JP2022188686A - フラックス組成物、およびはんだ組成物、並びに、電子基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】大型基板の製造にも対応できるフラックス組成物を提供すること。【解決手段】（Ａ）ロジン系樹脂、（Ｂ）活性剤、（Ｃ）溶剤、および（Ｄ）ヒンダードアミン化合物を含有し、前記（Ｄ）成分が、下記一般式（Ｄ１）で表される構造を有する、フラックス組成物。TIFF2022188686000011.tif2261（前記一般式（Ｄ１）において、Ｒ１は、独立して、メチル基、またはエチル基であり、Ｘは、水素、炭素数１から１２のアルキル基、または炭素数１から１２のアルコキシ基である。）【選択図】なし

Description

本発明は、フラックス組成物、およびはんだ組成物、並びに、電子基板の製造方法に関する。

はんだ組成物は、はんだ粉末にフラックス組成物（ロジン系樹脂、活性剤および溶剤などを含む組成物）を混練してペースト状にした混合物である。このはんだ組成物においては、はんだ溶融性やはんだが濡れ広がりやすいという性質（はんだ濡れ広がり）などのはんだ付け性が要求されている。そして、これらの要求に対応するために、フラックス組成物中の活性剤などの検討がされている（例えば、特許文献１）。
一方で、はんだ組成物は、大型基板でも使用される。この大型基板ではんだ組成物を使用する場合には、リフロー工程におけるプリヒートの時間を長くする必要がある。このような場合、低分子量の有機酸のような活性剤は、失活しやすく、微小面積における溶融性が低下する。一方で、活性剤を増量する場合には、絶縁信頼性の低下や、銅腐食といった問題が発生しやすい。このように、電子部品の微細化に対応しつつ、大型基板の製造にも対応できるはんだ組成物が求められている。

特開２０１３－１６９５５７号公報

本発明は、大型基板の製造にも対応できるフラックス組成物、およびはんだ組成物、並びに、電子基板の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、（Ａ）ロジン系樹脂、（Ｂ）活性剤、（Ｃ）溶剤、および（Ｄ）ヒンダードアミン化合物を含有し、前記（Ｄ）成分が、下記一般式（Ｄ１）で表される構造を有する、フラックス組成物が提供される。

前記一般式（Ｄ１）において、Ｒ^１は、独立して、メチル基、またはエチル基であり、Ｘは、水素、炭素数１から１２のアルキル基、または炭素数１から１２のアルコキシ基である。

本発明の一態様によれば、前記本発明の一態様に係るフラックス組成物と、（Ｅ）はんだ粉末とを含有するはんだ組成物が提供される。

本発明の一態様によれば、前記本発明の一態様に係るはんだ組成物を用いてはんだ付けを行う電子基板の製造方法であって、前記はんだ組成物上に前記電子部品を配置し、リフロー炉により加熱するリフロー工程を備え、前記リフロー工程における溶融温度の到達時間が３３０秒間以上である、電子基板の製造方法が提供される。

本発明によれば、大型基板の製造にも対応できるフラックス組成物、およびはんだ組成物、並びに、電子基板の製造方法を提供できる。

［フラックス組成物］
まず、本実施形態に係るフラックス組成物について説明する。本実施形態に係るフラックス組成物は、はんだ組成物におけるはんだ粉末以外の成分であり、以下説明する（Ａ）ロジン系樹脂、（Ｂ）活性剤、（Ｃ）溶剤、および（Ｄ）ヒンダードアミン化合物を含有するものである。

［（Ａ）成分］
本実施形態に用いる（Ａ）ロジン系樹脂としては、ロジン類およびロジン系変性樹脂が挙げられる。ロジン類としては、ガムロジン、ウッドロジンおよびトール油ロジンなどが挙げられる。ロジン系変性樹脂としては、不均化ロジン、重合ロジン、水素添加ロジンおよびこれらの誘導体などが挙げられる。水素添加ロジンとしては、完全水添ロジン、部分水添ロジン、並びに、不飽和有機酸（（メタ）アクリル酸などの脂肪族の不飽和一塩基酸、フマル酸、マレイン酸などのα，β－不飽和カルボン酸などの脂肪族不飽和二塩基酸、桂皮酸などの芳香族環を有する不飽和カルボン酸など）の変性ロジンである不飽和有機酸変性ロジンの水素添加物（「水添酸変性ロジン」ともいう）などが挙げられる。これらのロジン系樹脂は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。また、これらのロジン系樹脂の中でも、水添酸変性ロジンを用いることが好ましく、水添酸変性ロジンと、これ以外のロジン系樹脂（不均化ロジン、重合ロジン、または水素添加ロジンなど）とを併用することがより好ましい。

