(57)【要約】【課題】融点が高い無鉛系のはんだ粉末を用いても、はんだのぬれ性や、ペーストの流動性が良く、はんだ付け不良を起こさないソルダーペースト組成物及びそれを用いたプリント配線基板への電子部品実装方法を提供する。【解決手段】少なくともＳｎ原子を含む無鉛系はんだ粉末と、熱硬化性エポキシ樹脂成分と、硬化剤と、活性剤とを含有し、前記硬化剤として、分子構造にトリアジン骨格を有しアミノ基を少なくとも二つ以上有する下記一般式（１）で示される化合物を含有するソルダーペースト組成物を用いて、リフローハンダ付けを行う。【化１】2008012576.tif 000007【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともＳｎ原子を含む無鉛系はんだ粉末と、熱硬化性エポキシ樹脂成分と、硬化剤と、活性剤とを含有するソルダーペースト組成物において、前記硬化剤として、分子構造にトリアジン骨格を有しアミノ基を少なくとも二つ以上有する下記一般式（１）で示される化合物を含有することを特徴とするソルダーペースト組成物。
【化１】
2008012576.tif 000006
（式中、Ｒは、アミノ基、アルキル基、アルコキシ基、−Ｃ(ＣＦ３)３、置換基を有してもよいフェニル基、又は置換基を有してもよいナフチル基を表す。）
【請求項２】
前記硬化剤がベンゾグアナミン系化合物である請求項１記載のソルダーペースト組成物。
【請求項３】
更に、ロジン系樹脂を含有する請求項１又は２に記載のソルダーペースト組成物。
【請求項４】
前記硬化剤が、有機高分子材料の膜に覆われてマイクロカプセル化されている請求項１〜３のいずれか１つに記載のソルダーペースト組成物。
【請求項５】
前記無鉛系はんだ粉末の融点が１９５〜２４０℃である請求項１〜４のいずれか１つに記載のソルダーペースト組成物。
【請求項６】
前記無鉛系はんだ粉末が、ＳｎとＡｇとＣｕとを含有する合金からなる請求項５記載のソルダーペースト組成物。
【請求項７】
前記無鉛系はんだ粉末が、ＳｎとＡｇとＣｕとＮｉとＧｅとＡｌとを含有する合金からなる請求項６記載のソルダーペースト組成物。
【請求項８】
前記無鉛系はんだ粉末のはんだ合金が、Ａｇ；３．２〜３．５質量％、Ｃｕ；０．６〜０．７質量％、Ｎｉ；０．０７質量％以下、Ｇｅ；０．０１質量％以下、Ａｌ；０．０３質量％以下含み、残部がＳｎで構成された合金からなる請求項７記載のソルダーペースト組成物。
【請求項９】
プリント配線基板に電子部品をはんだ付けする際に、プリント配線基板の回路パターン部に請求項１〜８のいずれか１つに記載のソルダーペースト組成物を塗布し、該回路パターン部にリード端子が接触するように電子部品を搭載させ、その状態で加熱硬化させることを特徴とするプリント配線基板への電子部品実装方法。
【請求項１０】
前記電子部品には、前記プリント配線基板のスルーホールに実装される挿入実装部品が含まれる請求項９記載のプリント配線基板への電子部品実装方法。
【請求項１１】
前記プリント配線基板のスルーホール半径（Ｒ）と基板厚さ（ｔ）との比（Ｒ／ｔ）が、０．２〜２であって、スルーホール部の被覆金属層がＣｕ、Ｎｉ、Ａｕのいずれか１種から選ばれた材料で形成されている請求項９又は１０に記載のプリント配線基板への電子部品実装方法。
【請求項１２】
前記プリント配線基板のスルーホールの半径をＲ、リード端子の半径をｒとし、プリント配線基板の厚さをｔとしたとき、下記数式（Ｉ）の範囲とされている請求項９〜１１のいずれか１つに記載のプリント配線基板への電子部品実装方法。
０．１ｔ＜Ｒ−ｒ＜ｔ  …（Ｉ）
（ただし、ｔ≦３ｍｍ）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無鉛系はんだを用いた無鉛型ソルダーペースト組成物及びそれを用いたプリント配線基板への電子部品実装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の配線基板の多機能化、軽薄短小化に伴い、表面実装技術が急速に発展しつつある。電子部品のプリント配線基板への実装方法としては、（ａ）電子部品の端子がプリント配線基板の回路パターンのはんだ付けランドに位置するように、電子部品を設置して仮止めし、その状態で電子部品及び回路基板を噴流する溶融はんだに接触させることにより、はんだ付けするフローはんだ付け方法と、（ｂ）プリント配線基板の回路パターンのはんだ付けランドにソルダーペーストを塗布し、電子部品の端子がプリント配線基板の回路パターンのはんだ付けランドに位置するように電子部品を設置し、その状態で加熱してソルダーペーストのはんだ粉末を溶融してはんだ付けするリフローはんだ付け方法とが主として行われている。
【０００３】
また、ソルダーペーストに用いるはんだ粉末としては、鉛を含んだＳｎ−Ｐｂ系のものが大部分を占めている。Ｓｎ−Ｐｂ系のはんだは、その共晶組成（６３Ｓｎ／３７Ｐｂ）の融点が１８３℃と低いため、リフローはんだ付け方法での加熱時のピーク温度が２３０℃程度でよい。
【０００４】
ところが、電子機器が使用済み等により廃棄される場合、分解されてその一部は回収されているものの、電子部品を実装した実装基板はほとんど回収されずに粉砕され、埋め立てられて処理されるか、自然界に投棄されるというのが現状である。
【０００５】
自然界に投棄された実装基板には電子部品がはんだ付けされているので、このはんだに鉛が含まれていると、酸性雨等によりこの鉛が可溶性鉛化合物となって溶出し、自然界を汚染するのみならず、地下水等を通して汚染された水や動植物が人体に摂取されることがあり、その毒性が強いことから重大な問題となりつつある。
【０００６】
そこで、鉛を含まないはんだ材料が開発され、Ｓｎ−Ａｇ合金、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ合金等のいわゆる無鉛系のはんだ粉末が用いられるようになってきた。しかし、無鉛系のはんだ粉末は、融点が約２００〜２２０℃と高いので、そのはんだ粉末を含有するソルダーぺーストを用いたリフローはんだ付け方法では加熱時のピーク温度を２３０〜２４０℃にする必要があった。また、無鉛系のはんだ粉末は、溶融したときの金属に対するぬれ性が悪いため、はんだ付け不良により回路がショートしたり、高い接合強度が得られず、電子部品を脱落させたりする虞れがあった。
【０００７】
そこで無鉛系のはんだのぬれを改善するため、スルーホールのはんだ付けランドを加熱してはんだのぬれ広がりを確保する方法(下記特許文献1参照)や、噴流波の温度プロファイルを調整する方法（下記特許文献２参照）や、はんだの入り込みを十分確保するためにプリント配線基板のスルーホール部をテーパ状の構造にすること（下記特許文献３参照）などが開示されている。
【０００８】
また、下記特許文献４には、例えばイミダゾール等の単環式又は多環式アゾール類を活性剤として含有させたフラックスや、このフラックスを用いたクリームはんだ（ソルダーペースト）が開示されている。
【０００９】
一方、ソルダーペースト中のフラックスとして、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を配合したものが提案されており、リフローはんだ付けの際の加熱時にソルダーペースト中のはんだ粉末を溶融して電気的接続を行うと共に、熱硬化性樹脂を硬化させて機械的強度を高めるようにしている。
