JP2017108008A - はんだバンプの製造方法及びはんだバンプの製造用のキット - Google Patents

Abstract

【課題】はんだペーストを長期間にわたって保管した場合、あるいは連続印刷もしくは繰り返し印刷を長時間にわたって実施する場合でも、微細なはんだバンプを狭いピッチ間隔で配線基板などの基材の上に安定して製造することが可能な方法を提供する。【解決手段】第一溶剤、樹脂そしてチキソ剤を含有するフラックスと、はんだ粉末とを含むはんだペーストを基材の上に印刷して、はんだペースト印刷層を形成する工程、前記はんだペースト印刷層の上に、沸点が前記樹脂の軟化点よりも低い第二溶剤及び該第二溶剤に溶解している活性剤を含有する活性剤溶液を塗布する工程、そして前記活性剤溶液を塗布した前記はんだペースト印刷層を加熱して、前記活性剤溶液の前記第二溶剤を蒸発させて除去した後、前記はんだペースト印刷層の樹脂を軟化させ、次いで前記はんだ粉末を溶融させることによってはんだバンプを形成する工程を含む方法。【選択図】図１

Description

本発明は、はんだバンプの製造方法に関するものである。本発明はまた、はんだバンプの製造に有利に用いることができるはんだバンプの製造用のキットに関するものである。

携帯電話やノートパソコン等の電子機器で使用される電子回路の製造方法として、プリント配線板の電極の上に多数のはんだバンプを形成したはんだバンプ付き基板を用意し、このはんだバンプ付き基板のはんだバンプの上に、半導体、抵抗器及びコンデンサなどの電子部品の端子を配置し、そのはんだバンプを加熱して溶融させることによって、基板の電極と電子部品の端子とを電気的に接合する方法が知られている。はんだバンプの製造方法としては、配線基板などの基材の上に、はんだペースト（クリームはんだとも呼ばれる）を印刷してはんだペースト印刷層を形成し、次いで、そのはんだペースト印刷層を加熱することにより、はんだペースト印刷層中のはんだ粉末を溶融させてはんだバンプを形成する方法が知られている。このはんだペースト印刷層を加熱することにより、はんだ粉末を溶融させて、はんだバンプを形成することはリフローと呼ばれている。

はんだペーストとしては、溶剤とその溶剤に溶解している樹脂、活性剤及びチキソ剤を含有するフラックスとはんだ粉末との混合物が広く利用されている。活性剤は、はんだ粉末及び基材の電極の表面に生成している金属酸化物を除去してはんだ粉末及び基材の電極の表面を活性化させることを目的として添加されており、その活性剤としては有機酸、ハロゲン化水素酸塩が広く利用されている。しかしながら、この活性剤を含有するフラックスを含むはんだペーストは、保管時や連続印刷時または繰り返し印刷時にて、活性剤とはんだ粉末とが反応することによって、粘度が上昇することが知られている。はんだペーストの粘度が過度に上昇すると、はんだペースト印刷層が、ステンシルマスクやソルダーレジスト開口部に充填されないなどの印刷不良が起こり、基材にはんだバンプが形成されない部分（ミッシングバンプ）が発生するなどの問題が生じることがある。また、保管時に活性剤とはんだ粉末との反応などによって活性剤が過度に消費されると、リフロー時に活性剤の不足によってはんだ粉末の表面に金属酸化物が残存し、はんだ粉末間の凝集を阻害することで、はんだバンプの形状が半球状にならずに歪んだ形状となったり、はんだ粉末の凝集不良によりはんだバンプの周囲に微細なはんだボールが発生するなどの問題が生じることがある。このようなはんだペーストの過度な粘度の上昇及び活性剤の消費を抑えるための技術の検討は行われおり、その成果が次の文献に開示されている。

特許文献１には、活性剤を全く含まないか或いは微量の活性剤を含むフラックス溶液と粉末はんだとを混和してクリームはんだを作成しておき、使用直前において所定量の活性剤を含むフラックス溶液を前記クリームはんだに混和してから使用するクリームはんだの使用方法が記載されている。

