JP2013248628A - Flux for solder joint and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数のバンプを有する電子部品を半田接合により回路部材に実装して電子部品実装構造体を製造する際に使用する半田接合用フラックスおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to a solder bonding flux used when an electronic component having a plurality of bumps is mounted on a circuit member by solder bonding to manufacture an electronic component mounting structure, and a method for manufacturing the same.
電子機器には、様々な電子部品が組み込まれており、これらの電子部品は複数の電極を有する回路部材（例えば回路基板）の所定の位置に接合された状態で、実装構造体として機器に内蔵されている。近年の電子機器の小型化に伴い、機器に組み込まれる電子部品は小型化が進んでいることから、フリップチップやチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）などの電子部品が基板に搭載されることが多くなってきている。 Various electronic components are incorporated in an electronic device, and these electronic components are incorporated in a device as a mounting structure in a state where they are joined to a predetermined position of a circuit member (for example, a circuit board) having a plurality of electrodes. Has been. As electronic devices have been downsized in recent years, electronic components incorporated in the devices have been downsized, and electronic components such as flip chips and chip size packages (CSP) are often mounted on a substrate. ing.
フリップチップやＣＳＰなどの電子部品は、複数の端子が規則的に配置された主面を有し、各端子には半田製のバンプ（電極）が形成されている。そのような電子部品を、例えば回路基板に実装するには、バンプをランドと称される基板電極（接続端子）に着地させて加熱し、溶融（リフロー）させた後、放冷することにより、電子部品と基板との相互接続が行われる。これにより、電子部品の各端子は基板の電極と電気的に導通するとともに、電子部品は、半田接合部により基板に保持される。 Electronic components such as flip chips and CSPs have a main surface on which a plurality of terminals are regularly arranged, and solder bumps (electrodes) are formed on each terminal. In order to mount such an electronic component on, for example, a circuit board, a bump is landed on a substrate electrode (connection terminal) called a land, heated, melted (reflowed), and then allowed to cool, Interconnection between the electronic component and the substrate is performed. Thereby, each terminal of the electronic component is electrically connected to the electrode of the substrate, and the electronic component is held on the substrate by the solder joint portion.
上記のような半田接合部の機能に鑑みて、半田接合部の強度及び耐久性は可能な限り大きくすることが望ましい。しかしながら、バンプ及びランドが酸化しやすい金属（例えば銅、錫）を含むような場合には、バンプ及びランドに酸化被膜が形成されやすい。そして、そのような酸化被膜は、半田接合部の強度及び耐久性を低下させる原因となり得る。このため、バンプ及びランドの酸化被膜は、半田接合部を形成するときに除去されていることが好ましい。そこで、酸化被膜を除去するために、バンプに予めフラックスを塗布した後、バンプと基板電極とを接合することが一般的に行われている。 In view of the function of the solder joint as described above, it is desirable to increase the strength and durability of the solder joint as much as possible. However, when bumps and lands contain a metal that easily oxidizes (eg, copper, tin), an oxide film is likely to be formed on the bumps and lands. Such an oxide film can cause a decrease in the strength and durability of the solder joint. For this reason, it is preferable that the oxide film of a bump and a land is removed when forming a solder joint part. Therefore, in order to remove the oxide film, it is a common practice to apply a flux to the bumps in advance and then bond the bumps to the substrate electrodes.
ところが、基板などの回路部材は一般に反りを有している。そして、電子部品のバンプの径（高さ）も、一様ではない場合がある。このため、基板に設けられた複数のランドに、電子部品に設けられた複数のバンプを着地させようとすると、一部のバンプとランドとの間でギャップを生じることがある。バンプとランドとの間にギャップがある状態で半田接合処理を実行すると、溶融した半田バンプがランドに十分に濡れ拡がらずに、半田接合部の接合強度及び耐久性が不十分となることがある。 However, circuit members such as substrates generally have warpage. The diameter (height) of the bumps of the electronic component may not be uniform. For this reason, when trying to land a plurality of bumps provided on the electronic component on a plurality of lands provided on the substrate, a gap may be generated between some of the bumps and the land. If the solder joint process is performed with a gap between the bump and the land, the melted solder bump does not sufficiently spread over the land and the joint strength and durability of the solder joint may be insufficient. is there.
そこで、特許文献１では、フラックスに金属粉を含ませることが提案されている。これにより、半田バンプとランドとの間にギャップがある場合にも、半田バンプが溶融して生成される溶融半田が、フラックス中の金属粉を内部に取込ながら、金属粉の間を伝わって、ランドまで容易に到達する。このように、溶融半田の見かけ上の体積が増大するために、半田バンプとランドとの間にギャップがある場合にも、溶融半田をランドまで容易に濡れ拡がらせることができる。
Therefore, in
また、バンプ及びランドの酸化被膜を半田接合のときに除去する有効な方法として、還元性を有する活性剤をフラックスに添加することも考えられる。そして、この場合には、活性剤は、バンプ及びランドの表面に偏り無く作用させるために、フラックスに完全に溶解されるか、極小の粒子としてフラックスに含まれることが望ましいと考えられていた。 In addition, as an effective method for removing the oxide films on the bumps and lands at the time of soldering, it is conceivable to add a reducing activator to the flux. In this case, it is considered that the activator is desirably completely dissolved in the flux or contained in the flux as extremely small particles in order to act on the bump and land surfaces without deviation.
しかし、フラックスに溶解させた活性剤は、半田バンプを溶融させる際の加熱によりフラックスの粘度が低下した際に、重力方向に沈降することがある。半田バンプとランドとの間にギャップがある状態で活性剤が沈降すると、上方に配された電極（通常はバンプ）の近傍に十分な量の活性剤が存在しなくなり、その電極の酸化被膜の除去が不十分となることがある。その結果、十分な強度及び耐久性を有する半田接合部を形成できないことがある。特に、特許文献１のように、フラックスに金属粉を含ませた場合には、金属粉がスペーサとなって、沈降した活性剤と半田バンプとの接触が妨げられるため、半田バンプの酸化被膜の除去が不十分となる可能性が高くなる。
However, the activator dissolved in the flux may settle in the direction of gravity when the viscosity of the flux is reduced by heating when melting the solder bump. When the activator settles with a gap between the solder bump and the land, there is no sufficient amount of activator in the vicinity of the upper electrode (usually the bump), and the oxide film of the electrode does not exist. Removal may be insufficient. As a result, a solder joint having sufficient strength and durability may not be formed. In particular, as in
これに対し、電子部品を基板に押し付けることで、上記のギャップを解消するような運用を行うことも考えられる。しかし、電子部品を回路部材に大きな力で押し付けると、電子部品や回路部材が破損する可能性がある。従って、このような方法により、上記のギャップを解消することは、必ずしも望ましいことではない。 On the other hand, it is also conceivable to perform an operation that eliminates the above-mentioned gap by pressing an electronic component against the substrate. However, if the electronic component is pressed against the circuit member with a large force, the electronic component or the circuit member may be damaged. Accordingly, it is not always desirable to eliminate the above gap by such a method.
以上の点に鑑みて、本発明は、フラックスに含ませた還元性を有する活性剤を、半田接合部の形成時に各電極に有効に作用させることができ、これにより、十分な強度及び耐久性を有する半田接合部を形成することができる、電子部品実装構造体の製造方法および電子部品実装装置を提供することを目的とする。 In view of the above points, the present invention can effectively cause a reducing activator contained in a flux to act on each electrode at the time of forming a solder joint, thereby providing sufficient strength and durability. It is an object of the present invention to provide an electronic component mounting structure manufacturing method and an electronic component mounting apparatus capable of forming a solder joint portion having the following.
本発明の一局面は、半田接合用フラックスに関し、前記フラックスは、例えば、複数の半田バンプを有する電子部品を、前記複数の半田バンプに対応する複数の電極が設けられた搭載領域を有する回路部材に搭載する電子部品実装構造体の製造方法であって、前記複数の半田バンプに、フラックスを塗布する工程と、前記フラックスが塗布された複数の半田バンプが、それぞれ対応する前記電極に着地するように、前記電子部品を前記回路部材に搭載する工程と、加熱により前記半田バンプを溶融させて、溶融した半田を前記電極に接触させた後、放冷することにより、前記電子部品を前記回路部材に接合する工程と、を含む製造方法で使用するものであり、
前記フラックスは、樹脂成分を含む流動性を有する基材と、粒子状の固体成分と、を含み、
前記固体成分が、金属酸化物を還元する作用を有する活性剤と、薄片状または鱗片状の金属粉と、を含み、
前記活性剤の平均粒子径Ｄａが、前記金属粉の厚さＬｃの平均値Ｌｃａｖより大きい、半田接合用フラックスに関する。
One aspect of the present invention relates to a solder bonding flux, and the flux includes, for example, an electronic component having a plurality of solder bumps, and a circuit member having a mounting region provided with a plurality of electrodes corresponding to the plurality of solder bumps. A method of manufacturing an electronic component mounting structure to be mounted on a plurality of solder bumps, the step of applying a flux to the plurality of solder bumps, and the plurality of solder bumps coated with the flux landing on the corresponding electrodes, respectively. In addition, the electronic component is mounted on the circuit member, the solder bump is melted by heating, the molten solder is brought into contact with the electrode, and then allowed to cool, whereby the electronic component is mounted on the circuit member. To be used in a manufacturing method including,
The flux includes a fluid base material containing a resin component, and a particulate solid component,
The solid component includes an active agent having an action of reducing a metal oxide, and a flaky or scaly metal powder,
It is related with the soldering flux whose average particle diameter Da of the said activator is larger than the average value Lcav of the thickness Lc of the said metal powder.
