JP2012004347A - Solder bump formation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板の電極表面にはんだバンプを形成する方法に関する。 The present invention relates to a method for forming solder bumps on an electrode surface of a substrate.
基板の電極表面にはんだバンプを形成する方法として、樹脂マスクを利用する方法がある（例えば、特許文献１参照）。この方法は、まず、基板上の電極周囲に樹脂マスクを形成し、この樹脂マスクによって囲まれた開口部内に露出する電極上にはんだペースト組成物（以下、「ペースト組成物」と言うことがある。）を充填する。ついで、充填したペースト組成物を加熱し、はんだを電極表面に付着させてはんだバンプを形成する。 As a method of forming solder bumps on the electrode surface of the substrate, there is a method using a resin mask (see, for example, Patent Document 1). In this method, first, a resin mask is formed around an electrode on a substrate, and a solder paste composition (hereinafter referred to as “paste composition”) may be formed on the electrode exposed in the opening surrounded by the resin mask. .). Next, the filled paste composition is heated, and solder is attached to the electrode surface to form solder bumps.
近時、電子機器はその小形軽量化が進み、搭載される電子部品も多ピン狭ピッチ化されている。これに伴い、基板もファインピッチ化されており、互いに隣接する電極間のピッチは狭い。そのため、樹脂マスクの開口部とファインピッチ化された基板の電極とが位置ずれし易く、はんだバンプを所定の位置に形成できないか、はんだバンプの形状や高さにバラツキを生じることがある。 In recent years, electronic devices have become smaller and lighter, and electronic components to be mounted are also narrowed in multi-pin pitches. Along with this, the substrate is also fine pitch, and the pitch between adjacent electrodes is narrow. For this reason, the opening of the resin mask and the electrode of the substrate having a fine pitch are likely to be displaced, and solder bumps cannot be formed at predetermined positions, or the shape and height of the solder bumps may vary.
一方、はんだバンプの他の形成方法として、ペースト組成物をベタ塗りする方法がある。この方法は、基板上の電極が複数配列された領域にペースト組成物をベタ塗りして加熱し、個々の電極にはんだバンプを形成する方法である。この方法によれば、狭ピッチで配列された複数の電極を含む領域に、個々の電極の位置や形状を無視してラフにペースト組成物を塗布して加熱すればよく、ファインピッチ化された基板に好適である。
しかし、ペースト組成物をベタ塗りする方法には、形成されるはんだバンプの形状が均一になり難いという問題がある。
On the other hand, as another method for forming solder bumps, there is a method of applying a solid paste composition. In this method, the paste composition is solidly applied to a region where a plurality of electrodes on the substrate are arranged and heated to form solder bumps on the individual electrodes. According to this method, the paste composition is roughly applied to a region including a plurality of electrodes arranged at a narrow pitch, ignoring the position and shape of each electrode, and heated, and the fine pitch is achieved. Suitable for substrates.
However, the solid coating method of the paste composition has a problem that the shape of the formed solder bumps is difficult to be uniform.
一方、特許文献２には、セルロースを所定の割合で含有するペースト組成物をベタ塗りするはんだプリコート法が記載されている。
しかし、セルロースは電極表面へのはんだぬれ性を阻害する作用があり、形成されるはんだバンプの形状や高さにバラツキが発生し易い。はんだバンプの形状や高さにバラツキがあると、はんだ接合の信頼性が低下する。
On the other hand, Patent Document 2 describes a solder pre-coating method in which a paste composition containing cellulose in a predetermined ratio is solid-coated.
However, cellulose has an effect of inhibiting solder wettability to the electrode surface, and the shape and height of the formed solder bumps are likely to vary. If there are variations in the shape and height of the solder bumps, the reliability of solder joints will be reduced.
特許文献３には、電極側面を露呈し、かつ所定の体積比率のはんだ粒子を含有するペースト組成物をベタ塗りするはんだプリコート法が記載されている。特許文献４には、所定の比重の溶剤をフラックスに含有し、該フラックスを含有するペースト組成物をベタ塗りするはんだプリコート法が記載されている。 Patent Document 3 describes a solder pre-coating method in which a paste composition that exposes electrode side surfaces and contains solder particles of a predetermined volume ratio is solid-coated. Patent Document 4 describes a solder precoat method in which a solvent having a specific gravity is contained in a flux and a paste composition containing the flux is solid-coated.
しかし、特許文献３，４に記載されている方法であっても、必ずしも均一なはんだバンプを得られていないのが現状である。そのため、形状や高さにバラツキが発生するのを抑制して、高い信頼性ではんだ接合を行うことができるはんだバンプの形成方法の開発が望まれている。 However, even with the methods described in Patent Documents 3 and 4, the current situation is that uniform solder bumps are not necessarily obtained. Therefore, it is desired to develop a solder bump forming method capable of suppressing the occurrence of variations in shape and height and performing solder bonding with high reliability.
一方、特許文献５には、所定のアクリル系樹脂を含有するはんだ付け用フラックスが記載されている。
しかし、特許文献５には、基板上の電極が複数配列された領域にペースト組成物をベタ塗りして加熱し、個々の電極にはんだバンプを形成することについては、特に記載がない。
On the other hand,
However,
本発明の課題は、形状や高さにバラツキが発生するのを抑制して、高い信頼性ではんだ接合を行うことができるはんだバンプの形成方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a method for forming a solder bump that can suppress the occurrence of variations in shape and height and can perform solder bonding with high reliability.
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、以下の構成からなる解決手段を見出し、本発明を完成するに至った。
（１）はんだペースト組成物を、基板上の電極が複数配列された領域にベタ塗りする工程と、ベタ塗りした前記はんだペースト組成物を加熱し、はんだを各電極表面に付着させてはんだバンプを形成する工程と、はんだバンプ形成後の基板を溶剤で洗浄する工程と、を含み、前記はんだペースト組成物は、フラックスを含有し、該フラックスは、アクリル系樹脂を含有し、該アクリル系樹脂は、ガラス転移温度が０℃以下、酸価が３０〜３５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量が２，０００〜５０，０００、含有量がはんだペースト組成物の総量に対して５〜６０重量％であり、かつ前記溶剤に対して可溶であることを特徴とするはんだバンプ形成方法。
（２）前記はんだペースト組成物は、加熱によりはんだを析出させる析出型はんだペースト組成物である前記（１）記載のはんだバンプ形成方法。
（３）前記電極は、長手方向の一部に他よりも幅が広い幅広部を有し、該幅広部に前記はんだバンプを形成する前記（１）または（２）記載のはんだバンプ形成方法。
（４）前記（１）〜（３）のいずれかに記載のはんだバンプ形成方法に使用することを特徴とするはんだペースト組成物。
なお、本発明における前記「ベタ塗り」とは、基板上の電極が複数配列された領域に、個々の電極の位置や形状を無視してラフにはんだペースト組成物を塗布することを意味する。
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found a solution means having the following constitution and have completed the present invention.
