JP2018161673A - 熱硬化性フラックス組成物、はんだ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、かつ、はんだ溶融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、融点が２００℃以上２４０℃以下のはんだ合金からなるはんだ粉末またははんだバンプに用いる熱硬化性フラックス組成物であって、（Ａ）エポキシ樹脂と、（Ｂ）硬化剤と、（Ｃ）活性剤とを含有し、前記（Ａ）成分が、（Ａ１）ナフタレン型エポキシ樹脂を含有し、前記（Ｃ）成分が、（Ｃ１）ｐＫａが３．８以下であり、かつ融点が１６０℃以下であるカルボン酸、および、ｐＫａが３．８以下であり、かつ融点が１６０℃以下であるカルボン酸の塩からなる群から選択される少なくとも１種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、はんだ組成物および電子基板の製造方法に関する。

近年、電子機器の小型軽量化が進むと同時に、配線基板の高密度実装化が進んでいる。そして、実装する電子部品も小型化が進むにつれ、接続端子ピッチも小さくなっている。その結果、接続端子自身も小さくする必要があるため、電子部品と配線基板との接続強度が弱くなってしまう。その強化策の一つとして、電子部品と配線基板との間にアンダーフィル剤を入れて硬化させる方法も実用化されている。しかし、実装工程が長くなる、或いは電子部品または接合不良が発見されたときにリペアーができないという欠点がある。

そこで、電子部品と配線基板との接続強度をはんだ組成物により向上することが求められており、例えば、熱硬化性樹脂、有機酸、溶剤および硬化剤を含有する熱硬化性フラックスと、はんだ粉末とを含有するはんだ組成物が提案されている（例えば、特許文献１）。

特開２００１−２１９２９４号公報

特許文献１に記載の熱硬化性フラックスを用いる方法においては、熱硬化性フラックスの硬化物が実装基板に残ることになる。そのため、この熱硬化性フラックスの硬化物にも、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に記載の熱硬化性フラックスの硬化物は、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、はんだ溶融性を損なうという問題がある。また、はんだ溶融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、はんだ溶融性とは、トレードオフの関係にあり、これらを共に向上させるのは困難であった。

そこで、本発明は、硬化物のガラス転移点が十分に高く、かつ、はんだ溶融性に優れる熱硬化性フラックス組成物およびはんだ組成物、並びにそれら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、はんだ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。
本発明の熱硬化性フラックス組成物は、融点が２００℃以上２４０℃以下のはんだ合金からなるはんだ粉末またははんだバンプに用いる熱硬化性フラックス組成物であって、（Ａ）エポキシ樹脂と、（Ｂ）硬化剤と、（Ｃ）活性剤とを含有し、前記（Ａ）成分が、（Ａ１）ナフタレン型エポキシ樹脂を含有し、前記（Ｃ）成分が、（Ｃ１）ｐＫａが３．８以下であり、かつ融点が１６０℃以下であるカルボン酸、および、ｐＫａが３．８以下であり、かつ融点が１６０℃以下であるカルボン酸の塩からなる群から選択される少なくとも１種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、前記（Ｂ）成分が、アセトグアナミンを含有することが好ましい。
本発明の熱硬化性フラックス組成物においては、前記（Ａ）成分が、さらに、（Ａ２）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂およびビスフェノールＦ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種を含有することが好ましい。
本発明の熱硬化性フラックス組成物においては、前記（Ｃ１）成分が、ジグリコール酸、２，２−チオジグリコール酸、テトラヒドロフラン−２−カルボン酸、ｎ−ブチルアミンジグリコール酸塩、および、ベンジルアミンテトラヒドロフラン−２−カルボン酸塩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。

