特許 7052320 はんだ付け用フラックス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-04-04

(45)【発行日】2022-04-12

(54)【発明の名称】はんだ付け用フラックス

(51)【国際特許分類】

   B23K 35/363 20060101AFI20220405BHJP

【ＦＩ】

B23K35/363 D

B23K35/363 C

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2017227383

(22)【出願日】2017-11-28

(65)【公開番号】P2019093443

(43)【公開日】2019-06-20

【審査請求日】2020-07-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000168414

【氏名又は名称】荒川化学工業株式会社

(72)【発明者】

【氏名】山永 哲也

(72)【発明者】

【氏名】井内 洋介

【審査官】川口 由紀子

(56)【参考文献】

【文献】特開平０８－１１８０７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－３２３３９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－１３２２８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－００６７９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１２００８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０５３２４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／０６０３７９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｋ ３５／３６３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一般式（１）：Ｒ^１－Ｏ－［－ＣＨ_２－ＣＨ_２－Ｏ］ｎ－Ｒ^２
（式（１）中、ｎは１又は２の整数を示す。ｎが１のとき、Ｒ^１は水素原子を、Ｒ^２は炭素数１～４のアルキル基を示し、ｎが２のとき、Ｒ^１及びＲ^２は独立して炭素数１～３のアルキル基を示す。）で表される、常圧下の沸点が１２０～２００℃であるグリコール系化合物（ａ１）、水（ａ２）及び必要に応じて
一般式（２）：Ｒ^３－Ｏ－［－ＣＨ_２－ＣＨ（ＣＨ_３）－Ｏ］ｎ－Ｒ^４
（式（２）中、ｎは１又は２を示す。ｎが１のとき、Ｒ^３は炭素数１～４のアルキル基を、Ｒ^４は水素原子を示し、ｎが２のとき、Ｒ^３及びＲ^４は独立して炭素数１～３のアルキル基を示す。）で表される、常圧下の沸点が１２０～２００℃であるグリコール系化合物（ａ３）のみからなる共沸混合物（Ａ）、並びに活性剤（Ｂ）を含み、
（Ａ）成分の常圧下の共沸点が９０～１００℃であり、
（Ｂ）成分の含有量が、フラックスにおける重量比率が０．１～５重量％であり、
（Ｂ）成分が、分子内に炭素数２～６のアルキレン基又は炭素数２～６のアルケニレン基を有する脂肪族ジカルボン酸である、
はんだ付け用フラックス（ただし、界面活性剤は含まない）。

【請求項2】

（Ａ）成分が（ａ１）成分及び（ａ２）成分からなり、（Ａ）成分における（ａ１）成分、（ａ２）成分の重量比率が、１０～４５重量％、５５～９０重量％である、請求項１に記載のはんだ付け用フラックス。

【請求項3】

（Ａ）成分における（ａ１）成分、（ａ２）成分及び（ａ３）成分の重量比率が、５～３５重量％、３０～９０重量％、５～３５重量％である、請求項１に記載のはんだ付け用フラックス。

【請求項4】

さらに、ロジン系樹脂（Ｃ）及び三級アミン（Ｄ）を含む、請求項１～３のいずれかに記載のはんだ付け用フラックス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、はんだ付け用フラックスに関する。詳しくは、水系のはんだ付け用フラックスに関する。

【背景技術】

【0002】

電子機器への電子部品の実装には、はんだを使用したはんだ付けがコスト面及び信頼性の面で有利であり、一般的に行われている。はんだ付けの方法としては、ヤニ入りはんだをはんだ鏝を用いてはんだ付けする方法、ソルダペースト、ソルダプリフォーム、及びソルダボールなどをリフロー炉で再溶解してはんだ付けを行うリフローはんだ付け法、溶融はんだにプリント基板及び電子部品を接触させてはんだ付けを行うフローはんだ付け法等がある。

【0003】

一般に、フローはんだ付け法には、液状のフラックス（ポストフラックス）が用いられる。当該液状フラックスは、電子回路基板のはんだ付け面の表面酸化被膜を除去し、該はんだ付け面に対する溶融はんだの濡れ性を確保する役割をしている。当該液状フラックスは、ロジンや活性剤などの固形成分を溶剤に溶解させたものであり、はんだ付けの前に、発泡フラクサーやスプレーフラクサーにて電子回路基板のはんだ付け面に塗布される。その後、該電子回路基板はプレヒーター内に投入され、１００～１５０℃で加熱することにより前記溶剤が除去される。

【0004】

前記液状フラックスの溶剤には、ロジンや活性剤がよく溶解するイソプロピルアルコールなどのアルコール類が使用されてきた。しかしながら、アルコールのような揮発性有機化合物（ＶＯＣ）は大気中に放出されると、大気汚染の原因となるため、近年ではその使用が規制されている。これらの理由により、前記フローはんだ付け法においてもＶＯＣ量を低減した液状フラックスが望まれており、主に水を溶剤に用いる水系フラックスがこれまで開発されている（例えば、特許文献１、２参照）。

【0005】

特許文献１には、前記水系フラックスとして水のみを溶剤に用いるフラックスが記載されているが、水の蒸発潜熱及び表面張力の高さのため、前記プレヒーターによる加熱処理を経ても完全には水が除去されず、前記はんだ付けにおいて、はんだボールが多く発生する問題があった。また、溶剤である水の表面張力の高さのため、該水系フラックスは前記はんだ付け面への濡れ広がりが悪い問題もあった。さらに、該水系フラックスは、水に対する活性剤やロジンの溶解性が低いため、不均一な溶液となっており作業性に問題があった。

