CN107113979A - 焊料转印片、焊料凸块及使用焊料转印片的焊料预涂方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种不会产生桥接且能够增加焊料转印量的焊料转印片。焊料转印片(1A)具有：基材(5)；粘接层(4)，其形成在基材(5)的表面；含焊料粉末的粘接层(3)，其形成在粘接层(4)的表面；及焊料粉末层(2)，其形成在含焊料粉末的粘接层(3)的表面，焊料粉末层(2)中的焊料粉末(20)排列成一层的面状，含焊料粉末的粘接层(3)是通过将焊料粉末(30)和粘接剂成分(31)混合起来作成的，含焊料粉末的粘接层(3)具有通过使焊料粉末(30)堆叠多层所达到的厚度。

Description

焊料转印片、焊料凸块及使用焊料转印片的焊料预涂方法

技术领域

本发明涉及用于将用于形成焊料凸块的焊料转印到焊料凸块形成对象部的焊料转印片、使用焊料转印片作成的焊料凸块以及使用焊料转印片的焊料预涂方法。

背景技术

在向印刷基板等基板安装其他基板、电子零件的情况下，是通过将电子零件等的电极焊接在基板的电极上来进行安装的。在该情况下，下述方法比较简便：预先在基板侧的电极形成焊料凸块，再通过回流焊法将该焊料凸块和电子零件等的电极焊接起来。

焊料凸块的形成最常通过下述方法来进行：使用掩模对焊膏进行印刷，以及在该印刷之后通过加热使焊料熔化。但是，该印刷法会使基板上的电极的电极数量增加，使电极微细化，电极间距变窄，随之，因产生桥接、焊料量不均匀导致成品率降低，且无法避免因成品率降低导致的制造成本的上升。

近年来，提出有若干种通过使用焊料转印片来形成焊料凸块的方法。专利文献1提出有一种转印片，该转印片是在由阻焊剂层形成的凹部中填充有焊料粉末而形成的。转印片的凹部具有与基板的电极相同的图案。

当将该焊料转印片以其凹部与基板的电极相对的方式进行配置并在加压条件下进行加热从而使焊料粉末熔化时，能够在基板的电极上形成焊料凸块。该方法中，将转印片对齐的作业不可欠缺。而且，转印片需要以规定图案形成凹部，因此，转印片的制造成本较高。

相对于此，如专利文献2所述，还有一种使用转印片的方法，该转印片是在支承基板上的整个面利用粘接剂层附着有一层焊料粉末而形成的。将该转印片以其附着有焊料粉末的面与基板上的电极相对的方式进行配置。基板中的除了电极以外的区域预先被阻焊剂所包覆。接着，当对载有转印片的基板在加压的条件下进行加热从而使焊料粉末熔化时，电极部分会被熔化的焊料浸润从而被焊料附着，而存在阻焊剂的部分没有被熔化的焊料浸润。

之后，若通过冷却使熔化的焊料固化之后将转印片自基板剥离，就能够获得在电极上形成有焊料凸块的基板。转印片中的与阻焊剂相对的部分的焊料以附着在转印片上的状态固化。由于该转印片在整个面都附着有焊料粉末且不具有凹部，因此，能够容易地以低成本进行制造。而且，不需要在向基板上配置转印片时将转印片对齐这样的较麻烦的作业。

而且，如专利文献3所述，作为微细图案的焊料凸块的形成方法，还有一种焊料凸块形成方法，该焊料凸块形成方法不是像专利文献2那样在转印时使焊料粉末熔化，而是在低于焊料熔点的温度条件下进行加热和加压，从而通过固相扩散接合将焊料转印片的焊料粉末转印到电极上。

而且，如专利文献4所述，作为通过转印焊料来形成焊料凸块的方法，还有一种通过使用焊料转印片来形成焊料凸块的方法，该焊料转印片具有由焊料粉末烧结体构成的焊料层，该焊料粉末烧结体是通过固相扩散接合对多层焊料粉末进行烧结来作成的，从而，能够在为微细的图案且需要高度的情况下，与焊料粉末为一层的情况同样地，不引发焊料桥接、电极破损这些转印不良的情况等问题地进行转印。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：WO2006/043377A1

专利文献2：WO2006/067827A1

专利文献3：WO2010/093031A1

专利文献4：日本特开2014－045078A1

发明内容

发明要解决的问题

专利文献2和专利文献3的焊料转印片的优点在于，不需要将转印片对齐，且能够实现微细图案的焊接，但存有这样的问题：由于粘接剂上的焊料粉末以一层形成，因此，无法增多转印到电极上的焊料量。而且，虽然为了增多转印的焊料量，也可以考虑像专利文献4那样预先准备通过固相扩散接合对多层焊料粉末进行烧结而作成的焊料粉末烧结体，但是，为了使多层焊料粉末进行固相扩散接合，需要以将焊料粉末维持在固相线温度以下的温度的状态对焊料粉末进行加压和加热。

为了增多向电极的焊料转印量，形成能够确保高度的焊料凸块，可以考虑增大焊料粉末的粒径。但是，会产生这样的问题：当针对微细化的电极增大焊料粉末的粒径时，在相邻的电极间熔化的焊料相连结，且该焊料会以相连结的状态进行固化，由此，会产生被称为桥接的状态。