本発明の別の局面は、樹脂成分と、前記樹脂成分を溶解する溶剤と、金属酸化物を還元する作用を有する活性剤と、薄片状または鱗片状の金属粉と、を含むフラックス原料の混合物を調製する工程を有し、
前記混合物を調製する工程は、加熱により前記活性剤を前記樹脂成分または前記溶剤の少なくとも一部に溶解させた後、徐冷により前記活性剤を再結晶化させる工程を含み、
前記再結晶化により、前記金属粉の厚さＬｃの平均値Ｌｃａｖより大きい平均粒子径Ｄａを有する前記活性剤の結晶を生成させる、半田接合用フラックスの製造方法に関する。
Another aspect of the present invention is a mixture of flux raw materials, which includes a resin component, a solvent that dissolves the resin component, an activator that has a function of reducing metal oxides, and flaky or scaly metal powder. Having a step of preparing
The step of preparing the mixture includes a step of dissolving the active agent in at least a part of the resin component or the solvent by heating, and then recrystallizing the active agent by slow cooling.
The present invention relates to a method for producing a soldering flux, wherein the crystal of the activator having an average particle diameter Da larger than the average value Lcav of the thickness Lc of the metal powder is generated by the recrystallization.
本発明のフラックスは、例えば、複数の半田バンプを有する電子部品を、前記複数の半田バンプに対応する複数の電極が設けられた搭載領域を有する回路部材に実装する電子部品実装装置において、前記電子部品を供給する部品供給部と、前記回路部材を保持して位置決めする回路部材保持部と、フラックスの膜を供給する転写ユニットと、前記複数の半田バンプを、前記フラックスの膜に接触させた後、前記複数の半田バンプが、それぞれ対応する前記電極に着地するように、前記電子部品を前記回路部材に搭載する電子部品搭載機構と、加熱により前記バンプを溶融させ、溶融した半田を前記電極に接触させた後、放冷することにより、前記電子部品を前記回路部材に接合するリフロー機構と、を備える、電子部品実装装置において使用される。 The flux of the present invention is, for example, an electronic component mounting apparatus that mounts an electronic component having a plurality of solder bumps on a circuit member having a mounting region provided with a plurality of electrodes corresponding to the plurality of solder bumps. After contacting the flux film with a component supply part for supplying parts, a circuit member holding part for holding and positioning the circuit member, a transfer unit for supplying a film of flux, and the plurality of solder bumps An electronic component mounting mechanism for mounting the electronic component on the circuit member so that the plurality of solder bumps land on the corresponding electrode, and the bump is melted by heating, and the molten solder is applied to the electrode. A reflow mechanism that joins the electronic component to the circuit member by allowing it to cool after being contacted, and used in an electronic component mounting apparatus It is.
本発明によれば、フラックスに含ませた還元性を有する活性剤を、半田接合部の形成時に各電極に有効に作用させることができる。よって、十分な強度及び耐久性を有する半田接合部を形成することができる。 According to the present invention, the reducing activator contained in the flux can be effectively applied to each electrode when the solder joint is formed. Therefore, a solder joint having sufficient strength and durability can be formed.
本発明は、複数の半田バンプを有する電子部品を、その複数の半田バンプに対応する複数の電極（以下、ランドともいう）が設けられた搭載領域を有する回路部材に搭載する、電子部品実装構造体の製造方法に関連する。この方法は、複数の半田バンプに、フラックスを塗布する工程と、フラックスが塗布された複数の半田バンプが、それぞれ対応する電極に着地するように、電子部品を回路部材に搭載する工程と、加熱により半田バンプを溶融させて、溶融した半田を電極に接触させた後、放冷することにより、電子部品を回路部材に接合する工程と、を含む。 The present invention provides an electronic component mounting structure in which an electronic component having a plurality of solder bumps is mounted on a circuit member having a mounting region provided with a plurality of electrodes (hereinafter also referred to as lands) corresponding to the plurality of solder bumps. Related to body manufacturing methods. This method includes a step of applying a flux to a plurality of solder bumps, a step of mounting an electronic component on a circuit member such that the plurality of solder bumps to which the flux is applied land on the corresponding electrodes, and heating. And a step of joining the electronic component to the circuit member by allowing the solder bump to melt, bringing the melted solder into contact with the electrode, and then allowing to cool.
そして、本方法においては、フラックスは、樹脂成分を含む流動性を有する基材と、粒子状の固体成分とを含む。固体成分は、金属酸化物を還元する作用を有する活性剤と、薄片状または鱗片状の金属粉とを含む。そして、活性剤の平均粒子径Ｄａは、金属粉の厚さＬｃの平均値Ｌｃａｖよりも大きい。 And in this method, a flux contains the base material which has the fluidity | liquidity containing a resin component, and a particulate solid component. The solid component includes an activator having an action of reducing a metal oxide and flaky or scaly metal powder. The average particle diameter Da of the activator is larger than the average value Lcav of the thickness Lc of the metal powder.
上記のように、フラックスに金属粉を含ませることで、半田バンプとランドとの間にギャップがある場合にも、それにより不足が生じる金属材料を補充することができる。つまり、フラックスが金属粉を含むことで、半田バンプが溶融して生成される溶融半田が、フラックス中の金属粉を内部に取込ながら、金属粉の間を伝わって、ランドまで容易に到達する。このように、溶融半田の見かけ上の体積が増大するために、半田バンプとランドとの間にギャップがある場合にも、溶融半田をランドまで容易に濡れ拡がらせることができる。したがって、上記のようなギャップがある場合にも、半田バンプとランドとを、半田接合部により、十分な強度及び耐久性で接合することができる。 As described above, by including metal powder in the flux, even when there is a gap between the solder bump and the land, the metal material that causes shortage can be replenished. In other words, when the flux contains metal powder, the molten solder generated by melting the solder bumps can easily reach the land through the metal powder while taking in the metal powder in the flux. . Thus, since the apparent volume of the molten solder increases, even when there is a gap between the solder bump and the land, the molten solder can be easily spread to the land. Therefore, even when there is a gap as described above, the solder bump and the land can be joined with sufficient strength and durability by the solder joint portion.
そして、本方法においては、活性剤の平均粒子径Ｄａは、金属粉の厚さＬｃの平均値Ｌｃａｖよりも大きくされている。これにより、半田バンプとランドとの間のギャップが、ある程度大きい場合（図１５参照）にも、少なくとも一部分の活性剤は、下方に沈殿する金属粉の隙間に入り込まずに、その金属粉の上に残る。これは、活性剤よりも金属粉の比重が大きいためである。これにより、活性剤が沈降する場合にも、上方に配置される電極（通常は、半田バンプ）の近傍に十分な量の活性剤を存在させることが可能となる。よって、上方に配置される電極の酸化被膜をも、活性剤の作用により有効に除去することが可能となるので、十分な強度及び耐久性を有する半田接合部を形成することが可能となる。 In this method, the average particle diameter Da of the activator is larger than the average value Lcav of the thickness Lc of the metal powder. Thus, even when the gap between the solder bump and the land is large to some extent (see FIG. 15), at least a part of the activator does not enter the gap between the metal powders that precipitate downward, and the top of the metal powders. Remain in. This is because the specific gravity of the metal powder is greater than that of the active agent. Thereby, even when the activator settles, a sufficient amount of activator can be present in the vicinity of the electrode (usually a solder bump) disposed above. Therefore, since the oxide film of the electrode disposed above can be effectively removed by the action of the activator, a solder joint portion having sufficient strength and durability can be formed.
また、半田バンプとランドとの間にギャップがあっても、そのギャップがあまり大きくない場合（図１６参照）には、活性剤が比較的大きな粒径を有することで、その活性剤が半田バンプとランドとの間に挟まれる。これにより、たとえ活性剤が沈降しても、十分な量の活性剤を、上方に配置される電極の近傍にも容易に存在させることができる。よって、上方に配置される電極の酸化被膜をも、活性剤の作用により有効に除去することが可能となるので、十分な強度及び耐久性を有する半田接合部を形成することが可能となる。 Further, even if there is a gap between the solder bump and the land, if the gap is not so large (see FIG. 16), the activator has a relatively large particle size, so that the activator is solder bump. And the land. Thereby, even if the active agent settles, a sufficient amount of the active agent can be easily present in the vicinity of the electrode disposed above. Therefore, since the oxide film of the electrode disposed above can be effectively removed by the action of the activator, a solder joint portion having sufficient strength and durability can be formed.
ここで、複数の半田バンプにフラックスを塗布する工程には、フラックスの膜を形成し、その膜に複数の半田バンプの少なくとも下端部を接触させる工程を含ませることができる。これにより、電子部品が多数の半田バンプを有する場合にも、全ての半田バンプに適量のフラックスを速やかに付与することが可能となる。 Here, the step of applying the flux to the plurality of solder bumps may include a step of forming a flux film and contacting at least the lower end portions of the plurality of solder bumps with the film. Accordingly, even when the electronic component has a large number of solder bumps, it is possible to quickly apply an appropriate amount of flux to all the solder bumps.
そして、フラックスの膜は、金属粉の厚さ方向が膜の法線方向に配向するように、スキージングにより形成するのが好ましい。これにより、薄片状または鱗片状の金属粉は、図１４に示すように、膜の面方向と平行な状態で膜の内部に配置される。その結果、半田バンプを膜に接触させて、半田バンプにフラックスを付着させたときに、薄片状または鱗片状の金属粉が水平方向と平行な状態となり易い。したがって、下方に沈殿した金属粉の層の上に粒子径の大きい活性剤が載りやすくなる。その結果、より確実に、上方の電極の近傍に十分な量の活性剤を存在させることが可能となる。 The flux film is preferably formed by squeezing so that the thickness direction of the metal powder is oriented in the normal direction of the film. Thereby, as shown in FIG. 14, the flaky or scaly metal powder is arranged inside the film in a state parallel to the surface direction of the film. As a result, when the solder bump is brought into contact with the film and the flux is attached to the solder bump, the flaky or scaly metal powder tends to be in a state parallel to the horizontal direction. Therefore, an activator having a large particle diameter is likely to be placed on the metal powder layer precipitated downward. As a result, a sufficient amount of activator can be present in the vicinity of the upper electrode more reliably.
