はんだ接合補強剤組成物、及びこれを用いた実装基板の製造方法
【課題】電子部品搭載後の工程数を増やすことなく、高い接合強度が得られる上、はんだ付け性の低下を防止できるはんだ接合補強剤組成物、及びこれを用いた実装基板の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明のはんだ接合補強剤組成物(5)は、その雰囲気温度を昇温開始温度である４０℃から鉛フリーはんだ粉末のはんだ融点まで０．１〜０．２℃／秒の昇温速度で昇温し、続けて前記はんだ融点で１０分間保持した際に、昇温開始直後から５〜７秒毎に粘弾性測定装置によりはんだ接合補強剤組成物(5)の粘度を測定した結果、昇温開始直後における粘度Ｖ１（Ｐａ・ｓ）と、昇温開始直後からはんだ融点までの昇温時における最低粘度Ｖ２（Ｐａ・ｓ）と、昇温後に前記はんだ融点で１０分間保持した直後の粘度Ｖ３（Ｐａ・ｓ）とが、Ｖ２＜Ｖ１／１０かつＶ３＞１０Ｖ２の関係を満足することを特徴とする。
【解決手段】本発明のはんだ接合補強剤組成物(5)は、その雰囲気温度を昇温開始温度である４０℃から鉛フリーはんだ粉末のはんだ融点まで０．１〜０．２℃／秒の昇温速度で昇温し、続けて前記はんだ融点で１０分間保持した際に、昇温開始直後から５〜７秒毎に粘弾性測定装置によりはんだ接合補強剤組成物(5)の粘度を測定した結果、昇温開始直後における粘度Ｖ１（Ｐａ・ｓ）と、昇温開始直後からはんだ融点までの昇温時における最低粘度Ｖ２（Ｐａ・ｓ）と、昇温後に前記はんだ融点で１０分間保持した直後の粘度Ｖ３（Ｐａ・ｓ）とが、Ｖ２＜Ｖ１／１０かつＶ３＞１０Ｖ２の関係を満足することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に電子部品を固着するための材料、及びこれを用いた実装基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の電子部品の小型化の進展につれて、電子部品のはんだ付け部位である電極も小さくなってきている。そのため、十分な量のはんだを使用できず、はんだ付けだけの接合強度では電子部品を固着するのに不十分となってきている。つまり、小型化された電子部品では、はんだ付け面積および体積が小さいため、はんだ付けによる接合だけでは電子部品を充分に接合・保持することができず、他の何らかの部品固着手段が必要になってきている。
【０００３】
はんだ付けによる接合を強化するための部品固着手段として、アンダーフィルや樹脂モールドによって、はんだ付け部の周囲を樹脂で覆うことにより、電子部品を固着することが行われているが、そのためには、電子部品を搭載した後、基板の洗浄を行って、フラックス残さを除去する必要がある。しかし、最近の高密度実装基板では、電子部品と基板の隙間が１００μｍ以下と小さく、うまく洗浄することができない上、フラックス残さの除去工程等の電子部品搭載後の工程が増えるため、このような固着手段は採用しにくい。
【０００４】
その他の部品固着手段として、下記特許文献１には、基板に電子部品を実装する際の仮止め用ボンドが記載されている。この電子部品の仮止め用ボンドは、基板の回路パターンにロジン系のクリームはんだを塗布した後、基板に塗られ、次に搭載される電子部品の下面と基板との間に介在して、クリームはんだの溶融固化が完了するまで、電子部品を仮接着するために使用される。しかし、このような仮止め用ボンドは、はんだ付けを補強できるものではないため、電子部品を固着するのに十分な接合強度は得られにくい。
【０００５】
一方、下記特許文献２及び特許文献３では、熱硬化性樹脂含有フラックスと、はんだ粉末とを含有するはんだ接合剤組成物を用いて、電子部品のはんだ付け時に、端子上でのはんだの溶融によるはんだ付けに加えて、その周囲でフラックス中の熱硬化性樹脂の熱硬化による固着作用も同時に発揮させることで、電子部品の接合強度を向上させる技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１３０３６３号公報
【特許文献２】特開２００１−２１９２９４号公報
【特許文献３】特開２００６−６１９２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献２及び特許文献３に記載されたはんだ接合剤組成物でも、最近の高密度実装基板に適用するには、未だ接合強度が不充分である。また、はんだ接合剤組成物に配合される成分によっては、はんだが溶融しない、すなわち、リフロー後に大量のはんだボールを発生させ、フィレット形成が不能となり、その結果としてはんだ付け性が低下する問題があった。
【０００８】
本発明は、電子部品搭載後の工程数を増やすことなく、高い接合強度が得られる上、はんだ付け性の低下を防止できるはんだ接合補強剤組成物、及びこれを用いた実装基板の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、特定の樹脂組成物をはんだ接合剤組成物と共に用いることによって、電子部品搭載後の工程数を増やすことなく、高い接合強度が得られる上、はんだ付け性の低下を防止できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明のはんだ接合補強剤組成物は、鉛フリーはんだ粉末及び熱硬化性樹脂含有フラックスを含有するはんだ接合剤組成物と共に用いられ、基板上の端子の近傍に塗布されるはんだ接合補強剤組成物であって、前記はんだ接合補強剤組成物は、前記熱硬化性樹脂含有フラックスに含有される熱硬化性樹脂と同一の熱硬化性樹脂と、硬化剤とを含有し、前記はんだ接合補強剤組成物の雰囲気温度を昇温開始温度である４０℃から前記鉛フリーはんだ粉末のはんだ融点まで０．１〜０．２℃／秒の昇温速度で昇温し、続けて前記はんだ融点で１０分間保持した際に、昇温開始直後から５〜７秒毎に粘弾性測定装置により前記はんだ接合補強剤組成物の粘度を測定した結果、昇温開始直後における粘度Ｖ１（Ｐａ・ｓ）と、昇温開始直後からはんだ融点までの昇温時における最低粘度Ｖ２（Ｐａ・ｓ）と、昇温後に前記はんだ融点で１０分間保持した直後の粘度Ｖ３（Ｐａ・ｓ）とが、Ｖ２＜Ｖ１／１０かつＶ３＞１０Ｖ２の関係を満足することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の実装基板の製造方法は、基板上の端子と電子部品とを接合する実装基板の製造方法であって、ａ）前記端子上にはんだ接合剤組成物を塗布する工程と、ｂ）前記端子の近傍に上述した本発明のはんだ接合補強剤組成物を塗布する工程と、ｃ）前記はんだ接合補強剤組成物及び前記はんだ接合剤組成物の少なくとも一方の上に前記電子部品を載置する工程と、ｄ）前記はんだ接合剤組成物及び前記はんだ接合補強剤組成物をはんだ付け温度に加熱して、前記電子部品のはんだ付けと、前記はんだ接合剤組成物及び前記はんだ接合補強剤組成物中の熱硬化性樹脂による前記電子部品の固着とを同時に行う工程を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のはんだ接合補強剤組成物によれば、電子部品搭載後の工程数を増やすことなく、高い接合強度が得られる上、はんだ付け性の低下を防止できる。また、本発明の実装基板の製造方法によれば、電子部品搭載後の工程数を増やすことなく、高い接合強度が得られる上、はんだ付け性の低下を防止できるため、接合信頼性が高い実装基板を低コストで製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（ａ１）〜（ｅ１）は、本発明の実装基板の製造方法の一実施形態を示す工程別上面図であり、（ａ２）〜（ｅ２）は、それぞれ（ａ１）〜（ｅ１）のI-I線断面図である。
【図２】（ａ１）〜（ｅ１）は、本発明の実装基板の製造方法の他の実施形態を示す工程別上面図であり、（ａ２）〜（ｅ２）は、それぞれ（ａ１）〜（ｅ１）のII-II線断面図である。
【図３】実施例１，実施例２，実施例４，比較例１，比較例４，比較例５及び比較例６のリフロー条件を示すグラフである。
【図４】実施例３のリフロー条件を示すグラフである。
【図５】比較例２及び比較例３のリフロー条件を示すグラフである。
【図６】（ａ），（ｂ）は、実施例及び比較例において、はんだフィレットの状態の評価方法を説明するための断面図である。
【図７】実施例及び比較例において、ピール強度の測定方法を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明のはんだ接合補強剤組成物（以下、単に「補強剤」ともいう）は、鉛フリーはんだ粉末及び熱硬化性樹脂含有フラックスを含有するはんだ接合剤組成物（以下、単に「接合剤」ともいう）と共に用いられ、基板上の端子の近傍に塗布されるものである。そして、本発明の補強剤は、共に用いられる接合剤中の熱硬化性樹脂含有フラックス（以下、単に「フラックス」ともいう）に含有される熱硬化性樹脂と同一の熱硬化性樹脂と、硬化剤とを含有し、かつ後述する特有の粘性を有する。以下、本発明の補強剤に含有される（又は含有され得る）成分について説明する。
【００１５】
（熱硬化性樹脂）
本発明の補強剤に含有される熱硬化性樹脂は、共に用いられる接合剤中のフラックスに含有される熱硬化性樹脂と同一のものが使用される。これにより、後述するリフロー工程において、上記フラックスと補強剤とが一体化し、基板と電子部品とを確実に固着することができる。また、上記フラックスと補強剤とが一体化されるため、フィレット形成を阻害することがない。よって、はんだ付け性の低下を防止できる。上記熱硬化性樹脂としては、上記フラックス中の熱硬化性樹脂と同一である限り特に限定されず、従来の接合剤で使用されているものを使用できる。例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、アルキド樹脂等を例示でき、硬化速度、高ガラス転移温度の確保及びせん断強度の観点からエポキシ樹脂が好ましい。なお、熱硬化性樹脂とは、加熱することによって硬化する樹脂であり、例えば、比較的低分子の物質が加熱により高分子の３次元架橋構造（網状構造）となる樹脂である。よって、ロジン系樹脂のように空気中に放置するだけで硬化する樹脂とは明確に異なる。
【００１６】
エポキシ樹脂としては、主に非揮発性のエポキシ系化合物であるビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂（フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノールノボラック型エポキシ樹脂など）、ビスフェノールＦやビスフェノールＳにエピクロルヒドリンを反応させて得られたビスフェノールＦ型エポキシ樹脂やビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、さらにシクロヘキセンオキシド基、トリシクロデカンオキシド基、シクロペンテンオキシド基などを有する脂環式エポキシ樹脂、フタル酸ジグリシジルエステル、テトラヒドロフタル酸ジグリシジルエステル、ヘキサヒドロフタル酸ジグリシジルエステル、ジグリシジル−ｐ−ヒドロキシ安息香酸、ダイマー酸グリシジルエステルなどのグリシジルエステル樹脂、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、トリグリシジル−ｐ−アミノフェノールなどのグリシジルアミン系樹脂、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリテトラメチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、レゾルシンジグリシジルエーテル、１，６ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ソルビタンポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテルなどのグリシジルエーテル樹脂、トリス（２，３−エポキシプロピル）イソシアヌレート、トリグリシジルトリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート等のトリアジン環を有するトリグリシジルイソシアヌレート、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、アダマンタン型エポキシ樹脂などが挙げられる。なかでも、後述する特有の粘性を容易に実現するには、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂やビスフェノールＦ型エポキシ樹脂を使用するのが好ましい。
