JPH09192882A - はんだ付け用液状フラックス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】フロ−法で使用するフラックスにおいて、水で
稀釈したものであっても、回路基板に満足に塗布でき、
はんだ付けも良好に行い得る液状フラックスを提供す
る。 【解決手段】水溶性ベ−ス材とアクチベ−タ−とを含む
固形分を界面活性剤添加のもとで水により稀釈した。水
溶性ベ−ス材としてはポリエチレングリコ−ル、マンニ
ト−ル、ソルビト−ルを好適に使用でき、必要に応じて
消泡剤、特にソルビタン脂肪酸エステルを添加できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子部品をフロ−法
により実装する場合に使用する液状フラックスに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】電子部品を回路基板に実装する場合、フ
ロ−法を使用することが多い。このフロ−法において
は、回路基板のランドのリ−ドピン挿通孔に電子部品の
リ−ドピンを挿通してそのリ−ドピン先端を回路基板の
裏面に現出させ、次いで、フラックス塗布装置（フラク
サ）に通過させて回路板裏面の被はんだ付け箇所にフラ
ックス（液状）を塗布し、更に、予備加熱のうえ、はん
だ浴槽に通過させ前記被はんだ付け箇所のはんだ付けを
行い、而るのち、洗浄してフラックス残渣を除去してい
る。

【０００３】従来、上記液状フラックスには、ロジンを
ベ−スとし、これにアクチベ−タ−（活性剤）を添加し
た固形分を有機溶剤、例えば、イソプロピルアルコ−ル
で稀釈したものが伝統的に使用されてきた。しかしなが
ら、このロジン系フラックスでは、はんだ付け後でのロ
ジン残渣の除去のために、有機溶剤を使用しなければな
らならず、コストの上昇を招くばかりか、洗浄液に多用
されているフロンを使用する場合は、大気のオゾン層破
壊の問題がある。そこで、近来、ベ−ス材としてロジン
に代え、残渣が水溶性物質であるもの、例えば、ポリエ
チレングリコ−ルを使用し、上記と同様、アクチベ−タ
−添加のもとでイソプロピルアルコ−ル等の有機溶剤で
稀釈した水溶性樹脂系液状フラックスが使用されるに至
った。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】有機溶剤においては、
光化学スモッグの原因になり易く、国によっては、１−
プロパノ−ルを含めたプロピルアルコ−ルも規制の対象
としている。従って、上記の水溶性樹脂系液状フラック
スにおいては、フラックス残渣の除去を水洗のみで行い
得るが、液状化のための溶剤に光化学スモッグの原因に
なり得る有機溶剤を使用しているので、環境衛生上改変
すべき余地がある。

【０００５】本発明の目的は、フロ−法で使用するフラ
ックスにおいて、液状化のために有機溶剤に替え水を用
いたものであっても、回路基板に満足に塗布でき、はん
だ付けも良好に行い得る液状フラックスを提供すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係るはんだ付け
用液状フラックスは、水溶性ベ−ス材とアクチベ−タ−
とを含む固形分を界面活性剤添加のもとで水により稀釈
したことを特徴とする構成である。上記水溶性ベ−ス材
としてはポリエチレングリコ−ル、マンニト−ル、ソル
ビト−ルを好適に使用でき、発泡性を調節するために、
必要に応じて消泡剤、特にソルビタン脂肪酸エステルを
添加できる。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明において、ベ−ス材はアク
チベ−タ−を分散させ、かつフラックスに塗布に適した
粘度を付与し、またはんだ付け時での再酸化を防止する
ために使用され、ポリエチレングリコ−ル、マンニト−
ル、ソルビト−ル等が好適に使用される。これ以外に、
ポリグリセリン、エチレングリコ−ル、ヘキシレングリ
コ−ル、プロピレングリコ−ル等の使用も可能である。
アクチベ−タ−には、クエン酸、リンゴ酸、マロン酸、
コハク酸、アジピン酸、サルチル酸、安息香酸、乳酸、
グルコン酸等の有機酸やプロピルアミン、エタノ−ルア
ミン、エチルアミン、シクロヘキシルアミン等のハロゲ
ン化水素酸塩等を使用できる。

