JP2007044740A - はんだペースト組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】 バンプ欠損の発生を抑制し高い歩留りで、かつ均一な高さのはんだバンプをダムを利用したはんだプリコート法で形成することができるはんだペースト組成物を提供することである。
【解決手段】 基板１上の電極２周囲にダム４を形成し、このダム４によって囲まれた開口部内の電極２上にはんだペースト組成物５を充填し、充填したはんだペースト組成物５を加熱し、はんだを電極２表面に付着させてはんだバンプ６を形成するはんだプリコート法において使用するはんだペースト組成物５であって、該はんだペースト組成物ははんだ粉末を含有し、該はんだ粉末の粒度分布は、粒径１０μｍ未満が１６％以上であり、かつ粒径１０μｍ未満の粒径と粒径１０μｍ以上２０μｍ未満の粒径との合計が９０％以上であるはんだペースト組成物である。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子部品を電子回路基板に実装する際において、当該基板にダムを利用してはんだをプリコートするのに適したはんだペースト組成物に関する。

近年、電子機器の小形軽量化に伴い、搭載される電子部品も多ピン狭ピッチ化が進み、導体パターンも狭い範囲に多数の導体が極めて小さい間隔で形成されたファインピッチ化が進行している。このため、電子回路基板に電子部品を接合させるには、従来のワイヤボンディングに代わり、はんだバンプを用いる実装方法が広く採用されている。

はんだバンプを形成する方法としては、樹脂マスク（ダム）を利用したはんだプリコート法が採用されている（特許文献１参照）。図１は、特許文献１に記載されているような、一般的なダムを利用したはんだプリコート法によるはんだバンプの形成方法を示す工程図である。

このはんだバンプの形成方法は、まず、図１（ａ）に示すように、表面に電極２が形成され、この電極２の部分に開口部を形成したソルダーレジスト膜３で被覆された基板１の表面に、該電極２を囲むようにダム４を形成する。

ついで、図１（ｂ）に示すように、該ダム４によって囲まれた開口部内の電極２上に所定のはんだ粉末を含有したはんだペースト組成物５を充填し、加熱して、図１（ｃ）に示すように、はんだを電極２の表面に付着させてはんだバンプ６を形成する。

上記のようなダム４を利用したはんだプリコート法は、ファインピッチではんだバンプ６を形成することができる。
しかしながら、加熱溶融時において、ダム４で囲まれた開口部内に充填されたはんだペースト組成物５中のはんだ粉末が電極２上にうまく堆積せず、その結果、電極２上にはんだバンプ６が形成されない、いわゆるバンプ欠損が発生するという問題がある。バンプ欠損が基板上に一つでも発生すると、その基板は使用できなくなるので、高い歩留りでバンプ６を形成することができるはんだペースト組成物の開発が強く望まれている。

また、形成されたはんだバンプ６の高さが不均一になりやすいという問題がある。はんだバンプ６の高さの均一性は、その後の部品実装時の接合信頼性に大きく影響を及ぼすので、はんだバンプ６は均一な高さで形成されるのが好ましい。

なお、ダムを用いない従来の方法に比べて、ダムを利用したはんだプリコート方法では、ダムの厚みの分、電極上部の開口部が厚くなる（一般にダム４の厚みの方がソルダーレジスト膜３の厚みよりも数倍〜１０数倍厚くなる）。このため、ダムを用いた方法では、はんだ粉末が電極２上にうまく堆積せずに、従来法では問題とならないような上記の諸問題が生じるのである。

特許文献２には、マスク（ダム）を利用したはんだプリコート法において、はんだペーストがはんだ粉末を含有し、該はんだ粉末が、マスク（ダム）の厚み以上でこの厚みの１．５倍以下の粒径を有するものの割合が１０重量％以下であるバンプ形成方法が記載されている。

この文献によると、開口部内へのはんだペーストの充填を確実にするためにマスク上でスキージを繰り返して移動させたとしても、一旦開口部に充填されたはんだ粉末が欠き取られるおそれが少なくなり、バンプの大きさにバラツキが生じにくいと記載されている。

しかしながら、バンプのバラツキについては、当該方法では必ずしも十分であるとはいえず、また、はんだ粉末が加熱溶融時において電極上にうまく堆積しないことによるバンプ欠損については特に記載がない。
特開２００２−３３４８９５号公報 特開２００２−１４１３６７号公報

