特許 6773986 新規なロジン化合物及びその製造方法、フラックス、はんだペースト

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6773986

(24)【登録日】2020年10月6日

(45)【発行日】2020年10月21日

(54)【発明の名称】新規なロジン化合物及びその製造方法、フラックス、はんだペースト

(51)【国際特許分類】

   B23K 35/363 20060101AFI20201012BHJP

   B23K 35/26 20060101ALI20201012BHJP

   C22C 13/00 20060101ALI20201012BHJP

   C22C 13/02 20060101ALI20201012BHJP

   C09F 1/02 20060101ALI20201012BHJP

【ＦＩ】

   B23K35/363 C

   B23K35/363 E

   B23K35/26 310A

   C22C13/00

   C22C13/02

   C09F1/02

【請求項の数】17

【全頁数】41

(21)【出願番号】特願2019-99813(P2019-99813)

(22)【出願日】2019年5月28日

【審査請求日】2019年6月12日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000199197

【氏名又は名称】千住金属工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100141139

【弁理士】

【氏名又は名称】及川 周

(74)【代理人】

【識別番号】100126882

【弁理士】

【氏名又は名称】五十嵐 光永

(74)【代理人】

【識別番号】100178847

【弁理士】

【氏名又は名称】服部 映美

(72)【発明者】

【氏名】萩原 崇史

(72)【発明者】

【氏名】川▲崎▼ 浩由

(72)【発明者】

【氏名】白鳥 正人

【審査官】 小森 重樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１８−１４５３６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１８８４４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／１７２２９５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１４−０１４８６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５１−１３１８９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０９８０５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１６−５３７２０６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｋ ３５／３６３

Ｂ２３Ｋ ３５／２６

Ｃ０９Ｆ １／０２

Ｃ２２Ｃ １３／００

Ｃ２２Ｃ １３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

１５質量％を超え７０質量％以下のアガチン酸類と、ロジンとを含む、はんだ付けのフラックスに用いるロジン化合物。

【請求項2】

請求項１に記載のロジン化合物、チキソ剤及び溶剤を含有する、はんだ付けのフラックスであって、
前記ロジン化合物の含有量は、前記フラックス全体の総量に対して、２質量％以上６０質量％以下であり、
前記チキソ剤の含有量は、前記フラックス全体の総量に対して、０．１質量％以上１５．０質量％以下である、フラックス。

【請求項3】

前記チキソ剤は、アミド化合物及びエステル化合物からなる群より選択される少なくとも一種を含む、請求項２に記載のフラックス。

【請求項4】

前記アミド化合物は、ポリアミド、ビスアミド及びモノアミドからなる群より選択される少なくとも一種を含む、請求項３に記載のフラックス。

【請求項5】

前記チキソ剤は、前記アミド化合物を少なくとも含み、前記フラックス全体の総量に対して前記アミド化合物を０質量％超１５質量％以下で含む、請求項３又は４に記載のフラックス。

【請求項6】

前記エステル化合物は、ヒマシ硬化油を含む、請求項３〜５のいずれか１項に記載のフラックス。

【請求項7】

前記チキソ剤は、前記エステル化合物を少なくとも含み、前記フラックス全体の総量に対して前記エステル化合物を０質量％超８質量％以下で含む、請求項３〜６のいずれか１項に記載のフラックス。

【請求項8】

更に、前記フラックス全体の総量に対して、有機酸を０質量％以上１５質量％以下で含む、請求項２〜７のいずれか１項に記載のフラックス。

【請求項9】

更に、前記フラックス全体の総量に対して、アミンを０質量％以上８質量％以下、有機ハロゲン化合物を０質量％以上８質量％以下、アミンハロゲン化水素酸塩を０質量％以上３質量％以下、又は酸化防止剤を０質量％以上８質量％以下で含む、請求項２〜８のいずれか１項に記載のフラックス。

【請求項10】

請求項２〜９のいずれか１項に記載のフラックスと、はんだ粉末とを含有する、はんだペースト。

【請求項11】

前記はんだ粉末は、Ａｓ：２５〜３００質量ｐｐｍ、Ｐｂ：０質量ｐｐｍ超え５１００質量ｐｐｍ以下、並びにＳｂ：０質量ｐｐｍ超え３０００質量ｐｐｍ以下、及びＢｉ：０質量ｐｐｍ超え１００００質量ｐｐｍ以下の少なくとも一種、並びに残部がＳｎからなる合金組成を有し、下記（１）式及び（２）式を満たすはんだ合金を含む、請求項１０に記載のはんだペースト。
２７５≦２Ａｓ＋Ｓｂ＋Ｂｉ＋Ｐｂ （１）
０．０１≦（２Ａｓ＋Ｓｂ）／（Ｂｉ＋Ｐｂ）≦１０．００ （２）
上記（１）式及び（２）式中、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ及びＰｂは各々前記合金組成での含有量（質量ｐｐｍ）を表す。

【請求項12】

更に、前記合金組成は、下記（１ａ）式を満たす、請求項１１に記載のはんだペースト。
２７５≦２Ａｓ＋Ｓｂ＋Ｂｉ＋Ｐｂ≦２５２００ （１ａ）
上記（１ａ）式中、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ及びＰｂは各々前記合金組成での含有量（質量ｐｐｍ）を表す。

【請求項13】

更に、前記合金組成は、下記（１ｂ）式を満たす、請求項１１に記載のはんだペースト。
２７５≦２Ａｓ＋Ｓｂ＋Ｂｉ＋Ｐｂ≦５３００ （１ｂ）
上記（１ｂ）式中、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ及びＰｂは各々前記合金組成での含有量（質量ｐｐｍ）を表す。

【請求項14】

更に、前記合金組成は、下記（２ａ）式を満たす、請求項１１〜１３のいずれか１項に記載のはんだペースト。
０．３１≦（２Ａｓ＋Ｓｂ）／（Ｂｉ＋Ｐｂ）≦１０．００ （２ａ）
上記（２ａ）式中、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ及びＰｂは各々前記合金組成での含有量（質量ｐｐｍ）を表す。

【請求項15】

更に、前記合金組成は、Ａｇ：０〜４質量％及びＣｕ：０〜０．９質量％からなる群より選択される少なくとも一種を含有する、請求項１１〜１４のいずれか１項に記載のはんだペースト。

【請求項16】

下記の工程（ａ）と工程（ｂ）とを有する、はんだ付けのフラックスに用いるロジン化合物の製造方法。
工程（ａ）：１質量％以上１５質量％以下のアガチン酸類を含む原料ロジン化合物、を蒸留して、前記原料ロジン化合物中のアガチン酸類を濃縮する工程
工程（ｂ）：前記工程（ａ）後の、濃縮したアガチン酸類を含む粗ロジン化合物を蒸留して精製し、１５質量％を超え７０質量％以下のアガチン酸類を含むロジン化合物を得る工程

【請求項17】

前記工程（ａ）で、前記原料ロジン化合物として、天然ロジン及び水添ロジンからなる群より選択されるものを用いる、請求項１６に記載のロジン化合物の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、新規なロジン化合物及びその製造方法、フラックス、はんだペーストに関する。

【背景技術】

【0002】

プリント基板への電子部品の実装といった、電子機器における電子部品の固定及び電気的接続は、コスト面及び信頼性の面で最も有利なはんだ付けにより一般に行われている。このはんだ付けにおいては、プリント基板及び電子部品にはんだが付着し易くなるようにする補助剤であるフラックスが使用される。

【0003】

フラックスは、下記の（１）〜（３）などの多くの有用な作用を果たしている。
（１）金属表面清浄作用（プリント基板及び電子部品の金属表面の酸化膜を化学的に除去して、はんだ付けが可能となるように表面を清浄化する作用）
（２）再酸化防止作用（清浄になった金属表面をはんだ付け中に覆って酸素との接触を遮断し、加熱により金属表面が再酸化されるのを防止する作用）
（３）界面張力低下作用（溶融したはんだの表面張力を小さくして、金属表面のはんだによる濡れ性を高める作用）

【0004】

特に、上記（１）の作用を発揮する上で、フラックス、及びフラックスに含まれる組成物の酸価（ｍｇＫＯＨ／ｇ）を高くする必要があり、酸価を上昇させるために、活性剤の一種である有機酸を添加すること等が行われている。

【0005】

また、フラックスにイオン性物質が多く含まれると、プリント基板及び電子部品の金属表面が腐食されやすくなってしまう。このため、フラックスの腐食性を小さくして信頼性を高める観点からは、フラックスに含まれるイオン性物質は少ない方が望ましい。
フラックスにおけるイオン性物質の定量には、水溶液比抵抗（電気抵抗率）試験が用いられている。水溶液比抵抗（Ω・ｍ）の値が大きいほど、腐食性が小さく、フラックスとしての信頼性が高い。

【0006】

フラックスには、上記の有機酸等の活性剤以外にも、ロジン等のベース樹脂が添加されている。
ベース樹脂であるロジンとしては、これまで天然ロジンが主に用いられている。このような天然ロジンは、アビエチン酸を主成分とするが、天然ロジンの産地によってはアガチン酸類（アガチン酸、ジヒドロアガチン酸、テトラヒドロアガチン酸等）を含むものも存在する。

【0007】

アガチン酸類を含むロジンの従来の例として、特許文献１においては、ピマラン型樹脂酸（ａ−１）を少なくとも１５重量％、ラブダン型樹脂酸（ａ−２）を少なくとも１重量％、および共役二重結合を有さないアビエタン型樹脂酸（ａ−３）を少なくとも５０重量％含むロジン類（Ａ）からなるハンダ付フラックス用ベース樹脂が提案されている。
ラブダン型樹脂酸（ａ−２）の例として、アガチン酸由来の樹脂酸が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】国際公開第２０１３／１７２２９５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかし、特許文献１の実施例で用いられているようなフラックスでは、酸価が低く、はんだ付け性が十分ではないことがわかった。
本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、はんだ付け性に優れ、かつ、信頼性を高められるフラックス及びはんだペーストを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明者らは、上記課題を解決するべく鋭意研究した結果、原料であるロジンを蒸留する際に、精製ロジンとして従来使用していた主留分ではなく、蒸留装置に残存したロジン成分（釜残）にアガチン酸類が多く含まれ、アガチン酸類を多く含む当該ロジン成分をフラックスに用いることで上記課題を解決できることを知見し、本発明を完成するに至った。本発明の具体的態様は以下のとおりである。

