JPH10233577A - はんだペースト - Google Patents
はんだペーストInfo
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- JPH10233577A JPH10233577A JP9036210A JP3621097A JPH10233577A JP H10233577 A JPH10233577 A JP H10233577A JP 9036210 A JP9036210 A JP 9036210A JP 3621097 A JP3621097 A JP 3621097A JP H10233577 A JPH10233577 A JP H10233577A
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- Japan
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- rosin
- acid
- solder
- carboxyl group
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- Pending
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- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐疲労性とぬれ性にすぐれたはんだペースト
を提供する。 【解決手段】 Ｐｂ２０〜５０重量％，Ｓｂ０．０５〜
１重量％未満、Ｉｎ０．１〜５重量％，残部実質的にＳ
ｎからなるはんだ合金粒子と、第１級カルボキシル基を
有するロジン誘導体を含むフラックスからなるはんだペ
ースト。
を提供する。 【解決手段】 Ｐｂ２０〜５０重量％，Ｓｂ０．０５〜
１重量％未満、Ｉｎ０．１〜５重量％，残部実質的にＳ
ｎからなるはんだ合金粒子と、第１級カルボキシル基を
有するロジン誘導体を含むフラックスからなるはんだペ
ースト。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐疲労性とぬれ性
にすぐれたはんだペーストに関するものである。
にすぐれたはんだペーストに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】本出願人の一名は、特許公報（Ｂ２）第
２５４３９４１号において耐疲労性にすぐれた下記組成
のはんだ合金を提案した。 （ａ）Ｐｂ３５〜５０重量％，Ｓｂ０．０５〜１重量％
未満、Ｉｎ０．１〜５重量％，残部実質的にＳｎからな
る組成。 （ｂ）上記（ａ）の組成に対してさらにＡｇ０．０５〜
５重量％及び／又はＣｕ０．０５〜２重量％を添加した
組成。また、同じ出願人は、特許公報（Ｂ２）第２５４
３９８５号において耐疲労性にすぐれたはんだ材として
下記組成のはんだ合金を提案した。 （ｃ）Ｐｂ２０〜３５重量％，Ｓｂ０．０５〜１重量％
未満、Ｉｎ０．１〜５重量％，残部実質的にＳｎからな
る組成。 （ｄ）上記（ａ）の組成に対してさらにＡｇ０．０５〜
５重量％及び／又はＣｕ０．０５〜２重量％を添加した
組成。
２５４３９４１号において耐疲労性にすぐれた下記組成
のはんだ合金を提案した。 （ａ）Ｐｂ３５〜５０重量％，Ｓｂ０．０５〜１重量％
未満、Ｉｎ０．１〜５重量％，残部実質的にＳｎからな
る組成。 （ｂ）上記（ａ）の組成に対してさらにＡｇ０．０５〜
５重量％及び／又はＣｕ０．０５〜２重量％を添加した
組成。また、同じ出願人は、特許公報（Ｂ２）第２５４
３９８５号において耐疲労性にすぐれたはんだ材として
下記組成のはんだ合金を提案した。 （ｃ）Ｐｂ２０〜３５重量％，Ｓｂ０．０５〜１重量％
未満、Ｉｎ０．１〜５重量％，残部実質的にＳｎからな
る組成。 （ｄ）上記（ａ）の組成に対してさらにＡｇ０．０５〜
５重量％及び／又はＣｕ０．０５〜２重量％を添加した
組成。
【０００３】上記のはんだ合金は、ＳｂとＩｎの同時添
加により耐疲労性を著しく高めることができる。なお、
上記の特許の出願時である昭和６３年（１９８８）頃は
はんだの耐疲労性は、継手の接合強度を高めることによ
り高められるという考え方が多かったが、上記特許は既
にはんだ材料自体の耐疲労性を高めることに着目してい
た。その後の１９９１年頃にははんだ材料自体の耐疲労
性を高める研究もなされ発表されている（例えば「高信
頼度マイクロソルダリング技術、（株）工業調査会、１
９９１年１月２１日発行、２８０〜２８２頁）が、この
書籍で紹介されている疲労に強い材料（例えばＰｂ−５
０Ｉｎ）よりも前掲特許の材料は性能が優れている。
加により耐疲労性を著しく高めることができる。なお、
上記の特許の出願時である昭和６３年（１９８８）頃は
はんだの耐疲労性は、継手の接合強度を高めることによ
り高められるという考え方が多かったが、上記特許は既
にはんだ材料自体の耐疲労性を高めることに着目してい
た。その後の１９９１年頃にははんだ材料自体の耐疲労
性を高める研究もなされ発表されている（例えば「高信
頼度マイクロソルダリング技術、（株）工業調査会、１
９９１年１月２１日発行、２８０〜２８２頁）が、この
書籍で紹介されている疲労に強い材料（例えばＰｂ−５
０Ｉｎ）よりも前掲特許の材料は性能が優れている。
【０００４】上記のはんだ合金は、電子部品をはんだ付
けするためのはんだペーストとしてエアバックやＡＢＳ
（アンチロックブレーキシステム）等の自動車部品に使
用され、従来電子機器動作の信頼性の面から懸念が指摘
されていたはんだの疲労を根本的に解決した。
