JP2001274192A - 感光性フラックス及びこれを用いた半田接合部 - Google Patents
感光性フラックス及びこれを用いた半田接合部Info
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- JP2001274192A JP2001274192A JP2000085624A JP2000085624A JP2001274192A JP 2001274192 A JP2001274192 A JP 2001274192A JP 2000085624 A JP2000085624 A JP 2000085624A JP 2000085624 A JP2000085624 A JP 2000085624A JP 2001274192 A JP2001274192 A JP 2001274192A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半田接合後の残存フラックスの洗浄除去が必
要なく、高温、多湿雰囲気でも電気絶縁性を保持し、接
合強度、信頼性の高い半田接合を可能とし、更に、写真
法によりパターン精度の良いレジスト形成が、アルカリ
水溶液を用いた現像で可能である感光性フラックスを提
供する。 【解決手段】 少なくとも１つ以上のフェノール性水酸
基を有する樹脂（Ａ）、その硬化剤として作用する樹脂
（Ｂ）と、オルトキノンジアジド構造を有する感光剤
（Ｃ）を必須成分とすることを特徴とする、露光、現像
により、所定の位置にフラックスパターン形成を可能と
する感光性フラックスであり、さらには、この感光性フ
ラックスにより、樹脂補強されたことを特徴とする半田
接合部。
要なく、高温、多湿雰囲気でも電気絶縁性を保持し、接
合強度、信頼性の高い半田接合を可能とし、更に、写真
法によりパターン精度の良いレジスト形成が、アルカリ
水溶液を用いた現像で可能である感光性フラックスを提
供する。 【解決手段】 少なくとも１つ以上のフェノール性水酸
基を有する樹脂（Ａ）、その硬化剤として作用する樹脂
（Ｂ）と、オルトキノンジアジド構造を有する感光剤
（Ｃ）を必須成分とすることを特徴とする、露光、現像
により、所定の位置にフラックスパターン形成を可能と
する感光性フラックスであり、さらには、この感光性フ
ラックスにより、樹脂補強されたことを特徴とする半田
接合部。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体パッケージ
をプリント配線板に搭載する際の半田接続に関し、さら
には半導体チップを半導体搭載用基板にフリップチップ
半田接続により搭載する際の感光性フラックスに関する
ものである。
をプリント配線板に搭載する際の半田接続に関し、さら
には半導体チップを半導体搭載用基板にフリップチップ
半田接続により搭載する際の感光性フラックスに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】近年の電子機器の高機能化並びに軽薄短
小化の要求に伴い、電子部品の高密度集積化、さらには
高密度実装化が進んできており、これらの電子機器に使
用される半導体パッケージは、従来にも増して益々小型
化かつ多ピン化が進んできている。
小化の要求に伴い、電子部品の高密度集積化、さらには
高密度実装化が進んできており、これらの電子機器に使
用される半導体パッケージは、従来にも増して益々小型
化かつ多ピン化が進んできている。
【０００３】半導体パッケージはその小型化に伴って、
従来のようなリードフレームを使用した形態のパッケー
ジでは、小型化に限界がきているため、最近では回路基
板上にチップを実装したものとして、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ
Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）や、ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｃ
ａｌｅ Ｐａｃｋａｇｅ）といった、エリア実装型の新
しいパッケージ方式が提案されている。これらの半導体
パッケージにおいて、半導体チップの電極と、従来型半
導体パッケージのリードフレームの機能とを有する、半
導体搭載用基板と呼ばれるプラスチックやセラミックス
等各種絶縁材料と、導体配線で構成される基板の端子と
の電気的接続方法として、ワイヤーボンディング方式や
ＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎ
ｇ）方式、さらにはＦＣ（Ｆｌｉｐ Ｃｈｉｐ）方式な
どが知られているが、最近では、半導体パッケージの小
型化に有利な、ＦＣ接続方式を用いたＢＧＡやＣＳＰの
構造が盛んに提案されている。
従来のようなリードフレームを使用した形態のパッケー
ジでは、小型化に限界がきているため、最近では回路基
板上にチップを実装したものとして、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ
Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）や、ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｃ
ａｌｅ Ｐａｃｋａｇｅ）といった、エリア実装型の新
しいパッケージ方式が提案されている。これらの半導体
パッケージにおいて、半導体チップの電極と、従来型半
導体パッケージのリードフレームの機能とを有する、半
導体搭載用基板と呼ばれるプラスチックやセラミックス
等各種絶縁材料と、導体配線で構成される基板の端子と
の電気的接続方法として、ワイヤーボンディング方式や
ＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎ
ｇ）方式、さらにはＦＣ（Ｆｌｉｐ Ｃｈｉｐ）方式な
どが知られているが、最近では、半導体パッケージの小
型化に有利な、ＦＣ接続方式を用いたＢＧＡやＣＳＰの
構造が盛んに提案されている。
【０００４】ＢＧＡやＣＳＰのプリント配線板への実装
には、半田ボールで形成されたバンプによる、半田接合
が採用されている。この半田接合には、フラックスが用
いられ、ソルダーペーストが併用されることもある。特
に半田ボールが使用される理由は、半田供給量を制御し
易く、多量の半田を供給できるので、バンプが高くでき
るためである。また、ＢＧＡやＣＳＰの作製工程におけ
る、半導体チップの電極と半導体搭載用基板の端子との
電気的接続方法にも、半田接合が使われる場合が多い。
には、半田ボールで形成されたバンプによる、半田接合
が採用されている。この半田接合には、フラックスが用
いられ、ソルダーペーストが併用されることもある。特
に半田ボールが使用される理由は、半田供給量を制御し
易く、多量の半田を供給できるので、バンプが高くでき
るためである。また、ＢＧＡやＣＳＰの作製工程におけ
る、半導体チップの電極と半導体搭載用基板の端子との
電気的接続方法にも、半田接合が使われる場合が多い。
【０００５】一般に、半田接合のためには、半田表面と
対する電極の、金属表面の酸化物などの汚れを除去する
と共に、半田接合時の金属表面の再酸化を防止して、半
田の表面張力を低下させ、金属表面に溶融半田が濡れ易
くする、半田付け用フラックスが使用される。このフラ
ックスとしては、ロジンなどの熱可塑性樹脂系フラック
スに、酸化膜を除去する活性剤等を加えたフラックスが
用いられている。
対する電極の、金属表面の酸化物などの汚れを除去する
と共に、半田接合時の金属表面の再酸化を防止して、半
田の表面張力を低下させ、金属表面に溶融半田が濡れ易
くする、半田付け用フラックスが使用される。このフラ
ックスとしては、ロジンなどの熱可塑性樹脂系フラック
スに、酸化膜を除去する活性剤等を加えたフラックスが
用いられている。
【０００６】しかしながら、接合後にこのフラックスが
残存していると、高温、多湿時に熱可塑性樹脂が溶融
し、活性剤中の活性イオンも遊離するなど、電気絶縁性
の低下やプリント配線の腐食などの問題が生じる。その
ため現在は、半田接合後の残存フラックスを洗浄除去
し、上記のような問題を解決しているが、洗浄剤の環境
問題や、洗浄工程によるコストアップなどの欠点があ
る。
残存していると、高温、多湿時に熱可塑性樹脂が溶融
し、活性剤中の活性イオンも遊離するなど、電気絶縁性
の低下やプリント配線の腐食などの問題が生じる。その
ため現在は、半田接合後の残存フラックスを洗浄除去
し、上記のような問題を解決しているが、洗浄剤の環境
問題や、洗浄工程によるコストアップなどの欠点があ
る。
【０００７】また、半導体パッケージの小型化かつ多ピ
ン化は、バンプの微細化を促し、バンプの欠落や半田ブ
リッジなどの製造上の問題点の他、接合強度、信頼性の
低下なども懸念されている。そこで、バンプ接続部分の
信頼性を得るため、チップと基板との間隙に、アンダー
フィルと呼ばれる絶縁樹脂を充填して、バンプ接続部分
を封止、補強する検討も盛んである。しかし、これには
技術的難易度の高いアンダーフィルを充填し、硬化させ
る工程が必要となるため、製造工程が複雑で製造コスト
が高くなる問題がある。
ン化は、バンプの微細化を促し、バンプの欠落や半田ブ
リッジなどの製造上の問題点の他、接合強度、信頼性の
低下なども懸念されている。そこで、バンプ接続部分の
信頼性を得るため、チップと基板との間隙に、アンダー
フィルと呼ばれる絶縁樹脂を充填して、バンプ接続部分
を封止、補強する検討も盛んである。しかし、これには
技術的難易度の高いアンダーフィルを充填し、硬化させ
る工程が必要となるため、製造工程が複雑で製造コスト
が高くなる問題がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、半導体パッ
ケージの搭載時における、半田接合のこのような現状の
問題点に鑑み、半田接合後の残存フラックスの洗浄除去
が必要なく、高温、多湿雰囲気でも電気絶縁性を保持
し、接合強度、信頼性の高い半田接合を可能とし、更
に、写真法によりパターン精度の良いレジスト形成が、
