(57)【要約】【課題】ディスペンス塗布法により塗布する場合に、十分な塗布性を有し、かつ、プリヒート時のだれを十分に抑制できるディスペンス塗布用はんだ組成物を提供すること。【解決手段】本発明のディスペンス塗布用はんだ組成物は、（Ａ）ロジン系樹脂、（Ｂ）活性剤、（Ｃ）溶剤、（Ｄ）チクソ剤および（Ｅ）イミダゾール化合物を含有するフラックス組成物と、（Ｇ）はんだ粉末とを含有し、当該はんだ組成物のＥ型粘度計により測定した２５℃における粘度が、５０Ｐａ・ｓ以上１２０Ｐａ・ｓ以下であることを特徴とするものである。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）ロジン系樹脂、（Ｂ）活性剤、（Ｃ）溶剤、（Ｄ）チクソ剤および（Ｅ）イミダゾール化合物を含有するフラックス組成物と、（Ｇ）はんだ粉末とを含有し、
当該はんだ組成物のＥ型粘度計により測定した２５℃における粘度が、５０Ｐａ・ｓ以上１２０Ｐａ・ｓ以下である
ことを特徴とするディスペンス塗布用はんだ組成物。
【請求項２】
（Ａ）ロジン系樹脂、（Ｂ）活性剤、（Ｃ）溶剤、（Ｄ）チクソ剤および（Ｅ）イミダゾール化合物を含有するフラックス組成物と、（Ｇ）はんだ粉末とを含有し、
当該はんだ組成物のレオメーターにより測定した２５℃における粘度が、７０Ｐａ・ｓ以上１３０Ｐａ・ｓ以下である
ことを特徴とするディスペンス塗布用はんだ組成物。
【請求項３】
請求項１に記載のディスペンス塗布用はんだ組成物において、
当該はんだ組成物のレオメーターにより測定した２５℃における粘度が、７０Ｐａ・ｓ以上１３０Ｐａ・ｓ以下である
ことを特徴とするディスペンス塗布用はんだ組成物。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のディスペンス塗布用はんだ組成物において、
前記フラックス組成物が、さらに、（Ｆ）ピラゾール化合物を含有する
ことを特徴とするディスペンス塗布用はんだ組成物。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のディスペンス塗布用はんだ組成物において、
前記（Ａ）成分が、（Ａ１）不飽和有機酸変性ロジンの水素添加物と、（Ａ２）完全水添ロジンとを含有する
ことを特徴とするディスペンス塗布用はんだ組成物。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のディスペンス塗布用はんだ組成物において、
前記（Ｄ）成分が、（Ｄ１）アマイド系チクソ剤を含有する
ことを特徴とするディスペンス塗布用はんだ組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスペンス塗布用はんだ組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器において、電子部品と配線基板とを接続する場合、はんだ組成物（いわゆるソルダペースト）が用いられている。このはんだ組成物は、はんだ粉末、ロジン系樹脂、活性剤、溶剤などを混練してペースト状にした混合物である。このはんだ組成物は、配線基板上に塗布し、その後リフロー工程を施すことで、はんだバンプを形成できる。ここで、塗布形式としては、スクリーン印刷法などが一般的であるが、様々な塗布形式で塗布することが求められており、近年、ディスペンス塗布法により塗布することが求められている。
そして、ディスペンス塗布用はんだ組成物として、例えば、はんだペーストの粘度が５０超え〜１２０Ｐａ・ｓの範囲内にある金−スズ合金はんだペーストが提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２４１１２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のディスペンス塗布用はんだ組成物は、ディスペンス塗布法により塗布する場合に、十分な塗布性を有している。しかしながら、ディスペンス塗布用はんだ組成物の粘度は、印刷法で用いるはんだ組成物の粘度と比較して低いため、リフロー工程におけるプリヒート時にだれが発生しやすい。また、プリヒート時にだれが発生することで、チップ脇のはんだボールも発生しやすくなる。
【０００５】
