JPH10321994A - 電子機器の導電部におけるマイグレーション防止方法 - Google Patents

電子機器の導電部におけるマイグレーション防止方法

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JPH10321994A
JPH10321994A JP9141090A JP14109097A JPH10321994A JP H10321994 A JPH10321994 A JP H10321994A JP 9141090 A JP9141090 A JP 9141090A JP 14109097 A JP14109097 A JP 14109097A JP H10321994 A JPH10321994 A JP H10321994A
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JP
Japan
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migration
water
soldering
circuit board
printed circuit
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Application number
JP9141090A
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English (en)
Inventor
Kaichi Tsuruta
加一 鶴田
Akiko Takagi
晶子 高木
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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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子機器の導電部水分が付着すると該水分が
電解液となる。導電部間に電解液が存在した状態で導電
部間に電圧がかかるとマイグレーションが起きて金属が
析出し、短絡事故の原因となる。本発明は、電子機器の
導電部間に電解液が存在してもマイグレーションを起こ
さなくする方法を提供することにある。 【解決手段】 電子機器の導電部にベンジトリアゾール
またはベンゾトリアゾール誘導体を塗布する。水溶液に
ベンジトリアゾールまたはベンゾトリアゾール誘導体が
溶解していると、この水溶液に接触した金属が不動態化
してイオン化が抑制され、電圧が印加されてもマイグレ
ーションを起こさなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、銅箔回路のプリン
ト基板、銀ペースト焼成セラミック基板、銀電極コネク
ター等の導電部でマイグレーションが起こらないように
する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】電子機器では、使用時に導電部に電流が
流れ、隣接した導電部間に電圧がかかった状態となる。
このとき導電部間に水分が存在すると、この水分が電解
質となり、マイグレーションを起こすようになる。
【0003】マイグレーションとは、導電部間に電解液
が存在した状態で電圧を印加したときに、陽極から陰極
へ金属イオンの移行が起こり、陰極に金属が析出する現
象で、条件によっては導電部間の短絡といった事故も発
生する。特に銀や銅はマイグレーションを生じやすい金
属として知られている。湿度と直流電圧の影響により導
電部の金属がイオン化して溶出し、陰極へ移行する現象
であり、イオンは陰極で析出成長するが、この成長が進
展すると短絡に至ってしまうものである。
【0004】マイグレーションは、プリント基板の銅箔
部、セラミック基板の銀ペースト焼成部、コネクターの
銀電極、等で発生するが、特にはんだ付け後のプリント
基板における導電部間での発生が多い。プリント基板の
はんだ付け後にマイグレーションが発生するのは、フラ
ックス残渣中にハロゲンが存在し、このハロゲンが電気
を通しやすい電解質となるからである。
【0005】従来よりはんだ付け後のプリント基板にお
いて、マイグレーションを防止する方法としては、次の
ようなものがあった。
【0006】はんだ付け後のフラックス残渣を洗浄除
去する。はんだ付け後のプリント基板の表面には、フラ
