JPH03254390A - クリームはんだ - 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〕 本発明は電子機器のはんだ付けに用いるクリームはんだ
に関する。

〔従来の技術〕

クリームはんだは主として基板と電子部品の接続に使用
されるものでそのはんだ付けは先ずり柾 リームはんだを基盤上に印刷やデイスペンサー等で適量
塗布後、該クリームはんだ上に電子部品を搭載し、リフ
ロー炉、ホットプレート、熱風、赤外線、レーザー光線
、高温蒸気等で加熱することにより、はんだを溶融させ
てはんだ付けを行う。

本発明はスクリーン印刷、デイスペンサー塗布に用いる
クリームはんだの改良に関し、クリームはんだを用いた
はんだ付は法に於いてその特徴を最大限に発揮できるこ
とを目的としたものである。

上記はんだ付は法に用いるクリームはんだの必要条件を
示せば次の如くである。

（１）はんだボールの発生がないこと。

一般に、クリームはんだは加熱溶融された時、基板の必
要部分に大部分の溶融したはんだがあるがその周囲に小
さなはんだのボールが残りショート等の原因となる為、
この様なはんだボールの発生は出来るだけ押さえなけれ
ばならない。

（２）塗布あとの経時変化が少ないこと。

クリームはんだ印刷後、はんだを加熱溶融することによ
ってはんだ付けするが、印刷塗布工程と加熱工程の間に
段取りや作業待ちのために長時間クリームはんだを塗布
したまま放置することがある。従って該長時間経過後加
熱しても十分はんだ付は性を有し、はんだボールの発生
があってはならない。

（３）製造後の経時変化が少ないこと。

微細で表面積の大きい粉末はんだが、液状フラックスと
反応して化学変化をきたすことがある。その結果はんだ
付は性が悪くなったり、粘度が高くなって塗布しにくく
なるという悪影響く がでて返るので該化学変化が容易に起こらないものでな
ければならない。

（４）印刷性、吐出性が良好であること。

ステンレス、シルク等のスクリーンを用いて印刷する場
合、パターンに従って明瞭正確に印刷できなければなら
ず、またスクリーンに目づまりを起こしてはいけない。

デイスペンサーによる吐出塗布の場合も同様ノズルをつ
まらせるようなことがあってはならない。

（５）フラックスと粉末はんだが分離しないこと。

はんだ合金はフラックスに比べて比重が非常に重い為（
６３５ｎ−Ｐｂ；８．４、フラックス；１．１）両者を
混合して置いておくと粉末はんだが下へ、フラックスが
上へと分離してしまうことがある。分離したクリームは
んだは使用時取り扱いが不便となるばかりか均一塗布が
行えなくなる。

（６）クリームはんだ製造後、表面が固化しないこと。

表面が固化してしまうと、使用時固化物が混入してスク
リーンやノズルの目づまりの原因となる。

（７）塗布後、不要箇所まで広がらないこと。

塗布後にダしたり、或いは予備加熱の段階で広がっては
ならず、塗布後の形態を保っていなければならない。

（８）フラックスに毒性が少ないこと。

環境衛生の見地から最も重要なことである。

本願は上記条件を全て満足するクリームはんだを発明し
得えたので、その内容をここに明らかにするものである
。

従来のクリームはんだは、松脂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の為のチキソ剤
、はんだ付は性向上のための活性剤等を添加して液状フ
ラックスとし、該液状フラックスと粉末はんだとを混合
して適当な粘調性のあるクリームはんだを得ていた。し
かし、従来のクリームはんだは前述条件を全て満足する
ことが出来ずクリームはんだを用いたはんだ付けの特徴
を十分に生かすことができなかった。特に加熱時に発生
するはんだボールを減少させる事が難しくその為に、基
板を洗浄したり、或いは、手作業ではんだボールを除去
していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明者は、はんだボールの原因を追及するためフラッ
クス成分について、各添加量、種類等を変更し実験を行
ったところ、はんだボールには溶剤が影響していること
が判明した。そこで、更に溶剤について研究を進めては
んだボール発生のないクリームはんだを完成させた。