本发明即是为了解决上述这样的问题而作成的，其目的在于，提供不会产生桥接且能够增加焊料转印量的焊料转印片、使用焊料转印片作成的焊料凸块以及使用焊料转印片的焊料预涂方法。

用于解决问题的方案

本发明人等发现，通过使焊料粉末混合在粘接剂成分中，来设置将焊料粉末作成多层而得到的层，从而能够确保转印性，并且，无需增大直接与电极面相接触的焊料粉末的粒径，就能够增加焊料的转印量。

因此，本发明是一种焊料转印片，其中，该焊料转印片具有：基材；粘接层，其形成在基材的一个面；含焊料粉末的粘接层，其形成在粘接层的一个面；及焊料粉末层，其形成在含焊料粉末的粘接层的一个面，焊料粉末层中的焊料粉末排列成一层的面状，含焊料粉末的粘接层是通过将焊料粉末和粘接剂成分混合起来作成的，含焊料粉末的粘接层具有规定的焊料量。

而且，本发明是一种焊料转印片，其中，含焊料粉末的粘接层的粘接剂成分为下述这样的粘接剂成分：含有侧链结晶性聚合物，在侧链结晶性聚合物的熔点以上的温度条件下具有流动性，从而显现出粘接力，并且，在低于侧链结晶性聚合物的熔点的温度条件下结晶，从而粘接力降低。

而且，本发明是一种焊料转印片，其中，侧链结晶性聚合物的熔点为30℃以上且低于70℃。

而且，本发明是一种焊料转印片，其中，在低于侧链结晶性聚合物的熔点的温度条件下，粘接剂的粘接力小于2.0N/25mm。

而且，本发明是一种焊料凸块，其中，该焊料凸块是通过使用上述焊料转印片来形成的。

而且，本发明是一种使用焊料转印片的焊料预涂方法，其中，该使用焊料转印片的焊料预涂方法包括下列各工序：

A.向基材上涂布粘接剂来形成粘接层的工序；

B.在所述粘接层上形成由焊料粉末和粘接剂构成的含焊料粉末的粘接层的工序；

C.向所述含焊料粉末的粘接层上散布焊料粉末的工序；

D.将所述含焊料粉末的粘接层上的多余的焊料粉末去除而形成焊料粉末层的工序；

E.将具有所述粘接层、含焊料粉末的粘接层和所述焊料粉末层的焊料转印片的所述焊料粉末层向工件的电极侧叠合的工序；

F.将所述焊料转印片和工件重叠起来后对它们同时进行加热和加压的工序；及

G.在焊料固化后将所述焊料转印片去除的工序。

在本发明中，以使焊料粉末层与作为接合对象的基板的电极相对的朝向，将焊料转印片贴合于电极。然后，进行加热和加压，从而使焊料粉末层的焊料粉末与电极进行扩散接合。另外，扩散接合是指下述两种情况的接合：焊料在熔化后与电极进行的接合，以及焊料在固相线温度以下的温度条件下通过固相扩散现象与电极进行的接合。

接着，当将基材自焊料转印片剥离时，在焊料粉末层的焊料粉末与电极发生了扩散接合的部位、以及含焊料粉末的粘接层的焊料粉末与焊料粉末层的焊料粉末发生了直接和间接的扩散结合的部位，基材和粘接层自含焊料粉末的粘接层剥离。另一方面，焊料粉末层的焊料粉末没有与电极相接的部位处的焊料粉末层、以及含焊料粉末的粘接层的焊料粉末没有与焊料粉末层的焊料粉末发生直接或间接的扩散结合的部位处的含焊料粉末的粘接层残留在基材侧。

接着，将在电极接合有焊料转印片的焊料粉末层和含焊料粉末的粘接层的基板投放到回流炉中进行焊接，从而，使焊料粉末层的焊料粉末和含焊料粉末的粘接层的焊料粉末熔化并在电极上润湿扩展，形成焊料凸块。如上所述，本发明不同于专利文献4所述的、通过固相扩散接合将焊料粉末堆叠多层的技术，本发明在下述方面具有特征：本发明具有含焊料粉末的粘接层，该含焊料粉末的粘接层是通过将焊料粉末和粘接剂成分混合起来作成的，该含焊料粉末的粘接层具有规定的焊料量。

发明的效果

在本发明中，除了设有位于最上层的通过排列一层焊料粉末作成的焊料粉末层之外，还设有具有规定的焊料量的含焊料粉末的粘接层，从而无需增大焊料粉末层的焊料粉末的粒径，就能够增多焊料的转印量，从而能够增高所形成的焊料凸块的高度。由于无需增大焊料粉末层的焊料粒子的粒径，且含焊料粉末的粘接层中的焊料粉末被粘接剂固定，在转印时等不容易引发焊料粉末错位，因此，能够抑制桥接的产生。

