナフタレンスルホン酸などが好適な例として挙げられる。
【0040】
中でも、メタンスルホン酸、2−ヒドロキシエタンスルホン酸、2−ヒドロキシプロパン−1−スルホン酸、トリクロロメタンスルホン酸、トリフロロメタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、フェノールスルホン酸、クレゾールスルホン酸、アニソールスルホン酸、又はナフタレンスルホン酸等が一層好適に用いられ、メタンスルホン酸、トルエンスルホン酸、フェノールスルホン酸などが、特に好適である。
【0041】
また前記カウンターアニオンとして使用される有機カルボン酸としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、オクタン酸などのモノカルボン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸などのジカルボン酸、乳酸、グリコール酸、酒石酸、クエン酸などのヒドロキシカルボン酸、モノクロロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、パーフルオロプロピオン酸などのハロゲン置換カルボン酸が好適に用いられる。
【0042】
これらの中でも、ギ酸、酢酸、シュウ酸、乳酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、パーフルオロプロピオン酸が一層好適に用いられ、酢酸、乳酸、トリフルオロ酢酸が特に好適に用いられる。
【0043】
そして本発明においては、銀イオン及び/又は銅イオンと、ホスフィン類、含窒素複素環化合物又はチオール、チオエーテル若しくはジスルフィド結合を有する化合物との錯体をそれぞれ単独で使用することもでき、また二種以上を混合して用いても良い。
【0044】
上述した銀又は銅と錯体を形成させるための錯化剤については、フラックスを一層安定化させるために、前記錯体以外に錯化剤のみをさらに添加することもできる。
【0045】
本発明は、基板のランドに無電解ニッケルめっき又は、無電解ニッケルめっき上にさらに金めっきが施されている場合について使用される。当該無電解ニッケルめっき又は無電解ニッケルめっき上にさらに金めっきを施すランドの金属は、特に限定されるものではないが、銅であることが好ましい。
【0046】
またはんだ付けの際のはんだ合金の種類も限定されるものではないが、通常の錫−鉛合金はんだを使用することができ、また錫をベースとして、銀、銅、亜鉛、ビスマス、インジウム、アンチモン等の金属を混合した無鉛はんだを使用することも可能である。
【0047】
また本発明のベースとなるフラックスとしては、通常のはんだ付け用のフラックスとして使用される樹脂、活性剤、溶剤などをそのまま使用することができ、RAフラックスなどのはんだ付けに汎用されるフラックスをそのまま使用することができる。
【0048】
【作用】
本発明における錯体は、これを加熱したときに銀又は銅が単独で還元析出することがなく、常にイオン化傾向の大きい金属すなわちニッケルと置換することにより析出する。そのため基板の導体パターン間に薄い金属膜を形成したり、ランドの間の電気絶縁性を損ねたりすることがなく、ランド表面のみに銀及び/又は銅のバリアー層を形成するものである。
【0049】
而してランド表面に形成された銀及び/又は銅のバリアー層は、ニッケルのはんだ合金中への拡散を抑制し、リンの濃化層が形成されるのを防止して、はんだの接合強度を向上させる。
【0050】
本発明は、無電解ニッケルメッキ層に直接はんだ付けする場合に限らず、無電解ニッケルめっき上にさらに金めっきを施した表面上でも効果がある。前記金めっき皮膜は、はんだ付け時にはんだ合金中に瞬時に拡散し、ニッケルとはんだ合金とが直接接触して前述のようなリンの濃化層が形成されるので、本発明においてこれを防止するのである。
【0051】
本発明においては、はんだ付けの際の熱によって銀又は銅がニッケルと置換して析出し、ランド表面にバリアー層を形成するのが好ましい。そのため、錯体が150℃未満の温度では銀及び銅の置換析出を生じず、はんだ付け時に150℃以上に昇温して始めて置換析出が生じ、且つはんだ付け時に曝される可能性のある280℃以下の温度では、回路パターン以外の部分で金属の析出が生じないものであることが好ましいのである。
【0052】
また本発明においては、はんだ付けの際に直接使用するフラックスに限らず、はんだ付け前に電子回路に本発明のフラックスを塗布して加熱し、回路のランドの表面に前記バリアー層を形成しておくこともできる。
【0053】
このようにすることにより、電子回路のランドの表面がバリアー層で保護され、後のはんだ付け工程においてニッケルの拡散が防止され、接合強度を向上させることができる。この場合には、はんだ付け工程において使用するフラックスは、本発明のフラックスでなくてもよい。
【0054】
【実施例】
[銀又は銅化合物の選択]
銀又は銅の化合物として、次の物質を選択した。
A:[Ag{P(C6534+ CH3SO3 -
B:[Ag]+643 -
C:[Ag]+223-
D:[Cu{P(C6533+ CH3SO3 -
E:[Cu]+643 -
F:[Cu]+223-
[比較例]
G:C715COOAg
H:(C715COO)2Cu
【0055】
[銀又は銅化合物混合フラックスの調整]
先に選択した銀又は銅化合物と、RMAフラックスとを、3本ロールを使用して均一に混合して銀、銅化合物混合フラックスを調整した。その銀又は銅化合物の種類と混合割合は、表1に示す。各成分の配合量は、重量%である。
【0056】
【表1】
Figure 0004115762
【0057】
[実験例1]
くし形パターン基板上に表1の各種フラックスを100μmの厚さでベタ状に印刷し、最高温度250℃にてリフローした。次いで当該基板を60℃ブチルカルビトール溶液を入れた超音波洗浄機に浸漬し、フラックスを除去した。然る後、当該基板にDC50Vの電圧を印加したまま、温度85℃、相対湿度85%雰囲気中に168時間放置後、絶縁抵抗の測定を行った。
【0058】
[実験例2]
基板上に、銅にニッケルの無電解めっきを施し、さらにその上に金のフラッシュめっきを施した直径0.4mmのランドを形成し、当該基板上に表1のフラックスをそれぞれ100μmの厚さにベタ状に印刷した。
【0059】
