JPH04100692A

JPH04100692A - クリームはんだ

Info

Publication number: JPH04100692A
Application number: JP21449990A
Authority: JP
Inventors: Masahide Utsunomiya; 宇都宮　正英; Takashi Shoji; 孝志荘司
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 1990-08-14
Filing date: 1990-08-14
Publication date: 1992-04-02

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、フラックス中に新規な活性剤を有する低腐食
性のクリームはんだに関し、特にはんだ付後のフラック
ス残渣除去不要のクリームはんだに関する。

［従来の技術］近年、クリームはんだが用いられる電子基板はますます
小型化される傾向があり、プリント回路にマウントする
素子のチップ什に伴う部品の微小化、実装密度の上昇、
高度集積化が進められ、電子材料の電極間距離やパター
ンの間隔はますます狭められている。

したがって、回路間の高い飾縁性の確保や、接合強度、
接合精度、熱安定性等に関１７、クリームはんだについ
ても高度な要請が成されるに至っている、クリームはんだには主としてリフロー法が使用されてい
るが、最初に基板にクリームはんだを印刷した後、チッ
プ化された素子をマウントし、加熱炉を通してはんだを
溶融し、接合をすることが一般的である。

すなわち、クリームはんだのフラックスに要請される性
能は、人体に対する安全性、良好なはんだ付性及び保存
中に劣化しない等の一般的なはんだフラックスに要請さ
れる性能の仲、低腐食性、高絶縁性、特にはんだ付後洗
浄をしなくとも良いことが望ましい。しかし、通常は洗
浄することが必要であり、その際洗浄性において優れて
いることが要求される、特に、この洗浄に際しては地球の環境破壊の原因とされ
ているフロン洗浄が行なわれていたので、フラックス残
渣除去をしないで済むはんだの要求は当然のものである
。

この目的に適合させるべく、非洗浄系クリームはんだ用
としての種々の活性剤が提案されている６しかし、洗浄しなくとも腐食がない活性剤を含むクリー
ムはんだは、はんだ付性に劣るとか、貯蔵安定性がない
とか、はんだ付性も劣るだけでなく、洗浄しないとやは
り腐食が進行するとか何らかの欠、占があって、提案さ
れた活性剤の中にははんだ付性も優れ、かつ腐食性もな
い活性剤は見出されていない。

［発明が解決しようとする課題］本発明は、はんだ付性に優れ、はんだ付に際して、素子
をマウントはんだ付した後、フラックス残渣の洗浄除去
不要なりリームはんだの開発を目的としたものである。

本発明の目的である低腐食性クリームはんだは、従来は
んだ溶融時に回路導体（金属）表面の酸化物除去のため
活性剤としてハロゲン化水素酸（通常はアミンの塩酸塩
等の形）が必要とされていたものを、これをイソプロピ
ルアミンハイドロブロマイドで代えることにより腐食性
が大幅に減少できることを見出したことに基づ（もので
ある、従来のクリームはんだ中のフラックス成分としては、ロ
ジン（松脂）を主成分として、チキソ剤、固形分を均一
に溶かし込むための溶剤および例えばジエチルアミン塩
酸塩、またはモノエチルアミン塩酸塩等のアミン塩酸塩
系化合物を活性剤として添加し、はんだの濡れ性を改善
を図っていた。

しかし、素子をはんだ付した後、回路表面に塩素化合物
が残存していると空気中の涜分、酸素等により金属の腐
食が促進され、絶縁性の低下、短絡または回路の接続不
良等、種々のトラブルの原因となることは良く知られて
おり、洗浄が必要とされていて、フロン洗浄、水洗浄な
どが行なわれるのが普通である。

近年、フロン使用の禁止が世界的に行なわれ、その代替
品を模索している状況にある。

一方、水洗浄はフロン洗浄はど効率的でなく、更に廃液
処理等種々の未解決の問題があって、はんだ付後洗浄不
要の塩素系活性剤を含まない、これらと同じ活性作用を
有する高信頼性のクリームはんだの開発が必要となって
きた。

［課題を解決するための手段］本発明は、上記のごとき種々の問題点を粉末状はんだ、
樹脂、溶剤等を含有する組成物に、イソプロピルアミン
ハイドロブロマイドを含有したクリームはんだを開発す
ることにより解決した。

すなわち、フラックスとはんだ粉末とを混練してなるク
リームはんだにおいて、フラックス中の活性剤としてイ
ソプロピルアミンハイドロブロマイドを含有することを
特徴とするクリームはんだを提供する。

特に低腐食性のクリームはんだである、イソプロピルア
ミンハイドロブロマイド（以下、ＩＰＡ−ＨＢｒという
。）を０．０１〜０．２重量％を添加したクリームはん
だを提供する。

低腐食性クリームはんだに使用する原材料は、はんだ粉
末、樹脂、溶剤、チキソ剤及びＩ　ＰＡ−ＨＢｒからな
る。

この場合のはんだ粉末としては、共晶はんだ（Ｓｎ　６３％−Ｐｂ　３７％、融点１８３℃）銀入り
はんだ（Ｓｎ　６２％−Ｐｂ　３６％−Ａｇ　２％、融点１７
８℃）高温はんだ（Ｐｂ　９５％−５ｎ　５％、融点３０５℃）または、（Ｐｂ　９５％−５ｎ　　３％−Ａｇ　２％、融点２９
８℃）低温はんだ（Ｓｎ　４６％−Ｐｂ　４６％−Ｂｉ　８％、融点１６
５℃）等の球状粉末で、７３μｍ（２００メツシユ）以
下のものが使用される。

