JP6674120B1 - Solder paste and flux for solder paste - Google Patents

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Abstract

【課題】経時変化が起きにくく、濡れ性に優れ、高い機械的特性を有し、流動性及び保形性が良好なはんだペーストを提供する。【解決手段】はんだ粉末とフラックスとを含有する、はんだペーストを採用する。はんだ粉末は、As:25〜300質量ppm、Pb:0質量ppm超え5100質量ppm以下、並びにSb:0質量ppm超え3000質量ppm以下、及びBi:0質量ppm超え10000質量ppm以下の少なくとも一種、並びに残部がSnからなる合金組成を有し、(1)式及び(2)式を満たすはんだ合金を含む。フラックスは、ロジンと、チキソ剤と、溶剤とを含む。チキソ剤は、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)ソルビトールより選択される少なくとも一種を含む。275≦2As+Sb+Bi+Pb (1)0.01≦(2As+Sb)/(Bi+Pb)≦10.00 (2)【選択図】なしPROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solder paste which does not easily change with time, has excellent wettability, has high mechanical properties, and has good fluidity and shape retention. A solder paste containing a solder powder and a flux is adopted. Solder powder is at least one of As: 25 to 300 mass ppm, Pb: 0 mass ppm over 5100 mass ppm and Sb: 0 mass ppm over 3000 mass ppm and Bi: 0 mass ppm over 10,000 mass ppm. In addition, the balance includes a solder alloy having an alloy composition of Sn and satisfying the expressions (1) and (2). The flux contains rosin, a thixotropic agent, and a solvent. The thixotropic agent contains at least one selected from dibenzylidene sorbitol and bis (4-methylbenzylidene) sorbitol. 275 ≦ 2As + Sb + Bi + Pb (1) 0.01 ≦ (2As + Sb) / (Bi + Pb) ≦ 10.00 (2) [Selection diagram] None

Description

本発明は、はんだペースト及びはんだペースト用フラックスに関する。   The present invention relates to a solder paste and a flux for a solder paste.

近年、CPU(Central Processing Unit)等のはんだ継手を有する電子デバイスは、小型化、高性能化が要求されている。これに伴い、プリント基板と電子デバイスの電極の小型化が必要になる。電子デバイスは電極を介してプリント基板と接続されるため、電極の小型化に伴い、両者を接続するはんだ継手も小さくなる。   In recent years, electronic devices having a solder joint such as a CPU (Central Processing Unit) have been required to be smaller and have higher performance. Accordingly, it is necessary to reduce the size of the printed circuit board and the electrodes of the electronic device. Since an electronic device is connected to a printed circuit board via an electrode, the size of the electrode is reduced and the size of a solder joint for connecting the two is also reduced.

電子デバイスとプリント基板をこのような微細な電極を介して接続するためには、一般にはんだペーストが使用されている。
はんだペーストは、プリント基板の電極上に印刷等によって供給される。はんだペーストの印刷は、開口部が設けられたメタルマスクをプリント基板上に置き、スキージをメタルマスクに押し付けながら移動させ、メタルマスクの開口部からはんだペーストをプリント基板上の電極に一括塗布することにより行われる。その後、電子部品はプリント基板に印刷されたはんだペースト上に載置され、はんだ付けが完了するまでははんだペーストによって保持される。
In order to connect an electronic device and a printed board via such fine electrodes, a solder paste is generally used.
The solder paste is supplied on the electrodes of the printed circuit board by printing or the like. Solder paste printing consists of placing a metal mask with an opening on a printed circuit board, moving the squeegee while pressing it against the metal mask, and applying the solder paste to the electrodes on the printed circuit board from the metal mask opening. It is performed by Thereafter, the electronic component is placed on the solder paste printed on the printed circuit board and held by the solder paste until the soldering is completed.

そして、例えば、電子部品がプリント基板上に載置されてからリフロー炉へ導入するまでに数時間を要した場合には、はんだペーストが印刷時の形状を維持できないことがある。この場合、電子部品の傾きや接合不良の原因となり得る。また、はんだペーストを購入した場合、通常では1回の印刷で全量を使い切ることはないため、はんだペーストは、印刷性能を損なわないように製造当初の適度な粘度が維持されなければならない。   If, for example, several hours are required after the electronic component is placed on the printed circuit board until it is introduced into the reflow furnace, the solder paste may not be able to maintain the shape at the time of printing. In this case, it may cause a tilt of the electronic component or a bonding failure. In addition, when the solder paste is purchased, usually, the entire amount is not used up in one printing, so that the solder paste must maintain an appropriate viscosity at the beginning of manufacturing so as not to deteriorate the printing performance.

しかし、近年、電極の小型化が進むにつれて、はんだペーストの印刷面積も狭小化が進んでいることから、購入したはんだペーストを使い切るまでの時間は長期化している。はんだペーストは、はんだ粉末とフラックスとを混練したものであり、保管期間が長期に渡る場合には、保管状況によってははんだペーストの粘度が上がってしまい、購入当初の印刷性能を発揮することができないことがある。   However, in recent years, as the size of the electrode has been reduced, the printed area of the solder paste has also been reduced, so that the time until the purchased solder paste has been used has been prolonged. Solder paste is a mixture of solder powder and flux.If the storage period is long, the viscosity of the solder paste will increase depending on the storage conditions, and the printing performance at the time of purchase cannot be exhibited. Sometimes.

そこで、例えば特許文献1には、はんだペーストの経時変化を抑制するため、Snと、Ag、Bi、Sb、Zn、In及びCuからなる群から選択される一種又は二種以上と、を含み、かつ、所定量のAsを含むはんだ合金が開示されている。同文献には、25℃で2週間後の粘度が作製当初の粘度と比較して140%未満である結果が示されている。   Therefore, for example, Patent Document 1 includes Sn and one or more selected from the group consisting of Ag, Bi, Sb, Zn, In, and Cu in order to suppress a temporal change of the solder paste, Further, a solder alloy containing a predetermined amount of As is disclosed. The document shows that the viscosity after 2 weeks at 25 ° C. is less than 140% as compared with the viscosity at the beginning of production.

一方、はんだ付けに用いられるフラックスは、はんだ及びはんだ付けの対象となる接合対象物の金属表面に存在する金属酸化物を化学的に除去し、両者の境界で金属元素の移動を可能にする効能を持つ。このため、フラックスを使用してはんだ付けを行うことで、はんだと接合対象物の金属表面との間に金属間化合物が形成できるようになり、強固な接合が得られる。   On the other hand, the flux used for soldering chemically removes the metal oxides present on the metal surface of the solder and the joining object to be soldered, and enables the movement of metal elements at the boundary between the two. have. Therefore, by performing soldering using a flux, an intermetallic compound can be formed between the solder and the metal surface of the object to be joined, and a strong joint can be obtained.

このようなはんだ付け用フラックスと、はんだ粉末と、を含むはんだペーストでは、フラックスに含まれるチキソ剤によってチキソ性が付与される。チキソ剤は、フラックス中でネットワークを構築し、チキソ性を付与する。   In a solder paste containing such soldering flux and solder powder, thixotropy is imparted by a thixo agent contained in the flux. The thixotropic agent builds a network in the flux and imparts thixotropic properties.

特開2015−98052号公報JP-A-2005-98052

上述のように、特許文献1に記載の発明は、Sn及びAsの他に6種類の元素を選択的に含有し得るはんだ合金である。また、同文献には、As含有量が多いと、溶融性が劣る結果が示されている。   As described above, the invention described in Patent Document 1 is a solder alloy that can selectively contain six types of elements in addition to Sn and As. In addition, the document shows that when the As content is large, the meltability is poor.

ここで、特許文献1で評価されている溶融性は、溶融はんだの濡れ性に相当すると考えられる。同文献で開示されている溶融性は、溶融物の外観を顕微鏡で観察し、溶融しきれないはんだ粉末の有無により評価されている。溶融はんだの濡れ性が高ければ、溶融しきれないはんだ粉末が残存し難くなるためである。   Here, the meltability evaluated in Patent Document 1 is considered to correspond to the wettability of the molten solder. The meltability disclosed in this document is evaluated by observing the appearance of the melt with a microscope and by the presence or absence of solder powder that cannot be melted completely. This is because if the wettability of the molten solder is high, the solder powder that cannot be melted hardly remains.

一般に、溶融はんだの濡れ性を向上させるためには高活性のフラックスを用いる必要がある。特許文献1に記載のフラックスにおいて、Asによる濡れ性の劣化が抑制されるためには、高活性のフラックスを用いればよいと考えられる。しかし、高活性のフラックスを用いると、フラックスの粘度上昇率が上がってしまう。また、特許文献1の記載を鑑みると、粘度上昇率の上昇を抑えるためには、As含有量を増加させる必要がある。特許文献1に記載のはんだペーストが更に低い粘度上昇率と、優れた濡れ性とを示すためには、フラックスの活性力とAs含有量を増加し続ける必要があり、悪循環を招くことになる。   Generally, in order to improve the wettability of molten solder, it is necessary to use a highly active flux. In the flux described in Patent Document 1, it is considered that a highly active flux may be used in order to suppress the deterioration of wettability due to As. However, when a highly active flux is used, the rate of increase in the viscosity of the flux increases. Also, in view of the description of Patent Document 1, it is necessary to increase the As content in order to suppress the increase in the rate of increase in viscosity. In order for the solder paste described in Patent Document 1 to exhibit a lower viscosity increase rate and excellent wettability, it is necessary to keep increasing the flux activation power and As content, which causes a vicious cycle.

最近では、はんだペーストは、使用環境や保管環境によらず長期間安定した性能を維持することが求められており、また、はんだ継手の微細化により更に高い濡れ性も要求されている。特許文献1に記載のはんだペーストを用いて最近の要求に対応しようとすると、前述のように悪循環が避けられない。   In recent years, solder pastes have been required to maintain stable performance for a long period of time irrespective of use environment and storage environment, and further higher wettability has been required due to miniaturization of solder joints. When trying to respond to recent demands using the solder paste described in Patent Document 1, a vicious cycle is inevitable as described above.

更に、微細な電極を接合するためには、はんだ継手の機械的特性等を向上させる必要がある。元素によっては、含有量が多くなると、液相線温度が上昇して液相線温度と固相線温度が広がり、凝固時に偏析して不均一な合金組織が形成されてしまう。はんだ合金がこのような合金組織を有すると、引張強度等の機械的特性が劣り、外部からの応力により容易に破断してしまう。この問題は、近年の電極の小型化に伴い顕著になってきている。   Furthermore, in order to join fine electrodes, it is necessary to improve the mechanical properties and the like of the solder joint. If the content of some elements increases, the liquidus temperature increases, the liquidus temperature and the solidus temperature increase, and segregation occurs during solidification to form a non-uniform alloy structure. When the solder alloy has such an alloy structure, mechanical properties such as tensile strength are inferior, and the solder alloy is easily broken by external stress. This problem has become remarkable with recent miniaturization of electrodes.

また、はんだペーストのプリント基板の電極上への供給は、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。このため、はんだ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。はんだペーストにおいて、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。   The supply of the solder paste onto the electrodes of the printed circuit board is usually performed by dispenser discharge or screen printing. For this reason, the solder paste is required to have printability such as dischargeability and plate skipping, and further needs to maintain its shape after being supplied. The flow characteristics (thixotropic property) of the solder paste, which has both fluidity (low viscosity) at the time of ejection and printing and shape retention (high viscosity) after supply, are the fine characteristics in the surface mounting of substrates, which have been increasing in density in recent years. This is an important factor in pitch printing.

本発明は、上述した課題を解決するためなされたものであり、粘度上昇等の経時変化が起きにくく、濡れ性に優れ、高い機械的特性を有し、かつ、流動性及び保形性が良好なはんだペーストを提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and is unlikely to occur with time such as viscosity increase, has excellent wettability, has high mechanical properties, and has good fluidity and shape retention. It is intended to provide a simple solder paste.

はんだペーストの経時変化の抑制と優れた濡れ性とが同時に改善される際、高い活性力を有するフラックスの使用、及びAs含有量の増加による悪循環を避ける必要がある。本発明者らは、はんだ粉末の合金組成に着目し、はんだペーストの経時変化の抑制と優れた濡れ性との両立を図るために鋭意検討を行った。   When the suppression of the change over time of the solder paste and the excellent wettability are simultaneously improved, it is necessary to use a flux having a high activity and avoid a vicious cycle due to an increase in the As content. The present inventors have focused on the alloy composition of the solder powder, and have conducted intensive studies in order to achieve both suppression of the change over time of the solder paste and excellent wettability.

まずは、本発明者らは、はんだ合金として従来から使用されているSn、SnCu、SnAgCuはんだ合金を基本組成として、これにAsを含有するはんだ粉末について検討した。そして、このはんだ粉末を用いた場合に、はんだペーストの経時変化を抑制する理由に着目し、As含有量を検討した。   First, the present inventors studied a solder powder containing As as a basic composition based on Sn, SnCu, and SnAgCu solder alloys conventionally used as solder alloys. Then, when this solder powder was used, attention was paid to the reason for suppressing the temporal change of the solder paste, and the As content was examined.

はんだペーストの粘度が経時的に上昇する理由は、はんだ粉末とフラックスとが反応するためであると考えられる。そして、特許文献1の表1実施例4及び比較例2の結果を比較すると、As含有量が100質量ppmを超えた方が、粘度上昇率が低い結果を示している。これらを鑑みると、はんだペーストの経時変化を抑制する効果(以下、適宜「増粘抑制効果」と称する。)に着目した場合、As含有量を更に増加させてもよいと考えた。As含有量を増加した場合、As含有量に伴い増粘抑制効果がわずかに増加するものの、As含有量が多すぎると、はんだ合金の濡れ性が悪化することが確認された。   It is considered that the reason why the viscosity of the solder paste increases with time is that the solder powder reacts with the flux. When the results of Example 4 and Comparative Example 2 in Table 1 of Patent Document 1 are compared, it is found that the case where the As content exceeds 100 ppm by mass has a lower viscosity increase rate. In view of these, it was considered that the As content may be further increased when attention is paid to the effect of suppressing the temporal change of the solder paste (hereinafter, referred to as the “viscosity suppressing effect” as appropriate). When the As content was increased, the effect of suppressing thickening slightly increased with the As content, but it was confirmed that when the As content was too large, the wettability of the solder alloy deteriorated.

そこで、本発明者らは、Asの他に増粘抑制効果を発揮する元素を添加する必要があることに思い至り、種々の元素を検討したところ、偶然にも、Sb、Bi及びPbがAsと同様の効果を発揮する知見を得た。この理由は定かではないが、以下のように推察される。   Then, the present inventors came to the conclusion that it was necessary to add an element exhibiting a thickening suppressing effect in addition to As, and examined various elements. As a result, Sb, Bi and Pb were found to be As Obtained the same effect as described above. The reason for this is not clear, but is presumed as follows.

増粘抑制効果は、フラックスとの反応を抑制することにより発揮されることから、フラックスとの反応性が低い元素として、イオン化傾向が低い元素が挙げられる。一般に、合金のイオン化は、合金組成としてのイオン化傾向、すなわち標準電極電位で考える。例えば、Snに対して貴なAgを含むSnAg合金は、Snよりもイオン化し難い。このため、Snよりも貴な元素を含有する合金は、イオン化し難いことになり、はんだペーストの増粘抑制効果が高いと推察される。   Since the effect of suppressing thickening is exhibited by suppressing the reaction with the flux, an element having a low reactivity with the flux includes an element having a low ionization tendency. Generally, the ionization of an alloy is considered based on the ionization tendency as an alloy composition, that is, the standard electrode potential. For example, a SnAg alloy containing Ag which is noble to Sn is less likely to ionize than Sn. For this reason, an alloy containing an element nobler than Sn is less likely to be ionized, and is presumed to have a high effect of suppressing the viscosity increase of the solder paste.

ここで、特許文献1では、Sn、Ag、Cuの他に、Bi、Sb、Zn及びInが等価な元素として掲げられているが、イオン化傾向としては、In及びZnはSnに対して卑な元素である。つまり、特許文献1には、Snより卑な元素を添加しても増粘抑制効果が得られることが記載されていることになる。このため、イオン化傾向に則して選定された元素を含有するはんだ合金は、特許文献1に記載のはんだ合金と比較して同等以上の増粘抑制効果が得られると考えられる。また、前述のように、As含有量が増加すると濡れ性が劣化してしまう。   Here, in Patent Document 1, Bi, Sb, Zn, and In are listed as equivalent elements in addition to Sn, Ag, and Cu. However, In and Zn have a lower ionization tendency than Sn. Element. In other words, Patent Literature 1 describes that the effect of suppressing thickening can be obtained even when an element more noble than Sn is added. For this reason, it is considered that a solder alloy containing an element selected according to the ionization tendency can obtain a thickening suppression effect equal to or greater than that of the solder alloy described in Patent Document 1. Further, as described above, when the As content increases, the wettability deteriorates.