アルカリ水溶液を用いた現像で可能である感光性フラッ
クスを提供することを目的とする。
ケージの搭載時における、半田接合のこのような現状の
問題点に鑑み、半田接合後の残存フラックスの洗浄除去
が必要なく、高温、多湿雰囲気でも電気絶縁性を保持
し、接合強度、信頼性の高い半田接合を可能とし、更
に、写真法によりパターン精度の良いレジスト形成が、
アルカリ水溶液を用いた現像で可能である感光性フラッ
クスを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】即ち本発明は、少なくと
も１つ以上のフェノール性水酸基を有する樹脂（Ａ）、
その硬化剤として作用する樹脂（Ｂ）と、オルトキノン
ジアジド構造を有する感光剤（Ｃ）を必須成分とするこ
とを特徴とする、露光、現像により、所定の位置にフラ
ックスパターン形成を可能とする感光性フラックスであ
り、さらには、この感光性フラックスにより、樹脂補強
されたことを特徴とする半田接合部である。
も１つ以上のフェノール性水酸基を有する樹脂（Ａ）、
その硬化剤として作用する樹脂（Ｂ）と、オルトキノン
ジアジド構造を有する感光剤（Ｃ）を必須成分とするこ
とを特徴とする、露光、現像により、所定の位置にフラ
ックスパターン形成を可能とする感光性フラックスであ
り、さらには、この感光性フラックスにより、樹脂補強
されたことを特徴とする半田接合部である。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明は、少なくとも１つ以上の
フェノール性水酸基を有する樹脂（Ａ）である、フェノ
ールノボラック樹脂、アルキルフェノールノボラック樹
脂、ビフェノールノボラック樹脂、ナフトールノボラッ
ク樹脂、レゾルシノールノボラック樹脂、レゾール樹
脂、または、ポリビニルフェノール樹脂を必須成分と
し、オルトキノンジアジド構造を有する感光剤（Ｃ）の
添加により得られる、ポジ型の感光性フラックスは、露
光、現像により、所定の位置にフラックスパターン形成
が可能であることを特徴とする。アルキルフェノールノ
ボラック樹脂に関しては、アルキル基の炭素数が１〜４
程度が好ましく、例えばメチル基、エチル基，ｎ−ブチ
ル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、さらに
はアリル基等であり、炭素数がそれを越える場合は親油
性が増し、アルカリ現像性のために好ましくない。
フェノール性水酸基を有する樹脂（Ａ）である、フェノ
ールノボラック樹脂、アルキルフェノールノボラック樹
脂、ビフェノールノボラック樹脂、ナフトールノボラッ
ク樹脂、レゾルシノールノボラック樹脂、レゾール樹
脂、または、ポリビニルフェノール樹脂を必須成分と
し、オルトキノンジアジド構造を有する感光剤（Ｃ）の
添加により得られる、ポジ型の感光性フラックスは、露
光、現像により、所定の位置にフラックスパターン形成
が可能であることを特徴とする。アルキルフェノールノ
ボラック樹脂に関しては、アルキル基の炭素数が１〜４
程度が好ましく、例えばメチル基、エチル基，ｎ−ブチ
ル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、さらに
はアリル基等であり、炭素数がそれを越える場合は親油
性が増し、アルカリ現像性のために好ましくない。
【００１１】また、本発明に用いるフェノール性水酸基
を有する樹脂（Ａ）の、フェノール性水酸基は、その還
元作用により、半田および金属表面の酸化物などの汚れ
を除去し、半田接合のフラックスとして作用する。この
フェノール性水酸基としては、何ら制約するところはな
いが、半田接合のフラックスとしての作用を高めるた
め、フェノール性水酸基を有する樹脂（Ａ）は、フェノ
ール性水酸基に対してのオルソ、パラ位に電子吸引基、
メタ位に電子供与基を有するものが好ましい。
を有する樹脂（Ａ）の、フェノール性水酸基は、その還
元作用により、半田および金属表面の酸化物などの汚れ
を除去し、半田接合のフラックスとして作用する。この
フェノール性水酸基としては、何ら制約するところはな
いが、半田接合のフラックスとしての作用を高めるた
め、フェノール性水酸基を有する樹脂（Ａ）は、フェノ
ール性水酸基に対してのオルソ、パラ位に電子吸引基、
メタ位に電子供与基を有するものが好ましい。
【００１２】更に、その硬化剤として作用する樹脂
（Ｂ）により、良好な硬化物を得ることができるため、
半田接合後の洗浄除去が必要なく、高温、多湿雰囲気で
も電気絶縁性を保持し、接合強度、信頼性の高い半田接
合を可能とする。
（Ｂ）により、良好な硬化物を得ることができるため、
半田接合後の洗浄除去が必要なく、高温、多湿雰囲気で
も電気絶縁性を保持し、接合強度、信頼性の高い半田接
合を可能とする。
【００１３】本発明において用いる、フェノール性水酸
基を有する樹脂（Ａ）は、フェノールノボラック樹脂、
アルキルフェノールノボラック樹脂、ビフェノールノボ
ラック樹脂、ナフトールノボラック樹脂、レゾルシノー
ルノボラック樹脂、レゾール樹脂、または、ポリビニル
フェノール樹脂の中の、少なくとも１種からなり、好ま
