(57)【要約】【課題】  本発明は、電子部品同士を半田接合し、半田接合部の空隙を熱硬化性樹脂を含有する樹脂層で充填させ、半田接合部を補強する電子部品の製造方法において、空洞（エアギャップ）の発生を抑制することができ、さらに、ボイド（気泡）の発生をも抑制することができる、電子部品の製造方法および電子部品を提供することができる【解決手段】  本発明の電子部品の製造方法は、第１電子部品または第２電子部品の少なくとも一方に、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を形成する第１の工程と、半田電極と金属電極を当接させる第２の工程と、半田電極と金属電極を溶融接合させる第３の工程と、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を硬化させる第４の工程と、を有する電子部品の製造方法において、第３の工程において、板状体を有する加圧装置で加圧を維持しながら半田の融点以上の温度に加熱し、さらに、半田の融点よりも低い温度で加圧を開放することを特徴とする。【選択図】  図１
2011029350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続用金属電極を有する第１電子部品と、接続用半田電極を有する第２電子部品と、を接合する半田接合方法であって、
前記第１電子部品および第２電子部品の半田接合面の少なくとも一方に熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を形成する第１の工程と、
前記熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を形成後に、前記第１電子部品の接続用金属電極と、前記第２電子部品の接続用半田電極と、を対向するように位置合わせし、前記接続用半田電極の半田の融点よりも低い温度で加熱および加圧することにより、前記接続用金属電極と、前記接続用半田電極とを当接させる第２の工程と、
前記当接させた第１電子部品と第２電子部品を板状体を有する加圧装置により加圧し、前記加圧を保持した状態で前記接続用半田電極の融点より高い温度で加熱し、前記接続用半田電極の半田を前記接続用金属電極に溶融接合させ、その後、前記接続用半田電極の半田の融点より低い温度に冷却した後に加圧を開放する第３の工程と、
前記熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を前記接続用半田電極の半田の融点より低い温度に加熱することにより硬化させる第４の工程と、
をこの順で行うことを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項２】
接続用金属電極を有する第１電子部品と、接続用半田電極を有する第２電子部品と、を接合する半田接合方法であって、
前記第１電子部品および第２電子部品の半田接合面の少なくとも一方に熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を形成する第１の工程と、
前記熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を形成後に、前記第１電子部品の接続用金属電極と、前記第２電子部品の接続用半田電極と、を対向するように位置合わせし、前記接続用半田電極の半田の熱膨張係数が３０×１０−６／℃以下になる温度で、加熱および加圧することにより、前記接続用金属電極と、前記接続用半田電極とを当接させる第２の工程と、
前記当接させた第１電子部品と第２電子部品を板状体を有する加圧装置により加圧し、前記加圧を保持した状態で、前記接続用半田電極の半田の熱膨張係数が３０×１０−６／℃よりも大きくなる温度に加熱し、前記接続用半田電極の半田を前記接続用金属電極に溶融接合させ、その後、前記接続用半田電極の半田の熱膨張係数が３０×１０−６／℃以下なる温度に冷却した後に加圧を開放する第３の工程と、
前記熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を前記接続用半田電極の半田の熱膨張係数が３０×１０−６／℃以下になる温度に加熱することにより硬化させる第４の工程と、
をこの順で行うことを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項３】
接続用半田電極を有する第１電子部品と、接続用半田電極を有する第２電子部品と、を接合する半田接合方法であって、
前記第１電子部品および第２電子部品の半田接合面の少なくとも一方に熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を形成する第１の工程と、
前記熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を形成後に、前記第１電子部品の接続用金属電極と、前記第２電子部品の接続用半田電極と、を対向するように位置合わせし、１９０℃以下の温度で加熱および加圧することにより、前記接続用金属電極と、前記接続用半田電極とを当接させる第２の工程と、
前記当接させた第１電子部品と第２電子部品を板状体を有する加圧装置により加圧し、前記加圧を保持した状態で、２１０℃よりも高い温度に加熱し、前記接続用半田電極の半田を前記接続用金属電極に溶融接合させ、その後、２１０℃以下の温度に冷却した後に加圧を開放する第３の工程と、
前記熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を２１０℃以下の温度に加熱することにより硬化させる第４の工程と、
をこの順に行うことを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項４】
接続用半田電極を有する第１電子部品と、接続用半田電極を有する第２電子部品と、を接合する半田接合方法であって、
前記第１電子部品および第２電子部品の半田接合面の少なくとも一方に熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を形成する第１の工程と、
前記する樹脂層を形成後に、前記第１電子部品の接続用半田電極と、前記第２電子部品の接続用半田電極と、を対向するように位置合わせし、前記第１電子部品および第２電子部品の接続用半田電極の半田の融点よりも低い温度で加熱および加圧することにより、前記第１電子部品および第２電子部品の接続用半田電極同士を当接させる第２の工程と、
前記当接させた第１電子部品と第２電子部品を板状体を有する加圧装置により加圧し、前記加圧を保持した状態で前記第１電子部品および第２電子部品の少なくとも一方の接続用半田電極の半田の融点より高い温度で加熱し、前記第１電子部品および第２電子部品の半田電極同士を溶融接合させ、その後、前記第１電子部品および第２電子部品の半田電極の半田の融点より低い温度に冷却した後に加圧を開放する第３の工程、
前記熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を、前記第１電子部品および第２電子部品の接続用半田電極の半田の融点より低い温度に加熱することにより硬化させる第４の工程と、
をこの順で行うことを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項５】
接続用半田電極を有する第１電子部品と、接続用半田電極を有する第２電子部品と、を接合する半田接合方法であって、
前記第１電子部品および第２電子部品の半田接合面の少なくとも一方に熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を形成する第１の工程と、
前記する樹脂層を形成後に、前記第１電子部品の接続用半田電極と、前記第２電子部品の接続用半田電極と、を対向するように位置合わせし、前記第１電子部品および第２電子部品の半田電極の半田の熱膨張係数が３０×１０−６／℃以下になる温度で、加熱および加圧することにより、前記第１電子部品および第２電子部品の接続用半田電極同士を当接させる第２の工程と、
前記当接させた第１電子部品と第２電子部品を板状体を有する加圧装置により加圧し、前記加圧を保持した状態で前記第１電子部品および第２電子部品の少なくとも一方の半田電極の半田の熱膨張係数が３０×１０−６／℃より大きくなる温度で加熱し、前記第１電子部品および第２電子部品の半田電極同士を溶融接合させ、その後、前記第１電子部品および第２電子部品の半田電極の半田の熱膨張係数が３０×１０−６／℃以下になる温度に冷却した後に加圧を開放する第３の工程と、
前記熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を、前記第１電子部品および第２電子部品の半田電極の半田の熱膨張係数が３０×１０−６／℃以下になる温度に加熱することにより硬化させる第４の工程と、
をこの順で行うことを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項６】
接続用半田電極を有する第１電子部品と、接続用半田電極を有する第２電子部品と、を接合する半田接合方法であって、
前記第１電子部品および第２電子部品の半田接合面の少なくとも一方に熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を形成する第１の工程と、
前記熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を形成後に、前記第１電子部品の接続用半田電極と、前記第２電子部品の接続用半田電極と、を対向するように位置合わせし、１９０℃以下の温度で、加熱および加圧することにより、前記第１電子部品および第２電子部品の接続用半田電極同士を当接させる第２の工程と、
前記当接させた第１電子部品と第２電子部品を板状体を有する加圧装置により加圧し、前記加圧を保持した状態で、２１０℃よりも高い温度で加熱し、前記第１電子部品および第２電子部品の半田電極同士を溶融接合させ、その後、２１０℃以下の温度に冷却した後に加圧を開放する第３の工程と、
