JP6088204B2

JP6088204B2 - Solder composition

Info

Publication number: JP6088204B2
Application number: JP2012238243A
Authority: JP
Inventors: 紀成飯島; 美津希齋藤; 耐一大野; 瞳木村; 倫造橘
Original assignee: Tamura Corp
Current assignee: Tamura Corp
Priority date: 2012-10-29
Filing date: 2012-10-29
Publication date: 2017-03-01
Anticipated expiration: 2032-10-29
Also published as: JP2014087814A

Description

本発明は、はんだ組成物に関する。 The present invention relates to the do's composition.

はんだ組成物（ソルダペースト）は、はんだ粉末にフラックス組成物（ロジン系樹脂、活性剤、および溶剤など）を混練してペースト状にした混合物である。このソルダペーストには、印刷性やはんだ付性とともに、リフロー工程でのプリヒート時におけるダレ（プリヒート時にソルダペーストの塗布膜の形が崩れること）を抑制する性質、いわゆるダレ性が求められる。しかしながら、ソルダペーストのダレ性を向上させるために、ソルダペーストの粘度やチクソ性を高くすると、ソルダペーストの印刷性が低下してしまう傾向にある。このように、印刷性とダレ性とは二律背反の関係にあり、これらを両立させることは困難である。
そこで、所定のブロックポリマーを含有するソルダペーストが提案されている（例えば、特許文献１参照）。 The solder composition (solder paste) is a mixture obtained by kneading a solder powder with a flux composition (such as a rosin resin, an activator, and a solvent) to form a paste. In addition to printability and solderability, this solder paste is required to have a property of suppressing sagging during preheating in the reflow process (the shape of the coating film of the solder paste being destroyed during preheating), so-called sagging properties. However, if the viscosity or thixotropy of the solder paste is increased in order to improve the dripping property of the solder paste, the printability of the solder paste tends to be lowered. Thus, printability and sag are in a trade-off relationship, and it is difficult to achieve both.
Therefore, a solder paste containing a predetermined block polymer has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特開２００２−３３６９９３号公報JP 2002-336993 A

一方、ソルダペーストを用いた印刷工法でバンプ形成をする場合、ファインピッチのバンプ形成に対しては、はんだ粉を微細化し、印刷性を向上させることが重要である。その際に、微小なはんだ粉末がスキージで掻き取られず、メタルマスクや基板上に残るとリフロー後にバンプ高さのばらつきが大きくなるという問題が発生する。
特許文献１に記載されたはんだ組成物（ソルダペースト）では、印刷時にはんだ組成物の掻き取り残りによってバンプ形成後のバンプの高さがばらつき、いわゆるミッシングバンプが発生しやすい。 On the other hand, when bump formation is performed by a printing method using a solder paste, it is important for fine pitch bump formation to make solder powder fine and improve printability. At that time, if the fine solder powder is not scraped off by the squeegee and remains on the metal mask or the substrate, there arises a problem that the variation in the bump height becomes large after the reflow.
In the solder composition (solder paste) described in Patent Document 1, the bump height after bump formation varies depending on the remaining scrape of the solder composition during printing, and so-called missing bumps are likely to occur.

本発明は、印刷時にはんだ組成物の掻き取り残りがほとんどなく、ミッシングバンプの発生を抑制できるはんだ組成物を提供するものである。 The present invention, scraping remains little of the solder composition during printing, there is provided a composition I is Ru can suppress the occurrence of missing bump.