ここで、活性剤の平均粒子径Ｄａは、１〜５０μｍであるのが好ましく、５〜２５μｍであるのがより好ましい。平均粒子径Ｄａを５０μｍ以下とすることで、例えばスキージングによりフラックスの膜を生成するときに、活性剤の粒子がスキージにより引きずられて、膜にスジが入り、膜厚が不均一になるのを防止することができる。
活性剤の平均粒子径Ｄａは、活性剤の粒子の断面図または側面図を、例えば任意の３０個の粒子について撮影し、各断面図または各側面図の最大径をそれぞれ求め、その平均値をＤａとして求めればよい。
Here, the average particle diameter Da of the activator is preferably 1 to 50 μm, and more preferably 5 to 25 μm. When the average particle diameter Da is 50 μm or less, for example, when a flux film is generated by squeezing, the particles of the activator are dragged by the squeegee, streaks enter the film, and the film thickness becomes uneven. Can be prevented.
The average particle diameter Da of the active agent is obtained by taking a cross-sectional view or a side view of the particles of the active agent, for example, about 30 arbitrary particles, obtaining the maximum diameter of each cross-sectional view or each side view, and calculating the average value thereof. What is necessary is just to obtain | require as Da.
また、フラックスに含まれる金属粉の量は、５〜５０質量％であるのが好ましく、２０〜４５質量％であるのがより好ましい。また、フラックスに含まれる活性剤の量は、１〜１０質量％であるのが好ましく、４〜８質量％であるのがより好ましい。フラックスに含まれる金属粉の量及び活性剤の量を、このような範囲の量とすることで、バンプとランドとの間にギャップが生じた場合にも、バンプ及びランドの近傍に、より確実に、十分な量の活性剤を存在させることができる。また、ギャップの存在により不足する溶融半田を金属粉により有効に補うことができる。 Moreover, it is preferable that the quantity of the metal powder contained in a flux is 5-50 mass%, and it is more preferable that it is 20-45 mass%. Moreover, it is preferable that it is 1-10 mass%, and, as for the quantity of the active agent contained in a flux, it is more preferable that it is 4-8 mass%. By setting the amount of the metal powder and the amount of the activator included in the flux within such ranges, even when a gap is generated between the bump and the land, the vicinity of the bump and the land is more sure. A sufficient amount of active agent may be present. Moreover, the molten solder which is insufficient due to the presence of the gap can be effectively compensated by the metal powder.
さらに、金属粉は、第１金属成分のコアと、そのコアの表面を被覆する第２金属成分のコーティング層とを有し、第１金属成分は、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、ＩｎおよびＢｉよりなる群から選択される少なくとも１種であり、第２金属成分は、Ａｕ、ＡｇおよびＰｄよりなる群から選択される少なくとも１種であるのが好ましい。このように、金属粉に、半田との濡れ性が良く、かつ比較的高い融点を有する金属でコーティングを施すことで、半田バンプが溶融する温度まで加熱されたときにも、金属粉が固体の状態のままで留まりやすい。これにより、バンプとランドとの間にギャップが生じた場合にも、溶融半田が、金属粉を内包しながら金属粉の間を伝わって、ランドまで容易に到達する。したがって、そのような場合にも、バンプとランドとの間に十分な強度及び耐久性を有する半田接合部を形成することが可能となる。 Further, the metal powder has a first metal component core and a second metal component coating layer covering the surface of the core, and the first metal component is made of Sn, Cu, Zn, In and Bi. It is at least one selected from the group, and the second metal component is preferably at least one selected from the group consisting of Au, Ag and Pd. As described above, when the metal powder is coated with a metal having good solder wettability and a relatively high melting point, the metal powder is solid even when heated to a temperature at which the solder bumps melt. It is easy to stay in state. As a result, even when a gap is generated between the bump and the land, the molten solder can easily reach the land by being transmitted through the metal powder while containing the metal powder. Therefore, even in such a case, it is possible to form a solder joint having sufficient strength and durability between the bump and the land.
活性剤は、特に限定されないが、融点９０℃以上の有機酸であるのが好ましい。有機酸は、金属酸化物を還元する能力が高く、安価で入手しやすいためである。また、有機酸の融点を１３０℃以上とすることで、半田接合処理の直前まで、活性剤を固体として存在させることが容易となる。 The activator is not particularly limited, but is preferably an organic acid having a melting point of 90 ° C. or higher. This is because organic acids have a high ability to reduce metal oxides and are easily available at low cost. Further, by setting the melting point of the organic acid to 130 ° C. or higher, it becomes easy to make the activator exist as a solid until immediately before the solder bonding process.
活性剤として使用できる有機酸としては、例えば、アビエチン酸、安息香酸、グルタル酸、シュウ酸、ピコリン酸などが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、複数種を組み合わせて用いてもよい。 Examples of the organic acid that can be used as the activator include abietic acid, benzoic acid, glutaric acid, oxalic acid, and picolinic acid. These may be used alone or in combination of two or more.
回路部材は、代表的には、回路基板が挙げられるが、半導体素子、半導体素子を樹脂で封止したパッケージ部品等でもよい。すなわち、本発明は、半導体素子の上面に更に半導体素子を実装するチップ・オン・チップ（ＣＯＣ）構造や、パッケージ部品の上面に更にパッケージ部品を実装するパッケージ・オン・パッケージ（ＰＯＰ）構造の電子部品実装構造体の製造方法であってもよい。 The circuit member is typically a circuit board, but may be a semiconductor element, a package component in which the semiconductor element is sealed with a resin, or the like. That is, the present invention provides an electronic device having a chip-on-chip (COC) structure in which a semiconductor element is further mounted on the upper surface of the semiconductor element and a package-on-package (POP) structure in which a package component is further mounted on the upper surface of the package component. The manufacturing method of a component mounting structure may be sufficient.
また、本発明は、複数の半田バンプを有する電子部品を、複数の半田バンプに対応する複数の電極が設けられた搭載領域を有する回路部材に実装する電子部品実装装置に関連する。本装置は、電子部品を供給する部品供給部と、回路部材を保持して位置決めする回路部材保持部と、樹脂成分を含む流動性を有する基材と、粒子状の固体成分とを含み、固体成分が、金属酸化物を還元する作用を有する活性剤と、薄片状または鱗片状の金属粉とを含み、活性剤の平均粒子径Ｄａが、金属粉の厚さＬｃの平均値Ｌｃａｖより大きいフラックスの膜を供給する転写ユニットと、複数の半田バンプを、フラックスの膜に接触させた後、複数の半田バンプが、それぞれ対応する電極に着地するように、電子部品を回路部材に搭載する電子部品搭載機構と、加熱によりバンプを溶融させ、溶融した半田を電極に接触させた後、放冷することにより、電子部品を回路部材に接合するリフロー機構と、を備える。 The present invention also relates to an electronic component mounting apparatus for mounting an electronic component having a plurality of solder bumps on a circuit member having a mounting area provided with a plurality of electrodes corresponding to the plurality of solder bumps. The apparatus includes a component supply unit that supplies electronic components, a circuit member holding unit that holds and positions a circuit member, a fluid base material including a resin component, and a particulate solid component, The component includes an activator having an action of reducing metal oxide and flaky or scaly metal powder, and the average particle diameter Da of the activator is larger than the average value Lcav of the thickness Lc of the metal powder. An electronic component that mounts an electronic component on a circuit member such that a plurality of solder bumps land on corresponding electrodes after a transfer unit that supplies the film and a plurality of solder bumps are brought into contact with the flux film A mounting mechanism; and a reflow mechanism that joins the electronic component to the circuit member by melting the bump by heating, bringing the molten solder into contact with the electrode, and then allowing to cool.
電子部品搭載機構は、特に限定されないが、例えば、後で詳述する電子部品実装ラインを構成する電子部品搭載装置の搭載ヘッドや、電子部品を吸引する機構や電子部品を加圧する機構を備えた各種電子部品接合装置（ボンダー）などが挙げられる。また、リフロー機構も、特に限定されないが、後で詳述する電子部品実装ラインを構成する移動式のリフロー炉や、上記ボンダーが備える加熱機構などが挙げられる。 The electronic component mounting mechanism is not particularly limited. For example, the electronic component mounting mechanism includes a mounting head of an electronic component mounting device that constitutes an electronic component mounting line, which will be described in detail later, a mechanism for sucking an electronic component, and a mechanism for pressing the electronic component. Various electronic component joining devices (bonders) can be mentioned. Also, the reflow mechanism is not particularly limited, and examples thereof include a mobile reflow furnace constituting an electronic component mounting line, which will be described in detail later, and a heating mechanism provided in the bonder.
ここで、転写ユニットは、金属粉の厚さ方向が膜の法線方向に配向するように、スキージングによりフラックスの膜を形成する機能を有する。 Here, the transfer unit has a function of forming a flux film by squeezing so that the thickness direction of the metal powder is oriented in the normal direction of the film.
