JP6940565B2 - はんだ組成物および電子基板 - Google Patents

Description

本発明は、はんだ組成物および電子基板に関する。

はんだ組成物は、はんだ粉末にフラックス組成物（ロジン系樹脂、活性剤および溶剤など）を混練してペースト状にした混合物である（例えば、特許文献１）。このはんだ組成物においては、はんだ溶融性やはんだが濡れ広がりやすいという性質（はんだ濡れ広がり）などのはんだ付け性とともに、ボイドの抑制や印刷性などが要求されている。
一方で、電子機器の機能の多様化により、大型の電子部品が電子基板に搭載されるようになっている。また、大型の電子部品の中には、電極端子の面積が広い電子部品（例えば、ＱＦＮ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔｐａｃｋ Ｎｏ Ｌｅａｄ）、パワートランジスタ）がある。このような電子部品では、はんだ組成物の印刷面積が広いため、ボイドが発生しやすい傾向にある。

特許第５７５６０６７号

はんだ組成物において、ボイドを低減するために、イソボルニルシクロヘキサノールのような高沸点で高粘度の溶剤を用いることが検討されている。しかしながら、このように高沸点で高粘度の溶剤を用いても、ＱＦＮのような電極端子の面積が広い電子部品に対しては、ボイドを低減する効果が不十分であることが分かった。

そこで、本発明は、ボイドを十分に抑制できるはんだ組成物、およびそれを用いた電子基板を提供することを目的とする。

前記課題を解決すべく、本発明は、以下のようなはんだ組成物および電子基板を提供するものである。
本発明のはんだ組成物は、（Ａ）ロジン系樹脂、（Ｂ）活性剤および（Ｃ）溶剤を含有するフラックス組成物と、（Ｄ）融点が２００℃以上２５０℃以下であるはんだ粉末とを含有し、前記（Ｂ）成分が、（Ｂ１）オルト位またはプロス位のみに水酸基を有する芳香族カルボン酸、（Ｂ２）アルキレン基を有し、炭素数が２〜８のジカルボン酸、および、（Ｂ３）アルキル基を有し、炭素数が２〜８のモノカルボン酸からなる群から選択される少なくとも１種を含有し、前記（Ｃ）成分が、（Ｃ１）沸点が２２０℃以上２５０℃以下である、ジオール、または、ジオールのジアセテートを含有することを特徴とするものである。

本発明のはんだ組成物においては、前記（Ｃ１）成分が、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、１，２−ヘキサンジオール、ジプロピレングリコール、１，４−ブタンジオールジアセテート、および１，３−ブチレンジオールジアセテートからなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましい。
本発明のはんだ組成物においては、前記（Ｃ１）成分の沸点が、２３０℃以上２５０℃以下であることが好ましい。
本発明のはんだ組成物においては、前記（Ｂ）成分が、（Ｂ４）ダイマー酸をさらに含有することが好ましい。
本発明の電子基板は、前記はんだ組成物を用いたはんだ付け部を備えることを特徴とするものである。

本発明のはんだ組成物によれば、ボイドを十分に抑制できる理由は必ずしも定かではないが、本発明者らは以下のように推察する。
すなわち、本発明のはんだ組成物においては、（Ｃ）溶剤として、（Ｃ１）沸点が２２０℃以上２５０℃以下である、ジオール、または、ジオールのジアセテートを用いている。（Ｃ１）成分は、その一部は、はんだが溶融する前やはんだ溶融時に揮発して気体となってしまうが、この気体が、はんだ組成物中の気体を外部に押し出す作用がある。そして、揮発しなかった（Ｃ１）成分を含有するはんだ組成物は、はんだ溶融時にもある程度の流動性を有しているため、はんだ組成物中の気体が徐々に集まりながら外部に放出される。このようにして、ボイドを十分に抑制できる。また、有機酸の種類によっては、ボイドの発生要因となりえる。これに対し、本発明においては、ボイドの発生要因となりにくい有機酸（（Ｂ１）成分など）を選択して使用している。以上のようにして、上記本発明の効果が達成されるものと本発明者らは推察する。

