(57)【要約】【課題】ハンダバンプなど微細な印刷面積を有する基板でもボイドの発生が少なく、基板に実装した後の信頼性試験において、熱歪みや衝撃によりボイドが起点になってクラックが進行して長期信頼性を著しく低下させてしまうことがない、ハンダペーストを提供する。【解決手段】ハンダ粉末と、ロジン、活性剤、溶剤及び増粘剤からなるフラックスとにより形成され、ペースト中のハンダ粉末の含有割合が８５〜９５重量％であるバンプ形成用ペーストの改良であり、ＦＣを実装するためのパターンフィルム印刷法によりバンプを形成するためのペーストであって、所望の条件でペーストをＴＧ法により測定したとき、ペーストの重量減少率がハンダの液相線温度より２５℃高い温度で１．０％以下、かつ液相線温度より５０℃高い温度で１．５％以下であり、ペースト粘度が６０Ｐａ・ｓ以上２５０Ｐａ・ｓ未満である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンダ粉末と、ロジン、活性剤、溶剤及び増粘剤からなるフラックスとにより形成され、ペーストに含まれるハンダ粉末の含有割合が８５〜９５重量％の範囲内であるハンダペーストにおいて、
前記ハンダペーストがフリップチップを実装するためのパターンフィルム印刷法によりハンダバンプを形成するためのペーストであって、
前記ハンダ粉末の液相線が２００℃未満であって、Ｎ2ガス雰囲気流量２００ｍｌ／分、昇温速度１０℃／分の条件で前記ペーストをサーマルグラビメトリ法によって測定したとき、前記ペーストの重量減少率がハンダの液相線温度より２５℃高い温度で１．０％以下、かつハンダの液相線温度より５０℃高い温度で１．５％以下であり、
ペースト粘度が６０Ｐａ・ｓ以上２５０Ｐａ・ｓ未満の範囲内であることを特徴とするバンプ形成用ハンダペースト。
【請求項２】
ハンダ粉末がＰｂ及びＳｎをそれぞれ含むＰｂ−Ｓｎ系合金からなり、前記Ｐｂの含有割合が３７〜６０重量％及びＳｎの含有割合が４０〜６３重量％である請求項１記載のハンダペースト。
【請求項３】
ハンダ粉末と、ロジン、活性剤、溶剤及び増粘剤からなるフラックスとにより形成され、ペーストに含まれるハンダ粉末の含有割合が８５〜９５重量％の範囲内であるハンダペーストにおいて、
前記ハンダペーストがフリップチップを実装するためのパターンフィルム印刷法によりハンダバンプを形成するためのペーストであって、
前記ハンダ粉末の液相線が２００℃〜２２０℃であって、Ｎ2ガス雰囲気流量２００ｍｌ／分、昇温速度１０℃／分の条件で前記ペーストをサーマルグラビメトリ法によって測定したとき、前記ペーストの重量減少率がハンダの液相線温度より２５℃高い温度で１．２％以下、かつハンダの液相線温度より５０℃高い温度で１．８％以下であり、
ペースト粘度が６０Ｐａ・ｓ以上２５０Ｐａ・ｓ未満の範囲内であることを特徴とするバンプ形成用ハンダペースト。
【請求項４】
ハンダ粉末がＳｎを主成分として含み、ＰｂフリーのＳｎ基はんだであり、前記Ｓｎの含有割合が９３重量％〜１００重量％、残部がＡｇ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｉｎ及びＺｎからなる群より選ばれた１種又は２種以上の金属である請求項３記載のハンダペースト。
【請求項５】
ハンダ粉末と、ロジン、活性剤、溶剤及び増粘剤からなるフラックスとにより形成され、ペーストに含まれるハンダ粉末の含有割合が８５〜９５重量％の範囲内であるハンダペーストにおいて、
前記ハンダペーストがフリップチップを実装するためのパターンフィルム印刷法によりハンダバンプを形成するためのペーストであって、
前記ハンダ粉末の液相線が３００℃以上であって、Ｎ2ガス雰囲気流量２００ｍｌ／分、昇温速度１０℃／分の条件で前記ペーストをサーマルグラビメトリ法によって測定したとき、前記ペーストの重量減少率がハンダの液相線温度より２５℃高い温度で４．５％以下、かつハンダの液相線温度より５０℃高い温度で６．５％以下であり、
ペースト粘度が６０Ｐａ・ｓ以上２５０Ｐａ・ｓ未満の範囲内であることを特徴とするバンプ形成用ハンダペースト。
【請求項６】
ハンダ粉末がＰｂ及びＳｎをそれぞれ含むＰｂ−Ｓｎ系合金からなり、前記Ｐｂの含有割合が９０〜９７重量％及びＳｎの含有割合が３〜１０重量％である請求項５記載のハンダペースト。
【請求項７】
フラックス中に含まれる活性剤の含有割合が０．０５〜４．０重量％、溶剤の含有割合が２０〜５０重量％、増粘剤の含有割合が１．０〜１０重量％及びロジンが残部である請求項１ないし６いずれか１項に記載のハンダペースト。
【請求項８】
フラックス中に含まれる活性剤がジフェニルグアニジンハロゲン化水素酸塩又はジエチルアニリンハロゲン化水素酸塩の少なくとも１種を含む請求項１ないし７いずれか１項に記載のハンダペースト。
【請求項９】
フラックス中に含まれる溶剤が流動パラフィン、エンジンオイル又はピストンオイルの少なくとも１種を含む請求項１ないし７いずれか１項に記載のハンダペースト。
【請求項１０】
フラックス中に含まれる増粘剤が水素添加ひまし油、ビス（ｐ−メチルベンジリデン）ソルビトール又はビス（ベンジリデン）ソルビトールの少なくとも１種を含む請求項１ないし７いずれか１項に記載のハンダペースト。
【請求項１１】
ハンダ粉末の平均粒径が０．１〜６０μｍである請求項１ないし６いずれか１項に記載のハンダペースト。
【請求項１２】
ハンダ粉末のα線カウント数が０．０２ｃｐｈ／ｃｍ2以下である請求項１ないし１１いずれか１項に記載のハンダペースト。
【請求項１３】
ペーストをリフローしてハンダバンプを形成し、前記形成したハンダバンプを洗浄した後における、前記ハンダバンプのα線カウント数値が０．０２ｃｐｈ／ｃｍ2以下である請求項１ないし１２いずれか１項に記載のハンダペースト。
【請求項１４】
