CN101234455A - 焊锡膏组合物和及焊锡预涂法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种焊锡膏组合物，该焊锡膏组合物用于焊锡预涂法，所述焊锡预涂法在衬底上的电极周围形成隔墙，在用该隔墙围成的开口部内的电极上填充焊锡膏组合物，将填充的焊锡膏组合物加热，使焊锡附着在电极表面形成焊锡块，其中，该焊锡膏组合物含有焊锡粉末，该焊锡粉末的粒度分布为：粒径小于10μm的颗粒为16％以上，并且，粒径小于10μm的颗粒和粒径为10μm以上且小于20μm的颗粒总计为90％以上。因此，可以抑制焊锡块缺失的产生，提高成品率，且可以通过利用有隔墙的焊锡预涂法形成高度均匀的焊锡块。
Description
技术领域
本发明涉及一种焊锡膏组合物和使用了该组合物的焊锡预涂法，在将电子部件安装于电子电路衬底上时，所述焊锡膏组合物适于在该衬底上利用隔墙(dam)预涂焊锡。
背景技术
近年来，随着电子设备的小型轻量化，装载的电子部件也随之多针脚窄间距化，且在导体图案也狭窄的范围内以非常小的间隔形成多个导体的精细间距化正在发展。因此，在电子电路衬底中使电子部件接合时，取代现有的引线接合法，正在广泛采用使用焊锡块的安装方法。
作为形成焊锡块的方法，通常采用利用有树脂掩模(隔墙)的焊锡预涂法(参照特开2002-334895号公报)。图1是表示通过如特开2002-334895号公报所述的、利用了通常的隔墙的焊锡预涂法的焊锡块的形成方法的工序图。
在该焊锡块的形成方法中，首先，如图1(a)所示，在用以未覆盖表面上形成的电极2方式在其局部形成了开口部的阻焊膜3覆盖的衬底1上形成隔墙4，以使其包围所述电极2。
其次，如图1(b)所示，在用该隔墙4围成的开口部内的电极2上，填充含有规定的焊锡粉末的焊锡膏组合物5。然后，将其加热，如图1(c)所示，使焊锡附着于电极2的表面，形成焊锡块6。
根据如上所述的利用有隔墙4的焊锡预涂法，可以用精细的间距形成焊锡块6。
但是，其存在的问题在于，在加热熔化时，在用隔墙4围成的开口部内，填充好的焊锡膏组合物5中的焊锡粉末没有恰当地堆积在电极2上，其结果，在电极2上发生没有形成焊锡块6的所谓的焊锡块缺失。由于衬底上即使发生一个缺失时，该衬底也不能使用，故急需开发可以以高成品率形成焊锡块6的焊锡膏组合物。
另外，其还存在形成的焊锡块6的高度容易不均匀的问题。由于焊锡块6的高度的均匀性大大影响其后的部件安装时的接合可靠性，故优选以均匀的高度形成焊锡块6。
需要说明的是，与不使用隔墙的现有的方法相比，在利用了隔墙的焊锡预涂方法中，加厚电极上部的开口部相当于隔墙的厚度量(一般来讲，隔墙4的厚度比阻焊膜3的厚度厚几倍～10几倍)。因此，在使用有隔墙的方法中，焊锡粉末没有恰当地堆积在电极2上，产生了现有方法中不成为问题的上述各种问题。
在特开2002-141367号公报中记载有一种焊锡块的形成方法，其在利用有掩模(隔墙)的焊锡预涂法中，焊锡膏含有焊锡粉末，该焊锡粉末虽然具有掩模(隔墙)的厚度以上即该厚度的1.5倍以下的粒径，但其所占比例为10重量％以下。
根据该特开2002-141367号公报，即使为确保焊锡膏对开口部内的填充而使刮刀在掩模上反复移动，也可以减少开口部暂时填充的焊锡粉末的欠缺的可能性，且焊锡块的大小也难以产生偏差。但是，就焊锡块的偏差而言，该方法未必充分，另外，对焊锡粉末在加热熔化时因不恰当地堆积在电极上而产生的焊锡块缺失没有特别记载。
发明内容
本发明的课题在于提供一种焊锡膏组合物和使用该组合物的焊锡预涂法，所述焊锡膏组合物可以抑制焊锡块缺失的产生，提高成品率，且能够通过利用了隔墙的焊锡预涂法形成高度均匀的焊锡块。