本発明によれば、ボイドを十分に抑制できるはんだ組成物、並びにそれを用いた電子基板を提供できる。

本発明のはんだ組成物は、以下説明するフラックス組成物と、以下説明する（Ｄ）はんだ粉末とを含有するものである。

［フラックス組成物］
まず、本発明に用いるフラックス組成物について説明する。本発明に用いるフラックス組成物は、はんだ組成物におけるはんだ粉末以外の成分であり、（Ａ）ロジン系樹脂、（Ｂ）活性剤および（Ｃ）溶剤を含有するものである。

［（Ａ）成分］
本実施形態に用いる（Ａ）ロジン系樹脂としては、ロジン類およびロジン系変性樹脂が挙げられる。ロジン類としては、ガムロジン、ウッドロジンおよびトール油ロジンなどが挙げられる。ロジン系変性樹脂としては、不均化ロジン、重合ロジン、水素添加ロジンおよびこれらの誘導体などが挙げられる。水素添加ロジンとしては、完全水添ロジン、部分水添ロジン、並びに、不飽和有機酸（（メタ）アクリル酸などの脂肪族の不飽和一塩基酸、フマル酸、マレイン酸などのα，β−不飽和カルボン酸などの脂肪族不飽和二塩基酸、桂皮酸などの芳香族環を有する不飽和カルボン酸など）の変性ロジンである不飽和有機酸変性ロジンの水素添加物（「水添酸変性ロジン」ともいう）などが挙げられる。これらのロジン系樹脂は１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。

（Ａ）成分の配合量は、フラックス組成物１００質量％に対して、２０質量％以上７０質量％以下であることが好ましく、３０質量％以上６０質量％以下であることがより好ましい。（Ａ）成分の配合量が前記下限以上であれば、はんだ付ランドの銅箔面の酸化を防止してその表面に溶融はんだを濡れやすくする、いわゆるはんだ付け性を向上でき、はんだボールを十分に抑制できる。また、（Ａ）成分の配合量が前記上限以下であれば、フラックス残さ量を十分に抑制できる。

［（Ｂ）成分］
本実施形態に用いる（Ｂ）活性剤は、（Ｂ１）オルト位またはプロス位のみに水酸基を有する芳香族カルボン酸、（Ｂ２）アルキレン基を有し、炭素数が２〜８のジカルボン酸、および、（Ｂ３）アルキル基を有し、炭素数が２〜８のモノカルボン酸からなる群から選択される少なくとも１種を含有する。これら（Ｂ１）成分〜（Ｂ３）成分は、ボイドの発生要因になりにくい。

（Ｂ１）成分としては、２，６−ジヒドロキシ安息香酸、２−ヒドロキシ安息香酸、１−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸、および３−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸などが挙げられる。これらの中でも、２，６−ジヒドロキシ安息香酸が特に好ましい。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
（Ｂ２）成分としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、およびスベリン酸が挙げられる。これらの中でも、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸が好ましく、コハク酸、アジピン酸がより好ましい。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
（Ｂ３）成分としては、酢酸、プロピオン酸、ブチリック酸、バレリック酸、カプロン酸、エナント酸、およびカプリル酸などが挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
これら（Ｂ１）成分〜（Ｂ３）成分の中でも、ボイドおよび活性作用の観点から、（Ｂ１）成分および（Ｂ２）成分がより好ましく、（Ｂ１）成分が特に好ましい。
（Ｂ１）成分〜（Ｂ３）成分の合計配合量は、ボイドおよび活性作用の観点から、フラックス組成物１００質量％に対して、１質量％以上７質量％以下であることが好ましく、１．５質量％以上５質量％以下であることがより好ましく、２質量％以上３質量％以下であることが特に好ましい。