しくは、重量平均分子量２００００以下のものが良い。
分子量が大きすぎると、半田接合時における感光性フラ
ックスの流動性が低下し、半田接合を阻害するため好ま
しくない。但し、その他の配合剤の使用により、半田接
合時における溶融粘度を、５０Ｐａ・ｓ以下に制御でき
れば何ら問題はない。この目的のために、液状の硬化剤
を配合したり、溶剤を加えても良い。
基を有する樹脂（Ａ）は、フェノールノボラック樹脂、
アルキルフェノールノボラック樹脂、ビフェノールノボ
ラック樹脂、ナフトールノボラック樹脂、レゾルシノー
ルノボラック樹脂、レゾール樹脂、または、ポリビニル
フェノール樹脂の中の、少なくとも１種からなり、好ま
しくは、重量平均分子量２００００以下のものが良い。
分子量が大きすぎると、半田接合時における感光性フラ
ックスの流動性が低下し、半田接合を阻害するため好ま
しくない。但し、その他の配合剤の使用により、半田接
合時における溶融粘度を、５０Ｐａ・ｓ以下に制御でき
れば何ら問題はない。この目的のために、液状の硬化剤
を配合したり、溶剤を加えても良い。
【００１４】フェノール性水酸基を有する樹脂（Ａ）の
配合量は、感光性フラックス全体の２０〜８０重量％が
好ましい。２０重量％未満であると、半田および金属表
面の酸化物などの汚れを除去する作用が低下し、半田接
合できなくなってしまう。また、８０重量％より多い
と、十分な硬化物が得られず、接合強度と信頼性が低下
する。溶融粘度、酸化物除去性と硬化性のバランスが採
れた配合による、本発明の感光性フラックスは、半田接
合部周辺をリング状に補強する形で硬化するため、従来
のフラックスによる半田接合と比較して、接合強度、信
頼性を大幅に向上させることができる。
配合量は、感光性フラックス全体の２０〜８０重量％が
好ましい。２０重量％未満であると、半田および金属表
面の酸化物などの汚れを除去する作用が低下し、半田接
合できなくなってしまう。また、８０重量％より多い
と、十分な硬化物が得られず、接合強度と信頼性が低下
する。溶融粘度、酸化物除去性と硬化性のバランスが採
れた配合による、本発明の感光性フラックスは、半田接
合部周辺をリング状に補強する形で硬化するため、従来
のフラックスによる半田接合と比較して、接合強度、信
頼性を大幅に向上させることができる。
【００１５】本発明に用いるフェノール性水酸基を有す
る樹脂（Ａ）の、硬化剤として作用する樹脂（Ｂ）とし
ては、エポキシ樹脂やイソシアネート樹脂などが用いら
れる。具体的にはいずれも、ビスフェノール系、フェノ
ールノボラック系、アルキルフェノールノボラック系、
ビフェノール系、ナフトール系やレゾルシノール系など
のフェノールベースのものや、脂肪族、環状脂肪族や不
飽和脂肪族などの骨格をベースとして変性されたエポキ
シ化合物やイソシアネート化合物が挙げられる。また、
本発明の感光性フラックスの硬化促進をするために、更
に公知の硬化触媒を用いることができる。
る樹脂（Ａ）の、硬化剤として作用する樹脂（Ｂ）とし
ては、エポキシ樹脂やイソシアネート樹脂などが用いら
れる。具体的にはいずれも、ビスフェノール系、フェノ
ールノボラック系、アルキルフェノールノボラック系、
ビフェノール系、ナフトール系やレゾルシノール系など
のフェノールベースのものや、脂肪族、環状脂肪族や不
飽和脂肪族などの骨格をベースとして変性されたエポキ
シ化合物やイソシアネート化合物が挙げられる。また、
本発明の感光性フラックスの硬化促進をするために、更
に公知の硬化触媒を用いることができる。
【００１６】本発明に用いるオルトキノンジアジド構造
を有する化合物からなる感光剤（Ｃ）は、ポジ型感光性
樹脂に広く用いられている感光剤であり、ナフトキノン
ジアジドのスルホン酸エステルが一般的であるが何ら制
約するところはない。フェノール性水酸基を有する樹脂
（Ａ）単独のアルカリ現像液に対する溶解性は、オルト
キノンジアジド構造を有する感光剤（Ｃ）の添加で抑制
されるが、露光部分は光反応によりインデンカルボン酸
を生じるため溶解が促進されパターン形成を可能とす
る。
を有する化合物からなる感光剤（Ｃ）は、ポジ型感光性
樹脂に広く用いられている感光剤であり、ナフトキノン
ジアジドのスルホン酸エステルが一般的であるが何ら制
約するところはない。フェノール性水酸基を有する樹脂
（Ａ）単独のアルカリ現像液に対する溶解性は、オルト
キノンジアジド構造を有する感光剤（Ｃ）の添加で抑制
されるが、露光部分は光反応によりインデンカルボン酸
を生じるため溶解が促進されパターン形成を可能とす
る。
【００１７】オルトキノンジアジド構造を有する感光剤
（Ｃ）の配合量は、感光性フラックス全体の３〜３０重
量％が好ましい。感光剤（Ｃ）の配合量が多すぎると、
単位体積あたりのジアゾの濃度が増え、また、着色のた
め光透過率も低下し、光分解するために、より多くの光
を必要とする。逆に、感光剤（Ｃ）の配合量が少なすぎ
ると現像安定性が低下する。
（Ｃ）の配合量は、感光性フラックス全体の３〜３０重
量％が好ましい。感光剤（Ｃ）の配合量が多すぎると、
単位体積あたりのジアゾの濃度が増え、また、着色のた