特許文献２には、はんだ金属粉末と、高融点有機樹脂と、チキソ剤と、活性剤と、有機溶剤と、特定の構造を有した有機酸もしくは／及び有機酸エステルを含有するはんだペーストが記載されている。この文献には、有機酸及び有機酸エステルの例として、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、ブチリック酸、ヘキサン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデシル酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ヘプタデカン酸、ステアリン酸、ノナデカン酸、イコサン酸、ベヘン酸、オレイン酸、安息香酸、サリチル酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、マレイン酸、シトラコン酸、メサコン酸、フマル酸、テレフタル酸、オキサミン酸、オキサルル酸、アントラニル酸、ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸プロピルが記載されている。

特許文献３には、はんだ粒子表面に平均厚さ約２．５ｎｍ〜６ｎｍの酸化錫からなる酸化皮膜を備え、ペースト作製後の経時的粘度上昇を抑制し得るはんだペースト用はんだ粉が記載されている。なお、この文献に記載されているはんだペーストは、上記のはんだ粉とロジン（松脂）、活性剤、増粘剤、溶剤などを含むフラックスとの混合物である。

特開昭５９−１５６５９８号公報 特開平１０−４３８８２号公報 特開２００４−２０９４９４号公報

近年の電気機器の小型化に伴って、電子回路の小型化、高密度化が要求されている。電子回路の小型化、高密度化のためには、基材の上に微細なはんだバンプを狭いピッチ間隔で形成することが不可欠となる。しかしながら、本発明の発明者の検討によると、前記の特許文献に記載されている技術を用いても、はんだペーストを長期間にわたって保管した場合、あるいは連続印刷もしくは繰り返し印刷を長時間にわたって実施する場合には、次に述べるように、はんだペーストの粘度の上昇及び活性剤の消費を十分に抑えることは難しいため、基材の上に微細なはんだバンプを狭いピッチ間隔で形成することが困難となることがある。

特許文献１に記載されているクリームはんだの使用方法では、クリームはんだと活性剤を含むフラックス溶液とを混和した後は、活性剤とはんだ粉末との反応が進むという問題がある。特許文献２に記載されているはんだペーストは、そもそもフラックス中に活性剤を含んでいるため、完全にフラックス中の活性剤とはんだ粉末との反応を抑えることが難しいという問題がある。特許文献３に記載されているように、はんだ粉末表面に酸化錫からなる酸化被膜を形成しても、活性剤を含むフラックスと混合した場合は、保管時、連続印刷時または繰り返し印刷時にはんだ粉末表面の酸化錫と活性剤とが徐々に反応するという問題がある。また、フラックス中の活性剤の量を少なくするもしくは活性作用が弱い活性剤を使用することによって、はんだ粉末表面の酸化錫と活性剤との反応を抑えることはできるが、この場合は、はんだ粉末の表面に酸化錫が残存して、はんだ粉末間の凝集を阻害し、リフロー時にはんだ粉末の溶融不良が起こりやすくなるという問題がある。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、はんだペーストを長期間にわたって保管した場合、あるいは連続印刷もしくは繰り返し印刷を長時間にわたって実施する場合でも、微細なはんだバンプを狭いピッチ間隔で配線基板などの基材の上に安定して製造することが可能なはんだバンプの製造方法を提供することを目的とする。本発明はまた、はんだペーストを長期間にわたって保管した場合、あるいは連続印刷もしくは繰り返し印刷を長時間にわたって実施する場合でも、微細なはんだバンプを狭いピッチ間隔で配線基板などの基材の上に安定して製造することが可能なはんだバンプ製造用のキットを提供することも目的とする。

本発明のはんだバンプの製造方法は、第一溶剤、樹脂そしてチキソ剤を含有するフラックスと、はんだ粉末とを含むはんだペーストを基材の上に印刷して、はんだペースト印刷層を形成する工程、前記はんだペースト印刷層の上に、沸点が前記樹脂の軟化点よりも低い第二溶剤及び該第二溶剤に溶解している活性剤を含有する活性剤溶液を塗布する工程、そして前記活性剤溶液を塗布した前記はんだペースト印刷層を加熱して、前記活性剤溶液の前記第二溶剤を蒸発させて除去した後、前記はんだペースト印刷層の樹脂を軟化させ、次いで前記はんだ粉末を溶融させることによってはんだバンプを形成する工程を含むことを特徴としている。

