JP6275311B1 - Solder paste and solder joint - Google Patents

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Abstract

【課題】一定量のSbを含有するSn−Sb系はんだ合金粉末を用いたソルダペーストを使ってはんだ接合を行った場合であっても、はんだ接合部とフラックス残さの界面における硫化物相の形成を抑制し、これを起因とする製造工程での歩留まりの悪化を防止することができるソルダペーストの提供。【解決手段】 Sn及びSbを含みSbの含有量が1質量%以上10質量%以下である鉛フリーはんだ合金からなる粉末と、ベース樹脂(A)と、活性剤(B)と、チキソ剤(C)と、溶剤(D)と、酸性リン酸エステル(E)を含むフラックス組成物とを含むことを特徴とするソルダペースト。【選択図】図1Even when solder bonding is performed using solder paste using Sn-Sb solder alloy powder containing a certain amount of Sb, formation of a sulfide phase at the interface between the solder joint and the flux residue Providing a solder paste that can prevent the deterioration of the yield in the manufacturing process due to this. SOLUTION A powder comprising a lead-free solder alloy containing Sn and Sb and having a Sb content of 1% by mass to 10% by mass, a base resin (A), an activator (B), a thixotropic agent ( A solder paste comprising C), a solvent (D), and a flux composition containing an acidic phosphate ester (E). [Selection] Figure 1

Description

本発明は、ソルダペースト及びはんだ接合部に関する。   The present invention relates to a solder paste and a solder joint.

プリント配線板等の基板上に形成される電子回路に電子部品を接合するには、ソルダペーストを用いたはんだ接合方法が採用されている。このソルダペーストは、はんだ合金からなる合金粉末と、ロジン樹脂やアクリル樹脂といったベース樹脂と活性剤等とを含むフラックス組成物とを混練して生成される。   In order to join an electronic component to an electronic circuit formed on a substrate such as a printed wiring board, a solder joining method using a solder paste is employed. This solder paste is produced by kneading an alloy powder made of a solder alloy and a flux composition containing a base resin such as rosin resin or acrylic resin, an activator, and the like.

ソルダペーストを用いてはんだ接合すると、基板上にはんだ合金粉末により形成されたはんだ接合部と、フラックス組成物の残さ(フラックス残さ)が残る。フラックス残さは主として樹脂成分からなるため、常温では絶縁特性がよく、また一定の硬度を有しているためはんだ接合部を保護する役割を担う。
しかし基板が組み込まれた電子機器の使用状況によっては、フラックス残さが大気中に存在する湿気を吸湿してしまい、これがフラックス残さの絶縁抵抗の低下や、電極への水分の付着等によるマイグレーション発生の原因となっていた。
When solder bonding is performed using the solder paste, a solder joint portion formed of solder alloy powder and a residue of the flux composition (flux residue) remain on the substrate. Since the flux residue is mainly composed of a resin component, it has good insulating properties at room temperature, and has a certain hardness, so it plays a role of protecting the solder joint.
However, depending on the state of use of the electronic device with a built-in board, the flux residue absorbs moisture present in the atmosphere, which causes a decrease in the insulation resistance of the flux residue and migration due to moisture adhering to the electrode. It was the cause.

また従来、ソルダペーストに使用するはんだ合金粉末には鉛を使用するのが一般的であった。しかし環境負荷の観点からRoHS指令等によって鉛の使用が制限されたため、近年では鉛を含有しない、所謂鉛フリーはんだ合金粉末を用いたソルダペーストが一般的になりつつある。
この鉛フリーはんだ合金はSnを主材とすることが一般的であり、例えばSn−Cu系、Sn−Ag−Cu系、Sn−Bi系、Sn−Zn系はんだ合金等がよく用いられる。
このようなSnを多く含む鉛フリーはんだ合金粉末によって形成されたはんだ接合部は、時間の経過と共にこれに含まれるSnが湿度やフラックス残さに含まれているハロゲン成分等によって酸化しSnOに変化する。このSnOはSnよりも密度が低いため、体積が膨張し易く、これがウイスカの発生と電気回路短絡の要因となっていた。
Conventionally, it has been common to use lead for the solder alloy powder used in the solder paste. However, since the use of lead is restricted by the RoHS directive or the like from the viewpoint of environmental load, solder paste using so-called lead-free solder alloy powder that does not contain lead is becoming common in recent years.
This lead-free solder alloy generally contains Sn as a main material, and for example, Sn—Cu, Sn—Ag—Cu, Sn—Bi, Sn—Zn solder alloys, etc. are often used.
The solder joint formed by such a lead-free solder alloy powder containing a large amount of Sn is changed to SnO 2 by the oxidation of Sn contained in the humidity or the flux residue over time. To do. Since this SnO 2 has a lower density than Sn, the volume easily expands, and this has been a cause of whisker generation and electrical circuit short-circuiting.

またSnを多く含む鉛フリーはんだ合金は、従来の鉛含有はんだ合金と比較してぬれ性に劣るため、フラックス組成物に活性剤として有機ハロゲン化物を用いることが多い。
この有機ハロゲン化物ははんだ接合時に熱によって分解し、遊離したハロゲンが金属酸化物と反応することによりはんだ合金表面を活性化させる。しかし、はんだ接合時の加熱条件によっては未遊離のハロゲンがフラックス残さに残留することもある。このような有機ハロゲン化物の残留物は高温、多湿の環境下でフラックス残さ表面に付着した水の分子と反応して徐々にイオン性の物質に変化し、このイオンを含有する水分がはんだ接合部の特にSnの酸化を内部に進行させるため、はんだ接合部が黒く変色させてしまう要因となっていた。
In addition, lead-free solder alloys containing a large amount of Sn are inferior in wettability as compared with conventional lead-containing solder alloys, and therefore organic halides are often used as an activator in the flux composition.
This organic halide is decomposed by heat at the time of solder joining, and the released halogen reacts with the metal oxide to activate the surface of the solder alloy. However, unfreed halogen may remain in the flux residue depending on the heating conditions during soldering. Such organic halide residue reacts with water molecules attached to the surface of the flux residue under high temperature and humidity, and gradually changes to an ionic substance. In particular, since the oxidation of Sn proceeds to the inside, the solder joint portion is discolored black.

このような問題を解決するため、はんだ付け時にはんだ付け部の金属表面にマイグレーション抑制用の疎水性被膜を形成する酸性リン酸エステルを4質量%以上〜30質量%未満含む無洗浄型ソルダペースト用フラックス(特許文献1参照)、主剤樹脂と活性剤に加えて、酸性りん酸エステルおよびその誘導体から選ばれた少なくとも1種の化合物を0.2〜4質量%の量で含有する鉛フリーはんだ用の無洗浄型樹脂系フラックス(特許文献2参照)及び鉛フリーはんだ粉末と有機ハロゲン化物を含有したフラックスを混和したものからなるソルダペーストにおいて、ソルダペースト中にリン化合物を添加することによってはんだ付部の黒色変色を防止する方法(特許文献3参照)が提案されている。   In order to solve such a problem, for non-cleaning type solder paste containing 4% by mass to less than 30% by mass of an acidic phosphate ester that forms a hydrophobic coating for suppressing migration on the metal surface of the soldered part during soldering For lead-free solder containing 0.2 to 4% by mass of at least one compound selected from acid phosphates and derivatives thereof in addition to flux (see Patent Document 1), main resin and activator No solder type resin flux (refer to Patent Document 2) and a solder paste composed of a mixture of a lead-free solder powder and a flux containing an organic halide. By adding a phosphorus compound to the solder paste, the soldering part Has been proposed (see Patent Document 3).

特許第5445716号公報Japanese Patent No. 5445716 特許第4325746号公報Japanese Patent No. 4325746 特開2006−181635号公報JP 2006-181635 A

上記特許文献に開示されているフラックス及びソルダペーストは、いずれもSn−Ag−Cu系、Sn−Cu系、Sn−Ag系、Sn−Bi系、Sn−Zn系、またはこれらにPやGeを添加したものを前提としており、酸性リン酸エステルやりん化合物の添加は、鉛フリーはんだ合金に含まれるSnや、フラックス組成物に含まれる有機ハロゲン化物を起因とした不具合を解消することのみを目的としている。   The flux and solder paste disclosed in the above patent documents are all Sn—Ag—Cu, Sn—Cu, Sn—Ag, Sn—Bi, Sn—Zn, or P or Ge. The addition of acid phosphate ester or phosphorus compound is only for the purpose of eliminating defects caused by Sn contained in lead-free solder alloys and organic halides contained in flux compositions. It is said.

ここで、ソルダペーストを用いて形成されたはんだ接合部には、例えば電子機器の電源のオン・オフによって基板に生じる熱膨張に伴う応力や、車載用電子機器のように寒暖差の激しい環境下におかれた場合に生じる線膨張係数の差によるはんだ接合部の熱変位及びこれに伴う応力を起因とした亀裂が発生することがある。そこでこのような現象を抑制するために、はんだ接合部の耐亀裂性を向上する目的でSbを添加した、所謂Sn−Sb系はんだ合金(本明細書では、Sn及びSb以外の合金元素を含有するものも含めてSn−Sb系はんだ合金という。)が使用されつつある。   Here, solder joints formed using solder paste are subject to stresses due to thermal expansion that occur on the substrate due to turning on / off of the power supply of electronic devices, or in environments where there is a large temperature difference such as in-vehicle electronic devices. Cracks due to thermal displacement of the solder joint due to the difference in linear expansion coefficient that occurs when it is placed and stress associated therewith may occur. Therefore, in order to suppress such a phenomenon, a so-called Sn—Sb based solder alloy to which Sb is added for the purpose of improving the crack resistance of the solder joint portion (in this specification, an alloy element other than Sn and Sb is contained). Sn-Sb solder alloys including those to be used) are being used.

市場で流通しているSbは、輝安鉱と呼ばれる硫化鉱物(Sb)を精錬することにより得られる。しかし精錬によってもSを完全に除去することは難しく、精錬後のSbには、微量(60ppmから100ppm程度)ではあるもののSが残存している。そのため、このようなSbを含むSn−Sb系はんだ合金にも、微量ではあるもののSが含まれることとなる。 Sb distributed in the market can be obtained by refining a sulfide mineral (Sb 2 S 3 ) called bright an ore. However, it is difficult to completely remove S even by refining, and S remains in the Sb after refining although it is in a very small amount (about 60 ppm to 100 ppm). For this reason, the Sn—Sb-based solder alloy containing Sb also contains a small amount of S.

そして一定量のSbを含有するSn−Sb系はんだ合金粉末を用いたソルダペーストを使ってはんだ接合を行う場合、はんだ接合時に活性剤と当該Sn−Sb系はんだ合金に含まれる金属硫化物とが反応してしまい、この反応により遊離したS、または当該反応により生成された硫化物により、はんだ接合部とフラックス残さの界面に硫化物相が形成されてしまう。
ここで電子部品等を実装した後の基板には、電子部品の位置ずれやフィレット形状を確認するための外観検査が行われる。この検査に用いられる外観検査装置は、照明を用いて基板に光を照射し、その反射光情報を基に外観検査を行うものが多い。そしてはんだ接合部とフラックス残さの界面に一定以上の面積の硫化物相が存在する基板の場合、この硫化物相を起因として反射光の量に異常が発生して外観検査装置のエラーが出てしまうため、製造工程において歩留まりが悪化するという問題が起きている。
上述の通り、上記特許文献にはいずれも一定量のSbを含む鉛フリーはんだ合金をソルダペーストに用いること及びそのために生じる問題については開示も示唆もない。
When solder joining is performed using a solder paste using Sn—Sb solder alloy powder containing a certain amount of Sb, an activator and a metal sulfide contained in the Sn—Sb solder alloy are present during solder joining. The sulfide phase is formed by the S that is liberated by this reaction or the sulfide generated by the reaction, at the interface between the solder joint and the flux residue.
Here, an appearance inspection is performed on the substrate on which the electronic component or the like is mounted in order to confirm the positional deviation or fillet shape of the electronic component. Many of the visual inspection apparatuses used for this inspection irradiate light onto a substrate using illumination and perform visual inspection based on the reflected light information. In the case of a substrate having a sulfide phase of a certain area or more at the interface between the solder joint and the flux residue, an abnormality occurs in the amount of reflected light due to this sulfide phase, resulting in an error in the appearance inspection device. Therefore, there is a problem that the yield is deteriorated in the manufacturing process.
As described above, none of the above patent documents discloses or suggests the use of a lead-free solder alloy containing a certain amount of Sb for the solder paste and the problems caused thereby.

本発明は上記課題を解決するものであり、一定量のSbを含有するSn−Sb系はんだ合金粉末を用いたソルダペーストを使ってはんだ接合を行った場合であっても、はんだ接合部とフラックス残さの界面における硫化物相の形成を抑制し、これを起因とする製造工程での歩留まりの悪化を防止することができるソルダペーストを提供することをその目的とする。   The present invention solves the above-described problem, and even when solder bonding is performed using a solder paste using a Sn-Sb solder alloy powder containing a certain amount of Sb, the solder bonding portion and the flux It is an object of the present invention to provide a solder paste capable of suppressing the formation of a sulfide phase at the residual interface and preventing the deterioration of the yield in the manufacturing process due to this.

