(57)【要約】【課題】液状樹脂組成物の電子部品への滲みを簡便に観察するための手段を提供する。【解決手段】被着体への液状樹脂組成物の滲みを観察するための装置であって、撮像装置と、液状樹脂組成物を保持するための保持容器と、被着体、前記撮像装置及び前記保持容器を空間上の１線上に保持する支持体と、を有する滲み観察装置。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被着体への液状樹脂組成物の滲みを観察するための装置であって、撮像装置と、液状樹脂組成物を保持するための保持容器と、前記被着体、前記撮像装置及び前記保持容器を空間上の１線上に保持する支持体と、を有する滲み観察装置。
【請求項２】
液状樹脂組成物が無機充填材を含有するものである請求項１に記載の滲み観察装置。
【請求項３】
前記支持体が前記被着体、前記撮像装置及び前記保持容器それぞれの保持位置を任意に設定できる位置調節機構を有する請求項１又は２に記載の滲み観察装置。
【請求項４】
前記被着体を加熱もしくは冷却するための温度制御可能な加熱機構もしくは冷却機構、及び／又は、前記保持容器を加熱もしくは冷却するための温度制御可能な加熱機構もしくは冷却機構を具備する請求項１〜３のいずれか一項に記載の滲み観察装置。
【請求項５】
前記被着体及び前記保持容器の少なくとも一方を覆う断熱材を具備する請求項１〜４のいずれか一項に記載の滲み観察装置。
【請求項６】
前記被着体の観察される面の法線と前記撮像装置の光軸線とがなす角度αを０°≦α＜９０°となる範囲で任意に設定可能な角度調節機構を有する請求項１〜５のいずれか一項に記載の滲み観察装置。
【請求項７】
前記撮像装置が作動距離１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下の対物レンズを有する顕微鏡筒を具備する請求項１〜６のいずれか一項に記載の滲み観察装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液状樹脂組成物の被着体の表面に対する滲みを評価するための滲み観察装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
塗料、インク、接着剤、電子部品用封止材等において利用されている樹脂組成物は、塗装面や被着面に対してその用途に適した濡れ性、流動性、チクソ性、接着性を確保するため、樹脂、硬化剤、添加剤等の化学構造が制御されている。
【０００３】
例えばインクの場合は塗装面となる紙、フィルムやプレート状の金属、プラスチック板等に塗布した際、塗布面自体へのインクの滲み、または異なる色のインクが混ざりあって所望の色の界面がぼやける滲み（色混ざり）を避けたり、重ね塗りをする際に下地の色が滲まないよう、主剤や硬化剤、顔料の成分が制御されている（非特許文献１）。
【０００４】
プレート状の金属、プラスチック板を、壁材や床材、机の天板等に接着する場合では、過剰な接着材の供給によって、板からはみ出した接着剤が板の側面から上面に濡れ拡がったりするのを防ぐため、さらに地面に垂直な面に接着する場合は塗布した接着剤がダレてしまうことを防ぐため、接着剤の粘度やチクソ性がその用途に応じて制御されている。
【０００５】
また、半導体分野における液状樹脂組成物は、電子部品の保護、チップと基板の接着、信頼性の確保を目的とした封止材として主にエポキシ樹脂を主剤とした各種化学構造をもつ樹脂組成物が用いられている。
【０００６】
近年小型化、薄型化が進む半導体パッケージにおいてはフリップチップ実装方式のチップ／基板間の隙間に充填するアンダーフィル材としての用途が拡大しており、隙間への注入性、被着体への濡れ性、硬化後の接着性を確保するための工夫がなされている。アンダーフィル材の場合、チップ／基板間に充填されてから熱硬化するまでの過程において、チップ側面への樹脂組成物の這い上がりやチップ上面への滲みが発生すると、外観不良を発生したり、オーバーモールド材との接着を阻害したり、チップ上面に搭載するヒートスプレッダ等の部品との接続を阻害する懸念が生じる。このため、主剤、硬化剤の化学構造の他、無機充填材の粒度分布や表面処理剤等の種類、配合量等を制御する試みが行われている（特許文献１、特許文献２及び特許文献３を参照）。
【０００７】
いずれの用途においても共通して求められる特性は、設計上指定された区画に正確に樹脂組成物を配置できることであり、ダレや滲み、染み出しを抑制するために種々の樹脂組成物が公知となっている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】塗料の研究  Ｎｏ．１４２  Ｓｅｐｔ．（２００４）
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】再公表ＷＯ２０１２／１２１３３６号公報
【特許文献２】特開２０１３−８０８３７号公報
【特許文献３】特許第４８１０８３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
