JPH08155675A - はんだバンプ形成用フラックス - Google Patents
はんだバンプ形成用フラックスInfo
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- JPH08155675A JPH08155675A JP6294921A JP29492194A JPH08155675A JP H08155675 A JPH08155675 A JP H08155675A JP 6294921 A JP6294921 A JP 6294921A JP 29492194 A JP29492194 A JP 29492194A JP H08155675 A JPH08155675 A JP H08155675A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/11—Manufacturing methods
Landscapes
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 はんだバンプを形成する際に期待される機能
を十分に満足してはんだバンプを良好に形成する。 【構成】 活性剤として、１００℃〜３００℃の温度範
囲で分解昇華してはんだバンプの表面性や形状に対して
効果を発揮する成分と、３５０℃〜４００℃の温度範囲
で分解活性化してはんだバンプ形成に対して効果を発揮
する成分を含有させる。前者の成分としては、残さが残
らない有機酸系活性剤が挙げられ、後者の成分として
は、残さが残るハロゲン化合物系活性剤が挙げられる。
また、活性剤として、１００℃〜３００℃の温度範囲で
分解昇華する成分として少なくとも界面活性剤を含有さ
せ、３５０℃〜４００℃の温度範囲で分解活性化する成
分として少なくとも界面活性剤を含有させても同様の効
果が得られる。
を十分に満足してはんだバンプを良好に形成する。 【構成】 活性剤として、１００℃〜３００℃の温度範
囲で分解昇華してはんだバンプの表面性や形状に対して
効果を発揮する成分と、３５０℃〜４００℃の温度範囲
で分解活性化してはんだバンプ形成に対して効果を発揮
する成分を含有させる。前者の成分としては、残さが残
らない有機酸系活性剤が挙げられ、後者の成分として
は、残さが残るハロゲン化合物系活性剤が挙げられる。
また、活性剤として、１００℃〜３００℃の温度範囲で
分解昇華する成分として少なくとも界面活性剤を含有さ
せ、３５０℃〜４００℃の温度範囲で分解活性化する成
分として少なくとも界面活性剤を含有させても同様の効
果が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、接続用端子として機能
するはんだバンプを形成するのに用いられるはんだバン
プ形成用フラックスに関する。
するはんだバンプを形成するのに用いられるはんだバン
プ形成用フラックスに関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子等を実装する方法として、接
続用端子として機能し、バンプと称される突起部をはん
だにより形成する方法が挙げられる。上記バンプは、例
えば以下のようにして形成される。すなわち、半導体素
子上の外部電極のアルミパッド上に中間金属層を設け、
この上に錫，鉛等のはんだ合金材料を配し、さらに少な
くともロジン，活性剤，溶剤よりなるフラックスを配
し、リフロー炉（以下、ウエットバック装置と称す
る。）内で１００℃〜３００℃程度の温度範囲で予熱
（プレヒート）を行った後、３５０℃〜４００℃程度の
温度範囲で加熱溶融（メインヒート）させ、上記はんだ
合金材料とフラックスを溶融させてはんだ合金よりなる
例えば球形等の所定の形状のバンプを形成する。なお、
上記のようなはんだ合金よりなるバンプは、一般にはん
だバンプと称される。
続用端子として機能し、バンプと称される突起部をはん
だにより形成する方法が挙げられる。上記バンプは、例
えば以下のようにして形成される。すなわち、半導体素
子上の外部電極のアルミパッド上に中間金属層を設け、
この上に錫，鉛等のはんだ合金材料を配し、さらに少な
くともロジン，活性剤，溶剤よりなるフラックスを配
し、リフロー炉（以下、ウエットバック装置と称す
る。）内で１００℃〜３００℃程度の温度範囲で予熱
（プレヒート）を行った後、３５０℃〜４００℃程度の
温度範囲で加熱溶融（メインヒート）させ、上記はんだ
合金材料とフラックスを溶融させてはんだ合金よりなる
例えば球形等の所定の形状のバンプを形成する。なお、
上記のようなはんだ合金よりなるバンプは、一般にはん
だバンプと称される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のような方法では
んだバンプを形成する場合、フラックスとして従来より
使用されているディップはんだ付け用の液状フラックス
を使用している。しかしながら、上記ディップはんだ付
け用フラックスでは、使用目的が異なるため、はんだバ
ンプ形成の際にフラックスに期待されるはんだ合金材料
表面の酸化膜の除去，はんだ付け性の向上，表面光沢の
付与等の表面性を改良する機能や、バンプ形状を所定形
状とする機能、バンプ内部のボイドを除去する機能、は
んだ合金の飛散を防止する機能、或いははんだ合金材料
同士を均一に溶融させる機能等を十分に満足することが
難しい。
んだバンプを形成する場合、フラックスとして従来より
使用されているディップはんだ付け用の液状フラックス
を使用している。しかしながら、上記ディップはんだ付
け用フラックスでは、使用目的が異なるため、はんだバ
ンプ形成の際にフラックスに期待されるはんだ合金材料
表面の酸化膜の除去，はんだ付け性の向上，表面光沢の
付与等の表面性を改良する機能や、バンプ形状を所定形
状とする機能、バンプ内部のボイドを除去する機能、は
んだ合金の飛散を防止する機能、或いははんだ合金材料
同士を均一に溶融させる機能等を十分に満足することが
難しい。
【０００４】これは、例えば、はんだバンプ形成用フラ
ックスとして、従来より使用されている共晶はんだやビ
スマス入りはんだ（低融点はんだ）用のフラックスを使
用した場合には、上記フラックス中の活性剤はメインヒ
ートに達する前に活性化して機能を果たさなくなってし
まうためである。これに対し、近年では、ディップはん
だ付け用フラックスとして高融点はんだ付け用フラック
スも開発試作されているものの、これを用いても十分な
特性を得ることは難しい。
ックスとして、従来より使用されている共晶はんだやビ
スマス入りはんだ（低融点はんだ）用のフラックスを使
用した場合には、上記フラックス中の活性剤はメインヒ
ートに達する前に活性化して機能を果たさなくなってし
まうためである。これに対し、近年では、ディップはん
だ付け用フラックスとして高融点はんだ付け用フラック
スも開発試作されているものの、これを用いても十分な
特性を得ることは難しい。
【０００５】また、上記ディップはんだ付け用フラック
ス中の溶剤としては、イソプロピルアルコール（沸点：
８３℃）が多用されているが、これもプレヒート時に揮
発してしまう。さらに、上記フラックス中のロジンとし
ては天然ロジンや水素を添加した水添ロジンが多用され
ているが、これらは耐熱性が不十分であり、メインヒー
