JPH038596A

JPH038596A - リフローはんだ付け方法

Info

Publication number: JPH038596A
Application number: JP2069528A
Authority: JP
Inventors: Nikhiles Bandyopadhyay; ニキレス・バンディオパディヤイ; Mark J Kirschner; マーク・ジェイ・カーシュナー
Original assignee: BOC Group Inc
Current assignee: Messer LLC
Priority date: 1989-03-20
Filing date: 1990-03-19
Publication date: 1991-01-16
Also published as: CA2011030A1; CN1047236A; CA2011030C; AU626096B2; KR900014068A; NZ232875A; ZA901679B; AU5063590A; EP0389218A1; CN1023301C

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】（産業上の利用分野）本発明は、有機残留物や無機残留物を実質的に生成せず
１支持体や構成成分に対して良好なぬれをもたらし、比
較的広い温度操作ウィンドー（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
　ｏｐｅｒａＬｉｏｎ　ｗｉｎｄｏｗｓ）を与え、そし
て高温に対する構成成分の暴露が比較的短い、というガ
ス雰囲気にて、非ロジンベースのフラックスを含有した
はんだを使用してリフローはんだ付けを行う方法に関す
る。こうした利点により、はんだ接合部の結合性は良好
となり、構成成分の破を貝は起こりにくくなる。

（従来の技術）リフローはんだ付けは表面取り付け工業、特にプリント
回路−１−仮の自動化製造において広く使用されている
。一般には、スクリーン印刷法（ｓｃｒｅｅｎｐｒｉｎ
ｔｉｎｇ）　、ステンシル法（ｓ　Ｌｅｎｃ　ｉ　ｌ　
ｉ　ｎｇ）　＋　又はディスペンス法（ｄｉｓρｃｎｓ
ｉｎｇ）等の方法によってクリーム状又はペースト状コ
ンノステンシーのはんだが塗布されたプリント回路基板
上に、小型電子部品が表面取り付けされる。

次いでプリント回路基板を充分に高い温度（通常は合金
の融点より５０°Ｃ高い温度）にて処理してはんだ中の
フラックスと合金を液化させ、そしてプリント回路基板
を引き続き冷却したときに構成部品が基板上の所定の位
置にはんだ付けされるよう構成部品と接触させる。熱は
１例えば赤外線。

蒸気相、加熱コンベヤーベルト（ホットベルト）又は対
流的な手段によって供給される。

はんだは従来、フランクス、有機溶媒、及び増粘剤（特
に、混合物に所望のコンシスチンシーを与えるよう選定
されたもの）を含有した液状媒体中に分散された形の粉
末状軟質金属合金から構成されている。フラックス成分
は無腐食性であるのが理想的であり、これによりはんだ
付け完了後において、それ自体無腐食性且つ不導性であ
るフラックス残留物が得られる。しかしながら実際上は
。

このようなことにはなっていない、特に表面取り付け工
業用として処方された殆どの市販はんだにおいては、ロ
ジンベースのフラックス残留物（例工ばアビエチン酸ベ
ースのフラックス）が使用されている０通常これらのフ
ラックスはハロゲン化物（特に臭化物）のような活性剤
を含有しておりこうした活性剤から腐食性且つ導電性の
残留物が生成され、これを除去するには費用と時間のか
かる除去方法が必要となる。

従来、これらの除去方法では９例えばフルオロクロロカ
ーボン等のを機溶媒が使用されているため、ｒｒＪ境問
題を引き起こす要因となっている。これに代わる方法と
して、残留物除去に対し水性システムが試みられている
。しかしながら、￥２潤性がよくないため、要求される
洗浄を達成するのに必要な浸透性を得るのが困難である
。さらに、はんだ付けされた構成部品の下のプリント回
路基板区域からフラックス残留物を除去することは特に
困難である。

ロジンベースのフラックスは、従来の活性剤を含有して
いるかどうかに関わりなくさらに他の欠点を有する０例
えば、腐食性のロジンベースフラックス残留物はべとつ
きやすく、従って回路の自動的試験が妨げられ、また美
的怒覚の面から好ましくないものとなる。