(1) A step of solid-applying the solder paste composition to a region where a plurality of electrodes on the substrate are arranged; and heating the solid-applied solder paste composition to attach solder to each electrode surface to form solder bumps And a step of washing the substrate after forming the solder bumps with a solvent, wherein the solder paste composition contains a flux, the flux contains an acrylic resin, and the acrylic resin is The glass transition temperature is 0 ° C. or less, the acid value is 30 to 350 mgKOH / g, the weight average molecular weight is 2,000 to 50,000, and the content is 5 to 60% by weight based on the total amount of the solder paste composition, And it is soluble with respect to the said solvent, The solder bump formation method characterized by the above-mentioned.
(2) The solder bump forming method according to (1), wherein the solder paste composition is a precipitation type solder paste composition in which solder is deposited by heating.
(3) The solder bump forming method according to (1) or (2), wherein the electrode has a wide portion having a width wider than others in a part in a longitudinal direction, and the solder bump is formed in the wide portion.
(4) A solder paste composition for use in the solder bump forming method according to any one of (1) to (3).
The “solid coating” in the present invention means that the solder paste composition is roughly applied to a region where a plurality of electrodes on the substrate are arranged, ignoring the position and shape of each electrode.
本発明によれば、形状や高さにバラツキが発生するのを抑制して、高い信頼性ではんだ接合を行うことができるはんだバンプを形成することができるという効果がある。また、ペースト組成物をベタ塗りしてはんだバンプを形成するので、ファインピッチ化された基板に本発明を適用すると、その有用性が向上する。 According to the present invention, there is an effect that it is possible to form a solder bump that can suppress the occurrence of variations in shape and height and can perform solder bonding with high reliability. Moreover, since the solder bump is formed by solid-coating the paste composition, the utility of the present invention is improved when the present invention is applied to a fine pitch substrate.
本発明のはんだバンプ形成方法は、はんだペースト組成物をベタ塗りする方法である。該ペースト組成物はフラックスを含有し、該フラックスはアクリル系樹脂を含有する。該アクリル系樹脂は、重合性不飽和基を有するモノマーとして、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したものを使用するのが好ましい。 The solder bump forming method of the present invention is a method of applying a solid solder paste composition. The paste composition contains a flux, and the flux contains an acrylic resin. The acrylic resin is a monomer having a polymerizable unsaturated group, for example, (meth) acrylic acid, various esters thereof, crotonic acid, itaconic acid, (anhydrous) maleic acid and esters thereof, (meth) acrylonitrile, (meth) Use acrylamide, vinyl chloride, vinyl acetate, etc., polymerized by radical polymerization such as bulk polymerization, liquid polymerization, suspension polymerization, emulsion polymerization using a catalyst such as peroxide. Is preferred.
前記（メタ）アクリル酸のエステルとしては、例えばｔ−ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート等が挙げられ、前記過酸化物触媒としては、例えばｔ−ブチルパーオキシベンゾエート等が挙げられる。液状重合法を採用する場合のモノマーの滴下温度としては、１２０〜１５０℃程度が適当であり、１３０〜１４５℃であるのが好ましい。 Examples of the (meth) acrylic acid ester include t-butyl (meth) acrylate and 2-ethylhexyl (meth) acrylate, and examples of the peroxide catalyst include t-butyl peroxybenzoate. It is done. When the liquid polymerization method is employed, the dropping temperature of the monomer is suitably about 120 to 150 ° C, and preferably 130 to 145 ° C.
ここで、前記アクリル系樹脂は、後述するように特定のガラス転移温度、酸価、重量平均分子量および含有量を有し、かつ基板を洗浄する溶剤に対して可溶である。このアクリル系樹脂を含むペースト組成物を、基板上の電極が複数配列された領域にベタ塗りして加熱すると、形状や高さのバラツキが抑制されたはんだバンプを個々の電極表面に形成することができる。この理由としては、以下の理由が推察される。 Here, the acrylic resin has a specific glass transition temperature, an acid value, a weight average molecular weight and a content as described later, and is soluble in a solvent for cleaning the substrate. When this paste composition containing an acrylic resin is solidly applied to a region where a plurality of electrodes on the substrate are arranged and heated, solder bumps with suppressed variations in shape and height are formed on the surface of each electrode. Can do. The reason for this is presumed as follows.
すなわち、はんだペースト組成物は、後述するようにはんだ粉末を含有する。該はんだ粉末は、加熱されるとペースト組成物中を対流し、個々のはんだ粒子が互いに融着するようになる。この融着を繰り返すことによってはんだ粒子は成長し、基板の電極表面に付着してはんだバンプになる。 That is, the solder paste composition contains solder powder as described later. When the solder powder is heated, it convects in the paste composition and individual solder particles are fused to each other. By repeating this fusion, the solder particles grow and adhere to the electrode surface of the substrate to form solder bumps.
このとき、各はんだ粒子間の融着にバラツキがあり、それに起因して得られるはんだバンプの形状や高さにバラツキが生じると考えられる。前記アクリル系樹脂を含有すると、該アクリル系樹脂がはんだ粒子の表面に付着するようになる。この状態ではんだ粒子同士が融着を繰り返すと、はんだ粒子の表面積は順次小さくなり、これに伴いアクリル系樹脂の単位面積当たりの濃度は高くなっていく。その結果、アクリル系樹脂による立体障害が発生してはんだ粒子同士が融着し難い状態になり、はんだ粒子の成長が停止する。 At this time, there is variation in fusion between the solder particles, and it is considered that variation occurs in the shape and height of the solder bumps resulting from the fusion. When the acrylic resin is contained, the acrylic resin comes to adhere to the surface of the solder particles. When the solder particles are repeatedly fused in this state, the surface area of the solder particles gradually decreases, and accordingly, the concentration per unit area of the acrylic resin increases. As a result, steric hindrance due to the acrylic resin occurs, and the solder particles are hardly fused together, and the growth of the solder particles stops.