【0006】

特許文献１には、作業性を向上させるために、水及びイソプロパノールの混合溶剤を用いた水系フラックスも記載されているが、該混合溶剤が引火性の高いイソプロパノールを含むため、該水系フラックスは引火点を有しており消防法で危険物に分類されるので、取り扱い性に問題があった。

【0007】

特許文献２には、水に対して活性剤やロジンを溶解させるために、界面活性剤を含む水系フラックスが記載されている。しかしながら、該水系フラックスを前記はんだ付け面に塗布してはんだ付けをした場合、フラックス残渣に界面活性剤が残存して絶縁抵抗性が低下し、はんだ付け後の電気的信頼性が悪くなる問題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】特開平８－１３２２８２号公報

【文献】特開２００２－１２００８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明は、水を含む場合でも、前記加熱処理における乾燥性が高く、はんだ付け性が良好であり、はんだ付け面への濡れ性も良く、引火点を有さず、均一な性状であり、且つ電気的信頼性が高いはんだ付け用フラックス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】

【0010】

本発明者らは、鋭意検討した結果、特定の共沸点を有する所定の共沸化合物及び所定の活性剤を含むはんだ付け用フラックスによって、前記課題が解決できることを見出し、本発明を完成させた。即ち本発明は、以下のはんだ付け用フラックスに関する。

【0011】

１．一般式（１）：Ｒ^１－Ｏ－［－ＣＨ_２－ＣＨ_２－Ｏ］ｎ－Ｒ^２
（式（１）中、ｎは１又は２の整数を示す。ｎが１のとき、Ｒ^１は水素原子を、Ｒ^２は炭素数１～４のアルキル基を示し、ｎが２のとき、Ｒ^１及びＲ^２は独立して炭素数１～３のアルキル基を示す。）で表される、常圧下の沸点が１２０～２００℃であるグリコール系化合物（ａ１）及び水（ａ２）を含む共沸混合物（Ａ）、並びに活性剤（Ｂ）を含み、
（Ａ）成分の常圧下の共沸点が９０～１００℃である、はんだ付け用フラックス。

【0012】

２．（Ａ）成分における（ａ１）成分、（ａ２）成分の重量比率が、１０～４５重量％、５５～９０重量％である、前記項１に記載のはんだ付け用フラックス。

【0013】

３．（Ｂ）成分が、分子内に炭素数２～６のアルキレン基又は炭素数２～６のアルケニレン基を有する脂肪族ジカルボン酸である、前記項１又は２に記載のはんだ付け用フラックス。

【0014】

４．さらに、ロジン系樹脂（Ｃ）及び三級アミン（Ｄ）を含む、前記項１～３のいずれかに記載のはんだ付け用フラックス。

【0015】

５．前記フラックスが界面活性剤を含まない、前記項１～４のいずれかに記載のはんだ付け用フラックス。

【発明の効果】

【0016】

本発明のはんだ付け用フラックス（以下、「フラックス」ということもある。）は、水とグリコール系化合物を含む共沸混合物（Ａ）を溶剤として含むので、溶剤が水のみの水系フラックスに比べ揮発速度が速く乾燥性に優れる。そして、加熱処理後のはんだ付け面には共沸混合物（Ａ）が残存しないので、はんだボールが抑制されてはんだ付け性が良好になる。また、本発明のフラックスは、はんだ付け面への濡れ性が良いものであり、該面への塗工が容易となる。さらに、本発明のフラックスは、はんだ付け工程におけるはんだブリッジも抑制できる。

【0017】

本発明のフラックスは、引火点を有さないものとなっており、取扱いが容易で作業性に優れる。また、本発明のフラックスは、前記共沸混合物に活性剤やロジンが良く溶解して均一な溶液になっており、前記はんだ付け面への塗工がし易い。さらに、本発明のフラックスは、界面活性剤が不要なので、フラックス残渣の絶縁抵抗性が高くなり、はんだ付け後の電気的信頼性が高いものとなる。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本発明のフラックスは、特定の沸点を有する所定のグリコール系化合物（ａ１）（以下、（ａ１）成分という）及び水（ａ２）（以下、（ａ２）成分という）を含む所定の共沸混合物（Ａ）（以下、（Ａ）成分という）、並びに所定の活性剤（Ｂ）（以下、（Ｂ）成分という）を含む組成物である。なお、本明細書に記載する「共沸混合物」とは、気相と液相の組成が同じである、混合物である。

【0019】

（Ａ）成分は、（ａ１）及び（ａ２）成分を含む共沸混合物である。（Ａ）成分は、その常圧下の共沸点（以下、単に、「共沸点」という。）が９０～１００℃程度であり、好ましくは９５～１００℃程度、より好ましくは９７～９９℃程度である。なお、「常圧」とは標準大気圧を意味する。また、（Ａ）成分は、表面張力が水に比べて低いものであり、その値は特に限定されないが、好ましくは４５ｄｙｎ／ｃｍ未満であり、より好ましくは３５ｄｙｎ／ｃｍ未満である。（Ａ）成分は、水の沸点以下の共沸点と水より低い表面張力を有するため、水に比べて揮発速度が高くなり、前記プレヒーターでの加熱処理（１００～１５０℃）において乾燥性が高くなる。さらに、（Ａ）成分は、高沸点を有する（ａ１）成分及び水である（ａ２）成分を主に含むため、引火点を有さない。

