JP6410164B1 - フラックス及びソルダペースト - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、流動性と保形性とが適度にバランスされていることに加えて、凝集物の析出がなくフラックス成分が均一分散されたフラックス及びソルダペーストを提供することを目的とする。【解決手段】ジベンジリデンソルビトール、ビス（４−メチルベンジリデン)ソルビトール、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるソルビトール系チキソ剤：０．５〜３．５質量％、並びにソルビトール、モノベンジリデンソルビトール、モノ（４−メチルベンジリデン)ソルビトール、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるソルビトール系添加剤：２〜３５０質量ｐｐｍを含み、グリコールエーテル系溶剤を含むことを特徴とするフラックス。【選択図】なし

Description

本発明は、フラックス及びソルダペーストに関する。

プリント基板への電子部品の実装といった、電子機器における電子部品の固定と電気的接続は、コスト面及び信頼性の面で最も有利なはんだ付けにより一般に行われている。この種のはんだ付けに一般に採用されている方法としては、溶融はんだにプリント基板及び電子部品を接触させてはんだ付けを行うフローソルダリング法、並びにソルダペースト、ソルダプリフォーム又はソルダボールの形態のはんだをリフロー炉で再溶融してはんだ付けを行うリフローソルダリング法がある。

このリフローソルダリング法に用いられるソルダペーストは、はんだ粉末と、ロジン系樹脂、活性剤、チキソ剤、溶剤等のはんだ粉末以外の成分であるフラックスとを混練してペースト状にした混合物である。

ソルダペーストの基板への供給は、通常はディスペンサ吐出やスクリーン印刷により行われるため、ソルダペーストには吐出性、版抜け等の印刷性が求められ、更には、供給された後はその形状が保たれることが必要とされる。ソルダペーストにおいて、吐出・印刷時の流動性（低粘性）と供給後の保形性（高粘性）とを併せ持つ流動特性（チキソ性）は、近年の高密度化が進む基板表面実装におけるファインピッチ印刷の際に重要な要素となる。

ソルダペーストに用いるフラックスには、チキソ性を付与するために、チキソ剤が添加されている。
チキソ剤としては、例えば、ジベンジリデンソルビトール、ビス（４−メチルベンジルデン）ソルビトール等のソルビトール系チキソ剤が知られている。例えば、特許文献１においては、所定量の硬化ひまし油とジベンジリデンソルビトール又はジメチルジベンジリデンソルビトールとの組み合わせを含むはんだ付け用フラックスが提案されている。

しかし、本願の比較例において後述するように、硬化ひまし油とジベンジリデンソルビトールとの組み合わせを含むフラックスにおいて、粗大な凝集物が存在することがわかった。はんだ付け時に粗大な凝集体がフラックス中に含まれると、電極とはんだとの合金層の形成に対して、凝集物が物理的に障害となり、濡れ不良の発生要因となる。また、これらの凝集物の存在はフラックス成分の均一性を阻害し、フラックス成分が不均一となるとはんだ濡れ性が不均一となる。

以上のように、流動性と保形性とが適度にバランスされていることに加えて、凝集物の析出がなくフラックス成分が均一分散されたフラックスが望まれている。

特許第６０２７６５５号

本発明は、流動性と保形性とが適度にバランスされていることに加えて、凝集物の析出がなくフラックス成分が均一分散されたフラックス及びソルダペーストを提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決するべく鋭意研究した結果、特定量のソルビトール系チキソ剤、特定量のソルビトール系添加剤、及びグリコールエーテル系溶剤を含むフラックスを用いることで上記課題を解決できることを知見し、本発明を完成するに至った。本発明の具体的態様は以下のとおりである。
なお、本明細書において、「〜」を用いて数値範囲を表す際は、その範囲は両端の数値を含むものとする。

[１] ジベンジリデンソルビトール、ビス（４−メチルベンジリデン)ソルビトール、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるソルビトール系チキソ剤：０．５〜３．５質量％、並びにソルビトール、モノベンジリデンソルビトール、モノ（４−メチルベンジリデン)ソルビトール、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるソルビトール系添加剤：２〜３５０質量ｐｐｍを含み、グリコールエーテル系溶剤を含むことを特徴とするフラックス。
[２] 前記ソルビトール系チキソ剤と前記ソルビトール系添加剤との合計量に対する前記ソルビトール系添加剤の含有量が０．０５〜１．００質量％であることを特徴とする[１]に記載のフラックス。
[３] 前記ソルビトール系チキソ剤を除くチキソ剤を１．０〜１０．０質量％更に含むことを特徴とする[１]又は[２]に記載のフラックス。
[４] ロジン系樹脂及び／又は水溶性樹脂：２０．０〜６０．０質量％、有機酸：０〜１０．０質量％、アミン化合物：０〜５．０質量％、有機ハロゲン化合物：０〜５．０質量％、アミンハロゲン化水素酸塩：０〜３．０質量％、及び酸化防止剤：０〜５．０質量％を更に含むことを特徴とする[１]〜[３]のいずれか１つに記載のフラックス。
[５] [１]〜[４]のいずれか１つに記載のフラックスとはんだ粉末とを含むソルダペースト。

