JP2021130116A - フラックス及びソルダペースト - Google Patents

Abstract

【課題】はんだの濡れ性を高められるとともに、リフロー及びフラックス残渣洗浄後のボールミッシングが抑制されたフラックスを提供する。【解決手段】有機酸と、水溶性ベース剤と、溶剤と、を含有し、水を含まないフラックスを採用する。このフラックスは、有機酸が１，２，３−プロパントリカルボン酸を含み、１，２，３−プロパントリカルボン酸の含有量が、０質量％超１５質量％以下であることを特徴とする。【選択図】なし

Description

本発明は、フラックス及びソルダペーストに関する。

一般的に、はんだ付けに用いられるフラックスは、はんだ及びはんだ付けの対象となる接合対象物の金属表面に存在する金属酸化物を化学的に除去し、両者の境界で金属元素の移動を可能にする効能を持つ。このため、フラックスを使用してはんだ付けを行うことで、はんだと接合対象物の金属表面との間に金属間化合物が形成できるようになり、強固な接合が得られる。

従来、濡れ性を有するフラックスにおいては、はんだと接合対象物との接合の信頼性を高めるために、残渣を水で容易に洗浄することのできる水溶性フラックスが求められていた。

これに対し、水溶性バインダーと、スルホン酸化合物、硫酸化合物、スルファミン酸化合物、多価カルボン酸化合物及び過硫酸化合物からなる群より選ばれる活性剤と、水とを含む、水溶性フラックスが提案されている（特許文献１参照）。

国際公開第２００２／０３８３２８号

しかし、特許文献１に記載された水溶性フラックスを転写したはんだボールを接合部にマウントした後、リフローを行い、続いてフラックスの残渣を洗浄すると、はんだボールが接合部から外れてしまう（ボールミッシングを生じやすい）という問題がある。
そこで、本発明は、はんだの濡れ性を高められるとともに、リフロー及びフラックス残渣洗浄後のボールミッシングが抑制されたフラックスを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明は以下の構成を採用した。
すなわち、本発明の第１の態様は、有機酸と、水溶性ベース剤と、溶剤と、を含有し、水を含まず、前記有機酸は、１，２，３−プロパントリカルボン酸を含み、１，２，３−プロパントリカルボン酸の含有量が、０質量％超１５質量％以下であるフラックスである。

第１の態様にかかるフラックスにおいて、前記水溶性ベース剤は、ノニオン系界面活性剤及び弱カチオン系界面活性剤からなる群より選択される一種以上を含むことが好ましい。

また、第１の態様にかかるフラックスにおいて、前記水溶性ベース剤の含有量は、３０質量％以上６５質量％以下であることが好ましい。

また、第１の態様にかかるフラックスは、更に、１，２，３−プロパントリカルボン酸以外の有機酸を含有し、前記１，２，３−プロパントリカルボン酸以外の有機酸の含有量が、０質量％超１０質量％以下であることが好ましい。

また、第１の態様にかかるフラックスは、更に、アミンを含有し、前記アミンの含有量が、０質量％超１０質量％以下であることが好ましい。

また、第１の態様にかかるフラックスは、更に、ロジンを含有し、前記ロジンの含有量が、０質量％超５質量％未満であることが好ましい。

また、本発明の第２の態様は、前記の第１の態様に係るフラックスと、はんだ粉末とからなるソルダペーストである。

本発明によれば、はんだの濡れ性を高められるとともに、リフロー及びフラックス残渣洗浄後のボールミッシングが抑制されたフラックスを提供することができる。

＜フラックス＞
本実施形態のフラックスは、有機酸と、水溶性ベース剤と、溶剤と、を含有し、水を含まない。
前記有機酸は、１，２，３−プロパントリカルボン酸を含む。１，２，３−プロパントリカルボン酸の含有量は、フラックス全体の総量に対して、０質量％超２０質量％以下が好ましく、０質量％超１５質量％以下がより好ましい。

本実施形態のフラックスは高い水溶性を有するため、本実施形態のフラックスの残渣は水洗浄により除去することが容易である。

（有機酸）
本実施形態のフラックスは、１，２，３−プロパントリカルボン酸を含むことにより、濡れ性（濡れ速度）を十分なものとすることができる。
本実施形態のフラックスは、更に、１，２，３−プロパントリカルボン酸以外の有機酸（その他の有機酸）を含んでもよい。

