JPH02147194A - はんだペースト - 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】 〔概　要〕 本発明は、はんだペースト、特に、各種の電子素子をプ
リント基板上に高密度で搭載する際に用いるために好適
なはんだペーストに関し、室温下でも初期粘度を長期間
維持できるはんだペーストを提供することを目的とし、 松脂、有機溶媒、硬化ひまし油、および活性助剤を含む
ビヒクルとｔまんだ粉末とを含んで成るはんだペースト
において、上記はんだ粉末の表面に、保管温度で水およ
び有機溶媒に不溶であってかつはんだ付温度で上記活性
助剤の作用を妨げないアミノ酸系界面活性剤の皮膜を形
成して構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、はんだペースト、特に、各種の電子素子をプ
リント基板上に高密度で搭載する際に用いるために好適
なはんだペーストに関する。

近年、電子機器の小型化に対応するため、プリント基板
単位面積あたりの素子数を増加させる高密度実装が要求
されている。このため、リード部をなくした素子を、は
んだペーストを用いて、プリント基板上に搭載する方法
が行われている。はんだペーストのプリント基板上への
供給は、たとえば１００趨厚程度のメタルマスクを介し
た印刷によって行うため、はんだペーストは、常に一定
の粘度であることが必要である。高密度実装のためには
微細なパターンを高精度で印刷する必要があるので、印
刷されるはんだペーストの粘度を一定に維持することが
極めて重要である。

〔従来の技術〕

従来、このようなはんだペーストは、松脂、有機溶媒、
硬化ひまし油、活性助剤を含むビヒクルと、はんだ粉末
を混合混練して作製されていた。

活性助剤は、はんだ付けされる金属表面の酸化ｎりを除
去する松脂の活性作用を補助するためにビヒクル成分と
して添加されている。活性助剤としては、塩酸アニリン
、塩酸グルタミン、塩酸ヒドラジン等の有機ハロゲンが
一般的に用いられる。

ところが、はんだペースト内で活性助剤とはんだ粉末と
の化学反応が徐々に進行する。その結果、反応生成物が
凝集し、短期間で粘度増加して流動性が低下し、更には
粗粒状の凝集物が密集した、粘度測定自体が不可能な非
ペースト状態に至る。

このような経時変化が数週間〜１カ月程度で進行してし
まう。

はんだペーストがこのように粘度増加し、非ペースト化
すると印刷は実質的に不可能になる。したがって、−度
はんだペーストを？Ｈ！ｆｉＡ周製したら、その直後か
ら上記反応は徐々に進行するため、実際に印刷を行うま
での期間に初期の粘度を維持するように保管する必要が
ある。

保管方法の一つとして、はんだペーストを冷蔵庫内で低
温状態に維持して、活性助剤とはんだ粉末との反応を遅
延させることが可能である。しかし、特別に冷蔵設備を
必要とするばかりでなく、印刷時にははんだペーストを
室温に戻して本来の所定粘度にしてから使用しなければ
ならない等、設備上、取板い上で極めて不便である。

他の保管方法としては、はんだペースト中に酸化防止剤
や重合禁止剤のような反応抑制剤を添加して、上記の反
応をある程度抑制することも可能である。しかし、−時
的には粘度増加を防止できるが、１力月以上の長男１間
の保管や特に反応性の高いＩｎ−３ｎ系等のはんだ粉末
を用いたはんだペーストの保管には十分な効果が得られ
ない。

〔発明が解決しようとする課題］ 本発明は、室温下でも初期粘度を長期間維持できるはん
だペーストを提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的は、本発明によれば、松脂、有機溶媒、硬化
ひまし油、および活性助剤を含むビヒクルとはんだ粉末
とを含んで成るはんだペーストにおいて、上記はんだ粉
末の表面に、保管温度で水および有機溶媒に不溶であっ
てかつはんだ付温度で上記活性助剤の作用を妨げないア
ミノ酸系界面活性剤の皮膜を形成したことを特徴とする
はんだペーストによって達成される。

本発明においては、活性助剤とはんだ粉末とを上記皮膜
で実質的に隔離することによって、これらの間の゛化学
反応を防止する。そのために、はんだ粉末と上記アミノ
酸系界面活性剤粉末とを十分に混練してから、従来のよ
うにビヒクルと混練してはんだペーストとする。

