JPH03106594A - Flux composition for soldering - Google Patents
Flux composition for solderingInfo
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- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ハンダ付け用フラックスの改良に関するもの
で、各種ハンダ付け用フラックスの1成分として、特定
の化学構造を有する有機ハロゲン化合物を添加すること
により、腐食性及び電気特姓等の高信頼性を保持し、か
つ、高いハンダ付け信頼PIを有ずるとともに、無洗浄
化の要望にも応えうる、改良されたハンダ付け用フラッ
クス組成物を提供しようとするものである。The present invention relates to the improvement of soldering flux, and by adding an organic halogen compound having a specific chemical structure as a component of various soldering fluxes, high reliability such as corrosion resistance and electrical properties can be achieved. The present invention aims to provide an improved flux composition for soldering which has a high soldering reliability PI and can also meet the demand for no-cleaning.
多数の電子部品を搭載したプリント配線板にハンダ付け
を行う場合、これまで、例えばロジン系フラックスにお
いては、一般に、ロジン系樹脂を有機溶剤に溶解したも
のをベースとし、これに、活性剤としてa機アミンのハ
ロゲン化水素酸塩や有機酸等に代表されるイオン侘を持
つものが添加されて構成されている。又、特別な例とし
て、特開昭54−81146号に示されているような特
定の構造を持つハロゲン化合物も活姓剤として用いられ
ることが提案されているが、この化合物もイオン姓を有
している。
しかるに、このようなイオン性を持つフラックスによっ
てハンダ付けされたプリント配線板は、部の場合を除き
、腐食性及び高信頼性確保の為、フロン、トリクロルエ
タン等のハロゲン化炭化水素系の洗浄剤によって洗浄す
ることが必要とされている。
しかし、近年、フロンに関してはオゾン屑の破壊を招く
として財界的な規模で不使用の方針が採択され、また、
トリクロルエタンに関しては地下水への影響が懸念され
るので、この使用も規制されようとしている。When soldering a printed wiring board equipped with a large number of electronic components, conventionally, for example, rosin-based fluxes are generally based on rosin-based resin dissolved in an organic solvent, and a It is made up of additives with ionic substances, such as hydrohalides of organic amines and organic acids. Furthermore, as a special example, it has been proposed that a halogen compound having a specific structure as shown in JP-A-54-81146 be used as an activator, but this compound also has an ionic name. are doing. However, printed wiring boards soldered with such ionic flux must be treated with halogenated hydrocarbon-based cleaning agents such as chlorofluorocarbons and trichloroethane to prevent corrosion and ensure high reliability. Cleaning is required. However, in recent years, a policy of not using fluorocarbons has been adopted on a financial scale, as it causes the destruction of ozone dust.
There are concerns about trichloroethane's impact on groundwater, so the use of trichloroethane is also being regulated.
本発明は、前述のような状況に鑑み、ハンダ付け性が良
好で、腐食性がなく、また電気特性に優れ、かつ洗浄を
必要としないハンダ付け用フラックス組成物を提供しよ
うとするものである。
本発明者は、フラックス成分の1つである活性剤につい
てその化学構造と活性力、腐食性、電気特phとの関係
につき系統的な検討を鋭意試みた結果、ある特定の化学
構造を持ち、これまでフラックスの活FF剤としては全
く顧みられなかった3つのグループに属するG機ハロゲ
ン化合物が、上記の目的を達成するのに特に優れている
ことを発見し、本発明を完成するに至った。In view of the above-mentioned circumstances, the present invention aims to provide a soldering flux composition that has good solderability, is non-corrosive, has excellent electrical properties, and does not require cleaning. . The present inventor has made a systematic study of the relationship between the chemical structure of the activator, which is one of the flux components, and its activation power, corrosivity, and electric characteristic PH. We have discovered that G-type halogen compounds belonging to three groups, which have not been considered as active FF agents for flux, are particularly excellent in achieving the above objectives, and have completed the present invention. .
