(57)【要約】本発明の課題は、はんだ金属の濡れ性を確保しながら、リフロー工程で生じるフラックス残渣が優れた絶縁抵抗性を示し、かつはんだペーストの保存安定性をも向上させる鉛フリーはんだ用フラックスを提供することにある。本発明は、（Ａ）ロジン系ベース樹脂、（Ｂ）活性剤、（Ｃ）チキソトロピック剤および（Ｄ）溶剤を含有し、前記（Ｂ）活性剤が（ｂ１）二塩基酸活性剤、（ｂ２）臭素系活性剤および（ｂ３）一般式（１）で表されるアミン系活性剤を含む、鉛フリーはんだ用フラックスに関する。2016199747.tif 000007（式（１）中、Ｒ１およびＲ２は独立して、炭素数６〜１０のアルキル基を示す。）【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）ロジン系ベース樹脂、（Ｂ）活性剤、（Ｃ）チキソトロピック剤および（Ｄ）溶剤を含有し、
前記（Ｂ）活性剤が（ｂ１）二塩基酸活性剤、（ｂ２）臭素系活性剤および（ｂ３）一般式（１）で表されるアミン系活性剤を含む、鉛フリーはんだ用フラックス。
【化１】
2016199747.tif 000006
（式（１）中、Ｒ１およびＲ２は独立して、炭素数６〜１０のアルキル基を示す。）
【請求項２】
前記（Ａ）成分がアクリル化ロジンの水素化物、水素化ロジンおよび重合ロジンからなる群より選ばれる少なくとも１種である、請求項１に記載の鉛フリーはんだ用フラックス。
【請求項３】
前記（ｂ１）成分が全炭素数３〜１０の二塩基酸活性剤である、請求項１又は２に記載の鉛フリーはんだ用フラックス。
【請求項４】
前記（ｂ２）成分に由来する臭素原子の濃度が前記フラックス０．１ｇあたり５００〜３００００ｐｐｍである、請求項１〜３のいずれかに記載の鉛フリーはんだ用フラックス。
【請求項５】
前記（ｂ２）成分が臭素系アルコール化合物および臭素系カルボン酸化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種である、請求項１〜４のいずれかに記載の鉛フリーはんだ用フラックス。
【請求項６】
前記（ｂ３）成分がジ（２−エチルヘキシル）アミンおよびジｎ−オクチルアミンからなる群より選ばれる少なくとも１種である、請求項１〜５のいずれかに記載の鉛フリーはんだ用フラックス。
【請求項７】
前記（Ｃ）成分がアミド系チキソトロピック剤である、請求項１〜６のいずれかに記載の鉛フリーはんだ用フラックス。
【請求項８】
前記（Ｄ）成分がアルコール化合物である、請求項１〜７のいずれかに記載の鉛フリーはんだ用フラックス。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の鉛フリーはんだ用フラックスと、鉛フリーはんだ粉末とを含有する鉛フリーはんだペースト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉛フリーはんだ用フラックスおよび鉛フリーはんだペーストに関する。
【背景技術】
【０００２】
鉛フリーはんだペースト用のフラックスは、通常、ベース樹脂、活性剤、チキソトロピック剤などの添加剤および溶剤を混合して製造されている。一般に、フラックスのベース樹脂には、残渣の絶縁抵抗性に優れるロジンがよく用いられる。リフロー工程におけるはんだ金属の濡れ性を向上させるためには、ロジンのみでは活性が不十分であるため、フラックスの活性を向上させるために多量の活性剤が添加されている。しかしながら、活性剤がはんだ付け後のフラックス残渣に多く含まれると、フラックスに接触する金属板が腐食する場合がある。また、残存する活性剤と大気中の水分とが反応して、イオンマイグレーションが生じ、絶縁抵抗性が低下するなどの問題が生じていた。【０００３】
