(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023132678
(43)【公開日】2023-09-22
(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 20060101AFI20230914BHJP
B23K 35/26 20060101ALI20230914BHJP
C22C 13/02 20060101ALN20230914BHJP
C22C 13/00 20060101ALN20230914BHJP
【ＦＩ】
B23K35/363 C
B23K35/363 E
B23K35/26 310A
C22C13/02
C22C13/00
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022038142
(22)【出願日】2022-03-11
(71)【出願人】
【識別番号】000143215
【氏名又は名称】株式会社弘輝
(74)【代理人】
【識別番号】110002734
【氏名又は名称】弁理士法人藤本パートナーズ
(72)【発明者】
【氏名】行方 一博
(72)【発明者】
【氏名】青木 淳一
(57)【要約】
【課題】ソルダペーストの印刷性を向上させることが可能なフラックスを提供することを課題とする。また、印刷性を向上させることが可能なソルダペーストを提供することを課題とする。
【解決手段】本発明に係るフラックスは、はんだ付けに用いられるフラックスであって、樹脂と、炭素原子数が１８以上２２以下であり、かつ、１つの不飽和結合を有する不飽和脂肪族化合物と、チキソ剤と、溶剤と、を含有し、前記樹脂は、ロジン系樹脂と、Ｅ型粘度計にて測定温度３０℃、及び、回転数５０ｒｐｍの条件で測定される粘度が３００ｍＰａ・ｓ以上５５０００ｍＰａ・ｓ以下である液状樹脂と、を含み、前記不飽和脂肪族化合物の含有量が、フラックス全体に対して、３．０質量％以上２５．０質量％以下である。
【選択図】なし
【解決手段】本発明に係るフラックスは、はんだ付けに用いられるフラックスであって、樹脂と、炭素原子数が１８以上２２以下であり、かつ、１つの不飽和結合を有する不飽和脂肪族化合物と、チキソ剤と、溶剤と、を含有し、前記樹脂は、ロジン系樹脂と、Ｅ型粘度計にて測定温度３０℃、及び、回転数５０ｒｐｍの条件で測定される粘度が３００ｍＰａ・ｓ以上５５０００ｍＰａ・ｓ以下である液状樹脂と、を含み、前記不飽和脂肪族化合物の含有量が、フラックス全体に対して、３．０質量％以上２５．０質量％以下である。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
はんだ付けに用いられるフラックスであって、
樹脂と、炭素原子数が１８以上２２以下であり、かつ、１つの不飽和結合を有する不飽和脂肪族化合物と、チキソ剤と、溶剤と、を含有し、
前記樹脂は、ロジン系樹脂と、Ｅ型粘度計にて測定温度３０℃、及び、回転数５０ｒｐｍの条件で測定される粘度が３００ｍＰａ・ｓ以上５５０００ｍＰａ・ｓ以下である液状樹脂と、を含み、
前記不飽和脂肪族化合物の含有量が、フラックス全体に対して、３．０質量％以上２５．０質量％以下である、フラックス。
樹脂と、炭素原子数が１８以上２２以下であり、かつ、１つの不飽和結合を有する不飽和脂肪族化合物と、チキソ剤と、溶剤と、を含有し、
前記樹脂は、ロジン系樹脂と、Ｅ型粘度計にて測定温度３０℃、及び、回転数５０ｒｐｍの条件で測定される粘度が３００ｍＰａ・ｓ以上５５０００ｍＰａ・ｓ以下である液状樹脂と、を含み、
前記不飽和脂肪族化合物の含有量が、フラックス全体に対して、３．０質量％以上２５．０質量％以下である、フラックス。
【請求項2】
前記不飽和脂肪族化合物が、不飽和脂肪族アルコール、不飽和脂肪酸、及び、不飽和脂肪酸エステルから選択される少なくとも１種を含む、請求項１に記載のフラックス。
【請求項3】
前記不飽和脂肪族化合物の含有量が、フラックス全体に対して、５．０質量％以上１５．０質量％以下である、請求項１又は２に記載のフラックス。
【請求項4】
請求項１～３のいずれかに記載のフラックスと、はんだ合金粉末と、を含有する、ソルダペースト。
【請求項5】
前記はんだ合金粉末の合金が、Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕ合金である、請求項４に記載のソルダペースト。
【請求項6】
前記Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕ合金が、さらに、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｓｂ及びＮｉから選択される少なくとも１種を含有する、請求項５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、はんだ付けに用いられるフラックス、及び、該フラックスを含むソルダペーストに関する。
【背景技術】
【0002】
プリント配線板等の電子回路基板上に、チップ部品、パッケージ基板等の電子部品を搭載する実装技術には、はんだ合金とフラックスとを混合したソルダペーストが用いられる。具体的には、電子回路基板表面のパッド上に、メタルマスクを用いてソルダペーストをスクリーン印刷した後、電子部品をマウントして加熱（リフロー）することにより、電子回路基板上に電子部品が接合される。