すなわち、前記アクリル系樹脂は、はんだ粒子同士の融着を制御する機能を有しており、これにより各はんだ粒子間における融着のバラツキが抑制され、はんだ粒子は均一に融着を繰り返して成長するようになる。また、前記アクリル系樹脂には、電極表面へのはんだぬれ性を向上させる効果もあり、それゆえはんだが電極表面へ選択的に付着するようになり、電極表面にはんだバンプが正確に形成されるようになる。 That is, the acrylic resin has a function of controlling the fusion between the solder particles, thereby suppressing the dispersion of the fusion between the solder particles, and the solder particles grow by repeating the fusion uniformly. Will come to do. The acrylic resin also has the effect of improving the solder wettability to the electrode surface, so that the solder selectively adheres to the electrode surface, and the solder bump is accurately formed on the electrode surface. It becomes like this.
したがって、前記アクリル系樹脂を含有すると、はんだ粒子同士の融着を制御する効果と、電極表面へのはんだぬれ性を向上させる効果とが相まって、形状や高さのバラツキが抑制されたはんだバンプが個々の電極表面に形成されるようになる。しかも、前記アクリル系樹脂は、基板を洗浄する溶剤に対して可溶であることから、基板の洗浄工程で洗浄除去され、その後の電子部品の実装に弊害をもたらすこともない。 Therefore, when the acrylic resin is contained, the effect of controlling the fusion between the solder particles and the effect of improving the wettability of the solder to the electrode surface are combined, so that the solder bump in which the variation in shape and height is suppressed can be obtained. It is formed on the surface of each electrode. In addition, since the acrylic resin is soluble in a solvent for cleaning the substrate, it is removed by cleaning in the substrate cleaning process, and does not cause any adverse effects on the subsequent mounting of electronic components.
次に、アクリル系樹脂のガラス転移温度、酸価、重量平均分子量および含有量について順に説明する。アクリル系樹脂のガラス転移温度は０℃以下、好ましくは−１０℃以下、より好ましくは−３０℃以下である。これにより、アクリル系樹脂は室温（２３℃）で液状になり、ベタ塗りに必要な流動性をペースト組成物に付与することができる。また、アクリル系樹脂自体が高い流動性を示すようになるので、はんだ粒子の表面に付着し易くなり、かつ基板の洗浄工程で洗浄除去され易くなる。 Next, the glass transition temperature, acid value, weight average molecular weight and content of the acrylic resin will be described in order. The glass transition temperature of the acrylic resin is 0 ° C. or lower, preferably −10 ° C. or lower, more preferably −30 ° C. or lower. Thereby, acrylic resin becomes liquid at room temperature (23 degreeC), and can provide the fluidity required for solid coating to a paste composition. Further, since the acrylic resin itself exhibits high fluidity, it easily adheres to the surface of the solder particles, and is easily cleaned and removed in the substrate cleaning process.
ガラス転移温度の下限値としては、−７０℃程度であるのが好ましい。ガラス転移温度は、後述する実施例における式により算出される理論ガラス転移温度である。ガラス転移温度を０℃以下とするには、例えばアクリル系樹脂を構成するモノマー組成を調整すればよい。 The lower limit of the glass transition temperature is preferably about -70 ° C. The glass transition temperature is a theoretical glass transition temperature calculated by an equation in Examples described later. In order to set the glass transition temperature to 0 ° C. or lower, for example, the monomer composition constituting the acrylic resin may be adjusted.
アクリル系樹脂の酸価は３０〜３５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、好ましくは５０〜２５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、より好ましくは１００〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇである。これにより、アクリル系樹脂のはんだ粒子に対する親和性が高まり、アクリル系樹脂がはんだ粒子の表面に付着し易くなる。 The acid value of the acrylic resin is 30 to 350 mgKOH / g, preferably 50 to 250 mgKOH / g, more preferably 100 to 200 mgKOH / g. Thereby, the affinity with respect to the solder particle of acrylic resin increases, and acrylic resin becomes easy to adhere to the surface of a solder particle.
一方、酸価が３０ｍｇＫＯＨ／ｇより小さいと、アクリル系樹脂のはんだ粒子に対する親和性が低下し、アクリル系樹脂がはんだ粒子の表面に付着し難くなり、はんだバンプの形状や高さにバラツキが発生する。酸価が３５０ｍｇＫＯＨ／ｇより大きいと、アクリル系樹脂がはんだ粒子の表面に過剰に付着し、はんだ粒子同士の融着を阻害し過ぎるようになるので、はんだバンプの形状や高さにバラツキが発生する。酸価は、固形分における酸価であり、中和滴定法で測定して得られる値である。酸価を前記範囲とするには、例えばアクリル系樹脂を構成するモノマー組成を調整すればよい。 On the other hand, if the acid value is less than 30 mgKOH / g, the affinity of the acrylic resin to the solder particles is reduced, the acrylic resin is difficult to adhere to the surface of the solder particles, and the shape and height of the solder bumps vary. To do. If the acid value is greater than 350 mgKOH / g, the acrylic resin will be excessively adhered to the surface of the solder particles, and the fusion between the solder particles will be hindered, resulting in variations in the shape and height of the solder bumps. To do. An acid value is an acid value in solid content, and is a value obtained by measuring by a neutralization titration method. In order to make the acid value within the above range, for example, the monomer composition constituting the acrylic resin may be adjusted.
アクリル系樹脂の重量平均分子量は２，０００〜５０，０００、好ましくは２，０００〜２０，０００、より好ましくは３，０００〜１０，０００である。重量平均分子量が２，０００より小さいと、アクリル系樹脂による立体障害が発生し難くなるので、はんだ粒子同士の融着が制御され難くなり、はんだバンプの形状や高さにバラツキが発生する。重量平均分子量が５０，０００より高いと、アクリル鎖が長くなり過ぎ、嵩高くなるため、立体障害が大きくなり、はんだ粒子同士の融着を阻害し過ぎるようになるので、はんだバンプの形状や高さにバラツキが発生する。 The weight average molecular weight of the acrylic resin is 2,000 to 50,000, preferably 2,000 to 20,000, and more preferably 3,000 to 10,000. If the weight average molecular weight is less than 2,000, steric hindrance due to the acrylic resin is difficult to occur, so that the fusion of solder particles becomes difficult to control, and the shape and height of the solder bumps vary. If the weight average molecular weight is higher than 50,000, the acrylic chain becomes too long and bulky, so that the steric hindrance becomes large and the fusion between the solder particles becomes too hindered. Variations occur.