【００１７】
補強剤全体を１００質量％としたときの熱硬化性樹脂の含有量は、４０〜９５質量％であることが好ましく、６０〜９０質量％であることがより好ましい。
【００１８】
（硬化剤）
本発明の補強剤に含有される硬化剤は、上述した熱硬化性樹脂の硬化剤（硬化促進剤）として用いられる成分であり、従来の接合剤で使用されているものを使用できる。例えば潜在性硬化剤としては、ノバキュアHX-3722、HX-3721、HX-3748、HX-3088、HX-3613、HX-3921HP、HX-3941HP（旭化成エポキシ社製、商品名)、脂肪族ポリアミン系としては、フジキュアFXR-1020、FXR-1030、FXR-1050、FXR-1080（富士化成工業社製、商品名）、エポキシ樹脂アミンアダクト系としては、アミキュアPN-23、MY-24、VDH、UDH、PN-31、PN-40（味の素ファインテクノ社製、商品名）、EH-3615S、EH-3293S、EH-3366S、EH-3842、EH-3670S、EH-3636AS(旭電化工業社製、商品名)等が挙げられる。また、イミダゾール系硬化剤（イミダゾール化合物）としては、2MZA、2PHZ、2PZ、2MHZ、C11Z、C17Z、2E4MZ、2P4MZ、2P4MHZ、C11Z-CNS、2PZ-CNZ（四国化成工業社製、商品名）等が挙げられる。なかでも、イミダゾール化合物（特に水酸基含有イミダゾール化合物）を用いると、熱硬化性樹脂の硬化反応が急激に進むことが無く、応力の発生を防止できるため、好ましい。
【００１９】
硬化剤の成分として水酸基含有イミダゾール化合物を使用する場合、後述する特有の粘性を容易に実現するためには、硬化剤中の水酸基含有イミダゾール化合物の含有量が、５０質量％以上であることが好ましく、７０質量％以上であることがより好ましく、更に好ましくは、８０〜１００質量％である。水酸基含有イミダゾール化合物の具体例としては、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール（例：四国化成工業社製 2PHZ）、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール（例：四国化成工業社製 2P4MHZ）、２−メチル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール（例：四国化成工業社製 2MHZ）等が挙げられる。
【００２０】
本発明の補強剤と共に用いられる接合剤中のフラックスに硬化剤が含有されている場合は、本発明の補強剤に用いられる硬化剤と、上記フラックスに含有される硬化剤とが同一のものであることが好ましい。後述するリフロー工程において、上記フラックスと本発明の補強剤との一体化が速やかに行われるため、基板と電子部品とを確実に固着することができるからである。
【００２１】
補強剤全体を１００質量％としたときの硬化剤の含有量は、熱硬化性樹脂（特にエポキシ樹脂）との硬化反応性の観点、及び後述する特有の粘性を容易に実現させる観点から、０．１〜１０質量％であることが好ましく、０．５〜７質量％であることがより好ましく、１〜７質量％であることが更に好ましく、１〜５質量％であることが更により好ましい。
【００２２】
（活性剤）
本発明の補強剤には、活性剤が含有されていてもよい。活性剤は、金属表面に存在する酸化物、硫化物、水酸化物、塩化物、硫酸塩、炭酸塩等を還元して金属を清浄化する成分であり、本発明の補強剤と共に用いられる接合剤中のフラックスに、通常、含有される成分である。
【００２３】
活性剤は、従来の接合剤で使用されているものを使用できるが、環境負荷の低減の観点から、非ハロゲン化合物が好ましく、アミン類、アミン塩類（エチレンジアミン等のポリアミン、シクロヘキシルアミン、ジエチルアミン等のアミンの有機酸塩等）、有機酸類、アミノ酸類、アミド系化合物等が好ましい。具体的には、アジピン酸、セバシン酸、トリエタノールアミン、モノエタノールアミン等が好ましく、本発明の補強剤と共に用いられる接合剤のフラックス作用（金属の清浄化等）を効果的に発揮させるには、アジピン酸が特に好ましい。
【００２４】
本発明の補強剤と共に用いられる接合剤中のフラックスに活性剤が含有されている場合は、本発明の補強剤に用いられる活性剤と、上記フラックスに含有される活性剤とが同一のものであることが好ましい。後述するリフロー工程において、上記フラックスと本発明の補強剤との一体化が速やかに行われるため、基板と電子部品とを確実に固着することができるからである。
【００２５】
補強剤全体を１００質量％としたときの活性剤の含有量は、０．５〜１５質量％であることが好ましく、２〜１０質量％であることがより好ましい。
【００２６】
（チクソ剤）
本発明の補強剤には、チクソトロピー性を付与して塗工性を向上させるために、チクソ剤が含有されてもよい。チクソ剤としては、従来の接合剤で使用されているものを使用でき、例えば、シリカ、水添ヒマシ油、脂肪酸アマイド類などが使用できる。
【００２７】
本発明の補強剤と共に用いられる接合剤中のフラックスにチクソ剤が含有されている場合は、本発明の補強剤に用いられるチクソ剤と、上記フラックスに含有されるチクソ剤とが同一のものであることが好ましい。後述するリフロー工程において、上記フラックスと本発明の補強剤との一体化が速やかに行われるため、基板と電子部品とを確実に固着することができるからである。
【００２８】
補強剤全体を１００質量％としたときのチクソ剤の含有量は、０．５〜１５質量％であることが好ましく、１〜１０質量％であることがより好ましく、１〜５質量％であることが更に好ましい。
【００２９】
本発明の補強剤は、上記の成分に加えて、必要に応じて種々の添加剤、例えば界面活性剤、消泡剤、レベリング剤等の添加剤などを含有することができる。
【００３０】
本発明の補強剤の揮発成分（ＶＯＣ）含有量は、環境負荷の低減の観点から、１質量％以下であることが好ましい。ＶＯＣ含有量は、補強剤を示差熱天秤（ＴＧ／ＤＴＡ測定装置）により、窒素雰囲気下、室温から３００℃まで加熱した際の質量の減少量を測定することによって得られる。
【００３１】
本発明の補強剤のハロゲン含有量は、環境負荷の低減の観点から、１０００ｐｐｍ以下であることが好ましい。ハロゲン含有量は、補強剤を完全燃焼させ、補強剤中のハロゲンを０．１質量％過酸化水素水溶液に捕集した後、イオンクロマトグラフィーによりハロゲンを定量することによって得られる。
【００３２】
本発明の補強剤は、以下に説明する特有の粘性を有する。まず、粘度の測定方法について説明する。本発明の補強剤の雰囲気温度を昇温開始温度である４０℃から鉛フリーはんだ粉末（本発明の補強剤と共に用いられる接合剤中の鉛フリーはんだ粉末）のはんだ融点まで０．１〜０．２℃／秒の昇温速度で昇温し、続けて前記はんだ融点で１０分間保持した際に、昇温開始直後から５〜７秒毎に粘弾性測定装置により前記補強剤の粘度を測定する。ここで、上記「はんだ融点」とは、鉛フリーはんだ粉末の融解開始温度のことであり、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）において固相線温度を指す。なお、はんだ融点は、使用するはんだ粉末により異なるが、通常１３０〜２５０℃程度である。また、上記「粘弾性測定装置」は、最高測定温度がはんだ融点＋１００℃以上の条件で測定可能な装置、例えば、Ｔｈｅｒｍｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製粘弾性測定装置（HAAKE MARS-III）を指す。
【００３３】
本発明の補強剤は、上記粘度測定方法により測定した結果、昇温開始直後における粘度Ｖ１（Ｐａ・ｓ）と、昇温開始直後からはんだ融点までの昇温時における最低粘度Ｖ２（Ｐａ・ｓ）と、昇温後に前記はんだ融点で１０分間保持した直後の粘度Ｖ３（Ｐａ・ｓ）とが、Ｖ２＜Ｖ１／１０かつＶ３＞１０Ｖ２の関係を満足する。本発明では、Ｖ２＜Ｖ１／１０の関係を満足するため、後述するリフロー工程において、補強剤が電子部品と基板の隙間全体に広がり、基板と電子部品とを確実に固着することができる。また、本発明では、Ｖ３＞１０Ｖ２の関係を満足するため、リフロー工程後において、硬化後の補強剤により、基板と電子部品との接合強度を向上させることができる。また、リフロー工程により、電子部品のはんだ付けと、接合剤及び補強剤中の熱硬化性樹脂による電子部品の固着とを同時に行うことができるため、電子部品搭載後の工程数を増やすことなく、基板と電子部品との接合強度を向上させることができる。
【００３４】
上記「Ｖ２＜Ｖ１／１０」の関係を満足させるには、硬化剤や活性剤として、常温では結晶性を有し、かつ昇温開始温度である４０℃からはんだ粉末のはんだ融点までの昇温過程において、液化することによって粘度低下を引き起こすものを選択すればよい。また、上記「Ｖ３＞１０Ｖ２」の関係を満足させるには、はんだ融点到達以降の熱処理過程において、はじめてエポキシ樹脂の架橋反応が開始されるような潜在性を有する硬化剤を選択すればよい。
【００３５】
本発明において、リフロー工程の際に補強剤が電子部品と基板の隙間を確実に埋めるためには、Ｖ２＜Ｖ１／１１の関係を満足することが好ましく、Ｖ２＜Ｖ１／１２の関係を満足することがより好ましい。また、接合強度向上の観点からは、Ｖ３＞５０Ｖ２の関係を満足することが好ましく、Ｖ３＞１００Ｖ２の関係を満足することがより好ましい。
【００３６】
前記粘度Ｖ１は、塗工性の観点から、８０以上であることが好ましく、１００以上であることがより好ましく、１２０以上であることが更に好ましい。同様に、塗工性の観点から、前記Ｖ１は１２００以下であることが好ましく、９００以下であることがより好ましく、６００以下であることが更に好ましい。
【００３７】
前記最低粘度Ｖ２は、リフロー工程において電子部品と基板の隙間から補強剤が過剰に滲み出すことを防止するためには、０．０１以上であることが好ましく、０．０３以上であることがより好ましく、０．０５以上であることが更に好ましい。また、リフロー工程において補強剤が電子部品と基板の隙間を確実に埋めるためには、前記最低粘度Ｖ２は、１００以下であることが好ましく、５０以下であることがより好ましく、１０以下であることが更に好ましい。
【００３８】
前記粘度Ｖ３は、接合強度向上の観点から、１０００以上であることが好ましく、３０００以上であることがより好ましく、５０００以上であることが更に好ましい。なお、前記粘度Ｖ３は、本発明の効果を阻害しない限り、その上限については特になく、通常、測定限界である１００００Ｐａ・ｓを超える値が得られる。
【００３９】
次に、本発明の補強剤と共に用いられる接合剤について説明する。なお、上記本発明の補強剤の説明と重複する部分については説明を省略する。
【００４０】
本発明の補強剤と共に用いられる接合剤は、鉛フリーはんだ粉末と熱硬化性樹脂含有フラックスとを含有するはんだ接合剤組成物である。以下、前記接合剤に含有される（又は含有され得る）成分について説明する。
【００４１】
（鉛フリーはんだ粉末）
前記接合剤には、環境負荷の低減の観点から、鉛フリーはんだ粉末が含有される。鉛フリーはんだ粉末とは、鉛を添加しないはんだ金属または合金の粉末である。ただし、はんだ粉末中に、不可避的不純物として鉛が存在することは許容されるが、この場合、鉛の量は、１００ｐｐｍ以下であることが好ましい。具体的には、鉛フリーはんだを形成するハンダ組成として、以下を例示できる。