本发明人等为了解决上述课题，反复进行了专心致志的研究，结果最新发现：在利用了隔墙的焊锡预涂法中使用的焊锡膏组合物中，在该焊锡膏组合物含有的焊锡粉末的粒度分布为规定的粒度分布时，由于在用隔墙围成的开口部内填充的焊锡膏组合物中的焊锡粉末在加热熔化时可靠地堆积在电极上，故可以抑制焊锡块缺失的产生，提高成品率，同时，形成的焊锡块的高度均匀，直至完成了本发明。
即，本发明的焊锡膏组合物由如下构成组成。
(1)一种焊锡膏组合物，其用于焊锡预涂法，所述焊锡预涂法在衬底上的电极周围形成隔墙，在用该隔墙围成的开口部内的电极上填充焊锡膏组合物，将填充的所述焊锡膏组合物加热，使焊锡附着在所述电极表面而形成焊锡块，其特征在于，该焊锡膏组合物含有焊锡粉末，该焊锡粉末的粒度分布为：粒径小于10μm的颗粒为16％以上，并且，粒径小于10μm的颗粒和粒径为10μm以上且小于20μm的颗粒总计为90％以上。
(2)如所述(1)所述的焊锡膏组合物，其中，所述焊锡粉末的粒度分布为：粒径小于10μm的颗粒为20％以上。
(3)如所述(1)所述的焊锡膏组合物，其中，所述焊锡粉末的粒度分布为：粒径小于10μm的颗粒和粒径为10μm以上且小于20μm的颗粒总计为95％以上。
(4)如所述(1)～(3)中任一项所述的焊锡膏组合物，其是析出型焊锡组合物。
(5)如所述(4)所述的焊锡膏组合物，其包含锡粉末和选自铅、铜及银中的金属的盐。
(6)如所述(4)所述的焊锡膏组合物，其包含锡粉末、选自银离子及铜离子中的至少一种和选自芳基膦类、烷基膦类及唑(ァゾ一ル)类的至少一种的络合物。
(7)如所述(5)或(6)所述的焊锡膏组合物，其中，所述锡粉末的质量∶所述金属的盐或所述络合物的质量为99∶1～50∶50。
(8)一种焊锡预涂法，其在衬底上的电极周围形成隔墙，在用该隔墙围成的开口部内的电极上填充焊锡膏组合物，将填充的所述焊锡膏组合物加热，使焊锡附着在所述电极表面而形成焊锡块，其特征在于，其使用焊锡膏组合物，所述焊锡膏组合物含有焊锡粉末，该焊锡粉末的粒度分布为：粒径小于10μm的颗粒为16％以上，并且，粒径小于10μm的颗粒和粒径为10μm以上且小于20μm的颗粒总计为90％以上。
(9)如所述(8)所述的所述焊锡预涂法，其中，所述焊锡粉末的粒度分布为：粒径小于10μm的颗粒为20％以上。
(10)如所述(8)所述的所述焊锡预涂法，其中，所述焊锡粉末的粒度分布为：粒径小于10μm的颗粒和粒径为10μm以上且小于20μm的颗粒总计为95％以上。
(11)如所述(8)～(10)中任一项所述的焊锡预涂法，其中，所述焊锡膏组合物是析出型焊锡组合物。
(12)如所述(11)所述的所述焊锡预涂法，其中，所述析出型焊锡膏组合物包含锡粉末和选自铅、铜及银中的金属的盐。
(13)如所述(11)所述的所述焊锡预涂法，其中，所述析出型焊锡组合物包含锡粉末、选自银离子及铜离子中的至少一种和选自芳基膦类、烷基膦类及唑类的至少一种的络合物。
(14)如所述(12)或(13)所述的焊锡预涂法，其中，所述锡粉末的质量∶所述金属的盐或所述络合物的质量为99∶1～50∶50。
依据本发明，得到如下效果：在利用了隔墙的焊锡预涂法中使用的焊锡膏组合物中，由于该焊锡膏组合物含有的焊锡粉末的粒度分布为规定的粒度分布，故在用隔墙围成的开口部内填充的焊锡膏组合物中的焊锡粉末在加热熔化时可靠地堆积在电极上，可以抑制焊锡块缺失的产生，提高成品率，同时，形成的焊锡块的高度均匀。另外，通过将所述焊锡膏组合物含有的焊锡粉末的粒度分布进一步设定为特定范围的粒度分布，可以更有效地抑制焊锡块缺失的产生，并且形成高度均匀的焊锡块。另外，通过将所述焊锡膏组合物设定为析出型的焊锡膏组合物，即使用微细的间距也可以正确地在电极上形成焊锡块，并且可以抑制空隙的产生。
