(57)【要約】【課題】はんだ付け時のニッケルの溶融はんだ合金中への拡散を抑制し、リンの濃化を防止してはんだ付けの接合強度を向上させるとともに、回路パターン以外の部分への銀及び／又は銅の還元析出を抑制することを目的とする。【解決手段】無電解ニッケルめっき又は無電解ニッケルめっき上にさらに金めっきを施した回路にはんだ付けを行う際に使用するフラックスであって、当該フラックス中に銀イオン及び／又は銅イオンの錯体の一種又は二種以上を含有するものである。【選択図】　　　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
無電解ニッケルめっき又は無電解ニッケルめっき上にさらに金めっきを施した回路にはんだ付けを行う際に使用するフラックスであって、当該フラックス中に銀イオン及び／又は銅イオンの錯体の一種又は二種以上を含有することを特徴とする、はんだ付け用フラックス
【請求項２】
前記錯体が、１５０℃未満の温度では回路パターン上に実質的に銀及び／又は銅の置換析出を生じず、１５０℃以上の温度で置換析出が生じる錯体であることを特徴とする、請求項１に記載のはんだ付け用フラックス
【請求項３】
前記錯体が、２８０℃以下の温度では、回路パターン以外の部分に実質的に銀及び／又は銅の析出が生じない錯体であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のはんだ付け用フラックス
【請求項４】
前記錯体が、銀イオン及び／又は銅イオンと、ホスフィン類、含窒素複素環化合物又は、チオール、チオエーテル若しくはジスルフィド結合を有する化合物との錯体であることを特徴とする、請求項１、２又は３に記載のはんだ付け用フラックス
【請求項５】
前記ホスフィン類が、下記一般式化１で表されるアリール又はアルキルホスフィン類の一種又は二種以上の混合物であることを特徴とする、請求項４に記載のはんだ付け用フラックス
【化１】
2004042050.tif 000006
【請求項６】
前記アリール又はアルキルホスフィン類が、トリフェニルホスフィン、トリ（ｐ−トリル）ホスフィン、トリ（ｐ−メトキシフェニル）ホスフィン、トリオクチルホスフィン又はトリス（３−ヒドロキシプロピル）ホスフィンであることを特徴とする、請求項５に記載のはんだ付け用フラックス
【請求項７】
前記含窒素複素環化合物が、五員環又は六員環化合物又はこれらの誘導体の一種又は二種以上の混合物であることを特徴とする、請求項４に記載のはんだ付け用フラックス
【請求項８】
前記錯体が、有機スルホン酸イオン、有機カルボン酸イオン、ハロゲンイオン、硝酸イオン又は硫酸イオンをカウンターアニオンとすることを特徴とする、請求項４、５、６又は７に記載のはんだ付け用フラックス
【請求項９】
前記有機スルホン酸が、下記一般式化２，化３又は化４で表される有機スルホン酸から選ばれる一種又は二種以上の混合物であることを特徴とする、請求項８に記載のはんだ付け用フラックス
【化２】
2004042050.tif 000007
（Ｒ４は炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数２〜１８のアルケニル基又は炭素　数２〜１８のアルキニル基を表し、Ｘ１は水素、水酸基、炭素数１〜８のアルキ　ル基若しくはアルコキシ基、アリール基、アラルキル基、カルボキシル又はスルホン酸基を表し、ｎは０〜３の整数であって、Ｘ１はＲ４の任意の位置にあってよい。）
【化３】
2004042050.tif 000008
（Ｒ５は炭素数１〜１８のアルキル基又は炭素数１〜３のアルキレン基を表し、　アルキレン基である場合には任意の位置に水酸基があってもよく、Ｘ２は塩素及　び／又はフッ素を表し、ｎは１以上Ｒ５に結合し得る水素の数以下の整数であり　、Ｒ５におけるＸ２の結合位置は任意であり、ｍは１〜３の整数である。）
【化４】
2004042050.tif 000009
【請求項１０】
