JPWO2010087316A1 - 鉛フリーはんだ用フラックス組成物、鉛フリーはんだ組成物およびやに入りはんだ - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は上記知見に基づき完成されたものであり、以下の鉛フリーはんだ用フラックス組成物、鉛フリーはんだ組成物、及びやに入りはんだを提供する。
項2. テトラヒドロアビエチン酸を、組成物の全体量に対して、5〜25重量%含む項1に記載の鉛フリーはんだ用フラックス組成物。
項3. 活性剤を、組成物の全体量に対して、0.05〜20重量%含む項1に記載の鉛フリーはんだ用フラックス組成物。
項4. 項1〜3のいずれかに記載の鉛フリーはんだ用フラックス組成物と鉛フリーはんだ合金とを含有する鉛フリーはんだ組成物。
項5. 鉛フリーはんだ用フラックス組成物と鉛フリーはんだ合金とが混合された状態で含まれる、項4に記載の鉛フリーはんだ組成物。
項6. 項1〜3のいずれかに記載の鉛フリーはんだ用フラックス組成物とはんだ合金とを含有するやに入りはんだ。
項7. 鉛フリーはんだ用フラックス組成物が管状の鉛フリーはんだ合金の管内に存在する、項6に記載のやに入りはんだ。
樹脂酸
本発明のフラックス組成物は、鉛フリーはんだ用フラックス組成物であり、デヒドロアビエチン酸及びジヒドロアビエチン酸を含み、デヒドロアビエチン酸の含有量が約8〜65重量%であり、かつジヒドロアビエチン酸の含有量が約8〜67重量%の組成物である。
デヒドロアビエチン酸の含有量は、約10〜62重量%が好ましく、約20〜50重量%がより好ましい。デヒドロアビエチン酸の含有率が余りに少ないとはんだの濡れ性が低下し、余りに多いと封止樹脂との相溶性が低下するが、上記範囲であればこのような問題は生じない。
また、ジヒドロアビエチン酸の含有量は、約10〜50重量%が好ましく、約15〜40重量%がより好ましい。ジヒドロアビエチン酸の含有量が余りに少ないとはんだの濡れ性が低下し、余りに多いと絶縁抵抗が低下するが、上記範囲であればこのような問題は生じない。
また、本発明のはんだ用フラックス組成物は、テトラヒドロアビエチン酸を含むことが好ましい。また、その含有量は約5〜25重量%であることが好ましく、約10〜20重量%であることがより好ましい。テトラヒドロアビエチン酸の含有量が上記範囲であれば、はんだのぬれ性が向上するとともに、絶縁抵抗が向上する。組成物中のこれら樹脂酸の含有率は、ロジンに含まれる樹脂酸と金属酸化物との反応性や、絶縁抵抗と関連性がある水溶液比抵抗に影響を与える。
樹脂酸成分の含有量を上記範囲に調整するには、(メタ)アクリル酸変性ロジンおよび/または前述の水素化ロジンを用いることが好ましい。なお、(メタ)アクリル酸変性ロジンには、通常、10〜20重量%程度のデヒドロアビエチン酸、1〜10重量%程度のジヒドロアビエチン酸、1〜10重量%程度のテトラヒドロアビエチン酸が含まれている。これらの各成分を用いる際には、デヒドロアビエチン酸の含有量が前述の範囲となるように、適宜選択して用いればよい。
本発明の鉛フリーはんだ用フラックス組成物には、各樹脂酸成分の含有量が、前述の範囲になるようにして、必要に応じて、公知のはんだフラックス用ベース樹脂が含まれていてよい。ロジン以外のはんだフラックス用ベース樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、テルペン樹脂、ポリアミド樹脂などが挙げられる。ロジン以外のはんだフラックス用ベース樹脂は1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。ロジン以外のフラックス用ベース樹脂を使用する場合の含有量は、特に限定されないが、フラックス組成物全体量の、例えば1〜10重量%程度とすればよい。
これらの中では、有機酸、有機ハロゲン類が好ましい。有機酸の中では二塩基酸が好ましく、特にグルタル酸、アジピン酸、スベリン酸等が好ましい。有機ハロゲン類としては、はんだの濡れ性や腐食が少ない点で、非イオン性有機ハロゲン類活性剤が好ましく、具体的にはトランス−2、3−ジブロモ−1,4−ブテンジオール、テトラブロモブタン等が好ましい。活性剤は、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
