JPH10154867A - プリント配線板のはんだ被覆工程用組成物に添加される活性剤 - Google Patents

プリント配線板のはんだ被覆工程用組成物に添加される活性剤

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JPH10154867A
JPH10154867A JP31089696A JP31089696A JPH10154867A JP H10154867 A JPH10154867 A JP H10154867A JP 31089696 A JP31089696 A JP 31089696A JP 31089696 A JP31089696 A JP 31089696A JP H10154867 A JPH10154867 A JP H10154867A
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JP
Japan
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solder
activator
acid
added
printed wiring
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JP31089696A
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Masao Okada
万佐夫 岡田
Masaya Idomoto
昌也 井戸本
Masaki Imanishi
正樹 今西
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MEC Co Ltd
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MEC Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 フラックス剤に添加した時にははんだ光沢と
はんだのレベリング性とを、一方はんだ酸化防止剤に添
加した時にははんだ使用量と作業効率とを大幅に改善す
る活性剤を提供する。 【解決手段】 プリント配線板のはんだ被覆工程に使用
される組成物に添加され、下記一般式(I)で表される
化合物からなることを特徴とする活性剤。 一般式(I):Cp[MqXr]s ・Cは水素、金属、アンモニウム、ジアゾニウム、フォ
スフォニウムからなる陽イオンの何れか一種。 ・[MqXr]は錯イオン。 ・Mは珪素、硼素、アルミニウム並びにその他の金属原
子の何れか一種。 ・Xはハロゲン原子、ニトリル基、ニトロ基、水酸基、
メルカプト基の何れか一種。 ・p=1〜6、q=1〜2、r=1〜8、s=1〜8

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線板の
製造における表面仕上げ工程に用いる組成物に添加され
る添加剤、より具体的にはソルダーレベリング法及びヒ
ュージング法におけるフラックス剤並びにソルダーレベ
リング法におけるはんだの酸化防止用のオイルやペレッ
トに添加して、それぞれの活性を高める活性剤に関す
る。
【0002】
【従来の技術】プリント配線板の製造において、その導
体部には、腐食からの保護と電子部品のはんだ付け性の
向上を目的として、はんだなどの金属や有機物で被覆す
る表面仕上げ処理が施される場合が多い。はんだで被覆
する方法としては、次の2通りの方法が知られている。
【0003】第1の方法はソルダーレベリング法に代表
されるように、プリント配線板のはんだ被覆の不要な部
分をソルダーマスクで保護した後、このプリント配線板
を溶融状態のはんだ中に浸漬させる方法である。第2の
方法はヒュージング法に代表されるように、めっき法等
により導体部をはんだで被覆した後、生成多孔質はんだ
を再融解させ、緻密な共晶はんだに変える方法である。
【0004】前記ソルダーレベリング法においては、は
んだや導体部の酸化物を除去し、はんだ付けを円滑に行
うためのフラックス剤が塗布される。このフラックス剤
は、溶融状態のはんだの酸化防止剤(もしくは還元剤)
としての作用も有しており、ペレットやオイルの形態で
ソルダーレベリング装置の溶融はんだ槽に投入されるこ
ともある。特に水平型のソルダーレベリング装置を用い