けするためのはんだペーストとしてエアバックやＡＢＳ
（アンチロックブレーキシステム）等の自動車部品に使
用され、従来電子機器動作の信頼性の面から懸念が指摘
されていたはんだの疲労を根本的に解決した。
【０００５】ところで、はんだペーストにはフラックス
としてロジンが一般に使用される。ロジンは、アビエチ
ン酸、ネオアビエチン酸、バラストリン酸、レボピマー
ル酸等を有効成分としてなり、崇高いヒドロフェナンス
レン骨格の第３級炭素にカルボキシル基を結合する化学
構造を有する。そのため、ロジンが有するカルボキシル
基の活性は、その立体障害や、カルボキシル基の結合炭
素ゆえに一般に弱い。また、ロジンの共役ジエン樹脂酸
成分と、マレイン酸やアクリル酸等を付加反応（ディー
ルス・アルダー反応）させて得られるマレオピマール酸
やアクリロピマール酸等のロジン誘導体も知られてい
る。かかるロジン誘導体のカルボキシル基は、第２級カ
ルボキシル基を含み、また立体障害が幾分少なくなる。
しかし、カルボキシル基の活性は十分とはいえない。
としてロジンが一般に使用される。ロジンは、アビエチ
ン酸、ネオアビエチン酸、バラストリン酸、レボピマー
ル酸等を有効成分としてなり、崇高いヒドロフェナンス
レン骨格の第３級炭素にカルボキシル基を結合する化学
構造を有する。そのため、ロジンが有するカルボキシル
基の活性は、その立体障害や、カルボキシル基の結合炭
素ゆえに一般に弱い。また、ロジンの共役ジエン樹脂酸
成分と、マレイン酸やアクリル酸等を付加反応（ディー
ルス・アルダー反応）させて得られるマレオピマール酸
やアクリロピマール酸等のロジン誘導体も知られてい
る。かかるロジン誘導体のカルボキシル基は、第２級カ
ルボキシル基を含み、また立体障害が幾分少なくなる。
しかし、カルボキシル基の活性は十分とはいえない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記はんだ合金はＳ
ｂ、Ｉｎ，Ｃｕの添加によりぬれ性が通常の共晶はんだ
より悪くなるという欠点がある。かかるはんだ合金を従
来のロジンを用いたフラックスと組み合わせて使用する
と、はんだの広がり率が低いために、ぬれ性のすぐれた
はんだ合金成分を添加することで、対応していた。しか
し、合金側の改良では、今後の電子部品の一層の微細化
には適合できない懸念がある。したがって、本発明は、
Ｐｂ−Ｓｎ系合金にＳｂとＩｎを添加し、必要によりさ
らにＡｇ及び／Ｃｕを添加したはんだ合金をペーストに
する際に、フラックスとして用いるロジンを改良するこ
とにより、はんだ付けの際のぬれが良好であり、かつ耐
疲労性にすぐれたはんだペーストを提供することを目的
とするものである。
ｂ、Ｉｎ，Ｃｕの添加によりぬれ性が通常の共晶はんだ
より悪くなるという欠点がある。かかるはんだ合金を従
来のロジンを用いたフラックスと組み合わせて使用する
と、はんだの広がり率が低いために、ぬれ性のすぐれた
はんだ合金成分を添加することで、対応していた。しか
し、合金側の改良では、今後の電子部品の一層の微細化
には適合できない懸念がある。したがって、本発明は、
Ｐｂ−Ｓｎ系合金にＳｂとＩｎを添加し、必要によりさ
らにＡｇ及び／Ｃｕを添加したはんだ合金をペーストに
する際に、フラックスとして用いるロジンを改良するこ
とにより、はんだ付けの際のぬれが良好であり、かつ耐
疲労性にすぐれたはんだペーストを提供することを目的
とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、ＳｂとＩｎを
添加し、必要によりさらにＡｇ及び／Ｃｕを添加したＰ
ｂ−Ｓｎ系はんだ合金とロジンに第１級カルボキシル基
を導入することにより活性を高めた新規なロジン誘導体
と、を含んでなるはんだペーストを提供することによ
り、目的を達成するものである。以下、本発明を詳しく
説明する。
添加し、必要によりさらにＡｇ及び／Ｃｕを添加したＰ
ｂ−Ｓｎ系はんだ合金とロジンに第１級カルボキシル基
を導入することにより活性を高めた新規なロジン誘導体
と、を含んでなるはんだペーストを提供することによ
り、目的を達成するものである。以下、本発明を詳しく
説明する。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明におけるはんだ合金は下記
組成を有するものである。 （ａ）Ｐｂ２０〜５０重量％，Ｓｂ０．０５〜１重量％
未満、Ｉｎ０．１〜５重量％，残部実質的にＳｎからな
る組成。 （ｂ）上記（ａ）の組成に対してさらにＡｇ０．０５〜
５重量％及び／又はＣｕ０．０５〜２重量％を添加した
組成。より好ましい組成は以下のとおりである。 （ａ′）Ｐｂ２０〜４０重量％，Ｓｂ０．０５〜１重量
％未満、Ｉｎ０．０５〜１重量％，残部実質的にＳｎか
らなる組成。 （ｂ′）上記（ａ）の組成に対してさらにＡｇ０．０５
〜５重量％及び／又はＣｕ０．０５〜２重量％を添加し
た組成。 これらの成分の作用及び限定理由は前掲２件の特許公報
の記載による。ただし、本発明のロジンと組み合わせる
はんだ合金のＳｂ含有量は０．５重量％以下であること
が好ましい。はんだ合金は粒子寸法が通常１０〜１００
０メッシュ程度、好ましくは２５０〜４００メッシュ程
度のものが適当である。
組成を有するものである。 （ａ）Ｐｂ２０〜５０重量％，Ｓｂ０．０５〜１重量％
未満、Ｉｎ０．１〜５重量％，残部実質的にＳｎからな
る組成。 （ｂ）上記（ａ）の組成に対してさらにＡｇ０．０５〜
５重量％及び／又はＣｕ０．０５〜２重量％を添加した
組成。より好ましい組成は以下のとおりである。 （ａ′）Ｐｂ２０〜４０重量％，Ｓｂ０．０５〜１重量