上記本発明のはんだバンプの製造方法を利用することによって、微細なはんだバンプを狭い間隔で基材の上に安定して製造することが可能となる理由は、次のように考えられる。第一に、はんだペーストが、その粘度を上昇させる要因となる活性剤を必須成分として含まないためである。すなわち、本発明によれば、保管時及び印刷時でもはんだペーストは、粘度変化が少なく安定に維持されるため、長期間にわたって微細なはんだペーストの印刷層を、欠損を生じさせずに基材の上に形成することが可能となる。第二に、はんだペースト印刷層に、沸点がはんだペースト中の樹脂の軟化点よりも低い第二溶剤及びその第二溶剤に溶解している活性剤を含有する活性剤溶液を塗布して、活性剤溶液の第二溶剤を蒸発させて除去した後、はんだペースト印刷層の樹脂を軟化させるためである。すなわち、本発明によれば、活性剤溶液の溶剤である第二溶剤は、沸点がはんだペースト中の樹脂の軟化点よりも低いため、活性剤溶液を塗布したはんだペースト印刷層を加熱すると、はんだペースト印刷層中の樹脂が軟化する前に、活性剤溶液の第二溶剤が蒸発して、はんだペースト印刷層の表面に活性剤の層が均一に形成される。そして、その後に、はんだペースト印刷層の樹脂を軟化させることによって、活性剤層中の活性剤が軟化した樹脂中に溶解されて、その溶解された活性剤がはんだ粉末及び基材の電極に触れて、はんだ粉末及び基材の電極の表面に生成している金属酸化物が除去される。はんだ粉末表面の金属酸化物が除去されることによって、はんだ粉末の凝集が進み、またはんだ粉末が溶融しやすくなる。また基材の電極表面の金属酸化物が除去されることによって、溶融はんだが濡れること、及びはんだ粉末間の凝集が進み溶融はんだとして一体になることで、半球状のはんだバンプが安定して形成される。

前記本発明のはんだバンプの製造方法において、前記はんだペーストのフラックスは、活性剤を含有していてもよい。但し、活性剤の含有量は、フラックスの酸価値が１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下となる量であることが好ましい。活性剤の含有量をフラックスの酸価値が１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下となる量とすることによって、はんだペースト中のはんだ粉末と活性剤とが反応することが起こりにくくなる。このため、保管時及び印刷時でもはんだペーストは、粘度変化が少なく安定に維持される。

前記本発明のはんだバンプの製造方法において、前記活性剤溶液はさらに、軟化点が前記活性剤溶液の前記第二溶剤の沸点よりも高い樹脂を、３０質量％を超えない量にて含んでいてもよい。樹脂を３０質量％を超えない量にて含む活性剤溶液を、はんだペースト印刷層に塗布して、活性剤溶液の第二溶剤を蒸発させて除去すると、はんだペースト印刷層の表面には樹脂を含む活性剤層が形成される。活性剤層中の樹脂は、はんだペースト層中のはんだ粉末の酸化を防止する作用を有する。

本発明のはんだバンプ製造用のキットは、第一溶剤及び該第一溶剤に溶解している樹脂そしてチキソ剤を含有するフラックスとはんだ粉末とを含むはんだペーストと、沸点が前記樹脂の軟化点よりも低い第二溶剤及び該第二溶剤に溶解している活性剤を含有する活性剤溶液とを含むことを特徴としている。

この構成のはんだバンプ製造用のキットによれば、保管時及び印刷時でもはんだペーストは、粘度変化が少なく安定に維持されるため、長期間にわたって微細なはんだペーストの印刷層を、欠損を生じさせずに基材の上に形成することが可能となる。そして、そのはんだペーストの印刷層の上に活性剤溶液を塗布して加熱することによって、半球状のはんだバンプが安定して形成することが可能となる。

前記本発明のはんだバンプ製造用のキットにおいて、前記はんだペーストのフラックスは、活性剤を含有していてもよい。但し、活性剤の含有量は、フラックスの酸価値が１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下となる量であることが好ましい。また、前記本発明のはんだバンプ製造用のキットにおいて、前記活性剤溶液はさらに、軟化点が前記活性剤溶液の前記第二溶剤の沸点よりも高い樹脂を、３０質量％を超えない量にて含んでいてもよい。

