JPH04228289A

JPH04228289A - 水溶性ソルダフラックス及びペースト

Info

Publication number: JPH04228289A
Application number: JP3070310A
Authority: JP
Inventors: Janice D Frazier; ジヤニス・ダイアン・フレイジア; Robert L Jackson; ロバート・ロイド・ジヤクソン; Richard A Reich; リチヤード・アラン・ライク
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1990-04-12
Filing date: 1991-03-12
Publication date: 1992-08-18
Anticipated expiration: 2010-08-16
Also published as: EP0452009A3; JPH0775788B2; US5011546A; EP0452009A2

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】

【０００１】

【発明の背景及び従来技術】コンピュータ産業における
ある型のデータ処理装置のための回路板の生産は、回路
板上に構成部分を置くため表面マウント技術（ｓｕｒｆ
ａｃｅ　ｍｏｕｎｔ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）（ＳＭＴ
）として知られるウェーブソルダとソルダペーストの組
合せの使用を必要とする。

【０００２】いかなる生産技術においてもそうであるよ
うに、何らかのコスト節減が継続して求められている。この目標に対して、化学薬品及び化学工程が減少すれば
、製造法の改良そして更にコストの節約を招来する。ある種の回路板の生産の際主なコスト要素の１つは、表
面マウント処理それ自体であり、この方法に対して鍵と
なる要素はソルダペーストであり、このペーストは表面
マウント技術の過程においていくつかの役割を果してい
る。

【０００３】表面マウント技術中第１の工程は、適当な
回路接続線及び電気的構成部分（例えば、コンデンサ、
レジスタ、小型アウトライン集積回路及びトランジスタ
、フラットパック、並びにプラスチックリード線チップ
キャリヤ）の付着のための銅パッドを有する回路板の重
ね合せである。ソルダペーストは、銅パッドに対して構
成部分の接続を要するすべての場所において、適当なパ
ターンをもつステンシルを使用して回路板上にスクリー
ニングされる。回路板上にソルダペーストをスクリーニ
ングして後、準備された位置に構成部分のすべてを置く
ピック・アンド・プレース機にこの板を移動させる。ソルダペーストは、この板がリフローにかけられるまで
構成部分を所要の場所に保持するのに十分な粘着性でな
ければならず、リフローの時にソルダペーストは流動し
て構成部分に対してはんだづけされた接続となる。粘着
寿命は、構成部分がスクリーニングされた位置に置かれ
る時ソルダペーストが構成部分を保持するのに十分な粘
着性である時間の長さについて使用される用語である。溶媒をベースにしたソルダペーストの場合には、溶媒が
蒸発しそしてペーストを乾固し始めるに従って決定的な
要因となる可能性がある。

【０００４】リフローは、ソルダをその融点を超えて加
熱してはんだづけされたジョイントを得ることを説明す
るのに使用される用語である。６３／３７　スズ／鉛　
ソルダの場合には通常のリフロー時間は１８５〜２３０
℃である。この処理は、必要に応じ板の裏側に対してく
り返される。溶媒をベースにした市販のソルダペースト
を使用すると、市販のペースト中使用されるロジンフラ
ックスは有機溶媒のみに可溶であるので、板はクロロフ
ルオロカーボン（ＣＦＣ）溶媒を使用してクリーニング
されなければならない。

【０００５】その後、ウェーブソルダ取付けを必要とす
る他の構成部分を回路板上に置く。ウェーブソルダは、
構成部分を板上に保持するために接着剤を使用し、液体
ソルダの「ウェーブ」上に送る前に液体フラックスで回
路板上銅の領域をクリーニングすることよりなる。この
最終のクリーニングは、表面活性剤を添加及び添加して
いない水洗液を使用する。必要な修復があれば、完成さ
れた回路板の肉眼検査の後オペレータによって手で行わ
れ、「再加工」（ｒｅｗｏｒｋ）と称される。

