JP4249164B2 - Solder paste composition - Google Patents
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Description
本発明は、電子部品を電子回路基板に実装する際において、当該基板にダムを利用してはんだをプリコートするのに適したはんだペースト組成物に関する。 The present invention relates to a solder paste composition suitable for pre-coating a solder using a dam when mounting an electronic component on an electronic circuit board.
近年、電子機器の小形軽量化に伴い、搭載される電子部品も多ピン狭ピッチ化が進み、導体パターンも狭い範囲に多数の導体が極めて小さい間隔で形成されたファインピッチ化が進行している。このため、電子回路基板に電子部品を接合させるには、従来のワイヤボンディングに代わり、はんだバンプを用いる実装方法が広く採用されている。 In recent years, along with the reduction in size and weight of electronic devices, the mounting electronic components have also been reduced in pitch, and the pitch of conductors has been reduced to a fine pitch in which a large number of conductors are formed in a narrow range. . For this reason, in order to join an electronic component to an electronic circuit board, a mounting method using solder bumps is widely adopted instead of the conventional wire bonding.
はんだバンプを形成する方法としては、樹脂マスク（ダム）を利用したはんだプリコート法が採用されている（特許文献１参照）。図１は、特許文献１に記載されているような、一般的なダムを利用したはんだプリコート法によるはんだバンプの形成方法を示す工程図である。 As a method for forming solder bumps, a solder pre-coating method using a resin mask (dam) is employed (see Patent Document 1). FIG. 1 is a process diagram showing a method for forming solder bumps by a solder precoat method using a general dam as described in Patent Document 1.
このはんだバンプの形成方法は、まず、図１（ａ）に示すように、表面に電極２が形成され、この電極２の部分に開口部を形成したソルダーレジスト膜３で被覆された基板１の表面に、該電極２を囲むようにダム４を形成する。
As shown in FIG. 1A, the solder bump is formed by first forming an electrode 2 on the surface and covering the substrate 1 covered with a solder resist film 3 having an opening in the electrode 2 portion. A
ついで、図１（ｂ）に示すように、該ダム４によって囲まれた開口部内の電極２上に所定のはんだ粉末を含有したはんだペースト組成物５を充填し、加熱して、図１（ｃ）に示すように、はんだを電極２の表面に付着させてはんだバンプ６を形成する。
Then, as shown in FIG. 1 (b), the electrode 2 in the opening surrounded by the
上記のようなダム４を利用したはんだプリコート法は、ファインピッチではんだバンプ６を形成することができる。
しかしながら、加熱溶融時において、ダム４で囲まれた開口部内に充填されたはんだペースト組成物５中のはんだ粉末が電極２上にうまく堆積せず、その結果、電極２上にはんだバンプ６が形成されない、いわゆるバンプ欠損が発生するという問題がある。バンプ欠損が基板上に一つでも発生すると、その基板は使用できなくなるので、高い歩留りでバンプ６を形成することができるはんだペースト組成物の開発が強く望まれている。
The solder pre-coating method using the
However, at the time of heating and melting, the solder powder in the
また、形成されたはんだバンプ６の高さが不均一になりやすいという問題がある。はんだバンプ６の高さの均一性は、その後の部品実装時の接合信頼性に大きく影響を及ぼすので、はんだバンプ６は均一な高さで形成されるのが好ましい。
Further, there is a problem that the height of the formed
なお、ダムを用いない従来の方法に比べて、ダムを利用したはんだプリコート方法では、ダムの厚みの分、電極上部の開口部が厚くなる（一般にダム４の厚みの方がソルダーレジスト膜３の厚みよりも数倍〜１０数倍厚くなる）。このため、ダムを用いた方法では、はんだ粉末が電極２上にうまく堆積せずに、従来法では問題とならないような上記の諸問題が生じるのである。
Compared to the conventional method using no dam, the solder pre-coating method using a dam makes the opening above the electrode thicker by the thickness of the dam (in general, the thickness of the
特許文献２には、マスク（ダム）を利用したはんだプリコート法において、はんだペーストがはんだ粉末を含有し、該はんだ粉末が、マスク（ダム）の厚み以上でこの厚みの１．５倍以下の粒径を有するものの割合が１０重量％以下であるバンプ形成方法が記載されている。 In Patent Document 2, in a solder pre-coating method using a mask (dam), the solder paste contains solder powder, and the solder powder is a grain having a thickness not less than 1.5 times the thickness of the mask (dam). A bump forming method is described in which the proportion of those having a diameter is 10% by weight or less.
この文献によると、開口部内へのはんだペーストの充填を確実にするためにマスク上でスキージを繰り返して移動させたとしても、一旦開口部に充填されたはんだ粉末が欠き取られるおそれが少なくなり、バンプの大きさにバラツキが生じにくいと記載されている。 According to this document, even if the squeegee is repeatedly moved on the mask in order to ensure the filling of the solder paste into the opening, there is less risk that the solder powder once filled in the opening will be chipped, It is described that the bumps are less likely to vary in size.
しかしながら、バンプのバラツキについては、当該方法では必ずしも十分であるとはいえず、また、はんだ粉末が加熱溶融時において電極上にうまく堆積しないことによるバンプ欠損については特に記載がない。
本発明の課題は、バンプ欠損の発生を抑制し高い歩留りで、かつ均一な高さのはんだバンプをダムを利用したはんだプリコート法で形成することができるはんだペースト組成物を提供することである。 An object of the present invention is to provide a solder paste composition capable of forming solder bumps having a high yield and a uniform height by suppressing the occurrence of bump defects by a solder precoat method using a dam.
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、ダムを利用したはんだプリコート法で使用するはんだペースト組成物において、該はんだペースト組成物が含有するはんだ粉末の粒度分布が所定の粒度分布である場合には、ダムで囲まれた開口部内に充填されたはんだペースト組成物中のはんだ粉末が、加熱溶融時において確実に電極上に堆積するので、バンプ欠損の発生を抑制することができ、歩留りが向上すると共に、形成されたはんだバンプの高さが均一になるという新たな事実を見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have determined that the solder paste composition used in the solder precoat method using a dam has a predetermined particle size distribution of the solder powder contained in the solder paste composition. In the case of the particle size distribution, since the solder powder in the solder paste composition filled in the opening surrounded by the dam is surely deposited on the electrode at the time of heating and melting, the occurrence of bump defects is suppressed. Thus, the present inventors have completed the present invention by finding a new fact that the yield is improved and the height of the formed solder bumps is uniform.
