WO2023013732A1 - フラックス用樹脂組成物、はんだペースト及び実装構造体 - Google Patents

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WO2023013732A1
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繁 山津
翔平 眞田
敦史 山口
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パナソニックIpマネジメント株式会社
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    • C22CALLOYS
    • C22C12/00Alloys based on antimony or bismuth

Definitions

  • the present disclosure relates to a flux resin composition, a solder paste, and a mounting structure. More particularly, the present invention relates to a mounting structure comprising a flux composition containing an epoxy resin and a phenol resin, a solder paste containing the flux resin composition, and a cured product of the flux resin composition.
  • Patent Document 1 describes a solder paste.
  • This solder paste contains solder powder and flux.
  • the flux contains an epoxy resin, a reactive diluent, a hardener, an organic acid and a rubber-modified epoxy resin.
  • the reactive diluent contains a compound having two or more epoxy groups, has a viscosity of 150 mPa s or more and 700 mPa s or less, and the total amount of chlorine contained in the reactive diluent is 0.5% by weight. and is contained at a ratio of 5% by weight or more and 45% by weight or less with respect to the total weight of the flux.
  • An object of the present disclosure is to provide a flux resin composition capable of improving the moisture resistance insulation of a cured flux.
  • Another object of the present disclosure is to provide a solder paste and a mounting structure using the resin composition for flux.
  • a flux resin composition according to an aspect of the present disclosure contains an epoxy resin (A), a phenol resin (B), an imidazole compound (C), a thixotropic agent (D), and an activator (E). do. Further, the epoxy resin (A) contains a low hygroscopic epoxy resin (A1) having a functional group equivalent of 200 or more, and the phenol resin (B) contains a low hygroscopic phenol resin (B1) having a functional group equivalent of 200 or more, has at least one configuration of When the total amount of organic solids containing the epoxy resin (A), the phenolic resin (B), the imidazole compound (C), the thixotropic agent (D) and the activator (E) is 100% by mass, The content of the activator (E) is 4% by mass or more and 20% by mass or less, and the total content of the low moisture absorption epoxy resin (A1) and the low moisture absorption phenol resin (B1) is 10% by mass or more and 62% by mass. % or less.
  • a solder paste according to one aspect of the present disclosure contains the flux composition and solder powder.
  • a mounting structure includes a circuit board including a first conductor, an electronic component including a second conductor, solder bumps, and a reinforcing portion.
  • the bump is disposed between the first conductor and the second conductor and electrically connects the first conductor and the second conductor.
  • the reinforcing portion is a cured product of the resin composition for flux, and is positioned around the bump.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing one embodiment of a mounting structure according to the present disclosure.
  • 2A to 2C are partial cross-sectional views showing the manufacturing of the same mounting structure.
  • FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing the manufacturing of the mounting structure same as the above.
  • the flux resin composition of the present embodiment comprises an epoxy resin (A), a phenol resin (B), an imidazole compound (C), a thixotropic agent (D), and an activator (E). contains.
  • This type of flux composition is desired to improve moisture resistance and insulation properties of the cured product.
  • moisture resistance insulation is studied by paying attention to the amount of chlorine ions in the cured product.
  • Patent Document 1 discloses that the insulation of the cured product is maintained by limiting the total amount of chlorine contained in the reactive diluent. is heading.
  • this embodiment focuses on the hygroscopicity of the resin component to improve moisture resistance insulation.
  • the flux composition (X) of the present embodiment contains an epoxy resin (A) as a main agent that undergoes a thermosetting reaction.
  • the epoxy resin (A) preferably has two or more epoxy groups in one molecule.
  • the epoxy resin (A) is preferably liquid at room temperature.
  • the epoxy resin (A) is liquid at room temperature, it is suitable for mixing the epoxy resin (A) with other components to prepare a paste when blending the flux resin composition (X).
  • Being liquid at room temperature means having fluidity under atmospheric pressure and at an ambient temperature of 5° C. or higher and 28° C. or lower (especially around 20° C.).
  • the epoxy resin (A) may be composed only of components that are liquid at room temperature, or may be composed of components that are liquid at room temperature and components that are solid at room temperature.
  • a reactive diluent, solvent, etc. are used together when preparing the composition (X), when the epoxy resin (A) becomes liquid at room temperature due to these reactive diluents, solvents, etc., the epoxy resin ( A) itself does not necessarily have to be liquid.
  • the epoxy resin (A) can contain two types of epoxy resins: a low moisture absorption epoxy resin (A1) and an epoxy resin (A2) other than the epoxy resin (A1).
  • the low hygroscopic epoxy resin (A1) is an epoxy resin with low hygroscopicity
  • the epoxy resin (A2) is an epoxy resin with higher hygroscopicity than the low hygroscopic epoxy resin (A1).
  • the low moisture absorption epoxy resin (A1) includes an epoxy resin having a functional group equivalent of 200 or more. That is, an epoxy resin having an epoxy group equivalent (epoxy equivalent) of 200 or more, which is a functional group of the epoxy resin, can be used as the low moisture absorption epoxy resin. In general, epoxy resins tend to absorb moisture easily when the epoxy group equivalent is small. Therefore, in the present embodiment, a low hygroscopic epoxy resin having a functional group equivalent of 200 or more is used. As the low hygroscopic epoxy resin (A1), the following product numbers can be used. The unit of epoxy equivalent is [g/eq. ].
  • N690 cresol novolak type epoxy resin, epoxy equivalent 208
  • EXA-820D epoxy equivalent 202 (low viscosity)
  • HP-820 epoxy equivalent 209
  • HP-6000L epoxy equivalent 215
  • N -655-EXP-S cresol novolac type epoxy resin, epoxy equivalent 200
  • HP-7200L dicyclopentadiene type epoxy resin (DCPD), epoxy equivalent 242-252.
  • YX8000 (epoxy equivalent 205, liquid at room temperature, low viscosity)
  • YX7700 (epoxy equivalent 260-285, softening point 65°C, solid at room temperature (low water absorption)
  • YX7105 (epoxy equivalent 440-520, Liquid at room temperature, super flexible)
  • 871 (epoxy equivalent 390-470, liquid at room temperature).
  • NC-3000L and HP-7200L which have excellent low hygroscopicity and good curability and coating properties, as the low hygroscopic epoxy resin (A1).
  • the structural formula of NC-3000L is represented by formula (1)
  • the structural formula of HP-7200L is represented by formula (2).
  • the upper limit of the functional group equivalent of the low moisture absorption epoxy resin is not particularly set, but 550 can be set as the upper limit.
  • the flux composition (X) of the present embodiment contains a phenolic resin (B). Therefore, the phenol resin (B) acts as a curing agent by reacting with the epoxy groups of the epoxy resin (A).
  • the phenol resin (B) preferably has two or more hydroxyl groups in one molecule.
  • the phenolic resin (B) is preferably liquid at room temperature. If the phenolic resin (B) is liquid at room temperature, it is suitable for mixing the phenolic resin (B) with other components to prepare a paste when blending the flux resin composition (X). be.
  • the phenolic resin (B) may be composed only of components that are liquid at room temperature, or may be composed of components that are liquid at room temperature and components that are not liquid at room temperature.
  • a reactive diluent, solvent, etc. are used together when preparing the composition (X), when the phenol resin (B) becomes liquid at room temperature due to these reactive diluents, solvents, etc., the phenol resin ( B) itself does not necessarily have to be liquid.
  • the phenolic resin (B) can contain two types of phenolic resins: a low hygroscopic phenolic resin (B1) and a phenolic resin (B2) other than the phenolic resin (B1).
  • the low hygroscopic phenolic resin (B1) is a phenolic resin with low hygroscopicity
  • the phenolic resin (B2) is an epoxy resin with a higher hygroscopicity than the low hygroscopic phenolic resin (B1).
  • the low hygroscopic phenolic resin (B1) phenolic resins having a functional group equivalent of 200 or more can be mentioned. That is, a phenol resin having a hydroxyl group equivalent (hydroxy group equivalent) of 200 or more, which is a functional group of the phenol resin, can be used as the low moisture absorption phenol resin.
  • MEH-7851-SS a phenolic novolac resin having a biphenylaralkyl skeleton, a hydroxyl equivalent of 201 to 205, a softening point of 67° C.
  • the unit of hydroxyl group is [g/eq. ].
  • the structural formula of MEH-7851-SS is shown in formula (3).
  • the upper limit of the functional group equivalent of the low hygroscopic phenolic resin is not particularly set, but 500 can be set as the upper limit.
  • the flux composition (X) of the present embodiment contains an imidazole compound (C).
  • the imidazole compound (C) acts as a curing accelerator for the epoxy resin (A).
  • a cured product with high heat resistance can be obtained.
  • imidazole compound (C) 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole (manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd., product number: 2PHZ-PW, melting point 230° C.), 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethyl Imidazole (manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd., product number: 2P4MHZ-PW, melting point 191-195°C), 2-phenylimidazole (manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd., product numbers: 2PZ, 2PZ-PW, melting point 137-147°C), 2 ,4-diamino-6-[2'-methylimidazolyl-(1')]-ethyl-s-triazine isocyanurate (manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd., product numbers: 2MA-OK, 2MAOK-PW, melting point 260 ° C.
  • the flux composition (X) of the present embodiment contains a thixotropic agent (D).
  • the thixotropic agent (D) is a compound that imparts thixotropy to the flux resin composition (X).
  • thixotropy is the property of reducing the viscosity of a substance when subjected to shear stress.
  • the thixotropy is quantified by the thixotropic ratio, for example, by measuring two viscosities under a constant temperature while changing the number of revolutions of a rotary viscometer and taking the ratio of the two viscosities.
  • the rotational speed of the rotational viscometer is, for example, 0.25 rpm and 2.5 rpm at 25°C.
  • the flux resin composition (X) containing the thixotropic agent (D) tends to retain its shape after printing or coating, and has less deterioration in continuous printability and continuous coatability.
  • the thixotropic agent (D) is, for example, 1,3:2,4-bis-O-benzylidene-D-glucitol (dibenzylidene sorbitol) (manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd., product name: Gelol D), 1,3 : 2,4-bis-O-(4-methylbenzylidene)-D-sorbitol (manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd., product name: Gelol MD), N,N'-methylenebis(stearamide) (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation , product name: bisamide LA).
