(57)【要約】  本発明の半田の接続方法は、半田バンプを有する第１電子部品と、突起電極を有する第２電子部品とを、フラックス機能を有する接着剤層を介して前記第１半田バンプと前記突起電極とが電気的に接続する半田の接続方法であって、第１電子部品の一方の面から第１半田バンプの高さをＡ〔μｍ〕とし、第２電子部品の一方の面から突起電極の高さをＢ〔μｍ〕とし、接着剤層の厚さをＣ〔μｍ〕としたときＡ＋Ｂ＞Ｃであり、第１電子部品に、接着剤層を配置する工程と、第１半田バンプの高さＡ〔μｍ〕と、突起電極の高さＢ〔μｍ〕との和が、接着剤層の厚さＣ〔μｍ〕とほぼ同じとなるように、第１半田バンプ等を変形させると共に、第１半田バンプと突起電極とを接触させる接触工程と、を有する。
2009107357.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半田バンプを有する第１電子部品と突起電極を有する第２電子部品とを電気的に接続する半田の接続方法であって、
前記第１電子部品に設けられた前記半田バンプの形成面及び前記第２電子部品に設けられた前記突起電極の形成面のいずれか一方の面と同一の面に接着剤層を形成する工程と、
前記半田バンプと前記突起電極とを対向させて、前記第１電子部品と前記第２電子部品とを位置合わせする工程と、
互いに対向している前記半田バンプおよび前記突起電極を接触させた状態で、前記半田バンプおよび前記突起電極を、加熱および加圧して、圧縮変形させる工程と、
を含み、
圧縮変形前の前記半田バンプの高さをＡ〔μｍ〕とし、圧縮変形前の前記突起電極の高さをＢ〔μｍ〕とし、前記接着剤層の厚さをＣ〔μｍ〕としたとき、前記接着剤層を形成する前記工程において、Ａ＋Ｂ＞Ｃを満たすように前記接着剤層を形成し、
圧縮変形後の前記半田バンプの高さをＤ〔μｍ〕とし、圧縮変形後の前記突起電極の高さをＥ〔μｍ〕としたとき、前記半田バンプおよび前記突起電極を圧縮変形させる前記工程において、Ｄ＋ＥがＣとほぼ同じになるように、前記半田バンプと前記突起電極とを変形させること、
を特徴とする半田の接続方法。
【請求項２】
前記半田バンプおよび前記突起電極を圧縮変形させる前記工程において、０．９×Ｃ≦Ｄ＋Ｅ≦１．１×Ｃを満たすように前記半田バンプと前記突起電極とを変形させる、請求項１に記載の半田の接続方法。
【請求項３】
前記半田バンプおよび前記突起電極を圧縮変形させる前記工程の後に、前記接着剤層を硬化させる工程をさらに含む、請求項１に記載の半田の接続方法。
【請求項４】
前記接着剤層は、熱硬化性樹脂を含む樹脂組成物であり、
前記第１電子部品と前記第２電子部品とを位置合わせする前記工程の前に、前記接着剤層をプリキュアする工程を含む、請求項２に記載の半田の接続方法。
【請求項５】
前記接着剤層は、熱硬化性樹脂を含む樹脂組成物であり、
前記半田バンプおよび前記突起電極を圧縮変形させる前記工程の後に、前記半田バンプと前記突起電極とを溶融して接合する工程と、
前記半田バンプと前記突起電極とを接合する前記工程の後に、前記接着剤層をポストキュアする工程と、
を含む、請求項２に記載の半田の接続方法。
【請求項６】
前記半田バンプおよび前記突起電極を圧縮変形させる前記工程において、前記半田バンプおよび前記突起電極を前記半田バンプの溶融温度未満で加熱する、請求項２に記載の半田の接続方法。
【請求項７】
周波数１．０Ｈｚで測定したときの前記接着剤層の粘度は、２５℃から１０℃／分の昇温速度で溶融するまで昇温するとき温度の上昇とともに低下し、最低溶融粘度に到達した後温度の上昇とともに上昇し、
前記最低溶融粘度が１０〜１０，０００Ｐａ・ｓである、請求項１に記載の半田の接続方法。
【請求項８】
周波数１．０Ｈｚで測定したときの前記接着剤層の粘度は、２５℃から１０℃／分の昇温速度で溶融するまで昇温するとき温度の上昇とともに低下し、最低溶融粘度に到達した後温度の上昇とともに上昇し、前記最低溶融粘度が１０〜１０，０００Ｐａ・ｓである、請求項２に記載の半田の接続方法。
【請求項９】
周波数１．０Ｈｚで測定したときの前記接着剤層の粘度は、２５℃から１０℃／分の昇温速度で溶融するまで昇温するとき温度の上昇とともに低下し、最低溶融粘度に到達した後温度の上昇とともに上昇し、前記最低溶融粘度が１０〜１０，０００Ｐａ・ｓである、請求項５に記載の半田の接続方法。
【請求項１０】
α＝（Ｄ＋Ｅ）／（Ａ＋Ｂ）としたとき、αが０．３〜０．９である請求項２に記載の半田の接続方法。
【請求項１１】
前記接着剤層が、熱硬化性樹脂とフラックス活性を有する化合物とを含む樹脂組成物で構成されている、請求項２に記載の半田の接続方法。
【請求項１２】
前記樹脂組成物がさらに硬化剤を含み、実質的に酸無水物を含まない、請求項１１に記載の半田の接続方法。
【請求項１３】
前記熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂であり、
前記フラックス活性を有する化合物が脂肪族カルボン酸または芳香族カルボン酸であり、
前記硬化剤がフェノール樹脂である、請求項１２に記載の半田の接続方法。
【請求項１４】
前記脂肪族カルボン酸がアジピン酸であり、
前記芳香族カルボン酸が３，５−ジヒドロキシ−２−ナフトエ酸である、請求項１３に記載の半田の接続方法。
【請求項１５】
前記接着剤層が、フラックス活性を有する化合物と硬化剤とをさらに含み、
前記熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂であり、
前記フラックス活性を有する化合物が脂肪族カルボン酸または芳香族カルボン酸であり、
前記硬化剤がフェノール樹脂である、請求項５に記載の半田の接続方法。
【請求項１６】
前記接着剤層が、熱硬化性樹脂とフラックス活性を有する化合物と硬化剤とを含み、
前記熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂であり、
前記フラックス活性を有する化合物が脂肪族カルボン酸または芳香族カルボン酸であり、
前記硬化剤がフェノール樹脂である、請求項６に記載の半田の接続方法。
【請求項１７】
請求項１乃至１６いずれかに記載の半田の接続方法で接続された半田接続部を有する電子機器。
【請求項１８】
請求項１乃至１６いずれかに記載の半田の接続方法を用いた電子機器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半田の接続方法、電子機器およびその製造方法に関する。
【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、半導体パッケージ等の電子部品の高密度集積化、高密度実装化が進んでおり、これら電子部品の小型化、多ピン化が進んでいる。これら電子部品の電気的な接続を得るためには、半田接合を用いており、たとえば半導体チップ同士の導通接合部、フリップチップが搭載したパッケージのような半導体チップ−回路基板間の導通接合部、回路基板−回路基板間の導通接合部といったものに用いている。さらに電子部品の薄化、小型化、狭ピッチ接合の要求に伴い、半田接合部には毛細管現象を利用したアンダーフィル材を充填し接合部を補強して接合部分の信頼性を確保している。【０００３】