前記有機カルボン酸が、ギ酸、酢酸、シュウ酸、乳酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸又はパーフルオロプロピオン酸の、一種又は二種以上の混合物であることを特徴とする、請求項８に記載のはんだ付け用フラックス
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載のフラックスを塗布し、加熱してなることを特徴とする、電子回路
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種の電子部品をプリント基板上にはんだ付けする際に使用するはんだ付け用フラックスに関するものであって、特に前記プリント基板の銅ランド上に、無電解ニッケルめっき又は無電解ニッケルめっき上にさらに金めっきが施されている場合における、フラックスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来一般に電子部品をプリント基板上にはんだ付けする場合、プリント基板に形成された銅のランドに、錫−鉛合金はんだや無鉛はんだを使用してはんだ付けするのであるが、前記ランドの表面には、銅の酸化を防止するためにニッケルの無電解めっきを施したり、さらにそのニッケルめっき層をバリアー層としてさらにその表面に金めっきが施されていることが多い。
【０００３】
しかしながら、前記ランドに無電解ニッケルめっきを施す場合には、還元剤として次亜リン酸塩が使用されるため、ニッケルのめっき皮膜中に微量のリンを含有する。
【０００４】
そのため、その無電解ニッケルめっきの表面、又は無電解ニッケルめっき上に金めっきを施した表面にはんだ合金を使用してはんだ付けする際に、金やニッケルめっき中のニッケルが溶融したはんだ合金中に拡散し、ニッケルめっき層とはんだ合金との境界に局部的にリンが偏析し、リンが極端に濃化された部分が生じ、接合強度が低下してはんだ付けがはがれることがあった。
【０００５】
かかるニッケルの偏析を防止する方法として、出願人は先にフラックス中に各種金属塩を添加する方法が提案し、特願２００２−０３９２５１として特許出願している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、フラックスへの添加物として、全く配位結合を有しない銀や銅の塩を使用すると、銀又は銅が遊離して単独で析出して、基板の導体パターン間に薄い金属膜を形成し、その金属膜は洗浄により除去することができないため、導体の間の電気絶縁性を損ねるという問題が生じてきた。
【０００７】
本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、はんだ付け時のニッケルの溶融はんだ合金中への拡散を抑制し、リンの濃化を防止してはんだ付けの接合強度を向上させるとともに、回路パターン以外の部分への銀及び／又は銅の還元析出を抑制することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
而して本発明は、無電解ニッケルめっき又は無電解ニッケルめっき上にさらに金めっきを施した回路にはんだ付けを行う際に使用するフラックスであって、当該フラックス中に銀イオン及び／又は銅イオンの錯体の一種又は二種以上を含有することを特徴とするものである。なお本発明において「錯体」とは、少なくとも一つの配位結合を有する銀又は銅の化合物を言う。
【０００９】
本発明においては、前記錯体が、１５０℃未満の温度では回路パターン上に実質的に銀及び／又は銅の置換析出を生じず、１５０℃以上の温度で置換析出が生じる錯体であることが好ましい。さらに、２８０℃以下の温度では、回路パターン以外の部分に、実質的に銀及び／又は銅の析出が生じることがないものであることが好ましい。
【００１０】
また前記錯体としては、銀イオン及び／又は銅イオンと、ホスフィン類、含窒素複素環化合物又は、チオール、チオエーテル若しくはジスルフィド結合を有する化合物との錯体であることが好ましい。
