(57)【要約】【課題】溶融した金属材料が自己凝集力に優れ、隣接する端子間の短絡を防止することができることによる、電気的な信頼性の高い導電接続シート、かかる導電接続シートを用いた端子間の接続方法、接続端子の形成方法、信頼性の高い半導体装置、および、電子機器を提供すること。【解決手段】本発明の導電接続シート１は、電子部品が有する端子と電気的に接続する接続部を形成するのに用いられ、樹脂を含有する樹脂組成物で構成される樹脂組成物層と、低融点の金属材料で構成される金属層とを備える積層体により構成される導電接続シートであって、前記金属材料は、滴下法により測定したＴ＋２０℃における表面張力が、３００ｍＮ／ｍ〜６００ｍＮ／ｍであることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品が有する端子と電気的に接続する接続部を形成するのに用いられ、樹脂を含有する樹脂組成物で構成される樹脂組成物層と、融点Ｔ℃の金属材料で構成される金属層とを備える積層体により構成される導電接続シートであって、
前記金属材料は、滴下法により測定したＴ＋２０℃における表面張力が、３００ｍＮ／ｍ〜６００ｍＮ／ｍであることを特徴とする導電接続シート。
【請求項２】
前記金属材料は、ＳｎまたはＳｎ系合金を主材料とするものである請求項１に記載の導電接続シート。
【請求項３】
前記樹脂組成物は、前記樹脂として熱硬化性樹脂を含む熱硬化性樹脂組成物である請求項１または２に記載の導電接続シート。
【請求項４】
前記熱硬化性樹脂組成物は、前記Ｔ＋２０℃におけるゲルタイムが、３０ｓ〜６００ｓである請求項３に記載の導電接続シート。
【請求項５】
前記熱硬化性樹脂組成物は、前記Ｔ＋２０℃における１０ｓ後の溶融粘度が、０．０１Ｐａ・ｓ〜１００Ｐａ・ｓである請求項３または４に記載の導電接続シート。
【請求項６】
前記端子が配置されている端子領域を有する前記電子部品上に配置し、加熱して、前記金属層の前記金属材料を溶融し、その溶融した溶融金属を前記端子の周囲に凝集させて、前記接続部を形成するのに用いられるものである請求項１ないし５のいずれかに記載の導電接続シート。
【請求項７】
前記端子領域において、前記接続部の平面視における面積をＳ３とし、前記端子の平面視における面積をＳ２としたとき、面積比Ｓ３／Ｓ２は、０．５〜４である請求項６に記載の導電接続シート。
【請求項８】
前記樹脂組成物は前記熱硬化性樹脂組成物であり、前記金属層は、前記熱硬化性樹脂組成物のＴ＋２０℃における前記ゲルタイム内に、前記端子の周辺に凝集するものである請求項６または７に記載の導電接続シート。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の導電接続シートを、前記電子部品が有する前記端子と、対向電子部品が有する端子との間に配置する配置工程と、前記金属材料の融点以上であり、かつ、前記樹脂組成物層が変形可能な温度で前記導電接続シートを加熱する加熱工程と、前記樹脂組成物層を硬化または固化させる硬化・固化工程とを有することを特徴とする端子間の接続方法。
【請求項１０】
請求項１ないし８のいずれかに記載の導電接続シートを、前記端子を有する前記電子部品上に配置する配置工程と、前記金属材料の融点以上であり、かつ、前記樹脂組成物層が変形可能な温度で前記導電接続シートを加熱する加熱工程とを有することを特徴とする接続端子の形成方法。
【請求項１１】
前記電子部品が有する端子と、対向電子部品が有する端子とが、請求項１ないし８のいずれかに記載の導電接続シートを用いて形成された接続部を介して電気的に接続されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１２】
前記電子部品が有する端子と、対向電子部品が有する端子とが、請求項１ないし８のいずれかに記載の導電接続シートを用いて形成された接続部を介して電気的に接続されてい
ることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電接続シート、端子間の接続方法、接続端子の形成方法、半導体装置および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の高機能化および小型化の要求に伴い、電子材料における接続端子間の狭ピッチ化がますます進む方向にあり、微細な配線回路における端子間接続も高度化している。
【０００３】
端子間接続方法としては、例えば、ＩＣチップを回路基板に電気的に接続する際に異方性導電接着剤または異方性導電フィルムを用いて多数の端子間を一括で接続するフリップチップ接続技術が知られている。このような異方性導電接着剤または異方性導電フィルムは、熱硬化性樹脂を主成分とする接着剤に導電性粒子を分散させたフィルムまたはペーストであり、これを接続すべき電子部材の間に配置して熱圧着することにより、対向する多数の端子間を一括で接続することができる一方、接着剤中の樹脂によって隣接する端子間の絶縁性を確保することが可能となる。
【０００４】
しかし、異方性導電接着剤または異方性導電フィルムにおいて、導電性粒子の凝集を制御することは困難であり、導電性粒子と端子、または導電性粒子同士が十分に接触せずに対向する端子間の一部が導通しなかったり、対向する端子間（導通性領域）以外の樹脂（絶縁性領域）中に導電性粒子が残存して隣接する端子間の絶縁性が十分に確保されないという問題があった。このため、端子間のさらなる狭ピッチ化に対応することが困難な状況であった。
【０００５】
他方、電子部材に接続端子を製造する場合、従来は金属パッドが設けられた基板上に半田ペーストを印刷し、半田リフロー装置等を用いて半田ペーストを加熱溶融させて行っていた。しかし、この方法では、接続端子が狭ピッチである場合、半田ペーストを印刷する時に使用するマスクのコストが高くなり、また接続端子が小さいと印刷できない場合があった。
【０００６】
また、半田ボールを接続端子に搭載し、半田リフロー装置等を用いて半田ボールを加熱溶融させて行う方法では、接続端子が小さいと、半田ボールの作製コストが高くなり、また、小径の半田ボールを作製することが技術的に困難な場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６１−２７６８７３号公報
【特許文献２】特開２００４−２６０１３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
かかる問題点を解決することを目的に、硬化性樹脂を含有する樹脂組成物層と、低融点の金属材料で構成される金属層とを備える積層体により構成される導電接続シートが検討されている。
【０００９】
かかる構成の導電接続シートを、対向する端子間に配置した状態で、低融点の金属材料
を融点以上の温度で加熱すると、溶融した金属材料が選択的に、対向する端子間に凝集し、さらに、この端子間を除く領域には樹脂が充填されることから、対向する多数の端子同士を一括して選択的に凝集した金属材料で接続することができ、さらに、樹脂組成物中に含まれる樹脂により隣接する端子間の絶縁性が確保される。
【００１０】
しかしながら、溶融した金属材料の自己凝集力が不適切なものであると、溶融した金属材料自体が十分に凝集することができず、端子から比較的離れた位置にある金属材料が、端子に凝集できずに樹脂組成物中に残存することがあった。その結果、隣接する端子間でリークが生じるおそれがあり、絶縁性を十分に確保することができないという問題があった。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、溶融した金属材料が自己凝集力に優れ、隣接する端子間の短絡を防止することができることによる、電気的な信頼性の高い導電接続シート、かかる導電接続シートを用いた端子間の接続方法、接続端子の形成方法、信頼性の高い半導体装置、および、電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
このような目的は、下記（１）〜（１２）に記載の本発明により達成される。
（１）  電子部品が有する端子と電気的に接続する接続部を形成するのに用いられ、樹脂を含有する樹脂組成物で構成される樹脂組成物層と、融点Ｔ℃の金属材料で構成される金属層とを備える積層体により構成される導電接続シートであって、
前記金属材料は、滴下法により測定したＴ＋２０℃における表面張力が、３００ｍＮ／ｍ〜６００ｍＮ／ｍであることを特徴とする導電接続シート。
【００１３】
（２）  前記金属材料は、ＳｎまたはＳｎ系合金を主材料とするものである上記（１）に記載の導電接続シート。
【００１４】
（３）  前記樹脂組成物は、前記樹脂として熱硬化性樹脂を含む熱硬化性樹脂組成物である上記（１）または（２）のいずれかに記載の導電接続シート。
【００１５】
（４）  前記熱硬化性樹脂組成物は、前記Ｔ＋２０℃におけるゲルタイムが、３０ｓ〜６００ｓである上記（３）に記載の導電接続シート。
【００１６】
（５）  前記熱硬化性樹脂組成物は、前記Ｔ＋２０℃における１０ｓ後の溶融粘度が、０．０１Ｐａ・ｓ〜１００Ｐａ・ｓである上記（３）または（４）に記載の導電接続シート。
【００１７】
（６）  前記端子が配置されている端子領域を有する前記電子部品上に配置し、加熱して、前記金属層の前記金属材料を溶融し、その溶融した溶融金属を前記端子の周囲に凝集させて、前記接続部を形成するのに用いられるものである上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の導電接続シート。
【００１８】
（７）  前記端子領域において、前記接続部の平面視における面積をＳ３とし、前記端子の平面視における面積をＳ２としたとき、面積比Ｓ３／Ｓ２は、０．５〜４である上記（６）に記載の導電接続シート。
【００１９】
（８）  前記樹脂組成物は前記熱硬化性樹脂組成物であり、前記金属層は、前記熱硬化性樹脂組成物のＴ＋２０℃における前記ゲルタイム内に、前記端子の周辺に凝集するものである上記（６）または（７）に記載の導電接続シート。
【００２０】
（９）  上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の導電接続シートを、前記電子部品が有する前記端子と、対向電子部品が有する端子との間に配置する配置工程と、前記金属材料の融点以上であり、かつ、前記樹脂組成物層が変形可能な温度で前記導電接続シートを加熱する加熱工程と、前記樹脂組成物層を硬化または固化させる硬化・固化工程とを有することを特徴とする端子間の接続方法。
【００２１】
（１０）  上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の導電接続シートを、前記端子を有する前記電子部品上に配置する配置工程と、前記金属材料の融点以上であり、かつ、前記樹脂組成物層が変形可能な温度で前記導電接続シートを加熱する加熱工程とを有することを特徴とする接続部の形成方法。
【００２２】
（１１）  前記電子部品が有する端子と、対向電子部品が有する端子とが、上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の導電接続シートを用いて形成された接続部を介して電気的に接続されていることを特徴とする半導体装置。
【００２３】
（１２）  前記電子部品が有する端子と、対向電子部品が有する端子とが、上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の導電接続シートを用いて形成された接続部を介して電気的に接続されていることを特徴とする電子機器。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の導電接続シートを、端子同士間を電気的に接続する接続部の形成に用いると、金属材料が加熱溶融した溶融金属が端子同士の間に凝集することで、接続部を形成することができ、その周囲には樹脂組成物で構成された封止層を形成することができる。このとき、金属材料が自己凝集力に優れたものであるため、金属材料が樹脂組成物中に残存することを防止することができる。その結果、絶縁性に優れた封止層を形成することができるため、隣接する端子同士の間での短絡をより確実に防止することができる。
【００２５】
さらに、本発明の導電接続シートを、端子同士間を電気的に接続する接続端子の形成に用いると、金属材料が加熱溶融した溶融金属が端子同士の間に凝集することで、接続端子を形成することができ、その周囲には樹脂組成物で構成された補強層を形成することができる。このとき、金属材料が自己凝集力に優れたものであるため、金属材料が樹脂組成物中に残存することを防止することができる。その結果、絶縁性に優れた補強層を形成することができるため、隣接する端子同士の間での短絡をより確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の導電接続シートを用いて製造された半導体装置の一例を示す模式図（図１（ａ）は、平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）中のＡ−Ａ線断面図）である。
【図２】本発明の導電接続シートの実施形態を示す縦断面図である。
【図３】本発明の導電接続シートが備える金属層を構成する金属材料の表面張力を測定する滴下法を示す断面図である。
【図４】本発明の導電接続シートが備える金属層の他の構成例を示す平面図である。
【図５】本発明の導電接続シートを用いて半導体装置が備える接続部および封止層を製造する方法における配置工程を説明するための縦断面図である。
【図６】本発明の導電接続シートを用いて半導体装置が備える接続部および封止層を製造する方法における加熱工程を説明するための縦断面図である。
【図７】本発明の導電接続シートを用いて半導体装置が備える接続部および封止層を製造する方法における硬化工程を説明するための縦断面図である。
【図８】本発明の接続端子の形成方法を用いて、半導体チップが備える端子に対応して接続端子を形成する方法を説明するための縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の導電接続シート、端子間の接続方法、接続端子の形成方法、半導体装置および電子機器を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００２８】
まず、本発明の導電接続シートを説明するのに先立って、本発明の導電接続シートを用いて製造された半導体装置について説明する。
【００２９】
＜半導体装置＞
