(57)【要約】【課題】回路部材同士を良好に電気的に接続可能な樹脂組成物を提供すること、および、このような樹脂組成物を用いた半導体装置、多層回路基板および電子部品を提供すること。【解決手段】本発明の樹脂組成物は、回路部材同士を接着するとともにそれぞれの回路部材が有する回路電極同士を電気的に接続するために用いられ、フラックス機能を有する樹脂組成物であって、エポキシ樹脂と、フラックス活性を有する化合物と、を含み、前記エポキシ樹脂の２０℃における屈折率が１．５６以下であることを特徴とする。樹脂組成物を用いて膜厚１００μｍで形成した塗膜に含まれる樹脂組成物成分の硬化反応率が４０％以下の状態における当該塗膜の可視光の透過率は、３０％以上であることが好ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路部材同士を接着するとともにそれぞれの回路部材が有する回路電極同士を電気的に接続するために用いられ、フラックス機能を有する樹脂組成物であって、
エポキシ樹脂と、
フラックス活性を有する化合物と、を含み、
前記エポキシ樹脂の２０℃における屈折率が１．５６以下であることを特徴とする樹脂組成物。
【請求項２】
樹脂組成物を用いて膜厚１００μｍで形成した塗膜に含まれる樹脂組成物成分の硬化反応率が４０％以下の状態における当該塗膜の可視光の透過率は、３０％以上である請求項１に記載の樹脂組成物。
【請求項３】
前記エポキシ樹脂の含有量は、１５〜７５重量％である請求項１または２に記載の樹脂組成物。
【請求項４】
前記エポキシ樹脂は、２５℃で液状のエポキシ樹脂を含むものである請求項１ないし３のいずれか１項に記載の樹脂組成物。
【請求項５】
平均粒径０．２μｍ以下の無機充填材を含む請求項１ないし４のいずれか１項に記載の樹脂組成物。
【請求項６】
前記無機充填材の含有量は、１０〜８０重量％である請求項５に記載の樹脂組成物。
【請求項７】
前記フラックス活性を有する化合物は、１分子中に２個のフェノール性水酸基と、少なくとも１個の芳香族に直接結合したカルボキシル基とを含む化合物である請求項１ないし６のいずれか１項に記載の樹脂組成物。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の樹脂組成物の硬化物を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項９】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の樹脂組成物の硬化物を有することを特徴とする多層回路基板。
【請求項１０】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の樹脂組成物の硬化物を有することを特徴とする電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂組成物、半導体装置、多層回路基板および電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子機器の高機能化および軽薄短小化の要求に伴い、これらの電子機器に使用される半導体パッケージも、従来にも増して、小型化かつ多ピン化が進んできている。これら電子部品の電気的な接続を得るためには、半田接合が用いられている。この半田接合としては、例えば半導体チップ同士の導通接合部、フリップチップで搭載したパッケージのような半導体チップと回路基板間との導通接合部、回路基板同士の導通接合部等が挙げられる。この半田接合部には、電気的な接続強度および機械的な接続強度を確保するために、一般的にアンダーフィル材と呼ばれる封止樹脂が注入されている（アンダーフィル封止）。
【０００３】
この半田接合部によって生じた空隙（ギャップ）を液状封止樹脂（アンダーフィル材）で補強する場合、半田接合後に液状封止樹脂（アンダーフィル材）を供給し、これを硬化することによって半田接合部を補強している。しかしながら、電子部品の薄化、小型化に伴い、半田接合部は狭ピッチ化／狭ギャップ化しているため、半田接合後に液状封止樹脂（アンダーフィル材）を供給してもギャップ間に液状封止樹脂（アンダーフィル材）が行き渡らなく、完全に充填することが困難になるという問題が生じている。
【０００４】
このような問題に対して、フラックス機能を有する樹脂組成物を介して、半田接合と接着とを一括で行う方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、従来の樹脂組成物では、回路部材同士を接合する際に、位置ずれが生じてしまい、接合不良が発生するといった問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１０７００６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、回路部材同士を良好に電気的に接続可能な樹脂組成物を提供すること、および、このような樹脂組成物を用いた半導体装置、多層回路基板および電子部品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的は、下記（１）〜（１０）に記載の本発明により達成される。
（１）  回路部材同士を接着するとともにそれぞれの回路部材が有する回路電極同士を電気的に接続するために用いられ、フラックス機能を有する樹脂組成物であって、
エポキシ樹脂と、
フラックス活性を有する化合物と、を含み、
前記エポキシ樹脂の２０℃における屈折率が１．５６以下であることを特徴とする樹脂組成物。
【０００９】