すなわち、本発明のはんだペースト組成物は、以下の構成からなる。
（１）基板上の電極周囲にダムを形成し、このダムによって囲まれた開口部内の電極上にはんだペースト組成物を充填し、充填した前記はんだペースト組成物を加熱し、はんだを前記電極表面に付着させてはんだバンプを形成するはんだプリコート法において使用するはんだペースト組成物であって、該はんだペースト組成物ははんだ粉末を含有し、該はんだ粉末の粒度分布は、粒径１０μｍ未満が１６％以上であり、かつ粒径１０μｍ未満の粒径と粒径１０μｍ以上２０μｍ未満の粒径との合計が９０％以上であることを特徴とするはんだペースト組成物。
（２）前記はんだ粉末の粒度分布は、粒径１０μｍ未満が２０％以上である前記（１）記載のはんだペースト組成物。
（３）析出型はんだ組成物である前記（１）または（２）記載のはんだペースト組成物。
That is, the solder paste composition of the present invention has the following configuration.
(1) A dam is formed around the electrode on the substrate, the solder paste composition is filled on the electrode in the opening surrounded by the dam, the filled solder paste composition is heated, and the solder is applied to the surface of the electrode. A solder paste composition used in a solder precoat method for forming a solder bump by attaching to a solder paste, the solder paste composition containing a solder powder, and the particle size distribution of the solder powder is 16% when the particle size is less than 10 μm. The solder paste composition is characterized in that the total of the particle size of 10 μm or less and the particle size of 10 μm or more and less than 20 μm is 90% or more.
(2) The solder paste composition according to (1), wherein a particle size distribution of the solder powder is 20% or more when the particle size is less than 10 μm.
(3) The solder paste composition according to the above (1) or (2), which is a precipitation type solder composition.
本発明によれば、ダムを利用したはんだプリコート法で使用するはんだペースト組成物において、該はんだペースト組成物が含有するはんだ粉末の粒度分布が所定の粒度分布であるので、ダムで囲まれた開口部内に充填されたはんだペースト組成物中のはんだ粉末が、加熱溶融時において確実に電極上に堆積し、バンプ欠損の発生を抑制することができ、歩留りが向上すると共に、形成されたはんだバンプの高さが均一になるという効果がある。 According to the present invention, in the solder paste composition used in the solder precoat method using a dam, since the particle size distribution of the solder powder contained in the solder paste composition is a predetermined particle size distribution, the opening surrounded by the dam Solder powder in the solder paste composition filled in the portion is surely deposited on the electrode at the time of heating and melting, it is possible to suppress the occurrence of bump deficiency, the yield is improved, and the formed solder bump There is an effect that the height becomes uniform.
上記（２）によれば、より効果的にバンプ欠損の発生が抑制され、かつ均一な高さのはんだバンプを形成することができる。上記（３）によれば、微細なピッチ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、かつボイドの発生を抑制することができる。 According to said (2), generation | occurrence | production of a bump defect can be suppressed more effectively and a solder bump of uniform height can be formed. According to (3) above, it is possible to accurately form solder bumps on the electrodes even with a fine pitch, and to suppress the generation of voids.
以下、本発明のはんだペースト組成物の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、この実施形態にかかるはんだペースト組成物を用いたはんだバンプの形成方法を示している。このはんだバンプの形成方法は、まず、図１（ａ）に示すように、表面に電極２が形成され、この電極２の部分に開口部を形成したソルダーレジスト膜３で被覆された基板１の表面に、該電極２を囲むようにダム４を形成する。
Hereinafter, embodiments of the solder paste composition of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a method for forming solder bumps using the solder paste composition according to this embodiment. As shown in FIG. 1A, the solder bump is formed by first forming an electrode 2 on the surface and covering the substrate 1 covered with a solder resist film 3 having an opening in the electrode 2 portion. A
ついで、図１（ｂ）に示すように、このダム４によって囲まれた開口部内の電極２上にはんだペースト組成物５を充填し、充填した該はんだペースト組成物５を加熱して、図１（ｃ）に示すように、はんだを前記電極２の表面に付着させ、はんだバンプ６が形成される（はんだプリコート法）。
Next, as shown in FIG. 1 (b), the
電極２は、基板１の表面に所定のピッチで複数設けられている。ソルダーレジスト膜３には、エポキシ系、アクリル系、ポリイミド系の樹脂などが使用されるが、好ましくはエポキシ系樹脂である。 A plurality of electrodes 2 are provided on the surface of the substrate 1 at a predetermined pitch. For the solder resist film 3, an epoxy-based, acrylic-based, polyimide-based resin, or the like is used, and an epoxy-based resin is preferable.
