フロン規制措置に対応できるはんだ付け用有機亜リン酸系フラックスに関する研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07651039
• Research Institution: Tokyo Denki University
• Principal Investigator: 柴 隆一 東京電機大学, 工学部, 教授 (90057232)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 篠崎 開 東京電機大学, 工学部, 教授 (30130298)
• Keywords: 有機亜リン酸 / 無洗浄型フラックス / フラックス作用機構

Research Abstract

電子部品の微細化、細密化に伴い、それらを基板上に搭載するためのはんだ付け間隙も狭くなるため、はんだ付けの際に発生するフラックス残渣の及ぼす影響が問題視されるようになった。そこで残渣除去にフロン洗浄が広く採用されてきたが、オゾン層破壊に端を発したフロン規制措置を契機にフラックスはフロン洗浄を必要としない低残渣あるいは無洗浄型へと移行しつつある。
このような背景のもと、本研究では(1)有機亜リン酸をベースとする無洗浄型はんだ付け用フラックスの開発および(2)その作用機構の解明を目的とした。
(1)従来のフラックスは松脂(ロジン)をベースとし、これがはんだ付け時の熱により変性しフラックス残渣に変わることから、本研究ではフラックスベースに有機亜リン酸を採用し、有機置換基の種類、数等を変えることによるフラックス効果あるいは残渣に及ぼす影響について検討した。
合成した約60種の有機亜リン酸中、ジデシルホスファイト、ジ-1-プロパノールホスファイトに市販低残渣フラックスに匹敵するはんだ付け性能が認められ、また残渣量は1/10〜1/25に低減されることから無洗浄型フラックスとしての可能性が考えられた。これら実験室レベルで得られた結果をもとに、フラックスメーカーとのジョイントにより市販化に向けての検討を進める方向で考えており、この件については平成9年度基盤研究Bに申請した。
(2)フラックス作用のモデル系として有機亜リン酸と酸化銅を用い、反応の際の変化および質量変化からその反応機構について検討した。
有機亜リン酸は水酸基およびリンのローンペア-の2カ所の反応点を持つ点で他のフラックスに比べ特徴的であり、フラックス効率の高い、狭い温度域でシャープな反応をする等の利点が認められた。一方、高温域でのフラックス効果は低下し、清浄化された基板金属が後酸化を受けやすい欠点も認められた。