JP6781218B2 - フラックス及びソルダペースト - Google Patents

Description

本発明は、フラックス及びこれを用いたソルダペーストに関する。

プリント配線板やシリコンウエハといった基板上に形成される電子回路に電子部品を接合する接合材料としては、主としてはんだ合金が用いられている。
このはんだ合金を用いた接合方法としては、例えばはんだ合金粉末とフラックスとを混合したソルダペーストを基板に印刷して行う方法や、基板上に形成されたはんだ合金からなるはんだバンプを用いて行う方法が存在する。なおソルダペーストは前記はんだバンプの形成にも用いられることがある。

ソルダペーストに用いられる一般的なフラックスは、ロジン等の樹脂を主成分とし、活性剤及びチクソ剤等を溶剤に溶融させることにより作製される。しかし、従来のフラックスを用いたソルダペーストの場合、電極上にソルダペーストを印刷した後のリフロー工程時において、形成されるはんだ接合部にボイドが発生するという問題があった。このボイドは接合部と基板や電子部品といった被接合部との間の接合性の低下や放熱性の低下を生じさせ、電子機器や半導体の信頼性の低下を引き起こす原因となる。

また近年、ソルダペーストを用いてはんだバンプを形成する方法として、ドライフィルム工法が用いられている。この工法によると、先ず所定の電子回路、若しくは所定の電子回路と絶縁層が形成された基板上にドライフィルムを貼り付けて所定のパターンによる露光・現像を行う。これにより、ドライフィルムのレジスト成分のうちはんだバンプを形成したい部分（電極部上）のレジスト成分が除去され、基板上に所定パターンのドライフィルム層を形成すると共に、周囲が当該ドライフィルム層に囲まれた領域（開口部）を形成する。次いで、上記開口部内にソルダペーストが充填されるように印刷を行い、そのままの状態でリフローを行い、はんだバンプを形成する。なおその後、ドライフィルム層と、はんだバンプ付近に形成されたフラックス残渣は除去される。
このドライフィルム工法を用いてはんだバンプを形成する場合、他のバンプ形成方法と比較して、はんだバンプ内のボイドが発生し易くなる現象や、フラックス残渣の除去時に基板上からはんだバンプがなくなってしまうミッシングバンプ現象が発生し易い。

はんだバンプ内のボイドは、リフロー時に溶融したはんだ合金内に取り込まれ排出されなかったフラックス成分が原因であると考えられる。またミッシングバンプは、リフロー時のフラックスの流動性が低下したことにより溶融したはんだ合金が開口部の底部まで十分に行きわたらず、且つ当該底部にフラックスが溜まったまま残渣となることが原因であると考えられる。これらは、リフロー時にフラックスに含まれる溶剤が揮発するためにフラックスの粘度が上昇し、フラックスの流動性が低下することを起因としている。
そしてドライフィルム工法によるはんだバンプ形成の場合、開口部を形成するドライフィルム層の膜厚は、他の方法で用いるマスクと比較して厚いことが多い。そのためこの場合、ドライフィルム層表面から開口部底面までの高さ（開口部の深さ）がより高くなり、開口部の底部に溶融したはんだ合金が流れ難くなる一方で当該底部にフラックスが溜まり易くなるため、ミッシングバンプがより発生し易くなると考えられる。

ミッシングバンプの発生を抑制する方法として、例えば減圧下で開口部に供給され大気圧で当該開口部に充填される粘性を有し、粘度及びチキソ比を調整すると共に沸点が２４０℃以上の溶剤を用いたソルダペースト（特許文献１参照）が開示されている。

国際公開公報ＷＯ２０１２／１７３０５９

特許文献１に開示されるソルダペーストは、微細な開口部の場合に十分にソルダペーストが充填されないために起こるミッシングバンプの発生を抑制するものである。また開口部に十分にソルダペーストを充填させるためにソルダペーストの印刷時に基板が置かれる環境を減圧下と大気圧下に切り替えることを前提としているものであり、更には、リフロー時におけるボイド抑制効果については開示も示唆もない。

本発明の目的はこれらの課題を解決するものであり、ソルダペーストのリフロー時のフラックスの流動性低下を抑制することで、形成されるはんだ接合部、はんだバンプ内に発生するボイドの発生を抑制でき、またはんだバンプ形成時のミッシングバンプの発生を抑制することのできるフラックス及びこれを用いたソルダペーストに関する。