ロジンベースのフラックスを含有したはんだ又は適度に
活性化されたロジンベースのフラックスを含有したはん
だを使用すると、はんだ付けすべき支持体及び構成成分
の、はんだによるぬれが悪くなることがある。

フラックス残留物は吸湿性であるために水が生成され、
そしてフラックスの種類によっては、はんだ中の合金粒
子をはんだ部位から移行させるというメカニズムによっ
てはんだ接合部の完全性を損なうものがあり、はんだ付
けされた接合部のまわりに軟質はんだの数多くの個別小
球が形成され、このため電気的短絡が生じる。

ヘラジス（ｆｌｅｄｇｅｓ）らによる英国特許Ｎｏ、　
Ｇａ４．１９８，６７６号明細書は、ロジンベースのフ
ラックスを組み込まずに作製したはんだを使用してフラ
ックス残留物の問題を解決しようと試みておりこの場合
、粉末合金が分散される液状媒体は、ロジン又は変性ロ
ジン以外の少なくとも１種の有機酸を含有した実質的に
水不混和性の有機溶媒（例えばテルピネオール）；フラ
ックスとしてアミン又はアミンハロゲン化水素塩；及び
少なくとも１種の増粘剤を含む、このような非ロジンベ
ースのフラックスを含有した配合物は、イングランドハ
ートフォードシア州のマルチコア・ソルダーズ（Ｍｕｌ
ｔｉｃｏｒｅ　５ｏｌｄｅｒｓ）からマルチコア５χ−
３２として市販されている。

しかしながら、ヘラジスらによるはんだは、加熱に対す
る推奨温度分布が得られたときでも、空気中においてリ
フローしたときには、はっきりと識別しつる残留物が生
成する。さらに、ぬれもよくない、このことは、上記の
はんだを使用して空気中でリフロー操作を行う場合の操
作ウィンドー（ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｗｉｎｄｏｗ）が
狭く、従って工業的に実施するのが難しい、ということ
を意味している。

鉛／錫プロセス（ｌｅａｄ　ｔｉｎｎｔｎｇ　ｐｒｏｃ
ｅｓｓｅｓ）における溶融はんだの表面の酸化は、酸素
とはんだとのいかなる接触もさせない窒素パージシステ
ムを使用することによって防止されている。　’Ｗｅｌ
ｄｉｎｇＪｏｕｒｎａｌ、　Ｖｏｌ、６５．　Ｎｏ、１
０．　ｐ、６５（１９８６）”を参照のこと、はんだ付
け操作の前に、構成成分に対して鉛／錫プロセスが施さ
れる。さらに窒素は、白色の曇りを減らすよう、また縁
に沿ってはんだ付け可能な構成成分をはんだ付けする機
会を増やすよう作用すると説明されている。さらに窒素
は、非湿潤、空き、はんだ球、及びブリッジ等の形成。

並びに位置の狂いを減らすものと思われる０Ｍ、Ｊ。

ミード（Ｍｅａｄ）及び門、ノボタルスキー（Ｎｏｗｏ
ｔａｒｓｋｉ）によるｒ”Ｔｈｅ　Ｅｒｆｅｃｔｓ　ｏ
ｆ　Ｎｉｔｒｏｇｅｎ　ｆｏｒ　ＩＲＲｅｆｌｏｗ　５
ｏ１ｄｅｒ：ｎＢ　、　　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　　Ｐａ
ｐｅｒ、　　ＳＭＴ−ｒＶ−３４、ＳＭＡＲＴ　　ｌν
　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ、　　Ｊａｎｕａｒｙ　　１１
−１４１　１９８８Ｊを参照のこと。

本発明を使用すると、上記の問題点が解消され支持体及
び構成成分の良好なぬれが確実に得られる。さらに本発
明では、ごく少量の残留物しか残存しないので、はんだ
付け後の洗浄操作が不要となる。

