JPH03184695A

JPH03184695A - フラックス及びはんだペースト用添加剤

Info

Publication number: JPH03184695A
Application number: JP32172589A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Gomi; 正五味; Hiroko Ota; 太田　宏子
Original assignee: Yuho Chemicals Inc
Current assignee: Yuho Chemicals Inc
Priority date: 1989-12-12
Filing date: 1989-12-12
Publication date: 1991-08-12
Anticipated expiration: 2009-11-16
Also published as: JPH0692035B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、フラックス及びはんだペースト用添加剤、こ
の添加剤を含有するフラックス並びにこのフラックスを
含有するはんだペーストに関する。

フラックスは、金属基板の酸化膜を除去する目的で、電
子産業分野において、広く用いられている。

本発明のフラックスは、金属基板上に残存しても、金属
基板を腐食することがない、新規なフラックスである。

〔従来の技術〕

電子回路の基板上に電子部品をはんだ付けする方法とし
て一般的なのは、フラックスで基板（銅）面を処理して
酸化皮膜を除去し、次いで溶解したはんだ浴槽に基板面
を浸漬する方法である。

しかるに、この方法は、フラックス処理及びはんだ浴へ
の浸漬という２つの工程を必要とする。

さらに、この方法では、基板に乗せた電子部品が作業の
最中に基板から落下することがあった。

そこでこのような問題を解決する方法としてフラックス
及びはんだ粒子を含有するはんだペーストを用いる方法
が開発された。この方法によれば、はんだペーストは基
板上にデイスペンサー法等の方法により塗布され、つい
で加熱または紫外線照射によりはんだ付けが完了する。

はんだペーストは粘性を有するために、電子部品は基板
上に容易に保持される。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記はんだペーストを用いる方法にも欠
点がある。はんだペーストには、基板上の酸化皮膜を強
力に除去する目的で、活性剤が含有されている。ところ
が、活性剤の内、有機酸及び有機酸塩は、はんだ付は終
了後にはんだ中に残存すると、基板を腐食する。そこで
はんだ付は終了後に基板は、洗浄に付される必要がある
。

さらに、この洗浄には、一般にフロン溶剤や水が使用さ
れる。ところが、フロン溶剤は、環境に対する影響から
、使用が禁止されるようになりつつある。また、洗浄に
水を使用すると、重金属により水が汚染され、公害問題
を生じる恐れがあることからそのまま排水できない、と
いう問題がある。

そこで、本発明の目的は、はんだ付は終了後に基板を洗
浄しなくても、基板を腐食することがない、フラックス
及びこのフラックスを含むはんだペーストを提供するこ
とにある。即ち、本発明の目的は、無洗浄タイプのフラ
ックス及びはんだペーストを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、有機酸または有機酸塩を活性剤として含有す
るフラックス及びはんだペースト用の添加剤であって、
エポキシ樹脂を主成分とするフラックス用添加剤に関す
る。

さらに本発明は、有機酸または有機酸塩を含有するフラ
ックスであって、エポキシ樹脂をさらに含有することを
特徴とする上記フラックスに関する。

加えて、本発明は、このフラックスとはんだ粒子とを含
有するはんだペーストに関する。

以下本発明について詳細に説明する。

本発明が対象とするフラックス及びはんだペーストは、
活性剤として有機酸または有機酸塩を含有するものであ
る。

そして、本発明は、これら有機酸及び有機酸塩とエポキ
シ樹脂との比較的高い温度における反応を利用するもの
である。

本発明では、エポキシ基を有する樹脂であればいずれも
制限なくエポキシ樹脂として用いることができる。ただ
し、１分子中にエポキシ基を２つ以上有するものが、有
機酸と架橋反応して高分子化するという観点から特に好
ましい。

エポキシ樹脂のタイプの例としては、ビスフェノールＡ
型、ハロゲン化ビスフェノール型、ビスフェノールＦ型
、レロルジン型、テトラヒドロキシフェノールエタン型
、ノボラック型、ポリアルコール型、ポリグリコール型
、グリセリントリエーテル型、ポリオレフィン型、エポ
キシ化大豆油、脂環型等を挙げることができる。特に、
ビスフェノールＡ型、ハロゲン化ビスフェノール型、ビ
スフェノールＦ型及びレロルジン型等を用いることが好
ましい。

本発明の添加剤中のエポキシ樹脂の濃度には特に制限は
ないが、例えば５０〜１００重量％とすることが好まし
い。

尚、本発明の添加剤、フラックス及びはんだペーストに
は、エポキシ樹脂の反応性をコントロールする目的で、
種々の触媒を添加することができる。この触媒の具体例
としては、ジエチレントリアミン、エチレンジアミン等
を挙げることができる。