（Ａ）成分の配合量は、フラックス組成物１００質量％に対して、３０質量％以上７０質量％以下であることが好ましく、３４質量％以上６０質量％以下であることがより好ましく、３５質量％以上５０質量％以下であることが特に好ましい。（Ａ）成分の配合量が前記下限以上であれば、はんだ付ランドの銅箔面の酸化を防止してその表面に溶融はんだを濡れやすくする、いわゆるはんだ付け性を向上でき、はんだボールを十分に抑制できる。また、（Ａ）成分の配合量が前記上限以下であれば、フラックス残さ量を十分に抑制できる。

［（Ｂ）成分］
本実施形態に用いる（Ｂ）活性剤は、（Ｂ１）炭素数１０以上（より好ましくは１１以上）の有機酸を含有することが好ましい。この（Ｂ１）成分は、プリヒート時間が長い場合でも、失活しにくく、微小面積における溶融性を向上できる。また、この（Ｂ１）成分は、銅腐食の要因にもなりにくい傾向にある。

（Ｂ１）成分としては、ドデカン二酸、エイコサン二酸、ダイマー酸、トリマー酸、１－ヒドロキシ－２－ナフトエ酸、３－ヒドロキシ－２－ナフトエ酸、および１，４－ジヒドロキシ－２－ナフトエ酸などが挙げられる。これらは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。

（Ｂ１）成分の配合量としては、フラックス組成物１００質量％に対して、２質量％以上２０質量％以下であることが好ましく、３質量％以上１５質量％以下であることがより好ましく、４質量％以上１０質量％以下であることが特に好ましい。（Ｂ１）成分の配合量が前記下限以上であれば、微小面積における溶融性を向上できる傾向にあり、他方、前記上限以下であれば、フラックス組成物の絶縁性を維持できる傾向にある。

（Ｂ）成分は、本発明の効果を達成できる範囲内において、（Ｂ２）炭素数１０未満の有機酸を含有していてもよい。
（Ｂ２）成分としては、炭素数１０未満であるモノカルボン酸、ジカルボン酸、およびその他の有機酸が挙げられる。
炭素数１０未満のモノカルボン酸としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、およびブチリック酸などが挙げられる。
炭素数１０未満のジカルボン酸としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、およびアゼライン酸などが挙げられる。
炭素数１０未満のその他の有機酸としては、乳酸、安息香酸、サリチル酸、およびクエン酸などが挙げられる。

（Ｂ）成分は、本発明の効果を阻害しない範囲において、（Ｂ１）成分および（Ｂ２）成分以外に、その他の活性剤（（Ｂ３）ハロゲン系活性剤、およびアミン系活性剤など）をさらに含有してもよい。また、（Ｂ１）成分および（Ｂ２）成分の配合量の合計は、（Ｂ）成分１００質量％に対して、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％以上であることが特に好ましい。
また、（Ｂ３）成分を使用する場合、その配合量は、フラックス組成物１００質量％に対して、０．５質量％以上５質量％以下であることが好ましく、１質量％以上３質量％以下であることがより好ましい。
（Ｂ３）成分としては、塩素化物、臭素化物、フッ化物のように塩素、臭素、フッ素の各単独元素の共有結合による化合物でもよいが、塩素、臭素およびフッ素の任意の２つまたは全部のそれぞれの共有結合を有する化合物でもよい。これらの化合物は、水性溶媒に対する溶解性を向上させるために、例えばハロゲン化アルコールやハロゲン化カルボキシル化合物のように水酸基やカルボキシル基などの極性基を有することが好ましい。

（Ｂ）成分の配合量としては、フラックス組成物１００質量％に対して、１質量％以上２０質量％以下であることが好ましく、６質量％以上１５質量％以下であることがより好ましく、８質量％以上１２質量％以下であることが特に好ましい。（Ｂ）成分の配合量が前記下限以上であれば、活性作用を向上できる傾向にあり、他方、前記上限以下であれば、フラックス組成物の絶縁性を維持できる傾向にある。

［（Ｃ）成分］
本実施形態に用いる（Ｃ）溶剤としては、公知の溶剤を適宜用いることができる。このような溶剤としては、沸点１７０℃以上の溶剤を用いることが好ましい。
このような溶剤としては、例えば、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、ヘキシレングリコール、１,５－ペンタンジオール、メチルカルビトール、ブチルカルビトール、２－エチルヘキシルジグリコール、オクタンジオール、フェニルグリコール、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル（ＤＥＨ）、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、およびジブチルマレイン酸などが挙げられる。これらの溶剤は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。

