WO2023058450A1 - フラックス及びソルダペースト - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to fluxes and solder pastes. This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2021-164791 filed in Japan on October 6, 2021, the content of which is incorporated herein.
- soldering uses flux, solder powder, and solder paste that is a mixture of flux and solder powder. Flux has the effect of chemically removing metal oxides present in the metal surface of the object to be soldered and the solder, and enabling the movement of metal elements at the boundary between the two. Therefore, by performing soldering using flux, an intermetallic compound is formed between the two, and a strong bond can be obtained.
- solder paste In soldering using solder paste, the solder paste is first printed on the board, then the components are mounted, and the board with the components mounted is heated in a heating furnace called a reflow furnace. As a result, the solder powder contained in the solder paste is melted and the component is soldered to the board.
- Patent Document 1 proposes a solder paste using a flux containing a sulfur-containing organic compound containing divalent sulfur for a specific solder alloy powder.
- solder paste when the solder melts during reflow, the cohesiveness of the solder may be low. Solder cohesiveness is evaluated by JIS Z 3284-4:2014, "4.2 Solder ball test". If the cohesiveness of the solder is low during reflow, solder balls are likely to occur. These solder balls can short circuit electrical circuits on the board.
- the activator contained in the solder paste may react with the solder powder, resulting in an increase in the viscosity of the solder paste over time.
- the present invention employs the following configurations. That is, the first aspect of the present invention contains a chelating agent and an organic acid, and the chelating agent contains a compound (C) having a five-membered ring structure consisting of a nitrogen atom, a sulfur atom and a carbon atom,
- the organic acid is a flux containing an organic sulfonic acid.
- the compound (C) includes a compound (C1) represented by the following general formula (1), a compound (C3) represented by the following general formula (3), and a compound (C3) represented by the following general formula It preferably contains one or more compounds selected from the group consisting of compounds (C7) represented by (7).
- R 11 represents an organic group, —SR 101 , a hydrogen atom or a halogen atom.
- R 101 represents an organic group or a hydrogen atom.
- R 12 is a substituent.
- n1 represents an integer of 0-4.
- R 31a and R 31b each independently represent an organic group, —SR 301 , hydrogen atom or halogen atom.
- R 301 represents an organic group or a hydrogen atom.
- R 41 represents an organic group, —SR 401 , hydrogen atom or halogen atom.
- R 401 represents an organic group or a hydrogen atom.
- R 42a and R 42b each independently represent an organic group, —SR 402 , hydrogen atom or halogen atom.
- R402 represents an organic group or a hydrogen atom.
- R 43a and R 43b each independently represent an organic group, —SR 403 , hydrogen atom or halogen atom.
- R403 represents an organic group or a hydrogen atom.
- the content of the compound (C) is preferably 0.1% by mass or more and 3% by mass or less with respect to the total mass (100% by mass) of the flux.
- the content ratio (mass ratio) of the organic sulfonic acid is preferably 0.3 or more and 10 or less with respect to the total amount of the compound (C).
- the flux according to the first aspect preferably further contains rosin.
- the flux according to the first aspect preferably further contains a thixotropic agent.
- a second aspect of the present invention is a solder paste containing solder alloy powder and the flux according to the first aspect.
- FIG. 4 is a diagram showing a reflow profile (1) in evaluation of solder ball formation suppressing ability
- FIG. 10 is a diagram showing a reflow profile (2) in evaluation of solder ball formation suppressing ability
- the flux according to this embodiment contains a chelating agent and an organic sulfonic acid.
- the “chelating agent” refers to a compound capable of forming a chelate complex with a metal on the surface of the solder powder and protecting the surface of the solder powder in the solder paste.
- the chelating agent contained in the flux according to this embodiment contains a compound (C) having a five-membered ring structure composed of nitrogen, sulfur and carbon atoms.
- the chelating agent contained in the flux according to the present embodiment may consist of the compound (C), or may contain the compound (C) and a chelating agent other than the compound (C). good too.
- the five-membered ring structure in compound (C) is a heterocyclic ring.
- the five-membered ring structure may have one or two nitrogen atoms and one sulfur atom.
- the five-membered ring structure may have one or two ⁇ -bonds.
- the five-membered ring structure may be an alicyclic hydrocarbon group or an aromatic ring.
- the compound (C) may form a condensed ring with the five-membered ring structure and an aromatic ring.
- Examples of the compound (C) include a compound (C1) represented by the following general formula (1), a compound (C2) represented by the following general formula (2), and a compound represented by the following general formula (3). (C3), the compound (C4) represented by the following general formula (4), the compound (C5) represented by the following general formula (5), the compound (C6) represented by the following general formula (6), the following A compound (C7) represented by the general formula (7), a compound (C8) represented by the following general formula (8), and a compound (C9) represented by the following general formula (9) are exemplified.
- Compound (C1) is a compound represented by the following general formula (1).
- R 11 represents an organic group, —SR 101 , a hydrogen atom or a halogen atom.
- R 101 represents an organic group or a hydrogen atom.
- R 12 is a substituent.
- n1 represents an integer of 0-4.
- R 11 When R 11 is an organic group, examples of R 11 include a chain hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, a chain hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms which may have a substituent, Alicyclic hydrocarbon groups, amino groups, hydroxy groups, carboxy groups and the like can be mentioned.
- R 11 When R 11 is a chain hydrocarbon group, the chain hydrocarbon group may be linear or branched.
- the chain hydrocarbon group is a saturated hydrocarbon group or an unsaturated hydrocarbon group, preferably a saturated hydrocarbon group.
- R 11 When R 11 is an alicyclic hydrocarbon group, the alicyclic hydrocarbon group may be a polycyclic group or a monocyclic group.
- the monocyclic alicyclic hydrocarbon group is preferably a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from a monocycloalkane.
- the polycyclic alicyclic hydrocarbon group is preferably a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from polycycloalkane.
- Substituents for R 11 include an amino group, a hydroxy group, a carboxy group, an acyl group, an alkoxy group, a carbonyl group, a halogen atom and the like.
- R 11 is —SR 101
- R 101 includes an organic group or a hydrogen atom.
- R 101 When R 101 is an organic group, the organic group may be a chain hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, a chain hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms which may have a substituent. A cyclic hydrocarbon group and the like can be mentioned.
- the chain hydrocarbon group and alicyclic hydrocarbon group for R 101 are the same as the chain hydrocarbon group and alicyclic hydrocarbon group for R 11 above. Examples of the substituent for R 101 include those described above as the substituent for R 11 .
- R 101 is preferably a chain hydrocarbon group or a hydrogen atom, more preferably a chain hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a hydrogen atom, and a chain hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms or a hydrogen atom is more preferred, and a hydrogen atom is particularly preferred.
- Hydrocarbon groups for R 101 include, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group and isopentyl group.
- Halogen atoms for R 11 include fluorine, chlorine, bromine and iodine atoms.
- R 11 is -SR 101 .
- R 12 include a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, a carboxy group, a hydroxy group, an amino group, a halogen atom and the like.
- the hydrocarbon group for R 12 may have a substituent. Examples of the substituent for the hydrocarbon group include those described above as the substituent for R 11 .
- n1 is 2 or more, a plurality of R 12 may be the same or different. n1 is preferably zero.
- Examples of the compound (C1) include 2-mercaptobenzothiazole, 2-(methylthio)benzothiazole, 2-chlorobenzothiazole, 2-methylbenzothiazole, 5-methoxy-2-methylbenzothiazole and 2-aminobenzothiazole. , 2-amino-6-methylbenzothiazole, 2-amino-4-methoxybenzothiazole, 4-methyl-2-mercaptobenzothiazole and the like.
- compound (C1) is preferably 2-mercaptobenzothiazole.
- 2-Mercaptobenzothiazole is a compound represented by the following formula (C1-1).
- Compound (C2) is a compound represented by the following general formula (2). A nitrogen atom and a sulfur atom are adjacent to each other in the five-membered ring of compound (C2).
- R 21 represents an organic group, —SR 201 , hydrogen atom or halogen atom.
- R22 is a substituent.
- n2 represents an integer of 0-4.
- R 21 examples include those similar to R 11 in the general formula (1).
- -SR 201 includes those similar to -SR 101 .
- Halogen atoms for R 21 include those mentioned above for R 11 .
- R 22 examples include those similar to R 12 in the general formula (1).
- n2 is 2 or more, a plurality of R 22 may be the same or different. n2 is preferably zero.
- Examples of the compound (C2) include 1,2-benzisothiazole, 3-chloro-1,2-benzisothiazole, 1-(1,2-benzisothiazol-3-yl)piperazine and the like.
- Compound (C3) is a compound represented by the following general formula (3).
- Compound (C3) is called a 1,3,4-thiadiazole derivative.
- R 31a and R 31b each independently represent an organic group, —SR 301 , hydrogen atom or halogen atom.
- R 301 represents an organic group or a hydrogen atom.
- R 31a and R 31b include the same as R 11 in the general formula (1).
- -SR 301 includes those similar to -SR 101 .
- Halogen atoms for R 31a and R 31b include those mentioned above for R 11 .
- R 31a and R 31b are each independently preferably —SR 301 , more preferably —SH.
- Examples of the compound (C3) include 2,5-dimercapto-1,3,4-thiadiazole, 2-methyl-1,3,4-thiadiazole-5-thiol, 2-mercapto-1,3,4-thiadiazole , 2,5-dimethyl-1,3,4-thiadiazole, 2,5-diethyl-1,3,4-thiadiazole and the like.
- compound (C3) is preferably 2,5-dimercapto-1,3,4-thiadiazole.
- 2,5-dimercapto-1,3,4-thiadiazole is a compound represented by the following formula (C3-1).
- Compound (C4) is a compound represented by the following general formula (4).
- Compound (C4) is a 1,2,3-thiadiazole derivative.
- R 32 represents an organic group, —SR 302 , hydrogen atom or halogen atom.
- R302 represents an organic group or a hydrogen atom.
- R 33 represents an organic group, —SR 303 , hydrogen atom or halogen atom.
- R303 represents an organic group or a hydrogen atom.
- examples of R 32 include those similar to those of R 11 in the above general formula (1).
- examples of R 33 include those similar to R 11 in the general formula (1).
- -SR 302 includes those similar to -SR 101 .
- -SR 303 includes those similar to -SR 101 .
- Halogen atoms for R 32 include those mentioned above for R 11 .
- Halogen atoms for R 33 include those mentioned above for R 11 .
- Examples of the compound (C4) include 1,2,3-thiadiazole, 4,5-dimercapto-1,2,3-thiadiazole and the like.
- Compound (C5) is a compound represented by the following general formula (5).
- Compound (C5) is a 1,2,5-thiadiazole derivative.
- R 34a and R 34b each independently represent an organic group, —SR 304 , hydrogen atom or halogen atom.
- R 304 represents an organic group or a hydrogen atom.
- R 34a and R 34b each independently include the same as R 11 in the general formula (1).
- -SR 304 includes those similar to -SR 101 .
- Halogen atoms for R 34a and R 34b include those mentioned above for R 11 .
- Examples of the compound (C5) include 1,2,5-thiadiazole, 3,4-dimercapto-1,2,5-thiadiazole and the like.
- Compound (C6) is a compound represented by the following general formula (6).
- Compound (C6) is a 1,2,4-thiadiazole derivative.
- R 35 represents an organic group, —SR 305 , a hydrogen atom or a halogen atom.
- R305 represents an organic group or a hydrogen atom.
- R 36 represents an organic group, —SR 306 , hydrogen atom or halogen atom.
- R 306 represents an organic group or a hydrogen atom.
- examples of R 35 include those similar to those of R 11 in the general formula (1).
- examples of R 36 include those similar to R 11 in the general formula (1).
- -SR 305 includes those similar to -SR 101 .
- -SR 306 includes those similar to -SR 101 .
- Halogen atoms for R 35 include those mentioned above for R 11 .
- Halogen atoms for R 36 include those mentioned above for R 11 .
- Examples of the compound (C6) include 1,2,4-thiadiazole, 3,5-dimercapto-1,2,4-thiadiazole and the like.
- Compound (C7) is a compound represented by the following general formula (7).
- R 41 represents an organic group, —SR 401 , hydrogen atom or halogen atom.
- R 401 represents an organic group or a hydrogen atom.
- R 42a and R 42b each independently represent an organic group, —SR 402 , hydrogen atom or halogen atom.
- R402 represents an organic group or a hydrogen atom.
- R 43a and R 43b each independently represent an organic group, —SR 403 , hydrogen atom or halogen atom.
- R403 represents an organic group or a hydrogen atom.
- R 41 examples include those similar to R 11 in the general formula (1).
- R 401 examples include those similar to R 101 in the general formula (1).
- R 401 is preferably a chain hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably a methyl group.
- Halogen atoms for R 41 include those mentioned above for R 11 .
- R 41 is -SR 401 .
- R 42a and R 42b each independently include the same as R 11 in the general formula (1).
- -SR 402 includes those similar to -SR 101 .
- R 42a and R 42b are each independently preferably a chain hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms or a hydrogen atom, more preferably a hydrogen atom.
- Halogen atoms for R 42a and R 42b include those mentioned above for R 11 .
- R 43a and R 43b each independently include the same as R 11 in the general formula (1).
- -SR 403 includes those similar to -SR 101 .
- R 43a and R 43b are each independently preferably a chain hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms or a hydrogen atom, more preferably a hydrogen atom.
- Halogen atoms for R 43a and R 43b include those mentioned above for R 11 .
- Examples of the compound (C7) include 2-(methylthio)-2-thiazoline, 2-mercaptothiazoline, 2-methylthiazoline, 2-methyl-4-ethylthiazoline, 2-acetyl-2-thiazoline and the like. Among these, compound (C7) is preferably 2-(methylthio)-2-thiazoline.
- 2-(Methylthio)-2-thiazoline is a compound represented by the following formula (C7-1).
- Compound (C8) is a compound represented by the following general formula (8).
- R 51a and R 51b each independently represent an organic group, —SR 501 , hydrogen atom or halogen atom.
- R501 represents an organic group or a hydrogen atom.
- R 52a and R 52b each independently represent an organic group, —SR 502 , hydrogen atom or halogen atom.
- R502 represents an organic group or a hydrogen atom.
- R 53 represents an organic group, —SR 503 , hydrogen atom or halogen atom.
- R503 represents an organic group or a hydrogen atom.
- R 51a and R 51b each independently include the same as R 11 in the general formula (1).
- -SR 501 includes those similar to -SR 101 .
- Halogen atoms for R 51a and R 51b include those mentioned above for R 11 .
- R 52a and R 52b each independently include the same as R 11 in the general formula (1).
- -SR 502 includes those similar to -SR 101 .
- Halogen atoms for R 52a and R 52b include those mentioned above for R 11 .
- Examples of R 53 include those similar to R 11 in the general formula (1).
- Halogen atoms for R 53 include those mentioned above for R 11 .
- Examples of the compound (C8) include 2-isobutyl-4,5-dimethyl-3-thiazoline and the like.
- Compound (C9) is a compound represented by the following general formula (9).
- R 61a and R 61b each independently represent an organic group, —SR 601 , hydrogen atom or halogen atom.
- R 601 represents an organic group or a hydrogen atom.
- R 62 represents an organic group, —SR 602 , hydrogen atom or halogen atom.
- R602 represents an organic group or a hydrogen atom.
- R 63 represents an organic group, —SR 603 , hydrogen atom or halogen atom.
- R603 represents an organic group or a hydrogen atom.
