電子装置の製造方法および電子装置
【課題】接合する第一基板と第二基板とのボイドが発生しにくい電子装置の製造方法を提供する。
【解決手段】第一基板１１０と第二基板１２０との間に樹脂層１３０を導入して、所定の低温で低温半田バンプ１２１を溶融させて溶融していない高温半田バンプ１１１と個々に仮接合してから、樹脂層１３０を硬化し、さらにこの仮接合された低温半田バンプ１２１と高温半田バンプ１１１とを所定の高温で溶融させて個々に本接合する。
【解決手段】第一基板１１０と第二基板１２０との間に樹脂層１３０を導入して、所定の低温で低温半田バンプ１２１を溶融させて溶融していない高温半田バンプ１１１と個々に仮接合してから、樹脂層１３０を硬化し、さらにこの仮接合された低温半田バンプ１２１と高温半田バンプ１１１とを所定の高温で溶融させて個々に本接合する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第一基板の一面に形成されている半田バンプと、第二基板の一面に形成されている半田バンプとが、個々に接合されている電子装置の製造方法、この製造方法により製造された電子装置、に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子装置として、第一基板の一面に形成されている半田バンプと、第二基板の一面に形成されている半田バンプとが、個々に接合されているものがある。このような電子装置の製造方法としては、第一基板の一面に形成されている半田バンプと、第二基板の一面に形成されている半田バンプとを、圧接させた状態で加熱して溶融させ、一体に接合する。現在、上述のような電子装置の製造方法として各種の提案がある（例えば、特許文献１）。
【０００３】
また、半田接合を行った後の第一基板と第二基板との間にはすき間ができるため、このすき間に樹脂を充填することが行われている。例えば、特許文献２には、バンプ搭載予定面に熱硬化性樹脂シートを形成し、該シート上に半田ボールを載置して、半田ボールをリフローする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−０３１６１４号公報
【特許文献２】特開２００１−３１１００５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献に記載のように、第一基板と第二基板との半田バンプを一度に高温で加熱して溶融させると、第一基板と第二基板との間のすき間を埋めるために用いられた樹脂組成物や第一基板又は第二基板から揮発性ガスが発生する傾向があった。さらに、一度に高温で加熱されることにより樹脂組成物が硬化されて揮発性ガスが外部に抜けにくくなるため、ボイドが形成されやすくなり、接続信頼性が低下しがちであった。
【０００６】
本発明は上述のような課題に鑑みてなされたものであり、接合する第一基板と第二基板との間のボイドが低減された電子装置の製造方法、及びこの製造方法により製造された電子装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の製造方法は、第一基板の一面に形成されている半田バンプと第二基板の一面に形成されている半田バンプとが個々に接合されている電子装置の製造方法であって、所定の高温で溶融する高温半田バンプを第一基板の一面に形成し、所定の低温で溶融する低温半田バンプを第二基板の一面に形成し、第一基板と第二基板との間に樹脂組成物を導入して、低温半田バンプが溶融して高温半田バンプが溶融しない所定の低温で低温半田バンプと高温半田バンプとを個々に仮接合し、樹脂組成物を硬化し、仮接合された低温半田バンプと高温半田バンプとを高温半田バンプが溶融する所定の高温で個々に本接合する。
【０００８】
従って、本発明の電子装置の製造方法では、所定の低温で低温半田バンプを溶融させて溶融していない高温半田バンプと個々に仮接合する。すなわち、まず低温で加熱することによって、樹脂組成物からの揮発性ガスの発生を抑制でき、また樹脂組成物は完全硬化されないため、揮発性ガスを外部へ追い出すことができボイドの形成を抑制できる。そして、仮接合のあとに、樹脂組成物を硬化し、さらに仮接合された低温半田バンプと高温半田バンプとを所定の高温で溶融させて個々に本接合することができる。これにより、ボイドが低減された高い接続信頼性の電子装置が得られるようになる。
【０００９】
また、樹脂組成物は、フラックス活性剤を含んでもよい。また、樹脂組成物は熱硬化性樹脂を含み、樹脂組成物を熱硬化してもよい。さらに、樹脂組成物を加圧しながら熱硬化してもよい。
【００１０】
また、上述のような製造方法において、高温半田バンプがＳｎＡｇＣｕからなり、低温半田バンプがＳｎＢｉからなってもよい。
【００１１】
本発明の電子装置は、第一基板の一面に形成されている半田バンプと第二基板の一面に形成されている半田バンプとが個々に接合されている電子装置であって、所定の高温で溶融する高温半田バンプが第一基板の一面に形成されており、所定の低温で溶融する低温半田バンプが第二基板の一面に形成されており、第一基板と第二基板との間に樹脂組成物が充填されており、低温半田バンプが溶融して高温半田バンプが溶融しない所定の低温で低温半田バンプと高温半田バンプとが個々に仮接合されてから高温半田バンプが溶融する所定の高温で個々に本接合されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、接合する第一基板と第二基板との間にボイドが低減された電子装置の製造方法、及びこの製造方法により製造された電子装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態の電子装置の製造方法の一工程を示す工程図である。
【図２】本発明の実施の形態の電子装置の製造方法の一工程を示す工程図である。
【図３】本発明の実施の形態の電子装置の製造方法の一工程を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施の一形態を図面を参照して以下に説明する。
【００１５】
［電子装置］
図３に示すように、電子装置１００は、第一基板１１０の一面に形成されている高温半田バンプ１１１と第二基板１２０の一面に形成されている低温半田バンプ１２１とが個々に接合されている。また、低温半田バンプ１２１は所定の低温で溶融する半田バンプであり、高温半田バンプ１１１は所定の高温で溶融する半田バンプである。第一基板１１０と第二基板１２０との間に樹脂層１３０が充填されており、低温半田バンプ１２１が溶融して高温半田バンプ１１１が溶融しない所定の低温で高温半田バンプ１１１と低温半田バンプ１２１とが個々に仮接合されてから高温半田バンプ１１１が溶融する所定の高温で個々に本接合されている。
【００１６】
（樹脂組成物）
まず、樹脂層１３０に用いられる樹脂組成物について説明する。樹脂層１３０は、第一基板１１０と第二基板１２０との間に充填される。すなわち、最終的に得られる電子装置１００において、第一基板１１０と第二基板１２０との間のすき間を埋めるように樹脂層１３０が形成されればよい。本実施形態において、充填方法は、例えば、（ｉ）本発明に係る樹脂組成物が室温で液状の場合には、そのまま第一基板１１０および高温半田バンプ１１１といった支持体又は被着体に塗布して樹脂層を形成する方法、又は本発明に係る樹脂組成物が室温で固体状の場合には、いったん溶剤に溶解又は分散させて樹脂ワニスにした後、この樹脂ワニスを支持体又は被着体に塗布して樹脂層を形成する方法、及び（ｉｉ）本発明に係る樹脂組成物をフィルム状に成形し、このフィルムを支持体又は被着体にラミネートする等の方法が挙げられる。
【００１７】
なお、以下に説明する電子装置１００の製造方法では、（ｉｉ）フィルム状に成形した樹脂層１３０を用いた場合について説明するが、上記（ｉ）の方法を用いてもよい。
【００１８】
（ｉ）樹脂層を形成する場合
本発明に係る樹脂組成物に含有される熱硬化性樹脂としては、特に限定されず、例えば、エポキシ樹脂、オキセタン樹脂、フェノール樹脂、（メタ）アクリレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、マレイミド樹脂等が挙げられ、これらの中でも、エポキシ樹脂が好ましい。エポキシ樹脂は、硬化性と保存性、硬化物の耐熱性、耐湿性、耐薬品性等に優れることから、好適に用いられる。
【００１９】
本発明に係る樹脂組成物に含有されるエポキシ樹脂は、室温で固形のエポキシ樹脂と、室温で液状のエポキシ樹脂のうち、いずれでもよいし、これらの両方でもよい。本発明に係る樹脂組成物が、エポキシ樹脂を含有することにより、樹脂層の溶融挙動の設計の自由度をさらに高めることができる。
【００２０】
本発明に係る樹脂組成物に含有されるエポキシ樹脂のうち、室温で固形のエポキシ樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、３官能エポキシ樹脂、４官能エポキシ樹脂等が挙げられる。さらに具体的には、固形３官能エポキシ樹脂とクレゾールノボラック型エポキシ樹脂との双方を含むものが挙げられ、これらは１種単独又は２種以上の組み合わせであってもよい。
【００２１】
本発明に係る樹脂組成物に含有されるエポキシ樹脂のうち、室温で液状のエポキシ樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂およびビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等が挙げられ、これらは１種単独又は２種以上の組み合わせでもよい。室温で液状のエポキシ樹脂のエポキシ当量は、好ましくは１５０〜３００であり、より好ましくは１６０〜２５０であり、更に好ましくは１７０〜２２０である。これにより、樹脂層の硬化物における収縮率が大きくなるのを防止して、電子装置に反りが生じるのを確実に防止することができるとともに、ポリイミド樹脂との反応性が低下するのが確実に防止される。
【００２２】
本発明に係る樹脂組成物中、熱硬化性樹脂の配合量は、樹脂組成物の構成材料の２５〜７５重量％が好ましく、４５〜７０重量％が特に好ましい。樹脂組成物中の熱硬化性樹脂の配合量が上記範囲にあることにより、熱硬化性樹脂を硬化させる際に、良好な硬化性が得られると共に、樹脂層の良好な溶融挙動の設計が可能となる。
【００２３】
本発明に係る樹脂組成物は、フラックス活性剤を含有してもよい。本実施形態において、フラックス活性剤とは、フラックス作用を有する化合物である。これにより、半田接合工程において、半田の表面を覆っている酸化被膜が除去されるので、良好な半田接合を行うことができる。フラックス作用を有する化合物としては、特に限定されないが、カルボキシル基又はフェノール性水酸基のいずれか、あるいは、カルボキシル基及びフェノール性水酸基の両方を備える化合物が好ましい。
【００２４】
カルボキシル基を備えるフラックス作用を有する化合物とは、分子中にカルボキシル基が１つ以上存在するものをいい、液状であっても固体であってもよい。また、フェノール性水酸基を備えるフラックス作用を有する化合物とは、分子中にフェノール性水酸基が１つ以上存在するものをいい、液状であっても固体であってもよい。また、カルボキシル基及びフェノール性水酸基を備えるフラックス作用を有する化合物とは、分子中にカルボキシル基及びフェノール性水酸基がそれぞれ１つ以上存在するものをいい、液状であっても固体であってもよい。
【００２５】
これらのうち、カルボキシル基を備えるフラックス作用を有する化合物としては、脂肪族酸無水物、脂環式酸無水物、芳香族酸無水物、脂肪族カルボン酸、芳香族カルボン酸等が挙げられる。
【００２６】
カルボキシル基を備えるフラックス作用を有する化合物に係る脂肪族酸無水物としては、無水コハク酸、ポリアジピン酸無水物、ポリアゼライン酸無水物、ポリセバシン酸無水物等が挙げられる。
【００２７】
カルボキシル基を備えるフラックス作用を有する化合物に係る脂環式酸無水物としては、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水メチルハイミック酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルシクロヘキセンジカルボン酸無水物等が挙げられる。
【００２８】
カルボキシル基を備えるフラックス作用を有する化合物に係る芳香族酸無水物としては、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、エチレングリコールビストリメリテート、グリセロールトリストリメリテート等が挙げられる。
【００２９】
カルボキシル基を備えるフラックス作用を有する化合物に係る脂肪族カルボン酸としては、下記一般式（１）で示される化合物や、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、ピバル酸カプロン酸、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、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、オレイン酸、フマル酸、マレイン酸、シュウ酸、マロン酸、琥珀酸等が挙げられる。
【００３０】
ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）ｎ−ＣＯＯＨ （１）
（式（１）中、ｎは、０以上２０以下の整数を表す。）
【００３１】
カルボキシル基を備えるフラックス作用を有する化合物に係る芳香族カルボン酸としては、安息香酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ヘミメリット酸、トリメリット酸、トリメシン酸、メロファン酸、プレーニト酸、ピロメリット酸、メリット酸、トリイル酸、キシリル酸、ヘメリト酸、メシチレン酸、プレーニチル酸、トルイル酸、ケイ皮酸、サリチル酸、２，３−ジヒドロキシ安息香酸、２，４−ジヒドロキシ安息香酸、ゲンチジン酸（２，５−ジヒドロキシ安息香酸）、２，６−ジヒドロキシ安息香酸、３，５−ジヒドロキシ安息香酸、浸食子酸（３，４，５−トリヒドロキシ安息香酸）、１，４−ジヒドロキシ−２−ナフトエ酸、３，５−ジヒドロキシ−２−ナフトエ酸等のナフトエ酸誘導体、フェノールフタリン、ジフェノール酸等が挙げられる。
【００３２】
