【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
〔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、粉末はんだと液状またはペ
ースト状のフラツクス（以下、フラツクスとい
う）とを均質に混和したクリーム状のはんだであ
る。これは主として、基板上のはんだ接合部分
に、スクリーン印刷やデイスペンサー吐出により
塗布し、電子部品等の接合物を搭載し、外部から
の加熱により、はんだを融解させはんだ付けする
ためのはんだ材料である。
クリームはんだは、フラツクスの粘度並びに粉
末はんだとの混合割合等で粘度が調整され、使用
する条件によつて選択されており、フラツクスは
樹脂、チキソ剤、活性剤および溶剤等から構成さ
れている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
近年電子機器の小型化、高密度化、高集積化に
伴い部品間距離や導体間隔の狭小化、部品点数並
びに部品の種類の増加などにより、１基板当たり
の実装時間が増加する傾向がみられる。クリーム
はんだによるはんだ付け工程は一般に、クリーム
はんだの塗布→部品搭載→はんだリフロー、とい
うような工程ではんだ付けされる。従来のクリー
ムはんだは、クリームはんだ塗布後、少なくとも
１日以内に、部品搭載→はんだリフロー、を行わ
ないとクリームはんだの表面が乾燥し、部品搭載
時の保持作用の著しい欠如やリフロー時のはんだ
ボールの極端な増加による信頼性の低下が生じて
くる。従つて、クリームはんだ塗布後は、その日
のうちにはんだリフローまで終了しなければなら
ず、翌日への作業の休日をはさんでの作業の継続
ができなかつた。そのため、部品搭載時間、リフ
ロー時間を見越してクリームはんだの塗布作業を
きりあげなければならず、生産性の面から大きな
マイナスとなつていた。
本発明は、従来のクリームはんだにおけるかか
る問題点を解消し、クリームはんだ塗布後３日以
上の長時間放置しても、クリームはんだの粘着性
が失われず、かつはんだリフロー時のはんだボー
ルがきわめて少ないクリームはんだを提供するこ
とにある。
〔問題点を解決するための手段〕
クリームはんだ塗布後、時間の経過に伴う粘着
性の消失やリフロー時のはんだボールの増加はク
リームはんだ中の溶剤が気化するため、はんだ粒
子面のフラツクス保護が低下し、はんだ粒子が酸
化されること、並びに吸湿によるフラツクスの劣
化により生じると考えられている。従つてクリー
ムはんだの粘着性を増加させる一つの方法として
クリームはんだ中のフラツクス含有量を多くする
方法がある。しかし、一般にフラツクス量を多く
するとクリームはんだの印刷性の低下やリフロー
時のダレによる導体間のブリツジ、はんだ粉とフ
ラツクスの分離、はんだボールの増加、所定のは
んだ量を得るために従来以上のクリームはんだの
塗布量が必要等の問題が生じてくる。
本発明者らは、クリームはんだを使用するはん
だ付け実装における信頼性並びに生産性の向上を
目的とし、従来のクリームはんだの印刷性やはん
だ付け性を損なわずに、長時間の粘着性を有し、
かつはんだボールを減少させるクリームはんだの
開発を行つた結果、ロジン式骨核にエチレンオキ
シド類、またはプロピレンオキシド類を有するロ
ジンをクリームはんだのフラツクス中に配合する
ことにより当目的を達成することを見出し本発明
を家成した。本発明に用いるワジンとしては、ガ
ムロジン、ウツドロジン、トール油ロジン、水添
ロジン等である。
本発明において使用するロジンの水不溶性ポリ
アルキレングリコールエステルは、多くの種類の
ものを包含するが、例えば次の式(1)または(2)のよ
うに表すことができる。
一般式 Ｒ・COO・（EO）oＨ …(1)
Ｒ・COO・（PO）oＨ …(2)
ただし、Ｒはガムロジン、トール油ロジン、ウ
ツドロジン、水添ロジンまたは不均斉化ロジン等
のロジン酸骨核を示し、Ｅはエチレンオキシド残
基、Ｐはプロピレンオキシド残基、ｎは正の整数
を表す。
〔作 用〕
ロジン式骨核にエチレンオキシド類、またはプ
ロピレンオキシド類を有するロジンがクリームは
んだのフラツクス中に配合されると、粉末はんだ
の粒子とフラツクスの界面を改質してクリームは
んだ表面の乾燥を防止するため、クリームはんだ
塗布後クリームはんだは長時間粘着性を有するよ
うになる。
上記ロジンから構成される粘着付与剤は、フラ
ツクスの重量基準で２〜60重量％配合されるが、
これより少ないと所期の効果が発揮されず、一方
この範囲を越えて余り多量に配合されると、過度
の粘着性が付与され、印刷性などの劣化を招く。
〔実施例及び比較例〕
以下の例にあつて、粘着付与剤は、水不溶性で
あつて、ロジン骨核にエチレンオキシド類基また
はプロピレンオキシド類基を付加したものであ
り、これは東邦化学(株)製造の商品名「100P」を
用いた。また、いわゆるフラツクス成分として慣
用の重合ロジンを用いた。
実施例 １
フラツクス……11重量％
重合ロジン（樹脂）
ブチルカルビトール（溶剤）
ヒマ硬（チキソ剤）
ジエチルアミンHCl（活性剤）
粘着付与剤（100P）
アジピン酸（活性剤） 50重量％
33.5重量％
５重量％
0.5重量％
10重量％
１重量％
粉末はんだ……89重量％
（63Sn−Pb（250メツシユ）
実施例 ２
フラツクス……11重量％
重合ロジン（樹脂）
ブチルカルビトール（溶剤）
ヒマ硬（チキソ剤）
ジエチルアミンHCl（活性剤）
粘着付与剤（100P）
アジピン酸（活性剤） 30重量％
33.5重量％
５重量％
0.5重量％
30重量％
１重量％
粉末はんだ……89重量％
63Sn−Pb（250メツシユ）
実施例 ３
フラツクス……11重量％
重合ロジン（樹脂）
ブチルカルビトール（溶剤）
ヒマ硬（チキソ剤）
ジエチルアミンHCl（活性剤）
粘着付与剤（100P）
アジピン酸（活性剤） 10重量％
33.5重量％
５重量％
0.5重量％
50重量％
１重量％
粉末はんだ……89％
63Sn−Pb（250メツシユ）
比較例 １
フラツクス……11重量％
重合ロジン（樹脂）
ブチルカルビトール（溶剤）
ヒマ硬（チキソ剤）
ジエチルアミンHCl（活性剤）
アジピン酸（活性剤） 60重量％
33.5重量％
５重量％
0.5重量％
１重量％
粉末はんだ……89重量％
63Sn−Pb（250メツシユ）
以上の実施例、比較例の特性試験結果を第１表
示す。
[Industrial Application Field] The present invention relates to cream solder used for soldering electronic equipment. [Prior Art] Cream solder is a cream-like solder that is a homogeneous mixture of powdered solder and liquid or paste-like flux (hereinafter referred to as flux). This is a solder material that is mainly applied to the solder joints on a board by screen printing or dispenser discharge, and is used to mount electronic components and other joints, and then melt the solder using external heat for soldering. be. The viscosity of cream solder is adjusted depending on the viscosity of the flux and the mixing