(1)本発明に係るソルダペーストは、Sn及びSbを含みSbの含有量が1質量%以上10質量%以下である鉛フリーはんだ合金からなる粉末と、ベース樹脂(A)と、活性剤(B)と、チキソ剤(C)と、溶剤(D)と、酸性リン酸エステル(E)を含むフラックス組成物とを含むことをその特徴とする。 (1) The solder paste according to the present invention comprises Sn and Sb, a powder comprising a lead-free solder alloy having a Sb content of 1% by mass to 10% by mass, a base resin (A), an activator ( B), a thixotropic agent (C), a solvent (D), and a flux composition containing an acidic phosphate (E) are included.

(2)上記(1)に記載の構成にあって、前記鉛フリーはんだ合金は、更にAg0.1質量%以上5質量%以下、Cu0.5質量%以上1質量%以下、Bi0.5質量%以上5質量%以下及びIn0.1質量%以上6質量%以下から選ばれる少なくとも2種の合金元素を含むことをその特徴とする。 (2) In the configuration described in (1) above, the lead-free solder alloy further includes Ag 0.1 mass% to 5 mass%, Cu 0.5 mass% to 1 mass%, Bi 0.5 mass% It is characterized by containing at least two alloy elements selected from 5% by mass or less and In 0.1% by mass or more and 6% by mass or less.

(3)上記(1)または(2)に記載の構成にあって、前記鉛フリーはんだ合金は、更にNiを0.01質量%以上0.1質量%以下含むことをその特徴とする。 (3) In the configuration described in (1) or (2) above, the lead-free solder alloy further includes 0.01 mass% or more and 0.1 mass% or less of Ni.

(4)上記(1)から(3)のいずれか1に記載の構成にあって、前記鉛フリーはんだ合金は、更にCoを0.001質量%以上0.015質量%以下含むことをその特徴とする。 (4) In the configuration described in any one of (1) to (3) above, the lead-free solder alloy further includes Co in an amount of 0.001% by mass to 0.015% by mass. And

(5)上記(1)から(4)のいずれか1に記載の構成にあって、前記鉛フリーはんだ合金は、更にP、Ga及びGeの少なくとも1種を合計で0.001質量%以上0.05質量%以下含むことをその特徴とする。 (5) In the configuration according to any one of (1) to (4), the lead-free solder alloy further includes at least one of P, Ga, and Ge in a total of 0.001% by mass or more 0 It is characterized by containing 0.05 mass% or less.

(6)上記(1)から(5)のいずれか1に記載の構成にあって、前記鉛フリーはんだ合金は、更にFe、Mn、Cr及びMoの少なくとも1種を合計で0.001質量%以上0.05質量%以下含むことをその特徴とする。 (6) In the configuration according to any one of (1) to (5), the lead-free solder alloy further includes at least one of Fe, Mn, Cr, and Mo in a total amount of 0.001% by mass. It is characterized by containing 0.05% by mass or less.

(7)上記(1)から(6)のいずれか1に記載の構成にあって、前記酸性リン酸エステル(E)の配合量は、前記フラックス組成物全量に対して1質量%以上10質量%以下であることをその特徴とする。 (7) In the configuration described in any one of (1) to (6) above, the amount of the acidic phosphate ester (E) is 1% by mass or more and 10% by mass with respect to the total amount of the flux composition. % Or less.

(8)上記(1)から(7)のいずれか1に記載の構成にあって、前記酸性リン酸エステル(E)は、下記一般式(1)で表されることをその特徴とする。 (8) In the configuration described in any one of (1) to (7) above, the acidic phosphate ester (E) is represented by the following general formula (1).

(式中、Rは炭素数8から24の直鎖状または分鎖状のアルキル基を示す。nは1または2であり、nが2の場合、Rは同一であっても異なっていてもよい。) (In the formula, R represents a linear or branched alkyl group having 8 to 24 carbon atoms. N is 1 or 2, and when n is 2, R may be the same or different. Good.)

(9)上記(1)から(8)のいずれか1に記載の構成にあって、前記酸性リン酸エステル(E)は、2−エチルヘキシルアシッドホスフェート、ビス(2−エチルヘキシル)ホスフェート、テトラコシルアシッドホスフェート及びイソトリデシルアシッドホスフェートから選ばれる少なくとも1つであることをその特徴とする。 (9) The structure according to any one of (1) to (8), wherein the acidic phosphate ester (E) is 2-ethylhexyl acid phosphate, bis (2-ethylhexyl) phosphate, tetracosyl It is characterized by being at least one selected from acid phosphate and isotridecyl acid phosphate.

(10)上記(1)から(9)のいずれか1に記載の構成にあって、前記フラックス組成物は、その酸価が80mgKOH/g以上であり、当該酸価のうち前記活性剤(B)由来の酸価は80mgKOH/g以上であることをその特徴とする。 (10) In the configuration according to any one of (1) to (9) above, the flux composition has an acid value of 80 mgKOH / g or more, and among the acid values, the activator (B ) Derived acid value is 80 mgKOH / g or more.

(11)本発明に係るはんだ接合部は、上記(1)から(10)のいずれか1に記載のソルダペーストを用いて形成されたことをその特徴とする。 (11) A solder joint according to the present invention is characterized in that it is formed using the solder paste according to any one of (1) to (10) above.

本発明のソルダペーストは、一定量のSbを含有するSn−Sb系はんだ合金粉末を使用した場合であっても、これを用いて形成されたはんだ接合部とフラックス残さの界面における硫化物相の形成を抑制し、これを起因とする製造工程での歩留まりの悪化を防止することができる。   Even if the solder paste of the present invention uses Sn-Sb solder alloy powder containing a certain amount of Sb, the solder phase of the solder phase formed at the interface between the solder joint and the flux residue is used. The formation can be suppressed, and the deterioration of the yield in the manufacturing process due to this can be prevented.

実施例及び比較例に係る「硫化物相発生試験」及び「ボイド試験」におけるリフロー時の温度プロファイルを示した図。The figure which showed the temperature profile at the time of the reflow in the "sulfide phase generation | occurrence | production test" and the "void test" which concern on an Example and a comparative example. 実施例及び比較例においてボイド発生の有無を観察する「チップ部品の電極下の領域」及び「フィレットが形成されている領域」を示すために一般的なチップ部品実装基板をX線透過装置を用いてチップ部品側から撮影した写真。In an example and a comparative example, an X-ray transmission device is used for a general chip component mounting board to indicate “a region under an electrode of a chip component” and “a region where a fillet is formed” for observing whether or not voids are generated. Photo taken from the chip part side. 実施例及び比較例に係る「耐連結亀裂性試験」におけるリフロー時の温度プロファイルを示した図。The figure which showed the temperature profile at the time of the reflow in the "connection cracking resistance test" concerning an Example and a comparative example.

以下、本発明のソルダペースト及びはんだ接合部の一実施形態を詳述する。なお、本発明が以下の実施形態に限定されるものではないことはもとよりである。   Hereinafter, an embodiment of the solder paste and solder joint of the present invention will be described in detail. Of course, the present invention is not limited to the following embodiments.

(1)ソルダペースト
本実施形態のソルダペーストは、鉛フリーはんだ合金からなる合金粉末と、フラックス組成物とを含むことが好ましい。
(1) Solder paste It is preferable that the solder paste of this embodiment contains the alloy powder which consists of a lead-free solder alloy, and a flux composition.

<鉛フリーはんだ合金>
本実施形態に係る鉛フリーはんだ合金は、Sn及びSbを含みSbの含有量が1質量%以上10質量%以下であることが好ましい。また当該鉛フリーはんだ合金は、更にAg0.1質量%以上5質量%以下、Cu0.5質量%以上1質量%以下、Bi0.5質量%以上5質量%以下及びIn0.1質量%以上6質量%以下から選ばれる少なくとも2種の合金元素を含むことがより好ましい。
<Lead-free solder alloy>
The lead-free solder alloy according to the present embodiment preferably includes Sn and Sb, and the Sb content is 1% by mass or more and 10% by mass or less. In addition, the lead-free solder alloy further includes Ag 0.1 mass% to 5 mass%, Cu 0.5 mass% to 1 mass%, Bi 0.5 mass% to 5 mass%, and In 0.1 mass% to 6 mass%. It is more preferable that at least two alloy elements selected from% or less are included.

本実施形態の鉛フリーはんだ合金には、鉛フリーはんだ合金の靭性及びこれを用いて形成するはんだ接合部の耐亀裂性を向上させるため、1質量%以上10質量%以下のSbを含有させることが好ましい。   In order to improve the toughness of the lead-free solder alloy and the crack resistance of the solder joint formed by using the lead-free solder alloy of the present embodiment, the lead-free solder alloy contains 1% by mass to 10% by mass of Sb. Is preferred.

上述の通り、一般的にSbには微量ではあるもののSが残存している。そのため、Sbを1質量%以上含有する本実施形態に係る鉛フリーはんだ合金においては、はんだ接合時に活性剤と金属硫化物とが反応し易く、この反応により遊離したS、または当該反応により生成された硫化物により、はんだ接合部とフラックス残さの界面に硫化物相が形成され易い。
しかし本実施形態に係るソルダペーストは、以下詳述するように酸性リン酸エステルを含むフラックス組成物を用いることにより、はんだ接合時に発生したSや硫化物を酸性リン酸エステルが捕捉するため、はんだ接合部とフラックス残さとの界面における硫化物相の発生を抑制することができる。
なお、Sbの精製にあたって、Sを完全に除去する方法も存在するが、非常に手間がかかるためコストも高い状態にある。
As described above, although Sb generally remains in a small amount, S remains. Therefore, in the lead-free solder alloy according to the present embodiment containing 1% by mass or more of Sb, the activator and the metal sulfide are liable to react at the time of solder joining, and S released by this reaction or produced by the reaction. The sulfide phase easily forms a sulfide phase at the interface between the solder joint and the flux residue.
However, the solder paste according to the present embodiment uses a flux composition containing an acidic phosphate ester as described in detail below, so that the acidic phosphate ester captures S and sulfide generated during solder joining. Generation of a sulfide phase at the interface between the joint and the flux residue can be suppressed.
In addition, there is a method for completely removing S in the purification of Sb. However, since it takes a lot of work, the cost is high.

Sbは鉛フリーはんだ合金の溶融温度(固相線温度・液相線温度)を上昇させるため、多量にこれを含有させると高温下でSbが再固溶しなくなる虞がある。そのため、Sbの含有量は1質量%以上5質量%以下であることが好ましい。この範囲でSbを添加することで、はんだ合金の延伸性を阻害することなくはんだ接合部の亀裂進展抑制効果を向上させることができ、また外部応力に対する十分な靱性を確保できることから残留応力も緩和することができる。なお当該亀裂進展抑制効果をより向上させるために、Sbの含有量を3質量%以上5質量%以下とすることが好ましい。   Since Sb increases the melting temperature (solidus temperature / liquidus temperature) of the lead-free solder alloy, if it is contained in a large amount, Sb may not be re-dissolved at a high temperature. Therefore, the Sb content is preferably 1% by mass or more and 5% by mass or less. By adding Sb within this range, it is possible to improve the crack growth suppression effect of the solder joint without impairing the extensibility of the solder alloy, and also to ensure sufficient toughness against external stress, which also reduces residual stress. can do. In addition, in order to improve the said crack progress inhibitory effect, it is preferable that content of Sb shall be 3 mass% or more and 5 mass% or less.

前記鉛フリーはんだ合金には、0.1質量%以上5質量%以下のAgを含有させることができる。Agを添加することにより、Sn粒界中にAgSn化合物を析出させて鉛フリーはんだ合金の機械的強度を向上させることができる。 The lead-free solder alloy can contain 0.1 mass% or more and 5 mass% or less of Ag. By adding Ag, it is possible to improve the mechanical strength of the lead-free solder alloy by precipitating an Ag 3 Sn compound in the Sn grain boundary.

なお、鉛フリーはんだ合金の機械的強度とコストのバランス、並びに形成されたはんだ接合部による電子部品の電極剥離現象の抑制を考慮すると、Agの含有量は1質量%以上3.1質量%以下であることが好ましい。
特にAgの含有量を2質量%以上3.1質量%以下とすると、鉛フリーはんだ合金の強度と延伸性のバランスをより良好にできる。更に好ましいAgの含有量は2.5質量%以上3.1質量%以下である。
In consideration of the balance between the mechanical strength and cost of the lead-free solder alloy and the suppression of the electrode peeling phenomenon of the electronic component by the formed solder joint, the Ag content is 1% by mass or more and 3.1% by mass or less. It is preferable that
In particular, when the Ag content is 2% by mass or more and 3.1% by mass or less, the balance between strength and stretchability of the lead-free solder alloy can be improved. A more preferable Ag content is 2.5% by mass or more and 3.1% by mass or less.

