JPS5877791A - 半田付け用フラツクス組成物 - Google Patents

半田付け用フラツクス組成物

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JPS5877791A
JPS5877791A JP17519681A JP17519681A JPS5877791A JP S5877791 A JPS5877791 A JP S5877791A JP 17519681 A JP17519681 A JP 17519681A JP 17519681 A JP17519681 A JP 17519681A JP S5877791 A JPS5877791 A JP S5877791A
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JP
Japan
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rosin
flux
soldering
acid
compsn
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Pending
Application number
JP17519681A
Other languages
English (en)
Inventor
Shoji Yokokoji
横小路 祥二
Yoshiyasu Noguchi
野口 義恭
Shozo Saito
斉藤 昭三
Yoshitaka Hasegawa
長谷川 貴傑
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.)
Koki Co Ltd
Kouki KK
Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
Koki Co Ltd
Kouki KK
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • B23K35/3612Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with organic compounds as principal constituents
    • B23K35/3613Polymers, e.g. resins

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半田付用配線基板(以下配線基板と略し截状の
ものの他にフレキシブルなものを含む)の半田付工程に
於て配線基板にフラックスを塗布形成する方法に関する
ものであり更に詳しくは転写方式による半田付はフラッ
クス形成方法に於けるフラックス組成に関するものであ
る。
半導体回路技術の進歩で、電子機器の構成材として配線
基板の使用は一般化し、不可欠なものと、なっている。
そして従来この配線基板の製造工程中に於いて、回路面
の保護のため、プリフラックスを塗布し、その後この配
線基板に電子部品等を装着し、ポストフラックスを塗布
した後半田付けを行なっている。これ等フラックスはガ
ムロジン、ウッドロジン、変性ロジン等を主成分とする
ものであり、アルコール、エステル、ケトン、芳香族系
炭化水素、水等に溶解し、液状となして次のような方法
で塗布している。
即ち刷毛塗り、ローラーによる塗布、フラックス溶液中
への浸漬塗布、フラックス組成を発泡(パブリングツせ
しめ、発泡したフラックス中に浸漬するとか、フラック
スを噴霧化して塗布するなどである。
しかし、これらの塗布方法では過剰や過少の塗布など塗
布量の均一性に欠けるきらいがあり、半田付けの安定性
に欠けやすく、また、溶剤な官有した液状態での塗布で
あるため、部品リードの挿入孔部分から非塗布面側すな
わち、電子部品の装着部側にも抜は出て、装着された電
子部品のリード線を伝って内部に浸み込み、電子部品の
機能に悪影響を及ぼすこともあり得、更にアルコール系
、芳香族系等の有機溶剤を使用するため、高温処理を要
する半田付は工程の直前工程に於けるフラックス塗布は
、引火の危険性もあり、且つ、保管に際しては危険物取
扱いの関連法規に準拠しなければならぬ等、種々の問題
点を内蔵している。
これらの問題を解決するため、本発明者等は、先に、フ
ラックス組成物を支持体フィルム上に塗布形成し、熱圧
により、これを配線基板上に転写する方法を発明し、特
許出願した。
ところが、この方法では、i状フラックスを配線基板に
塗布する方法と異iす、配線基板へ電子部品を装着する
前に基板上にフラックス層を形成せしめるため、後から
装着挿入する電子部品の端子リード線部分へのフラック
スの付着はなく、と”のリード線と配線基板との半田接
合は溶融半田槽に於て、基板から流れ落ちるフラックス
をリード線に付着させてリード線金属の表面酸化膜を除
去清浄化し、強固な半田付けを可能としているわけであ
るが、この場合、端子へ付着するフラックスが濡れ不良
であるとリード線への半田付けが不完全となり基板との
接合状態にばらつきが生じ、ピンホール、ブローホール
と呼ばれる接合欠陥やブリッジ等の半田付は不良となる
可能性があった。
本発明は、この様な事を考慮して種々実験を重ねた結果
、転写法フシックス形成に於いて、不良ハ少ない優れた
半田付けを可能とするフラックス組成物を得たもの゛で
ある。すなわち、本発明は、(al軟化点が50〜70
℃の低軟化点ロジンを30〜70重量係含むロジン組成
物ioo重量部、(b)前記ロジン化合物(a) 1.
0 ’O重量部に対してハロゲン含有率が0.1〜0.
