JP4094982B2

JP4094982B2 - はんだ析出方法およびはんだバンプ形成方法

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Publication number: JP4094982B2
Application number: JP2003110125A
Authority: JP
Inventors: 洋一久木元; 均櫻井; 聖史隈元; 賢秀小山
Original assignee: Harima Chemicals Inc
Current assignee: Harima Chemicals Inc
Priority date: 2003-04-15
Filing date: 2003-04-15
Publication date: 2008-06-04
Anticipated expiration: 2023-04-15
Also published as: JP2004319676A; TW200536650A; US20040209451A1; US7452797B2; TWI262115B

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子回路基板に電子部品を表面実装するのに適するはんだ析出方法およびはんだバンプ形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の小形軽量化に伴い、電子部品も多ピン狭ピッチ化が進み、導体パターンも狭い範囲に多数の導体が極めて小さい間隔で形成されたファインピッチ化が進行している。このため、電子回路基板に電子部品を接合させるには、従来のワイヤボンディングに代わり、はんだバンプを用いる実装方法が広く採用されるようになっている。また、配線の設計上、基板にビアホールを設けるビアオンパッドも広く採用されている。
【０００３】
ファインピッチのはんだバンプには、電子部品を確実に接続し高い信頼性を得るうえで、バンプの高さを精度よく一定に揃えることが要求される。さらに、図２に示すように、基板１０にビアホール１１を設けたビアオンパッドなどでは、電極１４上に形成したはんだバンプ１２内にボイド１３があると、電子部品の接合強度が低下することから、はんだバンプ１２内にボイド１３がないことも要求される。
【０００４】
はんだバンプを形成する方法としては、従来のめっき法や蒸着法に代わり、はんだ粉末とフラックスとを混合したはんだペーストを用いるメタルマスク法や樹脂マスク法が広く採用されている（下記特許文献１）。
【０００５】
しかし、特許文献１によれば、メタルマスク法ではバンプの高さ精度が劣ること、また樹脂マスク法では基板表面に樹脂膜の一部が残存してしまい電子部品の実装が阻害されるなどの弊害があることが記載されている（特許文献１の[0005]〜[0009]を参照）
【０００６】
特許文献１では、上記樹脂マスク法の欠点を排除するために樹脂膜の硬化を抑制し、これにより樹脂膜を基板表面から容易に除去できるようにしている。しかしながら、はんだペーストを用いる従来のはんだバンプ形成方法では、バンプ内にボイドが発生しやすく、そのため接合強度が低下し、高い信頼性を得ることができないという問題がある。特にビア基板を用いる場合や、はんだ材料に鉛を含まない鉛フリーのはんだペーストを用いる場合には、ボイドが発生しやすい。
【０００７】
一方、ファインピッチのはんだバンプを形成する他の方法として、錫粉末と有機酸の鉛塩とを含む析出型はんだ組成物を、表面に電極を有する基板上にべた塗り状に塗布し、ついで加熱することにより金属鉛を遊離させて電極の表面にはんだ合金を析出させる方法が知られている（特許文献２）。すなわち、錫粉末と有機酸鉛塩とを配合し加熱すると、有機酸鉛塩の鉛原子が錫原子と置換して遊離し、過剰の錫金属粉末中に拡散しＳｎ‐Ｐｂ合金を形成するのである。また、近時は、鉛フリーの要請から、鉛を含まない析出型はんだ組成物の開発も進められている。
【０００８】