附图说明
图1的(a)～(c)是表示根据利用有隔墙的焊锡预涂法的焊锡块的形成方法的工艺图。
具体实施方式
下面，参照附图，对本发明的焊锡膏组合物及使用有该焊锡膏组合物的焊锡预涂法的实施方式详细进行说明。图1表示在该实施方式中使用所述的焊锡膏组合物的焊锡块的形成方法。在该焊锡块的形成方法中，首先，如图1(a)所示，在用以不覆盖表面形成的电极2的方式在其局部形成了开口部的阻焊膜3覆盖的衬底1上形成隔墙4，以使其包围所述电极2。
其次，如图1(b)所示，在用该隔墙4围成的开口部内的电极2上，填充含有规定的焊锡粉末的焊锡膏组合物5。然后，将其加热，如图1(c)所示，使焊锡附着于电极2的表面，形成焊锡块6(焊锡预涂法)。
在衬底1的表面以规定的间距设置多个电极2。阻焊膜3使用环氧类、丙烯酸类、聚酰亚胺类的树脂等，优选环氧类树脂。
在形成隔墙4时，可以使用例如薄膜状的光致抗蚀剂、干膜抗蚀剂、液体状的光致抗蚀剂等。在使用薄膜状的光致抗蚀剂时，将其压接在衬底1的表面即可。在使用液体状的光致抗蚀剂时，用旋涂器等涂敷装置将液体状树脂涂敷在衬底1上，且使其固化，然后，通过规定的光掩模(没有图示)进行曝光处理及显影(蚀刻)处理，由此形成隔墙4。需要说明的是，作为蚀刻处理液，例如可以使用Na2CO3水溶液、Cu2Cl2水溶液、CuCl2水溶液、FeCl3水溶液等。
隔墙4包围电极2而形成，并且，是将各电极2相互隔开的壁状即可。
隔墙4的内径(四角形时为一边的长度)L，相对于露出的电极2的直径D约为1～3倍、优选1.2～2倍为佳。隔墙4的厚度(即抗蚀剂树脂膜的厚度)没有特别限制，可以比形成的焊锡块6的高度高，也可以比其低。具体来讲，相对于将隔墙4的厚度和阻焊膜3的厚度加在一起的总厚度，焊锡块6的高度为0.05～3倍、优选0.1～1.5倍即可。通常情况下，隔墙4的厚度约为10～300μm，优选约30～150μm。
隔墙4可以在焊锡块6形成后除去，也可以原样残留。但是，在隔墙4的厚度接近于焊锡块6的高度或比其高时，由于有时会阻碍焊锡接合，故优选除去隔墙4。隔墙4的除去处理可以使用例如：使用氢氧化钠、氢氧化钾等碱水溶液、2-乙醇胺溶液等有机胺的水溶液及有机溶剂溶液的碱处理等。
另一方面，从简化工序的观点考虑，优选不除去隔墙4。依据本发明，由于通过调整抗蚀剂的隔墙高度和材料的金属量可以充分提高焊锡高度，故不需要除去隔墙4的工序。
在此，焊锡膏组合物5含有焊锡粉末，该焊锡粉末的粒度分布为：粒径小于10μm的颗粒为16％以上，优选为20％以上，并且，粒径小于10μm的颗粒和粒径为10μm以上小于20μm的颗粒的总计为90％以上，优选为95％以上。因此，在用图1(b)所示的隔墙4围成的开口部内填充的焊锡膏组合物5中的焊锡粉末，由于在加热熔化时可靠地堆积在电极2上，因此抑制焊锡块缺失的产生，提高成品率，同时，形成的焊锡块6的高度均匀。与其相对应，在所述焊锡粉末的粒度分布不是所述规定的粒度分布时，产生焊锡块缺失，形成的焊锡块6的高度发生不均。
需要说明的是，本发明中的所谓焊锡块缺失，是指在电极2上存在没有形成焊锡块6的地方。例如，如后所述，使用显微镜(キ一ェンス社制造的VHX-200)可以测定焊锡块缺失处的有无及产生的缺失数。
另外，本发明中的粒度分布是用微轨迹(マィクロトラック)法测定得到的值。所谓微轨迹法，是利用由激光产生的衍射·散射的粒度分布的测定方法，可以用高的分辨率测定宽幅的测定范围。
