JPH03161191A - 金属の接合法 - 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】

本発明は金属の接合法に関し、特にフラックスろう付に
おいてその残渣を洗滌等により除去する事を必要としな
いろう付方法に係る

【従来の技術】

金属のろう付による接合、特にハンダ付においては一般
に無機または有機フラックスの使用が不可欠であり、そ
の際いづれもフラックス残渣のため工程が煩雑となる。 特に電子工業における回路のハンダ付においてはフラッ
クス残渣に起因する腐食や、電気絶縁性の低化等の欠陥
の大きな障害となる。 特に最近は、残渣除去のための洗滌用の有機溶剤による
公害が環境汚染を引き起こす事が世界的に重要な問題と
なっている。 本出願人は先に上記の欠陥を僅少とした金属の接合法を
提案している。 （特広告．昭５　７−１　７　６　２　７号）之は接合
すべき金属母材（一般に鋼材）をろう材（一般に錫一鉛
ハンダ合金）と共に有機溶剤と多価アルコールおよび若
干の有機ハロゲン活性剤を含む溶液に濕潤し、之等を非
酸化性ガス、例えば窒素又はアルゴン或いは水素等を含
有する、ガス雰囲気中でろう材の融点以上に加熱しろう
付を行う金属の接合法である。この方法はろう付性良好
で、通常のフラックスろう付の如く残渣を有機溶剤等の
洗滌により除去する必要は殆どなく、従って残渣に起因
する腐食とか、絶縁抵抗の劣化を生ずるおそれは少ない
。

【解決しようとする問題点】

しかし乍ら近時電子工業においては、電気的性能の信頼
性に関する要望は、よりきびしくなる現状で、更に絶縁
性の保持、マイグレーション等の特性への影響がやかま
しくなりそのため更に残渣量の低減により高密度、高信
頼性が望まれている。

【問題を解決する手段】

前述の欠点を解決し残渣量を更に僅少にするために、本
発明においてはステアリン酸、パルミチン酸および又は
之等の誘導体に多価アルコール及び有機ハロゲン活性剤
を添加し（或いは添加せず）残部有機溶剤よりなる溶液
を用いてろう付を行うことにより残渣量を極めて少なく
する事を見出したものである。

【構　成】

本発明は特許請求の範囲に記載の如く ｌ．　有機溶剤と多価アルコールおよびステアリン酸、
バルミチン酸および又はその誘導体を含む溶液をもって
被接合物を濕潤し、ろう材と共に非酸化性ガス中にて加
熱ろう付することを特長とする接合法。 ２．有機溶剤と多価アルコール、ステアリン酸、パルミ
チン酸および又はその誘導体、ならびに有機ハロゲン活
性剤を含む溶液をもって濕潤し、ろう材と共に非酸化性
ガス中にて加熱することを特長とする接合法。 に係るものである。 その好ましい成分範囲としては、特許請求範囲について
は １　項　ステアリン酸、パルミチン酸および又はその誘
導体の含有量は夫々単独 の場合。 ステアリン酸および又はその誘導体 １−１０重量％。パルミチン酸および 又はその誘導体１〜１０重量％。上記 ２威分複合の場合合算量１−１０％。 多価アルコールは０．５〜５重量％。 残部有機溶剤より成る溶液を用いる。 ２　項　１項の成分に有機ハロゲン活性剤〈１％を添加
せる溶液を用いる。 ろう材としては錫一鉛ハンダ合金を主体とし、場合によ
り銀、ビスマス、インヂウム、アンチモン等を添加せる
ハンダ合金も用いる。 なお非酸化性ガスとしては窒素又はアルゴン等の不活性
ガス、更に水素或いは炭素を含有する還元ガスを雰囲気
として用いる。 被接合材としては銅および銅合金、又は之等に錫あるい
は錫一鉛ハンダ合金メッキ或いはコーティングしたもの
が主体で場合によりニッケルおよびニッケル合金も母材
としての対象となる。

【実施例】

次に本発明における数種の実施例について述べる。その
際接合における評価にあたっては、先づハンダ付性につ
いてはメニスコグラフ（ＭＩＬ−ＳＴＤ−８　８　３）
によるヌレ時間の測定により判定した。 この場合のヌレ時間ｔ１は試料を溶融ハンダ合金浴に浸
漬した際、初期浮力が減少してゼロとなり張力に転ずる
までの時間を意味する。次にハンダ付后のイオン残渣に
ついてはイオノグラフ（ＭＩＬ−Ｐ−２　８　８　０　
９）によってμｇＮａｃｌ／ｃｎｆとして判定した。 ハンダ付は錫一鉛ハンダ合金（Ｓｎ６３ｗｔ％ｐｂ３７
ｗｔ％）を２５０℃に加熱し、実施例の如き各成分の溶
液を用い、窒素ガス中において接合を行った。

【実施例−■】

ステアリン酸５％、エチレングリコールｌ％残部有機溶
剤としてイソプロビルアルコールよりなる溶液を用い、
錫一鉛共晶ハンダ合金をろう材として錫一鉛（Ｓｎ６０
ｗｔ％、ｐｂ４０Ｗｔ％）合金メッキせる銅板に対し、
ハンダ付試験を行った。その結果ハンダ付性については
メニスコグラフ試験によりヌレ時間ｔ　１０，２７ｓｅ
ｃと極めて速く充分ＭＩＬ規格の値を満足する。又イオ
ノグラフによるイオン残渣量は１，　１μｇＮａｃｌ／
ｃｒＩでＭＩＬ−Ｐ−２８８０９の３．１より充分少な
い量である。