本発明の課題は、バンプ欠損の発生を抑制し高い歩留りで、かつ均一な高さのはんだバンプをダムを利用したはんだプリコート法で形成することができるはんだペースト組成物を提供することである。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、ダムを利用したはんだプリコート法で使用するはんだペースト組成物において、該はんだペースト組成物が含有するはんだ粉末の粒度分布が所定の粒度分布である場合には、ダムで囲まれた開口部内に充填されたはんだペースト組成物中のはんだ粉末が、加熱溶融時において確実に電極上に堆積するので、バンプ欠損の発生を抑制することができ、歩留りが向上すると共に、形成されたはんだバンプの高さが均一になるという新たな事実を見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明のはんだペースト組成物は、以下の構成からなる。
（１）基板上の電極周囲にダムを形成し、このダムによって囲まれた開口部内の電極上にはんだペースト組成物を充填し、充填した前記はんだペースト組成物を加熱し、はんだを前記電極表面に付着させてはんだバンプを形成するはんだプリコート法において使用するはんだペースト組成物であって、該はんだペースト組成物ははんだ粉末を含有し、該はんだ粉末の粒度分布は、粒径１０μｍ未満が１６％以上であり、かつ粒径１０μｍ未満の粒径と粒径１０μｍ以上２０μｍ未満の粒径との合計が９０％以上であることを特徴とするはんだペースト組成物。
（２）前記はんだ粉末の粒度分布は、粒径１０μｍ未満が２０％以上である前記（１）記載のはんだペースト組成物。
（３）析出型はんだ組成物である前記（１）または（２）記載のはんだペースト組成物。

本発明によれば、ダムを利用したはんだプリコート法で使用するはんだペースト組成物において、該はんだペースト組成物が含有するはんだ粉末の粒度分布が所定の粒度分布であるので、ダムで囲まれた開口部内に充填されたはんだペースト組成物中のはんだ粉末が、加熱溶融時において確実に電極上に堆積し、バンプ欠損の発生を抑制することができ、歩留りが向上すると共に、形成されたはんだバンプの高さが均一になるという効果がある。

上記（２）によれば、より効果的にバンプ欠損の発生が抑制され、かつ均一な高さのはんだバンプを形成することができる。上記（３）によれば、微細なピッチでも正確に電極上にはんだバンプを形成することができ、かつボイドの発生を抑制することができる。

以下、本発明のはんだペースト組成物の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、この実施形態にかかるはんだペースト組成物を用いたはんだバンプの形成方法を示している。このはんだバンプの形成方法は、まず、図１（ａ）に示すように、表面に電極２が形成され、この電極２の部分に開口部を形成したソルダーレジスト膜３で被覆された基板１の表面に、該電極２を囲むようにダム４を形成する。

ついで、図１（ｂ）に示すように、このダム４によって囲まれた開口部内の電極２上にはんだペースト組成物５を充填し、充填した該はんだペースト組成物５を加熱して、図１（ｃ）に示すように、はんだを前記電極２の表面に付着させ、はんだバンプ６が形成される（はんだプリコート法）。

電極２は、基板１の表面に所定のピッチで複数設けられている。ソルダーレジスト膜３には、エポキシ系、アクリル系、ポリイミド系の樹脂などが使用されるが、好ましくはエポキシ系樹脂である。

ダム４を形成するには、例えばフィルム状のフォトレジスト、ドライフィルムレジスト、液状のフォトレジストなどを用いることができる。フィルム状のフォトレジストを使用する場合には、これを基板表面に圧着させる。液状のフォトレジストを用いる場合には、スピンコーターなどの塗布手段にて液状樹脂を基板表面に塗布し、硬化させる。ついで、図示しない所定のフォトマスクを介して露光処理および現像（エッチング）処理を行いダム４が得られる。エッチング処理液としては、例えばＮａ₂ＣＯ₃水溶液、Ｃｕ₂Ｃｌ₂水溶液、ＣｕＣｌ₂水溶液、ＦｅＣｌ₃水溶液などが使用可能である。

ダム４は、電極２を囲むように立設され、各電極２を相互に仕切る壁状のものであれば足りる。ダム４の内径（四角形の場合は一辺の長さ）Ｌは、露出した電極２の直径Ｄに対して約１〜３倍、好ましくは１．２〜２倍であるのがよい。