本発明のフラックスは、流動性と保形性とが適度にバランスされていることに加えて、凝集物の析出がなくフラックス成分が均一分散されている。

本発明者らは、ジベンジリデンソルビトール、ビス（４−メチルベンジルデン）ソルビトール等のソルビトール系チキソ剤の含有量を増加させた場合に、凝集物が析出してしまうことを知見した。そして、ソルビトール系チキソ剤の含有量を増加させた場合に、特定量のソルビトール系添加剤及びグリコールエーテル系溶剤を用いることにより、凝集物の析出を抑制できることを知見した。その理由についての詳細は明らかでないが、以下のように推察される。

低分子系のチキソ剤は、水素結合やπ-πスタッキング等の非共有結合性相互作用により会合し、針状結晶等の会合体を形成する。さらに、フラックス、ソルダペースト等の組成物中において、チキソ剤の会合体の間で相互作用し、３次元の網目構造のネットワークを形成し、このネットワーク形成によりチキソ性が付与される。
このように低分子系のチキソ剤においては、３次元の網目構造のネットワークを形成する前に針状結晶等を形成するが、ソルビトール系チキソ剤は結晶性が高いために結晶が析出しやすく、さらにそれらの結晶が凝集して粗大な凝集物を形成しやすいと考えられる。そこで、ソルビトール系チキソ剤の過度な結晶の析出を抑制し粗大な凝集物の形成を抑制するために、類似構造の分子であるソルビトール系添加剤を添加することで、ソルビトール系チキソ剤の分子集合体中にソルビトール系添加剤が適度に取り込まれ、結晶性を低下させ粗大な凝集物の形成を抑制することができると考えられる。

グラインドメーターによる試料の測定状態を示す断面図である。 図１において測定した試料の状態を示す上面図である。

以下、本発明のフラックス及びソルダペーストについて、説明する。

本発明のフラックスは、ジベンジリデンソルビトール、ビス（４−メチルベンジリデン)ソルビトール、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるソルビトール系チキソ剤、並びにソルビトール、モノベンジリデンソルビトール、モノ（４−メチルベンジリデン)ソルビトール、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるソルビトール系添加剤を含み、グリコールエーテル系溶剤を含む。

フラックス全体の質量に対するソルビトール系チキソ剤の含有量は、０．５〜３．５質量％であり、０．５〜２．５質量％が好ましく、０．５〜１．５質量％がより好ましい。
フラックス全体の質量に対するソルビトール系添加剤の含有量は、２〜３５０ｐｐｍ（０．０００２〜０．０３５０質量％）であり、７〜２５０ｐｐｍ（０．０００７〜０．０２５０質量％）が好ましく、１０〜１５０ｐｐｍ（０．００１０〜０．０１５０質量％）がより好ましい。

ソルビトール系チキソ剤とソルビトール系添加剤との合計量に対するソルビトール系添加剤の含有量は、０．０５〜１．００質量％が好ましく、０．０５〜０．５０質量％がより好ましく、０．１０〜０．３０質量％が最も好ましい。ソルビトール系チキソ剤とソルビトール系添加剤との合計量に対するソルビトール系添加剤の含有量が上記範囲内であることにより、粗大な凝集体の析出を抑制することができる。

グリコールエーテル系溶剤としては、ヘキシルグリコール、ヘキシルジグリコール、２−エチルヘキシルグリコール、２−エチルヘキシルジグリコール、ジメチルトリグリコール、ジブチルジグリコール、テトラエチレングリコールジメチルエーテル等の脂肪族グルコールエーテル系溶剤、フェニルグリコール、フェニルジグリコール、ベンジルグリコール、ベンジルジグリコール等の芳香族グルコールエーテル系溶剤を使用することができ、芳香族グルコールエーテル系溶剤の方が凝集物の析出を抑制する効果が高い。

ソルビトール系チキソ剤の含有量及びソルビトール系添加剤の含有量が上記範囲内であり、グリコールエーテル系溶剤と組み合わせて用いることにより、凝集物の析出を抑制しながら、流動性と保形性のバランスを取ることができる。

本発明のフラックスは、ソルビトール系チキソ剤を除くチキソ剤を更に含むことができる。
ソルビトール系チキソ剤を除くチキソ剤としては、アマイド系チキソ剤、エステル系チキソ剤等を使用することができる。

