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JP6402148B2 - Solder composition and electronic substrate - Google Patents

Solder composition and electronic substrate Download PDF

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JP6402148B2 JP2016169795A JP2016169795A JP6402148B2 JP 6402148 B2 JP6402148 B2 JP 6402148B2 JP 2016169795 A JP2016169795 A JP 2016169795A JP 2016169795 A JP2016169795 A JP 2016169795A JP 6402148 B2 JP6402148 B2 JP 6402148B2
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Description

本発明は、はんだ組成物および電子基板に関する。   The present invention relates to a solder composition and an electronic substrate.

はんだ組成物は、はんだ粉末とフラックス組成物(ロジン系樹脂、活性剤および溶剤など)とを混練してペースト状にした混合物である(例えば、特許文献1)。このはんだ組成物においては、はんだ溶融性やはんだが濡れ広がりやすいという性質(はんだ濡れ広がり)などのはんだ付け性とともに、はんだボールおよびボイドの抑制や印刷性などが要求されている。
一方で、電子機器の機能の多様化により、例えばLEDの実装基板やPCのマザーボードには、下面電極部品が用いられるようになってきている。下面電極部品は、下面側にはんだ接合面があるが、下面電極部品自体にもはんだ接合部を有している。そのため、下面電極部品自体のはんだ接合部には、高融点のはんだ合金を用い、下面側のはんだ接合面では、低融点のはんだ合金を用いる。
The solder composition is a mixture obtained by kneading solder powder and a flux composition (such as a rosin resin, an activator, and a solvent) into a paste (for example, Patent Document 1). This solder composition is required to have solderability such as solder meltability and solder wettability (solder wettability), solder ball and void suppression, and printability.
On the other hand, with the diversification of functions of electronic devices, for example, lower surface electrode parts are used for LED mounting boards and PC motherboards. The bottom electrode component has a solder joint surface on the bottom surface side, but the bottom electrode component itself also has a solder joint. Therefore, a high melting point solder alloy is used for the solder joint portion of the lower surface electrode component itself, and a low melting point solder alloy is used for the lower surface side solder joint surface.

特許第5782474号公報Japanese Patent No. 5782474

下面電極部品をはんだ付けする場合には、低融点(例えば、融点が160℃以下)のはんだ合金を用いるため、リフロー条件での設定温度が比較的に低くなる。リフロー条件としては、例えば、プリヒート温度が80℃以上100℃以下で、ピーク温度が160℃以上180℃以下に設定される。また、下面電極部品では、はんだ組成物の印刷部を覆うように実装するという特徴もあるため、発生したボイドが抜けにくいという問題もある。そこで、はんだボールおよびボイドの抑制の観点から、フラックス組成物中の溶剤として低沸点の溶剤を用いることが検討されている。しかしながら、低沸点の溶剤を用いた場合には、印刷後に長時間(例えば1時間)放置した後に、印刷を再開した場合などに、印刷性が低下してしまうことが分かった。   When soldering the lower surface electrode component, since a solder alloy having a low melting point (for example, a melting point of 160 ° C. or lower) is used, the set temperature under reflow conditions is relatively low. As the reflow conditions, for example, the preheat temperature is set to 80 ° C. or higher and 100 ° C. or lower, and the peak temperature is set to 160 ° C. or higher and 180 ° C. or lower. In addition, the lower surface electrode component also has a feature that it is mounted so as to cover the printed portion of the solder composition, so that there is also a problem that the generated void is difficult to be removed. Therefore, from the viewpoint of suppressing solder balls and voids, it has been studied to use a low boiling point solvent as a solvent in the flux composition. However, it has been found that when a low-boiling solvent is used, the printability deteriorates when printing is resumed after leaving it for a long time (for example, 1 hour) after printing.

そこで、本発明は、下面電極部品をはんだ付けする場合に、はんだボールおよびボイドを十分に抑制でき、しかも十分な印刷性を有するはんだ組成物、並びにそれを用いた電子基板を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a solder composition capable of sufficiently suppressing solder balls and voids and having sufficient printability when soldering a lower surface electrode component, and an electronic substrate using the same. And

前記課題を解決すべく、本発明は、以下のようなはんだ組成物および電子基板を提供するものである。
本発明のはんだ組成物は、(A)ロジン系樹脂と、(B)活性剤と、(C)溶剤とを含有するフラックス組成物と、(D)融点が160℃以下のはんだ合金からなるはんだ粉末とを含有し、前記(C)成分が、(C1)融点が50℃以上であり、沸点が240℃以下である溶剤を含有し、前記(D)成分におけるはんだ合金が、Sn−Bi系のはんだ合金、Sn−Bi−Ag系のはんだ合金、および、Sn−Bi−Cu系のはんだ合金からなる群から選択される少なくとも1種であり、前記(A)成分の配合量が、フラックス組成物100質量%に対して、35質量%以上であり、前記(C1)成分の配合量が、フラックス組成物100質量%に対して、3質量%以上18質量%以下であることを特徴とするものである。
In order to solve the above problems, the present invention provides the following solder composition and electronic substrate.
The solder composition of the present invention comprises a solder composition comprising (A) a rosin resin, (B) an activator, and (C) a flux composition containing a solvent, and (D) a solder alloy having a melting point of 160 ° C. or lower. The component (C) includes a solvent (C1) having a melting point of 50 ° C. or higher and a boiling point of 240 ° C. or lower, and the solder alloy in the component (D) is Sn-Bi-based And at least one selected from the group consisting of Sn—Bi—Ag based solder alloys and Sn—Bi—Cu based solder alloys, wherein the blending amount of the component (A) is a flux composition The amount of the component (C1) is 3% by mass or more and 18% by mass or less with respect to 100% by mass of the flux composition. Is.

本発明のはんだ組成物においては、前記(A)成分が、(A1)不飽和有機酸変性ロジンの水素添加物を含有することが好ましい。
本発明のはんだ組成物においては、前記(C)成分が、(C2)温度25℃で液体であり、沸点が240℃以下である溶剤を、さらに含有することが好ましい。
本発明のはんだ組成物においては、前記(C1)成分が、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジオールであることが好ましい。
本発明のはんだ組成物においては、下面電極部品用であることが好ましい。
本発明の電子基板は、前記はんだ組成物を用いたはんだ付け部を備えることを特徴とするものである。
In the solder composition of the present invention, the component (A) preferably contains (A1) a hydrogenated product of an unsaturated organic acid-modified rosin.
In the solder composition of the present invention, the component (C) preferably further contains (C2) a solvent having a temperature of 25 ° C. and a boiling point of 240 ° C. or less.
In the solder composition of the present invention, the component (C1) is preferably 2,5-dimethylhexane-2,5-diol.
The solder composition of the present invention is preferably used for a bottom electrode part.
The electronic substrate of the present invention is characterized by including a soldering portion using the solder composition.