【００４２】
純金属：Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｗ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｌｉ、Ｓｅ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｔｌ、Ｚｎ、Ｔｅ
２元系合金：９５．３Ａｇ／４．７Ｂｉ等のＡｇ−Ｂｉ系、６６Ａｇ／３４Ｌｉ等のＡｇ−Ｌｉ系、３Ａｇ／９７Ｉｎ等のＡｇ−Ｉｎ系、６７Ａｇ／３３Ｔｅ等のＡｇ−Ｔｅ系、９７．２Ａｇ／２．８Ｔｌ等のＡｇ−Ｔｌ系、４５．６Ａｇ／５４．４Ｚｎ等のＡｇ−Ｚｎ系、８０Ａｕ／２０Ｓｎ等のＡｕ−Ｓｎ系、５２．７Ｂｉ／４７．３Ｉｎ等のＢｉ−Ｉｎ系、３５Ｉｎ／６５Ｓｎ、５１Ｉｎ／４９Ｓｎ、５２Ｉｎ／４８Ｓｎ等のＩｎ−Ｓｎ系、８．１Ｂｉ／９１．９Ｚｎ等のＢｉ−Ｚｎ系、４３Ｓｎ／５７Ｂｉ、４２Ｓｎ／５８Ｂｉ等のＳｎ−Ｂｉ系、９８Ｓｎ／２Ａｇ、９６．５Ｓｎ／３．５Ａｇ、９６Ｓｎ／４Ａｇ、９５Ｓｎ／５Ａｇ等のＳｎ−Ａｇ系、９１Ｓｎ／９Ｚｎ、３０Ｓｎ／７０Ｚｎ等のＳｎ−Ｚｎ系、９９．３Ｓｎ／０．７Ｃｕ等のＳｎ−Ｃｕ系、９５Ｓｎ／５Ｓｂ等のＳｎ−Ｓｂ系
３元系合金：９５．５Ｓｎ／３．５Ａｇ／１Ｉｎ等のＳｎ−Ａｇ−Ｉｎ系、８６Ｓｎ／９Ｚｎ／５Ｉｎ、８１Ｓｎ／９Ｚｎ／１０Ｉｎ等のＳｎ−Ｚｎ−Ｉｎ系、９５．５Ｓｎ／０．５Ａｇ／４Ｃｕ、９６．５Ｓｎ／３．０Ａｇ／０．５Ｃｕ等のＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系、９０．５Ｓｎ／７．５Ｂｉ／２Ａｇ、４１．０Ｓｎ／５８Ｂｉ／１．０Ａｇ等のＳｎ−Ｂｉ−Ａｇ系、８９．０Ｓｎ／８．０Ｚｎ／３．０Ｂｉ等のＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系
その他：Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕ／Ｂｉ系など
【００４３】
なかでも鉛フリーはんだは、接合剤として適正な融点が得られる観点、及びはんだ接合強度の観点から、Ｓｎ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｉｎ及びＺｎからなる群より選ばれる一種以上の金属を含むことが好ましく、Ｓｎ、Ｃｕ、Ａｇ及びＢｉからなる群より選ばれる一種以上の金属を含むことがより好ましい。
【００４４】
（熱硬化性樹脂含有フラックス）
熱硬化性樹脂含有フラックス（フラックス）としては、熱硬化性樹脂を含有する限りにおいて特に限定されず、従来の接合剤で使用されている配合のものを使用できる。例えば、熱硬化性樹脂、活性剤、チクソ剤、硬化剤等を含有するフラックスが使用できる。特に、フラックスが、上述した本発明の補強剤の含有成分と同一の成分を含有していると、後述するリフロー工程において、上記フラックスと本発明の補強剤との一体化が速やかに行われ、基板と電子部品とを確実に固着することができるため好ましい。この場合、上記フラックス中の各成分の配合比は、上述した本発明の補強剤中の各成分の配合比と異なっていてもよいが、後述するリフロー工程において、上記フラックスと本発明の補強剤との一体化を確実に行うには、それぞれの配合比が一致していることが好ましい。
【００４５】
鉛フリーはんだ粉末とフラックスとの含有比率（鉛フリーはんだ粉末：フラックス）は、６０〜９０質量％：４０〜１０質量％が好ましく、より好ましくは７５〜８５質量％：２５〜１５質量％である。上記比率とすることにより、ペーストとしての粘性やチクソ性が良好となり、印刷やディスペンス塗布などの量産工程に適した接合剤が得られる。
【００４６】
前記接合剤は、上述した必須成分及び必要に応じて添加される添加剤と共に混練処理することにより容易に製造することができる。
【００４７】
次に、本発明の実装基板の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図１（ａ１）〜（ｅ１）は、本発明の実装基板の製造方法の一実施形態を示す工程別上面図である。また、図１（ａ２）〜（ｅ２）は、それぞれ図１（ａ１）〜（ｅ１）のI-I線断面図である。
【００４８】
まず、図１（ａ１），（ａ２）に示すように、レジストマスク１及び端子２が設けられた基板３を準備する。そして、図１（ｂ１），（ｂ２）に示すように、端子２上に接合剤４を塗布する。塗布方法は特に限定されず、スクリーン印刷法やディスペンス塗布法等が採用できる。なお、レジストマスク１は、例えば、フォトソルダレジスト膜をパターン化して形成される。
【００４９】
次いで、図１（ｃ１），（ｃ２）に示すように、端子２の近傍（接合剤４の近傍）のレジストマスク１上に、補強剤５を塗布する。例えば、図１（ｃ１）の場合は、補強剤５が、接合剤４，４間の中間部に配置されるように塗布される。この際の塗布方法も特に限定されず、スクリーン印刷法やディスペンス塗布法等が採用できる。なお、補強剤５を塗布する際、接合剤４と接触する位置に塗布してもよいが、良好なフィレット形状を形成するためには、接合剤４（又は端子２）と補強剤５の間隔Ｄが１ｍｍ以上であることが好ましく、２ｍｍ以上であることがより好ましい。また、後述するリフロー工程において、接合剤４中のフラックスと補強剤５との一体化を速やかに行うためには、上記間隔Ｄが５ｍｍ以下であることが好ましく、４ｍｍ以下であることがより好ましい。
【００５０】
次いで、図１（ｄ１），（ｄ２）に示すように、端子２上に塗布された接合剤４及び補強剤５上にチップ部品６を載置する。そして、チップ部品６が載置された基板３をリフロー炉（図示せず）の中に入れ、所定温度で所定時間加熱するリフロー工程を行うと、接合剤４から滲み出たフラックスと補強剤５とが一体化して、図１（ｅ１），（ｅ２）に示す固着部７が形成される。また、リフロー工程において、接合剤４中のはんだ粉末がはんだ融点で溶融し、リフロー工程後の冷却により固化して、図１（ｅ２）に示すフィレット８が形成され、チップ部品６と端子２とがはんだ付けされる。これにより、チップ部品６のはんだ付けと、チップ部品６の固着とが同時に行われる。
【００５１】
次に、本発明の実装基板の製造方法の他の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図２（ａ１）〜（ｅ１）は、本発明の実装基板の製造方法の他の実施形態を示す工程別上面図である。また、図２（ａ２）〜（ｅ２）は、それぞれ図２（ａ１）〜（ｅ１）のII-II線断面図である。なお、上記実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明する。また、上述した実施形態の説明と重複する部分は省略する。
【００５２】
まず、図２（ａ１），（ａ２）に示すように、ＱＦＰ（Quad Flat Package）用の端子２が形成された基板３を準備する。そして、図２（ｂ１），（ｂ２）に示すように、端子２上に接合剤４を塗布する。
【００５３】
次いで、図２（ｃ１），（ｃ２）に示すように、端子２の近傍（接合剤４の近傍）の基板３上に、補強剤５を塗布する。例えば、図２（ｃ１）の場合は、補強剤５が、接合剤４，４間の中間部と接合剤４の外側に配置されるように塗布される。
【００５４】
次いで、図２（ｄ１），（ｄ２）に示すように、接合剤４，４間の中間部に塗布された補強剤５上に、パッケージ部品９（ＱＦＰ）を載置する。そして、パッケージ部品９が載置された基板３をリフロー炉（図示せず）の中に入れ、所定温度で所定時間加熱するリフロー工程を行うと、接合剤４から滲み出たフラックスと補強剤５とが一体化して、図２（ｅ１），（ｅ２）に示す固着部７が形成される。また、リフロー工程において、接合剤４中のはんだ粉末がはんだ融点で溶融し、リフロー工程後の冷却により固化して、図２（ｅ２）に示すフィレット８が形成され、パッケージ部品９のリード１０と端子２とがはんだ付けされる。これにより、パッケージ部品９のはんだ付けと、パッケージ部品９の固着とが同時に行われる。
【００５５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されない。例えば、上記実施形態では、接合剤４の塗布工程後に補強剤５の塗布工程を設けたが、補強剤５の塗布工程後に接合剤４の塗布工程を設けても良い。
【００５６】
また、本発明の補強剤は、コネクタの接合、スイッチの接合、あるいはＢＧＡ、ＬＧＡ、ＱＦＮ、ＬＥＤ、ＬＣＤ等に適用することもできる。
【実施例】
【００５７】
以下に実施例を示し、本発明をより具体的に説明する。これら実施例は、本発明における最良の実施形態の一例ではあるものの、本発明はこれら実施例により限定を受けるものではない。
【００５８】
（樹脂組成物１の調製）
ビスフェノールA型エポキシ樹脂（DIC社製 EPICLON 860）８５質量％、チクソ剤（脂肪酸アマイド）２質量％、活性剤（アジピン酸）５質量％、界面活性剤（ビックケミージャパン株式会社製 ＢＹＫ３６１Ｎ）２質量％、消泡剤（共栄社化学株式会社製 フローレンＡＣ３０３）１質量％、さらに硬化剤として２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール（２Ｐ４ＭＨＺ）５質量％を同容器に計量し、らいかい機を用いて混合し、樹脂組成物１を調製した。各成分の配合比を表１に示す。なお、表１の粘性は、Ｔｈｅｒｍｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製粘弾性測定装置（HAAKE MARS-III）を用いて、ＯＳＣモードの条件で測定した。以下の樹脂組成物２〜９についても同様である。
【００５９】
（樹脂組成物２の調製）
ビスフェノールA型エポキシ樹脂（DIC社製 EPICLON 860）７５質量％、チクソ剤として脂肪酸アマイド２質量％とシリカ１０質量％、活性剤（アジピン酸）５質量％、界面活性剤（ビックケミージャパン株式会社製 ＢＹＫ３６１Ｎ）２質量％、消泡剤（共栄社化学株式会社製 フローレンＡＣ３０３）１質量％、さらに硬化剤として２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール（２Ｐ４ＭＨＺ）５質量％を同容器に計量し、らいかい機を用いて混合し、樹脂組成物２を調製した。各成分の配合比を表１に示す。
【００６０】
（樹脂組成物３の調製）
ビスフェノールA型エポキシ樹脂（DIC社製 EPICLON 860）８９質量％、チクソ剤（脂肪酸アマイド）２質量％、活性剤（アジピン酸）５質量％、界面活性剤（ビックケミージャパン株式会社製 ＢＹＫ３６１Ｎ）２質量％、消泡剤（共栄社化学株式会社製 フローレンＡＣ３０３）１質量％、さらに硬化剤として２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール（２Ｐ４ＭＨＺ）１質量％を同容器に計量し、らいかい機を用いて混合し、樹脂組成物３を調製した。各成分の配合比を表１に示す。
【００６１】
（樹脂組成物４の調製）
ビスフェノールA型エポキシ樹脂（DIC社製 EPICLON 860）８５質量％、チクソ剤として脂肪酸アマイド２質量％、活性剤（アジピン酸）５質量％、界面活性剤（ビックケミージャパン株式会社製 ＢＹＫ３６１Ｎ）２質量％、消泡剤（共栄社化学株式会社製 フローレンＡＣ３０３）１質量％、さらに硬化剤として２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール（２Ｐ４ＭＨＺ）３質量％とジシアンジアミド２質量％を同容器に計量し、らいかい機を用いて混合し、樹脂組成物４を調製した。各成分の配合比を表１に示す。
【００６２】
（樹脂組成物５の調製）