ペーストのチキソ値が０．４〜０．６５の範囲内である請求項１ないし１３いずれか１項に記載のハンダペースト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペーストを印刷、リフローすることによりフリップチップハンダバンプを形成する際にハンダバンプ中に発生するボイドを低減し得るバンプ形成用ハンダペーストに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子機器では、小型軽量化を目的に高密度実装の開発が進められている。中でもフリップチップ実装（以下、ＦＣ実装という。）は、回路基板上に複数のシリコンチップを配置できるため、理想的な高密度実装が可能となる。このＦＣ実装におけるハンダバンプ形成方法としては、メッキ法や印刷法、ボールマウント法、その他蒸着法などがあるが、量産性やコストの面から印刷法が有利と考えられている。印刷法は、パターンが形成されたステンシルやメッシュを版として印刷する方法（ステンシル印刷法）と、ステンシル等の代わりにレジストフィルムなどの樹脂組成物からなる膜にパターンを形成したものを使用する方法（パターンフィルム印刷法）がある。
【０００３】
ステンシル印刷法は、従来のＳＭＴ（Surface Mount Technology；表面実装技術）印刷用ソルダーペーストの技術が適用されている。図２に示すように、ハンダバンプを形成するためのシリコンウェーハ１には、先ずその表面に所望の配線パターン２が施され、次いで配線パターン２上のハンダバンプ位置にＵＢＭ（Under Bump Metal；アンダーバンプメタル）３が形成される。このＵＢＭ３は配線パターン２と接続される。また、ウェーハ１表面のＵＢＭ３が施されていない箇所にはパッシベーション（passivation）膜４が形成される。このように形成されたウェーハ１上に所望のパターン６ａを形成したステンシル６を設置し、ハンダペーストを印刷塗布してパターン６ａが形成された位置にハンダペースト７を導入した後に、ウェーハ１からステンシル６を取外し、ウェーハ１をリフローすることによってウェーハ１表面のＵＢＭ３上にハンダバンプ８を形成する。ステンシル印刷法ではリフローする前にウェーハ１からステンシル６を取外すため、ステンシル印刷法に用いるハンダペーストには、版抜け性がよいことやステンシルを外した後の形状保持性などの特性が要求される。具体的には粘度が２５０〜３００Ｐａ・ｓ、チキソ値（thixotropy value）が０．６５を越えるペーストが必要とされている。
【０００４】
一方、パターンフィルム印刷法は、図１に示すように、前述したステンシル印刷法と同様に、ハンダバンプを形成するためのシリコンウェーハ１１には、先ずウェーハ表面に所望の配線パターン１２が施され、次いで配線パターン１２上のハンダバンプ位置にＵＢＭ１３が形成される。このＵＢＭ１３は配線パターン１２と接続される。また、ウェーハ１１表面のＵＢＭ１３が施されていない箇所にはパッシベーション膜１４が形成される。このように形成されたウェーハ１１表面にレジストフィルムなどの樹脂組成物からなる膜１６が貼り付けられる。この膜を貼り付ける代わりに、樹脂組成物を含有する溶液をウェーハ表面に塗布した後にウェーハを焼成することによりウェーハ１１表面にフィルム膜１６を形成してもよい。このフィルム膜１６には、ハンダペーストを印刷充填するために微小な開口部１６ａが形成される。一般的な開口部１６ａの形成方法は、先ず、ウェーハ１１表面にポジ型感光性フィルム膜１６を形成し、このフィルム膜１６上に所望のパターンのみに光が通過するように形成されたフォトマスクを載せる。次いで、フォトマスクを載せた状態でフィルム膜を露光する。次に、フォトマスクを外し、フィルム膜の露光部をエッチング液等により除去することにより、所望のパターン位置に開口部１６ａが形成される。この開口部１６ａはＵＢＭ１３が露出する位置に形成される。続いて、ハンダペーストを印刷塗布して、所望のパターンが形成された開口部１６ａ内にハンダペースト１７を充填する。フィルム膜１６の開口部１６ａにハンダペースト１７を充填した状態でウェーハ１１をそのままリフローすることにより開口部１６ａ内に充填したハンダペースト１７からハンダバンプ１８を形成する。その後、ウェーハ１１表面からフィルム膜１６を除去することにより、ウェーハ１１表面に形成したＵＢＭ１３上にハンダバンプ１８を形成するものである。
【０００５】
これまでバンプ用ハンダペーストは、ＳＭＴ用クリームハンダの技術をベースに改良を加えて対応しており、その構成は、ハンダ粉末とロジン、活性剤、チキソ剤及び溶媒となっている。しかし、ＵＢＭが小さく、形成されるバンプが微小であることや、一般的なＳＭＴ法とは手法が大きく異なるレジストフィルム印刷法ではフラックスが逃げ出す良好な流動性が得られないことなどから、従来のハンダペーストでは、印刷条件やリフロー条件をいかに変えようとも、微小バンプ中に、バンプサイズの３０％以上のボイドが発生していた。
【０００６】
ボイドは粉末ハンダが溶融、凝集時にそれまでその中に混在していたフラックス成分が速やかにハンダと置換排除されないことが原因となっている。つまり、内部に閉じこめられたフラックスは加熱されて気化し、そして気化して発生したガスは、少量でも加熱によって膨大な体積に膨張することによってボイドは発生する。
【０００７】
ボイドが近年特に影響度を増してきたのは、電子機器及び電子部品の小型化によるハンダ付けパッドの微小化により、それまでは許容されていたボイドが実接合面積のばらつきやそれによる接合強度の低下に影響を与えるようになってきたからである。そのため、機器稼働時に作用する応力歪みに対するボイドの発生位置やボイドの形状などが、電子機器及び電子部品の信頼性に重要な位置を示すようになっている。
【０００８】
特にモジュール基板のように広い印刷面積を有する基板やＢＧＡ（Ball Grid Array）基板のように微細な印刷面積を有する基板の場合、ボイドが問題になることが多い。これはモジュール基板のように広い印刷面積を有する基板の場合は、ハンダの量が多いので発生したガスが拡散するのに時間を要するからであり、ハンダバンプのように微細な印刷面積を有する基板の場合は、部品の密集度が高いのでガスの拡散が部品に邪魔されるからである。このようにして発生したボイドにより、基板に実装した後の信頼性試験において、熱ひずみや衝撃によりボイドが起点になり、クラックが進行して長期信頼性を著しく低下させてしまう。
【０００９】