かかる析出型はんだ組成物を使用した場合には、微細なピッチでも正確に電極上にバンプを形成することができ、かつはんだペーストを用いる場合のようなボイドの発生を防止できるという利点がある。しかしながら、析出型はんだ組成物を使用してバンプを形成する方法では、１回の析出操作で所望の高さのバンプを形成するのは困難であり、少なくとも２回の析出操作を必要とすることが多い。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−３３４８９５号公報
【特許文献２】
特開平１−１５７７９６号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、所望の高さ（膜厚）を有するはんだを精度よく且つ簡単に析出させることができ、しかもボイドの発生を防止したはんだ析出方法、およびこれを利用するはんだバンプ形成方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、析出型はんだ組成物を使用するはんだ析出方法において、基板上の電極周囲にダムを形成した後、はんだを前記電極の表面に析出させる場合には、ボイドの発生が防止され、しかも１回の析出操作で所望の高さ（膜厚）のはんだを精度よく析出させることができるという新たな事実を見出し、本発明を完成するに至った。特に本発明のはんだ析出方法は、ファインピッチで大きなはんだバンプを形成するのに好適である。
【００１２】
すなわち、本発明のはんだ析出方法およびはんだバンプ形成方法は以下の構成からなる。
【００１３】
（1）基板上の電極周囲にダムを形成する工程と、前記基板上に鉛フリーの析出型はんだ組成物を塗布する工程と、塗布した前記析出型はんだ組成物を加熱してはんだを前記電極の表面に析出させる工程とを含むはんだ析出方法において、前記鉛フリーの析出型はんだ組成物が、錫粉末と；銀イオン及び銅イオンから選ばれる少なくとも一種と、アリールホスフィン類、アルキルホスフィン類及びアゾール類から選ばれる少なくも一種との錯体とを含有したものであることを特徴とするはんだ析出方法。
（ 2 ）前記ダムが、基板表面に樹脂膜を形成する工程と、基板上の電極周囲にダムが形成されるように前記樹脂膜に開口部を設ける工程とを含む（1）記載のはんだ析出方法。
（ 3 ）上記（1）記載のはんだ析出方法において、はんだを析出させた後、前記ダムを除去しないことを特徴とするはんだ析出方法。
（ 4 ）基板上の電極周囲にダムを形成する工程と、前記基板上に鉛フリーの析出型はんだ組成物を塗布する工程と、塗布した前記析出型はんだ組成物を加熱してはんだを前記電極の表面に析出させてはんだバンプを形成する工程とを含むはんだバンプ形成方法において、前記鉛フリーの析出型はんだ組成物が、錫粉末と；銀イオン及び銅イオンから選ばれる少なくとも一種と、アリールホスフィン類、アルキルホスフィン類及びアゾール類から選ばれる少なくも一種との錯体とを含有したものであることを特徴とするはんだバンプ形成方法。
この（ 4 ）に記載のはんだバンプ形成方法は、上記（1）のはんだ析出方法と同様に、上記（ 2 ）および（ 3 ）のうち、少なくとも１つの構成を含んでいてもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。図１はこの実施形態にかかるはんだバンプの形成方法を示している。このはんだバンプ形成方法は、図１（a）に示すように、表面に電極２が形成され、この電極２の部分に開口部を形成したソルダーレジスト膜３で被覆された基板１の表面に、電極２を囲むようにダム４を形成し、ついで図１（ｂ）に示すように、基板１の表面に析出型はんだ組成物５を塗布し、加熱して、図１（ｃ）に示すように、はんだを前記電極２の表面に析出させてはんだバンプ６を得るものである。電極２は基板１の表面に所定のピッチで複数設けられている。ソルダーレジスト膜３には、エポキシ系、アクリル系、ポリイミド系の樹脂などが使用されるが、好ましくはエポキシ系樹脂である。
【００１５】
ダム４を形成するには、例えばフィルム状のフォトレジスト、液状のフォトレジストなどを用いることができる。フィルム状のフォトレジストを使用する場合には、これを基板表面に圧着させる。液状のフォトレジストを用いる場合には、スピンコーターなどの塗布手段にて液状樹脂を基板表面に塗布し、硬化させる。ついで、図示しない所定のフォトマスクを介して露光処理および現像（エッチング）処理を行いダム４が得られる。エッチング処理液としては、例えばＣｕ₂Ｃｌ₂水溶液、ＣｕＣｌ₂水溶液、ＦｅＣｌ₃水溶液などが使用可能である。