重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定し、得られる測定値をポリスチレン換算した値である。重量平均分子量を前記範囲とするには、例えば触媒量や滴下温度等の反応条件を調整すればよい。 The weight average molecular weight is a value obtained by measuring by gel permeation chromatography (GPC) and converting the obtained measurement value to polystyrene. In order to make the weight average molecular weight within the above range, for example, the reaction conditions such as the catalyst amount and the dropping temperature may be adjusted.
アクリル系樹脂の含有量は、ペースト組成物の総量に対して５〜６０重量％、好ましくは１０〜４０重量％である。アクリル系樹脂の含有量が５重量％より少ないと、アクリル系樹脂を含有することによる効果が得られない。また、アクリル系樹脂の含有量が６０重量％より多いと、ペースト組成物中にアクリル系樹脂が過剰に存在することになり、はんだ粒子同士の融着を阻害し過ぎるようになるので、はんだバンプの形状や高さにバラツキが発生する。 Content of acrylic resin is 5 to 60 weight% with respect to the total amount of a paste composition, Preferably it is 10 to 40 weight%. When the content of the acrylic resin is less than 5% by weight, the effect of containing the acrylic resin cannot be obtained. Further, if the content of the acrylic resin is more than 60% by weight, the acrylic resin is excessively present in the paste composition, and the solder particles are excessively inhibited from being fused. Variations occur in the shape and height.
アクリル系樹脂は、基板を洗浄する溶剤に対して可溶である。アクリル系樹脂を前記溶剤に可溶とするには、例えばアクリル系樹脂の酸価、重量平均分子量等を前記範囲で調整すればよく、これにより基板を洗浄するのに通常使用される溶剤に対して可溶になる。 The acrylic resin is soluble in a solvent for cleaning the substrate. In order to make the acrylic resin soluble in the solvent, for example, the acid value, weight average molecular weight, etc. of the acrylic resin may be adjusted in the above range, and thereby the solvent normally used for washing the substrate is adjusted. And become soluble.
一方、フラックスは、上述のアクリル系樹脂に加えて、はんだ付け用フラックスに通常添加されている各種の公知の添加剤を含有する。該添加剤としては、例えばベース樹脂、チキソトロピー剤、活性剤、有機溶剤、酸化防止剤、防黴剤、つや消し剤等が挙げられる。 On the other hand, the flux contains various known additives that are usually added to the soldering flux in addition to the acrylic resin described above. Examples of the additive include a base resin, a thixotropic agent, an activator, an organic solvent, an antioxidant, an antifungal agent, and a matting agent.
前記ベース樹脂としては、例えばロジンおよびその誘導体、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、テルペン樹脂等の合成樹脂等が挙げられ、ロジンおよびその誘導体が好適である。前記ロジンとしては、例えばガムロジン、トールロジン、ウッドロジン等が挙げられ、その誘導体としては、例えば重合ロジン、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。ロジンの等級に特に制限はなく、例えばＷＷ級等が採用可能である。ベース樹脂の含有量は、ペースト組成物の総量に対して１〜２０重量％程度が適当である。 Examples of the base resin include rosin and derivatives thereof, synthetic resins such as polyester resin, phenoxy resin, and terpene resin, and rosin and derivatives thereof are preferable. Examples of the rosin include gum rosin, tall rosin, wood rosin and the like. Derivatives thereof include, for example, polymerized rosin, hydrogenated rosin, formylated rosin, rosin ester, rosin modified maleic resin, rosin modified phenolic resin, rosin modified alkyd. Examples thereof include resins. There is no particular limitation on the grade of rosin, and for example, WW grade can be adopted. The content of the base resin is suitably about 1 to 20% by weight with respect to the total amount of the paste composition.
前記チキソトロピー剤としては、例えば硬化ひまし油、水素添加ひまし油、蜜ロウ、カルナバワックス等が挙げられる。チキソトロピー剤の含有量は、ペースト組成物の総量に対して１〜１０重量％程度が適当である。 Examples of the thixotropic agent include hardened castor oil, hydrogenated castor oil, beeswax, carnauba wax and the like. The content of the thixotropic agent is suitably about 1 to 10% by weight with respect to the total amount of the paste composition.
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、ペースト組成物の総量に対して１〜２５重量％程度が適当である。 Examples of the activator include hydrohalates such as ethylamine, propylamine, diethylamine, triethylamine, ethylenediamine, and aniline, and organic carboxylic acids such as lactic acid, citric acid, stearic acid, adipic acid, diphenylacetic acid, and benzoic acid. Can be mentioned. The content of the active agent is suitably about 1 to 25% by weight with respect to the total amount of the paste composition.
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。有機溶剤の含有量は、ペースト組成物の総量に対して０〜２０重量％程度が適当である。 Examples of the organic solvent include alcohol solvents such as ethyl alcohol, isopropyl alcohol, ethyl cellosolve, butyl carbitol and hexyl carbitol, ester solvents such as ethyl acetate and butyl acetate, and hydrocarbon solvents such as toluene and turpentine oil. In view of volatility and solubility of the activator, it is preferable to use an alcohol solvent as the main solvent. The content of the organic solvent is suitably about 0 to 20% by weight with respect to the total amount of the paste composition.
ペースト組成物は、上述のフラックスに加えて、はんだ粉末を含有する。該はんだ粉末の組成としては、例えば錫（Ｓｎ）−鉛（Ｐｂ）系、Ｓｎ−Ａｇ（銀）系、Ｓｎ−Ｃｕ（銅）系等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系等の無鉛合金粉末等、もしくは単体のＳｎ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。 The paste composition contains solder powder in addition to the above-described flux. The composition of the solder powder includes, for example, Sn-Ag-In (indium) in addition to solder alloy powders such as tin (Sn) -lead (Pb), Sn-Ag (silver), and Sn-Cu (copper). ) -Based, Sn-Ag-Bi (bismuth) -based, Sn-Ag-Cu-based lead-free alloy powders, etc., or simple substance Sn. These solder powders can be used alone or in combination of two or more. For example, Sn—Ag—In and Sn—Ag—Bi are blended, and Sn—Ag— An In-Bi system or the like may be used.