図１は、本発明の導電接続シートを用いて製造された半導体装置の一例を示す模式図（図１（ａ）は、平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）中のＡ−Ａ線断面図）である。なお、以下の説明では、図１中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００３０】
図１に示す半導体装置１０は、半導体チップ（電子部品）２０と、半導体チップ２０を支持するインターポーザー（基板）３０と、複数の導電性を有するバンプ（端子）７０とを有している。
【００３１】
半導体チップ２０の平面視形状は、図１（ａ）に示すように、通常、略四角形状である。また、半導体チップ２０は、その下面（一方の面）に、複数の端子２１を有しており、この端子２１は、例えば、銅等の導電性金属材料で構成されている。
【００３２】
また、複数個設けられている端子２１は、例えば、図１（ａ）に示すように、平面視において、半導体チップ２０の全面に分散して配置されているものであってもよいし、ほぼ全面に配置されているものに限らず、目的や用途に応じて部分的に配置されているものであってもよい。
【００３３】
なお、本明細書中では、これらの複数の端子２１からなる端子群が設けられている領域を「端子領域２１１」と言う。
【００３４】
したがって、図１に示す半導体装置１０では、端子領域２１１は、この半導体装置２０上の最も外側にある端子２１を結んだ輪郭の内側部分、すなわち、半導体装置２０とほぼ等しい形状、または、それよりも若干小さい形状の、略四角形状をなしている。なお、端子領域２１１は、端子２１が配置されている端子群が設けられている領域を示すものであるため、前記のような略四角形状に限らず、端子２１の配置により、その形状が適宜設定される。
【００３５】
また、インターポーザー３０は、絶縁基板であり、例えばポリイミド・エポキシ・シアネート・ビスマレイミドトリアジン（ＢＴレジン）等の各種樹脂材料で構成されている。このインターポーザー３０の平面視形状は、図１（ａ）に示すように、通常、略四角状とされる。さらに、インターポーザー３０は、その上面（一方の面）に、例えば、銅等の導電性金属材料で構成されている複数の端子４１を有している。
【００３６】
端子４１は、半導体装置１０において、半導体チップ２０に設けられている端子２１に対応するように、インターポーザー３０上面に設けられている。そして、それぞれ対応する端子２１と端子４１とは、接続部８１介して電気的に接続されている。
【００３７】
また、本実施形態では、図１に示すように、端子４１は、インターポーザー３０に形成されている面側から突出する構成をなしている。なお、端子２１も、半導体チップ２０から突出する構成をなしている。
【００３８】
また、インターポーザー３０には、その厚さ方向に貫通して、複数のビア（スルーホー
ル：貫通孔）が形成されている。
【００３９】
各バンプ７０は、それぞれ、各ビア６０を介して、一端（上端）が端子４１の一部に電気的に接続され、他端（下端）は、インターポーザー３０の下面（他方の面）から突出している。
【００４０】
バンプ７０のインターポーザー３０から突出する部分は、ほぼ球形状（Ｂａｌｌ状）をなしている。
【００４１】
このバンプ７０は、例えば、半田、銀ろう、銅ろう、燐銅ろうのようなろう材を主材料として構成されている。
【００４２】
また、半導体チップ２０と、インターポーザー３０との間の間隙には、各種樹脂材料で構成される封止材が充填され、この封止材の硬化物により、封止層８０が形成されている。この封止層８０は、半導体チップ２０と、インターポーザー３０との接合強度を向上させる機能や、前記間隙への異物や水分等の浸入を防止する機能を有している。
【００４３】
かかる構成の半導体装置１０において、接続部８１と封止層８０との形成に、本発明の導電接続シートが適用される。
【００４４】
以下、本発明の導電接続シートについて説明する。
＜導電接続シート＞
図２は、本発明の導電接続シートの実施形態を示す縦断面図、図３は、本発明の導電接続シートが備える金属層を構成する金属材料の表面張力を測定する滴下法を示す断面図、図４は、本発明の導電接続シートが備える金属層の他の構成例を示す平面図である。なお、以下の説明では、図２中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００４５】
本発明の導電接続シートは、電子部品が有する端子と電気的に接続する接続部を形成するのに用いられ、樹脂を含有する樹脂組成物で構成される樹脂組成物層と、融点Ｔ℃の金属材料で構成される金属層とを備える積層体により構成され、前記金属材料は、滴下法により測定したＴ＋２０℃における表面張力が、３００ｍＮ／ｍ〜６００ｍＮ／ｍであることを特徴とする。
【００４６】
このような導電接続シートを、端子同士間を電気的に接続する接続部の形成に用いると、金属材料が加熱溶融した溶融金属が端子同士の間に凝集することで、接続部を形成することができ、その周囲には樹脂組成物で構成された封止層を形成することができる。このとき、金属材料が自己凝集力に優れたものであるため、金属材料が樹脂組成物中に残存することを防止することができる。その結果、絶縁性に優れた封止層を形成することができるため、隣接する端子同士の間での短絡をより確実に防止することができる。
【００４７】
さらに、導電接続シートを、端子同士間を電気的に接続する接続端子の形成に用いると、金属材料が加熱溶融した溶融金属が端子同士の間に凝集することで、接続端子を形成することができ、その周囲には樹脂組成物で構成された補強層を形成することができる。このとき、金属材料が自己凝集力に優れたものであるため、金属材料が樹脂組成物中に残存することを防止することができる。その結果、絶縁性に優れた補強層を形成することができるため、隣接する端子同士の間での短絡をより確実に防止することができる。
【００４８】
本実施形態では、このような導電接続シート１は、図２に示すように、第１の樹脂組成物層１１と、金属層１２と、第２の樹脂組成物層１３とがこの順に互いに接合するように積層された三層構造をなす積層体で構成されるものである。
【００４９】
かかる構成の導電接続シート１において、第１の樹脂組成物層１１および第２の樹脂組成物層１３が、樹脂を含有する樹脂組成物で構成され、金属層１２が、低融点の金属材料で構成される金属箔で構成される層である。
【００５０】
そして、この導電接続シート１は、前述した半導体装置１０において、接続部８１と封止層８０とを形成するのに用いられるものである。すなわち、金属層１２により接続部８１が、樹脂組成物層１１、１３により封止層８０が形成される。
【００５１】
以下、導電接続シート１を構成する各層について順次説明するが、第１の樹脂組成物層１１および第２の樹脂組成物層１３については、ともに、硬化性樹脂を含有する樹脂組成物で構成されるため、第１の樹脂組成物層１１を代表に説明する。なお、以下では、第１の樹脂組成物層１１および第２の樹脂組成物層１３を、単に「樹脂組成物層１１」および「樹脂組成物層１３」と言うこともある。
【００５２】
＜＜金属層１２＞＞
金属層１２は、低融点の金属材料で構成されるものである。この金属層１２は、金属箔で構成されている金属箔層であるのが好ましい。
【００５３】
かかる金属層（金属箔層）１２は、融点以上に加熱されると溶融し、さらに、樹脂組成物層１１、１３がフラックス機能を有する化合物を含む場合、樹脂組成物層１１、１３に含まれるフラックス機能を有する化合物の作用により、金属層１２の表面に形成された酸化膜がフラックス作用により除去されるため、金属材料が溶融した溶融金属の濡れ性が向上する。そのため、端子２１、４１との間に選択的に溶融金属が凝集し、最終的には、このものの固化物により、接続部８１が形成される。
【００５４】
ここで、本発明では、金属層１２を構成する金属材料は、滴下法により測定したＴ＋２０℃における金属材料の表面張力が、３００ｍＮ／ｍ〜６００ｍＮ／ｍである。特に、３３０ｍＮ／ｍ〜５５０ｍＮ／ｍであることがより好ましく、３６０ｍＮ／ｍ〜５００ｍＮ／ｍであるのがさらに好ましい。
【００５５】
Ｔ＋２０℃における金属材料の表面張力が前記範囲内であると、この金属材料を溶融した溶融金属は、樹脂組成物層１１、１３との相互作用により、自己金属内作用が高くなる。このため樹脂組成物層１１、１３と接する面積を小さくしようとすることにより、自己凝集力が上昇し、自己凝集することとなる。さらに、Ｔ＋２０℃における金属材料の表面張力が前記範囲内であると、端子２１、４１との相互作用が好適に作用するために、より端子間に凝集しやすくなり、接続部８１をより安定的に形成することが可能となる。
【００５６】
したがって、かかる金属材料を有する導電接続シート１を加熱して、接続部８１と封止層８０とを形成するときに、溶融金属が自己凝集力に優れたものであるため、溶融金属自体が凝集する。このように溶融金属自体が凝集することで、この自己凝集した溶融金属は、比較的大きな塊状をなすものとなる。その結果、自己凝集した溶融金属は、端子２１、４１に接触する接触機会が増大し、併せて端子２１、４１との相互作用が好適に作用するため、端子２１、４１に凝集し易くなる。
【００５７】
また、このように溶融金属が自己凝集力に優れたものであると、端子２１、４１から比較的離れた場所に存在する溶融金属が、端子２１、４１に凝集せずに、樹脂組成物中に残存してしまうことを的確に防止または抑制することができる。
【００５８】
一方、Ｔ＋２０℃における金属材料の表面張力が、前記下限値未満の場合、自己凝集力
が低下してしまい、樹脂組成物中に凝集しきれなった金属材料が残存してしまうおそれがある。また、Ｔ＋２０℃における金属材料の表面張力が、前記上限値を超える場合、金属材料が溶融した溶融金属と端子２１、４１との相互作用よりも、溶融金属の自己金属内作用が高く、自己凝集力が強くなりすぎるため、接続部８１の形成に用いると、金属材料が端子２１、４１間に凝集せずに固まってしまうおそれがある。
【００５９】
ここで、本発明では、前記金属材料の表面張力は、滴下法により測定したものであり、本明細中では、この滴下法とは、以下のようにして測定する方法のことをいう。
【００６０】
まず、酸洗浄処理により酸化膜除去処理を施した金属材料をＴ＋２０℃に加熱することで、溶融した状態となった金属材料を、窒素雰囲気下、Ｔ＋２０℃の測定条件のもと、図３に示すような、外半径５ｍｍのノズルから、金属材料が溶融した溶融金属を滴下させる。そして、滴下した溶融金属、すなわち溶融滴の重量と、ノズルの形状とから、下記数式（Ａ）を用いて、表面張力γが求められる。
【００６１】
ｍｇ＝２πｒγ・・・（Ａ）
（式中、ｍは落下した１滴の金属材料の質量、ｇは重力加速度、ｒはノズルの外半径を表す。）
ここで、金属材料の表面張力を測定するときの温度がＴ＋２０℃である理由は、かかる金属材料を加熱・溶融して接続部８１を形成するときの加熱温度が、Ｔ＋２０℃前後であるからである。
【００６２】
また、金属材料は、低融点の金属材料が好ましく、その融点Ｔが、１００℃〜３３０℃であることが好ましく、１１０℃〜３００℃であることがより好ましく、１２０℃〜２８０℃であることがさらに好ましい。金属材料の融点が前記上限値を超えた場合、金属材料を融点以上に加熱して接続部８１を形成する際に、加熱温度が高すぎることにより、半導体装置１０の各種部材に熱履歴による損傷が生じてしまう場合がある。一方、金属材料の融点が前記下限値未満の場合、前記のような熱的損傷は生じにくいが、接続部８１を有する半導体装置１０の使用時において高温になったとき、例えば、夏期の車内等において、不本意に接続部８１が溶融しやすくなり、接合力が低下してしまう場合がある。
【００６３】
なお、金属材料すなわち金属層１２の融点Ｔは、示差走査熱量計（ＤＳＣ）により測定することができる。
【００６４】
このような金属材料は、上述した融点を有し、さらに、フラックス機能を有する化合物のフラックス作用により、金属層１２の表面に形成された酸化膜が除去可能なものであれば、特に限定されず、例えば、錫（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、銀（Ａｇ）、ビスマス（Ｂｉ）、インジウム（Ｉｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、アンチモン（Ｓｂ）、鉄（Ｆｅ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）および銅（Ｃｕ）からなる群から選択される少なくとも２種以上の金属の合金、または錫の単体等が挙げられる。
【００６５】
このような低融点の金属材料のなかでも、特に、ＳｎまたはＳｎ系合金を主材料とするものが好ましい。ＳｎまたはＳｎ系合金を主材料とすると、金属材料の表面張力を前述したような範囲内に容易に設定することができる。また、ＳｎまたはＳｎ系合金は、耐熱疲労性や、機械的な強度が優れているため、このような金属材料により形成された接続部８１は、耐熱疲労性や、機械的な強度が優れたものとなる。
【００６６】
低融点の金属材料としてＳｎ系合金を用いた場合、錫の含有率は、１５重量％以上１００重量％未満であることが好ましく、２０重量％以上１００重量％未満であることがより
好ましく、２５重量％以上１００重量％未満であることがさらに好ましい。このようにＳｎ系合金の、錫の配合量を前記範囲内とすることで、金属材料の表面張力を前述したような範囲内に設定するがさらに容易となる。
【００６７】
具体的に、Ｓｎ系合金としては、例えば、Ｓｎ−５．０Ｓｂ（融点２３８℃）、Ｓｎ−０．７Ｃｕ（融点２２７℃）、Ｓｎ−０．７Ｃｕ−０．１Ｃｏ（融点２２７℃）、Ｓｎ−０．７Ｃｕ−０．３Ａｇ（融点２１７℃）、Ｓｎ−３．５Ａｇ（融点２２１℃）、Ｓｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕ（融点２１７℃）、Ｓｎ−９．０Ｚｎ（融点１９９℃）、Ｓｎ−８．０Ｚｎ−３．０Ｂｉ（融点１９０℃）、Ｓｎ−３．５Ａｇ−３．０Ｉｎ−０．５Ｂｉ（融点１９３℃）、Ｓｎ−４．０Ｉｎ−３．５Ａｇ−０．５Ｂｉ（融点２０７℃）、Ｓｎ−８．０Ｉｎ−３．５Ａｇ−０．５Ｂｉ（融点１９６℃）、Ａｕ−２０Ｓｎ（融点２８０℃）、Ｓｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕ−４．０Ｉｎ−０．２（Ｃｏ，Ｔｉ）（融点２０７℃）、Ｓｎ−３．０Ａｇ−１０Ｃｕ（融点２３０℃）、Ｓｎ−３７Ｐｂ（融点１８３℃）、Ｓｎ−５８Ｂｉ（融点１３９℃）、Ｓｎ−５２Ｉｎ（融点１１９℃）等が挙げられる。
【００６８】
