(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソルダペーストに用いられるフラックスであって、
水添ロジン酸メチルと、下記一般式（ｐ１）で表される化合物と、溶剤とを含有し、
水添ロジン酸メチルの含有量は、前記フラックスの総量に対して５質量％以上２０質量％以下であり、
前記一般式（ｐ１）で表される化合物の含有量は、前記フラックスの総量に対して２質量％以上５質量％以下である、フラックス。
【化１】
0006928295.tif 000033
［式（ｐ１）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を示す。］
【請求項２】
前記一般式（ｐ１）で表される化合物が、ピコリン酸である、請求項１に記載のフラックス。
【請求項３】
更に、水添ロジン酸メチル以外のロジンと、チキソ剤とを含む、請求項１又は２に記載のフラックス。
【請求項４】
水添ロジン酸メチル以外のロジンは、重合ロジン、アクリル酸変性ロジン、アクリル酸変性水添ロジン、アクリル酸変性不均化ロジン、水添ロジン、不均化ロジン及び水添ロジングリセリンエステルからなる群より選択される少なくとも一種である、請求項３に記載のフラックス。
【請求項５】
水添ロジン酸メチル以外のロジンの含有量は、前記フラックスの総量に対して２０質量％以上４０質量％以下である、請求項３又は４に記載のフラックス。
【請求項６】
水添ロジン酸メチルと、水添ロジン酸メチル以外のロジンとの混合比率は、
水添ロジン酸メチル／水添ロジン酸メチル以外のロジン
で表される質量比として、０．１６以上１．０以下である、請求項３〜５のいずれか一項に記載のフラックス。
【請求項７】
前記チキソ剤は、ワックス系チキソ剤及びアミド系チキソ剤からなる群より選択される少なくとも一種を含む、請求項３〜６のいずれか一項に記載のフラックス。
【請求項８】
前記アミド系チキソ剤は、ポリアミド、ビスアミド及びモノアミドからなる群より選択される少なくとも一種を含む、請求項７に記載のフラックス。
【請求項９】
前記ワックス系チキソ剤は、ヒマシ硬化油を含む、請求項７又は８に記載のフラックス。
【請求項１０】
前記チキソ剤の含有量は、前記フラックスの総量に対して３質量％以上１０質量％以下である、請求項３〜９のいずれか一項に記載のフラックス。
【請求項１１】
更に、前記フラックスの総量に対して有機酸を０質量％以上１５質量％以下で含有する、請求項３〜１０のいずれか一項に記載のフラックス。
【請求項１２】
更に、前記フラックスの総量に対して、
アミンを０質量％以上３０質量％以下、
有機ハロゲン化合物を０質量％以上５質量％以下、及び
アミンハロゲン化水素酸塩を０質量％以上１質量％以下
で含有する、請求項３〜１１のいずれか一項に記載のフラックス。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載のフラックスと、はんだ粉末と、からなるソルダペーストであって、
前記はんだ粉末は、α線量が０．０２ｃｐｈ／ｃｍ２以下であるはんだ合金からなり、
前記フラックスの含有量は、ソルダペーストの全質量（１００質量％）に対して、５〜９５質量％である、ソルダペースト。
【請求項１４】
前記はんだ粉末は、Ｕ：５質量ｐｐｂ未満、Ｔｈ：５質量ｐｐｂ未満、Ｐｂ：５質量ｐｐｍ未満、Ａｓ：５質量ｐｐｍ未満、Ｎｉ：０質量ｐｐｍ以上６００質量ｐｐｍ以下、及びＦｅ：０質量ｐｐｍ以上１００質量ｐｐｍ以下、並びに残部がＳｎからなる合金組成を有し、下記（１）式を満たし、かつ、α線量が０．０２ｃｐｈ／ｃｍ２以下であるはんだ合金からなる、請求項１３に記載のソルダペースト。
２０≦Ｎｉ＋Ｆｅ≦７００                  （１）
（１）式中、Ｎｉ及びＦｅは、各々前記合金組成での含有量（質量ｐｐｍ）を表す。
【請求項１５】
更に、前記合金組成は、下記（１’）式を満たす、請求項１４に記載のソルダペースト。
４０≦Ｎｉ＋Ｆｅ≦２００                  （１’）
（１’）式中、Ｎｉ及びＦｅは、各々前記合金組成での含有量（質量ｐｐｍ）を表す。
【請求項１６】
更に、前記合金組成は、Ｐｂが２質量ｐｐｍ未満である、請求項１４又は１５に記載のソルダペースト。
【請求項１７】
更に、前記合金組成は、Ａｓが２質量ｐｐｍ未満である、請求項１４〜１６のいずれか一項に記載のソルダペースト。
【請求項１８】
更に、前記合金組成は、Ａｇ：０質量％以上４質量％以下、及びＣｕ：０質量％以上０．９質量％以下の少なくとも一種を含有する、請求項１４〜１７のいずれか一項に記載のソルダペースト。
【請求項１９】
更に、前記合金組成は、Ｂｉ：０質量％以上０．３質量％以下、及びＳｂ：０質量％以上０．９質量％以下の少なくとも一種を含有する、請求項１４〜１８のいずれか一項に記載のソルダペースト。
【請求項２０】
更に、前記合金組成は、下記（２）式を満たす、請求項１９に記載のソルダペースト。
０．０３≦Ｂｉ＋Ｓｂ≦１．２              （２）
（２）式中、Ｂｉ及びＳｂは、各々前記合金組成での含有量（質量％）を表す。
【請求項２１】
前記はんだ合金は、一面の面積が９００ｃｍ２であるシート状に成形したはんだ合金シートに対して、１００℃で１時間の加熱処理を施した後におけるα線量が、０．０２ｃｐｈ／ｃｍ２以下となる、請求項１４〜２０のいずれか一項に記載のソルダペースト。
【請求項２２】
前記はんだ合金は、α線量が０．００２ｃｐｈ／ｃｍ２以下である、請求項１４〜２１のいずれか一項に記載のソルダペースト。
【請求項２３】
前記はんだ合金は、α線量が０．００１ｃｐｈ／ｃｍ２以下である、請求項２２に記載のソルダペースト。
【請求項２４】
前記はんだ粉末は、平均粒子径が０．１〜１５μｍのはんだ合金粒子群からなる、請求項１４〜２３のいずれか一項に記載のソルダペースト。
【請求項２５】
前記はんだ粉末は、平均粒子径が異なる２種以上のはんだ合金粒子群を併有する、請求項１４〜２３のいずれか一項に記載のソルダペースト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラックス及びソルダペーストに関する。
【背景技術】
【０００２】
はんだ材料として、はんだ粉末とフラックスとを含有するソルダペーストが用いられている。
プリント基板に搭載される電子部品においては、小型化、高性能化がますます要求されている。かかる電子部品としては、例えば、半導体パッケージが挙げられる。半導体パッケージでは、電極を有する半導体素子が樹脂成分で封止されている。この電極には、はんだ材料によるはんだバンプが形成されている。このはんだ材料によって、半導体素子とプリント基板とのはんだ付けがされ、両者は接続している。
【０００３】
はんだ材料においては、その使用条件や用途等に応じて、種々の特性が要求される。
例えば特許文献１には、はんだ濡れ性の向上を目的として、ロジン系樹脂、活性剤及び溶剤を含有するフラックスと、はんだ粉末とを含有する組成物が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−１６７２９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
はんだ付けに用いられるフラックスは、はんだ及びはんだ付けの対象となる接合対象物の金属表面に存在する金属酸化物を化学的に除去し、両者の境界で金属元素の移動を可能にする効能を持つ。このため、フラックスを使用してはんだ付けを行うことで、はんだと接合対象物の金属表面との間に金属間化合物が形成できるようになり、強固な接合が得られる。
【０００６】
電子部品の小型化、高性能化が進むのに伴い、従来のはんだ材料に対し、更なる特性の向上が求められる。
前記フラックスにおいては、接合対象物の金属表面に対する、はんだの濡れ速度が高く、はんだ濡れ性の良いことが要求される。
ソルダペーストを使用したはんだ付けの際、接合対象物の金属表面に対してはんだの濡れ性が確保できないと、電極上で、はんだが均等に濡れ広がりにくくなる。はんだの濡れ広がり性が悪くなると、電極に対するソルダペーストの位置ずれが生じて、ソルダペーストが電極パッドから外れた状態（ミッシングバンプ）となり、接合不良や導電不良が起きやすくなる、という問題がある。
【０００７】
リフロー方式によるはんだ付けの際には、ペーストリフロー中に、フラックス成分が加熱により揮発又は分解してガス化する。そして、このガス化したフラックス成分に起因するボイドがはんだ付け部に発生する、という問題がある。
上記のような問題は、電極のピッチの狭小化により顕著になってきている。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、ボイドの発生が少ないはんだ付けを実現でき、はんだの濡れ性を高められ、ミッシングが抑制されたフラックス、及びこのフラックスを用いたソルダペースト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】
【０００９】
本発明者らは、検討により、特定のロジン及び活性剤を併用することにより、ソルダペーストの溶融粘度が低下してボイドの発生を抑制でき、かつ、はんだの濡れ速度の向上が図れるとともに、リフロー及びフラックス残渣洗浄後のミッシングが抑制されることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、上記の課題を解決するため、以下の手段を採用する。
【００１０】
本発明の一態様は、ソルダペーストに用いられるフラックスであって、水添ロジン酸メチルと、下記一般式（ｐ１）で表される化合物と、溶剤とを含有することを特徴とする、フラックスである。
【００１１】
【化１】
0006928295.tif 000002
［式（ｐ１）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を示す。］
【００１２】
また、本発明の他の態様は、前記本発明の一態様に係るフラックスと、はんだ粉末と、からなるソルダペーストであって、前記はんだ粉末は、α線量が０．０２ｃｐｈ／ｃｍ２以下であるはんだ合金からなることを特徴とする、ソルダペーストである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の一態様によれば、ボイドの発生が少ないはんだ付けを実現でき、はんだの濡れ性を高められ、ミッシングが抑制されたフラックスを提供することができる。
本発明の他の態様によれば、本発明の一態様に係るフラックスを含有し、低α線量材料として有用なソルダペーストを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明を以下により詳しく説明する。
本明細書において、はんだ合金組成に関する「ｐｐｂ」は、特に指定しない限り「質量ｐｐｂ」である。「ｐｐｍ」は、特に指定しない限り「質量ｐｐｍ」である。「％」は、特に指定しない限り「質量％」である。