本発明者らは、増粘抑制効果として知見したBi及びPbについて詳細に検討した。Bi及びPbは、はんだ合金の液相線温度を下げるため、はんだ合金の加熱温度が一定である場合、はんだ合金の濡れ性を向上させる。しかし、その含有量によっては固相線温度が著しく低下するため、液相線温度と固相線温度との温度差であるΔTが広くなりすぎる。ΔTが広くなりすぎると、凝固時に偏析が生じてしまい、機械的強度等の機械的特性の低下に繋がってしまう。ΔTが広がる現象は、Bi及びPbを同時に添加した場合に顕著に現われることから、厳密な管理が必要であることも知見した。   The present inventors have studied in detail Bi and Pb found as a thickening suppressing effect. Since Bi and Pb lower the liquidus temperature of the solder alloy, when the heating temperature of the solder alloy is constant, the wettability of the solder alloy is improved. However, the solidus temperature is significantly reduced depending on the content thereof, so that ΔT, which is the temperature difference between the liquidus temperature and the solidus temperature, becomes too wide. If ΔT is too wide, segregation occurs at the time of solidification, leading to a decrease in mechanical properties such as mechanical strength. Since the phenomenon that ΔT is widespread appears remarkably when Bi and Pb are added simultaneously, it has also been found that strict control is necessary.

また、本発明者らは、はんだ合金の濡れ性を向上させるため、Bi含有量及びPb含有量を再検討したが、これらの元素の含有量が増加すると、ΔTが広くなった。そこで、本発明者らは、イオン化傾向がSnに対して貴な元素であるとともに、はんだ合金の濡れ性を改善する元素としてSbを選択して、Sb含有量の許容範囲を定めた上で、Sbを含めたAs、Bi、Pb及びSbの各々の含有量に関する関係を詳細に検討した。その結果、偶然にも、これらの元素の含有量が所定の関係式を満たす場合、優れた増粘抑制効果、濡れ性、及びΔTの狭窄化の全てにおいて実用上問題ない程度である知見を得た。   In addition, the present inventors reviewed the Bi content and the Pb content in order to improve the wettability of the solder alloy. However, when the content of these elements increased, ΔT became wider. Therefore, the present inventors have selected Sb as an element whose ionization tendency is noble with respect to Sn and also as an element for improving the wettability of a solder alloy, and set an allowable range of the Sb content. The relationship regarding the content of each of As, Bi, Pb and Sb including Sb was examined in detail. As a result, by chance, when the content of these elements satisfies the predetermined relational expression, it is found that there is no practical problem in all of the excellent thickening suppression effect, wettability, and narrowing of ΔT. Was.

更に、特定のソルビトール系チキソ剤を含有するフラックスでは、充分なチキソ性が発現し得る。   Further, a flux containing a specific sorbitol-based thixotropic agent can exhibit sufficient thixotropic properties.

これらの知見により得られた本発明は次の通りである。
[1]はんだ粉末と、フラックスと、を含有する、はんだペーストであって、前記はんだ粉末は、As:25〜300質量ppm、Pb:0質量ppm超え5100質量ppm以下、並びにSb:0質量ppm超え3000質量ppm以下、及びBi:0質量ppm超え10000質量ppm以下の少なくとも一種、並びに残部がSnからなる合金組成を有し、下記(1)式及び(2)式を満たすはんだ合金を含み、前記フラックスは、ロジンと、チキソ剤と、溶剤と、を含み、前記チキソ剤は、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)ソルビトールからなる群より選択される少なくとも一種であるソルビトール系チキソ剤を0.2質量%以上5.0質量%以下含む、はんだペースト。
275≦2As+Sb+Bi+Pb (1)
0.01≦(2As+Sb)/(Bi+Pb)≦10.00 (2)
上記(1)式及び(2)式中、As、Sb、Bi及びPbは各々前記合金組成での含有量(質量ppm)を表す。
The present invention obtained based on these findings is as follows.
[1] A solder paste containing a solder powder and a flux, wherein the solder powder contains As: 25 to 300 mass ppm, Pb: more than 0 mass ppm, 5100 mass ppm or less, and Sb: 0 mass ppm. Over 3000 mass ppm, and Bi: at least one of over 0 mass ppm to 10,000 mass ppm, and a balance having an alloy composition consisting of Sn, including a solder alloy satisfying the following formulas (1) and (2); The flux includes a rosin, a thixotropic agent, and a solvent, wherein the thixotropic agent is at least one sorbitol-based thixotropic agent selected from the group consisting of dibenzylidene sorbitol and bis (4-methylbenzylidene) sorbitol. Solder paste containing 0.2% by mass or more and 5.0% by mass or less.
275 ≦ 2As + Sb + Bi + Pb (1)
0.01 ≦ (2As + Sb) / (Bi + Pb) ≦ 10.00 (2)
In the above formulas (1) and (2), As, Sb, Bi and Pb each represent the content (ppm by mass) in the alloy composition.

[2]更に、前記合金組成は、下記(1a)式を満たす、上記[1]に記載のはんだペースト。
275≦2As+Sb+Bi+Pb≦25200 (1a)
上記(1a)式中、As、Sb、Bi及びPbは各々前記合金組成での含有量(質量ppm)を表す。
[2] The solder paste according to [1], wherein the alloy composition satisfies the following formula (1a).
275 ≦ 2As + Sb + Bi + Pb ≦ 25200 (1a)
In the above formula (1a), As, Sb, Bi and Pb each represent the content (mass ppm) in the alloy composition.

[3]更に、前記合金組成は、下記(1b)式を満たす、上記[1]に記載のはんだペースト。
275≦2As+Sb+Bi+Pb≦5300 (1b)
上記(1b)式中、As、Sb、Bi及びPbは各々前記合金組成での含有量(質量ppm)を表す。
[3] The solder paste according to [1], wherein the alloy composition satisfies the following formula (1b).
275 ≦ 2As + Sb + Bi + Pb ≦ 5300 (1b)
In the above formula (1b), As, Sb, Bi and Pb each represent the content (mass ppm) in the alloy composition.

[4]更に、前記合金組成は、下記(2a)式を満たす、上記の[1]から[3]のいずれか1項に記載のはんだペースト。
0.31≦(2As+Sb)/(Bi+Pb)≦10.00 (2a)
上記(2a)式中、As、Sb、Bi及びPbは、各々前記合金組成での含有量(質量ppm)を表す。
[4] The solder paste according to any one of [1] to [3], wherein the alloy composition satisfies the following formula (2a).
0.31 ≦ (2As + Sb) / (Bi + Pb) ≦ 10.00 (2a)
In the above formula (2a), As, Sb, Bi and Pb each represent the content (mass ppm) in the alloy composition.

[5]更に、前記合金組成は、Ag:0〜4質量%及びCu:0〜0.9質量%からなる群より選択される少なくとも一種を含有する、上記の[1]から[4]のいずれか1項に記載のはんだペースト。 [5] The alloy composition according to any one of [1] to [4], wherein the alloy composition contains at least one selected from the group consisting of Ag: 0 to 4% by mass and Cu: 0 to 0.9% by mass. The solder paste according to claim 1.

[6]前記チキソ剤は、更に、(D−)ソルビトール、モノベンジリデン(−D−)ソルビトール及びモノ(4−メチルベンジリデン)−(D−)ソルビトールからなる群より選択される少なくとも一種であるソルビトール系添加剤を含む、上記の[1]から[5]のいずれか1項に記載のはんだペースト。 [6] The thixotropic agent is at least one sorbitol selected from the group consisting of (D-) sorbitol, monobenzylidene (-D-) sorbitol, and mono (4-methylbenzylidene)-(D-) sorbitol. The solder paste according to any one of the above [1] to [5], containing a system additive.

[7]前記ソルビトール系チキソ剤に対する、前記ソルビトール系添加剤の割合(質量比)が0.03%以上1.50%以下である、上記[6]に記載のはんだペースト。 [7] against the sorbitol-based thixotropic agent, said sorbitol ratio of additive (weight ratio) is not more than 1.50% of 0.03% or more, the solder paste according to the above [6].

[8]更に、エステル化合物及びアミド化合物からなる群より選択される少なくとも一種を0.5〜15.0質量%含む、上記の[1]から[7]のいずれか1項に記載のはんだペースト。 [8] The solder paste according to any one of [1] to [7], further including 0.5 to 15.0% by mass of at least one selected from the group consisting of an ester compound and an amide compound. .

[9]前記溶剤が、脂肪族グリコール系溶剤及び芳香族グリコール系溶剤からなる群より選択される少なくとも一種である、上記の[1]から[8]のいずれか1項に記載のはんだペースト。 [9] The solder paste according to any one of [1] to [8], wherein the solvent is at least one selected from the group consisting of an aliphatic glycol-based solvent and an aromatic glycol-based solvent.

[10]前記ロジンを15質量%以上70質量%以下、及び、前記有機酸を0質量%以上2.0質量%以下含む、上記の[1]から[9]のいずれか1項に記載のはんだペースト。 [10] The method according to any one of [1] to [9], wherein the rosin contains 15% by mass or more and 70% by mass or less and the organic acid contains 0% by mass or more and 2.0% by mass or less. Solder paste.

[11]更に、アミンを0質量%以上2質量%、有機ハロゲン化合物を0質量%以上8.0質量%以下、アミンハロゲン化水素酸塩を0質量%以上5.0質量%以下、及び、酸化防止剤を0質量%以上8質量%以下含む、上記の[1]から[10]のいずれか1項に記載のはんだペースト。 [11] Further, 0% to 2% by mass of an amine, 0% to 8.0% by mass of an organic halogen compound, 0% to 5.0% by mass of an amine hydrohalide, and The solder paste according to any one of the above [1] to [10], comprising an antioxidant in an amount of 0% by mass to 8% by mass.

[12]はんだペーストに用いられるフラックスであって、前記フラックスは、ロジンと、チキソ剤と、溶剤と、を含有し、前記チキソ剤は、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)ソルビトールからなる群より選択される少なくとも一種であるソルビトール系チキソ剤を0.2質量%以上5.0質量%以下含み、前記はんだペーストは、As:25〜300質量ppm、Pb:0質量ppm超え5100質量ppm以下、並びにSb:0質量ppm超え3000質量ppm以下、及びBi:0質量ppm超え10000質量ppm以下の少なくとも一種、並びに残部がSnからなる合金組成を有し、下記(1)式及び(2)式を満たすはんだ合金を含むはんだ粉末を含有する、はんだペースト用フラックス。
275≦2As+Sb+Bi+Pb (1)
0.01≦(2As+Sb)/(Bi+Pb)≦10.00 (2)
上記(1)式及び(2)式中、As、Sb、Bi及びPbは各々前記合金組成での含有量(質量ppm)を表す。
[12] A flux used for a solder paste, wherein the flux contains rosin, a thixotropic agent, and a solvent, and the thixotropic agent is composed of dibenzylidene sorbitol and bis (4-methylbenzylidene) sorbitol. A sorbitol-based thixotropic agent, which is at least one selected from the group, in an amount of 0.2% by mass or more and 5.0% by mass or less, and the solder paste contains 25% to 300% by mass of As, and 5100% by mass of Pb exceeding 0% by mass. Sb: at least one of Sb: more than 0 mass ppm to 3,000 mass ppm and Bi: more than 0 mass ppm to 10,000 mass ppm, and the balance has an alloy composition consisting of Sn, and the following formula (1) and (2) Flux for solder paste containing solder powder containing solder alloy that satisfies the formula.
275 ≦ 2As + Sb + Bi + Pb (1)
0.01 ≦ (2As + Sb) / (Bi + Pb) ≦ 10.00 (2)
In the above formulas (1) and (2), As, Sb, Bi and Pb each represent the content (ppm by mass) in the alloy composition.

本発明によれば、粘度上昇等の経時変化が起きにくく、濡れ性に優れ、高い機械的特性を有し、かつ、流動性及び保形性が良好なはんだペーストを提供することができる。
また、本発明によれば、充分なチキソ性を付与することができ、好ましくは結晶の析出が抑制され、ダマを生じにくいはんだペースト用フラックスを提供することができる。
According to the present invention, it is possible to provide a solder paste which hardly undergoes a change over time such as an increase in viscosity, has excellent wettability, has high mechanical properties, and has good fluidity and shape retention.
Further, according to the present invention, it is possible to provide a flux for a solder paste that can impart sufficient thixotropic properties, preferably suppresses crystal precipitation, and hardly causes lumps.

本発明を以下により詳しく説明する。
本明細書において、はんだ合金組成に関する「ppm」は、特に指定しない限り「質量ppm」である。「%」は、特に指定しない限り「質量%」である。
The present invention is described in more detail below.
In this specification, “ppm” regarding the solder alloy composition is “mass ppm” unless otherwise specified. “%” Is “% by mass” unless otherwise specified.

<はんだペースト>
本実施形態のはんだペーストは、特定のはんだ粉末と、特定のフラックスと、を含有する。
<Solder paste>
The solder paste of the present embodiment contains a specific solder powder and a specific flux.

≪はんだ粉末≫
本実施形態のはんだペーストに用いられるはんだ粉末は、As:25〜300質量ppm、Pb:0質量ppm超え5100質量ppm以下、並びにSb:0質量ppm超え3000質量ppm以下、及びBi:0質量ppm超え10000質量ppm以下の少なくとも一種、並びに残部がSnからなる合金組成を有し、下記(1)式及び(2)式を満たすはんだ合金を含む。
275≦2As+Sb+Bi+Pb (1)
0.01≦(2As+Sb)/(Bi+Pb)≦10.00 (2)
上記(1)式及び(2)式中、As、Sb、Bi及びPbは各々前記合金組成での含有量(質量ppm)を表す。
≪Solder powder≫
The solder powder used in the solder paste of the present embodiment includes As: 25 to 300 mass ppm, Pb: more than 0 mass ppm to 5100 mass ppm, and Sb: more than 0 mass ppm to 3000 mass ppm, and Bi: 0 mass ppm. At least one of not more than 10,000 mass ppm and a solder alloy having an alloy composition consisting of Sn in the balance and satisfying the following formulas (1) and (2) are included.
275 ≦ 2As + Sb + Bi + Pb (1)
0.01 ≦ (2As + Sb) / (Bi + Pb) ≦ 10.00 (2)
In the above formulas (1) and (2), As, Sb, Bi and Pb each represent the content (ppm by mass) in the alloy composition.

1.合金組成
(1)As:25〜300質量ppm
Asは、はんだペーストの粘度の経時変化を抑制することができる元素である。Asは、フラックスとの反応性が低く、また、Snに対して貴な元素であるために増粘抑制効果を発揮することができると推察される。Asが25質量ppm未満であると、増粘抑制効果を十分に発揮することができない。As含有量の下限は25質量ppm以上であり、好ましくは50質量ppm以上であり、より好ましくは100質量ppm以上である。一方、Asが多すぎるとはんだ合金の濡れ性が劣化する。As含有量の上限は300質量ppm以下であり、好ましくは250質量ppm以下であり、より好ましくは200質量ppm以下である。
1. Alloy composition (1) As: 25 to 300 mass ppm
As is an element capable of suppressing a change with time in the viscosity of the solder paste. It is presumed that As has low reactivity with flux and is an element noble to Sn, so that it can exert a thickening suppressing effect. When As is less than 25 ppm by mass, the effect of suppressing thickening cannot be sufficiently exhibited. The lower limit of the As content is 25 ppm by mass or more, preferably 50 ppm by mass or more, and more preferably 100 ppm by mass or more. On the other hand, if the content of As is too large, the wettability of the solder alloy deteriorates. The upper limit of the As content is 300 ppm by mass or less, preferably 250 ppm by mass or less, and more preferably 200 ppm by mass or less.