【００１６】
ダム４は、電極２を囲むように立設され、各電極２を相互に仕切る壁状のものであれば足りる。ダム４の内径（四角形の場合は一辺の長さ）Ｌは、露出した電極２の直径Ｄに対して約１〜３倍、好ましくは１．２〜２倍であるのがよい。
【００１７】
また、ダム４の厚さ（すなわちレジスト樹脂膜の厚さ）は特に制限されず、形成されるはんだバンプ６の高さより高くてもよく、あるいはそれより低くてもよい。具体的には、はんだバンプ６の高さが、ダム４の厚さとソルダーレジスト膜３の厚さを合わせた総厚みに対して０．０５〜３倍、好ましくは０．１〜１．５倍であるのがよい。通常、ダム４の厚さは約１０〜３００μｍ、好ましくは約５０〜１５０μｍである。
【００１８】
ダム４は、はんだバンプ６の形成後、除去してもよく、そのまま残存していてもよいが、ダム４の高さがはんだバンプ６の高さに近いか、それよりも高い場合には、はんだ接合に支障をきたす場合があるので、ダム４を除去するのが好ましい。ダム４の除去は、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ水溶液、有機アミンの水溶液や有機溶剤溶液を用いるアルカリ処理などを用いることができる。
一方、工程を簡略化する観点からは、ダム４は除去しない方が好ましい。本発明によれば、レジストのダム高さと材料の金属量を調整することではんだ高さを十分高くできるため、ダム４の除去工程は必ずしも必要としない。
【００１９】
析出型はんだ組成物５としては、例えば(a)錫粉末と、銅、銀等の金属塩とを含有した鉛フリーの析出型はんだ組成物、あるいは(b)錫粉末と；銀イオン及び銅イオンから選ばれる少なくとも一種と、アリールホスフィン類、アルキルホスフィン類及びアゾール類から選ばれる少なくも一種との錯体とを含有した鉛フリーの析出型はんだ組成物が挙げられるが、本発明においては特に上記 (b) の錯体を必須とする。上記(a)の金属塩と(b)の錯体とは混合して使用することもできる。
【００２０】
なお、本発明において、錫粉末というときは、金属錫粉末の他、例えば銀を含有する錫−銀系の錫合金粉末や銅を含有する錫−銅系の錫合金粉末なども含むものとする。
【００２１】
前記金属の塩としては、有機カルボン酸塩、有機スルホン酸塩などが挙げられる。有機カルボン酸としては、炭素数１〜４０のモノまたはジカルボン酸を使用することができる。これを例示すると、ギ酸、酢酸、プロピオン酸などの低級脂肪酸、カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸などの動植物油脂から得られる脂肪酸、２，２−ジメチルペンタン酸、２−エチルヘキサン酸、イソノナン酸、２，２−ジメチルオクタン酸、ｎ−ウンデカン酸などの有機合成反応から得られる各種合成酸、ピマル酸、アビエチン酸、デヒドロアビエチン酸、ジヒドロアビエチン酸などの樹脂酸、石油から得られるナフテン酸などのモノカルボン酸とトール油脂肪酸または大豆脂肪酸から合成して得られるダイマー酸、ロジンを二量化させた重合ロジンなどのジカルボン酸などであり、これらを二種以上含むものでもよい。
【００２２】
また有機スルホン酸としては、例えばメタンスルホン酸、２−ヒドロキシエタンスルホン酸、２−ヒドロキシプロパン−１−スルホン酸、トリクロロメタンスルホン酸、トリフロロメタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、フェノールスルホン酸、クレゾールスルホン酸、アニソールスルホン酸、ナフタレンスルホン酸などが挙げられ、これらを二種以上含むものでもよい。
【００２３】
また、前記した銀や銅の錯体としては、銀イオンおよび／または銅イオンと、アリールホスフィン類、アルキルホスフィン類およびアゾール類から選ばれる少なくとも一種との錯体が挙げられる。
【００２４】
上記ホスフィン類としては、例えば下記一般式（1）で表される化合物が適当である。