Ｓｎ−Ａｇ系のはんだ合金粉末を例に挙げて説明すると、その組成中、Ａｇの含有量は０．５〜５．０重量％であり、残部がＳｎであるのが好ましい。また、ＳｎおよびＡｇ以外の成分（Ｉｎ、Ｂｉ、Ｃｕ等）の含有量は０．１〜１５重量％であるのがよい。はんだ合金粉末の具体例を挙げると、Ｓｎ−５８Ｐｂ、Ｓｎ−３．５Ａｇ、Ｓｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕ、Ｓｎ−０．７Ｃｕ等が挙げられる。 Taking the Sn—Ag-based solder alloy powder as an example, the content of Ag in the composition is preferably 0.5 to 5.0% by weight, and the balance is preferably Sn. The content of components (In, Bi, Cu, etc.) other than Sn and Ag is preferably 0.1 to 15% by weight. Specific examples of the solder alloy powder include Sn-58Pb, Sn-3.5Ag, Sn-3.0Ag-0.5Cu, and Sn-0.7Cu.
はんだ粉末の平均粒子径としては０．５〜３０μｍであるのが好ましく、１〜１０μｍであるのがより好ましい。前記平均粒子径は、粒度分布測定装置で測定して得られる値である。はんだ粉末の含有量は、ペースト組成物の総量に対して２０〜６０重量％程度が適当であり、３０〜５５重量％であるのが好ましい。 The average particle size of the solder powder is preferably 0.5 to 30 μm, and more preferably 1 to 10 μm. The average particle diameter is a value obtained by measurement with a particle size distribution measuring device. The content of the solder powder is suitably about 20 to 60% by weight, preferably 30 to 55% by weight, based on the total amount of the paste composition.
また、ペースト組成物は、加熱によりはんだを析出させる析出型はんだペースト組成物であってもよい。これにより、ファインピッチ化された基板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、かつはんだバンプ中にボイドが発生するのを抑制することができる。 The paste composition may be a precipitation type solder paste composition in which solder is deposited by heating. As a result, it is possible to accurately form solder bumps on the electrodes even on a fine pitch substrate, and to suppress the generation of voids in the solder bumps.
析出型はんだペースト組成物は、例えばはんだ粉末として錫粉末と、有機酸の鉛塩等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。 The precipitation-type solder paste composition contains, for example, tin powder as a solder powder and a lead salt of an organic acid, and when the composition is heated, the lead atom of the organic acid lead salt is replaced with a tin atom. It is liberated and diffuses into excess tin metal powder to form a Sn-Pb alloy.
析出型はんだ組成物は、上述のフラックスを含有し、かつ（ａ）錫粉末と、鉛、銅、銀等の金属塩とを含有したもの、あるいは（ｂ）錫粉末と、銀イオンおよび銅イオンから選ばれる少なくとも１種と、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も１種との錯体とを含有したもの等が挙げられる。前記（ｂ）の錯体の具体例を挙げると、銀イオンおよびアゾール類の錯体である［Ａｇ］+Ｃ2Ｈ2Ｎ3Ｓ-等が挙げられる。 The precipitation-type solder composition contains the above-mentioned flux and (a) a tin powder and a metal salt such as lead, copper, silver, or (b) a tin powder, silver ions, and copper ions And at least one selected from the group consisting of a complex of at least one selected from arylphosphines, alkylphosphines and azoles. Specific examples of the complex of the (b), is a complex of silver ion and azoles [Ag] + C 2 H 2 N 3 S - , and the like.
前記（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、特に鉛を含有しない鉛フリーの析出型はんだペースト組成物を使用するのが好ましい。なお、本発明における前記「錫粉末」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−銅系の錫合金粉末等をも含む概念である。 The metal salt (a) and the complex (b) can also be used in combination, and it is particularly preferable to use a lead-free precipitated solder paste composition containing no lead. The “tin powder” in the present invention is a concept including, in addition to metallic tin powder, for example, a tin-silver based tin alloy powder containing silver, a tin-copper based tin alloy powder containing copper, and the like. is there.
析出型はんだペースト組成物中、前記錫粉末と前記金属塩または錯体との比率は、重量比で錫粉末：金属塩または錯体＝９９：１〜５０：５０程度が適当であり、９７：３〜６０：４０であるのが好ましい。なお、析出型はんだ組成物のさらに詳しい説明は、例えば特開昭６２−２２７５９３号公報、特開平１−１５７７９６号公報、特開２００３−２５１４９４号公報等に記載されている。 In the precipitation-type solder paste composition, the ratio of the tin powder to the metal salt or complex is suitably tin powder: metal salt or complex = 99: 1 to 50:50 by weight ratio, and 97: 3 60:40 is preferred. Further details of the precipitation type solder composition are described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-227593, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-157796, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-251494, and the like.
上述のはんだペースト組成物を用いる本発明のはんだバンプ形成方法は、以下の（i）〜（iii）の工程を含むものである。
（i）はんだペースト組成物を、基板上の電極が複数配列された領域にベタ塗りする工程。
（ii）ベタ塗りした前記はんだペースト組成物を加熱し、はんだを各電極表面に付着させてはんだバンプを形成する工程。
（iii）はんだバンプ形成後の基板を溶剤で洗浄する工程。
The solder bump forming method of the present invention using the above-described solder paste composition includes the following steps (i) to (iii).
(I) A step of solid-applying the solder paste composition to a region where a plurality of electrodes on the substrate are arranged.
(Ii) A step of heating the solid solder paste composition to deposit solder on each electrode surface to form solder bumps.
(Iii) A step of cleaning the substrate after forming the solder bumps with a solvent.
（i）の工程において、ペースト組成物のベタ塗りは、例えばスクリーン印刷等により行うことができる。スクリーン印刷で使用するスクリーンマスクは、基板上の個々の電極ごとに開口したものではなく、複数の電極を含む広い領域に開口したものを使用すればよい。 In the step (i), the paste composition can be solid-coated by, for example, screen printing. The screen mask used in screen printing is not opened for each individual electrode on the substrate, but a screen mask opened in a wide area including a plurality of electrodes may be used.