上記リフローソルダリングにおけるボイドを低減させる従来技術として、ハンダの融点〜ハンダの融点＋３０℃以下の温度での気化量の合計が、全気化量の７０％以上であるような溶剤を用いたハンダペーストが開示されている。（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平９−２７７０８１号公報（請求項８及び９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ハンダペーストのフラックスは松ヤニ、チキソ剤、活性剤等の固形成分を液状の溶剤で溶解して適度な粘稠性を得るようにしてある。つまり、ハンダペーストは多量の溶剤を使用しているのでリフローの時に溶剤が蒸発し、ガス化してボイドが発生し易い。特にハンダバンプのように微細な印刷面積を有するものは、ガスの拡散が部品に邪魔されるためボイドの発生が顕著になる傾向があった。
【００１１】
ハンダペーストのボイドを低減する方法として考えられるのは、ハンダペースト用のフラックスにプリヒートの時点で完全に蒸発してしまう溶剤を使用することである。ハンダペーストのフラックスに含まれる溶剤は、ハンダペーストの印刷性を高めるために使用しているのであり、印刷が終了してしまえば不要となる。しかし、ハンダペーストに蒸発し易い溶剤を用いると、メタルマスク上で乾き易くなり、連続印刷していく中で増粘して、スキージから落ちなくなる現象であるスキージ上がりが発生するなど、印刷での不具合が起こりやすかった。
【００１２】
また上記特許文献１に示される、ハンダの融点〜ハンダの融点＋８０℃以下の温度での気化量の合計が、全気化量の７０％以上であるような溶剤を用いたハンダペーストも、１−メチル−４−イソプロピル−１−シクロヘキサン−８−オールやエチレングリコールモノブチルエーテルなどの溶剤に該当し、これらの溶剤はメタルマスク上で乾き易い。つまり、上記特許文献１に記載されたハンダペーストは、印刷機で連続印刷していく中でハンダペーストが増粘してスキージから落ちなくなるなど、印刷での不具合が起こりやすい問題があった。
【００１３】
本発明の目的は、ハンダバンプなど微細な印刷面積を有する基板でもボイドの発生が少なく、基板に実装した後の信頼性試験において、熱歪みや衝撃によりボイドが起点になってクラックが進行して長期信頼性を著しく低下させてしまうことがない、バンプ形成用ハンダペーストを提供することにある。
本発明の別の目的は、フリップチップを実装するためのパターンフィルム印刷法に適したバンプ形成用ハンダペーストを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１に係る発明は、ハンダ粉末と、ロジン、活性剤、溶剤及び増粘剤からなるフラックスとにより形成され、ペーストに含まれるハンダ粉末の含有割合が８５〜９５重量％の範囲内であるバンプ形成用ハンダペーストの改良である。その特徴ある構成は、ハンダペーストがＦＣを実装するためのパターンフィルム印刷法によりハンダバンプを形成するためのペーストであって、ハンダ粉末の液相線が２００℃未満であって、Ｎ2ガス雰囲気流量２００ｍｌ／分、昇温速度１０℃／分の条件でペーストをサーマルグラビメトリ法（以下、ＴＧ法という。）によって測定したとき、ペーストの重量減少率がハンダの液相線温度より２５℃高い温度で１．０％以下、かつハンダの液相線温度より５０℃高い温度で１．５％以下であり、ペースト粘度が６０Ｐａ・ｓ以上２５０Ｐａ・ｓ未満の範囲内であるところにある。
請求項３に係る発明は、ハンダ粉末と、ロジン、活性剤、溶剤及び増粘剤からなるフラックスとにより形成され、ペーストに含まれるハンダ粉末の含有割合が８５〜９５重量％の範囲内であるバンプ形成用ハンダペーストの改良である。その特徴ある構成は、ハンダペーストがＦＣを実装するためのパターンフィルム印刷法によりハンダバンプを形成するためのペーストであって、ハンダ粉末の液相線が２００℃〜２２０℃であって、Ｎ2ガス雰囲気流量２００ｍｌ／分、昇温速度１０℃／分の条件でペーストをＴＧ法によって測定したとき、ペーストの重量減少率がハンダの液相線温度より２５℃高い温度で１．２％以下、かつハンダの液相線温度より５０℃高い温度で１．８％以下であり、ペースト粘度が６０Ｐａ・ｓ以上２５０Ｐａ・ｓ未満の範囲内であるところにある。
請求項５に係る発明は、ハンダ粉末と、ロジン、活性剤、溶剤及び増粘剤からなるフラックスとにより形成され、ペーストに含まれるハンダ粉末の含有割合が８５〜９５重量％の範囲内であるバンプ形成用ハンダペーストの改良である。その特徴ある構成は、ハンダペーストがＦＣを実装するためのパターンフィルム印刷法によりハンダバンプを形成するためのペーストであって、ハンダ粉末の液相線が３００℃以上であって、Ｎ2ガス雰囲気流量２００ｍｌ／分、昇温速度１０℃／分の条件で前記ペーストをＴＧ法によって測定したとき、ペーストの重量減少率がハンダの液相線温度より２５℃高い温度で４．５％以下、かつハンダの液相線温度より５０℃高い温度で６．５％以下であり、ペースト粘度が６０Ｐａ・ｓ以上２５０Ｐａ・ｓ未満の範囲内であるところにある。
請求項１、３及び５に係る発明では、上記測定条件でペーストをＴＧ法により測定したときのペーストの重量減少率が、ハンダの液相線温度より２５℃高い温度、かつハンダの液相線温度より５０℃高い温度で所望の重量減少率で、かつペースト粘度が６０Ｐａ・ｓ以上２５０Ｐａ・ｓ未満の範囲内であれば、フラックス起因のガスの発生が抑制され、ＵＢＭ上に形成されたバンプ内にボイドの発生が少なく、かつ接合信頼性が高いハンダバンプが得られる。更にペースト粘度が６０Ｐａ・ｓ以上２５０Ｐａ・ｓ未満の範囲内に規定したハンダペーストは、乾燥し難いため、ＦＣを実装するためのパターンフィルム印刷法に適している。
【００１５】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明であって、ハンダ粉末がＰｂ及びＳｎをそれぞれ含むＰｂ−Ｓｎ系合金からなり、Ｐｂの含有割合が３７〜６０重量％及びＳｎの含有割合が４０〜６３重量％であるハンダペーストである。
請求項２に係る発明では、本発明で使用する液相線温度が２００℃未満のハンダ粉末は上記組成から構成されたハンダ粉末が好ましい。
【００１６】