本発明は、一般的にフラックス組成物に用いられている
ロジン系樹脂、高沸点溶剤系、有機酸系、多価アルコー
ル及びその誘導体系等のベース成分と、活性剤、溶剤並
びに添加剤よりなるハンダ付け用フラックス組成物にお
いて、活性剤として、第1に、ハロゲン化アルコール、
第2に、分子内の炭素原子間に二重結合を有し、かつ炭
素原子に直接ハロゲン元素が結合しているハロゲン化炭
化水素、第3にハロゲン化脂肪族カルボン酸エステルを
使用することを特徴とするものである。
以f1上記第1、第2並びに第3の化合物をまとめて、
特定¥f機ハロゲン化合物類という。
前記におけるハロゲン元素としては、工業上、臭素、塩
素が適当である。
本発明における、特定有機ハロゲン化合物類の特徴は、
ハロゲン元素が、炭素といわゆる共有結合を形成してい
るのでハロゲンはイオン性を有しておらず、かつハロゲ
ン以外にもイオン性の基を全く含まない点である。
そしてこのような化合物を活性剤としたフラックス組
成物は、上記特徴の故に後述の如く、水溶液抵抗値が高
く、無洗浄化の要望に応えられるものである。
次に、本発明に用いられる特定有機ハロゲン化合物類を
具体的に例示する。
第Iにハロゲン化アルコールとしては、l−ブロモー2
−ブタノール、i−ブロモー2プロパノール、3−ブロ
モーl−プロパノール、3−ブロモ−l.2−プロパン
ジオール、1.4ジブロモ−2−ブタノール、 璽.3
−ジブロモ2−プロパノール、 2.3−ジブロモ−1
−プロパノール、1.4−ジプロモ−2.3−ブタンジ
オール、2.3−ジブロモ−2−ブテンー1.4−ジオ
ール等、
第2に分子内の炭素原子間に二重結合を6し、かつ炭素
原子に直接ハロゲン元素が結合しているハロゲン化炭化
水素としては、
I−ブロモー3−メチルーl−ブテン、 1,4ジブThe present invention consists of base components such as rosin resins, high boiling point solvents, organic acids, polyhydric alcohols and derivatives thereof, which are generally used in flux compositions, as well as activators, solvents, and additives. In the soldering flux composition, firstly, halogenated alcohol,
Second, halogenated hydrocarbons have double bonds between carbon atoms in the molecule and a halogen element is directly bonded to the carbon atoms, and third, halogenated aliphatic carboxylic acid esters are used. This is a characteristic feature. Hereinafter f1 the above first, second and third compounds collectively,
These are called specified ¥f machine halogen compounds. As the halogen element mentioned above, bromine and chlorine are industrially suitable. The characteristics of the specific organic halogen compounds in the present invention are as follows:
Since the halogen element forms a so-called covalent bond with carbon, the halogen does not have ionicity and does not contain any ionic groups other than halogen.
Because of the above-mentioned characteristics, a flux composition using such a compound as an activator has a high aqueous resistance value, as will be described later, and can meet the demand for no-cleaning. Next, specific examples of specific organic halogen compounds used in the present invention will be given. First, as the halogenated alcohol, l-bromo 2
-butanol, i-bromo-2-propanol, 3-bromo-l-propanol, 3-bromo-l. 2-propanediol, 1.4 dibromo-2-butanol, tablet. 3
-dibromo2-propanol, 2,3-dibromo-1
-propanol, 1,4-dibromo-2,3-butanediol, 2,3-dibromo-2-butene-1,4-diol, etc. Second, 6 double bonds are formed between carbon atoms in the molecule, and Examples of halogenated hydrocarbons in which a halogen element is directly bonded to a carbon atom include I-bromo-3-methyl-l-butene and 1,4 dibutene.
【
1モプテン、I−ブロモーl−ブロペン、2.3ジプロ
モブロペン等、
第3にハロゲン化脂肪族カルボン酸エステルとしては、
ブロモ酢酸エチルエステル、α−ブロモーn一カプリル
酸エチルエステル、α−プロモブロピオン酸エチルエス
テル、β−プロモプロピオン酸エヂルエステル、 α−
プロモーn一酪酸エチルエステル、α−ブロモー酪酸エ
チルエステル等 である。
次に本発明において、組成物の主成分となる物質につい
て説明する。
まず、ロジン系樹脂としては、天然ロジン、重合ロジン
、不均化ロジン、マレイン酸変性ロジン、水添ロジン、
フェノール変ヤシロジン、ロジン多価アルコールエステ
ル等一般にハンダ付け用フラックスに用いられているロ
ジン系樹脂が用いられる。
これらのロジン系樹脂は蒸招等の手段により、できるだ
け精製したものを用いることが望ましい。
高沸点ビークル系としては、ポリエチレングリコール、
ポリプロピレングリコール、ジオクチルフタレート等一
般にハンダ付け用フラックスに用いられている高沸点ビ
ークルを用いることができ一ろ。
{f機酸系成分としては、乳酸、マロン酸、クエン酸、
グリコール酸等をベースに、グリセリン、プロピレング
リコール、ソルビトール等の多価アルコール及びそのエ
ステル類などをビークルとした、一般にハンダ付け用に
用いられている有機酸系成分が用いられる。
更に、溶剤としては、水またはメチルアルコール、エチ
ルアルコール、イソブロビルアルコール、トルエン、酢
酸エチル、メチルエチルケトン、プチルカルビトール等
の有機溶剤など一般的にハンダ付け用フラックスに用い
られている溶剤が用いられるが、中でもイソプロビルア
ルコール(以下IPAという)が適当である。
本発明の改良されたフラックス組成物は、上記の主成分
、活外剤としての特定有機ハロゲン化合物類、並びに艶
消し剤等必要に応じて加えられる公知の添加剤と溶剤を
常法により混合することにより、液状又はペースト状の
組成物として得ることができる。
本発明の改良されたフラックス組成物において、活性剤
としての特定有機ハロゲン化合物類の添加割合は、ハン
ダ.付けの用途及びその条件によって異なるが、一般に
固形分100重!1mに対し、0.l〜50重M部の範
囲であり、好ましくは0.5〜30重ス郎の範囲が適当
である。
次に、本発明の改良されたフラックス組成物においては
、活性剤として特定有機ハロゲン化合物類とともにFT
機酸を併用添加することにより、腐食PL1絶縁性の高
信頼性維持と同時にフラックスのハンダ付けPI−.を
苦しく向上させることができる(特許請求の範四第7〜
9項)。
ここで用いられる有機酸としては、特に限定はないが、
例えばアジピン酸等の脂肪酸が有効である。
【試験例】
次に、本発明の効果を試験例によって説明する。
天然口ジンを晴製蒸留した蒸留ロジンの20%IPA溶
液を調製し、これに特定有機ハロゲン化合物類をロジン
固形分100tfa部に対し 2,5重蛍部添加した組
成物(本発明)についてf記の試験を行い、そのフラッ
クス特性を第1表に示した。
又、上記と同様の溶液に、ハロゲン化水素酸塩並びに有
機酸を、それぞれ固形分1 0 0 m!a部に対し、
