(57)【要約】はんだペースト粉末および非水性ビヒクルを含むはんだペースト配合物であって、ビヒクルがその中に、全炭素数８〜５０個を含み、最低４つの炭素原子が短い方のアルキル鎖中に存在する分岐鎖脂肪族アルコールまたは脂肪酸、またはそのエステルである少なくとも１種類の潤滑添加剤を含むことを特徴とする、はんだペースト配合物。該はんだペーストは、印刷中ステンシルからの抜けが改善しており、従って、ファインピッチのステンシル印刷に使用するのに適している。【特許請求の範囲】
【請求項１】
はんだペースト粉末および非水性ビヒクルを含むはんだペースト配合物であって、
前記ビヒクルがその中に、全炭素数８〜５０個を含み、少なくとも４つの炭素原子を短い方のアルキル鎖に含む分岐鎖脂肪族アルコール若しくは脂肪酸、またはそれらのエステルである少なくとも１種類の潤滑添加剤を含むことを特徴とする、はんだペースト配合物。
【請求項２】
前記添加剤が、分岐点が２番目の炭素原子の位置にある、分岐鎖脂肪族アルコールまたは脂肪酸である、請求項１に記載のはんだペースト配合物。
【請求項３】
前記添加剤が、２−ブチル−１−オクタノール、２−ブチル−１−デカノール、２−ヘキシル−１−オクタノール、２−ヘキシル−１−デカノール、２−ヘキシル−１−ドデカノール、２−オクチル−１−ドデカノール、２−デシル−１−テトラデカノール、２−ブチルオクタン酸、２−ブチルデカン酸、２−ヘキシルデカン酸、２−ヘキシルドデカン酸、２−オクチルドデカン酸、２−デシルテトラデカン酸、または２−ヘキサデシルエイコサン酸である、請求項１または２に記載のはんだペースト配合物。
【請求項４】
前記添加剤が、上記脂肪族アルコールと、脂肪酸、二塩基酸、または三塩基酸とのエステルである、請求項１または２に記載のはんだペースト配合物。
【請求項５】
前記エステルが、ステアリン酸エステル、オレイン酸エステル、パルミチン酸エステル、イソステアリン酸エステル、アジピン酸エステル、トリメリト酸エステル、チオジプロピオン酸エステル、またはペンタエリトリトールエステルである、請求項４に記載のはんだペースト配合物。
【請求項６】
はんだ粉末を７５重量％〜９５重量％含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載のはんだペースト配合物。
【請求項７】
前記はんだ粉末が、ＳｎＰｂ、ＳｎＰｂＢｉ、ＳｎＢｉ、ＳｎＰｂＡｇ、ＳｎＡｇＣｕ、ＳｎＡｇＣｕＢｉ、またはＳｎＺｎＢｉの合金組成物である、請求項６に記載のはんだペースト配合物。
【請求項８】
前記はんだ粉末の平均粒径が１０〜８０マイクロメートルの範囲である、請求項１〜７のいずれか１項に記載のはんだペースト配合物。
【請求項９】
前記はんだ粉末の平均粒径が２５〜４５マイクロメートルの範囲である、請求項８に記載のはんだペースト配合物。
【請求項１０】
前記潤滑添加剤を０．１〜２重量％含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載のはんだペースト配合物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファインピッチのステンシル印刷を向上させるため添加剤を含有するはんだ付け用フラックスビヒクル（vehicle）、およびこのフラックスビヒクルを使用して調製される、電子産業で使用するはんだペーストに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子産業では、プリント回路基板（ＰＣＢｓ）の製造を自動化し、電子装置を小型化しようとする傾向があるため、装置をますますファインピッチ化する必要がある。はんだペーストは、一般に、ステンレス鋼または電気鋳造されたステンシルを介して基板に印刷される。ＰＣＢ製造用の業界標準ステンシルは、一般に、厚さが０．１２５ｍｍまたは０．１５０ｍｍであり、直径０．２５ｍｍの孔に０．５ｍｍピッチで印刷するのに直径２５〜４５ミクロンのはんだ粉末粒子を含むはんだペーストが必要である。
【０００３】
