JPH11170086A - 水性フラックス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 人体及び環境に優しく、しかも腐食性がな
く、ぬれ性、及びはんだの拡がり率の優れた水性フラッ
クスを提供すること。 【解決手段】 ロジン石鹸を含有することを特徴とす
る、水性フラックス。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水性フラックスに
関し、更に詳細には、ぬれ性の良好な水性フラックスに
関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
電子産業等においては、製品の小型化と電子回路の高速
化とが重要視されている。しかし、製品の小型化及び電
子回路の高速化は、製品の信頼性において相反するとこ
ろがあり、双方の要求を同時に満足することは容易でな
い。特に、製品の小型化により、回路基板と電子部品と
のはんだ付けが困難になってしまう。電子回路間の接点
が複雑になると、はんだ付けの不良否が短絡及び接合不
良を起こす。もちろん、従来から行われている、はんだ
こてで一カ所づつ行うような作業では、複雑な回路をは
んだ付けすることはできない。そこで、回路基板に電子
部品をはんだ付けする方法として、基板面（銅）の酸化
被膜を除去するフラックスで処理し、次いで溶解したは
んだ浴槽に基板面（銅）を浸漬する方法が行われてきて
いる。

【０００３】このようなフラックスは、接合すべき金属
の酸化膜を除去し、金属表面の再酸化を防止し、溶融し
たはんだの表面張力を低下させる作用を有する。また、
フラックスとしては、腐食性がなく、ぬれ性が優れたも
のでなければならない。上述したような要求を満たすフ
ラックスとして、例えば、特開平３−１３２９３号公報
には、表面にロジンを被覆したはんだ粒子を含むフラッ
クスが開示されている。また、特開昭５７−１６５１９
８号公報には、ロジン又はその誘導体にロジンアミンハ
ロゲン化水素酸塩を添加したはんだ付け用フラックスが
開示されている。しかしながら、ロジンは本来水に不溶
性であるため、上記公報に開示されたフラックスは、ア
ルコールやアセトン等の有機溶媒を含んでいる。従っ
て、このようなフラックスには、人体及び環境に対して
悪影響を及ぼす等の問題点がある。これらの重大な問題
は、フラックス中の媒体を有機溶媒から水に変更するこ
とにより解決できると考えられる。しかし、上述したよ
うに、ロジンは水に不溶性であるため、フラックスに含
有させるロジンを水溶性のものにする必要がある。従っ
て、本発明の目的は、人体及び環境に優しく、しかも腐
食性がなく、ぬれ性、及びはんだの拡がり率の優れた水
性フラックスを提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
した結果、ロジンの主成分をなす樹脂酸の全部又は一部
がアルカリと反応して生成されたロジン石鹸を水に含有
させることにより上記目的を達成し得るという知見を得
た。本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、ロ
ジン石鹸を含有することを特徴とする、水性フラックス
を提供するものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の水性フラックスに
ついて詳述する。本発明の水性フラックスは、ロジン石
鹸を含有するものである。ロジン石鹸としては、ロジン
の主成分をなす樹脂酸の全部又は一部がアルカリと反応
して生成される水に可溶性のアルカリ石鹸を用いるのが
好ましい。上記ロジン石鹸を製造する方法としては特に
制限はなく、従来公知の方法により製造することができ
る。例えば、アルカリを水に溶解し、加熱し、攪拌しな
がらロジンを加えることにより製造することができる。
上記ロジンとしては、あらゆるロジンを使用することが
でき、例えば、マレイン酸変性ロジン、マレイン酸変性
ロジンエステル、水素添加ロジン、不均化ロジン、重合
ロジン、ガムロジン、ウッドロジン及びトール油ロジン
等が挙げられる。また、上記アルカリとしては、例え
ば、アンモニア等の無機アミン及びモルホリン；エチル
アミン等の脂肪族第一アミン；ジメチルアミン等の脂肪
族第二アミン；トリメチルアミン等の脂肪族第三アミ
ン；アリルアミン等の脂肪族不飽和アミン；シクロプロ
ピルアミン等の脂環式アミン；及びアニリン等の芳香族
アミン等の有機アミン等が挙げられる。また、上記アミ
ンとしては、低沸点のアミンが好ましく、具体的には沸
点が２００℃以下のものが好ましい。また、上記加熱温
度は、好ましくは常温〜ロジンの融点より１０℃高い温
度であり、更に好ましくは３０℃〜ロジンの融点温度で
ある。また、上記ロジンの使用量は、水性フラックスを
溶液型水性フラックスとして製造する場合には、水１０
０重量部に対して好ましくは１〜３０重量部であり、更
に好ましくは５〜２０重量部である。また、水性フラッ
クスをペースト型水性フラックスとして製造する場合に
は水１００重量部に対して好ましくは３１〜６０重量部
であり、更に好ましくは４０〜５０重量部である。ま
た、上記アルカリ使用量は、ロジンの酸価により異なる
が、酸価の当量〜酸価当量の３倍量程度が好ましい。

