TWI643694B - 用於焊料膏之助焊劑及焊料膏 - Google Patents

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Abstract

本發明之目的在於提供一種用於焊料膏之助焊劑，即便係在使用含有既定量以上之Ag的金屬粉，例如Sn-Ag系及Sn-Ag-Cu系焊料合金粉末，特別是Sn-3Ag-0.5Cu系焊料合金粉末及既定量的Ag粉的金屬混合粉等的情況中，亦可抑制在迴焊時金屬間化合物之粗大化以及隨其產生的變形凸塊及變形圓角，並提供一種焊料膏。
本發明之用於焊料膏之助焊劑，其特徵為包含：(a)基底樹脂、(b)溶劑、(c)活性劑、(d)增黏劑；該基底樹脂(a)係由軟化點超過130℃的樹脂(a-1)與軟化點在130℃以下的樹脂(a-2)所形成，該軟化點超過130℃的樹脂(a-1)的摻合量，相對於用於焊料膏之助焊劑的總量，為5重量%以下。

Description

用於焊料膏之助焊劑及焊料膏
本發明係關於一種用於焊料膏之助焊劑，其係在以凸塊接合印刷基板與電子零件等時使用，本發明亦關於一種焊料膏。
具體而言，係關於一種「即便係使用含既定量以上之Ag的金屬粉，例如Sn-Ag系及Sn-Ag-Cu系焊料合金粉末、特別是Sn-3Ag-0.5Cu系焊料合金粉末的情況下，亦可抑制在迴焊(reflow)時金屬間化合物之粗大化與隨其產生的變形凸塊及變形圓角」的用於焊料膏之助焊劑以及焊料膏。
作為焊料膏使用方法的一種，可舉例如下述方法：在基板上形成作為電極之凸塊的方法。另外，在其他使用方法中，將焊料膏塗布於基板上，利用其黏著性以搭載電子零件等，再藉由迴焊的加熱使焊料熔融以形成圓角，進而將電子零件接合。一般係將助焊劑與焊料合金粉末混合，而得用於該等用途的焊料膏。接著，為了長期保持電子零件、基板與焊料的接合狀態，特別對於該凸塊及圓角要求良好的強度。為了滿足該特性，在該焊料合金粉末中，以前主要係使用含鉛的焊料合金。
然而，近年來，鑒於鉛所帶來的環境污染，而廣泛地將「不使用鉛的所謂的無鉛焊料合金，即具有良好強度之Sn-Ag-Cu系焊料合金，特別是Sn-3Ag-0.5Cu系焊料合金」使用為焊料合金粉末。此種焊料合金雖具有良好的強度，但是具有「若曝露於高溫下，則作為金屬間化合物的Ag3Sn結晶容 易粗大化」的性質。
接著，藉由使用該Sn-3Ag-0.5Cu系焊料合金粉末的焊料膏以在基板上形成凸塊或圓角時，一般係使該迴焊尖峰溫度為240℃至260℃。然而，近年來，以降低對朝向薄型、小型化邁進的基板及零件所施加之熱負載等為目的，使降低該尖峰溫度(例如230℃至240℃)的情況逐漸增加。
此處，若使用將一般所使用的助焊劑與Sn-3Ag-0.5Cu系焊料合金粉末混合的焊料膏，在上述低溫之尖峰溫度條件下形成凸塊及圓角，則容易產生針狀或板狀之金屬間化合物突出的所謂的變形凸塊及變形圓角。
該變形凸塊及變形圓角產生的主要原因推測如下。亦即，以往的助焊劑在230℃到240℃的溫度下，具有流動性變差的傾向。因此，在使用此種助焊劑之焊料膏的情況中，於上述低溫的尖峰溫度條件下，容易形成助焊劑殘渣被覆於熔融之焊料上的狀態。因此，其妨礙熔融之焊料的冷卻，而使得焊料本體持續呈現高溫狀態，這被認為是促進Ag3Sn結晶之粗大化的原因。
變形凸塊及變形圓角，與正常的情況相比，粗大化之Ag3Sn阻礙接合，對於接合可靠度有不良的影響，而具有「已成長之Ag3Sn與鄰接的焊料凸塊及圓角產生短路」這樣的問題。另外，伴隨電子產品的高性能化及高密度化等，亦要求凸塊及零件安裝的高密度化及微細化，故抑制變形凸塊及變形圓角，係在進行焊接時的重要課題之一。