本実施形態において、（Ｂ）成分は、（Ｂ４）ダイマー酸をさらに含有してもよい。この（Ｂ４）成分により、はんだ粉末の再酸化を防止できる傾向があるために、他の活性剤の作用を相乗的に高めることができる。また、（Ｂ４）成分は、ボイドの発生要因になりにくい。
（Ｂ４）成分は、不飽和脂肪酸の重合によって生成されるダイマー酸であることが好ましい。この不飽和脂肪酸の炭素数は、特に限定されないが、８以上２２以下であることが好ましく、１２以上１８以下であることがより好ましく、１８であることが特に好ましい。また、ダイマー酸は、二塩基酸を主成分（５０質量％以上）とするものであればよく、一塩基酸または三塩基酸を含有していてもよい。
本実施形態においては、チップ脇ボールおよびボイドの抑制の観点から、（Ｂ１）成分〜（Ｂ４）成分以外の有機酸を用いないことが好ましい。
（Ｂ４）成分の配合量は、ボイドおよび活性作用の観点から、フラックス組成物１００質量％に対して、１質量％以上２０質量％以下であることが好ましく、３質量％以上１５質量％以下であることがより好ましく、５質量％以上１０質量％以下であることが特に好ましい。

（Ｂ）成分は、本発明の課題を達成できる範囲において、（Ｂ１）成分〜（Ｂ４）成分以外に、その他の活性剤（（Ｂ５）ハロゲン系活性剤、および（Ｂ６）アミン系活性剤など）をさらに含有してもよい。なお、（Ｂ１）成分〜（Ｂ４）成分の合計配合量は、ボイドおよび活性作用の観点から、（Ｂ）成分１００質量％に対して、９０質量％以上であることが好ましく、９５質量％以上であることがより好ましい。

（Ｂ５）成分としては、塩素化物、臭素化物、フッ化物のように塩素、臭素、フッ素の各単独元素の共有結合による化合物でもよいが、塩素、臭素およびフッ素の任意の２つまたは全部のそれぞれの共有結合を有する化合物でもよい。これらの化合物は、水性溶媒に対する溶解性を向上させるために、例えばハロゲン化アルコールやハロゲン化カルボキシル化合物のように水酸基やカルボキシル基などの極性基を有することが好ましい。ハロゲン化アルコールとしては、例えば、臭素化アルコール（２，３−ジブロモプロパノール、２，３−ジブロモブタンジオール、トランス−２，３−ジブロモ−２−ブテン−１，４−ジオール、１，４−ジブロモ−２−ブタノール、およびトリブロモネオペンチルアルコールなど）、塩素化アルコール（１，３−ジクロロ−２−プロパノール、および１，４−ジクロロ−２−ブタノールなど）、フッ素化アルコール（３−フルオロカテコールなど）、並びに、その他これらに類する化合物が挙げられる。ハロゲン化カルボキシル化合物としては、ヨウ化カルボキシル化合物（２−ヨード安息香酸、３−ヨード安息香酸、２−ヨードプロピオン酸、５−ヨードサリチル酸、および５−ヨードアントラニル酸など）、塩化カルボキシル化合物（２−クロロ安息香酸、および３−クロロプロピオン酸など）、臭素化カルボキシル化合物（２，３−ジブロモプロピオン酸、２，３−ジブロモコハク酸、および２−ブロモ安息香酸など）、並びに、その他これらに類する化合物が挙げられる。なお、これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。

（Ｂ６）成分としては、アミン類（エチレンジアミンなどのポリアミンなど）、アミン塩類（トリメチロールアミン、シクロヘキシルアミン、およびジエチルアミンなどのアミンやアミノアルコールなどの有機酸塩や無機酸塩（塩酸、硫酸、および臭化水素酸など））、アミノ酸類（グリシン、アラニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、およびバリンなど）、アミド系化合物、およびイミダゾール系化合物などが挙げられる。具体的には、ジフェニルグアニジン臭化水素酸塩、シクロヘキシルアミン臭化水素酸塩、ジエチルアミン塩（塩酸塩、コハク酸塩、アジピン酸塩、およびセバシン酸塩など）、トリエタノールアミン、モノエタノールアミン、並びに、これらのアミンの臭化水素酸塩などが挙げられる。