前記鉛フリーはんだ合金には、0.5質量%以上1質量%以下のCuを含有させることができる。この範囲でCuを添加することで、電子回路のCuランドに対するCu食われ防止効果を発揮すると共に、Sn粒界中にCuSn化合物を析出させることにより鉛フリーはんだ合金の耐熱衝撃性を向上させることができる。 The lead-free solder alloy can contain 0.5 mass% or more and 1 mass% or less of Cu. By adding Cu in this range, the effect of preventing Cu erosion to Cu lands of electronic circuits is exhibited, and the thermal shock resistance of the lead-free solder alloy is improved by precipitating Cu 6 Sn 5 compounds in Sn grain boundaries. Can be improved.

特にCuの含有量が0.7質量%以下の場合、Cuランドに対するCu食われ防止効果を発揮することができると共に、溶融時の鉛フリーはんだ合金の粘度を良好な状態に保つことができ、はんだ接合時におけるボイドの発生をより抑制し、形成するはんだ接合部の耐熱衝撃性を向上することができる。更には、溶融した鉛フリーはんだ合金のSn結晶粒界に微細なCuSnが分散することで、Snの結晶方位の変化を抑制し、はんだ接合形状(フィレット形状)の変形を抑制することができる。
なおCuの含有量が1質量%を超えると、はんだ接合部の電子部品及び電子回路基板との界面近傍にCuSn化合物が析出し易くなり、接合信頼性やはんだ接合部の延伸性を阻害する虞があるため好ましくない。
In particular, when the Cu content is 0.7% by mass or less, the Cu erosion preventing effect on the Cu land can be exhibited, and the viscosity of the lead-free solder alloy at the time of melting can be maintained in a good state. Generation | occurrence | production of the void at the time of solder joining can be suppressed more, and the thermal shock resistance of the solder joint part to form can be improved. Furthermore, fine Cu 6 Sn 5 is dispersed in the Sn grain boundary of the molten lead-free solder alloy, thereby suppressing changes in Sn crystal orientation and suppressing deformation of the solder joint shape (fillet shape). Can do.
If the Cu content exceeds 1% by mass, the Cu 6 Sn 5 compound is likely to be deposited in the vicinity of the interface between the electronic component and the electronic circuit board in the solder joint, thereby improving the joint reliability and the stretchability of the solder joint. Since there exists a possibility of inhibiting, it is not preferable.

前記鉛フリーはんだ合金には、0.5質量%以上5質量%以下のBiを含有させることができる。Biを含有させることにより、Sbの添加により上昇した溶融温度を低下させると共に、その強度を向上させることができる。即ち、BiもSbと同様にSnマトリックス中へ固溶するため、鉛フリーはんだ合金を更に強化することができる。   The lead-free solder alloy can contain 0.5 mass% or more and 5 mass% or less of Bi. By containing Bi, the melting temperature increased by the addition of Sb can be lowered and the strength can be improved. That is, since Bi also dissolves into the Sn matrix in the same manner as Sb, the lead-free solder alloy can be further strengthened.

なお、鉛フリーはんだ合金の延伸性及び形成されたはんだ接合部の亀裂進展抑制効果の向上を考慮すると、Biの含有量は0.5質量%以上4.5質量%以下とすることが好ましい。
またBiの含有量を2質量%以上4.5質量%以下とすると、はんだ接合部の強度をより向上させることができる。なお、前記鉛フリーはんだ合金に後述するNi及び/またはCoを添加する場合、Biの好ましい含有量は3.1質量%以上4.5質量%以下である。
In consideration of the stretchability of the lead-free solder alloy and the improvement of the effect of suppressing the crack growth of the formed solder joint, the Bi content is preferably 0.5% by mass or more and 4.5% by mass or less.
When the Bi content is 2% by mass or more and 4.5% by mass or less, the strength of the solder joint can be further improved. In addition, when adding below-mentioned Ni and / or Co to the said lead-free solder alloy, preferable content of Bi is 3.1 mass% or more and 4.5 mass% or less.

前記鉛フリーはんだ合金には、0.1質量%以上6質量%以下のInを含有させることができる。この範囲内でInを添加することにより、Sbの添加により上昇した鉛フリーはんだ合金の溶融温度を低下させると共に亀裂進展抑制効果を向上させることができる。即ち、InもSbと同様にSnマトリックス中へ固溶するため、鉛フリーはんだ合金を更に強化することができるだけでなく、Agを添加した場合はAgSnIn、及びInSb化合物を形成しこれをSn粒界に析出させることでSn粒界のすべり変形を抑制する効果を奏する。   The lead-free solder alloy can contain 0.1 mass% or more and 6 mass% or less of In. By adding In within this range, it is possible to lower the melting temperature of the lead-free solder alloy that has been raised by the addition of Sb and to improve the crack growth suppressing effect. That is, since In dissolves in the Sn matrix as well as Sb, not only can the lead-free solder alloy be further strengthened, but when Ag is added, AgSnIn and InSb compounds are formed and formed into Sn grain boundaries. By precipitating in this, the effect of suppressing the slip deformation of the Sn grain boundary is exhibited.

前記鉛フリーはんだ合金には、0.01質量%以上0.1質量%以下のNiを含有させることができる。特に鉛フリーはんだ合金にCuを添加した場合においてNiを添加することにより、溶融した鉛フリーはんだ合金中に微細な(Cu,Ni)Snが形成されて母材中に分散するため、はんだ接合部における亀裂の進展を抑制し、更にその耐熱疲労特性を向上させることができる。
また、このような鉛フリーはんだ合金は、Ni/Pd/AuめっきやNi/Auめっきがなされていない電子部品をはんだ接合する場合であっても、はんだ接合時にNiがはんだ接合部と電子部品のリード部分やその下面電極との界面付近の領域(以下、「界面付近」という。)に移動して微細な(Cu,Ni)Snを形成するため、界面付近におけるCuSn層の成長を抑制することができ、界面付近の亀裂進展抑制効果を向上させることができる。
The lead-free solder alloy can contain 0.01 mass% or more and 0.1 mass% or less of Ni. In particular, when Cu is added to a lead-free solder alloy, by adding Ni, fine (Cu, Ni) 6 Sn 5 is formed in the molten lead-free solder alloy and dispersed in the base material. It is possible to suppress the progress of cracks at the joint and further improve its heat fatigue resistance.
Moreover, even when such a lead-free solder alloy is used when soldering an electronic component that is not subjected to Ni / Pd / Au plating or Ni / Au plating, Ni is not bonded between the solder joint and the electronic component. Growth of the Cu 3 Sn layer in the vicinity of the interface in order to move to a region near the interface with the lead portion and its lower surface electrode (hereinafter referred to as “near the interface”) to form fine (Cu, Ni) 6 Sn 5 Can be suppressed, and the effect of suppressing crack growth near the interface can be improved.

但し、Niの含有量が0.01質量%未満であると、前記金属間化合物の改質効果が不十分となるため、界面付近の亀裂抑制効果は十分には得られ難い。なお、Niの含有量が多い鉛フリーはんだ合金は、Sn−3Ag−0.5Cu合金に比べて過冷却が発生し難くなり、はんだ合金が凝固するタイミングが早くなり易い。そのため、このような鉛フリーはんだ合金を用いて形成されるはんだ接合部のフィレットでは、はんだ合金の溶融中に外に抜け出ようとしたガスがその中に残ったまま凝固してしまい、フィレット中にガスによる穴(ボイド)が発生してしまうケースが確認される。このフィレット中のボイドは、特に−40℃から140℃、−40℃から150℃といった寒暖差の激しい環境下においてはんだ接合部の耐熱疲労特性を低下させてしまう。
そのため、本実施形態においてはNiの含有量は0.01質量%以上0.1質量%以下であることが好ましい。またNiの含有量を0.01質量%以上0.05質量%以下とすると良好な界面付近の亀裂進展抑制効果及び耐熱疲労特性を向上しつつ、ボイド発生の抑制効果を向上させることができる。
However, if the content of Ni is less than 0.01% by mass, the effect of modifying the intermetallic compound becomes insufficient, so that the effect of suppressing cracks near the interface is not sufficiently obtained. Note that a lead-free solder alloy having a high Ni content is less likely to be overcooled compared to a Sn-3Ag-0.5Cu alloy, and the timing at which the solder alloy solidifies tends to be earlier. For this reason, in a solder joint fillet formed using such a lead-free solder alloy, the gas that tried to escape to the outside during melting of the solder alloy is solidified while remaining in the fillet. A case in which a hole due to gas is generated is confirmed. The voids in the fillet deteriorate the heat-resistant fatigue characteristics of the solder joint particularly in an environment with a severe temperature difference such as -40 ° C to 140 ° C and -40 ° C to 150 ° C.
Therefore, in this embodiment, the Ni content is preferably 0.01% by mass or more and 0.1% by mass or less. Further, when the Ni content is 0.01% by mass or more and 0.05% by mass or less, it is possible to improve the effect of suppressing the generation of voids while improving the effect of suppressing crack growth near the interface and the heat fatigue resistance.

前記鉛フリーはんだ合金には、Niに加え0.001質量%以上0.015質量%以下のCoを含有させることができる。特に鉛フリーはんだ合金にCuを添加した場合においてCoを添加することにより、溶融した鉛フリーはんだ合金中に微細な(Cu,Co)Snが形成されて母材中に分散するため、はんだ接合部のクリープ変形の抑制及び亀裂の進展を抑制しつつ、特に寒暖差の激しい環境下においてもはんだ接合部の耐熱疲労特性を向上させることができる。
なおNiと共にCoを添加する場合、Ni添加による上記効果を高めることができると共に、Ni/Pd/AuめっきやNi/Auめっきがなされていない電子部品をはんだ接合する場合であっても、Ni添加による上記効果を高めると共に、Coがはんだ接合時に界面付近に移動して微細な(Cu,Co)Snを形成するため、界面付近におけるCuSn層の成長を抑制することができ、界面付近の亀裂進展抑制効果を向上させることができる。
The lead-free solder alloy can contain 0.001 mass% or more and 0.015 mass% or less of Co in addition to Ni. In particular, when Cu is added to a lead-free solder alloy, by adding Co, fine (Cu, Co) 6 Sn 5 is formed in the molten lead-free solder alloy and dispersed in the base material. It is possible to improve the thermal fatigue resistance of the solder joint part even in an environment where the temperature difference is particularly severe, while suppressing the creep deformation of the joint part and the progress of cracks.
In addition, when Co is added together with Ni, the above effect due to the addition of Ni can be enhanced, and even when an electronic component that is not subjected to Ni / Pd / Au plating or Ni / Au plating is soldered, Ni addition In addition to enhancing the above-described effects, Co moves to the vicinity of the interface during solder bonding to form fine (Cu, Co) 6 Sn 5 , thereby suppressing the growth of the Cu 3 Sn layer in the vicinity of the interface. The effect of suppressing crack growth in the vicinity can be improved.

但し、Coの含有量が0.001質量%未満であると、前記金属間化合物の改質効果が不十分となるため、Coの添加による界面付近の亀裂抑制効果は十分には得られ難い。
またCoの含有量が多い鉛フリーはんだ合金は、Sn−3Ag−0.5Cu合金に比べて過冷却が発生し難くなり、はんだ合金が凝固するタイミングが早くなり易い。そしてこのような鉛フリーはんだ合金を用いて形成されるはんだ接合部のフィレットでは、はんだ合金の溶融中に外に抜け出ようとしたガスがその中に残ったまま凝固してしまい、フィレット中にガスによるボイドが発生してしまうケースが確認される。このフィレット中のボイドは、特に寒暖差の激しい環境下においてはんだ接合部の耐熱疲労特性を低下させてしまう。
そのため、本実施形態においてはCoの含有量は0.001質量%以上0.015質量%以下であることが好ましい。またCoの含有量を0.001質量%以上0.01質量%以下とすると良好な亀裂進展抑制効果及び耐熱疲労特性を向上しつつ、ボイド発生の抑制を向上させることができる。
However, if the content of Co is less than 0.001% by mass, the effect of modifying the intermetallic compound becomes insufficient, so that the effect of suppressing cracks near the interface due to the addition of Co is hardly obtained.
Further, a lead-free solder alloy having a large Co content is less likely to cause overcooling compared to a Sn-3Ag-0.5Cu alloy, and the timing at which the solder alloy solidifies tends to be accelerated. And in a fillet of a solder joint formed using such a lead-free solder alloy, the gas that tried to escape to the outside during melting of the solder alloy is solidified while remaining in it, and the gas enters the fillet. The case where the void by due to occurs is confirmed. The voids in the fillet deteriorate the thermal fatigue characteristics of the solder joint, particularly in an environment where the temperature difference is severe.
Therefore, in this embodiment, the Co content is preferably 0.001% by mass or more and 0.015% by mass or less. Further, when the Co content is 0.001% by mass or more and 0.01% by mass or less, it is possible to improve the suppression of void generation while improving the good crack growth suppressing effect and heat fatigue resistance.