％未満、Ｉｎ０．０５〜１重量％，残部実質的にＳｎか
らなる組成。 （ｂ′）上記（ａ）の組成に対してさらにＡｇ０．０５
〜５重量％及び／又はＣｕ０．０５〜２重量％を添加し
た組成。 これらの成分の作用及び限定理由は前掲２件の特許公報
の記載による。ただし、本発明のロジンと組み合わせる
はんだ合金のＳｂ含有量は０．５重量％以下であること
が好ましい。はんだ合金は粒子寸法が通常１０〜１００
０メッシュ程度、好ましくは２５０〜４００メッシュ程
度のものが適当である。
【０００９】続いて、第１級カルボキシル基を含有して
なる新規なロジン誘導体について説明する。本発明の第
１級カルボキシル基を有するロジン誘導体は、公知のロ
ジン類またはそのロジン誘導体を変性することにより第
１級カルボキシル基を導入したものを言う。
なる新規なロジン誘導体について説明する。本発明の第
１級カルボキシル基を有するロジン誘導体は、公知のロ
ジン類またはそのロジン誘導体を変性することにより第
１級カルボキシル基を導入したものを言う。
【００１０】ロジン類としては、ガムロジン、トール油
ロジン、ウッドロジン等の原料ロジン類、当該原料ロジ
ン類に蒸留工程、水添工程および不均化工程のいずれか
少なくとも１つの工程を施して得られる各種の変性ロジ
ン類（蒸留ロジン、水添ロジン、不均化ロジン等や、い
わゆる無色ロジン）や、重合ロジン等があげられる。な
お、これらロジン類は、アビエチン酸、ネオアビエチン
酸、パラストリン酸、レボピマール酸、デヒドロアビエ
チン酸、ジヒドロアビエチン酸、テトラヒドロアビエチ
ン酸等の各種の化合物を有効成分として含有するが、本
発明のロジン類は、これら化合物の混合物であってもよ
い。
ロジン、ウッドロジン等の原料ロジン類、当該原料ロジ
ン類に蒸留工程、水添工程および不均化工程のいずれか
少なくとも１つの工程を施して得られる各種の変性ロジ
ン類（蒸留ロジン、水添ロジン、不均化ロジン等や、い
わゆる無色ロジン）や、重合ロジン等があげられる。な
お、これらロジン類は、アビエチン酸、ネオアビエチン
酸、パラストリン酸、レボピマール酸、デヒドロアビエ
チン酸、ジヒドロアビエチン酸、テトラヒドロアビエチ
ン酸等の各種の化合物を有効成分として含有するが、本
発明のロジン類は、これら化合物の混合物であってもよ
い。
【００１１】また、ロジン誘導体としては、マレオピマ
ール酸、フマロピマール酸およびアクリロピマール酸等
が挙げられる。マレオピマール酸、フマロピマール酸お
よびアクリロピマール酸、前記原料ロジン類の共役ジエ
ン樹脂酸成分と、マレイン酸、フマル酸またはアクリル
酸とを付加反応（ディールス・アルダー反応）させて得
られるものである。これらマレオピマール酸等は必ずし
も精製したものを使用する必要はなく、未反応の原料ロ
ジン類を含有する反応生成物を使用することもできる。
ール酸、フマロピマール酸およびアクリロピマール酸等
が挙げられる。マレオピマール酸、フマロピマール酸お
よびアクリロピマール酸、前記原料ロジン類の共役ジエ
ン樹脂酸成分と、マレイン酸、フマル酸またはアクリル
酸とを付加反応（ディールス・アルダー反応）させて得
られるものである。これらマレオピマール酸等は必ずし
も精製したものを使用する必要はなく、未反応の原料ロ
ジン類を含有する反応生成物を使用することもできる。
【００１２】なお、これらロジン類またはそのロジン誘
導体はいずれも分子中に第２級または第３級カルボキシ
ル基を有する。
導体はいずれも分子中に第２級または第３級カルボキシ
ル基を有する。
【００１３】前記ロジン類またはそのロジン誘導体を変
性して、第１級カルボキシル基を導入する方法として
は、たとえば、ロジン類またはそのロジン誘導体と第１
級カルボキシル基含有ヒドロキシ化合物とをエステル化
反応させる方法があげられる。
性して、第１級カルボキシル基を導入する方法として
は、たとえば、ロジン類またはそのロジン誘導体と第１
級カルボキシル基含有ヒドロキシ化合物とをエステル化
反応させる方法があげられる。
【００１４】第１級カルボキシル基含有ヒドロキシ化合
物としては、グリコール酸、ヒドロアクリル酸、β−オ
キシ酪酸、γ−オキシ酪酸、５−オキシ吉草酸、４−オ
キシカプロン酸、リンゴ酸、オキシヒドロケイ皮酸等が
あげられる。これらのなかでもグリコール酸が好まし
い。なお、グリコール酸等の第１級カルボキシル基含有
ヒドロキシ化合物は市販されている結晶または水溶液の
いずれの形態でも使用できる。
物としては、グリコール酸、ヒドロアクリル酸、β−オ
キシ酪酸、γ−オキシ酪酸、５−オキシ吉草酸、４−オ
キシカプロン酸、リンゴ酸、オキシヒドロケイ皮酸等が
あげられる。これらのなかでもグリコール酸が好まし
い。なお、グリコール酸等の第１級カルボキシル基含有
ヒドロキシ化合物は市販されている結晶または水溶液の
いずれの形態でも使用できる。
【００１５】ロジン類またはそのロジン誘導体と、第１
級カルボキシル基含有ヒドロキシ化合物との反応は、公
知のエステル化反応と同様に行うことができる。第１級
カルボキシル基含有ヒドロキシ化合物の使用量は、ロジ
ン類またはそのロジン誘導体のカルボキシル基１当量に
対して、第１級カルボキシル基含有ヒドロキシ化合物の
ヒドロキシ基が０．２〜１０当量、好ましくは０．３〜
５当量である。第１級カルボキシル基含有ヒドロキシ化
合物の使用量が０．２当量より少ない場合には、ロジン
誘導体に導入される第１級カルボキシル基の割合が少な
く、得られるロジン誘導体に十分な活性を付与し難い。
また１０当量を越える場合には、第１級カルボキシル基
含有ヒドロキシ化合物によりロジン類の分解が促進され
るため、得られる第１級カルボキシル基を有するロジン
