JPS61501377A - ハンダ付けフラックス - Google Patents

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】 ハンダ付はフラックス 電子的な構成素子、回路、装置、等をハンダ付けするとき、ハンダ付は操作の効 率を改善し、ハンダ付けした接続部を安全にし、そして、この接続部の長期にわ たる信頼性を改善するようにハンダ付は材料と共に種々のフラックスが使用され る。従来は、３種類のフラックスが主に使用されている。即ち、α）無機酸、有 機酸、アミン・ヒドロハライド等、（２）天然ロジン、及び（３）天然ロジンと 共に組みこまれたハロゲン化化合物、例えば、アミン・ヒドロハライドを有する 活性化ロジンが使用されている。

種々の添加剤が加えられた。ケト酸、例えば、レブリン酸がロジンと結合された （米国特許第２，３６１，８６７号参照）。フラックスのコア形成の場合、アジ ピン酸もロジンと結合された。また、これまで、ハンダフラックス形成のためア ジピン酸及びレブリン酸をロジンと結合させることが知られている。

水溶性のフラックスは、ハンダ付けされる金属面から酸化物を取除く場合に非常 に有用である。しかしながら、この水浴性のフラックスは金属材料を破壊して、 ハンダ付は後にハンダ付けされた部品を腐食する残留物を残しがちであるという 欠点がある。この腐食により電気的及び機械的性質に関するハンダ付は部品の信 頼性が損なわれる。水溶性フラックスのこの望ましくない性質は、極めて効率的 なフラックス残留物除去清掃方法を用いることにより解決することができるのみ である。

ＷＷロジン（ウォータ　ホワイト　ロジン）の名称で入手できる天然ロジンは腐 食性については問題はないが、ハンダ付は補助剤としては劣っている。

活性化ロジンは天然ロジンに似た安定性を有し、室温ではほとんど腐食しない。

また、十分に活性化された、すなわち、液体ロジンにより活性化された（ＬＲＡ ）フラックスは、結果として生じるフラックスの１ないし１０重量パーセントの ような高濃度で一般的に存在する、アミン・ヒドロクロリドのような活性剤に面 図してハンダ付は温度で強力な溶融作用を有する。しかしながら、十分に活性化 されたロジン、即ち、ＬＲＡフラックスは、ハンダ付は温度で腐食性ガスが発生 されて銅、真鯛等のような金属の表面を害することがあるという欠点を有してい る。更に、活性化ロジンの残留物は湿気と結合して、水溶性フラックスによ′り 発生される腐食に似た自然腐食を生じさせる酸を発生する。中性塩、例えば、グ ルタミン酸ヒドロクロリド、の形をした有機ヒドロハライドを含む現在入手可能 なフラックスは高温で腐食性の金属ハロゲン化物を形成するか、又はこの残留物 は室温で湿気と結合して腐食性の酸を形成し、かくして使用されると電気ハンダ 付けの用途では有害な影響を及ぼすことがある。

米国特許第２，８９８，２５５号は、グルタミン酸のようなデカルボン酸と結合 されたギ酸のようなモノカルボン酸を含む活性化ロジンを開示している。しかし ながンダ付は作業に実際使用するには酸性及び腐食性が強過ぎる。このようなフ ラックスの代表は腐食性のＬＲＡ融剤でおり、これは、液状のロジン・フラック スに関し、エレクトロニクス　インダストリーズ　アソシエーション　スタンダ ード　ナンバー　アールニス　４０２（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　Ｉｎｄｕｓｔ ｒｉｅｓ　Ａｓ５ｏｃｉａｔｉｏｎ　５Ｌａｎｄａｒｄ　Ｎｕｍ−ｂｓｒ　Ｒ５ −４０２）Ｋ概説された標準銅鏡試験により証明されている（１９７３年３月２ ７日承認）。

フラックス処理作用にすぐれ、室温で腐食作用がなく、そして有害な残留物のな いハンダ付はフラックスが、それ故、望まれている。この工うなフラックスは１ ９７９年９月２５日発行の米国特許第４，１６８．９９６号に記載されている。

この特許に記載されたフラックスは上述の目的にかない非常に高いハンダ付は効 率を与えるが、このフラックス又は他のフラックスが特定の種類の基板上で使用 されたとき誘電体へのハンダの接着という特定問題が生じたつこの問題は、基板 面が不完全に硬化されたエポキシ又はゴムにより改質されたエポキシでおるとき 非常にしばしば観察された。このハンダの付着によし電気短絡が生じて回路をし ばしば４１理不能にする。前述の米国特許第４，１６８．９９６号のハンダ調合 物は、以下に述べるように、従来の調合物の有利な特徴を依然として保持しなが らハンダの付着をほぼ除くための本発明により改質される。

