JPH07178590A - はんだ付け用フラックス、クリームはんだおよびはんだ付け方法 - Google Patents

はんだ付け用フラックス、クリームはんだおよびはんだ付け方法

Info

Publication number
JPH07178590A
JPH07178590A JP5327771A JP32777193A JPH07178590A JP H07178590 A JPH07178590 A JP H07178590A JP 5327771 A JP5327771 A JP 5327771A JP 32777193 A JP32777193 A JP 32777193A JP H07178590 A JPH07178590 A JP H07178590A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
activator
ion exchanger
flux
inorganic ion
solder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP5327771A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3223678B2 (ja
Inventor
Mitsuhiro Nonogaki
光裕 野々垣
Junji Fujino
純司 藤野
Teru Adachi
照 安達
Kohei Murakami
光平 村上
Yoshiyuki Morihiro
喜之 森広
Osamu Hayashi
修 林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP32777193A priority Critical patent/JP3223678B2/ja
Priority to US08/335,348 priority patent/US5443659A/en
Priority to GB9423031A priority patent/GB2287474B/en
Priority to DE4443372A priority patent/DE4443372B4/de
Publication of JPH07178590A publication Critical patent/JPH07178590A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3223678B2 publication Critical patent/JP3223678B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings or fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • B23K35/3612Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings or fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with organic compounds as principal constituents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings or fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • B23K35/3612Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings or fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with organic compounds as principal constituents
    • B23K35/3616Halogen compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings or fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • B23K35/3612Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings or fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with organic compounds as principal constituents
    • B23K35/3613Polymers, e.g. resins
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings or fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • B23K35/3612Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings or fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with organic compounds as principal constituents
    • B23K35/3615N-compounds
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3465Application of solder
    • H05K3/3485Application of solder paste, slurry or powder
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3489Composition of fluxes; Application thereof; Other processes of activating the contact surfaces