イオンマイグレーションの問題を解消するフラックスとしては、ロジン、アミン化合物、臭素系活性剤および界面活性剤を含む水系のはんだ付け用フラックスが公知である（特許文献１）。しかしながら、臭素系活性剤等のハロゲン系活性剤は、フラックス残渣の絶縁抵抗性、およびはんだペーストの保存安定性を低下させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１２００８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
かかる状況において、本発明が解決しようとする課題は、絶縁抵抗性の低下を招く臭素系活性剤を含有するフラックスにおいて、はんだ金属の濡れ性を確保しながら、リフロー工程で生じるフラックス残渣が優れた絶縁抵抗性を示し、かつはんだペーストの保存安定性をも向上させる鉛フリーはんだ用フラックスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らが鋭意検討した結果、所定の原料を含有する鉛フリーはんだ用フラックスにより前記課題を解決し得ることを見出した。本発明は、このような知見に基づき完成されたものである。即ち本発明は、下記項１〜項９に示す鉛フリーはんだ用フラックスおよび鉛フリーはんだペーストに係る。【０００７】
１．（Ａ）ロジン系ベース樹脂、（Ｂ）活性剤、（Ｃ）チキソトロピック剤および（Ｄ）溶剤を含有し、
前記（Ｂ）活性剤が（ｂ１）二塩基酸活性剤、（ｂ２）臭素系活性剤および（ｂ３）一般式（１）で表されるアミン系活性剤を含む、鉛フリーはんだ用フラックス。【０００８】
【化１】
2016199747.tif 000002
【０００９】
（式（１）中、Ｒ１およびＲ２は独立して、炭素数６〜１０のアルキル基を示す。）【００１０】
２．前記（Ａ）成分がアクリル化ロジンの水素化物、水素化ロジンおよび重合ロジンからなる群より選ばれる少なくとも１種である、前記項１に記載の鉛フリーはんだ用フラックス。【００１１】
３．前記（ｂ１）成分が全炭素数３〜１０の二塩基酸活性剤である、前記項１又は２に記載の鉛フリーはんだ用フラックス。【００１２】
４．前記（ｂ２）成分に由来する臭素原子の濃度が前記フラックス０．１ｇあたり５００〜３００００ｐｐｍである、前記項１〜３のいずれかに記載の鉛フリーはんだ用フラックス。【００１３】
５．前記（ｂ２）成分が臭素系アルコール化合物および臭素系カルボン酸化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種である、前記項１〜４のいずれかに記載の鉛フリーはんだ用フラックス。【００１４】
６．前記（ｂ３）成分がジ（２−エチルヘキシル）アミンおよびジｎ−オクチルアミンからなる群より選ばれる少なくとも１種である、前記項１〜５のいずれかに記載の鉛フリーはんだ用フラックス。【００１５】
７．前記（Ｃ）成分がアミド系チキソトロピック剤である、前記項１〜６のいずれかに記載の鉛フリーはんだ用フラックス。【００１６】
８．前記（Ｄ）成分がアルコール化合物である、前記項１〜７のいずれかに記載の鉛フリーはんだ用フラックス。【００１７】
９．前記項１〜８のいずれかに記載の鉛フリーはんだ用フラックスと、鉛フリーはんだ粉末とを含有する鉛フリーはんだペースト。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の鉛フリーはんだ用フラックスを、はんだ粉末と混合することにより、濡れ性を維持しながら、リフロー工程後のフラックス残渣が優れた絶縁抵抗性を示すはんだペーストを得ることができる。また、該はんだペーストは、保存安定性のみならず、優れたスクリーン印刷適性をも有する。さらに、該はんだペーストを電極に印刷した後、部品を搭載し、リフローした場合、部品周囲に微細なサイドボールが発生し難くなるため、短絡等の問題を未然に回避しやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例および比較例において、耐サイドボール性を評価する際のリフロー温度プロファイルを示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