アマイド系チキソ剤としては、脂肪酸モノアマイド、脂肪酸ビスアマイド、脂肪酸アルカノールアマイド、芳香族アミド、ポリアマイド等を使用することができる。脂肪酸モノアマイドの例としては、ステアリン酸アマイド等の高級脂肪酸アマイドが挙げられる。脂肪酸ビスアマイドの例としては、エチレンビスステアリン酸アマイド、エチレンビスヒドロキシステアリン酸アマイド、ヘキサメチレンヒドロキシステアリン酸アマイド、メチレンビスステアリン酸アマイド等が挙げられる。脂肪酸アルカノールアマイドの例としては、パルミチン酸モノエタノールアマイド等が挙げられる。芳香族アミドの例としては、４−メチルベンズアミド等が挙げられる。エステル系チキソ剤の例としては、硬化ヒマシ油、硬化ヒマシ油誘導体等が挙げられる。この中でも経時安定性の点からは硬化ヒマシ油が好ましく、また、加熱ダレを抑制する点からはアマイド系チキソ剤、とりわけビスアマイド、ポリアマイドが好ましい。

ソルビトール系チキソ剤を除くチキソ剤としては、上記化合物をそれぞれ単独で又は２種以上の上記化合物を組み合わせて使用することができる。
フラックス全体の質量に対するソルビトール系チキソ剤を除くチキソ剤の含有量は、１．０〜１０．０質量％が好ましく、２．０〜１０．０質量％がより好ましく、３．０〜８．０質量％が最も好ましい。ソルビトール系チキソ剤を除くチキソ剤の含有量が上記範囲内であることにより、凝集物の析出を抑制しながら、ソルビトール系チキソ剤を単独で使用した場合に比べてより高いチキソ性を付与することができるという効果を発揮する。

本発明のフラックスは、ロジン系樹脂及び／又は水溶性樹脂：２０．０〜６０．０質量％、有機酸：０〜１０．０質量％、アミン化合物：０〜５．０質量％、有機ハロゲン化合物：０〜５．０質量％、アミンハロゲン化水素酸塩：０〜３．０質量％、及び酸化防止剤：０〜５．０質量％を更に含むことができる。

ロジン系樹脂としては、例えば、ガムロジン、ウッドロジン及びトール油ロジン等の原料ロジン、並びに該原料ロジンから得られる誘導体が挙げられる。該誘導体としては、例えば、精製ロジン、水添ロジン、不均化ロジン、重合ロジン及びα，β不飽和カルボン酸変性物（アクリル化ロジン、マレイン化ロジン、フマル化ロジン等）、並びに該重合ロジンの精製物、水素化物及び不均化物、並びに該α，β不飽和カルボン酸変性物の精製物、水素化物及び不均化物等が挙げられ、二種以上を使用することができる。
フラックス全体の質量に対するロジン系樹脂の含有量は、２０．０〜６０．０質量％であり、３０．０〜６０．０質量％が好ましく、４０．０〜６０．０質量％がより好ましい。ロジン系樹脂の含有量が上記範囲内であることにより、適切な粘度のフラックスを形成でき、リフロー時に良好なはんだ濡れ性を示す。

また、ロジン系樹脂に加えて、アクリル樹脂、アクリル-ポリエチレン樹脂、アクリル-酢酸ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレンポリプロピレン樹脂、テルペン樹脂、変性テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、変性テルペンフェノール樹脂、スチレン樹脂、変性スチレン樹脂、キシレン樹脂、及び変性キシレン樹脂から選択される少なくとも一種以上のその他の樹脂をさらに含むことができる。変性テルペン樹脂としては、芳香族変性テルペン樹脂、水添テルペン樹脂、水添芳香族変性テルペン樹脂等を使用することができる。変性テルペンフェノール樹脂としては、水添テルペンフェノール樹脂等を使用することができる。変性スチレン樹脂としては、スチレンアクリル樹脂、スチレンマレイン酸樹脂等を使用することができる。変性キシレン樹脂としては、フェノール変性キシレン樹脂、アルキルフェノール変性キシレン樹脂、フェノール変性レゾール型キシレン樹脂、ポリオール変性キシレン樹脂、ポリオキシエチレン付加キシレン樹脂等を使用することができる。
フラックス全体の質量に対する上記その他の樹脂の合計の含有量は、０〜６０．０質量％が好ましく、５．０〜５０．０質量％がより好ましく、１０．０〜４０．０質量％が最も好ましい。

上記水溶性樹脂としては、ポリエチレングリコール、各種アルコールのＥＯ、ＰＯ、ＥＯ／ＰＯエステル付加体、各種アミンのＥＯ、ＰＯ、ＥＯ／ＰＯアミド付加体から選択される少なくとも一種以上を使用することができる。
フラックス全体の質量に対する上記水溶性樹脂の合計の含有量は、２０．０〜６０．０質量％であり、３０．０〜６０．０質量％が好ましく、４０．０〜６０．０質量％がより好ましい。

