JP2018053057A - 熱硬化性フラックス組成物および電子基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】硬化物のガラス転移点が十分に高く、硬化物の比誘電率および誘電正接が十分に低く、かつ、リフローでのはんだ付け性およびセルフアライメント性に優れる熱硬化性フラックス組成物を提供すること。【解決手段】本発明の熱硬化性フラックス組成物は、リフローはんだ付けにより、はんだバンプを有する電子部品を電子基板に接合させる場合に用いる熱硬化性フラックス組成物であって、（Ａ）熱硬化性樹脂と、（Ｂ）硬化剤と、（Ｃ）活性剤とを含有し、前記（Ａ）成分が、（Ａ１）エポキシ樹脂および（Ａ２）活性エステル樹脂を含有し、前記（Ｂ）成分が、（Ｂ１）融点が１５０℃以上のポリアミン系硬化剤および（Ｂ２）イミダゾール系硬化剤からなる群から選択される少なくとも１種、並びに、（Ｂ３）ピリジン系硬化剤を含有することを特徴とするものである。【選択図】なし

Description

本発明は、熱硬化性フラックス組成物および電子基板の製造方法に関する。

電子機器の小型化および薄型化に伴い、はんだボールを有するパッケージ部品（例えばボールグリッドアレイパッケージ：ＢＧＡパッケージ）が用いられている。そして、このようなＢＧＡパッケージにおいてもファインピッチのものが要求されているが、ファインピッチのＢＧＡパッケージを実装基板に接合する場合には、はんだボールのみでは接合部分の強度が弱いという問題がある。そのため、通常は、アンダーフィル材をＢＧＡパッケージと実装基板との間に充填し硬化させることで接合部分を補強している。しかしながら、アンダーフィル材を充填し硬化させるためには手間がかかるため、生産コストの点で問題がある。
一方、実装基板上にフラックス剤を含有する接着剤を予め印刷しておき、印刷部分にパッケージ部品を実装する方法が提案されている（特許文献１参照）。

特開平４−２８０４４３号公報

特許文献１に記載の接着剤を用いる方法においては、接着剤の硬化物が実装基板に残ることになる。そのため、この接着剤の硬化物にも、実装基板に用いられる材料（ソルダーレジストなど）と同様の耐久性試験（例えば、冷熱サイクル試験）に合格することが求められる。しかしながら、特許文献１に記載の接着剤の硬化物は、ガラス転移点が低いために、冷熱サイクル試験が不合格となる。

一方で、硬化物のガラス転移点を高くするためには、エポキシ樹脂の骨格を剛直にする方法や、エポキシ樹脂の硬化率を上げる方法がある。しかしながら、このような方法による場合には、リフローでのはんだ付け性やセルフアライメント性を損なうという問題がある。また、リフローでのはんだ付け性やセルフアライメント性を向上させる手法としては、エポキシ樹脂の骨格を柔軟にする方法や、エポキシ樹脂の硬化率を下げる方法がある。しかしながら、このような方法による場合には、硬化物のガラス転移点が下がってしまう。このように、硬化物のガラス転移点と、リフローでのはんだ付け性およびセルフアライメント性とは、二律背反の関係にあり、これらを共に向上させるのは困難であった。

また、近年の高速データ通信の発達に伴い、デバイスの高周波数帯での利用が増えてきている。そして、従来のエポキシ樹脂は、誘電正接が高く、信号の遅延やノイズの原因となるという問題もあった。そのため、接着剤の硬化物には、比誘電率および誘電正接が低いことも求められる。

そこで、本発明は、硬化物のガラス転移点が十分に高く、硬化物の比誘電率および誘電正接が十分に低く、かつ、リフローでのはんだ付け性およびセルフアライメント性に優れる熱硬化性フラックス組成物、並びにそれを用いた電子基板の製造方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決すべく、本発明は、以下のような熱硬化性フラックス組成物および電子基板の製造方法を提供するものである。
すなわち、本発明の熱硬化性フラックス組成物は、リフローはんだ付けにより、はんだバンプを有する電子部品を電子基板に接合させる場合に用いる熱硬化性フラックス組成物であって、（Ａ）熱硬化性樹脂と、（Ｂ）硬化剤と、（Ｃ）活性剤とを含有し、前記（Ａ）成分が、（Ａ１）エポキシ樹脂および（Ａ２）活性エステル樹脂を含有し、前記（Ｂ）成分が、（Ｂ１）融点が１５０℃以上のポリアミン系硬化剤および（Ｂ２）イミダゾール系硬化剤からなる群から選択される少なくとも１種、並びに、（Ｂ３）ピリジン系硬化剤を含有することを特徴とするものである。