【００１１】
前記ホスフィン類としては、下記一般式化５で表されるアリール又はアルキルホスフィン類の一種又は二種以上の混合物を使用するのが適当である。
【００１２】
【化５】
2004042050.tif 000002
【００１３】
前記アリール又はアルキルホスフィン類としては、トリフェニルホスフィン、トリ（ｐ−トリル）ホスフィン、トリ（ｐ−メトキシフェニル）ホスフィン、トリオクチルホスフィン又はトリス（３−ヒドロキシプロピル）ホスフィンを使用することができる。
【００１４】
さらに、前記錯体を構成する含窒素複素環化合物としては、五員環又は六員環化合物又はこれらの誘導体の、一種又は二種以上の混合物を使用するのが適当である。
【００１５】
また前記錯体は、有機スルホン酸イオン、有機カルボン酸イオン、ハロゲンイオン、硝酸イオン又は硫酸イオンをカウンターアニオンとするものであることが好ましい。
【００１６】
前記有機スルホン酸としては、下記一般式化６，化７又は化８で表される有機スルホン酸から選ばれる一種又は二種以上の混合物を使用することができる。
【００１７】
【化６】
（Ｘ１）ｎ−Ｒ４−ＳＯ３Ｈ
（Ｒ４は炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数２〜１８のアルケニル基又は炭素　数２〜１８のアルキニル基を表し、Ｘ１は水素、水酸基、炭素数１〜８のアルキ　ル基若しくはアルコキシ基、アリール基、アラルキル基、カルボキシル又はスルホン酸基を表し、ｎは０〜３の整数であって、Ｘ１はＲ４の任意の位置にあってよい。）
【００１８】
【化７】
（Ｘ２）ｎ−Ｒ５−（ＳＯ３Ｈ）ｍ
（Ｒ５は炭素数１〜１８のアルキル基又は炭素数１〜３のアルキレン基を表し、　アルキレン基である場合には任意の位置に水酸基があってもよく、Ｘ２は塩素及　び／又はフッ素を表し、ｎは１以上Ｒ５に結合し得る水素の数以下の整数であり　、Ｒ５におけるＸ２の結合位置は任意であり、ｍは１〜３の整数である。）
【００１９】
【化８】
2004042050.tif 000003
【００２０】
また前記カウンターアニオンとしての有機カルボン酸としては、ギ酸、酢酸、シュウ酸、乳酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸又はパーフルオロプロピオン酸の、一種又は二種以上の混合物を使用することができる。
【００２１】
また本発明の電子回路は、以上に述べたフラックスを塗布し、これを加熱してなることを特徴とするものである。
【００２２】
本発明は、フラックス中に銀イオン及び／又は銅イオンの錯体を含有するものであって、特に前述のようにその錯体が、１５０℃未満の温度では回路パターン上に実質的に銀及び／又は銅の置換析出を生じず、１５０℃以上の温度で置換析出が生じ、さらに２８０℃以下の温度では、回路パターン以外の部分に実質的に銀及び／又は銅の析出が生じないものであることが好ましい。
【００２３】
ここで、上記のような置換析出の温度条件を満たす錯体の具体的な例として、銀イオン及び／又は銅イオンと、ホスフィン類、含窒素複素環化合物又はチオール、チオエーテル若しくはジスルフィド結合を有する化合物との錯体を挙げることができる。
【００２４】
前記ホスフィン類としては、前記一般式化５で表されるアリール又はアルキルホスフィン類を使用することができる。これらのフォスフィン類は、単独で使用することもでき、また二種以上の混合物として使用してもよい。
【００２５】
これらのフォスフィン類の具体的なものとして、上記アリールホスフィン類としては、トリフェニルホスフィン、トリ（ｏ−、ｍ−又はｐ−トリル）ホスフィン、トリ（ｐ−メトキシフェニル）ホスフィンなどが適当であり、またアルキルホスフィン類としては、トリブチルホスフィン、トリオクチルホスフィン、トリス（３−ヒドロキシプロピル）ホスフィン、トリベンジルホスフィンなどが好適に用いられる。
