JPH0386389A

JPH0386389A - 水溶性クリームはんだ

Info

Publication number: JPH0386389A
Application number: JP22286889A
Authority: JP
Inventors: Kenji Asami; 浅見　健次; Keizo Kobayashi; 慶三小林
Original assignee: Nihon Handa Co Ltd
Current assignee: Nihon Handa Co Ltd
Priority date: 1989-08-31
Filing date: 1989-08-31
Publication date: 1991-04-11

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］本発明は微小回路などのはんだづけにおいて用いるクリ
ームはんだに関するものであり、さらに詳しくははんだ
づけ後水のみで洗浄が可能な水溶性フラックスに関する
ものである。

［従来技術］従来からプリント基板に電子素子を実装する等の際には
はんだづけが多用されてきた。該はんだづけにおいて、
より信頼性の高いはんだづけとするために、被接合金属
表面を液体フラックスや高粘度フラックスで清浄してか
らはんだづけする方法やはんだ微粒子とフラックスを混
合したいわゆるクリームはんだを使用する方法等が広く
行われている。

上記液体フラックスやクリームはんだ用フラックスは、
製品の品質や信頼性を高く保持するために、（１）高絶
縁性、（２）非腐蝕性、（３〉長期安定性、（４）ａ部
品の材質に変化を生じないことが要求されている。また
はんだづけ作業面からは、（１）有害ガスを発生しない
、（２）はんだづけ性が良い（金属表面にある酸化物を
除去し、この金属表面を包み込む作用を有し、さらに溶
融はんだのもつ表面張力を低下させるもの）、（３）は
んだ付後べとつき性がない、（４）洗浄する場合には容
易に洗浄できること等が要求されている。

−ｆｉにクリームはんだは、粉末はんだ微粒子と液状ま
たはペースト状フラックスを混和して適度に粘調性のあ
るクリーム状としたものである。そして該フラックスは
一般に基材としてロジンを使用し、それを溶剤、活性剤
およびチクソ剤等が配合されたものである。これらの配
合剤の種類および配合比によって、クリームはんだの特
性が微妙に変ってくるため、フラックスのＭｉ戒は非常
に重要である。このようなりリームはんだをプリント基
板の導体面に印刷塗布することによって、はんだを配置
することができ、しかもクリームはんだの粘着性によっ
て、再体面に電子部品を接着保持できるので、クリーム
はんだは溶液フラックス等に比べて有用である。

クリームはんだは溶液フラックス等に比べて上述のよう
な長所を有しているものの、保管中に、粘度変化、皮張
（クリームはんだ上層部の硬化）、活性低下等を生ずる
という問題点がある。そのため多くの市販のクリームは
んだは室温で長期保管することが困難であり、冷蔵庫等
に入れて低温で保管されることが多い、またはんだ微粒
子はその表面積が大きいため、表面の酸化物が多くなる
、その結果はんだづけ時のハンダボールが多くなるため
、フラックスは比較的強い活性剤を使用する必要がある
。そのため多くの場合はんだづけ後にフラックス残渣は
フッ素系溶剤や塩素系溶剤等の有機溶剤で洗浄除去され
ている。

しかしフッ素系溶剤や塩素系溶剤は公害問題が指摘され
ており、その使用が制限されてきている。

また炭化水素系溶剤やアルコール系溶剤は毒性、引火性
等の問題がある。かかる観点から洗浄用溶剤としては、
毒性、引火性等の問題が全くない水が最も好ましいもの
と考えられる。

洗浄剤として水を使用する場合、はんだづけの際に蒸発
してしまうもの以外のフラックス成分は水溶性である必
要がある。なお溶剤もリフロー時に一部残ることがある
ので、溶剤も水溶性であることが望ましい、そのため前
記ロジン系フラックスは水溶性クリームはんだ用途には
使用することはできない、水溶性フラックスを製造する
には、既に述べたようにその揮発性成分以外は水溶性成
分を使用する必要がある。一般に水溶性チクソ剤として
はポリアクリル酸ナトリウム、アルギン酸ナトリウム、
寒天等が知られている。また溶剤としては、洗浄性面で
は水自身がもっとも良いが、水は低沸点のため、リフロ
ー時に突沸飛散し、はんだボール、ブリッジなどを発生
しやすいためフラックスの溶剤としては使用困難である
。そのため実用上水溶性有機溶剤系が使用されるが、上
記したようなチクソ剤は水系では非常に良好なものの、
有機溶剤に溶解しにくいためチクソ性が得られず、水溶
性フラックスのチクソ剤として使用することは困難であ
る。このような背景から有機溶剤に溶解し、しかも簡単
に水洗可能な水溶性クリームはんだの開発が強く望まれ
ていた。

