JP7054035B1 - フラックス及びソルダペースト - Google Patents

Abstract

【課題】Ａｕめっき、Ｃｕ－ＯＳＰ処理、Ｓｎめっき等の種々の表面処理が施された電極に対して濡れ性を高められる、フラックス及びソルダペーストを提供する。【解決手段】ロジンと、溶剤（Ｓ）と、チキソ剤と、活性剤とを含有するフラックスを採用する。前記ロジンは、ロジンアミンを含み、前記Ｓは、沸点が２５０℃以下である第１の溶剤（Ｓ１）を含み、Ｓ１の含有量は、前記Ｓの総質量に対して５０質量％以上１００質量％以下である。【選択図】なし

Description

本発明は、フラックス及びソルダペーストに関する。

はんだ付けに用いられるフラックスは、はんだ付けの対象となる接合対象物の金属表面及びはんだ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、両者の間に金属間化合物が形成されるようになり、強固な接合が得られる。このようなフラックスには、一般に、樹脂成分、溶剤、活性剤、チキソ剤等が含まれる。

ソルダペーストは、はんだ合金の粉末とフラックスとを混合させて得られた複合材料である。ソルダペーストを使用したはんだ付けでは、まず、基板にソルダペーストが印刷された後、部品が搭載され、リフロー炉と称される加熱炉で、部品が搭載された基板が加熱される。

電子部品実装用基板の電極には、用途に応じて、Ａｕめっき、Ｃｕ－Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｏｌｄｅｒａｂｉｌｉｔｙ Ｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｖｅ（Ｃｕ－ＯＳＰ）処理、Ｓｎめっき等の種々の表面処理が施されている場合がある。フラックス及びソルダペーストにおいては、これらの種々の表面処理が施された電極に対して良好な濡れ性を発揮することが望まれている。

これに対し、ロジンアミンを含むフラックスが用いられていた（特許文献１、２参照）。
例えば、特許文献１では、ロジンアミンを含むフラックスは、種々のめっきに対して十分な清浄作用を示すことが記載されている。
また、特許文献２では、ロジンアミンハロゲン化水素酸塩含むフラックスは、銅に対して優れた濡れ性を示すことが記載されている。

特公昭３２－７０５６号公報 特開昭５７－１６５１９８号公報

しかしながら、特許文献１及び２に記載のフラックスは、種々の表面処理が施された電極に対して、リフロー後において、良好な濡れ性が発揮されない場合があった。

そこで本発明は、種々の表面処理が施された電極に対して濡れ性を高められる、フラックス及びソルダペーストを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明は以下の構成を採用した。
すなわち、本発明の第１の態様は、ロジンと、溶剤（Ｓ）と、チキソ剤と、活性剤とを含有し、前記ロジンは、ロジンアミンを含み、前記Ｓは、沸点が２５０℃以下である第１の溶剤（Ｓ１）を含み、Ｓ１の含有量は、前記Ｓの総質量に対して５０質量％以上１００質量％以下である、フラックスである。

第１の態様にかかるフラックスにおいて、前記Ｓ１の沸点は、１５０℃以上２５０℃以下であることが好ましい。

第１の態様にかかるフラックスにおいて、前記Ｓは、更に、沸点が２５０℃超である第２の溶剤（Ｓ２）を含むことが好ましい。

第１の態様にかかるフラックスにおいて、前記ロジンアミンは、デヒドロアビエチルアミンを含むことが好ましい。

第１の態様にかかるフラックスにおいて、前記ロジンアミンは、更に、ジヒドロアビエチルアミンを含むことが好ましい。

また、本発明の第２の態様は、はんだ合金粉末と、第１の態様にかかるフラックスと、を含有する、ソルダペーストである。

本発明によれば、種々の表面処理が施された電極に対して濡れ性を高められる、フラックス及びソルダペーストを提供することができる。

Ａｕめっき、Ｃｕ－ＯＳＰ処理及びＳｎめっきをそれぞれ施した基板に対し、ソルダペーストを印刷し、リフロー後の基板の濡れの状態を示す写真及び濡れの判定基準を示す図である。

