JP2002283098A - 半田ペースト組成物、並びにそれを用いた半田接合部、半導体パッケージ及び半導体装置 - Google Patents
半田ペースト組成物、並びにそれを用いた半田接合部、半導体パッケージ及び半導体装置Info
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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
合強度と信頼性の高い半田接合を可能とする、半田ペー
ストを提供する。 【解決手段】 フェノール性水酸基及びカルボキシル基
を有する化合物（Ａ）と、エポキシ樹脂、イソシアネー
ト樹脂など、その硬化剤として作用する樹脂（Ｂ）と、
水酸基を有し、１５０℃以上の沸点を有する溶剤（Ｃ）
を必須成分として配合する。
要なく、高温、多湿雰囲気でも電気絶縁性を保持し、接
合強度と信頼性の高い半田接合を可能とする、半田ペー
ストを提供する。 【解決手段】 フェノール性水酸基及びカルボキシル基
を有する化合物（Ａ）と、エポキシ樹脂、イソシアネー
ト樹脂など、その硬化剤として作用する樹脂（Ｂ）と、
水酸基を有し、１５０℃以上の沸点を有する溶剤（Ｃ）
を必須成分として配合する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半田ペーストに用
いる半田ペースト組成物に関するものであり、詳しくは、
電子部品をプリント配線板に搭載する際の半田接続に関
するもので、更に、具体的には、それを用いた半導体パ
ッケージ及び半導体装置に関するものである。
いる半田ペースト組成物に関するものであり、詳しくは、
電子部品をプリント配線板に搭載する際の半田接続に関
するもので、更に、具体的には、それを用いた半導体パ
ッケージ及び半導体装置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も、益々、小型化、且つ多
ピン化が進んできている。
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も、益々、小型化、且つ多
ピン化が進んできている。
【０００３】一般に、半田ペーストを用いた半田接合の
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、半田ペースト組成物が使
用される。この半田ペースト組成物としては、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。
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、半田ペースト組成物が使
用される。この半田ペースト組成物としては、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。
【０００４】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。
【０００５】また、電子部品の小型化かつ多ピン化は、
半田接合部の微細化を促し、接合強度や信頼性の低下が
懸念されている。
半田接合部の微細化を促し、接合強度や信頼性の低下が
懸念されている。
【０００６】これらの問題に対し、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、接合強度と信頼性の高い半田接合
を可能とする、半田ペースト組成物が提案されている。
しかしながらこれらの半田ペースト組成物は、フラック
ス効果が十分でなく、特に、鉛フリー半田などの半田接
合が不完全であるなどの問題がある。
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、接合強度と信頼性の高い半田接合
を可能とする、半田ペースト組成物が提案されている。
しかしながらこれらの半田ペースト組成物は、フラック
ス効果が十分でなく、特に、鉛フリー半田などの半田接
合が不完全であるなどの問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、半田ペース
ト使用時におけるこのような問題点に鑑み、フラックス
効果が向上し、半田接合性に優れ、加熱硬化して樹脂補
強機能を発現する半田ペースト組成物、並びに、これを
用いた半田接合部、半導体パッケージ及び半導体装置を
提供することにある。
ト使用時におけるこのような問題点に鑑み、フラックス
効果が向上し、半田接合性に優れ、加熱硬化して樹脂補
強機能を発現する半田ペースト組成物、並びに、これを
用いた半田接合部、半導体パッケージ及び半導体装置を
提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、半田接
合時に、半田接合のフラックスとして作用し、同時に半
田接合部周辺にメニスカスを形成して、更に加熱して硬