所述焊锡粉末的组成没有特别限制，例如有：Sn(锡)-Pb(铅)类、Sn-Ag(银)类、Sn-Cu(铜)类等焊锡合金粉末，此外，还有Sn-Ag-In(铟)类、Sn-Ag-Bi(铋)类、Sn-Ag-Cu类等无铅合金粉末。另外，这些焊锡粉末可以分别单独使用，此外，也可以将2种以上混合使用，例如可以将Sn-Ag-In类和Sn-Ag-Bi类混合，做成Sn-Ag-In-Bi类等。
如上所述的焊锡膏组合物5只要是含有具有规定的粒度分布的焊锡粉末，就没有特别限制，但在本发明中优选析出型焊锡组合物。特别是当使用析出型焊锡组合物作为焊锡膏组合物5时，即使用微细的间距也可以正确地在电极2上形成焊锡块6，并且，可以抑制空隙的产生。
所谓析出型焊锡组合物，是指含有例如作为焊锡粉末的锡粉末和有机酸的铅盐等的物质，当加热该组合物时，有机酸铅盐的铅原子取代锡原子而游离，扩散到过剩的锡金属粉末中，形成Sn-Pb合金。
这样的析出型焊锡组合物例如有：(a)含有锡粉末和选自铅、铜及银中的金属的盐的析出型焊锡组合物、或(b)含有锡粉末、选自银离子及铜离子中的至少一种和选自芳基膦类、烷基膦类及唑类的至少一种的络合物的析出型焊锡组合物。另外，在所述析出型焊锡组合物中，也可以将上述(a)的金属盐和(b)的络合物混合使用。在本发明中，特别优选使用不含有铅的无铅析出型焊锡组合物。
需要说明的是，在本发明中提到锡粉末时，除金属锡粉末之外，也包括例如含有银的锡-银类锡合金粉末及含有铜的锡-铜类锡合金粉末等。
所述(a)的金属盐例如有：有机羧酸盐、有机磺酸盐等。
有机羧酸可以使用碳数1～40的一或二羧酸。具体例如有：蚁酸、醋酸、丙酸等低级脂肪酸；由己酸、辛酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸等动植物油脂得到的脂肪酸；由2，2-二甲基戊酸、2-乙基己酸、异壬酸、2，2-二甲基辛酸、正十一酸等有机合成反应得到的各种合成酸；海松酸、松香酸、脱氢松香酸、二氢松香酸等树脂酸；由石油得到的环烷酸等一羧酸和由妥尔油脂肪酸或大豆脂肪酸合成得到的二聚物酸；使松香进行二聚而成的聚合松香等二羧酸等。这些物质也可以含有二种以上。
另外，有机磺酸例如有：甲烷磺酸、2-羟基乙烷磺酸、2-羟基丙烷-1-磺酸、三氯甲烷磺酸、三氟甲烷磺酸、苯磺酸、甲苯磺酸、苯酚磺酸、甲酚磺酸、茴香磺酸、萘磺酸等。这些物质也可以含有二种以上。
所述(b)的络合物是银离子及/或铜离子和选自芳基膦类、烷基膦类及唑类的至少一种的络合物。
作为上述膦类(芳基膦类、烷基膦类)，适合使用例如下述通式(1)表示的化合物。
(式中，R1、R2及R3，分别表示取代或非取代的芳基、碳数1～8的取代或非取代的链状或环状烷基。其中，所述芳基的氢可以用碳数1～8的烷基或烷氧基、羟基、氨基或卤原子取代任意的位置，所述烷基的氢可以用碳数1～8的烷氧基、芳基、羟基、氨基或卤原子取代任意的位置。R1、R2及R3可以分别相同，也可以不同。)
具体来讲，膦类适宜使用三苯基膦、三(邻、间或对甲苯基)膦、三(对甲氧苯基)膦等芳基膦类；或三丁基膦、三辛基膦、三(3-羟丙基)膦、三苄基膦等烷基膦类。其中，特别优选三苯基膦、三(对甲苯基)膦、三(对甲氧苯基)膦、三辛基膦、三(3-羟丙基)膦，最优选三苯基膦、三(对甲苯基)膦、三(对甲氧苯基)膦。
由于与芳基膦类或烷基膦类的络合物是阳离子性，故需要平衡阴离子。作为该平衡阴离子，适合使用有机磺酸离子、有机羧酸离子、卤离子、硝酸离子或硫酸离子。这些物质可以单独使用或同时使用二种以上。
作为平衡阴离子使用的有机磺酸，优选使用例如：甲烷磺酸、2-羟基乙烷磺酸、2-羟基丙烷-1-磺酸、三氯甲烷磺酸、三氟甲烷磺酸、苯磺酸、甲苯磺酸、苯酚磺酸、甲酚磺酸、茴香磺酸或萘磺酸等，特别优选使用甲烷磺酸、甲苯磺酸、苯酚磺酸等。