またこの触媒の添加量は、エポキシ樹脂の種類及び量並
びに触媒の種類により決めることができる。例えばエポ
キシ樹脂として、ビスフェノールＡを用い、かつ触媒と
してジエチレントリアミンを用いる場合には、エポキシ
樹脂１００重量部に対して約１０〜１５重量部の触媒を
用いることが適当である。

はんだ付けの際、「有機酸及び有機酸塩」は、活性剤と
して作用する。フラックスに含まれる活性剤は、金属基
板上に適用すると、基板上の酸化皮膜を除去する作用を
有する。

本発明において、有機酸としては、モノカルボン酸（ギ
酸、酢酸、プロピオン酸、カプロン酸、エナント酸、カ
プリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデカン酸、
ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン
酸）、ジカルボン酸（シュウ酸、マロン酸、コハク酸、
グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スペリン酸、ア
ゼライン酸、セバシン酸）、オキシカルボン酸（オキシ
コハク酸、クエン酸、酒石酸、ヒドロキシ酢酸、サリチ
ル酸、（ｍ−１ｐ−）ヒドロキシ安息香酸、１２−ヒド
ロキシドデカン酸、１２−ヒドロキシイソ酪酸、（ｏ−
１ｍ−１ｐ−）ヒドロキシフェニル酢酸、４−ヒドロキ
シフタル酸、１２−ヒドロキシステアリン酸）等を例示
できる。

さらに、有機酸塩としては、上記有機酸とアミン（例え
ばジエチルアミノエタノール）、アンモニア及びアルカ
リ金属（例えば、ナトリウム、カリウム等）等との塩を
例示することができる。

次に本発明のフラックスについて説明する。

本発明のフラックスに含まれるエポキシ樹脂、有機酸及
び有機酸塩は、前述のものである。

さらに、本発明のフラックスには溶媒が含まれる。この
溶媒としては、有機酸等の他の成分を溶解する溶剤であ
れば特に制限は無い。但し、はんだ付は時のはんだの溶
融温度より低い沸点を有する溶剤を用いることが、はん
だ付は後のはんだの物性を損ねないとい観点から、好ま
しい。さらにカルボキシル基または水酸基を有する溶媒
においては、沸点がエポキシ樹脂と有機酸等との反応温
度以下であることが、活性剤である有機酸または有機酸
塩とエポキシ樹脂とを反応させるという観点から好まし
い。そのような溶媒としては、脂肪族化合物〔ｎ−へキ
サン（ｂ、ｐ、６８．７）（以下括弧内は沸点）、イソ
ヘキサン（６０〜６４）、ｎ−へブタン（９８，４））
、エステル類〔酢酸イソプロピル（８９，０）、プロピ
オン酸メチル（７９，７）、プロピオン酸エチル（９９
，１）１ケトン類〔メチルエチルケトン（７９，６）、
メチル−〇−プロピルケトン（１０３，３）、ジエチル
ケトン（１０２，２）］、アルコール類〔エタノール（
７８，３）、ｎ−プロパツール（９７，２）、イソプロ
パツール（８２，３）、イソブタノール（１０７，９）
、第２ブタノール（９９，５））等を例示できる。

尚、前述のフラックス及びはんだペースト用添加剤も、
エポキシ樹脂に加えて、上記溶媒を含有することができ
る。

本発明のフラックス及びはんだペースト用添加剤、フラ
ックス並びにはんだペーストにおいて、有機酸または有
機酸塩（あるいはこれらの混合物）に対するエポキシ樹
脂の使用量または含有量は、有機酸または有機酸塩に含
まれるＣ０ＯＨ基に対してエポキシ樹脂のエポキシ基の
量をモル比で、１：０．０５〜ｌＯ１好ましくは１：０
．５〜５とすることが金属基板の腐食を有効に防止する
という観点から適当である。

本発明のフラックスにおいて、有機酸、有機酸塩、エポ
キシ樹脂及び溶媒の含有量は、有機酸または有機酸塩０
．１〜３０重量部、エポキシ樹脂０．１〜９０重量部及
び溶媒１０〜９９．８重量部の範囲とすることが適当で
ある。

本発明のフラックスには、上記有機酸等の成分以外にロ
ジンを含むことができる。ロジンとしては、種々のロジ
ンを使用できる。例えば、マレイン酸変性ロジン、マレ
イン酸変性ロジンエステル、水素添加ロジン、不均化ロ
ジン、重合ロジン、ガムロジン、ウッドロジン、トール
油ロジン等を挙げることができる。特にはんだの腐食性
等を考慮した場合、エステル化ロジン、例えばマレイン
酸変性ロジンエステルを使用することが好ましい。

ロジンの主成分はアビエチン酸またはその異性体、重合
体等のアビエチン酸系の化合物である。

これらのアビエチン酸及びアビエチン酸系の化合物は、
常温では活性を示さず、約７０℃以上で加熱すると溶解
して優れた活性を示し、金属基板上の酸化皮膜除去効果
を発揮する。よって、常温での保存では、はとんど腐食
性を有さない。