請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明であって、ハンダ粉末がＳｎを主成分として含み、ＰｂフリーのＳｎ基はんだであり、Ｓｎの含有割合が９３重量％〜１００重量％、残部がＡｇ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｉｎ及びＺｎからなる群より選ばれた１種又は２種以上の金属であるハンダペーストである。
請求項４に係る発明では、本発明で使用する液相線温度が２００℃〜２２０℃のハンダ粉末は上記組成から構成されたハンダ粉末が好ましい。
【００１７】
請求項６に係る発明は、請求項５に係る発明であって、ハンダ粉末がＰｂ及びＳｎをそれぞれ含むＰｂ−Ｓｎ系合金からなり、Ｐｂの含有割合が９０〜９７重量％及びＳｎの含有割合が３〜１０重量％であるハンダペーストである。
請求項６に係る発明では、本発明で使用する液相線温度が３００℃以上のハンダ粉末は上記組成から構成されたハンダ粉末が好ましい。
【００１８】
請求項７に係る発明は、請求項１ないし６いずれか１項に係る発明であって、フラックス中に含まれる活性剤の含有割合が０．０５〜４．０重量％、溶剤の含有割合が２０〜５０重量％、増粘剤の含有割合が１．０〜１０重量％及びロジンが残部であるハンダペーストである。
請求項７に係る発明では、フラックスを形成する活性剤、溶剤、増粘剤及びロジンの含有割合を上記割合に調製することにより、ボイドの発生が少なく、基板に実装した後の長期信頼性が高いハンダバンプの形成が可能な本発明のバンプ形成用ハンダペーストが得られる。
【００１９】
請求項８に係る発明は、請求項１ないし７いずれか１項に係る発明であって、フラックス中に含まれる活性剤がジフェニルグアニジンハロゲン化水素酸塩又はジエチルアニリンハロゲン化水素酸塩の少なくとも１種を含むハンダペーストである。
請求項９に係る発明は、請求項１ないし７いずれか１項に係る発明であって、フラックス中に含まれる溶剤が流動パラフィン、エンジンオイル又はピストンオイルの少なくとも１種を含むハンダペーストである。
請求項１０に係る発明は、請求項１ないし７いずれか１項に係る発明であって、フラックス中に含まれる増粘剤が水素添加ひまし油、ビス（ｐ−メチルベンジリデン）ソルビトール又はビス（ベンジリデン）ソルビトールの少なくとも１種を含むハンダペーストである。
請求項８〜１０に係る発明では、フラックスを形成する活性剤、溶剤及び増粘剤として、上記特定の材料を使用することにより、ボイドの発生が少なく、基板に実装した後の長期信頼性が更に高いハンダバンプの形成が可能な本発明のバンプ形成用ハンダペーストが得られる。
【００２０】
請求項１１に係る発明は、請求項１ないし６いずれか１項に係る発明であって、ハンダ粉末の平均粒径が０．１〜６０μｍであるハンダペーストである。
請求項１１に係る発明では、ハンダ粉末の平均粒径を上記範囲内とすることで、バンプ形成に好適なハンダペーストが得られる。
【００２１】
請求項１２に係る発明は、請求項１ないし１１いずれか１項に係る発明であって、ハンダ粉末のα線カウント数が０．０２ｃｐｈ／ｃｍ2以下であるハンダペーストである。
請求項１２に係る発明では、ハンダ粉末のα線カウント数を０．０２ｃｐｈ／ｃｍ2以下とすることで、ハンダバンプに起因するα線のソフトエラーを抑制できる。
【００２２】
請求項１３に係る発明は、請求項１ないし１２いずれか１項に係る発明であって、ペーストをリフローしてハンダバンプを形成し、形成したハンダバンプを洗浄した後における、ハンダバンプのα線カウント数値が０．０２ｃｐｈ／ｃｍ2以下であるハンダペーストである。
請求項１３に係る発明では、洗浄後のハンダバンプのα線カウント数値を０．０２ｃｐｈ／ｃｍ2以下とすることで、ハンダバンプに起因するα線のソフトエラーを抑制できる。
【００２３】
請求項１４に係る発明は、請求項１ないし１３いずれか１項に係る発明であって、ペーストのチキソ値が０．４〜０．６５の範囲内であるハンダペーストである。
請求項１４に係る発明では、ハンダペーストのチキソ値が０．４〜０．６５の範囲内であれば、パターンフィルム印刷法によるバンプ形成に好適である。
【発明の効果】
【００２４】
所定の測定条件でペーストをＴＧ法により測定したときのペーストの重量減少率を規定した本発明のバンプ形成用ハンダペーストを用いることにより、フラックス起因のガスの発生が抑制され、ウェーハ表面のＵＢＭ上に形成されたバンプ内にボイドの発生が少なくなり、接合信頼性の高いバンプを得ることができる。また、ボイドの発生が少ないため、基板に実装した後の信頼性試験において、熱歪みや衝撃によりボイドが起点になってクラックが進行して長期信頼性を著しく低下させてしまうことがない。更にペースト粘度を所定の範囲内に規定した本発明のハンダペーストは、乾燥し難いため、ＦＣを実装するためのパターンフィルム印刷法に適する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
次に本発明を実施するための最良の形態を説明する。
本発明のバンプ形成用ハンダペーストは、ハンダ粉末と、ロジン、活性剤、溶剤及び増粘剤からなるフラックスとにより形成され、ペーストに含まれるハンダ粉末の含有割合が８５〜９５重量％の範囲内であるハンダペーストの改良である。ペーストに含まれるハンダ粉末の含有割合を８５〜９５重量％の範囲内に規定したのは、ハンダ粉末の含有割合が８５重量％未満では、ペーストの粘着性不足でローリング性が低下して充填性が低下してしまい、ハンダ粉末の含有割合が９５重量％を越えると、ハンダ粉末とフラックスの分離が生じてしまうためである。
【００２６】
