特許 6777872 フラックス及びソルダペースト

(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】6777872

(24)【登録日】2020年10月13日

(45)【発行日】2020年10月28日

(54)【発明の名称】フラックス及びソルダペースト

(51)【国際特許分類】

   B23K 35/363 20060101AFI20201019BHJP

   B23K 35/26 20060101ALI20201019BHJP

   C22C 13/00 20060101ALI20201019BHJP

   C22C 13/02 20060101ALI20201019BHJP

【ＦＩ】

   B23K35/363 C

   B23K35/363 E

   B23K35/26 310A

   C22C13/00

   C22C13/02

   B23K35/363 D

【請求項の数】15

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2019-98184(P2019-98184)

(22)【出願日】2019年5月27日

【審査請求日】2019年6月11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】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100109586

【弁理士】

【氏名又は名称】土屋 徹雄

(72)【発明者】

【氏名】川▲崎▼ 浩由

(72)【発明者】

【氏名】白鳥 正人

(72)【発明者】

【氏名】川又 勇司

【審査官】 小森 重樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−１８１６３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−１３６６３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１７／０６５０７６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１５−０９８０５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１６−５３７２０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１８／０１１８８７５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１５−０２０１８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第６５７５７０５（ＪＰ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｋ ３５／３６３

Ｂ２３Ｋ ３５／２６

Ｃ２２Ｃ １３／００

Ｃ２２Ｃ １３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

はんだ材料と、フラックスとからなるソルダペーストであって、
前記はんだ材料が、Ｓｎ又はＳｎの含有量が４０質量％超であるＳｎ系合金を含有し、
前記フラックスが、９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−フォスファフェナントレン−１０−オキサイド、樹脂、及び溶剤、並びに有機酸、アミン、共有結合性ハロゲン及びアミノハロゲン化水素酸塩からなる群から選択される少なくとも１種の活性剤を含有し、
前記９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−フォスファフェナントレン−１０−オキサイドの含有量が、前記フラックス全体に対して、０．０５〜１質量％であり、
前記樹脂の含有量が、前記フラックス全体に対して、３０〜６０質量％である、
前記ソルダペースト。

【請求項2】

前記フラックスが、０〜１０質量％の有機酸を含む、請求項１に記載のソルダペースト。

【請求項3】

前記フラックスが、０〜２０質量％のアミンを含む、請求項１又は２に記載のソルダペースト。

【請求項4】

前記フラックスが、０〜５質量％の共有結合性ハロゲンを含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載のソルダペースト。

【請求項5】

前記フラックスが、０〜２質量％のアミノハロゲン化水素酸塩を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載のソルダペースト。

【請求項6】

前記フラックスが、０〜１５質量％のチキソ剤を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載のソルダペースト。

【請求項7】

前記樹脂が、ロジン系樹脂及びアクリル系樹脂からなる群より選択される１種以上である、請求項１〜６のいずれか１項に記載のソルダペースト。

【請求項8】

前記Ｓｎ系合金が、０質量％を超え、３．５質量％以下のＡｇ及び／又は０質量％を超え、１．０質量％以下のＣｕを含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載のソルダペースト。

【請求項9】

前記はんだ材料が、Ｓｎ系合金を含有し、
前記Ｓｎ系合金が、０．００１〜０．０２質量％のＡｓを含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載のソルダペースト。

【請求項10】

前記Ｓｎ系合金が、０質量％を超え、３質量％以下のＢｉを更に含む、請求項９に記載のソルダペースト。

【請求項11】

前記Ｓｎ系合金が、０質量％を超え、０．３質量％以下のＳｂを更に含む、請求項９又は１０に記載のソルダペースト。

【請求項12】

前記Ｓｎ系合金が、０質量％を超え、０．５１質量％以下のＰｂを更に含む、請求項９〜１１のいずれか１項に記載のソルダペースト。

【請求項13】

はんだ材料と、フラックスとからなるソルダペーストであって、
前記フラックスが、９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−フォスファフェナントレン−１０−オキサイド、樹脂、及び溶剤、並びに有機酸、アミン、共有結合性ハロゲン及びアミノハロゲン化水素酸塩からなる群から選択される少なくとも１種の活性剤を含み、
前記９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−フォスファフェナントレン−１０−オキサイドの含有量が、前記フラックス全体に対して、０．０５〜１質量％であり、
前記樹脂の含有量が、前記フラックス全体に対して、３０〜６０質量％であり、
前記はんだ材料が、Ａｓ：２５〜３００質量ｐｐｍと、Ｐｂ：０質量ｐｐｍ超え５１００質量ｐｐｍ以下と、Ｓｂ：０質量ｐｐｍ超え３０００質量ｐｐｍ以下およびＢｉ：０質量ｐｐｍ超え１００００質量ｐｐｍ以下の少なくとも１種と、残部：Ｓｎとからなる合金組成を有し、
下記（１）式および（２）式：
２７５≦２Ａｓ＋Ｓｂ＋Ｂｉ＋Ｐｂ （１）
０．０１≦（２Ａｓ＋Ｓｂ）／（Ｂｉ＋Ｐｂ）≦１０．００ （２）
［上記（１）式および（２）式中、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、およびＰｂは各々前記合金組成での含有量（質量ｐｐｍ）を表す］。
を満たす、前記ソルダペースト。

【請求項14】

酸化ジルコニウム粉末をさらに含む、請求項１〜１３のいずれか１項に記載のソルダペースト。

【請求項15】

ソルダペースト全体の質量に対する酸化ジルコニウム粉末の含有量が０．０５〜２０．０質量％である、請求項１４に記載のソルダペースト。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、フラックス及びソルダペーストに関する。

【背景技術】

【0002】

電子機器の基板への電子部品の接合及び組立ては、コスト面及び信頼性の観点から、ソルダペーストを用いたはんだ付けにより行われることが多い。

【0003】

ソルダペーストを電子機器の基板へ塗布する方法としては、例えば、メタルマスクを用いたスクリーン印刷を用いる方法がある。この場合、ソルダペーストの印刷性を確保するために、ソルダペーストの粘度を適度に調整する必要がある。しかし、ソルダペーストは、保存安定性に劣り、その結果、ソルダペーストの粘度が経時的に上昇することがある。