フラックス成分は、樹脂、溶剤、チキソ剤、及び活性剤
からなるものであり、これ自体ははんだとは異なり高絶
縁性が必要とされるものである。

ＩＰＡ−ＨＢｒ以外の低級アルキルアミンであるメチル
アミン、エチルアミンのＨＢｒ−塩は吸湿性があり、保
存中にも水分を吸収し、活性が低下するので好ましくな
い。一方、高級アミンのＨＢｒ−塩は融点が高くなるだ
けでなく、活性が低いため使用に不便である。

ＩＰＡ−ＨＢｒの添加量は０．０１％以下であっては活
性が充分に発揮できず、０．２％を越える場合は活性は
高くなるが、はんだ付は後洗浄しないので腐食がおこる
恐れがあり、したがってこの範囲に押えるべきである。

樹脂としては、主としてロジン類、例えば重合ロジン、
天然ロジン（ウッドロジン、ガムロジン）、水素添加ロ
ジン、マレイン化ロジン、不均化ロジンが使用される。

溶剤としては、多くの有機系溶剤が使用できるが、例え
ばブチルカルピトール、テレピネオール、テキサノール
、プチルカルビトールアセテト等が使用できる。

チキソ剤としては、硬化ヒマシ油、水素添加ヒマシ油、
ヤシ油等を用いる。

活性剤はＩＰＡ−ＨＢｒを加えることによってはんだ付
後の洗浄が不要となる、または易洗浄性の低腐食性クリ
ームはんだが得られる。

この配合割合は、粉末状はＡ７だ８７〜９３％、樹脂１
〜６％、溶剤１〜８％、粘度調整剤０．　１〜１゜０％
、ＩＰＡ−ＨＢｒＯ，０１〜０．２％であって、印刷の
ライン幅０．５ｍｍ程度までのパターンに使用可能であ
る。

［作　用］クリームはんだにＩＰＡ−ＨＢｒを配合すると、活性剤
の効果を発揮し、アミン塩酸塩系活性剤の添加を必要と
せず、低腐食性クリームはんだを得ることができる。

（実施例１）活性剤としてＩ　Ｐ　Ａ　−ＨＢ　ｒを使用し、粒径１
０〜５４μｍのほぼ完全球形を呈したはんだ微粉末と樹
脂、溶剤、粘度調節剤を下記に示す割合で混練してクリ
ームはんだとした。

５ｎ６３−Ｐｂ３７　　　　９０．０％重合ロジン　　
　　　　　　　５．０％プチルカービトール　　　　　
４．６％ヒマシ油　　　　　　　　　　　０３％ＩＰＡ
−ＨＢｒ　　　　　　　　０．１％このクリームはんだ
を銅板上にのせ、２３０℃でリフローし、銅板を何ら洗
浄しないで温度４０℃、相対湿度９０％ＲＨ中に９６時
間保持した後、銅板に腐食が発生するかの観察を行なっ
た。

（比較例）比較のため、ＩＰＡ−ＨＢｒに代えて、イソプロピルア
ミンハイドロクロライドを活性剤として使用したフラッ
クスを用いて下記に示す割合で混練してクリームはんだ
としたものにつき、同様のテストをした。

５ｎ６３−Ｐｂ３７　　　　　　９０．　　Ｏ％重合ロ
ジン　　　　　　　　　５．０％プチルカービトール　
　　　　４゜６％ヒマシ油　　　　　　　　　　　０３
％イソプロピルアミンハイドロクロライド０１％観察の結果、実施例のＩＰＡ−ＨＢｒを使用したクリー
ムはんだを用いた銅板は全く腐食が発生していなかった
が、比較のためにイソプロピルアミンハイドロブロマイ
ドを使用したクリームはんだを用いた銅板は腐食が生成
していることが認められた。

（実施例２）Ｓｎ６３−Ｐｂ３７　　　　９０．Ｏ％重合ロジン　　
　　　　　　　５　ｏ％ヒマシ油　　　　　　　　　　
　０．３％を一定とし、これにＩＰＡ−ＨＢｒを０．０
０５％〜０５％の範囲で添加し、バランスは溶剤である
ブチルカルピトールで行ない、クリームはんだを調製し
た。

実施例１と同じく、このはんだを銅板上にのせ、２３０
℃でリフローしたときの銅板に対する濡れ性、およびこ
の銅板を何ら洗浄しないで温度４０℃、相対湿度９０％
Ｒ）］中に９６時間保持した後、銅板の腐食が発生する
か否かのテストをしたところ、第１表の結果を得た。

第１表食性のクリームはんだを得ることが出来ることが分かっ
た。

そしてかくすることにより、リフロー後の洗浄が不要で
あるため実装ラインでの作業性、生産性を大きく改善し
、フロン等の洗浄工程、洗浄槽等の設備、フロン等の回
収設備などを不要とする大きなメリットをもたらし、腐
食、短絡のない高信頼性の製品を得ることが可能となっ
た。

以上の結果から活性剤のＩＰＡ−ＨＢｒの添加量が０．
００５％では濡れ性が悪く、０．５％では銅板に腐食が
発生して問題を生ずる。したがってＩＰＡ−ＨＢｒの添
加量は濡れ性もあり、腐食の生じない０４０１〜０．２
％が好ましい範囲であることが判る。

［発明の効果］

Claims

【特許請求の範囲】

（１）フラックスとはんだ粉末とを混練してなるクリー
ムはんだにおいて、フラックス中の活性剤としてイソプ
ロピルアミンハイドロブロマイドを含有することを特徴
とするクリームはんだ。
（２）粉末状はんだ８７〜９３％、樹脂１〜６％、溶剤
１〜８％、チキソ剤０．１〜１．０％、イソプロピルア
ミンハイドロブロマイド０．０１〜０．２％からなるこ
とを特徴とするクリームはんだ。