JP5071952B2 - ハンダ付け用フラックス - Google Patents
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Description
【０００１】
（背景）
コンピュータおよび通信設備のような電子工学製品は、プリント配線基板（ＰＷＢ）またはプリント回路基板（ＰＣＢ）（これら２つの用語は全体を通じて互換可能に使用される）を利用する。ＰＣＢの組み立ての間に、集積回路、コネクタ、二重インラインパッケージ、コンデンサおよび抵抗器のような部品は、ハンダ付けされて、伝導性接触され、これが、この基板上に回路接続パターンの部分を形成する。ハンダ流動（ｓｏｌｄｅｒ ｗａｖｅ）プロセスにおいて、部品は、これらの部品がリード線なしである場合には、接着剤を用いてこの基板の底面に取り付けられ得、そしてこれらの部品がリード線を付けられる場合には、貫通孔を通して基板の頂部に取り付けられ得る（ここで、部品のリード線は、基板におけるメッキされた貫通孔を通過する）。次いで、基板の背面または下面を通って突出するリード線は、圧着され、そして溶融した「ハンダ流動」としてこの基板の下側を横切って適用されるハンダを用いて、基板に固定される。これによって基板に適用されるハンダは、部品のリード線の表面と基板の接点との間に、結合および電気的接続を形成する。
【０００２】
このようなアセンブリの実際のハンダ付けの前に、通常、フラックスが、接合される表面に塗布されて、ハンダを受容するための表面を化学的に調製する。このフラックスは、この表面上の酸化物を除去して酸化物の形成を防止し、そしてこれによって、回路とのハンダの界面におけるハンダの塗れおよび完全性を促進する。その結果、隣接する表面間の電気的接続および機械的接続の品質および一体性が、同様に促進される。代表的に、フラックスは、スプレー、流動またはフォームの形態で塗布される。次いで、フラックスを塗布されたアセンブリは、ハンダ付けの前に予め加熱されて、フラックスキャリアをＰＣＢの表面から揮発させる。
【０００３】
電子工学産業によって、プリント配線アセンブリの流動ハンダ付けにおいて使用されているハンダ付け用フラックスは、伝統的に、環境に対して有害な成分および／またはハンダ付け後のクリーニング剤の使用を必要とする成分を含有しており、これらはまた、所望でない環境的な危険を提示する。例えば、代表的な樹脂／ロジン含有フラックスは、溶媒に基づいており（例えば、イソプロピルアルコールに基づく）、ここで、この溶媒は一般に、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の形態で揮発し、これは、環境を汚染し、そしてまた、オゾン層を破壊し得る。
【０００４】
電子工学製造プロセスの環境的影響がより理解されるにつれ、そして次第に厳格となる政府の規制に適合させる目的で、当該分野は、酸性ロジンを含有する、水に基づくフラックスを提唱することによって、上記問題を回避しようと努力している。酸性ロジンの水への溶解度を改善するために、揮発性の塩基性化合物（例えば、アンモニアまたはアミン）が、この組成物に組み込まれる。
【０００５】
（要旨）
本明細書中に記載されるハンダ付け用フラックスは、プリント配線アセンブリのような電子アセンブリをハンダ付けする際にフラックスコーティングするために使用され得る。このフラックスは、非酸性樹脂を含有する水性組成物である。
【０００６】
樹脂が非酸性であるので、このフラックスは、実質的に、溶媒およびアミンのような揮発性有機化合物を含まないことが可能である。水および非酸性樹脂に加えて、このフラックスは、さらに、有機酸（例えば、モノカルボン酸、ジカルボン酸、およびトリカルボン酸）および表面のぬれを促進する表面活性剤のような、活性化剤を含有し得る。１つの実施形態において、この非酸性樹脂は、硬化ロジンのペンタエリトリトールエステルである。
【０００７】
このフラックスは、金属表面（例えば、銅、スズ、スズ−銀、スズ−鉛、パラジウムなどの表面）から酸化物を除去するため、および表面をさらなる酸化から保護するために、基材に塗布され得る。次いで、このフラックスから水が蒸発され得、続いてこのフラックスにハンダが（例えば、流動ハンダ付けプロセスによって）適用され、そしてハンダが使用されて、電子部品がこの基材に固定される。このフラックスの残留物は、この基板が電子工学適用において使用に供される前に、この基板から除去される必要がない。
【０００８】
これらのハンダ付け用フラックスの種々の実施形態は、当該分野において公知であるものより優れた多数の利点を与える。特に、多くの利点が、揮発性有機化合物を含まないフラックスの使用から得られ得る。
【０００９】
例えば、公知の組成物において使用されてきた塩基性窒素化合物（特に、アミン（ハンダ付け温度において揮発性であるものおよび／または不揮発性であるもの））は、可燃性であり得、そして揮発性である場合には有害であり得、従って、多数の健康および環境の危険を提示する。さらに、使用される塩基性化合物が不揮発性である場合には、これらは、酸性の樹脂および金属イオンと反応して、ロジンセッケンおよび金属塩の形態の残渣を生成し、これらは、吸湿性かつ伝導性であり、そしてハンダ付けされた回路上に残る場合には、ＰＣＢアセンブリの表面の絶縁を損なわせ得る。さらに、高温多湿の環境においては、これらの残渣は水分を吸収し、このことは、樹枝状の成長を促進し、このことは次に、電流の漏れを生じる。その結果、塩基性化合物の残渣をＰＣＢから完全に排除するために、ハンダ付けの後に、過剰の工程が一般的に必要とされる。このハンダ付け後のクリーニングは、しばしば、クリーニング剤（例えば、クロロフルオロカーボンまたは他の有機溶媒混合物）を用いて実施され、これら自体が、環境的な危険を提示する。公知の技術に従ってアミンを使用することのなお別の欠点は、これらのアミンがフラックス溶液中の有機酸活性化剤と反応し得ることである。この反応に起因する損失を補うためには、安定な溶液を提供するために比較的多量のアミンが必要とされ得る。
【００１０】
本明細書中に記載されるもののような、アミンを含まないかまたは実質的に含まないフラックスは、これらの問題の各々を回避または改善し得る。その結果、フラックス残渣は、回路アセンブリの電気的信頼性を損なうことなく、基板上に残され得、これによって、この基板表面からフラックス残渣を洗浄すること、またはこの残渣を絶縁保護コーティングで覆うことの、いずれの必要性をも排除する。