【0011】

［１］１５質量％を超え７０質量％以下のアガチン酸類と、ロジンとを含む、ロジン化合物。

【0012】

［２］上記［１］に記載のロジン化合物を含有する、フラックス。

【0013】

［３］更に、チキソ剤及び溶剤を含有する、上記［２］に記載のフラックス。

【0014】

［４］前記チキソ剤は、アミド化合物及びエステル化合物からなる群より選択される少なくとも一種を含む、上記［３］に記載のフラックス。

【0015】

［５］前記アミド化合物は、ポリアミド、ビスアミド及びモノアミドからなる群より選択される少なくとも一種を含む、上記［４］に記載のフラックス。

【0016】

［６］前記チキソ剤は、前記アミド化合物を少なくとも含み、前記フラックス全体の総量に対して前記アミド化合物を０質量％超１５質量％以下で含む、上記の［４］又は［５］に記載のフラックス。

【0017】

［７］前記エステル化合物は、ヒマシ硬化油を含む、上記の［４］から［６］のいずれか１項に記載のフラックス。

【0018】

［８］前記チキソ剤は、前記エステル化合物を少なくとも含み、前記フラックス全体の総量に対して前記エステル化合物を０質量％超８質量％以下で含む、上記の［４］から［７］のいずれか１項に記載のフラックス。

【0019】

［９］更に、前記フラックス全体の総量に対して、有機酸を０質量％以上１５質量％以下で含む、上記の［２］から［８］のいずれか１項に記載のフラックス。

【0020】

［１０］更に、前記フラックス全体の総量に対して、アミンを０質量％以上８質量％以下、有機ハロゲン化合物を０質量％以上８質量％以下、アミンハロゲン化水素酸塩を０質量％以上３質量％以下、又は酸化防止剤を０質量％以上８質量％以下で含む、上記の［２］から［９］のいずれか１項に記載のフラックス。

【0021】

［１１］上記の［２］から［１０］のいずれか１項に記載のフラックスと、はんだ粉末とを含有する、はんだペースト。

【0022】

［１２］前記はんだ粉末は、Ａｓ：２５〜３００質量ｐｐｍ、Ｐｂ：０質量ｐｐｍ超え５１００質量ｐｐｍ以下、並びにＳｂ：０質量ｐｐｍ超え３０００質量ｐｐｍ以下、及びＢｉ：０質量ｐｐｍ超え１００００質量ｐｐｍ以下の少なくとも一種、並びに残部がＳｎからなる合金組成を有し、下記（１）式及び（２）式を満たすはんだ合金を含む、上記［１１］に記載のはんだペースト。
２７５≦２Ａｓ＋Ｓｂ＋Ｂｉ＋Ｐｂ （１）
０．０１≦（２Ａｓ＋Ｓｂ）／（Ｂｉ＋Ｐｂ）≦１０．００ （２）
上記（１）式及び（２）式中、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ及びＰｂは各々前記合金組成での含有量（質量ｐｐｍ）を表す。

【0023】

［１３］更に、前記合金組成は、下記（１ａ）式を満たす、上記［１２］に記載のはんだペースト。
２７５≦２Ａｓ＋Ｓｂ＋Ｂｉ＋Ｐｂ≦２５２００ （１ａ）
上記（１ａ）式中、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ及びＰｂは各々前記合金組成での含有量（質量ｐｐｍ）を表す。

【0024】

［１４］更に、前記合金組成は、下記（１ｂ）式を満たす、上記［１２］に記載のはんだペースト。
２７５≦２Ａｓ＋Ｓｂ＋Ｂｉ＋Ｐｂ≦５３００ （１ｂ）
上記（１ｂ）式中、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ及びＰｂは各々前記合金組成での含有量（質量ｐｐｍ）を表す。

【0025】

［１５］更に、前記合金組成は、下記（２ａ）式を満たす、上記の［１２］から［１４］のいずれか１項に記載のはんだペースト。
０．３１≦（２Ａｓ＋Ｓｂ）／（Ｂｉ＋Ｐｂ）≦１０．００ （２ａ）
上記（２ａ）式中、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ及びＰｂは各々前記合金組成での含有量（質量ｐｐｍ）を表す。

【0026】

［１６］更に、前記合金組成は、Ａｇ：０〜４質量％及びＣｕ：０〜０．９質量％からなる群より選択される少なくとも一種を含有する、上記の［１２］から［１５］のいずれか１項に記載のはんだペースト。

【0027】

［１７］下記の工程（ａ）と工程（ｂ）とを有する、ロジン化合物の製造方法。
工程（ａ）：１質量％以上１５質量％以下のアガチン酸類を含む原料ロジン化合物、を蒸留して、前記原料ロジン化合物中のアガチン酸類を濃縮する工程
工程（ｂ）：前記工程（ａ）後の、濃縮したアガチン酸類を含む粗ロジン化合物を蒸留して精製し、１５質量％を超え７０質量％以下のアガチン酸類を含むロジン化合物を得る工程

【0028】

［１８］前記工程（ａ）で、前記原料ロジン化合物として、天然ロジン及び水添ロジンからなる群より選択されるものを用いる、上記［１７］に記載のロジン化合物の製造方法。

【発明の効果】

【0029】

本発明によれば、はんだ付け性に優れ、かつ、信頼性を高められるフラックス及びはんだペーストを提供することができる。
また、本発明によれば、アガチン酸類の含有割合が高い新規なロジン化合物及びその製造方法を提供することができる。

【発明を実施するための形態】

【0030】

本発明を以下により詳しく説明する。
本明細書において、はんだ合金組成に関する「ｐｐｍ」は、特に指定しない限り「質量ｐｐｍ」である。「％」は、特に指定しない限り「質量％」である。

【0031】

＜ロジン化合物＞
本実施の形態のロジン化合物は、１５質量％を超え７０質量％以下のアガチン酸類と、ロジンと、を含む。

【0032】

ロジン化合物中のアガチン酸類としては、例えば、アガチン酸、ジヒドロアガチン酸、テトラヒドロアガチン酸等が挙げられる。

【0033】

ロジン化合物全体の質量に対するアガチン酸類の含有量は、１５質量％を超え７０質量％以下であり、１５質量％を超え４０質量％以下が好ましく、１５質量％を超え３０質量％以下がより好ましい。
アガチン酸類の含有量が上記範囲内であれば、フラックスとした際のはんだ付け性に優れ、信頼性が高い。
アガチン酸類の含有量は、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）装置による分子量測定法を用いて測定する。

【0034】

本実施の形態におけるロジン化合物中のロジンには、天然ロジン、変性ロジンのいずれかを含むものを用いることができる。このようなロジンとしては、例えば、ガムロジン、ウッドロジン及びトール油ロジン等の原料ロジン、並びに該原料ロジンから得られる誘導体が挙げられる。該誘導体としては、例えば、精製ロジン、水添ロジン、不均化ロジン、重合ロジン及びα，β不飽和カルボン酸変性物（アクリル化ロジン、マレイン化ロジン、フマル化ロジン等）、並びに該重合ロジンの精製物、水素化物及び不均化物、並びに該α，β不飽和カルボン酸変性物の精製物、水素化物及び不均化物等が挙げられ、一種又は二種以上を使用することができる。

【0035】

＜ロジン化合物の製造方法＞
次に、本実施の形態のロジン化合物の製造方法について説明する。

【0036】

上述した本実施の形態のロジン化合物の製造方法は、下記の工程（ａ）と工程（ｂ）とを有する。
工程（ａ）：１質量％以上１５質量％以下のアガチン酸類を含む原料ロジン化合物、を蒸留して、前記原料ロジン化合物中のアガチン酸類を濃縮する工程
工程（ｂ）：前記工程（ａ）後の、濃縮したアガチン酸類を含む粗ロジン化合物を蒸留して精製し、１５質量％を超え７０質量％以下のアガチン酸類を含むロジン化合物を得る工程

【0037】

工程（ａ）で、原料として用いる１質量％以上１５質量％以下のアガチン酸類を含む原料ロジン化合物としては、アガチン酸類を含む限り特に限定されないが、天然ロジン及び水添ロジンからなる群より選択されるものを用いることが好ましい。例えば、原料ロジン化合物としては、中国産、ベトナム産又はインドネシア産の南亜松ロジン等の天然ロジン、当該天然ロジンの水添ロジン等を用いることが好ましい。

【0038】

工程（ａ）で用いる蒸留装置としては、特に限定されないが、バッチ式蒸留装置、連続式蒸留装置、薄膜式蒸留装置等を用いることができる。
工程（ａ）において原料ロジン化合物を蒸留する際の圧力は、５０Ｐａ以上４００Ｐａ以下が好ましく、１００Ｐａ以上３００Ｐａ以下がより好ましく、１００Ｐａ以上２５０Ｐａ以下がさらに好ましい。
工程（ａ）において原料ロジン化合物を蒸留する際の温度は、１００℃以上３００℃以下が好ましく、１５０℃以上２８０℃以下がより好ましく、２００℃以上２７０℃以下がさらに好ましい。
工程（ａ）において原料ロジン化合物を蒸留する際の蒸留時間は、０．５時間以上２４時間以下が好ましく、１時間以上１２時間以下がより好ましく、１．５時間以上５時間以下がさらに好ましい。

【0039】

工程（ｂ）の精製で用いる蒸留装置としては、特に限定されないが、バッチ式蒸留装置、連続式蒸留装置、薄膜式蒸留装置等を用いることができる。
工程（ｂ）において、前記工程（ａ）後の、濃縮したアガチン酸類を含む粗ロジン化合物を蒸留する際の圧力は、５０Ｐａ以上４００Ｐａ以下が好ましく、１００Ｐａ以上３００Ｐａ以下がより好ましく、１００Ｐａ以上２５０Ｐａ以下がさらに好ましい。
工程（ｂ）において、前記粗ロジン化合物を蒸留する際の温度は、１００℃以上３００℃以下が好ましく、１５０℃以上２８０℃以下がより好ましく、２００℃以上２７０℃以下がさらに好ましい。
工程（ｂ）において、前記粗ロジン化合物を蒸留する際の蒸留時間は、０．５時間以上２４時間以下が好ましく、１時間以上１２時間以下がより好ましく、１．５時間以上５時間以下がさらに好ましい。