（２）  樹脂組成物を用いて膜厚１００μｍで形成した塗膜に含まれる樹脂組成物成分の硬化反応率が４０％以下の状態における当該塗膜の可視光の透過率は、３０％以上である上記（１）に記載の樹脂組成物。
【００１０】
（３）  前記エポキシ樹脂の含有量は、１５〜７５重量％である上記（１）または（２）に記載の樹脂組成物。
【００１１】
（４）  前記エポキシ樹脂は、２５℃で液状のエポキシ樹脂を含むものである上記（１）ないし（３）のいずれか１項に記載の樹脂組成物。
【００１２】
（５）  平均粒径０．２μｍ以下の無機充填材を含む上記（１）ないし（４）のいずれか１項に記載の樹脂組成物。
【００１３】
（６）  前記無機充填材の含有量は、１０〜８０重量％である上記（５）に記載の樹脂組成物。
【００１４】
（７）  前記フラックス活性を有する化合物は、１分子中に２個のフェノール性水酸基と、少なくとも１個の芳香族に直接結合したカルボキシル基とを含む化合物である上記（１）ないし（６）のいずれか１項に記載の樹脂組成物。
【００１５】
（８）  上記（１）ないし（７）のいずれか１項に記載の樹脂組成物の硬化物を有することを特徴とする半導体装置。
【００１６】
（９）  上記（１）ないし（７）のいずれか１項に記載の樹脂組成物の硬化物を有することを特徴とする多層回路基板。
【００１７】
（１０）  上記（１）ないし（７）のいずれか１項に記載の樹脂組成物の硬化物を有することを特徴とする電子部品。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、回路部材同士を良好に電気的に接続可能な樹脂組成物を提供すること、および、このような樹脂組成物を用いた半導体装置、多層回路基板および電子部品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】半導体装置の製造方法の一例を示す断面図である。
【図２】多層回路基板の製造方法の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明について詳細に説明する。
《樹脂組成物》
まず、本発明の樹脂組成物について説明する。
【００２１】
本発明の樹脂組成物は、例えば、基板、半導体チップ、半導体パッケージ等の半田接合が考えられる回路部材同士を電気的に接続する際に用いられるものである。また、本発明の樹脂組成物は、フラックス機能を有している。なお、本明細書中において、回路部材とは、例えば、配線回路が形成された、半導体ウエハ、リジット基板、フレキシブル基板、リジットフレキシブル基板等のことをいう。
【００２２】
本発明の樹脂組成物は、フラックス機能を有するものであり、２０℃における屈折率が１．５６以下であるエポキシ樹脂と、フラックス活性を有する化合物と、を含んでいる。
【００２３】
ところで、従来の樹脂組成物では、回路部材同士を接合する際に、回路部材同士の間に付与した樹脂組成物によって、回路部材の接合位置が十分に視認することができず、位置ずれが生じてしまい、接合不良が発生するといった問題があった。
【００２４】
これに対して、本発明のように、２０℃における屈折率が１．５６以下であるエポキシ樹脂を用いることにより、本発明の樹脂組成物を回路部材に付与した際の回路部材の接合箇所の視認性が向上し、位置合わせが容易になるとともに、フラックス機能により、回路部材同士を良好に電気的に接続することができる。
【００２５】
また、樹脂組成物を用いて膜厚１００μｍで形成した塗膜に含まれる樹脂組成物成分の硬化反応率が４０％以下の状態における当該塗膜の可視光の透過率は、３０％以上であるのが好ましく、４０％以上であるのがより好ましい。これにより、樹脂組成物を回路部材に付与した際の回路部材の接合箇所の視認性がさらに良好なものとなり、位置合わせがさらに容易になるとともに、フラックス機能により、回路部材同士を良好に電気的に接続することができる。
【００２６】
以下、各成分について詳細に説明する。
［エポキシ樹脂］
本発明の樹脂組成物には、エポキシ樹脂の２０℃における屈折率が１．５６以下であるエポキシ樹脂が含まれている。
【００２７】
本発明において、上記エポキシ樹脂の２０℃における屈折率は、１．５６以下であるが、１．００〜１．５５であるのが好ましい。これにより、回路部材同士を接合する際により容易に位置合わせを行うことができる。
【００２８】
エポキシ樹脂は、２５℃で液状のものを含んでいるのが好ましい。これにより、樹脂組成物の回路部材間への付与性を向上させることができる。また、回路部材同士を接合する際に、回路部材上の複数の配線回路等によって生じる凹凸（ギャップ）をより効果的に埋め込むことができる。また、樹脂組成物を薄膜状にした場合、薄膜に柔軟性および屈曲性を付与することができるため、ハンドリング性に優れた薄膜を得ることができる。また、回路部材同士の電気的接続をより良好なものとすることができる。
【００２９】
前記エポキシ樹脂としては、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Ｆ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等が挙げられる。これらの中でも、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂を用いるのが好ましい。これにより、回路部材同士を接合する際にさらに容易に位置合わせを行うことができるとともに、樹脂組成物の、回路部材に対する密着性、さらに、樹脂組成物の硬化後の機械特性を優れたものとすることができる。