フリップチップ実装型半導体パッケージにおいては、半導体素子（ベアチップ）をパッケージ基板に実装した後、半導体素子側面の少なくとも一辺から低粘度な液状樹脂組成物（アンダーフィル材）をディスペンス方式で注入する。注入された液状樹脂組成物は半導体素子とパッケージ基板の隙間に毛細管現象によって侵入することで隙間を充填する。充填後は一般的に加熱によって液状樹脂組成物が硬化し、半導体素子とパッケージ基板の接着が完了する。この事例での滲みとは、この樹脂組成物が半導体素子側面から注入、充填される過程において、半導体素子の側面から上面に濡れ広がる現象を示す。
【００１１】
また、プレート状の金属、プラスチック等の被着体を、ある平面に接着する場合は、予め平面に接着剤を塗布し、その後被着体を接着剤塗布位置に配置する。この際、平面と被着体の隙間から溢れた接着剤は、被着体側面を経由して被着体上面に濡れ広がる。前記の半導体素子の場合と同様、この事例においても被着体側面から上面への濡れ広がりが生じ、この濡れ広がりが進行する現象を滲みと示す。
【００１２】
また、ディスペンス方式の他、パッケージ基板の所定の位置に液状樹脂組成物を配置し、その後この所定の位置に半導体素子を加熱、加圧によってパッケージ基板に接合する樹脂先供給型実装方式においても、同様の滲みが発生しうる。また、類似の現象は配管部品におけるシーリング材、ガスケット材、パッキン材等によって気密される油、錆び止め材、塗料、水等にも発生しうる。
【００１３】
このような液状樹脂組成物のダレや滲み、染み出しは、実際に使用する紙、フィルム、プレート等の塗装予定面、接着予定面や、電子部品の接着材充填予定面に液状樹脂組成物を供給し、仕上がりを外観観察等で確認することで評価できる。しかし、使用形態によっては費用の問題から種々の液状樹脂組成物を試験的に研究・開発段階で評価することが困難な場合がある。例えば電子部品においては半導体チップや基板の製造、実装に多くの工程、時間、費用がかかる。さらに実際に用いられる半導体チップ上で発生する滲みは外観上極めて僅かで測定が困難な場合もある。このため、より簡便で効率的に樹脂組成物の滲みを観察できる手法が必要であった。
【００１４】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、液状樹脂組成物の滲みを簡便に観察するための手法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者は上記の課題を解決するため、特に評価に費用と時間が必要となる電子部品の一つである、アンダーフィル封止方式のフリップチップ実装型半導体パッケージを事例に、液状樹脂組成物の滲みを観察する方法を検討した。その結果、本発明者は、プレート状の被着体の側面に液体が接触した際に、被着体側面から上面に濡れ広がりが発生する位置に観察装置を適切に配置することで、この滲みを観察でき、上記の目的を達成しうることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１６】
本発明は下記の（１）〜（７）に関する。
【００１７】
（１）被着体への液状樹脂組成物の滲みを観察するための装置であって、撮像装置と、液状樹脂組成物を保持するための保持容器と、前記被着体、前記撮像装置及び前記保持容器を空間上の１線上に保持する支持体と、を有する滲み観察装置。
（２）液状樹脂組成物が無機充填材を含有するものである前記（１）に記載の滲み観察装置。
（３）前記支持体が前記被着体、前記撮像装置及び前記保持容器それぞれの保持位置を任意に設定できる位置調節機構を有する前記（１）又は（２）に記載の滲み観察装置。
（４）前記被着体Ａを加熱もしくは冷却するための温度制御可能な加熱機構もしくは冷却機構、及び／又は、前記保持容器を加熱もしくは冷却するための温度制御可能な加熱機構もしくは冷却機構を具備する前記（１）〜（３）のいずれか一項に記載の観察装置。
（５）前記被着体及び前記保持容器の少なくとも一方を覆う断熱材を具備する前記（１）〜（４）のいずれか一項に記載の滲み観察装置。
（６）前記被着体の観察される面の法線と前記撮像装置の光軸線とがなす角度αを０°≦α＜９０°となる範囲で任意に設定可能な角度調節機構を有する前記（１）〜（５）のいずれか一項に記載の滲み観察装置。
（７）前記撮像装置が作動距離１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下の対物レンズを有する顕微鏡筒を具備する前記（１）〜（６）のいずれか一項に記載の滲み観察装置。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、液状樹脂組成物の滲みを簡便に観察するための手法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の観察装置を用いて滲みを観察する際の、被着体及び保持容器の位置調節手順を説明する断面図である。
【図２】本発明の観察装置において、被着体をヒータ、熱電対、断熱材と共にブラケットに固定した状態を示す部分断面図である。