（Ｃ）成分の配合量としては、フラックス組成物１００質量％に対して、１０質量％以上６０質量％以下であることが好ましく、２０質量％以上５０質量％以下であることがより好ましい。溶剤の配合量が前記範囲内であれば、得られるはんだ組成物の粘度を適正な範囲に適宜調整できる。

［（Ｄ）成分］
本実施形態に用いる（Ｄ）ヒンダードアミン化合物は、下記一般式（Ｄ１）で表される構造を有するものである。この（Ｄ）成分により、リフロー時での溶融温度の到達時間が長い場合において、微小面積における溶融性を向上できる。また、この（Ｄ）成分により、黄銅に対するぬれ性を向上できる。

一般式（Ｄ１）において、Ｒ^１は、独立して、メチル基、またはエチル基であり、メチル基であることが好ましい。
Ｘは、水素、炭素数１から１２のアルキル基、または炭素数１から１２のアルコキシ基である。また、Ｘが水素の場合は、下記一般式（Ｄ１－１）で表される構造である。Ｘが炭素数１から１２のアルキル基の場合は、下記一般式（Ｄ１－２）で表される構造である。Ｘが炭素数１から１２のアルコキシ基の場合は、下記一般式（Ｄ１－３）で表される構造である。
なお、（Ｄ）成分において、波線より先の部分の構造は、特に限定されない。
（Ｄ）成分の１分子中における一般式（Ｄ１）で表される構造の数は、１以上１０以下であることが好ましく、２以上４以下であることがより好ましい。

一般式（Ｄ１－１）において、Ｒ^１は、独立して、メチル基、またはエチル基であり、メチル基であることが好ましい。
一般式（Ｄ１－１）で表される構造を有する化合物としては、ビス（２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル）セバシケート、テトラキス（２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル）ブタン－１，２，３，４－テトラカルボキシレート、および、２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジルメタクリレートなどが挙げられる。

一般式（Ｄ１－２）において、Ｒ^１は、独立して、メチル基、またはエチル基であり、メチル基であることが好ましい。
Ｒ^２は、炭素数１から１２のアルキル基であり、炭素数１から８のアルキル基であることが好ましく、炭素数１から３のアルキル基であることがより好ましく、メチル基であることが特に好ましい。
一般式（Ｄ１－２）で表される構造を有する化合物としては、ビス（１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジル）－［［３，５－ビス（１，１－ジメチルエチル）－４－ヒドロキシフェニル］エチル］ブチルマロネート、ビス（１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジル）セバケート、１－（メチル）－８－（１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジル）セバケート、テトラキス（１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジル）ブタン－１，２，３，４－テトラカルボキシレート、および、１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジルメタクリレートなどが挙げられる。

一般式（Ｄ１－３）において、Ｒ^１は、独立して、メチル基、またはエチル基であり、メチル基であることが好ましい。
Ｒ^３は、炭素数１から１２のアルキル基であり、炭素数４から１１のアルキル基であることが好ましく、炭素数８から１１のアルキル基であることがより好ましく、オクチル基またはウンデシル基であることが特に好ましい。
一般式（Ｄ１－３）で表される構造を有する化合物としては、ビス（３，３，５，５－テトラメチルピペリジン－４－イル）デカンジオアート、および、ビス（１－ウンデカオキシ－２，２，６，６－テトラメチルピペリジン－４－イル）カーボネートなどが挙げられる。

（Ｄ）成分の配合量は、フラックス組成物１００質量％に対して、０．１質量％以上２０質量％以下であることが好ましく、１質量％以上１５質量％以下であることがより好ましく、２質量％以上１０質量％以下であることがさらに好ましく、４質量％以上７質量％以下であることが特に好ましい。（Ｄ）成分の配合量が前記下限以上であれば、特にリフロー時での溶融温度の到達時間が長い場合において、微小面積における溶融性を向上できる傾向にあり、他方、前記上限以下であれば、フラックス組成物の絶縁性を維持できる傾向にある。

［チクソ剤］
本実施形態のフラックス組成物においては、印刷性などの観点から、さらにチクソ剤を含有することが好ましい。ここで用いるチクソ剤としては、硬化ひまし油、アミド類、カオリン、コロイダルシリカ、有機ベントナイト、およびガラスフリットなどが挙げられる。これらは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。