誘導体の収率が低下するばかりでなく色調が低下するた
め、いずれの場合も好ましくない。
級カルボキシル基含有ヒドロキシ化合物との反応は、公
知のエステル化反応と同様に行うことができる。第１級
カルボキシル基含有ヒドロキシ化合物の使用量は、ロジ
ン類またはそのロジン誘導体のカルボキシル基１当量に
対して、第１級カルボキシル基含有ヒドロキシ化合物の
ヒドロキシ基が０．２〜１０当量、好ましくは０．３〜
５当量である。第１級カルボキシル基含有ヒドロキシ化
合物の使用量が０．２当量より少ない場合には、ロジン
誘導体に導入される第１級カルボキシル基の割合が少な
く、得られるロジン誘導体に十分な活性を付与し難い。
また１０当量を越える場合には、第１級カルボキシル基
含有ヒドロキシ化合物によりロジン類の分解が促進され
るため、得られる第１級カルボキシル基を有するロジン
誘導体の収率が低下するばかりでなく色調が低下するた
め、いずれの場合も好ましくない。
【００１６】エステル化の反応温度は、通常、２００〜
３００℃程度、好ましくは２３０〜２８０℃程度であ
り、反応時間は１０分〜４時間程度、好ましくは１５分
〜２時間程度である。また、エステル化反応は、通常、
窒素雰囲気下に、生成する水を除去しながら行う。
３００℃程度、好ましくは２３０〜２８０℃程度であ
り、反応時間は１０分〜４時間程度、好ましくは１５分
〜２時間程度である。また、エステル化反応は、通常、
窒素雰囲気下に、生成する水を除去しながら行う。
【００１７】なお、エステル化反応に際しては、エステ
ル化触媒として塩酸、硫酸等の鉱酸、芳香族スルホン酸
等の有機酸、フッ化ホウ素エーテル、塩化アルミニウム
等のルイス酸や、酸化亜鉛、水酸化カルシウム等の一般
的なエステル化触媒を使用することもできる。
ル化触媒として塩酸、硫酸等の鉱酸、芳香族スルホン酸
等の有機酸、フッ化ホウ素エーテル、塩化アルミニウム
等のルイス酸や、酸化亜鉛、水酸化カルシウム等の一般
的なエステル化触媒を使用することもできる。
【００１８】かくして得られた第１級カルボキシル基を
有するロジン誘導体は、原料のロジン類またはそのロジ
ン誘導体の第３級炭素および／または第２級炭素に結合
したカルボキシル基１当量に、第１級カルボキシル基含
有ヒドロキシ化合物が１〜５当量程度付加したエステル
化物の混合物であり、反応生成物中には、未反応の原料
ロジン類は、マレオピマール酸、フマロピマール酸、ア
クリロピマール酸等のロジン誘導体を含んでいてもよ
い。なお、こうした反応生成物は、減圧蒸留や、カラム
分取により分離することもできる。
有するロジン誘導体は、原料のロジン類またはそのロジ
ン誘導体の第３級炭素および／または第２級炭素に結合
したカルボキシル基１当量に、第１級カルボキシル基含
有ヒドロキシ化合物が１〜５当量程度付加したエステル
化物の混合物であり、反応生成物中には、未反応の原料
ロジン類は、マレオピマール酸、フマロピマール酸、ア
クリロピマール酸等のロジン誘導体を含んでいてもよ
い。なお、こうした反応生成物は、減圧蒸留や、カラム
分取により分離することもできる。
【００１９】また、ロジン類またはそのロジン誘導体を
変性して、第１級カルボキシル基を導入する前記以外の
方法としては、たとえば、ロジン類またはそのロジン誘
導体とラクトンまたはラクタムとの開環反応、第１級カ
ルボキシル基含有アミン化合物とのアミド化反応、ロジ
ン類のオレフィン部の酸化開裂反応等の方法を採用する
こともできる。
変性して、第１級カルボキシル基を導入する前記以外の
方法としては、たとえば、ロジン類またはそのロジン誘
導体とラクトンまたはラクタムとの開環反応、第１級カ
ルボキシル基含有アミン化合物とのアミド化反応、ロジ
ン類のオレフィン部の酸化開裂反応等の方法を採用する
こともできる。
【００２０】本発明のはんだペーストの成分であるフラ
ックスは、前記第１級カルボキシル基を有するロジン誘
導体をベース樹脂として含有してなる。かかる本発明の
フラックスは、ベース樹脂として用いるロジン誘導体が
第１級カルボキシル基を有していることから優れた活性
を有し、溶融はんだの表面と作用して、ぬれ性低下をも
たらすＳｂ，Ｉｎ，Ｃｕなどの影響を緩和するが、はん
だ合金凝固にはこれらの成分の同時添加による合金側の
作用を損なうことがないばかりか、おそらく合金の材料
を清浄化して疲労の起点も少なくすることにより耐疲労
性を高めると考えられる。また本発明のフラックスは上
記の第１級カルボキシル基を有するロジン誘導体を単独
で使用することができるが、従来公知の前記例示のロジ
ン類またはロジン誘導体や、ポリエステル樹脂、フェノ
キシ樹脂、テルペン樹脂等の合成樹脂等の一般にフラッ
クスのベース樹脂として用いられているものを併用する
ことや、活性をさらに向上させるために、アミンのハロ
ゲン化水素酸塩、有機酸類や有機アミン類等の一般に知
られている活性剤を含有することができる。その他に酸
化防止剤、防黴剤、つや消し剤、チキソ剤等の添加剤を
含有することができる。
ックスは、前記第１級カルボキシル基を有するロジン誘
導体をベース樹脂として含有してなる。かかる本発明の
フラックスは、ベース樹脂として用いるロジン誘導体が
第１級カルボキシル基を有していることから優れた活性
を有し、溶融はんだの表面と作用して、ぬれ性低下をも
たらすＳｂ，Ｉｎ，Ｃｕなどの影響を緩和するが、はん
だ合金凝固にはこれらの成分の同時添加による合金側の
作用を損なうことがないばかりか、おそらく合金の材料
を清浄化して疲労の起点も少なくすることにより耐疲労
性を高めると考えられる。また本発明のフラックスは上
記の第１級カルボキシル基を有するロジン誘導体を単独