（発明が解決しようとする課題）従って本発明の目的は、はんだ付け後の残留物が最少と
なるリフローはんだ付け方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、広い温度範囲にわたって操作する
ことのできるリフローはんだ付け方法を提供することに
ある。

本発明のさらに他の目的は、支持体及び構成成分の良好
なぬれが確実に得られるリフローはんだ付け方法を提供
することにある。

本発明のさらに他の目的は、比較的短い時間にわたって
構成成分を最高温度にさらすリフローはんだ付け方法を
提供することにある。

（課題を解決するだめの手段）本発明によれば２少なくとも１つのはんだ付け可能な構
成成分の存在下にて、非ロジンベースのフラックスを含
有したはんだを低酸化性雰囲気で加熱することによって
、前記の少なくとも１つのはんだ付け可能な構成成分を
支持体に接合する方法が提供される。

本発明の好ましい特徴は。

（ａ）　　約１５００Ｐρｍ以下の酸素ガス；（ｂ）　
　約１．５容量％以下の水蒸気；及び（ｃ）　　窒素、
二酸化炭素、水素、不活性ガス、又はこれらの混合物か
らなる群から選ばれる主要ガス；を含みこのとき、水蒸気又は酸素が存在する場合には水素が水
蒸気又は酸素の酸化ポテンシャルを低下させるのに有効
な量にて存在し；そして酸素も水蒸気も存在しない場合
には、前記主要ガスが窒素。

二酸化炭素５水素、及びこれらの混合物からなる群から
選ばれる；という雰囲気にある。

さらに本発明によれば（ｉ）　　非ロジンベースのフラックスを含有したはん
だを、支持体又は前記支持体上の構成成分に塗布する工
程。

このとき前記非ロジンベースのフラックスを含有したは
んだが。

（ａ）　　ロジンや変性ロジン以外の１種以上のを機成
を含有した実質的に水不混和性の有機ン容媒（ｂ）　　フラックスとしてアミン又はアミンハロゲン
化水素塩、及び（ｃ）　　　１種以上の増粘剤を含んだ液状媒体中に分散された状態の微粉軟質はんだ
合金を含む；（ｉｉ）　　約１５００ｐｐ−以下の酸素、約１．５容
量％以下の水蒸気、並びに窒素、二酸化炭素、水素５不
活性ガス、及びこれらの混合物からなる群から選ばれる
主要ガスを含んだ低酸化性雰囲気中に前記支持体を配置
する工程。

このとき水蒸気又は酸素が存在する場合には。

水素が水蒸気又は酸素の酸化ポテンシャルを低下させる
のに有効な量にて存在し、そして酸素も水蒸気も存在し
ない場合には、前記主要ガスが窒素、二酸化炭素、水素
、及びこれらの混合物からなる群から選ばれる；及び（ｉｉｉ　）　　非ロジンベースのフラックスヲ含存し
たはんだ中のはんだ合金を加熱し、構成成分のはんだ接
合部を溶融させて実質的に残留物を含まないはんだ接合
部を形成させる工程；の各工程を含む、少なくとも１つ
の構成成分を支持体に接合する方法が提供される。

工程（ｉ）の前に工程（ｉｉ）が施されるような方法も
開示される。

本発明の雰囲気は低酸化性の雰囲気である０本発明の雰
囲気は、好ましくは。

（ａ）　　約ｔｓｏｏｐｐ−以下の酸素；（ｂ）　　約
１．５容量％以下の水蒸気；及び（ｃ）　　窒素、二酸
化炭素、水素、不活性ガス、又はこれらの混合物からな
る群から選ばれる主要ガス；を含み。