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 無洗浄実装方式に適したフラックス、クリー
ムはんだ及びはんだ付け方法を得る。 【構成】 イオンマイグレーションや腐食の原因となる
ハロゲンや銅等のイオンを捕捉する無機イオン交換体、
ロジン等の樹脂、溶剤、活性剤で構成されたフラックス
およびそのフラックスを含むクリームはんだで構成され
ている。該フラックスまたはクリームはんだでは無機イ
オン交換体や活性剤を樹脂で被覆したり、はんだでカプ
セル化したものを用いる場合も含む。フラックスを塗布
する工程と、無機イオン交換体を供給する工程と、はん
だを供給する工程からなるはんだ付け方法と配線板の回
路パターンにクリームはんだを塗布する工程と、電子部
品を搭載する工程と、高温加熱する工程からなるはんだ
付け方法において、塗布工程の前に無機イオン交換体と
クリームはんだを混合させる工程を付与する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、電子部品を基板上に
はんだ付けする際に使用する無洗浄対応のフラックスお
よびクリームはんだ、更にはそのはんだ付け方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】電子部品を基板にはんだ付けした後は、
フロン113を主成分とする溶剤でフラックスの除去を
主な目的として基板が洗浄されていたが、最近、環境問
題により該フロンに代表される特定フロンの使用が規制
されていることから、はんだ付けした後の基板はフロン
以外の洗浄剤を用いる洗浄方法や洗浄工程を省く無洗浄
方式への転換が急務となっている。
【0003】中でも無洗浄方式では、野々垣、松井等の
三菱電機技報VOL67、No.6、p.532〜53
6、1993に報告されているように、はんだ付けに用
いられるフラックス及びクリームはんだの活性剤に含ま
れて酸化膜を除去するハロゲン等のイオン成分がはんだ
付け後に残存し易く、長期に渡って機器を使用した場合
に導体金属のイオンマイグレーションの発生を加速し、
基板の配線間の絶縁不良を引き起こす危険性が高くな
る。また配線金属の腐食も発生し易くなるため、導体金
属が欠損したり断線したりする危険性が高くなる。この
ような理由により、はんだ付け性に優れたハロゲン系の
活性剤を用いて無洗浄はんだ付けを行うと、ハロゲンイ
オンが基板上に残存して電気的故障に至る危険性が高く
なる。従って、従来の無洗浄化対応のはんだ付け材料や
そのはんだ付け方法としては、ハロゲン系の活性剤を全
く含まないかハロゲン系の活性剤を低減させたフラック
ス及びクリームはんだを使用したり、およびこれらを利
用したはんだ付け方法により、電気的な信頼性を確保し
てきた。
【0004】例えば、特開平04−262893公報に
示されているように活性剤にハロゲン成分を含まない脂
肪族のカルボン酸等の有機酸を使用して、フラックス固
形分(ここでは溶剤を除去したその他のフラックス成分
を意味する)全体の残存量を少なくした低残渣タイプと
一般に呼ばれているフラックスがある。また、例えば、
特開平03−86390公報に示されているように、活
性剤にスルホン酸塩化合物を用いることにより、ハロゲ
ン系の活性剤の添加量を低減したまたは無添加とするク
リームはんだがある。
【0005】更に、例えば、特開平04−269896
公報に示されているように、フラックスを用いないか、
または、低残渣タイプのような活性度の低いフラックス
を用いて、窒素等の不活性ガス雰囲気ではんだ付けする
方法がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ハ
ロゲン成分を含まない脂肪族のカルボン酸等の有機酸を
活性剤とする低残渣タイプのフラックスや活性剤にスル
ホン酸塩化合物を用いることにより、ハロゲン系の活性
剤の添加量を低減または無添加とするクリームはんだを
使用した場合、ハロゲン系活性剤を使用したフラックス
やクリームはんだに比べて耐イオンマイグレーション性
や耐腐食性は向上しても、ハロゲン系活性剤を含まない
ので接合する金属の酸化膜を除去する能力や樹脂皮膜も
薄いために、高温時の金属表面の酸化を抑制する能力も
低下し、はんだ付け性が悪くなるという致命的欠点があ
った。そのため、はんだ付け不良が発生し易くなり、生
産性に劣るという問題を抱えていた。
【0007】また上記フラックスを用いないか、または
活性度の低いフラックスを用いた窒素等を利用した不活
性雰囲気下でのはんだ付け方法では、ランニングコトス
がかかるという致命的な欠点があり、本来、無洗浄化の
メリットである工程の簡略化や低コスト化を達成できな
いという問題があった。
【0008】この発明は、かかる問題を解決するために
なされたものであり、従来の無洗浄化対応のはんだ付け
材料よりも優れた電気的信頼性(耐イオンマイグレーシ
ョン性)を有し、かつ、良好なはんだ付け性を有して高
生産性も実現させる無洗浄対応のはんだ付け材料および
そのはんだ付け方法を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明は、活性剤に含
まれるハロゲンや銅等のイオンを捕捉する能力がある無
機イオン交換体をフラックスに含ませることによって、
ハロゲン等のイオンに起因するイオンマイグレーション
を防止し、且つ良好なはんだ付けも実現するものであ
る。フラックスには、ロジン等の樹脂、溶剤、酸化膜を
除去するための活性剤を含むことが出来る。
【0010】この発明のフラックスは、無機イオン交換
体および活性剤の一方または両方を樹脂で包むことによ
ってはんだ付け前においては無機イオン交換体と活性剤
とを分離しておくことができる。またこの発明は、無機
イオン交換体を含むことによって、無洗浄であってもイ
オンマイグレーションが無く、且つ良好なはんだ付けを
実現するクリームはんだをも提案するものである。
【0011】この発明のクリームはんだは、はんだ付け
前においては無機イオン交換体と活性剤とを分離するた
め、いづれか一方をはんだ粒子または樹脂で包んでおく
ようにできる。また、無機イオン交換体または活性剤の
いづれか一方を樹脂またははんだ粒子で包み、他方を樹
脂またははんだ粒子で包むことによって、はんだ付け前
において無機イオン交換体と活性剤とを分離することも
可能である。この発明はまた、無機イオン交換体を使っ
たはんだ付け方法も提案する。
【0012】請求項1は無機イオン交換体および活性剤
を含むはんだ付け用フラックスである。
【0013】請求項2、3は、請求項1における無機イ
オン交換体または活性剤が加熱により軟化または溶剤に
相溶する樹脂で包まれているフラックスである。
【0014】請求項4は、無機イオン交換体および活性
剤が加熱により異なる温度で軟化または溶剤に相溶する
樹脂で包まれているフラックスである。請求項5は、請
求項4において無機イオン交換体を包む樹脂の軟化また
は相溶する温度が活性剤を包む樹脂の軟化または相溶す
る温度より高いものである。
【0015】請求項6は、活性剤がアミン系ハロゲン化
水素酸塩であるフラックスである。請求項7は、活性剤
の配合量がフラックスの総重量に対し、ハロゲン量換算
で0.01〜10重量%であり、無機イオン交換体の配
合量が活性剤のハロゲン総量1gに対し0.5〜50g
としたフラックスである。
【0016】請求項8は、請求項1ないし請求項7のい
づれかのはんだ付け用フラックスを含むクリームはんだ
である。
【0017】請求項9、10は無機イオン交換体または
活性剤の一方がはんだ粒子に包まれているクリームはん
だである。
【0018】請求項11は、無機イオン交換体がはんだ
粒子に包まれており、活性剤が樹脂で包まれているクリ
ームはんだである。請求項12は、請求項11におい
て、はんだ粒子の軟化点が樹脂の軟化点または相溶温度
より高いクリームはんだである。
【0019】請求項13は、無機イオン交換体が樹脂で
包まれ、活性剤がはんだ粒子で包まれているクリームは
んだであり、請求項14は、更に、樹脂の軟化点または
相溶温度がはんだ粒子の軟化点よりも高くしたクリーム
はんだである。
【0020】請求項15は、無機イオン交換体と活性剤
の両方がはんだ粒子に包まれているクリームはんだであ
る。請求項16は、無機イオン交換体を包むはんだ粒子
の軟化点が活性剤を包むはんだ粒子の軟化点よりも高
い。
【0021】請求項17は、はんだ付け方法であり、は
んだ付け部分に活性剤を含むフラックスを塗布する工程
と、無機イオン交換体を塗布する工程と、はんだを供給
する工程とを含む。
【0022】請求項18は、はんだ付け方法であり、ク
リームはんだに無機イオン交換体を混合し、配線板の回
路パターンに塗布し、塗布部に電子部品を搭載して高温
加熱するものである。
【0023】
【作用】無機イオン交換体は通常OH基を持ち、イオン
化を助長するハロゲン原子等の不純物イオンを、これら
に高選択イオン吸着性を持つOH基を有する無機陰イオ
ン交換体で捕捉固定するものである。無機イオン交換体
によるハロゲンイオンの捕捉作用は次のとおりである。
ハロゲン等のイオン性不純物に対しては、OH基を有す
る無機イオン交換体をR+ OH- 、ハロゲンイオンをH
+ - の酸型で表すと、次のようになり結果として水を
生成する。 R+ OH- +H+ - →R+ - +H2 O 無機イオン交換体の特徴として逆反応は起こりにくく、
一度捕捉されたイオンは遊離しにくい。
【0024】無機イオン交換体によってエレクトロマイ
グレーションを防止する技術自体は公知である。無機イ
オン交換体を金属含有ペーストのエレクトロマイグレー
ション防止に使用する例が特開昭63−45702号公
報に、電子回路の基板のエレクトロマイグレーションの
防止に使用する例が特開昭63−45703号に、夫々
記載されている。しかしこれらは
【0025】請求項1は、イオン捕捉剤として無機イオ