ダム４の厚さ（すなわちレジスト樹脂膜の厚さ）は特に制限されず、形成されるはんだバンプ６の高さより高くてもよく、あるいはそれより低くてもよい。具体的には、はんだバンプ６の高さが、ダム４の厚さとソルダーレジスト膜３の厚さを合わせた総厚みに対して０．０５〜３倍、好ましくは０．１〜１．５倍であるのがよい。通常、ダム４の厚さは約１０〜３００μｍ、好ましくは約３０〜１５０μｍである。

ダム４は、はんだバンプ６の形成後に除去してもよく、そのまま残存していてもよいが、ダム４の高さがはんだバンプ６の高さに近いか、それよりも高い場合には、はんだ接合に支障をきたす場合があるので、ダム４を除去するのが好ましい。ダム４の除去処理は、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ水溶液、２−エタノールアミン溶液などの有機アミンの水溶液や有機溶剤溶液を用いるアルカリ処理などを用いることができる。

一方、工程を簡略化する観点からは、ダム４は除去しない方が好ましい。本発明によれば、レジストのダム高さと材料の金属量を調整することではんだ高さを十分高くできるため、ダム４の除去工程は必ずしも必要としない。

ここで、はんだペースト組成物５ははんだ粉末を含有し、該はんだ粉末の粒度分布は、粒径１０μｍ未満が１６％以上、好ましくは２０％以上であり、かつ粒径１０μｍ未満の粒径と粒径１０μｍ以上２０μｍ未満の粒径との合計が９０％以上、好ましくは９５％以上である。これにより、図１（ｂ）に示すダム４で囲まれた開口部内に充填されたはんだペースト組成物５中のはんだ粉末が、加熱溶融時において確実に電極２上に堆積するので、バンプ欠損の発生が抑制されて歩留りが向上すると共に、形成されたはんだバンプ６の高さが均一になる。

これに対し、前記はんだ粉末の粒度分布が上記所定の粒度分布でない場合には、バンプ欠損が発生し、形成されたはんだバンプ６の高さにバラツキが生じる。前記バンプ欠損とは、電極２上にはんだバンプ６が形成されないことを意味し、例えば後述のように、マイクロスコープ（キーエンス社製のVHX−200）を用いて、はんだバンプ欠損箇所の有無や欠損発生数を測定することができる。また、本発明における粒度分布は、マイクロトラック法で測定して得られる値である。マイクロトラック法とは、レザーによる回析・散乱を利用した粒度分布の測定方法であり、幅広い測定範囲を高い分解能で測定することができる。

前記はんだ粉末の組成としては、特に限定されるものではなく、例えば錫（Ｓｎ）−鉛（Ｐｂ）系、Ｓｎ−Ａｇ（銀）系、Ｓｎ−Ｃｕ（銅）系などのはんだ合金粉末の他、Ｓｎ−Ａｇ−Ｉｎ（インジウム）系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ（ビスマス）系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系などの無鉛合金粉末が挙げられる。また、これらのはんだ粉末は、それぞれ単独で使用できるほか、２種以上をブレンドして用いてもよく、例えばＳｎ−Ａｇ−Ｉｎ系とＳｎ−Ａｇ−Ｂｉ系とをブレンドし、Ｓｎ−Ａｇ−Ｉｎ−Ｂｉ系等としてもよい。

上記のようなはんだペースト組成物５は、所定の粒度分布を有するはんだ粉末を含有していれば特に限定されるものではないが、本発明では、特に、微細なピッチでも正確に電極上にはんだバンプを形成することができ、かつボイドの発生を抑制することができるうえで、析出型はんだ組成物であるのが好ましい。

析出型はんだ組成物とは、例えばはんだ粉末として錫粉末と、有機酸の鉛塩などとを含むものであり、該組成物を加熱すると、有機酸鉛塩の鉛原子が錫原子と置換して遊離し、過剰の錫金属粉末中に拡散しＳｎ‐Ｐｂ合金を形成するものである。