そしてそのランド上に、直径0.4mmの錫−37鉛のはんだボールを載置し、リフローしてはんだボールをランドに接合させた。次いで当該基板を60℃のブチルカルビトール溶液を入れた超音波洗浄機に浸漬して洗浄し、フラックスを除去した。
【0060】
その後、電極パターンの近傍のレジスト部分について、エネルギー分散蛍光X線装置(EDX)による元素分析を行い、銀又は銅の金属の還元析出の有無を調べた。
【0061】
また、はんだ付けした基板のはんだ付け部分について、引っ張り試験を行って接合強度を測定した。測定は各フラックスにつき30回行い、平均を接合強度とすると共に、最も小さい値を最小結合強度とした。
【0062】
[試験結果]
以上の各試験の結果を表2に示す。
【0063】
【表2】
Figure 0004115762
【0064】
【発明の効果】
表2からも明らかなように、本発明のフラックスを使用した場合には、電極パターン以外のレジスト部分において金属の検出が認められず、絶縁抵抗の低下も認められない。
【0065】
また、接合強度においても、平均接合強度が増大するのみならず、通常のRMAフラックスで接合した場合に見られる極端に低い接合強度は認められず、接合強度のばらつきが小さかった。
【0066】
これに対しオクタン酸銀及びオクタン酸銅を使用した従来のフラックスでは、ランドのニッケル部分で銀又は銅が置換析出するのみでならず、還元析出により金属銀又は金属銅が析出し、それが塗布部全面に異物として検出され、絶縁抵抗を著しく低下させている。
【0067】
またパッド個別に印刷した場合においても、リフロー時の加熱ダレによりパッド近傍で銀又は銅が検出されていることから、電極パターン間の絶縁性を阻害することは明白である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a soldering flux used when soldering various electronic components onto a printed circuit board, and more particularly to electroless nickel plating or electroless nickel plating on the copper land of the printed circuit board. This relates to the flux when gold plating is further applied.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when electronic components are generally soldered on a printed circuit board, tin-lead alloy solder or lead-free solder is used for soldering to a copper land formed on the printed circuit board. In many cases, electroless plating of nickel is performed to prevent oxidation of copper, and further, gold plating is applied to the surface of the nickel plating layer as a barrier layer.
[0003]
However, when electroless nickel plating is applied to the land, hypophosphite is used as a reducing agent, so that a small amount of phosphorus is contained in the nickel plating film.
[0004]
Therefore, when soldering using a solder alloy on the surface of the electroless nickel plating or the surface plated with gold on the electroless nickel plating, in the solder alloy in which the nickel in the gold or nickel plating has melted Diffusion and local segregation of phosphorus at the boundary between the nickel plating layer and the solder alloy resulted in a portion where phosphorus was extremely concentrated, resulting in a decrease in bonding strength and peeling off of the solder.
[0005]
As a method for preventing the segregation of nickel, the applicant previously proposed a method of adding various metal salts to the flux, and has filed a patent application as Japanese Patent Application No. 2002-039251.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, if a silver or copper salt having no coordination bond is used as an additive to the flux, the silver or copper is liberated and deposited alone to form a thin metal film between the conductor patterns on the substrate. Since the metal film cannot be removed by washing, there has been a problem that the electrical insulation between conductors is impaired.
