JPH0871787A

JPH0871787A - 液状フラックス及びはんだ付け方法

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Publication number: JPH0871787A
Application number: JP23425094A
Authority: JP
Inventors: Yoshito Hamada; 好人浜田; Naotaka Igawa; 直孝井川
Original assignee: Uchihashi Estec Co Ltd
Current assignee: Uchihashi Estec Co Ltd
Priority date: 1994-09-02
Filing date: 1994-09-02
Publication date: 1996-03-19
Anticipated expiration: 2020-10-05
Also published as: JP3702969B2

Abstract

(57)【要約】【目的】無洗浄で使用する液状フラックスにおいて、マ
イグレ−ションを充分に防止でき、かつフラックス残渣
を絶縁皮膜として有効に利用できる液状フラックス並び
にそのフラックスを使用してのはんだ付け方法を提供す
る。【構成】液状フラックスは、ロジンまたは／および変性
ロジン、活性剤、溶剤を少なくとも含有するフラックス
において、不飽和脂肪酸アミドを０．０５〜１．０重量
％させた。不飽和脂肪酸アミドには、オレイン酸アミ
ド、リノレン酸アミド、ウンデシレン酸アミド、エライ
ジン酸アミド、エルカ酸アミド、ソルビン酸アミド、リ
ノ−ル酸アミドの何れか一種または二種以上を使用でき
る。はんだ付け方法においては、上記の液状フラックス
を用いてはんだ付けを行い、はんだ付け後のフラックス
残渣を絶縁皮膜として残す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液状フラックス及びその
液状フラックスを用いてはんだ付けする方法に関し、特
に、フロ−はんだ付け法に好適に使用されるものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】プリント回路基板に回路素子を実装する
場合、フロ−法はんだ付けが多く使用されている。この
フロ−法においては、プリント回路基板の孔に回路素子
のリ−ド線を挿入支持し、更に、この回路基板をフラッ
クス浴（ロジン等を主成分とするフラックスを溶剤で溶
かしたフラックス溶液）に浸漬し、次いで、この回路基
板を予熱のうえ、はんだ浴に２〜４秒浸漬して回路素子
のリ−ド線を回路基板の導体にはんだ付けしている。

【０００３】この場合、フラックスは、母材表面（導体
表面）の酸化物除去、はんだに対する濡れ性の促進等に
不可欠であり、通常、ロジンのみでは、活性力が弱く、
これらの作用を充分に達成し難いので、有機アミンのハ
ロゲン化水素酸塩、有機酸、有機酸と有機アミンの塩等
の活性剤を添加している。

【０００４】しかし、活性剤添加のもとでは、はんだ付
け後のフラックス残渣と母材との錯化物生成反応による
導体の侵食が避けられないので、上記したプリント回路
基板のはんだ付け作業においては、フラックス残渣をフ
ロン系洗浄液で洗浄除去していた。

【０００５】而るに、近来、フロン化合物のオゾン層破
壊による地球環境破壊が地球規模のもとで問題視される
に至り、代替洗浄液としてアルコ−ル（主にイソプロピ
ルアルコ−ル）、水（水溶性フラックスの使用またはケ
ン化剤の添加が必要となる）、準水系洗浄液、分子中に
水素原子を含む代替フロン（例えば、ＨＣＦＣ−２２
５）等の使用が検討されているが、アルコ−ルでは引火
点が低く危険であり、水または準水系では、やっかいな
排液処理を必要とし、また、微細部分の乾燥が容易では
なく、更に、高コストの特殊な洗浄装置（例えば、超音
波洗浄装置）を必要とし、代替フロンでは、オゾン破壊
係数及び地球温暖化係数が０乃至僅小であることが要求
され、高価である等の問題がある。

【０００６】而して、無洗浄フラックスの実用化が検討
されつつあり、フラックス残渣による母材（導体）の腐
食を防止し得る耐腐食性フラックスの提案（特開平３−
２３８１９５号公報、特公４−３３５５７号公報等）、
インサ−キットテスタのプロ−ブピン接触不良回避のた
めの低固形分化フラックスの提案等がなされている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者等においては、無洗浄フラックスの実用化にあたって
解決しなければならない課題として、プリント回路基板
使用中でのヒ−トサイクルに基づくフラックス残渣のク
ラックに起因して発生するマイグレ−ションがあること
を知った。