このような析出型はんだ組成物としては、例えば（ａ）錫粉末と、鉛、銅、銀等の金属塩とを含有した析出型はんだ組成物、あるいは（ｂ）錫粉末と；銀イオン及び銅イオンから選ばれる少なくとも一種と、アリールホスフィン類、アルキルホスフィン類及びアゾール類から選ばれる少なくも一種との錯体とを含有した析出型はんだ組成物が挙げられる。上記（ａ）の金属塩と（ｂ）の錯体とは混合して使用することもできる。本発明では、特に鉛を含有しない鉛フリーの析出型はんだ組成物を使用するのが好ましい。
なお、本発明において錫粉末というときは、金属錫粉末の他、例えば銀を含有する錫−銀系の錫合金粉末や銅を含有する錫−銅系の錫合金粉末なども含むものとする。

前記金属塩としては、例えば有機カルボン酸塩、有機スルホン酸塩などが挙げられる。有機カルボン酸としては、炭素数１〜４０のモノまたはジカルボン酸を使用することができる。これを例示すると、ギ酸、酢酸、プロピオン酸などの低級脂肪酸、カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸などの動植物油脂から得られる脂肪酸、２，２−ジメチルペンタン酸、２−エチルヘキサン酸、イソノナン酸、２，２−ジメチルオクタン酸、ｎ−ウンデカン酸などの有機合成反応から得られる各種合成酸、ピマル酸、アビエチン酸、デヒドロアビエチン酸、ジヒドロアビエチン酸などの樹脂酸、石油から得られるナフテン酸などのモノカルボン酸とトール油脂肪酸または大豆脂肪酸から合成して得られるダイマー酸、ロジンを二量化させた重合ロジンなどのジカルボン酸などであり、これらを二種以上含むものでもよい。

また、有機スルホン酸としては、例えばメタンスルホン酸、２−ヒドロキシエタンスルホン酸、２−ヒドロキシプロパン−１−スルホン酸、トリクロロメタンスルホン酸、トリフロロメタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、フェノールスルホン酸、クレゾールスルホン酸、アニソールスルホン酸、ナフタレンスルホン酸などが挙げられ、これらを二種以上含むものでもよい。

また、前記した銀や銅の錯体としては、銀イオンおよび／または銅イオンと、アリールホスフィン類、アルキルホスフィン類およびアゾール類から選ばれる少なくとも一種との錯体が挙げられる。

上記ホスフィン類としては、例えば下記一般式（１）で表される化合物が適当である。

（式中、Ｒ₁、Ｒ₂およびＲ₃は、それぞれ置換若しくは非置換アリール基、炭素数１〜８の置換若しくは非置換の鎖状若しくは環状アルキル基を表し、前記アリール基の水素は炭素数１〜８のアルキル基若しくはアルコキシ基、水酸基、アミノ基またはハロゲンで任意の位置が置換されていてもよく、前記アルキル基の水素は炭素数１〜８のアルコキシ基、アリール基、水酸基、アミノ基またはハロゲンで任意の位置が置換されていてもよく、Ｒ₁、Ｒ₂およびＲ₃は互いに同一であっても異なっていてもよい。）

具体的には、ホスフィン類としては、トリフェニルホスフィン、トリ（ｏ−、ｍ−又はｐ−トリル）ホスフィン、トリ（ｐ−メトキシフェニル）ホスフィン等のアリールホスフィン類、またはトリブチルホスフィン、トリオクチルホスフィン、トリス（３−ヒドロキシプロピル）ホスフィン、トリベンジルホスフィン等のアルキルホスフィン類が好適に用いられる。これらの中でも、トリフェニルホスフィン、トリ（ｐ−トリル）ホスフィン、トリ（ｐ−メトキシフェニル）ホスフィン、トリオクチルホスフィン、トリス（３−ヒドロキシプロピル）ホスフィンが特に好適に用いられ、トリフェニルホスフィン、トリ（ｐ−トリル）ホスフィン、トリ（ｐ−メトキシフェニル）ホスフィンが最も好適に用いられる。

とりわけ、５−メルカプト−１−フェニルテトラゾール、３−メルカプト−１，２，４−トリアゾール、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、イミダゾール、ベンズイミダゾール、２−オクチルベンズイミダゾール、２−メルカプトベンズイミダゾール、ベンゾチアゾール、２−メルカプトベンゾチアゾール、ベンゾオキサゾール、２−メルカプトベンゾオキサゾールなどが特に好適に用いられる。

アリールホスフィン類またはアルキルホスフィン類との錯体は、カチオン性であるので、カウンターアニオンが必要である。このカウンターアニオンとしては、有機スルホン酸イオン、有機カルボン酸イオン、ハロゲンイオン、硝酸イオンまたは硫酸イオンが適当である。これらは、単独であるいは二種以上を併用して使用することができる。