5重量係となる量の有機ハロゲノ化合物から成る活性剤
、 (C) 乳酸、パルミチン酸、オレイン酸、ステアリン
酸又はグルタミン酸のうちの1種又は2種以上の有機酸
1〜7重量部、 (d)酢酸ビニル含有量60〜90係のエチレン−酢酸
ビニル共重合体樹脂5〜20重量部、及び溶剤−と必要
に応じて可塑剤より成ることを特徴とする半田付は用フ
ラックス組成物である。
以下、本発明の半田付は用フラックス組成について詳細
に説明する。
フラックス組成としてはロジンを主成分とし、これに活
性剤及び転写紙形成上重要である皮膜形成剤としてエチ
レン−酢酸ビニル共重合体樹脂を添加して成るものであ
る。
ロジンとしては、Cug H2g Coo Hで表わさ
れる、アルキルハイドロフェナンスレン核を有する1価
カルボン酸の混融物を主成分とするウッドロジン、ガム
ロジン、トール油ロジン及ヒこレラロジンの三量化によ
る重合ロジンや水素化、不均化、エステル化等による変
性ロジンのうち1種又は2種以上9組合せによるものを
用いる。ここで重要な事は250℃程度の溶融半田槽に
於て基板から流れ落ちるフラックスなリード線に付着さ
せる際には溶融ロジンの熱流動性が大きく関与する事が
実験上判明した。そして、転写紙としての皮膜形成性及
び転写性も鑑みた場合、軟化点50〜70℃のいわゆる
低軟化点ロジンと70〜140℃の軟化点を有するロジ
ンとを重量比で70 : 3’0〜30ニア0の範囲内
で混合したものが有意である。
低軟化点ロジンが多い程、熱時の流動性は大となり本転
写方式での半田付は性は有利であるが転写紙としての皮
膜形成性をみた場合低軟化点ロジンが多いとまた軟化点
が50℃以下であるとブロッキング等転写紙適性に支障
を来し、更に配線基板へのフラックス転写に際しても、
転写紙ベースフィルムから配線基板へのフラックス層の
転移が完全に行なわれず、フラックス層の眉間剥離の現
象を生じ転写後も転写紙ベースフィルムにフラックスが
残存するという欠点を生ずる。
また70〜140℃の軟化点を有するロジンのみでは半
田付性の点で低軟化点ロジンに劣る。
これら欠点を考慮して、バランスのとれた適性なるロジ
ン配合としては前述の低軟化点ロジンとの比が7o:s
o〜50ニア0の範囲が妥当であることを見出した。
ロジンとしてはガムロジン、ウッドロジン、トール油ロ
ジン等の軟化点は通常70〜90°Cであるが、これら
を変性することにより種々の軟化点を有するものが得ら
れている。
たとえば、水素添加ロジンは軟化点65℃、8o憾重合
ロジンでは軟化点13V’Cなど種々のものが得られて
いる。
なお、本発明の転写方式に於るフラックス組成物として
の前記ロジンは50〜85重量係であり他は以後に記載
する活性剤、皮膜形成樹脂である。
前述のロジンのみでは金属面の酸化物除去、清浄作用が
不完全であるため活性剤の添加が必要である。
活性剤としては、塩酸アニリン、塩酸ナツタラミン、塩
酸ヒドロ′キシラミン、塩酸ナフタレン、塩酸ヒドラジ
ン、セチルピリジウムブロマイド、ジメチルセチルアン
モニウムブロマイド、エチルジメチルセチルアンモニウ
ムブロマイドなどの有機ハロゲン化合物やアニリン、尿
素、エチレンジアミ/、アセトアマイドなどのアミン・
アミド類の2種以上の混合物が知られているが、本発明
において必要なことは前記のロジン組成物に対して塩素
或いは臭素としての7・ロゲン含有率が0.1〜0.5
重量%である様にすることである。ハロゲン含有率が0
.1%以下であると活性効果が薄(、また0、5%以上
であると金属面の腐蝕性や絶縁抵抗の点で劣り好ましく
ない。本発明においては活性剤として有機)・ロゲン化
合物を用い、これを、ロジン組成物に対してハロゲン含
有率が0.1〜0.5重量%となる量用(・る。
更に活性化の効果を高めるため、これら有機)−ロゲ/
化合物の他に有機酸の添加が転写法フラックス組成物に
於てはより有、効である。
有機酸としては乳酸、パルミチン酸、オレイン酸、ステ
アリン酸、グルタミン酸の各有機酸の一種又は2種以上
を添加し、その添加割合は前記ロジン組成物に対して1
〜7重量係が適量である。
添加量1チ以下の場合はその効果が薄く、また7チ以上
になると、転写紙作成後、転写時に印H1l基板への7
ラツクス転移を不完全となす要因となる。
すなわち、フラックス層間剥離を来すものであり、1〜
7係に於て最も効果を有するものである。
更に、本発明の転写方式のフラックス形成法に於ては、
前記のロジン及び活性剤をアルコール、ケトン等の有機
溶剤に溶解し、転写紙ベースシートにグラビアコート、
ロールコート等の手法で塗布形成せしめ有機溶剤を揮散
し、乾燥状態のフラックス転写紙を得るものである。し
かし、ロジン類は乾燥状態での皮膜形成保持性が極めて
悪く、フラックス転写紙を作成しても皮膜の亀裂、脱落
を生じやすく取り扱い上問題がある。
これらの点を考慮し、ロジンと相溶性良く、半田付けに
於ても悪影響を及ぼさず、フラックス組′成として適性
を有するものとして実験の結果、酢酸ビニル含有量が6