ここで前記鉛フリーはんだ合金にAg、Cu、Sb、Bi、Ni及びCoを添加する場合、それぞれの合金元素の含有量(質量%)は下記式AからDの全てを満たすことが好ましい。各合金元素の含有量をこの範囲とすることで、はんだ接合部の延伸性阻害及び脆性増大の抑制、はんだ接合部の強度及び熱疲労特性の向上、フィレット中に発生するボイドの抑制、寒暖の差が激しい過酷な環境下におけるはんだ接合部の亀裂進展抑制、Ni/Pd/AuめっきやNi/Auめっきがなされていない電子部品のはんだ接合時における界面付近の亀裂進展抑制効果のいずれもをバランスよく発揮させることができ、はんだ接合部の信頼性を一層向上させることができる。
1.6≦Ag含有量+(Cu含有量/0.5)≦5.9 … A
0.85≦(Ag含有量/3)+(Bi含有量/4.5)≦ 2.10 … B
3.6 ≦ Ag含有量+Sb含有量≦ 8.9 … C
0<(Ni含有量/0.1)+(Co含有量/0.015)≦1.19 …D
Here, when Ag, Cu, Sb, Bi, Ni and Co are added to the lead-free solder alloy, the content (mass%) of each alloy element preferably satisfies all of the following formulas A to D. By setting the content of each alloy element within this range, the stretchability of the solder joint and inhibition of brittleness increase, the strength and thermal fatigue characteristics of the solder joint are improved, the void generated in the fillet is suppressed, Balances both crack growth suppression in solder joints in severe environments with severe differences, and crack growth suppression effects near the interface when soldering non-Ni / Pd / Au plated or electronic parts without Ni / Au plating Therefore, the reliability of the solder joint can be further improved.
1.6 ≦ Ag content + (Cu content / 0.5) ≦ 5.9 A
0.85 ≦ (Ag content / 3) + (Bi content / 4.5) ≦ 2.10 B
3.6 ≦ Ag content + Sb content ≦ 8.9… C
0 <(Ni content / 0.1) + (Co content / 0.015) ≦ 1.19... D

また前記鉛フリーはんだ合金には、P、Ga及びGeの少なくとも1種を合計で0.001質量%以上0.05質量%以下含有させることができる。この範囲内でこれらを添加することにより、鉛フリーはんだ合金の酸化を防止することができる。但し、これらの含有量が0.05質量%を超えると鉛フリーはんだ合金の溶融温度が上昇し、またはんだ接合部にボイドが発生し易くなるため好ましくない。   The lead-free solder alloy may contain 0.001% by mass or more and 0.05% by mass or less of at least one of P, Ga, and Ge. By adding them within this range, oxidation of the lead-free solder alloy can be prevented. However, if the content of these exceeds 0.05% by mass, the melting temperature of the lead-free solder alloy is increased, or voids are likely to be generated in the soldered joint, which is not preferable.

更に前記鉛フリーはんだ合金には、Fe、Mn、Cr及びMoの少なくとも1種を合計で0.001質量%以上0.05質量%以下含有させることができる。この範囲内でこれらを添加することにより、鉛フリーはんだ合金の亀裂進展抑制効果を向上させることができる。但し、これらの含有量が0.05質量%を超えると鉛フリーはんだ合金の溶融温度が上昇し、またはんだ接合部にボイドが発生し易くなるため好ましくない。   Furthermore, the lead-free solder alloy may contain at least one of Fe, Mn, Cr and Mo in a total amount of 0.001% by mass or more and 0.05% by mass or less. By adding these within this range, the crack progress inhibitory effect of a lead-free solder alloy can be improved. However, if the content of these exceeds 0.05% by mass, the melting temperature of the lead-free solder alloy is increased, or voids are likely to be generated in the soldered joint, which is not preferable.

なお、前記鉛フリーはんだ合金には、その効果を阻害しない範囲において、他の成分(元素)、例えばCd、Tl、Se、Au、Ti、Si、Al、Mg及びZn等を含有させることができる。また前記鉛フリーはんだ合金には、当然ながら不可避不純物も含まれるものである。   The lead-free solder alloy can contain other components (elements) such as Cd, Tl, Se, Au, Ti, Si, Al, Mg, Zn, and the like within a range that does not hinder the effect. . The lead-free solder alloy naturally contains inevitable impurities.

また前記鉛フリーはんだ合金の主たる成分はSnであることが好ましい。   The main component of the lead-free solder alloy is preferably Sn.

<フラックス組成物>
本実施形態のソルダペーストに用いるフラックス組成物は、ベース樹脂(A)と、活性剤(B)と、チキソ剤(C)と、溶剤(D)と、酸性リン酸エステル(E)を含むことが好ましい。
<Flux composition>
The flux composition used for the solder paste of this embodiment contains a base resin (A), an activator (B), a thixotropic agent (C), a solvent (D), and an acidic phosphate ester (E). Is preferred.

ベース樹脂(A)
前記ベース樹脂(A)としては、例えばロジン系樹脂(A−1)、ロジン誘導体化合物(A−2)及び合成樹脂(A−3)の少なくともいずれかを用いることが好ましい。
Base resin (A)
As the base resin (A), for example, it is preferable to use at least one of rosin resin (A-1), rosin derivative compound (A-2), and synthetic resin (A-3).

前記ロジン系樹脂(A−1)としては、例えばトール油ロジン、ガムロジン、ウッドロジン等のロジン;ロジンを重合化、水添化、不均一化、アクリル化、マレイン化、エステル化若しくはフェノール付加反応等を行ったロジン誘導体;これらロジンまたはロジン誘導体と不飽和カルボン酸(アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、フマル酸等)とをディールス・アルダー反応させて得られる変性ロジン樹脂等(但し、以下のロジン誘導体化合物(A−2)は除く。)が挙げられる。これらの中でも特に変性ロジン樹脂が好ましく用いられ、アクリル酸を反応させて水素添加した水添アクリル酸変性ロジン樹脂が特に好ましく用いられる。なおこれらは1種単独でまたは複数種を混合して用いてもよい。   Examples of the rosin resin (A-1) include rosins such as tall oil rosin, gum rosin, and wood rosin; polymerization, hydrogenation, heterogeneity, acrylation, maleation, esterification, or phenol addition reaction of rosin. A modified rosin resin obtained by subjecting these rosin or rosin derivative and unsaturated carboxylic acid (acrylic acid, methacrylic acid, maleic anhydride, fumaric acid, etc.) to a Diels-Alder reaction (however, the following Rosin derivative compound (A-2) is excluded.). Among these, a modified rosin resin is particularly preferably used, and a hydrogenated acrylic acid-modified rosin resin hydrogenated by reacting acrylic acid is particularly preferably used. In addition, you may use these individually by 1 type or in mixture of multiple types.

なお前記ロジン系樹脂(A−1)の酸価は140mgKOH/gから350mgKOH/gであることが好ましく、その質量平均分子量は200Mwから1,000Mwであることが好ましい。   The acid value of the rosin resin (A-1) is preferably 140 mgKOH / g to 350 mgKOH / g, and its mass average molecular weight is preferably 200 Mw to 1,000 Mw.

前記ロジン誘導体化合物(A−2)としては、例えばカルボキシル基を有するロジン系樹脂とダイマー酸誘導体柔軟性アルコール化合物とを脱水縮合してなる誘導体化合物が好適に用いられる。
前記カルボキシル基を有するロジン系樹脂としては、例えばトール油ロジン、ガムロジン、ウッドロジン等のロジン; 水添ロジン、重合ロジン、不均一化ロジン、アクリル酸変性ロジン、マレイン酸変性ロジン等のロジン誘導体等が挙げられ、これら以外にもカルボキシル基を有するロジンであれば使用することができる。これらは1種単独でまたは複数種を混合して用いてもよい。
As the rosin derivative compound (A-2), for example, a derivative compound obtained by dehydrating and condensing a rosin resin having a carboxyl group and a dimer acid derivative flexible alcohol compound is preferably used.
Examples of the rosin resin having a carboxyl group include rosins such as tall oil rosin, gum rosin, and wood rosin; hydrogenated rosin, polymerized rosin, heterogeneous rosin, acrylic acid-modified rosin, maleic acid-modified rosin and the like Other than these, any rosin having a carboxyl group can be used. You may use these individually by 1 type or in mixture of multiple types.

次に前記ダイマー酸誘導体柔軟性アルコール化合物としては、例えばダイマージオール、ポリエステルポリオール、ポリエステルダイマージオールのようなダイマー酸から誘導される化合物であって、その末端にアルコール基を有するもの等が挙げられ、例えばPRIPOL2033、PRIPLAST3197、PRIPLAST1838(以上、クローダジャパン(株)製)等を用いることができる。   Next, examples of the dimer acid derivative flexible alcohol compound include compounds derived from dimer acid such as dimer diol, polyester polyol, and polyester dimer diol, and those having an alcohol group at the terminal thereof. For example, PRIPOL 2033, PRIPLAST 3197, PRIPLAST 1838 (manufactured by Croda Japan Co., Ltd.) and the like can be used.

前記ロジン誘導体化合物(A−2)は、前記カルボキシル基を有するロジン系樹脂と前記ダイマー酸誘導体柔軟性アルコール化合物とを脱水縮合することにより得られることが好ましい。この脱水縮合の方法としては一般的に用いられる方法を使用することができる。また、前記カルボキシル基を有するロジン系樹脂と前記ダイマー酸誘導体柔軟性アルコール化合物とを脱水縮合する際の好ましい質量比率は、それぞれ25:75から75:25である。   The rosin derivative compound (A-2) is preferably obtained by dehydration condensation between the rosin resin having a carboxyl group and the dimer acid derivative flexible alcohol compound. As the dehydration condensation method, a generally used method can be used. In addition, a preferable mass ratio when dehydrating and condensing the rosin resin having a carboxyl group and the dimer acid derivative flexible alcohol compound is 25:75 to 75:25, respectively.

なお前記ロジン誘導体化合物(A−2)の酸価は0mgKOH/gから150mgKOH/gであることが好ましく、その質量平均分子量は1,000Mwから30,000Mwであることが好ましい。   The acid value of the rosin derivative compound (A-2) is preferably 0 mgKOH / g to 150 mgKOH / g, and its mass average molecular weight is preferably 1,000 Mw to 30,000 Mw.

前記合成樹脂(A−3)としては、例えばアクリル樹脂、スチレン−マレイン酸樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、テルペン樹脂及びポリアルキレンカーボネートなおこれらは1種単独でまたは複数種を混合して用いてもよい。これらの中でも特にアクリル樹脂が好ましく用いられる。   Examples of the synthetic resin (A-3) include acrylic resins, styrene-maleic acid resins, epoxy resins, urethane resins, polyester resins, phenoxy resins, terpene resins, and polyalkylene carbonates. You may mix and use. Among these, an acrylic resin is particularly preferably used.

前記アクリル樹脂は、例えば炭素数1から20のアルキル基を有する(メタ)アクリレートを単重合、または当該アクリレートを主成分とするモノマーを共重合することにより得られる。このようなアクリル樹脂の中でも、特にメタクリル酸と炭素鎖が直鎖状である炭素数2から20の飽和アルキル基を2つ有するモノマーを含むモノマー類とを重合して得られるアクリル樹脂が好ましく用いられる。なお当該アクリル樹脂は、1種単独でまたは複数種を混合して用いてもよい。   The acrylic resin can be obtained by, for example, homopolymerizing (meth) acrylate having an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or copolymerizing a monomer having the acrylate as a main component. Among such acrylic resins, acrylic resins obtained by polymerizing methacrylic acid and monomers containing two saturated alkyl groups having 2 to 20 carbon atoms in which the carbon chain is linear are preferably used. It is done. In addition, you may use the said acrylic resin individually by 1 type or in mixture of multiple types.

前記合成樹脂(A−3)の酸価は0mgKOH/gから150mgKOH/gであることが好ましく、その質量平均分子量は1,000Mwから30,000Mwであることが好ましい。   The acid value of the synthetic resin (A-3) is preferably 0 mgKOH / g to 150 mgKOH / g, and its mass average molecular weight is preferably 1,000 Mw to 30,000 Mw.

また前記ベース樹脂(A)の配合量は、フラックス組成物全量に対して10質量%以上60質量%以下であることが好ましく、30質量%以上55質量%以下であることがより好ましい。   Further, the blending amount of the base resin (A) is preferably 10% by mass or more and 60% by mass or less, and more preferably 30% by mass or more and 55% by mass or less with respect to the total amount of the flux composition.

前記ロジン系樹脂(A−1)を単独で用いる場合、その配合量はフラックス組成物全量に対して20質量%以上60質量%以下であることが好ましく、30質量%以上55質量%以下であることが更に好ましい。前記ロジン系樹脂(A−1)の配合量をこの範囲とすることで、良好なはんだ付性とすることができる。   When the rosin resin (A-1) is used alone, the blending amount is preferably 20% by mass or more and 60% by mass or less, and 30% by mass or more and 55% by mass or less with respect to the total amount of the flux composition. More preferably. By setting the blending amount of the rosin resin (A-1) within this range, good solderability can be obtained.