チクソ剤の配合量は、フラックス組成物１００質量％に対して、１質量％以上２０質量％以下であることが好ましく、２質量％以上１２質量％以下であることがより好ましい。配合量が前記下限未満では、チクソ性が得られず、ダレが生じやすくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、チクソ性が高すぎて、印刷不良となりやすい傾向にある。

［他の成分］
本実施形態に用いるフラックス組成物には、（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分、（Ｄ）成分、およびチクソ剤の他に、必要に応じて、その他の添加剤、更には、その他の樹脂を加えることができる。その他の添加剤としては、酸化防止剤（ヒンダードフェノール等）、消泡剤、改質剤、つや消し剤、および発泡剤などが挙げられる。これらの添加剤の配合量としては、フラックス組成物１００質量％に対して、０．０１質量％以上５質量％以下であることが好ましい。その他の樹脂としては、アクリル系樹脂、およびポリブタジエンなどが挙げられる。

［はんだ組成物］
次に、本実施形態のはんだ組成物について説明する。本実施形態のはんだ組成物は、前述の本実施形態のフラックス組成物と、以下説明する（Ｅ）はんだ粉末とを含有するものである。
フラックス組成物の配合量は、はんだ組成物１００質量％に対して、５質量％以上３５質量％以下であることが好ましく、７質量％以上１８質量％以下であることがより好ましく、８質量％以上１５質量％以下であることが特に好ましい。フラックス組成物の配合量が５質量％未満の場合（はんだ粉末の配合量が９５質量％を超える場合）には、バインダーとしてのフラックス組成物が足りないため、フラックス組成物とはんだ粉末とを混合しにくくなる傾向にあり、他方、フラックス組成物の配合量が３５質量％を超える場合（はんだ粉末の配合量が６５質量％未満の場合）には、得られるはんだ組成物を用いた場合に、十分なはんだ接合を形成できにくくなる傾向にある。

［（Ｅ）成分］
本発明に用いる（Ｅ）はんだ粉末は、鉛フリーはんだ粉末のみからなることが好ましいが、有鉛のはんだ粉末であってもよい。また、このはんだ粉末におけるはんだ合金は、スズ（Ｓｎ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、銀（Ａｇ）、アンチモン（Ｓｂ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）、ビスマス（Ｂｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、コバルト（Ｃｏ）およびゲルマニウム（Ｇｅ）からなる群から選択される少なくとも１種を含有することが好ましい。
このはんだ粉末におけるはんだ合金としては、スズを主成分とする合金が好ましい。また、このはんだ合金は、スズ、銀および銅を含有することがより好ましい。さらに、このはんだ合金は、添加元素として、アンチモン、ビスマスおよびニッケルのうちの少なくとも１つを含有してもよい。本実施形態のフラックス組成物によれば、アンチモン、ビスマスおよびニッケルなどの酸化しやすい添加元素を含むはんだ合金を用いた場合でも、ボイドの発生を抑制できる。
ここで、鉛フリーはんだ粉末とは、鉛を添加しないはんだ金属または合金の粉末のことをいう。ただし、鉛フリーはんだ粉末中に、不可避的不純物として鉛が存在することは許容されるが、この場合に、鉛の量は、３００質量ｐｐｍ以下であることが好ましい。

鉛フリーのはんだ粉末の合金系としては、具体的には、Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ系、Ｓｎ－Ｃｕ系、Ｓｎ－Ａｇ系、Ｓｎ－Ｂｉ系、Ｓｎ－Ａｇ－Ｂｉ系、Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ－Ｂｉ系、Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ－Ｎｉ系、Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ－Ｂｉ－Ｓｂ系、Ｓｎ－Ａｇ－Ｂｉ－Ｉｎ系、Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ－Ｂｉ－Ｉｎ－Ｓｂ系などが挙げられる。

（Ｅ）成分の平均粒子径は、通常１μｍ以上４０μｍ以下であるが、はんだ付けパッドのピッチが狭い電子基板にも対応するという観点から、１μｍ以上３５μｍ以下であることがより好ましく、２μｍ以上３５μｍ以下であることがさらにより好ましく、３μｍ以上３２μｍ以下であることが特に好ましい。なお、平均粒子径は、動的光散乱式の粒子径測定装置により測定できる。

［はんだ組成物の製造方法］
本実施形態のはんだ組成物は、上記説明したフラックス組成物と上記説明した（Ｅ）はんだ粉末とを上記所定の割合で配合し、撹拌混合することで製造できる。