め光透過率も低下し、光分解するために、より多くの光
を必要とする。逆に、感光剤（Ｃ）の配合量が少なすぎ
ると現像安定性が低下する。
【００１８】フェノール性水酸基を有する樹脂（Ａ）の
適切な選択と、オルトキノンジアジド構造を有する感光
剤（Ｃ）の最適な配合量による、本発明の感光性フラッ
クスは、所定の位置に、所望の量のフラックス供給が可
能となるため、フラックス供給量の不足による半田接続
不良や、過剰による半田ブリッジなどの問題を解決で
き、特に微細な半田接続に好適である。
適切な選択と、オルトキノンジアジド構造を有する感光
剤（Ｃ）の最適な配合量による、本発明の感光性フラッ
クスは、所定の位置に、所望の量のフラックス供給が可
能となるため、フラックス供給量の不足による半田接続
不良や、過剰による半田ブリッジなどの問題を解決で
き、特に微細な半田接続に好適である。
【００１９】
【実施例】以下、実施例により更に具体的に説明する
が、本発明はこれによって何ら限定されるものではな
い。
が、本発明はこれによって何ら限定されるものではな
い。
【００２０】まず、フェノール性水酸基を有する樹脂
（Ａ）、その硬化剤として作用する樹脂（Ｂ）と、オル
トキノンジアジド構造を有する感光剤（Ｃ）を配合し
て、感光性フラックスワニスを調整し、その特性評価の
ため、半田ボールシェア強度試験、温度サイクル試験、
および絶縁抵抗試験を行った。実施例および比較例の評
価結果は、まとめて表１に示した。
（Ａ）、その硬化剤として作用する樹脂（Ｂ）と、オル
トキノンジアジド構造を有する感光剤（Ｃ）を配合し
て、感光性フラックスワニスを調整し、その特性評価の
ため、半田ボールシェア強度試験、温度サイクル試験、
および絶縁抵抗試験を行った。実施例および比較例の評
価結果は、まとめて表１に示した。
【００２１】実施例１．ｍ，ｐ−クレゾールノボラック
樹脂（ＰＡＳ−１、日本化薬(株)製，ＯＨ基当量１２
０）を１００ｇと、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂
（ＲＥ−４０４Ｓ、日本化薬(株)製、エポキシ基当量１
６５）１４０ｇ、ジアゾナフトキノン（ＮＱＤ−１、日
本化薬（株）製）２０ｇを、シクロヘキサノン６０ｇに
溶解し、硬化触媒として２−フェニル−４，５−ジヒド
ロキシメチルイミダゾール０．２ｇを添加し、感光性フ
ラックスワニスを作製した。得られた感光性フラックス
ワニスを塗布し、８０℃で１０分乾燥して、厚さ２０μ
ｍの感光性フラックス膜を形成した後、この感光性フラ
ックス膜の解像性を評価したところ、２００ｍＪ／ｃｍ
2の露光量、２.５％テトラメチルアンモニウムハイドロ
キサイド（ＴＭＡＨ）１分の現像で、ライン／スペース
＝２０／２０μｍの解像度を有した。
樹脂（ＰＡＳ−１、日本化薬(株)製，ＯＨ基当量１２
０）を１００ｇと、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂
（ＲＥ−４０４Ｓ、日本化薬(株)製、エポキシ基当量１
６５）１４０ｇ、ジアゾナフトキノン（ＮＱＤ−１、日
本化薬（株）製）２０ｇを、シクロヘキサノン６０ｇに
溶解し、硬化触媒として２−フェニル−４，５−ジヒド
ロキシメチルイミダゾール０．２ｇを添加し、感光性フ
ラックスワニスを作製した。得られた感光性フラックス
ワニスを塗布し、８０℃で１０分乾燥して、厚さ２０μ
ｍの感光性フラックス膜を形成した後、この感光性フラ
ックス膜の解像性を評価したところ、２００ｍＪ／ｃｍ
2の露光量、２.５％テトラメチルアンモニウムハイドロ
キサイド（ＴＭＡＨ）１分の現像で、ライン／スペース
＝２０／２０μｍの解像度を有した。
【００２２】実施例２．実施例１で用いたｍ，ｐ−クレ
ゾールノボラック樹脂１００ｇに代えて、ビスフェノー
ルＡ型ノボラック樹脂(ＬＦ４７８１、大日本インキ化
学工業(株)製、ＯＨ基当量１２０)１００ｇを用いた以
外は、実施例１と同様にして、感光性フラックスワニス
を作製した。この感光性フラックス膜の解像度は、ライ
ン／スペース＝３０／３０μｍであった。
ゾールノボラック樹脂１００ｇに代えて、ビスフェノー
ルＡ型ノボラック樹脂(ＬＦ４７８１、大日本インキ化
学工業(株)製、ＯＨ基当量１２０)１００ｇを用いた以
外は、実施例１と同様にして、感光性フラックスワニス
を作製した。この感光性フラックス膜の解像度は、ライ
ン／スペース＝３０／３０μｍであった。
【００２３】実施例３．フェノールノボラック樹脂（Ｐ
Ｒ−５１４７０、住友デュレズ(株)製、ＯＨ基当量１０
５）を１００ｇと、ジアリルビスフェノールＡ型エポキ
シ樹脂（ＲＥ−８１０ＮＭ、日本化薬(株)製、エポキシ
基当量２２０）２１０ｇを、シクロヘキサノン８０ｇに
溶解し、硬化触媒として２−フェニル−４，５−ジヒド
ロキシメチルイミダゾール０．３ｇを添加し、感光性フ
ラックスワニスを作製した。この感光性フラックス膜の
解像度は、ライン／スペース＝３０／３０μｍであっ
た。
Ｒ−５１４７０、住友デュレズ(株)製、ＯＨ基当量１０
５）を１００ｇと、ジアリルビスフェノールＡ型エポキ
シ樹脂（ＲＥ−８１０ＮＭ、日本化薬(株)製、エポキシ