【0003】
従来、ソルダペーストに含まれるフラックスとしては、合成樹脂やロジン系樹脂等を樹脂成分として含む樹脂系のフラックスが広く用いられている。そして、樹脂系のフラックスを含むソルダペーストを用いてはんだ付けをすると、はんだ付けを行った後の電子回路基板に、前記樹脂成分に起因するフラックス残渣といわれる皮膜部分が残ることが広く知られている。
【0004】
斯かるフラックス残渣には、冷熱サイクル等の温度変化等により亀裂（クラック）が入る虞がある。そのため、該クラックから水分がフラックス残渣内部に浸透した場合には、リード間の絶縁低下が発生する等の不良の原因になる虞がある。そこで、クラックの発生を抑制する目的で、フラックス中の樹脂成分として比較的に粘度の高い液状樹脂を用いることが提案されている。例えば、特許文献１には、ポリブタジエン（メタ）アクリレート化合物と、水素添加されたダイマー酸とが含まれるフラックスが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１３－１８８７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、特許文献１のようにフラックス中の樹脂成分として比較的に粘度の高い液状樹脂を用いると、ソルダペーストがメタルマスクの開口部側面に付着しやすくなり、はんだ供給量が低下する虞がある。特に、アスペクト比（開口側面積に対する開口面積の比）の低いメタルマスクを用いた場合には、ソルダペーストがメタルマスクの開口部側面により付着しやすくなることから、はんだ供給量が不足する虞もある。そのため、フラックス中の樹脂成分として比較的に粘度の高い液状樹脂を用いた際においても、メタルマスクの開口部へのはんだ供給量の低下を抑制し、ソルダペーストの印刷性を向上させることが望まれている。
【0007】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ソルダペーストの印刷性を向上させることが可能なフラックスを提供することを課題とする。また、印刷性を向上させることが可能なソルダペーストを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明に係るフラックスは、はんだ付けに用いられるフラックスであって、樹脂と、炭素原子数が１８以上２２以下であり、かつ、１つの不飽和結合を有する不飽和脂肪族化合物と、チキソ剤と、溶剤と、を含有し、前記樹脂は、ロジン系樹脂と、Ｅ型粘度計にて測定温度３０℃、及び、回転数５０ｒｐｍの条件で測定される粘度が３００ｍＰａ・ｓ以上５５０００ｍＰａ・ｓ以下である液状樹脂と、を含み、前記不飽和脂肪族化合物の含有量が、フラックス全体に対して、３．０質量％以上２５．０質量％以下である。
【0009】
本発明に係るソルダペーストは、上述のフラックスと、はんだ合金粉末と、を含有する。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、ソルダペーストの印刷性を向上させることが可能なフラックスを提供することができる。また、印刷性を向上させることが可能なソルダペーストを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の実施形態に係るフラックス及びソルダペーストについて説明する。
【0012】
＜フラックス＞
本実施形態に係るフラックスは、樹脂と、不飽和脂肪族化合物と、チキソ剤と、溶剤と、を含有する。
本実施形態に係るフラックスは、樹脂と、不飽和脂肪族化合物と、チキソ剤と、溶剤と、を含有する。
【0013】
（樹脂）
樹脂は、ロジン系樹脂と、Ｅ型粘度計にて測定温度３０℃、及び、回転数５０ｒｐｍの条件で測定される粘度が３００ｍＰａ・ｓ以上５５０００ｍＰａ・ｓ以下である液状樹脂と、を含有する。
樹脂は、ロジン系樹脂と、Ｅ型粘度計にて測定温度３０℃、及び、回転数５０ｒｐｍの条件で測定される粘度が３００ｍＰａ・ｓ以上５５０００ｍＰａ・ｓ以下である液状樹脂と、を含有する。
【0014】
前記ロジン系樹脂としては、特に限定されるものではなく、例えば、ロジン及びロジン誘導体（例えば、水素添加ロジン、重合ロジン、不均化ロジン、アクリル酸変性ロジン等）から選択される１種以上のロジン系樹脂を用いることができる。
【0015】
前記ロジン系樹脂の含有量は、チキソ剤の分散性を高めて印刷性を向上させるとともに、ソルダペーストの粘度を安定させる観点から、前記フラックス全体に対して、１０．０質量％以上であることが好ましく、２０．０質量％以上であることがより好ましい。また、前記ロジン系樹脂の含有量は、ソルダペーストとしての形態を維持する観点から、前記フラックス全体に対して、６０．０質量％以下であることが好ましく、３５．０質量％以下であることがより好ましい。なお、ロジン系樹脂が２種以上含まれる場合、前記含有量はロジン系樹脂の合計含有量である。
【0016】