〔鉛フリーはんだ用フラックス〕
本発明の鉛フリーはんだ用フラックス（以下「本件フラックス」という）は、（Ａ）ロジン系ベース樹脂（以下、「（Ａ）成分」という）、（Ｂ）活性剤（以下、「（Ｂ）成分」という）、（Ｃ）チキソトロピック剤（以下、「（Ｃ）成分」という）および（Ｄ）溶剤（以下、「（Ｄ）成分」という）を含有し、当該活性剤が（ｂ１）二塩基酸活性剤（以下、「（ｂ１）成分」という）、（ｂ２）臭素系活性剤（以下、「（ｂ２）成分」という）および（ｂ３）一般式（１）で表されるアミン系活性剤（以下、「（ｂ３）成分」という）を含むものである。
【００２１】
【化２】
2016199747.tif 000003
【００２２】
（式（１）中、Ｒ１およびＲ２は独立して、炭素数６〜１０のアルキル基を示す。）
本件フラックスを、はんだ粉末と混合することにより、濡れ性を維持しながら、リフロー工程後のフラックス残渣が優れた絶縁抵抗性を示すはんだペーストを得ることができる。
【００２３】
前記（Ａ）成分としては、各種公知のものを特に限定なく利用することができる。前記（Ａ）成分として、例えばガムロジン、ウッドロジン、トール油ロジン等の天然ロジンもしくはこれらの水素化物（水素化ロジン）；アクリル化ロジン、不均化ロジン、ホルミル化ロジン、フマル化ロジン、マレイン化ロジン、重合ロジン等の変性ロジン類もしくはこれらの水素化物などが挙げられる。これらは単独で、または２種以上を組み合わせて使用することができる。これらの中でも、はんだペーストの濡れ性の点からアクリル化ロジンの水素化物、水素化ロジンおよび重合ロジンが好ましい。
【００２４】
本件フラックスにおける前記（Ａ）成分の含有量（固形分換算、以下同様）は、通常３０〜５５重量％程度、好ましくは３５〜５０重量％程度、より好ましくは３５〜４５重量％程度である。当該範囲とすることで、はんだペーストが適度な粘度となり、優れた印刷性を有しやすい。
【００２５】
本件フラックスには、前記（Ａ）成分に加えて、非ロジン系ベース樹脂を使用することもできる。前記非ロジン系ベース樹脂の具体例としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ナイロン樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリオレフイン樹脂、フッ素系樹脂、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂；イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、クロロプレンゴム、ナイロンゴム、ナイロン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー等のエラストマーなどが挙げられる。非ロジン系ベース樹脂を使用する場合、非ロジン系ベース樹脂の使用量は、通常、前記（Ａ）成分１００重量％に対して５重量％未満である。
【００２６】
前記（Ｂ）成分としては、二塩基酸活性剤（ｂ１）、臭素系活性剤（ｂ２）およびアミン系活性剤（ｂ３）を必須使用する。これらの内、1つでも欠けると、得られるはんだペーストの濡れ性、保存安定性または絶縁抵抗性のバランスが損なわれる。
【００２７】