前者は塩素換算損で0.5重!a部、後者は2.5重飛
郎添加した組成物(従来紹成物)の、同様試験によるフ
ラックス特性を第2表に示した。
両表における試験項目の詳細は次の通りである。
◇溶解性二〇 常温で1%以上溶解するもの◇銅板腐食
:JIS−Z−3197に準ずる(40倍実体顕微鏡で
観察)
O 腐食なし
△ 作かに変色あり
× 腐食の発生が見られる
◇銅細線腐食:試料フラックス中に0.31園φの軟銅
線を璽5日間浸漬後、取り出
した銅線の強度を引張試験機で測定し、ブランクの銅線
と比較し、次式により
腐食率を求める。
腐食率=(浸漬前の引張強度一フラッ
クス浸漬後の引張強度)/浸漬+3ifの引張強度×1
00
◇銅鏡腐食:JIS−Z−3197に準ずる(5000
A,T=IO% 24時間放置後)
O 銅箔の抜けの全くないもの
Δ 一部に抜けの見られるもの
× 銅箔の抜けの著しいもの
◇ハンダ広がり率:JIS−Z−3197にやする(ハ
ンダ温度 250℃、ハンダ種類H−63A)
◇濡れ速さ :メニスコグラスを用いハンダバス温度2
50℃、浸漬時間4秒、没漬
深さ2−、浸漬速度2 5+s+/main.の条件に
おいて、研磨銅板(0,2x7x30問)にて濡れ試験
を行ったときの濡れ
時間(試験片がハンダと接触後、ハンダと銅板の濡れ角
度が90度にな・るまでの時間)
◇H4張力:メニスコグラフを用いハンダパス温度25
0℃、浸漬時間4秒、浸漬
深さ2■、浸漬速度25m−/sin.の条件において
、研磨銅版(0.2κ7κ3o■)にて濡れ試験を行っ
たときの4秒
後の濡れ張力
◇表面絶縁抵抗: J I S−7,−3 1 9
71.:.枯ずる
(使用基板JIS <L形電極2g.)DRY :
100℃x30分
WET:40℃×90%[1−IX 9 6Hrs.後
(以下余白)
−548
第1表(本発明組成物)及び第2表(公知組成物)の結
果を比較集約すると次のようになる。
■ 腐食性について、特定有機ハロゲン化合物類を活r
h剤とした組成物(第1表)は、銅板腐食、銅細線腐食
、銅鏡腐食のいずれの試験においても優れた結果をもた
らしているのに対し、公知の活性剤を用いた組成物(第
2表)にあっては、有機酸並びにアミンハロゲン塩の一
郎が銅板腐食の試験において腐食を認められない以外、
銅細線、銅鏡腐食拭験のいずれにおいても腐食の程度が
著しい。
■ ハンダ付け性の試験において、特定有機ハロゲン化
合物類活性剤は公知の有機酸活性剤と略々同程度の性能
を示し、実用上全く問題はなかった。
■ 絶縁性については、特定有機ハロゲン化合物類活P
IE剤が、アミンハロゲン塩並びに有機酸に比して著し
く優れている。
■ 水溶液抵抗については、分子中にイオン性の基を全
く含まない特定有機ハロゲン化合物類がアミンハロゲン
塩並びに有機酸に比べて著しく優れている。
以上を総合すると、活性剤として特定有機ハロゲン化合
物類を用いる本発明の改良されたフラックス組成物は、
従来の組成物即ち、有機アミンのハロゲン化水素酸塩や
有機酸並びにイオン仕基を有するハロゲン化合物を活性
剤として使用するフラックス組成物に比較し、腐食性が
小さく、電気的信頼性が高く、且つハンダ付け性におい
て実用上全く問題がないことが明らかである。
次に、本発明の重要な特長として無洗浄化の課題達成の
問題がある。
さきに述べた如く、近年、電子回路の超微細化に伴い、
残留する微ち1のフラックスが電気絶縁wtの低下、短
絡、マイグレーションの原因となるため、微細回路配線
板や微小端子板のハンダ付けでは、殆んどの場合に7ラ
ブクスの洗浄除裏が行なわれている。しかしながら、主
洗浄剤であるフロンの規制強化に伴い、最近ユーザーサ
イドよりフラツクスの無洗浄化が強く要望され、特にM
IL (米国軍事規格)に規定されているRMAタイプ
のフラックスについて強い関心が示されている。
しかし、これまでのR M AタイプのフラックスはM
ILに規定されている水溶液抵抗、クロム酸銀試験紙等
の試験により、使用できる活性剤の種類や川が大幅に制
限される為に、十分なハンダ付け性を得ることが困難で
あった。
ところが本発明者は、有機ハロゲン化合物の中で、分子
内にイオン性の基を全く含まない化合物である、本発明
の特定有機ハロゲン化合物類を活性剤として用いると、
上記MIL規定を十分に満足し、微細目路のハンダ付け
においても、フラックスの洗浄を必要としない組成物を
得ることを見出だし、本発明を得たものである。
尚、この場合、ベース成分となるロジン系樹脂等は蒸留
等の手段により充分精製しておくことが望ましい。
次に本発明においては、さきに述べた通り、活性剤とし
て特定有機ハロゲン化合物類とともに、脂肪酸の如き有
機酸を0ト用すると、ハンダ付け性が四に向上ずること
がわかった。これを具体的に説明する為、第1、2表に
おける拭験試料と同様に調製したフラックス組成物にお
いて、特定有機ハロゲン化合物類の添加墳をそれぞれ
0.5ffjrt]部とした2種の組成物の各々にアジ
ビン酸0.1重Fa部を併用して試験した結果を第3表
に示す。
(以下余白)
第3表
特定a機ハロゲン化合物と有機酸の併用試験結果本発明
のハンダ付け用フラックス組成物においては、上記必須
成分の他に、フラックス組成物に必要に応じて配合され
る補助剤、例えば艶消し剤、チキン剤、発泡剤などを適
宜添加して使用することができる。[
1mopten, I-bromo-l-bropene, 2.3-dipromobropene, etc. Thirdly, halogenated aliphatic carboxylic acid esters include bromoacetic acid ethyl ester, α-bromo n-monocaprylic acid ethyl ester, α-bromobropionic acid. Ethyl ester, β-promopropionate edyl ester, α-
These include promo n-monobutyric acid ethyl ester, α-bromobutyric acid ethyl ester, and the like. Next, in the present invention, substances that are the main components of the composition will be explained. First, rosin-based resins include natural rosin, polymerized rosin, disproportionated rosin, maleic acid-modified rosin, hydrogenated rosin,
Rosin-based resins commonly used in soldering fluxes, such as phenol-modified palm gin and rosin polyhydric alcohol ester, are used. It is desirable to use these rosin resins that have been purified as much as possible by means such as evaporation. High boiling point vehicles include polyethylene glycol,
High boiling point vehicles commonly used in soldering fluxes, such as polypropylene glycol and dioctyl phthalate, can be used. {F Organic acid components include lactic acid, malonic acid, citric acid,