（Ｂ）成分の配合量としては、フラックス組成物１００質量％に対して、１質量％以上２５質量％以下であることが好ましく、２質量％以上２０質量％以下であることがより好ましく、３質量％以上１５質量％以下であることが特に好ましい。（Ｂ）成分の配合量が前記下限未満では、はんだボールが生じやすくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、フラックス組成物の絶縁性が低下する傾向にある。

［（Ｃ）成分］
本実施形態に用いる（Ｃ）溶剤は、（Ｃ１）沸点が２２０℃以上２５０℃以下である、ジオール、または、ジオールのジアセテートを含有することが必要である。（Ｃ１）成分により、ボイドの発生を抑制できる。
なお、（Ｃ１）成分の沸点が２２０℃未満である場合、および、（Ｃ１）成分の沸点が２５０℃超である場合には、ボイドの発生を十分に抑制できない。なお、本明細書において、沸点とは、１０１３ｈＰａにおける沸点のことをいう。また、ボイドの観点から、（Ｃ１）成分の沸点は、２２０℃以上２４０℃以下であることが好ましく、２２５℃以上２３５℃以下であることがさらに好ましく、２３０℃以上２３５℃以下であることが特に好ましい。

（Ｃ１）成分としては、１，４−ブタンジオール（沸点：２３０℃）、１，５−ペンタンジオール（沸点：２４０℃）、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール（沸点：２４２℃）、１，２−ヘキサンジオール（沸点：２２３℃）、ジプロピレングリコール（沸点：２３０℃）、１，４−ブタンジオールジアセテート（沸点：２３２℃）、および１，３−ブチレンジオールジアセテート（沸点：２３２℃）などが挙げられる。これらの中でも、溶剤の融点の観点から、１，４−ブタンジオール、１，３−ブチレンジオールジアセテートがより好ましい。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。

（Ｃ）成分は、本発明の目的を達成できる範囲内において、（Ｃ１）成分以外の溶剤（（Ｃ２）成分）を含有していてもよい。
（Ｃ２）成分としては、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モノブチルエーテル、α,β,γ−ターピネオール、ベンジルグリコール、ジエチレングリコールモノ２−エチルヘキシルエーテル、トリプロピレングリコール、ジエチレングリコールモノベンジルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノ２−エチルヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートおよび２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオールなどが挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。

（Ｃ２）成分を用いる場合、（Ｃ２）成分の（Ｃ）成分に対する質量比（（Ｃ２）／（Ｃ））は、ボイドの抑制と印刷性とのバランスの観点から、１／１５以上１／１以下であることが好ましく、１／１０以上１／２以下であることがより好ましく、１／５以上１／３以下であることが特に好ましい。

（Ｃ）成分の配合量は、フラックス組成物１００質量％に対して、２０質量％以上６０質量％以下であることが好ましく、２５質量％以上５０質量％以下であることがより好ましく、３０質量％以上４０質量％以下であることが特に好ましい。溶剤の配合量が前記範囲内であれば、得られるはんだ組成物の粘度を適正な範囲に適宜調整できる。

本実施形態においては、印刷性などの観点から、さらにチクソ剤を含有していてもよい。本実施形態に用いるチクソ剤としては、硬化ひまし油、アミド類、カオリン、コロイダルシリカ、有機ベントナイト、およびガラスフリットなどが挙げられる。これらのチクソ剤は１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。

チクソ剤を用いる場合、その配合量は、フラックス組成物１００質量％に対して、２質量％以上２０質量％以下であることが好ましく、４質量％以上１２質量％以下であることがより好ましい。配合量が前記下限未満では、チクソ性が得られず、ダレが生じやすくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、チクソ性が高すぎて、印刷不良となりやすい傾向にある。

