JPH1051119A

JPH1051119A - はんだコート形成方法

Info

Publication number: JPH1051119A
Application number: JP8216842A
Authority: JP
Inventors: Takashi Shoji; 孝志荘司; Takekazu Sakai; 丈和堺; Takeo Kuramoto; 武夫倉本
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 1996-07-30
Filing date: 1996-07-30
Publication date: 1998-02-20
Anticipated expiration: 2016-07-30
Also published as: JP4000606B2

Abstract

(57)【要約】【課題】はんだコート層が、少ない回数のコーティン
グ工程で、はんだコートが嵩高く、厚さの均一性が良
く、かつこのはんだコートが嵩高くとも余分な流れの少
ないはんだコート層を形成できる方法の提供。【解決手段】はんだコートすべき金属露出部のみに選
択的に粘着性を付与し、該粘着部に金属粉を付着させ、
金属粉を固着させた後、さらに金属粉を固着した金属粉
表面を含む面に選択的に粘着性を付与し、該金属粉表面
を含む該粘着部にはんだ粉末を付着させ、加熱溶融し嵩
高なはんだコートを形成するはんだコート形成方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属露出部に選択的に
形成した嵩高いはんだコートを形成する方法、特に部品
を組み立てる際に、コートされたはんだが嵩高いもので
あっても余分な流れの少ないはんだコートの形成方法及
び嵩高いはんだコートに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年プラスチック基板（フィルムもあ
る）、セラミック基板、あるいはプラスチック等をコー
トした金属基板等の絶縁基板上に、適当な方法により電
子回路を形成したプリント配線板（プリント基板あるい
は印刷配線板とも言う）が開発され、その配線面上にＩ
Ｃ素子、半導体チップ、抵抗、コンデンサー等の電子部
品をはんだ付けして電子機器を構成させる手段が広く採
用されている。

【０００３】ところで、上記実装電子機器の製造におい
ては、電子部品のリード端子を所定のパッドにはんだ付
けするためには、前記パッド面にあらかじめはんだ薄層
を形成するか、あるいは該リードの端子側にはんだコー
トを形成するか、または両者にはんだコートしたものを
用いるのが普通である。

【０００４】このはんだコート（はんだ薄層）を形成す
るためには、メッキ法、はんだ浴ディップ法（浸漬法）
あるいははんだ粉末のペーストを印刷する方法などが行
われてきたが、実装密度の向上に伴い、要求されるはん
だコートする部分はますます微細となり、作業効率、オ
ンスペック率の向上と共に電子部品の小型化、パターン
の小型化の要求のためこれらの方法では対応が困難にな
りつつある。

【０００５】これら従来のはんだコート形成法の中で電
子部品の小型化に対応して高精細なはんだコートに適用
可能な方法としてはメッキ法がある。メッキ法には電解
メッキ、無電解メッキがあるが、実際の電子部品のはん
だコートの対象部分は、それぞれが独立した部分として
存在する場合が多く、電解メッキの適用は電気導通の点
で困難を伴うことが多い。一方、無電解メッキは上記電
解メッキにおける電気導通の問題点は解決されるが、得
られるはんだ薄層の厚さが薄く、必要な厚さを得ること
が困難であるという技術上の問題がある。

【０００６】また表面をフラックスでコーティングした
はんだ粉末を静電塗装法により対象部分に付着させる方
法（特開平３−５０８５３号）の提案があるが、この方
法ではまだ高精度の微細パターンを得ることは容易でな
い。

【０００７】さらにはんだコート対象部分にフラックス
を印刷、塗布し、その上にはんだ粉末を付着させた後、
はんだの融点以上に加熱して溶融させ、このはんだ溶融
面上に気体を吹きつけてレベリングを行い、はんだコー
トを形成する方法（特開平４−１０６９４号）の提案が
ある。この方法においては高精度でもって対象部にフラ
ックスを印刷することが困難なだけでなく、はんだ融液
のレベリングの際に微小間隔のパターンのブリッジの危
険もあり、高度の熟練した作業が要求されている。