ビスフェノールA型エポキシ樹脂（DIC社製 EPICLON 860）７５質量％、チクソ剤として脂肪酸アマイド２質量％とシリカ１０質量％、活性剤（アジピン酸）５質量％、界面活性剤（ビックケミージャパン株式会社製 ＢＹＫ３６１Ｎ）２質量％、消泡剤（共栄社化学株式会社製 フローレンＡＣ３０３）１質量％、さらに硬化剤として２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール（２Ｐ４ＭＨＺ）１質量％とジシアンジアミド４質量％を同容器に計量し、らいかい機を用いて混合し、樹脂組成物５を調製した。各成分の配合比を表１に示す。
【００６３】
（樹脂組成物６の調製）
ビスフェノールA型エポキシ樹脂（DIC社製 EPICLON 860）８０質量％、チクソ剤として脂肪酸アマイド２質量％とシリカ１０質量％、界面活性剤（ビックケミージャパン株式会社製 ＢＹＫ３６１Ｎ）２質量％、消泡剤（共栄社化学株式会社製 フローレンＡＣ３０３）１質量％、さらに硬化剤として、２，４−ジアミノ−６−［２´−ウンデシルイミダゾリル−（１´）］−エチル−ｓ−トリアジン５質量％を同容器に計量し、らいかい機を用いて混合し、樹脂組成物６を調製した。各成分の配合比を表１に示す。
【００６４】
（樹脂組成物７の調製）
ロジン系樹脂（ハリマ化成社製 ハリフェノール５１２）４８質量％、チクソ剤（新日本理化株式会社製 ゲルオールＤ）９質量％、活性剤（アジピン酸）８質量％、界面活性剤（ビックケミージャパン株式会社製 ＢＹＫ３６１Ｎ）１質量％、及び溶剤としてヘキシルジグリコール３４質量％を同容器に計量し、らいかい機を用いて混合し、樹脂組成物７を調製した。各成分の配合比を表１に示す。
【００６５】
（樹脂組成物８の調製）
ビスフェノールA型エポキシ樹脂（DIC社製 EPICLON 860）９０質量％、チクソ剤として脂肪酸アマイド２質量％、活性剤（アジピン酸）５質量％、界面活性剤（ビックケミージャパン株式会社製 ＢＹＫ３６１Ｎ）２質量％、消泡剤（共栄社化学株式会社製 フローレンＡＣ３０３）１質量％を同容器に計量し、らいかい機を用いて混合し、樹脂組成物８を調製した。各成分の配合比を表１に示す。
【００６６】
（樹脂組成物９の調製）
ビスフェノールA型エポキシ樹脂（DIC社製 EPICLON 860）８３質量％、チクソ剤として脂肪酸アマイド２質量％、活性剤（アジピン酸）５質量％、界面活性剤（ビックケミージャパン株式会社製 ＢＹＫ３６１Ｎ）２質量％、消泡剤（共栄社化学株式会社製 フローレンＡＣ３０３）１質量％、さらに硬化剤として、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール（２Ｐ４ＭＨＺ）３質量％とジシアンジアミド２質量％と２，４−ジアミノ−６−［２´−ウンデシルイミダゾリル−（１´）］−エチル−ｓ−トリアジン２質量％を同容器に計量し、らいかい機を用いて混合し、樹脂組成物９を調製した。各成分の配合比を表１に示す。
【００６７】
（実施例１）
上記樹脂組成物１と、４２Ｓｎ／５８Ｂｉはんだ粉末とを、樹脂組成物１：４２Ｓｎ／５８Ｂｉはんだ粉末＝２０：８０の質量比で計量し、これらを混練機にて２時間混合することで、接合剤を調製した。この接合剤と、上記樹脂組成物１からなる補強剤とを用いて、後述する各種物性評価を行った。評価結果を表２に示す。
【００６８】
（実施例２）
上記樹脂組成物２と、４２Ｓｎ／５８Ｂｉはんだ粉末とを、樹脂組成物２：４２Ｓｎ／５８Ｂｉはんだ粉末＝２０：８０の質量比で計量し、これらを混練機にて２時間混合することで、接合剤を調製した。この接合剤と、上記樹脂組成物２からなる補強剤とを用いて、後述する各種物性評価を行った。評価結果を表２に示す。
【００６９】
（実施例３）
上記樹脂組成物３と、９６．５Ｓｎ／３．０Ａｇ／０．５Ｃｕはんだ粉末とを、樹脂組成物３：９６．５Ｓｎ／３．０Ａｇ／０．５Ｃｕはんだ粉末＝２０：８０の質量比で計量し、これらを混練機にて２時間混合することで、接合剤を調製した。この接合剤と、上記樹脂組成物３からなる補強剤とを用いて、後述する各種物性評価を行った。評価結果を表２に示す。
【００７０】
（実施例４）
上記樹脂組成物４と、４２Ｓｎ／５８Ｂｉはんだ粉末とを、樹脂組成物４：４２Ｓｎ／５８Ｂｉはんだ粉末＝２０：８０の質量比で計量し、これらを混練機にて２時間混合することで、接合剤を調製した。この接合剤と、上記樹脂組成物４からなる補強剤とを用いて、後述する各種物性評価を行った。評価結果を表２に示す。
【００７１】
（比較例１）
上記樹脂組成物５と、４２Ｓｎ／５８Ｂｉはんだ粉末とを、樹脂組成物５：４２Ｓｎ／５８Ｂｉはんだ粉末＝２０：８０の質量比で計量し、これらを混練機にて２時間混合することで、接合剤を調製した。この接合剤と、上記樹脂組成物５からなる補強剤とを用いて、後述する各種物性評価を行った。評価結果を表２に示す。
【００７２】
（比較例２）
上記樹脂組成物７と、９６．５Ｓｎ／３．０Ａｇ／０．５Ｃｕはんだ粉末とを、樹脂組成物７：９６．５Ｓｎ／３．０Ａｇ／０．５Ｃｕはんだ粉末＝１０：９０の質量比で計量し、これらを混練機にて２時間混合することで、接合剤を調製した。この接合剤と、上記樹脂組成物６からなる補強剤とを用いて、後述する各種物性評価を行った。評価結果を表２に示す。
【００７３】
（比較例３）
上記樹脂組成物７と、９６．５Ｓｎ／３．０Ａｇ／０．５Ｃｕはんだ粉末とを、樹脂組成物７：９６．５Ｓｎ／３．０Ａｇ／０．５Ｃｕはんだ粉末＝１０：９０の質量比で計量し、これらを混練機にて２時間混合することで、接合剤を調製した。この接合剤を用いて、後述する各種物性評価を行った。評価結果を表２に示す。なお、比較例３では、補強剤を使用せずにリフロー工程を行い、リフロー工程後に、アンダーフィル（Ｈｅｎｋｅｌ社製LOCTITE 3480）を用いて、パッケージ部品を固着させた。
【００７４】
（比較例４）
上記実施例１と同様に調製した接合剤を用いて、後述する各種物性評価を行った。評価結果を表２に示す。なお、比較例４では、補強剤を使用せずにリフロー工程を行った。
【００７５】
（比較例５）
上記樹脂組成物８と、４２Ｓｎ／５８Ｂｉはんだ粉末とを、樹脂組成物８：４２Ｓｎ／５８Ｂｉはんだ粉末＝２０：８０の質量比で計量し、これらを混練機にて２時間混合することで、接合剤を調製した。この接合剤と、上記樹脂組成物８からなる補強剤とを用いて、後述する各種物性評価を行った。評価結果を表２に示す。
【００７６】
（比較例６）
上記樹脂組成物９と、４２Ｓｎ／５８Ｂｉはんだ粉末とを、樹脂組成物９：４２Ｓｎ／５８Ｂｉはんだ粉末＝２０：８０の質量比で計量し、これらを混練機にて２時間混合することで、接合剤を調製した。この接合剤と、上記樹脂組成物９からなる補強剤とを用いて、後述する各種物性評価を行った。評価結果を表２に示す。
【００７７】
（１）はんだフィレットの状態
（１−１）実施例１〜４及び比較例１，２，５，６のはんだフィレットの状態
４×１０cmのポリイミド基板上に形成されたＱＦＰ（56PIN）用端子（端子寸法：１６×１６mm、端子間隔：0.5mm）上に、厚み１００μｍｔのメタルマスクを用いて、接合剤をメタルスキージで印刷した。次いで、上述した図２（ｃ１）に示すように端子の近傍に補強剤を塗布した後、ＱＦＰ（56PIN）を上述した図２（ｄ１）に示すように補強剤上に載置した。そして、実施例１，２，４及び比較例１，５，６については図３に示すリフロー条件、実施例３については図４に示すリフロー条件、比較例２については図５に示すリフロー条件でそれぞれ加熱して試験片を作製した。この試験片のＱＦＰリード部分を観察し、フィレット８が断面略三角形の良好な形状を示す場合を○（図６（ａ））、フィレット８の表面においてはんだボールが存在する場合を×（図６（ｂ））とした。
【００７８】
（１−２）比較例３のはんだフィレットの状態
４×１０cmのポリイミド基板上に形成されたＱＦＰ（56PIN）用端子（端子寸法：１６×１６mm、端子間隔：0.5mm）上に、厚み１００μｍｔのメタルマスクを用いて、接合剤をメタルスキージで印刷した。次いで、ＱＦＰ（56PIN）を基板上に載置し、図５に示すリフロー条件で加熱してはんだ接合を行った。次いで、８０℃に加熱したフラックス洗浄剤（荒川化学工業社製 パインα ST-100SX）に基板を浸漬させ、フラックス残さを洗浄した。次いで、８０℃に加熱した純水に基板を浸漬させ、フラックス洗浄剤を洗い流した。さらにイソプロピルアルコールで基板をリンスした後、オーブンにて１２５℃で６０分間基板を乾燥させた。そして、ＱＦＰが実装されている周囲にアンダーフィル（Ｈｅｎｋｅｌ社製LOCTITE 3480）を塗布した後、オーブンにて１５０℃で３０分間加熱することによって、アンダーフィルを硬化させて試験片を作製した。この試験片のＱＦＰリード部分を観察し、上述した判定基準により判定を行った。
【００７９】
（１−３）比較例４のはんだフィレットの状態
上記実施例１において、補強剤を塗布しなかったこと以外は、実施例１と同様に試験片を作製した。この試験片のＱＦＰリード部分を観察し、上述した判定基準により判定を行った。
【００８０】
（２）ピール強度
上記「（１）はんだフィレットの状態」の評価に使用した各試験片について、図７に示すように基板３側を上に向けて、治具により上下方向（矢印Ａ，Ａ´方向）から挟み込んで固定した後、引張り試験機（SHIMADZU社製 EZ-L）により、基板３を上方（矢印Ｂ方向）に5mm/minの速度で引っ張って、基板３の１辺当たりのピール強度を測定した。なお、表２の結果は、それぞれピール強度を測定した１０個の試験片の平均値である。
【００８１】
【表１】
【００８２】
【表２】
【００８３】
表２に示すように、本発明の実施例は、比較例に比べ、いずれの評価項目についても良好な結果が得られた。従って、本発明によれば、電子部品搭載後の工程数を増やすことなく、高い接合強度が得られる上、はんだ付け性の低下を防止できることが分かった。
【符号の説明】
【００８４】
１ レジストマスク
２ 端子
３ 基板
４ 接合剤
５ 補強剤
６ チップ部品
７ 固着部
８ フィレット
９ パッケージ部品
１０ リード
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に電子部品を固着するための材料、及びこれを用いた実装基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の電子部品の小型化の進展につれて、電子部品のはんだ付け部位である電極も小さくなってきている。そのため、十分な量のはんだを使用できず、はんだ付けだけの接合強度では電子部品を固着するのに不十分となってきている。つまり、小型化された電子部品では、はんだ付け面積および体積が小さいため、はんだ付けによる接合だけでは電子部品を充分に接合・保持することができず、他の何らかの部品固着手段が必要になってきている。
【０００３】
はんだ付けによる接合を強化するための部品固着手段として、アンダーフィルや樹脂モールドによって、はんだ付け部の周囲を樹脂で覆うことにより、電子部品を固着することが行われているが、そのためには、電子部品を搭載した後、基板の洗浄を行って、フラックス残さを除去する必要がある。しかし、最近の高密度実装基板では、電子部品と基板の隙間が１００μｍ以下と小さく、うまく洗浄することができない上、フラックス残さの除去工程等の電子部品搭載後の工程が増えるため、このような固着手段は採用しにくい。
【０００４】
その他の部品固着手段として、下記特許文献１には、基板に電子部品を実装する際の仮止め用ボンドが記載されている。この電子部品の仮止め用ボンドは、基板の回路パターンにロジン系のクリームはんだを塗布した後、基板に塗られ、次に搭載される電子部品の下面と基板との間に介在して、クリームはんだの溶融固化が完了するまで、電子部品を仮接着するために使用される。しかし、このような仮止め用ボンドは、はんだ付けを補強できるものではないため、電子部品を固着するのに十分な接合強度は得られにくい。
【０００５】