【００１５】
（フラックス）
本発明の一態様に係るフラックスは、ソルダペーストに用いられるものである。
本実施形態のフラックスは、水添ロジン酸メチルと、一般式（ｐ１）で表される化合物と、溶剤とを含有する。
【００１６】
≪水添ロジン酸メチル≫
本実施形態のフラックスは、水添ロジン酸メチルを含む。
この水添ロジン酸メチルは、ロジンから得られる水素添加した環状脂肪酸とメチルアルコールとから得られるエステルであり、別名が水添アビエチン酸メチルであり、ＣＡＳ番号：８０５０−１５−５を有するものである。
前記フラックス中の水添ロジン酸メチルの含有量は、前記フラックスの総量（１００質量％）に対して５質量％以上２０質量％以下であることが好ましく、５質量％以上１５質量％以下がより好ましい。
水添ロジン酸メチルの含有量が前記の好ましい範囲であれば、はんだ付けにおいてボイドの発生がより抑制されやすくなる。
【００１７】
≪一般式（ｐ１）で表される化合物≫
本実施形態のフラックスは、下記一般式（ｐ１）で表される化合物を含む。
【００１８】
【化２】
0006928295.tif 000003
［式（ｐ１）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を示す。］
【００１９】
前記一般式（ｐ１）において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を示す。炭素数１〜４のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、シクロプロピル基、ブチル基、シクロブチル基が挙げられる。中でも、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、水素原子、メチル基、エチル基、シクロプロピル基であることが好ましく、水素原子、メチル基がより好ましく、水素原子が特に好ましい。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、同一でもよいし、異なっていてもよい。
【００２０】
前記一般式（ｐ１）で表される化合物としては、ピコリン酸、６−メチルピコリン酸、６−エチルピコリン酸、３−シクロプロピルピコリン酸、４−シクロプロピルピコリン酸、６−シクロプロピルピコリン酸、５−ブチルピコリン酸、６−シクロブチルピコリン酸などが挙げられる。これらの中でも、ピコリン酸が特に好ましい。
一般式（ｐ１）で表される化合物は、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。
【００２１】
前記フラックス中の、一般式（ｐ１）で表される化合物の含有量は、前記フラックスの総量（１００質量％）に対して０質量％超え５質量％以下であることが好ましく、１質量％以上５質量％以下がより好ましく、２質量％以上５質量％以下がさらに好ましい。
前記一般式（ｐ１）で表される化合物の含有量が前記の好ましい範囲であれば、はんだ付けにおいて、はんだの濡れ性がより高められる、加えて、ミッシングがより抑制される。
【００２２】
前記フラックス中の水添ロジン酸メチルと、前記一般式（ｐ１）で表される化合物との合計の含有量は、前記フラックスの総量（１００質量％）に対して５質量％超え２５質量％以下であることが好ましく、６質量％以上２５質量％以下がより好ましく、７質量％以上２０質量％以下がさらに好ましい。
これら２成分の合計の含有量が、前記の好ましい範囲であれば、ボイド発生の抑制、はんだの濡れ性、ミッシング抑制の効果をより高められやすくなる。
【００２３】
≪溶剤≫
本実施形態のフラックスにおいて、溶剤としては、例えば、水、アルコール系溶剤、グリコールエーテル系溶剤、テルピネオール類等が挙げられる。
アルコール系溶剤としては、例えば、イソプロピルアルコール、１，２−ブタンジオール、イソボルニルシクロヘキサノール、２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール、２，５−ジメチル−２，５−ヘキサンジオール、２，５−ジメチル−３−ヘキシン−２，５−ジオール、２，３−ジメチル−２，３−ブタンジオール、１，１，１−トリス（ヒドロキシメチル）エタン、２−エチル−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオール、２，２’−オキシビス（メチレン）ビス（２−エチル−１，３−プロパンジオール）、２，２−ビス（ヒドロキシメチル）−１，３−プロパンジオール、１，２，６−トリヒドロキシヘキサン、ビス［２，２，２−トリス（ヒドロキシメチル）エチル］エーテル、１−エチニル−１−シクロヘキサノール、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、エリトリトール、トレイトール、グアヤコールグリセロールエーテル、３，６−ジメチル−４−オクチン−３，６−ジオール、２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオール等が挙げられる。
グリコールエーテル系溶剤としては、例えば、ジエチレングリコールモノ−２−エチルヘキシルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、２−メチルペンタン−２，４−ジオール、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル（ヘキシルジグリコール）、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル等が挙げられる。
【００２４】
≪その他成分≫
本実施形態のフラックスは、水添ロジン酸メチル、一般式（ｐ１）で表される化合物及び溶剤以外に、必要に応じてその他成分を含んでもよい。
その他成分としては、水添ロジン酸メチル以外のロジン、一般式（ｐ１）で表される化合物以外の有機酸、アミン、チキソ剤、ハロゲン系活性剤、ロジン系樹脂以外の樹脂成分、金属不活性化剤、界面活性剤、シランカップリング剤、酸化防止剤、着色剤等が挙げられる。
例えば、好適なフラックスとして、水添ロジン酸メチルと、一般式（ｐ１）で表される化合物と、溶剤と、水添ロジン酸メチル以外のロジンと、チキソ剤とを含有する形態が挙げられる。
【００２５】
水添ロジン酸メチル以外のロジン：
水添ロジン酸メチル以外のロジンとしては、例えば、ガムロジン、ウッドロジン及びトール油ロジン等の原料ロジン、並びに該原料ロジンから得られる誘導体が挙げられる。
該誘導体としては、例えば、精製ロジン、重合ロジン、水添ロジン、不均化ロジン及びα，β不飽和カルボン酸変性物（アクリル化ロジン、マレイン化ロジン、フマル化ロジン等）、並びに該重合ロジンの精製物、水素化物及び不均化物、並びに該α，β不飽和カルボン酸変性物の精製物、水素化物及び不均化物等が挙げられる。
本実施形態のフラックスでは、水添ロジン酸メチル以外のロジンを、一種又は二種以上で用いることができる。
上記の中でも、水添ロジン酸メチル以外のロジンとしては、重合ロジン、アクリル酸変性ロジン、アクリル酸変性水添ロジン、アクリル酸変性不均化ロジン、水添ロジン、不均化ロジン及び水添ロジングリセリンエステルからなる群より選択される少なくとも一種を用いることが好ましい。
【００２６】
前記フラックス中の、水添ロジン酸メチル以外のロジンの含有量は、前記フラックスの総量（１００質量％）に対して２０質量％以上４０質量％以下であることが好ましく、２５質量％以上４０質量％以下がより好ましく、２５質量％以上３５質量％以下がさらに好ましい。
【００２７】
本実施形態のフラックス中、水添ロジン酸メチルと、水添ロジン酸メチル以外のロジン（以下「その他ロジン」ともいう）との混合比率は、水添ロジン酸メチル／その他ロジン、で表される質量比として、０．１６以上１．０以下であることが好ましく、０．１６以上０．６０以下がより好ましく、０．１６以上０．４０以下がさらに好ましい。
【００２８】
前記フラックス中の、その他ロジンの含有量と、水添ロジン酸メチル及び一般式（ｐ１）で表される化合物の合計の含有量との比率は、その他ロジン／（水添ロジン酸メチル及び一般式（ｐ１）で表される化合物）、で表される質量比として、０．８０以上４．０以下であることが好ましく、１．０以上３．０以下がより好ましく、１．５以上２．５以下がさらに好ましい。
【００２９】
一般式（ｐ１）で表される化合物以外の有機酸：
一般式（ｐ１）で表される化合物以外の有機酸としては、例えば、グルタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、エイコサン二酸、クエン酸、グリコール酸、コハク酸、サリチル酸、ジグリコール酸、ジピコリン酸、ジブチルアニリンジグリコール酸、スベリン酸、セバシン酸、チオグリコール酸、ジチオグリコール酸、テレフタル酸、ドデカン二酸、パラヒドロキシフェニル酢酸、フェニルコハク酸、フタル酸、フマル酸、マレイン酸、マロン酸、ラウリン酸、安息香酸、酒石酸、イソシアヌル酸トリス（２−カルボキシエチル）、グリシン、１，３−シクロヘキサンジカルボン酸、２，２−ビス（ヒドロキシメチル）プロピオン酸、２，２−ビス（ヒドロキシメチル）ブタン酸、２，３−ジヒドロキシ安息香酸、２，４−ジエチルグルタル酸、２−キノリンカルボン酸、３−ヒドロキシ安息香酸、プロピオン酸、リンゴ酸、ｐ−アニス酸、ステアリン酸、１２−ヒドロキシステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、パルミチン酸、ピメリン酸、ダイマー酸、トリマー酸、ダイマー酸に水素を添加した水添物である水添ダイマー酸、トリマー酸に水素を添加した水添物である水添トリマー酸等が挙げられる。
本実施形態のフラックスでは、有機酸を、一種又は二種以上で用いることができる。
上記の中でも、有機酸としては、マロン酸、スベリン酸、アゼライン酸、ステアリン酸及び水添ダイマー酸からなる群より選択される少なくとも一種を用いることが好ましい。
【００３０】
前記フラックス中の、有機酸の含有量は、前記フラックスの総量（１００質量％）に対して０質量％以上１５質量％以下であることが好ましく、５質量％以上１５質量％以下がより好ましく、７質量％以上１０質量％以下がさらに好ましい。
【００３１】
アミン：
