JPH04143094A

JPH04143094A - はんだ付け用フラックス

Info

Publication number: JPH04143094A
Application number: JP2263767A
Authority: JP
Inventors: Hatsuhiro Minahara; 皆原　初浩; Noriko Ikuta; 生田　紀子
Original assignee: METSUKU KK
Current assignee: METSUKU KK
Priority date: 1990-10-03
Filing date: 1990-10-03
Publication date: 1992-05-18
Anticipated expiration: 2010-12-25
Also published as: GB2250754B; US5131962A; JPH07121468B2; GB2250754A; DE4132545A1; KR920007738A; GB9119887D0

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、はんだ付け用フラックスに関するものである
。現在、はんだ付け後のプリント基板の洗浄はほとんど
フロンで行なってる。しがし、フロンはオゾン層破壊と
いう環境汚染問題をひきおこすために使用量か規制され
ており、近い将来まったく使用できなくなる。本発明は
、はんだ付け後のフランクス残渣かほとんど残らないの
で洗浄工程の必要かなく、従って、フロン規制に対応す
ることかでき、さらに、チエッカ−ピンによるはんた付
け不良の検査の際にも何ら支障なく不良を検査すること
かてきる、はんた付け用フラックスに関するものである
。

（従来の技術）ロジン等の天然樹脂や合成樹脂などにアミンのハロゲン
化水素酸塩や存機酸を数種添加したはんだ付け用フラッ
クスはよく知られている。しかし、現在使用されている
フラックスは樹脂成分を多く含むために、はんだ付け後
のプリント基板に多量の残渣か存在し、チエッカ−ビン
によるはんだ付け不良検査には洗浄工程なして使用する
ことはできない。しかも、現在はその洗浄剤であるフロ
ンにも環境問題に関して厳しい規制かなされており、フ
ロンによる洗浄か実施困難になってきている。

超低残渣タイプのはんだ付け用フラックスは、現在ても
数社で販売されているか、従来のロジンタイプのはんだ
付け用フラックスと比較すると、腐食や電気絶縁抵抗の
劣化を避けるためにははんだ付け性を犠牲にしているの
で、最近の表面実装技術における工程、たとえばリフロ
ーはんだ付けなとから受ける熱衝撃により劣化した銅面
や、はんだコート面に対して充分なはんだ付けか行えな
いのか現状である。

（本発明か解決しようとする問題点）本発明はこれらの問題点、すなわち優れたはんだ付け性
を損なうことなく、フロン規制に対応するための無洗浄
化、さらには無洗浄でもチエッカ−ビンによるはんだ付
け不良検査を支障なく行うことかできる超低残渣化され
たはんた付け用フラックスを提供しようとするものであ
る。

（問題点を解決するための手段）一般に有機酸は無機ハロゲン化塩や、アミン類のハロゲ
ン化水素酸塩などとはんだ付け性について比較すると、
かなり低い能力しか持たない。有機酸のはんだ付け性の
強さに対する構造活性相関は分子量（炭素数）か小さく
なるにつれはんだ付け性は増すものの、現在のフローは
んだ付け装置を用いるとはんだ付け前の予備加熱でほと
んとの有機酸が揮散してしまい、はんだ付け時には活性
力かほとんど得られなくなるために充分なはんだ付けか
行なわれないようになってしまう。逆に分子量か大きく
なるにつれて融点や沸点か上昇するので活性剤か予備加
熱で消失することはないか、はんだ付け後に余剰分か残
渣として残るばかりか、はんだ付け性向体もかなり低い
ものである。そこて、はんた付け温度てほとんと消失し
てしまうか、はんだ付け性を適度に持ち合わせている特
殊な有機酸を大量に添加することにより、有機酸自身か
それ自体の揮散を妨げるよう設計することで解決できる
。

有機酸としては脂肪族−級カルホン酸でも効果かあるか
、特にマロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、
ピメリン酸、スペリン酸、アセライン酸、セバシン酸な
との二塩基性カルボン酸、またはグリコール酸、乳酸、
ヒドロアクリル酸、オキシ酪酸、グリセリン酸、タルト
ロン酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸その他なとのすキ
シ酸、さらにケトグルタル酸、ピルピン酸、ケ）・酪酸
、レブリン酸その他、なとのケトン酸か効果的であり、
このうちの一種または数種を組み合わせて、はんだ付け
用フラックスの０．１〜２０重量％まで添加することか
できる。

しかし、有機酸は本来はんだ付け性か悪いうえに、流動
性も劣るため、フローはんだ付けに際してはんだとの置
き換わりか悪く、プリント基板のチップランドやスルー
ホールに対してはんだか濡れにくい状態となり、充分な
はんだ付けか行えない。そこて、我々は鋭意研究の結果
、前述の有機酸に正リン酸エステル、亜リン酸エステル
および次亜リン酸エステルのうちの一つまたはいくつか
の組み合わせを更に添加すると飛躍的にはんだ付け性か
向上することを見出して本発明を完成した。

これらリン系のエステル類を添加すると有機酸とよく相
溶し、流動性かよくなるため、プリント基板のスルーホ
ールへの毛細管現象による吸い上げや、フローはんだ付
け時のはんだとの置き換わりかよくなり、大量に添加し
た有機酸の弱い活性ではあるか、持続的な働きにより、
充分なはんだ付け性が得られるようになる。エステルと
しては正リン酸エステル、亜リン酸エステル、次亜リン
酸エステルのうちの一つまたは複数の組み合わせて００
１％〜１０重量％まて添カロすることかてきる。