かかる金属材料により構成される金属層１２の厚さは、特に限定されないが、対向する端子２１、４１間のギャップ、および隣接する端子間２１、４１の離隔距離等に応じて適宜設定される。
【００６９】
例えば、本実施形態のように、半導体装置１０における端子２１、４１間の接続においては、金属層１２の厚みは、０．５μｍ以上であることが好ましく、０．８μｍ以上であることがより好ましく、１μｍ以上であることがさらに好ましく、また、１００μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以下であることがより好ましく、２０μｍ以下であることがさらに好ましい。金属層１２の厚みが前記下限未満になると金属層１２を構成する金属材料の不足により未接続の端子２１、４１が生じるおそれがあり、また、前記上限を超えると金属材料の余剰により隣接する端子２１、４１間で接続部８１によるブリッジを起こし、ショートが生じるおそれがある。
【００７０】
なお、金属層１２の作製方法は、特に限定されないが、インゴット等の塊から圧延により作製する方法、樹脂組成物層１１へ直接蒸着、スパッタ、めっき等により形成する方法等が挙げられる。
【００７１】
また、導電接続シート１において、前述した低融点の金属材料の配合量、すなわち、金属層１２の占有量は、導電接続シート１において、５重量％以上であることが好ましく、２０重量％以上であることがより好ましく、３０重量％以上であることがさらに好ましい。また、１００重量％未満であることが好ましく、８０重量％以下であることがより好ましく、７０重量％以下であることがさらに好ましい。
【００７２】
導電接続シート１における金属材料の配合量すなわち金属層１２の占有量が前記下限未満になると金属層１２を構成する金属材料の不足により未接続の端子２１、４１が生じるおそれがあり、また、前記上限を超えると金属材料の余剰により隣接する端子２１、４１間で接続部８１によるブリッジを起こし、ショートが生じるおそれがある。
【００７３】
あるいは、金属層１２の占有量を導電接続シート１に対する体積比率で定義してもよい。例えば、金属層１２の占有量（配合量）は、導電接続シート１に対して１体積％以上であることが好ましく、２体積％以上であることがより好ましく、３体積％以上であることがさらに好ましい。また、９０体積％以下であることが好ましく、８０体積％以下であることがより好ましく、７０体積％以下であることがさらに好ましい。金属層１２の占有量が前記下限未満になると金属層１２を構成する金属材料の不足により未接続の端子２１、４１が生じるおそれがあり、また、前記上限を超えると金属材料の余剰により隣接する端
子２１、４１間で接続部８１によるブリッジを起こし、ショートが生じるおそれがある。
【００７４】
なお、本実施形態では、図１に示すように、金属層１２は、樹脂組成物層１１の全面に形成されている場合について説明したが、かかる場合に限定されず、金属層１２は、平面視で樹脂組成物層１１の少なくとも一部に形成されていればよく、その形状は特に限定されない。
【００７５】
すなわち、金属層が、平面視で樹脂組成物層１１の一部に形成されている場合、一定の形状が繰り返しパターン状に形成されていてもよいし、形状が不規則であってもよいし、規則的な形状と不規則な形状とが混在していてもよい。
【００７６】
具体的には、図４に示すように、樹脂組成物層１１の上に、各種形状にパターニングされた金属層１２が形成されている。例えば、金属層１２の形状としては、点線の抜き模様状（ａ）、縞模様状（ｂ）、水玉模様状（ｃ）、矩形模様状（ｄ）、チェッカー模様状（ｅ）、額縁状（ｆ）、格子模様状（ｇ）または多重の額縁状（ｈ）等が挙げられる。なお、これらの形状は一例であり、目的や用途に応じてこれらの形状を組み合わせたり、変形させて用いることができる。
【００７７】
また、繰り返しパターン状の金属層の作製方法は、特に限定されないが、平面状に形成した金属箔を所定のパターンに打抜く方法、エッチング等により所定のパターンを形成する方法、また、遮蔽板やマスク等を使用することにより蒸着、スパッタ、めっき等で形成する方法等が挙げられる。
【００７８】
＜＜樹脂組成物層１１＞＞
樹脂組成物層１１は、本実施形態では、樹脂を含有する樹脂組成物で構成されたものである。この樹脂組成物１１により、封止層８０が形成される。
【００７９】
なお、本発明では、樹脂組成物としては、室温で液状、固形状のいずれの形態も使用することができる。なお、本明細書中において、「室温で液状」とは室温（２５℃程度）で一定の形態を持たない状態を意味し、ペースト状もこれに含まれる。
【００８０】
樹脂組成物は、樹脂を含有するものであれば、特に限定されず、硬化性樹脂組成物または熱可塑性樹脂組成物を用いることができる。
【００８１】
硬化性樹脂組成物としては、加熱により硬化する熱硬化性樹脂組成物、光を照射することにより硬化する光硬化性樹脂組成物、および、酸素が遮断されることにより硬化する嫌気硬化性樹脂組成物等が挙げられる。また、可塑性樹脂組成物としては、加熱により変形する熱可塑性樹脂組成物、および、光を照射することにより変形する光可塑性樹脂組成物等があげられる。
【００８２】
これらの樹脂組成物の中でも、熱硬化性樹脂組成物または熱可塑性樹脂組成物であることが好ましく、特に熱硬化性樹脂組成物であることが好ましい。熱硬化性樹脂組成物は、硬化後の線膨張率や弾性率等の機械特性に優れる。
【００８３】
以下、樹脂組成物として、熱硬化性樹脂組成物を用いた一例に説明する。
熱硬化性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂を含有し、加熱することにより硬化するものである。硬化性樹脂組成物には、硬化性樹脂の他に、必要に応じて、フィルム形成性樹脂、硬化剤、硬化促進剤、シランカップリング剤、充填材等が含まれていてもよい。
この熱硬化性樹脂組成物で構成された樹脂組成物層１１は、未硬化の状態、または、半硬化の状態で存在しているものである。
【００８４】
かかる熱硬化性樹脂組成物は、前記Ｔ＋２０℃におけるゲルタイムが、３０ｓ〜６００ｓであることが好ましく、４０ｓ〜５００ｓであるのがより好ましく、４０ｓ〜４００ｓであるのがさらに好ましい。
【００８５】
一方、ゲルタイムが前記下限値未満の場合には、表面張力が低い金属を用いたときに、端子２１、４１間に溶融金属の凝集が完了する前に、樹脂組成物が硬化されてしまい、溶融金属の凝集を妨げてしまう場合がある。また、ゲルタイムが前記上限値を超える場合には、封止層８０を形成するまでの時間が長くなり、生産性が低下する。
【００８６】
ここで、ゲルタイムは、熱板法、倒立法、キュラストメータ法などにより測定することができる。
【００８７】
熱板法とは、Ｔ＋２０℃に保った熱板上に、１ｇの熱硬化性樹脂組成物を乗せた時点から、スパチュラで、常時、かき混ぜながら、スパチュラを持ち上げても熱硬化性樹脂組成物が糸を引かなくなるまでの時間を測定する方法である。
【００８８】
倒立法とは、Ｔ＋２０℃に保ったカップ内に５ｇの熱硬化性樹脂組成物を充填してカップを倒立させた時点から、熱硬化性樹脂組成物が流出しないようになるまでの時間を測定する方法である。
【００８９】
キュラストメータ法は、ＪＳＲキュラストメーターＳ.Ｄ型（株式会社オリエンテック
製）を用いて測定する方法である。これは、熱硬化性樹脂組成物をＴ＋２０℃に加熱し、該温度に到達した時点から、前記測定装置によって計測される荷重が立ち上がるまでの時間を測定する方法である。
【００９０】
ここで、本明細書では、熱硬化性樹脂組成物のＴ＋２０℃におけるゲルタイムは、前記熱板法により測定した時間とする。ただし、前記倒立法、前記キュラストメータ法により測定した場合のゲルタイムでは、前記熱板法により得られたゲルタイムと、それぞれ、±５０％程度の差が生じるので、この差に応じてそれぞれ換算したものを、ゲルタイムとすればよい。
【００９１】
また、熱硬化性樹脂組成物は、前記Ｔ＋２０℃における１０ｓ後の溶融粘度が、０．０１Ｐａ・ｓ〜１００Ｐａ・ｓであるのが好ましく、０．０３Ｐａ・ｓ〜５０Ｐａ・ｓであるのがより好ましく、０．０５Ｐａ・ｓ〜１０Ｐａ・ｓであるのがさらに好ましい。
【００９２】
ここで、溶融金属が、樹脂組成物中を移動して端子２１、４１間に凝集することで、金属層１２が位置していた図７中のＸに示す空隙に、樹脂組成物が流れ込むことで封止層８０は形成される。そのため、前記粘度が前記上限値を超えると、樹脂組成物の流動性が低下し、この空隙Ｘに樹脂組成物が的確に流れ込むことができず、封止層８０による封止性が低下する場合がある。また、粘度が前記下限値未満であると、封止層８０を形成するのに時間が長くなるため、生産性が低下する。
【００９３】
なお、本明細書では、前記Ｔ＋２０℃における１０ｓ後の溶融粘度は、示差走査熱量計を用いて硬化発熱量を測定し、該硬化発熱量から、Ｋａｍａｌ ｅｑｕａｔｉｏｎモデル
およびＣｒｏｓｓモデルを用いて算出した、Ｔ＋２０℃おける１０秒後の樹脂組成物の溶融粘度をいう。
【００９４】
以下、前記のような熱硬化性樹脂の構成材料について説明する。
（i）熱硬化性樹脂
熱硬化性樹脂は、加熱することにより溶融し硬化するものであれば特に限定されないが、通常、半導体装置製造用の接着剤として使用できるものが用いられる。
【００９５】
このような熱硬化性樹脂としては、特に限定されないが、例えば、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、シリコーン樹脂、オキセタン樹脂、フェノール樹脂、（メタ）アクリレート樹脂、ポリエステル樹脂（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、ポリイミド樹脂（ポリイミド前駆体樹脂）、ビスマレイミド−トリアジン樹脂等が挙げられる。特に、エポキシ樹脂、（メタ）アクリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、マレイミド樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種を含む熱硬化性樹脂を用いることが好ましい。特に、これらの中でも、硬化性と保存性、硬化物の耐熱性、耐湿性、耐薬品性に優れるという観点からエポキシ樹脂が好ましい。なお、これらの熱硬化性樹脂は１種単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
【００９６】
前記エポキシ樹脂としては、特に限定されず、室温で液状および室温で固形状のいずれのエポキシ樹脂をも使用することができる。また、室温で液状のエポキシ樹脂と室温で固形状のエポキシ樹脂とを併用することも可能である。熱硬化性樹脂組成物が液状の場合には、室温で液状のエポキシ樹脂を用いることが好ましく、熱硬化性樹脂組成物が固形状の場合には、液状および固形状のいずれのエポキシ樹脂も使用することが可能であり、さらに、フィルム形成性樹脂を熱硬化性樹脂組成物が含有する構成とするのが好ましい。
【００９７】
室温（２５℃）で液状のエポキシ樹脂としては、特に限定されないが、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等が挙げられ、これらのうちの１種または２種を組み合わせて用いることができる。
【００９８】
室温で液状のエポキシ樹脂のエポキシ当量は、１５０〜３００ｇ／ｅｑであることが好ましく、１６０〜２５０ｇ／ｅｑであることがより好ましく、１７０〜２２０ｇ／ｅｑであることが特に好ましい。前記エポキシ当量が前記下限未満になると、用いるエポキシ樹脂の種類によっては、硬化物の収縮率が大きくなる傾向があり、半導体装置１０やこの半導体装置１０を備える電子機器に反りが生じるおそれがある。また、前記上限を超えると、熱硬化性樹脂組成物にフィルム形成性樹脂を併用する構成とした場合に、フィルム形成性樹脂、特にポリイミド樹脂との反応性が低下する傾向を示すことがある。
【００９９】
さらに、室温（２５℃）で固形状のエポキシ樹脂としては、特に限定されないが、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、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、固形３官能エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等が好ましく用いられる。
【０１００】
なお、室温で固形状のエポキシ樹脂のエポキシ当量は、１５０〜３０００ｇ／ｅｑが好ましく、１６０〜２５００ｇ／ｅｑがより好ましく、１７０〜２０００ｇ／ｅｑが特に好ましい。
【０１０１】
室温で固形状のエポキシ樹脂の軟化点は、４０〜１２０℃程度であることが好ましく、５０〜１１０℃程度であることがより好ましく、６０〜１００℃程度であることが特に好ましい。前記軟化点が前記範囲内にあると、熱硬化性樹脂組成物のタック性を抑えることができ、容易に取り扱うことが可能となる。
【０１０２】
また、熱硬化性樹脂組成物において、前述した熱硬化性樹脂の配合量は、使用する熱硬化性樹脂組成物の形態に応じて適宜設定することができる。
【０１０３】
例えば、液状の熱硬化性樹脂組成物の場合には、熱硬化性樹脂の配合量は、熱硬化性樹脂組成物中において、１０重量％以上であることが好ましく、１５重量％以上であることがより好ましく、２０重量％以上であることがさらに好ましく、２５重量％以上であることがさらにより好ましく、３０重量％以上であることがなお好ましく、３５重量％以上であることが特に好ましい。また、１００重量％未満であることが好ましく、９５重量％以下であることがより好ましく、９０重量％以下がさらに好ましく、７５重量％以下であることがさらにより好ましく、６５重量％以下であることがなお好ましく、５５重量％以下であることが特に好ましい。
【０１０４】
また、固形状の熱硬化性樹脂組成物の場合には、熱硬化性樹脂の配合量は、熱硬化性樹脂組成物中において、５重量％以上であることが好ましく、１０重量％以上であることがより好ましく、１５重量％以上であることがさらに好ましく、２０重量％以上であることが特に好ましい。また、９０重量％以下であることが好ましく、８５重量％以下であることがより好ましく、８０重量％以下であることがさらに好ましく、７５重量％以下であることがさらにより好ましく、６５重量％以下であることがなお好ましく、５５重量％以下であることが特に好ましい。
【０１０５】
熱硬化性樹脂組成物における熱硬化性樹脂の配合量が前記範囲内にあると、端子２１、４１間の電気的接続強度および機械的接着強度を十分に確保することが可能となる。
【０１０６】
（ii）フィルム形成性樹脂