［電子基板の製造方法］
次に、本実施形態の電子基板の製造方法について説明する。本実施形態の電子基板の製造方法は、以上説明したはんだ組成物を用いることを特徴とするものである。本実施形態の電子基板の製造方法によれば、前記はんだ組成物を用いて電子部品を電子基板（プリント配線基板など）に実装することで、電子基板を製造できる。
前述した本実施形態のはんだ組成物は、大型基板の製造にも対応できる。
ここで用いる塗布装置としては、スクリーン印刷機、メタルマスク印刷機、ディスペンサー、およびジェットディスペンサーなどが挙げられる。
また、前記塗布装置にて塗布したはんだ組成物上に電子部品を配置し、リフロー炉により所定条件にて加熱して、前記電子部品をプリント配線基板に実装するリフロー工程により、電子部品を電子基板に実装できる。

リフロー工程においては、前記はんだ組成物上に前記電子部品を配置し、リフロー炉により所定条件にて加熱する。このリフロー工程により、電子部品およびプリント配線基板の間に十分なはんだ接合を行うことができる。その結果、電子部品をプリント配線基板などに実装することができる。
リフロー条件は、はんだの融点に応じて適宜設定すればよい。例えば、プリヒート温度は、１４０℃以上２００℃以下であることが好ましい。プリヒート時間は、大型基板に対応するという観点から、１００秒間以上２５０秒間以下であることが好ましく、１２０秒間以上２００秒間以下であることがより好ましい。ピーク温度は、２３０℃以上２７０℃以下であることが好ましく、２４０℃以上２５５℃以下であることがより好ましい。また、２２０℃以上の温度の保持時間は、大型基板に対応するという観点から、４０秒間以上１６０秒間以下であることが好ましく、１００秒間以上１５０秒間以下であることがより好ましい。
また、プリヒート温度（例えば１４０℃）の到達時間は、大型基板に対応するという観点から、１８０秒間以上であることが好ましく、２００秒間以上であることがより好ましく、２２０秒間以上５００秒間以下であることが特に好ましい。溶融温度（例えば、２２０℃）の到達時間は、大型基板に対応するという観点から、３３０秒間以上であることが好ましく、３５０秒間以上であることがより好ましく、３６０秒間以上７００秒間以下であることが特に好ましい。
なお、上記のようなリフロー条件のように、リフロー炉内で曝される時間が長くなるほど、はんだ粉末の酸化は進み、はんだ溶融性は劣化する傾向にある。これに対し、前述した本実施形態のはんだ組成物は、このようなリフロー条件にも対応できる。

また、本実施形態のはんだ組成物および電子基板は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良などは本発明に含まれるものである。
例えば、前記電子基板では、リフロー工程により、プリント配線基板と電子部品とを接着しているが、これに限定されない。例えば、リフロー工程に代えて、レーザー光を用いてはんだ組成物を加熱する工程（レーザー加熱工程）により、プリント配線基板と電子部品とを接着してもよい。この場合、レーザー光源としては、特に限定されず、金属の吸収帯に合わせた波長に応じて適宜採用できる。レーザー光源としては、例えば、固体レーザー（ルビー、ガラス、ＹＡＧなど）、半導体レーザー（ＧａＡｓ、およびＩｎＧａＡｓＰなど）、液体レーザー（色素など）、並びに、気体レーザー（Ｈｅ－Ｎｅ、Ａｒ、ＣＯ_２、およびエキシマーなど）が挙げられる。