その他の有機酸としては、例えば、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、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等が挙げられる。

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。
その他の有機酸は、アジピン酸、２，２−ビス（ヒドロキシメチル）プロピオン酸及びコハク酸からなる群より選択される一種以上であることが好ましい。
本実施形態のフラックスがその他の有機酸を含む場合、その他の有機酸の含有量は、フラックス全体の総量に対して、０質量％超１５質量％以下であることが好ましく、０質量％超１０質量％以下であることがより好ましい。
１，２，３−プロパントリカルボン酸の含有量は、有機酸の合計の含有量に対して、５質量％以上であることが好ましく、９質量％以上であることがより好ましい。

（水溶性ベース剤）
本実施形態のフラックスは、水溶性ベース剤を含むことにより、ボールミッシング抑制能を十分なものとすることができる。
本実施形態のフラックスが含有する水溶性ベース剤としては、例えば、ノニオン系界面活性剤、弱カチオン系界面活性剤等が挙げられる。
ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリエチレングリコール、エチレンオキサイド−レゾルシン共重合物、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、脂肪族アルコールポリオキシエチレン付加体、芳香族アルコールポリオキシエチレン付加体、多価アルコールポリオキシエチレン付加体等が挙げられる。
弱カチオン系界面活性剤としては、例えば、各種アミンのポリオキシアルキレン付加体が挙げられる。各種アミンのポリオキシアルキレン付加体としては、例えば、末端ジアミンポリエチレングリコール、末端ジアミンポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール共重合体、脂肪族アミンポリオキシエチレン付加体、芳香族アミンポリオキシエチレン付加体、多価アミンポリオキシエチレン付加体等が挙げられる。

水溶性ベース剤は、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。
水溶性ベース剤は、例えば、ノニオン系界面活性剤及び弱カチオン系界面活性剤からなる群より選択される一種以上であることが好ましい。
ノニオン系界面活性剤は、ポリエチレングリコール及びエチレンオキサイド・レゾルシン共重合物からなる群より選択される一種以上であることが好ましい。
弱カチオン系界面活性剤は、末端ジアミンポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール共重合体であることが好ましい。
水溶性ベース剤は、ポリエチレングリコール、エチレンオキサイド・レゾルシン共重合物及び末端ジアミンポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール共重合体からなる群より選択される一種以上であることが好ましい。
水溶性ベース剤の合計の含有量は、フラックス全体の総量に対して、２０質量％以上８０質量％以下であることが好ましく、３０質量％以上６５質量％以下であることがより好ましい。
弱カチオン系界面活性剤の合計の含有量に対する、ノニオン系界面活性剤の合計の含有量の割合（質量比）は、１．５以上５以下であることが好ましく、２以上３．５以下であることがより好ましい。

ノニオン系界面活性剤がポリエチレングリコールである場合、ポリエチレングリコールの分子量は１０００〜６０００であることが好ましい。分子量が上記範囲内であるポリエチレングリコールは固体であるため扱い易い。
ポリエチレングリコールの分子量は２０００〜４０００であることがより好ましい。分子量が上記範囲内であるポリエチレングリコールは水溶性が高く、これを含むフラックスの残渣は水洗浄により除去しやすくなる。

（溶剤）
本実施形態で用いられる溶剤としては、例えば、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。
本実施形態のフラックスは、水を含まない。
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、２−メチルペンタン−２，４−ジオール、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。

本実施形態のフラックスは、その他の成分として、例えば、活性剤、樹脂、チキソ剤等を含んでもよい。

（活性剤）
活性剤としては、例えば、アミン、ハロゲン化合物、酸化防止剤が挙げられる。

アミンとしては、例えば、アゾール系化合物、その他のアミン（アゾール系化合物を除く）等が挙げられる。
アゾール系化合物としては、例えば、イミダゾール、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、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、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、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］、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、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、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、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等が挙げられる。
その他のアミンとしては、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、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、２，４−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等が挙げられる。