前述したように、熱硬化性樹脂組成物として、固形状のものを使用する場合、熱硬化性樹脂組成物には、前記熱硬化性樹脂の他に、さらにフィルム形成性樹脂を含有する構成とするのが好ましい。
【０１０７】
このようなフィルム形成性樹脂としては、有機溶媒に可溶であり、単独で成膜性を有するものであれば特に限定されるものではなく、また、これらを組み合わせて用いることもできる。
【０１０８】
具体的には、フィルム形成性樹脂としては、特に限定されないが、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、ポリアミドイミド樹脂、シロキサン変性ポリイミド樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリプロピレン樹脂、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、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。これら中でも、（メタ）アクリル系樹脂、フェノキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂およびポリイミド樹脂が好ましい。
【０１０９】
なお、本明細書中において、「（メタ）アクリル系樹脂」とは、（メタ）アクリル酸およびその誘導体の重合体、または（メタ）アクリル酸およ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」等と表記するときは、「アクリル酸またはメタクリル酸」等を意味する。
【０１１０】
（メタ）アクリル系樹脂としては、特に限定されず、例えば、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、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。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が好ましい。
【０１１１】
また、フェノキシ樹脂の骨格は、特に限定されないが、例えば、ビスフェノールＡタイプ、ビスフェノールＦタイプおよびビフェニルタイプ等が挙げられる。
【０１１２】
また、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樹脂であれば特に限定されず、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。
【０１１３】
ジアミンとしては、特に限定されず、例えば、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等の芳香族ジアミン、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のシロキサンジアミンが挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【０１１４】
また、酸二無水物としては、例えば、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、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【０１１５】
ポリイミド樹脂としては、溶剤に可溶なものでも、不溶なものでもよいが、他の成分（硬化性樹脂）と混合する際のワニス化が容易であり、取扱性に優れている点で溶剤可溶性のものが好ましい。特に、様々な有機溶媒に溶解できる点でシロキサン変性ポリイミド樹脂を用いることが好ましい。
【０１１６】
フィルム形成性樹脂の重量平均分子量は、特に限定されないが、８，０００〜１，０００，０００程度であるのが好ましく、８，５００〜９５０，０００程度であるのがより好ましく、９，０００〜９００，０００程度であるのがさらに好ましい。フィルム形成性樹脂の重量平均分子量が前記の範囲であると、成膜性を向上させることが可能で、かつ、硬化前の樹脂組成物層１１の流動性を抑制することができる。
【０１１７】
なお、フィルム形成性樹脂の重量平均分子量は、例えば、ＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラフィー）により測定することができる。
【０１１８】
また、フィルム形成性樹脂としては、このものの市販品を使用することができ、さらに、本発明の効果を損ねない範囲で、可塑剤、安定剤、帯電防止剤や顔料等の各種添加剤を配合したものを使用することもできる。
【０１１９】
また、熱硬化性樹脂組成物において、前述したフィルム形成性樹脂の配合量は、使用する熱硬化性樹脂組成物の形態に応じて適宜設定することができる。
【０１２０】
例えば、固形状の熱硬化性樹脂組成物の場合には、フィルム形成性樹脂の配合量は、硬化性樹脂組成物中において、５重量％以上であることが好ましく、１０重量％以上であることがより好ましく、１５重量％以上であることがさらに好ましい。また、５０重量％以下であることが好ましく、４５重量％以下であることがより好ましく、４０重量％以下であることがさらに好ましい。フィルム形成性樹脂の配合量が前記範囲内にあると溶融前の熱硬化性樹脂組成物の流動性を抑制することができ、樹脂組成物層（導電接続材料）１１を容易に取り扱うことが可能となる。
【０１２１】
（iii）フラックス機能を有する化合物
前述したように、熱硬化性樹脂組成物として、前記熱硬化性樹脂の他に、さらにフラックス機能を含有する構成とするのが好ましい。フラックス機能を有する化合物は、端子２１、４１および金属層１２の表面に形成された酸化膜をフラックス作用により除去する作用を有するものである。そのため、熱硬化性樹脂組成物中に、かかる化合物が含まれていると、後述する、接続部および封止層の形成方法で詳述するように、たとえ、端子２１、４１および金属層１２の表面に酸化膜が形成されていたとしても、この化合物の作用により酸化膜を確実に除去することができる。その結果、溶融状態の金属層１２がより高い選択性をもって、端子２１、４１同士の間に凝集することとなる。
【０１２２】
このようなフラックス機能を有する化合物としては、特に限定されないが、例えば、フェノール性水酸基および／またはカルボキシル基を有する化合物が好ましく用いられる。
【０１２３】
フェノール性水酸基を有する化合物としては、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−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、カテコール、ｐ−ｔｅｒｔ−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ノボラック樹脂等のフェノール製水酸基を含有する樹脂等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【０１２４】
また、カルボキシル基を有する化合物としては、例えば、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。前記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。前記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。前記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、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができ
る。
【０１２５】
脂肪族カルボン酸としては、特に限定されないが、例えば、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、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸、ピメリン酸等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、下記式（１）：
ＨＯＯＣ−（ＣＨ2）n−ＣＯＯＨ      （１）
（式（１）中、ｎは１〜２０の整数である。）
で表される脂肪族カルボン酸が好ましく用いられ、これらのうち、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸がより好ましく用いられる。
【０１２６】
芳香族カルボン酸の構造は、特に限定されないが、下記式（２）または下記式（３）で表される化合物が好ましい。
【０１２７】
【化１】
2014082465.tif 000003
［式中、Ｒ1〜Ｒ5は、それぞれ独立して、１価の有機基であり、Ｒ1〜Ｒ5の少なくとも一つは水酸基である。］
【０１２８】
【化２】
2014082465.tif 000004
［式中、Ｒ6〜Ｒ20は、それぞれ独立して、１価の有機基であり、Ｒ6〜Ｒ20の少なくとも一つは水酸基またはカルボキシル基である。］
このような芳香族カルボン酸としては、例えば、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、プレートニ酸、ピロメリット酸、メリット酸、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）、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、３，５−２−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、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【０１２９】
このようなフラックス機能を有する化合物は、金属層１２と端子２１、４１とが電気的に接続し得るように、金属層１２および端子２１、４１表面の酸化膜を除去する作用を示すとともに、熱硬化性樹脂を硬化する硬化剤としての機能、すなわち、熱硬化性樹脂と反応可能な官能基を有するものであるのが好ましい。
【０１３０】
このような官能基は、熱硬化性樹脂の種類に応じて適宜選択され、例えば、硬化性樹脂がエポキシ樹脂の場合、カルボキシル基、水酸基、アミノ基のようなエポキシ基と反応可能な官能基が挙げられる。このようなフラックス機能を有する化合物は、熱硬化性樹脂組成物の溶融時には金属層１２および端子２１、４１の表面に形成された酸化膜を除去してこれらの表面の濡れ性を高め、接続部８１を容易に形成し、端子２１、４１間を電気的に接続することが可能となる。さらに、接続部８１により端子２１、４１間に電気的な接続が完了した後においては、この化合物は、硬化剤として作用し、熱硬化性樹脂に付加して樹脂の弾性率またはＴｇを高める機能を発揮する。したがって、このようなフラックス機能を有する化合物をフラックスとして用いるとフラックス洗浄が不要であり、また、フラックスの残存に起因するイオンマイグレーションの発生等を的確に抑制または防止することが可能となる。
【０１３１】
このような作用を備えるフラックス機能を有する化合物としては、少なくとも１つのカルボキシル基を有する化合物が挙げられる。例えば、熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂の場合、脂肪族ジカルボン酸およびカルボキシル基とフェノール性水酸基とを有する化合物等が挙げられる。
【０１３２】
前記脂肪族ジカルボン酸としては、特に限定されないが、脂肪族炭化水素基にカルボキシル基が２個結合した化合物が挙げられる。前記脂肪族炭化水素基は、飽和または不飽和の非環式であってもよいし、飽和または不飽和の環式であってもよい。また、脂肪族炭化水素基が非環式の場合には直鎖状でも分岐状でもよい。
【０１３３】
このような脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、前記式（１）においてｎが１〜２０の整数である化合物が挙げられる。前記式（１）中のｎが前記範囲内にあると、フラックス活性、接着時のアウトガスおよび熱硬化性樹脂組成物の硬化後の弾性率およびガラス転移温度のバランスが良好となる。特に、硬化性樹脂組成物の硬化後の弾性率の増加を抑制し、インターポーザー３０等の被接着物との接着性を向上させることができるという観点から、ｎは３以上であることが好ましく、弾性率の低下を抑制し、接続信頼性をさらに向上させることができるという観点から、ｎは１０以下であることが好ましい。
【０１３４】
また、前記式（１）で示される脂肪族ジカルボン酸としては、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、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、トリデカン二酸、テトラデカン二酸、ペンタデカン二酸、オクタデカン二酸、ノナデカン二酸、エイコサン二酸等が挙げられる。中でも、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデンカン二酸が好ましく、セバシン酸がより好ましい。
【０１３５】
さらに、カルボキシル基とフェノール性水酸基とを有する化合物としては、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、３，４−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）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。中でも、フェノールフタリン、ゲンチジン酸、２，４−ジヒドロキシ安息香酸、２，６−ジヒドロキシ安息香酸が好ましく、フェノールフタリン、ゲンチジン酸がより好ましい。
【０１３６】
前述のようなフラックス機能を有する化合物は、１種単独で用いても２種以上を併用して用いるようにしてもよい。
【０１３７】
なお、いずれの化合物も吸湿しやすく、ボイド発生の原因となるため、本発明においては、使用前に予め乾燥させることが好ましい。
【０１３８】
フラックス機能を有する化合物の含有量は、使用する樹脂組成物の形態に応じて適宜設定することができる。
【０１３９】
例えば、樹脂組成物が液状の場合、フラックス機能を有する化合物の含有量は、熱硬化性樹脂組成物の全重量に対して、１重量％以上が好ましく、２重量％以上がより好ましく、３重量％以上が特に好ましい。また、５０重量％以下が好ましく、４０重量％以下がより好ましく、３０重量％以下がさらに好ましく、２５重量％以下が特に好ましい。
【０１４０】