前記熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を、２１０℃以下の温度に加熱することにより硬化させる第４の工程と、
をこの順で行うことを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項７】
前記第３の工程が、加圧流体により加圧した雰囲気下で前記接続用半田電極の半田を前記接続用金属電極に溶融接合させるものである、請求項１ないし３のいずれかに記載の電子部品の製造方法。
【請求項８】
前記第３の工程が、加圧流体により加圧した雰囲気下で前記接続用半田電極同士を溶融接合させるものである、請求項４ないし６のいずれかに記載の電子部品の製造方法。
【請求項９】
前記第４の工程が、加圧流体により加圧した雰囲気下で前記熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を硬化させるものである、請求項１ないし８のいずれかに記載の電子部品の製造方法。
【請求項１０】
前記熱硬化性樹脂を含有する樹脂層がフラックス活性化合物を含む、請求項１ないし９のいずれかに記載の電子部品の製造方法。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれかに記載の電子部品の製造方法を用いて作製された電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品の製造方法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、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、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−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液状封止樹脂（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】
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／狭ギャップ化するため、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。この問題を回避するために、半田接合前に予めフラックス作用を有する液状若しくはフィルム状の封止用樹脂（アンダーフィル材）を供給しておき、半田接合と同時にギャップ間を充填するという手法が検討されている。しかしこの手法を用いても、狭ピッチ／狭ギャップの半田接合部を完全に充填することは難しく、ボイドおよび空洞の発生という問題が生じる場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３３２０８７号公報
【特許文献２】特開２００３−１００８０９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みたもので、電子部品同士を半田接合し、半田接合部の空隙を熱硬化性樹脂を含有する樹脂層で充填させ、半田接合部を補強する電子部品の製造方法において、空洞（エアギャップ）の発生を抑制することができ、さらに、ボイド（気泡）の発生をも抑制することができる、電子部品の製造方法および電子部品を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的は、下記（１）〜（１１）に記載の本発明により達成される。
（１）接続用金属電極を有する第１電子部品と、接続用半田電極を有する第２電子部品と、を接合する半田接合方法であって、前記第１電子部品および第２電子部品の半田接合面の少なくとも一方に熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を形成する第１の工程と、前記熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を形成後に、前記第１電子部品の接続用金属電極と、前記第２電子部品の接続用半田電極と、を対向するように位置合わせし、前記接続用半田電極の半田の融点よりも低い温度で加熱および加圧することにより、前記接続用金属電極と、前記接続用半田電極とを当接させる第２の工程と、
前記当接させた第１電子部品と第２電子部品を板状体を有する加圧装置により加圧し、前記加圧を保持した状態で前記接続用半田電極の融点より高い温度で加熱し、前記接続用半田電極の半田を前記接続用金属電極に溶融接合させ、その後、前記接続用半田電極の半田
の融点より低い温度に冷却した後に加圧を開放する第３の工程と、前記熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を前記接続用半田電極の半田の融点より低い温度に加熱することにより硬化させる第４の工程と、をこの順で行うことを特徴とする電子部品の製造方法、
（２）接続用金属電極を有する第１電子部品と、接続用半田電極を有する第２電子部品と、を接合する半田接合方法であって、前記第１電子部品および第２電子部品の半田接合面の少なくとも一方に熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を形成する第１の工程と、前記熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を形成後に、前記第１電子部品の接続用金属電極と、前記第２電子部品の接続用半田電極と、を対向するように位置合わせし、前記接続用半田電極の半田の熱膨張係数が３０×１０−６／℃以下になる温度で、加熱および加圧することにより、前記接続用金属電極と、前記接続用半田電極とを当接させる第２の工程と、前記当接させた第１電子部品と第２電子部品を板状体を有する加圧装置により加圧し、前記加圧を保持した状態で、前記接続用半田電極の半田の熱膨張係数が３０×１０−６／℃よりも大きくなる温度に加熱し、前記接続用半田電極の半田を前記接続用金属電極に溶融接合させ、その後、前記接続用半田電極の半田の熱膨張係数が３０×１０−６／℃以下なる温度に冷却した後に加圧を開放する第３の工程と、前記熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を前記接続用半田電極の半田の熱膨張係数が３０×１０−６／℃以下になる温度に加熱することにより硬化させる第４の工程と、をこの順で行うことを特徴とする電子部品の製造方法、
（３）接続用半田電極を有する第１電子部品と、接続用半田電極を有する第２電子部品と、を接合する半田接合方法であって、前記第１電子部品および第２電子部品の半田接合面の少なくとも一方に熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を形成する第１の工程と、前記熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を形成後に、前記第１電子部品の接続用金属電極と、前記第２電子部品の接続用半田電極と、を対向するように位置合わせし、１９０℃以下の温度で加熱および加圧することにより、前記接続用金属電極と、前記接続用半田電極とを当接させる第２の工程と、前記当接させた第１電子部品と第２電子部品を板状体を有する加圧装置により加圧し、前記加圧を保持した状態で、２１０℃よりも高い温度に加熱し、前記接続用半田電極の半田を前記接続用金属電極に溶融接合させ、その後、２１０℃以下の温度に冷却した後に加圧を開放する第３の工程と、前記熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を２１０℃以下の温度に加熱することにより硬化させる第４の工程と、をこの順に行うことを特徴とする電子部品の製造方法、
（４）接続用半田電極を有する第１電子部品と、接続用半田電極を有する第２電子部品と、を接合する半田接合方法であって、前記第１電子部品および第２電子部品の半田接合面の少なくとも一方に熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を形成する第１の工程と、前記熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を形成後に、前記第１電子部品の接続用半田電極と、前記第２電子部品の接続用半田電極と、を対向するように位置合わせし、前記第１電子部品および第２電子部品の接続用半田電極の半田の融点よりも低い温度で加熱および加圧することにより、前記第１電子部品および第２電子部品の接続用半田電極同士を当接させる第２の工程と、前記当接させた第１電子部品と第２電子部品を板状体を有する加圧装置により加圧し、前記加圧を保持した状態で前記第１電子部品および第２電子部品の少なくとも一方の接続用半田電極の半田の融点より高い温度で加熱し、前記第１電子部品および第２電子部品の半田電極同士を溶融接合させ、その後、前記第１電子部品および第２電子部品の半田電極の半田の融点より低い温度に冷却した後に加圧を開放する第３の工程、前記熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を、前記第１電子部品および第２電子部品の接続用半田電極の半田の融点より低い温度に加熱することにより硬化させる第４の工程と、をこの順で行うことを特徴とする電子部品の製造方法、
（５）接続用半田電極を有する第１電子部品と、接続用半田電極を有する第２電子部品と、を接合する半田接合方法であって、前記第１電子部品および第２電子部品の半田接合面の少なくとも一方に熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を形成する第１の工程と、前記熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を形成後に、前記第１電子部品の接続用半田電極と、前記第２電子部品の接続用半田電極と、を対向するように位置合わせし、前記第１電子部品および第２電子部品の半田電極の半田の熱膨張係数が３０×１０−６／℃以下になる温度で、加熱