0〜90係であるエチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂を
前記ロジン組成物に対して5〜20重量係添加すること
が有効である事を見出した。酢酸ビニル含有量が一10
%以下のものは半田適性を阻害する傾向にあり、また9
0%以上の場合は電気絶縁性に劣る。またその添加量は
ロジンに対して5〜20%が適正である。5%以下の場
合は転写紙での皮膜形成保持の効果薄(、また20%以
上ではロジンのフラックス効果を阻害する傾向を生ずる
また、このエチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂の添加に
よるもう一つの効果は、印り(1基板へのフラックス層
写がきわめてスムースに行なわれる事である。即ち転写
紙ベースへの残存がなく、印@1]基板上への転移が完
全に為されるわけである。この事は、この樹脂の添加に
よりフラックス層の内部凝集力が強くなり形成皮膜の層
間剥離を生じないためである。
以上、詳細に述べてきたフラックス組成物を転写ベース
シート上に層形成せしめ半田付は用フラックス転写紙を
得るわけであるが、このときフラックス組成物の塗布量
は3〜209/rl (乾燥時うの範囲が望ましい。こ
れは5 flAr?以下であると半田付は作業時に溶融
半田槽に於て、基板から流れ落−ちるフラックス量が不
足し、リード線部分に充分付着せず半田接合欠陥を生ず
る惧れを有し、また2 o 9/lrl以上では過剰設
計であり基板へのフラックス残存分が多く見栄えが悪く
、更にコスト面からも割高となり好ましくない。
このようにして得られた転写紙を配線基板に重ね、熱圧
により転写する。図面の第1図に示すのは転写の配線基
板の部分断面図で、配線基板+I+及び電極部(2)の
上に、フラックス層(3)及び支持フィルム(4)を接
着する。この後、支持フィルム(4)を剥離し、電子部
品(5)のリード線(6)を配線基板(11側から孔(
8) K挿入する。
フラックス(3)は十分にリード線(6)に付着するの
で、半田(7)が良好にリード線(6)に付着する。第
2図は半田付けの後の配線基板の部分断面図である。
この様なフラックス組成から成る転写紙は転写方式によ
るフラックス組成に於て電子部品のリード線と印刷配線
基板の電極部との半田付けによる接合を確実にし、不良
の発生の慣れを著しく少なくするものであった。
以下実施例を示す。
〈実施例〉 下記組成から成るフラックス組成物溶液を高密度ポリエ
チレンフィルム100μに版深100μのグラビア版を
用いたグラビア塗工法で塗布した。乾燥後の塗布量は1
29/lrlであった。
この様にして得たフラックス転写紙を印@1j配線基板
(銅張り積層板→エツチングレジスト印刷→エツチング
→エツチングレジスト除去→ソルダーレジスト印刷→硬
化→文字シンボルマーク印刷→パンチングの工程迄作成
されたもの)に転写した。
転写はシリコンゴムロールよりなるロール転写機により
ロール表面温度100℃、圧力49保、転写速度5m/
+111!Iの条件で行なった。
冷却後、支持フィルムである高密度ポリエチレンフィル
ムを剥離したのち、電子部品を装着し、噴流式半田槽に
より半田付を行なった所、ピンホール、ツララ等の発生
は全(なく、良好な半田接合のものが得られた。しかも
転写方式の長所である配線基板裏面への7ラツクス滲み
上りも全(認められず極めて良好な半田付けが得られた
(一方、実施例のロジンをウッドロジンWW(軟化点8
0℃)のみにし50重量部とし、他のもQ)は同量添加
したフラックス組成のものに於ては、電子部品のリード
線100個に対して3個のピンホールが発生した。)
【図面の簡単な説明】
図面は本発萌゛の実施例を示し、第1図は転写時の配線
基板の部分断面図、第2図は半田付は後の配線基板の部
分断面図である。 (1)・・・配線基板    (2)・・・電極部(3
)・・・フラックス層(4)・・・支持フィルム(5)
・・・電子部品    (6)・・・リード線(7)・
・・半1)     (8)・・・孔特許出願人 凸版印り(j株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (11(al軟化点が50〜70℃の低軟化点ロジンを
    30〜70重量係含むロジン組成物100重量部、(b
    )前記ロジン組成物(a) 100重量部に対してハロ
    ゲン含有率が0.1〜0.5重量係となる量の有機ハロ
    ゲン化合物から成る活性剤、 (c) 乳酸、パルミチン酸、オレイン酸、ステアリン
    酸又はグルタミン酸のうちの1種又は2種以上の有機酸
    1〜7重量部、 (d) 酢酸ビニル含有量60〜90係のエチレン−酢
    酸ビニル共重合体樹脂5〜20重量部、及び溶剤と必要
    に応じて可塑剤より成ることを特徴とする半田付は用フ
    ラックス組成物。
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