(57)【要約】【課題】水溶性プリフラックス処理が施された配線基板に使用する場合でも、はんだ溶融性が優れるはんだ組成物を提供すること。【解決手段】本発明のはんだ組成物は、（Ａ）エポキシ樹脂および（Ｂ）活性剤を含有する熱硬化性フラックス組成物と、（Ｃ）はんだ粉末とを含有し、前記（Ａ）成分が、（Ａ１）脂環式エポキシ樹脂を含有し、前記（Ｂ）成分が、有機酸および有機酸アミン塩からなる群から選択される少なくとも１つを含有することを特徴とするものである。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）エポキシ樹脂および（Ｂ）活性剤を含有する熱硬化性フラックス組成物と、（Ｃ）はんだ粉末とを含有し、
前記（Ａ）成分が、（Ａ１）脂環式エポキシ樹脂を含有し、
前記（Ｂ）成分が、有機酸および有機酸アミン塩からなる群から選択される少なくとも１つを含有する
ことを特徴とするはんだ組成物。
【請求項２】
請求項１に記載のはんだ組成物において、
前記（Ａ１）成分が、１分子中に、下記構造式（Ｓ１）、下記構造式（Ｓ２）、下記構造式（Ｓ３）、下記構造式（Ｓ４）および下記構造式（Ｓ５）で表される基からなる群から選択される少なくとも１つの基を、１つ以上有する
ことを特徴とするはんだ組成物。
【化１】
2019150873.tif 000015
（前記構造式（Ｓ１）〜前記構造式（Ｓ５）中、シクロヘキサン環またはシクロペンタン環における水素は、メチル基に置換されていてもよい。）
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のはんだ組成物において、
前記はんだ粉末が、融点が２００℃以上２４０℃以下のはんだ合金からなる
ことを特徴とするはんだ組成物。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のはんだ組成物において、
前記（Ａ１）成分の配合量が、前記（Ａ）成分１００質量％に対して、５０質量％以上である
ことを特徴とするはんだ組成物。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のはんだ組成物を用いる電子基板の製造方法であって、
配線基板の電極端子上に、水溶性プリフラックスによる保護被膜を形成する水溶性プリフラックス工程と、
前記水溶性プリフラックス工程後の電極端子上に、前記はんだ組成物を塗布する塗布工程と、
電子部品を前記はんだ組成物上に搭載する搭載工程と、
前記電子部品が搭載された前記配線基板を加熱することにより、前記はんだ粉末を溶融させ、前記電子部品を前記電極端子に接合するリフロー工程と、
前記熱硬化性フラックス組成物を加熱して硬化させる熱硬化工程と、を備える
ことを特徴とする電子基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、はんだ組成物および電子基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型軽量化が進むと同時に、配線基板の高密度実装化が進んでいる。そして、実装する電子部品も小型化が進むにつれ、接続端子ピッチも小さくなっている。その結果、接続端子自身も小さくする必要があるため、電子部品と配線基板との接続強度が弱くなってしまう。その強化策の一つとして、電子部品と配線基板との間にアンダーフィル剤を入れて硬化させる方法も実用化されている。しかし、実装工程が長くなる、或いは電子部品または接合不良が発見されたときにリペアーができないという欠点がある。
【０００３】
そこで、電子部品と配線基板との接続強度をはんだ組成物により向上することが求められており、例えば、熱硬化性樹脂、有機酸、溶剤および硬化剤を含有する熱硬化性フラックスと、はんだ粉末とを含有するはんだ組成物が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２１９２９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のようなはんだ組成物を、水溶性プリフラックス処理が施された配線基板に使用する場合、リフロー工程におけるプリヒート時に、はんだ溶融性が低下するという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、水溶性プリフラックス処理が施された配線基板に使用する場合でも、はんだ溶融性が優れるはんだ組成物、並びにこれを用いた電子基板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決すべく、本発明は、以下のようなはんだ組成物および電子基板の製造方法を提供するものである。