【０００８】なお実装電子機器においては、はんだコー
ト層が薄いものを必要とするものの要求がある反面、最
近ははんだコート層の嵩高い（例えば６０ミクロン以
上、５００ミクロン位まで）コーティングを要求するも
のがあるなどバラエティーにとんだ要求がある。この場
合厚さのバラツキとしては１０％以内と高い均一度が要
求されている。この嵩高いコーティングの要望に対して
は粒子径の大きいはんだ粉末を使用すれば作業は簡単に
なるが、コート面の厚さの均一度が低下して問題があり
使用不可能である。粒子径の小さいはんだ粉末を使用す
れば技術的にはさほど問題はないが、多数回のコーティ
ング工程を必要とすること、また端子の接続を行う際に
部品同士を圧着することにより行われるが、単にはんだ
コートを嵩高くするだけでは接続時にはんだの余分な流
れが発生し易く、ブリッジングや、リークの原因となる
危険が高かった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】電子部品等において、
はんだコートすべき部分の微細化に伴ってその精度を向
上させるため種々検討した結果、はんだコートすべき金
属露出部のみに選択的に粘着性を付与し、はんだ粉末を
付着させ、これを加熱、溶融してはんだコートすること
により、精度の高いはんだコートを得ることがわかっ
た。本発明は、そのはんだコート層が、嵩高いはんだコ
ートであり、厚さの均一性が高く、できるだけ少ない回
数のコーティング工程でできること、かつこのはんだコ
ートが、嵩高くとも接続時に余分な流れの少ないはんだ
コート層を形成できる方法の開発を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、（１）はんだ
コートすべき金属露出部のみに選択的に粘着性を付与
し、該粘着部に金属粉を付着させ、金属粉を固着させた
後、さらに金属粉を固着した金属粉表面を含む面に選択
的に粘着性を付与し、該金属粉表面を含む該粘着部には
んだ粉末を付着させ、加熱溶融し嵩高なはんだコートを
形成するはんだコート形成方法、（２）絶縁体面上にプ
リント、メッキなどにより形成された金属層上に選択的
に粘着性を付与し、該粘着部に金属粉を付着させ、これ
を加熱して金属粉を固着させ、さらに金属粉を固着した
金属粉表面を含む金属層に選択的に粘着性を付与し、該
金属粉表面を含む該粘着部にはんだ粉末を付着させ、加
熱溶融し嵩高なはんだコートを形成するはんだコート形
成方法、（３）はんだコートすべき金属露出部のみに選
択的に粘着性を付与し、該粘着部にはんだ粉末を付着さ
せた後、これを加熱溶融して第１層のはんだコートを形
成し、ついで第１層のはんだコート表面に選択的に粘着
性を付与し、該粘着部に金属粉を付着させ、これを加熱
して金属粉を固着させ、さらに金属粉を固着した金属粉
表面を含むはんだコート表面に選択的に粘着性を付与
し、該金属粉表面を含む該粘着部にはんだ粉末を付着さ
せ、加熱溶融し嵩高なはんだコートを形成するはんだコ
ート形成方法、（４）粘着性を付与する手段として、金
属露出部を有する電子部品をナフトトリアゾール系誘導
体、ベンゾトリアゾール系誘導体、イミダゾール系誘導
体、ベンゾイミダゾール系誘導体、メルカプトベンゾチ
アゾール系誘導体及びベンゾチアゾールチオ脂肪酸系誘
導体の少なくとも一種を含む溶液に浸漬処理または塗布
処理することにより、粘着性を付与する（１）〜（３）
のいずれかに記載の嵩高なはんだコートを形成するはん
だコート形成方法、（５）粘着性を付与する手段が、処
理温度３０〜６０℃、処理時間５ｓｅｃ〜３０ｍｉｎで
処理する（１）〜（３）のいずれかに記載の嵩高なはん
だコートを形成するはんだコート形成方法、（６）酸素
濃度が１０００ｐｐｍ以下のはんだ粉末を使用する
（１）〜（３）のいずれかに記載の嵩高なはんだコート
を形成するはんだコート形成方法及び（７）電子部品の
はんだコート層が、金属粉を含むはんだ層からなる嵩高
なはんだコートを開発することにより上記の目的を達成
した。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の主たる利用分野にある電
子部品としては、シリコンウエハのバンプ、ＢＧＡ（ポ
ール・グリッド・アレイ）、ＤＩＰ（デュアル・インラ
イン・パッケージ）、ＳＩＰ（シングル・インライン・
パッケージ）、ＰＧＡ（ピン・グリッド・アレー）、Ｓ
ＯＰ（スモール・オンライン・パッケージ）、ＱＦＰ
（クワッド・フラット・パッケージ）、ＴＡＢ（テープ
・オートメーテッド・パッケージ）等の各種パッケージ
等、はんだコートが必要とされる一般の電子部品を挙げ
ることができる。本発明は、これらに限らず、金属露出
部を有し、その部分のみに圧着しても流れが少なく、微
細精密な嵩高いはんだコートが必要とされる場合に利用
することができる。以下電子部品を例に説明する。