一方、下記特許文献２及び特許文献３では、熱硬化性樹脂含有フラックスと、はんだ粉末とを含有するはんだ接合剤組成物を用いて、電子部品のはんだ付け時に、端子上でのはんだの溶融によるはんだ付けに加えて、その周囲でフラックス中の熱硬化性樹脂の熱硬化による固着作用も同時に発揮させることで、電子部品の接合強度を向上させる技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１３０３６３号公報
【特許文献２】特開２００１−２１９２９４号公報
【特許文献３】特開２００６−６１９２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献２及び特許文献３に記載されたはんだ接合剤組成物でも、最近の高密度実装基板に適用するには、未だ接合強度が不充分である。また、はんだ接合剤組成物に配合される成分によっては、はんだが溶融しない、すなわち、リフロー後に大量のはんだボールを発生させ、フィレット形成が不能となり、その結果としてはんだ付け性が低下する問題があった。
【０００８】
本発明は、電子部品搭載後の工程数を増やすことなく、高い接合強度が得られる上、はんだ付け性の低下を防止できるはんだ接合補強剤組成物、及びこれを用いた実装基板の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、特定の樹脂組成物をはんだ接合剤組成物と共に用いることによって、電子部品搭載後の工程数を増やすことなく、高い接合強度が得られる上、はんだ付け性の低下を防止できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明のはんだ接合補強剤組成物は、鉛フリーはんだ粉末及び熱硬化性樹脂含有フラックスを含有するはんだ接合剤組成物と共に用いられ、基板上の端子の近傍に塗布されるはんだ接合補強剤組成物であって、前記はんだ接合補強剤組成物は、前記熱硬化性樹脂含有フラックスに含有される熱硬化性樹脂と同一の熱硬化性樹脂と、硬化剤とを含有し、前記はんだ接合補強剤組成物の雰囲気温度を昇温開始温度である４０℃から前記鉛フリーはんだ粉末のはんだ融点まで０．１〜０．２℃／秒の昇温速度で昇温し、続けて前記はんだ融点で１０分間保持した際に、昇温開始直後から５〜７秒毎に粘弾性測定装置により前記はんだ接合補強剤組成物の粘度を測定した結果、昇温開始直後における粘度Ｖ１（Ｐａ・ｓ）と、昇温開始直後からはんだ融点までの昇温時における最低粘度Ｖ２（Ｐａ・ｓ）と、昇温後に前記はんだ融点で１０分間保持した直後の粘度Ｖ３（Ｐａ・ｓ）とが、Ｖ２＜Ｖ１／１０かつＶ３＞１０Ｖ２の関係を満足することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の実装基板の製造方法は、基板上の端子と電子部品とを接合する実装基板の製造方法であって、ａ）前記端子上にはんだ接合剤組成物を塗布する工程と、ｂ）前記端子の近傍に上述した本発明のはんだ接合補強剤組成物を塗布する工程と、ｃ）前記はんだ接合補強剤組成物及び前記はんだ接合剤組成物の少なくとも一方の上に前記電子部品を載置する工程と、ｄ）前記はんだ接合剤組成物及び前記はんだ接合補強剤組成物をはんだ付け温度に加熱して、前記電子部品のはんだ付けと、前記はんだ接合剤組成物及び前記はんだ接合補強剤組成物中の熱硬化性樹脂による前記電子部品の固着とを同時に行う工程を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のはんだ接合補強剤組成物によれば、電子部品搭載後の工程数を増やすことなく、高い接合強度が得られる上、はんだ付け性の低下を防止できる。また、本発明の実装基板の製造方法によれば、電子部品搭載後の工程数を増やすことなく、高い接合強度が得られる上、はんだ付け性の低下を防止できるため、接合信頼性が高い実装基板を低コストで製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（ａ１）〜（ｅ１）は、本発明の実装基板の製造方法の一実施形態を示す工程別上面図であり、（ａ２）〜（ｅ２）は、それぞれ（ａ１）〜（ｅ１）のI-I線断面図である。
【図２】（ａ１）〜（ｅ１）は、本発明の実装基板の製造方法の他の実施形態を示す工程別上面図であり、（ａ２）〜（ｅ２）は、それぞれ（ａ１）〜（ｅ１）のII-II線断面図である。
【図３】実施例１，実施例２，実施例４，比較例１，比較例４，比較例５及び比較例６のリフロー条件を示すグラフである。
【図４】実施例３のリフロー条件を示すグラフである。
【図５】比較例２及び比較例３のリフロー条件を示すグラフである。
【図６】（ａ），（ｂ）は、実施例及び比較例において、はんだフィレットの状態の評価方法を説明するための断面図である。
【図７】実施例及び比較例において、ピール強度の測定方法を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明のはんだ接合補強剤組成物（以下、単に「補強剤」ともいう）は、鉛フリーはんだ粉末及び熱硬化性樹脂含有フラックスを含有するはんだ接合剤組成物（以下、単に「接合剤」ともいう）と共に用いられ、基板上の端子の近傍に塗布されるものである。そして、本発明の補強剤は、共に用いられる接合剤中の熱硬化性樹脂含有フラックス（以下、単に「フラックス」ともいう）に含有される熱硬化性樹脂と同一の熱硬化性樹脂と、硬化剤とを含有し、かつ後述する特有の粘性を有する。以下、本発明の補強剤に含有される（又は含有され得る）成分について説明する。
【００１５】
（熱硬化性樹脂）
本発明の補強剤に含有される熱硬化性樹脂は、共に用いられる接合剤中のフラックスに含有される熱硬化性樹脂と同一のものが使用される。これにより、後述するリフロー工程において、上記フラックスと補強剤とが一体化し、基板と電子部品とを確実に固着することができる。また、上記フラックスと補強剤とが一体化されるため、フィレット形成を阻害することがない。よって、はんだ付け性の低下を防止できる。上記熱硬化性樹脂としては、上記フラックス中の熱硬化性樹脂と同一である限り特に限定されず、従来の接合剤で使用されているものを使用できる。例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、アルキド樹脂等を例示でき、硬化速度、高ガラス転移温度の確保及びせん断強度の観点からエポキシ樹脂が好ましい。なお、熱硬化性樹脂とは、加熱することによって硬化する樹脂であり、例えば、比較的低分子の物質が加熱により高分子の３次元架橋構造（網状構造）となる樹脂である。よって、ロジン系樹脂のように空気中に放置するだけで硬化する樹脂とは明確に異なる。
【００１６】
エポキシ樹脂としては、主に非揮発性のエポキシ系化合物であるビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂（フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノールノボラック型エポキシ樹脂など）、ビスフェノールＦやビスフェノールＳにエピクロルヒドリンを反応させて得られたビスフェノールＦ型エポキシ樹脂やビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、さらにシクロヘキセンオキシド基、トリシクロデカンオキシド基、シクロペンテンオキシド基などを有する脂環式エポキシ樹脂、フタル酸ジグリシジルエステル、テトラヒドロフタル酸ジグリシジルエステル、ヘキサヒドロフタル酸ジグリシジルエステル、ジグリシジル−ｐ−ヒドロキシ安息香酸、ダイマー酸グリシジルエステルなどのグリシジルエステル樹脂、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、トリグリシジル−ｐ−アミノフェノールなどのグリシジルアミン系樹脂、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリテトラメチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、レゾルシンジグリシジルエーテル、１，６ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ソルビタンポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテルなどのグリシジルエーテル樹脂、トリス（２，３−エポキシプロピル）イソシアヌレート、トリグリシジルトリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート等のトリアジン環を有するトリグリシジルイソシアヌレート、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、アダマンタン型エポキシ樹脂などが挙げられる。なかでも、後述する特有の粘性を容易に実現するには、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂やビスフェノールＦ型エポキシ樹脂を使用するのが好ましい。
【００１７】
補強剤全体を１００質量％としたときの熱硬化性樹脂の含有量は、４０〜９５質量％であることが好ましく、６０〜９０質量％であることがより好ましい。
【００１８】
（硬化剤）
本発明の補強剤に含有される硬化剤は、上述した熱硬化性樹脂の硬化剤（硬化促進剤）として用いられる成分であり、従来の接合剤で使用されているものを使用できる。例えば潜在性硬化剤としては、ノバキュアHX-3722、HX-3721、HX-3748、HX-3088、HX-3613、HX-3921HP、HX-3941HP（旭化成エポキシ社製、商品名)、脂肪族ポリアミン系としては、フジキュアFXR-1020、FXR-1030、FXR-1050、FXR-1080（富士化成工業社製、商品名）、エポキシ樹脂アミンアダクト系としては、アミキュアPN-23、MY-24、VDH、UDH、PN-31、PN-40（味の素ファインテクノ社製、商品名）、EH-3615S、EH-3293S、EH-3366S、EH-3842、EH-3670S、EH-3636AS(旭電化工業社製、商品名)等が挙げられる。また、イミダゾール系硬化剤（イミダゾール化合物）としては、2MZA、2PHZ、2PZ、2MHZ、C11Z、C17Z、2E4MZ、2P4MZ、2P4MHZ、C11Z-CNS、2PZ-CNZ（四国化成工業社製、商品名）等が挙げられる。なかでも、イミダゾール化合物（特に水酸基含有イミダゾール化合物）を用いると、熱硬化性樹脂の硬化反応が急激に進むことが無く、応力の発生を防止できるため、好ましい。
【００１９】
硬化剤の成分として水酸基含有イミダゾール化合物を使用する場合、後述する特有の粘性を容易に実現するためには、硬化剤中の水酸基含有イミダゾール化合物の含有量が、５０質量％以上であることが好ましく、７０質量％以上であることがより好ましく、更に好ましくは、８０〜１００質量％である。水酸基含有イミダゾール化合物の具体例としては、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール（例：四国化成工業社製 2PHZ）、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール（例：四国化成工業社製 2P4MHZ）、２−メチル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール（例：四国化成工業社製 2MHZ）等が挙げられる。
【００２０】
本発明の補強剤と共に用いられる接合剤中のフラックスに硬化剤が含有されている場合は、本発明の補強剤に用いられる硬化剤と、上記フラックスに含有される硬化剤とが同一のものであることが好ましい。後述するリフロー工程において、上記フラックスと本発明の補強剤との一体化が速やかに行われるため、基板と電子部品とを確実に固着することができるからである。
【００２１】
補強剤全体を１００質量％としたときの硬化剤の含有量は、熱硬化性樹脂（特にエポキシ樹脂）との硬化反応性の観点、及び後述する特有の粘性を容易に実現させる観点から、０．１〜１０質量％であることが好ましく、０．５〜７質量％であることがより好ましく、１〜７質量％であることが更に好ましく、１〜５質量％であることが更により好ましい。