【化１】

（式中、Ｒ₁、Ｒ₂およびＲ₃は、それぞれ置換若しくは非置換アリール基、炭素数１〜８の置換若しくは非置換の鎖状若しくは環状アルキル基を表し、前記アリール基の水素は炭素数１〜８のアルキル基若しくはアルコキシ基、水酸基、アミノ基またはハロゲンで任意の位置が置換されていてもよく、前記アルキル基の水素は炭素数１〜８のアルコキシ基、アリール基、水酸基、アミノ基またはハロゲンで任意の位置が置換されていてもよく、Ｒ₁、Ｒ₂およびＲ₃は互いに同一であっても異なっていてもよい。）
【００２５】
具体的には、ホスフィン類としては、トリフェニルホスフィン、トリ（ｏ−、ｍ−又はｐ−トリル）ホスフィン、トリ（ｐ−メトキシフェニル）ホスフィン等のアリールホスフィン類、またはトリブチルホスフィン、トリオクチルホスフィン、トリス（３−ヒドロキシプロピル）ホスフィン、トリベンジルホスフィン等のアルキルホスフィン類が好適に用いられる。これらの中でも、トリフェニルホスフィン、トリ（ｐ−トリル）ホスフィン、トリ（ｐ−メトキシフェニル）ホスフィン、トリオクチルホスフィン、トリス（３−ヒドロキシプロピル）ホスフィンが特に好適に用いられ、トリフェニルホスフィン、トリ（ｐ−トリル）ホスフィン、トリ（ｐ−メトキシフェニル）ホスフィンが最も好適に用いられる。
【００２７】
アリールホスフィン類またはアルキルホスフィン類との錯体は、カチオン性であるので、カウンターアニオンが必要である。このカウンターアニオンとしては、有機スルホン酸イオン、有機カルボン酸イオン、ハロゲンイオン、硝酸イオンまたは硫酸イオンが適当である。これらは、単独であるいは二種以上を併用して使用することができる。
【００２８】
カウンターアニオンとして使用される有機スルホン酸としては、例えばメタンスルホン酸、２−ヒドロキシエタンスルホン酸、２−ヒドロキシプロパン−１−スルホン酸、トリクロロメタンスルホン酸、トリフロロメタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、フェノールスルホン酸、クレゾールスルホン酸、アニソールスルホン酸、又はナフタレンスルホン酸などが好適に用いられ、メタンスルホン酸、トルエンスルホン酸、フェノールスルホン酸などが特に好適である。
【００２９】
また、前記カウンターアニオンとして使用される有機カルボン酸としては、例えばギ酸、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、オクタン酸等のモノカルボン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸等のジカルボン酸、乳酸、グリコール酸、酒石酸、クエン酸等のヒドロキシカルボン酸、モノクロロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、パーフルオロプロピオン酸等のハロゲン置換カルボン酸が適当に用いられる。中でも、ギ酸、酢酸、シュウ酸、乳酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸又はパーフルオロプロピオン酸が好適であり、酢酸、乳酸、トリフルオロ酢酸が特に好適に用いられる。
【００３０】
前記アゾール類としては、例えばテトラゾール、トリアゾール、ベンゾトリアゾール、イミダゾール、ベンズイミダゾール、ピラゾール、インダゾール、チアゾール、ベンゾチアゾール、オキサゾール、ベンゾオキサゾール、ピロール、インドール又はこれらの誘導体の一種又は二種以上の混合物を使用することができる。
【００３１】
これらの中でも、テトラゾール、５−メルカプト−１−フェニルテトラゾール、１，２，３−トリアゾール、１，２，４−トリアゾール、３−メルカプト−１，２，４−トリアゾール、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、イミダゾール、２−メルカプトイミダゾール、ベンズイミダゾール、２−オクチルベンズイミダゾール、２−フェニルベンズイミダゾール、２−メルカプトベンズイミダゾール、２−メチルチオベンズイミダゾール、ピラゾール、インダゾール、チアゾール、ベンゾチアゾール、２−フェニルベンゾチアゾール、２−メルカプトベンゾチアゾール、２−メチルチオベンゾチアゾールイソオキサゾール、アントラニル、ベンゾオキサゾール、２−フェニルベンゾオキサゾール、２−メルカプトベンゾオキサゾール、ピロール、４，５，６，７−テトラヒドロインドール、インドールなどが好適である。