基当量２２０）２１０ｇを、シクロヘキサノン８０ｇに
溶解し、硬化触媒として２−フェニル−４，５−ジヒド
ロキシメチルイミダゾール０．３ｇを添加し、感光性フ
ラックスワニスを作製した。この感光性フラックス膜の
解像度は、ライン／スペース＝３０／３０μｍであっ
た。
【００２４】実施例４．実施例１において、ジアゾナフ
トキノンを配合しなかった以外は、実施例１と同様にし
て、硬化性フラックスワニスを作製した。
トキノンを配合しなかった以外は、実施例１と同様にし
て、硬化性フラックスワニスを作製した。
【００２５】１．半田ボールシェア強度試験 厚さ１２５μｍの銅板（ＥＦＴＥＣ６４Ｔ、古川電気工
業(株)製）を用いて、ランド径３００μｍ、ランドピッ
チ０.５ｍｍを含む評価用回路を形成し、そのリードフ
レームを半導体封止材（ＥＭＥ−７３７２、住友ベーク
ライト(株)製）でモールド封止した後、片面から研磨し
て、前記の評価用回路を露出させ、１０ｍｍ角の評価用
パッケージを作製した。研磨の仕上げには、ＪＩＳ−Ｒ
６２５２に規定された、耐水研磨紙１０００番を使用し
た。これをイソプロピルアルコールで洗浄した後、８０
℃で３０分乾燥して、半田接合評価用パッケージとし
た。
業(株)製）を用いて、ランド径３００μｍ、ランドピッ
チ０.５ｍｍを含む評価用回路を形成し、そのリードフ
レームを半導体封止材（ＥＭＥ−７３７２、住友ベーク
ライト(株)製）でモールド封止した後、片面から研磨し
て、前記の評価用回路を露出させ、１０ｍｍ角の評価用
パッケージを作製した。研磨の仕上げには、ＪＩＳ−Ｒ
６２５２に規定された、耐水研磨紙１０００番を使用し
た。これをイソプロピルアルコールで洗浄した後、８０
℃で３０分乾燥して、半田接合評価用パッケージとし
た。
【００２６】前記評価用パッケージの評価用回路露出面
の全面に、実施例１〜４で得られた感光性フラックスワ
ニスを、それぞれ塗布し、８０℃で１０分乾燥して、厚
さ２０μｍの感光性フラックス膜を形成した。実施例１
〜３については、感光性フラックス膜に所定のパターン
を載置して、高圧水銀灯露光装置を用い照射量２００ｍ
Ｊ／ｃｍ2で露光した。次いで、２.５％ＴＭＡＨ水溶液
により２Ｋｇ／ｍ2のスプレー圧で現像し、ランド上に
４００μｍ径の感光性フラックスを形成した。比較例と
して市販の半田フラックスＭＳＰ５１１（九州松下電器
株式会社製）をそれぞれ塗布した。それぞれの評価用パ
ッケージ回路のランド上に、３５０μｍ径の半田ボール
（Ｓｎ−Ｐｂ系共晶半田、千住金属鉱業(株)製）６０個
を搭載した後、ピーク温度を２４０℃に設定されたリフ
ロー炉を通して、半田ボールを評価用パッケージに接合
させた。その後実施例１〜４については、１５０℃で６
０分熱処理して、感光性フラックスを硬化させた。前記
市販のフラックスについては、ソルダーレジストの形成
された評価用パッケージも準備した。
の全面に、実施例１〜４で得られた感光性フラックスワ
ニスを、それぞれ塗布し、８０℃で１０分乾燥して、厚
さ２０μｍの感光性フラックス膜を形成した。実施例１
〜３については、感光性フラックス膜に所定のパターン
を載置して、高圧水銀灯露光装置を用い照射量２００ｍ
Ｊ／ｃｍ2で露光した。次いで、２.５％ＴＭＡＨ水溶液
により２Ｋｇ／ｍ2のスプレー圧で現像し、ランド上に
４００μｍ径の感光性フラックスを形成した。比較例と
して市販の半田フラックスＭＳＰ５１１（九州松下電器
株式会社製）をそれぞれ塗布した。それぞれの評価用パ
ッケージ回路のランド上に、３５０μｍ径の半田ボール
（Ｓｎ−Ｐｂ系共晶半田、千住金属鉱業(株)製）６０個
を搭載した後、ピーク温度を２４０℃に設定されたリフ
ロー炉を通して、半田ボールを評価用パッケージに接合
させた。その後実施例１〜４については、１５０℃で６
０分熱処理して、感光性フラックスを硬化させた。前記
市販のフラックスについては、ソルダーレジストの形成
された評価用パッケージも準備した。
【００２７】次に、得られた半田ボール付き評価用パッ
ケージの、半田ボールシェア強度（デイジ社製万能型ボ
ンドテスターＰＣ２４００Ｔによる）を測定した。それ
ぞれ６０個の平均値を求め、その結果をまとめて表１に
示した。尚、比較例としては、ソルダーレジストの形成
されていないものを比較例１、ソルダーレジストの形成
された半田ボール付き評価用パッケージを比較例２とし
た。
ケージの、半田ボールシェア強度（デイジ社製万能型ボ
ンドテスターＰＣ２４００Ｔによる）を測定した。それ
ぞれ６０個の平均値を求め、その結果をまとめて表１に
示した。尚、比較例としては、ソルダーレジストの形成
されていないものを比較例１、ソルダーレジストの形成
された半田ボール付き評価用パッケージを比較例２とし
た。
【００２８】２．温度サイクル試験 温度サイクル（ＴＣ）試験用プリント配線板に、前記市
販のフラックスを塗布し、実施例、および比較例の前記
半田ボール付き評価用パッケージを搭載して、ピーク温
度２４０℃に設定されたリフロー炉を通して、評価用パ
ッケージ実装基板をそれぞれ１０個ずつ作製した。この
評価用パッケージ実装基板は、評価用パッケージ、およ