これらのカルボキシル基を備えるフラックス作用を有する化合物のうち、フラックス作用を有する化合物が有する活性度、樹脂層の硬化時におけるアウトガスの発生量、及び硬化後の樹脂層の弾性率やガラス転移温度等のバランスが良い点で、前記一般式（１）で示される化合物が好ましい。そして、前記一般式（１）で示される化合物のうち、式（１）中のｎが３〜１０である化合物が、硬化後の樹脂層における弾性率が増加するのを抑制することができるとともに、支持体と被着体の接着性を向上させることができる点で、特に好ましい。
【００３３】
前記一般式（１）で示される化合物のうち、式（１）中のｎが３〜１０である化合物としては、例えば、ｎ＝３のグルタル酸（ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）３−ＣＯＯＨ）、ｎ＝４のアジピン酸（ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）４−ＣＯＯＨ）、ｎ＝５のピメリン酸（ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）５−ＣＯＯＨ）、ｎ＝８のセバシン酸（ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）８−ＣＯＯＨ）及びｎ＝１０のＨＯＯＣ−（ＣＨ２）１０−ＣＯＯＨ等が挙げられる。
【００３４】
フェノール性水酸基を備えるフラックス作用を有する化合物としては、フェノール類が挙げられ、具体的には、例えば、フェノール、ｏ−クレゾール、２，６−キシレノール、ｐ−クレゾール、ｍ−クレゾール、ｏ−エチルフェノール、２，４−キシレノール、２，５キシレノール、ｍ−エチルフェノール、２，３−キシレノール、メジトール、３，５−キシレノール、ｐ−ターシャリブチルフェノール、カテコール、ｐ−ターシャリアミルフェノール、レゾルシノール、ｐ−オクチルフェノール、ｐ−フェニルフェノール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＡＦ、ビフェノール、ジアリルビスフェノールＦ、ジアリルビスフェノールＡ、トリスフェノール、テトラキスフェノール等のフェノール性水酸基を含有するモノマー類、フェノールノボラック樹脂、ｏ−クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＦノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂等が挙げられる。
【００３５】
上述したようなカルボキシル基又はフェノール性水酸基のいずれか、あるいは、カルボキシル基及びフェノール性水酸基の両方を備える化合物は、エポキシ樹脂のような熱硬化性樹脂との反応で三次元的に取り込まれる。
【００３６】
そのため、硬化後のエポキシ樹脂の三次元的なネットワークの形成を向上させるという観点からは、フラックス作用を有する化合物としては、フラックス作用を有し且つエポキシ樹脂の硬化剤として作用する化合物、すなわち、フラックス活性硬化剤が好ましい。フラックス活性硬化剤としては、例えば、１分子中に、エポキシ樹脂に付加することができる２つ以上のフェノール性水酸基と、フラックス作用（還元作用）を示す芳香族に直接結合した１つ以上のカルボキシル基とを備える化合物が挙げられる。このようなフラックス活性硬化剤としては、２，３−ジヒドロキシ安息香酸、２，４−ジヒドロキシ安息香酸、ゲンチジン酸（２，５−ジヒドロキシ安息香酸）、２，６−ジヒドロキシ安息香酸、３，４−ジヒドロキシ安息香酸、没食子酸（３，４，５−トリヒドロキシ安息香酸）等の安息香酸誘導体；１，４−ジヒドロキシ−２−ナフトエ酸、３，５−ジヒドロキシ−２−ナフトエ酸、３，７−ジヒドロキシ−２−ナフトエ酸等のナフトエ酸誘導体；フェノールフタリン；及びジフェノール酸等が挙げられ、これらは１種単独又は２種以上の組み合わせでもよい。
【００３７】
フラックス作用を有する化合物の含有量は、樹脂組成物に対して、１〜３０重量％が好ましく、３〜２０重量％が特に好ましい。樹脂層中のフラックス作用を有する化合物の配合量が、上記範囲であることにより、樹脂層のフラックス活性を向上させることができるとともに、樹脂層中に、熱硬化性樹脂と未反応のフラックス作用を有する化合物が残存するのが抑制できる。なお、未反応のフラックス作用を有する化合物が残存すると、マイグレーションが発生する場合がある。
【００３８】
また、熱硬化性樹脂の硬化剤として作用する化合物の中には、フラックス作用も有する化合物がある。例えば、エポキシ樹脂の硬化剤として作用するフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、脂肪族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸等は、フラックス作用も有している。
【００３９】
また、本発明に係る樹脂組成物中には、フラックス作用を有する化合物以外の硬化剤が含まれているのが好ましい。これにより、熱硬化性樹脂の硬化性をより向上させることができる。
【００４０】
本発明に係る樹脂組成物に含有される硬化剤としては、特に限定されず、例えば、フェノール類、アミン類、チオール類が挙げられる。本発明に係る樹脂組成物が熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を含有する場合は、硬化剤は、好ましくはフェノール類である。本発明に係る樹脂組成物が熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を含有する場合に、硬化剤がフェノール類であることにより、樹脂層において、エポキシ樹脂との良好な反応性を得ることができ、さらには、この樹脂層中に含まれるエポキシ樹脂の硬化時の低寸法変化および硬化後の適切な物性（例えば、耐熱性、耐湿性等）を得ることができる。
【００４１】
本発明に係る樹脂組成物が熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を含有する場合に、硬化剤として含有されるフェノール類としては、特に限定されないが、エポキシ樹脂と反応し得る官能基を２以上有するものが好ましい。これにより、樹脂層におけるエポキシ樹脂の硬化物の特性（例えば、耐熱性、耐湿性等）の向上を図ることができる。
【００４２】
このようなエポキシ樹脂と反応し得る官能基を２以上有するフェノール類としては、具体的には、例えば、ビスフェノールＡ、テトラメチルビスフェノールＡ、ジアリルビスフェノールＡ、ビフェノール、ビスフェノールＦ、ジアリルビスフェノールＦ、トリスフェノール、テトラキスフェノール、フェノールノボラック類、クレゾールノボラック類等が挙げられ。中でも、フェノールノボラック類およびクレゾールノボラック類が好ましい。これにより、樹脂層の溶融粘度を好適なものとすることができ、エポキシ樹脂との反応性を向上させることができる。さらに、樹脂層におけるエポキシ樹脂の硬化物の特性（例えば、耐熱性、耐湿性等）をより優れたものとすることができる。
【００４３】
本発明に係る樹脂組成物に含有される硬化剤として、フェノールノボラック類を用いる場合、本発明に係る樹脂組成物中、硬化剤の配合量は、樹脂組成物の構成材料の５〜３０重量％が好ましく、１０〜２５重量％が特に好ましい。樹脂組成物中の硬化剤の配合量が上記範囲にあることにより、樹脂層において、熱硬化性樹脂を確実に硬化させることができると共に、樹脂層中において、熱硬化性樹脂と未反応の硬化剤が残存するのが防止され、この残存物が存在することによるマイグレーションの発生を好適に防止することができる。
【００４４】
なお、本発明に係る樹脂組成物に含有される熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂である場合、フェノールノボラック樹脂の配合量は、エポキシ樹脂に対する当量比で規定されてもよい。具体的には、エポキシ樹脂に対するフェノールノボラック類の当量比は、０．５〜１．２であるのが好ましく、０．６〜１．１であるのが特に好ましく、０．７〜０．９８であるのが更に好ましい。エポキシ樹脂に対するフェノールノボラック樹脂の配合量が上記範囲にあることにより、樹脂層において、熱硬化性樹脂を確実に硬化させることができると共に、樹脂層中において、熱硬化性樹脂と未反応の硬化剤の残存が防止され、この残存物が存在することによるマイグレーションの発生を好適に防止することができる。
【００４５】
本発明に係る樹脂組成物は、さらに、上述した硬化剤の他、硬化促進剤として、例えば、融点が１５０℃以上のイミダゾール化合物を含有することができる。これにより、樹脂層の硬化を確実に行うことができ、電子装置の信頼性を高めることができる。このような融点が１５０℃以上のイミダゾール化合物としては、２−フェニルヒドロキシイミダゾール、２−フェニル−４−メチルヒドロキシイミダゾール等が挙げられる。なお、イミダゾール化合物の融点の上限に特に制限はなく、例えば、樹脂層の硬化の際の加熱温度に応じて適宜設定される。
【００４６】
本発明に係る樹脂組成物が、硬化促進剤として、このようなイミダゾール化合物を含有する場合、樹脂組成物中の硬化剤の配合量は、樹脂組成物の構成材料の０．００５〜１０重量％が好ましく、０．０１〜５重量％が特に好ましい。樹脂組成物中の硬化剤の配合量が上記範囲にあることにより、熱硬化性樹脂の硬化促進剤としての機能をさらに効果的に発揮させて、樹脂層において、熱硬化性樹脂の硬化性を向上させることができると共に、樹脂層中において、半田が溶融する温度において樹脂層の溶融粘度が高くなり過ぎず、良好な半田接合体を得ることができる。
【００４７】
なお、上述したような硬化促進剤は、１種単独又は２種類以上の組み合わせでもよい。
【００４８】
また、本発明に係る樹脂組成物は、フラックス作用を有する化合物及び熱硬化性樹脂の他に、フィラー、カップリング剤や、フラックス作用を有する化合物の活性を高めるためのフラックス活性剤や、樹脂の相溶性、安定性、作業性等の各種特性を向上させるための各種添加剤を適宜含有してもよい。
【００４９】
本発明に係る樹脂組成物が、カップリング剤を含有することにより、樹脂層の支持体および被着体への密着性をさらに高めることができる。
【００５０】
カップリング剤としては、エポキシシランカップリング剤、芳香族含有アミノシランカップリング剤のようなシランカップリング剤等が挙げられ、これらは１種単独又は２種以上の組み合わせでもよい。
【００５１】
本発明に係る樹脂組成物中、シランカップリング剤の配合量は、樹脂組成物の構成材料の０．０１〜５重量％が好ましい。
【００５２】
本発明に係る樹脂組成物を樹脂ワニスにして用いる場合、溶剤としては、特に限定されないが、上述したような樹脂組成物の構成材料に対して、不活性なものが好ましく、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン（ＤＩＢＫ）、シクロヘキサノン、ジアセトンアルコール（ＤＡＡ）等のケトン類；ベンゼン、キシレン、トルエン等の芳香族炭化水素類；メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール等のアルコール類；メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチロセルソルブアセテート（ＢＣＳＡ）等のセロソルブ系；Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、二塩基酸エステル（ＤＢＥ）、３−エトキシプロピオン酸エチル（ＥＥＰ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）等が挙げられる。また、樹脂ワニス中、溶剤の含有量は、溶媒に混合した固形成分の含有量が１０〜６０重量％となることが好ましい。
【００５３】
（ｉｉ）フィルムを形成する場合
本発明に係る樹脂組成物をフィルム状に成形して用いる場合、本発明に係る樹脂組成物は、上記フラックス作用を有する化合物及び熱硬化性樹脂の他に、更に、フィルム形成性樹脂を含有するのが好ましい。本発明に係る樹脂組成物が、フィルム形成性樹脂を含有することにより、確実にフィルムとすることができる。
【００５４】
フィルム形成性樹脂としては、例えば、（メタ）アクリル系樹脂、フェノキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、シロキサン変性ポリイミド樹脂、ポリブタジエン、ポリプロピレン、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体、ポリアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ブチルゴム、クロロプレンゴム、ポリアミド樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−アクリル酸共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリ酢酸ビニル、ナイロン等が挙げられ、その中でも、（メタ）アクリル系樹脂、フェノキシ樹脂が好ましい。（メタ）アクリル系樹脂またはフェノキシ樹脂を適用することにより、フィルム形成性と支持体および被着体に対する密着性を両立することができる。フィルム形成性樹脂は、１種単独又は２種以上の組み合わせでもよい。
【００５５】
なお、フィルム形成性樹脂において、（メタ）アクリル系樹脂とは、（メタ）アクリル酸及びその誘導体の重合体、あるいは（メタ）アクリル酸及びその誘導体と他の単量体との共重合体を意味する。ここで、（メタ）アクリル酸などと表記するときは、アクリル酸又はメタクリル酸を意味する。
【００５６】
フィルム形成性樹脂として用いられるアクリル系樹脂としては、具体的には、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチル、ポリアクリル酸−２−エチルヘキシル等のポリアクリル酸エステル；ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリメタクリル酸ブチル等のポリメタクリル酸エステル；ポリアクリロニトリル、ポリメタクリロニトリル、ポリアクリルアミド、アクリル酸ブチル−アクリル酸エチル−アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−アクリル酸共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、アクリロニトリル−スチレン共重合体、メタクリル酸メチル−スチレン共重合体、メタクリル酸メチル−アクリロニトリル共重合体、メタクリル酸メチル−α−メチルスチレン共重合体、アクリル酸ブチル−アクリル酸エチル−アクリロニトリル−２−ヒドロキシエチルメタクリレート−メタクリル酸共重合体、アクリル酸ブチル−アクリル酸エチル−アクリロニトリル−２−ヒドロキシエチルメタクリレート−アクリル酸共重合体、アクリル酸ブチル−アクリロニトリル−２−ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体、アクリル酸ブチル−アクリロニトリル−アクリル酸共重合体、アクリル酸ブチル−アクリル酸エチル−アクリロニトリル共重合体、アクリル酸エチル−アクリロニトリル−Ｎ，Ｎジメチルアクリルアミド共重合体等が挙げられる。中でも、アクリル酸ブチル−アクリル酸エチル−アクリロニトリル共重合体、アクリル酸エチル−アクリロニトリル−Ｎ，Ｎジメチルアクリルアミド共重合体が好ましい。