  • the flux composition (X) of the present embodiment contains an activator (E).
  • the activator (E) has the function of removing the metal oxide film. Therefore, the flux resin composition (X) can exhibit a flux action by containing the activator (E).
  • the "flux action” means a reducing action of removing the oxide film formed on the metal surface to which the solder is applied, and a reduction action of reducing the surface tension of the molten solder to improve the wettability of the solder to the joint metal surface. means the action of promoting
  • the activator (E) is an organic acid (E1) having a carboxyl group equivalent of 40 g/mol to 400 g/mol and a melting point of 220°C or less, and a nitrogen atom equivalent of 10 g/mol to 300 g/mol and a melting point of 220°C or less. It preferably contains at least one of the amines (E2).
  • the activator (E) has a melting point of 220°C or less, so even when using solder with a melting point of around 200°C or above, the oxide film of the solder is removed before the solder is melted. can do.
  • carboxyl group equivalent means a value represented by molar molecular weight (g)/number of carboxyl groups per molecule (mol)
  • nitrogen atom equivalent means molar molecular weight (g). / means the number of nitrogen atoms per molecule (mol).
  • the organic acid (E1) may contain, for example, at least one selected from the group consisting of rosin component material, adipic acid, glutaric acid, succinic acid, malonic acid, citric acid, corcic acid, sebacic acid and pimelic acid. can.
  • Organic acids (E1) are particularly succinic acid (carboxyl group equivalent: 59 g/mol), glutaric acid (carboxyl group equivalent: 66 g/mol), adipic acid (carboxyl group equivalent: 73 g/mol), corcic acid (carboxyl group equivalent: : 87 g/mol), sebacic acid (carboxyl group equivalent: 101 g/mol), Tsunodime 395 (carboxyl group equivalent: 288 g/mol).
  • the amine (E2) is not particularly limited as long as it is an amine used as a flux, but it can contain, for example, at least one selected from the group consisting of various amine salts, alkanolamine and guanidine.
  • Amines (E2) are in particular diethanolamine (nitrogen equivalent: 105 g/mol), triethanolamine (TEA) (nitrogen equivalent: 149 g/mol), triisopropanolamine (nitrogen equivalent: 191 g/mol), 1,3- It preferably contains diphenylguanidine (nitrogen atom equivalent: 70 g/mol) and 1,3-di-o-tolylguanidine (nitrogen atom equivalent: 80 g/mol).
  • the activator (E) may contain components other than the organic acid (E1) and the amine (E2).
  • Activator (E) may comprise an organic acid or amine with a melting point above 220°C.
  • the flux composition (X) of the present embodiment contains a solvent (F) if necessary.
  • the solvent (F) is used to adjust the viscosity of the flack resin composition (X).
  • the solvent preferably has a boiling point of 200° C. or higher.
  • glycol ether solvents can be used.
  • the flux resin composition (X) containing the solvent (F) is easy to ensure printability and coatability, and does not easily deteriorate moisture resistance insulation.
  • the flux resin composition (X) of the present embodiment contains an epoxy resin (A), a phenol resin (B), an imidazole compound (C), a thixotropic agent (D) and an activator (E) as organic solids. . Moreover, the flux resin composition (X) of the present embodiment can further contain the solvent (F) described above, if necessary.
  • the resin composition for flux (X) is such that the epoxy resin (A) contains a low moisture absorption epoxy resin (A1) having a functional group equivalent of 200 or more, and the phenol resin (B) contains a low moisture absorption phenol having a functional group equivalent of 200 or more. including a resin (B1).
  • the flux resin composition (X) of the present embodiment contains one or both of a low hygroscopic epoxy resin (A1) having a functional group equivalent of 200 or more and a low hygroscopic phenolic resin (B1) having a functional group equivalent of 200 or more. do.
  • the total content of the epoxy resin (A) and the phenol resin (B) is, when the total amount of organic solids in the composition (X) is 100% by mass, It is preferably 70% by mass or more and 90% by mass or less. Thereby, suitable curability of the composition (X) can be ensured.
  • the lower limit of the total content of the epoxy resin (A) and the phenol resin (B) is more preferably 75% by mass, still more preferably 78% by mass.
  • the upper limit of the total content of the epoxy resin (A) and the phenol resin (B) is set in balance with the suitable blending amount of the other components. For example, the upper limit can be set to 87% by mass, or even 85% by mass.
  • the content of the epoxy resin (A) is preferably 40% by mass or more and 85% by mass or less, more preferably 45% by mass or more and 80% by mass or less, relative to the total amount of the organic solids in the composition (X). more preferably 50% by mass or more and 75% by mass or less.
  • the content of the phenolic resin (B) is preferably 5% by mass or more and 40% by mass or less with respect to the total amount of the composition (100% by mass). It is more preferably 5% by mass or more and 25% by mass or less, and even more preferably 5% by mass or more and 15% by mass or less.
  • the total content of the low moisture absorption epoxy resin (A1) and the low moisture absorption phenol resin (B1) is the organic solid content of the composition (X). It is preferably 10% by mass or more and 62% by mass or less of the total amount (100% by mass).
  • the lower limit of the total content of the low hygroscopic epoxy resin (A1) and the low hygroscopic phenolic resin (B1) can be 15% by mass or more, or can be 20% by mass or more.
  • the upper limit of the total content of the low moisture absorption epoxy resin (A1) and the low moisture absorption phenol resin (B1) can be 60% by mass or less, more preferably 58% by mass or less.
  • the flux resin composition (X) preferably contains at least the low moisture absorption epoxy resin (A1) out of the low moisture absorption epoxy resin (A1) and the low moisture absorption phenol resin (B1). It is also preferable to contain both the low moisture absorption epoxy resin (A1) and the low moisture absorption phenol resin (B1).
  • the content of the imidazole compound (C) is 0.01% by mass or more and 5% by mass of the total organic solid content (100% by mass) of the composition (X). or less, more preferably 0.01% by mass or more and 3% by mass or less, and even more preferably 0.05% by mass or more and 2% by mass or less.
  • This facilitates curing of the epoxy resin (A) and improves storage stability of the flux resin composition (X).
  • the phenol resin (B) is used as the curing agent for the epoxy resin (A), the content of the imidazole compound (C) can be reduced.
  • the imidazole compound (C) content can be suppressed. Therefore, voids are less likely to occur.
  • the content of the thixotropic agent (D) is 1% by mass or more and 5% by mass or less of the total amount (100% by mass) of the organic solid content of the composition (X). more preferably 1.5% by mass or more and 4% by mass or less, and even more preferably 2% by mass or more and 3% by mass or less. This makes it easier to adjust the thixotropy of the resin composition for flux (X), and makes it easier for the resin composition for flux (X) to adapt to supply methods such as printing, transfer, and dispensers.
  • the content of the activator (E) is 4% by mass or more and 20% by mass or less of the total amount (100% by mass) of the organic solid content of the composition (X). It is preferably 8% by mass or more and 18% by mass or less, and more preferably 10% by mass or more and 15% by mass or less.
  • the flux resin composition (X) can be easily imparted with flux properties, and the storage stability of the flux resin composition (X) can be improved.
  • the flux resin composition (X) of the present embodiment may contain a solvent (F) according to necessity such as adjustment of fluidity.
  • the solvent (F) may not necessarily be used, but when the solvent (F) is contained, for example, 20% by mass or less with respect to the total amount (100% by mass) of the organic solid content of the composition (X) can be blended with
  • the flux resin composition (X) of this embodiment can be melted and cured at a low temperature. Therefore, the flux resin composition (X) can be applied, for example, to low-temperature soldering processes. Normally, when using a high-temperature solder (for example, Sn-Ag-Cu alloy solder, melting point 219°C), the reflow temperature is about 240°C. It can also be used in low-temperature soldering processes where the temperature is less than 240°C. Therefore, by changing from the high-temperature soldering process to the low-temperature soldering process, it is possible to reduce power consumption and carbon dioxide emissions.
  • a high-temperature solder for example, Sn-Ag-Cu alloy solder, melting point 219°C
  • the reflow temperature is about 240°C. It can also be used in low-temperature soldering processes where the temperature is less than 240°C. Therefore, by changing from the high-temperature soldering process to the low-temperature soldering process, it is
  • the reflow temperature is about 160°C. It melts and hardens even at low temperatures.
  • the flux resin composition (X) of the present embodiment exerts a flux effect when melted, and exerts an effect of covering and reinforcing the periphery of the solder joint after curing. Therefore, the flux resin composition (X) of the present embodiment can make up for the brittleness, which is a problem of low-temperature soldering, with its cured product.
  • the solder paste according to the present embodiment has a component configuration containing the flux resin composition (X) according to the first embodiment and solder powder.
  • X flux resin composition
  • solder powder solder powder
  • the solder paste (Y) of this embodiment contains the flux resin composition (X) disclosed in Embodiment 1 and solder powder (G). That is, the solder paste (Y) is a mixture of the flux resin composition (X) and the solder powder (G).
  • the solder powder (G) is not particularly limited.
  • the chemical composition of solder powder (G) includes lead-free solders and lead-containing solders.
  • the chemical component of the solder powder (G) is preferably lead-free solder from the viewpoint of environmental conservation.
  • Examples of lead-free solders include, but are not limited to, Sn and at least one element selected from the group consisting of Bi, Sb, Cu, Ag, Zn, In, Ni, P, Ga, and Ge. including. That is, examples of lead-free solder include Sn—Bi solder, Sn—Sb solder, Sn—Cu solder, Sn—Ag solder, Sn—Zn solder, Sn—In solder, Sn—Ag— Cu-based solder, Sn--Cu---Ni-based solder, Sn--Zn--Bi-based solder, Sn--Ag--Cu--In-based solder, Sn--Bi--Cu---In-based solder, Sn--Ag--Bi--Cu-based-In-based solder, Sn--Ag--Bi--Cu-based solder, Sn-In-Ag-Bi solder, Sn-Cu-Ag-P-Ga sold
  • the melting point of the solder powder (G) is preferably 80°C or higher. This allows the use of a wide variety of solder powders (G).
  • the upper limit of the melting point of the solder powder is not particularly limited, it is, for example, the heat resistant temperature of the component (surface mount component). Specifically, the upper limit of the melting point of the solder powder is 300° C., for example.