【0004】

特許文献１には、ロジン樹脂と、アクリル樹脂と、活性剤と、チクソ剤と、酸化防止剤と、溶剤とを含み、酸化防止剤として、フェノール系酸化防止剤、トリアゾール系酸化防止剤及びリン系酸化防止剤の少なくとも一方を含むフラックス組成物と、はんだ合金粉末とを含むソルダペースト組成物が開示されている。この文献には、上記ソルダペースト組成物が、寒暖の差が激しく、冷熱衝撃の大きい環境下に置かれる電子回路基板に用いられた場合であっても、フラックス残渣の熱劣化を抑制することにより、亀裂発生及びその進展の抑制効果を奏し、更に良好な溶融性、濡れ性等の性能を発揮できることが開示されている。

【0005】

特許文献２には、Ｓｎ基鉛フリーはんだの粉末をロジン系フラックスと混和してなるソルダペーストであって、ロジン系フラックスが、サリチルアミド及びその誘導体から選ばれた少なくとも１種のサリチルアミド化合物を０．０１〜１０質量％含有するソルダペーストが開示されている。この文献には、サリチルアミド化合物がはんだ粉末の表面に優先的に吸着されることにより、はんだ粉末とフラックス成分、特に有機アミンハロゲン化水素酸塩や有機酸といった活性剤との反応を防止でき、このような反応に起因するソルダペーストの粘度変化が防止されることが開示されている。

【0006】

特許文献３には、環状有機リン酸化合物を含むフラックスが開示されている。具体的には、環状有機リン酸化合物として、９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−フォスファフェナントレン−１０−オキサイドを２５質量％含むフラックスが記載されている。この文献には、環状有機リン酸化合物が、はんだ付け性を向上させ、かつ、ボイドの発生を抑制することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１７−１００１８１号公報

【特許文献2】ＷＯ２００２／０４３９１６号公報

【特許文献3】特開２０１７−１３６６３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、特許文献１及び３には、ソルダペーストの経時的な粘度上昇を抑制するという課題は認識されていない。一方、特許文献２については、特許文献２に記載のソルダペーストの粘度変化の抑制を更に向上させることが求められている。

【0009】

したがって、本発明は、増粘抑制効果を向上可能なフラックス及びソルダ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、９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−フォスファフェナントレン−１０−オキサイドを含有するフラックスにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。

【0011】

すなわち、本発明は以下のとおりである。
［１］
９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−フォスファフェナントレン−１０−オキサイドを含有するフラックスであって、
前記９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−フォスファフェナントレン−１０−オキサイドの含有量が、前記フラックス全体に対して、０．０５〜１質量％である、
前記フラックス。
［２］
樹脂を含有し、前記樹脂が、ロジン系樹脂及びアクリル系樹脂からなる群より選択される１種以上である、［１］に記載のフラックス。
［３］
前記樹脂の含有量が、前記フラックス全体に対して、３０〜６０質量％である、［２］に記載のフラックス。
［４］
はんだ材料と、［１］〜［３］のいずれかに記載のフラックスとからなるソルダペースト。
［５］
前記はんだ材料が、Ｓｎ又はＳｎ系合金を含有する、［４］に記載のソルダペースト。
［６］
前記Ｓｎ系合金が、０質量％を超え、３．５質量％以下のＡｇ及び／又は０質量％を超え、１．０質量％以下のＣｕを含む、［５］に記載のソルダペースト。
［７］
前記はんだ材料が、Ｓｎ系合金を含有し、
前記Ｓｎ系合金が、０．００１〜０．０２質量％のＡｓを含む、［５］に記載のソルダペースト。
［８］
Ｓｎ系合金を含有するはんだ材料と、フラックスとからなるソルダペーストであって、
前記Ｓｎ系合金が、０．００１〜０．０２質量％のＡｓを含み、
前記フラックスが、９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−フォスファフェナントレン−１０−オキサイドを含む、
前記ソルダペースト。
［９］
前記Ｓｎ系合金が、０質量％を超え、３質量％以下のＢｉを更に含む、［７］又は［８］に記載のソルダペースト。
［１０］
前記Ｓｎ系合金が、０質量％を超え、０．３質量％以下のＳｂを更に含む、［７］〜［９］のいずれかに記載のソルダペースト。
［１１］
前記Ｓｎ系合金が、０質量％を超え、０．５１質量％以下のＰｂを更に含む、［７］〜［１０］のいずれかに記載のソルダペースト。
［１２］
はんだ材料と、フラックスとからなるソルダペーストであって、
前記フラックスが、９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−フォスファフェナントレン−１０−オキサイドを含み、
前記はんだ材料が、Ａｓ：２５〜３００質量ｐｐｍと、Ｐｂ：０質量ｐｐｍ超え５１００質量ｐｐｍ以下と、Ｓｂ：０質量ｐｐｍ超え３０００質量ｐｐｍ以下およびＢｉ：０質量ｐｐｍ超え１００００質量ｐｐｍ以下の少なくとも１種と、残部：Ｓｎとからなる合金組成を有し、
下記（１）式および（２）式：
２７５≦２Ａｓ＋Ｓｂ＋Ｂｉ＋Ｐｂ （１）
０．０１≦（２Ａｓ＋Ｓｂ）／（Ｂｉ＋Ｐｂ）≦１０．００ （２）
［上記（１）式および（２）式中、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、およびＰｂは各々前記合金組成での含有量（質量ｐｐｍ）を表す］。
を満たす、前記ソルダペースト。
［１３］
酸化ジルコニウム粉末をさらに含む、［４］〜［１２］のいずれかに記載のソルダペースト。
［１４］
ソルダペースト全体の質量に対する酸化ジルコニウム粉末の含有量が０．０５〜２０．０質量％である、［１３］に記載のソルダペースト。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、増粘抑制効果を向上可能なフラックス及びソルダペーストを提供可能である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明を実施するための形態（以下、「本実施形態」という。）について説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。