半田接合によって生じたギャップをアンダーフィル材のような樹脂で補強する場合、その充填するギャップが形成する空間の容積以上の樹脂量を用いると、不必要な場所へ樹脂がはみ出してしまい、例えば装置を汚染したり、はみ出した樹脂により他の部品を搭載するための端子の面積が制限されたりする場合がある。
更に、毛細管現象を利用したアンダーフィル材は、アンダーフィル材の充填工程に工数がかかりコストアップの原因ともなっている。そこで、半導体素子を基板に接続する際に予めフラックスを混合したアンダーフィル材を滴下、その後半田接続と同時にアンダーフィル材を硬化させる処方が提案されている。このアセンブリ方法は、アンダーフィル材の充填工程を省き大幅なコストダウンに有効である。【０００４】
たとえば、特許文献１には、電子部品を基板に相互接続する方法について記載されている。この方法では、電子部品に形成された半田バンプと基板に形成された金属パターンとの間に接着材料を介在させて、半田バンプと金属パターンとを接続する。具体的には、まず、接着材料をコーティングされた金属パターンと半田バンプとが対向するように、電子部品と基板とを位置合わせをする。ついで、真空プレスにより、半田バンプを金属パターンに接近、接触させた後、半田バンプが変形するまで押しつぶして圧着する。この過程で、半田バンプと金属パターンとの接触点から接着材料が排除される。その後、リフローすることで、半田バンプと金属パターンとが接合し、接着剤が硬化することで、電子部品と基板とが接続する。
【特許文献１】特開平０４−２８０４４３号公報
【発明の開示】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、金属化パターンを被覆した接着材料が半田バンプと金属化パターンとの間に挟まり電気的に接続不良が生じることが問題となった。
【０００６】
本発明の目的は、フラックス機能を有する接着剤層を介して半田を接続する方法において、信頼性に優れた半田接続方法を提供することにある。
また、本発明の目的は、信頼性に優れた電子機器を提供することにある。
【０００７】
本発明によれば、半田バンプを有する第１電子部品と突起電極を有する第２電子部品とを電気的に接続する半田の接続方法であって、第１電子部品に設けられた半田バンプの形成面及び第２電子部品に設けられた突起電極の形成面のいずれか一方の面と同一の面に接着剤層を形成する工程と、半田バンプと突起電極とを対向させて、第１電子部品と第２電子部品とを位置合わせする工程と、互いに対向している半田バンプおよび突起電極を接触させた状態で、半田バンプおよび突起電極を、加熱および加圧して、圧縮変形させる工程と、を含み、圧縮変形前の半田バンプの高さをＡ〔μｍ〕とし、圧縮変形前の突起電極の高さをＢ〔μｍ〕とし、接着剤層の厚さをＣ〔μｍ〕としたとき、接着剤層を形成する上記工程において、Ａ＋Ｂ＞Ｃを満たすように接着剤層を形成し、圧縮変形後の半田バンプの高さをＤ〔μｍ〕とし、圧縮変形後の突起電極の高さをＥ〔μｍ〕としたとき、半田バンプおよび突起電極を圧縮変形させる上記工程において、Ｄ＋ＥがＣとほぼ同じになるように、半田バンプと突起電極とを変形させることを特徴とする半田の接続方法が提供される。
【０００８】
また、本発明によれば、上記の半田の接続方法で接続された半田接続部を有する電子機器が提供される。
【０００９】
さらに、本発明によれば、上記の半田の接続方法を用いた電子機器の製造方法が提供される。
【００１０】
本発明によれば、接着剤層を介在させて半田バンプと突起電極とを接触させた後、さらに圧着変形させることで、両者の凸状の形態を利用して、半田バンプと突起電極との接触点から、効率よく接着剤層を排除することができる。また、圧縮変形前の半田バンプの高さをＡ〔μｍ〕とし、圧縮変形前の突起電極の高さをＢ〔μｍ〕とし、接着剤層の厚さをＣ〔μｍ〕としたとき、Ａ＋Ｂ＞Ｃを満たすように接着剤層を形成し、圧縮変形後の半田バンプの高さをＤ〔μｍ〕とし、圧縮変形後の突起電極の高さをＥ〔μｍ〕としたとき、Ｄ＋ＥがＣとほぼ同じになるように、半田バンプと突起電極とを圧縮変形させる。これにより、突起電極と半田バンプとの上記接触点において、接着剤層を残さず排除することができる。したがって、半田接続部において、良好な電気接続を得ることができる。
【００１１】
本発明によれば、フラックス機能を有する接着剤層を介して半田を接続する方法において、信頼性に優れた半田接続方法を提供することができる。
また、本発明によれば、信頼性に優れた電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。【００１３】
【図１】本実施形態の半田の接続方法を説明するフローチャートである。
【図２】本発明の１実施形態の半田の接続方法を説明する断面図である。
【図３】本発明の１実施形態における、図１のＳ１０１を示す断面図である。
【図４】本発明の１実施形態における、図１のＳ１０２を示す断面図である。
【図５】本発明の１実施形態における、図１のＳ１０４を示す断面図である。
【図６】本発明の１実施形態における、図１のＳ１０５を示す断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。【００１５】
本発明の半田の接続方法は、半田バンプ１３を有する第１電子部品１と突起電極２３を有する第２電子部品２とを電気的に接続する半田の接続方法である。図１は、本実施形態の半田の接続方法を説明するフローチャートである。また、図２〜図６は、本発明の半田の接続方法のうち、第１電子部品１に設けられた半田バンプ１３の形成面と同一の面に接着剤層３を形成する１実施形態における半田の接続方法を説明する断面図である。本実施形態は、第１電子部品１に設けられた半田バンプ１３の形成面に接着剤層３を形成する工程（Ｓ１０１、図３）と、半田バンプ１３と突起電極２３とを対向させて、接着剤層３が形成された第１電子部品１と第２電子部品２とを位置合わせする工程（Ｓ１０２、図４）と、互いに対向している半田バンプ１３および突起電極２３を接触させた状態で、半田バンプ１３および突起電極２３を、加熱および加圧して圧縮変形させる工程と（Ｓ１０３、図５）、を含む。図３で示すように、圧縮変形前の半田バンプ１３の高さをＡ〔μｍ〕とし、圧縮変形前の突起電極２３の高さをＢ〔μｍ〕とし、接着剤層３の厚さをＣ〔μｍ〕としたとき、接着剤層３を形成する工程（Ｓ１０１）において、Ａ＋Ｂ＞Ｃを満たすように接着剤層３を形成する。図５で示すように、圧縮変形後の半田バンプ１３の高さをＤ〔μｍ〕とし、圧縮変形後の突起電極２３の高さをＥ〔μｍ〕としたとき、半田バンプ１３および突起電極２３を加熱および加圧して圧縮変形させる工程（Ｓ１０３）において、Ｄ＋ＥがＣとほぼ同じになるように、半田バンプ１３と突起電極２３とを変形させる。【００１６】