トが終了した時点では、完全に炭化しており、後工程で
の洗浄除去が困難である。
ス中の溶剤としては、イソプロピルアルコール（沸点：
８３℃）が多用されているが、これもプレヒート時に揮
発してしまう。さらに、上記フラックス中のロジンとし
ては天然ロジンや水素を添加した水添ロジンが多用され
ているが、これらは耐熱性が不十分であり、メインヒー
トが終了した時点では、完全に炭化しており、後工程で
の洗浄除去が困難である。
【０００６】このようなことから、はんだバンプ形成用
フラックスとしてディップはんだ付け用フラックスを使
用した場合には、はんだバンプ形成位置以外の部分には
んだ合金が飛散する、はんだバンプ中にボイドが発生す
る、はんだバンプの形状がいびつになるといった不都合
が生じ、製造不良等を引き起こし、生産性が低下する。
フラックスとしてディップはんだ付け用フラックスを使
用した場合には、はんだバンプ形成位置以外の部分には
んだ合金が飛散する、はんだバンプ中にボイドが発生す
る、はんだバンプの形状がいびつになるといった不都合
が生じ、製造不良等を引き起こし、生産性が低下する。
【０００７】また、上記のようにはんだバンプが良好に
形成されていないことから、はんだバンプと中間金属層
間の接着強度が不十分であり、シェアー強度が不十分で
ある、実装後の引っ張り強度が不十分である等の特性面
の問題点も多く生じ、製造不良等を引き起こし、生産性
の低下の要因となっている。
形成されていないことから、はんだバンプと中間金属層
間の接着強度が不十分であり、シェアー強度が不十分で
ある、実装後の引っ張り強度が不十分である等の特性面
の問題点も多く生じ、製造不良等を引き起こし、生産性
の低下の要因となっている。
【０００８】そこで本発明は、従来の実情に鑑みて提案
されたものであり、はんだバンプを形成する際に期待さ
れる機能を十分に満足してはんだバンプを良好に形成す
るはんだバンプ形成用フラックスを提供することを目的
とする。
されたものであり、はんだバンプを形成する際に期待さ
れる機能を十分に満足してはんだバンプを良好に形成す
るはんだバンプ形成用フラックスを提供することを目的
とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに本発明者等が鋭意検討した結果、はんだバンプ形成
用フラックス中に活性剤として、プレヒート時にはんだ
合金材料表面の酸化膜の除去，はんだ付け性の向上，表
面光沢の付与等の表面性を改良する効果を発揮する成分
と、メインヒート時にバンプ内部のボイドを除去する，
はんだ合金の飛散を防止する，或いははんだ合金材料同
士を均一に溶融させる効果を発揮する成分を含有させる
こと、或いはプレヒートからメインヒートにわたって上
記効果を発揮する成分を含有させることにより、はんだ
バンプを形成する際に期待される機能を十分に満足して
はんだバンプを良好に形成できることを見いだした。
めに本発明者等が鋭意検討した結果、はんだバンプ形成
用フラックス中に活性剤として、プレヒート時にはんだ
合金材料表面の酸化膜の除去，はんだ付け性の向上，表
面光沢の付与等の表面性を改良する効果を発揮する成分
と、メインヒート時にバンプ内部のボイドを除去する，
はんだ合金の飛散を防止する，或いははんだ合金材料同
士を均一に溶融させる効果を発揮する成分を含有させる
こと、或いはプレヒートからメインヒートにわたって上
記効果を発揮する成分を含有させることにより、はんだ
バンプを形成する際に期待される機能を十分に満足して
はんだバンプを良好に形成できることを見いだした。
【００１０】すなわち、本発明は、少なくともロジン，
活性剤，溶剤よりなるはんだバンプ形成用フラックスに
おいて、活性剤として、１００℃〜３００℃の温度範囲
で分解昇華する成分と３５０℃〜４００℃の温度範囲で
分解活性化する成分が含まれていることを特徴とするも
のである。
活性剤，溶剤よりなるはんだバンプ形成用フラックスに
おいて、活性剤として、１００℃〜３００℃の温度範囲
で分解昇華する成分と３５０℃〜４００℃の温度範囲で
分解活性化する成分が含まれていることを特徴とするも
のである。
【００１１】そして、上記１００℃〜３００℃の温度範
囲で分解昇華する成分としては、例えば残さが残らない
有機酸系活性剤が挙げられ、３５０℃〜４００℃の温度
範囲で分解活性化する成分としては、例えば残さが残る
ハロゲン化合物系活性剤が挙げられ、これらを用いる場
合には、上記有機酸系活性剤がはんだバンプ形成用フラ
ックス固形分中に０．０１重量％〜１０重量％の割合で
含有され、上記ハロゲン化合物系活性剤がはんだバンプ
形成用フラックス固形分中に０．０１重量％〜１０重量
％の割合で含有されていることが好ましい。
囲で分解昇華する成分としては、例えば残さが残らない
有機酸系活性剤が挙げられ、３５０℃〜４００℃の温度
範囲で分解活性化する成分としては、例えば残さが残る
ハロゲン化合物系活性剤が挙げられ、これらを用いる場
合には、上記有機酸系活性剤がはんだバンプ形成用フラ
ックス固形分中に０．０１重量％〜１０重量％の割合で
含有され、上記ハロゲン化合物系活性剤がはんだバンプ
形成用フラックス固形分中に０．０１重量％〜１０重量
％の割合で含有されていることが好ましい。
【００１２】このとき、上記有機酸系活性剤は、１００
℃〜３００℃の温度範囲のプレヒート時に、はんだ合金
材料表面の酸化膜の除去，はんだ付け性の向上，表面光
沢の付与等の表面性を改良する効果を発揮するものであ
る。
℃〜３００℃の温度範囲のプレヒート時に、はんだ合金
材料表面の酸化膜の除去，はんだ付け性の向上，表面光
沢の付与等の表面性を改良する効果を発揮するものであ
る。
【００１３】また、上記ハロゲン化合物系活性剤は、３
５０℃〜４００℃の温度範囲のメインヒート時に、バン
プ内部のボイドを除去する，はんだ合金の飛散を防止す
る，或いははんだ合金材料同士を均一に溶融させる効果
を発揮するものである。
５０℃〜４００℃の温度範囲のメインヒート時に、バン
プ内部のボイドを除去する，はんだ合金の飛散を防止す
る，或いははんだ合金材料同士を均一に溶融させる効果
を発揮するものである。
【００１４】なお、上記有機酸系活性剤及びハロゲン化
合物系活性剤の含有量が上記範囲以外であると、それぞ
れが十分な効果を発揮することが難しい。
合物系活性剤の含有量が上記範囲以外であると、それぞ
れが十分な効果を発揮することが難しい。
【００１５】また、上記有機酸系活性剤の含有量ははん
だバンプ形成用フラックス固形分中の０．１重量％〜５
重量％であることがより好ましく、上記ハロゲン化合物
系活性剤の含有量ははんだバンプ形成用フラックス固形
分中の０．１重量％〜５重量％であることがより好まし
い。
だバンプ形成用フラックス固形分中の０．１重量％〜５
重量％であることがより好ましく、上記ハロゲン化合物
系活性剤の含有量ははんだバンプ形成用フラックス固形
分中の０．１重量％〜５重量％であることがより好まし
い。
【００１６】さらに、上記本発明のはんだバンプ形成用
フラックスにおいては、有機酸系活性剤の含有量をＭ1
とし、ハロゲン化合物系活性剤の含有量をＭ2 としたと
き、Ｍ1 ：Ｍ2 が１：１０〜１０：１の範囲であること
が好ましい。
フラックスにおいては、有機酸系活性剤の含有量をＭ1
とし、ハロゲン化合物系活性剤の含有量をＭ2 としたと