前記（ｂ１）成分は、鉛フリーはんだ粉末の酸化被膜を除去するために用いる二塩基酸活性剤であり、各種公知のものを限定なく使用することができる。前記（ｂ１）成分の具体例としては、例えば、コハク酸、マロン酸、グルタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸などが挙げられる。これらの中でも、濡れ性の点から、前記（ｂ１）成分としては、全炭素数３〜１０の二塩基酸活性剤であるコハク酸、グルタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、およびセバシン酸が好ましい。該二塩基酸活性剤としては、グルタル酸、およびアジピン酸がより好ましい。
【００２８】
本件フラックスにおける前記（ｂ１）成分の含有量は、特に限定されない。はんだペーストの濡れ性の点から、通常０．５〜１０重量％程度、好ましくは０．７５〜７．５重量％程度、より好ましくは１〜５重量％程度である。
【００２９】
前記（ｂ２）成分は、はんだペーストの濡れ性を向上させる目的で使用され、各種公知のものを特に制限なく使用することができる。前記（ｂ２）成分の具体例としては、例えば、臭素系アルカン、臭素系アルケン、臭素系アルコール化合物、臭素系カルボン酸化合物、臭素系アミン化合物などが挙げられる。
【００３０】
前記臭素系アルカンとしては、例えば、１，２，３，４−テトラブロモブタン、１，２−ジブロモ−１−フェニルエタン等が挙げられる。前記臭素系アルケンとしては、例えば、１−ブロモ−３−メチル−１−ブテン、１，４−ジブロモブテン、１−ブロモ−１−プロペン、２，３−ジブロモプロペン、１，２−ジブロモスチレン等が挙げられる。
【００３１】
前記臭素系アルコール化合物としては、例えば、１−ブロモ−２−ブタノール、１−ブロモ−２−プロパノール、３−ブロモ−１−プロパノール、３−ブロモ−１，２−プロパンジオール、１，４−ジブロモ−２−ブタノール、１，３−ジブロモ−２−プロパノール、２，３−ジブロモ−１−プロパノール、１，４−ジブロモ−２，３−ブタンジオール、ｃｉｓ−２，３−ジブロモ−２−ブテン−１，４−ジオール、ｔｒａｎｓ−２，３−ジブロモ−２−ブテン−１，４−ジオール、２，２−ビス（ブロモメチル）−１，３−プロパンジオール等が挙げられる。これらの中でも、特に濡れ性および耐サイドボール性の点より、ｔｒａｎｓ−２，３−ジブロモ−２−ブテン−１，４−ジオールおよび２，２−ビス（ブロモメチル）−１，３−プロパンジオールが好ましい。
【００３２】
前記臭素系カルボン酸化合物としては、３−ブロモプロピオン酸、２−ブロモペンタン酸、５−ブロモ−ｎ−ペンタン酸、２−ブロモイソペンタン酸、２，３−ジブロモコハク酸、２−ブロモコハク酸、２，２−ジブロモアジピン酸等が挙げられる。
【００３３】
前記臭素系アミン化合物としては、例えば、エチルアミン臭素酸塩、ジエチルアミン臭素酸塩、メチルアミン臭素酸塩、ジフェニルグアニジン臭化水素酸塩等が挙げられる。
【００３４】
これらの（ｂ２）成分は、単独で、または２種以上を組み合わせて使用することができる。これらの中でも、はんだペーストの濡れ性および保存安定性の点から、前記臭素系アルコール化合物および前記臭素系カルボン酸化合物が好ましい。前記臭素系アルコール化合物としては、ｔｒａｎｓ−２，３−ジブロモ−２−ブテン−１，４−ジオールおよび２，２−ビス（ブロモメチル）−１，３−プロパンジオールがより好ましい。前記臭素系カルボン酸化合物としては、２，３−ジブロモコハク酸がより好ましい。
【００３５】
本件フラックスにおける前記（ｂ２）成分の含有量は、特に限定されない。はんだペーストの濡れ性および保存安定性の点から、通常０．１〜５重量％程度、好ましくは０．１〜４重量％程度、より好ましくは０．１〜３重量％程度である。
【００３６】