アミンとしては、例えば、エチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（２−ヒドロキシプロピル）エチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、ジフェニルグアニジン、ジトリルグアニジン、２−メチルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、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、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−ウンデシルイミダゾール、１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−ウンデシルイミダゾリウムトリメリテイト、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２’−ウンデシルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２’−エチル−４’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加物、２−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、２，３−ジヒドロ−１Ｈ−ピロロ［１，２−ａ］ベンズイミダゾール、１−ドデシル−２−メチル−３−ベンジルイミダゾリウムクロライド、２−メチルイミダゾリン、２−フェニルイミダゾリン、２，４−ジアミノ−６−ビニル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−ビニル−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加物、２，４−ジアミノ−６−メタクリロイルオキシエチル−ｓ−トリアジン、エポキシ−イミダゾールアダクト、２−メチルベンゾイミダゾール、２−オクチルベンゾイミダゾール、２−ペンチルベンゾイミダゾール、２−（１−エチルペンチル）ベンゾイミダゾール、２−ノニルベンゾイミダゾール、２−（４−チアゾリル）ベンゾイミダゾール、ベンゾイミダゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’−ｔｅｒｔ−ブチル−５’−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ−アミルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−ｔｅｒｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２，２’−メチレンビス［６−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−ｔｅｒｔ−オクチルフェノール］、６−（２−ベンゾトリアゾリル）−４−ｔｅｒｔ−オクチル−６’−ｔｅｒｔ−ブチル−４’−メチル−２，２’−メチレンビスフェノール、１，２，３−ベンゾトリアゾール、１−［Ｎ，Ｎ−ビス（２−エチルヘキシル）アミノメチル］ベンゾトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、１−［Ｎ，Ｎ−ビス（２−エチルヘキシル）アミノメチル］メチルベンゾトリアゾール、２，２’−［［（メチル−１Ｈ−ベンゾトリアゾール−１−イル）メチル］イミノ］ビスエタノール、１−（１’，２’−ジカルボキシエチル）ベンゾトリアゾール、１−（２，３−ジカルボキシプロピル）ベンゾトリアゾール、１−［（２−エチルヘキシルアミノ）メチル］ベンゾトリアゾール、２，６−ビス［（１Ｈ−ベンゾトリアゾール−１−イル）メチル］−４−メチルフェノール、５−メチルベンゾトリアゾール、５−フェニルテトラゾール等が挙げられる。
本実施形態のフラックスでは、アミンを、一種又は二種以上で用いることができる。
【００３２】
前記フラックス中の、アミンの含有量は、前記フラックスの総量（１００質量％）に対して０質量％以上３０質量％以下であることが好ましく、０質量％以上２０質量％以下がより好ましい。
【００３３】
チキソ剤：
チキソ剤としては、例えば、ワックス系チキソ剤、アミド系チキソ剤、ソルビトール系チキソ剤等が挙げられる。
【００３４】
ワックス系チキソ剤としては、例えばエステル化合物が挙げられ、具体的にはヒマシ硬化油等が挙げられる。
【００３５】
アミド系チキソ剤としては、例えば、モノアミド、ビスアミド、ポリアミドが挙げられ、具体的には、ラウリン酸アミド、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド、ベヘン酸アミド、ヒドロキシステアリン酸アミド、飽和脂肪酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、不飽和脂肪酸アミド、ｐ−トルアミド、ｐ−トルエンメタンアミド、芳香族アミド、ヘキサメチレンヒドロキシステアリン酸アミド、置換アミド、メチロールステアリン酸アミド、メチロールアミド、脂肪酸エステルアミド等のモノアミド；メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、エチレンビスヒドロキシ脂肪酸（脂肪酸の炭素数Ｃ６〜２４）アミド、エチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、飽和脂肪酸ビスアミド、メチレンビスオレイン酸アミド、不飽和脂肪酸ビスアミド、ｍ−キシリレンビスステアリン酸アミド、芳香族ビスアミド等のビスアミド；飽和脂肪酸ポリアミド、不飽和脂肪酸ポリアミド、芳香族ポリアミド、１，２，３−プロパントリカルボン酸トリス（２−メチルシクロヘキシルアミド）、環状アミドオリゴマー、非環状アミドオリゴマー等のポリアミドが挙げられる。
【００３６】
前記環状アミドオリゴマーは、ジカルボン酸とジアミンとが環状に重縮合したアミドオリゴマー、トリカルボン酸とジアミンとが環状に重縮合したアミドオリゴマー、ジカルボン酸とトリアミンとが環状に重縮合したアミドオリゴマー、トリカルボン酸とトリアミンとが環状に重縮合したアミドオリゴマー、ジカルボン酸及びトリカルボン酸とジアミンとが環状に重縮合したアミドオリゴマー、ジカルボン酸及びトリカルボン酸とトリアミンとが環状に重縮合したアミドオリゴマー、ジカルボン酸とジアミン及びトリアミンとが環状に重縮合したアミドオリゴマー、トリカルボン酸とジアミン及びトリアミンとが環状に重縮合したアミドオリゴマー、ジカルボン酸及びトリカルボン酸とジアミン及びトリアミンとが環状に重縮合したアミドオリゴマー等が挙げられる。
【００３７】
また、前記非環状アミドオリゴマーは、モノカルボン酸とジアミン及び／又はトリアミンとが非環状に重縮合したアミドオリゴマーである場合、ジカルボン酸及び／又はトリカルボン酸とモノアミンとが非環状に重縮合したアミドオリゴマーである場合等が挙げられる。モノカルボン酸又はモノアミンを含むアミドオリゴマーであると、モノカルボン酸、モノアミンがターミナル分子（ｔｅｒｍｉｎａｌ  ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ）として機能し、分子量を小さくした非環状アミドオリゴマーとなる。また、非環状アミドオリゴマーは、ジカルボン酸及び／又はトリカルボン酸と、ジアミン及び／又はトリアミンとが非環状に重縮合したアミド化合物である場合、非環状高分子系アミドポリマーとなる。更に、非環状アミドオリゴマーは、モノカルボン酸とモノアミンとが非環状に縮合したアミドオリゴマーも含まれる。
【００３８】
ソルビトール系チキソ剤としては、例えば、ジベンジリデン−Ｄ−ソルビトール、ビス（４−メチルベンジリデン）−Ｄ−ソルビトール、（Ｄ−）ソルビトール、モノベンジリデン（−Ｄ−）ソルビトール、モノ（４−メチルベンジリデン）−（Ｄ−）ソルビトール等が挙げられる。
【００３９】
本実施形態のフラックスでは、チキソ剤を、一種又は二種以上で用いることができる。
上記の中でも、前記チキソ剤は、ワックス系チキソ剤及びアミド系チキソ剤からなる群より選択される少なくとも一種を含有することが好ましい。
ワックス系チキソ剤は、ヒマシ硬化油を含むことが好ましい。
アミド系チキソ剤は、ポリアミド、ビスアミド及びモノアミドからなる群より選択される少なくとも一種を含むことが好ましい。
【００４０】
前記フラックス中の、前記チキソ剤の含有量は、前記フラックスの総量（１００質量％）に対して３質量％以上１０質量％以下であることが好ましく、５質量％以上１０質量％以下がより好ましく、６質量％以上９質量％以下がさらに好ましい。
【００４１】
ハロゲン系活性剤：
ハロゲン系活性剤としては、例えば、有機ハロゲン化合物、アミンハロゲン化水素酸塩等が挙げられる。
有機ハロゲン化合物としては、例えば、ｔｒａｎｓ−２，３−ジブロモ−２−ブテン−１，４−ジオール、トリアリルイソシアヌレート６臭化物、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、２，３−ジブロモ−１，４−ブタンジオール、２，３−ジブロモ−２−ブテン−１，４−ジオール等が挙げられる。
また、有機ハロゲン化合物としては、ハロゲン化カルボキシル化合物も挙げられ、例えば、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化合物；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化合物；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化合物等が挙げられる。
【００４２】
アミンハロゲン化水素酸塩は、アミンとハロゲン化水素とを反応させた化合物である。ここでのアミンとしては、例えば、エチルアミン、エチレンジアミン、トリエチルアミン、ジフェニルグアニジン、ジトリルグアニジン、メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール等が挙げられ、ハロゲン化水素としては、例えば、塩素、臭素、ヨウ素の水素化物が挙げられる。
【００４３】
また、ハロゲン系活性剤としては、例えば、アミンとテトラフルオロホウ酸（ＨＢＦ４）とを反応させた塩、アミンと三フッ化ホウ素（ＢＦ３）とを反応させた錯体も用いることができる。
【００４４】
本実施形態のフラックスでは、ハロゲン系活性剤を、一種又は二種以上で用いることができる。
前記フラックス中の、前記有機ハロゲン化合物の含有量は、前記フラックスの総量（１００質量％）に対して０質量％以上５質量％以下であることが好ましく、０.５質量％以上５質量％以下がより好ましく、０．５質量％以上３質量％以下がさらに好ましい。
前記フラックス中の、前記アミンハロゲン化水素酸塩の含有量は、前記フラックスの総量（１００質量％）に対して０質量％以上１質量％以下であることが好ましい。
【００４５】
ロジン系樹脂以外の樹脂成分：
ロジン系樹脂以外の樹脂成分としては、例えば、テルペン樹脂、変性テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、変性テルペンフェノール樹脂、スチレン樹脂、変性スチレン樹脂、キシレン樹脂、変性キシレン樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、アクリル−ポリエチレン共重合樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