- R 64 represents an organic group, —SR 604 , hydrogen atom or halogen atom.
- R604 represents an organic group or a hydrogen atom.
- R 61a and R 61b each independently include the same as R 11 in the general formula (1).
- -SR 601 includes those similar to -SR 101 .
- Halogen atoms for R 61a and R 61b include those mentioned above for R 11 .
- Examples of R 62 include those similar to R 11 in the general formula (1).
- -SR 602 includes those similar to -SR 101 .
- Halogen atoms for R 62 include those mentioned above for R 11 .
- Examples of R 63 include those similar to R 11 in the general formula (1).
- -SR 603 includes those similar to -SR 101 .
- Halogen atoms for R 63 include those mentioned above for R 11 .
- -SR 604 includes those similar to -SR 101 .
- Halogen atoms for R 64 include those mentioned above for R 11 .
- Compound (C) may be used alone or in combination of two or more.
- the compound (C) is the compound (C1), the compound (C2), the compound (C3), the compound (C4), the compound (C5), the compound (C6), the compound (C7), the compound (C8) and one or more compounds selected from the group consisting of the compound (C9).
- the compound (C) more preferably contains one or more compounds selected from the group consisting of the compound (C1), the compound (C3), and the compound (C7).
- the content of the compound (C) in the flux is preferably 0.1% by mass or more and 3% by mass or less, and 0.5% by mass or more and 3 % or less is more preferable.
- the content of the compound (C) is at least the above lower limit, it becomes easier to suppress the increase in the viscosity of the solder paste over time.
- the content of the compound (C) is equal to or less than the above upper limit, the wettability is easily maintained.
- the flux according to this embodiment may contain a chelating agent other than the compound (C).
- Other chelating agents include, for example, 2-mercaptopyridine, ethylenediaminetetraacetic acid sodium salt, sodium diethyldithiocarbamate, thiourea, phenanthroline, 2,3-dimercaptopropanol and the like.
- the total content of the chelating agent in the flux is preferably 0.1% by mass or more and 5% by mass or less, and 0.1% by mass or more and 3 % or less is more preferable.
- the content of compound (C) in the flux may be 50% by mass or more, 60% by mass or more, or 70% by mass with respect to the total amount (100% by mass) of the chelating agent. 80% by mass or more, 90% by mass or more, or 100% by mass.
- the content of the compound (C) is at least the above lower limit, it becomes easier to suppress the increase in the viscosity of the solder paste over time.
- the content of the compound (C) is equal to or less than the above upper limit, the wettability is easily maintained.
- Organic acid contained in the flux according to this embodiment contains an organic sulfonic acid.
- organic sulfonic acids include aliphatic sulfonic acids and aromatic sulfonic acids.
- aliphatic sulfonic acids include alkanesulfonic acids and alkanolsulfonic acids.
- alkanesulfonic acids include methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, 1-propanesulfonic acid, 2-propanesulfonic acid, 1-butanesulfonic acid, 2-butanesulfonic acid, pentanesulfonic acid, hexanesulfonic acid, and decanesulfonic acid. acid, dodecanesulfonic acid, and the like.
- Alkanolsulfonic acids include, for example, 2-hydroxyethane-1-sulfonic acid, 2-hydroxypropane-1-sulfonic acid, 2-hydroxybutane-1-sulfonic acid, 2-hydroxypentane-1-sulfonic acid, 1- Hydroxypropane-2-sulfonic acid, 3-hydroxypropane-1-sulfonic acid, 4-hydroxybutane-1-sulfonic acid, 2-hydroxyhexane-1-sulfonic acid, 2-hydroxydecane-1-sulfonic acid and 2- Hydroxydodecane-1-sulfonic acid and the like can be mentioned.
- aromatic sulfonic acids examples include 1-naphthalenesulfonic acid, 2-naphthalenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, xylenesulfonic acid, p-phenolsulfonic acid, cresolsulfonic acid, sulfosalicylic acid, nitrobenzenesulfonic acid, and sulfobenzoic acid. acid and diphenylamine-4-sulfonic acid, and the like.
- organic sulfonic acid may be used alone, or two or more types may be mixed and used.
- the organic sulfonic acid preferably contains one or more selected from the group consisting of aliphatic sulfonic acids and aromatic sulfonic acids. More preferably, the organic sulfonic acid contains aromatic sulfonic acid, and more preferably p-toluenesulfonic acid.
- the organic sulfonic acid preferably comprises an aliphatic sulfonic acid, the aliphatic sulfonic acid preferably comprises an alkanesulfonic acid, more preferably methanesulfonic acid.
- the content of the organic sulfonic acid in the flux is preferably 0.5% by mass or more and 1.5% by mass or less with respect to the total amount (100% by mass) of the flux, and is 1.0% by mass. It is more preferable to be 1.5 mass % or less.
- the content of the organic sulfonic acid is equal to or higher than the lower limit, the cohesiveness of the solder is more likely to be enhanced during reflow.
- the content of the organic sulfonic acid is equal to or less than the upper limit, it becomes easier to suppress the viscosity increase of the solder paste over time.
- the mixing ratio of the organic sulfonic acid and the compound (C) is 0.3 as a mass ratio represented by the organic sulfonic acid/compound (C), that is, the ratio of the total amount of the organic sulfonic acid to the total amount of the compound (C). It is preferable that it is more than 10 or less. When the mixing ratio is within the above range, it becomes easier to suppress the increase in the viscosity of the solder paste over time, and it becomes easier to increase the cohesiveness of the solder during reflow.
- the flux according to this embodiment may contain organic acids other than organic sulfonic acids.
- Examples of other organic acids include carboxylic acids.
- Examples of carboxylic acids include aliphatic carboxylic acids and aromatic carboxylic acids.
- Examples of organic acid surfactants include oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, azelaic acid, eicosanedioic acid, salicylic acid, dipicolinic acid, dibutylaniline diglycolic acid, suberic acid, sebacic acid, and terephthalic acid.
- dimer acid and trimer acid examples include 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, and acrylic acid.
- trimer acid which is the reactant of methacrylic acid, dimer acid which is the reactant of methacrylic acid, trimer acid which is the reactant of methacrylic acid, dimer acid which is the reactant of acrylic acid and methacrylic acid, reaction of acrylic acid and methacrylic acid trimer acid, a reactant of oleic acid, dimer acid, a reactant of oleic acid, trimer acid, a reactant of oleic acid, dimer acid, a reactant of linoleic acid, trimer acid, a reactant of linoleic acid, linolenic acid trimer acid, which is a reaction product of linolenic acid, 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, acrylic acid and linoleic acid dimer acid that is the reaction product of acrylic acid and linoleic acid, trimer acid that is the
- 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, is a trimer having 54 carbon atoms.
- the other organic acid preferably contains a carboxylic acid, more preferably an aliphatic carboxylic acid, still more preferably an aliphatic dicarboxylic acid, and is selected from the group consisting of glutaric acid, adipic acid and azelaic acid. It is particularly preferred to include one or more of
- the content of other organic acids in the flux is preferably 3% by mass or more and 20% by mass or less, and 5% by mass or more and 15% by mass or less, relative to the total amount (100% by mass) of the flux. It is more preferable to have
- the total content of organic acids in the flux is preferably 5% by mass or more and 25% by mass or less, and 8% by mass or more and 20% by mass or less, relative to the total mass (100% by mass) of the flux. more preferably 10% by mass or more and 15% by mass or less.
- the content of the organic sulfonic acid in the flux is preferably 1% by mass or more, more preferably 3% by mass or more and 30% by mass or less, and 5% by mass or more and 30% by mass, based on the total amount of the organic acid (100% by mass). % by mass or less is more preferable, 5% by mass or more and 20% by mass or less is even more preferable, 5% by mass or more and 15% by mass or less is particularly preferable, and 5% by mass or more and 10% by mass or less is most preferable.
- the content of the organic sulfonic acid is at least the above lower limit, the ability to suppress solder ball formation is likely to be enhanced.
- the content of the organic sulfonic acid is equal to or less than the above upper limit, it becomes easier to suppress the increase in the viscosity of the solder paste over time, and in addition, it becomes easier to reduce the possibility that deposits are generated in the flux to form lumps. Become.
- the flux in this embodiment may contain other components as needed in addition to the chelating agent and the organic acid.
- Other components include rosin, thixotropic agents, solvents, activators other than organic acids (other activators), resin components other than rosin, metal deactivators, surfactants, silane coupling agents, antioxidants, and coloring. agents and the like.
- rosin includes natural resins containing abietic acid as a main component, mixtures of abietic acid and its isomers, and chemically modified natural resins (sometimes referred to as rosin derivatives). do.
- the content of abietic acid in the natural resin is, for example, 40% by mass or more and 80% by mass or less relative to the natural resin.
- the term “main component” refers to a component whose content in the compound is 40% by mass or more among the components constituting the compound.
- abietic acid Representative isomers of abietic acid include neoabietic acid, parastric acid, and levopimaric acid.
- the structure of abietic acid is shown below.
- Examples of the "natural resin” include gum rosin, wood rosin and tall oil rosin.
- a chemically modified natural resin refers to hydrogenation, dehydrogenation, neutralization, alkylene oxide addition, amidation, dimerization and multimerization of the above “natural resin", It includes those subjected to one or more treatments selected from the group consisting of esterification and Diels-Alder cycloaddition.
- acid anhydride-modified disproportionated rosins phenol-modified rosins and ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid-modified products (acrylic acid-modified rosins, maleic acid-modified rosins, fumaric acid-modified rosins, etc.), and purified products and hydrides of the polymerized rosins and disproportionate products, and refined products, hydrides and disproportionate products of the modified ⁇ , ⁇ unsaturated carboxylic acid, rosin alcohol, rosin amine, hydrogenated rosin alcohol, rosin ester, hydrogenated rosin ester, rosin soap, hydrogenated Examples include rosin soap, acid-modified rosin soap, and the like.
- Rosinamines include, for example, dehydroabiethylamine and dihydroabiethylamine. Rosinamine means so-called disproportionated rosinamine. The structures of dehydroabiethylamine and dihydroabiethylamine are shown below.
- the rosin preferably contains a rosin derivative, and preferably contains one or more selected from the group consisting of acid-modified hydrogenated rosin and acid-modified rosin.
- the acid-modified hydrogenated rosin preferably contains acrylic acid-modified hydrogenated rosin.
- the acid-modified rosin preferably contains maleic acid-modified rosin.
- the content of the rosin in the flux is preferably 5% by mass or more and 50% by mass or less, and 10% by mass or more and 45% by mass or less with respect to the total amount (100% by mass) of the flux. is more preferable, and more preferably 15% by mass or more and 40% by mass or less.
- thixotropic agent examples include ester-based thixotropic agents, amide-based thixotropic agents, and sorbitol-based thixotropic agents.
- ester-based thixotropic agents examples include ester compounds, and specific examples include hydrogenated castor oil and ethyl myristate.
- Amide thixotropic agents include, for example, monoamides, bisamides and polyamides.
- monoamides include 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, 4-methylbenzamide (p -toluamide), p-toluenemethanamide, aromatic amide, hexamethylenehydroxystearic acid amide, substituted amide, methylolstearic acid amide, methylolamide, fatty acid ester amide, and the like.
- Bisamides include, for example, ethylenebisfatty acid (fatty acid having C6 to 24 carbon atoms) amide, ethylenebishydroxy fatty acid (fatty acid having C6 to 24 carbon atoms) amide, hexamethylenebisfatty acid (fatty acid having C6 to 24 carbon atoms) amide, Hexamethylenebishydroxy fatty acid (C6-C24 fatty acid) amides, aromatic bisamides and the like can be mentioned.
- fatty acids that are raw materials for the bisamides include stearic acid (C18 carbon atoms), oleic acid (C18 carbon atoms), lauric acid (C12 carbon atoms), and the like.
- polyamides examples include polyamides such as saturated fatty acid polyamides, unsaturated fatty acid polyamides, aromatic polyamides, 1,2,3-propanetricarboxylic acid tris(2-methylcyclohexylamide), cyclic amide oligomers, and non-cyclic amide oligomers. be done.
- the cyclic amide oligomer includes an amide oligomer obtained by cyclic polycondensation of dicarboxylic acid and diamine, an amide oligomer obtained by cyclic polycondensation of tricarboxylic acid and diamine, an amide oligomer obtained by cyclic polycondensation of dicarboxylic acid and triamine, and tricarboxylic acid.
- amide oligomer obtained by cyclic polycondensation of and triamine amide oligomer obtained by cyclic polycondensation of and triamine
- amide oligomer obtained by cyclic polycondensation of dicarboxylic acid or tricarboxylic acid and diamine amide oligomer obtained by cyclic polycondensation of dicarboxylic acid or tricarboxylic acid and triamine
- dicarboxylic acid and diamine and cyclic polycondensation of triamine amide oligomers of cyclic polycondensation of tricarboxylic acid and diamine and triamine
- amide oligomers of cyclic polycondensation of dicarboxylic acid and tricarboxylic acid and diamine and triamine amide oligomers of cyclic polycondensation of dicarboxylic acid and tricarboxylic acid and diamine and triamine, and the like.
- the non-cyclic amide oligomer is an amide oligomer obtained by acyclic polycondensation of a monocarboxylic acid and a diamine and/or triamine
- an amide obtained by acyclic polycondensation of a dicarboxylic acid and/or tricarboxylic acid and a monoamine For example, it may be an oligomer.
- the monocarboxylic acid and monoamine function as terminal molecules, resulting in a non-cyclic amide oligomer with a reduced molecular weight.
- non-cyclic amide oligomer When the non-cyclic amide oligomer is an amide compound obtained by non-cyclic polycondensation of dicarboxylic acid and/or tricarboxylic acid and diamine and/or triamine, it becomes a non-cyclic high-molecular-weight amide polymer. Furthermore, non-cyclic amide oligomers include amide oligomers in which a monocarboxylic acid and a monoamine are condensed acyclically.
- sorbitol-based thixotropic agents examples include dibenzylidene-D-sorbitol, bis(4-methylbenzylidene)-D-sorbitol, (D-) sorbitol, monobenzylidene (-D-) sorbitol, and mono(4-methylbenzylidene). -(D-) sorbitol and the like.
- the thixotropic agents may be used singly or in combination of two or more.
- the thixotropic agent preferably contains one or more selected from the group consisting of an ester thixotropic agent and an amide thixotropic agent.
- the ester-based thixotropic agent preferably contains hydrogenated castor oil.
- the amide-based thixotropic agent preferably contains one or more selected from the group consisting of bisamides and polyamides.
- the bisamide preferably comprises hexamethylenebishydroxy fatty acid amide, more preferably hexamethylenebishydroxystearic acid amide.
- the content of the thixotropic agent in the flux is preferably 3% by mass or more and 20% by mass or less, and is 5% by mass or more and 15% by mass or less with respect to the total amount (100% by mass) of the flux. is more preferable, and more preferably 7% by mass or more and 10% by mass or less.
- solvents include water, alcohol solvents, glycol ether solvents, terpineols and the like.
- 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, 2-methylpentane-2,4 -diol, 1,1,1-tris(hydroxymethyl)propane, 2-ethyl-2-hydroxymethyl-1,3-propanediol, 2,2′-oxybis(methylene)bis(2-ethyl-1,3 -propanediol), 2,2-bis(hydroxymethyl)
- Glycol ether solvents include, for example, diethylene glycol mono-2-ethylhexyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, diethylene glycol monohexyl ether (hexyl diglycol), diethylene glycol dibutyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, methylpropylene triglycol, tri ethylene glycol butyl methyl ether, tetraethylene glycol dimethyl ether, tripropylene glycol-n-butyl ether and the like.