ダム４を形成するには、例えばフィルム状のフォトレジスト、ドライフィルムレジスト、液状のフォトレジストなどを用いることができる。フィルム状のフォトレジストを使用する場合には、これを基板表面に圧着させる。液状のフォトレジストを用いる場合には、スピンコーターなどの塗布手段にて液状樹脂を基板表面に塗布し、硬化させる。ついで、図示しない所定のフォトマスクを介して露光処理および現像（エッチング）処理を行いダム４が得られる。エッチング処理液としては、例えばＮａ2ＣＯ3水溶液、Ｃｕ2Ｃｌ2水溶液、ＣｕＣｌ2水溶液、ＦｅＣｌ3水溶液などが使用可能である。
In order to form the
ダム４は、電極２を囲むように立設され、各電極２を相互に仕切る壁状のものであれば足りる。ダム４の内径（四角形の場合は一辺の長さ）Ｌは、露出した電極２の直径Ｄに対して約１〜３倍、好ましくは１．２〜２倍であるのがよい。
The
ダム４の厚さ（すなわちレジスト樹脂膜の厚さ）は特に制限されず、形成されるはんだバンプ６の高さより高くてもよく、あるいはそれより低くてもよい。具体的には、はんだバンプ６の高さが、ダム４の厚さとソルダーレジスト膜３の厚さを合わせた総厚みに対して０．０５〜３倍、好ましくは０．１〜１．５倍であるのがよい。通常、ダム４の厚さは約１０〜３００μｍ、好ましくは約３０〜１５０μｍである。
The thickness of the dam 4 (that is, the thickness of the resist resin film) is not particularly limited, and may be higher or lower than the height of the
ダム４は、はんだバンプ６の形成後に除去してもよく、そのまま残存していてもよいが、ダム４の高さがはんだバンプ６の高さに近いか、それよりも高い場合には、はんだ接合に支障をきたす場合があるので、ダム４を除去するのが好ましい。ダム４の除去処理は、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ水溶液、２−エタノールアミン溶液などの有機アミンの水溶液や有機溶剤溶液を用いるアルカリ処理などを用いることができる。
The
一方、工程を簡略化する観点からは、ダム４は除去しない方が好ましい。本発明によれば、レジストのダム高さと材料の金属量を調整することではんだ高さを十分高くできるため、ダム４の除去工程は必ずしも必要としない。
On the other hand, it is preferable not to remove the
ここで、はんだペースト組成物５ははんだ粉末を含有し、該はんだ粉末の粒度分布は、粒径１０μｍ未満が１６％以上、好ましくは２０％以上であり、かつ粒径１０μｍ未満の粒径と粒径１０μｍ以上２０μｍ未満の粒径との合計が９０％以上、好ましくは９５％以上である。これにより、図１（ｂ）に示すダム４で囲まれた開口部内に充填されたはんだペースト組成物５中のはんだ粉末が、加熱溶融時において確実に電極２上に堆積するので、バンプ欠損の発生が抑制されて歩留りが向上すると共に、形成されたはんだバンプ６の高さが均一になる。
Here, the
これに対し、前記はんだ粉末の粒度分布が上記所定の粒度分布でない場合には、バンプ欠損が発生し、形成されたはんだバンプ６の高さにバラツキが生じる。前記バンプ欠損とは、電極２上にはんだバンプ６が形成されないことを意味し、例えば後述のように、マイクロスコープ（キーエンス社製のVHX−200）を用いて、はんだバンプ欠損箇所の有無や欠損発生数を測定することができる。また、本発明における粒度分布は、マイクロトラック法で測定して得られる値である。マイクロトラック法とは、レザーによる回析・散乱を利用した粒度分布の測定方法であり、幅広い測定範囲を高い分解能で測定することができる。
On the other hand, when the particle size distribution of the solder powder is not the predetermined particle size distribution, bump defects occur, and the height of the formed
前記はんだ粉末の組成としては、特に限定されるものではなく、例えば錫（Ｓｎ）−鉛（Ｐｂ）系、Ｓｎ−Ａｇ（銀）系、Ｓｎ−Ｃｕ（銅）系など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系などの無鉛合金粉末が挙げられる。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 composition of the solder powder is not particularly limited. For example, other than solder alloy powder such as tin (Sn) -lead (Pb), Sn-Ag (silver), Sn-Cu (copper), etc. Lead-free alloy powders such as Sn-Ag-In (indium), Sn-Ag-Bi (bismuth), and Sn-Ag-Cu. 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.
上記のようなはんだペースト組成物５は、所定の粒度分布を有するはんだ粉末を含有していれば特に限定されるものではないが、本発明では、特に、微細なピッチ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、かつボイドの発生を抑制することができるうえで、析出型はんだ組成物であるのが好ましい。
The
析出型はんだ組成物とは、例えばはんだ粉末として錫粉末と、有機酸の鉛塩など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 composition includes, 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.
このような析出型はんだ組成物としては、例えば（ａ）錫粉末と、鉛、銅、銀等の金属塩とを含有した析出型はんだ組成物、あるいは（ｂ）錫粉末と；銀イオン及び銅イオンから選ばれる少なくとも一種と、アリールホスフィン類、アルキルホスフィン類及びアゾール類から選ばれる少なくも一種との錯体とを含有した析出型はんだ組成物が挙げられる。上記（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る。本発明では、特に鉛を含有しない鉛フリーの析出型はんだ組成物を使用するのが好ましい。
なお、本発明において錫粉末というときは、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−銅系の錫合金粉末なども含むものとする。
As such a precipitation type solder composition, for example, (a) a precipitation type solder composition containing tin powder and a metal salt such as lead, copper, silver, or (b) a tin powder; silver ions and copper Examples thereof include a precipitation type solder composition containing a complex of at least one selected from ions and at least one selected from arylphosphines, alkylphosphines and azoles. The metal salt of (a) and the complex of (b) can be mixed and used. In the present invention, it is particularly preferable to use a lead-free precipitation-type solder composition containing no lead.
In the present invention, the term “tin powder” includes, in addition to metal tin powder, for example, tin-silver tin alloy powder containing silver, tin-copper tin alloy powder containing copper, and the like.
前記金属塩としては、例えば有機カルボン酸塩、有機スルホン酸塩などが挙げられる。有機カルボン酸としては、炭素数１〜４０のモノまたはジカルボン酸を使用することができる。これを例示すると、ギ酸、酢酸、プロピオン酸などの低級脂肪酸、カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸などの動植物油脂から得られる脂肪酸、２，２−ジメチルペンタン酸、２−エチルヘキサン酸、イソノナン酸、２，２−ジメチルオクタン酸、ｎ−ウンデカン酸などの有機合成反応から得られる各種合成酸、ピマル酸、アビエチン酸、デヒドロアビエチン酸、ジヒドロアビエチン酸などの樹脂酸、石油から得られるナフテン酸などのモノカルボン酸とトール油脂肪酸または大豆脂肪酸から合成して得られるダイマー酸、ロジンを二量化させた重合ロジンなどのジカルボン酸などであり、これらを二種以上含むものでもよい。 Examples of the metal salt include organic carboxylates and organic sulfonates. As the organic carboxylic acid, a mono- or dicarboxylic acid having 1 to 40 carbon atoms can be used. Illustrative examples include lower fatty acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, caproic acid, caprylic acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid and other fatty acids obtained from animal and vegetable oils and fats, 2, Various synthetic acids obtained from organic synthesis reactions such as 2-dimethylpentanoic acid, 2-ethylhexanoic acid, isononanoic acid, 2,2-dimethyloctanoic acid, n-undecanoic acid, pimaric acid, abietic acid, dehydroabietic acid, dihydro Resin acids such as abietic acid, monocarboxylic acids such as naphthenic acid obtained from petroleum and dimer acid obtained by synthesis from tall oil fatty acid or soybean fatty acid, dicarboxylic acids such as polymerized rosin obtained by dimerizing rosin, etc. Two or more of these may be included.