【００１１】
さらに、公知のフラックスにおいて代表的に使用される揮発性有機溶媒をもまた含まないかまたは実質的に含まないフラックスもまた、これらの成分に関連する健康および環境の危険を除去または最小化する。本明細書中に記載されるように、アミン（揮発性または不揮発性）と揮発性有機化合物（溶媒）との両方の存在をフラックスから排除することによって、これらの問題の多くが、完全にかまたは実質的に排除され得る。
【００１２】
さらに、本明細書中に記載されるフラックスは、高い等級のハンダ付け性を提供し得る。用語「ハンダ付け性」とは、本明細書中において使用される場合に、ＰＣＢ表面上での溶融ハンダの高度なぬれおよび合体が達成され得るように、クリーンな金属表面を基材上および部品のリード線上に提供する能力をいう。
【００１３】
（詳細な説明）
本開示のハンダ付け用フラックスは、１つ以上の所望の非酸性樹脂を含有する、水性組成物である。このフラックスはまた、代表的に、表面のぬれを促進する、活性化剤および表面活性剤を含有する。このフラックスは、適切な割合の樹脂分散物、活性化剤および界面活性剤を、他の特性増強添加剤と共に、室温で水に添加し、そして混合して水溶液を形成することによって、容易に調製され得る。この最終組成は、７０〜９７重量％水である。好ましい実施形態は、水の範囲がフラックスの９０〜９６重量％であるフラックスを包含する。
【００１４】
特定の実施形態において、樹脂は、硬化ロジンのペンタエリトリトールエステルであり、これは、ＰＥＮＴＡＬＹＮ Ｈ−５５ＷＢＸ樹脂分散物（Ｈｅｒｃｕｌｅｓ，Ｉｎｃ．，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ，ＵＳＡから入手可能）として公知の水性分散物の形態で、市販されている。使用され得、かつ水性分散物の形態で入手可能である、他の樹脂の例としては、ＴＡＣＯＬＹＮ １０６５樹脂分散物、ＴＡＣＯＬＹＮ １０７０樹脂分散物、およびＦＯＲＡＬ ８５−５５ＷＫＸ樹脂分散物が挙げられる（これらの各々もまた、Ｈｅｒｃｕｌｅｓ，Ｉｎｃ．，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ，ＵＳＡから入手可能である）。樹脂固体は、フラックスの０．１〜１５重量％を形成し、好ましい範囲は、フラックス中に０．１〜１０重量％の樹脂固体である。好ましい範囲は、約０．２〜約１８．２重量％の間の樹脂分散物（５５％固体樹脂）を水性組成物に添加することによって、形成され得る。
【００１５】
公知の水性フラックスにおいて使用される樹脂（例えば、米国特許第５，８６３，３５５号に開示されるものであって、この特許は、そのフラックスにおいて使用される樹脂が、好ましくは、少なくとも１８０の酸価を有することを教示する）とは異なり、前述の段落に列挙した樹脂は、酸価を有さない。すなわち、非酸性である。「酸価」とは、１グラムの物質を中和するために必要とされる水酸化カリウム（ＫＯＨ）のミリグラム数によって決定される、その物質の遊離酸含有量の測定値である。
【００１６】
このような非酸性樹脂の使用の特定の利点は、これらの水に基づくハンダ付け用フラックス組成物が、揮発性有機化合物および揮発性塩基性化合物を実質的に含み得ないこと（なぜなら、本明細書中に記載される非酸性樹脂は、溶媒および／またはアミンのような揮発性有機化合物を使用せずに、水中に分散するから）である。微量のこれらの成分が、添加剤（例えば、界面活性剤における副成分）のいずれかの夾雑物または副成分として、フラックス中に存在し得るが、このフラックスは、全体として、揮発性の有機化合物および塩基性化合物を実質的にかつ本質的に含まない（１重量％未満）という本開示の目的のために、依然として考慮される。フラックス組成物に不揮発性アミンを含ませないことによって、このフラックス組成物の残渣は、以下（ａ）または（ｂ）のいずれをも必要とせずに、プリント回路基板上に残り得る：（ａ）この基板の表面からこの残渣を洗浄すること、または（ｂ）プリントされた回路のショートもしくは腐食を防止するためにこのフラックス残渣を覆って絶縁被覆コーティング（例えば、水分バリア層の形態で）を提供すること。むしろ、フラックス層自体が、保護層として作用する。しかし、フラックスの除去が所望である場合には、不燃性の低ＶＯＣの溶媒クリーニング組成物が適用されて、フラックスを除去し得る。さらに、絶縁保護コーティングのさらなる保護が所望である場合易は、例えば、ウレタン、シリコーンまたはパラリン（ｐａｒａｌｙｎ）のコーティングが、適用され得る。
【００１７】
フラックスの活性化剤系は、１つ以上の水溶性有機酸および／またはイオン性もしくは非イオン性のハライドを含有する。「活性化剤」とは、フラックスに添加される場合に、このフラックスが、ハンダ付けされる金属表面から酸化物を除去することを可能にする、化学物質である。水への十分な溶解度を示して、フラックスの凍結／解凍の１サイクル以上の後に完全に溶液として残る、活性化剤を選択することが有利である。より特定すると、フラックスは、移送または貯蔵の間には凍結されるべきであるので、このような活性化剤の使用が、このフラックスが解凍後に溶液になり、これによって使用のために依然として有効であることを確実にする。一般的に言えば、２０℃（６８°Ｆ）において１００ｃｍ3あたり少なくとも約５グラムの、水への溶解度が、この目的のために十分である。低溶解度の活性化剤は、前術の利点を与えない。なぜならこれらは、フラックスが凍結／解凍サイクルに供される場合に、沈殿し、そして溶液として残らないからである。これによって、このフラックスは、さらなる処理（例えば、溶液を回復するために室温より十分に高温にこのフラックスを加熱することによる）なしには使用不可能である。
【００１８】
フラックスの全活性化剤の含有量は、フラックスの約０．２重量％と約８重量％との間である。より低い活性化剤含有量は、十分なフラックス活性を提供しないかもしれず、一方でより高い活性化剤含有量は、過剰の残渣を生じ得、これは、完成したハンダ付けされたアセンブリに不利な影響を与え得る。もちろん、より強い活性化剤とより弱い活性化剤との間として、より強い活性化剤が、示される範囲の低いほうの端により近い量で使用されるべきである。特定の実施形態において、活性化剤の含有量は、フラックスの０．５〜４重量％の範囲である。
【００１９】