【0040】

本実施の形態のロジン化合物の製造方法においては、所望の濃度のアガチン酸類が得られるまで工程（ａ）を繰り返すことが好ましく、工程（ａ）の繰り返し回数は、１回以上１００回以下が好ましく、２回以上５０回以下がより好ましく、３回以上１０回以下がさらに好ましい。
また、かかるロジン化合物の製造方法における工程（ａ）は、濃縮後の原料ロジン化合物に、１質量％以上１５質量％以下のアガチン酸類を含む原料ロジン化合物をさらに添加する操作を含んでいてもよい。

【0041】

従来のロジンの製造方法においては、原料ロジンを蒸留することにより、揮発性の初留分及び蒸留装置内に残存したピッチ成分（釜残）を除去して、アビエチン酸等のモノカルボン酸の樹脂酸を含む主留分を取り出し、その後、精製することにより精製ロジンを得ていた。
一方、本実施の形態のロジン化合物の製造方法においては、アガチン酸類が含まれる原料ロジン化合物を選定し、揮発性の初留分及びアビエチン酸等のモノカルボン酸の樹脂酸を含む主留分を蒸留して除去し、蒸留装置内に残存した成分に含まれるアガチン酸類を濃縮することにより、アガチン酸類を高濃度で含有するロジン化合物を得ている。これにより、アガチン酸類はジカルボン酸であるため酸価が高く、高濃度とした場合に、フラックスのはんだ付け性を効率的に高められる。また、アガチン酸類を単離することなしにロジン中で濃縮させるため、工業スケールにおいても容易に低コストで製造することが可能となる。

【0042】

＜フラックス＞
本実施の形態のフラックスは、上述した特定のロジン化合物を含有するものであり、はんだペースト用フラックスとして特に好適なものである。
本実施の形態においては、フラックス中に含まれるアガチン酸類の含有量が多いほど、はんだ付け性が高められる。
例えば、フラックス中に含まれるアガチン酸類の含有量は、フラックス全体の総量に対して、０．５質量％を超え２０質量％以下が好ましく、１質量％以上１６質量％以下がより好ましく、２質量％以上１０質量％以下がさらに好ましい。
フラックス中に含まれるアガチン酸類の含有量が上記範囲内であれば、フラックスとした際のはんだ付け性に優れ、信頼性が高い。
また、フラックス中に含まれるアガチン酸類の含有量は、フラックスの固形分（溶剤を除くもの）の総量に対して、２〜４０質量％が好ましく、５〜３５質量％がより好ましく、５〜３０質量％がさらに好ましい。

【0043】

例えば、本実施の形態のフラックスは、上述した特定のロジン化合物に加え、更に、チキソ剤及び溶剤を含有するものが挙げられる。

【0044】

フラックス中に含まれるロジン化合物の含有量は、フラックス全体の総量に対して、２質量％以上６０質量％以下が好ましく、５質量％以上５０質量％以下がより好ましく、１０質量％以上４０質量％以下がさらに好ましい。

【0045】

本実施の形態で用いられるチキソ剤としては、例えば、アミド化合物、エステル化合物、ソルビトール系チキソ剤等が挙げられる。

【0046】

チキソ剤であるアミド化合物としては、モノアミド、ビスアミド、ポリアミドが挙げられる。
例えば、かかるアミド化合物は、ラウリン酸アミド、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド、ベヘン酸アミド、ヒドロキシステアリン酸アミド、飽和脂肪酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、不飽和脂肪酸アミド、ｐ−トルアミド、ｐ−トルエンメタンアミド、芳香族アミド、ヘキサメチレンヒドロキシステアリン酸アミド、置換アミド、メチロールステアリン酸アミド、メチロールアミド、脂肪酸エステルアミド等のモノアミド；メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、エチレンビスヒドロキシ脂肪酸（脂肪酸の炭素数Ｃ６〜２４）アミド、エチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、飽和脂肪酸ビスアミド、メチレンビスオレイン酸アミド、不飽和脂肪酸ビスアミド、ｍ−キシリレンビスステアリン酸アミド、芳香族ビスアミド等のビスアミド；
飽和脂肪酸ポリアミド、不飽和脂肪酸ポリアミド、芳香族ポリアミド、１，２，３−プロパントリカルボン酸トリス（２−メチルシクロヘキシルアミド）、環状アミドオリゴマー、非環状アミドオリゴマー等のポリアミドが挙げられる。

【0047】

前記環状アミドオリゴマーは、ジカルボン酸とジアミンとが環状に重縮合したアミドオリゴマー、トリカルボン酸とジアミンとが環状に重縮合したアミドオリゴマー、ジカルボン酸とトリアミンとが環状に重縮合したアミドオリゴマー、トリカルボン酸とトリアミンとが環状に重縮合したアミドオリゴマー、ジカルボン酸及びトリカルボン酸とジアミンとが環状に重縮合したアミドオリゴマー、ジカルボン酸及びトリカルボン酸とトリアミンとが環状に重縮合したアミドオリゴマー、ジカルボン酸とジアミン及びトリアミンとが環状に重縮合したアミドオリゴマー、トリカルボン酸とジアミン及びトリアミンとが環状に重縮合したアミドオリゴマー、ジカルボン酸及びトリカルボン酸とジアミン及びトリアミンとが環状に重縮合したアミドオリゴマー等が挙げられる。

【0048】

また、前記非環状アミドオリゴマーは、モノカルボン酸とジアミン及び／又はトリアミンとが非環状に重縮合したアミドオリゴマーである場合、ジカルボン酸及び／又はトリカルボン酸とモノアミンとが非環状に重縮合したアミドオリゴマーである場合等が挙げられる。モノカルボン酸又はモノアミンを含むアミドオリゴマーであると、モノカルボン酸、モノアミンがターミナル分子（ｔｅｒｍｉｎａｌ ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ）として機能し、分子量を小さくした非環状アミドオリゴマーとなる。また、非環状アミドオリゴマーは、ジカルボン酸及び／又はトリカルボン酸と、ジアミン及び／又はトリアミンとが非環状に重縮合したアミド化合物である場合、非環状高分子系アミドポリマーとなる。更に、非環状アミドオリゴマーは、モノカルボン酸とモノアミンとが非環状に縮合したアミドオリゴマーも含まれる。

【0049】

チキソ剤であるエステル化合物としては、例えば、ヒマシ硬化油等が挙げられる。

【0050】

ソルビトール系チキソ剤としては、例えば、ジベンジリデンソルビトール、ビス（４−メチルベンジリデン）ソルビトール、（Ｄ−）ソルビトール、モノベンジリデン（−Ｄ−）ソルビトール、モノ（４−メチルベンジリデン）−（Ｄ−）ソルビトール等が挙げられる。

【0051】

チキソ剤は、１種又は２種以上を使用することができる。
前記チキソ剤は、アミド化合物及びエステル化合物からなる群より選択される少なくとも一種を含有することが好ましい。
かかるチキソ剤の含有量は、フラックス全体の総量に対して、０．１〜１５．０質量％が好ましく、０．２質量％以上１０．０質量％以下がより好ましい。

【0052】

前記アミド化合物には、ポリアミド、ビスアミド及びモノアミドからなる群より選択される少なくとも一種を含むものを用いることが好ましい。本実施の形態のフラックスは、前記アミド化合物を、フラックス全体の総量に対して、０質量％超１５．０質量％以下含むことが好ましく、０．２質量％以上１０．０質量％以下含むことがより好ましい。

【0053】

前記エステル化合物には、ヒマシ硬化油を含むものを用いることが好ましい。本実施の形態のフラックスは、前記エステル化合物を、フラックス全体の総量に対して、０質量％以上８．０質量％以下含むことが好ましく、０質量％以上５．０質量％以下含むことがより好ましい。

【0054】

本実施の形態で用いられる溶剤としては、水、アルコール系溶剤、グリコールエーテル系溶剤、テルピネオール類等が挙げられる。
アルコール系溶剤としてはイソプロピルアルコール、１，２−ブタンジオール、イソボルニルシクロヘキサノール、２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール、２，５−ジメチル−２，５−ヘキサンジオール、２，５−ジメチル−３−ヘキシン−２，５−ジオール、２，３−ジメチル−２，３−ブタンジオール、１，１，１−トリス（ヒドロキシメチル）エタン、２−エチル−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオール、２，２’−オキシビス（メチレン）ビス（２−エチル−１，３−プロパンジオール）、２，２−ビス（ヒドロキシメチル）−１，３−プロパンジオール、１，２，６−トリヒドロキシヘキサン、ビス［２，２，２−トリス（ヒドロキシメチル）エチル］エーテル、１−エチニル−１−シクロヘキサノール、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、エリトリトール、トレイトール、グアヤコールグリセロールエーテル、３，６−ジメチル−４−オクチン−３，６−ジオール、２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオール等が挙げられる。
グリコールエーテル系溶剤としては、ヘキシルグリコール、ヘキシルジグリコール、２−エチルヘキシルグリコール、２−エチルヘキシルジグリコール、ジメチルトリグリコール、ジブチルジグリコール、ジエチレングリコールモノ−２−エチルヘキシルエーテル、２−メチルペンタン−２，４−ジオール、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル等の脂肪族グリコールエーテル系溶剤；フェニルグリコール、フェニルジグリコール、ベンジルグリコール、ベンジルジグリコール、エチレングリコールモノフェニルエーテル等の芳香族グリコールエーテル系溶剤等が挙げられる。
溶剤は、１種又は２種以上を使用することができる。

【0055】

本実施形態のフラックスは、ロジン、チキソ剤及び溶剤以外の成分を含有してもよい。ロジン、チキソ剤及び溶剤以外の成分としては、例えば、有機酸、アミン、ハロゲン系活性剤、酸化防止剤などが挙げられる。