- a solvent may be used individually by 1 type, and may be used in mixture of 2 or more types.
- the solvent preferably contains a glycol ether solvent, and more preferably contains tripropylene glycol-n-butyl ether.
- the total content of the solvent in the flux is preferably 30% by mass or more and 80% by mass or less, and 35% by mass or more and 75% by mass or less with respect to the total amount (100% by mass) of the flux. more preferably 35% by mass or more and 60% by mass or less.
- activators other than organic acids include amines and halogen compounds.
- amines examples include rosin amines, azoles, guanidines, alkylamine compounds, aminoalcohol compounds and the like.
- rosin amine examples include those exemplified in ⁇ Rosin>.
- azoles examples include 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-undecylimidazole, 2-heptadecylimidazole, 1,2-dimethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 1-benzyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-methylimidazole, 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-
- guanidines examples include 1,3-diphenylguanidine, 1,3-di-o-tolylguanidine, 1-o-tolylbiguanide, 1,3-di-o-cumenylguanidine, 1,3-di- and o-cumenyl-2-propionylguanidine.
- alkylamine compounds include ethylamine, triethylamine, ethylenediamine, triethylenetetramine, cyclohexylamine, hexadecylamine, and stearylamine.
- aminoalcohol compounds examples include N,N,N',N'-tetrakis(2-hydroxypropyl)ethylenediamine and the like.
- Amines may be used singly or in combination of two or more.
- Amines preferably include azoles.
- Azoles preferably include 2-phenylimidazole.
- the content of the amine-based activator in the flux is preferably 1% by mass or more and 10% by mass or less, and 2% by mass or more and 5% by mass or less with respect to the total amount (100% by mass) of the flux. It is more preferable to have
- Halogen compound examples include amine hydrohalides and organic halogen compounds other than amine hydrohalides.
- An amine hydrohalide is a compound obtained by reacting an amine with a hydrogen halide.
- the amines used herein include aliphatic amines, azoles, guanidines and the like.
- Hydrogen halides include, for example, hydrides of chlorine, bromine and iodine.
- Examples of aliphatic amines include ethylamine, diethylamine, triethylamine, ethylenediamine and the like.
- Guanidines and azoles include those mentioned above in [Amine].
- amine hydrohalides include, for example, cyclohexylamine hydrobromide, hexadecylamine hydrobromide, stearylamine hydrobromide, ethylamine hydrobromide, diphenyl guanidine hydrobromide, ethylamine hydrobromide, stearylamine hydrochloride, diethylaniline hydrochloride, diethanolamine hydrochloride, 2-ethylhexylamine hydrobromide, pyridine hydrobromide, isopropylamine hydrobromide, Diethylamine hydrobromide, dimethylamine hydrobromide, dimethylamine hydrochloride, rosinamine hydrobromide, 2-ethylhexylamine hydrochloride, isopropylamine hydrochloride, cyclohexylamine hydrochloride, 2-pipecoline hydrobromide 1,3-diphenylguanidine hydrochloride, dimethylbenzylamine hydrochloride, di
- halogen compound for example, a salt obtained by reacting an amine with tetrafluoroboric acid (HBF 4 ) and a complex obtained by reacting an amine with boron trifluoride (BF 3 ) can also be used.
- the complex include boron trifluoride piperidine and the like.
- organic halogen compounds other than amine hydrohalides include halogenated aliphatic compounds.
- a halogenated aliphatic hydrocarbon group refers to an aliphatic hydrocarbon group in which some or all of the hydrogen atoms constituting the aliphatic hydrocarbon group are substituted with halogen atoms.
- Halogenated aliphatic compounds include halogenated aliphatic alcohols and halogenated heterocyclic compounds.
- Halogenated aliphatic alcohols include, for example, 1-bromo-2-propanol, 3-bromo-1-propanol, 3-bromo-1,2-propanediol, 1-bromo-2-butanol, 1,3-dibromo -2-propanol, 2,3-dibromo-1-propanol, 1,4-dibromo-2-butanol, trans-2,3-dibromo-2-butene-1,4-diol and the like.
- halogenated heterocyclic compounds include compounds represented by the following general formula (1).
- R 71 -(R 72 ) n (1)
- R 71 represents an n-valent heterocyclic group.
- R72 represents a halogenated aliphatic hydrocarbon group.
- the heterocyclic ring of the n-valent heterocyclic group for R 71 includes a ring structure in which part of carbon atoms constituting an aliphatic hydrocarbon or aromatic hydrocarbon ring is substituted with a heteroatom.
- Heteroatoms in this heterocyclic ring include an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom and the like.
- This heterocyclic ring is preferably a 3- to 10-membered ring, more preferably a 5- to 7-membered ring. Examples of this heterocyclic ring include an isocyanurate ring.
- the halogenated aliphatic hydrocarbon group for R 72 preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 2 to 6 carbon atoms, and still more preferably 3 to 5 carbon atoms.
- R 72 is preferably a brominated aliphatic hydrocarbon group or a chlorinated aliphatic hydrocarbon group, more preferably a brominated aliphatic hydrocarbon group, and still more preferably a brominated saturated aliphatic hydrocarbon group.
- Halogenated heterocyclic compounds include, for example, tris-(2,3-dibromopropyl)isocyanurate.
- organic halogen compounds other than amine hydrohalides include iodides such as 2-iodobenzoic acid, 3-iodobenzoic acid, 2-iodopropionic acid, 5-iodosalicylic acid, and 5-iodoanthranilic acid.
- Halogen-based activators may be used singly or in combination of two or more.
- the halogen-based activator preferably contains an organic halogen compound other than an amine hydrohalide, and more preferably contains 2,3-dibromosuccinic acid.
- the content of the halogen-based activator in the flux is preferably 0.01% by mass or more and 2% by mass or less, and 0.01% by mass or more and 1 % or less is more preferable.
- Modified styrene resins include styrene acrylic resins, styrene maleic acid resins, and the like.
- Modified xylene resins include phenol-modified xylene resins, alkylphenol-modified xylene resins, phenol-modified resol-type xylene resins, polyol-modified xylene resins, and polyoxyethylene-added xylene resins.
- Metal deactivators include hindered phenol compounds and nitrogen compounds.
- the term "metal deactivator” as used herein refers to a compound that has the ability to prevent metal from deteriorating due to contact with a certain compound.
- a hindered phenolic compound refers to a phenolic compound having a bulky substituent (for example, a branched or cyclic alkyl group such as a t-butyl group) on at least one of the ortho positions of phenol.
- a bulky substituent for example, a branched or cyclic alkyl group such as a t-butyl group
- the hindered phenol compound is not particularly limited, and examples thereof include bis[3-(3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propionic acid][ethylenebis(oxyethylene)], N, N '-Hexamethylenebis[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanamide], 1,6-hexanediolbis[3-(3,5-di-tert-butyl-4 -hydroxyphenyl)propionate], 2,2′-methylenebis[6-(1-methylcyclohexyl)-p-cresol], 2,2′-methylenebis(6-tert-butyl-p-cresol), 2,2′ -methylenebis(6-tert-butyl-4-ethylphenol), triethyleneglycol-bis[3-(3-tert-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl)propionate], 1,6-hexanediol-bis -[3
- Z is an optionally substituted alkylene group.
- R 81 and R 82 are each independently an optionally substituted alkyl group, aralkyl group, aryl group, heteroaryl group, cycloalkyl or a heterocycloalkyl group.
- R 83 and R 84 are each independently an optionally substituted alkyl group.
- nitrogen compounds in metal deactivators include hydrazide nitrogen compounds, amide nitrogen compounds, triazole nitrogen compounds, and melamine nitrogen compounds.
- any nitrogen compound having a hydrazide skeleton may be used.
- -butyl-4-hydroxyphenyl)propionyl]hydrazine decanedicarboxylic acid disalicyloyl hydrazide, N-salicylidene-N'-salicylhydrazide, m-nitrobenzhydrazide, 3-aminophthalhydrazide, phthalic acid dihydrazide, adipic acid hydrazide , oxalobis(2-hydroxy-5-octylbenzylidene hydrazide), N'-benzoylpyrrolidonecarboxylic acid hydrazide, N,N'-bis(3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionyl) hydrazine and the like.
- the amide nitrogen compound may be any nitrogen compound having an amide skeleton, and N,N'-bis ⁇ 2-[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionyloxyl]ethyl ⁇ oxamide and the like.
- the triazole nitrogen compound may be any nitrogen compound having a triazole skeleton, such as N-(2H-1,2,4-triazol-5-yl) salicylamide, 3-amino-1,2,4-triazole, 3-(N-salicyloyl)amino-1,2,4-triazole and the like.
- the melamine-based nitrogen compound may be any nitrogen compound having a melamine skeleton, and examples include melamine and melamine derivatives. More specifically, for example, trisaminotriazine, alkylated trisaminotriazine, alkoxyalkylated trisaminotriazine, melamine, alkylated melamine, alkoxyalkylated melamine, N2-butylmelamine, N2,N2-diethylmelamine, N, N,N',N',N'',N''-hexakis(methoxymethyl)melamine and the like.
- the metal deactivators may be used singly or in combination of two or more.
- the metal deactivator preferably contains one or more selected from the group consisting of hindered phenol compounds and triazole nitrogen compounds.
- the triazole nitrogen compound preferably includes N-(2H-1,2,4-triazol-5-yl) salicylamide.
- the content of the metal deactivator in the flux is preferably 1% by mass or more and 10% by mass or less, and 2% by mass or more and 5% by mass or less with respect to the total amount (100% by mass) of the flux. is more preferable.
- surfactants include nonionic surfactants and weak cationic surfactants.
- nonionic surfactants include polyethylene glycol, polyethylene glycol-polypropylene glycol copolymers, aliphatic alcohol polyoxyethylene adducts, aromatic alcohol polyoxyethylene adducts, and polyhydric alcohol polyoxyethylene adducts. be done.
- weak cationic surfactants include terminal diamine polyethylene glycol, terminal diamine polyethylene glycol-polypropylene glycol copolymer, aliphatic amine polyoxyethylene adduct, aromatic amine polyoxyethylene adduct, polyvalent amine polyoxy Ethylene adducts can be mentioned.
- surfactants other than the above include polyoxyalkylene acetylene glycols, polyoxyalkylene glyceryl ethers, polyoxyalkylene alkyl ethers, polyoxyalkylene esters, polyoxyalkylene alkylamines, polyoxyalkylene alkylamides, and the like.
- the flux according to the present embodiment described above contains a chelating agent containing a compound having a five-membered ring structure composed of nitrogen atoms, sulfur atoms and carbon atoms, and an organic sulfonic acid, so that the solder paste is The increase in viscosity can be suppressed, and cohesiveness of the solder is enhanced during reflow.
- the compound (C) contained in the flux of this embodiment acts as a chelating agent and protects the metal surface of the solder powder. This suppresses the reaction between the activator contained in the flux and the solder powder, and as a result suppresses the increase in the viscosity of the solder paste over time.
- the compound (C) contained in such flux reduces the cohesiveness of molten solder and promotes the generation of solder balls. Even if the flux contains the compound (C), by containing an organic sulfonic acid, the flux suppresses the formation of solder balls and enhances the cohesiveness of the solder during reflow.
- solder paste The solder paste of this embodiment contains solder alloy powder and the flux described above.
- the solder alloy powder is a solder powder of single Sn, Sn--Ag-based, Sn--Cu-based, Sn--Ag--Cu-based, Sn--Bi-based, Sn--In-based, etc., or alloys thereof containing Sb , Bi, In, Cu, Zn, As, Ag, Cd, Fe, Ni, Co, Au, Ge, P or the like may be added to the solder alloy powder.
- the solder alloy powder is a Sn--Pb system or a solder alloy obtained by adding Sb, Bi, In, Cu, Zn, As, Ag, Cd, Fe, Ni, Co, Au, Ge, P, etc. to the Sn--Pb system. powder.
- the solder alloy powder is preferably a Pb-free solder.
- the flux content in the solder paste is preferably 5 to 30% by mass, more preferably 5 to 15% by mass, based on the total mass of the solder paste.
- the solder paste of the present embodiment contains a compound (C) having a five-membered ring structure consisting of nitrogen atoms, sulfur atoms, and carbon atoms, and a flux containing an organic sulfonic acid.
- the rise can be suppressed, and the cohesiveness of the solder can be enhanced during reflow.
- Organic sulfonic acid methanesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid
- Other organic acids glutaric acid, azelaic acid, adipic acid
- Halogen compound 2,3-dibromosuccinic acid
- Amine 2-phenylimidazole
- Rosin acrylic acid-modified hydrogenated rosin, maleic acid-modified rosin
- Thixotropic agent polyamide, hydrogenated castor oil, hexamethylenebishydroxystearic acid amide
- Metal deactivator N-(2H-1,2,4-triazol-5-yl ) salicylamide, hindered phenolic antioxidant solvent: tripropylene glycol-n-butyl ether
- solder paste was prepared by mixing the flux of each example and the following solder alloy powder (1) or solder alloy powder (2). Each of the prepared solder pastes contained 10.5% by mass of flux and 89.5% by mass of solder alloy powder.
- Solder alloy powder (1) or solder alloy powder (2) was used as the solder alloy powder. Both the solder alloy powder (1) and the solder alloy powder (2) have a size (particle size distribution) that satisfies symbol 4 in the powder size classification (Table 2) in JIS Z 3284-1:2014.
- Solder alloy powder (1) is a solder alloy containing 58% by mass of Bi, 2% by mass of In, 0.03% by mass of Pd, and the balance of Sn.
- the solder alloy powder (1) has a liquidus of 139°C and a solidus of 133°C.
- the solder alloy powder (2) is a solder alloy containing 3% by mass of Ag, 3% by mass of In, 3% by mass of Bi, and the balance of Sn.
- a solder paste was prepared by mixing each of the fluxes of Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 4 with the solder alloy powder (1). again. A solder paste was prepared by mixing the flux of Example 12 and the solder alloy powder (2).
- the sample was horizontally placed on the solder liquid surface, and 5 seconds after the solder paste melted, the sample was horizontally removed from the solder liquid surface, and the solder of the sample was measured. It was allowed to cool until it solidified. Evaluation was performed according to the criteria shown below.
- Profile (2) was preheated by holding at 150°C to 175°C for 90 seconds, holding at 220°C or higher for 41 seconds, and peaking at 240°C.
- the reflow atmosphere was a nitrogen atmosphere with an oxygen concentration of 1000 ppm.
- a graph showing profile (2) is shown in FIG. After reflow, the number of solder balls on 128 electrodes was counted.
- Judgment Criteria A The number of solder balls generated was 20 or less, and the ability to suppress solder ball formation was particularly good. B: More than 20 and less than 100 solder balls were generated, and the ability to suppress solder ball formation was good. C: 100 or more solder balls were generated, or the solder remained without being melted, and the ability to suppress solder ball formation was poor.
- the content of organic sulfonic acid is 5% by mass or more with respect to the total amount of organic acid (100% by mass). showed that the ability to suppress solder ball formation was further enhanced.
- the present invention it is possible to provide a flux and a solder paste that can suppress the increase in the viscosity of the solder paste over time and increase the cohesion of the solder during reflow.
- This flux and solder paste are excellent in long-term storage stability. Moreover, it is suitable for soldering substrates that have undergone surface treatment.