本発明のはんだバンプの製造方法及びはんだバンプ製造用のキットを利用することによってはんだペーストを長期間にわたって保管した場合、あるいは連続印刷もしくは繰り返し印刷を長時間にわたって実施する場合でも、微細なはんだバンプを狭いピッチ間隔で配線基板などの基材の上に安定して製造することが可能となる。

本実施形態のはんだバンプの製造方法を説明する断面図である。

以下に、本発明の実施形態であるはんだバンプ製造用のキットについて説明する。本実施形態のはんだバンプ製造用のキットは、活性剤を必須成分として含有しないはんだペーストと、活性剤を含有する活性剤溶液とを含む。

はんだペーストは、第一溶剤、樹脂そしてチキソ剤を含有するフラックスとはんだ粉末とを含む。はんだペーストのフラックスとはんだ粉末との含有量比は、質量比で一般に５：９５〜２０：８０の範囲内である。フラックスの第一溶剤の含有量は一般に３０〜７０質量％の範囲内であり、好ましくは４０〜６０質量％の範囲内である。フラックスの樹脂の含有量は、一般に２０〜７０質量％の範囲内であり、好ましくは３０〜６０質量％の範囲内である。フラックスのチキソ剤の含有量は、一般に１〜１０質量％の範囲内であり、好ましくは２〜８質量％の範囲内である。

第一溶剤としては、アルコール、ケトン、エステル、芳香族系、炭化水素類の溶剤が用いられる。具体的には、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ブタノール、ベンジルアルコール、ジエチレングリコール、エチレングリコール、エチルセルソルブ、ブチルセルソルブ、ブチルカルビトール、イソプロピルアルコール、酢酸エチル、酢酸ブチル、安息香酸ブチル、アジピン酸ジエチル、ドデカン、テトラデセン、αテルピネオール、２−エチルヘキサンジオール、プロピレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、へキシレングリコールなどを単独で、またはこれらを混合して用いられる。

樹脂としては、ロジン、ロジンの誘導体、水素化石油樹脂を用いることができる。樹脂の軟化点は、７０〜１５０℃の範囲内にあることが好ましい。樹脂の具体例としては、重合ロジン（９０〜１００℃）、ロジンエステル（９５〜１０５℃）、水添ロジン（７０〜８０℃）、水添ロジンエステル（９０〜１０５℃）、不均化ロジン（７５〜８５℃）、不均化ロジンエステル（１２０〜１３０℃）、水素化石油樹脂（１３５〜１４５℃）を挙げることができる。括弧内の温度は、各樹脂の代表的な軟化点である。樹脂は、一種を単独で使用してもよいし、二種以上を混合して使用してもよい。

チキソ剤としては、硬化ひまし油、水素添加ひまし油、カルナバワックス、カルボン酸アミド、脂肪酸エステルを用いることができる。チキソ剤は一種を単独で使用してもよいし、二種以上を混合して使用してもよい。

フラックスは活性剤を含有していてもよい。フラックスの活性剤の含有量は、フラックスの酸価値が１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下となる量であることが好ましい。フラックスの酸価値は、５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることが好ましく、５〜３０ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲内にあることが特に好ましい。また、フラックの活性剤の含有量は、一般に４質量％を超えない量であり、好ましくは２質量％を超えない量である。

活性剤としては、カルボン酸、脂肪酸、カルボン酸アミン塩、アミン、アミンハロゲン塩、ハロゲン化水素酸塩を用いることができる。活性剤としては、カルボン酸、カルボン酸アミン、アミン、アミンハロゲン塩、ハロゲン化水素酸塩を用いることができる。活性剤は、好ましくはカルボン酸、脂肪酸またはハロゲン化水素酸塩である。カルボン酸の具体例としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、ブチリック酸、バレリック酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、アテアリン酸、アラキン酸、ベヘニン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フマル酸、マレイン酸、酒石酸、レブリン酸、乳酸、アクリル酸、安息香酸、サリチル酸、アニス酸、クエン酸を挙げることができる。脂肪酸の例としては、ステアリン酸を挙げることができる。ハロゲン化水素酸塩は、有機窒素化合物のハロゲン化水素酸塩であることが好ましい。有機窒素化合物は、アミン及びグアジニン誘導体を含む。ハロゲン化水素酸塩の具体例としては、エチルアミン塩化水素酸塩、エチルアミン臭化水素酸塩、ジエチルアミン塩化水素酸塩、ジエチルアミン臭化水素酸塩、ヘキシルアミン塩化水素酸塩、ヘキシルアミン臭化水素酸塩、２−エチルヘキシルアミン塩化水素酸塩、２−エチルヘキシルアミン臭化水素酸塩、シクロヘキシルアミン塩化水素酸塩、シクロヘキシルアミン臭化水素酸塩、トリ−ｎ−ブチルアミン塩化水素酸塩、トリ−ｎ−ブチルアミン臭化水素酸塩、１，３−ジフェニルグアニジン塩化水素酸塩、１，３−ジフェニルグアニジン臭化水素酸塩を挙げることができる。