以下、本実施形態について具体的に説明する。本実施形態において、接着剤層３は、熱硬化性樹脂とフラックス活性を有する化合物とを含む樹脂組成物で構成されている。接着剤層３を構成する樹脂組成物について、詳細は後述する。【００１７】
本実施形態において、半田バンプ１３は、半田合金からなる。例えば、錫／銀（Ａｇ）系半田等のような鉛フリー半田を用いる。【００１８】
Ｓ１０２の前に、必要により、接着剤層３を構成する樹脂組成物の熱硬化性樹脂をプリキュアするように加熱処理することもできる。プリキュアとは、最終ガラス転移温度より低い温度でキュアすることをいい、プリキュアされることで接着剤層３を構成する樹脂組成物の熱硬化性樹脂の硬化を一部促進させることで、接着剤層３の最低溶融粘度を調整することができる。
Ｓ１０２で、半田バンプ１３と突起電極２３とを対向させて、接着剤層３が形成された第１電子部品１と第２電子部品２とを位置合わせしたのち、Ｓ１０３で、プレス等の加熱・加圧手段に設置し、互いに対向している半田バンプ１３および突起電極２３を接触させた状態で、半田バンプ１３および突起電極２３を、加熱および加圧して圧縮変形させる。Ｓ１０３では、加圧と同時又はそれより前に加熱を行って、接着剤層３の粘度を調整するため、プレス等の加熱・加圧手段は、予め所定温度に設定しておいても、第１電子部品１と第２電子部品２を設置した後に、加熱、昇温してもよい。プレス等の加熱・加圧手段を予め所定温度に設定した場合には、第１電子部品１および第２電子部品２は、いずれもその熱容量が小さいものであるため、加熱・加圧手段に設置された段階で、第１電子部品１および第２電子部品２は直ぐに昇温し、数秒で所定温度に達する。第１電子部品１と第２電子部品２を加熱・加圧手段に設置した後に、加熱、昇温する場合には、加熱・加圧手段の温度上昇に追随して、第１電子部品１および第２電子部品２も温度上昇することとなる。第１電子部品１に設けられた半田バンプ１３の形成面に接着剤層３を形成した本実施形態においては、少なくとも第１電子部品１が加熱されることが好ましい。【００１９】
Ｓ１０３において、半田バンプ１３と突起電極２３間の接着剤層３を排除し易くする観点からは、周波数１．０Ｈｚで測定したときの接着剤層３の粘度が、２５℃から１０℃／分の昇温速度で溶融するまで昇温するとき、粘度が温度の上昇とともに低下し、最低溶融粘度に到達した後温度の上昇とともに上昇するものであって、最低溶融粘度が１０〜１００００Ｐａ・ｓである接着剤層３を用いることが好ましい。【００２０】
Ｓ１０３において、「Ｄ＋ＥがＣとほぼ同じ」とは、接着剤層３がはみ出すことなく、かつ、隙間なく第１電子部品１と第２電子部品２との間に挟まれている状態をいう。具体的には、ＤとＥとの和がＣの０．９〜１．１倍であることをいう。【００２１】
また、Ｓ１０３において、半田バンプ１３及び突起電極２３の圧縮変形率α（押しつぶし量）は、α＝（Ｄ＋Ｅ）／（Ａ＋Ｂ）で表すことができる。αは、好ましくは、０．３〜０．９であり、より好ましくは、０．５〜０．７である。【００２２】
Ｓ１０３において、半田バンプ１３および突起電極２３は、半田バンプ１３の溶融温度未満で加熱するとより好ましい。具体的には、半田の溶融温度、すなわち、半田の融点未満で加熱すると好ましい。【００２３】
Ｓ１０３の後、半田バンプ１３と突起電極２３とを溶融して接合（Ｓ１０４、図６）することにより、半田バンプ１３と突起電極２３とが接合して、半田接続部が形成される。
その後、さらに接着剤層３をポストキュアする（Ｓ１０５）。ポストキュアとは、接着剤層３を構成する樹脂組成物中の熱硬化性樹脂の硬化反応を完全に進行させることをいう。これにより、接着剤層３が硬化して第１電子部品１と第２電子部品２との間に絶縁層が形成される。【００２４】
さらに、半田の接続方法について、詳細に説明する。【００２５】
まず、図２に示すように、第１電子部品１として第１基板１と、第２電子部品２として第２基板２とを用意する（図２）。【００２６】
第１基板１は、コア基板１１と、コア基板１１の一方の面側（図２中の下側）に設けられた端子１２と、端子１２を覆うように設けられた半田バンプ１３と、コア基板１１の一方の面側を覆うソルダーレジスト１４ａと、コア基板１１の他方の面側（図２中の上側）に設けられた回路配線１５と、回路配線１５およびコア基板１１の他方の面側を覆うように設けられたソルダーレジスト１４ｂとで構成されている。【００２７】
第２基板２は、コア基板２１と、コア基板２１の一方の面側（図２中の上側）に設けられた端子２２と、端子２２を覆うように設けられた突起電極２３と、コア基板２１の一方の面側を覆うソルダーレジスト２４ａと、コア基板２１の他方の面側（図２中の下側）に設けられた回路配線２５と、回路配線２５およびコア基板２１の他方の面側を覆うように設けられたソルダーレジスト２４ｂとで構成されている。【００２８】
突起電極２３として使用できる材質としては、半田、銅、金、銀、アルミ、ニッケルなどがあり、好ましくは、半田バンプ１３と金属間化合物を生成する銅、ニッケルであり、さらに好ましくは、半田バンプ１３内に突起電極が溶融し一体化する半田、金である。さらに、前述の材質を１種類だけでなく、複数を組み合わせて形成して使用できる。たとえば、銅の突起の先端部にのみ半田を形成することで、より接続信頼性が高い半田接続部を形成できる。また、突起電極２３の材質としては、半田バンプ１３と同様の半田合金であってもよい。前記突起電極２３の形状としては、半球形状、円柱形状、金ワイヤバンプのような凸形状を用いることができる。【００２９】
次に、第１基板１の半田バンプ１３が設けられている側にフラックス機能を有する接着剤層３をラミネートして、フラックス機能を有する接着剤層３を配置する（図３）。この際、半田バンプ１３の高さＡ［μｍ］を、第１基板１の一方の面（図３中の第１基板１の下側のソルダーレジスト１４ａの下面１４１）からとし、突起電極２３の高さＢ［μｍ］を、第２基板２の一方の面（図３中の第２基板２の上側のソルダーレジスト２４ａの上面２４１）からとし、フラックス機能を有する接着剤層３の厚さをＣ〔μｍ〕としたとき、Ａ＋Ｂ＞Ｃである。【００３０】
したがって、加熱・加圧圧着をして、半田バンプ１３を突起電極２３へ接触し、半田バンプ１３と突起電極２３との間に介在する接着剤層３を排除しながら押しつぶすことで、フラックス機能を有する接着剤層３よりも半田バンプ１３の先端部１３１が露出し易くなっている。これにより、半田接続の際にフラックス機能を有する接着剤層３が半田バンプ１３と突起電極２３との間に挟まる（樹脂噛み）のを防止することができる。【００３１】
