JP2019043992A - 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】硬化物の絶縁性に優れ、かつはんだ付け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。【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または熱圧着により、融点が１３０℃以上２４０℃以下のはんだ合金からなる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）オキセタン化合物と、（Ｂ）活性剤と、（Ｃ）カチオン重合開始剤と、を含有し、前記（Ａ）成分が、（Ａ１）１分子中に２つ以上のオキセタン環を有する多官能オキセタン化合物を含有し、前記（Ｂ）成分が、（Ｂ１）有機酸を含有し、前記（Ｃ）成分の配合量が、当該熱硬化性フラックス組成物の固形分全量に対して、０．１質量ｐｐｍ以上５質量％以下であ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

近年のはんだの鉛フリー化に伴い、高融点（例えば融点が２００℃以上）のはんだ合金が用いられるようになってきている。しかしながら、特許文献１に記載の接着剤を用いる方法により、高融点のはんだ合金からなるはんだバンプのはんだ付けを行う場合には、接着剤の硬化が進み過ぎることで溶融はんだの流動を阻害するために、はんだ付け性を損なうという問題がある。
また、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）と同様に絶縁性が求められる。そして、例えば接着剤の硬化率を下げるような方法で、はんだ付け性の向上を図ろうとしても、接着剤の硬化物における絶縁性が問題となる。
このように、硬化物の絶縁性と、はんだ付け性とは、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、硬化物の絶縁性に優れ、かつはんだ付け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。
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または熱圧着により、融点が１３０℃以上２４０℃以下のはんだ合金からなる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）オキセタン化合物と、（Ｂ）活性剤と、（Ｃ）カチオン重合開始剤と、を含有し、前記（Ａ）成分が、（Ａ１）１分子中に２つ以上のオキセタン環を有する多官能オキセタン化合物を含有し、前記（Ｂ）成分が、（Ｂ１）有機酸を含有し、前記（Ｃ）成分の配合量が、当該熱硬化性フラックス組成物の固形分全量に対して、０．１質量ｐｐｍ以上５質量％以下であ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（Ｃ）成分が、アリールスルホニウム塩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、前記アリールスルホニウム塩が、下記構造式（Ｓ１）〜（Ｓ３）で表される化合物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を、示差走査熱量計を用いて、３０℃から３００℃まで、１０℃／ｍｉｎの昇温速度で測定した場合において、発熱ピークとなる温度が１５０℃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、エポキシ樹脂を含有しないことが好ましい。

本発明の第一の電子基板の製造方法は、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、を備える方法である。
本発明の第二の電子基板の製造方法は、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、前記電子部品を前記配線基板に熱圧着する熱圧着工程と、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が、硬化物の絶縁性に優れ、かつはんだ付け性に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、リフロー工程または熱圧着工程では、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（Ａ）オキセタン化合物を用いている。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、はんだ付け性を維持できる。一方で、本発明の熱硬化性フラックス組成物は、（Ｃ）カチオン重合開始剤の存在により、リフロー工程または熱圧着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、硬化物の絶縁性を確保できる。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、硬化物の絶縁性に優れ、かつはんだ付け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、リフローはんだ付けまたは熱圧着により、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）オキセタン化合物、（Ｂ）有機酸および（Ｃ）カチオン重合開始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は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて、３０℃から３００℃まで、１０℃／ｍｉｎの昇温速度で測定した場合において、発熱ピークとなる温度が１５０℃以上であることが好ましい。発熱ピークとなる温度が１５０℃以上であれば、融点が１３０℃以上１５０℃以下のはんだ合金からなる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、好適に用いることができる。
また、融点が２００℃以上２４０℃以下のはんだ合金からなる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は、発熱ピークとなる温度は、１８０℃以上であることが好ましく、１９０℃以上であることがより好ましく、２００℃以上２４０℃以下であることが特に好ましい。
ここで、示差走査熱量は、適宜公知の示差走査熱量計を用いて測定でき、例えば、ＴＡインスツルメント社製の「ＭＤＳＣ Ｑ２０００」を用いて測定できる。