【００１０】
その一例として、下記特許文献５には、エポキシ樹脂と有機カルボン酸とを含有するはんだ付け用フラックスであって、前記エポキシ樹脂のエポキシ基１．０当量に対して前記有機カルボン酸のカルボキシル基０．８〜２．０当量であるように配合され、前記エポキシ樹脂及び前記有機カルボン酸とが合計でフラックス全体に対して７０質量％以上含有されていることを特徴とするはんだ付け用フラックスが開示されている。
【００１１】
また、下記特許文献６には、有機酸０．１〜７０質量％、溶剤５〜４０質量％、並びに熱硬化性樹脂及び硬化剤を合計１０〜９５質量％含有する、部品をはんだ付けする際に、該熱硬化性樹脂により部品を固着する機能を発揮する、はんだ付け用フラックスが開示されている。
【００１２】
更に、下記特許文献７には、エポキシ樹脂と、硬化剤と、エポキシ樹脂と反応可能な官能基を有するマレイン酸変性ロジン、フマール酸変性ロジン、及びアクリル酸変性ロジンから選ばれる少なくとも１種のロジン誘導体を含有することを特徴とする熱硬化性フラックスが開示されている。
【００１３】
更に、下記特許文献８には、鉛フリーＳｎＺｎ系合金と、少なくともエポキシ樹脂及び有機カルボン酸を含有するはんだ付け用フラックスとを含有するはんだ組成物であって、前記有機カルボン酸が室温（２５℃）において前記はんだ組成物中に固体で分散されていることを特徴とするはんだ組成物が開示されている。また、有機カルボン酸がマイクロカプセル構造を形成していることが記載されている。
【特許文献１】特開２００２−２１７５３３号公報
【特許文献２】特開２００４−７１７８５号公報
【特許文献３】特開２００２−７６６１５号公報
【特許文献４】特開平５−３９２号
【特許文献５】特開２００２−２３９７８５号公報
【特許文献６】特開２００１−２１９２９４号公報
【特許文献７】特開２００５−５９０２８号公報
【特許文献８】特開２００３−１０９９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、特許文献１〜３に記載されたような、ぬれ性を改善する方法の多くは、フローはんだ付け方法に関するものであり、リフローはんだ付け方法には適用されていない。また、フローはんだ方法においては、回路基板や電子部品が高温の溶融はんだに直接接触するため、耐熱性を有しない電子部品、基板を使用することができないという問題点があった。
【００１５】
また、特許文献５〜８に示されるような熱硬化性樹脂を含むソルダーペーストの場合、融点が高い無鉛系のはんだ粉末に適用した場合には、はんだ融点に達する前に熱硬化性樹脂が硬化してはんだ粒子の周りを覆うため、電極部へのはんだのぬれ広がりが阻害されてしまい、電気的な接続が十分になされない虞れがあるという問題点があった。
【００１６】
なお、特許文献５には、有機カルボン酸の記述はあるが、硬化剤に関する記述は無い。
【００１７】
また、特許文献６には、硬化剤の記述はあるものの、本発明の構成とは異なりその熱硬化特性ははんだ融点に達する前に熱硬化性樹脂が硬化し始めて、ソルダーペーストの流動性が損なわれるので、プリント配線基板のスルーホールに電子部品の端子を差し込んではんだ付けする挿入実装部品（ＩＭＤ部品）に適用するには必ずしも充分ではなかった。
【００１８】
したがって、本発明の目的は、融点が約１９５〜２４０℃と高い無鉛系のはんだ粉末を用いても、はんだのぬれ性や、ペーストの流動性が良く、はんだ付け不良を起こさないソルダーペースト組成物及びそれを用いたプリント配線基板への電子部品実装方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記課題を解決するため、本発明のソルダーペースト組成物は、少なくともＳｎ原子を含む無鉛系はんだ粉末と、熱硬化性エポキシ樹脂成分と、硬化剤と、活性剤とを含有するソルダーペースト組成物において、前記硬化剤として、分子構造にトリアジン骨格を有しアミノ基を少なくとも二つ以上有する下記一般式（１）で示される化合物を含有することを特徴とする。
【００２０】
【化１】
2008012576.tif 000002
【００２１】
（式中、Ｒは、アミノ基、アルキル基、アルコキシ基、−Ｃ(ＣＦ３)３、置換基を有してもよいフェニル基、又は置換基を有してもよいナフチル基を表す。）
本発明によれば、ソルダーペーストに高い温度で反応する上記一般式（１）で示される化合物からなる硬化剤を含有させることで、無鉛系はんだ粉末の溶融温度に達する前に熱硬化性樹脂が硬化し始めることを防止することができるので、リフローはんだ付けをする際に、ソルダーペースト組成物の流動性を良好に維持すると共に、電子部品の端子やプリント配線基板の回路パターンに対する溶融はんだのぬれ性を良好にすることができる。また、はんだ粉末が溶融して電子部品の端子とプリント配線基板の回路パターンとがはんだ付けされた後、熱硬化性樹脂がはんだ接合部の周りを硬化して覆うため、接合強度が高く、電気的接続の信頼性の高いはんだ付けが可能となる。
【００２２】
また、本発明のソルダーペースト組成物によれば、特に銅箔等に対してぬれ性を向上することができ、はんだ付け界面における接合信頼性の低下も見られない。
【００２３】
本発明において、前記硬化剤がベンゾグアナミン系化合物であることが好ましい。
【００２４】
ベンゾグアナミン系化合物は、高温硬化特性を有する硬化剤であり、はんだの融点では樹脂の硬化進行が少ないため、はんだが基板と電子部品間でぬれ広がることを阻害せず、はんだの良好なぬれ性をもたらし、はんだ付け不良を起こさないソルダーペースト組成物を提供することができる。
【００２５】
また、上記ソルダーぺーストにロジン系樹脂を含有することが好ましい。ロジン系樹脂は、電気絶縁性や耐湿性に優れ、高温ではんだ付けする場合でもはんだ付けランドの銅箔、あるいはニッケルめっき等の金属めっき面の酸化を防止して、その表面に対する溶融はんだのぬれ性を良くすることができる。更に、ロジン系樹脂は、エポキシ樹脂と反応可能なカルボキシル基を１分子中に２個以上有するため、エポキシ樹脂と直接反応することができ、はんだ付け後の接合部の耐熱強度、接合強度をより高めることができる。
【００２６】
更に、前記硬化剤が、有機高分子材料の膜に覆われてマイクロカプセル化されていることが好ましい。これによれば、ソルダーペースト中の硬化剤が、ペースト保管中に樹脂と硬化反応が進むことがなく、ソルダーペーストの粘性が時間経過とともに増大してプリント配線基板への塗布が困難になることを防止し、ソルダーペーストのポットライフを長くすることができる。
【００２７】
更に、前記無鉛系はんだ粉末の融点が１９５〜２４０℃であることが好ましい。融点があまりにも低い場合、使用中の電子部品の発熱によってはんだが溶融してしまい、電気的及び機械的な面で信頼性の低下が心配される。また、融点が３００℃を超えると、はんだ付け温度が高くなるため、電子部品が熱による損傷を受ける虞れがある。上記温度範囲で溶融する無鉛系はんだ粉末は、接合後の信頼性が高く、電気的、機械的強度の信頼性が高い。
【００２８】