フラックスに含まれる金属粉は、より詳細には、長軸Ｌａ、長軸に垂直な短軸Ｌｂおよび厚さＬｃを有する。ここで、長軸Ｌａは、金属粉の最大径であり、短軸Ｌｂは、長軸の中間点における直径であり、厚さＬｃは、長軸Ｌａと短軸Ｌｂとの交点における厚さである。長軸Ｌａと短軸Ｌｂとは直交する。ただし、厚さＬｃを求める場合に、厳密にＬａ、Ｌｂを測定する必要はない。金属粉を一方向に配向させ、図５に示すような断面図または側面図を、例えば任意の３０個の金属粉について撮影し、各断面図または各側面図の最大径の中間点Ｐにおける厚さをそれぞれ求め、その平均値をＬｃとして求めればよい。中間点Ｐは、平均的には、厳密に求められる長軸Ｌａと短軸Ｌｂとの交点に対応すると考えられるからである。 More specifically, the metal powder contained in the flux has a major axis La, a minor axis Lb perpendicular to the major axis, and a thickness Lc. Here, the major axis La is the maximum diameter of the metal powder, the minor axis Lb is the diameter at the midpoint of the major axis, and the thickness Lc is the thickness at the intersection of the major axis La and the minor axis Lb. is there. The major axis La and the minor axis Lb are orthogonal to each other. However, when determining the thickness Lc, it is not necessary to strictly measure La and Lb. The metal powder is oriented in one direction, and a cross-sectional view or a side view as shown in FIG. 5 is taken for, for example, any 30 metal powders, and the thickness at the midpoint P of the maximum diameter of each cross-sectional view or each side view The average value may be obtained as Lc. This is because, on the average, the intermediate point P is considered to correspond to the intersection of the long axis La and the short axis Lb that is strictly determined.
本発明に係るフラックスは、例えば、樹脂成分と、樹脂成分を溶解する溶剤と、金属酸化物を還元する作用を有する活性剤と、薄片状または鱗片状の金属粉と、を含むフラックス原料の混合物を調製する工程を有する。ここで、上記混合物を調製する工程は、加熱により活性剤を樹脂成分または溶剤の少なくとも一部に溶解させた後、徐冷により活性剤を再結晶化させる工程を含む。そして、活性剤の再結晶化では、金属粉の厚さＬｃの平均値Ｌｃａｖより大きい平均粒子径Ｄａを有する活性剤の結晶を生成させる。 The flux according to the present invention is, for example, a mixture of flux raw materials including a resin component, a solvent that dissolves the resin component, an activator that has a function of reducing metal oxides, and flaky or scaly metal powder. The process of preparing. Here, the step of preparing the mixture includes a step of dissolving the active agent in at least a part of the resin component or the solvent by heating and then recrystallizing the active agent by slow cooling. In the recrystallization of the active agent, crystals of the active agent having an average particle diameter Da larger than the average value Lcav of the thickness Lc of the metal powder are generated.
なお、フラックス原料のうち、活性剤以外の成分の少なくとも一部は、再結晶化の後に、上記混合物と混合してもよい。例えば、溶剤および金属粉の少なくとも一部は、活性剤の再結晶化の後で、上記混合物に添加してもよい。 In addition, you may mix at least one part of components other than an activator among a flux raw material with the said mixture after recrystallization. For example, at least a portion of the solvent and metal powder may be added to the mixture after recrystallization of the active agent.
活性剤の再結晶化を促進する観点から、徐冷は０．１℃／分〜１０℃／分の冷却速度で行うことが好ましい。さらに、活性剤の再結晶化の後、混合物を０〜１０℃で静置することが好ましい。 From the viewpoint of promoting the recrystallization of the activator, the slow cooling is preferably performed at a cooling rate of 0.1 ° C./min to 10 ° C./min. Furthermore, the mixture is preferably allowed to stand at 0 to 10 ° C. after recrystallization of the active agent.
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
まず、複数の半田バンプを有する電子部品およびこれを搭載する基板の構造について説明する。
図１は、パッケージの主面に複数の半田バンプを有する電子部品２００の一例の正面図である。電子部品２００は、複数のバンプ２０４で基板の電極（ランド）に接続されるボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）型のパッケージを有する。図２は、電子部品２００の底面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
First, an electronic component having a plurality of solder bumps and a structure of a substrate on which the electronic component is mounted will be described.
FIG. 1 is a front view of an example of an
ＢＧＡ型電子部品２００は、パッケージを構成する薄い部品内基板（インターポーザ）２０１と、その上面に実装された半導体素子２０２と、半導体素子２０２を被覆する封止樹脂２０３とを具備する。部品内基板２０１の下面は、電子部品２００の主面２０１ｓを構成しており、主面２０１ｓには、半導体素子２０２の複数の外部端子２０２ａが規則的に行列状に配列されている。各々の外部端子２０２ａにはバンプ２０４が設けられている。
The BGA type
なお、図１および図２に示す構造は、ＢＧＡ型電子部品の構造の一例に過ぎず、複数の半田バンプを有する電子部品には、上記以外にも様々な形態のフリップチップやＣＳＰが含まれる。 The structure shown in FIGS. 1 and 2 is merely an example of the structure of the BGA type electronic component, and the electronic component having a plurality of solder bumps includes various forms of flip chip and CSP other than the above. .
図３に示すように、基板１０１は、ＢＧＡ型電子部品２００の複数のバンプ２０４とそれぞれ接続される第１電極１０２ａ（ランド）が設けられた第１搭載領域を有する。必要に応じて、第１搭載領域の少なくとも一部には、補強用樹脂として、熱硬化性樹脂を塗布してもよい。また、基板１０１は、ＢＧＡ型電子部品２００以外の部品を搭載するための領域を有していてもよい。
As shown in FIG. 3, the
図４は、ＢＧＡ型電子部品２００とともに基板１０１に搭載されることのある小型電子部品２１０の一例の斜視図である。小型電子部品は、例えば、少なくとも１つの接続用端子２１１を有するチップ型電子部品である。チップ型電子部品としては、例えばチップ抵抗、チップＬＥＤ、チップコンデンサなどが挙げられる。チップ型電子部品２１０が搭載される基板には、図３に示すように、チップ型部品２１０の接続用端子２１１と接続される複数の第２電極１０２ｂを有する第２搭載領域が設けられている。このような電子部品２１０は、第２電極１０２ｂにスクリーン印刷によりクリーム半田を塗布し、クリーム半田を介して接続用端子２１１を第２電極１０２ｂに着地させることにより、基板１０１に搭載される。
FIG. 4 is a perspective view of an example of a small
次に、電子部品実装構造体の製造方法の一例について説明する。
本実施形態に係る方法は、パッケージの主面に複数の半田バンプを有する電子部品（以下、第１電子部品）を準備する工程、複数の半田バンプに対応する複数の電極が設けられた搭載領域（以下、第１搭載領域）を有する回路部材を準備する工程、複数の半田バンプに、フラックスを塗布する工程、フラックスが塗布された複数の半田バンプが、それぞれ対応する電極に着地するように、電子部品を回路部材に搭載する工程、加熱により半田バンプを溶融させて、溶融した半田を電極に接触させた後、放冷することにより、電子部品を回路部材に接合する工程（リフロー工程）、を含む。
Next, an example of a method for manufacturing an electronic component mounting structure will be described.
The method according to the present embodiment includes a step of preparing an electronic component having a plurality of solder bumps (hereinafter referred to as a first electronic component) on the main surface of the package, and a mounting region provided with a plurality of electrodes corresponding to the plurality of solder bumps. (Hereinafter referred to as a first mounting region) a step of preparing a circuit member, a step of applying a flux to a plurality of solder bumps, and a plurality of solder bumps to which the flux is applied land on the corresponding electrodes, A step of mounting the electronic component on the circuit member, a step of melting the solder bump by heating, bringing the molten solder into contact with the electrode, and allowing to cool, thereby joining the electronic component to the circuit member (reflow step); including.
本実施形態に係る方法は、さらに、チップ型電子部品のような接続用端子２１１を有する電子部品２１０（以下、第２電子部品）を準備し、基板１０１に設けられた接続用端子２１１に対応する第２電極に、スクリーン印刷によりクリーム半田を塗布し、接続用端子２１１がクリーム半田を介して第２電極に着地するように、第２電子部品２１０を基板１０１に搭載する工程を含んでもよい。この工程はリフロー工程の前に行われる。
The method according to the present embodiment further prepares an electronic component 210 (hereinafter referred to as a second electronic component) having a
ここで、フラックスは、樹脂成分を含む流動性を有する基材と、粒子状の固体成分と、を含む。固体成分は、金属酸化物を還元する作用を有する活性剤と、薄片状または鱗片状の金属粉と、を含む。そして、活性剤の平均粒子径Ｄａは、金属粉の厚さＬｃの平均値Ｌｃａｖより大きい。 Here, the flux includes a fluid base material containing a resin component and a particulate solid component. The solid component includes an active agent having an action of reducing a metal oxide and flaky or scaly metal powder. The average particle diameter Da of the activator is larger than the average value Lcav of the thickness Lc of the metal powder.
フラックスは、半田接合の際に、ランドの表面及び半田バンプの表面に存在する酸化物などを除去したり、半田の表面張力を低減したりする作用を有する材料である。これらの作用（以下、活性作用）により、半田とランドとの濡れ性が大きくなり、信頼性の高い良好な半田接合が可能となる。 The flux is a material having an action of removing oxides and the like existing on the surface of the land and the surface of the solder bump and reducing the surface tension of the solder at the time of solder joining. By these actions (hereinafter referred to as “active action”), the wettability between the solder and the lands increases, and good solder bonding with high reliability becomes possible.
樹脂成分を含む基材は、特に限定されないが、例えば、ロジンのようなベース剤、溶剤、チキソ性付与剤などの混合物である。ベース剤としては、ロジンの他に、変性ロジン、ポリアルキレングリコール（例えばポリエチレングリコール等）、ポリアミド樹脂等が好ましい。溶剤としては、例えば、ブチルカルビトール、イソプロピルアルコールなどを使用することができる。チキソ性付与剤には、脂肪酸アミド、カルナバワックス、ひまし油、蜜ろう等を使用することができる。 Although the base material containing a resin component is not specifically limited, For example, it is a mixture of a base agent such as rosin, a solvent, a thixotropic agent, and the like. As the base agent, in addition to rosin, modified rosin, polyalkylene glycol (for example, polyethylene glycol), polyamide resin and the like are preferable. As the solvent, for example, butyl carbitol, isopropyl alcohol, or the like can be used. As the thixotropic agent, fatty acid amide, carnauba wax, castor oil, beeswax and the like can be used.