另外，作为平衡阴离子使用的有机羧酸，适当使用例如：蚁酸、醋酸、丙酸、丁酸、辛酸等一羧酸；草酸、丙二酸、琥珀酸等二羧酸；乳酸、二醇酸、酒石酸、柠檬酸等羟基羧酸；一氯醋酸、二氯醋酸、三氯醋酸、三氟醋酸、全氟丙酸等卤代羧酸。其中，优选使用蚁酸、醋酸、草酸、乳酸、三氯醋酸、三氟醋酸或全氟丙酸，特别优选使用醋酸、乳酸、三氟醋酸。
所述唑类可以使用例如：四唑、三唑、苯并三唑、咪唑、苯并咪唑、吡唑、吲唑、噻唑、苯并噻唑、噁唑、苯并噁唑、吡咯、吲哚或这些物质的衍生物的一种或二种以上的混合物。
其中，优选四唑、5-巯基-1-苯基四唑、1，2，3-三唑、1，2，4-三唑、3-巯基-1，2，4-三唑、苯并三唑、甲苯基三唑、羧基苯并三唑、咪唑、2-巯基咪唑、苯并咪唑、2-辛基苯并咪唑、2-苯基苯并咪唑、2-巯基苯并咪唑、2-甲硫基苯并咪唑、吡唑、吲唑、噻唑、苯并噻唑、2-苯基苯并噻唑、2-巯基苯并噻唑、2-甲硫基苯并噻唑异噁唑、苯邻甲内酰胺、苯并噁唑、2-苯基苯并噁唑、2-巯基苯并噁唑、吡咯、4，5，6，7-四氢吲哚、吲哚等。
尤其特别优选使用：5-巯基-1-苯基四唑、3-巯基-1，2，4-三唑、苯并三唑、甲苯基三唑、羧基苯并三唑、咪唑、苯并咪唑、2-辛基苯并咪唑、2-巯基苯并咪唑、苯并噻唑、2-巯基苯并噻唑、苯并噁唑、2-巯基苯并噁唑等。
所述析出型焊锡组合物中的所述锡粉末和所述金属的盐或络合物的比率(锡粉末的质量∶金属的盐或络合物的质量)为99∶1～50∶50左右、优选为97∶3～60∶40左右为佳。
在本发明的焊锡膏组合物中，除上述成分以外，优选含有焊剂。所述焊剂以基质树脂、活性剂及触变剂等为主要成分，在将焊剂设定为液体状使用时，可以进一步添加有机溶剂。
所述基质树脂可以使用松香或丙烯酸树脂等。
所述松香可以使用目前以焊剂用途使用的松香及其衍生物。松香及其衍生物例如使用通常的橡胶松香、妥尔松香、木松香，例如作为其衍生物进行过热处理的树脂、聚合松香、加氢松香、甲酰化松香、松香酯、松香改性马来酸树脂、松香改性酚醛树脂、松香改性醇酸树脂等。
所述丙烯酸树脂的分子量为10,000以下，优选为3,000～8,000即可。当分子量超过10,000时，其耐龟裂性及耐剥离性可能降低。另外，为了增强活性，优选使用酸值为30以上的物质。由于在软钎焊时需要软化，优选软化点为230℃以下。因此，使用具有聚合性不饱和基的单体、例如(甲基)丙烯酸及其各种酯、巴豆酸、衣康酸、马来酸(酐)及其酯、(甲基)丙烯腈、(甲基)丙烯酰胺、氯乙烯、醋酸乙烯酯等，使用过氧化物等催化剂，可以使用利用块状聚合法、液体状聚合法、悬浊聚合法、乳化聚合法等自由基聚合进行聚合而成的物质。
上述的这些基质树脂可以同时使用，例如可以将所述松香和所述丙烯酸树脂混合使用。另外，相对于焊剂总量，基质树脂的含量为0.5～80质量％，优选为20～70质量％即可。
所述活性剂例如有：乙胺、丙胺、二乙胺、三乙胺、乙二胺、苯胺等的卤化氢酸盐；乳酸、柠檬酸、硬脂酸、己二酸、二苯基醋酸、安息香酸等有机羧酸等。相对于焊剂总量，活性剂的含量可以为0.1～30质量％。
所述触变剂例如有：固化蓖麻油、蜂蜡、巴西棕榈腊等。相对于焊剂总量，触变剂的含量可以为1～50质量％。
所述有机溶剂例如有：乙醇、异丙醇、乙基溶纤剂、丁基卡必醇、己基卡必醇等醇类溶剂；醋酸乙酯、醋酸丁酯等酯类溶剂；甲苯、松节油等烃类溶剂等。在挥发性、活性剂的溶解性方面优选将醇类溶剂设定为主要溶剂。相对于焊剂总量，有机溶剂优选在1～99质量％的范围内添加。