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

［はんだ組成物］
次に、本実施形態のはんだ組成物について説明する。本実施形態のはんだ組成物は、前述の本実施形態のフラックス組成物と、以下説明する（Ｄ）はんだ粉末とを含有するものである。
フラックス組成物の配合量は、はんだ組成物１００質量％に対して、５質量％以上３５質量％以下であることが好ましく、７質量％以上１５質量％以下であることがより好ましく、８質量％以上１２質量％以下であることが特に好ましい。フラックス組成物の配合量が５質量％未満の場合（はんだ粉末の配合量が９５質量％を超える場合）には、バインダーとしてのフラックス組成物が足りないため、フラックス組成物とはんだ粉末とを混合しにくくなる傾向にあり、他方、フラックス組成物の配合量が３５質量％を超える場合（はんだ粉末の配合量が６５質量％未満の場合）には、得られるはんだ組成物を用いた場合に、十分なはんだ接合を形成できにくくなる傾向にある。

［（Ｄ）成分］
本実施形態に用いる（Ｄ）はんだ粉末は、融点が２００℃以上２５０℃以下であるはんだ粉末である。本実施形態においては、融点が２００℃以上２５０℃以下のはんだ粉末を使用する前提で、（Ｃ１）成分の沸点を規定している。
このはんだ粉末におけるはんだ合金としては、スズ（Ｓｎ）を主成分とする合金が好ましい。また、この合金の第二元素としては、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ビスマス（Ｂｉ）、インジウム（Ｉｎ）およびアンチモン（Ｓｂ）などが挙げられる。さらに、この合金には、必要に応じて他の元素（第三元素以降）を添加してもよい。他の元素としては、銅、銀、ビスマス、インジウム、アンチモン、およびアルミニウム（Ａｌ）などが挙げられる。
ここで、鉛フリーはんだ粉末とは、鉛を添加しないはんだ金属または合金の粉末のことをいう。ただし、鉛フリーはんだ粉末中に、不可避的不純物として鉛が存在することは許容されるが、この場合に、鉛の量は、３００質量ｐｐｍ以下であることが好ましい。

鉛フリーはんだ粉末におけるはんだ合金としては、具体的には、Ｓｎ−Ａｇ系、およびＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系などが挙げられる。これらの中でも、はんだ接合の強度の観点から、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系のはんだ合金が好ましく用いられている。そして、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系のはんだの融点は、通常２００℃以上２５０℃以下（好ましくは、２００℃以上２４０℃以下）である。なお、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系のはんだの中でも、銀含有量が低い系統のはんだの融点は、２１０℃以上２５０℃以下（好ましくは、２２０℃以上２４０℃以下）である。

（Ｄ）成分の平均粒子径は、通常１μｍ以上４０μｍ以下であるが、はんだ付けパッドのピッチが狭い電子基板にも対応するという観点から、１μｍ以上３５μｍ以下であることがより好ましく、２μｍ以上３０μｍ以下であることがさらにより好ましく、３μｍ以上２０μｍ以下であることが特に好ましい。なお、平均粒子径は、動的光散乱式の粒子径測定装置により測定できる。

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

［電子基板］
次に、本実施形態の電子基板について説明する。本実施形態の電子基板は、以上説明したはんだ組成物を用いたはんだ付け部を備えることを特徴とするものである。本発明の電子基板は、前記はんだ組成物を用いて電子部品を電子基板（プリント配線基板など）に実装することで製造できる。
前述した本実施形態のはんだ組成物は、はんだ組成物の印刷面積が広い場合でも、大きな径のボイドを十分に抑制できる。そのため、電子部品としては、電極端子の面積が広い電子部品（例えば、ＱＦＮ、パワートランジスタ）を用いてもよい。また、はんだ組成物の印刷面積は、例えば、２０ｍｍ^２以上であってもよく、３０ｍｍ^２以上であってもよく、４０ｍｍ^２以上であってもよい。なお、印刷面積は、電子部品の電極端子の面積に対応する。
ここで用いる塗布装置としては、スクリーン印刷機、メタルマスク印刷機、ディスペンサー、およびジェットディスペンサーなどが挙げられる。
また、前記塗布装置にて塗布したはんだ組成物上に電子部品を配置し、リフロー炉により所定条件にて加熱して、前記電子部品をプリント配線基板に実装するリフロー工程により、電子部品を電子基板に実装できる。