また、有機スルホン酸としては、例えばメタンスルホン酸、２−ヒドロキシエタンスルホン酸、２−ヒドロキシプロパン−１−スルホン酸、トリクロロメタンスルホン酸、トリフロロメタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、フェノールスルホン酸、クレゾールスルホン酸、アニソールスルホン酸、ナフタレンスルホン酸などが挙げられ、これらを二種以上含むものでもよい。 Examples of the organic sulfonic acid include methanesulfonic acid, 2-hydroxyethanesulfonic acid, 2-hydroxypropane-1-sulfonic acid, trichloromethanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, toluenesulfonic acid, and phenol. Examples thereof include sulfonic acid, cresol sulfonic acid, anisole sulfonic acid, naphthalene sulfonic acid, and the like.
また、前記した銀や銅の錯体としては、銀イオンおよび／または銅イオンと、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とも一種との錯体が挙げられる。 Examples of the silver or copper complex include a complex of silver ion and / or copper ion and at least one selected from arylphosphines, alkylphosphines and azoles.
上記ホスフィン類としては、例えば下記一般式（１）で表される化合物が適当である。
具体的には、ホスフィン類としては、トリフェニルホスフィン、トリ（ｏ−、ｍ−又はｐ−トリル）ホスフィン、トリ（ｐ−メトキシフェニル）ホスフィン等のアリールホスフィン類、またはトリブチルホスフィン、トリオクチルホスフィン、トリス（３−ヒドロキシプロピル）ホスフィン、トリベンジルホスフィン等のアルキルホスフィン類が好適に用いられる。これらの中でも、トリフェニルホスフィン、トリ（ｐ−トリル）ホスフィン、トリ（ｐ−メトキシフェニル）ホスフィン、トリオクチルホスフィン、トリス（３−ヒドロキシプロピル）ホスフィンが特に好適に用いられ、トリフェニルホスフィン、トリ（ｐ−トリル）ホスフィン、トリ（ｐ−メトキシフェニル）ホスフィンが最も好適に用いられる。 Specifically, as the phosphine, triphenylphosphine, tri (o-, m- or p-tolyl) phosphine, aryl (phosphine) such as tri (p-methoxyphenyl) phosphine, tributylphosphine, trioctylphosphine, Alkylphosphines such as tris (3-hydroxypropyl) phosphine and tribenzylphosphine are preferably used. Among these, triphenylphosphine, tri (p-tolyl) phosphine, tri (p-methoxyphenyl) phosphine, trioctylphosphine, and tris (3-hydroxypropyl) phosphine are particularly preferably used. Most preferred are p-tolyl) phosphine and tri (p-methoxyphenyl) phosphine.
とりわけ、５−メルカプト−１−フェニルテトラゾール、３−メルカプト−１，２，４−トリアゾール、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、イミダゾール、ベンズイミダゾール、２−オクチルベンズイミダゾール、２−メルカプトベンズイミダゾール、ベンゾチアゾール、２−メルカプトベンゾチアゾール、ベンゾオキサゾール、２−メルカプトベンゾオキサゾールなどが特に好適に用いられる。 Among others, 5-mercapto-1-phenyltetrazole, 3-mercapto-1,2,4-triazole, benzotriazole, tolyltriazole, carboxybenzotriazole, imidazole, benzimidazole, 2-octylbenzimidazole, 2-mercaptobenzimidazole, Benzothiazole, 2-mercaptobenzothiazole, benzoxazole, 2-mercaptobenzoxazole and the like are particularly preferably used.
アリールホスフィン類またはアルキルホスフィン類との錯体は、カチオン性であるので、カウンターアニオンが必要である。このカウンターアニオンとしては、有機スルホン酸イオン、有機カルボン酸イオン、ハロゲンイオン、硝酸イオンまたは硫酸イオンが適当である。これらは、単独であるいは二種以上を併用して使用することができる。 Since complexes with aryl phosphines or alkyl phosphines are cationic, a counter anion is required. As the counter anion, organic sulfonate ions, organic carboxylate ions, halogen ions, nitrate ions or sulfate ions are suitable. These can be used alone or in combination of two or more.
カウンターアニオンとして使用される有機スルホン酸としては、例えばメタンスルホン酸、２−ヒドロキシエタンスルホン酸、２−ヒドロキシプロパン−１−スルホン酸、トリクロロメタンスルホン酸、トリフロロメタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、フェノールスルホン酸、クレゾールスルホン酸、アニソールスルホン酸、又はナフタレンスルホン酸などが好適に用いられ、メタンスルホン酸、トルエンスルホン酸、フェノールスルホン酸などが特に好適である。 Examples of the organic sulfonic acid used as the counter anion include methanesulfonic acid, 2-hydroxyethanesulfonic acid, 2-hydroxypropane-1-sulfonic acid, trichloromethanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, and toluene. Sulfonic acid, phenol sulfonic acid, cresol sulfonic acid, anisole sulfonic acid, naphthalene sulfonic acid and the like are preferably used, and methane sulfonic acid, toluene sulfonic acid, phenol sulfonic acid and the like are particularly suitable.
また、前記カウンターアニオンとして使用される有機カルボン酸としては、例えばギ酸、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、オクタン酸等のモノカルボン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸等のジカルボン酸、乳酸、グリコール酸、酒石酸、クエン酸等のヒドロキシカルボン酸、モノクロロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、パーフルオロプロピオン酸等のハロゲン置換カルボン酸が適当に用いられる。中でも、ギ酸、酢酸、シュウ酸、乳酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸又はパーフルオロプロピオン酸が好適であり、酢酸、乳酸、トリフルオロ酢酸が特に好適に用いられる。 Examples of the organic carboxylic acid used as the counter anion include monocarboxylic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, butanoic acid and octanoic acid, dicarboxylic acids such as oxalic acid, malonic acid and succinic acid, lactic acid and glycol. Hydroxy carboxylic acids such as acid, tartaric acid and citric acid, and halogen-substituted carboxylic acids such as monochloroacetic acid, dichloroacetic acid, trichloroacetic acid, trifluoroacetic acid and perfluoropropionic acid are suitably used. Of these, formic acid, acetic acid, oxalic acid, lactic acid, trichloroacetic acid, trifluoroacetic acid or perfluoropropionic acid are preferred, and acetic acid, lactic acid and trifluoroacetic acid are particularly preferred.
前記アゾール類としては、例えばテトラゾール、トリアゾール、ベンゾトリアゾール、イミダゾール、ベンズイミダゾール、ピラゾール、インダゾール、チアゾール、ベンゾチアゾール、オキサゾール、ベンゾオキサゾール、ピロール、インドール又はこれらの誘導体の一種又は二種以上の混合物を使用することができる。 Examples of the azoles include tetrazole, triazole, benzotriazole, imidazole, benzimidazole, pyrazole, indazole, thiazole, benzothiazole, oxazole, benzoxazole, pyrrole, indole, or a mixture of two or more of these derivatives. can do.