前記課題を解決すべく、本発明は、以下に示すようなはんだ組成物を提供する。
〔１〕印刷工法でバンプ形成をする際に用いるはんだ組成物であって、前記はんだ組成物が、フラックス組成物と、はんだ粉末とを含み、前記フラックス組成物が、ロジン系樹脂、溶剤、有機酸、およびチクソ剤を含み、前記溶剤が、ポリアルキレングリコールモノアルキルエーテルと、ポリアルキレングリコールジアルキルエーテルとの混合物であり、前記チクソ剤の前記フラックス組成物中における粒子径が、グラインドゲージによる測定で１０μｍ以下であり、前記はんだ粉末の粒子径が、以下の条件（Ａ）および（Ｂ）を満たすことを特徴とするはんだ組成物。
（Ａ）積算体積％が１０％となる粒子径が４μｍ以上
（Ｂ）積算体積％が９９％となる粒子径が９μｍ以下
〔２〕上述の〔１〕に記載のはんだ組成物において、前記ポリアルキレングリコールジアルキルエーテルが下記式（１）で示されることを特徴とするはんだ組成物。
Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１Ｏ（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ｍＣ_ｌＨ_２l＋１（１）
（式中、ｎ、ｌは独立に１以上６以下の整数、ｍは２以上４以下の整数を示す。）
〔３〕上述の〔１〕または〔２〕に記載のはんだ組成物において、前記ポリアルキレングリコールモノアルキルエーテルがジエチレングリコールモノヘキシルエーテルである
ことを特徴とするはんだ組成物。
〔４〕上述の〔１〕または〔２〕に記載のはんだ組成物において、前記ポリアルキレングリコールジアルキルエーテルが、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、およびトリエチレングリコールブチルメチルエーテルからなる群から選択される少なくとも１種であることを特徴とするはんだ組成物。
〔５〕上述の〔１〕または〔２〕に記載のはんだ組成物において、前記ポリアルキレングリコールモノアルキルエーテルがジエチレングリコールモノヘキシルエーテルであり、前記ポリアルキレングリコールジアルキルエーテルが、ジエチレングリコールジエチルエーテルおよびジエチレングリコールジブチルエーテルからなる群から選択される少なくとも１種であることを特徴とするはんだ組成物。
〔６〕上述の〔１〕から〔５〕までのいずれかに記載のはんだ組成物において、前記溶剤配合量が前記フラックス組成物全量基準で４１質量％以上４７質量％以下であることを特徴とするはんだ組成物。
〔７〕上述の〔６〕に記載のはんだ組成物において、前記ポリアルキレングリコールジアルキルエーテルの配合量が前記フラックス組成物全量基準で１０質量％以上３８質量％以下であることを特徴とするはんだ組成物。
〔８〕上述の〔１〕から〔７〕までのいずれかに記載のはんだ組成物において、前記有機酸がジカルボン酸であることを特徴とするはんだ組成物。 In order to solve the above problems, the present invention provides a solder composition as shown below.
[1] A solder composition used for bump formation by a printing method, wherein the solder composition includes a flux composition and a solder powder, and the flux composition includes a rosin resin, a solvent, and an organic material. An acid and a thixotropic agent, and the solvent is a mixture of a polyalkylene glycol monoalkyl ether and a polyalkylene glycol dialkyl ether, and the particle size of the thixotropic agent in the flux composition is measured by a grind gauge. A solder composition having a particle size of 10 μm or less and satisfying the following conditions (A) and (B):
(A) Particle diameter at which cumulative volume% is 10% is 4 μm or more. (B) Particle diameter at which cumulative volume% is 99% is 9 μm or less. [2] In the solder composition according to [1] above, A solder composition, wherein the alkylene glycol dialkyl ether is represented by the following formula (1).
C _n H _{2n + 1} O (CH ₂ CH ₂ O) _m C _l H _{2l + 1} (1)
(In the formula, n and l are each independently an integer of 1 to 6, and m is an integer of 2 to 4.)
[3] The solder composition as described in [1] or [2] above, wherein the polyalkylene glycol monoalkyl ether is diethylene glycol monohexyl ether.
[4] The solder composition according to [1] or [2], wherein the polyalkylene glycol dialkyl ether is tetraethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, and triethylene glycol. A solder composition comprising at least one selected from the group consisting of butyl methyl ether.
[5] The solder composition according to [1] or [2] above, wherein the polyalkylene glycol monoalkyl ether is diethylene glycol monohexyl ether, and the polyalkylene glycol dialkyl ether is diethylene glycol diethyl ether and diethylene glycol dibutyl ether. A solder composition comprising at least one selected from the group consisting of:
[6] The solder composition according to any one of [1] to [5], wherein the solvent content is 41% by mass or more and 47% by mass or less based on the total amount of the flux composition. Solder composition.
[7] The solder composition as described in [6] above, wherein the blending amount of the polyalkylene glycol dialkyl ether is 10% by mass or more and 38% by mass or less based on the total amount of the flux composition. object.
[8] The solder composition according to any one of [1] to [7] above, wherein the organic acid is a dicarboxylic acid.

本発明によれば、印刷時にはんだ組成物の掻き取り残りがほとんどなく、ミッシングバンプの発生を抑制できるはんだ組成物を提供できる。 According to the present invention, scraping remains little of the solder composition during printing, it can provide a solder composition capable of suppressing the occurrence of missing bump.

［フラックス組成物］
本発明のフラックス組成物は、ロジン系樹脂、溶剤、有機酸、およびチクソ剤を含んでいる。以下、詳細に説明する。 [Flux composition]
The flux composition of the present invention contains a rosin resin, a solvent, an organic acid, and a thixotropic agent. Details will be described below.

〔ロジン系樹脂〕
本発明に用いるロジン系樹脂としては、ロジンおよびロジン誘導体が挙げられる。ロジン誘導体としては、酸変性ロジン、重合ロジン、水添ロジンなどが挙げられる。これらのロジン系樹脂の中でも、活性作用の観点から、水添ロジンが好ましく、特に水添酸変性ロジンが好ましい。これらのロジン系樹脂は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。 [Rosin resin]
Examples of the rosin resin used in the present invention include rosin and rosin derivatives. Examples of the rosin derivative include acid-modified rosin, polymerized rosin, and hydrogenated rosin. Among these rosin resins, hydrogenated rosin is preferable from the viewpoint of activity, and hydrogenated acid-modified rosin is particularly preferable. These rosin resins may be used alone or in combination of two or more.

〔溶剤〕
本発明に用いる溶剤は、ポリアルキレングリコールモノアルキルエーテルと、ポリアルキレングリコールジアルキルエーテルとの混合物である。これら２種の溶剤のうちポリアルキレングリコールモノアルキルエーテルを単独で用いたのでは、はんだ組成物としたときに、掻き取り性に劣る。
上述の２種の溶剤のうち、ポリアルキレングリコールジアルキルエーテルとしては、下記式（１）で示される構造のものが好ましい。
Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１Ｏ（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ｍＣ_ｌＨ_２l＋１（１）
上記式中、ｎ、ｌは独立に１以上６以下の整数であり、４以下であることが好ましい。ｍは２以上４以下の整数を示す。このような構造のエーテルとしては、例えば、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、およびポリエチレングリコールジメチルエーテルなどを好ましく挙げることができる。これらのジエーテル系溶剤は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。〔solvent〕
The solvent used in the present invention is a mixture of polyalkylene glycol monoalkyl ether and polyalkylene glycol dialkyl ether. Of these two solvents, the polyalkylene glycol monoalkyl ether used alone is inferior in scraping properties when used as a solder composition.
Of the two kinds of solvents described above, the polyalkylene glycol dialkyl ether preferably has a structure represented by the following formula (1).
C _n H _{2n + 1} O (CH ₂ CH ₂ O) _m C _l H _{2l + 1} (1)
In the above formula, n and l are each independently an integer of 1 to 6 and preferably 4 or less. m represents an integer of 2 or more and 4 or less. Preferred examples of the ether having such a structure include tetraethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, triethylene glycol butyl methyl ether, and polyethylene glycol dimethyl ether. These diether solvents may be used alone or in a combination of two or more.