本発明によれば、下面電極部品をはんだ付けする場合に、はんだボールおよびボイドを十分に抑制でき、しかも十分な印刷性を有するはんだ組成物、並びにそれを用いた電子基板を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when soldering a lower surface electrode component, a solder composition which can fully suppress a solder ball and a void, and has sufficient printability, and an electronic substrate using the same can be provided.

本発明のはんだ組成物は、以下説明するフラックス組成物と、以下説明する(D)はんだ粉末とを含有するものである。   The solder composition of the present invention contains a flux composition described below and (D) solder powder described below.

[フラックス組成物]
まず、本発明に用いるフラックス組成物について説明する。本発明に用いるフラックス組成物は、はんだ組成物におけるはんだ粉末以外の成分であり、(A)ロジン系樹脂、(B)活性剤、および(C)溶剤を含有するものである。
[Flux composition]
First, the flux composition used for this invention is demonstrated. The flux composition used in the present invention is a component other than the solder powder in the solder composition, and contains (A) a rosin resin, (B) an activator, and (C) a solvent.

[(A)成分]
本発明に用いる(A)ロジン系樹脂としては、ロジン類およびロジン系変性樹脂が挙げられる。ロジン類としては、ガムロジン、ウッドロジンおよびトール油ロジンなどが挙げられる。ロジン系変性樹脂としては、不均化ロジン、重合ロジン、水素添加ロジン(完全水添ロジン、部分水添ロジン、並びに、不飽和有機酸((メタ)アクリル酸などの脂肪族の不飽和一塩基酸、フマル酸、マレイン酸などのα,β−不飽和カルボン酸などの脂肪族不飽和二塩基酸、桂皮酸などの芳香族環を有する不飽和カルボン酸など)の変性ロジンである不飽和有機酸変性ロジンの水素添加物(「水添酸変性ロジン」ともいう))およびこれらの誘導体などが挙げられる。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。
[(A) component]
Examples of the (A) rosin resin used in the present invention include rosins and rosin modified resins. Examples of rosins include gum rosin, wood rosin and tall oil rosin. Examples of rosin-based modified resins include disproportionated rosin, polymerized rosin, hydrogenated rosin (fully hydrogenated rosin, partially hydrogenated rosin, and unsaturated organic acids (aliphatic unsaturated monobasic such as (meth) acrylic acid). Unsaturated organics that are modified rosins of acid, fumaric acid, maleic acid and other aliphatic unsaturated dibasic acids such as α, β-unsaturated carboxylic acids, and unsaturated carboxylic acids having aromatic rings such as cinnamic acid) Examples include hydrogenated products of acid-modified rosin (also referred to as “hydrogenated acid-modified rosin”) and derivatives thereof. These rosin resins may be used alone or in combination of two or more.

本発明においては、印刷性の観点から、(A)ロジン系樹脂が、(A1)不飽和有機酸変性ロジンの水素添加物を含有することが好ましい。また、この(A1)成分と、(A1)成分以外のロジン系樹脂((A2)成分)とを併用することがより好ましい。
また、前記(A1)成分を用いる場合、前記(A1)成分の前記(A)成分に対する質量比((A1)/(A))は、30/100以上70/100以下であることが好ましい。
In the present invention, from the viewpoint of printability, it is preferable that (A) the rosin-based resin contains a hydrogenated product of (A1) unsaturated organic acid-modified rosin. Moreover, it is more preferable to use together this (A1) component and rosin-type resin ((A2) component) other than (A1) component.
Moreover, when using the said (A1) component, it is preferable that mass ratio ((A1) / (A)) of the said (A1) component with respect to the said (A) component is 30/100 or more and 70/100 or less.

前記(A)成分の配合量は、フラックス組成物100質量%に対して、35質量%以上であることが必要である。(A)成分の配合量が35質量%未満であると、はんだ組成物の印刷性が不十分となる。また、前記(A)成分の配合量は、35質量%以上70質量%以下であることが好ましく、40質量%以上55質量%以下であることがより好ましい。(A)成分の配合量が前記下限以上であれば、はんだ付ランドの銅箔面の酸化を防止してその表面に溶融はんだを濡れやすくする、いわゆるはんだ付け性を向上でき、はんだボールを十分に抑制できる。また、(A)成分の配合量が前記上限以下であれば、フラックス残さ量を十分に抑制できる。   The blending amount of the component (A) needs to be 35% by mass or more with respect to 100% by mass of the flux composition. When the blending amount of the component (A) is less than 35% by mass, the printability of the solder composition becomes insufficient. Moreover, it is preferable that the compounding quantity of the said (A) component is 35 to 70 mass%, and it is more preferable that it is 40 to 55 mass%. If the blending amount of the component (A) is equal to or more than the lower limit, the so-called solderability can be improved by preventing the copper foil surface of the soldered land from being oxidized and making the surface of the solder solder wet easily. Can be suppressed. Moreover, if the compounding quantity of (A) component is below the said upper limit, flux residual quantity can fully be suppressed.

[(B)成分]
本発明に用いる(B)活性剤としては、有機酸、非解離性のハロゲン化化合物からなる非解離型活性剤、アミン系活性剤などが挙げられる。これらの活性剤は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。なお、これらの中でも、環境対策の観点や、はんだ付け部分での腐食を抑制するという観点からは、有機酸、アミン系活性剤(ハロゲンを含有しないもの)を用いることが好ましく、有機酸を用いることがより好ましい。
[Component (B)]
Examples of the activator (B) used in the present invention include an organic acid, a non-dissociative activator comprising a non-dissociable halogenated compound, and an amine-based activator. These activators may be used individually by 1 type, and may mix and use 2 or more types. Among these, from the viewpoint of environmental measures and from the viewpoint of suppressing corrosion at the soldered portion, it is preferable to use an organic acid or an amine-based activator (one containing no halogen), and an organic acid is used. It is more preferable.

前記有機酸としては、モノカルボン酸、ジカルボン酸などの他に、その他の有機酸が挙げられる。
モノカルボン酸としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、ブチリック酸、バレリック酸、カプロン酸、エナント酸、カプリン酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、ツベルクロステアリン酸、アラキジン酸、ベヘニン酸、リグノセリン酸、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。
Examples of the organic acid include other organic acids in addition to monocarboxylic acid and dicarboxylic acid.
Monocarboxylic acids include formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric 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.