溶剤としてはイソプロピルアルコールか主に使用される
か、必要に応して、メタノール、エタノル、アセトン、
トルエン、酢酸エチル、エチルセロソルブ、ブチルセロ
ソルブその他なとの一般溶剤を適当量添加して使用する
こともてきる。このほか、これらの薬品類に適当な添加
剤たとえば、酸化防止剤、可塑剤、チクソ剤またはアミ
ンや四級アンモニウムなとのハロケン化水素酸塩その他
などを加えて使用することもてきる。

以上の条件を満足することにより、添加した薬品類は充
分なはんだ付け性を維持し、かつフローはんだ付け時の
熱やはんだのウェーブによってほとんとか分散、飛散、
流失し、はんだ付け後のプリント基板には残渣かはとん
と残らないのて、腐食性か無く、電気絶縁抵抗の低下を
伴わない。このような効果から、フロン洗浄を行なう必
要かないために、低コスト化につながるばかりか、フロ
ンによって引き起されるオゾン層の破壊も避けることが
できる。また、残渣かはとんと存在しないために、現在
はんだ付け不良検査の主流であるチエッカ−ピン検査に
おいてもピンの先端の接触を妨げないので、検査に支障
かなくなり、著しく生産性を向上することかできる。

以下に、本発明によるはんだ付け用フラックスの効果を
比較例および実施例によってさらに具体的に説明する。

その試験方法、試験基板および結果・第１表を以下に示
す。

（試験方法）以下に示す０゜８ｍｍ厚、７６．０Ｘ７６．０ｍｍの試
験基板を用い、噴流はんだ付け装置（フローソルダー）
で、スルーホールに対するはんだ付け性の評価を行なっ
た。

（試験基板）０．８ｍｍスルーホール、６００穴／１枚Ｎ＝１０　　
　（６００，０穴）ガラス・エポキシ（Ｇ−１０）基板１．　６ｍｍ厚に銅
スルーホール（２５Ｘ２４個、計６００個）を形成し、
スルーホールおよびスルーホールラント部以外に熱硬タ
イプのソルダーレジストを印刷した基板。

（基板処理条件）アセトンで基板表面の油脂汚れをふきとり、硫酸−過酸
化水素水の混合水溶液て銅酸化物をエツチングした後、
１５０°Ｃ雰囲気の熱風炉で９０ｍ１ｎ加熱して銅面に
均一な酸化銅皮膜を付けた基板を用いた。

（スルーホールはんだ付けの合格基準）第１図に示す図
はフローソルダーによるスルーホールへのはんだ付けの
状態を示し、合否基準を定めたものである。試験基板の
６００穴を各々判定基準に従い合否を決め、金穴の何％
か合格基準に達しているかを、それぞれのはんだ付け用
フラックスの性能評価とした。第１図において上段は合
格、下段は不合格であり、合格の％によりスルーホール
へのはんだ付け性を示した。

（はんだ付け装置条件）・ブレヒート　　　　　　＋３０°Ｃ’　　６０ｍ１ｎ
・コンヘアースピード　１ｍ／ｍｉｎ・はんだ温度　　　　　２３５℃ ・シングルウェーブ式噴流はんだ付け装置を使用した。

本発明によるはんた付け用フラックス（実施例１．２）
および従来タイプ（比較例１〜３）の組成および試験結
果を第１表に示す。比較例１．２では試験基板の条件が
厳しいにも関わらず、６７または９４％のはんだ付け率
であり、良好なはんだ付け性を示しているか、従来のロ
ジンタイプであるのて基板にはロジンか大量に存在して
おり、洗浄なしてはチエッカ−ピンによるはんだ付け不
良検査にまったく対応できない。残留イオン濃度も比較
例１，２では９０．１１５　μｇＮａ（Ｊ／５ｑｉｎｃ
ｈと顕著に多いことかわかる。また比較例３ては本発明
に従った有機酸を配合しであるか、リン系のエステル類
を添加していないために、有機酸のはんだ付け能力だけ
では、はんだ付け状態かまったく合格基準値に達してい
ない。しかし、リン系のエステル類を添加した実施例１
および２てはハロゲンを含んでいないにも関わらずはん
だ付け率は従来のロジンタイプのものを上回り、飛躍的
な効果か現われ、はんだは１００％揚かっている。

また、残留イオン濃度も実施例１．２は１３および９１
１　ｇ　／　Ｎａ（Ｊ　／　ｓｑ　ｉ　ｎｃｈてあって
ＭＩＬ規格の１５１ｔ　ｇ　／ＮａＣｆ／ｓｑ　１ｎｃ
ｈ以下を満足している。

（発明の効果）本発明のはんだ付け用フラックスを使用することにより
、はんだ付け性か飛躍的に向上するばかりか、残渣かほ
とんとないために、フロンで洗浄する必要かなく、チエ
ッカ−ビンでのはんだ付け不良検査において全く支障か
おこらない。本発明のフラックスはこれらから優れた特
徴を有するために、現在環境問題から生じてきているフ
ロン規制に対応でき、洗浄に関わるコストダウンにつな
がり、はんだ付け不良検査かすみやかに行なえることか
ら、著しく生産性を向上させることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図ははんだ付け用フラックスの性能の合否基準を示
す図である。（ほか３名）くロ　　ミ石トζくロミ石手続補正書平成３年１月９日

Claims

【特許請求の範囲】

　二塩基性カルボン酸、オキシ酸、およびケトカルボン
酸のうちの一つまたはそれ以上と、リン酸エステル、亜
リン酸エステル、および次亜リン酸エステルのうちの一
つまたはそれ以上を含有することを特徴とするはんだ付
け用フラックス。