【００５７】
なお、フィルム形成性樹脂として用いられるアクリル系樹脂として、ニトリル基、エポキシ基、水酸基、カルボキシル基等の官能基を有する単量体を共重合させてなる（メタ）アクリル系樹脂を用いることにより、フィルム状の樹脂層の支持体および被着体への密着性、および熱硬化性樹脂等との相溶性を向上させることができる。このような（メタ）アクリル系樹脂において、前記官能基を有する単量体の使用量は特に限定されないが、（メタ）アクリル系樹脂の全重量に対し、０．１〜５０ｍｏｌ％が好ましく、０．５〜４５ｍｏｌ％がより好ましく、１〜４０ｍｏｌ％がさらに好ましい。かかる範囲内に設定することにより、支持体および被着体の密着性を優れたものとしつつ、フィルム状の樹脂層の粘着力が強くなりすぎるのを好適に防止して、作業性の向上を図ることができる。
【００５８】
前記アクリル系樹脂の重量平均分子量は、例えば１０００以上１００万以下が好ましく、３０００以上９０万以下がより好ましい。前記アクリル系樹脂の重量平均分子量が上記範囲にあることにより、樹脂組成物の成膜性をさらに向上させることができるとともに硬化時の流動性を確保することが可能となる。
【００５９】
また、フィルム形成性樹脂として、フェノキシ樹脂を用いる場合、その数平均分子量は５０００〜１５０００のフェノキシ樹脂が好ましい。かかる数平均分子量のフェノキシ樹脂を用いることにより、フィルム状の樹脂層の流動性を抑制し、フィルム状の樹脂層の厚みを均一なものとすることができる。
【００６０】
フェノキシ樹脂の骨格は、特に限定されるものではないが、例えば、ビスフェノールＡタイプ、ビスフェノールＦタイプ、ビフェニル骨格タイプ等が挙げられる。これらの中でも、飽和吸水率が１％以下であるフェノキシ樹脂であるのが好ましい。これにより、フィルム状の樹脂層に起因する発泡や剥離などの発生を抑制することができる。
【００６１】
なお、飽和吸水率は、フェノキシ樹脂を２５μｍ厚のフィルムに加工し、１００℃雰囲気中で１時間乾燥（絶乾状態）し、さらに、そのフィルムを４０℃９０％ＲＨ雰囲気の恒温恒湿槽に放置し、重量変化を２４時間おきに測定し、重量変化が飽和した時点の重量を用いて、下記式（２）により算出することができる。
【００６２】
飽和吸水率（％）＝｛（飽和した時点の重量−絶乾時点の重量）／絶乾時点の重量｝×１００ （２）
【００６３】
また、フィルム形成性樹脂として、ポリイミド樹脂を用いる場合、ポリイミド樹脂としては、繰り返し単位中にイミド結合を持つものが挙げられる。このようなポリイミド樹脂としては、例えば、ジアミンと酸二無水物を反応させ、得られたポリアミド酸を加熱、脱水閉環することにより得られるものが挙げられる。ジアミンとしては、芳香族ジアミンである、３，３'−ジメチル−４，４'ジアミノジフェニル、４，６−ジメチル−ｍ−フェニレンジアミン、２，５−ジメチル−ｐ−フェニレンジアミン、シロキサンジアミンである、１，３−ビス（３−アミノプロピル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン等が挙げられる。これらは１種単独又は２種以上の組み合わせでもよい。また、酸二無水物としては、３，３，４，４'−ビフェニルテトラカルボン酸、ピロメリット酸二無水物、４，４'−オキシジフタル酸二無水物等が挙げられる。
【００６４】
なお、このようなポリイミド樹脂は、後述する溶剤に可溶なものでも、不溶なものでもよいが、溶剤に可溶なものが好ましい。ポリイミド樹脂が溶剤に可溶であることにより、溶液材料に含まれる構成材料との相溶解性が向上することから、取り扱いに優れる。特に、シロキサン変性ポリイミド樹脂は、様々な溶媒に溶かすことができるため好適に用いられる。
【００６５】
また、フィルム形成性樹脂は、市販品であってもよい。
【００６６】
更に、本発明に係る樹脂組成物をフィルム状に成形して用いる場合、本発明に係る樹脂組成物は、効果を損ねない範囲で、各種可塑剤、安定剤、帯電防止剤や顔料等の添加剤が含有することができる。
【００６７】
本発明に係る樹脂組成物をフィルム状に成形して用いる場合、本発明に係る樹脂組成物中、フィルム形成性樹脂の配合量は、樹脂組成物の構成材料の５〜４５重量％が好ましい。本発明に係る樹脂組成物中のフィルム形成性樹脂の配合量が上記範囲にあることにより、フィルム状の樹脂層の成膜性低下を抑制しつつ、硬化後のフィルム状の樹脂層における弾性率の増加を抑制することができる。その結果、フィルム状の樹脂層と支持体および被着体の密着性をさらに向上させることができる。更に、フィルム状の樹脂層の溶融粘度の増加を抑制することができる。
【００６８】
本発明に係る樹脂組成物をフィルム状に成形して用いる場合、本発明に係る樹脂組成物は、熱硬化性樹脂を含有し、そのような熱硬化性樹脂としては、特に限定されるものではないが、エポキシ樹脂を含むことが好ましい。エポキシ樹脂は、エポキシ基を有するモノマー、オリゴマーおよびポリマーのいずれかをいう。エポキシ樹脂の具体例としては、例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂；ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂；ハイドロキノン型エポキシ樹脂；ビフェニル型エポキシ樹脂；スチルベン型エポキシ樹脂；トリフェノールメタン型エポキシ樹脂；トリアジン核含有エポキシ樹脂；ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂；ナフトール型エポキシ樹脂、およびフェニレンおよび／またはビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂、フェニレンおよび／またはビフェニレン骨格を有するナフトールアラルキル型エポキシ樹脂等のアラルキル型エポキシ樹脂、その他３官能以上のエポキシ樹脂等が挙げられる。
【００６９】
本発明に係る樹脂組成物をフィルム状に成形して用いる場合で、本発明に係る樹脂組成物がエポキシ樹脂を含有する場合、本発明に係る樹脂組成物に含有されるエポキシ樹脂の含有量は、特に限定されるものではないが、１０〜９０重量％が好ましく、２０〜８０重量％が特に好ましい。樹脂組成物に含有されるエポキシ樹脂の含有量が上記範囲にあることにより、フィルム状の樹脂層の硬化後の低い線膨張係数と靭性を両立することができる。
【００７０】
本発明に係る樹脂組成物をフィルム状に成形して用いる場合で、本発明に係る樹脂組成物がエポキシ樹脂を含有する場合、本発明に係る樹脂組成物に含有されるエポキシ樹脂の軟化点は、フィルム形成性樹脂との相溶性を有するものであれば、特に限定されるものではないが、４０〜１００℃が好ましく、５０〜９０℃が特に好ましい。上記下限値以上とすることで、フィルム状の樹脂層のタック性を低減することができるため、フィルム状の樹脂層の作業性を向上することができる。また、上記上限値以下とすることで、フィルム状の樹脂層の溶融粘度の上昇を抑えることができる。
【００７１】
本発明に係る樹脂組成物をフィルム状に成形して用いる場合で、本発明に係る樹脂組成物がエポキシ樹脂を含有する場合、本発明に係る樹脂組成物は、特に限定されるものではないが、硬化剤を含有することが好ましい。このような硬化剤は、エポキシ樹脂の硬化剤として作用するものであればよく、適宜選択されている。具体的には、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、メタキシレリレンジアミン、などの脂肪族ポリアミン、ジアミノジフェニルメタン、ｍ−フェニレンジアミン、ジアミノジフェニルスルフォン、などの芳香族ポリアミン、ジシアンジアミド、有機酸ジヒドラジドなどを含むポリアミン化合物等のアミン系硬化剤、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、などの脂肪族酸無水物、無水トリトメット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、などの芳香族酸無水物等の酸無水物系硬化剤、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、フェノールアラルキル（フェニレン、ビフェニレン骨格を含む）樹脂、ナフトールアラルキル（フェニレン、ビフェニレン骨格を含む）樹脂、トリフェノールメタン樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、ビス（モノまたはジｔ−ブチルフェノール）プロパン、メチレンビス（２−プロペニル）フェノール、プロピレンビス（２−プロペニル）フェノール、ビス［（２−プロペニルオキシ）フェニル］メタン、ビス［（２−プロペニルオキシ）フェニル］プロパン、４，４'−（１−メチルエチリデン）ビス［２−（２−プロペニル）フェノール］、４，４'−（１−メチルエチリデン）ビス［２−（１−フェニルエチル）フェノール］、４，４'−（１−メチルエチリデン）ビス［２−メチル−６−ヒドロキシメチルフェノール］、４，４'−（１−メチルエチリデン）ビス［２−メチル−６−（２−プロペニル）フェノール］、４，４'−（１−メチルテトラデシリデン）ビスフェノールなどのフェノール系硬化剤等が挙げられる。
【００７２】
本発明に係る樹脂組成物をフィルム状に成形して用いる場合で、本発明に係る樹脂組成物がエポキシ樹脂を含有する場合、本発明に係る樹脂組成物中、硬化剤の含有量は、エポキシ樹脂のエポキシ当量と硬化剤の当量比を計算して求められる。硬化剤がフェノール樹脂の場合、エポキシ樹脂のエポキシ当量と硬化剤の官能基の当量比は、０．５〜１．５が好ましく、０．７〜１．３が特に好ましい。上記範囲とすることで、フィルムの耐熱性と保存性を両立することができる。
【００７３】
本発明に係る樹脂組成物をフィルム状に成形して用いる場合で、本発明に係る樹脂組成物がエポキシ樹脂を含有する場合、本発明に係る樹脂組成物は、硬化促進剤を含有してもよい。このような硬化促進剤は、エポキシ樹脂と硬化剤との硬化反応を促進させるものであればよく、適宜選択される。具体的には、イミダゾール類、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン等のアミン系触媒、トリフェニルホスフィンやテトラ置換ホスホニウムと多官能フェノール化合物との塩等のリン化合物が挙げられる。これらの中でも、フィルム状の樹脂層の速硬化性、保存性、半導体素子上のアルミパッド腐食性を両立するイミダゾール類、リン化合物が好ましい。
【００７４】
本発明に係る樹脂組成物をフィルム状に成形して用いる場合で、本発明に係る樹脂組成物がエポキシ樹脂を含有する場合、本発明の樹脂組成物中、硬化促進剤の含有量は、０．００１〜１０重量％が好ましく、０．０１〜５重量％が特に好ましい。上記範囲とすることで、フィルム状の樹脂層の速硬化性および保存性、硬化後の物性のバランスを保つことが可能となる。
【００７５】
硬化促進剤としてのイミダゾール類としては、融点が１５０℃以上のイミダゾール化合物が好ましく、例えば２−フェニルヒドロキシイミダゾール、２−フェニル−４−メチルヒドロキシイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール等が挙げられる。
【００７６】
硬化促進剤としてのリン化合物の中でも、フィルム状の樹脂層の速硬化性、半導体素子のアルミパッドへの腐食性、さらにはフィルム状の樹脂層の保存性により優れる、テトラ置換ホスホニウムと多官能フェノール化合物との塩が特に好ましい。
【００７７】
テトラ置換ホスホニウムと多官能フェノール化合物との塩は、単なる混合物ではなく、塩構造、超分子構造等の構造を有する化合物である。テトラ置換ホスホニウムと多官能フェノール化合物との塩のテトラ置換ホスホニウムは、フィルムの硬化性と保存性のバランスから、アルキル基や芳香族化合物がリン原子に４つ配位している化合物が好ましい。
【００７８】
テトラ置換ホスホニウムの置換基は、特に限定されるものではなく、互いに同一であっても異なっていてもよく、置換又は無置換のアリール基やアルキル基を置換基として有するテトラ置換ホスホニウムイオンが、熱や加水分解に対して安定であり好ましい。具体的にテトラ置換ホスホニウムとしては、テトラフェニルホスホニウム、テトラトリルホスホニウム、テトラエチルフェニルホスホニウム、テトラメトキシフェニルホスホニウム、テトラナフチルホスホニウム、テトラベンジルホスホニウム、エチルトリフェニルホスホニウム、ｎ−ブチルトリフェニルホスホニウム、２−ヒドロキシエチルトリフェニルホスホニウム、トリメチルフェニルホスホニウム、メチルジエチルフェニルホスホニウム、メチルジアリルフェニルホスホニウム、テトラ−ｎ−ブチルホスホニウム等が例示でき、これらの中でもテトラフェニルホスホニウムがフィルムの速硬化性と保存性のバランスから好ましい。
【００７９】
テトラ置換ホスホニウムと多官能フェノール化合物との分子化合物の多官能フェノール化合物とは、フェノール性の水酸基を有するもので少なくともその１つの水酸基の水素が外れてフェノキシド型の化合物となっているものであり、具体的には、ヒドロキシベンゼン化合物、ビフェノール化合物、ビスフェノール化合物、ヒドロキシナフタレン化合物、フェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂等が挙げられる。
【００８０】