[0007]
The present invention has been made in view of such circumstances, and suppresses diffusion of nickel into a molten solder alloy at the time of soldering, prevents phosphorus concentration, improves soldering joint strength, and circuit. The object is to suppress the reduction and precipitation of silver and / or copper on portions other than the pattern.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  Thus, the first invention of the soldering flux is a flux used for soldering a circuit in which electroless nickel plating or electroless nickel plating is further plated with gold, and in the flux. 1 type or 2 types or more of a complex of silver ion and / or copper ion, and 1 type, or 2 or more types of mixtures of the aryl or alkylphosphine represented by following General formula 5 Is. In the present invention, “complex” refers to a silver or copper compound having at least one coordination bond.
[0009]
[Chemical formula 5]
Figure 0004115762
[0010]
  As the aryl or alkylphosphine, triphenylphosphine, tri (p-tolyl) phosphine, tri (p-methoxyphenyl) phosphine, trioctylphosphine, or tris (3-hydroxypropyl) phosphine can be used.
[0014]
  Further, the second invention of the soldering flux is a flux used when soldering a circuit in which gold plating is further performed on electroless nickel plating or electroless nickel plating, and in the flux, 1 type or 2 types or more of a complex of a silver ion and / or copper ion, and the nitrogen-containing heterocyclic compound of a 5-membered ring or a 6-membered ring, or 1 type, or a mixture of 2 or more types thereof. It is what.
[0015]
The complex is preferably one having an organic sulfonate ion, an organic carboxylate ion, a halogen ion, a nitrate ion or a sulfate ion as a counter anion.
[0016]
As said organic sulfonic acid, the 1 type, or 2 or more types of mixture chosen from the organic sulfonic acid represented by following General formula 6, Chemical formula 7, or Chemical formula 8 can be used.
[0017]
[Chemical 6]
(X1) N-RFour-SOThreeH
(RFourRepresents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, or an alkynyl group having 2 to 18 carbon atoms, X1Represents hydrogen, a hydroxyl group, an alkyl or alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an aryl group, an aralkyl group, a carboxyl or a sulfonic acid group, and n is an integer of 0 to 3,1Is RFourIt may be in any position. )
[0018]
[Chemical 7]
(X2) N-RFive-(SOThreeH) m
(RFiveRepresents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms or an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, and in the case of an alkylene group, a hydroxyl group may be present at any position;2Represents chlorine and / or fluorine, n is 1 or more RFiveAn integer less than or equal to the number of hydrogens that can be bonded to RFiveX in2The bonding position of is arbitrary, and m is an integer of 1 to 3. )
[0019]
[Chemical 8]
Figure 0004115762
[0020]
As the organic carboxylic acid as the counter anion, one or a mixture of two or more of formic acid, acetic acid, oxalic acid, lactic acid, trichloroacetic acid, trifluoroacetic acid or perfluoropropionic acid can be used.
[0021]
The electronic circuit of the present invention is characterized in that the above-described flux is applied and heated.
[0022]
The present invention contains a complex of silver ions and / or copper ions in the flux. In particular, as described above, the complex is substantially silver and / or on the circuit pattern at a temperature of less than 150 ° C. No substitutional precipitation of copper occurs, substitutional precipitation occurs at a temperature of 150 ° C. or higher, and silver and / or copper does not substantially precipitate at portions other than the circuit pattern at temperatures of 280 ° C. or lower. Is preferred.
[0023]
Here, as a specific example of the complex satisfying the temperature conditions for substitutional precipitation as described above, silver ion and / or copper ion, phosphine, nitrogen-containing heterocyclic compound, thiol, thioether, or a compound having a disulfide bond Can be mentioned.
[0024]
As the phosphines, aryl or alkyl phosphines represented by the general formula 5 can be used. These phosphines can be used alone or as a mixture of two or more.
[0025]
Specific examples of these phosphines include triphenylphosphine, tri (o-, m- or p-tolyl) phosphine, tri (p-methoxyphenyl) phosphine and the like as the arylphosphine. As the alkyl phosphines, tributylphosphine, trioctylphosphine, tris (3-hydroxypropyl) phosphine, tribenzylphosphine, and the like are preferably used.
[0026]
Of these, triphenylphosphine, tri (p-tolyl) phosphine, tri (p-methoxyphenyl) phosphine, trioctylphosphine, and tris (3-hydroxypropyl) phosphine are particularly preferably used. (P-Tolyl) phosphine and tri (p-methoxyphenyl) phosphine are most preferably used.
