JPH08281472A - プリコート用ソルダーペースト - Google Patents

プリコート用ソルダーペースト

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Publication number
JPH08281472A
JPH08281472A JP7112656A JP11265695A JPH08281472A JP H08281472 A JPH08281472 A JP H08281472A JP 7112656 A JP7112656 A JP 7112656A JP 11265695 A JP11265695 A JP 11265695A JP H08281472 A JPH08281472 A JP H08281472A
Authority
JP
Japan
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solder
solid content
flux
solder paste
weight
Prior art date
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Pending
Application number
JP7112656A
Other languages
English (en)
Inventor
Shozo Asano
省三 浅野
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.)
Senju Metal Industry Co Ltd
Original Assignee
Senju Metal Industry Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Senju Metal Industry Co Ltd filed Critical Senju Metal Industry Co Ltd
Priority to JP7112656A priority Critical patent/JPH08281472A/ja
Publication of JPH08281472A publication Critical patent/JPH08281472A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3457Solder materials or compositions; Methods of application thereof
    • H05K3/3485Applying solder paste, slurry or powder

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プリント基板のパッド間にブリッジを発生さ
せず、しかもはんだ付け後に生じる微小はんだボールを
ブラシやワイパーで軽く擦るだけで簡単に除去できるプ
リコート用のソルダーペーストを提供することにある。 【構成】 松脂、チキソ剤、活性剤等の固形分が5〜4
0重量%、そして常温で固体であって、はんだ付け温度
以下の温度で蒸発する粘度調整剤を含んだペースト状フ
ラックスと粉末はんだを混練してある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プリント基板のパッド
にはんだを適量付着させることのできるプリコート用ソ
ルダーペーストに関する。
【0002】
【従来の技術】近時の電子機器にはプリント基板のはん
だ付け部に直接実装するという表面実装部品(Surface
Mouted Device:SMDという)が多く使用されるよう
になってきた。従って、SMDを搭載するプリント基板
のはんだ付け部であるパッドは、はんだ付けに適した状
態、即ち酸化したり汚れが付着していたりしてはならな
いが、パッドは銅製であるため非常に酸化しやすい。
【0003】そこで従来より銅製のパッドを酸化から保
護するため、パッドにはんだメッキを施すことが行われ
てきた。このはんだメッキは単なる保護メッキであり、
厚くする必要がないため、化学メッキや電気メッキ、或
は浸浸メッキ等で行われていた。
【0004】このように、はんだメッキされたプリント
基板にSMDを実装する場合は、先ずパッドにソルダー
ペーストを印刷塗布し、その上にSMDを載置してから
リフロー炉のような加熱装置で加熱してソルダーペース
トを溶融させることによりSMDをプリント基板にはん
だ付けするものである。
【0005】SMDをはんだ付けするソルダーペースト
は、SMD搭載後に、プリント基板を多少傾斜させたり
プリント基板に衝撃や振動が加わったりしたときにSM
Dがプリント基板から容易に脱落しないように或る程度
の粘着性を有したものでなければならない。またソルダ
ーペーストはマスクでプリント基板に印刷塗布するもの
であるため、適度な粘性を有していなければならない。
そのためこのソルダーペーストに使用するフラックスに
は粘着性と粘性を付与する松脂が50重量%以上添加さ
れていた。
【0006】またソルダーペーストは比重の小さなフラ
ックスと比重の大きな粉末はんだを混練したものである
ため、製造後静置しておくとフラックスが上に、粉末は
んだが下に、という分離を起こしてしまう。この分離を
防ぐために従来のソルダーペーストにはチキソ剤が1〜
10重量%程度添加されていた。
【0007】さらにまたソルダーペーストは、プリント
基板のパッドやSMDのリード等のはんだ付け部に対し
て溶融したはんだが完全に濡れなくてはならないため、
はんだ付け部を清浄にする活性剤がフラックス中に0.
1〜2重量%添加されていた。
【0008】これらフラックス中に添加される松脂、チ
キソ剤、活性剤は固形分といわれるもので、溶剤で溶解
させてソルダーペーストに適したペ−スト状のフラック
スにする。
【0009】ところで近時の電子機器が軽薄短小の傾向
となってきていることから、SMDも多機能で小型化さ
れてきており、一つのSMDに多数のリードが設置さ
れ、しかもリード間隔が0.5mm以下という所謂ファ