前記非解離型活性剤としては、ハロゲン原子が共有結合により結合した非塩系の有機化合物が挙げられる。このハロゲン化化合物としては、塩素化物、臭素化物、フッ化物のように塩素、臭素、フッ素の各単独元素の共有結合による化合物でもよいが、塩素、臭素およびフッ素の任意の2つまたは全部のそれぞれの共有結合を有する化合物でもよい。これらの化合物は、水性溶媒に対する溶解性を向上させるために、例えばハロゲン化アルコールやハロゲン化カルボキシル化合物のように水酸基やカルボキシル基などの極性基を有することが好ましい。ハロゲン化アルコールとしては、例えば2,3−ジブロモプロパノール、2,3−ジブロモブタンジオール、トランス−2,3−ジブロモ−2−ブテン−1,4−ジオール、1,4−ジブロモ−2−ブタノール、トリブロモネオペンチルアルコールなどの臭素化アルコール、1,3−ジクロロ−2−プロパノール、1,4−ジクロロ−2−ブタノールなどの塩素化アルコール、3−フルオロカテコールなどのフッ素化アルコール、その他これらに類する化合物が挙げられる。ハロゲン化カルボキシル化合物としては、2−ヨード安息香酸、3−ヨード安息香酸、2−ヨードプロピオン酸、5−ヨードサリチル酸、5−ヨードアントラニル酸などのヨウ化カルボキシル化合物、2−クロロ安息香酸、3−クロロプロピオン酸などの塩化カルボキシル化合物、2,3−ジブロモプロピオン酸、2,3−ジブロモコハク酸、2−ブロモ安息香酸などの臭素化カルボキシル化合物、その他これらに類する化合物が挙げられる。   Examples of the non-dissociative activator include non-salt organic compounds in which halogen atoms are bonded by a covalent bond. The halogenated compound may be a compound formed by covalent bonding of chlorine, bromine and fluorine, such as chlorinated, brominated and fluoride, but any two or all of chlorine, bromine and fluorine may be used. The compound which has the following covalent bond may be sufficient. In order to improve the solubility in an aqueous solvent, these compounds preferably have a polar group such as a hydroxyl group or a carboxyl group such as a halogenated alcohol or a halogenated carboxyl compound. Examples of the halogenated alcohol include 2,3-dibromopropanol, 2,3-dibromobutanediol, trans-2,3-dibromo-2-butene-1,4-diol, 1,4-dibromo-2-butanol, Brominated alcohols such as tribromoneopentyl alcohol, chlorinated alcohols such as 1,3-dichloro-2-propanol and 1,4-dichloro-2-butanol, fluorinated alcohols such as 3-fluorocatechol, and the like Compounds. Examples of the halogenated carboxyl compound include 2-iodobenzoic acid, 3-iodobenzoic acid, 2-iodopropionic acid, 5-iodosalicylic acid, 5-iodoanthranilic acid, and the like, 2-chlorobenzoic acid, 3-chloro Examples thereof include carboxylated carboxyl compounds such as chloropropionic acid, brominated carboxyl compounds such as 2,3-dibromopropionic acid, 2,3-dibromosuccinic acid and 2-bromobenzoic acid, and the like.

前記アミン系活性剤としては、アミン類(エチレンジアミンなどのポリアミンなど)、アミン塩類(トリメチロールアミン、シクロヘキシルアミン、ジエチルアミンなどのアミンやアミノアルコールなどの有機酸塩や無機酸塩(塩酸、硫酸、臭化水素酸など))、アミノ酸類(グリシン、アラニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、バリンなど)、アミド系化合物などが挙げられる。具体的には、ジフェニルグアニジン臭化水素酸塩、シクロヘキシルアミン臭化水素酸塩、ジエチルアミン塩(塩酸塩、コハク酸塩、アジピン酸塩、セバシン酸塩など)、トリエタノールアミン、モノエタノールアミン、これらのアミンの臭化水素酸塩などが挙げられる。   Examples of the amine activator include amines (polyamines such as ethylenediamine), amine salts (amines such as trimethylolamine, cyclohexylamine, diethylamine, and organic acid salts such as amino alcohols and inorganic acid salts (hydrochloric acid, sulfuric acid, odors). Hydroacid, etc.)), amino acids (glycine, alanine, aspartic acid, glutamic acid, valine, etc.), amide compounds and the like. Specifically, diphenylguanidine hydrobromide, cyclohexylamine hydrobromide, diethylamine salt (hydrochloride, succinate, adipate, sebacate, etc.), triethanolamine, monoethanolamine, etc. And the hydrobromide of the amine.

前記(B)成分の配合量としては、フラックス組成物100質量%に対して、1質量%以上20質量%以下であることが好ましく、1質量%以上15質量%以下であることがより好ましく、2質量%以上10質量%以下であることが特に好ましい。(B)成分の配合量が前記下限以上であれば、はんだボールがより確実に抑制できる。また、(B)成分の配合量が前記上限以下であれば、フラックス組成物の絶縁性を確保できる。   The blending amount of the component (B) is preferably 1% by mass or more and 20% by mass or less, more preferably 1% by mass or more and 15% by mass or less, with respect to 100% by mass of the flux composition. The content is particularly preferably 2% by mass or more and 10% by mass or less. If the blending amount of component (B) is equal to or greater than the lower limit, solder balls can be more reliably suppressed. Moreover, if the compounding quantity of (B) component is below the said upper limit, the insulation of a flux composition is securable.

[(C)成分]
本発明に用いる(C)溶剤は、(C1)融点が50℃以上であり、沸点が240℃以下である溶剤を含有することが必要である。この(C1)成分を含有することにより、印刷性を維持しつつ、はんだボールおよびボイドの十分な低減を図ることができる。(C1)成分の融点は、50℃以上130℃以下であることが好ましく、70℃以上120℃以下であることがより好ましく、80℃以上110℃以下であることが特に好ましい。また、(C1)成分の沸点は、120℃以上230℃以下であることが好ましい。なお、本明細書において、沸点とは、1013hPaにおける沸点のことをいう。
また、本発明においては、はんだボールおよびボイドの抑制や印刷性の観点から、前記(C)成分が、(C2)温度25℃で液体であり、沸点が240℃以下である溶剤を、さらに含有することが好ましい。なお、温度25℃で液体であるためには、融点が25℃以下であるか、凝固点が25℃以下であればよい。(C2)成分は、常温で液体であればよい。また、(C2)成分の沸点は100℃以上240℃以下であることが好ましい。
[Component (C)]
The (C) solvent used in the present invention must contain (C1) a solvent having a melting point of 50 ° C. or higher and a boiling point of 240 ° C. or lower. By containing this component (C1), it is possible to sufficiently reduce solder balls and voids while maintaining printability. The melting point of the component (C1) is preferably 50 ° C. or higher and 130 ° C. or lower, more preferably 70 ° C. or higher and 120 ° C. or lower, and particularly preferably 80 ° C. or higher and 110 ° C. or lower. Moreover, it is preferable that the boiling point of (C1) component is 120 degreeC or more and 230 degrees C or less. In addition, in this specification, a boiling point means the boiling point in 1013 hPa.
In addition, in the present invention, from the viewpoint of suppression of solder balls and voids and printability, the component (C) is (C2) a liquid having a temperature of 25 ° C. and a boiling point of 240 ° C. or lower. It is preferable to do. In order to be liquid at a temperature of 25 ° C., the melting point may be 25 ° C. or lower, or the freezing point may be 25 ° C. or lower. The component (C2) may be a liquid at room temperature. Moreover, it is preferable that the boiling point of (C2) component is 100 degreeC or more and 240 degrees C or less.