なお、熱硬化性フラックス組成物における発熱ピークとなる温度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における発熱ピークとなる温度は、オキセタン化合物、有機酸およびカチオン重合開始剤などの種類および配合量を変更することによって調整できる。

［（Ａ）成分］
本実施形態に用いる（Ａ）オキセタン化合物としては、公知のオキセタン化合物を適宜用いることができる。また、この（Ａ）成分は、（Ａ１）１分子中に２つ以上のオキセタン環を有する多官能オキセタン化合物を含有することが必要である。
また、この（Ａ）成分は、（Ａ２）１分子中に１つのオキセタン環を有する単官能オキセタン化合物を含有していてもよい。この（Ａ２）成分を含有することにより、熱硬化性フラックス組成物の硬化温度を高めることができ、熱硬化性フラックス組成物の硬化温度を調整できる。

（Ａ１）成分としては、キシリレンビスオキセタン（東亞合成社製の「ＯＸＴ−１２１」）、３−エチル−３｛［（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ］メチル｝オキセタン（東亞合成社製の「ＯＸＴ−２２１」）、ビフェニル骨格を有する二官能オキセタン化合物（宇部興産社製の「ＥＴＥＲＮＡＣＯＬＬ ＯＸＢＰ」）、および、イソシアヌル酸誘導体である三官能オキセタン化合物（四国化成工業社製の「ＴＯＩＣ」）などが挙げられる。
（Ａ２）成分としては、３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン（東亞合成社製の「ＯＸＴ−１０１」）、２−エチルヘキシルオキセタン（東亞合成社製の「ＯＸＴ−２１２」）、および、３−エチル−３−（メタクリロイルオキシ）メチルオキセタン（宇部興産社製の「ＥＴＥＲＮＡＣＯＬＬ ＯＸＭＡ」）などが挙げられる。

（Ａ１）成分および（Ａ２）成分を併用する場合、（Ａ１）成分の（Ａ２）成分に対する質量比（（Ａ１）／（Ａ２））は、１以上５０以下であることが好ましく、３／２以上３０以下であることがより好ましく、２以上２０以下であることが特に好ましい。質量比が前記範囲内であれば、熱硬化性フラックス組成物の硬化物の絶縁性を維持しつつ、熱硬化性フラックス組成物の硬化温度を調整できる。

（Ａ）成分の配合量は、熱硬化性フラックス組成物の固形分全量に対して、４０質量％以上９５質量％以下であることが好ましく、５０質量％以上９３質量％以下であることがより好ましく、６０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］
本実施形態に用いる（Ｂ）活性剤は、有機酸、有機酸アミン塩、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。これらの活性剤は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。また、この（Ｂ）成分は、（Ｂ１）有機酸を含有することが必要である。リフロー工程または熱圧着工程では、有機酸とオキセタン化合物との硬化反応がそれほど進まないため、熱硬化性フラックス組成物の硬化温度を適切な範囲に調整できる。

（Ｂ１）成分としては、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。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。
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、および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、およびジグリコール酸などが挙げられる。これらの中でも、熱硬化性フラックス組成物の硬化物の物性の観点から、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸が好ましい。
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、およびピコリン酸などが挙げられる。

（Ｂ１）成分の配合量としては、熱硬化性フラックス組成物の固形分全量に対して、１質量％以上３５質量％以下であることが好ましく、２質量％以上２５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。（Ｂ１）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、（Ｂ１）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。