【００１２】これら電子部品のリードフレームを形成す
る金属としては、ほとんどの場合４２アロイ（ニッケル
４０％、鉄６０％）またはスズ添加銅で作られている
が、本発明の粘着性付与化合物（ナフトトリアゾール系
誘導体、ベンゾトリアゾール系誘導体、イミダゾール系
誘導体、ベンゾイミダゾール系誘導体、メルカプトベン
ゾチアゾール系誘導体及びベンゾチアゾールチオ脂肪酸
等）に対して好ましい金属材料であるが、これに限らず
銅など他の金属であってもよい。またはんだコートする
部分は金属部分の全面であっても一部分であってもよ
い。

【００１３】本発明においては、金属露出部に粘着性を
付与し、この面に金属粉を付着させ、これを該金属面に
固着させ、再度該金属粉を付着させた金属露出部に粘着
性を付与し、この粘着部にはんだ粉末を付着させ加熱溶
融することにより、嵩高い、かつ流れの少ないはんだコ
ート層を形成させる方法である。本発明方法の適用でき
るものとしては、電子部品などの表面に金属露出部があ
り、この露出部に嵩高いはんだコートが必要とされる場
合に適用できる。また金属露出部として、電子部品など
の絶縁体上にプリントまたはメッキなどのより形成され
た回路などの金属露出部であってもよい。

【００１４】この場合、金属露出部に直接金属粉を付着
させた後、電子部品全体を高温度に加熱し、シンタリン
グすることにより固着させてもよいが、電子部品の耐熱
性が低い場合には、電子部品全体の高温の処理をしない
ように、金属露出部を一旦あらかじめ融点の低いはんだ
などのコーティングを行い、この面に金属粉を固着する
ようにすることが好ましい。このはんだコーティング
は、従来はんだコートに使用されてきた、メッキ法、は
んだ浴ディップ法、はんだ粉末の静電塗装法などによっ
て形成されたはんだ回路などに対して使用してもよい。
また金属露出部に粘着性を付与し、これにはんだ粉末を
付着させ、加熱溶融したはんだコート面であってもよ
い。このような嵩高いはんだコートをする金属露出部に
選択的に粘着性を付与し、該粘着部に金属粉を付着さ
せ、これを加熱して金属粉を固着させ、さらに金属粉を
固着した金属粉表面を含む金属層に選択的に粘着性を付
与し、該金属粉表面を含む該粘着部にはんだ粉末を付着
させ、加熱溶融することにより効率的に嵩高なはんだコ
ートを形成することができる。

【００１５】以下金属露出部に粘着性を付与し、これに
はんだ粉末を付着させ、加熱溶融し第１層のはんだ層を
形成し、その後金属粉を固着し、はんだ粉末を付着溶融
加熱するはんだコート形成法を代表して説明する。本発
明で使用する粘着性付与化合物としては、金属と作用し
て粘着性を発現する化合物であれば限定はないが、例え
ば一般式（１）で表されるベンゾトリアゾール系誘導
体、

【化１】一般式（２）で表されるナフトトリアゾール系誘導体、

【化２】一般式（３）で表されるイミダゾール系誘導体、

【化３】

【００１６】一般式（４）で表されるベンゾイミダゾー
ル系誘導体

【化４】一般式（５）で表されるメルカプトベンゾチアゾール系
誘導体

【化５】一般式（６）で表されるベンゾチアゾールチオ脂肪酸系
誘導体

【化６】などを挙げることができる。

【００１７】これらの化合物として、一般式（１）で示
されるベンゾトリアゾール系誘導体としてはＲ₁ は水素
原子でもよいが、一般には炭素数の多いアルキル基のほ
うが粘着性が強いようである。一般式（３）及び一般式
（４）で示されるイミダゾール系誘導体及びベンゾイミ
ダゾール系誘導体のＲ₄ 、Ｒ₅ 、Ｒ₆ およびＲ₇ のアル
キル基またはアルキルチオ基においては一般には炭素数
の多いほうが粘着性が強いので好ましい。一般式（６）
で示されるベンゾチアゾールチオ脂肪酸系誘導体におい
ては、Ｒ₁₀は炭素数１または２が好ましい。