本発明のはんだ組成物は、（Ａ）エポキシ樹脂および（Ｂ）活性剤を含有する熱硬化性フラックス組成物と、（Ｃ）はんだ粉末とを含有し、前記（Ａ）成分が、（Ａ１）脂環式エポキシ樹脂を含有し、前記（Ｂ）成分が、有機酸および有機酸アミン塩からなる群から選択される少なくとも１つを含有することを特徴とするものである。
【０００８】
本発明のはんだ組成物においては、前記（Ａ１）成分が、１分子中に、下記構造式（Ｓ１）、下記構造式（Ｓ２）、下記構造式（Ｓ３）、下記構造式（Ｓ４）および下記構造式（Ｓ５）で表される基からなる群から選択される少なくとも１つの基を、１つ以上有することが好ましい。下記構造式（Ｓ１）〜下記構造式（Ｓ５）中、シクロヘキサン環またはシクロペンタン環における水素は、メチル基に置換されていてもよい。
【０００９】
【化１】
2019150873.tif 000002
【００１０】
本発明のはんだ組成物においては、前記はんだ粉末が、融点が２００℃以上２４０℃以下のはんだ合金からなることが好ましい。
本発明のはんだ組成物においては、前記（Ａ１）成分の配合量が、前記（Ａ）成分１００質量％に対して、５０質量％以上であることが好ましい。
本発明の電子基板の製造方法は、前記はんだ組成物を用いる電子基板の製造方法であって、配線基板の電極端子上に、水溶性プリフラックスによる保護被膜を形成する水溶性プリフラックス工程と、前記水溶性プリフラックス工程後の電極端子上に、前記はんだ組成物を塗布する塗布工程と、電子部品を前記はんだ組成物上に搭載する搭載工程と、前記電子部品が搭載された前記配線基板を加熱することにより、前記はんだ粉末を溶融させ、前記電子部品を前記電極端子に接合するリフロー工程と、前記熱硬化性フラックス組成物を加熱して硬化させる熱硬化工程と、を備えることを特徴とする方法である。
【００１１】
本発明のはんだ組成物によれば、水溶性プリフラックス処理が施された配線基板に使用する場合でも、はんだ溶融性が優れる理由は必ずしも定かではないが、本発明者は以下のように推察する。
すなわち、熱硬化性フラックス組成物を含有するはんだ組成物を、水溶性プリフラックス処理が施された配線基板に使用する場合に、次のような現象が起こると本発明者は推察する。リフロー工程におけるプリヒート時には、水溶性プリフラックスの成分であるイミダゾール化合物が、熱硬化性フラックス組成物中のエポキシ樹脂に作用して、エポキシ樹脂の硬化が進み過ぎてしまう。このように、硬化が進み過ぎると、有機酸の活性作用が妨げられて、はんだ溶融性が低下してしまう。
これに対し、本発明のはんだ組成物においては、イミダゾール化合物により硬化しにくい（Ａ）脂環式エポキシ樹脂を用いているため、エポキシ樹脂の硬化が進み過ぎてしまうことがない。一方で、本発明の熱硬化性フラックス組成物は、リフロー工程後の熱硬化工程で、十分に硬化させることができるので、電子部品と配線基板との接続を十分に補強できる。
以上のようにして、上記本発明の効果が達成されるものと本発明者は推察する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、水溶性プリフラックス処理が施された配線基板に使用する場合でも、はんだ溶融性が優れるはんだ組成物、並びにこれを用いた電子基板の製造方法を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明のはんだ組成物および電子基板の製造方法の実施形態を説明する。
［熱硬化性フラックス組成物］
まず、本実施形態に用いる熱硬化性フラックス組成物について説明する。
本実施形態に用いる熱硬化性フラックス組成物は、以下説明する（Ａ）脂環式エポキシ樹脂および（Ｂ）活性剤を含有するものである。
【００１４】
［（Ａ）成分］
本実施形態に用いる（Ａ）エポキシ樹脂は、（Ａ１）脂環式エポキシ樹脂を含有する。また、（Ａ）成分は、脂環式エポキシ樹脂以外の公知のエポキシ樹脂（（Ａ２）成分）を含有してもよい。
（Ａ１）成分としては、１分子中に、下記構造式（Ｓ１）、下記構造式（Ｓ２）、下記構造式（Ｓ３）、下記構造式（Ｓ４）および下記構造式（Ｓ５）で表される基からなる群から選択される少なくとも１つの基を、１つ以上有するものが挙げられる。
【００１５】
【化２】
2019150873.tif 000003
【００１６】
構造式（Ｓ１）〜構造式（Ｓ５）において、シクロヘキサン環またはシクロペンタン環における水素は、メチル基に置換されていてもよい。
また、（Ａ１）成分のうち１分子中の構造式（Ｓ１）で表される基を有する場合、構造式（Ｓ１）で表される基の数は、２つ以上であることが好ましく、２つ以上６つ以下であることがより好ましく、３つ以上４つ以下であることが特に好ましい。
構造式（Ｓ１）で表される基を有する（Ａ１）成分としては、下記一般式（１−１）〜（１−４）で表される化合物などが挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００１７】
【化３】
2019150873.tif 000004