【図３】本発明の観察装置で滲みを観察するに際し、被着体、液状樹脂組成物、保持容器及び撮像装置をそれぞれが位置合わせ可能なステージと共に配置した状態（観察装置の全体）を示す部分断面側面図である。
【図４】本発明の観察装置によって観察された被着体の滲みを示す顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本明細書において「〜」を用いて示された数値範囲は「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。また本明細書において「滲み」とは、前述したように、液状樹脂組成物、例えば、無機充填材を含有する液状樹脂組成物が、板、紙、フィルム、半導体素子、プリント基板およびその関連材料（レジスト、保護膜等）等の被着体の側面と接触した際に、樹脂組成物もしくはその一部の成分（低分子量化合物成分、低粘度化合物成分等）が側面と上面とがなす角部を経由し上面に濡れ拡がった状態を意味し、「染み出し」や電子部品における「クリープ」等の語意を含む。
【００２１】
本明細書において、被着体の上面とは、被着体の表面を形成する複数の面の一面であって、滲みの観察対象となる面を意味し、被着体の側面とは、同じ被着体の一面であって、前記上面と隣り合う一面を意味する。例えば、被着体がプレート状の形状を有するもの（例えば、板状体、シート状体、フィルム状体等）である場合、上面とは、被着体の表裏面の関係にあり互いに対向する２面の一方の面を意味し、側面とは、前記２面に隣り合い、被着体の厚み方向に延びる面を意味する。
【００２２】
本発明の滲み観察装置は、塗料、接着剤、電子部品用封止材等多様な用途に適用可能であるが、特に評価や解析に対して多大な費用、工程、時間が必要とされる電子部品用封止材を観察対象とした事例について、実施形態の一例を、図１から図４を用いて以下に説明する。
【００２３】
＜滲み観察装置＞
図３に示したように、本実施の形態の滲み観察装置は、被着体７への液状樹脂組成物８の滲みを観察するための装置であって、撮像装置と、液状樹脂組成物８を保持するための保持容器９と、前記被着体７、前記撮像装置及び前記保持容器９を空間上の１線上に保持する支持体と、を有する滲み観察装置である。
【００２４】
＜被着体＞
本実施の形態の観察装置による観察対象としうる被着体７は、電子部品においては、例えば、半導体素子（ベアチップ、ベアチップが封止されて接続端子が露出した面実装型半導体素子を含む）、表面実装型部品であるコンデンサ、抵抗、コイル等の素子、プリント配線板等が対象となる。電子部品以外の被着体としては、例えば、金属、プラスチック等を素材としたプレート状の形状を有するものであれば特に制限はなく、プレートの側面に接着剤、塗料等の液状樹脂組成物８（例えば無機充填材を含む液状樹脂組成物）が接触可能なものを含む。
【００２５】
被着体の大きさには特に制限はないが、観察の簡便性、取扱性、コスト等の観点から、例えば、１辺が５ｍｍ〜２０ｍｍ程度のものが好ましい。５ｍｍ以上とすることで、液状樹脂組成物８と被着体７の側面が接触した際、隣り合う側面を経由して上面へ滲む現象を避けることができる。また、１辺が２０ｍｍ以下とすることで、被着体７を保持する支持体や加熱・冷却機構を簡素化することができる。
【００２６】
被着体７の厚みにも特に制限はないが、例えば、１辺が０．０５ｍｍ〜２ｍｍ程度のものが好ましい。この厚みは被着体７の側面の幅となる。１辺が０．０５ｍｍ以上とすることで、樹脂組成物８と被着体７の側面が接触する様子を観察することが容易となり、また１辺が２ｍｍ以下とすることで被着体７を保持する支持体や加熱・冷却機構を簡素化することができる。
【００２７】
＜液状樹脂組成物＞
本実施の形態の観察装置の観察対象となる液状樹脂組成物８は、例えば、塗料、インク、接着剤、電子部品要封止材として用いられるものなど、特に制限はないが、特に有効な観察対象となる液状樹脂組成物８は、無機充填材を含有する液状樹脂組成物８である。このような無機充填材を含有する液状樹脂組成物８を観察対象とすることにより、半導体素子を液状樹脂組成物で封止する際に発生しうる、クリープと呼ばれる滲み現象を簡易的に観察できるというメリットがある。
【００２８】
無機充填材は塗料やインクであればチタン、カーボン、バリウム、鉛、亜鉛、銅、鉄、アルミニウム、モリブテン、カルシウム、ケイ素およびこれらの酸化物やシアン化物等の化合物など、封止材であればケイ素、アルミニウム、ホウ素およびこれらの酸化物、窒化物などが挙げられ、特にシリカ、アルミナ、カーボン等が一般的に用いられている。無機充填材の性状は一般に粉体もしくはこれを球形化したビーズ、繊維状、鱗片状のものが用いられる。
【００２９】
液状樹脂組成物８は塗料やインクであれば、例えば、アルキド樹脂、アクリル樹脂、アミノ樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ビニル樹脂、マレイミド樹脂及びこれらの複合樹脂等が、封止材であれば、例えば、専らエポキシ樹脂もしくはフェノール樹脂を主体とし、アクリル樹脂、アミノ樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ポリエステル樹脂、マレイミド樹脂等を併用しうる液状樹脂組成物８が用いられる。