有機酸としては、グルタル酸、コハク酸、マレイン酸、アジピン酸、ＤＬ−リンゴ酸、ジグリコール酸、アゼライン酸、エイコサン二酸、クエン酸、グリコール酸、サリチル酸、ジピコリン酸、ジブチルアニリンジグリコール酸、スベリン酸、セバシン酸、チオグリコール酸、テレフタル酸、ドデカン二酸、パラヒドロキシフェニル酢酸、ピコリン酸、フェニルコハク酸、フタル酸、フマル酸、マロン酸、ラウリン酸、安息香酸、酒石酸、イソシアヌル酸トリス(２−カルボキシエチル)、グリシン、１，３−シクロヘキサンジカルボン酸、２，２−ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸、２，２−ビス(ヒドロキシメチル)ブタン酸、２，３−ジヒドロキシ安息香酸、２，４−ジエチルグルタル酸、２−キノリンカルボン酸、３−ヒドロキシ安息香酸、ｐ−アニス酸、ステアリン酸、１２−ヒドロキシステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、ダイマー酸、水添ダイマー酸、トリマー酸、水添トリマー酸等を使用することができ、良好なはんだ濡れ性の観点からグルタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ダイマー酸、水添ダイマー酸、トリマー酸、水添トリマー酸を使用することが好ましい。
フラックス全体の質量に対する有機酸の含有量は、０〜１０．０質量％であり、２．０〜１０．０質量％が好ましく、４．０〜１０．０質量％がより好ましい。有機酸の含有量が上記範囲内であることにより、良好なはんだ濡れ性を発揮する。

アミン化合物としては、脂肪族アミン、芳香族アミン、アミノアルコール、イミダゾール、ベンゾトリアゾール、アミノ酸、グアニジン、ヒドラジド等を使用することができる。脂肪族アミンの例としては、ジメチルアミン、エチルアミン、１−アミノプロパン、イソプロピルアミン、トリメチルアミン、アリルアミン、ｎ−ブチルアミン、ジエチルアミン、ｓｅｃ−ブチルアミン、ｔｅｒｔ−ブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエチルアミン、イソブチルアミン、シクロヘキシルアミン等が挙げられる。芳香族アミンの例としては、アニリン、Ｎ−メチルアニリン、ジフェニルアミン、Ｎ−イソプロピルアニリン、ｐ−イソプロピルアニリン等が挙げられる。アミノアルコールの例としては、２−アミノエタノール、２−(エチルアミノ)エタノール、ジエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ−ブチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、Ｎ，Ｎ−ビス(２−ヒドロキシエチル)−Ｎ−シクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラキス(２−ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ''，Ｎ''−ペンタキス(２−ヒドロキシプロピル)ジエチレントリアミン等が挙げられる。イミダゾールの例としては、２−メチルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−ウンデシルイミダゾール、１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−ウンデシルイミダゾリウムトリメリテイト、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、２，４−ジアミノ−６−[２'―メチルイミダゾリル−（１'）]―エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−[２'―ウンデシルイミダゾリル−（１'）]―エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−[２'―エチル−４'―メチルイミダゾリル−（１'）]―エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−[２'―メチルイミダゾリル−（１'）]―エチル−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加物、２−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、２，３−ジヒドロ−１Ｈ−ピロロ[１，２−ａ]ベンズイミダゾール、２−メチルイミダゾリン、２−フェニルイミダゾリン、２，４−ジアミノ−６−ビニル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−ビニル−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加物、２，４−ジアミノ−６−メタクリロイルオキシエチル−ｓ−トリアジン、エポキシ―イミダゾールアダクト、２−メチルベンゾイミダゾール、２−オクチルベンゾイミダゾール、２−ペンチルベンゾイミダゾール、２−(１−エチルペンチル)ベンゾイミダゾール、２−ノニルベンゾイミダゾール、２−(４−チアゾリル)ベンゾイミダゾール、ベンゾイミダゾール等が挙げられる。ベンゾトリアゾールの例としては、２−(２'―ヒドロキシ−５'―メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、２−(２'―ヒドロキシ−３',５'―ジ−ｔｅｒｔ−アミルフェニル)ベンゾトリアゾール、２−（２'―ヒドロキシ−５'−ｔｅｒｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２，２’―メチレンビス[６−(２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル)−４−ｔｅｒｔ−オクチルフェノール]、６−(２−ベンゾトリアゾリル）−４−ｔｅｒｔ−オクチル−６'−ｔｅｒｔ−ブチル−４'−メチル−２，２'−メチレンビスフェノール、１，２，３−ベンゾトリアゾール、１−[Ｎ，Ｎ−ビス(２−エチルヘキシル)アミノメチル]ベンゾトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、１−[Ｎ，Ｎ−ビス（２−エチルヘキシル）アミノメチル]メチルベンゾトリアゾール、２，２’―［［（メチル−１Ｈ−ベンゾトリアゾール−１−イル）メチル］イミノ］ビスエタノール、１，２，３−ベンゾトリアゾールナトリウム塩水溶液、１−（１',２'―ジカルボキシエチル）ベンゾトリアゾール、１−（２，３−ジカルボキシプロピル）ベンゾトリアゾール、１−［（２−エチルヘキシルアミノ）メチル］ベンゾトリアゾール、２，６−ビス［（１Ｈ−ベンゾトリアゾール−１−イル）メチル］−４−メチルフェノール、５−メチルベンゾトリアゾール等が挙げられる。アミノ酸の例としては、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシン、バリン、β-アラニン、γ-アミノ酪酸、δ-アミノ吉草酸、ε-アミノヘキサン酸、ε-カプロラクタム、７−アミノヘプタン酸等が挙げられる。グアニジンの例としては、ジシアンジアミド、１，３−ジフェニルグアニジン、１，３−ジ−ｏ−トリルグアニジン等が挙げられる。ヒドラジドの例としては、カルボジヒドラジド、マロン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、１，３−ビス（ヒドラジノカルボノエチル）−５−イソプロピルヒダントイン、セバシン酸ジヒドラジド、ドデカン二酸ジヒドラジド、７，１１−オクタデカジエン−１，１８−ジカルボヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド等が挙げられる。この中でも良好なはんだ付け性の点からイミダゾール、芳香族グアニジンが好ましい。
フラックス全体の質量に対するアミン化合物の含有量は、０〜５．０質量％であり、２．０〜５．０質量％が好ましい。アミン化合物の含有量が上記範囲内であることにより、良好なはんだ付け性を発揮する。

