はんだ接合後のフラックス残渣における
形態変化と洗浄性への影響

【共同研究 '22】弘輝様 x ゼストロンジャパン

共同研究 2021年：新型ハロゲンフリーはんだペースト洗浄性検証

はんだ接合後のフラックス残渣における形態変化と洗浄性への影響新型はんだペーストの特徴

進化し続ける無洗浄タイプのはんだペーストですが、5GデバイスやEV向けの高出力パワーデバイスなどの分野では発生する熱量が大きく、環境的負荷が増すことで、安定化しているフラックス残渣であっても、長期にわたる経年変化を注視する必要があります。昨今の市場トレンドで高機能電子デバイスは小型化により部品間の距離が狭まり、短時間での高速演算や容量アップに伴い大電流・高電圧となった事で、以前は問題とならなかった僅かなフラックス残渣であっても、様々な問題を引き起こすリスクがあるため、高信頼性デバイスにおいては、無洗浄タイプのフラックス残渣であっても洗浄が必要となる場合があります。高性能はんだペーストを開発されている弘輝様と共に、はんだ接合後のフラックス残渣における形態変化と洗浄性への影響を共同研究いたしました。

洗浄/無洗浄タイプのはんだペーストにおける洗浄性の相違

はんだペースト	タイプ	サンプル基板の観察点
		露出面		コンデンサ下部		LGA内部
		通常	HAST	通常	HAST	通常	HAST
S3X58-HF1100 新型多機能ハロゲンフリー	無洗浄
S3X58-M500 汎用	無洗浄
S3X58-M650-7 汎用	洗浄

【洗浄条件】洗浄剤：VIGON^® PE 180　洗浄方式：スプレー　洗浄温度：70℃　洗浄時間：5分

【HAST条件】温度：30℃　湿度：95%　時間：72時間

【通常条件】 温度：25℃　湿度：60％　時間：72時間

無洗浄タイプのフラックス残渣は、湿度影響を受け形態が変化し、洗浄性が低下するため、高湿条件を避ける事で洗浄性の低下を抑制することができます。（製品保管時のパッキング・恒湿槽保管 / リフロー後の迅速な洗浄）

フラックス洗浄においては高温・高湿の負荷を受けない状態が望ましいのですが、近年の製造プロセスは複雑化しており、様々な環境下に置かれる事も予想されます。コンテナ輸送中や移動中に高温・高湿度下に置かれた場合、またリフロー工程を何度も行った場合等に負荷を受けた後、洗浄が必要とされた実例もあります。仮に高温・高湿の負荷が加わった無洗浄タイプのフラックス残渣であっても洗浄が必要とされた場合は対応することが可能なのかを検証いたしました。

高温・高湿度影響を受けたフラックス残渣の洗浄検討

洗浄方法
洗浄剤：VIGON® PE 305N（新型洗浄剤　難溶性物質・銅酸化物の除去性を強化）
洗浄方式：スプレー　洗浄温度：70℃　洗浄時間：10分

サンプル
はんだペースト：S3X58-HF1100　HAST条件：(温度：80℃　湿度：85%　時間：72時間)

洗浄前後の様子　形態変化を伴った残渣であっても、洗浄条件の調整により洗浄は可能

洗浄前	洗浄後

弊社最新型水系洗浄剤『VIGON® PE 305 N』を使用し、形態変化を伴った無洗浄タイプのフラックス残渣であっても、洗浄条件の調整により洗浄は可能ということが確認できました。電子デバイスの多様化と共にはんだペーストの進化も続いており、従来は問題なかった洗浄が突如困難となるケースが増加しています。弊社では、はんだペーストやワークに合わせて様々な種類の洗浄剤をご用意しております。洗浄検証では従来の洗浄剤も比較対象としており、新型洗浄剤との違いなど、新しい洗浄剤の特徴もご紹介できます。また、今回、洗浄性検証で使用した最新型水系洗浄剤VIGON ® PE 305 N の詳細をご覧ください。

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