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。
アミンは、イミダゾール、ジエタノールアミンからなる群より選択される一種以上であることが好ましい。
本実施形態のフラックスがアミンを含有する場合、アミンの含有量は、フラックス全体の総量に対して、０質量％超１５質量％以下であることが好ましく、０質量％超１０質量％以下であることがより好ましい。

ハロゲン化合物としては、例えば、有機ハロゲン化合物、アミン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、エチルアミン、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、ハロゲン化水素としては、塩素、臭素、ヨウ素の水素化物が挙げられる。
有機ハロゲン化合物としては、例えば、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−２−ブテン−１，４−ジオール等が挙げられる。
ハロゲン化合物は、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。

酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール系酸化防止剤等が挙げられる。

（樹脂）
樹脂としては、例えば、ロジン等が挙げられる。
本実施の形態で用いられるロジンとしては、例えば、天然ロジン、該天然ロジンから得られる誘導体等が挙げられる。天然ロジンとしては、例えば、ガムロジン、ウッドロジン及びトール油ロジン等が挙げられる。該誘導体としては、例えば、精製ロジン、変性ロジン等が挙げられる。変性ロジンとしては、水添ロジン、重合ロジン、不均化ロジン、酸変性ロジン、ロジンエステル、フェノール変性ロジン及び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、アクリル酸変性水添ロジン等）、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、これらの１種又は２種以上を使用することができる。

本実施形態のフラックスはロジンを含むことにより、リフロー時にフラックスに含まれる活性剤が失活、分解することを抑制することができる。

ロジンは、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。
ロジンは、水添ロジンであることが好ましい。
本実施形態のフラックスがロジンを含有する場合、ロジンの合計の含有量は、フラックス全体の総量に対して、０質量％超１０質量％以下であることが好ましく、０質量％超５質量％未満であることがより好ましい。

（チキソ剤）
チキソ剤としては、例えば、アミド化合物、エステル化合物、ソルビトール系化合物等が挙げられる。

アミド化合物としては、例えば、ポリアミド、ビスアミド、モノアミド等が挙げられる。
具体的には、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。

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。

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。

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。

チキソ剤であるソルビトール系化合物としては、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。

チキソ剤として、ポリエチレングリコールを用いることもできる。例えば、分子量が４０００であるポリエチレングリコール（ＰＥＧ４０００）はソルダペーストにチキソ性を付与することができる。

チキソ剤は、１種又は２種以上を使用することができる。

本実施形態のフラックスは、有機酸と、水溶性ベース剤と、溶剤と、を含有し、水を含まない。前記有機酸は、１，２，３−プロパントリカルボン酸を含む。１，２，３−プロパントリカルボン酸の含有量が、０質量％超１５質量％以下であることにより、はんだ濡れ性、ボールミッシング抑制能を十分なものとすることができる。

＜本実施形態のソルダペーストの一例＞
本実施形態のソルダペーストは、上述したフラックスと、はんだ粉末とからなる。
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、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。

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、熱負荷の大きい条件下でも良好な濡れ広がりを示し、かつ、濡れ速度が向上する。

上述のフラックスと、はんだ粉末とからなるソルダペーストは、濡れ性、ボールミッシング抑制能に優れる。

以下、実施例により本発明を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

以下の表１、表２、表３に示す組成で実施例と比較例のフラックスを調合し、このフラックスを使用してソルダペーストを調合して、はんだ濡れ性（濡れ速度）、フラックスのボールミッシング抑制能について検証した。
なお、表１、表２、表３における組成率は、フラックスの全量を１００とした場合の質量％であり、空欄は０質量％を意味する。

ソルダペーストは、フラックスが１１質量％、金属粉が８９質量％である。また、ソルダペースト中の金属粉は、Ａｇが３．０質量％、Ｃｕが０．５質量％、残部がＳｎであるＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系のはんだ合金である。また、ソルダペースト中の金属粉のサイズは、ＪＩＳ Ｚ ３２８４−１：２００４における粉末サイズの分類（表２）において記号５を満たすサイズ（粒度分布）である。