本発明における使用に適した活性化剤の例としては、カルボン酸、スルホン酸、ホスホン酸、リン酸エステル、アミノ酸、アルカノールアミン、およびこれらの組み合わせのような、有機活性化剤が挙げられる。このような活性化剤は、電子工学産業において通常使用されるアミンヒドロハライド（例えば、アミン塩酸塩およびアミン臭化水素酸塩）のようなハライド含有活性剤に対して、弱くイオン性であるのみである。さらに、ハライドを含まないので、これらの活性化剤は、ハライドが存在する場合におこる再生腐食反応を導かない。
【００２０】
活性化剤としての使用に適した特定の化学物質としては、コハク酸（Ｃ4Ｈ6Ｏ4）、イタコン酸（Ｃ5Ｈ6Ｏ4）；アジピン酸（Ｃ6Ｈ10Ｏ4）；グルタル酸（Ｃ5Ｈ8Ｏ4）；ならびにトランス−２，３−ジブロモ−２−ブテン−１，４−ジオール；メソ−２，３−ジブロモコハク酸；５−ブロモサリチル酸；３，５−ジブロモサリチル酸および他の水溶性のモノブロモ化合物およびジブロモ化合物のような非イオン性ハライド化合物が挙げられる。フラックスへの含有に適切なカルボン酸および他の活性化剤のさらなる例は、米国特許第５，２９７，７２１号および米国特許第５，５７１，３４０号に記載されている。
【００２１】
表面のぬれは、１つ以上のアニオン性界面活性剤または他の水溶性表面活性剤の添加によって、促進され得る。適切な表面活性剤の例としては、フッ素化界面活性剤、ならびに非イオン性、カチオン性および両性の界面活性剤が挙げられる。１つのクラスとしてのフッ素化界面活性剤は、強力な表面活性剤であり、非常に低濃度で有効である。実際に、界面活性剤は、一般に、フラックスの２．０重量％未満の濃度で存在する；そして好ましい実施形態において、界面活性剤濃度は、フラックスの１．０重量％以下である。界面活性剤の濃度は、ハンダ付けされる表面をフラックスが完全に濡らすことを可能にし、同時にハンダ付け後に残るフラックス残渣のレベルに有意には寄与しないべきである。非イオン性、カチオン性および両性の界面活性剤もまた、使用され得る。活性化剤系および界面活性剤は、一緒に、フラックスが塗布される表面をクリーニングする。
【００２２】
ハンダ付け用フラックスは、種々の特性を増強してフラックスの基礎的な特性には本質的に影響を与えない、少量の成分を、さらに含有し得る。このような成分としては、殺虫剤、腐食防止剤、色素、発泡剤、消泡剤および安定剤が挙げられるが、これらに限定されない。これらのさらなる成分の合計濃度は、一般にフラックスの１重量％未満である。このような成分の使用は、当業者に周知である。
【００２３】
ハンダ付けプロセスにおいて、リード線付き電子部品のリード線が、基板の貫通孔に通され、そしてこの基板の他方の面の伝導性接点と接触され、そして／またはリード線のないチップ部品は、接着剤を用いて基板の下側に取り付けられる。次いで、ハンダ付け用フラックスが、スプレーまたは流動法によって、この基板に塗布され得る。このフラックスは、この基板の表面をコートし、そして酸化物を除去し、そしてクリーニングされた金属表面が再酸化されることを防止し、従って欠損のないハンダ接合を作製するために、接合される表面を調製するように、塗布される。予備加熱の間に、このフラックスの水成分が蒸発する；そしてハンダ付けの間に、樹脂エマルジョンが破壊され、そして硬い、非粘着性の疎水性樹脂層を形成し、これが、イオン性活性化剤残渣をカプセル化する。この結果は、高い表面絶縁抵抗を有するフラックスのコーティングまたはフィルムであり、これは、導電性ハンダ接続の信頼性を増強する。このプロセスは、従来の溶媒に基づくＲＭＡ（ロジンマイルド活性化）型のフラックス、およびＲＡ（ロジン活性化）型のフラックスとともに使用されるプロセスと同様である。
【００２４】
（実施例）
本開示の特定のハンダ付け用フラックスの組成は、以下の通りである：
（実施例１）
フラックスの組成 重量％
水 ９３．００
コハク酸 １．５０
イタコン酸 １．５０
ＴＲＩＴＯＮ Ｎ−１０１界面活性剤 ０．０３
ｎ−オクチルピロリドン ０．０２
ＳＵＲＦＹＮＯＬ １０４ＰＧ５０界面活性剤 ０．１０
ＵＣＡＲＣＩＤＥ ２５０抗菌剤 ０．２０
ＰＥＮＴＡＬＹＮ Ｈ−５５ＷＢＸ樹脂分散物 ３．６５。
【００２５】
実施例１の組成物において、コハク酸およびイタコン酸は、活性化剤として働く；ＴＲＩＴＯＮ Ｎ−１０１界面活性剤は、ノニルフェノキシポリエトキシエタノール（ｎｏｎｙｌｐｈｅｎｏｘｙｐｐｏｌｙｅｔｈｏｘｙｅｔｈａｎｏｌ）であり、Ｒｏｈｍ ＆ Ｈａａｓ（Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ，ＵＳＡ）によって製造される；ｎ−オクチルピロリドンは、フラックスの表面活性特定を改変し、そしてフラックス滴の大きさを減少させる添加剤であり、これは、スプレーフラクサーによってフラックスが塗布される場合に、スプレー塗布の間により微細なミストを生じ、これが次に、基板表面のより良好な被覆を導く；ＳＵＲＦＹＮＯＬ １０４ＰＧ５０界面活性剤は、Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ（Ａｌｌｅｎｔｏｗｎ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ，ＵＳＡ）によって製造され、プロピレングリコール中のテトラメチルデシンジオールの５０％固体の溶液であり、この溶液は、湿潤剤および消泡剤として働く；そしてＵＣＡＲＣＩＤＥ ２５０抗菌剤は、グルタルアルデヒドの５０％水溶液であり、Ｕｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ（Ｄａｎｂｕｒｙ，Ｃｏｎｎｅｃｔｉｃｕｔ，ＵＳＡ）によって製造される。さらに、上記のように、成分ＰＥＮＴＡＬＹＮ Ｈ−５５ＷＢＸ合成樹脂分散物は、Ｈｅｒｃｕｌｅｓ Ｉｎｃ．によって製造され、硬化ロジンのペンタエリトリトールエステルの、水性の５５％固体のアニオン性分散物である；これは、フラックスの非酸性樹脂として働く。
【００２６】
（実施例２）
フラックスの組成 重量％
水 ９３．６５
コハク酸 ２．００
ジブロモブテンジオール ０．５０
ＰＥＮＴＡＬＹＮ Ｈ−５５ＷＢＸ樹脂分散物 ３．６５
ＦＬＵＯＷＥＴ ＯＴＮ界面活性剤 ０．１５。
【００２７】