本発明の熱硬化性フラックス組成物においては、温度２５℃から５℃／ｍｉｎの昇温速度で昇温した場合において、温度２００℃における粘度が５Ｐａ・ｓ以下であり、且つ、温度２５０℃における粘度が５０Ｐａ・ｓ以上であることが好ましい。
本発明の熱硬化性フラックス組成物においては、前記（Ａ１）成分が、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂およびナフタレン型エポキシ樹脂からなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましい。
本発明の熱硬化性フラックス組成物においては、前記（Ｂ２）成分が、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、２，４−ジアミノ−６−［２’−エチル−４’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加物、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−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、１−シアノエチル−２−ウンデシルイミダゾール、および２，４−ジアミノ−６−［２’−ウンデシルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジンからなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましい。

本発明の熱硬化性フラックス組成物においては、当該熱硬化性フラックス組成物の硬化物が下記条件（i）〜（iii）の全てを満たすことが好ましい。
条件（i）：ガラス転移点が１００℃以上である。
条件（ii）：１ＧＨｚにおける比誘電率が３．０以下である。
条件（iii）：１ＧＨｚにおける誘電正接が０．０２以下である。
本発明の熱硬化性フラックス組成物においては、前記はんだバンプは、融点が２００℃以上２３０℃以下のはんだ合金からなることが好ましい。

本発明の電子基板の製造方法は、前記熱硬化性フラックス組成物を用いる電子基板の製造方法であって、配線基板上に、前記熱硬化性フラックス組成物を塗布する塗布工程と、はんだバンプを有する電子部品を前記配線基板の接合用ランド上に搭載する搭載工程と、前記電子部品が搭載された配線基板を加熱することにより、前記はんだバンプを溶融させ、前記はんだバンプを前記接合用ランドに接合するリフロー工程と、前記熱硬化性フラックス組成物を加熱して硬化させる熱硬化工程と、を備えることを特徴とする方法である。

本発明の熱硬化性フラックス組成物によれば、硬化物のガラス転移点が十分に高く、硬化物の比誘電率および誘電正接が十分に低く、かつ、リフローでのはんだ付け性およびセルフアライメント性が優れる理由は必ずしも定かではないが、本発明者らは以下のように推察する。
すなわち、本発明の熱硬化性フラックス組成物は、リフロー工程では、熱硬化性フラックス組成物の硬化がそれほど進まないような（Ｂ）硬化剤を用いている。そのため、溶融はんだの流動性が熱硬化性フラックス組成物の硬化物により妨げられることがないために、リフローでのはんだ付け性やセルフアライメント性を維持できる。一方で、本発明の熱硬化性フラックス組成物は、リフロー工程後の熱硬化工程で、十分に硬化させることができるので、硬化物のガラス転移点が十分に高くできる。さらに、（Ａ２）活性エステル樹脂は、上記のような硬化条件を満たすことができ、しかも（Ａ１）エポキシ樹脂単独の硬化物よりも、比誘電率および誘電正接を低くすることができる。以上のようにして、上記本発明の効果が達成されるものと本発明者らは推察する。

本発明によれば、硬化物のガラス転移点が十分に高く、硬化物の比誘電率および誘電正接が十分に低く、かつ、リフローでのはんだ付け性およびセルフアライメント性に優れる熱硬化性フラックス組成物、並びにそれを用いた電子基板の製造方法を提供できる。

［熱硬化性フラックス組成物］
まず、本発明の熱硬化性フラックス組成物について説明する。
本発明の熱硬化性フラックス組成物は、リフローはんだ付けにより、はんだバンプを有する電子部品を電子基板に接合させる場合に用いる熱硬化性フラックス組成物であって、以下説明する（Ａ）熱硬化性樹脂、（Ｂ）硬化剤および（Ｃ）活性剤を含有するものである。

本発明の熱硬化性フラックス組成物においては、温度２５℃から５℃／ｍｉｎの昇温速度で昇温した場合において、温度２００℃における粘度が５Ｐａ・ｓ以下であり、且つ、温度２５０℃における粘度が５０Ｐａ・ｓ以上であることが好ましい。温度２００℃における粘度が５Ｐａ・ｓを超える場合には、熱硬化性フラックス組成物の硬化が進み過ぎて、溶融はんだの流動性が妨げられるために、リフローでのはんだ付け性やセルフアライメント性が低下する傾向にある。他方、温度２５０℃における粘度が５０Ｐａ・ｓ未満の場合には、熱硬化性フラックス組成物の硬化性が不十分なために、硬化物のガラス転移点が低くなる傾向にある。
ここで、粘度は、レオメーターにより測定することができる。具体的には、レオメーター（ＨＡＡＫＥ社製、商品名「ＭＡＲＳ−III」）を用いて、所定の条件により粘度を測定することができる。