ックス残渣が付着している。このフラックス残渣中の松
脂成分は、水に不溶であり、また吸湿性もないが、はん
だ付け性改善のための活性剤としてフラックスに添加す
る塩化物、臭化物、フッ化物等のハロゲン化物は非常に
吸湿性があり、はんだ付け後のフラックス残渣中にも残
留している。はんだ付け後、フラックス残渣中の活性剤
が大気中の水分を吸湿すると電解液となる。このように
導電部間に電解液ができた電子機器では電子機器の使用
時に直流電圧がかかるとマイグレーションを起こすよう
になる。そこではんだ付け後のプリント基板は、マイグ
レーションの原因となる電解液ができないようにすれば
良いわけで、そのために、はんだ付け後のプリント基板
に付着しているフラックス残渣を洗浄除去するようにす
る。
【0007】はんだ付け後のフラックス残渣を閉じ込
める。前述のように、はんだ付け後のプリント基板の表
面にフラックス残渣が付着していると大気中の水分を吸
湿して電解液を作ってしまうことから、フラックス残渣
が大気と直接接触しないようにすればよい。そのため
に、はんだ付け後のプリント基板の表面に塗料のような
コーティング材を塗布し、導電部を大気と遮断する。
【0008】はんだ付け後に水分をはじくようにす
る。はんだ付け後のプリント基板の表面に撥水剤を塗布
する。撥水剤は、水の表面張力を高めて、水が内部に侵
入するのを防ぐものである。撥水剤としては、シリコン
オイル、シリコン系高分子、フッ素系高分子等であり、
これらを溶剤で0.1〜3重量%に希釈してプリント基
板に塗布する。撥水剤が塗布されたプリント基板に水が
かかると、水は球状化して内部に侵入しなくなる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、のはんだ
付け後のプリント基板を洗浄してフラックス残渣を除去
する方法は、公害と経済性に問題のあるものであった。
つまりフラックスの主要成分である松脂は水に溶けない
ため、従来は松脂をよく溶解するフロンやトリクレンの
ような溶剤を用いてフラックス残渣の洗浄を行ってい
た。しかしながらフロンやトリクレンは、地球の表面を
覆っているオゾン層を破壊し、太陽の有害な紫外線を大
量に地球に到達させ、人類に皮膚癌や白内障等を起こさ
せる原因となる。そのため現在ではフロンやトリクレン
の使用が禁止され、代替フロンでフラックス残渣の洗浄
をおこなっているが、代替フロンは高価であることか
ら、フラックス残渣の洗浄は経済的な問題が生じてい
る。
【0010】またのはんだ付け後のプリント基板の表
面を塗料のようなものでコーティングする方法は、コー
ティングが完全でないと効果がない。即ち塗料が透明の
ものでは塗り残しがあっても見分けがつかず、塗り残し
部分のフラックス残渣が吸湿してしまってマイグレーシ
ョンを起こしてしまう。またコーティング部分にピンホ
ールのような目に見えない小穴が明いていると、小穴か
ら水分が侵入し、コーティングの内側全域に拡がって、
やはりマイグレーションを起こしてしまうものである。
【0011】さらにまたのはんだ付け後のプリント基
板に撥水剤を塗布する方法は、大気中の水分の防湿効果
があまりないものであった。つまり、撥水剤は水が水滴
状態で付着したときに水を球状化して水を内部に侵入さ
せないようにするものであるが、水分が気体の状態でプ
リント基板に付着した場合は、余りにも細かい分子とな
っいるため、この間を通って内部に侵入してしまうもの
であった。しかも撥水剤塗布後のプリント基板を手で触
ったり、プリント基板同士が擦りあったりすると撥水剤
が簡単に剥離してしまい防湿効果がなくなってしまうも
のである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、従来のマ
イグレーション防止方法における欠点、即ち洗浄では手
間や高価な費用がかかる問題、塗料では完全塗布の問
題、そして撥水剤では分子の細かい水分に対して効果の
ない問題に鑑み鋭意研究を重ねた。その結果、フラック
ス残渣が存在していて、たとえフラックス残渣が吸湿し
ても、水に溶解したフラックス残渣が電解質にならなけ
ればマイグレーションが起こらなくなることに着目して
本発明を完成させた。
【0013】本発明は、電子機器の導電部にベンジトリ
アゾールまたはベンゾトリアゾール誘導体を塗布するこ
とを特徴とする電子機器の導電部におけるマイグレーシ
ョン防止方法である。
【0014】水溶液中にベンジトリアゾールまたはベン
ゾトリアゾール誘導体が存在することによるマイグレー