[0027]
As the nitrogen-containing five-membered ring compound, azoles such as tetrazole, triazole, benzotriazole, imidazole, benzimidazole, pyrazole, indazole, thiazole, benzothiazole, oxazole, benzoxazole, pyrrole or indole, or their derivatives are used alone. Or as a mixture of two or more.
[0028]
More specifically, tetrazole and its derivatives include tetrazole, 5-aminotetrazole, 5-mercapto-1-methyltetrazole, 5-mercapto-1-phenyltetrazole and the like as triazole or benzotriazole and its derivatives. 1,2,3-triazole, 1,2,3-triazole-4,5-dicarboxylic acid, 1,2,4-triazole, 3-amino-1,2,4-triazole, 4-amino-1 , 2,4-triazole, 3-mercapto-1,2,4-triazole, benzotriazole, 5-methyltriazole, tolyltriazole, benzotriazole-5-carboxylic acid, carboxybenzotriazole, 4-aminobenzotriazole, 5- Aminobenzotriazole, 4-nitrate Benzotriazole, 5-nitro-benzotriazole, and 5-chloro-benzotriazole.
[0029]
Examples of imidazole or benzimidazole and derivatives thereof include imidazole, 1-methylimidazole, 1-phenylimidazole, 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-propylimidazole, 2-butylimidazole, 2-phenylimidazole, 4- Methylimidazole, 4-phenylimidazole, 2-aminoimidazole, 2-mercaptoimidazole, imidazole-4-carboxylic acid, benzimidazole, 1-methylbenzimidazole, 2-methylbenzimidazole, 2-ethylbenzimidazole, 2-butylbenz Imidazole, 2-octylbenzimidazole, 2-phenylbenzimidazole, 2-trifluoromethylbenzimidazole, 4-methylbenzimidazole, 2-chloro Benzimidazole, 2-hydroxy benzimidazole, 2-amino-benzimidazole, 2-mercaptobenzimidazole, 2-methylthio-benzimidazole, 5-nitrobenzimidazole, and benzimidazole-5-carboxylic acid.
[0030]
Furthermore, pyrazole or indazole and derivatives thereof include pyrazole, 3-methylpyrazole, 4-methylpyrazole, 3,5-dimethylpyrazole, 3-trifluoromethylpyrazole, 3-aminopyrazole, pyrazole-4-carboxylic acid, 4- Bromopyrazole, 4-iodopyrazole, indazole, 5-aminoindazole, 6-aminoindazole, 5-nitroindazole, 6-nitroindazole and the like, and thiazole or benzothiazole and its derivatives include thiazole, 4-methylthiazole 5-methylthiazole, 4,5-dimethylthiazole, 2,4,5-trimethylthiazole, 2-bromothiazole, 2-aminothiazole, benzothiazole, 2-methylbenzothiazole, 2,5-dimethyl Rubenzothiazole, 2-phenylbenzothiazole, 2-chlorobenzothiazole, 2-hydroxybenzothiazole, 2-aminobenzothiazole, 2-mercaptobenzothiazole, 2-methylthiobenzothiazole, oxazole or benzoxazole and its derivatives Examples thereof include isoxazole, anthranyl, benzoxazole, 2-methylbenzoxazole, 2-phenylbenzoxazole, 2-chlorobenzoxazole, 2-benzoxazolinone and 2-mercaptobenzoxazole.
[0031]
Examples of pyrrole or indole and derivatives thereof include pyrrole, 2-ethylpyrrole, 2,4-dimethylpyrrole, 2,5-dimethylpyrrole, pyrrole-2-carboxaldehyde, pyrrole-2-carboxylic acid, 4, 5, 6 , 7-tetrahydroindole, indole, 2-methylindole, 3-methylindole, 4-methylindole, 5-methylindole, 6-methylindole, 7-methylindole, 2,3-dimethylindole, 2,5-dimethyl Indole, 2-phenylindole, 5-fluoroindole, 4-chloroindole, 5-chloroindole, 6-chloroindole, 5-bromoindole, 4-hydroxyindole, 5-hydroxyindole, 4-methoxyindole, 5-methoxyindole Indole 5-aminoindole, 4-nitroindole, 5-nitroindole, indole-3-carboxaldehyde, indole-2-carboxylic acid, indole-4-carboxylic acid, indole-5-carboxylic acid, indole-3-acetic acid, 3 -Cyanoindole, 5-cyanoindole, carbazole and the like can be mentioned.
[0032]
As the nitrogen-containing six-membered ring compound, pyridine, pyridazine, pyrimidine, pyrazine, triazine, quinoline, phenanthroline, or derivatives thereof can be used alone or as a mixture of two or more.