【0056】

有機酸としては、グルタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、エイコサン二酸、クエン酸、グリコール酸、コハク酸、サリチル酸、ジグリコール酸、ジピコリン酸、ジブチルアニリンジグリコール酸、スベリン酸、セバシン酸、チオグリコール酸、テレフタル酸、ドデカン二酸、パラヒドロキシフェニル酢酸、ピコリン酸、フェニルコハク酸、フタル酸、フマル酸、マレイン酸、マロン酸、ラウリン酸、安息香酸、酒石酸、イソシアヌル酸トリス（２−カルボキシエチル）、グリシン、１，３−シクロヘキサンジカルボン酸、２，２−ビス（ヒドロキシメチル）プロピオン酸、２，２−ビス（ヒドロキシメチル）ブタン酸、２，３−ジヒドロキシ安息香酸、２，４−ジエチルグルタル酸、２−キノリンカルボン酸、３−ヒドロキシ安息香酸、リンゴ酸、ｐ−アニス酸、ステアリン酸、１２−ヒドロキシステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸等が挙げられる。

【0057】

また、有機酸としては、ダイマー酸、トリマー酸、ダイマー酸に水素を添加した水添物である水添ダイマー酸、トリマー酸に水素を添加した水添物である水添トリマー酸が挙げられる。

【0058】

例えば、オレイン酸とリノール酸の反応物であるダイマー酸、オレイン酸とリノール酸の反応物であるトリマー酸、アクリル酸の反応物であるダイマー酸、アクリル酸の反応物であるトリマー酸、メタクリル酸の反応物であるダイマー酸、メタクリル酸の反応物であるトリマー酸、アクリル酸とメタクリル酸の反応物であるダイマー酸、アクリル酸とメタクリル酸の反応物であるトリマー酸、オレイン酸の反応物であるダイマー酸、オレイン酸の反応物であるトリマー酸、リノール酸の反応物であるダイマー酸、リノール酸の反応物であるトリマー酸、リノレン酸の反応物であるダイマー酸、リノレン酸の反応物であるトリマー酸、アクリル酸とオレイン酸の反応物であるダイマー酸、アクリル酸とオレイン酸の反応物であるトリマー酸、アクリル酸とリノール酸の反応物であるダイマー酸、アクリル酸とリノール酸の反応物であるトリマー酸、アクリル酸とリノレン酸の反応物であるダイマー酸、アクリル酸とリノレン酸の反応物であるトリマー酸、メタクリル酸とオレイン酸の反応物であるダイマー酸、メタクリル酸とオレイン酸の反応物であるトリマー酸、メタクリル酸とリノール酸の反応物であるダイマー酸、メタクリル酸とリノール酸の反応物であるトリマー酸、メタクリル酸とリノレン酸の反応物であるダイマー酸、メタクリル酸とリノレン酸の反応物であるトリマー酸、オレイン酸とリノレン酸の反応物であるダイマー酸、オレイン酸とリノレン酸の反応物であるトリマー酸、リノール酸とリノレン酸の反応物であるダイマー酸、リノール酸とリノレン酸の反応物であるトリマー酸、上述した各ダイマー酸の水添物である水添ダイマー酸、上述した各トリマー酸の水添物である水添トリマー酸等が挙げられる。

【0059】

有機酸は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
本実施の形態のフラックスは、有機酸を、フラックス全体の総量に対して、０質量％以上１５質量％以下含むことが好ましく、０．２質量％以上１０質量％以下含むことがより好ましい。

【0060】

アミンとしては、モノエタノールアミン、ジフェニルグアニジン、ジトリルグアニジン、エチルアミン、トリエチルアミン、シクロヘキシルアミン、エチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、２−メチルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−ウンデシルイミダゾール、１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−ウンデシルイミダゾリウムトリメリテイト、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２’−ウンデシルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２’−エチル−４’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加物、２−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、２，３−ジヒドロ−１Ｈ−ピロロ［１，２−ａ］ベンズイミダゾール、１−ドデシル−２−メチル−３−ベンジルイミダゾリウムクロライド、２−メチルイミダゾリン、２−フェニルイミダゾリン、２，４−ジアミノ−６−ビニル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−ビニル−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加物、２，４−ジアミノ−６−メタクリロイルオキシエチル−ｓ−トリアジン、エポキシ−イミダゾールアダクト、２−メチルベンゾイミダゾール、２−オクチルベンゾイミダゾール、２−ペンチルベンゾイミダゾール、２−（１−エチルペンチル）ベンゾイミダゾール、２−ノニルベンゾイミダゾール、２−（４−チアゾリル）ベンゾイミダゾール、ベンゾイミダゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’−ｔｅｒｔ−ブチル−５’−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ−アミルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−ｔｅｒｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２，２’−メチレンビス［６−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−ｔｅｒｔ−オクチルフェノール］、６−（２−ベンゾトリアゾリル）−４−ｔｅｒｔ−オクチル−６’−ｔｅｒｔ−ブチル−４’−メチル−２，２’−メチレンビスフェノール、１，２，３−ベンゾトリアゾール、１−［Ｎ，Ｎ−ビス（２−エチルヘキシル）アミノメチル］ベンゾトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、１−［Ｎ，Ｎ−ビス（２−エチルヘキシル）アミノメチル］メチルベンゾトリアゾール、２，２’−［［（メチル−１Ｈ−ベンゾトリアゾール−１−イル）メチル］イミノ］ビスエタノール、１−（１’，２’−ジカルボキシエチル）ベンゾトリアゾール、１−（２，３−ジカルボキシプロピル）ベンゾトリアゾール、１−［（２−エチルヘキシルアミノ）メチル］ベンゾトリアゾール、２，６−ビス［（１Ｈ−ベンゾトリアゾール−１−イル）メチル］−４−メチルフェノール、５−メチルベンゾトリアゾール、５−フェニルテトラゾール等が挙げられる。

【0061】

アミンは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
本実施形態のフラックスは、アミンを、フラックス全体の総量に対して、０質量％以上８質量％含んでもよい。

【0062】

ハロゲン系活性剤としては、例えば、アミンハロゲン化水素酸塩、有機ハロゲン化合物等が挙げられる。

【0063】

アミンハロゲン化水素酸塩は、アミンとハロゲン化水素とを反応させた化合物である。
アミンハロゲン化水素酸塩におけるアミンとしては、上述したアミンを用いることができ、エチルアミン、シクロヘキシルアミン、エチレンジアミン、トリエチルアミン、ジフェニルグアニジン、ジトリルグアニジン、メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール等が挙げられる。ハロゲン化水素としては、塩素、臭素、ヨウ素、フッ素の水素化物（塩化水素、臭化水素、ヨウ化水素、フッ化水素）が挙げられる。また、アミンハロゲン化水素酸塩に代えて、あるいはアミンハロゲン化水素酸塩と合わせてホウフッ化物を含んでもよく、ホウフッ化物としてホウフッ化水素酸等が挙げられる。
アミンハロゲン化水素酸塩としては、アニリン塩化水素、シクロヘキシルアミン塩化水素、アニリン臭化水素、ジフェニルグアニジン臭化水素、ジトリルグアニジン臭化水素、エチルアミン臭化水素等が挙げられる。

【0064】

有機ハロゲン化合物としては、ｔｒａｎｓ−２，３−ジブロモ−２−ブテン−１，４−ジオール、トリアリルイソシアヌレート６臭化物、１−ブロモ−２−ブタノール、１−ブロモ−２−プロパノール、３−ブロモ−１−プロパノール、３−ブロモ−１，２−プロパンジオール、１，４−ジブロモ−２−ブタノール、１，３−ジブロモ−２−プロパノール、２，３−ジブロモ−１−プロパノール、２，３−ジブロモ−１，４−ブタンジオール、２，３−ジブロモ−１，４−ブタンジオール、２，３−ジブロモ−２−ブテン−１，４−ジオール、イソシアヌル酸トリス（２，３−ジブロモプロピル）、無水クロレンド酸等が挙げられる。

【0065】

本実施の形態のフラックスは、有機ハロゲン化合物を、フラックス全体の総量に対して、０質量％以上８質量％以下、アミンハロゲン化水素酸塩を０質量％以上３質量％以下含んでもよい。

【0066】

酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系酸化防止剤等が挙げられる。
本実施の形態のフラックスは、酸化防止剤を、フラックス全体の総量に対して、０質量％以上８質量％以下含むことが好ましい。

【0067】

本実施の形態のフラックスは、更に、ロジン以外の樹脂成分を含有してもよい。
ロジン以外の樹脂成分としては、例えば、アクリル樹脂、テルペン樹脂、変性テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、変性テルペンフェノール樹脂、スチレン樹脂、変性スチレン樹脂、キシレン樹脂、変性キシレン樹脂等が挙げられる。
変性テルペン樹脂としては、芳香族変性テルペン樹脂、水添テルペン樹脂、水添芳香族変性テルペン樹脂等を使用することができる。変性テルペンフェノール樹脂としては、水添テルペンフェノール樹脂等を使用することができる。変性スチレン樹脂としては、スチレンアクリル樹脂、スチレンマレイン酸樹脂等を使用することができる。変性キシレン樹脂としては、フェノール変性キシレン樹脂、アルキルフェノール変性キシレン樹脂、フェノール変性レゾール型キシレン樹脂、ポリオール変性キシレン樹脂、ポリオキシエチレン付加キシレン樹脂等が挙げられる。

【0068】

本実施形態のフラックスは、更に、界面活性剤を含有してもよい。
ここでの界面活性剤としては、ポリオキシアルキレンアセチレングリコール類、ポリオキシアルキレングリセリルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンエステル、ポリオキシアルキレンアルキルアミン、ポリオキシアルキレンアルキルアミド等が挙げられる。

【0069】

以上説明した本実施形態のフラックスは、はんだペースト用として特に好適なものである。かかるフラックスをはんだペーストに適用することで、はんだ付け性に優れ、信頼性を高められる。