ン交換体を含むフラックスとしたので、はんだ付け後に
残留するハロゲンイオンや銅イオンを捕捉するために導
体金属の腐食や導体間のイオンマイグレーションを半永
久的に防止でき、且つ良好なはんだ付けをも実現でき
る。
【0026】活性剤によって酸化膜が除去された後に無
機イオン交換体が活性剤を捕捉することによって、良好
なはんだ付けとエレクトロマイグレーションの防止の両
方が達成できる。無機イオン交換体と活性剤とは、はん
だ付け前は分離しておくことが望ましい。請求項2や請
求項3のように、無機イオン交換体および活性剤のいづ
れか一方をはんだ付けの際の加熱により軟化または相溶
する樹脂で包んでおくことにより分離できる。
【0027】また、必要に応じて、請求項4のように、
常温では溶剤に対しては難溶性であるが、加熱により軟
化あるいは気化あるいは溶剤に相溶する樹脂で無機イオ
ン交換体および活性剤の両方を包んだフラックスとして
も良い。無機イオン交換体を被覆している上記樹脂と、
活性剤を含む樹脂の軟化あるいは気化あるいは溶剤に相
溶する温度が異なっていることが望ましく、請求項5の
ように、活性剤を含む樹脂の軟化点の方が低い方が活性
剤による酸化膜除去作用が長時間確保できるので望まし
い。活性剤を包む樹脂の軟化点の方が高い場合でも、無
機イオン交換体によるハロゲン等のイオンの捕捉にある
程度時間が掛るので、その間に活性剤で酸化膜を除去す
ることは可能であり、ほぼ良好なはんだ付けと、エレク
トロマイグレーションの防止の両方が達成できる。
【0028】また、この発明のクリームはんだにおいて
も無機イオン交換体と活性剤を分離するため、無機イオ
ン交換体または活性剤を核として含むはんだ粒子を含ま
せることができる。上記無機イオン交換体及び活性剤を
核として含むはんだ粒子はそれぞれ単独で用いてもよく
(請求項9、請求項10)、併用しても良い(請求項1
5)。併用して用いる場合は無機イオン交換体と活性剤
を核とするはんだ粒子の融点が異なっていることが望ま
しく、無機イオン交換体を核とするはんだ粒子の融点の
方が高いことが望ましい(請求項16)。逆に無機イオ
ン交換体を包むはんだ粒子の融点の方が低い場合でも、
無機イオン交換体によるイオンの捕捉にある程度時間が
掛るので、その間に活性剤で酸化膜を除去することは可
能である。
【0029】また、必要に応じて、イオン交換体を含む
フラックスおよびクリームはんだにおいて、樹脂で被覆
した無機イオン交換体と活性剤を核として含むはんだ粒
子を同時に含ませたり(請求項13)、活性剤を含有し
た樹脂と無機イオン交換体を核として含むはんだ粒子を
同時に含ませたりする(請求項11)。この場合には、
上記樹脂の軟化あるいは気化あるいは溶剤に相溶する温
度と上記はんだ粒子の融点が異なっていることが望まし
い。特にイオン交換体を含むはんだ粒子の融点および樹
脂の軟化あるいは気化あるいは溶剤に相溶する温度の方
が高いことが活性剤による酸化膜除去作用を長時間確保
するうえで望ましい(請求項12、請求項14)。逆に
無機イオン交換体を包むはんだ粒子の融点または樹脂の
軟化あるいは気化あるいは溶剤に相溶する温度の方が低
い場合でも、無機イオン交換体によるイオンの捕捉にあ
る程度時間が掛るので、その間に活性剤で酸化膜を除去
することは可能である。この場合のはんだ付け性はやや
劣るが実用には耐えられるものである。無機イオン交換
体は、はんだ付け後に残留するイオンを捕捉すれば足る
ので、無機イオン交換体を包むはんだ粒子や樹脂の軟化
点または相溶温度は、はんだの軟化点以上であることが
望ましい。
【0030】また、上記フラックスやクリームはんだに
必要に応じて上記アミンのハロゲン化水素酸塩の少なく
とも1種以上を活性剤に用いたり、請求項7のように、
上記活性剤の配合量がフラックスの総重量に対し、ハロ
ゲン量換算で0.01〜10重量%であり、活性剤のハ
ロゲンの総量1gに対し、無機イオン交換体の配合量が
0.5g〜50gとなるように配合するのが好ましい。
特に、上記活性剤の配合量がハロゲン量換算で0.01
重量%以下であれば、はんだ付け性が弱く、はんだボー
ルが発生する確立が高くなる。また10重量%以上であ
れば、吸湿性が高くなるために、大気中での連続使用が
困難である。また、無機イオン交換体の配合量が活性剤
のハロゲンの総量1gに対し、0.5g以下であれば、
全イオンを捕捉するだけの必要量に達していないので、
イオン捕捉能力が弱いため、耐腐食性および耐イオンマ
イグレーション性に対する効果はない。また活性剤のハ
ロゲンの総量1gに対し、50g以上であれば、イオン
量に対して過剰に存在するために、イオンを捕捉する能
力は向上しない。
【0031】また、請求項17のはんだ付け方法におい
て、無機イオン交換体を供給する工程を設けるために、
はんだ付け後の実装基板において、導体金属の腐食や導
体間のイオンマイグレーションを半永久的に防止でき
る。フラックスと無機イオン交換体を予め混合したもの
を基板のはんだ付け部分に塗布しても良い。フラックス
と無被覆の無機イオン交換体の混合は加熱処理の2時間
以内に行うことが望ましい。混合した状態で長時間置く
と無機イオン交換体によってフラックス中の活性イオン
がはんだ付け前に捕捉されてしまうからである。
【0032】また、請求項18のリフローはんだ付け方
法において、あらかじめクリームはんだを配線板の回路
パターンに塗布する前に該クリームはんだにイオン交換
体を混合させる工程を設けるため、はんだ付け後の実装
基板において、導体金属の腐食や導体間のイオンマイグ
レーションを半永久的に防止できる。
【0033】本発明で用いるハロゲンイオンを捕捉する
能力がある無機イオン交換体としては、酸性白土、白雲
石やゼオライトなどの天然物や合成物があるが、これら
はいずれもイオン交換能力や選択性が比較的に低いため
に本発明に使用するのは不適当である。本発明に使用す
るのに特に好適な無機イオン交換体は、塩素や臭素等の
ハロゲンイオンおよび銅やすず、鉛に対する高いイオン
交換能力と選択性を有する無機イオン交換体であり、そ
の例として東亜合成化学工業からIXE(イグセ)とい
う商品名で販売されているジルコニウム系、スズ系、ア
ンチモン系、チタン系、ビスマス系などの一連の無機化
合物からなる無機イオン交換体が挙げられる。しかし、
本発明で使用される無機イオン交換体はこれらに限定さ
れるものではなく、これらと同等の性能を持つものであ
ればどのようなものでも使用できる。
【0034】溶剤に通常、不溶であり、かつ加熱する
と、軟化あるいは気化あるいは溶剤に相溶する樹脂であ
って無機イオン交換体や活性剤を包むものとしては、分
子量3000〜60000の直鎖上高分子である熱可塑
性ポリウレタン、フェノキシ樹脂、ポリエーテルスルホ
ン、ポリブチレンテレフタレート、アセタール樹脂、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリエーテルシリコン、
末端カルボン酸ブタジエンニトリルゴム等が好適に用い
られる。本発明で使用される樹脂はこれらに限定される
ものではなく、これらと同等の特性を持つものであれば
どのようなものでも使用できる。
【0035】本発明で用いるロジン等の樹脂としては、
例えば、ガムロジン、ウッドロジン等の天然ロジン、水
添ロジン、不均化ロジン、ホルミル化ロジン、ロジンエ
ステル系樹脂、重合ロジン等の変性ロジンであるが、特
にこれらに限定されるものではなく、アクリル樹脂のよ
うにカルボン酸基を有し、かつロジンと同等の熱軟化性
を有する熱可塑性樹脂であれば良い。またこれらは単独
で用いてもよく、また併用して用いても良い。また、本
発明の樹脂は直鎖状の熱可塑性樹脂であるため、はんだ
付け後のフラックスは柔軟で靭性に優れているので、良
好な皮膜特性のフラックス残渣を与えるフラックスおよ
びクリームはんだを提供できる。
【0036】本発明で用いる溶剤は上記ロジン等の樹脂
を溶解または懸濁させる能力を有するものであれば特に
限定されない。具体的にはイソプロピルアルコール、エ
タノール等のアルコール類、メチルエチルケトン、シク
ロヘキサノン等のケトン類、エチルカルビトール、ブチ
ルカルビトール、ヘキシルカルビトール等のグリコール
エーテル類、およびその酢酸エステル、1、5ヘプタン
ジオール、1、6ヘキサンジオール等の多価アルコール
類等が好適であるが、これらに限定されるものではな
い。また、これらを単独で用いても良く、併用して用い
ても良い。本発明で用いる活性剤としては、メチルアミ
ン、エチルアミン、n−ブチルアミン、n−プロピルア
ミン、シクロヘキシルアミン、エタノールアミン、アニ
リン等の1級アミン類、ジエチルアミン、ジメチルアミ
ン、ジ−N−プロピルアミン等の2級アミン類、トリメ
チルアミン、トリエチルアミン等の3級アミン類および
これらの塩化水素、臭化水素等のハロゲン化水素酸塩が
好ましいが、特にこれらに限定されるものではなく、ま
たこれらは併用して用いてもよい。
【0037】
【実施例】以下、実施例および比較例を挙げて、本発明
をさらに詳しく説明する。尚、実施例、比較例において
「%」と「部」とあるは重量基準である。本発明におけ
る無機イオン交換体を含んだフラックスの作製法は一般
的な方法でよく、本実施例では溶剤中で室温において攪
拌することにより調整した。また本発明における無機イ
オン交換体を含んだクリームはんだの作製は、一般的な
方法でよく、本実施例でははんだ粒子、有機成分、およ
び無機イオン交換体を三本ロールでそれぞれ10分間混
練する方法で実施した。イオンマイグレーション試験用
基板は、1.6mm厚のFR−4ガラスエポキシ積層板を
サブトラクティブ法により図1に示す線幅Wが0.16
5と間隙dが0.165mmの40本の櫛形パターン電極
を銅で形成して作製した。イオンマイグレーション試験
は85℃、85%RHの恒温恒湿槽中に下記実施例のサ
ンプルを入れて、スルーホール間にDC50Vの印加電
圧をかけ、時間と共に櫛形パターン間の絶縁抵抗の変化