【００３０】
また、２５℃で液状であるエポキシ樹脂としては、より好ましくは、２５℃における粘度が、５００〜５０，０００ｍＰａ・ｓであるもの、さらに好ましくは、８００〜４０，０００ｍＰａ・ｓであるものが挙げられる。２５℃における粘度を上記下限値以上とすることで、硬化後の機械特性が十分に得られない場合がある。また、２５℃における粘度を上記上限値以下とすることで、回路部材上の複数の配線回路等によって生じる凹凸（ギャップ）を十分に埋め込むことが困難となる場合がある。
【００３１】
樹脂組成物中におけるエポキシ樹脂の含有量は、特に限定されないが、１５〜７５重量％であるのが好ましく、２０〜７０重量％であるのがより好ましい。これにより、硬化後の機械特性を特に優れたものとすることができる。
【００３２】
［フラックス活性を有する化合物］
本発明の樹脂組成物は、フラックス活性を有する化合物（以下、フラックス活性化合物とも記載する。）を含むことにより、回路部材の端子の半田表面の酸化膜を除去すること、回路部材同士を確実に半田接合することができるため、接続信頼性の高い多層回路基板、電子部品、半導体装置等を得ることができる。
【００３３】
フラックス活性化合物としては、半田表面の酸化膜を除去する働きがあれば、特に限定されるものではないが、カルボキシル基またはフェノール性水酸基のいずれか、あるいは、カルボキシル基およびフェノール水酸基の両方を備える化合物が好ましい。
【００３４】
フラックス活性化合物の配合量は、１〜３０重量％であるのが好ましく、３〜２０重量％であるのがより好ましい。フラックス活性化合物の配合量が、上記範囲であることにより、フラックス活性を向上させることができるとともに、樹脂組成物を硬化した際に、未反応のエポキシ樹脂やフラックス活性化合物が残存するのを防止することができ、耐マイグレーション性を向上することができる。
【００３５】
また、エポキシ樹脂の硬化剤として作用する化合物の中には、フラックス活性を有する化合物が存在する（以下、このような化合物を、フラックス活性を有する硬化剤とも記載する。）。例えば、エポキシ樹脂の硬化剤として作用する、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。本発明では、このような、フラックスとしても作用し、エポキシ樹脂の硬化剤としても作用するようなフラックス活性を有する硬化剤を、好適に用いることができる。
【００３６】
なお、カルボキシル基を備えるフラックス活性化合物とは、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活性化合物とは、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、カルボキシル基およびフェノール性水酸基を備えるフラックス活性化合物とは、分子中にカルボキシル基およ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。
【００３７】
これらのうち、カルボキシル基を備えるフラックス活性化合物としては、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。
【００３８】
前記カルボキシル基を備えるフラックス活性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。
【００３９】
前記カルボキシル基を備えるフラックス活性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。
【００４０】
前記カルボキシル基を備えるフラックス活性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。
【００４１】
前記カルボキシル基を備えるフラックス活性化合物に係る脂肪族カルボン酸としては、例えば、下記一般式（２）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。
【００４２】
ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）ｎ−ＣＯＯＨ      （２）
（式（２）中、ｎは、１以上２０以下の整数を表す。）
【００４３】
前記カルボキシル基を備えるフラックス活性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、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。
【００４４】
これらの前記カルボキシル基を備えるフラックス活性化合物のうち、フラックス活性化合物が有する活性度、樹脂組成物の硬化時におけるアウトガスの発生量、および硬化後の樹脂組成物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（２）で示される化合物が好ましい。そして、前記一般式（２）で示される化合物のうち、式（２）中のｎが３〜１０である化合物が、硬化後の樹脂組成物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、半導体チップ、基板等の回路部材同士の接着性を向上させることができる点で、特に好ましい。
【００４５】
前記一般式（２）で示される化合物のうち、式（２）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）およびｎ＝１０のＨＯＯＣ−（ＣＨ２）１０−ＣＯＯＨ−等が挙げられる。
【００４６】