フラックスの樹脂成分は、熱硬化性樹脂を含むこともできる。熱硬化性樹脂としては、特に限定されないが、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂などを用いることができる。熱硬化性樹脂は、硬化剤、硬化促進剤などを含んでもよい。硬化剤としては、酸無水物、脂肪族または芳香族アミン、イミダゾールまたはその誘導体などが好ましく用いられ、硬化促進剤としては、ジシアンジアミドなどを例示できる。 The resin component of the flux can also include a thermosetting resin. Although it does not specifically limit as a thermosetting resin, An epoxy resin, a phenol resin, a melamine resin, a urethane resin etc. can be used. The thermosetting resin may contain a curing agent, a curing accelerator, and the like. As the curing agent, an acid anhydride, an aliphatic or aromatic amine, imidazole or a derivative thereof is preferably used, and examples of the curing accelerator include dicyandiamide.
活性剤は、金属酸化物を還元する作用を有することから、フラックスによるバンプ表面に生成した半田の酸化被膜を除去する作用が高められる。活性剤としては、有機酸の他に、塩基性化合物（例えばジエチルアミン塩酸塩、塩酸アニリン等）等を用いることもできる。有機酸としては、アビエチン酸、安息香酸、グルタル酸、シュウ酸、ピコリン酸、クエン酸、ステアリン酸などを用いることができる。活性剤は１種を単独で用いてもよく、複数種を組み合わせて用いてもよい。複数種の活性剤を併用する場合、活性剤の少なくとも１種が固体であればよく、全てが固体である必要はない。なお、固体成分の活性剤は、室温（２５℃）で固体であればよいが、活性剤の融点は９０℃以上であることが好ましい。 Since the activator has an action of reducing the metal oxide, the action of removing the oxide film of the solder generated on the bump surface by the flux is enhanced. As the activator, in addition to the organic acid, a basic compound (for example, diethylamine hydrochloride, aniline hydrochloride, etc.) can be used. As the organic acid, abietic acid, benzoic acid, glutaric acid, oxalic acid, picolinic acid, citric acid, stearic acid and the like can be used. An activator may be used individually by 1 type and may be used in combination of multiple types. When using multiple types of active agent together, at least 1 type of an active agent should just be a solid, and all do not need to be a solid. The solid component activator may be solid at room temperature (25 ° C.), but the activator preferably has a melting point of 90 ° C. or higher.
図５に金属粉の一例を厚み方向に切断した断面図を示す。図６に、金属粉の一例の外観を上面図（ａ）及び正面図（ｂ）により示す。図示例の金属粉２２０は、第１金属成分のコア２２１と、コア２２１の表面を被覆する第２金属成分のコーティング層２２２とを有する。第１金属成分は、例えば、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、ＩｎおよびＢｉよりなる群から選択される少なくとも１種であり、第２金属成分は、例えば、Ａｕ、ＡｇおよびＰｄよりなる群から選択される少なくとも１種である。
FIG. 5 shows a cross-sectional view of an example of the metal powder cut in the thickness direction. In FIG. 6, the external appearance of an example of metal powder is shown by the top view (a) and the front view (b). The
金属粉２２０は、長軸Ｌａ、長軸Ｌａに垂直な短軸Ｌｂ及び厚さＬｃを有する。長軸Ｌａは、金属粉２２０の最大径であり、短軸Ｌｂは、長軸Ｌａの中間点における直径であり、厚さＬｃは、長軸Ｌａと短軸Ｌｂとの交点Ｐｘにおける厚さである。厚さＬｃの平均値Ｌｃａｖと、活性剤の平均粒子径Ｄａとは、活性剤とバンプとの接触をより確実に確保する観点からは、０．８×Ｄａ≧Ｌｃａｖという関係を満たすことが好ましく、０．６×Ｄａ≧Ｌｃａｖという関係を満たすことがより好ましい。
The
次に、図７を参照して、フラックスの製造方法の一例について説明する。
まず、原料である、ベース剤などの樹脂成分、溶剤、活性剤、チキソ性付与剤、及び金属粉を準備する（Ｓ１）。次に、それらの原料を予備攪拌する（Ｓ２）。その後、加熱攪拌機等を使用して、上記の原料を、５０〜２００℃の所定温度にまで加熱しながら、ベース剤及び活性剤が全て溶解するまで攪拌する（Ｓ３）。なお、加熱温度は、ベース剤及び活性剤が溶解しやすい温度に、適宜設定することができる。
Next, an example of a flux manufacturing method will be described with reference to FIG.
First, a resin component such as a base agent, a solvent, an activator, a thixotropic agent, and a metal powder, which are raw materials, are prepared (S1). Next, the raw materials are preliminarily stirred (S2). Then, using a heating stirrer or the like, the above raw materials are stirred to a predetermined temperature of 50 to 200 ° C. until the base agent and the active agent are completely dissolved (S3). The heating temperature can be appropriately set to a temperature at which the base agent and the activator are easily dissolved.
ベース剤及び活性剤が全て溶解すると、加熱攪拌後の原料を徐冷する徐冷工程を実施する（Ｓ４）。この徐冷工程においては、０．１〜１０℃／分の冷却速度で攪拌後の原料を冷却することが好ましい。より好ましくは、０．２〜８℃／分であり、さらに好ましくは、０．３〜６℃／分である。そのような原料の冷却速度は、原料を容れた容器の周りを断熱材で覆ったり、２５〜６０℃の範囲の適宜温度の水により原料を冷却したりすることで達成することができる。 When all of the base agent and the activator are dissolved, a slow cooling step of slowly cooling the raw material after heating and stirring is performed (S4). In this slow cooling process, it is preferable to cool the raw material after stirring at a cooling rate of 0.1 to 10 ° C./min. More preferably, it is 0.2-8 degreeC / min, More preferably, it is 0.3-6 degreeC / min. Such a cooling rate of the raw material can be achieved by covering a container containing the raw material with a heat insulating material or cooling the raw material with water at an appropriate temperature in the range of 25 to 60 ° C.
上記のように加熱攪拌後の原料を徐冷することで、活性剤を再結晶させることが可能となる。これにより、所望の粒径の活性剤の結晶を得ることもできる。なお、従来、フラックスが活性剤の比較的大きな結晶を含むことは好ましくないと考えられていた。このため、従来、加熱攪拌後の原料は、通常、１０℃／分よりも速い冷却速度（例えば１５〜４０℃／分）で冷却していた。 By gradually cooling the raw material after heating and stirring as described above, the activator can be recrystallized. Thereby, the crystal | crystallization of the activator of a desired particle size can also be obtained. Conventionally, it has been considered undesirable for the flux to contain relatively large crystals of activator. For this reason, conventionally, the raw material after heating and stirring is usually cooled at a cooling rate (for example, 15 to 40 ° C./min) faster than 10 ° C./min.
これに対して、本実施形態のフラックスでは、活性剤を一度完全に溶解した後で再結晶化するように、加熱攪拌後の原料を徐冷している。そのように活性剤を再結晶化することで、比較的大きくかつ均一なサイズの結晶を得ることができ、均一なサイズの活性剤の固形成分を得ることができる。また、活性剤の結晶を単に他の成分とともに攪拌するよりも、活性剤の固形成分をフラックスに均一に分散することができる。 On the other hand, in the flux of this embodiment, the raw material after heating and stirring is gradually cooled so that the active agent is completely dissolved once and then recrystallized. By recrystallizing the active agent as such, relatively large and uniform size crystals can be obtained, and a solid component of the active agent of uniform size can be obtained. Also, the solid component of the activator can be uniformly dispersed in the flux rather than simply stirring the activator crystals with other components.
次に、徐冷した後の混合物について、粘度、チキソ性、異物の有無などを検査する（Ｓ５）。そして、検査結果に応じて、溶剤を追加したり、金属粉を追加したりするなどの成分の調節を行う（Ｓ６）。その後、混合物を低温（例えば０〜１０℃）で所定期間（例えば１〜１０日）静置する（Ｓ７）。これにより、活性剤の結晶の成長を促すことができる。 Next, the mixture after slow cooling is inspected for viscosity, thixotropy, presence of foreign matter, and the like (S5). And according to a test result, adjustment of components, such as adding a solvent or adding metal powder, is performed (S6). Thereafter, the mixture is allowed to stand at a low temperature (for example, 0 to 10 ° C.) for a predetermined period (for example, 1 to 10 days) (S7). Thereby, growth of the crystal | crystallization of an active agent can be accelerated | stimulated.