インピッチとなっきている。従って、該ファインピッチ
のSMDを実装するプリント基板のパッドもピッチが当
然SMDと同一の0.5mm以下となっている。
【0010】このようなファインピッチのパッドに従来
のソルダーペースト、つまり固形分が50重量%以上添
加されているソルダーペーストでパッドに印刷塗布し、
その上にSMDを搭載してからリフロー炉で加熱しては
んだ付けを行おうとしても、隣接したリード間に溶融し
たはんだが跨がって付着すというブリッジを発生させて
しまうことがあった。
【0011】ソルダーペーストを用いてSMDをプリン
ト基板にはんだ付けすると、上述のような問題が生じる
ため、現在ではSMDのはんだ付けにソルダーペースト
を使わないで行う方法が考えられている。この方法は、
パッドに適量のはんだを予めメッキをしておき、該メッ
キでSMDをはんだ付けしようとするものである。この
ようにパッドにはんだ付け用のはんだをメッキすること
をプリコートというが、プリコートではメッキされたは
んだだけではんだ付けするため、従来の保護用メッキよ
りも多量のはんだを付着させなければならない。プリコ
ートを施したプリント基板にSMDをはんだ付けする時
にはパッドに粘着性のフラックスを塗布し、その上にS
MDを載置して、リフロー炉で加熱することにより行
う。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】プリント基板にプリコ
ートを施す方法としては、浸漬法、リフロー法等があ
る。浸漬法とはプリント基板を垂直にして溶融はんだに
浸漬し、その後、溶融はんだから垂直状態で引き上げ
る。この溶融はんだから引き上げる途中でプリント基板
にエアーを吹き付けて余剰に付着したはんだやパッド間
で形成されたブリッジを吹き飛ばす。この浸漬法は簡便
であり、設備や生産工程に費用がかからないというメリ
ットはあるが、はんだの付着量が一定とならず、または
んだがパッドに偏って付着するという不都合があった。
その原因は、溶融はんだからプリント基板を引き上げる
途中に吹き付けるエアーの状態により吹き飛ばされるは
んだの量が一定とならないからであり、またプリント基
板を垂直状態で引き上げるため、溶融はんだが重力で下
方に移動してしまうからである。
【0013】リフロー法とは、プリント基板の上にプリ
ント基板のパッドと一致したところに孔が穿設されたマ
スクを置き、マスクの上にソルダーペーストを置いてか
ら、該ソルダーペーストをスキージーで掻いてマスクの
孔から下のプリント基板に付着させる。このようにして
パッドにソルダーペーストが付着されたプリント基板を
リフロー炉で加熱し、ソルダーペーストを溶融させるこ
とによりプリコートを行うものである。
【0014】リフロー法はマスクの孔から定量のソルダ
ーペーストをパッドに印刷させることができるため、は
んだの付着量を一定にすることができ、またプリント基
板を水平にして作業をするため、はんだが偏よることな
く付着する。しかしながら、ファインピッチのパッドに
対して従来のソルダーペーストでプリコートを行うと前
述SMDのはんだ付け同様に狭いパッド間にブリッジを
形成してしまうものであった。
【0015】また大気中においてソルダーペーストでプ
リント基板のプリコートを行うと、パッド周辺に微小は
んだボールが付着してしまうことがあった。プリント基
板に微小はんだボールが付着したままであると、これら
が狭いパッド間で短絡したり、短絡しないまでも絶縁抵
抗を下げるという問題が発生する。そのためプリコート
後、プリント基板に付着したはんだボールはブラシやワ
イパー等で擦って除去しなければならないが、従来のソ
ルダーペーストでプリコートしたプリント基板では微小
はんだボールがプリント基板に強固に付着してブラシや
ワイパ−では簡単に除去できなったものである。
【0016】本発明は、ファインピッチのパッドに対し
てもブリッジを形成させることがなく、しかもプリコー
ト後に微小はんだボールが発生してもブラシやワイパー
等で軽く擦るだけで微小はんだボールを完全に除去でき
るというプリコート用ソルダーペーストを提供すること
にある。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明者は、ソルダーペ
ーストを用いたプリコートにおいて、ブリッジが発生す
る原因と、微小はんだボールが強固に固着する原因につ
いて鋭意研究を行った結果、プリコート後のプリント基
板にはフラックス残渣が多量に付着しているためである
ことが分かった。つまり松脂、チキソ剤、活性剤のよう
に常温で固体となっている固形分が多量にフラックス中
に添加されていると、これらの固形分がソルダーペース
ト中の粉末はんだが溶融したときに、粘度の高い液状と
なって隣接したパッド間に流れ出る。そして溶融したは
んだは、この粘度の高いフラックスに沿って流れ、その
まま凝固してしまうためパッド間にブリッジを形成して
しまうものである。
【0018】また加熱時にソルダーペーストのフラック
スは軟化して流動するが、このフラックスとともに流出
した粉末はんだがパッド以外のところで溶融すると、粉
末はんだは表面張力で球形のはんだ、即ち微小はんだボ
ールとなる。しかしながら、固形分の多いフラックスは
はんだ付け後冷却されてフラックス残渣となっても接着
力が強いため、微小はんだボールはフラックス残渣で強
固に固着されてしまう。その結果、フラックス残渣で固
着された微小はんだボールはブラシやワイパーで擦るぐ
らいでは到底除去できなくなってしまうものとなる。
【0019】
【課題を解決するための手段】本発明者は、ソルダーペ
ーストの溶融時にフラックスの粘度が高くなければブリ
ッジを形成することがなく、またプリコート後、フラッ
クス残渣に強い接着力が残っていなければ微小はんだボ
ールは強固に固着されなくなり、ブラシやワイパーで容
易に除去できることに着目して本発明を完成させた。
【0020】本発明は、5〜40重量%の固形分と、常
温で固体であり、しかもはんだ付け温度で蒸発する粘度
調整剤を含むペースト状フラックスが粉末はんだと混練
されていることを特徴とするプリコート用ソルダーペー
ストである。