[0033]
Among them, pyridine, 2,2′-bipyridyl, nicotinic acid, pyridazine, pyrimidine, uracil, pyrazine, 1,3,5-triazine, cyanuric acid, quinoline, 8-hydroxyquinoline, isoquinoline, 1,10-phenanthroline, etc. Preferably used.
[0034]
Among them, tetrazole, 5-mercapto-1-phenyltetrazole, 1,2,3-triazole, 1,2,4-triazole, 3-mercapto-1,2,4-triazole, benzotriazole, tolyltriazole, Carboxybenzotriazole, imidazole, 2-mercaptoimidazole, benzimidazole, 2-octylbenzimidazole, 2-phenylbenzimidazole, 2-mercaptobenzimidazole, 2-methylthiobenzimidazole, pyrazole, indazole, thiazole, benzothiazole, 2-phenyl Benzothiazole, 2-mercaptobenzothiazole, 2-methylthiobenzothiazole isoxazole, anthranyl, benzoxazole, 2-phenylbenzoxazole 2-mercaptobenzoxazole, pyrrole, 4,5,6,7-tetrahydroindole, indole, pyridine, 2,2'-bipyridyl, nicotinic acid, pyridazine, pyrimidine, uracil, pyrazine, 1,3,5-triazine, cyanur Acid, quinoline, 8-hydroxyquinoline, isoquinoline, 1,10-phenanthroline and the like are preferable.
[0035]
Among them, 5-mercapto-1-phenyltetrazole, 3-mercapto-1,2,4-triazole, benzotriazole, tolyltriazole, carboxybenzotriazole, imidazole, benzimidazole, 2-octylbenzimidazole, 2-mercaptobenz Particularly preferred are imidazole, benzothiazole, 2-mercaptobenzothiazole, benzoxazole, 2-mercaptobenzoxazole, pyridine, 2,2′-bipyridyl, 8-hydroxyquinoline, 1,10-phenanthroline and the like.
[0036]
Examples of the compound having a thiol, thioether or disulfide bond include methanethiol, ethanethiol, 1-propanethiol, 1-butanethiol, 3-methyl-1-butanethiol, 2-propene-1-thiol, ethanedithiol, 2-mercaptoethanol, 2,3-dimercapto-1-propanol, 2-aminoethanethiol, benzenethiol, toluenethiol, 1,4-benzenedithiol, toluenedithiol, aminobenzenethiol, phenylmethanethiol, mercaptoacetic acid, 2- Mercaptopropionic acid, mercaptosuccinic acid, L-cysteine, methyl sulfide, ethyl sulfide, dibutyl sulfide, divinyl sulfide, diphenyl sulfide, dibenzyl sulfide, dimethyl disulfide, diethyl disulfide, methylpropyl disulfide Etc. alone dithiodiglycolic acid, or as a mixture of two or more.
[0037]
In addition, when the complex with the silver ion and / or copper ion in the present invention is cationic, a counter anion is required. Examples of the counter anion include an organic sulfonate ion, a halogen ion, a nitrate ion or a sulfuric acid. Ions are suitable, and organic sulfonate ions are particularly preferred.
[0038]
As the organic sulfonic acid used as the counter anion, it is preferable to use the organic sulfonic acid represented by the above general formula 6, 6 or 8, and these are used alone or as a mixture of two or more. can do.
[0039]
Specific examples of the sulfonic acid include methanesulfonic acid, methanedisulfonic acid, methanetrisulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, propanesulfonic acid, 2-propanesulfonic acid, butanesulfonic acid, and 2-butanesulfonic acid. , Pentanesulfonic acid, hexanesulfonic acid, decanesulfonic acid, dodecanesulfonic acid, hexadecanesulfonic acid, octadecanesulfonic acid, 2-hydroxyethanesulfonic acid, 1-hydroxypropane-2-sulfonic acid, 3-hydroxypropane-1-sulfone Acid, 2-hydroxypropane-1-sulfonic acid, 2-hydroxybutanesulfonic acid, 2-hydroxypentanesulfonic acid, 2-hydroxyhexane-1-sulfonic acid, 2-hydroxydecanesulfonic acid, 2-hydroxydodecanesulfuric acid Acid, 1-carboxyethanesulfonic acid, 2-carboxyethanesulfonic acid, 1,3-propanedisulfonic acid, allylsulfonic acid, 2-sulfoacetic acid, 2- or 3-sulfopropionic acid, sulfosuccinic acid, sulfomaleic acid, Sulfofumaric acid, monochloromethanesulfonic acid, trichloromethanesulfonic acid, perchloroethanesulfonic acid, trichlorodifluoropropanesulfonic acid, perfluoroethanesulfonic acid, monochlorodifluoromethanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, trifluoroethanesulfonic acid, tetrachloropropanesulfone Acid, trichlorodifluoroethanesulfonic acid, monochloroethanolsulfonic acid, dichloropropanolsulfonic acid, monochlorodifluorohydroxypropanesulfonic acid, benzenesulfuric acid Acid, toluenesulfonic acid, xylenesulfonic acid, nitrobenzenesulfonic acid, sulfobenzoic acid, sulfosalicylic acid, benzaldehyde sulfonic acid, phenolsulfonic acid, phenol-2,4-disulfonic acid, anisolesulfonic acid, 2-sulfoacetic acid, 2- Sulfopropionic acid, 3-sulfopropionic acid, sulfosuccinic acid, sulfomethylsuccinic acid, sulfofumaric acid, sulfomaleic acid, 2-sulfobenzoic acid, 3-sulfobenzoic acid, 4-sulfobenzoic acid, 5-sulfosalicylic acid, 4- Preferred examples include sulfophthalic acid, 5-sulfoisophthalic acid, 2-sulfoterephthalic acid naphthalenesulfonic acid, and the like.