【0020】

（ａ１）成分は、一般式（１）：Ｒ^１－Ｏ－［－ＣＨ_２－ＣＨ_２－Ｏ］ｎ－Ｒ^２（式（１）中、ｎは１又は２の整数を示す。ｎが１のとき、Ｒ^１は水素原子を、Ｒ^２は炭素数１～４のアルキル基を示し、ｎが２のとき、Ｒ^１及びＲ^２は独立して炭素数１～３のアルキル基を示す。）で表されるグリコール系化合物である。一般式（１）において、ｎが１であってＲ^２が炭素数５以上のアルキル基の場合、又はｎが２であってＲ^１及びＲ^２の少なくとも一方が炭素数４以上のアルキル基で、かつＲ^１及びＲ^２がいずれも水素原子でない場合は、（ａ１）成分の水溶性が低くなり、（Ａ）成分は均一な溶液にはならない。また、ｎが２であってＲ^１及びＲ^２のいずれか一方が水素原子の場合、又はｎが３以上の場合は、（Ａ）成分の乾燥性が低くなる。

【0021】

（ａ１）成分は、（Ａ）成分が共沸点を有し、その引火性が低くなる点から、常圧下の沸点が１２０～２００℃程度、好ましくは１３０～１９０℃程度、より好ましくは１４０～１８０℃程度である。

【0022】

（ａ１）成分の具体例として、前記一般式（１）のｎが１の場合は、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ－ｎ－プロピルエーテル、エチレングリコールモノ－ｉｓｏ－プロピルエーテル、エチレングリコールモノ－ｎ－ブチルエーテル、エチレングリコールモノ－ｉｓｏ－ブチルエーテル、エチレングリコールモノ－ｓｅｃ－ブチルエーテル、及びエチレングリコールモノ－ｔｅｒｔ－ブチルエーテル等が挙げられ、ｎが２の場合は、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチル－ｉｓｏ－プロピルエーテル、ジエチレングリコールメチル－ｎ － プロピルエーテル、ジエチレングリコールエチル－ｉｓｏ－プロピルエーテル、及びジエチレングリコールエチル－ｎ － プロピルエーテル等が挙げられる。これらは１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。その中でも、乾燥性が高くなる点から、エチレングリコールモノ－ｉｓｏ－プロピルエーテル、エチレングリコールモノ－ｔｅｒｔ－ブチルエーテル、及びジエチレングリコールエチルメチルエーテルからなる群より選ばれる１種以上が好ましい。

【0023】

（ａ２）成分としては、純水、超純水、精製水、蒸留水、イオン交換水、及び水道水等が挙げられる。（ａ２）成分は軟水であっても硬水であってもよい。

【0024】

（Ａ）成分には、必要に応じて、一般式（２）：Ｒ^３－Ｏ－［－ＣＨ_２－ＣＨ（ＣＨ_３）－Ｏ］ｎ－Ｒ^４（式（２）中、ｎは１又は２を示す。ｎが１のとき、Ｒ^３は炭素数１～４のアルキル基を、Ｒ^４は水素原子を示し、ｎが２のとき、Ｒ^３及びＲ^４は独立して炭素数１～３のアルキル基を示す。）で表されるグリコール系化合物（ａ３）（以下、（ａ３）成分）を含んでもよい。一般式（２）において、ｎが１であってＲ^３が炭素数５以上のアルキル基の場合、又はｎが２であってＲ^３及びＲ^４の少なくとも一方が炭素数４以上のアルキル基で、かつＲ^３及びＲ^４がいずれも水素原子でない場合は、（ａ１）成分の水溶性が低くなり、（Ａ）成分は均一な溶液にはならない。また、ｎが２であってＲ^３及びＲ^４のいずれか一方が水素原子の場合、又はｎが３以上の場合は、（Ａ）成分の乾燥性が低くなる。

【0025】

（ａ３）成分は、（Ａ）成分が共沸点を有し、その引火性が低くなる点から、常圧下の沸点が１２０～２００℃程度、好ましくは１３０～１９０℃程度、より好ましくは１４０～１８０℃程度である。

【0026】

（Ａ）成分は、（ａ３）成分を含んだ場合でも、水より表面張力が低いものとなり、前記同様に乾燥性が高い。さらに、（ａ３）成分は高沸点を有するので、（Ａ）成分は、前記同様に引火点を有さない。

【0027】

（ａ３）成分の具体例として、前記一般式（２）のｎが１の場合は、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ－ｎ－プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ－ｉｓｏ－プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ－ｎ－ブチルエーテル、プロピレングリコールモノ－ｉｓｏ－ブチルエーテル、プロピレングリコールモノ－ｓｅｃ－ブチルエーテル、及びプロピレングリコールモノ－ｔｅｒｔ－ブチルエーテル等が挙げられ、ｎが２の場合は、ジプロピレングリコールエチルメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールメチル－ｉｓｏ－プロピルエーテル、ジプロピレングリコールメチル－ｎ －プロピルエーテル、ジプロピレングリコールエチル－ｉｓｏ－プロピルエーテル、ジプロピレングリコールエチル－ｎ － プロピルエーテル等が挙げられる。これらは１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。その中でも、乾燥性が高くなる点から、プロピレングリコールモノ－ｉｓｏ－プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ－ｔｅｒｔ－ブチルエーテル、及びジプロピレングリコールエチルメチルエーテルからなる群より選ばれる１種以上が好ましい。