本発明はハンダ付はフラックス及びこのハンダ付はフラックスを用いるハンダ付 は方法に関する。非腐食性のフラックスであるこの新規なハンダフラックスは、 （ａ）ロジン、（ｂ）少なくとも１個のハロゲン原子と少なくとも１個の不安定 化機能基を含む活性剤、及び（Ｃ）ダイマー酸、例えば、リノール酸から得たも の、を含むロジン混合物を有する。

好適な実施例では、ロジン混合物は、また、（＆つポリカルボン酸、（ｂ’）　 （Ａ’）のヒドロキシル置換基、（ｃ’）ケト酸、及び（♂）前述の界面活性剤 のうちの任意のものの混合物、から選ばれた酸性の界面活性剤を含む。

図面の簡単な説明 従来のフラックスに比較して新規なハンダフラックスでハンダ付けする場合の効 果は第１図及び第２図に関して見ることができる。第１図は従来のハンダ付は調 合物でハンダ付けされたプリント配線板の写真であり、第２図はハンダ付は前に 新規なハンダフラックスで処理された同様なプリント配線板の写真である。

本発明は、独特のダイマー酸により改質された非腐食性のハンダフラックスの発 見に基いている。ハンダフラックスを記載する場合に本明細書で使用される「腐 食性」なる用語は、（１）処理される表面に電気を加えたとき、この表面を腐食 するに十分な量存在するイオン残留物をフラックスが前述の表面に残すが、又は 、（２）そのフラックスが、このフラックスを与える表面を腐食するに十分酸性 で心って典型的には３より小さい水溶液のｐＨを示すかのいずれかを意味する。

また、化学産業で普通使用される「ダイマー酸」なる用語は、例えば、種々の段 階のエムポル（ＥＭＰＯＬ　）ダイマー酸としてエメリ　インダストリーズ　イ ンク（ＥＭＭＥＲＹ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ　＋　Ｉｎｃ、　）から入手できる ダイマー化リノール酸を表わす。

この新規なハンダフラックスは、ロジン、活性剤及びダイマー酸を含むロジン混 合物を有している。大部分の用途のために、フラックスは更に酸性のハンダ界面 活性剤を含んでいる。特に、ロジン混合物は、ロジンを約５０ないし約８０重量 パーセント、非イオン活性剤を約１．０すいし約１５重量パーセント、界面活性 剤をＯから約２５重量パーセント、及びダイマー酸を約２ないし約２５重量パー セント含む。本明細書で使用される「重量パーセント」はフラックスの「固体」 の全重量当りの成分の重量を意味する。

この調合物に使用される特定のロジンはウォータ・ホワイト・ロジン（ＷＷロジ ン）の２つなヂ然ロジンで本よい。ウォータ・ホワイト・ロジンは公知の物質で ある。

化学的には、ウォータ・ホワイト・ロジンは数個の化合物の混合物である。利用 される個々のロジンの特定組成は原料物質の源により変るが、ウォータ・ホワイ ト・ロジンは一般的にジテルペン酸の異性体混合物の代表とすることができる。

その３個の主成分はアビエチン酸、Ｄピマル酸及びＬピマル酸でるる。「平均的 な」ロジンは８０〜９０重量パーセントまでの７ビエチン酸系の酸を含み、両ピ マル酸は１０〜１５重量パーセント含まれている。「ウォータ・ホワイト・ロジ ン」の名称は従来の比色法により決定されるロジンの級を意味する。

ウォータ・ホワイト・ロジンの外に、当業者に公知でおる、水素添加木質ロジン 、及び二量体化され不均化された木質又はＷＷロジン、トール油ロジン等のよう な他のロジンも使用できる。

適当な活性剤は上記混合物中のロジンと結合される。

活性剤は、例えば、酸化物のような望ましくない付着物を除去することによりハ ンダ付けされる面を清掃し準備する化合物である。適当な活性剤は、少なくとも １個のハロゲン原子、例えば、ＣＬ、Ｂｒ、等と、使用されるハンダ付は温度で 、一般的に約１８５℃〜２７７℃で又はこれより幾分低い温度で、化合物を分解 できるようＫする少なくとも１個の不安定化原子又は原子団とを含む任意の有機 化合物である。ハロゲン原子は電子吸引性のものであるから、不安定化原子又は 原子団も電子吸引性でらるべきで、これＫより、少なくとも２個のぷ子又は団の 競合する、すなわち、相反する電子吸引性のために化合物を不安定にする。いく つかの代表的な不安定化基にはカルボキシル基、カルボニル基、芳香族炭化水素 基又はアニール基、例えば、フェニール基、ナフチル基、ベンジルｐ−トリル基 、及びフェネチル基、及び第２のハロゲン原子、例えばＣＬ、Ｂｒ等が含まれる 。