および加圧することにより、前記第１電子部品および第２電子部品の接続用半田電極同士を当接させる第２の工程と、前記当接させた第１電子部品と第２電子部品を板状体を有する加圧装置により加圧し、前記加圧を保持した状態で前記第１電子部品および第２電子部品の少なくとも一方の半田電極の半田の熱膨張係数が３０×１０−６／℃より大きくなる温度で加熱し、前記第１電子部品および第２電子部品の半田電極同士を溶融接合させ、その後、前記第１電子部品および第２電子部品の半田電極の半田の熱膨張係数が３０×１０−６／℃以下になる温度に冷却した後に加圧を開放する第３の工程と、前記熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を、前記第１電子部品および第２電子部品の半田電極の半田の熱膨張係数が３０×１０−６／℃以下になる温度に加熱することにより硬化させる第４の工程と、をこの順で行うことを特徴とする電子部品の製造方法、
（６）接続用半田電極を有する第１電子部品と、接続用半田電極を有する第２電子部品と、を接合する半田接合方法であって、前記第１電子部品および第２電子部品の半田接合面の少なくとも一方に熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を形成する第１の工程と、前記熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を形成後に、前記第１電子部品の接続用半田電極と、前記第２電子部品の接続用半田電極と、を対向するように位置合わせし、１９０℃以下の温度で、加熱および加圧することにより、前記第１電子部品および第２電子部品の接続用半田電極同士を当接させる第２の工程と、前記当接させた第１電子部品と第２電子部品を板状体を有する加圧装置により加圧し、前記加圧を保持した状態で、２１０℃よりも高い温度で加熱し、前記第１電子部品および第２電子部品の半田電極同士を溶融接合させ、その後、２１０℃以下の温度に冷却した後に加圧を開放する第３の工程と、
前記熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を、２１０℃以下の温度に加熱することにより硬化させる第４の工程と、をこの順で行うことを特徴とする電子部品の製造方法
（７）前記第３の工程が、加圧流体により加圧した雰囲気下で前記接続用半田電極の半田を前記接続用金属電極に溶融接合させるものである、（１）ないし（３）のいずれかに記載の電子部品の製造方法、
（８）前記第３の工程が、加圧流体により加圧した雰囲気下で前記接続用半田電極同士を溶融接合させるものである、（４）ないし（６）のいずれかに記載の電子部品の製造方法、
（９）前記第４の工程が、加圧流体により加圧した雰囲気下で前記熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を硬化させるものである、（１）ないし（８）のいずれかに記載の電子部品の製造方法、
（１０）前記熱硬化性樹脂を含有する樹脂層がフラックス活性化合物を含む、（１）ないし（９）のいずれかに記載の電子部品の製造方法、
（１１）（１）ないし（１０）のいずれかに記載の電子部品の製造方法を用いて作製された電子部品。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、電子部品同士を半田接合し、半田接合部の空隙を熱硬化性樹脂を含有する接着層で充填させ、半田接合部を補強する電子部品の製造方法において、空洞（エアギャップ）の発生を抑制することができ、さらに、ボイド（気泡）の発生をも抑制することができる、電子部品の製造方法および電子部品が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の半田接合方法により製造される電子部品の一例を模式的示す縦断面図である。
【図２】本発明の半田接合を説明するための縦断面図である。
【図３】半導体チップとインターポーザを接合する第１の接合方法を模式的に示す縦断面図である。
【図４】半導体チップとインターポーザを接合する第２の接合方法を模式的に示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の電子部品の接合方法および電子部品について詳細に説明する。
本発明の電子部品の接合方法は、接続用金属電極を有する第１電子部品と、接続用半田電極を有する第２電子部品と、を接合する半田接合方法であって、前記第１電子部品および第２電子部品の半田接合面の少なくとも一方に熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を形成する第１の工程と、前記熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を形成後に、前記第１電子部品の接続用金属電極と、前記第２電子部品の接続用半田電極と、を対向するように位置合わせし、前記接続用半田電極の半田の融点よりも低い温度で加熱および加圧することにより、前記接続用金属電極と、前記接続用半田電極とを当接させる第２の工程と、前記当接させた第１電子部品と第２電子部品を板状体を有する加圧装置により加圧し、前記加圧を保持した状態で前記接続用半田電極の融点より高い温度で加熱し、前記接続用半田電極の半田を前記接続用金属電極に溶融接合させ、その後、前記接続用半田電極の半田の融点より低い温度に冷却した後に加圧を開放する第３の工程と、前記熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を前記接続用半田電極の半田の融点より低い温度に加熱することにより硬化させる第４の工程と、をこの順で行うことを特徴とする。特に、板状体を有する加圧装置により加圧、加熱することにより半田電極の半田と金属電極の金属を溶融接合させ、さらに、半田の融点よりも低い温度に冷却した後に加圧を開放することにより、空洞（エアギャップ）およびボイド（気泡）の発生をも抑制することができる
【００１０】
まず、本発明の電子部品の接合方法を説明するのに先立って、本発明の電子部品の製
造方法により製造された電子部品について説明する。
【００１１】
図１は、本発明の電子部品の接合方法により製造される電子部品の一例を示す縦断面図である。なお、以下の説明では、図中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００１２】
図１に示す電子部品１０は、フリップチップ構造のパッケージであり、半導体チップ３と、半導体チップ３を支持するインターポーザー（基板）１と、所定パターンに形成された金属電極２と、複数の導電性を有する半田電極（半田バンプ）４と、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層５を有している。
【００１３】
インターポーザー１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１の平面視形状は、通常、正方形、長方形等の四角形とされる。
インターポーザー１の上面（一方の面）には、例えば、銅等の導電性金属材料で構成される所定のパターンに形成された金属電極２が設けられている。また、金属電極２の酸化防止や半田電極との接合性を向上する目的で、Ａｇ、Ｓｎ、Ａｕ等の金属がメッキや蒸着等の手法により金属電極２を覆うように構成されていても良い。
また、インターポーザー１には、その厚さ方向に貫通して、図示しない複数のビア（スルーホール：貫通孔）が形成されていても良い
【００１４】
各半田電極４の形状は、特に限定されるものではなく、球状、楕円状、円柱状、円錐状等が挙げられる。
この半田電極４は、特に限定されるものではないが、Ｓｎ、Ａｇ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｓｂ等から選ばれる金属の合金であることが好ましく、特に、Ｓｎ−Ｐｂ、Ｓｎ−Ａｇ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ｂｉが好ましく、さらに、環境や人体に影響を及ぼす可能性があるＰｂを含まない、Ｓｎ−Ａｇ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ｂｉ、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉがより好ましい。
【００１５】
インターポーザー１の金属電極２と半導体チップ３の半田電極４は、金属結合により接
合されており、インターポーザー１と半導体チップ３は電気的に接続されている。
また、インターポーザー１と半導体チップ３との間の間隙は熱硬化性樹脂を含有する樹脂層５が充填され、インターポーザー１と半導体チップ３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の浸入を防止する機能を有しており、信頼性の高い電子部品１０を得ることができる。
【００１６】
図２−ａは、本発明の電子部品の接合方法により製造される電子部品の構成を示す縦断面図である。図２−ａは、図１で示す電子部品１０において、インターポーザー１上の金属電極２が半田電極１２に変わった以外は、全く同じ構成であり、インターポーザー１１の半田電極１２と半導体チップ１３の半田電極１４からなるものである。
【００１７】
図２−ｂは、図２−ａで示す電子部品の構成において、本発明の電子部品の接合方法により製造される電子部品の構成を示す縦断面図である。図２−ｂで示す電子部品２０は、インターポーザー１１上の半田電極１２と半導体チップ１３の半田電極１４のが金属結合することにより、接合部１５を形成し、インターポーザー１１と半導体チップ１３が電気的に接続される。
【００１８】
図１および図２は、インターポーザーと半導体チップを接合した電子部品の場合を説明したが、