【0014】

本明細書において、「増粘抑制効果」とは、ソルダペーストを調製した際に、調製したソルダペーストの経時的な粘度上昇を抑制できる効果をいう。

【0015】

なお、本明細書において、各元素の含有量は、例えば、ＪＩＳ Ｚ ３９１０ に準拠にしてＩＣＰ−ＡＥＳで分析することにより測定することができる。

【0016】

［フラックス］
本実施形態は、９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−フォスファフェナントレン−１０−オキサイドを含有するフラックスであって、前記９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−フォスファフェナントレン−１０−オキサイドの含有量が、前記フラックス全体に対して、０．０５〜１質量％である、前記フラックスに関する。９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−フォスファフェナントレン−１０−オキサイドを含有することにより、フラックスは、増粘抑制効果を向上できる。このため、フラックスは、例えば、はんだ付け用フラックスとして好適に用いられる。

【0017】

９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−フォスファフェナントレン−１０−オキサイドの含有量は、フラックス全体に対して、０．０５〜１質量％である。前記範囲とすることにより、優れた増粘抑制効果が得られる。前記含有量の上限は、例えば、１．０質量％未満、０．５質量％未満等としてもよい。

【0018】

（金属不活性化剤）
本実施形態のフラックスは、金属不活性化剤を含んでいてもよい。金属不活性化剤としては、例えば、ヒドラジド系窒素化合物、アミド系窒素化合物、トリアゾール系窒素化合物、メラミン系窒素化合物、ヒンダートフェノール系化合物等が挙げられる。

【0019】

ヒドラジド系窒素化合物としては、ヒドラジド骨格を有する窒素化合物であればよく、ドデカン二酸ビス［Ｎ２−（２ヒドロキシベンゾイル）ヒドラジド］、Ｎ，Ｎ'−ビス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニル］ヒドラジン、デカンジカルボン酸ジサリチロイルヒドラジド、Ｎ−サリチリデン−Ｎ'−サリチルヒドラジド、ｍ−ニトロベンズヒドラジド、３−アミノフタルヒドラジド、フタル酸ジヒドラジド、アジピン酸ヒドラジド、オキザロビス（２−ヒドロキシ−５−オクチルベンジリデンヒドラジド）、Ｎ'−ベンゾイルピロリドンカルボン酸ヒドラジド、Ｎ，Ｎ'−ビス（３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニル）ヒドラジン等が挙げられる。これらのヒドラジド系窒素化合物は、１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて用いられる。これらの中でも、増粘抑制効果に優れる観点から、ドデカン二酸ビス［Ｎ２−（２ヒドロキシベンゾイル）ヒドラジド］であることがより好ましい。

【0020】

ヒドラジド系窒素化合物の含有量は、フラックス全体に対して、０以上１０質量％以下であることが好ましい。含有量は、０．０１質量％以上であることがより好ましく、０．０５質量％以上であることが更に好ましく、０．１０質量％以上であることが特に好ましく、含有量は、７．５質量％以下であることがより好ましく、５．０質量％以下であることが更に好ましく、１．０質量％以下であることが特に好ましい。上記含有量が、０．０１質量％以上であることにより、フラックスは、増粘抑制効果及びチキソ比の変動抑制効果に優れる。このため、フラックスを含有するソルダペーストを用いて印刷する際、スクリーン又はフィルムの開口部への充填性に優れ、上記開口部が微小開口であっても充填可能である。一方、上記含有量が、１０質量％以下であることにより、フラックスは、増粘抑制効果及びはんだ付けにおける温度サイクル試験時のＣｕとの反応抑制効果に優れる。

【0021】

アミド系窒素化合物としては、アミド骨格を有する窒素化合物であればよく、Ｎ，Ｎ'−ビス｛２−［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシル］エチル｝オキサミド等が挙げられる。

【0022】

トリアゾール系窒素化合物としては、トリアゾール骨格を有する窒素化合物であればよく、Ｎ−（２Ｈ−１，２，４−トリアゾール−５−イル）サリチルアミド、３−アミノ−１，２，４−トリアゾール、３−（Ｎ−サリチロイル）アミノ−１，２，４−トリアゾール等が挙げられる。

【0023】

メラミン系窒素化合物としては、メラミン骨格を有する窒素化合物であればよく、メラミン、メラミン誘導体等が挙げられる。

【0024】

ヒンダートフェノール系化合物としては、ヒンダートフェノール骨格を有する化合物であればよく、ビス［３−（３−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオン酸］［エチレンビス（オキシエチレン）］、Ｎ，Ｎ'−ヘキサメチレンビス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパンアミド］、１，６−ヘキサンジオールビス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオナート］、２，２'−メチレンビス［６−（１−メチルシクロヘキシル）−ｐ−クレゾール］、２，２'−メチレンビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール）、２，２'−メチレンビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−エチルフェノール）、トリエチレングリコール−ビス〔３−（３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕、１，６−ヘキサンジオール−ビス−〔３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕、２，４−ビス−（ｎ−オクチルチオ）−６−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルアニリノ）−１，３，５−トリアジン、ペンタエリスリチル−テトラキス〔３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕、２，２−チオ−ジエチレンビス〔３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕、オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、Ｎ，Ｎ'−ヘキサメチレンビス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−ヒドロシンナマミド）、３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジルフォスフォネート−ジエチルエステル、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン等が挙げられる。

【0025】

金属不活性化剤中のヒドラジド系窒素化合物の含有量は、例えば、８０質量％以上であってもよく、８５質量％以上であることが好ましく、９０質量％以上であることがより好ましく、９５質量％以上であることが更に好ましく、１００質量％であることが特に好ましい。