(2)Pb:0質量ppm超え5100質量ppm以下、並びにSb:0質量ppm超え3000質量ppm以下、及びBi:0質量ppm超え10000質量ppm以下の少なくとも一種
Sbは、フラックスとの反応性が低く増粘抑制効果を示す元素である。本発明に係るはんだ合金がSbを含有する場合、Sb含有量の下限は0質量ppm超えであり、好ましくは25質量ppm以上であり、より好ましくは50質量ppm以上であり、更に好ましくは100質量ppm以上であり、特に好ましくは300質量ppm以上である。一方、Sb含有量が多すぎると、濡れ性が劣化するため、適度な含有量にする必要がある。Sb含有量の上限は3000質量ppm以下であり、好ましくは1150質量ppm以下であり、より好ましくは500質量ppm以下である。
(2) Pb: at least one of 0 mass ppm to 5100 mass ppm or less, and Sb: at least one mass of more than 0 mass ppm to 3000 mass ppm and Bi: more than 0 mass ppm to 10000 mass ppm Sb has low reactivity with flux. It is an element that exhibits a thickening suppressing effect. When the solder alloy according to the present invention contains Sb, the lower limit of the Sb content is more than 0 mass ppm, preferably 25 mass ppm or more, more preferably 50 mass ppm or more, and still more preferably 100 mass ppm. ppm or more, particularly preferably 300 ppm by mass or more. On the other hand, if the Sb content is too large, the wettability deteriorates, so it is necessary to make the Sb content appropriate. The upper limit of the Sb content is 3000 ppm by mass or less, preferably 1150 ppm by mass or less, more preferably 500 ppm by mass or less.

Bi及びPbは、Sbと同様に、フラックスとの反応性が低く増粘抑制効果を示す元素である。また、Bi及びPbは、はんだ合金の液相線温度を下げるとともに、溶融はんだの粘性を低減させるため、Asによる濡れ性の劣化を抑えることができる元素である。   Bi and Pb, like Sb, are elements having low reactivity with flux and exhibiting a thickening suppressing effect. Further, Bi and Pb are elements that can lower the liquidus temperature of the solder alloy and reduce the viscosity of the molten solder, thereby suppressing the deterioration of wettability due to As.

Pb、並びにSb、及びBiの少なくとも1元素が存在すれば、Asによる濡れ性の劣化を抑えることができる。本発明に係るはんだ合金がBiを含有する場合、Bi含有量の下限は0質量ppm超えであり、好ましくは25質量ppm以上であり、より好ましくは50質量ppm以上であり、更に好ましくは75質量ppm以上であり、特に好ましくは100質量ppm以上であり、最も好ましくは250質量ppm以上である。Pb含有量の下限は0質量ppm超えであり、好ましくは25質量ppm以上であり、より好ましくは50質量ppm以上であり、更に好ましくは75質量ppm以上であり、特に好ましくは100質量ppm以上であり、最も好ましくは250質量ppm以上である。   If at least one element of Pb, Sb, and Bi is present, deterioration of wettability by As can be suppressed. When the solder alloy according to the present invention contains Bi, the lower limit of the Bi content is more than 0 mass ppm, preferably 25 mass ppm or more, more preferably 50 mass ppm or more, and still more preferably 75 mass ppm. ppm or more, particularly preferably 100 ppm or more, and most preferably 250 ppm or more. The lower limit of the Pb content is more than 0 mass ppm, preferably 25 mass ppm or more, more preferably 50 mass ppm or more, still more preferably 75 mass ppm or more, and particularly preferably 100 mass ppm or more. And most preferably at least 250 ppm by mass.

一方、これらの元素の含有量が多すぎると、固相線温度が著しく低下するため、液相線温度と固相線温度との温度差であるΔTが広くなりすぎる。ΔTが広すぎると、溶融はんだの凝固過程において、BiやPbの含有量が少ない高融点の結晶相が析出するために液相のBiやPbが濃縮される。その後、更に溶融はんだの温度が低下すると、BiやPbの濃度が高い低融点の結晶相が偏析してしまう。このため、はんだ合金の機械的強度等が劣化し、信頼性が劣ることになる。特に、Bi濃度が高い結晶相は硬くて脆いため、はんだ合金中で偏析すると信頼性が著しく低下する。   On the other hand, if the content of these elements is too large, the solidus temperature is remarkably lowered, so that ΔT, which is the temperature difference between the liquidus temperature and the solidus temperature, becomes too wide. If ΔT is too wide, a liquid phase Bi or Pb is concentrated in the solidification process of the molten solder because a high melting point crystalline phase having a low content of Bi or Pb is deposited. Thereafter, when the temperature of the molten solder further decreases, a low melting point crystal phase having a high concentration of Bi or Pb segregates. For this reason, the mechanical strength and the like of the solder alloy are deteriorated, and the reliability is deteriorated. In particular, since the crystal phase having a high Bi concentration is hard and brittle, the segregation in the solder alloy significantly lowers the reliability.

このような観点から、本発明に係るはんだ合金がBiを含有する場合、Bi含有量の上限は10000質量ppm以下であり、好ましくは1000質量ppm以下であり、より好ましくは600質量ppm以下であり、更に好ましくは500質量ppm以下である。Pb含有量の上限は5100質量ppm以下であり、好ましくは5000質量ppm以下であり、より好ましくは1000質量ppm以下であり、更に好ましくは850質量ppm以下であり、特に好ましくは500質量ppm以下である。   From such a viewpoint, when the solder alloy according to the present invention contains Bi, the upper limit of the Bi content is 10,000 mass ppm or less, preferably 1,000 mass ppm or less, more preferably 600 mass ppm or less. , More preferably 500 ppm by mass or less. The upper limit of the Pb content is 5100 mass ppm or less, preferably 5000 mass ppm or less, more preferably 1000 mass ppm or less, still more preferably 850 mass ppm or less, and particularly preferably 500 mass ppm or less. is there.

(3) (1)式
本発明に係るはんだ合金は、下記(1)式を満たす必要がある。
(3) Formula (1) The solder alloy according to the present invention needs to satisfy the following formula (1).

275≦2As+Sb+Bi+Pb (1)
上記(1)式中、As、Sb、Bi及びPbは各々合金組成での含有量(質量ppm)を表す。
275 ≦ 2As + Sb + Bi + Pb (1)
In the above formula (1), As, Sb, Bi and Pb each represent the content (mass ppm) in the alloy composition.

As、Sb、Bi及びPbは、いずれも増粘抑制効果を示す元素であり、これらの合計が275質量ppm以上である必要がある。(1)式中、As含有量を2倍にしたのは、AsがSbやBiやPbと比較して増粘抑制効果が高いためである。   As, Sb, Bi, and Pb are all elements that exhibit a thickening inhibiting effect, and their total needs to be 275 mass ppm or more. In the formula (1), the reason why the As content is doubled is that As has a higher effect of suppressing thickening than Sb, Bi, or Pb.

(1)式が275未満であると、増粘抑制効果が十分に発揮されない。(1)式の下限は275以上であり、好ましくは350以上であり、より好ましくは1200以上である。一方、(1)式の上限は、増粘抑制効果の観点では特に限定されることはないが、ΔTを適した範囲にする観点から、好ましくは25200以下であり、より好ましくは10200以下であり、更に好ましくは5300以下であり、特に好ましくは3800以下である。   If the value of the expression (1) is less than 275, the effect of suppressing thickening is not sufficiently exhibited. The lower limit of the formula (1) is 275 or more, preferably 350 or more, and more preferably 1200 or more. On the other hand, the upper limit of the formula (1) is not particularly limited in terms of the effect of suppressing thickening, but is preferably 25200 or less, more preferably 10200 or less, from the viewpoint of setting ΔT in a suitable range. , More preferably 5300 or less, particularly preferably 3800 or less.

上記好ましい態様の中から上限及び下限を適宜選択したものが、下記(1a)式及び(1b)式である。   The following formulas (1a) and (1b) are those in which the upper and lower limits are appropriately selected from the above preferred embodiments.

275≦2As+Sb+Bi+Pb≦25200 (1a)
275≦2As+Sb+Bi+Pb≦5300 (1b)
上記(1a)及び(1b)式中、As、Sb、Bi及びPbは各々合金組成での含有量(質量ppm)を表す。
275 ≦ 2As + Sb + Bi + Pb ≦ 25200 (1a)
275 ≦ 2As + Sb + Bi + Pb ≦ 5300 (1b)
In the above formulas (1a) and (1b), As, Sb, Bi and Pb each represent the content (mass ppm) in the alloy composition.

(4) (2)式
本発明に係るはんだ合金は、下記(2)式を満たす必要がある。
(4) Formula (2) The solder alloy according to the present invention needs to satisfy the following formula (2).

0.01≦(2As+Sb)/(Bi+Pb)≦10.00 (2)
上記(2)式中、As、Sb、Bi及びPbは各々合金組成での含有量(質量ppm)を表す。
0.01 ≦ (2As + Sb) / (Bi + Pb) ≦ 10.00 (2)
In the above formula (2), As, Sb, Bi and Pb each represent the content (mass ppm) in the alloy composition.

As及びSbは含有量が多いと、はんだ合金の濡れ性が劣化する。一方、Bi及びPbは、Asを含有することによる濡れ性の劣化を抑制するが、含有量が多すぎるとΔTが上昇してしまうため、厳密な管理が必要である。特に、Bi及びPbを同時に含有する合金組成では、ΔTが上昇しやすい。これらを鑑みると、Bi及びPbの含有量を増加させて過度に濡れ性を向上させようとすると、ΔTが広がってしまう。一方、AsやSbの含有量を増加させて増粘抑制効果を向上させようとすると濡れ性が劣化してしまう。そこで、本発明では、As及びSbのグループ、Bi及びPbのグループに分け、両グループの合計量が適正な所定の範囲内である場合に、増粘抑制効果、ΔTの狭窄化、及び濡れ性のすべてが同時に満たされるのである。   When the content of As and Sb is large, the wettability of the solder alloy is deteriorated. On the other hand, Bi and Pb suppress the deterioration of wettability due to the inclusion of As. However, if the content is too large, ΔT increases, so strict management is required. In particular, in an alloy composition containing Bi and Pb simultaneously, ΔT tends to increase. In view of these, if the content of Bi and Pb is increased to improve the wettability excessively, ΔT will be widened. On the other hand, when the content of As or Sb is increased to improve the effect of suppressing thickening, wettability deteriorates. Therefore, in the present invention, the group is divided into As and Sb groups and Bi and Pb groups, and when the total amount of both groups is within an appropriate predetermined range, the thickening suppression effect, the narrowing of ΔT, and the wettability Are all satisfied at the same time.

(2)式が0.01未満であると、Bi及びPbの含有量の合計がAs及びPbの含有量の合計と比較して相対的に多くなるため、ΔTが広がってしまう。(2)式の下限は0.01以上であり、好ましくは0.02以上であり、より好ましくは0.41以上であり、更に好ましくは0.90以上であり、特に好ましくは1.00以上であり、最も好ましくは1.40以上である。一方、(2)式が10.00を超えると、As及びSbの含有量の合計が、Bi及びPbの含有量の合計より相対的に多くなるため、濡れ性が劣化してしまう。(2)式の上限は10.00以下であり、好ましくは5.33以下であり、より好ましくは4.50以下であり、更に好ましくは2.67以下であり、更により好ましくは2.50以下であり、特に好ましくは2.30以下である。   If the expression (2) is less than 0.01, the total content of Bi and Pb becomes relatively larger than the total content of As and Pb, so that ΔT is widened. The lower limit of the formula (2) is 0.01 or more, preferably 0.02 or more, more preferably 0.41 or more, further preferably 0.90 or more, and particularly preferably 1.00 or more. And most preferably 1.40 or more. On the other hand, if the expression (2) exceeds 10.00, the total content of As and Sb becomes relatively larger than the total content of Bi and Pb, so that the wettability deteriorates. The upper limit of the formula (2) is 10.00 or less, preferably 5.33 or less, more preferably 4.50 or less, still more preferably 2.67 or less, and still more preferably 2.50. And particularly preferably 2.30 or less.

なお、(2)式の分母は「Bi+Pb」であり、これらを含有しないと(2)式が成立しない。すなわち、本発明に係るはんだ合金は、Bi及びPbの少なくとも一種を必ず含有することになる。Bi及びPbを含有しない合金組成は、前述のように、濡れ性が劣る。
上記好ましい態様の中から上限及び下限を適宜選択したものが、下記(2a)式である。
Note that the denominator of the expression (2) is “Bi + Pb”, and the expression (2) is not satisfied unless these are included. That is, the solder alloy according to the present invention always contains at least one of Bi and Pb. As described above, the alloy composition containing neither Bi nor Pb has poor wettability.
The following formula (2a) is obtained by appropriately selecting the upper and lower limits from the above preferred embodiments.

0.31≦(2As+Sb)/(Bi+Pb)≦10.00 (2a)
上記(2a)式中、As、Sb、Bi及びPbは各々前記合金組成での含有量(質量ppm)を表す。
0.31 ≦ (2As + Sb) / (Bi + Pb) ≦ 10.00 (2a)
In the above formula (2a), As, Sb, Bi and Pb each represent the content (mass ppm) in the alloy composition.

(5) Ag:0〜4質量%及びCu:0〜0.9質量%の少なくとも一種
Agは、結晶界面にAgSnを形成してはんだ合金の信頼性を向上させることができる任意元素である。また、Agはイオン化傾向がSnに対して貴な元素であり、As、Pb及びBiと共存することにより、これらの増粘抑制効果を助長する。Ag含有量は、好ましくは0〜4質量%であり、より好ましくは0.5〜3.5質量%であり、更に好ましくは1.0〜3.0質量%である。
(5) Ag: 0 to 4 wt% and Cu: at least one of Ag 0 to 0.9% by weight, with optional elements which can improve the reliability of the solder to form a Ag 3 Sn in the crystal interface alloy is there. Ag is an element having a higher ionization tendency than Sn, and promotes the effect of suppressing thickening of these elements by coexisting with As, Pb and Bi. The Ag content is preferably 0 to 4% by mass, more preferably 0.5 to 3.5% by mass, and still more preferably 1.0 to 3.0% by mass.

Cuは、はんだ継手の接合強度を向上させることができる任意元素である。また、Cuはイオン化傾向がSnに対して貴な元素であり、As、Pb及びBiと共存することにより、これらの増粘抑制効果を助長する。Cu含有量は、好ましくは0〜0.9質量%であり、より好ましくは0.1〜0.8質量%であり、更に好ましくは0.2〜0.7質量%である。   Cu is an optional element that can improve the bonding strength of the solder joint. Further, Cu is an element having a higher ionization tendency than Sn and coexists with As, Pb, and Bi to promote the effect of suppressing thickening of these elements. The Cu content is preferably from 0 to 0.9% by mass, more preferably from 0.1 to 0.8% by mass, and still more preferably from 0.2 to 0.7% by mass.

(6)残部:Sn
本実施形態におけるはんだ合金の残部はSnである。前述の元素の他に不可避的不純物を含有してもよい。不可避的不純物を含有する場合であっても、前述の効果に影響することはない。また、後述するように、本発明では含有しない元素が不可避的不純物として含有されても、前述の効果に影響することはない。Inは、含有量が多すぎるとΔTが広がるため、1000質量ppm以下であれば前述の効果に影響することはない。
(6) Remainder: Sn
The balance of the solder alloy in the present embodiment is Sn. Inevitable impurities may be contained in addition to the aforementioned elements. Even if unavoidable impurities are contained, the effects described above are not affected. Further, as described later, even if an element which is not contained in the present invention is contained as an unavoidable impurity, the above-mentioned effect is not affected. If the content of In is too large, ΔT is widened. Therefore, if the content is 1000 ppm or less, the above-mentioned effect is not affected.

2.はんだ粉末
本実施形態におけるはんだ粉末は、JIS Z 3284−1:2014における粉末サイズの分類(表2)において記号1〜8を満たすサイズ(粒度分布)を満たしていることが好ましい。より好ましくは記号4〜8を満たすサイズ(粒度分布)であり、更に好ましくは記号5〜8を満たすサイズ(粒度分布)である。粒径がこの条件を満たすと、粉末の表面積が大きすぎず粘度の上昇が抑制され、また、微細粉末の凝集が抑制されて粘度の上昇が抑えられることがある。このため、より微細な部品へのはんだ付けが可能となる。
2. Solder Powder The solder powder in the present embodiment preferably satisfies a size (particle size distribution) satisfying the symbols 1 to 8 in the powder size classification (Table 2) in JIS Z 3284-1: 2014. More preferably, it is a size (particle size distribution) that satisfies the symbols 4 to 8, and still more preferably a size (particle size distribution) that satisfies the symbols 5 to 8. When the particle size satisfies this condition, the surface area of the powder is not too large and the increase in viscosity is suppressed, and the aggregation of the fine powder is suppressed and the increase in viscosity may be suppressed. For this reason, soldering to finer components becomes possible.