き、Ｍ1 ：Ｍ2 が１：１０〜１０：１の範囲であること
が好ましい。
【００１７】そして、上記本発明のはんだバンプ形成用
フラックスにおいては、有機酸系活性剤が分子量４０〜
４００の直鎖式化合物である、或いは分子量８０〜７０
０の環式化合物であることが好ましい。
フラックスにおいては、有機酸系活性剤が分子量４０〜
４００の直鎖式化合物である、或いは分子量８０〜７０
０の環式化合物であることが好ましい。
【００１８】さらに、上記本発明のはんだバンプ形成用
フラックスにおいては、ハロゲン化合物系活性剤の分子
量が４０〜７００であることが好ましい。
フラックスにおいては、ハロゲン化合物系活性剤の分子
量が４０〜７００であることが好ましい。
【００１９】なお、本発明のはんだバンプ形成用フラッ
クスにおける有機酸系活性剤の具体例としては、コハク
酸，安息香酸，アジピン酸，アビチエン酸，グルタル
酸，パルミチン酸，ステアリン酸，アゼライン酸，ギ酸
等が挙げられる。
クスにおける有機酸系活性剤の具体例としては、コハク
酸，安息香酸，アジピン酸，アビチエン酸，グルタル
酸，パルミチン酸，ステアリン酸，アゼライン酸，ギ酸
等が挙げられる。
【００２０】一方、ハロゲン化合物系活性剤の具体例と
しては、エチルアミン塩酸塩，メチルアミン塩酸塩，エ
チルアミン臭素酸塩，メチルアミン臭素酸塩，プロペン
ジオール塩酸塩，アリルアミン塩酸塩，３−アミノ−１
−プロペン塩酸塩，Ｎ−（３−アミノプロピル）メタク
リルアミド塩酸塩，ｏ−アニシジン塩酸塩，ｎ−ブチル
アミン塩酸塩，ｐ−アミノフェノール塩酸塩等が挙げら
れる。
しては、エチルアミン塩酸塩，メチルアミン塩酸塩，エ
チルアミン臭素酸塩，メチルアミン臭素酸塩，プロペン
ジオール塩酸塩，アリルアミン塩酸塩，３−アミノ−１
−プロペン塩酸塩，Ｎ−（３−アミノプロピル）メタク
リルアミド塩酸塩，ｏ−アニシジン塩酸塩，ｎ−ブチル
アミン塩酸塩，ｐ−アミノフェノール塩酸塩等が挙げら
れる。
【００２１】上述の目的を達成する本発明のはんだバン
プ形成用フラックスとしては、次のようなものも挙げら
れる。すなわち、活性剤のうち、１００℃〜３００℃の
温度範囲で分解昇華する成分として少なくとも界面活性
剤が含まれ、３５０℃〜４００℃の温度範囲で分解活性
化する成分として少なくとも界面活性剤が含まれている
ことを特徴とするものである。
プ形成用フラックスとしては、次のようなものも挙げら
れる。すなわち、活性剤のうち、１００℃〜３００℃の
温度範囲で分解昇華する成分として少なくとも界面活性
剤が含まれ、３５０℃〜４００℃の温度範囲で分解活性
化する成分として少なくとも界面活性剤が含まれている
ことを特徴とするものである。
【００２２】このとき、上記界面活性剤は、１００℃〜
３００℃及び３５０℃〜４００℃の温度範囲のプレヒー
トからメインヒートにわたって、はんだ合金材料表面の
酸化膜の除去，はんだ付け性の向上，表面光沢の付与等
の表面性を改良する効果を発揮し、バンプ内部のボイド
を除去する，はんだ合金の飛散を防止する，或いははん
だ合金材料同士を均一に溶融させる効果を発揮するもの
である。
３００℃及び３５０℃〜４００℃の温度範囲のプレヒー
トからメインヒートにわたって、はんだ合金材料表面の
酸化膜の除去，はんだ付け性の向上，表面光沢の付与等
の表面性を改良する効果を発揮し、バンプ内部のボイド
を除去する，はんだ合金の飛散を防止する，或いははん
だ合金材料同士を均一に溶融させる効果を発揮するもの
である。
【００２３】このような界面活性剤の具体例としては、
第４級アンモニウム〔ライオン社製：アーカード Ｃ−
５０，エソカード Ｃ／１２（商品名）等〕，ラウリル
トリメチルアンモニウムクロライド〔花王社製：コータ
ミン ２４Ｐ（商品名）等〕，アルキルベンジルジメチ
ルアンモニウムクロライド〔花王社製：サニゾールＣ
（商品名）等〕が挙げられる。
第４級アンモニウム〔ライオン社製：アーカード Ｃ−
５０，エソカード Ｃ／１２（商品名）等〕，ラウリル
トリメチルアンモニウムクロライド〔花王社製：コータ
ミン ２４Ｐ（商品名）等〕，アルキルベンジルジメチ
ルアンモニウムクロライド〔花王社製：サニゾールＣ
（商品名）等〕が挙げられる。
【００２４】さらに、これまで述べたはんだバンプ形成
用フラックスにおいては、溶剤の沸点が１５０℃〜３０
０℃であることが好ましく、２２０℃〜２５０℃である
ことがより好ましい。
用フラックスにおいては、溶剤の沸点が１５０℃〜３０
０℃であることが好ましく、２２０℃〜２５０℃である
ことがより好ましい。
【００２５】上記のような沸点を有する溶剤の具体例と
しては、２−（２−ｎ−ブトキシエトキシ）エタノー
ル、２−（２−ｎ−ブトキシエトキシ）エチルアセテー
ト、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオー
ル、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等が挙げられる。
しては、２−（２−ｎ−ブトキシエトキシ）エタノー
ル、２−（２−ｎ−ブトキシエトキシ）エチルアセテー
ト、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオー
ル、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等が挙げられる。
【００２６】なお、これまで述べた本発明のはんだバン
プ形成用フラックスにおいては、ロジンとしてプレヒー
ト及びメインヒートにより殆ど分解して残さとなる天然
ロジン，水添ロジンが使用可能である。さらに、必要に
応じて樹脂や、熱安定化剤，酸化防止剤，分散剤，ヒマ
シ油等の増粘剤（チクソ剤）等を添加しても良い。
プ形成用フラックスにおいては、ロジンとしてプレヒー
ト及びメインヒートにより殆ど分解して残さとなる天然
ロジン，水添ロジンが使用可能である。さらに、必要に
応じて樹脂や、熱安定化剤，酸化防止剤，分散剤，ヒマ
シ油等の増粘剤（チクソ剤）等を添加しても良い。
【００２７】
【作用】本発明のはんだバンプ形成用フラックスにおい
ては、活性剤として、１００℃〜３００℃の温度範囲で
分解昇華する成分と３５０℃〜４００℃の温度範囲で分
解活性化する成分が含まれている。そして、上記活性剤
のうち、１００℃〜３００℃の温度範囲で分解昇華して
はんだ合金材料表面の酸化膜の除去，はんだ付け性の向
上，表面光沢の付与等の表面性を改良する効果を発揮す
る成分として、例えば残さが残らない有機酸系活性剤が
含まれ、３５０℃〜４００℃の温度範囲で分解活性化し
てバンプ内部のボイドを除去する，はんだ合金の飛散を
防止する，或いははんだ合金材料同士を均一に溶融させ
る効果を発揮する成分として、例えば残さが残るハロゲ
ン化合物系活性剤が含まれ、上記有機酸系活性剤がはん
だバンプ形成用フラックス固形分中に０．０１重量％〜
１０重量％の割合で含有され、上記ハロゲン化合物系活
性剤がはんだバンプ形成用フラックス固形分中に０．０
１重量％〜１０重量％の割合で含有されているため、は
んだバンプを形成する際、１００℃〜３００℃の温度範
囲のプレヒート時には有機酸系活性剤がはんだバンプの
表面性や形状に対して効果を発揮し、３５０℃〜４００
℃の温度範囲のメインヒート時にはハロゲン化合物系活
性剤がはんだバンプ形成に対して効果を発揮する。