【0026】

（樹脂）
フラックスは、樹脂を含有してもよい。樹脂としては、例えば、ロジン系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、フェノキシ樹脂、ビニルエーテル系樹脂、テルペン樹脂、変性テルペン樹脂（例えば、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）、テルペンフェノール樹脂、変性テルペンフェノール樹脂（例えば、水添テルペンフェノール樹脂等）、スチレン樹脂、変性スチレン樹脂（例えば、スチレンアクリル樹脂、スチレンマレイン樹脂等）、キシレン樹脂、変性キシレン樹脂（例えば、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）等が挙げられる。これらの樹脂は、１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて用いられる。これらの中でも、樹脂は、ロジン系樹脂及び（メタ）アクリル系樹脂からなる群より選択される１種以上であることが好ましい。なお、ここでいう「（メタ）アクリル系樹脂」とは、メタクリル系樹脂及びアクリル系樹脂を包含する概念をいう。

【0027】

ロジン系樹脂としては、例えば、ガムロジン、ウッドロジン、トール油ロジン等の原料ロジン、原料ロジンから得られる誘導体が挙げられる。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）、並びに重合ロジンの精製物、水素化物及び不均化物、並びにα，β不飽和カルボン酸変性物の精製物、水素化物、不均化物等が挙げられる。これらのロジン系樹脂は、１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて用いられる。

【0028】

ロジン系樹脂の含有量は、フラックス全体に対して、例えば、３０〜６０質量％であってもよい。

【0029】

（メタ）アクリル系樹脂としては、例えば、（メタ）アクリル系モノマーの単独重合体、２種類以上のアクリル系モノマーの共重合体が挙げられる。（メタ）アクリル系モノマーとしては、（メタ）アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、クロトン酸、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸ノニル、（メタ）アクリル酸デシル、（メタ）アクリル酸ウンデシル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸トリデシル、（メタ）アクリル酸テトラデシル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸ステアリル等が挙げられる。これらの（メタ）アクリル系樹脂は、１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて用いられる。

【0030】

樹脂は、（メタ）アクリル系樹脂を含有することにより、温度サイクル信頼性を向上できる。高温と低温の繰り返しのサーマルストレスを実装部又は接合部に与えた際に、ロジンのような結晶性の高い材料は割れて、その亀裂から吸湿する虞がある。これに対し、樹脂に軟らかい（メタ）アクリル系樹脂を含めることにより、上記亀裂を抑制し、その結果、温度サイクル信頼性を向上できる。（メタ）アクリル系樹脂の含有量は、フラックス全体に対して、例えば、０〜４０質量％であり、温度サイクル信頼性に優れる観点から、２０〜３０質量％であることが好ましい。（メタ）アクリル系樹脂の含有量は、樹脂全体に対して、例えば、０〜８０質量％であり、温度サイクル信頼性に優れる観点から、３０〜８０質量％であることが好ましい。

【0031】

樹脂の含有量は、フラックス全体に対して、３０〜６０質量％であることが好ましく、３５〜５５質量％であることがより好ましく、４０〜５０質量％であることが更に好ましい。

【0032】

（有機酸）
フラックスは、はんだ付け性を向上させるために有機酸系活性剤（有機酸）を含有してもよい。有機酸としては、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、ダイマー酸、水添ダイマー酸、トリマー酸、水添トリマー酸等が挙げられる。

【0033】

有機酸の含有量は、フラックス全体に対して、例えば、０〜１０質量％であってもよい。

【0034】

（アミン）
フラックスは、はんだ付け性を向上させるためにアミン系活性剤（アミン）を含有してもよい。アミンとしては、例えば、アミン脂肪族アミン、芳香族アミン、アミノアルコール、イミダゾール、ベンゾトリアゾール、アミノ酸、グアニジン、ヒドラジド等が挙げられる。脂肪族アミンとしては、例えば、ジメチルアミン、エチルアミン、１−アミノプロパン、イソプロピルアミン、トリメチルアミン、アリルアミン、ｎ−ブチルアミン、ジエチルアミン、ｓｅｃ−ブチルアミン、ｔｅｒｔ−ブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエチルアミン、イソブチルアミン、シクロヘキシルアミン等が挙げられる。芳香族アミンとしては、例えば、アニリン、Ｎ−メチルアニリン、ジフェニルアミン、Ｎ−イソプロピルアニリン、ｐ−イソプロピルアニリン等が挙げられる。アミノアルコールとしては、例えば、２−アミノエタノール、２−(エチルアミノ)エタノール、ジエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ−ブチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、Ｎ，Ｎ−ビス(２−ヒドロキシエチル)−Ｎ−シクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラキス(２−ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ''，Ｎ''−ペンタキス(２−ヒドロキシプロピル)ジエチレントリアミン等が挙げられる。イミダゾールとしては、例えば、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等が挙げられる。ベンゾトリアゾールとしては、例えば、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、１，２，３−ベンゾトリアゾールナトリウム塩水溶液、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等が挙げられる。アミノ酸としては、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン塩酸塩、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リジン一塩酸塩、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシン、バリン、β-アラニン、γ-アミノ酪酸、δ-アミノ吉草酸、ε-アミノヘキサン酸、ε-カプロラクタム、７−アミノヘプタン酸等が挙げられる。グアニジンとしては、例えば、ジシアンジアミド、１，３−ジフェニルグアニジン、１，３−ジ−ｏ−トリルグアニジン等が挙げられる。

【0035】

アミンの含有量は、フラックス全体に対して、例えば、０〜２０質量％であってもよい。

【0036】

（共有結合性ハロゲン）
フラックスは、はんだ付け性を向上させるために、共有結合性ハロゲン活性剤（共有結合性ハロゲン）を含有してもよい。共有結合性ハロゲンとしては、例えば、トランス−２，３−ジブロモ−２−ブテン−１，４−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−１−プロパノール、２，３−ジクロロ−１−プロパノール、１，１，２，２−テトラブロモエタン、２，２，２−トリブロモエタノール、ペンタブロモエタン、四臭化炭素、２，２−ビス(ブロモメチル)−１，３−プロパンジオール、ｍｅｓｏ−２，３−ジブロモこはく酸、クロロアルカン、塩素化脂肪酸エステル、臭化ｎ−ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、トリアリルイソシアヌレート６臭化物、２，２−ビス[３，５−ジブロモ−４−(２，３−ジブロモプロポキシ)フェニル]プロパン、ビス[３，５−ジブロモ−４−(２，３−ジブロモプロポキシ)フェニル]スルホン、エチレンビスペンタブロモベンゼン、２−クロロメチルオキシラン、ヘット酸、ヘット酸無水物、臭化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂等が挙げられる。