液状樹脂は、ＪＩＳ Ｋ ７１１７－２に準じて、Ｅ型粘度計にて測定温度３０℃、及び、回転数５０ｒｐｍの条件で測定される粘度が、３００ｍＰａ・ｓ以上５５０００ｍＰａ・ｓ以下であり、５０００ｍＰａ・ｓ以上５００００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。このような液状樹脂としては、例えば、両末端に水酸基を有する水素添加ポリブタジエン（両末端水酸基水素化ポリブタジエン）であるＧＩ－１０００、ＧＩ－２０００、ＧＩ－３０００（以上、日本曹達社製）、両末端に水酸基を有する液状ポリブタジエン（水酸基末端液状ポリブタジエン）であるＧ－１０００、Ｇ－２０００、Ｇ－３０００（以上、日本曹達社製）、Ｐｏｌｙ－ｂｄ Ｒ－１５ＨＴ、Ｐｏｌｙ－ｂｄ Ｒ－４５ＨＴ（以上、出光興産社製）、両末端に水酸基を有する液状ポリイソプレン（水酸基末端液状ポリイソプレン）であるＰｏｌｙ－ｉｐ（出光興産社製）、両末端に水酸基を有する液状ポリオレフィン（水酸基末端液状ポリオレフィン）であるＥＰＯＬ（出光興産社製）、ポリブテンである日油ポリブテンＯ－１５Ｎ、日油ポリブテン３Ｎ、日油ポリブテン１０Ｎ、日油ポリブテン３０Ｎ（以上、日油社製）、日石ポリブテングレートＬＶ－７、グレードＬＶ－５０、グレートＬＶ－１００、グレードＨＶ－１５、グレード３５、グレードＨＶ－５０、グレードＨＶ－１００、グレードＨＶ－３００（以上、ＥＮＥＯＳ社製）、アクリル樹脂であるアクリルＯ（荒川化学工業社製）、アウトフローＵＭＭ－１００１、ＵＴ－１００１、ＣＢ－３０６０、ＣＢＢ－３０９８（総研化学社製）、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂であるＹＤ－８１２５、ＹＤ－８２５ＧＳ（日鉄ケミカル＆マテリアル社製）、ＥＰＩＣＬＯＮ８４０、８４０－Ｓ、８５０、８５０－Ｓ、ＥＸＡ－８５０ＣＲＰ、８５０－ＬＣ（ＤＩＣ社製）、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂であるＹＤＦ－ＹＤＦ－８１７０、ＹＤＦ－８７０ＧＳ（日鉄ケミカル＆マテリアル社製）、ＥＰＩＣＬＯＮ８３０、８３０－Ｓ、８３５、ＥＸＡ－８３０ＣＲＰ、ＥＸＡ－８３０ＬＶＰ、ＥＸＡ－８３５ＬＶ（ＤＩＣ社製）等が挙げられる。これらの中でも、フラックス残渣のクラック低減効果と樹脂の扱いやすさの観点から、前記液状樹脂は、両末端水酸基水素化ポリブタジエン、及び、アクリル樹脂から選択される少なくとも１種を含むことが好ましい。なお、前記液状樹脂は、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
【0017】
前記液状樹脂の含有量は、フラックス残渣にクラックが発生することを抑制する観点から、前記フラックス全体に対して、１０．０質量％以上であることが好ましく、２０．０質量％以上であることがより好ましい。また、前記液状樹脂の含有量は、ソルダペーストとしての形態を維持する観点から、前記フラックス全体に対して、６０．０質量％以下であることが好ましく、３５．０質量％以下であることがより好ましい。なお、前記液状樹脂が２種以上含まれる場合、前記含有量は液状樹脂の合計含有量である。
【0018】
前記樹脂は、前記ロジン系樹脂、及び、前記液状樹脂以外のその他の樹脂を含んでいてもよい。その他の樹脂としては、例えば、テルペンフェノール樹脂、フェノール樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、エチレン－酢酸ビニル共重合体、ポリ乳酸、ポリスチレン等が挙げられる。なお、前記その他の樹脂は、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
【0019】
前記その他の樹脂の含有量は、はんだの濡れ性への影響の観点から、前記フラックス全体に対して、５．０質量％以上であることが好ましく、１０．０質量％以上であることがより好ましい。また、前記その他の樹脂の含有量は、はんだの濡れ性への影響の観点から、前記フラックス全体に対して、３０．０質量％以下であることが好ましく、２０．０質量％以下であることがより好ましい。なお、前記その他の樹脂が２種以上含まれる場合、前記含有量はその他の樹脂の合計含有量である。
【0020】
前記樹脂の合計含有量は、前記フラックス全体に対して、３０．０質量％以上であることが好ましく、４０．０質量％以上であることがより好ましい。また、前記樹脂の合計含有量は、前記フラックス全体に対して、７０．０質量％以下であることが好ましく、６０．０質量％以下であることがより好ましい。
【0021】
（不飽和脂肪族化合物）
本実施形態に係るフラックスは、炭素原子数が１８以上２２以下であり、かつ、１つの不飽和結合を有する不飽和脂肪族化合物を含有する。前記不飽和脂肪族化合物は、不飽和脂肪族アルコール、不飽和脂肪酸、及び、不飽和脂肪酸エステルから選択される少なくとも１種を含むことが好ましく、不飽和脂肪族アルコールを含むことがより好ましい。
本実施形態に係るフラックスは、炭素原子数が１８以上２２以下であり、かつ、１つの不飽和結合を有する不飽和脂肪族化合物を含有する。前記不飽和脂肪族化合物は、不飽和脂肪族アルコール、不飽和脂肪酸、及び、不飽和脂肪酸エステルから選択される少なくとも１種を含むことが好ましく、不飽和脂肪族アルコールを含むことがより好ましい。
【0022】
前記不飽和脂肪族化合物の含有量は、ソルダペーストの滑り性を向上させる観点から、前記フラックス全体に対して、３．０質量％以上であり、５．０質量％以上であることが好ましい。また、前記不飽和脂肪族化合物の含有量は、ソルダペーストとしての形態を維持する観点から、前記フラックス全体に対して、２５．０質量％以下であり、１５．０質量％以下であることが好ましい。なお、前記不飽和脂肪族化合物が２種以上含まれる場合、前記含有量は不飽和脂肪族化合物の合計含有量である。