なお、本件フラックスにおける前記（ｂ２）成分に由来する臭素原子の濃度は、本件フラックス０．１ｇあたり通常５００〜３００００ｐｐｍ程度、好ましくは５００〜２５０００ｐｐｍ程度、より好ましくは５００〜２００００ｐｐｍ程度である。前記（ｂ２）成分の含有量が５００ｐｐｍ以上であることで濡れ性が良好となり、３００００ｐｐｍ以下であることではんだペーストの保存安定性も良好になる。当該濃度は、例えば燃焼イオンクロマトグフィー法により測定することができる。当該濃度は、具体的には、本件フラックス０．１ｇを高温（通常１２００〜１３００℃程度）で燃焼させた後、燃焼ガスを精製水（吸収液）に通液させることにより溶解させ、得られた吸収液中の臭素イオンをイオンクロマトグラフィー装置で定量することによって求めることができる。また、検量線を作成する際には、臭素濃度が既知の固体標準試料を使用する。
【００３７】
前記（ｂ３）成分は、一般式（１）：
【００３８】
【化３】
2016199747.tif 000004
【００３９】
（式中、Ｒ１およびＲ２は独立して、炭素数６〜１０のアルキル基を示す。）
で表されるアミン系活性剤である。
【００４０】
式（１）中のＲ１およびＲ２のアルキル基は直鎖状または分岐鎖状のいずれであってもよい。また、式（１）中のＲ１およびＲ２のアルキル基の炭素数は６〜１０であり、７〜９であることが好ましい。炭素数が６未満の場合、また１０を超える場合には、フラックス残渣の絶縁抵抗性が低下しやすい。
【００４１】
前記（ｂ３）成分としては、例えば、ジｎ−ヘキシルアミン、ジｎ−ヘプチルアミン、ジｎ−オクチルアミン、ジｎ−ノニルアミン、ジｎ−デシルアミン、ジ（１−エチルヘキシル）アミン、ジ（２−エチルヘキシル）アミン等が挙げられる。これらは単独で、または２種以上を組み合わせて使用することができる。これらの中でも、ジ（２−エチルヘキシル）アミン、ジｎ−オクチルアミンおよびジｎ−ヘキシルアミンが好ましく、フラックス残渣の絶縁抵抗性の点から、ジ（２−エチルヘキシル）アミンおよびジｎ−オクチルアミンがより好ましい。
【００４２】
本件フラックスにおける（ｂ３）成分の含有量は、特に限定されない。フラックス残渣の絶縁抵抗性の点から、通常０．５〜５重量％程度、好ましくは０．７５〜４．５重量％程度、より好ましくは１〜４重量％程度である。
【００４３】
なお、本件フラックスにおいては、前記（Ｂ）成分以外の活性剤を使用することができる。その他の活性剤として、ピコリン酸、Ｎ−ラウロイルサルコシン、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸などが挙げられる。その他の活性剤を使用する場合、フラックス中におけるその他の活性剤の含有量は特に限定されず、通常０．５〜５重量％程度である。
【００４４】
前記（Ｃ）成分としては、各種公知のものを格別限定なく使用することができる。前記（Ｃ）成分の具体例には、硬化ひまし油、蜜ロウ、カルナバワックス等の植物系チキソトロピック剤；ステアリン酸アミド、１２−ヒドロキシステアリン酸エチレンビスアミド等のアミド系チキソトロピック剤が挙げられる。これらは１種を単独で、または２種以上を組み合わせて使用することができる。これらの中でも、はんだペーストの印刷性の点からアミド系チキソトロピック剤が好ましい。該アミド系チキソトロピック剤としては、１２−ヒドロキシステアリン酸エチレンビスアミドがより好ましい。
【００４５】
本件フラックスにおける前記（Ｃ）成分の含有量は特に限定されない。はんだペーストの印刷性および耐サイドボール性の点から、通常３〜１０重量％程度、好ましくは３〜８重量％程度、より好ましくは５〜８重量％程度である。
【００４６】