また、本発明の熱硬化性フラックス組成物の硬化物のガラス転移点は、１００℃以上であることが好ましく、１２０℃以上であることがより好ましく、１３０℃以上であることが特に好ましい。ガラス転移点が前記下限以上であれば、冷熱サイクル試験でのはんだの亀裂などを十分に抑制できる。
ここで、ガラス転移点は、動的粘弾性測定装置（ＤＭＡ）を用いて測定できる。具体的にはセイコーインスツル社製の動的粘弾性測定装置「ＤＭＳ６１００」を用い、熱硬化性フラックス組成物の硬化物（厚み：１００μｍ、長さ：２０ｍｍ、幅：４ｍｍ）を試料として、昇温速度５℃／ｍｉｎの条件にて測定を行い、ｔａｎδのピーク値をガラス転移点として測定できる。なお、試料の大きさについては、前記条件よりも大きいものであれば測定できる。

本発明の熱硬化性フラックス組成物の硬化物の１ＧＨｚにおける比誘電率は、３．０以下であることが好ましく、２．７以下であることがより好ましく、２．５以下であることが特に好ましい。また、本発明の熱硬化性フラックス組成物の硬化物の１ＧＨｚにおける誘電正接は、０．０２以下であることが好ましく、０．０１以下であることがより好ましく、０．００５以下であることが特に好ましい。比誘電率および誘電正接が前記上限以下であれば、信号の遅延やノイズの発生を十分に抑制できる。
ここで、比誘電率および誘電正接は、インピーダンスアナライザーを用いて測定できる。具体的にはＨＥＷＬＥＴＴ ＰＡＣＫＡＲＤ社製のインピーダンスアナライザー「４２９１Ｂ」を用い、熱硬化性フラックス組成物の硬化物（厚み：１５０〜２００μｍ、長さ：５０ｍｍ、幅：５０ｍｍ）を試料として、測定温度２５℃、周波数１ＧＨｚの条件にて測定を行い、周波数１ＧＨｚにおける比誘電率および誘電正接を測定できる。

なお、熱硬化性フラックス組成物の２００℃および２５０℃における粘度、並びに、硬化物のガラス転移点、１ＧＨｚにおける比誘電率および誘電正接を上述した範囲に調整する方法としては、以下のような方法が挙げられる。
熱硬化性フラックス組成物の２００℃および２５０℃における粘度は、エポキシ樹脂および硬化剤などの種類（特に、硬化剤の種類）を変更することによって調整できる。例えば、硬化剤のエポキシ樹脂との反応性を調整することにより、２００℃および２５０℃における粘度を調整できる。
硬化物のガラス転移点は、熱硬化性樹脂および硬化剤などの種類や配合量を変更することによって調整できる。例えば、熱硬化性樹脂および硬化剤の組み合わせを調整することにより、ガラス転移点を調整できる。
硬化物の１ＧＨｚにおける比誘電率および誘電正接は、熱硬化性樹脂および硬化剤などの種類や配合量を変更することによって調整できる。例えば、熱硬化性樹脂および硬化剤の組み合わせを調整することにより、比誘電率および誘電正接を調整できる。

［（Ａ）成分］
本発明に用いる（Ａ）熱硬化性樹脂は、（Ａ１）エポキシ樹脂および（Ａ２）活性エステル樹脂を含有する。
前記（Ａ１）エポキシ樹脂としては、公知のエポキシ樹脂を適宜用いることができる。このようなエポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ビフェニル型、ナフタレン型、クレゾールノボラック型、フェノールノボラック型などのエポキシ樹脂が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。また、これらのエポキシ樹脂は、硬化物の耐衝撃性の観点から、ゴム変性されたものであることが好ましい。さらに、これらのエポキシ樹脂は、常温で液状のものを含有することが好ましく、常温で固形のものを用いる場合には、常温で液状のものと併用することが好ましい。

また、前記（Ａ１）成分は、硬化物のガラス転移点を高めたり、耐衝撃性を高めるという観点から、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂およびナフタレン型エポキシ樹脂からなる群から選択される１種であることが好ましい。

前記（Ａ２）活性エステル樹脂は、前記（Ａ１）エポキシ樹脂と反応するエステル樹脂であり、例えば、下記一般式（１）で表されるエステル樹脂である。

前記一般式（１）において、Ｒ^１およびＲ^２は、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、置換もしくは無置換の炭化水素基を示す。
前記（Ａ２）成分の市販品としては、ＥＰＩＣＬＯＮ ＨＰＣ−８０００−６５Ｔなど（ＤＩＣ社製）が挙げられる。
また、前記（Ａ１）成分と前記（Ａ２）成分との反応機構は、下記反応式に示す通りである。