（フラックス）
本実施形態のフラックスは、ロジンと、溶剤（Ｓ）と、チキソ剤と、活性剤とを含有する。

＜ロジン＞
本発明において「ロジン」とは、アビエチン酸を主成分とする、アビエチン酸とこの異性体との混合物を含む天然樹脂、及び天然樹脂を化学修飾したもの（ロジン誘導体と呼ぶ場合がある）を包含する。天然樹脂中のアビエチン酸含有量は、一例として、４０質量％以上８０質量％以下である。アビエチン酸の異性体の代表的なものとしては、ネオアビエチン酸、パラストリン酸、レボピマル酸等が挙げられる。アビエチン酸の構造を以下に示す。
尚、本明細書において「主成分」とは、化合物を構成する成分のうち、その化合物中の含有量が４０質量％以上の成分をいう。

本発明において「天然樹脂を化学修飾したもの（ロジン誘導体）」とは、前記「天然樹脂」に対して水素化、脱水素化、中和、アルキレンオキシド付加、アミド化、二量化及び多量化、エステル化並びにＤｉｅｌｓ－Ａｌｄｅｒ環化付加からなる群より選択される１つ以上の処理を施したものを包含する。

《ロジンアミン》
本実施形態のフラックスに含まれるロジンは、ロジン誘導体として、ロジンアミンを含む。
ロジンアミンとしては、例えば、デヒドロアビエチルアミン、ジヒドロアビエチルアミン等が挙げられる。
ロジンアミンは、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。
ロジンアミンは、いわゆる不均化ロジンアミンを意味する。
デヒドロアビエチルアミン、ジヒドロアビエチルアミンの各構造を以下に示す。

前記フラックス中の、ロジンアミンの含有量は、前記フラックスの総量（１００質量％）に対して０質量％超４０質量％以下であり、２質量％以上３０質量％以下であることが好ましく、３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％以下が更に好ましく、５質量％以上１０質量％以下が特に好ましい。

《その他のロジン》
ロジンは、ロジンアミンに加えて、その他のロジンを含んでもよい。
その他のロジンとしては、例えば、ガムロジン、ウッドロジン及びトール油ロジン等の原料ロジン、蒸留ロジン、その他のロジン誘導体等が挙げられる。
その他のロジン誘導体としては、例えば、水添ロジン、重合ロジン、重合水添ロジン、不均化ロジン、酸変性ロジン、酸変性水添ロジン、無水酸変性水添ロジン、酸変性不均化ロジン、無水酸変性不均化ロジン、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、ロジンアルコール、水添ロジンアルコール、ロジンエステル、水添ロジンエステル、ロジン石鹸、水添ロジン石鹸、酸変性ロジン石鹸等が挙げられる。

その他のロジンは、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。
その他のロジン誘導体としては、上記の中でも、重合ロジン及び酸変性水添ロジンからなる群より選択される１種以上を用いることが好ましい。
酸変性水添ロジンとしては、アクリル酸変性水添ロジンを用いることが好ましい。

前記フラックス中の、ロジンの合計の含有量は、前記フラックスの総量（１００質量％）に対して１５質量％以上６０質量％以下であることが好ましく、２０質量％以上５０質量％以下であることがより好ましく、２３質量％以上４５質量％以下が更に好ましい。

＜溶剤（Ｓ）＞
《第１の溶剤（Ｓ１）》
本実施形態のフラックスに含まれる溶剤（Ｓ）は、沸点が２５０℃以下である第１の溶剤（Ｓ１）を含む。Ｓ１の沸点は、１５０℃以上２５０℃以下であることが好ましい。

本明細書において、沸点とは、対象の液体の飽和蒸気圧が１気圧と等しくなるときの、その液体の温度を意味する。

Ｓ１としては、例えば、水、沸点が２５０℃以下のグリコールエーテル系溶剤、沸点が２５０℃以下のテルピネオール類、沸点が２５０℃以下のアルコール系溶剤、沸点が２５０℃以下のエステル系溶剤等が挙げられる。
Ｓ１としては、沸点が１５０℃以上２５０℃以下のグリコールエーテル系溶剤、沸点が１５０℃以上２５０℃以下のテルピネオール類、沸点が１５０℃以上２５０℃以下のアルコール系溶剤、沸点が１５０℃以上２５０℃以下のエステル系溶剤を用いることが好ましい。