ては、活性剤として、１００℃〜３００℃の温度範囲で
分解昇華する成分と３５０℃〜４００℃の温度範囲で分
解活性化する成分が含まれている。そして、上記活性剤
のうち、１００℃〜３００℃の温度範囲で分解昇華して
はんだ合金材料表面の酸化膜の除去，はんだ付け性の向
上，表面光沢の付与等の表面性を改良する効果を発揮す
る成分として、例えば残さが残らない有機酸系活性剤が
含まれ、３５０℃〜４００℃の温度範囲で分解活性化し
てバンプ内部のボイドを除去する，はんだ合金の飛散を
防止する，或いははんだ合金材料同士を均一に溶融させ
る効果を発揮する成分として、例えば残さが残るハロゲ
ン化合物系活性剤が含まれ、上記有機酸系活性剤がはん
だバンプ形成用フラックス固形分中に０．０１重量％〜
１０重量％の割合で含有され、上記ハロゲン化合物系活
性剤がはんだバンプ形成用フラックス固形分中に０．０
１重量％〜１０重量％の割合で含有されているため、は
んだバンプを形成する際、１００℃〜３００℃の温度範
囲のプレヒート時には有機酸系活性剤がはんだバンプの
表面性や形状に対して効果を発揮し、３５０℃〜４００
℃の温度範囲のメインヒート時にはハロゲン化合物系活
性剤がはんだバンプ形成に対して効果を発揮する。
【００２８】また、本発明のバンプ形成用フラックスに
おいては、活性剤のうち、１００℃〜３００℃の温度範
囲で分解昇華してはんだ合金材料表面の酸化膜の除去，
はんだ付け性の向上，表面光沢の付与等の表面性を改良
する効果を発揮する成分として少なくとも界面活性剤が
含まれ、３５０℃〜４００℃の温度範囲で分解活性化し
てバンプ内部のボイドを除去する，はんだ合金の飛散を
防止する，或いははんだ合金材料同士を均一に溶融させ
る効果を発揮する成分として少なくとも界面活性剤が含
まれていることから、１００℃〜３００℃及び３５０℃
〜４００℃の温度範囲のプレヒートからメインヒートに
わたって、上記界面活性剤がはんだバンプの表面性や形
状に対して効果を発揮し、はんだバンプ形成に対しても
効果を発揮する。
おいては、活性剤のうち、１００℃〜３００℃の温度範
囲で分解昇華してはんだ合金材料表面の酸化膜の除去，
はんだ付け性の向上，表面光沢の付与等の表面性を改良
する効果を発揮する成分として少なくとも界面活性剤が
含まれ、３５０℃〜４００℃の温度範囲で分解活性化し
てバンプ内部のボイドを除去する，はんだ合金の飛散を
防止する，或いははんだ合金材料同士を均一に溶融させ
る効果を発揮する成分として少なくとも界面活性剤が含
まれていることから、１００℃〜３００℃及び３５０℃
〜４００℃の温度範囲のプレヒートからメインヒートに
わたって、上記界面活性剤がはんだバンプの表面性や形
状に対して効果を発揮し、はんだバンプ形成に対しても
効果を発揮する。
【００２９】さらに、これら本発明のはんだバンプ形成
用フラックスにおいて、溶剤として沸点が１５０℃〜３
００℃であるものを用いれば、プレヒート時の溶剤の揮
発が抑えられる。
用フラックスにおいて、溶剤として沸点が１５０℃〜３
００℃であるものを用いれば、プレヒート時の溶剤の揮
発が抑えられる。
【００３０】
【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例につ
いて実験結果に基づいて説明する。
いて実験結果に基づいて説明する。
【００３１】試料の作製 本実験例においては、以下に示すような配合のはんだバ
ンプ形成用フラックス、実施例１〜３及び比較例を製造
した。
ンプ形成用フラックス、実施例１〜３及び比較例を製造
した。
【００３２】〔実施例１〕 ロジン 天然ロジン：ＷＷロジン １６重量部 水添ロジン １６重量部 樹脂 エポキシ樹脂 ３０重量部 活性剤 有機酸系活性剤１：安息香酸 １重量部 有機酸系活性剤２：アゼエチン酸 １重量部 ハロゲン化合物系活性剤：３−アミノ−１−プロペン塩酸塩 １重量部 溶剤：１，４−ブタンジオール ３５重量部 （合計） １００重量部 〔実施例２〕 ロジン 天然ロジン：ＷＷロジン ２０重量部 水添ロジン ２０重量部 樹脂 イソプレンゴム ２２重量部 活性剤 有機酸系活性剤１：アジピン酸 １重量部 ハロゲン化合物系活性剤：ｎ−ブチルアミン塩酸塩 １重量部 溶剤：２−（２−ｎ−ブトキシエトキシ）エタノール ３６重量部 （合計） １００重量部 〔実施例３〕 ロジン 天然ロジン：ＷＷロジン ２０重量部 水添ロジン ３０重量部 樹脂 ポリエステルエラストマー（東洋紡社製） １２重量部 活性剤 有機酸系活性剤１：グルタル酸 １重量部 有機酸系活性剤２：アゼライン酸 １重量部 界面活性剤：第４級アンモニウム １重量部 （ライオン社製：アーカード Ｃ−５０（商品名）） 溶剤：Ｎ−メチル−２−ピロリドン ３５重量部 （合計） １００重量部 〔比較例〕 ロジン 天然ロジン：ＷＷロジン ３０重量部 水添ロジン ３０重量部 活性剤 有機酸系活性剤１：アジピン酸 １重量部 有機酸系活性剤２：安息香酸 １重量部 溶剤：１，３−ブタンジオール ３８重量部 （合計） １００重量部 次に、上記実施例１〜３及び比較例を用いてはんだバン
プを形成した。なお、上記はんだバンプ形成用フラック
スを用いたそれぞれのはんだバンプを便宜上実施例１〜
３及び比較例と称する。
プを形成した。なお、上記はんだバンプ形成用フラック
スを用いたそれぞれのはんだバンプを便宜上実施例１〜
３及び比較例と称する。
【００３３】上記はんだバンプは、以下のようにして形
成した。すなわち、先ず、図１に示すようなＬＳＩウエ
ハ１上のアルミパッド２の一部にかかるようなパッシベ
ーション３を上記ＬＳＩウエハ１上に形成する。続い
て、図２に示すようにアルミパッド２及びパッシベーシ
ョン３の上に中間金属層４を形成する。
成した。すなわち、先ず、図１に示すようなＬＳＩウエ
ハ１上のアルミパッド２の一部にかかるようなパッシベ
ーション３を上記ＬＳＩウエハ１上に形成する。続い
て、図２に示すようにアルミパッド２及びパッシベーシ
ョン３の上に中間金属層４を形成する。
【００３４】次に、図３に示すように中間金属層４上の
アルミパッド２に対応する位置に、錫，鉛等よりなるは
んだ合金材料層５を形成し、その上にはんだバンプ形成
用フラックス層６を形成する。
アルミパッド２に対応する位置に、錫，鉛等よりなるは
んだ合金材料層５を形成し、その上にはんだバンプ形成
用フラックス層６を形成する。
【００３５】そして、上記各層の形成されたＬＳＩウエ
ハー１を大和製作所社製のウエットバック装置 ＮＲＹ
−１０１Ｖ６ＬＵ（機種名）内に配し、所定条件で加熱
を行い、はんだ合金材料とフラックスを溶融させて、図
４に示すような略球形のはんだバンプ７を中間金属層４
を介してアルミパッド２上に接続端子として形成する。
ハー１を大和製作所社製のウエットバック装置 ＮＲＹ
−１０１Ｖ６ＬＵ（機種名）内に配し、所定条件で加熱
を行い、はんだ合金材料とフラックスを溶融させて、図
４に示すような略球形のはんだバンプ７を中間金属層４
を介してアルミパッド２上に接続端子として形成する。
【００３６】上記ウエットバック装置は、加熱装置とし
てホットプレートと赤外（ＩＲ）ヒーターを具備する６
個の領域（ゾーン）に分かれて構成されるものである。
本実験例においては、第１ゾーン〜第６ゾーンの各領域
におけるホットプレートと赤外（ＩＲ）ヒーターの温度
を表１に示すように設定し、ＬＳＩウエハー１を第１ゾ