る場合には、はんだの酸化防止剤(還元剤)としての作
用を有するオイルの層が溶融はんだの上に浮かべられ
る。また、フラックス剤はプリント配線板に被覆された
はんだのレベリング剤としての作用をも有する。
【0005】前記ヒュージング法においては、はんだを
加熱して融解させる熱媒体として、またはんだ表面の酸
化物の除去剤として、フラックス剤が基板に塗布され
る。
【0006】これらのフラックス剤に酸化防止剤(還元
剤)、レベリング剤、酸化物除去剤としての性能を更に
高めるために、無機酸や有機酸、アミン等の活性剤を添
加することが知られている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来か
らプリント配線板のはんだ被覆処理に用いられているフ
ラックス剤では、上記したような各種添加剤を併用して
も、はんだの酸化を防止したり、はんだ表面や導体部表
面の酸化物を除去したりする能力が不十分であり、その
ため導体部をはんだが均一に被覆せず、光沢のない部分
が生じがちであった。また、ソルダーレベリング法にお
いては、溶融はんだ槽にはんだの酸化物が滞留して処理
基板の品質低下を招くことがあった。そして、須らくこ
のはんだ酸化物を除去すると、はんだの使用量が増え、
作業効率も低下した。更に、被覆されたはんだを平滑に
する(レベリング)能力も不十分であった。そこで、活
性剤の性能を高めるために、その種類や組み合わせを変
えることおよびそれらの添加量を増加させることが検討
されているが、耐熱性、洗浄性、基材腐食性等により厳
しい制約があり、それらの要求を同時に満足させるもの
が得られていない。
【0008】本発明は上記の状況に鑑みてなされたもの
であり、フラックス剤や酸化防止用のオイルまたはペレ
ットに添加され、被覆されたはんだの光沢とはんだのレ
ベリング性とを大幅に改善し、かつ溶融はんだの酸化防
止能力を大幅に改善する活性剤を提供することを目的と
する。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者らは前記課題を
解決するべく鋭意研究を重ねた結果、ソルダーレベリン
グ法やヒュージング法に使用される組成物に、特定の錯
化合物を含有させることにより、処理基板導体部のはん
だ光沢とはんだのレベリング性とが飛躍的に向上するこ
と、また、ソルダーレベリング法においては溶融はんだ
槽のはんだ酸化物がきわめて効果的に還元・除去される
ことを見出し、本発明を完成するに至った。即ち、前記
の課題は、本発明に係る下記組成物により解決される。 ソルダーレベリング法、ヒュージング法等のプリント
配線板のはんだ被覆工程用組成物に添加される活性剤で
あって、下記一般式(I)で表される化合物からなる活
性剤。 一般式(I):Cp[MqXr]s ・Cは水素、金属、アンモニウム、ジアゾニウム、フォ
スフォニウムからなる陽イオンの何れか一種。 ・[MqXr]は錯イオン。 ・Mは珪素、硼素、アルミニウム並びにその他の金属原
子の何れか一種。 ・Xはハロゲン原子、ニトリル基、ニトロ基、水酸基、
メルカプト基の何れか一種。 p=1〜6 q=1〜2 r=1〜8 s=1〜8 ソルダーレベリング法において使用されるフラックス
剤に添加される活性剤であって、前記一般式(I)にお
いてXをハロゲン原子とした化合物からなる活性剤。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るはんだ被覆工
程用組成物に添加される活性剤(以下、単に活性剤と呼
ぶ)に関して詳細に説明する。前記一般式(I)で表さ
れる化合物において、Cは水素、金属、アンモニウム、
ジアゾニウム、フォスフォニウムからなる陽イオンの何
れか一種であり、特に水素、ナトリウム、アンモニウム
が好ましい。また、金属としては、ナトリウム、マグネ
シウム、カルシウム、アルミニウム、錫、鉛、亜鉛、リ
チウム、バリウム、銅、イットリウム等を好適に挙げる
ことができる。[MqXr]は後述するMとXとで形成
される錯イオンである。ここで、Mは珪素、硼素、アル
ミニウム並びにその他の金属原子の何れか一種であり、
特に珪素、硼素が好ましい。また、金属としては、Xと
錯体を形成するものであれば特に制限されるものではな
く、例えば錫、銅、マンガン、鉄、鉛、ビスマス、ニッ
ケル、パラジウム、白金、リン、マグネシウム、タンタ