（Ｂ）成分は、必要に応じて、前記（Ｂ１）成分以外の活性剤（（Ｂ２）成分）を含有してもよい。（Ｂ２）成分としては、有機酸アミン塩、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。
前記有機酸アミン塩は、（Ｂ１）成分のアミン塩である。前記アミンとしては、適宜公知のアミンを用いることができる。このようなアミンは、芳香族アミンであってもよく、脂肪族アミンであってもよい。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。このようなアミンとしては、有機酸アミン塩の安定性などの観点から、炭素数が３以上１３以下のアミンを用いることが好ましく、炭素数が４以上７以下の１級アミンを用いることがより好ましい。
前記芳香族アミンとしては、ベンジルアミン、アニリン、１，３−ジフェニルグアニジンなどが挙げられる。これらの中でも、ベンジルアミンが特に好ましい。
前記脂肪族アミンとしては、プロピルアミン、ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、シクロヘキシルアミン、トリエタノールアミンなどが挙げられる。

前記非解離性のハロゲン化化合物からなる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、および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、および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、並びに、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、および５−ヨードアントラニル酸などのヨウ化カルボキシル、２−クロロ安息香酸、および３−クロロプロピオン酸などの塩化カルボキシル、２，３−ジブロモプロピオン酸、２，３−ジブロモコハク酸、および２−ブロモ安息香酸などの臭素化カルボキシル、並びに、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（エチルアミン、ジエチルアミン、トリメチロールアミン、シクロヘキシルアミン、および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、およびバリンなど）、および、アミド系化合物などが挙げられる。具体的には、エチルアミン臭化水素酸塩、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、およびセバシン酸塩など）、トリエタノールアミン、モノエタノールアミン、および、これらのアミンの臭化水素酸塩などが挙げられる。

（Ｂ）成分の配合量としては、熱硬化性フラックス組成物の固形分全量に対して、１質量％以上３５質量％以下であることが好ましく、２質量％以上２５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。（Ｂ）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、（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絶縁性を確保できる。

［（Ｃ）成分］
本実施形態に用いる（Ｃ）カチオン重合開始剤としては、公知のカチオン重合開始剤を適宜用いることができる。カチオン重合開始剤とは、熱や光により酸を発生するものである。本実施形態においては、熱により酸を発生する熱カチオン重合開始剤を用いることが好ましい。
熱カチオン重合開始剤としては、アリールジアゾニウム塩、アリールヨードニウム塩、アリールスルホニウム塩、アレン−イオン錯体、第４級アンモニウム塩、アルミニウムキレート、および三フッ化ホウ素アミン錯体などが挙げられる。これらの中でも、熱硬化性フラックス組成物の硬化温度を適切な範囲に調整するという観点から、アリールスルホニウム塩が好ましく、下記構造式（Ｓ１）〜（Ｓ３）で表される化合物がより好ましい。
また、熱硬化性フラックス組成物における発熱ピークとなる温度を更に高めるという観点からは、熱カチオン重合開始剤の中でも、下記構造式（Ｓ２）および（Ｓ３）で表される化合物がさらに好ましく、下記構造式（Ｓ２）で表される化合物が特に好ましい。

（Ｃ）成分の配合量としては、熱硬化性フラックス組成物の固形分全量に対して、０.１質量ｐｐｍ以上５質量％以下であることが必要である。（Ｃ）成分の配合量が０．１質量ｐｐｍ未満である場合には、熱硬化性フラックス組成物の硬化が不十分となり、硬化物の絶縁性が不十分となる。他方、（Ｃ）成分の配合量が５質量％を超えると、はんだ付け性が不十分となる。また、上記の観点から、（Ｃ）成分の配合量としては、１質量ｐｐｍ以上４質量％以下であることが好ましく、０．０１質量％以上３質量％以下であることがより好ましく、０．１質量％以上２質量％以下であることが特に好ましい。

［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、（Ａ）成分〜（Ｃ）成分の他に、（Ａ）成分以外の熱硬化性樹脂、（Ｃ）成分以外の硬化剤、チクソ剤（硬化ひまし油、アミド類など）、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、および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の固形分全量に対して、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。また、本実施形態の熱硬化性フラックス組成物は、塗布性の調整などの観点から、溶剤を含有していてもよい。溶剤を用いる場合、その配合量は特に制限されない。
なお、本実施形態の熱硬化性フラックス組成物は、はんだ付け性の観点から、エポキシ樹脂などの反応の速い熱硬化性樹脂を含有しないことが好ましい。