ーンから第６ゾーンへと順次移動させ、各ゾーンに６０
秒間ずつ放置することとした。なお、ウエットバック装
置内の窒素濃度は５０ｐｐｍとした。
てホットプレートと赤外（ＩＲ）ヒーターを具備する６
個の領域（ゾーン）に分かれて構成されるものである。
本実験例においては、第１ゾーン〜第６ゾーンの各領域
におけるホットプレートと赤外（ＩＲ）ヒーターの温度
を表１に示すように設定し、ＬＳＩウエハー１を第１ゾ
ーンから第６ゾーンへと順次移動させ、各ゾーンに６０
秒間ずつ放置することとした。なお、ウエットバック装
置内の窒素濃度は５０ｐｐｍとした。
【００３７】
【表１】
【００３８】このとき、ＬＳＩウエハー１にかかる温度
のプロファイルは図５に示す通りである。すなわち、
（１）においては常温であり、（２）においては１００
℃まで徐々に加熱（プレヒート）され、（３）において
は２００℃まで徐々に加熱（プレヒート）され、（４）
においては３００℃まで徐々に加熱（プレヒート）さ
れ、（５）においては３５０℃〜４００℃で加熱（メイ
ンヒート）され、（６）においては２００℃まで徐冷さ
れ、（７）においては１００℃まで徐冷され、（８）に
おいては常温まで徐冷される。
のプロファイルは図５に示す通りである。すなわち、
（１）においては常温であり、（２）においては１００
℃まで徐々に加熱（プレヒート）され、（３）において
は２００℃まで徐々に加熱（プレヒート）され、（４）
においては３００℃まで徐々に加熱（プレヒート）さ
れ、（５）においては３５０℃〜４００℃で加熱（メイ
ンヒート）され、（６）においては２００℃まで徐冷さ
れ、（７）においては１００℃まで徐冷され、（８）に
おいては常温まで徐冷される。
【００３９】特性評価 次に、上記実施例１〜３と比較例のはんだバンプについ
て、顕微鏡と走査型電子顕微鏡によるはんだバンプ形状
の観察、シェアー試験、洗浄性試験を行い、またこれら
はんだバンプを用いて部品の実装を行った場合の実装後
の引っ張り試験、冷熱衝撃サイクル試験、イオンマイグ
レーション試験を行った。
て、顕微鏡と走査型電子顕微鏡によるはんだバンプ形状
の観察、シェアー試験、洗浄性試験を行い、またこれら
はんだバンプを用いて部品の実装を行った場合の実装後
の引っ張り試験、冷熱衝撃サイクル試験、イオンマイグ
レーション試験を行った。
【００４０】先ず、はんだバンプ形状の観察であるが、
日本光学社製の光学顕微鏡 ＯＰＴＩＰＨＯＴ（機種
名）を用いて４０倍の倍率で目視により行うとともに、
日本電子社製の走査型電子顕微鏡 ＪＳＭ−５３００Ｌ
Ｕ（機種名）を用いて１０００〜３０００倍の倍率で行
った。
日本光学社製の光学顕微鏡 ＯＰＴＩＰＨＯＴ（機種
名）を用いて４０倍の倍率で目視により行うとともに、
日本電子社製の走査型電子顕微鏡 ＪＳＭ−５３００Ｌ
Ｕ（機種名）を用いて１０００〜３０００倍の倍率で行
った。
【００４１】光学顕微鏡で観察した結果、実施例１〜３
においては、はんだバンプの表面光沢，表面性ともに良
好であり、はんだ合金の飛散等も生じておらず、はんだ
バンプの形状も良好であることが確認された。一方、比
較例においては、はんだバンプの表面が黒くなってお
り、また形状のいびつなものもあり、はんだ合金の飛散
も生じていることが確認された。
においては、はんだバンプの表面光沢，表面性ともに良
好であり、はんだ合金の飛散等も生じておらず、はんだ
バンプの形状も良好であることが確認された。一方、比
較例においては、はんだバンプの表面が黒くなってお
り、また形状のいびつなものもあり、はんだ合金の飛散
も生じていることが確認された。
【００４２】また、走査型電子顕微鏡で観察した結果、
実施例１〜３においては、はんだバンプ中にボイドやク
ラックが生じておらず、はんだバンプ内ではんだ合金材
料が均一に混ざり合って溶融性が良好であり、中間金属
層との反応も生じておらず、該中間金属層への密着性も
良好であることが確認された。一方、比較例において
は、はんだバンプ中にボイドやクラックが多発してお
り、はんだバンプ内でのはんだ合金の溶融が不十分であ
り、形状のいびつなものがあることも確認された。
実施例１〜３においては、はんだバンプ中にボイドやク
ラックが生じておらず、はんだバンプ内ではんだ合金材
料が均一に混ざり合って溶融性が良好であり、中間金属
層との反応も生じておらず、該中間金属層への密着性も
良好であることが確認された。一方、比較例において
は、はんだバンプ中にボイドやクラックが多発してお
り、はんだバンプ内でのはんだ合金の溶融が不十分であ
り、形状のいびつなものがあることも確認された。
【００４３】次に、はんだバンプ形成面に対して水平方
向のはんだバンプの引き剥し強度を測定するシェアー試
験であるが、測定装置として、ＲＨＥＳＣＡ ＰＵＬＬ
ＴＥＳＴＥＲ ＴＹＰＥ ＰＴＲ−０１（機種名）を
用い、その設定のＹｄｉｓｔａｎｃｅを０．２ｍｍ、速
さを０．１ｍｍ／ｓ、Ｌｏｃａｔｉｏｎを５として行っ
た。すなわち、上記装置により所定の力を加えた針では
んだバンプをはんだバンプ形成面に対して水平方向にな
ぞった場合に、はんだバンプに剥離が生じるかどうかを
観察した。その結果、実施例１〜３においては、１０ｇ
ｆ程度の力を加えても剥離が発生せず、良好な結果が得
られた。一方、比較例においては、５ｇｆ程度で剥離が
生じ、良好な結果が得られなかった。
向のはんだバンプの引き剥し強度を測定するシェアー試
験であるが、測定装置として、ＲＨＥＳＣＡ ＰＵＬＬ
ＴＥＳＴＥＲ ＴＹＰＥ ＰＴＲ−０１（機種名）を
用い、その設定のＹｄｉｓｔａｎｃｅを０．２ｍｍ、速
さを０．１ｍｍ／ｓ、Ｌｏｃａｔｉｏｎを５として行っ
た。すなわち、上記装置により所定の力を加えた針では
んだバンプをはんだバンプ形成面に対して水平方向にな
ぞった場合に、はんだバンプに剥離が生じるかどうかを
観察した。その結果、実施例１〜３においては、１０ｇ
ｆ程度の力を加えても剥離が発生せず、良好な結果が得
られた。一方、比較例においては、５ｇｆ程度で剥離が
生じ、良好な結果が得られなかった。
【００４４】次に、洗浄性試験であるが、以下のように
して行った。すなわち、先ず、第１の洗浄液として旭化
成社製のエリーズＭ９０００を用い、上記第１の洗浄液
の温度を５０℃としてはんだバンプの形成されるＬＳＩ
ウエハーを浸漬してゆする作業を５分行い、上記洗浄液
を未使用のものに交換して同様の作業を行い、続けて第
２の洗浄液として関東化学社製のイソプロピルアルコー
ル（ＥＬグレード）を使用して常温下で５分間のすすぎ
を行い、次に未使用の第２の洗浄液の温度を５０℃とし
てはんだバンプの形成されるＬＳＩウエハーを浸漬して
ゆする作業を３分行い、上記洗浄液を未使用のものに交
換して同様の作業を行った後、ＬＳＩウエハー上のフラ
ックスの残さの有無を光学顕微鏡及び走査型電子顕微鏡
にて観察するとともに、イオンクロマトグラフィーによ
っても調査して行った。
して行った。すなわち、先ず、第１の洗浄液として旭化
成社製のエリーズＭ９０００を用い、上記第１の洗浄液
の温度を５０℃としてはんだバンプの形成されるＬＳＩ
ウエハーを浸漬してゆする作業を５分行い、上記洗浄液
を未使用のものに交換して同様の作業を行い、続けて第
２の洗浄液として関東化学社製のイソプロピルアルコー
ル（ＥＬグレード）を使用して常温下で５分間のすすぎ