次に、本発明を実施例および比較例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。なお、実施例および比較例にて用いた材料を以下に示す。
（（Ａ）成分）
ロジン系樹脂Ａ：水添酸変性ロジン、商品名「パインクリスタルＫＥ－６０４」、荒川化学工業社製
ロジン系樹脂Ｂ：完全水添ロジン、商品名「フォーラルＡＸＥ」、理化ファインテク社製
（（Ｂ１）成分）
有機酸Ａ：ダイマー酸、商品名「ＵＮＩＤＹＭＥ１４」、アリゾナケミカル社製
（（Ｂ２）成分）
有機酸Ｂ：グルタル酸
（（Ｂ３）成分）
ハロゲン系活性剤：トランス－２，３－ジブロモ－２－ブテン－１，４－ジオール（ＴＤＢＤ）
（（Ｃ）成分）
溶剤：ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル（ＤＥＨ、ヘキシルジグルコール）
（（Ｄ）成分）
ヒンダードアミン化合物Ａ：１分子中に一般式（Ｄ１－１）で表される構造を２つ有する化合物、ビス（２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル）セバシケート、商品名「Ｔｉｎｕｖｉｎ ７７０ＤＦ」、ＢＡＳＦ社製
ヒンダードアミン化合物Ｂ：１分子中に一般式（Ｄ１－１）で表される構造を４つ有する化合物、テトラキス（２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル）ブタン－１，２，３，４－テトラカルボキシレート、商品名「アデカスタブＬＡ－５７」、ＡＤＥＫＡ社製
ヒンダードアミン化合物Ｃ：１分子中に一般式（Ｄ１－１）で表される構造を１つ有する化合物、２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジルメタクリレート、商品名「アデカスタブＬＡ－８７」、ＡＤＥＫＡ社製
ヒンダードアミン化合物Ｄ：１分子中に一般式（Ｄ１－２）で表される構造を２つ有する化合物、ビス（１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジル）－［［３，５－ビス（１，１－ジメチルエチル）－４－ヒドロキシフェニル］エチル］ブチルマロネート、商品名「Ｔｉｎｕｖｉｎ ＰＡ１４４」、ＢＡＳＦ社製
ヒンダードアミン化合物Ｅ：１分子中に一般式（Ｄ１－２）で表される構造を２つ有する化合物、ビス（１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジル）セバケート＋１－（メチル）－８－（１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジル）セバケート、商品名「Ｔｉｎｕｖｉｎ ７６５」、ＢＡＳＦ社製
ヒンダードアミン化合物Ｆ：１分子中に一般式（Ｄ１－２）で表される構造を４つ有する化合物、テトラキス（１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジル）ブタン－１，２，３，４－テトラカルボキシレート、商品名「アデカスタブＬＡ－５２」、ＡＤＥＫＡ社製
ヒンダードアミン化合物Ｇ：１分子中に一般式（Ｄ１－２）で表される構造を１つ有する化合物、１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジルメタクリレート、商品名「アデカスタブＬＡ－８２」、ＡＤＥＫＡ社製
ヒンダードアミン化合物Ｈ：１分子中に一般式（Ｄ１－３）で表される構造を２つ有する化合物、ビス（３，３，５，５－テトラメチルピペリジン－４－イル）デカンジオアート、商品名「Ｔｉｎｕｖｉｎ １２３」、ＢＡＳＦ社製
ヒンダードアミン化合物Ｉ：１分子中に一般式（Ｄ１－３）で表される構造を１つ有する化合物、ビス（１－ウンデカオキシ－２，２，６，６－テトラメチルピペリジン－４－イル）カーボネート、商品名「アデカスタブＬＡ－８１」、ＡＤＥＫＡ社製
（他の成分）
酸化防止剤Ａ：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）］、商品名「イルガノックス２４５」、ＢＡＳＦ社製
酸化防止剤Ｂ：ペンタエリトリトールテトラキス［３－（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）プロピオナート］、商品名「ＡＮＯＸ２０」、ＳＩ Ｇｒｏｕｐ社製
酸化防止剤Ｃ：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］、商品名「ＬＯＷＩＮＯＸ ＷＳＰ」、ＳＩ Ｇｒｏｕｐ社製
酸化防止剤Ｄ：２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－ｐ－クレゾール、東京化成工業社製
チクソ剤Ａ：商品名「ターレンＶＡ－７９」、共栄社化学社製
チクソ剤Ｂ：商品名「スリパックスＨ」、日本化成社製
（（Ｅ）成分）
はんだ粉末：合金組成はＳｎ－３．０Ａｇ－０．５Ｃｕ、粒子径分布は１５～２５μｍ、はんだ融点は２１７～２２０℃

［実施例１］
ロジン系樹脂Ａ３７質量％、ロジン系樹脂Ｂ５質量％、有機酸Ａ４質量％、有機酸Ｂ５質量％、溶剤３６質量％、ヒンダードアミン化合物Ａ５質量％、チクソ剤Ａ２質量％およびチクソ剤Ｂ６質量％を容器に投入し、プラネタリーミキサーを用いて混合してフラックス組成物を得た。
その後、得られたフラックス組成物１２質量％およびはんだ粉末８８質量％（合計で１００質量％）を容器に投入し、プラネタリーミキサーにて混合することではんだ組成物を調製した。

［実施例２～１１］
表１に示す組成に従い各材料を配合した以外は実施例１と同様にして、はんだ組成物を得た。
［比較例１～５］
表１に示す組成に従い各材料を配合した以外は実施例１と同様にして、はんだ組成物を得た。