活性剤化合物は次の化学構造をもつ任意の有機化合物を含むことができる。

ここでＲ１はハロゲン原子、Ｒ１は、α）カルボキシル基、（２）アリール基、 例えばフェニール基、ナフチル基、フェナントリル基等、アルカリル基、アルア ルキル基、アリールオキシ基、（３）カルボニル基、例えばここでＲ′はアルキ ル・ラジアル、シクロアルキル・ラジアノ呟アリール・ラジアル、複素環式ラジ アノ呟又は、水素原子、及び（４）ハロゲン原子から選ばれた不安定化基であり Ｎ　Ｒ３とＲ２はＲ３又はＲ２と同じ、又はアルキル・ラジアノ呟シクロアルキ ル・ラジアル、アルコキシ・ラジアル、及び複素環式ラジアル又は水素原子から 選ばれた有機基又はラジカルを含む。

好適な活性剤にはハロゲン化したー及び二項基（モノ又はジカルボン）有機酸が 含まれる。酸性の活性剤は、少なくとも１個のハロゲン原子、例えば、ＣＬＸ　 Ｂｒ等を、なるべくなら、アルファ位置に、すなわち、カルボキシル基の近くの 炭素ぶ子のところに、有するものがよい。

適当なハロゲン化−塩基（カルボン）酸は、少なくとも１２個の炭素原子、例え ば、２−プロモーテトラデカン酸、２−プロモーオクタデカン酸を有するもので あり、そして、一般的には１２〜１８個の炭素原子を含むものである。もし、− 塩基酸が１２個より少ない炭素原子を有する場合には、結果として生じるロジン ・フラックスは、電子工学的使用の場合、酸性及び（又は）腐食性が強過ぎ、る ことがらり、そして、ロジン・フラックスがら揮発してハンダ付は温度、例えば 、一般的に１８５℃〜２６０℃に達する前に消失してしまうことがある。

適当なハロゲン化ジカルボン（二項基）有機酸は少なくとも４個の炭素原子をも つもので、例えば、ハロゲン化され置換された、こはく酸、アジピン酸、ピメリ ン酸等、例えば、ｚ、３−ジブロモこはく酸、２−ブロモこはく酸、２，２−ブ ロモアジピン酸等であり、そして、一般的に４〜１０炭素原子を含むものである 。もし、二塩基酸が４個エリ少ない炭素原子を有する場合は、結果として生じる フラックスは酸性が強過ぎて腐食性あるものとなる。

活性剤は結果として生じたロジン混合物内に、酸化物のような表面付着物を除去 するに十分な量で存在する。

そして、活性剤は、結果として生じたフラックスの「固体」混合物の約１から約 １５重量パーセントにわたる量で存在する。もし活性剤が約１重量パーセントエ り少ない量で存在する場合は、活性剤の効果は不充分なものとなる。もし活性剤 が約１５重量パーセントエリ大きい量で存在する場合は、ハンダ付は後に生じる ロジン混合物ヲ使用するロジン・フラックスの残留物は腐食性となることがある 。

もちろん、上述の種々の活性剤の混合物がハンダ付はフラックスとして使用する ことができる。

一般に、ハンダ界面活性剤はロジン混合物内のロジン及び活性剤と結合される。

「ハンダ界面活性剤」は、溶融ハンダを加えたとき、このハンダの拡がりを助け るためにハンダフラックスに主に加えられる化合物を意味する。ハンダ界面活性 剤は表面のハンダのぬれ速度を改善する化合物であり、すなわち、ハンダ界面活 性剤はハンダ付けされる表面にわたりよりよい更に一様な拡がりを可能にするも のである。適当な表面活性剤にはポリ塩基酸、例えば、ジカルボン酸及びトリカ ルボン酸のようなポリカルボン酸が含まれる。二塩基酸は一般的に４ないし１０ 個の炭素原子を有する。適当なトリカルボン酸は一般的に６ないし７個の炭素原 子を有する酸を含む。

他の適当な表面活性剤にはヒドロキシル置換ポリ塩基酸、すなわち、上述のポリ 塩基酸のヒドロキシ／ｌ、置換基が含まれる。典型的なヒドロキシル置換酸のあ るものは酒石酸及びクエン酸を含むが、これらの酸は一般的に酸性が強すぎて鋭 敏゛な電子製品の製造には使用できない。

更に、ケト脂肪酸又はケトン酸又はケトン酸、例えばレブリン酸 ＣＨｓ　Ｃ−一−ＣＭ、　ＣＨ２Ｃ−−−（ＣＴ（）、　は適当な界面活性剤で ある。特に有効なノλンダフラ゛ノクスは、ケトン酸、例えば、レブリン酸と結 合させたポリ塩基カルボン酸、例えば、アジピン酸、の界面活性剤混合物を含む ものでおる。

大部分の用途では、選定された界面活性剤は結果として生じるフラックス固体の ロジン混合物中にその少なくとも５重量パーセントの量で存在する。しかしなが ら、特定の軍用面では、特定の軍要件を満足させるために、界面活性剤の量は実 質的に減少されるか、又は、完全に除かれなければならない。