本発明のはんだ組成物は、前記熱硬化性フラックス組成物と、（Ｄ）融点が２００℃以上２４０℃以下のはんだ合金からなるはんだ粉末とを含有することを特徴とするものである。
本発明の第１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、前記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前記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。
本発明の第２の電子基板の製造方法は、前記はんだ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、前記はんだ組成物を塗布する塗布工程と、電子部品を前記はんだ組成物上に搭載する搭載工程と、前記電子部品が搭載された前記配線基板を加熱することにより、前記はんだ粉末を溶融させ、前記電子部品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、かつ、はんだ溶融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のように、（Ａ１）ナフタレン型エポキシ樹脂と、有機酸などの活性剤とを併用する場合には、通常、リフロー工程におけるプリヒート（通常は、１５０℃以上１７０℃以下の範囲）により、熱硬化性フラックス組成物の硬化が進むために、有機酸の活性作用が妨げられて、はんだ溶融性が著しく低下してしまう。これに対し、本発明者らは、鋭意研究の結果、有機酸の中でも、（Ｃ１）ｐＫａが３．８以下であり、かつ融点が１６０℃以下であるカルボン酸を用いた場合には、驚くべきことに、はんだ溶融性が低下しないことを見出した。この理由については、必ずしも明らかではないが、この（Ｃ１）成分は、リフロー工程における熱硬化性フラックス組成物の硬化を遅くできるとともに、活性作用が他の有機酸よりも優れるためにはんだ溶融性が低下しないものと、本発明者らは推察する。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。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、かつ、はんだ溶融性に優れる熱硬化性フラックス組成物およびはんだ組成物、並びにそれら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、本実施形態の熱硬化性フラックス組成物について説明する。
本実施形態の熱硬化性フラックス組成物は、融点が２００℃以上２４０℃以下のはんだ合金からなるはんだ粉末またははんだバンプ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）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤および（Ｃ）活性剤を含有するものである。

本実施形態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く、１５０℃以上であることが最も好ましい。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。

なお、熱硬化性フラックス組成物の硬化物のガラス転移点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。
硬化物のガラス転移点は、エポキシ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、エポキシ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。

［（Ａ）成分］
本実施形態に用いる（Ａ）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ってもよい。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。

前記（Ａ）成分は、硬化物のガラス転移点を高めるという観点から、（Ａ１）ナフタレン型エポキシ樹脂を含有することが必要である。また、前記（Ａ）成分は、さらに、（Ａ２）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂およびビスフェノールＦ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種を含有することが好ましい。このように、（Ａ１）成分および（Ａ２）成分を併用することにより、エポキシ樹脂が結晶化してしまうことを抑制でき、硬化物の耐衝撃性を高めることができる。このような場合、（Ａ１）成分および（Ａ２）成分の質量比（Ａ１／Ａ２）は、１／９以上９／１以下であることが好ましい。また、硬化物のガラス転移点を高めるという観点からは、（Ａ１）成分および（Ａ２）成分の質量比（Ａ１／Ａ２）は、１／３以上であることがより好ましく、１／１以上であることが特に好ましく、３／１以上であることが最も好ましい。一方で、硬化物の耐衝撃性を高めるという観点からは、８／１以下であることがより好ましく、６／１以下であることが特に好ましく、４／１以下であることが最も好ましい。

また、前記（Ａ）成分は、本発明の効果を阻害しない範囲で、（Ａ１）成分および（Ａ２）成分以外のエポキシ樹脂を含有していてもよい。このようなエポキシ樹脂を使用する場合、その配合量は、（Ａ）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（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９７質量％以下であることが好ましく、６０質量％以上９５質量％以下であることがより好ましく、７０質量％以上９３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］
本実施形態に用いる（Ｂ）硬化剤は、（Ｂ１）トリアジン系硬化剤を含有することが好ましい。この（Ｂ１）成分を用いる場合には、リフロー工程における熱硬化性フラックス組成物の硬化性にそれほど影響を与えずに、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の硬化性を向上できる。
また、この（Ｂ）成分としては、（Ｂ１）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、イミダゾール類、ジシアンジアミド（ＤＩＣＹ）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、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン、およびメラミンなどが挙げられる。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。これらの中でも、硬化性のバランスの観点から、アセトグアナミンがより好ましい。

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］
本実施形態に用いる（Ｃ）活性剤は、（Ｃ１）ｐＫａが３．８以下であり、かつ融点が１６０℃以下であるカルボン酸、および、ｐＫａが３．８以下であり、かつ融点が１６０℃以下であるカルボン酸の塩からなる群から選択される少なくとも１種を含有することが必要である。この（Ｃ１）成分を用いることにより、リフロー工程では、熱硬化性フラックス組成物の硬化をそれほど進めさせずに、十分な活性作用を確保することができ、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（Ｃ）成分としては、（Ｃ１）成分以外の公知の活性剤を、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、（Ｃ１）成分以外の有機酸（アジピン酸など）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、（Ｃ１）成分以外の公知の活性剤を使用する場合、その配合量は、（Ｃ）成分１００質量％に対して、２０質量％以下であることが好ましく、１０質量％以下であることがより好ましい。また、（Ｃ１）成分以外の公知の活性剤としては、（Ｃ１）成分以外の有機酸または有機酸塩、非解離性のハロゲン化化合物からなる非解離型活性剤、およびアミン系活性剤などが挙げられる。