[0040]
Among them, methanesulfonic acid, 2-hydroxyethanesulfonic acid, 2-hydroxypropane-1-sulfonic acid, trichloromethanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, toluenesulfonic acid, phenolsulfonic acid, cresolsulfonic acid, Anisole sulfonic acid, naphthalene sulfonic acid or the like is more preferably used, and methane sulfonic acid, toluene sulfonic acid, phenol sulfonic acid and the like are particularly preferable.
[0041]
Examples of the organic carboxylic acid used as the counter anion include monocarboxylic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, butanoic acid and octanoic acid, dicarboxylic acids such as oxalic acid, malonic acid and succinic acid, lactic acid and glycolic acid, Hydroxy carboxylic acids such as tartaric acid and citric acid, and halogen-substituted carboxylic acids such as monochloroacetic acid, dichloroacetic acid, trichloroacetic acid, trifluoroacetic acid and perfluoropropionic acid are preferably used.
[0042]
Among these, formic acid, acetic acid, oxalic acid, lactic acid, trichloroacetic acid, trifluoroacetic acid, and perfluoropropionic acid are more preferably used, and acetic acid, lactic acid, and trifluoroacetic acid are particularly preferably used.
[0043]
In the present invention, a complex of silver ion and / or copper ion and a phosphine, a nitrogen-containing heterocyclic compound, or a compound having a thiol, thioether or disulfide bond can be used alone, or two or more of them can be used. May be used in combination.
[0044]
About the complexing agent for forming a complex with silver or copper mentioned above, in order to further stabilize the flux, only the complexing agent can be added in addition to the complex.
[0045]
The present invention is used in the case where the land of the substrate is electroless nickel-plated or gold is further plated on the electroless nickel plating. The land metal to which gold plating is further applied on the electroless nickel plating or the electroless nickel plating is not particularly limited, but copper is preferable.
[0046]
The type of solder alloy used for soldering is not limited, but a normal tin-lead alloy solder can be used, and tin, silver, copper, zinc, bismuth, indium, antimony can be used. It is also possible to use lead-free solder mixed with metals such as.
[0047]
Further, as the base flux of the present invention, resins, activators, solvents, etc. used as usual soldering flux can be used as they are, and fluxes generally used for soldering such as RA flux are used as they are. Can be used.
[0048]
[Action]
The complex in the present invention does not cause reduction or precipitation of silver or copper alone when heated, but always precipitates by substitution with a metal having a high ionization tendency, that is, nickel. Therefore, a silver and / or copper barrier layer is formed only on the land surface without forming a thin metal film between the conductor patterns of the substrate or impairing the electrical insulation between the lands.
[0049]
Thus, the silver and / or copper barrier layer formed on the land surface suppresses the diffusion of nickel into the solder alloy and prevents the formation of a phosphorus-enriched layer. To improve.
[0050]
The present invention is not limited to direct soldering to the electroless nickel plating layer, but is effective even on a surface obtained by further gold plating on the electroless nickel plating. The gold plating film instantly diffuses into the solder alloy during soldering, and nickel and the solder alloy are in direct contact with each other to form a phosphorous enriched layer as described above, which is prevented in the present invention. It is.