沸点が１５０℃以上２５０℃以下のグリコールエーテル系溶剤としては、例えば、フェニルグリコール、ブチルカルビトール、へキシレングリコール、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、メチルプロピレントリグリコール等が挙げられる。

沸点が１５０℃以上２５０℃以下のテルピネオール類としては、例えば、α―テルピネオールが挙げられる。

沸点が２５０℃以下のアルコール系溶剤としては、例えば、１，２－ブタンジオール、イソボルニルシクロヘキサノール、２，２－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、２－メチルペンタン－２，４－ジオール、１－エチニル－１－シクロヘキサノール等が挙げられる。
沸点が１５０℃以上２５０℃以下のアルコール系溶剤としては、例えば、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、２－メチルペンタン－２，４－ジオール、１－エチニル－１－シクロヘキサノール等が挙げられる。

Ｓ１としては、エチレングリコールモノフェニルエーテル、ブチルカルビトール、へキシレングリコール、及びα－テルピネオールからなる群より選択される一種以上を用いることが好ましい。
Ｓ１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。

《第２の溶剤（Ｓ２）》
本実施形態のフラックスに含まれる溶剤（Ｓ）は、第１の溶剤（Ｓ１）に加えて、沸点が２５０℃超である第２の溶剤（Ｓ２）を含んでもよい。
Ｓ２としては、例えば、沸点が２５０℃超のグリコールエーテル系溶剤、沸点が２５０℃超のアルコール系溶剤、沸点が２５０℃超のエステル系溶剤等が挙げられる。

沸点が２５０℃超のグリコールエーテル系溶剤としては、例えば、ヘキシルジグリコール、２－エチルヘキシルジグリコール、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、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル等が挙げられる。

沸点が２５０℃超のアルコール系溶剤としては、例えば、２，４－ジエチル－１，５－ペンタンジオール、１，１，１－トリス（ヒドロキシメチル）プロパン、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）、１，２，６－トリヒドロキシヘキサン、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、２，４，７，９－テトラメチル－５－デシン－４，７－ジオール、２，２－ビス（ヒドロキシメチル）－１，３－プロパンジオール等が挙げられる。

沸点が２５０℃超のエステル系溶剤としては、例えば、ビス（２－エチルヘキシル）セバケート等が挙げられる。

Ｓ２としては、ヘキシルジグリコール、２－エチルヘキシルジグリコール、及びビス（２－エチルヘキシル）セバケートからなる群より選択される一種以上を用いることが好ましい。
Ｓ２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。

本実施形態のフラックスに含まれるＳ１の含有量は、Ｓの総質量に対して５０質量％以上１００質量％以下であり、６０質量％以上１００質量％以下であることが好ましく、７０質量％以上１００質量％以下であることがより好ましく、８０質量％以上１００質量％以下であることが更に好ましく、９０質量％以上１００質量％以下であることが特に好ましい。

本実施形態のフラックスに含まれるＳの合計の含有量は、前記フラックスの総量（１００質量％）に対して３０質量％以上８０質量％以下であることが好ましく、４０質量％以上７０質量％以下であることがより好ましい。

＜チキソ剤＞
チキソ剤としては、例えば、ワックス系チキソ剤、アマイド系チキソ剤、ソルビトール系チキソ剤等が挙げられる。
チキソ剤は、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。

ワックス系チキソ剤としては、例えばエステル化合物が挙げられ、具体的にはヒマシ硬化油等が挙げられる。
前記フラックス中の、ワックス系チキソ剤の含有量は、前記フラックスの総量（１００質量％）に対して２質量％以上１０質量％以下であることが好ましく、３質量％以上８質量％以下であることがより好ましく、３質量％以上６質量％以下であることが更に好ましい。

アマイド系チキソ剤としては、例えば、モノアミド、ビスアミド、その他のポリアミドが挙げられる。
モノアミドとしては、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が挙げられる。
ビスアミドとしては、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、エチレンビスステアリン酸アマイド、エチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、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が挙げられる。
その他のポリアミドとしては、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が挙げられる。

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。

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。

前記フラックス中の、アマイド系チキソ剤の合計の含有量は、前記フラックスの総量（１００質量％）に対して０質量％以上３０質量％以下であることが好ましく、４質量％以上２０質量％以下であることがより好ましい。