前記（Ａ１）成分および前記（Ａ２）成分の質量比率（Ａ１／Ａ２）は、硬化物のガラス転移点、比誘電率および誘電正接の観点から、１／２以上４／１以下であることが好ましく、１／１以上２／１以下であることがより好ましい。

前記（Ａ）成分の配合量は、熱硬化性フラックス組成物１００質量％に対して、４０質量％以上９５質量％以下であることが好ましく、６０質量％以上９２質量％以下であることがより好ましく、７０質量％以上９０質量％以下であることが特に好ましい。（Ａ）成分の配合量が前記範囲内であれば、十分な硬化性を確保でき、電子部品と電子基板とのはんだ接合を十分に補強できる。

［（Ｂ）成分］
本発明に用いる（Ｂ）硬化剤は、（Ｂ１）融点が１５０℃以上のポリアミン系硬化剤および（Ｂ２）イミダゾール系硬化剤からなる群から選択される少なくとも１種、並びに、（Ｂ３）ピリジン系硬化剤を含有する。これらの（Ｂ１）成分、（Ｂ２）成分および（Ｂ３）成分を用いる場合には、リフロー工程では、熱硬化性フラックス組成物の硬化がそれほど進まないようにでき、かつ、リフロー工程後の熱硬化工程で、熱硬化性フラックス組成物を十分に硬化させることができる。
また、この（Ｂ）成分としては、（Ｂ１）成分、（Ｂ２）成分および（Ｂ３）成分以外の公知のエポキシ樹脂硬化剤を、本発明の効果を阻害しない範囲で使用してもよい。ただし、ジシアンジアミド（ＤＩＣＹ）およびその誘導体、または、メラミンおよびその誘導体などは、リフロー工程において、熱硬化性フラックス組成物の硬化が進み過ぎるために、使用しないことが好ましい。また、（Ｂ１）成分、（Ｂ２）成分および（Ｂ３）成分以外の公知のエポキシ樹脂硬化剤を使用する場合、その配合量は、（Ｂ）成分１００質量％に対して、１０質量％以下であることが好ましく、５質量％以下であることがより好ましい。

前記（Ｂ１）成分としては、ポリアミン系のエポキシ硬化剤として市販されているものの中から、融点が１５０℃以上（より好ましくは１６０℃以上）のものを選択して使用できる。
前記（Ｂ１）成分の市販品としては、アデカハードナーＥＨシリーズの変性脂肪族ポリアミン系硬化剤など（ＡＤＥＫＡ社製）が挙げられる。

前記（Ｂ２）成分としては、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、２，４−ジアミノ−６−［２’−エチル−４’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加物、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−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、１−シアノエチル−２−ウンデシルイミダゾール、および２，４−ジアミノ−６−［２’−ウンデシルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジンが挙げられる。これらの中でも、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加物、および１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾリウムトリメリテイトなどを用いることが好ましい。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
前記（Ｂ２）成分の市販品としては、２Ｐ４ＭＨＺ、２ＰＨＺ−ＰＷ、２Ｅ４ＭＺ−Ａ、２ＭＺ−Ａ、２ＭＡ−ＯＫ、２ＰＺ−ＣＮ、２ＰＺＣＮＳ−ＰＷ、Ｃ１１Ｚ−ＣＮ、およびＣ１１Ｚ−Ａ（四国化成工業社製など、商品名）が挙げられる。

前記（Ｂ３）成分としては、Ｎ，Ｎ−ジメチル−４−アミノピリジン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−４−アミノピリジン、２−アミノピリジン、４−アミノピリジン、および２，６−ジアミノピリジンなどが挙げられる。これらの中でも、Ｎ，Ｎ−ジメチル−４−アミノピリジンを用いることが好ましい。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。

本発明においては、熱硬化性フラックス組成物の２００℃および２５０℃における粘度、および硬化物のガラス転移点などを上述した範囲に調整するために、（Ｂ）成分として、（Ｂ１）成分および（Ｂ２）成分からなる群から選択される少なくとも１種のみと、（Ｂ３）成分との組み合わせで用いることが好ましい。
前記（Ｂ１）成分および前記（Ｂ２）成分の合計量と、前記（Ｂ３）成分との質量比率（（Ｂ１＋Ｂ２）／Ｂ３）は、硬化物のガラス転移点、比誘電率および誘電正接の観点から、２／１以上３０／１以下であることが好ましく、５／１以上１５／１以下であることがより好ましい。