【0021】本発明における固形分とは、松脂、チキソ
剤、活性剤等である。ソルダーペーストのフラックス中
に固形分が5重量%より少ないと、はんだ付け性が悪く
なってしまう。しかるに固形分が40重量%を越えて添
加されると、はんだ付け時にフラックスが多量に流動す
るようになり、ブリッジを発生させ、しかもはんだ付け
後には微小はんだボールを強固に固着させてしまう。
【0022】ところでソルダーペーストは、フラックス
中に固形分が40重量%よりも多く含有されていないと
粘度が低くて印刷性が悪いものであり、また例えパッド
上にソルダーペーストが塗布されたとしても加熱前に印
刷形状が崩れるというダレを起こし、パッドに付着する
はんだの量が少なくなってしまう。本発明では、固形分
を少なくしてブリッジの発生や微小はんだボールの除去
を容易にするものであるが、この少ない固形分を粘度調
整剤で補って印刷性を良好にしようとしたものである。
【0023】本発明に使用する粘度調整剤とは、常温で
固体であり、はんだ付け温度で蒸発するようなものであ
る。本発明における粘度調整剤の添加量はソルダーペー
ストの粘度によって適宜添加するものである。即ち、固
形分の添加量が極めて少なくてソルダーペーストの粘度
が非常に低いようであれば粘度調整剤の添加量を多く
し、また粘度が所定の値よりも少し低いだけである場合
は、粘度調整剤は少ない添加となる。
【0024】本発明に使用して便宜な粘度調整剤として
は炭素数12以上のアルコール類が適しており、次のよ
うなものが使用できる。 融点(℃) 沸点(℃) 1−ドデカノール CH3(CH211OH 24 154 1−トリデカノール CH3(CH212OH 31 155 1−テトラデカノール CH3(CH213OH 38 168 1−オクタデカノール CH3(CH217OH 58 202
【0025】
【実施例及び比較例】 [実施例1] ○フラックス :10重量% 重合ロジン(松脂) 30重量% 硬化ヒマシ油(チキソ剤) 3重量% ジエチルアミンHBr(活性剤) 2重量% 1−ドデカノール(粘度調整剤) 35重量% ブチルカルビトール(溶剤) 30重量% ○粉末はんだ :90重量% 63Sn−Pb
【0026】[実施例2] ○フラックス :10重量% 重合ロジン(松脂) 10重量% 硬化ヒマシ油(チキソ剤) 3重量% ジエチルアミンHBr(活性剤) 2重量% 1−トリデカノール(粘度調整剤) 55重量% ブチルカルビトール(溶剤) 30重量% ○粉末はんだ :90重量% 63Sn−Pb
【0027】[実施例3] ○フラックス :10重量% 重合ロジン(松脂) 20重量% 硬化ヒマシ油(チキソ剤) 3重量% ジエチルアミンHBr(活性剤) 2重量% 1−トリデカノール(粘度調整剤) 45重量% ブチルカルビトール(溶剤) 30重量% ○粉末はんだ :90重量% 63Sn−2Ag−Pb
【0028】[比較例1] ○フラックス :10重量% 重合ロジン(松脂) 65重量% 硬化ヒマシ油(チキソ剤) 3重量% ジエチルアミンHBr(活性剤) 2重量% ブチルカルビトール(溶剤) 30重量% ○粉末はんだ :90重量% 63Sn−Pb
【0029】[比較例2] ○フラックス :10重量% 重合ロジン(松脂) 20重量% 硬化ヒマシ油(チキソ剤) 3重量% ジエチルアミンHBr(活性剤) 2重量% ブチルカルビトール(溶剤) 75重量% ○粉末はんだ :90重量% 63Sn−Pb
【0030】パッドのピッチが0.5mmのプリント基
板にメタルマスクを用いて上記実施例と比較例のソルダ
ーペーストをパッドに印刷塗布し、リフロー炉で加熱し
てプリコートを行った。その結果、実施例のソルダーペ
ーストでプリコートしたプリント基板では全てのパッド
上にはんだが均一に付着しており、またパッド周辺に付
着していた微小はんだボールをブラシで軽く擦ったとこ
ろ、微小はんだボールを簡単に除去することができた。
また窒素雰囲気中でリフローした場合は、はんだボール
の発生もなく、フラックス残渣も黙視で確認することが
難しい程度に少ない量であった。
【0031】そして実施例のソルダーペーストでプリコ
ートしたプリント基板に粘着性のフラックスを塗布し、
その上にQFPを載置してからリフロー炉で加熱し、は
んだ付け状態を観察したところ、未はんだやブリッジ等
のはんだ付け不良は皆無であった。
【0032】同様に比較例のソルダーペーストでプリン
ト基板にプリコートを行ったところ、比較例1のソルダ
ーペーストでは多数のパッド間にブリッジの発生が見ら
れた。また比較例1ではプリコート後にパッド周辺に付
着していた微小はんだボールをブラシで擦ってみたが、
微小はんだボールはフラックス残渣で強固に固着されて
おり、ブラシ等では全く除去不可能であった。また比較
例2のソルダーペーストでは粘度が低すぎて、印刷時に
プリント基板全域に滲んでしまい、印刷ができなかっ
た。
【0033】
【発明の効果】以上説明した如く、本発明のソルダーペ
ーストは、固形分の含有量が少ないにもかかわらず、従
来のソルダーペースト同様に印刷性に優れており、しか
もプリコート後にプリント基板に付着するフラックス残
渣が極めて少ないため、はんだ付け時に発生した微小は
んだボールをブラシやワイパー等で簡単に除去できると
いう従来にない優れた効果を有するものである。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 5〜40重量%の固形分と、常温で固体
    であり、しかもはんだ付け温度で蒸発する粘度調整剤を
    含むペースト状フラックスが粉末はんだと混練されてい
    ることを特徴とするプリコート用ソルダーペースト。
  2. 【請求項2】 前記固形分は、松脂、活性剤、チキソ剤
    等であることを特徴とする請求項1記載のプリコート用
    ソルダーペースト。
  3. 【請求項3】 前記粘度調整剤は、炭素数が12以上の
    アルコール類であることを特徴とする請求項1記載のプ
    リコート用ソルダーペースト。
JP7112656A 1995-04-14 1995-04-14 プリコート用ソルダーペースト Pending JPH08281472A (ja)