リフロー工程においては、前記はんだ組成物上に前記電子部品を配置し、リフロー炉により所定条件にて加熱する。このリフロー工程により、電子部品およびプリント配線基板の間に十分なはんだ接合を行うことができる。その結果、前記電子部品を前記プリント配線基板に実装することができる。
リフロー条件は、はんだの融点に応じて適宜設定すればよい。例えば、プリヒート温度は、１４０℃以上２００℃以下であることが好ましく、１５０℃以上１６０℃以下であることがより好ましい。プリヒート時間は、６０秒間以上１２０秒間以下であることが好ましい。ピーク温度は、２３０℃以上２７０℃以下であることが好ましく、２４０℃以上２５５℃以下であることがより好ましい。また、２２０℃以上の温度の保持時間は、２０秒間以上６０秒間以下であることが好ましい。

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

次に、本発明を実施例および比較例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。なお、実施例および比較例にて用いた材料を以下に示す。
（（Ａ）成分）
ロジン系樹脂：水添酸変性ロジン、商品名「パインクリスタルＫＥ−６０４」、荒川化学工業社製
（（Ｂ１）成分）
有機酸Ａ：２，６−ジヒドロキシ安息香酸、東京化成社製
（（Ｂ２）成分）
有機酸Ｂ：コハク酸、東京化成社製
有機酸Ｃ：アジピン酸、東京化成社製
有機酸Ｄ：グルタル酸、東京化成社製
有機酸Ｅ：ピメリン酸、東京化成社製
有機酸Ｆ：スベリン酸、東京化成社製
（（Ｂ４）成分）
有機酸Ｇ：ダイマー酸、商品名「ＵＮＩＤＹＭＥ１４」、エア・ブラウン社製
（（Ｂ５）成分）
ハロゲン系活性剤：トランス−２，３−ジブロモ−２−ブテン−１，４−ジオール（ＴＤＢＤ）
（（Ｃ１）成分）
溶剤Ａ：１，４−ブタンジオール（沸点：２３０℃）、東京化成社製
溶剤Ｂ：１，３−ブチレンジオールジアセテート（沸点：２３２℃）、ダイセル化学社製溶剤Ｃ：１，５−ペンタンジオール（沸点：２４０℃）、東京化成社製
溶剤Ｄ：２−エチル−１，３−ヘキサンジオール（沸点：２４２℃）、日本乳化剤社製
溶剤Ｅ：１，４−ブタンジオールジアセテート（沸点：２３２℃）、商品名「ＣＥＬＴＯＬ １，４−ＢＤＤＡ」、ダイセル化学社製
溶剤Ｆ：ジプロピレングリコール（沸点：２３０℃）、東京化成社製
溶剤Ｇ：１，２−ヘキサンジオール（沸点：２２３℃）、大阪有機化学工業社製
（（Ｃ２）成分）
溶剤Ｈ：２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール（沸点：３００℃）、商品名「キョーワジオールＰＤ−９」、ＫＨネオケム社製
溶剤Ｉ：１−（２−ブトキシ−１−メチルエトキシ）プロパン−２−オール（沸点：２３０℃）、ダウ・ケミカル社製
溶剤Ｊ：ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート（沸点：２１７℃）
溶剤Ｋ：ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル（沸点：２１２℃）
（（Ｄ）成分）
はんだ粉末：合金組成はＳｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕ、粒子径分布は２０〜３８μｍ、はんだ融点は２１７〜２２０℃
（他の成分）
有機酸Ｈ：２，４−ジヒドロキシ安息香酸、東京化成社製
有機酸Ｉ：エイコサン二酸、東京化成社製
チクソ剤：商品名「スリパックスＨ」、日本化成社製
酸化防止剤：商品名「イルガノックス２４５」、ＢＡＳＦ社製