このとき２水蒸気又は酸素が存在する場合には。

水素が水蒸気又は酸素の酸化ポテンシャルを低下させる
のに有効な量にて存在し；そして酸素も水蒸気も存在し
ない場合には、前記主要ガスが窒素。

二酸化炭素、水素、及びこれらの混合物からなる群から
選ばれる。水蒸気が雰囲気全容量の約０．５〜約１．５
容量％を構成しているような雰囲気がさらに好ましい。

さらに、水素が雰囲気全容量の約２〜約２０容量％を構
成しているような雰囲気が好ましく、このとき水素は常
に、雰囲気中に存在する水蒸気又は酸素の酸化ポテンシ
ャルを低下させるのに有効な量にて存在する。水蒸気と
酸素のそれぞれの酸化ポテンシャル又はこの２つを合わ
せたものの正味の酸化ポテンシャルは、リフローはんだ
付け時において残留物が殆どもしくはまったく形成され
ない程度に充分低くなければならない、従って水素は通
常、水蒸気の量より多い量にて存在する。なぜなら、水
素は水蒸気の酸化ポテンシャルを低下させるからである
。酸素は、酸化が起こらないよう、そしてそれによって
はんだ付け処理が妨げられないよう、ごく少登に限定さ
れる。さらに水素は、酸素の酸化ボテンシャルも低下さ
せる０本発明においては、いかなる不活性ガスも適切に
使用することができる。しかしながら、酸素も水蒸気も
存在しない場合、主要ガスは窒素、二酸化炭素。

水素、又はこれらの混合物である。

本発明の最も好ましい雰囲気は、約１容量％の水蒸気、
約１５容量％の水素、及び約８４容量％の窒素からなる
。

非ロジンベースのフラックスを含有したはんだは、フラ
ックス中に樹脂質の酸を含まず、且つハロゲン化物含有
活性剤を含んでいない、という点において５表面取り付
け工業にて一般的に使用されているロジンベース又は適
度に活性化されたロジンベース（ＲＭＡ）のフラックス
を含有したはんだとは明確に異なる。

本発明による非ロジンベースのフラックスを含有したは
んだは９通常はクリーム状又はペースト状である。

本発明の好ましい非ロジンベースフラックス含存はんだ
を作製するのにを用な有機酸としては。

プロピオン酸、シェラ酸、アジピン酸、リンゴ酸。

マレイン酸、及びクエン酸等の脂肪族カルボン酸。

並びにサリチル酸のような芳香族カルボン酸がある。好
ましい実施態様においては、非ロジンベースのフラック
ス中に２種以上の脂肪族カルボン酸（例えばリンゴ酸と
アジピン酸）が含まれる。使用することのできる他の有
機酸としてはスルホン酸がある。

非ロジンベースのフラックスとして有用なアミン及びア
ミンハロゲン化水素塩としては８アルキルアミン、シク
ロアルキルアミン１芳香族アミン。

及びこれらのアミンのハロゲン化水素塩（例えばジエチ
ルアミン、トリエチルアミン、シクロヘキンルアミン、
　Ｎ−メチルアニリド、及びトリエチルアミンハロゲン
化臭素塩のような前記アミン類の対応するハロゲン化水
素塩）がある。

本発明において有用な実質的に水不混和性のを機溶媒と
しては、テルピネオールのような一価化合物類及び２−
エトキシエチルアセテートのようなエステル類がある。

このような溶媒は、比較的低い融点、はんだ付け温度未
満の沸点、及び低い吸湿性を有する。これらの溶媒は、
必要に応じてグリコール類（例えば５　ジエチレングリ
コール５ジプロピレングリコール、又はヘキシレングリ
コール等）、又はハイドリンクエーテル１（ｈｙｄｒｉ
ｃｅｔｈｅｒ）　（例えばトリエチレングリコールモノ
エチルエーテルやテトラエチレングリコールジメチルエ
ーテル等）のような多価化合物とブレンドしてもよい、
但しこの場合、得られたブレンド物は。

比較的低い融点、はんだ付け温度未満の沸点、及び低い
吸湿性を有していなければならない。

増粘剤は、はんだクリーム（例えばエチルセルロースや
水素化ヒマシ油）の製造において従来より使用されてい
るいかなるものでもよい、好ましい実施態様においては
、非ロジンベースのフラックスを含有したはんだクリー
ム（例えばエチルセルロースや水素化ヒマシ油）中に２
種以上の増粘剤が存在している。