更に、前記無鉛系はんだ粉末が、ＳｎとＡｇとＣｕとを含有する合金からなることが好ましい。これによれば、無鉛系はんだ粉末が、ＳｎとＡｇとＣｕを含有する合金からなることで、融点が高く、接合後の電気的、機械的強度の信頼性が高く、耐熱疲労特性に優れた高温はんだを提供することができる。
【００２９】
更に、前記無鉛系はんだ粉末が、ＳｎとＡｇとＣｕとＮｉとＧｅとＡｌとを含有する合金からなることが好ましい。これによって、ＳｎとＡｇとＣｕに、更にＮｉとＧｅとＡｌとを含有することで、溶融温度が高くなり、接合強度や耐熱性が向上し、更に、溶融時に薄い酸化皮膜を形成し、Ｓｎなどのはんだ成分の酸化を抑制するなどの優れた性質を有する高温はんだを提供することができる。
【００３０】
前記無鉛系はんだ粉末のはんだ合金が、Ａｇ；３．２〜３．５質量％、Ｃｕ；０．６〜０．７質量％、Ｎｉ；０．０７質量％以下、Ｇｅ；０．０１質量％以下、Ａｌ；０．０３質量％以下含み、残部がＳｎで構成された合金からなることが好ましい。これらの添加量にすることで、固液共存温度を狭くし、溶融温度が高くなり過ぎるのを防ぎ、ぬれ性に優れ、接合後の電気的、機械的強度の信頼性が高いはんだ付けを提供することができる。
【００３１】
一方、本発明のプリント配線基板への電子部品実装方法は、プリント配線基板に電子部品をはんだ付けする際に、プリント配線基板の回路パターン部に前記ソルダーペースト組成物を塗布し、該回路パターン部にリード端子が接触するように電子部品を搭載させ、その状態で加熱硬化させる方法である。
【００３２】
この方法によれば、ソルダーペーストを塗布した後に加熱することで、フローはんだ方法のようにプリント配線基板や、電子部品を高温にさらすことなく、はんだ付けを行うことができる。また、前記ソルダーペーストは、高い温度で反応する前記一般式（１）で示される化合物からなる硬化剤を含有しているので、はんだが溶融して回路パターンとリード端子との間に流れ込むことが阻害されず、はんだのぬれ性を良好に維持できると共に、はんだ付けされた後は、熱硬化性樹脂が硬化してその周りを覆うため、接合強度が高く、電気的接続の信頼性の高いはんだ付けが可能となる。
【００３３】
また、本発明において、前記電子部品には、前記プリント配線基板のスルーホールに実装される挿入実装部品（ＩＭＤ部品）が含まれることが好ましい。これによれば、本発明のソルダーペーストは、はんだ粉末の融点まで加熱しても、樹脂の硬化が進行しないので、ペーストの粘度上昇が少なくペーストが流動しやすいため、ＩＭＤ部品のリード端子が挿入されたスルーホールのような狭い隙間に対してもペーストの充填が可能である。
【００３４】
更に、前記プリント配線基板のスルーホール半径（Ｒ）と基板厚さ（ｔ）との比（Ｒ／ｔ）が、０．２〜２であって、スルーホール部の被覆金属層がＣｕ、Ｎｉ、Ａｕのいずれか１種から選ばれた材料で形成されていることが好ましい。これによれば、プリント配線基板のスルーホールの半径、プリント配線基板の厚さの比が上記の範囲内にあることで、溶融したソルダーペーストがＩＭＤ部品のリード端子が挿入されたスルーホールの隙間に流れ込むことができると共に、スルーホールから下方に漏れてしまうことも防止されるので、ソルダーペーストをスルーホールとリード端子との隙間に確実に充填させて、機械的及び電気的信頼性に優れたはんだ付けが可能となる。
【００３５】
なお、本発明は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｕのいずれか１種から選ばれた材料の被覆金属層を有するスルーホール部に適用することが好ましい。
【００３６】
更に、前記プリント配線基板のスルーホールの半径をＲ、リード端子の半径をｒとし、プリント配線基板の厚さをｔとしたとき、下記数式（Ｉ）の範囲とされていることが好ましい。
【００３７】
０．１ｔ＜Ｒ−ｒ＜ｔ  …（Ｉ）
（ただし、ｔ≦３ｍｍ）
これによれば、プリント配線基板のスルーホールの半径、リード端子の半径、プリント配線基板の厚さが上記数式（Ｉ）の範囲内にあることで、溶融したソルダーペーストが、プリント配線基板から漏れ出すこともなく、容易にスルーホールに流入することができるので、機械的及び電気的信頼性に優れたはんだ付けが可能となる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明のソルダーペースト及びプリント基板への電子部品実装方法によれば、ソルダーペーストが、高い温度で反応する前記一般式（１）で示される化合物からなる硬化剤を含有しているので、はんだが溶融して回路パターンとリード端子との間に流れ込むことが阻害されず、はんだのぬれ性を良好に維持できると共に、はんだ付けされた後は、熱硬化性樹脂が硬化してその周りを覆うため、接合強度が高く、電気的接続の信頼性の高いはんだ付けが可能となる。また、高温で溶融する無鉛系はんだのプリント配線基板に対してのぬれ性を改善すると共に、はんだ付け後においてもはんだ付け性が低下せず、信頼性の高い実装基板を提供することができる。また、ソルダーペーストがＩＭＤ部品のリード端子が挿入されたスルーホールの隙間にも流れ込むことができるので、ＩＭＤ部品の実装にも適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
本発明のソルダーペーストの成分は、少なくともＳｎ原子を含む無鉛系はんだ粉末、熱硬化性エポキシ樹脂成分、硬化剤、及び活性剤を必須成分とする。
【００４０】
本発明の、無鉛系はんだ粉末とは、鉛の成分を含有しないはんだ粉末であり、好ましくは融点が約１９５〜２４０℃の無鉛系はんだを用いることができ、より好ましくは融点が２１０〜２３０℃の無鉛系はんだである。Ｓｎ含有無鉛系はんだには、Ｓｎはんだ、Ｓｎ−Ａｇ系はんだ、Ｓｎ−Ｂｉ系はんだ、Ｓｎ−Ｃｕ系はんだ、Ｓｎ−Ｚｎ系はんだ、Ｓｎ−Ｓｂ系はんだ、Ｓｎ−Ｉｎ系はんだ等がある。該Ｓｎ−Ｚｎ系はんだとしては、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ、Ｓｎ−Ｚｎ−Ａｌがあり、該Ｓｎ−Ａｇ系はんだには、Ｓｎ−Ａｇ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｂｉ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｉｎ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｓ、及びＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｎｉ−Ｇｅ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｎｉ−Ｇｅ−Ａｌなどが含まれる。好ましくはＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系はんだであり、より好ましくは、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ又はＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｎｉ−Ｇｅ−Ａｌはんだである。
【００４１】
Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕはんだは、Ｓｎに少量のＡｇとＣｕを添加させることで、高温特性、耐熱疲労特性に優れた効果を発揮する。
【００４２】
また、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｎｉ−Ｇｅ−Ａｌはんだは、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕはんだの効果に加え、Ｎｉを添加することにより、Ｎｉの溶融温度が高い（１４５０℃）ために合金の熱的安定性が増す。また、Ｎｉを添加することにより、結晶組織が微細化し、あるいはＮｉ−Ｓｎ化合物が生成して強度や熱疲労特性が向上する。また、Ｃｕ基板を接合する際には、接合強度を低下させる要因となる金属間化合物（Ｃｕ３Ｓｎ）の生成を抑制する。Ｇｅを添加することにより、はんだ溶融時に薄い酸化皮膜を形成し、Ｓｎなどのはんだ成分の酸化が抑制される。更に、Ａｌを添加すると、はんだに含まれる金属や基板の金属とＡｌが化合物を形成し、その化合物はＡｌによって結合エネルギーが高められ、はんだ中で凝集しにくくなるため、長期にわたり微細かつ均質な分散組織を維持できる。
【００４３】
また、無鉛系はんだＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｎｉ−Ｇｅ−Ａｌの配合が、Ａｇ；３．２〜３．５質量％、Ｃｕ；０．６〜０．７質量％、Ｎｉ；０．０７質量％以下、Ｇｅ；０．０１質量％以下、Ａｌ；０．０３質量％以下含み、残部がＳｎで構成されていることが好ましい。
【００４４】
Ａｇの含有量が３．５質量％より多い場合、はんだ溶融温度が高くなりすぎてしまい、電子部品やプリント基板を熱損傷させてしまう。Ａｇの含有量が３．２質量％より少ない場合、耐熱疲労特性の効果が十分に発揮されない。
【００４５】
Ｃｕの含有量が０．７質量％より多い場合、溶融温度が急激に上昇し、電子部品やプリント基板を熱損傷させてしまい、Ｃｕの含有量が０．６質量％より少ない場合、合金の強度と耐熱性の効果が十分に発揮されない。
【００４６】
Ｎｉの含有量が０．０７質量％より多い場合、合金溶製が困難となり、またはんだ接合時に粘度が大きくなり濡れ広がり性が低下してしまう。
【００４７】
Ｇｅの含有量が０．０１質量％より多い場合、酸化皮膜が厚くなりすぎて接合性に悪影響を及ぼす。
【００４８】
Ａｌの含有量が０．０３質量％より多い場合、Ａｌの添加ははんだを酸化させやすくするため、ぬれ性の低下を招き、接合信頼性の低下要因となる。
【００４９】
更に、本発明のソルダーペーストに用いられる無鉛系はんだ粉末は、球形で平均粒径が  １０〜５０μｍであり、体積含有率でソルダーペースト中１０〜６０％であることが好ましく、２０〜５０％であることがより好ましい。この無鉛系はんだ粉末の体積含有率が１０％より少ない場合、電気伝導性が不十分となる虞れがあり、体積含有率が６０％より多い場合は、ペースト化しにくくなる傾向がある。
【００５０】
本発明に用いる熱硬化性エポキシ樹脂成分は、室温（２５℃）において液状であり、固体（粉末）はんだ組成成分と混ぜてクリームはんだ等にする働きと、エポキシ樹脂が硬化して接着剤として機能するので、電子部品を強固に固着する働きを有する。
【００５１】
エポキシ樹脂硬化物は、部品はんだ付け後、無洗浄で樹脂封止してもプリント回路板と封止樹脂の接着性を妨げることなく、また絶縁性も優れる。
【００５２】
該エポキシ樹脂としては、１分子中にエポキシ基を２個以上有するものであれば良く、その具体的例としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ナフトール系のノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡのノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレンジオール型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、トリまたはテトラ（ヒドロキシフェニル）アルカンから誘導されるエポキシ化合物、ビスヒドロキシビフェニル系エポキシ樹脂、フェノールアラルキル樹脂のエポキシ化物等が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は、単独でまたは２種以上混合して使用することができる。より好ましくは、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂である。
【００５３】
エポキシ樹脂は、エポキシ当量が１００〜４００ｇ／ｅｑであることが好ましく、１２０〜３００ｇ／ｅｑであることがより好ましい。エポキシ当量が１００ｇ／ｅｑ未満であると、ペーストの粘度が低くなりすぎ、プリント配線基板へのペースト塗布・加熱実装時にダレ現象が生じ、はんだボール・キャピラリーボールの生成といった不具合が生じる場合があり、４００ｇ／ｅｑを超えると、ペーストの粘度が高くなりすぎ、ペーストの塗布印刷時にメタルマスクからの抜け残渣が生じ不具合が生じることがある。ここで、エポキシ当量とは、エポキシ樹脂の分子量をそのエポキシ樹脂の分子中に存在するエポキシ基の数で割った値であって、エポキシ基１ｇ当量当たりのエポキシ樹脂の質量（ｇ）を意味するものである。
【００５４】
また、本発明においては、エポキシ樹脂以外に、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリブチラール樹脂、ポリアミド樹脂及びこれらの共重合体などを適宜組み合わせて使用することも可能である。
【００５５】
更に、樹脂バインダ中にＳnＯ２、ＴｉＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｒＯ２等の金属酸化物微粒子等を含有させてもよい。金属酸化物微粒子を入れることで、周りの金属（はんだ及び電子部品、プリント配線板のメッキ）との熱膨張係数の差を低減する事で、熱ストレスを軽減することができる。
【００５６】
エポキシ樹脂の含有量は、ソルダーペーストのフラックス成分（ソルダーペーストからはんだ粉末を除いた成分）中、１０〜９０質量％であることが好ましく、３０〜７０質量％であることがより好ましい。エポキシ樹脂の含有量がフラックス成分中１０質量％より少ない場合は、ペースト化が困難になり、９０質量％より多い場合は、実装後の樹脂の熱硬化が不充分になり、はんだや電子部品接合部に対する表面保護機能が劣る。
【００５７】
本発明で用いる硬化剤は、分子構造にトリアジン骨格を有しアミノ基を少なくとも二つ以上有する前記一般式（１）で示される化合物を含有する。
【００５８】
ここで、前記一般式（１）のＲとしては、アミノ基；メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、オクタデシル基、ビニルメチル基、シクロヘキシル基等のアルキル基；メトキシ基、エトキシ基、ベンジルオキシ基、フエネチルオキシ基等のアルコキシ基；−Ｃ(ＣＦ３)３；フェニル基、２-メチルフェニル基、２，６-ジメチルフェニル基、２，３‐ジフルオロフェニル基、４-フルオロフェニル、４-ｔert-ブチルフェニル基、３‐メトキシフェニル基、４−カルボキシフェニル基等の置換基を有してもよいフェニル基；ナフチル基、メチルナフチル基、ジメチルナフチル基、トリメチルナフチル基、２−メトキシナフチル基等の置換基を有してもよいナフチル基から選ばれたものが採用される。また、硬化剤として、より好ましくは、ベンゾグアナミン系化合物が採用される。これらの硬化剤は、市販のものを用いてもよく、常法により合成することもできる。