そこで、本発明は、ディスペンス塗布法により塗布する場合に、十分な塗布性を有し、かつ、プリヒート時のだれを十分に抑制できるディスペンス塗布用はんだ組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、次の知見を見出した。すなわち、ディスペンス塗布用はんだ組成物は、粘度が低いために、リフロー工程におけるプリヒート時にだれが発生しやすいが、このはんだ組成物中に、イミダゾール化合物を添加した場合には、驚くべきことに、粘度が低いままでも、プリヒート時のだれを抑制できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明のディスペンス塗布用はんだ組成物は、（Ａ）ロジン系樹脂、（Ｂ）活性剤、（Ｃ）溶剤、（Ｄ）チクソ剤および（Ｅ）イミダゾール化合物を含有するフラックス組成物と、（Ｇ）はんだ粉末とを含有し、当該はんだ組成物のＥ型粘度計により測定した２５℃における粘度が、５０Ｐａ・ｓ以上１２０Ｐａ・ｓ以下であることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明の他のディスペンス塗布用はんだ組成物は、（Ａ）ロジン系樹脂、（Ｂ）活性剤、（Ｃ）溶剤、（Ｄ）チクソ剤および（Ｅ）イミダゾール化合物を含有するフラックス組成物と、（Ｇ）はんだ粉末とを含有し、当該はんだ組成物のレオメーターにより測定した２５℃における粘度が、７０Ｐａ・ｓ以上１３０Ｐａ・ｓ以下であることを特徴とするものである。
本発明のディスペンス塗布用はんだ組成物においては、当該はんだ組成物のレオメーターにより測定した２５℃における粘度が、７０Ｐａ・ｓ以上１３０Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。
本発明のディスペンス塗布用はんだ組成物においては、前記フラックス組成物が、さらに、（Ｆ）ピラゾール化合物を含有することが好ましい。
本発明のディスペンス塗布用はんだ組成物においては、前記（Ａ）成分が、（Ａ１）不飽和有機酸変性ロジンの水素添加物と、（Ａ２）完全水添ロジンとを含有することが好ましい。
本発明のディスペンス塗布用はんだ組成物においては、前記（Ｄ）成分が、（Ｄ１）アマイド系チクソ剤を含有することが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ディスペンス塗布法により塗布する場合に、十分な塗布性を有し、かつ、プリヒート時のだれを十分に抑制できるディスペンス塗布用はんだ組成物を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ディスペンス塗布装置を示す概略図である。
【図２】加熱だれおよびチップ脇ボールの評価試験におけるリフロー時の時間と温度との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［ディスペンス塗布用はんだ組成物］
まず、本実施形態のディスペンス塗布用はんだ組成物について説明する。
本実施形態のディスペンス塗布用はんだ組成物は、以下説明するフラックス組成物と、以下説明する（Ｇ）はんだ粉末とを含有するものである。
【００１１】
本実施形態においては、はんだ組成物のＥ型粘度計により測定した２５℃における粘度が、５０Ｐａ・ｓ以上１２０Ｐａ・ｓ以下であることが必要である。粘度が５０Ｐａ・ｓ未満の場合には、プリヒート時のだれを十分に抑制できない。他方、粘度が１２０Ｐａ・ｓ超である場合には、ディスペンス塗布法より塗布する場合において、十分な塗布性を維持できない。また、プリヒート時のだれと塗布性とを両立するという観点から、はんだ組成物のＥ型粘度計により測定した２５℃における粘度は、７０Ｐａ・ｓ以上１１５Ｐａ・ｓ以下であることがより好ましく、９０Ｐａ・ｓ以上１１０Ｐａ・ｓ以下であることが特に好ましい。
また、本実施形態においては、はんだ組成物のＥ型粘度計により測定したチクソ指数は、０．４０以上０．９０以下であることが好ましく、０．４５以上０．８０以下であることがより好ましく、０．６５以上０．７５以下であることが特に好ましい。チクソ指数が前記範囲内であれば、ディスペンス塗布法により塗布する場合において、十分な塗布性を維持できる。
粘度およびチクソ指数は、ＪＩＳ  Ｚ３２８４付属書６に準拠して、Ｅ型粘度計により測定できる。
また、本実施形態においては、プリヒート時のだれと塗布性とを両立するという観点から、はんだ組成物のレオメーターにより測定した２５℃における粘度が、７０Ｐａ・ｓ以上１３０Ｐａ・ｓ以下であることが好ましく、８０Ｐａ・ｓ以上１２０Ｐａ・ｓ以下であることがより好ましい。ここで、レオメーターとしては、例えば、サーモフィッシャーサイエンティフィック社製の「ＭＡＲＳ  III」を用いることができる。
【００１２】
なお、はんだ組成物の粘度およびチクソ指数を上述した範囲に調整する方法としては、以下のような方法が挙げられる。
粘度およびチクソ指数は、いずれもロジン系樹脂、溶剤およびチクソ剤の種類や配合量を変更することにより調整できる。
【００１３】
［フラックス組成物］
本実施形態に用いるフラックス組成物は、はんだ組成物におけるはんだ粉末以外の成分であり、（Ａ）ロジン系樹脂、（Ｂ）活性剤、（Ｃ）溶剤、（Ｄ）チクソ剤および（Ｅ）イミダゾール化合物を含有するものである。