【０００８】界面活性剤には、ポリエチレングリコ−ル
アルキルエ−テル、ポリエチレングリコ−ル脂肪酸エス
テル、脂肪酸モノグリセリッド等の非イオン活性剤やア
ルキル硫酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルアリ−
ルスルホン酸塩、スルホコハク酸エステル塩等の陰イオ
ン活性剤や高級アミンハロゲン酸塩、ハロゲン化アルキ
ルピリジニウム等の陽イオン活性剤等の外、ビドロキシ
アルキルセルロ−ス、アルキン酸ナトリウム、ポリアク
リル酸ナトリウム、アラビヤゴムのような界面活性力を
有する増粘剤を使用でき、特に、ビドロキシアルキルセ
ルロ−スがはんだ付けに対する疎害がないので好適であ
る。消泡剤には、シリコ−ン消泡剤の外、ソルビタン脂
肪酸エステル、例えば、ソルビタンモノオレイン酸エス
テル、ソルビタンモノラウリン酸エステルのように消泡
作用を有する界面活性剤も使用できる。

【０００９】本発明に係るフラックスの組成は、水溶性
ベ−ス材１０％〜２０％（重量％、以下同じ）、アクチ
ベ−タ−０．５％〜３．０％、界面活性剤０．１％〜
０．５％、残部水とされる。本発明に係る液状フラック
スは回路基板へフロ−はんだ付けにより電子部品をはん
だ付けする場合に使用される。フラックス塗布装置に
は、発泡式塗布装置が好適に使用される。この発泡式塗
布装置においては、槽内にオリフイスを設け、このオリ
フイスの下部に発泡筒（セラミックス等の多孔質円筒）
を配設し、この発泡筒に圧縮空気を送入して気泡状のフ
ラックス層を形成し、回路基板の裏面をこのフラックス
層に接触させて、フラックスを塗布していく。この場
合、泡立ち過ぎてフラックスが槽外にオバ−フロ−する
のを防止するために、消泡剤の添加により泡立ちが調整
される。フラックスが気泡性でない場合、噴流式塗布装
置、上下移動浸漬式塗布装置あるいはスプレ−式塗布装
置が使用される。

【００１０】フラックスの塗布後は、予備加熱され、更
に、噴流はんだ浴槽に通されてはんだ付けされる。予備
加熱は、アクチベ−タ−の作用を高めはんだ付けを短時
間で行うこと、はんだ付け温度との差を小さくしてはん
だ付け時でのヒ−トショックを緩和すること等のために
有効である。はんだ付け後は、冷却のうえ水洗され、フ
ラックス残渣が溶解除去される。

【００１１】本発明に係るフラックスにおいては、回路
基板に対する濡れ性に優れ、被はんだ付け箇所である導
体ランドにフラックス膜を安定に保持させ得、導体ラン
ドにアクチベ−タ−を一様に分散させ得て良好なはんだ
付けを保証できる。これに対し、界面活性剤を添加しな
い場合は、上記回路基板のプラスチック面（通常、エポ
キシ樹脂面）でフラックスが弾かれて球粒化され、導体
ランドにアクチベ−タを一様に分散させ得ず、また、そ
の粒が重力滴下し、導体ランドに付着していたフラック
ス膜がこの滴下時に粒体で引張られるようにして奪い去
られ、導体ランドにフラックスを充分に保持させ得ず、
アクチベ−タ−の不足ではんだ付け不良が生じ易い。こ
のことは、次ぎの実施例と比較例との対比からも確認で
きる。