前記(C1)成分としては、例えば、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジオール(融点:86〜90℃、沸点:214〜215℃)、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール(融点:127〜130℃、沸点:210℃)、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオール(融点:56〜60℃、沸点:230℃)および1,8−オクタンジオール(融点:57〜61℃、沸点:172℃)などが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。これらの中でも、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジオールがより好ましい。   Examples of the component (C1) include 2,5-dimethylhexane-2,5-diol (melting point: 86 to 90 ° C., boiling point: 214 to 215 ° C.), 2,2-dimethyl-1,3-propanediol. (Melting point: 127-130 ° C, boiling point: 210 ° C), 2-methyl-2-propyl-1,3-propanediol (melting point: 56-60 ° C, boiling point: 230 ° C) and 1,8-octanediol (melting point) : 57-61 ° C., boiling point: 172 ° C.). These may be used alone or in combination of two or more. Among these, 2,5-dimethylhexane-2,5-diol is more preferable.

前記(C1)成分の配合量は、フラックス組成物100質量%に対して、3質量%以上18質量%以下であることが必要である。(C1)成分の配合量が3質量%未満の場合には、ボイドの抑制効果が不十分となる。他方、(C1)成分の配合量が18質量%を超えると、はんだボールの発生が多くなる。また、はんだボールおよびボイドの抑制の観点から、前記(C1)成分の配合量は、フラックス組成物100質量%に対して、4質量%以上16質量%以下であることがより好ましく、10質量%以上15質量%以下であることが特に好ましい。
また、はんだボールおよびボイドの抑制の観点から、前記(C1)成分の前記(C)成分に対する質量比((C1)/(C))は、10/100以上40/100以下であることが好ましく、11/100以上36/100以下であることがより好ましい。
The blending amount of the component (C1) needs to be 3% by mass or more and 18% by mass or less with respect to 100% by mass of the flux composition. When the blending amount of the component (C1) is less than 3% by mass, the void suppressing effect is insufficient. On the other hand, when the amount of the component (C1) exceeds 18% by mass, the generation of solder balls increases. From the viewpoint of suppressing solder balls and voids, the blending amount of the component (C1) is more preferably 4% by mass or more and 16% by mass or less, more preferably 10% by mass with respect to 100% by mass of the flux composition. It is particularly preferably 15% by mass or less.
Further, from the viewpoint of suppressing solder balls and voids, the mass ratio ((C1) / (C)) of the component (C1) to the component (C) is preferably 10/100 or more and 40/100 or less. 11/100 or more and 36/100 or less is more preferable.

前記(C2)成分としては、ジプロピレングリコール(沸点:229〜232℃)、トリエチレングリコール(融点:−7℃、沸点:125〜127℃)、ヘキシレングリコール(沸点:197℃)、1,4−ブテンジオール(凝固点:7℃、沸点:234℃)、メチルカルビトール(沸点:193℃)、ブチルカルビトール(融点:−68℃、沸点:230℃)、ジエチレングリコールモノ−2−エチルヘキシルエーテル(EHDG、沸点:229℃)、およびフェニルグリコール(沸点:237℃)などが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい   As the component (C2), dipropylene glycol (boiling point: 229 to 232 ° C.), triethylene glycol (melting point: −7 ° C., boiling point: 125 to 127 ° C.), hexylene glycol (boiling point: 197 ° C.), 1, 4-butenediol (freezing point: 7 ° C., boiling point: 234 ° C.), methyl carbitol (boiling point: 193 ° C.), butyl carbitol (melting point: −68 ° C., boiling point: 230 ° C.), diethylene glycol mono-2-ethylhexyl ether ( EHDG, boiling point: 229 ° C., phenyl glycol (boiling point: 237 ° C.), and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

前記(C)成分は、本発明の目的を達成できる範囲内において、前記(C1)成分および前記(C2)成分以外の溶剤((C3)成分)を含有していてもよい。
前記(C3)成分としては、ジエチレングリコール(融点:−8℃、沸点:245℃)、ヘキシルジグリコール(沸点:258℃)、1,5−ペンタンジオール(融点:−18℃、沸点:242℃)、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル(融点:−40℃、沸点:261〜265℃)、テトラエチレングリコールジメチルエーテル(融点:−30℃、沸点:275〜276℃)、およびジブチルマレイン酸(融点:−85℃、沸点:281℃)などが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
The component (C) may contain a solvent (component (C3)) other than the component (C1) and the component (C2) within a range in which the object of the present invention can be achieved.
As the component (C3), diethylene glycol (melting point: −8 ° C., boiling point: 245 ° C.), hexyl diglycol (boiling point: 258 ° C.), 1,5-pentanediol (melting point: −18 ° C., boiling point: 242 ° C.) Diethylene glycol monohexyl ether (melting point: −40 ° C., boiling point: 261 to 265 ° C.), tetraethylene glycol dimethyl ether (melting point: −30 ° C., boiling point: 275 to 276 ° C.), and dibutylmaleic acid (melting point: −85 ° C., Boiling point: 281 ° C.). These may be used alone or in combination of two or more.

前記(C)成分の配合量は、フラックス組成物100質量%に対して、20質量%以上60質量%以下であることが好ましく、25質量%以上55質量%以下であることがより好ましく、35質量%以上50質量%以下であることが特に好ましい。溶剤の配合量が前記範囲内であれば、得られるはんだ組成物の粘度を適正な範囲に適宜調整できる。   The blending amount of the component (C) is preferably 20% by mass or more and 60% by mass or less, more preferably 25% by mass or more and 55% by mass or less, with respect to 100% by mass of the flux composition. It is particularly preferable that the content is not less than 50% by mass and not more than 50% by mass. If the blending amount of the solvent is within the above range, the viscosity of the obtained solder composition can be appropriately adjusted to an appropriate range.

[チクソ剤]
本発明においては、印刷性などの観点から、さらにチクソ剤を含有していてもよい。本発明に用いるチクソ剤としては、硬化ひまし油、アミド類、カオリン、コロイダルシリカ、有機ベントナイト、ガラスフリットなどが挙げられる。これらのチクソ剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
[Thixotropic agent]
In the present invention, a thixotropic agent may be further contained from the viewpoint of printability and the like. Examples of the thixotropic agent used in the present invention include hardened castor oil, amides, kaolin, colloidal silica, organic bentonite, and glass frit. These thixotropic agents may be used alone or in combination of two or more.