≪フラックス≫
本実施形態のはんだペーストに用いられるフラックスは、ロジンと、チキソ剤と、溶剤と、を含む。
≪Flux≫
The flux used for the solder paste of the present embodiment contains rosin, a thixotropic agent, and a solvent.

ロジンとしては、例えば、天然ロジン、該天然ロジンから得られる誘導体等が挙げられる。天然ロジンとしては、例えば、ガムロジン、ウッドロジン及びトール油ロジン等が挙げられる。該誘導体としては、例えば、精製ロジン、変性ロジン等が挙げられる。変性ロジンとしては、水添ロジン、重合ロジン、不均化ロジン、酸変性ロジン、ロジンエステル、フェノール変性ロジン及びα,β不飽和カルボン酸変性物(アクリル化ロジン、マレイン化ロジン、フマル化ロジン等)、並びに該重合ロジンの精製物、水素化物及び不均化物、並びに該α,β不飽和カルボン酸変性物の精製物、水素化物及び不均化物等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を使用することができる。   Examples of the rosin include natural rosin, derivatives obtained from the natural rosin, and the like. Examples of the natural rosin include gum rosin, wood rosin, and tall oil rosin. Examples of the derivative include purified rosin and modified rosin. Examples of the modified rosin include hydrogenated rosin, polymerized rosin, disproportionated rosin, acid-modified rosin, rosin ester, phenol-modified rosin and α, β unsaturated carboxylic acid-modified products (acrylated rosin, maleated rosin, fumarated rosin, etc.) ), And purified, hydrogenated and disproportionated products of the polymerized rosin, and purified, hydrogenated and disproportionated products of the α, β unsaturated carboxylic acid-modified product, and one or two of these. The above can be used.

本実施の形態のフラックスは、ロジンを15質量%以上70質量%以下含むことが好ましく、より好ましくは、ロジンを35質量%以上60質量%以下含む。   The flux of the present embodiment preferably contains rosin in a range of 15% to 70% by mass, and more preferably 35% to 60% by mass of rosin.

本実施の形態で用いられるチキソ剤は、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)ソルビトールからなる群より選択される少なくとも一種であるソルビトール系チキソ剤を含む。
このソルビトール系チキソ剤の含有量は、フラックス全体の総量に対して、0.2質量%以上5.0質量%以下であり、0.5質量%以上3.5質量%以下が好ましい。
The thixotropic agent used in the present embodiment includes a sorbitol-based thixotropic agent that is at least one selected from the group consisting of dibenzylidene sorbitol and bis (4-methylbenzylidene) sorbitol.
The content of the sorbitol-based thixotropic agent is 0.2% by mass or more and 5.0% by mass or less, preferably 0.5% by mass or more and 3.5% by mass or less based on the total amount of the entire flux.

本実施の形態で用いられるチキソ剤は、前記のソルビトール系チキソ剤以外のチキソ剤を併用してもよい。
ソルビトール系チキソ剤以外のチキソ剤としては、例えば、ソルビトール系添加剤、その他チキソ剤等が挙げられる。
As the thixotropic agent used in the present embodiment, a thixotropic agent other than the sorbitol-based thixotropic agent may be used in combination.
Examples of the thixotropic agent other than the sorbitol-based thixotropic agent include sorbitol-based additives and other thixotropic agents.

ソルビトール系添加剤としては、(D−)ソルビトール、モノベンジリデン(−D−)ソルビトール、モノ(4−メチルベンジリデン)−(D−)ソルビトール等が挙げられる。
このソルビトール系添加剤の含有量は、フラックス全体の総量に対して、0質量%超え0.035質量%以下が好ましく、0.00025質量%以上0.035質量%以下がより好ましい。
Examples of the sorbitol-based additive include (D-) sorbitol, monobenzylidene (-D-) sorbitol, mono (4-methylbenzylidene)-(D-) sorbitol, and the like.
The content of the sorbitol-based additive is preferably more than 0% by mass and 0.035% by mass or less, more preferably 0.00025% by mass or more and 0.035% by mass or less based on the total amount of the entire flux.

その他チキソ剤としては、エステル化合物及びアミド化合物からなる群より選択される少なくとも一種が挙げられる。
その他チキソ剤であるエステル化合物としては、例えば、ヒマシ硬化油等が挙げられる。
Other thixotropic agents include at least one selected from the group consisting of ester compounds and amide compounds.
Other ester compounds that are thixotropic agents include, for example, hardened castor oil.

その他チキソ剤であるアミド化合物としては、例えば、
ラウリン酸アミド、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド、ベヘン酸アミド、ヒドロキシステアリン酸アミド、飽和脂肪酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、不飽和脂肪酸アミド、p−トルアミド、p−トルエンメタンアミド、芳香族アミド、ヘキサメチレンヒドロキシステアリン酸アミド、置換アミド、メチロールステアリン酸アミド、メチロールアミド、脂肪酸エステルアミド等のモノアミド;
メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、エチレンビスヒドロキシ脂肪酸(脂肪酸の炭素数C6〜24)アミド、エチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、飽和脂肪酸ビスアミド、メチレンビスオレイン酸アミド、不飽和脂肪酸ビスアミド、m−キシリレンビスステアリン酸アミド、芳香族ビスアミド等のビスアミド;
飽和脂肪酸ポリアミド、不飽和脂肪酸ポリアミド、芳香族ポリアミド、1,2,3−プロパントリカルボン酸トリス(2−メチルシクロヘキシルアミド)、環状アミドオリゴマー、非環状アミドオリゴマー等のポリアミド
が挙げられる。
Other amide compounds that are thixotropic agents include, for example,
Lauric acid amide, palmitic acid amide, stearic acid amide, behenic acid amide, hydroxystearic acid amide, saturated fatty acid amide, oleic acid amide, erucic acid amide, unsaturated fatty acid amide, p-toluamide, p-toluenemethaneamide, aromatic Monoamides such as amide, hexamethylenehydroxystearic acid amide, substituted amide, methylolstearic acid amide, methylolamide, fatty acid ester amide;
Methylenebisstearic acid amide, ethylenebislauric acid amide, ethylenebishydroxy fatty acid (C6-24 carbon number of fatty acid) amide, ethylenebishydroxystearic acid amide, saturated fatty acid bisamide, methylenebisoleic acid amide, unsaturated fatty acid bisamide, m Bisamides such as xylylene bisstearic acid amide and aromatic bisamide;
Polyamides such as saturated fatty acid polyamide, unsaturated fatty acid polyamide, aromatic polyamide, 1,2,3-propanetricarboxylic acid tris (2-methylcyclohexylamide), cyclic amide oligomer and acyclic amide oligomer are exemplified.

前記環状アミドオリゴマーは、ジカルボン酸とジアミンとが環状に重縮合したアミドオリゴマー、トリカルボン酸とジアミンとが環状に重縮合したアミドオリゴマー、ジカルボン酸とトリアミンとが環状に重縮合したアミドオリゴマー、トリカルボン酸とトリアミンとが環状に重縮合したアミドオリゴマー、ジカルボン酸及びトリカルボン酸とジアミンとが環状に重縮合したアミドオリゴマー、ジカルボン酸及びトリカルボン酸とトリアミンとが環状に重縮合したアミドオリゴマー、ジカルボン酸とジアミン及びトリアミンとが環状に重縮合したアミドオリゴマー、トリカルボン酸とジアミン及びトリアミンとが環状に重縮合したアミドオリゴマー、ジカルボン酸及びトリカルボン酸とジアミン及びトリアミンとが環状に重縮合したアミドオリゴマー等が挙げられる。   The cyclic amide oligomer includes an amide oligomer in which a dicarboxylic acid and a diamine are cyclically polycondensed, an amide oligomer in which a tricarboxylic acid and a diamine are cyclically polycondensed, an amide oligomer in which a dicarboxylic acid and a triamine are cyclically polycondensed, and a tricarboxylic acid. Oligomer obtained by cyclic polycondensation of diamine and triamine, amide oligomer obtained by cyclic polycondensation of dicarboxylic acid and tricarboxylic acid and diamine, amide oligomer obtained by cyclic polycondensation of dicarboxylic acid and tricarboxylic acid and triamine, dicarboxylic acid and diamine Amide oligomers obtained by cyclic polycondensation of triamine and triamine, amide oligomers obtained by cyclic polycondensation of tricarboxylic acid and diamine and triamine, amide oligomers obtained by cyclic polycondensation of dicarboxylic acid and tricarboxylic acid with diamine and triamine Goma, and the like.

また、前記非環状アミドオリゴマーは、モノカルボン酸とジアミン及び/又はトリアミンとが非環状に重縮合したアミドオリゴマーである場合、ジカルボン酸及び/又はトリカルボン酸とモノアミンとが非環状に重縮合したアミドオリゴマーである場合等が挙げられる。モノカルボン酸又はモノアミンを含むアミドオリゴマーであると、モノカルボン酸、モノアミンがターミナル分子(terminal molecules)として機能し、分子量を小さくした非環状アミドオリゴマーとなる。また、非環状アミドオリゴマーは、ジカルボン酸及び/又はトリカルボン酸と、ジアミン及び/又はトリアミンとが非環状に重縮合したアミド化合物である場合、非環状高分子系アミドポリマーとなる。更に、非環状アミドオリゴマーは、モノカルボン酸とモノアミンとが非環状に縮合したアミドオリゴマーも含まれる。   When the non-cyclic amide oligomer is an amide oligomer in which a monocarboxylic acid and a diamine and / or a triamine are non-cyclically polycondensed, the amide in which a dicarboxylic acid and / or a tricarboxylic acid and a monoamine are non-cyclically polycondensed is used. For example, it may be an oligomer. When the amide oligomer contains a monocarboxylic acid or a monoamine, the monocarboxylic acid or the monoamine functions as terminal molecules and becomes an acyclic amide oligomer having a reduced molecular weight. In addition, when the acyclic amide oligomer is an amide compound in which a dicarboxylic acid and / or a tricarboxylic acid and a diamine and / or a triamine are acyclicly polycondensed, the acyclic amide oligomer becomes a noncyclic high molecular amide polymer. Furthermore, the acyclic amide oligomer also includes an amide oligomer in which a monocarboxylic acid and a monoamine are acyclicly condensed.

その他チキソ剤としては、エステル化合物及びアミド化合物からなる群より選択される少なくとも一種が好ましい。この中でも、ヒマシ硬化油及びエチレンビスヒドロキシ脂肪酸(脂肪酸の炭素数C6〜24)アミドからなる群より選択される少なくとも一種がより好ましく、ヒマシ硬化油及びエチレンビスヒドロキシステアリン酸アミドからなる群より選択される少なくとも一種がさらに好ましい。
かかるその他チキソ剤の含有量は、フラックス全体の総量に対して、0.5〜15.0質量%が好ましく、1質量%以上10質量%以下がより好ましい。
Other thixo agents are preferably at least one selected from the group consisting of ester compounds and amide compounds. Among these, at least one selected from the group consisting of castor hardened oil and ethylene bishydroxy fatty acid (carbon number of fatty acid C6-24) amide is more preferable, and at least one selected from the group consisting of castor hardened oil and ethylene bishydroxystearic amide. At least one is more preferred.
The content of such other thixotropic agents is preferably from 0.5 to 15.0% by mass, more preferably from 1% by mass to 10% by mass, based on the total amount of the entire flux.

本実施の形態のフラックスは、ソルビトール系チキソ剤とその他チキソ剤とを、合計で2質量%以上15質量%以下含むことが好ましく、2.5質量%以上11.5質量%以下含むことがより好ましい。   The flux of the present embodiment preferably contains a sorbitol-based thixotropic agent and another thixotropic agent in a total amount of 2% by mass or more and 15% by mass or less, more preferably 2.5% by mass or more and 11.5% by mass or less. preferable.

本実施の形態のフラックスは、チキソ剤の総量が、2質量%以上15質量%以下含むことが好ましく、2.5質量%以上11.5質量%以下含むことがより好ましい。   The flux of the present embodiment preferably contains the total amount of the thixotropic agent in the range of 2% by mass to 15% by mass, more preferably 2.5% by mass to 11.5% by mass.

本実施の形態のフラックスのチキソ剤は、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)ソルビトールからなる群より選択される少なくとも一種であるソルビトール系チキソ剤と、これ以外のチキソ剤と、を組み合わせて用いることが好ましい。これにより、チキソ性の付与に加えて、フラックス及びこれを用いたはんだペースト中における結晶の析出、ダマの発生が抑制されやすくなる。   The thixotropic agent of the flux of the present embodiment is obtained by combining a sorbitol-based thixotropic agent, which is at least one selected from the group consisting of dibenzylidene sorbitol and bis (4-methylbenzylidene) sorbitol, with another thixotropic agent. Preferably, it is used. Thereby, in addition to imparting thixotropic properties, precipitation of crystals and generation of lumps in the flux and the solder paste using the flux are easily suppressed.

本実施の形態のフラックスのチキソ剤は、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を併用することが好ましい。
より好ましいチキソ剤は、前記ソルビトール系チキソ剤と、(D−)ソルビトール、モノベンジリデン(−D−)ソルビトール及びモノ(4−メチルベンジリデン)−(D−)ソルビトールからなる群より選択される少なくとも一種であるソルビトール系添加剤と、を含む。
The thixotropic agent for the flux of the present embodiment preferably uses the sorbitol-based thixotropic agent and the sorbitol-based additive in combination.
More preferred thixotropic agents are the sorbitol-based thixotropic agents and at least one selected from the group consisting of (D-) sorbitol, monobenzylidene (-D-) sorbitol, and mono (4-methylbenzylidene)-(D-) sorbitol. A sorbitol-based additive.

前記ソルビトール系チキソ剤に対する、前記ソルビトール系添加剤の割合(質量比)が、0.03%以上1.50%以下であることが好ましく、0.05%以上1.00%以下であることがより好ましい。 The ratio (mass ratio) of the sorbitol-based additive to the sorbitol-based thixotropic agent is preferably 0.03 % to 1.50 %, and more preferably 0.05 % to 1.00 %. More preferred.

また、本実施の形態のフラックスのチキソ剤は、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、前記その他チキソ剤と、を併用することが好ましい。   In the thixotropic agent for the flux of the present embodiment, it is preferable to use the sorbitol-based thixotropic agent, the sorbitol-based additive, and the other thixotropic agents in combination.

溶剤としては、水、アルコール系溶剤、グリコールエーテル系溶剤、テルピネオール類等が挙げられる。
アルコール系溶剤としてはイソプロピルアルコール、1,2−ブタンジオール、イソボルニルシクロヘキサノール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオール、2,5−ジメチル−3−ヘキシン−2,5−ジオール、2,3−ジメチル−2,3−ブタンジオール、1,1,1−トリス(ヒドロキシメチル)エタン、2−エチル−2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパンジオール、2,2’−オキシビス(メチレン)ビス(2−エチル−1,3−プロパンジオール)、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)−1,3−プロパンジオール、1,2,6−トリヒドロキシヘキサン、ビス[2,2,2−トリス(ヒドロキシメチル)エチル]エーテル、1−エチニル−1−シクロヘキサノール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、エリトリトール、トレイトール、グアヤコールグリセロールエーテル、3,6−ジメチル−4−オクチン−3,6−ジオール、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール等が挙げられる。
グリコールエーテル系溶剤としては、
ヘキシルグリコール、ヘキシルジグリコール、2−エチルヘキシルグリコール、2−エチルヘキシルジグリコール、ジメチルトリグリコール、ジブチルジグリコール、ジエチレングリコールモノ−2−エチルヘキシルエーテル、2−メチルペンタン−2,4−ジオール、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル等の脂肪族グリコールエーテル系溶剤;
フェニルグリコール、フェニルジグリコール、ベンジルグリコール、ベンジルジグリコール、エチレングリコールモノフェニルエーテル等の芳香族グリコールエーテル系溶剤;
等が挙げられる。
Examples of the solvent include water, alcohol solvents, glycol ether solvents, terpineols, and the like.
Examples of alcohol solvents include isopropyl alcohol, 1,2-butanediol, isobornylcyclohexanol, 2,4-diethyl-1,5-pentanediol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, 2,5 -Dimethyl-2,5-hexanediol, 2,5-dimethyl-3-hexyne-2,5-diol, 2,3-dimethyl-2,3-butanediol, 1,1,1-tris (hydroxymethyl) Ethane, 2-ethyl-2-hydroxymethyl-1,3-propanediol, 2,2′-oxybis (methylene) bis (2-ethyl-1,3-propanediol), 2,2-bis (hydroxymethyl) -1,3-propanediol, 1,2,6-trihydroxyhexane, bis [2,2,2-tris (hydroxymethyl) ethyl] ether 1,1-ethynyl-1-cyclohexanol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, erythritol, threitol, guaiacol glycerol ether, 3,6-dimethyl-4-octyne-3,6-diol, 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol and the like.
As glycol ether solvents,
Hexyl glycol, hexyl diglycol, 2-ethylhexyl glycol, 2-ethylhexyl diglycol, dimethyl triglycol, dibutyl diglycol, diethylene glycol mono-2-ethylhexyl ether, 2-methylpentane-2,4-diol, diethylene glycol monohexyl ether, Aliphatic glycol ether solvents such as diethylene glycol dibutyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether, tetraethylene glycol dimethyl ether;
Aromatic glycol ether solvents such as phenyl glycol, phenyl diglycol, benzyl glycol, benzyl diglycol, ethylene glycol monophenyl ether;
And the like.