【００１８】
前記一般式（１−１）において、シクロヘキサン環における水素は、メチル基に置換されていてもよい。また、ｎ１は０〜３であり、ｎ１の平均は、０．５以上２以下であることが好ましく、０．８以上１．２以下であることがより好ましい。ｍ１は、１〜５であり、１〜４であることが好ましく、２〜３であることがより好ましい。
前記一般式（１−１）で表される化合物として、具体的には、下記構造式（１−１−１）〜（１−１−３）で表される化合物などが挙げられる。なお、構造式（１−１−３）におけるｎ１の平均は１である。
これらの化合物の市販品としては、セロキサイド２０２１Ｐ、およびセロキサイド２０８１（ダイセル社製）などが挙げられる。
【００１９】
【化４】
2019150873.tif 000005
【００２０】
【化５】
2019150873.tif 000006
【００２１】
前記一般式（１−２）において、シクロヘキサン環における水素は、メチル基に置換されていてもよい。また、ｎ２は０〜３であり、ｎ２の平均は、０．５以上２以下であることが好ましく、０．８以上１．２以下であることがより好ましい。ｍ２は、０〜４であり、０〜２であることが好ましく、０〜１であることがより好ましい。
前記一般式（１−２）で表される化合物として、具体的には、下記構造式（１−２−１）で表される化合物などが挙げられる。
これらの化合物の市販品としては、Ｓｙｎａ−Ｅｐｏｘｙ２８Ｅ（ＳＹＮＡＳＩＡ社製）などが挙げられる。
【００２２】
【化６】
2019150873.tif 000007
【００２３】
【化７】
2019150873.tif 000008
【００２４】
前記一般式（１−３）において、シクロヘキサン環における水素は、メチル基に置換されていてもよい。また、ｎ３は、１〜１０である。ｎ３が７以上の場合には、アルキル基が環状（例えば、シクロヘキサン環）となっていてもよい。
前記一般式（１−３）で表される化合物として、具体的には、下記構造式（１−３−１）で表される化合物などが挙げられる。
【００２５】
【化８】
2019150873.tif 000009
【００２６】
【化９】
2019150873.tif 000010
【００２７】
前記一般式（１−４）において、シクロヘキサン環における水素は、メチル基に置換されていてもよい。また、ｎ４、ｎ５、ｎ６およびｎ７は、それぞれ、０〜３であり、ｎ４、ｎ５、ｎ６およびｎ７の合計の平均は、０．５以上２以下であることが好ましく、０．８以上１．２以下であることがより好ましい。ｍ４、ｍ５、ｍ６およびｍ７は、それぞれ、１〜５であり、１〜４であることが好ましく、２〜３であることがより好ましい。
前記一般式（１−４）で表される化合物の市販品としては、エポリードＧＴ４０１（ダイセル社製）などが挙げられる。なお、エポリードＧＴ４０１においては、前記一般式（１−４）中のｎ４、ｎ５、ｎ６およびｎ７の合計の平均は、１であり、ｍ４、ｍ５、ｍ６およびｍ７は、それぞれ、３である。
【００２８】
構造式（Ｓ１）で表される基を有する（Ａ１）成分としては、下記構造式（１−５）で表される化合物を含むモノマー成分を重合させてなる重合体であってもよい。重合体は、単独重合体であってもよく、共重合体であってもよい。共重合体の場合における他のモノマー成分としては、二重結合を有する公知のモノマー成分を適宜用いることができる。他のモノマー成分としては、アクリル酸、メタクリル酸、およびメタクリル酸メチルなどが挙げられる。
【００２９】
【化１０】
2019150873.tif 000011
【００３０】
構造式（Ｓ２）で表される基を有する（Ａ１）成分としては、一般式（２−１）で表される化合物などが挙げられる。
【００３１】
【化１１】
2019150873.tif 000012
【００３２】
前記一般式（２−１）において、シクロヘキサン環における水素は、メチル基に置換されていてもよい。また、ｐは、１〜２０である。Ｒは、アルキル基である。
前記一般式（２−１）で表される化合物の市販品としては、ＥＨＰＥ３１５０（ダイセル社製）などが挙げられる。
【００３３】
構造式（Ｓ３）で表される基および構造式（Ｓ５）で表される基を有する（Ａ１）成分としては、構造式（３−１）で表される化合物などが挙げられる。
また、構造式（Ｓ４）で表される基および構造式（Ｓ５）で表される基を有する（Ａ１）成分としては、構造式（４−１）で表される化合物などが挙げられる。
【００３４】
【化１２】
2019150873.tif 000013
【００３５】
前記構造式（３−１）で表される化合物の市販品としては、ＤＥ−１０２（ＪＸＴＧエネルギー社製）などが挙げられる。
前記構造式（４−１）で表される化合物の市販品としては、ＤＥ−１０３（ＪＸＴＧエネルギー社製）などが挙げられる。
【００３６】