【００３０】
液状樹脂組成物８中に含まれる無機充填材の含有量は用途に応じて異なるが、概ね無機充填材の含有量が２０質量％以上、例えば、２０〜９５質量％である液状樹脂組成物８が観察対象として好適である。これらの液状樹脂組成物８は、加熱、空気との接触、水分との接触、光への暴露、溶剤の揮発等によって硬化する性質を有するものであってもよい。
【００３１】
＜液状樹脂組成物の保持容器＞
本実施の形態における液状樹脂組成物８を保持する保持容器９は、被着体７の側面と接触する面積に応じた容積を有すること、液状樹脂組成物８の充填がし易いこと、熱伝導性を有することが好ましい。
【００３２】
保持容器９の形状は特に制限はないが、例えば、底面が円形で上面が開放された円筒状が好ましく、保持容器９の壁面の厚みは被着体の厚み以下であることが好ましく、被着体７の厚み未満であることがより好ましい。
【００３３】
さらに液状樹脂組成物８を保持容器９に保持する際は、容器の縁から表面張力によって液状樹脂組成物８の液面が盛り上がる程度まで保持することが好ましい。
【００３４】
以上述べたような保持容器９を選定することで、被着体７の側面と液状樹脂組成物９との接触時の位置合わせや観察が容易となり、また滲みの観察に好適な接触が可能となる。
【００３５】
例えば被着体７の大きさが１０ｍｍ×１０ｍｍ、厚さが０．２ｍｍ程度である場合、保持容器９は底面が５〜１０ｍｍφ（φは直径を表す。）、容器高さ１〜３ｍｍ、容器側面厚み０．１〜０．２ｍｍ程度の金属製皿型容器が好適である。保持容器９の素材はアルミニウム、ステンレス、銅、鉄、ニッケル等の金属製であることが、熱伝導性の点から好ましい。この例の場合、容易に入手可能な容器としては、ＤＳＣ（示差走査熱量測定）に用いられるサンプルパン等が利用できる。
【００３６】
＜支持体＞
本実施の形態の観察装置における支持体は、被着体７、撮像装置（ビデオカメラ２０等）及び液状樹脂組成物８を保持するための保持容器９を空間上の１線上に保持することができるものであれば、特に制限はないが、前記支持体が前記被着体、前記撮像装置及び前記保持容器それぞれの保持位置を任意に設定できる位置調節機構を有するのが好ましい。ここで、被着体７、撮像装置、液状樹脂組成物８を保持するための保持容器９（以下、単に、「保持容器」ということがある。）を空間上の１線上に保持するとは、これらの被着体７、撮像装置、保持容器９が、三次元空間において１本の線上に配置されることをいい、具体的には、被着体７の上面（観察面）と、この被着体７の上面に発生した液状樹脂組成物８の滲みと、撮像装置の顕微鏡筒１７の光軸線とが、１本の線上に配置されることをいう。つまり、撮像装置の顕微鏡筒１７の光軸線上に、被着体７の上面（観察面）と、この被着体７の上面に発生した液状樹脂組成物８の滲みが配置されている。
【００３７】
このような支持体として、例えば、被着体７、撮像装置、液状樹脂組成物を保持する保持容器９の各々を、被着体７に液状樹脂組成物８が接触する状況を観察できる位置にそれぞれ配置、固定でき、またこの位置を調節できる支持体であることが好ましい。また、例えば、支持体は、被着体７を保持固定する被着体保持治具、撮像装置を保持固定する撮像装置保持治具、及び、保持容器を保持固定する容器保持治具を有することが好ましく、これら保持治具少なくとも１機は、保持対象の保持固定位置を任意に設定、調節することができる位置調節機構を有することが好ましい。また、これら保持治具は、単一の載置台や、ブレッドボード等の基板上に設置、固定されていることが好ましい。
【００３８】
上記の被着体保持治具としては、例えば、被着体７を固定するブラケット、及び、このブラケットを載置固定するステージであって、ＸＹＺ軸方向に移動可能なステージを有するものが挙げられる。この被着体保持治具の場合、例えば、被着体７は押さえ金具（固定ネジ）等を具備するブラケットに固定し、このブラケットをさらにＸＹＺ軸方向に移動可能なステージに固定する。ステージはマイクロメータや位置制御が可能なステッピングモータ、サーボモータ等で固定位置の微調整が可能な機構であることが好ましい。
【００３９】
撮像装置保持治具及び容器保持治具としては、例えば、それぞれ、保持対象である撮像装置又は保持容器９を載置固定するステージであって、ＸＹＺ軸方向に移動可能なステージを有するものが挙げられる。
【００４０】
ただし、被着体保持治具、撮像装置保持治具及び容器保持治具のそれぞれの位置調節機構が全てＸＹＺ軸方向に移動可能とすると、装置の重量が増加し、自重によるステージ自体のたわみや、載置台や載置基板のたわみで位置合わせにずれが生じたり、制御因子が増加して位置調節が困難になる場合がある。このため、例えば被着体７と液状樹脂組成物８の接触位置が、撮像装置の光軸線と同一直線上に配置される場合は、撮像装置を固定して、被着体保持治具と液状樹脂組成物の保持容器９の保持治具のみＸＹＺ軸の位置調節機能を備えることで、装置の簡素化を図ることができる。被着体保持治具のステージに、ブラケットをＹ軸方向に固定する切り欠きやガイド等を備えるなど、３軸のうちの一つを手動で位置合わせ、固定するようにすることによっても、ステージの稼動部を低減することができる。さらに液状樹脂組成物８の保持容器９を配置する際にＸＹ軸方向の位置を撮像装置の焦点に手動で配置できる場合は、容器保持治具のステージとして、Ｚ軸のみ駆動できるステージを使用することもできる。