【０００６】本発明の水性フラックスは、上述のように
して製造されたロジン石鹸を含有する。上記ロジンの含
有量は、水性フラックスが溶液型である場合、水性フラ
ックス中、１〜３０重量％であることが好ましく、更に
好ましくは５〜２０重量％である。また、水性フラック
スがペースト型である場合、水性フラックス中、３１〜
６０重量％であることが好ましく、更に好ましくは４０
〜５０重量％である。また、本発明の水性フラックスに
おいては、上記ロジン石鹸の残部が水であり、従って、
本発明の水性フラックス中、水の含有量は、水性フラッ
クスが溶液型である場合、好ましくは７０〜９９重量％
であり、更に好ましくは８０〜９５重量である。また、
水性フラックスがペースト型である場合、水の含有量は
好ましくは４０〜６９重量％であり、更に好ましくは５
０〜６０重量％である。本発明においては、水中にロジ
ン石鹸が溶解していることが好ましく、特に有機溶媒を
含有しないものが好ましい。本発明の水性フラックスは
少量の有機溶媒を含有してもよく、その場合、含有量は
水性フラックス中、３０重量％未満であることが好まし
い。

【０００７】また、本発明の水性フラックスには、有機
酸、ハロゲン化物又はハロゲン有機酸塩を添加すること
ができる。このような有機酸、ハロゲン化物又はハロゲ
ン有機酸塩を添加することにより、はんだの拡がり性を
改善することができる。上記有機酸としては、例えば、
グルタル酸及びアジピン酸等が挙げられ、上記ハロゲン
化物としては、例えば、塩酸及び塩化アンモン等が挙げ
られ、上記ハロゲン化有機酸塩としては、例えば、塩化
メチルアミン等が挙げられる。また、本発明の水性フラ
ックスには、防カビ剤等を添加することができる。この
ように防カビ剤を添加することにより、本発明の水性フ
ラックスを長期間保存することが可能となる。上記防カ
ビ剤としては、従来公知の防カビ剤を何等制限なく用い
ることができ、水溶性の防カビ剤を用いることが好まし
い。例えば、２−ｎ−オクチル−４−イソチアゾリン−
３−オン等を使用することができる。本発明の水性フラ
ックスに上記防カビ剤を含有させる場合、その含有量
は、水性フラックス中、好ましくは0.００１〜0.１重量
％であり、更に好ましくは0.００５〜0.０５重量％であ
る。また、本発明の水性フラックスには、必要に応じて
各種の添加剤を添加してもよい。該添加剤としては、例
えば、界面活性剤、増粘剤及び消泡剤等が挙げられる。
上記添加剤を添加する場合、その添加量は、好ましくは
水性フラックスの全重量の0.０５〜５重量％である。

【０００８】

〔水性フラックスの評価基準〕

（１）フラックスのぬれ性の評価 酸価処理した鋼板に、得られた水性フラックスを駒込ピ
ペットにて一定量滴下し、鋼板へのぬれ性を目視観察
し、下記評価基準に従って評価を行った。評価結果を表
２に示す。 ◎：水性フラックスが瞬間的に拡がる。 ○：水性フラックスが徐々に拡がる。 ×：水性フラックスが球状を維持したまま拡がらない。