【００２６】
その中でも、トリフェニルホスフィン、トリ（ｐ−トリル）ホスフィン、トリ（ｐ−メトキシフェニル）ホスフィン、トリオクチルホスフィン、トリス（３−ヒドロキシプロピル）ホスフィンが特に好適に用いられ、その中でもトリフェニルホスフィン、トリ（ｐ−トリル）ホスフィン、トリ（ｐ−メトキシフェニル）ホスフィンが最も好適に用いられる。
【００２７】
また前記含窒素五員環化合物としては、テトラゾール、トリアゾール、ベンゾトリアゾール、イミダゾール、ベンズイミダゾール、ピラゾール、インダゾール、チアゾール、ベンゾチアゾール、オキサゾール、ベンゾオキサゾール、ピロール若しくはインドールなどのアゾール類又はこれらの誘導体を単独で、又は二種以上の混合物として使用することができる。
【００２８】
さらにこれらの具体的としては、テトラゾール及びその誘導体としては、テトラゾール、５−アミノテトラゾール、５−メルカプト−１−メチルテトラゾール、５−メルカプト−１−フェニルテトラゾールなどが、トリアゾール又はベンゾトリアゾール及びその誘導体としては、１，２，３−トリアゾール、１，２，３−トリアゾール−４，５−ジカルボン酸、１，２，４−トリアゾール、３−アミノ−１，２，４−トリアゾール、４−アミノ−１，２，４−トリアゾール、３−メルカプト−１，２，４−トリアゾール、ベンゾトリアゾール、５−メチルトリアゾール、トリルトリアゾール、ベンゾトリアゾール−５−カルボン酸、カルボキシベンゾトリアゾール、４−アミノベンゾトリアゾール、５−アミノベンゾトリアゾール、４−ニトロベンゾトリアゾール、５−ニトロベンゾトリアゾール、５−クロロベンゾトリアゾールなどが挙げられる。
【００２９】
またイミダゾール又はベンズイミダゾール及びその誘導体としては、イミダゾール、１−メチルイミダゾール、１−フェニルイミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、２−プロピルイミダゾール、２−ブチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、４−メチルイミダゾール、４−フェニルイミダゾール、２−アミノイミダゾール、２−メルカプトイミダゾール、イミダゾール−４−カルボン酸、ベンズイミダゾール、１−メチルベンズイミダゾール、２−メチルベンズイミダゾール、２−エチルベンズイミダゾール、２−ブチルベンズイミダゾール、２−オクチルベンズイミダゾール、２−フェニルベンズイミダゾール、２−トリフルオロメチルベンズイミダゾール、４−メチルベンズイミダゾール、２−クロロベンズイミダゾール、２−ヒドロキシベンズイミダゾール、２−アミノベンズイミダゾール、２−メルカプトベンズイミダゾール、２−メチルチオベンズイミダゾール、５−ニトロベンズイミダゾール、ベンズイミダゾール−５−カルボン酸などが挙げられる。
【００３０】
さらにピラゾール又はインダゾール及びその誘導体としては、ピラゾール、３−メチルピラゾール、４−メチルピラゾール、３，５−ジメチルピラゾール、３−トリフルオロメチルピラゾール、３−アミノピラゾール、ピラゾール−４−カルボン酸、４−ブロモピラゾール、４−ヨードピラゾール、インダゾール、５−アミノインダゾール、６−アミノインダゾール、５−ニトロインダゾール、６−ニトロインダゾールなどが挙げられ、チアゾール又はベンゾチアゾール及びその誘導体としては、チアゾール、４−メチルチアゾール、５−メチルチアゾール、４，５−ジメチルチアゾール、２，４，５−トリメチルチアゾール、２−ブロモチアゾール、２−アミノチアゾール、ベンゾチアゾール、２−メチルベンゾチアゾール、２，５−ジメチルベンゾチアゾール、２−フェニルベンゾチアゾール、２−クロロベンゾチアゾール、２−ヒドロキシベンゾチアゾール、２−アミノベンゾチアゾール、２−メルカプトベンゾチアゾール、２−メチルチオベンゾチアゾールなどを、またオキサゾール又はベンゾオキサゾール及びその誘導体としては、イソオキサゾール、アントラニル、ベンゾオキサゾール、２−メチルベンゾオキサゾール、２−フェニルベンゾオキサゾール、２−クロロベンゾオキサゾール、２−ベンゾオキサゾリノン、２−メルカプトベンゾオキサゾールなどを挙げることができる。