【0023】
前記不飽和脂肪族アルコールは、炭素原子数が１８以上２２以下であり、かつ、１つの不飽和結合を有する。前記不飽和脂肪族アルコールとしては、オレイルアルコール、エライジルアルコール、リシノレイルアルコール、エルシルアルコール等が挙げられる。これらの中でも、ソルダペーストの滑り性を向上させる観点から、前記不飽和脂肪族アルコールは、オレイルアルコールを含むことが好ましく、オレイルアルコールからなることがより好ましい。なお、前記不飽和脂肪族アルコールは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
【0024】
前記不飽和脂肪族アルコールの含有量は、ソルダペーストの滑り性を向上させる観点から、前記フラックス全体に対して、３．０質量％以上であることが好ましく、５．０質量％以上であることがより好ましい。また、前記不飽和脂肪族アルコールの含有量は、ソルダペーストとしての形態を維持する観点から、前記フラックス全体に対して、２５．０質量％以下であることが好ましく、１５．０質量％以下であることがより好ましい。なお、前記不飽和脂肪族アルコールが２種以上含まれる場合、前記含有量は不飽和脂肪族アルコールの合計含有量である。
【0025】
前記不飽和脂肪酸は、炭素原子数が１８以上２２以下であり、かつ、１つの不飽和結合を有する。前記不飽和脂肪酸としては、オレイン酸、エライジン酸、バクセン酸、ガドレイン酸、エイコセン酸、エルカ酸等が挙げられる。これらの中でも、ソルダペーストの滑り性を向上させる観点から、前記不飽和脂肪酸は、オレイン酸を含むことが好ましい。なお、前記不飽和脂肪酸は、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
【0026】
前記不飽和脂肪酸の含有量は、ソルダペーストの滑り性を向上させる観点から、前記フラックス全体に対して、３．０質量％以上であることが好ましく、５．０質量％以上であることがより好ましい。また、前記不飽和脂肪酸の含有量は、ソルダペーストとしての形態を維持する観点から、前記フラックス全体に対して、２５．０質量％以下であることが好ましく、１５．０質量％以下であることがより好ましい。なお、前記不飽和脂肪酸が２種以上含まれる場合、前記含有量は不飽和脂肪酸の合計含有量である。
【0027】
前記不飽和脂肪酸エステルは、炭素原子数が１８以上２２以下であり、かつ、１つの不飽和結合を有する。前記不飽和脂肪酸エステルとしては、オレイン酸メチル、オレイン酸エチル、オレイン酸ブチル、オレイン酸ペンチル、オレイン酸へキシル、オレイン酸へプチル、オレイン酸オクチル、オレイン酸ノニル、オレイン酸ドシル、オレイン酸ウンデシル、オレイン酸ドデシル、オレイン酸イソプロピル、オレイン酸イソブチル、オレイン酸２エチルへキシル、オレイン酸オクチルドデシル、エルカ酸メチル、エルカ酸エチル、エルカ酸ブチル、エルカ酸へキシル、エルカ酸へプチル、エルカ酸オクチル、エルカ酸ノニル、エルカ酸ドシル、エルカ酸ウンデシル、エルカ酸ドデシル、エルカ酸イソプロピル、エルカ酸イソブチル、エルカ酸２エチルへキシル、エルカ酸オクチルドデシル等が挙げられる。これらの中でも、ソルダペーストの滑り性を向上させる観点から、前記不飽和脂肪酸エステルは、オレイン酸メチルを含むことが好ましい。なお、前記不飽和脂肪酸エステルは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
【0028】
前記不飽和脂肪酸エステルの含有量は、ソルダペーストの滑り性を向上させる観点から、前記フラックス全体に対して、３．０質量％以上であることが好ましく、５．０質量％以上であることがより好ましい。また、前記不飽和脂肪酸エステルの含有量は、ソルダペーストとしての形態を維持する観点から、前記フラックス全体に対して、２５．０質量％以下であることが好ましく、１５．０質量％以下であることがより好ましい。なお、前記不飽和脂肪酸エステルが２種以上含まれる場合、前記含有量は不飽和脂肪酸エステルの合計含有量である。
【0029】
（チキソ剤）
本実施形態に係るフラックスは、チキソ剤を含む。チキソ剤としては、例えば、ヒマシ硬化油、脂肪酸アミド、脂肪酸ビスアマイド、ポリアミド化合物、カオリン、コロイダルシリカ、有機ベントナイト、ガラスフリット等が挙げられる。これらの中でも、チキソ剤は、耐熱性の観点から、脂肪酸ビスアマイド（脂肪酸ビスアミド）又はポリアミド化合物であることが好ましい。脂肪酸ビスアマイドとしては、例えば、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、エチレンビスベヘン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド、ヘキサメチレンビスベヘン酸アミド、ヘキサメチレンビス－１２－ヒドロキシステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ’－ジステアリルアジピン酸アミド、Ｎ，Ｎ’－キシリレンビス－１２－ヒドロキシステアリルアミド等が挙げられる。ポリアミド化合物としては、例えば、脂肪族ポリアミド化合物であるターレンＶＡ－７９、ＡＭＸ－６０９６Ａ、ＷＨ－２１５、ＷＨ－２５５（以上、共栄社化学社製）、ＳＰ－１０、ＳＰ－５００（以上、東レ社製）、グリルアミドＬ２０Ｇ、グリルアミドＴＲ５５（以上、エムスケミ－・ジャパン社製）等、主鎖にベンゼン環、ナフタレン環等の環式化合物含む芳香族ポリアミド化合物（半芳香族ポリアミド化合物又は全芳香族ポリアミド化合物）であるＪＨ－１８０（伊藤製油社製）等が挙げられる。なお、チキソ剤は、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