を測定することによって行った。絶縁抵抗が107 Ωに
最初に低下した時間をマイグレーション発生に伴う絶縁
劣化時間として規定した。
【0038】実施例1.〜3.樹脂としてガムロジン2
5部、溶剤としてイソプロピルアルコール(試薬特級、
石津製薬)70部及び活性剤としてエチルアミン塩酸塩
0.8部を加え合わせたものを3個調整し、それらに無
機イオン交換体(東亜合成化学工業(株)製、IXE−
700、陰イオン交換タイプ、マグネシウム、アルミニ
ウム系、粒径7〜8μm)をそれぞれ、0.2部、1.
5部、5.0部を加えて実施例1〜3のフラックスを作
製した。これらのフラックス0.5ccを上記イオンマイ
グレーション試験用の基板に注射器で櫛形電極部全体に
まんべんなく供給して、120℃に設定した熱風式乾燥
炉で5分間乾燥して、サンプルとした。これら3種類の
サンプルを用いてイオンマイグレーション試験を実施し
た結果を表1に示す。
【0039】
【表1】
【0040】比較例1.ガムロジン25部、イソプロピ
ルアルコール(試薬特級、石津製薬)70部及びエチル
アミン塩酸塩0.8部を加え合わせて比較例1のフラッ
クスを得た。このフラックスを実施例1〜3と同様な方
法で、イオンマイグレーション試験用のサンプルを作製
し、イオンマイグレーション試験を実施した。その結果
を表1に示す。
【0041】比較例2.一般に電気的信頼性に優れてい
ると言われる有機酸系の低残渣フラックスとして、ガム
ロジン3部、イソプロピルアルコール(試薬特級、石津
製薬)9 5部及びエチルアミン塩酸塩2部を加え合わせ
て比較例2のフラックスを得た。このフラックスを実施
例1〜3と同様な方法で、イオンマイグレーション試験
用のサンプルを作製し、試験を実施した。その結果を表
1に示す。
【0042】実施例4.ガムロジン25部、イソプロピ
ルアルコール(試薬特級、石津製薬)70部及びエチル
アミン塩酸塩0.8部を加え合わせたものに無機イオン
交換体(東亜合成化学工業(株)製、IXE−500、
陰イオン交換タイプ、ビスマス系、粒径2〜3μm)を
1.5部加えて実施例4のフラックスを作製した。この
フラックスを実施例1〜3と同様な方法で、イオンマイ
グレーション試験用のサンプルを作製し、イオンマイグ
レーション試験を実施した。その結果を表2に示す。
【0043】
【表2】
【0044】実施例5.ガムロジン25部、イソプロピ
ルアルコール(試薬特級、石津製薬)70部及びエチル
アミン塩酸塩0.8部を加え合わせたものに無機イオン
交換体(東亜合成化学工業(株)製、IXE−600、
両イオン交換タイプ、アンチモン、ビスマス系)を1.
5部加えて実施例5のフラックスを作製した。このフラ
ックスを実施例1〜3と同様な方法で、イオンマイグレ
ーション試験用のサンプルを作製し、試験を実施した。
その結果を表2に示す。
【0045】実施例6.ガムロジン25部、イソプロピ
ルアルコール(試薬特級、石津製薬)70部及びエチル
アミン塩酸塩0.8部を加え合わせたものに無機イオン
交換体(東亜合成化学工業(株)製、IXE−300、
陽イオン交換タイプ、アンチモン系)を1.5部加えて
実施例6のフラックスを作製した。このフラックスを実
施例1〜3と同様な方法で、イオンマイグレーション試
験用のサンプルを作製し、試験を実施した。その結果を
表2に示す。
【0046】実施例7.樹脂として不均化ロジン5.5
部、溶剤としてブチルカルビトール(試薬特級、石津製
薬)4.0部、活性剤としてエチルアミン塩酸塩0.0
4部、エチルアミン臭化水素酸塩0.03部、チクソ剤
としてカスターワックス0.5部を加え合わせたものに
無機イオン交換体(東亜合成化学工業(株)製、IXE
−700、陰イオン交換タイプ、マグネシウム、アルミ
ニウム系、粒径7〜8μm)0.15部と粒径20〜4
0μmの共晶はんだ粒子90部を上記方法で10分間混
練して、作製した。このクリームはんだを図1に示す線
幅と間隙が0.165mmの櫛形パターンに対応した10
0μm厚のステンレスマスクを用いて上記イオンマイグ
レーション試験用基板に印刷し、熱風リフロー炉で熱処
理したものを得た。実施例1〜3の手順でイオンマイグ
レーション試験を実施した。その結果を表3に示す。
【0047】
【表3】
【0048】実施例8.不均化ロジン5.5部、ブチル
カルビトール(試薬特級、石津製薬)4.0部、エチル
アミン塩酸塩0.04部、エチルアミン臭化水素酸塩
0.03部、カスターワックス0.5部を加え合わせた
ものに無機イオン交換体(東亜合成化学工業(株)製、
IXE−600、両イオン交換タイプ、アンチモン、ビ
スマス系)0.15部と粒径20〜40μmの共晶はん
だ粒子90部を上記方法で10分間混練して、作製し
た。このクリームはんだを実施例8と同様な方法で上記
イオンマイグレーション試験用基板に印刷、リフローし
たものを得た。実施例1〜3の手順でイオンマイグレー
ション試験を実施した。その結果を表3に示す。
【0049】実施例9.不均化ロジン5.5部、ブチル
カルビトール(試薬特級、石津製薬)4.0部、エチル
アミン塩酸塩0.04部、エチルアミン臭化水素酸塩
0.03部、カスターワックス0.5部を加え合わせた
ものに無機イオン交換体(東亜合成化学工業(株)製、
IXE−300、陽イオン交換タイプ、アンチモン系)
0.15部と粒径20〜40μmの共晶はんだ粒子90
部を上記方法で10分間混練して、作製した。このクリ
ームはんだを実施例8と同様な方法で上記イオンマイグ
レーション試験用基板に印刷、リフローしたものを得
た。実施例1〜3の手順でイオンマイグレーション試験
を実施した。その結果を表3に示す。
【0050】比較例3.不均化ロジン5.5部、ブチル
カルビトール(試薬特級、石津製薬)4.0部、エチル
アミン塩酸塩0.04部、エチルアミン臭化水素酸塩
0.03部、カスターワックス0.5部を加え合わせた
ものにはんだ粒子90部を上記方法で10分間混練して
作製した。このクリームはんだを実施例8と同様な方法
で上記イオンマイグレーション試験用基板に印刷、リフ
ローしたものを得た。実施例1〜3の手順でイオンマイ
グレーション試験を実施した。その結果を表3に示す。
【0051】実施例10.ガムロジン25部、イソプロ
ピルアルコール(試薬特級、石津製薬)70部及びエチ
ルアミン塩酸塩0.8部を加え合わせたものに熱軟化点
が132℃であるポリカーボネート樹脂(三菱瓦斯化学
よりユーピロンという名前で商品化)を用いてスプレド
ライン法によってマイクロカプセル化した無機イオン交
換体(東亜合成化学工業(株)製、IXE−700、陰
イオン交換タイプ、マグネシウム、アルミニウム系、粒
径7〜8μm)2.5部を加えてはんだ付用フラックス
とした。
【0052】フラックスの作製直後と、5℃に設定され
た冷蔵庫中で120hおよび1200h保存した後の前
記フラックスを銅板に塗布して100℃で1分間乾燥さ
せた後、メニスコグラフ(レスカ製、商品名ソルダーチ
ェッカーST−2000)を用いてぬれ性評価を行っ
た。用いた銅板は40mm×40mm×0.3mmの無酸素銅
板であり、フラックスを塗布する前にあらかじめ100
℃、150℃、および200℃の恒温槽に10分間熱処
理した。この時の試験条件としてはんだ浴温度は240
℃、浸漬深さ2mm、浸漬速度8mm/minで実施した。各温
度で酸化させた銅板のゼロクロスタイムは作製直後のフ
ラックスを用いた場合では、1.0秒以下であった。ま
た5℃に設定された冷蔵庫中で120hおよび1200
h保存した後に塗布した場合のはんだのぬれ性の指標で
あるゼロクロスタイムはいずれも1.0秒以下であっ
た。前記フラックスについて実施例1と同様のイオンマ
イグレーション試験を行ったが、いずれの場合も絶縁劣
化時間は2000h以上であった。
【0053】実施例11.不均化ロジン5.5部、1.
6−ヘキサンジオール(試薬特級、石津製薬)4.0
部、エチルアミン塩酸塩0.04部、エチルアミン臭化
水素酸塩0.03部、カスターワックス0.5部を加え
合わせたものに、熱軟化点が132℃であるポリカーボ
ネート樹脂(三菱瓦斯化学よりユーピロンという名前で
商品化)を用いてスプレドライン法によってマイクロカ
プセル化した無機イオン交換体(東亜合成化学工業
(株)製、IXE−700、陰イオン交換タイプ、マグ
ネシウム、アルミニウム系、粒径7〜8μm)0.25
部、粒径20〜40μmの共晶はんだ粒子90部を加え
て10分間混練してクリームはんだを得た。上記クリー
ムはんだの作製直後および5℃に設定された冷蔵庫中で
120hおよび1200h保存した後のクリームはんだ
0.3gを用いてJIS−Z3197、6.10項に規
定されている広がり試験を実施した。いずれの試料も保
存期間に関係なく、濡れ広がり率は90%以上であっ
た。前記クリームはんだについて実施例7と同様のイオ
ンマイグレーション試験を行ったが、いずれの場合も絶
縁劣化時間は2000h以上であった。
【0054】実施例12.ガムロジン25部、イソプロ
ピルアルコール(試薬特級、石津製薬)70部及び熱軟
化点が132℃であるポリカーボネート樹脂(三菱瓦斯
化学よりユーピロンという名前で商品化)を用いてスプ
レドライン法によってマイクロカプセル化した活性剤エ
チルアミン塩酸塩1.3部(このうちエチルアミン塩酸
塩は0.8部含まれる)を加え合わせたものに無機イオ
ン交換体(東亜合成化学工業(株)製、IXE−70
0、陰イオン交換タイプ、マグネシウム、アルミニウム
系、粒径7〜8μm)1.5部を加えてはんだ付用フラ
ックスとした。
【0055】フラックスの作製直後と、5℃に設定され
た冷蔵庫中で120hおよび1200h保存した後の前
記フラックスを用いて、実施例10と同様な方法でぬれ
性評価を行った。各温度で酸化させた銅板のゼロクロス
タイムは作製直後のフラックスを用いた場合では、1.
0秒以下であった。また5℃に設定された冷蔵庫中で1
20hおよび1200h保存した後に塗布した場合のゼ