前記（Ｂ）成分の配合量は、熱硬化性フラックス組成物１００質量％に対して、０．１質量％以上１０質量％以下であることが好ましく、０．２質量％以上５質量％以下であることがより好ましく、０．５質量％以上３質量％以下であることが特に好ましい。（Ｂ）成分の配合量が前記下限以上であれば、熱硬化性フラックス組成物の硬化性を確保できる。他方、（Ｂ）成分の配合量が前記上限以下であれば、熱硬化性フラックス組成物の保存安定性を確保できる。

［（Ｃ）成分］
本発明に用いる（Ｃ）活性剤としては、有機酸、非解離性のハロゲン化化合物からなる非解離型活性剤、アミン系活性剤などが挙げられる。

前記有機酸としては、モノカルボン酸、ジカルボン酸などの他に、その他の有機酸が挙げられる。
モノカルボン酸としては、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、カプリン酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、ツベルクロステアリン酸、アラキジン酸、ベヘニン酸、リグノセリン酸、グリコール酸などが挙げられる。
ジカルボン酸としては、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、ジグリコール酸などが挙げられる。
その他の有機酸としては、ダイマー酸、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、ピコリン酸などが挙げられる。

前記非解離型活性剤としては、ハロゲン原子が共有結合により結合した非塩系の有機化合物が挙げられる。このハロゲン化化合物としては、塩素化物、臭素化物、フッ化物のように塩素、臭素、フッ素の各単独元素の共有結合による化合物でもよいが、塩素、臭素およびフッ素の任意の２つまたは全部のそれぞれの共有結合を有する化合物でもよい。これらの化合物は、水性溶媒に対する溶解性を向上させるために、例えばハロゲン化アルコールやハロゲン化カルボキシル化合物のように水酸基やカルボキシル基などの極性基を有することが好ましい。ハロゲン化アルコールとしては、例えば２，３−ジブロモプロパノール、２，３−ジブロモブタンジオール、トランス−２，３−ジブロモ−２−ブテン−１，４−ジオール、１，４−ジブロモ−２−ブタノール、トリブロモネオペンチルアルコールなどの臭素化アルコール、１，３−ジクロロ−２−プロパノール、１，４−ジクロロ−２−ブタノールなどの塩素化アルコール、３−フルオロカテコールなどのフッ素化アルコール、その他これらに類する化合物が挙げられる。ハロゲン化カルボキシル化合物としては、２−ヨード安息香酸、３−ヨード安息香酸、２−ヨードプロピオン酸、５−ヨードサリチル酸、５−ヨードアントラニル酸などのヨウ化カルボキシル化合物、２−クロロ安息香酸、３−クロロプロピオン酸などの塩化カルボキシル化合物、２，３−ジブロモプロピオン酸、２，３−ジブロモコハク酸、２−ブロモ安息香酸などの臭素化カルボキシル化合物、その他これらに類する化合物が挙げられる。

前記アミン系活性剤としては、アミン類（エチレンジアミンなどのポリアミンなど）、アミン塩類（トリメチロールアミン、シクロヘキシルアミン、ジエチルアミンなどのアミンやアミノアルコールなどの有機酸塩や無機酸塩（塩酸、硫酸、臭化水素酸など））、アミノ酸類（グリシン、アラニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、バリンなど）、アミド系化合物などが挙げられる。具体的には、ジフェニルグアニジン臭化水素酸塩、シクロヘキシルアミン臭化水素酸塩、ジエチルアミン塩（塩酸塩、コハク酸塩、アジピン酸塩、セバシン酸塩など）、トリエタノールアミン、モノエタノールアミン、これらのアミンの臭化水素酸塩などが挙げられる。

前記（Ｃ）成分の配合量としては、熱硬化性フラックス組成物１００質量％に対して、１質量％以上２５質量％以下であることが好ましく、２質量％以上２０質量％以下であることがより好ましく、３質量％以上１５質量％以下であることが特に好ましい。（Ｃ）成分の配合量が前記下限以上であれば、はんだ接合の不良をより確実に防止できる。また、（Ｃ）成分の配合量が前記上限以下であれば、熱硬化性フラックス組成物の絶縁性を確保できる。

また、本発明の熱硬化性フラックス組成物は、前記（Ａ）成分、前記（Ｂ）成分および前記（Ｃ）成分の他に、（Ｄ）チクソ剤をさらに含有してもよい。

［（Ｄ）成分］
本発明に用いる（Ｄ）チクソ剤としては、硬化ひまし油、アミド類、カオリン、コロイダルシリカ、有機ベントナイト、ガラスフリットなどが挙げられる。これらのチクソ剤は１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。