前記フェノール性水酸基を備えるフラックス活性化合物としては、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等が挙げられる。
【００４７】
上述したようなカルボキシル基またはフェノール水酸基のいずれか、あるいは、カルボキシル基およびフェノール水酸基の両方を備える化合物は、エポキシ樹脂との反応で三次元的に取り込まれる。
【００４８】
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、フラックス活性化合物としては、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フラックス活性を有する硬化剤を用いるのが好ましい。フラックス活性を有する硬化剤としては、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を有する硬化剤としては、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；およびジフェノール酸等が挙げられ、これらは１種単独または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４９】
これらの中でも、半田表面の酸化膜を除去する効果とエポキシ樹脂との反応性に優れる、２，３−ジヒドロキシ安息香酸、ゲンチジン酸、フェノールフタリンを用いるのが好ましい。
【００５０】
また、樹脂組成物中、フラックス活性を有する硬化剤の配合量は、１〜３０重量％が好ましく、３〜２０重量％が特に好ましい。樹脂組成物中のフラックス活性を有する硬化剤の配合量が、上記範囲であることにより、樹脂組成物のフラックス活性を向上させることができるとともに、樹脂組成物中に、エポキシ樹脂と未反応のフラックス活性を有する硬化剤が残存するのが防止される。なお、未反応のフラックス活性を有する硬化剤が残存すると、マイグレーションが発生する。
【００５１】
エポキシ樹脂とフラックス活性化合物との配合比は、特に限定されないが、（エポキシ樹脂／フラックス活性化合物）が０．５〜１２．０であることが好ましく、２．０〜１０．０であることが特に好ましい。（エポキシ樹脂／フラックス活性化合物）を上記下限値以上とすることで、樹脂組成物を硬化させる際に、未反応のフラックス活性化合物を低減することができるため、耐マイグレーション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、樹脂組成物を硬化させる際に、未反応のエポキシ樹脂を低減することができるため、耐マイグレーション性を向上することができる。
【００５２】
［その他の成分］
また、本発明の樹脂組成物は、上記以外の成分を含んでいてもよい。
【００５３】
例えば、本発明の樹脂組成物は、重量平均分子量が３００〜１５００であるフェノール系硬化剤を含んでいてもよい。これにより、樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度を高めること、および、アウトガスとなるフェノール系ノボラック樹脂の量を低減することができ、さらに、耐イオンマイグレーション性を向上させることが可能となる。また、樹脂組成物に適度な柔軟性を付与することができる。また、回路部材同士の電気的接続をより良好なものとすることができる。
【００５４】
前記フェノール系硬化剤としては、特に限定されず、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡ型ノボラック樹脂、ビスフェノールＦ型ノボラック樹脂、ビスフェノールＡＦ型ノボラック樹脂等が挙げられる。中でも、上述したような関係をより容易に満足させることができるとともに、また、接着フィルム１の硬化物のガラス転移温度を効果的に高めることができ、アウトガスとなるフェノール系ノボラック樹脂の量を低減することができる、フェノールノボラッック樹脂、クレゾールノボラック樹脂を用いるのが好ましい。
【００５５】
樹脂組成物中における前記フェノール系硬化剤の含有量は、特に限定されるわけではないが、３〜３０重量％であるのが好ましく、５〜２５重量％であるのがより好ましい。フェノール系硬化剤の含有量を上記範囲とすることで、樹脂組成物によって、回路部材上の複数の配線回路等によって生じる凹凸（ギャップ）をより効果的に埋め込むことができる。また、樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度を効果的に高めること、さらに、アウトガスとなるフェノール系ノボラック樹脂の量を効果的に低減することを両立することができる。
【００５６】
前記フェノール系硬化剤中の１核体から３核体の合計の含有量が３０％より小さい（４核体以上の合計の含有量が７０％以上）場合、エポキシ樹脂との反応性が低下し、樹脂組成物の硬化物中に未反応のフェノール系ノボラック樹脂が残留するため、耐マイグレーション性が低下してしまう場合がある。また、前記フェノール系硬化剤中の１核体から３核体の合計の含有量が７０％より大きい（４核体以上の合計の含有量が３０％以下）場合、樹脂組成物（接着フィルム）１を硬化させる際のアウトガス量が増大し、半導体チップ、基板等の回路部材の表面を汚染してしまったり、耐マイグレーション性が低下してしまったりといった問題が生じる場合がある。
【００５７】
前記フェノール系硬化剤中の２核体と３核体の合計の含有量は、特に限定されないが、３０〜７０％であるのが好ましい。これにより、樹脂組成物を硬化させる際のアウトガス量が増大し、半導体チップ、回路基板等の回路部材の表面を汚染してしまうことをより効果的に防止することができる。