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JP7112656A JPH08281472A (ja) 1995-04-14 1995-04-14 プリコート用ソルダーペースト

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JP7112656A JPH08281472A (ja) 1995-04-14 1995-04-14 プリコート用ソルダーペースト

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JPH08281472A true JPH08281472A (ja) 1996-10-29

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JP7112656A Pending JPH08281472A (ja) 1995-04-14 1995-04-14 プリコート用ソルダーペースト

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009542019A (ja) * 2006-06-30 2009-11-26 ユミコア・アクチエンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト 半導体素子の適用ための無洗浄低残留物ハンダペースト
KR20120098513A (ko) 2011-02-28 2012-09-05 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 프리코트용 땜납 페이스트
JP2017192987A (ja) * 2016-04-18 2017-10-26 オリジン電気株式会社 半田組成物及び半田付け製品の製造方法
JP2019055428A (ja) * 2017-09-21 2019-04-11 株式会社タムラ製作所 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
JP2009542019A (ja) * 2006-06-30 2009-11-26 ユミコア・アクチエンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト 半導体素子の適用ための無洗浄低残留物ハンダペースト
KR20120098513A (ko) 2011-02-28 2012-09-05 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 프리코트용 땜납 페이스트
JP2017192987A (ja) * 2016-04-18 2017-10-26 オリジン電気株式会社 半田組成物及び半田付け製品の製造方法
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