JPH0494891A - はんだ付用フラックス及びやに入りはんだ - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明ははんだ付用フラックス及びそれを芯としたやに
入りはんだ（なお、当業者はフラックス入りのはんだを
、やに入りはんだと称している。

）に関する。

［従来の技術］ はんだ付用フラックスはやに入りはんだの芯とされ、は
んだ付けによって金属を接合する際において金属化学的
に合金間化合物を促進し、また金属表面の酸化物を除去
し活性を与えるものである。

従来はんだ付用フラックスの基剤としては製造の容易な
天然ロジンが一般に用いられていた。また基剤の添加剤
としてはハロゲン化合物が一般的であり、その中でも塩
素化合物がよく用いられていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかし天然ロジンを基剤とした場合にははんだ付後の残
渣の色が茶褐色となるため外観上難点があった。一方、
基剤の添加剤としてハロゲン化合物の塩素化合物を用い
た場合には、その塩素含有量に比例してはんだ付作業時
の飛散量が大きくなり問題となっていた。また塩素化合
物のみを添加剤として用いたはんだ付用フラックスは比
較的はんだ付の容易な金属のみにしか利用できず、ステ
ンレス又は鉄等の金属にははんだ付作業は困難であった
。

そこで本発明の課題ははんだ付後の残渣の色が薄くて外
観上優れた仕上がりとなり、さらにははんだ付作業時の
飛散量が少なく、かつはんだ付の困難なステンレス又は
鉄等の金属をもはんだ付を可能とする作業性にも優れた
はんだ付用フラックス及びやに入りはんだを提供するこ
とにある。

［課題を解決するための手段］ 前記課題を解決するために、第１発明は完全水素化ロジ
ンを基剤とし、該基剤の添加剤として少なくともピペリ
ジンの臭化水素酸塩及びモノエタノールアミンのふつ化
水素酸塩が添加され、その添加量が両者とも前記基剤１
０００重量部に対して１重量部以上１００重量部以下の
範囲内にあることを特徴とするはんだ付用フラックスと
される。

前記課題を解決するための第２発明は完全水素化ロジン
及びロジンを不完全に水素化した水素添加ロジンより主
としてなり、該完全水素化ロジンの割合がそれらの総重
量に対して２５重量％以上であり、残部が水素添加ロジ
ンである基剤を用い、該基剤の添加剤として少なくとも
ピペリジンの臭化水素酸塩及びモノエタノールアミンの
ふつ化水素酸塩が添加され、その添加量が両者とも前記
基剤１０００重量部に対して１重量部以上１００重量部
以下の範囲内にあることを特徴とするはんだ付用フラッ
クスとされる。

前記した完全水素化ロジンはロジン（固松脂、主成分ニ
アビニチン酸）を完全に水素化したものである。この完
全水素化ロジンの一般性状は第１表に示す通りである。

第　　ｌ　　表 （エチレン・酢酸ビニルゴム）などに相溶するものであ
る。

前記水素添加ロジンはロジンを不完全に水素化したもの
を意味する。この水素添加ロジンの一般性状は第２表に
示す通りである。

第　　２　　表 完全水素化ロジンの溶解性についてはエタノール、ＩＰ
Ａ（イソプロピルアルコール）、エステル類、ケトン類
、芳香族系溶剤に可溶であり、水、メタノールに不溶で
ある。そしてＫＲ−６１１の相溶性についてはＮＲ（天
然ゴム）、５ＢＲ（スチレン−ブタヂエンゴム）、５Ｉ
Ｓ（スチレン−イソプレン−スチレン）、５ＢＳ（スチ
レン−ブタジェン−スチレン）、ＣＲ（クロロプレンゴ
ム）、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ＥＶＡ水素添加
ロジンの溶解性についてはＮＲ，５ＢＲ１ワツクス、エ
チルセルロース及びＥＶＡに良好に溶解する。そしてハ
イペールの相溶性についてはアルコール、エステル類及
び炭化水素溶剤に溶解し、水には不溶である。

