JPH05185284A - フラックス組成物 - Google Patents

フラックス組成物

Info

Publication number
JPH05185284A
JPH05185284A JP34404091A JP34404091A JPH05185284A JP H05185284 A JPH05185284 A JP H05185284A JP 34404091 A JP34404091 A JP 34404091A JP 34404091 A JP34404091 A JP 34404091A JP H05185284 A JPH05185284 A JP H05185284A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flux
soldering
carboxylic acid
acid
volatile
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP34404091A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3221707B2 (ja
Inventor
Yoichi Oba
洋一 大場
Kinbun Ou
錦文 王
Sandai Iwasa
山大 岩佐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Chemical Research Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Research Laboratory Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Chemical Research Laboratory Co Ltd filed Critical Asahi Chemical Research Laboratory Co Ltd
Priority to JP34404091A priority Critical patent/JP3221707B2/ja
Publication of JPH05185284A publication Critical patent/JPH05185284A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3221707B2 publication Critical patent/JP3221707B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 揮発性の脂肪族カルボン酸と揮発性の有機溶
剤とからなるフラックス組成物であり、揮発性の脂肪族
カルボン酸が融点35℃以下でかつ、沸点150℃以上
300℃以下であるフラックス組成物。 【効果】 本発明のフラックス組成物は、はんだ付け工
程で揮散してしまう特定のカルボン酸をフラックス活性
剤として採用しているため、はんだ付け後に実質的に全
く残渣が残らず、電子部品の実装に用いても何等洗浄工
程を必要とせず、はんだ付けされたプリント基板に要求
される電気的信頼性も優れている。また、はんだ付け装
置や基板キャリアーにフラックス固形分が残留しないの
で、はんだ付け作業の能率が著しく向上する。従って、
民生用や産業用プリント配線板などの製造に適したフラ
ックスとして広く用いることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子工業のプリント配
線板の製造に使用されるフラックス組成物に関する。さ
らに詳述すれば、電子部品のはんだ付け実装を不活性ガ
ス雰囲気で行うときに用いられるポストフラックスで、
はんだ付け後、全く残渣を残さないフラックス組成物に
関する。
【0002】
【従来の技術】プリント配線板に電子部品をはんだ付け
するときに、一般にはんだ付け性を確保するために液状
フラックスを塗布する方法が用いられた。電子工業にお
いて用いられるポストフラックスはロジン系フラックス
として、ロジン系樹脂単独、ロジン系樹脂と有機酸ある
いはロジン系樹脂とアミンの塩酸塩をイソプロピルアル
コール(以下IPAと略す)で溶解したものが用いら
れ、そのロジン系樹脂の使用量は通常20%が用いられ
た。そしてロジン系樹脂の代わりの合成樹脂と有機酸を
IPAなどの有機溶剤に溶解した合成樹脂フラックスも
用いられ、樹脂使用量は通常5%が用いられた。
【0003】そしてフラックスの残渣を少なくするた
め、その改良としてロジン系フラックス中のロジン系樹
脂の使用量は20%から5%、合成樹脂系は5%から2
%の使用量が用いられた。さらに改良として非腐食性の
脂肪族カルボン酸を揮発性有機溶剤に溶解したものに、