また、固形状の樹脂組成物の場合には、フラックス機能を有する化合物の含有量は、熱硬化性樹脂組成物の全重量に対して、１重量％以上が好ましく、２重量％以上がより好ましく、３重量％以上が特に好ましい。また、５０重量％以下が好ましく、４０重量％以下がより好ましく、３０重量％以下がさらに好ましく、２５重量％以下が特に好ましい。
【０１４１】
フラックス機能を有する化合物の含有量が前記範囲内であると、金属層１２および端子２１、４１の表面の酸化膜を電気的に接合できるように確実に除去することができる。さらに、樹脂組成物が熱硬化性樹脂組成物の場合、硬化時に、熱硬化性樹脂に効率よく付加して熱硬化性樹脂組成物の弾性率またはＴｇを高めることができる。また、未反応のフラックス機能を有する化合物に起因するイオンマイグレーションの発生を抑制することができる。
【０１４２】
（iｖ）硬化剤
フラックス機能を有する化合物以外の硬化剤としては、特に限定されないが、例えば、フェノール類、アミン類、チオール類等が挙げられる。このような硬化剤は、熱硬化性樹脂の種類等に応じて適宜選択することができる。例えば、硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を使用する場合には、エポキシ樹脂との良好な反応性、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）が得られる点で硬化剤としてフェノール類を用いることが好ましく、熱硬化性樹脂の硬化後の物性が優れている点で２官能以上のフェノール類がより好ましく用いられる。なお、このような硬化剤は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用して用いてもよい。
【０１４３】
フェノール類としては、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樹脂、クレゾールノボラック樹脂等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、溶融粘度、エポキシ樹脂との反応性が良好であり、硬化後の物性が優れている点でフェノールノボラック樹脂およびクレゾールノボラック樹脂が好
ましい。
【０１４４】
また、熱硬化性樹脂組成物において、前述した硬化剤の配合量は、使用する熱硬化性樹脂や硬化剤の種類、およびフラックス機能を有する化合物が硬化剤として機能する官能基を有する場合、その官能基の種類や使用量によって適宜設定される。
【０１４５】
例えば、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いた場合、硬化剤の含有量は熱硬化性樹脂組成物の全重量に対して、０．１〜５０重量％程度であるのが好ましく、０．２〜４０重量％程度であるのがより好ましく、０．５〜３０重量％程度であるのがさらに好ましい。硬化剤の含有量が前記範囲内にあると端子２１、４１間に形成された接続部８１の電気的接続強度および機械的接着強度を十分に確保することができる。
【０１４６】
（ｖ）硬化促進剤
また、熱硬化性樹脂組成物には、さらに、硬化促進剤を添加することができる。これにより、熱硬化性樹脂組成物を、確実かつ容易に硬化させることができる。
【０１４７】
硬化促進剤としては、特に限定されないが、例えば、イミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−フェニルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−ウンデシルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−ウンデシルイミダゾリウムトリメリテイト、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２’−ウンデシルイミダゾリル（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２’−エチル−４−メチルイミダゾリル（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル（１’）］−エチル−ｓ−トリアジンのイソシアヌル酸付加物、２−フェニルイミダゾールのイソシアヌル酸付加物、２−メチルイミダゾールのイソシアヌル酸付加物、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシジメチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール等のイミダゾール化合物が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【０１４８】
また、熱硬化性樹脂組成物において、前述した硬化促進剤の配合量は、使用する硬化促進剤の種類に応じて適宜設定することができる。
【０１４９】
例えば、イミダゾール化合物を使用する場合には、イミダゾール化合物の配合量は、熱硬化性樹脂組成物中において０．００１重量％以上であることが好ましく、０．００３重量％以上であることがより好ましく、０．００５重量％以上であることがさらに好ましい。また、１．０重量％以下であることが好ましく、０．７重量％以下であることがより好ましく、０．５重量％以下であることがさらに好ましい。イミダゾール化合物の配合量が前記下限未満になると、用いる硬化促進剤の種類によっては、硬化促進剤としての作用が十分に発揮されず、硬化性樹脂組成物を十分に硬化できない傾向を示すことがある。また、イミダゾール化合物の配合量が前記上限を超えると、熱硬化性樹脂組成物の硬化が完了する前に溶融状態の金属層１２が端子２１、４１の表面に十分に移動できず、絶縁性領域に形成される封止層８０中に金属層１２の一部が残存し、封止層８０における絶縁性が十分に確保できなくなるおそれがある。
【０１５０】
（ｖi）シランカップリング剤
また、熱硬化性樹脂組成物には、さらに、シランカップリング剤を添加することができる。
【０１５１】
シランカップリング剤としては、特に限定されないが、例えば、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等が挙げられる。このようなシランカップリング剤を添加することにより、インターポーザー３０等の接合部材（被着体）と熱熱硬化性樹脂組成物との密着性を高めることができる。
【０１５２】
なお、このようなシランカップリング剤は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用して用いることもできる。
【０１５３】
また、熱硬化性樹脂組成物において、前述したシランカップリング剤の配合量は、前記接合部材や熱硬化性樹脂等の種類に応じて適宜設定される。例えば、熱硬化性樹脂組成物中において０．０１重量％以上であることが好ましく、０．０５重量％以上であることがより好ましく、０．１重量％以上であることがさらに好ましい。また、２重量％以下であることが好ましく、１．５重量％以下であることがより好ましく、１重量％以下であることがさらに好ましい。
【０１５４】
（vi）充填材
また、硬化性樹脂組成物には、さらに、充填材を添加することができる。これにより、樹脂組成物に様々な物性を付加することや、信頼性の向上を図ることができる。充填材としては、ゴム粒子等の有機材料による充填材や、シリカ等の無機充填材を挙げることができるが、信頼性の向上という観点から、無機充填材が好ましい。無機充填材を含むことで、硬化後の樹脂組成物の線膨張係数を低下することができ、それによって信頼性を向上することができる。
【０１５５】
前記無機充填材は、特に限定されないが、例えば、銀、酸化チタン、シリカ、マイカ、アルミナ等を挙げることができ、これらを複数種含めることもできる。このように無機充填材は複数種から選択することができるが、コスト等の観点からシリカを好ましく用いることができる。また、熱伝導性等の観点からは、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化チタン、窒化珪素、窒化ホウ素、等を用いることもできる。シリカの形状としては、破砕シリカと球状シリカがあるが、球状シリカが好ましい。
【０１５６】
前記無機充填材の平均粒径としては、１０ｎｍ以上であることが好ましく、５０ｎｍ以上であることがより好ましく、１００ｎｍ以上であることが特に好ましい。また５０μｍ以下であることが好ましく、２０μｍ以下であることがより好ましく、１０μｍ以下であることが特に好ましい。無機充填材の平均粒径が前記下限値以上、前記上限値以下であると、硬化性樹脂組成物における無機充填材の分散性に優れ、硬化性樹脂組成物の透明性に優れる。
【０１５７】
前記無機充填材の含有量は、硬化性樹脂組成物の全重量に対して、１重量％以上であることが好ましく、１０重量％以上であることがより好ましく、２０重量％以上であることが特に好ましい。また、８０重量％以下であることが好ましく、７０重量％以下であることがより好ましく、６０重量％以下であることが特に好ましい。無機充填材の含有量が前記下限値以上、前記上限値以下であると、硬化後の樹脂組成物の密着性、耐熱性、耐湿性に優れ、良好な電気的な接続性を確保することができる。
【０１５８】
なお、熱硬化性樹脂組成物には、前述した各成分の他に、さらに、可塑剤、安定剤、粘着付与剤、滑剤、酸化防止剤、帯電防止剤および顔料等が配合されていてもよい。
また、前述したような熱硬化性樹脂組成物は、前記各成分を混合・分散させることによ
って調製することができる。各成分の混合方法や分散方法は特に限定されず、従来公知の方法で混合、分散させることができる。
【０１５９】
また、前記各成分を溶媒中でまたは無溶媒下で混合して液状の熱硬化性樹脂組成物を調製してもよい。このとき用いられる溶媒としては、各成分に対して不活性なものであれば特に限定はないが、例えば、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、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等のセロソルブ類、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）、ニ塩基酸エステル（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、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。また、溶媒の使用量は、溶媒に混合した成分の固形分濃度が１０〜６０重量％となる量であることが好ましい。
【０１６０】
なお、本発明において、前述した熱硬化性樹脂組成物は、樹脂組成物の全重量に対して、エポキシ樹脂１０〜９０重量％、硬化剤０．１〜５０重量％、フィルム形成性樹脂５〜５０重量％及びフラックス機能を有する化合物１〜５０重量％を含むものがより好ましい。また、樹脂組成物の全重量に対して、エポキシ樹脂２０〜８０重量％、硬化剤０．２〜４０重量％、フィルム形成性樹脂１０〜４５重量％及びフラックス機能を有する化合物２〜４０重量％を含むものがさらに好ましい。また、樹脂組成物の全重量に対して、エポキシ樹脂３５〜５５重量％、硬化剤０．５〜３０重量％、フィルム形成性樹脂１５〜４０重量％及びフラックス機能を有する化合物３〜２５重量％を含むものが特に好ましい。これにより、端子２１、４１間の電気的接続強度および機械的接着強度を十分に確保することが可能となる。
【０１６１】
また、導電接続シート１における樹脂組成物層１１の厚みは、特に限定されないが、１μｍ以上であることが好ましく、３μｍ以上であることがより好ましく、５μｍ以上であることがさらに好ましい。また、樹脂組成物層１１の厚みは、２００μｍ以下であることが好ましく、１５０μｍ以下であることがより好ましく、１００μｍ以下であることがさらに好ましい。樹脂組成物層１１の厚みが前記範囲内にあると、隣接する端子２１、４１間の間隙に樹脂組成物を十分に充填して封止層８０を形成することができ、樹脂組成物の硬化後、固化後の機械的接着強度および対向する端子２１、４１間の電気的接続を十分に確保することができ、接続部８１の形成も可能にすることができる。
【０１６２】
以上のように、導電接続シート１は、本発明では、金属材料が前記表面張力の範囲を満たすものであるが、さらに、樹脂組成物が熱硬化性樹脂組成物の場合に、その熱硬化性樹脂組成物が前記ゲルタイムと前記粘度とを満たすものであると、この導電接続シート１を用いて形成された接続部８１は、電気的信頼性が特に優れたものとなる。
【０１６３】
接続部８１が電気的信頼性に優れたものとなるのは、導電接続シート１が以下のような作用、効果によるものと推察される。
【０１６４】
接続部８１と封止層８０とを形成するのに、前記表面張力の範囲を満たす金属材料を有する導電接続シート１を用いると、この金属材料が自己凝集力に優れたものであるため、金属材料自体が凝集しやすくなる。その結果、自己凝集した溶融金属は、端子２１、４１に接触する接触機会が増大するため、端子２１、４１に凝集し易くなる。
【０１６５】
このとき、熱硬化性樹脂組成物のゲルタイムが前記範囲を満たすものであると、金属材料が凝集する前に、樹脂組成物が硬化してしまうことを防止または抑制することができる。このため、かかる自己凝集力に優れた溶融金属は、樹脂組成物の早すぎる硬化により妨げられることなく、端子２１、４１間により好適に凝集することができる。
【０１６６】
さらに、熱硬化性樹脂組成物の粘度が前記範囲を満たすものであると、樹脂組成物は、流動性を有するものとなるため、かかる溶融金属が端子２１、４１間に凝集することで生じた空隙への樹脂組成物の流れ込みが優れたものとなる。
【０１６７】
以上のことから、金属層１２の金属材料が端子２１、４１間に好適に凝集することで、電気的特性に優れた接続部８１を形成することができ、樹脂組成物中に金属材料が混在すること、および、端子２１間に空隙が発生することが抑制または防止された封止層８０を形成することができる。
【０１６８】
なお、本実施形態では、導電接続シート１が第１の樹脂組成物層１１と第２の樹脂組成物層１３との２層を備える構成であるが、第２の樹脂組成物層１３は、前述した第１の樹脂組成物層１１と同様の構成のものであればよく、第１の樹脂組成物層１１と同一の組成のものであっても良く、異なる組成のものであっても良い。
【０１６９】
また、導電接続シート１は、少なくとも１層の樹脂組成物層を備えていれば良く、第１の樹脂組成物層１１および第２の樹脂組成物層１３のいずれか一方が省略されていても良いし、さらに、第１の樹脂組成物層１１および第２の樹脂組成物層１３とは異なる第３や第４の樹脂組成物層を備える構成のものであっても良い。