在本发明中使用的焊剂中，可以同时使用目前作为焊剂的基质树脂的公知的聚酯树脂、苯氧树脂、萜烯树脂等合成树脂等，也添加抗氧化剂、抗霉剂、消光剂等添加剂。另外，在本发明的焊锡膏组合物为析出型焊锡组合物时，在该焊剂中可以含有所述金属的盐或络合物。
本发明的焊锡膏组合物中的上述焊锡粉末和焊剂的质量比(焊锡粉末∶焊剂)为95∶5～80∶20左右即可。
将上述的焊锡膏组合物5向用隔墙4围成的开口部内的电极2上填充的方法，没有特别限定，例如有用刷涂印刷填充的方法等。上述填充后，加热至规定温度，使焊锡附着于电极2表面时的加热温度，没有特别限定，但当考虑电子部件的耐热性等时，设定温度为例如180～280℃左右，优选为200～250℃左右即可。另外，加热时间可以根据组合物的组成等适当确定，通常为30秒～10分钟左右，优选1分钟～5分钟左右。
得到的焊锡块6的高度通常为40～100μm左右。另外，依据本发明，可以用精细间距排列该焊锡块6，也可以与约50～120μm左右的间距相对应。
下面，列举实施例详细地说明本发明。
实施例
[实施例1～4及比较例1～4]
(隔墙的制作)
作为衬底，使用厚度15μm的阻焊膜覆盖表面、焊盘(无电解镀镍电极)从形成于该阻焊膜上的开口部(直径：85μm)露出而成的衬底。需要说明的是，以225μm间距在衬底上形成841个焊盘。
在该衬底表面压接干膜抗蚀剂(旭化成ェレクトロニクス社制造的商品名「サンフォ一トAQ4036」)，然后，在感光性树脂层的表面配置掩模，将各焊盘和其周围曝光后，剥离支持膜，用Na2CO3水溶液显影，在焊盘的周围以225μm间距形成开口部的内径为150μm、厚度为40μm的(抗蚀剂)隔墙。
(焊锡膏组合物的制作)
以下述所示的比例混炼具有下述表1所示的粒度分布的Sn/Cu合金粉末(合金粉末No.01～08)和焊剂，得到表2所示的各焊锡膏组合物(焊锡膏No.01P～08P)。
Sn/Cu合金粉末 88质量％
(Sn/Cu(质量比)＝99.3/0.7)
焊剂 12质量％
上述使用的焊剂使用进行如下处理的物质：将下述配方的成分混合，在150℃下将其加热熔化，冷却至室温。
松香树脂 50质量％
(甲酰化松香：ハリマ化成(株)制造的商品名「FG-90」)
安息香酸(有机酸) 8质量％
己基卡必醇(溶剂) 7质量％
固化蓖麻油(触变剂) 35质量％
表1
1)Sn/Cu(质量比)＝99.3/0.7
2)粒度分布测定使用微轨迹粒度分布分析装置[日机装(株)制造的MT3000]
(焊锡预涂处理)
在形成有隔墙的上述衬底的各开口部，将上述得到的各焊锡膏组合物(焊锡膏No.01P～08P)以刷涂印刷填充。然后，在氮气环境下、在230℃加热1分钟，使焊锡熔化，实施焊锡预涂，形成焊锡块。
(隔墙的除去处理)
将2-乙醇胺溶液(三菱瓦斯化学制造)17ml和蒸馏水83ml在室温下混合，配制成剥离液100ml。然后，将该剥离液加入到200ml烧杯中，用电热板加热到约50℃后，将进行过焊锡预涂处理的上述衬底在剥离液中浸渍2分钟，除去隔墙。
(焊锡膏残渣的洗涤)
在500ml烧杯中加入丁基卡必醇溶液300ml，同时使用超声波，用80℃的该溶液将除去了隔墙的上述衬底浸渍2分钟，然后，在异丙醇300ml中浸渍2分钟，除去剩余的焊锡膏组合物。然后，使用热风将各衬底干燥，制成225μm间距的各焊锡预涂衬底。需要说明的是，对各焊锡膏制作5片焊锡预涂衬底(在相同加热条件下实施预涂处理)。
对上述得到的各焊锡预涂衬底评价焊锡块缺失。将评价方法示于下面，同时，将其结果示于表2。
(焊锡块缺失的评价方法)
对焊锡膏残渣洗涤后的各焊锡预涂衬底，使用显微镜(キ一ェンス社制造的VHX-200)，观察5片衬底中的焊锡块缺失处的有无，进行缺失产生数的测定。