【００５９】
硬化剤の添加量は、エポキシ樹脂１００質量部に対して、硬化剤の分子量をエポキシ当量で割った値の２０倍〜３０倍質量部とすることが好ましい。例えば硬化剤にベンゾグアナミンを使用する場合の好適な添加量は、エポキシ樹脂としてエポキシ当量１８５（ｇ／ｅｑ）の樹脂を使用する場合エポキシ樹脂１００質量部に対して、２０．２〜３０．３質量部となる。
【００６０】
また、硬化剤を有機高分子材料の膜で覆いマイクロカプセル化することが好ましい。硬化剤を有機高分子材料で粒径が好ましくは３〜１０μｍの球形にコーティング（マイクロカプセル状に表面処理を実施）する手段を用いることにより、ペースト保管中の樹脂と硬化剤の反応進行が遅くなり、ソルダーペーストのポットライフ長寿命化及び経済性に優れるという効果がある。マイクロカプセルは、加熱実装を行う場合、はんだの融点近傍で構造が壊れ、硬化剤とエポキシ樹脂が直接接触するようになり、初めて熱硬化性エポキシ樹脂と硬化剤との反応が進行する。
【００６１】
前記マイクロカプセルは有機高分子材料からなることが好ましく、有機高分子材料からなる硬化剤のマイクロカプセル化の方法としては、公知の方法を用いることができる。たとえば、界面重合法、in−situ重合法、液中硬化法、相分離法、液中乾燥法などがある。有機高分子材料としては、メラミン樹脂、ポリスチレン樹脂、フェノール・ホルムアルデヒド樹脂、メラミン・ホルムアルデヒド樹脂、エポキシ樹脂がある。好ましくは、メラミン樹脂、ポリスチレン樹脂であり、比較的安定したカプセルを形成することができる。
【００６２】
次に、活性剤としては、有機酸又はハロゲン系化合物が好ましく用いられる。
【００６３】
有機酸の活性剤としては、こはく酸、アジピン酸、アゼライン酸、ドデカン二酸、２，２‐ジメチルグルタル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、シクロヘキセンジカルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、グルタミン酸、Ｌ‐グルタミン酸、２，５‐ピリジンジカルボン酸、サリチル酸、乳酸から選ばれた少なくとも１種が好ましく使用される。
【００６４】
ハロゲン系化合物の活性剤としては、具体的には有機アミンのハロゲン化水素塩として、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、ジエチルアミン塩酸塩、ジエチルアミン臭素塩、トリエタノールアミン臭化水素酸塩、モノエタノールアミン臭化水素酸塩が挙げられる。
【００６５】
これらの有機酸活性剤の添加量は、エポキシ樹脂１．０当量に対して、有機酸の分子構造中に含まれるカルボキシル基が０．２〜２．０当量とすることが好ましい。例えば、有機酸としてサリチル酸を使用する場合の好適な添加量は、エポキシ樹脂としてエポキシ当量１８５（ｇ／ｅｑ）の樹脂を使用する場合、エポキシ樹脂１００質量部に対して２２．３８〜１４９質量部となる。
【００６６】
有機酸活性剤の添加量が上記より少ない場合は、十分に酸化膜を除去することができず、導電性が劣りやすなり、上記よりも多い場合は、ブリードアウトが生じたり、熱硬化過程でボイドが生じる場合がある。また、ハロゲン系化合物の活性剤の添加量は、フラックス全体の１ｗｔ％以下が好ましく、これより多すぎると、金属部品に対する腐食が発生したりフラックスの絶縁特性が低下する懸念がある。
【００６７】
本発明はんだ組成物中に無鉛系はんだと他の成分との組み合わせについては、はんだぬれ特性等のはんだ付けにおける緒特性が良好である好適な組み合わせを適宜選択できる。
【００６８】
更に、本発明のソルダーペーストには、上記必須成分以外の成分として、ロジン系樹脂、無機絶縁性材料、溶剤、消泡剤、レべリング剤、増粘剤、粘度調整剤などを含有することができる。
【００６９】
ロジン系樹脂には、ロジン及びその変性ロジン等の誘導体が挙げられ、これらは併用することもできるが、具体的には例えばガムロジン、ウッドロジン、重合ロジン、フェノール変性ロジン、トール油ロジン等の天然ロジン、不均化ロジン、水添ロジン、グリコール酸変性ロジン、高純度精製ロジンやこれらの誘導体が挙げられる。ロジン系樹脂の含有量は、フラックス成分中２０〜５０質量％であることが好ましく、２５〜４５質量％であることがより好ましい。ロジン系樹脂の含有量がフラックス成分中２０質量％より少ないと加熱実装時の流動性が増大して、はんだボールが生じ易くなり、５０質量％より多くなると残さが多くなる。これらは市販されているものを使用することができる。
【００７０】
無機絶縁性材料には、水ガラス、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＮ、ＴｉＯ２等が挙げられ、またエアロゾル状の無機絶縁性材料を使用することができる。無機絶縁性材料を配合することで、樹脂硬化物全体の線膨張係数を電子部品に用いられるシリコンや銅の線膨張係数に近づけることで実装部品の温度変動にともなう熱応力を低減できると同時に樹脂液の粘度増粘調整にも効果が得られる。
【００７１】
エアロゾル状の無機絶縁性材料は、例えば、Ｈ２とＯ２との混合ガスを燃焼させた１１００〜１４００℃の炎でＳｉＣｌ４ガスを酸化、加水分解させることにより作製される、一次粒子の平均粒径が５〜５０ｎｍ程度の非晶質の二酸化ケイ素を主成分とする球状の超微粒子のことで、平均粒径が５〜５０ｎｍの範囲にある一次粒子がそれぞれ凝集し、粒径が１〜数μｍである二次粒子を形成して製造することができるが、適用する上で特に限定されるものでは無い。
【００７２】
無機絶縁性材料の配合量は、ソルダーペーストにおける無機絶縁性材料の体積含有率が０．１％以上となるように配合することが好ましく、より好ましくは１〜２０％である。ソルダーペーストにおける無機絶縁性材料の体積含有率が０．１％未満であると、粘度増粘調整の効果や樹脂硬化物全体の熱膨張係数調整を行なう上で効果が期待できない虞れがある。
【００７３】
溶剤としては、例えばエチルアルコ−ル、ｎ−プロピルアルコ−ル、イソプロピルアルコ−ル、ｎ−ブチルアルコ−ル、ｓｅｃ−ブチルアルコ−ル等のアルコ−ル類、エチレングリコ−ル、プロピレングリコ−ル、グリセロ−ル等の多価アルコ−ル類、エチレングリコ−ルモノエチルエ−テル、エチレングリコ−ルモノブチルエ−テル、プロピレングリコ−ルモノエチルエ−テル、プロピレングリコ−ルモノブチルエ−テル、エチレングリコ−ルモノエチルエ−テルアセテ−ト、プロピレングリコ−ルモノエチルエ−テルアセテ−ト等の多価アルコ−ル誘導体、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、ケロシン、トルエン、キシレン等の炭化水素類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類等が挙げられる。