前記チクソ剤を用いる場合、その配合量は、フラックス組成物100質量%に対して、3質量%以上20質量%以下であることが好ましく、5質量%以上12質量%以下であることがより好ましい。配合量が前記下限以上であれば、十分なチクソ性が得られ、ダレを十分に抑制できる。また、配合量が前記上限以下であれば、チクソ性が高すぎて、印刷不良となることはない。   When the thixotropic agent is used, the blending amount is preferably 3% by mass or more and 20% by mass or less, more preferably 5% by mass or more and 12% by mass or less with respect to 100% by mass of the flux composition. . When the blending amount is equal to or more than the lower limit, sufficient thixotropy can be obtained, and sagging can be sufficiently suppressed. If the blending amount is less than or equal to the above upper limit, the thixotropy is too high and printing does not become defective.

[他の成分]
本発明に用いるフラックス組成物には、前記(A)成分、前記(B)成分、前記(C)成分および前記チクソ剤の他に、必要に応じて、その他の添加剤、更には、その他の樹脂を加えることができる。その他の添加剤としては、消泡剤、酸化防止剤、改質剤、つや消し剤、発泡剤などが挙げられる。その他の樹脂としては、アクリル樹脂などが挙げられる。
[Other ingredients]
In the flux composition used in the present invention, in addition to the component (A), the component (B), the component (C), and the thixotropic agent, if necessary, other additives, and other Resin can be added. Examples of other additives include antifoaming agents, antioxidants, modifiers, matting agents, and foaming agents. Examples of other resins include acrylic resins.

[はんだ組成物]
次に、本発明のはんだ組成物について説明する。本発明のはんだ組成物は、前記本発明のフラックス組成物と、以下説明する(D)はんだ粉末とを含有するものである。
前記フラックス組成物の配合量は、はんだ組成物100質量%に対して、5質量%以上35質量%以下であることが好ましく、7質量%以上15質量%以下であることがより好ましく、8質量%以上12質量%以下であることが更により好ましく、9質量%以上10質量%以下であることが特に好ましい。フラックス組成物の配合量が5質量%未満の場合(はんだ粉末の配合量が95質量%を超える場合)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傾向にあり、他方、フラックス組成物の配合量が35質量%を超える場合(はんだ粉末の配合量が65質量%未満の場合)には、得られるはんだ組成物を用いた場合に、十分なはんだ接合を形成できにくくなる傾向にある。
[Solder composition]
Next, the solder composition of the present invention will be described. The solder composition of the present invention contains the flux composition of the present invention and (D) solder powder described below.
The blending amount of the flux composition is preferably 5% by mass to 35% by mass, more preferably 7% by mass to 15% by mass, and more preferably 8% by mass with respect to 100% by mass of the solder composition. % To 12% by mass, more preferably 9% to 10% by mass. When the blending amount of the flux composition is less than 5% by mass (when the blending amount of the solder powder exceeds 95% by mass), the flux composition as the binder is insufficient, so the flux composition and the solder powder are mixed. On the other hand, when the blending amount of the flux composition exceeds 35% by mass (when the blending amount of the solder powder is less than 65% by mass), when the obtained solder composition is used, It tends to be difficult to form a sufficient solder joint.

[(D)成分]
本発明に用いる(D)はんだ粉末は、融点が160℃以下のはんだ合金からなるはんだ粉末である。このはんだ粉末におけるはんだ合金としては、スズ(Sn)およびビスマス(Bi)を含有するはんだ合金が好ましい。また、この合金の第三元素としては、銀(Ag)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、インジウム(In)、アルミニウム(Al)およびアンチモン(Sb)などが挙げられる。
これらのはんだ合金としては、具体的には、Sn−Bi系のはんだ合金、Sn−Bi−Ag系のはんだ合金、および、Sn−Bi−Cu系のはんだ合金などが挙げられる。
これらのはんだ合金の融点は、130℃以上160℃以下であることが好ましく、130℃150℃以下であることがより好ましい。
[(D) component]
The solder powder (D) used in the present invention is a solder powder made of a solder alloy having a melting point of 160 ° C. or lower. As the solder alloy in the solder powder, a solder alloy containing tin (Sn) and bismuth (Bi) is preferable. Examples of the third element of this alloy include silver (Ag), copper (Cu), zinc (Zn), indium (In), aluminum (Al), and antimony (Sb).
Specific examples of these solder alloys include Sn—Bi solder alloys, Sn—Bi—Ag solder alloys, and Sn—Bi—Cu solder alloys.
The melting point of these solder alloys is preferably 130 ° C. or higher and 160 ° C. or lower, and more preferably 130 ° C. or lower and 150 ° C. or lower.

前記(D)成分の平均粒子径は、通常1μm以上40μm以下であるが、はんだ付けパッドのピッチが狭い電子基板にも対応するという観点から、1μm以上35μm以下であることがより好ましく、3μm以上30μm以下であることが特に好ましい。なお、平均粒子径は、動的光散乱式の粒子径測定装置により測定できる。   The average particle diameter of the component (D) is usually 1 μm or more and 40 μm or less, but is preferably 1 μm or more and 35 μm or less, more preferably 3 μm or more, from the viewpoint of corresponding to an electronic board having a narrow soldering pad pitch. A thickness of 30 μm or less is particularly preferable. The average particle size can be measured with a dynamic light scattering type particle size measuring device.

[はんだ組成物の製造方法]
本発明のはんだ組成物は、上記説明したフラックス組成物と上記説明した(D)はんだ粉末とを上記所定の割合で配合し、撹拌混合することで製造できる。
[Method for producing solder composition]
The solder composition of the present invention can be produced by blending the above-described flux composition and the above-described (D) solder powder in the above-mentioned predetermined ratio and stirring and mixing them.

[電子基板]
次に、本発明の電子基板について説明する。本発明の電子基板は、以上説明したはんだ組成物を用いたはんだ付け部を備えることを特徴とするものである。本発明の電子基板は、前記はんだ組成物を用いて電子部品(下面電極部品)を電子基板(プリント配線基板など)に実装することで製造できる。
ここで用いる塗布装置としては、スクリーン印刷機、メタルマスク印刷機、ディスペンサー、ジェットディスペンサーなどが挙げられる。
また、前記塗布装置にて塗布したはんだ組成物上に電子部品を配置し、リフロー炉により所定条件にて加熱して、前記電子部品をプリント配線基板に実装するリフロー工程により、電子部品を電子基板に実装できる。
[Electronic substrate]
Next, the electronic substrate of the present invention will be described. The electronic board of the present invention is characterized by including a soldering portion using the solder composition described above. The electronic substrate of the present invention can be manufactured by mounting an electronic component (lower surface electrode component) on an electronic substrate (such as a printed wiring board) using the solder composition.
Examples of the coating apparatus used here include a screen printer, a metal mask printer, a dispenser, and a jet dispenser.
In addition, the electronic component is placed on the solder composition applied by the coating device, heated under a predetermined condition by a reflow furnace, and the electronic component is mounted on the printed wiring board by a reflow process. Can be implemented.