変性テルペン樹脂としては、芳香族変性テルペン樹脂、水添テルペン樹脂、水添芳香族変性テルペン樹脂等が挙げられる。変性テルペンフェノール樹脂としては、水添テルペンフェノール樹脂等が挙げられる。変性スチレン樹脂としては、スチレンアクリル樹脂、スチレンマレイン酸樹脂等が挙げられる。変性キシレン樹脂としては、フェノール変性キシレン樹脂、アルキルフェノール変性キシレン樹脂、フェノール変性レゾール型キシレン樹脂、ポリオール変性キシレン樹脂、ポリオキシエチレン付加キシレン樹脂等が挙げられる。
【００４６】
金属不活性化剤：
金属不活性化剤としては、例えば、ヒンダードフェノール系化合物、窒素化合物等が挙げられる。フラックスがヒンダードフェノール系化合物、又は窒素化合物のいずれかを含有することで、ソルダペーストの増粘抑制効果が高められやすくなる。
ここでいう「金属不活性化剤」とは、ある種の化合物との接触により金属が劣化することを防止する性能を有する化合物をいう。
【００４７】
ヒンダードフェノール系化合物とは、フェノールのオルト位の少なくとも一方に嵩高い置換基（例えばｔ−ブチル基等の分岐状又は環状アルキル基）を有するフェノール系化合物をいう。
ヒンダードフェノール系化合物としては、特に限定されず、例えば、ビス［３−（３−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオン酸］［エチレンビス（オキシエチレン）］、Ｎ，Ｎ’−ヘキサメチレンビス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパンアミド］、１，６−ヘキサンジオールビス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオナート］、２，２’−メチレンビス［６−（１−メチルシクロヘキシル）−ｐ−クレゾール］、２，２’−メチレンビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール）、２，２’−メチレンビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−エチルフェノール）、トリエチレングリコール−ビス［３−（３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、１，６−ヘキサンジオール−ビス−［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、２，４−ビス−（ｎ−オクチルチオ）−６−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルアニリノ）−１，３，５−トリアジン、ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、２，２−チオ−ジエチレンビス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、Ｎ，Ｎ’−ヘキサメチレンビス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−ヒドロシンナマミド）、３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジルフォスフォネート−ジエチルエステル、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、Ｎ,Ｎ’−ビス［２−［２−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）エチルカルボニルオキシ］エチル］オキサミド、下記化学式で表される化合物等が挙げられる。
【００４８】
【化３】
0006928295.tif 000004
［式中、Ｚは、置換されてもよいアルキレン基である。Ｒ１１及びＲ１２は、それぞれ独立して、置換されてもよい、アルキル基、アラルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、シクロアルキル基又はヘテロシクロアルキル基である。Ｒ１３及びＲ１４は、それぞれ独立して、置換されてもよいアルキル基である。］
【００４９】
金属不活性化剤における窒素化合物としては、例えば、ヒドラジド系窒素化合物、アミド系窒素化合物、トリアゾール系窒素化合物、メラミン系窒素化合物等が挙げられる。
【００５０】
ヒドラジド系窒素化合物としては、ヒドラジド骨格を有する窒素化合物であればよく、ドデカン二酸ビス［Ｎ２−（２ヒドロキシベンゾイル）ヒドラジド］、Ｎ，Ｎ’−ビス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニル］ヒドラジン、デカンジカルボン酸ジサリチロイルヒドラジド、Ｎ−サリチリデン−Ｎ’−サリチルヒドラジド、ｍ−ニトロベンズヒドラジド、３−アミノフタルヒドラジド、フタル酸ジヒドラジド、アジピン酸ヒドラジド、オキザロビス（２−ヒドロキシ−５−オクチルベンジリデンヒドラジド）、Ｎ’−ベンゾイルピロリドンカルボン酸ヒドラジド、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニル）ヒドラジン等が挙げられる。
【００５１】
アミド系窒素化合物としては、アミド骨格を有する窒素化合物であればよく、Ｎ，Ｎ’−ビス｛２−［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシル］エチル｝オキサミド等が挙げられる。
【００５２】
トリアゾール系窒素化合物としては、トリアゾール骨格を有する窒素化合物であればよく、Ｎ−（２Ｈ−１，２，４−トリアゾール−５−イル）サリチルアミド、３−アミノ−１，２，４−トリアゾール、３−（Ｎ−サリチロイル）アミノ−１，２，４−トリアゾール等が挙げられる。
【００５３】
メラミン系窒素化合物としては、メラミン骨格を有する窒素化合物であればよく、メラミン、メラミン誘導体等が挙げられる。より具体的には、例えば、トリスアミノトリアジン、アルキル化トリスアミノトリアジン、アルコキシアルキル化トリスアミノトリアジン、メラミン、アルキル化メラミン、アルコキシアルキル化メラミン、Ｎ２−ブチルメラミン、Ｎ２，Ｎ２−ジエチルメラミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’−ヘキサキス（メトキシメチル）メラミン等が挙げられる。
【００５４】
界面活性剤：
界面活性剤としては、ノニオン系界面活性剤、弱カチオン系界面活性剤等が挙げられる。
ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール共重合体、脂肪族アルコールポリオキシエチレン付加体、芳香族アルコールポリオキシエチレン付加体、多価アルコールポリオキシエチレン付加体が挙げられる。
弱カチオン系界面活性剤としては、例えば、末端ジアミンポリエチレングリコール、末端ジアミンポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール共重合体、脂肪族アミンポリオキシエチレン付加体、芳香族アミンポリオキシエチレン付加体、多価アミンポリオキシエチレン付加体が挙げられる。
【００５５】
上記以外の界面活性剤としては、例えば、ポリオキシアルキレンアセチレングリコール類、ポリオキシアルキレングリセリルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンエステル、ポリオキシアルキレンアルキルアミン、ポリオキシアルキレンアルキルアミド等が挙げられる。
【００５６】
以上説明した本実施形態のフラックスを適用することにより、はんだ付けにおいて、ボイドの発生が少ないはんだ付けを実現でき、はんだの濡れ性を高められ、ミッシングを抑制することができる。また、本実施形態のフラックスは、後述のように、低α線量のはんだ合金を採用したソルダペースト用として好適なものである。
【００５７】
（ソルダペースト）
本発明の他の態様に係るソルダペーストは、上述した一態様に係るフラックスと、はんだ粉末と、からなるものである。加えて、前記はんだ粉末は、α線量が０．０２ｃｐｈ／ｃｍ２以下であるはんだ合金からなる。
【００５８】
＜フラックス＞
本実施形態のソルダペーストは、上述した実施形態のフラックスを含有する。
本実施形態のソルダペースト中のフラックスの含有量は、ソルダペーストの全質量（１００質量％）に対して、５〜９５質量％であることが好ましく、５〜５０質量％であることがより好ましく、５〜１５質量％であることがさらに好ましい。
ソルダペースト中のフラックスの含有量がこの範囲であると、フラックスに配合する成分の効果、すなわち、はんだ付けの際に、ボイド発生の抑制、はんだの濡れ性、ミッシング抑制の効果がいずれも高められやすくなる。
【００５９】
＜はんだ粉末＞
本実施形態のソルダペーストに用いられるはんだ粉末は、α線量が０．０２ｃｐｈ／ｃｍ２以下であるはんだ合金からなる。
本実施形態におけるはんだ粉末は、Ｓｎ単体のはんだの粉体、又は、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｂｉ系、Ｓｎ−Ｉｎ系等の合金の粉体、あるいは、これらの合金にＳｂ、Ｂｉ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｓ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｕ、Ｇｅ、Ｐ等を添加したはんだ合金の粉体でもよい。
また、はんだ粉末は、Ｐｂを含まないはんだでもよいし、Ｐｂを含むはんだでもよく、Ｓｎ−Ｐｂ系、あるいは、Ｓｎ−Ｐｂ系にＳｂ、Ｂｉ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｓ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｕ、Ｇｅ、Ｐ等を添加したはんだ合金の粉体でもよい。
【００６０】
はんだ粉末の一実施形態としては、Ｕ：５質量ｐｐｂ未満、Ｔｈ：５質量ｐｐｂ未満、Ｐｂ：５質量ｐｐｍ未満、Ａｓ：５質量ｐｐｍ未満、Ｎｉ：０質量ｐｐｍ以上６００質量ｐｐｍ以下、及びＦｅ：０質量ｐｐｍ以上１００質量ｐｐｍ以下、並びに残部がＳｎからなる合金組成を有し、下記（１）式を満たし、かつ、α線量が０．０２ｃｐｈ／ｃｍ２以下であるはんだ合金からなるはんだ粉末（以下「はんだ粉末（ＳＰ）」ともいう。）が好適に挙げられる。
２０≦Ｎｉ＋Ｆｅ≦７００                  （１）
（１）式中、Ｎｉ及びＦｅは、各々前記合金組成での含有量（質量ｐｐｍ）を表す。