液状媒体中に好ましくは存在している揮発性アミンとし
ては１例えばモルホリンやトリブチルアミン等がある。

必要に応じてキレート化剤を使用することもでき１例え
ば、はんだ反応生成物によって引き起こされる変色の程
度を少なくすることのできるベンゾトリアゾールやイミ
ダゾール等がある。

はんだクリームの液状媒体は、０．２〜１０重量％（好
ましくは０．５〜５重債％）の有機フラックス；０．１
〜１０重量％（好ましくは　０．５〜５重量％）の増粘
剤：０〜約１０１！１％（好ましくは０〜約３重景％）
の有機アミン；及び０〜約１重量％（好ましくはＯ〜約
０．５重量％）のキレート化剤：を含有するのが好まし
い。

非ロジンベースのフラックスを含有したはんだに使用さ
れるわ）束状軟質はんだ合金としては１例えば、錫／鉛
合金、錫／鉛／アンチモン合金、錫／鉛／銀合金、又は
錫／鉛／銀／アンチモン合金等がある。これらの合金の
成分構成は１例えば重ｉｔ基準にて、６０χ錫：４０χ
鉛、６３χ錫：３７χ鉛、６３χ賜：３６．１χ鉛：０
．３χアンチモン、６３ｚ錫：３５χ鉛：２χ銀、６２
χ錫：３６χ鉛＝２χ銀、又は６２χ錫：３５．７χ鉛
：２χ恨：ｏ、３Ｘアンチモンである。はんだ合金粉末
は。

好ましくは１０〜１５０ミクロン（最も好ましくは２０
〜１００ミクロン）の範囲の粒径を存する。

非ロジンベースのフラックスを含有したはんだは、従来
法に従って粉末状軟質合金を液状媒体と混合することに
よって作製することができる０合金と液状媒体を合わせ
たときの１００重量％を基準として、はんだは、好まし
くは７０〜９５重景％の重量とこれに対応した５〜３０
重景％重量状媒体を。

そして最も好ましくは７５〜９０重量％の合金とこれに
対応した１０〜２５重量％の液状媒体を含む。

粉末状軟質はんだ合金は９合金粒子の酸化を実質的に防
止して酸化物を実質的に含まない（すなわち合金の全重
量を基準として０．１％以下）はんだを得るために１窒
素ガス又は不活性ガスだけの雰囲気中で作製することも
できる。

本発明の加熱工程は、赤外線手段、対流的手段蒸気手段
、又は加熱コンベヤーベルト（ホットベルト）手段によ
って行うことができる。操作が施されるチャンバー又は
容器は、炉又はその類似物を含んでもよい。

第１図の加熱分布曲線Ａは５従来のりフローはんだ付け
において使用されている代表的な加熱分布曲線である。

加熱サイクルの中央部の平坦域によって表されているよ
うに、支持体、はんだ、及び構成成分は、比較的長い時
間にわたって最高温度にさらされる０本発明に対しても
このような加熱分布曲線を適用することができるけれど
も、好ましい加熱分布曲線は第１図の加熱分布曲線已に
示したタイプのものであり、この場合、スパイクとして
表わされている比較的短い時間の間に最高温度に達する
。従って支持体、はんだ、及び構成成分は、従来の加熱
分布曲線の場合より短い時間にて最高温度にさらされ、
これにより構成成分の破ｔＩｌは起こりにくくなる。

適切な支持体としては、プリント回路基板、混成回路、
ｔＪ４のような清浄な金属、及び適度に酸化された銅の
ような適度に酸化された金属等があるが、これらに限定
されない。