【００３１】
またピロール又はインドール及びその誘導体としては、ピロール、２−エチルピロール、２，４−ジメチルピロール、２，５−ジメチルピロール、ピロール−２−カルボキシアルデヒド、ピロール−２−カルボン酸、４，５，６，７−テトラヒドロインドール、インドール、２−メチルインドール、３−メチルインドール、４−メチルインドール、５−メチルインドール、６−メチルインドール、７−メチルインドール、２，３−ジメチルインドール、２，５−ジメチルインドール、２−フェニルインドール、５−フロロインドール、４−クロロインドール、５−クロロインドール、６−クロロインドール、５−ブロモインドール、４−ヒドロキシインドール、５−ヒドロキシインドール、４−メトキシインドール、５−メトキシインドール、５−アミノインドール、４−ニトロインドール、５−ニトロインドール、インドール−３−カルボキシアルデヒド、インドール−２−カルボン酸、インドール−４−カルボン酸、インドール−５−カルボン酸、インドール−３−酢酸、３−シアノインドール、５−シアノインドール、カルバゾールなどを挙げることができる。
【００３２】
また前記含窒素六員環化合物としては、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、キノリン若しくはフェナントロリン又はこれらの誘導体を、単独で又は二種以上の混合物として使用することができる。
【００３３】
その中でも、ピリジン、２，２’−ビピリジル、ニコチン酸、ピリダジン、ピリミジン、ウラシル、ピラジン、１，３，５−トリアジン、シアヌール酸、キノリン、８−ヒドロキシキノリン、イソキノリン、１，１０−フェナントロリン等が好適に用いられる。
【００３４】
さらにそれらの中でも、テトラゾール、５−メルカプト−１−フェニルテトラゾール、１，２，３−トリアゾール、１，２，４−トリアゾール、３−メルカプト−１，２，４−トリアゾール、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、イミダゾール、２−メルカプトイミダゾール、ベンズイミダゾール、２−オクチルベンズイミダゾール、２−フェニルベンズイミダゾール、２−メルカプトベンズイミダゾール、２−メチルチオベンズイミダゾール、ピラゾール、インダゾール、チアゾール、ベンゾチアゾール、２−フェニルベンゾチアゾール、２−メルカプトベンゾチアゾール、２−メチルチオベンゾチアゾールイソオキサゾール、アントラニル、ベンゾオキサゾール、２−フェニルベンゾオキサゾール、２−メルカプトベンゾオキサゾール、ピロール、４，５，６，７−テトラヒドロインドール、インドール、ピリジン、２，２’−ビピリジル、ニコチン酸、ピリダジン、ピリミジン、ウラシル、ピラジン、１，３，５−トリアジン、シアヌール酸、キノリン、８−ヒドロキシキノリン、イソキノリン、１，１０−フェナントロリンなどが好ましい。
【００３５】
さらにその中でも、５−メルカプト−１−フェニルテトラゾール、３−メルカプト−１，２，４−トリアゾール、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、イミダゾール、ベンズイミダゾール、２−オクチルベンズイミダゾール、２−メルカプトベンズイミダゾール、ベンゾチアゾール、２−メルカプトベンゾチアゾール、ベンゾオキサゾール、２−メルカプトベンゾオキサゾール、ピリジン、２，２’−ビピリジル、８−ヒドロキシキノリン、１，１０−フェナントロリン等が特に好ましい。
【００３６】