【0028】

（Ａ）成分は、（ａ１）成分、（ａ２）成分及び必要に応じて用いる（ａ３）成分を各種公知の手段で混合することにより調製する。（ａ１）成分、（ａ２）成分及び（ａ３）成分の重量比率は、特に限定されないが、共沸点を有する点及び乾燥性が高くなる点を考慮して適宜設定できる。具体的には、（Ａ）成分が（ａ３）成分を含まない場合は、（Ａ）成分における（ａ１）及び（ａ２）成分の重量比率は、１０～４５重量％程度、５５～９０重量％程度が好ましく、２０～４０重量％程度、６０～８０重量％程度がより好ましい。また、（Ａ）成分が（ａ３）成分を含む場合は、（Ａ）成分における（ａ１）成分、（ａ２）成分及び（ａ３）成分の重量比率は、順に５～３５重量％程度、３０～９０重量％程度、５～３５重量％程度が好ましく、１０～３０重量％程度、４０～８０重量％程度、１０～３０重量％程度がより好ましい。

【0029】

（Ａ）成分の含有量は、特に限定されないが、フラックスの良好な濡れ性の点から、フラックスにおける重量比率が７５～９９．９重量％程度が好ましく、８４～９９．５重量％程度がより好ましい。

【0030】

（Ｂ）成分は、はんだ付け用のフラックスに利用可能な活性剤であれば、各種公知のものを限定なく使用できる。（Ｂ）成分としては特に限定されないが、はんだブリッジを抑制する点から、分子内に炭素数２～６のアルキレン基又は炭素数２～６のアルケニレン基を有する脂肪族ジカルボン酸であるのが好ましく、分子内に炭素数４～６のアルキレン基を有する脂肪族ジカルボン酸がより好ましい。また、該脂肪族ジカルボン酸は、非ハロゲン系脂肪族ジカルボン酸又はハロゲン系脂肪族ジカルボン酸のいずれかでも良いし、両方を含んでも良い。なお、（Ｂ）成分は、後述の（Ｃ）成分とは異なるものである。

【0031】

（Ｂ）成分の具体例としては、例えば、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸等が挙げられる。これらは１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。その中でも、はんだブリッジを抑制する点から、コハク酸、グルタル酸、及びアジピン酸からなる群より選ばれる１種以上が好ましい。

【0032】

（Ｂ）成分は、（Ａ）成分の共沸点には影響を及ばさない。詳細は不明だが、（Ｂ）成分は該共沸点下では固体状態であって蒸気圧がほとんど無く、該共沸点に影響を及ぼさないためと推定される。また、（Ｂ）成分は引火性が低いため、（Ａ）及び（Ｂ）成分を含むフラックスは通常引火点を有さない。さらに、（Ｂ）成分は（Ａ）成分に対する溶解性が高いので、（Ａ）及び（Ｂ）成分を含むフラックスは通常均一な溶液となる。

【0033】

（Ｂ）成分の含有量は、特に限定されないが、はんだブリッジを抑制する点から、フラックスにおける重量比率が０．１～５重量％程度が好ましく、０．５～３重量％程度がより好ましい。

【0034】

本発明のフラックスは、さらに、ロジン系樹脂（Ｃ）（以下、（Ｃ）成分とする）及び三級アミン（Ｄ）（以下、（Ｄ）成分とする）、又はそれらの塩を含んでもよい。

【0035】

（Ｃ）成分は、ロジン系樹脂であれば、特に限定されない。（Ｃ）成分の具体例としては、例えば、馬尾松、スラッシュ松、メルクシ松、思茅松、テーダ松及び大王松等に由来する天然ロジン（ガムロジン、トール油ロジン、ウッドロジン）、天然ロジンを精製して得られる精製ロジン、天然ロジンを水素化反応させて得られる水素化ロジン、天然ロジンを不均化反応させて得られる不均化ロジン、α、β不飽和カルボン酸変性ロジン、重合ロジン等が挙げられる。これらは１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。（Ｃ）成分は、後述の（Ｄ）成分と相互作用し易い点から、α、β不飽和カルボン酸変性ロジンが好ましい。なお、（Ｃ）成分も前記（Ｂ）成分と同様に、（Ａ）成分の共沸点には影響を及ぼさない。また、（Ｃ）成分も引火性が低いので、それを含むフラックスも引火点を有さない。

【0036】

前記α、β不飽和カルボン酸変性ロジンは、前記天然ロジン及び／又は精製ロジン（以下、原料ロジンともいう）にα、β不飽和カルボン酸類をディールス・アルダー付加してなる化合物である。該α、β不飽和カルボン酸類は、（メタ）アクリル酸、フマル酸、及び（無水）マレイン酸等が挙げられる。ディールス・アルダー反応は各種公知の方法に従い行えばよい。具体的には、例えば、撹拌器、還流冷却管、窒素導入管等を備えた反応容器に、原料ロジンとα、β不飽和カルボン酸類とを仕込み、溶媒の存在下若しくは不存在下、及び触媒の存在下又は不存在下に、通常１８０～２４０℃程度の温度で通常１～９時間程度両者を反応させればよい。なお、反応容器は密閉構造とし、好ましくは更に窒素等の不活性ガス気流でパージすることがよい。

