JPH08118069A

JPH08118069A - はんだ酸化防止剤

Info

Publication number: JPH08118069A
Application number: JP28618494A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Oba; 洋一大場; Sandai Iwasa; 山大岩佐; Kinbun Ou; 錦文王
Original assignee: Asahi Chemical Research Laboratory Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Research Laboratory Co Ltd
Priority date: 1994-10-27
Filing date: 1994-10-27
Publication date: 1996-05-14

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、はんだ付け工程において、用いら
れる溶融はんだの酸化を防止するために用いられる耐熱
性の高いはんだの酸化防止剤を提供することを目的とす
る。【構成】はんだの酸化防止剤として、ソルビトール、
マンニトール、エリスリトールなどから選ばれる糖アル
コールを少なくとも１種含むことを特徴とするはんだ酸
化防止剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶融はんだを用いたは
んだ付け工程に用いられる酸化防止剤に関する。さらに
詳しくは、プリント基板や電子部品のはんだ付け工程に
おいて、溶融はんだの酸化を防止するために溶融はんだ
の表面を覆い、はんだの酸化を防止する耐熱性の酸化防
止剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリント基板の導体部（銅）は、銅の酸
化や腐食を防止したり、電子部品のはんだ付け性を向上
させるために、はんだ被覆されることが多い。この様な
はんだ被覆の方法の１つとしてソルダーレベリングが知
られている。ソルダーレベリングは、導体部にフラック
スを塗布してから溶融はんだに浸漬し、過剰のはんだを
高温のエアーナイフによってレベリングする方法であ
る。

【０００３】また、プリント基板に各種電子部品を搭載
し、これにフラックスを塗布してから溶融はんだと接触
させることによって電子部品をプリント基板に接合する
フローソルダリングも良く知られている。これら、溶融
はんだを用いるはんだ付けにおいては、高温のはんだが
酸化しないように溶融はんだ表面に液状の酸化防止剤を
覆うことが行われている。

【０００４】酸化防止剤として、ポリエチレングリコー
ル、ポリ（エチレンオキシドープロピレンオキシド）、
１価または多価アルコールにエチレンオキシドを単独で
付加したものまたはエチレンオキシドとプロピレンオキ
シドと共付加させたもの、１〜３価のアルカノールアミ
ンにエチレンオキシド単独で付加したものまたはエチレ
ンオキシドとプロピレンオキシドと共付加させたもの、
これらを総称してポリアルキレングリコールという、を
主成分とするものが広く採用されてきている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
酸化防止剤においては、２００〜２７０℃という溶融は
んだ温度で比較的短時間に熱分解を起こして着色し、次
第に炭化してしまうという問題があった。炭化すると、
はんだ付け装置自身や基板搬送部に炭化物が付着し、環
境汚染になるばかりでなく、炭化物が基板に付着して汚
染するという問題があった。

【０００６】本発明は前記課題を解決するためになされ
たものであり、本発明の目的は溶融はんだを用いるはん
だ付け工程において、溶融はんだの酸化を防止するため
に溶融はんだの表面を覆い、はんだの酸化を防止する耐
熱性に優れた酸化防止剤を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記課題
を解決するべく鋭意検討を重ねた結果、特定の糖アルコ
ールが、優れた耐熱性を有し、併せて、はんだ酸化物を
還元する能力を有することを見出し本発明を完成するに
至った。即ち、本発明は、溶融はんだを用いるはんだ付
け工程において、はんだの酸化を防止するために、ソル
ビトール、マンニトール、エリスリトールなどから選ば
れる糖アルコールを少なくとも１種を含むはんだ酸化防
止剤を用いることによって解決した。

【０００７】酸化防止剤として、溶融はんだ上に長時間
液体として存在しはんだの酸化を防ぐことが必要条件で
あり、はんだの酸化物を還元する能力があることはより
好ましい。

