JPH0639585A - クリームハンダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ハンダボールの発生が少なく、かつ粘着性お
よびハンダづけ性の良好なクリームハンダを提供する。 【構成】 粉末ハンダと液状またはペースト状フラック
スとを混和してなるクリームハンダにおいて、該フラッ
クス中にミリスチン酸エステルを含有せしめる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は微小回路などのハンダづ
けにおいて用いるためのクリームハンダに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来からプリント基板に電子素子を実装
する等の際には、ハンダづけが多用されてきた。該ハン
ダづけにおいて、より信頼性の高いハンダづけとするた
めに、被接合金属表面を液体フラックスや高粘度フラッ
クスで清浄してからハンダづけする方法や、あるいはハ
ンダ微粒子とフラックスを混合したいわゆるクリームハ
ンダを使用する方法等の方法が広く行われている。

【０００３】上記液状フラックスやクリームハンダ用フ
ラックスは、製品の品質や信頼性を高く保つために、
（１）高絶縁性、（２）非腐食性、（３）長期安定性、
（４）他部品の材質変化を生じないこと等が要求され、
またハンダづけ作業面からは（１）有害ガスを発生しな
い、（２）ハンダづけ性が良い（金属表面にある酸化物
を溶解除去し、この金属表面を包み込む作用を有し、さ
らに溶融ハンダのもつ表面張力を低下させるもの）、
（３）べとつき性がない、（４）洗浄する場合には容易
に洗浄できること等が要求されている。

【０００４】一般にクリームハンダは、粉末ハンダ微粒
子と液状またはペースト状フラックスとを混和して適度
に粘稠性のあるクリーム状としたものである。該フラッ
クスは一般に、基材としてロジンを使用し、溶剤、活性
剤およびチクソ剤等が配合されている。これらの配合剤
の種類および配合比によって得られるクリームハンダの
特性が微妙に変わってくるため、フラックスの組成は非
常に重要である。これらのフラックス成分のうち、溶剤
はクリームハンダとして重要なハンダボール、粘着性、
印刷性等に影響することが多く、特に重要である。上述
のようにクリームハンダにとって溶剤が非常に重要な役
割を果たしていることはよく知られている。たとえば特
開昭５６−１５４２９７号公報には２−メチル−２，４
−ペンタンジオールを使用する方法が開示されている。
しかし該方法では溶剤の沸点が低く、かつ吸湿性が高い
ため、得られるクリームハンダの吸湿性がやや高くな
り、ハンダボールの多発、粘着性低下等の問題点があっ
た。また、特開平１−１８６３００号公報にはフェネチ
ルアルコールを使用する方法が開示されている。しかし
該方法も溶剤の沸点が低いためか、粘着性が低下すると
いう問題点があった。以上のような背景から得られるク
リームハンダの粘着性がよく、かつハンダボール発生の
少ない溶剤が強く望まれていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上述し
た従来技術の欠点を解決せんとするものであり、ハンダ
ボールが少なく、粘着性およびハンダづけ性が良好なク
リームハンダを提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記本発明の目的は粉末
ハンダと液状またはペースト状フラックスとを混和して
なるクリームハンダにおいて、該フラックス中にミリス
チン酸エステルを含有することを特徴とするクリームハ
ンダによって達成できる。以下本発明について詳細に説
明する。

【０００７】本発明におけるミリスチン酸エステルとは
ミリスチン酸と一価アルコールとのエステルである。こ
れらのエステルの一例としてはミリスチン酸メチル、ミ
リスチン酸エチル、ミリスチン酸−ｎ−プロピル、ミリ
スチン酸イソプロピル、ミリスチン酸−ｎ−ブチル、ミ
リスチン酸イソブチル、ミリスチン酸−ｔ−ブチル、ミ
リスチン酸アミル、ミリスチン酸イソアミル、ミリスチ
ン酸−ｎ−ヘキシル、ミリスチン酸イソヘキシル、ミリ
スチン酸−ｎ−ヘプチル、ミリスチン酸−ｎ−オクチ
ル、ミリスチン酸−２−エチルヘキシル、ミリスチン酸
−ｎ−ノニル、ミリスチン酸−ｎ−デシル、ミリスチン
酸イソトリデシルおよびミリスチン酸ベンジルなどがあ
る。これらの中ではミリスチン酸メチル、ミリスチン酸
エチル、ミリスチン酸−ｎ−プロピル、ミリスチン酸イ
ソプロピル、ミリスチン酸−ｎ−ブチル、ミリスチン酸
イソブチルが特に好ましい。ミリスチン酸イソトリデシ
ルのように分子量が大きくなるとリフロー時に完全に蒸
発せずにのこってしまい、リフロー後残渣がべとつくこ
とがある。