本発明の第１の特徴ある構成は、ハンダペーストを実装するためのパターンフィルム印刷法によりハンダバンプを形成するためのペーストであって、ハンダ粉末の液相線が２００℃未満であって、Ｎ2ガス雰囲気流量２００ｍｌ／分、昇温速度１０℃／分の条件でペーストをＴＧ法によって測定したとき、ペーストの重量減少率がハンダの液相線温度より２５℃高い温度で１．０％以下、かつハンダの液相線温度より５０℃高い温度で１．５％以下であり、ペースト粘度が６０Ｐａ・ｓ以上２５０Ｐａ・ｓ未満の範囲内であるところにある。液相線温度が２００℃未満のハンダ粉末を含むペーストを上記測定条件でＴＧ法により測定したときのペーストの重量減少率が、ハンダの液相線温度より２５℃高い温度で１．０％以下、かつハンダの液相線温度より５０℃高い温度で１．５％以下であり、かつペースト粘度が６０Ｐａ・ｓ以上２５０Ｐａ・ｓ未満の範囲内であれば、ＵＢＭ上に形成されたバンプ内にボイドの発生が少なく、かつ接合信頼性が高いハンダバンプが得られる。なお、上記重量減少率を越えると、発生ガスが多くバンプ内のボイド数が多くなってしまう不具合を生じる。なおＴＧ法とは、溶剤の蒸発状況を計るのに最適な方法であり、サンプルの温度を一定のプログラムに従い変化させながら、そのサンプルの質量を温度の関数として測定する方法（ＪＩＳ Ｋ ０１２９）であり、温度変化に伴うサンプルからの蒸発、分解や酸化等のサンプルに重量変化が生じる現象を検証できる方法である。また、ペースト粘度を６０Ｐａ・ｓ以上２５０Ｐａ・ｓ未満の範囲内に調製されたペーストは、乾燥し難いため、パターンフィルム印刷法に最適である。ペースト粘度が６０Ｐａ・ｓ未満であるとハンダ粉末とフラックスが分離してしまうため、また２５０Ｐａ・ｓ以上であると、粘度が高くなりすぎてしまい、それぞれ連続印刷に不向きとなる。ペースト粘度は７０Ｐａ・ｓ〜２００Ｐａ・ｓの範囲内が好ましく、９０〜１００Ｐａ・ｓの範囲が特に好ましい。液相線が２００℃未満のハンダ粉末としては、Ｐｂ及びＳｎをそれぞれ含むＰｂ−Ｓｎ系合金からなり、Ｐｂの含有割合が３７〜６０重量％及びＳｎの含有割合が４０〜６３重量％であることが好ましい。
【００２７】
本発明の第２の特徴ある構成は、ハンダペーストがＦＣを実装するためのパターンフィルム印刷法によりハンダバンプを形成するためのペーストであって、ハンダ粉末の液相線が２００℃〜２２０℃であって、前述した第１の特徴ある構成における条件と同様の条件でペーストをＴＧ法によって測定したとき、ペーストの重量減少率がハンダの液相線温度より２５℃高い温度で１．２％以下、かつハンダの液相線温度より５０℃高い温度で１．８％以下であり、ペースト粘度が６０Ｐａ・ｓ以上２５０Ｐａ・ｓ未満の範囲内であるところにある。液相線温度が２００℃〜２２０℃のハンダ粉末を含むペーストを上記測定条件でＴＧ法により測定したときのペーストの重量減少率が、ハンダの液相線温度より２５℃高い温度で１．２％以下、かつハンダの液相線温度より５０℃高い温度で１．８％以下であり、かつペースト粘度が６０Ｐａ・ｓ以上２５０Ｐａ・ｓ未満の範囲内であれば、ＵＢＭ上に形成されたバンプ内にボイドの発生が少なく、かつ接合信頼性が高いハンダバンプが得られる。また、ペースト粘度を６０Ｐａ・ｓ以上２５０Ｐａ・ｓ未満の範囲内に調製されたペーストは、乾燥し難いため、パターンフィルム印刷法に最適である。ペースト粘度が６０Ｐａ・ｓ未満であるとハンダ粉末とフラックスが分離してしまうため、また２５０Ｐａ・ｓ以上であると、粘度が高くなりすぎてしまい、それぞれ連続印刷に不向きとなる。ペースト粘度は７０Ｐａ・ｓ〜２００Ｐａ・ｓの範囲内が好ましく、９０〜１００Ｐａ・ｓの範囲が特に好ましい。液相線が２００℃〜２２０℃のハンダ粉末としては、Ｓｎを主成分として含み、ＰｂフリーのＳｎ基はんだであり、Ｓｎの含有割合が９３重量％〜１００重量％、残部がＡｇ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｉｎ及びＺｎからなる群より選ばれた１種又は２種以上の金属であることが好ましい。
【００２８】
本発明の第３の特徴ある構成は、ハンダペーストがＦＣを実装するためのパターンフィルム印刷法によりハンダバンプを形成するためのペーストであって、ハンダ粉末の液相線が３００℃以上であって、前述した第１の特徴ある構成における条件と同様の条件でペーストをＴＧ法によって測定したとき、ペーストの重量減少率がハンダの液相線温度より２５℃高い温度で４．５％以下、かつハンダの液相線温度より５０℃高い温度で６．５％以下であり、ペースト粘度が６０Ｐａ・ｓ以上２５０Ｐａ・ｓ未満の範囲内であるところにある。液相線温度が３００℃以上のハンダ粉末を含むペーストを上記測定条件でＴＧ法により測定したときのペーストの重量減少率が、ハンダの液相線温度より２５℃高い温度で４．５％以下、かつハンダの液相線温度より５０℃高い温度で６．５％以下であり、かつペースト粘度が６０Ｐａ・ｓ以上２５０Ｐａ・ｓ未満の範囲内であれば、ＵＢＭ上に形成されたバンプ内にボイドの発生が少なく、かつ接合信頼性が高いハンダバンプが得られる。また、ペースト粘度を６０Ｐａ・ｓ以上２５０Ｐａ・ｓ未満の範囲内に調製されたペーストは、乾燥し難いため、パターンフィルム印刷法に最適である。ペースト粘度が６０Ｐａ・ｓ未満であるとハンダ粉末とフラックスが分離してしまうため、また２５０Ｐａ・ｓ以上であると、粘度が高くなりすぎてしまい、それぞれ連続印刷に不向きとなる。ペースト粘度は７０Ｐａ・ｓ〜２００Ｐａ・ｓの範囲内が好ましく、９０〜１００Ｐａ・ｓの範囲が特に好ましい。液相線が３００℃以上のハンダ粉末としては、Ｐｂ及びＳｎをそれぞれ含むＰｂ−Ｓｎ系合金からなり、Ｐｂの含有割合が９０〜９７重量％及びＳｎの含有割合が３〜１０重量％であることが好ましい。
【００２９】
フラックスを形成する活性剤、溶剤、増粘剤及びロジンの含有割合を所望の割合に調製することにより、ボイドの発生が少なく、基板に実装した後の長期信頼性が高いハンダバンプの形成が可能な本発明のバンプ形成用ハンダペーストが得られる。具体的には、フラックス中に含まれる活性剤の含有割合が０．０５〜４．０重量％、溶剤の含有割合が２０〜５０重量％、増粘剤の含有割合が１．０〜１０重量％及びロジンが残部となるように調製することが好ましい。活性剤の含有割合を０．０５〜４．０重量％の範囲内としたのは、活性剤の含有割合が０．０５重量％未満であると、フラックスの還元力が小さくなり、また、ハンダ粉末の酸化膜除去力が小さいため、凝集不足による溶け残りが生じて正常なバンプ形成ができず、更にＵＢＭの酸化膜除去力も小さいため、濡れ不足によるボイドを発生させてしまうためである。また、活性剤の含有割合が４．０重量％を越えると、ハンダ粉末の凝集以外の余分な酸化膜まで除去してしまうため、還元水などによるガスが増えボイド発生に繋がるためである。特に好ましい活性剤の含有割合は０．１〜１．５重量％である。溶剤の含有割合を２０〜５０重量％の範囲内としたのは、溶剤の含有割合が２０重量％未満であると、ペースト粘度が高いことによる印刷性の悪化を引き起こしてしまい、溶剤の含有割合が５０重量％を越えると、ペースト粘度が低すぎることによりハンダ粉末とフラックスとの分離が生じてしまうためである。特に好ましい溶剤の含有割合は４０〜６０重量％である。増粘剤の含有割合を１．０〜１０重量％の範囲内としたのは、増粘剤の含有割合が１．０重量％未満では、印刷性の悪化を引き起こし、増粘剤の含有割合が１０重量％を越えると、バンプ形成後の洗浄性の悪化を引き起こしてしまうためである。特に好ましい増粘剤の含有割合は３〜５重量％である。