カウンターアニオンとして使用される有機スルホン酸としては、例えばメタンスルホン酸、２−ヒドロキシエタンスルホン酸、２−ヒドロキシプロパン−１−スルホン酸、トリクロロメタンスルホン酸、トリフロロメタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、フェノールスルホン酸、クレゾールスルホン酸、アニソールスルホン酸、又はナフタレンスルホン酸などが好適に用いられ、メタンスルホン酸、トルエンスルホン酸、フェノールスルホン酸などが特に好適である。

また、前記カウンターアニオンとして使用される有機カルボン酸としては、例えばギ酸、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、オクタン酸等のモノカルボン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸等のジカルボン酸、乳酸、グリコール酸、酒石酸、クエン酸等のヒドロキシカルボン酸、モノクロロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、パーフルオロプロピオン酸等のハロゲン置換カルボン酸が適当に用いられる。中でも、ギ酸、酢酸、シュウ酸、乳酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸又はパーフルオロプロピオン酸が好適であり、酢酸、乳酸、トリフルオロ酢酸が特に好適に用いられる。

前記アゾール類としては、例えばテトラゾール、トリアゾール、ベンゾトリアゾール、イミダゾール、ベンズイミダゾール、ピラゾール、インダゾール、チアゾール、ベンゾチアゾール、オキサゾール、ベンゾオキサゾール、ピロール、インドール又はこれらの誘導体の一種又は二種以上の混合物を使用することができる。

これらの中でも、テトラゾール、５−メルカプト−１−フェニルテトラゾール、１，２，３−トリアゾール、１，２，４−トリアゾール、３−メルカプト−１，２，４−トリアゾール、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、イミダゾール、２−メルカプトイミダゾール、ベンズイミダゾール、２−オクチルベンズイミダゾール、２−フェニルベンズイミダゾール、２−メルカプトベンズイミダゾール、２−メチルチオベンズイミダゾール、ピラゾール、インダゾール、チアゾール、ベンゾチアゾール、２−フェニルベンゾチアゾール、２−メルカプトベンゾチアゾール、２−メチルチオベンゾチアゾールイソオキサゾール、アントラニル、ベンゾオキサゾール、２−フェニルベンゾオキサゾール、２−メルカプトベンゾオキサゾール、ピロール、４，５，６，７−テトラヒドロインドール、インドールなどが好適である。

とりわけ、５−メルカプト−１−フェニルテトラゾール、３−メルカプト−１，２，４−トリアゾール、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、イミダゾール、ベンズイミダゾール、２−オクチルベンズイミダゾール、２−メルカプトベンズイミダゾール、ベンゾチアゾール、２−メルカプトベンゾチアゾール、ベンゾオキサゾール、２−メルカプトベンゾオキサゾールなどが特に好適に用いられる。

前記組成物中の前記錫粉末と、前記金属の塩または錯体との比率（錫粉末の重量：金属の塩または錯体の重量）は９９：１〜５０：５０程度、好ましくは９７：３〜６０：４０程度とするのがよい。

前記組成物中には、上記成分以外にフラックスを含有するのが好ましい。前記フラックスとしては、ベース樹脂、活性剤およびチキソトロピー剤等を主成分とし、フラックスを液状にして使用する場合には、さらに有機溶剤を加えるようにしてもよい。

前記ベース樹脂としては、例えばロジンまたはアクリル樹脂等を用いることができる。前記ロジンとしては、従来からフラックス用途で用いられているロジンおよびその誘導体を使用することができる。ロジンおよびその誘導体としては、例えば通常のガム、トール、ウッドロジンが用いられ、その誘導体として熱処理した樹脂、重合ロジン、水素添加ロジン、ホルミル化ロジン、ロジンエステル、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フェノール樹脂、ロジン変性アルキド樹脂等が挙げられる。