ソルビトール系チキソ剤としては、例えば、ジベンジリデン－Ｄ－ソルビトール、ビス（４－メチルベンジリデン）－Ｄ－ソルビトール、（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。
前記フラックス中の、ソルビトール系チキソ剤の含有量は、前記フラックスの総量（１００質量％）に対して０質量％以上５．０質量％以下であることが好ましく、０質量％以上３．５質量％以下がより好ましい。

本実施形態のフラックスに含まれるチキソ剤の合計の含有量は、前記フラックスの総量（１００質量％）に対して２質量％以上２０質量％以下であることが好ましく、３質量％以上１０質量％以下であることがより好ましく、３質量％以上６質量％以下であることが更に好ましい。

＜活性剤＞
活性剤としては、例えば、有機酸、ハロゲン系活性剤、アミン等が挙げられる。
本実施形態のフラックスは、有機酸、ハロゲン系活性剤及びアミンからなる群より選択される一種以上を含有することが好ましい。

有機酸：
有機酸としては、例えば、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、ジチオグリコール酸、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、プロピオン酸、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、パルミチン酸、ピメリン酸、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等が挙げられる。

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。
有機酸としては、ジカルボン酸を用いることが好ましい。
ジカルボン酸としては、グルタル酸を用いることが好ましい。

前記フラックス中の、有機酸の合計の含有量は、前記フラックスの総量（１００質量％）に対して１質量％以上１０質量％以下であることが好ましく、２質量％以上６質量％以下であることがより好ましい。

ハロゲン系活性剤：
ハロゲン系活性剤としては、例えば、ハロゲン化脂肪族化合物、アミンハロゲン化水素酸塩等が挙げられる。
ハロゲン系活性剤は、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。

ハロゲン化脂肪族化合物としては、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－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、１，４－ジブロモ－２－ブタノール、２，３－ジブロモ－１，４－ブタンジオール、トランス－２，３－ジブロモ－２－ブテン－１，４－ジオール等が挙げられる。
アミンハロゲン化水素酸塩は、アミンとハロゲン化水素を反応させた化合物であり、アミンとしては、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミン、１，３－ジフェニルグアニジン、１，３－ジ－ｏ－トリルグアニジン、１－ｏ－トリルビグアニド等が挙げられ、ハロゲン化水素としては、塩素、臭素、ヨウ素の水素化物が挙げられる。

本実施形態のフラックスは、ハロゲン系活性剤を含有することが好ましい。
ハロゲン系活性剤としては、アミンハロゲン化水素酸塩を用いることが好ましい。
アミンハロゲン化水素酸塩としては、１，３－ジフェニルグアニジンのハロゲン化水素酸塩を用いることが好ましい。
１，３－ジフェニルグアニジンのハロゲン化水素酸塩としては、１，３－ジフェニルグアニジン・ＨＢｒを用いることが好ましい。

前記フラックス中の、ハロゲン系活性剤の合計の含有量は、前記フラックスの総量（１００質量％）に対して０質量％以上５質量％以下であることが好ましく、０．２質量％以上３質量％以下であることが好ましく、０．４質量％以上２質量％以下であることがより好ましい。

アミン：
アミンとしては、エチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、ジフェニルグアニジン、２－メチルイミダゾール、２－エチルイミダゾール、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等が挙げられる。
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。
アミンとしては、２－エチルイミダゾール、ジフェニルグアニジンからなる群より選択される１種以上を用いることが好ましい。

前記フラックス中の、アミンの含有量は、前記フラックスの総量（１００質量％）に対して、０質量％以上２０質量％以下であることが好ましく、０質量％以上１０質量％以下であることがより好ましく、３質量％以上１０質量％以下であることが更に好ましい。

＜その他の成分＞
また、本実施形態のフラックスは、ロジン、溶剤、チキソ剤及び活性剤に加えて、更に、その他の成分を含有してもよい。
その他の成分としては、例えば、界面活性剤、シランカップリング剤、着色剤が挙げられる。