本発明は、上記目的を達成するために以下の構成からなることをその特徴とする。

（１）本発明のフラックスは、ロジン系樹脂と、活性剤と、チクソ剤と、溶剤とを含み、前記溶剤として１分子中に含まれる炭素数が１８以上２４以下の１価アルコールを含み、前記１価アルコールの配合量はフラックス全量に対して３０質量％以上６０質量％以下であることをその特徴とする。

（２）上記（１）に記載の構成にあって、前記１価アルコールの１分子中に含まれる炭素数は１８以上２０以下であることをその特徴とする。

（３）上記（１）または（２）に記載の構成にあって、前記１価アルコールは分岐型アルコールまたは不飽和アルコールであることをその特徴とする。

（４）上記（１）から（３）に記載のいずれか１に記載の構成にあって、前記１価アルコールは、オレイルアルコール、イソステアリルアルコール、イソエイコサノール、２−オクチルドデカノールまたは２−デシルテトラデカノールの少なくとも１種から選ばれることをその特徴とする。

（５）上記（１）から（４）のいずれか１に記載の構成にあって、本発明のフラックスは常温からピーク温度である２６０℃まで昇温レート２℃／秒の条件で昇温させ、当該ピーク温度に達した後は降温レート２℃／秒の条件で冷却させるリフロー条件にて加熱した後の粘度が３０Ｐａ・ｓ以下であることをその特徴とする。

（６）本発明のソルダペーストは、上記（１）から（５）のいずれか１に記載のフラックスと、はんだ合金粉末とを含むことをその特徴とする。

（７）本発明のはんだバンプの形成方法は、基板上に電極部及び第１の絶縁層を形成し、前記電極部上に開口領域が形成されるように前記第１の絶縁層上に第２の絶縁層を形成し、上記（６）に記載のソルダペーストを前記電極部上の開口領域に充填されるように印刷し、前記電極部上の開口領域に前記ソルダペーストが充填される前記基板を加熱して前記基板上にフラックス残渣を形成し、前記フラックス残渣及び前記第２の絶縁層を除去することによりはんだバンプを形成することをその特徴とする。

本発明のフラックス及びこれを用いたソルダペーストは、ソルダペーストのリフロー時のフラックスの流動性低下を抑制することで、形成されるはんだ接合部、はんだバンプ内に発生するボイドの発生を抑制でき、またはんだバンプ形成時のミッシングバンプの発生を抑制することができる。

実施例及び比較例に係るソルダペーストのボイド試験、ミッシングバンプ試験並びに本発明、実施例及び比較例に係るフラックスの加熱（リフロー）後の粘度計測の際の温度プロファイルを示す図。 実施例及び比較例に係るソルダペーストのボイド試験及びミッシングバンプ試験の際のはんだバンプを形成する基板の模式図。

以下、本発明のフラックス及びソルダペーストの一実施形態について詳細に説明する。
なお、本発明が当該実施形態に限定されないのはもとよりである。

１．フラックス
本実施形態に係るフラックスは、ロジン系樹脂と、活性剤と、チクソ剤と、溶剤とを含む。

前記ロジン系樹脂としては、例えばトール油ロジン、ガムロジン、ウッドロジン等のロジン；水添ロジン、重合ロジン、不均一化ロジン、アクリル酸変性ロジン、マレイン酸変性ロジン、ホルミル化ロジン等のロジン誘導体等が挙げられる。
なお、これらのロジン系樹脂の中でも、軟化点が１００℃以下のものが好ましく用いられる。低軟化点のロジン系樹脂を使用することで、加熱（リフロー）時におけるフラックスの流動性を向上し得るため、はんだ合金（粉末）が沈降し易くなり、これによりミッシングバンプの発生抑制効果を向上し得る。

前記ロジン系樹脂の配合量はフラックス全量に対して２５質量％以上５０質量％以下であることが好ましく、３０質量％以上４０質量％以下であることが更に好ましい。

前記活性剤としては、例えば有機アミンのハロゲン化水素塩等のアミン塩（無機酸塩や有機酸塩）、有機酸、有機酸塩、有機アミン塩、臭素化ハロゲン化合物等が挙げられる。具体的には、例えばジエチルアミン塩、酸塩、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、グルタル酸、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、臭素化トリアリルイソシアヌレート、トリス（２，３−ジブロモプロピル）イソシアヌレート、ポリ８，１３−ジメチル−８，１２−エイコサジエン二酸無水物等が挙げられる。これらの中でも特に、ポリ８，１３−ジメチル−８，１２−エイコサジエン二酸無水物が前記活性剤として好ましく用いられる。ポリ８，１３−ジメチル−８，１２−エイコサジエン二酸無水物は、常温で液体状であり、また長鎖状の化合物であるため高温での安定性に優れており、ボイド発生抑制効果及びミッシングバンプの発生抑制効果を向上し得る。 なお、これらは単独でまたは複数を組合せて使用することができる。