＜はんだ濡れ性（濡れ速度）の評価＞
（１）検証方法
ソルダペーストの濡れ速度は、メニスコグラフ試験の方法に準拠し、幅５ｍｍ×長さ２５ｍｍ×厚さ０．５ｍｍの銅板を１５０℃で１時間酸化処理し、試験板である酸化銅板を得て、試験装置としてＳｏｌｄｅｒ Ｃｈｅｃｋｅｒ ＳＡＴ−５２００（ＲＨＥＳＣＡ社製）を用い、はんだとしてＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ（各数値は質量％）を用いて、次のように評価した。
まず、ビーカーに測り取った実施例１〜１７及び比較例１〜４それぞれのフラックスに対して、試験板を５ｍｍ浸漬させ、試験板にフラックスを塗布した。続いて、フラックスを塗布後、速やかにフラックスが塗布された試験板をはんだ槽に浸漬させ、ゼロクロスタイム（ｓｅｃ）を得た。続いて、実施例１〜１７及び比較例１〜４それぞれのフラックスにつき５回の測定を行い、得られた５個のゼロクロスタイム（ｓｅｃ）の平均値を算出した。試験条件を以下のように設定した。
はんだ槽への浸漬速度：５ｍｍ／ｓｅｃ（ＪＩＳ Ｚ ３１９８−４：２００３）
はんだ槽への浸漬深さ：２ｍｍ（ＪＩＳ Ｚ ３１９８−４：２００３）
はんだ槽への浸漬時間：１０ｓｅｃ（ＪＩＳ Ｚ ３１９８−４：２００３）
はんだ槽温度：２４５℃（ＪＩＳ Ｃ ６００６８−２−６９：２０１９）
ゼロクロスタイム（ｓｅｃ）の平均値が短いほど、濡れ速度は高くなり、はんだ濡れ性が良いことを意味する。

（２）判定基準
〇：ゼロクロスタイム（ｓｅｃ）の平均値が６秒以下である。
×：ゼロクロスタイム（ｓｅｃ）の平均値が６秒を超える。

＜ボールミッシング抑制能の評価＞
（１）検証方法
Ｃｕ−ＯＳＰ電極のプリント基板上φ０．２４ｍｍの開口径を有する電極に、所定の開口を有するマスクを配置して、フラックスを塗布し、マスクを取り外した。続いて、塗布した面の上に、Ｓｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ（各数値は質量％）の組成を有する、球径φ０．３ｍｍはんだボールをマウント（載置）した後、窒素雰囲気下にてリフローを行った。リフロー条件は、室温から２５０℃まで２℃／ｓの昇温速度で昇温した後、２５０℃にて３０秒間保持した。続いて、リフロー後の基板を水にて１分間浸漬洗浄し、乾燥させた。続いて、光学顕微鏡にてボールのミッシングがないか観察した。３０個の電極について、このような操作を行った。

（２）判定基準
〇：ボールのミッシングがいずれの電極においても観察されなかった。
×：ボールのミッシングが観察された電極が１個以上であった。

＜総合評価＞
〇：ソルダペーストの濡れ性、ボールミッシング抑制能のすべてが〇である。
×：ソルダペーストの濡れ性、ボールミッシング抑制能のうち、少なくとも１つが×である。

本発明では、実施例１に示すように、フラックスが、有機酸として本発明で規定された範囲内で１，２，３−プロパントリカルボン酸を含み、水溶性ベース剤としてノニオン系界面活性剤であるポリエチレングリコール４０００及びエチレンオキサイド・レゾルシン共重合物、弱カチオン系界面活性剤である末端ジアミンポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール共重合体（末端ジアミンＰＥＧ−ＰＰＧコポリマー）を含み、溶剤としてヘキシルジグリコールを含み、かつ、フラックスが水を含まないことにより、濡れ性、ボールミッシング抑制能を十分なものとすることができた。

実施例２に示すように、本発明で規定された範囲内で１，２，３−プロパントリカルボン酸の含有量を変更することでも、濡れ性、ボールミッシング抑制能を十分なものとすることができた。

実施例３〜４に示すように、本発明で規定された範囲内で１，２，３−プロパントリカルボン酸の含有量を変更し、溶剤の種類を変更する、複数種類の溶剤を含むことでも、濡れ性、ボールミッシング抑制能を十分なものとすることができた。

実施例５〜８に示すように、本発明で規定された範囲内で１，２，３−プロパントリカルボン酸を含むことでも、濡れ性、ボールミッシング抑制能を十分なものとすることができた。