【0070】

また、本実施形態のフラックスは、はんだペースト用に限定されず、フローはんだ付け用の液状フラックスとしても適用できる。この液状フラックスは、主成分が溶剤であり、イソプロピルアルコール等の揮発性溶剤を含有し、スプレー塗布などが一般的な使用方法とされる。例えば、本実施形態のフラックスを適用した液状フラックスとしては、特許第６３２２８８１号公報に記載のフラックスにおけるロジン系樹脂の一部又は全体を、本発明に係るロジン化合物に置換したフラックスが挙げられる。本実施形態のフラックスを液状フラックスに適用することでも、はんだ付け性に優れ、信頼性を高められる。

【0071】

上述した本発明の効果が得られる理由は定かではないが以下のように推測される。
ロジンは、結晶性が高い成分である。フラックス残渣の主成分であるロジンが原因で、残渣に亀裂が入ることで割れが生じると、その亀裂から吸湿しやすくなる等の不都合がある。アガチン酸類は全て、ロジン、特に主成分であるアビエチン酸の構造と比較しても柔軟な構造を有している。このため、アガチン酸類の含有量が増えるほど、ロジンの結晶化が阻害されて、柔らかい残渣になりやすい。このため、本実施形態のロジン化合物を含有するフラックスによれば、本発明の効果が得られると考えられる。

【0072】

＜はんだペースト＞
本実施の形態のはんだペーストは、上述したフラックスと、はんだ粉末とを含有する。

【0073】

はんだ粉末は、Ｓｎ単体のはんだの粉体、または、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｂｉ系、Ｓｎ−Ｉｎ系等、あるいは、これらの合金にＳｂ、Ｂｉ、Ｐｂ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｓ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｕ、Ｇｅ、Ｐ等を添加したはんだ合金の粉体で構成されるものを任意に用いることができる。

【0074】

一実施形態として、はんだ粉末は、Ａｓ：２５〜３００質量ｐｐｍ、Ｐｂ：０質量ｐｐｍ超え５１００質量ｐｐｍ以下、並びにＳｂ：０質量ｐｐｍ超え３０００質量ｐｐｍ以下、及びＢｉ：０質量ｐｐｍ超え１００００質量ｐｐｍ以下の少なくとも一種、並びに残部がＳｎからなる合金組成を有し、下記（１）式及び（２）式を満たすはんだ合金を含むもの（以下「はんだ粉末（Ｓｐ）」という。）が好ましい。
２７５≦２Ａｓ＋Ｓｂ＋Ｂｉ＋Ｐｂ （１）
０．０１≦（２Ａｓ＋Ｓｂ）／（Ｂｉ＋Ｐｂ）≦１０．００ （２）
上記（１）式及び（２）式中、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ及びＰｂは各々前記合金組成での含有量（質量ｐｐｍ）を表す。

【0075】

１．合金組成
（１）Ａｓ：２５〜３００質量ｐｐｍ
Ａｓは、はんだペーストの粘度の経時変化を抑制することができる元素である。Ａｓは、フラックスとの反応性が低く、また、Ｓｎに対して貴な元素であるために増粘抑制効果を発揮することができると推察される。Ａｓが２５質量ｐｐｍ未満であると、増粘抑制効果を十分に発揮することができない。Ａｓ含有量の下限は２５質量ｐｐｍ以上であり、好ましくは５０質量ｐｐｍ以上であり、より好ましくは１００質量ｐｐｍ以上である。一方、Ａｓが多すぎるとはんだ合金の濡れ性が劣化する。Ａｓ含有量の上限は３００質量ｐｐｍ以下であり、好ましくは２５０質量ｐｐｍ以下であり、より好ましくは２００質量ｐｐｍ以下である。

【0076】

（２）Ｐｂ：０質量ｐｐｍ超え５１００質量ｐｐｍ以下、並びにＳｂ：０質量ｐｐｍ超え３０００質量ｐｐｍ以下、及びＢｉ：０質量ｐｐｍ超え１００００質量ｐｐｍ以下の少なくとも一種
Ｓｂは、フラックスとの反応性が低く増粘抑制効果を示す元素である。本実施形態におけるはんだ合金がＳｂを含有する場合、Ｓｂ含有量の下限は０質量ｐｐｍ超えであり、好ましくは２５質量ｐｐｍ以上であり、より好ましくは５０質量ｐｐｍ以上であり、更に好ましくは１００質量ｐｐｍ以上であり、特に好ましくは３００質量ｐｐｍ以上である。一方、Ｓｂ含有量が多すぎると、濡れ性が劣化するため、適度な含有量にする必要がある。Ｓｂ含有量の上限は３０００質量ｐｐｍ以下であり、好ましくは１１５０質量ｐｐｍ以下であり、より好ましくは５００質量ｐｐｍ以下である。

【0077】

Ｂｉ及びＰｂは、Ｓｂと同様に、フラックスとの反応性が低く増粘抑制効果を示す元素である。また、Ｂｉ及びＰｂは、はんだ合金の液相線温度を下げるとともに、溶融はんだの粘性を低減させるため、Ａｓによる濡れ性の劣化を抑えることができる元素である。

【0078】

Ｐｂ、並びにＳｂ、及びＢｉの少なくとも１元素が存在すれば、Ａｓによる濡れ性の劣化を抑えることができる。本実施形態におけるはんだ合金がＢｉを含有する場合、Ｂｉ含有量の下限は０質量ｐｐｍ超えであり、好ましくは２５質量ｐｐｍ以上であり、より好ましくは５０質量ｐｐｍ以上であり、更に好ましくは７５質量ｐｐｍ以上であり、特に好ましくは１００質量ｐｐｍ以上であり、最も好ましくは２５０質量ｐｐｍ以上である。Ｐｂ含有量の下限は０質量ｐｐｍ超えであり、好ましくは２５質量ｐｐｍ以上であり、より好ましくは５０質量ｐｐｍ以上であり、更に好ましくは７５質量ｐｐｍ以上であり、特に好ましくは１００質量ｐｐｍ以上であり、最も好ましくは２５０質量ｐｐｍ以上である。

【0079】

一方、これらの元素の含有量が多すぎると、固相線温度が著しく低下するため、液相線温度と固相線温度との温度差であるΔＴが広くなりすぎる。ΔＴが広すぎると、溶融はんだの凝固過程において、ＢｉやＰｂの含有量が少ない高融点の結晶相が析出するために液相のＢｉやＰｂが濃縮される。その後、更に溶融はんだの温度が低下すると、ＢｉやＰｂの濃度が高い低融点の結晶相が偏析してしまう。このため、はんだ合金の機械的強度等が劣化し、信頼性が劣ることになる。特に、Ｂｉ濃度が高い結晶相は硬くて脆いため、はんだ合金中で偏析すると信頼性が著しく低下する。

【0080】

このような観点から、本実施形態におけるはんだ合金がＢｉを含有する場合、Ｂｉ含有量の上限は１００００質量ｐｐｍ以下であり、好ましくは１０００質量ｐｐｍ以下であり、より好ましくは６００質量ｐｐｍ以下であり、更に好ましくは５００質量ｐｐｍ以下である。Ｐｂ含有量の上限は５１００質量ｐｐｍ以下であり、好ましくは５０００質量ｐｐｍ以下であり、より好ましくは１０００質量ｐｐｍ以下であり、更に好ましくは８５０質量ｐｐｍ以下であり、特に好ましくは５００質量ｐｐｍ以下である。

【0081】

（３） （１）式
本実施形態におけるはんだ合金は、下記（１）式を満たす必要がある。

【0082】

２７５≦２Ａｓ＋Ｓｂ＋Ｂｉ＋Ｐｂ （１）
上記（１）式中、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ及びＰｂは各々合金組成での含有量（質量ｐｐｍ）を表す。

【0083】

Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ及びＰｂは、いずれも増粘抑制効果を示す元素であり、これらの合計が２７５質量ｐｐｍ以上である必要がある。（１）式中、Ａｓ含有量を２倍にしたのは、ＡｓがＳｂやＢｉやＰｂと比較して増粘抑制効果が高いためである。

【0084】

（１）式が２７５未満であると、増粘抑制効果が十分に発揮されない。（１）式の下限は２７５以上であり、好ましくは３５０以上であり、より好ましくは１２００以上である。一方、（１）式の上限は、増粘抑制効果の観点では特に限定されることはないが、ΔＴを適した範囲にする観点から、好ましくは２５２００以下であり、より好ましくは１０２００以下であり、更に好ましくは５３００以下であり、特に好ましくは３８００以下である。

【0085】

上記好ましい態様の中から上限及び下限を適宜選択したものが、下記（１ａ）式及び（１ｂ）式である。

【0086】

２７５≦２Ａｓ＋Ｓｂ＋Ｂｉ＋Ｐｂ≦２５２００ （１ａ）
２７５≦２Ａｓ＋Ｓｂ＋Ｂｉ＋Ｐｂ≦５３００ （１ｂ）
上記（１ａ）及び（１ｂ）式中、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ及びＰｂは各々合金組成での含有量（質量ｐｐｍ）を表す。

【0087】

（４） （２）式
本実施形態におけるはんだ合金は、下記（２）式を満たす必要がある。

【0088】

０．０１≦（２Ａｓ＋Ｓｂ）／（Ｂｉ＋Ｐｂ）≦１０．００ （２）
上記（２）式中、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ及びＰｂは各々合金組成での含有量（質量ｐｐｍ）を表す。

【0089】

Ａｓ及びＳｂは含有量が多いと、はんだ合金の濡れ性が劣化する。一方、Ｂｉ及びＰｂは、Ａｓを含有することによる濡れ性の劣化を抑制するが、含有量が多すぎるとΔＴが上昇してしまうため、厳密な管理が必要である。特に、Ｂｉ及びＰｂを同時に含有する合金組成では、ΔＴが上昇しやすい。これらを鑑みると、Ｂｉ及びＰｂの含有量を増加させて過度に濡れ性を向上させようとすると、ΔＴが広がってしまう。一方、ＡｓやＳｂの含有量を増加させて増粘抑制効果を向上させようとすると、濡れ性が劣化してしまう。そこで、本実施形態では、Ａｓ及びＳｂのグループ、Ｂｉ及びＰｂのグループに分け、両グループの合計量が適正な所定の範囲内である場合に、増粘抑制効果、ΔＴの狭窄化、及び濡れ性のすべてが同時に満たされるのである。