ション防止の作用は、この水溶液に接触した金属が不動
態化してイオン化が妨げられるためであると考えられ
る。即ち、プリント基板の銀導電部や銅導電部がベンジ
トリアゾールまたはベンゾトリアゾール誘導体に接触す
ると、導電部が不動態化してし水溶液中に銀や銅がイオ
ンとして溶出していかなくなる。そのため導電部間に直
流電圧がかかっても金属は析出せず、マイグレーション
を起こさなくなるものである。
【0015】本発明に使用して効果のあるベンジトリア
ゾールまたはベンゾトリアゾール誘導体としては、トリ
ルトリアゾール、4−カルボキシ−1・H−ベンゾトリ
アゾール、トリルトリアゾールNa塩、5−メチル−1
・H−ベンゾトリアゾール、ベンゾトリアゾール メチ
ル エステル、ベンゾトリアゾール ブチル エステ
ル、ベンゾトリアゾール オクチル エステル、5−ク
ロロ−1・−ベンゾトリアゾール、1−クロロ ベンゾ
トリアゾール等がある。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明ではベンジトリアゾールま
たはベンゾトリアゾール誘導体を溶剤で希釈して使用す
る。該希釈割合は0.05〜1重量%であり、好ましく
は1〜10重量%である。希釈する溶剤は、ベンジトリ
アゾールまたはベンゾトリアゾール誘導体を溶解できる
ものであれば如何なるものでも採用できるが、毒性がな
く安価なものがよく、イソプロピルアルコールが適して
いる。
【0017】試験基板および試験方法 ○試験基板:導電部間隔が0.318mm、導電部幅0.
318mmとなるようにしてAgペーストとCuペースト
をそれぞれアルミナ基板に印刷し、それを焼成して櫛型
基板を作製する。 ○試験方法:実施例ではアルミナ基板の表面にイソプロ
ピルアルコールで3重量%に希釈したトリルトリアゾー
ルまたはベンゾトリアゾールを刷毛で塗布する。この上
に1MΩ/cm以上の比抵抗をもつイオン交換水を滴下
し、定電圧を印加する。また比較例では試験基板にトリ
ルトリアゾールまたはベンゾトリアゾール誘導体を塗布
することなくイオン交換水を滴下し、定電圧を印加し
た。
【0018】
【実施例】実施例および比較例を表1に示す。
【0019】
【表1】
【0020】表の説明 ※1:直流電圧(V) ※2:マイグレーションが起こって導電部間が短絡する
までの時間(秒)
【0021】なお本発明は、はんだ付け後のプリント基
板のマイグレーション防止に限らず、はんだ付けを行わ
ない多層基板の導電部、コネクターの電極等、如何なる
導電部に対してもマイグレーションを防止することがで
きるものである。つまり電子機器では、フラックス残渣
がなくても導電部に水分が付着してマイグレーションを
起こすことがある。これは使用時にケース内がコイル部
品やパワートランジスター等からの発熱で高温となり、
使用を止めると室温に戻るが、このとき早く降温する金
属の導電部に空気中の水分が結露して付着するからであ
る。この状態で電子機器を再使用すると導電部間に電圧
がかかり、導電部間に付着した水分が電解質となってマ
イグレーションを起こしてしまうものである。このよう
に結露しやすい導電部には、予めトリルトリアゾールま
たはベンゾトリアゾール誘導体を塗布しておくとマイグ
レーションを防止できるようになる。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電子機器の導電部に水分が付着し、該水分に銀の導電部
や銅の導電部が接触して隣接した導電部間に電圧がかか
っても、これらの金属を不動態化してしまうため、導電
部からイオンが溶出しなくなる。従って、電子機器の導
電部にトリルトリアゾールまたはベンゾトリアゾール誘
導体を塗布しておけばマイグレーションを起こさなくな
り、短絡事故が皆無となるという信頼性に優れた電子機
器を得ることができるものである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子機器の導電部にベンジトリアゾール
    またはベンゾトリアゾール誘導体を塗布することを特徴
    とする電子機器の導電部におけるマイグレーション防止
    方法。
JP9141090A 1997-05-16 1997-05-16 電子機器の導電部におけるマイグレーション防止方法 Pending JPH10321994A (ja)

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