【０００６】表面マウント技術の過程からソルダペース
トに対してきびしい材料の要求が生み出され、ソルダペ
ーストは上に記した種々の機能を果す。ペーストは、相
互接続をつくるのみならず、粘着性であり、リフロー処
理の前正しい位置に構成部分を保持することができなけ
ればならない。ソルダペーストは、フラックス中ソルダ
粉末の懸濁物よりなる材料の系である。ソルダペースト
のフラックス成分は、ソルダペーストの要件の多くをコ
ントロールする材料である。フラックスは、まずソルダ
粉末から金属酸化物を除去してソルダ全部を適切にリフ
ローさせなければならない。それはスクリーニング過程
に適正なレオロジーを与えなければならず、又ペースト
は、リフローまで構成部分を正しい位置に保持するよう
に接着剤として作用しなければならない。更に、残渣が
残れば、好ましくは毒性のない材料、例えば水を使用す
ることにより、容易に除去されなければならず、少量の
残渣があれば非伝導性かつ非腐食性でなければならない
。

【０００７】現在使用されているソルダペーストは、天
然物をベースとする松やに蒸留画分（ロジンと称される
）から誘導される複合混合物より構成されるフラックス
系を有している。このフラックス系は、結果が非再現性
となり、ロットごと及び売り手ごとに特性が異なる。ロジンに種々のシックナー、アクチベーター及びビヒク
ルを添加してリフロー及びレオロジーの正しい品質をつ
くり出す。ロジンをベースにした系は、ソルダペースト
が短かい粘着寿命（数時間）を示し、又この材料がステ
ンシル上あまりに長く残される場合には、すきまの中で
乾燥することによって若干スクリーニングの問題、例え
ば目詰まりを示すようになる揮発性溶媒を含有する。そ
の外、リフローの前に溶媒を除去するために乾燥工程を
必要とする。さもなければ、溶媒の気化のためにリフロ
ーの間に問題（例えばスパッタリング）に遭遇するここ
とがある。又、多くの現用のソルダペースト及びフラッ
クスは不快な臭気を有する。

【０００８】ロジンをベースにしたフラックス系は、リ
フローの後フラックス残渣をクリーニングするために有
機溶媒を必要とする。クリーニングのため最もよい溶媒
はハロゲン化炭化水素である。ハロゲン化炭化水素の使
用に対して現在制限があるので、このことが市販のロジ
ンをベースにしたソルダペーストについて主な問題であ
る。

【０００９】フラックスのクリーンアップのために理想
的な溶媒は、容易に入手でき、環境への影響が少なく、
かつコストが低いので、水である。

【００１０】Ｇａｆａｃ　ＲＥ−６１０（ノニルフェニ
ルポリオキシエチレンフォスフェートに対するＧＡＦ　
Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの商標）（その化学式は表１に
示される）は、ソルダペースト組成物中ではなく、ウェ
ーブはんだづけにおけるフラックス成分として、湿潤剤
としてＡｎｏｎ，“Ｆｌｕｏｒｏｃａｒｂｏｎ　Ｓｏｌ
ｕｂｌｅ　Ｓｔｒｏｎｇ　Ａｃｉｄ　Ｓｏｌｄｅｒｉｎ
ｇ　Ｆｌｕｘｅｓ，”Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｄｉｓｃｌｏ
ｓｕｒｅ，　２１０巻、５２３〜４頁、１９８０年１２
月に報告された。Ｂｅｃｋｅｒ，　Ｇ．，　Ｂｉｖｅｒ
ｓｔｅｄｔ，　Ａ．　Ｔｏｌｖｇａｒｄ，　Ａ．“Ｔｈ
ｅ　Ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ　Ｆｌｕｘ−Ａ　Ｎｅｗ　Ｆ
ｌｕｘ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　Ｏｚｏｎｅ　Ａｇｅ，”Ｈｙ
ｂｒｉｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ，　１６号、６６〜６８頁、
１９８８年５月は、有機溶媒中アミン又はアンモニアム
塩と組み合わせてＲＥ−６１０を使用してフルオロカー
ボンに可溶であるウェーブソルダ用液体フラックスを得
ることを示唆している。しかし、ウェーブフラックスは
、ソルダペーストフラックスより一般に攻撃的であるの
で、ウェーブフラックス処方物をソルダペーストフラッ
クスとして使用することは示唆されていない。その外、
このものは溶媒をベースにした系であったが、本発明の
目的の１つは、溶媒を含まないソルダペーストを開発す
ることであり、この参考文献は、クリーニング用溶媒と
して水を示唆していない。それはフルオロカーボン溶解
性を強調している。きわめて有意義なことには、この従
来技術は、ソルダペーストの決定的な面、良好な粘着及
び粘着寿命も必要なスクリーニング特性も論じていない
。