で使用することができるが、従来公知の前記例示のロジ
ン類またはロジン誘導体や、ポリエステル樹脂、フェノ
キシ樹脂、テルペン樹脂等の合成樹脂等の一般にフラッ
クスのベース樹脂として用いられているものを併用する
ことや、活性をさらに向上させるために、アミンのハロ
ゲン化水素酸塩、有機酸類や有機アミン類等の一般に知
られている活性剤を含有することができる。その他に酸
化防止剤、防黴剤、つや消し剤、チキソ剤等の添加剤を
含有することができる。
【００２１】また、本発明のフラックスは通常溶媒を含
む。溶媒としては、特に限定されないが、ジエチレング
リコールモノブチルエーテル、ヘキシレングリコール等
のアルコール類；安息香酸ブチル、アジピン酸ジエチル
等のエステル類；ドデカン、テトラデセン等の炭化水素
類を例示することができる。
む。溶媒としては、特に限定されないが、ジエチレング
リコールモノブチルエーテル、ヘキシレングリコール等
のアルコール類；安息香酸ブチル、アジピン酸ジエチル
等のエステル類；ドデカン、テトラデセン等の炭化水素
類を例示することができる。
【００２２】かかる本発明のフラックスは、通常、フラ
ックス中の固形分が４０〜７０重量％程度となるような
範囲で溶媒を使用する。
ックス中の固形分が４０〜７０重量％程度となるような
範囲で溶媒を使用する。
【００２３】フラックスとはんだ粒子の混合比は、前者
５〜２０重量部程度に対して、後者８０〜９５重量部程
度が適当である。以下実施例によりさらに詳しく本発明
を説明する。
５〜２０重量部程度に対して、後者８０〜９５重量部程
度が適当である。以下実施例によりさらに詳しく本発明
を説明する。
【００２４】
実施例１ 以下に説明する組成及び特性の３種類の合金をはんだと
して使用した。 （１）名称：Ａ（本発明実施例） 組成：Ｓｎ−２５Ｐｂ−０．４Ｓｂ−１Ｉｎ 特性 引張り強度（ｋｇｆ／ｍｍ2 ）−６．５ 破断伸び（％）−４８ 硬さ（Ｈｖ）−１９ クリープ強度比−１５ 疲労特性−図１に示す ぬれ性（広がり率）（％）−９２ 酸化物発生量比−１．２〜１．８ マイグレーション−１０００時間でなし （２）名称：Ｂ（本発明実施例） 組成：Ｓｎ−２５Ｐｂ−０．３Ｓｂ−０．４Ｉｎ−１．
５Ａｇ 特性 引張り強度（ｋｇｆ／ｍｍ2 ）−６．６ 破断伸び（％）−４４ 硬さ（Ｈｖ）−１７ クリープ強度比−１２ 疲労特性−図１に示す ぬれ性（広がり率）（％）−８８ 酸化物発生量比−１．５〜１．４ マイグレーション−１０００時間でなし （３）名称：Ｃ（本発明実施例） 組成：Ｓｎ−２５Ｐｂ−０．４Ｓｂ−０．２Ｉｎ−０．
４Ａｇ−０．２Ｃｕ 特性 引張り強度（ｋｇｆ／ｍｍ2 ）−５．３ 破断伸び（％）−３５ 硬さ（Ｈｖ）−１９ クリープ強度比−５ 疲労特性−図１に示す ぬれ性（広がり率）（％）−９４ 酸化物発生量比−１．０〜１．１ マイグレーション−１０００時間でなし （４）名称：共晶（比較例） 組成：Ｓｎ−３７Ｐｂ 特性 引張り強度（ｋｇｆ／ｍｍ2 ）−５．６ 破断伸び（％）−５７ 硬さ（Ｈｖ）−１６ クリープ強度比−１ 疲労特性−図１に示す ぬれ性（広がり率）（％）−９２ 酸化物発生量比−１ マイグレーション−１０００時間でなし
して使用した。 （１）名称：Ａ（本発明実施例） 組成：Ｓｎ−２５Ｐｂ−０．４Ｓｂ−１Ｉｎ 特性 引張り強度（ｋｇｆ／ｍｍ2 ）−６．５ 破断伸び（％）−４８ 硬さ（Ｈｖ）−１９ クリープ強度比−１５ 疲労特性−図１に示す ぬれ性（広がり率）（％）−９２ 酸化物発生量比−１．２〜１．８ マイグレーション−１０００時間でなし （２）名称：Ｂ（本発明実施例） 組成：Ｓｎ−２５Ｐｂ−０．３Ｓｂ−０．４Ｉｎ−１．
５Ａｇ 特性 引張り強度（ｋｇｆ／ｍｍ2 ）−６．６ 破断伸び（％）−４４ 硬さ（Ｈｖ）−１７ クリープ強度比−１２ 疲労特性−図１に示す ぬれ性（広がり率）（％）−８８ 酸化物発生量比−１．５〜１．４ マイグレーション−１０００時間でなし （３）名称：Ｃ（本発明実施例） 組成：Ｓｎ−２５Ｐｂ−０．４Ｓｂ−０．２Ｉｎ−０．
４Ａｇ−０．２Ｃｕ 特性 引張り強度（ｋｇｆ／ｍｍ2 ）−５．３ 破断伸び（％）−３５ 硬さ（Ｈｖ）−１９ クリープ強度比−５ 疲労特性−図１に示す ぬれ性（広がり率）（％）−９４ 酸化物発生量比−１．０〜１．１ マイグレーション−１０００時間でなし （４）名称：共晶（比較例） 組成：Ｓｎ−３７Ｐｂ 特性 引張り強度（ｋｇｆ／ｍｍ2 ）−５．６ 破断伸び（％）−５７ 硬さ（Ｈｖ）−１６ クリープ強度比−１ 疲労特性−図１に示す ぬれ性（広がり率）（％）−９２ 酸化物発生量比−１ マイグレーション−１０００時間でなし
【００２５】上記特性において、疲労特性は前掲特許公
報に記載された方法により測定したものである。但し、
フラックスは市販のものを使用して前掲特許公報に示さ
れる継ぎ手を作製して試験した。上記から明らかなよう
にはんだＡ，Ｂ，Ｃは共晶はんだに比べ疲労特性が優れ
ている。酸化物発生量は噴流装置にて８時間後に発生し
た酸化物の量を測定した値を、共晶合金の値に対比して
示す。マイグレーションはＪＩＳ Ｚ ３２８４に準じ
て測定したものである。
報に記載された方法により測定したものである。但し、
フラックスは市販のものを使用して前掲特許公報に示さ
れる継ぎ手を作製して試験した。上記から明らかなよう
にはんだＡ，Ｂ，Ｃは共晶はんだに比べ疲労特性が優れ
ている。酸化物発生量は噴流装置にて８時間後に発生し
た酸化物の量を測定した値を、共晶合金の値に対比して
示す。マイグレーションはＪＩＳ Ｚ ３２８４に準じ
て測定したものである。