実施例２の組成物において、ジブロモブテンジオールは、活性化剤であり、そして成分ＦＬＵＯＷＥＴ ＯＴＮ界面活性剤は、フッ素界面活性剤であり、Ｃｌａｒｉａｎｔ Ｃｏｒｐ．（Ｍｔ．Ｈｏｌｌｙ，Ｎｏｒｔｈ Ｃａｒｏｌｉｎａ，ＵＳＡ）によって製造される。他の成分は、実施例１に記載したように機能する。
【００２８】
（実施例３）
フラックスの組成 重量％
水 ９３．３２
アジピン酸 ２．００
ジブロモブテンジオール ０．５０
ＰＥＮＴＡＬＹＮ Ｈ−５５ＷＢＸ樹脂分散物 ３．６５
ＺＯＮＹＬ ＦＳＮ界面活性剤 ０．１８
ＵＣＡＲＣＩＤＥ ２５０抗菌剤 ０．２０
ヒドロキシベンゾトリアゾール ０．１５。
【００２９】
実施例３の組成物において、アジピン酸は、活性化剤である；成分ＺＯＮＹＬ ＦＳＮ界面活性剤は、フッ素界面活性剤（パーフルオロアルキルエトキシレート）であり、Ｄｕ Ｐｏｎｔ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ，ＵＳＡ）によって製造される；ヒドロキシベンゾトリアゾールは、腐食防止剤として働く。他の成分は、先の実施例でのように機能する。
【００３０】
（実施例４）
フラックスの組成 重量％
水 ９１．９２
コハク酸 ２．００
グルタル酸 ２．００
ＰＥＮＴＡＬＹＮ Ｈ−５５ＷＢＸ樹脂分散物 ３．６４
ＺＯＮＹＬ ＦＳＮ界面活性剤 ０．１８
ＵＣＡＲＣＩＤＥ ２５０抗菌剤 ０．２０
ｎ−オクチルピロリドン ０．０６。
【００３１】
この実施例において、グルタル酸は、コハク酸とともに、活性化剤として働く。他の成分の各々は、先の実施例でのように機能する。
【００３２】
（実施例５）
フラックスの組成 重量％
水 ９３．９２
グルタル酸 １．００
コハク酸 １．００
ＺＯＮＹＬ ＦＳＮ界面活性剤 ０．１８
ＵＣＡＲＣＩＤＥ ２５０抗菌剤 ０．２０
ｎ−オクチルピロリドン ０．０６
ＰＥＮＴＡＬＹＮ Ｈ−５５ＷＢＸ樹脂分散物 ３．６４。
【００３３】
（実施例６）
フラックスの組成 重量％
水 ９３．９２
グルタル酸 １．００
コハク酸 １．００
ＺＯＮＹＬ ＦＳＮ界面活性剤 ０．１８
ＵＣＡＲＣＩＤＥ ２５０抗菌剤 ０．２０
ｎ−オクチルピロリドン ０．０６
ＴＡＣＯＬＹＮ １０６５樹脂分散物 ３．６４。
【００３４】
この実施例は、非酸性樹脂の供給源として、ＰＥＮＴＡＬＹＮ Ｈ−５５ＷＢＸ樹脂分散物の代わりにＴＡＣＯＬＹＮ １０６５樹脂分散物が使用されることが、先の実施例と異なる。ＴＡＣＯＬＹＮ １０６５樹脂分散物は、同様にＨｅｒｃｕｌｅｓ Ｉｎｃ．によって製造され、中程度の軟化点の安定な低分子量熱可塑性樹脂に基づく、水性の５５％固体の溶媒なしの合成樹脂分散物である。
【００３５】
（実施例７）
フラックスの組成 重量％
水 ９３．９２
グルタル酸 １．００
コハク酸 １．００
ＺＯＮＹＬ ＦＳＮ界面活性剤 ０．１８
ＵＣＡＲＣＩＤＥ ２５０抗菌剤 ０．２０
ｎ−オクチルピロリドン ０．０６
ＦＯＲＡＬ ８５−５５ＷＫＸ樹脂分散物 ３．６４。
【００３６】
この実施例は、Ｈｅｒｃｕｌｅｓ Ｉｎｃ．によって製造される「ＦＯＲＡＬ ８５−５５ＷＫＸ樹脂分散物」が非酸性樹脂を供給することが、先の実施例と異なる。ＦＯＲＡＬ ８５−５５ＷＫＸ樹脂分散物は、高度に硬化されたロジンのグリセロールエステルから調製される、固体含有量５５％のアニオン性（イオン耐性）水性樹脂分散物である。
【００３７】
（実施例８）
フラックスの組成 重量％
水 ９３．９２
グルタル酸 １．００
コハク酸 １．００
ＺＯＮＹＬ ＦＳＮ界面活性剤 ０．１８
ＵＣＡＲＣＩＤＥ ２５０抗菌剤 ０．２０
ｎ−オクチルピロリドン ０．０６
ＴＡＣＯＬＹＮ １０７０樹脂分散物 ３．６４。
【００３８】
この実施例において、非酸性樹脂は、ＴＡＣＯＬＹＮ １０７０樹脂分散物中に提供され、これは、Ｈｅｒｃｕｌｅｓ Ｉｎｃ．からの水性の５５％固体の溶媒なしの合成樹脂分散物である。
【００３９】
（実施例９）
フラックスの組成 重量％
水 ９３．７５
コハク酸 １．８０
ジブロモブテンジオール ０．４０
ＴＡＣＯＬＹＮ １０６５樹脂分散物 ３．６５
ＦＬＵＯＷＥＴ ＯＴＮ界面活性剤 ０．１５
ＵＣＡＲＣＩＤＥ ２５０抗菌剤 ０．１０
ヒドロキシベンゾトリゾール ０．１５。
【００４０】
この実施例において、実施例６においてと同様に、ＴＡＣＯＬＹＮ １０６５樹脂分散物が、非酸性樹脂を供給する。
【００４１】
本発明を、その実施形態を参照して特に示し、そして記載したが、添付の特許請求の範囲によって包含される本発明の範囲から逸脱することなく、当業者は、形式および細部において種々の変化がなされることを理解する。
（背景）
コンピュータおよび通信設備のような電子工学製品は、プリント配線基板（ＰＷＢ）またはプリント回路基板（ＰＣＢ）（これら２つの用語は全体を通じて互換可能に使用される）を利用する。ＰＣＢの組み立ての間に、集積回路、コネクタ、二重インラインパッケージ、コンデンサおよび抵抗器のような部品は、ハンダ付けされて、伝導性接触され、これが、この基板上に回路接続パターンの部分を形成する。ハンダ流動（ｓｏｌｄｅｒ ｗａｖｅ）プロセスにおいて、部品は、これらの部品がリード線なしである場合には、接着剤を用いてこの基板の底面に取り付けられ得、そしてこれらの部品がリード線を付けられる場合には、貫通孔を通して基板の頂部に取り付けられ得る（ここで、部品のリード線は、基板におけるメッキされた貫通孔を通過する）。次いで、基板の背面または下面を通って突出するリード線は、圧着され、そして溶融した「ハンダ流動」としてこの基板の下側を横切って適用されるハンダを用いて、基板に固定される。これによって基板に適用されるハンダは、部品のリード線の表面と基板の接点との間に、結合および電気的接続を形成する。
【０００２】
このようなアセンブリの実際のハンダ付けの前に、通常、フラックスが、接合される表面に塗布されて、ハンダを受容するための表面を化学的に調製する。このフラックスは、この表面上の酸化物を除去して酸化物の形成を防止し、そしてこれによって、回路とのハンダの界面におけるハンダの塗れおよび完全性を促進する。その結果、隣接する表面間の電気的接続および機械的接続の品質および一体性が、同様に促進される。代表的に、フラックスは、スプレー、流動またはフォームの形態で塗布される。次いで、フラックスを塗布されたアセンブリは、ハンダ付けの前に予め加熱されて、フラックスキャリアをＰＣＢの表面から揮発させる。
【０００３】