はんだ粉末の例としては、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系合金はんだ粉末、Ｓｎ−Ｃｕ系合金はんだ粉末、Ｓｎ−Ａｇ系合金はんだ粉末、Ｐｂ−Ｓｎ系合金はんだ粉末を挙げることができる。はんだ粉末の平均粒子径は、一般に０．１〜３０μｍの範囲内、好ましくは０．１〜１０μｍの範囲内である。

活性剤溶液は、第二溶剤及びその第二溶剤に溶解している活性剤を含有する。活性剤溶液の活性剤の含有量は、一般に１〜２０質量％の範囲内であり、好ましくは２〜１０質量％の範囲内である。

第二溶剤としては、沸点が上記はんだペーストに含まれる樹脂の軟化点よりも低い有機溶剤を用いる。第二溶剤の沸点は、上記樹脂の軟化点に対して２℃以上低い温度であることが好ましく、５℃以上低い温度であることがより好ましく、５〜５０℃の範囲内で低い温度であることが特に好ましい。また、第二溶剤の沸点は、３０〜１２０℃の範囲にあることが好ましい。第二溶剤の沸点が、はんだペーストに含まれる樹脂の軟化点よりも高いと、活性剤溶液を塗布してはんだペースト印刷層を加熱すると、はんだペースト印刷層中の樹脂が軟化したときにはまだ第二溶剤が残っているため、はんだペースト印刷層のフラックス分が流れ出して、はんだペースト印刷層の形状を保持できないことがある。

第二溶剤としては、アルコール、ケトン、エステル、エーテル、炭化水素類の溶剤を用いることができる。アルコールの具体例としては、メチルアルコール（６５．５℃）、エチルアルコール（７８．３℃）、２−プロパノール（８２．４℃）、２−メチル−２−プロパノール（９９．５℃）、ブタノール、アリルアルコール（９６．４℃）、１−プロパノール（９７．２℃）、ペンチルアルコール（１０１．８℃）、イソブチルアルコール（１０７．９℃）、３−メチル−２−ブタノール（１１２℃）、３−ペンタノール（１１５．６℃）、２−ペンタノール（１１９．３℃）を挙げることができる。ケトンの具体例としては、アセトン（５６．１℃）、メチルエチルケトン（７９．６℃）、２−ペンタノン（１０２．３℃）を挙げることができる。エステルの例としては、ギ酸メチル（３１．８℃）、ギ酸エチル（５４．２℃）、ギ酸プロピル（８１．３℃）、ギ酸ブチル（１０５．８℃）、ギ酸イソブチル（９８．０℃）、酢酸メチル（５７．８℃）、酢酸エチル（７７．１℃）、酢酸プロピル（１０１．６℃）、酢酸イソブチル（１１８．０℃）、プロピオン酸メチル（７９．７℃）、プロピオン酸エチル（９９．１℃）を挙げることができる。エーテルの例としては、ジエチルエーテル（３４．５℃）、ジプロピルエーテル（９０．５℃）、ジイソプロピルエーテル（６８．５℃）、エチルビニルエーテル（３５．７℃）、ブチルビニルエーテル（９４．３℃）を挙げることができる。炭化水素類は、鎖状炭化水素、環状炭化水素を含む。環状炭化水素は、脂環式炭化水素と芳香族炭化水素を含む。炭化水素類の例としては、ペンタン（３６．１℃）、ヘキサン（６８．７℃）、２，２−ジメチルブタン（４９．７℃）、２，３−ジメチルブタン（５８．０℃）、２−メチルペンタン（６０．３℃）、ヘプタン（９８．４℃）、２−メチルヘキサン（９０．１℃）、３−メチルヘキサン（９２．０℃）、ベンゼン（８０．１℃）を挙げることができる。括弧内の温度は、各溶剤の代表的な沸点である。第二溶剤は一種を単独で使用してもよいし、二種以上を混合して使用してもよい。