  • the content of the solder powder (G) is 75% by mass or more and 90% by mass or less, preferably 77% by mass or more and 88% by mass or less, of the total amount (100% by mass) of the solder paste (Y). More preferably, it is 80% by mass or more and 85% by mass or less.
  • the content of the solder powder (G) is 75% by mass or more, the conductivity of the solder joint is less likely to be impaired, and when the content of the solder powder (G) is 90% by mass or less, The reinforcing effect of the cured product of the resin composition (X) can be improved.
  • the resin composition for flux in Embodiment 1 may be used to prepare silver paste.
  • the silver paste contains silver powder and the flux resin composition of the first embodiment.
  • a mounting structure 1 according to the present embodiment is configured using the flux resin composition (X) according to the first embodiment or the solder paste (Y) according to the second embodiment.
  • X flux resin composition
  • Y solder paste
  • a mounting structure 1 of the present embodiment includes a circuit board 2, an electronic component 3, bumps 32, and a reinforcing portion 4, as shown in FIG.
  • the circuit board 2 is, for example, a mother board, a package board, or an interposer board.
  • the circuit board 2 is an insulating board made of, for example, glass epoxy, polyimide, polyester, or ceramic.
  • a first conductor 21 is formed on the surface of the circuit board 2 .
  • the circuit board 2 comprises a first conductor 21 .
  • the first conductor 21 is, for example, a wiring made of a conductor containing a metal such as copper or a copper alloy, although not particularly limited.
  • the first conductor 21 may have a plated layer such as a nickel plated layer, a nickel-gold plated layer, or a gold plated layer on the surface.
  • the electronic component 3 is, for example, a semiconductor chip, more specifically a flip chip, such as BGA (Ball Grid Array), LGA (Land Grid Array), or CSP (Chip Size Package). It is a chip type chip.
  • the electronic component 3 may be a PoP (package on package) type chip.
  • a second conductor 31 is formed on the surface of the electronic component 3 .
  • the electronic component 3 comprises a second conductor 31 .
  • the second conductor 31 is, but not limited to, an electrode pad made of a conductor containing metal such as copper or copper alloy.
  • the second conductor 31 may have a plating layer such as a nickel plating layer, a nickel-gold plating layer, or a gold plating layer on the surface.
  • the bumps 32 are fixed between the first conductors 21 of the circuit board 2 and the second conductors 31 of the electronic component 3 .
  • the bump 32 electrically connects the first conductor 21 and the second conductor 31 .
  • the bumps 32 can be made of solder.
  • the type of solder is not particularly limited.
  • SAC solder lead-free solder
  • tin-bismuth-based Sn—Bi-based solder
  • the reinforcing portion 4 is a cured product of the flux resin composition (X).
  • the reinforcing portion 4 is attached to the outside of the joint 20 between the bump 32 and the first conductor 21 . Therefore, the reinforcing portion 4 can reinforce the bumps 32 , the first conductors 21 , and the joints 20 between the bumps 32 and the first conductors 21 , thereby improving the connection reliability of the mounting structure 1 . If the connection reliability is low, fatigue failure may occur due to repeated application of stress caused by changes in environmental temperature or the like.
  • the reinforcing portion 4 is attached to the outside (outer surface) of the joint 20 between the first conductor 21 of the circuit board 2 and the bump 32, but is not limited to this.
  • the reinforcing portion 4 may be attached to the outside of the joint between the second conductor 31 of the electronic component 3 and the bump 32 .
  • the reinforcing portion 4 is attached to the outside of the joint between the first conductor 21 and the bump 32 of the circuit board 2, and the reinforcing portion 4 is attached to the outside of the joint between the second conductor 31 and the bump 32 of the electronic component 3. It may be attached.
  • the circuit board 2 having the first conductors 21 is prepared, and the flux resin composition (X) is arranged so as to cover the first conductors 21 (see FIG. 2A).
  • the method of disposing the flux resin composition (X) is not particularly limited, but it can be carried out, for example, by printing, transferring, coating, or the like.
  • an electronic component 3 having a second conductor 31 is prepared.
  • a bump 32 is provided on the second conductor 31 , and the second conductor 31 and the bump 32 are electrically connected.
  • the electronic component 3 is arranged on the circuit board 2 so that the bumps 32 are in contact with the flux resin composition (X) (see FIG. 2B).
  • the bumps 32 and the flux resin composition (X) are heated.
  • the heating method is not particularly limited, for example, heating using a low-temperature reflow furnace can be employed.
  • the flux resin composition (X) is maintained at a low viscosity until the bumps 32 are melted. Moreover, even if the bumps 32 start to melt, the viscosity of the flux resin composition (X) does not immediately rise, and after a while the viscosity rises sharply. Therefore, after the outside of the joint 20 between the first conductor 21 and the bump 32 is covered with the flux resin composition (X), the flux resin composition (X) can be cured.
  • the first conductors 21 and the bumps 32 can be well connected, and poor conduction between the first conductors 21 and the bumps 32 can be suppressed.
  • the hardened flux resin composition (X) can be adhered to the outside of the joint 20 between the first conductor 21 and the bump 32 . Therefore, the joint 20 between the first conductor 21 and the bump 32 can be reinforced with the reinforcing portion 4 .
  • the present invention is not limited to this.
  • a bump 32 may be provided on the first conductor 21 .
  • the flux resin composition (X) is arranged so as to cover the second conductor 31, and when connecting the second conductor 31 and the bump 32, the joint 20 between the second conductor 31 and the bump 32 After covering the outside with the flux resin composition (X), the flux resin composition (X) can be cured.
  • the outer side of the joint 20 between the second conductor 31 and the bump 32 can be reinforced by the reinforcing portion 4 .
  • the mounting structure 1 can also be formed using the solder paste (Y) disclosed in the second embodiment instead of the flux resin composition (X).
  • the joint portion between the circuit board 2 and the electronic component 3 has a structure as shown in FIG. That is, the bumps 32 electrically connected to the second conductors 31 are joined to the first conductors 21 through the joints 5 , and the outside of the seams 51 between the bumps 32 and the joints 5 and the joints 5 and the first conductors 21 .
  • a reinforcing portion 4 is formed outside the seam 52 with the conductor 21 .
  • the joint portion 5 is a cured product obtained by solidifying or hardening after melting the solder powder (G) contained in the solder paste (Y).
  • the reinforcing portion 4 is a cured product of the flux resin composition (X) contained in the solder paste (Y).
  • solder paste (Y) is used instead of the resin composition for flux (X), and the method shown in FIGS. You can do the same.
  • the mounting structure 1 of the present embodiment includes the cured product of the flux resin composition (X) as the reinforcing portion 4, the moisture-resistant insulation of the reinforcing portion (cured product of the flux resin composition (X)) 4 is It is possible to improve the quality.
  • the flux resin composition of the present disclosure has the following features.
  • a flux resin composition according to a first aspect contains an epoxy resin (A), a phenol resin (B), an imidazole compound (C), a thixotropic agent (D), and an activator (E).
  • the epoxy resin (A) contains a low moisture absorption epoxy resin (A1) having a functional group equivalent of 200 or more
  • the phenol resin (B) contains a low moisture absorption phenol resin (including B1).
  • the total amount of organic solids containing the epoxy resin (A), the phenolic resin (B), the imidazole compound (C), the thixotropic agent (D) and the activator (E) is 100% by mass
  • the content of the activator (E) is 4% by mass or more and 20% by mass or less
  • the total content of the low moisture absorption epoxy resin (A1) and the low moisture absorption phenol resin (B1) is 10% by mass or more and 62% by mass. % by mass or less.
  • suitable curability of the flux resin composition can be achieved.
  • a third aspect is the flux resin composition of the first or second aspect, which contains at least the low moisture absorption epoxy resin (A1).
  • a fourth aspect is the flux resin composition of any one of the first to third aspects, which contains both the low moisture absorption epoxy resin (A1) and the low moisture absorption phenol resin (B1).
  • a fifth aspect is the flux resin composition according to any one of the first to fourth aspects, wherein the low moisture absorption epoxy resin (A1) is either a biphenylaralkyl epoxy resin or a dicyclopentadiene epoxy resin. including one or the other.
  • the low moisture absorption epoxy resin (A1) is either a biphenylaralkyl epoxy resin or a dicyclopentadiene epoxy resin. including one or the other.
  • a sixth aspect is the flux resin composition of any one of the first to fifth aspects, further comprising a glycol ether solvent.
  • a seventh aspect is the resin composition for flux according to any one of the first to sixth aspects, wherein the cured product has a moisture absorption rate of 3.0% or less.
  • the seventh aspect there is an advantage that it is possible to further improve the moisture resistance insulation of the cured product of the resin composition for flux.
  • a solder paste according to an eighth aspect contains the flux composition according to any one of the first to seventh aspects and solder powder.
  • a ninth aspect is the solder paste of the eighth aspect, wherein the content of the solder powder is 70% by mass or more and 95% by mass or less with respect to the total amount of the paste.
  • the ninth aspect there is the advantage that it is possible to improve the moisture resistance insulation of the cured solder paste, and that it is easy to ensure conductivity.
  • a mounting structure (1) includes a circuit board (2), an electronic component (3), solder bumps (32), and a reinforcing portion (4).
  • the circuit board (2) comprises a first conductor (21).
  • the electronic component (3) comprises a second conductor (31).
  • a bump (32) is disposed between the first conductor (21) and the second conductor (31) and electrically connects the first conductor (21) and the second conductor (31).
  • the reinforcing portion (4) is a cured product of the resin composition for flux according to any one of the first to seventh aspects, and is positioned around the bump (32).
  • Examples 1-1 to 14, Comparative Examples 1-1 to 3 show Examples 1-1 to 1-14 and Comparative Examples 1-1 to 1-3 corresponding to the flux resin composition (X) in Embodiment 1.
  • Evaluation Table 1 shows the evaluation of each example and each comparative example. Each evaluation is as follows.
  • ⁇ Wetting spread rate (on copper plate) In the flux resin composition of each example and each comparative example, the wetting spread rate on the copper plate was calculated using the diameter D of the solder ball before reflow and the height H of the solder ball after reflow ⁇ (D- H)/D ⁇ 100(%). The wetting spread rate was calculated by a method based on JIS Z 3198-3. A: 60% or more. B: 50% or more and less than 60%. C: Less than 50%.