【0090】

（２）式が０．０１未満であると、Ｂｉ及びＰｂの含有量の合計がＡｓ及びＳｂの含有量の合計と比較して相対的に多くなるため、ΔＴが広がってしまう。（２）式の下限は０．０１以上であり、好ましくは０．０２以上であり、より好ましくは０．４１以上であり、更に好ましくは０．９０以上であり、特に好ましくは１．００以上であり、最も好ましくは１．４０以上である。一方、（２）式が１０．００を超えると、Ａｓ及びＳｂの含有量の合計が、Ｂｉ及びＰｂの含有量の合計より相対的に多くなるため、濡れ性が劣化してしまう。（２）式の上限は１０．００以下であり、好ましくは５．３３以下であり、より好ましくは４．５０以下であり、更に好ましくは２．６７以下であり、更により好ましくは２．５０以下であり、特に好ましくは２．３０以下である。

【0091】

なお、（２）式の分母は「Ｂｉ＋Ｐｂ」であり、これらを含有しないと（２）式が成立しない。すなわち、本実施形態におけるはんだ合金は、Ｂｉ及びＰｂの少なくとも一種を必ず含有することになる。Ｂｉ及びＰｂを含有しない合金組成は、前述のように、濡れ性が劣る。
上記好ましい態様の中から上限及び下限を適宜選択したものが、下記（２ａ）式である。

【0092】

０．３１≦（２Ａｓ＋Ｓｂ）／（Ｂｉ＋Ｐｂ）≦１０．００ （２ａ）
上記（２ａ）式中、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ及びＰｂは各々合金組成での含有量（質量ｐｐｍ）を表す。

【0093】

（５） Ａｇ：０〜４質量％及びＣｕ：０〜０．９質量％からなる群より選択される少なくとも一種
Ａｇは、結晶界面にＡｇ_３Ｓｎを形成してはんだ合金の信頼性を向上させることができる任意元素である。また、Ａｇはイオン化傾向がＳｎに対して貴な元素であり、Ａｓ、Ｐｂ及びＢｉと共存することにより、これらの増粘抑制効果を助長する。Ａｇ含有量は、好ましくは０〜４質量％であり、より好ましくは０．５〜３．５質量％であり、更に好ましくは１．０〜３．０質量％である。

【0094】

Ｃｕは、はんだ継手の接合強度を向上させることができる任意元素である。また、Ｃｕはイオン化傾向がＳｎに対して貴な元素であり、Ａｓ、Ｐｂ及びＢｉと共存することにより、これらの増粘抑制効果を助長する。Ｃｕ含有量は、好ましくは０〜０．９質量％であり、より好ましくは０．１〜０．８質量％であり、更に好ましくは０．２〜０．７質量％である。

【0095】

（６）残部：Ｓｎ
本実施形態におけるはんだ合金の残部はＳｎである。前述の元素の他に不可避的不純物を含有してもよい。不可避的不純物を含有する場合であっても、前述の効果に影響することはない。また、後述するように、本発明では含有しない元素が不可避的不純物として含有されても、前述の効果に影響することはない。Ｉｎは、含有量が多すぎるとΔＴが広がるため、１０００質量ｐｐｍ以下であれば前述の効果に影響することはない。

【0096】

２．はんだ粉末
本実施形態におけるはんだ粉末は、ＪＩＳ Ｚ ３２８４−１：２０１４における粉末サイズの分類（表２）において記号１〜８を満たすサイズ（粒度分布）を満たしていることが好ましい。より好ましくは記号４〜８を満たすサイズ（粒度分布）であり、更に好ましくは記号５〜８を満たすサイズ（粒度分布）である。粒径がこの条件を満たすと、粉末の表面積が大きすぎず粘度の上昇が抑制され、また、微細粉末の凝集が抑制されて粘度の上昇が抑えられることがある。このため、より微細な部品へのはんだ付けが可能となる。

【0097】

フラックスの含有量：
フラックスの含有量は、はんだペーストの全質量に対して５〜９５質量％であることが好ましく、５〜１５質量％であることがより好ましい。
はんだペースト中のフラックスの含有量がこの範囲であると、はんだ粉末に起因する増粘抑制効果が十分に発揮される。加えて、プリント基板及び電子部品の金属表面の腐食がより抑えられ、信頼性が高められる。

【0098】

本実施形態のはんだペーストは、更に、酸化ジルコニウム粉末を含有することが好ましい。酸化ジルコニウムを含有することにより、経時変化に伴うペーストの粘度上昇を抑制することができる。これは、酸化ジルコニウムを含有することにより、はんだ粉末表面の酸化膜厚がフラックス中に投入する前の状態を維持するためと推測される。詳細は不明であるが、以下のように推察される。通常、フラックスの活性成分は常温でもわずかに活性を持っているため、はんだ粉末の表面酸化膜が還元により薄くなり、粉末同士が凝集する原因になっている。そこで、はんだペーストに酸化ジルコニウム粉末を添加することで、フラックスの活性成分が酸化ジルコニウム粉末と優先的に反応し、はんだ粉末表面の酸化膜が凝集しない程度に維持されると推察される。

【0099】

このような作用効果を十分に発揮するために、はんだペースト中の酸化ジルコニウム粉末の含有量は、はんだペーストの全質量に対して０．０５〜２０．０質量％であることが好ましい。０．０５質量％以上であると、上記作用効果を発揮することができ、２０．０質量％以下であると、金属粉末の含有量を確保することができ、増粘防止効果を発揮することができる。酸化ジルコニウム粉末の含有量は、より好ましくは０．０５〜１０．０質量％であり、更に好ましい含有量は０．１〜３質量％である。

【0100】

はんだペースト中の酸化ジルコニウム粉末の粒径は、５μｍ以下であることが好ましい。粒径が５μｍ以下であると、ペーストの印刷性を維持することができる。粒径の下限は特に限定されることはないが、０．５μｍ以上であればよい。
上記酸化ジルコニウム粉末の粒径は、酸化ジルコニウム粉末のＳＥＭ写真を撮影し、０．１μｍ以上の各粉末について画像解析により投影円相当径を求め、その平均値とする。

【0101】

酸化ジルコニウムの形状は、特に限定されないが、異形状であればフラックスとの接触面積が大きく増粘抑制効果がある。球形であると、良好な流動性が得られるためにペーストとしての優れた印刷性が得られる。所望の特性に応じて適宜形状を選択すればよい。

【0102】

はんだペーストの製造方法：
本実施形態のはんだペーストは、当業界で一般的な方法により製造される。
まず、はんだ粉末の製造は、溶融させたはんだ材料を滴下して粒子を得る滴下法や遠心噴霧する噴霧法、バルクのはんだ材料を粉砕する方法等、公知の方法を採用することができる。滴下法や噴霧法において、滴下や噴霧は、粒子状とするために不活性雰囲気や溶媒中で行うことが好ましい。そして、上記各成分を加熱混合してフラックスを調製し、フラックス中に上記はんだ粉末を導入し、撹拌、混合して製造することができる。

【0103】

＜本実施の形態のフラックス及びはんだペーストの作用効果例＞
本実施の形態においては、特定の割合でアガチン酸類を含むロジン化合物と、好ましくはチキソ剤及び溶剤と、を含むフラックスを採用するため、プリント基板及び電子部品の金属表面の腐食がより抑えられてはんだ付け性に優れ、かつ、信頼性が高められる。
加えて、かかるフラックスと、はんだ粉末としてＳｎとともに特定の元素（Ａｓ、Ｐｂ並びにＳｂ及びＢｉの少なくとも一種）を特定の割合で併用した合金組成を有するはんだ合金、を含むはんだ粉末と、を組み合わせたはんだペーストでは、粘度上昇等の経時変化が起きにくく、濡れ性に優れ、高い機械的特性を示す。更には、このはんだペーストによれば、腐食性を低くでき、信頼性を高めることができる。

【0104】

本発明に係るはんだペーストを用いた接合方法は、例えばリフロー法を用いて常法に従って行えばよい。フローソルダリングを行う場合のはんだ合金の溶融温度は概ね液相線温度から２０℃程度高い温度でよい。また、本実施の形態におけるはんだ合金を用いて接合する場合には、凝固時の冷却速度を考慮した方が組織の微細化の観点から好ましい。例えば２〜３℃／ｓ以上の冷却速度ではんだ継手を冷却する。この他の接合条件は、はんだ合金の合金組成に応じて適宜調整することができる。

【0105】

本実施の形態におけるはんだ合金は、その原材料として低α線量材を使用することにより低α線量合金を製造することができる。このような低α線量合金は、メモリ周辺のはんだバンプの形成に用いられるとソフトエラーを抑制することが可能となる。

【実施例】

【0106】

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。

【0107】

［ロジン化合物の製造］
ロジン化合物（Ｉ）の製造：
ベトナム産水添ロジン２００ｋｇを減圧蒸留装置に仕込み、窒素シール下に２００Ｐａの減圧下において、２５０℃で３時間蒸留を行った。そして、初留分、主留分などの各留分を取り除き、減圧蒸留装置に残存したロジン化合物（ＩＡ）を得た。
次に、減圧蒸留装置内のロジン化合物（ＩＡ）にベトナム産水添ロジン１００ｋｇをさらに加え（再投入）、上記と同様の蒸留条件で３時間蒸留を行い、減圧蒸留装置に残存したロジン化合物（ＩＢ）を得た。そして、液相温度２３５℃以上２６０℃以下の留分を取り出し、最終精製物であるロジン（Ｉ）を得た。

【0108】

ロジン化合物（ＩＩ）の製造：
上記「ロジン化合物（Ｉ）の製造」と同様の蒸留を３回繰り返して行い（すなわち、水添ロジンの再投入、蒸留、水添ロジンの再投入、蒸留を繰り返して、釜残のアガチン酸を濃縮）、最終精製物であるロジン化合物（ＩＩ）を得た。