有機ハロゲン化合物としては、トランス−２，３−ジブロモ−２−ブテン−１，４−ジオール、２，３−ジブロモ−１，４−ブタンジオール、２，３−ジブロモ−１−プロパノール、２，３−ジクロロ−１−プロパノール、１，１，２，２−テトラブロモエタン、２，２，２−トリブロモエタノール、ペンタブロモエタン、四臭化炭素、２，２−ビス(ブロモメチル)−１，３−プロパンジオール、ｍｅｓｏ−２，３−ジブロモこはく酸、クロロアルカン、塩素化脂肪酸エステル、臭化ｎ−ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、トリアリルイソシアヌレート６臭化物、２，２−ビス[３，５−ジブロモ−４−(２，３−ジブロモプロポキシ)フェニル]プロパン、ビス[３，５−ジブロモ−４−(２，３−ジブロモプロポキシ)フェニル]スルホン、エチレンビスペンタブロモベンゼン、２−クロロメチルオキシラン、ヘット酸、ヘット酸無水物、臭化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂等を使用することができ、良好なはんだ付け性の点からトランス−２，３−ジブロモ−２−ブテン−１，４−ジオール、ｍｅｓｏ−２，３−ジブロモこはく酸、トリアリルイソシアヌレート６臭化物が好ましい。
フラックス全体の質量に対する有機ハロゲン化合物の含有量は、０〜５．０質量％が好ましく、０〜３．０質量％がより好ましい。有機ハロゲン化合物の含有量が上記範囲内であれば、良好なはんだ付け性を発揮する。