本実施形態に係るフラックスは、チキソ剤を含む。チキソ剤としては、例えば、ヒマシ硬化油、脂肪酸アミド、脂肪酸ビスアマイド、ポリアミド化合物、カオリン、コロイダルシリカ、有機ベントナイト、ガラスフリット等が挙げられる。これらの中でも、チキソ剤は、耐熱性の観点から、脂肪酸ビスアマイド（脂肪酸ビスアミド）又はポリアミド化合物であることが好ましい。脂肪酸ビスアマイドとしては、例えば、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、エチレンビスベヘン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド、ヘキサメチレンビスベヘン酸アミド、ヘキサメチレンビス－１２－ヒドロキシステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ’－ジステアリルアジピン酸アミド、Ｎ，Ｎ’－キシリレンビス－１２－ヒドロキシステアリルアミド等が挙げられる。ポリアミド化合物としては、例えば、脂肪族ポリアミド化合物であるターレンＶＡ－７９、ＡＭＸ－６０９６Ａ、ＷＨ－２１５、ＷＨ－２５５（以上、共栄社化学社製）、ＳＰ－１０、ＳＰ－５００（以上、東レ社製）、グリルアミドＬ２０Ｇ、グリルアミドＴＲ５５（以上、エムスケミ－・ジャパン社製）等、主鎖にベンゼン環、ナフタレン環等の環式化合物含む芳香族ポリアミド化合物（半芳香族ポリアミド化合物又は全芳香族ポリアミド化合物）であるＪＨ－１８０（伊藤製油社製）等が挙げられる。なお、チキソ剤は、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
【0030】
前記チキソ剤の含有量は、前記フラックス全体に対して、１．０質量％以上であることが好ましく、３．０質量％以上であることがより好ましい。また、チキソ剤の含有量は、前記フラックス全体に対して、７．０質量％以下であることが好ましく、５．０質量％以下であることがより好ましい。なお、チキソ剤が２種以上含まれる場合、前記含有量はチキソ剤の合計含有量である。
【0031】
（溶剤）
本実施形態に係るフラックスは、溶剤を含む。前記溶剤としては、例えば、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル（ヘキシルジグリコール）、ジエチレングリコールジブチルエーテル（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エチルヘキシルジグリコール）、ジエチレングリコールモノブチルエーテル（ブチルジグリコール）、トリエチレングリコールモノブチルエーテル（ブチルトリグリコール）、ポリエチレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールｎ－ブチルエーテル等のグリコールエーテル類；ｎ－ヘキサン、イソヘキサン、ｎ－ヘプタン等の脂肪族系化合物；酢酸イソプロピル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル等のエステル類；メチルエチルケトン、メチル－ｎ－プロピルケトン、ジエチルケトン等のケトン類；エタノール、ｎ－プロパノール、イソプロパノール、イソブタノール等のアルコール類等の公知の溶剤を用いることができる。なお、前記溶剤は、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
本実施形態に係るフラックスは、溶剤を含む。前記溶剤としては、例えば、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル（ヘキシルジグリコール）、ジエチレングリコールジブチルエーテル（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エチルヘキシルジグリコール）、ジエチレングリコールモノブチルエーテル（ブチルジグリコール）、トリエチレングリコールモノブチルエーテル（ブチルトリグリコール）、ポリエチレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールｎ－ブチルエーテル等のグリコールエーテル類；ｎ－ヘキサン、イソヘキサン、ｎ－ヘプタン等の脂肪族系化合物；酢酸イソプロピル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル等のエステル類；メチルエチルケトン、メチル－ｎ－プロピルケトン、ジエチルケトン等のケトン類；エタノール、ｎ－プロパノール、イソプロパノール、イソブタノール等のアルコール類等の公知の溶剤を用いることができる。なお、前記溶剤は、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
【0032】