（Ａ１）成分の配合量は、水溶性プリフラックス処理が施された配線基板に使用する場合のはんだ溶融性を高めるという観点から、（Ａ）成分１００質量％に対して、５０質量％以上であることが好ましく、７０質量％以上であることがより好ましく、９０質量％以上であることが特に好ましく、１００質量％であることが最も好ましい。
【００３７】
（Ａ２）成分としては、公知のエポキシ樹脂を適宜用いることができる。このようなエポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ビフェニル型、ナフタレン型、クレゾールノボラック型、フェノールノボラック型などのエポキシ樹脂が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。また、これらのエポキシ樹脂は、常温で液状のものを含有することが好ましく、常温で固形のものを用いる場合には、常温で液状のものと併用することが好ましい。
【００３８】
（Ａ）成分の配合量は、熱硬化性フラックス組成物１００質量％に対して、４０質量％以上９７質量％以下であることが好ましく、６０質量％以上９５質量％以下であることがより好ましく、７０質量％以上９３質量％以下であることが特に好ましい。（Ａ）成分の配合量が前記範囲内であれば、十分な硬化性を確保でき、電子部品と電子基板とのはんだ接合を十分に補強できる。
【００３９】
［（Ｂ）成分］
本実施形態に用いる（Ｂ）活性剤は、有機酸および有機酸アミン塩からなる群から選択される少なくとも１つを含有する。リフロー工程では、有機酸または有機酸アミン塩と、エポキシ樹脂との硬化反応がそれほど進まないため、はんだ溶融性への悪影響が少ない。また、はんだ溶融性および保存安定性の観点から、有機酸および有機酸アミン塩を併用することがより好ましい。
【００４０】
有機酸としては、モノカルボン酸、ジカルボン酸などの他に、その他の有機酸が挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
モノカルボン酸としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、ブチリック酸、バレリック酸、カプロン酸、エナント酸、カプリン酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、ツベルクロステアリン酸、アラキジン酸、ベヘニン酸、リグノセリン酸、およびグリコール酸などが挙げられる。
ジカルボン酸としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フマル酸、マレイン酸、酒石酸、およびジグリコール酸などが挙げられる。これらの中でも、熱硬化性フラックス組成物の硬化物の物性の観点から、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸が好ましい。
その他の有機酸としては、ダイマー酸、レブリン酸、乳酸、アクリル酸、安息香酸、サリチル酸、アニス酸、クエン酸、およびピコリン酸などが挙げられる。
【００４１】
有機酸アミン塩は、前記有機酸のアミン塩である。有機酸アミン塩におけるアミンとしては、適宜公知のアミンを用いることができる。このようなアミンは、芳香族アミンであってもよく、脂肪族アミンであってもよい。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。このようなアミンとしては、有機酸アミン塩の安定性などの観点から、炭素数が３以上１３以下のアミンを用いることが好ましく、炭素数が４以上７以下の１級アミンを用いることがより好ましい。
前記芳香族アミンとしては、ベンジルアミン、アニリン、１，３−ジフェニルグアニジンなどが挙げられる。これらの中でも、ベンジルアミンが特に好ましい。
前記脂肪族アミンとしては、プロピルアミン、ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、シクロヘキシルアミン、トリエタノールアミンなどが挙げられる。
【００４２】
有機酸および有機酸アミン塩の合計の配合量は、熱硬化性フラックス組成物１００質量％に対して、１質量％以上１５質量％以下であることが好ましく、２質量％以上１２質量％以下であることがより好ましく、３質量％以上１０質量％以下であることが特に好ましい。有機酸および有機酸アミン塩の合計の配合量が前記下限以上であれば、はんだ接合の不良をより確実に防止できる。また、有機酸および有機酸アミン塩の合計の配合量が前記上限以下であれば、熱硬化性フラックス組成物の絶縁性を確保できる。
【００４３】
（Ｂ）成分は、必要に応じて、有機酸および有機酸アミン塩以外の他の活性剤を含有してもよい。他の活性剤としては、非解離性のハロゲン化化合物からなる非解離型活性剤、およびアミン系活性剤などが挙げられる。
【００４４】