【００１８】該粘着性付与化合物の少なくとも一つを水
に溶解し、酸性、好ましくはｐＨ３〜５程度の微酸性に
調整して用いる。酸性の調整に際して通常は塩酸、硫
酸、硝酸、リン酸等の無機酸を使用することができる。
また有機酸としては、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、リン
ゴ酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、酒石酸等が使用
できる。これより低濃度にすると粘着性薄膜の生成が不
十分となり、性能上好ましくない。粘着性付与処理は、
はんだコートすべき金属露出部に該溶液を塗布するか、
該溶液に浸漬することにより行う。該粘着性付与化合物
の濃度は厳しく限定はされないが溶解性、使用状況に応
じて適宜調整して用いるが、好ましくは全体として０．
０５重量％乃至２０重量％くらいのものが使用しやす
い。

【００１９】処理温度は室温よりは若干加温したほうが
粘着性膜の生成速度、生成量もよく、粘着性付与化合物
濃度、金属の種類などにより変わり限定的でないが、一
般的には３０℃乃至６０℃位の範囲が好適である。浸漬
時間は限定的でないが、作業効率から５秒乃至３０分間
位の範囲になるように他の条件を調整することが好まし
い。なおこの場合、はんだコート形成用液中に銅イオン
として２０〜５０００ｐｐｍ、好ましくは５０〜１００
０ｐｐｍを共存させるときは粘着性膜の生成速度、生成
量などの生成効率が高まるので好ましい。

【００２０】処理すべき電子部品全体を浸漬する場合な
どにおいては、はんだコートの対象となる部分以外の金
属部分ははんだコート形成用溶液と接しないようにモー
ルディング樹脂等で覆われた状態にしておいてから、は
んだコート形成用液で処理する。ここで使用する前述の
粘着性付与化合物を含む溶液中に浸漬または塗布する
と、金属露出表面に粘着性付与化合物が付着して粘着性
を示す。これを水洗、乾燥することにより処理した金属
露出面が粘着性のある表面となった電子部品が得られ
る。この電子部品にはんだ粉末をふりかけ、粘着面に付
着させ、余分のはんだ粉末を除いた後加熱し、該はんだ
粉末を溶融しレベリングして第１層のはんだコートを形
成させる。この際に使用するはんだの材質としては共
晶、銀入り、ビスマス入りはんだ等用途により任意に選
択できる。

【００２１】このはんだコート形成用液は、はんだ面に
対しても粘着面を形成するので、はんだ層が要求の厚さ
に達しないときは、二回以上の複数回処理をすることに
より目的とする厚さのはんだコートとすることができ
る。付着させるはんだ粉末の粒形は球形粉、異形粉の何
れでも良いが、好ましくは球形に近い方がはんだブリッ
ジが起こりにくいので良い。酸素濃度に付いては低い方
がはんだの溶融性が良く、１０００ｐｐｍ以下であれば
使用できるが、望ましくは３００ｐｐｍ以下である。ス
ルーホールの内壁やビアホールでは、均一なはんだ層を
形成する為にホールの内径が小さいほどはんだ粉末の粒
径を小さくすることが好ましい。

【００２２】このように第１層のはんだコート層ができ
たら、次に第１層のはんだコート層と同様にして該第１
層のはんだコート層表面に粘着性を付与し、この粘着部
に金属粉末を付着させる。この金属粉末が第１層のはん
だコート層に固着させるため加熱するが、はんだ層が必
ずしも溶融するまで加熱する必要はなく、金属粉末が次
の粘着性を付与する工程ではんだコート層から落ちなけ
れば良いのであって融着でなくシンタリング程度であっ
ても構わない。

【００２３】本発明で使用できる金属粉としては、第１
層のはんだコート上に用いる場合には、はんだコートの
嵩高性を与えるため及び電子部品同士を圧着し接続を行
う際にはんだの余分な流れを防止するために使用するも
のであるので、はんだ粉末より高融点の、通常、熱、電
気の良導体であれば特に制限はない。第１層のはんだコ
ートを用いない方法に使用する金属粉は、電子部品の耐
熱性にもよるが、できるだけ低温度においてシンタリン
グする傾向を有する金属粉が好ましい。一般的には、
銅、ニッケル、鉄、アルミニウムなどあるいはそれらを
主体とした合金などの粉末が使用できる。金属粉の粒度
は、必要とされるはんだ層の厚みにより変わるが、一般
的にははんだ層の厚さと同じかそれよりは小さいことが
必要であって、平均粒径が５００ミクロンφ以下、好ま
しくは３００ミクロンφのものが好適に使用できる。で
きれば要求されるはんだ層の厚さの７０〜９５％程度の
ものが接続時に余分の流れのすくないはんだ層を形成さ
せるのに有利である。