  • the life is defined by the time from the start of storage to the end of storage. That is, the life was calculated by (viscosity after storage/viscosity at the start of storage) ⁇ 100 (%), and judged by the time when the viscosity reached 120% (storage temperature: 25° C.). Viscosity (Pa ⁇ s) was measured at 25° C. and 2.5 rpm. An E-type viscometer (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd., product number: RE-215U) was used to measure the viscosity. A: 24 hours or more. B: 20 hours or more and less than 24 hours. C: Less than 20 hours.
  • ⁇ THB moisture resistant insulation
  • the flux resin composition of each example and each comparative example was supplied to a JIS II type comb-shaped substrate by printing, and heat treatment was performed by reflow soldering with a predetermined temperature profile to obtain an evaluation substrate.
  • This evaluation substrate was placed in a high-temperature, high-humidity chamber at 85° C. and 85% RH, a bias voltage of 50 V was applied to the evaluation substrate, and the resistance value was measured after being left for 24 hours.
  • the resistance values were classified according to the following evaluation criteria, and moisture resistance insulation was evaluated.
  • C Resistance value of less than 1 ⁇ 10 8 ⁇
  • A Printability, moisture absorption, wetting spread rate, life and THB evaluation, all A evaluation
  • B Printability, moisture absorption rate, wetting spread rate, life and THB evaluation, one or more B evaluations, C evaluation C: One or more C evaluations in the evaluation of printability, moisture absorption, wet spread rate, life and THB
  • solder powder Sn-Bi solder (Sn42Bi58, melting point 139°C) was used as the solder powder. Other materials are the same as above.
  • a 10 mm ⁇ 10 mm size QFN component (manufactured by Amkor, model number: A-MLF68 10 mm-.5 mm DC Sn TR J) was placed on the solder composition printed on the substrate. After that, the substrate and the QFN component were joined by heating with a trapezoidal profile at 160° C. for 6 minutes using a reflow device. This formed a solder joint and a reinforcement. The state of the surface where the substrate and the QFN component are joined in the obtained solder joint was photographed with an X-ray imaging device (manufactured by Hitachi, Ltd., model number: MF100C).
  • the obtained image was binarized, and the ratio (%) of the area of the insufficiently wetted portion to the whole was obtained. Evaluation was performed according to the following criteria. A: The ratio (%) of the area of the insufficiently wetted portion to the whole is less than 20%. B: The ratio (%) of the area of the insufficiently wetted portion to the whole is 20% or more and less than 25%. C: The ratio (%) of the area of the insufficiently wetted portion to the whole is 25% or more.

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Abstract

フラックス用樹脂組成物の硬化物の耐湿絶縁性の向上を図ることができるフラックス用樹脂組成物を提供する。エポキシ樹脂(A)と、フェノール樹脂(B)と、イミダゾール化合物(C)と、チクソ剤(D)と、活性剤(E)とを含有する。前記エポキシ樹脂(A)が官能基当量200以上の低吸湿エポキシ樹脂(A1)を含むこと、及び前記フェノール樹脂(B)が官能基当量200以上の低吸湿フェノール樹脂(B1)を含むこと、の少なくとも一方の構成を有する。前記エポキシ樹脂(A)、前記フェノール樹脂(B)、前記イミダゾール化合物(C)、前記チクソ剤(D)及び前記活性剤(E)を含む有機固形分の合計量を100質量%としたとき、前記活性剤(E)の含有量は、4質量%以上20質量%以下であり、前記低吸湿エポキシ樹脂(A1)と前記低吸湿フェノール樹脂(B1)の合計含有量は、10質量%以上62質量%以下である。

Description

フラックス用樹脂組成物、はんだペースト及び実装構造体
 本開示は、フラックス用樹脂組成物、はんだペースト及び実装構造体に関する。より詳細には、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂を含有するフラックス用組成物、及びこのフラックス用樹脂組成物を含有するはんだペースト、並びに前記フラックス用樹脂組成物の硬化物を備える実装構造体に関する。
 特許文献1には、はんだペーストが記載されている。このはんだペーストは、はんだ粉末とフラックスとを含んでいる。前記フラックスは、エポキシ樹脂、反応性希釈剤、硬化剤、有機酸およびゴム変性エポキシ樹脂を含んでいる。前記反応性希釈剤は、2つ以上のエポキシ基を有する化合物を含み、粘度が150mPa・s以上700mPa・s以下であり、当該反応性希釈剤中に含まれる全塩素量が0.5重量%以下であり、前記フラックスの全重量に対して5重量%以上45重量%以下の割合で含まれる。
 特許文献1に記載された発明では、反応性希釈剤中に含まれる全塩素量(塩素イオンの量)を少なくすることにより、フラックスの硬化物の耐湿絶縁性の向上を図ろうとしているが、エポキシ樹脂などの他の成分の吸湿率に着目して耐湿絶縁性の向上を図ろうとするものではなかった。
特開2019-130568号公報
 本開示は、フラックスの硬化物の耐湿絶縁性の向上を図ることができる、フラックス用樹脂組成物を提供することを目的とする。
 また本開示は、前記フラックス用樹脂組成物を使用したはんだペースト及び実装構造体を提供することを目的とする。
 本開示の一態様に係るフラックス用樹脂組成物は、エポキシ樹脂(A)と、フェノール樹脂(B)と、イミダゾール化合物(C)と、チクソ剤(D)と、活性剤(E)とを含有する。また前記エポキシ樹脂(A)が官能基当量200以上の低吸湿エポキシ樹脂(A1)を含むこと、及び前記フェノール樹脂(B)が官能基当量200以上の低吸湿フェノール樹脂(B1)を含むこと、の少なくとも一方の構成を有する。前記エポキシ樹脂(A)、前記フェノール樹脂(B)、前記イミダゾール化合物(C)、前記チクソ剤(D)及び前記活性剤(E)を含む有機固形分の合計量を100質量%としたとき、活性剤(E)の含有量は、4質量%以上20質量%以下であり、前記低吸湿エポキシ樹脂(A1)と前記低吸湿フェノール樹脂(B1)の合計含有量は、10質量%以上62質量%以下である。
 本開示の一態様に係るはんだペーストは、前記フラックス用組成物と、はんだ粉末と、を含有する。
 本開示の一態様に係る実装構造体は、第1導体を備える回路基板と、第2導体を備える電子部品と、はんだ製のバンプと、補強部と、を備える。前記バンプは、前記第1導体と前記第2導体の間に配置され、かつ、前記第1導体と前記第2導体とを電気的に接続する。前記補強部は、前記フラックス用樹脂組成物の硬化物であり、前記バンプの周囲に位置する。
図1は、本開示に係る実装構造体の一実施形態を示す断面図である。 図2A~Cは、同上の実装構造体の製造を示す一部の断面図である。 図3は、同上の実装構造体の製造を示す一部の断面図である。
 (実施形態1)
 (1)概要
 本実施形態におけるフラックス用樹脂組成物は、エポキシ樹脂(A)と、フェノール樹脂(B)と、イミダゾール化合物(C)と、チクソ剤(D)と、活性剤(E)とを含有する。この種のフラックス用組成物は、硬化物の耐湿絶縁性の向上が望まれている。例えば、上記特許文献1では、硬化物中の塩素イオンの量に着目して耐湿絶縁性が検討されている。