実施例９に示すように、本発明で規定された範囲内で１，２，３−プロパントリカルボン酸を含み、１，２，３−プロパントリカルボン酸意以外の有機酸（その他の有機酸）を含むことでも、濡れ性、ボールミッシング抑制能を十分なものとすることができた。

実施例１０〜１１に示すように、本発明で規定された範囲内で１，２，３−プロパントリカルボン酸を含み、更に、アゾール類を含むことでも、濡れ性、ボールミッシング抑制能を十分なものとすることができた。

実施例１２に示すように、本発明で規定された範囲内で１，２，３−プロパントリカルボン酸を含み、更に、その他のアミンを含むことでも、濡れ性、ボールミッシング抑制能を十分なものとすることができた。

実施例１３〜１４に示すように、本発明で規定された範囲内で１，２，３−プロパントリカルボン酸を含み、更に、その他の有機酸を含み、アゾール類を含むことでも、濡れ性、ボールミッシング抑制能を十分なものとすることができた。

実施例１５に示すように、本発明で規定された範囲内で１，２，３−プロパントリカルボン酸を含み、更に、ロジンを含むことでも、濡れ性、ボールミッシング抑制能を十分なものとすることができた。

実施例１６に示すように、本発明で規定された範囲内で１，２，３−プロパントリカルボン酸を含み、更に、ノニオン系界面活性剤の種類を変更することでも、濡れ性、ボールミッシング抑制能を十分なものとすることができた。

実施例１７に示すように、本発明で規定された範囲内で１，２，３−プロパントリカルボン酸を含み、更に、弱カチオン系界面活性剤の含有量を増やすことでも、濡れ性、ボールミッシング抑制能を十分なものとすることができた。

実施例１〜１７は、本発明で規定された範囲内で１，２，３−プロパントリカルボン酸を含み、濡れ性が十分であった。
これに対し、比較例１〜２は、１，２，３−プロパントリカルボン酸を含まず、濡れ性が不十分であった。
これらの結果から、本発明で規定された範囲内で１，２，３−プロパントリカルボン酸を含むことにより、濡れ性を十分なものとすることができることが明らかになった。

実施例１〜１７は、本発明で規定された範囲内で１，２，３−プロパントリカルボン酸を含み、更に、水溶性ベース剤を含み、ボールミッシング抑制能が十分であった。
比較例１は、１，２，３−プロパントリカルボン酸を含まず、ボールミッシング抑制能が不十分であった。
比較例３は、水を含み、ボールミッシング抑制能が不十分であった。
比較例４は、水溶性ベース剤を含まず、ボールミッシング抑制能が不十分であった。
これらの結果から、水溶性ベース剤を含み、かつ、水を含まないことにより、ボールミッシング抑制能を十分なものとすることができることが明らかになった。

本発明によれば、はんだの濡れ性を高められるとともに、リフロー及びフラックス残渣洗浄後のボールミッシングが抑制されたフラックスを提供することができる。

Claims (7)

1. 有機酸と、水溶性ベース剤と、溶剤と、を含有し、
   水を含まず、
   前記有機酸は、１，２，３−プロパントリカルボン酸を含み、
   １，２，３−プロパントリカルボン酸の含有量が、０質量％超１５質量％以下であるフラックス。
2. 前記水溶性ベース剤は、ノニオン系界面活性剤及び弱カチオン系界面活性剤からなる群より選択される一種以上を含む、請求項１に記載のフラックス。
3. 前記水溶性ベース剤の含有量が、３０質量％以上６５質量％以下である請求項１又は２に記載のフラックス。
4. 更に、１，２，３−プロパントリカルボン酸以外の有機酸を含有し、
   前記１，２，３−プロパントリカルボン酸以外の有機酸の含有量が、０質量％超１０質量％以下である請求項１〜３のいずれか一項に記載のフラックス。
5. 更に、アミンを含有し、
   前記アミンの含有量が、０質量％超１０質量％以下である請求項１〜４のいずれか一項に記載のフラックス。
6. 更に、ロジンを含有し、
   前記ロジンの含有量が、０質量％超５質量％未満である請求項１〜５のいずれか一項に記載のフラックス。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載のフラックスと、はんだ粉末とからなるソルダペースト。