［発明が解決しようとする課題］本発明の目的は上述した従来技術の欠点を解決し、チク
ソ性が良好で、しかもはんだボール、水洗浄性等も良好
なりリームはんだを提供することにある。

［課題を解決するための手段］本発明考案は上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、
フラックスの溶剤として特定の水溶性溶剤を使用し、か
つチクソ剤として特定のセルロース系化合物を使用する
ことにより、従来得られなかった最高級の水溶性クリー
ムはんだが得られることを見出し本発明を完成した。

すなわち本発明は粉末はんだと液状またはペースト状フ
ラックスとを混和してなるクリームはんだにおいて、該
フラックス中にヒドロキシエチルセルロースおよび／ま
たはヒドロキシプロピルセルロースおよび沸点が１７０
　’Ｃ以上でありかつ前記ヒドロキシエチルセルロース
および／またはヒドロキシプロピルセルロースが可溶性
である水溶性有機溶剤を含有することを特徴とするクリ
ームはんだである。

以下本発明について詳細に説明する。

本発明におけるフラックスはヒドロキシエチルセルロー
スまたはヒドロキシプロピルセルロースを含有する。こ
れらは単独で使用しても良くまた併用することも可能で
ある。特にヒドロキシエチルセルロースがチクソ性、洗
浄性の面で好ましい。

本発明におけるヒドロキシエチルセルロースの粘度は特
に限定されないが、２００〜１５００ＣＰＳ（センチボ
イズ）が好ましい、なお本発明いにおけるヒドロキシエ
チルセルロースおよびヒドロキシプロピルセルロースの
粘度は２０”Ｃにおける２重量％水溶液の粘度を示すも
のである。

本発明における溶剤の沸点は１７０℃以上であり、特に
好ましくは２００℃以上である。沸点が１７０″Ｃ以下
では、リフロー時に飛散し、はんだボールを発生するこ
とがある。なお本発明における溶剤の沸点の上限は特に
限定されないがリフロー時に蒸発することが望ましいた
め、３５０℃以下であることが好ましい。

本発明における溶剤はヒドロキシエチルセルロースまた
はヒドロキシプロピルセルロースのチクソ性を発現しう
る濃度でこれを溶解するものである必要がある。また本
発明における溶剤は水に溶解するものである必要がある
。水に溶解しない溶剤はりフロー時に微量でもその残渣
が残ると顕著に洗浄性が低下するという欠点がある。こ
れらの特性をそなえた溶剤の一例としてはジエチレング
リコール、トリエチレングリコール、テトラエチレング
リコール、モノエタノールアミン、ジェタノールアミン
、トリエタノールアミン、低分子量ポリエチレングリコ
ール等がある。

本発明におけるヒドロキシエチルセルロースおよび／ま
たはヒドロキシプロピルセルロースのフラックス中にお
ける含有率は、０．５〜１０重量％が好ましく、１．５
〜５重量％が特に好ましい。

０．５重量゛％未満ではチクソ性が不十分になることが
あり、また１０重量％を越える量では水洗浄性が低下す
ることがある。

本発明における活性剤は特に限定されないが、水溶性の
ハロゲン化水素系活性剤が特に好ましい。

これらの活性剤の一例としては、メチルアミン、ジメチ
ルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチル
アミン、トリエチルアミン、ｎ−プロピルアミン、ジ−
ｎ−プロピルアミン、トリｎ−プロピルアミン、イソプ
ロピルアミン、ジイソプロピルアミン、トリイソプロピ
ルアミン、ブチルアミン、ジブチルアミン、モノエタノ
ールアミン、ジェタノールアミン、トリエタノールアミ
ン等の比較的炭素数の小さいアミンの塩化水素酸塩また
は臭化水素酸塩などがある。またモノクロロ酢酸、ジク
ロル酢酸、トリクロル酢酸、モノブロム酢酸、ジブロム
酢酸、トリブロム酢酸の上記アミン塩や乳酸等も好まし
く使用できる。これらの活性剤のフラックス中における
含有率は特に限定されないが、５〜２０重量％が特に好
ましい。

本発明におけるはんだ粉末の形状は真球、不定形いずれ
でもよい、その粒径も一般に使用されているものであれ
ばいずれでもよいが、真球の場合直径２０〜６０μｍの
ものが特に好ましい、さらにはんだ合金の組成について
も特に限定されないが、５ｎ−Ｐｂ系合金、５ｎ−Ｐｂ
−Ｂｉ系合金、Ｓｎ−ＰｂＡｇ系合金などが好ましく使
用できる。