【０００８】すなわち、プリント回路基板使用中でのヒ
−トサイクルによりフラックス残渣に熱応力クラックが
発生し、このクラックにおいて、吸湿水分とフラックス
残渣から溶出したイオン（例えば、ハロゲンイオン）の
ために電解質溶液が生成され、プリント回路基板の電圧
印加下、この電解質溶液に微弱電流が流れ、その結果、
陽極側の導体が電気分解反応により溶出され、この溶出
導体材イオンが陰極側導体において放電し析出し、この
導体材原子が陽極側に向い樹枝状に成長し、遂には、両
導体間が短絡するに至る場合があり、現に、間隔が０．
５ｍｍの厚膜法による銀電極間に、通常のフロ−用フラ
ックス（重合ロジン１０重量％、シクロヘキシルアミン
ＨＢｒ０．３重量％、パルミチン酸１重量％、セバシン
酸０．５重量％、イソプロピルアルコ−ル残部）を塗布
乾燥し、電極間に跨ってクラックを形成し、直流電圧１
００ボルトを１０００時間印加後、観察したところ、マ
イグレ−ションが発生していた。

【０００９】そこで、本発明者等においては、かかるフ
ラックス残渣のヒ−トサイクル下でのクラックの発生を
防止するための手段を、鋭意、究明した結果、フラック
スに不飽和脂肪酸アミドを０．０５〜１．０重量％含有
させることが有効であることを知った。

【００１０】従来、クリ−ムはんだにおいて、はんだ付
け後でのフラックス残渣の洗浄性並びに粘度特性（印刷
性等）を向上させるために、炭素数１６〜２４の不飽和
アルキル基を有するアミドを１〜２０重量％含有させた
フラックスとはんだ粉末とを混合したものが公知である
（特公平４−６４７９９号公報）。

【００１１】しかしながら、本発明者等においては、洗
浄性が不問とされる無洗浄フラックスに不飽和脂肪酸ア
ミドを、上記クリ−ムはんだが排除している１．０重量
％以下で含有させれれば、上記フラックス残渣のヒ−ト
サイクルによるクラックの発生を充分に防止し得てマイ
グレ−ションを排除でき、しかもフラックス残渣をその
絶縁性を安定に維持させ得、有効な絶縁皮膜として利用
できること、１．０重量％以上では絶縁性能の経時的劣
化が避けられず絶縁皮膜としての利用が無理であること
を見出した。

【００１２】本発明の目的は、上記した知見を基礎と
し、無洗浄で使用する液状フラックスにおいて、マイグ
レ−ションを充分に防止でき、かつフラックス残渣を絶
縁皮膜として有効に利用できる液状フラックス並びにそ
のフラックスを使用してのはんだ付け方法を提供するこ
とにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明に係る液状フラッ
クスは、ロジンまたは／および変性ロジン、活性剤、溶
剤を少なくとも含有するフラックスにおいて、不飽和脂
肪酸アミドを０．０５〜１．０重量％させたことを特徴
とする構成であり、不飽和脂肪酸アミドには、オレイン
酸アミド、リノレン酸アミド、ウンデシレン酸アミド、
エライジン酸アミド、エルカ酸アミド、ソルビン酸アミ
ド、リノ−ル酸アミドの何れか一種または二種以上を使
用できる。

【００１４】本発明に係るはんだ付け方法は、上記の液
状フラックスを用いてはんだ付けを行い、はんだ付け後
のフラックス残渣を絶縁皮膜として残すことを特徴とす
る構成である。

【００１５】本発明において、ベ−スの液状フラックス
は、ロジンまたは／および変性ロジン、活性剤、溶剤を
少なくとも含有し、フロ−法に使用できる程度の粘度を
有するものであればよく、フラックス残渣残渣による導
体腐食を抑制するための腐食抑制剤（例えば、フタル
酸、ベンゾトリアゾ−ル化合物、没食子酸エステル例え
ば没食子酸ｎ−プロピル等）を添加することもできる。