これらの中でも、テトラゾール、５−メルカプト−１−フェニルテトラゾール、１，２，３−トリアゾール、１，２，４−トリアゾール、３−メルカプト−１，２，４−トリアゾール、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、イミダゾール、２−メルカプトイミダゾール、ベンズイミダゾール、２−オクチルベンズイミダゾール、２−フェニルベンズイミダゾール、２−メルカプトベンズイミダゾール、２−メチルチオベンズイミダゾール、ピラゾール、インダゾール、チアゾール、ベンゾチアゾール、２−フェニルベンゾチアゾール、２−メルカプトベンゾチアゾール、２−メチルチオベンゾチアゾールイソオキサゾール、アントラニル、ベンゾオキサゾール、２−フェニルベンゾオキサゾール、２−メルカプトベンゾオキサゾール、ピロール、４，５，６，７−テトラヒドロインドール、インドールなどが好適である。 Among these, tetrazole, 5-mercapto-1-phenyltetrazole, 1,2,3-triazole, 1,2,4-triazole, 3-mercapto-1,2,4-triazole, benzotriazole, tolyltriazole, carboxy Benzotriazole, imidazole, 2-mercaptoimidazole, benzimidazole, 2-octylbenzimidazole, 2-phenylbenzimidazole, 2-mercaptobenzimidazole, 2-methylthiobenzimidazole, pyrazole, indazole, thiazole, benzothiazole, 2-phenylbenzo Thiazole, 2-mercaptobenzothiazole, 2-methylthiobenzothiazole isoxazole, anthranyl, benzoxazole, 2-phenylbenzoxazole, 2- Le mercaptobenzoxazole, pyrrole, 4,5,6,7 tetrahydroindole, indole are preferred.
とりわけ、５−メルカプト−１−フェニルテトラゾール、３−メルカプト−１，２，４−トリアゾール、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、イミダゾール、ベンズイミダゾール、２−オクチルベンズイミダゾール、２−メルカプトベンズイミダゾール、ベンゾチアゾール、２−メルカプトベンゾチアゾール、ベンゾオキサゾール、２−メルカプトベンゾオキサゾールなどが特に好適に用いられる。 Among others, 5-mercapto-1-phenyltetrazole, 3-mercapto-1,2,4-triazole, benzotriazole, tolyltriazole, carboxybenzotriazole, imidazole, benzimidazole, 2-octylbenzimidazole, 2-mercaptobenzimidazole, Benzothiazole, 2-mercaptobenzothiazole, benzoxazole, 2-mercaptobenzoxazole and the like are particularly preferably used.
前記組成物中の前記錫粉末と、前記金属の塩または錯体との比率（錫粉末の重量：金属の塩または錯体の重量）は９９：１〜５０：５０程度、好ましくは９７：３〜６０：４０程度とするのがよい。 The ratio of the tin powder to the metal salt or complex in the composition (weight of tin powder: weight of metal salt or complex) is about 99: 1 to 50:50, preferably 97: 3 to 60. : It should be about 40.
前記組成物中には、上記成分以外にフラックスを含有するのが好ましい。前記フラックスとしては、ベース樹脂、活性剤およびチキソトロピー剤等を主成分とし、フラックスを液状にして使用する場合には、さらに有機溶剤を加えるようにしてもよい。 The composition preferably contains a flux in addition to the above components. As the flux, a base resin, an activator, a thixotropic agent, and the like are used as main components. When the flux is used in a liquid state, an organic solvent may be further added.
前記ベース樹脂としては、例えばロジンまたはアクリル樹脂等を用いることができる。前記ロジンとしては、従来からフラックス用途で用いられているロジンおよびその誘導体を使用することができる。ロジンおよびその誘導体としては、例えば通常のガム、トール、ウッドロジンが用いられ、その誘導体として熱処理した樹脂、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。 As the base resin, for example, rosin or acrylic resin can be used. As the rosin, rosin and its derivatives that have been conventionally used for flux can be used. Examples of rosin and derivatives thereof include ordinary gum, toll, and wood rosin, and heat-treated resin, polymerized rosin, hydrogenated rosin, formylated rosin, rosin ester, rosin-modified maleic resin, and rosin-modified phenol resin. And rosin-modified alkyd resin.
前記アクリル樹脂としては、分子量が１０，０００以下、好ましくは３，０００〜８，０００であるのがよい。分子量が１０，０００を超えると、耐亀裂性や耐剥離性が低下するおそれがある。また、活性作用を助長するために、酸価は３０以上のものを使用するのが好ましく、はんだ付け時には軟化している必要があるため、軟化点は２３０℃以下であるのが好ましい。そのため、重合性不飽和基を有するモノマー、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されたものを使用するのがよい。 The acrylic resin has a molecular weight of 10,000 or less, preferably 3,000 to 8,000. If the molecular weight exceeds 10,000, crack resistance and peel resistance may be reduced. Moreover, in order to promote an active effect | action, it is preferable to use an acid value 30 or more, and since it needs to be softened at the time of soldering, it is preferable that a softening point is 230 degrees C or less. Therefore, monomers having a polymerizable unsaturated group, such as (meth) acrylic acid, various esters thereof, crotonic acid, itaconic acid, (anhydrous) maleic acid and esters thereof, (meth) acrylonitrile, (meth) acrylamide, vinyl chloride, It is preferable to use a polymer obtained by radical polymerization such as bulk polymerization, liquid polymerization, suspension polymerization or emulsion polymerization using vinyl acetate or the like and a catalyst such as peroxide.
上記したこれらのベース樹脂は併用することができ、例えば前記ロジンと前記アクリル樹脂を混合して使用することもできる。また、ベース樹脂の含有量は、フラックス総量に対して０．５〜８０質量％、好ましく２０〜７０質量％であるのがよい。 These base resins described above can be used in combination. For example, the rosin and the acrylic resin can be mixed and used. Further, the content of the base resin is 0.5 to 80% by mass, preferably 20 to 70% by mass with respect to the total flux.
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、フラックス総量に対して０．１〜３０質量％であるのがよい。
前記チキソトロピー剤としては、例えば硬化ひまし油、蜜ロウ、カルナバワックス等があげられる。チキソ剤の含有量は、フラックス総量に対して１〜５０質量％であるのがよい。
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 activator is preferably 0.1 to 30% by mass with respect to the total flux.