化した樹脂により、該半田接合部を補強材として作用す
ることを特徴とする半田ペースト組成物であり、フェノ
ール性水酸基及びカルボキシル基を有する化合物（Ａ）
と、その硬化剤として作用する化合物（Ｂ）、及び水酸
基を有し、１５０℃以上の沸点を有する溶剤（Ｃ）を必
須成分とすることを特徴とする半田ペースト組成物であ
る。
合時に、半田接合のフラックスとして作用し、同時に半
田接合部周辺にメニスカスを形成して、更に加熱して硬
化した樹脂により、該半田接合部を補強材として作用す
ることを特徴とする半田ペースト組成物であり、フェノ
ール性水酸基及びカルボキシル基を有する化合物（Ａ）
と、その硬化剤として作用する化合物（Ｂ）、及び水酸
基を有し、１５０℃以上の沸点を有する溶剤（Ｃ）を必
須成分とすることを特徴とする半田ペースト組成物であ
る。
【０００９】また、本発明は、前記半田ペースト組成物の
フェノール性水酸基及びカルボキシル基を有する化合物
（Ａ）がフェノールフタリンである事を特徴とする半田
ペースト組成物である。
フェノール性水酸基及びカルボキシル基を有する化合物
（Ａ）がフェノールフタリンである事を特徴とする半田
ペースト組成物である。
【００１０】また、本発明は、前記半田ペースト組成物
が、半田接合のフラックスとして作用し、半田接合後、
更に加熱されて硬化した半田ペースト樹脂により、補強
されてなることを特徴とする半田接合部である。
が、半田接合のフラックスとして作用し、半田接合後、
更に加熱されて硬化した半田ペースト樹脂により、補強
されてなることを特徴とする半田接合部である。
【００１１】更に、本発明は、プリント配線板と機械的、
電気的に接続するための半田ボールが搭載される半導体
パッケージにおいて、前記半田ペースト組成物が、半田接
合のフラックスとして作用し、半田接合後、更に加熱さ
れて硬化した半田ペースト樹脂により補強されてなるこ
とを特徴とする半導体パッケージである。
電気的に接続するための半田ボールが搭載される半導体
パッケージにおいて、前記半田ペースト組成物が、半田接
合のフラックスとして作用し、半田接合後、更に加熱さ
れて硬化した半田ペースト樹脂により補強されてなるこ
とを特徴とする半導体パッケージである。
【００１２】また、本発明は、前記半田ペースト組成物
を用いた半田ペーストが、プリント配線板の回路パター
ン上に塗布され、半田接合時にフラックスとして作用
し、半田接合後、更に加熱されて硬化した半田ペースト
樹脂により、補強されてなることを特徴とする半導体装
置である。
を用いた半田ペーストが、プリント配線板の回路パター
ン上に塗布され、半田接合時にフラックスとして作用
し、半田接合後、更に加熱されて硬化した半田ペースト
樹脂により、補強されてなることを特徴とする半導体装
置である。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明に用いる、フェノール性水
酸基及びカルボキシル基を有する化合物（Ａ）として
は、フェノールフタリン、２，４-ジヒドロキシ安息香
酸、りんご酸、１，４-ジヒドロキシ-２-ナフトエ酸等が
挙げられ、これらの少なくとも１種類が用いられる。
酸基及びカルボキシル基を有する化合物（Ａ）として
は、フェノールフタリン、２，４-ジヒドロキシ安息香
酸、りんご酸、１，４-ジヒドロキシ-２-ナフトエ酸等が
挙げられ、これらの少なくとも１種類が用いられる。
【００１４】前記フェノール性水酸基及びカルボキシル
基を有する化合物（Ａ）の内、フェノールフタリンがよ
り好ましい。フェノールフタリンは半田接合時のフラッ
クス性が大きく、且つ、ボイドの発生が微量であるため、
接合強度と信頼性の高い半田接合を可能とする。
基を有する化合物（Ａ）の内、フェノールフタリンがよ
り好ましい。フェノールフタリンは半田接合時のフラッ
クス性が大きく、且つ、ボイドの発生が微量であるため、
接合強度と信頼性の高い半田接合を可能とする。
【００１５】本発明の半田ペースト組成物において、フ
ェノール性水酸基及びカルボキシル基を有する化合物
（Ａ）の、カルボキシル基及び水酸基は、その還元作用
により、半田及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。
ェノール性水酸基及びカルボキシル基を有する化合物
（Ａ）の、カルボキシル基及び水酸基は、その還元作用
により、半田及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。
【００１６】本発明の半田ペースト組成物において、フ
ェノール性水酸基及びカルボキシル基を有する化合物
（Ａ）の配合量は、硬化性フラックス全体の１０〜８０
重量％が好ましい。１０重量％未満であると、半田及び
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場合がある。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恐れがある。