【００１４】
前記フラックス組成物の配合量は、はんだ組成物１００質量％に対して、１０質量％以上２５質量％以下であることが好ましく、１２質量％以上２０質量％以下であることがより好ましく、１４質量％以上１８質量％以下であることが特に好ましい。フラックスの配合量が前記下限以上であれば、ディスペンス塗布法における塗布性を更に向上できる。他方、フラックスの配合量が前記上限以下であれば、はんだ接合をより形成しやすくできる。
【００１５】
［（Ａ）成分］
本実施形態に用いる（Ａ）ロジン系樹脂としては、ロジン類およびロジン系変性樹脂が挙げられる。ロジン類としては、ガムロジン、ウッドロジンおよびトール油ロジンなどが挙げられる。ロジン系変性樹脂としては、不均化ロジン、重合ロジン、水素添加ロジン（完全水添ロジン、部分水添ロジン、並びに、不飽和有機酸（（メタ）アクリル酸などの脂肪族の不飽和一塩基酸、フマル酸、マレイン酸などのα，β−不飽和カルボン酸などの脂肪族不飽和二塩基酸、桂皮酸などの芳香族環を有する不飽和カルボン酸など）の変性ロジンである不飽和有機酸変性ロジンの水素添加物（「水添酸変性ロジン」ともいう））およびこれらの誘導体などが挙げられる。これらのロジン系樹脂は１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００１６】
本実施形態においては、ディスペンス塗布法における塗布性の観点から、（Ａ）ロジン系樹脂として、（Ａ１）不飽和有機酸変性ロジンの水素添加物と、（Ａ２）完全水添ロジンとを併用することが好ましい。また、（Ａ１）成分の配合量は、（Ａ１）成分および（Ａ２）成分の合計量１００質量％に対して、３０質量％以上９０質量％以下であることが好ましく、４０質量％以上８５質量％以下であることがより好ましく、５０質量％以上８０質量％以下であることが特に好ましい。
（Ａ）成分は、本発明の目的に影響のない範囲であれば、（Ａ１）成分および（Ａ２）成分以外の他のロジン系樹脂（（Ａ３）成分）を含有していてもよい。ただし、この（Ａ３）成分を用いる場合、その配合量は、（Ａ）成分１００質量％に対して、３０質量％以下であることが好ましく、２５質量％以下であることがより好ましい。
【００１７】
（Ａ）成分の配合量は、フラックス組成物１００質量％に対して、２５質量％以上６０質量％以下であることが好ましく、３０質量％以上５５質量％以下であることがより好ましく、３５質量％以上５２質量％以下であることが特に好ましい。（Ａ）成分の配合量が前記下限以上であれば、はんだ付ランドの銅箔面の酸化を防止してその表面に溶融はんだを濡れやすくする、いわゆるはんだ付け性を向上でき、はんだボールを十分に抑制できる。他方、（Ａ）成分の配合量が前記上限以下であれば、フラックス残さ量を十分に抑制できる。
【００１８】
［（Ｂ）成分］
本実施形態に用いる（Ｂ）活性剤としては、有機酸、非解離性のハロゲン化化合物からなる非解離型活性剤、アミン系活性剤などが挙げられる。これらの活性剤は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。
有機酸としては、モノカルボン酸、ジカルボン酸などの他に、その他の有機酸が挙げられる。
モノカルボン酸としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、ブチリック酸、バレリック酸、カプロン酸、エナント酸、カプリン酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、ツベルクロステアリン酸、アラキジン酸、ベヘニン酸、リグノセリン酸、グリコール酸などが挙げられる。
ジカルボン酸としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フマル酸、マレイン酸、酒石酸、ジグリコール酸などが挙げられる。
その他の有機酸としては、ダイマー酸、レブリン酸、乳酸、アクリル酸、安息香酸、サリチル酸、アニス酸、クエン酸、ピコリン酸などが挙げられる。
【００１９】