とりわけ、５−メルカプト−１−フェニルテトラゾール、３−メルカプト−１，２，４−トリアゾール、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、イミダゾール、ベンズイミダゾール、２−オクチルベンズイミダゾール、２−メルカプトベンズイミダゾール、ベンゾチアゾール、２−メルカプトベンゾチアゾール、ベンゾオキサゾール、２−メルカプトベンゾオキサゾールなどが特に好適に用いられる。
【００３２】
前記組成物中の前記錫粉末と、前記金属の塩または錯体との比率（錫粉末の重量：金属の塩または錯体の重量）は、９９：１〜５０：５０程度、好ましくは９７：３〜６０：４０程度とするのがよい。なお、本発明では、金属の塩よりも金属の錯体を使用するのが好ましい。
【００３３】
前記組成物中には、上記成分以外にフラックス成分や溶剤を混合することもできる。フラックス成分としては、通常、錫−鉛系、錫−銀系、錫−銅系などのはんだ材料に使用されるものを用いることができ、溶剤としては組成物中の他の成分を溶解し、粘度や濃度を調整することができるものであれば、特に限定されるものではない。
【００３４】
上記したはんだ組成物５の基板１上への塗布は、べた塗りであってもよく、あるいはメタルマスクとスキージを用いる塗布方法を使用してもよい。はんだ組成物５の塗布量は、形成するはんだバンプ６の大きさや高さに応じて適宜決定することができ、具体的には、析出するはんだ合金が所望の量となるように塗布量を決定すればよい。
【００３５】
塗布後、所定の温度で加熱してはんだ合金を析出させる。このとき、生成するはんだ合金は、電極２を構成する銅との濡れ性が高いため、この電極２の表面に選択的に付着してはんだバンプ６が形成される。特に、前記錯体を使用する場合には、電極２の表面への選択性が向上する傾向にある。したがって、加熱後、基板１を放冷し、残った合金成分などを溶剤などで洗い流すことにより、電極２以外にはんだ合金が残留するのを防止することができる。
【００３６】
加熱温度は特に限定されないが、電子部品の耐熱性なども考慮に入れると、１８０〜２８０℃程度、好ましくは２００〜２５０℃程度とするのがよい。また、加熱時間は、組成物の組成などに応じて適宜決定すればよく、通常、３０秒〜１０分程度、好ましくは１分〜５分程度である。
【００３７】
はんだ合金の析出処理（塗布および加熱処理）は２回またはそれ以上の回数に分けて行ってもよいが、本発明では１回の析出処理で所望の高さのはんだバンプ６を形成することができるという利点がある。これは、ダム４が電極２の周囲に形成されていることにより、析出したはんだ合金が電極２の表面へ堆積しやすくなっているためであると推測される。その結果、１回の析出処理でばらつきの少ないはんだバンプ６を得ることができ、さらにこのはんだバンプ６にはボイドの発生もないという利点がある。
【００３８】
かくして得られるはんだバンプ６は高さが通常４０〜１００μｍである。本発明方法によれば、このはんだバンプ６を狭ピッチで配列することが可能であり、約８０μｍ程度のピッチにも対応することができる。
また、本発明のはんだ析出方法は、マルチチップモジュール、各種パッケージの電極（導体パターン）表面へのプリコートによるバンプ形成、ビルドアップ工法基板のビアオンパッドへの予備はんだ、ファインピッチバンプの形成の他、ＴＣＰ（Tape Carrier Package）搭載用はんだプリコート、ＱＦＰ（Quad Flat Package）搭載用ハイボリュームプリコートなどにも適用可能である。
【００３９】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００４０】
参考例１
（ダムの作製）