前記活性剤の配合量は、他の成分及び使用する鉛フリーはんだ合金により異なるが、フラックス全量に対して２０質量％以下であることが一般的である。

前記チクソ剤としては、例えば硬化ひまし油、ビスアマイド系チクソ剤（飽和脂肪酸ビスアマイド、不飽和脂肪酸ビスアマイド、芳香族ビスアマイド等）、ジメチルジベンジリデンソルビトール等が挙げられる。
これらの中でも特に、硬化ひまし油が前記チクソ剤として好ましく用いられる。硬化ひまし油は、他のチクソ剤と比較して軟化点が低いため、加熱（リフロー）時におけるフラックスの流動性を向上し得る。そのため、はんだ合金（粉末）が沈降し易くなり、これによりミッシングバンプの発生抑制効果を向上し得る。
なお、これらは単独でまたは複数を組合せて使用することができる。

前記チクソ剤の配合量はフラックス全量に対して３質量％以上１０質量％以下であることが好ましく、５質量％以上８質量％以下であることが更に好ましい。

前記溶剤としては、アルコール系、エタノール系、アセトン系、トルエン系、キシレン系、酢酸エチル系、エチルセロソルブ系、ブチルセロソルブ系、グリコールエーテル系、エステル系等が挙げられる。これらは単独でまたは複数を組合せて使用することができる。

本実施形態に係るフラックスは、前記溶剤として１分子中に含まれる炭素数が１８以上２４以下の１価アルコールを含むことが好ましい。
このような１価アルコールは、加熱（リフロー）温度が高い場合においても揮発し難い性質を有している。そのため、加熱（リフロー）時における溶剤の揮発量が抑えられ、フラックスの流動性低下が抑制される。これにより、加熱（リフロー）時に溶融したはんだ合金内にフラックスの成分が取り込まれ難くなりボイドの発生を抑制することができる。
また、はんだバンプの形成においても、加熱（リフロー）時に開口部の底部に溶融したはんだ合金が流れ易くなり、ミッシングバンプの発生も抑制することができる。これは開口部の深さがより深くなるドライフィルム工法によるはんだバンプ形成時においても同様であり、このような工法においてもミッシングバンプの発生を抑制することができる。

なお、加熱（リフロー）時におけるフラックスの流動性低下を抑制する方法として、沸点が高い（高い温度での揮発量が少ない）エステル系溶剤を使用することも考えられる。
しかし、このようなエステル系溶剤は、活性剤やチクソ剤といった他のフラックス成分との溶解性が悪い場合が多い。そのため、通常はこのようなエステル系溶剤と併せて溶解性が高く沸点の低い他の溶剤を使用しなければフラックスとして使用できないことが多かった。
しかし本実施形態のフラックスは、前記溶剤として１分子中に含まれる炭素数が１８以上２４以下の１価アルコールを含むことにより、沸点の低い他の溶剤との併用が必須ではなく、これ単独の使用でも加熱（リフロー）時におけるフラックスの流動性低下を抑制することができる。但し、当該１価アルコールと他の溶剤との併用を排除するものではなく、適宜、組合せて使用することができる。

なお、前記１価アルコールの１分子中に含まれる炭素数は１８以上２０以下であることが好ましい。

また前記１価アルコールは分岐型アルコールまたは不飽和アルコールであることが好ましい。

前記１価アルコールとしては、例えばオレイルアルコール、イソステアリルアルコール、イソエイコサノール、２−オクチルドデカノール、２−デシルテトラデカノール等が挙げられる。これらの中でもオレイルアルコール、イソステアリルアルコール、イソエイコサノール及び２−オクチルドデカノールが好ましく用いられ、特に２−オクチルドデカノールが好ましく用いられる。これらは単独でまたは複数を組合せて使用することができる。