ロクロスタイムはいずれも1.0秒以下であった。前記
フラックスについて実施例1と同様のイオンマイグレー
ション試験を行ったが、いずれの場合も絶縁劣化時間は
2000h以上であった。
【0056】実施例13.不均化ロジン5.5部、1.
6−ヘキサンジオール(試薬特級、石津製薬)4.0
部、カスターワックス0.5部、熱軟化点が132℃で
あるポリカーボネート樹脂(三菱瓦斯化学よりユーピロ
ンという名前で商品化)を用いてスプレドライン法によ
りマイクロカプセル化した活性剤エチルアミン塩酸塩
0.13部(このうちエチルアミン塩酸塩は0.08部
含まれる)、無機イオン交換体(東亜合成化学工業
(株)製、IXE−600、両イオン交換タイプ、アン
チモン、ビスマス系)0.15部、粒径20〜40μm
の共晶はんだ粒子(軟化点183℃)90部を加えて1
0分間混練してクリームはんだを得た。
【0057】上記クリームはんだの作製直後および5℃
に設定された冷蔵庫中で120hおよび1200h保存
した後のクリームはんだ0.3gを用いてJIS−Z3
197、6.10項に規定されている広がり試験を実施
した。いずれの試料も保存期間に関係なく、濡れ広がり
率は90%以上であった。また、前記クリームはんだに
ついて実施例7と同様のイオンマイグレーション試験を
行ったが、いずれの場合も絶縁劣化時間は2000h以
上であった。
【0058】実施例14.ガムロジン25部、イソプロ
ピルアルコール(試薬特級、石津製薬)70部及び熱軟
化点が150℃である樹脂ポリスルホン(米UCC社よ
り商品化)を用いて液中乾燥法によってマイクロカプセ
ル化した活性剤エチルアミン塩酸塩1.3部(このうち
エチルアミン塩酸塩は0.8部含まれる)を加え合わせ
たものに熱軟化点が132℃であるポリカーボネート樹
脂(三菱瓦斯化学よりユーピロンという名前で商品化)
を用いてスプレドライン法によってマイクロカプセル化
した無機イオン交換体(東亜合成化学工業(株)製、I
XE−600、両イオン交換タイプ、アンチモン、ビス
マス系)2.5部を加えてはんだ付用フラックスとし
た。
【0059】フラックスの作製直後と、5℃に設定され
た冷蔵庫中で120hおよび1200h保存した後の前
記フラックスを用いて、実施例10と同様な方法でぬれ
性評価を行った。各温度で酸化させた銅板のゼロクロス
タイムは作製直後のフラックスを用いた場合では、1.
0秒以下であり、5℃で120hおよび1200h保存
した後に塗布した場合のゼロクロスタイムもいずれも
1.0秒以下であった。前記フラックスについて実施例
1と同様のイオンマイグレーション試験を行ったが、い
ずれの場合も絶縁劣化時間は2000h以上であった。
【0060】実施例15.不均化ロジン5.5部、1.
6−ヘキサンジオール(試薬特級、石津製薬)4.0
部、カスターワックス0.5部、熱軟化点が150℃で
ある樹脂ポリスルホン(米UCC社より商品化)を用い
て液中乾燥法によってマイクロカプセル化した活性剤エ
チルアミン塩酸塩0.15部(このうちエチルアミン塩
酸塩は0.08部含まれる)、熱軟化点が132℃であ
る樹脂ポリカーボネイド(三菱瓦斯化学よりユーピロン
という名前で商品化)を用いてスプレドライン法によっ
てマイクロカプセル化した無機イオン交換体(東亜合成
化学工業(株)製、IXE−600、両イオン交換タイ
プ、アンチモン、ビスマス系)0.25部、粒径20〜
40μmの共晶はんだ粒子(軟化点183℃)90部を
加えて10分間混練してクリームはんだを得た。
【0061】上記クリームはんだの作製直後および5℃
で120hおよび1200h保存した後のクリームはん
だ0.3gを用いてJIS−Z3197、6.10項に
規定されている広がり試験を実施した。いずれの試料も
保存期間に関係なく、濡れ広がり率は90%以上であっ
た。また、前記クリームはんだについて実施例7と同様
のイオンマイグレーション試験を行ったが、いずれの場
合も絶縁劣化時間は2000h以上であった。
【0062】実施例16.ガムロジン25部、イソプロ
ピルアルコール(試薬特級、石津製薬)70部及び熱軟
化点が132℃である樹脂ポリカーボネイト(三菱瓦斯
化学よりユーピロンという名前で商品化)を用いてスプ
レドライン法によってマイクロカプセル化した活性剤エ
チルアミン塩酸塩1.3部(このうちエチルアミン塩酸
塩は0.8部含まれる)を加え合わせたものに熱軟化点
が220℃である樹脂ナイロン6(旭化成よりレオナと
いう名前で商品化)を用いて静電的合体法によってマイ
クロカプセル化した無機イオン交換体(東亜合成化学工
業(株)製、IXE−600、両イオン交換タイプ、ア
ンチモン、ビスマス系)2.5部を加えてはんだ付用フ
ラックスとした。
【0063】フラックスの作製直後と、5℃に設定され
た冷蔵庫中で120hおよび1200h保存した後の前
記フラックスを用いて、実施例10と同様な方法でぬれ
性評価を行った。各温度で酸化させた銅板のゼロクロス
タイムは作製直後のフラックスを用いた場合では、0.
6秒以下であり、5℃で120hおよび1200h保存
した後に塗布した場合のゼロクロスタイムもいずれも
0.6秒以下であった。前記フラックスについて実施例
1と同様のイオンマイグレーション試験を行ったが、い
ずれの場合も絶縁劣化時間は2000h以上であった。
【0064】実施例17.不均化ロジン5.5部、1.
6−ヘキサンジオール(試薬特級、石津製薬)4.0
部、カスターワックス0.5部、熱軟化点が132℃で
ある樹脂ポリカーボネイト(三菱瓦斯化学よりユーピロ
ンという名前で商品化)を用いてスプレドライン法によ
りマイクロカプセル化した活性剤エチルアミン塩酸塩
0.15部(このうちエチルアミン塩酸塩は0.08部
含まれる)、熱軟化点が220℃である樹脂ナイロン6
(旭化成よりレオナという名前で商品化)を用いて静電
的合体法によってマイクロカプセル化した無機イオン交
換体(東亜合成化学工業(株)製、IXE−600、両
イオン交換タイプ、アンチモン、ビスマス系)0.25
部、粒径20〜40μmの共晶はんだ粒子(軟化点18
3℃)90部を加えて10分間混練してクリームはんだ
を得た。
【0065】上記クリームはんだの作製直後および5℃
で120hおよび1200h保存した後のクリームはん
だ0.3gを用いてJIS−Z3197、6.10項に
規定されている広がり試験を実施した。いずれの試料も
保存期間に関係なく、濡れ広がり率は93%以上であっ
た。また、前記クリームはんだについて実施例7と同様
のイオンマイグレーション試験を行ったが、いずれの場
合も絶縁劣化時間は2000h以上であった。
【0066】実施例18.不均化ロジン5.5部、1.
6−ヘキサンジオール(試薬特級、石津製薬)4.0
部、エチルアミン塩酸塩0.04部、エチルアミン臭化
水素酸塩0.03部、カスターワックス0.5部を加え
合わせたものに、共晶はんだを用いて真空蒸着被覆法に
よりマイクロカプセル化した無機イオン交換体(このう
ち東亜合成化学工業(株)製、IXE−500が0.2
部含まれている)8部、粒径20〜40μmの共晶はん
だ粒子(軟化点183℃)82部を加えて10分間混練
してクリームはんだを得た。
【0067】上記クリームはんだの作製直後および5℃
に設定された冷蔵庫中で120hおよび1200h保存
した後のクリームはんだ0.3gを用いてJIS−Z3
197、6.10項に規定されている広がり試験を実施
した。いずれの試料も保存期間に関係なく、濡れ広がり
率は94%以上であった。前記クリームはんだについて
実施例7と同様のイオンマイグレーション試験を行った
が、いずれの場合も絶縁劣化時間は2000h以上であ
った。
【0068】実施例19.不均化ロジン5.5部、1.
6−ヘキサンジオール(試薬特級、石津製薬)4.0
部、熱軟化点が188℃である樹脂ポリスルホン(米U
CC社より商品化)を用いて液中乾燥法によりマイクロ
カプセル化したエチルアミン塩酸塩0.15部(このう
ちエチルアミン塩酸塩は0.08部含まれる)、カスタ
ーワックス0.5部を加え合わせたものに、共晶はんだ
を用いて真空蒸着被覆法によりマイクロカプセル化した
無機イオン交換体(このうち東亜合成化学工業(株)
製、IXE−600が0.2部含まれている)8部、粒
径20〜40μmの共晶はんだ粒子(軟化点183℃)
82部を加えて10分間混練してクリームはんだを得
た。
【0069】上記クリームはんだの作製直後および5℃
に設定された冷蔵庫中で120hおよび1200h保存
した後のクリームはんだ0.3gを用いてJIS−Z3
197、6.10項に規定されている広がり試験を実施
した。いずれの試料も保存期間に関係なく、濡れ広がり
率は90%以上であった。前記クリームはんだについて
実施例7と同様のイオンマイグレーション試験を行った
が、いずれの場合も絶縁劣化時間は2000h以上であ
った。
【0070】実施例20.不均化ロジン5.5部、1.
6−ヘキサンジオール(試薬特級、石津製薬)4.0
部、熱軟化点が132℃である樹脂ポリカーボネイト
(三菱瓦斯化学よりユーピロンという名前で商品化)を
用いてスプレドライン法によりマイクロカプセル化した
エチルアミン塩酸塩0.15部(このうちエチルアミン
塩酸塩は0.08部含まれる)、カスターワックス0.
5部を加え合わせたものに、共晶はんだを用いて真空蒸
着被覆法によりマイクロカプセル化した無機イオン交換
体(このうち東亜合成化学工業(株)製、IXE−60
0が0.2部含まれている)8部、粒径20〜40μm
の共晶はんだ粒子(軟化点183℃)82部を加えて1
0分間混練してクリームはんだを得た。
【0071】上記クリームはんだの作製直後および5℃
に設定された冷蔵庫中で120hおよび1200h保存
した後のクリームはんだ0.3gを用いてJIS−Z3
197、6.10項に規定されている広がり試験を実施
した。いずれの試料も保存期間に関係なく、濡れ広がり
率は95%以上であった。前記クリームはんだについて