Abstract
本発明のフラックスは、キレート剤と、有機酸とを含有し、前記キレート剤は、窒素原子、硫黄原子及び炭素原子からなる五員環構造を有する化合物(C)を含み、前記有機酸は、有機スルホン酸を含む。
Description
本発明は、フラックス及びソルダペーストに関する。
本願は、2021年10月6日に、日本に出願された特願2021-164791号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本願は、2021年10月6日に、日本に出願された特願2021-164791号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
基板に対する部品の固定、及び、基板に対する部品の電気的な接続は、一般に、はんだ付けにより行われる。はんだ付けにおいては、フラックス、はんだ粉末、並びに、フラックス及びはんだ粉末を混合したソルダペーストが用いられる。
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。
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。
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。これにより、ソルダペーストに含まれるはんだ粉末は溶融し、部品が基板に対してはんだ付けされる。
フラックスの配合成分は、はんだの種類に応じて、適宜選択される。例えば、特許文献1には、特定のはんだ合金粉末に対して、二価の硫黄を含有する含硫黄有機化合物を含むフラックスを用いたソルダペーストが提案されている。
しかしながら、特許文献1に記載のソルダペーストにおいては、リフロー時、はんだが溶融した際に、はんだの凝集性が低い場合がある。
はんだの凝集性は、JIS Z 3284-4:2014の「4.2 ソルダボール試験」で評価される。リフロー時にはんだの凝集性が低い場合、ソルダボールが発生しやすくなる。このソルダボールは、基板上の電気回路を短絡させるおそれがある。
また、ソルダペーストにおいては、リフローする前の保管の際に、ソルダペーストに含まれる活性剤と、はんだ粉末とが反応し、ソルダペーストの粘度が経時的に上昇してしまう場合がある。
そこで本発明は、ソルダペーストの経時的な粘度上昇を抑制できるとともに、リフロー時にはんだの凝集性が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。
はんだの凝集性は、JIS Z 3284-4:2014の「4.2 ソルダボール試験」で評価される。リフロー時にはんだの凝集性が低い場合、ソルダボールが発生しやすくなる。このソルダボールは、基板上の電気回路を短絡させるおそれがある。
また、ソルダペーストにおいては、リフローする前の保管の際に、ソルダペーストに含まれる活性剤と、はんだ粉末とが反応し、ソルダペーストの粘度が経時的に上昇してしまう場合がある。
そこで本発明は、ソルダペーストの経時的な粘度上昇を抑制できるとともに、リフロー時にはんだの凝集性が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、キレート剤と、有機酸とを含有し、前記キレート剤は、窒素原子、硫黄原子及び炭素原子からなる五員環構造を有する化合物(C)を含み、前記有機酸は、有機スルホン酸を含む、フラックスである。
すなわち、本発明の第1の態様は、キレート剤と、有機酸とを含有し、前記キレート剤は、窒素原子、硫黄原子及び炭素原子からなる五員環構造を有する化合物(C)を含み、前記有機酸は、有機スルホン酸を含む、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、前記化合物(C)は、下記一般式(1)で表される化合物(C1)、下記一般式(3)で表される化合物(C3)、及び下記一般式(7)で表される化合物(C7)からなる群より選択される1種以上の化合物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、前記化合物(C)の含有量は、フラックスの総質量(100質量%)に対して、0.1質量%以上3質量%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、前記有機スルホン酸の含有量の割合(質量比)は、前記化合物(C)の総量に対して、0.3以上10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、更に、ロジンを含有することが好ましい。
第1の態様にかかるフラックスにおいて、更に、チキソ剤を含有することが好ましい。
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、ソルダペーストの経時的な粘度上昇を抑制できるとともに、リフロー時にはんだの凝集性が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。
供することができる。
(フラックス)
本実施形態にかかるフラックスは、キレート剤と、有機スルホン酸とを含有する。
本発明において、「キレート剤」とは、ソルダペーストにおいて、はんだ粉末の表面の金属とキレート錯体を形成し、はんだ粉末表面を保護し得る化合物をいう。
本実施形態にかかるフラックスは、キレート剤と、有機スルホン酸とを含有する。
本発明において、「キレート剤」とは、ソルダペーストにおいて、はんだ粉末の表面の金属とキレート錯体を形成し、はんだ粉末表面を保護し得る化合物をいう。
<キレート剤>
本実施形態にかかるフラックスに含まれるキレート剤は、窒素原子、硫黄原子及び炭素原子からなる五員環構造を有する化合物(C)を含む。
本実施形態にかかるフラックスに含まれるキレート剤は、窒素原子、硫黄原子及び炭素原子からなる五員環構造を有する化合物(C)を含む。
≪化合物(C)≫
本実施形態にかかるフラックスに含まれるキレート剤は、化合物(C)からなるものであってもよいし、化合物(C)と、化合物(C)以外のその他のキレート剤とを含むものであってもよい。
化合物(C)における五員環構造は、複素環である。前記五員環構造は、1個又は2個の窒素原子、及び1個の硫黄原子を有するものであってもよい。前記五員環構造は、1個又は2個のπ結合を有してもよい。前記五員環構造は、脂環式炭化水素基であってもよいし、芳香環であってもよい。化合物(C)は、前記五員環構造と、芳香環とで縮合環を形成しているものであってもよい。
本実施形態にかかるフラックスに含まれるキレート剤は、化合物(C)からなるものであってもよいし、化合物(C)と、化合物(C)以外のその他のキレート剤とを含むものであってもよい。
化合物(C)における五員環構造は、複素環である。前記五員環構造は、1個又は2個の窒素原子、及び1個の硫黄原子を有するものであってもよい。前記五員環構造は、1個又は2個のπ結合を有してもよい。前記五員環構造は、脂環式炭化水素基であってもよいし、芳香環であってもよい。化合物(C)は、前記五員環構造と、芳香環とで縮合環を形成しているものであってもよい。
化合物(C)としては、例えば、下記一般式(1)で表される化合物(C1)、下記一般式(2)で表される化合物(C2)、下記一般式(3)で表される化合物(C3)、下記一般式(4)で表される化合物(C4)、下記一般式(5)で表される化合物(C5)、下記一般式(6)で表される化合物(C6)、下記一般式(7)で表される化合物(C7)、下記一般式(8)で表される化合物(C8)、下記一般式(9)で表される化合物(C9)が挙げられる。
[化合物(C1)]
化合物(C1)は、下記一般式(1)で表される化合物である。
化合物(C1)は、下記一般式(1)で表される化合物である。
R11が有機基である場合、R11としては、例えば、置換基を有してもよい炭素数1~20の鎖状炭化水素基、置換基を有してもよい炭素数3~20の脂環式炭化水素基、アミノ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基等が挙げられる。
R11が鎖状炭化水素基である場合、前記鎖状炭化水素基は、直鎖状であってもよいし、分岐鎖状であってもよい。前記鎖状炭化水素基は、飽和炭化水素基又は不飽和炭化水素基であり、飽和炭化水素基であることが好ましい。
R11が脂環式炭化水素基である場合、前記脂環式炭化水素基は、多環式基であってもよく、単環式基であってもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、モノシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基が好ましい。多環式の脂環式炭化水素基としては、ポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基が好ましい。
R11における置換基としては、アミノ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アシル基、アルコキシ基、カルボニル基、ハロゲン原子等が挙げられる。
R11が-SR101である場合、R101としては、有機基又は水素原子が挙げられる。R101が有機基である場合、前記有機基としては、置換基を有してもよい炭素数1~20の鎖状炭化水素基、置換基を有してもよい炭素数3~20の脂環式炭化水素基等が挙げられる。R101における鎖状炭化水素基、脂環式炭化水素基についての説明は、上記R11における鎖状炭化水素基、脂環式炭化水素基についての説明と同様である。R101における置換基としては、R11における置換基として上述したものが挙げられる。
R101は、鎖状炭化水素基又は水素原子が好ましく、炭素数1~10の鎖状炭化水素基又は水素原子であることがより好ましく、炭素数1~5の鎖状炭化水素基又は水素原子であることが更に好ましく、水素原子であることが特に好ましい。
R101における炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、sec-ペンチル基、tert-ペンチル基、ネオペンチル基等が挙げられる。
R11におけるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
R11は、-SR101であることが好ましい。
R12としては、例えば、炭素数1~5の炭化水素基、カルボキシ基、ヒドロキシ基、アミノ基、ハロゲン原子等が挙げられる。R12における前記炭化水素基は、置換基を有していてもよい。前記炭化水素基における置換基としては、R11における置換基として上述したものが挙げられる。
n1が2以上の場合、複数存在するR12は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。n1は0であることが好ましい。
R11が鎖状炭化水素基である場合、前記鎖状炭化水素基は、直鎖状であってもよいし、分岐鎖状であってもよい。前記鎖状炭化水素基は、飽和炭化水素基又は不飽和炭化水素基であり、飽和炭化水素基であることが好ましい。
R11が脂環式炭化水素基である場合、前記脂環式炭化水素基は、多環式基であってもよく、単環式基であってもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、モノシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基が好ましい。多環式の脂環式炭化水素基としては、ポリシクロアルカンから1個以上の水素原子を除いた基が好ましい。
R11における置換基としては、アミノ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アシル基、アルコキシ基、カルボニル基、ハロゲン原子等が挙げられる。
R11が-SR101である場合、R101としては、有機基又は水素原子が挙げられる。R101が有機基である場合、前記有機基としては、置換基を有してもよい炭素数1~20の鎖状炭化水素基、置換基を有してもよい炭素数3~20の脂環式炭化水素基等が挙げられる。R101における鎖状炭化水素基、脂環式炭化水素基についての説明は、上記R11における鎖状炭化水素基、脂環式炭化水素基についての説明と同様である。R101における置換基としては、R11における置換基として上述したものが挙げられる。
R101は、鎖状炭化水素基又は水素原子が好ましく、炭素数1~10の鎖状炭化水素基又は水素原子であることがより好ましく、炭素数1~5の鎖状炭化水素基又は水素原子であることが更に好ましく、水素原子であることが特に好ましい。
R101における炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、sec-ペンチル基、tert-ペンチル基、ネオペンチル基等が挙げられる。
R11におけるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
R11は、-SR101であることが好ましい。
R12としては、例えば、炭素数1~5の炭化水素基、カルボキシ基、ヒドロキシ基、アミノ基、ハロゲン原子等が挙げられる。R12における前記炭化水素基は、置換基を有していてもよい。前記炭化水素基における置換基としては、R11における置換基として上述したものが挙げられる。
n1が2以上の場合、複数存在するR12は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。n1は0であることが好ましい。
化合物(C1)としては、例えば、2-メルカプトベンゾチアゾール、2-(メチルチオ)ベンゾチアゾール、2-クロロベンゾチアゾール、2-メチルベンゾチアゾール、5-メトキシ-2-メチルベンゾチアゾール、2-アミノベンゾチアゾール、2-アミノ-6-メチルベンゾチアゾール、2-アミノ-4-メトキシベンゾチアゾール、4-メチル-2-メルカプトベンゾチアゾール等が挙げられる。
これらの中でも、化合物(C1)は、2-メルカプトベンゾチアゾールであることが好ましい。2-メルカプトベンゾチアゾールは、下記式(C1-1)で表される化合物である。
これらの中でも、化合物(C1)は、2-メルカプトベンゾチアゾールであることが好ましい。2-メルカプトベンゾチアゾールは、下記式(C1-1)で表される化合物である。
[化合物(C2)]
化合物(C2)は、下記一般式(2)で表される化合物である。化合物(C2)の五員環において、窒素原子と硫黄原子は隣接している。
化合物(C2)は、下記一般式(2)で表される化合物である。化合物(C2)の五員環において、窒素原子と硫黄原子は隣接している。
R21としては、上記一般式(1)におけるR11と同様のものが挙げられる。
-SR201としては、-SR101と同様のものが挙げられる。
R21におけるハロゲン原子としては、R11において上述したものが挙げられる。
R22としては、上記一般式(1)におけるR12と同様のものが挙げられる。
n2が2以上の場合、複数存在するR22は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。n2は0であることが好ましい。
-SR201としては、-SR101と同様のものが挙げられる。
R21におけるハロゲン原子としては、R11において上述したものが挙げられる。
R22としては、上記一般式(1)におけるR12と同様のものが挙げられる。
n2が2以上の場合、複数存在するR22は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。n2は0であることが好ましい。
化合物(C2)としては、例えば、1,2-ベンゾイソチアゾール、3-クロロ-1,2-ベンズイソチアゾール、1-(1,2-ベンズイソチアゾール-3-イル)ピペラジン等が挙げられる。
[化合物(C3)]
化合物(C3)は、下記一般式(3)で表される化合物である。化合物(C3)は、1,3,4-チアジアゾール誘導体と呼ばれる。
化合物(C3)は、下記一般式(3)で表される化合物である。化合物(C3)は、1,3,4-チアジアゾール誘導体と呼ばれる。
R31a及びR31bとしては、上記一般式(1)におけるR11と同様のものが挙げられる。
-SR301としては、-SR101と同様のものが挙げられる。
R31a及びR31bにおけるハロゲン原子としては、R11において上述したものが挙げられる。
R31a及びR31bは、それぞれ独立に、-SR301であることが好ましく、-SHであることがより好ましい。
-SR301としては、-SR101と同様のものが挙げられる。
R31a及びR31bにおけるハロゲン原子としては、R11において上述したものが挙げられる。
R31a及びR31bは、それぞれ独立に、-SR301であることが好ましく、-SHであることがより好ましい。
化合物(C3)としては、例えば、2,5-ジメルカプト-1,3,4-チアジアゾール、2-メチル-1,3,4-チアジアゾール-5-チオール、2-メルカプト-1,3,4-チアジアゾール、2,5-ジメチル-1,3,4-チアジアゾール、2,5-ジエチル-1,3,4-チアジアゾール等が挙げられる。
これらの中でも、化合物(C3)は、2,5-ジメルカプト-1,3,4-チアジアゾールであることが好ましい。2,5-ジメルカプト-1,3,4-チアジアゾールは、下記式(C3-1)で表される化合物である。
これらの中でも、化合物(C3)は、2,5-ジメルカプト-1,3,4-チアジアゾールであることが好ましい。2,5-ジメルカプト-1,3,4-チアジアゾールは、下記式(C3-1)で表される化合物である。
[化合物(C4)]
化合物(C4)は、下記一般式(4)で表される化合物である。化合物(C4)は、1,2,3-チアジアゾール誘導体である。
化合物(C4)は、下記一般式(4)で表される化合物である。化合物(C4)は、1,2,3-チアジアゾール誘導体である。
上記一般式(4)で表される化合物(C4)において、R32としては、上記一般式(1)におけるR11と同様のものが挙げられる。R33としては、上記一般式(1)におけるR11と同様のものが挙げられる。
-SR302としては、-SR101と同様のものが挙げられる。-SR303としては、-SR101と同様のものが挙げられる。
R32におけるハロゲン原子としては、R11において上述したものが挙げられる。R33におけるハロゲン原子としては、R11において上述したものが挙げられる。
化合物(C4)としては、例えば、1,2,3-チアジアゾール、4,5-ジメルカプト-1,2,3-チアジアゾール等が挙げられる。
-SR302としては、-SR101と同様のものが挙げられる。-SR303としては、-SR101と同様のものが挙げられる。
R32におけるハロゲン原子としては、R11において上述したものが挙げられる。R33におけるハロゲン原子としては、R11において上述したものが挙げられる。