前記溶剤の配合量は、フラックス全量に対して３０質量％以上６０質量％以下であることが好ましく、４０質量％以上５０質量％以下であることが更に好ましい。
また前記１価アルコールの配合量はフラックス全量に対して３０質量％以上６０質量％以下であることが好ましく、３５質量％以上５５質量％以下がより好ましく、更には４０質量％以上５０質量％以下であることが好ましい。前記１価アルコールの配合量をこの範囲とすることで、はんだバンプのボイド抑制効果をより向上し得る。

本実施形態のフラックスには、はんだ合金粉末の酸化を抑える目的で酸化防止剤を配合することができる。
前記酸化防止剤としては、例えばヒンダードフェノール系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤、ビスフェノール系酸化防止剤、ポリマー型酸化防止剤等が挙げられる。これらの中でも特にヒンダードフェノール系酸化防止剤が好ましく用いられる。
前記酸化防止剤はこれらに限定されるものではなく、またその配合量は特に限定されるものではない。その一般的な配合量は、フラックス全量に対して０．５質量％から５質量％程度である。

本実施形態のフラックスには、更にハロゲン、つや消し剤、消泡剤等の添加剤を加えてもよい。前記添加剤の配合量は、フラックス全量に対して１０質量％以下であることが好
ましく、更に好ましい配合量は５質量％以下である。

本実施形態のフラックスは、図１に示す温度プロファイルのように、常温からピーク温度である２６０℃まで昇温レート２℃／秒の条件で昇温させ、当該ピーク温度に達した後は降温レート２℃／秒の条件で冷却させるリフロー条件にて加熱した後の粘度が３０Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。また当該粘度は２５Ｐａ・ｓ以下であることが更に好ましい。
当該粘度の計測においては、先ず、本実施形態のフラックス４ｇをアルミシャーレに入れ、これを金網に載せ、リフロー装置を用いてリフローを行う。リフロー条件は図１に示す温度プロファイル（上記リフロー条件）に従う。
リフロー後のフラックスを常温まで戻し、これをＥ型粘度計を用いて計測する。なお、粘度計測条件は、回転数を１０ｒｐｍ、測定温度２５℃とした。

２．ソルダペースト
本実施形態のソルダペーストは、本実施形態のフラックスとはんだ合金粉末とを公知の方法にて混合して作製できる。

前記はんだ合金粉末としては、例えばＳｎ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｓｂ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｇｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｐ、Ｉｎ、Ｐｂ等を複数組合せたものが挙げられる。なお、前記はんだ合金粉末の合金組成は特に限定されず、本実施形態に係るソルダペーストの効果を阻害するものでなければいずれも使用することができる。
なお、代表的なはんだ合金粉末としてはＳｎ−Ａｇ系はんだ合金、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系はんだ合金やＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｉｎ系はんだ合金、Ｓｎ−Ｃｕ系はんだ合金といった鉛フリーはんだ合金粉末が用いられるが、鉛含有のはんだ合金粉末を用いてもよい。

前記はんだ合金粉末の配合量は、ソルダペースト全量に対して６３質量％から９３質量％であることが好ましい。より好ましいその配合量は８４質量％から９２質量％であり、特に好ましいその配合量は８６質量％から９０質量％である。

３．はんだ接合部
本実施形態のソルダペーストを用いて形成されるはんだ接合部としては、例えば以下の方法により形成される。
即ち、基板上の予め定められた所定の位置に前記ソルダペーストを印刷し、更に当該基板上の所定の位置に電子部品を搭載し、これをリフローすることにより形成される。このように形成されたはんだ接合部は発生するボイドが少なく高い信頼性を有することから、半導体、電子機器等に好適に用いることができる。

４．はんだバンプ
本実施形態のソルダペーストを用いて形成されるはんだバンプは、例えば以下の方法により形成される。
先ず、基板上に所定のパターンを有する電極部及び絶縁層を形成する。この絶縁層は、液状のソルダレジスト、ドライフィルム等、所定の膜厚を有する絶縁成分からなる層を形成し得るものであれば、どのような方法により作製されていてもよい。
次いで、当該パターンに対応するメタルマスク（電極部上が開口しているもの）を前記絶縁層に接するように前記基板上に載せ、スキージ等を用いて前記ソルダペーストが前記電極部上の開口している領域に充填されるように印刷する。その後、当該基板をリフロー装置に入れて所定の温度プロファイルに従ってリフローする。リフロー後、前記基板上に残っているフラックス成分（フラックス残渣）を除去することにより、はんだバンプが形成される。