前記非解離性のハロゲン化化合物からなる非解離型活性剤としては、ハロゲン原子が共有結合により結合した非塩系の有機化合物が挙げられる。このハロゲン化化合物としては、塩素化物、臭素化物、フッ化物のように塩素、臭素、フッ素の各単独元素の共有結合による化合物でもよいが、塩素、臭素およびフッ素の任意の２つまたは全部のそれぞれの共有結合を有する化合物でもよい。これらの化合物は、水性溶媒に対する溶解性を向上させるために、例えばハロゲン化アルコールやハロゲン化カルボキシルのように水酸基やカルボキシル基などの極性基を有することが好ましい。ハロゲン化アルコールとしては、例えば２，３−ジブロモプロパノール、２，３−ジブロモブタンジオール、トランス−２，３−ジブロモ−２−ブテン−１，４−ジオール、１，４−ジブロモ−２−ブタノール、およびトリブロモネオペンチルアルコールなどの臭素化アルコール、１，３−ジクロロ−２−プロパノール、および１，４−ジクロロ−２−ブタノールなどの塩素化アルコール、３−フルオロカテコールなどのフッ素化アルコール、並びに、これらに類する化合物が挙げられる。ハロゲン化カルボキシルとしては、２−ヨード安息香酸、３−ヨード安息香酸、２−ヨードプロピオン酸、５−ヨードサリチル酸、および５−ヨードアントラニル酸などのヨウ化カルボキシル、２−クロロ安息香酸、および３−クロロプロピオン酸などの塩化カルボキシル、２，３−ジブロモプロピオン酸、２，３−ジブロモコハク酸、および２−ブロモ安息香酸などの臭素化カルボキシル、並びに、これらに類する化合物が挙げられる。
【００４５】
前記アミン系活性剤としては、アミン類（エチレンジアミンなどのポリアミンなど）、アミン塩類（エチルアミン、ジエチルアミン、トリメチロールアミン、シクロヘキシルアミン、およびジエチルアミンなどのアミンやアミノアルコールなどの有機酸塩や無機酸塩（塩酸、硫酸、臭化水素酸など））、アミノ酸類（グリシン、アラニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、およびバリンなど）、および、アミド系化合物などが挙げられる。具体的には、エチルアミン臭化水素酸塩、ジフェニルグアニジン臭化水素酸塩、シクロヘキシルアミン臭化水素酸塩、ジエチルアミン塩（塩酸塩、コハク酸塩、アジピン酸塩、およびセバシン酸塩など）、トリエタノールアミン、モノエタノールアミン、および、これらのアミンの臭化水素酸塩などが挙げられる。
【００４６】
（Ｂ）成分の配合量としては、熱硬化性フラックス組成物１００質量％に対して、１質量％以上２０質量％以下であることが好ましく、２質量％以上１５質量％以下であることがより好ましく、３質量％以上１２質量％以下であることが特に好ましい。（Ｂ）成分の配合量が前記下限以上であれば、はんだ接合の不良をより確実に防止できる。また、（Ｂ）成分の配合量が前記上限以下であれば、熱硬化性フラックス組成物の絶縁性を確保できる。
【００４７】
［硬化剤］
また、本実施形態に用いる熱硬化性フラックス組成物は、（Ａ）成分および（Ｂ）成分の他に、硬化剤をさらに含有してもよい。（Ａ１）成分である脂環式エポキシ樹脂は、イミダゾール化合物などの硬化剤により硬化しにくいため、これらの硬化剤を用いても、はんだ溶融性への悪影響が少ない。
本実施形態に用いる硬化剤としては、公知の硬化剤を適宜用いることができる。この硬化剤としては、イミダゾール系硬化剤、トリアゾール類、メラミン類、酸無水物類、およびジシアンジアミド類などが挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
イミダゾール系硬化剤としては、２−エチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール、２，４−ジアミノ−６−［２’−エチル−４’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン、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、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、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、１−シアノエチル−２−ウンデシルイミダゾール、および２，４−ジアミノ−６−［２’−ウンデシルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジンが挙げられる。
トリアゾール類としては、トリアゾール、およびベンゾトリアゾールなどが挙げられる。
メラミン類としては、メラミン、アセトグアナミン、およびベンゾグアナミンなどが挙がられる。
酸無水物類としては、４，４’−オキシジフタル酸無水物などが挙がられる。
ジシアンジアミド類としては、ジシアンジアミド、およびＮフェニルジシアンジアミドなどが挙げられる。
【００４８】