前記（Ｃ１）成分のうち、ｐＫａが３．８以下であり、かつ融点が１６０℃以下であるカルボン酸としては、ジグリコール酸（ｐＫａ：２．７、融点：１４８℃）、２，２−チオジグリコール酸（ｐＫａ：３．３、融点：１４８℃）、およびテトラヒドロフラン−２−カルボン酸（ｐＫａ：３．６、融点：１４８℃）などが挙げられる。
前記（Ｃ１）成分のうち、ｐＫａが３．８以下であり、かつ融点が１６０℃以下であるカルボン酸の塩としては、アミン塩であっても、金属塩であってもよいが、アミン塩でああることが好ましい。具体的には、ｎ−ブチルアミンジグリコール酸塩（融点：１５３℃）、およびベンジルアミンテトラヒドロフラン−２−カルボン酸塩（融点：１３２℃）などが挙げられる。
また、前記（Ｃ１）成分は、保存安定性の観点から、融点が５０℃以上であることが好ましい。

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、０．１質量％以上１０質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以上５質量％以下であることがより好ましく、１質量％以上３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、本実施形態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、チクソ剤をさらに含有してもよい。

本実施形態に用いるチクソ剤としては、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。

前記チクソ剤を用いる場合、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。チクソ剤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］
本実施形態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（Ｃ）成分およびチクソ剤の他に、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］
本実施形態の熱硬化性フラックス組成物は、前記（Ａ）成分〜前記（Ｃ）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。

［はんだ組成物］
次に、本実施形態のはんだ組成物について説明する。本実施形態のはんだ組成物は、前記本実施形態の熱硬化性フラックス組成物と、以下説明する（Ｄ）はんだ粉末とを含有するものである。
前記熱硬化性フラックス組成物の配合量は、はんだ組成物１００質量％に対して、８質量％以上４０質量％以下であることが好ましく、１０質量％以上３０質量％以下であることがより好ましく、１２質量％以上２０質量％以下であることが特に好ましい。フラックス組成物の配合量が８質量％以上（はんだ粉末の配合量が９２質量％以下）であれば、バインダーとしての熱硬化性フラックス組成物が足りるため、熱硬化性フラックス組成物とはんだ粉末とを容易に混合できる。また、フラックス組成物の配合量が４０質量％以下（はんだ粉末の配合量が６０質量％以上）であれば、得られるはんだ組成物を用いた場合に、十分なはんだ接合を形成できる。

［（Ｄ）成分］
本実施形態に用いる（Ｄ）はんだ粉末は、融点が２００℃以上２４０℃以下のはんだ合金からなるはんだ粉末である。融点が２００℃以上２４０℃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。また、このようなはんだ合金においては、銀含有量が通常４質量％以下であり、銅の含有量が通常１質量％以下である。

前記（Ｄ）成分の平均粒子径は、通常１μｍ以上４０μｍ以下であるが、はんだ付けパッドのピッチが狭い電子基板にも対応するという観点から、１μｍ以上３５μｍ以下であることがより好ましく、３μｍ以上３２μｍ以下であることが特に好ましい。なお、平均粒子径は、動的光散乱式の粒子径測定装置により測定できる。

［はんだ組成物の製造方法］
本実施形態のはんだ組成物は、前記熱硬化性フラックス組成物と前記（Ｄ）はんだ粉末と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、本実施形態の第１の電子基板の製造方法について説明する。なお、本実施形態の熱硬化性フラックス組成物の使用方法が、本実施形態の第１の電子基板の製造方法に限定されるわけではない。
本実施形態の第１の電子基板の製造方法は、前述した本実施形態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、ディスペンサー、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。
塗膜の厚み（塗膜厚）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２４０℃以下のはんだ合金からなることが必要である。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２４０℃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前記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℃（好ましくは、１５０〜１６０℃）で６０〜１２０秒行い、ピーク温度を２２０〜２６０℃（好ましくは、２３０〜２５０℃）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、１４０℃以上２２０℃以下であることが好ましく、１５０℃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、１時間以上２時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。

以上のような第１の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。

次に、本実施形態の第２の電子基板の製造方法について説明する。なお、本実施形態のはんだ組成物の使用方法が、本実施形態の第２の電子基板の製造方法に限定されるわけではない。
本実施形態の第２の電子基板の製造方法は、前述した本実施形態のはんだ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。なお、本実施形態の第２の電子基板の製造方法は、熱硬化性フラックス組成物に代えてはんだ組成物を用い、はんだバンプを有する電子部品に代えてチップ部品などを用いた以外は、本実施形態の第１の電子基板の製造方法と同様なので、塗布工程、搭載工程およびリフロー工程について説明し、それ以外の説明を省略する。