また前記チオール、チオエーテル又はジスルフィド結合を有する化合物としては、メタンチオール、エタンチオール、１−プロパンチオール、１−ブタンチオール、３−メチル−１−ブタンチオール、２−プロペン−１−チオール、エタンジチオール、２−メルカプトエタノール、２，３−ジメルカプト−１−プロパノール、２−アミノエタンチオール、ベンゼンチオール、トルエンチオール、１，４−ベンゼンジチオール、トルエンジチオール、アミノベンゼンチオール、フェニルメタンチオール、メルカプト酢酸、２−メルカプトプロピオン酸、メルカプトこはく酸、Ｌ−システイン、硫化メチル、硫化エチル、硫化ジブチル、硫化ジビニル、硫化ジフェニル、硫化ジベンジル、二硫化ジメチル、二硫化ジエチル、二硫化メチルプロピル、ジチオジグリコール酸などを単独で、又は二種以上の混合物として使用することができる。
【００３７】
また本発明における前記銀イオン及び／又は銅イオンとの錯体が、カチオン性の場合には、カウンターアニオンが必要であるが、そのカウンターアニオンとしては、有機スルホン酸イオン、ハロゲンイオン、硝酸イオン又は硫酸イオンが適当であり、特に有機スルホン酸イオンが好ましい。
【００３８】
前記カウンターアニオンとして使用される有機スルホン酸としては、前記一般式化６，化７又は化８で表される有機スルホン酸を使用するのが好ましく、これらを単独で又は二種以上の混合物として使用することができる。
【００３９】
当該スルホン酸の具体例としては、メタンスルホン酸、メタンジスルホン酸、メタントリスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、エタンスルホン酸、プロパンスルホン酸、２−プロパンスルホン酸、ブタンスルホン酸、２−ブタンスルホン酸、ペンタンスルホン酸、ヘキサンスルホン酸、デカンスルホン酸、ドデカンスルホン酸、ヘキサデカンスルホン酸、オクタデカンスルホン酸、２−ヒドロキシエタンスルホン酸、１−ヒドロキシプロパン−２−スルホン酸、３−ヒドロキシプロパン−１−スルホン酸、２−ヒドロキシプロパン−１−スルホン酸、２−ヒドロキシブタンスルホン酸、２−ヒドロキシペンタンスルホン酸、２−ヒドロキシヘキサン−１−スルホン酸、２−ヒドロキシデカンスルホン酸、２−ヒドロキシドデカンスルホン酸、１−カルボキシエタンスルホン酸、２−カルボキシエタンスルホン酸、１，３−プロパンジスルホン酸、アリルスルホン酸、２−スルホ酢酸、２−又は３−スルホプロピオン酸、スルホコハク酸、スルホマレイン酸、スルホフマル酸、モノクロロメタンスルホン酸、トリクロロメタンスルホン酸、パークロロエタンスルホン酸、トリクロロジフルオロプロパンスルホン酸、パーフルオロエタンスルホン酸、モノクロロジフルオロメタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、トリフルオロエタンスルホン酸、テトラクロロプロパンスルホン酸、トリクロロジフルオロエタンスルホン酸、モノクロロエタノールスルホン酸、ジクロロプロパノールスルホン酸、モノクロロジフルオロヒドロキシプロパンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、キシレンスルホン酸、ニトロベンゼンスルホン酸、スルホ安息香酸、スルホサリチル酸、ベンズアルデヒドスルホン酸、フェノールスルホン酸、フェノール−２，４−ジスルホン酸、アニソールスルホン酸、２−スルホ酢酸、２−スルホプロピオン酸、３−スルホプロピオン酸、スルホコハク酸、スルホメチルコハク酸、スルホフマル酸、スルホマレイン酸、２−スルホ安息香酸、３−スルホ安息香酸、４−スルホ安息香酸、５−スルホサリチル酸、４−スルホフタール酸、５−スルホイソフタール酸、２−スルホテレフタール酸ナフタレンスルホン酸などが好適な例として挙げられる。
【００４０】