水酸基を有する非揮発性化合物を加えたものが低残渣フ
ラックスとして用いられ、脂肪族カルボン酸として、常
温で固体の二塩基酸としてアジピン酸が用いられた。フ
ラックスの塗布方法としては、浸漬、ブラッシング、ス
プレー、発泡が用いられた。そしてこれらのフラックス
を除去するために通常洗浄液としてフロン113をベー
スとした有機溶剤が用いられた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ロジン系、合成樹脂系
の各種フラックスは多くのフラックス残渣を生じ、該残
渣は、例えそれらが非腐食性、非電導性であっても、チ
ェッカーピン検査時にピンプローブの接触不良による検
査エラーを生じたり、搬送コンベヤの機器に基板の残渣
が累積して搬送ミスを生じたり、精密を要するコンピュ
ターおよび電気通信装置の製造に、MILーPー288
09清浄化試験に合格させることができないという難点
がある。そしてフラックス残渣の除去には、洗浄工程が
必要となり、工程が増加することによるコストアップに
繋がり、また、洗浄液として使用するフロン113をベ
ースとする有機溶剤を使用するため、地球のオゾン層の
破壊に繋がり、地球環境保全上難点がある。
【0005】しかしながら、上記のフラックスはまた、
低残渣フラックスと言えども、不揮発性の固形分を含む
ため、長期間の使用によりフラックス塗布装置(以下フ
ラクサーと略す)や基板キャリアーにフラックス固形分
が付着してきて度々洗浄する必要がある。特に不活性ガ
ス、例えば、窒素雰囲気ではんだ付けを行うような密閉
式自動はんだ付け装置ではこの問題が深刻で、フラクサ
ーの洗浄のため自動はんだ付け装置を停止して保守する
必要があり、はんだ付け作業の能率を著しく低下させる
という難点がある。本発明者らは上記の課題を解決する
ためになされたもので、本発明の目的ははんだ付け装置
内にも、はんだ付け後のプリント配線板にも、全く残渣
を残さないフラックス組成物を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明はカルボン酸を活
性剤として含むフラックス組成物において、特定の物性
をもつカルボン酸を揮発性有機溶剤に溶解させたフラッ
クス組成物にすることによって前述の目的が達成される
ことを見出し、本発明を完成するに至った。揮発性の脂
肪族カルボン酸と揮発性の有機溶剤とからなるフラック
ス組成物その特徴は揮発性の脂肪族カルボン酸が、融点
35℃以下、好ましくは25℃以下でかつ、沸点150
℃以上300℃以下、好ましくは175℃以上280以
下であるフラックス組成物である。
【0007】本発明に用いられるカルボン酸としては、
常温付近で液状(融点35℃以下、好ましくは25℃以
下)で、揮発性(沸点150℃以上300℃以下、好ま
しくは175℃以上280℃以下)である脂肪族カルボ
ン酸が、単独あるいは2種以上混合されて用いられる。
【0008】本発明に用いられるカルボン酸が、融点が
35℃以下、好ましくは25℃以下であるという条件
は、この温度より高いとフラックス中の揮発性有機溶剤
が揮発した時、カルボン酸が乾燥し、フラクサーやはん
だ付け装置あるいは基板キャリアーに固形物として付着
してきて、フラクサーのフィルター詰まり、プリント配
線板への再付着などの問題を生じるからである。また、
融点の下限を限定してないのは特に意味がなく、常温付
近で液状であればよい。融点が35℃以下としたのは、
雰囲気制御自動はんだ付け装置においては、装置内の温
度がプリヒータや溶融はんだの熱によって昇温して室温
より高くなっており、融点が35℃程度のカルボン酸も
この雰囲気内で液状を保つからである。
【0009】また、沸点150℃以上300℃以下、好
ましくは175℃以上280℃以下であるという条件
は、プリント配線板のはんだ付けにおいて、プリント配
線板は、まずフラックスがフラクサーで塗布され、つい
で雰囲気温度約125〜160℃でプリヒート(予備加
熱:基板が60〜100℃に加熱される)され、最後に
約230〜260℃のはんだに接触してはんだ付けがな
され、この際、プリヒートは、フラックス中に含まれる
揮発性溶剤を揮発させることによって、プリント配線板
が高温はんだと接触したとき、爆発的な揮発性溶剤の揮
発を防ぎ、はんだ接合部の飛び散りやはんだ接合部内の
ボイドを防ぐからである。
【0010】つまり、沸点が150℃以上、好ましくは
175℃以上というのは、プリヒートの段階でフラック
ス活性剤としてのカルボン酸が揮散してなくなってしま
わないための条件であると同時に、はんだ付けの初期
(はんだに接触した瞬間)に揮散してなくならないため
の条件である。はんだ付け時にプリント基板は、プリヒ