基板として、厚さ２０μｍのソルダーレジスト膜で表面が被覆され、このソルダーレジスト膜に形成した開口部（径：１００μｍ）からパッド（銅箔電極）が露出した基板を用いた。パッドは２００μｍピッチで基板に形成されている。
この基板表面に、フィルム状のレジスト材料（関西ペイント社製のネガ型電気フォトエッチングレジスト、「ゾンネＥＤＵＶ３７６」）を圧着し、ついで表面にマスクを配置し、各パッドとその周囲を露光し、Ｃｕ₂Ｃｌ₂水溶液でエッチングして、パッドの周囲に、開口部の内径が１００μｍで厚さ１００μｍのレジストダムを２００μｍピッチで形成した。
【００４１】
（はんだ組成物）
下記組成物を混練して析出型のはんだ組成物を得た。
Ｓｎ/Ｐｂ合金粉末６０質量％
（Ｓｎ/Ｐｂ＝７０/３０、平均粒径１０μｍ）
ナフテン酸鉛２５質量％
フラックス１５質量％
使用したフラックスは下記処方の成分を混合して１２０℃で加熱熔融させ、室温に冷却したものである。
ロジン樹脂７０質量％
ヘキシルカルビトール（溶剤）２５質量％
硬化ひまし油（チキソトロピー剤）５質量％
【００４２】
(はんだ析出処理)
ダムを形成した上記基板表面のパッド形成部位の全面にわたって開口した開口部を有するメタルマスクを前記基板の表面に載置した。次に、上記で得たはんだ組成物をメタルマスクの開口内にべた塗りにより、ダムの上部から１００μｍの高さまで印刷した。ついで、２１０℃以上で２分間加熱した後、６０℃のブチルカルビトール中で超音波洗浄して、余分なはんだ合金を除去してはんだバンプを得た。次に、基板を３％ＮａＯＨ水溶液に浸漬してダムを除去した。
【００４３】
参考例２
パッドのピッチが２５０μｍである基板を使用し、この基板上にピッチ２５０μｍ、開口部の内径１４０μｍ、厚さ５０μｍのダムを形成し、はんだ組成物をダムの上部から１５０μｍの高さまで印刷し、さらにはんだバンプ形成後はダムを除去しなかった他は、参考例１と同様にして基板上にはんだバンプを形成した。
【００４４】
比較例１
ダムを形成しなかった他は参考例１と同様にして基板上にはんだバンプを形成した。
【００４５】
参考例３
基板として、ビアホールを有するビアオンパッドの基板（パッドのピッチ：２００μｍ）を使用した他は、参考例１と同様にしてはんだバンプを形成した。
【００４６】
比較例２
参考例３と同じビアオンパッドの基板を使用し、これに参考例１と同様にしてダムを形成した。一方、はんだ組成物としてＳｎ/Ｐｂ合金粉末（Ｓｎ/Ｐｂ＝６３/３７、粒径：２０μｍ）の９０質量％と、下記処方のフラックス１０質量％を混合した従来のはんだペーストを使用した。
ロジン樹脂６５質量％
ヘキシルカルビトール（溶剤）３５質量％
硬化ひまし油（チキソトロピー剤）５質量％
このはんだペーストを前記ダム内にダムの厚さ（１００μｍ）と同じ厚さまで充填し、２１０℃以上で１分間加熱した後、参考例１と同様にして、洗浄およびダムの除去を行い、はんだバンプを形成した。
【００４７】
比較例３
基板にダムを形成せず、かつ半田の析出処理を２回行った他は、参考例１と同様にして基板上にはんだバンプを形成した。析出処理は、メタルマスクを使用して、はんだ組成物を１００μｍの膜厚で印刷し、２１０℃以上で１分間加熱し、洗浄した後、再び同膜厚ではんだ組成物を印刷し、同条件で加熱および洗浄を行った。
【００４８】
実施例１
基板として、ビアオンパッドの基板（パッドのピッチ：２００μｍ）を使用し、参考例１と同様にして基板上にダムを形成した。また、はんだ組成物は、粒径１０μｍのＳｎ粉末５０質量％、テトラキストリフェニルホスフィンメチルスルホン酸のＡｇ錯体２５質量％およびフラックス２５質量％を混練して調製し、加熱温度を２５０℃とした他は、参考例１と同様にして析出処理を行い、ダムを除去してはんだバンプを形成した。
【００４９】
実施例２
基板として、ビアオンパッドの基板（パッドのピッチ：２５０μｍ）を使用し、はんだ組成物として粒径１０μｍのＳｎ粉末５０質量％、テトラキストリフェニルホスフィンメチルスルホン酸のＡｇ錯体２５質量％およびフラックス２５質量％を混練して調製し、加熱温度を２５０℃とした他は、参考例２と同様にして基板上にはんだバンプを形成した。
【００５０】
比較例４