第２発明において、完全水素化ロジンの割合が２５重量
％以上とされるのは、これ以下の含量では添加剤と基剤
との相溶性及び偏析上問題が生じ、品質が均一なフラッ
クスが得られないためである。

さらに好ましい完全水素化ロジンの割合は５０重量％以
上であり、最も好ましくは完全水素化ロジンが９０重量
％でかつ残部の１０重量％が水素添加ロジンである場合
である。

前記ピペリジンの臭化水素酸塩はピペリジンと臭化水素
酸とから通常の方法にて合成されるがその合成に用いる
重量比はピペリジンＩＯに対して臭化水素酸１５とする
のが好ましい。また前記モノエタノールアミンのふつ化
水素酸塩はモノエタノールアミンとぶつ化水素アンモニ
ウムとから通常の方法にて合成されるが、その合成に用
いる重量比はモノエタノールアミン３０に対してふり化
水素アンモニウム１０とするのが好ましい。

添加剤として少なくともピペリジンの臭化水素酸塩及び
モノエタノールアミンのふつ化水素酸塩の両者を用いる
のははんだ付困難な種々の金属へのはんだ付を可能なら
しめるためである。すなわち前者の添加剤によって鉄及
びニッケルへのはんだ付が可能とされ、後者によってス
テンレスへのはんだ付が可能とされる。

そしてこれらの添加量は基剤１０００重量部に対してピ
ペリジン臭化水素酸塩は１重量部以上１００重量部以下
の任意量とされ、モノエタノールアミンのふり化水素酸
塩についてもその添加量は基剤１０００重量部に対して
１重量部以上１００重量部以下とれる。両者の添加量は
基剤の種類によって変動され、品質の均一なフラックス
を与える適切な量とされる。各添加剤の添加量が基剤１
０００重量部に対して１重量部以上とされるのはこれ以
下の添加量でははんだ付困難なステンレス又は鉄等への
はんだ付が可能とならないためであり、一方１００重量
部以下とされるのはこれ以上の添加量でははんだ付後の
残渣が母材の腐食及び電気絶縁性の低下を招く恐れがあ
るためである。

なおピペリジン臭化水素酸塩の好ましい添加量は基材１
０００重量部に対して１７〜４３重量部であり、さらに
好ましく２０〜３０重量部であり、モノエタノールアミ
ンのふつ化水素酸塩については好ましい添加量は基剤１
０００重量部に対して８〜２４重量部であり、さらに好
ましくは１４〜１８重量部である。そして最良の添加量
は基剤１０００重量部に対してピペリジン臭化水素酸塩
１５重量部及びエタノールアミンぶつ化水素酸塩４重量
部である。基剤に上記の添加剤を添加する方法としては
基剤を約１５０℃に加熱しなからピペリジン臭化水素酸
塩及びモノエタノールアミンふっ化水素酸塩を添加する
方法等による。

前記課題を解決するための第３発明はやに入りはんだの
芯が請求項１　（第１発明）又は請求項２（第２発明）
記載のはんだ付用フラックスであることを特徴とするや
に入りはんだとされる。

前記やに入りはんだは通常のはんだ合金、例えばＳｎ（
すず）とＰｂ（鉛）との合金又は該合金又はＳｎ又はｐ
ｂに、Ａｇ（銀）Ｂｉ（ビスマス）、ｃｄ（カドニウム
）、Ｉｎ（インジウム）、Ｓｂ（アンチモン）、Ｃｕ（
銅）等の金属の一種又は二種以上を添加したはんだ合金
を用いて通常の方法で製造する。

［作　用］ 第１発明及び第２発明のはんだ付用フラックスは、はん
だ付けに使用した際、はんだ付後の残渣の色を薄くする
。基材の完全水素化ロジンは残渣の色に関与し、はんだ
付は残渣を薄く着色する。