【００３０】
フラックスを形成する活性剤、溶剤及び増粘剤に、特定の材料を使用することにより、ボイドの発生が少なく、基板に実装した後の長期信頼性が更に高いハンダバンプの形成が可能な本発明のバンプ形成用ハンダペーストが得られる。フラックス中に含まれる活性剤には、ジフェニルグアニジンハロゲン化水素酸塩又はジエチルアニリンハロゲン化水素酸塩の少なくとも１種を含むことが望ましい。また、ハンダペーストがリフローハンダ付けされるとき、ハンダペーストのフラックスから溶剤が一気に蒸発する。この溶剤の蒸発がボイドの発生原因と考えられる。そこでフラックス中に含まれる溶剤には、ハンダ粉末の液相線温度より高い沸点を有する流動パラフィン、エンジンオイル又はピストンオイルの少なくとも１種を含むことで、溶剤が蒸発することに起因するボイドの発生を抑制するため望ましい。更に、フラックス中に含まれる増粘剤には、水素添加ひまし油、ビス（ｐ−メチルベンジリデン）ソルビトール又はビス（ベンジリデン）ソルビトールの少なくとも１種を含むことが望ましい。
【００３１】
本発明のハンダペーストに使用するハンダ粉末の平均粒径は、０．１〜６０μｍの範囲内が好ましい。平均粒径が０．１μｍ未満であると、粉末の酸化度が大きくなりすぎ、還元反応による還元水などのガスがボイドの発生に繋がり、平均粒径が６０μｍを越えると、ファインピッチパターンへの印刷性が悪くなるためである。特に好ましいハンダ粉末の平均粒径は５〜３５μｍである。
【００３２】
本発明のバンプ形成用ハンダペーストに使用されるハンダ粉末のα線カウント数を０．０２ｃｐｈ／ｃｍ2以下とすることで、ハンダバンプに起因するα線のソフトエラーを抑制できる。ハンダバンプ形成にハンダペーストを用いるとＩＣにおけるメモリに近いことから、α線の発生が多いとこのα線によるソフトエラーが生じる。ＩＣに近い部分のハンダバンプではＩＣのメモリ内容を消去してしまわないように、バンプ形成後のα線カウント数は、０．０２ｃｐｈ／ｃｍ2以下が必要となる。そのため、本発明のバンプ形成用ハンダペーストでは、ペーストをリフローしてハンダバンプを形成し、形成したハンダバンプを洗浄した後における、ハンダバンプのα線カウント数値を０．０２ｃｐｈ／ｃｍ2以下にすることで、ハンダバンプに起因するα線のソフトエラーを抑制することができる。
また、本発明のハンダペーストは、ペーストのチキソ値が０．４〜０．６５の範囲内が好ましい。ハンダペーストのチキソ値が０．４〜０．６５の範囲内であれば、ペーストの充填性が向上し、印刷回数が減少するため、パターンフィルム印刷法によるバンプ形成に好適である。
【実施例】
【００３３】
次に本発明の実施例を比較例とともに詳しく説明する。
＜実施例１＞
先ず、平均粒径が１０〜３２μｍのＰｂ−６３重量％Ｓｎからなるハンダ粉末を用意した。また、ロジン、活性剤（ジフェニルグアニジン臭化水素酸塩）、有機酸及び増粘剤（水素添加ひまし油）を所望の割合で溶剤であるトリエチレングリコール、フェニルグリコール及び流動パラフィンと加熱溶解した後、冷却する工程を経て得られたフラックスを用意した。このフラックスは、活性剤の含有割合が０．２重量％、溶剤の含有割合が５４重量％、増粘剤の含有割合が３重量％及びロジンが残部であった。次に、ペーストに含まれるハンダ粉末の含有割合が９０．５重量％となるように、ハンダ粉末とフラックスとを混合し混練することによりハンダペーストを得た。得られたハンダペーストの粘度は９０Ｐａ・ｓであり、チキソ値は０．５であった。
【００３４】
＜実施例２＞
先ず、ロジン、活性剤（ジフェニルグアニジン臭化水素酸塩）、有機酸及び増粘剤（水素添加ひまし油）を所望の割合で溶剤であるトリエチレングリコール、フェニルグリコール及び流動パラフィンと加熱溶解した後、冷却する工程を経て得られたフラックスを用意した。このフラックスは、活性剤の含有割合が０．２重量％、溶剤の含有割合が５４重量％、増粘剤の含有割合が３重量％及びロジンが残部であった。次に、ペーストに含まれるハンダ粉末の含有割合が８９．５重量％となるように、実施例１で用意したハンダ粉末と上記調製したフラックスとを混合し混練することによりハンダペーストを得た。得られたハンダペーストの粘度は６０Ｐａ・ｓであり、チキソ値は０．５であった。
＜実施例３＞
先ず、平均粒径が１０〜３２μｍのＰｂ−６３重量％Ｓｎからなるハンダ粉末を用意した。また、ロジン、活性剤（ジフェニルグアニジン臭化水素酸塩）、有機酸及び増粘剤（水素添加ひまし油）を所望の割合で溶剤であるトリエチレングリコール、フェニルグリコール及び流動パラフィンと加熱溶解した後、冷却する工程を経て得られたフラックスを用意した。このフラックスは、活性剤の含有割合が０．２重量％、溶剤の含有割合が５６重量％、増粘剤の含有割合が３重量％及びロジンが残部であった。次に、ペーストに含まれるハンダ粉末の含有割合が９１．５重量％となるように、実施例１で用意したハンダ粉末と上記調製したフラックスとを混合し混練することによりハンダペーストを得た。得られたハンダペーストの粘度は２４５Ｐａ・ｓであり、チキソ値は０．５であった。
【００３５】
＜比較例１＞
フラックスとして、ロジン、活性剤（ジフェニルグアニジン臭化水素酸塩）、有機酸及び増粘剤（水素添加ひまし油）を所望の割合でフェニルグリコール及びα−テレピネオールと加熱溶解した後、冷却する工程を経て得られたフラックスを用意した。次に、ペーストに含まれるハンダ粉末の含有割合が９０重量％となるように、実施例１で用意したハンダ粉末と上記調製したフラックスとを混合し混練することによりハンダペーストを得た。得られたハンダペーストの粘度は９０Ｐａ・ｓであり、チキソ値は０．５であった。