前記アクリル樹脂としては、分子量が１０，０００以下、好ましくは３，０００〜８，０００であるのがよい。分子量が１０，０００を超えると、耐亀裂性や耐剥離性が低下するおそれがある。また、活性作用を助長するために、酸価は３０以上のものを使用するのが好ましく、はんだ付け時には軟化している必要があるため、軟化点は２３０℃以下であるのが好ましい。そのため、重合性不飽和基を有するモノマー、例えば（メタ）アクリル酸、その各種エステル、クロトン酸、イタコン酸、（無水）マレイン酸およびそのエステル、（メタ）アクリロニトリル、（メタ）アクリルアミド、塩化ビニル、酢酸ビニル等を使用し、過酸化物等の触媒を用いて、塊状重合法、液状重合法、懸濁重合法、乳化重合法等のラジカル重合により重合されたものを使用するのがよい。

上記したこれらのベース樹脂は併用することができ、例えば前記ロジンと前記アクリル樹脂を混合して使用することもできる。また、ベース樹脂の含有量は、フラックス総量に対して０．５〜８０質量％、好ましく２０〜７０質量％であるのがよい。

前記活性剤としては、例えばエチルアミン、プロピルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミン、アニリン等のハロゲン化水素酸塩、乳酸、クエン酸、ステアリン酸、アジピン酸、ジフェニル酢酸、安息香酸等の有機カルボン酸等が挙げられる。活性剤の含有量は、フラックス総量に対して０．１〜３０質量％であるのがよい。
前記チキソトロピー剤としては、例えば硬化ひまし油、蜜ロウ、カルナバワックス等があげられる。チキソ剤の含有量は、フラックス総量に対して１〜５０質量％であるのがよい。

前記有機溶剤としては、例えばエチルアルコール、イソプロピルアルコール、エチルセロソルブ、ブチルカルビトール、ヘキシルカルビトール等のアルコール系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤、トルエン、テレピン油等の炭化水素系溶剤等が挙げられ、揮発性、活性剤の溶解性の点でアルコール系溶剤を主溶剤とするのが好ましい。有機溶剤は、フラックス総量に対して１〜９９質量％の範囲で添加するのが好ましい。

本発明のフラックスは、従来からフラックスのベース樹脂として公知のポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、テルベン樹脂等の合成樹脂等を併用することや、酸化防止剤、防黴剤、つや消し剤等の添加剤を添加することもできる。また、はんだペースト組成物５が析出型はんだ組成物である場合には、該フラックス中に、前記金属の塩または錯体を含有させてもよい。

本発明のはんだペースト組成物における上記はんだ粉末と、フラックスとの重量比（はんだ粉末：フラックス）は、９５：５〜８０：２０程度であるのがよい。

上記したはんだペースト組成物５のダム４で囲まれた開口部内の電極２上への充填方法は、特に限定されるものではなく、例えば刷り込み印刷で充填する方法などが挙げられる。上記充填後、所定温度に加熱してはんだを電極２表面に付着させる際の加熱温度は、特に限定されるものではないが、電子部品の耐熱性なども考慮すると、例えば１８０〜２８０℃程度、好ましくは２００〜２５０℃程度とするのがよい。また、加熱時間は、組成物の組成などに応じて適宜決定すればよく、通常３０秒〜１０分程度、好ましくは１分〜５分程度である。

得られるはんだバンプ６の高さは、通常４０〜１００μｍ程度である。また、本発明によれば、このはんだバンプ６をファインピッチで配列することが可能であり、約５０〜１２０μｍ程度のピッチにも対応することができる。

以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
［実施例１〜４および比較例１〜４］
（ダムの作製）
基板として、厚さ１５μｍのソルダーレジスト膜で表面が被覆され、このソルダーレジスト膜に形成した開口部（径：８５μｍ）からパッド（無電解ニッケル金メッキ電極）が露出した基板を用いた。なお、８４１個のパッドが２２５μｍピッチで基板に形成されている。

この基板表面に、ドライフィルムレジスト（旭化成エレクトロニクス社製の商品名「サンフォートAQ4036」）を圧着し、ついで感光性樹脂層の表面にマスクを配置し、各パッドとその周囲を露光したのち、支持フィルムを剥がしてＮａ₂ＣＯ₃水溶液で現像し、パッドの周囲に開口部の内径が１５０μｍで厚さ４０μｍの（レジスト）ダムを２２５μｍピッチで形成した。

（はんだペースト組成物の作製）
下記表１に示す粒度分布を有するＳｎ/Ｃｕ合金粉末（合金粉末No.01〜08）と、フラックスとを下記に示す割合で混練して、表２に示す各はんだペースト組成物を得た（はんだペーストNo.01P〜08P）。
Ｓｎ/Ｃｕ合金粉末 ８８質量％
（Ｓｎ/Ｃｕ＝９９．３/０．７）
フラックス １２質量％