【００２６】ロジンとしては下記の４種類を使用した。 （１）変性ロジンＡ（本発明実施例） 以下説明する製造例１で製造した第１級カルボキシル含
有ロジン誘導体 （２）変性ロジンＢ（本発明実施例） 以下説明する製造例２で製造した第１級カルボキシル含
有ロジン誘導体 （３）白菊ロジン（荒川化学工業製、比較例） （４）重合ロジン（荒川化学工業製、比較例）
有ロジン誘導体 （２）変性ロジンＢ（本発明実施例） 以下説明する製造例２で製造した第１級カルボキシル含
有ロジン誘導体 （３）白菊ロジン（荒川化学工業製、比較例） （４）重合ロジン（荒川化学工業製、比較例）
【００２７】フラックスの調製としては、前記（１）〜
（４）の各ロジンの５５重量部に対してジエチレングリ
コールモノブチルエーテル３０重量部、硬化ヒマシ油５
重量部を調合した。このフラックス１０重量部と前記の
はんだ合金粒子（粒径２５〜３５μｍ）９０重量部とを
混合してはんだペーストを調製した。
（４）の各ロジンの５５重量部に対してジエチレングリ
コールモノブチルエーテル３０重量部、硬化ヒマシ油５
重量部を調合した。このフラックス１０重量部と前記の
はんだ合金粒子（粒径２５〜３５μｍ）９０重量部とを
混合してはんだペーストを調製した。
【００２８】製造例１ 分水管を備えた３００ｍＬ容の４ツ口フラスコに、デヒ
ドロアビエチン酸１５０ｇを仕込み、窒素雰囲気下で加
熱撹拌しながら、１５０℃に昇温し、溶融させた。次い
でグリコール酸３５ｇを仕込んだ。加熱する一方で反応
水を除去しながら、２８０℃まで昇温して保持した。１
時間経過後、ＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラフィー）に
より、グリコール酸がなくなったのを確認した後、１０
ｍｍＨｇで減圧蒸留を行い、残留している水とロジン分
解物を除去し、第１級カルボキシル基含有ロジン誘導体
を得た。
ドロアビエチン酸１５０ｇを仕込み、窒素雰囲気下で加
熱撹拌しながら、１５０℃に昇温し、溶融させた。次い
でグリコール酸３５ｇを仕込んだ。加熱する一方で反応
水を除去しながら、２８０℃まで昇温して保持した。１
時間経過後、ＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラフィー）に
より、グリコール酸がなくなったのを確認した後、１０
ｍｍＨｇで減圧蒸留を行い、残留している水とロジン分
解物を除去し、第１級カルボキシル基含有ロジン誘導体
を得た。
【００２９】なお、この第１級カルボキシル基含有ロジ
ン誘導体は、1 Ｈ−ＮＭＲ（３００ＮＨｚ，ＣＤＣｌ
3 ）：δ７．９８（ｂｓ．１Ｈ），δ４．６２（ｄｄ．
２Ｈ），13Ｃ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3 ），
δ１７８．００，δ１７３．４０，δ６０．２８，ＩＲ
チャート（ｎｅａｔ，ＣＣｌ4 ）：１７３５ｃｍ-1によ
り確認した。
ン誘導体は、1 Ｈ−ＮＭＲ（３００ＮＨｚ，ＣＤＣｌ
3 ）：δ７．９８（ｂｓ．１Ｈ），δ４．６２（ｄｄ．
２Ｈ），13Ｃ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3 ），
δ１７８．００，δ１７３．４０，δ６０．２８，ＩＲ
チャート（ｎｅａｔ，ＣＣｌ4 ）：１７３５ｃｍ-1によ
り確認した。
【００３０】製造例２ 分水管を備えた３００ｍＬ容の４ツ口フラスコに、アク
リロピマール酸１００ｇを仕込み、窒素雰囲気下で加熱
撹拌しながら、１８０℃に昇温し、溶融させた。次いで
グリコール酸２０ｇを仕込んだ。加熱する一方で反応水
を除去しながら、２５０℃まで昇温して保持した。１時
間経過後、ＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラフィー）によ
り、グリコール酸がなくなったのを確認した後、３０ｍ
ｍＨｇで減圧蒸留を行い、残留している水とロジン分解
物を除去し、第１級カルボキシル基含有ロジン誘導体を
得た。
リロピマール酸１００ｇを仕込み、窒素雰囲気下で加熱
撹拌しながら、１８０℃に昇温し、溶融させた。次いで
グリコール酸２０ｇを仕込んだ。加熱する一方で反応水
を除去しながら、２５０℃まで昇温して保持した。１時
間経過後、ＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラフィー）によ
り、グリコール酸がなくなったのを確認した後、３０ｍ
ｍＨｇで減圧蒸留を行い、残留している水とロジン分解
物を除去し、第１級カルボキシル基含有ロジン誘導体を
得た。
【００３１】なお、この第１級カルボキシル基含有ロジ
ン誘導体は、1 Ｈ−ＮＭＲ（３００ＮＨｚ，ＣＤＣｌ
3 ）：δ８．７１（ｂｓ．２Ｈ），δ４．６５（ｍ．２
Ｈ），ＩＲチャート（ｎｅａｔ，ＣＣｌ4 ）：１７３０
ｃｍ-1により確認した。
ン誘導体は、1 Ｈ−ＮＭＲ（３００ＮＨｚ，ＣＤＣｌ
3 ）：δ８．７１（ｂｓ．２Ｈ），δ４．６５（ｍ．２
Ｈ），ＩＲチャート（ｎｅａｔ，ＣＣｌ4 ）：１７３０
ｃｍ-1により確認した。
【００３２】試験方法 ぬれ性を評価する方法として、広がり率の試験（ＪＩＳ
−Ｚ−３１９７）を行った。試験の結果を図２に示す。
−Ｚ−３１９７）を行った。試験の結果を図２に示す。
【００３３】はんだ合金Ａの広がり率は比較例のロジン
と組み合わせると約８０％を超えないが、実施例のロジ
ンと組み合わせると８０％を大きく上回っている（図
２）。はんだ合金Ｂ，Ｃについても同様の傾向がある。
図３には、はんだ合金Ａ，Ｂ，Ｃと変性ロジンＡとを組
合わせたはんだペーストについて、図１と同様の試験法