＜比較例２＞
フラックスとして、ロジン、活性剤（ジフェニルグアニジン臭化水素酸塩）、有機酸及び増粘剤（水素添加ひまし油）を所望の割合でフェニルグリコール及びジエチレングリコールモノヘキシルエーテルと加熱溶解した後、冷却する工程を経て得られたフラックスを用意した。次に、ペーストに含まれるハンダ粉末の含有割合が９０重量％となるように、実施例１で用意したハンダ粉末と上記調製したフラックスとを混合し混練することによりハンダペーストを得た。得られたハンダペーストの粘度は９０Ｐａ・ｓであり、チキソ値は０．５であった。
＜比較例３＞
フラックスとして、ロジン、活性剤（ジフェニルグアニジン臭化水素酸塩）、有機酸及び増粘剤（水素添加ひまし油）を所望の割合でフェニルグリコール及びジエチレングリコールモノヘキシルエーテルと加熱溶解した後、冷却する工程を経て得られたフラックスを用意した。次に、ペーストに含まれるハンダ粉末の含有割合が９０重量％となるように、実施例１で用意したハンダ粉末と上記調製したフラックスとを混合し混練することによりハンダペーストを得た。得られたハンダペーストの粘度は９０Ｐａ・ｓであり、チキソ値は０．５であった。
＜比較例４＞
フラックスとして、ロジン、活性剤（ジフェニルグアニジン臭化水素酸塩）、有機酸及び増粘剤（水素添加ひまし油）を所望の割合でフェニルグリコール及びジエチレングリコールモノヘキシルエーテルと加熱溶解した後、冷却する工程を経て得られたフラックスを用意した。次に、ペーストに含まれるハンダ粉末の含有割合が８９重量％となるように、実施例１で用意したハンダ粉末と上記調製したフラックスとを混合し混練することによりハンダペーストを得た。得られたハンダペーストの粘度は５５Ｐａ・ｓであり、チキソ値は０．５であった。
＜比較例５＞
フラックスとして、ロジン、活性剤（ジフェニルグアニジン臭化水素酸塩）、有機酸及び増粘剤（水素添加ひまし油）を所望の割合でフェニルグリコール及びジエチレングリコールモノヘキシルエーテルと加熱溶解した後、冷却する工程を経て得られたフラックスを用意した。次に、ペーストに含まれるハンダ粉末の含有割合が９１重量％となるように、実施例１で用意したハンダ粉末と上記調製したフラックスとを混合し混練することによりハンダペーストを得た。得られたハンダペーストの粘度は２５０Ｐａ・ｓであり、チキソ値は０．５であった。
【００３６】
＜実施例４＞
先ず、ハンダ粉末として、平均粒径１０〜３２μｍのＰｂ−５重量％Ｓｎからなるハンダ粉末を用意した。次に、ペーストに含まれるハンダ粉末の含有割合が９１．５重量％となるように、このハンダ粉末と上記実施例１で調製したフラックスとを混合し混練することによりハンダペーストを得た。得られたハンダペーストの粘度は１００Ｐａ・ｓであり、チキソ値は０．５であった。
＜実施例５＞
ペーストに含まれるハンダ粉末の含有割合が９０．５重量％となるように、実施例４で用意したハンダ粉末と上記実施例２で調製したフラックスとを混合し混練することによりハンダペーストを得た。得られたハンダペーストの粘度は６０Ｐａ・ｓであり、チキソ値は０．５であった。
＜実施例６＞
ペーストに含まれるハンダ粉末の含有割合が９２．５重量％となるように、実施例４で用意したハンダ粉末と上記実施例３で調製したフラックスとを混合し混練することによりハンダペーストを得た。得られたハンダペーストの粘度は２４５Ｐａ・ｓであり、チキソ値は０．５であった。
【００３７】
＜比較例６＞
ペーストに含まれるハンダ粉末の含有割合が９２重量％となるように、実施例４で用意したハンダ粉末と上記比較例１で調製したフラックスとを混合し混練することによりハンダペーストを得た。得られたハンダペーストの粘度は１００Ｐａ・ｓであり、チキソ値は０．５であった。
＜比較例７＞
ペーストに含まれるハンダ粉末の含有割合が９２重量％となるように、実施例４で用意したハンダ粉末と上記比較例２で調製したフラックスとを混合し混練することによりハンダペーストを得た。得られたハンダペーストの粘度は１００Ｐａ・ｓであり、チキソ値は０．５であった。
＜比較例８＞
ペーストに含まれるハンダ粉末の含有割合が９２重量％となるように、実施例４で用意したハンダ粉末と上記比較例３で調製したフラックスとを混合し混練することによりハンダペーストを得た。得られたハンダペーストの粘度は１００Ｐａ・ｓであり、チキソ値は０．５であった。
＜比較例９＞
ペーストに含まれるハンダ粉末の含有割合が９０．５重量％となるように、実施例４で用意したハンダ粉末と上記比較例４で調製したフラックスとを混合し混練することによりハンダペーストを得た。得られたハンダペーストの粘度は５５Ｐａ・ｓであり、チキソ値は０．５であった。
＜比較例１０＞
ペーストに含まれるハンダ粉末の含有割合が９３重量％となるように、実施例４で用意したハンダ粉末と上記比較例５で調製したフラックスとを混合し混練することによりハンダペーストを得た。得られたハンダペーストの粘度は２５０Ｐａ・ｓであり、チキソ値は０．５であった。
【００３８】
＜実施例７＞
先ず、ハンダ粉末として、平均粒径２０〜３６μｍのＳｎ−３重量％Ａｇ−０．５重量％Ｃｕからなるハンダ粉末を用意した。次に、ペーストに含まれるハンダ粉末の含有割合が８８．５重量％となるように、このハンダ粉末と上記実施例１で調製したフラックスとを混合し混練することによりハンダペーストを得た。得られたハンダペーストの粘度は９０Ｐａ・ｓであり、チキソ値は０．５であった。
＜実施例８＞
ペーストに含まれるハンダ粉末の含有割合が８８重量％となるように、実施例７で用意したハンダ粉末と上記実施例２で調製したフラックスとを混合し混練することによりハンダペーストを得た。得られたハンダペーストの粘度は６０Ｐａ・ｓであり、チキソ値は０．５であった。
＜実施例９＞
ペーストに含まれるハンダ粉末の含有割合が９０．５重量％となるように、実施例７で用意したハンダ粉末と上記実施例３で調製したフラックスとを混合し混練することによりハンダペーストを得た。得られたハンダペーストの粘度は２４５Ｐａ・ｓであり、チキソ値は０．５であった。
【００３９】
＜比較例１１＞