ピペリジンの臭化水素酸塩及びモノメタノールアミンの
ふつ化水素酸塩はステンレスあるいは鉄等の金属に対し
てもはんだ付は可能とし、かつはんだ付時の飛散を少な
くする。

第３発明は第１発明あるいは第２発明のはんだ付用フラ
ックスを芯としたはんだであるので、そのままではんだ
付は可能であり、前記した第１発明及び第２発明と同じ
作用をなす。

［実施例］ 次に本発明の詳細な説明する。

実施例１ はんだ付用フラックスの基材として天然ロジン、水素添
加ロジン及び完全水素化ロジンを種々の配合割合で用い
た場合における加熱による着色の程度について以下の如
く調べた。

すなわち第３表に示す各種の配合割合の基剤１０００ｇ
を１５０℃に加熱しながら添加剤であるピペリジン臭化
水素酸塩及びモノエタノールアミンぶつ化水素酸塩を添
加し、フラックスを完成させた。そして、上記ピペリジ
ン臭化水素酸塩はピペリジン（１０ｇ）と臭化水素酸（
１５ｇ）を反応させて得たものであり、上記モノエタノ
ールアミンぶつ化水素酸塩はモノエタノールアミン（１
２ｇ）をアルコールに攪拌しながらぶつ化水素アンモニ
ウム（４ｇ）を反応させたものである。

上記の様にして得た各種フラックスについて１３０℃、
１５０℃、１７０℃又は２００℃にて２４時間加熱し、
各々の場合における着色の程度を肉眼で観察した。その
結果を第３表に示す。

（次頁に続く） 第３表 第３表中基剤の配合割合は重量％で示されている。また
加熱条件による着色の度合を表す各マークについては、 ◎印は、加熱経時後も色の変化が少なく淡黄色であるこ
と ○印は、加熱経時後少し色が変化し薄茶色となること △印は、加熱経時後少が変化し茶褐色となることＸ印は
、加熱経時後少気に接触する部分は黒色に変化すること
を示している。

第３表より天然ロジンを含む基剤（ロット１及び２）に
おいては１５０°Ｃ１２４時間の加熱によって茶褐色に
変色してしまうのに比べて完全水素化ロジン１００重量
％の基剤（ロット３）については同条件の加熱によって
も薄茶色を呈するのみであった。そして完全水素化ロジ
ン（１０〜９０重量％）及び水素添加ロジン（１００〜
１０重量％）より成る基剤（ロット４〜９）については
２００℃にて２４時間加熱した場合にも薄茶色又は淡黄
色を呈するのみであり外観上優れている。特に水素添加
ロジンの配合割合が増加するにつれて加熱による着色は
より少なくなった。

実施例２ 本例ははんだ何様フラックスの品質の均一性について調
べるために基剤に対する添加剤の相溶性及び加熱経時に
よる添加剤の偏析の有無について調べた。

天然ロジン、水素添加ロジン及び完全水素化ロジンを第
４表に示す各種の配合割合とした基剤１０００ｇに第１
実施例と同量の原料を用いて同様に製造したピペリジン
臭化水素酸塩及びモノエタノールアミンぶつ化水素酸塩
を添加剤として第１実施例と同様に各種基剤に添加し、
フラックスを完成した。各フラックスの相溶性について
は添加剤が基剤に対して不透明な分散状態であるかどう
かを肉眼にて判定した。完全に相溶性があれば透明状態
である。一方、偏析については、加熱経時後の試料を上
中下３個所採取し、ＪＩＳ　　Ｚ　　３１９７（はんだ
付用樹脂系フラックス試験方法）に準じてハロゲン含有
量試験を行った。本例の結果を第４表に示した。