溶剤は、1種又は2種以上を使用することができる。
溶剤は、フラックス及びこれを用いたはんだペースト中における結晶の析出、ダマの発生が抑制されやすいことから、グリコールエーテル系溶剤が好ましく、脂肪族グリコール系溶剤及び芳香族グリコール系溶剤からなる群より選択される少なくとも一種がより好ましい。
One or more solvents can be used.
The solvent is preferably a glycol ether-based solvent, and is preferably selected from the group consisting of an aliphatic glycol-based solvent and an aromatic glycol-based solvent, since precipitation of crystals in a flux and a solder paste using the same and generation of lumps are easily suppressed. At least one of the above is more preferable.

本実施形態のフラックスは、ロジン、チキソ剤及び溶剤以外の成分を含有してもよく、例えば、有機酸、アミン、ハロゲン系活性剤、酸化防止剤などが挙げられる。   The flux of the present embodiment may contain components other than the rosin, the thixotropic agent, and the solvent, and examples thereof include an organic acid, an amine, a halogen-based activator, and an antioxidant.

有機酸としては、グルタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、エイコサン二酸、クエン酸、グリコール酸、コハク酸、サリチル酸、ジグリコール酸、ジピコリン酸、ジブチルアニリンジグリコール酸、スベリン酸、セバシン酸、チオグリコール酸、テレフタル酸、ドデカン二酸、パラヒドロキシフェニル酢酸、ピコリン酸、フェニルコハク酸、フタル酸、フマル酸、マレイン酸、マロン酸、ラウリン酸、安息香酸、酒石酸、イソシアヌル酸トリス(2−カルボキシエチル)、グリシン、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)ブタン酸、2,3−ジヒドロキシ安息香酸、2,4−ジエチルグルタル酸、2−キノリンカルボン酸、3−ヒドロキシ安息香酸、リンゴ酸、p−アニス酸、ステアリン酸、12−ヒドロキシステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸等が挙げられる。   Organic acids include glutaric acid, adipic acid, azelaic acid, eicosantioic acid, citric acid, glycolic acid, succinic acid, salicylic acid, diglycolic acid, dipicolinic acid, dibutylaniline diglycolic acid, suberic acid, sebacic acid, and thioglycol. Acid, terephthalic acid, dodecanedioic acid, parahydroxyphenylacetic acid, picolinic acid, phenylsuccinic acid, phthalic acid, fumaric acid, maleic acid, malonic acid, lauric acid, benzoic acid, tartaric acid, tris (2-carboxyethyl) isocyanurate Glycine, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid, 2,2-bis (hydroxymethyl) propionic acid, 2,2-bis (hydroxymethyl) butanoic acid, 2,3-dihydroxybenzoic acid, 2,4-diethylglutaric acid , 2-quinolinecarboxylic acid, 3-hydroxybenzoic acid, Gore acid, p- anisic acid, stearic acid, 12-hydroxystearic acid, oleic acid, linoleic acid, and linolenic acid.

また、有機酸としては、ダイマー酸、トリマー酸、ダイマー酸に水素を添加した水添物である水添ダイマー酸、トリマー酸に水素を添加した水添物である水添トリマー酸が挙げられる。   Examples of the organic acid include dimer acid, trimer acid, hydrogenated dimer acid which is a hydrogenated product obtained by adding hydrogen to dimer acid, and hydrogenated trimer acid which is a hydrogenated product obtained by adding hydrogen to trimer acid.

例えば、オレイン酸とリノール酸の反応物であるダイマー酸、オレイン酸とリノール酸の反応物であるトリマー酸、アクリル酸の反応物であるダイマー酸、アクリル酸の反応物であるトリマー酸、メタクリル酸の反応物であるダイマー酸、メタクリル酸の反応物であるトリマー酸、アクリル酸とメタクリル酸の反応物であるダイマー酸、アクリル酸とメタクリル酸の反応物であるトリマー酸、オレイン酸の反応物であるダイマー酸、オレイン酸の反応物であるトリマー酸、リノール酸の反応物であるダイマー酸、リノール酸の反応物であるトリマー酸、リノレン酸の反応物であるダイマー酸、リノレン酸の反応物であるトリマー酸、アクリル酸とオレイン酸の反応物であるダイマー酸、アクリル酸とオレイン酸の反応物であるトリマー酸、アクリル酸とリノール酸の反応物であるダイマー酸、アクリル酸とリノール酸の反応物であるトリマー酸、アクリル酸とリノレン酸の反応物であるダイマー酸、アクリル酸とリノレン酸の反応物であるトリマー酸、メタクリル酸とオレイン酸の反応物であるダイマー酸、メタクリル酸とオレイン酸の反応物であるトリマー酸、メタクリル酸とリノール酸の反応物であるダイマー酸、メタクリル酸とリノール酸の反応物であるトリマー酸、メタクリル酸とリノレン酸の反応物であるダイマー酸、メタクリル酸とリノレン酸の反応物であるトリマー酸、オレイン酸とリノレン酸の反応物であるダイマー酸、オレイン酸とリノレン酸の反応物であるトリマー酸、リノール酸とリノレン酸の反応物であるダイマー酸、リノール酸とリノレン酸の反応物であるトリマー酸、上述した各ダイマー酸の水添物である水添ダイマー酸、上述した各トリマー酸の水添物である水添トリマー酸等が挙げられる。   For example, dimer acid which is a reaction product of oleic acid and linoleic acid, trimer acid which is a reaction product of oleic acid and linoleic acid, dimer acid which is a reaction product of acrylic acid, trimer acid which is a reaction product of acrylic acid, and methacrylic acid Dimer acid, which is a reactant of methacrylic acid, dimer acid which is a reactant of acrylic acid and methacrylic acid, trimer acid which is a reactant of acrylic acid and methacrylic acid, and a reactant of oleic acid Certain dimer acids, trimer acid which is a reaction product of oleic acid, dimer acid which is a reaction product of linoleic acid, trimer acid which is a reaction product of linoleic acid, dimer acid which is a reaction product of linolenic acid, and a reaction product of linolenic acid Certain trimer acids, dimer acid which is a reaction product of acrylic acid and oleic acid, trimer acid which is a reaction product of acrylic acid and oleic acid, Dimer acid which is a reaction product of lylic acid and linoleic acid, trimer acid which is a reaction product of acrylic acid and linoleic acid, dimer acid which is a reaction product of acrylic acid and linolenic acid, and a trimer which is a reaction product of acrylic acid and linolenic acid Acid, dimer acid which is a reaction product of methacrylic acid and oleic acid, trimer acid which is a reaction product of methacrylic acid and oleic acid, dimer acid which is a reaction product of methacrylic acid and linoleic acid, a reaction product of methacrylic acid and linoleic acid Certain trimer acid, dimer acid which is a reaction product of methacrylic acid and linolenic acid, trimer acid which is a reaction product of methacrylic acid and linolenic acid, dimer acid which is a reaction product of oleic acid and linolenic acid, reaction of oleic acid and linolenic acid Dimer acid, a reaction product of linoleic acid and linolenic acid, and a reaction product of linoleic acid and linolenic acid Trimer acid that, hydrogenated dimer acid which is a hydrogenation product of the dimer acid as described above, hydrogenated trimer acid, and the like are hydrogenated products of the trimer acid described above.

有機酸は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
本実施の形態のフラックスは、有機酸を0質量%以上10質量%以下含むことが好ましく、0質量%以上2.0質量%以下含むことがより好ましい。
One type of organic acid may be used alone, or two or more types may be used in combination.
The flux of the present embodiment preferably contains 0% by mass or more and 10% by mass or less, more preferably 0% by mass or more and 2.0% by mass or less of the organic acid.

アミンとしては、モノエタノールアミン、ジフェニルグアニジン、ジトリルグアニジン、エチルアミン、トリエチルアミン、シクロヘキシルアミン、エチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、2−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、1−ドデシル−2−メチル−3−ベンジルイミダゾリウムクロライド、2−メチルイミダゾリン、2−フェニルイミダゾリン、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、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−tert−ブチル−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−アミルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−tert−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2,2’−メチレンビス[6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−tert−オクチルフェノール]、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−(1’,2’−ジカルボキシエチル)ベンゾトリアゾール、1−(2,3−ジカルボキシプロピル)ベンゾトリアゾール、1−[(2−エチルヘキシルアミノ)メチル]ベンゾトリアゾール、2,6−ビス[(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)メチル]−4−メチルフェノール、5−メチルベンゾトリアゾール、5−フェニルテトラゾール、トリアゾール等が挙げられる。   Examples of the amine include monoethanolamine, diphenylguanidine, ditolylguanidine, ethylamine, triethylamine, cyclohexylamine, ethylenediamine, triethylenetetramine, 2-methylimidazole, 2-undecylimidazole, 2-heptadecylimidazole, and 1,2-dimethyl. Imidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 1-benzyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-methyl Imidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl -2-undecylimidazolium trimellitate, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazolium trimellitate, 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1 ')]-ethyl-s-triazine 2,4-diamino-6- [2′-undecylimidazolyl- (1 ′)]-ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6- [2′-ethyl-4′-methylimidazolyl- ( 1 ′)]-Ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6- [2′-methylimidazolyl- (1 ′)]-ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct, 2-phenylimidazole isocyanuric acid adduct 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole, 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole, 2,3-dihydro 1H-pyrrolo [1,2-a] benzimidazole, 1-dodecyl-2-methyl-3-benzylimidazolium chloride, 2-methylimidazoline, 2-phenylimidazoline, 2,4-diamino-6-vinyl-s- Triazine, 2,4-diamino-6-vinyl-s-triazine isocyanuric acid adduct, 2,4-diamino-6-methacryloyloxyethyl-s-triazine, epoxy-imidazole adduct, 2-methylbenzimidazole, 2-octyl Benzimidazole, 2-pentylbenzimidazole, 2- (1-ethylpentyl) benzimidazole, 2-nonylbenzimidazole, 2- (4-thiazolyl) benzimidazole, benzimidazole, 2- (2′-hydroxy-5′-) Methylphenyl) benzotriazole 2- (2'-hydroxy-3'-tert-butyl-5'-methylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, 2- (2'-hydroxy-3 ', 5'-di-tert-amylphenyl) Benzotriazole, 2- (2′-hydroxy-5′-tert-octylphenyl) benzotriazole, 2,2′-methylenebis [6- (2H-benzotriazol-2-yl) -4-tert-octylphenol], 6 -(2-benzotriazolyl) -4-tert-octyl-6'-tert-butyl-4'-methyl-2,2'-methylenebisphenol, 1,2,3-benzotriazole, 1- [N, N-bis (2-ethylhexyl) aminomethyl] benzotriazole, carboxybenzotriazole, 1- [N, N-bis (2-ethyl Xyl) aminomethyl] methylbenzotriazole, 2,2 ′-[[(methyl-1H-benzotriazol-1-yl) methyl] imino] bisethanol, 1- (1 ′, 2′-dicarboxyethyl) benzotriazole , 1- (2,3-dicarboxypropyl) benzotriazole, 1-[(2-ethylhexylamino) methyl] benzotriazole, 2,6-bis [(1H-benzotriazol-1-yl) methyl] -4- Examples thereof include methylphenol, 5-methylbenzotriazole, 5-phenyltetrazole, and triazole.

アミンは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
本実施の形態のフラックスは、アミンを0質量%以上5質量%以下含むことが好ましく、0質量%以上2.0質量%以下含むことがより好ましい。
The amines may be used alone or as a mixture of two or more.
The flux of the present embodiment preferably contains 0% by mass or more and 5% by mass or less, more preferably 0% by mass or more and 2.0% by mass or less.

本実施の形態のフラックスは、ハロゲン系活性剤を含有してもよい。
ハロゲン系活性剤としては、例えば、アミンハロゲン化水素酸塩、有機ハロゲン化合物等が挙げられる。
The flux of the present embodiment may contain a halogen-based activator.
Examples of the halogen-based activator include amine hydrohalides, organic halogen compounds, and the like.

アミンハロゲン化水素酸塩は、アミンとハロゲン化水素とを反応させた化合物である。
アミンハロゲン化水素酸塩におけるアミンとしては、上述したアミンを用いることができ、エチルアミン、シクロヘキシルアミン、エチレンジアミン、トリエチルアミン、ジフェニルグアニジン、ジトリルグアニジン、メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール等が挙げられる。ハロゲン化水素としては、塩素、臭素、ヨウ素、フッ素の水素化物(塩化水素、臭化水素、ヨウ化水素、フッ化水素)が挙げられる。また、アミンハロゲン化水素酸塩に代えて、あるいはアミンハロゲン化水素酸塩と合わせてホウフッ化物を含んでもよく、ホウフッ化物としてホウフッ化水素酸等が挙げられる。
アミンハロゲン化水素酸塩としては、アニリン塩化水素、シクロヘキシルアミン塩化水素、アニリン臭化水素、ジフェニルグアニジン臭化水素、ジトリルグアニジン臭化水素、エチルアミン臭化水素等が挙げられる。
Amine hydrohalide is a compound obtained by reacting an amine with hydrogen halide.
As the amine in the amine hydrohalide, the above-mentioned amines can be used, and examples thereof include ethylamine, cyclohexylamine, ethylenediamine, triethylamine, diphenylguanidine, ditolylguanidine, methylimidazole, and 2-ethyl-4-methylimidazole. Can be Examples of the hydrogen halide include hydrides of chlorine, bromine, iodine, and fluorine (hydrogen chloride, hydrogen bromide, hydrogen iodide, hydrogen fluoride). Further, a borofluoride may be contained in place of the amine hydrohalide or in combination with the amine hydrohalide, and examples of the borofluoride include borofluoric acid.
Examples of the amine hydrohalide include aniline hydrogen chloride, cyclohexylamine hydrogen chloride, aniline hydrogen bromide, diphenylguanidine hydrogen bromide, ditolylguanidine hydrogen bromide, and ethylamine hydrogen bromide.

有機ハロゲン化合物としては、trans−2,3−ジブロモ−2−ブテン−1,4−ジオール、トリアリルイソシアヌレート6臭化物、1−ブロモ−2−ブタノール、1−ブロモ−2−プロパノール、3−ブロモ−1−プロパノール、3−ブロモ−1,2−プロパンジオール、1,4−ジブロモ−2−ブタノール、1,3−ジブロモ−2−プロパノール、2,3−ジブロモ−1−プロパノール、2,3−ジブロモ−1,4−ブタンジオール、2,3−ジブロモ−1,4−ブタンジオール、2,3−ジブロモ−2−ブテン−1,4−ジオール、イソシアヌル酸トリス(2,3−ジブロモプロピル)、無水クロレンド酸等が挙げられる。   Examples of the organic halogen compound include trans-2,3-dibromo-2-butene-1,4-diol, triallyl isocyanurate hexabromide, 1-bromo-2-butanol, 1-bromo-2-propanol, 3-bromo -1-propanol, 3-bromo-1,2-propanediol, 1,4-dibromo-2-butanol, 1,3-dibromo-2-propanol, 2,3-dibromo-1-propanol, 2,3- Dibromo-1,4-butanediol, 2,3-dibromo-1,4-butanediol, 2,3-dibromo-2-butene-1,4-diol, tris (2,3-dibromopropyl) isocyanurate, Chlorendic anhydride and the like can be mentioned.