【００６１】
前記はんだ粉末（ＳＰ）を用いることにより、ソルダペーストの経時での粘度増加を抑制できる。加えて、ソフトエラーの発生を抑制することが可能となる。
【００６２】
≪Ｕ：５質量ｐｐｂ未満、Ｔｈ：５質量ｐｐｂ未満≫
Ｕ及びＴｈは、放射性元素である。ソフトエラーの発生を抑制するには、はんだ合金中のこれらの含有量を抑える必要がある。
前記はんだ粉末（ＳＰ）において、はんだ合金中のＵ及びＴｈの含有量は、はんだ合金から発生するα線量を０．０２ｃｐｈ／ｃｍ２以下とする観点から、はんだ合金の総質量（１００質量％）に対して、各々５ｐｐｂ未満である。高密度実装でのソフトエラー発生を抑制する観点から、Ｕ及びＴｈの含有量は、好ましくは各々２ｐｐｂ以下であり、低いほどよい。
【００６３】
≪Ｐｂ：５質量ｐｐｍ未満≫
一般的に、Ｓｎ中には、不純物としてＰｂが含まれている。このＰｂ中の放射性同位体がβ崩壊して２１０Ｐｏとなり、２１０Ｐｏがα崩壊して２０６Ｐｂ生成時にα線が発生する。このことから、はんだ合金中の、不純物であるＰｂの含有量も極力少ないことが好ましい。
前記はんだ粉末（ＳＰ）において、はんだ合金中のＰｂの含有量は、はんだ合金の総質量（１００質量％）に対して、５ｐｐｍ未満であり、好ましくは２ｐｐｍ未満であり、より好ましくは１ｐｐｍ未満である。尚、はんだ合金中のＰｂの含有量の下限は０ｐｐｍ以上でもよい。
【００６４】
≪Ａｓ：５質量ｐｐｍ未満≫
はんだ合金にＡｓを添加することは、ソルダペーストの経時での増粘抑制に有効であるが、Ａｓの添加に伴い、合金に、Ａｓ由来の不純物から放射性元素も含まれることになり、はんだ材料から発生するα線量が増加してしまう。
前記はんだ粉末（ＳＰ）においては、放射性元素を含む不純物を伴うＡｓを添加することなく、ソルダペーストの経時での増粘抑制を図ることを目的とする。
前記はんだ粉末（ＳＰ）において、はんだ合金中のＡｓの含有量は、はんだ合金の総質量（１００質量％）に対して、５ｐｐｍ未満であり、好ましくは２ｐｐｍ未満であり、より好ましくは１ｐｐｍ未満である。尚、はんだ合金中のＡｓの含有量の下限は０ｐｐｍ以上でもよい。
【００６５】
≪Ｎｉ：０質量ｐｐｍ以上６００質量ｐｐｍ以下、Ｆｅ：０質量ｐｐｍ以上１００質量ｐｐｍ以下、（１）式≫
はんだ付けにより、はんだ合金中の接合界面近傍において、Ｓｎ含有金属間化合物（Ｓｎを含む金属間化合物）の形成が進み、このＳｎ含有金属間化合物が析出すると、はんだ継手の機械的強度が劣化する。
【００６６】
Ｎｉ：０質量ｐｐｍ以上６００質量ｐｐｍ以下
Ｎｉは、Ｓｎ含有金属間化合物が接合界面で形成することを抑制する元素である。
はんだ合金がＮｉを含有することで、前記Ｓｎ含有金属間化合物の形成が抑制されて、はんだ継手の機械的強度が維持される。一方、はんだ合金中のＮｉの含有量が６００ｐｐｍを超えると、はんだ合金中の接合界面近傍において、ＳｎＮｉ化合物が析出し、はんだ継手の機械的強度が劣化するおそれがある。
前記はんだ粉末（ＳＰ）において、はんだ合金中のＮｉの含有量は、はんだ合金の総質量（１００質量％）に対して、０ｐｐｍ以上６００ｐｐｍ以下であり、好ましくは２０ｐｐｍ以上６００ｐｐｍ以下であり、より好ましくは４０ｐｐｍ以上６００ｐｐｍ以下である。
【００６７】
Ｆｅ：０質量ｐｐｍ以上１００質量ｐｐｍ以下
Ｆｅは、Ｎｉと同様に、Ｓｎ含有金属間化合物が接合界面で形成することを抑制する元素である。加えて、所定の含有量の範囲内では、ＳｎＦｅ化合物による針状結晶の析出が抑制されて、回路の短絡を防ぐことができる。
ここでいう「針状結晶」とは、１つのＳｎＦｅ化合物由来の結晶において、長径と短径との比であるアスペクト比が２以上の結晶をいう。
前記はんだ粉末（ＳＰ）において、はんだ合金中のＦｅの含有量は、はんだ合金の総質量（１００質量％）に対して、０ｐｐｍ以上１００ｐｐｍ以下であり、好ましくは２０ｐｐｍ以上１００ｐｐｍ以下であり、より好ましくは４０ｐｐｍ以上８０ｐｐｍ以下である。
【００６８】
前記はんだ粉末（ＳＰ）におけるはんだ合金に関し、合金組成については、下記（１）式を満たす。
２０≦Ｎｉ＋Ｆｅ≦７００                  （１）
（１）式中、Ｎｉ及びＦｅは、各々前記合金組成での含有量（質量ｐｐｍ）を表す。
【００６９】
（１）式におけるＮｉ及びＦｅは、いずれも、Ｓｎ含有金属間化合物が接合界面で形成することを抑制する元素である。加えて、前記はんだ粉末（ＳＰ）において、Ｎｉ及びＦｅは、いずれも、ソルダペーストの経時での増粘抑制の効果にも寄与する。
前記Ｓｎ含有金属間化合物の形成を抑制する効果、及びソルダペーストの経時での増粘抑制の効果を得るために、はんだ合金中のＮｉとＦｅとの合計の含有量が、はんだ合金の総質量（１００質量％）に対して、２０ｐｐｍ以上７００ｐｐｍ以下である必要がある。ＮｉとＦｅとの合計の含有量は、好ましくは４０ｐｐｍ以上７００ｐｐｍ以下であり、より好ましくは４０ｐｐｍ以上６００ｐｐｍ以下であり、最も好ましくは４０ｐｐｍ以上２００ｐｐｍ以下である。
【００７０】
但し、前記「ＮｉとＦｅとの合計の含有量」は、はんだ合金中のＮｉの含有量が０ｐｐｍである場合にはＦｅの含有量となり、はんだ合金中のＦｅの含有量が０ｐｐｍである場合にはＮｉの含有量となり、ＮｉとＦｅとを併有する場合にはこれらの合計の含有量となる。
【００７１】
また、前記はんだ粉末（ＳＰ）においてＮｉとＦｅとを併有する場合、はんだ合金中のＮｉとＦｅとの比率は、Ｎｉ／Ｆｅで表される質量比として、好ましくは０．４以上３０以下であり、より好ましくは０．４以上１０以下であり、さらに好ましくは０．４以上５以下であり、特に好ましくは０．４以上２以下である。
かかる質量比のＮｉ／Ｆｅが前記の好ましい範囲であれば、ソルダペーストの経時での粘度増加を抑制する効果がより得られやすくなる。
【００７２】
≪任意元素≫
前記はんだ粉末（ＳＰ）におけるはんだ合金に関し、合金組成は、上述した元素以外の元素を必要に応じて含有してもよい。
例えば、前記はんだ粉末（ＳＰ）におけるはんだ合金に関し、合金組成は、上述した元素に加えて、更に、Ａｇ：０質量％以上４質量％以下、及びＣｕ：０質量％以上０．９質量％以下の少なくとも一種を含有してもよい。
【００７３】
Ａｇ：０質量％以上４質量％以下
Ａｇは、結晶界面にＡｇ３Ｓｎを形成してはんだ合金の信頼性を向上させることができる任意元素である。また、Ａｇは、イオン化傾向がＳｎに対して貴な元素であり、Ｎｉ及びＦｅと共存することによって、ソルダペーストの経時での増粘抑制効果を高める。さらに、はんだ合金中のＡｇの含有量が上記範囲内であれば、合金の融点の上昇を抑制することができるため、リフロー温度を過度に高くする必要がなくなる。
前記はんだ粉末（ＳＰ）において、はんだ合金中のＡｇの含有量は、はんだ合金の総質量（１００質量％）に対して、０％以上４％以下が好ましく、より好ましくは０.５％以上３．５％以下であり、さらに好ましくは１．０％以上３．０％以下であり、特に好ましくは２.０％以上３．０％以下である。
【００７４】
Ｃｕ：０質量％以上０．９質量％以下
Ｃｕは、一般的なはんだ合金で使用されており、はんだ継手の接合強度を向上させることができる任意元素である。また、Ｃｕは、イオン化傾向がＳｎに対して貴な元素であり、Ｎｉ及びＦｅと共存することによって、ソルダペーストの経時での増粘抑制効果を高める。
前記はんだ粉末（ＳＰ）において、はんだ合金中のＣｕの含有量は、はんだ合金の総質量（１００質量％）に対して、０％以上０．９％以下が好ましく、より好ましくは０.１％以上０．８％以下であり、さらに好ましくは０．２％以上０．７％以下である。
【００７５】
前記はんだ粉末（ＳＰ）においてＣｕとＮｉとを併有する場合、はんだ合金中のＣｕとＮｉとの比率は、Ｃｕ／Ｎｉで表される質量比として、好ましくは８以上１７５以下であり、より好ましくは１０以上１５０以下である。
かかる質量比のＣｕ／Ｎｉが前記の好ましい範囲であれば、ソルダペーストの経時での粘度増加を抑制する効果がより得られやすくなる。
【００７６】
前記はんだ粉末（ＳＰ）においてＣｕとＦｅとを併有する場合、はんだ合金中のＣｕとＦｅとの比率は、Ｃｕ／Ｆｅで表される質量比として、好ましくは５０以上３５０以下であり、より好ましくは７０以上２５０以下である。
かかる質量比のＣｕ／Ｆｅが前記の好ましい範囲であれば、ソルダペーストの経時での粘度増加を抑制する効果がより得られやすくなる。
【００７７】
前記はんだ粉末（ＳＰ）においてＣｕとＮｉとＦｅとを併有する場合、はんだ合金中のＣｕとＮｉとＦｅとの比率は、Ｃｕ／（Ｎｉ＋Ｆｅ）で表される質量比として、好ましくは７以上３５０以下であり、より好ましくは１０以上２５０以下である。
かかる質量比のＣｕ／（Ｎｉ＋Ｆｅ）が前記の好ましい範囲であれば、ソルダペーストの経時での粘度増加を抑制する効果がより得られやすくなる。
【００７８】
例えば、前記はんだ粉末（ＳＰ）におけるはんだ合金に関し、合金組成は、上述した元素に加えて、更に、Ｂｉ：０質量％以上０．３質量％以下、及びＳｂ：０質量％以上０．９質量％以下の少なくとも一種を含有してもよい。
【００７９】
Ｂｉ：０質量％以上０．３質量％以下
Ｂｉは、フラックスとの反応性が低く、ソルダペーストの経時での増粘抑制効果を示す元素である。また、Ｂｉは、はんだ合金の液相線温度を下げるとともに、溶融はんだの粘性を低減させるため、濡れ性の劣化を抑えることができる元素である。
前記はんだ粉末（ＳＰ）において、はんだ合金中のＢｉの含有量は、はんだ合金の総質量（１００質量％）に対して、０％以上０．３％以下が好ましく、より好ましくは０．００２０％以上０．３％以下であり、さらに好ましくは０．０１％以上０．１％以下であり、最も好ましくは０．０１％以上０．０５％以下である。
【００８０】
Ｓｂ：０質量％以上０．９質量％以下
Ｓｂは、Ｂｉと同様に、フラックスとの反応性が低く、ソルダペーストの経時での増粘抑制効果を示す元素である。はんだ合金中のＳｂの含有量が多すぎると、濡れ性が劣化するため、Ｓｂを添加する場合には適度な含有量にする必要がある。
前記はんだ粉末（ＳＰ）において、はんだ合金中のＳｂの含有量は、はんだ合金の総質量（１００質量％）に対して、０％以上０．９％以下が好ましく、より好ましくは０．００２０％以上０．９％以下であり、さらに好ましくは０．０１％以上０．１％以下であり、最も好ましくは０．０１％以上０．０５％以下である。
【００８１】
前記はんだ粉末（ＳＰ）におけるはんだ合金に関し、合金組成が、更に、Ｂｉ：０質量％以上０．３質量％以下、及びＳｂ：０質量％以上０．９質量％以下の少なくとも一種を含有する場合、前記合金組成は、下記（２）式を満たすことが好ましい。
０．０３≦Ｂｉ＋Ｓｂ≦１．２              （２）
（２）式中、Ｂｉ及びＳｂは、各々前記合金組成での含有量（質量％）を表す。
【００８２】
（２）式におけるＢｉ及びＳｂは、いずれも、ソルダペーストの経時での増粘抑制効果を示す元素である。加えて、前記はんだ粉末（ＳＰ）において、Ｂｉ及びＳｂは、いずれも、はんだ合金の濡れ性にも寄与する。