Examples of the thixotropic agent include hardened castor oil, beeswax, carnauba wax and the like. The content of the thixotropic agent is preferably 1 to 50% by mass with respect to the total amount of the flux.
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。有機溶剤は、フラックス総量に対して１〜９９質量％の範囲で添加するのが好ましい。 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 organic solvent is preferably added in the range of 1 to 99% by mass with respect to the total flux.
本発明のフラックスは、従来からフラックスのベース樹脂として公知のポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、テルベン樹脂等の合成樹脂等を併用することや、酸化防止剤、防黴剤、つや消し剤等の添加剤を添加することもできる。また、はんだペースト組成物５が析出型はんだ組成物である場合には、該フラックス中に、前記金属の塩または錯体を含有させてもよい。
The flux of the present invention has been used in combination with conventionally known synthetic resins such as polyester resin, phenoxy resin, and terbene resin as the base resin of the flux, and additives such as antioxidants, antifungal agents, and matting agents are added. You can also When the
本発明のはんだペースト組成物における上記はんだ粉末と、フラックスとの重量比（はんだ粉末：フラックス）は、９５：５〜８０：２０程度であるのがよい。 The weight ratio (solder powder: flux) of the solder powder and the flux in the solder paste composition of the present invention is preferably about 95: 5 to 80:20.
上記したはんだペースト組成物５のダム４で囲まれた開口部内の電極２上への充填方法は、特に限定されるものではなく、例えば刷り込み印刷で充填する方法などが挙げられる。上記充填後、所定温度に加熱してはんだを電極２表面に付着させる際の加熱温度は、特に限定されるものではないが、電子部品の耐熱性なども考慮すると、例えば１８０〜２８０℃程度、好ましくは２００〜２５０℃程度とするのがよい。また、加熱時間は、組成物の組成などに応じて適宜決定すればよく、通常３０秒〜１０分程度、好ましくは１分〜５分程度である。
The method of filling the
得られるはんだバンプ６の高さは、通常４０〜１００μｍ程度である。また、本発明によれば、このはんだバンプ６をファインピッチで配列することが可能であり、約５０〜１２０μｍ程度のピッチにも対応することができる。
The height of the obtained
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
［実施例１〜４および比較例１〜４］
（ダムの作製）
基板として、厚さ１５μｍのソルダーレジスト膜で表面が被覆され、このソルダーレジスト膜に形成した開口部（径：８５μｍ）からパッド（無電解ニッケル金メッキ電極）が露出した基板を用いた。なお、８４１個のパッドが２２５μｍピッチで基板に形成されている。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to a following example.
[Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4]
(Production of dam)
As the substrate, a substrate whose surface was covered with a solder resist film having a thickness of 15 μm, and a pad (electroless nickel gold plating electrode) was exposed from an opening (diameter: 85 μm) formed in the solder resist film was used. 841 pads are formed on the substrate at a pitch of 225 μm.
この基板表面に、ドライフィルムレジスト（旭化成エレクトロニクス社製の商品名「サンフォートAQ4036」）を圧着し、ついで感光性樹脂層の表面にマスクを配置し、各パッドとその周囲を露光したのち、支持フィルムを剥がしてＮａ2ＣＯ3水溶液で現像し、パッドの周囲に開口部の内径が１５０μｍで厚さ４０μｍの（レジスト）ダムを２２５μｍピッチで形成した。 A dry film resist (trade name “Sunfort AQ4036” manufactured by Asahi Kasei Electronics Co., Ltd.) is pressure-bonded to the surface of this substrate, and then a mask is placed on the surface of the photosensitive resin layer, and each pad and its surroundings are exposed and supported. The film was peeled off and developed with an aqueous Na 2 CO 3 solution, and (resist) dams having an opening inner diameter of 150 μm and a thickness of 40 μm were formed around the pad at a pitch of 225 μm.
（はんだペースト組成物の作製）
下記表１に示す粒度分布を有するＳｎ/Ｃｕ合金粉末（合金粉末No.01〜08）と、フラックスとを下記に示す割合で混練して、表２に示す各はんだペースト組成物を得た（はんだペーストNo.01P〜08P）。
Ｓｎ/Ｃｕ合金粉末 ８８質量％
（Ｓｎ/Ｃｕ＝９９．３/０．７）
フラックス １２質量％
(Preparation of solder paste composition)
Each solder paste composition shown in Table 2 was obtained by kneading Sn / Cu alloy powder (alloy powder No. 01-08) having a particle size distribution shown in Table 1 below and a flux at the ratio shown below ( Solder paste No.01P ~ 08P).
Sn / Cu alloy powder 88% by mass
(Sn / Cu = 99.3 / 0.7)
Flux 12% by mass
上記で使用したフラックスは、下記処方の成分を混合して１５０℃で加熱熔融させ、室温に冷却したものを用いた。
ロジン樹脂 ５０質量％
（ホルミル化ロジン：ハリマ化成（株）製の商品名「ＦＧ−９０」）
有機酸（安息香酸） ８質量％
ヘキシルカルビトール（溶剤） ７質量％
硬化ひまし油（チキソトロピー剤） ３５質量％
The flux used above was prepared by mixing the components of the following formulation, heating and melting at 150 ° C., and cooling to room temperature.
Rosin resin 50% by mass
(Formylated rosin: trade name “FG-90” manufactured by Harima Kasei Co., Ltd.)
Organic acid (benzoic acid) 8% by mass
Hexyl carbitol (solvent) 7% by mass
Hardened castor oil (thixotropic agent) 35% by mass
（はんだプリコート処理）
ダムを形成した上記基板の各開口部に、上記で得た各はんだペースト組成物（はんだペーストNo.01P〜08P）を刷り込み印刷で充填した。ついで、窒素雰囲気下、２３０℃以上で１分間加熱してはんだを溶融させ、はんだプリコートを実施してはんだバンプを得た。
(Solder pre-coating treatment)
Each solder paste composition (solder paste No. 01P to 08P) obtained above was filled in each opening of the substrate on which the dam was formed by imprint printing. Subsequently, the solder was melted by heating at 230 ° C. or higher for 1 minute in a nitrogen atmosphere, and solder pre-coating was performed to obtain solder bumps.
