JPH01233090A - はんだ付方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、はんだ付方法、とくにプリント基板の表面
実装など、はんだを用いた材料の接合技術に関するもの
である。

〔従来の技術〕

従来のはんだ付方法においては、「電子技術」第２５巻
　第８号に示されているように被接合材料の表面に形成
された酸化被膜を除去し、はんだ金属と被接合材料との
間に安定に合金層を形成するために、無機ハロゲン化物
または無機酸等の無機フラックス、あるいはロジンに有
機ハロゲンの活性剤を添加した活性化ロジンなどをフラ
ックスとして使用している。

はんだ付方法の一例として第４図（ａＸｂ）にフラント
パツケイジの表面実装におけるリード部分の外観を模式
的に示す。パターン（２）上にクリームはんだ（１）を
印刷し、その上に部品（４）のリード（３）を搭載させ
た後、赤外線炉などでクリームはんだ１１）を−従来の
はんだ付方法は以上のようになされており、ことでクリ
ームはんだ（１）は主剤としてウォーターホワイト（Ｗ
Ｗ）ロジンまたは重合ロジンを用１．Ｎ、　コｔｌを有
機溶剤で溶解し、それにフラックスと粉末はんだの分離
抑制に効果のあるチキソ剤。

はんだ付性を向上させるための活性剤を添加して液状フ
ラックスとしたものと、粉末のはんだ金属を混練して、
適当な粘度を持つクリーム状にしたものである。この中
で活性剤としては、一般にはアルミ塩酸塩や有機酸が多
用されているが、これらには腐食性があり（即ち被接合
材料を構成する金属に対して食刻作用があり）、はんだ
付行程終了後には接合部即ちはんだ付部に再着したフラ
ックス残渣（第２図、　＋６＋）を除去するため、クロ
ロセン等による洗浄を余儀な（されている。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たものであり、腐食による劣化の恐れのない、高信頼度
のはんだ付部を得、それにより後この発明に係わるはん
だ付方法は、接合部にはんだ金属を供給する工程、上記
接合部を構成する金属に対して食刻作用がな（、かつ上
記金属の酸化物に対して還元作用を有し、かつ上記はん
だ金属の融点マイナス３０℃〜上記融点プラス１００℃
の範囲の沸点を示す有機化合物を上記接合部に供給する
工程、及び上記はんだ金属を加熱溶融させると共に、こ
の時上記有機化合物をはんだ金属溶融温度程度に加熱し
て上記接合部の接合を行う工程を施すものである。

〔作　用〕

この発明におけるはんだ付方法は、従来から用いられて
いる活性剤の代わりに、アルコール類。

フェノール類の有機化合物の還元作用により、被接合材
料およびはんだの表面が清浄化され、その接合界面には
安定に合金層が形成される。また。

上記有機化合物は、はんだの表面張力を低下させる作用
も有しており、十分な広がり面積を確保することが可能
となる。ここで上記有機化合物は。

基本的には、はんだ付時に蒸発するために、はんだ何時
には金属成分のみが残存する。なお、はんだ何条性など
により一部残存したとしても、特性上腐食性を有してお
らず、腐食によるはんだ付部の劣化は発生しない。従っ
て、はんだ付部に洗浄する必要もない。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図（ａ）（ｂｌｃ）は各々この発明の一実施例に係
わるはんだ付工程を模式的に示す概略側面図である。

まず、接合を行なうパターン上に共晶はんだ金属１１）
をめっきし、この上に部品リード（３）を載置しく第１
図ｆａｎ）、次にアルコール類でＯＨ基を有し。

かつ沸点が１９８℃であるエチレングリコールなどを噴
霧するなどして接合部に供給する（第１図（ｂｌ。この
状態で赤外線はんだ付装置あるいはベーパフェイズはん
だ付装置等で一活加熱溶融させ。

はんだ付を行なう（第１図（Ｃ））。第２図には、ベー
パフェイズはんだ付時の温度プロファイルを示すが１図
中ａははんだの融点、ｂは一例としてエチレングリコー
ルの沸点を示す。Ａで示す期間はんだは溶融しているが
、溶融直後にエチレングリコールの沸点Ｂまで温度が上
昇し、パターン（２）。