前記ロジン誘導体化合物(A−2)を単独で用いる場合、その配合量はフラックス組成物全量に対して10質量%以上60質量%以下であることが好ましく、15質量%以上50質量%以下であることが更に好ましい。前記ロジン誘導体化合物(A−2)の配合量をこの範囲とすることで、良好なはんだ付性とすることができる。   When the rosin derivative compound (A-2) is used alone, the amount of the rosin derivative compound (A-2) is preferably 10% by mass or more and 60% by mass or less, and more preferably 15% by mass or more and 50% by mass or less based on the total amount of the flux composition. More preferably. By setting the blending amount of the rosin derivative compound (A-2) within this range, good solderability can be achieved.

また前記合成樹脂(A−3)を単独で用いる場合、その配合量はフラックス組成物全量に対して10質量%以上60質量%以下であることが好ましく、15質量%以上50質量%以下であることがより好ましい。   Moreover, when using the said synthetic resin (A-3) independently, it is preferable that the compounding quantity is 10 to 60 mass% with respect to the flux composition whole quantity, and is 15 to 50 mass%. It is more preferable.

前記ベース樹脂(A)は、例えば前記ロジン系樹脂(A−1)、前記ロジン誘導体化合物(A−2)及び前記合成樹脂(A−3)をそれぞれ単独で使用することもでき、またそれぞれを併用することもできる。   As the base resin (A), for example, the rosin resin (A-1), the rosin derivative compound (A-2) and the synthetic resin (A-3) can be used alone, respectively. It can also be used together.

例えば前記ロジン系樹脂(A−1)と前記ロジン誘導体化合物(A−2)とを併用する場合、その配合比率は20:80から50:50であることが好ましく、35:65から45:55であることがより好ましい。
次に例えば前記ロジン誘導体化合物(A−2)と前記合成樹脂(A−3)とを併用する場合、その配合比率は20:80から50:50であることが好ましく、35:65から45:55であることがより好ましい。
また例えば前記ロジン系樹脂(A−1)と前記合成樹脂(A−3)とを併用する場合、その配合比率は20:80から50:50であることが好ましく、35:65から45:55であることがより好ましい。
そして前記ロジン系樹脂(A−1)と前記ロジン誘導体化合物(A−2)と前記合成樹脂(A−3)とを併用する場合、その配合比率は1:1:1から1:1:8であることが好ましく、1:1:2から1:1:4であることがより好ましい。
For example, when the rosin resin (A-1) and the rosin derivative compound (A-2) are used in combination, the blending ratio is preferably 20:80 to 50:50, and 35:65 to 45:55. It is more preferable that
Next, for example, when the rosin derivative compound (A-2) and the synthetic resin (A-3) are used in combination, the blending ratio is preferably 20:80 to 50:50, and 35:65 to 45: More preferably, it is 55.
For example, when the rosin resin (A-1) and the synthetic resin (A-3) are used in combination, the blending ratio is preferably 20:80 to 50:50, and 35:65 to 45:55. It is more preferable that
When the rosin resin (A-1), the rosin derivative compound (A-2) and the synthetic resin (A-3) are used in combination, the mixing ratio is 1: 1: 1 to 1: 1: 8. It is preferable that the ratio is 1: 1: 2 to 1: 1: 4.

なお前記ベース樹脂(A)としては、特に前記ロジン誘導体化合物(A−2)と前記合成樹脂(A−3)としてアクリル樹脂を併用することが好ましい。
前記ロジン誘導体化合物(A−2)とアクリル樹脂とを併用した前記ベース樹脂(A)を含むフラックス組成物は、当該フラックス組成物を用いて形成されたフラックス残さを有する基板を例えば車載用機器のような寒暖の差の激しい環境下におかれる機器に使用した場合であっても、寒暖差により生じる線膨張係数の差を起因とした応力によるフラックス残さへの亀裂及びその進展を抑制することができ、信頼性の高い基板を提供することができる。
As the base resin (A), it is particularly preferable to use an acrylic resin in combination as the rosin derivative compound (A-2) and the synthetic resin (A-3).
The flux composition containing the base resin (A) in which the rosin derivative compound (A-2) and an acrylic resin are used in combination includes a substrate having a flux residue formed using the flux composition, for example, for an in-vehicle device. Even when it is used in equipment that is subject to such a severe temperature difference, it is possible to suppress cracks in the flux residue due to stress caused by the difference in linear expansion coefficient caused by the temperature difference and its progress. And a highly reliable substrate can be provided.

活性剤(B)
前記活性剤(B)としては、例えばカルボン酸類、ハロゲンを含む化合物等が挙げられる。これらは1種単独でまたは複数種を混合して用いてもよい。
Activator (B)
Examples of the activator (B) include carboxylic acids and halogen-containing compounds. You may use these individually by 1 type or in mixture of multiple types.

前記カルボン酸類としては、例えばモノカルボン酸、ジカルボン酸等並びにその他の有機酸が挙げられる。
前記モノカルボン酸としては、例えばプロピオン酸、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、ベヘン酸、リグノセリン酸、グリコール酸等が挙げられる。
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、アゼライン酸、セバシン酸、フマル酸、マレイン酸、ドデカン二酸、酒石酸、ジグリコール酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸等が挙げられる。
また前記その他の有機酸としては、ダイマー酸、レブリン酸、乳酸、アクリル酸、安息香酸、2−ヨード安息香酸、サリチル酸、アニス酸、クエン酸、ピコリン酸、アントラニル酸等が挙げられる。
なおこれらは1種単独でまたは複数種を混合して用いてもよい。
Examples of the carboxylic acids include monocarboxylic acids, dicarboxylic acids, and other organic acids.
Examples of the monocarboxylic acid include propionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid, enanthic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, pentadecylic acid, palmitic acid, margaric acid, stearic acid, tuberculostearic acid, arachidic acid , Behenic acid, lignoceric acid, glycolic acid and the like.
Dicarboxylic acids include oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, fumaric acid, maleic acid, dodecanedioic acid, tartaric acid, diglycolic acid, 1, Examples include 4-cyclohexanedicarboxylic acid.
Examples of the other organic acids include dimer acid, levulinic acid, lactic acid, acrylic acid, benzoic acid, 2-iodobenzoic acid, salicylic acid, anisic acid, citric acid, picolinic acid, and anthranilic acid.
In addition, you may use these individually by 1 type or in mixture of multiple types.

前記ハロゲンを含む化合物としては、例えば非解離性のハロゲン化合物(非解離型活性剤)、解離性のハロゲン化合物(解離型活性剤)が挙げられる。
前記非解離型活性剤としては、ハロゲン原子が共有結合により結合した非塩系の有機化合物が挙げられ、例えば塩素化物、臭素化物、ヨウ素化物、フッ化物のように塩素、臭素、ヨウ素、フッ素の各単独元素の共有結合による化合物でもよく、またこの2以上の異なるハロゲン原子を共有結合で結合する化合物でもよい。当該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のように水酸基等の極性基を有することが好ましい。当該ハロゲン化アルコールとしては、例えば2,3−ジブロモプロパノール、2,3−ジブロモブタンジオール、2,3−ジブロモ−2−ブテン−1,4−ジオール、1,4−ジブロモ−2−ブタノール、トリブロモネオペンチルアルコール等の臭素化アルコール;2−ブロモヘキサン酸等の臭化有機酸;1,3−ジクロロ−2−プロパノール、1,4−ジクロロ−2−ブタノール等の塩素化アルコール;3−フルオロカテコール等のフッ素化アルコール;その他のこれらに類する化合物が挙げられる。これらは1種単独でまたは複数種を混合して用いてもよい。
Examples of the halogen-containing compound include a non-dissociative halogen compound (non-dissociative activator) and a dissociative halogen compound (dissociative activator).
Examples of the non-dissociative activator include non-salt organic compounds in which halogen atoms are covalently bonded. For example, chlorine, bromine, iodine, fluorine such as chlorinated compounds, brominated compounds, iodinated compounds, and fluorides. The compound may be a compound by covalent bonding of each single element, or a compound in which two or more different halogen atoms are bonded by a covalent bond. In order to improve the solubility in an aqueous solvent, the compound preferably has a polar group such as a hydroxyl group such as a halogenated alcohol. Examples of the halogenated alcohol include 2,3-dibromopropanol, 2,3-dibromobutanediol, 2,3-dibromo-2-butene-1,4-diol, 1,4-dibromo-2-butanol, Brominated alcohols such as bromoneopentyl alcohol; Brominated organic acids such as 2-bromohexanoic acid; Chlorinated alcohols such as 1,3-dichloro-2-propanol and 1,4-dichloro-2-butanol; 3-fluoro Fluorinated alcohols such as catechol; and other similar compounds. You may use these individually by 1 type or in mixture of multiple types.

前記活性剤(B)の配合量は、フラックス全量に対して10質量%以上30質量%以下であることが好ましく、15質量%以上25質量%以下であることがより好ましい。   The blending amount of the activator (B) is preferably 10% by mass or more and 30% by mass or less, and more preferably 15% by mass or more and 25% by mass or less with respect to the total amount of the flux.

上述したSb由来の金属硫化物は前記活性剤(B)と反応し易い。そして特に前記活性剤(B)由来の酸価がフラックス組成物全量換算で80mgKOH/g以上となる場合、Sb由来の金属硫化物と当該活性剤(B)とが更に反応し易くなるため、Sの遊離や硫化物の生成が更に生じ易くなる。
しかし例えば酸価の低い活性剤を使用したり、活性剤の配合量を抑えると鉛フリーはんだ合金粉末の表面の活性化が不十分となり、ぬれ性が低下してしまう。
そのため、基板の信頼性を確保するためには、前記活性剤(B)由来の酸価(活性力)は一定以上あることが望ましく、例えばフラックス組成物における前記活性剤(B)由来の酸価は好ましくは80mgKOH/g、より好ましくは100mgKOH/g以上であることが望ましい。
The above-described metal sulfide derived from Sb easily reacts with the activator (B). And especially when the acid value derived from the activator (B) is 80 mgKOH / g or more in terms of the total amount of the flux composition, the Sb-derived metal sulfide and the activator (B) are more easily reacted. And the formation of sulfides are more likely to occur.
However, for example, when an activator having a low acid value is used or the amount of the activator is reduced, the activation of the surface of the lead-free solder alloy powder becomes insufficient and the wettability decreases.
Therefore, in order to ensure the reliability of the substrate, it is desirable that the acid value (activity) derived from the activator (B) is more than a certain value, for example, the acid value derived from the activator (B) in the flux composition. Is preferably 80 mgKOH / g, more preferably 100 mgKOH / g or more.

このような状況において、本実施形態に係るソルダペーストは、一定量のSbを含有する鉛フリーはんだ合金粉末を使用した場合であっても、以下詳述するように酸性リン酸エステル(E)を含むフラックス組成物を用いることにより、はんだ接合時に発生したSや硫化物を酸性リン酸エステル(E)が捕捉するため、はんだ接合部とフラックス残さとの界面における硫化物相の発生を抑制することができる。そのため、フラックス組成物における前記活性剤(B)由来の酸価が80mgKOH/g以上とすることができ、鉛フリーはんだ合金の良好なぬれ性を確保することができる。   In such a situation, the solder paste according to the present embodiment uses acidic phosphate ester (E) as described in detail below, even when a lead-free solder alloy powder containing a certain amount of Sb is used. By using the flux composition containing the acid phosphate ester (E) captures S and sulfides generated during solder bonding, and thus suppresses the generation of a sulfide phase at the interface between the solder joint and the flux residue. Can do. Therefore, the acid value derived from the activator (B) in the flux composition can be 80 mgKOH / g or more, and good wettability of the lead-free solder alloy can be ensured.

チキソ剤(C)
前記チキソ剤(C)としては、例えば水素添加ヒマシ油、脂肪酸アマイド類、飽和脂肪酸ビスアミド類、オキシ脂肪酸、ジベンジリデンソルビトール類が挙げられる。これらは1種単独でまたは複数種を混合して用いてもよい。
前記チキソ剤(C)の配合量は、フラックス組成物全量に対して2質量%以上15質量%以下であることが好ましく、2質量%以上10質量%以下であることがより好ましい。
Thixotropic agent (C)
Examples of the thixotropic agent (C) include hydrogenated castor oil, fatty acid amides, saturated fatty acid bisamides, oxy fatty acids, and dibenzylidene sorbitols. You may use these individually by 1 type or in mixture of multiple types.
The blending amount of the thixotropic agent (C) is preferably 2% by mass or more and 15% by mass or less, and more preferably 2% by mass or more and 10% by mass or less with respect to the total amount of the flux composition.