ェノール性水酸基及びカルボキシル基を有する化合物
（Ａ）の配合量は、硬化性フラックス全体の１０〜８０
重量％が好ましい。１０重量％未満であると、半田及び
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場合がある。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恐れがある。
【００１７】本発明に用いるフェノール性水酸基及びカ
ルボキシル基を有する化合物（Ａ）の硬化剤として作用
する樹脂（Ｂ）としては、エポキシ化合物やイソシアネ
ート化合物などが用いられる。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、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、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。これらは単独で使用しても２種
類以上を併用しても良い。
ルボキシル基を有する化合物（Ａ）の硬化剤として作用
する樹脂（Ｂ）としては、エポキシ化合物やイソシアネ
ート化合物などが用いられる。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、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、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。これらは単独で使用しても２種
類以上を併用しても良い。
【００１８】本発明の半田ペースト組成物において、硬
化剤として作用する化合物（Ｂ）の配合量は、エポキシ
基当量またはイソシアネート基当量が、少なくとも１つ
以上のフェノールフタリンのカルボキシル基及び水酸基
当量の和に対し０.５倍以上、１.５倍以下が好ましい。
０.５倍未満であると、十分な硬化物が得られず、補強効
果が小さくなり接合強度と信頼性が低下する恐れがあ
る。また、１.５倍より多いと、半田および金属表面酸
化物などの汚れを除去する作用が低下し、半田接合でき
なくなってしまう恐れがある。
化剤として作用する化合物（Ｂ）の配合量は、エポキシ
基当量またはイソシアネート基当量が、少なくとも１つ
以上のフェノールフタリンのカルボキシル基及び水酸基
当量の和に対し０.５倍以上、１.５倍以下が好ましい。
０.５倍未満であると、十分な硬化物が得られず、補強効
果が小さくなり接合強度と信頼性が低下する恐れがあ
る。また、１.５倍より多いと、半田および金属表面酸
化物などの汚れを除去する作用が低下し、半田接合でき
なくなってしまう恐れがある。
【００１９】本発明の半田ペースト組成物において、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
度と信頼性の高い半田接合を可能とする。
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
度と信頼性の高い半田接合を可能とする。
【００２０】本発明に用いる水酸基を有し１５０℃以上
の沸点を有する溶剤（Ｃ）の種類としては、一般に用い
られるアルコール類、アルコールエステル類、ケトンア
ルコール類、エーテルアルコール類などが挙げられ、場
合によっては、フェノール類などの溶剤も使用でき、何
ら制約するところはない。具体的には、グリセリン、ク
エン酸トリブチル、エチレングリコールモノエステル、
モノアセチン、ジアセチン、ジエチレングリコール、ジ
エチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレン
グリコール、クレゾール、キシレノール等の溶剤が挙げ
られる。
の沸点を有する溶剤（Ｃ）の種類としては、一般に用い
られるアルコール類、アルコールエステル類、ケトンア
ルコール類、エーテルアルコール類などが挙げられ、場
合によっては、フェノール類などの溶剤も使用でき、何
ら制約するところはない。具体的には、グリセリン、ク
エン酸トリブチル、エチレングリコールモノエステル、
モノアセチン、ジアセチン、ジエチレングリコール、ジ
エチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレン
グリコール、クレゾール、キシレノール等の溶剤が挙げ
られる。
【００２１】溶剤（Ｃ）の沸点が、１５０℃未満の場合
は、リフロー時の添加剤の蒸発が大きいため、フラック
ス性が減少し、半田接合が不完全になったりする。溶剤
の沸点は、好ましくは、２００℃以上であり、より好ま
しくは、２４０℃以上である。但し、沸点が高すぎて半
田接合時に溶剤の残存量が多すぎると逆に半田接合を阻
害したり、半田接合後の信頼性低下にもつながる。半田
組成によって異なるリフロー条件にも左右されるが、共