【0037】

前記α、β不飽和カルボン酸変性ロジンは、反応後に各種公知の方法で水素化を施してもよい。水素化は、特に限定されず、公知の方法を採用することができる。具体的には、例えば、水素化触媒の存在下、通常１～２５ＭＰａ、好ましくは５～２０ＭＰａの水素加圧下で、０．５～７時間程度、好ましくは１～５時間加熱することが挙げられる。水素化触媒としては、パラジウムカーボン、ロジウムカーボン、ルテニウムカーボン、及び白金カーボンなどの担持触媒、パラジウム、ニッケル、及び白金等の金属粉末等、各種公知のものを使用することができる。触媒の使用量は、α、β不飽和カルボン酸変性ロジン１００重量部に対して、通常０．０１～５重量部程度、好ましくは０．０１～３．０重量部である。また、水素化温度は１００～３００℃程度、好ましくは１５０～２９０℃である。

【0038】

（Ｃ）成分の酸価（ＪＩＳ Ｋ ００７０。以下、酸価というときは同様。）は、特に限定されないが、後述の（Ｄ）成分と相互作用し易い点で、１６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上が好ましく、１８０～３１０ｍｇＫＯＨ／ｇ程度がより好ましい。

【0039】

（Ｃ）成分の含有量は、特に限定されないが、フラックス残渣の絶縁抵抗性が高くなる点で、フラックスにおける重量比率が０．５～１５重量％程度が好ましく、１～１０重量％程度がより好ましく、１～５重量％程度が特に好ましい。

【0040】

（Ｃ）成分には、所望の特性を損なわない限り、非ロジン系樹脂を併用することもできる。非ロジン系樹脂の具体例としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ナイロン樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリオレフイン樹脂、フッ素系樹脂、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂や、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ナイロンゴム、ナイロン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー等のエラストマーなどが挙げられる。これらは１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。

【0041】

（Ｄ）成分は、三級アミンであれば、特に限定されない。（Ｄ）成分は、フラックスに（Ｃ）成分を用いる場合に必須使用され、（Ｃ）成分のカルボキシル基と（Ｄ）成分のアミノ基とが相互作用することで、（Ｃ）及び（Ｄ）成分は（Ａ）成分に対する溶解性が高くなる。（Ｄ）成分は、（Ａ）成分への溶解性が高い点から、２０℃における水への溶解度が少なくとも１０重量％の親水性アミンであるのが好ましく、同様の点から、下記一般式（３）で表されるモノアミン（Ｄ１）（以下、（Ｄ１）成分ともいう。）及び下記一般式（４）で表されるポリアミン（Ｄ２）（以下、（Ｄ２）成分ともいう。） がより好ましい。（Ｄ）成分は、（Ｄ１）成分又は（Ｄ２）成分のいずれか１成分でもよいし、両方の成分を含んでもよい。

【0042】

一般式（３）：（Ｒ^５）（３－ｍ）Ｎ－［ＣＨ_２－ＣＨ（Ｙ）－ＯＨ］ｍ
（式（３）中、Ｙは水素原子又はメチル基を示し、ｍは１～３の整数を示す。ｍが１のとき、Ｒ^３は炭素数１～３のアルキル基を示し、ｍが２のとき、Ｒ^５は炭素数１～４のアルキル基を示す。）

【0043】

一般式（４）：（Ｒ^６）Ｒ^７Ｎ－（ＣＨ_２）ｌ－ＮＲ^８（Ｒ^９）
（式（４）中、ｌは１～６の整数を示し、Ｒ^６、Ｒ^７、Ｒ^８及びＲ^９は独立して炭素数１～３のアルキル基を示す。）

【0044】

（Ｄ１）成分の具体例としては、例えば、２－（ジメチルアミノ）エタノール、２－（ジエチルアミノ）エタノール、２－（ジ－ｎ－プロピルアミノ）エタノール、２－（ジ－ｉｓｏ－プロピルアミノ）エタノール、１－ジメチルアミノ－２－プロパノール、１－ジエチルアミノ－２－プロパノール、１－ジ－ｎ－プロピルアミノ－２－プロパノール、１－ジ－ｉｓｏ－プロピルアミノ－２－プロパノール、Ｎ－メチルジエタノールアミン、Ｎ－エチルジエタノールアミン、Ｎ－ｎ－プロピルジエタノールアミン、Ｎ－ｉｓｏ－プロピルジエタノールアミン、Ｎ－ｎ－ブチルジエタノールアミン、Ｎ－ｉｓｏ－ブチルジエタノールアミン、Ｎ－ｓｅｃ－ブチルジエタノールアミン、Ｎ－ｔｅｒｔ－ブチルジエタノールアミン、及びトリエタノールアミン等が挙げられる。これらは１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。その中でも、溶解性の点から、２－（ジ－ｉｓｏ－プロピルアミノ）エタノール、１－ジエチルアミノ－２－プロパノール、及びＮ－ｎ－ブチルジエタノールアミンからなる群より選ばれる１種以上が好ましい。

【0045】

（Ｄ２）成分の具体例としては、例えば、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルジアミノメタン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチル－１，３－ジアミノプロパン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチル－１，４－ジアミノブタン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチル－１，５－ジアミノペンタン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルヘキサメチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラエチルヘキサメチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラ－ｎ－プロピルヘキサメチレンジアミン、及びＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラ－ｉｓｏ－プロピルヘキサメチレンジアミン等が挙げられる。これらは１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。その中でも、溶解性の点から、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチル－１，３－ジアミノプロパン、及びＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルヘキサメチレンジアミンからなる群より選ばれる１ 種以上が好ましい。