【００５８】
前記フェノール系硬化剤中の１核体の含有量は、特に限定されないが、１％以下であることが好ましく、０．８％以下であることが特に好ましい。前記１核体の含有量を、上記範囲とすることで、樹脂組成物を硬化する際のアウトガス量を低減することができ、半導体チップ、回路基板等の回路部材の汚染を抑制することができ、さらに、耐マイグレーション性を向上することができる。
【００５９】
前記フェノール系硬化剤の重量平均分子量は、特に限定されないが、３００〜１，５００であることが好ましく、４００〜１，４００であることが特に好ましい。これにより、樹脂組成物を硬化させる際のアウトガス量が増大し、半導体チップ、回路基板等の回路部材の表面を汚染してしまうことをより効果的に防止することができる。ここで、重量平均分子量は、ＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラム）により測定することができる。
【００６０】
また、樹脂組成物は、硬化促進剤をさらに含んでもよい。硬化促進剤は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。硬化促進剤としては、例えば融点が１５０℃以上のイミダゾール化合物を使用することができる。使用される硬化促進剤の融点が１５０℃以上であると、樹脂組成物の硬化が完了する前に、半田バンプを構成する半田成分が半導体チップに設けられた内部電極表面に移動することができ、内部電極間の電気的接続を良好なものとすることができる。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−４−メチルイミダゾール、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、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。
【００６１】
樹脂組成物中の前記硬化促進剤の含有量は、特に限定されないが、０．００５〜１０重量％であるのが好ましく、０．０１〜５重量％であるのがより好ましい。これにより、硬化促進剤としての機能を更に効果的に発揮させて、樹脂組成物の硬化性を向上させることができるとともに、半田バンプを構成する半田成分の溶融温度における樹脂の溶融粘度が高くなりすぎず、良好な半田接合構造が得られる。また、樹脂組成物の保存性を更に向上させることができる。
これらの硬化促進剤は、１種で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００６２】
また、本発明の樹脂組成物は、シランカップリング剤を更に含んでもよい。シランカップリング剤を含むことにより、半導体チップ、基板等の回路部材に対する樹脂組成物の密着性を高めることができる。シランカップリング剤としては、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使用できる。これらは１種で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。シランカップリング剤の配合量は、適宜選択すればよいが、前記樹脂組成物全体に対して、好ましくは０．０１〜１０重量％であり、より好ましくは０．０５〜５重量％であり、更に好ましくは０．１〜２重量％である。
【００６３】
本発明の樹脂組成物は、無機充填材をさらに含んでもよい。これにより、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。
【００６４】
前記無機充填材としては、例えば、銀、酸化チタン、シリカ、マイカ等を挙げることができるが、これらの中でもシリカが好ましい。これにより、樹脂組成物の視認性を良好なものとしつつ、硬化後の樹脂組成物の熱特性に優れたものとすることができる。
【００６５】
また、シリカフィラーの形状としては、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。
【００６６】
前記無機充填材の平均粒径は、特に限定されないが、０．２μｍ以下であるのが好ましく、０．０１〜０．２μｍであるのがより好ましく、０．１〜０．２μｍであるのがさらに好ましい。上記範囲とすることで、樹脂組成物の視認性を良好なものとしつつ、硬化後の樹脂組成物の熱特性に優れたものとすることができる。また、樹脂組成物内でフィラーの凝集を抑制し、外観を向上させることができる。
【００６７】
前記無機充填材の含有量は、特に限定されないが、樹脂組成物全体に対して１０〜８０重量％であるのが好ましく、２０〜７０重量％であるのがより好ましい。上記範囲とすることで、硬化後の樹脂組成物と回路部材との間の線膨張係数差が小さくなり、熱衝撃の際に発生する応力を低減させることができるため、回路部材の剥離をさらに確実に抑制することができる。さらに、硬化後の樹脂組成物の弾性率が高くなりすぎるのを抑制することができるため、半導体装置の信頼性が上昇する。
【００６８】
また、本発明の樹脂組成物を接着フィルムとして用いる場合、本発明の樹脂組成物は、成膜性樹脂を含んでいてもよい。
【００６９】
成膜性樹脂としては、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、ナイロン等を挙げることができる。これらは、１種で用いても、２種以上を併用してもよい。中でも、成膜性樹脂としては、（メタ）アクリル系樹脂、フェノキシ樹脂およびポリイミド樹脂からなる群から選択される少なくとも１種を用いるのが好ましい。