ート温度から急激にはんだ浴温度まで上昇するが、はん
だに接触した瞬間に活性剤が揮発してしまっては良好な
はんだ付けができない。例えば、以下のカルボン酸自身
を用いてJIS Zー3197に規定されるはんだ広が
り試験を銅板で行った結果を表1に示す。この結果、あ
まり沸点が低いと、カルボン酸が活性剤として作用する
前に揮発してしまい好ましくないことが明らかである。
【0011】
【0012】また、沸点300℃以下、好ましくは28
0℃以下であるという条件は、はんだ付け工程でフラッ
クス活性剤としてのカルボン酸が揮散してなくなるため
の条件である。はんだ付け温度が230〜260℃で、
はんだ付け時間が数秒〜数10秒といった通常のはんだ
付け条件では、沸点300℃以下、好ましくは280℃
以下であるカルボン酸はほとんど揮散してなくなるとい
う実験結果に基づいている。はんだ付け温度より高い沸
点のカルボン酸がはんだ付け工程で揮散してしまうとい
う理由は、フラックスとして塗布されたカルボン酸が数
μmと極めて薄い膜厚であるためと考えられる。
【0013】カルボン酸としては、従来から低残渣フラ
ックスの活性剤として広く使われてきた脂肪族ジカルボ
ン酸(例えば蓚酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸
またはリンゴ酸など)は、いずれも常温で固体であり、
本発明の目的に使用できない。本発明では上記の融点と
沸点の条件を満たす脂肪族カルボン酸に限定される。本
発明では上記の融点と沸点の条件を満たす脂肪族カルボ
ン酸に限定される。本発明に用いられる脂肪族カルボン
酸の例としては、ジエチル酢酸(2ーエチル酪酸)、ブ
チル酢酸(3,3ージメチル酪酸)、酪酸、イソ酪酸、
ジメチル酪酸、バレリン酸(吉草酸)、イソバレリン酸
(イソ吉草酸)、カプロン酸(nーヘキサン酸)、nー
ヘプタン酸、カプリン酸(nーデカン酸)、ペラゴニン
酸(nーノナン酸)などがある。
【0014】また、揮発性有機溶剤としては、メタノー
ル、エタノール、IPAのような低級アルコールや酢酸
エチル、酢酸ブチルのような揮発性有機溶剤が単独また
は混合して用いられる。毒性や引火性でIPAが一般的
である。
【0015】本発明の好ましい実施態様は、揮発性の脂
肪族カルボン酸0.1〜10重量%、好ましくは0.5
〜5重量%と、残りが揮発性有機溶剤からなる。活性剤
としての揮発性の脂肪族カルボン酸の量は、用いるカル
ボン酸の物性(沸点や蒸発速度など)やフラックスの塗
布条件(塗布方法や膜厚など)あるいははんだ付け条件
(はんだ温度、はんだ付け時間など)によって異なる
が、0.1重量%より低いとはんだ付け性に問題が生じ
不濡れ、ツララ、ブリッジ等のはんだ付け不良が発生し
やすく、10重量%以上でははんだ付け効果が飽和する
ばかりでなく、はんだ付け後にプリント基板上に残留し
た過剰な酸によりプリント基板の電気的信頼性を悪くす
るので好ましくない。
【0016】また本発明のフラックス組成物は、揮発性
の脂肪族カルボン酸と揮発性有機溶剤とからなり、はん
だ付け後それらのフラックス成分がことごとく揮散する
ことを特徴としているので、本発明に活性剤として用い
た脂肪族カルボン酸の揮発性を低下させるような物質の
添加は好ましくない。
【0017】
【作用】本発明のフラックス組成物は、特定の物性をも
つカルボン酸を揮発性有機溶剤に溶解させたものをフラ
ックス組成物にすることによって、はんだ付け工程でフ
ラックスが揮散してしまうため、はんだ付け装置内に
も、はんだ付け後のプリント配線板にも、全く残渣を残
さないフラックス組成物が提供される。
【0018】実際、不活性雰囲気でのはんだ付けにおい
ては、酸素によるはんだ金属表面や基板の接合端子の金
属が酸化されにくいので、本発明のフラックス組成物の
ような、従来全く検討されなかった単純なフラックス組
成物である本発明のフラックスで十分に良好なはんだ付
けができることが確認された。以下実施例としていくつ
かの例を示すが、本発明がこれらに限定されるものでは
ない。
【0019】(実施例)以下に本発明を実施例により具
体的に説明するが、「%」とあるのは、とくに断りのな
い限り重量基準である。 (実施例1) nーオクタン酸 1.5% IPA 98.5% からなるフラックス組成物を調合し、スプレーフラクサ
ー、プリヒーター、ダブル噴流式はんだ槽を備えた窒素
封入式自動はんだ付け装置により以下の条件ではんだ付
けを行った。 雰囲気ガス:窒素 フラックス塗布:スプレーフラクサー プリヒート:雰囲気 150℃ 基板表面 90℃ はんだ温度:250℃ コンベヤー速度:1.2m/分 その結果、不濡れ、ツララ、ブリッジなどのはんだ付け
不良は皆無であり、フラックス残渣は全く無視できるほ