また本実施形態のソルダペーストは、ドライフィルム工法を用いてはんだバンプを形成することもできる。ドライフィルム工法によるはんだバンプの形成手順は、例えば以下の通りである。
先ず、基板上に所定のパターンを有する電極部及び絶縁層を形成する。この絶縁層は、液状のソルダレジスト、ドライフィルム等、所定の膜厚を有する絶縁成分からなる層を形成し得るものであれば、どのような方法により作製されていてもよい。
次いで、前記絶縁層上にドライフィルム層を形成する。当該ドライフィルム層は、前記基板の所定の範囲上であって絶縁層に接するようにドライフィルムを貼り付け、これに対し所定のパターンによる露光・現像を行うことにより形成される。即ち、露光・現像により前記ドライフィルムのレジスト成分のうちはんだバンプを形成したい部分（電極部上）のレジスト成分が除去され、前記基板上に所定パターンのドライフィルム層が形成される。またこれにより、周囲が当該ドライフィルム層に囲まれた領域（開口部）が形成される。
そして、スキージ等を用いて前記ソルダペーストが前記開口部内に充填されるように印刷する。その後、当該基板をリフロー装置に入れて所定の温度プロファイル従ってリフローする。リフロー後、前記基板上に残っているフラックス成分（フラックス残渣）と前記ドライフィルム層を除去することにより、はんだバンプが形成される。

このように形成されたはんだバンプは、ソルダペーストのリフロー時のフラックスの流動性低下が抑制されるため、はんだバンプ内に発生するボイドの発生を抑制でき、またはんだバンプ形成時のミッシングバンプの発生を抑制することができる。

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を詳述する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

フラックスの作製
表１に示す組成及び配合にて各成分を混練し、実施例１から６、参考例７、８及び比較例１から７に係る各フラックスを作製した。なお、表１のうち、組成を表すものに係る数値の単位は、特に断り書きがない限り質量％である。

次いで、実施例１から８及び比較例１から７に係るフラックス１２質量％とＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕはんだ合金粉末（粉末粒径２μｍから８μｍ：ＩＰＣ規格 Ｔｙｐｅ８）８８質量％とを混合し、実施例１から６、参考例７、８及び比較例１から７に係るソルダペーストを得た。

※１ 完全水添変性ロジン（軟化点８０℃） イーストマン・ケミカル社製
※２ ホルミル化ロジン（軟化点８５〜９５℃） ハリマ化成（株）製
※３ トリス（２，３−ジブロモプロピル）イソシアヌレート 日本化成（株）製
※４ ポリ８，１３−ジメチル−８，１２−エイコサジエン二酸無水物 岡村製油（株）製
※５ ２−デシルテトラデカノール（炭素数２４：分岐型） 新日本理化（株）製
※６ ２−オクチルドデカノール（炭素数２０：分岐型） 新日本理化（株）製
※７ イソエイコサノール（炭素数２０：分岐型） 日産化学工業（株）製
※８ イソステアリルアルコール（炭素数１８：分岐型） 高級アルコール工業（株）製
※９ ２−ヘキシルデカノール（炭素数１６：分岐型） 新日本理化（株）製
※１０ セバシン酸ビス（２−エチルヘキシル） 大八化学工業（株）製

＜重量減少率＞
各溶剤成分について、２２０℃における重量減少率を測定した。
当該重量減少率の測定は、次の条件で行った。即ち、示差熱熱重量同時測定装置（製品名：ＳＴＡ７２００ＲＶ、（株）日立ハイテクサイエンス製）を用い、試料１０ｍｇ、昇温速度１０℃／ｍｉｎ、Ｎ２（３００ｍｌ／ｍｉｎ）雰囲気下で２２０℃まで昇温させた
後の重量減少率を測定した。その結果を表２に示す。