はんだ合金中のＢｉとＳｂとの合計の含有量は、はんだ合金の総質量（１００質量％）に対して、０．０３％以上１．２％以下が好ましく、より好ましくは０．０３％以上０．９％以下であり、さらに好ましくは０．３％以上０．９％以下である。
【００８３】
但し、前記「ＢｉとＳｂとの合計の含有量」は、はんだ合金中のＢｉの含有量が０％である場合にはＳｂの含有量となり、はんだ合金中のＳｂの含有量が０％である場合にはＢｉの含有量となり、ＢｉとＳｂとを併有する場合にはこれらの合計の含有量となる。
【００８４】
前記はんだ粉末（ＳＰ）においてＢｉとＳｂとを併有する場合、はんだ合金中のＢｉとＳｂとの比率は、Ｓｂ／Ｂｉで表される質量比として、好ましくは０．０１以上１０以下であり、より好ましくは０．１以上５以下である。
かかる質量比のＳｂ／Ｂｉが前記の好ましい範囲であれば、ソルダペーストの経時での粘度増加を抑制する効果がより得られやすくなる。
【００８５】
≪残部：Ｓｎ≫
前記はんだ粉末（ＳＰ）におけるはんだ合金に関し、合金組成は、残部がＳｎからなる。上述した元素の他に不可避的不純物を含有してもよい。不可避的不純物を含有する場合であっても、上述の効果に影響することはない。
【００８６】
≪α線量≫
前記はんだ粉末（ＳＰ）におけるはんだ合金は、α線量が０．０２ｃｐｈ／ｃｍ２以下である。
これは、電子部品の高密度実装においてソフトエラーが問題にならない程度のα線量である。
前記はんだ粉末（ＳＰ）におけるはんだ合金から発生するα線量は、更なる高密度実装でのソフトエラーを抑制する観点から、好ましくは０．０１ｃｐｈ／ｃｍ２以下であり、より好ましくは０．００２ｃｐｈ／ｃｍ２以下であり、さらに好ましくは０．００１ｃｐｈ／ｃｍ２以下である。
【００８７】
はんだ合金から発生するα線量は、以下のようにして測定することができる。かかるα線量の測定方法は、国際標準であるＪＥＤＥＣ ＳＴＡＮＤＡＲＤに基づいている。
【００８８】
手順（ｉ）：
ガスフロー型のα線量測定装置を用いる。
測定サンプルとして、はんだ合金を溶融し、一面の面積が９００ｃｍ２であるシート状に成形したはんだ合金シートを用いる。
前記α線量測定装置内に、測定サンプルとして前記はんだ合金シートを設置し、そこにＰＲガスをパージする。
【００８９】
尚、ＰＲガスには、国際標準であるＪＥＤＥＣ ＳＴＡＮＤＡＲＤに従うものを用いる。すなわち、測定に使用するＰＲガスは、アルゴン９０％−メタン１０％の混合ガスをガスボンベに充填してから３週間以上が経過した、ガス中の不純物ラドン（Ｒｎ）の崩壊したものとする。
【００９０】
手順（ｉｉ）：
前記はんだ合金シートを設置した前記α線量測定装置内に、前記ＰＲガスを１２時間流し静置した後、７２時間α線量測定を行う。
【００９１】
手順（ｉｉｉ）：
平均α線量を「ｃｐｈ／ｃｍ２」として算出する。異常点（装置振動によるカウント等）はその１時間分のカウントを除去する。
【００９２】
前記はんだ粉末（ＳＰ）におけるはんだ合金は、一面の面積が９００ｃｍ２であるシート状に成形した際のはんだ合金シートに対して、１００℃で１時間の加熱処理を施した後におけるα線量が、０．０２ｃｐｈ／ｃｍ２以下となるものが好ましく、より好ましくは０．０１ｃｐｈ／ｃｍ２以下となるものであり、さらに好ましくは０．００２ｃｐｈ／ｃｍ２以下となるものであり、特に好ましくは０．００１ｃｐｈ／ｃｍ２以下となるものである。
このようなα線量を示すはんだ合金は、合金中で２１０Ｐｏの偏析が起こりにくいものであり、α線量の経時変化による影響が小さく、有用である。このようなα線量を示すはんだ合金を適用することにより、ソフトエラーの発生がより抑制されて、半導体素子の安定な動作がいっそう確保されやすくなる。
【００９３】
［はんだ合金の製造方法］
前記はんだ粉末（ＳＰ）におけるはんだ合金は、例えば、Ｎｉ及びＦｅの少なくとも一種、並びにＳｎを含有する原料金属を溶融混合する工程を有する製造方法を用いることにより製造できる。
低α線量のはんだ合金の設計を目的としていることから、その原料金属として低α線量材を用いることが好ましく、例えば、原料金属としてのＳｎ、Ｎｉ及びＦｅには、それぞれ、高純度のもの、並びにＵ、Ｔｈ及びＰｂを除去したものを用いることが好ましい。
原料金属としてのＳｎとしては、例えば、特開２０１０−１５６０５２号公報（特許文献１）に記載の製造方法に準じて製造したものを用いることができる。
原料金属としてのＮｉ及びＦｅとしては、それぞれ、例えば、特許第５６９２４６７号公報に準じて製造したものを用いることができる。
原料金属を溶融混合する操作は、従来公知の方法を用いることができる。
【００９４】
前記はんだ粉末（ＳＰ）の製造は、溶融させたはんだ合金を滴下して粒子を得る滴下法や、遠心噴霧する噴霧法、アトマイズ法、液中造粒法、バルクのはんだ合金を粉砕する方法など、公知の方法を採用することができる。滴下法又は噴霧法における、滴下又は噴霧は、粒子状とするために不活性雰囲気又は溶媒中で行うことが好ましい。
【００９５】
前記はんだ粉末（ＳＰ）は、球状粉末であることが好ましい。球状粉末であることにより、はんだ合金の流動性が向上する。
前記はんだ粉末（ＳＰ）が球状粉末である場合、ＪＩＳ  Ｚ  ３２８４−１：２０１４における粉末サイズの分類（表２）において、記号１〜８を満たしていることが好ましく、記号４〜８を満たしていることがより好ましい。はんだ粉末の粒径がこの条件を満たすと、粉末の表面積が大きすぎず、ソルダペーストの経時での粘度の上昇が抑制され、また、微細粉末の凝集が抑制されて、ソルダペーストの粘度の上昇が抑えられることがある。このため、より微細な部品へのはんだ付けが可能となる。
【００９６】
また、前記はんだ粉末（ＳＰ）は、平均粒子径が０．１〜５０μｍのはんだ合金粒子群からなるものを用いることが好ましく、平均粒子径が１〜２５μｍのはんだ合金粒子群からなるものを用いることがより好ましく、平均粒子径が１〜１５μｍのはんだ合金粒子群からなるものを用いることがさらに好ましい。
はんだ粉末の粒径が前記の好ましい範囲であると、ソルダペーストの経時での粘度増加が抑制されやすくなる。
ここでいうはんだ粉末の平均粒子径とは、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置によって測定される粒度分布における積算値５０％での粒子径を意味する。
【００９７】
また、前記はんだ粉末（ＳＰ）は、粒度分布の異なる２種以上のはんだ合金粒子群を併有することが好ましい。これにより、ソルダペーストの滑り性が高められて、印刷しやすくなる等の作業性が向上する。
例えば、はんだ粉末として、平均粒子径が異なる２種以上のはんだ合金粒子群を併有することが挙げられる。一例として、平均粒子径５μｍ以上１０μｍ未満のはんだ合金粒子群（Ｓ１）と、平均粒子径１μｍ以上５μｍ未満のはんだ合金粒子群（Ｓ２）とを併有したはんだ粉末が好適に挙げられる。
はんだ合金粒子群（Ｓ１）とはんだ合金粒子群（Ｓ２）との混合比率は、（Ｓ１）／（Ｓ２）で表される質量比として、（Ｓ１）／（Ｓ２）＝９／１〜１／９が好ましく、９／１〜３／７がより好ましく、９／１〜５／５がさらに好ましい。
【００９８】
本実施形態におけるはんだ粉末について、球状粉末の真球度は、０．８以上が好ましく、０．９以上がより好ましく、０．９５以上がさらに好ましく、０．９９以上が特に好ましい。
【００９９】
ここでいう「球状粉末の真球度」は、最小領域中心法（ＭＺＣ法）を用いるＣＮＣ画像測定システム（ミツトヨ社製のウルトラクイックビジョンＵＬＴＲＡ ＱＶ３５０−ＰＲＯ測定装置）を使用して測定することができる。
真球度とは、真球からのずれを表し、例えば５００個の各はんだ合金粒子の直径を長径で割った際に算出される算術平均値であり、その値が上限である１．００に近いほど真球に近いことを表す。
【０１００】
本実施形態のソルダペーストは、当業界で一般的な製造方法により製造することができる。
上記フラックスを構成する配合成分を加熱混合してフラックスを調製し、このフラックス中に、上記はんだ粉末を撹拌混合することにより、ソルダペーストを得ることができる。また、経時での増粘抑制効果を期待して、上記はんだ粉末とは別に、酸化ジルコニウム粉末をさらに配合してもよい。
【０１０１】
以上説明したように、本実施形態のソルダペーストにおいては、特定のロジン及び活性剤を併有するフラックスを採用する。かかるフラックスと、α線量が０．０２ｃｐｈ／ｃｍ２以下であるはんだ合金からなるはんだ粉末と、を組み合わせたソルダペーストでは、はんだ付けにおいて、ボイドの発生が少ないはんだ付けを実現でき、はんだの濡れ性を高められ、ミッシングを抑制することができる。さらに、本実施形態のソルダペーストによれば、ソフトエラーの発生を抑制することも可能である。
本実施形態におけるフラックスでは、特定のロジン、すなわち、水添ロジン酸メチルを選択したことにより、ソルダペーストの溶融粘度が低下しやすくなる。このため、ガス化したフラックス成分がペースト中から抜けやすくなることで、ボイド発生の抑制が可能となる。加えて、本実施形態におけるフラックスでは、特定の活性剤、すなわち、一般式（ｐ１）で表される化合物を選択したことにより、はんだの濡れ性が高められる。このため、はんだの濡れ速度の向上が図れるとともに、リフロー及びフラックス残渣洗浄後のミッシングが抑制される。
【０１０２】
また、上述した実施形態のソルダペーストにおいて、はんだ粉末として前記はんだ粉末（ＳＰ）を採用した形態は、更に、粘度上昇等の経時変化が起きにくく、かつ、ソフトエラーの発生を抑制することが可能となる。すなわち、本実施形態のソルダペーストは、低α線量材料としても好適なものである。
【０１０３】
一般に、はんだ合金においては、はんだ合金を構成する各構成元素が独自に機能するものではなく、各構成元素の含有量がすべて所定の範囲である場合に、初めて種々の効果を発揮することができる。前記はんだ粉末（ＳＰ）におけるはんだ合金によれば、各構成元素の含有量が上述の範囲であることにより、ソルダペーストの経時での粘度増加を抑制し、かつ、ソフトエラーの発生を抑制することができる。すなわち、前記はんだ粉末（ＳＰ）におけるはんだ合金は、目的とする低α線量材料として有用であり、メモリ周辺のはんだバンプの形成に適用することで、ソフトエラーの発生を抑制することが可能となる。
【０１０４】
また、前記はんだ粉末（ＳＰ）では、Ａｓを積極的に添加することなく、地金の精錬時又は加工時に高温で加熱されるような高融点金属であるＮｉ及びＦｅを、特定の割合で含有するはんだ合金を採用することで、ソルダペーストの経時での増粘抑制を達成する。
かかる効果が得られる理由は定かではないが、以下のように推測される。
低α線量のはんだ合金用のＳｎは非常に高純度であり、溶融した合金を凝固する際、Ｓｎの結晶サイズが大きくなってしまう。また、そのＳｎにおける酸化膜も、それに応じた疎な酸化膜を形成してしまう。そこで、高融点金属であるＮｉ及びＦｅを添加することにより、結晶サイズを小さくし、密な酸化膜を形成させることで、合金とフラックスとの反応性が抑えられるため、ソルダペーストの経時での増粘抑制が可能となる。
