JPH10193176A - クリーム半田 - Google Patents

クリーム半田

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JPH10193176A
JPH10193176A JP35077696A JP35077696A JPH10193176A JP H10193176 A JPH10193176 A JP H10193176A JP 35077696 A JP35077696 A JP 35077696A JP 35077696 A JP35077696 A JP 35077696A JP H10193176 A JPH10193176 A JP H10193176A
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JP
Japan
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solvent
cream solder
glycol
solder
flux
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JP35077696A
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English (en)
Inventor
Akio Furusawa
彰男 古澤
Tetsuo Fukushima
哲夫 福島
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 リフロー工程における予備加熱時の半田のだ
れを防止するクリーム半田を提供する。 【解決手段】 クリーム半田のフラックス中に含まれる
溶剤の一部または全部に、比重1.0以上のグリコール
系溶剤、特にプロピレングリコール・モノフェニルエー
テルを用いることにより溶剤の容積を減らす。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品の半田付
けに用いるクリーム半田に関し、特にリフロー時の予備
加熱におけるだれを防止したクリーム半田に関する。
【0002】
【従来の技術】電子部品の接合に使用するクリーム半田
は、従来から用いられている粉末状半田と、液状または
ペースト状のフラックスとを一定の割合で均一に混合す
ることにより形成される。一般に、上記フラックスは、
ロジン、ジフェニルグアニジンHBr等の活性剤、カス
ターオイル等のチキソ剤、および溶剤から構成され、か
かる溶剤には2−エチル−1、3−ヘキサンジオール等
のアルコール系溶剤が用いられる。かかるクリーム半田
は、スクリーン印刷やディスペンサー吐出等により基板
上の接合部に塗布され、その上に被接合材である電子部
品が乗せられ、リフロー工程によりクリーム半田を溶融
して電子部品のリードと基板とを接合する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】電子機器の小型化、高
密度化に伴い、基板上に実装される電子部品も小型化が
進められ、例えば、QFP(Quad Flat Pa
ckage)部品では従来0.5mm以上あったリード
間隔が、0.4mm、0.3mmへと狭ピッチ化されて
いる。このような狭ピッチ化されたリードと基板との接
合では、リフロー工程で行う予備加熱(150℃×1
分)中にフラックス、特にフラックス中のロジンの粘性
が低下するために半田のだれが生じ、これにより上記リ
ード間が短絡して半田ブリッジ不良が発生する。かかる
半田ブリッジ不良の発生を防止するために、フラックス
中の溶剤に予備加熱温度(150℃)より沸点の低い溶
剤を用いて、予備加熱時に溶剤を蒸発、減少させ半田の
だれを防止する方法を試みたが、この方法ではクリーム
半田が乾燥しやすく、クリーム半田の粘着性が低下する
ため、半田粉末が溶融してリードと基板とが接合される
前に実装部品のずれ等が発生しやすかった。そこで、本
発明はリフロー工程における予備加熱時において、半田
のだれを防止するクリーム半田を提供することを目的と
する。
【0004】
【課題を解決するための手段】そこで発明者らは鋭意研