【００１１】米国特許３，８６５，６４１は、ステンレ
ススチールをはんだづけする際使用するため無機はんだ
づけフラックス、例えば燐酸と混合されるはんだづけ組
成物を開示している。ＧＡＦＡＣ　ＲＥ−４１０が湿潤
剤として示唆されている。酸フラックスの作用を阻害す
る阻害剤としてアミンが使用される。このものは、オル
ト燐酸のフラックス系、少量の銅粉末又は銅塩、阻害剤
としてアミン及び湿潤剤を使用するソルダペースト処方
物である。Ｇａｆａｃ湿潤剤が特定して挙げられている
が、阻害剤の均一な分布を促進するための材料としての
みであって、フラックス自体としてではない。湿潤剤と
阻害剤とは共にきわめて少量（各４％未満）存在する。この材料の大部分はオルト燐酸（きわめて強いフラック
ス剤（ｆｌｕｘｉｎｇａｇｅｎｔ））及び水である。阻
害剤として使用されるアミンは、かさの高い置換分を有
するアミンである。

【００１２】米国特許４，１５１，０１５は、鉛はんだ
づけ（ｐｌｕｍｂｉｎｇ　ｓｏｌｄｅｒｉｎｇ）のため
の水溶性フラックスを開示し、それは水溶性アニオン又
は非イオン表面活性剤及び腐食性水溶性アミンヒドロハ
ロゲン化物を含有する。この特許はソルダペースト処方
物をカバーしていない。

【００１３】米国特許４，１５３，４８２は、表面が液
体フラックスで処理される２つの金属面を合する方法を
開示している。この液体フラックスは有機酸よりなる。フラックスはアミンフラックス剤を何も含んでいない。

【００１４】米国特許４，１６８，９９６は、ロジン及
び多くの他の成分を組み合わせる非水溶性はんだづけフ
ラックスを開示している。フラックス成分は、使用温度
において強い酸又は酸化剤を放出するように設計されて
いるので、エレクトロニクス適用の際腐食毒を呈する。

【００１５】米国特許４，２９８，４０７は、ソルダペ
ーストではなく、有機フラックスでコーティングされた
ソルダ粉末を開示している。残渣は水溶性ではない。米
国特許４，５４１，８７６は、金属ペーストのための非
水性多成分ビヒクルを開示し、したがって残渣は水溶性
でない。

【００１６】米国特許４，５７７，７６７は、ソルダペ
ースト及びビヒクルを開示している。ペーストは水溶性
でなく、有機溶媒洗浄を必要とする。

【００１７】米国特許４，６１９，７１５は、ソルダ金
属ペースト及びビヒクルを開示し、それは非水性ロジン
結合剤を含有する。それは水溶性でない。

【００１８】米国特許４，７２８，０２３は、ソルダ金
属及びフッ素化第三アルキルアミンよりなるソルダクリ
ームを利用する気相はんだづけ法を開示している。この
系は水溶性でない。

【００１９】米国特許４，１８０，４１９は、燐酸の多
価アルコールエステルを使用する、水溶性であるソルダ
フラックス処方物を明らかにしている。この材料は、ハ
ンドはんだづけ又はウェーブはんだづけの前の施用フラ
ックスとして、又はソルダワイヤコアフラックスとして
使用される。アミンは開示されていない。ソルダペース
トとしての使用が可能であるかもしれないと主張されて
いるが、このことは実用に至っていない。

【００２０】米国特許４，１９６，０２４は、ウェーブ
はんだづけ系において使用するため本質的にモノ−及び
（又は）ジ−アルキルホスフェート又はこれらのホスフ
ェートのアルキルアミン塩よりなるはんだづけフラック
スを開示している。この特許は、発泡剤及びフラックス
のための有機担体を必要とする。ペースト処方物に言及
されておらず、フラックスは有機溶媒可溶性であって、
水溶性でない。