【0037】

共有結合性ハロゲンの含有量は、フラックス全体に対して、例えば、０〜５質量％であってもよい。

【0038】

（アミンハロゲン化水素酸塩）
フラックスは、はんだ付け性を向上させるためにアミンハロゲン化水素酸塩活性剤（アミンハロゲン化水素酸塩）を含有してもよい。アミンハロゲン化水素酸塩としては、アミンとして例示したアミンのハロゲン化水素酸塩が挙げられる。アミンハロゲン化水素酸塩としては、例えば、ステアリルアミン塩酸塩、ジエチルアニリン塩酸塩、ジエタノールアミン塩酸塩、２−エチルヘキシルアミン臭化水素酸塩、ピリジン臭化水素酸塩、イソプロピルアミン臭化水素酸塩、シクロヘキシルアミン臭化水素酸塩、ジエチルアミン臭化水素酸塩、モノエチルアミン臭化水素酸塩、１，３−ジフェニルグアニジン臭化水素酸塩、ジメチルアミン臭化水素酸塩、ジメチルアミン塩酸塩、ロジンアミン臭化水素酸塩、２−エチルヘキシルアミン塩酸塩、イソプロピルアミン塩酸塩、シクロヘキシルアミン塩酸塩、２−ピペコリン臭化水素酸塩、１，３−ジフェニルグアニジン塩酸塩、ジメチルベンジルアミン塩酸塩、ヒドラジンヒドラート臭化水素酸塩、ジメチルシクロヘキシルアミン塩酸塩、トリノニルアミン臭化水素酸塩、ジエチルアニリン臭化水素酸塩、２−ジエチルアミノエタノール臭化水素酸塩、２−ジエチルアミノエタノール塩酸塩、塩化アンモニウム、ジアリルアミン塩酸塩、ジアリルアミン臭化水素酸塩、モノエチルアミン塩酸塩、モノエチルアミン臭化水素酸塩、ジエチルアミン塩酸塩、トリエチルアミン臭化水素酸塩、トリエチルアミン塩酸塩、ヒドラジン一塩酸塩、ヒドラジン二塩酸塩、ヒドラジン一臭化水素酸塩、ヒドラジン二臭化水素酸塩、ピリジン塩酸塩、アニリン臭化水素酸塩、ブチルアミン塩酸塩、へキシルアミン塩酸塩、ｎ−オクチルアミン塩酸塩、ドデシルアミン塩酸塩、ジメチルシクロヘキシルアミン臭化水素酸塩、エチレンジアミン二臭化水素酸塩、ロジンアミン臭化水素酸塩、２−フェニルイミダゾール臭化水素酸塩、４−ベンジルピリジン臭化水素酸塩、Ｌ−グルタミン酸塩酸塩、Ｎ−メチルモルホリン塩酸塩、ベタイン塩酸塩、２−ピペコリンヨウ化水素酸塩、シクロヘキシルアミンヨウ化水素酸塩、１，３−ジフェニルグアニジンフッ化水素酸塩、ジエチルアミンフッ化水素酸塩、２−エチルヘキシルアミンフッ化水素酸塩、シクロヘキシルアミンフッ化水素酸塩、エチルアミンフッ化水素酸塩、ロジンアミンフッ化水素酸塩、シクロヘキシルアミンテトラフルオロホウ酸塩、ジシクロヘキシルアミンテトラフルオロホウ酸塩等が挙げられる。

【0039】

アミンハロゲン化水素酸塩の含有量は、フラックス全体に対して、例えば、０〜２質量％であってもよい。

【0040】

（溶剤）
フラックスは、溶剤を含有してもよい。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、ジエチレングリコールモノ−２−エチルヘキシルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、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、ヘキシルジグリコール、テトラエチレングリコールジメチルエーテル等が挙げられる。

【0041】

溶剤の含有量は、例えば、フラックス全体に対して、０〜８０質量％であってもよく、２０〜６０質量％であることが好ましい。

【0042】

（チキソ剤）
フラックスは、チキソ剤を含有してもよい。チキソ剤としては、ワックス系チキソ剤、アマイド系チキソ剤、ソルビトール系チキソ剤が挙げられる。ワックス系チキソ剤としては例えばヒマシ硬化油等が挙げられる。アマイド系チキソ剤としては例えば、モノアマイド系チキソ剤、ビスアマイド系チキソ剤、ポリアマイド系チキソ剤が挙げられる。モノアマイド系チキソ剤としては、例えば、ラウリン酸アマイド、パルミチン酸アマイド、ステアリン酸アマイド、ベヘン酸アマイド、ヒドロキシステアリン酸アマイド、飽和脂肪酸アマイド、オレイン酸アマイド、エルカ酸アマイド、不飽和脂肪酸アマイド、ｐ−トルアマイド、ｐ−トルエンメタンアマイド、芳香族アマイド等が挙げられる。ビスアマイド系チキソ剤としては、例えば、メチレンビスステアリン酸アマイド、エチレンビスラウリン酸アマイド、エチレンビスヒドロキシステアリン酸アマイド、飽和脂肪酸ビスアマイド、メチレンビスオレイン酸アマイド、不飽和脂肪酸ビスアマイド、ｍ−キシリレンビスステアリン酸アマイド、芳香族ビスアマイド等が挙げられる。ポリアマイド系チキソ剤としては、例えば、飽和脂肪酸ポリアマイド、不飽和脂肪酸ポリアマイド、芳香族ポリアマイド、置換アマイド、メチロールステアリン酸アマイド、メチロールアマイド、脂肪酸エステルアマイド等が挙げられる。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−Ｄ−ソルビトール、ビス（４−メチルベンジリデン）−Ｄ−ソルビトールが挙げられる。チキソ剤は、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。