本実施の形態のフラックスは、有機ハロゲン化合物を0質量%以上8.0質量%以下含むことが好ましく、0質量%以上5.0質量%以下含むことがより好ましく;アミンハロゲン化水素酸塩を0質量%以上5.0質量%以下含むことが好ましく、0質量%以上3.0質量%以下含むことがより好ましい。   The flux of the present embodiment preferably contains an organic halogen compound in an amount of 0% by mass to 8.0% by mass, more preferably 0% by mass to 5.0% by mass; It is preferably contained in an amount of 0% by mass or more and 5.0% by mass or less, more preferably 0% by mass or more and 3.0% by mass or less.

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]、ヒンダードフェノール系酸化防止剤等が挙げられる。
本実施の形態のフラックスは、酸化防止剤を0質量%以上8質量%以下含むことが好ましく、0質量%以上5.0質量%以下含むことがより好ましい。
Examples of the antioxidant include 2,2′-methylenebis [6- (1-methylcyclohexyl) -p-cresol], a hindered phenol-based antioxidant, and the like.
The flux of the present embodiment preferably contains 0% by mass to 8% by mass of the antioxidant, more preferably 0% by mass to 5.0% by mass.

本実施形態のフラックスは、更に、界面活性剤を含有してもよい。
ここでの界面活性剤としては、ポリオキシアルキレンアセチレングリコール類、ポリオキシアルキレングリセリルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンエステル、ポリオキシアルキレンアルキルアミン、ポリオキシアルキレンアルキルアミド等が挙げられる。
The flux of the present embodiment may further contain a surfactant.
Examples of the surfactant include polyoxyalkylene acetylene glycols, polyoxyalkylene glyceryl ether, polyoxyalkylene alkyl ether, polyoxyalkylene ester, polyoxyalkylene alkylamine, and polyoxyalkylene alkylamide.

フラックスの含有量:
フラックスの含有量は、はんだペーストの全質量に対して5〜95質量%であることが好ましく、5〜15質量%であることがより好ましい。
はんだペースト中のフラックスの含有量がこの範囲であると、はんだ粉末に起因する増粘抑制効果が十分に発揮される。加えて、チキソ性が充分に付与され、かつ、ペーストの流動性及び保形性が高められやすくなる。
Flux content:
The content of the flux is preferably 5 to 95% by mass, more preferably 5 to 15% by mass, based on the total mass of the solder paste.
When the content of the flux in the solder paste is within this range, the effect of suppressing viscosity increase caused by the solder powder is sufficiently exhibited. In addition, thixotropic properties are sufficiently imparted, and the fluidity and shape retention of the paste are easily enhanced.

本実施形態のはんだペーストは、更に、酸化ジルコニウム粉末を含有することが好ましい。酸化ジルコニウムを含有することにより、経時変化に伴うペーストの粘度上昇を抑制することができる。これは、酸化ジルコニウムを含有することにより、はんだ粉末表面の酸化膜厚がフラックス中に投入する前の状態を維持するためと推測される。詳細は不明であるが、以下のように推察される。通常、フラックスの活性成分は常温でもわずかに活性を持っているため、はんだ粉末の表面酸化膜が還元により薄くなり、粉末同士が凝集する原因になっている。そこで、はんだペーストに酸化ジルコニウム粉末を添加することで、フラックスの活性成分が酸化ジルコニウム粉末と優先的に反応し、はんだ粉末表面の酸化膜が凝集しない程度に維持されると推察される。   It is preferable that the solder paste of the present embodiment further contains zirconium oxide powder. By containing zirconium oxide, it is possible to suppress an increase in the viscosity of the paste due to aging. This is presumed to be due to the inclusion of zirconium oxide to maintain the oxide film thickness on the surface of the solder powder before it was introduced into the flux. Details are unknown, but are presumed as follows. Normally, since the active component of the flux has a slight activity even at room temperature, the surface oxide film of the solder powder is thinned by reduction, which causes the powder to agglomerate. Therefore, it is presumed that by adding zirconium oxide powder to the solder paste, the active component of the flux reacts preferentially with the zirconium oxide powder, and is maintained to such an extent that the oxide film on the surface of the solder powder does not aggregate.

このような作用効果を十分に発揮するために、はんだペースト中の酸化ジルコニウム粉末の含有量は、はんだペーストの全質量に対して0.05〜20.0質量%であることが好ましい。0.05質量%以上であると、上記作用効果を発揮することができ、20.0質量%以下であると、金属粉末の含有量を確保することができ、増粘防止効果を発揮することができる。酸化ジルコニウム粉末の含有量は、より好ましくは0.05〜10.0質量%であり、更に好ましい含有量は0.1〜3質量%である。   In order to sufficiently exhibit such effects, the content of the zirconium oxide powder in the solder paste is preferably 0.05 to 20.0% by mass based on the total mass of the solder paste. When the content is 0.05% by mass or more, the above function and effect can be exhibited, and when the content is 20.0% by mass or less, the content of the metal powder can be secured, and the effect of preventing thickening is exhibited. Can be. The content of the zirconium oxide powder is more preferably 0.05 to 10.0% by mass, and still more preferably 0.1 to 3% by mass.

はんだペースト中の酸化ジルコニウム粉末の粒径は、5μm以下であることが好ましい。粒径が5μm以下であると、ペーストの印刷性を維持することができる。粒径の下限は特に限定されることはないが、0.5μm以上であればよい。
上記酸化ジルコニウム粉末の粒径は、酸化ジルコニウム粉末のSEM写真を撮影し、0.1μm以上の各粉末について画像解析により投影円相当径を求め、その平均値とする。
The particle diameter of the zirconium oxide powder in the solder paste is preferably 5 μm or less. When the particle size is 5 μm or less, the printability of the paste can be maintained. The lower limit of the particle size is not particularly limited, but may be 0.5 μm or more.
The particle diameter of the zirconium oxide powder is determined by taking an SEM photograph of the zirconium oxide powder, obtaining an equivalent projected circle diameter by image analysis for each powder having a diameter of 0.1 μm or more, and setting the average value thereof.

酸化ジルコニウムの形状は、特に限定されないが、異形状であればフラックスとの接触面積が大きく増粘抑制効果がある。球形であると、良好な流動性が得られるためにペーストとしての優れた印刷性が得られる。所望の特性に応じて適宜形状を選択すればよい。   The shape of the zirconium oxide is not particularly limited, but a different shape has a large contact area with the flux and has an effect of suppressing thickening. When the shape is spherical, good printability as a paste is obtained because good fluidity is obtained. What is necessary is just to select a shape suitably according to a desired characteristic.

はんだペーストの製造方法:
本実施形態のはんだペーストは、当業界で一般的な方法により製造される。
まず、はんだ粉末の製造は、溶融させたはんだ材料を滴下して粒子を得る滴下法や遠心噴霧する噴霧法、バルクのはんだ材料を粉砕する方法等、公知の方法を採用することができる。滴下法や噴霧法において、滴下や噴霧は、粒子状とするために不活性雰囲気や溶媒中で行うことが好ましい。そして、上記各成分を加熱混合してフラックスを調製し、フラックス中に上記はんだ粉末を導入し、撹拌、混合して製造することができる。
Manufacturing method of solder paste:
The solder paste of the present embodiment is manufactured by a method generally used in the art.
First, in the production of the solder powder, a known method such as a dropping method of dropping a molten solder material to obtain particles, a spraying method of centrifugal spraying, and a method of pulverizing bulk solder material can be adopted. In the dropping method or the spraying method, the dropping or spraying is preferably performed in an inert atmosphere or a solvent in order to form particles. Then, the above components can be heated and mixed to prepare a flux, and the above-mentioned solder powder is introduced into the flux, followed by stirring and mixing to produce the flux.

<はんだペースト用フラックス>
本実施の形態のはんだペースト用フラックスは、はんだペーストに用いられる。
かかるフラックスは、ロジンと、チキソ剤と、溶剤と、を含有する。本実施の形態のフラックスは、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)ソルビトールからなる群より選択される少なくとも一種であるソルビトール系チキソ剤を0.2質量%以上5.0質量%以下含む。
かかるフラックスが用いられるはんだペーストは、As:25〜300質量ppm、Pb:0質量ppm超え5100質量ppm以下、並びにSb:0質量ppm超え3000質量ppm以下、及びBi:0質量ppm超え10000質量ppm以下の少なくとも一種、並びに残部がSnからなる合金組成を有し、下記(1)式及び(2)式を満たすはんだ合金を含むはんだ粉末を含有する。
275≦2As+Sb+Bi+Pb (1)
0.01≦(2As+Sb)/(Bi+Pb)≦10.00 (2)
上記(1)式及び(2)式中、As、Sb、Bi及びPbは各々前記合金組成での含有量(質量ppm)を表す。
<Solder paste flux>
The solder paste flux of the present embodiment is used for a solder paste.
Such a flux contains rosin, a thixotropic agent, and a solvent. The flux of the present embodiment contains at least one sorbitol-based thixotropic agent selected from the group consisting of dibenzylidene sorbitol and bis (4-methylbenzylidene) sorbitol in an amount of from 0.2% by mass to 5.0% by mass.
The solder paste in which such a flux is used includes: As: 25 to 300 mass ppm, Pb: more than 0 mass ppm to 5100 mass ppm, and Sb: more than 0 mass ppm to 3000 mass ppm, and Bi: more than 0 mass ppm to 10,000 mass ppm. At least one of the following, and the remainder has an alloy composition composed of Sn, and contains a solder powder containing a solder alloy satisfying the following formulas (1) and (2).
275 ≦ 2As + Sb + Bi + Pb (1)
0.01 ≦ (2As + Sb) / (Bi + Pb) ≦ 10.00 (2)
In the above formulas (1) and (2), As, Sb, Bi and Pb each represent the content (ppm by mass) in the alloy composition.

<本実施の形態のフラックス及びはんだペーストの作用効果例>
本実施の形態においては、ロジンと、チキソ剤と、溶剤とを含有し、チキソ剤が特定のソルビトール系チキソ剤を含むフラックスを採用するため、充分なチキソ性が付与されて、ペーストの流動性及び保形性を向上させることができる。加えて、Snとともに特定の元素(As、Pb並びにSb及びBiの少なくとも一種)を特定の割合で併用した合金組成を有するはんだ合金、を含むはんだ粉末を採用する。かかるフラックスとはんだ粉末とを組み合わせたはんだペーストでは、粘度上昇等の経時変化が起きにくく、濡れ性に優れ、高い機械的特性を示す。更には、このはんだペーストによれば、流動性及び保形性を良好なものとすることができる。
<Example of operation and effect of flux and solder paste of the present embodiment>
In the present embodiment, a rosin, a thixo agent, and a solvent are contained, and the thixo agent employs a flux containing a specific sorbitol-based thixo agent. And shape retention can be improved. In addition, a solder powder containing a solder alloy having an alloy composition in which specific elements (at least one of As, Pb and Sb and Bi) are used together with Sn at a specific ratio is employed. The solder paste in which the flux and the solder powder are combined hardly causes a change with time such as an increase in viscosity, has excellent wettability, and exhibits high mechanical properties. Furthermore, according to this solder paste, fluidity and shape retention can be improved.

本発明に係るはんだペーストを用いた接合方法は、例えばリフロー法を用いて常法に従って行えばよい。フローソルダリングを行う場合のはんだ合金の溶融温度は概ね液相線温度から20℃程度高い温度でよい。また、本実施の形態におけるはんだ合金を用いて接合する場合には、凝固時の冷却速度を考慮した方が組織の微細化の観点から好ましい。例えば2〜3℃/s以上の冷却速度ではんだ継手を冷却する。この他の接合条件は、はんだ合金の合金組成に応じて適宜調整することができる。   The joining method using the solder paste according to the present invention may be performed according to an ordinary method using, for example, a reflow method. The melting temperature of the solder alloy in the case of performing the flow soldering may be approximately 20 ° C. higher than the liquidus temperature. In the case of joining using the solder alloy in the present embodiment, it is preferable to consider the cooling rate at the time of solidification from the viewpoint of making the structure finer. For example, the solder joint is cooled at a cooling rate of 2 to 3 ° C./s or more. Other joining conditions can be appropriately adjusted according to the alloy composition of the solder alloy.

本実施の形態におけるはんだ合金は、その原材料として低α線量材を使用することにより低α線量合金を製造することができる。このような低α線量合金は、メモリ周辺のはんだバンプの形成に用いられるとソフトエラーを抑制することが可能となる。   For the solder alloy in the present embodiment, a low α-dose alloy can be manufactured by using a low α-dose material as a raw material. When such a low α-dose alloy is used for forming solder bumps around a memory, it is possible to suppress soft errors.

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples, but the present invention is not limited to these examples.

まず、表1〜6に示す合金組成からなり、JIS Z 3284−1:2014における粉末サイズの分類(表2)において記号4を満たすサイズ(粒度分布)のはんだ粉末(試験例1〜108、試験例201〜278)を作製した。
但し、試験例1、5〜11、13〜15、18、19、23〜29、31〜33、36、37、41〜47、49〜51、54、55、59〜65、67〜69、72、73、77〜83、85〜87、90、91、95〜101、103〜105、108のはんだ粉末が、本発明で規定するはんだ粉末に該当するものである。
First, a solder powder having the alloy composition shown in Tables 1 to 6 and having a size (particle size distribution) satisfying the symbol 4 in the powder size classification (Table 2) in JIS Z 3284-1: 2014 (Test Examples 1 to 108; Examples 201 to 278) were produced.
However, Test Examples 1, 5 to 11, 13 to 15, 18, 19, 23 to 29, 31 to 33, 36, 37, 41 to 47, 49 to 51, 54, 55, 59 to 65, 67 to 69, The solder powders 72, 73, 77 to 83, 85 to 87, 90, 91, 95 to 101, 103 to 105, and 108 correspond to the solder powders specified in the present invention.

ロジンとして水添ロジン20質量部及び重合ロジン25質量部と、チキソ剤としてジベンジリデン(−D−)ソルビトール0.5質量部と、その他チキソ剤としてヒマシ硬化油2.5質量部及びエチレンビスヒドロキシステアリン酸アマイド2.5質量部と、溶剤としてフェニルグリコール47.5質量部と、有機酸としてグルタル酸1質量部と、アミンとして2−フェニルイミダゾール1質量部と、を混合してフラックス(実施例1に示す組成からなるフラックス)を調製した。   20 parts by mass of hydrogenated rosin and 25 parts by mass of polymerized rosin as a rosin, 0.5 parts by mass of dibenzylidene (-D-) sorbitol as a thixotropic agent, 2.5 parts by mass of castor hydrogenated oil and ethylene bishydroxyl as other thixotropic agents A mixture prepared by mixing 2.5 parts by mass of stearic acid amide, 47.5 parts by mass of phenyl glycol as a solvent, 1 part by mass of glutaric acid as an organic acid, and 1 part by mass of 2-phenylimidazole as an amine, was mixed with a flux (Example) A flux having the composition shown in No. 1 was prepared.

前記の、実施例1に示す組成からなるフラックスと、表1から表6に示す各例の合金組成からなるはんだ粉末と、を混合して、はんだペーストを作製した。フラックスとはんだ粉末との質量比は、フラックス:はんだ粉末=11:89とした。   The above-described flux having the composition shown in Example 1 and the solder powder having the alloy compositions of the respective examples shown in Tables 1 to 6 were mixed to prepare a solder paste. The mass ratio of the flux to the solder powder was set to flux: solder powder = 11: 89.

各例のはんだ粉末を用いた場合について、はんだペーストにおける粘度の経時変化を測定した。また、はんだ粉末の液相線温度及び固相線温度を測定した。更に、作製直後のはんだペーストを用いて濡れ性の評価を行った。詳細は以下のとおりである。   With respect to the case where the solder powder of each example was used, the change with time of the viscosity of the solder paste was measured. In addition, the liquidus temperature and the solidus temperature of the solder powder were measured. Furthermore, the wettability was evaluated using the solder paste immediately after the preparation. Details are as follows.

<はんだペーストにおける粘度の経時変化の評価>
(1)検証方法
作製直後の各はんだペーストについて、株式会社マルコム社製:PCU−205を用い、回転数:10rpm、25℃、大気中で12時間粘度を測定した。
<Evaluation of change over time in viscosity of solder paste>
(1) Verification method The viscosity of each solder paste immediately after preparation was measured using PCU-205 manufactured by Malcom Corporation at a rotation speed of 10 rpm at 25 ° C. for 12 hours in the air.