【００４１】
またこれらのステージは高い位置合わせ精度が確保できることが好ましく、鉄、アルミニウム、タングステン、チタンおよびそれらの合金を素材とした金属やセラミックでなど構成され、剛性が高く自重によってひずみが生じにくいことが好ましい。
【００４２】
＜被着体、液状樹脂組成物の加熱・冷却機構＞
本実施の形態の観察装置は、前記被着体７を加熱もしくは冷却するための温度制御可能な加熱機構もしくは冷却機構、及び／又は、前記液状樹脂組成物８の保持容器９を加熱もしくは冷却するための温度制御可能な加熱機構もしくは冷却機構を具備するのが好ましい。このように、被着体７や液状樹脂組成物８を加熱もしくは冷却する機能を付加することによって、必要に応じ、滲みの温度依存性を評価することができる。例えば主剤と硬化剤が混合された熱硬化性接着剤では、被着体７や接着剤が室温以上の環境下で接着されることも想定され、また寒冷環境で使用される塗料や接着剤では室温以下の環境下で使用されることも想定される。
【００４３】
被着体７の加熱・冷却には、被着体を保持、固定するブラケット内にヒータや冷却ユニットを組み込むことができる。熱電対等の温度検出器、温度コントローラを併用して設定温度に制御できることがなお好ましい。液状樹脂組成物は保持容器の下部、すなわち保持容器が配置されるステージ上にヒータや冷却ユニットを配置する構造であることが好ましい。
【００４４】
加熱には小型で昇温性能に優れるセラミックヒータが好適である。また冷却にはブラケットやステージ上に流路を設けパイプ、チューブを接続し、水循環としたり、液体窒素やドライアイス、氷、コンプレッサ等で冷却された冷媒（アルコール、フッ素化合物、炭化水素系化合物等）を循環させることもできる。
【００４５】
制御する温度範囲としては、液状樹脂組成物８の流動性が維持でき、観察中に硬化や劣化、揮発等が生じない範囲で液状樹脂組成物８に応じて設定することが好ましく、例えば電子部品用の封止材や接着剤であれば室温〜２００℃、鉱物油やシリコーン油のように、一般に潤滑油として知られる組成が主体である液状樹脂組成物８であれば、−１００〜２００℃の領域で制御できることが好ましい。
【００４６】
＜被着体、液状樹脂組成物の断熱＞
被着体７や液状樹脂組成物８を加熱もしくは冷却する場合、安定した温度を維持するために被着体７及び液状樹脂組成物８の少なくとも一方を覆う断熱材３を具備することが好ましい。断熱材３は少なくとも制御する温度範囲において安定な材料で構成される必要があり、室温以上の温度で観察する場合は最高設定温度以上の耐熱性を有する断熱材３を使用することが好ましい。
【００４７】
公知の断熱材３として、ガラスウール、ロックウール、セルロースファイバ等の繊維系断熱材、ウレタン、フェノール、ポリスチレン、ゴム等を原料とする発泡断熱材、エアロゲル、ヒュームドシリカ、真空断熱材等が利用できる。
【００４８】
これらの断熱材３を配置する方法として、被着体７に対しては、加熱・冷却機構と共に固定用ブラケットに組み込む方法があり、また、液状樹脂組成物８に対しては、保持容器９の側面や底面に配置したり、保持容器９の上部を除く加熱冷却機構全体を覆う方法がある。このように断熱材３を配置することで、被着体７及び液状樹脂組成物８の温度が維持できる。
【００４９】
＜被着体用支持体の角度調節機構＞
本実施の形態の観察装置による観察の際、液状樹脂組成物８を保持した保持容器９に対し、液状樹脂組成物８の上方から被着体７を接近、接触させるにあたっては、被着体７の側面が液状樹脂組成物８に接する方向に両者の相対位置を移動させる。この際、観察面である被着体７の上面が撮像装置方向に向くように配置する。被着体７の上面における法線と、撮像装置の光軸線が一致している場合は、被着体７の上面に滲む液状樹脂組成物８のみを観察できる。
【００５０】
このとき被着体７の上面（被着体７の観察される面）の法線と、撮像装置の光軸線とのなす角度αは０°である。αが０°より大きくなると、被着体７の側面と上面の両者を同時に観察することができる。このため、側面から上面への滲みの挙動を評価するためには、前記被着体の観察される面の法線と前記撮像装置の光軸線とがなす角度αを任意に設定可能な角度調節機構を備えることが好ましい。この角度αの可変範囲は、０°≦α＜９０°が好ましく、０°≦α＜４５°の可変範囲を備えれば撮像装置およびこれに付随する対物レンズ１６が存在する場合、その焦点深度に応じて被着体７の側面から上面に滲む液状樹脂組成物８が観察できるためより好ましい。また、４５°＜α＜９０°とすることで、被着体７の側面の滲み挙動を観察することができる。