接合するものは特に限定されるものではなく、リジッド基板、フレキシブル基板、半導体チップ、半導体ウエハ等から選ばれるものを適宜組合せることができる。
【００１９】
＜第１の接合方法＞
このような電子部品１０および２０は、例えば、以下のようにして製造することができる。
図３は、接続用金属電極を有する第１電子部品と、接続用半田電極を有する第２電子部
品とを接合する第１の接合方法を説明するための縦断面図、図４は、接続用半田電極を有する第１電子部品と、接続用半田電極を有する第２電子部品とを接合する第２の接合方法を説明するための縦断面図である。
【００２０】
まず、接続用金属電極を有する第１電子部品と、接続用半田電極を有する第２電子部品との第１の接合方法を用いてフリップチップを得る方法について説明する。
【００２１】
［１Ａ−１］  まず、それぞれに、金属電極２２が形成されたインターポーザー２１と、半田電極２４が形成された半導体チップ２３とを用意する。
本実施形態では、図（３−ａ）に示すように、インターポーザー２１には、金属電極２２が形成されており、金属電極２２は、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た絶縁基板に銅箔を張り合わせた銅張り積層板の銅箔を所定の回路形状にエッチングすることにより得ることができる。
また、図（３−ａ）に示すように、半導体チップ２３には、半田電極２４が形成されており、半田電極２４は、例えば、金属電極（図示しない）上にメッキ、スクリーン印刷、半田ペースト塗布等の手法により得ることができる。
【００２２】
［１Ａ−２］  次に、図（３−ｂ）に示すように、金属電極２２が形成されたインターポーザー２１の金属電極２２面側に、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５を形成する（第１の工程）。
【００２３】
前記熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５を形成する方法としては、例えば、ラミネート、塗布、印刷等の手法により得ることができる。本実施形態では、インターポーザー２１
の金属電極２２面側に形成したが、半田電極２４が形成された半導体チップ２３の半田電極２４面側に形成しても良い。また、インターポーザー２１の金属電極２２面側および半導体チップ２３の半田電極２４面側の両方に熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５を形成しても良い。
【００２４】
熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５を、金属電極２２が形成されたインターポーザー２１の金属電極２２面側にラミネートする条件は、特に限定されるわけではないが、例えば、温度５０℃〜１５０℃の条件で行うことができる。ラミネート温度が上記範囲温度以下である場合、インターポーザ２１に対する密着性が不足し、インターポーザーを搬送する際に、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５が剥がれてしまう場合がある。また、ラミネート温度が上記範囲温度以上であると、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５の硬化が進行し熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５の流動性が低下するため、金属電極２２と半田電極２４を溶融接合させる際に、金属電極２２と半田電極２５の間に熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５が残存し、良好な半田接合部が形成できない場合がある。
【００２５】
また、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５を、金属電極２２が形成されたインターポーザー２１の金属電極２２面側に塗布、印刷する条件は、特に限定されるわけではないが、例えば、スピンコート、スクリーン印刷等が挙げられ、その中でも、スクリーン印刷が好ましい
【００２６】
本発明に係る熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５は、インターポーザー２１と半導体チップ２３を接合および接着した後の信頼性を向上させる目的で、熱硬化性樹脂を含むものであれば、特に限定されるものではなく、常温で液状であってもフィルム状であってもよい。また、前記熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５は、半田電極２４を構成する半田成分の濡れ性を高めることができ、金属電極２２と半田電極２４の金属結合を促進することができ、半田接合部２６を介した導通を確実に得ることができるようにするためにフラックス活性化合物を含むことが好ましい。さらに、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５が常温でフィルム状である場合、フィルム形成能を付与する目的でフィルム形成性樹脂を含むことが好ましい。
【００２７】
熱硬化性樹脂は、後工程（３−ｆ）で得られるインターポーザー２１と半導体チップ２３の接合体４０において、この熱硬化性樹脂の硬化物で構成される封止部２７により、隣接する接合部２６同士を絶縁する機能を有するとともに、インターポーザー２１と半導体チップ２３とを固着（固定）する機能を有するものである。
【００２８】
このような熱硬化性樹脂としては、特に限定されず、例えば、エポキシ樹脂、オキセタン樹脂、フェノール樹脂、（メタ）アクリレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、マレイミド樹脂等が挙げられ、これらの中でも、エポキシ樹脂を用いるのが好ましい。エポキシ樹脂は高い耐熱性を有するため、板状体を有する加圧装置により加圧し、前記加圧を保持した状態で前記接続用半田電極の融点より高い温度で加熱し、前記接続用半田電極の半田を前記接続用金属電極に溶融接合させ、その後、前記接続用半田電極の半田の融点より低い温度に冷却した後に加圧を開放した際に、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５がスプリングバッグしてしまい、接合部２６が不安定になることを防止することができる。
【００２９】
エポキシ樹脂としては、室温で固形のエポキシ樹脂と、室温で液状のエポキシ樹脂のうち、いずれを用いてもよいし、これらの双方を含んでいてもよい。このようなエポキシ樹脂を用いる構成とすることにより、熱硬化性樹脂の溶融挙動の設計の自由度をさらに高めることができる。
【００３０】
室温で固形のエポキシ樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＥ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、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等のノボラック型エポキシ樹脂、Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジグリシジルトルイジン、ジアミノジフェニルメタン型グリシジルアミン、アミノフェノール型グリシジルアミンのような芳香族グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂等のビフェニル型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、トリフェノールプロパン型エポキシ樹脂、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、トリアジン核含有エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フェニレンおよび／またはビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂、フェニレンおよび／またはビフェニレン骨格を有するナフトールアラルキル型エポキシ樹脂等のアラルキル型エポキシ樹脂等の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種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３１】
また、室温で液状のエポキシ樹脂としては、特に限定されないが、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂およびビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等が挙げられ、これらのうちの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。
【００３２】
室温で液状のエポキシ樹脂のエポキシ当量は、好ましくは１５０〜３００であり、より好ましくは１６０〜２５０であり、さらに好ましくは１７０〜２２０である。これにより、熱硬化性樹脂の硬化物における収縮率が大きくなるのを防止して、封止部２７によりインターポーザー２１と半導体チップ２３の接合体４０に反りが生じるのを確実に防止することができる。
【００３３】
また、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５中における熱硬化性樹脂の配合量は、２５〜９０重量％程度であるのが好ましく、３５〜８０重量％程度であるのがより好ましい。これにより、熱硬化性樹脂を硬化させる際に、良好な硬化性が得られると共に、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５の良好な溶融挙動の設計が可能となる。
【００３４】