溶剤(D)
前記溶剤(D)としては、例えばイソプロピルアルコール、エタノール、アセトン、トルエン、キシレン、酢酸エチル、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、ヘキシルジグリコール、(2−エチルヘキシル)ジグリコール、フェニルグリコール、ブチルカルビトール、オクタンジオール、αテルピネオール、βテルピネオール、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、トリメリット酸トリス(2−エチルヘキシル)、セバシン酸ビスイソプロピル等が挙げられる。これらは1種単独でまたは複数種を混合して用いてもよい。
前記溶剤(D)の配合量は、フラックス組成物全量に対して10質量%以上50質量%以下であることが好ましく、15質量%以上40質量%以下であることがより好ましい。
Solvent (D)
Examples of the solvent (D) include isopropyl alcohol, ethanol, acetone, toluene, xylene, ethyl acetate, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, hexyl diglycol, (2-ethylhexyl) diglycol, phenyl glycol, butyl carbitol, octanediol, Examples include α-terpineol, β-terpineol, tetraethylene glycol dimethyl ether, trimellitic acid tris (2-ethylhexyl), and bisisopropyl sebacate. You may use these individually by 1 type or in mixture of multiple types.
The blending amount of the solvent (D) is preferably 10% by mass or more and 50% by mass or less, and more preferably 15% by mass or more and 40% by mass or less with respect to the total amount of the flux composition.

酸性リン酸エステル(E)
前記酸性リン酸エステル(E)としては、例えば下記一般式(1)で表されるものが好ましく用いられる。
Acid phosphate ester (E)
As said acidic phosphate ester (E), what is represented, for example by following General formula (1) is used preferably.

(式中、Rは炭素数8から24の直鎖状または分鎖状のアルキル基を示す。nは1または2であり、nが2の場合、Rは同一であっても異なっていてもよい。) (In the formula, R represents a linear or branched alkyl group having 8 to 24 carbon atoms. N is 1 or 2, and when n is 2, R may be the same or different. Good.)

このような酸性リン酸エステル(E)としては、例えば2−エチルヘキシルアシッドホスフェート、ビス(2−エチルヘキシル)ホスフェート、テトラコシルアシッドホスフェート及びイソトリデシルアシッドホスフェート等が挙げられる。これらは1種単独でまたは複数種を混合して用いてもよい。
また前記酸性リン酸エステル(E)の配合量は、前記フラックス組成物全量に対して1質量%以上10質量%以下であることが好ましく、より好ましいその配合量は2質量%以上8質量%以下であり、更に好ましいその配合量は3質量%以上7質量%以下である。
この範囲で前記酸性リン酸エステル(E)を配合することにより、一定量のSbを含有する鉛フリーはんだ合金粉末を使用した場合であっても、はんだ接合時に発生したSや硫化物を酸性リン酸エステル(E)が捕捉するため、はんだ接合部とフラックス残さとの界面における硫化物相の発生を抑制することができる。
Examples of such acidic phosphate ester (E) include 2-ethylhexyl acid phosphate, bis (2-ethylhexyl) phosphate, tetracosyl acid phosphate, and isotridecyl acid phosphate. You may use these individually by 1 type or in mixture of multiple types.
Moreover, the compounding amount of the acidic phosphate ester (E) is preferably 1% by mass or more and 10% by mass or less, more preferably 2% by mass or more and 8% by mass or less based on the total amount of the flux composition. Further, the blending amount is more preferably 3% by mass or more and 7% by mass or less.
By blending the acidic phosphoric acid ester (E) within this range, even when a lead-free solder alloy powder containing a certain amount of Sb is used, S and sulfides generated during solder bonding are treated with acidic phosphorus. Since the acid ester (E) is captured, generation of a sulfide phase at the interface between the solder joint and the flux residue can be suppressed.

前記フラックス組成物には、前記鉛フリーはんだの合金粉末の酸化を抑える目的で酸化防止剤を配合することができる。この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、フェノール系酸化防止剤、ビスフェノール系酸化防止剤、ポリマー型酸化防止剤等が挙げられる。その中でも特にヒンダードフェノール系酸化剤が好ましく用いられる。これらは1種単独でまたは複数種を混合して用いてもよい。
前記酸化防止剤の配合量は特に限定されないが、一般的にはフラックス組成物全量に対して0.5質量%以上5質量%程度以下であることが好ましい。
The flux composition may be blended with an antioxidant for the purpose of suppressing oxidation of the lead-free solder alloy powder. Examples of the antioxidant include hindered phenolic antioxidants, phenolic antioxidants, bisphenolic antioxidants, and polymer-type antioxidants. Of these, hindered phenol-based oxidizing agents are particularly preferably used. You may use these individually by 1 type or in mixture of multiple types.
The blending amount of the antioxidant is not particularly limited, but generally it is preferably about 0.5% by mass or more and about 5% by mass or less based on the total amount of the flux composition.

前記フラックス組成物には、必要に応じて添加剤を配合することができる。前記添加剤としては、例えば消泡剤、界面活性剤、つや消し剤及び無機フィラー等 挙げられる。これらは単独でまたは複数種を混合して用いてもよい。
前記添加剤の配合量は、フラックス組成物全量に対して0.5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い。
An additive can be blended with the flux composition as necessary. Examples of the additive include an antifoaming agent, a surfactant, a matting agent, and an inorganic filler. You may use these individually or in mixture of multiple types.
The blending amount of the additive is preferably 0.5% by mass or more and 20% by mass or less, and more preferably 1% by mass or more and 15% by mass or less with respect to the total amount of the flux composition.

本実施形態のソルダペーストは、例えば前記合金粉末と前記フラックス組成物を混合することにより得られる。
前記合金粉末とフラックス組成物との配合比率は、合金粉末:フラックス組成物の比率で65:35から95:5であることが好ましい。より好ましいその配合比率は85:15から93:7であり、特に好ましい配合比率は87:13から92:8である。
The solder paste of this embodiment can be obtained, for example, by mixing the alloy powder and the flux composition.
The blending ratio of the alloy powder and the flux composition is preferably 65:35 to 95: 5 in the ratio of alloy powder: flux composition. The more preferred blending ratio is 85:15 to 93: 7, and the particularly preferred blending ratio is 87:13 to 92: 8.

なお前記合金粉末の粒子径は1μm以上40μm以下であることが好ましく、5μm以上35μm以下であることがより好ましく、10μm以上30μm以下であることが特に好ましい。   The particle diameter of the alloy powder is preferably 1 μm or more and 40 μm or less, more preferably 5 μm or more and 35 μm or less, and particularly preferably 10 μm or more and 30 μm or less.

(3)はんだ接合部
本実施形態のはんだ接合部は、前記ソルダペーストを基板上の所定位置に印刷し、これを例えば230℃から260℃の温度でリフローを行うことにより形成される。なお、このリフローにより基板上にははんだ接合部とフラックス組成物を由来としたフラックス残さが形成される。
(3) Solder joint The solder joint of the present embodiment is formed by printing the solder paste at a predetermined position on the substrate and performing reflow at a temperature of 230 ° C. to 260 ° C., for example. This reflow forms a flux residue derived from the solder joint and the flux composition on the substrate.

またこのようなはんだ接合部を有する電子回路基板は、例えば基板上の所定の位置に電極及びソルダレジスト膜を形成し、所定のパターンを有するマスクを用いて本実施形態のソルダペーストを印刷し、当該パターンに適合する電子部品を所定の位置に搭載し、これをリフローすることにより作製される。
このようにして作製された電子回路基板は、前記電極上にはんだ接合部が形成され、当該はんだ接合部は当該電極と電子部品とを電気的に接合する。そして前記基板上には、少なくともはんだ接合部に接着するようにフラックス残さが付着している。
In addition, the electronic circuit board having such a solder joint part, for example, forms an electrode and a solder resist film at a predetermined position on the substrate, and prints the solder paste of the present embodiment using a mask having a predetermined pattern, An electronic component that conforms to the pattern is mounted at a predetermined position and is reflowed.
In the electronic circuit board thus manufactured, a solder joint is formed on the electrode, and the solder joint electrically joins the electrode and the electronic component. And on the said board | substrate, the flux residue has adhered so that it may adhere | attach to a solder joint part at least.

本実施形態のはんだ接合部及びこれを有する電子回路基板は前記ソルダペーストを用いてそのはんだ接合部及びフラックス残さが形成されているため、一定量のSbを含有する鉛フリーはんだ合金粉末を使用した場合であっても、はんだ接合部とフラックス残さとの界面における硫化物相が発生し難く、よって外観検査における異常を抑制し、歩留まりの悪化を防止することができる。
そしてこのようなはんだ接合部を有する電子回路基板は、車載用電子回路基板といった高い信頼性の求められる電子回路基板にも好適に用いることができる。
Since the solder joint part and the electronic circuit board having the solder joint part of this embodiment are formed with the solder joint part and the flux residue using the solder paste, a lead-free solder alloy powder containing a certain amount of Sb is used. Even in this case, it is difficult for the sulfide phase to be generated at the interface between the solder joint and the flux residue, so that abnormalities in the appearance inspection can be suppressed and the yield can be prevented from deteriorating.
And the electronic circuit board which has such a solder joint part can be used suitably also for the electronic circuit board by which high reliability is calculated | required, such as a vehicle-mounted electronic circuit board.

またこのような電子回路基板を組み込むことにより、信頼性の高い電子制御装置が作製される。   In addition, by incorporating such an electronic circuit board, a highly reliable electronic control device is manufactured.

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を詳述する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples and Comparative Examples. The present invention is not limited to these examples.

<アクリル樹脂の合成>
メタクリル酸10質量%、2−エチルヘキシルメタクリレート51質量%、ラウリルアクリレート39質量%を混合した溶液を作製した。
その後、撹拌機、還流管及び窒素導入管とを備えた500mlの4つ口フラスコにジエチルヘキシルグリコール200gを仕込み、これを110℃に加熱した。次いで前記溶液300gにアゾ系ラジカル開始剤としてジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)(製品名:V−601、和光純薬(株)製)を0.2質量%から5質量%を加えてこれを溶解させた。
この溶液を前記4つ口フラスコに1.5時間かけて滴下し、当該4つ口フラスコ内にある成分を110℃で1時間撹拌した後に反応を終了させ、合成樹脂を得た。なお、合成樹脂の質量平均分子量は7,800Mw、酸価は40mgKOH/g、ガラス転移温度は−47℃であった。
<Synthesis of acrylic resin>
A solution in which 10% by mass of methacrylic acid, 51% by mass of 2-ethylhexyl methacrylate, and 39% by mass of lauryl acrylate were mixed was prepared.
Thereafter, 200 g of diethylhexyl glycol was charged into a 500 ml four-necked flask equipped with a stirrer, a reflux tube and a nitrogen introduction tube, and heated to 110 ° C. Next, dimethyl 2,2′-azobis (2-methylpropionate) (product name: V-601, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as an azo radical initiator was added to 300 g of the solution from 0.2% by mass to 5%. Mass% was added to dissolve it.
This solution was added dropwise to the four-necked flask over 1.5 hours, and the components in the four-necked flask were stirred at 110 ° C. for 1 hour, and then the reaction was terminated to obtain a synthetic resin. The synthetic resin had a mass average molecular weight of 7,800 Mw, an acid value of 40 mgKOH / g, and a glass transition temperature of −47 ° C.

<ロジン誘導体化合物の合成>
撹拌翼、ディーン・スターク装置及び窒素導入管を備えた500mlの4つ口フラスコに水添酸変性ロジン樹脂(ロジンにアクリル酸を反応させて水素添加した水添アクリル酸変性ロジン樹脂)138.6g(COOH基:0.6mol)、ダイマージオール85.5g(OH基:0.3mol)を仕込み、これらを窒素雰囲気下150℃で1時間撹拌し、水添酸変性ロジン樹脂を溶解させた。
次いで、これにp−トルエンスルホン酸−水和物5.7g(0.03mol) を加え、これを180℃まで昇温させて脱水反応を行った。脱水が止まるまでこれを3時間反応させた後に室温まで放冷して、更に酢酸エチル200gを加えて均一の溶液とした。
そして当該溶液を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で中和させて分液後に濃縮することで、ロジン誘導体化合物190.5g(酸価:77mgKOH/g、質量平均分子量:2,400Mw)を得た。
<Synthesis of rosin derivative compound>
138.6 g of hydrogenated acid-modified rosin resin (hydrogenated acrylic acid-modified rosin resin hydrogenated by reacting rosin with acrylic acid) in a 500 ml four-necked flask equipped with a stirring blade, Dean-Stark apparatus and nitrogen introduction tube (COOH group: 0.6 mol) and dimer diol 85.5 g (OH group: 0.3 mol) were charged, and these were stirred at 150 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere to dissolve the hydrogenated acid-modified rosin resin.
Next, 5.7 g (0.03 mol) of p-toluenesulfonic acid hydrate was added thereto, and this was heated to 180 ° C. to perform a dehydration reaction. This was allowed to react for 3 hours until dehydration ceased, then allowed to cool to room temperature, and further 200 g of ethyl acetate was added to make a homogeneous solution.
Then, the solution was neutralized with a saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution and concentrated after separation to obtain 190.5 g of a rosin derivative compound (acid value: 77 mgKOH / g, mass average molecular weight: 2,400 Mw).