化合物(C4)としては、例えば、1,2,3-チアジアゾール、4,5-ジメルカプト-1,2,3-チアジアゾール等が挙げられる。
[化合物(C5)]
化合物(C5)は、下記一般式(5)で表される化合物である。化合物(C5)は、1,2,5-チアジアゾール誘導体である。
化合物(C5)は、下記一般式(5)で表される化合物である。化合物(C5)は、1,2,5-チアジアゾール誘導体である。
上記一般式(5)で表される化合物(C5)において、R34a及びR34bとしては、それぞれ独立に、上記一般式(1)におけるR11と同様のものが挙げられる。
-SR304としては、-SR101と同様のものが挙げられる。
R34a及びR34bにおけるハロゲン原子としては、R11において上述したものが挙げられる。
化合物(C5)としては、例えば、1,2,5-チアジアゾール、3,4-ジメルカプト-1,2,5-チアジアゾール等が挙げられる。
-SR304としては、-SR101と同様のものが挙げられる。
R34a及びR34bにおけるハロゲン原子としては、R11において上述したものが挙げられる。
化合物(C5)としては、例えば、1,2,5-チアジアゾール、3,4-ジメルカプト-1,2,5-チアジアゾール等が挙げられる。
[化合物(C6)]
化合物(C6)は、下記一般式(6)で表される化合物である。化合物(C6)は、1,2,4-チアジアゾール誘導体である。
化合物(C6)は、下記一般式(6)で表される化合物である。化合物(C6)は、1,2,4-チアジアゾール誘導体である。
上記一般式(6)で表される化合物(C6)において、R35としては、上記一般式(1)におけるR11と同様のものが挙げられる。R36としては、上記一般式(1)におけるR11と同様のものが挙げられる。
-SR305としては、-SR101と同様のものが挙げられる。-SR306としては、-SR101と同様のものが挙げられる。
R35におけるハロゲン原子としては、R11において上述したものが挙げられる。R36におけるハロゲン原子としては、R11において上述したものが挙げられる。
化合物(C6)としては、例えば、1,2,4-チアジアゾール、3,5-ジメルカプト-1,2,4-チアジアゾール等が挙げられる。
-SR305としては、-SR101と同様のものが挙げられる。-SR306としては、-SR101と同様のものが挙げられる。
R35におけるハロゲン原子としては、R11において上述したものが挙げられる。R36におけるハロゲン原子としては、R11において上述したものが挙げられる。
化合物(C6)としては、例えば、1,2,4-チアジアゾール、3,5-ジメルカプト-1,2,4-チアジアゾール等が挙げられる。
[化合物(C7)]
化合物(C7)は、下記一般式(7)で表される化合物である。
化合物(C7)は、下記一般式(7)で表される化合物である。
R41としては、上記一般式(1)におけるR11と同様のものが挙げられる。
R401としては、上記一般式(1)におけるR101と同様のものが挙げられる。R401は、炭素数1~5の鎖状炭化水素基であることが好ましく、メチル基であることがより好ましい。
R41におけるハロゲン原子としては、R11において上述したものが挙げられる。
R41は、-SR401であることが好ましい。
R42a及びR42bとしては、それぞれ独立に、上記一般式(1)におけるR11と同様のものが挙げられる。-SR402としては、-SR101と同様のものが挙げられる。R42a及びR42bは、それぞれ独立に、炭素数1~5の鎖状炭化水素基又は水素原子であることが好ましく、水素原子であることがより好ましい。
R42a及びR42bにおけるハロゲン原子としては、R11において上述したものが挙げられる。
R43a及びR43bとしては、それぞれ独立に、上記一般式(1)におけるR11と同様のものが挙げられる。-SR403としては、-SR101と同様のものが挙げられる。R43a及びR43bは、それぞれ独立に、炭素数1~5の鎖状炭化水素基又は水素原子であることが好ましく、水素原子であることがより好ましい。
R43a及びR43bにおけるハロゲン原子としては、R11において上述したものが挙げられる。
R401としては、上記一般式(1)におけるR101と同様のものが挙げられる。R401は、炭素数1~5の鎖状炭化水素基であることが好ましく、メチル基であることがより好ましい。
R41におけるハロゲン原子としては、R11において上述したものが挙げられる。
R41は、-SR401であることが好ましい。
R42a及びR42bとしては、それぞれ独立に、上記一般式(1)におけるR11と同様のものが挙げられる。-SR402としては、-SR101と同様のものが挙げられる。R42a及びR42bは、それぞれ独立に、炭素数1~5の鎖状炭化水素基又は水素原子であることが好ましく、水素原子であることがより好ましい。
R42a及びR42bにおけるハロゲン原子としては、R11において上述したものが挙げられる。
R43a及びR43bとしては、それぞれ独立に、上記一般式(1)におけるR11と同様のものが挙げられる。-SR403としては、-SR101と同様のものが挙げられる。R43a及びR43bは、それぞれ独立に、炭素数1~5の鎖状炭化水素基又は水素原子であることが好ましく、水素原子であることがより好ましい。
R43a及びR43bにおけるハロゲン原子としては、R11において上述したものが挙げられる。
化合物(C7)としては、例えば、2-(メチルチオ)-2-チアゾリン、2-メルカプトチアゾリン、2-メチルチアゾリン、2-メチル-4-エチルチアゾリン、2-アセチル-2-チアゾリン等が挙げられる。
これらの中でも、化合物(C7)は、2-(メチルチオ)-2-チアゾリンであることが好ましい。2-(メチルチオ)-2-チアゾリンは、下記式(C7-1)で表される化合物である。
これらの中でも、化合物(C7)は、2-(メチルチオ)-2-チアゾリンであることが好ましい。2-(メチルチオ)-2-チアゾリンは、下記式(C7-1)で表される化合物である。
[化合物(C8)]
化合物(C8)は、下記一般式(8)で表される化合物である。
化合物(C8)は、下記一般式(8)で表される化合物である。
R51a及びR51bとしては、それぞれ独立に、上記一般式(1)におけるR11と同様のものが挙げられる。-SR501としては、-SR101と同様のものが挙げられる。
R51a及びR51bにおけるハロゲン原子としては、R11において上述したものが挙げられる。
R52a及びR52bとしては、それぞれ独立に、上記一般式(1)におけるR11と同様のものが挙げられる。-SR502としては、-SR101と同様のものが挙げられる。
R52a及びR52bにおけるハロゲン原子としては、R11において上述したものが挙げられる。
R53としては、上記一般式(1)におけるR11と同様のものが挙げられる。
R53におけるハロゲン原子としては、R11において上述したものが挙げられる。
R51a及びR51bにおけるハロゲン原子としては、R11において上述したものが挙げられる。
R52a及びR52bとしては、それぞれ独立に、上記一般式(1)におけるR11と同様のものが挙げられる。-SR502としては、-SR101と同様のものが挙げられる。
R52a及びR52bにおけるハロゲン原子としては、R11において上述したものが挙げられる。
R53としては、上記一般式(1)におけるR11と同様のものが挙げられる。
R53におけるハロゲン原子としては、R11において上述したものが挙げられる。
化合物(C8)としては、例えば、2-イソブチル-4,5-ジメチル-3-チアゾリン等が挙げられる。
[化合物(C9)]
化合物(C9)は、下記一般式(9)で表される化合物である。
化合物(C9)は、下記一般式(9)で表される化合物である。
R61a及びR61bとしては、それぞれ独立に、上記一般式(1)におけるR11と同様のものが挙げられる。-SR601としては、-SR101と同様のものが挙げられる。
R61a及びR61bにおけるハロゲン原子としては、R11において上述したものが挙げられる。
R62としては、上記一般式(1)におけるR11と同様のものが挙げられる。-SR602としては、-SR101と同様のものが挙げられる。
R62におけるハロゲン原子としては、R11において上述したものが挙げられる。
R63としては、上記一般式(1)におけるR11と同様のものが挙げられる。-SR603としては、-SR101と同様のものが挙げられる。
R63におけるハロゲン原子としては、R11において上述したものが挙げられる。
-SR604としては、-SR101と同様のものが挙げられる。
R64におけるハロゲン原子としては、R11において上述したものが挙げられる。
R61a及びR61bにおけるハロゲン原子としては、R11において上述したものが挙げられる。
R62としては、上記一般式(1)におけるR11と同様のものが挙げられる。-SR602としては、-SR101と同様のものが挙げられる。
R62におけるハロゲン原子としては、R11において上述したものが挙げられる。
R63としては、上記一般式(1)におけるR11と同様のものが挙げられる。-SR603としては、-SR101と同様のものが挙げられる。
R63におけるハロゲン原子としては、R11において上述したものが挙げられる。
-SR604としては、-SR101と同様のものが挙げられる。
R64におけるハロゲン原子としては、R11において上述したものが挙げられる。
化合物(C)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。
化合物(C)は、上記化合物(C1)、上記化合物(C2)、上記化合物(C3)、上記化合物(C4)、上記化合物(C5)、上記化合物(C6)、上記化合物(C7)、上記化合物(C8)、及び上記化合物(C9)からなる群より選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
化合物(C)は、上記化合物(C1)、上記化合物(C3)、及び上記化合物(C7)からなる群より選択される1種以上の化合物を含むことがより好ましい。
化合物(C)は、上記化合物(C1)、上記化合物(C2)、上記化合物(C3)、上記化合物(C4)、上記化合物(C5)、上記化合物(C6)、上記化合物(C7)、上記化合物(C8)、及び上記化合物(C9)からなる群より選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
化合物(C)は、上記化合物(C1)、上記化合物(C3)、及び上記化合物(C7)からなる群より選択される1種以上の化合物を含むことがより好ましい。
前記フラックス中の、化合物(C)の含有量は、フラックスの総質量(100質量%)に対して、0.1質量%以上3質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以上3質量%以下であることがより好ましい。
化合物(C)の含有量が上記下限値以上であることにより、ソルダペーストの経時的な粘度上昇をより抑制しやすくなる。化合物(C)の含有量が上記上限値以下であることにより、濡れ性が維持されやすくなる。
化合物(C)の含有量が上記下限値以上であることにより、ソルダペーストの経時的な粘度上昇をより抑制しやすくなる。化合物(C)の含有量が上記上限値以下であることにより、濡れ性が維持されやすくなる。
≪その他のキレート剤≫
本実施形態にかかるフラックスは、化合物(C)以外のその他のキレート剤を含んでもよい。その他のキレート剤としては、例えば、2-メルカプトピリジン、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム塩、ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム、チオ尿素、フェナントロリン、2,3-ジメルカプトプロパノール等が挙げられる。
本実施形態にかかるフラックスは、化合物(C)以外のその他のキレート剤を含んでもよい。その他のキレート剤としては、例えば、2-メルカプトピリジン、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム塩、ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム、チオ尿素、フェナントロリン、2,3-ジメルカプトプロパノール等が挙げられる。
前記フラックス中の、キレート剤の合計の含有量は、フラックスの総質量(100質量%)に対して、0.1質量%以上5質量%以下であることが好ましく、0.1質量%以上3質量%以下であることがより好ましい。
前記フラックス中の、化合物(C)の含有量は、キレート剤の総量(100質量%)に対して、50質量%以上であってもよく、60質量%以上であってもよく、70質量%以上であってもよく、80質量%以上であってもよく、90質量%以上であってもよく、100質量%であってもよい。
化合物(C)の含有量が上記下限値以上であることにより、ソルダペーストの経時的な粘度上昇をより抑制しやすくなる。化合物(C)の含有量が上記上限値以下であることにより、濡れ性が維持されやすくなる。
化合物(C)の含有量が上記下限値以上であることにより、ソルダペーストの経時的な粘度上昇をより抑制しやすくなる。化合物(C)の含有量が上記上限値以下であることにより、濡れ性が維持されやすくなる。
<有機酸>
本実施形態にかかるフラックスに含まれる有機酸は、有機スルホン酸を含む。
≪有機スルホン酸≫
有機スルホン酸としては、例えば、脂肪族スルホン酸、芳香族スルホン酸等が挙げられる。脂肪族スルホン酸としては、例えば、アルカンスルホン酸、アルカノールスルホン酸等が挙げられる。
本実施形態にかかるフラックスに含まれる有機酸は、有機スルホン酸を含む。
≪有機スルホン酸≫
有機スルホン酸としては、例えば、脂肪族スルホン酸、芳香族スルホン酸等が挙げられる。脂肪族スルホン酸としては、例えば、アルカンスルホン酸、アルカノールスルホン酸等が挙げられる。
アルカンスルホン酸としては、例えば、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、1-プロパンスルホン酸、2-プロパンスルホン酸、1-ブタンスルホン酸、2-ブタンスルホン酸、ペンタンスルホン酸、ヘキサンスルホン酸、デカンスルホン酸、ドデカンスルホン酸等が挙げられる。
アルカノールスルホン酸としては、例えば、2-ヒドロキシエタン-1-スルホン酸、2-ヒドロキシプロパン-1-スルホン酸、2-ヒドロキシブタン-1-スルホン酸、2-ヒドロキシペンタン-1-スルホン酸、1-ヒドロキシプロパン-2-スルホン酸、3-ヒドロキシプロパン-1-スルホン酸、4-ヒドロキシブタン-1-スルホン酸、2-ヒドロキシヘキサン-1-スルホン酸、2-ヒドロキシデカン-1-スルホン酸および2-ヒドロキシドデカン-1-スルホン酸等が挙げられる。
芳香族スルホン酸としては、例えば、1-ナフタレンスルホン酸、2-ナフタレンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸、キシレンスルホン酸、p-フェノールスルホン酸、クレゾールスルホン酸、スルホサリチル酸、ニトロベンゼンスルホン酸、スルホ安息香酸およびジフェニルアミン-4-スルホン酸等が挙げられる。
アルカノールスルホン酸としては、例えば、2-ヒドロキシエタン-1-スルホン酸、2-ヒドロキシプロパン-1-スルホン酸、2-ヒドロキシブタン-1-スルホン酸、2-ヒドロキシペンタン-1-スルホン酸、1-ヒドロキシプロパン-2-スルホン酸、3-ヒドロキシプロパン-1-スルホン酸、4-ヒドロキシブタン-1-スルホン酸、2-ヒドロキシヘキサン-1-スルホン酸、2-ヒドロキシデカン-1-スルホン酸および2-ヒドロキシドデカン-1-スルホン酸等が挙げられる。
芳香族スルホン酸としては、例えば、1-ナフタレンスルホン酸、2-ナフタレンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸、キシレンスルホン酸、p-フェノールスルホン酸、クレゾールスルホン酸、スルホサリチル酸、ニトロベンゼンスルホン酸、スルホ安息香酸およびジフェニルアミン-4-スルホン酸等が挙げられる。
有機スルホン酸は、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。
有機スルホン酸としては、脂肪族スルホン酸及び芳香族スルホン酸からなる群より選択される1種以上を含有することが好ましい。
有機スルホン酸は、芳香族スルホン酸を含むことがより好ましく、p-トルエンスルホン酸を含むことが更に好ましい。
あるいは、有機スルホン酸は、脂肪族スルホン酸を含むことが好ましく、脂肪族スルホン酸は、アルカンスルホン酸を含むことが好ましく、メタンスルホン酸を含むことがより好ましい。
有機スルホン酸としては、脂肪族スルホン酸及び芳香族スルホン酸からなる群より選択される1種以上を含有することが好ましい。
有機スルホン酸は、芳香族スルホン酸を含むことがより好ましく、p-トルエンスルホン酸を含むことが更に好ましい。
あるいは、有機スルホン酸は、脂肪族スルホン酸を含むことが好ましく、脂肪族スルホン酸は、アルカンスルホン酸を含むことが好ましく、メタンスルホン酸を含むことがより好ましい。
前記フラックス中の、前記有機スルホン酸の含有量は、前記フラックスの総量(100質量%)に対して、0.5質量%以上1.5質量%以下であることが好ましく、1.0質量%以上1.5質量%以下であることがより好ましい。
前記有機スルホン酸の含有量が、前記下限値以上であることにより、リフロー時にはんだの凝集性がより高められやすくなる。前記有機スルホン酸の含有量が、前記上限値以下であることにより、ソルダペーストの経時的な粘度上昇を抑制しやすくなる。
前記有機スルホン酸の含有量が、前記下限値以上であることにより、リフロー時にはんだの凝集性がより高められやすくなる。前記有機スルホン酸の含有量が、前記上限値以下であることにより、ソルダペーストの経時的な粘度上昇を抑制しやすくなる。
有機スルホン酸と化合物(C)との混合比は、有機スルホン酸/化合物(C)で表される質量比、すなわち、化合物(C)の総量に対する有機スルホン酸の総量の割合として、0.3以上10以下であることが好ましい。前記混合比が前記範囲内であることにより、ソルダペーストの経時的な粘度上昇を抑制しやすくなるとともに、リフロー時にはんだの凝集性が高められやすくなる。
本実施形態にかかるフラックスは、有機スルホン酸以外のその他の有機酸を含んでもよい。
≪その他の有機酸≫
その他の有機酸としては、例えば、カルボン酸等が挙げられる。
カルボン酸としては、例えば、脂肪族カルボン酸、芳香族カルボン酸等が挙げられる。