An organic acid component that is generally used for soldering is used, which is based on glycolic acid or the like and uses polyhydric alcohols such as glycerin, propylene glycol, and sorbitol, and their esters as vehicles. Furthermore, the solvent used is water or organic solvents such as methyl alcohol, ethyl alcohol, isobrobyl alcohol, toluene, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, and butyl carbitol, which are commonly used in soldering fluxes. Among these, isopropyl alcohol (hereinafter referred to as IPA) is suitable. The improved flux composition of the present invention is prepared by mixing the above-mentioned main components, specific organic halogen compounds as an external active agent, and known additives such as a matting agent, which may be added as necessary, and a solvent using a conventional method. By doing so, it can be obtained as a liquid or paste composition. In the improved flux composition of the present invention, the addition ratio of the specific organic halogen compounds as an activator is as low as that of the solder. It varies depending on the application and conditions, but generally the solid content is 100 weight! 0.0 for 1m. The range is from 1 to 50 parts by weight, preferably from 0.5 to 30 parts by weight. Next, in the improved flux composition of the present invention, FT
By adding mechanical acid in combination, high reliability of corrosion PL1 insulation can be maintained, and at the same time, flux soldering PI-. (Claim 4, Nos. 7 to 7)
Section 9). The organic acid used here is not particularly limited, but
For example, fatty acids such as adipic acid are effective. [Test Example] Next, the effects of the present invention will be explained using a test example. About a composition (this invention) in which a 20% IPA solution of distilled rosin obtained by clear distillation of natural mouth gin is prepared, and 2.5 parts of specific organic halogen compounds are added to this solution per 100 parts of rosin solid content (this invention) f The test described above was conducted and the flux characteristics are shown in Table 1. In addition, a hydrohalide salt and an organic acid were added to the same solution as above, each with a solid content of 100 m! For part a,
The former is 0.5 weight in chlorine conversion loss! Table 2 shows the flux properties of a composition containing 2.5 liters of fluoride (conventional composition) in part a, the latter of which was subjected to a similar test. Details of the test items in both tables are as follows. ◇ Solubility 20 Items that dissolve 1% or more at room temperature ◇ Copper plate corrosion: According to JIS-Z-3197 (observed with a 40x stereo microscope) O No corrosion △ Discoloration of the product × Occurrence of corrosion is observed ◇ Copper Fine wire corrosion: After immersing an annealed copper wire with a diameter of 0.31 in the sample flux for 5 days, the strength of the copper wire taken out was measured using a tensile tester, compared with the blank copper wire, and the corrosion rate was calculated using the following formula. demand. Corrosion rate = (Tensile strength before immersion - Tensile strength after flux immersion) / immersion + 3if tensile strength x 1
00 ◇Copper mirror corrosion: According to JIS-Z-3197 (5000
A, T = IO% (after leaving for 24 hours) O No copper foil dropout Δ Partial dropout × Copper foil significant dropout ◇Solder spread rate: JIS-Z-3197 (Solder temperature 250℃, solder type H-63A) ◇Wetting speed: Solder bath temperature 2 using menisco glass
50°C, immersion time 4 seconds, immersion depth 2-, immersion speed 25+s+/main. Wetting time when conducting a wetting test with a polished copper plate (0.2 x 7 x 30 questions) under the following conditions (time from when the test piece comes into contact with the solder until the wetting angle between the solder and the copper plate becomes 90 degrees) ◇ H4 tension: Solder pass temperature 25 using meniscograph
0°C, immersion time 4 seconds, immersion depth 2cm, immersion speed 25m/sin. Wetting tension after 4 seconds when conducting a wetting test with a polished copper plate (0.2κ7κ3o■) under the following conditions ◇Surface insulation resistance: JIS-7, -3 1 9
71. :. DRY (Used substrate JIS < L-shaped electrode 2g.) DRY:
100°C x 30 minutes WET: 40°C x 90% [1-IX 9 6Hrs. Back (blank below) -548 Comparing and summarizing the results of Table 1 (compositions of the present invention) and Table 2 (known compositions), the results are as follows. ■ Concerning corrosivity, specific organic halogen compounds are used.