【０００９】（２）はんだの拡がり性の評価 ＪＩＳ−Ｚ−３１９７−１９８６に準じて行った。即
ち、酸化処理した鋼板にはんだ環とフラックスを載せ、
２５０℃の温度で約３０秒間融解しはんだを拡げた。は
んだの高さを測定し、拡がり率をＪＩＳ−Ｚ−３１９７
−１９８６に記載の式より算出した。 （３）腐食性の評価 ＪＩＳ−Ｚ−３１９７−１９８６に準じて行った。即
ち、有機溶媒中で研磨紙を用いて酸化皮膜を除去した鋼
板に、得られた水性フラックスを載せ、２５０℃の温度
で約５秒間加熱融解し、次いで常温で冷却した。この試
験片３個を４０±２℃の温度、９０〜９５％の相対湿度
の恒温槽にて９６時間放置し、常温保存した比較試験片
と比較し、腐食の有無を観察した。 （４）水性フラックスの外観 外観を下記評価基準に従って、肉眼によりそれぞれ評価
を行った。その評価結果を表２に示す。均一：沈降、浮
遊物がなく、均一に分散、又は可溶化している。分離：
沈降又は浮遊物があり、２相以上に分離した。

【００１０】実施例２〜６及び比較例１及び２ 表１に示す組成を用いて反応を行った以外は、実施例１
と同様に操作を行い、水性フラックスを得た。なお、実
施例４においてはガムロジン粉末を使用前に添加分散
し、比較例１においては、加熱を行わなかった。得られ
た水性フラックスについて、実施例１と同様に評価を行
った。評価結果を表２に示す。

【００１１】

【表１】 実 施 例 比 較 例 １ ２ ３ ４ ５ ６ １ ２ 水添ロジン 10 ２ 10 重合ロジン ５ 10 ガムロジン ５ ５ ２８％ アンモニア水 3.69 1.54 1.46 0.74 モルホリン 2.33 1.96 塩酸 メチルアミン 0.1 界面活性剤 0.004 ガムロジン粉末 ３ 10 イソプロピル 90 アルコール 水 残部 残部 残部 残部 残部 残部 残部

【００１２】上記表中、水添ロジン、重合ロジン、ガム
ロジン及び界面活性剤は以下のものを用いた。 水添ロジン：（荒川化学工業（株）製；ＫＲ−６１０） 重合ロジン：（荒川化学工業（株）製；シルバタック２
９５） ガムロジン：（荒川化学工業（株）製；米国産ガムロジ
ン） 界面活性剤：炭化フッ素系非イオン性界面活性剤

【００１３】

【表２】 実 施 例 比 較 例 １ ２ ３ ４ ５ ６ １ ２ フラックスの ぬれ性 ○ ○ ○ ○ ○ ○〜◎ × ◎ はんだの 拡がり率 88.8 81.2 78.7 70.1 81.3 85.4 91.5 64.2 腐食性 なし なし なし なし なし なし なし なし 外観 均一 均一 均一 均一 均一 均一 分離 均一

【００１４】表２に示す結果から明らかなように、実施
例１〜６の本発明の水性フラックスは、従来の溶剤系の
フラックスと比較してもぬれ性に劣らず、はんだの拡が
り率に優れ、腐食性がなく、且つ外観が均一なものであ
ることが判る。また、本発明の水性フラックスは有機溶
媒を実質的に含まないので、人体及び環境に優しいもの
である。

【００１５】

【発明の効果】以上、詳述した通り、ロジン石鹸を含有
させた本発明の水性フラックスは、有機溶媒を含有しな
いため、人体及び環境に悪影響を及ぼすことがなく、し
かも腐食性がなく、ぬれ性、及びはんだの拡がり率の良
好なものである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロジン石鹸を含有することを特徴とす
   る、水性フラックス。
2. 【請求項２】 有機酸、ハロゲン化物又はハロゲン有機
   酸塩を含有する、請求項１記載の水性フラックス。
3. 【請求項３】 防カビ剤を含有する、請求項１〜３の何
   れか１項記載の水性フラックス。