以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが
１本発明はこれによって限定されるものではない。

実ｊ劃Ｌｍユｌ非ロジンベースのフラックスを含有したはんだペースト
〔合金組成；　６２ｗｔχＳｎ：３６ｗｔＸＰｂ：２ｗ
ｔＸＡｇ（マルチコア１ｌＸ−３２）　）を、適度に酸
化された銅り−ポン支持体、プリント回路基板支持体５
及び混成回路支持体の表面に塗布した。１容量％の水蒸
気、　１５容量％の水素ガス、及び８４容量％の窒素ガ
スからなる雰囲気を含んだチャンバー中に支持体を配置
し１次いで１７５°Ｃで２００秒の予備加熱設定及び２
６０℃のピーク温度で５秒、という加熱分布曲線に従っ
て赤外線手段により加熱した。はんだはリフローを起こ
し、きめはごく普通であり。

また視認可能な残留物は認められなかった。

ス力」←Ｌ二団非ロジンベースのフラックスを含有したはんだペースト
〔合金組成；　６２ｗｔχＳｎ：３６ｗｔχＩ”ｂ：２
ｗｔｒＡｇ（マルチコア８χ−３２）〕を、清浄な銅り
−ポン支持体、プリント回路基板支持体、及び混成回路
支持体の表面に塗布した。０．５５容量％の水蒸気、５
容量％の水素ガス、及び９４．４５容量％の窒素ガスか
らなる雰囲気を含んだチャンバー中に支持体を配置し１
次いで１７５°Ｃで２００秒の予備加熱設定及び２６０
″Ｃのピーク温度で５秒、という加熱分布曲線に従って
赤外線手段により加熱した。はんだはりフローを起こし
、きめは粗めであり、また視認可能な残留物は認められ
なかった。

災土±ユ適度に酸化された銅クーポン支持体１並びに０．６０容
量％の水蒸気、５容量％の水素ガス、及び９４．４容量
％の窒素ガスからなる雰囲気を使用して。

実施例４に記載の手順を繰り返した。はんだはリフロー
を起こし、きめは粗めであり、また視認可能な残留物は
認められなかった。

ヱ狂皿ｌニエプリント回路７Ｊ＋Ｎ支持体及び混成回路支持体を使用
して、実施例７に記載の手順を繰り返した。

はんだは十分にリフローを起こし、きめは粗めであり、
また視認可能な残留物は認められなかった。

″ｌＬｆ小立ヱ■ ■容量％の水蒸気、２容量％の水素ガス、及び９７容量
％の窒素ガスからなる雰囲気を使用して実施例１〜３に
記載の手順を繰り返した。はんだはりフローを起こし、
残留物が認められた。

裏土撚旦二■ Ｉ５５容量の水素ガスと８５容量％の窒素ガスからなる
雰囲気を使用して、実施例７〜９に記載の手順を繰り返
した。はんだは十分にリフローを起こし、ごく少量の残
留物が認められた。

夫隻斑刊窒素ガスだけからなる雰囲気を使用して、実施例４に記
載の手順を操り返した。はんだは十分にリフローを起こ
し、視認可能な有機残留物が若干認められた。

支持体に対するぬれは充分であった。

、を施ｆｉ　１７立■ 窒素ガスだけからなる雰囲気を使用して、実施例５に記
載の手順を繰り返した。はんだは十分にリフローを起こ
し、視認可能な残留物が若干認められた。

実去ｌ汁Ｊ適度に酸化された銅クーポン支持体を使用して実施例１
６に記載の手順を繰り返した。はんだは十分にリフロー
を起こし、有機残留物は殆ど認められなかった。

スＪＪ濱列非ロジンベースのフラックスを含有したはんだ〔合金組
成；　６２ｗｔχＳｎ：３６ｗｔχＰｂ　：　２ｗ　ｔ
χＡｇ　（？　）Ｉｉｆ　コア”　Ｘ−３２）　）を、
適度に酸化された銅クーポン支持体の表面に塗布した。