【０００８】本発明におけるフラックス中のミリスチン
酸エステルの含有率は特に限定されないが、１０重量％
〜４０重量％が特に好ましい。１０重量％未満では粘着
性が低下することがあり、４０重量％を越える量では本
発明の効果が飽和してしまうことがある。なお、本発明
においてはミリスチレン酸エステルと他の溶剤を併用す
ることも可能である。ミリスチレン酸エステルと併用す
る溶剤は特に限定されないが、一例をあげれば、ブチル
カルビトール、ヘキシルカルビトール、フェニルカルビ
トール、α−テルピネオール、β−テルピネオール、ト
リデシルアルコール、イソミリスチルアルコール、イソ
パルミチルアルコール、イソステアリルアルコール、ア
ジピン酸ジイソデシル、フタル酸ジブチル、１−オクタ
デセン、流動パラフィン等がある。

【０００９】本発明における基材は特に限定されない
が、一般に使用されているロジンおよびその誘導体が好
ましく使用される。本発明におけるフラックス中の活性
剤は特に限定されないが、塩化水素酸および／または臭
化水素酸のアミン塩、ジカルボン酸および／またはその
アミン塩等を好ましく使用できる。塩化水素酸または臭
化水素酸のアミン塩の一例としてはメチルアミン、ジメ
チルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチ
ルアミン、トリエチルアミン、ｎ−プロピルアミン、ジ
−ｎ−プロピルアミン、トリ−ｎ−プロピルアミン、イ
ソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、トリイソプ
ロピルアミン、ブチルアミン、ジブチルアミン、トリブ
チルアミン、シクロヘキシルアミン、モノエタノールア
ミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の
比較的炭素数の小さいアミンの塩化水素酸塩および／ま
たは臭化水素酸塩等があげられる。これらの活性剤の含
有率は特に限定されないが、フラックス中のロジンに対
し塩素量換算で０．０５重量％〜０．１５重量％が特に
好ましい。

【００１０】本発明におけるチクソ剤は特に限定され
ず、一般に使用されているチクソ剤が好ましくし揺動さ
れる。これらの一例としては硬化ヒマシ油、アミド化合
物、モノベンジリデンソルビトール、１，３；２，４−
ジベンジリデンソルビトール、１，３；２，４−ビス
（４−メチルジベンジリデン）ソルビトール、トリベン
ジリデンソルビトール、等があげられる。チクソ剤は一
般にフラックス中でゲルを生成するかもしくは沈澱を生
成することによってチクソ性を付与するものであること
はよく知られている。クリームハンダはリフローの際に
予備加熱され、溶剤をある程度蒸発せしめるが、この時
チクソ剤が溶解もしくは融解するとクリームハンダが
「ダレ」を起こし、ハンダボール多発、ブリッジ発生等
の原因となることがある。このような場合には溶剤の沸
点をできるだけ低くして、予備加熱温度を低くすればよ
いが、そのような場合には室温でも蒸発しやすくなるた
め、粘着性が低下すればよいが、そのような場合には室
温でも蒸発しやすくなるため、粘着性が低下する傾向が
ある。したがって溶剤は比較的沸点の高いものを用い
て、室温での蒸発速度を遅くする必要がある。そのた
め、チクソ剤は比較的融点の高いものを使用して予備加
熱時での溶解または融解をできるだけ防ぐことが好まし
い。一般に高融点のチクソ剤としては１，３；２，４−
ジベンジリデンソルビトール（融点２５０℃〜２６０
℃）、１，３；２，４−ビス（４−メチルジベンジリデ
ン）ソルビトール（融点２５０℃〜２６０℃）等があ
る。これらのチクソ剤が添加されているクリームハンダ
は、予備加熱時の「ダレ」は確かに起こりにくいもの
の、使用される溶剤によってゲルの発生傾向が著しく異
なり、溶剤によっては不安定なゲルしか得られなかっ
た。驚くべきことに、溶剤として本発明のミリスチ酸エ
ステル類を使用すると上記１，３；２，４−ジベンジリ
デンソルビトールおよび／または１，３；２，４−ビス
（４−メチルジベンジリデン）ソルビトールが約１８０
℃では溶解し、かつ１５０℃以下では極めて良好なゲル
を発生することが判明した。そのため、本発明のミリス
チン酸エステル類は１，３；２，４−ジベンジリデンソ
ルビトールおよび／または１，３；２，４−ビス（４−
メチルジベンジリデン）ソルビトールと併用することが
特に好ましい。