＜ボイド試験＞
図２に示すように、基板１上に電極２、絶縁層３、ドライフィルム層４及び開口部５を形成する。このような構成を有する基板１は、例えば以下の方法により作製される。
先ず、基板１（サイズ：２５０ｍｍ×７５ｍｍ）上に所定のパターンを有する電極２及び絶縁層３を形成した。絶縁層３は、液状のソルダレジスト、ドライフィルム等、所定の膜厚を有する絶縁成分からなる層を形成し得るものであれば、どのような方法により作製されていてもよい。なお、絶縁層３の表面（上面）における開口径は直径８５μｍとなるようにした。
次いで、絶縁層３上にドライフィルム層４を形成した。ドライフィルム層４は、基板１の所定の範囲上であって絶縁層３に接するようにドライフィルム（製品名：ＷＢ−５０４０、デュポン社製）を貼り付け、これに対し所定のパターンによる露光・現像を行うことにより形成した。即ち、露光・現像により前記ドライフィルムのレジスト成分のうちはんだバンプを形成したい部分（電極２上）のレジスト成分を除去し、基板１上に所定パターンのドライフィルム層４を形成した。なお、ドライフィルム層４の高さ（厚さ）は３８μｍ、幅は３５μｍとなるようにし、ドライフィルム層４の表面（上面）における開口径は直径１１５μｍとなるようにし、またピッチ幅（図２のＡからＢまでの距離）は１５０μｍとなるようにした。これにより、周囲がドライフィルム層４に囲まれた領域（開口部５）が形成された。
そして、ウレタンスキージを用いて実施例１から６、参考例７、８及び比較例１から７に係る各ソルダペーストが開口部５内に充填されるように各基板１に印刷した。なお、印刷回数は一方向で１０回とした。
その後、各ソルダペーストが印刷された各基板１をリフロー装置（製品名：ＴＮＰ２５−５３８ＥＭ、（株）タムラ製作所製）に入れて図１に示す温度プロファイルに従って窒素雰囲気下（酸素濃度１００ｐｐｍ以下）にて、プリヒートなし、ピーク温度２６０℃、昇温レート及び降温レート２℃／秒でリフローした。そして当該リフロー後、各基板１上に残っているフラックス成分（フラックス残渣）及びドライフィルム層４を除去することにより、はんだバンプを形成した。
次いで、形成されたはんだバンプにフラックス（製品名：ＢＦ−３０、（株）タムラ製作所製）を塗布し、上記はんだバンプ形成時のリフロー条件と同じ条件にてリフローを行い、各試験基板を作製した。なお、ドライフィルム層４の除去は剥離液（製品名：クリンスルーＡ−０４：花王（株）製）を用い、超音波洗浄装置（製品名：ＡＳＵ−３Ｍ、アズワン（株）製）を用いて１分間振動を与えることにより行った。また各基板１に設けられるパッド数は７，２００個とした。

作製した各試験基板について、Ｘ線観察装置（製品名：ＸＤ７６００ Ｄｉａｍｏｎｄ、Ｎｏｒｄｓｏｎ Ｄａｇｅ社製）を用いて、形成されたはんだバンプのうち約５００個について目視にてボイド観察を行い、これらのはんだバンプ中に発生した最大ボイド径（％）及び平均ボイド径（％）、並びにボイド径率１０％以上のものが発生したはんだバンプの割合（ボイド発生率（％））を計測し、以下の基準に従い評価した。その結果を表３に示す。
・最大ボイド径（％）
◎：最大ボイド径が０％以上２０％以下
○：最大ボイド径が２０％超２５％以下
△：最大ボイド径が２５％超３０％以下
×：最大ボイド径が３０％超

・平均ボイド径（％）
○：平均ボイド径が０％以上１５％以下
△：平均ボイド径が１５％超

・ボイド発生率（％）
◎◎：ボイド発生率が０％以上２５％以下
◎：ボイド発生率が２５％超以上３５％以下
○：ボイド発生率が３５％超４５％以下
△：ボイド発生率が４５％超５０％以下
×：ボイド発生率が５０％超

＜ミッシングバンプ試験＞
上記ボイド試験と同様の条件にて各試験基板を作製した。
各試験基板について、ミッシングバンプが発生したはんだバンプの数を計測し、以下の基準に従い評価した。その結果を表３に示す。
○：ミッシングバンプなし（発生ゼロ）
×：ミッシングバンプあり