 特許文献1に記載のはんだペーストは、その硬化物が高温下に放置されて吸湿した場合、硬化物中に塩素イオンなどのハロゲンイオンが存在することになり、このハロゲンイオンによりリーク電流が発生しやすくなって、硬化物の絶縁性が劣化する場合があった。この劣化の要因としては、エポキシ樹脂硬化物中に存在するハロゲンイオンの量、特に、塩素イオンの量、硬化物の吸湿率及び回路基板への密着性が影響していると推測される。そして、このような3要因の影響をそれぞれ定量化することは難しいため、特許文献1では、反応性希釈剤中に含まれる全塩素量を制限することで、硬化物の絶縁性を維持することを見出している。
 一方、本実施形態では、樹脂成分の吸湿性に焦点を当てて耐湿絶縁性の改善を図っている。
 (2)詳細
 <エポキシ樹脂(A)>
 本実施形態のフラックス用組成物(X)は、熱硬化反応する主剤としてエポキシ樹脂(A)を含んでいる。エポキシ樹脂(A)は、1分子中にエポキシ基を2つ以上有することが好ましい。
 エポキシ樹脂(A)は、常温で液状であることが好ましい。エポキシ樹脂(A)が常温で液状であると、フラックス用樹脂組成物(X)を配合するとき、エポキシ樹脂(A)と他の成分とを混合してペースト状に調整するのに好適である。なお、常温で液状であるとは、大気圧下、かつ、周囲の温度が5℃以上28℃以下(特に20℃前後)の状態において、流動性を有することを意味する。エポキシ樹脂(A)は常温で液状の成分のみで構成されていてもよいし、常温で液状の成分と常温で固体の成分とで構成されていてもよい。なお、組成物(X)を調整するときに反応性希釈剤、溶剤等を併用する場合、これら反応性希釈剤、溶剤等によってエポキシ樹脂(A)が常温で液状となるときは、エポキシ樹脂(A)自体が必ずしも液状でなくてもよい。
 エポキシ樹脂(A)は、低吸湿エポキシ樹脂(A1)と、エポキシ樹脂(A1)以外のエポキシ樹脂(A2)との二種類のエポキシ樹脂を含むことができる。低吸湿エポキシ樹脂(A1)は吸湿性の低いエポキシ樹脂であって、エポキシ樹脂(A2)は低吸湿エポキシ樹脂(A1)よりも吸湿性の高いエポキシ樹脂である。
 低吸湿エポキシ樹脂(A1)としては、官能基当量が200以上のエポキシ樹脂が挙げられる。すなわち、エポキシ樹脂の官能基であるエポキシ基の当量(エポキシ当量)が200以上であるエポキシ樹脂を低吸湿エポキシ樹脂として使用することができる。一般的に、エポキシ樹脂はエポキシ基当量が少ないと、吸湿しやすい傾向にある。そこで、本実施形態では、低吸湿エポキシ樹脂として官能基当量が200以上のものを使用する。低吸湿エポキシ樹脂(A1)としては、以下の品番のものが使用可能である。なお、エポキシ当量の単位は[g/eq.]である。
 DIC株式会社では、N690(クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ当量208)、EXA-820D(エポキシ当量202(低粘度))、HP-820(エポキシ当量209)、HP-6000L(エポキシ当量215)、N-655-EXP-S(クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ当量200)、HP-7200L(ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(DCPD)、エポキシ当量242~252)、が例示される。
 三菱ケミカル株式会社では、YX8000(エポキシ当量205、常温で液体、低粘度)、YX7700(エポキシ当量260~285、軟化点65℃、常温で固体(低吸水))、YX7105(エポキシ当量440~520、常温で液体、超可撓性)、871(エポキシ当量390~470、常温で液状)、が例示される。
 日本化薬株式会社では、XD-1000(エポキシ当量245、常温で液体、低粘度)、NC-7300L(エポキシ当量207~221、低吸水性)、NC-3000L(ビフェニル型エポキシ樹脂、エポキシ当量261~282)、が例示される。
 上記の中でも、低吸湿性に優れ、硬化性や塗布性が良好な、NC-3000LとHP-7200Lの一方又は両方を低吸湿エポキシ樹脂(A1)として使用するのが好ましい。NC-3000Lの構造式を式(1)で示し、HP-7200Lの構造式を式(2)で示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 本実施形態では、低吸湿エポキシ樹脂の官能基当量の上限は特に設定されないが、550を上限とすることができる。
 <フェノール樹脂(B)>
 本実施形態のフラックス用組成物(X)は、フェノール樹脂(B)を含んでいる。このためフェノール樹脂(B)は、エポキシ樹脂(A)のエポキシ基と反応することで硬化剤として作用する。フェノール樹脂(B)は、1分子中に水酸基を2つ以上有することが好ましい。
 フェノール樹脂(B)は、常温で液状であることが好ましい。フェノール樹脂(B)が常温で液状であると、フラックス用樹脂組成物(X)を配合するとき、フェノール樹脂(B)と、他の成分とを混合してペースト状に調整することに好適である。フェノール樹脂(B)は常温で液状の成分のみで構成されていてもよいし、常温で液状の成分と常温で液状でない成分とで構成されていてもよい。なお、組成物(X)を調整するときに反応性希釈剤、溶剤等を併用する場合、これら反応性希釈剤、溶剤等によってフェノール樹脂(B)が常温で液状となるときは、フェノール樹脂(B)自体が必ずしも液状でなくてもよい。
 フェノール樹脂(B)は、低吸湿フェノール樹脂(B1)と、フェノール樹脂(B1)以外のフェノール樹脂(B2)との二種類のフェノール樹脂を含むことができる。低吸湿フェノール樹脂(B1)は吸湿性の低いフェノール樹脂であって、フェノール樹脂(B2)は低吸湿フェノール樹脂(B1)よりも吸湿性の高いエポキシ樹脂である。
 低吸湿フェノール樹脂(B1)としては、官能基当量が200以上のフェノール樹脂が挙げられる。すなわち、フェノール樹脂の官能基である水酸基の当量(水酸基当量)が200以上であるフェノール樹脂を低吸湿フェノール樹脂として使用することができる。低吸湿フェノール樹脂(B1)としては、明和化成社製のMEH-7851-SS(ビフェニルアラルキル骨格を有するフェノールノボラック樹脂、水酸基当量201~205、軟化点67℃)が挙げられる。なお、水酸基の単位は[g/eq.]である。MEH-7851-SSの構造式を式(3)に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 本実施形態では、低吸湿フェノール樹脂の官能基当量の上限は特に設定されないが、500を上限とすることができる。
 <イミダゾール化合物(C)>
 本実施形態のフラックス用組成物(X)は、イミダゾール化合物(C)を含んでいる。イミダゾール化合物(C)は、エポキシ樹脂(A)の硬化促進剤として作用するものであり、フラックス用樹脂組成物(X)が、イミダゾール化合物(C)を含むことにより、耐熱性の高い硬化物が得られる。つまり、ガラス転移温度(Tg)の高い硬化物が得られる。
 イミダゾール化合物(C)としては、2-フェニル-4,5-ジヒドロキシメチルイミダゾール(四国化成(株)製、品番:2PHZ-PW、融点230℃)、2-フェニル-4-メチル-5-ヒドロキシメチルイミダゾール(四国化成(株)製、品番:2P4MHZ-PW、融点191-195℃)、2-フェニルイミダゾール(四国化成(株)製、品番:2PZ、2PZ-PW、融点137-147℃)、2,4-ジアミノ-6-[2´-メチルイミダゾリル-(1´)]-エチル-s-トリアジンイソシアヌル酸付加物(四国化成(株)製、品番:2MA-OK、2MAOK-PW、融点260℃)などが例示される。
 <チクソ剤(D)>
 本実施形態のフラックス用組成物(X)は、チクソ剤(D)を含んでいる。チクソ剤(D)は、フラックス用樹脂組成物(X)にチクソ性を付与する化合物である。ここで、「チクソ性」とは、剪断応力を受けた場合に物質の粘度が低下する性質である。チクソ性はチクソ比により定量され、例えば、一定の温度の下で、回転式粘度計の回転数を変えて2つの粘度を測定し、その2つの粘度の比をとることで得られる。回転式粘度計の回転数は、例えば、25℃で0.25rpmと2.5rpmである。チクソ剤(D)を含有するフラックス用樹脂組成物(X)は、印刷や塗布後の形状が保持されやすく、連続印刷性及び連続塗布性の低下が少ない。
 チクソ剤(D)は、例えば、1,3:2,4-ビス-O-ベンジリデン-D-グルシトール(ジベンジリデンソルビトール)(新日本理化(株)製、製品名:ゲルオールD)、1,3:2,4-ビス-O-(4-メチルベンジリデン)-D-ソルビトール(新日本理化(株)製、製品名:ゲルオールMD)、N,N’-メチレンビス(ステアロアミド)(三菱ケミカル株式会社製、製品名:ビスアマイドLA)からなる群から1以上を選択して使用することができる。
 <活性剤(E)>
 本実施形態のフラックス用組成物(X)は、活性剤(E)を含んでいる。活性剤(E)は、金属酸化膜を除去する機能を有する。このため、フラックス用樹脂組成物(X)は、活性剤(E)を含むことにより、フラックス作用を発現することができる。ここで、「フラックス作用」とは、はんだが塗布される金属表面に生じた酸化皮膜を除去するという還元作用、及び、溶融はんだの表面張力を低下させて、はんだの接合金属表面への濡れ性を促進する作用を意味する。
 活性剤(E)は、カルボキシル基当量40g/mol~400g/molかつ融点が220℃以下である有機酸(E1)、及び窒素原子当量10g/mol~300g/molかつ融点が220℃以下であるアミン(E2)のうち少なくとも一方を含むことが好ましい。活性剤(E)は融点が220℃以下であることで、融点が200℃付近または200℃以上であるはんだを使用する場合であっても、はんだを溶融させる前に、はんだの酸化皮膜を除去することができる。なお、ここで「カルボキシル基当量」とは、モル分子量(g)/1分子あたりのカルボキシル基数(mol)で表される値のことを意味し、「窒素原子当量」とはモル分子量(g)/1分子あたりの窒素原子数(mol)で表される値のことを意味する。
 有機酸(E1)は、例えば、ロジン成分材料、アジピン酸、グルタル酸、コハク酸、マロン酸、クエン酸、コルク酸、セバシン酸及びピメリン酸からなる群から選択される少なくとも一種以上を含むことができる。有機酸(E1)は、特にコハク酸(カルボキシル基当量:59g/mol)、グルタル酸(カルボキシル基当量:66g/mol)、アジピン酸(カルボキシル基当量:73g/mol)、コルク酸(カルボキシル基当量:87g/mol)、セバシン酸(カルボキシル基当量:101g/mol)、ツノダイム395(カルボキシル基当量:288g/mol)を含むことが好ましい。