【００２２】
（活性剤）
本発明の補強剤には、活性剤が含有されていてもよい。活性剤は、金属表面に存在する酸化物、硫化物、水酸化物、塩化物、硫酸塩、炭酸塩等を還元して金属を清浄化する成分であり、本発明の補強剤と共に用いられる接合剤中のフラックスに、通常、含有される成分である。
【００２３】
活性剤は、従来の接合剤で使用されているものを使用できるが、環境負荷の低減の観点から、非ハロゲン化合物が好ましく、アミン類、アミン塩類（エチレンジアミン等のポリアミン、シクロヘキシルアミン、ジエチルアミン等のアミンの有機酸塩等）、有機酸類、アミノ酸類、アミド系化合物等が好ましい。具体的には、アジピン酸、セバシン酸、トリエタノールアミン、モノエタノールアミン等が好ましく、本発明の補強剤と共に用いられる接合剤のフラックス作用（金属の清浄化等）を効果的に発揮させるには、アジピン酸が特に好ましい。
【００２４】
本発明の補強剤と共に用いられる接合剤中のフラックスに活性剤が含有されている場合は、本発明の補強剤に用いられる活性剤と、上記フラックスに含有される活性剤とが同一のものであることが好ましい。後述するリフロー工程において、上記フラックスと本発明の補強剤との一体化が速やかに行われるため、基板と電子部品とを確実に固着することができるからである。
【００２５】
補強剤全体を１００質量％としたときの活性剤の含有量は、０．５〜１５質量％であることが好ましく、２〜１０質量％であることがより好ましい。
【００２６】
（チクソ剤）
本発明の補強剤には、チクソトロピー性を付与して塗工性を向上させるために、チクソ剤が含有されてもよい。チクソ剤としては、従来の接合剤で使用されているものを使用でき、例えば、シリカ、水添ヒマシ油、脂肪酸アマイド類などが使用できる。
【００２７】
本発明の補強剤と共に用いられる接合剤中のフラックスにチクソ剤が含有されている場合は、本発明の補強剤に用いられるチクソ剤と、上記フラックスに含有されるチクソ剤とが同一のものであることが好ましい。後述するリフロー工程において、上記フラックスと本発明の補強剤との一体化が速やかに行われるため、基板と電子部品とを確実に固着することができるからである。
【００２８】
補強剤全体を１００質量％としたときのチクソ剤の含有量は、０．５〜１５質量％であることが好ましく、１〜１０質量％であることがより好ましく、１〜５質量％であることが更に好ましい。
【００２９】
本発明の補強剤は、上記の成分に加えて、必要に応じて種々の添加剤、例えば界面活性剤、消泡剤、レベリング剤等の添加剤などを含有することができる。
【００３０】
本発明の補強剤の揮発成分（ＶＯＣ）含有量は、環境負荷の低減の観点から、１質量％以下であることが好ましい。ＶＯＣ含有量は、補強剤を示差熱天秤（ＴＧ／ＤＴＡ測定装置）により、窒素雰囲気下、室温から３００℃まで加熱した際の質量の減少量を測定することによって得られる。
【００３１】
本発明の補強剤のハロゲン含有量は、環境負荷の低減の観点から、１０００ｐｐｍ以下であることが好ましい。ハロゲン含有量は、補強剤を完全燃焼させ、補強剤中のハロゲンを０．１質量％過酸化水素水溶液に捕集した後、イオンクロマトグラフィーによりハロゲンを定量することによって得られる。
【００３２】
本発明の補強剤は、以下に説明する特有の粘性を有する。まず、粘度の測定方法について説明する。本発明の補強剤の雰囲気温度を昇温開始温度である４０℃から鉛フリーはんだ粉末（本発明の補強剤と共に用いられる接合剤中の鉛フリーはんだ粉末）のはんだ融点まで０．１〜０．２℃／秒の昇温速度で昇温し、続けて前記はんだ融点で１０分間保持した際に、昇温開始直後から５〜７秒毎に粘弾性測定装置により前記補強剤の粘度を測定する。ここで、上記「はんだ融点」とは、鉛フリーはんだ粉末の融解開始温度のことであり、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）において固相線温度を指す。なお、はんだ融点は、使用するはんだ粉末により異なるが、通常１３０〜２５０℃程度である。また、上記「粘弾性測定装置」は、最高測定温度がはんだ融点＋１００℃以上の条件で測定可能な装置、例えば、Ｔｈｅｒｍｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製粘弾性測定装置（HAAKE MARS-III）を指す。
【００３３】
本発明の補強剤は、上記粘度測定方法により測定した結果、昇温開始直後における粘度Ｖ１（Ｐａ・ｓ）と、昇温開始直後からはんだ融点までの昇温時における最低粘度Ｖ２（Ｐａ・ｓ）と、昇温後に前記はんだ融点で１０分間保持した直後の粘度Ｖ３（Ｐａ・ｓ）とが、Ｖ２＜Ｖ１／１０かつＶ３＞１０Ｖ２の関係を満足する。本発明では、Ｖ２＜Ｖ１／１０の関係を満足するため、後述するリフロー工程において、補強剤が電子部品と基板の隙間全体に広がり、基板と電子部品とを確実に固着することができる。また、本発明では、Ｖ３＞１０Ｖ２の関係を満足するため、リフロー工程後において、硬化後の補強剤により、基板と電子部品との接合強度を向上させることができる。また、リフロー工程により、電子部品のはんだ付けと、接合剤及び補強剤中の熱硬化性樹脂による電子部品の固着とを同時に行うことができるため、電子部品搭載後の工程数を増やすことなく、基板と電子部品との接合強度を向上させることができる。
【００３４】
上記「Ｖ２＜Ｖ１／１０」の関係を満足させるには、硬化剤や活性剤として、常温では結晶性を有し、かつ昇温開始温度である４０℃からはんだ粉末のはんだ融点までの昇温過程において、液化することによって粘度低下を引き起こすものを選択すればよい。また、上記「Ｖ３＞１０Ｖ２」の関係を満足させるには、はんだ融点到達以降の熱処理過程において、はじめてエポキシ樹脂の架橋反応が開始されるような潜在性を有する硬化剤を選択すればよい。
【００３５】
本発明において、リフロー工程の際に補強剤が電子部品と基板の隙間を確実に埋めるためには、Ｖ２＜Ｖ１／１１の関係を満足することが好ましく、Ｖ２＜Ｖ１／１２の関係を満足することがより好ましい。また、接合強度向上の観点からは、Ｖ３＞５０Ｖ２の関係を満足することが好ましく、Ｖ３＞１００Ｖ２の関係を満足することがより好ましい。
【００３６】
前記粘度Ｖ１は、塗工性の観点から、８０以上であることが好ましく、１００以上であることがより好ましく、１２０以上であることが更に好ましい。同様に、塗工性の観点から、前記Ｖ１は１２００以下であることが好ましく、９００以下であることがより好ましく、６００以下であることが更に好ましい。
【００３７】
前記最低粘度Ｖ２は、リフロー工程において電子部品と基板の隙間から補強剤が過剰に滲み出すことを防止するためには、０．０１以上であることが好ましく、０．０３以上であることがより好ましく、０．０５以上であることが更に好ましい。また、リフロー工程において補強剤が電子部品と基板の隙間を確実に埋めるためには、前記最低粘度Ｖ２は、１００以下であることが好ましく、５０以下であることがより好ましく、１０以下であることが更に好ましい。
【００３８】
前記粘度Ｖ３は、接合強度向上の観点から、１０００以上であることが好ましく、３０００以上であることがより好ましく、５０００以上であることが更に好ましい。なお、前記粘度Ｖ３は、本発明の効果を阻害しない限り、その上限については特になく、通常、測定限界である１００００Ｐａ・ｓを超える値が得られる。
【００３９】
次に、本発明の補強剤と共に用いられる接合剤について説明する。なお、上記本発明の補強剤の説明と重複する部分については説明を省略する。
【００４０】
本発明の補強剤と共に用いられる接合剤は、鉛フリーはんだ粉末と熱硬化性樹脂含有フラックスとを含有するはんだ接合剤組成物である。以下、前記接合剤に含有される（又は含有され得る）成分について説明する。
【００４１】
（鉛フリーはんだ粉末）
前記接合剤には、環境負荷の低減の観点から、鉛フリーはんだ粉末が含有される。鉛フリーはんだ粉末とは、鉛を添加しないはんだ金属または合金の粉末である。ただし、はんだ粉末中に、不可避的不純物として鉛が存在することは許容されるが、この場合、鉛の量は、１００ｐｐｍ以下であることが好ましい。具体的には、鉛フリーはんだを形成するハンダ組成として、以下を例示できる。
【００４２】
純金属：Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｗ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｌｉ、Ｓｅ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｔｌ、Ｚｎ、Ｔｅ
２元系合金：９５．３Ａｇ／４．７Ｂｉ等のＡｇ−Ｂｉ系、６６Ａｇ／３４Ｌｉ等のＡｇ−Ｌｉ系、３Ａｇ／９７Ｉｎ等のＡｇ−Ｉｎ系、６７Ａｇ／３３Ｔｅ等のＡｇ−Ｔｅ系、９７．２Ａｇ／２．８Ｔｌ等のＡｇ−Ｔｌ系、４５．６Ａｇ／５４．４Ｚｎ等のＡｇ−Ｚｎ系、８０Ａｕ／２０Ｓｎ等のＡｕ−Ｓｎ系、５２．７Ｂｉ／４７．３Ｉｎ等のＢｉ−Ｉｎ系、３５Ｉｎ／６５Ｓｎ、５１Ｉｎ／４９Ｓｎ、５２Ｉｎ／４８Ｓｎ等のＩｎ−Ｓｎ系、８．１Ｂｉ／９１．９Ｚｎ等のＢｉ−Ｚｎ系、４３Ｓｎ／５７Ｂｉ、４２Ｓｎ／５８Ｂｉ等のＳｎ−Ｂｉ系、９８Ｓｎ／２Ａｇ、９６．５Ｓｎ／３．５Ａｇ、９６Ｓｎ／４Ａｇ、９５Ｓｎ／５Ａｇ等のＳｎ−Ａｇ系、９１Ｓｎ／９Ｚｎ、３０Ｓｎ／７０Ｚｎ等のＳｎ−Ｚｎ系、９９．３Ｓｎ／０．７Ｃｕ等のＳｎ−Ｃｕ系、９５Ｓｎ／５Ｓｂ等のＳｎ−Ｓｂ系
３元系合金：９５．５Ｓｎ／３．５Ａｇ／１Ｉｎ等のＳｎ−Ａｇ−Ｉｎ系、８６Ｓｎ／９Ｚｎ／５Ｉｎ、８１Ｓｎ／９Ｚｎ／１０Ｉｎ等のＳｎ−Ｚｎ−Ｉｎ系、９５．５Ｓｎ／０．５Ａｇ／４Ｃｕ、９６．５Ｓｎ／３．０Ａｇ／０．５Ｃｕ等のＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系、９０．５Ｓｎ／７．５Ｂｉ／２Ａｇ、４１．０Ｓｎ／５８Ｂｉ／１．０Ａｇ等のＳｎ−Ｂｉ−Ａｇ系、８９．０Ｓｎ／８．０Ｚｎ／３．０Ｂｉ等のＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系
その他：Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕ／Ｂｉ系など
【００４３】
なかでも鉛フリーはんだは、接合剤として適正な融点が得られる観点、及びはんだ接合強度の観点から、Ｓｎ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｉｎ及びＺｎからなる群より選ばれる一種以上の金属を含むことが好ましく、Ｓｎ、Ｃｕ、Ａｇ及びＢｉからなる群より選ばれる一種以上の金属を含むことがより好ましい。
【００４４】
（熱硬化性樹脂含有フラックス）
熱硬化性樹脂含有フラックス（フラックス）としては、熱硬化性樹脂を含有する限りにおいて特に限定されず、従来の接合剤で使用されている配合のものを使用できる。例えば、熱硬化性樹脂、活性剤、チクソ剤、硬化剤等を含有するフラックスが使用できる。特に、フラックスが、上述した本発明の補強剤の含有成分と同一の成分を含有していると、後述するリフロー工程において、上記フラックスと本発明の補強剤との一体化が速やかに行われ、基板と電子部品とを確実に固着することができるため好ましい。この場合、上記フラックス中の各成分の配合比は、上述した本発明の補強剤中の各成分の配合比と異なっていてもよいが、後述するリフロー工程において、上記フラックスと本発明の補強剤との一体化を確実に行うには、それぞれの配合比が一致していることが好ましい。
【００４５】
鉛フリーはんだ粉末とフラックスとの含有比率（鉛フリーはんだ粉末：フラックス）は、６０〜９０質量％：４０〜１０質量％が好ましく、より好ましくは７５〜８５質量％：２５〜１５質量％である。上記比率とすることにより、ペーストとしての粘性やチクソ性が良好となり、印刷やディスペンス塗布などの量産工程に適した接合剤が得られる。