び試験用プリント配線板を介して、６０個の半田ボール
接合部が直列につながるように回路設計されている。
販のフラックスを塗布し、実施例、および比較例の前記
半田ボール付き評価用パッケージを搭載して、ピーク温
度２４０℃に設定されたリフロー炉を通して、評価用パ
ッケージ実装基板をそれぞれ１０個ずつ作製した。この
評価用パッケージ実装基板は、評価用パッケージ、およ
び試験用プリント配線板を介して、６０個の半田ボール
接合部が直列につながるように回路設計されている。
【００２９】得られた評価用パッケージ実装基板の導通
を確認後、−５０℃で１０分、１２５℃で１０分を１サ
イクルとするＴＣ試験を実施した。ＴＣ試験１０００サ
イクル後の断線不良数の結果をまとめて表１に示した。
比較例としては、ソルダーレジストが形成されていない
ものを比較例１、ソルダーレジストが形成された半田ボ
ール付き評価用パッケージを比較例２、さらに、ソルダ
ーレジストが形成されており、アンダーフィルを充填し
たものを比較例３とした。比較例については、評価用パ
ッケージ実装後、イソプロピルアルコールで洗浄して使
用した。
を確認後、−５０℃で１０分、１２５℃で１０分を１サ
イクルとするＴＣ試験を実施した。ＴＣ試験１０００サ
イクル後の断線不良数の結果をまとめて表１に示した。
比較例としては、ソルダーレジストが形成されていない
ものを比較例１、ソルダーレジストが形成された半田ボ
ール付き評価用パッケージを比較例２、さらに、ソルダ
ーレジストが形成されており、アンダーフィルを充填し
たものを比較例３とした。比較例については、評価用パ
ッケージ実装後、イソプロピルアルコールで洗浄して使
用した。
【００３０】３．絶縁抵抗試験 半田メッキが施された導体間隔１５０μｍのくし形パタ
ーンを有する、絶縁信頼性試験用プリント配線板を使用
し、このプリント配線板に実施例１〜４で得られた感光
性フラックスワニスを、それぞれ塗布し、８０℃で１０
分乾燥して厚さ２０μｍの半田接合用レジスト膜を形成
した。実施例１〜３については、高圧水銀灯露光装置を
用い照射量２００ｍＪ／ｃｍ2で露光もした。比較例と
して、市販のフラックスを塗布した試験用プリント配線
板も準備した。ピーク温度２４０℃に設定されたリフロ
ー炉を通した後、実施例１〜４については、１５０℃で
６０分熱処理して感光性フラックスを硬化させ、試験用
プリント配線板とした。
ーンを有する、絶縁信頼性試験用プリント配線板を使用
し、このプリント配線板に実施例１〜４で得られた感光
性フラックスワニスを、それぞれ塗布し、８０℃で１０
分乾燥して厚さ２０μｍの半田接合用レジスト膜を形成
した。実施例１〜３については、高圧水銀灯露光装置を
用い照射量２００ｍＪ／ｃｍ2で露光もした。比較例と
して、市販のフラックスを塗布した試験用プリント配線
板も準備した。ピーク温度２４０℃に設定されたリフロ
ー炉を通した後、実施例１〜４については、１５０℃で
６０分熱処理して感光性フラックスを硬化させ、試験用
プリント配線板とした。
【００３１】このプリント配線板の絶縁抵抗を測定した
後、８５℃／８５％の雰囲気中で、直流電圧５０Ｖを印
加し、１０００時間経過後の絶縁抵抗を測定した。測定
時の印加電圧は１００Ｖで１分とし、絶縁抵抗をまとめ
て表１にした。比較例としては、フラックスを洗浄して
いないものを比較例４とした。
後、８５℃／８５％の雰囲気中で、直流電圧５０Ｖを印
加し、１０００時間経過後の絶縁抵抗を測定した。測定
時の印加電圧は１００Ｖで１分とし、絶縁抵抗をまとめ
て表１にした。比較例としては、フラックスを洗浄して
いないものを比較例４とした。
【００３２】
【表１】
【００３３】表１に示した評価結果から分かるように、
本発明の感光性フラックスを用いた場合、従来のフラッ
クスを用いた場合に比べて、半田ボールシェア強度で
は、約２倍という高い値を示し、また、ＴＣ試験では、
断線不良の発生はほとんどなくなった。絶縁抵抗試験で
もほとんど低下を示さず、本発明の感光性フラックスの
効果が明白である。
本発明の感光性フラックスを用いた場合、従来のフラッ
クスを用いた場合に比べて、半田ボールシェア強度で
は、約２倍という高い値を示し、また、ＴＣ試験では、
断線不良の発生はほとんどなくなった。絶縁抵抗試験で
もほとんど低下を示さず、本発明の感光性フラックスの
効果が明白である。
【００３４】
【発明の効果】本発明の感光性フラックスは、半田接合
後の残存フラックスの洗浄除去を必要とせず、高温、多
湿雰囲気でも電気絶縁性を保持し、また、感光性フラッ
クスが半田接合部周辺をリング状に補強する形で硬化す
るため、接合強度と信頼性の高い半田接合を可能にする
ので、半導体パッケージのプリント配線板への搭載にお
ける工程を簡素化して、製造コストを抑制し、また、半
田接合の信頼性向上に極めて有用である。また、感光性
を付与することで半田搭載部分のみに選択的に本フラッ
クスを残すことが可能となる。
後の残存フラックスの洗浄除去を必要とせず、高温、多
湿雰囲気でも電気絶縁性を保持し、また、感光性フラッ
クスが半田接合部周辺をリング状に補強する形で硬化す