＜はんだ組成物の評価＞
はんだ組成物の評価（微小ランドの溶融性、ピン間ボール、ボイド、ぬれ効力（黄銅）、銅板腐食、銅鏡腐食、絶縁抵抗）を以下のような方法で行った。得られた結果を表１に示す。
（１）微小ランドの溶融性
基板上に、厚み０．０８ｍｍのメタルマスクを用いて、はんだ組成物を印刷した。なお、直径が１．００ｍｍ、０．５０ｍｍ、０．４０ｍｍ、０．３５ｍｍ、０．３０ｍｍ、０．２８ｍｍ、０．２６ｍｍ、０．２４ｍｍ、０．２２ｍｍ、０．２０ｍｍ、０．１８ｍｍおよび０．１６ｍｍの銅箔パッドの試験パターン各１００個を印刷した。その後、下記加熱条件Ａまたは下記加熱条件Ｂでリフローを行い、それぞれ試験基板を作製した。試験基板を顕微鏡にて観察して、最小溶融パッドの直径（単位：ｍｍφ）を測定した。直径が小さいほど、溶融性が優れる。
（加熱条件Ａ）
プリヒート温度：１４０～２００℃で１００秒間（１４０℃の到達時間８５秒）
２２０℃以上の保持時間：５０秒間（２２０℃（溶融温度）の到達時間２１０秒）
ピーク温度：２５０℃
（加熱条件Ｂ）
プリヒート温度：１４０～２００℃で１６０秒間（１４０℃の到達時間２３５秒）
２２０℃以上の保持時間：１２０秒間（２２０℃（溶融温度）の到達時間４１５秒）
ピーク温度：２４０℃
（２）ピン間ボール
基板上に、厚み０．０８ｍｍのメタルマスクを用いて、はんだ組成物を印刷し、０．８ｍｍピッチのＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）を実装し、さらに、微小ランドの溶融性の評価における加熱条件Ｂと同様の条件にて、リフロー処理を行い、評価用基板を作製した。ＱＦＰのスリット部分を拡大鏡にて観察し、スリット間におけるはんだボールの発生数をカウントした。そして、以下の基準に従って、はんだボールを評価した。
◎：１ピンあたりのボール発生数が、２５個以下である。
〇：１ピンあたりのボール発生数が、２５個超５０個以下である。
△：１ピンあたりのボール発生数が、５０個超７５個以下である。
×：１ピンあたりのボール発生数が、７５個超である。
（３）ボイド
基板上に、厚み０．０８ｍｍのメタルマスクを用いて、はんだ組成物を印刷し、０．５ｍｍピッチのＱＦＮ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｎｏｎ－ｌｅａｄｅｄ ｐａｃｋａｇｅ）を実装し、さらに、微小ランドの溶融性の評価における加熱条件Ｂと同様の条件にて、リフロー処理を行い、評価用基板を作製した。そして、Ｘ線検査装置として、名古屋電機工業社製の「ＮＬＸ－５０００」を使用して、ボイドを測定し、装置の標準アプリケーションを用いて、ＱＦＮのパッド部におけるボイド面積率［（総ボイド面積／総ランド面積）×１００］を算出した。そして、以下の基準に従って、ボイドを評価した。
○：ボイド面積率が、２０％以下である。
△：ボイド面積率が、２０％超３０％以下である。
×：ボイド面積率が、３０％超である。
（４）ぬれ効力（黄銅）
ＪＩＳ Ｚ ３２８４（２０１４）に記載の方法に準拠して、はんだのぬれ性（ディウェッティング）の試験を行う。すなわち、金属板（黄銅、大きさ：３０ｍｍ×３０ｍｍ、厚み：０．３ｍｍ）を準備し、研磨剤で研磨した。この金属板に、直径６．５ｍｍφの円形のパターン孔を有する厚み０．２ｍｍのメタルマスクを使用し、はんだ組成物を印刷して試験片を得た。この試験片を微小ランドの溶融性の評価における加熱条件Ｂと同様の条件にて加熱した。試験片を顕微鏡にて観察し、下記の基準に従って、ディウエッティング（黄銅）を評価した。
区分１：はんだ組成物から溶融したはんだが、試験板をぬらし、はんだ組成物を塗布した面積以上に広がった状態である。
区分２：はんだ組成物を塗布した部分はすべて、はんだでぬれた状態である。
区分３：はんだ組成物を塗布した部分の大半は、はんだでぬれた状態（ディウェッティングも含まれる。）である。
区分４：試験板は、はんだがぬれた様子はなく、溶融したはんだは一つまたは複数のはんだボールとなった状態（ノンウェッティング）である。
（５）銅板腐食
ＩＰＣ ＴＭ６５０ ２．６．１５Ｃに記載の方法に準拠して、銅箔腐食試験を行い、銅腐食を評価した。そして、銅箔腐食試験の結果が、合格となる場合には「○」と判定し、それ以外の場合には「×」と判定した。
（６）銅鏡腐食
ＩＰＣ ＴＭ６５０ ２．３．３２Ｄに記載の方法に準拠して、銅箔腐食試験を行い、銅腐食を評価した。そして、以下の基準に従って、銅鏡腐食を評価した。
〇：銅鏡の薄膜の剥落が、全くない。
△：銅鏡の薄膜の剥落が、５０％未満である。
×：銅鏡の薄膜の剥落が、５０％以上である。
（７）絶縁抵抗
ＪＩＳ Ｚ３１９７（２０１２）に記載の絶縁抵抗試験に準拠して、絶縁抵抗値を測定した。そして、以下の基準に従って、絶縁抵抗を評価した。
○：絶縁抵抗値が、１．０×１０^１０以上である。
△：絶縁抵抗値が、１．０×１０^９以上１．０×１０^１０未満である。
×：絶縁抵抗値が、１．０×１０^９未満である。