硬化剤を用いる場合、その配合量は、熱硬化性フラックス組成物１００質量％に対して、０．１質量％以上１０質量％以下であることが好ましく、０．２質量％以上５質量％以下であることがより好ましい。硬化剤の配合量が前記下限以上であれば、熱硬化性フラックス組成物の硬化性を向上できる。他方、硬化剤の配合量が前記上限以下であれば、熱硬化性フラックス組成物の保存安定性を確保できる。
【００４９】
［チクソ剤］
また、本実施形態に用いる熱硬化性フラックス組成物は、（Ａ）成分、（Ｂ）成分および硬化剤の他に、チクソ剤をさらに含有してもよい。
本実施形態に用いるチクソ剤としては、硬化ひまし油、アミド類、カオリン、コロイダルシリカ、有機ベントナイト、ガラスフリットなどが挙げられる。これらのチクソ剤は１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００５０】
チクソ剤を用いる場合、その配合量は、熱硬化性フラックス組成物１００質量％に対して、０．１質量％以上５質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以上３質量％以下であることがより好ましい。チクソ剤の配合量が前記下限以上であれば、十分なチクソ性が得られ、ダレを十分に抑制できる。また、チクソ剤の配合量が前記上限以下であれば、チクソ性が高すぎて、印刷不良となることはない。
【００５１】
［他の熱硬化性樹脂］
また、本実施形態に用いる熱硬化性フラックス組成物は、（Ａ）成分、（Ｂ）成分、硬化剤およびチクソ剤の他に、（Ａ）成分以外の他の熱硬化性樹脂をさらに含有してもよい。
本実施形態に用いる他の熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂などが挙げられる。これらの中でも、放置試験後のはんだ溶融性の観点から、フェノール樹脂が好ましい。これらの他の熱硬化性樹脂は１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００５２】
他の熱硬化性樹脂を用いる場合、本発明の効果を妨げないという観点から、その配合量は、熱硬化性フラックス組成物１００質量％に対して、１質量％以上５０質量％以下であることが好ましく、１０質量％以上４５質量％以下であることがより好ましい。
【００５３】
［他の成分］
本実施形態の熱硬化性フラックス組成物は、必要に応じて、（Ａ）成分、（Ｂ）成分、硬化剤、チクソ剤、および他の熱硬化性樹脂の他に、界面活性剤、カップリング剤、消泡剤、粉末表面処理剤、反応抑制剤、沈降防止剤、フィラーなどの添加剤を含有していてもよい。これらの添加剤の配合量としては、熱硬化性フラックス組成物１００質量％に対して、０．０１質量％以上１０質量％以下であることが好ましく、０．０５質量％以上５質量％以下であることがより好ましい。
【００５４】
［はんだ組成物］
次に、本実施形態のはんだ組成物について説明する。本実施形態のはんだ組成物は、前述の熱硬化性フラックス組成物と、以下説明する（Ｃ）はんだ粉末とを含有するものである。
熱硬化性フラックス組成物の配合量は、はんだ組成物１００質量％に対して、８質量％以上４０質量％以下であることが好ましく、１０質量％以上３０質量％以下であることがより好ましく、１２質量％以上２０質量％以下であることが特に好ましい。熱硬化性フラックス組成物の配合量が８質量％以上（はんだ粉末の配合量が９２質量％以下）であれば、バインダーとしての熱硬化性フラックス組成物が足りるため、熱硬化性フラックス組成物とはんだ粉末とを容易に混合できる。また、熱硬化性フラックス組成物の配合量が４０質量％以下（はんだ粉末の配合量が６０質量％以上）であれば、得られるはんだ組成物を用いた場合に、十分なはんだ接合を形成できる。
【００５５】
［（Ｃ）成分］
本実施形態に用いる（Ｃ）はんだ粉末は、融点が２００℃以上２４０℃以下のはんだ合金からなるはんだ粉末である。融点が２００℃以上２４０℃以下のはんだ合金としては、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系、およびＳｎ−Ａｇ系などのはんだ合金が挙げられる。また、このようなはんだ合金においては、銀含有量が通常４質量％以下であり、銅の含有量が通常１質量％以下である。
【００５６】
（Ｃ）成分の平均粒子径は、通常１μｍ以上４０μｍ以下であるが、はんだ付けパッドのピッチが狭い電子基板にも対応するという観点から、１μｍ以上３５μｍ以下であることがより好ましく、３μｍ以上３２μｍ以下であることが特に好ましい。なお、平均粒子径は、動的光散乱式の粒子径測定装置により測定できる。
【００５７】
［はんだ組成物の製造方法］
本実施形態のはんだ組成物は、前記熱硬化性フラックス組成物と前記（Ｃ）はんだ粉末とを前記の所定の割合で配合し、撹拌混合することで製造できる。
【００５８】
［電子基板の製造方法］