【0046】

（Ｄ）成分の含有量は、特に限定されないが、はんだブリッジを抑制し、前記絶縁抵抗性が高くなる点で、フラックスにおける重量比率が０．１～５重量％程度が好ましく、０．５～３重量％程度がより好ましい。（Ｄ）成分の含有量が、０．１重量％未満では（Ｃ）成分の（Ａ）成分に対する溶解性が悪く、５重量％を超えると前記絶縁抵抗性が低下する。また、（Ｄ１）及び（Ｄ２）成分を併用する場合は、（Ｄ１）＋（Ｄ２）の総量１００重量部に対して、（Ｄ１）成分が１０～５０重量部程度、（Ｄ２）成分が５０～９０重量部程度であるのが好ましい。

【0047】

フラックスにおける（Ｃ）成分と（Ｄ）成分との含有比率は特に限定されないが、（Ａ）成分への溶解性及び前記絶縁抵抗性が高くなる点から、通常重量比［（Ｃ）／（Ｄ）］が７０／３０～９５／５程度、好ましくは８０／２０～９０／１０程度である。

【0048】

本発明のフラックスは、（Ｃ）及び（Ｄ）成分の代わりに、（Ｃ）成分と（Ｄ）成分から形成される塩を含めてもよい。該塩は、（Ｃ）成分と（Ｄ）成分とをそれぞれ前記含有量で用いて、各種公知の手段で中和反応させることで得られる。本発明のフラックスは、（Ｃ）及び（Ｄ）成分の代わりに該塩を用いても、所望の特性を損なわない。

【0049】

本発明のフラックスは、その製造方法は特に限定されないが、（Ａ）及び（Ｂ）成分、並びに必要に応じて（Ｃ）及び（Ｄ）成分を、各種公知の手段で混合することにより調製する。なお、（Ｃ）成分と（Ｄ）成分から予め塩を形成させて、（Ｃ）及び（Ｄ）成分の代わりに該塩を混合させてもよい。フラックスにおける各成分の含有量は特に限定されないが、（Ｃ）及び（Ｄ）成分を含まない場合は、フラックスにおける（Ａ）及び（Ｂ）成分の重量比率は、９５～９９．９重量％程度、０．１～５重量％程度が好ましく、９７～９９．５重量％程度、０．５～３重量％程度がより好ましい。また、フラックスが（Ｃ）及び（Ｄ）成分を含む場合には、（Ａ）～（Ｄ）成分の重量比率は、順に７５～９９．３重量％程度、０．１～５重量％程度、０．５～１５重量％程度、０．１～５重量％程度が好ましく、８４～９８重量％程度、０．５～３重量％程度、１～１０重量％程度、０．５～３重量％程度がより好ましい。

【0050】

また、本発明のフラックスには、所望の特性を損なわない限り、（Ｂ）成分以外のその他活性剤（Ｅ）（以下、（Ｅ）成分とする）を併用しても良い。（Ｅ）成分としては、例えば、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン２酸、クロレンド酸、ダイマー酸等の二塩基酸；ピコリン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸等の一塩基酸；１，２，３，４－テトラブロモブタン、１，２－ジブロモ－１－フェニルエタン、１－ブロモ－２－ブタノール、１－ブロモ－２－プロパノール、１，４－ジブロモ－２，３－ブタンジオール、ｔｒａｎｓ／ｃｉｓ－２，３－ジブロモ－２－ブテン－１，４－ジオール、２，２－ビス（ブロモメチル）－１，３－プロパンジオール、３－ブロモプロピオン酸、２－ブロモペンタン酸、エチルアミン臭素酸塩、ジエチルアミン臭素酸塩等のハロゲン含有化合物等が挙げられる。その中でも、はんだブリッジを抑制する点から、ｔｒａｎｓ／ｃｉｓ－２，３－ジブロモ－２－ブテン－１，４－ジオール、１－ブロモ－２－プロパノール、及び２，２－ビス（ブロモメチル）－１，３－プロパンジオールからなる群より選ばれる１種以上が好ましい。また、（Ｅ）成分の含有量は特に限定されないが、はんだブリッジを抑制し、前記絶縁抵抗性が高くなる点から、フラックスにおける重量比率が０．０１～５重量％程度が好ましく、０．０３～３重量％程度がより好ましい。

【0051】

本発明のフラックスは、所望の特性を損なわない限り、前記（Ａ）～（Ｅ）成分以外に、酸化防止剤、防黴剤、艶消し剤等の添加剤を含有しても良い。フラックス中の添加剤の含有量は特に限定されないが、通常０．１～５重量％程度である。

【0052】

本発明のフラックスは、溶剤である（Ａ）成分の乾燥性が高いため、フラックス自体の乾燥性も高いものとなる。そして、前記加熱処理後のはんだ付け面には（Ａ）成分が残存していないため、はんだ付け工程において、はんだボールが抑制されてはんだ付け性が良好になる。また、本発明のフラックスは、（Ａ）成分の表面張力の低さのため、はんだ付け面への濡れ性が良いものとなり、該面への塗工がし易い。さらに、本発明のフラックスは、はんだ工程におけるはんだブリッジも抑制できる。