【０１７０】
以上のような導電接続シート１の形態は、樹脂組成物層１１を構成する樹脂組成物の形態等に応じて適宜設定される。
【０１７１】
例えば、熱硬化性樹脂組成物が液状をなす場合、金属層１２を用意し、その両面に熱硬化性樹脂組成物を塗布し、このものを所定温度で半硬化（Ｂステージ化）することで樹脂組成物層１１、１３としたものを導電接続シート１として供することができる。また、ポリエステルシート等の剥離基材上に熱硬化性樹脂組成物を塗布し、このものを所定温度で半硬化（Ｂステージ化）等の目的で成膜させた後に、剥離基板から引き剥がし、金属層１２に張り合わせてフィルム上にしたものを導電接続シート１として供することができる。
【０１７２】
また、熱硬化性樹脂組成物が固形状をなす場合は、有機溶剤に溶解した熱硬化性樹脂組成物のワニスをポリエステルシート等の剥離基材上に塗布し、所定の温度で乾燥させて樹脂組成物層１１を形成し、その後に金属層１２を張り合わせたものを導電接続シート１として供することができる。また、前記と同様にして得られた樹脂組成物層１１上に、蒸着等の手法を用いて金属層１２を形成してフィルム状にしたものを導電接続シート１として供することもできる。
【０１７３】
なお、金属層１２は、樹脂組成物層１１との密着性を高めることを目的に、エンボス加工が施されたものであってもよい。
【０１７４】
また、導電接続シート１の厚みは、特に限定されないが、１μｍ以上であることが好ましく、３μｍ以上であることがより好ましく、５μｍ以上であることがさらに好ましく、また、２００μｍ以下であることが好ましく、１５０μｍ以下であることがより好ましく、１００μｍ以下であることがさらに好ましい。導電接続シート１の厚みが前記範囲内にあると隣接する端子２１、４１間の間隙に樹脂組成物で構成される封止層８０を十分に充填することができる。また、樹脂の硬化後または固化後の機械的接着強度および対向する
端子間の電気的接続を十分に確保することができる。また、目的や用途に応じた接続端子の製造も可能にすることができる。
【０１７５】
＜導電接続シート１の製造方法＞
次に、前述したような本実施形態の導電接続シート１は、例えば、以下のような製造方法により、製造することができる。
【０１７６】
本実施形態の導電接続シートの製造方法は、第１の樹脂組成物層１１と、この第１の樹脂組成物層１１上に形成された金属層１２と形成する第１の工程と、金属層１２上に第１の樹脂組成物層１３を形成して積層体を得る第２の工程とを有する。
【０１７７】
以下、各工程について説明する。
［１］第１の工程
まず、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等のシートや、表面がフッ素樹脂やシリコーン樹脂で離型処理された基材等の剥離基材上に、第１の樹脂組成物層１１を形成する。
【０１７８】
この剥離基材上への第１の樹脂組成物層１１の形成は、例えば、以下のようにして行われる。
【０１７９】
（i）２５℃で樹脂組成物が液状をなす場合
第１の樹脂組成物層１１を構成する樹脂組成物が、２５℃で液状をなす場合、剥離基材上に、液状をなす樹脂組成物を供給して液状の樹脂組成物を付着させた後、この樹脂組成物を所定温度で半硬化させることにより第１の樹脂組成物層１１が形成される。
【０１８０】
なお、形成すべき第１の樹脂組成物層１１に厚さの制御が必要な場合には、液状の樹脂組成物が供給された剥離基材を一定の間隙を有するバーコーターを通過させたり、液状の樹脂組成物をスプレーコーター等により、剥離基材に吹き付けることにより、目的とする厚さの第１の樹脂組成物層１１を容易に製造することができる。
【０１８１】
また、巻重状の剥離基材を使用する場合、剥離基材上に、液状の樹脂組成物を直接塗布し、その後、この樹脂組成物を半硬化させつつ巻き取ることにより、第１の樹脂組成物層１１が設けられた巻重状の剥離基材を得ることができる。
【０１８２】
（ii）２５℃で樹脂組成物が固形状をなす場合
第１の樹脂組成物層１１を構成する樹脂組成物が、２５℃で固形状をなす場合、まず、樹脂組成物を有機溶剤に溶解してワニスを得る。そして、このワニスを剥離基材上に供給（塗布）して付着させた後、所定の温度で乾燥させることにより第１の樹脂組成物層１１が形成される。
【０１８３】
なお、形成すべき第１の樹脂組成物層１１に厚さの制御が必要な場合には、ワニスが供給された剥離基材を一定の間隙を有するバーコーターを通過させたり、ワニスをスプレーコーター等により、剥離基材に吹き付けることにより、目的とする厚さの第１の樹脂組成物層１１を容易に製造することができる。
【０１８４】
また、巻重状の剥離基材を使用する場合、剥離基材上に、ワニスを直接塗布し、その後、このワニスを乾燥させつつ巻き取ることにより、第１の樹脂組成物層１１が設けられた巻重状の剥離基材を得ることができる。
【０１８５】
次に、剥離基材上に形成された第１の樹脂組成物層１１の剥離基材と反対側の面のほぼ
全面に、蒸着、スパッタ、めっき等の各種成膜法（気相成膜法および液相成膜法）により、金属層１２を形成する。
【０１８６】
なお、パターン状の金属層を備える導電接続シートを製造する場合には、まず、例えば、剥離基材上にシート状をなす金属層を配置し、金属層側から金型を用いて金属層をハーフカットすることで、余分な金属層を除去することでパターン状をなす金属層を形成する。
【０１８７】
［２］第２の工程
この金属層１２上への第２の樹脂組成物層１３の形成は、例えば、金属層１２上に直接第２の樹脂組成物層１３を形成する場合、前記工程［１］において、剥離基材上に第１の樹脂組成物層１１を形成する場合に説明したのと同様の方法を用いて行うことができる。
【０１８８】
また、第２の樹脂組成物層１３を、前記工程［１］において剥離基材上に第１の樹脂組成物層１１を形成したのと同様に、剥離基材上に形成した場合には、金属層１２と第２の樹脂組成物層１３とが対向した状態で、これらを熱ロールでラミネートして金属層１２に第２の樹脂組成物層１３を圧着することで、金属層１２上に第２の樹脂組成物層１３を形成することができる。
【０１８９】
なお、本工程［２］に先立って、金属層１２には、第２の樹脂組成物層１３との密着性を高めるため、その表面粗さを向上させることを目的に、エンボス加工を施すようにしてもよい。
【０１９０】
以上のような工程を経て、第１の樹脂組成物層１１と、金属層１２と、第２の樹脂組成物層１３とがこの順に互いに接合するように積層された３層構造をなす積層体としての導電接続シート１を得ることができる。
【０１９１】
この導電接続シート１が、半導体装置１０が備える接続部８１および封止層８０の形成に用いられる。
【０１９２】
導電接続シート１を用いた接続部８１と封止層８０との形成に、本発明の端子間の接続方法または本発明の接続端子の形成方法が適用される。
【０１９３】
＜本発明の端子間の接続方法＞
以下では、まず、本発明の端子間の接続方法を適用して、接続部８１と封止層８０とを形成する場合について詳述する。
【０１９４】
図５は、本発明の導電接続シートを用いて半導体装置が備える接続部および封止層を製造する方法における配置工程を説明するための模式図（図５（ａ）は、平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）中のＢ−Ｂ線断面図）、図６は、本発明の導電接続シートを用いて半導体装置が備える接続部および封止層を製造する方法における加熱工程を説明するための模式図（図６（ａ）は、平面図、図６（ｂ）は、図６（ａ）中のＣ−Ｃ線断面図）、図７は、本発明の導電接続シートを用いて半導体装置が備える接続部および封止層を製造する方法における硬化工程を説明するための模式図（図７（ａ）は、平面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）中のＤ−Ｄ線断面図）である。なお、以下の説明では、図５〜図７中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【０１９５】
以下に説明する接続部８１および封止層８０の形成方法では、導電接続シート１を半導体チップ（基材）２０が有する端子２１と、インターポーザー（対向基材）３０に設けられた端子４１との間に配置する配置工程と、金属材料の融点以上に導電接続シート１を加
熱する加熱工程と、前記樹脂組成物を硬化または固化させる硬化（固化）工程とを有している。
【０１９６】
以下に、接続部８１および封止層８０を形成するのに際し、導電接続シート１を説明したのと同様に、樹脂組成物層１１、１３が熱硬化性樹脂組成物で構成される場合について説明する。
【０１９７】
導電接続シート１が備える樹脂組成物層１１、１３が熱硬化性樹脂組成物で構成される第１実施形態では、半導体チップ２０が有する端子２１と、インターポーザー３０に設けられた端子４１との間に導電接続シート１を配置する配置工程と、金属層１２（金属材料）の融点以上で、かつ、樹脂組成物層１１、１３を構成する熱硬化性樹脂組成物の硬化が完了しない温度で導電接続シート１を加熱する加熱工程と、熱硬化性樹脂組成物の硬化を完了させる硬化工程とを有している。
【０１９８】
以下、各工程について詳述する。
［１］配置工程
まず、半導体チップ２０と、端子４１が設けられたインターポーザー３０とを用意する。
【０１９９】
次いで、導電接続シート１を、ロールラミネータまたはプレス等の装置を用いて、半導体チップ２０の端子２１側の面に熱圧着させる。そして、この状態で、半導体チップ２０と、インターポーザー３０とを、図５（ｂ）に示すように、これらが備える端子２１と端子４１とがそれぞれ対向するように位置あわせする。
【０２００】
これにより、端子２１と端子４１とがそれぞれ対向した状態で、半導体チップ２０と、端子４１が設けられたインターポーザー３０との間に、導電接続シート１が配置されることとなる。このとき、本発明の端子間の接続方法では、導電接続シート１は、図５（ａ）に示すように、半導体装置２０の端子領域２１１に対応するように配置された状態となる。
【０２０１】
なお、導電接続シート１を熱圧着する際の温度は、第１の樹脂組成物層１１の溶融温度より高く、かつ、金属層１２の溶融温度より５℃以上低い温度であるのが好ましく、１０℃以上低い温度であるのがより好ましい。
【０２０２】
なお、導電接続シート１は、図５（ｂ）に示すように、半導体チップ２０側に熱圧着される場合に限らず、インターポーザー３０の端子４１側に熱圧着されていてもよいし、これらの双方に熱圧着されていてもよい。
【０２０３】
ここで、端子領域２１１に配置されている各端子２１の平面視における総面積を、Ｓ２とする。また、この端子領域２１１に対応するように配置された、導電接続シート１を構成する金属層１２の平面視における面積を、Ｓ１とする。
【０２０４】
すなわち、本発明の端子間の接続方法では、図５（ａ）に示すように、端子領域２１１には１６個の端子２１が配置されており、１６個の端子２１の平面視における各面積の合計面積が、Ｓ２に相当する。また、略四角形状の端子領域２１１に対応するように配置された略四角形状の金属層１２の面積が、Ｓ１に相当する。
【０２０５】
このとき、端子領域２１１において、金属層１２の平面視における面積Ｓ１と、端子２１の平面視における面積Ｓ２との面積比Ｓ１／Ｓ２は、１〜３２であることが好ましく、１．５〜３０であることがより好ましく、２〜２８であることがさらに好ましい。
【０２０６】
前記面積比が、前記下限未満であると、金属層の膜厚によっては、金属層１２を構成する金属材料の不足により未接続の端子２１、４１が生じる場合がある。また、前記上限を超えると、金属層の膜厚によっては、金属材料の余剰により、端子２１、４１に凝集しきれなかったものが発生してしまう場合がある。
【０２０７】
なお、この金属層１２の平面視における面積Ｓ１は、端子領域２１１に対応するように配置された面積を示すものであるため、端子領域２１１の形状により、適宜設定される。したがって、本実施形態では、端子２１は、半導体装置２０の全面に格子状に配置されているため、端子２１が配置されている端子群が設けられている領域を示す端子領域２１１は、図５（ａ）に示すような略四角形状の領域となる。このように、端子領域２１１が、略四角形状をなす場合、金属層１２の面積Ｓ１は、この端子領域２１１に対応して略四角形状の領域の面積となる。これに対して、例えば、端子２１が、半導体装置２０の縁部に沿って、直線状に、１列で等間隔に配置されている場合、すなわち、端子２１が、正方形の枠状（ロの字状）に配置されている場合、端子領域２１１は、正方形の枠状の領域となる。したがって、端子領域２１１が、このような正方形の枠状をなすため、金属層１２の面積Ｓ１は、正方形の枠状の端子領域２１１に対応して正方形の枠状の領域の面積となる。以上ように、端子領域２１１の形状により、面積Ｓ１は、適宜設定される。
【０２０８】
［２］加熱工程
次に、前記配置工程［１］において、半導体チップ２０と、インターポーザー３０との間に配置された導電接続シート１を、図６に示すように、金属層１２の融点以上で加熱する。
【０２０９】
ここで、金属層１２の融点以上で加熱する際に、前記表面張力の範囲を満たす金属材料を有する導電接続シート１を用いると、この金属材料が自己凝集力に優れたものであるため、金属材料自体が凝集しやすくなる。その結果、自己凝集した溶融金属は、端子２１、４１に接触する接触機会が増大するため、端子２１、４１に凝集し易くなる。
【０２１０】
さらに、熱硬化性樹脂組成物のゲルタイムが前記範囲を満たすものであると、かかる自己凝集力に優れた溶融金属は、樹脂組成物の早すぎる硬化により妨げられることなく、端子２１、４１間により好適に凝集することができる。
【０２１１】
また、熱硬化性樹脂組成物の粘度が前記範囲を満たすものであると、樹脂組成物は、流動性を有するものとなるため、かかる溶融金属が端子２１、４１間に凝集することで生じた空隙への樹脂組成物の流れ込みが優れたものとなる。
【０２１２】
加熱温度は、金属層１２の融点以上であればよく、例えば、加熱時間を短くするなど、加熱時間を調整することによって、金属材料が熱硬化性樹脂組成物硬化性樹脂組成物中を移動できる範囲すなわち「熱硬化性樹脂組成物の硬化が完了しない」範囲であれば、その上限は特に制限されない。
【０２１３】
具体的には、加熱温度は、金属層１２の融点より５℃以上高い温度であるのが好ましく、１０℃以上高い温度であるのがより好ましく、２０℃以上高い温度であるのがさらに好ましい。
【０２１４】