The composition used as agent h (Table 1) gave excellent results in all copper plate corrosion, copper fine wire corrosion, and copper mirror corrosion tests, whereas the composition using a known activator (Table 1) In Table 2), organic acids and amine halogen salts showed no corrosion in the copper plate corrosion test.
The degree of corrosion was remarkable in both copper thin wire and copper mirror corrosion wiping tests. (2) In the solderability test, the specific organic halogen compound activator showed approximately the same performance as the known organic acid activator, and there were no practical problems. ■ Regarding insulation, specific organic halogen compounds active P
IE agents are significantly superior to amine halogen salts and organic acids. (2) Regarding aqueous solution resistance, specific organic halogen compounds that do not contain any ionic groups in their molecules are significantly superior to amine halogen salts and organic acids. In summary, the improved flux composition of the present invention using specific organic halogen compounds as an activator has the following properties:
Compared to conventional compositions, that is, flux compositions that use hydrohalides of organic amines, organic acids, and halogen compounds having ionic groups as activators, they are less corrosive and have higher electrical reliability. Moreover, it is clear that there is no practical problem in terms of solderability. Next, as an important feature of the present invention, there is the problem of achieving the problem of no cleaning. As mentioned earlier, in recent years, with the ultra-miniaturization of electronic circuits,
Since a tiny amount of residual flux can cause a decrease in electrical insulation wt, short circuits, and migration, 7-labx cleaning removal is often performed when soldering microcircuit wiring boards and microterminal boards. ing. However, with the tightening of regulations on fluorocarbons, which are the main cleaning agents, there has recently been a strong demand from users for cleaning-free fluxes.
Strong interest has been shown in the RMA type flux specified by IL (US Military Standard). However, the current RMA type flux is M
It has been difficult to obtain sufficient solderability because the types and types of activators that can be used are significantly limited by tests such as aqueous resistance and silver chromate test paper specified in IL. However, the present inventor has discovered that when the specific organic halogen compounds of the present invention, which are compounds that do not contain any ionic groups in their molecules, are used as activators,
It was discovered that a composition which satisfactorily satisfies the above-mentioned MIL regulations and does not require flux cleaning even in soldering of fine channels was obtained, and the present invention was obtained. In this case, it is desirable to sufficiently purify the rosin resin etc. that will serve as the base component by means such as distillation. Next, in the present invention, as mentioned earlier, it has been found that when an organic acid such as a fatty acid is used as an activator together with a specific organic halogen compound, the solderability is improved by four times. In order to specifically explain this, in the flux composition prepared in the same manner as the wipe test samples in Tables 1 and 2, the addition of specific organic halogen compounds was added to each of the flux compositions.
Table 3 shows the results of a test in which 0.1 part of adivic acid was used in combination with each of the two compositions containing 0.5 part of Fjrt]. (Leaving space below) Table 3 Results of combined use of specified Class A halogen compounds and organic acids In the soldering flux composition of the present invention, in addition to the above-mentioned essential components, auxiliaries may be added to the flux composition as necessary. Agents such as a matting agent, a chicken agent, a foaming agent, etc. can be appropriately added and used.