 アミン(E2)は、フラックスとして使用されるアミンであれば特に限定されないが、例えば種々のアミン塩、アルカノールアミン及びグアニジンからなる群から選択される少なくとも一種以上を含むことができる。アミン(E2)は特にジエタノールアミン(窒素原子当量:105g/mol)、トリエタノールアミン(TEA)(窒素原子当量:149g/mol)、トリイソプロパノールアミン(窒素原子当量:191g/mol)、1,3-ジフェニルグアニジン(窒素原子当量:70g/mol)、1,3-ジ-o-トリルグアニジン(窒素原子当量:80g/mol)を含むことが好ましい。
 活性剤(E)は、有機酸(E1)及びアミン(E2)以外の成分を含んでいてもよい。活性剤(E)は、融点が220℃超の有機酸又はアミンを含んでいてもよい。
 <溶剤(F)>
 本実施形態のフラックス用組成物(X)は、必要に応じて、溶剤(F)を含んでいる。溶剤(F)はフラック用樹脂組成物(X)の粘度を調整するために使用される。溶剤としては、沸点が200℃以上のものが好ましく、例えば、グリコールエーテル系の溶剤を使用することができ、その中でも、ジブチルジグリコール(DBDG)、ジエチレンジグリコール(DEDG)、ヘキシルジグリコール(HeDG)などが好適に使用される。溶剤(F)を含有するフラックス用樹脂組成物(X)は、印刷性や塗布性が確保しやすく、耐湿絶縁性の低下が生じにくくなる。
 <フラックス用樹脂組成物>
 本実施形態のフラックス用樹脂組成物(X)は、有機固形分としてエポキシ樹脂(A)、フェノール樹脂(B)、イミダゾール化合物(C)、チクソ剤(D)及び活性剤(E)を含有する。また、本実施形態のフラックス用樹脂組成物(X)は、必要に応じて、さらに上述した溶剤(F)を含有することができる。そしてフラックス用樹脂組成物(X)は、エポキシ樹脂(A)が官能基当量200以上の低吸湿エポキシ樹脂(A1)を含むこと、及びフェノール樹脂(B)が官能基当量200以上の低吸湿フェノール樹脂(B1)を含むこと、の少なくとも一方の構成を有する。すなわち、本実施形態のフラックス用樹脂組成物(X)は、官能基当量200以上の低吸湿エポキシ樹脂(A1)と官能基当量200以上の低吸湿フェノール樹脂(B1)との一方又は両方を含有する。
 本実施形態のフラックス用樹脂組成物(X)において、エポキシ樹脂(A)とフェノール樹脂(B)の合計含有量は、組成物(X)の有機固形分の全量を100質量%としたとき、70質量%以上90質量%以下であることが好ましい。これにより組成物(X)の好適な硬化性を確保できる。エポキシ樹脂(A)とフェノール樹脂(B)の合計含有量の下限は、より好ましくは75質量%、更に好ましくは78質量%である。エポキシ樹脂(A)とフェノール樹脂(B)の合計含有量の上限は、その他の成分の好適な配合量とのバランスにおいて設定されるものであって、例えばその他の成分の配合量バランスを多目にする場合などは上限値を87質量%としたり、更に85質量%としたりすることもできる。また、エポキシ樹脂(A)とフェノール樹脂(B)との比率は、(A):(B)=20:1~1:1の範囲内あればよく、好ましくは20:1~2:1、より好ましくは20:1~3:1である。エポキシ樹脂(A)の含有量としては、組成物(X)の前記有機固形分の合計量に対して40質量%以上85質量%以下であることが好ましく、45質量%以上80質量%以下であることがより好ましく、50質量%以上75質量%以下であることがさらに好ましい。本実施形態のフラックス用樹脂組成物(X)は、フェノール樹脂(B)の含有量が、組成物全量(100質量%)に対して、5質量%以上40質量%以下であることが好ましく、5質量%以上25質量%以下であることがより好ましく、5質量%以上15質量%以下であることがさらに好ましい。
 ここで、本実施形態のフラックス用樹脂組成物(X)において、低吸湿エポキシ樹脂(A1)と低吸湿フェノール樹脂(B1)との合計の含有量は、組成物(X)の有機固形分の全量(100質量%)の10質量%以上62質量%以下であることが好ましい。低吸湿エポキシ樹脂(A1)と低吸湿フェノール樹脂(B1)の合計含有量の下限は15質量%以上とすることもでき、あるいは20質量%以上とすることもできる。低吸湿エポキシ樹脂(A1)と低吸湿フェノール樹脂(B1)の合計含有量の上限は、60質量%以下とすることができ、より好ましくは、58質量%以下である。これにより、フラックス用樹脂組成物(X)の硬化物の耐湿絶縁性の向上を図りやすくなる。フラックス用樹脂組成物(X)は、低吸湿エポキシ樹脂(A1)と低吸湿フェノール樹脂(B1)のうち、低吸湿エポキシ樹脂(A1)を少なくとも含むことが好ましい。また、低吸湿エポキシ樹脂(A1)と低吸湿フェノール樹脂(B1)の両方を含むことも好ましい。
 本実施形態のフラックス用樹脂組成物(X)において、イミダゾール化合物(C)の含有量は、組成物(X)の有機固形分の全量(100質量%)の0.01質量%以上5質量%以下であることが好ましく、0.01質量%以上3質量%以下であることがより好ましく、0.05質量%以上2質量%以下であることがさらに好ましい。これにより、エポキシ樹脂(A)の硬化が促進しやすく、かつフラックス用樹脂組成物(X)の保存安定性が向上する。また本実施形態では、エポキシ樹脂(A)の硬化剤として、フェノール樹脂(B)を使用しているため、イミダゾール化合物(C)の含有量を少なくすることができる。イミダゾール化合物(C)を多量に用いると、フラックス用樹脂組成物(X)の硬化物にボイドが発生しやすくなる傾向があるが、本実施形態ではイミダゾール化合物(C)の含有量を抑制可能なため、ボイドが生じにくくなる。
 本実施形態のフラックス用樹脂組成物(X)は、チクソ剤(D)の含有量が、組成物(X)の有機固形分の全量(100質量%)の1質量%以上5質量%以下であることが好ましく、1.5質量%以上4質量%以下であることがより好ましく、2質量%以上3質量%以下であることがさらに好ましい。これにより、フラックス用樹脂組成物(X)のチクソ性が調整しやすくなり、印刷、転写、ディスペンサー等の供給方法にフラックス用樹脂組成物(X)が対応しやすくなる。
 本実施形態のフラックス用樹脂組成物(X)は、活性剤(E)の含有量が、組成物(X)の有機固形分の全量(100質量%)の4質量%以上20質量%以下であることが好ましく、8質量%以上18質量%以下であることがより好ましく、10質量%以上15質量%以下であることがさらに好ましい。これにより、フラックス用樹脂組成物(X)にフラックス性を持たせやすくなり、かつフラックス用樹脂組成物(X)の保存安定性を良好にすることができる。
 なお、本実施形態のフラックス用樹脂組成物(X)は、流動性を調整するなどの必要性に応じて溶剤(F)を含有してもよい。溶剤(F)は必ずしも使用しなくても構わないが、溶剤(F)を含有する場合は、例えば、組成物(X)の有機固形分の全量(100質量%)に対して20質量%以下で配合することができる。
 本実施形態のフラックス用樹脂組成物(X)は、低温で溶融及び硬化が可能である。従って、フラックス用樹脂組成物(X)は、例えば、低温はんだ工程に適用することができる。通常、高温はんだ(例えば、Sn-Ag-Cu合金はんだ、融点219℃)を使用した場合、リフロー温度が240℃程度になるが、本実施形態のフラックス用樹脂組成物(X)は、リフロー温度が240℃未満の低温はんだ工程においても使用可能である。従って、高温はんだ工程から低温はんだ工程に変更することによって、電力消費量の削減及び二酸化炭素の排出量の低減を図ることができる。例えば、低温はんだ(Sn-Bi合金はんだ、融点139℃)を使用した場合、リフロー温度が160℃程度になるが、本実施形態のフラックス用樹脂組成物(X)は、リフロー温度が160℃の低温においても溶融及び硬化する。そして、本実施形態のフラックス用樹脂組成物(X)は、溶融時にはフラックス作用を発揮し、硬化後ははんだ接合部の周囲を覆って補強する作用を発揮する。従って、本実施形態のフラックス用樹脂組成物(X)は、その硬化物で、低温はんだの課題である脆さを補うことができる。
 (実施形態2)
 本実施形態に係るはんだペーストは、実施形態1に係るフラックス用樹脂組成物(X)とはんだ粉体とを含有する成分構成を有する。以下、実施形態1と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。実施形態2で説明した構成は、実施形態1で説明した構成と適宜組み合わせて適用可能である。
 本実施形態のはんだペースト(Y)は、実施形態1で開示したフラックス用樹脂組成物(X)と、はんだ粉末(G)と、を含有する。すなわち、はんだペースト(Y)は、フラックス用樹脂組成物(X)とはんだ粉末(G)との混合物である。
 はんだ粉末(G)としては、特に限定されない。はんだ粉末(G)の化学成分には、鉛フリーはんだ、及び鉛含有はんだが含まれる。はんだ粉末(G)の化学成分は、環境保全の観点から、好ましくは鉛フリーはんだである。
 鉛フリーはんだとしては、特に限定されないが、例えば、Snを含み、さらにBi、Sb、Cu、Ag、Zn、In、Ni、P、Ga、及びGeからなる群より選ばれた1種以上の元素を含む。すなわち、鉛フリーはんだとしては、例えば、Sn-Bi系はんだ、Sn-Sb系はんだ、Sn-Cu系はんだ、Sn-Ag系はんだ、Sn-Zn系はんだ、Sn-In系はんだ、Sn-Ag-Cu系はんだ、Sn-Cu-Ni系はんだ、Sn-Zn-Bi系はんだ、Sn-Ag-Cu-In系はんだ、Sn-Bi-Cu-In系はんだ、Sn-Ag-Bi-Cu系はんだ、Sn-In-Ag-Bi系はんだ、Sn-Cu-Ag-P-Ga系はんだ、Sn-Cu-Ni-P-Ga系はんだ、Sn-Ag-Cu-Ni-Ge系はんだ、及びSn-Bi-Ag-Cu-In系はんだ等が挙げられる。特にSn-Bi系はんだは、低融点でありながら、濡れ性が良好であるので好ましい。またSn-Ag-Cu系はんだは、信頼性が高く、濡れ性が良好であるので好ましい。
 はんだペースト(Y)において、はんだ粉末(G)の融点は、好ましくは80℃以上である。これにより、多種多様なはんだ粉末(G)の使用が可能である。はんだ粉末の融点の上限値は、特に限定されないが、例えば、部品(表面実装部品)の耐熱温度である。具体的には、はんだ粉末の融点の上限値は、例えば300℃である。
 はんだペースト(Y)において、はんだ粉末(G)の含有量は、はんだペースト(Y)の全量(100質量%)の75質量%以上90質量%以下、好ましくは77質量%以上88質量%以下、さらに好ましくは80質量%以上85質量%以下である。はんだ粉末(G)の含有量が75質量%以上であることで、はんだ接合部分の導電性が損なわれにくくなり、はんだ粉末(G)の含有量が90質量%以下であることで、フラックス用樹脂組成物(X)の硬化物による補強効果が向上し得る。
 (変形例)
 本実施形態では、はんだペーストを開示しているが、実施形態1におけるフラックス用樹脂組成物を使用して銀ペーストを作製してもよい。この場合、銀ペーストは、銀粉末と、実施形態1のフラックス用樹脂組成物とを含有している。