［実施例１］
ロジン系樹脂４６質量％、有機酸Ａ２質量％、有機酸Ｇ８．５質量％、ハロゲン系活性剤０．５質量％、溶剤Ａ３５質量％、チクソ剤６質量％および酸化防止剤２質量％を容器に投入し、プラネタリーミキサーを用いて混合してフラックス組成物を得た。
その後、得られたフラックス組成物１１質量％およびはんだ粉末８９質量％（合計で１００質量％）を容器に投入し、プラネタリーミキサーにて混合することではんだ組成物を調製した。

［実施例２〜１２］
表１に示す組成に従い各材料を配合した以外は実施例１と同様にして、はんだ組成物を得た。
［比較例１〜６］
表１に示す組成に従い各材料を配合した以外は実施例１と同様にして、はんだ組成物を得た。

＜はんだ組成物の評価＞
はんだ組成物の評価（チップ脇ボール、ピン間ボール、ＱＦＮボイド、パワートランジスタ部品ボイド、極小パッドボイド）を以下のような方法で行った。得られた結果を表１に示す。
なお、以下のような方法において、評価用基板は、次の方法で作成した。
すなわち、チップ部品（１６０８チップ（大きさ：１．６ｍｍ×０．８ｍｍ）および１００５チップ（大きさ：１．６ｍｍ×０．８ｍｍ）、ＱＦＰ部品、ＱＦＮチップ、ＢＧＡ部品）を搭載できる基板（タムラ製作所社製の「ＳＰ−ＴＤＣ」）に、１２０μｍ厚のメタルマスクを使用して、はんだ組成物を印刷し、チップ部品６０個を搭載し、下記リフロー条件ＡおよびＢのいずれかの条件にて、リフロー炉（タムラ製作所社製）で、はんだ組成物を溶解させて、はんだ付けを行って、評価用基板を得た。
また、リフロー条件ＡおよびＢについては、以下の通りである。
（i）リフロー条件Ａ
プリヒート温度が１５０〜１８０℃（約８０秒間）であり、温度２２０℃以上の時間が約５０秒間であり、ピーク温度が２４５℃である。
（ii）リフロー条件Ｂ
プリヒート温度が１５０〜１８０℃（約８０秒間）であり、温度２２０℃以上の時間が約５０秒間であり、ピーク温度が２３５℃である。
（１）チップ脇ボール
リフロー条件Ａで得られた評価用基板を拡大鏡にて観察し、チップ部品の脇に発生したはんだボールの数（個／チップ）を測定した。
Ｂ：チップ当たりのはんだボールの数が、３個未満である。
Ｄ：チップ当たりのはんだボールの数が、３個以上である。
（２）ピン間ボール
リフロー条件Ａで得られた評価用基板を拡大鏡にて観察し、ＱＦＰ部品（０．８ｍｍピッチ）のピン間に発生したはんだボールの数（個／ピン）の結果に基づいて下記の基準に従って、ピン間ボールを評価した。
Ｂ：ピン当たりのはんだボールの数が、１００個未満である。
Ｄ：ピン当たりのはんだボールの数が、１００個以上である。
（３）ＱＦＮボイド
リフロー条件ＡおよびＢで得られた評価用基板のそれぞれについて、ＱＦＮ部品（大きさ：８ｍｍ×８ｍｍ、厚み：０．７５ｍｍ）の搭載部分をＸ線検査装置（「ＮＬＸ−５０００」、ＮＡＧＯＹＡ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＷＯＲＫＳ社製）を用いて観察した。得られた画像から、ボイド率［（ボイド面積／電極面積）×１００］を算出し、その平均値（ｎ＝４）をとった。そして、ボイド率に基づいて、下記の基準に従って、ＱＦＮボイドを評価した。
Ａ：ボイド率が、１５％未満である。
Ｂ：ボイド率が、１５％以上２０％未満である。
Ｃ：ボイド率が、２０％以上２５％未満である。
Ｄ：ボイド率が、２５％以上である。
（４）パワートランジスタ部品ボイド
パワートランジスタ（大きさ：５．５ｍｍ×６．５ｍｍ、厚み：２．３ｍｍ、ランド：スズめっき、ランドの面積：３０ｍｍ２）を実装できる電極を有する基板上に、対応するパターンを有するメタルマスクを用い、はんだ組成物を印刷した。その後、はんだ組成物上にパワートランジスタを搭載して、リフロー条件Ａでリフローを行い、試験基板を作製した。得られた試験基板におけるはんだ接合部を、Ｘ線検査装置（「ＮＬＸ−５０００」、ＮＡＧＯＹＡ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＷＯＲＫＳ社製）を用いて観察した。そして、リフロー後のパワートランジスタでのボイドを観察し、得られた画像から、ボイド率(ボイド面積／電極面積×１００)を算出し、その平均値（Ｎ＝４）をとった。そしてボイド率に基づいて、下記の基準に従って、パワートランジスタのボイドを評価した。
Ｂ：ボイド率が、１０％未満である。
Ｃ：ボイド率が、１０％以上１３％未満である。
Ｄ：ボイド率が、１３％以上である。
（５）極小パッドボイド
リフロー条件Ａで得られた評価用基板について、ＢＧＡ部品（大きさ：８ｍｍ×８ｍｍ、厚み：０．７５ｍｍ、ピッチ：０．５ｍｍ、パッド数：２２８）の搭載部分をＸ線検査装置（「ＮＬＸ−５０００」、ＮＡＧＯＹＡ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＷＯＲＫＳ社製）を用いて観察した。得られた画像から、ボイド率［（ボイド面積／電極面積）×１００］を算出し、その平均値（ｎ＝２２８）をとった。そして、ボイド率に基づいて、下記の基準に従って、極小パッドボイドを評価した。
Ｂ：ボイド率が、２％未満である
Ｄ：ボイド率が、２％以上である。