本発明による改良されたハンダ調合物中のもう一つの成分はリノール酸の二量体 、すなわち、二量体化した１（）、１２オクタデカンジエン酸である。

ＣＨ３（ＣＨ２）４Ｃ）（−ＣＨ−ＣＨ−ＣＨ（ＣＨ２）８　Ｃ０ＯＨこの二量 体（ダイマー）酸は約５から約２５重量パーセントにわたる量で存在するものと する。ハンダフランクスの調合物へこの特定二量体を添加することＫよりこれか ら述べるハンダ付着問題が除かれる。

この段階で、特定種類のプリント配線基板は、プリント配線板の回路線に、また 時々は、プリント配線基板自体に過度のハンダ付着物となるような仕方で、通常 の大量ハンダ性は作業中に溶融したハンダ合金と相互作用する傾向を示すという ことが認められよう。外観が大体粒状又は粗粒状のこれらのハンダ付着物は普通 ウェブ（ｗｅｂ）、フォイル（ｆｏｉｌ　）、ウイスプ（ｗｉｓｐ）及びクロス （ｃｒｏｓｓ　）　と呼ばれる形で見られる。これらの形によりプリント回路板 の接近した導線間に望ましくない短絡が生じることがある。これらの存在は現代 の高密度、細かい線間隔のプリント回路板に特に有害となる。第１図にはプリン ト回路板が示されているが、このハンダ付は作業には、不明細書に開示の新規な 調合物に似ているが調合物にダイマー酸を含まない従来技術の調合物を使用した 。種々の場所で望ましくないハンダの蓄積又は欠陥が生じるということがわかる 。例えば、影響を受けた回路の実際の写真上に画かれた円に：り示される区域に これらの欠陥を見ることができる。

比較のため、第２図は、ダイマー酸を含む本明細書に記載の新規なフラックスを 使用した後にハンダ付けされた類似の回路板を示す。ダイマー酸を組みこむ新規 なフラックスが使用されると、以前観察されたハンダ欠陥はほぼ除かれているこ とがわかる。こうして、流動ハンダ付けの場合におけるようなハンダ欠陥がこの 新規な調合物に工りかなり減少される。

一つの実施例においては、ロジン混合物は、一般的に適当なビヒクル（ｖｅｈｉ ｃｌｅ　）で、例えば、液状のハンダフラックスを形成するためＫｉ体の形をし た溶媒担体で含まれている。上述のロジン混合物は、液状のハンダフラックスを 形成するために適当な溶媒に溶解することができる。この溶媒ビヒクルは、ロジ ン混合物の成分と化学的に不活性な任意の溶媒であって、この中でロジン混合物 がハンダ付は可能になるものを有している。適当な溶媒の中には、脂肪族アルコ ール、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパツール、２−ブトキシェタ ノール、アミールアルコール等；アルカノールアミン、例えば、エタノールアミ ン、ジェタノールアミン等；塩素化炭化水・素、例えば、ベルクロロエチレン、 トリクロロエチレン等；又はこれらの混合物が、要求され意図されたフラックス 処理方法の詳細として含まれる。不燃性の液状ハンダフラックスが必要とされる 場合に使用される溶媒は、塩素化炭化水素、例えば、ベルクロロエチレン、　゛ トリクロロエチレン等のような不燃性溶媒である。

ロジン混合物は、均質な溶液を形成するために従来技術を用いて上記溶媒と結合 され混合される。溶解を容易にするために、溶媒は活ばつに撹拌され、そして（ または）高温、例えば、イソプロピルアルコールの場合は９０下〜１００７に維 持され、そして、溶解完了すると室温まで冷却される。もちろん、フラックス溶 媒を扱う際には正しい健康上及び安全上の注意が払われる必要がある。

ロジン混合物は所望のフラックス処理作用を起こさせるに十分な量で、結果とし て生じる液状ロジン・フラックス中に存在するが、その所望のフラックス処理作 用は接合される金属部材、与えられるフラックスの程度、及びこのフラックスを 与える仕方に依存する。一般的に、ロジン混合物は液状のロジン・フラックス中 に約１０から約８０重量パーセントにわたる量で、例えば、１ｏから８０重量パ ーセントのロジン混合物、残りがエタノールで、存在する。特定の７ラツクス処 理要件には、般用のフラックス処理作業にのみ意図された上記範囲外のフラック ス組成が要求される場合がある。