前記（Ｄ）成分としては、各種公知の溶剤を限定なく使用することができる。前記（Ｄ）成分の具体例には、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノへキシルエーテル（ヘキシルジグリコール）、ジエチレングリコール２−エチルへキシルエーテル（２−エチルヘキシルグリコール）、２−（２−ｎ−ブトキシエトキシ）エタノール、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、ベンジルアルコール、１，３−ブタンジオール、１，４ −ブタンジオール、オクタンジオール等のアルコール化合物；安息香酸ブチル、アジピン酸ジエチル、２−（２−ｎ−ブトキシエトキシ）エチルアセテート等のエステル化合物；α−テルピネン、ミルセン、アロオシメン、リモネン、ジペンテン、α−ピネン、β−ピネン、カルボン、オシメン、フェランドレン等のテルペン化合物；α−テルピネオール、ターピネオール等のテルピネオール化合物；ドデカン、テトラデセン等の炭化水素化合物；Ｎ−メチル−２−ピロリドン等のピロリドン化合物；メチルプロピレングリコール、ブチルプロピレングリコール、フェニルプロピレングリコール、メチルプロピレントリグリコール等のアルケン化合物などが挙げられる。これらの中でも、はんだペーストの保存安定性の点から、アルコール化合物が好ましい。該アルコール化合物としては、ジエチレングリコールモノへキシルエーテル（ヘキシルジグリコール）がより好ましい。
【００４７】
本件フラックスにおける前記（Ｄ）成分の含有量は特に限定されない。はんだペーストの印刷性の点から、通常２５〜５５重量％程度、好ましくは２５〜５０重量％程度、より好ましくは３０〜５０重量％程度である。
【００４８】
本件フラックスの製造法は特に限定されない。通常は前記（Ａ）成分、前記（Ｂ）成分および前記（Ｃ）成分を、前記（Ｄ）成分中、加熱下で溶融するまで充分に混合することにより得ることができる。
【００４９】
なお、本件フラックスは、前記（Ａ）成分、前記（Ｂ）成分および前記（Ｃ）成分、および前記（Ｄ）成分に加えて、酸化防止剤、防黴剤、艶消し剤等の添加剤を含有することができる。前記酸化防止剤としては、例えば、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、パラ−ｔｅｒｔ−アミルフェノール、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）等が挙げられる。前記防黴剤としては、例えば、４，４−ジメチルオキサゾリジン、３，４，４−トリメチルオキサゾリジン、変性バリウムメタボレート、カリウムＮ−ヒドロキシ−メチル−Ｎ−メチルジチオカルバメート、２−（チオシアノメチルチオ）ベンゾチアゾール、カリウムジメチルジチオカルバメート、アダマンタン、Ｎ−（トリクロロメチルチオ）フタルイミド、２，４，５，６−テトラクロロイソフタロニトリル、オルトフェニルフェノール、２，４，５−トリクロロフェノール、デヒドロ酢酸、ナフテン酸銅、銅オクトエート、有機ヒ素化合物、トリブチルスズ酸化物、ナフテン酸亜鉛、および銅８−キノリネート等が挙げられる。前記艶消し剤としては、例えば、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル等のアクリル系樹脂、その共重合体、アクリル−スチレン共重合体、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂等の合成樹脂ビーズ；炭酸カルシウム、クレー、タルク、マイカ粉、バライト、徴粉シリカ、珪藻土、ケイ酸カルシウム、合成ケイ酸アルミニウム、ガラスビーズ、あるいはシラスバルーン等の無機酸化物系ビーズ等が挙げられる。添加剤を使用する場合、フラックス中の全添加剤の合計含有量は特に限定されず、通常０．１〜５重量％程度である。
【００５０】
〔鉛フリーはんだペースト〕
本発明の鉛フリーはんだペーストは、本件フラックスと、鉛フリーはんだ粉末とを含有するものである。
【００５１】