活性剤としては、カルボン酸、脂肪酸、カルボン酸アミン塩、アミン、アミンハロゲン塩、ハロゲン化水素酸塩を用いることができる。これらの具体例は、前述のとおりである。

活性剤溶液は、第二溶剤の沸点よりも軟化点の高い有機物を含んでいてもよい。有機物は、樹脂であることが好ましい。樹脂としては、ロジン、ロジンの誘導体、水素化石油樹脂を用いることができる。これらの具体例は、前述のとおりである。

活性剤溶液中の樹脂は、はんだペースト印刷層の表面に活性剤溶液を塗布して、第二溶剤を蒸発除去することによって形成される活性剤層中に残留する。活性剤層中の樹脂は、はんだペースト印刷層中のはんだ粉末の酸化を防止する作用を有する。但し、活性剤層中の樹脂の量が多くなりすぎると、加熱によって、はんだペースト印刷層中の樹脂が軟化した際に、活性剤層中の樹脂も軟化して、はんだペースト印刷層のフラックスが流れだし、はんだペースト印刷層の形状を保持するのが難しくなることがある。このため、活性剤溶液中の樹脂の量は、３０質量％以下とすることが好ましい。

次に、本発明の実施形態であるはんだバンプの製造方法を説明する。
本実施形態のはんだバンプの製造方法は、前述のはんだペーストを基材の上に印刷して、はんだペースト印刷層を形成する工程、前記はんだペースト印刷層の上に、前述の活性剤溶液を塗布する工程、そして前記活性剤溶液を塗布した前記はんだペースト印刷層を加熱して、前記活性剤溶液の前記第二溶剤を蒸発させて除去した後、前記はんだペースト印刷層の樹脂を軟化させ、次いで前記はんだ粉末を溶融させることによってはんだバンプを形成する工程を含む。基材の例としては、シリコンウェーハ、プリント配線板、フレキシブルプリント配線板などを挙げることができる。

以下、本実施形態であるはんだバンプの製造方法を、基材がプリント配線板であり、はんだペーストが、第一溶剤としてプロピレングリコールモノフェニルエーテル（沸点：２４２．７℃）と、樹脂として重合ロジン（軟化点：９０〜１００℃）と、チキソ剤としてカスターワックスとを含有し、活性剤を含まないあるいは含んでいるとしても微量であるフラックスとはんだ粉末とを混合して調製したものであって、活性剤溶液が第二溶剤として２−プロパノール（沸点：８２．４℃）と、活性剤としてジフェニルグアニジン臭化水素酸塩とを含む含有するものである場合を例として、添付図面の図１を参照しながら説明する。

まず、図１に示すように、プリント配線板１の電極２の上にはんだペーストを印刷して、はんだペースト印刷層３を形成する。はんだペーストの印刷方法としては、ステンシルマスクを用いた印刷方法を用いることができる。

次に、はんだペースト印刷層３の上に活性剤溶液を塗布して、活性剤溶液塗布層４を形成する。図１では、活性剤溶液塗布層４は、プリント配線板１の全体に形成されているが、はんだペースト印刷層３の上にのみに形成してもよい。活性剤溶液の塗布方法としては、スプレー塗布法、浸漬塗布法（ディップ塗布法）を用いることができる。活性剤溶液の塗布量は、活性剤がハロゲン化水素酸塩の場合、はんだペースト１ｇに対する活性剤の量として、一般に０．００１ｇ以上である。活性剤がハロゲン化水素酸塩以外の場合、はんだペースト１ｇに対する活性剤の量として、一般に０．００２ｇ以上である。

次に、プリント配線板１を加熱炉に入れて、はんだペースト印刷層３を加熱する。はんだペースト印刷層３を加熱する工程（リフロー工程）は、窒素雰囲気下で行うことが好ましい。