【００７４】
前記溶剤は、例えば増粘剤がアルコール系溶剤に溶解しにくい場合等、必要に応じて２種以上併用することもできる。
【００７５】
また、一般にソルダーペーストの溶剤としては、通常のソルダーペーストに用いられているもの、ヘキシルカルビトール（沸点：２６０℃）、ブチルカルビトール（沸点：２３０℃）等が挙げられ、フラックス中３０〜５０質量％含有されることがあるが、本発明では、スルーホール中でのボイド形成に繋がる可能性があり使用しないことが望ましい。
【００７６】
増粘剤としては、金属石けん、有機ベントナイト、ベントナイト、カオリン、タルク、クレー、超微粉シリカ、疎水性超微粉シリカ、超微粉アルミナ、ポリイソブチレン類、ポリアクリレート類、α−置換ポリエステル類、ポリテルペン類および有機カーボネート類、コーンスターチ、ティンニング油（ｔｉｎｎｉｎｇ  ｏｉｌ）、ゼラチン、乳化剤、およびポリビニル化合物等の有機物微粉末、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、シリカ粉末、各種ガラス類、非晶質含水ケイ酸、ヒュームドシリカ、二酸化チタン等の無機系微粉末がある。このような増粘剤は、当業者によく知られているように、必要な粘性を有するソルダーペーストを提供するために添加される。
【００７７】
消泡剤としては、ソルビタン脂肪酸エステル、シリコーン系化合物が挙げられる。また、レべリング剤としては、フッ素オイル、シリコーンオイルが挙げられる。更に、粘度調整剤としては、エアロゾルのようなシリカ微粉末チキソ剤等を用いることができ、その使用により、ソルダーペーストを印刷性に適した粘度に調整することができる。
【００７８】
本発明に用いるプリント配線基板としては、例えば、従来公知のものが使用でき、特に限定されない。また、プリント配線基板上に形成された金属からなる回路電極は、導電性を有する金属であれば特に限定されないが、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｕより選択される一種又はそれらの合金であることが好ましく、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｕのいずれか１種から選ばれた材料で形成されていることが特に好ましい。
【００７９】
電子部品としては、例えば、半導体チップ等が挙げられるが、プリント配線基板のスルーホールに実装される挿入実装部品、表面実装部品が含まれる。
【００８０】
次に本発明の、上記ソルダーペーストを用いたプリント配線基板への電子部品実装方法を説明する。
【００８１】
図１に示すように、プリント配線基板１に電子部品４をはんだ付けする際に、プリント配線基板１の回路パターン部２に本発明のソルダーペースト組成物を常法により塗布し、該回路パターン部２にリード端子５が接触するように電子部品４を搭載させ、その状態でソルダーペーストを加熱溶解させる。なお、図１に示す例では、電子部品４が挿入実装部品からなるため、リード端子５をスルーホール３に挿入する。
【００８２】
こうしてプリント配線基板１上に電子部品４を設置した後、はんだの融点以上に加熱することによって、はんだ粉末が溶融し、溶融したはんだがリード端子５と回路パターン部２、更にはスルーホール３との隙間に流れ込んで、リード端子５を回路パターン部２及びスルーホール３に接合する。その後、エポキシ樹脂がはんだ付け箇所を覆い硬化してその接合部を補強することで、プリント配線基板と電子部品とをしっかりと接合することができる。
【００８３】
この場合、本発明のソルダーペーストは、硬化剤として、高い温度で反応する前記一般式（１）で示される化合物からなる硬化剤を含有しているので、はんだが溶融して回路パターンとリード端子との間に流れ込むことが阻害されず、はんだのぬれ性を良好に維持できると共に、はんだ付けされた後は、熱硬化性樹脂が硬化してその周りを覆うため、接合強度が高く、電気的接続の信頼性の高いはんだ付けが可能となる。また、ソルダーペーストの粘度が上昇しにくいので、ＩＭＤ部品のリード端子が挿入されたスルーホールの隙間にも流れ込むことができ、ＩＭＤ部品の実装にも適用することができる。
【００８４】
なお、ソルダーペーストをプリント配線基板に供給する手段としては、メタルマスクを使用したスクリーン印刷法、インクジェット印刷、マイクロディスペンス法などが適用可能である。
【００８５】
また、加熱プロセスとしては、赤外線加熱、近赤外線加熱、熱風フロー、ＬＡＳＥＲはんだ付けなどいずれも対応できる。
【００８６】
本発明においては、プリント配線基板のスルーホール半径（Ｒ）と基板厚さ（ｔ）との比（Ｒ／ｔ）が、０．２〜２であることが好ましく、より好ましくは０．３〜１．８である。上記の比（Ｒ／ｔ）が、０．２未満であると、溶融したソルダーペーストがスルーホール内部に入り込まず電気的接続の信頼性が低下する。また、２より大きいと、プリント配線基板に印刷したペーストがスルーホールを通り抜けてしまうため、スルーホールの上下でのはんだフィレット形成が達成できず接合部の機械的信頼性が低下する。
【００８７】
また、プリント配線基板のスルーホールの半径をＲ（ｍｍ）、リード端子の半径をｒ（ｍｍ）とし、プリント配線基板の厚さをｔ（ｍｍ）としたとき、溶解したソルダーペーストが入り込める隙間となるＲ−ｒが、下記数式（Ｉ）の範囲とされることが好ましい。
【００８８】
０．１ｔ＜Ｒ−ｒ＜ｔ  …（Ｉ）
（ただし、ｔ≦３ｍｍ）
上記Ｒ−ｒが、０．１ｔ以下の場合は、ソルダーペーストがスルーホールに入り込みにくなり、リード端子とスルーホールとの電気的接続の信頼性が低下する傾向がある。また、上記Ｒ−ｒが、ｔ以上であるとソルダーペーストがスルーホールを通り抜けて流れてしまい、リード端子挿入部にはんだフィレットが充分形成されない為、機械的信頼性が低下する傾向がある。
【実施例】
【００８９】
本発明の効果を確認するため、まず、硬化剤の種類を変えて比較実験を行った。
【００９０】
（実施例1）
液状エポキシ樹脂として、ビスフェノールＡグリシジルエーテル（旭電化工業製、型式ＥＰ４３００Ｅ、エポキシ当量１８５（ｇ／ｅｑ））を１００質量部秤量し、攪拌しながら、硬化剤として、ベンゾグアナミン（和光純薬工業株式会社製、１級試薬）２５質量部、有機酸活性剤として、サリチル酸（和光純薬工業株式会社製、１級試薬）３０質量部（０．２２当量）を混合攪拌することにより、乳白色の樹脂ペーストを得た。
【００９１】
はんだ粉末として、組成がＳｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕで、平均粒径３０μｍ、真球状の合金粉末（三井金属製、グレード２０‐３０）３５６．２質量部を秤量し、上記樹脂ペーストと混合攪拌し、はんだ体積含有率３０％のソルダーペーストを得た。
【００９２】
上記で得られたソルダーペーストを以下の方法により、挿入実装部品を搭載するプリント配線板（片面基板）に対する実装性を評価検証した。
【００９３】