多官能フェノール化合物としては、例えば、ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチルフェニル）メタン（通称テトラメチルビスフェノールＦ）、４，４'−スルホニルジフェノール及び、４，４'−イソプロピリデンジフェノール（通称ビスフェノールＡ）、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、ビス（２−ヒドロキシフェニル）メタン、（２−ヒドロキシフェニル）（４−ヒドロキシフェニル）メタン及びこれらの内ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、ビス（２−ヒドロキシフェニル）メタン、（２−ヒドロキシフェニル）（４−ヒドロキシフェニル）メタンの３種の混合物（例えば、本州化学工業株式会社製、ビスフェノールＦ−Ｄ）等のビスフェノール類、１，２−ベンゼンジオール、１，３−ベンゼンジオール、１，４−ベンゼンジオール等のジヒドロキシベンゼン類、１，２，４−ベンゼントリオール等のトリヒドロキシベンゼン類、１，６−ジヒドロキシナフタレン等のジヒドロキシナフタレン類の各種異性体、２，２'−ビフェノール、４，４'−ビフェノール等のビフェノール類の各種異性体等の化合物が挙げられるが、速硬化性と保存性のバランスに優れる１，２−ジヒドロキシナフタレン、４，４'−スルホニルジフェノールが好ましい。
【００８１】
本発明に係る樹脂組成物をフィルム状に成形して用いる場合、このようなフィルム状の樹脂層は、例えば、フラックス作用を有する化合物及び熱硬化性樹脂と、必要に応じて、フィルム形成性樹脂や、その他の成分とを溶剤中に溶解させてフィルム状の樹脂層形成用材料（液状材料）を調製し、その後、このフィルム状の樹脂層形成用材料を、ポリエステルシート等の剥離処理が施された基材上に塗布し、所定の温度で、溶剤を除去し、乾燥させることにより得られる。
【００８２】
なお、フィルム状の樹脂層形成用材料の調製に用いられる溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ＤＩＢＫ（ジイソブチルケトン）、シクロヘキサノン、ＤＡＡ（ジアセトンアルコール）等のケトン類、ベンゼン、キシレン、トルエン等の芳香族炭化水素類、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール等のアルコール類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ＢＣＳＡ（ブチロセルソルブアセテート）等のセロソルブ系、ＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）、ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）、ＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）、ＤＢＥ（二塩基酸エステル）、ＥＥＰ（３−エトキシプロピオン酸エチル）、ＤＭＣ（ジメチルカーボネート）等が挙げられる。
【００８３】
また、フィルム状の樹脂層の厚さ（平均）は、特に限定されないが、３〜１００μｍ程度であるのが好ましく、５〜５０μｍ程度であるのがより好ましい。
【００８４】
［電子装置の製造方法］
本実施の形態の電子装置１００の製造方法を以下に順番に説明する。
【００８５】
まず、本実施の形態の製造方法は、第一基板１１０の一面に形成されている高温半田バンプ１１１と第二基板１２０の一面に形成されている低温半田バンプ１２１とが個々に接合されている電子装置１００を製造する。
【００８６】
このため、図１に示すように、所定の高温で溶融する高温半田バンプ１１１を第一基板１１０の一面に形成し、所定の低温で溶融する低温半田バンプ１２１を第二基板１２０の一面に形成する。
【００８７】
当然ながら、これらの形成の順番は反対でも同時でもよい。なお、低温半田バンプ１２１は、例えば、融点が１３８℃のＳｎＢｉからなり、高温半田バンプ１１１は、融点が２１７℃のＳｎＡｇＣｕからなる。なお、低温半田バンプ１２１と高温半田バンプ１１１との接合に用いられる半田としては、特に制限されず、錫、銀、鉛、亜鉛、ビスマス、インジウム及び銅からなる群から選択される少なくとも２種以上を含む合金等が挙げられる。
【００８８】
つぎに、図２に示すように、第一基板１１０と第二基板１２０との間に樹脂層１３０を導入して、低温半田バンプ１２１が溶融して高温半田バンプ１１１が溶融しない所定の低温で低温半田バンプ１２１と高温半田バンプ１１１とを個々に仮接合する。
【００８９】
この仮接合は、例えば、前述のように低温半田バンプ１２１が融点１３８℃のＳｎＢｉからなり、高温半田バンプ１１１が融点２１７℃のＳｎＡｇＣｕからなる場合、約１５０℃などで実行される。また、仮接合の温度は、樹脂層１３０が硬化しない温度であることが好ましい。これにより、樹脂層１３０から発生した揮発性ガスがボイドを形成することを抑制できる。低温半田バンプ１２１の融点は、好ましくは１００〜１９０℃、より好ましくは１２０〜１６０℃である。
【００９０】
つぎに、樹脂層１３０を硬化する。樹脂層１３０が熱硬化性樹脂を含むことにより、熱硬化させることができる。
【００９１】
加熱温度は、樹脂層１３０の硬化温度以上の温度であればよく、適宜選択されるが、通常１００〜２５０℃、好ましくは１５０〜２００℃である。加熱時間は、樹脂層１３０の種類により、適宜選択されるが、通常、０．５〜３時間、好ましくは１〜２時間である。
【００９２】
また、樹脂層１３０を硬化させるとき、加圧してもよい。加圧は、好ましくは０．１ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下が好ましく、０．５ＭＰａ以上５ＭＰａ以下がより好ましい。これにより、樹脂組成物の硬化物中に空隙（ボイド）が発生し難くなる。加圧は、流体を用いて行われることが好ましく、例えば、窒素ガス、アルゴンガス、空気等のガスが挙げられる。安価な点で、空気が特に好ましい。
【００９３】
加圧流体により加圧しながら、樹脂層１３０を硬化させる方法としては、例えば、圧力容器内に、加熱する処理対象物を設置し、次いで、圧力容器内に、加圧流体を導入して加圧しつつ、処理対象物を加熱する方法、更に、具体的には、加圧オーブン中に、処理対象物を設置し、加圧オーブン内に加圧用のガスを導入しつつ、加圧オーブンで処理対象物を加熱する方法が挙げられる。
【００９４】
つぎに、図３に示すように、この仮接合の硬化が完了した低温半田バンプ１２１と高温半田バンプ１１１とを高温半田バンプ１１１が溶融する所定の高温で個々に本接合する。
【００９５】
この本接合は、高温半田バンプ１１１の融点以上の温度であればよく、特に限定されない。例えば、前述のように低温半田バンプ１２１が融点１３８℃のＳｎＢｉからなり、高温半田バンプ１１１が融点２１７℃のＳｎＡｇＣｕからなる場合、約２５０℃などで実行される。高温半田バンプ１１１の融点は、好ましくは１７０〜２５０℃、より好ましくは２００〜２４０℃である。なお、加熱は、高温半田バンプ１１１が一瞬でも融解した状態が得られればよく、電子装置１００の作成上に必要な通常の半田ボール付けリフローといった加熱でもよい。
【００９６】
上述のような構成において、本実施の形態の電子装置１００の製造方法では、所定の低温で低温半田バンプ１２１を溶融させて溶融していない高温半田バンプ１１１と個々に仮接合する。すなわち、まず低温で加熱することによって、樹脂層１３０からの揮発性ガスの発生を抑制でき、樹脂層１３０を完全硬化させないため、揮発性ガスを外部へ追い出すことができ、ボイドの形成を低減できる。そして、仮接合のあとに、樹脂層１３０を硬化し、さらに仮接合された低温半田バンプ１２１と高温半田バンプ１１１とを所定の高温で溶融させて個々に本接合することができる。これにより、ボイドが低減された高い接続信頼性の電子装置１００が得られるようになる。
【００９７】
なお、本発明は本実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で各種の変形を許容する。たとえば、上記形態では高温半田バンプ１１１，低温半田バンプ１２１の両方が球状に形成されていることを例示した。しかし、その一方ないし両方が多段状に形成されていてもよい(図示せず)。
【００９８】
なお、当然ながら、上述した実施の形態および複数の変形例は、その内容が相反しない範囲で組み合わせることができる。また、上述した実施の形態および変形例では、各部の構造などを具体的に説明したが、その構造などは本願発明を満足する範囲で各種に変更することができる。
【実施例】
【００９９】
次に、本発明の実施例について説明する。
得られた樹脂組成物またはその硬化物、電子装置について以下のような評価を行った。評価結果をそれぞれ表に示した。なお、下記回路基板側と半導体素子側の半田を逆にしても、同様の結果が得られた。
【０１００】
（実施例１）
［樹脂組成物の作製］
熱硬化性樹脂としてビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（ＤＩＣ株式会社製、ＥＸＡ−８３０ＬＶＰ、エポキシ当量１６０）６２．４重量％と、硬化剤としてフェノールノボラック（住友デュレズ株式会社製、ＰＲ−５１７４０、軟化点１１０℃）３１．２重量％と、フラックス活性助剤としてフェノールフタリン（東京化成工業株式会社製、融点２３５℃）６．２重量％と、硬化促進剤として、２−フェニル−４−メチルイミダゾール（四国化成工業株式会社製、２Ｐ４ＭＺ）０．１２重量％とを秤量し、３本ロールにて分散混練した後、真空下脱泡処理を行ってペースト状の樹脂組成物を得た。
【０１０１】
［電子装置の作製］
上述のペースト状の樹脂組成物を、回路パターンが形成され、その上にＳｎ５８Ｂｉで半田突起を形成させた回路基板（コア材として、住友ベークライト株式会社製、ＥＬＣ−４７８５ＧＳ）に、上記方法で作製した樹脂組成物を適量塗布し、Ｓｎ３Ａｇ０．５Ｃｕ半田バンプを有する半導体素子（サイズ１５×１５×０．６５ｍｍ）をフリップチップボンダーで１５０℃、１０秒間加熱した。その後、１５０℃で１２０分間加熱して樹脂組成物を硬化させた。その後半導体装置のボール付けリフローに相当するプロファイル（２６０℃ピーク）を有するリフロー装置に１回通し、最終的に半導体装置を得た。
【０１０２】
（実施例２）
回路パターンが形成され、その上にＳｎ５７Ｂｉ１Ａｇで半田突起を形成させた回路基板（コア材として、住友ベークライト株式会社製、ＥＬＣ−４７８５ＧＳ）を用いた以外は、実施例１と同様の方法を用いて半導体装置を作製した。
【０１０３】
（比較例１）
回路パターンが形成され、その上にＳｎ３Ａｇ０．５Ｃｕで半田突起を形成させた回路基板（コア材として、住友ベークライト株式会社製、ＥＬＣ−４７８５ＧＳ）に、実施例１で記載された方法で作成した樹脂組成物を適量塗布し、Ｓｎ３Ａｇ０．５Ｃｕ半田バンプを有する半導体素子（サイズ１５×１５×０．６５ｍｍ）をフリップチップボンダーで２７０℃、１０秒間加熱した。その後、１５０℃で１２０分間加熱して樹脂組成物を硬化させた。その後半導体装置のボール付けリフローに相当するプロファイル（２６０℃ピーク）を有するリフロー装置に１回通し、最終的に半導体装置を得た。
【０１０４】
（比較例２）
回路パターンが形成され、その上にＳｎ３．５Ａｇ半田（融点２３０℃）で半田突起を形成させた回路基板（コア材として、住友ベークライト株式会社製、ＥＬＣ−４７８５ＧＳ）に、上記方法で作成した樹脂組成物を適量塗布し、Ｓｎ３．５Ａｇ半田バンプ（融点２３０℃）を有する半導体素子（サイズ１５×１５×０．６５ｍｍ）をフリップチップボンダーで２７０℃、１０秒間加熱した。その後、１５０℃で１２０分間加熱して樹脂組成物を硬化させて半導体装置を得た。
【０１０５】
（結果）
上記実施例、比較例で得られた半導体装置を用いて以下の信頼性評価を行った。その結果を表１に示した。
【０１０６】
[信頼性評価]
ＪＥＤＥＣレベル３（※１）、２６０℃ピークＳＭＴリフロー（３回）の条件で耐リフロー試験を行った後の、半導体装置の回路基板と半導体チップとの間を観察し、ボイド性、剥離性及び接続性を評価することにより、信頼性評価を行った。なお、評価はＮ＝１０で行った。一つでもボイド、剥離又は接続不良が発生したものをＮＧとし、ＮＧと判定された半導体装置の個数をカウントした。続いて、不良が発生しなかった半導体装置を−５５℃⇔１２５℃の温度サイクル試験を実施し、５００サイクル後の剥離又は接続性を評価した。この際も、一つでも剥離又は接続不良が発生したものをＮＧとし、ＮＧと判定された半導体装置の個数をカウントした。
【０１０７】
※１：ＪＥＤＥＣ（Ｊｏｉｎｔ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｕｎｃｉｌ）レベル３の条件は、３０℃、６０％ＲＨ、１９２時間である。
【０１０８】
【表１】
【符号の説明】
【０１０９】
１００ 電子装置
１１０ 第一基板
１１１ 高温半田バンプ
１２０ 第二基板
１２１ 低温半田バンプ
１３０ 樹脂層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第一基板の一面に形成されている半田バンプと、第二基板の一面に形成されている半田バンプとが、個々に接合されている電子装置の製造方法、この製造方法により製造された電子装置、に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子装置として、第一基板の一面に形成されている半田バンプと、第二基板の一面に形成されている半田バンプとが、個々に接合されているものがある。このような電子装置の製造方法としては、第一基板の一面に形成されている半田バンプと、第二基板の一面に形成されている半田バンプとを、圧接させた状態で加熱して溶融させ、一体に接合する。現在、上述のような電子装置の製造方法として各種の提案がある（例えば、特許文献１）。
【０００３】
また、半田接合を行った後の第一基板と第二基板との間にはすき間ができるため、このすき間に樹脂を充填することが行われている。例えば、特許文献２には、バンプ搭載予定面に熱硬化性樹脂シートを形成し、該シート上に半田ボールを載置して、半田ボールをリフローする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−０３１６１４号公報
【特許文献２】特開２００１−３１１００５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献に記載のように、第一基板と第二基板との半田バンプを一度に高温で加熱して溶融させると、第一基板と第二基板との間のすき間を埋めるために用いられた樹脂組成物や第一基板又は第二基板から揮発性ガスが発生する傾向があった。さらに、一度に高温で加熱されることにより樹脂組成物が硬化されて揮発性ガスが外部に抜けにくくなるため、ボイドが形成されやすくなり、接続信頼性が低下しがちであった。
【０００６】