また、上記２種の溶剤のうち、ポリアルキレングリコールモノアルキルエーテルとしては、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、およびトリエチレングリコールなどのグリコールに対し片末端アルキル構造のエーテルが挙げられるが、特にジエチレングリコールモノヘキシルエーテルが挙げられる。これらのモノエーテル系溶剤は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。 Of the above two solvents, examples of the polyalkylene glycol monoalkyl ether include ethers having a single terminal alkyl structure with respect to glycols such as diethylene glycol, dipropylene glycol, and triethylene glycol. Particularly, diethylene glycol monohexyl ether. Is mentioned. These monoether solvents may be used alone or in combination of two or more.

上述の溶剤は、フラックス組成物中に当該組成物全量基準で４１質量％以上４７質量％以下配合されることが好ましい。溶剤の配合量がこの範囲内であると、はんだ組成物としたときの掻き取り性が向上し、ミッシングバンプ発生を抑制しやすくなるので好ましい。
また、フラックス組成物において、ポリアルキレングリコールジアルキルエーテルの配合量が当該組成物全量基準で１０質量％以上３８質量％以下であると、はんだ組成物としたときの掻き取り性がさらに向上し、ミッシングバンプ発生をより抑制しやすくなるので好ましい。 The above-mentioned solvent is preferably blended in the flux composition in an amount of 41% by mass to 47% by mass based on the total amount of the composition. When the amount of the solvent is within this range, the scraping property when the solder composition is obtained is improved, and the occurrence of missing bumps is easily suppressed, which is preferable.
Further, in the flux composition, when the blending amount of the polyalkylene glycol dialkyl ether is 10% by mass or more and 38% by mass or less based on the total amount of the composition, the scraping property when used as a solder composition is further improved, and missing. Since it becomes easier to suppress generation | occurrence | production of a bump, it is preferable.

〔有機酸〕
本発明において、有機酸は、いわゆる活性剤として用いられる。有機酸としては、例えば、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。これらの有機酸は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、プチリック酸、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、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、ジグリコール酸などが挙げられる。
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、ピコリン酸などが挙げられる。
これらの有機酸のうち特にジカルボン酸が好ましい。 [Organic acid]
In the present invention, the organic acid is used as a so-called activator. Examples of the organic acid include other organic acids in addition to monocarboxylic acid and dicarboxylic acid. These organic acids may be used alone or in combination of two or more.
Monocarboxylic acids include formic acid, acetic acid, propionic acid, petric acid, valeric acid, caproic acid, enanthic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, pentadecylic acid, palmitic acid, margaric acid, stearic acid, tuberculostearic acid Arachidic acid, behenic acid, lignoceric acid, glycolic acid and the like.
Examples of the dicarboxylic acid include oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, fumaric acid, maleic acid, tartaric acid, diglycolic acid and the like.
Examples of other organic acids include dimer acid, levulinic acid, lactic acid, acrylic acid, benzoic acid, salicylic acid, anisic acid, citric acid, and picolinic acid.
Of these organic acids, dicarboxylic acid is particularly preferable.

〔チクソ剤〕
チクソ剤としては、例えば、オレフィン系ワックス、脂肪酸アミド、置換尿素ワックス、高分子化合物、トリグリセリド、および無機粒子などが挙げられる。
オレフィン系ワックスとしては、カスターワックス（硬化ひまし油＝水添ひまし油）、蜜ロウ、カルナウバロウなどが挙げられる。
脂肪酸アミドとしては、ステアリン酸アミド、ヒドロキシステアリン酸ビスアミド、ｍ−キシリレンビスステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジステアリルイソフタル酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジステアリルセバシン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジステアリルアジピン酸アミド、ブチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、ヘキサメチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、ヘキサメチレンビスべヘン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスべヘン酸アミド、エチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスカプリル酸アミド、メチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、メチレンビスラウリン酸アミド、メチレンビスステアリン酸アミドなどが挙げられる。 [Thixotropic agent]
Examples of the thixotropic agent include olefin waxes, fatty acid amides, substituted urea waxes, polymer compounds, triglycerides, and inorganic particles.
Examples of the olefin wax include castor wax (hardened castor oil = hydrogenated castor oil), beeswax, and carnauba wax.
Examples of fatty acid amides include stearic acid amide, hydroxystearic acid bisamide, m-xylylene bisstearic acid amide, N, N′-distearylisophthalic acid amide, N, N′-distearyl sebacic acid amide, N, N′— Distearyl adipic acid amide, butylene bishydroxystearic acid amide, hexamethylene bishydroxystearic acid amide, hexamethylene bisbehenic acid amide, hexamethylene bisstearic acid amide, ethylene bisbehenic acid amide, ethylene bishydroxystearic acid amide, Ethylene bis stearic acid amide, ethylene bis lauric acid amide, ethylene bis capric acid amide, ethylene bis caprylic acid amide, methylene bis hydroxy stearic acid amide, methylene bis lauric acid amide, methylene Such Susutearin acid amide.