第４表 第４表中の記号は、 ◎印は加熱経時後も透明であり、従って相溶性は良好で
あり、かつ偏析がないことを示し、○印は加熱経時後少
し透明度が低下し、かつ偏析については試料の上下間に
おいてそのハロゲン含有量に僅かに差を生じるがその有
意差はないことを示し、 △印は加熱経時後、白濁し、かつ試料の上下間において
ハロゲン含有量に０．１％〜０．１５％の差があること
を示し、 Ｘ印は加熱経時後注澱物が生じ、かつ試料の上下間にお
いてハロゲン含有量に０．１６％〜０．２％の差がある
ことを示している。

第４表に示される様に相溶性と偏析の結果は同傾向を示
し、天然ロジン又は完成水素化ロジン１００重量％から
成る基剤を用いたフラックス（ロットｌ又は３）及び水
素添加ロジン１０重量％及び完全水素化ロジン９０重量
％から成る基剤を用いたフラックス（ロット４）は相溶
性及び偏析共に最良であるが、水素添加ロジンの基剤中
に占める割合が増加するにつれて相溶性及び偏析が共に
悪化することが理解された。

実施例３ 水素添加ロジン１００ｇ及び完全水素水素化ロジン９０
０ｇからなる基剤１０００ｇにピペリジン臭化水素酸塩
（その製造に用いた臭化水素酸の量５〜２５ｇ）及びモ
ノエタノールアミンぶつ化水素酸塩（その製造に用いた
ぶつ化水素アンモニウムの量０．０５〜８ｇ）を添加剤
として種々の重量ずつ用いて実施例１と同様にフラック
スを完成させた。

なお上記ピペリジン臭化水素酸塩は重量比でピペリジン
ｌＯに対して臭化水素酸１５を用いて合成したものであ
り、上記モノエタノールアミンふっ化水素酸塩は重量比
でモノエタノールアミン３０に対してぶつ化水素アンモ
ニウムｌＯを用いて合成したものである。

上記の様に完成させた各種フラックスについてその特性
を、広がり、腐食性、電気絶縁性及び電圧印加耐質性に
ついて調べた。なおフラックスの第５表 特性値はＪＩＳ　　Ｚ　　３２８３（やに入りはんだ）
に準じ、フラックスの試験方法はＪＩＳ　　Ｚ３１９７
　（はんだ付用樹脂系フラックスの試験方法）に準する
。但し、電気絶縁性試験は温度３８±２℃、相対温度９
０±５％、１００ｖ電圧の９（′Ｉ″″ａｙｔ、１．“
°°°″″４４”′”°”０４１“１−！・とじた。　
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結果を第１図に示す。

第１図において縦軸は基剤１０００ｇに添加したモノエ
タノールアミンふっ化水素酸の製造に用いたぶつ化水素
アンモニウムのｇ数を横軸は基剤１０００ｇに添加した
ピペリジン臭化水素酸塩の製造に用いた臭化水素酸のｇ
数を各々示し、第１図中の記号の意味は第５表に示され
るものである。

（次頁に続く） 第５表中、広がりについてはステンレス及び鉄について
調べた結果である。

すなわち第１図において記号が記されている場所の縦軸
及び横軸の値で示される量の添加剤を使用した場合にお
ける結果が第５表中の各種記号にて示されている。

第１図中の曲線１及び曲線２はフラックス特性からの添
加剤の製造に用いるぶつ化水素アンモニウム及び臭化水
素酸の量の好ましい領域を示し、曲線１より下部の領域
においては添加剤の量が少ないため広がり特性が悪く、
不適であり、曲線２より上部の領域においては広がりは
良いが添加剤の量が多すぎるために腐食性、電気絶縁性
等の特性が悪くなり不適である。すなわち曲線１及び２
間の領域における添加量が良好なフラックス特性を与え
るものである。