より具体的には、第１基板１の一方の面（第１基板１の下側のソルダーレジスト１４ａの下面１４１）からの半田バンプ１３の高さＡ［μｍ］および第２基板の一方の面（第２基板の上側のソルダーレジスト２４ａの上面２４１）からの突起電極２３の高さＢ［μｍ］と、フラックス機能を有する接着剤層３の厚さＣ〔μｍ〕との関係が、１０≦Ａ＋Ｂ−Ｃ≦１００となることが好ましく、特に２０≦Ａ＋Ｂ−Ｃ≦３５となることが好ましい。ＡとＢとＣとが前記範囲内にあると、樹脂噛みを低減することができることに加え、加圧による樹脂のはみ出し量を低減し、さらに半田バンプの変形による半田バンプ幅の広がりを抑制することができる。【００３２】
具体的に、第１基板１の一方の面１４１からの半田バンプ１３の高さＡ［μｍ］と第２基板２の一方の面２４１からの突起電極２３の高さＢ［μｍ］の和は、特に限定されないが、２０〜４００μｍであることが好ましく、特に５０〜６５μｍであることが好ましい。高さの和が前記範囲内であると、部品内に多数の接続用端子が形成され、半田形成時の高さばらつきがある程度大きくなっても、接着剤層の厚みまで加圧して、半田バンプ同士が接触しやすくなるため、良好な半田接続部を得る歩留まりを高めることができる。【００３３】
また、フラックス機能を有する接着剤層３の厚さＣ［μｍ］は、特に限定されないが、１０〜３９０μｍであることが好ましく、特に３０〜３５μｍが好ましい。厚さが前記範囲内であると、接続信頼性と、接着剤層中へのボイドの発生の低減効果とのバランスに優れる。【００３４】
このフラックス機能を有する接着剤層３は、例えば熱硬化性樹脂、フラックス活性を有する化合物を含む樹脂組成物で構成されている。【００３５】
前記熱硬化性樹脂としては、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用いられる。中でも、硬化性と保存性、硬化物の耐熱性、耐湿性、耐薬品性に優れるエポキシ樹脂が好適に用いられる。【００３６】
前記エポキシ樹脂は、室温（２５℃）で固形のエポキシ樹脂と、室温で液状のエポキシ樹脂のいずれを用いてもよい。また、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とを併用しても良い。これにより、樹脂の溶融挙動の設計自由度をさらに高めることができる。【００３７】
前記室温で固形のエポキシ樹脂としては、特に限定されるものではなく、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を含んでもよい。【００３８】
また、前記室温で液状のエポキシ樹脂は、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂またはビスフェノールＦ型エポキシ樹脂とすることができる。また、これらを組み合わせて用いてもよい。【００３９】
前記熱硬化性樹脂の含有量は、特に限定されないが、前記樹脂組成物全体の２５〜７５重量％が好ましく、特に４５〜７０重量％が好ましい。含有量が前記範囲内であると、良好な硬化性が得られると共に、良好な溶融挙動の設計が可能となる。【００４０】
前記フラックス活性を有する化合物は、接続を阻害する半田バンプなどの電極端子表面の酸化膜を還元し、酸化膜を取り除く還元力を有する機能を有するものである。前記フラックス活性を有する化合物としては、例えば分子中にカルボキシル基および／またはフェノール性水酸基が少なくとも１つ以上存在する化合物をいい、液状であっても固体であってもよい。【００４１】
前記カルボキシル基を含有す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。フェノール性水酸基を有す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る。【００４２】
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。【００４３】
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。【００４４】
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る。【００４５】
前記脂肪族カルボン酸としては、下記式（１）で示される化合物が挙げられる。【００４６】
【化１】
2009107357.tif 000003
【００４７】
また、フラックス活性、接着時のアウトガス及び接着剤の硬化後の弾性率やガラス転移温度のバランスから、上記式（１）中のｎは、３以上１０以下が好ましい。この範囲にすることで、ボイドを発生させずに均一に接着剤を溶融させることができる。したがって、アウトガスの発生なく、接着剤層を硬化させることができる。また、ｎを３以上とすることにより、接着剤の硬化後の弾性率の増加を抑制し、被接着物との接着性を向上させることができる。また、ｎを１０以下とすることにより、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。【００４８】
上記式（１）で示される化合物として、たとえば、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のドデカン二酸（ＨＯＯＣ−（ＣＨ2）10−ＣＯＯＨ）が挙げられる。【００４９】
他の脂肪族カルボン酸としては、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。【００５０】
前記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、プレートニ酸、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。【００５１】
前記フェノール性水酸基を有するフラックス活性化合物としては、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。【００５２】
前記フラックス活性化合物は、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ため、１分子中にエポキシ樹脂に付加することができる少なくとも２個のフェノール性水酸基と、金属酸化膜にフラックス作用を示す芳香族に直接結合したカルボキシル基を一分子中に少なくとも１個有する化合物が好ましい。このような化合物としては、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る。
これらのフラックス活性化合物は、単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。【００５３】
前記フラックス活性を有する化合物の含有量は、特に限定されないが、フラックス活性を向上させる観点では、前記樹脂組成物全体の１重量％以上とすることが好ましく、特に５重量％以上とすることが好ましい。熱硬化樹脂と未反応のフラックス活性化合物が残留していると、マイグレーションの原因となる。したがって、熱硬化性樹脂と反応しないフラックス活性化合物が残らないようにするためには、フラックス活性化合物の含有量は、特に限定されないが、前記樹脂組成物全体の３０重量％以下とすることが好ましく、特に２５重量％以下とすることが好ましい。上記範囲内であると、銅箔表面の酸化膜を還元し強度の大きい良好な接合が得られる。【００５４】