次に実施例により本発明の実用上の効果を具体的に説明
する。
実施例1〜5、比較例1
チップ部品搭載銅基板に以下の組成からなるロジン系フ
ラックスを発泡塗布し、水平噴流式ハンダ付け装置によ
りハンダ付けを行い、不良率(ハンダ不乗、ブリッジ)
、残渣、艶消し性等につき目視で判定した。その結果を
第4表に示す。
実施例 l
蒸留ロジン 20重気部1,4
−ジブロモ−2−ブタノール(活性剤)0.5重ち1;
第PBA* 1重ら1$I
PA(溶剤) 78.5重罪郎
※バラターシャリーブチル安息香酸
実施例 2
蒸留ロジン
1.4−ジブロモ−23−ブタン
ジ才一ル(活性剤)
P B A
IPA(溶剤)
実施例 3
蒸留ロジン
α−プロモーイソ酪酸エチル
エステル(活性剤)
PBA
Ir’A(溶剤)
実施例 4
蒸留ロジン
2.3−ジブロモプ口ペン
P B A
[)A(溶剤)
実施例 5
蒸留ロジン
2.3−ジブロモ−2−ブテン
20重量部
0.5重量郎
I重M部
78.5重垣郎
20重量部
0.5重!a部
1 !W量部
78.5重量郎
20重!a部
0.5重量部
l重M部
78.5重h+ fI(
20重鷲部
1.4−ジオール(活性剤) 0.−5重棗郎アジ
ビン酸(併用活性剤) 0.1重詐部IPA(
溶剤> 79.4重!n部比較
例 1
蒸留ロジン 20重h1部エチ
ルアミン塩酸塩(公知活性剤)0.25重61郎PBA
1重量部I I)八
(溶剤) 78.75重j1部第4
表に示した通り、実施例1〜5の組成物は、比較例の組
成物に比べて不良率、残渣の状態において優れており、
特に有機酸併用の実施例5の不良率が苦しく低いことが
判った。
(以下余白)
実施例6〜7、比較例2
以下の組成からなるフラックスを用いて、実施例Iと同
様にしてハンダ付けをし、ハンダ広がり串拭験、銅板腐
食試験を行った結果を第5表に示した。
尖施例 6
グリセリン(ビークル) 10重tAs1
.4−ジブロモ−2−ブタノール(活性剤)0.5重量
郎I P A (溶剤) 89.5
重詐郎尖施例 7
グリセリン(ビークル) IO重場部1.
4−ジブロモ−2.3
ブタンジ才一ル(活性剤) 0.5重績部IPA(溶
剤) 89.5重墳部比較例 2
グリセリン(ビークル) 10重m f
fグリコール酸(公知活性剤) 1重M部I
PA(溶剤) 89重量部第5表
に示した通り、実施例6〜7の組成物は比較例に比し、
いずれもハンダ広がり率において向上をみせており、ま
た銅板の腐食は発生しなかった。
(以下余白)
実施例 8
蒸留ロジン 50重ft1部1
.4−ジプロモ−2.3
ブタンジオール(活性剤) IIiGial(
硬化ヒマシ油(チキソ剤) 5重M部プチ
ルカルビトール(溶剤) 44重幇部からなる
フラックス組成物1 0 f’R Pa部に、ハンダ粉
90重量部を加え、ソルダーペーストを作製した。この
ソルダーペーストのハンダ広がり率を、JIS−Z−3
197に基づいて測定したところ、93%と良好であっ
た。また、銅板腐食性においても腐食はみられなかった
。
実施例 9 (プリフラックス組成物)WW級ガムロジ
ン(樹脂) 3重量部1.4−ジブロモ−
2.3
ブタンジオール(活性剤) 0.05重M郎トルエン
(溶剤) 96.95重量部よりなる
組成物に、厚さ1.6ms+の銅スルーホール基板(ス
ルーホール数=500個)を浸漬塗布し乾燥後、40℃
、90%RHに30日放置する。
この基板を予熱温度150℃、本加熱温度250℃に設
定された温風リフロー炉に5回通過させ、酸化処理した
後、比較例Iに用いたフラックスを発泡塗布し、水平噴
流式ハンダ付け装置(ハンダ浴温度250℃)でハンダ
付けを行い、銅スルーホールへのハンダ七がりを目視に
て検査し、ハンダが上面側銅箔部まで完全に上昇してい
ないスルーホール数を数え、不良率を求めその結果を第
6表に示す。
また、銅箔基板にL記プリフラックス組成物を明布、乾
燥後、40℃×90%RHの恒温恒湿槽に2カ月間放置
し、腐食や変色の状態について観察し、その結果を第6
表に示した。
比較例 3
実施例7と同様の実験において、プリフラックスとして
従来より公知の以下の組成物を用いた結果を第6表に示
した。
フェノール変性口ジン(樹脂) 2重M郎WW
級ガムロジン(樹脂) 1”RQ部トル
エン(溶剤) 97重奄部第6表
実施例 IO
蒸留ロジン 20fflらt部
1.4−ジブロモ−2.3
ブタンジオール(活性剤) 0.5重Q部IPA(溶
剤) 79.5重M部よりなる組
成物を用いて実施例lと同様の実験を行い、基板上のフ
ラックス残涜をメタノール112にて洗浄し、回収した
(基板敗:20枚、フラツクス塗布奄:約1.29/枚
)。
この回収した残渣液半4lを、105℃で乾固した後、
クロロホルムー水にて分配し、水層成分につきガスクU
マトグラフィ及び液体クロマトグラフィで分析した。
残りの半!aは、イオン性ハロゲン含有二aについて、
電位差滴定装買を用い、1/IOOON硝酸銀溶液にて
滴定した。
その結果、ガスクロマトグラフイ及び液体クロマトグラ
フィについては、標準の活ヤt剤と、それぞれリテンシ
ョンタイム、リテンションボリュームは一致した。
この事実より、フラックス残渣中の活性剤は元の構造
(非イオン性)のまま残存していることが確認された。
更に、硝酸銀滴定、イオンクロマトグラフィによりイオ
ン性ハロゲンの存在は認められなかった。Next, the practical effects of the present invention will be specifically explained with reference to Examples. Examples 1 to 5, Comparative Example 1 A rosin-based flux having the following composition was foamed and applied to a copper board on which chip components were mounted, and soldering was performed using a horizontal jet soldering device, and the failure rate (solder failure, bridge) was measured.