【００２４】第１層のはんだ層の上に金属粉末が固着で
きた時は、第１層のはんだコート層作成と同様にして、
このものに更に粘着層を付与させる工程を行い、金属粉
末を固着した第１層のはんだコート層の表面に粘着層を
形成させる。その後第１層のはんだコート層と同様な工
程により第１層のはんだコート層上の金属粉末表面をは
んだで被覆する。この場合のはんだ粉末の粒度は、目的
により第１層と同じか、または変わっていてもよいが、
コーティングの条件は第１層のはんだコーティングと同
じ条件であってよい。

【００２５】本発明は電子部品等において嵩高なはんだ
コートを形成するのに、はんだコートすべき金属露出部
に粘着性を付与し、そこにはんだ粉末を付着させ、同様
な方法によりはんだコートに粘着性を付与し、金属粉末
を固着し、更にその上をはんだコートで被覆することに
より、嵩高であって、接続に際して、圧着しても余分な
流れの起きにくい精密微細なはんだコートを形成させる
という全く新規な手段を開発したものである。

【００２６】本発明の実施においては粘着性物質は、は
んだコート形成用液で処理された露出した金属表面部分
（電子部品のリードフレーム部分等）、第１層のはんだ
コート部分あるいは金属粉を固着したはんだコート表面
のみにしか生成しないため、電子部品に対して粘着性物
質析出の位置合わせなどは不要であり、リードフレーム
等のピッチが微細になってもこれに充分追随可能となっ
た。

【００２７】またはんだ粉末と金属粉末を順次粘着性物
質に付着させ固着、溶融させる形式をとるため、金属粉
末を含むはんだコートは、嵩高なはんだコートでありな
がらはんだ粉末や金属粉末の粒度を越えたブリッジの生
成はなく、また接続に際して金属粉末がはんだの余分な
流れを防ぐため、微細なはんだコートを簡単に形成する
ことができる。

【００２８】

【実施例】

（実施例１）一般式（３）のＲ₄ のアルキル基がＣ₁₁Ｈ
₂₃、Ｒ₅ が水素原子であるイミダゾール系化合物の２重
量パーセント水溶液を、酢酸によりｐＨを約４．５に調
整し、はんだコート形成用液とした。該水溶液を４０℃
に加温し、これに硫酸水溶液により前処理したＣ−ＢＧ
Ａ（セラミック・ボール・グリッド・アレイ）テスト基
板バンプ（ピッチ１．０ｍｍ、ランド径０．５ｍｍ，バ
ンプ数２１２）を５分間浸漬し、粘着性物質を生成させ
た。

【００２９】次いで該Ｃ−ＢＧＡテスト基板を水洗し、
乾燥した後、平均粒径約２５０ミクロンの銅粉末を振り
かけ、余分の粉末は軽く振動を与えることにより除去
し、窒素ガスを流している厚膜焼成炉でピーク温度６０
０℃で３分間プロファイルにて銅粉末を銅回路上にシン
タリングさせた。この状態では銅粉末は基板に激しい振
動を与えても固定されていることが確認できた。

【００３０】更に、上記と同じはんだコート形成用液
に、上記銅粉末を固着したＣ−ＢＧＡテスト基板を５分
間浸漬し、銅粉末表面及び銅回路上に粘着性物質層を生
成させ、乾燥後、平均径約３０ミクロンのＳｎ／Ｐｂ
（Ｐｂ３７％）系共晶ハンダ粉末を振りかけ、余分な粉
末はエアで吹き飛ばした。窒素気流中、１７０℃、３０
秒間加熱しはんだ粉末を定着した後、水溶性フラックス
を塗布し、酸素含有量５００ｐｐｍの窒素ガスを流して
いるリフロー炉で、予熱１５０℃、リフロー温度２４０
℃ではんだ粉末を溶融した。熱水で洗浄した後コート厚
さを測定したところ、バンプ高さ２７８ミクロン、σ＝
２．６ミクロンの均一性の良いＣ−ＢＧＡを形成するこ
とができた。