表1に記載の各成分を混練し、実施例1から10及び比較例1から5に係る各フラックス組成物を得た。なお、特に記載のない限り、表1に記載の配合量の単位は質量%である。   Each component described in Table 1 was kneaded to obtain each flux composition according to Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 5. In addition, unless otherwise indicated, the unit of the blending amount shown in Table 1 is mass%.

※1 荒川化学工業(株)製 水添酸変性ロジン
※2 日本化成(株)製 エチレンビスヒドロキシステアリン酸アマイド
※3 BASFジャパン(株)製 ヒンダードフェノール系酸化防止剤
* 1 Hydrogenated acid-modified rosin manufactured by Arakawa Chemical Co., Ltd. * 2 Ethylene bishydroxystearic acid amide manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd. * 3 Hindered phenolic antioxidant manufactured by BASF Japan

<活性剤(B)由来の酸価>
各実施例及び各比較例について、フラックス組成物の酸価のうち、活性剤(B)由来の酸価を算出した。その結果を表2に表す。
<Acid value derived from activator (B)>
About each Example and each comparative example, the acid value derived from an activator (B) was computed among the acid values of a flux composition. The results are shown in Table 2.

ソルダペーストの作製
前記各フラックス組成物を11質量%と以下のはんだ合金の粉末89質量%とをそれぞれ混練し、実施例1から10及び比較例1から5に係る各ソルダペーストを作製した。
・実施例1から9及び比較例1、3及び4
Sn−3Ag−0.5Cu−0.5Bi−3Sb−0.03Niはんだ合金
・実施例10及び比較例5
Sn−3Ag−0.5Cu−0.5Bi−5Sb−0.03Niはんだ合金
・比較例2
Sn−3Ag−0.5Cuはんだ合金
※上記はんだ合金の粉末の粒径はいずれも19μmから41μmである。
Preparation of Solder Paste 11% by mass of each flux composition and 89% by mass of the following solder alloy powder were kneaded to prepare each solder paste according to Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 5.
Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1, 3 and 4
Sn-3Ag-0.5Cu-0.5Bi-3Sb-0.03Ni solder alloy / Example 10 and Comparative Example 5
Sn-3Ag-0.5Cu-0.5Bi-5Sb-0.03Ni solder alloy / Comparative Example 2
Sn-3Ag-0.5Cu solder alloy * The particle diameter of the powder of the solder alloy is 19 μm to 41 μm.

(1)硫化物相発生試験
50mm×50mm×0.3mmのリン酸脱酸銅板に、直径6.5mmのパターンを持つ厚さ0.2mmのメタルマスクを用いて各ソルダペーストを印刷した。次いで印刷後の各リン酸脱酸銅板をリフロー炉(製品名:TNP−538EM、(株)タムラ製作所製)を用いて図1に示す温度プロファイル条件にてリフローし、各試験板を作製した。なお、酸素濃度は1500±500ppmに設定した。
各試験板上に形成されたはんだ部(はんだ合金が溶融し凝集したもの)の表面に生じた硫化物相の面積を測定し、以下のように評価した。その結果を表2に表す。なお、硫化物相は黒色を呈していることから、黒色化した部分を硫化物相としてその面積を測定している。
○:硫化物相の面積が0%
△:硫化物相の面積が10%以下
×:硫化物相の面積が10%超20%以上
(1) Sulfide phase generation test Each solder paste was printed on a 50 mm × 50 mm × 0.3 mm phosphoric acid-deoxidized copper plate using a metal mask having a thickness of 6.5 mm and a thickness of 0.2 mm. Next, each phosphoric acid-deoxidized copper plate after printing was reflowed under the temperature profile conditions shown in FIG. 1 using a reflow furnace (product name: TNP-538EM, manufactured by Tamura Corporation) to prepare each test plate. The oxygen concentration was set to 1500 ± 500 ppm.
The area of the sulfide phase generated on the surface of the solder portion (the solder alloy melted and aggregated) formed on each test plate was measured and evaluated as follows. The results are shown in Table 2. In addition, since the sulfide phase is exhibiting black, the area is measured by setting the blackened portion as the sulfide phase.
○: The area of the sulfide phase is 0%
Δ: The area of the sulfide phase is 10% or less ×: The area of the sulfide phase is more than 10% and 20% or more

(2)ボイド試験
3.2mm×1.6mmのサイズのチップ部品と、当該サイズのチップ部品を実装できるパターンを有するソルダレジスト及び前記チップ部品を接続する電極(1.25mm×1.0mm)とを備えたガラスエポキシ基板(厚さ1.6mm)と、同パターンを有する厚さ150μmのメタルマスクを用意した。
前記ガラスエポキシ基板上に前記メタルマスクを用いて各ソルダペーストを印刷し、前記チップ部品を20個ずつ搭載した。そして当該各ガラスエポキシ基板をリフロー炉(製品名:TNP−538EM、(株)タムラ製作所製)を用いて図1に示す温度プロファイル条件にてリフローし、前記ガラスエポキシ基板と前記チップ部品とを電気的に接合するはんだ接合部を有する各試験基板を作製した。なお、酸素濃度は1500±500ppmに設定した。
作製した各試験基板について、その表面状態をX線透過装置(製品名:SMX−160E、(株)島津製作所製)で観察し、各試験基板のランドにおいて、チップ部品の電極下の領域(図2の破線で囲った領域(a))に占めるボイドの面積とフィレットが形成されている領域(図2の破線で囲った領域(b))に占めるボイドの面積とを測定した。そして測定結果に基づき、ボイド面積率(総ボイド面積/総ランド面積×100)を算出し、以下のように評価した。その結果を表2に表す。
○:ボイド面積率が10%以下
△:ボイド面積率が10%超15%以下
×:ボイド面積率が15%超
(2) Void test A chip component having a size of 3.2 mm × 1.6 mm, a solder resist having a pattern on which the chip component of the size can be mounted, and an electrode (1.25 mm × 1.0 mm) connecting the chip component And a metal mask with a thickness of 150 μm having the same pattern were prepared.
Each solder paste was printed on the glass epoxy substrate using the metal mask, and 20 chip components were mounted. Each glass epoxy substrate is reflowed under a temperature profile condition shown in FIG. 1 using a reflow furnace (product name: TNP-538EM, manufactured by Tamura Corporation), and the glass epoxy substrate and the chip component are electrically connected. Each test substrate having a solder joint part for jointly joining was prepared. The oxygen concentration was set to 1500 ± 500 ppm.
The surface state of each test substrate produced was observed with an X-ray transmission device (product name: SMX-160E, manufactured by Shimadzu Corporation), and the area under the electrode of the chip component (see FIG. The area of the void in the area (a) surrounded by the broken line 2 and the area of the void in the area where the fillet is formed (area (b) surrounded by the broken line in FIG. 2) were measured. Based on the measurement results, a void area ratio (total void area / total land area × 100) was calculated and evaluated as follows. The results are shown in Table 2.
○: Void area ratio is 10% or less △: Void area ratio is more than 10% and 15% or less ×: Void area ratio is more than 15%

(3)耐連結亀裂性試験
16mm×22mm×1.4mmサイズの0.65mmピッチQFP(Quad Flat Package)部品と、当該QFP部品を実装できるパターンを有するソルダレジストおよび前記QFP部品を接続する電極(メーカー推奨設計に準拠)とを備えたガラスエポキシ基板(厚さ1.6mm)と、同パターンを有する厚さ150μmのメタルマスクを用意した。
前記ガラスエポキシ基板上に前記メタルマスクを用いて各ソルダペーストを印刷し、それぞれの基板に前記QFP部品を搭載した。
次いで印刷後の各基板をリフロー炉(製品名:TNP−538EM、(株)タムラ製作所製)を用いて図3に示す温度プロファイル条件にてリフローを行い、前記ガラスエポキシ基板と前記QFP部品とを電気的に接合するはんだ接合部を有する各試験基板を作製した。なお、酸素濃度は1500±500ppmに設定した。
次いで−40℃(30分間)から125℃(30分間)の条件に設定した冷熱衝撃試験装置(製品名:ES−76LMS、日立アプライアンス(株)製)を用い、各試験基板に冷熱衝撃サイクルを3,000サイクル繰り返し与えるよう設定した。そして与えられた冷熱衝撃サイクルが1,000サイクル毎に各試験基板を冷熱衝撃試験装置から取り出し、フラックス残さの連結亀裂の発生を目視で確認し、以下のように評価した。その結果を表2に表す。なお、本明細書において連結亀裂とは、複数のはんだ接合部にまたがるように発生したフラックス残さの亀裂を指す。
◎:3,000サイクルまで連結亀裂発生無し
○:2,000サイクル超3,000サイクル以下で連結亀裂発生
△:1,000サイクル超2,000サイクル以下で連結亀裂発生
×:1,000サイクル以下で連結亀裂発生
(3) Connection crack resistance test A 0.65 mm pitch QFP (Quad Flat Package) component having a size of 16 mm × 22 mm × 1.4 mm, a solder resist having a pattern capable of mounting the QFP component, and an electrode for connecting the QFP component ( A glass epoxy substrate (thickness 1.6 mm) provided with a maker recommended design) and a 150 μm thick metal mask having the same pattern were prepared.
Each solder paste was printed on the glass epoxy substrate using the metal mask, and the QFP component was mounted on each substrate.
Next, each printed substrate is reflowed under a temperature profile condition shown in FIG. 3 using a reflow oven (product name: TNP-538EM, manufactured by Tamura Corporation), and the glass epoxy substrate and the QFP component are combined. Each test substrate having a solder joint part to be electrically joined was produced. The oxygen concentration was set to 1500 ± 500 ppm.
Next, using a thermal shock test apparatus (product name: ES-76LMS, manufactured by Hitachi Appliances Co., Ltd.) set at -40 ° C. (30 minutes) to 125 ° C. (30 minutes), a thermal shock cycle was applied to each test substrate. It was set to give 3,000 cycles repeatedly. Then, each test substrate was taken out of the thermal shock test apparatus every 1,000 thermal shock cycles, and the occurrence of connected cracks in the flux residue was visually confirmed, and evaluated as follows. The results are shown in Table 2. In addition, in this specification, a connection crack refers to the crack of the flux residue which generate | occur | produced so that it might straddle a some solder joint part.
◎: No connection cracking up to 3,000 cycles ○: Connection cracking occurred over 2,000 cycles and 3,000 cycles or less △: Connection cracks generated over 1,000 cycles and 2,000 cycles or less ×: 1,000 cycles or less Connected cracks occur at