［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、（Ａ）成分、（Ｂ）成分および（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。

［電子基板の製造方法］
次に、本実施形態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。
本実施形態の第一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、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（メチルエチルケトンおよびシクロヘキサノンなど）、芳香族炭化水素類（トルエンおよびキシレンなど）、アルコール類（メタノール、イソプロパノールおよびシクロヘキサノールなど）、脂環式炭化水素類（シクロヘキサンおよびメチルシクロヘキサンなど）、石油系溶剤類（石油エーテルおよび石油ナフサなど）、セロソルブ類（セロソルブおよびブチルセロソルブなど）、カルビトール類（カルビトールおよびブチルカルビトールなど）、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、および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）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、および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１３０℃以上２４０℃以下のはんだ合金からなる。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１３０℃以上１５０℃以下のはんだ合金としては、Ｓｎ−Ｂｉ系などのはんだ合金が挙げられる。また、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−Ａｇ−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、２０分間以上９０分間以下であることがより好ましく、３０分間以上６０分間以下であることが特に好ましい。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。

以上のような第一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、本実施形態の第二の電子基板の製造方法について説明する。ただし、第二の電子基板の製造方法は、リフロー工程を熱圧着工程に変更した以外は、前述した第一の電子基板の製造方法と同様なので、熱圧着工程以外の説明は省略する。

熱圧着工程においては、前記電子部品を前記配線基板に熱圧着する。
熱圧着時の温度は、はんだの融点よりも高い温度（より好ましくは１０℃以上高い温度）とすることが好ましい。熱圧着時の温度が、はんだの融点よりも高い温度とすれば、はんだを十分に溶融させることができる。
例えば、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系のはんだ合金を用いる場合には、熱圧着時の温度は、２００℃以上２５０℃以下とすることが好ましい。
熱圧着時の圧力は、特に限定されないが、はんだ付け性と基板へのストレスとのバランスの観点から、０．０５ＭＰａ以上４ＭＰａ以下とすることが好ましく、０．１ＭＰａ以上２ＭＰａ以下とすることがより好ましく、０．３ＭＰａ以上１ＭＰａ以下とすることが特に好ましい。
熱圧着時の時間は、特に限定されないが、１秒間以上６０秒間以下であることが好ましく、２秒間以上２０秒間以下であることがより好ましく、３秒間以上１５秒間以下であることが特に好ましい。

以上のような第二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。
なお、本実施形態の熱硬化性フラックス組成物、および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）
多官能オキセタン化合物Ａ：商品名「ＥＴＥＲＮＡＣＯＬＬ ＯＸＢＰ」、宇部興産社製
多官能オキセタン化合物Ｂ：商品名「ＴＯＩＣ」、四国化成工業社製
多官能オキセタン化合物Ｃ：商品名「アロンオキセタン ＯＸＴ−１２１」、東亞合成社製
多官能オキセタン化合物Ｄ：商品名「アロンオキセタン ＯＸＴ−２２１」、東亞合成社製
（（Ａ２）成分）
単官能オキセタン化合物：商品名「アロンオキセタン ＯＸＴ−２１２」、東亞合成社製
（（Ｂ）成分）
活性剤：アジピン酸
（（Ｃ）成分）
カチオン重合開始剤Ａ：構造式（Ｓ２）で表される化合物、商品名「ＳＡＮ−ＡＩＤ ＳＩ−Ｂ４」、三新化学工業社製
カチオン重合開始剤Ｂ：構造式（Ｓ１）で表される化合物、商品名「ＳＡＮ−ＡＩＤ ＳＩ−Ｂ３」、三新化学工業社製
カチオン重合開始剤Ｂ：構造式（Ｓ３）で表される化合物、商品名「ＳＡＮ−ＡＩＤ ＳＩ−Ｂ５」、三新化学工業社製
（他の成分）
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
硬化剤Ｂ：ジシアンジアミド