非解離性のハロゲン化化合物からなる非解離型活性剤としては、ハロゲン原子が共有結合により結合した非塩系の有機化合物が挙げられる。このハロゲン化化合物としては、塩素化物、臭素化物、フッ化物のように塩素、臭素、フッ素の各単独元素の共有結合による化合物でもよいが、塩素、臭素およびフッ素の任意の２つまたは全部のそれぞれの共有結合を有する化合物でもよい。これらの化合物は、水性溶媒に対する溶解性を向上させるために、例えばハロゲン化アルコールやハロゲン化カルボキシルのように水酸基やカルボキシル基などの極性基を有することが好ましい。ハロゲン化アルコールとしては、例えば２，３−ジブロモプロパノール、２，３−ジブロモブタンジオール、トランス−２，３−ジブロモ−２−ブテン−１，４−ジオール（ＴＤＢＤ）、１，４−ジブロモ−２−ブタノール、トリブロモネオペンチルアルコールなどの臭素化アルコール、１，３−ジクロロ−２−プロパノール、１，４−ジクロロ−２−ブタノールなどの塩素化アルコール、３−フルオロカテコールなどのフッ素化アルコール、その他これらに類する化合物が挙げられる。ハロゲン化カルボキシルとしては、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などのヨウ化カルボキシル、２−クロロ安息香酸、３−クロロプロピオン酸などの塩化カルボキシル、２，３−ジブロモプロピオン酸、２，３−ジブロモコハク酸、２−ブロモ安息香酸などの臭素化カルボキシル、その他これらに類する化合物が挙げられる。
【００２０】
アミン系活性剤としては、アミン類（エチレンジアミンなどのポリアミンなど）、アミン塩類（トリメチロールアミン、シクロヘキシルアミン、ジエチルアミンなどのアミンやアミノアルコールなどの有機酸塩や無機酸塩（塩酸、硫酸、臭化水素酸など））、アミノ酸類（グリシン、アラニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、バリンなど）、アミド系化合物などが挙げられる。具体的には、ジフェニルグアニジン臭化水素酸塩、シクロヘキシルアミン臭化水素酸塩、ジエチルアミン塩（塩酸塩、コハク酸塩、アジピン酸塩、セバシン酸塩など）、トリエタノールアミン、モノエタノールアミン、これらのアミンの臭化水素酸塩などが挙げられる。
【００２１】
（Ｂ）成分の配合量としては、フラックス組成物１００質量％に対して、０．１質量％以上１５質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以上１０質量％以下であることがより好ましい。（Ｂ）成分の配合量が前記下限以上であれば、はんだボールがより確実に抑制できる。他方、（Ｂ）成分の配合量が前記上限以下であれば、フラックス組成物の絶縁性を確保できる。
【００２２】
［（Ｃ）成分］
本実施形態に用いる（Ｃ）溶剤としては、公知の溶剤を適宜用いることができる。このような溶剤としては、沸点１７０℃以上の溶剤を用いることが好ましい。
このような溶剤としては、例えば、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、ヘキシレングリコール、ヘキシルジグリコール、１,５−ペンタンジオール、メチルカルビトール、ブチルカルビトール、２−エチルヘキシルジグリコール、オクタンジオール、フェニルグリコール、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、マレイン酸ジブチル、セバシン酸ビス（２−エチルへキシル）、アゼライン酸ビス（２−エチルヘキシル）、およびα,β,γ−ターピネオールなどが挙げられる。これらの溶剤は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。
【００２３】
（Ｃ）成分の配合量は、フラックス組成物１００質量％に対して、３０質量％以上６０質量％以下であることが好ましく、３５質量％以上５５質量％以下であることがより好ましい。（Ｃ）成分の配合量が前記下限以上であれば、はんだ組成物の粘度およびチクソ性を適切な範囲に調整しやすい。他方、（Ｃ）成分の配合量が前記上限以下であれば、はんだ組成物の溶融時に残るフラックスの残さ中に溶剤がより残存しにくくなる。
【００２４】
［（Ｄ）成分］
本実施形態に用いる（Ｄ）チクソ剤は、（Ｄ１）アマイド系チクソ剤を含有することが好ましい。この（Ｄ１）成分によれば、はんだ組成物の降伏値の上昇を抑えつつ、粘性やチクソ性を向上できる傾向にある。
（Ｄ１）成分としては、Ｎ，Ｎ’−ヘキサメチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−エチレンビスステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−エチレンビスカプリン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−エチレンビスラウリン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−エチレンビスベヘン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ヘキサメチレンビスベヘン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジステアリルアジピン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジステアリルセバシン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−エチレンビスオレイン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−エチレンビスエルカ酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジオレイルアジピン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジオレイルセバシン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ｍ−キシリレンビスステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ｍ−キシリレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、および、Ｎ，Ｎ’−ジステアリルイソフタル酸アミドなどが挙げられる。これらの中でも、はんだ組成物の降伏値の観点から、Ｎ，Ｎ’−ヘキサメチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−エチレンビスステアリン酸アミドが好ましい。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
（Ｄ）成分は、本発明の目的に影響のない範囲であれば、前記（Ｄ１）成分以外の他のチクソ剤（（Ｄ２）成分）を含有していてもよい。ただし、この（Ｄ２）成分を用いる場合、その配合量は、（Ｄ）成分１００質量％に対して、３０質量％以下であることが好ましい。
（Ｄ２）成分としては、グリセリンエステル系チクソ剤（硬化ひまし油など）、無機系チクソ剤（カオリン、コロイダルシリカ、有機ベントナイト、ガラスフリットなど）が挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００２５】
（Ｄ）成分の配合量は、フラックス組成物１００質量％に対して、３質量％以上１５質量％以下であることが好ましく、５質量％以上１０質量％以下であることがより好ましい。（Ｄ）成分の配合量が前記下限以上であれば、十分なチクソ性が得られ、プリヒート時のだれをより確実に抑制できる。他方、（Ｄ）成分の配合量が前記上限以下であれば、チクソ性が高すぎて、塗布不良となることはない。
【００２６】
［（Ｅ）成分］
本実施形態に用いる（Ｅ）イミダゾール化合物としては、公知のイミダゾール化合物を適宜用いることができる。この（Ｅ）成分により、はんだ組成物の粘度が低いままでも、プリヒート時のだれを抑制できる。
（Ｅ）成分としては、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、ベンゾイミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾールなどが挙げられる。これらの中でも、プリヒート時のだれの抑制の観点から、２−メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾールがより好ましい。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００２７】
（Ｅ）成分の配合量は、フラックス組成物１００質量％に対して、０．１質量％以上１０質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以上５質量％以下であることがより好ましく、１質量％以上３質量％以下であることが特に好ましい。（Ｅ）成分の配合量が前記下限以上であれば、プリヒート時のだれをより確実に抑制できる。他方、（Ｅ）成分の配合量が前記上限以下であれば、保存安定性を維持できる。
【００２８】
［（Ｆ）成分］
本実施形態に用いるフラックス組成物においては、プリヒート時のだれをより確実に抑制するという観点から、さらに（Ｆ）ピラゾール化合物を含有することが好ましい。ここで用いる（Ｆ）ピラゾール化合物としては、公知のピラゾール化合物を適宜用いることができる。
（Ｆ）成分としては、３，５−ジメチルピラゾール、３，５−ジイソプロピルピラゾール、および４−メチルピラゾールなどが挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００２９】