【００２１】

【発明の概要】本発明は、粉化金属又は粉化金属のブレ
ンド８０〜約９６％（重量）よりなり、そして表１、表
２、表３、表４に示される粒子径を有する改良ソルダペ
ースト及び改良フラックスを提供する。この改良フラッ
クスは天然ロジンを含まず、約１０：１〜約１：１の重
量比の有機極性フラックス剤、好ましくはＲＥ−６１０
及び非ハロゲン化アミン緩和剤（ｍｏｄｅｒａｔｉｎｇ
　ａｇｅｎｔ）、好ましくはトリエタノールアミンより
なる。このアミン及び有機極性フラックス剤は、１０重
量％を超える水中溶解度を有することを特徴とする。得
られた混合物は、フラックス及びソルダ粉末のためのビ
ヒクルとして共に作用し、その結果すぐれたソルダペー
ストが得られる。アミン剤は、ペーストの全重量の約１〜５％が存在し、
有機極性フラックス剤は、ペーストの全重量の約３〜１
５％が存在する。典型的なソルダペーストは、上のフラ
ックス約１０部と共にソフトソルダ粉末約９０部（重量
）を使用する。

【００２２】〔詳細な説明〕本発明は、ソルダ粉末のた
めのビヒクルとして、又はフラックスとして共に作用す
る簡単な水溶性フラックス系を提供し、それはフラック
ス系として有機フラックス剤と非ハロゲン化アミン剤と
の組み合わせである。本明細書中使用されるときには、
水溶性とは、水中約１０重量％を超える溶解度を意味す
る。このことは、現用のロジンをベースとしたフラック
スより多くの利点を有する。この簡単な２成分フラック
ス系は、常法で調製、貯蔵され、そして天然物からのフ
ラックスの売り手ごとの問題がない。好ましい有機フラ
ックス剤であるＧＡＦＡＣ　ＲＥ−６１０（ＧＡＦ　Ｃ
ｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製）と好ましいアミンであるトリ
エタノールアミンは共に、安価な材料であり、市販され
ている。スクリーンされている間又はスクリーニングの
後に材料の乾燥を引き起こす揮発性材料はない。この材
料は、典型的なソルダペーストの場合より何時間も遅い
配置を可能にする長い粘着寿命を示した。この材料は、
臭いがあまりないか又は全くない。ソルダフラックス残
渣は、水洗浄によって容易に除去され、かくしてクロロ
フルオロカーボンクリーニング工程がなくなり、そして
その結果クリーニング処理のため全コストの低下と共に
環境への悪影響の排除が行われる。

【００２３】本発明のフラックスは、ソルダ粉末から金
属酸化物を除去する一方、ペーストは、シックナー及び
うすめ用溶媒の添加使用なしにスクリーニングのため適
切なレオロジー及び粘度を有する。本発明は、適当な粘
度について広い範囲を包含し、適性は当初肉眼検査によ
って決定される。必要な場合には、ペーストの小さい試
料をスクリーンし、そして得られたスランプを観察する
ことを含む改変スランプ試験によって適性を決定するこ
とができる。好ましい実施態様は次のとおりの粘度を有
する：２ｃｍ、１°、１００ミクロンの上部を切り取っ
た円錐を用いて１２０秒にわたって測定した４５秒−１
において約３００＋又は−４０パスカル秒のＦｅｒｒａ
ｎｔｉ　Ｓｈｉｒｌｅｙ；５ｒｐｍにおけるＭａｌｃｏ
ｍ　３５００＋又は−５００ポアズ；Ｂｒｏｏｋｆｉｅ
ｌｄ　１０，０００＋又は−１０００ポアズ。同様に、本発明は、肉眼検査によって決定して、適当な
粘着値の広い範囲を包含する。好ましい実施態様は、８
時間で平均約０．０１５インチの伸び（Ｉｎｓｔｒｏｎ
上測定した強制引抜き試験）であり、この場合０．００
６インチが最小許容値である。本発明は、構成部分を保
持するのに２４時間又はそれ以上の粘着寿命を有する。それは溶媒を含まないので、溶媒が気化すると固化する
現用のソルダペーストに比して、このことは著しい改善
である。このペースト／フラックスはいくらか吸湿性であるので
、その粘着寿命に対する制限要因は湿度である。蒸発に
よって除去されることを要する溶媒がないので、ソルダ
リフローの前に必要とされる予備乾燥工程はない。本発
明は、６〜８のｐＨ（９部の水と混合した時）を有し、
本質的に非腐食性でもある。ペースト中すべての成分は
、リフローの前も後も水溶性である。このことは、有機
溶媒の使用をなくし、その結果コストと無駄とが低下す
るので、主な利点である。本明細書中開示されているこ
のフラックス系／ペーストは又、その簡単な調製と高い
再現性のために有意義な改良である。