作為抑制此種Ag3Sn結晶之粗大化的方法，有人揭示例如，使Ag含量在既定量以下的無鉛焊料(參照專利文獻1)。
【先前技術文獻】 【專利文獻】
【專利文獻1】國際公開第2009-051240號
如專利文獻1中所揭示，在藉由減少焊料合金的Ag含量以防止Ag3Sn結晶之粗大化的情況中，為了補足因為Ag含量減少所造成的焊料接合部的強度低落，而不得不將例如Zn這樣的組成以追加的方式使其添入於焊料合金之中。因此，具有例如，因所追加之組成的種類及含量，而抑制或是阻礙焊料接合部中除了強度以外的特性的疑慮。
為了解決上述課題，本發明之目的在於提供一種用於焊料膏之助焊劑，其即便係在使用含既定量以上之Ag的金屬粉，例如Sn-Ag系及Sn-Ag-Cu系焊料合金粉末、特別是Sn-3Ag-0.5Cu系焊料合金粉末的情況下，亦可抑制在迴焊時的金屬間化合物之粗大化與隨其產生的變形凸塊及變形圓角，並提供一種焊料膏。
本發明之用於焊料膏之助焊劑及焊料膏，其特徵為：由以下之組成所形成。
(1)本發明之用於焊料膏之助焊劑，其特徵為包含：(a)基底樹脂、(b)溶劑、(c)活性劑、(d)增黏劑；該基底樹脂(A)，係由軟化點超過130℃的樹脂(a-1)與軟化點在130℃以下的樹脂(a-2)所構成，該軟化點超過130℃的樹脂(a-1)之摻合量，相對於用於焊料膏之助焊劑的總量，為5重量%以下。另外，該軟化點在130℃以下的樹脂(a-2)之摻合量，相對於用於焊料膏 之助焊劑的總量，宜為25重量%至50重量%。
(2)上述(1)之構成中，本發明之用於焊料膏之助焊劑中，包含酸價超過300mg KOH/g的樹脂(a-2’)，以作為該軟化點在130℃以下的樹脂(a-2)。
(3)上述(1)或(2)的構成中，該軟化點在130℃以下、酸價超過300mg KOH/g的樹脂(a-2’)之摻合量，相對於用於焊料膏之助焊劑的總量，為5重量%至15重量%。
(4)本發明之焊料膏，係上述(1)至(3)中任一項所記載之包含用於焊料膏之助焊劑與金屬粉的焊料膏，其特徵為：該金屬粉為：至少包含Sn與Ag之焊料合金粉末、包含Sn粉與Ag粉的金屬混合粉、或該焊料合金粉末及該Sn粉及該Ag粉的至少一項的混合物，該金屬粉所含之Ag的總含量，相對於該金屬粉總量，為1重量%以上。
(5)上述(4)的構成中，該金屬粉為：至少包含Sn與Ag之焊料合金粉末、包含Sn粉與Ag粉之金屬混合粉，或是「該焊料合金粉末」與「該Sn粉及該Ag粉的至少一種」的混合物；該金屬粉所含有的Ag的總含量，相對於該金屬粉總量，超過2.7重量%。
本發明之用於焊料膏之助焊劑中，藉由調整使用為基底樹脂(a)之軟化點超過130℃的樹脂(a-1)與軟化點在130℃以下的樹脂(a-2)的摻合量，即便係在與含既定量以上之Ag的金屬粉，例如Sn-Ag系及Sn-Ag-Cu系焊料合金粉末，特別係Sn-3Ag-0.5Cu系焊料合金粉末混合以作為焊料膏的情況下，亦可抑制其在進行迴焊時金屬間化合物的粗大化以及隨其產生的變 形凸塊及變形圓角。
又，本發明之用於焊料膏之助焊劑及焊料膏，藉由以既定量摻合軟化點在130℃以下、酸價超過300mg KOH/g的樹脂(a-2’)，可提升焊料膏的熔融性、焊料潤濕性。
又，本發明之用於焊料膏之助焊劑及焊料膏，可使用可抑制變形凸塊及變形圓角之產生並含既定量以上之Ag金屬粉，例如Sn-Ag-Cu系焊料合金粉末。因此，使用該金屬粉所形成之凸塊及圓角可保持特別良好的強度，而能夠提供焊料接合可靠度優良的凸塊及圓角。
第一圖係顯示在對實施例及比較例之焊料膏進行變形凸塊產生之評估中，將印刷於FR基板上之各焊料膏加熱熔融時的熱分布的圖。
以下，詳細說明本發明之用於焊料膏之助焊劑及焊料膏的一實施態樣。此外，本發明並不限定於此實施態樣。
1.用於焊料膏之助焊劑