具体的には、加熱温度は、使用する金属層１２および熱硬化性樹脂組成物の組成等によって適宜設定されるが、１００℃以上であることが好ましく、１３０℃以上であることがより好ましく、１４０℃以上であることがさらに好ましく、１５０℃以上であることが最も好ましい。なお、接続すべき半導体チップ２０およびインターポーザー３０等の熱劣化
を防止するという観点から、加熱温度は、２６０℃以下であることが好ましく、２５０℃以下であることがより好ましく、２４０℃以下であることがさらに好ましい。
【０２１５】
このような温度で導電接続シート１を加熱すると、金属層１２が溶融し、溶融した金属層１２すなわち低融点の金属材料が、樹脂組成物層１１、１３中を移動できるようになる。
【０２１６】
この際、熱硬化性樹脂組成物にフラックス機能を有する化合物が含まれる場合、フラックス機能を有する化合物のフラックス作用により、たとえ金属層１２の表面に酸化膜が形成されていたとしても、この酸化膜は、フラックス作用により除去されることとなる。そのため、溶融状態の金属材料は、濡れ性が高められた状態であり、金属結合が促されていることから、対向して配置された端子２１、４１間に凝集し易い状態となる。
【０２１７】
さらに、たとえ端子２１、４１の表面に酸化膜が形成されていたとしても、この酸化膜も、フラックス機能を有する化合物のフラックス作用により、除去され、その濡れ性が高められることとなる。その結果、金属材料との金属結合が促され、かかる観点からも、対向して配置された端子２１、４１間に溶融状態の金属材料が凝集し易い状態となる。
【０２１８】
なお、本発明では、金属層１２が層状（箔状）をなしているため、溶融状態の金属層１２が複数個に分断されて端子２１、４１の表面に凝集する際に、その一部が端子４１に凝集することなく樹脂組成物層１１、１３中に残存してしまうのを的確に抑制または防止することができる。そのため、封止層８０に金属層１２の一部が残存することに起因するリーク電流の発生を確実に防止することができる。
【０２１９】
以上のことから、図７に示すように、端子２１、４１の間には金属材料で構成される接続部８１が形成され、端子２１と端子４１とが接続部８１を介して電気的に接続される。
このとき、接続部８１の周囲を取り囲んで熱硬化性樹脂組成物が、金属材料が混在することなく充填されて封止層８０が形成される。その結果、隣接する端子２１、４１間の絶縁性が確保されることから、隣接する端子２１、４１間のショートが防止されることとなる。
【０２２０】
以上のような導電接続シート１を用いた接続部８１および封止層８０の形成方法では、加熱溶融した金属材料を選択的に端子２１、４１間で凝集させて接続部８１を形成し、その周囲に熱硬化性樹脂組成物で構成された封止層８０を形成することができる。その結果、隣接する端子２１、４１間の絶縁性を確保してリーク電流の発生を確実に防ぐことができるので、端子２１、４１間の接続部８１を介した接続の接続信頼性を高めることができる。
【０２２１】
また、微細な配線回路においても多数の端子２１、４１間の電気的接続を一括で実施することが可能となる。さらに、次工程［３］において、熱硬化性樹脂組成物を硬化させることにより接続部８１および封止層８０の機械的強度を高めることができる。
【０２２２】
このとき、端子領域２１１に配置されている端子２１、４１間に形成された接続部８１の平面視における総面積を、Ｓ３とする。
【０２２３】
すなわち、本発明の端子間の接続方法では、図７（ａ）に示すように、端子領域２１１には配置されている１６個の各端子２１に対応して形成された１６個の各接続部の、平面視における各面積の合計面積が、Ｓ３である。
【０２２４】
ここで、端子領域２１１において、接続部８１の平面視における面積Ｓ３と、端子２１
の平面視における面積Ｓ２との面積比Ｓ３／Ｓ２は、０．５〜４であることが好ましく、０．６〜３．８であることがより好ましく、０．７〜３．６であることがさらに好ましい。
【０２２５】
前記面積比が、前記上限値を超えると、端子２１、４１を接続する金属材料が比較的過剰であり、前記下限値未満であると、端子２１、４１を接続する金属材料が比較的不足している。金属層１２の厚さを厚くすれば、面積比Ｓ３／Ｓ２は大きくなり、金属層１２の厚さを薄くすれば、面積比Ｓ３／Ｓ２は小さくなるので、この範囲内を満たすように、金属層１２の厚さを調整することが好ましい。これにより、金属材料の不足により未接続の端子２１、４１が生じることや、金属材料の余剰により、端子２１、４１に凝集しきれなかったものが発生してしまうことを、さらに的確に防止または抑制することができる。
【０２２６】
また、金属層１２が、加熱処理される加熱処理開始時点から、接続部８１が形成された加熱処理終了時点までに要する時間は、３ｓ〜３００ｓとあることが好ましく、５ｓ〜２００ｓであることがより好ましく、７ｓ〜１００ｓであることがさらに好ましい。
【０２２７】
この時間は、金属層１２の溶融金属の、端子２１、４１間への凝集が完了するまでの時間を示すものである。
【０２２８】
この時間が、前記上限値を超えると、溶融金属が、端子２１、４１間への凝集が完了するまでの時間が遅くなるので、樹脂組成物は、ゲルタイムが比較的遅いものを選択しなければならず、樹脂組成物の構成材料等が限定される場合がある。
【０２２９】
なお、本工程［２］では、対向する端子２１、４１間の距離を近づけるように、半導体チップ２０とインターポーザー３０とを加圧した状態で加熱してもよい。例えば、図６（ｂ）中の半導体チップ２０とインターポーザー３０とが接近する方向に公知の熱圧着装置等の手段を用いて加熱および加圧することにより、対向する端子２１、４１間の距離を一定に制御することができるため、対向する端子２１、４１間の接続部８１による電気的な接続信頼性を高めることが可能となる。
【０２３０】
さらに、加圧または加熱する際に超音波や電場等を加えたり、レーザーや電磁誘導等の特殊加熱を適用してもよい。
【０２３１】
［３］硬化工程
次に、前記加熱工程［２］において、接続部８１と封止層８０とを形成した後、熱硬化性樹脂組成物を硬化させることにより、封止層８０を固定する。
【０２３２】
これにより、端子２１、４１間の接続部８１による電気的信頼性、および、封止層８０による機械的信頼性の双方を十分に確保することができる。
【０２３３】
特に本実施形態では、高溶融粘度時に高絶縁抵抗値を有する熱硬化性樹脂組成物を使用しているため、封止層（絶縁性領域）８０の絶縁性をより確実に確保することができる。
【０２３４】
熱硬化性樹脂組成物の硬化は、熱硬化性樹脂組成物を加熱することによって実施することができる。熱硬化性樹脂組成物の硬化温度は、熱硬化性樹脂組成物の組成に応じて適宜設定することができる。具体的には、前記加熱工程［２］での加熱温度より少なくとも５℃低い温度であることが好ましく、少なくとも１０℃低い温度であることがより好ましい。より具体的には、１００℃以上であることが好ましく、１２０℃以上であることがより好ましく、１３０℃以上であることがさらに好ましく、１５０℃以上であることが最も好ましい。また、３００℃以下であることが好ましく、２６０℃以下であることがより好ま
しく、２５０℃以下であることがさらに好ましく、２４０℃以下であることが最も好ましい。硬化温度が前記範囲内にあると、導電接続シート１が熱分解してしまうのを確実に防止しつつ、熱硬化性樹脂組成物を十分に硬化させることができる。
【０２３５】
以上のような工程を経て、半導体チップ２０と、インターポーザー３０との間に、接続部８１および封止層８０が形成される。
【０２３６】
＜本発明の接続端子の形成方法＞
次に、本発明の接続端子の形成方法を用いて、接続部８１と封止層８０とを形成する場合について説明する。
【０２３７】
この場合、まず、本発明の接続端子の形成方法を適用して、半導体チップ２０の端子２１側の面に接続端子８５と補強層８６とを形成し、次いで、これら接続端子８５と補強層８６が設けられた半導体チップ２０を、インターポーザー３０の端子４１側の面に、接続（実装）することにより、接続部８１と封止層８０とが形成される。
【０２３８】
以下では、本発明の接続端子の形成方法を適用して、半導体チップ２０の端子２１側の面に接続端子８５と補強層８６とを形成する方法について詳述する。
【０２３９】
図８は、本発明の接続端子の形成方法を用いて、半導体チップが備える端子に対応して接続端子を形成する方法を説明するための縦断面図である。なお、以下の説明では、図８中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【０２４０】
以下に説明する接続端子８５および補強層８６の形成方法では、半導体チップ２０の端子２１側の面に、導電接続シート１を配置する配置工程と、導電接続シート１を加熱する加熱工程とを有している。
【０２４１】
なお、接続端子８５と補強層８６とを形成するに際し、導電接続シート１が備える樹脂組成物層１１、１３が熱硬化性樹脂組成物で構成される場合について説明する。
【０２４２】
導電接続シート１が備える樹脂組成物層１１、１３が熱硬化性樹脂組成物で構成される第３実施形態では、半導体チップ２０の端子２１側の面に、導電接続シート１を配置する配置工程と、金属層１２の融点以上で、かつ、樹脂組成物層１１、１３を構成する熱硬化性樹脂組成物の硬化が完了しない温度で導電接続シート１を加熱する加熱工程とを有している。
【０２４３】
以下、各工程について詳述する。
［１］配置工程
まず、図８（ａ）に示すように、下面側に端子２１を備える半導体チップ２０を用意する。
【０２４４】
次いで、導電接続シート１を、ロールラミネータまたはプレス等の装置を用いて、半導体チップ２０の端子２１側の面に熱圧着（配置）させる。
【０２４５】
ここで、本発明の接続端子の形成方法における前記面積比Ｓ１／Ｓ２は、本発明の端子間の接続方法と同様の面積比の範囲を満たす。
【０２４６】
［２］加熱工程
次に、前記配置工程［１］において、半導体チップ２０の端子２１側の面に配置された導電接続シート１（金属層１２）を、図８（ｂ）に示すように、金属層１２の融点以上で
加熱する。
【０２４７】
ここで、金属層１２の融点以上で加熱する際に、前記表面張力の範囲を満たす金属材料を有する導電接続シート１を用いると、この金属材料が自己凝集力に優れたものであるため、金属材料自体が凝集しやすくなる。その結果、自己凝集した溶融金属は、端子２１、４１に接触する接触機会が増大するため、端子２１、４１に凝集し易くなる。
【０２４８】
さらに、熱硬化性樹脂組成物のゲルタイムが前記範囲を満たすものであると、かかる自己凝集力に優れた溶融金属は、樹脂組成物の早すぎる硬化により妨げられることなく、端子２１、４１間により好適に凝集することができる。
【０２４９】
また、熱硬化性樹脂組成物の粘度が前記範囲を満たすものであると、樹脂組成物は、流動性を有するものとなるため、かかる溶融金属が端子２１、４１間に凝集することで生じた空隙への樹脂組成物の流れ込みが優れたものとなる。
【０２５０】
導電接続シート１を加熱する温度は、前記第１実施形態の加熱工程［２］で導電接続シート１を加熱した温度と同様の温度に設定される。
【０２５１】
このような温度で導電接続シート１を加熱すると、金属層１２が溶融し、溶融した金属層１２すなわち低融点の金属材料が、樹脂組成物層１１、１３中を移動できるようになる。
【０２５２】
なお、本発明では、金属層１２が層状（箔状）をなしているため、溶融状態の金属層１２が複数個に分断されて端子２１の表面に凝集する際に、その一部が端子２１に凝集することなく樹脂組成物層１１、１３中に残存してしまうのを的確に抑制または防止することができる。そのため、補強層８６に金属層１２の一部が残存することに起因するリーク電流の発生を確実に防止することができる。
【０２５３】
以上のことから、図８（ｃ）に示すように、端子２１の表面には金属材料で構成される接続端子８５が形成される。このとき、接続端子８５の周囲を取り囲んで熱硬化性樹脂組成物が充填されて補強層８６が形成される。その結果、隣接する接続端子８５間の絶縁性が確保されることから、隣接する接続端子８５間のショートが確実に防止されることとなる。
【０２５４】
以上のような接続端子８５および補強層８６の形成方法では、加熱溶融した金属材料を選択的に端子２１に凝集させて接続端子８５を形成し、その周囲に熱硬化性樹脂組成物で構成された補強層８６を形成することができる。その結果、隣接する接続端子８５間の絶縁性を確保することができる。
【０２５５】
また、微細なピッチで複数の端子２１を有する半導体チップ２０においても端子２１に対応して複数の接続端子８５を一括して形成することが可能となる。
【０２５６】
なお、本工程［２］では、導電接続シート１と端子２１との距離を近づけるように、導電接続シート１と半導体チップ２０とを加圧した状態で加熱してもよい。例えば、図８（ｂ）中の導電接続シート１と半導体チップ２０とが接近する方向に公知の熱圧着装置等の手段を用いて加熱および加圧することにより、導電接続シート１と端子２１との距離を一定に制御することができるため、端子２１の表面における溶融状態の金属材料の凝集能をより高めることが可能となる。
【０２５７】
さらに、加圧または加熱する際に超音波や電場等を加えたり、レーザーや電磁誘導等の
特殊加熱を適用してもよい。
【０２５８】
以上のような工程［１］および工程［２］を経て、接続端子８５および補強層８６が形成される。すなわち、接続端子８５および補強層８６を形成するための、配置工程［１］および加熱工程［２］に、本発明の接続端子および補強層の形成方法が適用される。
【０２５９】
なお、本実施形態のように、樹脂組成物層１１、１３に含まれる樹脂として、硬化性樹脂を用いる場合、前記加熱工程［２］では、熱硬化性樹脂組成物を完全には硬化させない状態としておくのが好ましい。これにより、接続端子８５と補強層８６とが設けられた半導体チップ２０を、インターポーザー３０の端子４１側の面に実装する際に、補強層８６を加熱することで、再度、溶融状態とすることができるようになる。
【０２６０】
以上のように、導電接続シート１を用いて半導体チップ２０の端子２１側の面に接続端子８５を形成する場合、接続端子８５を形成しようとする部分に、導電接続シート１を配置して加熱することにより、溶融状態の金属層１２が端子２１上に選択的に凝集し、その結果、接続端子８５が形成されることとなる。
【０２６１】
このような接続端子８５と補強層８６とが設けられた半導体チップ２０を、インターポーザー３０の端子４１側の面に配置した状態で、接続端子８５と補強層８６とを加熱することにより、接続端子８５が再び溶融状態となるため、その後、冷却することで、半導体チップ２０との間に、接続部８１と封止層８０とを形成することができる。
【０２６２】