有機酸系活性剤としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、エイコサン二酸、サリチル酸、ジピコリン酸、ジブチルアニリンジグリコール酸、スベリン酸、セバシン酸、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、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)、1,3-シクロヘキサンジカルボン酸、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)ブタン酸、2,3-ジヒドロキシ安息香酸、2,4-ジエチルグルタル酸、2-キノリンカルボン酸、3-ヒドロキシ安息香酸、p-アニス酸、ステアリン酸、12-ヒドロキシステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ピメリン酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、イソペラルゴン酸、カプリン酸、カプロレイン酸、ウンデカン酸、リンデル酸、トリデカン酸、ミリストレイン酸、ペンタデカン酸、イソパルミチン酸、パルミトレイン酸、ヒラゴン酸、ヒドノカーピン酸、マーガリン酸、イソステアリン酸、エライジン酸、ペトロセリン酸、モロクチン酸、エレオステアリン酸、タリリン酸、バクセン酸、リミノレイン酸、ベルノリン酸、ステルクリン酸、ノナデカン酸、エイコサン酸、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。
その他の有機酸としては、例えば、カルボン酸等が挙げられる。
カルボン酸としては、例えば、脂肪族カルボン酸、芳香族カルボン酸等が挙げられる。
有機酸系活性剤としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、エイコサン二酸、サリチル酸、ジピコリン酸、ジブチルアニリンジグリコール酸、スベリン酸、セバシン酸、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、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)、1,3-シクロヘキサンジカルボン酸、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)ブタン酸、2,3-ジヒドロキシ安息香酸、2,4-ジエチルグルタル酸、2-キノリンカルボン酸、3-ヒドロキシ安息香酸、p-アニス酸、ステアリン酸、12-ヒドロキシステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ピメリン酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、イソペラルゴン酸、カプリン酸、カプロレイン酸、ウンデカン酸、リンデル酸、トリデカン酸、ミリストレイン酸、ペンタデカン酸、イソパルミチン酸、パルミトレイン酸、ヒラゴン酸、ヒドノカーピン酸、マーガリン酸、イソステアリン酸、エライジン酸、ペトロセリン酸、モロクチン酸、エレオステアリン酸、タリリン酸、バクセン酸、リミノレイン酸、ベルノリン酸、ステルクリン酸、ノナデカン酸、エイコサン酸、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。
ダイマー酸、トリマー酸としては、例えば、オレイン酸とリノール酸との反応物であるダイマー酸、オレイン酸とリノール酸と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との反応物であるダイマー酸、アクリル酸とメタクリル酸と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との反応物であるダイマー酸、アクリル酸とオレイン酸との反応物であるトリマー酸、アクリル酸とリノール酸との反応物であるダイマー酸、アクリル酸とリノール酸との反応物であるトリマー酸、アクリル酸とリノレン酸との反応物であるダイマー酸、アクリル酸とリノレン酸との反応物であるトリマー酸、メタクリル酸とオレイン酸との反応物であるダイマー酸、メタクリル酸とオレイン酸との反応物であるトリマー酸、メタクリル酸とリノール酸との反応物であるダイマー酸、メタクリル酸とリノール酸との反応物であるトリマー酸、メタクリル酸とリノレン酸との反応物であるダイマー酸、メタクリル酸とリノレン酸との反応物であるトリマー酸、オレイン酸とリノレン酸との反応物であるダイマー酸、オレイン酸とリノレン酸との反応物であるトリマー酸、リノール酸とリノレン酸との反応物であるダイマー酸、リノール酸とリノレン酸と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。
例えば、オレイン酸とリノール酸との反応物であるダイマー酸は、炭素数が36の2量体である。また、オレイン酸とリノール酸との反応物であるトリマー酸は、炭素数が54の3量体である。
例えば、オレイン酸とリノール酸との反応物であるダイマー酸は、炭素数が36の2量体である。また、オレイン酸とリノール酸との反応物であるトリマー酸は、炭素数が54の3量体である。
その他の有機酸は、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。
その他の有機酸は、カルボン酸を含むことが好ましく、脂肪族カルボン酸を含むことがより好ましく、脂肪族ジカルボン酸を含むことが更に好ましく、グルタル酸、アジピン酸及びアゼライン酸からなる群より選択される1種以上を含むことが特に好ましい。
その他の有機酸は、カルボン酸を含むことが好ましく、脂肪族カルボン酸を含むことがより好ましく、脂肪族ジカルボン酸を含むことが更に好ましく、グルタル酸、アジピン酸及びアゼライン酸からなる群より選択される1種以上を含むことが特に好ましい。
前記フラックス中の、その他の有機酸の含有量は、前記フラックスの総量(100質量%)に対して、3質量%以上20質量%以下であることが好ましく、5質量%以上15質量%以下であることがより好ましい。
前記フラックス中の、有機酸の合計の含有量は、フラックスの総質量(100質量%)に対して、5質量%以上25質量%以下であることが好ましく、8質量%以上20質量%以下であることがより好ましく、10質量%以上15質量%以下であることが更に好ましい。
前記フラックス中の、有機スルホン酸の含有量は、有機酸の総量(100質量%)に対して、1質量%以上が好ましく、3質量%以上30質量%以下がより好ましく、5質量%以上30質量%以下が更に好ましく、5質量%以上20質量%以下がより更に好ましく、5質量%以上15質量%以下が特に好ましく、5質量%以上10質量%以下が最も好ましい。
有機スルホン酸の含有量が上記下限値以上であることにより、ソルダボール形成抑制能が高められやすくなる。有機スルホン酸の含有量が上記上限値以下であることにより、ソルダペーストの経時的な粘度上昇を抑制しやすくなり、加えて、フラックスにおいて、析出物が生じてダマを形成するおそれを低減しやすくなる。
有機スルホン酸の含有量が上記下限値以上であることにより、ソルダボール形成抑制能が高められやすくなる。有機スルホン酸の含有量が上記上限値以下であることにより、ソルダペーストの経時的な粘度上昇を抑制しやすくなり、加えて、フラックスにおいて、析出物が生じてダマを形成するおそれを低減しやすくなる。
<その他の成分>
本実施形態におけるフラックスは、キレート剤及び有機酸以外に、必要に応じてその他成分を含んでもよい。
その他成分としては、ロジン、チキソ剤、溶剤、有機酸以外の活性剤(その他活性剤)、ロジン以外の樹脂成分、金属不活性化剤、界面活性剤、シランカップリング剤、酸化防止剤、着色剤等が挙げられる。
本実施形態におけるフラックスは、キレート剤及び有機酸以外に、必要に応じてその他成分を含んでもよい。
その他成分としては、ロジン、チキソ剤、溶剤、有機酸以外の活性剤(その他活性剤)、ロジン以外の樹脂成分、金属不活性化剤、界面活性剤、シランカップリング剤、酸化防止剤、着色剤等が挙げられる。
≪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。
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、天然樹脂に対して、40質量%以上80質量%以下である。
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。
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。
前記「天然樹脂」としては、例えば、ガムロジン、ウッドロジン及びトール油ロジン等が挙げられる。
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、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、ロジンエステル、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(アクリル酸変性ロジン、マレイン酸変性ロジン、フマル酸変性ロジン等)、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、ロジンアミン、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。
変性ロジンとしては、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、ロジンエステル、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(アクリル酸変性ロジン、マレイン酸変性ロジン、フマル酸変性ロジン等)、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、ロジンアミン、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。
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、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。
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。
ロジンは、ロジン誘導体を含むことが好ましく、酸変性水添ロジン及び酸変性ロジンからなる群より選択される1種以上を含むことが好ましい。
酸変性水添ロジンは、アクリル酸変性水添ロジンを含むことが好ましい。
酸変性ロジンは、マレイン酸変性ロジンを含むことが好ましい。
ロジンは、ロジン誘導体を含むことが好ましく、酸変性水添ロジン及び酸変性ロジンからなる群より選択される1種以上を含むことが好ましい。
酸変性水添ロジンは、アクリル酸変性水添ロジンを含むことが好ましい。
酸変性ロジンは、マレイン酸変性ロジンを含むことが好ましい。
前記フラックス中の、前記ロジンの含有量は、前記フラックスの総量(100質量%)に対して、5質量%以上50質量%以下であることが好ましく、10質量%以上45質量%以下であることがより好ましく、15質量%以上40質量%以下であることが更に好ましい。
≪チキソ剤≫
チキソ剤としては、例えば、エステル系チキソ剤、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。
チキソ剤としては、例えば、エステル系チキソ剤、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。
エステル系チキソ剤としては、例えばエステル化合物が挙げられ、具体的には硬化ひまし油、ミリスチン酸エチル等が挙げられる。
アマイド系チキソ剤としては、例えば、モノアマイド、ビスアマイド、ポリアマイドが挙げられる。
モノアマイドとしては、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、4-メチルベンズアミド(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。
ビスアマイドとしては、例えば、エチレンビス脂肪酸(脂肪酸の炭素数C6~24)アミド、エチレンビスヒドロキシ脂肪酸(脂肪酸の炭素数C6~24)アミド、ヘキサメチレンビス脂肪酸(脂肪酸の炭素数C6~24)アミド、ヘキサメ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、芳香族ビスアミド等が挙げられる。前記ビスアミドの原料である脂肪酸としては、例えば、ステアリン酸(炭素数C18)、オレイン酸(炭素数C18)、ラウリン酸(炭素数C12)等が挙げられる。
ポリアマイドとしては、例えば、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。
モノアマイドとしては、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、4-メチルベンズアミド(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。
ビスアマイドとしては、例えば、エチレンビス脂肪酸(脂肪酸の炭素数C6~24)アミド、エチレンビスヒドロキシ脂肪酸(脂肪酸の炭素数C6~24)アミド、ヘキサメチレンビス脂肪酸(脂肪酸の炭素数C6~24)アミド、ヘキサメ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、芳香族ビスアミド等が挙げられる。前記ビスアミドの原料である脂肪酸としては、例えば、ステアリン酸(炭素数C18)、オレイン酸(炭素数C18)、ラウリン酸(炭素数C12)等が挙げられる。
ポリアマイドとしては、例えば、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。
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。
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。
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。
前記チキソ剤は、エステル系チキソ剤及びアマイド系チキソ剤からなる群より選択される1種以上を含有することが好ましい。
前記エステル系チキソ剤は、硬化ひまし油を含むことが好ましい。
前記アマイド系チキソ剤は、ビスアマイド及びポリアマイドからなる群より選択される1種以上を含むことが好ましい。ビスアマイドは、ヘキサメチレンビスヒドロキシ脂肪酸アミドを含むことが好ましく、ヘキサメチレンビスヒドロキシステアリン酸アミドを含むことがより好ましい。
前記チキソ剤は、エステル系チキソ剤及びアマイド系チキソ剤からなる群より選択される1種以上を含有することが好ましい。
前記エステル系チキソ剤は、硬化ひまし油を含むことが好ましい。
前記アマイド系チキソ剤は、ビスアマイド及びポリアマイドからなる群より選択される1種以上を含むことが好ましい。ビスアマイドは、ヘキサメチレンビスヒドロキシ脂肪酸アミドを含むことが好ましく、ヘキサメチレンビスヒドロキシステアリン酸アミドを含むことがより好ましい。
前記フラックス中の、前記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、3質量%以上20質量%以下であることが好ましく、5質量%以上15質量%以下であることがより好ましく、7質量%以上10質量%以下であることが更に好ましい。
≪溶剤≫
溶剤としては、例えば、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、例えば、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、2-メチルペンタン-2,4-ジオール、1,1,1-トリス(ヒドロキシメチル)プロパン、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、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、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、例えば、ジエチレングリコールモノ-2-エチルヘキシルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル(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、メチルプロピレントリグルコール、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、トリプロピレングリコール-n-ブチルエーテル等が挙げられる。
溶剤としては、例えば、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、例えば、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、2-メチルペンタン-2,4-ジオール、1,1,1-トリス(ヒドロキシメチル)プロパン、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、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、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、例えば、ジエチレングリコールモノ-2-エチルヘキシルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル(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、メチルプロピレントリグルコール、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、トリプロピレングリコール-n-ブチルエーテル等が挙げられる。
溶剤は、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。
前記溶剤としては、グリコールエーテル系溶剤を含むことが好ましく、トリプロピレングリコール-n-ブチルエーテルを含むことがより好ましい。
前記溶剤としては、グリコールエーテル系溶剤を含むことが好ましく、トリプロピレングリコール-n-ブチルエーテルを含むことがより好ましい。
前記フラックス中の、前記溶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、30質量%以上80質量%以下であることが好ましく、35質量%以上75質量%以下であることがより好ましく、35質量%以上60質量%以下であることが更に好ましい。