次に、本実施形態の電子基板の製造方法について説明する。
本実施形態の電子基板の製造方法は、前述した本実施形態のはんだ組成物を用いる方法であって、以下説明する水溶性プリフラックス工程、塗布工程、搭載工程、リフロー工程および熱硬化工程を備える。
【００５９】
水溶性プリフラックス工程においては、配線基板の電極端子上に、水溶性プリフラックスによる保護被膜を形成する。
配線基板としては、プリント配線基板、配線が設けられたシリコン基板などが挙げられる。
電極端子の材質としては、公知の導電性材料（銅、銀、金など）を適宜用いることができる。なお、水溶性プリフラックスによる保護被膜を形成する観点から、配線基板は、少なくとも一部には、銅からなる電極端子を有することが好ましい。
水溶性プリフラックスとしては、適宜公知の水溶性プリフラックスを用いることができる。また、保護被膜の形成方法についても、適宜公知の方法を採用できる。
【００６０】
塗布工程においては、水溶性プリフラックス工程後の電極端子上に、はんだ組成物を塗布する。
塗布装置としては、例えば、ディスペンサー、スクリーン印刷機、ジェットディスペンサー、およびメタルマスク印刷機などが挙げられる。
塗膜の厚み（塗膜厚）は、適宜設定できる。
【００６１】
搭載工程においては、電子部品をはんだ組成物上に搭載する。
電子部品としては、チップ部品、ＢＧＡパッケージ、チップサイズパッケージなどが挙げられる。
搭載工程で用いる装置としては、公知のチップマウント装置を適宜用いることができる。
【００６２】
リフロー工程においては、電子部品が搭載された配線基板を加熱することにより、はんだ粉末を溶融させ、電子部品を電極端子に接合する。
ここで用いる装置としては、公知のリフロー炉を適宜用いることができる。
リフロー条件は、はんだの融点に応じて適宜設定すればよい。例えば、Ｓｎ−Ａｕ−Ｃｕ系のはんだ合金を用いる場合には、プリヒートを温度１５０〜１８０℃（好ましくは、１５０〜１６０℃）で６０〜１２０秒間行い、ピーク温度を２２０〜２６０℃（好ましくは、２３０〜２５０℃）に設定すればよい。
【００６３】
熱硬化工程においては、前記熱硬化性フラックス組成物を加熱して硬化させる。
加熱条件としては、加熱温度が、１４０℃以上２２０℃以下であることが好ましく、１５０℃以上２００℃以下であることがより好ましい。加熱温度が前記範囲内であれば、熱硬化性フラックス組成物を十分に硬化させることができ、電子基板に搭載された電子部品への悪影響も少ない。
加熱時間は、１０分間以上３時間以下であることが好ましく、１時間以上２時間以下であることがより好ましい。加熱時間が前記範囲内であれば、熱硬化性フラックス組成物を十分に硬化させることができ、電子基板に搭載された電子部品への悪影響も少ない。
【００６４】
以上のような電子基板の製造方法によれば、熱硬化性フラックス組成物の硬化物により、はんだバンプによる接合部を補強できる。また、本実施形態のはんだ組成物は、水溶性プリフラックス処理が施された配線基板に使用する場合でも、はんだ溶融性が優れている。そのため、本実施形態の電子基板の製造方法によれば、適切なリフローはんだ付けができる。
【実施例】
【００６５】
次に、本発明を実施例および比較例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。なお、実施例および比較例にて用いた材料を以下に示す。
（（Ａ１）成分）
脂環式エポキシ樹脂Ａ：構造式（１−１−１）で表される脂環式エポキシ樹脂、商品名「セロキサイド２０２１Ｐ」、ダイセル社製
脂環式エポキシ樹脂Ｂ：構造式（１−２−１）で表される脂環式エポキシ樹脂、商品名「Ｓｙｎａ−Ｅｐｏｘｙ２８Ｅ」、ＳＹＮＡＳＩＡ社製
脂環式エポキシ樹脂Ｃ：構造式（１−１−３）で表される脂環式エポキシ樹脂、商品名「セロキサイド２０８１」、ダイセル社製
脂環式エポキシ樹脂Ｄ：一般式（１−４）で表される化合物に相当する脂環式エポキシ樹脂、商品名「エポリードＧＴ４０１」、ダイセル社製
脂環式エポキシ樹脂Ｅ：一般式（２−１）で表される化合物に相当する脂環式エポキシ樹脂、商品名「ＥＨＰＥ３１５０」、ダイセル社製
脂環式エポキシ樹脂Ｆ：構造式（３−１）で表される脂環式エポキシ樹脂、商品名「ＤＥ−１０２」、ＪＸＴＧエネルギー社製
脂環式エポキシ樹脂Ｇ：構造式（４−１）で表される脂環式エポキシ樹脂、商品名「ＤＥ−１０３」、ＪＸＴＧエネルギー社製
（（Ａ２）成分）
エポキシ樹脂Ａ：ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、商品名「ＥＰＩＣＬＯＮ  ＥＸＡ−８３０ＬＶＰ」、ＤＩＣ社製
エポキシ樹脂Ｂ：ナフタレン型エポキシ樹脂、商品名「ＥＰＩＣＬＯＮ  ＨＰ−４０３２Ｄ」、ＤＩＣ社製
（（Ｂ）成分）
活性剤Ａ：アジピン酸
活性剤Ｂ：ｎ−ブチルアミンアジピン酸塩
活性剤Ｃ：ピコリン酸
（（Ｃ）成分）