クワッドフラットパッケージ（ＱＦＰ）を例に挙げて説明すると、電極が複数配列されたＱＦＰの各辺ごとの形状に、またはそれらの辺を含むＱＦＰ全体の形状に開口するスクリーンマスクを使用する。そして、該スクリーンマスクの開口部から露出する複数の電極を含む広い領域に、個々の電極の位置や形状を無視してラフにペースト組成物を印刷すればよい。 A quad flat package (QFP) will be described as an example. A screen mask is used that opens in the shape of each side of a QFP in which a plurality of electrodes are arranged, or in the shape of the entire QFP including those sides. Then, the paste composition may be roughly printed on a wide area including a plurality of electrodes exposed from the openings of the screen mask, ignoring the positions and shapes of the individual electrodes.
本発明は、ペースト組成物をベタ塗りするので、ファインピッチ化された基板に好適である。具体的には、互いに隣接する電極間のピッチが３０〜６０μｍ程度にファインピッチ化された基板にも対応することができる。また、電極の形状についても特に限定はなく、例えば後述する図１（ａ）に示すような長手方向の一部に他よりも幅が広い幅広部６を有する電極パターンを採用することもできる。 Since the paste composition is solidly applied, the present invention is suitable for a fine pitch substrate. Specifically, it is possible to cope with a substrate in which the pitch between adjacent electrodes is fine pitch of about 30 to 60 μm. Also, the shape of the electrode is not particularly limited, and for example, an electrode pattern having a wider portion 6 wider than the others in a part of the longitudinal direction as shown in FIG.
（ii）の工程において、ベタ塗りしたペースト組成物の加熱は、例えば基板ごとリフロー炉を通過させることにより行うことができる。加熱時の最高温度としては、１７０〜２８０℃程度が適当である。加熱は、大気中で行ってもよく、Ｎ2、Ａｒ、Ｈｅ等の不活性ガス雰囲気中で行ってもよい。形成されるはんだバンプは、高さが通常１０〜２０μｍ程度であり、そのバラツキが少なく、形状も均一である。 In the step (ii), the solid paste composition can be heated by, for example, passing the whole substrate through a reflow furnace. As a maximum temperature at the time of heating, about 170-280 degreeC is suitable. Heating may be performed in the air or in an inert gas atmosphere such as N 2 , Ar, or He. The solder bumps to be formed have a height of usually about 10 to 20 μm, little variation, and a uniform shape.
（iii）の工程において基板を洗浄すると、アクリル系樹脂を含有するフラックス等のペースト残渣を除去することができる。基板の洗浄は、はんだバンプ形成後の基板を洗浄溶剤に浸漬することにより行うことができる。また、この状態で超音波を照射してもよい。 When the substrate is washed in the step (iii), paste residues such as flux containing acrylic resin can be removed. The substrate can be cleaned by immersing the substrate after the solder bumps are formed in a cleaning solvent. Moreover, you may irradiate an ultrasonic wave in this state.
洗浄溶剤としては、基板を洗浄するのに通常使用される溶剤であればよく、特に限定されないが、アクリル系樹脂の溶解性の点で、グリコールエーテル類が好適である。該グリコールエーテル類としては、例えばグリコールのモノエーテル類、グリコールのジエーテル類、グリコールモノエーテルのエステル類等が挙げられる。中でもグリコールのモノエーテル類が好ましく、例えばジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテル（ブチルカルビトール）等が好適である。また、洗浄溶剤を５０〜７０℃程度に加熱すると、洗浄性が向上するので好ましい。 The cleaning solvent is not particularly limited as long as it is a solvent that is usually used for cleaning the substrate, but glycol ethers are preferable from the viewpoint of solubility of the acrylic resin. Examples of the glycol ethers include glycol monoethers, glycol diethers, and glycol monoether esters. Among them, glycol monoethers are preferable, and for example, diethylene glycol mono n-butyl ether (butyl carbitol) and the like are preferable. Moreover, it is preferable to heat the cleaning solvent to about 50 to 70 ° C., since the cleaning property is improved.
以下、合成例および実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の合成例および実施例のみに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although a synthesis example and an Example are given and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited only to the following synthesis examples and Examples.
＜合成例１〜９および比較合成例１〜５＞
まず、溶剤（ジエチレングリコールジメチルエーテル）を表１，表２に示す割合でフラスコ内に添加した。ついで、窒素をフラスコ内に導入しながら約４０分間かけて表１，表２に示す滴下温度まで溶剤を加熱し攪拌した。
<Synthesis Examples 1-9 and Comparative Synthesis Examples 1-5>
First, a solvent (diethylene glycol dimethyl ether) was added to the flask in the proportions shown in Tables 1 and 2. Next, the solvent was heated to the dropping temperature shown in Tables 1 and 2 and stirred for about 40 minutes while introducing nitrogen into the flask.
この滴下温度を維持した状態で、フラスコ内に、ｔ−ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、アクリル酸、および過酸化物触媒（ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート）を表１，表２に示す割合で混合した混合物を２時間かけて滴下した。滴下後、さらに２時間かけて当該滴下温度で攪拌した。ついで、１６０℃まで昇温して１時間保持した。 While maintaining this dropping temperature, t-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, acrylic acid, and peroxide catalyst (t-butyl peroxybenzoate) were mixed in the flask in the proportions shown in Tables 1 and 2. The resulting mixture was added dropwise over 2 hours. After the dropping, the mixture was further stirred at the dropping temperature for 2 hours. Next, the temperature was raised to 160 ° C. and held for 1 hour.
その後、脱溶剤工程にて溶剤を留去し、表１，表２に示すガラス転移温度、酸価および重量平均分子量を有する各アクリル系樹脂を得た。ガラス転移温度、酸価および重量平均分子量の各測定方法は、以下の通りである。 Then, the solvent was distilled off in the solvent removal step to obtain each acrylic resin having the glass transition temperature, acid value and weight average molecular weight shown in Tables 1 and 2. Each measuring method of a glass transition temperature, an acid value, and a weight average molecular weight is as follows.
〔ガラス転移温度〕
ガラス転移温度（Ｔｇ，絶対温度）は、式：１／Ｔｇ＝Ｗ１／Ｔｇ１＋Ｗ２／Ｔｇ２＋・・・＋Ｗｎ／Ｔｇｎ［式中、Ｔｇ１〜Ｔｇｎは、各モノマーのホモポリマーのガラス転移温度（絶対温度）を示す。Ｗ１〜Ｗｎは、各モノマーの重量分率を示す。］より算出した。
〔Glass-transition temperature〕
Glass transition temperature (Tg, absolute temperature) is the formula: 1 / Tg = W1 / Tg1 + W2 / Tg2 +... + Wn / Tgn [where Tg1 to Tgn are the glass transition temperatures (absolute temperature) of the homopolymer of each monomer. Indicates. W1-Wn shows the weight fraction of each monomer. ].