究の結果、クリーム半田のフラックス中に含まれる溶剤
の一部または全部に、比重1.0以上のグリコール系溶
剤、特にプロピレングリコール・モノフェニルエーテル
を用いて溶剤の容積を減らすことにより上記目的が達成
できることを見出し本発明を完成した。
【0005】即ち、本発明は、粉末状半田と、少なくと
もロジンおよび溶剤を含む液状またはペースト状フラッ
クスとを混合して形成したクリーム半田において、上記
溶剤の一部または全部が、比重1.0以上のグリコール
系溶剤であることを特徴とするクリーム半田である。溶
剤の一部または全部を比重1.0以上のグリコール系溶
剤に置き換えることにより、上記クリーム半田中の溶剤
の容積を減少でき、リフロー工程における予備加熱時の
半田のだれを防止できるからである。クリーム半田中の
溶剤のうち、どの程度を上記グリコール系溶剤に置き換
えるかは、クリーム半田の粘度や塗布形状等、クリーム
半田の他の性質をも考慮して決定する。
【0006】上記グリコール系溶剤は、化学式:Ph−
O−Rn−OH(n=1〜3)、または、化学式:R'm
−O−Rn−OH(n,m=1〜3)(式中、Phはフ
ェニル基、R、R'は同一または異なるアルキレン基を
示す。)で表される溶剤であることが好ましい。Ph−
O−Rn−OHで表される溶剤としては、例えば、プロ
ピレングリコール・モノフェニルエーテル、エチレング
リコール・モノフェニルエーテル等が挙げられ、R'm
O−Rn−OHで表される溶剤としては、例えば、トリ
エチレングリコール・モノメチルエーテル等が挙げられ
る。
【0007】上記グリコール系溶剤は、プロピレングリ
コール・モノフェニルエーテルであることが好ましい。
【0008】上記溶剤は、アルコール系溶剤および比重
1.0以上のグリコール系溶剤からなるものであっても
良い。即ち、クリーム半田の溶剤には、一般にアルコー
ル系溶剤が使用されるため、かかるアルコール系溶剤の
一部を上記比重1.0以上のグリコール系溶剤に置き換
えることにより、予備加熱時における半田のだれを防止
できる。
【0009】上記フラックスは、クリーム半田と被接合
材との接着剤として、2−エチル−1、3−ヘキサンジ
オールおよび/または2、2−ジメチル−1、3−プロ
パンジオールを含むことが好ましい。即ち、2−エチル
−1、3−ヘキサンジオール粘度は320cPと高く、
また、2、2−ジメチル−1、3−プロパンジオールは
室温では固体であるが、溶融することにより高い粘性を
示すため、これらを添加することによりフラックスに十
分な粘性を与えることができ、その結果、クリーム半田
と被接合材との接着性を向上させ、被接合材のずれを防
止することが可能となる。
【0010】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.クリーム半田は、一般に半田粉末、およ
びロジンを主成分とし活性剤、チキソ剤、溶剤等からな
るフラックスから構成され、フラックス中には、一般に
2−エチル−1、3−ヘキサンジオール等のアルコール
系溶剤が40〜70wt%含まれている。かかるアルコ
ール系溶剤のうちの30〜70wt%を10〜30cP
の粘度を有するグリコール系溶剤に代えることにより、
フラックス全体の粘度を210,000〜160,00
0cPに低下させることができる。この結果、フラック
ス中の溶剤の重量比率を9.5wt%から9.0wt%
に減少させても、クリーム半田の粘度は従来どおりに維
持することができる。即ち、本実施の形態は、クリーム
半田のフラックス中のアルコール系溶剤の一部または全
部をグリコール系溶剤に置き換えるものであり、グリコ
ール系溶剤の粘度が低いため、クリーム半田の粘度を従
来どおりに維持したまま半田中の溶剤の容積を減少させ
ることが可能となり、これにより予備加熱時のクリーム
半田のだれを抑えてブリッジ不良の発生を防止すること
ができるものである。
【0011】本実施の形態にかかるクリーム半田中のフ
ラックスの組成比の一例を実施例1に示す。実施例1
は、アルコール系溶剤をすべてグリコール系溶剤に置き
換えた例を示すが、上述のようにアルコール系溶剤の一
部のみを置き換えるものであっても構わない。また、
2、2−ジメチル−1、3−プロパンジオールは、クリ