リフロー工程においては、前記はんだ組成物上に前記電子部品を配置し、リフロー炉により所定条件にて加熱する。このリフロー工程により、電子部品およびプリント配線基板の間に十分なはんだ接合を行うことができる。その結果、前記電子部品を前記プリント配線基板に実装することができる。
リフロー条件は、はんだの融点に応じて適宜設定すればよい。例えば、Sn−Bi系のはんだ合金を用いる場合には、プリヒート温度を80〜100℃に設定し、プリヒート時間を60〜120秒間に設定し、ピーク温度を160〜180℃に設定すればよい。
In the reflow process, the electronic component is placed on the solder composition and heated in a reflow furnace under predetermined conditions. By this reflow process, sufficient soldering can be performed between the electronic component and the printed wiring board. As a result, the electronic component can be mounted on the printed wiring board.
What is necessary is just to set reflow conditions suitably according to melting | fusing point of solder. For example, when using a Sn—Bi solder alloy, the preheating temperature may be set to 80 to 100 ° C., the preheating time may be set to 60 to 120 seconds, and the peak temperature may be set to 160 to 180 ° C.

また、本発明のはんだ組成物および電子基板は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良などは本発明に含まれるものである。
例えば、前記電子基板では、リフロー工程により、プリント配線基板と電子部品とを接着しているが、これに限定されない。例えば、リフロー工程に代えて、レーザー光を用いてはんだ組成物を加熱する工程(レーザー加熱工程)により、プリント配線基板と電子部品とを接着してもよい。この場合、レーザー光源としては、特に限定されず、金属の吸収帯に合わせた波長に応じて適宜採用できる。レーザー光源としては、例えば、固体レーザー(ルビー、ガラス、YAGなど)、半導体レーザー(GaAs、InGaAsPなど)、液体レーザー(色素など)、気体レーザー(He−Ne、Ar、CO、エキシマーなど)が挙げられる。
Further, the solder composition and the electronic substrate of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
For example, in the electronic board, the printed wiring board and the electronic component are bonded by the reflow process, but the invention is not limited to this. For example, instead of the reflow process, the printed wiring board and the electronic component may be bonded by a process of heating the solder composition using laser light (laser heating process). In this case, the laser light source is not particularly limited, and can be appropriately selected according to the wavelength matched to the metal absorption band. As the laser light source, for example, a solid laser (ruby, glass, YAG, etc.), semiconductor laser (GaAs, InGaAsP, etc.), (such as a dye) liquid laser, a gas laser (He-Ne, Ar, CO 2, etc. excimer) is Can be mentioned.

次に、本発明を実施例および比較例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。なお、実施例および比較例にて用いた材料を以下に示す。
((A1)成分)
ロジン系樹脂A:水添酸変性ロジン、商品名「パインクリスタルKE−604」、荒川化学工業社製
((A2)成分)
ロジン系樹脂B:完全水添ロジン、商品名「フォーラルAX」、双日社製
((B)成分)
活性剤A:スベリン酸
活性剤B:グルタル酸
活性剤C:2−ヨード安息香酸
活性剤D:ジブロモブテンジオール
((C1)成分)
溶剤A:2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジオール(融点:86〜90℃、沸点:214〜215℃)
((C2)成分)
溶剤B:ジエチレングリコールモノ−2−エチルヘキシルエーテル(沸点:229℃)、商品名「EHDG」、日本乳化剤社製
溶剤C:1,4−ブテンジオール(凝固点:7℃、沸点:234℃)
((D)成分)
はんだ粉末A:合金組成はSn−57Bi−1Ag、粒子径分布は20〜38μm、はんだ融点は137〜139℃
(他の成分)
チクソ剤A:商品名「スリパックスZHH」、日本化成社製
チクソ剤B:商品名「ヒマ硬」、KFトレーディング社製
はんだ粉末B:合金組成はSn−3.0Ag−0.5Cu、粒子径分布は20〜38μm、はんだ融点は217〜220℃
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.
((A1) component)
Rosin resin A: hydrogenated acid-modified rosin, trade name “Pine Crystal KE-604”, manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd. (component (A2))
Rosin resin B: Completely hydrogenated rosin, trade name “Foral AX”, manufactured by Sojitz Corporation (component (B))
Activator A: Suberic acid activator B: Glutaric acid activator C: 2-iodobenzoic acid activator D: Dibromobutenediol (component (C1))
Solvent A: 2,5-dimethylhexane-2,5-diol (melting point: 86-90 ° C., boiling point: 214-215 ° C.)
((C2) component)
Solvent B: Diethylene glycol mono-2-ethylhexyl ether (boiling point: 229 ° C.), trade name “EHDG”, solvent C manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd .: 1,4-butenediol (freezing point: 7 ° C., boiling point: 234 ° C.)
((D) component)
Solder powder A: Alloy composition is Sn-57Bi-1Ag, particle size distribution is 20-38 μm, solder melting point is 137-139 ° C.
(Other ingredients)
Thixotropic agent A: trade name “Sripacs ZHH”, Nippon Kasei Co., Ltd. thixotropic agent B: trade name “Hima-Koh”, solder powder B: KF Trading Co., Ltd .: alloy composition Sn-3.0Ag-0.5Cu, particle size distribution Is 20-38 μm, solder melting point is 217-220 ° C

[実施例1]
ロジン系樹脂A25.5質量%、ロジン系樹脂B21質量%、活性剤A1質量%、活性剤B2質量%、活性剤C0.5質量%、活性剤D0.8質量%、溶剤A10質量%、溶剤B32.2質量%、チクソ剤A5質量%およびチクソ剤B2質量%を容器に投入し、プラネタリーミキサーを用いて混合してフラックス組成物を得た。
その後、得られたフラックス組成物9.4質量%、はんだ粉末90.4質量%および溶剤B0.2質量%(合計で100質量%)を容器に投入し、プラネタリーミキサーにて混合することではんだ組成物を調製した。
[Example 1]
Rosin resin A 25.5% by mass, Rosin resin B 21% by mass, Activator A 1% by mass, Activator B 2% by mass, Activator C 0.5% by mass, Activator D 0.8% by mass, Solvent A 10% by mass, Solvent B32.2 mass%, thixotropic agent A 5 mass%, and thixotropic agent B 2 mass% were put into a container and mixed using a planetary mixer to obtain a flux composition.
Thereafter, 9.4% by mass of the obtained flux composition, 90.4% by mass of solder powder and 0.2% by mass of solvent B (100% by mass in total) are put into a container and mixed by a planetary mixer. A solder composition was prepared.