【0053】

本発明のフラックスは、引火点を有さないので非危険物であり、取扱いが容易で作業性に優れる。また、本発明のフラックスは、（Ａ）成分に他成分が良く溶解しているため、均一な溶液であり前記はんだ付け面への塗工がし易い。さらに、本発明のフラックスは、界面活性剤が不要なので、フラックス残渣の絶縁抵抗性が高くなり、はんだ付け後の電気的信頼性が高いものとなる。

【0054】

本発明のフラックスを、はんだ付け面に塗工する方法は特に制限されず、例えば、端子部品をそのまま浸漬する方法や、はんだ付け面に各種フラクサー（スプレー等）によって塗工する方法が挙げられる。また、本発明のフラックスは、各種公知のはんだ付けにおいて用いることができるが、フローはんだ付け法に用いることが好ましい。

【実施例】

【0055】

以下に本発明を実施例により更に具体的に説明する。ただし、本発明の技術的範囲がこれら実施例に限定されるものではない。また実施例中で「部」「％」は特に断りのない限り、「重量部」「重量％」を意味する。

【0056】

（共沸混合物（Ａ）の調製）
製造例１
２００ｍｌのナス型フラスコに、（ａ１）成分：グリコール系化合物としてエチレングリコールモノ－ｔｅｒｔ－ブチルエーテル（ＥＴＢ）を２０ｇ、及び（ａ２）成分：水としてイオン交換水（以下、単に水という。）を８０ｇ入れ、よく混合することにより、溶液を調製した。

【0057】

次いで、当該ナス型フラスコに、理論段数Ｎ＝１０に相当する蒸留カラム、ト字管、温度計およびリービッヒ冷却器を接続した。次いで、常圧下、当該ナス型フラスコをオイルバスで加熱し、当該溶液を沸騰させて、沸点１００℃以下の留分のみを採取することにより共沸混合物（Ａ）を得た。

【0058】

次いで、前記共沸混合物（Ａ）の各成分の組成比（重量％）を、デジタル濃度計ＰＲ－２０１α（（株）アタゴ製）を用いて測定した。組成比を表１に示す。

【0059】

製造例２～６、比較製造例１～５
製造例１において、（ａ１）成分を表１に示されるものに変更した他は、製造例１と同様にして各種共沸混合物（Ａ）を調製して、各成分の組成比を測定した。

【0060】

＜引火点＞
各製造例及び比較製造例で得られた共沸混合物（Ａ）について、クリーブランド開放法（ＪＩＳ Ｋ２２６５－４）に準拠して引火点を測定した。評価結果を表１に示す。
（評価基準）
○：クリーブランド方式で引火しない。
×：クリーブランド方式で引火する。

【0061】

＜共沸点＞
各製造例及び比較製造例で得られた共沸混合物（Ａ）の共沸点については、各製造例及び比較製造例において各溶液を沸騰させた際、発生した蒸気の温度を測定することにより求めた。評価結果を表１に示す。

【0062】

【表1】

表１の組成比の単位は重量％である。表１の略語は、以下の通りである。

（化合物の略語及び詳細）
ＥＭ：エチレングリコールモノメチルエーテル（東京化成工業（株）製）
ＥＩＰ：エチレングリコールモノ－ｉｓｏ－プロピルエーテル（東京化成工業（株）製）
ＥＴＢ：エチレングリコールモノ－ｔｅｒｔ－ブチルエーテル（東京化成工業（株）製）
ＤＥＭＥ：ジエチレングリコールエチルメチルエーテル（東京化成工業（株）製）
ＤＥＤＥ：ジエチレングリコールジエチルエーテル（東京化成工業（株）製）
ＤＥＭＩＰ：ジエチレングリコールメチル－ｉｓｏ－プロピルエーテル（東京化成工業（株）製）
ＥＮＨ：エチレングリコールモノ－ｎ－ヘキシルエーテル（東京化成工業（株）製）
ＤＥＮＢ：ジエチレングリコールモノ－ｎ－ブチルエーテル（東京化成工業（株）製）
ＤＥＭＮＢ：ジエチレングリコールメチル－ｎ－ブチルエーテル（東京化成工業（株）製）
ＩＰＡ：イソプロパノール（東京化成工業（株）製）

【0063】

（フラックスの調製）
実施例１
製造例１で得られた共沸混合物（Ａ）９９．２８部に、コハク酸（ 東京化成工業（株） 製、以下同様。） を０．７２部溶解させることによって、フラックスを調製した。組成を表２に示す。

【0064】

実施例２～１４、比較例１～６
表２～４に示す原料組成に変更した他は、実施例１と同様にして各種フラックスを調製した。なお、比較製造例４で得られた共沸混合物（Ａ）’は引火点を有しており、消防法の危険物に該当するため、フラックス調製においては使用しなかった。

【0065】

＜フラックス外観＞
各実施例及び比較例で得られたフラックスを、２５℃で１時間静置させた後、当該フラックスの外観を目視で判定し、以下の基準によって評価した。評価結果を表２～４に示す。
（評価基準）
○：フラックスの外観が均一である。
×：フラックスの外観が白濁又は分離している。

【0066】

＜フラックス濡れ性＞
各実施例及び比較例で用いた共沸混合物（Ａ）について、自動表面張力計ＣＢＶＰ－Ａ３（協和界面科学（株）製）を使用し、Ｗｉｌｈｅｌｍｙ法（プレート法）により２５℃における表面張力を測定し、該表面張力から以下の評価基準によってフラックスの濡れ性を評価した。評価結果を表２～４に示す。共沸混合物（Ａ）の表面張力が低いほど、本発明のフラックスの濡れ性は高い。
（評価基準）
◎：表面張力が３５ｄｙｎ／ｃｍ未満。
○：表面張力が３５ｄｙｎ／ｃｍ以上、４５ｄｙｎ／ｃｍ未満。
△：表面張力が４５ｄｙｎ／ｃｍ以上、５５ｄｙｎ／ｃｍ未満。
×：表面張力が５５ｄｙｎ／ｃｍ以上。