晶半田やＳｎ-８Ｚｎ-３Ｂｉを用いた時の２４０℃ピー
ク温度のリフロー条件においては、３５０℃以下が好ま
しい。より好ましくは、３００℃以下である。
は、リフロー時の添加剤の蒸発が大きいため、フラック
ス性が減少し、半田接合が不完全になったりする。溶剤
の沸点は、好ましくは、２００℃以上であり、より好ま
しくは、２４０℃以上である。但し、沸点が高すぎて半
田接合時に溶剤の残存量が多すぎると逆に半田接合を阻
害したり、半田接合後の信頼性低下にもつながる。半田
組成によって異なるリフロー条件にも左右されるが、共
晶半田やＳｎ-８Ｚｎ-３Ｂｉを用いた時の２４０℃ピー
ク温度のリフロー条件においては、３５０℃以下が好ま
しい。より好ましくは、３００℃以下である。
【００２２】本発明の半田ペースト組成物において溶剤
（Ｃ）は、半田ペーストにおける半田接合時に、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を向上
させる目的で添加され、半田ペーストの、安定した半田
接合性を実現するためのものである。
（Ｃ）は、半田ペーストにおける半田接合時に、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を向上
させる目的で添加され、半田ペーストの、安定した半田
接合性を実現するためのものである。
【００２３】本発明の半田ペースト組成物において、溶
剤（Ｃ）の添加量については、安定した半田接合性が実
現できれば何ら制約するところは無いが、１０重量％以
上、８０重量％以下が好ましい。１０重量％未満である
と、半田接合性に十分な向上が得られない恐れがある。
また、８０重量％を超えると、粘度が低下しすぎて塗膜
形性が困難になったり、半田ペースト中で、半田が沈降
し、塗膜安定性が低下するなどの恐れがある。
剤（Ｃ）の添加量については、安定した半田接合性が実
現できれば何ら制約するところは無いが、１０重量％以
上、８０重量％以下が好ましい。１０重量％未満である
と、半田接合性に十分な向上が得られない恐れがある。
また、８０重量％を超えると、粘度が低下しすぎて塗膜
形性が困難になったり、半田ペースト中で、半田が沈降
し、塗膜安定性が低下するなどの恐れがある。
【００２４】また、本発明の半田ペースト組成物には、
ペーストの粘度調整や、塗膜安定性、作業性の向上のた
めに、前記溶剤（Ｃ）とは別の溶剤を混合して使用する
こともできる。この溶剤としては、少なくとも１つ以上
のカルボン酸基を有する化合物（Ａ）やその硬化剤とし
て作用する化合物（Ｂ）に対する溶解力が、比較的大き
いものであれば、何ら制約するところはない。具体的に
は、一般に用いられるアルコール類、エーテル類、アセ
タール類、ケトン類、エステル類、アルコールエステル
類、ケトンアルコール類、エーテルアルコール類、ケト
ンエーテル類、ケトンエステル類やエステルエーテル類
など、場合によっては、フェノール類や非プロトン窒素
化合物などの溶剤が挙げられる。この溶剤の沸点は、半
田組成によって異なるリフロー条件にも左右されるが、
共晶半田やＳｎ-８Ｚｎ-３Ｂｉを用いた時の２４０℃ピ
ーク温度のリフロー条件においては、５０℃以上、３０
０℃以下が好ましい。また、この混合溶剤の添加量につ
いては、良好な塗膜安定性と塗布量の制御、また安定し
た半田接合が実現できれば何ら制約するところは無い
が、本発明の半田ペースト組成物１００重量に対して、
１０重量部以上、８０重量部以下が好ましい。
ペーストの粘度調整や、塗膜安定性、作業性の向上のた
めに、前記溶剤（Ｃ）とは別の溶剤を混合して使用する
こともできる。この溶剤としては、少なくとも１つ以上
のカルボン酸基を有する化合物（Ａ）やその硬化剤とし
て作用する化合物（Ｂ）に対する溶解力が、比較的大き
いものであれば、何ら制約するところはない。具体的に
は、一般に用いられるアルコール類、エーテル類、アセ
タール類、ケトン類、エステル類、アルコールエステル
類、ケトンアルコール類、エーテルアルコール類、ケト
ンエーテル類、ケトンエステル類やエステルエーテル類
など、場合によっては、フェノール類や非プロトン窒素
化合物などの溶剤が挙げられる。この溶剤の沸点は、半
田組成によって異なるリフロー条件にも左右されるが、
共晶半田やＳｎ-８Ｚｎ-３Ｂｉを用いた時の２４０℃ピ
ーク温度のリフロー条件においては、５０℃以上、３０
０℃以下が好ましい。また、この混合溶剤の添加量につ
いては、良好な塗膜安定性と塗布量の制御、また安定し
た半田接合が実現できれば何ら制約するところは無い
が、本発明の半田ペースト組成物１００重量に対して、
１０重量部以上、８０重量部以下が好ましい。
【００２５】また、本発明の半田ペースト組成物には、
前記成分以外の成分を用いることができ、硬化を促進す
るため、公知の硬化触媒として、具体的には、２−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、ビス（２−エチル−４