を行い、次に未使用の第２の洗浄液の温度を５０℃とし
てはんだバンプの形成されるＬＳＩウエハーを浸漬して
ゆする作業を３分行い、上記洗浄液を未使用のものに交
換して同様の作業を行った後、ＬＳＩウエハー上のフラ
ックスの残さの有無を光学顕微鏡及び走査型電子顕微鏡
にて観察するとともに、イオンクロマトグラフィーによ
っても調査して行った。
【００４５】その結果、実施例１〜３においては、フラ
ックスの残さはなく、ＬＳＩウエハー表面はきれいに洗
浄されており、洗浄性が良好であることが確認された。
一方、比較例においては、黒く焦げたフラックスの残さ
が残っており、洗浄性が良好でないことが確認された。
ックスの残さはなく、ＬＳＩウエハー表面はきれいに洗
浄されており、洗浄性が良好であることが確認された。
一方、比較例においては、黒く焦げたフラックスの残さ
が残っており、洗浄性が良好でないことが確認された。
【００４６】続いて、上記実施例１〜３と比較例のはん
だバンプを用いて部品の実装を行った場合の実装後のは
んだバンプ形成面に対して垂直方向のはんだバンプの引
き剥し強度を測定する引っ張り試験であるが、測定装置
として、ＲＨＥＳＣＡ ＰＵＬＬ ＴＥＳＴＥＲ ＴＹ
ＰＥ ＰＴＲ−０１（機種名）を用い、その設定のＹｄ
ｉｓｔａｎｃｅを０．２ｍｍ、速さを０．１ｍｍ／ｓ、
Ｌｏｃａｔｉｏｎを５として行った。その結果、実施例
１〜３においては、１５００ｇｆ程度であり、良好な結
果が得られた。一方、比較例においては、７００ｇｆ程
度であり、良好な結果が得られなかった。
だバンプを用いて部品の実装を行った場合の実装後のは
んだバンプ形成面に対して垂直方向のはんだバンプの引
き剥し強度を測定する引っ張り試験であるが、測定装置
として、ＲＨＥＳＣＡ ＰＵＬＬ ＴＥＳＴＥＲ ＴＹ
ＰＥ ＰＴＲ−０１（機種名）を用い、その設定のＹｄ
ｉｓｔａｎｃｅを０．２ｍｍ、速さを０．１ｍｍ／ｓ、
Ｌｏｃａｔｉｏｎを５として行った。その結果、実施例
１〜３においては、１５００ｇｆ程度であり、良好な結
果が得られた。一方、比較例においては、７００ｇｆ程
度であり、良好な結果が得られなかった。
【００４７】また、冷熱衝撃サイクル試験であるが、Ｍ
ＩＬ ８８３Ｃに基づいて行い、カトー社製の冷熱衝撃
サイクル試験装置 サーマルショックチャンバー（ＴＳ
Ｃ）（機種名）を用い、温度範囲を−５５℃〜１２５℃
として行った。すなわち、上記試験装置により、−５５
℃×３０分，常温×５分，１２５℃×３０分を１サイク
ルとして、部品実装後のＬＳＩチップを冷却及び加熱
し、１サイクル毎にはんだバンプの破損の有無を観察す
るものとした。
ＩＬ ８８３Ｃに基づいて行い、カトー社製の冷熱衝撃
サイクル試験装置 サーマルショックチャンバー（ＴＳ
Ｃ）（機種名）を用い、温度範囲を−５５℃〜１２５℃
として行った。すなわち、上記試験装置により、−５５
℃×３０分，常温×５分，１２５℃×３０分を１サイク
ルとして、部品実装後のＬＳＩチップを冷却及び加熱
し、１サイクル毎にはんだバンプの破損の有無を観察す
るものとした。
【００４８】その結果、実施例１〜３においては、１０
００サイクルにおいてもはんだバンプの破損が生じてお
らず高い耐久性が確認され、比較例においては２４サイ
クルではんだバンプの破損が生じ耐久性が低いことが確
認された。これは、実施例１〜３において洗浄性が大幅
に向上していることに起因するものである。
００サイクルにおいてもはんだバンプの破損が生じてお
らず高い耐久性が確認され、比較例においては２４サイ
クルではんだバンプの破損が生じ耐久性が低いことが確
認された。これは、実施例１〜３において洗浄性が大幅
に向上していることに起因するものである。
【００４９】さらに、高温高湿下でのバイアス試験であ
るイオンマイグレーション試験であるが、ＭＩＬ ８８
３Ｃに基づいて行い、楠本化成社製のイオンマイグレー
ション計測システム ＡＴ＆Ｍ（機種名）を使用して行
った。すなわち、上記装置により、部品実装後のＬＳＩ
チップに８５℃，８５％（ＲＨ）の環境下で５Ｖの電圧
を印加し、絶縁劣化により電流が変化する時間を測定し
た。
るイオンマイグレーション試験であるが、ＭＩＬ ８８
３Ｃに基づいて行い、楠本化成社製のイオンマイグレー
ション計測システム ＡＴ＆Ｍ（機種名）を使用して行
った。すなわち、上記装置により、部品実装後のＬＳＩ
チップに８５℃，８５％（ＲＨ）の環境下で５Ｖの電圧
を印加し、絶縁劣化により電流が変化する時間を測定し
た。
【００５０】その結果、実施例１〜３を用いて部品実装
を行ったものについては、１０００時間経過しても変化
がなく高い耐久性が確認され、比較例を用いて部品実装
を行ったものにおいては２４時間で変化が生じ耐久性が
低いことが確認された。これも実施例１〜３において洗
浄性が大幅に向上していることに起因するものである。
を行ったものについては、１０００時間経過しても変化
がなく高い耐久性が確認され、比較例を用いて部品実装
を行ったものにおいては２４時間で変化が生じ耐久性が
低いことが確認された。これも実施例１〜３において洗
浄性が大幅に向上していることに起因するものである。
【００５１】すなわち、これらの結果から、活性剤とし
て、１００℃〜３００℃の温度範囲で分解昇華してはん
だ合金材料表面の酸化膜の除去，はんだ付け性の向上，
表面光沢の付与等の表面性を改良する効果を発揮し、残
さが残らない有機酸系活性剤と、３５０℃〜４００℃の
温度範囲で分解活性化してバンプ内部のボイドを除去す
る，はんだ合金の飛散を防止する，或いははんだ合金材
料同士を均一に溶融させる効果を発揮し、残さが残るハ
ロゲン化合物系活性剤が含まれ、上記有機酸系活性剤が
はんだバンプ形成用フラックス固形分中に０．０１重量
％〜１０重量％の割合で含有され、上記ハロゲン化合物
系活性剤がはんだバンプ形成用フラックス固形分中に
０．０１重量％〜１０重量％の割合で含有されている実
施例１，２においては、はんだバンプを形成する際、１
００℃〜３００℃の温度範囲のプレヒート時には有機酸
系活性剤がはんだバンプの表面性や形状に対して効果を
発揮し、３５０℃〜４００℃の温度範囲のメインヒート
時にはハロゲン化合物系活性剤がはんだバンプ形成に対
して効果を発揮し、はんだバンプを形成する際に期待さ
れる機能を十分に満足してはんだバンプを良好に形成す
ることが確認された。
て、１００℃〜３００℃の温度範囲で分解昇華してはん
だ合金材料表面の酸化膜の除去，はんだ付け性の向上，
表面光沢の付与等の表面性を改良する効果を発揮し、残
さが残らない有機酸系活性剤と、３５０℃〜４００℃の
温度範囲で分解活性化してバンプ内部のボイドを除去す
る，はんだ合金の飛散を防止する，或いははんだ合金材
料同士を均一に溶融させる効果を発揮し、残さが残るハ
ロゲン化合物系活性剤が含まれ、上記有機酸系活性剤が
はんだバンプ形成用フラックス固形分中に０．０１重量
％〜１０重量％の割合で含有され、上記ハロゲン化合物
系活性剤がはんだバンプ形成用フラックス固形分中に
０．０１重量％〜１０重量％の割合で含有されている実
施例１，２においては、はんだバンプを形成する際、１
００℃〜３００℃の温度範囲のプレヒート時には有機酸
系活性剤がはんだバンプの表面性や形状に対して効果を
発揮し、３５０℃〜４００℃の温度範囲のメインヒート
時にはハロゲン化合物系活性剤がはんだバンプ形成に対