前記（Ｄ）成分を用いる場合、その配合量は、熱硬化性フラックス組成物１００質量％に対して、０．１質量％以上５質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以上２質量％以下であることがより好ましい。（Ｄ）成分の配合量が前記下限以上であれば、十分なチクソ性が得られ、ダレを十分に抑制できる。また、（Ｄ）成分の配合量が前記上限以下であれば、チクソ性が高すぎて、印刷不良となることはない。

［他の成分］
本発明の熱硬化性フラックス組成物は、必要に応じて、前記（Ａ）成分〜前記（Ｄ）成分の他に、界面活性剤、カップリング剤、消泡剤、粉末表面処理剤、反応抑制剤、沈降防止剤、フィラーなどの添加剤を含有していてもよい。これらの添加剤の配合量としては、熱硬化性フラックス組成物１００質量％に対して、０．０１質量％以上１０質量％以下であることが好ましく、０．０５質量％以上５質量％以下であることがより好ましい。

［熱硬化性フラックス組成物の製造方法］
本発明の熱硬化性フラックス組成物は、前記（Ａ）成分〜前記（Ｄ）成分などを前記の所定の割合で配合し、撹拌混合することで製造できる。

［電子基板の製造方法］
次に、本発明の電子基板の製造方法について説明する。なお、本発明の熱硬化性フラックス組成物の使用方法が、本発明の電子基板の製造方法に限定されるわけではない。
本発明の電子基板の製造方法は、前述した本発明の熱硬化性フラックス組成物を用いる方法であって、以下説明する塗布工程、搭載工程、リフロー工程および熱硬化工程を備える。

塗布工程においては、配線基板上に、前記熱硬化性フラックス組成物を塗布する。
配線基板としては、プリント配線基板、配線が設けられたシリコン基板などが挙げられる。
塗布装置としては、スピンコータ、スプレーコータ、バーコータ、アプリケータ、ディスペンサ、およびスクリーン印刷機などが挙げられる。なお、塗布装置として、スピンコータ、スプレーコータなどを用いる場合には、熱硬化性フラックス組成物を溶剤にて希釈して用いることが好ましい。
溶剤としては、ケトン類（例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン）、芳香族炭化水素類（例えば、トルエン、キシレン）、アルコール類（例えば、メタノール、イソプロパノール、シクロヘキサノール）、脂環式炭化水素類（例えば、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン）、石油系溶剤類（例えば、石油エーテル、石油ナフサ）、セロソルブ類（例えば、セロソルブ、ブチルセロソルブ）、（例えば、カルビトール、ブチルカルビトール）、および、エステル類（例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、エチルジグリコールアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート）などが挙げられる。これらは１種を単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。
塗布膜の厚み（塗布膜厚）は、適宜設定できる。

搭載工程においては、はんだバンプを有する電子部品を前記配線基板の接合用ランド上に搭載する。
はんだバンプを有する電子部品としては、例えば、ＢＧＡパッケージ、チップサイズパッケージなどが挙げられる。
はんだバンプは、融点が２００℃以上２３０℃以下のはんだ合金からなることが好ましい。なお、はんだバンプは、その表面にはんだ合金によるメッキがされているものであってもよい。融点が２００℃以上２３０℃以下のはんだ合金としては、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系、およびＳｎ−Ａｇ系などのはんだ合金が挙げられる。
搭載工程で用いる装置としては、公知のチップマウント装置を適宜用いることができる。
また、接合用ランドの材質としては、公知の導電性材料（銅、銀など）を適宜用いることができる。

リフロー工程においては、前記電子部品が搭載された配線基板を加熱することにより、前記はんだバンプを溶融させ、前記はんだバンプを前記接合用ランドに接合する。
ここで用いる装置としては、公知のリフロー炉を適宜用いることができる。
リフロー条件は、はんだの融点に応じて適宜設定すればよい。例えば、Ｓｎ−Ａｕ−Ｃｕ系のはんだ合金を用いる場合には、プリヒートを温度１５０〜１８０℃で６０〜１２０秒行い、ピーク温度を２２０〜２６０℃に設定すればよい。

熱硬化工程においては、前記熱硬化性フラックス組成物を加熱して硬化させる。
加熱条件としては、加熱温度が、１５０℃以上２２０℃以下であることが好ましく、１８０℃以上２００℃以下であることがより好ましい。加熱温度が前記範囲内であれば、熱硬化性フラックス組成物を十分に硬化させることができ、電子基板に搭載された電子部品への悪影響も少ない。
加熱時間は、１０分間以上３時間以下であることが好ましく、３０分間以上９０分間以下であることがより好ましい。加熱時間が前記範囲内であれば、熱硬化性フラックス組成物を十分に硬化させることができ、電子基板に搭載された電子部品への悪影響も少ない。