実施例7と同様のイオンマイグレーション試験を行った
が、いずれの場合も絶縁劣化時間は2000h以上であ
った。
【0072】実施例21.不均化ロジン5.5部、1.
6−ヘキサンジオール(試薬特級、石津製薬)4.0
部、粒径20〜40μmのビスマス入り低融点はんだ
(融点135℃)を用いて真空蒸着被覆法によりマイク
ロカプセル化したエチルアミン塩酸塩10部(このうち
エチルアミン塩酸塩が0.04部含まれる)、エチルア
ミン臭化水素酸塩0.03部、カスターワックス0.5
部を加え合わせたものに、無機イオン交換体(東亜合成
化学工業(株)製、IXE−500)0.2部、粒径2
0〜40μmの共晶はんだ粒子(軟化点183℃)80
部を加えて10分間混練してクリームはんだを得た。
【0073】上記クリームはんだの作製直後および5℃
に設定された冷蔵庫中で120hおよび1200h保存
した後のクリームはんだ0.3gを用いてJIS−Z3
197、6.10項に規定されている広がり試験を実施
した。いずれの試料も保存期間に関係なく、濡れ広がり
率は90%以上であった。前記クリームはんだについて
実施例7と同様のイオンマイグレーション試験を行った
が、いずれの場合も絶縁劣化時間は2000h以上であ
った。
【0074】実施例22.不均化ロジン5.5部、1.
6−ヘキサンジオール(試薬特級、石津製薬)4.0
部、粒径20〜40μmのビスマス入り低融点はんだ
(融点135℃)を用いて真空蒸着被覆法によりマイク
ロカプセル化したエチルアミン塩酸塩7部(このうちエ
チルアミン塩酸塩は0.08部含まれる)、カスターワ
ックス0.5部を加え合わせたものに、熱軟化点が13
2℃である樹脂ポリカーボネイト(三菱瓦斯化学よりユ
ーピロンという名前で商品化)を用いてスプレドライン
法によりマイクロカプセル化した無機イオン交換体(東
亜合成化学工業(株)製、IXE−600)0.25
部、粒径20〜40μmの共晶はんだ粒子(軟化点18
3℃)83部を加えて10分間混練してクリームはんだ
を得た。
【0075】上記クリームはんだの作製直後および5℃
に設定された冷蔵庫中で120hおよび1200h保存
した後のクリームはんだ0.3gを用いてJIS−Z3
197、6.10項に規定されている広がり試験を実施
した。いずれの試料も保存期間に関係なく、濡れ広がり
率は89%以上であった。前記クリームはんだについて
実施例7と同様のイオンマイグレーション試験を行った
が、いずれの場合も絶縁劣化時間は2000h以上であ
った。
【0076】実施例23.不均化ロジン5.5部、1.
6−ヘキサンジオール(試薬特級、石津製薬)4.0
部、粒径20〜40μmのビスマス入り低融点はんだ
(融点135℃)を用いて真空蒸着被覆法によりマイク
ロカプセル化したエチルアミン塩酸塩7部(このうちエ
チルアミン塩酸塩は0.08部含まれる)、カスターワ
ックス0.5部を加え合わせたものに、熱軟化点が18
8℃である樹脂ポリスルホン(米UCC社より商品化)
を用いて液中乾燥法によりマイクロカプセル化した無機
イオン交換体(東亜合成化学工業(株)製、IXE−6
00)0.25部、粒径20〜40μmの共晶はんだ粒
子(軟化点183℃)83部を加えて10分間混練して
クリームはんだを得た。
【0077】上記クリームはんだの作製直後および5℃
に設定された冷蔵庫中で120hおよび1200h保存
した後のクリームはんだ0.3gを用いてJIS−Z3
197、6.10項に規定されている広がり試験を実施
した。いずれの試料も保存期間に関係なく、濡れ広がり
率は95%以上であった。前記クリームはんだについて
実施例7と同様のイオンマイグレーション試験を行った
が、いずれの場合も絶縁劣化時間は2000h以上であ
った。
【0078】実施例24.不均化ロジン5.5部、1.
6−ヘキサンジオール(試薬特級、石津製薬)4.0
部、粒径20〜40μmのビスマス入り低融点はんだ
(融点135℃)を用いて真空蒸着被覆法によりマイク
ロカプセル化したエチルアミン塩酸塩7部(このうちエ
チルアミン塩酸塩は0.08部含まれる)、カスターワ
ックス0.5部を加え合わせたものに、軟化点183℃
の共晶はんだを用いて真空蒸着被覆法によりマイクロカ
プセル化した無機イオン交換体(このうち東亜合成化学
工業(株)製、IXE−600が0.2部含まれてい
る)8部、粒径20〜40μmの共晶はんだ粒子(軟化
点183℃)75部を加えて10分間混練してクリーム
はんだを得た。
【0079】上記クリームはんだの作製直後および5℃
に設定された冷蔵庫中で120hおよび1200h保存
した後のクリームはんだ0.3gを用いてJIS−Z3
197、6.10項に規定されている広がり試験を実施
した。いずれの試料も保存期間に関係なく、濡れ広がり
率は95%以上であった。前記クリームはんだについて
実施例7と同様のイオンマイグレーション試験を行った
が、いずれの場合も絶縁劣化時間は2000h以上であ
った。
【0080】実施例25.図1に示す線幅と間隙が0.
165mmの櫛形パターンを有するイオンマイグレーショ
ン試験用基板に発泡フラックス装置を用いて比較例1の
フラックスを塗布した。その後、3wt%の割合で無機
イオン交換体(東亜合成化学工業(株)製、IXE−6
00)を分散させたエチルアルコール溶液を、エアスプ
レーを用いて前記基板に塗布した。その後、櫛形電極面
を前記基板をはんだ浴中の240℃の溶融はんだに10
秒間浸漬して、はんだ付けを実施した。上記方法ではん
だ付けした前記基板を用いて実施例1と同様のイオンマ
イグレーション試験を実施した結果、絶縁劣化時間は2
000h以上であった。
【0081】実施例26.市販のRAタイプのクリーム
はんだ(日本ゲンマ製、63GL−110GK−L)
に、前記クリームはんだ総重量に対し、0.7wt%の
割合で無機イオン交換体(東亜合成化学工業(株)製、
IXE−700)を添加し、十分に混合した。その後、
はんだ印刷機を用いて前記クリームはんだを図1に示す
線幅と間隙が0.165mmの櫛形パターンに対応した1
00μm厚のステンレスマスクを用いて上記イオンマイ
グレーション試験用基板に印刷し、熱風リフロー炉で熱
処理したものを得た。クリームはんだと無機イオン交換
体の混合は、熱処理の2時間前に行なった。上記方法で
リフロー処理した前記基板を用いて実施例1と同様のイ
オンマイグレーション試験を実施した結果、絶縁劣化時
間は2000h以上であった。
【0082】
【発明の効果】各請求項の発明は、活性剤によって酸化
膜を除去することで良好なはんだ付け性が得られるとと
もに、はんだ付け後に残存する活性剤のイオンを無機イ
オン交換体で捕捉するのでイオンマイグレーションの発
生を防止できる。
【0083】また、各請求項のフラックスやクリームは
んだは、ハロゲン量を従来技術のフラックスやクリーム
はんだよりも多量にまたは必要十分な量を含有させるこ
とができるため、はんだ付け性に優れているので、実装
基板製造の生産性向上に寄与できる。また、各請求項の
フラックスやクリームはんだは、ハロゲン量を従来技術
のフラックスやクリームはんだよりも多量にまたは必要
十分な量を含有させることができるため、樹脂残渣量を
低減でき、かつ従来のように窒素等の雰囲気を必要とし
ないので経済性に優れる。
【0084】また、樹脂やはんだ等で活性剤を被覆した
り、無機イオン交換体を被覆した材料において、はんだ
付けの加熱前には活性剤と無機イオン交換体とは分離さ
れ、活性剤が無機イオン交換体に捕捉されないので、請
求項2、3、9、10、15の発明のフラックスおよび
クリームはんだは長期間保存できる。
【0085】請求項4、11、13の発明では、樹脂や
はんだ粒子で活性剤と無機イオン交換体を包んだフラッ
クスおよびクリームはんだにおいて、無機イオン交換体
を包んだ樹脂やはんだ粒子の軟化点、相溶温度、融点が
活性剤を包んだ樹脂やはんだ粒子の軟化点、相溶温度、
融点と異なる温度とすることによって、活性剤による酸
化膜除去機能を調節できる。この場合において、請求項
5、12、14、16の発明では、無機イオンを包む樹
脂やはんだ粒子の軟化点、相溶温度、融点の方を高くし
ているので、活性剤による酸化膜除去作用が無機イオン
交換体によるイオンの捕捉より先行するのではんだ付け
性がより良くなる。
【0086】請求項7は、活性剤の配合量がフラックス
の総重量に対し、ハロゲン量換算で0.01〜10重量
%としているので、はんだ付け性が良く、無機イオン交
換体の配合量が活性剤のハロゲン総量1gに対して0.
5g〜50gとしているので、エレクトロマイグレーシ
ョンを防止することができる。
【0087】請求項17のはんだ付け方法は、はんだ付
け部分に活性剤を含むフラックスを塗布し、無機イオン
交換体を供給し、はんだを供給するので、はんだ付け性
が良く、且つ、はんだ付け後のイオンマイグレーション
も防止することができる。
【0088】請求項18のはんだ付け方法は、クリーム
はんだに無機イオン交換体を混合したものを配線板の回
路パターンに塗布し、塗布部に電子部品を搭載し、加熱
するようにしたので、はんだ付け性が良く、はんだ付け
後のイオンマイグレーションを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、この発明の実施例および比較例で用い
たフラックスおよびクリームはんだを供給したイオンマ
イグレーション試験用の櫛形電極基板の電極パターンで
ある。ここで、用いられる電極線幅と間隙が0.165
mである。
【符号の説明】
A、B 外部電極に接続するための端子部分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村上 光平 尼崎市塚口本町8丁目1番1号 三菱電機 株式会社生産技術研究所内 (72)発明者 森広 喜之 尼崎市塚口本町8丁目1番1号 三菱電機 株式会社生産技術研究所内 (72)発明者 林 修 尼崎市塚口本町8丁目1番1号 三菱電機 株式会社生産技術研究所内