而且，在本发明中，焊料粉末层中的焊料粉末没有与粘接剂成分相混合，焊料粉末直接与电极相接，从而，能够利用温度和压力可靠地使焊料粉末与电极进行扩散接合。而且，在含焊料粉末的粘接层中利用粘接剂成分将焊料粉末相接合的力，小于含焊料粉末的粘接层的焊料粉末与焊料粉末层的焊料粉末通过直接和间接的扩散接合相连结的力，因此，在含焊料粉末的粘接层的焊料粉末与焊料粉末层的焊料粉末发生了直接和间接的扩散接合的部位和含焊料粉末的粘接层的焊料粉末没有与焊料粉末层的焊料粉末发生直接或间接的扩散接合的部位之间分离，从基材侧转印到电极侧。由此，能够抑制焊料桥接等不良情况的产生，并且能够增高所形成的焊料凸块的高度。而且，只要将在转印时从电极侧进行加热的温度设定得高于从基材侧进行加热的温度，就能够使含焊料粉末的粘接层中的、含焊料粉末的粘接层的焊料粉末与焊料粉末层的焊料粉末发生直接和间接的扩散接合的焊料粉末量变多，因此，能够进一步增加含焊料粉末的粘接层中的从基材侧转印到电极侧的焊料粉末量。

附图说明

图1是表示本实施方式的焊料转印片的一例的结构图。

图2A是表示本实施方式的焊料转印片的制造方法的一例的说明图。

图2B是表示本实施方式的焊料转印片的制造方法的一例的说明图。

图2C是表示本实施方式的焊料转印片的制造方法的一例的说明图。

图3A是表示本实施方式的焊料转印片的使用例的说明图。

图3B是表示本实施方式的焊料转印片的使用例的说明图。

图4是表示通过使用本发明的实施方式的焊料转印片所形成的焊料凸块的一例的说明图。

图5A是表示实施例和比较例的焊料凸块的形状的说明图。

图5B是表示实施例和比较例的焊料凸块的形状的说明图。

具体实施方式

下面，参照附图，说明本发明的焊料转印片的实施方式。

本实施方式的焊料转印片的结构例

图1是表示本实施方式的焊料转印片的一例的结构图。本实施方式的焊料转印片1A具有焊料粉末层2、含焊料粉末的粘接层3、粘接层4和基材5。

焊料转印片1A在基材5的一个面即表面形成有粘接层4，并在粘接层4的一个面即表面形成有含焊料粉末的粘接层3。而且，在含焊料粉末的粘接层3的一个面即表面形成有焊料粉末层2。

含焊料粉末的粘接层3利用构成粘接层4的粘接剂成分41所具有的粘接性粘贴在基材5上。含焊料粉末的粘接层3是通过将焊料粉末30和粘接剂成分31混合起来作成的，含焊料粉末的粘接层3具有规定的焊料量。在含焊料粉末的粘接层3中，焊料粉末30中的没有与粘接层4相接的部分利用粘接剂成分31相接合。

焊料粉末层2中的焊料粉末20利用含焊料粉末的粘接层3的粘接剂成分31所具有的粘接性粘贴在含焊料粉末的粘接层3上。

优选的是，含焊料粉末的粘接层3的粘接剂成分31包括侧链结晶性聚合物，在侧链结晶性聚合物的熔点以上的温度条件下具有流动性，从而显现出粘接力，并且，在低于侧链结晶性聚合物的熔点的温度条件下结晶，从而粘接力降低。具体地讲，优选使用这样的粘接剂成分：在低于侧链结晶性聚合物的熔点的温度条件下，该粘接剂成分的粘接力小于2.0N/25mm。在此，侧链结晶性聚合物的熔点的意思是：通过某个平衡过程，使最初被整合为有秩序的排列的聚合物的特定部分变为无秩序状态时的温度，侧链结晶性聚合物的熔点是指利用差示扫描量热仪(DSC)以10℃/分的测量条件所测得的值。

粘接剂成分31所具有的侧链结晶性聚合物能够使用熔点为30℃以上且低于70℃的侧链结晶性聚合物。因此，对于在由焊料粉末30和粘接剂成分31构成的含焊料粉末的粘接层3上形成由焊料粉末20构成的焊料粉末层2的工序而言，从提高粘接性的观点出发，在将基材5加热到30℃～70℃左右的同时进行该工序。

原因在于，在形成焊料粉末层2的工序中使侧链结晶性聚合物熔化，从而较易于发挥粘接剂成分31的粘接性。而且，虽然是像上述那样地，形成焊料粉末层2的工序是在将基材5加热到30℃～70℃左右的同时进行的，但是，在形成焊料粉末层2的工序之后，基材5被冷却到10℃左右。而且，在该被冷却时，侧链结晶性聚合物的侧链结晶，因此，已形成在含焊料粉末的粘接层3上的焊料粉末层2能够更牢固地被保持。

作为粘接层4的粘接剂成分41，只要是不有损与含焊料粉末的粘接层3之间的密合性(粘性)且在使用转印片进行转印时的储能模量为1×10⁶Pa以下的物质即可，并不受特殊限定。

作为粘接剂成分41，考虑到密合性，优选使用与含焊料粉末的粘接层3的粘接剂成分同样的粘接剂成分。

而且，从相对于基板(下面称为工件)的剥离性以及含焊料粉末的粘接层3与粘接层4之间的粘接性的观点出发，优选对粘接剂成分31进行调整，以使得含焊料粉末的粘接层3所使用的粘接剂成分31的储能模量高于粘接层4的粘接剂成分41的储能模量。