前記鉛フリーはんだ粉末は、鉛を含有しないものであれば、各種公知のものを特に制限なく使用することができる。前記鉛フリーはんだ粉末として、Ｓｎをベースとする鉛フリーはんだ粉末、例えばＳｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｓｂ系、Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ｂｉ系の鉛フリーはんだ粉末が好ましい。また、前記鉛フリーはんだ粉末は、Ａｇ、Ａｌ、Ａｕ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｎｉ、Ｐ、Ｐｔ、Ｓｂ、Ｚｎの１種又は２種以上の元素がドープされたものであってよい。前記鉛フリーはんだ粉末の具体例としては、Ｓｎ９５Ｓｂ５、Ｓｎ９９．３Ｃｕ０．７、Ｓｎ９７Ｃｕ３、Ｓｎ９２Ａｇ２Ｃｕ６、Ｓｎ９９Ａｇ０．３Ｃｕ０．７、Ｓｎ９５Ａｇ１Ｃｕ４、Ｓｎ９６．５Ａｇ３Ｃｕ０．５、Ｓｎ９７Ａｇ３、Ｓｎ９６．３Ａｇ３．７、Ｓｎ４２−Ｂｉ５８、Ｓｎ−１０Ｓｂ等を例示することができる。また、前記鉛フリーはんだ粉末の平均粒子径は特に限定されず、通常は１〜５０μｍ程度、好ましくは１５〜４０μｍである。また、粉末の形状も特に限定されず、例えば、球形および不定形が挙げられる。なお、球形とは、好ましくは、粉末の縦横のアスペクト比が１．２以内であることを意味する。
【００５２】
本発明の鉛フリーはんだペースト中の各成分の配合割合は特に限定されず、本件フラックス：鉛フリーはんだ粉末が重量換算で、通常は５：９５〜３０：７０程度、好ましくは８：９２〜２０：８０程度である。
【００５３】
本発明の鉛フリーはんだペーストは、保存安定性のみならず、優れたスクリーン印刷適性をも有する。さらに、該はんだペーストを電極に印刷した後、部品を搭載し、リフローした場合、部品周囲に微細なサイドボールが発生し難くなるため、短絡等の問題を未然に回避しやすくなる。
【実施例】
【００５４】
以下、実施例および比較例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。【００５５】
＜フラックスの調製＞
実施例１
アクリル化ロジンの水素化物（商品名「ＫＥ−６０４」、荒川化学工業（株）製）を４５重量％、グルタル酸（東京化成工業（株）製）を１重量％、アミド系チキソトロピック剤（製品名「ＭＡ−ＷＡＸ−Ｏ」、１２−ヒドロキシステアリン酸エチレンビスアミド、ＫＦトレーディング（株）製）を６重量％、２，２−ビス（ブロモメチル）−１，３−プロパンジオールを２重量％、ジオクチルアミンを１．５重量％およびヘキシルジグリコールを４４．５重量％となるように混合し、加熱下で溶融させ、鉛フリーはんだ用フラックスを調製した。【００５６】
次に、当該フラックスを０．１ｇ採取し、市販の燃焼装置（製品名「自動試料燃焼装置  ＡＱＦ−１００」  三菱化学アナリテック（株）製）において１２５０℃で燃焼させ、生じた燃焼ガスを精製水に通過させることによってサンプル液を調製した。次いで、当該サンプル液を市販のイオンクロマトグラフィー装置（製品名「ＤＸ−５００」、（株）日本ダイオネクス製）にセットし、臭素イオン濃度を自動測定した。臭素原子のピークに基づく検量線により、前記（ｂ）成分に由来する臭素原子に基づく濃度は、フラックス０．１グラムあたり１２２００ｐｐｍであることが判った。なお、標準物質には臭化物イオン標準溶液（和光純薬（株）製）を使用した。表１に結果を示す（以下同様）。【００５７】
実施例２〜１３および比較例１〜５
表１に示す原料組成に変更した他は、実施例１と同様にして各種フラックスを調製した。【００５８】
（鉛フリーはんだペーストの調製）
市販の鉛フリーはんだ粉末（９６．５Ｓｎ／３Ａｇ／０．５Ｃｕ、三井金属（株）製、粒径２０〜３８μｍ、通常品）および実施例１のフラックスを順に８９重量％および１１重量％となるようソフナーにて混練し、はんだペーストを調製した。実施例２〜１３および比較例１〜５のフラックスについても、実施例１と同様の方法ではんだペーストを調製した。【００５９】