第１図及び第５表に示される様にフラックスの各種特性
から判断すると水素添加ロジン１００ｇ及び完全水素化
ロジン９００ｇから成る基剤１０００ｇにおいてはモノ
エタノールアミンふっ化水素酸塩の好ましい添加量は８
〜２４ｇであり、さらに好ましい添加量は１４〜１８ｇ
である。一方、ピペリジン臭化水素酸塩については上記
の基剤について好ましい添加量は１７〜４３ｇ１さらに
好ましい添加量は２０〜３０ｇである。また最も好まし
い添加量は上記の基剤についてモノエタノールアミンぶ
つ化水素酸塩の製造に用いたぶつ化水素アンモニウムが
４ｇであり及びピペリジン臭化水素酸塩の製造に用いた
臭化水素酸が１５ｇの場合である。

実施例４ 水素添加ロジン１００ｇ及び完全水素化ロジン９００ｇ
から成る基剤に添加する添加剤として種々のアミンの臭
化水素酸を用いた場合のフラックスについてその飛散に
ついて以下の方法で調べた。

各種アミン１０ｇ及び臭化水素酸１５ｇを用いて合成し
た各種アミンの臭化水素酸塩を上記基剤を約１５０℃に
加熱しながら添加しフラックスを完成させた。このフラ
ックスを通常の方法ではんだに加工したものを各試料と
し、試験を行った。

試験方法は、はんだごてを試験紙より高さ５０ｍｍに固
定しこて光温度３００±２０℃、速度２０ｍｍ／秒で行
い、その結果の判定方法は飛散距離と飛散量により比較
して行った。本例の結果を第６表に示した。

第６表 第６表中の記号は、 ◎印は飛散量が５０ｍｍ以内に５０％以上であること、 ○印は飛散量が半径１００ｍｍ以内に５０％以上である
こと、 △印は飛散量が半径１５０ｍｍ以内に５０％以上である
こと及び Ｘ印は全般に飛散すること、 を示している。

第６表に示される様にアミンとしてアニリンを用いた場
合には飛散が少なく良好であるが、この場合には加熱に
より変色する。また、シクロへキシルアミン及びジエチ
ルアミンは刺激臭が強いため作業性が悪くさらにはジエ
チルアミンは飛散も大きく不良である。ヒドラジンも飛
散が大きく不良である。モノエタノールアミン及びピペ
リジンにおいては飛散はほぼ良好であり、かつ加熱によ
る変色もな（刺激臭もないので実際に使用する上で適し
ている。

［発明の効果］ 請求項１〜３の発明によるとはんだ付後の残渣の色が薄
くて外観上優れた仕上がりとなるはんだ材用フラックス
及びやに入りはんだが提供される。

さらには鉄又はニッケル等のはんだ付困難な金属にもは
んだ付が可能であり、飛散も少ない作業性の良いはんだ
材用フラックス及びやに入りはんだが提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例４に係わり、添加剤の添加量がはんだ付
用フラックス特性に与える影響についての結果を示すグ
ラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、完全水素化ロジンを基剤とし、該基剤の添加剤とし
   て少なくともピペリジンの臭化水素酸塩及びモノエタノ
   ールアミンのふっ化水素酸塩が添加され、その添加量が
   両者とも前記基剤１０００重量部に対して１重量部以上
   １００重量部以下の範囲内にあることを特徴とするはん
   だ付用フラックス。 ２、完全水素化ロジン及びロジンを不完全に水素化した
   水素添加ロジンより主としてなり、該完全水素化ロジン
   の割合がそれらの総重量に対して２５重量％以上であり
   、残部が水素添加ロジンである基剤を用い、該基剤の添
   加剤として少なくともピペリジンの臭化水素酸塩及びモ
   ノエタノールアミンのふっ化水素酸塩が添加され、その
   添加量が両者とも前記基剤１０００重量部に対して１重
   量部以上１００重量部以下の範囲内にあることを特徴と
   するはんだ付用フラックス。 ３、はんだの芯部分にフラックスが埋込まれたやに入り
   はんだであって、前記フラックスが請求項１又は請求項
   ２記載のものであることを特徴とするやに入りはんだ。