［実施例１］
多官能オキセタン化合物Ａ９３質量部、活性剤７質量部およびカチオン重合開始剤Ａ０．１質量部を容器に投入し、混合機にて混合し、その後、３本ロールにて混合し分散させて熱硬化性フラックス組成物を得た。

［実施例２〜９］
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を得た。
［比較例１〜３］
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（はんだ溶融性、硬化性、絶縁性、熱圧着時のはんだぬれ性、ＤＳＣ測定で発熱ピークとなる温度）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（（i）ＳＡＣ３０５、（ii）Ｓｎ５８Ｂｉ）
（i）ＳＡＣ３０５
厚みが０．３ｍｍの銅板上に、熱硬化性フラックス組成物を、直径が１ｃｍで厚みが５０μｍとなるように、メタルマスクにて塗布した後、ＳＡＣ３０５のはんだボール（直径：３５０〜４５０μｍ、はんだ合金：Ｓｎ−Ａｇ３.０−Ｃｕ０．５、はんだの融点：２１７℃〜２２０℃）を１個載せて、試験基板を作製した。この試験基板をホットプレートに載せ、下記の２つの条件で加熱して、はんだボールの溶融性を目視にて確認した。
条件（iａ）１５０℃で１分間加熱後に、２５０℃で３０秒間加熱する。
条件（iｂ）２５０℃で３０秒間加熱する。
そして、下記の判定基準に従って、はんだ溶融性を評価した。
○：条件（iａ）および条件（iｂ）のいずれの場合も、はんだが溶融した。
△：条件（iａ）の場合は、はんだが溶融しなかったが、条件（iｂ）の場合は、はんだが溶融した。
×：条件（iａ）および条件（iｂ）のいずれの場合も、はんだが溶融しなかった。
（ii）Ｓｎ５８Ｂｉ
厚みが０．３ｍｍの銅板上に、熱硬化性フラックス組成物を、直径が１ｃｍで厚みが５０μｍとなるように、メタルマスクにて塗布した後、Ｓｎ５８Ｂｉのはんだボール（直径：３５０〜４５０μｍ、はんだ合金：Ｓｎ−Ｂｉ５８、はんだの融点：１３９℃）を１個載せて、試験基板を作製した。この試験基板をホットプレートに載せ、下記の２つの条件で加熱して、はんだボールの溶融性を目視にて確認した。
条件（iiａ）９０℃で１分間加熱後に、１６０℃で３０秒間加熱する。
条件（iiｂ）１６０℃で３０秒間加熱する。
そして、下記の判定基準に従って、はんだ溶融性を評価した。
○：条件（iiａ）および条件（iiｂ）のいずれの場合も、はんだが溶融した。
△：条件（iiａ）の場合は、はんだが溶融しなかったが、条件（iiｂ）の場合は、はんだが溶融した。
×：条件（iiａ）および条件（iiｂ）のいずれの場合も、はんだが溶融しなかった。
（２）硬化性
厚みが０．３ｍｍの銅板上に、熱硬化性フラックス組成物を、直径が１ｃｍで厚みが５０μｍとなるように、メタルマスクにて塗布した後、ホットプレートに載せ、１８０℃３０分間加熱して、試験基板を作製した。そして、この試験基板を常温まで冷ました後に、熱硬化性フラックス組成物を指で触り、タックの有無を確認し、下記の基準に従って、硬化性を評価した。
○：タックがない。
×：タックがある。
（３）絶縁性
ＪＩＳ２型の櫛形銅基板（導体幅：０．３１８ｍｍ、導体間隔：０．３１８ｍｍ、大きさ：３０ｍｍ×３０ｍｍ）に、熱硬化性フラックス組成物を、櫛形部分を覆い、厚みが３０μｍとなるように、メタルマスクにて塗布した後、ホットプレートに載せ、１８０℃３０分間加熱して、試験基板を作製した。そして、この試験基板を、ＪＩＳ Ｚ ３２８４−１の規定に準拠して、温度８５℃、相対湿度９５％に設定した高温高湿試験機に投入し、５００時間後の絶縁抵抗値を測定した。そして、下記の基準に従って、絶縁性を評価した。
○：絶縁抵抗値が、１．０×１０^９以上である。
×：絶縁抵抗値が、１．０×１０^９未満である。
（４）熱圧着時のはんだぬれ性
熱硬化性フラックス組成物７０質量％と、はんだ粉末（はんだ合金：Ｓｎ−Ａｇ３.０−Ｃｕ０．５、平均粒子径：２０μｍ、粒子径分布：１０〜４０μｍ）３０質量％とを混合して、はんだ組成物を得た。
得られたはんだ組成物を、銅板（大きさ：５０ｍｍ×５０ｍｍ）に、印刷範囲が２ｍｍ×２ｍｍで、厚みが５０μｍとなるように、メタルマスクにて塗布した。その後、この銅板を挟むように、別の２枚の銅板を配置し、熱圧着装置を用いて、温度２５０℃、時間１０秒間、圧力１ＭＰａの条件で熱圧着した。そして、銅板へのはんだのぬれ具合を観察し、下記の基準に従って、銅板へのはんだのぬれ性を評価した。
○：溶融したはんだが銅板にぬれている。
△：一部のはんだが未溶融である。
×：はんだが未溶融である。
（５）ＤＳＣ測定で発熱ピークとなる温度
熱硬化性フラックス組成物を、示差走査熱量計（ＴＡインスツルメント社製の「ＭＤＳＣ Ｑ２０００」）を用いて、３０℃から３００℃まで、１０℃／ｍｉｎの昇温速度で測定して、グラフを作成した。得られたグラフから、発熱ピークとなる温度を読み取った。なお、測定は、試料が１〜３ｍｇで、窒素フローが５０ｍＬ／ｍｉｎの条件にて行った。）