前記樹脂組成物は、特に限定されないが、前記熱硬化性樹脂の硬化剤を含むことが好ましい。【００５５】
前記硬化剤としては、例えばフェノール類、アミン類、チオール類が挙げられる。熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂が用いられる場合、この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）が得られるという点で、フェノール類が好適に用いられる。酸無水物を含まない樹脂組成物は、吸湿しにくく、接着剤層の粘度上昇を防ぐことができる。したがって、良好に半田接続させることができるため好ましい。【００５６】
前記フェノール類としては、特に限定されるものではないが、接着剤の硬化後の物性を考えた場合、２官能以上が好ましい。たとえば、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るが、溶融粘度、エポキシ樹脂との反応性および硬化後の物性を考えた場合、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を好適に用いることができる。【００５７】
前記硬化剤としてフェノールノボラック類が用いられる場合、その含有量は特に限定されないが、樹脂を確実に硬化させる観点では、前記樹脂組成物全体の５重量％以上とすることが好ましく、特に１０重量％以上とすることが好ましい。エポキシ樹脂と未反応のフェノールノボラック類が残留していると、マイグレーションの原因となる。したがって、残渣として残らないようにするためには、前記樹脂組成物全体の３０重量％以下とすることが好ましく、特に２５重量％以下とすることが好ましい。【００５８】
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含有量は、エポキシ樹脂に対する当量比で規定してもよい。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、特に限定されないが、０．５以上、１．２以下が好ましく、特に０．６以上、１．１以下が好ましく、最も０．７以上、０．９８以下が好ましい。エポキシ樹脂に対するフェノールノボラック樹脂の当量比を前記下限値以上とすることで、硬化後の耐熱性、耐湿性を確保することができ、この当量比を前記上限値以下とすることで、硬化後のエポキシ樹脂と未反応の残留フェノールノボラック樹脂の量を低減することができ、耐マイグレーション性が良好となる。【００５９】
他の硬化剤としては、たとえば、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。イミダゾール化合物の融点が低すぎると、半田粉が電極表面へ移動する前に接着剤の樹脂が硬化してしまい接続が不安定になったり、接着剤の保存性が低下したりする場合がある。そのため、イミダゾールの融点は１５０℃以上が好ましい。融点が１５０℃以上のイミダゾール化合物として、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、たとえば接着剤の接着温度に応じて適宜設定することができる。【００６０】
前記硬化剤としてイミダゾール化合物が使用される場合、その含有量は特に限定されないが、前記樹脂組成物全体の５×１０−３重量％以上、１０重量％以下とすることが好ましく、特に１×１０−２重量％以上、５重量％以下とすることが好ましい。前記イミダゾール化合物の含有量を前記下限値以上とすることにより、熱硬化性樹脂の硬化触媒としての機能をさらに効果的に発揮させて、接着剤の硬化性を向上させることができる。また、イミダゾール化合物の含有量を前記上限値以下とすることにより、半田が溶融する温度において樹脂の溶融粘度が高すぎず、良好な半田接合構造が得られる。また、接着剤の保存性をさらに向上させることができる。
これらの硬化剤は、単独で用いてもよいし、２種類以上を組み合わせて用いても良い。【００６１】
前記樹脂組成物は、特に限定されないが、製膜性樹脂を含むことが好ましい。これにより、フィルムへの製膜性を向上することができる。
前記製膜性樹脂としては、例えばフェノキシ樹脂、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、アクリルゴム等を用いることができる。これらは、単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。【００６２】
前記製膜性樹脂として、フェノキシ樹脂が用いられる場合、その数平均分子量は、特に限定されないが、５，０００〜１５，０００であるフェノキシ樹脂が好ましい。このようなフェノキシ樹脂を用いることにより、硬化前の接着剤の流動性を抑制し、層間厚みを均一にすることができる。フェノキシ樹脂の骨格は、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などが挙げられるが、これらに限定されない。好ましくは、飽和吸水率が１％以下であるフェノキシ樹脂が、接合時や半田実装時の高温下においても発泡や剥離などの発生を抑えることができるため、好ましい。【００６３】
また、前記製膜性樹脂として、接着性や他の樹脂との相溶性を向上させる目的で、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ものを用いてもよく、このような樹脂として、例えば官能基を有するアクリルゴムを用いることができる。
前記製膜性樹脂として、（官能基を有する）アクリルゴムが用いられる場合、フィルム状の接着剤を作製する際の成膜安定性を向上させることができる。また、接着剤の弾性率を低下させ、被接着物と接着剤間の残留応力を低減することができるため、被接着物に対する密着性を向上させることができる。【００６４】
前記製膜性樹脂の含有量は、特に限定されないが、前記樹脂組成物全体の５重量％以上、４５重量％以下とすることが好ましい。製膜性樹脂が前記範囲内で配合される場合、成膜性の低下が抑制されるとともに、接着剤の硬化後の弾性率の増加が抑制されるため、被接着物との密着性をさらに向上させることができる。また、上記範囲内とすることにより、接着剤の溶融粘度の増加が抑制される。【００６５】
また、前記樹脂組成物は、特に限定されないが、シランカップリング剤を含むことが好ましい。これにより、接着剤の被接着物への密着性をさらに高めることができる。前記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挙げられる。これらは単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。【００６６】