（Ｆ）成分を用いる場合、その配合量は、フラックス組成物１００質量％に対して、０．１質量％以上５質量％以下であることが好ましく、０．２質量％以上３質量％以下であることがより好ましく、０．４質量％以上１質量％以下であることが特に好ましい。（Ｆ）成分の配合量が前記下限以上であれば、プリヒート時のだれをより確実に抑制できる。他方、（Ｆ）成分の配合量が前記上限以下であれば、保存安定性を維持できる。
【００３０】
［他の成分］
本発明に用いるフラックス組成物には、（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分、（Ｄ）成分、（Ｅ）成分および（Ｆ）成分の他に、必要に応じて、その他の添加剤、更には、その他の樹脂を加えることができる。その他の添加剤としては、酸化防止剤、消泡剤、改質剤、つや消し剤、発泡剤などが挙げられる。その他の樹脂としては、アクリル系樹脂などが挙げられる。
【００３１】
［（Ｇ）成分］
本実施形態に用いる（Ｅ）はんだ粉末は、無鉛のはんだ粉末のみからなることが好ましいが、有鉛のはんだ粉末であってもよい。このはんだ粉末におけるはんだ合金としては、スズを主成分とする合金が好ましい。また、この合金の第二元素としては、銀、銅、亜鉛、ビスマス、アンチモンなどが挙げられる。さらに、この合金には、必要に応じて他の元素（第三元素以降）を添加してもよい。他の元素としては、銅、銀、ビスマス、アンチモン、アルミニウム、インジウムなどが挙げられる。
無鉛のはんだ粉末としては、具体的には、Ｓｎ／Ａｇ、Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕ、Ｓｎ／Ｃｕ、Ｓｎ／Ａｇ／Ｂｉ、Ｓｎ／Ｂｉ、Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕ／Ｂｉ、Ｓｎ／Ｓｂや、Ｓｎ／Ｚｎ／Ｂｉ、Ｓｎ／Ｚｎ、Ｓｎ／Ｚｎ／Ａｌ、Ｓｎ／Ａｇ／Ｂｉ／Ｉｎ、Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕ／Ｂｉ／Ｉｎ／Ｓｂ、Ｉｎ／Ａｇなどが挙げられる。
【００３２】
前記はんだ粉末の平均粒子径は、１μｍ以上４０μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以上３５μｍ以下であることがより好ましく、１０μｍ以上３０μｍ以下であることが特に好ましい。平均粒子径が上記範囲内であれば、はんだ付けランドのピッチの狭くなってきている最近のプリント配線基板にも対応できる。なお、平均粒子径は、動的光散乱式の粒子径測定装置により測定できる。
【００３３】
［はんだ組成物の製造方法］
本発明のディスペンス塗布用はんだ組成物は、上記説明したフラックス組成物と上記説明した（Ｇ）はんだ粉末とを上記所定の割合で配合し、撹拌混合することで製造できる。
【００３４】
［はんだ組成物を用いた接続方法］
次に、本発明のディスペンス塗布用はんだ組成物を用いた、配線基板および電子部品などの電極同士の接続方法について説明する。ここでは、配線基板および電子部品の電極同士を接続する場合を例に挙げて説明する。
このように配線基板および電子部品の電極同士を接続する方法としては、前記配線基板上に前記はんだ組成物を、ディスペンス塗布法により塗布する塗布工程と、前記はんだ組成物上に前記電子部品を配置し、リフロー炉により加熱して、前記電子部品を前記配線基板に実装するリフロー工程と、を備える方法を採用できる。
【００３５】
塗布工程においては、前記配線基板上に前記はんだ組成物を、ディスペンス塗布法により塗布する。
ここで用いる塗布装置は、図１に示すようなディスペンス塗布装置１である。ディスペンス塗布装置１は、シリンジ１１と、ニードル１２と、押圧部１３と、を備えている。ディスペンス塗布装置１においては、はんだ組成物は、シリンジ１１に充填される。そして、ディスペンス塗布装置１によりはんだ組成物を塗布する場合には、押圧部１３がシリンジ１１に充填されたはんだ組成物を押圧して、ニードル１２からはんだ組成物を塗布する。
前記本実施形態のディスペンス塗布用はんだ組成物は、ディスペンス塗布法における塗布性が優れており、このようなディスペンス塗布装置で良好に塗布できる。
【００３６】
ディスペンス塗布装置１における塗布条件は、特に限定されないが、以下の通りであることが好ましい。
ニードル１２におけるノズル径は、０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下であることが好ましく、０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ以下であることがより好ましい。
押圧部１３での圧力は、５０ｋＰａ以上３００ｋＰａ以下であることが好ましい。
塗布時間は、０．１秒間以上０．５秒間以下であることが好ましい。
タクトは、０．５ショット／秒以上３ショット／秒以下であることが好ましい。