−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−フェニル−
４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール、２−エチル
−４−メチルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾー
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−フェニルイミダゾール、１−シアノ
エチル−２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−ア
ミノエチル−２−メチルイミダゾール、１−（シアノエ
チルアミノエチル）−２−メチルイミダゾール、１−シ
アノエチル−２−フェニル−４，５−ビス（シアノエト
キシメチルイミダゾール）あるいはトリアジン付加型イ
ミダゾール等が挙げられる。これらをエポキシアダクト
化したものやマイクロカプセル化したものも使用でき
る。これらは単独で使用しても２種以上を併用しても良
い。
前記成分以外の成分を用いることができ、硬化を促進す
るため、公知の硬化触媒として、具体的には、２−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、ビス（２−エチル−４
−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−フェニル−
４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール、２−エチル
−４−メチルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾー
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−フェニルイミダゾール、１−シアノ
エチル−２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−ア
ミノエチル−２−メチルイミダゾール、１−（シアノエ
チルアミノエチル）−２−メチルイミダゾール、１−シ
アノエチル−２−フェニル−４，５−ビス（シアノエト
キシメチルイミダゾール）あるいはトリアジン付加型イ
ミダゾール等が挙げられる。これらをエポキシアダクト
化したものやマイクロカプセル化したものも使用でき
る。これらは単独で使用しても２種以上を併用しても良
い。
【００２６】更には、密着性や耐湿性を向上させるため
のシランカップリング剤、ボイドを防止するための消泡
剤、あるいは液状又は粉末の難燃剤等を添加することも
できる。
のシランカップリング剤、ボイドを防止するための消泡
剤、あるいは液状又は粉末の難燃剤等を添加することも
できる。
【００２７】本発明の半田ペースト組成物は、前記成分
を混合して得ることができる。また、半田ペーストとし
ては、前記組成物に半田粒子を加えて混合することによ
り得ることができ、一般的な半田ペーストの作成法と同
様である。半田粉末の形状は安定したペーストが得られ
れば何ら規制するところはなく、真球、球形、不定形の何
れを用いてもよく、粒度は１５０〜４００メッシュが望
ましい。また、前記半田ペースト組成物の配合量は半田
ペースト全体の８〜２５重量％が望ましい。
を混合して得ることができる。また、半田ペーストとし
ては、前記組成物に半田粒子を加えて混合することによ
り得ることができ、一般的な半田ペーストの作成法と同
様である。半田粉末の形状は安定したペーストが得られ
れば何ら規制するところはなく、真球、球形、不定形の何
れを用いてもよく、粒度は１５０〜４００メッシュが望
ましい。また、前記半田ペースト組成物の配合量は半田
ペースト全体の８〜２５重量％が望ましい。
【００２８】本発明の半田ペースト組成物は、前記のよ
うな配合とすることにより、溶融粘度、酸化物除去性と
硬化性のバランスが採れ、半田接合時に、半田接合のフ
ラックスとして作用し、同時に半田接合部周辺にメニス
カスを形成して、更に加熱硬化して、該半田接合部を補
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、接合強度と信頼性を大幅に向上させる
ことができる。
うな配合とすることにより、溶融粘度、酸化物除去性と
硬化性のバランスが採れ、半田接合時に、半田接合のフ
ラックスとして作用し、同時に半田接合部周辺にメニス
カスを形成して、更に加熱硬化して、該半田接合部を補
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、接合強度と信頼性を大幅に向上させる
ことができる。
【００２９】本発明の半導体パッケージは、プリント配
線板と機械的、電気的に接続するための半田ボールが搭
載される半導体パッケージにおいて、該半田ボールの半