本発明は上述のような課題に鑑みてなされたものであり、接合する第一基板と第二基板との間のボイドが低減された電子装置の製造方法、及びこの製造方法により製造された電子装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の製造方法は、第一基板の一面に形成されている半田バンプと第二基板の一面に形成されている半田バンプとが個々に接合されている電子装置の製造方法であって、所定の高温で溶融する高温半田バンプを第一基板の一面に形成し、所定の低温で溶融する低温半田バンプを第二基板の一面に形成し、第一基板と第二基板との間に樹脂組成物を導入して、低温半田バンプが溶融して高温半田バンプが溶融しない所定の低温で低温半田バンプと高温半田バンプとを個々に仮接合し、樹脂組成物を硬化し、仮接合された低温半田バンプと高温半田バンプとを高温半田バンプが溶融する所定の高温で個々に本接合する。
【０００８】
従って、本発明の電子装置の製造方法では、所定の低温で低温半田バンプを溶融させて溶融していない高温半田バンプと個々に仮接合する。すなわち、まず低温で加熱することによって、樹脂組成物からの揮発性ガスの発生を抑制でき、また樹脂組成物は完全硬化されないため、揮発性ガスを外部へ追い出すことができボイドの形成を抑制できる。そして、仮接合のあとに、樹脂組成物を硬化し、さらに仮接合された低温半田バンプと高温半田バンプとを所定の高温で溶融させて個々に本接合することができる。これにより、ボイドが低減された高い接続信頼性の電子装置が得られるようになる。
【０００９】
また、樹脂組成物は、フラックス活性剤を含んでもよい。また、樹脂組成物は熱硬化性樹脂を含み、樹脂組成物を熱硬化してもよい。さらに、樹脂組成物を加圧しながら熱硬化してもよい。
【００１０】
また、上述のような製造方法において、高温半田バンプがＳｎＡｇＣｕからなり、低温半田バンプがＳｎＢｉからなってもよい。
【００１１】
本発明の電子装置は、第一基板の一面に形成されている半田バンプと第二基板の一面に形成されている半田バンプとが個々に接合されている電子装置であって、所定の高温で溶融する高温半田バンプが第一基板の一面に形成されており、所定の低温で溶融する低温半田バンプが第二基板の一面に形成されており、第一基板と第二基板との間に樹脂組成物が充填されており、低温半田バンプが溶融して高温半田バンプが溶融しない所定の低温で低温半田バンプと高温半田バンプとが個々に仮接合されてから高温半田バンプが溶融する所定の高温で個々に本接合されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、接合する第一基板と第二基板との間にボイドが低減された電子装置の製造方法、及びこの製造方法により製造された電子装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態の電子装置の製造方法の一工程を示す工程図である。
【図２】本発明の実施の形態の電子装置の製造方法の一工程を示す工程図である。
【図３】本発明の実施の形態の電子装置の製造方法の一工程を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施の一形態を図面を参照して以下に説明する。
【００１５】
［電子装置］
図３に示すように、電子装置１００は、第一基板１１０の一面に形成されている高温半田バンプ１１１と第二基板１２０の一面に形成されている低温半田バンプ１２１とが個々に接合されている。また、低温半田バンプ１２１は所定の低温で溶融する半田バンプであり、高温半田バンプ１１１は所定の高温で溶融する半田バンプである。第一基板１１０と第二基板１２０との間に樹脂層１３０が充填されており、低温半田バンプ１２１が溶融して高温半田バンプ１１１が溶融しない所定の低温で高温半田バンプ１１１と低温半田バンプ１２１とが個々に仮接合されてから高温半田バンプ１１１が溶融する所定の高温で個々に本接合されている。
【００１６】
（樹脂組成物）
まず、樹脂層１３０に用いられる樹脂組成物について説明する。樹脂層１３０は、第一基板１１０と第二基板１２０との間に充填される。すなわち、最終的に得られる電子装置１００において、第一基板１１０と第二基板１２０との間のすき間を埋めるように樹脂層１３０が形成されればよい。本実施形態において、充填方法は、例えば、（ｉ）本発明に係る樹脂組成物が室温で液状の場合には、そのまま第一基板１１０および高温半田バンプ１１１といった支持体又は被着体に塗布して樹脂層を形成する方法、又は本発明に係る樹脂組成物が室温で固体状の場合には、いったん溶剤に溶解又は分散させて樹脂ワニスにした後、この樹脂ワニスを支持体又は被着体に塗布して樹脂層を形成する方法、及び（ｉｉ）本発明に係る樹脂組成物をフィルム状に成形し、このフィルムを支持体又は被着体にラミネートする等の方法が挙げられる。
【００１７】
なお、以下に説明する電子装置１００の製造方法では、（ｉｉ）フィルム状に成形した樹脂層１３０を用いた場合について説明するが、上記（ｉ）の方法を用いてもよい。
【００１８】
（ｉ）樹脂層を形成する場合
本発明に係る樹脂組成物に含有される熱硬化性樹脂としては、特に限定されず、例えば、エポキシ樹脂、オキセタン樹脂、フェノール樹脂、（メタ）アクリレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、マレイミド樹脂等が挙げられ、これらの中でも、エポキシ樹脂が好ましい。エポキシ樹脂は、硬化性と保存性、硬化物の耐熱性、耐湿性、耐薬品性等に優れることから、好適に用いられる。
【００１９】
本発明に係る樹脂組成物に含有されるエポキシ樹脂は、室温で固形のエポキシ樹脂と、室温で液状のエポキシ樹脂のうち、いずれでもよいし、これらの両方でもよい。本発明に係る樹脂組成物が、エポキシ樹脂を含有することにより、樹脂層の溶融挙動の設計の自由度をさらに高めることができる。
【００２０】
本発明に係る樹脂組成物に含有されるエポキシ樹脂のうち、室温で固形のエポキシ樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、３官能エポキシ樹脂、４官能エポキシ樹脂等が挙げられる。さらに具体的には、固形３官能エポキシ樹脂とクレゾールノボラック型エポキシ樹脂との双方を含むものが挙げられ、これらは１種単独又は２種以上の組み合わせであってもよい。
【００２１】
本発明に係る樹脂組成物に含有されるエポキシ樹脂のうち、室温で液状のエポキシ樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂およびビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等が挙げられ、これらは１種単独又は２種以上の組み合わせでもよい。室温で液状のエポキシ樹脂のエポキシ当量は、好ましくは１５０〜３００であり、より好ましくは１６０〜２５０であり、更に好ましくは１７０〜２２０である。これにより、樹脂層の硬化物における収縮率が大きくなるのを防止して、電子装置に反りが生じるのを確実に防止することができるとともに、ポリイミド樹脂との反応性が低下するのが確実に防止される。
【００２２】
本発明に係る樹脂組成物中、熱硬化性樹脂の配合量は、樹脂組成物の構成材料の２５〜７５重量％が好ましく、４５〜７０重量％が特に好ましい。樹脂組成物中の熱硬化性樹脂の配合量が上記範囲にあることにより、熱硬化性樹脂を硬化させる際に、良好な硬化性が得られると共に、樹脂層の良好な溶融挙動の設計が可能となる。
【００２３】
本発明に係る樹脂組成物は、フラックス活性剤を含有してもよい。本実施形態において、フラックス活性剤とは、フラックス作用を有する化合物である。これにより、半田接合工程において、半田の表面を覆っている酸化被膜が除去されるので、良好な半田接合を行うことができる。フラックス作用を有する化合物としては、特に限定されないが、カルボキシル基又はフェノール性水酸基のいずれか、あるいは、カルボキシル基及びフェノール性水酸基の両方を備える化合物が好ましい。
【００２４】
カルボキシル基を備えるフラックス作用を有する化合物とは、分子中にカルボキシル基が１つ以上存在するものをいい、液状であっても固体であってもよい。また、フェノール性水酸基を備えるフラックス作用を有する化合物とは、分子中にフェノール性水酸基が１つ以上存在するものをいい、液状であっても固体であってもよい。また、カルボキシル基及びフェノール性水酸基を備えるフラックス作用を有する化合物とは、分子中にカルボキシル基及びフェノール性水酸基がそれぞれ１つ以上存在するものをいい、液状であっても固体であってもよい。
【００２５】
これらのうち、カルボキシル基を備えるフラックス作用を有する化合物としては、脂肪族酸無水物、脂環式酸無水物、芳香族酸無水物、脂肪族カルボン酸、芳香族カルボン酸等が挙げられる。
【００２６】
カルボキシル基を備えるフラックス作用を有する化合物に係る脂肪族酸無水物としては、無水コハク酸、ポリアジピン酸無水物、ポリアゼライン酸無水物、ポリセバシン酸無水物等が挙げられる。
【００２７】
カルボキシル基を備えるフラックス作用を有する化合物に係る脂環式酸無水物としては、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水メチルハイミック酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルシクロヘキセンジカルボン酸無水物等が挙げられる。
【００２８】
カルボキシル基を備えるフラックス作用を有する化合物に係る芳香族酸無水物としては、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、エチレングリコールビストリメリテート、グリセロールトリストリメリテート等が挙げられる。
【００２９】
カルボキシル基を備えるフラックス作用を有する化合物に係る脂肪族カルボン酸としては、下記一般式（１）で示される化合物や、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、ピバル酸カプロン酸、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、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、オレイン酸、フマル酸、マレイン酸、シュウ酸、マロン酸、琥珀酸等が挙げられる。
【００３０】
ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）ｎ−ＣＯＯＨ （１）
（式（１）中、ｎは、０以上２０以下の整数を表す。）
【００３１】
カルボキシル基を備えるフラックス作用を有する化合物に係る芳香族カルボン酸としては、安息香酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ヘミメリット酸、トリメリット酸、トリメシン酸、メロファン酸、プレーニト酸、ピロメリット酸、メリット酸、トリイル酸、キシリル酸、ヘメリト酸、メシチレン酸、プレーニチル酸、トルイル酸、ケイ皮酸、サリチル酸、２，３−ジヒドロキシ安息香酸、２，４−ジヒドロキシ安息香酸、ゲンチジン酸（２，５−ジヒドロキシ安息香酸）、２，６−ジヒドロキシ安息香酸、３，５−ジヒドロキシ安息香酸、浸食子酸（３，４，５−トリヒドロキシ安息香酸）、１，４−ジヒドロキシ−２−ナフトエ酸、３，５−ジヒドロキシ−２−ナフトエ酸等のナフトエ酸誘導体、フェノールフタリン、ジフェノール酸等が挙げられる。
【００３２】
これらのカルボキシル基を備えるフラックス作用を有する化合物のうち、フラックス作用を有する化合物が有する活性度、樹脂層の硬化時におけるアウトガスの発生量、及び硬化後の樹脂層の弾性率やガラス転移温度等のバランスが良い点で、前記一般式（１）で示される化合物が好ましい。そして、前記一般式（１）で示される化合物のうち、式（１）中のｎが３〜１０である化合物が、硬化後の樹脂層における弾性率が増加するのを抑制することができるとともに、支持体と被着体の接着性を向上させることができる点で、特に好ましい。
【００３３】
前記一般式（１）で示される化合物のうち、式（１）中のｎが３〜１０である化合物としては、例えば、ｎ＝３のグルタル酸（ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）３−ＣＯＯＨ）、ｎ＝４のアジピン酸（ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）４−ＣＯＯＨ）、ｎ＝５のピメリン酸（ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）５−ＣＯＯＨ）、ｎ＝８のセバシン酸（ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）８−ＣＯＯＨ）及びｎ＝１０のＨＯＯＣ−（ＣＨ２）１０−ＣＯＯＨ等が挙げられる。
【００３４】
フェノール性水酸基を備えるフラックス作用を有する化合物としては、フェノール類が挙げられ、具体的には、例えば、フェノール、ｏ−クレゾール、２，６−キシレノール、ｐ−クレゾール、ｍ−クレゾール、ｏ−エチルフェノール、２，４−キシレノール、２，５キシレノール、ｍ−エチルフェノール、２，３−キシレノール、メジトール、３，５−キシレノール、ｐ−ターシャリブチルフェノール、カテコール、ｐ−ターシャリアミルフェノール、レゾルシノール、ｐ−オクチルフェノール、ｐ−フェニルフェノール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＡＦ、ビフェノール、ジアリルビスフェノールＦ、ジアリルビスフェノールＡ、トリスフェノール、テトラキスフェノール等のフェノール性水酸基を含有するモノマー類、フェノールノボラック樹脂、ｏ−クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＦノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂等が挙げられる。
【００３５】
上述したようなカルボキシル基又はフェノール性水酸基のいずれか、あるいは、カルボキシル基及びフェノール性水酸基の両方を備える化合物は、エポキシ樹脂のような熱硬化性樹脂との反応で三次元的に取り込まれる。
【００３６】