置換尿素ワックスとしては、Ｎ−ブチル−Ｎ’−ステアリル尿素、Ｎ−フェニル−Ｎ’−ステアリル尿素、Ｎ−ステアリル−Ｎ’−ステアリル尿素、キシリレンビスステアリル尿素、トルイレンビスステアリル尿素、ヘキサメチレンビスステアリル尿素、ジフェニルメタンビスステアリル尿素、ジフェニルメタンビスラウリル尿素などが挙げられる。
高分子化合物としては、１，２−ヒドロキシステアリン酸トリグリセリド、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキサイド、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースなどが挙げられる。
トリグリセリドとしては、例えば１２−ヒドロキシステアリン酸トリグリセリドが挙げられる。
無機粒子としては、シリカ粒子、カオリン粒子などが挙げられる。
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。 Examples of substituted urea waxes include N-butyl-N′-stearyl urea, N-phenyl-N′-stearyl urea, N-stearyl-N′-stearyl urea, xylylene bisstearyl urea, toluylene bisstearyl urea, hexamethylene Examples thereof include bisstearyl urea, diphenylmethane bisstearyl urea, and diphenylmethane bislauryl urea.
Examples of the polymer compound include 1,2-hydroxystearic acid triglyceride, polyethylene glycol, polyethylene oxide, methyl cellulose, ethyl cellulose, and hydroxyethyl cellulose.
Examples of the triglyceride include 12-hydroxystearic acid triglyceride.
Examples of the inorganic particles include silica particles and kaolin particles.
These thixotropic agents may be used alone or in combination of two or more.

前記したチクソ剤のフラックス組成物中における粒子径は、グラインドゲージによる測定（ＪＩＳＫ５４００（１９９０）塗料一般試験法準拠）で１０μｍ以下である。この粒子径が１０μｍを超えると、はんだ組成物としたときにミッシングバンプ（ＭＢ）が発生しやすくなる。
このチクソ剤の粒子径は、フラックス組成物を調製する際、あるいは調製した後に分散機を用いて制御することができる。分散機としては、三本ロールミルやボールミルなどが好適に用いられる。
また、このチクソ剤の配合量は、前記ロジン系樹脂１００質量部に対して、１質量％以上１０質量％以下であることが好ましい。含有量が前記下限未満では、チクソ性が十分ではなく、前記上限を超えると、チクソ性が高すぎて、印刷不良となりやすい傾向にある。 The particle size of the above-mentioned thixotropic agent in the flux composition is 10 μm or less as measured by a grind gauge (based on JISK 5400 (1990) paint general test method). If the particle diameter exceeds 10 μm, missing bumps (MB) are likely to occur when the solder composition is used.
The particle size of the thixotropic agent can be controlled by using a disperser when or after preparing the flux composition. As the disperser, a three-roll mill or a ball mill is preferably used.
Moreover, it is preferable that the compounding quantity of this thixotropic agent is 1 mass% or more and 10 mass% or less with respect to 100 mass parts of said rosin resins. If the content is less than the lower limit, the thixotropy is not sufficient, and if it exceeds the upper limit, the thixotropy is too high and printing tends to be poor.

〔その他の配合剤〕
上述したフラックス組成物には、その他の配合剤として、アミン系化合物を配合してもよい。
アミン系化合物としては、例えば、イミダゾール化合物、トリアゾール化合物が挙げられる。これらのアミン系化合物は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。イミダゾール化合物としては、ベンゾイミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾールなどが挙げられる。トリアゾール化合物としては、ベンゾトリアゾール、１Ｈ−ベンゾトリアゾール−１−メタノール、１−メチル−１Ｈ−ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。
前記アミン系化合物の配合量は、前記ロジン系樹脂１００質量部に対して、０．１質量部以上５質量部以下であることが好ましく、０．３質量部以上１質量部以下であることがより好ましい。
また、フラックス組成物には、必要に応じてさらに、揺変剤、消泡剤、酸化防止剤、防錆剤、界面活性剤、熱硬化剤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、前記ロジン系樹脂１００質量部に対して、２０質量部以下であることが好ましい。 [Other ingredients]
You may mix | blend an amine compound with the flux composition mentioned above as another compounding agent.
Examples of amine compounds include imidazole compounds and triazole compounds. These amine compounds may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for them. Examples of the imidazole compound include benzimidazole, 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, and 2-undecylimidazole. Examples of the triazole compound include benzotriazole, 1H-benzotriazole-1-methanol, and 1-methyl-1H-benzotriazole.
The compounding amount of the amine compound is preferably 0.1 parts by mass or more and 5 parts by mass or less, and 0.3 parts by mass or more and 1 part by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rosin resin. More preferred.
Moreover, the flux composition may further contain additives such as a thixotropic agent, an antifoaming agent, an antioxidant, a rust inhibitor, a surfactant, and a thermosetting agent as necessary. The amount of these additives is preferably 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rosin resin.