プリント配線基板の寸法が縦９０ｍｍ、横１８０ｍｍ、厚さ１．６ｍｍ、材質がＦＲ−４：耐燃性ガラス基材エポキシ樹脂積層板、スルーホール直径が０．９５ｍｍ、表面処理がＣｕメッキ、ランド半径１．６ｍｍ、挿入実装部品として、ダイオード（リード端子直径：０．６ｍｍ、材質：Ｃｕリード、型式：ＥＲＢ１２−０２Ｖ１、富士電機株式会社製）のプリント配線基板及び実装部品を用いた。
【００９４】
上記スルーホールを有するプリント配線基板に、スルーホール部のランド領域に対応するように設計した厚さ０．４ｍｍのメタルマスクおよびウレタン製スキージーゴムを用いて実施例１のソルダーペーストを使用しスクリーン印刷を実施した。プリント配線基板ランド部の印刷部位の観察を目視および実態顕微鏡を用いて行ない、ソルダーペーストが付着していることを確認した。
【００９５】
次にスルーホールに印刷面から挿入実装部品のリード端子を挿入し、リード端子の先端を挿入裏面から１〜２ｍｍ突出させた。この状態で、赤外線加熱炉を使用し、プリント配線基板のスルーホール銅ランド部の表面温度を室温から２５０℃まで昇温速度２０℃/ｓにて加熱を実施し、２５０℃で１分温度を保持した。この後、室温まで約２０℃/ｍｉｎの速度で冷却を実施し、プリント配線基板に対する挿入部品実装試験を実施した。
【００９６】
評価は、ランド部とリード端子との間で電気的導通があるか否かを、Ｄｉｇｉｔａｌ  
Ｍｕｌｔｉｍｅｔｅｒ（型式：７３２−０２、横河電機株式会社製）を用いて検証した。各試験例について、サンプル数を１０とし、電気的導通があった試料の割合を求めた。測定は室温大気中で行った。評価方法として、実装電気導通率が９０％以上を◎、実装電気導通率が９０％未満だったものを×として示す。
【００９７】
また、はんだのぬれ広がり率をＪＩＳ−Ｚ３２８４に準拠して、リン酸銅板に対してぬれ広がり率の評価を実施した。評価方法として、はんだぬれ広がり率が７５％以上を◎、はんだぬれ広がり率が７５％未満だったものを×として示す。
【００９８】
また、判定方法は、実装電気導通率が９０％以上であり、はんだぬれ広がり率が７５％以上を良好◎とし、実装電気導通率が９０％未満であり、はんだぬれ広がり率が７５％未満を不具合×とした。
【００９９】
（比較例１）
実施例１において、硬化剤ベンゾグアナミンを１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾール（四国化成工業株式会社製）に変更した以外は、実施例１と同様に評価を行った。
【０１００】
（比較例２）
実施例１において、硬化剤ベンゾグアナミンをジシアンジアミド（和光純薬工業株式会社製）に変更した以外は、実施例１と同様に評価を行った。
【０１０１】
（実施例２）
実施例１において、はんだ粉末の組成をＳｎ−８．０Ｚｎ−３．０Ｂｉとし、その添加量を３４３．２質量部に変更し、かつ赤外線加熱炉を使用した加熱に関して、プリント配線基板のスルーホール銅ランド部の表面温度を室温から２２０℃まで昇温速度２０℃/ｓにて加熱を実施し、２２０℃で１分温度を保持する方法に変更した以外は、実施例１と同様に評価を行った。
【０１０２】
（比較例３）
実施例１において、硬化剤ベンゾグアナミンを１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾール（四国化成工業株式会社製）に変更し、はんだ粉末の組成をＳｎ−８．０Ｚｎ−３．０Ｂｉとし、その添加量を３４３．２質量部に変更し、かつ赤外線加熱炉を使用した加熱に関して、プリント配線基板のスルーホール銅ランド部の表面温度を室温から２２０℃まで昇温速度２０℃/ｓにて加熱を実施し、２２０℃で１分温度を保持する方法に変更した以外は、実施例１と同様に評価を行った。
【０１０３】
（比較例４）
実施例１において、硬化剤ベンゾグアナミンをジシアンジアミド（和光純薬工業株式会社製）に変更し、はんだ粉末の組成をＳｎ−８．０Ｚｎ−３．０Ｂｉとし、その添加量を３４３．２質量部に変更し、かつ赤外線加熱炉を使用した加熱に関して、プリント配線基板のスルーホール銅ランド部の表面温度を室温から２２０℃まで昇温速度２０℃/ｓにて加熱を実施し、２２０℃で１分温度を保持する方法に変更した以外は、実施例１と同様に評価を行った。
【０１０４】
以上の結果を表１に示す。
【０１０５】
【表１】
2008012576.tif 000003
【０１０６】
表１の結果から、分子構造にトリアジン骨格を有しアミノ基を少なくとも二つ以上有する硬化剤であるベンゾグアナミンを用いた実施例１、２が最も実装電気導通率が良く、ぬれ広がり率が高いことがわかる。
【０１０７】
次に、プリント配線基板のスルーホール半径及び回路基板の厚さを変えて、電気導通、信頼性試験を行った。
【０１０８】
（実施例３）
エポキシ樹脂として、ビスフェノールＡ系２官能エポキシ樹脂（旭電化工業製、型式ＥＰ４３００Ｅ、エポキシ当量１８５（ｇ／ｅｑ））１００質量部、硬化剤として、ベンゾグアナミン（和光純薬工業株式会社製、１級試薬）２５質量部、有機酸活性剤として、サリチル酸３０質量部（サリチル酸０．２２当量）、無鉛系はんだ粉末として、組成がＳｎ‐３．０Ａｇ‐０．５Ｃｕで、粒子径３０〜４０μｍのものを３５６質量部の組成で、これらを攪拌混合することによりソルダーペーストを得た。このソルダーペーストの粘度をスパイラル粘度計（マルコム製）で測定したところ１６５Ｐａ・ｓ（測定温度２５℃、１０ｒｐｍ）であった。
【０１０９】
厚さｔが１．６ｍｍで、スルーホール半径（Ｒ）が０．９ｍｍ（ランド半径１．６ｍｍ）の銅はくで覆われたスルーホールを有するプリント配線基板（ＦＲ−４：耐燃性ガラス基材エポキシ樹脂積層板）を用い、このプリント配線基板のスルーホール上に、上記ソルダーペーストをマイクロディスペンサー法により塗布した。次いで、リード端子半径（ｒ）が０．３ｍｍであるＩＭＤ（ダイオード、商品型番ＥＲＢ１２−０２Ｖ１、富士電機株式会社製）のリード端子を上記スルーホールに挿入して、ＩＭＤを配置した。
【０１１０】
その後、窒素雰囲気下（酸素濃度２００ｐｐｍ以下）で、室温から温度２４５℃まで４０℃／ｓにて昇温し、３分間保持した後自然冷却させ、試験片Ａを得た。
【０１１１】
得られた試験片Ａについて、以下の試験を行った。
(１)電気導通試験
Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｕｌｔｉｍｅｔｅｒ（型式：７３２−０２、横河電機株式会社製）を用いて、スルーホールランド部とリード端子との電気導通を調査した。
評価方法として、導通を確認したものは○、抵抗が無限大だったものを×として示す。
【０１１２】
(２)信頼性試験
試験片Ａを温度−４０℃と＋１２５℃に設定した２つの炉を使用し、一方の炉に３０分保管した後、１０秒以内に他方の炉に移し３０分保管する、これを１サイクルとして、合計１０００サイクル実施した。Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｕｌｔｉｍｅｔｅｒ（型式：７３２−０２、横河電機株式会社製）を用いて、スルーホールランド部とリード端子との電気導通を調査した。
評価方法として、導通を確認したものは○、抵抗が無限大だったものを×として示す。
【０１１３】
また、判定方法は、電気導通試験と信頼性試験の両方において導通を確認したものを良好○とし、それ以外のものを不可×とした。
【０１１４】
（実施例４）
プリント配線基板（ＦＲ−４：耐燃性ガラス基材エポキシ樹脂積層板）の厚さｔを１．６ｍｍとし、スルーホール半径（Ｒ）を０．７ｍｍ（ランド半径１．３０ｍｍ）とし、ＩＭＤのリード端子半径（ｒ）を０．３ｍｍとした他は、実施例３と同様の方法でサンプル作製と評価を実施した。
【０１１５】
（実施例５）
プリント配線基板（ＦＲ−４：耐燃性ガラス基材エポキシ樹脂積層板）の厚さｔを１．６ｍｍとし、スルーホール半径（Ｒ）を１．０ｍｍ（ランド半径１．７５ｍｍ）とし、ＩＭＤのリード端子半径（ｒ）を０．３ｍｍとした他は、実施例３と同様の方法でサンプル作製と評価を実施した。
【０１１６】
（実施例６）
プリント配線基板（ＦＲ−４：耐燃性ガラス基材エポキシ樹脂積層板）の厚さｔを１．２ｍｍとし、スルーホール半径（Ｒ）を０．５５ｍｍ（ランド半径１．００ｍｍ）とし、ＩＭＤのリード端子半径（ｒ）を０．４ｍｍとした他は、実施例３と同様の方法でサンプル作製と評価を実施した。
【０１１７】
（実施例７）
プリント配線基板（ＦＲ−４：耐燃性ガラス基材エポキシ樹脂積層板）の厚さｔを２．０ｍｍとし、スルーホール半径（Ｒ）を０．５５ｍｍ（ランド半径１．００ｍｍ）とし、ＩＭＤのリード端子半径（ｒ）を０．３５ｍｍとした他は、実施例３と同様の方法でサンプル作製と評価を実施した。
【０１１８】
（実施例８）
プリント配線基板（ＦＲ−４：耐燃性ガラス基材エポキシ樹脂積層板）の厚さｔを３．０ｍｍとし、スルーホール半径（Ｒ）を１．３ｍｍ（ランド半径２．５ｍｍ）とし、ＩＭＤのリード端子半径（ｒ）を０．４５ｍｍとした他は、実施例３と同様の方法でサンプル作製と評価を実施した。
【０１１９】
（実施例９）
プリント配線基板（ＦＲ−４：耐燃性ガラス基材エポキシ樹脂積層板）の厚さｔを１．２ｍｍとし、スルーホール半径（Ｒ）を０．９ｍｍ（ランド半径１．６０ｍｍ）とし、ＩＭＤのリード端子半径（ｒ）を０．３ｍｍとした他は、実施例３と同様の方法でサンプル作製と評価を実施した。
【０１２０】
（比較例５）
プリント配線基板（ＦＲ−４：耐燃性ガラス基材エポキシ樹脂積層板）の厚さｔを１．６ｍｍとし、スルーホール半径（Ｒ）を３．３ｍｍ（ランド半径４．０ｍｍ）とし、ＩＭＤのリード端子半径（ｒ）を２．５ｍｍとした他は、実施例３と同様の方法でサンプル作製と評価を実施した。
【０１２１】
（比較例６）
プリント配線基板（ＦＲ−４：耐燃性ガラス基材エポキシ樹脂積層板）の厚さｔを１．６ｍｍとし、スルーホール半径（Ｒ）を０．３ｍｍ（ランド半径１．３０ｍｍ）とし、ＩＭＤのリード端子半径（ｒ）を０．１ｍｍとした他は、実施例３と同様の方法でサンプル作製と評価を実施した。
【０１２２】
（比較例７）
プリント配線基板（ＦＲ−４：耐燃性ガラス基材エポキシ樹脂積層板）の厚さｔを１．０ｍｍとし、スルーホール半径（Ｒ）を２．０ｍｍ（ランド半径３．２ｍｍ）とし、ＩＭＤのリード端子半径（ｒ）を０．３ｍｍとした他は、実施例３と同様の方法でサンプル作製と評価を実施した。
【０１２３】
（比較例８）
プリント配線基板（ＦＲ−４：耐燃性ガラス基材エポキシ樹脂積層板）の厚さｔを１．６ｍｍ）とし、スルーホール半径（Ｒ）を１．１ｍｍ（ランド半径２．０ｍｍ）とし、ＩＭＤのリード端子半径（ｒ）を１．０ｍｍとした他は、実施例３と同様の方法でサンプル作製と評価を実施した。
【０１２４】
以上の結果を表２に示す。
【０１２５】
【表２】
2008012576.tif 000004
【０１２６】
表２の結果から、本発明のソルダーペーストを用いてはんだ付けを行って、Ｒ−ｒの値が上記数式（Ｉ）の範囲にある場合、及びスルーホール半径（Ｒ）と基板厚さ（ｔ）との比（Ｒ／ｔ）が、０．２〜２の範囲にある場合には、スルーホールとリード端子との電気導通性が良く、信頼性が高いことがわかる。
【０１２７】
次に、硬化剤をマイクロカプセルで内包した場合と内包しなかった場合について、保存中における粘度安定性の評価を行った。
【０１２８】
（実施例１０）
以下の組成のソルダーペーストを調製した。
【０１２９】
液状エポキシ樹脂として、ビスフェノールＡグリシジルエーテル（型式ＥＰ４３００Ｅ、旭電化工業製、エポキシ当量１８５ｇ／ｅｑ）を１００質量部秤量した。有機酸活性剤として、サリチル酸（和光純薬工業株式会社製、１級試薬）を３０質量部（０．２２当量）、硬化剤として、ベンゾグアナミン（和光純薬工業株式会社製、１級試薬）を２５質量部用いた。なお、硬化剤は、（株）日本マクセルプロダクツ社にて、メラミン樹脂膜にてマイクロカプセル化（粒径３〜５μｍ）して用いた。これらを攪拌しながら混合することにより、乳白色の樹脂ペーストを得た。
【０１３０】
無鉛系はんだ粉末として、平均粒径３０μｍ、真球状で、Ｓｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕの組成からなる粉末（三井金属製、グレード２０‐３０）を３５６．２質量部秤量し、上記樹脂ペーストと混合攪拌して、ソルダーペーストを得た。
【０１３１】
上記より得られたソルダーペースト試料の粘度について、ＪＩＳ−Ｚ３２８４に規定されているスパイラル粘度計を用いて、回転速度１０ｒｐｍにて初期粘度を測定した。更にペーストのポットライフを計測するために、室温にて７日間放置し、ソルダーペーストを攪拌後、上記と同様にＪＩＳ−Ｚ３２８４に準拠した粘度を測定した。
【０１３２】
判定方法は、初期値に対して粘度が±１０％以内の変動のものを合格○とし、粘度変動が、１０％以上あるものを不合格×とした。
【０１３３】
（実施例１１）
硬化剤として、ベンゾグアナミンを中空の架橋ポリスチレン（ＪＳＲ（株）製のＳＸ８６６（Ａ））で、粒径３μｍとなるようにマイクロカプセル化した以外は、実施例１０と同じ材料、実装方法で、評価を実施した。
【０１３４】
（比較例９）
硬化剤ベンゾグアナミンをジシアンジアミド（和光純薬工業株式会社製）に変更し、硬化剤をマイクロカプセルで包含しなかった以外は、実施例１０と同じ材料、実装方法で、評価を実施した。
【０１３５】
以上の結果を表３に示す。
【０１３６】
【表３】
2008012576.tif 000005
【０１３７】
表３の結果から、実施例１０及び実施例１１の、硬化剤をマイクロカプセルで覆ったソルダーペーストは、７日経過後であっても粘性の変化がほとんどなく、保存性に優れていることがわかる。
【０１３８】
一方、比較例９の、硬化剤をマイクロカプセルで覆わなかったソルダーペーストは、７日経過後には粘性が大きく増加変動し、保存性に劣る。
【０１３９】
よって、硬化剤をマイクロカプセルで覆うことで、ソルダーペースト中の硬化剤が、ペースト保管中に樹脂と硬化反応が進むことがなく、ソルダーペーストの粘性が時間経過とともに増大し、プリント配線基板への塗布が困難にならず、ソルダーペーストのポットライフを長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４０】
【図１】プリント配線基板に電子部品（ＩＭＤ部品）を搭載した断面図である。
【符号の説明】
【０１４１】
１ プリント配線基板
２ 回路パターン部
３ スルーホール
４ 電子部品
５ リード端子
Ｒ スルーホール半径
ｒ リード端子半径
ｔ プリント配線基板の厚さ
【図１】
2008012576.tif 000008