更に、液状のロジン・フラックスは、ハンダ付けされるぬれにくい面のぬれ具合 を改善し、この面上にフラックスの一様な付着を確保するために界面活性発泡剤 の形の発泡手段を含むこともできる。適当な発泡剤には非イオン界面活性剤が含 まれる。代表的で適当な発泡剤には、イー、アイ、デュポン・デ・ネモアス（Ｅ 、　Ｉ　、　Ｄｕｐｏｎｔｄａ　Ｎｅｍｏｕｒｔ）により製造された「ノニル（ ＺＯＮＹＬ）Ｊシリーズ；ミネソタ・マイニング・アンド・マヌファクチャリン グ・カンパニ（３エムカンパニ）　（ＭｉｎｎｅｓｏｔａＭｉｎｉｎｇ　ａｎｄ 　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　Ｃｏｍｐａｎｙ　（３Ｍ　Ｃｏｍｐａｎｙ　） 　）により製造された「フルオラド（ＦＬＵＯＲＡＤ）Ｊシリーズ、例えば、Ｆ Ｃ−４３０のような過フルオロポリアクリレート；ローム・アンド・ハース・カ ンパニ（Ｒｏｈｍ　＆　Ｔ（ａａｓＣｏｍｐａｎｙ　）にニリ製造された［トリ トン（Ｔｒｉｔｏｎ　）　Ｊのようなポリエチレンオキシ非イオンエーテル、例 えば「トリトン（Ｔｒｔｔｏｎ　）　Ｘ−１０Ｑ　Ｊ、［トリトン（Ｔｒｉｔｏ ｎ）Ｘ−１６５Ｊ：及び、オリン・カンパニ（０１ｉｎ　Ｃｏｍｐａｎｙ　）に より製造された界面活性剤６ＧとＩＯＧの：うなノニルフェノールとグリシドー ル間の反応に基づく非イオン界面活性剤から得られたものがある。界面活性剤の 量は、臨界的ではなく、望まれるそのぬれ具合及び一様性の程度を与えるに十分 なものが必要である。一般的には、表面活性、即ち、発泡剤は、結果として生じ る液状フラックスの０．０１から０６１重量パーセントにわたる量で存在する。

また、代りの方法として、上述のように、発泡手段として発泡剤を使用する代り に、発泡を安定化させる安定剤溶媒が適当なビヒクル、例えば、エタノール、イ ンプロパツール等と結合させることもできる。この適当な発泡手段、すなわち、 適当な安定剤溶媒には、アルカノールアミン、例えば、エタノールアミン、ジェ タノールアミン、トリエタノールアミン等が含まれる。溶媒ビヒクルがまだアル カノールアミンを含んでいない場合には、アルカノールアミンは発泡手段として 機能するようそれに加えられる。一般的に、安定剤溶媒、例えば、エタノールア ミンは、結果として生じるフラックス全重量の約０．１ないし約２重量パーセン トの量で存在する。

作業において、ハンダ付けされて共に接合されるべき、第１の部材の金属面と第 ２の金属面の金属面は、任意の従来技術、例えば、浸せき、吹付け、ブラッシン グ、ローリング、発泡、流動フラックス処理、等を用いて液状のハンダフラック スで処理される。フラックスの溶媒は蒸発されてフラックスで処理された表面の 少なくとも１つは次に又任意の従来技術、例えば、流動ハンダ付けを用い溶融し たハンダで処理されて所望のハンダ付着物を形成する。上記の第２の金属面はこ の溶融したハンダ付着物に接触されてそれらの面を結合し、そしてこのハンダ付 着物はその液化温度工り下に冷却されてそれらの面を共にハンダ接合する。

例えば、流動ハンダ付け／においては、液状のハンダフラックスが、この液状フ ラックス又はこの泡沫の露出（又は定常）波を形成するためにトラフ（ｔｒｏｕ ｇｈ　）又は他の適当な容器を介して連続的にポンプで送９だされる。

上記第１の部材と上記第２の部材の金属面は液状フラックス又は泡沫の定常波を 通して送られ、又は、これと接触される。そして上記第１と第２の部材の各々は フラックスの揮発成分除去のため加熱される。それから、ハンダの連続流が一般 的に噴出口へ詰めこまれてハンダのヘッド又は高まりを形成し、ここを通して上 記第１と第２の部材の少なくとも１つが、接合されるその金属面をぬらすよう通 される。

ハンダ付けが極めて困難な面、例えば、鍋−すず−ニッケル合金の面どうし、ひ どく汚れた又は金属酸化物の層を持つ金属面等の場合には、〔液状ロジン・フラ ックスに関し）（１９７３年３月２７日承認）エレクトロニクス・インダストリ ーズ・アソシエーション（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉ　−ｃｓ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ 　Ａｓ５ｏｃｉａｔｉｏｎｓ　）　（Ｅ　Ｉ　Ａ）スタンダード０ナンバー（５ ｔａｎｄａｒｄ　Ｎｕｍｂｅｒ　）　ＲＳ　−４０２で分類されたＬＲＡハンダ フラックスがこれまで使用された。このフラックスは、例えば、グルタミン酸ヒ ドロクロリドの↓つな有機ヒドロハライド、又はジエチルアミン・ヒドロクロリ ドのようなアミン・ヒドロハライド及び臭化セチル・トリメチルアンモニウムを 、結果として生じるフラックスの例えば１ないし１２重量パーセントのような高 ＃に度含んでいる。しかしながら、このＬＲＡフラックスは大部分の電子工学面 での用途に関し腐食性及び酸性が強すぎる。しかしながら、上記の新規なロジン 混合物、溶媒及び任意選択可能な発泡手段を含む上述の新規な液状フラックスは ハンダ付けが困難な面に使用され成功した。しかしなるべくなら、極めてハンダ 付けが困難な面に、高酸性度及び高５腐食性の欠点を伴なわずに極めて優れたハ ンダ付けを達成するところの、緩慢に活性化される、すなわち、Ｉ、ＨＭＡの液 状フラックスを形成するために、上述のロジン・フラックス混合物及び任意選択 的な発泡剤又は安定化溶媒に二次活性剤を加えた方がよい。