ーム半田の接着性向上のために添加したものであり、こ
れを添加しない場合であっても同様の半田のだれ防止の
効果が得られる。実施例1 グリコール系溶剤 50 wt% 2、2−ジメチル−1、3−プロパンジオール 15 wt% ロジン 28.7wt% カスターオイル 6 wt% ジフェニルグアニジンHBr 0.3wt%
【0012】実施の形態2.本実施の形態は、クリーム
半田のフラックスに含まれるグリコール系溶剤として、
プロピレングリコール・モノフェニルエーテルを用いる
ものであり、化学式は以下の通りである。
【化1】 プロピレングリコールモノ・フェニルエーテルは比重が
1.06と大きいため従来のアルコール系溶剤の代わり
に用いることにより、クリーム半田の重量比率を変える
ことなくフラックス中の溶剤の容積を小さくすることが
でき、これにより予備加熱時の半田のだれを防止し、半
田ブリッジ不良の発生を防止することが可能となる。表
1に、従来のクリーム半田と本発明のクリーム半田の半
田100g中の溶剤容積およびホットスランプ特性の比
較を示す。
【表1】 実験に用いたクリーム半田用フラックスは以下の重量比
率で構成した。 従来のクリーム半田用フラックス 2−エチル−1、3−ヘキサンジオール 50wt% 2、2−ジメチル−1、3−プロパンジオール 14wt% ロジン等 36wt% 本発明のクリーム半田用フラックス プロピレングリコール・モノフェニルエーテル 50wt% 2、2−ジメチル−1、3−プロパンジオール 14wt% ロジン等 36wt% また、ホットスランプ特性は、所定の重量のクリーム半
田を半球状に塗布し、150℃で3分間加熱した時の、
加熱前後のクリーム半田の直径の増加率で表される。表
1の結果より、従来のアルコール系溶剤を用いたクリー
ム半田に比べて、プロピレングリコール・モノフェニル
エーテルを溶剤として用いた本発明では、溶剤の重量比
率が同じであっても、溶剤の容積を7〜8%低減できる
とともに、ホットスランプを10.0%から6.1%に
低減することができることがわかる。一方、上記プロピ
レングリコール・モノフェニルエーテルの代わりに、比
重が0.935であるジエチレングリコール・モノヘキ
シルエーテルを用いて比較実験を行ったところ、ホット
スランプ特性の改良は認められず、半田のだれは防止で
きなかった。以上の結果より、クリーム半田中の溶剤と
して、アルコール系溶剤である2−エチル−1、3−ヘ
キサンジオールに代えて比重が1.06のプロピレング
リコール・モノフェニルエーテルを用いることにより、
上記クリーム半田中の溶剤の重量比率を変えることなく
溶剤の容積が低減でき、予備加熱時の半田のだれを防止
できることがわかる。
【0013】本実施の形態2にかかるクリーム半田のフ
ラックスの組成比の一例を実施例2に示す。この実施例
では、プロピレングリコール・モノフェニルエーテルの
含有率は45wt%であるが、25〜50wt%の範囲
で実施することができる。尚、実施例1同様、2、2−
ジメチル−1、3−プロパンジオールはクリーム半田の
接着性向上のため添加するものであり、これを添加しな
い場合であっても同様のだれ防止効果が得られる。実施例2 プロピレングリコール・モノフェニルエーテル 45 wt% 2、2−ジメチル−1、3−プロパンジオール 20 wt% ロジン 28.7wt% カスターオイル 6 wt% ジフェニルグアニジンHBr 0.3wt%
【0014】実施の形態3.本実施の形態は、クリーム
半田がグリコール系溶剤を含むことに加えて、クリーム
半田の接着性を向上させるために接着性向上剤である2
−エチル−1、3−ヘキサンジオールおよび/または
2、2−ジメチル−1,3−プロパンジオールを含むも
のである。即ち、2−エチル−1、3−ヘキサンジオー
ルの粘度はプロピレングリコール・モノフェニルエーテ
ルの粘度23cPに比較して320cPと高く、また、
2、2−ジメチル−1、3−プロパンジオールは室温で
は固体であるが、昇温して溶融することにより高い粘性
を示すため、これらを添加することによりフラックスに
十分な粘性を与えることができ、その結果、クリーム半
田と電子部品のリードとの接着性を向上させることがで
きる。従って、クリーム半田中の溶剤として上述のプロ