【0043】

チキソ剤の含有量は、フラックス全体に対して、例えば、０〜１５質量％であってもよい。

【0044】

［ソルダペースト］
本実施形態の第１のソルダペーストは、はんだ材料と、本実施形態の上記フラックスとからなる。

【0045】

本実施形態の第２のソルダペーストは、Ｓｎ系合金を含有するはんだ材料と、フラックスとからなるソルダペーストであって、前記Ｓｎ系合金が、０．００１〜０．０２質量％のＡｓを含み、前記フラックスが、９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−フォスファフェナントレン−１０−オキサイドを含む。第２のソルダペーストのフラックスの成分としては、上記［フラックス］の項目で記載した内容を適宜引用することができる。

【0046】

第１及び第２のソルダペーストは、９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−フォスファフェナントレン−１０−オキサイドを含有することにより、増粘抑制効果を向上できる。

【0047】

（はんだ材料）
はんだ材料は、Ｓｎ又はＳｎ系合金を含有することが好ましい。Ｓｎ又はＳｎ系合金は、不可避不純物を含んでもよい。

【0048】

Ｓｎは、例えば、９９．９％以上の純度を有するＳｎ（３Ｎ材）であってもよく、９９．９９％以上の純度を有するＳｎ（４Ｎ材）であってもよく、９９．９９９％の純度を有するＳｎ（５Ｎ材）であってもよい。

【0049】

Ｓｎ系合金としては、例えば、Ｓｎ−Ａｓ合金、Ｓｎ−Ａｓ−Ｂｉ合金、Ｓｎ−Ａｓ−Ｓｂ合金、Ｓｎ−Ａｓ−Ｐｂ合金、Ｓｎ−Ａｓ−Ｂｉ−Ｓｂ合金、Ｓｎ−Ａｓ−Ｂｉ−Ｐｂ合金、Ｓｎ−Ａｓ−Ｓｂ−Ｐｂ合金、Ｓｎ−Ａｓ−Ｂｉ−Ｓｂ−Ｐｂ合金、Ｓｎ−Ａｇ合金、Ｓｎ−Ｃｕ合金、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ合金、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｎｉ−Ｃｏ合金、Ｓｎ−Ｉｎ合金、Ｓｎ−Ｂｉ合金、Ｓｎ−Ｓｂ合金、Ｓｎ−Ｐｂ合金等の組成を有する合金、上記組成を有する合金にＡｓ、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｐｂ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｉｎ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｇｅ、Ｐ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ等を添加した合金が挙げられる。Ｓｎ系合金中のＳｎの含有量は、特に限定されず、例えば、４０質量％超、６０質量％以上、８０質量％以上、９０質量％以上、９５質量％以上、９７質量％以上、９９質量％以上とすることができる。

【0050】

Ｓｎ及びＳｎ系合金は、液相線温度（Ｔ_L）と固相線温度（Ｔ_S）との差（ΔＴ＝Ｔ_L−Ｔ_S）を小さくできる観点から、Ｓｎ、Ｓｎ−Ｃｕ合金、又はＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ合金であることが好ましい。ΔＴを小さくすると、例えば、上記はんだ材料を含有するソルダペーストを電子機器の基板に塗布し、凝固させても、ソルダペーストは、はんだ材料の組織の均一性を保つことができる。その結果、ソルダペーストは、サイクル特性等の信頼性に優れる。Ｓｎ−Ｃｕ合金は、同様の観点から、０質量％を超え、１．０質量％以下（好ましくは０．５〜１．０質量％）のＣｕを含有し、残部がＳｎであることが好ましい。Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ合金は、同様の観点から、０質量％を超え、３．５質量％以下（好ましくは１．０〜３．５質量％）のＡｇを含有し、０質量％を超え、１．０質量％以下（好ましくは０．１〜１．０質量％）のＣｕを含有し、残部がＳｎであることが好ましい。

【0051】

Ａｇの含有量は、ΔＴを小さくすることにより、信頼性に優れる観点から、はんだ材料全体に対して０．０５〜３．５質量％であることが好ましく、０．１〜３質量％であることがより好ましく、０．５〜３質量％であることが更に好ましい。また、Ｃｕの含有量は、ΔＴを小さくすることにより、信頼性に優れる観点から、はんだ材料全体に対して０．０１〜０．９質量％であることが好ましく、０．０５〜０．７５質量％であることがより好ましく、０．１〜０．７質量％であることが更に好ましい。なお、上記のＡｇ及びＣｕの含有量の好ましい数値範囲は各々独立したものであって、Ａｇ及びＣｕの含有量は各々独立して決定することができる。

【0052】

Ｓｎの含有量は、はんだ材料全体に対して、例えば、４０質量％以上であってもよく、５０質量％以上であってもよく、７０質量％以上であってもよく、９０質量％以上であってもよい。一方、はんだ材料がＰｂを含有する場合、Ｐｂのはんだ材料全体に対する含有量が９０質量％以上であってもよく、Ｓｎのはんだ材料全体に対する含有量が５質量％以上であってもよく、１０質量％以上であってもよい。

【0053】

はんだ材料は、例えば、０．００１〜０．０２質量％のＡｓを含有してもよい。Ａｓの含有量が０．００１質量％以上であることにより、粘度上昇が抑制され、増粘抑制効果に優れる。Ａｓの含有量が０．０２質量％以下であることにより、濡れ性が劣化することを一層抑制できる。このため、Ａｓの含有量が０．００１〜０．０２質量％であることにより、本実施形態のソルダペーストは、増粘抑制効果及び信頼性をバランスよく両立できる。Ａｓは、Ｓｎ又はＳｎ系合金と共に合金（例えば、金属間化合物や固溶体等）を構成していてもよいし、Ｓｎ系合金とは別に、例えばＡｓ単体や酸化物として、存在していてもよい。特に限定するものではないが、Ａｓは、Ｓｎ又はＳｎ系合金と共に合金を構成していることが好ましい。

