(57)【要約】【課題】はんだ付け後のフラックス残渣が極めて少ない状態となるフラックス組成物ならびに当該フラックス組成物を含有したソルダペーストの提供を目的とする。【解決手段】本発明は（１）フラックス組成物としての活性剤にカルボキシル基を２個有する化合物及びサリチル酸及び安息香酸の１種又は２種以上を組み合わせて用いること、（２）ソルダペーストに含有されるはんだ粉末以外の成分が、はんだの溶融する温度以下で揮発することの２つの条件を満たすフラックス組成物を用いたソルダペーストにすることにより、はんだ付け後のフラックス残渣量を極めて少なくすることを可能とした。【選択図】無【特許請求の範囲】
【請求項１】
はんだ粉末及びフラックス組成物を含有するソルダペーストに於いて、フラックス組成がカルボキシル基を２個以上有する化合物及びサリチル酸及び安息香酸から選ばれる１種又は２種以上である活性剤及び溶剤を含有することを特徴とするソルダペースト。
【請求項２】
カルボキシル基を２個以上有する化合物及びサリチル酸及び安息香酸から選ばれる１種又は２種以上を組み合わせた化合物総量が、当該フラックス量１００ｇに対し０．４５ｍｍｏｌ〜９．０ｍｍｏｌであることを特徴とする請求項１記載のフラックス組成物。
【請求項３】
カルボキシル基を２個以上有する化合物が、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、マレイン酸、クエン酸、及び酒石酸から選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とする請求項２記載のフラックス組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、はんだ付け性に優れ、フラックスの残渣が極めて少ないはんだ用フラックス及びそれを用いたソルダペーストに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ソルダペーストは、プリント基板等の表面実装の主流になってきている。
従来、ソルダペーストは、はんだ粉末と基材としてのロジン等の樹脂、金属表面の洗浄清浄等目的の有機酸等の活性剤、粘度調製剤としてのチクソ剤、及び溶剤等からなるフラックスとを混合したペースト状のものであった。
そして、プリント基板上の電子部品等と接合したい部分にスクリーン印刷等にて塗布され、はんだ付けに用いられている。  
【０００３】
そして、プリント基板と電子部品が、ソルダペーストを用いてはんだ接合した場合、ソルダペースト中に含有するフラックス組成の一部がはんだ接合後にプリント基板並びにはんだ接合部に残存する場合があり、プリント基板や電子部品に対し不具合を発生させることが問題となっている。
【０００４】
そこで、はんだ付けの際に残存するフラックス残渣を低減したソルダペーストが検討されている。
例えば、特許文献１では、常温付近で液状となる揮発性脂肪族カルボン酸を揮発性の有機溶媒に溶解した金錫合金ハンダフラックスが開示されている。
また、特許文献２では、特定のロジン類を用いることにより、フラックス残渣を低減したフラックスが開示されている。
そして、特許文献３では、ポリアルキルメタクリレート及びステアリン酸アミドを含有させたフラックスを用いることにより、無残渣となるソルダペーストが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３０５５８９号公報
【特許文献２】特開２０１１−２２４６５２号公報
【特許文献３】特開２０１３−１３２６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、プリント基板や電子部品に対し不具合を発生させるはんだ付け後のフラックス残渣が極めて少ないフラックス組成物ならびに当該フラックス組成物を含有したソルダペーストの提供をすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明者らは、ソルダペーストに含有されるフラックス組成物の組成に着目し検討したところ、活性剤にカルボキシル基を２個有する化合物及びサリチル酸及び安息香酸から選ばれる１種又は２種以上を組み合わせて用いることにより、課題であるはんだ付け後のフラックス残渣を極めて少なくなるように低減させることを見出し、本発明の完成に至った。
【０００８】
即ち、本発明は（１）フラックス組成物としての活性剤にカルボキシル基を２個有する化合物及びサリチル酸及び安息香酸から選ばれる１種又は２種以上を組み合わせて用いること、（２）ソルダペーストに含有されるはんだ粉末以外の成分が、はんだの溶融する温度以下で揮発することの２つの条件を満たすフラックス組成物を用いたソルダペーストにすることにより、はんだ付け後のフラックス残渣量を極めて少なくすることを可能とした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のソルダペーストは、はんだ付け後のフラックス残渣を極めて少なくなるように低減しているため、極めて良好なはんだ付けが可能となる。  
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明のはんだ用フラックス並びにそれを用いたソルダペーストについて、以下に説明する。
本発明のはんだ用フラックスは、基本組成が、活性剤及び溶剤からなり、当該活性剤としてカルボキシル基を２個以上有する化合物及びサリチル酸及び安息香酸から選ばれる１種又は２種以上を組み合わせて含有することを特徴としている。
そして、カルボキシル基を２個有する特定の化合物としては、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、マレイン酸、クエン酸、及び酒石酸が好ましく、特にグルタル酸、アゼライン酸、セバシン酸、マレイン酸、及び酒石酸が好ましい。
