JPH05337685A - はんだ付け用艶消しフラックス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 はんだ付け後の残渣による電気的信頼性を低
下させることなく、はんだ表面及びプリント配線板の光
沢を抑制したフラックスを提供する。 【構成】 艶消し剤として粒径５０ｎｍ以下の疎水化シ
リカゲル微粉末を含有し、且つフラックス中のロジンな
どの樹脂分を１０重量％以下にしたはんだ付け用フラッ
クス。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリント配線板のはん
だ付け用艶消しフラックスに関するものであり、はんだ
付け後の残渣による電気的信頼性を低下させることな
く、はんだ表面及びプリント配線板の光沢を抑制したフ
ラックスを提供するものである。

【０００２】

【従来の技術】プリント配線板に多数の部品をはんだ付
けした際、各部品と基板ランド部のはんだ付けが完全に
行われていることを詳細に点検、確認する必要がある。
通常この確認作業としては、外観検査装置による自動検
査あるいは作業者の目視により行なわれているが、はん
だ付け後のはんだ表面が光沢を有している場合に、照明
用の光の反射に起因して装置の画像処理時における誤判
断を生じたり、作業者の目に対する刺激が強いので疲労
しやすくなり、欠点箇所の見過ごしが多くなる難点があ
った。

【０００３】このため、はんだ面の光沢を消したフラッ
クスの開発が従来より行なわれている。例えば、はんだ
付け後に艶消し状態のはんだ面を与える活性剤として、
長鎖脂肪族モノカルボン酸を使用したフラックス（特公
昭５２−３４０１５号公報）、艶消し剤としてフッ化ア
ルキル系界面活性剤を添加したフラックス（特開昭５３
−５０５２号公報）などが提案されている。また、艶消
し剤としてシリカゲル微粉末を添加したフラックスは、
はんだ面だけでなくレジスト塗布面の光沢も消去できる
ため、多く用いられている。（特公昭５４−８４５８号
公報）

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記の艶消し剤である
シリカゲル微粉末表面は、シラノール基で覆われている
ので高い親水性を有している。このため、はんだ付け後
のプリント配線板上の艶消し剤を含むフラックス残渣
は、吸湿性が高いので基板の絶縁抵抗が低下する問題が
あった。

【０００５】このような艶消しフラックスは、ロジンな
ど樹脂分を３０％程度含有し、残渣中の艶消し剤の含有
量は低く抑えられているので、はんだ付け後の残渣中の
シリカゲル表面に水が吸着してもフラックス残渣中の水
の濃度は高くならないので、絶縁抵抗劣化は比較的小さ
いものであった。また、フロンなどの溶剤を用いて基板
を洗浄して残渣を除去することにより、絶縁抵抗の低下
による信頼性低下を防止することも可能であった。

【０００６】ところが、近年プリント配線板の表面実装
による高密度化やフロン使用規制に対応するため、はん
だ付け用フラックスには低固形分化及び無洗浄の場合に
おいても高い電気的信頼性が求められるようになってき
た。

【０００７】フラックスを低固形分化する場合には、フ
ラックス中のロジンなどの樹脂分の含有量が従来のフラ
ックスと比較して１／１０〜１／３に減少する。従っ
て、はんだ付け後のフラックス残渣中の艶消し剤の濃度
は、従来の高固形分フラックスに比べて高くなるので、
シリカゲル表面のシラノール基に吸着するフラックス残
渣中の水分の濃度は高くなり、プリント配線板の絶縁劣
化を引き起こすことが多くなってきた。

【０００８】本発明のフラックスはこのような欠点を解
消し、耐湿下において絶縁抵抗を低下させることなく、
且つはんだ表面だけでなくプリント配線板のはんだ付け
面全面にわたって艶消し状態が得られるはんだ付け用フ
ラックスを提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、このよう
な事情に鑑み種々の試験研究を重ねた結果、艶消し剤と
して疎水化シリカゲル微粉末を使用することにより、フ
ラックス残渣の吸湿を防ぎ、絶縁抵抗劣化を引き起こす
ことなく、はんだ付け面全面が艶消し状態となるフラッ
クスが得られることを知見し、本発明を完遂するに至っ
た。

【００１０】本発明のはんだ付け用フラックスは、ロジ
ンなどの樹脂と有機酸などの活性剤をイソプロピルアル
コールなどの通常用いられる溶媒に溶解し、これに艶消
し剤として疎水化シリカゲル微粉末を添加することによ
り得られる。

【００１１】本発明のはんだ付け用フラックスに用いら
れる疎水化シリカゲル微粉末としては、アルキル基、フ
ェニル基、ビニル基またはアルコキシ基などの疎水基が
結合したシリル基を有する化合物あるいは炭素数が１〜
１８のアルキル基を有する化合物を用いて表面処理した
シリカゲル微粉末、若しくはシリコーンオイルをシリカ
ゲル表面に吸着させて表面処理したシリカゲル微粉末で
ある。