ル、イリジウム、ロジウム、ベリリウム等が挙げられ
る。一方、Xはハロゲン原子、ニトリル基、ニトロ基、
水酸基、メルカプト基の何れか一種であり、特にハロゲ
ン原子が好ましく、更にハロゲン原子とした時は、ソル
ダーレベリング法におけるフラックス剤に特に好適であ
る。
【0011】前記一般式(I)で表される化合物の具体
例として、例えばテトラクロロ錫(II )酸、テトラク
ロロ鉄(II )酸、テトラクロロ銅(II )酸、テトラク
ロロ鉛(II )酸、テトラクロロニッケル(II )酸、テ
トラクロロ白金(II )酸、テトラクロロパラジウム(I
I )酸、テトラクロロビスマス(III)酸、テトラクロ
ロ硼酸、テトラクロロマンガン(II )酸、ヘキサクロ
ロ亜鉛酸、ヘキサクロロ錫(IV)酸、ヘキサクロロ鉄
酸、ヘキサクロロ銅(II )酸、ヘキサクロロ鉛酸、ヘ
キサクロロイリジウム(IV)酸、ヘキサクロロオスミウ
ム(IV)酸、ヘキサクロロパラジウム(IV)酸、ヘキサ
クロロロジウム(III)酸、ヘキサブロモ白金(IV)
酸、ヘキサシアノ鉄酸、ヘキサシアノ銅(II )酸、ヘ
キサフルオロ珪酸、ヘキサフルオロアルミニウム酸、ヘ
キサフルオロホスホン酸、ヘキサフルオロチタン(IV)
酸、トリフルオロベリリウム酸、トリフルオロ硼酸、テ
トラフルオロアルミニウム酸、テトラフルオロ錫(II
)酸、テトラフルオロ銅(II )酸、テトラフルオロビ
スマス(III)酸、テトラフルオロベリリウム酸、テト
ラフルオロ硼酸、テトラフルオロマグネシウム酸、ヘプ
タフルオロタンタル(V)酸等の酸、並びにこれらのア
ンモニウム塩、上記した金属種との塩、ジアゾニウム
塩、フォスフォニウム塩を挙げることができる。アンモ
ニウム塩としては、例えばテトラエチルアンモニウム塩
を好適に挙げることができる。
【0012】本発明の活性剤が添加されるソルダーレベ
リング法またはヒュージング法におけるフラックス剤と
しては、例えば単独もしくは複数のポリアルキレングリ
コールと水との混合物が挙げられる。また、プリント配
線板への濡れを良くするため、あるいはフラックス剤に
予め含まれている添加物の溶解性を高めるために、水に
代えてアルコール等の溶剤を用いたり、水と溶剤とを組
み合わせてもよい。この時の活性剤の含有量は、前記フ
ラックス剤中に好ましくは0.001〜20重量%、更
に好ましくは0.01〜10重量%、特に好ましくは
0.05〜5重量%である。また、要すれば前記フラッ
クス剤には、無機酸や有機酸、アミン、アミノ酸類等を
単独で、もしくは複数を組み合わせて併用してもよい。
【0013】一方、本発明の活性剤が添加されるソルダ
ーレベリング法におけるはんだの酸化防止用のオイルと
しては、例えばポリアルキレングリコールからなるオイ
ルが挙げられる。前記オイル中の活性剤の含有量に特に
限定はないが、特に水平型のソルダーレベリング装置に
用いるオイルの場合には、活性剤の含有量は好ましくは
0.1〜20重量%、更に好ましくは0.1〜5重量%
である。また、要すれば前記オイルには、溶剤、水、無
機酸、有機酸、アミン、アミノ酸類等を単独で、もしく
は複数を組み合わせて添加してもよい。更に、本発明の
活性剤が添加されるはんだの酸化防止用のペレットとし
ては、例えば高分子量のポリアルキレングリコール、は
んだ粉等からなるペレットが挙げられる。
【0014】以下に実施例を述べる。 [実験1]ソルダーレベリング法におけるフラックス剤
への添加 表1、表2の実施例、比較例に示すフラックス剤を調製
し、ソルダーレベリング法による基板処理を下記の条件
で行い、被覆はんだの均一性として面積の広い導体部の
はんだ光沢と、QFP実装用ランド部のレベリング性を
目視によって評価し、更に溶融はんだ槽でのはんだ酸化
物の生成・滞留状況を目視によって評価した。結果を表
3に示す。
【0015】[ソルダーレベリングの条件]試験基板を
メック株式会社製メックブライトCB−801で化学研
磨した後、水洗・乾燥し、刷毛で該フラックス剤を基板
全面に塗布してソルダーレベリング処理を行った。レベ
リング装置は、縦型レベラー(大日本スクリーン製造株
式会社製ソルダーコートHSC−651)を用いた。溶
融はんだの温度は240℃、エアーの温度は220℃、
エアーの圧力は2.8kgf/cm2、浸漬時間は4秒
とした。
【0016】
【表1】
【0017】
【表2】
【0018】
【表3】