【００１１】本発明におけるハンダ粉末は特に限定され
ないが、形状は真球、不定形いずれでもよく、またハン
ダ粉末の粒径は一般に使用されているものであればいず
れでもよいが、真球の場合直径２０〜６０μｍのものが
特に好ましい。さらにハンダ合金の組成についても特に
限定されないが、Ｓｎ−Ｐｂ系合金、Ｓｎ−Ｐｂ−Ｂｉ
系合金、Ｓｎ−Ｐｂ−Ａｇ系合金等が好ましく使用され
る。本発明におけるクリームハンダ中のフラックスの含
有率は特に限定されないが、８重量％〜１２重量％が好
ましい。

【００１２】

【実施例】以下に実施例をあげて本発明を詳細に説明す
る。なお、実施例中の各特性値の判定はつぎの基準にし
たがって実施した。 ◎：非常に良好。 ○：良好。 △：使用可能。 ×：不良

【００１３】実施例１ （１）フラックスの調製 重合ロジン２０部、水素添加ロジン３５部、ミリスチン
酸エチル３０部、α−テルピネオール１２部、トリエチ
ルアミンＨＢｒ塩１．５部を容器に仕込み、加熱溶解さ
せた。次いで、１，３；２，４−ジベンジリデンソルビ
トール１．５部を加えて溶解させた。 （２）クリームハンダの調製 容器に３２５〜５００メッシュのＳｎ／Ｐｂ（６３ｗｔ
％／３７ｗｔ％）のハンダ粉末９０部および（１）項で
調製したフラックス１０部をとり、攪拌してクリーム状
物を得た。 （３）クリームハンダの評価 （２）項で得たクリームハンダを常法にしたがって印刷
性（ガラエポ基板）、粘着力（（株）レスカ製タッチネ
ステスター、印刷後８時間放置）、予備加熱時のダレ
（ガラエボ基板、１５０℃×３０秒）、ハンダづけ性
（ガラエポ基板、２３０℃リフロー）、ハンダボール
（Ａｌ_２Ｏ_３板にクリームハンダを直径４ｍｍ、厚さ
０．３ｍｍに印刷し、２５℃×６０％ＲＨ×２４時間放
置後２３０℃にてリフローし、実体顕微鏡で観察）およ
び洗浄性（ガラエポ基板、室温のフロン１１３／エタノ
ール（９６／４）混合液、浸漬２分間）を評価した。印
刷性およびハンダづけ性は極めて良好であり、かつ熱時
ダレおよびハンダボールはほとんど発生せず、粘着力は
３５ｇでいずれも極めて良好であった。また、洗浄性は
使用可能レベルであった。

【００１４】実施例２ 実施例１においてミリスチン酸エチルのかわりに表１に
示したような溶剤を使用した以外は実施例１と同様にし
てクリームハンダを調製し、評価した。評価結果を表１
に示した。表１および実施例１から明らかなようにミリ
スチン酸エステルが添加されている場合は総合的にバラ
ンスがとれており、良好である。なお、ミリスチン酸イ
ソトリデシルは使用可能レベルとはいえ、リフロー後で
も残渣が軟化しており、べとつくため、展開分野が限定
されるものと思われる。一方ミリスチン酸エステルが添
加されていない比較例１の場合は熱時ダレが起こり、ハ
ンダボールが多発するため、好ましくない。また粘着力
は使用可能レベルとはいえ、かなり低い傾向がある。

【００１５】

【表１】

【００１６】実施例３ 実施例１において、１，３；２，４−ジベンジリデンソ
ルビトールのかわりに表２に示したようなチクソ剤を使
用した以外は実施例１と同様にしてクリームハンダを調
製し、評価した。評価結果を表２に示した。表２および
実施例１から明らかなようにチクソ剤を変更しても良好
なクリームハンダが得られる。チクソ剤が１，３；２，
４−ジベンジリデンソルビトールおよび１，３；２，４
−ビス（４−メチルジベンジリデン）ソルビトールの場
合は特に良好である。なお、各種チクソ剤の添加量が異
なるものはミリスチン酸エチルの量で補正した。

【００１７】

【表２】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉末ハンダと液状またはペースト状フラ
   ックスとを混和してなるクリームハンダにおいて、該フ
   ラックス中にミリスチン酸エステルを含有することを特
   徴とするクリームハンダ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のミリスチン酸エステルに
   おいて、該エステルがミリスチン酸メチル、ミリスチン
   酸エチル、ミリスチン酸−ｎ−プロピル、ミリスチン酸
   イソプロピル、ミリスチン酸−ｎ−ブチルおよびミリス
   チン酸イソブチルから選ばれる一種以上の化合物である
   ことを特徴とする請求項１記載のクリームハンダ。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のフラックスにお
   いて、該フラックス中に１，３；２，４−ジベンジリデ
   ンソルビトールおよび／または１，３；２，４−ビス
   （４−メチルベンジリデン）ソルビトールを含有するこ
   とを特徴とする請求項１または２記載のクリームハン
   ダ。