以上のような電子基板の製造方法によれば、熱硬化性フラックス組成物の硬化物により、はんだバンプによる接合部を補強できる。
なお、本発明の電子基板の製造方法は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良などは本発明に含まれるものである。

次に、本発明を実施例および比較例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。なお、実施例および比較例にて用いた材料を以下に示す。
（（Ａ１）成分）
エポキシ樹脂Ａ：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、商品名「ＥＰＩＣＬＯＮ ＥＸＡ−８５０ＣＲＰ」、ＤＩＣ社製
エポキシ樹脂Ｂ：ナフタレン型エポキシ樹脂、商品名「ＥＰＩＣＬＯＮ ＨＰ−４０３２Ｄ」、ＤＩＣ社製
（（Ａ２）成分）
活性エステル樹脂：商品名「ＥＰＩＣＬＯＮ ＨＰＣ−８０００−６５Ｔ」、ＤＩＣ社製
（（Ｂ２）成分）
硬化剤Ａ：２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、商品名「２Ｐ４ＭＨＺ」、四国化成工業社製
（（Ｂ３）成分）
硬化剤Ｂ：Ｎ，Ｎ−ジメチル−４−アミノピリジン
（（Ｃ）成分）
活性剤Ａ：アジピン酸
活性剤Ｂ：ベンジルアミンアジピン酸塩
（（Ｄ）成分）
チクソ剤：商品名「ゲルオールＤ」、新日本理化社製
（他の成分）
硬化剤Ｃ：ジシアンジアミド
硬化剤Ｄ：メラミン

［実施例１］
エポキシ樹脂Ａ５０質量部、エポキシ樹脂Ｂ３７．９質量部、硬化剤Ａ１質量部、硬化剤Ｂ０．１質量部、活性剤Ａ５質量部、活性剤Ｂ５質量部およびチクソ剤１質量部を容器に投入し、粉砕混合機にて、粉砕し混合し分散させて熱硬化性フラックス組成物を得た。
また、得られた熱硬化性フラックス組成物１００質量部に対し、溶剤（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）１０質量部を加えて、スピンコータ用塗布液を調製した。
そして、基板上に、スピンコータを用いて、スピンコータ用塗布液を塗布した。塗布膜の塗布膜厚は、３０μｍであった。次に、チップ部品（１００５チップ、はんだ合金：Ｓｎ−Ａｕ３.０−Ｃｕ０．５、はんだの融点：２１７℃〜２２０℃）を、塗膜形成後の基板の接合用ランド上に搭載し、リフロー炉（タムラ製作所社製）に通して加熱した。ここでのリフロー条件は、プリヒート温度が１５０〜１８０℃（６０秒間）で、温度２２０℃以上の時間が５０秒間で、ピーク温度が２３０℃である。その後、リフロー後の基板を、加熱炉に投入し、温度２００℃にて１時間の加熱処理を施して、試験基板を作製した。

［実施例２、比較例１および２］
表１に示す組成に従い各材料を配合した以外は実施例１と同様にして、熱硬化性フラックス組成物、スピンコータ用塗布液、および試験基板を得た。

＜熱硬化性フラックス組成物の評価＞
熱硬化性フラックス組成物の評価（熱硬化性フラックス組成物の２００℃および２５０℃における粘度、硬化物のガラス転移点、はんだ溶融性、比誘電率、誘電正接）を以下のような方法で行った。得られた結果を表１に示す。
（１）熱硬化性フラックス組成物の粘度
レオメーター（ＨＡＡＫＥ社製、商品名「ＭＡＲＳ−III」）を用いて、温度２５℃からはんだの融点まで５℃／ｍｉｎの昇温速度で昇温しつつ、熱硬化性フラックス組成物の粘度を測定した。得られた結果から、（i）温度２００℃における粘度、および、（ii）温度２５０℃における粘度を求めた。そして、粘度については、下記の基準に従って、区分けした。
Ａ：粘度が５Ｐａ・ｓ以下である。
Ｂ：粘度が５Ｐａ・ｓ超５０Ｐａ・ｓ未満である。
Ｃ：粘度が５０Ｐａ・ｓ以上である。
（２）硬化物のガラス転移点
セイコーインスツル社製の動的粘弾性測定装置「ＤＭＳ６１００」を用い、熱硬化性フラックス組成物の硬化物（硬化条件：２００℃１時間、厚み：１００μｍ、長さ：２０ｍｍ、幅：４ｍｍ）を試料として、昇温速度５℃／ｍｉｎの条件にて測定を行った。得られたグラフから、ｔａｎδのピーク値をガラス転移点として読み取った。
（３）はんだ溶融性
熱硬化性フラックス組成物５０質量％と、はんだ粉末（はんだ合金：Ｓｎ−Ａｕ３.０−Ｃｕ０．５、粒子径分布：２０〜４０μｍ）５０質量％とを混合して、混合試料を得た。得られた混合試料を、基板（表面の材質：銅）上に、スクリーン印刷法により、直径１ｃｍ、厚み５０μｍの塗膜を形成し、温度２５０℃に設定したホットプレート上で３０秒間加熱した。そして、はんだの溶融状態を目視にて観察し、下記の基準に従って、はんだ溶融性を評価した。
○：はんだが溶融した。
×：はんだが溶融しなかった。
（４）比誘電率および（５）誘電正接
ＨＥＷＬＥＴＴ ＰＡＣＫＡＲＤ社製のインピーダンスアナライザー「４２９１Ｂ」を用い、熱硬化性フラックス組成物の硬化物（塗布膜厚：２００μｍ、硬化条件：２００℃１時間、厚み：１５０〜２００μｍ、長さ：５０ｍｍ、幅：５０ｍｍ）を試料として、測定温度２５℃、周波数１ＧＨｚの条件にて測定を行い、周波数１ＧＨｚにおける比誘電率および誘電正接を測定した。