(a)基底樹脂
本發明之用於焊料膏之助焊劑中所使用的基底樹脂(a)，係由軟化點超過130℃的樹脂(a-1)與軟化點在130℃以下的樹脂(a-2)所形成。接著該軟化點超過130℃的樹脂(a-1)的摻合量，相對於用於焊料膏之助焊劑的總量，為5重量%以下(包含0)。
又，該軟化點在130℃以下的樹脂(a-2)的摻合量，相對於用於焊料膏之助焊劑的總量，宜為25重量%至50重量%。其更佳的摻合量，相對於用於 焊料膏之助焊劑的總量，為35重量%至45重量%。
如此，該軟化點超過130℃的樹脂(a-1)與該軟化點在130℃以下的樹脂(a-2)的摻合量已調整的本發明之用於焊料膏之助焊劑，在例如230℃至240℃這樣較低溫度的迴焊尖峰溫度條件下，亦具有良好的流動性，故推測其不易阻礙熔融之焊料的冷卻。
根據以上所述，這種使用「用於焊料膏之助焊劑」的焊料膏，被認為即使係在使用含既定量以上之Ag的金屬粉，例如Sn-Ag-Cu系焊料合金粉末及含既定量之Ag粉的金屬混合粉等的情況中，亦可抑制Ag3Sn結晶的粗大化及變形凸塊及變形圓角的產生。
又，為了提升焊料膏的熔融性、焊料潤濕性，可使用該酸價超過300mg KOH/g的樹脂(a-2’)作為該軟化點在130℃以下的樹脂(a-2)。
該軟化點在130℃以下、酸價超過300mg KOH/g的樹脂(a-2’)的摻合量，相對於用於焊料膏之助焊劑的總量，宜為5重量%至15重量%。
此外，該基底樹脂(a)的摻合量，相對於用於焊料膏之助焊劑的總量，宜為30重量%至50重量%。又，其更佳的摻合量為40重量%至45重量%。
又，該軟化點超過130℃的樹脂(a-1)與該軟化點在130℃以下的樹脂(a-2)的軟化點，可使用環球法來量測。
接著，作為這種樹脂，可使用例如以下所列舉的樹脂。該等樹脂，根據其軟化點，區分為該軟化點超過130℃的樹脂(a-1)與該軟化點在130℃以下的樹脂(a-2)。
<松香>
作為該基底樹脂(a)使用的松香，可舉例如：妥爾油松香、松香膠、木松香等的松香；氫化松香、聚合松香，不均化松香、丙烯酸改質松香、馬來酸改質松香等的松香衍生物等。
該等的松香可單獨或組合複數以使用。
<丙烯酸樹脂>
作為該基底樹脂(a)使用的丙烯酸樹脂，例如，可將下述單體單獨或複數種類聚合、共聚合而得之：(甲基)丙烯酸、衣康酸、馬來酸，擁有巴豆酸等羧基的單體；(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷酯、(甲基)丙烯酸十二烷酯、(甲基)丙烯十三烷酯、(甲基)丙烯酸十四烷酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂醯酯以及該等的異構物等；(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸丙酯等。該丙烯酸樹脂的軟化點及酸價，可根據單體的摻合比、摻合量及聚合、共聚合時的條件等適當調整。
<其他樹脂>
作為該基底樹脂(a)使用的其他樹脂，可舉例如：苯乙烯-馬來酸樹脂、環氧樹脂、聚胺酯樹脂、聚酯樹脂、苯氧基樹脂、萜烯樹脂等。
上述各樹脂，可單獨或組合複數以使用。又，可使用於本發明的用於焊料膏之助焊劑的樹脂，並不限定於該等樹脂。
(b)溶劑
作為用於本發明之用於焊料膏之助焊劑的溶劑(b)，可使用 例如：異丙醇、乙醇、丙酮、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙基賽路蘇、丁基賽路蘇、乙二醇醚、己二甘醇、(2-乙基己基)二甘醇、苯乙二醇、丁基卡必醇、辛二醇、α-松脂醇、β-松脂醇、四乙二醇二甲醚、偏苯三甲酸參(2-乙基己基)、癸二酸雙(2-乙基己基)等。該等溶劑可單獨或組合複數以使用。此外，可使用於本發明之用於焊料膏之助焊劑的溶劑(b)，並不限定於該等溶劑。