界面活性剤としては、ノニオン系界面活性剤、弱カチオン系界面活性剤等が挙げられる。
ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコール－ポリプロピレングリコール共重合体、脂肪族アルコールポリオキシエチレン付加体、芳香族アルコールポリオキシエチレン付加体、多価アルコールポリオキシエチレン付加体等が挙げられる。
弱カチオン系界面活性剤としては、例えば、末端ジアミンポリエチレングリコール、末端ジアミンポリエチレングリコール－ポリプロピレングリコール共重合体、脂肪族アミンポリオキシエチレン付加体、芳香族アミンポリオキシエチレン付加体、多価アミンポリオキシエチレン付加体が挙げられる。

上記例示の界面活性剤以外の界面活性剤としては、例えば、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。

また、本実施形態のフラックスには、はんだ合金粉末の酸化を抑える目的で酸化防止剤を用いてもよい。酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系酸化防止剤を用いてもよい。

本実施形態のフラックスは、Ａｕめっき、Ｃｕ－ＯＳＰ処理、Ｓｎめっきの処理が施された電極に対して、十分な濡れ性を発揮する。
Ａｕめっき処理された電極に比べて、Ｃｕ－ＯＳＰ処理された電極、Ｓｎめっき処理された電極は表面が酸化されやすいため、濡れにくい。また、これら３種類の電極のうち、Ｓｎめっき処理された電極は表面が最も酸化されやすいため、Ｓｎめっき処理された電極は最も濡れにくい。
本実施形態のフラックスは、ロジンアミン及び沸点が２５０℃以下である第１の溶剤（Ｓ１）を含み、且つ、Ｓ１の含有量が、Ｓの総質量に対して５０質量％以上であることにより、リフロー時において溶剤の揮発量が増加し、ロジン及び活性剤の濃度が高くなり、その結果、フラックスの濡れ性が高められると推定される。

（ソルダペースト）
本実施形態のソルダペーストは、はんだ合金粉末と、上述したフラックスと、を含有する。

はんだ合金粉末は、Ｓｎ単体のはんだの粉体、または、Ｓｎ－Ａｇ系、Ｓｎ－Ｃｕ系、Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ系、Ｓｎ－Ｂｉ系、Ｓｎ－Ｉｎ系等、あるいは、これらの合金にＳｂ、Ｂｉ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｓ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｕ、Ｇｅ、Ｐ等を添加したはんだ合金の粉体で構成されてもよい。
はんだ合金粉末は、Ｓｎ－Ｐｂ系、あるいは、Ｓｎ－Ｐｂ系にＳｂ、Ｂｉ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｓ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｕ、Ｇｅ、Ｐ等を添加したはんだ合金の粉体で構成されてもよい。
はんだ合金粉末は、Ｐｂを含まないはんだであることが好ましい。

フラックスの含有量：
ソルダペースト中、フラックスの含有量は、ソルダペーストの全質量に対して５～３０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。

本実施形態のソルダペーストは、種々の表面処理が施された電極に対して、十分な濡れ性を発揮する。
本実施形態のソルダペーストは、ロジンアミン及び沸点が２５０℃以下である第１の溶剤（Ｓ１）を含み、且つ、Ｓ１の含有量が、Ｓの総質量に対して５０質量％以上であることにより、リフロー時において溶剤の揮発量が増加し、ロジン及び活性剤の濃度が高くなり、その結果、フラックスの濡れ性が高められると推定される。
本実施形態のソルダペーストは、Ａｕめっき処理された電極、Ｃｕ－ＯＳＰ処理された電極、及びＳｎめっき処理された電極のいずれに対しても、十分な濡れ性を発揮する。

以下、実施例により本発明を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

＜フラックスの調製＞
（実施例１～１２、比較例１～６）
以下の表１から表２に示す組成で実施例及び比較例のフラックスを調合した。ただし、実施例９については参考例とする。
ロジン：
アクリル酸変性水添ロジン
重合ロジン
ロジンアミン

沸点が２５０℃以下である、第１の溶剤（Ｓ１）：
フェニルグリコール（沸点 ２３７℃）
ブチルカルビトール（沸点 ２３０．６℃）
α－テルピネオール（沸点 ２１８℃）
へキシレングリコール（沸点 １９７℃）