して効果を発揮し、はんだバンプを形成する際に期待さ
れる機能を十分に満足してはんだバンプを良好に形成す
ることが確認された。
【００５２】さらに、このことから、はんだバンプと中
間金属層間の接着強度が十分となり、シェアー強度も十
分となり、実装後の引っ張り強度も十分となり、特性が
大きく向上していることも確認された。
間金属層間の接着強度が十分となり、シェアー強度も十
分となり、実装後の引っ張り強度も十分となり、特性が
大きく向上していることも確認された。
【００５３】また、活性剤として、１００℃〜３００℃
の温度範囲で分解昇華してはんだ合金材料表面の酸化膜
の除去，はんだ付け性の向上，表面光沢の付与等の表面
性を改良する効果を発揮し、残さが残らない有機酸系活
性剤と、１００℃〜３００℃及び３５０℃〜４００℃の
温度範囲で分解活性化してはんだ合金材料表面の酸化膜
の除去，はんだ付け性の向上，表面光沢の付与等の表面
性を改良する効果を発揮し、バンプ内部のボイドを除去
する，はんだ合金の飛散を防止する，或いははんだ合金
材料同士を均一に溶融させる効果を発揮する界面活性剤
を含む実施例３においては、１００℃〜３００℃及び３
５０℃〜４００℃の温度範囲のプレヒートからメインヒ
ートにわたって、上記有機酸系活性剤と界面活性剤がは
んだバンプの表面性や形状に対して効果を発揮し、はん
だバンプ形成に対しても効果を発揮し、はんだバンプを
形成する際に期待される機能を十分に満足してはんだバ
ンプを良好に形成することが確認された。
の温度範囲で分解昇華してはんだ合金材料表面の酸化膜
の除去，はんだ付け性の向上，表面光沢の付与等の表面
性を改良する効果を発揮し、残さが残らない有機酸系活
性剤と、１００℃〜３００℃及び３５０℃〜４００℃の
温度範囲で分解活性化してはんだ合金材料表面の酸化膜
の除去，はんだ付け性の向上，表面光沢の付与等の表面
性を改良する効果を発揮し、バンプ内部のボイドを除去
する，はんだ合金の飛散を防止する，或いははんだ合金
材料同士を均一に溶融させる効果を発揮する界面活性剤
を含む実施例３においては、１００℃〜３００℃及び３
５０℃〜４００℃の温度範囲のプレヒートからメインヒ
ートにわたって、上記有機酸系活性剤と界面活性剤がは
んだバンプの表面性や形状に対して効果を発揮し、はん
だバンプ形成に対しても効果を発揮し、はんだバンプを
形成する際に期待される機能を十分に満足してはんだバ
ンプを良好に形成することが確認された。
【００５４】さらに、このことから、実施例３において
も、はんだバンプと中間金属層間の接着強度が十分とな
り、シェアー強度も十分となり、実装後の引っ張り強度
も十分となり、特性が大きく向上していることも確認さ
れた。
も、はんだバンプと中間金属層間の接着強度が十分とな
り、シェアー強度も十分となり、実装後の引っ張り強度
も十分となり、特性が大きく向上していることも確認さ
れた。
【００５５】さらにまた、実施例１〜３のはんだバンプ
形成用フラックスを用いれば、上述のことから生産性が
大きく向上することが確認された。
形成用フラックスを用いれば、上述のことから生産性が
大きく向上することが確認された。
【００５６】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明のはんだバンプ形成用フラックスにおいては、活性剤
として、１００℃〜３００℃の温度範囲で分解昇華する
成分と３５０℃〜４００℃の温度範囲で分解活性化する
成分が含まれている。そして、上記活性剤のうち、１０
０℃〜３００℃の温度範囲で分解昇華してはんだ合金材
料表面の酸化膜の除去，はんだ付け性の向上，表面光沢
の付与等の表面性を改良する効果を発揮する成分とし
て、例えば残さが残らない有機酸系活性剤が含まれ、３
５０℃〜４００℃の温度範囲で分解活性化してバンプ内
部のボイドを除去する，はんだ合金の飛散を防止する，
或いははんだ合金材料同士を均一に溶融させる効果を発
揮する成分として、例えば残さが残るハロゲン化合物系
活性剤が含まれ、上記有機酸系活性剤がはんだバンプ形
成用フラックス固形分中に０．０１重量％〜１０重量％
の割合で含有され、上記ハロゲン化合物系活性剤がはん
だバンプ形成用フラックス固形分中に０．０１重量％〜
１０重量％の割合で含有されているため、はんだバンプ
を形成する際、１００℃〜３００℃の温度範囲のプレヒ
ート時には有機酸系活性剤がはんだバンプの表面性や形
状に対して効果を発揮し、３５０℃〜４００℃の温度範
囲のメインヒート時にはハロゲン化合物系活性剤がはん
だバンプ形成に対して効果を発揮し、はんだバンプを形
成する際に期待される機能を十分に満足してはんだバン
プを良好に形成し、生産性が向上する。
明のはんだバンプ形成用フラックスにおいては、活性剤
として、１００℃〜３００℃の温度範囲で分解昇華する
成分と３５０℃〜４００℃の温度範囲で分解活性化する
成分が含まれている。そして、上記活性剤のうち、１０
０℃〜３００℃の温度範囲で分解昇華してはんだ合金材
料表面の酸化膜の除去，はんだ付け性の向上，表面光沢
の付与等の表面性を改良する効果を発揮する成分とし
て、例えば残さが残らない有機酸系活性剤が含まれ、３
５０℃〜４００℃の温度範囲で分解活性化してバンプ内
部のボイドを除去する，はんだ合金の飛散を防止する，
或いははんだ合金材料同士を均一に溶融させる効果を発
揮する成分として、例えば残さが残るハロゲン化合物系
活性剤が含まれ、上記有機酸系活性剤がはんだバンプ形
成用フラックス固形分中に０．０１重量％〜１０重量％
の割合で含有され、上記ハロゲン化合物系活性剤がはん
だバンプ形成用フラックス固形分中に０．０１重量％〜
１０重量％の割合で含有されているため、はんだバンプ
を形成する際、１００℃〜３００℃の温度範囲のプレヒ
ート時には有機酸系活性剤がはんだバンプの表面性や形
状に対して効果を発揮し、３５０℃〜４００℃の温度範
囲のメインヒート時にはハロゲン化合物系活性剤がはん
だバンプ形成に対して効果を発揮し、はんだバンプを形
成する際に期待される機能を十分に満足してはんだバン
プを良好に形成し、生産性が向上する。
【００５７】また、本発明のバンプ形成用フラックスに
おいては、活性剤のうち、１００℃〜３００℃の温度範
囲で分解昇華してはんだ合金材料表面の酸化膜の除去，
はんだ付け性の向上，表面光沢の付与等の表面性を改良
する効果を発揮する成分として少なくとも界面活性剤が
含まれ、３５０℃〜４００℃の温度範囲で分解活性化し
てバンプ内部のボイドを除去する，はんだ合金の飛散を
防止する，或いははんだ合金材料同士を均一に溶融させ
る効果を発揮する成分として少なくとも界面活性剤が含
まれていることから、１００℃〜３００℃及び３５０℃
〜４００℃の温度範囲のプレヒートからメインヒートに
わたって、上記界面活性剤がはんだバンプの表面性や形
状に対して効果を発揮し、はんだバンプ形成に対しても
効果を発揮し、はんだバンプを形成する際に期待される
機能を十分に満足してはんだバンプを良好に形成し、生
産性が向上する。
おいては、活性剤のうち、１００℃〜３００℃の温度範
囲で分解昇華してはんだ合金材料表面の酸化膜の除去，
はんだ付け性の向上，表面光沢の付与等の表面性を改良
する効果を発揮する成分として少なくとも界面活性剤が
含まれ、３５０℃〜４００℃の温度範囲で分解活性化し
てバンプ内部のボイドを除去する，はんだ合金の飛散を