(4)はんだ亀裂性試験
3.2mm×1.6mmのサイズのチップ部品(Ni/Snめっき)と、当該サイズのチップ部品を実装できるパターンを有するソルダレジストおよび前記チップ部品を接続する電極とを備えたガラスエポキシ基板と、同パターンを有する厚さ150μmのメタルマスクを用意した。
前記ガラスエポキシ基板上に前記メタルマスクを用いて各ソルダペースト組成物を印刷し、それぞれ前記チップ部品を搭載した。
その後、リフロー炉(製品名:TNP−538EM、(株)タムラ製作所製)を用いて前記各ガラスエポキシ基板を加熱してそれぞれに前記ガラスエポキシ基板と前記チップ部品とを電気的に接合するはんだ接合部を形成し、前記チップ部品を実装した。この際のリフロー条件は、プリヒートを170℃から190℃で110秒間、ピーク温度を245℃とし、200℃以上の時間が65秒間、220℃以上の時間が45秒間、ピーク温度から200℃までの冷却速度を3℃から8℃/秒とし、酸素濃度は1500±500ppmに設定した。
次に、−40℃(30分間)から125℃(30分間)の条件に設定した冷熱衝撃試験装置(製品名:ES−76LMS、日立アプライアンス(株)製)を用い、冷熱衝撃サイクルを1,000、1,500、2,000、2,500、3,000サイクル繰り返す環境下に前記各ガラスエポキシ基板をそれぞれ曝した後これを取り出し、各試験基板を作製した。
次いで各試験基板の対象部分を切り出し、これをエポキシ樹脂(製品名:エポマウント(主剤および硬化剤)、リファインテック(株)製)を用いて封止した。更に湿式研磨機(製品名:TegraPol−25、丸本ストルアス(株)、製)を用いて各試験基板に実装された前記チップ部品の中央断面が分かるような状態とし、形成されたはんだ接合部に発生した亀裂がはんだ接合部を完全に横断して破断に至っているか否かを走査電子顕微鏡(製品名:TM−1000、(株)日立ハイテクノロジーズ製)を用いて観察し、以下の基準にて評価した。その結果を表3に表す。なお、各冷熱衝撃サイクルにおける評価チップ数は10個とした。
◎:3,000サイクルまではんだ接合部を完全に横断する亀裂が発生しない
○:2,501から3,000サイクルの間ではんだ接合部を完全に横断する亀裂が発生
△:2,001から2,500サイクルの間ではんだ接合部を完全に横断する亀裂が発生
×:2,000サイクル以下ではんだ接合部を完全に横断する亀裂が発生
(4) Solder cracking test A chip component (Ni / Sn plating) having a size of 3.2 mm × 1.6 mm, a solder resist having a pattern capable of mounting the chip component of the size, and an electrode for connecting the chip component. A glass epoxy substrate provided and a 150 μm thick metal mask having the same pattern were prepared.
Each solder paste composition was printed on the glass epoxy substrate using the metal mask, and the chip component was mounted on each of the solder paste compositions.
Thereafter, using a reflow furnace (product name: TNP-538EM, manufactured by Tamura Seisakusho Co., Ltd.), each of the glass epoxy substrates is heated to electrically bond the glass epoxy substrate and the chip component to each other. A part was formed, and the chip component was mounted. The reflow conditions at this time are: preheating from 170 ° C. to 190 ° C. for 110 seconds, peak temperature of 245 ° C., time of 200 ° C. or higher for 65 seconds, time of 220 ° C. or higher for 45 seconds, peak temperature to 200 ° C. The cooling rate was 3 ° C. to 8 ° C./second, and the oxygen concentration was set to 1500 ± 500 ppm.
Next, using a thermal shock test apparatus (product name: ES-76LMS, manufactured by Hitachi Appliances Co., Ltd.) set to -40 ° C. (30 minutes) to 125 ° C. (30 minutes), the thermal shock cycle is 1, Each glass epoxy substrate was exposed to each other in an environment where 000, 1,500, 2,000, 2,500, and 3,000 cycles were repeated, and then taken out to prepare each test substrate.
Subsequently, the target part of each test board | substrate was cut out, and this was sealed using the epoxy resin (Product name: Epomount (main agent and hardening | curing agent), the refine tech Co., Ltd. product). Further, a solder joint formed by using a wet polishing machine (product name: TegraPol-25, manufactured by Marumoto Struers Co., Ltd.) so that the center cross section of the chip component mounted on each test substrate can be seen. Was observed using a scanning electron microscope (product name: TM-1000, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) to determine whether or not the cracks generated in the sample completely crossed the solder joint and led to the fracture. And evaluated. The results are shown in Table 3. The number of evaluation chips in each thermal shock cycle was 10.
A: No crack that completely traverses the solder joint until 3,000 cycles. O: A crack that completely traverses the solder joint occurs between 2,501 and 3,000 cycles. Δ: 2,001 to 2 , Cracks that completely traverse the solder joints occur during 500 cycles ×: cracks that completely traverse the solder joints occur after 2,000 cycles or less

以上に示す通り、実施例に係るソルダペーストは、フラックス組成物に酸性リン酸エステル(E)を配合したことにより、活性剤(B)由来の酸価が80mgKOH/g以上であり且つSbを一定以上含む鉛フリーはんだ合金粉末を使用した場合であっても硫化物相の発生を一定以上抑制でき、またボイド抑制及びフラックス残さの亀裂抑制を両立できることが分かる。更にこれらのソルダペーストは、使用する鉛フリーはんだ合金粉末がSbを含むことから寒暖差の激しい環境下においてもはんだ接合部の耐亀裂性も良好であることが分かる。
即ち、実施例に係るソルダペーストは、硫化物相発生試験、ボイド試験及び耐連結亀裂性試験共にSbを含有しない鉛フリーはんだ合金粉末を使用した比較例2のソルダペーストと同等以上の効果を発揮でき、且つSbを一定以上含む鉛フリーはんだ合金粉末を使用することから、はんだ接合部の耐亀裂性を向上することができる。
As described above, in the solder paste according to the example, the acid value derived from the activator (B) is 80 mgKOH / g or more and Sb is constant by adding the acidic phosphate ester (E) to the flux composition. It can be seen that even when the above lead-free solder alloy powder is used, the generation of the sulfide phase can be suppressed to a certain level, and both the suppression of voids and the suppression of cracks in the flux residue can be achieved. Furthermore, since these solder pastes contain Sb in the lead-free solder alloy powder to be used, it can be seen that the solder joint has good crack resistance even in an environment where the temperature difference is high.
That is, the solder paste according to the example exhibits the same or better effect than the solder paste of Comparative Example 2 using the lead-free solder alloy powder containing no Sb in the sulfide phase generation test, void test and joint crack resistance test. In addition, since the lead-free solder alloy powder containing a certain amount or more of Sb is used, the crack resistance of the solder joint can be improved.

一方、比較例1及び5のようにフラックス組成物における活性剤(B)由来の酸価が80mgKOH/g以上であり、且つSbを一定以上含む鉛フリーはんだ合金粉末を使用した場合においてフラックス組成物に酸性リン酸エステル(E)を配合しないと、はんだ接合部の表面に硫化物相が発生してしまうことが分かる。
なお比較例3は中性リン酸エステルを配合しているが、中性リン酸エステルでは硫化物相の発生を抑制できないことが分かる。
また比較例4のように、フラックス組成物におけるベース樹脂(A)由来の酸価も活性剤(B)由来の酸価も低い場合、鉛フリーはんだ合金の表面の活性化が不十分となるためにそのぬれ性が悪化し、はんだ接合部内にボイドが発生し易くなってしまうことが分かる。
On the other hand, when a lead-free solder alloy powder having an acid value derived from the activator (B) in the flux composition of 80 mgKOH / g or more and containing Sb or more as in Comparative Examples 1 and 5 is used, the flux composition It turns out that a sulfide phase will generate | occur | produce on the surface of a solder joint part, when acidic phosphate ester (E) is not mix | blended with.
In addition, although the comparative example 3 mix | blends neutral phosphate ester, it turns out that neutral phosphate ester cannot suppress generation | occurrence | production of a sulfide phase.
Further, as in Comparative Example 4, when the acid value derived from the base resin (A) and the acid value derived from the activator (B) in the flux composition are low, the surface activation of the lead-free solder alloy becomes insufficient. It can be seen that the wettability deteriorates and voids are easily generated in the solder joint.

以上、本発明のソルダペーストは、製造工程における歩留まりの悪化を抑制できるために経済的であり、またボイド抑制効果、フラックス残さの亀裂進展抑制効果も発揮でき、更にSbを含有する鉛フリーはんだ合金粉末を使用することからはんだ接合部の耐亀裂性も向上できるため、車載用電子回路基板といった高い信頼性の求められる電子回路基板にも好適に用いることができる。更にこのような電子回路基板は、より一層高い信頼性が要求される電子制御装置に好適に使用することができる。   As described above, the solder paste of the present invention is economical because it can suppress the deterioration of the yield in the manufacturing process, and can also exhibit the effect of suppressing voids and the effect of suppressing crack propagation of the flux residue, and further includes a lead-free solder alloy containing Sb. Since the powder is used, the crack resistance of the solder joint can be improved, so that it can be suitably used for an electronic circuit board that requires high reliability, such as an in-vehicle electronic circuit board. Furthermore, such an electronic circuit board can be suitably used for an electronic control device that requires higher reliability.

Claims (10)

Agの含有量が0.1質量%以上5質量%以下、Cuの含有量が0.5質量%以上1質量%以下、Sbの含有量が1質量%以上10質量%以下で残部がSnからなる鉛フリーはんだ合金からなる粉末と、
ベース樹脂(A)と、活性剤(B)と、チキソ剤(C)と、溶剤(D)と、酸性リン酸エステル(E)を含むフラックス組成物とを含むソルダペーストであって、
前記酸性リン酸エステル(E)の配合量は、前記フラックス組成物全量に対して1質量%以上10質量%以下であり、
前記フラックス組成物は、その酸価が80mgKOH/g以上であり、当該酸価のうち前記活性剤(B)由来の酸価は80mgKOH/g以上であることを特徴とするソルダペースト。
Ag content is 0.1 mass% or more and 5 mass% or less, Cu content is 0.5 mass% or more and 1 mass% or less, Sb content is 1 mass% or more and 10 mass% or less , and the balance is Sn A powder composed of a lead-free solder alloy,
A base resin (A), the active agent (B), and a thixotropic agent (C), and a solvent (D), acidic phosphoric acid ester (E) A solder paste comprising a including flux composition,
The amount of the acidic phosphate ester (E) is 1% by mass or more and 10% by mass or less based on the total amount of the flux composition,
The solder composition, wherein the flux composition has an acid value of 80 mgKOH / g or more, and the acid value derived from the activator (B) is 80 mgKOH / g or more .
Agの含有量が0.1質量%以上5質量%以下、Cuの含有量が0.5質量%以上1質量%以下、Sbの含有量が1質量%以上10質量%以下、Inの含有量が0.1質量%以上6質量%以下で残部がSnからなる鉛フリーはんだ合金からなる粉末と
ベース樹脂(A)と、活性剤(B)と、チキソ剤(C)と、溶剤(D)と、酸性リン酸エステル(E)を含むフラックス組成物とを含むソルダペーストであって、
前記酸性リン酸エステル(E)の配合量は、前記フラックス組成物全量に対して1質量%以上10質量%以下であり、
前記フラックス組成物は、その酸価が80mgKOH/g以上であり、当該酸価のうち前記活性剤(B)由来の酸価は80mgKOH/g以上であることを特徴とするソルダペースト。
Ag content is 0.1 mass% or more and 5 mass% or less, Cu content is 0.5 mass% or more and 1 mass% or less, Sb content is 1 mass% or more and 10 mass% or less, In content Is a powder made of a lead-free solder alloy of 0.1 mass% to 6 mass% with the balance being Sn ,
A solder paste comprising a base resin (A), an activator (B), a thixotropic agent (C), a solvent (D), and a flux composition comprising an acidic phosphate ester (E),
The amount of the acidic phosphate ester (E) is 1% by mass or more and 10% by mass or less based on the total amount of the flux composition,
The solder composition, wherein the flux composition has an acid value of 80 mgKOH / g or more, and the acid value derived from the activator (B) is 80 mgKOH / g or more.
前記鉛フリーはんだ合金は、更にBiを0.5質量%以上5質量%以下含むことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のソルダペースト。3. The solder paste according to claim 1, wherein the lead-free solder alloy further contains Bi in an amount of 0.5 mass% to 5 mass%. 前記鉛フリーはんだ合金は、更にNiを0.01質量%以上0.1質量%以下含むことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のソルダペースト。 The solder paste according to any one of claims 1 to 3, wherein the lead-free solder alloy further contains 0.01 mass% or more and 0.1 mass% or less of Ni. 前記鉛フリーはんだ合金は、更にCoを0.001質量%以上0.015質量%以下含むことを特徴とする請求項に記載のソルダペースト。 The solder paste according to claim 4 , wherein the lead-free solder alloy further contains Co in an amount of 0.001% by mass to 0.015% by mass. 前記鉛フリーはんだ合金は、更にP、Ga及びGeの少なくとも1種を合計で0.001質量%以上0.05質量%以下含むことを特徴とする請求項1から請求項のいずれか1項に記載のソルダペースト。 The lead-free solder alloy may further P, any one of claims 1 to 5, characterized in that it comprises Ga and Ge of at least one of 0.05 wt% 0.001 wt% in total less Solder paste as described in 1. 前記鉛フリーはんだ合金は、更にFe、Mn、Cr及びMoの少なくとも1種を合計で0.001質量%以上0.05質量%以下含むことを特徴とする請求項1から請求項のいずれか1項に記載のソルダペースト。 The lead-free solder alloy, any further Fe, Mn, from claim 1, characterized in that it comprises Cr and Mo of at least one of total 0.001 wt% to 0.05 wt% or less of claim 6 The solder paste according to item 1. 前記酸性リン酸エステル(E)は、下記一般式(1)で表されることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のソルダペースト。
(式中、Rは炭素数8から24の直鎖状または分鎖状のアルキル基を示す。nは1または2であり、nが2の場合、Rは同一であっても異なっていてもよい。)
The said acid phosphate ester (E) is represented by following General formula (1), The solder paste of any one of Claims 1-7 characterized by the above-mentioned.
(In the formula, R represents a linear or branched alkyl group having 8 to 24 carbon atoms. N is 1 or 2, and when n is 2, R may be the same or different. Good.)
前記酸性リン酸エステル(E)は、2−エチルヘキシルアシッドホスフェート、ビス(2−エチルヘキシル)ホスフェート、テトラコシルアシッドホスフェート、及びイソトリデシルアシッドホスフェートから選ばれる少なくとも1つであることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のソルダペースト。   The acidic phosphate ester (E) is at least one selected from 2-ethylhexyl acid phosphate, bis (2-ethylhexyl) phosphate, tetracosyl acid phosphate, and isotridecyl acid phosphate. The solder paste according to any one of claims 1 to 8. 請求項1から請求項のいずれか1項に記載のソルダペーストを用いて形成されたことを特徴とするはんだ接合部。
A solder joint formed by using the solder paste according to any one of claims 1 to 9 .
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