ペーストに含まれるハンダ粉末の含有割合が８８．５重量％となるように、実施例７で用意したハンダ粉末と上記比較例１で調製したフラックスとを混合し混練することによりハンダペーストを得た。得られたハンダペーストの粘度は９０Ｐａ・ｓであり、チキソ値は０．５であった。
＜比較例１２＞
ペーストに含まれるハンダ粉末の含有割合が８８．５重量％となるように、実施例７で用意したハンダ粉末と上記比較例２で調製したフラックスとを混合し混練することによりハンダペーストを得た。得られたハンダペーストの粘度は９０Ｐａ・ｓであり、チキソ値は０．５３であった。
＜比較例１３＞
ペーストに含まれるハンダ粉末の含有割合が８８．５重量％となるように、実施例７で用意したハンダ粉末と上記比較例３で調製したフラックスとを混合し混練することによりハンダペーストを得た。得られたハンダペーストの粘度は９０Ｐａ・ｓであり、チキソ値は０．５３であった。
＜比較例１４＞
ペーストに含まれるハンダ粉末の含有割合が８８重量％となるように、実施例７で用意したハンダ粉末と上記比較例４で調製したフラックスとを混合し混練することによりハンダペーストを得た。得られたハンダペーストの粘度は５５Ｐａ・ｓであり、チキソ値は０．５７であった。
＜比較例１５＞
ペーストに含まれるハンダ粉末の含有割合が９０．５重量％となるように、実施例７で用意したハンダ粉末と上記比較例５で調製したフラックスとを混合し混練することによりハンダペーストを得た。得られたハンダペーストの粘度は２５０Ｐａ・ｓであり、チキソ値は０．６であった。
【００４０】
＜比較試験１＞
先ず、実施例１〜９及び比較例１〜１５でそれぞれ得られたハンダペーストをサンプルとして、ＴＧ分析装置を用いてＴＧ分析を行い、ハンダペースト中のハンダの液相線温度より２５℃高い温度とハンダの液相線温度より５０℃高い温度におけるペーストの重量減少率をそれぞれ測定した。
次いで、シリコン基板／Ａｌ／ＮｉＶ／Ｃｕにより構成されたＵＢＭと、開口径１７０μｍでパターン形成されたレジストよりなる基板を用意し、この基板に実施例１〜９及び比較例１〜１５でそれぞれ得られたハンダペーストを印刷した。次に、ペーストを印刷した基板をリフローして、ハンダバンプを形成した。形成したハンダバンプを透過型Ｘ線を用いてバンプ内に発生したボイドを観察した。更に、連続印刷性に対する指標として、実施例１〜９及び比較例１〜１５でそれぞれ得られたハンダペーストを用い、樹脂フィルム上に２５０ｇのペーストを投入した後、連続８時間印刷した後の印刷性を観察した。
【００４１】
実施例１〜９及び比較例１〜１５でそれぞれ得られたハンダペーストを用いて行ったＴＧによる重量減少率の結果とバンプ内に発生したボイド数、連続印刷性について表１にそれぞれ示す。なお、表１中の「＜１０％」、「１０〜２０％」、「２０〜３０％」及び「＞３０％」は、発生ボイド径のバンプ直径に対する比を示し、発生したボイド総数は、総バンプ数５００個あたりに発生したボイド総数であり、バンプ直径に対して大きなボイドが多いほど不良であることを示している。また連続印刷性欄における記号「○」は全く問題なく印刷することができることを示し、記号「×」は連続印刷により粘度が初期段階より著しく増大して、ペーストローリング性が悪くなり、充填不足が多く発生しているか、又はハンダ粉末とフラックスとの比重差による分離を生じ、連続印刷することで、充填量のばらつきが生じてきてしまうことを示している。
【００４２】
【表１】
2006165336.tif 000002
【００４３】
表１より明らかなように、本発明で規定したＴＧ減少率の範囲外となる比較例１〜３、比較例６〜８及び比較例１１〜１３のハンダペーストでは、リフロー後発生するボイドが３０％を越えるものがいくつか発生していた。また、本発明で規定したペースト粘度の範囲外となる比較例４，５、比較例９，１０及び比較例１４，１５のハンダペーストでは、ボイドが３０％を越えるものが発生した。その理由として比較例４，９及び１４のハンダペーストでは、ペースト中に含まれるフラックス量が多く、ボイドが発生する原因の一つであるフラックス自身から発生するガスが多いことが考えられる。また、ペースト粘度が低すぎるために、ハンダ粉末とフラックスが比重差によって分離してしまい、充填場所によってフラックス成分が多い領域、少ない領域とムラを生じてしまったため、バンプ中に大きなボイドが多く発生したと考えられる。従って、形成したバンプ高さのばらつきが大きくなってしまうと考えられる。また、比較例５，１０及び１５のハンダペーストでは、ペースト中に含まれるフラックス量が少ないために、乾燥し易くなり、ペーストのローリング性が悪くなり、充填不足によるバンプ高さのばらつきの原因になる。また一つのハンダ粉末を覆うフラックス量が少ないので、リフロー時にハンダ粉末の凝集性が悪化し、かつハンダの流動性も悪いため、ボイド発生に繋がっているものと考えられる。これに対して、実施例１〜９のハンダペーストでは、リフロー後発生するボイドが３０％を越えるものが発生せず、基板に実装した後の信頼性試験において、熱歪みや衝撃によりボイドが起点になりクラックが進行して長期信頼性を著しく低下させてしまうことのないハンダバンプが形成可能であることが判った。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明のバンプ形成用ハンダペーストのうち、ペーストをリフローしてハンダバンプを形成し、形成したハンダバンプを洗浄した後における、ハンダバンプのα線カウント数値が０．０２ｃｐｈ／ｃｍ2以下のハンダペーストは、メモリー素子などのα線に弱いＢＧＡ基板やＣＳＰ（Chip Size Package）基板のハンダバンプに使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明のバンプ形成用ハンダペーストに用いるパターンフィルム印刷法の説明図。
【図２】ステンシル印刷法の説明図。
【符号の説明】
【００４６】
１１  ウェーハ
１２  配線パターン
１３  ＵＢＭ
１４  パッシベーション膜
１６  フィルム膜
１６ａ  開口部
１７  ハンダペースト
１８  ハンダバンプ
【図１】
2006165336.tif 000003
【図２】
2006165336.tif 000004