 (実施形態3)
 本実施形態に係る実装構造体1は、実施形態1に係るフラックス用樹脂組成物(X)又は実施形態2に係るはんだペースト(Y)を使用して構成されている。以下、実施形態1または2と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。実施形態3で説明した構成は、実施形態1または2で説明した構成(変形例を含む)と適宜組み合わせて適用可能である。
 <フラックス用樹脂組成物(X)を使用する場合>
 本実施形態の実装構造体1は、図1に示すように、回路基板2、電子部品3、バンプ32及び補強部4を備える。
 回路基板2は、例えば、マザー基板、パッケージ基板又はインターポーザー基板である。回路基板2は、例えば、ガラスエポキシ製、ポリイミド製、ポリエステル製、セラミック製などの絶縁基板である。回路基板2の表面上には、第1導体21が形成されている。このため、回路基板2は第1導体21を備える。第1導体21は、特に限定されないが、例えば、銅又は銅合金などの金属を含む導体で形成される配線である。また第1導体21は、表面にニッケルめっき層、ニッケル-金めっき層、金めっき層などのめっき層を備えていてもよい。
 電子部品3は、例えば、半導体チップであり、より具体的には、例えばBGA(ボール・グリッド・アレイ)、LGA(ランド・グリッド・アレイ)、又はCSP(チップ・サイズ・パッケージ)などの、フリップチップ型のチップである。電子部品3は、PoP(パッケージ・オン・パッケージ)型のチップであってもよい。電子部品3の表面上に第2導体31が形成されている。このため、電子部品3は第2導体31を備える。第2導体31は、特に限定されないが、例えば、銅又は銅合金などの金属を含む導体で形成される電極パッドである。また第2導体31は、表面にニッケルめっき層、ニッケル-金めっき層、金めっき層などのめっき層を備えていてもよい。
 バンプ32は、回路基板2の第1導体21と電子部品3の第2導体31との間に固着している。バンプ32は、第1導体21と第2導体31とを電気的に接続している。バンプ32は、はんだで形成することができる。この場合、はんだの種類は、特に限定されないが、例えば、SACはんだ(無鉛はんだ)であってもよく、錫ビスマス系(Sn-Bi系)のはんだであってもよく、実施形態2で記載したはんだ粉末を構成する材料ではんだ製のバンプ32が形成されていてもよい。
 補強部4は、フラックス用樹脂組成物(X)の硬化物である。実装構造体1において、補強部4は、バンプ32と第1導体21との継目20の外側に付着している。そのため、補強部4によって、バンプ32、第1導体21、及びバンプ32と第1導体21との継目20を補強することができ、実装構造体1の接続信頼性を向上させることができる。なお、接続信頼性が低いと、環境温度変化等により引き起こされた応力が繰返し加わり、疲労破壊が発生する場合がある。
 なお、図1に示す実装構造体1では、補強部4が、回路基板2の第1導体21とバンプ32との継目20の外側(外面)に付着しているが、これに限定されない。例えば、電子部品3の第2導体31と、バンプ32との継目の外側に、補強部4が付着していてもよい。また、例えば、回路基板2の第1導体21とバンプ32との継目の外側に補強部4が付着し、かつ電子部品3の第2導体31とバンプ32との継目の外側に補強部4が付着していてもよい。
 以下、図1に示す実装構造体1の製造方法を、図2A~図2Cを参照しながら説明する。まず、第1導体21を備える回路基板2を用意して、第1導体21を覆うようにフラックス用樹脂組成物(X)を配置する(図2A参照)。フラックス用樹脂組成物(X)を配置する方法は、特に限定されないが、例えば、印刷、転写、塗布等の方法によって行うことができる。
 次に、第2導体31を備える電子部品3を用意する。第2導体31上にはバンプ32が設けられ、第2導体31とバンプ32とは電気的に接続されている。この電子部品3を回路基板2の上に、バンプ32がフラックス用樹脂組成物(X)と接触するように配置する(図2B参照)。
 次に、バンプ32及びフラックス用樹脂組成物(X)を加熱する。加熱方法は特に限定されないが、例えば、低温のリフロー炉による加熱を採用することができる。フラックス用樹脂組成物(X)は、バンプ32が溶融するまでは、低粘度で維持される。またバンプ32の溶融が開始されても、すぐにはフラックス用樹脂組成物(X)の粘度が上がらず、しばらくしてから粘度が急上昇する。このため、第1導体21とバンプ32との継目20の外側を、フラックス用樹脂組成物(X)で覆ってから、フラックス用樹脂組成物(X)を硬化させることができる。それにより、第1導体21とバンプ32とが良好に接続することができ、第1導体21とバンプ32との導通不良を抑制することができる。また、第1導体21とバンプ32との継目20の外側にフラックス用樹脂組成物(X)の硬化物を固着させることができる。そのため、第1導体21とバンプ32との継目20を補強部4で補強することができる。
 なお、上述の実装構造体1の製造方法では、第2導体31上にバンプ32が設けられているが、これに限定されない。例えば、第1導体21上にバンプ32が設けられていてもよい。この場合、第2導体31を覆うようにフラックス用樹脂組成物(X)を配置して、第2導体31とバンプ32とを接続する際に、第2導体31とバンプ32との継目20の外側を、フラックス用樹脂組成物(X)で覆ってから、フラックス用樹脂組成物(X)を硬化させることができる。その場合、補強部4によって、第2導体31とバンプ32との継目20の外側を補強することができる。
 <はんだペースト(Y)を使用する場合>
 実装構造体1は、フラックス用樹脂組成物(X)の代わりに、実施形態2で開示したはんだペースト(Y)を使用して形成することも可能である。この場合、回路基板2と電子部品3との接合部分は、図3に示すような構造を有する。すなわち、第2導体31と電気的に接続されるバンプ32は、接合部5を介して第1導体21と接合され、バンプ32と接合部5との継目51の外側及び接合部5と第1導体21との継目52の外側に、補強部4が形成されている。接合部5は、はんだペースト(Y)に含まれているはんだ粉末(G)が溶融した後に固化又は硬化した硬化物である。補強部4は、はんだペースト(Y)に含まれているフラックス用樹脂組成物(X)の硬化物である。
 はんだペースト(Y)を用いて実装構造体1を製造するにあたっては、フラックス用樹脂組成物(X)の代わりにはんだペースト(Y)を用いて、図2A、図2B及び図2Cで示す方法と同様に行うことができる。
 そして、本実施形態の実装構造体1は、フラックス用樹脂組成物(X)の硬化物を補強部4として備えるため、補強部(フラックス用樹脂組成物(X)の硬化物)4の耐湿絶縁性の向上を図ることができる。
 (まとめ)
 以上説明したように、本開示におけるフラックス用樹脂組成物は、以下の特徴を有する。
 第1の態様に係るフラッックス用樹脂組成物は、エポキシ樹脂(A)と、フェノール樹脂(B)と、イミダゾール化合物(C)と、チクソ剤(D)と、活性剤(E)とを含有する。組成物(X)は、前記エポキシ樹脂(A)が官能基当量200以上の低吸湿エポキシ樹脂(A1)を含むこと、及び前記フェノール樹脂(B)が官能基当量200以上の低吸湿フェノール樹脂(B1)を含むこと、の少なくとも一方の構成を有する。前記エポキシ樹脂(A)、前記フェノール樹脂(B)、前記イミダゾール化合物(C)、前記チクソ剤(D)及び前記活性剤(E)を含む有機固形分の合計量を100質量%としたとき、前記活性剤(E)の含有量は、4質量%以上20質量%以下であり、前記低吸湿エポキシ樹脂(A1)と前記低吸湿フェノール樹脂(B1)の合計含有量は、10質量%以上62質量%以下である。
 第1の態様によれば、フラックス用樹脂組成物の硬化物の耐湿絶縁性の向上を図ることができる、という利点がある。
 第2の態様は、第1の態様のフラックス用樹脂組成物であって、前記エポキシ樹脂(A)と前記フェノール樹脂(B)の合計含有量は、前記有機固形分の合計量に対して70質量%以上90質量%以下であり、且つ、前記エポキシ樹脂(A)と前記フェノール樹脂(B)との比率は、(A):(B)=20:1~1:1の範囲内である。
 第2の態様によれば、フラックス用樹脂組成物の好適な硬化性を実現できる。
 第3の態様は、第1又は2の態様のフラックス用樹脂組成物であって、少なくとも前記低吸湿エポキシ樹脂(A1)を含む。
 第3の態様によれば、フラックス用樹脂組成物の硬化物の耐湿絶縁性の向上を図ることができる、という利点がある。
 第4の態様は、第1~3のいずれか1つの態様のフラックス用樹脂組成物であって、前記低吸湿エポキシ樹脂(A1)及び前記低吸湿フェノール樹脂(B1)の両方を含む。
 第4の態様によれば、フラックス用樹脂組成物の硬化物の耐湿絶縁性の向上を図ることができる、という利点がある。
 第5の態様は、第1~4のいずれか1つの態様のフラックス用樹脂組成物であって、前記低吸湿エポキシ樹脂(A1)が、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂又はジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂のいずれか一方を含む。
 第5の態様によれば、フラックス用樹脂組成物の硬化物の耐湿絶縁性のさらなる向上を図ることができる、という利点がある。
 第6の態様は、第1~5のいずれか1つの態様のフラックス用樹脂組成物であって、グリコールエーテル系の溶剤をさらに含む。
 第6の態様によれば、印刷性に優れるフラックス用樹脂組成物が得やすい、という利点がある。
 第7の態様は、第1~6のいずれか1つの態様のフラックス用樹脂組成物であって、硬化物の吸湿率が3.0%以下である。
 第7の態様によれば、フラックス用樹脂組成物の硬化物の耐湿絶縁性のさらなる向上を図ることができる、という利点がある。
 第8の態様に係るはんだペーストは、第1~7の態様のいずれか1つに記載のフラックス用組成物と、はんだ粉末と、を含有する。
 第8の態様によれば、はんだペーストの硬化物の耐湿絶縁性の向上を図ることができる、という利点がある。
 第9の態様は、第8の態様のはんだペーストであって、前記はんだ粉末の含有量が、ペースト全量に対して70質量%以上95質量%以下である。
 第9の態様によれば、はんだペーストの硬化物の耐湿絶縁性の向上を図ることができ、しかも導電性も確保しやすい、という利点がある。
 第10の態様に係る実装構造体(1)は、回路基板(2)と電子部品(3)とはんだ製のバンプ(32)と補強部(4)とを備える。回路基板(2)は、第1導体(21)を備える。電子部品(3)は第2導体(31)を備える。バンプ(32)は、第1導体(21)と第2導体(31)の間に配置され、かつ、第1導体(21)と第2導体(31)とを電気的に接続する。補強部(4)は、第1~7の態様のいずれか1つのフラックス用樹脂組成物の硬化物であり、バンプ(32)の周囲に位置する。