【００１６】上記ロジンまたは／および変性ロジンに
は、天然ロジン、重合ロジン、フェノ−ル変性ロジン、
マレイン化ロジン、水素添加ロジン等を使用できる。

【００１７】上記活性剤としては、有機アミンのハロゲ
ン化水素酸塩（例えば、シクロヘキシルアミンＨＢｒ、
アニリン塩酸塩、ヒドラジン塩酸塩等）、有機酸（例え
ば、パルミチン酸、セバシン酸等）、有機酸と有機アミ
ンの塩（例えば、トリブチルアミンのアジピン酸塩、ジ
エチルアミンのコハク酸塩等）を使用できる。

【００１８】上記溶剤としては、フラックス固形分を上
記フロ−法に使用可能な粘度に溶解できるアルコ−ル等
の有機溶剤を使用でき、通常、イソプロピルアルコ−ル
が使用される。

【００１９】本発明において、不飽和脂肪酸アミドの含
有量を０．０５〜１．０重量％に限定する理由は、０．
０５重量％以下でははんだ付け後のフラックス残渣のヒ
−トサイクル下でのクラック発生防止を満足に行い難
く、１．０重量％以上では、フラックス残渣に埃等の吸
湿性異物が付着し易く表面絶縁強度の経時的低下が顕著
となって、フラックス残渣を絶縁皮膜として有効に利用
し難いからである。

【００２０】本発明において、不飽和脂肪酸アミドの好
ましい含有量は、０．１〜０．４重量％である。本発明
において、飽和脂肪酸アミドの使用を排除している理由
は、有効なクラック防止作用を発揮させるには、含有量
を１．０重量％以上にする必要があり、多量添加のため
に、フラックス残渣を絶縁皮膜として有効に利用し難
く、また、低分子量アルコ−ルに対する溶解度が低く、
フラックス保管（暗所保管）中での成分分離が発生する
からである。

【００２１】本発明に係るはんだ付け方法によれば、本
発明に係る液状フラックスを用いて、プリント回路基板
に回路素子をフロ−法によりはんだ付けし、フラックス
残渣を洗浄除去することなく残存させて絶縁皮膜として
する使用することができる。例えば、プリント回路基板
の孔に回路素子のリ−ド線を挿入支持し、更に、本発明
の液状フラックスを槽内において多孔セラミックス管や
焼結金属管等の多孔質管からの噴出エア−により発泡さ
せつつ、その発泡液面上にプリント回路基板を通過させ
て当該フラックスを塗布し、次いで、この回路基板を予
熱のうえ、噴流はんだ浴または静止はんだ浴に２〜４秒
浸漬して回路素子のリ−ド線を回路基板の導体にはんだ
付けし、フラックス残渣を洗浄除去することなく残存さ
せる。

【００２２】

【作用】０．０５重量％以上の不飽和脂肪酸アミドの含
有のために、はんだ付け後のフラックス残渣に充分な伸
び性を付与でき、ヒ−トサイクルに曝されても、フラッ
クス残渣の熱応力クラックの発生を防止でき、マイグレ
−ションをよく排除できる。

【００２３】また、不飽和脂肪酸アミドの含有量を１．
０重量％以下としているために、粘着性が抑制され、埃
等の吸湿性粉末のフラックス残渣への付着を充分に防止
でき、フラックス残渣の絶縁性を安定に保持でき、その
フラックス残渣を絶縁保護皮膜として有効に利用でき
る。これらの作用は、次ぎに述べる実施例と比較例との
ヒ−トサイクル試験並びに表面絶縁抵抗試験の結果の比
較からも確認できる。

【００２４】

【実施例】本発明に係る液状フラックスの実施例の組成
は次ぎの通りである。〔実施例１〕重合ロジン１０重量％、シクロヘキシルア
ミンＨＢｒ０．３重量％（活性剤）、パルミチン酸１重
量％（活性剤）、セバシン酸０．５重量％（活性剤）、
オレイン酸アミド０．２重量％、イソプロピルアルコ−
ル残部。