また、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５は、硬化剤が含まれているのが好ましい。これにより、熱硬化性樹脂の硬化性をより向上させることができる。
【００３５】
硬化剤としては、特に限定されず、例えば、フェノール類、アミン類、チオール類が挙げられる。これらの中でも、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂が用いる場合では、フェノール類を用いるのが好ましい。これにより、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５において、エポキシ樹脂との良好な反応性を得ることができ、さらには、この熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５中に含まれるエポキシ樹脂の硬化時の低寸法変化および硬化後の適切な物性（例えば、耐熱性、耐湿性等）を得ることができる。
【００３６】
また、フェノール類としては、特に限定されないが、エポキシ樹脂と反応し得る官能基を２以上有するものが好ましい。これにより、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５におけるエポキシ樹脂の硬化物の特性（例えば、耐熱性、耐湿性等）の向上を図ることができる。
【００３７】
このようなフェノール類としては、具体的には、例えば、ビスフェノールＡ、テトラメチルビスフェノールＡ、ジアリルビスフェノールＡ、ビフェノール、ビスフェノールＦ、ジアリルビスフェノールＦ、トリスフェノール、テトラキスフェノール、フェノールノボラック類、クレゾールノボラック類等が挙げられ。中でも、フェノールノボラック類およ
びクレゾールノボラック類を用いるのが好ましい。これにより、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５の溶融粘度を好適なものとすることができ、エポキシ樹脂との反応性を向上させることができる。さらに、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５におけるエポキシ樹脂の硬化物の特性（例えば、耐熱性、耐湿性等）をより優れたものとすることができる。
【００３８】
また、硬化剤としてフェノールノボラック類を用いる場合、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５中における硬化剤の配合量は、５〜３０重量％程度であるのが好ましく、１０〜２５重量％程度であるのがより好ましい。これにより、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５において、熱硬化性樹脂を確実に硬化させることができる共に、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５中において、熱硬化性樹脂と未反応の硬化剤が残存するのが防止され、この残存物が存在することによるマイグレーションの発生を好適に防止することができる。
【００３９】
なお、熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂である場合、フェノールノボラック樹脂の配合量は、エポキシ樹脂に対する当量比で規定してもよい。
【００４０】
具体的には、エポキシ樹脂に対するフェノールノボラック類の当量比は、０．５〜１．２程度であるのが好ましく、０．６〜１．１程度であるのがより好ましく、０．７〜０．９８程度であるのがさらに好ましい。かかる範囲内に設定することによっても、前述したのと同様効果を得ることができる。
【００４１】
前記アミン類としては、具体的には、例えば、エチレンジアミン、１，３−ジアミノプロパン１，４−ジアミノブタン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、ジプロプレンジアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、トリ（メチルアミノ）ヘキサン、ジメチルアミノプロピルアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、メチルイミノビスプロピルアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン、イソホロンジアミン、メンセンジアミン、イソフォロンジアミン、ピス（４−アミノ−３−メチルジンクロヘキシル）メタン、ジアミノジンクロヘキシルメタン、Ｎ−アミノエチルピペラジン、３，９−ビス（３−アミノプロピル）２，４，８，１０−テトラオキサスピロ（５，５）ウンデカン、２，５−ジメチルヘキサメチレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、イミノビスプロピルアミン、ビス（ヘキサメチレン）トリアミン、ｍ−キシレンジアミン、メタフェニレンジアミン、ジアミノジエチルフェニルメタン、ポリエーテルジアミン等が挙げられる。
【００４２】
さらに、上述した硬化剤の他、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。これにより、熱硬化性樹脂の硬化性が向上し、工程短縮が可能となる。
【００４３】
この融点が１５０℃以上のイミダゾール化合物としては、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−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、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール等が挙げられる。なお、イミダゾール化合物の融点の上限に特に制限はなく、例えば、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５の接着温度に応じて適宜選択すればよい。
【００４４】
硬化剤として、このようなイミダゾール化合物を用いる場合、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５における硬化剤の配合量は、０．００５〜１０重量％程度であるのが好ましく、０．０１〜５重量％程度であるのがより好ましい。これにより、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、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５において、熱硬化性樹脂の硬化性を向上させることができる共に、熱硬化性樹脂を含有する樹脂
層２５の保存性の低下を抑制することができる。
【００４５】
なお、上述したような硬化剤は、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よい。
【００４６】
本発明に係るフラックス活性化合物は、後工程（３−ｅ）において、インターポーザー２１と半導体チップ２３が板状体を有する加圧装置により加圧し、前記加圧を保持した状態で前記接続用半田電極の融点より高い温度で加熱し、前記接続用半田電極の半田を前記接続用金属電極に溶融接合させる際に、半田電極２４の表面を還元する機能を有するものである。これにより、半田電極２４を構成する半田成分の濡れ性を高めることができ、金属電極２２と半田電極２４の金属結合を促進することができる。その結果、接合部２６を介した導通を確実に得ることができる。
【００４７】
また、このようなフラックス活性化合物は、熱硬化性樹脂と結合する官能基を有するのが好ましい。これにより、フラックス活性化合物は、熱硬化性樹脂の加熱により硬化する際に、硬化剤としても機能し、熱硬化性樹脂に付加することとなる。その結果、形成されるインターポーザー２１と半導体チップ２３の接合体４０が備える熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５中で、フラックス活性化合物残渣に起因するイオンマイグレーションが発生するのを好適に抑制することができる。また、フラックス活性化合物が熱硬化性樹脂に付加することにより、熱硬化性樹脂の硬化物の弾性率および／またはガラス転移温度を高めることができるという効果も得られる。
【００４８】
以上のことを考慮して、フラックス活性化合物としては、カルボキシル基および／またはフェノール性水酸基を備えるものを用いるのが好ましい。
【００４９】
なお、カルボキシル基および／または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／またはフェノール性水酸基が少なくとも１つ以上存在するものをいい、液状であっても固体であってもよい。
【００５０】
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。
【００５１】
また、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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
脂肪族カルボン酸としては、下記一般式（１）で示される化合物や、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、ピバル酸カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、オレイン酸、フマル酸、マレイン酸、シュウ酸、マロン酸、琥珀酸等が挙げられる。
【００５５】
ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）ｎ−ＣＯＯＨ  ・・・  （１）
［ただし、式中、ｎは、０以上２０以下の整数を表す。］
【００５６】
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。