防止する，或いははんだ合金材料同士を均一に溶融させ
る効果を発揮する成分として少なくとも界面活性剤が含
まれていることから、１００℃〜３００℃及び３５０℃
〜４００℃の温度範囲のプレヒートからメインヒートに
わたって、上記界面活性剤がはんだバンプの表面性や形
状に対して効果を発揮し、はんだバンプ形成に対しても
効果を発揮し、はんだバンプを形成する際に期待される
機能を十分に満足してはんだバンプを良好に形成し、生
産性が向上する。
【図１】はんだバンプの形成方法を工程順に示すもので
あり、ＬＳＩウエハ上にパッシベーションを形成する工
程を示す要部拡大断面図である。
あり、ＬＳＩウエハ上にパッシベーションを形成する工
程を示す要部拡大断面図である。
【図２】はんだバンプの形成方法を工程順に示すもので
あり、中間金属層を形成する工程を示す要部拡大断面図
である。
あり、中間金属層を形成する工程を示す要部拡大断面図
である。
【図３】はんだバンプの形成方法を工程順に示すもので
あり、はんだ合金材料層とはんだバンプ形成用フラック
ス層を形成する工程を示す要部拡大断面図である。
あり、はんだ合金材料層とはんだバンプ形成用フラック
ス層を形成する工程を示す要部拡大断面図である。
【図４】はんだバンプの形成方法を工程順に示すもので
あり、はんだバンプの形成された状態を示す要部拡大断
面図である。
あり、はんだバンプの形成された状態を示す要部拡大断
面図である。
【図５】ＬＳＩウエハにかかる温度プロファイルを示す
模式図である。
模式図である。
１ ＬＳＩウエハ ２ アルミパッド ４ 中間金属層 ５ はんだ合金材料層 ６ はんだバンプ形成用フラックス層 ７ はんだバンプ
Claims (8)
- 【請求項１】 少なくともロジン，活性剤，溶剤よりな
るはんだバンプ形成用フラックスにおいて、 活性剤として、１００℃〜３００℃の温度範囲で分解昇
華する成分と３５０℃〜４００℃の温度範囲で分解活性
化する成分が含まれていることを特徴とするはんだバン
プ形成用フラックス。 - 【請求項２】 活性剤のうち、１００℃〜３００℃の温
度範囲で分解昇華する成分が残さが残らない有機酸系活
性剤であり、３５０℃〜４００℃の温度範囲で分解活性
化する成分が残さが残るハロゲン化合物系活性剤であ
り、 上記有機酸系活性剤がはんだバンプ形成用フラックス固
形分中に０．０１重量％〜１０重量％の割合で含有さ
れ、上記ハロゲン化合物系活性剤がはんだバンプ形成用
フラックス固形分中に０．０１重量％〜１０重量％の割
合で含有されていることを特徴とする請求項１記載のは
んだバンプ形成用フラックス。 - 【請求項３】 有機酸系活性剤の含有量をＭ1 とし、ハ
ロゲン化合物系活性剤の含有量をＭ2 としたとき、Ｍ
1 ：Ｍ2 が１：１０〜１０：１の範囲であることを特徴
とする請求項２記載のはんだバンプ形成用フラックス。 - 【請求項４】 有機酸系活性剤が分子量４０〜４００の
直鎖式化合物であることを特徴とする請求項２又は３記
載のはんだバンプ形成用フラックス。 - 【請求項５】 有機酸系活性剤が分子量８０〜７００の
環式化合物であることを特徴とする請求項２又は３記載
のはんだバンプ形成用フラックス。 - 【請求項６】 ハロゲン化合物系活性剤の分子量が４０
〜７００であることを特徴とする請求項２又は３記載の
はんだバンプ形成用フラックス。 - 【請求項７】 活性剤のうち、１００℃〜３００℃の温
度範囲で分解昇華する成分として少なくとも界面活性剤
が含まれ、３５０℃〜４００℃の温度範囲で分解活性化
する成分として少なくとも界面活性剤が含まれているこ
とを特徴とする請求項１記載のはんだバンプ形成用フラ
ックス。 - 【請求項８】 溶剤の沸点が１５０℃〜３００℃である
ことを特徴とする請求項１，２，３又は７記載のはんだ
バンプ形成用フラックス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6294921A JPH08155675A (ja) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | はんだバンプ形成用フラックス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6294921A JPH08155675A (ja) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | はんだバンプ形成用フラックス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08155675A true JPH08155675A (ja) | 1996-06-18 |
Family
ID=17813987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6294921A Withdrawn JPH08155675A (ja) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | はんだバンプ形成用フラックス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08155675A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001105178A (ja) * | 1999-10-07 | 2001-04-17 | Dipsol Chem Co Ltd | はんだ濡れ性向上処理剤、及び錫及び錫合金のはんだ濡れ性の向上方法 |
| US6666369B2 (en) | 1999-12-20 | 2003-12-23 | Fujitsu Limited | Semiconductor device manufacturing method, electronic parts mounting method and heating/melting process equipment |
| WO2008050376A1 (fr) * | 2006-09-29 | 2008-05-02 | Fujitsu Limited | Procédé et appareil pour la fabrication de dispositifs semi-conducteurs |
| JP2015104731A (ja) * | 2013-11-28 | 2015-06-08 | 株式会社日本スペリア社 | はんだ付け用フラックス |
| WO2020066489A1 (ja) * | 2018-09-27 | 2020-04-02 | 株式会社タムラ製作所 | はんだ組成物および電子基板 |
| JP2021154332A (ja) * | 2020-03-26 | 2021-10-07 | 株式会社タムラ製作所 | はんだ組成物および電子基板 |
-
1994
- 1994-11-29 JP JP6294921A patent/JPH08155675A/ja not_active Withdrawn
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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