粘接剂成分41所具有的侧链结晶性聚合物能够使用熔点为30℃以上且低于70℃的侧链结晶性聚合物。因此，对于在粘接层4上形成由焊料粉末30和粘接剂成分31构成的含焊料粉末的粘接层3的工序而言，从提高粘接性的观点出发，也在将基材5加热到30℃～70℃左右的同时进行该工序。

原因在于，在形成含焊料粉末的粘接层3的工序中使侧链结晶性聚合物熔化，从而较易于发挥粘接剂成分41的粘接性。而且，虽然是像上述那样地，形成含焊料粉末的粘接层3的工序是在将基材加热到30℃～70℃左右的同时进行的，但是，在形成含焊料粉末的粘接层3的工序之后，基材被冷却到10℃左右。而且，在该被冷却时，侧链结晶性聚合物的侧链结晶，因此，已形成在粘接层4上的含焊料粉末的粘接层3能够更牢固地被保持。

作为能够满足上述特性的侧链结晶性聚合物，能够列举出例如丙烯酸酯共聚物。对于侧链结晶性聚合物，作为丙烯酸酯共聚物，能够列举出通过使30重量％～90重量％的具有碳原子数为16以上的直链烷基的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、10重量％～70重量％的具有碳原子数为1～6的烷基的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯以及1重量％～10重量％的极性单体聚合而得到的聚合物。

丙烯酸酯共聚物还具有在向电极转印时将金属氧化膜去除的作为焊剂的功能。丙烯酸酯共聚物的沸点高于含焊料粉末的粘接层3的焊料粉末30的熔点以及焊料粉末层2的焊料粉末20的熔点，丙烯酸酯共聚物在焊料粉末30和焊料粉末20熔化时的温度条件下不会挥发。

另外，优选的是，在含焊料粉末的粘接层3的粘接剂成分31和粘接层4的粘接剂成分41中含有交联剂。作为交联剂，能够列举出例如异氰酸酯系化合物、氮丙啶系化合物、环氧系化合物、金属螯合物系化合物等。既可以单独使用上述这些化合物中的一种，也可以同时使用上述这些化合物中的两种以上的化合物。

焊料粉末层2的焊料粉末20由以Sn为主成分的焊料合金构成。在本例中，焊料粉末20由Sn－2.5Ag(Ag：2.5重量％，Sn：余下部分)构成。在本例中，含焊料粉末的粘接层3的焊料粉末30与焊料粉末层2同样地由Sn－2.5Ag构成。

焊料粉末层2的焊料粉末20和含焊料粉末的粘接层3的焊料粉末30既可以是相同组成，也可以是不同的组成的组合。而且，虽然焊料粉末20的粒径与焊料粉末30的粒径可以相同，但是，只要满足焊料粉末20的粒径小于焊料粉末30的粒径的关系(焊料粉末20的粒径≤焊料粉末30的粒径)即可。其理由在于，当为了增多焊料转印量而增大焊料粉末20的粒径时，会像上述那样地变得容易产生焊料桥接，而含焊料粉末的粘接层3中的焊料粉末30被粘接剂所固定，因此，即使焊料粉末30的粒径增大，在转印时等也不容易引发焊料粉末30错位，因此，能够抑制桥接的产生，并且能够增高焊料凸块的高度。另外，焊料粉末的组成并不限于上述例子，焊料粉末只要是以Sn、Ag、Cu、Pb、Zn、Bi、In、Sb为主成分的焊料合金即可，还可以添加Sn、Ag、Cu、Pb、Zn、Bi、In、Sb、Ge、Ga、Co、Ni、Fe、Au、Cr中的至少一种以上的除了已被用作主成分的元素以外的元素。

基材5能够使用聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯、乙烯－乙酸乙烯酯共聚物、乙烯丙烯酸乙酯共聚物、乙烯聚丙烯共聚物、聚氯乙烯等合成树脂。基材5既可以是单层构造也可以是多层构造，作为基材5的厚度，一般优选为5μm～500μm。而且，在提高与粘接层的密合性的方面，能够对基材实施例如电晕放电处理、等离子体处理、喷砂处理、化学蚀刻处理、底漆处理等表面处理。

就本实施方式的焊料转印片1A而言，作为一例，将焊料粉末20的粒径和焊料粉末30的粒径形成为4μm。将含焊料粉末的粘接层3的厚度形成为15μm。使含焊料粉末的粘接层3中的焊料粉末30与粘接剂成分31的体积比为焊料粉末30：粘接剂成分31＝74：26，从而能够以使焊料粉末30彼此间成为最密合的状态来形成。

本实施方式的焊料转印片的制造方法例

图2A、图2B和图2C是表示本实施方式的焊料转印片的制造方法的一例的说明图。

(a)粘接层4的制作方法

为了在基材5的至少单面设置粘接层4，向用于构成粘接层4的粘接剂成分41中加入溶剂，制成溶液，利用涂布机等将该制好的溶液涂布在基材5的至少单面并进行干燥。由此，能够像图2A所示的那样，在基材5的表面以规定厚度形成粘接层4。该粘接层4还具有将后述的含焊料粉末的粘接层3粘贴起来的作用和在用转印片进行转印时的加压工序中进行缓冲的作用。