はんだペースト内で皮膜が隔離効果を発揮し維持するた
めには、ビヒクル中の水分や有段）容媒に皮Ｉ模が不溶
でなければならない。

保管温度は、通常室温である。

はんだ付けの際に、この皮膜の隔離効果が実質的に失わ
れる必要がある。皮膜は、はんだ付は温度ではんだペー
スト中の活性助剤の作用を妨げてはならない。

上記の皮膜を形成するアミノ酸系界面活性剤（以下、「
皮膜形成材」と略称する）としては、Ｎε−ラウロイル
−し−リジンが最も適当である。

本発明は、反応性の高いＩｎ　　４８Ｓｎ等のはんだ粉
末を用いたはんだペーストに適用すると特に有利である
。

〔作　用〕

本発明のはんだペーストは、活性助剤とはんだ粉末との
化学反応が防止されるので、初期粘度を長期間維持でき
る。

以下に、添付図面を参照し、実施例によって、本発明を
更に詳しく説明する。

〔実施例］ はんだ粉末としてＩｎ−４８Ｓｎはんだを、皮膜形成材
としてＮε−ラウロイル−Ｌ−リジンを用いた。はんだ
粉末１００　ｇに対してコーティング剤１ｇの割合で混
合し、ペイシェルミキサー中で、２００Ｏｒｐｍで１０
分間撹拌することによって、はんだ粉末表面に皮膜を形
成した。

次に、これとビヒクルを混合、混練してはんだペースト
を作製した。ビヒクルの組成は、松脂６０、有機溶媒３
８、硬化ひまし油２、活性助剤１で、ビヒクルとばんだ
粉末の混合比は、８：２とした。

第１図に、得られたはんだペーストの組織状態を模式的
に示す。皮膜３がはんだ粉末ｌをビヒクル２から隔離し
ている。図中、皮膜３は連続的な欣として表したが、必
ずしも図のような連続膜である必要はない。はんだ粒子
表面にこれより相対的に微細な皮膜形成材粒子が不連続
に付着した状態であっても、はんだ／活性助剤間の反応
が表面張力等の作用によって実質的に阻止される状態で
あればよい。そのための、はんだ／皮膜形成材混合比は
、用いるはんだ合金の種類、はんだ粉末粒度、活性助剤
の種類に応じて予め試験により最適値を設定する。一般
的な目安としては、本実施例のはんだ粉末’Ｊ／皮膜形
成材ｆｆｌ−１００ｇ／ｌ　ｇ程度で十分である。皮膜
形成材が極端に多過ぎると、隔＾１１効果に不要である
ばかりでなく、はんだペーストとしての本来の性能を劣
化させる恐れがあるため、上記目安の前後で適宜量制御
することが好ましい。

本実施例で得られたはんだペーストの粘度をブルックフ
ィールド型粘度測定機で測定した。初期粘度は、２００
　Ｘ　１０”ｃｐｓであった。これをプラスチック製容
器中に密閉して室温（約２５°Ｃ）で２力月間保管した
。この状態の粘度を上記と同様に測定したところ、初期
粘度と全く変化はなかった。

また、プリン１４板上に印刷し、それをリフローさせた
ところ、従来品と同程度のはんだ付は性を有していた。

さらに、そのはんだ付は部をクロロセンで洗浄したとこ
ろ、従来品以上にフラックス残渣を取り除くことができ
た。

〔比較例〕

皮膜形成材を用いない他は実施例と同様にしてはんだペ
ーストを得た。

実施例と同様にして粘度測定をした。初ｊｌＪ］粘度は
２００　Ｘ　１ｏ３ｃｐｓで、実施例と同等であった。

これを実施例と同様にして１力月保管したとごろ、反応
生成物が凝集したＩＩＩ粒が密築して非ペースト状にな
り、粘度測定自体が不可能であり、印刷用として全く使
用できない状態であった。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によればビヒクル中の活性助
剤とはんだ粉末との化学反応を防止できるため、ペース
ト粘度の経時変化を抑制するという効果を奏し、プリン
ト基板へのはんだペーストの供給を安定して行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のはんだペーストの一例を示す模式図で
ある。 ｌ・・・はんだ粉末、 ２・・・ビヒクル、 ３・・・皮膜。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、松脂、有機溶媒、硬化ひまし油、および活性助剤を
   含むビヒクルとはんだ粉末とを含んで成るはんだペース
   トにおいて、上記はんだ粉末の表面に、保管温度で水お
   よび有機溶媒に不溶であってかつはんだ付温度で上記活
   性助剤の作用を妨げないアミノ酸系界面活性剤の皮膜を
   形成したことを特徴とするはんだペースト。