〔酸価〕
中和滴定法により測定した。
[Acid value]
It measured by the neutralization titration method.
〔重量平均分子量〕
ＧＰＣで測定し、得られた測定値をポリスチレン換算して得た。
(Weight average molecular weight)
It measured by GPC and obtained the measured value by polystyrene conversion.
［実施例１〜１２および比較例１〜７］
＜はんだペースト組成物の調製＞
まず、上記で得たアクリル系樹脂と、ヘキシルカルビトール、ＷＷ級トールロジン、および水素添加ひまし油とを、表３，表４に示す組み合わせおよび割合で混合して混合物を得た。ついで、この混合物を１３０℃で加熱して溶融し、室温（２３℃）に冷却して粘性を有するフラックスを得た。
[Examples 1-12 and Comparative Examples 1-7]
<Preparation of solder paste composition>
First, the acrylic resin obtained above was mixed with hexyl carbitol, WW grade tall rosin, and hydrogenated castor oil in combinations and proportions shown in Tables 3 and 4 to obtain a mixture. Subsequently, this mixture was heated and melted at 130 ° C., and cooled to room temperature (23 ° C.) to obtain a viscous flux.
実施例１〜１１および比較例１〜７については、得られたフラックスとはんだ粉末とを、表３，表４に示す割合でコンディショニングミキサー（（株）シンキー製の「あわとり練太郎」）を用いて混合し、各はんだペースト組成物を得た。なお、はんだ粉末は、平均粒子径３．０μｍのＳｎ−３．５Ａｇを用いた。 For Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 7, the obtained flux and solder powder were subjected to a conditioning mixer ("Nawataro Awatori" manufactured by Shinkey Co., Ltd.) at the ratios shown in Tables 3 and 4. And mixed to obtain each solder paste composition. In addition, Sn-3.5Ag with an average particle diameter of 3.0 micrometers was used for the solder powder.
実施例１２については、得られたフラックス４５重量％と、錯体［Ａｇ］+Ｃ2Ｈ2Ｎ3Ｓ-５重量％とを（株）ノリタケエンジニアリング製の３本ロールを使用して均一に混合して錯体混合フラックスを得た。この錯体混合フラックス５０重量％と、錫粉末５０重量％とを、コンディショニングミキサー（（株）シンキー製の「あわとり練太郎」）を用いて混合し、析出型のはんだペースト組成物を得た。なお、錫粉末は、平均粒子径３．０μｍのものを用いた。 For Example 12, 45% by weight of the obtained flux and 5% by weight of the complex [Ag] + C 2 H 2 N 3 S − were uniformly mixed using three rolls manufactured by Noritake Engineering Co., Ltd. As a result, a complex mixed flux was obtained. 50 wt% of the complex mixed flux and 50 wt% of the tin powder were mixed using a conditioning mixer (“Shintaro Awatori” manufactured by Shinkey Co., Ltd.) to obtain a precipitation type solder paste composition. In addition, tin powder having an average particle diameter of 3.0 μm was used.
＜はんだバンプの形成＞
はんだバンプの形成には、半導体パッケージの基板を用いた。この基板には、以下に示す２種類の電極パターンのうちのいずれかが形成されている。
<Formation of solder bumps>
A semiconductor package substrate was used to form the solder bumps. One of the following two types of electrode patterns is formed on this substrate.
電極パターン１：図１（ａ）に示すように、電極５が複数配列されている。各電極５は、長手方向の中央部７に両端部８，８よりも幅が広い幅広部６を有している。互いに隣接する幅広部６，６間のピッチＬ１は２５μｍである。幅広部６の幅Ｗ１は２５μｍ、端部８の幅Ｗ２は１５μｍである。
Electrode pattern 1: As shown in FIG. 1A, a plurality of
電極パターン２：図１（ｂ）に示すように、電極１０が複数配列されている。互いに隣接する電極１０，１０間のピッチＬ２は３０μｍである。電極１０の幅Ｗ３は２０μｍである。
Electrode pattern 2: As shown in FIG. 1B, a plurality of
はんだバンプの形成は、次のようにして行った。まず、電極パターン１，２のいずれかが形成された半導体パッケージの基板上に、各ペースト組成物をスクリーン印刷により１２０μｍの厚さにベタ塗りした。ついで、最高温度２６０℃のリフロープロファイル（雰囲気／酸素濃度３００ｐｐｍ以下）を使用して、ベタ塗りしたペースト組成物を基板とともにリフロー炉を通過させて加熱し、各電極にはんだバンプを形成した。 The solder bumps were formed as follows. First, each paste composition was solid-coated to a thickness of 120 μm by screen printing on a semiconductor package substrate on which any one of the electrode patterns 1 and 2 was formed. Next, using a reflow profile (atmosphere / oxygen concentration of 300 ppm or less) having a maximum temperature of 260 ° C., the solid paste composition was heated with a substrate through a reflow furnace to form solder bumps on each electrode.
そして、はんだバンプ形成後の基板を６０℃のブチルカルビトールを入れた超音波洗浄機に浸漬して超音波洗浄し、フラックス等のペースト残渣を除去した。超音波洗浄の条件は、以下の通りである。
周波数：３８ｋＨｚ
出力：１２００Ｗ
洗浄時間：５分
And the board | substrate after solder bump formation was immersed in the ultrasonic cleaner containing 60 degreeC butyl carbitol, and ultrasonically cleaned, and paste residues, such as a flux, were removed. The conditions for ultrasonic cleaning are as follows.
Frequency: 38kHz
Output: 1200W
Cleaning time: 5 minutes
なお、合成例１〜９および比較合成例１〜５で得た各アクリル系樹脂について、ブチルカルビトールに対する溶解性を２３℃で調べた。具体的には、各アクリル系樹脂をブチルカルビトール中に１０〜９０重量％の濃度になるように添加し、溶解状況を目視観察した。その結果、各アクリル系樹脂は、いずれも透明な溶液が得られたことから、ブチルカルビトールに対して可溶であった。 In addition, about each acrylic resin obtained by the synthesis examples 1-9 and the comparative synthesis examples 1-5, the solubility with respect to a butyl carbitol was investigated at 23 degreeC. Specifically, each acrylic resin was added to butyl carbitol so as to have a concentration of 10 to 90% by weight, and the dissolution state was visually observed. As a result, each acrylic resin was soluble in butyl carbitol since a transparent solution was obtained.