【００７０】
成膜性樹脂の重量平均分子量は、特に限定されないが、１万以上が好ましく、より好ましくは２万〜１００万、更に好ましくは３万〜９０万である。重量平均分子量が前記範囲であると、樹脂組成物の成膜性をより向上させることができる。
【００７１】
樹脂組成物を接着フィルムとして用いる場合、成膜性樹脂の含有量は、特に限定されないが、樹脂組成物中の１０〜５０重量％であるのが好ましく、１５〜４０重量％であるのがより好ましく、２０〜３５重量％がさらに好ましい。含有量が前記範囲内であると、樹脂組成物の流動性を抑制することができ、接着フィルムの取り扱いが容易になる。
【００７２】
樹脂組成物を接着フィルムとして用いる場合、接着フィルムの厚さは、特に限定されないが、１〜３００μｍであることが好ましく、５〜２００μｍであることがより好ましい。厚さが前記範囲内であると、回路部材同士の間隙に樹脂成分を十分に充填することができ、樹脂成分の硬化後の機械的接着強度を確保することができる。
【００７３】
なお、樹脂組成物がフィルム状である場合、２５℃においてフィルム状であるのが好ましい。これにより、フィルムの取り扱い性が向上する。
【００７４】
《半導体装置の製造方法および半導体装置》
次に、本発明の樹脂組成物を用いた半導体装置の製造方法および半導体装置について説明する。
【００７５】
図１は、半導体装置の製造方法の一例を示す断面図である。
図１に示すように、基材４１、配線回路４２、絶縁部４３、パッド部４４を有する回路基板４（回路部材）を用意する（図１（ａ））。
【００７６】
回路基板４の配線回路４２の平均厚さは、１〜３０μｍであるのが好ましく、５〜２０μｍであるのがより好ましい。これにより、樹脂組成物１によって、回路基板４上の複数の配線回路４２によって生じる凹凸（ギャップ）をより確実に埋め込むことができる。
【００７７】
また、隣接する配線回路４２の中心間距離は、１〜５００μｍであるのが好ましく、５〜３００μｍであるのがより好ましい。これにより、樹脂組成物１によって、回路基板４と半導体チップ５（他の回路部材）との間に生じる凹凸（ギャップ）を確実に埋め込むことができる。
【００７８】
この回路基板４全面を覆うように、樹脂組成物１（本発明の樹脂組成物）を付与する（図１（ｂ））。付与する方法としては、スピンコート法、印刷法、ラミネート法、スプレー法、バーコート法等を用いることができる。
【００７９】
一方、半田バンプ５１を備えた半導体チップ５（他の回路部材）を用意する。
次に、半導体チップ５の半田バンプ５１と、回路基板４のパッド部４４とを位置合わせしながら、半導体チップ５と回路基板４とを樹脂組成物１を介して仮圧着し、回路基板４上に半導体チップ５を固定する（図１（ｃ））。なお、樹脂組成物１は本発明の樹脂組成物であることから、位置合わせを容易に行うことができる。
【００８０】
仮圧着する方法としては、特に限定されないが、圧着機、フリップチップボンダー等を用い行うことができる。仮圧着する条件は、特に限定されないが、温度は６０〜２００℃が好ましく、８０〜１８０℃が特に好ましい。また、時間は０．１〜６０秒が好ましく、１〜６０秒が特に好ましい。さらに、圧力は０．１〜２．０ＭＰａが好ましく、０．３〜１．５ＭＰａが特に好ましい。これにより、半導体チップ５を回路基板４に確実に仮圧着することができる。
【００８１】
次に、半田バンプ５１を溶融してパッド部４４と半田接合する半田接続部５１１を形成する（図１（ｄ））。
【００８２】
半田接続する条件は、使用する半田の種類にもよるが、例えばＳｎ３．５Ａｇの場合、温度は２２０〜２６０℃が好ましく、２３０〜２５０℃が特に好ましい。また、時間は５〜５００秒が好ましく、１０〜１００秒が特に好ましい。さらに、圧力は０．１〜２．０ＭＰａが好ましく、０．３〜１．５ＭＰａが特に好ましい。半田接続する条件は、使用する半田により、適宜選択することができる。
【００８３】
この半田接合は、半田バンプ５１が溶融した後に、樹脂組成物１が硬化するような条件で行うことが好ましい。すなわち、半田接合は、半田バンプ５１を溶融させるが、樹脂組成物１の硬化反応があまり進行しないような条件で実施することが好ましい。これにより、半田接続する際の半田接続部の形状を接続信頼性に優れるような安定した形状とすることができる。
【００８４】
次に、樹脂組成物１を加熱して硬化させる。硬化させる条件は、特に限定されないが、温度は１３０〜２２０℃が好ましく、１５０〜２００℃が特に好ましい。また、時間は３０〜５００分が好ましく、６０〜１８０分が特に好ましい。さらに、加圧雰囲気下で接着フィルム１を硬化させてもよい。加圧方法としては、特に限定されないが、オーブン中に窒素、アルゴン等の加圧流体を導入することにより行うことができる。前記加圧力は、０．１〜１０ＭＰａが好ましく、０．５〜５ＭＰａが特に好ましい。これにより、樹脂組成物１中のボイドを低減することができる。
【００８５】
次に、マザーボードに半導体装置を実装するためのバンプ４５を形成する（図１（ｅ））。バンプ４５は導電性を有する金属材料であれば、特に制限されないが、導電性と応力緩和性に優れる半田が好ましい。また、バンプ４５の形成方法は、特に制限されないが、フラックスを利用して半田ボールを接続することにより形成することができる。
【００８６】
このようにして、図１（ｅ）に示すような、回路基板４と半導体チップ５とが接着フィルム１の硬化物１’で接着された半導体装置１０を得ることができる。半導体装置１０は、上述したような樹脂組成物１の硬化物１’で接着されているので電気的接続信頼性に優れている。
【００８７】