はんだ粉末：粒子径分布２０〜３８μｍ（平均粒子径：３０μｍ）、はんだ融点２１７〜２２０℃、はんだ合金Ｓｎ−Ａｕ３.０−Ｃｕ０．５
（他の成分）
硬化剤Ａ：２−エチルイミダゾール
硬化剤Ｂ：４，４’−オキシジフタル酸無水物
他の熱硬化性樹脂：液状フェノール樹脂、商品名「ＭＥＨ−８０００Ｈ」、明和化成社製
チクソ剤：商品名「ゲルオールＤ」、新日本理化社製
【００６６】
［実施例１］
脂環式エポキシ樹脂Ａ８９質量％、活性剤Ａ４質量％、活性剤Ｂ５質量％およびチクソ剤２質量％を容器に投入し、粉砕混合機にて、粉砕し混合し分散させて熱硬化性フラックス組成物を得た。
その後、得られた熱硬化性フラックス組成物１５質量％およびはんだ粉末８５質量％（合計で１００質量％）を容器に投入し、混練機にて混合することではんだ組成物を調製した。
次に、チップ部品を搭載できる基板（導体の材質：銅、水溶性プリフラックス処理あり）を準備し、この基板の電極端子上に、メタルマスク印刷機により得られたはんだ組成物を印刷した。塗膜の厚みは、１５０μｍであった。次に、チップ部品（３２１６チップ）を、塗膜形成後の基板の電極端子上に搭載し、リフロー炉（タムラ製作所社製）に通して加熱した。ここでのリフロー条件は、プリヒート温度が１５０〜１８０℃（６０秒間）で、温度２２０℃以上の時間が５０秒間で、ピーク温度が２４５℃である。その後、リフロー後の基板を、加熱炉に投入し、温度１５０℃にて２時間の加熱処理を施して、評価用基板を作製した。
【００６７】
［実施例２〜１３および比較例１〜４］
表１に示す組成に従い各材料を配合した以外は実施例１と同様にして、はんだ組成物および評価用基板を得た。
【００６８】
＜はんだ組成物の評価＞
はんだ組成物の評価（フラックス残さ中の気泡、はんだ溶融性、セルフアライメント性）を以下のような方法で行った。得られた結果を表１に示す。
（１）フラックス残さ中の気泡
評価用基板からチップ部品を取り除き、フラックス残さを拡大鏡にて観察した。そして、下記の基準に従って、フラックス残さ中の気泡を評価した。
◎：フラックス残さ中に、気泡がない。
○：フラックス残さ中に、小さな気泡が、僅かにある。
△：フラックス残さ中に、小さな気泡がある。
×：フラックス残さ中に、大きな気泡が数多くある。
（２）はんだ溶融性
基板（導体の材質：銅、水溶性プリフラックス処理あり）を準備し、この基板の電極端子上に、メタルマスク印刷機により得られたはんだ組成物を印刷した。メタルマスクの開口直径は、６．５ｍｍであり、塗膜の厚みは、１５０μｍであった。次に、リフロー炉（タムラ製作所社製）に通して加熱した。ここでのリフロー条件は、プリヒート温度が１５０〜１８０℃（６０秒間）で、温度２２０℃以上の時間が５０秒間で、ピーク温度が２４５℃である。そして、はんだの溶融状態を目視にて観察し、下記の基準に従って、はんだ溶融性を評価した。
◎：はんだ組成物を塗布した部分は、全て、はんだでぬれた状態である。
○：はんだ組成物を塗布した部分の大半は、はんだでぬれた状態である。
△：はんだ組成物を塗布した部分の一部を除き、はんだでぬれた状態である。
×：はんだ組成物を塗布した部分の大半は、はんだでぬれていない状態である。
（３）セルフアライメント性
チップ部品を３０°ずらして基板の電極端子上に搭載した以外は、各実施例および各比較例と同様にして、セルフアライメント性の評価用基板を作製した。この評価用基板を観察し、リフロー工程後のチップ部品のずれを観察した。そして、下記の基準に従って、セルフアライメント性を評価した。
○：チップ部品が正常な位置にはんだ付けされている。
△：チップ部品の位置に、僅かにずれが生じている。
×：チップ部品の位置に、ずれが生じている。
（４）放置試験後のはんだ溶融性
温度２３℃、湿度６０％の雰囲気下にて、はんだ組成物を開封状態で、５日間放置する放置試験を行った。そして、この放置試験後のはんだ組成物を使用して、上記（２）はんだ溶融性の試験を行い、同様の基準に従って、放置試験後のはんだ溶融性を評価した。
【００６９】
【表１】
2019150873.tif 000014
【００７０】
表１に示す結果からも明らかなように、本発明のはんだ組成物を用いた場合（実施例１〜１３）には、フラックス残さ中の気泡、はんだ溶融性、およびセルフアライメント性が良好であることが分かった。従って、本発明によれば、水溶性プリフラックス処理が施された配線基板に使用する場合でも、はんだ溶融性が優れることが確認された。
これに対し、脂環式エポキシ樹脂を含有しない場合（比較例１〜４）には、フラックス残さ中の気泡、はんだ溶融性、およびセルフアライメント性のいずれか１つ以上が不十分となることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明のはんだ組成物は、電子機器のプリント配線基板などの電子基板に電子部品を実装するための技術として特に好適に用いることができる。