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 無機イオン交換体および活性剤を含むは
    んだ付け用フラックス。
  2. 【請求項2】 フラックスの溶剤に対し常温では溶解し
    ないが加熱により軟化または相溶する樹脂で無機イオン
    交換体が包まれている請求項1に記載のはんだ付け用フ
    ラックス。
  3. 【請求項3】 フラックスの溶剤に対し常温では溶解し
    ないが加熱により軟化または相溶する樹脂で活性剤が包
    まれている請求項1に記載のはんだ付け用フラックス。
  4. 【請求項4】 フラックスの溶剤に対し常温では溶解し
    ないが加熱により軟化または相溶する樹脂で無機イオン
    交換体および活性剤が夫々包まれており、無機イオン交
    換体を包む樹脂の軟化または相溶する温度が活性剤を包
    む樹脂の軟化または相溶する温度と相異する請求項1な
    いし請求項3のいづれかに記載のはんだ付け用フラック
    ス。
  5. 【請求項5】 無機イオン交換体を包む樹脂の軟化また
    は相溶する温度が活性剤を包む樹脂の軟化または相溶す
    る温度より高い請求項4に記載のはんだ付け用フラック
    ス。
  6. 【請求項6】 活性剤がアミン系ハロゲン化水素酸塩を
    含む請求項1ないし請求項5のいづれかに記載のはんだ
    付け用フラックス。
  7. 【請求項7】 活性剤の配合量がフラックスの総重量に
    対し、ハロゲン量換算で0.01〜10重量%であり、
    無機イオン交換体の配合量が活性剤のハロゲン総量1g
    に対して0.5g〜50gである請求項1ないし請求項
    6のいづれかに記載のはんだ付け用フラックス。
  8. 【請求項8】 はんだ粒子と請求項1ないし請求項7の
    いづれかに記載のはんだ付け用フラックスとを含むクリ
    ームはんだ。
  9. 【請求項9】 活性剤と、はんだ粒子に包まれた無機イ
    オン交換体とを含むクリームはんだ。
  10. 【請求項10】 無機イオン交換体と、はんだ粒子に包
    まれた活性剤とを含むクリームはんだ。
  11. 【請求項11】 はんだ粒子に包まれている無機イオン
    交換体と、フラックスの溶剤に対し常温では溶解しない
    が加熱により前記はんだ粒子の軟化点と異なる温度で軟
    化または相溶する樹脂で包まれた活性剤とを含むクリー
    ムはんだ。
  12. 【請求項12】 無機イオン交換体を包むはんだ粒子の
    軟化点が活性剤を包む樹脂の軟化点または相溶温度より
    も高い請求項11に記載のクリームはんだ。
  13. 【請求項13】 はんだ粒子に包まれている活性剤と、
    フラックスの溶剤に対し常温では溶解しないが加熱によ
    り前記はんだ粒子の軟化点とは異なる温度で軟化または
    相溶する樹脂で包まれた無機イオン交換体とを含むクリ
    ームはんだ。
  14. 【請求項14】 無機イオン交換体を包む樹脂の軟化点
    または相溶温度が活性剤を含むはんだ粒子の軟化点より
    も高い請求項13のクリームはんだ。
  15. 【請求項15】 はんだ粒子に包まれている無機イオン
    交換体とはんだ粒子に包まれている活性剤とを含むクリ
    ームはんだ。
  16. 【請求項16】 無機イオン交換体を包むはんだ粒子の
    軟化点が活性剤を包むはんだ粒子の軟化点よりも高い請
    求項15に記載のクリームはんだ。
  17. 【請求項17】 電子部品の基板へのはんだ付け方法に
    おいて、はんだ付け部分に活性剤を含むフラックスを塗
    布する工程と、無機イオン交換体を供給する工程と、は
    んだを供給する工程と、を含むはんだ付け方法。
  18. 【請求項18】 クリームはんだに無機イオン交換体を
    混合させる工程と、この工程で作られたクリームはんだ
    を配線板の回路パターンに塗布する工程と、塗布部に電
    子部品を搭載する工程と、加熱する工程とを含むはんだ
    付け方法。
JP32777193A 1993-12-24 1993-12-24 はんだ付け用フラックスおよびクリームはんだ Expired - Fee Related JP3223678B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32777193A JP3223678B2 (ja) 1993-12-24 1993-12-24 はんだ付け用フラックスおよびクリームはんだ
US08/335,348 US5443659A (en) 1993-12-24 1994-11-03 Flux for soldering and solder composition comprising the same and soldering method using the same
GB9423031A GB2287474B (en) 1993-12-24 1994-11-15 Flux for soldering and solder composition comprising the same and soldering method using the same
DE4443372A DE4443372B4 (de) 1993-12-24 1994-12-06 Lötflussmittel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32777193A JP3223678B2 (ja) 1993-12-24 1993-12-24 はんだ付け用フラックスおよびクリームはんだ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07178590A true JPH07178590A (ja) 1995-07-18
JP3223678B2 JP3223678B2 (ja) 2001-10-29