以下、図８のフローチャート、並びに図９及び図１０の説明図を参照しながら、基板１０１に第１電子部品２００と第２電子部品２１０とを搭載する場合を例にとって、電子部品実装構造体の製造方法について説明する。
Hereinafter, the case where the first
基板１０１には、図９（ａ）に示すように、第１電子部品２００のバンプ２０４と接続される第１電極１０２ａ及び第２電子部品２１０の端子２１１と接続される第２電極１０２ｂが設けられている。そのような基板１０１を、所定の電子部品実装装置に供給する（Ｓ１１）。そして、基板１０１上の第１電極１０２ａの位置を、カメラ画像等を使用して認識する（Ｓ１２）。
As shown in FIG. 9A, the
なお、必要に応じて、第１電極１０２ａをマスクで遮蔽するなどして、事前に、第２電極１０２ｂに、スクリーン印刷などの手法により、図９（ｂ）に示すように、クリーム半田１０３を塗布してもよい。また、図９（ｃ）に示すように、基板の第１搭載領域の少なくとも一部に、熱硬化性樹脂１０５を補強用樹脂として塗布してもよい。このとき、熱硬化性樹脂１０５は、第１電子部品２００を基板１０１上の所定の位置に載置したときに、熱硬化性樹脂１０５の少なくとも頂部が部品内基板１０２の周縁部と接触する位置（補強位置１０４）に塗布されるのが好ましい。これにより、熱硬化性樹脂１０５を熱硬化させた硬化樹脂により、部品内基板２０１の周縁部を基板１０１と接合することが可能となる。
As shown in FIG. 9B, the
熱硬化性樹脂１０５の塗布方法としては、所定の樹脂塗布装置に設置されている様々な方向に移動可能な塗布ヘッドを利用して、ディスペンス方式で行うことが好ましい。塗布ヘッド３２３は、熱硬化性樹脂１０５を吐出する塗布ノズル３２３ｄ（図１８参照）を具備する。ただし、塗布方法は特に限定されず、可能な場合には、スクリーン印刷装置により熱硬化性樹脂を第１搭載領域に塗布してもよい。
As a method for applying the
次に、第１電子部品２００を、吸着ヘッド等により吸着し（Ｓ１３）、その状態で、バンプ２０４の位置を、カメラ画像等を使用して認識する（Ｓ１４）。そして、後で詳しく説明するように、フラックス転写装置において、フラックスの塗膜を形成する（Ｓ１５）。なお、フラックスの塗膜を形成するタイミングは特に限定されない。また、フラックスの塗膜の面積は、一回の塗膜形成により複数の電子部品のバンプにフラックスを転写できるような大きさに設定することが、実装工程の効率化の観点から望ましい。
Next, the first
次に、図１０（ａ）に示すように、そのフラックスの塗膜を転写することで、吸着ヘッドが具備する吸引ノズル３２４ｄにより吸着された第１電子部品２００の複数のバンプ２０４にフラックス２０６を付与する（Ｓ１６）。なお、複数のバンプ２０４にフラックス２０６を付与する方法は、これに限定されるものではない。
Next, as shown in FIG. 10A, by transferring the coating film of the flux, the
次に、カメラ画像等を使用して、各バンプ２０４にフラックスが良好に付与されているかを検査し（Ｓ１７）、フラックスが良好に付与されていなければ、フラックスの再転写を行う。フラックスが良好に付与されていれば、カメラ画像等を使用して、各バンプ２０４の位置を再度認識する（Ｓ１８）。そして、その認識結果に基づいて、図１０（ｂ）に示すように、第１電子部品２００を基板１０１の第１搭載領域に搭載する（Ｓ１９）。このとき、第１電子部品２００の下面（主面）の周縁部が補強位置１０４に塗布された熱硬化性樹脂１０５と接触する。
Next, using a camera image or the like, it is inspected whether the flux is satisfactorily applied to each bump 204 (S17). If the flux is not satisfactorily applied, the flux is retransferred. If the flux is satisfactorily applied, the position of each
次に、必要に応じて、図１０（ｃ）に示すように、第２電子部品２１０が基板１０１に搭載される。なお、第２電子部品２１０の搭載は、第１電子部品２００の搭載の前後のいずれに行ってもよい。
Next, as necessary, the second
その後、第１電子部品２００及び第２電子部品２１０を搭載した基板１０１は、リフロー装置で加熱される（Ｓ２０）。後述の理由で、リフロー時には全てのバンプ２０４と第１電極１０２ａがフラックス２０６で十分に濡れた状態になるため、溶融したバンプは基板のランド１０２ａに十分に濡れ広がることができる。従って、半田接合部における導通と十分な接合強度が確保される。また、リフロー時には、同時に、クリーム半田１０３中の半田成分も溶融し、第２電極１０２ｂに濡れ広がる。リフロー工程が終了すると、図１０（ｄ）に示すように、半田は冷却されて固化し、第１電子部品２００及び第２電子部品２１０の各々の端子が基板１０１の対応する電極に接合される。熱硬化性樹脂１０５は、硬化して、樹脂補強部１０５ａを形成する。
Thereafter, the
次に、フラックスを転写によりバンプに付与するフラックス付与工程を更に詳しく説明する。図１１に、フラックスを転写によりバンプに付与するためのフラックス転写装置を上面図により示す。図１２及び図１３に、フラックス転写装置を、側方から見た断面図により示す。 Next, the flux application process for applying flux to the bumps by transfer will be described in more detail. FIG. 11 is a top view of a flux transfer apparatus for applying flux to bumps by transfer. 12 and 13 are sectional views of the flux transfer device as viewed from the side.
フラックス転写装置３２０は、水平に配置されたベーステーブル３２０ａを有する。ベーステーブル３２０ａの上には、長方形の水平な内底面３２１ａを有する皿状の転写テーブル３２１が設置されている。転写テーブル３２１の上方には、スキージユニット３２２が配置されている。スキージユニット３２２は、転写テーブルの幅とほぼ等しい長さを有する第１スキージ部材３２２ａと第２スキージ部材３２２ｂとを備え、これらはそれぞれ一定の間隔をあけて平行に配置されている。各スキージ部材は、スキージユニット３２２に内蔵された昇降機構によって昇降自在、すなわち転写テーブル３２１に形成される塗膜に対して進退自在となっている。
The
図１２及び図１３に示す例では、転写テーブル３２１の内底面３２１ａと、一方のスキージ部材である第２スキージ部材３２２ｂの先端との間隔を一定の間隔Ｌ１に保って、スキージユニット３２２を、矢印の方向（図の左方向）に、内底面３２１ａの一端側（図の右端側）から所定幅だけ水平に移動させている。その結果、第２スキージ部材３２２ｂにより、転写テーブル３２１内のフラックス２０６が薄く引き延ばされ、所定幅のフラックス２０６の塗膜が形成されている。その後、図１３に示すように、第１電子部品２００の半田バンプ２０４をフラックス２０６の塗膜に接触させ、半田バンプ２０４にフラックス２０６を転写する。なお、フラックス転写装置３２０では、他方のスキージ部材である第１スキージ部材３２２ａの先端と、転写テーブル３２１の内底面３２１ａとの間隔を一定の間隔Ｌ１に保って、スキージユニット３２２を、矢印と逆の方向（図の右方向）に、内底面３２１ａの他端側から所定幅だけ水平に移動させることで、所定幅のフラックス２０６の塗膜を形成する動作も行われる。
In the example shown in FIGS. 12 and 13, the
図１４に、上記のようなスキージングで形成される塗膜の詳細を模式的に示す。図１５及び図１６に、半田バンプに付着したフラックスの詳細を模式的に示す。
塗膜２０６ａは、上記の間隔Ｌ１を適宜に設定することで、第２スキージ部材３２２ｂの動きにより、鱗片状または薄片状の金属粉２２０が塗膜２０６ａの中で水平に寝た状態とすることができる。その状態でフラックスの塗膜２０６ａをバンプ２０４に転写すると、図１５及び図１６に示すように、バンプ２０４に付着したフラックス２０６の内部でも金属粉が水平に寝た状態となり易い。
In FIG. 14, the detail of the coating film formed by the above squeezing is shown typically. 15 and 16 schematically show the details of the flux adhered to the solder bumps.
The
その結果、図１５に示すように、バンプとランドとの間のギャップが比較的大きい場合にも、先に沈降する金属粉２２０の上から活性剤３３０の結晶が沈降する。このとき、活性剤３３０の結晶の平均粒径Ｄａが、金属粉２２０の平均厚みＬｃａｖよりも大きいことから、少なくとも一部の活性剤３３０の結晶は、金属粉２２０上に載るような形で、バンプ２０４の近傍に残る。そして、比較的小さな活性剤３３０の結晶は金属粉２２０の間に入り込んで、ランドの近辺まで到達する。これにより、ランド及びバンプ２０４の両方の酸化被膜を有効に除去することが可能となる。
As a result, as shown in FIG. 15, even when the gap between the bump and the land is relatively large, the crystals of the
また、図１６に示すように、バンプとランドとの間のギャップが比較的小さい場合には、活性剤３３０の比較的大きな結晶が、バンプ２０４とランドとの間に挟み込まれる形となる。これにより、ランド及びバンプ２０４の両方に活性剤３３０が有効に作用して、両電極の酸化被膜を有効に除去することができる。
As shown in FIG. 16, when the gap between the bump and the land is relatively small, a relatively large crystal of the
次に、電子部品実装装置の一例である実装ラインの構成について図１７を参照して説明する。
電子部品実装ライン３００は、複数の装置を基板搬送コンベアで連結したものであり、連結した基板搬送コンベアによって基板を上流から下流へ移動させながら基板へのクリーム半田印刷、電子部品搭載、リフロー等を順次行うものである。
Next, a configuration of a mounting line which is an example of an electronic component mounting apparatus will be described with reference to FIG.