[0051]
In the present invention, it is preferable that silver or copper is substituted by nickel and deposited by heat during soldering to form a barrier layer on the land surface. Therefore, substitutional precipitation of silver and copper does not occur when the complex is less than 150 ° C, substitutional precipitation occurs only when the temperature is raised to 150 ° C or higher during soldering, and may be exposed during soldering. At the following temperatures, it is preferable that metal deposition does not occur in portions other than the circuit pattern.
[0052]
In the present invention, the flux of the present invention is not limited to the flux directly used for soldering, and the electronic circuit is heated by applying the flux of the present invention before soldering to form the barrier layer on the surface of the circuit land. It can also be left.
[0053]
By doing so, the surface of the land of the electronic circuit is protected by the barrier layer, nickel diffusion is prevented in the subsequent soldering step, and the bonding strength can be improved. In this case, the flux used in the soldering process may not be the flux of the present invention.
[0054]
【Example】
[Selection of silver or copper compound]
The following substances were selected as silver or copper compounds.
A: [Ag {P (C6HFive)Three}Four]+  CHThreeSOThree -
B: [Ag]+  C6HFourNThree -
C: [Ag]+  C2H2NThreeS-
D: [Cu {P (C6HFive)Three}Three]+  CHThreeSOThree -
E: [Cu]+  C6HFourNThree -
F: [Cu]+  C2H2NThreeS-
[Comparative example]
G: C7H15COOAg
H: (C7H15COO)2Cu
[0055]
[Adjustment of silver or copper compound mixed flux]
A silver or copper compound mixed flux was adjusted by uniformly mixing the previously selected silver or copper compound and RMA flux using three rolls. The type and mixing ratio of the silver or copper compound are shown in Table 1. The amount of each component is wt%.
[0056]
[Table 1]
Figure 0004115762
[0057]
[Experimental Example 1]
Various fluxes shown in Table 1 were printed in a solid form with a thickness of 100 μm on a comb-shaped pattern substrate, and reflowed at a maximum temperature of 250 ° C. Next, the substrate was immersed in an ultrasonic cleaner containing a 60 ° C. butyl carbitol solution to remove the flux. Thereafter, with the voltage of DC 50 V applied to the substrate, the substrate was left in an atmosphere at a temperature of 85 ° C. and a relative humidity of 85% for 168 hours, and the insulation resistance was measured.
[0058]
[Experiment 2]
On the substrate, nickel electroless plating is applied to copper, and then a gold flash plating is formed thereon to form a land with a diameter of 0.4 mm. It was printed in a solid form.
[0059]
Then, a tin-37 lead solder ball having a diameter of 0.4 mm was placed on the land and reflowed to join the solder ball to the land. Next, the substrate was immersed and cleaned in an ultrasonic cleaner containing a butyl carbitol solution at 60 ° C. to remove the flux.
[0060]
Thereafter, the resist portion in the vicinity of the electrode pattern was subjected to elemental analysis using an energy dispersive fluorescent X-ray apparatus (EDX) to examine the presence or absence of silver or copper metal reduction deposition.
[0061]
In addition, a tensile test was performed on the soldered portion of the soldered substrate to measure the bonding strength. The measurement was performed 30 times for each flux, and the average was defined as the bonding strength, and the smallest value was defined as the minimum bonding strength.
[0062]
[Test results]
The results of the above tests are shown in Table 2.
[0063]
[Table 2]
Figure 0004115762
[0064]
【The invention's effect】
As is apparent from Table 2, when the flux of the present invention is used, no metal is detected in the resist portion other than the electrode pattern, and no decrease in insulation resistance is observed.
[0065]
Moreover, not only the average bonding strength increased but also the extremely low bonding strength seen when bonding with a normal RMA flux was not observed, and the bonding strength variation was small.
[0066]
On the other hand, in the conventional flux using silver octoate and copper octoate, not only silver or copper is replaced and deposited at the nickel portion of the land, but also metal silver or copper is deposited by reduction deposition, which is applied. It is detected as foreign matter on the entire surface, and the insulation resistance is significantly reduced.
[0067]
Even when printing is performed for each pad, it is obvious that the insulation between the electrode patterns is hindered because silver or copper is detected in the vicinity of the pad due to heating sag during reflow.