(b)含焊料粉末的粘接层3的制作方法

向用于构成含焊料粉末的粘接层3的粘接剂成分31，在本例中，为与构成粘接层4的粘接剂成分41相同的粘接剂成分中加入溶剂，然后再加入焊料粉末30，制成溶液，利用涂布机等将该制好的溶液涂布在未图示的另一基材的单面并进行干燥。另外，由于在后面的工序中要将在制作含焊料粉末的粘接层3时所使用的基材自含焊料粉末的粘接层3剥离，因此，若在往该基材上涂布溶剂之前，对该基材进行能够使剥离变容易那样的表面处理的话则较佳。

能够在上述的制作含焊料粉末的粘接层3和粘接层4时所用的溶液中添加例如交联剂、增粘剂、增塑剂、抗老化剂、紫外线吸收剂等各种添加剂。

作为在涂布溶剂时所能使用的涂布机，能够列举出例如刮刀涂布机、辊式涂布机、压延式涂布机、逗点式涂布机、凹版涂布机、棒式涂机等。

(c)将含焊料粉末的粘接层3和粘接层4粘贴起来的方法

将形成在基材5上的粘接层4和形成在未图示的另一基材上的含焊料粉末的粘接层3在规定的温度条件下贴合在一起，从而将含焊料粉末的粘接层3和粘接层4粘贴起来。

在对含焊料粉末的粘接层3和粘接层4进行粘贴的工序中，例如，将形成有粘接层4的基材5载置在加热板上，其中，该加热板已被设定为粘接层4的粘接剂成分41的熔点和含焊料粉末的粘接层3的粘接剂成分31的熔点以上而能够提高粘接性的规定温度。在隔着基材5对粘接层4进行加热的状态下，以使粘接层4与含焊料粉末的粘接层3相对的朝向，将形成有含焊料粉末的粘接层3的未图示的另一基材载置在粘接层4上，从而将含焊料粉末的粘接层3和粘接层4粘贴起来。

然后，将粘贴有含焊料粉末的粘接层3和粘接层4的基材5从加热板上取出之后，对该基材5进行冷却，在冷却之后，将未图示的另一基材剥离，从而，能够像图2B所示的那样，在形成在基材5上的粘接层4的表面形成含焊料粉末的粘接层3，该含焊料粉末的粘接层3是在粘接剂成分31中混合有焊料粉末30且焊料粉末30堆叠了多层而构成的。

作为粘接层4的厚度，优选的是5μm～60μm，更优选的是5μm～50μm，进一步优选的是5μm～40μm。而且，作为含焊料粉末的粘接层3的厚度，优选的是5μm～60μm，更优选的是5μm～40μm，进一步优选的是10μm～30μm。

(d)焊料粉末层2的制作方法

焊料粉末层2是通过使焊料粉末20附着于隔着粘接层4形成在基材5上的含焊料粉末的粘接层3的表面来作成的，焊料粉末层2形成为由一层以上的焊料粉末20构成的层。

在使焊料粉末20附着的工序中，例如，将形成有粘接层4和含焊料粉末的粘接层3的基材5载置在加热板上，其中，该加热板已被设定为含焊料粉末的粘接层3的粘接剂成分31的熔点以上而能够提高粘接性的规定温度。

在隔着基材5对粘接层4和含焊料粉末的粘接层3进行加热的状态下，将焊料粉末20撒向含焊料粉末的粘接层3的表面，并使用静电刷和粉扑使焊料粉末20均匀分布，从而，能够使焊料粉末20附着在含焊料粉末的粘接层3的表面，同时能够将多余的焊料粉末去除。

然后，将在含焊料粉末的粘接层3上附着有焊料粉末20的基材5从加热板上取出之后，对该基材5进行冷却，从而，能够像图2C所示的那样，在隔着粘接层4形成在基材5上的含焊料粉末的粘接层3的表面形成由一层以上的焊料粉末20构成的焊料粉末层2。另外，焊料粉末层2也可以是焊料合金的连续覆膜。

本实施方式的焊料转印片的使用例

图3A和图3B是表示本实施方式的焊料转印片的使用例的说明图。首先，像图3A所示的那样，以使焊料粉末层2与形成在基板6上的电极60相对的朝向，将焊料转印片1A贴合于基板6的电极60。然后，进行加压和加热，从而使焊料粉末层2的焊料粉末20与电极60进行扩散接合。作为电极60，例如能够使用由Cu形成的、被称为Cu柱的圆柱形状的电极。

接着，像图3B所示的那样，将基材5自与基板6的电极60相贴合的焊料转印片1A剥离。当将基材5自焊料转印片1A剥离时，在焊料粉末层2的焊料粉末20与电极60发生了扩散接合的部位、以及含焊料粉末的粘接层3的焊料粉末30与焊料粉末层2的焊料粉末20发生了直接和间接的扩散结合的部位，基材5和粘接层4自含焊料粉末的粘接层3剥离下来。另一方面，焊料粉末层2的焊料粉末20没有与电极60相接的部位处的焊料粉末层2、以及含焊料粉末的粘接层3的焊料粉末30没有与焊料粉末层2的焊料粉末20发生直接或间接的扩散结合的部位处的含焊料粉末的粘接层3残留在基材5侧。即，含焊料粉末的粘接层3在含焊料粉末的粘接层3的焊料粉末30与焊料粉末层2的焊料粉末20发生了直接和间接的扩散结合的部位和含焊料粉末的粘接层3的没有扩散的部位之间发生分离。