そのため、硬化後のエポキシ樹脂の三次元的なネットワークの形成を向上させるという観点からは、フラックス作用を有する化合物としては、フラックス作用を有し且つエポキシ樹脂の硬化剤として作用する化合物、すなわち、フラックス活性硬化剤が好ましい。フラックス活性硬化剤としては、例えば、１分子中に、エポキシ樹脂に付加することができる２つ以上のフェノール性水酸基と、フラックス作用（還元作用）を示す芳香族に直接結合した１つ以上のカルボキシル基とを備える化合物が挙げられる。このようなフラックス活性硬化剤としては、２，３−ジヒドロキシ安息香酸、２，４−ジヒドロキシ安息香酸、ゲンチジン酸（２，５−ジヒドロキシ安息香酸）、２，６−ジヒドロキシ安息香酸、３，４−ジヒドロキシ安息香酸、没食子酸（３，４，５−トリヒドロキシ安息香酸）等の安息香酸誘導体；１，４−ジヒドロキシ−２−ナフトエ酸、３，５−ジヒドロキシ−２−ナフトエ酸、３，７−ジヒドロキシ−２−ナフトエ酸等のナフトエ酸誘導体；フェノールフタリン；及びジフェノール酸等が挙げられ、これらは１種単独又は２種以上の組み合わせでもよい。
【００３７】
フラックス作用を有する化合物の含有量は、樹脂組成物に対して、１〜３０重量％が好ましく、３〜２０重量％が特に好ましい。樹脂層中のフラックス作用を有する化合物の配合量が、上記範囲であることにより、樹脂層のフラックス活性を向上させることができるとともに、樹脂層中に、熱硬化性樹脂と未反応のフラックス作用を有する化合物が残存するのが抑制できる。なお、未反応のフラックス作用を有する化合物が残存すると、マイグレーションが発生する場合がある。
【００３８】
また、熱硬化性樹脂の硬化剤として作用する化合物の中には、フラックス作用も有する化合物がある。例えば、エポキシ樹脂の硬化剤として作用するフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、脂肪族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸等は、フラックス作用も有している。
【００３９】
また、本発明に係る樹脂組成物中には、フラックス作用を有する化合物以外の硬化剤が含まれているのが好ましい。これにより、熱硬化性樹脂の硬化性をより向上させることができる。
【００４０】
本発明に係る樹脂組成物に含有される硬化剤としては、特に限定されず、例えば、フェノール類、アミン類、チオール類が挙げられる。本発明に係る樹脂組成物が熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を含有する場合は、硬化剤は、好ましくはフェノール類である。本発明に係る樹脂組成物が熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を含有する場合に、硬化剤がフェノール類であることにより、樹脂層において、エポキシ樹脂との良好な反応性を得ることができ、さらには、この樹脂層中に含まれるエポキシ樹脂の硬化時の低寸法変化および硬化後の適切な物性（例えば、耐熱性、耐湿性等）を得ることができる。
【００４１】
本発明に係る樹脂組成物が熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を含有する場合に、硬化剤として含有されるフェノール類としては、特に限定されないが、エポキシ樹脂と反応し得る官能基を２以上有するものが好ましい。これにより、樹脂層におけるエポキシ樹脂の硬化物の特性（例えば、耐熱性、耐湿性等）の向上を図ることができる。
【００４２】
このようなエポキシ樹脂と反応し得る官能基を２以上有するフェノール類としては、具体的には、例えば、ビスフェノールＡ、テトラメチルビスフェノールＡ、ジアリルビスフェノールＡ、ビフェノール、ビスフェノールＦ、ジアリルビスフェノールＦ、トリスフェノール、テトラキスフェノール、フェノールノボラック類、クレゾールノボラック類等が挙げられ。中でも、フェノールノボラック類およびクレゾールノボラック類が好ましい。これにより、樹脂層の溶融粘度を好適なものとすることができ、エポキシ樹脂との反応性を向上させることができる。さらに、樹脂層におけるエポキシ樹脂の硬化物の特性（例えば、耐熱性、耐湿性等）をより優れたものとすることができる。
【００４３】
本発明に係る樹脂組成物に含有される硬化剤として、フェノールノボラック類を用いる場合、本発明に係る樹脂組成物中、硬化剤の配合量は、樹脂組成物の構成材料の５〜３０重量％が好ましく、１０〜２５重量％が特に好ましい。樹脂組成物中の硬化剤の配合量が上記範囲にあることにより、樹脂層において、熱硬化性樹脂を確実に硬化させることができると共に、樹脂層中において、熱硬化性樹脂と未反応の硬化剤が残存するのが防止され、この残存物が存在することによるマイグレーションの発生を好適に防止することができる。
【００４４】
なお、本発明に係る樹脂組成物に含有される熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂である場合、フェノールノボラック樹脂の配合量は、エポキシ樹脂に対する当量比で規定されてもよい。具体的には、エポキシ樹脂に対するフェノールノボラック類の当量比は、０．５〜１．２であるのが好ましく、０．６〜１．１であるのが特に好ましく、０．７〜０．９８であるのが更に好ましい。エポキシ樹脂に対するフェノールノボラック樹脂の配合量が上記範囲にあることにより、樹脂層において、熱硬化性樹脂を確実に硬化させることができると共に、樹脂層中において、熱硬化性樹脂と未反応の硬化剤の残存が防止され、この残存物が存在することによるマイグレーションの発生を好適に防止することができる。
【００４５】
本発明に係る樹脂組成物は、さらに、上述した硬化剤の他、硬化促進剤として、例えば、融点が１５０℃以上のイミダゾール化合物を含有することができる。これにより、樹脂層の硬化を確実に行うことができ、電子装置の信頼性を高めることができる。このような融点が１５０℃以上のイミダゾール化合物としては、２−フェニルヒドロキシイミダゾール、２−フェニル−４−メチルヒドロキシイミダゾール等が挙げられる。なお、イミダゾール化合物の融点の上限に特に制限はなく、例えば、樹脂層の硬化の際の加熱温度に応じて適宜設定される。
【００４６】
本発明に係る樹脂組成物が、硬化促進剤として、このようなイミダゾール化合物を含有する場合、樹脂組成物中の硬化剤の配合量は、樹脂組成物の構成材料の０．００５〜１０重量％が好ましく、０．０１〜５重量％が特に好ましい。樹脂組成物中の硬化剤の配合量が上記範囲にあることにより、熱硬化性樹脂の硬化促進剤としての機能をさらに効果的に発揮させて、樹脂層において、熱硬化性樹脂の硬化性を向上させることができると共に、樹脂層中において、半田が溶融する温度において樹脂層の溶融粘度が高くなり過ぎず、良好な半田接合体を得ることができる。
【００４７】
なお、上述したような硬化促進剤は、１種単独又は２種類以上の組み合わせでもよい。
【００４８】
また、本発明に係る樹脂組成物は、フラックス作用を有する化合物及び熱硬化性樹脂の他に、フィラー、カップリング剤や、フラックス作用を有する化合物の活性を高めるためのフラックス活性剤や、樹脂の相溶性、安定性、作業性等の各種特性を向上させるための各種添加剤を適宜含有してもよい。
【００４９】
本発明に係る樹脂組成物が、カップリング剤を含有することにより、樹脂層の支持体および被着体への密着性をさらに高めることができる。
【００５０】
カップリング剤としては、エポキシシランカップリング剤、芳香族含有アミノシランカップリング剤のようなシランカップリング剤等が挙げられ、これらは１種単独又は２種以上の組み合わせでもよい。
【００５１】
本発明に係る樹脂組成物中、シランカップリング剤の配合量は、樹脂組成物の構成材料の０．０１〜５重量％が好ましい。
【００５２】
本発明に係る樹脂組成物を樹脂ワニスにして用いる場合、溶剤としては、特に限定されないが、上述したような樹脂組成物の構成材料に対して、不活性なものが好ましく、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン（ＤＩＢＫ）、シクロヘキサノン、ジアセトンアルコール（ＤＡＡ）等のケトン類；ベンゼン、キシレン、トルエン等の芳香族炭化水素類；メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール等のアルコール類；メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチロセルソルブアセテート（ＢＣＳＡ）等のセロソルブ系；Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、二塩基酸エステル（ＤＢＥ）、３−エトキシプロピオン酸エチル（ＥＥＰ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）等が挙げられる。また、樹脂ワニス中、溶剤の含有量は、溶媒に混合した固形成分の含有量が１０〜６０重量％となることが好ましい。
【００５３】
（ｉｉ）フィルムを形成する場合
本発明に係る樹脂組成物をフィルム状に成形して用いる場合、本発明に係る樹脂組成物は、上記フラックス作用を有する化合物及び熱硬化性樹脂の他に、更に、フィルム形成性樹脂を含有するのが好ましい。本発明に係る樹脂組成物が、フィルム形成性樹脂を含有することにより、確実にフィルムとすることができる。
【００５４】
フィルム形成性樹脂としては、例えば、（メタ）アクリル系樹脂、フェノキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、シロキサン変性ポリイミド樹脂、ポリブタジエン、ポリプロピレン、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体、ポリアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ブチルゴム、クロロプレンゴム、ポリアミド樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−アクリル酸共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリ酢酸ビニル、ナイロン等が挙げられ、その中でも、（メタ）アクリル系樹脂、フェノキシ樹脂が好ましい。（メタ）アクリル系樹脂またはフェノキシ樹脂を適用することにより、フィルム形成性と支持体および被着体に対する密着性を両立することができる。フィルム形成性樹脂は、１種単独又は２種以上の組み合わせでもよい。
【００５５】
なお、フィルム形成性樹脂において、（メタ）アクリル系樹脂とは、（メタ）アクリル酸及びその誘導体の重合体、あるいは（メタ）アクリル酸及びその誘導体と他の単量体との共重合体を意味する。ここで、（メタ）アクリル酸などと表記するときは、アクリル酸又はメタクリル酸を意味する。
【００５６】
フィルム形成性樹脂として用いられるアクリル系樹脂としては、具体的には、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチル、ポリアクリル酸−２−エチルヘキシル等のポリアクリル酸エステル；ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリメタクリル酸ブチル等のポリメタクリル酸エステル；ポリアクリロニトリル、ポリメタクリロニトリル、ポリアクリルアミド、アクリル酸ブチル−アクリル酸エチル−アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−アクリル酸共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、アクリロニトリル−スチレン共重合体、メタクリル酸メチル−スチレン共重合体、メタクリル酸メチル−アクリロニトリル共重合体、メタクリル酸メチル−α−メチルスチレン共重合体、アクリル酸ブチル−アクリル酸エチル−アクリロニトリル−２−ヒドロキシエチルメタクリレート−メタクリル酸共重合体、アクリル酸ブチル−アクリル酸エチル−アクリロニトリル−２−ヒドロキシエチルメタクリレート−アクリル酸共重合体、アクリル酸ブチル−アクリロニトリル−２−ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体、アクリル酸ブチル−アクリロニトリル−アクリル酸共重合体、アクリル酸ブチル−アクリル酸エチル−アクリロニトリル共重合体、アクリル酸エチル−アクリロニトリル−Ｎ，Ｎジメチルアクリルアミド共重合体等が挙げられる。中でも、アクリル酸ブチル−アクリル酸エチル−アクリロニトリル共重合体、アクリル酸エチル−アクリロニトリル−Ｎ，Ｎジメチルアクリルアミド共重合体が好ましい。
【００５７】
なお、フィルム形成性樹脂として用いられるアクリル系樹脂として、ニトリル基、エポキシ基、水酸基、カルボキシル基等の官能基を有する単量体を共重合させてなる（メタ）アクリル系樹脂を用いることにより、フィルム状の樹脂層の支持体および被着体への密着性、および熱硬化性樹脂等との相溶性を向上させることができる。このような（メタ）アクリル系樹脂において、前記官能基を有する単量体の使用量は特に限定されないが、（メタ）アクリル系樹脂の全重量に対し、０．１〜５０ｍｏｌ％が好ましく、０．５〜４５ｍｏｌ％がより好ましく、１〜４０ｍｏｌ％がさらに好ましい。かかる範囲内に設定することにより、支持体および被着体の密着性を優れたものとしつつ、フィルム状の樹脂層の粘着力が強くなりすぎるのを好適に防止して、作業性の向上を図ることができる。
【００５８】
前記アクリル系樹脂の重量平均分子量は、例えば１０００以上１００万以下が好ましく、３０００以上９０万以下がより好ましい。前記アクリル系樹脂の重量平均分子量が上記範囲にあることにより、樹脂組成物の成膜性をさらに向上させることができるとともに硬化時の流動性を確保することが可能となる。
【００５９】
また、フィルム形成性樹脂として、フェノキシ樹脂を用いる場合、その数平均分子量は５０００〜１５０００のフェノキシ樹脂が好ましい。かかる数平均分子量のフェノキシ樹脂を用いることにより、フィルム状の樹脂層の流動性を抑制し、フィルム状の樹脂層の厚みを均一なものとすることができる。
【００６０】
フェノキシ樹脂の骨格は、特に限定されるものではないが、例えば、ビスフェノールＡタイプ、ビスフェノールＦタイプ、ビフェニル骨格タイプ等が挙げられる。これらの中でも、飽和吸水率が１％以下であるフェノキシ樹脂であるのが好ましい。これにより、フィルム状の樹脂層に起因する発泡や剥離などの発生を抑制することができる。
【００６１】