該溶劑(b)的摻合量，相對於用於焊料膏之助焊劑的總量，宜為30重量%至65重量%。又，其較佳的摻合量為40重量%至60重量%，其更佳的摻合量為40重量%至50重量%。
(c)活性劑
作為使用於本發明之用於焊料膏之助焊劑的活性劑(c)，可舉例如包含羧酸類及鹵素的化合物。
作為該羧酸類，例如，除了單羧酸、二羧酸等以外，亦可舉其他的有機酸。該等的羧酸類，可單獨或組合複數以使用。
作為該單羧酸，可舉例如：丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、癸酸、十二酸、十四酸、十五酸、十六酸、十七酸、十八酸、結核菌硬脂酸(tuberculostearic acid)、二十酸、二十二酸、二十四酸、乙醇酸等。作為二羧酸，可列舉：草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、富馬酸、馬來酸、酒石酸、二甘醇酸等。
作為其他的有機酸，可列舉：二聚酸、乙醯丙酸、乳酸、丙烯酸、安息香酸、水楊酸、對甲氧苯甲酸、檸檬酸、吡啶甲酸等。
作為該活性劑(c)，在摻合該羧酸類的情況中，該摻合量相 對於用於焊料膏之助焊劑的總量，宜為0.1重量%至5重量%。其較佳的摻合量為0.3重量%至2重量%。
又，作為包含該鹵素化合物，例如，可列舉：非解離性的鹵化物(非解離型活性劑)與解離型的含鹵化合物(解離型活性劑)。
作為該非解離性的鹵化物，可列舉鹵素原子藉由共價鍵而鍵結的非鹽系的有機化合物。又，作為鹵化物，可為氯化物、溴化物、氟化物之類的藉由氯、溴、氟的各單獨元素之共價鍵而鍵結的化合物，亦可為該三種元素的任兩種或全部分別具有共價鍵的化合物。
該等的化合物，為了提升相對於水性溶劑的溶解性，宜為例如鹵化醇一般，具有氫氧基等的極性基。作為鹵化醇，例如，可列舉：2,3-二溴丙醇、2,3-二溴丁烷二醇、1,4-二溴-2-丁醇、三溴新戊醇等的溴化醇；1,3-二氯-2-丙醇、1,4-二氯-2-丁醇等的氯化醇；3-氟鄰苯二酚等的氟化醇；以及其他被分類為此類的化合物。
在摻合該非解離性的鹵化物以作為該活性劑(c)的情況中，其摻合量相對於用於焊料膏之助焊劑的總量，宜為0.5重量%至5重量%。其較佳的摻合量為1重量%至3重量%。
作為該解離型的含鹵化合物(解離型活性劑)，例如，可列舉：胺、咪唑等的鹽基的氯化氫酸鹽及溴化氫酸鹽。作為氯化氫酸及溴化氫酸的鹽的一例子可為：甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、正丙胺、二正丙胺、三正丙胺、異丙胺、二異丙胺、丁胺、二丁胺、三丁胺、環己胺、單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等碳數較小的胺；咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-甲基-4-甲基咪唑、2-甲基-4-乙基咪唑、2-乙基-4- 乙基咪唑、2-丙基咪唑、2-丙基-4-丙基咪唑等的氯化氫酸鹽及溴化氫酸鹽等。
在摻合該解離型含鹵化合物以作為該活性劑(c)的情況，其摻合量相對於用於焊料膏之助焊劑的總量，宜為0.1重量%至3重量%。其較佳的摻合量為0.3重量%至1重量%。
更進一步，作為該活性劑(c)，可在單體的狀態下使用該胺類及該咪唑類。此情況的該胺類及該咪唑類的摻合量，相對於用於焊料膏之助焊劑的總量，宜為0.1重量%至5重量。其較佳的摻合量為0.5重量%至3重量%。
(d)增黏劑