クリアランス（ニードル１２と配線基板との距離）は、０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下であることが好ましく、０．２ｍｍ以上０．７ｍｍ以下であることがより好ましく、０．３ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることが特に好ましい。
塗布温度は、２０℃以上３０℃以下であることが好ましく、２２℃以上２８℃以下であることがより好ましい。
【００３７】
リフロー工程においては、前記はんだ組成物上に前記電子部品を配置し、リフロー炉により所定条件にて加熱する。このリフロー工程により、電子部品および配線基板の間に十分なはんだ接合を行うことができる。その結果、前記電子部品を前記配線基板に実装することができる。
リフロー条件は、はんだの融点に応じて適宜設定すればよい。例えば、Ｓｎ−Ａｕ−Ｃｕ系のはんだ合金を用いる場合には、プリヒートを温度１５０〜１８０℃で６０〜１２０秒間行い、ピーク温度を２４０〜２６０℃に設定すればよい。
【００３８】
また、本発明のはんだ組成物を用いた接続方法は、前記接続方法に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良などは本発明に含まれるものである。
例えば、前記接続方法では、リフロー工程により、配線基板と電子部品とを接着しているが、これに限定されない。例えば、リフロー工程に代えて、レーザー光を用いてはんだ組成物を加熱する工程（レーザー加熱工程）により、配線基板と電子部品とを接着してもよい。この場合、レーザー光源としては、特に限定されず、金属の吸収帯に合わせた波長に応じて適宜採用できる。レーザー光源としては、例えば、固体レーザー（ルビー、ガラス、ＹＡＧなど）、半導体レーザー（ＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰなど）、液体レーザー（色素など）、気体レーザー（Ｈｅ−Ｎｅ、Ａｒ、ＣＯ２、エキシマーなど）が挙げられる。
【実施例】
【００３９】
次に、本発明を実施例および比較例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。なお、実施例および比較例にて用いた材料を以下に示す。
（（Ａ１）成分）
ロジン系樹脂Ａ：水添酸変性ロジン、商品名「ＫＥ−６０４」、荒川化学工業社製（（Ａ２）成分）
ロジン系樹脂Ｂ：完全水添ロジン、商品名「フォーラルＡＸ」、双日社製
（（Ａ３）成分）
ロジン系樹脂Ｃ：重合ロジン、商品名「中国重合ロジン１４０」、荒川化学工業社製
（（Ｂ）成分）
活性剤Ａ：コハク酸
活性剤Ｂ：グルタル酸
活性剤Ｃ：ピコリン酸
（（Ｃ）成分）
溶剤Ａ：２−エチルヘキシルジグリコール、日本乳化剤社製
溶剤Ｂ：α,β,γ−ターピネオール、商品名「ターピネオールＣ」、日本テルペン化学社製
（（Ｄ１）成分）
チクソ剤Ａ：Ｎ，Ｎ’−ヘキサメチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、商品名「スリパックスＺＨＨ」、日本化成社製
（（Ｄ２）成分）
チクソ剤Ｂ：水添ヒマシ油、商品名「ヒマ硬」、ＫＦトレーディング社製
（（Ｅ）成分）
イミダゾール化合物Ａ：２−エチルイミダゾール、商品名「２ＥＺ」、四国化成工業社製イミダゾール化合物Ｂ：２−エチル−４−メチルイミダゾール、商品名「２Ｅ４ＭＺ」、四国化成工業社製
イミダゾール化合物Ｃ：２−フェニル−４−メチルイミダゾール、商品名「２Ｐ４ＭＺ」、四国化成工業社製
（（Ｆ）成分）
ピラゾール化合物：３，５−ジメチルピラゾール
（（Ｇ）成分）
はんだ粉末Ａ：粒子径５〜１５μｍ、はんだ融点２１６〜２２０℃、はんだ組成Ｓｎ／３．０Ａｇ／０．５Ｃｕ
はんだ粉末Ｂ：粒子径２０〜３６μｍ、はんだ融点２１６〜２２０℃、はんだ組成Ｓｎ／３．０Ａｇ／０．５Ｃｕ
（その他の成分）
酸化防止剤Ａ：商品名「イルガノックス  ＭＤ１０２４」、ＢＡＳＦ社製
酸化防止剤Ｂ：商品名「イルガノックス２４５」、ＢＡＳＦ社製
【００４０】
［実施例１］
ロジン系樹脂Ａ２２質量％、ロジン系樹脂Ｂ７質量％、ロジン系樹脂Ｃ８質量％、チクソ剤Ａ６．６質量％、チクソ剤Ｂ１．８質量％、酸化防止剤Ａ０．９質量％、酸化防止剤Ｂ１．８質量％、活性剤Ａ０．５質量％、活性剤Ｂ４質量％、活性剤Ｃ１質量％、イミダゾール化合物Ａ１．８質量％、ピラゾール化合物０．４質量％、溶剤Ａ３２．３質量％および溶剤Ｂ１１．９質量％をそれぞれ容器に投入し、マントルヒーターにて１６０℃に加熱しつつ、混練機（プラネタリーミキサー）にて混合してフラックス組成物を得た。
その後、得られたフラックス組成物１４．８質量％およびはんだ粉末８５．２質量％（合計で１００質量％）を容器に投入し、混練機（プラネタリーミキサー）にて混合することで、はんだ組成物を調製した。