ここで、本発明の接続端子の形成方法における前記面積比Ｓ３／Ｓ２は、本発明の端子間の接続方法と同様の面積比の範囲を満たす。
【０２６３】
そして、本実施形態では、樹脂組成物層１１、１３に含まれる樹脂として、硬化性樹脂が含まれ、このものが未硬化の状態のものも存在するため、熱硬化性樹脂組成物を硬化させることにより、封止層８０を固定する。これにより、接続部８１および封止層８０の機械的強度を高めることができる。
【０２６４】
なお、第３実施形態では、半導体チップ２０が備える端子２１に対応するように接続端子８５を形成する場合に、本発明の接続端子の形成方法を適用する場合ついて説明したが、この場合に限定されず、各種電子機器に用いられる電子部品が備える端子（電極）上に、接続端子（バンプ）を形成する場合に適用することができ、各種電子部品としては、例えば、半導体ウエハおよびフレキシブル基板等が挙げられる。
【０２６５】
以上、本発明の導電接続シート、端子間の接続方法、接続端子の形成方法、半導体装置および電子機器について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
【０２６６】
例えば、本発明の導電接続シートの各部の構成は、同様の機能を発揮し得る任意のものと置換することができ、あるいは、任意の構成のものを付加することもできる。
【０２６７】
また、本発明の端子間の接続方法および接続端子の形成方法には、必要に応じて任意の工程が追加されてもよい。
【実施例】
【０２６８】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
１．導電接続シートの作製
［実施例１］
まず、導電接続シートが備える樹脂組成物層を形成するための樹脂組成物を調製する。
熱硬化性樹脂Ｅ１：ビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂（ＤＩＣ（株）製、「ＥＰＩＣＬＯＮ−８４０Ｓ」、エポキシ当量１８５ｇ／ｅｑ）              ４７．５重量部
フィルム形成性樹脂Ｆ１：フェノキシ樹脂（三菱化学（株）製、「ＹＸ−６９５４」
２６．０重量部
フラックス機能を有する化合物Ａ１：セバシン酸（東京化成工業（株）製「セバシン酸」）                                                          １８．０重量部
硬化剤Ｋ１：フェノールノボラック樹脂（住友ベークライト社製、「ＰＲ−５３６４７」）                                                    ８．０重量部
硬化促進剤Ｂ１：２−フェニル−４−メチルイミダゾール（四国化成工業（株）製、「キュアゾール  ２Ｐ４ＭＺ」）                                  ０．０１重量部
シランカップリング剤Ｓ１：２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン（信越化学工業（株）製、「ＫＢＭ−３０３」）            ０．５重量部
前記に示すエポキシ樹脂Ｅ１、フィルム形成性樹脂Ｆ１、硬化剤Ｋ１、硬化促進剤Ｂ１、シランカップリング剤Ｓ１を混合し、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）に溶解することにより、固形分濃度４０％の樹脂組成物のワニスを調製した。そして、得られたワニスを、コンマコーターを用いて、ポリエステルシートに塗布し、９０℃×５分間の条件で乾燥させてフィルム状の厚さ３０μｍの樹脂組成物を得た。
【０２６９】
次に、母材として、金属材料Ｘ１：Ｓｎ／Ｐｂ（Ｓｎ／Ｐｂ＝６３／３７（重量比）、融点：１８３℃）からなる金属箔（金属層）（厚さ１０μｍ）を用意した。
【０２７０】
そして、調製したフィルム状の樹脂組成物を６０℃、０．３ＭＰａ、０．３ｍ／ｍｉｎの条件で、金属箔（金属層）の両面にラミネートすることにより、金属箔（金属層）の両面に厚さ３０μｍの樹脂組成物層を備える導電接続シートを作製した。
【０２７１】
［実施例２〜１４、比較例１、２］
導電接続シートの構成を表１に示すようにした以外は、前記実施例１と同様にして導電接続シートを製造した。
【０２７２】
実施例１以外で用いた構成を以下に示す。
熱硬化性樹脂Ｅ２：メタクリル樹脂（スミペックス製「ＬＧ３５」）
フィルム形成樹脂Ｆ２：アクリル酸エステル共重合体（ナガセケムテックス（株）製「ＳＧ−Ｐ３」）
フラックス機能を有する化合物Ａ２：４−ヒドロキシ安息香酸（東京化成工業（株）製「４−ヒドロキシ安息香酸」）
無機充填材Ｃ１：球状シリカ（（株）アドマテックス製、「ＳＥ２０５０」、平均粒径０．５μｍ）
【０２７３】
金属材料Ｘ２：Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕ（Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕ＝９６．５／３．０／０．５、融点：２１７℃）
金属材料Ｘ３：Ｓｎ／Ｃｕ／Ｃｏ（Ｓｎ／Ｃｕ／Ｃｏ＝９９．２／０．７／０．１、融点：２２７℃）
金属材料Ｘ４：Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕ（Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕ＝８７／３／１０、融点２３０℃）
金属材料Ｘ５：Ｓｎ／Ｉｎ（Ｓｎ／Ｉｎ＝４４／５６、融点：１０７℃）
【０２７４】
【表１】
2014082465.tif 000005
【０２７５】
２．導電接続シートを用いた端子間の接続
次に、各実施例、各比較例の導電接続シートを用いて、対向する端子間の接続を行った。
【０２７６】
［２−１］
まず、基板として、ＦＲ−４基材（厚み０．１ｍｍ）と回路層（銅回路、厚み１２μｍ）とで構成され、銅回路上にＮｉ／Ａｕメッキ（厚み３μｍ）を施して形成された接続端子（端子径１００μｍ、隣接する端子の中心間距離３００μｍ）を有するものを２つ用意した。
【０２７７】
このとき、端子領域において、平面視における金属層および端子をＸ線検査装置（ｉ−Ｂｉｔ製、ＦＸ３００型）で観察し、金属層の面積Ｓ１および端子の総面積Ｓ２を算出し、面積比Ｓ１／Ｓ２を算出し、表２にまとめた。
【０２７８】
［２−２］
次に、かかる構成の基板間に、導電接続シートを配置し、この状態で、熱圧着装置（筑波メカニクス社製、「ＴＭＶ１−２００ＡＳＢ」）を用いて、表２に示すような条件で熱圧着（基板間ギャップ５０μｍ）を施して、対向する端子同士の間に接続部を形成することにより、端子間を電気的に接続した。その後、１８０℃で１時間加熱することにより樹脂組成物を硬化させて端子接続体を得た。
【０２７９】
このとき、端子領域において、平面視における接続部をＸ線検査装置（ｉ−Ｂｉｔ製、ＦＸ３００型）で観察し、接続部の面積Ｓ３を算出した。そして、面積比Ｓ３／Ｓ２を算出し、表２にまとめた。
【０２８０】
３．金属材料および樹脂組成物の物性測定
各実施例および各比較例の導電接続シートが備える金属材料および樹脂組成物について、予め、以下のようにして物性測定を行った。その結果を表１に示す。
【０２８１】
（１）金属材料の表面張力の測定
各実施例および各比較例の導電接続シートが備える金属層を構成する金属材料を、加熱・溶融したときの、滴下法により測定したＴ＋２０℃における表面張力を求めた。
【０２８２】
より詳しくは、この金属材料の表面張力を、以下のようにして求めた。
まず、金属材料をＴ＋２０℃に加熱することで、金属材料を溶融した溶融金属を得た。
【０２８３】
次に、この溶融金属を、窒素雰囲気下、Ｔ＋２０℃における測定条件のもと、径５ｍｍのノズルから、溶融金属を滴下させた。
【０２８４】
そして、滴下した溶融金属、すなわち溶融滴の重量と、図３に示すような、溶融滴がノズルから落下する直前の形状の各寸法とから、上記式１を用いて、表面張力γを求める。
【０２８５】
（２）熱硬化性樹脂組成物のゲルタイムの測定
実施例１〜１２、比較例１、２の導電接続シートが備える樹脂組成物層を構成する熱硬化性樹脂組成物のゲルタイムを、熱板法を用いて測定した。
【０２８６】
より詳しくは、この熱硬化性樹脂組成物のゲルタイムを、以下のようにして求めた。
Ｔ＋２０℃に保った熱板上に、１ｇの熱硬化性樹脂組成物を乗せた時点から、スパチュラで、常時、かき混ぜながら、スパチュラを持ち上げても熱硬化性樹脂組成物が糸を引かなくなるまでの時間を測定した。
【０２８７】
（３）Ｔ＋２０℃における樹脂組成物の溶融粘度の測定
実施例１〜１２、比較例１、２の導電接続シートが備える樹脂組成物層を構成する熱硬化性樹脂組成物の溶融粘度を以下のようにして算出した。
【０２８８】
より詳しくは、この熱硬化性樹脂組成物の粘度を、以下のようにして求めた。
得られた樹脂組成物のうち約１０ｍｇを精秤し、示差走査熱量計（セイコーインスツルメント社製）を用いて、昇温速度５℃／分、１０℃／分、及び２０℃／分を用いて、硬化発熱量を測定した。
【０２８９】
次に、Ｋａｍａｌ  ｅｑｕａｔｉｏｎモデルを用いて、ＰＯＬＹＭＥＲ  ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ  ＡＮＤ  ＳＣＩＥＮＣＥ，ＪＡＮＵＡＲＹ，１９７３，Ｖｏｌ．１３，Ｎｏ．１  Ｋｉｎｅｔｉｃｓ  ａｎｄ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ
ｏｆ  Ｔｈｅｒｍｏｓｅｔ  Ｃｕｒｅ  （Ｍ．Ｒ．ＫＡＭＡＬ  ａｎｄ  Ｓ．ＳＯＵＲＯＵＲ）記載の方法に従って、樹脂組成物をＴ＋２０℃に曝した際の時間ｔにおける硬化反応率αを算出した。用いたＫａｍａｌ  ｅｑｕａｔｉｏｎモデル式は下記数式（Ｂ）に示したとおりである。
【０２９０】
【数１】
2014082465.tif 000006
【０２９１】
さらに、算出した硬化反応率αと、Ｃｒｏｓｓモデルを用いて、ＡＩＣｈＥ  Ｊｏｕｒｎａｌ  Ｖｏｌ．２８，Ｎｏ．２  Ｓｔｕｄｉｅｓ  ｏｆ  Ｍｏｌｄ  Ｆｉｌｌｉｎｇ  ａｎｄ  Ｃｕｒｉｎｇ  ｉｎ  ｔｈｅ  Ｒｅａｃｔｉｏｎ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｍｏｌｄｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓ  （Ｊ．Ｍ．ＣＡＳＴＲＯ  ａｎｄ  Ｃ．Ｗ．ＭＡＣＯＳＫＯ
）に記載の方法に従って、Ｔ＋２０℃における１０ｓ後の樹脂組成物の溶融粘度、すなわち、Ｔ＋２０℃の雰囲気下に１０ｓ間配置した後の樹脂組成物の溶融粘度を算出した。Ｃｒｏｓｓモデルによる溶融粘度の算出式は下記数式（Ｃ）に示したとおりである。
【０２９２】
【数２】
2014082465.tif 000007
【０２９３】
【表２】
2014082465.tif 000008
【０２９４】
４．評価方法
得られた端子接続体について、下記評価方法を用いて、対向する端子間の接続抵抗および絶縁性領域中の残存半田の有無を評価した。その結果を表３に示す。
【０２９５】
各実施例および各比較例の導電接続シートを用いて、対向する端子同士を接続するために作製した端子接続体において、端子間の接続抵抗、導通路（接続部）形成性および導通路以外の領域に位置する封止層に残存する金属層の有無を以下の方法により測定または評価した。
【０２９６】
（１）接続抵抗
得られた端子接続体中の対向する端子間の抵抗を４端子法（抵抗計：岩崎通信機（株）製、「デジタルマルチメータＶＯＡ７５１０」、測定プローブ：日置電機（株）製「ピン型」）により１２点測定し、その平均値が２０ｍΩ未満の場合を「Ａ」、２０ｍΩ以上３０ｍΩ未満の場合を「Ｂ」、３０ｍΩ以上の場合を「Ｃ」と判定した。
【０２９７】
（２）残存半田の有無
得られた端子接続体の断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）（日本電子社製、型番「ＪＳＭ−７４０１Ｆ」）で観察し、全ての金属層（金属材料）が対向する端子間の導通路形成に寄与している場合を「Ａ」、導通路形成に寄与せずに対向する端子間（接続部）以外の樹脂（封止層）中に金属層の１〜４箇所が残存している場合を「Ｂ」、５箇所以上残存している場合を「Ｃ」と判定した。
【０２９８】
（３）総合評価
前記（１）および（２）の評価を総合して判断し、以下のように示す評価基準に従って評価した。
【０２９９】
◎：（１）および（２）の両方の評価がＡの場合。
○：（１）および（２）のいずれか一方の評価がＡで、他方の評価がＢの場合、
または、（１）および（２）の両方の評価がＢの場合。
△：（１）および（２）のいずれか一方の評価がＢで、他方の評価がＣの場合。
×：（１）および（２）の両方の評価がＣの場合。
これらの評価結果を表３に示す。
【０３００】
【表３】
2014082465.tif 000009
【０３０１】
表３に示したように、金属材料の表面張力がかかる範囲に設定されていることにより、各実施例では、金属層を選択的に端子同士の間に凝集させることができ、各評価とも優れた結果が得られることが判った。
【０３０２】
これに対して、各比較例では、金属材料の表面張力がかかる範囲を満たさないため、金属層を選択的に端子間に凝集させることができず、各評価とも各実施例と比較して明らかに劣る結果となった。
【符号の説明】
【０３０３】
１                導電接続シート
１０              半導体装置
１１              第１の樹脂組成物層
１２              金属層
１３              第２の樹脂組成物層
２０              半導体チップ
２１              端子
３０              インターポーザー
４１              端子
６０              ビア
７０              バンプ
８０              封止層
８１              接続部
８５              接続端子
８６              補強層
Ｘ                空隙
【図１】
2014082465.tif 000010
【図２】
2014082465.tif 000011
【図３】
2014082465.tif 000012
【図４】
2014082465.tif 000013
【図５】
2014082465.tif 000014
【図６】
2014082465.tif 000015
【図７】
2014082465.tif 000016
【図８】
2014082465.tif 000017