【００３１】このＣ−ＢＧＡは、はんだ層に比較的粗粒
の銅粉末が含まれているため、加圧が必要な実装を行っ
ても余分なはんだ流れが極めて少ないので、はんだのみ
のＣ−ＢＧＡよりも精密度の高い実装が可能となった。
この粘着性付与によるはんだコートをはんだ粉末だけで
行う時ははんだ層の厚みを１００ミクロン以上とするこ
とは困難であり、またσを５ミクロン以下にはならなか
った。またクリームハンダで同様にはんだ層の厚みを約
３００ミクロンとすることができても、σは１５ミクロ
ン程度になり、本発明方法に比して精度が低かった。

【００３２】（実施例２）硫酸水溶液により前処理した
Ｐ−ＢＧＡ（プラスチック・ボール・グリッド・アレ
イ）テスト基板バンプ（ピッチ１．０ｍｍ、ランド径
０．５ｍｍ，バンプ数２１２）にメタルマスクを使用
し、クリームはんだ（Ｐｂ３７％、残りＳｎ）を３００
ミクロンの印刷膜厚を目標に印刷した。次いでリフロー
炉で大気の雰囲気下で予熱１５０℃、リフロー温度２２
０℃で溶融させた。更に表面をイソプロピルアルコール
で洗浄、乾燥後、このはんだ層の厚さをユニオン光学
（株）製ハイソメットで測定したところ、１１５ミクロ
ンであった。次いで実施例１で用いたものと同じはんだ
コート形成用液に、上記のプリンコートにより第１層は
んだコートを形成したＰ−ＢＧＡテスト基板を７分間浸
漬し、乾燥し、はんだコート層上に粘着性物質層を形成
させた。これに平均径約２００ミクロンの銅粉末を振り
かけ、余分の粉末は軽く振動を与えることにより除去
し、酸素濃度５００ｐｐｍの窒素ガスを流しているリフ
ロー炉でピーク温度２００℃で銅粉末を定着させた。こ
の状態では銅粉末ははんだ層に完全に固着し、激しい振
動を与えても固定されていることが確認できた。

【００３３】更に、上記と同じはんだコート形成用液
に、上記銅粉末を固着したＰ−ＢＧＡテスト基板を５分
間浸漬し、銅粉末表面及び第１層のプリントはんだコー
ト層上に粘着性物質を生成させ、乾燥後、平均径約３０
ミクロンのＳｎ／Ｐｂ（Ｐｂ３７％）系共晶ハンダ粉末
を振りかけ、余分な粉末はエアで吹き飛ばした。窒素気
流中、１７０℃、３０秒間加熱しはんだ粉末を定着した
後、水溶性フラックスを塗布し、酸素含有量５００ｐｐ
ｍの窒素ガスを流しているリフロー炉で、予熱１５０
℃、リフロー温度２４０℃ではんだ粉末を溶融した。熱
水で洗浄した後コート厚さを測定したところ、バンプ高
さ３２１ミクロン、σ＝３．２ミクロンの均一性の良い
ＢＧＡを形成することができた。

【００３４】（実施例３）実施例１と同様に、一般式
（３）のＲ₄ のアルキル基がＣ₁₁Ｈ₂₃、Ｒ₅ が水素原子
であるイミダゾール系化合物の２重量パーセント水溶液
を、酢酸によりｐＨを約４．５に調整し、はんだコート
形成用液とした。該水溶液を４０℃に加温し、これに硫
酸水溶液により前処理したＰ−ＢＧＡ（プラスチック・
ボール・グリッド・アレイ）テスト基板バンプ（ピッチ
１．０ｍｍ、ランド径０．５ｍｍ，バンプ数２１２）を
３分間浸漬し、粘着性物質を生成させた。

【００３５】次いで該Ｐ−ＢＧＡテスト基板を水洗し、
乾燥した後、平均粒径約３０ミクロンのＳｎ／Ａｇ（Ａ
ｇ：３．５％、Ｓｎ：残り）はんだ粉末をふりかけ、余
分のはんだ粉末をエアで吹き飛ばし、粘着性部物質分に
選択的にはんだ粉末を付着させた。このＰ−ＢＧＡテス
ト基板を２００℃、３０秒ではんだ粉末を定着した後、
水溶性フラックスを塗布し、酸素５００ｐｐｍ以下の窒
素気流中、リフロー炉で温度１５０℃で２分間予熱した
後２９５℃ではんだ粉末を溶融し、温度６０℃の熱水で
洗浄してフラックスを除去し、テスト基板に第１層のは
んだコート層を形成させた。この結果２５ミクロンの均
一なはんだコート層が得られていることが確認できた。