【0054】

はんだ材料は、０質量％を超え、３質量％（３０，０００ｐｐｍ）以下のＢｉを含有することが好ましく、２５ｐｐｍ〜１０，０００ｐｐｍのＢｉを含有することが更に好ましい。Ｂｉの含有量が０質量％を超えることにより、粘度上昇が抑制され、増粘抑制効果に優れる。Ｂｉの含有量が３質量％以下であることにより、液相線温度（Ｔ_L）と固相線温度（Ｔ_S）との差（ΔＴ＝Ｔ_L−Ｔ_S）を小さくでき、サイクル特性等の信頼性に優れる。このため、Ｂｉの含有量が０質量％を超え、３質量％以下であることにより、本実施形態のソルダペーストは、増粘抑制効果及び信頼性をバランスよく両立できる。

【0055】

はんだ材料は、０質量％を超え、０．３質量％（３，０００ｐｐｍ）以下のＳｂを含有することが好ましく、２５ｐｐｍ〜１，１５０ｐｐｍのＳｂを含有することが更に好ましい。Ｓｂの含有量が０質量％を超えることにより、粘度上昇が抑制され、増粘抑制効果に優れる。Ｓｂの含有量が０．３質量％以下であることにより、濡れ性、及びサイクル特性等の信頼性に優れる。このため、Ｓｂの含有量が０質量％を超え、０．３質量％以下であることにより、本実施形態のソルダペーストは、増粘抑制効果及び信頼性をバランスよく両立できる。

【0056】

はんだ材料は、０質量％を超え、０．５１質量％（５，１００ｐｐｍ）以下のＰｂを含有することが好ましく、２５ｐｐｍ〜１，０００ｐｐｍのＰｂを含有することが更に好ましい。Ｐｂの含有量が０質量％を超えることにより、粘度上昇が抑制され、増粘抑制効果に優れる。Ｐｂの含有量が０．５１質量％以下であることにより、液相線温度（Ｔ_L）と固相線温度（Ｔ_S）との差（ΔＴ＝Ｔ_L−Ｔ_S）を小さくでき、サイクル特性等の信頼性に優れる。このため、Ｐｂの含有量が０質量％を超え、０．５１質量％以下であることにより、本実施形態のソルダペーストは、増粘抑制効果及び信頼性をバランスよく両立できる。

【0057】

Ｂｉは、Ｓｎ又はＳｎ系合金と共に合金（例えば、金属間化合物、固溶体等）の形態で存在していてもよく、Ｓｎ及びＳｎ系合金とは別に存在していてもよい。

【0058】

はんだ材料は、Ａｓ：２５〜３００質量ｐｐｍと、Ｐｂ：０質量ｐｐｍ超え５１００質量ｐｐｍ以下と、Ｓｂ：０質量ｐｐｍ超え３０００質量ｐｐｍ以下およびＢｉ：０質量ｐｐｍ超え１００００質量ｐｐｍ以下の少なくとも１種と、残部：Ｓｎとからなる合金組成を有し、下記で示す（１）式及び（２）式を満たすことが好ましい。このような合金組成を有するはんだ材料と、９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−フォスファフェナントレン−１０−オキサイドとを組み合わせることによって、より過酷な条件でも増粘抑制が可能となる。はんだ材料は、Ａｇ：０〜４質量％およびＣｕ：０〜０．９質量％の少なくとも１種を更に含有していてもよい。

【0059】

Ａｓは、ソルダ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含有量の下限は、例えば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材料の濡れ性が劣化する。Ａｓ含有量の上限は、例えば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。

【0060】

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。はんだ材料がＳｂを含有する場合、Ｓｂ含有量の下限は、例えば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、さらに好ましくは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、例えば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。

【0061】

Ｂｉおよび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およびＰｂは、はんだ材料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。

【0062】

Ｓｂ、ＢｉおよびＰｂ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。はんだ材料がＢｉを含有する場合、Ｂｉ含有量の下限は、例えば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、さらに好ましくは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。はんだ材料がＰｂを含有する場合、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、さらに好ましくは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、最も好ましくは質量２５０ｐｐｍ以上である。

【0063】

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、さら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、はんだ材料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、はんだ材料中で偏析すると信頼性が著しく低下する。

【0064】

このような観点から、はんだ材料がＢｉを含有する場合、Ｂｉ含有量の上限は、例えば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、さらに好ましくは５００質量ｐｐｍ以下である。はんだ材料がＰｂを含有する場合、Ｐｂ含有量の上限は、例えば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、さらに好ましくは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。

【0065】

はんだ材料は、下記（１）式を満たすことが好ましい。

【0066】

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

【0067】

Ａｓ、Ｓｂ、ＢｉおよびＰｂは、いずれも増粘抑制効果を示す元素である。これらの合計が２７５質量ｐｐｍ以上であることが好ましい。（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。

【0068】

（１）式の下限は、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）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、さらに好ましくは５３００以下であり、特に好ましくは３８００以下である。

【0069】

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

【0070】

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

【0071】

はんだ材料は、下記（２）式を満たすことが好ましい。

【0072】

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

【0073】

ＡｓおよびＳｂは含有量が多いとはんだ材料の濡れ性が劣化する。一方、Ｂｉおよび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。特に、Ｂｉおよび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および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、ＡｓおよびＳｂのグループ、Ｂｉおよび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、および濡れ性のすべてが同時に満たされるのである。

【0074】

（２）式が０．０１未満であると、ＢｉおよびＰｂの含有量の合計がＡｓおよびＰｂ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、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、さらに好ましくは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およびＳｂの含有量の合計がＢｉおよび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）の上限は、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、さらに好ましくは２．６７以下であり、特に好ましくは２．３０以下である。

【0075】

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。そのため、はんだ材料は、ＢｉおよびＰｂの少なくとも１種を含有することが好ましい。ＢｉおよびＰｂを含有しない合金組成は、前述のように、濡れ性が劣る。

【0076】

上記好ましい態様の中から上限および下限を適宜選択したものが、下記（２ａ）式である。

【0077】

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

【0078】

Ａｇは、結晶界面にＡｇ３Ｓｎを形成してはんだ材料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、および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、さらに好ましくは１．０〜３．０質量％である。

【0079】

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、および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、さらに好ましくは０．２〜０．７質量％である。