[実施例2および3]
表1に示す組成に従い各材料を配合した以外は実施例1と同様にして、はんだ組成物を得た。
[比較例1〜5]
表1に示す組成に従い各材料を配合した以外は実施例1と同様にして、はんだ組成物を得た。
[Examples 2 and 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 1.
[Comparative Examples 1-5]
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 1.

<はんだ組成物の評価>
はんだ組成物の評価(QFNボイド、加熱だれ、ピン間ボール、チップ脇ボール、印刷性)を以下のような方法で行った。得られた結果を表1に示す。
(1)QFNボイド
0.5mmピッチのQFN(Quad Flatpack No Lead)パターンを有する評価用基板(タムラ製作所社製の「SP−TDC」)に、100μm厚のメタルマスクを使用して、はんだ組成物を印刷し、QFN部品を搭載し、リフロー炉(タムラ製作所社製)ではんだ組成物を溶解させて、はんだ付けを行ったものを試験板とする。ここでのリフロー条件は、プリヒート温度が80〜100℃(60秒)で、温度140℃以上の時間が50秒間で、ピーク温度が170℃である。なお、比較例5の場合のみ、リフロー条件は、プリヒート温度が150〜180℃(60秒)で、温度220℃以上の時間が50秒間で、ピーク温度が245℃である。得られた試験板を、X線計測機(島津製作所社製「SMX−160E」)を使用して観察し、0.5mmピッチのQFNの下面に発生したボイドの占有面積(ボイドの発生した面積/QFNの面積)を測定した。
(2)加熱だれ
JIS Z 3284−1994の付属書10に記載の方法に準拠して、加熱だれを評価した。具体的には、0.2mmから1.2mmまで0.1mmステップで配置しているパターン孔のうち、印刷されたはんだ組成物が一体にならない最小間隔を測定した。ここで、加熱温度は130℃である。なお、比較例5の場合のみ、加熱温度は150℃である。
(3)ピン間ボール
0.8mmピッチのQFP(Quad Flat Package)パターンを有する評価用基板(タムラ製作所社製の「SP−TDC」)に、100μm厚のメタルマスクを使用して、はんだ組成物を印刷し、リフロー炉ではんだ組成物を溶解させて、はんだ付けを行ったものを試験板とする。ここでのリフロー条件は、プリヒート温度が80〜100℃(60秒)で、温度140℃以上の時間が50秒間で、ピーク温度が170℃である。なお、比較例5の場合のみ、リフロー条件は、プリヒート温度が150〜180℃(60秒)で、温度220℃以上の時間が50秒間で、ピーク温度が245℃である。得られた試験板を拡大鏡にて観察し、0.8mmピッチのQFPランドのピンの間隔に発生したはんだボールの数(個/ピン)を測定した。
(4)チップ脇ボール
チップ部品(1608CRチップ)を搭載できる評価用基板(タムラ製作所社製の「SP−TDC」)に、100μm厚のメタルマスクを使用して、はんだ組成物を印刷し、チップ部品60個を搭載し、リフロー炉(タムラ製作所社製)ではんだ組成物を溶解させて、はんだ付けを行ったものを試験板とする。ここでのリフロー条件は、プリヒート温度が80〜100℃(60秒)で、温度140℃以上の時間が50秒間で、ピーク温度が170℃である。なお、比較例5の場合のみ、リフロー条件は、プリヒート温度が150〜180℃(60秒)で、温度220℃以上の時間が50秒間で、ピーク温度が245℃である。得られた試験板を拡大鏡にて観察し、チップ部品の脇に発生したはんだボールの数(個)を測定した。
(5)印刷性
評価用基板(タムラ製作所社製の「SP−059」)10枚に、直径0.26mmφの開穴が、それぞれ100個設けられ、厚みが100μmのメタルマスクを使用して、はんだ組成物を連続して印刷したものを試験板(開始後)とする。また、印刷後の状態で、1時間の間放置し、その後、評価用基板(タムラ製作所社製の「SP−059」)10枚に、上記と同じメタルマスクを使用して、はんだ組成物を連続して印刷したものを試験板(1時間放置後)とする。そして、得られた試験板を画像検査機にて解析して、穴抜けしたはんだ組成物の体積比率の平均値(抜け体積率)を測定し、以下の基準に従って、印刷性を評価した。
○:抜け体積率が、75%以上である。
×:抜け体積率が、50%未満である。
<Evaluation of solder composition>
Evaluation of the solder composition (QFN void, heating drool, inter-pin ball, chip side ball, printability) was performed by the following method. The obtained results are shown in Table 1.
(1) QFN void A solder composition using a metal mask having a thickness of 100 μm on an evaluation substrate (“SP-TDC” manufactured by Tamura Corporation) having a QFN (Quad Flatpack No Lead) pattern with a pitch of 0.5 mm. Is printed, QFN parts are mounted, the solder composition is dissolved in a reflow furnace (manufactured by Tamura Corporation), and soldered to obtain a test plate. The reflow conditions here are a preheat temperature of 80 to 100 ° C. (60 seconds), a temperature of 140 ° C. or higher for 50 seconds, and a peak temperature of 170 ° C. In the case of Comparative Example 5 only, the reflow conditions are a preheat temperature of 150 to 180 ° C. (60 seconds), a temperature of 220 ° C. or higher for 50 seconds, and a peak temperature of 245 ° C. The obtained test plate was observed using an X-ray measuring device (“SMX-160E” manufactured by Shimadzu Corporation), and the area occupied by voids generated on the lower surface of the 0.5 mm pitch QFN (area where voids were generated) / QFN area).
(2) Heating Sagging Heating sagging was evaluated according to the method described in Appendix 10 of JIS Z 3284-1994. Specifically, among the pattern holes arranged in 0.1 mm steps from 0.2 mm to 1.2 mm, the minimum interval at which the printed solder composition was not integrated was measured. Here, the heating temperature is 130 ° C. Only in the case of Comparative Example 5, the heating temperature is 150 ° C.
(3) Ball between pins Solder composition using a metal mask with a thickness of 100 μm on an evaluation substrate (“SP-TDC” manufactured by Tamura Corporation) having a QFP (Quad Flat Package) pattern with a pitch of 0.8 mm Is printed, and the solder composition is dissolved in a reflow oven and soldered to obtain a test plate. The reflow conditions here are a preheat temperature of 80 to 100 ° C. (60 seconds), a temperature of 140 ° C. or higher for 50 seconds, and a peak temperature of 170 ° C. In the case of Comparative Example 5 only, the reflow conditions are a preheat temperature of 150 to 180 ° C. (60 seconds), a temperature of 220 ° C. or higher for 50 seconds, and a peak temperature of 245 ° C. The obtained test plate was observed with a magnifying glass, and the number of solder balls (pieces / pin) generated at the interval between the pins of the 0.8 mm pitch QFP land was measured.
(4) Chip side ball A solder composition is printed on a substrate for evaluation (“SP-TDC” manufactured by Tamura Corporation) on which a chip component (1608CR chip) can be mounted using a 100 μm-thick metal mask. A test plate is prepared by mounting 60 parts, dissolving the solder composition in a reflow furnace (manufactured by Tamura Corporation), and performing soldering. The reflow conditions here are a preheat temperature of 80 to 100 ° C. (60 seconds), a temperature of 140 ° C. or higher for 50 seconds, and a peak temperature of 170 ° C. In the case of Comparative Example 5 only, the reflow conditions are a preheat temperature of 150 to 180 ° C. (60 seconds), a temperature of 220 ° C. or higher for 50 seconds, and a peak temperature of 245 ° C. The obtained test plate was observed with a magnifying glass, and the number (number) of solder balls generated on the side of the chip component was measured.
(5) Printability 100 substrates having a diameter of 0.26 mmφ were provided on 10 evaluation substrates (“SP-059” manufactured by Tamura Corporation), and a metal mask having a thickness of 100 μm was used. A test plate (after starting) is obtained by continuously printing the solder composition. Also, after printing, it is left for 1 hour, and then the solder composition is applied to 10 substrates for evaluation (“SP-059” manufactured by Tamura Corporation) using the same metal mask as above. What was continuously printed is taken as a test plate (after standing for 1 hour). Then, the obtained test plate was analyzed by an image inspection machine, and the average value (volume ratio of missing volume) of the solder composition with holes removed was measured. The printability was evaluated according to the following criteria.
○: The missing volume ratio is 75% or more.
X: The missing volume ratio is less than 50%.