び混成回路支持体の表面に塗布した。二酸化炭素ガスの
雰囲気中に支持体を配置し２次いで２００°Ｃで１８０
秒の予備加熱設定及び２６０°Ｃのピーク温度で５秒、
という加熱分布曲線に従って赤外線手段により加熱した
。はんだは十分にリフローを起こし、を機残留物が若干
認められた。支持体に対するぬれは充分であった。

止較開■二υ 非ロジンベースのフラックスを含有したはんだペースト
〔合金組成；　６２ｗｔχＳｎ：３６ｗｔχＰｂ：２ｗ
ｔχＡｇ（マルチコア”　Ｘ−３２）　］を、？Ｗ浄な
銅り−ポン支持体、プリント回路基板支持体、及び混成
回路支持体の表面に塗布した＊　２ｆｔ’／ｈｒのトー
タル流量にて１００％ヘリウムの雰囲気中に支持体を配
置し。

次いで１７５°Ｃで２００秒の予備加熱設定及び２６０
’Ｃのピーク温度で６秒、という加熱分布曲線に従って
赤外線手段により加熱した。はんだは溶融しなかった。

此ｔび斡上二匹１７５°Ｃで２００秒の予備加熱設定及び２６０°Ｃの
ピーク温度で７秒、という加熱分布曲線を使用して。

比較例２１〜２３に記載の手順を繰り返した。はんだは
？８融しなかった。

此５」話しヱ益空気だけからなる雰囲気を使用して、実施例４〜６に記
載の手順を繰り返した。はんだは溶融したが、リフロー
は部分的にしか起こらなかった。

またはんだ球の形成が認められた。

旧割適度に酸化された銅クーポン支持体を使用して比較例２
７に記載の手順を繰り返した。はんだは溶融したが、リ
フローは部分的にしか起こらなかった。はんだは銅クー
ポン支持体を湿潤せず、はんだ球の形成が認められた。

前述した全ての特許、特許出願、及び出版物は参照の形
で本明細書に引用した。

上記した本発明の詳細な説明を考察すれば、当技術者に
とっては５本発明に対する種々の変形が可能であろう０
例えば、他の種類の合金を使用してはんだを作製するこ
ともできるし、また他の手段を使用して熱を供給するこ
ともできる。このような種々の変形も、全て本発明の特
許請求の範囲内である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、空気を含んだ雰囲気及び低酸化性雰囲気にお
いて、非ロジンベースのフランクスヲ含存した好ましい
はんだを使用してリフローはんだ付けを行ったときの２
つの加熱分布曲線をグラフで示した図である。 ↓／１（０Ｃ）（外４名）