るため、接合強度と信頼性の高い半田接合を可能にする
ので、半導体パッケージのプリント配線板への搭載にお
ける工程を簡素化して、製造コストを抑制し、また、半
田接合の信頼性向上に極めて有用である。また、感光性
を付与することで半田搭載部分のみに選択的に本フラッ
クスを残すことが可能となる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 謙介 東京都品川区東品川２丁目５番８号 住友 ベークライト株式会社内 Ｆターム(参考） 2H025 AA03 AB15 AC01 AD03 BE01 CB17 CB28 CC17 FA17 5E319 AA03 AB05 AC02 AC04 BB04 CD21 GG05 5F044 KK01 LL04 QQ01
Claims (4)
- 【請求項１】 露光、現像により、所定の位置にフラッ
クスパターン形成が可能であることを特徴とする感光性
フラックス。 - 【請求項２】 少なくとも１つ以上のフェノール性水酸
基を有する樹脂（Ａ）、その硬化剤として作用する樹脂
（Ｂ）と、オルトキノンジアジド構造を有する化合物か
らなる感光剤（Ｃ）とを必須成分とすることを特徴とす
る請求項１記載の感光性フラックス。 - 【請求項３】 フェノール性水酸基を有する樹脂（Ａ）
が、フェノールノボラック樹脂、アルキルフェノールノ
ボラック樹脂、ビフェノールノボラック樹脂、ナフトー
ルノボラック樹脂、レゾルシノールノボラック樹脂、レ
ゾール樹脂、及び、ポリビニルフェノール樹脂からなる
群より選ばれる、少なくとも１種であることを特徴とす
る、請求項２記載の感光性フラックス。 - 【請求項４】 請求項２または請求項３記載の感光性フ
ラックスにより、樹脂補強されたことを特徴とする半田
接合部。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000085624A JP4218175B2 (ja) | 2000-03-27 | 2000-03-27 | 感光性フラックス及びこれを用いた半田接合部 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000085624A JP4218175B2 (ja) | 2000-03-27 | 2000-03-27 | 感光性フラックス及びこれを用いた半田接合部 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008242677A Division JP2008306222A (ja) | 2008-09-22 | 2008-09-22 | 感光性フラックス及びこれを用いた半田接合部 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001274192A true JP2001274192A (ja) | 2001-10-05 |
| JP4218175B2 JP4218175B2 (ja) | 2009-02-04 |
Family
ID=18601926
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000085624A Expired - Fee Related JP4218175B2 (ja) | 2000-03-27 | 2000-03-27 | 感光性フラックス及びこれを用いた半田接合部 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4218175B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008241741A (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-09 | Jsr Corp | ソルダーレジスト用ポジ型ドライフィルム及びその硬化物並びにそれを備える回路基板及び電子部品 |
| JP2015031724A (ja) * | 2013-07-31 | 2015-02-16 | 日立化成株式会社 | 半導体装置の製造方法及びその製造方法によって得られる半導体装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4900198B2 (ja) * | 2007-11-02 | 2012-03-21 | 住友ベークライト株式会社 | フラックス機能を有する感光性樹脂組成物 |
| JP2008306222A (ja) * | 2008-09-22 | 2008-12-18 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 感光性フラックス及びこれを用いた半田接合部 |
-
2000
- 2000-03-27 JP JP2000085624A patent/JP4218175B2/ja not_active Expired - Fee Related
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