Figure 0006402148
Figure 0006402148

表1に示す結果からも明らかなように、所定量の(A)成分および所定量の(C1)成分を含有する本発明のはんだ組成物を用いた場合(実施例1〜3)には、QFNボイド、加熱だれ、ピン間ボール、チップ脇ボールおよび印刷性が良好であることが確認された。従って、本発明のはんだ組成物は、下面電極部品をはんだ付けする場合に、はんだボールおよびボイドを十分に抑制でき、しかも十分な印刷性を有することが確認された。
これに対し、(C1)成分を含有しないはんだ組成物を用いた場合(比較例1および3)、(C1)成分が多すぎる場合(比較例2)、或いは(A)成分が少なすぎる場合(比較例4)には、QFNボイド、加熱だれ、ピン間ボール、チップ脇ボールおよび印刷性の少なくともいずれか1つが劣ることが分かった。また、高融点のはんだ合金を用いた場合(比較例5)には、ピン間ボールおよびチップ脇ボールが抑制できないことが分かった。
As is clear from the results shown in Table 1, when the solder composition of the present invention containing a predetermined amount of the component (A) and a predetermined amount of the component (C1) was used (Examples 1 to 3), It was confirmed that QFN void, heating droop, inter-pin ball, chip side ball and printability were good. Therefore, it was confirmed that the solder composition of the present invention can sufficiently suppress solder balls and voids and has sufficient printability when soldering the lower surface electrode component.
On the other hand, when the solder composition not containing the component (C1) is used (Comparative Examples 1 and 3), when the component (C1) is too much (Comparative Example 2), or when the component (A) is too little ( In Comparative Example 4), it was found that at least one of QFN void, heating droop, inter-pin ball, chip side ball and printability was inferior. Further, it was found that when a high melting point solder alloy was used (Comparative Example 5), the inter-pin ball and the chip side ball could not be suppressed.

本発明のはんだ組成物は、電子機器のプリント配線基板などの電子基板に電子部品を実装するための技術として好適に用いることができる。   The solder composition of the present invention can be suitably used as a technique for mounting an electronic component on an electronic board such as a printed wiring board of an electronic device.

Claims (6)

(A)ロジン系樹脂と、(B)活性剤と、(C)溶剤とを含有するフラックス組成物と、(D)融点が160℃以下のはんだ合金からなるはんだ粉末とを含有し、
前記(C)成分が、(C1)融点が50℃以上であり、沸点が240℃以下である溶剤を含有し、
前記(D)成分におけるはんだ合金が、Sn−Bi系のはんだ合金、Sn−Bi−Ag系のはんだ合金、および、Sn−Bi−Cu系のはんだ合金からなる群から選択される少なくとも1種であり、
前記(A)成分の配合量が、フラックス組成物100質量%に対して、35質量%以上であり、
前記(C1)成分の配合量が、フラックス組成物100質量%に対して、3質量%以上18質量%以下である
ことを特徴とするはんだ組成物。
(A) a rosin resin, (B) an activator, (C) a flux composition containing a solvent, and (D) a solder powder made of a solder alloy having a melting point of 160 ° C. or lower,
The component (C) contains (C1) a solvent having a melting point of 50 ° C. or higher and a boiling point of 240 ° C. or lower,
The solder alloy in the component (D) is at least one selected from the group consisting of Sn—Bi solder alloys, Sn—Bi—Ag solder alloys, and Sn—Bi—Cu solder alloys. Yes,
The blending amount of the component (A) is 35% by mass or more with respect to 100% by mass of the flux composition,
The compounding quantity of the said (C1) component is 3 to 18 mass% with respect to 100 mass% of flux compositions. The solder composition characterized by the above-mentioned.
請求項1に記載のはんだ組成物において、
前記(A)成分が、(A1)不飽和有機酸変性ロジンの水素添加物を含有する
ことを特徴とするはんだ組成物。
The solder composition according to claim 1,
The component (A) contains a hydrogenated product of (A1) unsaturated organic acid-modified rosin.
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(C)成分が、(C2)温度25℃で液体であり、沸点が240℃以下である溶剤を、さらに含有する
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 solder composition, wherein the component (C) further contains (C2) a solvent having a temperature of 25 ° C. and a boiling point of 240 ° C. or less.
請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のはんだ組成物において、
前記(C1)成分が、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジオールである
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 3,
The solder composition, wherein the component (C1) is 2,5-dimethylhexane-2,5-diol.
請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のはんだ組成物において、
下面電極部品用である
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 4,
A solder composition characterized by being used for a bottom electrode part.
請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のはんだ組成物を用いたはんだ付け部を備えることを特徴とする電子基板。   An electronic board comprising a soldering portion using the solder composition according to any one of claims 1 to 5.
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