Claims

【特許請求の範囲】

１．少なくとも１つのはんだ付け可能な構成成分の存在
下にて、非ロジンベースのフラックスを含有したはんだ
を低酸化性雰囲気で加熱することを含む、前記の少なく
とも１種のはんだ付け可能な構成成分を支持体に接合す
る方法。
２．前記低酸化性雰囲気が（ａ）約１５００ｐｐｍ以下の酸素；（ｂ）約１．５容量％以下の水蒸気；及び（ｃ）窒素，二酸化炭素，水素，不活性ガス，又はこれらの混合物からなる群から選ばれる主要ガ
ス；を含み，このとき、水蒸気又は酸素が存在する場合には、水素が
水蒸気又は酸素の酸化ポテンシャルを低下させるのに有
効な量にて存在し；そして酸素も水蒸気も存在しない場
合には、前記主要ガスが水素，窒素，二酸化炭素，及び
これらの混合物からなる群から選ばれる；請求項１記載の方法。
３．前記主要ガスが窒素である、請求項２記載の方法。
４．前記低酸化性雰囲気が、約０．５〜約１．５容量％
の水蒸気及び約２〜約２０容量％の水素を含む、請求項
２記載の方法。
５．前記低酸化性雰囲気が、約１容量％の水蒸気、約１
５容量％の水素ガス、及び約８４容量％の窒素を含む、
請求項３記載の方法。
６．前記非ロジンベースのフラックスを含有したはんだ
が、（ａ）ロジンや変性ロジン以外の１種以上の有機酸を含有した実質的に水不混和性の有機溶媒；（ｂ）フラックスとしてアミン又はアミンハロゲン化水素塩；及び（ｃ）少なくとも１種の増粘剤；を含んだ液状媒体中に分散された状態の微粉軟質はんだ
合金を含む、請求項２記載の方法。
７．前記非ロジンベースのフラックスを含有したはんだ
がさらに、（ａ）はんだが使用されるはんだ付け操作時において、残留している過剰の酸と反応することので
きる揮発性アミン；（ｂ）はんだ反応生成物によって引き起こされる変色を少なくすることのできるキレート化剤；又
は（ｃ）これらの混合物；を含む、請求項６記載の方法。
８．前記実質的に水不混和性の有機溶媒が、一価化合物
、多価化合物をブレンドした一価化合物、及びこれらの
混合物からなる群から選ばれる、請求項６記載の方法。
９．前記合金が、錫／鉛合金、錫／鉛／アンチモン合金
、錫／鉛／銀合金、及び錫／鉛／銀／アンチモン合金か
らなる群から選ばれる、請求項６記載の方法。
１０．前記低酸化性雰囲気が赤外線リフロー炉中に収容
される、請求項２記載の方法。
１１．前記低酸化性雰囲気が対流リフロー炉中に収容さ
れる、請求項２記載の方法。
１２．（ｉ）非ロジンベースのフラックスを含有したは
んだを、支持体又は前記支持体上のすくなくとも１つの
構成成分に塗布する工程、このとき前記非ロジンベース
のフラックスを含有したはんだが、（ａ）ロジンや変性ロジン以外の１種以上の有機酸を含有した実質的に水不混和性の有機溶媒、（ｂ）フラックスとしてアミン又はアミンハロゲン化水素塩、及び（ｃ）１種以上の増粘剤を含んだ液状媒体中に分散された状態の微粉軟質はんだ
合金を含む；（ｉｉ）約１５００ｐｐｍ以下の酸素、約１．５容量％
以下の水蒸気、並びに窒素、二酸化炭素、水素、不活性
ガス、及びこれらの混合物からなる群から選ばれる主要
ガスを含んだ低酸化性雰囲気中に前記支持体を配置する
工程、このとき水蒸気又は酸素が存在する場合には、水素が水
蒸気又は酸素の酸化ポテンシャルを低下させるのに有効
な量にて存在し、そして酸素も水蒸気も存在しない場合
には、前記主要ガスが窒素、二酸化炭素、水素、及びこ
れらの混合物からなる群から選ばれる；及び（ｉｉｉ）前記支持体を、実質的に残留物を含まないは
んだ接合を形成するに足る温度に加熱する工程；の各工程を含む、少なくとも１つの構成成分を支持体に
接合する方法。
１３．工程（ｉｉ）が工程（ｉ）の前に行われる、請求
項１２記載の方法。
１４．前記主要ガスが窒素である、請求項１２記載の方
法。
１５．前記低酸化性雰囲気が、約０．５〜約１．５容量
％の水蒸気及び約２〜約２０容量％の水素を含む，請求
項１２記載の方法。
１６．前記低酸化性雰囲気が、約１容量％の水蒸気、約
１５容量％の水素、及び約８４容量％の窒素を含む、請
求項１２記載の方法。
１７．前記低酸化性雰囲気が赤外線リフロー炉中に収容
される、請求項１２記載の方法。
１８．前記低酸化性雰囲気が対流リフロー炉中に収容さ
れる、請求項１２記載の方法。
１９．前記はんだ合金が鉛／錫／銀合金を含み；前記低
酸化性雰囲気が、約１容量％の水蒸気、約１５容量％の
水素、及び約８４容量％の窒素を含み；前記低酸化性雰
囲気が赤外線リフロー炉中に収容され；そして前記加熱
が適切な加熱分布曲線に従って行われる；請求項１２記
載の方法。