【0109】

ロジン化合物（ＩＩＩ）の製造：
上記「ロジン化合物（Ｉ）の製造」と同様の蒸留を５回繰り返して行い、最終精製物であるロジン化合物（ＩＩＩ）を得た。

【0110】

ロジン化合物（ＩＶ）の製造：
上記「ロジン化合物（Ｉ）の製造」と同様の蒸留を７回繰り返して行い、最終精製物であるロジン化合物（ＩＶ）を得た。

【0111】

ロジン化合物（Ｖ）の製造：
上記「ロジン化合物（Ｉ）の製造」におけるロジン化合物（ＩＡ）を、ロジン化合物（Ｖ）として用いた。

【0112】

そして、得られたロジン化合物（Ｉ）〜（Ｖ）について、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）装置を用い、分子量を測定することにより、各ロジン化合物に含まれる成分の分析を行った。この評価結果を以下の表１に示す。
なお、表１中の各成分の数値は、ロジン化合物全体の質量に対する各成分の質量％を表す。

【0113】

【表1】

【0114】

［フラックスの調製］
ロジン化合物としてロジン化合物（Ｉ）２５質量部と、チキソ剤であるアミド化合物としてポリアミド６質量部と、溶剤としてテトラエチレングリコールモノメチルエーテル６９質量部と、を混合してフラックス（実施例１に示す組成からなるフラックス）を調製した。

【0115】

また、表２〜１０に示す通り、前記の実施例１と同様にして、各成分を混合することにより、実施例２〜５０及び比較例１〜３に示す各組成からなるフラックスをそれぞれ調製した。

【0116】

なお、表２〜１０における組成は、フラックスの全量を１００質量％とした場合の質量％である。
表中、ポリアミドとして脂肪族ポリアミドを用いた。ビスアミドとしてヘキサメチレンビスヒドロキシステアリン酸アミドを用いた。モノアミドとしてｐ−トルアミドを用いた。

【0117】

次に、表２〜１０に示す各例のフラックスを用いた場合について、フラックスの酸価（ｍｇＫＯＨ／ｇ）の測定を行い、はんだ付け性の評価を行った。また、フラックスの水溶液比抵抗（電気抵抗率）（Ω・ｍ）の測定を行い、信頼性の評価を行った。詳細は以下のとおりである。

【0118】

＜はんだ付け性の評価＞
（１）検証方法
表２〜１０に示す各例のフラックスについて、ＪＩＳ Ｚ ３１９７：２０１２に基づいて酸価（ｍｇＫＯＨ／ｇ）を測定した。そして、以下の判定基準に従って、はんだ付け性の評価を行った。

【0119】

（２）判定基準
○：フラックスの酸価が５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上であり、十分な活性を有する。
×：フラックスの酸価が５０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満であり、活性が不十分である。
はんだペーストにおいて、フラックスの酸価が高くなるほど、金属表面を清浄化する作用が強くなり、はんだ付け性が良いことを意味する。

【0120】

＜信頼性の評価＞
（１）検証方法
表２〜１０に示す各例のフラックスについて、ＪＩＳ Ｚ ３１９７：２０１２に基づいて水溶液比抵抗（電気抵抗率）（Ω・ｍ）を測定した。そして、以下の判定基準に従って、信頼性の評価を行った。

【0121】

（２）判定基準
○○：フラックスの水溶液比抵抗が１０００Ω・ｍ以上である。
○：フラックスの水溶液比抵抗が５００Ω・ｍ以上１０００Ω・ｍ未満である。
×：フラックスの水溶液比抵抗が５００Ω・ｍ未満である。
はんだペーストにおいて、フラックスの水溶液比抵抗が高くなるほど、金属表面の腐食抑制効果が強くなり、信頼性が高いことを意味する。

【0122】

＜総合評価（１）＞
〇：表２〜１０において、はんだ付け性、信頼性の各評価が、いずれも〇である。
×：表２〜１０において、はんだ付け性、信頼性の各評価の各評価のうち、少なくとも１つが×である。

【0123】

評価した結果を表２〜１０に示す。

【0124】

【表2】

【0125】

【表3】

【0126】

【表4】

【0127】

【表5】

【0128】

【表6】

【0129】

【表7】

【0130】

【表8】

【0131】

【表9】

【0132】

【表10】

【0133】

実施例１に示す組成からなるフラックスを用いた場合、金属表面の清浄化、金属表面の腐食抑制効果に対して十分な効果が得られた。
これらの結果から、実施例１に示す組成からなるフラックスと、後述の試験例１〜１０８に示す各合金組成からなるはんだ粉末のそれぞれと、を混合（はんだ粉末：フラックス＝８９：１１（質量比））することにより、粘度上昇等の経時変化が起きにくく、濡れ性に優れ、高い機械的特性を有するとともに、はんだ付け性に優れ、かつ、信頼性が高められたはんだペーストを調製できると言える。

【0134】

実施例２〜４に示すように、本発明で規定された範囲内のロジン化合物（Ｉ）を含み、チキソ剤であるアミド化合物の種類を変える、複数種類のアミド化合物を組み合わせることでも、金属表面の清浄化、金属表面の腐食抑制効果に対して十分な効果が得られた。

【0135】

実施例５に示すように、本発明で規定された範囲内のロジン化合物（Ｉ）を含み、複数種類のアミド化合物を組み合わせる、エステル化合物を含むことでも、金属表面の清浄化、金属表面の腐食抑制効果に対して十分な効果が得られた。

【0136】

実施例６に示すように、本発明で規定された範囲内のロジン化合物（Ｉ）を含み、複数種類のアミド化合物を組み合わせる、エステル化合物を含む、溶剤の種類を変えることでも、金属表面の清浄化、金属表面の腐食抑制効果に対して十分な効果が得られた。

【0137】

実施例７〜８に示すように、本発明で規定された範囲内のロジン化合物（Ｉ）の量を増減することでも、金属表面の清浄化、金属表面の腐食抑制効果に対して十分な効果が得られた。

【0138】

実施例９〜１２に示すように、ロジン化合物の種類を変える、複数種類のロジン化合物を組み合わせることでも、金属表面の清浄化、金属表面の腐食抑制効果に対して十分な効果が得られた。

【0139】

実施例１３〜１５に示すように、本発明で規定された範囲内のロジン化合物（Ｉ）を含み、有機酸を含む、チキソ剤であるアミド化合物の量を増やすことでも、金属表面の清浄化、金属表面の腐食抑制効果に対して十分な効果が得られた。

【0140】

実施例１６〜２０に示すように、本発明で規定された範囲内のロジン化合物（Ｉ）を含み、有機酸の種類を変える、複数種類の有機酸を組み合わせる、有機酸の量を変えることでも、金属表面の清浄化、金属表面の腐食抑制効果に対して十分な効果が得られた。

【0141】

実施例２１、２２に示すように、本発明で規定された範囲内のロジン化合物（Ｉ）を含み、有機酸を含む、アミンを含むことでも、金属表面の清浄化、金属表面の腐食抑制効果に対して十分な効果が得られた。

【0142】

実施例２３、２４に示すように、本発明で規定された範囲内のロジン化合物（Ｉ）を含み、有機酸を含む、ハロゲン系活性剤を含むことでも、金属表面の清浄化、金属表面の腐食抑制効果に対して十分な効果が得られた。

【0143】

実施例２５に示すように、本発明で規定された範囲内のロジン化合物（Ｉ）を含み、有機酸を含む、酸化防止剤を含むことでも、金属表面の清浄化、金属表面の腐食抑制効果に対して十分な効果が得られた。

【0144】

実施例２６に示すように、本発明で規定された範囲内のロジン化合物（Ｉ）を含み、有機酸の量を減らしても、アミンを含む、ハロゲン系活性剤を含む、酸化防止剤を含むことにより、金属表面の清浄化、金属表面の腐食抑制効果に対して十分な効果が得られた。

【0145】

実施例２７、２８に示すように、有機酸を含み、本発明で規定された範囲内のロジン化合物（Ｉ）の量を変えても、金属表面の清浄化、金属表面の腐食抑制効果に対して十分な効果が得られた。

【0146】

実施例２９〜３３に示すように、本発明で規定された範囲内のロジン化合物（Ｉ）を含み、エステル化合物を含み、有機酸の種類を変える、複数種類の有機酸を組み合わせる、有機酸の量を変えることでも、金属表面の清浄化、金属表面の腐食抑制効果に対して十分な効果が得られた。

【0147】

実施例３４、３５に示すように、本発明で規定された範囲内のロジン化合物（Ｉ）を含み、エステル化合物を含み、有機酸を含み、アミンを含むことでも、金属表面の清浄化、金属表面の腐食抑制効果に対して十分な効果が得られた。

【0148】

実施例３６、３７に示すように、本発明で規定された範囲内のロジン化合物（Ｉ）を含み、エステル化合物を含み、有機酸を含み、ハロゲン系活性剤を含むことでも、金属表面の清浄化、金属表面の腐食抑制効果に対して十分な効果が得られた。

【0149】

実施例３８に示すように、本発明で規定された範囲内のロジン化合物（Ｉ）を含み、エステル化合物を含み、有機酸を含み、酸化防止剤を含むことでも、金属表面の清浄化、金属表面の腐食抑制効果に対して十分な効果が得られた。

【0150】

実施例３９に示すように、本発明で規定された範囲内のロジン化合物（Ｉ）を含み、エステル化合物を含み、有機酸の量を減らしても、アミンを含み、ハロゲン系活性剤を含み、更に酸化防止剤を含むことにより、金属表面の清浄化、金属表面の腐食抑制効果に対して十分な効果が得られた。

【0151】

実施例４０、４１に示すように、有機酸を含み、エステル化合物を含み、本発明で規定された範囲内のロジン化合物（Ｉ）の量を変えても、金属表面の清浄化、金属表面の腐食抑制効果に対して十分な効果が得られた。

【0152】

実施例４２に示すように、本発明で規定された範囲内のロジン化合物（Ｉ）を含み、有機酸を含み、エステル化合物を含み、アミド化合物の量を増やしても、金属表面の清浄化、金属表面の腐食抑制効果に対して十分な効果が得られた。

【0153】

実施例４３〜４６に示すように、本発明で規定された範囲内のロジン化合物（Ｉ）を含み、有機酸を含み、エステル化合物を含み、アミド化合物の量を減らしても、エステル化合物の量を増やすことにより、フラックスのチキソ性、金属表面の清浄化、金属表面の腐食抑制効果に対して十分な効果が得られた。