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１〜９）には、Ｓｎ５８Ｂｉのはんだ溶融性、硬化性、絶縁性、熱圧着時のはんだぬれ性、並びに、ＤＳＣ測定で発熱ピークとなる温度が全て良好であることが確認された。従って、本発明の熱硬化性フラックス組成物は、硬化物の絶縁性に優れ、かつはんだ付け性に優れることが確認された。
なお、実施例１〜６の比較結果から、ＳＡＣ３０５のはんだ溶融性の観点から、（Ｃ）成分として、カチオン重合開始剤Ａまたはカチオン重合開始剤Ｃを用いることが好ましく、カチオン重合開始剤Ａを用いることがより好ましいことが分かった。

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. リフローはんだ付けまたは熱圧着により、融点が１３０℃以上２４０℃以下のはんだ合金からなる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）オキセタン化合物と、（Ｂ）活性剤と、（Ｃ）カチオン重合開始剤と、を含有し、
   前記（Ａ）成分が、（Ａ１）１分子中に２つ以上のオキセタン環を有する多官能オキセタン化合物を含有し、
   前記（Ｂ）成分が、（Ｂ１）有機酸を含有し、
   前記（Ｃ）成分の配合量が、当該熱硬化性フラックス組成物の固形分全量に対して、０．１質量ｐｐｍ以上５質量％以下である
   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（Ｃ）成分が、アリールスルホニウム塩である
   ことを特徴とする熱硬化性フラックス組成物。
3. 請求項２に記載の熱硬化性フラックス組成物において、
   前記アリールスルホニウム塩が、下記構造式（Ｓ１）〜（Ｓ３）で表される化合物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、
   当該熱硬化性フラックス組成物を、示差走査熱量計を用いて、３０℃から３００℃まで、１０℃／ｍｉｎの昇温速度で測定した場合において、発熱ピークとなる温度が１５０℃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。
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、
   エポキシ樹脂を含有しない
   ことを特徴とする熱硬化性フラックス組成物。
6. 配線基板上に、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。
7. 配線基板上に、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、
   前記電子部品を前記配線基板に熱圧着する熱圧着工程と、
   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。