【００３６】次いで上記と同じはんだコート形成用液
に、上記の第１層はんだコートを形成したＰ−ＢＧＡテ
スト基板を７分間浸漬し、乾燥し、はんだコート層上に
粘着性物質層を形成させた。これに平均径約２５０ミク
ロンの銅粉末を振りかけ、余分の粉末は軽く振動を与え
ることにより除去し、窒素ガスを流しているリフロー炉
でピーク温度２２０℃で銅粉末を定着させた。この状態
では銅粉末ははんだ層に完全に固着し、激しい振動を与
えても固定されていることが確認できた。

【００３７】更に、上記と同じはんだコート形成用液
に、上記銅粉末を固着したＰ−ＢＧＡテスト基板を５分
間浸漬し、銅粉末表面及び第１層のはんだコート層上に
粘着性物質を生成させ、乾燥後、平均径約３０ミクロン
のＳｎ／Ｐｂ（Ｐｂ３７％）系共晶はんだ粉末を振りか
け、余分な粉末はエアで吹き飛ばした。窒素気流中、１
７０℃、３０秒間加熱しはんだ粉末を定着した後、水溶
性フラックスを塗布し、酸素含有量５００ｐｐｍの窒素
ガスを流しているリフロー炉で、予熱１５０℃、リフロ
ー温度２４０℃ではんだ粉末を溶融した。熱水で洗浄し
た後コート厚さを測定したところ、バンプ高さ３１７ミ
クロン、σ＝３．０ミクロンの均一性の良いＢＧＡを形
成することができた。このＰ−ＢＧＡは、はんだ層に比
較的粗粒の銅粉末が含まれているため、加圧が必要な実
装を行っても余分なはんだ流れが極めて少ないので、は
んだのみのＢＧＡよりも精密度の高い実装が可能となっ
た。

【００３８】（実施例４）シリコンウエハに形成された
Ａｌ＋Ａｕ電極（パッド形状：１００×１００ミクロ
ン）の全面に、実施例１と同様にはんだコート形成用液
に１０分間浸漬し、同様に処理を行った。乾燥後平均粒
径３０ミクロンのＳｎ／Ａｇ（Ａｇ：３．５％）のはん
だ粉末を振りかけ、余分な粉末はエアで吹き飛ばした。
窒素気流中のリフロー炉でピーク温度２４０℃で加熱定
着した後に水溶性フラックスを塗布し、酸素含有量５０
０ｐｐｍの窒素ガスを流しているリフロー炉で予熱温度
１５０℃、リフロー温度２６０℃ではんだ粉末を溶融さ
せ、熱水洗浄、乾燥した。乾燥後はんだコート層厚みを
測定したところ２５ミクロンのコート厚であった。

【００３９】次にはんだコート形成用液に上記で第１層
はんだコートをしたシリコンウエハを５分間浸漬し、Ｓ
ｎ／Ａｇはんだ層上に粘着性物質膜を形成させた。乾燥
後粒径５０〜６０ミクロンの銅粉末を付着させ、余分な
粉末は軽い振動で振り落とし、リフロー炉中、酸素濃度
５００ｐｐｍの窒素を流しながら２４０℃で定着させ
た。

【００４０】更に、該はんだコート形成用液に上記銅粉
末を固着したシリコンウエハを３分間浸漬し、銅粉末及
び第１層のはんだコート表面上に粘着性物質の層を形成
させた。これを平均粒径３０ミクロンのＳｎ／Ｐｂ（Ｓ
ｎ＝６３％）の共晶はんだ粉末を振りかけて付着させ、
余分に付着した粉末をエアで軽く吹き飛ばした後に窒素
気流中で１７０℃、３０秒で加熱定着した。更にエアで
余分な粉末を吹き飛ばした後に、水溶性フラックスを塗
布し、予熱温度１５０℃、リフロー温度２４０℃で窒素
気流中で溶融させた。フラックスを熱水で洗浄した後に
はんだコート厚さを測定した。はんだコート層は８３ミ
クロンで標準偏差σは２．５ミクロンで極めて均一性に
優れていた。