シランカップリング剤の含有量は、特に限定されないが、前記樹脂組成物全体の１×１０−２〜５重量％が好ましく、特に０．１〜１重量％が好ましい。含有量が前記範囲内であると、密着性を向上する効果に特に優れる。【００６７】
前記樹脂組成物は、上記以外の成分を含んでいてもよい。たとえば、樹脂の相溶性、安定性、作業性等の各種特性向上のため、各種添加剤を適宜添加してもよい。【００６８】
このような樹脂組成物をトルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系有機溶剤、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系有機溶剤に溶解し、得られたワニスをポリエステルシートに塗布し、上記溶剤が揮発する温度で乾燥させて、接着剤シートを作製することで、ポリエステルシートに形成された接着剤層３を得る。【００６９】
次に、第１基板１の半田バンプ１３が設けられている側にフラックス機能を有する接着剤層３をラミネートして、ポリエステルシートを剥離することにより、フラックス機能を有する接着剤層３を得ることができる（Ｓ１０１、図３）。【００７０】
次に、第１基板１および第２基板２の少なくとも一方を加熱・加圧し、半田バンプ１３の高さＤ〔μｍ〕と、突起電極２３の高さＥ〔μｍ〕との和が、フラックス機能を有する接着剤層３の厚さＣ〔μｍ〕とほぼ同じとなるように、半田バンプ１３および突起電極２３を圧縮変形する（Ｓ１０３、図５）。【００７１】
ここで、圧縮変形前の半田バンプ１３の高さＡ〔μｍ〕、突起電極２３の高さＢ［μｍ］及びフラックス機能を有する接着剤層３の厚さＣ〔μｍ〕は、圧縮変形前はＡ＋Ｂ＞Ｃの関係を有していたが（図３）、これを上述したとおり、加熱・加圧することにより半田バンプ１３および突起電極２３を変形させ、それによって圧縮変形後の半田バンプ１３の高さＤ〔μｍ〕と圧縮変形後の突起電極２３の高さＥ〔μｍ〕との和が、フラックス機能を有する接着剤層３の厚さＣ〔μｍ〕とほぼ同じとなるようにする（図５）。これにより、半田バンプ１３と突起電極２３との間に、フラックス機能を有する接着剤層３が挟まって残存してしまう現象（樹脂噛み）を防止することができる。この樹脂噛みを防止できる理由は、前述したとおり、半田バンプ１３の先端部１３１を覆ったフラックス機能を有する接着剤層３を排除するように半田バンプ１３と、突起電極２３が変形するためである。【００７２】
この圧縮変形後の半田バンプ１３の高さＤと、圧縮変形後の突起電極２３の高さＥとの和を、フラックス機能を有する接着剤層３の厚さＣとほぼ同じとなるように変形させる前記加熱・加圧は、フラックス機能を有する接着剤層３を構成する樹脂組成物中の熱硬化性樹脂の硬化反応が実質的に進行しない条件で実施することが好ましい。具体的には、接着剤層３中の硬化性樹脂のガラス転移温度より低い温度とすることが好ましい。これにより、半田バンプ１３の先端部を覆ったフラックス機能を有する接着剤層３の排除が容易になる。【００７３】
より具体的な加熱条件は、特に限定されないが、８０〜１５０℃×５秒間〜５分間が好ましく、特に９０〜１２０℃×３０秒間〜２分間が好ましい。また、加圧条件も特に限定されないが、０．４〜１．０〔ＭＰａ〕が好ましく、特に０．６〜０．９〔ＭＰａ〕が好ましい。加熱・加圧条件が前記範囲内であると、特に半田バンプ近傍に生じるフラックス機能を有する接着剤層３の充填不良によるボイドの発生を低減する効果に優れる。さらに、フラックス機能を有する接着剤層３を、半田バンプ１３および突起電極２３との間から排除する効果に優れ、後述する半田接合工程で半田バンプ１３と突起電極２３とを樹脂噛みすることなく接合することが容易となる。【００７４】
次に、半田を溶融して半田バンプ１３と、突起電極２３とを接続する半田接続工程を有する。これにより、半田バンプ１３と突起電極２３とを半田接続する（Ｓ１０４、図６）。【００７５】
具体的には、半田の種類にもよるが、例えばＳｎ−Ａｇの場合、２２０〜２６０℃×３０〜１２０秒間加熱して半田接続することが好ましく、特に２３０〜２４０℃×６０〜１００秒間加熱することが好ましい。【００７６】
また、この加熱は半田バンプ１３、突起電極２３が融解した後に、接着剤層３を構成する熱硬化性樹脂が硬化するように加熱することが好ましい。すなわち、加熱による接着剤層３を構成する熱硬化性樹脂が硬化する前に、半田バンプの半田が融解していることが好ましい。熱硬化性樹脂が半田の融解前に硬化してしまうと、半田接続部の形状が熱硬化性樹脂の硬化により固定されてしまい、好適な形状を得ることができない場合があるからである。
これに対して、上述したように半田バンプ１３、突起電極２３が融解した後に、接着剤層３を構成する熱硬化性樹脂が硬化するように加熱すると、半田バンプ１３と、突起電極２３とを圧着して変形させた際に、それぞれの半田バンプの先端部のみならず、周辺部（端部）も半田が溶融して安定した接続部形状を得ることができる。【００７７】
フラックス機能を有する接着剤３を常温（２５℃）から１０℃／分の昇温速度で溶融状態まで昇温したときに、初期は溶融粘度が減少し、最低溶融粘度に到達した後、さらに上昇するような特性を有する場合の前記最低溶融粘度は、特に限定されないが、１０〜１０，０００Ｐａ・ｓが好ましく、さらに好ましくは１００〜５，０００Ｐａ・ｓ、特に１，０００〜２，０００Ｐａ・ｓが好ましい。フラックス機能を有する接着剤層３の最低溶融粘度が前記範囲内であると、特に電子部品の吸湿や電子部品自体から発生する気体成分によって熱処理中に接着剤層に生成するボイドの低減、および、半田バンプ１３と突起電極２３間の接着剤層を排除する効果に優れる。最低溶融粘度が前記下限値未満であると、樹脂の流れにより半田バンプが端子間以外の場所の樹脂中に飛散してしまう場合がある。前記上限値を超えると、半田バンプ同士が一体化せずに半田バンプが圧接したままの形状が維持されてしまう場合がある。【００７８】
次に、加熱してフラックス機能を有する接着剤層３を硬化させる硬化工程を有する（Ｓ１０５）。これにより、接着剤層３は、適切な物性（例えば、耐熱性、耐湿性等）を確保することができる。前記硬化工程は、フラックス機能を有する接着剤層３を構成する熱硬化性樹脂が硬化する温度であれば特に限定されないが、具体的には１６０〜２００℃が好ましく、特に１７０〜１９０℃が好ましい。【００７９】
上述のような方法により、第１基板１の半田バンプ１３と、第２基板２の突起電極２３とをフラックス機能を有する接着剤層３を介して半田接続部５を形成することができる。このような方法を用いることで、従来で半田接合部には毛細管現象を利用したアンダーフィル材を充填し接合部を補強して接合部分を形成していたが、接続信頼性に優れる半田接合形状の形成と、樹脂による半田接合部分の補強を同時に行うことが出来るため、大幅な工程の短縮が可能となる。さらに、一層毎に形成していた多層基板の絶縁層を、一括して積層し、導体部を一括して形成することが可能となる。【００８０】