【００２４】〔フラックス系〕フラックス系（ｆｌｕｘ
ｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ）は、一方が水溶性非ハロゲン化
アミンであり、他方が極性基をもつ水溶性有機部分であ
る２成分の混合物である。

【００２５】このアミンは、１０重量％を超える水溶解
度の特性をもっている。アミンはいくつかの機能を有し
ている：それは有機フラックスの活性を緩和する；それ
は粘度を増大させてスクリーニングのため正しい粘度を
与える；そして好ましい実施態様においては、それは温
和なフラックス剤としても作用する。アミンは、ソルダ
ペーストの約１〜５重量％、有利には１〜４％の割合で
有効である。アミンの最も好ましい割合は１〜３％であ
る。この成分の本質的な官能基は、次の構造Ｒ−Ｎ（−
Ｒ″）−Ｒ′ （ただし、Ｒ、Ｒ′及びＲ″は、水素、１〜６の炭素原
子のアルキル基及び１〜１２の炭素原子のアルカノール
基、ポリ（アルキレンオキシド）基から選択される部分
である）、又はそれらのアダクトもしくはそれらのいず
れかの組合せである）を有する。５９ｇ／モル未満の分
子量のアミンは、その揮発性（これはペーストが好まし
くない臭を有するようにさせる）のために比較的好まし
くない。

【００２６】アミン化合物の特に有用な群は、トリエタ
ノールアミン、ジエタノールアミン、エタノールアミン
、トリエチルアミン及びトリブチルアミンを含む群であ
る。好ましいアミンはトリエタノールアミンである。トリエチルアミン及びトリブチルアミンは、ペーストを
ステンシル処理に適さないようにすることがあるが、他
の適用には望ましいかも知れない低い粘度をもつソルダ
ペーストを生じた。

【００２７】極性基をもつ有機フラックスは、ソルダペ
ーストの３〜１５重量％、有利には６〜１１％の割合で
有効である。最も好ましい割合は８〜１０％である。極
性基は、カルボン酸、スルホン酸、燐酸、硫酸モノエス
テル、燐酸モノエステル、燐酸ジエステル、燐酸トリエ
ステル又はそれらの混合物であってよい。上述した極性
基は、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルクアリー
ルオキシ基、ポリ（アルキレンオキシド）基、もしくは
それらのアダクトから選択される部分、又はそれらのい
ずれかの組合せに結合することができる。

【００２８】上述した極性基は、構造Ｒ−Ｏ− （ただしＲは、１〜１２の炭素原子、好ましくは８つの
炭素を有する直鎖又は分子鎖アルキル基である）の部分
に結合することができる。

【００２９】上述した極性基は、構造　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｒ−Ｃ６Ｈ４−
（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｎ−Ｏ−（ただしＲは、１〜１２の
炭素原子を有する直鎖又は分子鎖アルキル基であり、ｎ
＝４〜１５である）の部分に結合することができる。最
も好ましい構造は、Ｒが９つの炭素原子を有する直鎖又
は分子鎖アルキル基であり、ｎ＝８〜１１である場合で
ある。