活性剤を使用する場合の含有量は、フラックス組成物の全体量の、例えば0.05〜20重量%程度とすればよく、0.5〜10重量%程度が好ましい。特に、非イオン性の活性剤を使用する場合の含有量は、フラックス全体量の、例えば0.05〜10重量%程度とすればよく、0.5〜10重量%程度が好ましい。
本発明のはんだ組成物は、鉛フリーはんだ組成物であり、前述の本発明の鉛フリーはんだ用フラックス組成物と鉛フリーはんだ合金とを混合、特に均一又は略均一に混合することにより、又は組み合わせることにより得ることができる。
本発明に用いられるはんだ合金は、鉛フリーはんだに用いられる合金であれば特に限定されず公知のものを用いることができる。通常は、Snをベースとする合金であって、Sn−Ag系、Sn−Cu系、Sn−Sb系、Sn−Zn系等の合金を主成分とするものであり、必要に応じてAg、Al、Au、Bi、Co、Cu、Fe、Ga、Ge、In、Ni、P、Pt、Sb、Znの1種または2種以上を添加したものであってよい。
この場合のフラックス組成物とはんだ合金との使用比率は、特に限定されないが、はんだ組成物の全体量に対して、線状のはんだ合金を95〜99重量%程度、はんだフラックス組成物を1〜5重量%程度使用することが好ましく、はんだ合金を96〜98重量%程度、はんだフラックス組成物を2〜4重量%程度使用することがより好ましい。また、はんだ合金は、線径(外径)φ0.05〜2.0mm程度の線はんだとすることが好ましい。
2.5ピッチ、18ピン、Snメッキコネクターを5個片面紙フェノール基板に挿入し、コテ先温度約380℃のはんだコテを使用して、通称「引きはんだ」によりコテとやに入りはんだを連続して同時に移動させ、1sec/mmの一定速度にてはんだ付けを行った。
結果は以下の基準で表した。
○:良好にはんだ付けできた。
×:濡れないまたは銅ランド露出の濡れ不足等の濡れ不良が生じた。
試験方法は JIS Z 3197に準拠して行った。
結果は以下の基準で表した。
○:比抵抗値が1000Ω・m(JIS規格でAA級)以上。
×:比抵抗値が1000Ω・m(JIS規格でAA級)を下回る。
製造したフラックスガラス板状静置した後、各種封止樹脂(エポキシ樹脂(ペルノックスME−315/ペルキュアーHV−115A=100:20(重量比))(ペルノックス(株)製)、アクリル樹脂(TF1141、日立化成工業(株)製)、シリコン樹脂(KE3490、信越化学工業(株)製))を塗布し、熱硬化させた。顕微鏡で観察しながら封止樹脂を剥がした。
結果は以下の基準で表した。
○:樹脂が硬化しており、樹脂を除去した後のフラックスがない。
×:樹脂が硬化しなかった。
Claims (7)
- 組成物の全体量に対して、デヒドロアビエチン酸を8〜65重量%、ジヒドロアビエチン酸を8〜67重量%含む、鉛フリーはんだ用フラックス組成物。
- テトラヒドロアビエチン酸を、組成物の全体量に対して、5〜25重量%含む請求項1に記載の鉛フリーはんだ用フラックス組成物。
- 活性剤を、組成物の全体量に対して、0.05〜20重量%含む請求項1に記載の鉛フリーはんだ用フラックス組成物。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の鉛フリーはんだ用フラックス組成物と鉛フリーはんだ合金とを含有する鉛フリーはんだ組成物。
- 鉛フリーはんだ用フラックス組成物と鉛フリーはんだ合金とが混合された状態で含まれる、請求項4に記載の鉛フリーはんだ組成物。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の鉛フリーはんだ用フラックス組成物とはんだ合金とを含有するやに入りはんだ。
- 鉛フリーはんだ用フラックス組成物が管状の鉛フリーはんだ合金の管内に存在する、請求項6に記載のやに入りはんだ。
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