作為本發明之用於焊料膏之助焊劑中所使用的增黏劑(d)，可舉例如觸變劑(thixotropic agent)及糖的脂肪酸酯等。
作為該觸變劑，例如，可列舉：固化蓖麻油、氫化蓖麻油、飽和脂肪酸醯胺、飽和脂肪酸雙醯胺類、羥基脂肪酸類及二苯亞基山梨醇類等。此外，本發明之可使用於焊接用助焊劑的觸變劑，並不限於該等觸變劑。
作為該糖的脂肪酸酯的糖，可使用例如糊精及菊粉的至少一項。又，作為該糖的脂肪酸酯的脂肪酸，可使用選自十六酸、硬脂酸、2-乙基己酸及肉荳蔻酸的至少任一項。
在使用該觸變劑作為該增黏劑(d)的情況，其摻合量相對於用於焊料膏之助焊劑的總量，宜為3重量%至15重量%。
在使用該糖的脂肪酸酯作為該增黏劑(d)的情況，其摻合量相對於用於焊料膏之助焊劑的總量，宜為0.1重量%至5重量%。其較佳的摻 合量為0.5重量%至2重量%。
又，在併用該觸變劑與該糖的脂肪酸酯作為該增黏劑(d)的情況中，其摻合量，在總量下相對於用於焊料膏之助焊劑的總量，宜為3重量%至10重量%。其較佳的摻合量，在總量下為5重量%至8重量%。
(e)其他成分
本發明之用於焊料膏之助焊劑中，除了上述成分以外，亦可更添加抗氧化劑、鹵素、消光劑及消泡劑等的添加劑。
作為該抗氧化劑，例如，可列舉：受阻酚系抗氧化劑、酚系抗氧化劑、雙酚系抗氧化劑、高分子型抗氧化劑等。其中，特別宜使用受阻酚系抗氧化劑。又，該等抗氧化劑可單獨或組合複數以使用。
又，該抗氧化劑及該添加劑的摻合量，相對於用於焊料膏之助焊劑的總量，在總量下宜為3重量%至20重量%。其較佳的摻合量為5重量%至15重量%。
2.金屬粉
作為本發明之焊料膏中所使用的金屬粉，可使用例如，至少包含Sn與Ag的焊料合金粉末、包含Sn粉與Ag粉的金屬混合粉或是「該焊料合金粉末」與「該Sn粉及該Ag粉的至少一項」的混合物。
具體而言，例如，可列舉：Sn-Ag系焊料合金粉末、Sn-Ag-Cu系焊料合金粉末、Ag粉與Sn粉的金屬混合粉，Ag粉、Sn粉與Cu粉的金屬混合粉、Sn-Ag系焊料合金粉末與Ag粉的混合物、Sn-Ag系焊料合金粉末與Sn粉的混合物等。
此種金屬粉所含有的Ag的總含量，相對於該金屬粉總量， 宜為1重量%以上，更宜為超過2.7重量%。使用此種金屬粉的焊料膏，可形成具有良好強度的焊料接合部。
作為該焊料合金粉末，特別宜使用代表Sn-3Ag-0.5Cu系的Ag含量超過2.7重量%的焊料合金粉末。
此種焊料合金粉末中，除了Sn及Ag以外，亦可單獨或複數組合地含有例如Cu、Bi、Zn、In、Ga、Sb、Au、Pd、Ge、Ni、Cr、Al、P及In等。
又，該金屬混合粉或是該混合物中，除了Sn粉及Ag粉之外，亦可單獨或複數組合地摻合例如Cu粉、Bi粉、Zn粉、In粉、Ga粉、Sb粉、Au粉、Pd粉、Ge粉、Ni粉、Cr粉、Al粉、P粉及In粉等。
該金屬粉的摻合量，相對於用於焊料膏之助焊劑的總量，宜為65重量%至95重量%。其較佳的摻合量為85重量%至93重量%，其特佳的摻合量為89重量%至92重量%。
該金屬粉的摻合量未滿65重量%的情況中，在使用所得之焊料膏的情況下，具有難以形成充分焊接的傾向。另一方面，該金屬粉的含量超過95重量%的情況下，因為作為連結劑的用於焊料膏之助焊劑不足，故具有用於焊料膏之助焊劑與金屬粉難以混合的傾向。
3.焊料膏
本發明之焊料膏，係以周知的方法，將該用於焊料膏之助焊劑與該金屬粉混合而製成。
【實施例】
以下，舉出實施例及比較例以詳細說明本發明。此外，本發明並不被該等實施例所限定。
<丙烯酸樹脂的產生>
製作溶液1，其係將下述通式(1)所示之化合物40重量%與下述通式(2)所示之化合物60重量%混合。