【００３０】極性最もをもつ有機フラックスは、次の市
販の製品を含む：ＧＡＦＡＣ　ＲＥ−６１０、ＧＡＦＡ
Ｃ　ＲＥ−４１０（ＧＡＦＡＣ　ＲＥ−６１０及びＧＡ
ＦＡＣＲＥ−４１０の商品名でＧＡＦ　Ｃｏｒｐｏｒａ
ｔｉｏｎから入手可能）、ＷＡＹＦＯＣ　Ｄ−１０−Ｎ
及びＷＡＹＦＯＣＭ−１００（ＷＡＹＦＯＣ　Ｄ−１０
−Ｎ及びＷＡＹＦＯＣ　Ｍ−１００の商品名でＯｌｉｎ
　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能）。最も好まし
いものはＧＡＦＡＣ　ＲＥ−６１０である。

【００３１】〔金属粉末〕上述したフラックス系とブレ
ンドしてペーストを生成するための金属粉末として、本
発明において有利なソルダ組成物は周知である。典型的
には、ソルダ組成物は鉛及び（又は）ビスマスと共にス
ズよりなる。他のソルダ金属、例えば銀、インジウム、
スズと共にカドミウム及び（又は）鉛の組成物もソルダ
粉末処方物中使用することができる。金属粉末粒子径は
、−２００〜＋３２５及び−２７５〜＋５００及び−３
２５〜＋５００のメッシュ径の範囲である。

【００３２】〔他の希釈剤成分〕他の成分、例えばポリ
エチレンオキシド、グリセリン、ジブチルカルビトール
又はジプロピレングリコールは、０．１〜１．０％が添
加して、希釈剤として添加してレオロジー又は粘度を微
調整することができるが、それらは必須ではなく、フラ
ックスの基本的特性を変化させない。

【００３３】〔発明の範囲〕種々の有機部分及び水溶性
アミンが評価された。表１〜表４参照。組合せの最もよ
いものはＧａｔａｃ　ＲＥ−６１０及びトリエタノール
アミンであることが見出された。両材料共フラックスと
して作用することができる基を有する。ＲＥ−６１０の
構造は、極性末端及び非極性末端を有し、高い質のスク
リーニングによって示されるように、ソルダ粉末に対し
てすぐれた分散剤である。ＲＥ−６１０のオリゴマーの
性質によって、ソルダフラックスのためほぼ正しい粘度
が生じる。トリエタノールアミンの添加は、組成物を濃
厚化して理想的な粘度とする。その外、トリエタノール
アミンは、ＲＥ−６１０のフラックス作用活性を適切に
緩和し、更に、その構造に固有の水素結合のために、ス
クリーニングのために必要とされるレオロジー特性をも
つ材料を生じる。蒸気圧及び毒性が低いので、トリエタ
ノールアミンはあまり毒性の曝露にならない。

【００３４】

【表１】

【００３５】

【表２】

【００３６】

【表３】

【００３７】

【表４】

【００３８】

【表５】

【００３９】＊＝ソルダペーストの粘着、フラックス作
用力及び全適性は１〜５の尺度で評価され、１は最も満
足されない性能であり、５は最高の性能である。＊＊＝測定されたかぎり。＊＊＊＝粘度適性は肉眼で、次に試料をテストスクリー
ニング又はステンシル処理することによって測定。 −＝試験せず。ＴＤ＝乾燥測定不能ＮＳ＝スクリーニング不能

【００４０】いずれの燐酸エステルでもＲＥ−６１０と
交換可能である。ＲＥ−６１０は、入手可能性と性能と
を基にして選択された。カルボン酸末端の化合物が唯一
つ成分として利用されるときには、フラックスはソルダ
ウェルをリフローさせたが、限られた貯蔵寿命を有して
いた。アミンの添加はペースの貯蔵寿命を延長した。ス
ルホン酸末端の材料は、ソルダをリフローさせたが、き
わめて限られた貯蔵寿命を有していた。スルホン酸末端
のフラックスにアミンを添加すると粘稠なゲルを生じ、
それは、ソルダ粉末と混合した時ソルダペーストとして
機能したが、せまい範囲のアミン対酸比にわたってのみ
であった。