この二次活性剤は、使用される高温で、すなわち、ハンダ付は温度、例えば１８ ５℃〜２６０℃でハロゲン化水素又はハロゲン自体を釈放することができる任意 の化学的に両立可能な有機ヒドロハライドを含む。適当な二次活性剤には、グル タミン酸ヒドロクロリド、アミン・ヒドロクロリド、例えば、ジエチルアミン・ ヒドロクロリド、エトキシアミン・ヒドロクロリド及び、臭化セチル・トリメチ ルアンモニウムのような置換ハロゲン化アンモニウムが含まれる。ロジン混合物 と結合されて結果として生じる液状フラックスに存在する二次活性剤の最大量は 臨界的なものである。この二次活性剤、例えば、ジエチルアミン・ヒドロクロリ ドは、結果として生じる結合成分の約０゜１７から約０．２８重量パーセントに わたる量でロジン混合物と結合される。もし二次活性剤の量が結合されたロジン 混合物及び二次活性剤の約ｏ、２８重量パーセン、トより大ならば、結果として 生じるフラックスは腐食性が強すぎて、ハンダ付けして電力を印加した後にその ハンダ付けした面や部品を腐食する残留物となし、これにより電気及び機械特性 に関するその信頼性を損うことになる。もちろん、このような状態は電子ハンダ 付は面では許し得ないことである。もし、二次活性剤が上述の臨界的な濃度範囲 内に保持されるなら、結果として生じる液状フラックスは、上述のＥＸＡスタン ダードナンバＲ３−４０２に記載されたように、Ｉ、ＨＭＡ又はゆるやかに活性 化されるフラックスとなる。

活性剤がジプロモスチレン、例えば、１　、２−”７０モー１−フェニルエタン を含み、そして、二次活性剤がジエチルアミン・ヒドロクロリドを含むとき特に 優れた液状フラックスが得られる。

もちろん、例えば、固体、液体、ペースト、又はペイントの従来の任意のフラッ クス処理媒体を形成するためはハンダ付は技術で知られた任意適当なビヒクルと ロジン混合物を結合することができるということは理解されるべきでらし、本明 細書に含まれる不発明は、固体、液体又はペーストであれ、使用される特定ロジ ン混合物又は結果として生じるフラックス媒体自体により制限されるものではな い。

固体又は半固体（ペースト）フラックスを形成する場合、ロジン、活性剤及び（ 二次活性剤と任意に結合される）界面活性剤は、従来の結合剤物質ビヒクノ呟例 えば、グリース結合剤、ワックス結合剤、Ｋかわ結合剤、パラフィンハンダ等と 結合され、そして更に、ペーストが望まれる場合には、適当なフンシスチンシー を与える適当な溶媒、例えば、テルペン、アルコール等と結合される。

一般的に、０．３ないし７重量パーセントの活性剤、少なくとも１′重量パーセ ントの界面活性剤、その代表は工ないし約１５１量パーセントの界面活性剤、２ ないし２５重量パーセントのダイマー酸、及び残りのロジン、例えば、５０ない し９５重量パーセントのロジンを含むロジン混合物が固体フラックス及びペース ト・フラックスの両方それぞれの中に５０ないし９５重量パーセントまでの量で 存在する。

他の実施例では、ロジン、活性剤、ダイマー酸、及び任意に上記二次活性剤と結 合される界面活性剤のロジン混合物は、同時にフラックスと合金を適用する場合 に使用される特定のハンダ合金と直接結合される。この１つの用途では、ロジン 混合物がハンダ付はペーストの形の選択された合金と直接結合される。粉末形状 のハンダ合金は、ロジン混合物（ロジン、活性剤及び界面活性剤）、及び、例え ば、パラフィンハンダ、テレピン、グリコール・エーテル及び（又は）ポリエチ レン・グリコール等のような適当なペースト担体を含む媒体内でよく混合され又 は懸濁される。なお、当技術分野で知られた従来の任意のペースト担体は、ロジ ン混合物及び選択されたハンダ合金と化学的に両立できれば、使用することもで きる。一般的には、粉末のハンダ合金はペースト内に７０から９０重量パーセン トにゎたる量′で存在し、一方、５０７ｔいＬ９０９０重量パーセントジン、ｏ 、３ないし７重量パーセントの活性剤、工ないし２５重量パーセントのダイマー 酸、及び残りの、少なくとも１重量パーセントの界面活性剤、例えば、工ないし 約１５重量パーセントの界面活性剤を含むロジン混合物が１０ないし３０重量パ ーセントの量で存在する。結果として生じるハンダとフラックスのペーストは、 分与（不ポイト型）、ローリング（ｒｏｌｌｉｎｇ　）、スクリーニング（ｓｃ ｒｅｅｎｉｎｇ　）又はステンシリング（ｓｔｅｎｃｉｌｉｎｇ　）により接着 される表面に与えることができる。