中でも、メタンスルホン酸、２−ヒドロキシエタンスルホン酸、２−ヒドロキシプロパン−１−スルホン酸、トリクロロメタンスルホン酸、トリフロロメタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、フェノールスルホン酸、クレゾールスルホン酸、アニソールスルホン酸、又はナフタレンスルホン酸等が一層好適に用いられ、メタンスルホン酸、トルエンスルホン酸、フェノールスルホン酸などが、特に好適である。
【００４１】
また前記カウンターアニオンとして使用される有機カルボン酸としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、オクタン酸などのモノカルボン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸などのジカルボン酸、乳酸、グリコール酸、酒石酸、クエン酸などのヒドロキシカルボン酸、モノクロロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、パーフルオロプロピオン酸などのハロゲン置換カルボン酸が好適に用いられる。
【００４２】
これらの中でも、ギ酸、酢酸、シュウ酸、乳酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、パーフルオロプロピオン酸が一層好適に用いられ、酢酸、乳酸、トリフルオロ酢酸が特に好適に用いられる。
【００４３】
そして本発明においては、銀イオン及び／又は銅イオンと、ホスフィン類、含窒素複素環化合物又はチオール、チオエーテル若しくはジスルフィド結合を有する化合物との錯体をそれぞれ単独で使用することもでき、また二種以上を混合して用いても良い。
【００４４】
上述した銀又は銅と錯体を形成させるための錯化剤については、フラックスを一層安定化させるために、前記錯体以外に錯化剤のみをさらに添加することもできる。
【００４５】
本発明は、基板のランドに無電解ニッケルめっき又は、無電解ニッケルめっき上にさらに金めっきが施されている場合について使用される。当該無電解ニッケルめっき又は無電解ニッケルめっき上にさらに金めっきを施すランドの金属は、特に限定されるものではないが、銅であることが好ましい。
【００４６】
またはんだ付けの際のはんだ合金の種類も限定されるものではないが、通常の錫−鉛合金はんだを使用することができ、また錫をベースとして、銀、銅、亜鉛、ビスマス、インジウム、アンチモン等の金属を混合した無鉛はんだを使用することも可能である。
【００４７】
また本発明のベースとなるフラックスとしては、通常のはんだ付け用のフラックスとして使用される樹脂、活性剤、溶剤などをそのまま使用することができ、ＲＡフラックスなどのはんだ付けに汎用されるフラックスをそのまま使用することができる。
【００４８】
【作用】
本発明における錯体は、これを加熱したときに銀又は銅が単独で還元析出することがなく、常にイオン化傾向の大きい金属すなわちニッケルと置換することにより析出する。そのため基板の導体パターン間に薄い金属膜を形成したり、ランドの間の電気絶縁性を損ねたりすることがなく、ランド表面のみに銀及び／又は銅のバリアー層を形成するものである。
【００４９】
而してランド表面に形成された銀及び／又は銅のバリアー層は、ニッケルのはんだ合金中への拡散を抑制し、リンの濃化層が形成されるのを防止して、はんだの接合強度を向上させる。
【００５０】
本発明は、無電解ニッケルメッキ層に直接はんだ付けする場合に限らず、無電解ニッケルめっき上にさらに金めっきを施した表面上でも効果がある。前記金めっき皮膜は、はんだ付け時にはんだ合金中に瞬時に拡散し、ニッケルとはんだ合金とが直接接触して前述のようなリンの濃化層が形成されるので、本発明においてこれを防止するのである。
【００５１】
本発明においては、はんだ付けの際の熱によって銀又は銅がニッケルと置換して析出し、ランド表面にバリアー層を形成するのが好ましい。そのため、錯体が１５０℃未満の温度では銀及び銅の置換析出を生じず、はんだ付け時に１５０℃以上に昇温して始めて置換析出が生じ、且つはんだ付け時に曝される可能性のある２８０℃以下の温度では、回路パターン以外の部分で金属の析出が生じないものであることが好ましいのである。