【００４１】この系の新規性は、ソルダペースト処方物
中有機フラックスのみを使用することはできないという
事実によって例示されれる。単一成分としてソルダ粉末
に添加されたＲＥ−６１０はフラックス系と機能し、適
当なスクリーニング特性及びリフローを示すが、フラッ
クスとしてのその高い活性のために、ソルダ粉末と混合
するときわめて限られた貯蔵寿命（日数のオーダー）を
有する。緩和剤の添加によって燐酸末端基の活性を低下
させることが可能であることが見出された。本適用にお
いては、アミンはフラックスを緩和するのを助ける機能
を有する。アミンは、丁度適正な程度にＲＥ−６１０を
緩和するが、このことは従来技術から予測することはで
きなかった。

【００４２】対照的に有機部分か又はアミンのいずれか
一方の重合体は適正には機能しない。この目的でポリエ
チレンイミン及びポリアクリル酸を共に研究した。ポリ
エチレンイミンからつくられたソルダペーストはレオロ
ジー特性が不良である。それはスクリーニングがきわめ
て不良であり、ステンシル上きれいにふき取られず、ス
テンシルに接着し、スクリーニングされる時ゴムローラ
ーの前で望ましいローリング行動を示さない。その外、
その吸湿作用は、過剰量の水分が吸収され、次にフロー
の間に放出され、回路板全体にソルダをスパッタリング
させるに従って問題を起こすことがある。同様に、ポリ
アクリル酸は適当な性能を示さなかった。それからつく
られたソルダペーストはソルダのリフローが不良である
。

【００４３】ＲＥ−６１０に対する緩和剤として多数の
アミンが評価された。表５参照。トリエチルアミン及び
トリブチンアミンは共にＲＥ−６１０の活性を適当に緩
和するが、得られたフラックスの程度が非常に低いので
スクリーニングされなかった。しかし、この特性は他の
適用に対しては望ましいことがある。低分子量のアミン
はかなり揮発性であり、比較的高分子量のアミンは水溶
性でない。この欠点の外にこれらのアミンの毒性につい
て懸念がある。

【００４４】〔フラックスの調製〕フラックスは、水溶
性アミンフラックスを有機極性フラックスと混合するこ
とによって調製される。ソルダペーストは、得られたフ
ラックスを粉化金属ソルダと混合することによって調製
される。

【００４５】ソルダペーストは、回路板にいくつかの方
法、例えばステンシル又はスクリーンを通すか又はシリ
ンジによる（粘度の適当な低下で）スクリーニングによ
って施用することができる。ソルダがリフローするまで
次にこの板を加熱する。次に残渣があれば水洗によって
除去する。