《多層回路基板の製造方法および多層回路基板》
次に、本発明の樹脂組成物を用いた多層回路基板の製造方法および多層回路基板について説明する。
図２は、多層回路基板の製造方法の一例を示す断面図である。
【００８８】
まず、基材６１、配線回路６２、絶縁部６３、パッド部６４を有する回路基板６（回路部材）を用意する（図２（ａ））。
【００８９】
一方、基材７１、配線回路７２、絶縁部７３、半田バンプ７５、パッド部７４を有する回路基板７（他の回路部材）を用意し、回路基板７全面を覆うように、樹脂組成物１を上記と同様にして付与した後（図２（ｂ））、上記回路基板６のパッド部６４と、回路基板７の半田バンプ７５とを位置合わせしながら、回路基板６と回路基板７とを上記と同様の条件にて仮圧着する（図２（ｃ））。
【００９０】
次に、上述した半田接合の条件と同様の条件で、半田バンプ７５を溶融して各パッド部６４と半田接合する半田接合部７１１を形成する（図２（ｄ））。
【００９１】
その後、上述した樹脂組成物１の硬化条件と同様の条件で、樹脂組成物１を硬化させ、図２（ｅ）に示すような、回路基板６、回路基板７とが樹脂組成物１の硬化物１’で接着された多層回路基板１００を得ることができる。多層回路基板１００は、上述したような樹脂組成物１の硬化物１’で接着されているので電気的接続信頼性に優れている。
【００９２】
本実施形態では、回路基板を２層積層する実施形態について記載したが、積層する基板の数は３層以上でも構わない。
【００９３】
また、上記同様の方法により、半導体チップと半導体チップとを樹脂組成物１の硬化物１’で接着されている電子部品を得ることができる。
【００９４】
以上、本発明について、好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００９５】
例えば、半導体装置、多層回路基板、電子部品の製造方法は、上記方法に限定されない。
【実施例】
【００９６】
以下、本発明を実施例および比較例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００９７】
［１］樹脂組成物の製造
各実施例および各比較例の樹脂組成物を、それぞれ、以下のようにして製造した。
（実施例１）
エポキシ樹脂として脂環式エポキシ樹脂（商品名：ＥＨＰＥ３１５０、株式会社ダイセル社製、エポキシ当量１８５）１００重量部、溶剤としてエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート（東京化成工業製、沸点１９２℃）５０重量部、という配合量になるように事前に予備混合させた。この予備混合物に、硬化剤およびフラックス活性化合物としてゲンチジン酸（融点２０２℃）２５重量部、カップリング剤として第２級アミン系シランカップリング剤（Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、商品名：ＫＢＭ−５７３、信越化学工業社製）１．５重量部、硬化促進剤として２−フェニル−４−メチルイミダゾール（商品名：２Ｐ４ＭＺ、四国化成工業社製）０．２重量部、フィラー（無機充填材）としてシリカ(商品名：ＳＥ２１００、株式会社アドマテックス製、平均粒径０．３μｍ）５５重量部を秤量して加え、３本ロールにて分散混練し、真空下脱泡処理をして樹脂組成物を得た。
なお、エポキシ樹脂の２０℃における屈折率は、１．５１であった。
【００９８】
（実施例２）
エポキシ樹脂としてオルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（商品名：エポトートＹＤＣＮ−８００−６２、新日鐵化学社製、エポキシ当量２００）１００重量部、溶剤としてエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート（東京化成工業製、沸点１９２℃）５０重量部、という配合量になるように事前に予備混合させた。この予備混合物に、硬化剤およびフラックス活性化合物としてゲンチジン酸（融点２０２℃）２０重量部、カップリング剤として第２級アミン系シランカップリング剤（Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、商品名：ＫＢＭ−５７３、信越化学工業社製）１．５重量部、硬化促進剤として２−フェニル−４−メチルイミダゾール（商品名：２Ｐ４ＭＺ、四国化成工業社製）０．２重量部、フィラーとしてシリカ(商品名：ＳＥ２１００、株式会社アドマテックス製、平均粒径０．３μｍ）５５重量部を秤量して加え、３本ロールにて分散混練し、真空下脱泡処理をして樹脂組成物を得た。
なお、エポキシ樹脂の２０℃における屈折率は、１．５６であった。
【００９９】
（比較例）
エポキシ樹脂としてビフェニル型エポキシ樹脂（商品名：ＮＣ３０００、日本化薬社製、エポキシ当量２７０）１００重量部、溶剤としてエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート（東京化成工業製、沸点１９２℃）５０重量部、という配合量になるように事前に予備混合させた。この予備混合物に、硬化剤およびフラックス活性化合物としてゲンチジン酸（融点２０２℃）２０重量部、カップリング剤として第２級アミン系シランカップリング剤（Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、商品名：ＫＢＭ−５７３、信越化学工業社製）１．５重量部、硬化促進剤として２−フェニル−４−メチルイミダゾール（商品名：２Ｐ４ＭＺ、四国化成工業社製）０．２重量部、フィラーとしてシリカ（商品名：ＳＥ２１００、株式会社アドマテックス製、平均粒径０．３μｍ）５５重量部を秤量して加え、３本ロールにて分散混練し、真空下脱泡処理をして樹脂組成物を得た。