また、得られたはんだ組成物について、ＪＩＳ  Ｚ３２８４付属書６に準拠し、Ｅ型粘度計により測定を行った。回転数を１０ｒｐｍ、温度を２５℃にして、粘度値η（単位：ｍＰａ・ｓ）を読み取った。また、上記と同様にして、回転数を３０ｒｐｍに調整した場合の粘度値（３０ｒｐｍ粘度）と、回転数を３ｒｐｍに調整した場合の粘度値（３ｒｐｍ粘度）とを読み取った。そして、下記式に基づいて、チクソ指数を算出した。得られた結果を表１に示す。
チクソ指数＝ｌｏｇ［（３ｒｐｍ粘度）／（３０ｒｐｍ粘度）］
さらに、得られたはんだ組成物について、レオメーター（サーモフィッシャーサイエンティフィック社製の「ＭＡＲＳ  III」）を用いて、せん断速度１０ｓ−１の条件で、温度２５℃における粘度の測定を行った。得られた結果を表１に示す。
【００４１】
［実施例２〜６および比較例１〜３］
表１に示す組成に従い各材料を配合した以外は実施例１と同様にしてはんだ組成物を得た。
また、得られたはんだ組成物について、実施例１と同様にして、粘度およびチクソ指数を測定した。
【００４２】
＜はんだ組成物の評価＞
はんだ組成物の性能（塗布性、加熱だれ、チップ脇ボール）を以下のような方法で評価または測定した。得られた結果を表１に示す。
（１）塗布性
ディスペンス塗布装置（武蔵エンジニアリング社製の「ＳＨＯＴ  ｍｉｎｉ」）を用いて、下記の塗布条件にて、基板（材質：アルミニウム、大きさ：１５０ｍｍ×１５０ｍｍ、厚み：０．５ｍｍ）上の１００ｍｍ×１００ｍｍの範囲内に等間隔で１００００点の吐出（１００点×１００列）を行って試験基板を得た。
ニードルにおけるノズル径（直径）：０．４ｍｍ
押圧部での圧力：１２０ｋＰａ
塗布時間：０．３秒間
タクト：１ショット／秒
クリアランス：０．３５ｍｍ
塗布温度：２５℃
そして、得られた試験基板を目視にて観察し、以下の基準に従って、塗布性を評価した。
○：未塗布が発生しなかった。
△：未塗布が発生したが、未塗布の数は、１００個当たり、５個以下である。
×：未塗布が発生し、未塗布の数は、１００個当たり、５個超である。
（２）加熱だれ
ＪＩＳ  Ｚ  ３２８４−３：２０１４に記載の方法に準拠して、加熱だれの試験を行う。すなわち、銅張積層板（大きさ：８０ｍｍ×６０ｍｍ、厚み：１．６ｍｍ）を準備し、研磨剤で研磨し、ＩＰＡで表面をふいた。そして、この銅張積層板上に、（i）３．０×０．７ｍｍまたは（ii）３．０×１．５ｍｍの２種類のパターンの孔をもち、それを０．１ｍｍステップで配置している２種類のパターン孔をもつ厚み０．２ｍｍのメタルマスクを使用し、はんだ組成物を印刷して試験基板を得た。この試験基板に対し、図２に示すリフロー条件にて、酸素濃度１０００ｐｐｍ以下の雰囲気下にてリフロー処理を施した。得られた試験基板を目視にて観察し、２種類のパターンの５列のうち、印刷されたはんだ組成物のすべてが一体にならない最小間隔で、加熱だれを評価した。なお、この最小間隔が小さいほど、加熱だれが良好である。
（３）チップ脇ボール
チップ部品（３２１６ＣＲチップ）を搭載できる評価用基板（タムラ製作所社製の「ＳＰ−０１１」）に、上記（１）塗布性の試験と同様の条件で、はんだ組成物を塗布し、チップ部品３８個を搭載して試験基板を得た。この試験片に対し、図２に示すリフロー条件にて、酸素濃度１０００ｐｐｍ以下の雰囲気下にてリフロー処理を施した。得られた試験基板を拡大鏡にて観察し、チップ部品の脇に発生したはんだボールの数（個）を測定した。なお、比較例２については、塗布性が不良であったため、チップ脇ボールの評価をしなかった。
【００４３】
【表１】
2019171467.tif 000002
【００４４】
表１に示す結果からも明らかなように、本発明のディスペンス塗布用はんだ組成物を用いた場合（実施例１〜６）には、塗布性、加熱だれ、およびチップ脇ボールの評価結果が全て良好であった。このことから、本発明のディスペンス塗布用はんだ組成物によれば、ディスペンス塗布法により塗布する場合に、十分な塗布性を有し、かつ、プリヒート時のだれを十分に抑制できることが確認された。
これに対し、（Ｅ）イミダゾール化合物を含有していない場合（比較例１）には、加熱だれが不十分であることが分かった。また、はんだ組成物の粘度が高すぎる場合（比較例２）には、ディスペンス塗布法における塗布性が不十分であることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明のディスペンス塗布用はんだ組成物は、電子部品と配線基板とを接続する技術として好適に用いることができる。
【図１】
2019171467.tif 000003
【図２】
2019171467.tif 000004