つづいて、本実施形態の作用効果について説明する。この方法によれば、接着剤層３を介在させて半田バンプ１３と突起電極２３とを接触させた後、さらに圧着変形させることで、両者の凸状の形態を利用して、半田バンプ１３と突起電極２３との接続部から、効率よく接着剤層３を排除することができる。また、圧縮変形前の半田バンプ１３の高さをＡ〔μｍ〕とし、圧縮変形前の突起電極２３の高さをＢ〔μｍ〕とし、接着剤層３の厚さをＣ〔μｍ〕としたとき、Ａ＋Ｂ＞Ｃを満たすように接着剤層３を形成し、圧縮変形後の半田バンプ１３の高さをＤ〔μｍ〕とし、圧縮変形後の突起電極２３の高さをＥ〔μｍ〕としたとき、Ｄ＋ＥがＣとほぼ同じになるように、半田バンプ１３と突起電極２３とを圧縮変形させる。これにより、突起電極２３と半田バンプ１３との上記接続部において、接着剤層３を残さず排除することができる。したがって、半田接続部において、良好な電気接続を得ることができる。さらに、フラックス機能を有する接着剤層３を用いることにより、半田バンプ１３の半田が溶融したときに、半田が突起電極に濡れ広がり、接合形状をより安定させることができる。【００８１】
従来、フラックスを混合したアンダーフィル材は、主剤に液状エポキシ、硬化剤として無水フタル酸系の酸無水物が広く用いられていた。その理由は、硬化剤の酸無水物自体にフラックス作用があり、更に必要に応じて酸無水物をエポキシとの当量以上に過剰に添加することによりフラックス性を強化できるためである。【００８２】
一方、本実施形態の方法において、硬化剤として、酸無水物ではなくフェノール樹脂を用いたところ、信頼性がさらに向上した。これは、無水フタル酸系のような酸無水物は吸湿性が高く、使用前および使用中の吸湿により粘度上昇を起こしやすいためであることがわかった。そこで、半田バンプ１３と突起電極２３とを圧着変形させる工程（Ｓ１０３）における接着剤層３の粘度を制御することで、半田バンプ１３及び突起電極２３の押しつぶしにより接着剤層３がより排除されやすくなることが考えられた。【００８３】
すなわち、本実施形態では、２５℃から１０℃／分の昇温速度で溶融するまで昇温するとき温度の上昇とともに粘度が低下し、最低溶融粘度に到達した後温度の上昇とともに粘度が上昇するという特性をもつ接着剤層３を用い、この最低溶融粘度を１０〜１０，０００Ｐａ・ｓとする。こうすることで、半田バンプ１３及び突起電極２３の圧着変形させる工程において、半田バンプ１３と突起電極２３との間に介在している接着剤層３を効果的に排除することができる。したがって、半田接続の際に接着剤層３が半田バンプ１３と突起電極２３との間に挟まる樹脂噛みを効果的に防止し、半田バンプ１３と突起電極２３との間に良好な電気接続を得ることができる。【００８４】
本実施形態の電子部品には、例えば半田バンプを有する有機基板、半田バンプを有するセラミックス基板、半田バンプを有する半導体素子等が挙げられる。【００８５】
本実施形態の半田接合方法を用いて電子機器の半田接合部を形成することができる。このような電子機器としては、例えば上述したような電子部品等が電気的に接続されてなる半導体装置等が挙げられる。【００８６】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。たとえば、実施形態では、第１電子部品１に設けられた半田バンプ１３の形成面と同一の面に接着剤層３を形成する方法を例に挙げて説明した。しかしながら、第２電子部品２に設けられた突起電極２３の形成面と同一の面に接着剤層３を形成してもよい。
【実施例】
【００８７】
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。【００８８】
（実施例１〜６および比較例１）
（接着テープの製造）
表１に示される各成分を、メチルエチルケトンに溶解して樹脂ワニスを得た。この樹脂ワニスをポリエステルシートに塗布し、８０℃で３分間乾燥させ、ついで、１２０℃で３分間乾燥させて、厚さＣμｍのフラックス機能を有する接着剤層（接着テープ）を得た。なお、表中の配合量は、配合成分の合計量に対する重量％である。【００８９】
（電子部品の製造）
・第１基板１（半田バンプ１３を有する第１電子部品１）および第２基板２（突起電極として半田バンプ２３を有する第２電子部品２）の作製
図２に示す第１電子部品１および第２電子部品２を以下のように作製した。１２μｍの銅箔が付いた両面銅張り積層板（住友ベークライト社製  ＥＬＣ−４７８５ＧＳ）をエッチングし、銅回路パターンを形成したのち、銅回路パターンを粗化処理して、ソルダーレジスト（太陽インキ製造社製  ＰＳＲ−ＡＵＳ７０３）１４ａ、ｂ、２４ａ、ｂを両面へ銅回路上１５μmの厚みで印刷形成し、露光・現像して、２００μｍの開口部を形成したのち、前記開口部の銅回路パターン上へ無電解ニッケル層を厚み３μｍ、無電解金めっき層を厚み０．０３μｍで形成し、さらに所望の高さになるように半田（Ｓｎ／３．５Ａｇ）ペーストを印刷形成し、リフローにより半田ペースト溶融させて、ソルダーレジスト１４ａから高さがＡμｍの半田バンプ１３が形成された第１基板１（半田バンプ付き基板）およびソルダーレジスト２４ａから高さがＢμｍの半田バンプ（突起電極）２３が形成された第２基板２（半田バンプ付き基板）を得た。なお、半田バンプ１３、２３の溶融温度は、２２１℃であった。【００９０】
・多層回路基板（電子部品）の作製
第１基板１の半田バンプ１３が形成された面に、厚さ３０μｍのフラックス機能付き接着剤層３を真空プレス（名機製作所製  ＭＶＬＰ‐５００）により、１２０℃、０．８ＭＰａ、３０秒間で貼着し、ポリエステルフィルムを剥離した。つぎに、第１基板１の半田バンプ１３と第２基板２の半田バンプ２３とが対向するように位置合わせし、真空プレスにより、半田バンプ１３、２３を接触させた状態で、半田バンプ１３、２３を、１２０℃、０．８ＭＰａ、３０秒間加熱および加圧して、圧縮変形させた。次いで、平板プレス（システム開発製  ＭＳＡ−２）により２４０℃、０．３ＭＰａ、１２０秒間プレスし、半田バンプ１３、２３同士を接合した。さらに、接着剤層３を硬化させるために１８０℃、６０分間の熱履歴を加え多層回路基板（電子部品）を得た。【００９１】
各実施例および比較例で得られたフラックス機能付き接着剤層３（フラックス機能付き接着フィルム）および電子部品について、以下の評価を行った。評価項目を内容と共に示す。得られた結果を、表１に示す。【００９２】
１．溶融粘度の測定
得られたフラックス機能付き接着層（接着テープ）を用いて、溶融粘度を測定した。具体的には、厚さ１００μｍの接着テープを、粘弾性測定装置（ジャスコインターナショナル社製）で昇温速度１０℃／ｍｉｎ、周波数１．０Ｈｚで、歪み一定−応力検知で測定し、雰囲気温度が３００℃まで測定した時に、溶融粘度が初期は減少し、最低溶融粘度に到達した後、さらに上昇した際の前記最低溶融粘度を調べた。【００９３】