また、カルボキシル基を２個以上有する化合物及びサリチル酸及び安息香酸の含有量としては、本発明の効果を有する範囲に於いて特に限定されないが、フラックス量１００ｇに対して、０．４５ｍｍｏｌ〜９．０ｍｍｏｌが好ましい。
【００１１】
本発明のはんだ用フラックスに用いる溶剤は、本発明の効果を有する範囲に於いて特に制限はないが、エタノール、イソプロパノール，イソブタノール等のアルコール類、ブチルカルビトール，ヘキシルカルビトール等のグリコールエーテル類、エチレングリコール、ジエチレングリコール等のグリコール類、プロピオン酸エチル、安息香酸ブチル等のエステル類、ｎ−ヘキサン、ドデカン等の炭化水素類等、１，８−テルピンモノアセテート、１，８−テルピンジアセテート等のテルペン誘導体、イソボロニルシクロヘキサノール等が例示でき、特に、イソボロニルシクロヘキサノールやテルペン誘導体が好ましい。
また、配合量も発明の効果を有する範囲に於いて特に制限はない。
【００１２】
本発明のソルダペーストに用いるはんだ粉末は、本発明の効果を有する範囲に於いて特に制限はないが、Ｓｎ−Ｃｕ−Ｎｉ系鉛フリー合金、Ｓｎ-Ａｇ-Ｃｕ系鉛フリー合金、Ｓｎ-Ｚｎ系鉛フリー合金等に加えＰｂ含有はんだ合金が例示でき、更に前記鉛フリーはんだ合金に、Ｂｉ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｐ、Ｇａ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｐ、Ａｕ等の元素を添加したものも使用可能である。
また、本発明のソルダペーストに用いるはんだ粉末の粒径サイズも本発明の効果を有する範囲に於いて特に制限はなく、用途に応じ適宜粒径サイズを指定でき、複数の粒径サイズのはんだ粉末を混合してもよい。
【００１３】
本発明のソルダペーストは、上記はんだ用フラックスと上記はんだ粉末を混合したものであるが、其々の配合比率は本発明の効果を有する範囲に於いて特に制限はなく、用途や目的に応じ適宜調製することができる。
【００１４】
本発明のソルダペーストには、上記のはんだ用フラックス及びはんだ粉末の他に、ロジン等の樹脂成分、ステアリン酸アミド等のチクソ剤や粘度調製剤等、通常のソルダペーストに添加可能な成分を本発明の効果を有する範囲に於いて添加しても構わない。
【実施例】
【００１５】
本発明に関し、実施例を基に更に詳しく説明する。
ただし、本発明は、以下に示す実施例に限定されるものではない。
【００１６】
実施例に用いたソルダペーストは、以下の通りである。
（はんだ用フラックス）
表１及び表３に示す組成のフラックスを加熱溶解し調整した。
また、フラックス組成に対する活性剤組成の添加量のモル濃度を表２及び表４に示す。
なお、表１及び表３に記載の溶剤Ａは日本テルペン社製テルソルブルＴＨＡ-９０、溶剤Ｂはイソボロニルシクロヘキサノールを使用した。
（はんだ粉末）
日本スペリア社製ＳＮ１００Ｃはんだ合金の粒径１０〜２５μｍのものを使用。
（ソルダペースト）
上記はんだ用フラックスを９質量％、はんだ粉末９１質量％混合し、ソルダペーストとし、評価に用いた。
【００１７】
【表１】
2015127060.tif 000002
【００１８】
【表２】
2015127060.tif 000003
【００１９】
【表３】
2015127060.tif 000004
【００２０】
【表４】
2015127060.tif 000005
【００２１】
各ソルダペーストの評価は、以下のように実施した。
各ソルダペーストを、エーディーワイ株式会社社製基板に印刷後、表５に示す１、２、及び４の各チップ部品を１２個、３及び５の各チップ部品を１５個をそれぞれマイクロニック・マイデータ株式会社製マウンターにてマウントし、リフロー炉にて１９０℃２分間加熱して、チップを基板に接着させた試料を作製し、評価した。
【００２２】
【表５】
2015127060.tif 000006
【００２３】
各試料の評価方法は以下の通りである。
（マウント後）
各チップ部品が既定の位置にマウントされているかを目視にて確認。
（リフロー炉加熱後）
リフロー炉にて上記所定の条件にて加熱後、基板を９０度傾け、部品の脱落等の装着性を目視にて確認。
また、評価基準を表６に、評価結果を表７及び表８に其々示す。
【００２４】
【表６】
2015127060.tif 000007
【００２５】
【表７】
2015127060.tif 000008
【００２６】
【表８】
2015127060.tif 000009
【００２７】
本発明の実施例の結果を表７に示す。
何れの試料も、マウント後はチップ部品が既定の位置にマウントされおり、更にリフロー炉加熱後に於いても何れの試料もチップ部品の脱落がみられなかった。
その後、ピーク温度２４０℃で５０秒間のリフロー条件にてはんだ付けを行ったが、全て良好なはんだ付け性を示した。
そして、本発明の実施例１〜１８は、基板上並びにはんだ付けされたチップ部品の周囲にはフラックス残渣がみられなかった。
【００２８】
一方、表８に示す比較例では、比較例７〜比較例１２がマウント後の接着性に於いて位置ずれが発生し、マウント後の接着性が良好であった比較例１〜比較例６及び比較例１３〜比較例１４もリフロー炉での加熱後に於いて、チップ部品の脱落が生じた。
【００２９】
このように、本発明のカルボキシル基を２個以上有する化合物及びサリチル酸及び安息香酸から選ばれる１種又は２種以上である活性剤及び溶剤を含有するフラックス組成物並びにそれを用いたソルダペーストは、良好なはんだ付け特性を有し、更にはんだ付けの際のフラックス残渣を極めて少なくすることを可能とした。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明のフラックス組成物及びそれを用いたソルダペーストは、はんだ付け特性に優れ、しかもはんだ付け時のフラックス残渣が極めて少ないことから、フラックス残渣による不具合も解消されるため、広く電子部品等のはんだ付けに応用が期待される。