【００４６】本発明の幾つかの実施態様が示され説明さ
れたが、特許請求の範囲に規定されている本発明の範囲
から逸脱することなく、種々の適応及び改変を行うこと
ができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　本質的にソルダ金属粉末及びある量の
非腐食性水溶性フラックスよりなり、該水溶性フラック
スは、一方が極性基をもつ有機部分であり、他方が非ハ
ロゲン化アミンである２つの非腐食性水溶性成分の混合
物よりなる、高い粘着及び長い粘着寿命の特性をもつ、
改良された本質的に非腐食性、低毒性、水溶性ソルダペ
ースト。
【請求項２】　　該有機部分がカルボン酸、スルホン酸
、燐酸、硫酸モノエステル、燐酸エステル又はそれらの
混合物よりなる群から選択される請求項１記載のペース
ト。
【請求項３】　　該燐酸エステルが本質的に燐酸モノエ
ステル、燐酸ジエステル、燐酸トリエステル又はそれら
の混合物よりなる請求項２記載のペースト。
【請求項４】　　極性基が構造Ｒ−Ｏ− （ただしＲは、１〜１２の炭素原子を有する直鎖又は分
枝鎖アルキル基である）の部分に結合している請求項１
記載のペースト。
【請求項５】　　極性基が構造Ｒ−Ｏ− （ただしＲは、８つの炭素原子を有する直鎖又は分子鎖
アルキル基である）の部分に結合している請求項１記載
のペースト。
【請求項６】　　極性基が構造　　　　　　　　　　　　　　　　Ｒ−Ｃ６Ｈ４−（Ｏ
ＣＨ２ＣＨ２）ｎ−Ｏ−（ただしＲは、１〜１２の炭素
原子を有する直鎖又は分子鎖アルキル基であり、ｎ＝４
〜１５である）の部分に結合している請求項１記載のペ
ースト。
【請求項７】　　極性基が構造　　　　　　　　　　　　　　　　Ｒ−Ｃ６Ｈ４−（Ｏ
ＣＨ２ＣＨ２）ｎ−Ｏ−（ただしＲは、９の炭素原子を
有する直鎖又は分子鎖アルキル基であり、ｎ＝８〜１１
である）の部分に結合している請求項１記載のペースト
。
【請求項８】　　水溶性アミンが構造Ｒ−Ｎ（−Ｒ″）−Ｒ′ （ただしＲ、Ｒ′及び（又は）Ｒ″は、次の部分よりな
る群から選択される部分である：水素原子、１〜６の炭
素原子のアルキル基、１〜１２の炭素原子のアルカノー
ル基又はポリ（アルキレンオキシド）基の第一又は第二
又は第三アミン、又はそれらのアダクトもしくはそれら
の組合せである請求項１記載のペースト。
【請求項９】　　アミンがトリエタノールアミンである
請求項１記載のペースト。
【請求項１０】　　一方が極性基をもつ有機部分であり
、他方が非ハロゲン化アミンである２つの非腐食性水溶
性成分の混合物より本質的になる、高い粘着及び長い粘
着寿命の特性をもつ、ソルダ粉末と共に使用するための
改良された本質的に水溶性のフラックス。
【請求項１１】　　該有機部分がカルボン酸、スルホン
酸、燐酸、硫酸モノエステルもしくは燐酸エステル又は
それらの混合物よりなる群から選択される請求項１０記
載のフラックス。
【請求項１２】　　該燐酸エステルが本質的に燐酸モノ
エステル、燐酸ジエステル、燐酸トリエステル又はそれ
らの混合物よりなる請求項１１記載のフラックス。
【請求項１３】　　極性基がアルコキシ基、アリールオ
キシ基、アルクアリールオキシ基、ポリ（アルキレンオ
キシド）基もしくはそれらのアダクトよりなる群から選
択される部分、又はそれらのいずれかの組合せに結合し
いてる請求項１０記載の水溶性フラックス。
【請求項１４】　　極性基が構造　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｒ−Ｃ６Ｈ４−
（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｎ−Ｏ−（ただしＲは、１〜１２の
炭素原子を有する直鎖又は分子鎖アルキル基であり、ｎ
＝４〜１５である）の部分に結合している請求項１０記
載のフラックス。
【請求項１５】　　極性基が構造　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｒ−Ｃ６Ｈ４−
（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｎ−Ｏ−（ただしＲは、９の炭素原
子を有する直鎖又は分子鎖アルキル基であり、ｎ＝８〜
１１である）の部分に結合している請求項１０記載のフ
ラックス。
【請求項１６】　　水溶性アミンが構造Ｒ−Ｎ（−Ｒ″
）−Ｒ′ （ただしＲ、Ｒ′及び（又は）Ｒ″は、水素原子、１〜
６の炭素原子のアルキル基、１〜１２の炭素原子のアル
カノール基、ポリ（アルキレンオキシド）基よりなる群
から選択される）の第一、第二又は第三アミン、又はそ
れらのアダクトもしくはそれらの組合せである請求項１
０記載のフラックス。
【請求項１７】　　アミンがトリエタノールアミンであ
る請求項１０記載のフラックス。
【請求項１８】　　極性基と共有結合された非ハロゲン
化アミン基とを共に有する有機分子より本質的になる、
高い粘着、長い粘着寿命の特性をもつ、ソルダ粉末と共
に使用するための改良された本質的に水溶性のフラック
ス。
【請求項１９】　　ソルダ金属粉末及びある量の本質的
に非腐食性水溶性のフラックスより本質的になり、該水
溶性フラックスが、少なくとも１つの極性基及び少なく
とも１つの共有結合された非ハロゲン化アミン基を有す
る有機部分より本質的になる、高い粘着及び長い粘着寿
命の特性を有する、改良された本質的に非腐食性低毒性
水溶性ソルダペースト。