田接合時に本発明の半田ペースト組成物が半田フラック
スとして作用し、半田接合後、更に加熱されて硬化した
半田ペースト樹脂により半田接合部が補強されてなる。
線板と機械的、電気的に接続するための半田ボールが搭
載される半導体パッケージにおいて、該半田ボールの半
田接合時に本発明の半田ペースト組成物が半田フラック
スとして作用し、半田接合後、更に加熱されて硬化した
半田ペースト樹脂により半田接合部が補強されてなる。
【００３０】更に、半田ペースト組成物を用いた半田ペ
ーストが、プリント配線板の回路パターン上に塗布さ
れ、半田ボール接合時にフラックスとして作用し、半田
ボール接合後、更に加熱されて硬化した半田ペースト樹
脂により、半田ボール接合部が前記樹脂で補強されてな
る半導体装置を得ることができる。
ーストが、プリント配線板の回路パターン上に塗布さ
れ、半田ボール接合時にフラックスとして作用し、半田
ボール接合後、更に加熱されて硬化した半田ペースト樹
脂により、半田ボール接合部が前記樹脂で補強されてな
る半導体装置を得ることができる。
【００３１】
【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。
【００３２】実施例１ フェノールフタリン５ｇと、ジアリルビスフェノールＡ
型エポキシ（日本化薬（株）製，商品名ＲＥ−８１０Ｎ
Ｍ，エポキシ当量２２５）２２ｇを、グリセリン（沸点
２９０℃）２７ｇに溶解し、半田ペースト組成物を作製
した。この半田ペースト組成物に半田粒子（Ｓｎ−８Ｚ
ｎ−３Ｂｉ、三井金属鉱業（株）製）２４０ｇを混合し
半田ペーストを作製した。
型エポキシ（日本化薬（株）製，商品名ＲＥ−８１０Ｎ
Ｍ，エポキシ当量２２５）２２ｇを、グリセリン（沸点
２９０℃）２７ｇに溶解し、半田ペースト組成物を作製
した。この半田ペースト組成物に半田粒子（Ｓｎ−８Ｚ
ｎ−３Ｂｉ、三井金属鉱業（株）製）２４０ｇを混合し
半田ペーストを作製した。
【００３３】アルミナ基板上に、上記で得られた半田ペ
ーストを直径６．５ｍｍ、厚さ０．２ｍｍ塗布した。１
５０℃に設定された熱板上に1分静置した後に、２４０℃
に設定された熱板上に静置した。半田ペーストが溶融し
てから５秒経過後、前記銅板を熱板から放し、半田ボー
ルの発生度合いを測定した（ＪＩＳ Ｚ ３２８４）。
ソルダーボールの発生度合いでは、半田の大きな球が形
成したものを○、半田の凝集は見られるが一つの球を形
成しないものを△、半田が凝集した様子がないものを×
で示した。
ーストを直径６．５ｍｍ、厚さ０．２ｍｍ塗布した。１
５０℃に設定された熱板上に1分静置した後に、２４０℃
に設定された熱板上に静置した。半田ペーストが溶融し
てから５秒経過後、前記銅板を熱板から放し、半田ボー
ルの発生度合いを測定した（ＪＩＳ Ｚ ３２８４）。
ソルダーボールの発生度合いでは、半田の大きな球が形
成したものを○、半田の凝集は見られるが一つの球を形
成しないものを△、半田が凝集した様子がないものを×
で示した。
【００３４】銅板（古川電気工業（株）製、商品名ＥＦ
ＴＥＣ６４Ｔ）上に、上記で得られた半田ペーストを直
径６．５ｍｍ、厚さ０．２ｍｍ塗布した。１５０℃に設
定された熱板上に1分静置した後に、２４０℃に設定され
た熱板上に静置した。半田ペーストが溶融してから５秒
経過後、前記銅板を熱板から放し、半田の濡れ広がりの
度合いを測定した（ＪＩＳ Ｚ ３２８４）。濡れ広が
り度合いでは、半田ペーストを塗布した面積以上に半田
が濡れ広がったものを○、半田ペーストを塗布した面積
未満に半田が濡れ広がったものを△、半田が濡れ広がっ
た様子がないものを×で示した。
ＴＥＣ６４Ｔ）上に、上記で得られた半田ペーストを直
径６．５ｍｍ、厚さ０．２ｍｍ塗布した。１５０℃に設
定された熱板上に1分静置した後に、２４０℃に設定され
た熱板上に静置した。半田ペーストが溶融してから５秒
経過後、前記銅板を熱板から放し、半田の濡れ広がりの
度合いを測定した（ＪＩＳ Ｚ ３２８４）。濡れ広が
り度合いでは、半田ペーストを塗布した面積以上に半田
が濡れ広がったものを○、半田ペーストを塗布した面積
未満に半田が濡れ広がったものを△、半田が濡れ広がっ
た様子がないものを×で示した。
【００３５】実施例２ グリセリンに代えて、ジアセチン（沸点２６０℃）２７
ｇを用いた以外は、実施例１と同様にして、半田ペース
トを作製し、評価した。
ｇを用いた以外は、実施例１と同様にして、半田ペース
トを作製し、評価した。
【００３６】比較例１ ジアセチンに代えて、安息香酸ブチル（沸点２５０℃）
２７ｇを用いた以外は、実施例１と同様にして、半田ペ
ーストを作製し、評価した。
２７ｇを用いた以外は、実施例１と同様にして、半田ペ
ーストを作製し、評価した。
【００３７】比較例２ ジアセチンに代えて、トリアセチン（沸点２５８℃）２
７ｇを用いた以外は、実施例１と同様にして、半田ペー
ストを作製し、評価した。