［はんだ組成物］
本発明のはんだ組成物は、はんだ粉末と上述のフラックス組成物とを用いてなるものであり、具体的には、これらを混合してペースト状にしたものである。
本発明に用いるはんだ粉末は、無鉛のはんだ粉末であることが好ましいが、有鉛のはんだ粉末であってもよい。このはんだ粉末におけるはんだ合金としては、スズまたはビスマスを主成分とする合金が好ましい。また、この合金の第二元素としては、銀、銅、亜鉛、ビスマス、スズ、鉛などが挙げられる。さらに、この合金には、必要に応じて他の元素（第三元素以降）を添加してもよい。他の元素としては、銅、銀、ニッケル、コバルト、鉄、アンチモン、チタン、リン、ゲルマニウムなどが挙げられる。 [Solder composition]
The solder composition of the present invention is formed using the solder powder and the above-described flux composition, and specifically, these are mixed to form a paste.
The solder powder used in the present invention is preferably a lead-free solder powder, but may be a leaded solder powder. As the solder alloy in the solder powder, an alloy containing tin or bismuth as a main component is preferable. In addition, examples of the second element of the alloy include silver, copper, zinc, bismuth, tin, and lead. Furthermore, you may add another element (after 3rd element) to this alloy as needed. Examples of other elements include copper, silver, nickel, cobalt, iron, antimony, titanium, phosphorus, and germanium.

このはんだ粉末の平均粒子径は、以下の条件（Ａ）および（Ｂ）を満たすことが好ましい。
（Ａ）積算体積％が１０％となる粒子径が４μｍ以上
（Ｂ）積算体積％が９９％となる粒子径が９μｍ以下
平均粒子径が上記範囲内であると、掻き取り性により優れるようになる。また、はんだ付ランドのピッチの狭くなってきている最近の電子基板（プリント回路基板）にも対応できる。なお、平均粒子径や粒度分布は、動的光散乱式の粒子径測定装置（例えば、日機装株式会社製マイクロトラック粒度分布測定装置ＭＴ３０００）により測定できる。 The average particle diameter of the solder powder preferably satisfies the following conditions (A) and (B).
(A) The particle diameter at which the cumulative volume% is 10% is 4 μm or more. (B) The particle diameter at which the cumulative volume% is 99% is 9 μm or less. Become. Moreover, it can respond also to recent electronic boards (printed circuit boards) in which the pitch of the solder lands is becoming narrower. The average particle size and particle size distribution can be measured with a dynamic light scattering type particle size measuring device (for example, Microtrack particle size distribution measuring device MT3000 manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).

はんだ粉末の配合量は、はんだ組成物全量基準で、８５質量％以上９２質量％以下であることが好ましい。はんだ粉末の配合量が８５質量％未満の場合（フラックス組成物の配合量が１５質量％を超える場合）には、得られるはんだ組成物を用いた場合、十分なはんだ接合が形成されにくくなる傾向にある。他方、はんだ粉末の配合量が９２質量％を超える場合（フラックス組成物の配合量が８質量％未満の場合）には、バインダーとしてのフラックス組成物が足りないため、フラックス組成物とはんだ粉末とを混合しにくくなるおそれがある。 The blending amount of the solder powder is preferably 85% by mass or more and 92% by mass or less based on the total amount of the solder composition. When the blending amount of the solder powder is less than 85% by mass (when the blending amount of the flux composition exceeds 15% by mass), it is difficult to form a sufficient solder joint when the obtained solder composition is used. It is in. On the other hand, when the blending amount of the solder powder exceeds 92% by mass (when the blending amount of the flux composition is less than 8% by mass), the flux composition as the binder is insufficient. May become difficult to mix.

ここで、本発明のはんだ組成物は上述したようにペースト状であるが、その粘度は、２５℃で５０Ｐａ・ｓ以上２００Ｐａ・ｓ以下の範囲であることが好ましい。この粘度が上限値よりも高いと掻き取り性が低下するおそれがある。一方、この粘度が下限値よりも低いと、印刷後にスキージを上げたときに、スキージに付着したペーストが印刷版上に垂れるという問題が生じるおそれがある。なお、粘度の測定法は後述する。 Here, the solder composition of the present invention is in a paste form as described above, and the viscosity is preferably in the range of 50 Pa · s to 200 Pa · s at 25 ° C. If this viscosity is higher than the upper limit, the scraping property may be lowered. On the other hand, when this viscosity is lower than the lower limit, there is a possibility that a problem that the paste adhering to the squeegee drips onto the printing plate when the squeegee is raised after printing. The method for measuring the viscosity will be described later.

［電子基板］
本発明の電子基板（プリント配線基板）は、以上説明したはんだ組成物を用いて電子部品を基板に実装したものである。それ故、本発明の電子基板は、電子的エラーが極めて少ない優れた性質を有する。 [Electronic substrate]
The electronic board (printed wiring board) of the present invention is an electronic component mounted on a board using the solder composition described above. Therefore, the electronic substrate of the present invention has excellent properties with very few electronic errors.