沸点が２５０℃超である、第２の溶剤（Ｓ２）：
ヘキシルジグリコール（沸点 ２５５℃）
２－エチルヘキシルジグリコール（沸点 ２７５℃）
ビス（２－エチルヘキシル）セバケート（沸点 ３７７℃）
なお、表１から表２における組成率は、フラックスの全質量を１００質量％とした場合の質量％であり、空欄は０質量％を意味する。

＜ソルダペーストの調製＞
各例のフラックスと、下記のはんだ合金粉末と、をそれぞれ混合してソルダペーストを調合した。調合したソルダペーストは、いずれも、フラックスが１０．５質量％、はんだ合金粉末が８９．５質量％である。

ソルダペースト中のはんだ合金粉末は、Ａｇが３質量％、Ｃｕが０．５質量％、残部がＳｎのはんだ合金からなる粉末である。
はんだ合金粉末は、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６を満たすサイズ（粒度分布）である。

＜濡れ性の評価＞
（１）検証方法
基板に対して、Ａｕめっき、Ｃｕ－ＯＳＰ処理及びＳｎめっきをそれぞれ施した３種類の基板を用意した。
ランドサイズを８ｍｍ×８ｍｍとし、マスク厚を８０μｍに設定して、それぞれの基板上に、調製したソルダペーストを印刷した。
ソルダペーストを印刷した基板に対して、リフローを行った。

リフロー条件は、１５０℃まで２℃／秒で昇温させ、１５０～１８０℃で８０秒間昇温した後、１８０～２４０℃まで２℃／秒で昇温させつつ、２２０℃以上で４０秒間保持とした。
リフローは、Ｎ_２雰囲気下、酸素濃度８０～１５０ｐｐｍで行った。
リフロー後のそれぞれの基板の表面状態を、次に示す判定基準により評価した。

（２）判定基準
Ａ：印刷面に均一にはんだが濡れている。
Ｂ：印刷外周部にディウエットが発生している。
Ｃ：印刷面の半分以上にディウエットが発生している。
Ａｕめっき、Ｃｕ－ＯＳＰ及びＳｎめっきをそれぞれ施した基板に対し、ソルダペーストを印刷し、リフロー後の基板の濡れの状態を示す写真及び濡れの判定基準を、図１に示した。図１は、左から、Ａｕめっき、Ｃｕ－ＯＳＰ処理及びＳｎめっきをそれぞれ施した基板であり、上から、濡れの状態の評価がＡ、Ｂ、Ｃである
実施例１～１２、比較例１～６の結果を表１～２に示した。

実施例１のフラックスは、ロジンとしてアクリル酸変性水添ロジン、重合ロジン、３質量％のロジンアミンを含み、第１の溶剤（Ｓ１）としてα－テルピネオールを含み、活性剤としてグルタル酸、ジフェニルグアニジン・ＨＢｒを含み、チキソ剤としてヒマシ硬化油を含み、Ｓ１の含有量は、溶剤の総質量に対して１００質量％である。
実施例１のフラックスは、Ａｕめっき基板の濡れがＡであり、Ｃｕ－ＯＳＰ処理ガラスエポキシ基板の濡れがＢであり、Ｓｎめっき基板の濡れがＢであった。

実施例２のフラックスは、ロジンアミンの含有量を５質量％に増やしても、Ａｕめっき基板の濡れがＡであり、Ｃｕ－ＯＳＰ処理ガラスエポキシ基板の濡れがＡであり、Ｓｎめっき基板の濡れがＡであった。

実施例３のフラックスは、ロジンアミンの含有量を１０質量％に増やしても、Ａｕめっき基板の濡れがＡであり、Ｃｕ－ＯＳＰ処理ガラスエポキシ基板の濡れがＡであり、Ｓｎめっき基板の濡れがＡであった。

実施例４のフラックスは、ロジンアミンの含有量を１５質量％に増やしても、Ａｕめっき基板の濡れがＡであり、Ｃｕ－ＯＳＰ処理ガラスエポキシ基板の濡れがＡであり、Ｓｎめっき基板の濡れがＢであった。