, residue, matteness, etc. were visually judged. The results are shown in Table 4. Example l Distilled rosin 20 parts heavy gas 1,4
-dibromo-2-butanol (activator) 0.5 weight 1;
No. PBA* 1st layer 1$I
PA (solvent) 78.5 tertiary butylbenzoic acid Example 2 Distilled rosin 1.4-dibromo-23-butylbenzoic acid (activator) P B A IPA (solvent) Example 3 Distilled rosin α -Promoisobutyric acid ethyl ester (activator) PBA Ir'A (solvent) Example 4 Distilled rosin 2.3-dibromo-2- Butene 20 parts by weight 0.5 parts by weight Ro I heavy M part 78.5 parts by weight by Jugakiro 20 parts by weight 0.5 parts! Part a 1! W weight part 78.5 weight 20 weight! Part a: 0.5 parts by weight, Part M: 78.5 parts by weight, h+ fI (20 parts by weight, 1,4-diol (activator), 0.-5 parts by weight, Natsuro adivic acid (combined activator), 0.1 parts by weight). Department IPA (
Solvent > 79.4 times! n parts Comparative example 1 Distilled rosin 20 parts ethylamine hydrochloride (known activator) 0.25 parts 61 parts PBA
1 part by weight I I) 8 (solvent) 78.75 parts by weight j 1 part 4
As shown in the table, the compositions of Examples 1 to 5 were superior to the compositions of Comparative Examples in terms of defect rate and residue condition.
In particular, it was found that the defect rate of Example 5 in which an organic acid was used in combination was extremely low. (Leaving space below) Examples 6 to 7, Comparative Example 2 Soldering was carried out in the same manner as in Example I using a flux having the following composition, and the results of a solder spreading test and a copper plate corrosion test are shown below. It is shown in Table 5. Tip Example 6 Glycerin (vehicle) 10-weight tAs1
.. 4-dibromo-2-butanol (activator) 0.5% by weight IPA (solvent) 89.5
Case study of Jusuro 7 Glycerin (vehicle) IO Juba part 1.
4-Dibromo-2.3 Butanediyl (activator) 0.5 parts IPA (solvent) 89.5 parts Comparative example 2 Glycerin (vehicle) 10 parts m f
f Glycolic acid (known activator) 1-fold M part I
PA (solvent) 89 parts by weight As shown in Table 5, the compositions of Examples 6 and 7 had
In both cases, the solder spread rate improved, and no corrosion of the copper plate occurred. (Left below) Example 8 Distilled rosin 50 weight ft 1 part 1
.. 4-dipromo-2.3 Butanediol (activator) IIiGial (
A solder paste was prepared by adding 90 parts by weight of solder powder to 10 f'R Pa parts of a flux composition consisting of 5 parts by weight of hydrogenated castor oil (thixotropic agent) and 44 parts by weight of butyl carbitol (solvent). The solder spread rate of this solder paste is determined according to JIS-Z-3.
When measured based on No. 197, it was 93%, which was good. Furthermore, no corrosion was observed in the copper plate corrosion test. Example 9 (Preflux composition) WW grade gum rosin (resin) 3 parts by weight 1.4-dibromo-
2.3 A copper through-hole board (number of through-holes = 500) with a thickness of 1.6 ms+ is immersed in a composition consisting of 0.05 parts by weight of butanediol (activator) and 96.95 parts by weight of toluene (solvent). After coating and drying, 40℃
, leave at 90% RH for 30 days. This board was passed through a hot air reflow oven set at a preheating temperature of 150°C and a main heating temperature of 250°C five times to undergo oxidation treatment, and then the flux used in Comparative Example I was foamed and applied using a horizontal jet soldering device. (soldering bath temperature 250℃), visually inspecting the solder to the copper through-holes, counting the number of through-holes in which the solder has not completely risen to the top copper foil, and determining the defective rate. The results are shown in Table 6. In addition, the preflux composition described in L was coated on a copper foil board, and after drying, it was left in a constant temperature and humidity chamber at 40°C x 90% RH for two months, and the state of corrosion and discoloration was observed. 6
Shown in the table. Comparative Example 3 In an experiment similar to Example 7, the following conventionally known compositions were used as preflux, and the results are shown in Table 6. Phenol-modified mouth gin (resin) Double Mrou WW
Grade gum rosin (resin) 1"RQ part Toluene (solvent) 97 parts by weight Table 6 Examples IO Distilled rosin 20ffl et part 1.4-dibromo-2.3 butanediol (activator) 0.5 parts by weight An experiment similar to Example 1 was conducted using a composition consisting of 79.5 parts by weight of IPA (solvent), and the flux residue on the substrate was washed with methanol 112 and recovered (substrate failure: 20 pieces, (Flux coating volume: approx. 1.29/sheet) After drying half 4 liters of this recovered residual liquid at 105°C,
Partition with chloroform-water, gask U for water layer components
Analyzed by chromatography and liquid chromatography. The other half! a is for ionic halogen-containing dia,
Titration was performed using a 1/IOOON silver nitrate solution using a potentiometric titration device. As a result, for gas chromatography and liquid chromatography, the retention time and retention volume were the same as those of the standard active agent.