Family

ID=18202805

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP32777193A Expired - Fee Related JP3223678B2 (ja) 1993-12-24 1993-12-24 はんだ付け用フラックスおよびクリームはんだ

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5443659A (ja)
JP (1) JP3223678B2 (ja)
DE (1) DE4443372B4 (ja)
GB (1) GB2287474B (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007044733A (ja) * 2005-08-10 2007-02-22 Miyazaki Prefecture はんだ付け用フラックス
JP2015062913A (ja) * 2013-09-24 2015-04-09 株式会社タムラ製作所 フラックス組成物、はんだ組成物およびプリント配線基板
WO2018164171A1 (ja) 2017-03-10 2018-09-13 株式会社タムラ製作所 鉛フリーはんだ合金、ソルダペースト及び電子回路基板

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6752309B1 (en) * 1999-07-22 2004-06-22 Oatey Co. Water soluble fluxes and methods of using the same
US6214131B1 (en) * 1998-10-29 2001-04-10 Agilent Technologies, Inc. Mixed solder pastes for low-temperature soldering process
JP3888573B2 (ja) * 2001-06-29 2007-03-07 富士電機ホールディングス株式会社 ハンダ組成物
TW200613903A (en) * 2004-05-26 2006-05-01 Showa Denko Kk Photosensitive resin composition, and cured product and use thereof
US7491123B2 (en) 2004-07-29 2009-02-17 Nintendo Co., Ltd. Video game voice chat with amplitude-based virtual ranging
JP5486281B2 (ja) * 2009-12-08 2014-05-07 荒川化学工業株式会社 はんだペースト
US20230201945A1 (en) * 2018-11-20 2023-06-29 Averatek Corporation Printable surface treatment for aluminum bonding

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE806930C (de) * 1948-10-02 1951-06-21 Fried Krupp Widiafabrik Hartloetmittel
GB962558A (en) * 1960-10-12 1964-07-01 Standard Telephones Cables Ltd Improvements in or relating to the bonding of metals to ceramic materials
US3175933A (en) * 1962-05-01 1965-03-30 Eutectic Welding Alloys Brazing flux
US3380862A (en) * 1965-05-05 1968-04-30 Grace W R & Co Solder flux
BE670918A (ja) * 1965-10-14 1966-01-31
GB1172626A (en) * 1966-03-10 1969-12-03 Grace W R & Co Solder Flux
GB1370253A (en) * 1972-04-20 1974-10-16 Rolls Royce Method of brazing
DE2228703A1 (de) * 1972-06-13 1974-01-10 Licentia Gmbh Verfahren zum herstellen einer vorgegebenen lotschichtstaerke bei der fertigung von halbleiterbauelementen
US3840411A (en) * 1972-06-14 1974-10-08 Blackstone Corp Solder flux compositions
US4187348A (en) * 1978-06-21 1980-02-05 General Motors Corporation Thermoset imidazole cured epoxy-polysulfide rubber automotive body solder
SU925598A1 (ru) * 1980-08-20 1982-05-07 Симферопольское Специальное Конструкторское Бюро Продовольственного Машиностроения Флюс дл пайки легкоплавкими припо ми
US4460414A (en) * 1983-10-31 1984-07-17 Scm Corporation Solder paste and vehicle therefor
GB8426036D0 (en) * 1984-10-15 1984-11-21 C4 Carbides Ltd Applying material to substrate
JPS6345702A (ja) * 1986-08-11 1988-02-26 東亞合成株式会社 金属含有ペ−スト
JP2722256B2 (ja) * 1989-08-31 1998-03-04 ニホンハンダ株式会社 クリームはんだ
JPH04262893A (ja) * 1991-02-15 1992-09-18 Asahi Chem Res Lab Ltd フラックス組成物
JPH0758830B2 (ja) * 1991-02-26 1995-06-21 株式会社弘輝 プリント基板の半田付け方法
JPH04289896A (ja) * 1991-03-19 1992-10-14 Murata Mfg Co Ltd 圧電ブザーの組み立て方法
US5147471A (en) * 1991-04-08 1992-09-15 Kronberg James W Solder for oxide layer-building metals and alloys
JPH0553080A (ja) * 1991-08-23 1993-03-05 Canon Inc カラー画像読取装置
DE4208988C2 (de) * 1992-03-20 1994-01-13 Sartorius Gmbh Verfahren zum Prüfen einer Lotpaste

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007044733A (ja) * 2005-08-10 2007-02-22 Miyazaki Prefecture はんだ付け用フラックス
JP2015062913A (ja) * 2013-09-24 2015-04-09 株式会社タムラ製作所 フラックス組成物、はんだ組成物およびプリント配線基板
WO2018164171A1 (ja) 2017-03-10 2018-09-13 株式会社タムラ製作所 鉛フリーはんだ合金、ソルダペースト及び電子回路基板
KR20190126276A (ko) 2017-03-10 2019-11-11 가부시키가이샤 다무라 세이사쿠쇼 납 프리 땜납 합금, 솔더 페이스트 및 전자 회로 기판

Also Published As

Publication number Publication date
GB9423031D0 (en) 1995-01-04
JP3223678B2 (ja) 2001-10-29
DE4443372A1 (de) 1995-06-29
DE4443372B4 (de) 2005-06-16
GB2287474B (en) 1997-09-03
US5443659A (en) 1995-08-22
GB2287474A (en) 1995-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4854164B2 (ja) カチオン性界面活性剤を含むろう接用フラックス
JP4368946B2 (ja) 印刷可能組成物、並びにその印刷回路板の製造に用いる誘電表面への適用
JP3787857B2 (ja) 回路基板はんだ付け用フラックス及び回路基板
KR100258289B1 (ko) 땜납 페이스트
JPH1177377A (ja) フラックス組成物
JP6222412B1 (ja) フラックス
JP5520973B2 (ja) やに入りはんだ用フラックス及びやに入りはんだ
JPH07178590A (ja) はんだ付け用フラックス、クリームはんだおよびはんだ付け方法
JPH03193291A (ja) ハンダペースト組成物
WO1991017858A1 (en) Use of organic acids in low residue solder pastes
JP2001150184A (ja) リフローはんだ付用ソルダーペースト組成物及び回路基板
JP2004158728A (ja) 回路基板はんだ付用フラックス及びソルダーペースト
US5211764A (en) Solder paste and method of using the same
JP2609391B2 (ja) 水溶性はんだペーストとはんだ付け方法
JPH05200585A (ja) 半田付用水溶性フラックス
JPH08132282A (ja) 半田付け用フラックス
JP3480634B2 (ja) はんだ付け用フラックス
JP2561452B2 (ja) ソルダペースト
JP3755916B2 (ja) フラックス組成物、ソルダペースト組成物及びそれを用いたプリント配線板の実装方法
JPH06182586A (ja) クリームはんだ用フラックス
EP4512571A1 (en) Flux and soldering method
JP2564151B2 (ja) コーティングはんだ粉末
JPH11347789A (ja) ソルダペースト
JPH0573518B2 (ja)
JP2000052088A (ja) フラックス及びそのフラックスを使用したはんだペ−スト並びにはんだ付け方法

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070824

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080824

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080824

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090824

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090824

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100824

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110824

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110824

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120824

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees