(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックス組成物であって、
４０〜５０ｗｔ％の反応性エポキシ樹脂、
２５〜３５ｗｔ％の非揮発性液体エポキシ希釈剤、
２０〜３５ｗｔ％の、室温において非反応性である、はんだ付け用活性剤及びエポキシ硬化剤としての少なくとも一つの成分、および
２．０〜３．５ｗｔ％のチキソトロープ剤、
を含有し、前記ＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックス組成物は１０ポアズ〜５０ポアズの粘度を有し、はんだとともに用いられるときに樹脂の活性化、再溶融、および硬化が生じて、このとき重量が失われないように配合された、ＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックス組成物。
【請求項２】
前記反応性エポキシ樹脂は少なくとも２つの反応性エポキシ基を含む重合体鎖を有する、請求の範囲第１項に記載のＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックス組成物。
【請求項３】
前記非揮発性液体エポキシ希釈剤は１分子当たり少なくとも１つのエポキシ基を有するオリゴマーを含む、請求の範囲第１項に記載のＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックス組成物。
【請求項４】
前記非揮発性液体エポキシ希釈剤は低分子量ポリオールを含む、請求の範囲第１項に記載のＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックス組成物。
【請求項５】
前記非揮発性液体エポキシ希釈剤はポリグリコールジエポキシドを含む、請求の範囲第４項に記載のＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックス組成物。
【請求項６】
前記はんだ付け用活性剤は有機酸を含む、請求の範囲第１項に記載のＶＣＯ非含有はんだ付け用フラックス組成物。
【請求項７】
前記エポキシ硬化剤は前記有機酸を含む、請求の範囲第６項に記載のＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックス組成物。
【請求項８】
前記有機酸は多官能価カルボン酸を含む、請求の範囲第７項に記載のＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックス組成物。
【請求項９】
前記有機酸は下記の化学構造：
ＨＯＯＣ-（ＣＨ2）n-ＣＯＯＨ
（ここでｎ＝２〜７）
を有する線状ジカルボン酸を含む、請求の範囲第７項に記載のＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックス組成物。
【請求項１０】
４０〜９５ｗｔ％のはんだ付け用粒子、および５〜６０ｗｔ％の請求の範囲第１項に記載のＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックス組成物を含有する、ＶＯＣ非含有はんだペースト。
【請求項１１】
前記はんだ付け用粒子は、すず-鉛合金、銀-すず-鉛合金、ビスマス-すず-鉛合金、金-すず-鉛合金、およびイリジウム-すず-鉛合金からなる群から選択される、請求の範囲第１０項に記載のＶＯＣ非含有はんだペースト。
【請求項１２】
ＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックス組成物であって、
４０〜５０ｗｔ％の反応性エポキシ樹脂、
２５〜３０ｗｔ％の非揮発性液体エポキシ希釈剤、および
２０〜３５ｗｔ％の室温において非反応性のはんだ付け用活性剤、
を含み、前記活性剤は前記エポキシ樹脂のための硬化剤としても作用し、はんだとともに用いられるときに樹脂の活性化、再溶融、および硬化が生じて、このとき重量が失われないように配合された、ＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックス組成物。
【請求項１３】
前記エポキシ樹脂は少なくとも２つのエポキシ基を含む重合体鎖を有する、請求の範囲第１２項に記載のＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックス組成物。
【請求項１４】
前記エポキシ樹脂はビスフェノールＡタイプのエポキシ樹脂を含む、請求の範囲第１３項に記載のＶＯＣ非含有はんだ付けフラックス組成物。
【請求項１５】
前記液体エポキシ希釈剤は１分子当たり少なくとも１つのエポキシ基を有するオリゴマーを含む、請求の範囲第１２項に記載のＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックス組成物。
【請求項１６】
前記液体エポキシ希釈剤はポリオールを含む、請求の範囲第１５項に記載のＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックス組成物。
【請求項１７】
前記液体エポキシ希釈剤はポリグリコールジエポキシドを含む、請求の範囲第１６項に記載のＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックス組成物。
【請求項１８】
前記活性剤は多官能価カルボン酸を含む、請求の範囲第１２項に記載のＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックス組成物。
【請求項１９】
前記カルボン酸はリンゴ酸を含む、請求の範囲第１８項に記載のＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックス組成物。
【請求項２０】
前記カルボン酸は下記の一般構造：
ＨＯＯＣ-（ＣＨ2）n-ＣＯＯＨ
（ここでｎ＝２〜７）
を有する線状ジカルボン酸を含む、請求の範囲第１９項に記載のＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックス組成物。
【請求項２１】
さらにチキソトロープ剤を含む、請求の範囲第１２項に記載のＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックス組成物。
【請求項２２】
前記チキソトロープ剤は水素化ヒマシ油を含む、請求の範囲第２１項に記載のＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックス組成物。
【請求項２３】
前記チキソトロープ剤は前記フラックス組成物の２〜３．５ｗｔ％を構成する、請求の範囲第２１項に記載のＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックス組成物。
【請求項２４】
ＶＯＣ非含有はんだペーストであって、
４０〜５０ｗｔ％の反応性エポキシ樹脂、
２５〜３０ｗｔ％でかつ５ポアズの非揮発性液体エポキシ希釈剤、および
２０〜３５ｗｔ％の、室温において非反応性である、はんだ付け用活性剤及びエポキシ硬化剤としての少なくとも一つの成分、
を含有するＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックス組成物；および
はんだ付け用粒子
を含み、はんだとともに用いられるときに樹脂の活性化、再溶融、および硬化が生じて、このとき重量が失われないように配合された、ＶＯＣ非含有はんだペースト。
【請求項２５】
前記はんだ付け用粒子は、前記ＶＯＣ非含有はんだペーストの４０〜９５ｗｔ％を構成し、前記ＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックス組成物は、前記ＶＯＣ非含有はんだペーストの５〜６０ｗｔ％を構成する、請求の範囲第２４項に記載のＶＯＣ非含有はんだペースト。
【請求項２６】
前記はんだ付け用粒子は、すず-鉛合金、銀-すず-鉛合金、ビスマス-すず-鉛合金、金-すず-鉛合金、およびイリジウム-すず-鉛合金からなる群から選択される、請求の範囲第２５項に記載のＶＯＣ非含有はんだペースト。
【請求項２７】
ＶＯＣ非含有フラックス入りはんだワイヤ構造物であって、
ＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックス組成物からなる内側のコア、および
はんだ合金からなる外側のシェル
を含み、前記ＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックス組成物は、
４０〜５０ｗｔ％の反応性エポキシ樹脂、
２５〜３５ｗｔ％の非揮発性液体エポキシ希釈剤、
２０〜３５ｗｔ％の、室温において非反応性である、はんだ付け用活性剤及びエポキシ硬化剤としての少なくとも一つの成分、および
２．０〜３．５ｗｔ％のチキソトロープ剤、
を含有し、かつ前記フラックスは１０〜５０ポアズの粘度を有し、前記はんだ合金の再溶融と硬化の間に重量を失わない、はんだワイヤ構造物。
【請求項２８】
ＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックス組成物であって、
４０〜５０ｗｔ％のエポキシ樹脂、および
２０〜３５ｗｔ％の、室温において非反応性の、エポキシ硬化剤でもあるはんだ付け用活性剤、
を含有し、前記ＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックス組成物は１０〜５０ポアズの粘度を有し、かつ前記フラックスは、はんだが再溶融する条件下で重量が変化しないように構成された、ＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックス組成物。
【請求項２９】
前記エポキシ樹脂は全体として１５〜２０ｗｔ％のエポキシドを有する、請求の範囲第２８項に記載のＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックス組成物。
【請求項３０】
前記エポキシ樹脂は全体として１７ｗｔ％のエポキシドを有する、請求の範囲第２９項に記載のＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックス組成物。
【請求項３１】
前記エポキシ硬化剤でもあるはんだ付け用活性剤はエポキシ樹脂の中に不溶性粉末として懸濁していて、かつ前記エポキシ硬化剤でもあるはんだ付け用活性剤は室温においてエポキシ樹脂と反応しないが、しかしはんだ再溶融温度よりも低くその範囲内の温度においてエポキシ樹脂と反応する、請求の範囲第２８項に記載のＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックス組成物。
【請求項３２】
４０〜９５ｗｔ％のはんだ付け用粒子、および、５〜６０ｗｔ％の請求の範囲第２８項に記載のＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックス組成物を含有する、ＶＯＣ非含有はんだペースト。
【請求項３３】
エポキシ樹脂は、反応性エポキシ樹脂およびはんだ再溶融条件下で非揮発性の液体エポキシ希釈剤を含有する、請求の範囲第２８項に記載のＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックス組成物。
【請求項３４】
４０〜５０ｗｔ％の反応性エポキシ樹脂、および、その中に分散していて室温において反応性エポキシ樹脂と反応しないがしかしはんだ再溶融条件下の温度において溶融したエポキシ樹脂を硬化させる、２０〜３５ｗｔ％のはんだ付け用活性剤を含有する、ＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックス組成物であって、はんだとともに用いられるときに樹脂の活性化、再溶融、および硬化が生じて、このとき重量が失われないように配合された、ＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックス組成物。
【請求項３５】
４０〜５０ｗｔ％の反応性エポキシ樹脂、はんだ再溶融条件下で反応性の少なくとも１つのエポキシ基を有する２５〜３５ｗｔ％の非揮発性液体エポキシ希釈剤、及び２０〜３５ｗｔ％の、室温において非反応性である、はんだ付け用活性剤及びエポキシ硬化剤としての少なくとも一つの成分、を含有する、ＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックス組成物であって、はんだとともに用いられるときに樹脂の活性化、再溶融、および硬化が生じて、このとき重量が失われないように配合された、ＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックス組成物。
【請求項３６】
前記フラックスは電子部品包装における下盛り材料として用いられる、請求の範囲第１項に記載のＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックス組成物。
【請求項３７】
前記エポキシは硬化して残留物を残し、前記残留物は電子部品包装と印刷配線板との間の補強要素として作用する、請求の範囲第１項に記載のＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックス組成物。
【請求項３８】
前記活性剤はエポキシ樹脂に対して前記硬化剤として作用する、請求の範囲第１項に記載のＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックス組成物。
【請求項３９】
前記活性剤および前記硬化剤として作用する多官能価カルボン酸をさらに含有する、請求の範囲第１項に記載のＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックス組成物。
【請求項４０】
前記硬化剤はメラミン、２-アミノピリミジン、および２,４,６-トリアミノピリミジンからなる群から選択される、請求の範囲第１項に記載のＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックス組成物。
【発明の詳細な説明】
発明の背景および概要
本発明ははんだ付け用フラックスおよびはんだペーストに関し、特に、いかなる揮発性有機化合物または溶剤（ＶＯＣ）をも含有しないエポキシ系はんだ付け用フラックスに関する。
はんだ付け用フラックスおよびはんだペーストは、当分野において従来から知られている。この点で、はんだペーストは電気素子のリード線を印刷配線板（ＰＷＢ）上のコンタクトパッドに接続するために用いられる。使用時は、はんだペーストはＰＷＢの銅のコンタクトパッドの上に印刷され、電気素子のリード線はＰＷＢコンタクトパッドの最上部の適当な位置に配置され、次いでＰＷＢアセンブリ全体が加熱されてはんだペーストが再溶融（リフロー：reflow）し、電気素子のリード線とＰＷＢのコンタクトパッドとの間の接続が形成される。
はんだペーストは一般に、はんだ粉末とはんだ付け用フラックスの均質混合物からなり、フラックスははんだ粉末と混合したときに混合物にペーストの物理特性を与える。はんだ付け用フラックスは典型的には、樹脂（通常はロジンまたはロジン誘導体）と揮発性有機溶剤に溶解した有機酸性活性剤との溶液である。有機溶剤は典型的には、フラックス組成物の８０ｗｔ％以下を占める。はんだ付け用フラックス中の有機酸性活性剤は、金属の表面に供給されたときに金属成分から酸化物の膜を積極的に除去し、それによって溶融したはんだをフラックスを付与した表面上で自由に流動させてそれに結合させる。チキソトロープ剤およびその他の粘度調整剤が存在していてもよく、それによってはんだ付け用フラックスおよび／またははんだペーストに所望の流動学的特性が付与される。
再溶融すなわち加熱工程の間に、有機溶剤の大部分は空気中に蒸発して、ＰＷＢ上に固体残留物が残る。さらに、有機溶剤の蒸発の他に、固体残留物の分解または昇華によってかなりの量の有機材料添加物が蒸発気として空中浮揚性になる。先行技術のはんだペーストとフラックスはそれらの意図された目的に対してはかなり効果的であるが、はんだの再溶融の間の有機溶剤の蒸発と有機材料の放出は、産業会で近年かなりの関心事になりつつある多くの問題を提出している。第一に、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）およびＶＯＣ排出物は現在、環境上の観点からより厳密な調査を受けている。より厳重な環境上の規制は、全ての産業において有機排出物の低減を要求している。第二に、ＶＯＣ排出物は再溶融装置にとってやっかいなものである。というのは、ＶＯＣは装置の低温部分上で再凝縮し、金属を腐食し、電気的な故障を発生し、通風ダクトを詰まらせるからである。有機溶剤系はんだペーストのもう一つの欠点は、ロジンタイプのペーストの場合、固体残留物が脆く、割れ易いことである。印刷配線板の製造業者の多くは現在、折り曲げ可能な回路構造物すなわちフレキシブル回路を製造していて、溶剤系はんだペーストの脆さと割れはこれらのタイプの用途においては許容しがたい。ロジンタイプの有機溶剤はんだペーストの脆さを改善するための可塑化剤の使用は、有機残留物の粘度を高め、再溶融後のＰＷＢのピンテスト（pin-testing）のためには不適切である。
本発明は、４０〜５０ｗｔ％のエポキシ樹脂、２５〜３０ｗｔ％の非揮発性液体エポキシ希釈剤、２０〜３３ｗｔ％の室温においてエポキシ系中で不溶性のすなわち非反応性の活性剤、および２.０〜３.５ｗｔ％のチキソトロープ剤を含有するエポキシ系ＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックスを提供する。本発明のはんだ付け用フラックスにおいて、活性剤はエポキシ樹脂系のための硬化剤としても提供される。はんだ付け用フラックス中には、再溶融工程の間に蒸発する有機溶剤は存在しない。エポキシ希釈剤は例えば、１または２以上のエポキシ官能基を有する反応性希釈剤（例えばポリグリコールジエポキシド）または非反応性希釈剤（例えばポリエーテルジオール）である。特に、このはんだ付け用フラックスは、好ましくは、４０〜５０ｗｔ％のビスフェノールＡタイプのエポキシ樹脂、２５〜３５ｗｔ％のポリグリコールジエポキシド（エポキシ希釈剤）、２０〜３５ｗｔ％の多官能価カルボン酸（活性剤および硬化剤）（例えばリンゴ酸）、および２.０〜３.５ｗｔ％の水素化ヒマシ油（チキソトロープ剤）を含有する。
本発明はさらに、４０〜９５ｗｔ％のはんだ付け用粒子と５〜６０ｗｔ％の上述のＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックスからなる上述のフラックスから形成されたＶＯＣ非含有はんだペーストを提供する。はんだ付け用粒子は好ましくは、約３２５〜５００のメッシュサイズを有する６３Ｓn/３７Ｐb合金はんだ粒子からなる。フラックス組成物に添加されるチキソトロープ剤は印刷配線板上へのはんだペーストの印刷適性を改善する。フラックスの活性剤は再溶融工程中にはんだ粉末と銅のコンタクトを効果的に活性化し、それと同時にエポキシを硬化させて、それによって固体で乾燥しているがしかし可撓性の残留物を印刷配線板上に残留させる。活性／硬化剤は、それが再溶融工程の直前に溶融して活性化と樹脂の硬化とはんだ粒子の再溶融がほとんど同時に起こるように、選択される。
本発明はさらに、上述のＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックスから形成されたフラックス入りはんだワイヤを提供する。このフラックス入りはんだワイヤは通常のはんだワイヤ形成法に従って形成され、それによって本発明のＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックスからなる内側のコアとはんだ合金からなる外側のシェルを有するワイヤ構造物が得られる。
従って、本発明の目的には、再溶融工程の後に硬化して固体で乾燥した可撓性の残留物を印刷配線板上に形成するエポキシ系ＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックスを提供すること、ＶＯＣ非含有はんだペーストを提供すること、およびＶＯＣ非含有フラックス入りはんだワイヤを提供することが含まれる。
本発明のその他の目的、態様、および利点は、以下の説明によって明らかになろう。
好ましい態様の説明
はんだ付け用フラックス
以下においてさらに十分に説明されるが、本発明のはんだ付け用フラックスはエポキシ樹脂系をベースとするもので、いかなる揮発性有機溶剤または化合物も存在しない。
本発明のＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックスは本質的に、反応性エポキシ樹脂と非揮発性液体エポキシ希釈剤の混合物中に配合された活性剤、エポキシ硬化剤、およびチキソトロープ剤からなる。このはんだ付け用フラックス中にはいかなる有機溶剤も存在しない。本発明において、活性剤はエポキシ樹脂のための硬化剤としても作用するのが好ましい。
反応性エポキシ樹脂ははんだ付け用フラックス中の主成分を構成し、フラックス組成物全体の約４０ｗｔ％〜約５０ｗｔ％からなる。本発明において、少なくとも２つの反応性エポキシ基を有する反応性エポキシ樹脂が特に好ましい。この点に関して、ビスフェノールＡタイプの樹脂がフラックス組成物のために特に適していることが見いだされたが、類似した特性を有する他の樹脂も適している。例えば、エポキシ・ノボラック樹脂とポリグリコールエポキシ樹脂も適している。
上記のエポキシ樹脂の大部分は、印刷可能なはんだ付け用フラックスまたははんだペーストに用いるのに有効であるためには大きすぎる粘度（約１００ポアズ）を有する。本発明によれば、エポキシ樹脂は、低い粘度の溶液を得るために、低分子量で低粘度で非揮発性の液体エポキシ希釈剤であって約５ポアズの粘度を有するものと配合される。約１０ポアズ〜約５０ポアズ（２５℃、ブルックフィールド）の範囲の粘度が、本発明のはんだ付け用フラックスについて特に好ましい。この点で、非揮発性希釈剤はフラックス組成物全体の約２５ｗｔ％〜約３０ｗｔ％からなるのが好ましい。エポキシ希釈剤は、１または２以上の反応性エポキシ基を有する反応性希釈剤であってもよい。例えば、低分子量ポリオール（例えばポリグリコールジエポキシド）または１分子当たり少なくとも１つのエポキシ基を有するオリゴマーである。その他の適当な反応性希釈剤には、アルキルグリシジルエーテルおよびグリシジル酸性エステルがある。
さらにまた、エポキシ希釈剤は非反応性希釈剤、例えば１０００以下の分子量を有するポリエーテルジオールであってもよい。しかしやはり効果的なその他の非反応性希釈剤には、ノニルフェノール、フルフリルアルコール、およびジブチルフタレートがある。
エポキシ樹脂とエポキシ希釈剤の配合物はエポキシ樹脂系と呼ばれ、はんだ付け用フラックス全体の約７５ｗｔ％〜約８０ｗｔ％からなる。
フラックス組成物の印刷適性をさらに改善するために、チキソトロープ剤、例えば水素化ヒマシ油を樹脂系に添加するのが好ましい。その他の適当なチキソトロープ剤には、ポリアミドおよびポリエチレンワックスがある。チキソトロープ剤は、フラックス組成物全体の約２.５ｗｔ％〜約３.５ｗｔ％からなるのが好ましい。
活性剤は有機酸、好ましくは多官能価カルボン酸を含む。例えば、リンゴ酸、グルタル酸、琥珀酸、アゼライン酸、またはくえん酸である。多官能価カルボン酸は１よりも多いカルボン酸基を有し、これは、この種類が、ジカルボン酸（２カルボン酸基）例えばリンゴ酸、グルタル酸、琥珀酸、およびアゼライン酸、およびトリカルボン酸（３カルボン基）例えばくえん酸、を含むことを意味する。これらの酸の全てがはんだ付け用フラックスに用いるのに適している。さらにカルボン酸は下記の一般構造を有する線状ジカルボン酸を含んでいてもよい：
ＨＯＯＣ-（ＣＨ2）n-ＣＯＯＨ
ここでｎ＝２〜５である。
活性剤にさらに要求されることは、それが室温で固体状態を維持していなければならないこと、すなわち非反応型であることである。分散した活性／硬化剤とエポキシ樹脂との間で室温において全く反応があってはならない。従って、活性／硬化剤は樹脂系中で不溶性でなければならない。この点で、活性剤は粉末状で供給されてエポキシ樹脂系の中に配合され、はんだ付け用フラックスが加熱されるまではエポキシ樹脂系の中で粉末状で懸濁している。この場合、活性／硬化反応は活性／硬化剤が溶融した後でのみ開始することができる。選択される特定のエポキシ樹脂と活性／硬化剤は用いられるはんだ／はんだ合金の融点によって決定される、ということが指摘される。活性剤とのエポキシ樹脂の反応開始温度は、はんだの融点よりもわずかに低くなければならない。例えば、Ｓn６３/Ｐb３７はんだ合金の再溶融温度は約１８３℃である。従って、融点が約１３０〜１８０℃の活性剤が考えられる。融点が低い活性／硬化剤は再溶融工程よりもかなり早く硬化反応を開始し、一方、融点が高い活性剤は反応を開始するのが遅すぎて、その結果、再溶融工程は樹脂系が十分に硬化する前に完了するだろう。
本発明において、活性剤はエポキシ樹脂系に対する硬化剤としても作用するのが好ましい。この点で、上述の多官能価カルボン酸は活性剤としても硬化剤としても適していることが見いだされた。あるいは、硬化工程を触媒するために追加の硬化剤、例えばトリイソプロパノールアミンをはんだ付け用フラックスに添加することができる。その他の適当な硬化剤には、メラミン、２-アミノピリミジン、および２,４,６-トリアミノピリミジンがある。
エポキシ樹脂系との硬化剤の硬化反応速度は、反応位置の数すなわち利用できる官能エポキシ基の数の関数であり、これはエポキシドの重量％で表される。ビスフェノールＡタイプの樹脂を含む上述の標準のエポキシ樹脂は、各々が約２５のエポキシド重量％を有する。低粘度のエポキシ希釈剤すなわちポリグリコールジエポキシドは約７のエポキシド重量％を有する。非反応性エポキシ希釈剤のエポキシド重量％は０である。樹脂配合物は、フラックスに対して適切に作用するためにはすなわち硬化後に乾燥した非粘性で可撓性の残留物が得られるためには、全体としてのエポキシド重量％が約１５〜約２０であるのが好ましく、エポキシド重量％が約１７であるのがより好ましい。
（例）
（フラックスの調製Ｎo.１）
４０ｗｔ％のビスフェノールＡタイプ樹脂（分子量３７８）（エポキシド当量１８９）を２５ｗｔ％のポリエーテルジオール（分子量７６０）と配合し、低粘度のエポキシ樹脂系を得た。３.５ｗｔ％の水素化ヒマシ油をエポキシ樹脂系に７５℃において１５分間分散させた。配合物を４０℃まで冷却し、２６ｗｔ％のリンゴ酸（微細な粉末状）と０.５ｗｔ％のトリイソプロパノールアミン（微細な粉末状）を配合物中に高剪断下で分散させた。
（フラックスの調製Ｎo.２）
フラックス１と同様に、５０ｗｔ％のビスフェノールＡタイプエポキシ樹脂、２５ｗｔ％のポリグリコールジエポキシド（粘度３０〜６０センチポアズ）、２.０ｗｔ％の水素化ヒマシ油、２０ｗｔ％のグルタル酸、および３.０ｗｔ％のリンゴ酸を用いて調製した。
（フラックスの調製Ｎo.３）
フラックス２と同様に、５０ｗｔ％のビスフェノールＡタイプエポキシ樹脂、２５ｗｔ％のポリグリコールジエポキシド（粘度３０〜６０センチポアズ）、２.０ｗｔ％の水素化ヒマシ油、２０ｗｔ％の琥珀酸、および３.０ｗｔ％のリンゴ酸を用いて調製した。
（フラックスの調製Ｎo.４）
フラックス２と同様に、５０ｗｔ％のビスフェノールＡタイプエポキシ樹脂、２５ｗｔ％のポリグリコールジエポキシド、２.０ｗｔ％の水素化ヒマシ油、２０ｗｔ％のアゼライン酸、および３.０Ｗｔ％のリンゴ酸を用いて調製した。
はんだペースト
上述したように、本発明によるはんだペーストは、約４０〜約９５ｗｔ％の粉末状はんだ付け用粒子と約５〜約６０ｗｔ％のＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックスを含有する。はんだ付け用粒子は好ましくは、再溶融温度が約１８３℃のすず-鉛合金例えばＳn６３/Ｐb３７、あるいは銀-すず-鉛合金、ビスマス-すず-鉛合金、金-すず-鉛合金、またはイリジウム-すず-鉛合金からなる。はんだ付け用粒子は約３２５〜約５００のメッシュサイズを有するのが好ましいが、しかしその他のサイズのはんだ付け用粒子もはんだペーストの特定の適用によっては適している。
（例）
（はんだペーストの調製）
フラックスの調製Ｎo.２で調製した１３０ｇのはんだ付け用フラックスを８７０ｇのはんだ粉末Ｓn６３/Ｐb３７（３２５〜５００メッシュ）と混合し、約１ｋｇのはんだペーストを得る。
使用において、通常の印刷技術に従ってはんだペーストを印刷配線板（ＰＷＢ）の上に印刷し、電子部品包装（electronic package）をＰＷＢの印刷領域の上の所定の位置に置き、このＰＷＢをはんだ再溶融炉の中に置く。炉の温度を当分野で公知の典型的なスパイク曲線に従ってはんだ再溶融温度まで上昇させる。温度が活性剤の融点よりも高くなったとき、活性剤は溶融してはんだと銅のコンタクトパッドを活性化し、パッド表面上の酸化膜がすべて除去される。活性剤はさらに硬化剤として作用し、エポキシ系のカップリング反応が開始する。温度がはんだ再溶融温度まで上昇したとき、はんだは溶融して表面上で再溶融し、銅の端子領域と電子部品包装のリード線の間ではんだ結合が行われ、一方、エポキシ系が同時に硬化する。再溶融工程が完了すると、エポキシ系フラックスは乾燥して透明で可撓性の残留物が残るが、これはその容積をまったく失っていない。有機溶剤または有機化合物は存在していないので、有機材料は空気中にはまったく放出されない。可撓性で乾燥した残留物は洗浄する必要がなく、電子部品包装とＰＷＢの間の機械的強化要素として作用し、このことはこの適用をフレキシブル回路に特に適したものにする。残留物は非粘性なので、それは再溶融後のはんだ接合のピンテストのためにも特に適している。
フラックス入りはんだワイヤ
本発明のＶＯＣ非含有フラックス組成物はフラックス入りはんだワイヤに用いるのにも有効である。フラックス入りはんだワイヤは手作業によるはんだ付けにおいて典型的に用いられるが、この場合はんだワイヤは手でつかんだはんだごてを介して溶融される。当分野において先行技術のフラックス入りはんだワイヤに関する一つの問題は、はんだごてを使って作業する従業者が、手作業によるはんだ付けを行っている間に、ロジン系はんだフラックスから放出される有毒なＶＯＣ排出物に直接さらされることである。
本発明によるフラックス入りはんだワイヤは、上述のＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックスからなる内側のコアと前に説明したはんだ合金からなる外側のシェルを有するワイヤ構造物からなる。例えば、はんだ合金は、再溶融温度が約１８３℃のすず-鉛合金例えばＳn６３/Ｐb３７、あるいは銀-すず-鉛合金、ビスマス-すず-鉛合金、金-すず-鉛合金、またはイリジウム-すず-鉛合金からなるのが好ましい。コアのはんだワイヤおよびその製造業者は当分野において知られていて、従ってその特定の製造手段についてさらにここでは説明しない。
（例）
（ＶＯＣ非含有フラックス入りはんだワイヤ）
フラックスの調製Ｎo.１（上述）で調製したはんだ付け用フラックスが、はんだ合金Ｓn６３/Ｐb３７と、通常の製造方法に従って共押出しされて、中心のコアとして上述のはんだフラックスを有するフラックス入りはんだワイヤが得られる。
さらに本発明のＶＯＣ非含有フラックス組成物は、ダイレクトチップアタッチパッケージ（Direct Chip Attach Package）における下盛り材料（underfill material)として用いられると考えられる。
従って本発明は、効果的で環境にやさしいＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックス、ＶＯＣ非含有はんだペースト、およびＶＯＣ非含有フラックス入りはんだワイヤを提供すると理解される。このはんだ付け用フラックスは８０重量％以下のエポキシ樹脂系からなるが、一方、先行技術の溶剤系はんだ付け用フラックスは８０重量％以下の有機溶剤からなる。活性／硬化剤はエポキシ樹脂中に微細な固体粒子として懸濁していて、再溶融工程で溶融した後にのみ活性になるが、一方、先行技術のはんだ付け用フラックスにおいては、活性剤は溶剤中に溶解していて、従って室温で活性となる。本発明のＶＯＣ非含有はんだ付け用フラックスは再溶融加熱後に重量をまったく失わない。フラックスコアのエポキシ系は透明な固体で可撓性の残留物を残すが、これは電子部品包装とＰＷＢの間の機械的強化要素として作用する。一方、先行技術のはんだ付け用フラックスにおいては、有機溶剤は蒸発して８０重量％以下を失い、脆い残留物を残す。これらの理由から、本発明は当分野において実質的な商業上の利点を有する著しい進歩を提示する。
本発明を具体化した特定の構造をここで示して説明したが、当業者にとっては、基本的な発明の概念の精神と範囲から離れることなく部分的な様々な修正と変更を行い得ること、そしてそれは添付した請求の範囲によって示される限りにおいてここで示して説明した特定の形態には限定されないことが明らかであろう。