本発明におけるフラックスは、本発明のチクソ剤、溶剤
以外に、必要に応じポリエチレングリコール、ポリエチ
レングリコール／ポリプロピレングリコール共重合体、
活性剤等を適宜配合しうる。

本発明におけるクリームはんだ中におけるフラックスの
配合量は特に限定されないが、通常１０〜２０重量％が
好ましい。

［実施例コ次に本発明を実施例により例証する。

実施例１（１）　フラックスの調整グリセリン８３．５重量部、ジェタノールアミン塩酸塩
、１５重量部、粘度２００〜３００　ＣＰＳのヒドロキ
シエチルセルロース１．５重量部を容器に仕込み加熱溶
解させた。

（２）　クリームはんだの調整容器に２５０〜５００メツシユＳ　ｎ　／　Ｐ　ｂ（６
３ｗｔ％３７ｗｔ％）はんだ粉末８０重量部および上記
（１）項で調整したフラックス２０重量部をとり攪拌し
てクリーム状物を得た。

（３）　クリームはんだ評価（２〉項で得られたクリームはんだを常法にしたがって
ダレ、はんだづけ性およびハンダボール（ガラエボ基板
、２３５℃リフロー）、チクソ性、洗浄性（８０℃熱水
、攪拌、２分）を評価した。

はんだづけ性、洗浄性は非常に良好であり、またチクソ
性は良好でハンダボールの発生はなくダレ性もなかった
。

実施例２実施例１においてヒドロキシエチルセルロースの粘度お
よび添加量を表１のように変更し、添加量を変更した量
をグリセリンで補正した以外は実施例１と同様にしてク
リームはんだを調整して評価した。評価結果を表１に示
した。なおそれぞれの評価は次の基準で判定した。

◎：　非常に良好 ○：　良好 Δ：　使用可能 ×：　不良表１から明らかなように本発明の範囲内の場合には総合
的にバランスがとれており良好である。

一方比較例の場合には不良である。

実施例３実腫例１において溶剤を表２のように変更した以外は実
施例１と同様にしてクリームはんだを調整して評価した
。評価結果を表２に示した。

表２から明らかなように溶剤が本発明の範囲内の場合に
は総合的にバランスがとれており良好である。

実施例４実施例１においてチクソ剤をヒドロプロピルセルロース
（粘度１５０〜４００ＣＰＳ）に変更した以下は実施例
と同様にしてクリームはんだを調整し、評価した。はん
だづけ性は非常に良好であり、またチクソ性、洗浄性は
使用可能の程度であった。

またはんだボールやブレの発生はなかった。

実施例５実施例１においてフラックスとはんだ粉末の比を１５：
８５に変更した以外は実施例１と同様にしてクリームは
んだを調整し、評価した。はんだづけ性、はんだボール
および洗浄性は非常に良好であり、またチクソ性は良好
でブレの発生もなかった。

［発明の効果］本発明によれば、従来の技術に比べてチクソトロピー性
、はんだづけ性、水洗浄性が良好で、はんだボールの発
生のないクリームはんだを製造できる。

同

Claims

【特許請求の範囲】

（１）粉末はんだと液状またはペースト状フラックスと
を混和してなるクリームはんだにおいて、該フラックス
中にヒドロキシエチルセルロースおよび／またはヒドロ
キシプロピルセルロースおよび沸点が１７０℃以上であ
りかつ前記ヒドロキシエチルセルロースおよび／または
ヒドロキシプロピルセルロースが可溶性である水溶性有
機溶剤を含有することを特徴とするクリームはんだ。
（２）請求項（１）記載のフラックスにおいてヒドロキ
シエチルセルロースの粘度が２００〜１５００ＣＰＳで
あることを特徴とする請求項（１）記載のクリームはん
だ。
（３）請求項（１）記載のフラックスにおいて、ヒドロ
キシエチルセルロースおよび／またはヒドロキシプロピ
ルセルロースの含有率が０．５〜１０重量％であること
を特徴とする請求項（１）記載のクリームはんだ。
（４）請求項（１）〜（３）のいずれか１項記載のフラ
ックスにおいて有機溶剤がグリセリン、ジエチレングリ
コール、フロピレングリコール、テトラエチレングリコ
ール、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、お
よびトリエタノールアミンから選ばれる１種または２種
以上の混合物であることを特徴とする請求項（１）〜（
３）のいずれか１項記載のクリームはんだ。