表１に示す結果からも明らかなように、本発明の熱硬化性フラックス組成物を用いた場合（実施例１〜２）には、はんだ溶融性が良好で、硬化物のガラス転移点が十分に高く、硬化物の比誘電率および誘電正接が十分に低いことが確認された。また、はんだ溶融性があることから、リフローでのはんだ付け性およびセルフアライメント性が優れることが確認された。

本発明の熱硬化性フラックス組成物は、電子機器のプリント配線基板などの電子基板に電子部品を実装するための技術として特に好適に用いることができる。

Claims (7)

1. リフローはんだ付けにより、はんだバンプを有する電子部品を電子基板に接合させる場合に用いる熱硬化性フラックス組成物であって、
   （Ａ）熱硬化性樹脂と、（Ｂ）硬化剤と、（Ｃ）活性剤とを含有し、
   前記（Ａ）成分が、（Ａ１）エポキシ樹脂および（Ａ２）活性エステル樹脂を含有し、
   前記（Ｂ）成分が、（Ｂ１）融点が１５０℃以上のポリアミン系硬化剤および（Ｂ２）イミダゾール系硬化剤からなる群から選択される少なくとも１種、並びに、（Ｂ３）ピリジン系硬化剤を含有する
   ことを特徴とする熱硬化性フラックス組成物。
2. 請求項１に記載の熱硬化性フラックス組成物において、
   温度２５℃から５℃／ｍｉｎの昇温速度で昇温した場合において、温度２００℃における粘度が５Ｐａ・ｓ以下であり、且つ、温度２５０℃における粘度が５０Ｐａ・ｓ以上である
   ことを特徴とする熱硬化性フラックス組成物。
3. 請求項１または請求項２に記載の熱硬化性フラックス組成物において、
   前記（Ａ１）成分が、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂およびナフタレン型エポキシ樹脂からなる群から選択される少なくとも１種である
   ことを特徴とする熱硬化性フラックス組成物。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の熱硬化性フラックス組成物において、
   前記（Ｂ２）成分が、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、２，４−ジアミノ−６−［２’−エチル−４’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加物、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−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、１−シアノエチル−２−ウンデシルイミダゾール、および２，４−ジアミノ−６−［２’−ウンデシルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジンからなる群から選択される少なくとも１種である
   ことを特徴とする熱硬化性フラックス組成物。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の熱硬化性フラックス組成物において、
   当該熱硬化性フラックス組成物の硬化物が下記条件（i）〜（iii）の全てを満たす
   ことを特徴とする熱硬化性フラックス組成物。
   条件（i）：ガラス転移点が１００℃以上である。
   条件（ii）：１ＧＨｚにおける比誘電率が３．０以下である。
   条件（iii）：１ＧＨｚにおける誘電正接が０．０２以下である。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の熱硬化性フラックス組成物において、
   前記はんだバンプは、融点が２００℃以上２３０℃以下のはんだ合金からなる
   ことを特徴とする熱硬化性フラックス組成物。
7. 請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の熱硬化性フラックス組成物を用いる電子基板の製造方法であって、
   配線基板上に、前記熱硬化性フラックス組成物を塗布する塗布工程と、
   はんだバンプを有する電子部品を前記配線基板の接合用ランド上に搭載する搭載工程と、
   前記電子部品が搭載された配線基板を加熱することにより、前記はんだバンプを溶融させ、前記はんだバンプを前記接合用ランドに接合するリフロー工程と、
   前記熱硬化性フラックス組成物を加熱して硬化させる熱硬化工程と、を備える
   ことを特徴とする電子基板の製造方法。