(2)判定基準
〇:12時間後の粘度がはんだペーストを作製後30分経過した時の粘度と比較して1.2倍以下である。
×:12時間後の粘度がはんだペーストを作製後30分経過した時の粘度と比較して1.2倍を超える。
(2) Criteria 基準: The viscosity after 12 hours is 1.2 times or less compared to the viscosity when 30 minutes have passed since the preparation of the solder paste.
×: The viscosity after 12 hours exceeds 1.2 times the viscosity when 30 minutes have passed since the preparation of the solder paste.

<ΔTの評価>
(1)検証方法
フラックスと混合する前のはんだ粉末について、エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製、型番:EXSTAR DSC7020を用い、サンプル量:約30mg、昇温速度:15℃/minにてDSC測定を行い、固相線温度及び液相線温度を得た。得られた液相線温度から固相線温度を引いてΔTを求めた。
<Evaluation of ΔT>
(1) Verification method Regarding the solder powder before mixing with the flux, DSC measurement was performed using SII Nano Technology Co., Ltd., model number: EXSTAR DSC7020 at a sample amount of about 30 mg and a heating rate of 15 ° C./min. Then, a solidus temperature and a liquidus temperature were obtained. ΔT was determined by subtracting the solidus temperature from the obtained liquidus temperature.

(2)判定基準
〇:ΔTが10℃以下である。
×:ΔTが10℃を超える。
(2) Criteria 〇: ΔT is 10 ° C. or less.
×: ΔT exceeds 10 ° C.

<濡れ性の評価>
作製直後の各はんだペーストをCu板上に印刷し、リフロー炉でN雰囲気中、1℃/sの昇温速度で25℃から260℃まで加熱した後、室温まで冷却した。冷却後のはんだバンプの外観を光学顕微鏡で観察することで濡れ性を評価した。
<Evaluation of wettability>
Each solder paste immediately after the preparation was printed on a Cu plate, heated from 25 ° C. to 260 ° C. in a N 2 atmosphere at a rate of 1 ° C./s in a reflow furnace, and then cooled to room temperature. The wettability was evaluated by observing the appearance of the cooled solder bumps with an optical microscope.

〇:溶融しきれていないはんだ粉末が観察されない場合。
×:溶融しきれていないはんだ粉末が観察された場合。
〇: When no unmelted solder powder is observed.
×: When solder powder not completely melted was observed.

<総合評価(1)>
〇:表1〜6において、経時変化、ΔT、濡れ性の各評価が、いずれも〇である。
×:表1〜6において、経時変化、ΔT、濡れ性の各評価のうち、少なくとも1つが×である。
<Comprehensive evaluation (1)>
〇: In Tables 1 to 6, each of the changes over time, ΔT, and wettability were evaluated as 〇.
X: In Tables 1 to 6, at least one of the evaluations of the change over time, ΔT, and wettability was x.

評価した結果を表1〜6に示す。   The evaluation results are shown in Tables 1 to 6.

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表1〜6に示すように、試験例1〜108のはんだ粉末を用いた場合、いずれの合金組成においても本発明の要件をすべて満たすため、増粘抑制効果、ΔTの狭窄化、及び優れた濡れ性を示すことが確認された。   As shown in Tables 1 to 6, when the solder powders of Test Examples 1 to 108 were used, any of the alloy compositions satisfied all the requirements of the present invention, so that the effect of suppressing thickening, narrowing of ΔT, and excellent It was confirmed that the composition exhibited wettability.

これに対して、試験例201、214、227、240、253及び266のはんだ粉末を用いた場合、Asを含有しないため、増粘抑制効果が発揮されない結果を示した。   On the other hand, when the solder powders of Test Examples 201, 214, 227, 240, 253, and 266 were used, As did not contain As, and the result that the effect of suppressing thickening was not exhibited was shown.

試験例202、215、228、241、254及び267のはんだ粉末を用いた場合、(1)式が下限未満であるため、増粘抑制効果が発揮されない結果を示した。   When the solder powders of Test Examples 202, 215, 228, 241, 254, and 267 were used, the results showed that the effect of suppressing thickening was not exhibited because the formula (1) was less than the lower limit.

試験例203、216、229、242、255及び268のはんだ粉末を用いた場合、(2)式が上限を超えるため、濡れ性が劣る結果を示した。   When the solder powders of Test Examples 203, 216, 229, 242, 255 and 268 were used, the result was inferior in wettability because the expression (2) exceeded the upper limit.

試験例204、205、217、218、230、231、243、244、256、257、269及び270のはんだ粉末を用いた場合、As含有量および(2)式が上限を超えているため、濡れ性が劣る結果を示した。   When the solder powders of Test Examples 204, 205, 217, 218, 230, 231, 243, 244, 256, 257, 269, and 270 were used, the As content and the formula (2) exceeded the upper limits, and thus the wettability was increased. Inferior results were obtained.

試験例206〜208、219〜221、232〜234、245〜247、258〜260及び271〜273のはんだ粉末を用いた場合、Sb含有量が上限を超えているため、濡れ性が劣る結果を示した。   When the solder powders of Test Examples 206 to 208, 219 to 221, 232 to 234, 245 to 247, 258 to 260, and 271 to 273 are used, since the Sb content exceeds the upper limit, poor wettability results. Indicated.

試験例209、210、222、223、235、236、248、249、261、262、274及び275のはんだ粉末を用いた場合、Bi含有量が上限を超えているため、ΔTが10℃を超える結果を示した。   When the solder powders of Test Examples 209, 210, 222, 223, 235, 236, 248, 249, 261, 262, 274, and 275 were used, ΔT exceeded 10 ° C. because the Bi content exceeded the upper limit. The results are shown.

試験例211、213、224、226、237、239、250、252、263、265、276及び278のはんだ粉末を用いた場合、Pb含有量が上限を超えているため、ΔTが10℃を超える結果を示した。   When the solder powders of Test Examples 211, 213, 224, 226, 237, 239, 250, 252, 263, 265, 276, and 278 were used, ΔT exceeded 10 ° C. because the Pb content exceeded the upper limit. The results are shown.

試験例212、225、238、251、264及び277のはんだ粉末を用いた場合、Bi及びPbを含有せず(2)式が成立しなかったため、濡れ性が劣る結果を示した。   When the solder powders of Test Examples 212, 225, 238, 251, 264, and 277 were used, Bi and Pb were not contained, and the expression (2) was not satisfied. As a result, poor wettability was obtained.

次に、試験例1に示す合金組成からなるはんだ粉末と、表7〜15に示す各例のフラックスとを用いた場合について、チキソ性の評価を行った。
また、試験例1に示す合金組成からなるはんだ粉末と、表8〜15に示す各例のフラックスとを用いた場合について、フラックス及びはんだペースト中の結晶の析出・ダマの発生の評価を行った。
詳細は以下のとおりである。
Next, the thixotropic properties of the case where the solder powder having the alloy composition shown in Test Example 1 and the flux of each example shown in Tables 7 to 15 were used were evaluated.
In addition, for the case where the solder powder having the alloy composition shown in Test Example 1 and the flux of each example shown in Tables 8 to 15 were used, evaluation of the precipitation of crystals and generation of lumps in the flux and the solder paste was performed. .
Details are as follows.

<チキソ性の評価>
(1)検証方法
チキソ性の評価は、二重円筒管型回転粘度計Malcom Viscometer PCU−205(マルコム社製)を用いて行った。
各はんだペーストについて、前記二重円筒管型回転粘度計を用い、25℃の条件下で、以下に示す回転数(rpm)及び計測時間(min)で順次、粘度を測定した。
<Evaluation of thixotropic property>
(1) Verification Method The evaluation of the thixotropic property was performed using a double cylindrical tube type rotational viscometer Malcom Viscometer PCU-205 (manufactured by Malcolm).
With respect to each solder paste, the viscosity was sequentially measured at 25 ° C. at the following rotation speed (rpm) and measurement time (min) using the above-mentioned double cylindrical tube type rotational viscometer.

粘度計の回転速度を、10rpmで3分間、3rpmで6分間、4rpmで3分間、5rpmで3分間、10rpmで3分間、20rpmで2分間、30rpmで2分間、10rpmで1分間と順に変化させた。   The rotational speed of the viscometer was changed in the order of 3 minutes at 10 rpm, 6 minutes at 3 rpm, 3 minutes at 4 rpm, 3 minutes at 5 rpm, 3 minutes at 10 rpm, 2 minutes at 20 rpm, 2 minutes at 30 rpm, and 1 minute at 10 rpm. Was.

そして、3回転(3rpm)時と30回転(30rpm)時との粘度から、下式に基づいてチキソ比を求めた。
チキソ比=Log(3回転時の粘度/30回転時の粘度)
From the viscosities at 3 rotations (3 rpm) and 30 rotations (30 rpm), the thixotropic ratio was determined based on the following equation.
Thixo ratio = Log (viscosity at 3 rotations / viscosity at 30 rotations)

そして、以下の判定基準に沿って評価を行った。   The evaluation was performed according to the following criteria.

(2)判定基準
〇:チキソ比が0.40以上
×:チキソ比が0.40未満
(2) Criteria 基準: Thixo ratio is 0.40 or more ×: Thixo ratio is less than 0.40

<結晶の析出・ダマの発生>
(1)検証方法
表8〜15に示す各例のフラックス、及びこれらを用いたはんだペーストのそれぞれについて、以下に示す方法により、結晶の析出・ダマの発生の評価を行った。そして、以下の判定基準に沿って評価を行った。
表7に示す各例のフラックス、及びこれらを用いたはんだペーストについては、結晶の析出・ダマの発生の評価を行っていない。
<Precipitation of crystals and generation of lumps>
(1) Verification Method Regarding the fluxes of the respective examples shown in Tables 8 to 15 and the solder pastes using the same, evaluation of crystal precipitation and generation of lumps was performed by the following method. The evaluation was performed according to the following criteria.
Regarding the fluxes of the respective examples shown in Table 7 and the solder pastes using these, the evaluation of the precipitation of crystals and the generation of lumps was not performed.

フラックスについての評価:
それぞれのフラックス100mLを採取し、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製した。同様の操作を行い、各フラックスについて、目視観察用の試料3個を用意した。
各試料について、10回撹拌した後の外観を目視観察し、結晶の析出・ダマの発生の状態を評価した。
Flux rating:
100 mL of each flux was collected, placed in a 200 mL glass beaker container, and stirred 10 times with a spoonful to prepare a sample for visual observation. The same operation was performed to prepare three samples for visual observation for each flux.
For each sample, the appearance after stirring 10 times was visually observed, and the state of precipitation of crystals and generation of lumps was evaluated.

はんだペーストについての評価:
それぞれのはんだペーストに対し、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回測定を行った。そして、3回の測定値の平均値を算出し、この平均値を、はんだペーストに含まれる凝集物の大きさ(粒度)とした。
Evaluation of solder paste:
Each solder paste was measured three times using a grind meter GS-2256M (manufactured by Taiyo Kiki Co., Ltd., measurement range: 0 to 100 μm). Then, the average of the three measurements was calculated, and the average was defined as the size (granularity) of the aggregates contained in the solder paste.

尚、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、はんだ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。線状痕や粒状痕のできた位置の深さにより、はんだペーストの試料中における結晶の析出・ダマの発生を評価することができる。   The grindometer surface is provided with a groove whose depth increases at a constant value from 0 at one end to the maximum value at the other end, and a solder paste sample is skived from the maximum depth side with a scraper. Then, a linear mark or a granular mark is left at a depth corresponding to the size of the aggregate. The precipitation of crystals and the generation of lumps in the solder paste sample can be evaluated based on the depth of the position where the linear mark or the granular mark is formed.

(2)判定基準
○○:フラックス中に結晶及びダマが目視で確認されず、かつ、はんだペースト中に結晶及びダマが目視で確認されない。
〇:フラックス中に結晶及びダマが目視で確認されず、かつ、はんだペースト中に50μm以上の結晶又はダマはないが、50μm未満の結晶又はダマがある。
×:フラックスの試料3個のいずれかに結晶及びダマが目視で確認され、又は、はんだペースト中に50μm以上の結晶又はダマがある。
(2) Criteria 基準: Crystals and lumps are not visually observed in the flux, and crystals and lumps are not visually observed in the solder paste.
〇: Crystals and lumps are not visually observed in the flux, and there are no crystals or lumps of 50 μm or more in the solder paste, but there are crystals or lumps of less than 50 μm.
×: Crystals and lumps were visually observed in any of the three flux samples, or crystals or lumps of 50 μm or more were present in the solder paste.

<総合評価(2)>
〇〇:表8〜15において、チキソ性の評価が〇であり、かつ、結晶の析出・ダマの発生の評価が○○である。
〇:表8〜15において、チキソ性の評価が〇であり、かつ、結晶の析出・ダマの発生の評価が○である。
×:表8〜15において、チキソ性の評価が少なくとも×である。
<Comprehensive evaluation (2)>
〇〇: In Tables 8 to 15, the evaluation of thixotropy is 〇, and the evaluation of precipitation of crystals and generation of lumps is ○.
〇: In Tables 8 to 15, the evaluation of thixotropy is 〇, and the evaluation of precipitation of crystals and generation of lumps is ○.
X: In Tables 8 to 15, the evaluation of thixotropy is at least x.

評価した結果を表7〜15に示す。   The evaluation results are shown in Tables 7 to 15.

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試験例1に示す合金組成からなるはんだ粉末と、実施例1に示す組成からなるフラックスと、を混合(はんだ粉末:フラックス=89:11(質量比))して得られたはんだペーストの性質を評価した(表7中の実施例1参照)。   The properties of the solder paste obtained by mixing the solder powder having the alloy composition shown in Test Example 1 with the flux having the composition shown in Example 1 (solder powder: flux = 89: 11 (mass ratio)) It was evaluated (see Example 1 in Table 7).

実施例1に示すように、本発明で規定された範囲内で、チキソ剤として、ジベンジリデンソルビトールを含むことで、はんだペーストのチキソ性を高めることができた。すなわち、かかるはんだペーストは、流動性及び保形性が良好なものであることが確認された。   As shown in Example 1, by including dibenzylidene sorbitol as a thixotropic agent within the range specified in the present invention, the thixotropic properties of the solder paste could be enhanced. That is, it was confirmed that such a solder paste had good fluidity and shape retention.

次に、試験例1に示す合金組成からなるはんだ粉末と、実施例2〜52に示す各組成からなる各々のフラックスと、を混合(はんだ粉末:フラックス=89:11(質量比))してはんだペーストを作製し、はんだペーストの性質を評価した(表7〜15参照)。   Next, the solder powder having the alloy composition shown in Test Example 1 and the fluxes having the respective compositions shown in Examples 2 to 52 were mixed (solder powder: flux = 89: 11 (mass ratio)). A solder paste was prepared, and the properties of the solder paste were evaluated (see Tables 7 to 15).

実施例2〜7に示すように、ソルビトール系チキソ剤の量を変える、ソルビトール系チキソ剤の種類を変える、複数種類のソルビトール系チキソ剤を組み合わせることでも、はんだペーストのチキソ性を高めることができた。   As shown in Examples 2 to 7, changing the amount of the sorbitol-based thixotropic agent, changing the type of the sorbitol-based thixotropic agent, and combining a plurality of types of sorbitol-based thixotropic agents can also enhance the thixotropic property of the solder paste. Was.

実施例8〜13に示すように、ソルビトール系チキソ剤の種類を変える、更に、ソルビトール系添加剤を含む、ソルビトール系添加剤の量を変えることでも、フラックス及びはんだペーストにおける結晶の析出・ダマの発生を抑制することができ、はんだペーストのチキソ性を高めることができた。   As shown in Examples 8 to 13, changing the type of the sorbitol-based thixotropic agent, and further including changing the amount of the sorbitol-based additive, including the sorbitol-based additive, also resulted in the precipitation of crystals and lumps of flux and solder paste. Generation was suppressed, and the thixotropy of the solder paste was improved.

実施例14〜17に示すように、ソルビトール系チキソ剤の種類を変える、ソルビトール系添加剤の種類を変えることでも、フラックス及びはんだペーストにおける結晶の析出・ダマの発生を抑制することができ、はんだペーストのチキソ性を高めることができた。   As shown in Examples 14 to 17, by changing the type of the sorbitol-based thixotropic agent or the type of the sorbitol-based additive, the precipitation of crystals and the generation of lumps in the flux and the solder paste can be suppressed. The thixotropy of the paste was improved.