【００４６】
前記接合剤は、上述した必須成分及び必要に応じて添加される添加剤と共に混練処理することにより容易に製造することができる。
【００４７】
次に、本発明の実装基板の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図１（ａ１）〜（ｅ１）は、本発明の実装基板の製造方法の一実施形態を示す工程別上面図である。また、図１（ａ２）〜（ｅ２）は、それぞれ図１（ａ１）〜（ｅ１）のI-I線断面図である。
【００４８】
まず、図１（ａ１），（ａ２）に示すように、レジストマスク１及び端子２が設けられた基板３を準備する。そして、図１（ｂ１），（ｂ２）に示すように、端子２上に接合剤４を塗布する。塗布方法は特に限定されず、スクリーン印刷法やディスペンス塗布法等が採用できる。なお、レジストマスク１は、例えば、フォトソルダレジスト膜をパターン化して形成される。
【００４９】
次いで、図１（ｃ１），（ｃ２）に示すように、端子２の近傍（接合剤４の近傍）のレジストマスク１上に、補強剤５を塗布する。例えば、図１（ｃ１）の場合は、補強剤５が、接合剤４，４間の中間部に配置されるように塗布される。この際の塗布方法も特に限定されず、スクリーン印刷法やディスペンス塗布法等が採用できる。なお、補強剤５を塗布する際、接合剤４と接触する位置に塗布してもよいが、良好なフィレット形状を形成するためには、接合剤４（又は端子２）と補強剤５の間隔Ｄが１ｍｍ以上であることが好ましく、２ｍｍ以上であることがより好ましい。また、後述するリフロー工程において、接合剤４中のフラックスと補強剤５との一体化を速やかに行うためには、上記間隔Ｄが５ｍｍ以下であることが好ましく、４ｍｍ以下であることがより好ましい。
【００５０】
次いで、図１（ｄ１），（ｄ２）に示すように、端子２上に塗布された接合剤４及び補強剤５上にチップ部品６を載置する。そして、チップ部品６が載置された基板３をリフロー炉（図示せず）の中に入れ、所定温度で所定時間加熱するリフロー工程を行うと、接合剤４から滲み出たフラックスと補強剤５とが一体化して、図１（ｅ１），（ｅ２）に示す固着部７が形成される。また、リフロー工程において、接合剤４中のはんだ粉末がはんだ融点で溶融し、リフロー工程後の冷却により固化して、図１（ｅ２）に示すフィレット８が形成され、チップ部品６と端子２とがはんだ付けされる。これにより、チップ部品６のはんだ付けと、チップ部品６の固着とが同時に行われる。
【００５１】
次に、本発明の実装基板の製造方法の他の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図２（ａ１）〜（ｅ１）は、本発明の実装基板の製造方法の他の実施形態を示す工程別上面図である。また、図２（ａ２）〜（ｅ２）は、それぞれ図２（ａ１）〜（ｅ１）のII-II線断面図である。なお、上記実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明する。また、上述した実施形態の説明と重複する部分は省略する。
【００５２】
まず、図２（ａ１），（ａ２）に示すように、ＱＦＰ（Quad Flat Package）用の端子２が形成された基板３を準備する。そして、図２（ｂ１），（ｂ２）に示すように、端子２上に接合剤４を塗布する。
【００５３】
次いで、図２（ｃ１），（ｃ２）に示すように、端子２の近傍（接合剤４の近傍）の基板３上に、補強剤５を塗布する。例えば、図２（ｃ１）の場合は、補強剤５が、接合剤４，４間の中間部と接合剤４の外側に配置されるように塗布される。
【００５４】
次いで、図２（ｄ１），（ｄ２）に示すように、接合剤４，４間の中間部に塗布された補強剤５上に、パッケージ部品９（ＱＦＰ）を載置する。そして、パッケージ部品９が載置された基板３をリフロー炉（図示せず）の中に入れ、所定温度で所定時間加熱するリフロー工程を行うと、接合剤４から滲み出たフラックスと補強剤５とが一体化して、図２（ｅ１），（ｅ２）に示す固着部７が形成される。また、リフロー工程において、接合剤４中のはんだ粉末がはんだ融点で溶融し、リフロー工程後の冷却により固化して、図２（ｅ２）に示すフィレット８が形成され、パッケージ部品９のリード１０と端子２とがはんだ付けされる。これにより、パッケージ部品９のはんだ付けと、パッケージ部品９の固着とが同時に行われる。
【００５５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されない。例えば、上記実施形態では、接合剤４の塗布工程後に補強剤５の塗布工程を設けたが、補強剤５の塗布工程後に接合剤４の塗布工程を設けても良い。
【００５６】
また、本発明の補強剤は、コネクタの接合、スイッチの接合、あるいはＢＧＡ、ＬＧＡ、ＱＦＮ、ＬＥＤ、ＬＣＤ等に適用することもできる。
【実施例】
【００５７】
以下に実施例を示し、本発明をより具体的に説明する。これら実施例は、本発明における最良の実施形態の一例ではあるものの、本発明はこれら実施例により限定を受けるものではない。
【００５８】
（樹脂組成物１の調製）
ビスフェノールA型エポキシ樹脂（DIC社製 EPICLON 860）８５質量％、チクソ剤（脂肪酸アマイド）２質量％、活性剤（アジピン酸）５質量％、界面活性剤（ビックケミージャパン株式会社製 ＢＹＫ３６１Ｎ）２質量％、消泡剤（共栄社化学株式会社製 フローレンＡＣ３０３）１質量％、さらに硬化剤として２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール（２Ｐ４ＭＨＺ）５質量％を同容器に計量し、らいかい機を用いて混合し、樹脂組成物１を調製した。各成分の配合比を表１に示す。なお、表１の粘性は、Ｔｈｅｒｍｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製粘弾性測定装置（HAAKE MARS-III）を用いて、ＯＳＣモードの条件で測定した。以下の樹脂組成物２〜９についても同様である。
【００５９】
（樹脂組成物２の調製）
ビスフェノールA型エポキシ樹脂（DIC社製 EPICLON 860）７５質量％、チクソ剤として脂肪酸アマイド２質量％とシリカ１０質量％、活性剤（アジピン酸）５質量％、界面活性剤（ビックケミージャパン株式会社製 ＢＹＫ３６１Ｎ）２質量％、消泡剤（共栄社化学株式会社製 フローレンＡＣ３０３）１質量％、さらに硬化剤として２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール（２Ｐ４ＭＨＺ）５質量％を同容器に計量し、らいかい機を用いて混合し、樹脂組成物２を調製した。各成分の配合比を表１に示す。
【００６０】
（樹脂組成物３の調製）
ビスフェノールA型エポキシ樹脂（DIC社製 EPICLON 860）８９質量％、チクソ剤（脂肪酸アマイド）２質量％、活性剤（アジピン酸）５質量％、界面活性剤（ビックケミージャパン株式会社製 ＢＹＫ３６１Ｎ）２質量％、消泡剤（共栄社化学株式会社製 フローレンＡＣ３０３）１質量％、さらに硬化剤として２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール（２Ｐ４ＭＨＺ）１質量％を同容器に計量し、らいかい機を用いて混合し、樹脂組成物３を調製した。各成分の配合比を表１に示す。
【００６１】
（樹脂組成物４の調製）
ビスフェノールA型エポキシ樹脂（DIC社製 EPICLON 860）８５質量％、チクソ剤として脂肪酸アマイド２質量％、活性剤（アジピン酸）５質量％、界面活性剤（ビックケミージャパン株式会社製 ＢＹＫ３６１Ｎ）２質量％、消泡剤（共栄社化学株式会社製 フローレンＡＣ３０３）１質量％、さらに硬化剤として２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール（２Ｐ４ＭＨＺ）３質量％とジシアンジアミド２質量％を同容器に計量し、らいかい機を用いて混合し、樹脂組成物４を調製した。各成分の配合比を表１に示す。
【００６２】
（樹脂組成物５の調製）
ビスフェノールA型エポキシ樹脂（DIC社製 EPICLON 860）７５質量％、チクソ剤として脂肪酸アマイド２質量％とシリカ１０質量％、活性剤（アジピン酸）５質量％、界面活性剤（ビックケミージャパン株式会社製 ＢＹＫ３６１Ｎ）２質量％、消泡剤（共栄社化学株式会社製 フローレンＡＣ３０３）１質量％、さらに硬化剤として２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール（２Ｐ４ＭＨＺ）１質量％とジシアンジアミド４質量％を同容器に計量し、らいかい機を用いて混合し、樹脂組成物５を調製した。各成分の配合比を表１に示す。
【００６３】
（樹脂組成物６の調製）
ビスフェノールA型エポキシ樹脂（DIC社製 EPICLON 860）８０質量％、チクソ剤として脂肪酸アマイド２質量％とシリカ１０質量％、界面活性剤（ビックケミージャパン株式会社製 ＢＹＫ３６１Ｎ）２質量％、消泡剤（共栄社化学株式会社製 フローレンＡＣ３０３）１質量％、さらに硬化剤として、２，４−ジアミノ−６−［２´−ウンデシルイミダゾリル−（１´）］−エチル−ｓ−トリアジン５質量％を同容器に計量し、らいかい機を用いて混合し、樹脂組成物６を調製した。各成分の配合比を表１に示す。
【００６４】
（樹脂組成物７の調製）
ロジン系樹脂（ハリマ化成社製 ハリフェノール５１２）４８質量％、チクソ剤（新日本理化株式会社製 ゲルオールＤ）９質量％、活性剤（アジピン酸）８質量％、界面活性剤（ビックケミージャパン株式会社製 ＢＹＫ３６１Ｎ）１質量％、及び溶剤としてヘキシルジグリコール３４質量％を同容器に計量し、らいかい機を用いて混合し、樹脂組成物７を調製した。各成分の配合比を表１に示す。
【００６５】
（樹脂組成物８の調製）
ビスフェノールA型エポキシ樹脂（DIC社製 EPICLON 860）９０質量％、チクソ剤として脂肪酸アマイド２質量％、活性剤（アジピン酸）５質量％、界面活性剤（ビックケミージャパン株式会社製 ＢＹＫ３６１Ｎ）２質量％、消泡剤（共栄社化学株式会社製 フローレンＡＣ３０３）１質量％を同容器に計量し、らいかい機を用いて混合し、樹脂組成物８を調製した。各成分の配合比を表１に示す。
【００６６】
（樹脂組成物９の調製）
ビスフェノールA型エポキシ樹脂（DIC社製 EPICLON 860）８３質量％、チクソ剤として脂肪酸アマイド２質量％、活性剤（アジピン酸）５質量％、界面活性剤（ビックケミージャパン株式会社製 ＢＹＫ３６１Ｎ）２質量％、消泡剤（共栄社化学株式会社製 フローレンＡＣ３０３）１質量％、さらに硬化剤として、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール（２Ｐ４ＭＨＺ）３質量％とジシアンジアミド２質量％と２，４−ジアミノ−６−［２´−ウンデシルイミダゾリル−（１´）］−エチル−ｓ−トリアジン２質量％を同容器に計量し、らいかい機を用いて混合し、樹脂組成物９を調製した。各成分の配合比を表１に示す。
【００６７】
（実施例１）
上記樹脂組成物１と、４２Ｓｎ／５８Ｂｉはんだ粉末とを、樹脂組成物１：４２Ｓｎ／５８Ｂｉはんだ粉末＝２０：８０の質量比で計量し、これらを混練機にて２時間混合することで、接合剤を調製した。この接合剤と、上記樹脂組成物１からなる補強剤とを用いて、後述する各種物性評価を行った。評価結果を表２に示す。
【００６８】
（実施例２）
上記樹脂組成物２と、４２Ｓｎ／５８Ｂｉはんだ粉末とを、樹脂組成物２：４２Ｓｎ／５８Ｂｉはんだ粉末＝２０：８０の質量比で計量し、これらを混練機にて２時間混合することで、接合剤を調製した。この接合剤と、上記樹脂組成物２からなる補強剤とを用いて、後述する各種物性評価を行った。評価結果を表２に示す。
【００６９】
（実施例３）