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。
（Ａ）ロジン系樹脂
水添変性ロジン、荒川化学工業社製ＫＥ−６０４
（Ｂ）溶剤
（Ｂ１）ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、日本乳化剤株式化会社ヘキシルジグリコール
（Ｂ２−１）テトラエチレングリコールジメチルエーテル、東邦化学工業株式会社ハイソルブＭＴＥＭ
（Ｂ２−２）ジエチレングリコールジエチルエーテル、東邦化学工業株式会社ハイソルブＥＤＥ
（Ｂ２−３）ジエチレングリコールジブチルエーテル、東邦化学工業株式会社ハイソルブＢＤＢ
（Ｂ２−４）ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、東邦化学工業株式会社ハイソルブＥＤＭ
（Ｂ２−５）トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、東邦化学工業株式会社ハイソルブＢＴＭ
（Ｂ２−６）ポリエチレングリコールジメチルエーテル、東邦化学工業株式会社ハイソルブＭＰＭ EXAMPLES Next, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further in detail, this invention is not limited at all by these examples. In addition, the material used in the Example and the comparative example is shown below.
(A) Rosin resin Hydrogenated modified rosin, manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd. KE-604
(B) Solvent (B1) Diethylene glycol monohexyl ether, Japanese emulsifier stock company Hexyl diglycol (B2-1) Tetraethylene glycol dimethyl ether, Toho Chemical Industry Co., Ltd. Highsolv MTEM
(B2-2) Diethylene glycol diethyl ether, Toho Chemical Co., Ltd. Highsolve EDE
(B2-3) Diethylene glycol dibutyl ether, Toho Chemical Industry Co., Ltd. Highsolve BDB
(B2-4) Diethylene glycol ethyl methyl ether, Toho Chemical Co., Ltd. Hisolv EDM
(B2-5) Triethylene glycol butyl methyl ether, Toho Chemical Industry Co., Ltd. Highsolve BTM
(B2-6) Polyethylene glycol dimethyl ether, Toho Chemical Co., Ltd. Hisolv MPM

（Ｃ）有機酸
（Ｃ１）二量化脂肪酸（主成分炭素鎖Ｃ３４）、ＡｒｉｚｏｎａＣｈｅｍｉｃａｌＵＮＩＤＹＭＥ１４
（Ｃ２）マロン酸、十全化学株式会社マロン酸
（Ｃ３）ジグリコール酸、みどり化学株式会社ジグリコール酸
（Ｄ）チクソ剤
（Ｄ１）１２−ヒドロキシステアリン酸トリグリセライド、ＫＦトレーディング株式会社ヒマコウ
（Ｄ２）ヘキサメチレンビスヒドロキシステアリン酸アマイド、日本化成株式会社スリパックスＺＨＨ
（Ｅ）アミン系化合物
２−ウンデシルイミダゾール、四国化成工業株式会社キュアゾールＣ１１Ｚ
（Ｆ）酸化防止剤
４，４’−ブチリデンビス（３メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、株式会社ＡＤＥＫＡアデカスタブＡＯ−４０ (C) Organic acid (C1) dimerized fatty acid (main component carbon chain C34), Arizona Chemical UNIDYME14
(C2) Malonic acid, Juzen Chemical Co., Ltd. Malonic acid (C3) Diglycolic acid, Midori Chemical Co., Ltd. Diglycolic acid (D) thixotropic agent (D1) 12-hydroxystearic acid triglyceride, KF Trading Co., Ltd. Himakou (D2) Hexamethylenebishydroxystearic acid amide, Nippon Kasei Co., Ltd. SLIPAX ZHH
(E) Amine-based compound 2-undecylimidazole, Shikoku Kasei Co., Ltd. Curesol C11Z
(F) Antioxidant 4,4′-butylidenebis (3methyl-6-tert-butylphenol), ADEKA Corporation Adeka Stub AO-40

（Ｇ）鉛フリーはんだ粉末
はんだの組成は９６．５Ｓｎ／３Ａｇ／０．５Ｃｕであるが、粒度分布の異なる以下の３種類の粉末を用いた。これらの粉末は、遠心アトマイズ法で粒度分布を制御した。
・積算体積％が１０％となる粒子径が４μｍ、積算体積％が９９％となる粒子径が９μｍ
・積算体積％が１０％となる粒子径が２μｍ、積算体積％が９９％となる粒子径が９μｍ
・積算体積％が１０％となる粒子径が２μｍ、積算体積％が９９％となる粒子径が５μｍ (G) Lead-free solder powder The composition of the solder is 96.5Sn / 3Ag / 0.5Cu, but the following three types of powders having different particle size distributions were used. The particle size distribution of these powders was controlled by the centrifugal atomization method.
-The particle diameter is 4 μm with an integrated volume% of 10%, and the particle diameter is 9 μm with an integrated volume% of 99%.
-The particle diameter is 2 μm with an integrated volume% of 10%, and the particle diameter is 9 μm with an integrated volume% of 99%.
-The particle diameter is 2 μm for an integrated volume% of 10%, and the particle diameter is 5 μm for an integrated volume% of 99%.

［実施例１］
表１に示す組成に従い、各材料を容器に投入し、加熱混合した後、冷却してフラックス組成物を調製した。
次に、得られたフラックス組成物１２質量％および鉛フリーはんだ粉末８８質量％（合計で１００質量％）を容器に投入し、混練機にて１時間混合することではんだ組成物を調製した。 [Example 1]
According to the composition shown in Table 1, each material was put into a container, heated and mixed, and then cooled to prepare a flux composition.
Next, 12% by mass of the obtained flux composition and 88% by mass of lead-free solder powder (100% by mass in total) were put in a container and mixed for 1 hour in a kneader to prepare a solder composition.

［実施例２〜１２］
表１、表２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、フラックス組成物を調製し、さらにはんだ組成物を調製した。
［比較例１〜３］
表３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、はんだ組成物を得た。 [Examples 2 to 12]
A flux composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that each material was blended according to the composition shown in Tables 1 and 2, and a solder composition was further prepared.
[Comparative Examples 1-3]
A solder composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that each material was blended according to the composition shown in Table 3.