＜保存安定性＞
実施例１〜１３および比較例１〜５に係るはんだペーストの調製直後の粘度、および該ペーストを４０℃の恒温槽中で２４時間保温した後の粘度をスパイラル方式粘度計（製品名「ＰＣＵ−２０５」、共軸二重円筒形回転型、（株）マルコム製）を用いてそれぞれ測定し、以下に示す計算式に基づき、当該はんだペーストの増粘率を算出した。【００６０】
増粘率（％）＝〔（はんだペーストを４０℃で、２４時間保温した後の１０ｒｐｍでの粘度−はんだペーストを調製した直後の１０ｒｐｍでの粘度）÷（はんだペーストを調製した直後の１０ｒｐｍでの粘度）〕×１００【００６１】
なお、保温条件は温度加速試験を意図したものであり、本試験における増粘率は、０℃〜１０℃での６か月以上保管した後の増粘率を概ね再現している。そして、増粘率が１０％未満である場合は、測定誤差も考慮して、保存安定性が良好であるとみなした。【００６２】
＜濡れ性＞
ＪＩＳ  Ｚ  ３２８４  附属書１０に準拠してディウェッテイング試験により、大気雰囲気下での加熱、リフローにおける銅板に対するはんだペーストの濡れ性を評価した。評価基準は以下の通りである。
（評価基準）
１：銅電極基板に対して不濡れが無く、試験板に塗布した以上に濡れ広がる
２：銅電極に対して塗布した部分が全て濡れ広がる
３：若干不濡れが生じる
４：銅電極基板に対して全く濡れない
また、はんだペーストを調製した後、４０℃で２４時間経過した後においても同様の試験を行った。【００６３】
＜絶縁抵抗性＞
ＪＩＳ  Ｚ３２８４  附属書３に準拠して、実施例１〜１３および比較例１〜５に係るはんだペーストをそれぞれリフローし、温度８５℃、湿度８５％の環境下で７日間曝した後のフラックス残渣の絶縁抵抗性を評価した。値が高いものほど、絶縁抵抗性に優れていることを示す。【００６４】
＜耐サイドボール性＞
実施例１〜１３および比較例１〜５に係るはんだペーストを厚み１００μｍのステンシルマスクを用いて、専用のパターンに印刷した後、２０１２コンデンサーをマウンターにて搭載し、大気雰囲気下において、図１に示す標準プロファイルの条件でリフローを行った。リフロー後、部品外に出たサイドボールの個数で耐サイドボール性を評価した。サイドボールの個数が少ないほど、耐サイドボール性に優れていることを示す。【００６５】
【表１】
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【００６６】
（化合物の略号）
・ＫＥ−６０４：アクリル化ロジンの水素化物（荒川化学工業（株）製）
・ＣＰ−１４０：重合ロジン（荒川化学工業（株）製）
・ＣＲＷ−３００：水素化ロジン（荒川化学工業（株）製）
・ＧＡ：グルタル酸
・ＡＡ：アジピン酸
・ＢＭＰＤ：２，２−ビス（ブロモメチル）−１，３−プロパンジオール
・ＴＤＢＤＯ：ｔｒａｎｓ−２，３−ジブロモ−２−ブテンー１，４−ジオール
・ＤＢＳＡ：ジブロモコハク酸
・ＤＨＡ：ジヘキシルアミン
・ＤＯＡ：ジオクチルアミン
・ＤＥＨＡ：ジ（２−エチルヘキシル）アミン
・ＤＤＡ：ジデシルアミン
・ＤＳＡ：ジステアリルアミン
・ジ硬化牛脂アミン（製品名「アーミン２ＨＴ」、ライオン（株）製、アルキル基炭素数１２〜２０）
・ＭＡＷＡＸＯ：１２−ヒドロキシステアリン酸エチレンビスアミド（ＫＦトレーディング（株）製）
・ＨｅＤＧ：ジエチレングリコールモノへキシルエーテル（ヘキシルジグリコール）
・ＭＦＴＧ：トリプロピレングリコールモノメチルエーテル
【図１】
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【国際調査報告】
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