上記樹脂組成物３と、９６．５Ｓｎ／３．０Ａｇ／０．５Ｃｕはんだ粉末とを、樹脂組成物３：９６．５Ｓｎ／３．０Ａｇ／０．５Ｃｕはんだ粉末＝２０：８０の質量比で計量し、これらを混練機にて２時間混合することで、接合剤を調製した。この接合剤と、上記樹脂組成物３からなる補強剤とを用いて、後述する各種物性評価を行った。評価結果を表２に示す。
【００７０】
（実施例４）
上記樹脂組成物４と、４２Ｓｎ／５８Ｂｉはんだ粉末とを、樹脂組成物４：４２Ｓｎ／５８Ｂｉはんだ粉末＝２０：８０の質量比で計量し、これらを混練機にて２時間混合することで、接合剤を調製した。この接合剤と、上記樹脂組成物４からなる補強剤とを用いて、後述する各種物性評価を行った。評価結果を表２に示す。
【００７１】
（比較例１）
上記樹脂組成物５と、４２Ｓｎ／５８Ｂｉはんだ粉末とを、樹脂組成物５：４２Ｓｎ／５８Ｂｉはんだ粉末＝２０：８０の質量比で計量し、これらを混練機にて２時間混合することで、接合剤を調製した。この接合剤と、上記樹脂組成物５からなる補強剤とを用いて、後述する各種物性評価を行った。評価結果を表２に示す。
【００７２】
（比較例２）
上記樹脂組成物７と、９６．５Ｓｎ／３．０Ａｇ／０．５Ｃｕはんだ粉末とを、樹脂組成物７：９６．５Ｓｎ／３．０Ａｇ／０．５Ｃｕはんだ粉末＝１０：９０の質量比で計量し、これらを混練機にて２時間混合することで、接合剤を調製した。この接合剤と、上記樹脂組成物６からなる補強剤とを用いて、後述する各種物性評価を行った。評価結果を表２に示す。
【００７３】
（比較例３）
上記樹脂組成物７と、９６．５Ｓｎ／３．０Ａｇ／０．５Ｃｕはんだ粉末とを、樹脂組成物７：９６．５Ｓｎ／３．０Ａｇ／０．５Ｃｕはんだ粉末＝１０：９０の質量比で計量し、これらを混練機にて２時間混合することで、接合剤を調製した。この接合剤を用いて、後述する各種物性評価を行った。評価結果を表２に示す。なお、比較例３では、補強剤を使用せずにリフロー工程を行い、リフロー工程後に、アンダーフィル（Ｈｅｎｋｅｌ社製LOCTITE 3480）を用いて、パッケージ部品を固着させた。
【００７４】
（比較例４）
上記実施例１と同様に調製した接合剤を用いて、後述する各種物性評価を行った。評価結果を表２に示す。なお、比較例４では、補強剤を使用せずにリフロー工程を行った。
【００７５】
（比較例５）
上記樹脂組成物８と、４２Ｓｎ／５８Ｂｉはんだ粉末とを、樹脂組成物８：４２Ｓｎ／５８Ｂｉはんだ粉末＝２０：８０の質量比で計量し、これらを混練機にて２時間混合することで、接合剤を調製した。この接合剤と、上記樹脂組成物８からなる補強剤とを用いて、後述する各種物性評価を行った。評価結果を表２に示す。
【００７６】
（比較例６）
上記樹脂組成物９と、４２Ｓｎ／５８Ｂｉはんだ粉末とを、樹脂組成物９：４２Ｓｎ／５８Ｂｉはんだ粉末＝２０：８０の質量比で計量し、これらを混練機にて２時間混合することで、接合剤を調製した。この接合剤と、上記樹脂組成物９からなる補強剤とを用いて、後述する各種物性評価を行った。評価結果を表２に示す。
【００７７】
（１）はんだフィレットの状態
（１−１）実施例１〜４及び比較例１，２，５，６のはんだフィレットの状態
４×１０cmのポリイミド基板上に形成されたＱＦＰ（56PIN）用端子（端子寸法：１６×１６mm、端子間隔：0.5mm）上に、厚み１００μｍｔのメタルマスクを用いて、接合剤をメタルスキージで印刷した。次いで、上述した図２（ｃ１）に示すように端子の近傍に補強剤を塗布した後、ＱＦＰ（56PIN）を上述した図２（ｄ１）に示すように補強剤上に載置した。そして、実施例１，２，４及び比較例１，５，６については図３に示すリフロー条件、実施例３については図４に示すリフロー条件、比較例２については図５に示すリフロー条件でそれぞれ加熱して試験片を作製した。この試験片のＱＦＰリード部分を観察し、フィレット８が断面略三角形の良好な形状を示す場合を○（図６（ａ））、フィレット８の表面においてはんだボールが存在する場合を×（図６（ｂ））とした。
【００７８】
（１−２）比較例３のはんだフィレットの状態
４×１０cmのポリイミド基板上に形成されたＱＦＰ（56PIN）用端子（端子寸法：１６×１６mm、端子間隔：0.5mm）上に、厚み１００μｍｔのメタルマスクを用いて、接合剤をメタルスキージで印刷した。次いで、ＱＦＰ（56PIN）を基板上に載置し、図５に示すリフロー条件で加熱してはんだ接合を行った。次いで、８０℃に加熱したフラックス洗浄剤（荒川化学工業社製 パインα ST-100SX）に基板を浸漬させ、フラックス残さを洗浄した。次いで、８０℃に加熱した純水に基板を浸漬させ、フラックス洗浄剤を洗い流した。さらにイソプロピルアルコールで基板をリンスした後、オーブンにて１２５℃で６０分間基板を乾燥させた。そして、ＱＦＰが実装されている周囲にアンダーフィル（Ｈｅｎｋｅｌ社製LOCTITE 3480）を塗布した後、オーブンにて１５０℃で３０分間加熱することによって、アンダーフィルを硬化させて試験片を作製した。この試験片のＱＦＰリード部分を観察し、上述した判定基準により判定を行った。
【００７９】
（１−３）比較例４のはんだフィレットの状態
上記実施例１において、補強剤を塗布しなかったこと以外は、実施例１と同様に試験片を作製した。この試験片のＱＦＰリード部分を観察し、上述した判定基準により判定を行った。
【００８０】
（２）ピール強度
上記「（１）はんだフィレットの状態」の評価に使用した各試験片について、図７に示すように基板３側を上に向けて、治具により上下方向（矢印Ａ，Ａ´方向）から挟み込んで固定した後、引張り試験機（SHIMADZU社製 EZ-L）により、基板３を上方（矢印Ｂ方向）に5mm/minの速度で引っ張って、基板３の１辺当たりのピール強度を測定した。なお、表２の結果は、それぞれピール強度を測定した１０個の試験片の平均値である。
【００８１】
【表１】
【００８２】
【表２】
【００８３】
表２に示すように、本発明の実施例は、比較例に比べ、いずれの評価項目についても良好な結果が得られた。従って、本発明によれば、電子部品搭載後の工程数を増やすことなく、高い接合強度が得られる上、はんだ付け性の低下を防止できることが分かった。
【符号の説明】
【００８４】
１ レジストマスク
２ 端子
３ 基板
４ 接合剤
５ 補強剤
６ チップ部品
７ 固着部
８ フィレット
９ パッケージ部品
１０ リード
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛フリーはんだ粉末及び熱硬化性樹脂含有フラックスを含有するはんだ接合剤組成物と共に用いられ、基板上の端子の近傍に塗布されるはんだ接合補強剤組成物であって、
前記はんだ接合補強剤組成物は、前記熱硬化性樹脂含有フラックスに含有される熱硬化性樹脂と同一の熱硬化性樹脂と、硬化剤とを含有し、
前記はんだ接合補強剤組成物の雰囲気温度を昇温開始温度である４０℃から前記鉛フリーはんだ粉末のはんだ融点まで０．１〜０．２℃／秒の昇温速度で昇温し、続けて前記はんだ融点で１０分間保持した際に、昇温開始直後から５〜７秒毎に粘弾性測定装置により前記はんだ接合補強剤組成物の粘度を測定した結果、昇温開始直後における粘度Ｖ１（Ｐａ・ｓ）と、昇温開始直後からはんだ融点までの昇温時における最低粘度Ｖ２（Ｐａ・ｓ）と、昇温後に前記はんだ融点で１０分間保持した直後の粘度Ｖ３（Ｐａ・ｓ）とが、Ｖ２＜Ｖ１／１０かつＶ３＞１０Ｖ２の関係を満足する、はんだ接合補強剤組成物。
【請求項２】
前記Ｖ１は、８０以上である、請求項１記載のはんだ接合補強剤組成物。
【請求項３】
前記はんだ接合補強剤組成物中の前記硬化剤の含有量が、０．１〜１０質量％である、請求項１又は２記載のはんだ接合補強剤組成物。
【請求項４】
前記硬化剤は、水酸基含有イミダゾール化合物を５０質量％以上含有する、請求項１〜３のいずれか１項記載のはんだ接合補強剤組成物。
【請求項５】
前記熱硬化性樹脂含有フラックスは、活性剤、チクソ剤及び硬化剤を更に含有し、
前記はんだ接合補強剤組成物は、前記熱硬化性樹脂含有フラックスと同一の成分を含有する、請求項１〜４のいずれか１項記載のはんだ接合補強剤組成物。
【請求項６】
前記活性剤は、アジピン酸を含有する、請求項５記載のはんだ接合補強剤組成物。
【請求項７】
基板上の端子と電子部品とを接合する実装基板の製造方法であって、
ａ）前記端子上にはんだ接合剤組成物を塗布する工程と、
ｂ）前記端子の近傍に請求項１〜６のいずれか１項記載のはんだ接合補強剤組成物を塗布する工程と、
ｃ）前記はんだ接合補強剤組成物及び前記はんだ接合剤組成物の少なくとも一方の上に前記電子部品を載置する工程と、
ｄ）前記はんだ接合剤組成物及び前記はんだ接合補強剤組成物をはんだ付け温度に加熱して、前記電子部品のはんだ付けと、前記はんだ接合剤組成物及び前記はんだ接合補強剤組成物中の熱硬化性樹脂による前記電子部品の固着とを同時に行う工程を有する、実装基板の製造方法。
【請求項１】
鉛フリーはんだ粉末及び熱硬化性樹脂含有フラックスを含有するはんだ接合剤組成物と共に用いられ、基板上の端子の近傍に塗布されるはんだ接合補強剤組成物であって、
前記はんだ接合補強剤組成物は、前記熱硬化性樹脂含有フラックスに含有される熱硬化性樹脂と同一の熱硬化性樹脂と、硬化剤とを含有し、
前記はんだ接合補強剤組成物の雰囲気温度を昇温開始温度である４０℃から前記鉛フリーはんだ粉末のはんだ融点まで０．１〜０．２℃／秒の昇温速度で昇温し、続けて前記はんだ融点で１０分間保持した際に、昇温開始直後から５〜７秒毎に粘弾性測定装置により前記はんだ接合補強剤組成物の粘度を測定した結果、昇温開始直後における粘度Ｖ１（Ｐａ・ｓ）と、昇温開始直後からはんだ融点までの昇温時における最低粘度Ｖ２（Ｐａ・ｓ）と、昇温後に前記はんだ融点で１０分間保持した直後の粘度Ｖ３（Ｐａ・ｓ）とが、Ｖ２＜Ｖ１／１０かつＶ３＞１０Ｖ２の関係を満足する、はんだ接合補強剤組成物。
【請求項２】
前記Ｖ１は、８０以上である、請求項１記載のはんだ接合補強剤組成物。
【請求項３】
前記はんだ接合補強剤組成物中の前記硬化剤の含有量が、０．１〜１０質量％である、請求項１又は２記載のはんだ接合補強剤組成物。
【請求項４】
前記硬化剤は、水酸基含有イミダゾール化合物を５０質量％以上含有する、請求項１〜３のいずれか１項記載のはんだ接合補強剤組成物。
【請求項５】
前記熱硬化性樹脂含有フラックスは、活性剤、チクソ剤及び硬化剤を更に含有し、
前記はんだ接合補強剤組成物は、前記熱硬化性樹脂含有フラックスと同一の成分を含有する、請求項１〜４のいずれか１項記載のはんだ接合補強剤組成物。
【請求項６】
前記活性剤は、アジピン酸を含有する、請求項５記載のはんだ接合補強剤組成物。
【請求項７】
基板上の端子と電子部品とを接合する実装基板の製造方法であって、
ａ）前記端子上にはんだ接合剤組成物を塗布する工程と、
ｂ）前記端子の近傍に請求項１〜６のいずれか１項記載のはんだ接合補強剤組成物を塗布する工程と、
ｃ）前記はんだ接合補強剤組成物及び前記はんだ接合剤組成物の少なくとも一方の上に前記電子部品を載置する工程と、
ｄ）前記はんだ接合剤組成物及び前記はんだ接合補強剤組成物をはんだ付け温度に加熱して、前記電子部品のはんだ付けと、前記はんだ接合剤組成物及び前記はんだ接合補強剤組成物中の熱硬化性樹脂による前記電子部品の固着とを同時に行う工程を有する、実装基板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１２９６９４（Ｐ２０１１−１２９６９４Ａ）
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８６５８５（Ｐ２００９−２８６５８５）
【出願日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【出願人】（３９０００５２２３）株式会社タムラ製作所 (526)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【出願人】（３９０００５２２３）株式会社タムラ製作所 (526)
【Ｆターム（参考）】
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