前記溶剤の含有量は、前記フラックス全体に対して、１５．０質量％以上であることが好ましく、２３．０質量％以上であることがより好ましい。また、溶剤の含有量は、前記フラックス全体に対して、４０．０質量％以下であることが好ましく、３０．０質量％以下であることがより好ましい。なお、前記溶剤が２種以上含まれる場合、前記含有量は溶剤の合計含有量である。
【0033】
（飽和脂肪族アルコール）
本実施形態に係るフラックスは、飽和脂肪族アルコールを含んでいてもよい。前記飽和脂肪族アルコールとしては、特に限定されるものではなく、例えば、１－トリデカノール、セタノール、１－ヘプタデカノール、ステアリルアルコール、イソステアリルアルコール等が挙げられる。前記飽和脂肪族アルコールの含有量は、メタルマスクの開口部側面に対するソルダペーストの滑り性を向上させる観点から、前記フラックス全体に対して、８．０質量％以下であることが好ましく、５．０質量％以下であることがより好ましく、飽和脂肪族アルコールを含まないことがさらに好ましい。なお、前記飽和脂肪族アルコールは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
本実施形態に係るフラックスは、飽和脂肪族アルコールを含んでいてもよい。前記飽和脂肪族アルコールとしては、特に限定されるものではなく、例えば、１－トリデカノール、セタノール、１－ヘプタデカノール、ステアリルアルコール、イソステアリルアルコール等が挙げられる。前記飽和脂肪族アルコールの含有量は、メタルマスクの開口部側面に対するソルダペーストの滑り性を向上させる観点から、前記フラックス全体に対して、８．０質量％以下であることが好ましく、５．０質量％以下であることがより好ましく、飽和脂肪族アルコールを含まないことがさらに好ましい。なお、前記飽和脂肪族アルコールは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
【0034】
（活性剤）
本実施形態に係るフラックスは、活性剤を含んでいてもよい。活性剤としては、特に限定されるものではなく、例えば、有機酸系活性剤、アミン化合物、アミノ酸化合物、アミンハロゲン塩やハロゲン化合物等のハロゲン系活性剤等が挙げられる。なお、前記活性剤は、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
本実施形態に係るフラックスは、活性剤を含んでいてもよい。活性剤としては、特に限定されるものではなく、例えば、有機酸系活性剤、アミン化合物、アミノ酸化合物、アミンハロゲン塩やハロゲン化合物等のハロゲン系活性剤等が挙げられる。なお、前記活性剤は、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
【0035】
前記有機酸系活性剤としては、特に限定されるものではなく、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリン酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、ツベルクロステアリン酸、アラキジン酸、ベヘニン酸、リグノセリン酸、グリコール酸等のモノカルボン酸；シュウ酸、マロン酸、コハク酸、メチルコハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フマル酸、マレイン酸、酒石酸、ジグリコール酸等のジカルボン酸；ダイマー酸、レブリン酸、乳酸、アクリル酸、安息香酸、サリチル酸、アニス酸、クエン酸、ピコリン酸、トリス（２－カルボキシエチル）イソシアヌル酸、トリス（２－カルボキシプロピル）イソシアヌル酸等のその他の有機酸が挙げられる。
【0036】
前記ハロゲン化合物としては、トリス（２，３－ジブロモプロピル）イソシアヌル酸、２，３－ジブロモ－２－ブテン－１，４－ジオール、２－ブロモ－３－ヨード－２－ブテン－１，４－ジオール、ＴＢＡ－ビス（２，３－ジブロモプロピルエーテル）等が挙げられる。
【0037】
前記活性剤の含有量は、前記フラックス全体に対して、０．５質量％以上であることが好ましく、３．０質量％以上であることがより好ましい。また、前記活性剤の含有量は、前記フラックス全体に対して、２０．０質量％以下であることが好ましく、１０．０質量％以下であることがより好ましい。なお、前記活性剤が２種以上含まれる場合、前記含有量は活性剤の合計含有量である。
【0038】
本実施形態に係るフラックスは、その他の添加剤として、例えば、安定剤、界面活性剤、消泡剤、及び、酸化防止剤から選択される少なくとも１種を含んでいてもよい。その他の添加剤の合計含有量は、特に限定されるものではなく、例えば、前記フラックス全体に対して、５．０質量％以下とすることができる。
【0039】
本実施形態に係るフラックスは、はんだ付けに用いられるフラックスであって、樹脂と、炭素原子数が１８以上２２以下であり、かつ、１つの不飽和結合を有する不飽和脂肪族化合物と、チキソ剤と、溶剤と、を含有し、前記樹脂は、ロジン系樹脂と、Ｅ型粘度計にて測定温度３０℃、及び、回転数５０ｒｐｍの条件で測定される粘度が３００ｍＰａ・ｓ以上５５０００ｍＰａ・ｓ以下である液状樹脂と、を含み、前記不飽和脂肪族化合物の含有量が、フラックス全体に対して、３．０質量％以上２５．０質量％以下であることにより、メタルマスクの開口部側面に対するソルダペーストの滑り性が向上し、メタルマスクの開口部側面にソルダペーストが付着しにくくなる。その結果、前記フラックスは、ソルダペーストの印刷性を向上させることができる。