【０００８】本発明者等は、従来のポリアルキレングリ
コール系のものと比較して、多価アルコールがこの目的
に使用できるのではないかと考え検討を行った。その結
果（表１）、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、グリセリンのような低分子２価または３価アルコー
ルは、はんだ付け温度で急激に気化してしまって、溶融
はんだ上に長時間液体として存在しはんだの酸化を防ぐ
という必要条件を満たさないことが判った。

【０００９】これに対し、従来酸化防止剤として用いら
れているポリアルキレングリコール系のポリエチレング
リコール＃４００（分子量、４００）は、急激な気化も
なく溶融はんだ上に広がった。しかし、はんだ温度が２
５０℃において、この被膜は数分後から茶色に着色が始
まり、３０分後には流動性のない茶褐色の固体に変化し
ていた。また、はんだ表面に存在するはんだ酸化物を還
元する能力はなかった。

【００１０】一方、多価アルコール１種である糖アルコ
ールの中で、葡萄糖、蔗糖を水添して得られるソルビト
ール（ソルビット）、マンニトール（マンニット）、麦
芽糖を醗酵させて得られるエリスリトール（エリスリッ
ト）はそれ自身でもはんだ酸化物を還元する能力を有
し、２５０℃の溶融はんだ上で３０分経っても無色透明
な液状で存在するなど優れた耐熱性を示すことを発見し
た。

【００１１】但し、類似の糖アルコールである乳糖の水
素添加物であるラクチトールは、はんだ酸化物を還元す
る能力はあるものの、２５０℃３０分でやや茶色に変色
し、１時間後には固体膜に変化した。この結果から、本
発明の目的に使用できる糖アルコールは限定されること
が明かとなった。

【００１２】（表１） ────────────────────────────── ２５０℃ はんだ酸化物耐熱性１）還元能力２） ────────────────────────────── エチレングリコール × プロピレングリコール × グリセリン △ ○ ＰＥＧ＃４００ ○ × ────────────────────────────── ソルビトール ◎ ○ マンニトール ◎ ○ エリスリトール ◎ ○ ラクチトール ○ ○ ──────────────────────────────── １）２５０℃の溶融はんだ上に３０分置いたときの様子 ×：数秒以内に気化して消失する △：数分以内に気化して消失する ○：気化しないが、経時的に着色し炭化する ◎：気化、着色せず２）はんだ酸化物還元能力：表面が酸化した２５０℃の溶融はんだ上に置いたときの様子 ○：酸化物が還元される ×：酸化物に変化がなく、還元されない

【００１３】そこで、本発明者等は、特定の糖アルコー
ルから選ばれた少なくとも１種を含むものがはんだ酸化
防止剤として有効であるとの結論をえた。そこで、特定
の糖アルコールとはソルビトール（ソルビット、融点約
９７℃）、マンニトール（マンニット、融点１６５〜１
６９℃）、エリスリトール（エリスリット、融点約１１
９℃）である（尚、これらの融点は、物質の純度によっ
て若干変化する）。

【００１４】これらは、いずれも常温で固体であり、こ
れを粉末として高温のはんだ上に供給するか、予めそれ
らの融点以上に加熱して溶融液として供給するか、ある
いは従来酸化防止剤として使用されてきたポリアルキレ
ングリコール類と混合してスラリー状にして供給して使
用することもできる。

【００１５】この場合、特定の糖アルコールとポリアル
キレングリコール類の比は、ポリアルキレングリコール
の種類によって異なるが一般に重量比で９０：１０〜１
０：９０、好ましくは８０：２０〜２０：８０の範囲が
好ましい。この割合より特定の糖アルコールが少ない
と、特定の糖アルコールのもつ耐熱性やはんだ酸化物の
還元能力が十分に発揮できない。また、この範囲より糖
アルコールが多いとスラリーとしての流動性が悪くな
る。また、必要に応じ、本発明のはんだ酸化防止剤に
は、坑酸化剤、界面活性剤、腐食防止剤、防腐剤、チク
ソトロピー性付与剤などを添加することができる。