【００５７】
これらの中でも、フラックス活性化合物が有する活性度、熱硬化性樹脂の硬化時におけるアウトガスの発生量、およびインターポーザー２１と半導体チップ２３の接合体４０が備える封止部２７の弾性率やガラス転移温度等のバランスを考慮して、上記一般式（１）で示される化合物を用いるのが好ましく、式中のｎが３〜１０程度であるものがより好ましい。これにより、インターポーザー２１と半導体チップ２３の接合体４０において、熱硬化性樹脂の硬化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、この硬化物とインターポーザー２１や半導体チップ２３との接着性を向上させることができる。
【００５８】
上記一般式（１）で示される化合物において、ｎが３〜１０のものとしては、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。
【００５９】
さらに、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、具体的には、例えば、フェノール、ｏ−クレゾール、２，６−キシレノール、ｐ−クレゾール、ｍ−クレゾール、ｏ−エチルフェノール、２，４−キシレノール、２，５キシレノール、ｍ−エチルフェノール、２，３−キシレノール、メジトール、３，５−キシレノール、ｐ−ターシャリブチルフェノール、カテコール、ｐ−ターシャリアミルフェノール、レゾルシノール、ｐ−オクチルフェノール、ｐ−フェニルフェノール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＡＦ、ビフェノール、ジアリルビスフェノールＦ、ジアリルビスフェノールＡ、トリスフェノール、テトラキスフェノール等のフェノール性水酸基を含有するモノマー類、フェノールノボラック樹脂、ｏ−クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＦノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂等が挙げられる。
【００６０】
上述したようなカルボキシル基および／またはフェノール性水酸基を備える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。
【００６１】
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、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、半田にフラックス作用（還元作用）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個有するものであるのが好ましい。
【００６２】
このようなフラックス活性化合物としては、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が、熱硬化性樹脂硬化後の物性およびフラックス作用が両立する、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、フェノールフタリンが好ましい。これらのフラックス活性化合物は、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。
【００６３】
また、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５中におけるフラックス活性化合物の配合量は、１〜３０重量％程度であるのが好ましく、３〜２５重量％程度であるのがより好ましい。これにより、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５中における、フラックス活性を向上させることができるとともに、インターポーザー２１と半導体チップ２３の接合体４０が備える封止部２７中において、熱硬化性樹脂と未反応のフラックス活性化合物が残存するのが防止され、この残存物が存在することによるマイグレーションの発生を好適に防止することができる。
また、このようなフラックス活性化合物は、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５中において、均一に分散していることが好ましい。上述のように、均一に分散することにより、フラックス活性化合物は、金属電極２２と半田電極との界面に効率よく移動して、これら同士を直接接触させることができる。その結果、接合部２６の接続信頼性を向上させることができる
【００６４】
熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５がフィルム状である場合、フィルム形成性樹脂を含むことが好ましい。フィルム形成性樹脂としては、例えば、（メタ）アクリル系樹脂、フェノキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、シロキサン変性ポリイミド樹脂、ポリブタジエン、ポリプロピレン、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体、ポリアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ブチルゴム、クロロプレンゴム、ポリアミド樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−アクリル酸共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリ酢酸ビニル、ナイロン等が挙げられるが、フィルム形成能とインターポーザー２１や半導体チップ２３との密着性に優れる、（メタ）アクリル樹脂、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂が好ましい。また、前記フィルム形成性樹脂は、これら例示のうちの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。
【００６５】
なお、本明細書において、（メタ）アクリル系樹脂とは、（メタ）アクリル酸及びその誘導体の重合体、あるいは（メタ）アクリル酸及びその誘導体と他の単量体との共重合体を意味する。ここで、（メタ）アクリル酸などと表記するときは、アクリル酸又はメタクリル酸を意味する。
【００６６】
（メタ）アクリル系樹脂としては、具体的には、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチル、ポリアクリル酸−２−エチルヘキシル等のポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリメタクリル酸ブチル等のポリメタクリル酸エステル、ポリアクリロニトリル、ポリメタクリロニトリル、ポリアクリルアミド、アクリル酸ブチル−アクリル酸エチル−アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−アクリル酸共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、アクリロニトリル−スチレン共重合体、メタクリル酸メチル−スチレン共重合体、メタクリル酸メチル−アクリロニトリル共重合体、メタクリル酸メチル−α−メチルスチレン共重合体、アクリル酸ブチル−アクリル酸エチル−アクリロニトリル−２−ヒドロキシエチルメタクリレート−メタクリル酸共重合体、アクリル酸ブチル−アクリル酸エチル−アクリロニトリル−２−ヒドロキシエチルメタクリレート−アクリル酸共重合体
、アクリル酸ブチル−アクリロニトリル−２−ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体、アクリル酸ブチル−アクリロニトリル−アクリル酸共重合体、アクリル酸ブチル−アクリル酸エチル−アクリロニトリル共重合体、アクリル酸エチル−アクリロニトリル−Ｎ，Ｎジメチルアクリルアミド共重合体等が挙げられる。これらの中でも、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−２−ヒドロキシエチルメタクリレート−メタクリル酸、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。
【００６７】
なお、ニトリル基、エポキシ基、水酸基、カルボキシル基等の官能基を有する単量体を共重合させてなる（メタ）アクリル系樹脂を用いることにより、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５のインターポーザー２１および半導体チップ２３への密着性、および熱硬化性樹脂等との相溶性を
向上させることができる。このような（メタ）アクリル系樹脂において、前記官能基を有する単量体の使用量は特に限定されないが、（メタ）アクリル系樹脂の全重量に対し、０．１〜５０ｍｏｌ％程度であることが好ましく、０．５〜４５ｍｏｌ％程度であるのがより好ましく、１〜４０ｍｏｌ％程度であるのがさらに好ましい。かかる範囲内に設定することにより、インターポーザー２１や半導体チップ２３に対する熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５の密着性を優れたものとしつつ、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５の粘着力が強くなりすぎるのを好適に防止して、作業性の向上を図ることができる。
【００６８】
前記（メタ）アクリル系樹脂の重量平均分子量は、特に限定されないが、１０万以上であるのが好ましく、１５万〜１００万程度であるのがより好ましく、２５万〜９０万程度であるのがさらに好ましい。重量平均分子量を前記範囲に設定することにより、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５の成膜性を向上させることができる。
【００６９】