【0040】
本実施形態に係るフラックスは、前記不飽和脂肪族化合物が、不飽和脂肪族アルコール、不飽和脂肪酸、及び、不飽和脂肪酸エステルから選択される少なくとも１種を含むことにより、メタルマスクの開口部側面に対するソルダペーストの滑り性が向上し、メタルマスクの開口部側面にソルダペーストが付着しにくくなる。その結果、前記フラックスは、ソルダペーストの印刷性を向上させることができる。
【0041】
本実施形態に係るフラックスは、前記不飽和脂肪族化合物の含有量が、フラックス全体に対して、５．０質量％以上１５．０質量％以下であることにより、メタルマスクの開口部側面に対するソルダペーストの滑り性が向上し、メタルマスクの開口部側面にソルダペーストが付着しにくくなる。その結果、ソルダペーストの印刷性を向上させることができる。
【0042】
＜ソルダペースト＞
本実施形態に係るソルダペーストは、上述のフラックスと、はんだ合金粉末と、を含有する。前記ソルダペーストは、前記フラックスと前記はんだ合金粉末とを混合することにより得られる。前記フラックスの含有量は、前記ソルダペースト全体に対して、５．０質量％以上２０．０質量％以下であることが好ましい。また、前記はんだ合金粉末の含有量は、前記ソルダペースト全体に対して、８０．０質量％以上９５．０質量％以下であることが好ましい。
本実施形態に係るソルダペーストは、上述のフラックスと、はんだ合金粉末と、を含有する。前記ソルダペーストは、前記フラックスと前記はんだ合金粉末とを混合することにより得られる。前記フラックスの含有量は、前記ソルダペースト全体に対して、５．０質量％以上２０．０質量％以下であることが好ましい。また、前記はんだ合金粉末の含有量は、前記ソルダペースト全体に対して、８０．０質量％以上９５．０質量％以下であることが好ましい。
【0043】
前記はんだ合金粉末の合金としては、鉛フリーはんだ合金、鉛を含む共晶はんだ合金が挙げられるが、環境負荷低減の観点から、鉛フリーはんだ合金であることが好ましい。鉛フリーはんだ合金としては、例えば、スズ、銀、銅、インジウム、亜鉛、ビスマス、アンチモン等を含む合金が挙げられる。より具体的には、Ｓｎ／Ａｇ、Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕ、Ｓｎ／Ｃｕ、Ｓｎ／Ａｇ／Ｂｉ、Ｓｎ／Ｂｉ、Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕ／Ｂｉ、Ｓｎ／Ｓｂ、Ｓｎ／Ｚｎ／Ｂｉ、Ｓｎ／Ｚｎ、Ｓｎ／Ｚｎ／Ａｌ、Ｓｎ／Ａｇ／Ｂｉ／Ｉｎ、Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕ／Ｂｉ／Ｉｎ／Ｓｂ、Ｉｎ／Ａｇ等の合金が挙げられる。これらの中でも、前記はんだ合金粉末の合金は、Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕ合金であることが好ましい。また、Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕ合金は、さらに、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｓｂ及びＮｉから選択される少なくとも１種を含有することがより好ましい。また、前記合金には、不可避的不純物が含まれる。不可避的不純物とは、製造過程において不可避的に混入する成分であって、本発明の効果に影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。
【0044】
前記はんだ合金粉末の粒子径は、５μｍ以上４５μｍ以下であることが好ましく、１５μｍ以上３９μｍ以下であることがより好ましい。
【0045】
本実施形態に係るソルダペーストは、上述のフラックスと、はんだ合金粉末と、を含有する。前記フラックスは、メタルマスクの開口部側面に対するソルダペーストの滑り性を向上させ、ソルダペーストをメタルマスクの開口部側面に付着しにくくする。その結果、前記ソルダペーストは、印刷性を向上させることができる。
【0046】
本実施形態に係るソルダペーストは、前記はんだ合金粉末の合金が、Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕ合金であってもよい。前記ソルダペーストは、広く一般的に使用されているＳｎ／Ａｇ／Ｃｕ合金に対しても、印刷性を向上させることができる。
【0047】
本実施形態に係るソルダペーストは、前記Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕ合金が、さらに、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｓｂ及びＮｉから選択される少なくとも１種を含有していてもよい。前記ソルダペーストは、はんだ合金の冷熱耐久性を向上させる目的でこれらの金属元素を添加したとしても、印刷性を向上させることができる。
【実施例0048】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【0049】
＜ソルダペーストの作製＞