塗布工程においては、配線基板上に、前記はんだ組成物を塗布する。
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、例えば、ディスペンサー、スクリーン印刷機、ジェットディスペンサー、およびメタルマスク印刷機などが挙げられる。

搭載工程においては、電子部品を前記はんだ組成物上に搭載する。
電子部品としては、チップ部品などが挙げられる。なお、前述した第１の電子基板の製造方法で用いたはんだバンプを有する電子部品を用いてもよい。
搭載工程で用いる装置および接合用ランドの材質については、前述した第１の電子基板の製造方法で用いたものと同様である。

リフロー工程においては、前記電子部品が搭載された前記配線基板を加熱することにより、前記はんだ粉末を溶融させ、前記電子部品を前記接合用ランドに接合する。
ここで用いる装置およびリフロー条件については、前述した第１の電子基板の製造方法で用いたものと同様である。

以上のような第２の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、はんだ接合部を補強できる。

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：ナフタレン型エポキシ樹脂、商品名「ＥＰＩＣＬＯＮ ＨＰ−４０３２Ｄ」、ＤＩＣ社製
（（Ａ２）成分）
エポキシ樹脂Ｂ：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Ｃ：柔軟強靭性液状エポキシ樹脂（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂ベース）、商品名「ＥＰＩＣＬＯＮ ＥＸＡ−４８５０ＣＲＰ」、ＤＩＣ社製
エポキシ樹脂Ｄ：ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、商品名「ＥＰＩＣＬＯＮ ＥＸＡ−８３０」、ＤＩＣ社製
（（Ｂ１）成分）
硬化剤：アセトグアナミン
（（Ｃ１）成分）
活性剤Ａ：ジグリコール酸（ｐＫａ：２．７、融点：１４８℃）
活性剤Ｂ：２，２−チオジグリコール酸（ｐＫａ：３．３、融点：１４８℃）
活性剤Ｃ：テトラヒドロフラン−２−カルボン酸（ｐＫａ：３．６、融点：１４８℃）
活性剤Ｄ：ｎ−ブチルアミンジグリコール酸塩（融点：１５３℃）
活性剤Ｅ：ベンジルアミンテトラヒドロフラン−２−カルボン酸塩（融点：１３２℃）
（（Ｃ２）成分）
活性剤Ｆ：アジピン酸（ｐＫａ：４．４、融点：１５３℃）
活性剤Ｇ：ｎ−ブチルアミンアジピン酸塩（融点：１３０℃）
活性剤Ｈ：グルタル酸（ｐＫａ：４．３、融点：９７．５℃）
活性剤Ｉ：プロパントリカルボン酸（ｐＫａ：３．９、融点：１６０℃）
活性剤Ｊ：２，２’−（ｐ−フェニレンビスオキシ）二酢酸（ｐＫａ：２．８９、融点：２５１℃）
（（Ｄ）成分）
はんだ粉末：粒子径分布２０〜３８μｍ（平均粒子径：３０μｍ）、はんだ融点２１７〜２２０℃、はんだ合金Ｓｎ−Ａｕ３.０−Ｃｕ０．５
（他の成分）
チクソ剤：商品名「ゲルオールＤ」、新日本理化社製

［実施例１］
エポキシ樹脂Ａ４６．２質量％、エポキシ樹脂Ｂ４６．２質量％、硬化剤１質量％、活性剤Ａ５質量％およびチクソ剤１．６質量％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。
その後、得られた熱硬化性フラックス組成物１４．５質量％およびはんだ粉末８５．５質量％（合計で１００質量％）を容器に投入し、混練機にて混合することではんだ組成物を調製した。
次に、チップ部品を搭載できる基板を準備し、この基板の電極上に、メタルマスク印刷機により得られたはんだ組成物を印刷した。塗膜の厚みは、１５０μｍであった。次に、チップ部品（３２１６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２４５℃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、冷熱サイクル試験用基板を作製した。

［実施例２〜８および比較例１〜５］
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、および冷熱サイクル試験用基板を得た。なお、比較例２〜５では、はんだ溶融性に問題があり、はんだ接合が形成できなかった。そのため、比較例２〜５については、冷熱サイクル試験用基板が作製できなかった。