アミンハロゲン化水素酸塩としては、上記に示したアミン化合物のハロゲン化水素酸塩（ＨＦ、ＨＣｌ、ＨＢｒ又はＨＩの塩)を使用することができる。アミンハロゲン化水素酸塩の例としては、ステアリルアミン塩酸塩、ジエチルアニリン塩酸塩、ジエタノールアミン塩酸塩、２−エチルヘキシルアミン臭化水素酸塩、ピリジン臭化水素酸塩、イソプロピルアミン臭化水素酸塩、シクロヘキシルアミン臭化水素酸塩、ジエチルアミン臭化水素酸塩、モノエチルアミン臭化水素酸塩、１，３−ジフェニルグアニジン臭化水素酸塩、ジメチルアミン臭化水素酸塩、ジメチルアミン塩酸塩、ロジンアミン臭化水素酸塩、２−エチルヘキシルアミン塩酸塩、イソプロピルアミン塩酸塩、シクロヘキシルアミン塩酸塩、２−ピペコリン臭化水素酸塩、１，３−ジフェニルグアニジン塩酸塩、ジメチルベンジルアミン塩酸塩、ヒドラジンヒドラート臭化水素酸塩、ジメチルシクロヘキシルアミン塩酸塩、トリノニルアミン臭化水素酸塩、ジエチルアニリン臭化水素酸塩、２−ジエチルアミノエタノール臭化水素酸塩、２−ジエチルアミノエタノール塩酸塩、塩化アンモニウム、ジアリルアミン塩酸塩、ジアリルアミン臭化水素酸塩、モノエチルアミン塩酸塩、モノエチルアミン臭化水素酸塩、ジエチルアミン塩酸塩、トリエチルアミン臭化水素酸塩、トリエチルアミン塩酸塩、ヒドラジン一塩酸塩、ヒドラジン二塩酸塩、ヒドラジン一臭化水素酸塩、ヒドラジン二臭化水素酸塩、ピリジン塩酸塩、アニリン臭化水素酸塩、ブチルアミン塩酸塩、へキシルアミン塩酸塩、ｎ−オクチルアミン塩酸塩、ドデシルアミン塩酸塩、ジメチルシクロヘキシルアミン臭化水素酸塩、エチレンジアミン二臭化水素酸塩、ロジンアミン臭化水素酸塩、２−フェニルイミダゾール臭化水素酸塩、４−ベンジルピリジン臭化水素酸塩、Ｌ−グルタミン酸塩酸塩、Ｎ−メチルモルホリン塩酸塩、ベタイン塩酸塩、２−ピペコリンヨウ化水素酸塩、シクロヘキシルアミンヨウ化水素酸塩、１，３−ジフェニルグアニジンフッ化水素酸塩、ジエチルアミンフッ化水素酸塩、２−エチルヘキシルアミンフッ化水素酸塩、シクロヘキシルアミンフッ化水素酸塩、エチルアミンフッ化水素酸塩、ロジンアミンフッ化水素酸塩等が挙げられ、良好なはんだ付け性及び電気的信頼性の点からアミン臭化水素酸塩が好ましい。
フラックス全体の質量に対するアミンハロゲン化水素酸塩の含有量は、０〜３．０質量％であり、０〜１．０質量％が好ましい。アミンハロゲン化水素酸塩の含有量が上記範囲内であれば、良好なはんだ付け性及び電気的信頼性を発揮する。

酸化防止剤としては、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］等のヒンダートフェノール系酸化防止剤を使用することができる。フラックス全体の質量に対する酸化防止剤の含有量は、０〜５．０質量％である。

本発明のフラックスは、アミンホウフッ化水素酸塩を更に含むことができる。
アミンホウフッ化水素酸塩としては、上記に示したアミン化合物のホウフッ化水素酸塩を使用することができる。アミンホウフッ化水素酸塩の例としては、シクロヘキシルアミンテトラフルオロホウ酸塩、ジシクロヘキシルアミンテトラフルオロホウ酸塩等が挙げられる。
フラックス全体の質量に対するアミンホウフッ化水素酸塩の含有量は、０〜１．０質量％が好ましい。アミンホウフッ化水素酸塩の含有量が上記範囲内であれば、良好なはんだ付け性を発揮する。

本発明のソルダペーストは、上述のフラックスとはんだ粉末とを含む。
本発明のソルダペーストにおける「フラックス」とは、ソルダペーストにおけるはんだ粉末以外の成分全体のことをいう。本発明のソルダペーストにおいて、はんだ粉末とフラックスとの重量比（はんだ粉末：フラックス）は、用途に応じて適宜設定することができる。

はんだ粉末の合金組成としては、Ｓｎ−Ａｇ系合金、Ｓｎ−Ｃｕ系合金、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系合金、Ｓｎ−Ｉｎ系合金、Ｓｎ−Ｂｉ系合金、Ｓｎ−Ｓｂ系合金、およびこれらの合金にＡｇ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｐ，Ｇｅ，Ｓｂ，Ｉｎ，Ｂｉ，Ｚｎ等を添加した合金を使用することができる。

本発明においては、ソルビトール系チキソ剤、ソルビトール系添加剤、及びグリコールエーテル系溶剤を、当業界で公知の方法により加熱混合してフラックスを調製することができる。このフラックスとはんだ粉末とを当業界で公知の方法により混練することによりソルダペーストを製造することができる。
このようにして調製された本発明におけるソルダペーストは、電子機器における微細構造の回路基板に、例えば、メタルマスクを用いた印刷法、ディスペンサを用いた吐出法、又は転写ピンによる転写法により、はんだ付け部に塗布させ、リフローを行うことができる。

以下、本発明について実施例により具体的に説明するが、本発明は実施例に記載の内容に限定されるものではない。

（評価）
実施例１〜４６、並びに比較例１及び２それぞれのフラックスについて、以下のとおり、（１）凝集物の析出の評価、（２）チキソ比の評価、及び（３）総合評価を行った。

（１）凝集物の析出の評価
（１−１）フラックスの評価
実施例１〜４６、並びに比較例１及び２それぞれのフラックスを１００ｍｌ採取し、２００ｍｌ容量のガラスビーカー容器に入れ、薬さじで１０回撹拌し、目視観察用の試料を作成した。同様の作業を行い、各フラックスについて目視観察用の試料を３個作成し、各試料について目視で観察を行った。