また、フィルム形成性樹脂として、フェノキシ樹脂を用いる場合、その数平均分子量が５０００〜１５０００程度であるものを用いるのが好ましい。かかる数平均分子量のフェノキシ樹脂を用いることにより、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５の流動性を抑制し、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５の厚みを均一なものとすることができる。
【００７０】
前記フェノキシ樹脂の骨格は、特に限定されるものではないが、例えば、ビスフェノールＡタイプ、ビスフェノールＦタイプ、ビフェニル骨格タイプ等が挙げられる。これらの中でも、飽和吸水率が１％以下であるフェノキシ樹脂であるのが好ましい。これにより、インターポーザー２１と半導体チップ２３の接合体４０の形成時や、高温条件下に晒される場合においても、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５に起因する発泡や剥離などの発生を抑制することができる。
【００７１】
なお、飽和吸水率は、フェノキシ樹脂を２５μｍ厚のフィルムに加工し、１００℃雰囲気中で１時間乾燥（絶乾状態）し、さらに、そのフィルムを４０℃９０％ＲＨ雰囲気の恒温高湿層に放置し、重量変化を２４時間おきに測定し、重量変化が飽和した時点の重量を用いて、下記式（III）により算出することができる。
【００７２】
飽和吸水率（％）＝｛（飽和した時点の重量）−（絶乾時点の重量）｝／（絶乾時点の重量）×１００  ・・・  （III）
【００７３】
また、フィルム形成性樹脂としてポリイミド樹脂を用いる場合、ポリイミド樹脂としては、繰り返し単位中にイミド結合を持つものが挙げられる。
【００７４】
このようなポリイミド樹脂としては、例えば、ジアミンと酸二無水物を反応させ、得られたポリアミド酸を加熱、脱水閉環することにより得られるものが挙げられる。ジアミン
としては、芳香族ジアミンである、３，３’−ジメチル−４，４’ジアミノジフェニル、４，６−ジメチル−ｍ−フェニレンジアミン、２，５−ジメチル−ｐ−フェニレンジアミン、シロキサンジアミンである、１，３−ビス（３−アミノプロピル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン等が挙げられ、これらのうちの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。
【００７５】
また、酸二無水物としては、３，３，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸、ピロメリット酸二無水物、４，４’−オキシジフタル酸二無水物等が挙げられる。
【００７６】
なお、このようなポリイミド樹脂は、後述する溶媒に可溶なものでも、不溶なものでも使用できるが、溶媒に可溶なものであるのが好ましい。特に、シロキサン変性ポリイミド樹脂は、様々な溶媒に溶かすことができるため好適に用いられる。
【００７７】
このような熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５が常温で液状の場合、例えば、熱硬化性樹脂、必要に応じて、フラックス活性化合物やフィルム形成性樹脂、その他の成分とを秤量し、３本ロールにて分散混練し、真空下脱泡処理することにより得ることができる。
【００７８】
熱硬化樹脂を含有する樹脂層２５は、必要に応じて、充填材、カップリング剤、低応力剤、可塑剤、着色剤等の添加剤を含んでいてもよい。
【００７９】
このような熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５が常温でフィルム状の場合、例えば、熱硬化性樹脂、必要に応じて、フラックス活性化合物やフィルム形成性樹脂、その他の成分とを溶媒中に溶解させて接合シート形成用材料（液状材料）を調製し、その後、この接合シート形成用材料を、ポリエステルシート等の剥離処理が施された基材上に塗布し、所定の温度で、溶媒を除去し、乾燥させることにより得ることができる。
【００８０】
なお、ここで用いられる溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ＤＩＢＫ (ジイソブチルケトン)、シクロヘキサノン、ＤＡＡ（ジ
アセトンアルコール）等のケトン類、ベンゼン、キシレン、トルエン等の芳香族炭化水素類、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール等のアルコール類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ＢＣＳＡ（ブチロセルソルブアセテート）等のセロソルブ系、ＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）、ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）、ＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）、ＤＢＥ（ニ塩基酸エステル）、ＥＥＰ（３−エトキシプロピオン酸エチル）、ＤＭＣ（ジメチルカーボネート）等が挙げられる。
【００８１】
また、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５の厚さ（平均）は、特に限定されないが、５〜３００μｍ程度であるのが好ましく、１０〜２００μｍ程度であるのがより好ましい。
【００８２】
［１Ａ−３］次に、図（３−ｃ）に示すように、インターポーザー２１の金属電極２２と半導体チップ２３の半田電極２４とが対応するように位置決めする。次いで、図（３−ｄ）に示すように、前記半田電極２４の半田の融点よりも低い温度で加熱および加圧することにより、前記金属電極２２と前記半田電極２４とを当接させ、インターポーザー２１と半導体チップ２３の積層体３０を形成する（第２の工程）。
【００８３】
具体的には、前記半田電極２４の半田の熱膨張係数が３０×１０−６／℃以下になる温度で加熱および加圧することにより、前記金属電極２２と前記半田電極２４とを当接させ、インターポーザー２１と半導体チップ２３の積層体３０を形成することが好ましい。これにより、金属電極２２と半田電極２４の間に熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５が介在し
、接合不良が発生することを防止できることと、さらに、金属電極２２を半田電極２４に溶融接合させる際（後述する）に、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５の流動性を確保することができ、金属電極２２および半田電極２４の表面を覆うことができるため、より効率的に金属電極２２および半田電極２４表面の酸化膜を除去することができる。
【００８４】
なお、半田電極２４の半田の熱膨張係数は以下の方法により求めることができる。
半田の融点以上における熱膨張係数は、金属材料物性値計算ソフトウェア・データベースＪＭａｔＰｒｏ（Ｓｅｎｔｅ  Ｓｏｆｔｗａｒｅ社製）により算出することができる。
半田の融点以下における熱膨張係数は、熱機械特性分析装置（モード：圧縮、荷重：５０Ｎ、昇温速度：５℃／分）により算出することができる。
【００８５】
より具体的には、１９０以下で、好ましくは、１８０℃以下で、より好ましくは、１７０℃以下で加熱および加圧することにより、前記金属電極２２と前記半田電極２４とを当接させ、インターポーザー２１と半導体チップ２３の積層体３０を形成する。
【００８６】
前記位置決めする方法としては、特に限定されるわけではないが、アライメントマークを利用する方法等により、インターポーザー２１の金属電極２２と半導体チップ２３の半田電極２４とが対応するように位置決めすることができる。
【００８７】
［１Ａ−４］次に、図（３−ｅ）に示すように、金属電極２２と半田電極２４を当接させたインターポーザー２１と半導体チップ２３の積層体３０を、板状体を有する加圧装置により加圧し、前記加圧を保持した状態で半田電極２４の半田の融点よりも高い温度で加熱し、接続用半田電極の半田を接続用金属電極に溶融接合させ、その後、半田電極２４の半田の融点よりも低い温度に冷却した後に加圧を開放することにより、前記金属電極２２と半田電極２４を溶融接合させ、接合部２６を形成する（第３の工程）。
【００８８】
上記第３の工程での板状体を有する加圧装置により、インターポーザー２１と半導体チップ２３の積層体３０を加圧する方法としては、特に限定されるわけではないが、例えば、熱圧着機、フリップチップボンダー等の加圧および加熱の両方をできる加圧装置、また、金属、セラミック等の無機材料や有機材料で形成されたブロック状、支柱状等の加圧装置等を挙げることができるが、加圧および加熱の両方をできることができ、電子部品の生産性に優れる、熱圧着機およびフリップチップボンダーが好ましい。
【００８９】
前記熱圧着機およびフリップチップボンダー等の加圧および加熱の両方をできる加圧装置を使用する方法としては、特に限定されるわけではないが、加圧装置の加圧部（板状体）に対応する位置にインターポーザー２１と半導体チップ２３の積層体３０を設置し、次いで、加圧部によりインターポーザー２１と半導体チップ２３の積層体３０を加圧する。この時、加圧部はあらかじめ加熱されているものでもよく、また、加圧後に加熱を開始されるものでもよい。
前記加熱する方法としては、特に限定されるわけではないが、コンスタントヒート方式、パルスヒート方式等が挙げられるが、加熱するタイミングを適宜変更することがでできる、パルスヒート方式が好ましい。
【００９０】
前記金属、セラミック等の無機材料や有機材料で形成されたブロック状、支柱状等の加圧装置を使用する方法としては、特に限定されるわけではないが、インターポーザー２１と半導体チップ２３の積層体３０にブロック状の加圧装置を載置し、インターポーザー２１と半導体チップ２３の積層体３０を加圧する。この時、インターポーザー２１と半導体チップ２３の積層体３０が加熱された状態でブロック状の加圧装置を載置してもよく、また、加圧後に加熱してもよい。前記加熱する方法としては、特に限定されるわけではないが、インターポーザー２１と半導体チップ２３の積層体３０を市販のオーブンに設置する