（ダムの除去処理）
２−エタノールアミン溶液（三菱瓦斯化学製）１７ｍｌを蒸留水８３ｍｌと室温にて混合し、剥離液１００ｍｌを調製した。ついで、該剥離液１００ｍｌを２００ｍｌビーカーに加え、ホットプレートで約５０℃に加熱した後、はんだプリコート処理を行った上記基板を剥離液中に２分間浸漬してダムを除去した。
(Dam removal process)
17 ml of 2-ethanolamine solution (Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) was mixed with 83 ml of distilled water at room temperature to prepare 100 ml of stripping solution. Next, 100 ml of the stripping solution was added to a 200 ml beaker and heated to about 50 ° C. with a hot plate, and then the substrate subjected to the solder pre-coating treatment was immersed in the stripping solution for 2 minutes to remove the dam.
（はんだペースト残渣の洗浄）
５００ｍｌビーカーにブチルカルビトール溶液３００ｍｌを加え、超音波を併用し、８０℃の該溶液にダムを除去した上記基板を２分間浸漬し、続いてイソプロピルアルコール３００ｍｌに２分間浸漬し、余分なはんだペースト組成物を除去した。その後、熱風を用いて各基板を乾燥し、２２５μｍピッチの各はんだプリコート基板を作製した。なお、はんだプリコート基板は、各はんだペーストについて５枚作製した（プリコート処理は同一加熱条件で実施）。
(Cleaning of solder paste residue)
Add 300 ml of butyl carbitol solution to a 500 ml beaker, use ultrasonic waves together, soak the above substrate with the dam removed in the solution at 80 ° C. for 2 minutes, then soak in 300 ml of isopropyl alcohol for 2 minutes, and extra solder paste The composition was removed. Then, each board | substrate was dried using hot air, and each solder precoat board | substrate with a 225 micrometer pitch was produced. Note that five solder precoat substrates were prepared for each solder paste (precoat treatment was performed under the same heating conditions).
上記で得られた各はんだプリコート基板について、はんだバンプ欠損を評価した。評価方法を以下に示すと共に、その結果を表２に示す。
（はんだバンプ欠損の評価方法）
はんだペースト残渣洗浄後の各はんだプリコート基板について、マイクロスコープ（キーエンス社製のVHX−200）を用いて、基板５枚中のはんだバンプ欠損箇所の有無、欠損発生数の測定を行った。
About each solder precoat board | substrate obtained above, solder bump defect | deletion was evaluated. The evaluation method is shown below, and the results are shown in Table 2.
(Evaluation method of solder bump defect)
About each solder precoat board | substrate after solder paste residue washing | cleaning, the presence or absence of the solder bump defect | deletion location in five board | substrates and the defect generation | occurrence | production were measured using the microscope (VHX-200 by Keyence Corporation).
表２から明らかなように、実施例１〜４のはんだペースト組成物（はんだペーストNo.01P〜04P）を用いて形成されたはんだバンプは、バンプ欠損の発生が抑制され、歩留りが向上しているのがわかる。これに対し、比較例１〜４のはんだペースト組成物（はんだペーストNo.05P〜08P）を用いて形成されたはんだバンプは、バンプ欠損が発生した。 As is apparent from Table 2, the solder bumps formed using the solder paste compositions of Examples 1 to 4 (solder paste Nos. 01P to 04P) have reduced bump defects and improved yield. I can see that On the other hand, the bump defect | deletion generate | occur | produced in the solder bump formed using the solder paste composition (Solder paste No.05P-08P) of Comparative Examples 1-4.
［実施例５〜７および比較例５］
（ダムの作製）
基板として、厚さ１０μｍのソルダーレジスト膜で表面が被覆され、このソルダーレジスト膜に形成した開口部（径：７０μｍ）からパッド（無電解ニッケル金メッキ電極）が露出した基板を用いた。なお、６，５６１個のパッドが１５０μｍピッチで基板に形成されている。 ついで、この基板表面に、上記実施例１〜４と同様にして、パッドの周囲に開口部の内径が１５０μｍで厚さ４０μｍの（レジスト）ダムを１５０μｍピッチで形成した。
[Examples 5 to 7 and Comparative Example 5]
(Production of dam)
As the substrate, a substrate having a surface covered with a 10 μm thick solder resist film and a pad (electroless nickel gold plating electrode) exposed from an opening (diameter: 70 μm) formed in the solder resist film was used. 6,561 pads are formed on the substrate at a pitch of 150 μm. Then, (resist) dams having an opening inner diameter of 150 μm and a thickness of 40 μm were formed at a pitch of 150 μm around the pad in the same manner as in Examples 1 to 4 above.
（はんだペースト組成物の作製）
はんだペースト組成物については、上記実施例１，３，４および比較例２で得られた各はんだペースト組成物を用いた（はんだペーストNo.01P，03P，04P，06P）。
(Preparation of solder paste composition)
For the solder paste composition, the solder paste compositions obtained in Examples 1, 3, 4 and Comparative Example 2 were used (solder paste Nos. 01P, 03P, 04P, 06P).
ついで、上記実施例１〜４と同様にして、はんだプリコート処理、ダムの除去処理およびはんだペースト残渣の洗浄を行い、１５０μｍピッチの各はんだプリコート基板を作製した。なお、はんだプリコート基板は、各はんだペーストについて２枚作製した（プリコート処理は同一加熱条件で実施）。 Next, in the same manner as in Examples 1 to 4, solder precoat treatment, dam removal treatment, and solder paste residue cleaning were performed, and 150 μm pitch solder precoat substrates were produced. Two solder precoat substrates were prepared for each solder paste (precoat treatment was performed under the same heating conditions).
上記で得られた各はんだプリコート基板について、上記実施例１〜４と同様にして、はんだバンプ欠損を評価した。その結果を表３に示す。 About each solder precoat board | substrate obtained above, it carried out similarly to the said Examples 1-4, and evaluated solder bump defect | deletion. The results are shown in Table 3.
表３から明らかなように、実施例５〜７のはんだペースト組成物（はんだペーストNo.01P，03P，04P）を用いて形成されたはんだバンプは、バンプ欠損数が少なく、バンプ欠損の発生が抑制されているのがわかる。これに対し、比較例５のはんだペースト組成物（はんだペーストNo.06P）を用いて形成されたはんだバンプは、バンプ欠損数が多い結果を示した。 As is apparent from Table 3, the solder bumps formed using the solder paste compositions of Examples 5 to 7 (solder paste No. 01P, 03P, 04P) have a small number of bump defects and the occurrence of bump defects. You can see that it is suppressed. On the other hand, the solder bump formed using the solder paste composition of Comparative Example 5 (solder paste No. 06P) showed a large number of bump defects.