ratio with powdered solder, etc., and is selected depending on the conditions of use, and the flux is composed of a resin, a thixotropic agent, an activator, a solvent, etc. [Problems to be solved by the invention] In recent years, with the miniaturization, higher density, and higher integration of electronic devices, the distance between parts and conductor spacing has become narrower, and the number of parts and types of parts have increased. There is a tendency for the implementation time to increase. The soldering process using cream solder generally involves the following steps: applying cream solder, mounting components, and reflowing the solder. With conventional cream solder, if you do not mount the component and then reflow the solder within at least one day after applying the cream solder, the surface of the cream solder will dry, resulting in a significant lack of holding effect when mounting the component and solder balls during reflow. Reliability will decrease due to the extreme increase in Therefore, after applying the cream solder, it was necessary to finish the solder reflow on the same day, making it impossible to continue the work on the next day across a holiday. Therefore, the cream solder application work had to be completed in anticipation of the component mounting time and reflow time, which was a big disadvantage in terms of productivity. The present invention solves these problems with conventional cream solder, and the cream solder does not lose its stickiness even if it is left for a long time of 3 days or more after applying the cream solder, and the number of solder balls during solder reflow is extremely small. Our goal is to provide cream solder. [Measures to solve the problem] After applying cream solder, the adhesiveness disappears over time and the number of solder balls increases during reflow because the solvent in the cream solder evaporates, and the flux protection on the solder particle surface becomes impossible. It is thought that this is caused by oxidation of solder particles and deterioration of flux due to moisture absorption. Therefore, one method for increasing the tackiness of cream solder is to increase the flux content in the cream solder. However, in general, increasing the amount of flux reduces the printability of cream solder, causes bridging between conductors due to sag during reflow, separates solder powder and flux, increases the number of solder balls, and increases the amount of cream solder needed to obtain a predetermined amount of solder. Problems such as the need for a large amount of solder to be applied arise. The present inventors aimed to improve reliability and productivity in soldering mounting using cream solder, and developed a method that has long-lasting adhesiveness without impairing the printability and solderability of conventional cream solder. ,
As a result of developing a cream solder that also reduces the number of solder balls, it was discovered that this objective could be achieved by incorporating a rosin containing ethylene oxide or propylene oxide into the flux of the cream solder. Made an invention. Examples of the wagin used in the present invention include gum rosin, oil rosin, tall oil rosin, and hydrogenated rosin. The water-insoluble polyalkylene glycol ester of rosin used in the present invention includes many types, and can be represented, for example, by the following formula (1) or (2). General