表１に示す結果からも明らかなように、本発明のはんだ組成物（実施例１～１１）は、微小ランドの溶融性、ピン間ボール、ボイド、ぬれ効力、銅板腐食、銅鏡腐食、および絶縁抵抗の全ての結果が良好であることが確認された。
従って、本発明のはんだ組成物によれば、大型基板の製造にも対応できることが確認された。

本発明のフラックス組成物およびはんだ組成物は、電子機器のプリント配線基板などの電子基板に電子部品を実装するための技術として好適に用いることができる。

Claims (8)

1. （Ａ）ロジン系樹脂、（Ｂ）活性剤、（Ｃ）溶剤、および（Ｄ）ヒンダードアミン化合物を含有し、
   前記（Ｄ）成分が、下記一般式（Ｄ１）で表される構造を有する、
   フラックス組成物。
   

   

   
   （前記一般式（Ｄ１）において、Ｒ^１は、独立して、メチル基、またはエチル基であり、Ｘは、水素、炭素数１から１２のアルキル基、または炭素数１から１２のアルコキシ基である。）
2. 請求項１に記載のフラックス組成物において、
   前記（Ｄ）成分が、下記一般式（Ｄ１－１）で表される構造を有する、
   フラックス組成物。
   

   

   
   （前記一般式（Ｄ１－１）において、Ｒ^１は、独立して、メチル基、またはエチル基である。）
3. 請求項１に記載のフラックス組成物において、
   前記（Ｄ）成分が、下記一般式（Ｄ１－２）で表される構造を有する、
   フラックス組成物。
   

   

   
   （前記一般式（Ｄ１－２）において、Ｒ^１は、独立して、メチル基、またはエチル基であり、Ｒ^２は、炭素数１から１２のアルキル基である。）
4. 請求項１に記載のフラックス組成物において、
   前記（Ｄ）成分が、下記一般式（Ｄ１－３）で表される構造を有する、
   フラックス組成物。
   

   

   
   （前記一般式（Ｄ１－３）において、Ｒ^１は、独立して、メチル基、またはエチル基であり、Ｒ^３は、炭素数１から１２のアルキル基である。）
5. 請求項１～請求項４のいずれか１項に記載のフラックス組成物において、
   前記（Ａ）の配合量が、前記フラックス組成物１００質量％に対して、３０質量％以上７０質量％以下である、
   フラックス組成物。
6. 請求項１～請求項５のいずれか１項に記載のフラックス組成物と、（Ｅ）はんだ粉末とを含有する、
   はんだ組成物。
7. 請求項６に記載のはんだ組成物において、
   前記（Ｅ）成分におけるはんだ合金が、スズ、銅、亜鉛、銀、アンチモン、鉛、インジウム、ビスマス、ニッケル、金、コバルトおよびゲルマニウムからなる群から選択される少なくとも１種を含有する、
   はんだ組成物。
8. 請求項６または請求項７に記載のはんだ組成物を用いてはんだ付けを行う電子基板の製造方法であって、
   前記はんだ組成物上に前記電子部品を配置し、リフロー炉により加熱するリフロー工程を備え、
   前記リフロー工程における溶融温度の到達時間が３３０秒間以上である、
   電子基板の製造方法。