電子工学産業によって、プリント配線アセンブリの流動ハンダ付けにおいて使用されているハンダ付け用フラックスは、伝統的に、環境に対して有害な成分および／またはハンダ付け後のクリーニング剤の使用を必要とする成分を含有しており、これらはまた、所望でない環境的な危険を提示する。例えば、代表的な樹脂／ロジン含有フラックスは、溶媒に基づいており（例えば、イソプロピルアルコールに基づく）、ここで、この溶媒は一般に、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の形態で揮発し、これは、環境を汚染し、そしてまた、オゾン層を破壊し得る。
【０００４】
電子工学製造プロセスの環境的影響がより理解されるにつれ、そして次第に厳格となる政府の規制に適合させる目的で、当該分野は、酸性ロジンを含有する、水に基づくフラックスを提唱することによって、上記問題を回避しようと努力している。酸性ロジンの水への溶解度を改善するために、揮発性の塩基性化合物（例えば、アンモニアまたはアミン）が、この組成物に組み込まれる。
【０００５】
（要旨）
本明細書中に記載されるハンダ付け用フラックスは、プリント配線アセンブリのような電子アセンブリをハンダ付けする際にフラックスコーティングするために使用され得る。このフラックスは、非酸性樹脂を含有する水性組成物である。
【０００６】
樹脂が非酸性であるので、このフラックスは、実質的に、溶媒およびアミンのような揮発性有機化合物を含まないことが可能である。水および非酸性樹脂に加えて、このフラックスは、さらに、有機酸（例えば、モノカルボン酸、ジカルボン酸、およびトリカルボン酸）および表面のぬれを促進する表面活性剤のような、活性化剤を含有し得る。１つの実施形態において、この非酸性樹脂は、硬化ロジンのペンタエリトリトールエステルである。
【０００７】
このフラックスは、金属表面（例えば、銅、スズ、スズ−銀、スズ−鉛、パラジウムなどの表面）から酸化物を除去するため、および表面をさらなる酸化から保護するために、基材に塗布され得る。次いで、このフラックスから水が蒸発され得、続いてこのフラックスにハンダが（例えば、流動ハンダ付けプロセスによって）適用され、そしてハンダが使用されて、電子部品がこの基材に固定される。このフラックスの残留物は、この基板が電子工学適用において使用に供される前に、この基板から除去される必要がない。
【０００８】
これらのハンダ付け用フラックスの種々の実施形態は、当該分野において公知であるものより優れた多数の利点を与える。特に、多くの利点が、揮発性有機化合物を含まないフラックスの使用から得られ得る。
【０００９】
例えば、公知の組成物において使用されてきた塩基性窒素化合物（特に、アミン（ハンダ付け温度において揮発性であるものおよび／または不揮発性であるもの））は、可燃性であり得、そして揮発性である場合には有害であり得、従って、多数の健康および環境の危険を提示する。さらに、使用される塩基性化合物が不揮発性である場合には、これらは、酸性の樹脂および金属イオンと反応して、ロジンセッケンおよび金属塩の形態の残渣を生成し、これらは、吸湿性かつ伝導性であり、そしてハンダ付けされた回路上に残る場合には、ＰＣＢアセンブリの表面の絶縁を損なわせ得る。さらに、高温多湿の環境においては、これらの残渣は水分を吸収し、このことは、樹枝状の成長を促進し、このことは次に、電流の漏れを生じる。その結果、塩基性化合物の残渣をＰＣＢから完全に排除するために、ハンダ付けの後に、過剰の工程が一般的に必要とされる。このハンダ付け後のクリーニングは、しばしば、クリーニング剤（例えば、クロロフルオロカーボンまたは他の有機溶媒混合物）を用いて実施され、これら自体が、環境的な危険を提示する。公知の技術に従ってアミンを使用することのなお別の欠点は、これらのアミンがフラックス溶液中の有機酸活性化剤と反応し得ることである。この反応に起因する損失を補うためには、安定な溶液を提供するために比較的多量のアミンが必要とされ得る。
【００１０】
本明細書中に記載されるもののような、アミンを含まないかまたは実質的に含まないフラックスは、これらの問題の各々を回避または改善し得る。その結果、フラックス残渣は、回路アセンブリの電気的信頼性を損なうことなく、基板上に残され得、これによって、この基板表面からフラックス残渣を洗浄すること、またはこの残渣を絶縁保護コーティングで覆うことの、いずれの必要性をも排除する。
【００１１】
さらに、公知のフラックスにおいて代表的に使用される揮発性有機溶媒をもまた含まないかまたは実質的に含まないフラックスもまた、これらの成分に関連する健康および環境の危険を除去または最小化する。本明細書中に記載されるように、アミン（揮発性または不揮発性）と揮発性有機化合物（溶媒）との両方の存在をフラックスから排除することによって、これらの問題の多くが、完全にかまたは実質的に排除され得る。
【００１２】
さらに、本明細書中に記載されるフラックスは、高い等級のハンダ付け性を提供し得る。用語「ハンダ付け性」とは、本明細書中において使用される場合に、ＰＣＢ表面上での溶融ハンダの高度なぬれおよび合体が達成され得るように、クリーンな金属表面を基材上および部品のリード線上に提供する能力をいう。
【００１３】
（詳細な説明）
本開示のハンダ付け用フラックスは、１つ以上の所望の非酸性樹脂を含有する、水性組成物である。このフラックスはまた、代表的に、表面のぬれを促進する、活性化剤および表面活性剤を含有する。このフラックスは、適切な割合の樹脂分散物、活性化剤および界面活性剤を、他の特性増強添加剤と共に、室温で水に添加し、そして混合して水溶液を形成することによって、容易に調製され得る。この最終組成は、７０〜９７重量％水である。好ましい実施形態は、水の範囲がフラックスの９０〜９６重量％であるフラックスを包含する。
【００１４】
特定の実施形態において、樹脂は、硬化ロジンのペンタエリトリトールエステルであり、これは、ＰＥＮＴＡＬＹＮ Ｈ−５５ＷＢＸ樹脂分散物（Ｈｅｒｃｕｌｅｓ，Ｉｎｃ．，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ，ＵＳＡから入手可能）として公知の水性分散物の形態で、市販されている。使用され得、かつ水性分散物の形態で入手可能である、他の樹脂の例としては、ＴＡＣＯＬＹＮ １０６５樹脂分散物、ＴＡＣＯＬＹＮ １０７０樹脂分散物、およびＦＯＲＡＬ ８５−５５ＷＫＸ樹脂分散物が挙げられる（これらの各々もまた、Ｈｅｒｃｕｌｅｓ，Ｉｎｃ．，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ，ＵＳＡから入手可能である）。樹脂固体は、フラックスの０．１〜１５重量％を形成し、好ましい範囲は、フラックス中に０．１〜１０重量％の樹脂固体である。好ましい範囲は、約０．２〜約１８．２重量％の間の樹脂分散物（５５％固体樹脂）を水性組成物に添加することによって、形成され得る。