≪その他活性剤≫
有機酸以外の活性剤としては、例えば、アミン、ハロゲン化合物等が挙げられる。
有機酸以外の活性剤としては、例えば、アミン、ハロゲン化合物等が挙げられる。
[アミン]
アミンとしては、例えば、ロジンアミン、アゾール類、グアニジン類、アルキルアミン化合物、アミノアルコール化合物等が挙げられる。ロジンアミンとしては、<ロジン>において例示したものが挙げられる。
アミンとしては、例えば、ロジンアミン、アゾール類、グアニジン類、アルキルアミン化合物、アミノアルコール化合物等が挙げられる。ロジンアミンとしては、<ロジン>において例示したものが挙げられる。
アゾール類としては、例えば、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、1,2,4-トリアゾール、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。
グアニジン類としては、例えば、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、1,3-ジ-o-クメニルグアニジン、1,3-ジ-o-クメニル-2-プロピオニルグアニジン等が挙げられる。
アルキルアミン化合物としては、例えば、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、シクロヘキシルアミン、ヘキサデシルアミン、ステアリルアミン等が挙げられる。
アミノアルコール化合物としては、例えば、N,N,N’,N’-テトラキス(2-ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン等が挙げられる。
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。
アミンは、アゾール類を含むことが好ましい。アゾール類は、2-フェニルイミダゾールを含むことが好ましい。
アミンは、アゾール類を含むことが好ましい。アゾール類は、2-フェニルイミダゾールを含むことが好ましい。
前記フラックス中の、アミン系活性剤の含有量は、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5質量%以下であることがより好ましい。
[ハロゲン化合物]
ハロゲン化合物としては、例えば、アミンハロゲン化水素酸塩、アミンハロゲン化水素酸塩以外の有機ハロゲン化合物等が挙げられる。
ハロゲン化合物としては、例えば、アミンハロゲン化水素酸塩、アミンハロゲン化水素酸塩以外の有機ハロゲン化合物等が挙げられる。
アミンハロゲン化水素酸塩は、アミンとハロゲン化水素とを反応させた化合物である。
ここでのアミンとしては、脂肪族アミン、アゾール類、グアニジン類等が挙げられる。ハロゲン化水素としては、例えば、塩素、臭素、ヨウ素の水素化物が挙げられる。
脂肪族アミンとしては、例えば、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミン等が挙げられる。
グアニジン類及びアゾール類としては、[アミン]において上述したものが挙げられる。
ここでのアミンとしては、脂肪族アミン、アゾール類、グアニジン類等が挙げられる。ハロゲン化水素としては、例えば、塩素、臭素、ヨウ素の水素化物が挙げられる。
脂肪族アミンとしては、例えば、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミン等が挙げられる。
グアニジン類及びアゾール類としては、[アミン]において上述したものが挙げられる。
より具体的には、アミンハロゲン化水素酸塩としては、例えば、シクロヘキシルアミン臭化水素酸塩、ヘキサデシルアミン臭化水素酸塩、ステアリルアミン臭化水素酸塩、エチルアミン臭化水素酸塩、ジフェニルグアニジン臭化水素酸塩、エチルアミン塩酸塩、ステアリルアミン塩酸塩、ジエチルアニリン塩酸塩、ジエタノールアミン塩酸塩、2-エチルヘキシルアミン臭化水素酸塩、ピリジン臭化水素酸塩、イソプロピルアミン臭化水素酸塩、ジエチルアミン臭化水素酸塩、ジメチルアミン臭化水素酸塩、ジメチルアミン塩酸塩、ロジンアミン臭化水素酸塩、2-エチルヘキシルアミン塩酸塩、イソプロピルアミン塩酸塩、シクロヘキシルアミン塩酸塩、2-ピペコリン臭化水素酸塩、1,3-ジフェニルグアニジン塩酸塩、ジメチルベンジルアミン塩酸塩、ヒドラジンヒドラート臭化水素酸塩、ジメチルシクロヘキシルアミン塩酸塩、トリノニルアミン臭化水素酸塩、ジエチルアニリン臭化水素酸塩、2-ジエチルアミノエタノール臭化水素酸塩、2-ジエチルアミノエタノール塩酸塩、塩化アンモニウム、ジアリルアミン塩酸塩、ジアリルアミン臭化水素酸塩、ジエチルアミン塩酸塩、トリエチルアミン臭化水素酸塩、トリエチルアミン塩酸塩、ヒドラジン一塩酸塩、ヒドラジン二塩酸塩、ヒドラジン一臭化水素酸塩、ヒドラジン二臭化水素酸塩、ピリジン塩酸塩、アニリン臭化水素酸塩、ブチルアミン塩酸塩、へキシルアミン塩酸塩、n-オクチルアミン塩酸塩、ドデシルアミン塩酸塩、ジメチルシクロヘキシルアミン臭化水素酸塩、エチレンジアミン二臭化水素酸塩、ロジンアミン臭化水素酸塩、2-フェニルイミダゾール臭化水素酸塩、4-ベンジルピリジン臭化水素酸塩、L-グルタミン酸塩酸塩、N-メチルモルホリン塩酸塩、ベタイン塩酸塩、2-ピペコリンヨウ化水素酸塩、シクロヘキシルアミンヨウ化水素酸塩、1,3-ジフェニルグアニジンフッ化水素酸塩、ジエチルアミンフッ化水素酸塩、2-エチルヘキシルアミンフッ化水素酸塩、シクロヘキシルアミンフッ化水素酸塩、エチルアミンフッ化水素酸塩、ロジンアミンフッ化水素酸塩、シクロヘキシルアミンテトラフルオロホウ酸塩、及びジシクロヘキシルアミンテトラフルオロホウ酸塩等が挙げられる。
また、ハロゲン化合物としては、例えば、アミンとテトラフルオロホウ酸(HBF4)とを反応させた塩、アミンと三フッ化ホウ素(BF3)とを反応させた錯体も用いることができる。
前記錯体としては、例えば、三フッ化ホウ素ピぺリジン等が挙げられる。
前記錯体としては、例えば、三フッ化ホウ素ピぺリジン等が挙げられる。
アミンハロゲン化水素酸塩以外の有機ハロゲン化合物としては、例えば、ハロゲン化脂肪族化合物が挙げられる。ハロゲン化脂肪族炭化水素基は、脂肪族炭化水素基を構成する水素原子の一部または全部がハロゲン原子で置換されたものをいう。
ハロゲン化脂肪族化合物としては、ハロゲン化脂肪族アルコール、ハロゲン化複素環式化合物が挙げられる。
ハロゲン化脂肪族化合物としては、ハロゲン化脂肪族アルコール、ハロゲン化複素環式化合物が挙げられる。
ハロゲン化脂肪族アルコールとしては、例えば、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、trans-2,3-ジブロモ-2-ブテン-1,4-ジオール等が挙げられる。
ハロゲン化複素環式化合物としては、例えば、下記一般式(1)で表される化合物が挙げられる。
R71-(R72)n (1)
[式中、R71は、n価の複素環式基を表す。R72は、ハロゲン化脂肪族炭化水素基を表す。]
[式中、R71は、n価の複素環式基を表す。R72は、ハロゲン化脂肪族炭化水素基を表す。]
R71における、n価の複素環式基の複素環としては、脂肪族炭化水素又は芳香族炭化水素環を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子で置換された環構造が挙げられる。この複素環におけるヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。この複素環は、3~10員環であることが好ましく、5~7員環であることがより好ましい。この複素環としては、例えば、イソシアヌレート環などが挙げられる。
R72における、ハロゲン化脂肪族炭化水素基は、炭素数1~10が好ましく、炭素数2~6がより好ましく、炭素数3~5がさらに好ましい。また、R72は、臭素化脂肪族炭化水素基、塩素化脂肪族炭化水素基が好ましく、臭素化脂肪族炭化水素基がより好ましく、臭素化飽和脂肪族炭化水素基がさらに好ましい。
ハロゲン化複素環式化合物としては、例えば、トリス-(2,3-ジブロモプロピル)イソシアヌレート等が挙げられる。
R72における、ハロゲン化脂肪族炭化水素基は、炭素数1~10が好ましく、炭素数2~6がより好ましく、炭素数3~5がさらに好ましい。また、R72は、臭素化脂肪族炭化水素基、塩素化脂肪族炭化水素基が好ましく、臭素化脂肪族炭化水素基がより好ましく、臭素化飽和脂肪族炭化水素基がさらに好ましい。
ハロゲン化複素環式化合物としては、例えば、トリス-(2,3-ジブロモプロピル)イソシアヌレート等が挙げられる。
また、アミンハロゲン化水素酸塩以外の有機ハロゲン化合物としては、例えば、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、5-ヨードアントラニル酸等のヨウ化カルボキシル化合物;2-クロロ安息香酸、3-クロロプロピオン酸等の塩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、2-ブロモ安息香酸等の臭素化カルボキシル化合物等のハロゲン化カルボキシル化合物が挙げられる。
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。
ハロゲン系活性剤は、アミンハロゲン化水素酸塩以外の有機ハロゲン化合物を含むことが好ましく、2,3-ジブロモコハク酸を含むことがより好ましい。
ハロゲン系活性剤は、アミンハロゲン化水素酸塩以外の有機ハロゲン化合物を含むことが好ましく、2,3-ジブロモコハク酸を含むことがより好ましい。
前記フラックス中の、ハロゲン系活性剤の含有量は、前記フラックスの総量(100質量%)に対して、0.01質量%以上2質量%以下であることが好ましく、0.01質量%以上1質量%以下であることがより好ましい。
ロジン系樹脂以外の樹脂成分:
ロジン系樹脂以外の樹脂成分としては、例えば、テルペン樹脂、変性テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、変性テルペンフェノール樹脂、スチレン樹脂、変性スチレン樹脂、キシレン樹脂、変性キシレン樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、アクリル-ポリエチレン共重合樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
変性テルペン樹脂としては、芳香族変性テルペン樹脂、水添テルペン樹脂、水添芳香族変性テルペン樹脂等が挙げられる。変性テルペンフェノール樹脂としては、水添テルペンフェノール樹脂等が挙げられる。変性スチレン樹脂としては、スチレンアクリル樹脂、スチレンマレイン酸樹脂等が挙げられる。変性キシレン樹脂としては、フェノール変性キシレン樹脂、アルキルフェノール変性キシレン樹脂、フェノール変性レゾール型キシレン樹脂、ポリオール変性キシレン樹脂、ポリオキシエチレン付加キシレン樹脂等が挙げられる。
ロジン系樹脂以外の樹脂成分としては、例えば、テルペン樹脂、変性テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、変性テルペンフェノール樹脂、スチレン樹脂、変性スチレン樹脂、キシレン樹脂、変性キシレン樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、アクリル-ポリエチレン共重合樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
変性テルペン樹脂としては、芳香族変性テルペン樹脂、水添テルペン樹脂、水添芳香族変性テルペン樹脂等が挙げられる。変性テルペンフェノール樹脂としては、水添テルペンフェノール樹脂等が挙げられる。変性スチレン樹脂としては、スチレンアクリル樹脂、スチレンマレイン酸樹脂等が挙げられる。変性キシレン樹脂としては、フェノール変性キシレン樹脂、アルキルフェノール変性キシレン樹脂、フェノール変性レゾール型キシレン樹脂、ポリオール変性キシレン樹脂、ポリオキシエチレン付加キシレン樹脂等が挙げられる。
≪金属不活性化剤≫
金属不活性化剤としては、例えば、ヒンダードフェノール系化合物、窒素化合物等が挙げられる。
ここでいう「金属不活性化剤」とは、ある種の化合物との接触により金属が劣化することを防止する性能を有する化合物をいう。
金属不活性化剤としては、例えば、ヒンダードフェノール系化合物、窒素化合物等が挙げられる。
ここでいう「金属不活性化剤」とは、ある種の化合物との接触により金属が劣化することを防止する性能を有する化合物をいう。
ヒンダードフェノール系化合物とは、フェノールのオルト位の少なくとも一方に嵩高い置換基(例えばt-ブチル基等の分岐状又は環状アルキル基)を有するフェノール系化合物をいう。
ヒンダードフェノール系化合物としては、特に限定されず、例えば、ビス[3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオン酸][エチレンビス(オキシエチレン)]、N,N’-ヘキサメチレンビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロパンアミド]、1,6-ヘキサンジオールビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオナート]、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]、2,2’-メチレンビス(6-tert-ブチル-p-クレゾール)、2,2’-メチレンビス(6-tert-ブチル-4-エチルフェノール)、トリエチレングリコール-ビス[3-(3-tert-ブチル-5-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,6-ヘキサンジオール-ビス-[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2,4-ビス-(n-オクチルチオ)-6-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルアニリノ)-1,3,5-トリアジン、ペンタエリスリチル-テトラキス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2,2-チオ-ジエチレンビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、オクタデシル-3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、N,N’-ヘキサメチレンビス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシ-ヒドロシンナマミド)、3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルフォスフォネート-ジエチルエステル、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、N,N’-ビス[2-[2-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)エチルカルボニルオキシ]エチル]オキサミド、下記化学式で表される化合物等が挙げられる。
ヒンダードフェノール系化合物としては、特に限定されず、例えば、ビス[3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオン酸][エチレンビス(オキシエチレン)]、N,N’-ヘキサメチレンビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロパンアミド]、1,6-ヘキサンジオールビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオナート]、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]、2,2’-メチレンビス(6-tert-ブチル-p-クレゾール)、2,2’-メチレンビス(6-tert-ブチル-4-エチルフェノール)、トリエチレングリコール-ビス[3-(3-tert-ブチル-5-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,6-ヘキサンジオール-ビス-[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2,4-ビス-(n-オクチルチオ)-6-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルアニリノ)-1,3,5-トリアジン、ペンタエリスリチル-テトラキス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2,2-チオ-ジエチレンビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、オクタデシル-3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、N,N’-ヘキサメチレンビス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシ-ヒドロシンナマミド)、3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルフォスフォネート-ジエチルエステル、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、N,N’-ビス[2-[2-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)エチルカルボニルオキシ]エチル]オキサミド、下記化学式で表される化合物等が挙げられる。
金属不活性化剤における窒素化合物としては、例えば、ヒドラジド系窒素化合物、アミド系窒素化合物、トリアゾール系窒素化合物、メラミン系窒素化合物等が挙げられる。
ヒドラジド系窒素化合物としては、ヒドラジド骨格を有する窒素化合物であればよく、ドデカン二酸ビス[N2-(2ヒドロキシベンゾイル)ヒドラジド]、N,N’-ビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニル]ヒドラジン、デカンジカルボン酸ジサリチロイルヒドラジド、N-サリチリデン-N’-サリチルヒドラジド、m-ニトロベンズヒドラジド、3-アミノフタルヒドラジド、フタル酸ジヒドラジド、アジピン酸ヒドラジド、オキザロビス(2-ヒドロキシ-5-オクチルベンジリデンヒドラジド)、N’-ベンゾイルピロリドンカルボン酸ヒドラジド、N,N’-ビス(3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニル)ヒドラジン等が挙げられる。
