先週、カリフォルニアの同僚から電話があった。「もっと活性の高いフラックスが必要なんだ！」と彼は言った。「今度君が町に来たら、一緒にジョギングでもしようか？」といったコメントをぐっと飲み込みながら、私は彼にもっと具体的に説明するよう求めた。「俺が何を言いたいのか、君もよく分かってるだろ！」彼の言う通りだった。確かに分かっていた。まあ、ある程度は……しかし、私は同時に、彼が何を求めているのか、じっくり考えさせるよう仕向けていたのだ。 あまりにも多くの場合、人々（知性があり、教育水準の高い人々でさえも）は、本当にどのような効果を求めているのかを考える間もなく、単に「活性度が高い／強い／優れたフラックス」を要求してしまう。もしここで話が理解できなくなってきたなら、最初からやり直して、活性化剤がどのような働きをするのかを考えてみるのが最善かもしれない……
活性剤とは、はんだフラックスに添加される化学物質のことで、金属表面の酸化物を除去し、それによって金属同士が結合して強固な冶金学的結合を形成できるようにするものです。私がはんだペーストの配合化学者としてキャリアを始めた当初、多くの人と同じように、化学物質の反応性が高ければ高いほど、優れた活性剤になると考えていました。また、その鍵となるのはpKa、すなわち解離定数であり、腐食性と活性は同一視できると考えていました。 溶液中で解離する化学式 AB の化合物については、次のように表されます：
AB <> A + B
したがって、その解離定数 pKa は次のようになる：
pKa = -log { [A].[B] / [AB] }
つまり、pKaが小さいほど解離の程度は大きくなります。しかし、実際に実験を行ってみると、データには整合性がありませんでした。pKaの低い化合物は、必ずしもそうとは限りませんが、多くの場合うまく機能しませんでした。また、活性化剤の同族系列を試験したところ、うまく機能するものもあれば、機能しないものも多くありましたが、そのいずれにも明らかなパターンは見られませんでした。そこで、すぐに明らかになった点が3つありました：
1/ pKaは、ほとんどの場合、水溶液中で示されます
2/ 私は特定の「効果」だけに焦点を当てていたわけではありません（ここで言う「効果」とは何を指すのかについては、後ほど説明します）
3/ 特定の化学物質を活性化剤に添加することで、その効果を高めることができます
特定の腐食性・反応性の極めて強いフラックスを除けば、水は溶媒として不向きであるため、（例えば）酸や塩基に基づいた分析は、せいぜいかなり単純化されたものに過ぎず、したがって1/は当てはまらない。 2/と3/についてですが……さて、この「効果」とは一体何でしょうか？当時、私ははんだペーストのみに注目しており、しかもはんだボール形成の問題、すなわち個々のはんだ粒子が部分的に合体する一方で、リフローされたペーストの本体と結合しない個々の粒子が残ってしまう現象にのみ焦点を当てていました。 はんだボールのデータが極めて良好だったはんだペーストをOSP銅にリフローさせたところ、銅表面への濡れ性が非常に悪い結果となることが多々ありました。これが私の4つ目の学びであり、はんだペーストの配合において極めて重要なポイントです：
4/ どのような効果をお望みですか？
はんだの表面から酸化物を除去する活性剤は、多くの場合、ニッケルや銅の酸化物や水酸化物といった基板表面の酸化物を除去するのにはあまり適していません。さらに、5つ目の学びもありました：
5/ アクティベーターは、1つではなく2つのことを行わなければならない（図を参照）：
– まず、表面の金属酸化物と反応させて、金属活性化反応生成物（MARP）を形成する
– 次に、金属表面からMARPを除去する
ここから自然と「アクティベーター公案」へと話が移ります。不溶性の金属酸化物をMARPに置き換えても、それが金属表面から離れない限り、何のメリットがあるのでしょうか？なお 、これらのMARPは残留物に溶解させることも、揮発性にすることも可能です。ただし、後者のアプローチでは 、揮発性の有機金属化合物がどれほど有毒なのかという疑問が生じますし 、この興味深い概念が実際に実用化されたことは一度もないと思います。もしかすると、あなたの方が詳しいかもしれませんね？
次に誰かに「活性の高い」フラックスを調製してほしいと頼まれたら、明るく笑顔でこのブログ記事のリンクを送ってあげてください（そして、「アンディ・マッキーから紹介された」と伝えてくださいね！）。そして最後に、「そのフラックスに具体的に何をさせたいのですか？」と尋ねてみてください。もっと具体的に言えば：
* お客様が確認しているはんだ付けの不具合について詳しく説明してください
* どのようなはんだ合金が使用されていますか？
* どのような表面にはんだが濡れ付いていますか？
* どのようなリフロー条件（プロファイル／雰囲気）下で行われていますか？
そうすれば、製剤担当の化学者が問題に取り組む際のアプローチを推測しようとするよりも、問題解決に向けてより的確に指導することができるようになります。
乾杯アンディ