The electronic
電子部品実装ライン３００は、（i）第１電子部品２００を搭載する第１搭載領域及び第２電子部品２１０を搭載する第２搭載領域を有する基板１０１を供給する基板供給装置３０１と、（ii）基板供給装置３０１から供給された基板１０１の第２搭載領域の第２電極１０２ｂに、スクリーン印刷によりクリーム半田を塗布するスクリーン印刷装置３０２と、（iii）基板１０１の第１搭載領域の少なくとも一部に、熱硬化性樹脂１０５を塗布する樹脂塗布装置３０３と、（iv）樹脂塗布装置３０３から搬送された基板１０１の第１搭載領域に、ＢＧＡ型の第１電子部品２００を搭載する第１電子部品搭載装置３０４と、（v）クリーム半田が塗布された第２電極１０２ｂに第２電子部品２１０を搭載する第２電子部品搭載装置３０５と、（vi）第１電子部品及び第２電子部品を搭載した基板１０１を加熱して半田を溶融させることにより第１電子部品２００及び第２電子部品２１０を基板１０１に半田接合するリフロー装置３０６と、（vii）基板回収装置３０７と、を具備する。
The electronic
ここで、樹脂塗布装置３０３は、熱硬化性樹脂を第１搭載領域に供給する塗布ヘッドを具備し、第１電子部品搭載装置は、ＢＧＡ型の第１電子部品を供給する部品供給部と、基板を保持して位置決めする基板保持部と、フラックスの塗膜を供給する転写ユニットと、第１電子部品を移動させる搭載ヘッドとを具備する。搭載ヘッドは、吸引ノズルによって第１電子部品をピックアップし、保持するとともに、吸引を解除してリリースすることが可能であり、かつ部品供給部、基板保持部及び転写ユニットの上方を移動可能である。
Here, the
図１８は、電子部品実装ライン３００の一部分である、樹脂塗布装置３０３と、第１電子部品搭載装置３０４と、第２電子部品搭載装置３０５と、を接続した構成を上方から見た構成図である。
樹脂塗布装置３０３と第１電子部品搭載装置３０４とは、各装置のステージを形成する基台に設けられた基板搬送コンベア３０９ａ，３０９ｂを連結することで、スクリーン印刷装置３０２から搬送されてきた基板１０１を搬送するためのラインを構成している。基板搬送コンベア３０９ａ，３０９ｂは、各装置において、電子部品の搭載や樹脂の塗布を行う作業位置まで基板を搬送して位置決めするための基板保持部として機能する。
なお、図１８中の矢印は、電子部品実装ライン３００の上流から下流への進行方向を示す。
FIG. 18 is a configuration diagram of a configuration in which a
The
In addition, the arrow in FIG. 18 shows the advancing direction from the upstream of the electronic
樹脂塗布装置３０３は、中央部に配置された基板搬送コンベア３０９ａと、熱硬化性樹脂１０５を吐出する塗布ノズル３２３ｄを有する塗布ヘッド３２３を備えている。樹脂塗布装置３０３は、基板保持部３１０ａに位置決めされた基板１０１の第１搭載領域の少なくとも一部に、熱硬化性樹脂１０５を塗布する。塗布ヘッド３２３はＸＹＺ移動機構（図示せず）に支持されており、所定の制御部によるＸＹＺ移動機構の制御によって、基板搬送コンベア３０９ａの上方空間を、水平方向ならびに上下方向へ移動する。塗布ヘッド３２３の移動及び塗布ノズル３２３ｄからの熱硬化性樹脂１０５の吐出などの動作は、制御部からの指令により制御される。
The
第１電子部品搭載装置３０４は、中央部に配置された基板搬送コンベア３０９ｂと、第１部品供給部３１４と、搭載ヘッド３２４と、図１１〜１３に示したようなフラックスの塗膜を形成する転写ユニット３２０とを備える。第１電子部品搭載装置３０４は、樹脂塗布装置３０３から搬送され、基板保持部３１０ｂに位置決めされた基板１０１の第１搭載領域に、第１電子部品２００を搭載する。第１電子部品搭載装置３０４は、基板搬送コンベア３０９ｂを樹脂塗布装置３０３の基板搬送コンベア３０９ａに連結した状態で配置、すなわち樹脂塗布装置３０３の下流に隣接配置されている。このため、樹脂塗布装置３０３で熱硬化性樹脂の塗布を終えた基板は、直ちに第１電子部品搭載装置へ搬送され、第１電子部品が搭載される。第１部品供給部３１４はトレイフィーダであり、複数の第１電子部品２００を収納したトレイが配置されている。搭載ヘッド３２４はＸＹ移動機構（図示せず）に支持されており、所定の制御部によるＸＹ移動機構の制御によって、第１部品供給部３１４から基板搬送コンベア３０９ｂの上方空間を移動する。
The first electronic
第２電子部品搭載装置３０５は、中央部に配置された基板搬送コンベア３０９ｃと、基板搬送コンベア３０９ｃの側方に配置された第２部品供給部３１５と、搭載ヘッド３２５とを備える。第２部品供給部３１５には、第２電子部品２１０を供給するためのテープフィーダが複数個配置されている。搭載ヘッド３２５はＸＹ移動機構（図示せず）に支持されており、所定の制御部によるＸＹ移動機構の制御によって、第２部品供給部３１５から基板搬送コンベア３０９ｃの上方空間を移動する。
The second electronic
搭載ヘッド３２４、３２５は、内蔵された昇降機構によって昇降動作を行う吸引ノズル３２４ｄ、３２５ｄを備えており、吸引ノズルの昇降動作と吸引とによって各部品供給部から各電子部品をピックアップする。搭載ヘッド３２４は、第１電子部品２００をピックアップした後、転写ユニット３２０でフラックスを半田バンプに転写し、その後、基板１０１の第１搭載領域の上方からの昇降動作と吸引解除（真空破壊）によって第１電子部品２００を基板１０１に搭載する。
The mounting heads 324 and 325 include
なお、上記各装置の配置は一例に過ぎず、様々な別の配置を有するラインを構成してもよいし、複数の装置の機能を有する複合型の装置を用いてもよい。例えば、第２電子部品搭載装置３０５は、スクリーン印刷装置３０２と樹脂塗布装置３０３との間に配置してもよい。また、樹脂塗布装置３０３と第１電子部品搭載装置３０４は、一体化されたユニット装置であってもよい。このようなユニット装置においては、塗布ヘッドと搭載ヘッドとが共通の空間を移動できるように一体化されており、より効率的な実装が可能である。また、第１電子部品搭載装置３０４と第２電子部品搭載装置３０５とが一体化されたユニット装置であってもよい。更に、樹脂塗布装置３０３と第１電子部品搭載装置３０４と第２電子部品搭載装置３０５とが一体化されたユニット装置であってもよい。このようなユニット装置においては、塗布ヘッドと搭載ヘッドとが共通の空間を移動できるように一体化されているだけでなく、１つの搭載ヘッドにより、第１電子部品と第２電子部品を基板へ搭載することができる。
Note that the arrangement of each of the above devices is merely an example, and a line having various other arrangements may be configured, or a composite device having a plurality of device functions may be used. For example, the second electronic
さらに、本発明の実装装置は、第１電子部品を回路部材の搭載領域に搭載した後、第１電子部品２００を回路部材に加圧しながら加熱するボンダーの機能を備えてもよい。このような実装装置は、例えば、実装ヘッドと、実装ヘッドに取り付けられて電子部品を保持する実装ツールと、実装ヘッドを移動する実装ヘッド移動機構と、回路部材の電極に電子部品のバンプを接合する間、回路部材を保持する実装ステージと、実装ステージ移動機構（例えばＸＹテーブル）とを含む。実装ヘッドは、公知の超音波発振器、加圧手段、トランスデューサー、超音波ホーン等を含む超音波ヘッドであってもよく、所定の加熱装置、加圧手段等を含む加熱ヘッドであってもよい。実装ツールは、電子部品を吸着して保持するとともに任意の方向に電子部品を移動させ、回路部材に搭載し、回路部材に半田接合する処理を行う。
Furthermore, the mounting apparatus of the present invention may have a bonder function of heating the first
次に、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 Next, the present invention will be described based on examples, but the present invention is not limited to the following examples.
《実施例１》
まず、ＦＲ４基板の所定箇所に、第１電極として３０個のランドを形成した。ランドは、１０個ずつ平行に３列に並べて形成した。真ん中の列のランドは、両側の列のランドよりも若干厚みを小さくした。一方、第１電子部品であるフリップチップＢＧＡ型電子部品に、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系の半田で構成された３０個のバンプ（融点約２２０℃）を、ランドと対応する配置で、３列に形成した。真ん中の列のバンプは、両側の列のバンプよりも若干高さを小さくした。
Example 1
First, 30 lands were formed as first electrodes at predetermined locations on the FR4 substrate. The lands were formed by arranging 10 lands in parallel in 3 rows. The lands in the middle row were slightly thinner than the lands in the rows on both sides. On the other hand, 30 bumps (melting point: about 220 ° C.) made of Sn—Ag—Cu solder are arranged in three rows on the flip chip BGA type electronic component which is the first electronic component in an arrangement corresponding to the land. Formed. The bumps in the middle row were slightly smaller in height than the bumps on both sides.
転写テーブルにスキージを用いて下記フラックスＡの塗膜を形成し、その塗膜をＢＧＡ型電子部品の３０個のバンプに転写した。その後、バンプが対応するランドに着地するように、ＢＧＡ型電子部品を基板に搭載し、基板に対して電子部品を押し付けた。その際、真ん中の列のバンプとランドとの間に平均で５０μｍ程度のギャップが生じるように、ＢＧＡ型電子部品を基板に押し付ける力を調節した。その後、ＢＧＡ型電子部品を搭載した基板をリフロー装置で２４０℃〜２５０℃で加熱して半田接合を行った。 A coating film of the following flux A was formed using a squeegee on a transfer table, and the coating film was transferred to 30 bumps of a BGA type electronic component. Thereafter, the BGA type electronic component was mounted on the substrate so that the bump landed on the corresponding land, and the electronic component was pressed against the substrate. At that time, the force for pressing the BGA type electronic component against the substrate was adjusted so that an average gap of about 50 μm was generated between the bump and land in the middle row. Then, the board | substrate with which the BGA type electronic component was mounted was heated by 240 degreeC-250 degreeC with the reflow apparatus, and the solder joint was performed.
次に、半田接合を終了したＢＧＡ型電子部品を基板から剥がして、ランドにバンプが十分に付着しているかどうかを観察したところ、ランドの全てにバンプの残渣が十分に付着していた。 Next, when the BGA type electronic component that had been soldered was peeled off from the substrate and it was observed whether or not the bumps were sufficiently attached to the lands, the bump residues were sufficiently attached to all of the lands.
