JPS6317558B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、ハンダ付け用フラツクスに係り、特
に極めて少量のロジン及びフラツクスを使用して
ハンダ付けすることができ、しかもツララやブリ
ツジが形成されないようにしたハンダ付け用フラ
ツクスに関する。 ハンダを金属地金に拡散させるためには、金属
表面の酸化物、硫化物、油その他の汚れを取り去
り、相互の金属原子が互いに作用を及ぼす原子間
距離まで接近させてやる必要がある。この作用を
助長させるのがハンダ付け用フラツクスの主な役
目である。またハンダ付けにおける金属の表面
は、温度の急激な上昇により酸化が急速に進むの
で、金属表面そ空気とを遮断して再酸化を防止し
てハンダの表面張力を低下させ、金属表面に溶融
ハンダがヌレやすい状態にしてやる必要がある。
フラツクスはこのような必要性を満たすもので、
大別すると、無機系フラツクス、有機系フラツク
ス及び樹脂系フラツクスの３種類がある。このう
ち樹脂系フラツクスは、電気通信機器に大量に消
費されているが、最近は、ハンダ付けの精度その
ものが高くなり、信頼性が要求されてきたのでフ
ラツクスの性能も高められてきている。 しかし従来の樹脂系フラツクスは、ロジン系樹
脂に活性剤、酸化防止剤などを加えて有機溶剤で
溶かして使用していたが、この種のフラツクスで
は性能面とハンダ付け後の信頼性に問題があり、
最近では実用に供し難くなりつつある。特に従来
のフラツクスで使用しているロジンはすべて熱可
塑性のものであるため、電子部品が取り付けられ
て自動ハンダ付けされるプリント基板には相当多
量の、例えば該プリント基板のハンダ付け面に対
して約15μ程度の厚さになるような量だけ塗布し
てやらないと、ハンダ付けの際に溶融ハンダが要
ハンダ付け箇所から垂れ下がつて鋭利な形状とな
つて固化する現象、いわゆるツララが生じたり、
また隣接する要ハンダ付け箇所において本来分離
していなければならないハンダ同士が互いに接触
して銅箔回路間を短絡させる現象、いわゆるブリ
ツジが生じたりする欠点があり、このためフラツ
クスの膜厚はどうしても15μ程度が必要とされ、
甚だ不経済であつた。またこのように多量のフラ
ツクスをプリント基板上に残渣として残しておく
ことは、電気的容量が小さく、回路幅の狭い電卓
等の場合には好ましくないので、トリクロルエチ
レンやフレオンを用いてこの残渣を取り去る必要
があつた。このためトリクロルエチレン蒸気やフ
レオンガスによる公害発生の恐れがあり、また多
くの工数と除去用物質を必要とするのでコストが
高くなる欠点があつた。また従来のフラツクスに
おいては、フラツクス全体に対するロジン、即ち
樹脂の固形成分の配合比を15％以上としておく必
要があつたのでロジンの使用量が多くなり、これ
によつてもフラツクスのコストが高くなる欠点が
あつた。更には、従来のフラツクスは電気的に
やゝ不安定な面があり、膜厚を薄くすると絶縁抵
抗値が小さくなるという欠点があつた。また従来
のフラツクスでは、その塗布膜厚が薄くなると、
つや消し効果がプリント基板上で不均一となり、
十分なつや消し効果が得られないという欠点があ
つた。 本発明は、上記した従来技術の欠点を除くため
になされたものであつて、その目的とするところ
は、セラツク樹脂の熱硬化性を巧みに利用するこ
とによつてハンダ付けの際にプリント基板に塗布
される量が従来例の1/3程度であつても、ハンダ
付け箇所にツララやブリツジが生ずることがない
樹脂系のハンダ付け用フラツクスを提供すること
であり、またこれによつてハンダ付けの際に必要
とされるフラツクスの量を飛躍的に減少させ、ハ
ンダ付けに要するコストを大幅に低減させること
である。また他の目的は、フラツクスの塗布膜厚
さを薄くすることによつて、ハンダ付け後のフラ
ツクスの残渣を除去する必要性をなくすことであ