フラックスとハンダを同時に与える第２の用途面では、ロジンフラックス混合物 （ロジン、ダイマー酸、活性剤及び界面活性剤）と任意に選択可能な二次活性剤 は／％レンダアの形の選択された軟かいハンダ合金と結合される。

ロジン混合物は、ハンダコアとして機能する、ハンダ合金の線の中に、固体、粉 末又はペーストとしても含まれる。通常、ハンダ合金は、ハンダコアを形成する ために、ハンダ混合物と同時に押出される。一般的には、５０ないし９６重量パ ーセントのロジン、０．３ないし７重量パーセントの活性剤、工ないし１０重量 パーセントのダイマー酸、及び、残りの少なくとも１重量パーセントの界面活性 剤、例えば、工ないし約１５重量パーセントの界面活性剤、を含むハンダ混合物 がハンダ線内に全ハンダコア線の約０．５ないし５重量パーセントの量で存在す る。

ダイマー酸自体はコアのある線の押出し工程に必要とされるハンダ可塑化剤の役 割を演する。

ロジン、活性剤、界面活性剤、及び任意選択可能な発泡手段及び（又は）任意選 択可能な二次活性剤の使用により浅いハンダ接合メニスカスを形成することによ り示されるように、最小量のハンダを含むハンダ接合が得らＡ、比較のため、Ｆ Ｒ４エポキシ基板に銅パターンをかぶせてなるプリント配線板が使用された。銅 パターンの上にはハンダ被覆がおった。そして、２３．０重量パーセントのＷＷ ロジン、３．０重量パーセントのアゼライン酸、０．６重量パーセントの二臭化 スチレン、及び、７３．４重量パーセントのイソプロピル・アルコールを含む、 ダイマー酸なしの、ハンダフラックスが調製された。

このハンダフラックスは、ブラッシングにより、ハンダ塗布の銅パターンに与え られた。そのハンダから溶媒は蒸発できるようにされ、ハンダにより処理された 銅パターンは５秒間溶融したハンダの浴に浸された。外来のハンダ付着物を含む 光沢なしの仕上げが第１図に示すように生じた。

Ｂ、１０重量パーセントのリノール酸二量体が上記ハンダを調製する場合に使用 されたロジン混合物に含められた点を除き例１−Ａの手原が繰返された。そのリ ノール酸二量体はハンダ混合物中の同量のロジンと置換された。第２図に示され るように、はぼ全ての外来のハンダ付着物が除かれた。

前述のように、特定のハンダフラックスの調合物はハンダの適用の態様、例えば 、発泡又は噴霧による適用、ブラッシング又は浸せき、並びにハンダ付けに使用 される方法、例えば、流動ハンダ付け、ハンダのならし等に、　依存する。発泡 又は噴霧による適用を使用する流動ハンダ付けに一般的なことではあるが、ハン ダフラックス内の固体のパーセントは、なるべくなら、１５ないし４０パーセン トがよい。先に述べたような種々の用途に使用される他の種類のフラックスには 、種々の固体内容が必要とされる可能性がある。液状のハンダフラックス内の好 適なハンダ調合物は、重量パーセントで述べると、８．５パーセントのリノール 酸二量体、１１．５パーセントのロジン、１．５パーセントの７ゼライン酸、０ ．６パーセントの２臭化スチレン、及び残りがビヒクルで７７．９パーセントの イソプロピルアルコールを含む。これらのフラックスは、絶縁抵抗、銅に対する 腐食性、酸性、及びハロゲン化物試験のようなパラメータに関する高信頼性試験 を通ることができる。この高信頼性試験が必要とされない場合、又は、局外産業 が、ロジンにより緩慢に活性化される（　ＲＭＡ　）形のフラックスを使用する 軍用装置用の調合物を用いることを望む場合には、酸性形界面活性剤のアゼライ ン酸の量はその調合物から減らし又は完全に除くことができる。更に他の軍仕様 については、二臭化スチレン活性剤をアミンヒドロクロリドで置換することが望 ましい。

上述の実施例は単に本発明の詳細な説明するものであるということが理解される べきである。すなわち、本発明の原理を具体化し本発明の忠恕及び範囲に入る種 々の他の拡張及び変更は当業者によゆなし得るでろろう。