［はんだ組成物（ソルダペースト）の評価方法］
以下の方法で評価した。得られた結果を表１〜表３に示す。
（１）粘度およびチクソ指数
はんだ組成物を室温（２５℃）で２〜３時間放置した。はんだ組成物の容器の蓋をあけ、スパチュラで空気の混入を避けるようにして丁寧に１〜２分間かき混ぜたものを試料とする。その後、試料をスパイラル型粘度計（マルコム社製、ＰＣＵ−２０５型）にセットして、回転数を１０ｒｐｍ、温度を２５℃にして、６分間ローターを回転させる。そして、一旦回転を停止させ、温度調整した後に、回転数を１０ｒｐｍに調整し、３分後の粘度値を読み取った。
また、上記と同様にして、回転数を３０ｒｐｍに調整した場合の粘度値（３０ｒｐｍ粘度）と、回転数を３ｒｐｍに調整した場合の粘度値（３ｒｐｍ粘度）とを読み取った。そして、下記式に基づいて、チクソ指数を算出した。
チクソ指数＝ｌｏｇ［（３ｒｐｍ粘度）／（３０ｒｐｍ粘度）］ [Method for evaluating solder composition (solder paste)]
Evaluation was made by the following method. The obtained results are shown in Tables 1 to 3.
(1) Viscosity and thixo index The solder composition was allowed to stand at room temperature (25 ° C.) for 2 to 3 hours. Open the lid of the solder composition container, and use a spatula that is gently stirred for 1-2 minutes so as to avoid air contamination. Thereafter, the sample is set in a spiral viscometer (Malcom Corp., PCU-205 type), and the rotor is rotated for 6 minutes at a rotation speed of 10 rpm and a temperature of 25 ° C. And after stopping rotation and adjusting temperature, the rotation speed was adjusted to 10 rpm and the viscosity value after 3 minutes was read.
Further, in the same manner as described above, the viscosity value when the rotation speed was adjusted to 30 rpm (30 rpm viscosity) and the viscosity value when the rotation speed was adjusted to 3 rpm (3 rpm viscosity) were read. And the thixo index was computed based on the following formula.
Thixo index = log [(3 rpm viscosity) / (30 rpm viscosity)]

（２）掻き取り性
はんだ組成物をメタルマスク上でローリングした後にマスク上にどの程度ペーストが残るかを目視にて評価した。評価条件は以下の通りである。
＜印刷条件＞
印刷機：SP060P-L(KXF-1G4C) パナソニック社製
マスク：メタルマスク（メタルマスク開口：１００μｍ、ピッチ１５０μｍ、丸パターン）
スキージ：平狭ピッチ（ウレタン）スキージ
印刷速度：９０ｍｍ／ｓ
印圧：３０×１０^−２Ｎ
印刷機内温度湿度：２４．５〜２５℃、４５〜５０％ＲＨ
ストローク数：６回
ペースト量：２００ｇ
＜評価条件＞
◎：マスクの全面に渡ってペーストが残っていない。
○：マスクの端部分にわずかにペーストが残る。
△：マスクの中央部分にはペーストが残っていないが、端部分でペーストが残る。
×：マスクの全面にペーストが残る。 (2) Scraping property It was visually evaluated how much paste remained on the mask after rolling the solder composition on the metal mask. The evaluation conditions are as follows.
<Printing conditions>
Printing machine: SP060P-L (KXF-1G4C) Panasonic Corporation Mask: Metal mask (Metal mask opening: 100μm, Pitch 150μm, Round pattern)
Squeegee: Flat narrow pitch (urethane) squeegee Printing speed: 90mm / s
Printing pressure: 30 × 10 ⁻² N
Temperature and humidity in the printing press: 24.5-25 ° C, 45-50% RH
Number of strokes: 6 times Paste amount: 200 g
<Evaluation conditions>
A: There is no paste left over the entire surface of the mask.
○: A little paste remains on the edge of the mask.
Δ: No paste remains at the center of the mask, but paste remains at the edge.
X: Paste remains on the entire surface of the mask.

（３）ミッシングバンプ（ＭＢ）
Ｐａｄ（６０μｍφ）を２８００個有するＮｉＰｄＡｕメッキ基板にソルダペーストを印刷し、山陽精工社製ＳＭＴスコープＳＫ５０００を用いて加熱し試験片を作製した。
加熱は昇温速度２．５℃／秒、２２０℃以上で１３秒以上である三角プロファイル、酸素濃度１００ｐｐｍ以下で行った。
作製した試験片を、ＣＡＲＴＯＮ光学社製実体顕微鏡ＤＳＺ-４４Ｆを用いて倍率２０でＭＢの個数を調べ、発生率を算出した。
＜ＭＢ発生率算出方法＞
ＭＢ発生率（％）＝（ＭＢ発生数／２８００）×１００ (3) Missing bump (MB)
A solder paste was printed on a NiPdAu plated substrate having 2800 Pads (60 μmφ), and heated using an SMT scope SK5000 manufactured by Sanyo Seiko Co., Ltd., to prepare a test piece.
Heating was performed at a temperature rising rate of 2.5 ° C./second, a triangular profile of 220 ° C. or more and 13 seconds or more, and an oxygen concentration of 100 ppm or less.
The produced test piece was examined for the number of MBs at a magnification of 20 using a stereo microscope DSZ-44F manufactured by CARTON OPTICAL CO., LTD.
<MB rate calculation method>
MB generation rate (%) = (MB generation number / 2800) × 100