なお、飽和吸水率は、フェノキシ樹脂を２５μｍ厚のフィルムに加工し、１００℃雰囲気中で１時間乾燥（絶乾状態）し、さらに、そのフィルムを４０℃９０％ＲＨ雰囲気の恒温恒湿槽に放置し、重量変化を２４時間おきに測定し、重量変化が飽和した時点の重量を用いて、下記式（２）により算出することができる。
【００６２】
飽和吸水率（％）＝｛（飽和した時点の重量−絶乾時点の重量）／絶乾時点の重量｝×１００ （２）
【００６３】
また、フィルム形成性樹脂として、ポリイミド樹脂を用いる場合、ポリイミド樹脂としては、繰り返し単位中にイミド結合を持つものが挙げられる。このようなポリイミド樹脂としては、例えば、ジアミンと酸二無水物を反応させ、得られたポリアミド酸を加熱、脱水閉環することにより得られるものが挙げられる。ジアミンとしては、芳香族ジアミンである、３，３'−ジメチル−４，４'ジアミノジフェニル、４，６−ジメチル−ｍ−フェニレンジアミン、２，５−ジメチル−ｐ−フェニレンジアミン、シロキサンジアミンである、１，３−ビス（３−アミノプロピル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン等が挙げられる。これらは１種単独又は２種以上の組み合わせでもよい。また、酸二無水物としては、３，３，４，４'−ビフェニルテトラカルボン酸、ピロメリット酸二無水物、４，４'−オキシジフタル酸二無水物等が挙げられる。
【００６４】
なお、このようなポリイミド樹脂は、後述する溶剤に可溶なものでも、不溶なものでもよいが、溶剤に可溶なものが好ましい。ポリイミド樹脂が溶剤に可溶であることにより、溶液材料に含まれる構成材料との相溶解性が向上することから、取り扱いに優れる。特に、シロキサン変性ポリイミド樹脂は、様々な溶媒に溶かすことができるため好適に用いられる。
【００６５】
また、フィルム形成性樹脂は、市販品であってもよい。
【００６６】
更に、本発明に係る樹脂組成物をフィルム状に成形して用いる場合、本発明に係る樹脂組成物は、効果を損ねない範囲で、各種可塑剤、安定剤、帯電防止剤や顔料等の添加剤が含有することができる。
【００６７】
本発明に係る樹脂組成物をフィルム状に成形して用いる場合、本発明に係る樹脂組成物中、フィルム形成性樹脂の配合量は、樹脂組成物の構成材料の５〜４５重量％が好ましい。本発明に係る樹脂組成物中のフィルム形成性樹脂の配合量が上記範囲にあることにより、フィルム状の樹脂層の成膜性低下を抑制しつつ、硬化後のフィルム状の樹脂層における弾性率の増加を抑制することができる。その結果、フィルム状の樹脂層と支持体および被着体の密着性をさらに向上させることができる。更に、フィルム状の樹脂層の溶融粘度の増加を抑制することができる。
【００６８】
本発明に係る樹脂組成物をフィルム状に成形して用いる場合、本発明に係る樹脂組成物は、熱硬化性樹脂を含有し、そのような熱硬化性樹脂としては、特に限定されるものではないが、エポキシ樹脂を含むことが好ましい。エポキシ樹脂は、エポキシ基を有するモノマー、オリゴマーおよびポリマーのいずれかをいう。エポキシ樹脂の具体例としては、例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂；ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂；ハイドロキノン型エポキシ樹脂；ビフェニル型エポキシ樹脂；スチルベン型エポキシ樹脂；トリフェノールメタン型エポキシ樹脂；トリアジン核含有エポキシ樹脂；ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂；ナフトール型エポキシ樹脂、およびフェニレンおよび／またはビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂、フェニレンおよび／またはビフェニレン骨格を有するナフトールアラルキル型エポキシ樹脂等のアラルキル型エポキシ樹脂、その他３官能以上のエポキシ樹脂等が挙げられる。
【００６９】
本発明に係る樹脂組成物をフィルム状に成形して用いる場合で、本発明に係る樹脂組成物がエポキシ樹脂を含有する場合、本発明に係る樹脂組成物に含有されるエポキシ樹脂の含有量は、特に限定されるものではないが、１０〜９０重量％が好ましく、２０〜８０重量％が特に好ましい。樹脂組成物に含有されるエポキシ樹脂の含有量が上記範囲にあることにより、フィルム状の樹脂層の硬化後の低い線膨張係数と靭性を両立することができる。
【００７０】
本発明に係る樹脂組成物をフィルム状に成形して用いる場合で、本発明に係る樹脂組成物がエポキシ樹脂を含有する場合、本発明に係る樹脂組成物に含有されるエポキシ樹脂の軟化点は、フィルム形成性樹脂との相溶性を有するものであれば、特に限定されるものではないが、４０〜１００℃が好ましく、５０〜９０℃が特に好ましい。上記下限値以上とすることで、フィルム状の樹脂層のタック性を低減することができるため、フィルム状の樹脂層の作業性を向上することができる。また、上記上限値以下とすることで、フィルム状の樹脂層の溶融粘度の上昇を抑えることができる。
【００７１】
本発明に係る樹脂組成物をフィルム状に成形して用いる場合で、本発明に係る樹脂組成物がエポキシ樹脂を含有する場合、本発明に係る樹脂組成物は、特に限定されるものではないが、硬化剤を含有することが好ましい。このような硬化剤は、エポキシ樹脂の硬化剤として作用するものであればよく、適宜選択されている。具体的には、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、メタキシレリレンジアミン、などの脂肪族ポリアミン、ジアミノジフェニルメタン、ｍ−フェニレンジアミン、ジアミノジフェニルスルフォン、などの芳香族ポリアミン、ジシアンジアミド、有機酸ジヒドラジドなどを含むポリアミン化合物等のアミン系硬化剤、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、などの脂肪族酸無水物、無水トリトメット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、などの芳香族酸無水物等の酸無水物系硬化剤、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、フェノールアラルキル（フェニレン、ビフェニレン骨格を含む）樹脂、ナフトールアラルキル（フェニレン、ビフェニレン骨格を含む）樹脂、トリフェノールメタン樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、ビス（モノまたはジｔ−ブチルフェノール）プロパン、メチレンビス（２−プロペニル）フェノール、プロピレンビス（２−プロペニル）フェノール、ビス［（２−プロペニルオキシ）フェニル］メタン、ビス［（２−プロペニルオキシ）フェニル］プロパン、４，４'−（１−メチルエチリデン）ビス［２−（２−プロペニル）フェノール］、４，４'−（１−メチルエチリデン）ビス［２−（１−フェニルエチル）フェノール］、４，４'−（１−メチルエチリデン）ビス［２−メチル−６−ヒドロキシメチルフェノール］、４，４'−（１−メチルエチリデン）ビス［２−メチル−６−（２−プロペニル）フェノール］、４，４'−（１−メチルテトラデシリデン）ビスフェノールなどのフェノール系硬化剤等が挙げられる。
【００７２】
本発明に係る樹脂組成物をフィルム状に成形して用いる場合で、本発明に係る樹脂組成物がエポキシ樹脂を含有する場合、本発明に係る樹脂組成物中、硬化剤の含有量は、エポキシ樹脂のエポキシ当量と硬化剤の当量比を計算して求められる。硬化剤がフェノール樹脂の場合、エポキシ樹脂のエポキシ当量と硬化剤の官能基の当量比は、０．５〜１．５が好ましく、０．７〜１．３が特に好ましい。上記範囲とすることで、フィルムの耐熱性と保存性を両立することができる。
【００７３】
本発明に係る樹脂組成物をフィルム状に成形して用いる場合で、本発明に係る樹脂組成物がエポキシ樹脂を含有する場合、本発明に係る樹脂組成物は、硬化促進剤を含有してもよい。このような硬化促進剤は、エポキシ樹脂と硬化剤との硬化反応を促進させるものであればよく、適宜選択される。具体的には、イミダゾール類、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン等のアミン系触媒、トリフェニルホスフィンやテトラ置換ホスホニウムと多官能フェノール化合物との塩等のリン化合物が挙げられる。これらの中でも、フィルム状の樹脂層の速硬化性、保存性、半導体素子上のアルミパッド腐食性を両立するイミダゾール類、リン化合物が好ましい。
【００７４】
本発明に係る樹脂組成物をフィルム状に成形して用いる場合で、本発明に係る樹脂組成物がエポキシ樹脂を含有する場合、本発明の樹脂組成物中、硬化促進剤の含有量は、０．００１〜１０重量％が好ましく、０．０１〜５重量％が特に好ましい。上記範囲とすることで、フィルム状の樹脂層の速硬化性および保存性、硬化後の物性のバランスを保つことが可能となる。
【００７５】
硬化促進剤としてのイミダゾール類としては、融点が１５０℃以上のイミダゾール化合物が好ましく、例えば２−フェニルヒドロキシイミダゾール、２−フェニル−４−メチルヒドロキシイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール等が挙げられる。
【００７６】
硬化促進剤としてのリン化合物の中でも、フィルム状の樹脂層の速硬化性、半導体素子のアルミパッドへの腐食性、さらにはフィルム状の樹脂層の保存性により優れる、テトラ置換ホスホニウムと多官能フェノール化合物との塩が特に好ましい。
【００７７】
テトラ置換ホスホニウムと多官能フェノール化合物との塩は、単なる混合物ではなく、塩構造、超分子構造等の構造を有する化合物である。テトラ置換ホスホニウムと多官能フェノール化合物との塩のテトラ置換ホスホニウムは、フィルムの硬化性と保存性のバランスから、アルキル基や芳香族化合物がリン原子に４つ配位している化合物が好ましい。
【００７８】
テトラ置換ホスホニウムの置換基は、特に限定されるものではなく、互いに同一であっても異なっていてもよく、置換又は無置換のアリール基やアルキル基を置換基として有するテトラ置換ホスホニウムイオンが、熱や加水分解に対して安定であり好ましい。具体的にテトラ置換ホスホニウムとしては、テトラフェニルホスホニウム、テトラトリルホスホニウム、テトラエチルフェニルホスホニウム、テトラメトキシフェニルホスホニウム、テトラナフチルホスホニウム、テトラベンジルホスホニウム、エチルトリフェニルホスホニウム、ｎ−ブチルトリフェニルホスホニウム、２−ヒドロキシエチルトリフェニルホスホニウム、トリメチルフェニルホスホニウム、メチルジエチルフェニルホスホニウム、メチルジアリルフェニルホスホニウム、テトラ−ｎ−ブチルホスホニウム等が例示でき、これらの中でもテトラフェニルホスホニウムがフィルムの速硬化性と保存性のバランスから好ましい。
【００７９】
テトラ置換ホスホニウムと多官能フェノール化合物との分子化合物の多官能フェノール化合物とは、フェノール性の水酸基を有するもので少なくともその１つの水酸基の水素が外れてフェノキシド型の化合物となっているものであり、具体的には、ヒドロキシベンゼン化合物、ビフェノール化合物、ビスフェノール化合物、ヒドロキシナフタレン化合物、フェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂等が挙げられる。
【００８０】
多官能フェノール化合物としては、例えば、ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチルフェニル）メタン（通称テトラメチルビスフェノールＦ）、４，４'−スルホニルジフェノール及び、４，４'−イソプロピリデンジフェノール（通称ビスフェノールＡ）、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、ビス（２−ヒドロキシフェニル）メタン、（２−ヒドロキシフェニル）（４−ヒドロキシフェニル）メタン及びこれらの内ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、ビス（２−ヒドロキシフェニル）メタン、（２−ヒドロキシフェニル）（４−ヒドロキシフェニル）メタンの３種の混合物（例えば、本州化学工業株式会社製、ビスフェノールＦ−Ｄ）等のビスフェノール類、１，２−ベンゼンジオール、１，３−ベンゼンジオール、１，４−ベンゼンジオール等のジヒドロキシベンゼン類、１，２，４−ベンゼントリオール等のトリヒドロキシベンゼン類、１，６−ジヒドロキシナフタレン等のジヒドロキシナフタレン類の各種異性体、２，２'−ビフェノール、４，４'−ビフェノール等のビフェノール類の各種異性体等の化合物が挙げられるが、速硬化性と保存性のバランスに優れる１，２−ジヒドロキシナフタレン、４，４'−スルホニルジフェノールが好ましい。
【００８１】
本発明に係る樹脂組成物をフィルム状に成形して用いる場合、このようなフィルム状の樹脂層は、例えば、フラックス作用を有する化合物及び熱硬化性樹脂と、必要に応じて、フィルム形成性樹脂や、その他の成分とを溶剤中に溶解させてフィルム状の樹脂層形成用材料（液状材料）を調製し、その後、このフィルム状の樹脂層形成用材料を、ポリエステルシート等の剥離処理が施された基材上に塗布し、所定の温度で、溶剤を除去し、乾燥させることにより得られる。
【００８２】
なお、フィルム状の樹脂層形成用材料の調製に用いられる溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ＤＩＢＫ（ジイソブチルケトン）、シクロヘキサノン、ＤＡＡ（ジアセトンアルコール）等のケトン類、ベンゼン、キシレン、トルエン等の芳香族炭化水素類、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール等のアルコール類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ＢＣＳＡ（ブチロセルソルブアセテート）等のセロソルブ系、ＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）、ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）、ＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）、ＤＢＥ（二塩基酸エステル）、ＥＥＰ（３−エトキシプロピオン酸エチル）、ＤＭＣ（ジメチルカーボネート）等が挙げられる。
【００８３】