表2
1)测定对象焊盘数：841个/衬底(以全部焊盘为对象)
由表2可知，使用实施例1～4的焊锡膏组合物(焊锡膏No.01P～04P)形成的焊锡块，抑制焊锡块缺失的产生，提高成品率。与其相对应，使用比较例1～4的焊锡膏组合物(焊锡膏No.05P～08P)形成的焊锡块，发生了焊锡块缺失。
[实施例5～7及比较例5]
(隔墙的制作)
作为衬底，使用厚度10μm的阻焊膜覆盖表面、焊盘(无电解镀镍电极)从形成于该阻焊膜上的开口部(直径：70μm)露出而成的衬底。需要说明的是，以150μm间距在衬底上形成6,561个焊盘。
然后，在该衬底表面与上述实施例1～4同样操作，在焊盘的周围以150μm间距形成开口部的内径为150μm、厚度为40μm的(抗蚀剂)隔墙。
(焊锡膏组合物的制作)
对焊锡膏组合物使用由上述实施例1、3、4及比较例2得到的各焊锡膏组合物(焊锡膏No.01P，03P，04P，06P)。
然后，与上述实施例1～4同样地操作，进行焊锡预涂处理、隔墙的除去处理及焊锡膏残渣的洗涤，制成150μm间距的各焊锡预涂衬底。需要说明的是，对各焊锡膏制作2片焊锡预涂衬底(在相同加热条件下实施预涂处理)。
对上述得到的各焊锡预涂衬底，与上述实施例1～4同样操作，评价焊锡块缺失。将其结果示于表3。
表3
1)测定对象焊盘数：6,561个/衬底(以全部焊盘为对象)
由表3可知，使用实施例5～7的焊锡膏组合物(焊锡膏No.01P，03P，04P)形成的焊锡块，焊锡块缺失数少，抑制焊锡块缺失的产生。与其相对应，使用比较例5的焊锡膏组合物(焊锡膏No.06P)形成的焊锡块，结果显示出焊锡块缺失数多。
然后，对由上述得到的150μm间距的各焊锡预涂衬底测定焊锡块的高度，将平均高度和高度偏差(标准偏差)进行评价。将评价方法示于下面，同时，将其结果示于表4。
(焊锡块的平均高度和高度偏差的评价方法)
使用焦点深度计(ォリンバス制造的STM)测定从阻焊剂表面至焊锡块顶端的距离，将其作为焊锡高度。对每各衬底任意的60个焊锡块测定焊锡高度，由该测定结果算出平均值(焊锡块的平均高度)和高度偏差(标准偏差)。
表4
| 焊锡膏No. | 合金粉末No. | 焊锡块的平均高度(AVG)(μm) | 标准偏差(STD) | |
| 实施例5 | 01P | 01 | 45.5 | 2.5 |
| 实施例6 | 03P | 03 | 47.4 | 2.2 |
| 实施例7 | 04P | 04 | 46.0 | 3.1 |
| 比较例5 | 06P | 06 | 45.1 | 5.2 |
由表4可知，使用实施例5～7的焊锡膏组合物(焊锡膏No.01P，03P，04P)形成的焊锡块高度均匀。与其相对应，使用比较例5的焊锡膏组合物(焊锡膏No.06P)形成的焊锡块，其高度产生偏差。
[实施例8～10及比较例6]
(隔墙的制作)
使用与上述实施例5～7同样的衬底作为衬底，然后在该衬底的表面与上述实施例5～7同样操作，在焊盘的周围以150μm间距形成开口部的内径为150μm、厚度为40μm的(抗蚀剂)隔墙。
(焊锡膏组合物的制作)
作为具有表1所示的粒度分布的Sn/Cu合金粉末(合金粉末No.01，03，04，06)和焊剂，使用下述所示的物质，除此之外，与上述实施例1～4同样操作，得到表5所示的各焊锡膏组合物(焊锡膏No.09P～12P，析出型焊锡组合物)。
使用的焊剂使用进行如下处理的物质：将下述配方的成分混合，在150℃下将其加热熔化，冷却至室温。
松香树脂 40质量％
(甲酰化松香：ハリマ化成(株)制造的商品名「FG-90」)