〔課題を解決するための手段〕

クリームはんだに用いる溶剤は、 （１）空気中の水分を吸収してフラックスの活性力減衰
やはんだ粉末の酸化を起こさないこと。

（２）フラックス成分即ち、樹脂、チキン剤、活性剤等
を溶解し、これらの活性力を妨げないこと。

（３）　　クリームはんだの経時変化を防ぐ為に揮発し
にくいこと。

（４）毒性が少ないこと。

等の条件が要求される。従来まで用いられてきた溶剤は
エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレング
リコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモ
ノブチルエーテル等であった。

これらは毒性が少なく、フラックス成分（特に活性剤）
をよく溶解するので好んで用いられるがはんだボールが
多く発生する欠点かある。これらの溶剤を用いたクリー
ムはんだでは、印刷直後に加熱してもかなりのはんだボ
ールが発生し、更に、印刷後数時間放置したものは、そ
の後の加熱で十分はんだがリフローせずに酸化したはん
だ粒子が多数残る。これらの欠点はいろいろ検討の結果
、これらの溶剤が全て水に溶け、フラッスクの活性力低
下とはんだ粉末表面の酸化を進行させる為であり、更に
、フラックス中の活性成分（活性剤、樹脂、等）の活性
力を阻害しているのが原因である事が解った。

本願発明はこのような欠点がなくしかも上記条件を満足
させたものでクリームはんだのフラックスの溶剤として
２−エチル１．３−ヘキサンジオール ＣＨ３Ｃ２Ｈ４ＣＨＣＨＣＨ２０Ｈ ＯＨＣ２Ｈｌ を用いることにその特徴がある。この溶剤の沸点は２４
４℃であり、水には殆ど溶けず吸湿性がなく、また臭気
、毒性も比較的少なく活性剤もよく溶かし、活性力も阻
害しないので、クリームはんだの溶剤として理想的であ
り、優れた効果、特にはんだボールの著しく少ないクリ
ームはんだを得ることが出来る。

本発明に係るクリームはんだは、松脂及び所望によりチ
キソ剤、活性剤等添加したものを単体で溶解するか、或
いは他の有機溶剤とを混合して液状フラックスとし、該
フラックスと粉末はんだとを混合して、適度に粘稠性の
あるクリームはんだとするものである。フラックスと粉
末はんだの混合割合及び、はんだの粘度、形状のついて
は特に限定されるものではなく、従来のクリームはんた
の技術に於いて使用するものと同一のものでよく、使用
するスクリーンχ種類、デイスペンサーのノズル口径、
吐出圧力等により適宜変更する。

一般にスクリーン印刷、デイスペンサー用クリームはん
だとしては、フラックスと粉末はんだの混合は、フラッ
クス量５〜３０重量％程度で適度な粘稠性が得られ、ま
た粉末はんだの粒度は２００メツシユより細かいものが
用いられる。

〔実施例および比較例〕

以下に実施例、比較例を示す。尚各成分の添加量は特に
ことわりがない限り重量％を基準にしたものである。

（以下余白） 実施例１ 比較例１ ６３Ｓｎ−Ｐｂ粉末（２５０メツシユ）実施例２ ８８％ ６３Ｓｎ−Ｐｂ粉末（２５０メツシユ）９０％以上の実
施例、比較例についてのはんだボールのテスト結果を第
１表に示す。

第１表 ６２Ｓｎ−２Ａｇ−Ｐｂ粉末　（２５０メツシュ）　　
　　９０％（以下余白） 〔発明の効果〕 以上の如く、本発明クリームはんだは全ての性能におい
て従来のものより優れているものである。

特に塗布後の経時変化については格別の差があり、従来
製造から使用時まで、或いは塗布後の取り扱いに於いて
、色々と制限されていたものを考慮せずとも容易に使用
できるようになった。従って、本発明クリームはんだは
今後臼に発達するマイクロエレクトロニクス業界へ寄与
する貢献は大となるものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 粉末はんだと液状フラックスを混和したクリームはんだ
   に於て、該フラックスの溶剤として２−エチル１，３−
   ヘキサンジオールが含有されていることを特徴とするク
   リームはんだ。