り、またこれによつてトリクロルエチレンやフレ
オンの使用に伴なう公害の発生を防止し、またそ
れらの除去用物質を不要化すると共に残渣除去の
工数を削減することによつてハンダ付けのコスト
を低減させることである。更に他の目的は、フラ
ツクス中のロジンの使用量を少なくて済むように
することである。また他の目的は、電気的に安定
性の高いフラツクスを得ることである。また他の
目的は、フラツクスの塗布量が非常に少なくても
プリント基板全面にわたつて均一なつや消し効果
が得られるようにすることである。 要するに本発明は、ロジンを含有する樹脂系フ
ラツクスにおいて、セラツク樹脂を添加してなる
ことを特徴とするものである。 以下本発明を実施例、試験結果等に基いて説明
する。ハンダ付けにおいて用いられるフラツクス
の塗布膜厚さは、ハンダ付け後の残渣の弊害及び
その除去の問題並びに経済性の面からすれば、薄
い程よい。そこで本発明の本発明者は、従来のロ
ジンを約15％（重量比、以下同じ）含有した樹脂
系のフラツクスを改良し、ロジンの量を減少さ
せ、しかもフラツクスの使用量を従来の1/3程度
に減らしても良好なハンダ付け性が得られるよう
な添加物質の探究を長年にわたり続けてきた。 ロジンは、松の木の樹液（松脂）から、或いは
松の木の切株やその他の部分（松木材）を抽出し
て得られる粗製テレビン油を蒸留してつくるもの
で、半透明の黄色、コハク色或いは赤味がかつた
樹脂状の残留物である。そしてこのロジンはアル
コール溶液腐食性はほとんどなく、電気持性が良
いが、反面ハンダ付け性が弱く、作業性が悪い。
そこでロジンに活性剤を加えたもの、ロジン系合
成樹脂に活性剤を加えたもの、ロジン系合成樹脂
に活性つや消し剤を加えたもの、ロジン系合成樹
脂に固形ワツクス及び活剤性を加えたもの等が実
用に供されている。例えば第１表に示すようなも
のである。該フラツクスの成分をもとにして、多
くの試験研究を行つたところ、ロジンを10.5％に
削減し、その代りにセラツク樹脂を4.5％添加

【表】 し、ロジン及びセラツク樹脂の合計重量比を15％
とし、他の成分は第１表と同程度にしたフラツク
スにより、従来例に比べて飛躍的にハンダ付け性
能が向上し、その塗布量を従来例の1/3に減らし
ても、ツララやブリツジが全く生じないという画
期的なフラツクスが得られたものである。これを
本発明の実施例１として第２表に示す。 セラツク樹脂は、インド産ラツクカイガラムシ
が木の枝に分秘したラツク樹脂（スチツクラツ
ク）を粉砕水洗してシードラツクをつくり、不純
物を除去すると共に水溶性物質を溶出させ、次い
で溶媒を用いて溶解し、固形残渣を除去して後、
品種によつて脱ろう或いは色素の分解除去等を行
い、溶媒を除去して純粋樹脂を採取し、鱗片状又
は粒状に成型したもので、アルコールに可溶、水
に不溶、可燃性の物質である。そその化学組成は
未だ完全には解明されていないが、セラツク樹脂
はオキシカルボン酸が化学的にラクトンと互いに
結合して生じた天然縮合生成物と考えられてい
る。セラツク樹脂の性質は、比重1.02〜1.12、比
熱0.53（at0℃）、軟化点70〜75℃、電気絶縁耐力
20〜50kv／mm、誘電率2.7〜3.5、固有抵抗10¹⁶Ω
cm（at22℃）、熱硬化は125℃で約３時間加熱する
ことで生じ、アルコール不溶性となる。 このようなラツク樹脂をフラツクスに添加する
ことによつて従来のフラツクスに比べてその塗布
膜厚さを1/3に薄くしてもツララやブリツジが形
成されない良好なハンダ付け性能が得られるの
は、以下の理由によるものと考えられる。 即ち、従来のロジンを初めとする天然樹脂でハ
ンダ付け用フラツクスに用いられていたものはす
べて熱可塑性であつたため、プリント基板に塗布
されて溶融ハンダに接触すると、フラツクスが軟
化してしまい、ハンダがその自重でツララ状に垂