（応力３２０ｇｆ／ｍｍ2 ）で測定した疲労寿命を示
す。この図より本発明のはんだ合金は耐疲労性が優れて
いることが明らかである。また、図１と図３のデータを
対比すると次のようになる。 図３のデータが図１のデータより大きくなっている増分
は本発明の変性フラックスの耐疲労性への寄与分であ
る。したがって、本発明のはんだ合金Ａ〜Ｃと変性フラ
ックスを使用することにより、共晶はんだの場合と同等
以上の耐疲労性向上が実現されたこととが分かる。
と組み合わせると約８０％を超えないが、実施例のロジ
ンと組み合わせると８０％を大きく上回っている（図
２）。はんだ合金Ｂ，Ｃについても同様の傾向がある。
図３には、はんだ合金Ａ，Ｂ，Ｃと変性ロジンＡとを組
合わせたはんだペーストについて、図１と同様の試験法
（応力３２０ｇｆ／ｍｍ2 ）で測定した疲労寿命を示
す。この図より本発明のはんだ合金は耐疲労性が優れて
いることが明らかである。また、図１と図３のデータを
対比すると次のようになる。 図３のデータが図１のデータより大きくなっている増分
は本発明の変性フラックスの耐疲労性への寄与分であ
る。したがって、本発明のはんだ合金Ａ〜Ｃと変性フラ
ックスを使用することにより、共晶はんだの場合と同等
以上の耐疲労性向上が実現されたこととが分かる。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によると、耐
疲労性に優れかつ広がり率が高いはんだペーストが得ら
れることにより、次の効果が達成される。 （１）所定の広がり率を容易に確保できるのではんだ付
け作業性が良好になり、その信頼性が向上する。 （２）継ぎ手の強度が高められる。 （３）これらの効果により、電子機器動作の信頼性が材
料及び継手・接合の施工の両面から改善されることにな
った。
疲労性に優れかつ広がり率が高いはんだペーストが得ら
れることにより、次の効果が達成される。 （１）所定の広がり率を容易に確保できるのではんだ付
け作業性が良好になり、その信頼性が向上する。 （２）継ぎ手の強度が高められる。 （３）これらの効果により、電子機器動作の信頼性が材
料及び継手・接合の施工の両面から改善されることにな
った。
【図１】本発明で使用するはんだ合金及び従来の共晶は
んだの疲労特性グラフである。
んだの疲労特性グラフである。
【図２】各種ロジンを使用したはんだ合金ペーストの広
がり率を示すグラフである。
がり率を示すグラフである。
【図３】各種はんだ合金ペーストの疲労寿命を示すグラ
フである。
フである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 靖久 愛知県豊田市緑ケ丘３丁目65番地 大豊工 業株式会社内 (72)発明者 賀来 芳弘 愛知県豊田市緑ケ丘３丁目65番地 大豊工 業株式会社内 (72)発明者 吉冨 学 愛知県豊田市緑ケ丘３丁目65番地 大豊工 業株式会社内 (72)発明者 田中 俊 大阪府大阪市鶴見区鶴見１丁目１番９号 荒川化学工業株式会社研究所内 (72)発明者 成田 雄彦 愛知県名古屋市緑区鳴海町字長田75−１ ソルダーコート株式会社内 (72)発明者 小島 広光 愛知県名古屋市緑区鳴海町字長田75−１ ソルダーコート株式会社内 (72)発明者 秋江 仁司 愛知県名古屋市緑区鳴海町字長田75−１ ソルダーコート株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｐｂ２０〜５０重量％，Ｓｂ０．０５〜
１重量％未満、Ｉｎ０．１〜５重量％，残部実質的にＳ
ｎからなるはんだ合金粒子と、第１級カルボキシル基を
有するロジン誘導体を含むフラックスからなることを特
徴とするはんだペースト。 - 【請求項２】 前記はんだ合金がさらにＡｇ０．０５〜
５重量％及びＣｕ０．０５〜２重量％の少なくとも１種
を含有することを特徴とする請求項１記載のはんだペー
スト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9036210A JPH10233577A (ja) | 1997-02-20 | 1997-02-20 | はんだペースト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9036210A JPH10233577A (ja) | 1997-02-20 | 1997-02-20 | はんだペースト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10233577A true JPH10233577A (ja) | 1998-09-02 |
Family
ID=12463400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9036210A Pending JPH10233577A (ja) | 1997-02-20 | 1997-02-20 | はんだペースト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10233577A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2846010A1 (fr) * | 2002-10-16 | 2004-04-23 | Michele Vendrely | Alliages metalliques a base de plomb et d'etain, et procede pour leur preparation |