【００５１】
このような角度調節機構は、被着体７を保持固定するブラケットに対して、傾斜を維持したまま固定できる治具をステージ上に固定することで実現できる。ブラケットの回転の支点は被着体７の側面と上面とがなす角部となることが好ましい。ブラケットやステージの構造上、前記角部を支点とすることが困難な場合は、ブラケット端部に被着体７を固定した状態でブラケット端部を支点とし、回転に伴う被着体７のＸＺ軸方向の移動はステージの移動で補正する。
【００５２】
＜撮像装置＞
本実施の形態における撮像装置としては、例えば、一般に利用されている静止画撮影用カメラや動画撮影用のビデオカメラ２０が利用できる。撮像装置はＣＣＤカメラを備え、静止画や動画をディジタルデータとして保存可能なものが好ましいが、フィルムに撮像する装置でも利用可能である。ディジタルデータとして撮像する場合は、画素数がＶＧＡ（Video Graphics Array）（６４０×４８０ピクセル）以上であることが好ましく、ＸＧＡ（Extended Graphics Array）（１０２４×７６８ピクセル）以上であることがさらに好ましい。画素数が多い画像を取得することで、被着体上面に滲む樹脂組成物の挙動をより詳細に観察することができる。一定時間間隔ごとに静止画を撮影することで、滲みの速度が遅い場合であってもその経時変化を捉えることができる。
【００５３】
また、滲みの速度が速い場合は動画として記録できることが望ましい。動画の記録は１０ｆｐｓ（ｆｒａｍｅ  ｐｅｒ  ｓｅｃｏｎｄ）以上であることが好ましい１０ｆｐｓ以上であれば被着体の側面から上面への滲みの瞬間を連続的に記録する動画が得られる。この値は３０ｆｐｓ以上であることが、滲みの瞬間を連続的に記録する十分な動画が得られるためさらに好ましい。
【００５４】
さらに、撮像装置には外部出力端子を備え、無線もしくは有線で大型のモニタに出力できる構造であることが好ましい。
【００５５】
＜顕微鏡＞
被着体上面に滲む液状樹脂組成物の挙動を詳細に観察するためには、撮像装置が顕微鏡と接続できる顕微鏡アダプタ１９と、顕微鏡（対物レンズ１６を有する顕微鏡筒１７）と、照明１８とを具備するのが好ましい。顕微鏡筒１７の対物レンズ１６は、作動距離が１０〜５０ｍｍであるものが好適である。作動距離が１０ｍｍ以上であることで被着体７端部と液状樹脂組成物８の接触部分を観察するために必要なピント調整が容易となり、また、被着体７の角度が前記の範囲内で変動しても滲みを観察するための十分な焦点深度が確保できる。また、作動距離が５０ｍｍ以下であることで観察装置全体の小型化を図ることができる。
【００５６】
このような作動距離を備える対物レンズ１６としては、倍率が２〜２０倍のものが好適である。また、顕微鏡として撮像装置と接続した際、光源（照明１８）を備えていることがなお好ましい。光源（照明１８）は可視光から赤外光の範囲で観察する被着体７や液状樹脂組成物８の種類に応じて任意に選択することができる。
【００５７】
＜被着体、液状樹脂組成物の滲み観察のための位置調節手順＞
被着体７の上面に滲む液状樹脂組成物８の挙動を詳細に観察するためには、撮像装置の焦点となる位置に、滲みの発生箇所となる、被着体７の上面と側面とが形成する端部、及び液状樹脂組成物８を保持する保持容器９を適切に配置する必要がある。配置手段は支持体の位置調節機構に依存するが、以下の位置調節手順で行うことが好ましい（図１参照）。
【００５８】
１）液状樹脂組成物を保持する前の保持容器の上端面（図面上）と、被着体７の側面が接する点を撮像装置の焦点位置に合わせる（図１−（ａ））。
２）保持容器９と被着体７の相対距離を離す。このとき保持容器９の位置を固定して被着体７を上方に移動させてもよい。被着体７に加熱・冷却機構が具備されており、位置の正確な調整が困難な場合は、保持容器９を下方に移動させてもよい（図１−（ｂ））。
３）保持容器９に液状樹脂組成物８を保持させる。保持させる量は保持容器９の上端から表面張力で盛り上がり、かつ保持容器９の外側に溢れださない程度の量とすることが、被着体７との接触や滲みを観察しやすいため好ましい。このとき液状樹脂組成物８を保持容器９に入れる際には、スポイトやシリンジ、ピペット等の用具を使用すると少量であっても取扱いが容易であり、また保持量の制御もし易いため好ましい。液状樹脂組成物９もしくは被着体７の温度はこのとき所望の値となるように設定しておく（図１−（ｃ））。
４）保持容器９と被着体７との相対距離を接近させ、被着体７の側面と液状樹脂組成物９を接触させる。撮像装置（図示しない。）はこの接触前から起動させておき、適宜画像もしくは動画として保存することができる（図１−（ｄ））。
５）液状樹脂組成物８の表面張力によって被着体７が液状樹脂組成物８と接触状態を維持する範囲で、保持容器９と被着体７との相対距離を調節する。液状樹脂組成物８が被着体７の側面から上面に向かって滲む挙動を観察する（図１−（ｅ））。
【００５９】