【００４１】

【発明の効果】本発明による嵩高いはんだコート形成方
法は、はんだコートすべき面に金属粉を固着させ、次い
ではんだ粉末を付着、加熱溶融することにより行うこと
ができるが、電子部品を高温にしたくない時などは、い
ったんはんだコートすべき面をはんだコート、例えばは
んだコート形成用液を使用して薄いはんだコートを形成
した後、このはんだコート層にはんだ以外の金属粉を、
はんだコート形成用液を使用した方法により固着し、そ
の後再度はんだコート形成用液を使用した方法により、
はんだ粉末を定着、リフローさせることにより、電子部
品などを高温に曝さずに効率的にはんだコートを形成す
ることができる。本発明方法による時は、はんだコート
層は厚さの均一性が良い、嵩高いコーティングが簡単に
でき、かつはんだコート層は嵩高いにもかかわらず、実
装の接続に際してはんだの余分な流れが低く抑えられる
ため、本発明方法を使用して製造されたはんだコートし
た部品は精密度の高い実装ができるようになった。この
はんだコート形成法は簡単であって、粘着性を付与する
のは簡単で位置合わせなどの面倒な操作はせずにでき、
これに金属粉あるいははんだ粉末を付着させることによ
り精密であり、かつ微細なパターンを精確に、厚さの均
一なはんだコート層を形成できるものである。またこの
ように形成されたはんだコート電子部品は、ブリッジが
なく、オフスペックの少ない製品が生産効率高く実装す
ることが可能である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】はんだコートすべき金属露出部のみに選
択的に粘着性を付与し、該粘着部に金属粉を付着させ、
金属粉を固着させた後、さらに金属粉を固着した金属粉
表面を含む面に選択的に粘着性を付与し、該金属粉表面
を含む該粘着部にはんだ粉末を付着させ、加熱溶融し嵩
高なはんだコートを形成することを特徴とするはんだコ
ート形成方法。
【請求項２】絶縁体面上にプリント、メッキなどによ
り形成された金属層上に選択的に粘着性を付与し、該粘
着部に金属粉を付着させ、これを加熱して金属粉を固着
させ、さらに金属粉を固着した金属粉表面を含む金属層
に選択的に粘着性を付与し、該金属粉表面を含む該粘着
部にはんだ粉末を付着させ、加熱溶融し嵩高なはんだコ
ートを形成することを特徴とするはんだコート形成方
法。
【請求項３】はんだコートすべき金属露出部のみに選
択的に粘着性を付与し、該粘着部にはんだ粉末を付着さ
せた後、これを加熱溶融して第１層のはんだコートを形
成し、ついで第１層のはんだコート表面に選択的に粘着
性を付与し、該粘着部に金属粉を付着させ、これを加熱
して金属粉を固着させ、さらに金属粉を固着した金属粉
表面を含むはんだコート表面に選択的に粘着性を付与
し、該金属粉表面を含む該粘着部にはんだ粉末を付着さ
せ、加熱溶融し嵩高なはんだコートを形成することを特
徴とするはんだコート形成方法。
【請求項４】粘着性を付与する手段として、金属露出
部を有する電子部品をナフトトリアゾール系誘導体、ベ
ンゾトリアゾール系誘導体、イミダゾール系誘導体、ベ
ンゾイミダゾール系誘導体、メルカプトベンゾチアゾー
ル系誘導体及びベンゾチアゾールチオ脂肪酸系誘導体の
少なくとも一種を含む溶液に浸漬処理または塗布処理す
ることにより、粘着性を付与する請求項１〜３のいずれ
かに記載の嵩高なはんだコートを形成するはんだコート
形成方法。
【請求項５】粘着性を付与する手段が、処理温度３０
〜６０℃、処理時間５ｓｅｃ〜３０ｍｉｎで処理する請
求項１〜３のいずれかに記載の嵩高なはんだコートを形
成するはんだコート形成方法。
【請求項６】酸素濃度が１０００ｐｐｍ以下のはんだ
粉末を使用する請求項１〜３のいずれかに記載の嵩高な
はんだコートを形成するはんだコート形成方法。
【請求項７】電子部品のはんだコート層が、金属粉を
含むはんだ層からなることを特徴とする嵩高なはんだコ
ート。