焊料粉末层2中的焊料粉末20没有与粘接剂成分相混合，焊料粉末20直接与电极60相接。因此，能够利用温度和压力可靠地使焊料粉末20与电极60进行扩散接合。同电极60发生了扩散结合的焊料粉末层2的焊料与同之相接触的含焊料粉末的粘接层3的焊料粉末进行扩散结合。相对于此，在含焊料粉末的粘接层3中，虽然焊料粉末30被粘接剂成分31接合，但是，焊料粉末30彼此间利用粘接剂成分31相连结的力小于焊料粉末30与同电极60发生了扩散接合的焊料粉末20进一步通过直接和间接地扩散接合相连结的力，因此，在含焊料粉末的粘接层3内，发生了扩散结合的部位和未发生扩散结合的部位彼此分离。

由此，能够防止在焊料粉末层2的焊料粉末20与电极60发生了扩散接合的部位，焊料粉末层2和含焊料粉末的粘接层3残留在被剥离的基材5侧的情况发生，能够选择性地将焊料粉末20和焊料粉末30仅转印到电极60上。因而，通过将焊料粉末的粒径微粒化，还能够应对窄间距的微细电极的情况。

图4是表示通过使用本发明的实施方式的焊料转印片所形成的焊料凸块的一例的说明图。接着，向在电极60上接合有焊料转印片1A的焊料粉末层2和含焊料粉末的粘接层3的基板6涂布焊剂之后，将基板6投放到回流炉中进行焊接。当在回流焊中对焊料粉末层2和含焊料粉末的粘接层3进行加热时，会使焊料粉末20和焊料粉末30熔化并在基板6的电极60上润湿扩展，像图4所示的那样地形成焊料凸块7。然后，利用碱系清洗液将已变成残渣的粘接剂成分31清洗掉。

粘接剂成分31的挥发在能够使焊料粉末20和焊料粉末30熔化的温度条件下被抑制，因此，能够抑制在焊料凸块7的内部因气泡残留导致产生空隙的情况发生。

对电极的间距较窄且电极的大小较小的基板而言，需要将焊料粉末的粒径微细化。采用本实施方式的焊料转印片1A，除了具有焊料粉末层2之外，还具有含焊料粉末的粘接层3，从而无需增大焊料粉末20的粒径就能够增高焊料凸块7的高度。由此，能够抑制桥接的产生。

本发明的含焊料粉末的粘接层3的焊料粉末30既可以是球形，也可以是粒状，焊料粉末30的形状没有特别规定。而且，也可以构成为，将多个焊料粉末30堆叠起来，还可以构成为，使用粒径较大的焊料粉末30，使焊料粉末30形成一层(面状)。

而且，就本发明的焊料粉末层2而言，也可以是，利用焊料粉末20的固相扩散等将焊料粉末20接合起来，并将焊料粉末20堆叠两层以上。

能够使用本实施方式的焊料转印片1A，通过下面所示的预涂方法来制造对焊料进行转印而作成的基板等的工件。

A.向基材5的表面涂布粘接剂成分41来形成粘接层4的工序；

B.在粘接层4的表面形成由焊料粉末30和粘接剂成分31构成的含焊料粉末的粘接层3的工序；

C.向含焊料粉末的粘接层3的表面散布焊料粉末20的工序；

D.将散布在含焊料粉末的粘接层3的表面的焊料粉末20中的多余的焊料粉末去除而形成焊料粉末层2的工序；

E.将具有粘接层4、含焊料粉末的粘接层3和焊料粉末层2的焊料转印片1A的焊料粉末层2向工件的电极侧叠合的工序；

F.将焊料转印片1A和工件重叠起来后对它们同时进行加热和加压的工序；及

G.在焊料固化后将焊料转印片1A去除的工序。

实施例

使用实施例的焊料转印片和比较例的焊料转印片，对焊料粉末的转印性和回流焊后的焊料凸块的形状进行了比较，其中，实施例的焊料转印片除了具有通过下述方法将焊料粉末排列一层作成的焊料粉末层之外，还具有通过下述方法将焊料粉末堆叠多层作成的含焊料粉末的粘接层，比较例的焊料转印片仅具有通过将焊料粉末排列一层作成的焊料粉末层。图5A是表示实施例的焊料凸块的形状的说明图，图5B是表示比较例的焊料凸块的形状的说明图。

实施例和比较例中的焊料转印片所使用的焊料粉末的组成都是Sn－2.5Ag。而且，电极的间距都为50μm。基板尺寸都为20mm×20mm。

下面，制作侧链结晶性聚合物，该侧链结晶性聚合物在实施例中被用作粘接层的粘接剂成分和含焊料粉末的粘接层的粘接剂成分，在比较例中被用作粘接层的粘接剂成分。

(1)调制侧链结晶性聚合物

合成例

将丙烯酸二十二烷基酯用作具有碳原子数为16以上的直链烷基的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，将丙烯酸甲酯用作具有碳原子数为1～6的烷基的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，将丙烯酸用作极性单体。另外，在下面内容中，“份”的意思是质量份。

将35质量份的二十二烷基酯、60质量份的丙烯酸甲酯、5质量份的丙烯酸和0.3质量份的PERBUTYL ND(日油公司制)添加到230质量份的乙酸乙酯中进行混合，并在55℃的温度下搅拌4个小时，使上述这些单体聚合。所获得的聚合物的重均分子量为680000，熔点为50℃，凝固点为35℃。