【0080】

はんだ材料の残部はＳｎであることが好ましい。はんだ材料は、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。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。

【0081】

本実施形態のはんだ材料の製造方法としては、特に限定されず、例えば、原料金属を溶融混合することにより製造する方法が挙げられる。

【0082】

本実施形態において、はんだ材料の形態は、特に限定されず、例えば、ワイヤ状の形態であってもよく、ボール状の形態（はんだボール）、粉末状の形態（はんだ粉末）等の粒子状の形態であってもよい。はんだ材料の形態は、流動性に優れる観点から、粒子状の形態であることが好ましく、粉末状の形態であることがより好ましい。

【0083】

粒子状のはんだ材料の製造方法としては、例えば、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が挙げられる。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。

【0084】

また、はんだ材料が粒子状である場合、はんだ材料は、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に該当するサイズ（粒度分布）を有していることが好ましく、記号４〜８に該当するサイズ（粒度分布）を有していることがより好ましく、記号５〜８に該当するサイズ（粒度分布）を有していることが更に好ましい。これにより、微細な部品へのはんだ付けが可能となる。

【0085】

本実施形態において、粒子状であるはんだ材料のサイズ（粒度分布）は、ＪＩＳ Ｚ ３２８４−２：２０１４の４．２．３に記載されたレーザ回折式粒度分布測定試験に準拠して行うことができる。

【0086】

本実施形態において、はんだ材料の含有量と、フラックスの含有量との質量比（はんだ材料：フラックス）は、例えば、はんだ材料９５質量％：フラックス５質量％〜はんだ材料５質量％：フラックス９５質量％であってもよく、好ましくははんだ材料９５質量％：フラックス５質量％〜はんだ材料８５質量％：フラックス１５質量％であってもよい。

【0087】

本実施形態において、ソルダペーストは、酸化ジルコニウム粉末をさらに含むことができる。ソルダペースト全体の質量に対する酸化ジルコニウム粉末の含有量は、０．０５〜２０．０質量％が好ましく、０．０５〜１０．０質量％がより好ましく、０．１〜３質量％が最も好ましい。酸化ジルコニウム粉末の含有量が上記範囲内であれば、フラックスに含まれる活性剤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ＳｎやＳｎ酸化物との反応が起こりにくくなることで経時変化による粘度上昇を更に抑制する効果が発揮される。

【0088】

ソルダペーストに添加する酸化ジルコニウム粉末の粒径の上限に限定はないが、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。また、下限も特に限定されることはないが、０．５μｍ以上であることが好ましい。上記粒径は、酸化ジルコニウム粉末のＳＥＭ写真を撮影し、視野内に存在する各粒子について画像解析により投影円相当径を求めたときの、投影円相当径が０．１μｍ以上であるものの投影円相当径の平均値とする。酸化ジルコニウム粒子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。

【0089】

本実施形態において、ソルダペーストは、本実施形態のはんだ材料（はんだ粉末）とフラックスとを公知の方法により混練することにより製造することができる。

【0090】

本実施形態のソルダペーストは、例えば、電子機器における微細構造の回路基板に用いられ、具体的には、メタルマスクを用いた印刷法、ディスペンサを用いた吐出法、又は転写ピンによる転写法等により、はんだ付け部に塗布し、リフローを行うことができる。

【0091】

以下、本発明について実施例により具体的に説明するが、本発明は実施例に記載の内容に限定されるものではない。

【実施例】

【0092】

（フラックスの調製）
表１に示す各材料を、表１に示す組成となるように加熱撹拌した後、冷却することによりフラックスを調製した。表中の数値は、フラックスの合計が１００質量％としたときの各材料の含有量（質量％）を表し、「Ｂａｌ」は、残部を表す。

【0093】

（ソルダペーストの調製）
Ｓｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ（各数値は質量％）の組成を有するはんだ粉末（「ＳＡＣ３０５」）と、各実施例及び比較例のフラックスとを質量比（はんだ粉末：フラックス）が８９：１１となるように混練し、ソルダペーストを調製した。はんだ粉末の平均粒子径をＪＩＳ Ｚ３２８４−１：２０１４に準じて測定し、測定値からＪＩＳ Ｚ３２８４−１：２０１４の粉末サイズ分類の表２に従って分類した。ＪＩＳ Ｚ３２８４−１：２０１４の表２における粉末サイズの記号は５であった。

【0094】

各実施例及び比較例のソルダペーストについて、増粘抑制評価を行った。評価方法を以下に示し、評価結果を表１に示す。

【0095】

（１）増粘抑制評価
得られたソルダペーストを４０℃にて２週間保管した後に、下記式で表される増粘増加率を算出した。
粘度増加率＝２週間保管後のペースト粘度／初期のペースト粘度×１００

【0096】

各ペースト粘度は、ＪＩＳ Ｚ ３２８４−３：２０１４の「４．２ 粘度特性試験」に記載された方法に従って、回転粘度計（ＰＣＵ−２０５、株式会社マルコム製）を用い、回転数：１０ｒｐｍ、測定温度：２５℃の条件にて測定した。以下の基準に基づいて増粘抑制効果の評価を行った。
〇〇：粘度増加率が１１０％以下
○：粘度増加率が１１０％超、１２０％以下
×：粘度増加率が１２０％超

【0097】

【表1】

【0098】

（はんだ粉末の検討）
実施例２ＡのフラックスをＦｌｕｘ Ａ、実施例４ＡのフラックスをＦｌｕｘ Ｂ、実施例６ＡのフラックスをＦｌｕｘ Ｃと以下記載する。これらのフラックス、及び表２に示す組成を有するはんだ粉末からなるソルダペーストについて、増粘抑制評価を行った。評価結果を表２に示す。

【0099】

【表2】

【産業上の利用可能性】

【0100】

本発明のフラックス及びソルダペーストは、増粘抑制効果に優れているため各種用途に利用できる。

【要約】

【課題】本発明は、増粘抑制効果を向上可能なフラックス及びソルダペーストを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明のソルダペーストは、９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−フォスファフェナントレン−１０−オキサイドを含有する。
【選択図】なし