なお、エポキシ樹脂の２０℃における屈折率は、１．５７であった。
【０１００】
各実施例および比較例の樹脂組成物の組成を表１に示した。また、樹脂組成物を用いて膜厚１００μｍで形成した塗膜に含まれる樹脂組成物成分の硬化反応率が４０％以下の状態における当該塗膜の可視光の透過率を合わせて示した。
【０１０１】
【表１】
2014047247.tif 000002
【０１０２】
［２］加熱前後のフラックス活性の評価
［２．１］加熱前のフラックス活性の評価
上記各実施例および比較例の樹脂組成物を、Ｃｕ板小片（平井精密工業社製）におよそ５０℃で貼り付けた。接着フィルムの上にφ５００μｍの半田ボール（Ｓｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ、千住金属工業社製）を５つ載せ、圧着装置（筑波メカニクス社製）を用い、５０Ｎ、８０℃で７秒圧着した。その後Ｃｕ板小片を２３０度のホットプレートの上に１０秒のせた。顕微鏡を用い、半田ボールの高さＸを計測した。半田濡れ広がり率＝（０．５−Ｘ／０．５）×１００として値を算出し、以下の判断基準に従い評価した。
【０１０３】
◎  ：半田濡れ広がり率が６０％以上である。
○  ：半田濡れ広がり率が４０％以上６０％未満である。
△  ：半田濡れ広がり率が２０％以上４０％未満である。
×  ：半田濡れ広がり率が２０％よりも小さい。
【０１０４】
［２．２］加熱後のフラックス活性の評価
上記各実施例および比較例の接着フィルムをオーブン（ＥＳＰＥＣ  ＤＥＳＫ−ＴＯＰ  ＴＹＰＥ  ＨＩ−ＴＥＭＰ  ＣＨＡＭＢＥＲ  ＳＴ−１２０）を用いて指定の温度、時間の熱処理を行った。その後、上記と同様にしてサンプルの作成を行い、半田濡れ広がり率を算出し、上記と同様にして評価した。
この結果を、表１に示した。
【０１０５】
［３］視認性の評価
厚さ１ｍｍのガラススライドに、厚さ１００μｍに、上記各実施例および比較例で得られた樹脂組成物を塗布し、Ｂステージ状態にさせたものを、文字印刷した紙の上へ静置し、文字が読み取れるか判断した。
【０１０６】
○：よく読み取れる
△：文字の判別が難しい
×：見えない
【０１０７】
［４］半導体装置の製造
複数の配線回路とパッド部とを有する回路基板（サイズ２０ｍｍ×２０ｍｍ、配線回路の平均厚さ１２μｍ、隣接する配線回路の間隔５０μｍ）を用意した。
【０１０８】
次に、配線回路を覆うように、回路基板に得られた樹脂組成物をスピンコートし、平均厚さが８０μｍの樹脂組成物の層を形成した。
【０１０９】
次に、半田バンプを有する半導体チップ（サイズ１０ｍｍ×１０ｍｍ、厚さ０．３ｍｍ）を用意し、上記回路基板のパッド部と、半田バンプとを目視にて位置あわせを行い、回路基板に半導体チップを１００℃、３０秒間で仮圧着した。
【０１１０】
次に、２３５℃、３０秒間加熱して、半田バンプを溶融させて半田接続を行った。
そして、１８０℃、６０分間加熱して、接着フィルムを硬化させて、半導体チップと、回路基板とが樹脂組成物の硬化物で接着された半導体装置を得た。
【０１１１】
［５］接続信頼性
各実施例および比較例の樹脂組成物を用いて得られた半導体装置それぞれ２０個ずつ（各貼り付け温度毎）について、−５５℃の条件下に３０分、１２５℃の条件下に３０分ずつ交互に晒すことを１サイクルとする、温度サイクル試験を１００サイクル行い、試験後の半導体装置について、半導体チップと回路基板の接続抵抗値をデジタルマルチメーターで測定し、接続信頼性を評価した。各符号は、以下の通りである。
【０１１２】
○  ：２０個すべての半導体装置の接続抵抗値が１０Ω以下であった。
×  ：１個以上の半導体装置の接続抵抗値が１０Ω以上であった。
この結果を、表１に合わせて示した。
【０１１３】
表１から明らかなように、本発明に係る樹脂組成物は、加熱によってフラックス機能が損なわれず、良好なフラックス活性を示すものであった。また、本発明に係る樹脂組成物を用いて製造された半導体装置は接続信頼性が特に高いものであった。これに対して、比較例では、満足行く結果が得られなかった。
【符号の説明】
【０１１４】
１                樹脂組成物
１’              硬化物
４                回路基板
４１              基材
４２              配線回路
４３              絶縁部
４４              パッド部
４５              バンプ
５                半導体チップ
５１              半田バンプ
５１１            半田接続部
６                回路基板
６１              基材
６２              配線回路
６３              絶縁部
６４              パッド部
７                回路基板
７１              基材
７２              配線回路
７３              絶縁部
７４              パッド部
７５              半田バンプ
７１１            半田接合部
１０              半導体装置
１００            多層回路基板
【図１】
2014047247.tif 000003
【図２】
2014047247.tif 000004