【００１６】尚、坑酸化剤としては、トコフェロール、
ノルジヒドログアヤレチン酸、Ｎ，Ｎ’ージフェニルー
ｐーフェニレンジアミン、ＮーフェニレンーＮ’ーイソ
プロピルーｐーフェニレンジアミン、ジラウリルチオジ
プロピオネート、２ーメルカプトベンゾチアゾール、ハ
イドロキノンジメチルエーテル、ジベンゾチアジン、ト
リラウリルトリチオフォスファイト、ジフェニロールプ
ロパン、シクロヘキシルフェノール、ブチルヒドロキシ
アニソール、２，２’ーメチレンービス（４ーメチルー
６ーｔーブチルフェノール）、没食子酸プロピルなどが
用いられる。

【００１７】

【実施例】本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。（実施例１）以下に示すような本発明による処方例１〜
４、従来処方例１のはんだ酸化防止剤を市販の縦型ソル
ダーレベラーの酸化防止剤として使用した。その結果は
（表２）の通りであり、従来品（従来処方１）に比べ、
良好な結果が得られた。酸化防止剤例１マンニトール粉末酸化防止剤例２ソルビトール粉末酸化防止剤例３マンニトール／エリスリトール（重量
比７０／３０）混合粉末酸化防止剤例４ソルビトール／ＰＥＧ＃４００（重量
比５０／５０）混合スラリー酸化防止剤例５（比較例）ＰＥＧ＃４００

【００１８】（表２） ────────────────────────────── はんだ酸化物除去効果１）耐熱性２） ────────────────────────────── 酸化防止剤例１あり変化なし酸化防止剤例２あり変化なし酸化防止剤例３あり変化なし酸化防止剤例４あり変化なし酸化防止剤例５（比較例）なし白い気体を発生して分解やや茶色に着色 ────────────────────────────── １）はんだ酸化物除去効果：目視判定２）はんだ温度２４０℃で３０分間処理

【００１９】（実施例２）市販の噴流式自動フローソル
ダーリング機のはんだ浴上にソルビトール粉末を置いた
ところ、すぐにメルトして２５０℃の溶融はんだ上に濡
れ広がった。暫くするとはんだ表面に存在した酸化物が
消失して、溶融ソルビトール液の下のはんだは金属光沢
を示した。この溶融ソルビトール液は、この自動ソルダ
ーリング機を運転した数時間の間、無色透明液体で炭化
せず安定であった。これに対し、同様の実験を市販の酸
化防止剤（ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンビ
スフェノールＡエーテルを主成分とするもの）で行った
ところ、はんだ酸化膜が消失せず、３０分で炭化が起こ
った。

【００２０】（実施例３）はんだ酸化防止剤を、ベース
材料としてソルビトール粉末、希釈剤としてポリエチレ
ングリコール、坑酸化剤としてブチルヒドロキシアニソ
ール、界面活性剤としてポリオキシエチレンノニルフェ
ニルエーテル、腐食防止剤として安息香酸ナトリウム、
防腐剤としてソルビン酸、チクソトロピー性付与剤とし
てコロイド状シリカからなる配合物を下記の組成で混合
してスラリー状に作成した。この配合物は、実施例１お
よび２に示した本発明のものと同様に、ソルダーレベラ
ーおよびフローソルダーリング機の酸化防止油として良
好な結果を与えた。

【００２１】ソルビトール粉末５００ｇポリエチレングリコール＃４００４３０ｇポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル５０ｇブチルヒドロキシアニソール２ｇ安息香酸ナトリウム６ｇソルビン酸２ｇコロイド状シリカ１０ｇ

【００２２】

【発明の効果】本発明は、溶融はんだを用いるはんだ付
け工程において、溶融はんだの酸化を防止するために溶
融はんだの表面を覆い、はんだの酸化を防止する耐熱性
に優れた酸化防止剤を提供することによって、酸化防止
剤が高温で分解することなく、はんだの着色や炭化が起
こらないはんだを提供することができた。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】はんだの酸化防止剤として、ソルビトー
ル、マンニトール、エリスリトールなどから選ばれる糖
アルコールを少なくとも１種含むことを特徴とするはん
だ酸化防止剤。