【実施例】
【０１０５】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
本実施例において、特に指定しない限り、はんだ合金組成についての「ｐｐｂ」は「質量ｐｐｂ」であり、「ｐｐｍ」は「質量ｐｐｍ」であり、「％」は「質量％」である。
【０１０６】
＜はんだ合金の作製＞
【０１０７】
（製造例１〜４６０）
原料金属を溶融・撹拌して、表１から表１９に示す各合金組成を有するはんだ合金をそれぞれ作製した。
【０１０８】
各製造例のはんだ合金について、α線量の評価を以下のようにして行った。評価した結果を表１から表１９に示した。
【０１０９】
［α線量］
（１）検証方法その１
α線量の測定は、ガスフロー比例計数器のα線量測定装置を用い、上述した手順（ｉ）、（ｉｉ）及び（ｉｉｉ）に従うことにより行った。
測定サンプルとして、製造直後のはんだ合金シートを用いた。
このはんだ合金シートは、作製直後のはんだ合金を溶融し、一面の面積が９００ｃｍ２であるシート状に成形することにより製造した。
この測定サンプルを、α線量測定装置内に入れ、ＰＲ−１０ガスを１２時間流し静置した後、７２時間α線量を測定した。
【０１１０】
（２）判定基準その１
〇〇：測定サンプルから発生するα線量が０．００２ｃｐｈ／ｃｍ２以下であった。
〇：測定サンプルから発生するα線量が０．００２ｃｐｈ／ｃｍ２超、０．０２ｃｐｈ／ｃｍ２以下であった。
×：測定サンプルから発生するα線量が０．０２ｃｐｈ／ｃｍ２超であった。
この判定が「〇〇」又は「〇」であれば、低α線量のはんだ材料であると言える。
【０１１１】
（３）検証方法その２
測定サンプルを変更した以外は、上記の（１）検証方法その１と同様にして、α線量の測定を行った。
測定サンプルとして、作製直後のはんだ合金を溶融し、一面の面積が９００ｃｍ２であるシート状に成形したはんだ合金シートに対して、１００℃で１時間の加熱処理を行い、放冷したものを用いた。
【０１１２】
（４）判定基準その２
〇〇：測定サンプルから発生するα線量が０．００２ｃｐｈ／ｃｍ２以下であった。
〇：測定サンプルから発生するα線量が０．００２ｃｐｈ／ｃｍ２超、０．０２ｃｐｈ／ｃｍ２以下であった。
×：測定サンプルから発生するα線量が０．０２ｃｐｈ／ｃｍ２超であった。
この判定が「〇〇」又は「〇」であれば、低α線量のはんだ材料であると言える。
【０１１３】
（５）検証方法その３
上記の（１）検証方法その１にてα線量を測定した測定サンプルのはんだ合金シートを１年間保管した後、再度、上述した手順（ｉ）、（ｉｉ）及び（ｉｉｉ）に従うことによりα線量を測定して、α線量の経時変化を評価した。
【０１１４】
（６）判定基準その３
〇〇：測定サンプルから発生するα線量が０．００２ｃｐｈ／ｃｍ２以下であった。
〇：測定サンプルから発生するα線量が０．００２ｃｐｈ／ｃｍ２超、０．０２ｃｐｈ／ｃｍ２以下であった。
×：測定サンプルから発生するα線量が０．０２ｃｐｈ／ｃｍ２超であった。
この判定が「〇〇」又は「〇」であれば、発生するα線量が経時変化せず、安定なものであると言える。すなわち、電子機器類におけるソフトエラーの発生を抑制することができる。
【０１１５】
【表１】
0006928295.tif 000005
【０１１６】
【表２】
0006928295.tif 000006
【０１１７】
【表３】
0006928295.tif 000007
【０１１８】
【表４】
0006928295.tif 000008
【０１１９】
【表５】
0006928295.tif 000009
【０１２０】
【表６】
0006928295.tif 000010
【０１２１】
【表７】
0006928295.tif 000011
【０１２２】
【表８】
0006928295.tif 000012
【０１２３】
【表９】
0006928295.tif 000013
【０１２４】
【表１０】
0006928295.tif 000014
【０１２５】
【表１１】
0006928295.tif 000015
【０１２６】
【表１２】
0006928295.tif 000016
【０１２７】
【表１３】
0006928295.tif 000017
【０１２８】
【表１４】
0006928295.tif 000018
【０１２９】
【表１５】
0006928295.tif 000019
【０１３０】
【表１６】
0006928295.tif 000020
【０１３１】
【表１７】
0006928295.tif 000021
【０１３２】
【表１８】
0006928295.tif 000022
【０１３３】
【表１９】
0006928295.tif 000023
【０１３４】
表１〜１９に示すように、各製造例のはんだ合金についてα線量を評価した結果、製造例１〜４６０のはんだ合金は、製造直後のはんだ合金シート、１００℃で１時間の加熱処理後のはんだ合金シート、１年間保管した後のはんだ合金シートについて、いずれも、判定は「〇〇」であること、が確認された。
【０１３５】
＜はんだ粉末の製造＞
各製造例のはんだ合金を溶融し、アトマイズ法により、表１から表１９に示す合金組成をそれぞれ有するはんだ合金からなり、平均粒子径が６μｍのはんだ合金粒子群からなるはんだ粉末を製造した。
【０１３６】
また、製造例２４１〜２９６及び製造例４４５〜４４８のはんだ合金については、各製造例のはんだ合金を溶融し、アトマイズ法により、表１０、表１１、表１２及び表１９に示す合金組成をそれぞれ有するはんだ合金からなり、平均粒子径が４μｍのはんだ合金粒子群からなるはんだ粉末を製造した。
【０１３７】
＜フラックスの調製＞
（実施例１〜２８、比較例１〜３）
樹脂成分として、水添ロジン酸メチル、水添ロジン酸メチル以外のロジンを用いた。
水添ロジン酸メチル以外のロジンとして、重合ロジン、アクリル酸変性ロジン、アクリル酸変性水添ロジン、水添ロジン、不均化ロジン、水添ロジングリセリンエステルを用いた。
有機酸として、ピコリン酸、マロン酸、スベリン酸、アゼライン酸、ステアリン酸、水添ダイマー酸を用いた。
アミンとして、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（２−ヒドロキシプロピル）エチレンジアミン、２−フェニルイミダゾール、ジトリルグアニジンを用いた。
チキソ剤として、エチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、ヒマシ硬化油を用いた。
溶剤として、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ヘキシルジグリコールを用いた。
ハロゲン系活性剤として、有機ハロゲン化合物であるｔｒａｎｓ−２，３−ジブロモ−２−ブテン−１，４−ジオールを用いた。また、アミンハロゲン化水素酸塩であるジフェニルグアニジン・ＨＢｒ塩を用いた。
そして、表２０〜２５に示す各成分を混合して、各例のフラックスをそれぞれ調製した。
【０１３８】
＜ソルダペーストの製造＞
（実施例１０１）
実施例１のフラックスと、製造例４４５〜４４８の各はんだ合金からなり、平均粒子径が６μｍのはんだ合金粒子群からなるはんだ粉末と、をそれぞれ混合してソルダペーストを製造した。
フラックスとはんだ粉末との混合比率は、いずれも質量比として、フラックス：はんだ粉末＝１１：８９とした。
【０１３９】
（比較例１０１）
実施例１におけるフラックスを、比較例１のフラックスに変更した以外は、実施例１と同様にしてソルダペーストを製造した。
【０１４０】
（比較例１０２）
実施例１におけるフラックスを、比較例２のフラックスに変更した以外は、実施例１と同様にしてソルダペーストを製造した。
【０１４１】
（比較例１０３）
実施例１におけるフラックスを、比較例３のフラックスに変更した以外は、実施例１と同様にしてソルダペーストを製造した。
【０１４２】
（実施例１０２〜１２８）
実施例１におけるフラックスを、実施例２〜２８の各フラックスにそれぞれ変更した以外は、実施例１と同様にして各ソルダペーストを製造した。
【０１４３】
（実施例１２９）
実施例１〜２８の各フラックスと、製造例４４５〜４４８の各はんだ合金からなり、平均粒子径が６μｍのはんだ合金粒子群からなるはんだ粉末と、をそれぞれ混合して各ソルダペーストを製造した。
フラックスとはんだ粉末との混合比率は、いずれも質量比として、フラックス：はんだ粉末＝３５：６５とした。
【０１４４】
（実施例１３０）
実施例１〜２８の各フラックスと、製造例４４９〜４５２の各はんだ合金からなり、平均粒子径が６μｍのはんだ合金粒子群からなるはんだ粉末と、をそれぞれ混合して各ソルダペーストを製造した。
フラックスとはんだ粉末との混合比率は、いずれも質量比として、フラックス：はんだ粉末＝１１：８９とした。
【０１４５】
（実施例１３１）
実施例１〜２８の各フラックスと、製造例４５３〜４５６の各はんだ合金からなり、平均粒子径が６μｍのはんだ合金粒子群からなるはんだ粉末と、をそれぞれ混合して各ソルダペーストを製造した。
フラックスとはんだ粉末との混合比率は、いずれも質量比として、フラックス：はんだ粉末＝１１：８９とした。
【０１４６】
（実施例１３２）
実施例１〜２８の各フラックスと、製造例４５７〜４６０の各はんだ合金からなり、平均粒子径が６μｍのはんだ合金粒子群からなるはんだ粉末と、をそれぞれ混合して各ソルダペーストを製造した。
フラックスとはんだ粉末との混合比率は、いずれも質量比として、フラックス：はんだ粉末＝１１：８９とした。
【０１４７】
（実施例１３３）
実施例１〜２８の各フラックスと、製造例１〜７４の各はんだ合金からなり、平均粒子径が６μｍのはんだ合金粒子群からなるはんだ粉末と、をそれぞれ混合して各ソルダペーストを製造した。
フラックスとはんだ粉末との混合比率は、いずれも質量比として、フラックス：はんだ粉末＝１１：８９とした。
【０１４８】
（実施例１３４）
実施例１〜２８の各フラックスと、製造例３７１〜４４４の各はんだ合金からなり、平均粒子径が６μｍのはんだ合金粒子群からなるはんだ粉末と、をそれぞれ混合して各ソルダペーストを製造した。
フラックスとはんだ粉末との混合比率は、いずれも質量比として、フラックス：はんだ粉末＝１１：８９とした。
【０１４９】
（実施例１３５）
実施例１〜２８の各フラックスと、製造例７５〜１４８の各はんだ合金からなり、平均粒子径が６μｍのはんだ合金粒子群からなるはんだ粉末と、をそれぞれ混合して各ソルダペーストを製造した。
フラックスとはんだ粉末との混合比率は、いずれも質量比として、フラックス：はんだ粉末＝１１：８９とした。
【０１５０】
（実施例１３６）