上記で使用したフラックスは、下記処方の成分を混合して１５０℃で加熱熔融させ、室温に冷却したものを用いた。
ロジン樹脂 ５０質量％
（ホルミル化ロジン：ハリマ化成（株）製の商品名「ＦＧ−９０」）
有機酸（安息香酸） ８質量％
ヘキシルカルビトール（溶剤） ７質量％
硬化ひまし油（チキソトロピー剤） ３５質量％

（はんだプリコート処理）
ダムを形成した上記基板の各開口部に、上記で得た各はんだペースト組成物（はんだペーストNo.01P〜08P）を刷り込み印刷で充填した。ついで、窒素雰囲気下、２３０℃以上で１分間加熱してはんだを溶融させ、はんだプリコートを実施してはんだバンプを得た。

（ダムの除去処理）
２−エタノールアミン溶液（三菱瓦斯化学製）１７ｍｌを蒸留水８３ｍｌと室温にて混合し、剥離液１００ｍｌを調製した。ついで、該剥離液１００ｍｌを２００ｍｌビーカーに加え、ホットプレートで約５０℃に加熱した後、はんだプリコート処理を行った上記基板を剥離液中に２分間浸漬してダムを除去した。

（はんだペースト残渣の洗浄）
５００ｍｌビーカーにブチルカルビトール溶液３００ｍｌを加え、超音波を併用し、８０℃の該溶液にダムを除去した上記基板を２分間浸漬し、続いてイソプロピルアルコール３００ｍｌに２分間浸漬し、余分なはんだペースト組成物を除去した。その後、熱風を用いて各基板を乾燥し、２２５μｍピッチの各はんだプリコート基板を作製した。なお、はんだプリコート基板は、各はんだペーストについて５枚作製した（プリコート処理は同一加熱条件で実施）。

上記で得られた各はんだプリコート基板について、はんだバンプ欠損を評価した。評価方法を以下に示すと共に、その結果を表２に示す。
（はんだバンプ欠損の評価方法）
はんだペースト残渣洗浄後の各はんだプリコート基板について、マイクロスコープ（キーエンス社製のVHX−200）を用いて、基板５枚中のはんだバンプ欠損箇所の有無、欠損発生数の測定を行った。

表２から明らかなように、実施例１〜４のはんだペースト組成物（はんだペーストNo.01P〜04P）を用いて形成されたはんだバンプは、バンプ欠損の発生が抑制され、歩留りが向上しているのがわかる。これに対し、比較例１〜４のはんだペースト組成物（はんだペーストNo.05P〜08P）を用いて形成されたはんだバンプは、バンプ欠損が発生した。

［実施例５〜７および比較例５］
（ダムの作製）
基板として、厚さ１０μｍのソルダーレジスト膜で表面が被覆され、このソルダーレジスト膜に形成した開口部（径：７０μｍ）からパッド（無電解ニッケル金メッキ電極）が露出した基板を用いた。なお、６，５６１個のパッドが１５０μｍピッチで基板に形成されている。 ついで、この基板表面に、上記実施例１〜４と同様にして、パッドの周囲に開口部の内径が１５０μｍで厚さ４０μｍの（レジスト）ダムを１５０μｍピッチで形成した。

（はんだペースト組成物の作製）
はんだペースト組成物については、上記実施例１，３，４および比較例２で得られた各はんだペースト組成物を用いた（はんだペーストNo.01P，03P，04P，06P）。

ついで、上記実施例１〜４と同様にして、はんだプリコート処理、ダムの除去処理およびはんだペースト残渣の洗浄を行い、１５０μｍピッチの各はんだプリコート基板を作製した。なお、はんだプリコート基板は、各はんだペーストについて２枚作製した（プリコート処理は同一加熱条件で実施）。

上記で得られた各はんだプリコート基板について、上記実施例１〜４と同様にして、はんだバンプ欠損を評価した。その結果を表３に示す。

表３から明らかなように、実施例５〜７のはんだペースト組成物（はんだペーストNo.01P，03P，04P）を用いて形成されたはんだバンプは、バンプ欠損数が少なく、バンプ欠損の発生が抑制されているのがわかる。これに対し、比較例５のはんだペースト組成物（はんだペーストNo.06P）を用いて形成されたはんだバンプは、バンプ欠損数が多い結果を示した。