７ｇを用いた以外は、実施例１と同様にして、半田ペー
ストを作製し、評価した。
【００３８】比較例３ ジアセチンに代えて、ジエチレングリコールジブチルエ
ーテル（沸点２５４℃）２７ｇを用いた以外は、実施例
１と同様にして、半田ペーストを作製し、評価した。
ーテル（沸点２５４℃）２７ｇを用いた以外は、実施例
１と同様にして、半田ペーストを作製し、評価した。
【００３９】比較例４ ジアセチンに代えて、乳酸メチル（沸点１４５℃）２７
ｇを用いた以外は、実施例１と同様にして、半田ペースト
を作製し、評価した。
ｇを用いた以外は、実施例１と同様にして、半田ペースト
を作製し、評価した。
【００４０】比較例５ ジアセチンに代えて、溶剤を用いなかった以外は、実施例
１と同様にして、半田ペーストを作製し、評価した。
１と同様にして、半田ペーストを作製し、評価した。
【００４１】
【表１】
【００４２】表１に示した評価結果から分かるように、
本発明の溶剤（Ｃ）を用いた場合、溶剤（Ｃ）を用いな
い場合に比べて、半田接合安定性を向上させることが可
能であることを示している。
本発明の溶剤（Ｃ）を用いた場合、溶剤（Ｃ）を用いな
い場合に比べて、半田接合安定性を向上させることが可
能であることを示している。
【００４３】
【発明の効果】本発明の半田ペースト組成物は、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、半田ペース
ト組成物が半田接合部周辺を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、半田接合の信頼性向上に極めて有用である。さら
に、これを用いた半導体パッケージ及び半導体装置にお
ける半田接合の安定性に優れ、信頼性向上にきわめて有
効である。
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、半田ペース
ト組成物が半田接合部周辺を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、半田接合の信頼性向上に極めて有用である。さら
に、これを用いた半導体パッケージ及び半導体装置にお
ける半田接合の安定性に優れ、信頼性向上にきわめて有
効である。
Claims (5)
- 【請求項１】 半田接合時に、半田接合のフラックスと
して作用し、同時に半田接合部周辺にメニスカスを形成
して、更に加熱して硬化した樹脂により、該半田接合部
を補強材として作用することを特徴とする半田ペースト
組成物であり、フェノール性水酸基及びカルボキシル基
を有する化合物（Ａ）と、その硬化剤として作用する化
合物（Ｂ）、及び水酸基を有し、１５０℃以上の沸点を
有する溶剤（Ｃ）を必須成分とすることを特徴とする半
田ペースト組成物。 - 【請求項２】 フェノール性水酸基及びカルボキシル基
を有する化合物（Ａ）がフェノールフタリンである事を
特徴とする請求項１記載の半田ペースト組成物。 - 【請求項３】 請求項１記載の半田ペースト組成物が、
半田接合のフラックスとして作用し、半田接合後、更に
加熱されて硬化した半田ペースト樹脂により、補強され
てなることを特徴とする半田接合部。 - 【請求項４】 プリント配線板と機械的、電気的に接続
するための半田ボールが搭載される半導体パッケージに
おいて、請求項１記載の半田ペースト組成物が、半田接合
のフラックスとして作用し、半田接合後、更に加熱され
て硬化した半田ペースト樹脂により補強されてなること
を特徴とする半導体パッケージ。 - 【請求項５】 請求項１記載の半田ペースト組成物を用
いた半田ペーストが、プリント配線板の回路パターン上
に塗布され、半田接合時にフラックスとして作用し、半
田接合後、更に加熱されて硬化した半田ペースト樹脂に
より、補強されてなることを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001094282A JP2002283098A (ja) | 2001-03-28 | 2001-03-28 | 半田ペースト組成物、並びにそれを用いた半田接合部、半導体パッケージ及び半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001094282A JP2002283098A (ja) | 2001-03-28 | 2001-03-28 | 半田ペースト組成物、並びにそれを用いた半田接合部、半導体パッケージ及び半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002283098A true JP2002283098A (ja) | 2002-10-02 |
Family