安息香酸(有机酸) 8质量％
己基卡必醇(溶剂) 7质量％
固化蓖麻油(触变剂) 35质量％
硬脂酸铜 10质量％
然后，与上述实施例1～4同样操作，进行焊锡预涂处理、隔墙的除去处理及焊锡膏残渣的洗涤，制成150μm间距的各焊锡预涂衬底。需要说明的是，对各焊锡膏制作2片焊锡预涂衬底(在相同加热条件下实施预涂处理)。
对上述得到的各焊锡预涂衬底，与上述实施例1～4同样操作，评价焊锡块缺失。将其结果示于表5。
表5
1)测定对象焊盘数：6,561个/衬底(以全部焊盘为对象)
由表5可知，使用实施例8～10的焊锡膏组合物(焊锡膏No.09P～11P)形成的焊锡块，焊锡块缺失数少，抑制焊锡块缺失的产生。与其相对应，使用比较例6的焊锡膏组合物(焊锡膏No.12P)形成的焊锡块，结果显示焊锡块缺失数多。
以上，对本发明的一种实施方式进行了例示，但本发明不限定于上述实施方式。
Claims (14)
1. 一种焊锡膏组合物，其用于焊锡预涂法，所述焊锡预涂法在衬底上的电极周围形成隔墙，在用该隔墙围成的开口部内的电极上填充焊锡膏组合物，将填充的所述焊锡膏组合物加热，使焊锡附着在所述电极表面而形成焊锡块，其特征在于，该焊锡膏组合物含有焊锡粉末，该焊锡粉末的粒度分布为：粒径小于10μm的颗粒为16％以上，并且，粒径小于10μm的颗粒和粒径为10μm以上且小于20μm的颗粒总计为90％以上。
2. 如权利要求1所述的焊锡膏组合物，其中，所述焊锡粉末的粒度分布为：粒径小于10μm的颗粒为20％以上。
3. 如权利要求1所述的焊锡膏组合物，其中，所述焊锡粉末的粒度分布为：粒径小于10μm的颗粒和粒径为10μm以上且小于20μm的颗粒总计为95％以上。
4. 如权利要求1～3中任一项所述的焊锡膏组合物，其是析出型焊锡组合物。
5. 如权利要求4所述的焊锡膏组合物，其包含锡粉末和选自铅、铜及银中的金属的盐。
6. 如权利要求4所述的焊锡膏组合物，其包含：锡粉末、选自银离子及铜离子中的至少一种和选自芳基膦类、烷基膦类及唑类中的至少一种的络合物。
7. 如权利要求5或6所述的焊锡膏组合物，其中，所述锡粉末的质量：所述金属的盐或所述络合物的质量为99∶1～50∶50。
8. 一种焊锡预涂法，其在衬底上的电极周围形成隔墙，在用该隔墙围成的开口部内的电极上填充焊锡膏组合物，将填充的所述焊锡膏组合物加热，使焊锡附着在所述电极表面而形成焊锡块，其特征在于，
其使用焊锡膏组合物，所述焊锡膏组合物含有焊锡粉末，该焊锡粉末的粒度分布为：粒径小于10μm的颗粒为16％以上，并且，粒径小于10μm的颗粒和粒径为10μm以上且小于20μm的颗粒总计为90％以上。
9. 如权利要求8所述的焊锡预涂法，其中，所述焊锡粉末的粒度分布为：粒径小于10μm的颗粒为20％以上。
10. 如权利要求8所述的焊锡预涂法，其中，所述焊锡粉末的粒度分布为：粒径小于10μm的颗粒和粒径为10μm以上且小于20μm的颗粒总计为95％以上。
11. 如权利要求8～10中任一项所述的焊锡预涂法，其中，所述焊锡膏组合物是析出型焊锡组合物。
12. 如权利要求11所述的焊锡预涂法，其中，所述析出型焊锡膏组合物包含：锡粉末和选自铅、铜及银中的金属的盐。
13. 如权利要求11所述的焊锡预涂法，其中，所述析出型焊锡组合物包含：锡粉末、选自银离子及铜离子中的至少一种和选自芳基膦类、烷基膦类及唑类的至少一种的络合物。
14. 如权利要求12或13所述的焊锡预涂法，其中，所述锡粉末的质量：所述金属的盐或所述络合物的质量为99∶1～50∶50。
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