＜リフロー後のフラックス粘度＞
当該粘度の計測においては、先ず、実施例１から６、参考例７、８及び比較例１から７に係る各フラックス４ｇをそれぞれアルミシャーレに入れ、これらを金網に載せ、リフロー装置（製品名：ＴＮＰ２５−５３８ＥＭ、（株）タムラ製作所製）を用いてリフローを行った。なおリフロー条件は図１に示す温度プロファイルに従った。
リフロー後の各フラックスを常温まで戻し、これをＥ型粘度計（製品名：ＲＥ１５０Ｕ、東機産業（株）製）を用いて計測した。なお、粘度計測条件は、回転数を１０ｒｐｍ、測定温度２５℃とした。そして計測した粘度について、以下の基準に従い評価した。その結果を表３に示す。
◎：１５Ｐａ・ｓ以下
○：１５Ｐａ・ｓ超２５Ｐａ・ｓ以下
△：２５Ｐａ・ｓ超３０Ｐａ・ｓ以下
×：３０Ｐａ・ｓ超

以上に示す通り、各実施例に係るソルダペーストを用いて形成したはんだバンプは、ボイド試験の結果（最大ボイド径、平均ボイド径及びボイド発生率）も良好であり、またミッシングバンプの発生抑制も非常に良好であることが分かる。特に１分子中に含まれる炭素数が１８以上２４以下、その中でも特に１分子中に含まれる炭素数が１８以上２０以下の１価アルコールの配合量が４０質量％以上５０質量％以下である実施例２から６は、ボイド発生抑制効果がより向上し得ることが分かる。
一方、２２０℃における重量減少率が低いエステル系溶剤を使用した比較例１は、他のフラックス成分が溶けきらず、フラックスとして使用できない状態であった。このように、比較例１についてはフラックス及びソルダペーストが作製できない状態であったため、各試験の評価結果については「計測不可」と表記している。
また１分子中に含まれる炭素数が１８以上２４以下の１価アルコール以外の溶剤のみを使用した比較例２から４及び７はリフロー時における流動性低下を抑制し難いため、はんだバンプにおけるボイド発生率がいずれも５０％を超えており、他のボイド試験結果及び／またはミッシングバンプ試験の結果も各実施例に係るソルダペーストよりも劣ることが分かる。
更には、１分子中に含まれる炭素数が１８以上２４以下の１価アルコールの配合量が、フラックス全量に対して３０質量％未満である比較例５、及び６０質量％超である比較例６においては、ボイド発生率が５０％を超えていることが分かる。

１ 基板
２ 電極
３ 絶縁層
４ ドライフィルム層
５ 開口部

Claims (9)

1. ロジン系樹脂と、活性剤と、チクソ剤と、溶剤とを含むフラックスであって、
   前記溶剤として１分子中に含まれる炭素数が１８以上２４以下の１価アルコールを含み、
   前記１価アルコールの配合量はフラックス全量に対して４０質量％以上５０質量％以下であり、
   前記活性剤にはポリ８，１３−ジメチル−８，１２−エイコサジエン二酸無水物が含まれることを特徴とするフラックス。
2. 前記１価アルコールの１分子中に含まれる炭素数は１８以上２０以下であることを特徴とする請求項１に記載のフラックス。
3. 前記１価アルコールは分岐型アルコールまたは不飽和アルコールであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のフラックス。
4. 前記１価アルコールは、オレイルアルコール、イソステアリルアルコール、イソエイコサノール、２−オクチルドデカノールまたは２−デシルテトラデカノールの少なくとも１種から選ばれることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のフラックス。
5. 前記ロジン系樹脂の配合量はフラックス全量に対して３０質量％以上４０質量％以下であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のフラックス。
6. 前記ロジン系樹脂には軟化点が１００℃以下のロジン系樹脂が含まれることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のフラックス。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のフラックスであって、常温からピーク温度である２６０℃まで昇温レート２℃／秒の条件で昇温させ、当該ピーク温度に達した後は降温レート２℃／秒の条件で冷却させるリフロー条件にて加熱した後の粘度が３０Ｐａ・ｓ以下であることを特徴とするフラックス。
8. 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のフラックスと、はんだ合金粉末とを含むことを特徴とするソルダペースト。
9. 基板上に電極部及び第１の絶縁層を形成し、
   前記電極部上に開口領域が形成されるように前記第１の絶縁層上に第２の絶縁層を形成し、
   請求項８に記載のソルダペーストを前記電極部上の開口領域に充填されるように印刷し、
   前記電極部上の開口領域に前記ソルダペーストが充填される前記基板を加熱して前記基板上にフラックス残渣を形成し、
   前記フラックス残渣及び前記第２の絶縁層を除去することによりはんだバンプを形成することを特徴とするはんだバンプの形成方法。
   

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