また、フィルム状の樹脂層の厚さ（平均）は、特に限定されないが、３〜１００μｍ程度であるのが好ましく、５〜５０μｍ程度であるのがより好ましい。
【００８４】
［電子装置の製造方法］
本実施の形態の電子装置１００の製造方法を以下に順番に説明する。
【００８５】
まず、本実施の形態の製造方法は、第一基板１１０の一面に形成されている高温半田バンプ１１１と第二基板１２０の一面に形成されている低温半田バンプ１２１とが個々に接合されている電子装置１００を製造する。
【００８６】
このため、図１に示すように、所定の高温で溶融する高温半田バンプ１１１を第一基板１１０の一面に形成し、所定の低温で溶融する低温半田バンプ１２１を第二基板１２０の一面に形成する。
【００８７】
当然ながら、これらの形成の順番は反対でも同時でもよい。なお、低温半田バンプ１２１は、例えば、融点が１３８℃のＳｎＢｉからなり、高温半田バンプ１１１は、融点が２１７℃のＳｎＡｇＣｕからなる。なお、低温半田バンプ１２１と高温半田バンプ１１１との接合に用いられる半田としては、特に制限されず、錫、銀、鉛、亜鉛、ビスマス、インジウム及び銅からなる群から選択される少なくとも２種以上を含む合金等が挙げられる。
【００８８】
つぎに、図２に示すように、第一基板１１０と第二基板１２０との間に樹脂層１３０を導入して、低温半田バンプ１２１が溶融して高温半田バンプ１１１が溶融しない所定の低温で低温半田バンプ１２１と高温半田バンプ１１１とを個々に仮接合する。
【００８９】
この仮接合は、例えば、前述のように低温半田バンプ１２１が融点１３８℃のＳｎＢｉからなり、高温半田バンプ１１１が融点２１７℃のＳｎＡｇＣｕからなる場合、約１５０℃などで実行される。また、仮接合の温度は、樹脂層１３０が硬化しない温度であることが好ましい。これにより、樹脂層１３０から発生した揮発性ガスがボイドを形成することを抑制できる。低温半田バンプ１２１の融点は、好ましくは１００〜１９０℃、より好ましくは１２０〜１６０℃である。
【００９０】
つぎに、樹脂層１３０を硬化する。樹脂層１３０が熱硬化性樹脂を含むことにより、熱硬化させることができる。
【００９１】
加熱温度は、樹脂層１３０の硬化温度以上の温度であればよく、適宜選択されるが、通常１００〜２５０℃、好ましくは１５０〜２００℃である。加熱時間は、樹脂層１３０の種類により、適宜選択されるが、通常、０．５〜３時間、好ましくは１〜２時間である。
【００９２】
また、樹脂層１３０を硬化させるとき、加圧してもよい。加圧は、好ましくは０．１ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下が好ましく、０．５ＭＰａ以上５ＭＰａ以下がより好ましい。これにより、樹脂組成物の硬化物中に空隙（ボイド）が発生し難くなる。加圧は、流体を用いて行われることが好ましく、例えば、窒素ガス、アルゴンガス、空気等のガスが挙げられる。安価な点で、空気が特に好ましい。
【００９３】
加圧流体により加圧しながら、樹脂層１３０を硬化させる方法としては、例えば、圧力容器内に、加熱する処理対象物を設置し、次いで、圧力容器内に、加圧流体を導入して加圧しつつ、処理対象物を加熱する方法、更に、具体的には、加圧オーブン中に、処理対象物を設置し、加圧オーブン内に加圧用のガスを導入しつつ、加圧オーブンで処理対象物を加熱する方法が挙げられる。
【００９４】
つぎに、図３に示すように、この仮接合の硬化が完了した低温半田バンプ１２１と高温半田バンプ１１１とを高温半田バンプ１１１が溶融する所定の高温で個々に本接合する。
【００９５】
この本接合は、高温半田バンプ１１１の融点以上の温度であればよく、特に限定されない。例えば、前述のように低温半田バンプ１２１が融点１３８℃のＳｎＢｉからなり、高温半田バンプ１１１が融点２１７℃のＳｎＡｇＣｕからなる場合、約２５０℃などで実行される。高温半田バンプ１１１の融点は、好ましくは１７０〜２５０℃、より好ましくは２００〜２４０℃である。なお、加熱は、高温半田バンプ１１１が一瞬でも融解した状態が得られればよく、電子装置１００の作成上に必要な通常の半田ボール付けリフローといった加熱でもよい。
【００９６】
上述のような構成において、本実施の形態の電子装置１００の製造方法では、所定の低温で低温半田バンプ１２１を溶融させて溶融していない高温半田バンプ１１１と個々に仮接合する。すなわち、まず低温で加熱することによって、樹脂層１３０からの揮発性ガスの発生を抑制でき、樹脂層１３０を完全硬化させないため、揮発性ガスを外部へ追い出すことができ、ボイドの形成を低減できる。そして、仮接合のあとに、樹脂層１３０を硬化し、さらに仮接合された低温半田バンプ１２１と高温半田バンプ１１１とを所定の高温で溶融させて個々に本接合することができる。これにより、ボイドが低減された高い接続信頼性の電子装置１００が得られるようになる。
【００９７】
なお、本発明は本実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で各種の変形を許容する。たとえば、上記形態では高温半田バンプ１１１，低温半田バンプ１２１の両方が球状に形成されていることを例示した。しかし、その一方ないし両方が多段状に形成されていてもよい(図示せず)。
【００９８】
なお、当然ながら、上述した実施の形態および複数の変形例は、その内容が相反しない範囲で組み合わせることができる。また、上述した実施の形態および変形例では、各部の構造などを具体的に説明したが、その構造などは本願発明を満足する範囲で各種に変更することができる。
【実施例】
【００９９】
次に、本発明の実施例について説明する。
得られた樹脂組成物またはその硬化物、電子装置について以下のような評価を行った。評価結果をそれぞれ表に示した。なお、下記回路基板側と半導体素子側の半田を逆にしても、同様の結果が得られた。
【０１００】
（実施例１）
［樹脂組成物の作製］
熱硬化性樹脂としてビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（ＤＩＣ株式会社製、ＥＸＡ−８３０ＬＶＰ、エポキシ当量１６０）６２．４重量％と、硬化剤としてフェノールノボラック（住友デュレズ株式会社製、ＰＲ−５１７４０、軟化点１１０℃）３１．２重量％と、フラックス活性助剤としてフェノールフタリン（東京化成工業株式会社製、融点２３５℃）６．２重量％と、硬化促進剤として、２−フェニル−４−メチルイミダゾール（四国化成工業株式会社製、２Ｐ４ＭＺ）０．１２重量％とを秤量し、３本ロールにて分散混練した後、真空下脱泡処理を行ってペースト状の樹脂組成物を得た。
【０１０１】
［電子装置の作製］
上述のペースト状の樹脂組成物を、回路パターンが形成され、その上にＳｎ５８Ｂｉで半田突起を形成させた回路基板（コア材として、住友ベークライト株式会社製、ＥＬＣ−４７８５ＧＳ）に、上記方法で作製した樹脂組成物を適量塗布し、Ｓｎ３Ａｇ０．５Ｃｕ半田バンプを有する半導体素子（サイズ１５×１５×０．６５ｍｍ）をフリップチップボンダーで１５０℃、１０秒間加熱した。その後、１５０℃で１２０分間加熱して樹脂組成物を硬化させた。その後半導体装置のボール付けリフローに相当するプロファイル（２６０℃ピーク）を有するリフロー装置に１回通し、最終的に半導体装置を得た。
【０１０２】
（実施例２）
回路パターンが形成され、その上にＳｎ５７Ｂｉ１Ａｇで半田突起を形成させた回路基板（コア材として、住友ベークライト株式会社製、ＥＬＣ−４７８５ＧＳ）を用いた以外は、実施例１と同様の方法を用いて半導体装置を作製した。
【０１０３】
（比較例１）
回路パターンが形成され、その上にＳｎ３Ａｇ０．５Ｃｕで半田突起を形成させた回路基板（コア材として、住友ベークライト株式会社製、ＥＬＣ−４７８５ＧＳ）に、実施例１で記載された方法で作成した樹脂組成物を適量塗布し、Ｓｎ３Ａｇ０．５Ｃｕ半田バンプを有する半導体素子（サイズ１５×１５×０．６５ｍｍ）をフリップチップボンダーで２７０℃、１０秒間加熱した。その後、１５０℃で１２０分間加熱して樹脂組成物を硬化させた。その後半導体装置のボール付けリフローに相当するプロファイル（２６０℃ピーク）を有するリフロー装置に１回通し、最終的に半導体装置を得た。
【０１０４】
（比較例２）
回路パターンが形成され、その上にＳｎ３．５Ａｇ半田（融点２３０℃）で半田突起を形成させた回路基板（コア材として、住友ベークライト株式会社製、ＥＬＣ−４７８５ＧＳ）に、上記方法で作成した樹脂組成物を適量塗布し、Ｓｎ３．５Ａｇ半田バンプ（融点２３０℃）を有する半導体素子（サイズ１５×１５×０．６５ｍｍ）をフリップチップボンダーで２７０℃、１０秒間加熱した。その後、１５０℃で１２０分間加熱して樹脂組成物を硬化させて半導体装置を得た。
【０１０５】
（結果）
上記実施例、比較例で得られた半導体装置を用いて以下の信頼性評価を行った。その結果を表１に示した。
【０１０６】
[信頼性評価]
ＪＥＤＥＣレベル３（※１）、２６０℃ピークＳＭＴリフロー（３回）の条件で耐リフロー試験を行った後の、半導体装置の回路基板と半導体チップとの間を観察し、ボイド性、剥離性及び接続性を評価することにより、信頼性評価を行った。なお、評価はＮ＝１０で行った。一つでもボイド、剥離又は接続不良が発生したものをＮＧとし、ＮＧと判定された半導体装置の個数をカウントした。続いて、不良が発生しなかった半導体装置を−５５℃⇔１２５℃の温度サイクル試験を実施し、５００サイクル後の剥離又は接続性を評価した。この際も、一つでも剥離又は接続不良が発生したものをＮＧとし、ＮＧと判定された半導体装置の個数をカウントした。
【０１０７】
※１：ＪＥＤＥＣ（Ｊｏｉｎｔ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｕｎｃｉｌ）レベル３の条件は、３０℃、６０％ＲＨ、１９２時間である。
【０１０８】
【表１】
【符号の説明】
【０１０９】
１００ 電子装置
１１０ 第一基板
１１１ 高温半田バンプ
１２０ 第二基板
１２１ 低温半田バンプ
１３０ 樹脂層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一基板の一面に形成されている半田バンプと第二基板の一面に形成されている半田バンプとが個々に接合されている電子装置の製造方法であって、
所定の高温で溶融する高温半田バンプを前記第一基板の一面に形成し、
所定の低温で溶融する低温半田バンプを前記第二基板の一面に形成し、
前記第一基板と前記第二基板との間に樹脂組成物を導入して、前記低温半田バンプが溶融して前記高温半田バンプが溶融しない所定の低温で前記低温半田バンプと前記高温半田バンプとを個々に仮接合し、
前記樹脂組成物を硬化し、
前記仮接合された前記低温半田バンプと前記高温半田バンプとを、前記高温半田バンプが溶融する所定の高温で個々に本接合する、電子装置の製造方法。
【請求項２】
前記樹脂組成物は、フラックス活性剤を含む請求項１に記載の電子装置の製造方法。
【請求項３】
前記樹脂組成物は熱硬化性樹脂を含み、該樹脂組成物を熱硬化する請求項１または２に記載の電子装置の製造方法。
【請求項４】
前記樹脂組成物を加圧しながら熱硬化する請求項３に記載の電子装置の製造方法。
【請求項５】
前記高温半田バンプがＳｎＡｇＣｕからなり、前記低温半田バンプがＳｎＢｉからなる請求項１ないし４の何れか一項に記載の電子装置の製造方法。
【請求項６】
第一基板の一面に形成されている半田バンプと第二基板の一面に形成されている半田バンプとが個々に接合されている電子装置であって、
所定の高温で溶融する高温半田バンプが前記第一基板の一面に形成されており、
所定の低温で溶融する低温半田バンプが前記第二基板の一面に形成されており、
前記第一基板と前記第二基板との間に樹脂組成物が充填されており、
前記低温半田バンプが溶融して前記高温半田バンプが溶融しない所定の低温で前記低温半田バンプと前記高温半田バンプとが個々に仮接合されてから前記高温半田バンプが溶融する所定の高温で個々に本接合されている、電子装置。
【請求項１】
第一基板の一面に形成されている半田バンプと第二基板の一面に形成されている半田バンプとが個々に接合されている電子装置の製造方法であって、
所定の高温で溶融する高温半田バンプを前記第一基板の一面に形成し、
所定の低温で溶融する低温半田バンプを前記第二基板の一面に形成し、
前記第一基板と前記第二基板との間に樹脂組成物を導入して、前記低温半田バンプが溶融して前記高温半田バンプが溶融しない所定の低温で前記低温半田バンプと前記高温半田バンプとを個々に仮接合し、
前記樹脂組成物を硬化し、
前記仮接合された前記低温半田バンプと前記高温半田バンプとを、前記高温半田バンプが溶融する所定の高温で個々に本接合する、電子装置の製造方法。
【請求項２】
前記樹脂組成物は、フラックス活性剤を含む請求項１に記載の電子装置の製造方法。
【請求項３】
前記樹脂組成物は熱硬化性樹脂を含み、該樹脂組成物を熱硬化する請求項１または２に記載の電子装置の製造方法。
【請求項４】
前記樹脂組成物を加圧しながら熱硬化する請求項３に記載の電子装置の製造方法。
【請求項５】
前記高温半田バンプがＳｎＡｇＣｕからなり、前記低温半田バンプがＳｎＢｉからなる請求項１ないし４の何れか一項に記載の電子装置の製造方法。
【請求項６】
第一基板の一面に形成されている半田バンプと第二基板の一面に形成されている半田バンプとが個々に接合されている電子装置であって、
所定の高温で溶融する高温半田バンプが前記第一基板の一面に形成されており、
所定の低温で溶融する低温半田バンプが前記第二基板の一面に形成されており、
前記第一基板と前記第二基板との間に樹脂組成物が充填されており、
前記低温半田バンプが溶融して前記高温半田バンプが溶融しない所定の低温で前記低温半田バンプと前記高温半田バンプとが個々に仮接合されてから前記高温半田バンプが溶融する所定の高温で個々に本接合されている、電子装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−８９５７４（Ｐ２０１２−８９５７４Ａ）
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３２７５５（Ｐ２０１０−２３２７５５）
【出願日】平成２２年１０月１５日（２０１０．１０．１５）
【出願人】（０００００２１４１）住友ベークライト株式会社 (2,927)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月１５日（２０１０．１０．１５）
【出願人】（０００００２１４１）住友ベークライト株式会社 (2,927)
【Ｆターム（参考）】
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