表１に示す結果からも明らかなように、本発明のはんだ組成物（実施例１〜１２）は、チップ脇ボール、ピン間ボール、ＱＦＮボイド、パワートランジスタ部品ボイド、および極小パッドボイドの結果が良好であることが確認された。従って、本発明のはんだ組成物によれば、ボイドを十分に抑制できることが確認された。

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

Claims (5)

1. （Ａ）ロジン系樹脂、（Ｂ）活性剤および（Ｃ）溶剤を含有するフラックス組成物と、（Ｄ）融点が２００℃以上２５０℃以下であるはんだ粉末とを含有し、
   前記（Ｂ）成分が、（Ｂ１）オルト位またはプロス位のみに水酸基を有する芳香族カルボン酸、（Ｂ２）アルキレン基を有し、炭素数が２〜８のジカルボン酸、および、（Ｂ３）アルキル基を有し、炭素数が２〜８のモノカルボン酸からなる群から選択される少なくとも１種、並びに、（Ｂ４）ダイマー酸を含有し、
   前記（Ｃ）成分が、（Ｃ１）沸点が２２０℃以上２５０℃以下である、ジオール（但し、オクタンジオールを除く）、または、ジオールのジアセテートを含有し、
   前記（Ｂ１）成分、前記（Ｂ２）成分、前記（Ｂ３）成分および前記（Ｂ４）成分以外の有機酸を含有しない
   ことを特徴とするはんだ組成物。
2. 請求項１に記載のはんだ組成物において、
   前記（Ｃ１）成分が、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、１，２−ヘキサンジオール、ジプロピレングリコール、１，４−ブタンジオールジアセテート、および１，３−ブチレンジオールジアセテートからなる群から選択される少なくとも１種である
   ことを特徴とするはんだ組成物。
3. 請求項１に記載のはんだ組成物において、
   前記（Ｃ１）成分が、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、ジプロピレングリコール、１，４−ブタンジオールジアセテート、および１，３−ブチレンジオールジアセテートからなる群から選択される少なくとも１種である
   ことを特徴とするはんだ組成物。
4. 請求項１に記載のはんだ組成物において、
   前記（Ｃ１）成分が、１，４−ブタンジオール、および１，３−ブチレンジオールジアセテートからなる群から選択される少なくとも１種である
   ことを特徴とするはんだ組成物。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のはんだ組成物を用いたはんだ付け部を備えることを特徴とする電子基板。