Claims (7)

無電解ニッケルめっき又は無電解ニッケルめっき上にさらに金めっきを施した回路にはんだ付けを行う際に使用するフラックスであって、当該フラックス中に、銀イオン及び/又は銅イオンと、下記一般式化1で表されるアリール又はアルキルホスフィン類の一種又は二種以上の混合物との、錯体の一種又は二種以上を含有することを特徴とする、はんだ付け用フラックス
Figure 0004115762
It is a flux used when soldering a circuit in which gold plating is further applied on electroless nickel plating or electroless nickel plating, and in the flux, silver ions and / or copper ions and the following general formula A flux for soldering comprising one or two or more complexes with one or a mixture of two or more aryl or alkylphosphines represented by 1
Figure 0004115762
前記アリール又はアルキルホスフィン類が、トリフェニルホスフィン、トリ(p−トリル)ホスフィン、トリ(p−メトキシフェニル)ホスフィン、トリオクチルホスフィン又はトリス(3−ヒドロキシプロピル)ホスフィンであることを特徴とする、請求項1に記載のはんだ付け用フラックス  The aryl or alkyl phosphine is triphenylphosphine, tri (p-tolyl) phosphine, tri (p-methoxyphenyl) phosphine, trioctylphosphine or tris (3-hydroxypropyl) phosphine, Item 1. Soldering flux according to item 1 無電解ニッケルめっき又は無電解ニッケルめっき上にさらに金めっきを施した回路にはんだ付けを行う際に使用するフラックスであって、当該フラックス中に、銀イオン及び/又は銅イオンと、五員環又は六員環の含窒素複素環化合物又はこれらの誘導体の一種又は二種以上の混合物との、錯体の一種又は二種以上を含有することを特徴とする、はんだ付け用フラックス  A flux used when soldering a circuit in which gold is further plated on electroless nickel plating or electroless nickel plating, and in the flux, silver ions and / or copper ions, five-membered rings or Soldering flux characterized by containing one or two or more kinds of complexes with a six-membered nitrogen-containing heterocyclic compound or one or a mixture of two or more of these derivatives 前記錯体が、有機スルホン酸イオン、有機カルボン酸イオン、ハロゲンイオン、硝酸イオン又は硫酸イオンをカウンターアニオンとすることを特徴とする、請求項1、2又は3に記載のはんだ付け用フラックス  The soldering flux according to claim 1, 2 or 3, wherein the complex uses an organic sulfonate ion, an organic carboxylate ion, a halogen ion, a nitrate ion or a sulfate ion as a counter anion. 前記有機スルホン酸が、下記一般式化2,化3又は化4で表される有機スルホン酸から選ばれる一種又は二種以上の混合物であることを特徴とする、請求項4に記載のはんだ付け用フラックス
【化2】
(X)n−R−SO
(Rは炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基又は炭素数2〜18のアルキニル基を表し、Xは水素、水酸基、炭素数1〜8のアルキル基若しくはアルコキシ基、アリール基、アラルキル基、カルボキシル又はスルホン酸基を表し、nは0〜3の整数であって、XはRの任意の位置にあってよい。)
【化3】
(X)n−R−(SOH)m
(R5は炭素数1〜18のアルキル基又は炭素数1〜3のアルキレン基を表し、アルキレン基である場合には任意の位置に水酸基があってもよく、Xは塩素及び/又はフッ素を表し、nは1以上Rに結合し得る水素の数以下の整数であり、RにおけるXの結合位置は任意であり、mは1〜3の整数である。)
Figure 0004115762
5. The soldering according to claim 4, wherein the organic sulfonic acid is one or a mixture of two or more selected from organic sulfonic acids represented by the following general formula 2, 3 or 4 Flux [Chemical 2]
(X 1) n-R 4 -SO 3 H
(R 4 represents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, or an alkynyl group having 2 to 18 carbon atoms, and X 1 represents hydrogen, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or an alkoxy group. Represents a group, an aryl group, an aralkyl group, a carboxyl or a sulfonic acid group, n is an integer of 0 to 3, and X 1 may be at any position of R 4. )
[Chemical 3]
(X 2) n-R 5 - (SO 3 H) m
(R 5 represents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms or an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, and when it is an alkylene group, a hydroxyl group may be present at any position, and X 2 represents chlorine and / or fluorine. And n is an integer of 1 or more and the number of hydrogens that can be bonded to R 5 , the bonding position of X 2 in R 5 is arbitrary, and m is an integer of 1 to 3).
Figure 0004115762
前記有機カルボン酸が、ギ酸、酢酸、シュウ酸、乳酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸又はパーフルオロプロピオン酸の、一種又は二種以上の混合物であることを特徴とする、請求項4に記載のはんだ付け用フラックス  5. The solder according to claim 4, wherein the organic carboxylic acid is one or a mixture of two or more of formic acid, acetic acid, oxalic acid, lactic acid, trichloroacetic acid, trifluoroacetic acid or perfluoropropionic acid. Flux for attaching 請求項1乃至6のいずれかに記載のフラックスを塗布し、加熱してなることを特徴とする、電子回路  An electronic circuit, wherein the flux according to claim 1 is applied and heated.
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