(2)制作焊料转印片

实施例

(1－a)制作粘接层

使用溶剂(乙酸乙酯)对在上述合成例中获得的聚合物溶液进行调制，以使得固体成分％变为25％。向该聚合物溶液中添加相对于100质量份的聚合物为0.2质量份的、作为交联剂的CHEMITITE PZ－33(日本触媒公司制)。准备厚度为100μm的聚对苯二甲酸(PET)膜作作基材，利用逗点式涂布机将上述溶液涂布在该膜的经过电晕处理的面上，从而获得了由丙烯酸系的粘接剂成分构成的厚度为40μm的粘接层。

(1－b)制作含焊料粉末的粘接层

使用溶剂(乙酸乙酯)对在上述合成例中获得的聚合物溶液进行调制，以使得固体成分％变为25％。向该聚合物溶液中添加相对于100质量份的聚合物为0.2质量份的、作为交联剂的CHEMITITE PZ－33(日本触媒公司制)，然后，添加焊料粉末，以使得焊料粉末与上述聚合物的体积比为焊料粉末：聚合物＝74：26。为了提高剥离性，对厚度为50μm的聚对苯二甲酸(PET)膜进行有机硅处理，然后利用逗点式涂布机将上述的混合有焊料粉末的溶液涂布在该膜的经过有机硅处理的面上，从而获得了具有焊料粉末和丙烯酸系的粘接剂成分的、厚度为15μm的含焊料粉末的粘接层。

(1－c)对含焊料粉末的粘接层和粘接层进行粘贴

将形成有粘接层的基材载置在加热板上，其中，该加热板已被设定为在上述合成例中获得的聚合物溶液的熔点以上而能够提高粘接性的规定温度，在本实施例中被设定为60℃。在隔着基材对粘接层进行加热的状态下，以使粘接层与含焊料粉末的粘接层相对的朝向，载置形成有含焊料粉末的粘接层的PET膜，从而将含焊料粉末的粘接层和粘接层粘贴起来。

然后，将粘贴有含焊料粉末的粘接层和粘接层的基材从加热板上取出，之后，对该基材进行冷却，在冷却之后，将粘贴在含焊料粉末的粘接层上的PET膜剥离。由此，获得了这样的片材：该片材在形成在基材上的粘接层的表面形成有混合在粘接剂成分中的焊料粉末堆叠了多层而成的含焊料粉末的粘接层。

(1－d)制作焊料粉末层

将形成有粘接层和含焊料粉末的粘接层的基材载置在加热板上，其中，该加热板已被设定为在上述合成例中获得的聚合物溶液的熔点以上而能够提高粘接性的规定温度，在本实施例中被设定为80℃。

在隔着基材对粘接层和含焊料粉末的粘接层进行加热的状态下，将焊料粉末撒向含焊料粉末的粘接层的表面，并使用静电刷和粉扑使焊料粉末分布均匀，从而使焊料粉末附着在含焊料粉末的粘接层的表面，同时将多余的焊料粉末去除。

然后，将在含焊料粉末的粘接层上附着有焊料粉末的基材从加热板上取出，之后，进行冷却，从而获得了实施例的焊料转印片，该实施例的焊料转印片在隔着粘接层形成在基材上的含焊料粉末的粘接层的表面形成有由一层以上的焊料粉末构成的焊料粉末层。

比较例

(2－a)制作粘接层

使用溶剂(乙酸乙酯)对在上述合成例中获得的聚合物溶液进行调制，以使得固体成分％变为25％。向该聚合物溶液中添加相对于100质量份的聚合物为0.2质量份的、作为交联剂的CHEMITITE PZ－33(日本触媒公司制)，然后利用逗点式涂布机将上述溶液涂布在厚度为100μm的聚对苯二甲酸(PET)膜的经过电晕处理的面上，从而获得了由丙烯酸系的粘接剂成分构成的厚度为40μm的粘接层。

(2－b)制作焊料粉末层

将形成有粘接层的基材载置在加热板上，其中，该加热板已被设定为在上述合成例中获得的聚合物溶液的熔点以上而能够提高粘接性的规定温度，在本实施例中被设定为80℃。

在隔着基材对粘接层进行加热的状态下，将焊料粉末撒向含焊料粉末的粘接层的表面，并使用静电刷和粉扑使焊料粉末分布均匀，从而使焊料粉末附着在含焊料粉末的粘接层的表面，同时将多余的焊料粉末去除。

然后，将在含焊料粉末的粘接层上附着有焊料粉末的基材从加热板上取出，之后，进行冷却，从而获得了比较例的焊料转印片，该比较例的焊料转印片在形成在基材上的粘接层的表面形成有由一层焊料粉末构成的焊料粉末层。