したがって、本発明においては、ロジンとはアビエチン
酸及びアビエチン酸系の化合物を含むものであればよい
。

ロジンの含有量は、例えば有機酸または有機酸塩１００
重量部に対して１０〜１００００重量部とすることがで
きる。

本発明のはんだペーストは、上記フラックスにさらには
んだを含むものである。ここで「はんだ」とは、はんだ
として一般的に知られている錫−鉛合金のみならず、さ
らに銀、ビスマス、金、イリジウム等が混合されたもの
をも含む。

はんだ粉末の形状に特に限定はない。粒子径は、１０〜
１０００メツシユ、好ましくは２５０〜４００メツシユ
のものが適当である。

本発明のはんだペーストにおける、はんだとフラックス
の重量比には、とくに限定はないが、例えば、はんだ４
０〜９５重量部に対してフラックス５〜６０重量部とす
ることが適当である。

以下本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。

〔実施例〕

実施例１　（フラックス組成物）攪拌装置を有する製造釜に、有機酸（または有機酸塩）
、ロジン、活性剤及び溶媒を加えた後、攪拌して各成分
を完全に溶解する。次いで、溶解したのを確認した後、
添加剤を加えて、フラックス組成物を得る。各成分の配
合量は表１に示す。

得られたフラックス組成物の広がり性及び腐食性につい
て評価した。広がり性は米国規格・ＱＱ−８−５７１Ｅ
に準じて測定した。腐食性はＪＩＳ−Ｚ−３１９７６，
６に準じて測定した。結果を表３に示す。

却（エポキシ　月エビクロン８４０：大日本インキ化学工業株式会社製、
ビスフェノールＡタイプエビクロン８３０Ｓ　：大日本インキ化学工業株式会社
製、ビスフェノールＦタイプエビクロン８６０−９０Ｘ　：大日本インキ化学工業株
式会社製、溶剤希釈タイプエビクロン１５３−６０７　：大日本インキ化学工業株
式会社製、難燃タイプエピクロン７０７二大日本インキ化学工業株式会社製、
多アルコールエーテルタイプエビクロン４３０：大日本インキ化学工業株式会社製、
ポリグリシジルタイプ表３腐食性の評価判定Ｅｘ：適合フラックス（フラックスにより蒸着銅又はめ
っき銅が腐食されていない）Ｐ：不適合フラックスＡ：フラックスの下の銅が腐食されて見えなくなった場
合Ｂ：フラックスの縁部の下の銅が腐食して見えなくなっ
た場合Ｃ：フラックスの中心部分の下の銅が見えなくなった場
合Ｄ＝フラックスの周りが腐食のため変色して、かさのよ
うに見える場合Ｅ：フラックスの中心部分が腐食のため変色した場合Ｆ：フラックスの縁が不透明な暗褐色となって見える場
合実施例２（はんだペースト）吉川化工株式会社製・高粘度混練機ペンサー（ＰＳ−５
０１型）を用い、実施例１で得られたフラックス組成物
中にチキソ剤を加え、完全に溶解させる。次いで、溶解
したフラックス組成物にはんだ粉末を加え、均一になる
まで攪拌してはんだペーストを得る。フラックス組成物
及びはんだ粉末の配合量は表４に示す。

得られたはんだペーストの広がり性、はんだボール性及
び腐食性について評価した。広がり性は米国規格・ＱＱ
−８−５７１Ｅに準じて測定した、はんだポール性は米
国規格・ＡＮＳ　Ｉ／Ｉ　ＰＣ−８Ｐ−８１９に準じて
測定した。腐食性はＪＩＳ−Ｚ−３１９７６，６に準じ
て測定した。結果を表５に示す。

表５はんだボール性評価Ａ：好ましいＢ：許容範囲Ｃ：不可腐食性の評価判定ＥＸ：適合フラックス（フラックスにより蒸着銅又はめ
っき銅が腐食されていない）Ｐ：不適合フラックスＡ：フラックスの下の銅が腐食されて見えなくなった場
合Ｂ　：Ｃ：Ｄ　＝Ｅ　：Ｆ　：フラックスの縁部の下の銅が腐食して見えなくなった場合フラックスの中心部分の下の銅が見えなくなった場合フラックスの周りが腐食のため変色して、かさのように見える場合フラックスの中心部分が腐食のため変色した場合フラックスの縁が不透明な暗褐色となって見える場合

Claims

【特許請求の範囲】

（１）エポキシ樹脂を主成分として含有することを特徴
とする、有機酸または有機酸塩を活性剤として含有する
フラックス及びはんだペースト用添加剤。
（２）有機酸または有機酸塩を含有するフラックスであ
って、エポキシ樹脂をさらに含有することを特徴とする
上記フラックス。
（３）請求項（１）に記載のフラックス及びはんだ粒子
を含有するはんだペースト。