ステンレス鋼または電気鋳造されるステンシルからのはんだペーストの通りやすさ、およびその後のＰＣＢ上の印刷されたパッドの明確さは、はんだペースト、および特にはんだ付け用フラックスビヒクルの化学的性質に影響を受ける。成分が印刷されたはんだペーストパッド上の所定の位置に正確に損失なく配置されるように、はんだペーストは一定量の「粘性」を有していなければならない。しかし、成分を所定の位置に保持するはんだペーストの粘性によって、ステンシルを通した基板へのはんだペーストの良好な印刷が妨げられることが多い。即ち、印刷時に、はんだペーストが孔を良好に通過することを妨げられる可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、改善されたはんだフラックスビヒクル、および、印刷中のステンシルからの通過が改善されると同時に、はんだペーストの内部粘性を維持することにより、成分をＰＣＢ上に載置する間の成分の損失を防止するはんだペースト配合物が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
従って、本発明は、はんだペースト粉末および非水性ビヒクルを含むはんだペースト配合物であって、該ビヒクルが、全炭素数８〜５０個を含み、最低４つの炭素原子が短い方のアルキル鎖中に含まれる分岐鎖脂肪族アルコール若しくは脂肪酸、またはそのエステルである少なくとも１種類の潤滑添加剤を含むことを特徴とするはんだペースト配合物を提供する。
【０００６】
本発明において使用するのに特に好ましい潤滑添加剤は、分岐鎖脂肪族アルコール若しくは脂肪酸、またはそのエステルを含むものであり、分岐点は、２番目の炭素原子の位置にあるものである。これらの化合物は、ゲルベアルコールまたはゲルベ酸として、一般的に知られている。
【０００７】
本発明において使用するゲルベアルコールおよびゲルベ酸の具体例は、２−ブチル−１−オクタノール、２−ブチル−１−デカノール、２−ヘキシル−１−オクタノール、２−ヘキシル−１−デカノール、２−ヘキシル−１−ドデカノール、２−オクチル−１−ドデカノール、２−デシル−１−テトラデカノール、２−ブチルオクタン酸、２−ブチルデカン酸、２−ヘキシルデカン酸、２−ヘキシルドデカン酸、２−オクチルドデカン酸、２−デシルテトラデカン酸、または２−ヘキサデシルエイコサン酸である。
【０００８】
潤滑添加剤は、脂肪酸、二塩基酸、または三塩基酸と、上記で定義されているような脂肪族アルコールのエステルであってよい。例としては、ステアリン酸エステル、オレイン酸エステル、パルミチン酸エステル、イソステアリン酸エステル、アジピン酸エステル、トリメリト酸エステル、チオジプロピオン酸エステル、またはペンタエリトリトールエステルなどがある。
【０００９】
本発明のはんだペースト組成物は、一般に、はんだ粉末を７５重量％〜９５重量％含み、好ましくははんだ粉末を８５重量％〜９０重量％含む。はんだ粉末は、一般に、平均粒径が１０〜８０マイクロメートルの範囲であり、好ましくは２５〜４５マイクロメートルの範囲である。
【００１０】
はんだペーストは、好適な合金組成物、例えば、ＳｎＰｂ（Ｓｎ３７Ｐｂ６３など）、ＳｎＰｂＢｉ、ＳｎＢｉ、ＳｎＰｂＡｇ、ＳｎＡｇＣｕ、ＳｎＡｇＣｕＢｉ、ＳｎＺｎＢｉから形成される。
【００１１】
本発明の組成物中に使用されるビヒクルは、一般に、多価アルコール、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ソルビトール、ペンタエリトリトールおよびその誘導体、ブチルジグリム、イタコン酸ジブチル、ジ（プロピレングリコール）ブチルエーテル、２−エチルヘキシルジグリコール、γ−ブチロラクトン、ヘキシルカルビトール、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ−エチルピロリドン、テルピネオール、またはテトラグリムなどの少なくとも１種類の極性有機溶媒を含む。トリ（プロピレングリコール）ブチルエーテルが特に好ましい。
【００１２】
ビヒクルは、一般に、必要に応じて、ビヒクルのレオロジー特性を調節できる１種類以上の増粘剤を含有する。好適な増粘剤には、ポリアクリル酸、水添ヒマシ油およびその誘導体、ポリアミドまたは樹脂などが挙げられ、これらは３０重量％までの量で含まれてもよい。
【００１３】
また、例えば、はんだがリフローするためのフラックス活性（ｆｌｕｘｉｎｇ  ａｃｔｉｖｉｔｙ）を与えるように、ビヒクルに更に他の成分を添加することが必要な場合もある。当業者に既知の典型的なフラックス添加剤（ｆｌｕｘｉｎｇ  ａｄｄｉｔｉｖｅ）を使用してもよい。活性剤は、はんだペースト組成物中に７重量％までの量で含まれてもよい。他の添加剤は、粘着付与剤、および／または酸化防止剤、および／または界面活性剤を５重量％未満の濃度で含んでもよい。
【００１４】