リード（３）およびはんだ（１）など、接合部を構成す
る金属の表面酸化膜に対する還元作用は最も強くなり、
良好なはんだ付が行なわれる。ちなみに図中Ｃは、ベー
パフェイズはんだ付における加熱媒体であるフッ素系溶
剤の沸点である。

なお、ここでは−例としてエチレングリコールを例にし
て述べてきたが、プロピレングリコールあるいはヘプチ
ルアルコールなどでもよい。第３図には、有機化合物の
沸点の違いによるはんだ付性を銅板への共晶はんだ（融
点１８３°Ｃ）の広がり面積で比較したものを示す。は
んだ溶融時に活性作用が最も強（なる沸点２００℃前後
（エチレングリコールの沸点１９８°Ｃ）を１としてい
るが。

はんだ融点マイナス３０℃から融点プラス１００℃の範
囲で実用に耐え得る広がり状態が得られる。

また共晶以外の高融点あるいは低融点はんだに対しては
、その融点を基準に上記範囲内の有機化合物を選択すれ
ば同様に効果が得られる。

また、ここではめつきされたはんだの上に有機化合物を
噴霧し、同時に加熱する方法を例に上げたが、その化デ
イスペンサ等で滴下させる方式。

あるいははんだ金属の溶融時に有機化合物を接合部に供
給し、この時有機化合物もはんだ金属溶融温度程度に加
熱させて接合を行なってもよく、また最初からクリーム
状に粒子状のはんだ金属と有機化合物を混練させて接合
部に供給しておくなどの方式でもよい。

以上のような有機化合物の使用により、酸化物は有効に
除去され、信頼住良くはんだ付される。

さらにこの有機化合物は接合部を構成する金属に対して
食刻作用がなく、また腐食性の残渣も残さないため、洗
浄工程が不用である。即ち、従来の方法ではんだ付を行
なった場合は、洗浄後基板表面のイオン濃度を測定する
と、少なくともＮａＣｌ量換算で０．３μｇ　ＮａＣ１
／ｃｒｄ程度のイオンが検出される。

これに対し、この発明の方法で行なった場合は。

はんだ打直後の洗浄を行なわない状態においてもイオン
は検出されないことから、腐食性がないことが証明され
る。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば接合部にはんだ金属を
供給する工程、上記接合部を構成する金属に対して食刻
作用がなく、かつ上記金属の酸化物に対して還元作用を
有し、かつ上記はんだ金属の融点マイナス３０℃〜上記
融点プラス１００℃の範囲の沸点を示す有機化合物を上
記接合部に供給する工程、及び上記はんだ金属を加熱溶
融させると共に、この時上記有機化合物をはんだ金属溶
融温度程度に加熱して上記接合部の接合を行う工程を施
したので、はんだ付時１こ無機酸あるいは有機ハロゲン
等の活性剤の作用をかりずに、接合部を構成する金属の
酸化物を有効に除去し、界面に安定に合金層を形成する
ことが可能となり、腐食性の残渣も残さないため、信頼
性が向上するとともに洗浄工程が不用となり、工程の簡
略化につながる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）ｉｂＭｃ）は各々この発明の一実施例に係
わるはんだ付工程を模式的に示す概略側面図、第２図は
この発明の一実施例に係わるはんだ付の温度プロファイ
ルを示す曲線図、第３図はこの発明の一実施例に係わる
有機化合物に対するはんだの広がり面積比を示す特性図
、第４図［ａ）ｆｂ）は各々従来のはんだ付工程を模式
的に示す概略側面図である。 図において、１１）ははんだ金属、（２１はパターン。 （３）は部品リード、（５）は有機化合物である。 なお２図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）接合部にはんだ金属を供給する工程、上記接合部
   を構成する金属に対して食刻作用がなく、かつ上記金属
   の酸化物に対して還元作用を有し、かつ上記はんだ金属
   の融点マイナス３０℃〜上記融点プラス１００℃の範囲
   の沸点を示す有機化合物を上記接合部に供給する工程、
   及び上記はんだ金属を加熱溶融させると共に、この時上
   記有機化合物をはんだ金属溶融温度程度に加熱して上記
   接合部の接合を行う工程を施すはんだ付方法。