リフロー工程では、まず、活性剤溶液塗布層４の２−プロパノール（第二溶剤）を蒸発させて除去する。この加熱によって、はんだペースト印刷層３の上に、ジフェニルグアニジン臭化水素酸塩を含む活性剤層５が形成される。この活性剤溶液塗布層４の第二溶剤を蒸発除去するための加熱は、２−プロパノールの沸点（８２．４℃）よりも高く、かつはんだペースト印刷層３に含まれる重合ロジンの軟化点（９０℃）よりも低い温度で１０〜３０秒間実施することが好ましい。

次に、活性剤層５が形成されたはんだペースト印刷層３を加熱して、はんだペースト印刷層３中の重合ロジンを軟化させる。はんだペースト印刷層３の重合ロジンが軟化することによって、活性剤層５中のジフェニルグアニジン臭化水素酸塩が軟化した重合ロジン中に溶解され、はんだペースト印刷層３中に行きわたり、はんだ粉末及びプリント配線板の電極２に触れることによって、はんだ粉末及びプリント配線板１の電極２の表面に生成している金属酸化物がジフェニルグアニジン臭化水素酸塩によって除去される。はんだ粉末表面の金属酸化物が除去されることにより、はんだ粉末間の凝集を阻害するものがなくなり、はんだ粉末が溶融しやすくなるとともに、はんだ粉末が凝集し易くなる。また、プリント配線板１の電極２の表面は、金属酸化物が除去されることによって、溶融したはんだとの濡れ性が向上する。このため、上記の方法によってはんだペースト印刷層を加熱することによって、プリント配線板の電極に半球状のはんだバンプを安定して形成することが可能となる。

＜実施例１〜４、比較例１〜３＞
（１）フラックスの調製
第一溶剤、樹脂、活性剤及びチキソ剤として下記の表１に記載の材料を、その表１に記載の量（質量部）にて混合してフラックスを調製した。得られたフラックスは、酸化値とハロゲン含有量を測定した。その結果を表１に示す。なお、フラックスの酸化値およびハロゲン含有量は、ＪＩＳ−Ｚ−３１９７に記載の方法に準拠した方法により測定した。

（２）はんだペーストの調製
上記（１）で調製したフラックスとはんだ粉末（組成：Ｓｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕ、平均粒径８．０μｍ）とを質量比で８８：１２の割合で混合して、はんだペーストを調製した。

（３）活性剤溶液の調製
第二溶剤、樹脂、活性剤として下記の表２に記載の材料を、その表２に記載の量（質量部）にて混合して活性剤溶液を調製した。

＜評価＞
（１）調製直後のはんだペーストの粘度
調製直後のはんだペーストの粘度を、スパイラル式粘度計を用いてＪＩＳ−Ｚ−３２８４に記載の方法に準拠した方法により測定した。その結果を、下記の表３に示す。
（２）はんだペーストの冷蔵保管後の粘度上昇量
調製直後のはんだペーストを密閉容器に入れ、１０℃以下に調整した冷蔵庫内にて６ヶ月保管した。保管後のはんだペーストを密閉容器から取り出して、そのはんだペーストの粘度を、上述の方法により測定した。測定した粘度の値から上記（１）で測定した調製直後のはんだペーストの粘度を引いた値を粘度上昇量として算出した。その結果を表３に示す。
（３）はんだペーストの連続印刷後の粘度上昇量
印刷機に、開口部を有しないステンシルマスクを設置し、そのステンシルマスクの上に調製直後のはんだペーストを置いて、スキージにて２４時間はんだペーストをローリングさせて、はんだペーストに負荷を与え続けた。２４時間負荷を与えたはんだペーストを、２４時間連続印刷した後のはんだペーストとして、その粘度を、上述の方法により測定した。測定した粘度の値から上記（１）で測定した調製直後のはんだペーストの粘度を引いた値を粘度の上昇量として算出した。その結果を表３に示す。