アミド系窒素化合物としては、アミド骨格を有する窒素化合物であればよく、N,N’-ビス{2-[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシル]エチル}オキサミド等が挙げられる。
トリアゾール系窒素化合物としては、トリアゾール骨格を有する窒素化合物であればよく、N-(2H-1,2,4-トリアゾール-5-イル)サリチルアミド、3-アミノ-1,2,4-トリアゾール、3-(N-サリチロイル)アミノ-1,2,4-トリアゾール等が挙げられる。
メラミン系窒素化合物としては、メラミン骨格を有する窒素化合物であればよく、メラミン、メラミン誘導体等が挙げられる。より具体的には、例えば、トリスアミノトリアジン、アルキル化トリスアミノトリアジン、アルコキシアルキル化トリスアミノトリアジン、メラミン、アルキル化メラミン、アルコキシアルキル化メラミン、N2-ブチルメラミン、N2,N2-ジエチルメラミン、N,N,N’,N’,N’’,N’’-ヘキサキス(メトキシメチル)メラミン等が挙げられる。
金属不活性化剤は、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。
金属不活性化剤は、ヒンダードフェノール系化合物及びトリアゾール系窒素化合物からなる群より選択される1種以上を含むことが好ましい。トリアゾール系窒素化合物は、N-(2H-1,2,4-トリアゾール-5-イル)サリチルアミドを含むことが好ましい。
金属不活性化剤は、ヒンダードフェノール系化合物及びトリアゾール系窒素化合物からなる群より選択される1種以上を含むことが好ましい。トリアゾール系窒素化合物は、N-(2H-1,2,4-トリアゾール-5-イル)サリチルアミドを含むことが好ましい。
前記フラックス中の、金属不活性化剤の含有量は、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5質量%以下であることがより好ましい。
≪界面活性剤≫
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。
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。
以上説明した本実施形態にかかるフラックスは、窒素原子、硫黄原子及び炭素原子からなる五員環構造を有する化合物を含むキレート剤と、有機スルホン酸とを含有することにより、ソルダペーストの経時的な粘度上昇を抑制できるとともに、リフロー時にはんだの凝集性が高められる。
かかる効果が得られる理由は定かではないが、以下のように推測される。本実施形態のフラックスに含まれる化合物(C)は、キレート剤の働きをし、はんだ粉末の金属表面を保護する。これにより、フラックスに含まれる活性剤とはんだ粉末との反応が抑制され、その結果、ソルダペーストの粘度の経時的な上昇が抑制される。しかしながら、かかるフラックスに含まれる化合物(C)は、溶融したはんだの凝集性を低下させて、ソルダボールの発生を促進してしまう。かかるフラックスは、化合物(C)を含有しても、有機スルホン酸を含有することにより、ソルダボールの発生を抑制し、リフロー時にはんだの凝集性が高められる。
かかる効果が得られる理由は定かではないが、以下のように推測される。本実施形態のフラックスに含まれる化合物(C)は、キレート剤の働きをし、はんだ粉末の金属表面を保護する。これにより、フラックスに含まれる活性剤とはんだ粉末との反応が抑制され、その結果、ソルダペーストの粘度の経時的な上昇が抑制される。しかしながら、かかるフラックスに含まれる化合物(C)は、溶融したはんだの凝集性を低下させて、ソルダボールの発生を促進してしまう。かかるフラックスは、化合物(C)を含有しても、有機スルホン酸を含有することにより、ソルダボールの発生を抑制し、リフロー時にはんだの凝集性が高められる。
(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。
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。
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。
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、窒素原子、硫黄原子及び炭素原子からなる五員環構造を有する化合物(C)と、有機スルホン酸とを含むフラックスを含有することにより、ソルダペーストの経時的な粘度上昇を抑制できるとともに、リフロー時にはんだの凝集性が高められる。
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1~4)
表1~2に示す組成で実施例及び比較例の各フラックスを調合した。
使用した原料を以下に示した。
(実施例1~12、比較例1~4)
表1~2に示す組成で実施例及び比較例の各フラックスを調合した。
使用した原料を以下に示した。
化合物(C):2-メルカプトベンゾチアゾール、2,5-ジメルカプト-1,3,4-チアジアゾール、2-(メチルチオ)-2-チアゾリン
その他のキレート剤:2-メルカプトピリジン
その他のキレート剤:2-メルカプトピリジン
有機スルホン酸:メタンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸
その他の有機酸:グルタル酸、アゼライン酸、アジピン酸
ハロゲン化合物:2,3-ジブロモコハク酸
アミン:2-フェニルイミダゾール
その他の有機酸:グルタル酸、アゼライン酸、アジピン酸
ハロゲン化合物:2,3-ジブロモコハク酸
アミン:2-フェニルイミダゾール
ロジン:アクリル酸変性水添ロジン、マレイン酸変性ロジン
チキソ剤:ポリアマイド、硬化ひまし油、ヘキサメチレンビスヒドロキシステアリン酸アマイド
金属不活性化剤:N-(2H-1,2,4-トリアゾール-5-イル)サリチルアミド、ヒンダードフェノール系酸化防止剤
溶剤:トリプロピレングリコール-n-ブチルエーテル
チキソ剤:ポリアマイド、硬化ひまし油、ヘキサメチレンビスヒドロキシステアリン酸アマイド
金属不活性化剤:N-(2H-1,2,4-トリアゾール-5-イル)サリチルアミド、ヒンダードフェノール系酸化防止剤
溶剤:トリプロピレングリコール-n-ブチルエーテル
<ソルダペーストの調製>
各例のフラックスと、下記はんだ合金粉末(1)、又は、はんだ合金粉末(2)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。
各例のフラックスと、下記はんだ合金粉末(1)、又は、はんだ合金粉末(2)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。
はんだ合金粉末としては、はんだ合金粉末(1)、又は、はんだ合金粉末(2)を用いた。はんだ合金粉末(1)及びはんだ合金粉末(2)は、いずれも、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)である。
はんだ合金粉末(1)は、Biが58質量%、Inが2質量%、Pdが0.03質量%、残部がSnのはんだ合金である。はんだ合金粉末(1)は、液相線が139℃であり、固相線が133℃である。
はんだ合金粉末(2)は、Agが3質量%、Inが3質量%、Biが3質量%、残部がSnのはんだ合金である。
はんだ合金粉末(1)は、Biが58質量%、Inが2質量%、Pdが0.03質量%、残部がSnのはんだ合金である。はんだ合金粉末(1)は、液相線が139℃であり、固相線が133℃である。
はんだ合金粉末(2)は、Agが3質量%、Inが3質量%、Biが3質量%、残部がSnのはんだ合金である。
実施例1~11及び比較例1~4のフラックスのそれぞれと、はんだ合金粉末(1)とを混合して、ソルダペーストを調合した。また。実施例12のフラックスと、はんだ合金粉末(2)とを混合して、ソルダペーストを調合した。
上記で調製したソルダペーストについて、下記の<評価>に記載した評価方法にしたがって、《粘度の経時安定性の評価》、《はんだの凝集性の評価》、《ソルダボール形成抑制能の評価》を行った。これらの評価結果を表1~2に示した。
<評価>
《粘度の経時安定性の評価》
(1)評価方法
得られたソルダペーストについて、JIS Z 3284-3:2014の「4.2 粘度特性試験」に記載された方法に従って、回転粘度計(PCU-205、株式会社マルコム製)を用い、回転数:10rpm、測定温度:25℃にて、粘度を10時間測定し続けた。そして、初期粘度(測定開始30分後の粘度)と、測定開始10時間後の粘度とを比較し、以下の判定基準に基づいて粘度の経時安定性の評価を行った。
《粘度の経時安定性の評価》
(1)評価方法
得られたソルダペーストについて、JIS Z 3284-3:2014の「4.2 粘度特性試験」に記載された方法に従って、回転粘度計(PCU-205、株式会社マルコム製)を用い、回転数:10rpm、測定温度:25℃にて、粘度を10時間測定し続けた。そして、初期粘度(測定開始30分後の粘度)と、測定開始10時間後の粘度とを比較し、以下の判定基準に基づいて粘度の経時安定性の評価を行った。
(2)判定基準
A:10時間後の粘度<初期粘度×1.1 経時での粘度上昇が小さく、特に良好。
B:初期粘度×1.1≦10時間後の粘度<初期粘度×1.3 経時での粘度上昇が認められるが、良好。
C:初期粘度×1.3≦10時間後の粘度 経時での粘度上昇が大きく、不良。
A:10時間後の粘度<初期粘度×1.1 経時での粘度上昇が小さく、特に良好。
B:初期粘度×1.1≦10時間後の粘度<初期粘度×1.3 経時での粘度上昇が認められるが、良好。
C:初期粘度×1.3≦10時間後の粘度 経時での粘度上昇が大きく、不良。
《はんだの凝集性の評価》
(1)評価方法
得られたソルダペーストについて、JIS Z 3284-4:2014の「4.2 ソルダボール試験」に記載された方法に従って、各ソルダペーストについて、はんだの凝集度合を評価した。
具体的には、セラミック基板(25mm×50mm×0.2mm)の上に、メタルマスク(25mm×50mm×0.2mm、孔サイズ6.5mm)を用いて、スキージを用いて、各例のソルダペーストを印刷した。次いで、メタルマスクを剥がし、各例の試料とした。
次いで、液相線温度より35±3℃高い温度に設定したはんだ槽のはんだ表面をスクラバできれいにした。次いで、基板にソルダペーストを印刷してから1時間以内に、試料を水平にはんだ液面に載せ、ソルダペーストが溶融してから5秒後に、試料を水平にはんだ液面から取り出し、試料のはんだが凝固するまで放冷した。
評価は、以下に示す基準に従って行った。
(1)評価方法
得られたソルダペーストについて、JIS Z 3284-4:2014の「4.2 ソルダボール試験」に記載された方法に従って、各ソルダペーストについて、はんだの凝集度合を評価した。
具体的には、セラミック基板(25mm×50mm×0.2mm)の上に、メタルマスク(25mm×50mm×0.2mm、孔サイズ6.5mm)を用いて、スキージを用いて、各例のソルダペーストを印刷した。次いで、メタルマスクを剥がし、各例の試料とした。
次いで、液相線温度より35±3℃高い温度に設定したはんだ槽のはんだ表面をスクラバできれいにした。次いで、基板にソルダペーストを印刷してから1時間以内に、試料を水平にはんだ液面に載せ、ソルダペーストが溶融してから5秒後に、試料を水平にはんだ液面から取り出し、試料のはんだが凝固するまで放冷した。
評価は、以下に示す基準に従って行った。
(2)判定基準
1:はんだ(粉末)が溶融して,はんだは一つの大きな球となり、周囲にソルダボールがない。
2:はんだ(粉末)が溶融して、はんだは一つの大きな球となり、周囲に直径75μm以下のソルダボールが三つ以下ある。
3:はんだ(粉末)が溶融して、はんだは一つの大きな球となり、周囲に直径75μm以下のソルダボールが四つ以上あり、半連続の環状に並んではいない。
4:はんだ(粉末)が溶融して、はんだは一つの大きな球となり、周囲に多数の細かい球が半連続の環状に並んでいる。
5:上記以外のもの
1:はんだ(粉末)が溶融して,はんだは一つの大きな球となり、周囲にソルダボールがない。
2:はんだ(粉末)が溶融して、はんだは一つの大きな球となり、周囲に直径75μm以下のソルダボールが三つ以下ある。
3:はんだ(粉末)が溶融して、はんだは一つの大きな球となり、周囲に直径75μm以下のソルダボールが四つ以上あり、半連続の環状に並んではいない。
4:はんだ(粉末)が溶融して、はんだは一つの大きな球となり、周囲に多数の細かい球が半連続の環状に並んでいる。
5:上記以外のもの
《ソルダボール形成抑制能の評価》
(1)評価方法
128個のドット状電極(φ0.4mm)を有する基板上に、メタルマスク(マスク厚 0.12mm)を用いて、ソルダペーストを印刷後、リフローを行った。リフローは、プロファイル(1)又はプロファイル(2)で行った。
プロファイル(1)は、50℃から100℃まで23秒間で昇温させ、100℃から120℃を78秒間保持した後、150℃以上で114秒間保持し、ピークは192.3℃であった。リフロー雰囲気は、窒素雰囲気であり、酸素濃度は1000ppmであった。プロファイル(1)を示すグラフを図1に示す。
プロファイル(2)は、150℃から175℃で90秒間保持してプレヒートを行い、220℃以上で41秒間保持し、ピークは240℃であった。リフロー雰囲気は、窒素雰囲気であり、酸素濃度は1000ppmであった。プロファイル(2)を示すグラフを図2に示す。
リフロー後、128個の電極におけるソルダボールの個数を数えた。
(1)評価方法
128個のドット状電極(φ0.4mm)を有する基板上に、メタルマスク(マスク厚 0.12mm)を用いて、ソルダペーストを印刷後、リフローを行った。リフローは、プロファイル(1)又はプロファイル(2)で行った。
プロファイル(1)は、50℃から100℃まで23秒間で昇温させ、100℃から120℃を78秒間保持した後、150℃以上で114秒間保持し、ピークは192.3℃であった。リフロー雰囲気は、窒素雰囲気であり、酸素濃度は1000ppmであった。プロファイル(1)を示すグラフを図1に示す。
プロファイル(2)は、150℃から175℃で90秒間保持してプレヒートを行い、220℃以上で41秒間保持し、ピークは240℃であった。リフロー雰囲気は、窒素雰囲気であり、酸素濃度は1000ppmであった。プロファイル(2)を示すグラフを図2に示す。
リフロー後、128個の電極におけるソルダボールの個数を数えた。
(2)判定基準
A:発生したソルダボールは20個以下であり、ソルダボール形成抑制能は、特に良好であった。
B:発生したソルダボールは20個超100個未満であり、ソルダボール形成抑制能は、良好であった。
C:発生したソルダボールは100個以上であるか、又は、はんだは溶融しないまま残存し、ソルダボール形成抑制能は、不良であった。
A:発生したソルダボールは20個以下であり、ソルダボール形成抑制能は、特に良好であった。
B:発生したソルダボールは20個超100個未満であり、ソルダボール形成抑制能は、良好であった。
C:発生したソルダボールは100個以上であるか、又は、はんだは溶融しないまま残存し、ソルダボール形成抑制能は、不良であった。
特定キレート剤(化合物(C))、有機スルホン酸とを含有する実施例1~12のフラックスは、ソルダペーストの経時的な粘度上昇を抑制できるとともに、リフロー時にはんだの凝集を高めることができた。
これに対し、特定キレート剤及び有機スルホン酸をいずれも含有しない比較例2のフラックスは、ソルダペーストの経時的な粘度上昇を抑制することができず、また、リフロー時にはんだの凝集を十分に高めることができなかった。
有機スルホン酸を含有しない比較例1のフラックスは、リフロー時にはんだの凝集を十分に高めることができなかった。
また、特定キレート剤を含有しない比較例3~4のフラックスは、ソルダペーストの経時的な粘度上昇を抑制することができなかった。
これに対し、特定キレート剤及び有機スルホン酸をいずれも含有しない比較例2のフラックスは、ソルダペーストの経時的な粘度上昇を抑制することができず、また、リフロー時にはんだの凝集を十分に高めることができなかった。
有機スルホン酸を含有しない比較例1のフラックスは、リフロー時にはんだの凝集を十分に高めることができなかった。
また、特定キレート剤を含有しない比較例3~4のフラックスは、ソルダペーストの経時的な粘度上昇を抑制することができなかった。
実施例3~5の対比、及び実施例6~8の対比により、有機スルホン酸の含有量が、有機酸の総量(100質量%)に対して、5質量%以上であるフラックスを用いた場合に、ソルダボール形成抑制能がより高められていることが示された。
本発明によれば、ソルダペーストの経時的な粘度上昇を抑制できるとともに、リフロー時にはんだの凝集性が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。このフラックス及びソルダペーストは、長期保存安定性に優れる。また、表面処理を施した基板のはんだ付けに好適である。
Claims (7)
- キレート剤と、有機酸とを含有し、
前記キレート剤は、窒素原子、硫黄原子及び炭素原子からなる五員環構造を有する化合物(C)を含み、
前記有機酸は、有機スルホン酸を含む、フラックス。 - 前記化合物(C)は、下記一般式(1)で表される化合物(C1)、下記一般式(3)で表される化合物(C3)、及び下記一般式(7)で表される化合物(C7)からなる群より選択される1種以上の化合物を含む、請求項1に記載のフラックス。
- 前記化合物(C)の含有量は、フラックスの総質量に対して、0.1質量%以上3質量%以下である、請求項1又は2に記載のフラックス。
- 前記有機スルホン酸の含有量の割合、質量比、は、前記化合物(C)の総量に対して、0.3以上10以下である、請求項1~3のいずれか一項に記載のフラックス。
- 更に、ロジンを含有する、請求項1~4のいずれか一項に記載のフラックス。
- 更に、チキソ剤を含有する、請求項1~5のいずれか一項に記載のフラックス。
- はんだ合金粉末と、請求項1~6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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- 2022-09-21 KR KR1020247011032A patent/KR20240050444A/ko active Search and Examination
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