【００１２】前記の表面処理において、シリカゲル表面
のシラノール基に疎水基が結合したシリル基を導入する
方法の一例としては、シリカゲルを４００℃の温度に加
熱した流動床反応器に入れて水の存在下、ジメチルジク
ロルシランを反応させれば、シリカゲル表面のシラノー
ル基の約７０％程度がジメチルシリル基により置換され
る。

【００１３】本発明のはんだ付け用フラックスは、ロジ
ンなど樹脂分の含有量を１〜１０重量％にすべきであ
り、含有する疎水化シリカゲル微粉末の粒子径は５０ｎ
ｍ以下、好ましくは２０ｎｍ以下にすべきである。樹脂
分が１０重量％以上になると、はんだ付けした際に残渣
が多くなり無洗浄化あるいは高密度化に支障をきたすの
で好ましくない。また粒子径が５０ｎｍ以上のシリカゲ
ルを用いた場合は、保存中の艶消し剤が沈降したり、は
んだ表面の艶消し状態にムラなどを生じたり、またフラ
ックス塗布の際に使用する発泡塗布装置の発泡管やスプ
レー塗布装置のノズルに詰まりを生じるなど装置に不都
合を生じるので、好ましくない。

【００１４】また本発明のはんだ付け用フラックスに用
いられる疎水化シリカゲル微粉末の添加割合は、必要と
されるフラックス残渣の艶消しの度合いに応じて適宜決
定されるが、通常は樹脂分に対して３〜５０重量％が好
適である。３重量％以下の添加量の場合は充分な艶消し
状態が得られず、５０重量％以上の過剰な添加量の場合
は、はんだ付け性を阻害するので好ましくない。以下、
実施例及び比較例によって本発明を説明する。

【００１５】

【実施例】

（実施例１〜５）イソプロピルアルコール（以下ＩＰＡ
という）、精製ロジン（荒川化学工業製）、アジピン酸
及び疎水化シリカゲル微粉末を夫々表１に示すとおりの
割合で配合し、これを均一に撹拌混合してフラックスを
調製した。

【００１６】

【表１】

【００１７】（比較例１〜５）ＩＰＡ、精製ロジン（荒
川化学工業製）、アジピン酸及び表２にシリカゲル微粉
末を夫々表１に示すとおりの割合で配合し、これを均一
に撹拌混合してフラックスを調製した。アジピン酸及び
艶消し剤をそれぞれ表１に示した割合で均一に撹拌混合
してフラックスを調製した。

【００１８】

【表２】

【００１９】実施例１〜５及び比較例１〜５の各フラッ
クスを用いて、艶消し度測定試験、耐湿負荷試験及びは
んだ広がり試験を行った。夫々の試験方法は次のとおり
である。

【００２０】艶消し度測定 ３．５％ＨＣｌに浸漬したのち水洗、アルコール洗浄し
た銅板（０．３×２０×８０ｍｍ）を各フラックスに浸
漬したのち、２５０℃の温度の溶融はんだに浸漬しては
んだ表面の艶消し度を目視によって判定した。その結果
は表３に示すとおりであった。

【００２１】耐湿負荷試験 （ＪＩＳ Ｚ ３１９７に
準拠） 各フラックスをＪＩＳ２型櫛形電極に塗布乾燥したの
ち、初期の絶縁抵抗値を測定する。次いで、４０℃９５
％ＲＨの雰囲気下において１００ＶＤＣを印加し、９６
時間経過したのちに櫛形電極を取り出し、絶縁抵抗値を
測定し初期値と比較した。その結果は表３に示すとおり
であった。

【００２２】はんだ広がり試験 （ＪＩＳ Ｚ ３１９
７に準拠） 銅板（４０×４０ｍｍ）上のはんだに各フラックスを滴
下し、２５０℃の温度に加熱し、はんだが溶解して広が
った比率を求めた。その結果は表３に示すとおりであっ
た。

【００２３】

【表３】

【００２４】

【発明の効果】本発明のはんだ付け用艶消しフラックス
は、その使用に当たって、高密度実装基板の検査工程に
おける作業者の負担が軽減でき、また検査設備の誤動作
を減少しうるので生産性向上が可能である。さらに低固
形分でありながら残渣が絶縁性の低下などの悪影響を与
えず高い信頼性が得られるので、はんだ付け後の残渣の
洗浄を必要せず、フロン規制に対応した無洗浄フラック
スとして有用である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 艶消し剤として粒径５０ｎｍ以下の疎水
   化シリカゲル微粉末を含有し、且つフラックス中のロジ
   ンなどの樹脂分が１０重量％以下であることを特徴とす
   るはんだ付け用艶消しフラックス。
2. 【請求項２】 疎水基が結合したシリル基を有する化合
   物、アルキル基を有する化合物あるいはシリコーンオイ
   ルを用いてシリカゲル微粉末の表面処理をしたことを特
   徴とする請求項１に記載のはんだ付け用艶消しフラック
   ス。