【００１２】

【実施例】

〔実施例１〕組成は次ぎの通りである。 ポリエチレングリコ−ル １５．０％ クエン酸（アクチベ−タ−） ２．０％ プロピルアミン塩素酸塩（アクチベ−タ−） ０．５％ 水 ８２．３％ ポリエチレングリコ−ルアルキルフェニルエ−テル （Ｒｏｈｍ＆Ｈａｓｓ社製界面活性剤、商品名ＴｒｉｔｏｎＸ１００） ０．１％ ソルビタンモノオレイン酸エステル（消泡剤） ０．１％ 〔比較例１〕実施例１に対し、界面活性剤及び消泡剤を
使用しなかった以外、実施例１と同じ組成とした。

【００１３】〔実施例２〕組成は次ぎの通りである。 ポリエチレングリコ−ル １５．０％ クエン酸（アクチベ−タ−） ２．０％ アリルアミン塩素酸塩（アクチベ−タ−） ０．５％ 水 ８２．３％ ポリエチレングリコ−ルアルキルフェニルエ−テル （Ｒｏｈｍ＆Ｈａｓｓ社製界面活性剤、商品名ＴｒｉｔｏｎＸ１００） ０．１％ ソルビタンモノオレイン酸エステル（消泡剤） ０．１％ 〔比較例２〕実施例２に対し、界面活性剤及び消泡剤を
使用しなかった以外、実施例２と同じ組成とした。

【００１４】〔実施例３〕組成は次ぎの通りである。 マンニト−ル １０．０％ クエン酸（アクチベ−タ−） ２．０％ プロピルアミン塩素酸塩（アクチベ−タ−） ０．５％ 水 ８７．８％ ヒドロキシプロピルセルロ−ス （界面活性力のある増粘剤） ０．１５％ ソルビタンモノオレイン酸エステル（消泡剤） ０．０５％ 〔比較例３〕実施例３に対し、界面活性力のある増粘剤
及び消泡剤を使用しなかった以外、実施例３と同じ組成
とした。

【００１５】これらの実施例品及び比較例品のそれぞれ
につき、ＪＩＳ２型くし形基板（ガラスエポキシ樹脂基
板）に電子部品をリ−ド線挿通方式により仮固定し、フ
ロ−装置として日本電熱計器株式会社製ＧＥＭＩＮＩ
ＳＳを用い、コンベアスピ−ドを１ｍ／分とし、発泡式
塗装装置でフラックスを塗布し、予備加熱温度を約１２
０℃とし、シングルウエ−ブ、はんだ浴温度２４５℃の
噴流はんだ浴槽ではんだ付けした。比較例品では、回路
基板の樹脂面でフラックスが弾き、はんだ付け箇所にフ
ラックスを充分に付着させ得ず、これが原因ではんだ付
け不良（ぬれ不足）がいたるところで発生したが、実施
例品では、実質上はんだ付け不良は認められなかった。

【００１６】

【発明の効果】本発明に係るはんだ付け用液状フラック
スにおいては、溶剤として有機溶剤に替え水を用いてい
るにもかかわらず回路基板に良好に塗布でき、充分なは
んだ付けを行い得、はんだ付け後のフラックス残渣が水
溶性であるベ−ス材を使用しているので、はんだ付け後
のフラックス残渣の除去を水洗で行うことができ、有機
溶剤を全く使用しなくても済む。従って、安全性が高
く、良好なはんだ付け性を保証できるフロ−用フラック
スを提供できる。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水溶性ベ−ス材とアクチベ−タ−とを含む
   固形分を界面活性剤添加のもとで水により稀釈したこと
   を特徴とするはんだ付け用液状フラックス。
2. 【請求項２】水溶性ベ−ス材がポリエチレングリコ−
   ル、マンニト−ル、ソルビト−ルの何れかである請求項
   １記載のはんだ付け用液状フラックス。
3. 【請求項３】界面活性剤がヒドロキシアルキルセルロ−
   スである請求項１または２記載のはんだ付け用液状フラ
   ックス。
4. 【請求項４】消泡剤を添加した請求項１〜３何れか記載
   のはんだ付け用液状フラックス。
5. 【請求項５】消泡剤がソルビタン脂肪酸エステルである
   請求項４記載のはんだ付け用液状フラックス。