実施例５のフラックスは、ヒマシ硬化油の含有量を３質量％に減らし、アクリル酸変性水添ロジン及び重合ロジンの含有量をそれぞれ２０％に増やしても、Ａｕめっき基板の濡れがＡであり、Ｃｕ－ＯＳＰ処理ガラスエポキシ基板の濡れがＡであり、Ｓｎめっき基板の濡れがＡであった。

実施例６のフラックスは、Ｓ１としてフェニルグリコールを含んでも、Ａｕめっき基板の濡れがＡであり、Ｃｕ－ＯＳＰ処理ガラスエポキシ基板の濡れがＡであり、Ｓｎめっき基板の濡れがＡであった。

実施例７のフラックスは、Ｓ１としてブチルカルビトールを含んでも、Ａｕめっき基板の濡れがＡであり、Ｃｕ－ＯＳＰ処理ガラスエポキシ基板の濡れがＡであり、Ｓｎめっき基板の濡れがＡであった。

実施例８のフラックスは、Ｓ１としてヘキシレングリコールを含んでも、Ａｕめっき基板の濡れがＡであり、Ｃｕ－ＯＳＰ処理ガラスエポキシ基板の濡れがＡであり、Ｓｎめっき基板の濡れがＡであった。

実施例９のフラックスは、ジフェニルグアニジン・ＨＢｒの代わりにジフェニルグアニジン、２－エチルイミダゾールを含んでも、Ａｕめっき基板の濡れがＡであり、Ｃｕ－ＯＳＰ処理ガラスエポキシ基板の濡れがＡであり、Ｓｎめっき基板の濡れがＡであった。

実施例１０のフラックスは、Ｓ１としてへキシレングリコールを含み、第２の溶剤（Ｓ２）としてヘキシルジグリコールを含み、Ｓ１の含有量を、溶剤の総質量に対して６２．８質量％に減らしても、Ａｕめっき基板の濡れがＢであり、Ｃｕ－ＯＳＰ処理ガラスエポキシ基板の濡れがＢであり、Ｓｎめっき基板の濡れがＢであった。

実施例１１のフラックスは、Ｓ１の含有量を、Ｓの総質量に対して５０質量％に減らしても、Ａｕめっき基板の濡れがＢであり、Ｃｕ－ＯＳＰ処理ガラスエポキシ基板の濡れがＢであり、Ｓｎめっき基板の濡れがＢであった。

実施例１２のフラックスは、Ｓ１としてα－テルピネオールを含み、Ｓ２としてビス（２－エチルヘキシル）セバケートを含み、Ｓ１の含有量を、溶剤の総質量に対して６１質量％に減らしても、Ａｕめっき基板の濡れがＢであり、Ｃｕ－ＯＳＰ処理ガラスエポキシ基板の濡れがＢであり、Ｓｎめっき基板の濡れがＢであった。

ロジンアミンを含む実施例１のフラックスは、Ａｕめっき基板の濡れがＡであり、Ｃｕ－ＯＳＰ処理ガラスエポキシ基板の濡れがＢであり、Ｓｎめっき基板の濡れがＢであった。
これに対し、ロジンアミンを含まない比較例１のフラックスは、Ａｕめっき基板、Ｃｕ－ＯＳＰ処理ガラスエポキシ基板、及びＳｎめっき基板の濡れがいずれもＣであった。

Ｓ１の含有量が、Ｓの総質量に対して５０質量％以上１００質量％以下である実施例２のフラックスは、Ａｕめっき基板、Ｃｕ－ＯＳＰ処理ガラスエポキシ基板、及びＳｎめっき基板の濡れがいずれもＡであった。
これに対し、Ｓ１の含有量が、Ｓの総質量に対して５０質量％未満である比較例２～３のフラックスは、Ａｕめっき基板、Ｃｕ－ＯＳＰ処理ガラスエポキシ基板、及びＳｎめっき基板の濡れがいずれもＣであった。

Ｓ１の含有量が、Ｓの総質量に対して５０質量％以上１００質量％以下である実施例１０～１２のフラックスは、Ａｕめっき基板、Ｃｕ－ＯＳＰ処理ガラスエポキシ基板、及びＳｎめっき基板の濡れがいずれもＢであった。
これに対し、Ｓ１の含有量が、Ｓの総質量に対して５０質量％未満である比較例４のフラックスは、Ａｕめっき基板、Ｃｕ－ＯＳＰ処理ガラスエポキシ基板、及びＳｎめっき基板の濡れがいずれもＣであった。