【００１５】
公知の水性フラックスにおいて使用される樹脂（例えば、米国特許第５，８６３，３５５号に開示されるものであって、この特許は、そのフラックスにおいて使用される樹脂が、好ましくは、少なくとも１８０の酸価を有することを教示する）とは異なり、前述の段落に列挙した樹脂は、酸価を有さない。すなわち、非酸性である。「酸価」とは、１グラムの物質を中和するために必要とされる水酸化カリウム（ＫＯＨ）のミリグラム数によって決定される、その物質の遊離酸含有量の測定値である。
【００１６】
このような非酸性樹脂の使用の特定の利点は、これらの水に基づくハンダ付け用フラックス組成物が、揮発性有機化合物および揮発性塩基性化合物を実質的に含み得ないこと（なぜなら、本明細書中に記載される非酸性樹脂は、溶媒および／またはアミンのような揮発性有機化合物を使用せずに、水中に分散するから）である。微量のこれらの成分が、添加剤（例えば、界面活性剤における副成分）のいずれかの夾雑物または副成分として、フラックス中に存在し得るが、このフラックスは、全体として、揮発性の有機化合物および塩基性化合物を実質的にかつ本質的に含まない（１重量％未満）という本開示の目的のために、依然として考慮される。フラックス組成物に不揮発性アミンを含ませないことによって、このフラックス組成物の残渣は、以下（ａ）または（ｂ）のいずれをも必要とせずに、プリント回路基板上に残り得る：（ａ）この基板の表面からこの残渣を洗浄すること、または（ｂ）プリントされた回路のショートもしくは腐食を防止するためにこのフラックス残渣を覆って絶縁被覆コーティング（例えば、水分バリア層の形態で）を提供すること。むしろ、フラックス層自体が、保護層として作用する。しかし、フラックスの除去が所望である場合には、不燃性の低ＶＯＣの溶媒クリーニング組成物が適用されて、フラックスを除去し得る。さらに、絶縁保護コーティングのさらなる保護が所望である場合易は、例えば、ウレタン、シリコーンまたはパラリン（ｐａｒａｌｙｎ）のコーティングが、適用され得る。
【００１７】
フラックスの活性化剤系は、１つ以上の水溶性有機酸および／またはイオン性もしくは非イオン性のハライドを含有する。「活性化剤」とは、フラックスに添加される場合に、このフラックスが、ハンダ付けされる金属表面から酸化物を除去することを可能にする、化学物質である。水への十分な溶解度を示して、フラックスの凍結／解凍の１サイクル以上の後に完全に溶液として残る、活性化剤を選択することが有利である。より特定すると、フラックスは、移送または貯蔵の間には凍結されるべきであるので、このような活性化剤の使用が、このフラックスが解凍後に溶液になり、これによって使用のために依然として有効であることを確実にする。一般的に言えば、２０℃（６８°Ｆ）において１００ｃｍ3あたり少なくとも約５グラムの、水への溶解度が、この目的のために十分である。低溶解度の活性化剤は、前術の利点を与えない。なぜならこれらは、フラックスが凍結／解凍サイクルに供される場合に、沈殿し、そして溶液として残らないからである。これによって、このフラックスは、さらなる処理（例えば、溶液を回復するために室温より十分に高温にこのフラックスを加熱することによる）なしには使用不可能である。
【００１８】
フラックスの全活性化剤の含有量は、フラックスの約０．２重量％と約８重量％との間である。より低い活性化剤含有量は、十分なフラックス活性を提供しないかもしれず、一方でより高い活性化剤含有量は、過剰の残渣を生じ得、これは、完成したハンダ付けされたアセンブリに不利な影響を与え得る。もちろん、より強い活性化剤とより弱い活性化剤との間として、より強い活性化剤が、示される範囲の低いほうの端により近い量で使用されるべきである。特定の実施形態において、活性化剤の含有量は、フラックスの０．５〜４重量％の範囲である。
【００１９】
本発明における使用に適した活性化剤の例としては、カルボン酸、スルホン酸、ホスホン酸、リン酸エステル、アミノ酸、アルカノールアミン、およびこれらの組み合わせのような、有機活性化剤が挙げられる。このような活性化剤は、電子工学産業において通常使用されるアミンヒドロハライド（例えば、アミン塩酸塩およびアミン臭化水素酸塩）のようなハライド含有活性剤に対して、弱くイオン性であるのみである。さらに、ハライドを含まないので、これらの活性化剤は、ハライドが存在する場合におこる再生腐食反応を導かない。
【００２０】
活性化剤としての使用に適した特定の化学物質としては、コハク酸（Ｃ4Ｈ6Ｏ4）、イタコン酸（Ｃ5Ｈ6Ｏ4）；アジピン酸（Ｃ6Ｈ10Ｏ4）；グルタル酸（Ｃ5Ｈ8Ｏ4）；ならびにトランス−２，３−ジブロモ−２−ブテン−１，４−ジオール；メソ−２，３−ジブロモコハク酸；５−ブロモサリチル酸；３，５−ジブロモサリチル酸および他の水溶性のモノブロモ化合物およびジブロモ化合物のような非イオン性ハライド化合物が挙げられる。フラックスへの含有に適切なカルボン酸および他の活性化剤のさらなる例は、米国特許第５，２９７，７２１号および米国特許第５，５７１，３４０号に記載されている。
【００２１】
表面のぬれは、１つ以上のアニオン性界面活性剤または他の水溶性表面活性剤の添加によって、促進され得る。適切な表面活性剤の例としては、フッ素化界面活性剤、ならびに非イオン性、カチオン性および両性の界面活性剤が挙げられる。１つのクラスとしてのフッ素化界面活性剤は、強力な表面活性剤であり、非常に低濃度で有効である。実際に、界面活性剤は、一般に、フラックスの２．０重量％未満の濃度で存在する；そして好ましい実施形態において、界面活性剤濃度は、フラックスの１．０重量％以下である。界面活性剤の濃度は、ハンダ付けされる表面をフラックスが完全に濡らすことを可能にし、同時にハンダ付け後に残るフラックス残渣のレベルに有意には寄与しないべきである。非イオン性、カチオン性および両性の界面活性剤もまた、使用され得る。活性化剤系および界面活性剤は、一緒に、フラックスが塗布される表面をクリーニングする。
【００２２】