This fact confirmed that the activator in the flux residue remained with its original structure (nonionic). Furthermore, the presence of ionic halogen was not recognized by silver nitrate titration and ion chromatography.
Claims (9)
成分として含み、これと溶剤とよりなるハンダ付け用フ
ラックス組成物に、活性剤として、ハロゲン化アルコー
ルを添加したことを特徴とする、改良されたハンダ付け
用フラックス組成物。(1) A halogenated alcohol is added as an activator to a soldering flux composition that contains one or more of rosin resin, high boiling point vehicle, etc. as a main component and consists of this and a solvent. , an improved soldering flux composition.
成分として含み、これと溶剤とよりなるハンダ付け用フ
ラックス組成物に、活性剤として、分子内の炭素原子間
に二重結合を有し、かつ炭素原子に直接ハロゲン元素が
結合しているハロゲン化炭化水素を添加したことを特徴
とする、改良されたハンダ付け用フラックス組成物。(2) A soldering flux composition containing at least one type of rosin resin, high boiling point vehicle, etc. as a main component and consisting of this and a solvent is added as an activator to add double bonds between carbon atoms in the molecule. An improved flux composition for soldering, characterized in that it contains a halogenated hydrocarbon in which a halogen element is directly bonded to a carbon atom.
成分として含み、これと溶剤とよりなるハンダ付け用フ
ラックス組成物に、活性剤として、ハロゲン化脂肪族カ
ルボン酸エステルを添加したことを特徴とする、改良さ
れたハンダ付け用フラックス組成物。(3) A halogenated aliphatic carboxylic acid ester is added as an activator to a soldering flux composition that contains at least one type of rosin resin, high boiling point vehicle, etc. as a main component and consists of this and a solvent. An improved soldering flux composition characterized by:
以上を主成分として含み、これと溶剤とよりなるハンダ
付け用フラックス組成物に、活性剤として、ハロゲン化
アルコールを添加したことを特徴とする、改良されたハ
ンダ付け用フラックス組成物。(4) A halogenated alcohol is added as an activator to a soldering flux composition that contains one or more of organic acids, polyhydric alcohols, and derivatives thereof as a main component, and a solvent. An improved soldering flux composition.
以上を主成分として含み、これと溶剤とよりなるハンダ
付け用フラックス組成物に、活性剤として、分子内の炭
素原子間に二重結合を有し、かつ炭素原子に直接ハロゲ
ン元素が結合しているハロゲン化炭化水素を添加したこ
とを特徴とする、改良されたハンダ付け用フラックス組
成物。(5) A soldering flux composition containing one or more organic acids, polyhydric alcohols, and derivatives thereof as a main component and consisting of this and a solvent is added as an activator to the An improved flux composition for soldering, characterized in that it contains a halogenated hydrocarbon having a bond and a halogen element directly bonded to a carbon atom.
以上を主成分として含み、これと溶剤とよりなるハンダ
付け用フラックス組成物に、活性剤として、ハロゲン化
脂肪族カルボン酸エステルを添加したことを特徴とする
、改良されたハンダ付け用フラックス組成物。(6) A halogenated aliphatic carboxylic acid ester is added as an activator to a soldering flux composition comprising one or more organic acids, polyhydric alcohols, and their derivatives as main components, and a solvent. An improved soldering flux composition characterized by:
として、ハロゲン化アルコールとともに、有機酸を併用
添加したことを特徴とする、改良されたハンダ付け用フ
ラックス組成物。(7) The improved soldering flux composition according to claim 1 or 4, characterized in that an organic acid is added together with a halogenated alcohol as an activator.
剤として、分子内の炭素原子間に二重結合を有し、かつ
炭素原子に直接ハロゲン元素が結合しているハロゲン化
炭化水素とともに、有機酸を併用添加したことを特徴と
する、改良されたハンダ付け用フラックス組成物。(8) In claim 2 or 5, the activator is a halogenated hydrocarbon having a double bond between carbon atoms in the molecule and a halogen element directly bonded to the carbon atom. An improved flux composition for soldering, characterized in that an organic acid is also added thereto.
剤として、ハロゲン化脂肪族カルボン酸エステルととも
に、有機酸を併用添加したことを特徴とする、改良され
たハンダ付け用フラックス組成物。(9) An improved flux composition for soldering according to claim 3 or 6, characterized in that an organic acid is added together with a halogenated aliphatic carboxylic acid ester as an activator. .
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23924489A JPH03106594A (en) | 1989-09-14 | 1989-09-14 | Flux composition for soldering |
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Publications (1)
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JPH03106594A true JPH03106594A (en) | 1991-05-07 |
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