＜評価＞
形成された各はんだバンプについて、その形状および高さを評価した。各評価方法を以下に示すとともに、その結果を表３，表４に併せて示す。
<Evaluation>
Each formed solder bump was evaluated for its shape and height. Each evaluation method is shown below, and the results are also shown in Tables 3 and 4.
〔はんだバンプの形状〕
一基板あたり８００個のはんだバンプについて、その形状を光学顕微鏡で観察した（倍率：４５倍）。観察した形状は、以下の２種類である。
[Solder bump shape]
The shape of 800 solder bumps per substrate was observed with an optical microscope (magnification: 45 times). The observed shapes are the following two types.
（はんだバンプ形状Ａ）
はんだバンプの頂部の形状を観察した。そして、はんだバンプの頂部が所定位置からずれて形成されたか、または頂部が２個以上形成された不良なはんだバンプの個数を測定し、不良発生率（％）を式：（不良なはんだバンプの個数）／（測定したはんだバンプの個数）×１００より算出した。なお、評価基準は以下のように設定した。
◎：不良発生率が０％である。
○：不良発生率が３％以下である。
×：不良発生率３％より多い。
(Solder bump shape A)
The shape of the top of the solder bump was observed. Then, the number of defective solder bumps in which the tops of the solder bumps are formed out of position or two or more tops are measured, and the defect occurrence rate (%) is expressed by the formula: ( (Number) / (number of measured solder bumps) × 100. The evaluation criteria were set as follows.
A: Defect occurrence rate is 0%.
○: Defect occurrence rate is 3% or less.
X: Defect occurrence rate is more than 3%.
（はんだバンプ形状Ｂ）
はんだバンプ全体の形状を観察した。そして、はんだバンプが欠落したか、またはブリッジを発生した不良なはんだバンプの個数を測定し、はんだバンプ形状Ａと同じ式より不良発生率（％）を算出した。なお、はんだバンプの欠落とは、はんだバンプが電極表面の途中で切れることを意味する。また、はんだバンプのブリッジとは、隣接する電極間ではんだバンプがつながることを意味する。評価基準は、はんだバンプ形状Ａと同じ基準を採用した。
(Solder bump shape B)
The shape of the entire solder bump was observed. Then, the number of defective solder bumps in which solder bumps were missing or bridged was measured, and the defect occurrence rate (%) was calculated from the same formula as the solder bump shape A. Note that the lack of solder bumps means that the solder bumps break in the middle of the electrode surface. Moreover, the bridge | bridging of a solder bump means that a solder bump connects between adjacent electrodes. The same standard as the solder bump shape A was adopted as the evaluation standard.
〔はんだバンプの高さ〕
（株）キーエンス製の焦点深度計を使用して、電極上に形成されたはんだバンプの高さを一基板あたり２０点の所定箇所で測定し、その平均高さ、および標準偏差を算出した。各評価結果は、表３，表４中、「平均バンプ高さ」および「高さの標準偏差」として記載した。
[Solder bump height]
Using a depth of focus meter manufactured by Keyence Corporation, the height of solder bumps formed on the electrodes was measured at 20 predetermined locations per substrate, and the average height and standard deviation were calculated. Each evaluation result was described as “average bump height” and “standard deviation of height” in Tables 3 and 4.
表３，表４から明らかなように、実施例１〜１２は、形状のバラツキを抑制できており、かつ高さのバラツキも小さいのがわかる。この結果から、実施例１〜１２によれば、高い信頼性ではんだ接合を行うことができると言える。 As can be seen from Tables 3 and 4, Examples 1 to 12 can suppress the variation in shape and the variation in height is small. From this result, it can be said that according to Examples 1 to 12, soldering can be performed with high reliability.
一方、ガラス転移温度が０℃より高い比較例１、酸価が３０ｍｇＫＯＨ／ｇより小さい比較例２、酸価が３５０ｍｇＫＯＨ／ｇより大きい比較例３、重量平均分子量が２，０００より小さい比較例４、重量平均分子量が５０，０００より大きい比較例５、含有量が５重量％より少ない比較例６、および含有量が６０重量％より多い比較例７は、形状にバラツキが発生するか、または高さのバラツキが大きい結果を示した。 On the other hand, Comparative Example 1 having a glass transition temperature higher than 0 ° C., Comparative Example 2 having an acid value of less than 30 mgKOH / g, Comparative Example 3 having an acid value of greater than 350 mgKOH / g, and Comparative Example 4 having a weight average molecular weight of less than 2,000 Comparative Example 5 having a weight average molecular weight of more than 50,000, Comparative Example 6 having a content of less than 5% by weight, and Comparative Example 7 having a content of more than 60% by weight have variations in shape or are high. The results showed a large variation in the size.
１，２ 電極パターン
５，１０ 電極
６ 幅広部
７ 中央部
８ 端部
1, 2
Claims (4)
ベタ塗りした前記はんだペースト組成物を加熱し、はんだを各電極表面に付着させてはんだバンプを形成する工程と、
はんだバンプ形成後の基板を溶剤で洗浄する工程と、を含み、
前記はんだペースト組成物は、フラックスを含有し、
該フラックスは、アクリル系樹脂を含有し、
該アクリル系樹脂は、
ガラス転移温度が０℃以下、
酸価が３０〜３５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、
重量平均分子量が２，０００〜５０，０００、
含有量がはんだペースト組成物の総量に対して５〜６０重量％であり、
かつ前記溶剤に対して可溶であることを特徴とするはんだバンプ形成方法。 A step of solid-applying the solder paste composition to a region where a plurality of electrodes on the substrate are arranged;
Heating the solid solder paste composition, and attaching solder to each electrode surface to form solder bumps;
Cleaning the substrate after forming the solder bumps with a solvent,
The solder paste composition contains a flux,
The flux contains an acrylic resin,
The acrylic resin is
Glass transition temperature of 0 ° C. or less,
An acid value of 30 to 350 mg KOH / g,
A weight average molecular weight of 2,000 to 50,000,
The content is 5 to 60% by weight based on the total amount of the solder paste composition,
And it is soluble with respect to the said solvent, The solder bump formation method characterized by the above-mentioned.
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