下するのを食い止めることができなかつたのであ
るが、セラツク樹脂は熱硬化性であるため、、プ
リント基板にフラツクスが塗布されて溶融ハンダ
に接触すると230℃以上に加熱されて硬化し、ハ
ンダがツララ状に垂下するのを防止することがで
き、また隣接する要ハンダ付け箇所のハンダとの
ブリツジもまたこのセラツク樹脂の熱硬化によつ
て防止できるものである。 また塗布膜厚さが薄くてもプリント基板の全面
にわたつて滑らかで均一なつや消し効果が得られ
るが、この理由は、フラツクス中のセラツク樹脂
が一度熱硬化すると熱にも溶剤にも浸されなくな
り、またその本来の性質から滑らかで密着性、耐
久性に富んだ薄い皮膜を形成することができるた
め、フラツクス中に配合されているつや消し剤の
効果を十分に発揮させることによるものと考えら
れる。 本発明は、上記のように構成され、作用するも
のであるから、セラツク樹脂の熱硬化性を巧みに
利用したのでハンダ付けの際にプリント基板に塗
布される量が従来例の1/3程度であつても、ハン
ダ付け箇所にツララやブリツジが生ずることがな
い樹脂系のハンダ付け用フラツクスを提供し得る
効果があり、このためハンダ付けの際に必要とさ
れるフラツクスの量を飛躍的に減少させ、ハンダ
付けに要するコストを大幅に低減させることがで
きる効果が得られる。またフラツクスの塗布膜厚
さを薄くすることができるので、ハンダ付け後の
フラツクスの残渣を除去する必要性をなくすこと
ができるという効果があり、この結果トリクロル
エチレンやフレオンの使用に伴なう公害の発生を
防止することができ、またそれらの除去用物質を
不要化できると共に残渣除去の工数を削減するこ
とができるのでハンダ付けのコストを低減させる
ことができる効果が得られる。更には、フラツク
スのロジンの使用量を少なくて済むようにするこ
とができる効果がある。また電気的に安定性の高
いフラツクスを得ることができると共に、フラツ
クスの塗布量が非常に少なくても、プリント基板
全面にわたつて均一なつや消し効果が得られるも
ので、産業上画期的な効果が得られる発明であ
る。 実施例 １

【表】 実施例１においては、ロジンを10.5％（重量
比、以下同じ）、セラツク樹脂を4.5％としたもの
で、これらの合計が15％である。このフラツクス
を自動ハンダ付け装置においてポストフラツクス
として塗布厚さ約5μにてプリント基板に用いた
ところ、最も優れたハンダ付け性能が得られ、ツ
ララやブリツジは全く発生せず、ハンダの修正も
不要であり、全面にわたつて均一で滑らかなつや
消し効果とヌレ性が得られた。またこの実施例で
は、ロジンとセラツク樹脂との配合比が７：３で
あるが、これは６：４としてもよく、また５：５
としてもよい。但しセラツク樹脂はロジンに比べ
て約3.75倍程度高価であるので７：３とするのが
経済的には好ましい。なお本実施例で用いたセラ
ツク樹脂は、日本シエラツク工業(株)製の乾燥透明
白ラツク（精製白ラツク）である。 実施例２においては、ロジンを2.5％、セラツ
ク樹脂を2.5％としたもので、これらの合計がわ
ずか５％である。そしてロジンの配合比が2.5％
であるということは、第１表に示す従来例（ロジ
ンの配合比は14.7％）に比べてロジンの使用量が
約1/6に削減できたことを意味し、しかもフラツ
クスの塗布量が従来例の1/3で済むことを考慮す
ると、ロジンの使用量は従来例に比べて1/18に減
少することとなる。この実施例２に係るフラツク
スを実施例１の場合と同様に使用したところ、ほ
とんど孫色のないハンダ付け性態が得られ、極め
て経済的に実用化できることが判明した。 実施例 ２

【表】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ロジンを含有する樹脂系フラツクスにおい
   て、セラツク樹脂を添加してなることを特徴とす
   るハンダ付け用フラツクス。