なお、実施例２の接着テープについては、第１基板１の半田バンプ１３と第２基板２の半田バンプ２３とが対向するように位置合わせする前に、プリキュアとして１００℃で６０分間熱処理した。これにより、樹脂の硬化を一部促進させて最低溶融粘度を調整した。【００９４】
２．接続性
得られた多層回路基板（電子部品）の層間接続抵抗を、デジタルマルチメータにより２０ヶ所のバンプ接続部を測定した。測定は、多層回路基板作製後と−６５℃で１時間、１５０℃で１時間の温度サイクル１，０００サイクル後の両方を測定した。評価は、ｎ＝２０で行った。各符号は、以下の通りである。
◎：全てのバンプ接続部で導通が取れた多層回路基板が、２０個であった。
○：全てのバンプ接続部で導通が取れた多層回路基板が、１８個または１９個であった。
△：全てのバンプ接続部で導通が取れた多層回路基板が、１６個または１７個であった。
×：全てのバンプ接続部で導通が取れた多層回路基板が、１５個以下であった。【００９５】
３．接合部断面の評価
得られた多層回路基板を、エポキシ樹脂硬化物で包埋し、断面を研磨し、層間接続部分１０ヶ所をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）により観察した。各符号は、以下の通りである。
○：１０ヶ所とも安定した接続形状であった。
×：半田バンプ同士が一体化していないあるいは半田が樹脂中に流れた形状のバンプが１ヶ所以上存在した。【００９６】
４．加圧による接着剤層の広がり量の測定
多層回路基板を作製する際に、平板プレスでの圧着前後に超音波探傷機での透過法による映像を観察し、接着剤層の広がりを面積の増加率によって測定した。各符号は、以下の通りである。
◎：樹脂の広がり量が、５．０％以内であった。
○：樹脂の広がり量が、５．０％を超え、１０．０％以内であった。
△：樹脂の広がり量が、１０．０％を超え〜５０．０％以内であった。
×：樹脂の広がり量が、５０％を超えた。【００９７】
【表１】
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【００９８】
表１から明らかなように、実施例１〜実施例６は、接続性に優れていた。【００９９】
また、実施例１〜６は、半田の接合部断面形状が安定しており、信頼性に優れていることが示唆された。【０１００】
また、実施例１および３〜６は、樹脂の広がり量が少なく、電子部品等の汚染が低減されることが示された。【０１０１】
（実施例７）
上記説明した電子部品の製造方法にしたがって、ソルダーレジストから高さが４０μｍの半田バンプが形成された第１基板（半田バンプ付き基板）およびソルダーレジストから高さが４０μｍの半田バンプが形成された第２基板（半田バンプ付き基板）を得た。ついで、上記説明したように、実施例１の接着テープを用いて第１基板及び第２基板の半田バンプを互いに接合して多層回路基板（電子部品）を作製した。得られた多層回路基板について、上記説明した方法に従って、接続性、接合部断面、及び加圧による接着剤層の広がり量について評価した。【０１０２】
実施例７では、圧縮変形前の［半田バンプの高さの和Ａ＋Ｂ］−［フィルム厚みＣ］＝５０μｍであったが、圧縮変形後の［半田バンプの高さの和Ｄ＋Ｅ］＝３２μｍであり、接続性、半田の接合部断面形状、及び樹脂の広がり量のいずれについても実施例１の結果と同様の結果が得られた。尚、（Ｄ＋Ｅ）／Ｃの値は３２／３０＝１．０７、α＝（Ｄ＋Ｅ）／（Ａ＋Ｂ）の値は３２／８０＝０．４０と算出される。【０１０３】
（実施例８）
上記説明した電子部品の製造方法にしたがって、ソルダーレジストから高さが１８μｍの半田バンプが形成された第１基板（半田バンプ付き基板）およびソルダーレジストから高さが１８μｍの半田バンプが形成された第２基板（半田バンプ付き基板）を得た。ついで、上記説明したように、比較例１の接着テープを用いて第１基板及び第２基板の半田バンプを互いに接合して多層回路基板（電子部品）を作製した。得られた多層回路基板について、上記説明した方法に従って、接続率、接合部断面、及び加圧による接着剤層の広がり量について評価した。【０１０４】
実施例８では、圧縮変形前の［半田バンプの高さの和Ａ＋Ｂ］−［フィルム厚みＣ］＝６μｍ、圧縮変形後の［半田バンプの高さの和Ｄ＋Ｅ］＝２８μｍであった。実用上の問題はないものの、実施例７の結果に比べてやや接続性に劣る結果が得られた。尚、（Ｄ＋Ｅ）／Ｃの値は２８／３０＝０．９３、α＝（Ｄ＋Ｅ）／（Ａ＋Ｂ）の値は２８／３６＝０．７８と算出される。【０１０５】
本発明の他の態様を以下に示す。
（１）第１半田バンプを有する第１電子部品と、突起電極を有する第２電子部品とを、フラックス機能を有する接着剤層を介して前記第１半田バンプと前記突起電極とが電気的に接続する半田の接続方法であって、前記第１電子部品の一方の面から第１半田バンプの高さをＡ〔μｍ〕とし、前記第２電子部品の一方の面から突起電極の高さをＢ〔μｍ〕とし、前記フラックス機能を有する接着剤層の厚さをＣ〔μｍ〕としたときＡ＋Ｂ＞Ｃであり、前記第１電子部品に、前記フラックス機能を有する接着剤層を配置する工程と、前記第１半田バンプの高さＡ〔μｍ〕と、前記突起電極の高さＢ〔μｍ〕との和が、前記フラックス機能を有する接着剤層の厚さＣ〔μｍ〕とほぼ同じとなるように、前記第１半田バンプおよび前記突起電極を加熱・加圧して、前記第１半田バンプおよび前記突起電極を変形させると共に、前記第１半田バンプと前記突起電極とを接触させる接触工程と、を有することを特徴とする半田の接続方法。
（２）さらに、前記フラックス機能を有する接着剤層を硬化させる硬化工程を有するものである上記（１）に記載の半田の接続方法。
（３）前記フラックス機能を有する接着剤層が、熱硬化性樹脂およびフラックス活性を有する化合物とを含む樹脂組成物で構成されているものである上記（１）に記載の半田の接続方法。
（４）前記接触工程では前記半田バンプが融解した後に、前記熱硬化性樹脂が硬化するように加熱するものである上記（１）に記載の半田の接続方法。
（５）前記フラックス機能を有する接着剤を常温から１０℃／分の昇温速度で溶融状態まで昇温したときに初期は溶融粘度が減少し、最低溶融粘度に到達した後、さらに上昇するような特性を有し、かつ前記最低溶融粘度が１０〜１０，０００Ｐａ・ｓ以下である上記（４）に記載の半田の接続方法。
（６）上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の半田の接続方法で接続された半田接続部を有することを特徴とする電子機器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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