（１−２）ソルダペーストの評価
実施例１〜４６、並びに比較例１及び２それぞれのフラックス及びはんだ合金の球状粉末（直径３２μｍ）を準備し、ソルダペースト全体に対して、実施例１〜４６、並びに比較例１及び２それぞれのフラックスが１１質量％、はんだ合金の粉末が８９質量％となるように混合し、ソルダペーストを得た。はんだ合金の組成はＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ（各数値は質量％）を用いた。
得られた実施例１〜４６、並びに比較例１及び２それぞれのソルダペーストを、グラインドメーター ＧＳ−２２５６Ｍ（太佑機材株式会社製、測定レンジ：０〜１００μｍ）を用いて３回測定を行い、３回の測定値の平均値を算出し、この平均値をソルダペーストに含まれる凝集物の大きさ（粒度）とした。
図１はグラインドメーターによる試料の測定状態を示す模式図である。グラインドメーターの表面には、一端の０から他端の最大値まで一定の値で深さが増加する溝が設けられており、最大深さ側からソルダペーストの試料をスクレーバーによりスキージングすると、凝集物の大きさに応じた深さの箇所に線状痕や粒状痕が残る（図２参照）。線状痕や粒状痕のできた位置の深さにより、ソルダペーストの試料中の凝集物の大きさ（粒度）を評価する。

（１−３）判定基準
・３個のフラックスの試料の全てについて凝集物が観察されず、かつ、ソルダペーストの試料について３回の測定のいずれにおいてもグラインドメーターに線状痕や粒状痕が発生しない。
： ○○（非常に良好）
・３個のフラックスの試料の全てについて凝集物が観察されず、かつ、ソルダペーストの試料に５０μｍ以上の凝集物が観察されない。
： ○（良好）
・３個のフラックスの試料のいずれかにおいて凝集物が観察される、及び／又は、ソルダペーストの試料に５０μｍ以上の凝集物が観察される。
： ×（不良）

（２）チキソ比の評価
上記「（１）凝集物の析出の評価」の「（１−２）ソルダペーストの評価」と同様にして、実施例１〜４６、並びに比較例１及び２それぞれのソルダペーストを得た。
得られた実施例１〜４６、並びに比較例１及び２それぞれのソルダペーストについて、二重円筒管型回転粘度計 Ｍａｌｃｏｍ Ｖｉｓｃｏｍｅｔｅｒ ＰＣＵ−２０５（マルコム社製）を用いて、２５℃の条件下において以下の表１に示す回転数（ｒｐｍ）及び計測時間（ｍｉｎ）で順次粘度を測定した。３回転時と３０回転時の粘度から以下の式（１）に基づいてチキソ比を求めた。
そして、以下の判定基準に沿って評価を行った。
チキソ比が０．４以上であり十分なチキソ性を有する： ○（良好）
チキソ比が０．４未満でありチキソ性が不十分である： ×（不良）

（３）総合評価
以下の判定基準に沿って総合評価を行った。
（１）凝集物の析出の評価が○○（非常に良好）、かつ（２）チキソ比の評価が○（良好） ：○○（非常に良好）
（１）凝集物の析出の評価が○（良好）、かつ（２）チキソ比の評価が○（良好） ：○（良好）
（１）凝集物の析出の評価及び（２）チキソ比の評価の少なくともいずれか１つが×（不良） ：×（不良）

（実施例１〜４６、比較例１及び２）
以下の表２〜７に示す組成で実施例１〜４６並びに比較例１及び２のフラックスを調合した。
なお、以下の表２〜７中の各成分の数値は、フラックス全体の質量に対する各成分の質量％を表す。

そして、実施例１〜４６並びに比較例１及び２のフラックスについて、上記の（１）凝集物の析出の評価、（２）チキソ比の評価、及び（３）総合評価を行った。評価結果を以下の表２〜７に示す。

上記表２及び３の結果より、ジベンジリデンソルビトール及びビス（４−メチルベンジリデン)ソルビトールから選択されるソルビトール系チキソ剤：０．５〜３．５質量％、並びにソルビトール、モノベンジリデンソルビトール、及びモノ（４−メチルベンジリデン)ソルビトールから選択されるソルビトール系添加剤：２〜３５０質量ｐｐｍ（０．０００２〜０．０３５質量％）を含み、溶剤として芳香族グリコールエーテル系溶剤であるフェニルグリコールを含む実施例１〜１８のフラックスにおいては、フラックス及びソルダペーストのいずれの状態においても凝集物の析出が観察されず非常に良好な評価であり、また、ソルダペーストのチキソ比が０．４以上であり十分なチキソ性を有していた。
実施例１〜１８の結果からわかるように、ソルビトール系チキソ剤及びソルビトール系添加剤それぞれの種類及び含有量（質量％）を変更した場合であっても、凝集物の析出及びチキソ比のいずれの評価においても変化はなく非常に良好又は良好であった。