【００５２】
また本発明においては、はんだ付けの際に直接使用するフラックスに限らず、はんだ付け前に電子回路に本発明のフラックスを塗布して加熱し、回路のランドの表面に前記バリアー層を形成しておくこともできる。
【００５３】
このようにすることにより、電子回路のランドの表面がバリアー層で保護され、後のはんだ付け工程においてニッケルの拡散が防止され、接合強度を向上させることができる。この場合には、はんだ付け工程において使用するフラックスは、本発明のフラックスでなくてもよい。
【００５４】
【実施例】
［銀又は銅化合物の選択］
銀又は銅の化合物として、次の物質を選択した。
Ａ：［Ａｇ｛Ｐ（Ｃ６Ｈ５）３｝４］＋　ＣＨ３ＳＯ３−
Ｂ：［Ａｇ］＋　Ｃ６Ｈ４Ｎ３−
Ｃ：［Ａｇ］＋　Ｃ２Ｈ２Ｎ３Ｓ−
Ｄ：［Ｃｕ｛Ｐ（Ｃ６Ｈ５）３｝３］＋　ＣＨ３ＳＯ３−
Ｅ：［Ｃｕ］＋　Ｃ６Ｈ４Ｎ３−
Ｆ：［Ｃｕ］＋　Ｃ２Ｈ２Ｎ３Ｓ−
［比較例］
Ｇ：Ｃ７Ｈ１５ＣＯＯＡｇ
Ｈ：（Ｃ７Ｈ１５ＣＯＯ）２Ｃｕ
【００５５】
［銀又は銅化合物混合フラックスの調整］
先に選択した銀又は銅化合物と、ＲＭＡフラックスとを、３本ロールを使用して均一に混合して銀、銅化合物混合フラックスを調整した。その銀又は銅化合物の種類と混合割合は、表１に示す。各成分の配合量は、重量％である。
【００５６】
【表１】
2004042050.tif 000004
【００５７】
［実験例１］
くし形パターン基板上に表１の各種フラックスを１００μｍの厚さでベタ状に印刷し、最高温度２５０℃にてリフローした。次いで当該基板を６０℃ブチルカルビトール溶液を入れた超音波洗浄機に浸漬し、フラックスを除去した。然る後、当該基板にＤＣ５０Ｖの電圧を印加したまま、温度８５℃、相対湿度８５％雰囲気中に１６８時間放置後、絶縁抵抗の測定を行った。
【００５８】
［実験例２］
基板上に、銅にニッケルの無電解めっきを施し、さらにその上に金のフラッシュめっきを施した直径０．４ｍｍのランドを形成し、当該基板上に表１のフラックスをそれぞれ１００μｍの厚さにベタ状に印刷した。
【００５９】
そしてそのランド上に、直径０．４ｍｍの錫−３７鉛のはんだボールを載置し、リフローしてはんだボールをランドに接合させた。次いで当該基板を６０℃のブチルカルビトール溶液を入れた超音波洗浄機に浸漬して洗浄し、フラックスを除去した。
【００６０】
その後、電極パターンの近傍のレジスト部分について、エネルギー分散蛍光Ｘ線装置（ＥＤＸ）による元素分析を行い、銀又は銅の金属の還元析出の有無を調べた。
【００６１】
また、はんだ付けした基板のはんだ付け部分について、引っ張り試験を行って接合強度を測定した。測定は各フラックスにつき３０回行い、平均を接合強度とすると共に、最も小さい値を最小結合強度とした。
【００６２】
［試験結果］
以上の各試験の結果を表２に示す。
【００６３】
【表２】
2004042050.tif 000005
【００６４】
【発明の効果】
表２からも明らかなように、本発明のフラックスを使用した場合には、電極パターン以外のレジスト部分において金属の検出が認められず、絶縁抵抗の低下も認められない。
【００６５】
また、接合強度においても、平均接合強度が増大するのみならず、通常のＲＭＡフラックスで接合した場合に見られる極端に低い接合強度は認められず、接合強度のばらつきが小さかった。
【００６６】
これに対しオクタン酸銀及びオクタン酸銅を使用した従来のフラックスでは、ランドのニッケル部分で銀又は銅が置換析出するのみでならず、還元析出により金属銀又は金属銅が析出し、それが塗布部全面に異物として検出され、絶縁抵抗を著しく低下させている。
【００６７】
またパッド個別に印刷した場合においても、リフロー時の加熱ダレによりパッド近傍で銀又は銅が検出されていることから、電極パターン間の絶縁性を阻害することは明白である。