| JP2008091957A (ja) * | 2002-01-11 | 2008-04-17 | Nec Infrontia Corp | はんだ付け方法 |
| US7490403B2 (en) | 2002-01-11 | 2009-02-17 | Nec Infrontia Corporation | Soldering method |
| WO2021187468A1 (ja) | 2020-03-18 | 2021-09-23 | 千住金属工業株式会社 | フラックス及びソルダペースト |
| US11285569B2 (en) | 2003-04-25 | 2022-03-29 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Soldering material based on Sn Ag and Cu |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01237095A (ja) * | 1988-03-17 | 1989-09-21 | Taiho Kogyo Co Ltd | はんだ材 |
| JPH0332487A (ja) * | 1989-06-28 | 1991-02-13 | Toyota Motor Corp | はんだ材 |
| JPH0586334A (ja) * | 1991-03-29 | 1993-04-06 | Arakawa Chem Ind Co Ltd | 無色ロジン誘導体およびその製造法 |
| JPH071182A (ja) * | 1992-12-28 | 1995-01-06 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | はんだ付け用フラックス |
| JPH0959570A (ja) * | 1995-08-22 | 1997-03-04 | Arakawa Chem Ind Co Ltd | ロジン誘導体およびその製造方法 |
| JPH0970689A (ja) * | 1995-09-05 | 1997-03-18 | Arakawa Chem Ind Co Ltd | ハンダ付け用フラックス組成物およびクリームハンダ組成物 |
| JPH10230389A (ja) * | 1997-02-20 | 1998-09-02 | Taiho Kogyo Co Ltd | クリームはんだ用フラックス組成物及びクリームはんだ |
| JPH10230388A (ja) * | 1997-02-20 | 1998-09-02 | Taiho Kogyo Co Ltd | 微粉末はんだを使用したクリームはんだ |
-
1997
- 1997-02-20 JP JP9036210A patent/JPH10233577A/ja active Pending
Patent Citations (8)
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| JPH10230389A (ja) * | 1997-02-20 | 1998-09-02 | Taiho Kogyo Co Ltd | クリームはんだ用フラックス組成物及びクリームはんだ |
| JPH10230388A (ja) * | 1997-02-20 | 1998-09-02 | Taiho Kogyo Co Ltd | 微粉末はんだを使用したクリームはんだ |
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| JP2008091957A (ja) * | 2002-01-11 | 2008-04-17 | Nec Infrontia Corp | はんだ付け方法 |
| US7490403B2 (en) | 2002-01-11 | 2009-02-17 | Nec Infrontia Corporation | Soldering method |
| KR100952271B1 (ko) * | 2002-01-11 | 2010-04-12 | 엔이씨 인프론티어 가부시키가이샤 | 납땜 방법 |
| FR2846010A1 (fr) * | 2002-10-16 | 2004-04-23 | Michele Vendrely | Alliages metalliques a base de plomb et d'etain, et procede pour leur preparation |
| US11285569B2 (en) | 2003-04-25 | 2022-03-29 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Soldering material based on Sn Ag and Cu |
| WO2021187468A1 (ja) | 2020-03-18 | 2021-09-23 | 千住金属工業株式会社 | フラックス及びソルダペースト |
| KR20220137994A (ko) | 2020-03-18 | 2022-10-12 | 센주긴조쿠고교 가부시키가이샤 | 플럭스 및 솔더 페이스트 |
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|---|---|---|---|
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| A02 | Decision of refusal |
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