ついで、上記で得られた１５０μｍピッチの各はんだプリコート基板について、はんだバンプの高さを測定し、平均高さと高さバラツキ（標準偏差）を評価した。評価方法を以下に示すと共に、その結果を表４に示す。

（はんだバンプの平均高さと高さバラツキの評価方法）
測定は焦点深度計（オリンパス製のSTM）を使用し、ソルダーレジスト表面からバンプトップまでの距離をはんだ高さとし、各基板につき任意６０バンプを測定し、その測定結果から平均値と高さバラツキ（標準偏差）を算出した。

表４から明らかなように、実施例５〜７のはんだペースト組成物（はんだペーストNo.01P，03P，04P）を用いて形成されたはんだバンプは、均一な高さのはんだバンプが形成されているのがわかる。これに対し、比較例５のはんだペースト組成物（はんだペーストNo.06P）を用いて形成されたはんだバンプは、高さにバラツキが生じた。

［実施例８〜１０および比較例６］
（ダムの作製）
基板として、上記実施例５〜７と同様の基板を用い、ついで、この基板表面に、上記実施例５〜７と同様にして、パッドの周囲に開口部の内径が１５０μｍで厚さ４０μｍの（レジスト）ダムを１５０μｍピッチで形成した。

（はんだペースト組成物の作製）
表１に示す粒度分布を有するＳｎ/Ｃｕ合金粉末（合金粉末No.01，03，04，06）と、フラックスとして、下記に示すものを用いた以外は、上記実施例１〜４と同様にして、表５に示す各はんだペースト組成物を得た（はんだペーストNo.09P〜12P、析出型はんだ組成物）。

上記で使用したフラックスは、下記処方の成分を混合して１５０℃で加熱熔融させ、室温に冷却したものを用いた。
ロジン樹脂 ４０質量％
（ホルミル化ロジン：ハリマ化成（株）製の商品名「ＦＧ−９０」）
有機酸（安息香酸） ８質量％
ヘキシルカルビトール（溶剤） ７質量％
硬化ひまし油（チキソトロピー剤） ３５質量％
ステアリン酸銅 １０質量％

ついで、上記実施例１〜４と同様にして、はんだプリコート処理、ダムの除去処理およびはんだペースト残渣の洗浄を行い、１５０μｍピッチの各はんだプリコート基板を作製した。なお、はんだプリコート基板は、各はんだペーストについて２枚作製した（プリコート処理は同一加熱条件で実施）。

上記で得られた各はんだプリコート基板について、上記実施例１〜４と同様にして、はんだバンプ欠損を評価した。その結果を表５に併せて示す。

表５から明らかなように、実施例８〜１０のはんだペースト組成物（はんだペーストNo.09P〜11P）を用いて形成されたはんだバンプは、バンプ欠損数が少なく、バンプ欠損の発生が抑制されているのがわかる。これに対し、比較例６のはんだペースト組成物（はんだペーストNo.12P）を用いて形成されたはんだバンプは、バンプ欠損数が多い結果を示した。

（ａ）〜（ｃ）は、ダムを利用したはんだプリコート法によるはんだバンプの形成方法を示す工程図である。

符号の説明

１ 基板
２ 電極
４ ダム
５ はんだペースト組成物
６ はんだバンプ

Claims (3)

1. 基板上の電極周囲にダムを形成し、このダムによって囲まれた開口部内の電極上にはんだペースト組成物を充填し、充填した前記はんだペースト組成物を加熱し、はんだを前記電極表面に付着させてはんだバンプを形成するはんだプリコート法において使用するはんだペースト組成物であって、
   該はんだペースト組成物ははんだ粉末を含有し、該はんだ粉末の粒度分布は、粒径１０μｍ未満が１６％以上であり、かつ粒径１０μｍ未満の粒径と粒径１０μｍ以上２０μｍ未満の粒径との合計が９０％以上であることを特徴とするはんだペースト組成物。
2. 前記はんだ粉末の粒度分布は、粒径１０μｍ未満が２０％以上である請求項１記載のはんだペースト組成物。
3. 析出型はんだ組成物である請求項１または２記載のはんだペースト組成物。
   
   

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