＜フラックスＡ＞
ベース剤として４０重量部のロジンを準備した。溶剤として、１５重量部のブチルカルビトールを準備した。チキソ性付与剤として、４重量部のステアリン酸アミドを準備した。活性剤として、６重量部のグルタル酸を準備した。金属粉として、Ｓｎのコアを有し、Ａｇからなるコーティングが施された３５重量部の鱗片状の金属粉を準備した。顕微鏡により、３０個の金属粉をランダムに抽出し、それらの厚さＬｃを測定したところ、その平均値Ｌｃａｖは３．４μｍであった。
<Flux A>
40 parts by weight of rosin was prepared as a base agent. As a solvent, 15 parts by weight of butyl carbitol was prepared. As a thixotropic agent, 4 parts by weight of stearamide was prepared. As an activator, 6 parts by weight of glutaric acid was prepared. As the metal powder, 35 parts by weight of a scaly metal powder having a Sn core and coated with Ag was prepared. When 30 metal powders were extracted at random using a microscope and their thickness Lc was measured, the average value Lcav was 3.4 μm.
上記の原料をアズワン株式会社製のスリーワンモーター、攪拌棒、丸底フラスコ、マントルヒーターを組み合わせて作製した加熱攪拌装置により、１１０℃まで加熱しながら攪拌することで、ベース剤及び活性剤を完全に溶剤に溶解した。その後、０．３℃／分の冷却速度で、加熱攪拌された混合物を、２５℃まで徐冷した。以上のようにして調製したフラックスを、５℃の恒温室の内部で、容器に密閉して７日間放置した。以上により、平均粒子径Ｄａが５．９μｍである活性剤の結晶を含むフラックスＡを作製した。フラックスＡに含まれる金属粉は、３５質量％であり、フラックスＡに含まれる活性剤は、６質量％である。 The base agent and the activator are completely obtained by stirring the above raw materials while heating to 110 ° C with a heating and stirring device prepared by combining a three-one motor, a stir bar, a round bottom flask and a mantle heater manufactured by AS ONE Corporation. Dissolved in solvent. Thereafter, the heated and stirred mixture was gradually cooled to 25 ° C. at a cooling rate of 0.3 ° C./min. The flux prepared as described above was sealed in a container inside a constant temperature room at 5 ° C. and left for 7 days. As described above, a flux A containing an activator crystal having an average particle diameter Da of 5.9 μm was produced. The metal powder contained in the flux A is 35% by mass, and the activator contained in the flux A is 6% by mass.
《比較例１》
実施例１と同じ原料及び同じ加熱攪拌機を使用して、同じ条件で原料を加熱及び攪拌することで、溶剤にベース剤及び活性剤を完全に溶解させた。その後、加熱及び攪拌した混合物を、１７℃／分の冷却速度で２５℃まで急冷した。これにより、平均粒子径が０．９μｍ以下である、小さな活性剤の結晶だけしか含まないフラックスＢを作製した。なお、フラックスＢの金属粉及び活性剤の含有量はフラックスＡと同等である。上記のフラックスＢを用いたこと以外は、実施例１と同様の手順で、ＢＧＡ型電子部品を基板に実装した。
<< Comparative Example 1 >>
Using the same raw material and the same heating stirrer as in Example 1, the base agent and the activator were completely dissolved in the solvent by heating and stirring the raw material under the same conditions. Thereafter, the heated and stirred mixture was rapidly cooled to 25 ° C. at a cooling rate of 17 ° C./min. This produced a flux B containing only small crystals of activator with an average particle size of 0.9 μm or less. The content of the metal powder and the activator of the flux B is equivalent to that of the flux A. A BGA type electronic component was mounted on a substrate in the same procedure as in Example 1 except that the above-described flux B was used.
次に、半田接合を終了したＢＧＡ型電子部品を基板から剥がして、ランドにバンプが十分に付着しているかどうかを観察したところ、真ん中の列のランドの一部（２つのランド）では、バンプの残渣の付着量が、他のランドと比較すると明らかに少なくなっていた。 Next, the BGA type electronic component that has been soldered is peeled off from the substrate, and it is observed whether or not the bumps are sufficiently attached to the lands. As a result, a portion of the lands in the middle row (two lands) The amount of residue deposited was clearly reduced compared to other lands.
以上の実施例１及び比較例１の結果から、本発明によれば、半田バンプとランドとの間にギャップがある場合にも、活性剤を上方の電極（上記の実施例では半田バンプ）の近辺にも存在させることが可能となる。その結果、上方の電極の酸化被膜も、下方の電極の酸化被膜と同様に有効に除去することができる。よって、十分な強度及び耐久性を有する半田接合部を形成することが可能となる。 From the results of Example 1 and Comparative Example 1 described above, according to the present invention, even when there is a gap between the solder bump and the land, the activator is applied to the upper electrode (solder bump in the above example). It can also exist in the vicinity. As a result, the oxide film on the upper electrode can be effectively removed in the same manner as the oxide film on the lower electrode. Therefore, it is possible to form a solder joint having sufficient strength and durability.
本発明の電子部品実装構造体の製造方法及び電子部品実装装置では、複数のバンプを有する電子部品を基板に接合する場合に、フラックスに含ませた活性剤を各電極に有効に作用させることができ、かつ確実な電気的導通と十分な接合強度の確保を可能とするものである。従って、本発明は、ＢＧＡ型電子部品の表面実装の分野において極めて有用である。 In the method for manufacturing an electronic component mounting structure and the electronic component mounting apparatus according to the present invention, when an electronic component having a plurality of bumps is bonded to a substrate, the activator contained in the flux can be effectively applied to each electrode. It is possible to ensure reliable electrical continuity and sufficient bonding strength. Therefore, the present invention is extremely useful in the field of surface mounting of BGA type electronic components.
１０１・・・基板、１０２ａ・・・第１電極、２００・・・第１電子部品（ＢＧＡ型電子部品）、２０１・・・部品内基板、２０１ｓ・・・主面、２０２・・・半導体素子、２０３・・・封止樹脂、２０４・・・バンプ、２０６・・・フラックス、２０６ａ・・・フラックスの塗膜、３０１・・・基板供給装置、３０２・・・スクリーン印刷装置、３０３・・・樹脂塗布装置、３０４・・・第１電子部品搭載装置、３０５・・・第２電子部品搭載装置、３０６・・・リフロー装置、３０７・・・基板回収装置、３０９ａ，３０９ｂ，３０９ｃ・・・基板搬送コンベア、３１４・・・第１部品供給部、３１５・・・第２部品供給部、３２０・・・転写ユニット、３２０ａ・・・ベーステーブル、３２１・・・転写テーブル、３２２・・・スキージユニット、３２２ａ・・・第１スキージ部材、３２２ｂ・・・第２スキージ部材、３２４,３２５・・・搭載ヘッド、３２４ｄ,３２５ｄ・・・吸引ノズル
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記固体成分が、金属酸化物を還元する作用を有する活性剤と、薄片状または鱗片状の金属粉と、を含み、
前記活性剤の平均粒子径Ｄａが、前記金属粉の厚さＬｃの平均値Ｌｃａｖよりも大きい、半田接合用フラックス。 Including a fluid base material containing a resin component, and a particulate solid component,
The solid component includes an active agent having an action of reducing a metal oxide, and a flaky or scaly metal powder,
The soldering flux wherein the average particle diameter Da of the activator is larger than the average value Lcav of the thickness Lc of the metal powder.
前記フラックスに含まれる前記活性剤の量が、１〜１０質量％である、請求項１または２記載の半田接合用フラックス。 The amount of the metal powder contained in the flux is 5 to 50% by mass,
The soldering flux according to claim 1 or 2, wherein the amount of the activator contained in the flux is 1 to 10% by mass.
前記第１金属成分は、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、ＩｎおよびＢｉよりなる群から選択される少なくとも１種であり、
前記第２金属成分は、Ａｕ、ＡｇおよびＰｄよりなる群から選択される少なくとも１種である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の半田接合用フラックス。 The metal powder has a core of a first metal component and a coating layer of a second metal component covering the surface of the core,
The first metal component is at least one selected from the group consisting of Sn, Cu, Zn, In, and Bi,
4. The solder bonding flux according to claim 1, wherein the second metal component is at least one selected from the group consisting of Au, Ag, and Pd. 5.
前記長軸Ｌａは、前記金属粉の最大径であり、
前記短軸Ｌｂは、前記長軸Ｌａの中間点における直径であり、
前記厚さＬｃは、前記長軸Ｌａと前記短軸Ｌｂとの交点における厚さであり、
前記厚さＬｃの平均値Ｌｃａｖと前記活性剤の平均粒子径Ｄａとが、０．８×Ｄａ≧Ｌｃａｖを満たす、請求項１〜６のいずれか１項に記載の半田接合用フラックス。 The metal powder has a major axis La, a minor axis Lb perpendicular to the major axis, and a thickness Lc;
The long axis La is the maximum diameter of the metal powder,
The short axis Lb is a diameter at an intermediate point of the long axis La,
The thickness Lc is the thickness at the intersection of the major axis La and the minor axis Lb,
The solder bonding flux according to claim 1, wherein an average value Lcav of the thickness Lc and an average particle diameter Da of the activator satisfy 0.8 × Da ≧ Lcav.
前記混合物を調製する工程は、加熱により前記活性剤を前記樹脂成分または前記溶剤の少なくとも一部に溶解させた後、徐冷により前記活性剤を再結晶化させる工程を含み、
前記再結晶化により、前記金属粉の厚さＬｃの平均値Ｌｃａｖより大きい平均粒子径Ｄａを有する前記活性剤の結晶を生成させる、半田接合用フラックスの製造方法。 A step of preparing a mixture of a flux raw material containing a resin component, a solvent for dissolving the resin component, an activator having an action of reducing a metal oxide, and a flaky or scaly metal powder,
The step of preparing the mixture includes a step of dissolving the active agent in at least a part of the resin component or the solvent by heating, and then recrystallizing the active agent by slow cooling.
A method for producing a soldering flux, wherein the crystal of the active agent having an average particle diameter Da larger than an average value Lcav of the thickness Lc of the metal powder is generated by the recrystallization.
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