ハンダ付け用フラックスは、種々の特性を増強してフラックスの基礎的な特性には本質的に影響を与えない、少量の成分を、さらに含有し得る。このような成分としては、殺虫剤、腐食防止剤、色素、発泡剤、消泡剤および安定剤が挙げられるが、これらに限定されない。これらのさらなる成分の合計濃度は、一般にフラックスの１重量％未満である。このような成分の使用は、当業者に周知である。
【００２３】
ハンダ付けプロセスにおいて、リード線付き電子部品のリード線が、基板の貫通孔に通され、そしてこの基板の他方の面の伝導性接点と接触され、そして／またはリード線のないチップ部品は、接着剤を用いて基板の下側に取り付けられる。次いで、ハンダ付け用フラックスが、スプレーまたは流動法によって、この基板に塗布され得る。このフラックスは、この基板の表面をコートし、そして酸化物を除去し、そしてクリーニングされた金属表面が再酸化されることを防止し、従って欠損のないハンダ接合を作製するために、接合される表面を調製するように、塗布される。予備加熱の間に、このフラックスの水成分が蒸発する；そしてハンダ付けの間に、樹脂エマルジョンが破壊され、そして硬い、非粘着性の疎水性樹脂層を形成し、これが、イオン性活性化剤残渣をカプセル化する。この結果は、高い表面絶縁抵抗を有するフラックスのコーティングまたはフィルムであり、これは、導電性ハンダ接続の信頼性を増強する。このプロセスは、従来の溶媒に基づくＲＭＡ（ロジンマイルド活性化）型のフラックス、およびＲＡ（ロジン活性化）型のフラックスとともに使用されるプロセスと同様である。
【００２４】
（実施例）
本開示の特定のハンダ付け用フラックスの組成は、以下の通りである：
（実施例１）
フラックスの組成 重量％
水 ９３．００
コハク酸 １．５０
イタコン酸 １．５０
ＴＲＩＴＯＮ Ｎ−１０１界面活性剤 ０．０３
ｎ−オクチルピロリドン ０．０２
ＳＵＲＦＹＮＯＬ １０４ＰＧ５０界面活性剤 ０．１０
ＵＣＡＲＣＩＤＥ ２５０抗菌剤 ０．２０
ＰＥＮＴＡＬＹＮ Ｈ−５５ＷＢＸ樹脂分散物 ３．６５。
【００２５】
実施例１の組成物において、コハク酸およびイタコン酸は、活性化剤として働く；ＴＲＩＴＯＮ Ｎ−１０１界面活性剤は、ノニルフェノキシポリエトキシエタノール（ｎｏｎｙｌｐｈｅｎｏｘｙｐｐｏｌｙｅｔｈｏｘｙｅｔｈａｎｏｌ）であり、Ｒｏｈｍ ＆ Ｈａａｓ（Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ，ＵＳＡ）によって製造される；ｎ−オクチルピロリドンは、フラックスの表面活性特定を改変し、そしてフラックス滴の大きさを減少させる添加剤であり、これは、スプレーフラクサーによってフラックスが塗布される場合に、スプレー塗布の間により微細なミストを生じ、これが次に、基板表面のより良好な被覆を導く；ＳＵＲＦＹＮＯＬ １０４ＰＧ５０界面活性剤は、Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ（Ａｌｌｅｎｔｏｗｎ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ，ＵＳＡ）によって製造され、プロピレングリコール中のテトラメチルデシンジオールの５０％固体の溶液であり、この溶液は、湿潤剤および消泡剤として働く；そしてＵＣＡＲＣＩＤＥ ２５０抗菌剤は、グルタルアルデヒドの５０％水溶液であり、Ｕｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ（Ｄａｎｂｕｒｙ，Ｃｏｎｎｅｃｔｉｃｕｔ，ＵＳＡ）によって製造される。さらに、上記のように、成分ＰＥＮＴＡＬＹＮ Ｈ−５５ＷＢＸ合成樹脂分散物は、Ｈｅｒｃｕｌｅｓ Ｉｎｃ．によって製造され、硬化ロジンのペンタエリトリトールエステルの、水性の５５％固体のアニオン性分散物である；これは、フラックスの非酸性樹脂として働く。
【００２６】
（実施例２）
フラックスの組成 重量％
水 ９３．６５
コハク酸 ２．００
ジブロモブテンジオール ０．５０
ＰＥＮＴＡＬＹＮ Ｈ−５５ＷＢＸ樹脂分散物 ３．６５
ＦＬＵＯＷＥＴ ＯＴＮ界面活性剤 ０．１５。
【００２７】
実施例２の組成物において、ジブロモブテンジオールは、活性化剤であり、そして成分ＦＬＵＯＷＥＴ ＯＴＮ界面活性剤は、フッ素界面活性剤であり、Ｃｌａｒｉａｎｔ Ｃｏｒｐ．（Ｍｔ．Ｈｏｌｌｙ，Ｎｏｒｔｈ Ｃａｒｏｌｉｎａ，ＵＳＡ）によって製造される。他の成分は、実施例１に記載したように機能する。
【００２８】
（実施例３）
フラックスの組成 重量％
水 ９３．３２
アジピン酸 ２．００
ジブロモブテンジオール ０．５０
ＰＥＮＴＡＬＹＮ Ｈ−５５ＷＢＸ樹脂分散物 ３．６５
ＺＯＮＹＬ ＦＳＮ界面活性剤 ０．１８
ＵＣＡＲＣＩＤＥ ２５０抗菌剤 ０．２０
ヒドロキシベンゾトリアゾール ０．１５。
【００２９】
実施例３の組成物において、アジピン酸は、活性化剤である；成分ＺＯＮＹＬ ＦＳＮ界面活性剤は、フッ素界面活性剤（パーフルオロアルキルエトキシレート）であり、Ｄｕ Ｐｏｎｔ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ，ＵＳＡ）によって製造される；ヒドロキシベンゾトリアゾールは、腐食防止剤として働く。他の成分は、先の実施例でのように機能する。
【００３０】
（実施例４）
フラックスの組成 重量％
水 ９１．９２
コハク酸 ２．００
グルタル酸 ２．００
ＰＥＮＴＡＬＹＮ Ｈ−５５ＷＢＸ樹脂分散物 ３．６４
ＺＯＮＹＬ ＦＳＮ界面活性剤 ０．１８
ＵＣＡＲＣＩＤＥ ２５０抗菌剤 ０．２０
ｎ−オクチルピロリドン ０．０６。
【００３１】
この実施例において、グルタル酸は、コハク酸とともに、活性化剤として働く。他の成分の各々は、先の実施例でのように機能する。
【００３２】
（実施例５）
フラックスの組成 重量％
水 ９３．９２
グルタル酸 １．００
コハク酸 １．００
ＺＯＮＹＬ ＦＳＮ界面活性剤 ０．１８
ＵＣＡＲＣＩＤＥ ２５０抗菌剤 ０．２０
ｎ−オクチルピロリドン ０．０６
ＰＥＮＴＡＬＹＮ Ｈ−５５ＷＢＸ樹脂分散物 ３．６４。
【００３３】
（実施例６）
フラックスの組成 重量％
水 ９３．９２
グルタル酸 １．００
コハク酸 １．００
ＺＯＮＹＬ ＦＳＮ界面活性剤 ０．１８
ＵＣＡＲＣＩＤＥ ２５０抗菌剤 ０．２０
ｎ−オクチルピロリドン ０．０６
ＴＡＣＯＬＹＮ １０６５樹脂分散物 ３．６４。
【００３４】