（４）はんだバンプの外観評価
印刷機に、開口径が１００μｍの開口部が１５０μｍのピッチにて６０００個設けられているステンシルマスク（厚さ３０μｍ）を設置し、そのステンシルマスクの上に上記（３）の記載の方法によって２４時間負荷を与えたはんだペーストを置いて、ガラスエポキシ基板上にはんだペーストを印刷してはんだペースト印刷層付きガラスエポキシ基板を作成した。実施例１〜４及び比較例１では、活性剤溶液をスプレー塗布法によって、はんだペースト印刷層付きガラスエポキシ基板のはんだペースト印刷層に、はんだペースト１ｇに対する活性剤の量が０．００１ｇ以上となるように塗布した。
その後、はんだペースト印刷層付きガラスエポキシ基板を、熱対流式リフロー炉を用い、窒素ガス雰囲気中にて最高温度２５０℃の条件にてリフローを行って、はんだバンプを製造した。放冷後、光学顕微鏡を用いて、はんだバンプの形状、ミッシングバンプの有無、はんだバンプの周囲に飛散したはんだボールの有無、ブリッジの有無を観察した。そして、その観察の結果、はんだバンプの形状がすべて半球状であること、ミッシングバンプが発生していないこと、はんだボールの数が３個以下であること、ブリッジが発生していないことの四つの条件全てを満足するものを◎、四つの条件のうちの一つの条件のみ見ただないものを○、二つ以上の条件を満足しないものを×とした。

上記の表３の結果から明らかなように、活性剤を含有しないあるいは活性剤を含有しているとしても酸価値が１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であるフラックスとはんだ粉末とを含むはんだペースト（実施例１〜４、比較例１）は、活性剤を酸価値が１００ｍｇＫＯＨ／ｇを超える量にて含有するフラックスとはんだ粉末とを含むはんだペースト（比較例２、３）と比較して、冷蔵保存後及び連続印刷後の粘度の上昇量が３０Ｐａ・ｓ未満と低く抑えられていることがわかる。また、そのはんだペーストを基板の上に印刷して形成したはんだペースト印刷層に、沸点がはんだペーストに含まれている樹脂の軟化点よりも低い第二溶剤及びその第二溶剤に溶解している活性剤を含有する活性剤溶液を塗布し、活性剤溶液の第二溶剤を蒸発させて除去した後、はんだペースト印刷層の樹脂を軟化させ、次いではんだ粉末を溶融させる方法によって製造したはんだバンプ（実施例１〜４）は、第二溶剤として沸点がはんだペーストに含まれている樹脂の軟化点よりも高い溶剤を用いた活性剤溶液を用いて製造したはんだバンプ（比較例１）と比較して、はんだバンプの形状が半球状であって、ミッシングバンプ、はんだボール、ブリッジなどが発生しにくいことがわかる。

１ プリント配線板
２ 電極
３ はんだペースト印刷層
４ 活性剤溶液塗布層
５ 活性剤層

Claims (6)

1. 第一溶剤、樹脂そしてチキソ剤を含有するフラックスと、はんだ粉末とを含むはんだペーストを基材の上に印刷して、はんだペースト印刷層を形成する工程、前記はんだペースト印刷層の上に、沸点が前記樹脂の軟化点よりも低い第二溶剤及び該第二溶剤に溶解している活性剤を含有する活性剤溶液を塗布する工程、そして前記活性剤溶液を塗布した前記はんだペースト印刷層を加熱して、前記活性剤溶液の前記第二溶剤を蒸発させて除去した後、前記はんだペースト印刷層の樹脂を軟化させ、次いで前記はんだ粉末を溶融させることによってはんだバンプを形成する工程を含むことを特徴とするはんだバンプの製造方法。
2. 前記はんだペーストのフラックスの酸価値が１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることを特徴とする請求項１に記載のはんだバンプの製造方法。
3. 前記活性剤溶液がさらに、軟化点が前記活性剤溶液の前記第二溶剤の沸点よりも高い樹脂を、３０質量％を超えない量にて含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のはんだバンプの製造方法。
4. 第一溶剤、樹脂そしてチキソ剤を含有するフラックスとはんだ粉末とを含むはんだペーストと、沸点が前記樹脂の軟化点よりも低い第二溶剤及び該第二溶剤に溶解している活性剤を含有する活性剤溶液とを含むことを特徴とするはんだバンプの製造用のキット。
5. 前記はんだペーストのフラックスの酸価値が１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることを特徴とする請求項４に記載のはんだバンプの製造用のキット。
6. 前記活性剤溶液がさらに、軟化点が前記活性剤溶液の前記第二溶剤の沸点よりも高い樹脂を、３０質量％を超えない量にて含むことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のはんだバンプの製造用のキット。
   

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