在具備攪拌機、回流管及氮氣導入管的500ml的4口燒瓶中，置入二乙基己醇200g，並將其加熱至110℃。之後，在溶液1(合計300g)中，添加偶氮自由基起始劑(二甲基2,2'-偶氮雙(2-甲基丙酸酯)，商品名稱：V-601，和光純藥(股份有限公司)製)0.2重量%至5重量%並使其溶解。以1.5小時將該溶液滴下，在滴下之後，於110℃攪拌1小時後，結束反應，而得到丙烯酸樹脂。丙烯酸樹脂的重量平均分子量為15,000，酸價為0mg KOH/g。
<各焊料膏的製作>
製作在表1所記載之組成及摻合量下的實施例1至10，並製作 在表2所記載之組成及摻合量下的比較例1至7的各種用於焊料膏之助焊劑。
亦即，根據表1及表2之記載，將各基底樹脂與各溶劑置入溶液，並使其加熱溶解。接著，在其中加入表1及表2所記載的各種增黏劑並使其溶解，更加入各種活性劑與各種添加劑並使其溶解之後，使溶液冷卻，而得到各用於焊料膏之助焊劑。此外，表1及表2之中，與表示組成者相關的數值之單位，在未特別聲明的情況下為重量%。
接著，以周知的方法，將上述各種用於焊料膏之助焊劑12重量%與96.5Sn-3Ag-0.5Cu焊料合金粉末(平均粒徑2μM至6μM)88重量%混合，以得到實施例1至10及比較例1至7的各焊料膏。
*1 荒川化學工業股份有限公司製 氫化酸改質松香 軟化點：134℃，酸價：245
*2 Pinova.Inc製 完全氫化松香 軟化點：88℃，酸價173
*3 Harima Chemicals股份有限公司製 松香改質特殊合成樹脂 軟化點：95℃、酸價：160
*4 荒川化學工業股份有限公司製 酸改質松香 軟化點：120℃，酸價：320
*5 荒川化學工業股份有限公司製 松香酯 軟化點：104℃，酸價：24
*6 荒川化學工業股份有限公司製 松香 軟化點：94℃，酸價：180
*7 荒川化學工業股份有限公司製 松香含有二醇 軟化點：99℃，酸價：1以下
*8 NIPPON TERREN CHEMICALS股份有限公司製 α-松脂醇
*9 日本化成股份有限公司製 六亞甲基二羥基硬脂酸醯胺
*10 千葉製粉股份有限公司製 十六酸糊精化合物
*11 Unidym製 二聚酸
*12 BASF JAPAN製 受阻酚
*13 日油股份有限公司製 聚氧乙烯聚氧丙烯乙二醇
對於實施例1至10及比較例1至7的各種焊料膏，如以下所述，進行測定及評估。其結果顯示於表3及表4。
<變形凸塊發生>
準備FR基板(Cu-OSP處理/50mm×50mm×1.6mm/SRO100μm)及加成加工模板遮罩(PROCESS LAB.MICRON股份有限公司製，205mm×245mm框，50μmt/MMO100μm/間距尺寸400μm)。使用該遮罩，在模板刮刀中，將各焊料膏以手刷的方式印刷於該FR基板上。
接著，將印刷後的各FR基板放入迴焊烘箱(製品名稱：TNP25-538EM，TAMURA股份有限公司製作所製)，在氮氣氣氛(氧濃度100ppm)下，以第一圖所示的溫度曲線條件，使FR基板上的焊料膏加熱熔融。之後，使經加熱的各FR基板冷卻至室溫，使用顯微鏡觀察其熔融狀態，並以下述基準評估所形成之凸塊中是否凸出針狀或板狀的突起物。
◎：未產生針狀或板狀的突起物
￮：雖產生針狀或板狀的突起物，但其並未成長超過凸塊輪廓的圓
△：產生針狀或板狀的突起物，且從其上方觀察的情況下，成長超過凸塊輪廓的圓
×：產生針狀或板狀的突起物，且其成長至與鄰接凸塊橋接的尺寸
<熔融性>
觀察進行上述變形凸塊產生試驗的各FR基板，並以下述基準進行評估。
◎：未產生變形凸塊及焊球
￮：雖未產生變形凸塊，但產生焊球(其在洗淨之後掉落)
△：雖形成凸塊，但係產生變形凸塊
×：產生未熔融或缺損(missing)的凸塊
<洗淨性>