図１では被着体７の上面の法線と撮像装置の顕微鏡筒１７の光軸線とのなす角度α＝０°の場合を例に示したが、この角度は撮像装置の対物レンズ１６の焦点深度の範囲内で自由に変更することが可能である。前述したように、０°≦α＜４５°であれば被着体７の側面から上面に滲む液状樹脂組成物８が観察でき、４５°＜α＜９０°とすることで被着体７の側面に対する濡れや滲みを観察することができる。観察中にこの角度を変更することもできる。
【実施例】
【００６０】
本発明の観察装置は、塗料、接着剤、電子部品用封止材等多様な用途に適用可能であるが、特に評価や解析に対して多大な費用、工程、時間が必要とされる電子部品用封止材に用いられている液状樹脂組成物と、半導体素子となるシリコンチップ片を事例に、以下実施例を参照して本発明を説明する（図２及び図３参照）。
【００６１】
ただし、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。また、本実施例では本発明の具体的な構造をより本質的に説明するために、被着体７側を加熱し温度制御する機構の場合を記載するが、冷却機構を付加したり、液状樹脂組成物８側に加熱冷却機構を付加する場合も本発明の本質的な機能に含む。さらに、本実施例では位置調節機構としてマイクロメータによる手動調整の場合を示したが、前述したようにこの調節にあたってはステッピングモータやサーボモータなど、電気的な制御機構を付加する場合も本発明の本質的な機能に含む。
【００６２】
＜被着体＞
被着体７として０．５ｍｍ厚のシリコンウェハからダイシングした、一辺が１０ｍｍの正方形チップを使用した。チップ上面は表面粗さＲａが３０〜５０ｎｍの凹凸を有しており、側面、上面共に特にポリッシング等の研磨加工を施していない。
表面粗さＲａ（算術平均粗さ）は、非接触３次元表面粗さ測定システム  Ｗｙｋｏ  ＮＴ９１００（Ｂｒｕｋｅｒ社製、製品名）を用い、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−２００１に準拠して測定した。
【００６３】
＜無機充填材を含有する液状樹脂組成物＞
無機充填材を含有する液状樹脂組成物８としては、電子部品用途としてフリップチップ実装方式の半導体部品用封止材を模擬した液状樹脂組成物８を作製した。成分及び配合量は、下記のとおりである。
・エポキシ樹脂：  ＹＤＦ８１７０（新日鐵住金化学株式会社製、製品名）３０．７質量部
・硬化剤：  カヤハードＡＡ（日本化薬株式会社製、製品名、「カヤハード」は登録商標。）１２．３質量部
・無機充填材：  ＳＥ−２３００（平均粒径０．６μｍ、株式会社アドマテックス製、製品名）５７質量部
平均粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置マイクロトラックＨＲＡ（日機装株式会社製、製品名）を用いて測定した。
・表面処理剤：  ＫＢＭ４０３（３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、信越化学工業株式会社製、製品名）１質量部
・硬化促進剤：  ２Ｐ４ＭＺ（四国化成株式会社製、製品名）１質量部
・着色剤：  ＭＡ−６００（三菱化学株式会社製、製品名）０．５質量部
これらをらいかい機で混合したものを５ｍｌのシリンジ（ＳＨ１０ＬＬ−Ｂ、株式会社サンエイテック製、製品名）に充填し、液状樹脂組成物８のサンプルとした。
【００６４】
＜撮像装置＞
・ビデオカメラ２０：  ＨＤＲ−ＣＸ５９０（ソニー株式会社製、製品名）
・顕微鏡
・顕微鏡筒１７：  ＴＶ−ＩＬ−Ｌ２０（中央精機株式会社製、製品名）
・対物レンズ１６：  ＯＢ−５（中央精機株式会社製、製品名）
・照明１８：  ＴＳ−ＩＬ−Ｂ３（中央精機株式会社製、製品名）
・顕微鏡用アダプタ１９：  ＭＡ−ＨＤＳ（株式会社美舘イメージング社製、製品名）
【００６５】
＜保持容器＞
・液状樹脂組成物の保持容器９：  ＤＳＣ（示差走査熱量計）用アルミサンプルパン（直径６．７ｍｍ、高さ１．６３ｍｍ、厚さ０．１ｍｍ）
【００６６】
＜被着体を保持する支持体（位置調節機構を含む）＞
・被着体保持用ブラケット
・ベース板１：  縦１３０×横８０ｍｍ、厚さ２ｍｍ、圧延鋼製
・凹型カバー２：  縦５０×横６０ｍｍ、厚さ１０ｍｍ、アルミニウム製
・固定ネジ５
・角度調節用固定治具１１：  縦１５０×横１２０×高さ１３０ｍｍ、厚さ２ｍｍ、ステンレス鋼製
・ねじ付き角度固定治具１０：  縦２０×横２０×高さ４８ｍｍ、ステンレス鋼製
・被着体位置合わせステージ
・Ｘ軸ステージ１２：  ＬＳ−１４９−Ｓ１（中央精機株式会社製、製品名）
・Ｚ軸ステージ１３：  ＬＶ−１４７−１（中央精機株式会社製、製品名）
【００６７】
＜保持容器を保持する支持体（位置調節機構を含む）＞
・液状樹脂組成物位置合わせステージ
・Ｚ軸ステージ１４：  ＬＶ−４１２ＳＬ（中央精機株式会社製、製品名）
【００６８】
＜撮像装置を保持する支持体（位置調節機構を含む）＞
・顕微鏡筒位置合わせステージ
・Ｚ軸ステージ１５：  ＬＶ−４１２ＳＬ（中央精機株式会社製、製品名）
・撮像装置固定治具
・カメラホルダ２１：  ＨＣ−６１（中央精機株式会社製、製品名）
【００６９】
＜支持体固定板（各支持体を固定する固定板）＞