【0067】

＜フラックス乾燥性＞
各実施例及び比較例で用いた共沸混合物（Ａ）を軟膏缶に１．００ｇ量り取り、８０℃に設定した精密恒温器ＤＦ－６２（ヤマト科学（株）製）の中に静置させ、共沸混合物（Ａ）が完全に揮発するまでの時間（乾燥時間）を測定し、該乾燥時間から以下の評価基準によってフラックスの乾燥性を評価した。評価結果を表２～４に示す。溶剤である共沸混合物（Ａ）の乾燥性が高いなら、本発明のフラックスの乾燥性も高い。
（評価基準）
◎：乾燥時間が２５分未満。
○：乾燥時間が２５分以上、３５分未満。
△：乾燥時間が３５分以上、４５分未満。
×：乾燥時間が４５分以上。

【0068】

＜はんだ付け性能（はんだブリッジ）＞
リードピッチが０．５ｍｍ、０．６５ｍｍのＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）部品が搭載されたプリント基板に、各実施例及び比較例で得られたフラックスを０．６ｇ／ｃｍ^２噴霧した。フラックス塗布後のプリント基板を噴流はんだ付け装置でプレヒート及びフローはんだ付けを行い、ＱＦＰのブリッジ（はんだブリッジ）の有無にてはんだ付け性能を評価した。評価基準は以下の通りである。評価結果を表２～４に示す。
（フローはんだ付け条件）
プリント基板の大きさ：１０ｃｍ×１５ｃｍ
フラックス塗布装置：ＳＰＴ－３００ＸＬ（生産技研サービス製）
噴流はんだ付け装置：セルソルダーＣ２５０（ヴィクトリー製）
はんだ組成：Ｓｎ－０．７Ｃｕ－０．０５Ｎｉ－Ｇｅ（ソルダーコート（株）製ＬＬＳ２２７Ｎ）
フラックス塗布量：０．６ｇ／ｃｍ^２
プレヒート温度：１１０℃
はんだ付け温度：２５５℃
はんだ付け時間：３秒
（評価基準）
◎：リードピッチが０．５ｍｍ及び０．６５ｍｍのＱＦＰ部品において、いずれもブリッジが発生しない。
○：リードピッチが０．６５ｍｍのＱＦＰ部品においてブリッジが発生せず、０．５ｍｍのＱＦＰ部品においてブリッジが発生する。
×：リードピッチが０．５ｍｍ及び０．６５ｍｍのＱＦＰ部品において、いずれもブリッジが発生する。

【0069】

＜はんだ付け性能（はんだボール）＞
前記フローはんだ付け後のプリント基板において、飛散しているはんだボールの数を目視で数えて、はんだ付け性能を評価した。評価基準は以下の通りである。評価結果を表２～４に示す。
（評価基準）
◎：はんだボールが３個以下 。
○：はんだボールが４～７個。
×：はんだボールが８個以上。

【0070】

＜絶縁抵抗性＞
ＪＩＳＺ３１９７に規定されているくし型基板２型に、各実施例及び比較例で得られたフラックスを塗布した。該フラックスを塗布した基板を１１０℃の乾燥機で５分間乾燥させ、２３５℃のはんだ浴（金属種：Ｓｎ－３７Ｐｂ）に３秒間浸しはんだ付けを行った。その後、基板を引き上げ、室温まで冷却させた。さらに、該基板を温度８５℃、湿度８５％の恒温恒湿槽内に放置して、１６８時間後のフラックス残渣の抵抗値（Ω）を測定して絶縁抵抗性を評価した。評価基準は以下の通りである。評価結果を表２～４に示す。
（評価基準）
○：抵抗値が１．０×１０^８Ω以上。
×：抵抗値が１．０×１０^８Ω未満。

【0071】

【表2】

【0072】

【表3】

【0073】

【0074】

表２～４中の配合量の単位は重量部であり、略語及び注釈は、以下の通りである。
（１）界面活性剤。
（２）フラックスが二層に分離したので、他の評価はしなかった。

（化合物の略語及び詳細）
コハク酸：東京化成工業（株） 製
グルタル酸：東京化成工業（株） 製
アジピン酸：東京化成工業（株） 製
ＫＥ－６０４：アクリル化ロジン（酸価２３６ｍｇＫＯＨ／ｇ、荒川化学工業（株）製）
マルキードＮｏ．３１：フマル化ロジン（酸価１８６ｍｇＫＯＨ／ｇ、荒川化学工業（株）製）
マルキードＮｏ．３３：マレイン化ロジン（酸価３０３ｍｇＫＯＨ／ｇ、荒川化学工業（株）製）
ＴＭＨＭＤＡ：Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルヘキサメチレンジアミン（東京化成工業（株） 製）
ＢＩＤＥ：Ｎ－ブチルジエタノールアミン（東京化成工業（株） 製）
ＤＢＤ：ｔｒａｎｓ－２，３－ジブロモ－２－ブテン－１，４－ジオール（ハイケム（株）製）
ＬＤＡ：ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン（第一工業製薬（株）製）