评价

作为转印时的条件，使用明昌机工(株)制的纳米压印装置(下面称为实验装置)，通过下述工序制成焊料凸块。首先，将陶瓷板载置在实验装置的下层加热台上，再将缓冲件载置在陶瓷板上，然后，将实施例、比较例的焊料转印片载置在缓冲件上，最后载置间距为50μm的工件。接着，将下层加热台的温度设定为40℃，将实验装置的上层加热台的温度设定为201℃，然后，使下层加热台上升，进而将工件按压在上层加热台上并对工件进行加压。当加压力变为作为目标的0.4kN/pcs时，在将下层加热台的温度保持为40℃的状态下，将上层加热台的温度调至225℃，并进行时长为1sec的加压和加热。之后，使上层加热台的温度降至100℃。接着，使下层加热台下降，进行减压。之后，将工件从实验装置中取出，观察工件上所作成的焊料凸块。

另外，就进行扩散结合的机理而言，考虑如下。即，还能够利用上层加热台，从基板6的电极60侧对焊料转印片进行加热。然而，由于是按照焊料粉末层2、含焊料粉末的粘接层3、粘接层4的顺序逐渐进行加热的，因此，首先，在电极60的这一面，焊料粉末层2的焊料与电极进行扩散结合。之后或是同时，焊料粉末层2的焊料同与之相接触的含焊料粉末的粘接层3的焊料进行扩散结合。以发生了扩散结合的位置为基础，含焊料粉末的粘接层3内的扩散结合范围逐渐扩大。在基板6的没有电极60的部位，从上层加热台向焊料粉末层2的焊料的导热较差，因此，会像图3B所示的那样，焊料粉末层2和含焊料粉末的粘接层3中的没有进行扩散结合的部位与粘接层4一起被剥离下来。

表1表示评价结果。

表1

实施例和比较例中的焊料粉末向电极转印的转印性都较为良好。对于焊料粉末堆叠了多层的实施例的焊料转印片，也没有发现其有转印不良的情况。而且，实施例和比较例中都没有发现在回流焊后产生桥接的情况。

就回流焊后的焊料凸块的形状而言，与焊料粉末为一层的图5B所示的比较例相比，图5A所示的实施例中的凸块形状呈球状化，推测焊料体积增大。由此判断为，采用实施例的焊料转印片，能够确保良好的转印性，并且不会产生桥接且能够增加焊料转印量。

另外，得到了这样的结果：通过像实施例所示的那样，将侧链结晶性聚合物用作粘接层的粘接剂成分和含焊料粉末的粘接层的粘接剂成分，不会出现转印不良的情况，除此之外，焊料粉末层的相对于粘接层的剥离性也较为良好。

附图标记说明

1A、焊料转印片；2、焊料粉末层；20、焊料粉末；3、含焊料粉末的粘接层；30、焊料粉末；31、粘接剂成分；4、粘接层；41、粘接材成分；5、基材。

Claims (9)

1.一种焊料转印片，其特征在于，

该焊料转印片具有：

基材；

粘接层，其形成在所述基材的一个面；

含焊料粉末的粘接层，其形成在所述粘接层的一个面；及

焊料粉末层，其形成在所述含焊料粉末的粘接层的一个面，

所述焊料粉末层中的焊料粉末排列成面状，

所述含焊料粉末的粘接层是通过将焊料粉末和粘接剂成分混合起来作成的，所述含焊料粉末的粘接层具有焊料粉末达到规定的量的厚度。

2.根据权利要求1所述的焊料转印片，其特征在于，

所述焊料粉末层中的焊料粉末排列成一层的面状。

3.根据权利要求1或2所述的焊料转印片，其特征在于，

所述含焊料粉末的粘接层的粘接剂成分由在焊料粉末的熔点下不会挥发的化合物构成。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的焊料转印片，其特征在于，

所述含焊料粉末的粘接层的粘接剂成分为下述这样的粘接剂成分：

含有侧链结晶性聚合物，

在所述侧链结晶性聚合物的熔点以上的温度条件下具有流动性，从而显现出粘接力，并且，

在低于所述侧链结晶性聚合物的熔点的温度条件下结晶，从而粘接力降低。

5.根据权利要求4所述的焊料转印片，其特征在于，

所述侧链结晶性聚合物的熔点为30℃以上且低于70℃。

6.根据权利要求4～5中任一项所述的焊料转印片，其特征在于，

在低于所述侧链结晶性聚合物的熔点的温度条件下，所述粘接剂成分的粘接力小于2.0N/25mm。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的焊料转印片，其特征在于，

构成所述含焊料粉末的粘接层的焊料粉末与粘接剂成分的体积比为

焊料粉末：粘接剂成分＝74：26。

8.一种焊料凸块，其特征在于，

该焊料凸块是通过使用权利要求1～7所述的焊料转印片来形成的。

9.一种使用焊料转印片的焊料预涂方法，其特征在于，

该使用焊料转印片的焊料预涂方法包括下列各工序：

A.向基材上涂布粘接剂来形成粘接层的工序；

B.在所述粘接层上形成由焊料粉末和粘接剂构成的含焊料粉末的粘接层的工序；

C.向所述含焊料粉末的粘接层上散布焊料粉末的工序；

D.将所述含焊料粉末的粘接层上的多余的焊料粉末去除而形成焊料粉末层的工序；

E.将具有所述粘接层、含焊料粉末的粘接层和所述焊料粉末层的焊料转印片的所述焊料粉末层向工件的电极侧叠合的工序；

F.将所述焊料转印片和工件重叠起来后对它们同时进行加热和加压的工序；及

G.在焊料固化后将所述焊料转印片去除的工序。