本発明のはんだペーストは、潤滑添加剤を０．１〜２重量％含有する。
【００１５】
本発明のはんだペーストは、印刷中のステンシルからの通過能が改善されており、従ってファインピッチのステンシル印刷で使用するのに適しているという利点を有する。
【００１６】
以下の非限定例により、本発明を説明する。
【実施例】
【００１７】
実施例１〜１０
多数のフラックスゲルを、表１に記載の以下の成分から製造した後、はんだ粉末（直径２５〜４５マイクロメートルのＳｎ６２Ｐｂ３６Ａｇ２）と混合し、フラックスゲル１０％およびはんだ粉末９０％を含有するはんだペーストを得た。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
はんだペーストは、厚さ０．１２５ｍｍの電気鋳造されたステンシルおよびＭＰＭ  ＡＰ２７印刷機を使用して、一連の２５０マイクロメートルの孔を通してそれぞれ印刷される。
【００２０】
１番目、５番目、および１０番目の印刷を目視検査し、視覚標準と比較した。更に、１番目の印刷の外観を、ＳＰＩＤＡ（はんだペースト検査データ分析機）を使用して９０°および４５°で記録した。
【００２１】
検査で印刷の明確さを評価するのに使用された視覚標準を、図１を参照して記載する。図１を参照すると、Ｔはステンシルの厚さ、Ａは孔の直径、Ｄはペーストの直径、およびＨはペーストの高さを表す。次の評価が与えられた。
【００２２】
【表２】
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【００２３】
結果
目視検査の結果を以下の表２に記載する。
【００２４】
【表３】
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【００２５】
表２に記載の結果から、潤滑添加剤を含有するフラックスゲルで製造されたはんだペーストは、潤滑添加剤を含有しないフラックスゲルで製造されたペーストと比較して、印刷の明確さが改善されたことがわかる。
【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年3月11日(2003.3.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
はんだペースト粉末および非水性ビヒクルを含むはんだペースト配合物であって、
前記ビヒクルがその中に、全部で８〜５０個の炭素原子を含み、少なくとも４個の炭素原子が短い方のアルキル鎖中に含まれている分岐鎖脂肪酸またはそのエステルであって、分岐点が２番目の炭素原子の位置にある、少なくとも１種類の潤滑添加剤を含むことを特徴とする、はんだペースト配合物。
【請求項２】
前記添加剤が、２−ブチルオクタン酸、２−ブチルデカン酸、２−ヘキシルデカン酸、２−ヘキシルドデカン酸、２−オクチルドデカン酸、２−デシルテトラデカン酸、または２−ヘキサデシルエイコサン酸である、請求項１または２に記載のはんだペースト配合物。
【請求項３】
前記添加剤が、全部で８〜５０個の炭素原子を含み、少なくとも４個の炭素原子が短い方のアルキル鎖中に存在する分岐鎖脂肪族アルコールと、前記脂肪酸とのエステルである、請求項１または２に記載のはんだペースト配合物。
【請求項４】
前記エステルは、ステアリン酸エステル、オレイン酸エステル、パルミチン酸エステル、イソステアリン酸エステル、アジピン酸エステル、トリメリト酸エステル、チオジプロピオン酸エステル、またはペンタエリトリトールエステルである、請求項３に記載のはんだペースト配合物。
【請求項５】
はんだ粉末を７５重量％〜９５重量％含む、請求項１から４のいずれか１項に記載のはんだペースト配合物。
【請求項６】
前記はんだ粉末が、ＳｎＰｂ、ＳｎＰｂＢｉ、ＳｎＢｉ、ＳｎＰｂＡｇ、ＳｎＡｇＣｕ、ＳｎＡｇＣｕＢｉ、またはＳｎＺｎＢｉの合金組成物である、請求項５に記載のはんだペースト配合物。
【請求項７】
前記はんだ粉末の平均粒径が１０〜８０マイクロメートルの範囲である、請求項１〜６のいずれか１項に記載のはんだペースト組成物。
【請求項８】
前記はんだ粉末の平均粒径が２５〜４５マイクロメートルの範囲である、請求項７に記載のはんだペースト組成物。
【請求項９】
前記潤滑添加剤を０．１〜２重量％含有する、請求項１〜８のいずれか１項に記載のはんだペースト組成物。
【国際調査報告】
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