実施例18〜25に示すように、ソルビトール系チキソ剤の種類を変える、ソルビトール系チキソ剤の量を変える、ソルビトール系添加剤の種類を変える、ソルビトール系添加剤の量を変えることでも、フラックス及びはんだペーストにおける結晶の析出・ダマの発生を抑制することができ、はんだペーストのチキソ性を高めることができた。   As shown in Examples 18 to 25, by changing the type of the sorbitol-based thixotropic agent, changing the amount of the sorbitol-based thixotropic agent, changing the type of the sorbitol-based additive, changing the amount of the sorbitol-based additive, the flux and the The precipitation of crystals and the generation of lumps in the solder paste were suppressed, and the thixotropic properties of the solder paste were improved.

実施例26〜31に示すように、溶剤としてヘキシルジグリコールを含み、ソルビトール系チキソ剤の種類を変える、更に、ソルビトール系添加剤を含む、ソルビトール系添加剤の量を変えることでも、フラックス及びはんだペーストにおける結晶の析出・ダマの発生を抑制することができ、はんだペーストのチキソ性を高めることができた。   As shown in Examples 26 to 31, flux and solder containing hexyl diglycol as a solvent, changing the type of sorbitol-based thixotropic agent, further including sorbitol-based additive, and changing the amount of sorbitol-based additive The precipitation of crystals and the generation of lumps in the paste were suppressed, and the thixotropy of the solder paste was improved.

実施例32〜35に示すように、溶剤としてヘキシルジグリコールを含み、ソルビトール系チキソ剤の種類を変える、ソルビトール系添加剤の種類を変えることでも、フラックス及びはんだペーストにおける結晶の析出・ダマの発生を抑制することができ、はんだペーストのチキソ性を高めることができた。   As shown in Examples 32 to 35, hexyl diglycol was contained as a solvent, the type of sorbitol-based thixotropic agent was changed, and the type of sorbitol-based additive was also changed. And the thixotropy of the solder paste could be improved.

実施例36〜43に示すように、溶剤としてヘキシルジグリコールを含み、ソルビトール系チキソ剤の種類を変える、ソルビトール系チキソ剤の量を変える、ソルビトール系添加剤の種類を変える、ソルビトール系添加剤の量を変えることでも、フラックス及びはんだペーストにおける結晶の析出・ダマの発生を抑制することができ、はんだペーストのチキソ性を高めることができた。   As shown in Examples 36 to 43, containing hexyl diglycol as a solvent, changing the type of sorbitol-based thixotropic agent, changing the amount of sorbitol-based thixotropic agent, changing the type of sorbitol-based additive, By changing the amount, the precipitation of crystals and the generation of lumps in the flux and the solder paste could be suppressed, and the thixotropy of the solder paste could be improved.

実施例44に示すように、ソルビトール系添加剤を含み、複数種類のロジンを組み合わせる、ロジンの量を変えることでも、フラックス及びはんだペーストにおける結晶の析出・ダマの発生を抑制することができ、はんだペーストのチキソ性を高めることができた。   As shown in Example 44, it is possible to suppress the precipitation of crystals and the generation of lumps in the flux and the solder paste by combining a plurality of types of rosins and by changing the amount of rosin, which contains a sorbitol-based additive. The thixotropy of the paste was improved.

実施例45に示すように、ソルビトール系添加剤を含み、ロジンの量を減らしても、その他チキソ剤の量を増やすことにより、フラックス及びはんだペーストにおける結晶の析出・ダマの発生を抑制することができ、はんだペーストのチキソ性を高めることができた。   As shown in Example 45, even if the sorbitol-based additive was contained and the amount of rosin was reduced, the amount of thixo agent was increased to suppress the precipitation of crystals and the generation of lumps in the flux and solder paste. As a result, the thixotropy of the solder paste was improved.

実施例46〜48に示すように、ソルビトール系添加剤を含む、ハロゲン系活性剤を含む、ハロゲン系活性剤の種類を変えることでも、フラックス及びはんだペーストにおける結晶の析出・ダマの発生を抑制することができ、はんだペーストのチキソ性を高めることができた。   As shown in Examples 46 to 48, by changing the type of the halogen-based activator including the sorbitol-based additive, including the halogen-based activator, precipitation of crystals and generation of lumps in the flux and the solder paste are suppressed. Thus, the thixotropy of the solder paste could be improved.

実施例49に示すように、複数種類の有機酸を組み合わせることでも、フラックス及びはんだペーストにおける結晶の析出・ダマの発生を抑制することができ、はんだペーストのチキソ性を高めることができた。   As shown in Example 49, even by combining a plurality of types of organic acids, the precipitation of crystals and the generation of lumps in the flux and the solder paste could be suppressed, and the thixotropy of the solder paste could be improved.

実施例50に示すように、酸化防止剤を含むことでも、フラックス及びはんだペーストにおける結晶の析出・ダマの発生を抑制することができ、はんだペーストのチキソ性を高めることができた。   As shown in Example 50, even when an antioxidant was included, precipitation of crystals and generation of lumps in the flux and the solder paste could be suppressed, and the thixotropy of the solder paste could be improved.

実施例51、52に示すように、その他チキソ剤の量を変えることでも、フラックス及びはんだペーストにおける結晶の析出・ダマの発生を抑制することができ、はんだペーストのチキソ性を高めることができた。   As shown in Examples 51 and 52, by changing the amount of the other thixotropic agent, precipitation of crystals and generation of lumps in the flux and the solder paste could be suppressed, and the thixotropy of the solder paste could be improved. .

これに対し、比較例1に示すように、ソルビトール系チキソ剤を含まないと、はんだペーストのチキソ性を高めることができなかった。   On the other hand, as shown in Comparative Example 1, the thixotropy of the solder paste could not be improved without the sorbitol-based thixotropic agent.

比較例2に示すように、本発明で規定された範囲内でソルビトール系チキソ剤を含まないと、はんだペーストのチキソ性を高めることができなかった。   As shown in Comparative Example 2, the thixotropy of the solder paste could not be improved unless the sorbitol-based thixotropic agent was contained within the range specified in the present invention.

次に、試験例1に示す合金組成からなるはんだ粉末を、試験例2〜108に示す各合金組成からなるはんだ粉末にそれぞれ変更した以外は同様にして、実施例1に示す組成からなるフラックスと混合(はんだ粉末:フラックス=89:11(質量比))することにより、はんだペーストを作製した。
その結果、かかる試験例2〜108のはんだ粉末と実施例1のフラックスとを組み合わせたはんだペーストの場合、試験例1に示す合金組成からなるはんだ粉末を用いたはんだペーストの場合と同様、チキソ性が高められること、すなわち、流動性及び保形性が良好なものであることが確認された。加えて、これらのはんだペーストにおいては、フラックス及びはんだペーストにおける結晶の析出・ダマの発生を抑制することができた。
Next, in the same manner except that the solder powder having the alloy composition shown in Test Example 1 was changed to the solder powder having each alloy composition shown in Test Examples 2 to 108, a flux having the composition shown in Example 1 was used. By mixing (solder powder: flux = 89: 11 (mass ratio)), a solder paste was produced.
As a result, in the case of the solder paste obtained by combining the solder powders of Test Examples 2 to 108 and the flux of Example 1, the thixotropic properties were the same as in the case of the solder paste using the solder powder having the alloy composition shown in Test Example 1. Was improved, that is, it was confirmed that fluidity and shape retention were good. In addition, in these solder pastes, precipitation of crystals and generation of lumps in the flux and the solder paste could be suppressed.

次に、試験例2〜108に示す各合金組成からなるはんだ粉末の各々と、実施例2〜52に示す各組成からなるフラックスの各々と、を混合(はんだ粉末:フラックス=89:11(質量比))してはんだペーストを作製した。
その結果、かかる試験例2〜108のはんだ粉末と実施例2〜52のフラックスとを組み合わせたはんだペーストの場合、実施例1に示す組成からなるフラックスを用いたはんだペーストの場合と同様、増粘抑制効果、ΔTの狭窄化、及び優れた濡れ性を示すことが確認された。
また、かかる試験例2〜108のはんだ粉末と実施例2〜52のフラックスとを組み合わせたはんだペーストの場合、チキソ性が高められること、すなわち、流動性及び保形性が良好なものであることが確認された。加えて、これらのはんだペーストにおいては、フラックス及びはんだペーストにおける結晶の析出・ダマの発生を抑制することができた。
Next, each of the solder powders having the respective alloy compositions shown in Test Examples 2 to 108 and each of the fluxes having the respective compositions shown in Examples 2 to 52 were mixed (solder powder: flux = 89: 11 (mass) Ratio)) to produce a solder paste.
As a result, in the case of the solder paste obtained by combining the solder powders of Test Examples 2 to 108 and the flux of Examples 2 to 52, the viscosity was increased as in the case of the solder paste using the flux having the composition shown in Example 1. It was confirmed that they exhibited a suppressing effect, narrowing of ΔT, and excellent wettability.
In the case of the solder paste in which the solder powders of Test Examples 2 to 108 and the fluxes of Examples 2 to 52 are combined, the thixotropy is enhanced, that is, the fluidity and the shape retention are good. Was confirmed. In addition, in these solder pastes, precipitation of crystals and generation of lumps in the flux and the solder paste could be suppressed.

本発明によれば、粘度上昇等の経時変化が起きにくく、濡れ性に優れ、高い機械的特性を有し、かつ、流動性及び保形性が良好なはんだペーストを提供することができる。また、本発明によれば、充分なチキソ性を付与することができ、好ましくは結晶の析出が抑制され、ダマを生じにくいはんだペースト用フラックスを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a solder paste which hardly undergoes a change over time such as an increase in viscosity, has excellent wettability, has high mechanical properties, and has good fluidity and shape retention. Further, according to the present invention, it is possible to provide a flux for a solder paste that can impart sufficient thixotropic properties, preferably suppresses crystal precipitation, and hardly causes lumps.

Claims (10)

はんだ粉末とフラックスとからなる、はんだペーストであって、
前記はんだ粉末は、As:25〜300質量ppm、Pb:0質量ppm超え5100質量ppm以下、並びにSb:0質量ppm超え3000質量ppm以下、及びBi:0質量ppm超え10000質量ppm以下の少なくとも一種、並びに残部がSnからなる合金組成を有し、下記(1)式及び(2)式を満たすはんだ合金からなり
前記フラックスは、ロジンと、チキソ剤と、溶剤と、を含み、
前記ロジンの含有量は、フラックス全体の総量に対して、15質量%以上70質量%以下であり、
前記チキソ剤の含有量は、フラックス全体の総量に対して、2質量%以上15質量%以下であり、
前記チキソ剤は、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)ソルビトールからなる群より選択される少なくとも一種であるソルビトール系チキソ剤を、フラックス全体の総量に対して、0.2質量%以上5.0質量%以下含み、
前記溶剤は、脂肪族グリコール系溶剤及び芳香族グリコール系溶剤からなる群より選択される少なくとも一種である、はんだペースト。
275≦2As+Sb+Bi+Pb (1)
0.01≦(2As+Sb)/(Bi+Pb)≦10.00 (2)
上記(1)式及び(2)式中、As、Sb、Bi及びPbは各々前記合金組成での含有量(質量ppm)を表す。
Ru solder powder and fluxes Tona, a solder paste,
The solder powder contains at least one of As: 25 to 300 mass ppm, Pb: more than 0 mass ppm to 5,100 mass ppm, and Sb: more than 0 mass ppm to 3000 mass ppm, and Bi: more than 0 mass ppm to 10,000 mass ppm. , and the balance has an alloy composition consisting of Sn, made of solder alloy which satisfies the following formula (1) and (2),
The flux contains rosin, a thixotropic agent, and a solvent,
The content of the rosin is 15% by mass or more and 70% by mass or less based on the total amount of the entire flux.
The content of the thixotropic agent is 2% by mass or more and 15% by mass or less with respect to the total amount of the entire flux.
The thixo agent is a sorbitol-based thixo agent, which is at least one selected from the group consisting of dibenzylidene sorbitol and bis (4-methylbenzylidene) sorbitol , in an amount of 0.2% by mass or more based on the total amount of the flux . 0% by mass or less seen including,
The solder paste , wherein the solvent is at least one selected from the group consisting of aliphatic glycol solvents and aromatic glycol solvents .
275 ≦ 2As + Sb + Bi + Pb (1)
0.01 ≦ (2As + Sb) / (Bi + Pb) ≦ 10.00 (2)
In the above formulas (1) and (2), As, Sb, Bi and Pb each represent the content (ppm by mass) in the alloy composition.
更に、前記合金組成は、下記(1a)式を満たす、請求項1に記載のはんだペースト。
275≦2As+Sb+Bi+Pb≦25200 (1a)
上記(1a)式中、As、Sb、Bi及びPbは各々前記合金組成での含有量(質量ppm)を表す。
The solder paste according to claim 1, wherein the alloy composition satisfies the following expression (1a).
275 ≦ 2As + Sb + Bi + Pb ≦ 25200 (1a)
In the above formula (1a), As, Sb, Bi and Pb each represent the content (mass ppm) in the alloy composition.
更に、前記合金組成は、下記(1b)式を満たす、請求項1に記載のはんだペースト。
275≦2As+Sb+Bi+Pb≦5300 (1b)
上記(1b)式中、As、Sb、Bi及びPbは各々前記合金組成での含有量(質量ppm)を表す。
The solder paste according to claim 1, wherein the alloy composition satisfies the following expression (1b).
275 ≦ 2As + Sb + Bi + Pb ≦ 5300 (1b)
In the above formula (1b), As, Sb, Bi and Pb each represent the content (mass ppm) in the alloy composition.
更に、前記合金組成は、下記(2a)式を満たす、請求項1〜3のいずれか1項に記載のはんだペースト。
0.31≦(2As+Sb)/(Bi+Pb)≦10.00 (2a)
上記(2a)式中、As、Sb、Bi及びPbは、各々前記合金組成での含有量(質量ppm)を表す。
The solder paste according to any one of claims 1 to 3, wherein the alloy composition satisfies the following expression (2a).
0.31 ≦ (2As + Sb) / (Bi + Pb) ≦ 10.00 (2a)
In the above formula (2a), As, Sb, Bi and Pb each represent the content (mass ppm) in the alloy composition.
更に、前記合金組成は、Ag:0〜4質量%及びCu:0〜0.9質量%からなる群より選択される少なくとも一種を含有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載のはんだペースト。   5. The method according to claim 1, wherein the alloy composition contains at least one selected from the group consisting of Ag: 0 to 4% by mass and Cu: 0 to 0.9% by mass. 6. Solder paste. 前記チキソ剤は、更に、(D−)ソルビトール、モノベンジリデン(−D−)ソルビトール及びモノ(4−メチルベンジリデン)−(D−)ソルビトールからなる群より選択される少なくとも一種であるソルビトール系添加剤を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載のはんだペースト。   The thixotropic agent is at least one sorbitol-based additive selected from the group consisting of (D-) sorbitol, monobenzylidene (-D-) sorbitol, and mono (4-methylbenzylidene)-(D-) sorbitol. The solder paste according to any one of claims 1 to 5, comprising: 前記ソルビトール系チキソ剤に対する、前記ソルビトール系添加剤の割合(質量比)が0.03%以上1.50%以下である、請求項6に記載のはんだペースト。 The solder paste according to claim 6, wherein a ratio (mass ratio) of the sorbitol-based additive to the sorbitol-based thixotropic agent is 0.03 % or more and 1.50 % or less . 更に、フラックス全体の総量に対して、エステル化合物及びアミド化合物からなる群より選択される少なくとも一種を0.5〜10質量%含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載のはんだペースト。 8. The solder paste according to claim 1, further comprising 0.5 to 10 % by mass of at least one selected from the group consisting of an ester compound and an amide compound , based on the total amount of the entire flux . 9. 更に、フラックス全体の総量に対して、有機酸を0質量%以上10質量%以下含む、請求項1〜のいずれか1項に記載のはんだペースト。 The solder paste according to any one of claims 1 to 8 , further comprising an organic acid in an amount of 0 mass% to 10 mass% based on the total amount of the entire flux . 更に、フラックス全体の総量に対して、アミンを0質量%以上質量%以下、有機ハロゲン化合物を0質量%以上8.0質量%以下、アミンハロゲン化水素酸塩を0質量%以上5.0質量%以下、及び、酸化防止剤を0質量%以上8質量%以下含む、請求項1〜のいずれか1項に記載のはんだペースト。 Furthermore, the total amount of the entire flux amine than 5 mass% or more 0 wt%, the organic halogen compound or less 8.0 wt% or more 0 wt%, the amine hydrohalides or 0 wt% 5.0 The solder paste according to any one of claims 1 to 9 , wherein the solder paste contains 0% by mass or less and 8% by mass or less of an antioxidant.
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