・ブレッドボード２２：  １２３００６００−Ｍ４（株式会社ナカハラオートテクニカル製、製品名）
【００７０】
＜温度調節機構＞
・セラミックヒータ４：  ＭＳ−５（坂口電熱株式会社製、製品名）
・断熱材３：  ＣＦＢＰ１（坂口電熱株式会社製、製品名）
・熱電対６：  ＴＣＫＴ０２２（坂口電熱株式会社製、製品名）
・温度コントローラ：  ＴＣＭ−Ａ１（株式会社東京技術研究所製、製品名）（熱電対、ヒータ電線２３と接続）
【００７１】
＜被着体の固定＞
前記の被着体７を、図２に示すブラケット（ベース板１、凹型カバー２、固定ネジ５）内に、セラミックヒータ４、断熱材３、熱電対６と共に固定した。被着体７は、上面がセラミックヒータ４に接し、下面が断熱材３に接し、ブラケット端部から５ｍｍ程度露出する位置で固定した。
【００７２】
＜支持体固定板への配置＞
被着体７を保持したブラケット（ベース板１、凹型カバー２、固定ネジ５）、液状樹脂組成物８、撮像装置（ビデオカメラ２０、顕微鏡筒１７、対物レンズ１６、照明１８、顕微鏡用アダプタ１９）を、それぞれ支持体固定板（ブレッドボード２２）に配置した状態を図３に示す。
【００７３】
被着体７を保持したブラケット（ベース板１、凹型カバー２、固定ネジ５）は、被着体用Ｘ軸ステージ１２、Ｚ軸ステージ１３上に配置され、角度調節用固定治具１１によって、ブラケット端部を支点として、撮像装置（ビデオカメラ２０、顕微鏡筒１７、対物レンズ１６、照明１８、顕微鏡用アダプタ１９）の顕微鏡筒１７の光軸線と被着体７上面の法線とのなす角αが０〜９０°の範囲で固定できる構造である。また、ブラケット下部に液状樹脂組成物８を保持した保持容器９を配置し、液状樹脂組成物８が液状樹脂組成物用Ｚ軸ステージ１４によって上下方向に位置調節可能な構造とした。ブラケットのＸＺ軸方向の位置を、被着体７の端部が撮像装置の焦点となる位置に合わせ、撮像装置の光軸線と被着体７の上面の法線とのなす角度を調節し、液状樹脂組成物８のＺ軸位置を上下することで、被着体７の側面に接した液状樹脂組成物８の上面への滲みを観察することができる。撮像装置は外部出力端子を経由して液晶モニタ（２８型ワイド）にてリアルタイムで映像が確認できる構成とした。
【００７４】
＜滲み観察手順＞
・被着体７をブラケットに固定し、ブラケットを被着体用Ｘ軸ステージ１２及びＺ軸ステージ１３ステージ上に固定する。
・液状樹脂組成物８をシリンジから保持容器９へ充填し、保持容器９を液状樹脂組成物用Ｚ軸ステージ１４上に配置する。
・撮像装置（ビデオカメラ２０、顕微鏡筒１７、対物レンズ１６、照明１８、顕微鏡用アダプタ１９）を起動し、被着体７の下端部と液状樹脂組成物８上面の両者のピントが合う位置に、顕微鏡筒用Ｚ軸ステージステージ１５を調節する。
・温度コントローラを起動し、被着体７を加熱し一定温度に保持する。
・撮像装置の録画、撮影を開始する。
・状樹脂組成物用Ｚ軸ステージ１４を調節し、被着体７の側面を液状樹脂組成物８上面に接触させる。
・液状樹脂組成物８が被着体７の側面から上面（観察面）に滲む過程を観察、記録する。
【００７５】
このような基本的な構成、機構、手順により、液状樹脂組成物８が被着体７の側面から上面（観察面）に滲む過程が観察できる。実際に観察した結果を、図４の顕微鏡写真に示す。液状樹脂組成物８が１００℃に加熱された被着体７の側面に接触した直後、側面から上面に液状樹脂組成物８が濡れると共に、その周囲に発生した滲みを観察することができた。この滲みは被着体７であるチップ上面に存在する細かい溝に沿って毛細管現象で液状樹脂組成物が流動する現象であることが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明の滲み観察装置（以下、単に観察装置と呼ぶことがある。）による滲みの観察は、実際の塗装面、被着体、電子部品を使用するために必要となる費用、工程、時間を大幅に低減し、より簡便に樹脂組成物の滲みを観察できる手法であるため、その工業的価値は大である。特に大型の印刷装置や実装装置、およびそれらの煩雑なメンテナンスを必要としない装置であるため、塗料、接着剤、電子部品用封止材等の材料の研究・開発段階、実製品の試験段階における滲み評価に有用である。
【符号の説明】
【００７７】
１  ベース板
２  凹型カバー
３  断熱材
４  セラミックヒータ
５  固定ネジ
６  熱電対
７  被着体
８  液状樹脂組成物
９  （液状樹脂組成物の）保持容器
１０  ねじ付き角度固定治具
１１  角度調整用固定治具
１２  被着体用Ｘ軸ステージ
１３  被着体用Ｚ軸ステージ
１４  液状樹脂組成物用Ｚ軸ステージ
１５  顕微鏡筒用Ｚ軸ステージ
１６  対物レンズ
１７  顕微鏡筒
１８  照明
１９  顕微鏡用アダプタ
２０  ビデオカメラ
２１  カメラホルダ
２２  ブレッドボード
２３  熱電対、ヒータ電線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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