基板として、ビアホールを有するビアオンパッドの基板（パッドのピッチ：２００μｍ）を使用し、参考例１と同様にして基板上にダムを形成した。一方、はんだ組成物としてＳｎ/Ａｇ合金粉末（Ｓｎ/Ａｇ＝９６．５/３．５、粒径：２０μｍ）の８８質量％と、比較例２と同じフラックス１２質量％を混合した従来のはんだペーストを使用し、このはんだペーストを前記ダム内にダムの厚さ（１００μｍ）と同じ厚さまで充填し、２５０℃以上で１分間加熱した後、参考例１と同様にして、洗浄およびダムの除去を行い、はんだバンプを形成した。
【００５１】
各参考例、実施例および比較例で得たはんだバンプについて、以下の評価を行った。
（評価方法）
１．はんだバンプの高さ測定
測定顕微鏡（オリンパス社；ＳＴＭ５）にて各バンプのソルダーレジスト膜上部からの高さを測定し、平均値を求めた（ｎ＝５０）。
２．はんだバンプ高さのばらつき
各バンプの高さ測定値から標準偏差を求め、これをばらつき値とした。数字が高いほど、ばらつきが大きいことを示している。
３．ボイドの有無
各バンプの軟Ｘ線分析（島津製作所；マイクロフォーカスＸ線テレビ透視装置ＳＭＸ−１６ＤＶ）からはんだバンプ内のボイドの有無を判定した。
これらの評価結果を表１に示す。
【表１】

【００５２】
表１から以下のことが明らかになる。比較例１ではダムなしではんだバンプを形成したため、バンプの高さばらつきが大きく精度が悪い。比較例２では通常のはんだペーストを使用しているため、たとえダムを設けても、ボイドが発生する。比較例３では、評価はすべて良好であるが、はんだの析出処理を２回行っているため、効率が悪い。比較例４では、鉛フリーのはんだペーストを使用しているが、比較例２と同様にボイドが発生する。
これに対して、実施例１、２では、基板のパッドの周囲にダムを形成し、かつ鉛フリーの析出型はんだ組成物を使用することにより、１回の処理で充分な高さのはんだバンプが高精度で形成されていることがわかる。
【００５３】
【発明の効果】
本発明によれば、基板上の電極周囲にダムを形成した後、鉛フリーの析出型はんだ組成物を用いて、はんだを電極の表面に析出させるので、ボイドの発生が防止され、しかも１回の析出操作で所望の高さのはんだ（例えば、はんだバンプ）を精度よく析出させることができ、はんだを利用して電子部品を基板に接合する際の接合強度が向上し、高い接合信頼性を得ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる形成方法を示す行程図である。
【図２】ビアホールを有する基板（ビアオンパッド基板）上にはんだバンプを形成した従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
１基板
２電極
４ダム
５はんだ組成物
６はんだバンプ

Claims

基板上の電極周囲にダムを形成する工程と、前記基板上に鉛フリーの析出型はんだ組成物を塗布する工程と、塗布した前記析出型はんだ組成物を加熱してはんだを前記電極の表面に析出させる工程とを含むはんだ析出方法において、
前記鉛フリーの析出型はんだ組成物が、錫粉末と；銀イオン及び銅イオンから選ばれる少なくとも一種と、アリールホスフィン類、アルキルホスフィン類及びアゾール類から選ばれる少なくも一種との錯体とを含有したものであることを特徴とするはんだ析出方法。
前記ダムが、基板表面に樹脂膜を形成する工程と、基板上の電極周囲にダムが形成されるように前記樹脂膜に開口部を設ける工程とを含む請求項１記載のはんだ析出方法。
請求項１記載のはんだ析出方法において、はんだを析出させた後、前記ダムを除去しないことを特徴とするはんだ析出方法。
基板上の電極周囲にダムを形成する工程と、前記基板上に鉛フリーの析出型はんだ組成物を塗布する工程と、塗布した前記析出型はんだ組成物を加熱してはんだを前記電極の表面に析出させてはんだバンプを形成する工程とを含むはんだバンプ形成方法において、
前記鉛フリーの析出型はんだ組成物が、錫粉末と；銀イオン及び銅イオンから選ばれる少なくとも一種と、アリールホスフィン類、アルキルホスフィン類及びアゾール類から選ばれる少なくも一種との錯体とを含有したものであることを特徴とするはんだバンプ形成方法。