また、上記表４及び５の結果より、ジベンジリデンソルビトール及びビス（４−メチルベンジリデン)ソルビトールから選択されるソルビトール系チキソ剤：０．５〜３．５質量％、並びにソルビトール、モノベンジリデンソルビトール、及びモノ（４−メチルベンジリデン)ソルビトールから選択されるソルビトール系添加剤：２〜３５０質量ｐｐｍ（０．０００２〜０．０３５質量％）を含み、溶剤として脂肪族グリコールエーテル系溶剤であるヘキシルジグリコールを含む実施例１９〜３６のフラックスにおいては、フラックスの状態において凝集物の析出が観察されず、また、ソルダペーストの状態において５０μｍ以上の凝集物が観察されず、良好な評価であった。また、実施例１９〜３６のフラックスにおいては、ソルダペーストのチキソ比が０．４以上であり十分なチキソ性を有していた。
実施例１９〜３６の結果からわかるように、ソルビトール系チキソ剤及びソルビトール系添加剤それぞれの種類及び含有量（質量％）を変更した場合であっても、凝集物の析出及びチキソ比のいずれの評価においても変化はなく良好であった。
また、実施例１〜１８の結果と実施例１９〜３６の結果との比較からわかるように、溶剤として芳香族グリコールエーテル系溶剤であるフェニルグリコールを使用することにより、脂肪族グリコールエーテル系溶剤であるヘキシルジグリコールを使用する場合に比べて、凝集物の析出を抑制する効果がより高いことがわかった。

また、上記表６の結果より、ジベンジリデンソルビトール：０．５〜３．５質量％、及びソルビトール：２〜３５０質量ｐｐｍ（０．０００２〜０．０３５質量％）を含み、溶剤として芳香族グリコールエーテル系溶剤であるフェニルグリコールを含む実施例３７〜４６のフラックスにおいては、フラックス及びソルダペーストのいずれの状態においても凝集物の析出が観察されず非常に良好な評価であり、また、ソルダペーストのチキソ比が０．４以上であり十分なチキソ性を有していた。
実施例３７〜４６の結果からわかるように、ソルビトール系チキソ剤以外のチキソ剤、ロジン系樹脂、有機酸、ハロゲン化合物、及び酸化防止剤の含有量（質量％）及び／又は種類を変更した場合であっても、凝集物の析出及びチキソ比のいずれの評価においても変化はなく非常に良好又は良好であった。

一方、上記表７の結果より、ジベンジリデンソルビトール：３．０質量％を含み、ソルビトール系添加剤を含まない比較例１のフラックスにおいては、ソルダペーストのチキソ比は０．４以上であったが、フラックス及び／又はソルダペーストの状態において凝集物の析出が観察された。また、ジベンジリデンソルビトールの含有量が０．１質量％であり、ソルビトール：３００質量ｐｐｍ（０．０３００質量％）を含む比較例２のフラックスにおいては、チキソ剤の含有量が少ないためフラックス及びソルダペーストのいずれの状態においても凝集物の析出が観察されず、ソルダペーストのチキソ比が０．４未満でありチキソ性が不十分であった。

以上、表２〜７に示すように、ジベンジリデンソルビトール、ビス（４−メチルベンジリデン)ソルビトール、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるソルビトール系チキソ剤：０．５〜３．５質量％、並びにソルビトール、モノベンジリデンソルビトール、モノ（４−メチルベンジリデン)ソルビトール、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるソルビトール系添加剤：２〜３５０質量ｐｐｍを含み、グリコールエーテル系溶剤を含むフラックスは、高いチキソ性を有し、かつ凝集物の析出が抑制されることが確認された。

Claims (5)

1. ジベンジリデンソルビトール、ビス（４−メチルベンジリデン)ソルビトール、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるソルビトール系チキソ剤：０．５〜３．５質量％、並びにソルビトール、モノベンジリデンソルビトール、モノ（４−メチルベンジリデン)ソルビトール、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるソルビトール系添加剤：２〜３５０質量ｐｐｍを含み、グリコールエーテル系溶剤を含むことを特徴とするフラックス。
2. 前記ソルビトール系チキソ剤と前記ソルビトール系添加剤との合計量に対する前記ソルビトール系添加剤の含有量が０．０５〜１．００質量％であることを特徴とする請求項１に記載のフラックス。
3. 前記ソルビトール系チキソ剤を除くチキソ剤を１．０〜１０．０質量％更に含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のフラックス。
4. ロジン系樹脂及び／又は水溶性樹脂：２０．０〜６０．０質量％、有機酸：０〜１０．０質量％、アミン化合物：０〜５．０質量％、有機ハロゲン化合物：０〜５．０質量％、アミンハロゲン化水素酸塩：０〜３．０質量％、及び酸化防止剤：０〜５．０質量％を更に含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のフラックス。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載のフラックスとはんだ粉末とを含むソルダペースト。