ＦＩＧ、　Ｉ　ＦＪＧ、　２ 国際ｔｌｌ苓報失 ｂｗ−ｗｍ細−―−−１ＰＣＴ／Ｃ７５８５１００３６６ＡＮＮＥＸ　τ０τ五 Ｅ　ＩＮτ：ｉ：ＲＮＡＴｌ０ＮＡＩ、５ＥｊＪＬＣＨＲＥＰＯＲＴ　ＯＮ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．ロジン、 少なくとも１個のハロゲン原子及び少なくとも１個の不安定化置換基を有する活 性剤、 （ａ）少なくとも４個の炭素原子をもつジカルボン酸、６個ないし７個の炭素原 子をもつトリカルボン酸、及びこれらの混合物から選ばれたポリカルボン酸、（ ｂ）（ａ）のヒドロキシル置換基（ｃ）ケト酸、及び（ｄ）前述の（ａ）〜（ｃ ）のうちの任意のものの混合物の中から選ばれた界面活性剤、及び任意に含まれ るものとして、有機ヒドロハライドを含む二次活性剤、 を含有するロジン混合物を含むハンダフラツクスにおいて、 更にリノール酸の二量体を含み、前記活性剤が１から１５重量パーセントの重で 存在し、前記界面活性剤が０から２５重量パーセントの量で存在し、そして、前 記リノール酸の二量体が２から２５重量パーセントの量で存在することを特徴と するハンダフラックス。
2. ２．請求の範囲第１項によるハンダフラツクスであって、前記二次活性剤がジエ チルアミン、ヒドロクロリドを含むことを特徴とするハンダフラックス。
3. ３．請求の範囲第１項によるハンダフラツクスであつて、前記ロジンが約１０か ら約８０重量パーセントにわたる量で存在し、前記活性剤が約１から約１５重量 パーセントにわたる量で存在し、前記二量体が約２から２５重量パーセントまで の量で存在し、そして、前記界面活性剤が少なくとも１重量パーセントの残量で あることを特徴とするハンタフラツクス。
4. ４．請求の範囲第１項によるハンダフラックスであつて、前記活性剤が、少なく とも１２個の炭素原子をもつモノカルボン酸、少なくとも４個の炭素原子をもつ ジカルボン酸、及び、これらの混合物からなる群から選ばれた有機酸を含み、こ の有機酸が少なくとも１個のハロゲン原子を有し、 そして、前記リノール酸の二量体が２ないし２５重量パーセントの量で存在し、 前記活性剤が０．３ないし７重量パーセントの量で存在し、そして、前記界面活 性剤が０ないし２５重量パーセントの量で存在することを特徴とするハンダフラ ックス。
5. ５．請求の範囲第４項によるハンダフラックスであって、前記ロジン混合物にお いて、前記ロジンが約５０から約９６重量パーセントにわたる重で存在し、前記 活性剤が約１から約７重量パーセントにわたる量で存在し、前記リノール酸の二 量体が２から２５重量パーセントにわたる量で存在し、そして、前記界面活性剤 が少なくとも１重量パーセントの残量で存在することを特徴とするハンダフラッ クス。
6. ６．請求の範囲第５項によるハンダフラックスであって、前記ロジン混合物が、 更に、このロジン混合物と結合された有機ヒドロハライドを、これらの結合され た成分の全重量の０．１７から約０．２８重量パーセントにわたる量で含む二次 活性剤を含有することを特徴とするハンダフラックス。
7. ７．請求の範囲第１項によるハンダフラックスであって、前記活性剤が少なくと も１個のハロゲン原子と、（ａ）カルボキシル基、（ｂ）アリール基、（ｃ）カ ルボニル基、及び（ｄ）ハロゲン原子からなる群から選ばれた少なくとも１つの 不安定化置換基とを有することを特徴とするハンダフラックス。
8. ８．請求の範囲第１項による組成物であって、前記活性剤が、１２個ないし１８ 個の炭素原子を有するモノカルボン酸、４個ないし１０個の炭素原子を有するジ カルボン酸、及びこれらの混合物からなる群から選ばれたハロゲン置換カルボン 酸を含むことを特徴とする組成物。
9. ９．請求の範囲第１項による組成物であって、前記界面活性剤が４個ないし１０ 個の炭素原子を有するジカルボン酸、６個ないし７個の原子を有するトリカルボ ン酸、及びこれらの混合物から選択されたポリカルボン酸を有することを特徴と する組成物。
10. １０．請求の範囲第１項によるハンダ付けフラックスであって、 前記ロジン混合物が、 ロジンを５０ないし９６重量パーセント、少なくとも１個のハロゲン原子と少な くとも１個の不安定化置換基を有する活性剤を１ないし１５重量パーセント、（ ａ）ポリカルボン酸、（ｂ）（ａ）のヒドロキシル置換基、（ｃ）ケト酸、及び 前記（ａ）〜（ｃ）のうちの任意のものの混合物からなる群がら選ばれた界面活 性剤を０ないし２５重量パーセント、前記ロジン混合物と結合された有機ヒドロ ハライドを、この結合された成分の全重量の０．１７から約０．２８重量パーセ ントにわたる量で含む二次活性剤、及びリノール酸の二量体を２ないし２５重量 パーセント含んでいることを含むことを特徴とするハンダ付けフラックス。