ピレングリコール・モノフェニルエーテルを用いること
により、予備加熱時の半田のだれを防止し半田ブリッジ
不良を低減できるとともに、更にフラックス中に2−エ
チル−1、3−ヘキサンジオールおよび/または2、2
−ジメチル−1、3−プロパンジオールを加えることに
よりクリーム半田の接着性を向上させ、半田前の実装部
品のずれを低減することが可能となる。尚、2−エチル
−1、3−ヘキサンジオールはアルコール系溶剤として
用いられるとともに、クリーム半田の接着性向上剤とし
ても用いることができる。
【0015】本実施の形態にかかるクリーム半田のフラ
ックスの組成比の一例を実施例3に示す。本実施の形態
では、フラックス用溶剤としてグリコール系溶剤である
プロピレングリコール・モノフェニルエーテルを用いる
とともに、クリーム半田の接着性を向上させるために2
−エチル−1、3−ヘキサンジオールおよび2、2−ジ
メチル−1,3−プロパンジオールを混合したものであ
る。尚、本実施例3では、プロピレングリコール・モノ
フェニルエーテル、2−エチル−1、3−ヘキサンジオ
ール、2、2−ジメチル−1、3−プロパンジオールの
重量比率が25:20:20であるが、半田ブリッジ不
良の防止にさらに重点を置く場合にはかかる重量比率を
35:10:20または35:15:15として実施す
ることもできる。また、クリーム半田の接着性の向上に
重点をおく場合には、上記重量比率を15:30:20
または20:25:20として実施することも可能であ
る。実施例3 プロピレングリコール・モノフェニルエーテル 25 wt% 2−エチル−1、3−ヘキサンジオール 20 wt% 2、2−ジメチル−1,3−プロパンジオール 20 wt% ロジン 28.7wt% カスターオイル 6 wt% ジフェニルグアニジンHBr 0.3wt%
【0016】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、クリーム半田中のフラックスに含まれる溶剤の
一部または全部に、比重1.0以上のグリコール系溶
剤、特にプロピレングリコール・モノフェニルエーテル
を用いることにより、予備加熱時の半田のだれを抑える
ことができ、半田ブリッジ不良を低減することができ
る。
【0017】また2−エチル−1、3−ヘキサンジオー
ルおよび/または2、2−ジメチル−1、3−プロパン
ジオールをフラックス中に添加することにより、クリー
ム半田と電子部品のリードとの接着性を向上させ、半田
前における実装部品のずれを低減することができる。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 粉末状半田と、少なくともロジンおよび
    溶剤を含む液状またはペースト状フラックスとを混合し
    て形成したクリーム半田において、 上記溶剤の一部または全部が、比重1.0以上のグリコ
    ール系溶剤であることを特徴とするクリーム半田。
  2. 【請求項2】 上記グリコール系溶剤が、 化学式 : Ph−O−Rn−OH (n=1〜3)、
    または、 化学式 : R'm−O−Rn−OH (n,m=1〜
    3) (式中、Phはフェニル基、R、R'は同一または異な
    るアルキレン基を示す。)で表されることを特徴とする
    請求項1に記載のクリーム半田。
  3. 【請求項3】 上記グリコール系溶剤が、プロピレング
    リコール・モノフェニルエーテルであることを特徴とす
    る請求項2に記載のクリーム半田。
  4. 【請求項4】 上記溶剤が、アルコール系溶剤および比
    重1.0以上のグリコール系溶剤からなることを特徴と
    する請求項1に記載のクリーム半田。
  5. 【請求項5】 上記フラックスが、クリーム半田と被接
    合材との接着剤として、2−エチル−1、3−ヘキサン
    ジオールおよび/または2、2−ジメチル−1、3−プ
    ロパンジオールを含むことを特徴とする請求項1に記載
    のクリーム半田。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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