どであった。このプリント基板を、何等の洗浄処理を施
すことなくオメガメータによる残留イオン濃度測定した
ところ、1.7μgNaCl/sq.inであり、MI
LーPー28809清浄化試験の規格である14μgN
aCl/sq.in以下に合格した。また、JIS Z
ー3197に基づく絶縁抵抗試験において1012Ω以
上、また電圧印加耐湿試験において腐食発生がなく、絶
縁抵抗値が1012Ω以上であり良好な電気特性を示し
た。
【0020】(実施例2) 吉草酸 5.0% IPA 95.5% からなるフラックス組成物を調合し、これを実施例1と
同様な条件ではんだ付けを行った。その結果、実施例1
と同様、優れたはんだ付け性、電気絶縁性を有してい
た。また、目視による判定ではフラックス残渣は全く確
認できなかった。オメガメータによる残留イオン濃度
は、4.5μgNaCl/sq.inであり、MILー
Pー28809清浄化試験の規格に合格した。
【0021】(実施例3) nーヘプタン酸 2.0% IPA 98.0% からなるフラックス組成物を調合し、これを実施例1と
同様な条件ではんだ付けを行った。その結果、実施例1
と同様、優れたはんだ付け性、電気絶縁性を有してい
た。また、目視による判定ではフラックス残渣は全く確
認できなかった。オメガメータによる残留イオン濃度
は、2.3μgNaCl/sq.inであり、MILー
Pー28809清浄化試験の規格に合格した。本発明に
使用する脂肪族カルボン酸と使用できない脂肪族カルボ
ン酸を表2に示す。なお、表2でmp(融点)、bp
(沸点)はそれぞれ代表的な値を示したが、これらの数
値は純度によって変動するので絶対値でない。また、m
pのliqは融点が正確に求められていないが、室温で
液体であることを示す。
【0022】
【表2】
【0023】(比較例1)実施例1と同様な実験方法
で、フラックスの代わりにIPAを用いてはんだ付けを
行った。その結果、不濡れ、ツララ、ブリッジなどのは
んだ付け不良が多数発生し、はんだ付け性が上記各実施
例に比べ著しく劣っていた。ただ、オメガメータによる
残留イオン濃度は、2.0μgNaCl/sq.inで
あり、MILーPー28809清浄化試験の規格に合格
した。
【0024】(比較例2)実施例1と同様な実験方法
で、フラックスとして通常の雰囲気条件(空気)で用い
られる市販のRAタイプのフラックス(固形分:15
%、塩素含有量:0.09%)を用いてはんだ付けを行
った。その結果、不濡れ、ツララ、ブリッジなどのはん
だ付け不良は発生しなかったが、フラックス残渣が見た
目にも多く、膜厚計で測定したところほぼ10μmであ
った。オメガメータによる残留イオン濃度は、15.0
μgNaCl/sq.inであり、MILーPー288
09清浄化試験の規格に合格しなかった。
【0025】
【発明の効果】本発明のフラックス組成物は、はんだ付
け工程で揮散してしまう特定のカルボン酸をフラックス
活性剤として採用しているため、はんだ付け後に実質的
に全く残渣が残らず、電子部品の実装に用いても何等洗
浄工程を必要とせず、はんだ付けされたプリント基板に
要求される電気的信頼性も優れている。また、はんだ付
け装置や基板キャリアーにフラックス固形分が残留しな
いので、はんだ付け作業の能率が著しく向上する。従っ
て、民生用や産業用プリント配線板などの製造に適した
フラックスとして広く用いることができる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 揮発性の脂肪族カルボン酸と揮発性の有
    機溶剤とからなるフラックス組成物。
  2. 【請求項2】 揮発性の脂肪族カルボン酸が融点35℃
    以下で、かつ、沸点150℃以上300℃以下である特
    許請求項1記載のフラックス組成物。
JP34404091A 1991-12-03 1991-12-03 フラックス組成物 Expired - Lifetime JP3221707B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34404091A JP3221707B2 (ja) 1991-12-03 1991-12-03 フラックス組成物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34404091A JP3221707B2 (ja) 1991-12-03 1991-12-03 フラックス組成物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05185284A true JPH05185284A (ja) 1993-07-27
JP3221707B2 JP3221707B2 (ja) 2001-10-22