［評価結果］
表１および表２に示す結果からも明らかなように、本発明のフラックス組成物を用いたはんだ組成物（実施例１〜１２）は、掻き取り性がよく、ＭＢの発生率も極めて少なかった。したがって、本発明のフラックス組成物を用いたはんだ組成物は、部品を電子基板に実装する際に好適であることが理解できる。
一方で、本発明のフラックス組成物を用いていないはんだ組成物（比較例１〜３）は、掻き取り性の向上とＭＢの発生率抑制とを両立できないことがわかる。 [Evaluation results]
As is apparent from the results shown in Tables 1 and 2, the solder compositions (Examples 1 to 12) using the flux composition of the present invention had good scraping properties and extremely low MB generation rates. . Therefore, it can be understood that the solder composition using the flux composition of the present invention is suitable when a component is mounted on an electronic substrate.
On the other hand, it can be seen that the solder compositions that do not use the flux composition of the present invention (Comparative Examples 1 to 3) cannot achieve both improvement in scraping performance and suppression of MB generation rate.

Claims

印刷工法でバンプ形成をする際に用いるはんだ組成物であって、
前記はんだ組成物が、フラックス組成物と、はんだ粉末とを含み、
前記フラックス組成物が、ロジン系樹脂、溶剤、有機酸、およびチクソ剤を含み、
前記溶剤が、ポリアルキレングリコールモノアルキルエーテルと、ポリアルキレングリコールジアルキルエーテルとの混合物であり、
前記チクソ剤の前記フラックス組成物中における粒子径が、グラインドゲージによる測定で１０μｍ以下であり、
前記はんだ粉末の粒子径が、以下の条件（Ａ）および（Ｂ）を満たす
（Ａ）積算体積％が１０％となる粒子径が４μｍ以上
（Ｂ）積算体積％が９９％となる粒子径が９μｍ以下
ことを特徴とするはんだ組成物。 A solder composition used for bump formation by a printing method,
The solder composition includes a flux composition and solder powder,
The flux composition includes a rosin resin, a solvent, an organic acid, and a thixotropic agent,
The solvent is a mixture of polyalkylene glycol monoalkyl ether and polyalkylene glycol dialkyl ether;
The particle size of the thixotropic agent in the flux composition is 10 μm or less as measured by a grind gauge,
The particle diameter of the solder powder satisfies the following conditions (A) and (B): (A) The particle diameter at which the cumulative volume% is 10% is 4 μm or more (B) The particle diameter at which the cumulative volume% is 99% Solder composition characterized by being 9 μm or less.

請求項１に記載のはんだ組成物において、
前記ポリアルキレングリコールジアルキルエーテルが下記式（１）で示される
ことを特徴とするはんだ組成物。
Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１Ｏ（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ｍＣ_ｌＨ_２l＋１（１）
（式中、ｎ、ｌは独立に１以上６以下の整数、ｍは２以上４以下の整数を示す。） The solder composition according to claim 1,
The said polyalkylene glycol dialkyl ether is shown by following formula (1). The solder composition characterized by the above-mentioned.
C _n H _{2n + 1} O (CH ₂ CH ₂ O) _m C _l H _{2l + 1} (1)
(In the formula, n and l are each independently an integer of 1 to 6, and m is an integer of 2 to 4.)

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、
前記ポリアルキレングリコールモノアルキルエーテルがジエチレングリコールモノヘキシルエーテルである
ことを特徴とするはんだ組成物。 In the solder composition according to claim 1 or 2,
The polyalkylene glycol monoalkyl ether is diethylene glycol monohexyl ether.

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、
前記ポリアルキレングリコールジアルキルエーテルが、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、およびトリエチレングリコールブチルメチルエーテルからなる群から選択される少なくとも１種である
ことを特徴とするはんだ組成物。 In the solder composition according to claim 1 or 2,
The polyalkylene glycol dialkyl ether is at least one selected from the group consisting of tetraethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, and triethylene glycol butyl methyl ether. Solder composition.

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、
前記ポリアルキレングリコールモノアルキルエーテルがジエチレングリコールモノヘキシルエーテルであり、
前記ポリアルキレングリコールジアルキルエーテルが、ジエチレングリコールジエチルエーテルおよびジエチレングリコールジブチルエーテルからなる群から選択される少なくとも１種である
ことを特徴とするはんだ組成物。 In the solder composition according to claim 1 or 2,
The polyalkylene glycol monoalkyl ether is diethylene glycol monohexyl ether;
The polyalkylene glycol dialkyl ether is at least one selected from the group consisting of diethylene glycol diethyl ether and diethylene glycol dibutyl ether.

請求項１から請求項５までのいずれかに記載のはんだ組成物において、
前記溶剤配合量が前記フラックス組成物全量基準で４１質量％以上４７質量％以下である
ことを特徴とするはんだ組成物。 In the solder composition according to any one of claims 1 to 5,
The solvent composition is 41 mass% or more and 47 mass% or less based on the total amount of the flux composition .

請求項６に記載のはんだ組成物において、
前記ポリアルキレングリコールジアルキルエーテルの配合量が前記フラックス組成物全量基準で１０質量％以上３８質量％以下である
ことを特徴とするはんだ組成物。 The solder composition according to claim 6,
The blending amount of the polyalkylene glycol dialkyl ether is 10% by mass or more and 38% by mass or less based on the total amount of the flux composition .

請求項１から請求項７までのいずれかに記載のはんだ組成物において、
前記有機酸がジカルボン酸である
ことを特徴とするはんだ組成物。 In the solder composition according to any one of claims 1 to 7,
The said organic acid is dicarboxylic acid. The solder composition characterized by the above-mentioned.