ID=18948504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001094282A Pending JP2002283098A (ja) | 2001-03-28 | 2001-03-28 | 半田ペースト組成物、並びにそれを用いた半田接合部、半導体パッケージ及び半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002283098A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005021914A (ja) * | 2003-06-30 | 2005-01-27 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 硬化性フラックス |
| WO2012118076A1 (ja) * | 2011-03-02 | 2012-09-07 | 千住金属工業株式会社 | フラックス |
| KR20140116220A (ko) | 2012-02-24 | 2014-10-01 | 히타치가세이가부시끼가이샤 | 반도체용 접착제, 플럭스제, 반도체 장치의 제조 방법 및 반도체 장치 |
| KR20140117611A (ko) | 2012-02-24 | 2014-10-07 | 히타치가세이가부시끼가이샤 | 반도체 장치 및 그 제조 방법 |
| US10398037B2 (en) | 2017-02-20 | 2019-08-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Printed circuit board and electronic device |
| KR20200054961A (ko) | 2017-09-15 | 2020-05-20 | 히타치가세이가부시끼가이샤 | 반도체 소자의 실장 구조 및 반도체 소자와 기판의 조합 |
-
2001
- 2001-03-28 JP JP2001094282A patent/JP2002283098A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005021914A (ja) * | 2003-06-30 | 2005-01-27 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 硬化性フラックス |
| WO2012118076A1 (ja) * | 2011-03-02 | 2012-09-07 | 千住金属工業株式会社 | フラックス |
| JPWO2012118076A1 (ja) * | 2011-03-02 | 2014-07-07 | 千住金属工業株式会社 | 無残渣フラックス |
| KR20140116220A (ko) | 2012-02-24 | 2014-10-01 | 히타치가세이가부시끼가이샤 | 반도체용 접착제, 플럭스제, 반도체 장치의 제조 방법 및 반도체 장치 |
| KR20140117611A (ko) | 2012-02-24 | 2014-10-07 | 히타치가세이가부시끼가이샤 | 반도체 장치 및 그 제조 방법 |
| US9425120B2 (en) | 2012-02-24 | 2016-08-23 | Hitachi Chemical Company, Ltd | Semiconductor device and production method therefor |
| US9803111B2 (en) | 2012-02-24 | 2017-10-31 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Adhesive for semiconductor, fluxing agent, manufacturing method for semiconductor device, and semiconductor device |
| US10398037B2 (en) | 2017-02-20 | 2019-08-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Printed circuit board and electronic device |
| KR20200054961A (ko) | 2017-09-15 | 2020-05-20 | 히타치가세이가부시끼가이샤 | 반도체 소자의 실장 구조 및 반도체 소자와 기판의 조합 |
| US11444054B2 (en) | 2017-09-15 | 2022-09-13 | Showa Denko Materials Co., Ltd. | Semiconductor element mounting structure, and combination of semiconductor element and substrate |
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