表１～表４に示す配合量の各原料を加熱容器に投入し、加熱することにより、全原料を溶解させた。その後、室温まで冷却することにより、均一に分散されたフラックスを得た。なお、表１～表４に示す各配合量は、フラックスに含まれる各成分の含有量と等しい。次に、各フラックスを１１．８質量％、表１～表４に示すはんだ合金粉末を８８．２質量％となるように混合して、各実施例及び各比較例のソルダペーストを得た。
表１～表４に示す配合量の各原料を加熱容器に投入し、加熱することにより、全原料を溶解させた。その後、室温まで冷却することにより、均一に分散されたフラックスを得た。なお、表１～表４に示す各配合量は、フラックスに含まれる各成分の含有量と等しい。次に、各フラックスを１１．８質量％、表１～表４に示すはんだ合金粉末を８８．２質量％となるように混合して、各実施例及び各比較例のソルダペーストを得た。
【0050】
【表1】
【0051】
【表2】
【0052】
【表3】
【0053】
【表4】
【0054】
表１～表４に示すフラックスに含まれる各原料の詳細を表５に示す。また、表１～表４に示すはんだ合金の詳細を表６に示す。また、表１～表４に示す不飽和脂肪族アルコールの詳細を表７に示す。表７における「オレイルアルコール以外の成分」には、ステアリルアルコール、パルミトレイルアルコール、及び、セタノールが含まれる。なお、表１～表４のオレイルアルコール有効割合は、表７に示す各不飽和脂肪族アルコールに含まれるオレイルアルコールの含有量から算出した。表１～表４に示すオレイルアルコールの有効割合は、明細書中におけるオレイルアルコールの含有量と等しい。
【0055】
【表5】
【0056】
【表6】
【0057】
【表7】
【0058】
＜液状樹脂の粘度の測定＞
液状樹脂の粘度（Ｐａ・ｓ）を、Ｅ型粘度計（ＲＥ－１００Ｕ、東機産業社製）を用いて、ＪＩＳ Ｋ ７１１７－２に準じた測定方法により、下記測定条件で測定した。なお、比較例４で用いた液状樹脂「ＴＥＡＩ－１０００」は、上記のＥ型粘度計で測定できる範囲の上限（６０，０００ｍＰａ・ｓ）を超えたため測定ができなかった。測定結果を表５に示す。
液状樹脂の粘度（Ｐａ・ｓ）を、Ｅ型粘度計（ＲＥ－１００Ｕ、東機産業社製）を用いて、ＪＩＳ Ｋ ７１１７－２に準じた測定方法により、下記測定条件で測定した。なお、比較例４で用いた液状樹脂「ＴＥＡＩ－１０００」は、上記のＥ型粘度計で測定できる範囲の上限（６０，０００ｍＰａ・ｓ）を超えたため測定ができなかった。測定結果を表５に示す。
【0059】
（測定条件）
測定時の回転数：５０ｒｐｍ
測定温度：３０℃
粘度値：測定開始２分後の値を読み取る
測定時の回転数：５０ｒｐｍ
測定温度：３０℃
粘度値：測定開始２分後の値を読み取る
【0060】
＜印刷性の評価＞
各実施例及び各比較例のソルダペーストを、印刷機（ＹＶＰ－Ｘｇ、ＹＡＭＡＨＡ Ｍｏｔｏｒ社製）にセッティングしたメタルマスクの上に３００ｇ載せ、メタルマスクにソルダペーストをなじませるため、ローリングを４回行った。そして、メタルマスクの版裏を乾式クリーニングした後、下記印刷条件で印刷を２回行った。
各実施例及び各比較例のソルダペーストを、印刷機（ＹＶＰ－Ｘｇ、ＹＡＭＡＨＡ Ｍｏｔｏｒ社製）にセッティングしたメタルマスクの上に３００ｇ載せ、メタルマスクにソルダペーストをなじませるため、ローリングを４回行った。そして、メタルマスクの版裏を乾式クリーニングした後、下記印刷条件で印刷を２回行った。
【0061】
（印刷条件）
印刷環境：温度が２４～２６℃、湿度が５０～６０％ＲＨ
印刷スキージ：メタルスキージ
スキージ角度：６０°
メタルマスク厚：１５０μｍ
印刷速度：４０ｍｍ／ｓｅｃ
パッドの形状及び大きさ：□形状、０．３０ｍｍ×０．３０ｍｍ
パッド数：１００（５０パッド×ｎ＝２）
パッドの材質：ＯＳＰ処理銅
メタルマスクのアスペクト比（メタルマスクの開口面積（０．０９ｍｍ２）／メタルマスクの開口側面積（０．１８ｍｍ２））：０．５０
印刷環境：温度が２４～２６℃、湿度が５０～６０％ＲＨ
印刷スキージ：メタルスキージ
スキージ角度：６０°
メタルマスク厚：１５０μｍ
印刷速度：４０ｍｍ／ｓｅｃ
パッドの形状及び大きさ：□形状、０．３０ｍｍ×０．３０ｍｍ
パッド数：１００（５０パッド×ｎ＝２）
パッドの材質：ＯＳＰ処理銅
メタルマスクのアスペクト比（メタルマスクの開口面積（０．０９ｍｍ２）／メタルマスクの開口側面積（０．１８ｍｍ２））：０．５０
【0062】
はんだの転写率は、印刷した各基板の銅パッド上にあるはんだをＫＯＨＹＯＵＮＧ ａＳＰＩｅｒ（ＫＯＨ ＹＯＵＮＧ ＴＥＣＨＮＯＲＯＧＹ社製）で検出し、その体積％を求めることにより算出した。パッド全体（１００個）に対する、体積％が１０５％以上（充填率１０５％以上）のパッドの割合、体積％が７５％以上１０５％未満（充填率７５％以上１０５％未満）のパッドの割合、及び、体積％が７５％未満（充填率７５％未満）のパッドの割合を表１～表４に示す。
【0063】
転写率の評価は、充填率７５％以上１０５％未満の割合が９０％以上の場合に「１（優）」と判定し、充填率１０５％以上の割合が１０％以上の場合に「２（良）」、それ以外の場合は「３（不良）」と判定した。判定結果を表１～表４に示す。
【0064】
表１～表４の結果から分かるように、本発明の要件をすべて満たす各実施例のソルダペーストは、充填率７５％以上１０５％未満の割合が９０％以上であることから、優れた印刷性を示す。