Family

ID=18366197

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP34404091A Expired - Lifetime JP3221707B2 (ja) 1991-12-03 1991-12-03 フラックス組成物

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3221707B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6103300A (en) * 1996-12-27 2000-08-15 Fujitsu Limited Method for manufacturing a recording medium having metal substrate surface
JP2005534496A (ja) * 2002-07-30 2005-11-17 フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド 過飽和微細結晶フラックスを使用したハンダ付け作業のための金属表面を準備する方法
WO2020031693A1 (ja) * 2018-08-10 2020-02-13 株式会社弘輝 フラックス及びソルダペースト

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6103300A (en) * 1996-12-27 2000-08-15 Fujitsu Limited Method for manufacturing a recording medium having metal substrate surface
JP2005534496A (ja) * 2002-07-30 2005-11-17 フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド 過飽和微細結晶フラックスを使用したハンダ付け作業のための金属表面を準備する方法
WO2020031693A1 (ja) * 2018-08-10 2020-02-13 株式会社弘輝 フラックス及びソルダペースト
US11833622B2 (en) 2018-08-10 2023-12-05 Koki Company Limited Flux and solder paste

Also Published As

Publication number Publication date
JP3221707B2 (ja) 2001-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4960236A (en) Manufacture of printed circuit board assemblies
US5297721A (en) No-clean soldering flux and method using the same
EP0183705B1 (en) Soldering flux
JPH1177377A (ja) フラックス組成物
US5145722A (en) Method and composition for protecting and enhancing the solderability of metallic surfaces
JP2001300766A (ja) 回路基板はんだ付用フラックス及び回路基板
US5443660A (en) Water-based no-clean flux formulation
US4523712A (en) Soldering composition and method of soldering therewith
JPH0388386A (ja) プリント基板アセンブリの製造
JP3516247B2 (ja) 回路基板はんだ付け用フラックス及び回路基板
KR100606179B1 (ko) 솔더 페이스트 및 그 납땜 방법
JP3221707B2 (ja) フラックス組成物
US6170735B1 (en) Soldering method using a flux containing borneol
US5211764A (en) Solder paste and method of using the same
JPH07121468B2 (ja) はんだ付け用フラックス
KR930006435B1 (ko) 금속 표면을 보호하고 납땜성을 향상시키는 방법 및 조성물
JP3345138B2 (ja) はんだ付け用フラックス
JP3390822B2 (ja) 回路基板はんだ付け用フラックス及び回路基板
JP3513513B2 (ja) クリームはんだ用フラックス
JPH05200585A (ja) 半田付用水溶性フラックス
JPH06182586A (ja) クリームはんだ用フラックス
KR20130123118A (ko) 땜납용 플럭스 조성물
JPH06246481A (ja) フラックス組成物
JPH04262893A (ja) フラックス組成物
JPH05337688A (ja) ソルダペースト

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080817

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 8

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090817

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 9

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100817

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110817

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120817

Year of fee payment: 11

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 11

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120817