Ｓ１の含有量が、Ｓの総質量に対して５０質量％以上１００質量％以下である実施例４のフラックスは、Ａｕめっき基板の濡れがＡであり、Ｃｕ－ＯＳＰ処理ガラスエポキシ基板の濡れがＡであり、Ｓｎめっき基板の濡れがＢであった。
これに対し、Ｓ１の含有量が、Ｓの総質量に対して５０質量％未満である比較例５のフラックスは、Ａｕめっき基板、Ｃｕ－ＯＳＰ処理ガラスエポキシ基板、及びＳｎめっき基板の濡れがいずれもＣであった。

Ｓ１の含有量が、Ｓの総質量に対して５０質量％以上１００質量％以下である実施例１０～１２のフラックスは、Ａｕめっき基板、Ｃｕ－ＯＳＰ処理ガラスエポキシ基板、及びＳｎめっき基板の濡れがいずれもＢであった。
これに対し、Ｓ１の含有量が、溶剤の総質量に対して５０質量％未満である比較例６のフラックスは、Ａｕめっき基板及びＣｕ－ＯＳＰ処理ガラスエポキシ基板に対する濡れ性はＢであったが、Ｓｎめっき基板に対する濡れがＣであった。

本発明の実施例１～１２のフラックス及びソルダペーストは、ロジンアミン及び沸点が２５０℃以下であるＳ１を含み、且つ、Ｓ１の含有量が、Ｓの総質量に対して５０質量％以上であることにより、リフロー時において溶剤の揮発量が増加し、ロジン及び活性剤の濃度が高くなり、その結果、Ａｕめっき基板、Ｃｕ－ＯＳＰ処理ガラスエポキシ基板、及びＳｎめっき基板に対する濡れを十分なものとすることができた。
また、本発明の実施例２～３、５～９のフラックスは、ロジンアミンの含有量が、フラックスの総量に対して５質量％以上１０質量％以下であり、且つ、Ｓ１の含有量は、Ｓの総質量に対して７０質量％以上１００質量％以下であり、Ａｕめっき基板、Ｃｕ－ＯＳＰ処理ガラスエポキシ基板、及びＳｎめっき基板に対する濡れを優れたものとすることができた。

Ａｕめっき、Ｃｕ－ＯＳＰ処理、Ｓｎめっき等の種々の表面処理が施された電極に対して濡れ性を高められる、フラックス及びソルダペーストを提供する。このフラックス及びソルダペーストは、種々の表面処理が施された電極の接合に好適に用いられる。

Claims (5)

1. ロジンと、溶剤（Ｓ）と、チキソ剤と、ハロゲン系活性剤とを含有し、
   前記ロジンは、ロジンアミンを含み、
   前記溶剤（Ｓ）は、沸点が１５０℃以上２５０℃以下である第１の溶剤（Ｓ１）を含み、
   前記第１の溶剤（Ｓ１）の含有量は、前記溶剤（Ｓ）の総質量に対して７０質量％以上１００質量％以下であり、
   前記ロジンの含有量が、フラックスの総量（１００質量％）に対して、１５質量％以上６０質量％以下であり、
   前記ロジンアミンの含有量が、フラックスの総量（１００質量％）に対して、３質量％以上１５質量％以下であり、
   前記溶剤（Ｓ）の含有量が、フラックスの総量（１００質量％）に対して、３０質量％以上８０質量％以下である、フラックス。
2. 前記溶剤（Ｓ）は、更に、沸点が２５０℃超である第２の溶剤（Ｓ２）を含み、
   前記第１の溶剤（Ｓ１）の含有量は、前記溶剤（Ｓ）の総質量に対して７０質量％以上１００質量％未満である、請求項１に記載のフラックス。
3. 前記ロジンアミンは、デヒドロアビエチルアミンを含む、請求項１～２のいずれか一項に記載のフラックス。
4. 前記ロジンアミンは、更に、ジヒドロアビエチルアミンを含む、請求項３に記載のフラックス。
5. はんだ合金粉末と、請求項１～４のいずれか一項に記載のフラックスと、を含有する、ソルダペースト。

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