準備CLEANTHROUGH-750K(花王股份有限公司製)作為洗淨液。將該洗淨液250cc至300cc置入300cc的燒杯，將其在附攪拌裝置的加熱板上進行攪拌及加溫。此外，攪拌係使用30mmφ的十字頭攪拌器。
將上述熔融性試驗後的各FR基板，以浸入放有該洗淨液的燒杯的方式懸吊，並以既定時間及轉數將其洗淨。洗淨後，以純水沖洗各FR基板。對於沖洗後的各FR基板，使用金屬顯微鏡，觀察是否有迴焊殘留的洗淨殘渣，並以下述基準進行評估。
◎：可以洗淨液溫度50℃/無攪拌/洗淨時間60秒進行洗淨
￮：可以洗淨液溫度50℃/轉數300rpm/洗淨時間60秒進行洗淨
△：可以洗淨液溫度60℃/轉數400rpm/洗淨時間120秒進行洗淨
×：無法以洗淨液溫度60℃/轉數400rpm/洗淨時間120秒進行洗淨
以上，如實施例所示，吾人認為，在本發明之焊料膏中，藉 由調整作為基底樹脂使用之軟化點超過130℃的樹脂與軟化點在130℃以下的樹脂的摻合量，即使在使用Sn-3Ag-0.5Cu焊料合金粉末的情況下，亦可抑制在迴焊時金屬間化合物的粗大化及隨其產生的變形凸塊。又，該等的焊料膏具有良好的熔融性與洗淨性。
更可瞭解，以既定量摻合軟化點在130℃以下、酸價超過300mg KOH/g的樹脂KE-120的實施例3、8及9，其熔融性特別優良。
如此，使用本實施例的焊料膏所形成的凸塊，可抑制變形凸塊的產生，且因為係由含既定量以上之Ag的Sn-Ag-Cu系焊料合金所形成，故可保持良好的強度，藉此可實現優良的焊料接合可靠度。

Claims (7)

  1. 一種用於焊料膏之助焊劑，係包含(a)基底樹脂、(b)溶劑、(c)活性劑、(d)增黏劑的用於焊料膏之助焊劑，其特徵為：該基底樹脂(a)包含松香，其包含軟化點超過130℃的樹脂(a-1)與軟化點在130℃以下的樹脂(a-2)兩者；該軟化點超過130℃的樹脂(a-1)的摻合量，相對於用於焊料膏之助焊劑的總量，為超過0重量%至5重量%以下。
  2. 如申請專利範圍第1項之用於焊料膏之助焊劑，其中，該軟化點在130℃以下的樹脂(a-2)的摻合量，相對於用於焊料膏之助焊劑的總量，為25重量%至50重量%。
  3. 如申請專利範圍第1項之用於焊料膏之助焊劑，其中，該軟化點在130℃以下的樹脂(a-2)，包含其酸價超過300mg KOH/g的樹脂(a-2’)。
  4. 一種用於焊料膏之助焊劑，係包含(a)基底樹脂、(b)溶劑、(c)活性劑、(d)增黏劑的用於焊料膏之助焊劑，其特徵為：該基底樹脂(a)包含松香，其包含軟化點在130℃以下的樹脂(a-2)；該軟化點在130℃以下的樹脂(a-2)，包含其酸價超過300mg KOH/g的樹脂(a-2’)。
  5. 如申請專利範圍第3或4項之用於焊料膏之助焊劑，其中，該軟化點在130℃以下、酸價超過300mg KOH/g的樹脂(a-2’)的摻合量，相對於用於焊料膏之助焊劑的總量，為5重量%至15重量%。
  6. 一種焊料膏，其係包含申請專利範圍第1至5項中任一項之用於焊料膏之助焊劑與金屬粉的焊料膏，其特徵為：該金屬粉為：至少包含Sn與Ag的焊料合金粉末、包含Sn粉與Ag粉的金屬混合粉，或是該焊料合金粉末及該Sn粉與該Ag粉的至少一者的混合物；該金屬粉所含有的Ag的總含量，相對於該金屬粉總量，為1重量%以上。
  7. 如申請專利範圍第6項之焊料膏，其中，該金屬粉為：至少包含Sn與Ag之焊料合金粉末、包含Sn粉與Ag粉之金屬混合粉，或是該焊料合金粉末及該Sn粉及該Ag粉的至少一項的混合物；相對於該金屬粉總量，該金屬粉所含有的Ag的總含量超過2.7重量%。
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