＜熱硬化性フラックス組成物およびはんだ組成物の評価＞
熱硬化性フラックス組成物の評価（硬化物のガラス転移点）、および、はんだ組成物の評価（はんだ溶融性、冷熱サイクル試験、保存安定性）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）はんだ溶融性
はんだ組成物を、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、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２４５℃である。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。
◎：はんだ組成物を塗布した部分は、全て、はんだでぬれた状態である。
○：はんだ組成物を塗布した部分の大半は、はんだでぬれた状態である。
△：はんだ組成物を塗布した部分の一部に、はんだボールが発生した状態である。
×：はんだが溶融しなかった。
（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）冷熱サイクル試験
冷熱サイクル試験用基板について、デジタルマルチメーター（岩通計測社製ＳＣ−７４０１）を用いて接続抵抗値（初期抵抗値）を測定した。そして、この冷熱サイクル試験用基板を冷熱サイクル試験機に投入し、温度−４０℃にて３０分間放置した後に温度１２５℃にて３０分間放置するのを１サイクルとして、これを３０００サイクル繰り返す冷熱サイクル試験を行った。サイクル試験後の接続抵抗値を、デジタルマルチメーター（岩通計測社製ＳＣ−７４０１）を用いて測定した。そして、冷熱サイクル試験後の抵抗値変化を以下の基準に従って評価した。
◎：冷熱サイクル試験後の抵抗値が、初期抵抗値の１．５倍以下である。
○：冷熱サイクル試験後の抵抗値が、初期抵抗値の１．５倍超２倍以下である。
△：冷熱サイクル試験後の抵抗値が、初期抵抗値の２倍超１０倍以下である。
×：冷熱サイクル試験後の抵抗値が、初期抵抗値の１０倍超である。
（４）保存安定性
はんだ組成物を試料として、粘度を測定する。その後、試料を密封容器に入れ、所定温度（−１０℃）の恒温槽に投入し、１５日間保管し、保管した試料の粘度を測定する。そして、保管前の粘度値（η１）に対する、１５日間保管後の粘度値（η２）の粘度変化率［｛（η２−η１）／η１｝×１００％］を求める。なお、粘度測定は、ＪＩＳ Ｚ ３２８４付属書６に記載の方法に準拠して行う。
そして、粘度変化率に基づいて下記の基準に従って、保存安定性を評価した。
○：粘度変化率が、−５％以上５％以下である。
△：粘度変化率が、−２０％以上−５％未満、或いは５％超２０％以下である。
×：粘度変化率が、−２０％未満、或いは、２０％超である。

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またははんだ組成物を用いた場合（実施例１〜８）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、冷熱サイクル試験への耐性が良好であることが確認された。
これに対し、ナフタレン型エポキシ樹脂を含有しない場合（比較例１）には、硬化物のガラス転移点が低く、冷熱サイクル試験の結果が悪いことが分かった。また、ｐＫａが３．８超の有機酸またはその塩を用いた場合（比較例２〜４）には、はんだ溶融性が不十分であることが分かった。さらに、ｐＫａが３．８以下の有機酸であっても融点が高すぎる場合（比較例５）には、はんだ溶融性が不十分であることが分かった。

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. 融点が２００℃以上２４０℃以下のはんだ合金からなるはんだ粉末またははんだバンプに用いる熱硬化性フラックス組成物であって、
   （Ａ）エポキシ樹脂と、（Ｂ）硬化剤と、（Ｃ）活性剤とを含有し、
   前記（Ａ）成分が、（Ａ１）ナフタレン型エポキシ樹脂を含有し、
   前記（Ｃ）成分が、（Ｃ１）ｐＫａが３．８以下であり、かつ融点が１６０℃以下であるカルボン酸、および、ｐＫａが３．８以下であり、かつ融点が１６０℃以下であるカルボン酸の塩からなる群から選択される少なくとも１種を含有する
   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、
   前記（Ｂ）成分が、アセトグアナミンを含有する
   ことを特徴とする熱硬化性フラックス組成物。
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（Ａ）成分が、さらに、（Ａ２）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂およびビスフェノールＦ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。
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（Ｃ１）成分が、ジグリコール酸、２，２−チオジグリコール酸、テトラヒドロフラン−２−カルボン酸、ｎ−ブチルアミンジグリコール酸塩、および、ベンジルアミンテトラヒドロフラン−２−カルボン酸塩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と、（Ｄ）融点が２００℃以上２４０℃以下のはんだ合金からなるはんだ粉末とを含有することを特徴とするはんだ組成物。
6. 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、
   前記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前記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。
7. 請求項５に記載のはんだ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、前記はんだ組成物を塗布する塗布工程と、
   電子部品を前記はんだ組成物上に搭載する搭載工程と、
   前記電子部品が搭載された前記配線基板を加熱することにより、前記はんだ粉末を溶融させ、前記電子部品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。