【実施例−２】 ステアリン酸５％、エチレングリコールｌ％および活性
剤として塩酸ヂメチルアミン０．２％残部イソプロビル
アルコールよりなる溶液を用い、錫一鉛共晶ハンダ合金
により銅板に対して、前記と同様のハンダ付試験を行っ
た。 その結果ハンダ付性においてはヌレ時間ｔ　＋　＝０．
５２ｓｅｃ″ｃＭＩ　Ｌ規格を満足し、又イオノグラフ
による残渣試験では、イオン残渣量２，２ｕ　ｇ　ｒＮ
ａｃｌ／ｃｎでＭＩＬ−Ｐ規格を満足するものである。

【実施例−３】 パルミチン酸５％、エチレングリコールｌ％および活性
材として臭化水素酸エチルアミン０．２％と残部イソプ
ロビルアルコールよりなる溶液を用い

【実施例−２】と
同様のハンダ付試験を行った。その結果ハンダ付性にお
いてはヌレ時間ｔ　＋　＝　０．　５３ｓｅｃを示し、
又イオノグラフによるイオン残渣量は１．８μｇＮａｃ
ｌ／ｃｎｆを示し何れも、ＭＩＬ規格を満足するもので
ある。

【実施例−４】 ステアリン酸２．５％、パルミチン酸２．５％、エチレ
ングリコールｌ％に活性剤として塩酸チェチルアミン０
．２％と残部イソプロビルアルコールより成る溶液を用
い、錫一鉛共晶ハンダ合金を用いて銅板のハンダ付試験
を行った。その結果ハンダ付性においてはヌレ時間ｔ　
ｌ　Ｏ，５７ＳｅＣを示し、イオノグラフによるイオン
残渣量は、２，１μｇＮａｃｌ／ｃｎｆで何れもＭＩＬ
の値を満足する。

【実施例−５】 ステアリン酸５％、ステアリン酸エチル２％、エチレン
グリコールｌ％、活性剤として臭化水素酸エチルアミン
０．２％と残部イソブロビルアルコールよりなる溶液を
用い、錫一鉛共晶ハンダ合金を用いて銅板のハンダ付試
験を行った。その結果ハンダ付性においてはヌレ時間ｔ
　ｔ　０．５８ｓｅｃを示し、イオノグラフによるイオ
ン残渣量は、２．　Ｏｕ．　ｇ　Ｎａｃｌ／ＣｉＩで共
にＭＩＬ規格の値を満足する。

【実施例−６】 ステアリン酸５％、ＷＷ口ジン１％、エチレングリコー
ル１％と活性剤として臭化水素酸エチルアミン０．２％
と残部イソプロビルアルコールより成る溶液を用い、錫
一鉛共晶ノ＼ンダ合金を用いて銅板のハンダ付試験を行
った。その結果ハンダ付性においてはヌレ時間ｔ　ｊＯ
，５９ｓｅｃを示し、イオノグラフによるイオン残渣量
は、２．２μｇＮａｃｌ／ｃａｒで共にＭＩＬ規格の値
を満足した。 この結果から２％以下のＷＷロジン添加は本発明の性能
を害しない。

【比較例】

以上の実施例１〜５に対し、前記の特公告５７−１７６
２７号の実施例の一つを比較例として示せば次の如くで
ある。 即ち、エチレングリコール２％、ＷＷロジン５％、有機
ハロゲン活性として塩酸ヂメチルアミン０．２％と残部
イソプロビルアルコールより成る溶液を以て前記と同様
錫一鉛共晶ハンダ合金を用い窒素ガス中において２５０
℃で銅板をハンダ付試験を行った。その結果、ハンダ付
性としてはヌレ時間ｔ　１０．９ｓｅｃを示し、や＼値
が高く、又イオノグラフによるイオン残渣は２，７μｇ
Ｎａｃｌ／ｃｖ７Ｉを示し、ＭＩＬ−Ｐ−２　８　８　
０　９の３．１には適合するがやっとと云う値である。 之等の結果から、本発明はハンダ付性およびイオン残渣
の点で前記発明により勝れ、作業性および接合部の信頼
性において、優秀であることが明かである。

【作用効果】

以上記載の如く、本発明の金属接合法は充分な接合性や
優れたハンダ付性を有し、被接合物が無酸化の光輝を保
った表面を呈している。又、イオン残渣も極めて少なく
、無洗滌の状態でも接合部の腐食や電気的特性の劣化を
生ずる事がない。従って大気汚染や環境公害の主要な原
因の一つであるフロンや塩素系溶剤等による洗滌を必要
とせず、作業の良い無公害の金属接合法である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、有機溶剤と多価アルコールおよびステアリン酸、パ
   ルミチン酸および又は夫等の誘導体を含む溶液をもって
   被接合物を濕潤し、ろう材と共に非酸化性ガス中にて加
   熱し、ろう付することを特長とする接合法。 ２、有機溶剤と多価アルコールおよびステアリン酸、パ
   ルミチン酸および又はその誘導体と有機ハロゲン活性剤
   を含む溶液をもって被接合物を濕潤し、ろう材と共に非
   酸化性ガス中にて加熱しろう付することを特長とする接
   合法。