formula R・COO・(EO) o H…(1) R・COO・(PO) o H…(2) However, R is gum rosin, tall oil rosin, uddrosin, hydrogenated rosin, or symmetrical rosin, etc. It shows a rosin acid bone nucleus, E represents an ethylene oxide residue, P represents a propylene oxide residue, and n represents a positive integer. [Function] When a rosin containing ethylene oxide or propylene oxide in the rosin type bone core is blended into the flux of cream solder, it modifies the interface between the powder solder particles and the flux and prevents the surface of the cream solder from drying. To prevent the cream solder from becoming sticky for a long time after applying the cream solder. The tackifier composed of the above rosin is blended in an amount of 2 to 60% by weight based on the weight of the flux.
If the amount is less than this, the desired effect will not be achieved, while if the amount is too large beyond this range, excessive tackiness will be imparted, leading to deterioration of printability and the like. [Examples and Comparative Examples] In the following examples, the tackifier is water-insoluble and has an ethylene oxide group or a propylene oxide group added to a rosin core, which is manufactured by Toho Chemical Co., Ltd. ) manufactured by the product name "100P". Further, a commonly used polymerized rosin was used as a so-called flux component. Example 1 Flux...11% by weight Polymerized rosin (resin) Butyl carbitol (solvent) Castor hardness (thixotropic agent) Diethylamine HCl (activator) Tackifier (100P) Adipic acid (activator) 50% by weight 33.5% by weight 5% by weight 0.5% by weight 10% by weight 1% by weight Powder solder...89% by weight (63Sn-Pb (250 mesh) Example 2 Flux...11% by weight Polymerized rosin (resin) Butyl carbitol (solvent) Castor hardness ( Thixotropic agent) Diethylamine HCl (activator) Tackifier (100P) Adipic acid (activator) 30% by weight 33.5% by weight 5% by weight 0.5% by weight 30% by weight 1% by weight Powdered solder...89% by weight 63Sn-Pb ( 250 mesh) Example 3 Flux...11% by weight Polymerized rosin (resin) Butyl carbitol (solvent) Castor hardness (thixotropic agent) Diethylamine HCl (activator) Tackifier (100P) Adipic acid (activator) 10% by weight 33.5% by weight 5% by weight 0.5% by weight 50% by weight 1% by weight Powder solder...89% 63Sn-Pb (250 mesh) Comparative example 1 Flux...11% by weight Polymerized rosin (resin) Butyl carbitol (solvent) Castor hard (Thixotropic agent) Diethylamine HCl (activator) Adipic acid (activator) 60% by weight 33.5% by weight 5% by weight 0.5% by weight 1% by weight Powdered solder...89% by weight 63Sn-Pb (250 mesh) The above examples, The characteristic test results of the comparative example are first displayed.
〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕
上記クリームはんだの特性試験結果からも明ら
かな如く、本発明クリームはんだは、プリント基
板塗布後長時間経過しても粘着性が失われないた
め、時間に制約されることなく生産計画がたてら
れるという管理面の効果があるばかりでなく、は
んだボールの発生も少ないことから絶縁不良や短
絡のない信頼性あるはんだ付け部が得られるもの
である。
As is clear from the characteristics test results of the cream solder described above, the cream solder of the present invention does not lose its adhesiveness even after a long period of time has passed after being applied to a printed circuit board, so production plans can be made without being constrained by time. Not only is this effective in terms of management, but the generation of solder balls is also small, so reliable soldered parts without insulation defects or short circuits can be obtained.