ついで、上記で得られた１５０μｍピッチの各はんだプリコート基板について、はんだバンプの高さを測定し、平均高さと高さバラツキ（標準偏差）を評価した。評価方法を以下に示すと共に、その結果を表４に示す。 Subsequently, the solder bump height was measured for each 150 μm pitch solder pre-coated substrate obtained above, and the average height and height variation (standard deviation) were evaluated. The evaluation method is shown below, and the results are shown in Table 4.
（はんだバンプの平均高さと高さバラツキの評価方法）
測定は焦点深度計（オリンパス製のSTM）を使用し、ソルダーレジスト表面からバンプトップまでの距離をはんだ高さとし、各基板につき任意６０バンプを測定し、その測定結果から平均値と高さバラツキ（標準偏差）を算出した。
(Evaluation method for average height and height variation of solder bumps)
The depth of focus (Olympus STM) is used for the measurement, the distance from the solder resist surface to the bump top is the solder height, 60 bumps are measured for each substrate, and the average and height variation ( Standard deviation) was calculated.
表４から明らかなように、実施例５〜７のはんだペースト組成物（はんだペーストNo.01P，03P，04P）を用いて形成されたはんだバンプは、均一な高さのはんだバンプが形成されているのがわかる。これに対し、比較例５のはんだペースト組成物（はんだペーストNo.06P）を用いて形成されたはんだバンプは、高さにバラツキが生じた。 As is apparent from Table 4, the solder bumps formed using the solder paste compositions of Examples 5 to 7 (solder paste No. 01P, 03P, 04P) are formed with uniform height solder bumps. I can see that On the other hand, the solder bumps formed using the solder paste composition of Comparative Example 5 (solder paste No. 06P) varied in height.
［実施例８〜１０および比較例６］
（ダムの作製）
基板として、上記実施例５〜７と同様の基板を用い、ついで、この基板表面に、上記実施例５〜７と同様にして、パッドの周囲に開口部の内径が１５０μｍで厚さ４０μｍの（レジスト）ダムを１５０μｍピッチで形成した。
[Examples 8 to 10 and Comparative Example 6]
(Production of dam)
As the substrate, the same substrate as in the above Examples 5 to 7 was used. Then, on the surface of this substrate, in the same manner as in the above Examples 5 to 7, the inner diameter of the opening around the pad was 150 μm and the thickness was 40 μm ( Resist) Dams were formed at a pitch of 150 μm.
（はんだペースト組成物の作製）
表１に示す粒度分布を有するＳｎ/Ｃｕ合金粉末（合金粉末No.01，03，04，06）と、フラックスとして、下記に示すものを用いた以外は、上記実施例１〜４と同様にして、表５に示す各はんだペースト組成物を得た（はんだペーストNo.09P〜12P、析出型はんだ組成物）。
(Preparation of solder paste composition)
Except for using Sn / Cu alloy powder (alloy powder No. 01, 03, 04, 06) having the particle size distribution shown in Table 1 and the flux shown below, the same as in Examples 1 to 4 above. Thus, each solder paste composition shown in Table 5 was obtained (solder paste Nos. 09P to 12P, precipitation-type solder composition).
上記で使用したフラックスは、下記処方の成分を混合して１５０℃で加熱熔融させ、室温に冷却したものを用いた。
ロジン樹脂 ４０質量％
（ホルミル化ロジン：ハリマ化成（株）製の商品名「ＦＧ−９０」）
有機酸（安息香酸） ８質量％
ヘキシルカルビトール（溶剤） ７質量％
硬化ひまし油（チキソトロピー剤） ３５質量％
ステアリン酸銅 １０質量％
The flux used above was prepared by mixing the components of the following formulation, heating and melting at 150 ° C., and cooling to room temperature.
Rosin resin 40% by mass
(Formylated rosin: trade name “FG-90” manufactured by Harima Kasei Co., Ltd.)
Organic acid (benzoic acid) 8% by mass
Hexyl carbitol (solvent) 7% by mass
Hardened castor oil (thixotropic agent) 35% by mass
Copper stearate 10% by mass
ついで、上記実施例１〜４と同様にして、はんだプリコート処理、ダムの除去処理およびはんだペースト残渣の洗浄を行い、１５０μｍピッチの各はんだプリコート基板を作製した。なお、はんだプリコート基板は、各はんだペーストについて２枚作製した（プリコート処理は同一加熱条件で実施）。 Next, in the same manner as in Examples 1 to 4, solder precoat treatment, dam removal treatment, and solder paste residue cleaning were performed, and 150 μm pitch solder precoat substrates were produced. Two solder precoat substrates were prepared for each solder paste (precoat treatment was performed under the same heating conditions).
上記で得られた各はんだプリコート基板について、上記実施例１〜４と同様にして、はんだバンプ欠損を評価した。その結果を表５に併せて示す。
表５から明らかなように、実施例８〜１０のはんだペースト組成物（はんだペーストNo.09P〜11P）を用いて形成されたはんだバンプは、バンプ欠損数が少なく、バンプ欠損の発生が抑制されているのがわかる。これに対し、比較例６のはんだペースト組成物（はんだペーストNo.12P）を用いて形成されたはんだバンプは、バンプ欠損数が多い結果を示した。 As is apparent from Table 5, the solder bumps formed using the solder paste compositions of Examples 8 to 10 (solder paste Nos. 09P to 11P) have a small number of bump defects and the occurrence of bump defects is suppressed. I can see that On the other hand, the solder bump formed using the solder paste composition of Comparative Example 6 (solder paste No. 12P) showed a large number of bump defects.
１ 基板
２ 電極
４ ダム
５ はんだペースト組成物
６ はんだバンプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Board | substrate 2
Claims (4)
該はんだペースト組成物ははんだ粉末を含有し、該はんだ粉末の粒度分布は、粒径１０μｍ未満が１６％以上であり、かつ粒径１０μｍ未満の粒径と粒径１０μｍ以上２０μｍ未満の粒径との合計が９０％以上であることを特徴とするはんだペースト組成物。 A dam is formed around the electrode on the substrate, the solder paste composition is filled on the electrode in the opening surrounded by the dam, the filled solder paste composition is heated, and the solder is attached to the electrode surface. A solder paste composition used in a solder precoat method for forming solder bumps,
The solder paste composition contains solder powder, and the particle size distribution of the solder powder is 16% or more when the particle size is less than 10 μm, and the particle size is less than 10 μm and the particle size is 10 μm or more and less than 20 μm. A total of 90% or more of the solder paste composition,
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