実施例１〜２８の各フラックスと、製造例２２３〜２９６の各はんだ合金からなり、平均粒子径が６μｍのはんだ合金粒子群からなるはんだ粉末と、をそれぞれ混合して各ソルダペーストを製造した。
フラックスとはんだ粉末との混合比率は、いずれも質量比として、フラックス：はんだ粉末＝１１：８９とした。
【０１５１】
（実施例１３７）
実施例１〜２８の各フラックスと、製造例１４９〜２２２の各はんだ合金からなり、平均粒子径が６μｍのはんだ合金粒子群からなるはんだ粉末と、をそれぞれ混合して各ソルダペーストを製造した。
フラックスとはんだ粉末との混合比率は、いずれも質量比として、フラックス：はんだ粉末＝１１：８９とした。
【０１５２】
（実施例１３８）
実施例１〜２８の各フラックスと、製造例２９７〜３７０の各はんだ合金からなり、平均粒子径が６μｍのはんだ合金粒子群からなるはんだ粉末と、をそれぞれ混合して各ソルダペーストを製造した。
フラックスとはんだ粉末との混合比率は、いずれも質量比として、フラックス：はんだ粉末＝１１：８９とした。
【０１５３】
（実施例１３９）
いずれも製造例４４５のはんだ合金からなる、平均粒子径が異なる２種のはんだ合金粒子群を併有する混合はんだ粉末を製造した。
具体的には、製造例４４５のはんだ合金からなり平均粒子径が６μｍのはんだ合金粒子群（Ｓ１ｂ）と、製造例４４５のはんだ合金からなり平均粒子径が４μｍのはんだ合金粒子群（Ｓ２ｂ）とを、質量比（Ｓ１ｂ）／（Ｓ２ｂ）＝９０／１０で混合して、混合はんだ粉末を得た。
次いで、実施例１〜２８の各フラックスと、質量比（Ｓ１ｂ）／（Ｓ２ｂ）＝９０／１０で混合した混合はんだ粉末と、をそれぞれ混合して各ソルダペーストを製造した。
フラックスと混合はんだ粉末との混合比率は、いずれも質量比として、フラックス：混合はんだ粉末＝１１：８９とした。
【０１５４】
（実施例１４０）
いずれも製造例４４５のはんだ合金からなる、平均粒子径が６μｍのはんだ合金粒子群（Ｓ１ｂ）と、平均粒子径が４μｍのはんだ合金粒子群（Ｓ２ｂ）との混合比率を、質量比（Ｓ１ｂ）／（Ｓ２ｂ）＝５０／５０に変更した以外は、実施例１３９と同様にして各ソルダペーストを製造した。
【０１５５】
（実施例１４１）
いずれも製造例２５７のはんだ合金からなる、平均粒子径が異なる２種のはんだ合金粒子群を併有する混合はんだ粉末を製造した。
具体的には、製造例２５７のはんだ合金からなり平均粒子径が６μｍのはんだ合金粒子群（Ｓ１ａ）と、製造例２５７のはんだ合金からなり平均粒子径が４μｍのはんだ合金粒子群（Ｓ２ａ）とを、質量比（Ｓ１ａ）／（Ｓ２ａ）＝９０／１０で混合して、混合はんだ粉末を得た。
次いで、実施例１〜２８の各フラックスと、質量比（Ｓ１ａ）／（Ｓ２ａ）＝９０／１０で混合した混合はんだ粉末と、をそれぞれ混合して各ソルダペーストを製造した。
フラックスと混合はんだ粉末との混合比率は、いずれも質量比として、フラックス：混合はんだ粉末＝１１：８９とした。
【０１５６】
（実施例１４２）
いずれも製造例２５７のはんだ合金からなる、平均粒子径が６μｍのはんだ合金粒子群（Ｓ１ａ）と、平均粒子径が４μｍのはんだ合金粒子群（Ｓ２ａ）との混合比率を、質量比（Ｓ１ａ）／（Ｓ２ａ）＝５０／５０に変更した以外は、実施例１４１と同様にして各ソルダペーストを製造した。
【０１５７】
＜評価（その１）＞
各例のフラックス及びソルダペーストを用いて、ボイドの発生しにくさ、はんだの濡れ速度、ミッシング抑制の各評価を行った。これらの評価結果から総合評価を行った。
詳細は以下のとおりである。評価した結果を表２０〜２８に示した。
【０１５８】
［ボイドの発生しにくさ］
ソルダペーストを、φ８０μｍ、ピッチ１５０μｍのＣｕ−ＯＳＰ電極（Ｎ＝１５）の上に、メタルマスクを用いて４０μｍ高さに印刷した。その後、窒素雰囲気下にてリフローした。リフロープロファイルは、１６０℃で２分間保持し、その後２６０℃まで１．５℃／秒で昇温とした。
リフロー後のはんだ付け部（はんだバンプ）の透過画像を、ＵＮｉ−ＨｉＴＥ  ＳＹＳＴＥＭ社製Ｍｉｃｒｏｆｏｃｕｓ  Ｘ−ｒａｙ  Ｓｙｓｔｅｍ  ＸＶＲ−１６０を用いて観察し、ボイド発生率を求めた。
具体的には、はんだバンプについて上部から下部に向かって透過観察を行い、円形のはんだバンプ透過画像を得、その色調のコントラストに基づき金属充填部とボイド部とを識別し、自動解析によりボイド面積率を算出して、これをボイド発生率とした。
【０１５９】
このようにして求めたボイド発生率を用いて、以下の基準でボイドの発生しにくさを評価した。
〇：１５個のはんだ付け部全てにおいてボイド発生率が１０％以下である場合
×：１５個のはんだ付け部中にボイド発生率が１０％超のものが含まれる場合
【０１６０】
［はんだの濡れ速度］
（１）検証方法
はんだの濡れ速度の評価試験を以下のようにして行った。
メニスコグラフ試験の方法に準拠し、幅５ｍｍ×長さ２５ｍｍ×厚さ０．５ｍｍの銅板を１５０℃で１時間酸化処理し、試験板である酸化銅板を得て、試験装置としてＳｏｌｄｅｒ  Ｃｈｅｃｋｅｒ  ＳＡＴ−５２００（ＲＨＥＳＣＡ社製）を用い、合金組成Ｓｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ（各数値は質量％；残部Ｓｎ）を有するはんだ合金を用いて、次のように評価した。
まず、ビーカーに測り取った各例のフラックスに対して、試験板を５ｍｍ浸漬させ、試験板にフラックスを塗布した。続いて、フラックスを塗布後、速やかにフラックスが塗布された試験板を、前記合金組成を有するはんだ合金のはんだ槽に浸漬させ、ゼロクロスタイム（ｓｅｃ）を得た。
続いて、各例のフラックスにつき５回の測定を行い、得られた５個のゼロクロスタイム（ｓｅｃ）の平均値を算出した。試験条件を以下のように設定した。
はんだ槽への浸漬速度：５ｍｍ／ｓｅｃ（ＪＩＳ  Ｚ  ３１９８−４：２０１４）
はんだ槽への浸漬深さ：２ｍｍ（ＪＩＳ  Ｚ  ３１９８−４：２０１４）
はんだ槽への浸漬時間：１０ｓｅｃ（ＪＩＳ  Ｚ  ３１９８−４：２０１４）
はんだ槽温度：２４５℃（ＪＩＳ  Ｃ  ６００６８−２−６９：２０１９  附属書Ｂ）
ゼロクロスタイム（ｓｅｃ）の平均値が短いほど、濡れ速度は高くなり、はんだ濡れ性が良いことを意味する。
【０１６１】
（２）判定基準
〇：ゼロクロスタイム（ｓｅｃ）の平均値が６秒以下である。
×：ゼロクロスタイム（ｓｅｃ）の平均値が６秒を超える。
【０１６２】
［ミッシング抑制］
（１）検証方法
φ８０μｍ、ピッチ１５０μｍのＣｕ−ＯＳＰ電極（Ｎ＝１５）を有する基板を、イソプロピルアルコールに浸漬し、ブラシでＯＳＰ膜を除去した。
ＯＳＰ膜の除去後、１００℃の恒温槽中で１時間ベーク処理を行った。
得られた基板電極上に、メタルマスクを用いて、各例のソルダペーストを４０μｍ高さに印刷した。その後、窒素雰囲気下にてリフローした。
リフロープロファイルは、１６０℃で２分間保持し、その後、２６０℃まで１．５℃／秒で昇温とした。
続いて、光学顕微鏡にて、電極に対するソルダペーストの位置ずれ（ミッシング）が生じていないか、を観察した。
【０１６３】
（２）判定基準
〇：ミッシングが、いずれの電極においても観察されなかった。
×：ミッシングが観察された電極が１個以上であった。
【０１６４】
［総合評価］
〇：表２０〜２８において、ボイドの発生しにくさ、はんだの濡れ速度、ミッシング抑制の各評価が、いずれも〇であった。
×：表２０〜２８において、ボイドの発生しにくさ、はんだの濡れ速度、ミッシング抑制の各評価のうち、少なくとも１つが×であった。
【０１６５】
【表２０】
0006928295.tif 000024
【０１６６】
【表２１】
0006928295.tif 000025
【０１６７】
【表２２】
0006928295.tif 000026
【０１６８】
【表２３】
0006928295.tif 000027
【０１６９】
【表２４】
0006928295.tif 000028
【０１７０】
【表２５】
0006928295.tif 000029
【０１７１】
【表２６】
0006928295.tif 000030
【０１７２】
【表２７】
0006928295.tif 000031
【０１７３】
【表２８】
0006928295.tif 000032
【０１７４】
表２０〜２８に示すように、本発明を適用したフラックスを含有する、実施例１０１〜１４２のソルダペーストでは、いずれのソルダペーストを用いた場合においても、ボイドの発生が少ないこと、はんだの濡れ性が高められていること、ミッシングが抑制されていること、が確認された。
【０１７５】
一方、一般式（ｐ１）で表される化合物を含んでいない、本発明の範囲外であるフラックスを含有する比較例１のソルダペーストを用いた場合では、はんだの濡れ性、ミッシング抑制の効果がいずれも劣る結果を示した。
また、水添ロジン酸メチルを含んでいない、本発明の範囲外であるフラックスを含有する比較例２〜３のソルダペーストでは、いずれのソルダペーストを用いた場合でも、ボイドの発生しにくさの評価が劣る結果を示した。
【０１７６】
＜評価（その２）＞
各例のソルダペーストについて、以下のようにして増粘抑制の評価を行った。
【０１７７】
［増粘抑制］
（１）検証方法
実施例１３３〜１４２における、製造直後の各ソルダペーストについて、株式会社マルコム社製：ＰＣＵ−２０５を用い、回転数：１０ｒｐｍ、２５℃、大気中で１２時間粘度を測定した。
【０１７８】
（２）判定基準
〇：１２時間後の粘度が、ソルダペーストを調製直後から３０分経過した時の粘度と比較して１．２倍以下である。
×：１２時間後の粘度が、ソルダペーストを調製直後から３０分経過した時の粘度と比較して１．２倍を超える。
この判定が「〇」であれば、十分な増粘抑制効果が得られたものであると言える。すなわち、ソルダペーストの経時での粘度増加を抑制することができる。
【０１７９】
各例のソルダペーストについて増粘抑制の評価を行った結果、本発明を適用したフラックスと、製造例１〜４４４の各はんだ合金が用いられているはんだ粉末と、を併有する実施例１３３〜１３８、１４１、１４２のソルダペーストについて、いずれも、判定は「〇」であり、ソルダペーストの経時での粘度増加が抑制されていることが確認された。
【０１８０】
一方、Ｎｉ及びＦｅの各含有量が１質量ｐｐｍ未満である製造例４４５のはんだ合金が用いられているはんだ粉末を含有する実施例１３９、１４０のソルダペーストについて、判定は「×」であった。
【要約】
【課題】ボイドの発生が少ないはんだ付けを実現でき、はんだの濡れ性を高められ、ミッシングが抑制されたフラックス、及びこのフラックスを用いたソルダペーストを提供する。
【解決手段】本発明は、ソルダペーストに用いられるフラックスであって、水添ロジン酸メチルと、一般式（ｐ１）で表される化合物と、溶剤と、を含有することを特徴とする。一般式（ｐ１）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を示す。
［化１］
0006928295.tif 000034
【選択図】なし