【００２５】〔実施例２〜７〕実施例１に対し、オレイ
ン酸アミド０．２重量％に代え、それぞれリノレン酸ア
ミド０．２重量％、ウンデシレン酸アミド０．２重量
％、エライジン酸アミド０．２重量％、エルカ酸アミド
０．２重量％、ソルビン酸アミド０．２重量％、リノ−
ル酸アミド０．２重量％をそれぞれ使用した以外、実施
例１に同じとした。

【００２６】〔実施例８〕実施例１に対し、オレイン酸
アミド０．２重量％に代え、オレイン酸アミド０．１４
重量％とリノレン酸アミド０．０６重量％の二種の不飽
和脂肪酸アミドを使用した以外、実施例１に同じとし
た。

【００２７】〔比較例１〜７〕実施例１〜７に対し、各
不飽和脂肪酸アミドの含有量を０．０３重量％とし、シ
クロヘキシルアミンＨＢｒ０．３重量％、パルミチン酸
１重量％、セバシン酸０．５重量％、イソプロピルアル
コ−ル残部とした。

【００２８】〔比較例８〜１４〕実施例１〜７に対し、
各不飽和脂肪酸アミドの含有量を２．０重量％とし、シ
クロヘキシルアミンＨＢｒ０．３重量％、パルミチン酸
１重量％、セバシン酸０．５重量％、イソプロピルアル
コ−ル残部とした。

【００２９】これらの実施例並びに比較例の各フラック
スについて、フラックスをガラスエポキシプリント回路
基板に発泡塗布し、９０℃で予熱のうえ、はんだ浴温度
２４５℃，浸漬時間３秒の条件でフロ−法によりはんだ
付けし、フラックス残渣付のこのプリント回路基板を、
−２５℃３０分間，＋７０℃３０分間を１サイクルとす
るヒ−トサイクル試験を１０００回行ったところ、全て
の実施例並びに比較例８〜１４ではフラックス残渣のク
ラック発生が全く観察されなかったのに対し、比較例１
〜７のそれぞれにおいては、多数のクラックの発生が観
られた。

【００３０】また、上記の実施例並びに比較例の各フラ
ックスについて、上記フロ−法ではんだ付けしたのち、
フラックス残渣を付けたままで、ＯＡ機器のケ−スを模
擬したケ−スに入れ、２０００時間、通常の事務室に放
置後、表面絶縁抵抗値を測定したところ、全ての実施例
並びに比較例１〜７は、初期表面絶縁抵抗値に対し１桁
以内の低下にとどまっていたが、比較例８〜１４のそれ
ぞれにおいては、３桁以上の低下であった。

【００３１】

【発明の効果】本発明に係る液状フラックス及びはんだ
付け方法によれば、はんだ付け後でのフラックス残渣が
ヒ−トサイクルに曝されても、その残渣のクラック発生
を防止してマイグレ−ションを排除でき、しかもそのフ
ラックス残渣の絶縁性を充分に保持させ、絶縁保護皮膜
として有効に利用できるから、フロ−法により、且つフ
ラックス残渣の洗浄除去を行うことなく優れた作業性、
安全性のもとでプリント回路基板への回路素子の実装を
行うことができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ロジンまたは／および変性ロジン、活性
剤、溶剤を少なくとも含有するフラックスにおいて、不
飽和脂肪酸アミドを０．０５〜１．０重量％含有させた
ことを特徴とする液状フラックス。
【請求項２】不飽和脂肪酸アミドが、オレイン酸アミ
ド、リノレン酸アミド、ウンデシレン酸アミド、エライ
ジン酸アミド、エルカ酸アミド、ソルビン酸アミド、リ
ノ−ル酸アミドの何れか一種または二種以上である請求
項１記載の液状フラックス。
【請求項３】請求項１または２記載の液状フラックスを
用いてはんだ付けを行い、はんだ付け後のフラックス残
渣を絶縁皮膜として残すことを特徴とするはんだ付け方
法。