【0019】表3の試験結果から明らかなように、実施
例のフラックス剤ははんだ光沢、はんだレベリング性並
びにはんだ酸化物の還元・除去性能ともに優れているこ
とが判る。
【0020】[実験2]ヒュージング法におけるフラッ
クス剤としての使用 表4の実施例、比較例に示すフラックス剤を調製し、下
記の条件でヒュージング法による基板処理を行い、被覆
はんだの均一性を実験1と同様に評価した。結果を表5
に示す。
【0021】[ヒュージングの条件]IRヒュージング
法で試験を行った。導体部にはんだめっきを施した試験
基板をメック株式会社製メックブライトSBー28で除
錆処理した後、刷毛で該フラクッス剤を基板全面に塗布
してヒュージング処理を行った。プレヒートは150
℃、メインヒートは250℃、加熱時間は55秒とし
た。
【0022】
【表4】
【0023】
【表5】
【0024】表5の試験結果から明らかなように、実施
例のフラックス剤ははんだ光沢並びにはんだレベリング
性ともに優れていることが判る。
【0025】[実験3]ソルダーレベリング法における
はんだ酸化防止用オイルとしての使用 表6の実施例、比較例に示すはんだ酸化防止用オイルを
調製し、ソルダーレベリング法による基板処理を下記の
条件で行い、被覆はんだの均一性と溶融はんだ槽におけ
るはんだ酸化物の生成・滞留状況を実験1と同様に評価
した。結果を表7に示す。
【0026】[ソルダーレベリングの条件]試験基板を
メック株式会社製メックブライトCB−801で化学研
磨した後、水洗・乾燥し、メック株式会社製水溶性フラ
ックスW−2304を刷毛で基板全面に塗布してレベリ
ング処理を行った。レベリング装置は、縦型レベラー
(大日本スクリーン製造株式会社製ソルダーコートHS
C−651)を用いた。基板を処理する10分前に、該
オイル100gを溶融はんだ槽に投入・攪拌した。溶融
はんだの温度は240℃、エアーの温度は220℃、エ
アーの圧力は2.8kgf/cm2、浸漬時間は4秒と
した。
【0027】
【表6】
【0028】
【表7】
【0029】表7の試験結果から明らかなように、実施
例のはんだ酸化防止用オイルははんだ光沢、はんだレベ
リング性並びにはんだ酸化物の還元・除去性能ともに優
れていることが判る。
【0030】
【発明の効果】ソルダーレベリング法やヒュージング法
に代表されるプリント配線板の導体のはんだ被覆工程に
おいて、本発明の活性剤をフラックス剤に添加すること
により、従来の技術では得られなかったはんだ光沢並び
にはんだのレベリング性(平滑性)を得ることが可能に
なった。さらにソルダーレベリング法においては、本発
明の活性剤を含有するはんだ酸化防止剤を溶融はんだ槽
に投入することによって、はんだ使用量と作業効率を大
幅に改善することができた。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プリント配線板のはんだ被覆工程に使用
    される組成物に添加され、下記一般式(I)で表される
    化合物からなることを特徴とする活性剤。 一般式(I):Cp[MqXr]s ・Cは水素、金属、アンモニウム、ジアゾニウム、フォ
    スフォニウムからなる陽イオンの何れか一種。 ・[MqXr]は錯イオン。 ・Mは珪素、硼素、アルミニウム並びにその他の金属原
    子の何れか一種。 ・Xはハロゲン原子、ニトリル基、ニトロ基、水酸基、
    メルカプト基の何れか一種。 p=1〜6 q=1〜2 r=1〜8 s=1〜8
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の一般式(I)において
    Xをハロゲン原子とした化合物からなり、ソルダーレベ
    リング法のフラックス剤に添加されることを特徴とする
    活性剤。
JP31089696A 1996-11-21 1996-11-21 プリント配線板のはんだ被覆工程用組成物に添加される活性剤 Pending JPH10154867A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016112602A (ja) * 2014-12-17 2016-06-23 株式会社センスビー はんだ付け装置およびはんだ付け吹き口体の清掃方法

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