 第10の態様によれば、耐湿絶縁性に優れる実装構造体(1)が得られる、という利点がある。
 (実施例1-1~14、比較例1-1~3)
 表1~3は、実施形態1におけるフラックス用樹脂組成物(X)に対応する実施例1-1~14及び比較例1-1~3を示している。
 (1)各実施例及び各比較例で使用した材料。
 ・ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂
  NC-3000-L(日本化薬株式会社、低吸湿エポキシ樹脂、エポキシ当量261~282)
 ・ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂
  HP-7200L(DIC株式会社、低吸湿エポキシ樹脂、エポキシ当量242~252)
 ・ビスフェノール型エポキシ樹脂
  YD8125(日鉄ケミカル&マテリアル株式会社、エポキシ当量168~178)
  YDF8170(日鉄ケミカル&マテリアル株式会社、エポキシ当量155~165)
 ・イミダゾール化合物
  2PHZ-PW(四国化成工業株式会社、2-フェニル-4,5-ジヒドロキシメチルイミダゾール、融点230℃)
  2P4MHZ-PW(四国化成工業株式会社、2-フェニル-4-メチル-5-ヒドロキシメチルイミダゾール、融点191℃~195℃)
  2MAOK-PW(四国化成工業株式会社、2,4-ジアミノ-6-[2’-メチルイミダゾリル-(1’)]-エチル-s-トリアジンイソシアヌル酸付加物、融点260℃)
 ・リン酸塩
  TPP-K(登録商標、北興化学工業株式会社、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート)
 ・活性剤
  アジピン酸(東京化成工業株式会社)
  グルタル酸(東京化成工業株式会社)
  セバシン酸
 ・フェノール樹脂
  MEH-8000H(明和化成株式会社、水酸基当量141)
  MEH-7851SS(低吸湿フェノール樹脂、明和化成株式会社、水酸基当量201~205)
  MEH-7841-4S(明和化成株式会社、水酸基当量164~168)
 ・チクソ剤
  ゲルオールD(登録商標、新日本理化株式会社、1,3:2,4-ビス-O-ベンジリデン-D-グルシトール)
  ゲルオールMD(登録商標、新日本理化株式会社、ビス(4-メチルベンジリデン)ソルビトール)
 ・溶剤
  DEDG(日本乳化剤株式会社、ジエチレングリコールジエチルエーテル)
  DBDG(日本乳化剤株式会社、ジブチレングリコールジエチルエーテル)
  HEDG(日本乳化剤株式会社、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル)
 (2)評価
 表1は、各実施例及び各比較例の評価を示している。各評価は以下の通りである。
 ・印刷性(SP80V)
 印刷性は、各実施例及び各比較例のフラックス用樹脂組成物を、Φ300μm、0.5mmPのNi-Pd-Auパッド(導体)を有する基板に印刷機で印刷し、印刷状態を顕微鏡で観察して状態を判断した。
A:形状問題なし。
B:ブリッジ、欠けが存在するが、実用上問題がない。
C:ブリッジ、欠けが多い。
 ・85℃85%(吸湿率)
 各実施例及び各比較例のフラックス用樹脂組成物を所定の温度プロファイルで熱処理を行って、硬化物を得た。この硬化物を85℃、85%RHの高温高湿槽内に24時間放置した。そして、放置前の硬化物の質量M1と、放置後の硬化物の質量M2とを用いて、{(M2-M1)/M1}×100(%)より吸湿率を算出した。
A:吸湿率が2.3%以下
B:吸湿率が2.3%より大きく2.5%以下
C:吸湿率が2.5%より大きいもの
 ・濡れ広がり率(銅板上)
 各実施例及び各比較例のフラックス用樹脂組成物において、濡れ広がり率は、銅板上で、リフロー前のはんだボールの直径Dとリフロー後のはんだボールの高さHを用いて、{(D-H)/D}×100(%)より算出した。なお、濡れ広がり率は、JIS Z 3198-3に準拠した方法にて算出した。
A:60%以上。
B:50%以上60%未満。
C:50%未満。
 ・ライフ(粘度の上昇率)
 各実施例及び各比較例のフラックス用樹脂組成物において、ライフは、保管開始から保管後までの時間で規定される。すなわち、ライフは、(保管後の粘度/保管開始時の粘度)×100(%)より算出し、120%となった時間で判断した(保管温度:25℃)。粘度(Pa・s)は、25℃、2.5rpmにおいて測定した。粘度の測定には、E型粘度計(東機産業株式会社製、品番:RE-215U)を使用した。
A:24時間以上。
B:20時間以上24時間未満。
C:20時間未満。
 ・THB(耐湿絶縁性)
 各実施例及び各比較例のフラックス用樹脂組成物をJIS II型櫛型基板に印刷により供給し、所定の温度プロファイルでリフローはんだ付けにより熱処理を行って、評価基板を得た。この評価基板を85℃、85%RHの高温高湿槽内に投入し、評価基板に50Vのバイアス電圧を印加し24時間放置した後、抵抗値を測定した。抵抗値を以下の評価基準に分類し、耐湿絶縁性を評価した。
A:抵抗値が1×10Ω以上
C:抵抗値が1×10Ω未満
 ・総合評価
 総合評価は、上記印刷性、吸湿率、濡れ広がり率、ライフ及びTHBの評価結果を、以下の基準で評価した。
A:印刷性、吸湿率、濡れ広がり率、ライフ及びTHBの評価において、全てA評価
B:印刷性、吸湿率、濡れ広がり率、ライフ及びTHBの評価において、B評価が一つ以上、C評価がない
C:印刷性、吸湿率、濡れ広がり率、ライフ及びTHBの評価において、C評価が一つ以上
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 (実施例2-1~14、比較例2-1~3)
 表4~6は、実施形態2におけるはんだペースト(Y)に対応する実施例2-1~14及び比較例2-1~3を示している。
 はんだ粉末としては、Sn-Bi系はんだ(Sn42Bi58、融点139℃)を使用した。その他の材料は上記と同様である。
 評価については、表1~3に示す項目の他に、以下のものを行った。
・濡れ不足部分の面積
 基板に印刷したはんだ組成物の上に、10mm×10mmサイズのQFN部品(Amkor製、型番:A-MLF68 10mm-.5mm DC Sn TR J)を配置した。その後、リフロー装置を用いて160℃6分間台形プロファイルで加熱することにより、基板とQFN部品とを接合した。これにより、はんだ接合部と補強部とが形成された。得られたはんだ接合部における、基板とQFN部品とを接合している面の状態を、X線撮影装置(株式会社日立製作所製、型番:MF100C)により撮影した。得られた画像を2値化し、濡れ不足部分の面積の、全体に対して占める割合(%)を求めた。評価は、以下の基準で行った。
A:濡れ不足部分の面積の、全体に対して占める割合(%)が20%未満。
B:濡れ不足部分の面積の、全体に対して占める割合(%)が20%以上25%未満。
C:濡れ不足部分の面積の、全体に対して占める割合(%)が25%以上。
 ・総合評価
 総合評価は、上記印刷性、吸湿率、濡れ不足部分の面積、ライフ及びTHBの評価結果を、以下の基準で評価した。
A:印刷性、吸湿率、濡れ不足部分の面積、ライフ及びTHBの評価において、全てA評価
B:印刷性、吸湿率、濡れ不足部分の面積、ライフ及びTHBの評価において、B評価が一つ以上、C評価がない
C:印刷性、吸湿率、濡れ不足部分の面積、ライフ及びTHBの評価において、C評価が一つ以上
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
 1 実装構造体
 2 回路基板
 21 第1導体
 3 電子部品
 31 第2導体
 32 バンプ
 4 補強部

Claims (10)

  1.  エポキシ樹脂(A)と、フェノール樹脂(B)と、イミダゾール化合物(C)と、チクソ剤(D)と、活性剤(E)とを含有し、
     前記エポキシ樹脂(A)が官能基当量200以上の低吸湿エポキシ樹脂(A1)を含むこと、及び前記フェノール樹脂(B)が官能基当量200以上の低吸湿フェノール樹脂(B1)を含むこと、の少なくとも一方の構成を有し、
     前記エポキシ樹脂(A)、前記フェノール樹脂(B)、前記イミダゾール化合物(C)、前記チクソ剤(D)及び前記活性剤(E)を含む有機固形分の合計量を100質量%としたとき、
     前記活性剤(E)の含有量は、4質量%以上20質量%以下であり、
     前記低吸湿エポキシ樹脂(A1)と前記低吸湿フェノール樹脂(B1)の合計含有量は、10質量%以上62質量%以下である、
     フラックス用樹脂組成物。
  2.  前記エポキシ樹脂(A)と前記フェノール樹脂(B)の合計含有量は、前記有機固形分の合計量に対して70質量%以上90質量%以下であり、且つ、前記エポキシ樹脂(A)と前記フェノール樹脂(B)との比率は、(A):(B)=20:1~1:1の範囲内である、
     請求項1に記載のフラックス用樹脂組成物。
  3.  少なくとも前記低吸湿エポキシ樹脂(A1)を含む、
     請求項1に記載のフラックス用樹脂組成物。
  4.  前記低吸湿エポキシ樹脂(A1)及び前記低吸湿フェノール樹脂(B1)の両方を含む、
     請求項1に記載のフラックス用樹脂組成物。
  5.  前記低吸湿エポキシ樹脂(A1)が、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂又はジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂のいずれか一方を含む、
     請求項1に記載のフラックス用樹脂組成物。
  6.  グリコールエーテル系の溶剤をさらに含む、
     請求項1に記載のフラックス用樹脂組成物。
  7.  硬化物の吸湿率が3.0%以下である、
     請求項1に記載のフラックス用樹脂組成物。
  8.  請求項1~7のいずれか1項に記載のフラックス用組成物と、はんだ粉末と、を含有する、
     はんだペースト。
  9.  前記はんだ粉末の含有量が、ペースト全量に対して70質量%以上95質量%以下である、
     請求項8に記載のはんだペースト。
  10.  第1導体を備える回路基板と、
     第2導体を備える電子部品と、
     前記第1導体と前記第2導体の間に配置され、かつ、前記第1導体と前記第2導体とを電気的に接続するはんだ製のバンプと、
     請求項1~7のいずれか1項に記載のフラックス用樹脂組成物の硬化物により形成され、前記バンプの周囲に位置する補強部と、を備える、
     実装構造体。
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