この実施例は、非酸性樹脂の供給源として、ＰＥＮＴＡＬＹＮ Ｈ−５５ＷＢＸ樹脂分散物の代わりにＴＡＣＯＬＹＮ １０６５樹脂分散物が使用されることが、先の実施例と異なる。ＴＡＣＯＬＹＮ １０６５樹脂分散物は、同様にＨｅｒｃｕｌｅｓ Ｉｎｃ．によって製造され、中程度の軟化点の安定な低分子量熱可塑性樹脂に基づく、水性の５５％固体の溶媒なしの合成樹脂分散物である。
【００３５】
（実施例７）
フラックスの組成 重量％
水 ９３．９２
グルタル酸 １．００
コハク酸 １．００
ＺＯＮＹＬ ＦＳＮ界面活性剤 ０．１８
ＵＣＡＲＣＩＤＥ ２５０抗菌剤 ０．２０
ｎ−オクチルピロリドン ０．０６
ＦＯＲＡＬ ８５−５５ＷＫＸ樹脂分散物 ３．６４。
【００３６】
この実施例は、Ｈｅｒｃｕｌｅｓ Ｉｎｃ．によって製造される「ＦＯＲＡＬ ８５−５５ＷＫＸ樹脂分散物」が非酸性樹脂を供給することが、先の実施例と異なる。ＦＯＲＡＬ ８５−５５ＷＫＸ樹脂分散物は、高度に硬化されたロジンのグリセロールエステルから調製される、固体含有量５５％のアニオン性（イオン耐性）水性樹脂分散物である。
【００３７】
（実施例８）
フラックスの組成 重量％
水 ９３．９２
グルタル酸 １．００
コハク酸 １．００
ＺＯＮＹＬ ＦＳＮ界面活性剤 ０．１８
ＵＣＡＲＣＩＤＥ ２５０抗菌剤 ０．２０
ｎ−オクチルピロリドン ０．０６
ＴＡＣＯＬＹＮ １０７０樹脂分散物 ３．６４。
【００３８】
この実施例において、非酸性樹脂は、ＴＡＣＯＬＹＮ １０７０樹脂分散物中に提供され、これは、Ｈｅｒｃｕｌｅｓ Ｉｎｃ．からの水性の５５％固体の溶媒なしの合成樹脂分散物である。
【００３９】
（実施例９）
フラックスの組成 重量％
水 ９３．７５
コハク酸 １．８０
ジブロモブテンジオール ０．４０
ＴＡＣＯＬＹＮ １０６５樹脂分散物 ３．６５
ＦＬＵＯＷＥＴ ＯＴＮ界面活性剤 ０．１５
ＵＣＡＲＣＩＤＥ ２５０抗菌剤 ０．１０
ヒドロキシベンゾトリゾール ０．１５。
【００４０】
この実施例において、実施例６においてと同様に、ＴＡＣＯＬＹＮ １０６５樹脂分散物が、非酸性樹脂を供給する。
【００４１】
本発明を、その実施形態を参照して特に示し、そして記載したが、添付の特許請求の範囲によって包含される本発明の範囲から逸脱することなく、当業者は、形式および細部において種々の変化がなされることを理解する。
Claims (19)
- ハンダ付け用フラックスであって、以下：
水；
該水中に分散された非酸性樹脂；および
該水中の活性化剤、
を含有し、
ここで、該樹脂は、硬化ロジンのペンタエリトリトールエステルである、
ハンダ付け用フラックス。 - 前記活性化剤が、水溶性有機酸および水溶性非イオン性ハライドからなる群より選択される、請求項１に記載のハンダ付け用フラックス。
- 表面のぬれを促進する表面活性剤をさらに含有し、該表面活性剤が、前記水に溶解している、請求項１に記載のハンダ付け用フラックス。
- 前記表面活性剤が、アニオン性界面活性剤である、請求項３に記載のハンダ付け用フラックス。
- 前記水が、前記フラックスの７０〜９７質量％を形成する、請求項１に記載のハンダ付け用フラックス。
- プリント回路基板を処理するための方法であって、以下の工程：
プリント回路基板を提供する工程；および
水中に分散された非酸性樹脂を含有する水性フラックス組成物を、該プリント回路基板の表面に塗布して、該表面上にフラックスコーティングを形成する工程、
を包含し、
ここで、該樹脂は、硬化ロジンのペンタエリトリトールエステルである、
方法。 - 前記プリント回路基板が、金属回路を含み、前記フラックスコーティングが、該回路の金属仕上げを酸化から保護する、請求項６に記載の方法。
- 前記水性フラックス組成物が、活性化剤をさらに含有する、請求項７に記載の方法。
- 前記活性化剤が、水溶性有機酸および水溶性ハライドからなる群より選択される、請求項８に記載の方法。
- 前記水性フラックス組成物が、表面のぬれを促進する水溶性表面活性剤をさらに含有する、請求項７に記載の方法。
- 前記表面活性剤が、アニオン性界面活性剤である、請求項１０に記載の方法。
- さらに、以下の工程：
前記水を前記水性フラックスから蒸発させる工程；
前記フラックスコーティングにハンダを適用する工程；および
該ハンダを用いて、前記プリント回路基板に電子部品を固定する工程、
を包含する、請求項７に記載の方法。 - 前記電子部品が、流動ハンダ付けプロセスによって、前記プリント回路基板にハンダ付けされる、請求項１２に記載の方法。
- 前記フラックスコーティングが前記プリント回路基板の表面に残っている状態で、該プリント回路基板を電子工学用途において使用する工程をさらに包含する、請求項１２に記載の方法。
- 前記フラックスコーティングに絶縁被覆コーティングを塗布する工程、および該フラックスコーティングが前記プリント回路基板の表面に残っている状態で、該プリント回路基板を電子工学用途において使用する工程をさらに包含する、請求項１２に記載の方法。
- １つ以上の溶媒クリーナーを用いて、前記プリント回路基板からフラックス残渣をクリーニングする工程、および該プリント回路基板を電子工学用途において使用する工程をさらに包含する、請求項１２に記載の方法。
- プリント回路基板であって、以下：
プリントされた回路基材；および
該プリント回路基板の表面に沿って水中に分散された、非酸性樹脂を含有するフラックスであって、水が除去されることにより、該表面上のフラックスコーティングを形成する、フラックス、
を備え、
ここで、該樹脂は、硬化ロジンのペンタエリトリトールエステルである、
プリント回路基板。 - ハンダ付け用フラックスであって、以下：
水；
該水中に乳化された非酸性樹脂；および
該水中の活性化剤、
を含有し、
ここで、該樹脂は、硬化ロジンのペンタエリトリトールエステルである、
ハンダ付け用フラックス。 - プリント回路基板を処理するための方法であって、以下の工程：
プリント回路基板を提供する工程；および
水性フラックスを該プリント回路基板の表面に塗布して、該表面上にフラックスコーティングを形成する工程であって、該水性フラックスが、水および該水中に乳化された非酸性樹脂を含有する、工程、
を包含し、
ここで、該樹脂は、硬化ロジンのペンタエリトリトールエステルである、
方法。
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