【0154】

実施例４７に示すように、本発明で規定された範囲内のロジン化合物（Ｉ）を含み、有機酸を含み、チキソ剤であるアミド化合物の量を増やしても、金属表面の清浄化、金属表面の腐食抑制効果に対して十分な効果が得られた。

【0155】

実施例４８、４９に示すように、有機酸を含み、チキソ剤であるアミド化合物の含有量を減らしても、本発明で規定された範囲内のロジン化合物（Ｉ）を含むことにより、金属表面の清浄化、金属表面の腐食抑制効果に対して十分な効果が得られた。

【0156】

実施例５０に示すように、有機酸を含み、エステル化合物を含み、本発明で規定された範囲内のロジン化合物（Ｉ）を含むことにより、金属表面の清浄化、金属表面の腐食抑制効果に対して十分な効果が得られた。

【0157】

これに対して、比較例１に示すように、アガチン酸類の含有量が本発明で規定された範囲外であるロジン化合物（Ｖ）を含むことにより、金属表面の清浄化、金属表面の腐食抑制効果に対して十分な効果が得られなかった。

【0158】

また、比較例２に示すように、本発明で規定された範囲内でロジン化合物を含まないと、金属表面の清浄化、金属表面の腐食抑制効果に対して十分な効果が得られなかった。

【0159】

また、比較例３との対比より、本発明を適用したフラックスにおいては、有機酸がより少ない量で、金属表面の清浄化、及び金属表面の腐食抑制効果のいずれに対しても十分な効果が得られることが確認された。

【0160】

以上説明したように、実施例１〜５０に示す組成からなるフラックスを用いた場合、金属表面の清浄化、金属表面の腐食抑制効果に対して、いずれも十分な効果が得られた。

【0161】

［はんだペーストの製造］
表１１〜１６に示す合金組成からなり、ＪＩＳ Ｚ ３２８４−１：２０１４における粉末サイズの分類（表２）において記号４を満たすサイズ（粒度分布）のはんだ粉末（試験例１〜１０８、試験例２０１〜２７８）を作製した。
但し、試験例１、５〜１１、１３〜１５、１８、１９、２３〜２９、３１〜３３、３６、３７、４１〜４７、４９〜５１、５４、５５、５９〜６５、６７〜６９、７２、７３、７７〜８３、８５〜８７、９０、９１、９５〜１０１、１０３〜１０５、１０８のはんだ粉末が、上述した「はんだ粉末（Ｓｐ）」に該当するものである。

【0162】

前記の、実施例２１に示す組成からなるフラックスと、表１１〜１６に示す各例の合金組成からなるはんだ粉末と、を混合して、はんだペーストを作製した。フラックスとはんだ粉末との質量比は、フラックス：はんだ粉末＝１１：８９とした。

【0163】

各例のはんだ粉末を用いた場合について、はんだペーストにおける粘度の経時変化を測定した。また、はんだ粉末の液相線温度及び固相線温度を測定した。更に、作製直後のはんだペーストを用いて濡れ性の評価を行った。詳細は以下のとおりである。

【0164】

＜はんだペーストにおける粘度の経時変化の評価＞
（１）検証方法
作製直後の各はんだペーストについて、株式会社マルコム社製：ＰＣＵ−２０５を用い、回転数：１０ｒｐｍ、２５℃、大気中で１２時間粘度を測定した。

【0165】

（２）判定基準
Ａ：１２時間後の粘度がはんだペーストを作製後３０分経過した時の粘度と比較して１．２倍以下である。
Ｂ：１２時間後の粘度がはんだペーストを作製後３０分経過した時の粘度と比較して１．２倍を超える。

【0166】

＜ΔＴの評価＞
（１）検証方法
フラックスと混合する前のはんだ粉末について、エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製、型番：ＥＸＳＴＡＲ ＤＳＣ７０２０を用い、サンプル量：約３０ｍｇ、昇温速度：１５℃／ｍｉｎにてＤＳＣ測定を行い、固相線温度及び液相線温度を得た。得られた液相線温度から固相線温度を引いてΔＴを求めた。

【0167】

（２）判定基準
Ａ：ΔＴが１０℃以下である。
Ｂ：ΔＴが１０℃を超える。

【0168】

＜濡れ性の評価＞
作製直後の各はんだペーストをＣｕ板上に印刷し、リフロー炉でＮ_２雰囲気中、１℃／ｓの昇温速度で２５℃から２６０℃まで加熱した後、室温まで冷却した。冷却後のはんだバンプの外観を光学顕微鏡で観察することで濡れ性を評価した。

【0169】

Ａ：溶融しきれていないはんだ粉末が観察されない場合。
Ｂ：溶融しきれていないはんだ粉末が観察された場合。

【0170】

＜総合評価（２）＞
Ａ：表１１〜１６において、経時変化、ΔＴ、濡れ性の各評価が、いずれも〇である。
Ｂ：表１１〜１６において、経時変化、ΔＴ、濡れ性の各評価のうち、少なくとも１つが×である。

【0171】

評価した結果を表１１〜１６に示す。

【0172】

【表11】

【0173】

【表12】

【0174】

【表13】

【0175】

【表14】

【0176】

【表15】

【0177】

【表16】

【0178】

表１１〜１６に示すように、試験例１〜１０８のはんだ粉末を用いた場合、いずれの合金組成においても、増粘抑制効果、ΔＴの狭窄化、及び優れた濡れ性を示すことが確認された。

【0179】

これに対して、試験例２０１、２１４、２２７、２４０、２５３及び２６６のはんだ粉末を用いた場合、Ａｓを含有しないため、増粘抑制効果が発揮されない結果を示した。

【0180】

試験例２０２、２１５、２２８、２４１、２５４及び２６７のはんだ粉末を用いた場合、（１）式が下限未満であるため、増粘抑制効果が発揮されない結果を示した。

【0181】

試験例２０３、２１６、２２９、２４２、２５５及び２６８のはんだ粉末を用いた場合、（２）式が上限を超えるため、濡れ性が劣る結果を示した。

【0182】

試験例２０４、２０５、２１７、２１８、２３０、２３１、２４３、２４４、２５６、２５７、２６９及び２７０のはんだ粉末を用いた場合、Ａｓ含有量及び（２）式が上限を超えているため、濡れ性が劣る結果を示した。

【0183】

試験例２０６〜２０８、２１９〜２２１、２３２〜２３４、２４５〜２４７、２５８〜２６０及び２７１〜２７３のはんだ粉末を用いた場合、Ｓｂ含有量が上限を超えているため、濡れ性が劣る結果を示した。

【0184】

試験例２０９、２１０、２２２、２２３、２３５、２３６、２４８、２４９、２６１、２６２、２７４及び２７５のはんだ粉末を用いた場合、Ｂｉ含有量が上限を超えているため、ΔＴが１０℃を超える結果を示した。

【0185】

試験例２１１、２１３、２２４、２２６、２３７、２３９、２５０、２５２、２６３、２６５、２７６及び２７８のはんだ粉末を用いた場合、Ｐｂ含有量が上限を超えているため、ΔＴが１０℃を超える結果を示した。

【0186】

試験例２１２、２２５、２３８、２５１、２６４及び２７７のはんだ粉末を用いた場合、Ｂｉ及びＰｂを含有せず（２）式が成立しなかったため、濡れ性が劣る結果を示した。

【0187】

また、実施例１〜２０、２２〜５０に示す各組成からなるフラックスと、試験例１〜１０８に示す各合金組成からなるはんだ粉末と、をそれぞれ混合（はんだ粉末：フラックス＝８９：１１（質量比））して作製したはんだペーストの場合も、実施例２１に示す組成からなるフラックスを用いたはんだペーストの場合と同様、増粘抑制効果、ΔＴの狭窄化、及び優れた濡れ性を示すことが確認された。

【0188】

これらの結果から、実施例１〜５０に示す各組成からなるフラックスのそれぞれと、試験例１〜１０８に示す各合金組成からなるはんだ粉末のそれぞれと、を混合することにより、粘度上昇等の経時変化が起きにくく、濡れ性に優れ、高い機械的特性を有するとともに、はんだ付け性に優れ、かつ、信頼性が高められたはんだペーストを調製できると言える。

【0189】

また、上述した各評価において、フラックスに配合したロジン化合物（Ｉ）〜（Ｖ）を、ベトナム産ロジン（未水添ロジン）から製造したロジン化合物、に変更した場合の各評価においても、ロジン化合物（Ｉ）〜（Ｖ）を配合した場合と同様の結果が得られた。

【産業上の利用可能性】

【0190】

本発明によれば、腐食性を低くでき、信頼性を高められる、はんだペースト用フラックスを提供することができる。
また、本発明によれば、粘度上昇等の経時変化が起きにくく、プリント基板及び電子部品の金属表面の腐食がより抑えられてはんだ付け性に優れたはんだペーストを提供することができる。

【要約】

【課題】はんだ付け性に優れ、かつ、信頼性を高められるフラックス及びはんだペーストを提供する。
【解決手段】フラックスは、アガチン酸類の含有割合が高い新規なロジン化合物を含有し、好ましくは、チキソ剤及び溶剤を更に含有する。はんだペーストは、新規なロジン化合物を含むフラックスと、特定のはんだ粉末とを含有する。はんだ粉末は、Ａｓ：２５〜３００質量ｐｐｍ、Ｐｂ：０質量ｐｐｍ超え５１００質量ｐｐｍ以下、並びにＳｂ：０質量ｐｐｍ超え３０００質量ｐｐｍ以下、及びＢｉ：０質量ｐｐｍ超え１００００質量ｐｐｍ以下の少なくとも一種、並びに残部がＳｎの合金組成を有し、（１）式及び（２）式を満たすはんだ合金を含む。
２７５≦２Ａｓ＋Ｓｂ＋Ｂｉ＋Ｐｂ （１）
０．０１≦（２Ａｓ＋Ｓｂ）／（Ｂｉ＋Ｐｂ）≦１０．００ （２）
式中、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ及びＰｂは、合金組成での含有量を表す。
【選択図】なし