方法、インターポーザー２１と半導体チップ２３の積層体３０を半田リフロー装置に設置する方法等が挙げられる。
【００９１】
前記熱圧着機およびフリップチップボンダー等の加圧および加熱の両方をできる加圧装置による加圧の条件は、特に限定されるものではない、０．００１〜５．０ＭＰａ等の条件で行うことができ、好ましくは０．００１５〜４．５ＭＰａ、特に好ましくは０．００２〜４．０ＭＰａである。上記下限値以上とすることにより、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５中の空洞（エアギャップ）およびボイド（気泡）の発生をより効果的に防止することができるとともに、金属電極２２と半田電極２４の濡れ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、半導体チップ割れを防止することができるとともに、半田電極２４の半田が飛散することを効果的に防止できる。
【００９２】
また、前記金属、セラミック等の無機材料や有機材料で形成されたブロック状、支柱状等の加圧装置による加圧の条件は、特に限定されるものではなく、０．０００５〜０．３ＭＰａ等の条件で行うことができ、好ましくは０．００１〜０．２ＭＰａ、特に好ましくは０．００２〜０．１ＭＰａである。上記下限値以上とすることにより、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５中の空洞（エアギャップ）およびボイド（気泡）の発生をより効果的に防止することができるとともに、金属電極２２と半田電極２４の濡れ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、半田電極２４の半田のが飛散することを効果的に防止できる。
【００９３】
また、上記第３の工程での加熱温度は、半田電極２４の半田の熱膨張係数が、３０×１０−６／℃よりも大きくなる温度で行うことが好ましい。加熱温度を上記範囲とすることで、半田電極２４の半田が十分に濡れ拡がるため、金属電極２２と半田電極２４を確実に溶融接合させ、接合部２６を形成することができる。
【００９４】
より具体的には、２００℃より高い温度であり、好ましくは２０５℃より高い温度、特に好ましくは２１０℃より高い温度である。第３の工程での加熱温度を上記範囲以上とすることで、半田電極２４の半田が十分に濡れ拡がるため、金属電極２２と半田電極２４を確実に溶融接合させ、接合部２６を形成することができる。
【００９５】
また、第３の工程では、半田電極２４の半田の融点よりも低い温度に冷却した後に加圧を開放する。これにより、加圧を開放する際に、接合部の半田がスプリングバッグしてインターポーザー２１と半導体チップ２３の間隔が拡がってしまい接合不良が発生するのを防止することができる。
【００９６】
具体的には、半田電極２４の半田の熱膨張係数が３０×１０−６／℃以下となる温度に冷却した後に加圧を開放する。これにより、加圧を開放する際に、接合部の半田がスプリングバッグしてインターポーザー２１と半導体チップ２３の間隔が拡がってしまい接合不良が発生するのを効果的に防止することができる。
【００９７】
さらに具体的には、２１０℃であり、好ましくは２００℃以下、特に好ましくは１９０℃以下が好ましく、これにより、接合部の半田がスプリングバッグしてインターポーザー２１と半導体チップ２３の間隔が拡がってしまい接合不良が発生するのを防止することができる。
【００９８】
前記第３の工程は、加圧流体により加圧した雰囲気化で行われてもよい。前記加圧流体により加圧した雰囲気下で第３の工程を行う方法としては、特に限定されるわけではないが、圧力容器内に、熱圧着機、フリップチップボンダー等の加圧および加熱の両方をできる加圧装置を配置し、加圧用のガスを導入する方法、また、圧力容器内に、インターポー
ザー２１と半導体チップ２３の積層体３０を設置し、さらに、その上に金属、セラミック等の無機材料や有機材料で形成されたブロック状、支柱状等の加圧装置を載置し、加圧用のガスを導入する方法等が挙げられる。これにより、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層中の空洞（エアギャップ）およびボイド（気泡）の発生を抑制することができる。これは、気圧と熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５中の空洞（エアギャップ）およびボイド（気泡）の圧力差により、空洞（エアギャップ）およびボイド（気泡）が圧縮され、空洞（エアギャップ）およびボイド（気泡）が熱硬化性樹脂を含有する樹脂層中に拡散し、空洞（エアギャップ）およびボイド（気泡）の発生が抑制できるものと考えられる
【００９９】
また、前記加圧用のガスは、特に限定されるわけではなく、窒素、空気等が挙げられるが金属電極２２および半田電極２４の酸化をより効率的に防止することができる窒素が好ましい。
【０１００】
上記加圧流体による加圧の条件は、特に限定されるものではなく、０．２〜１ＭＰａ等の条件で行うことができ、好ましくは０．３〜０．９ＭＰａ、特に好ましくは０．４〜０．８ＭＰａである。加圧流体による加圧条件を上記範囲とすることで、確実に金属電極２２と半田電極２４を溶融接合させることと、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層中の空洞（エアギャップ）およびボイド（気泡）の発生を抑制することができる。
【０１０１】
［１Ａ−５］次に、図（３−ｆ）に示すように、金属電極２２と半田電極２４を溶融接合させたインターポーザー２１と半導体チップ２３の積層体３０を、半田電極２４の半田の融点より低い温度に加熱することにより、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５を硬化させ、封止部２７を形成し、インターポーザー２１と半導体チップ２３の接合体４０得る（第４の工程）。
これにより、接合部２６の半田が再溶融してしまい電気的接続が不安定になることを防止することができる。
【０１０２】
また、具体的に第４の工程における具体的な加熱温度は、半田電極２４の半田の熱膨張係数が３０×１０−６／℃以下となる温度に加熱することにより、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５を硬化させることが好ましい。これにより、接合部２６の半田が再溶融してしまい電気的接続が不安定になることを防止することができる。
【０１０３】
さらに、具体的に第４の工程における具体的な加熱温度は、２１０℃以下が好ましく、２００℃以下であることがさらに好ましく、１９０℃以下であることが特に好ましい。これにより、接合部２６の半田が再溶融してしまい電気的接続が不安定になることを防止することができる。
【０１０４】
なお、インターポーザー２１と半導体チップ２３積層体３０の加熱は、所定の単一温度で加熱する場合の他、例えば、１５０℃で３０分加熱した後、１８０℃で３０分加熱するステップキュアや、１５０℃で３０秒熱圧着した後、１８０℃で６０分オーブン硬化させるポストキュアを行うようにしてもよい。
【０１０５】
また、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５を硬化させる際に、加圧流体により加圧することが好ましい。加圧流体により加圧した状態で加熱する方法としては、特に限定されるわけではないが、圧力容器内に、インターポーザー２１と半導体チップ２３の積層体３０を設置し、次いで、圧力容器内に、加圧流体を導入して加圧しつつ、インターポーザー２１と半導体チップ２３の積層体３０を加熱する方法、更に、具体的には、加圧オーブン中に、インターポーザー２１と半導体チップ２３の積層体３０を設置し、加圧オーブン内に加圧用のガスを導入しつつ、加圧オーブンで処理対象物を加熱する方法が挙げられる。また、前記加圧用のガスは、特に限定されるわけではなく、窒素、空気等が挙げられるが金
属電極２２および半田電極２４の酸化をより効率的に防止することができる窒素が好ましい。これにより、気圧と熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５中の空洞（エアギャップ）およびボイド（気泡）の圧力差により、空洞（エアギャップ）およびボイド（気泡）が圧縮され、空洞（エアギャップ）およびボイド（気泡）が熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５中を拡散し、空洞（エアギャップ）およびボイド（気泡）の発生が抑制できる効果をより一層高めることができる。
【０１０６】
上記加圧流体による加圧の条件は、特に限定されるものではなく、０．２〜１ＭＰａ等の条件で行うことができ、好ましくは０．３〜０．９ＭＰａ、特に好ましくは０．４〜０．８ＭＰａである。→  樹脂層を硬化させる時の加圧条件は上記で良いですか？加圧流体による加圧条件を上記範囲とすることで、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層中の空洞（エアギャップ）およびボイド（気泡）の発生を抑制することができる。これは、気圧と熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５中の空洞（エアギャップ）およびボイド（気泡）の圧力差により、空洞（エアギャップ）およびボイド（気泡）が圧縮され、空洞（エアギャップ）およびボイド（気泡）が熱硬化性樹脂を含有する樹脂層中に拡散し、空洞（エアギャップ）およびボイド（気泡）の発生が抑制できる効果をより一層高めることができる。
【０１０７】
以上のようにして、板状体を有する加圧装置により加圧し、加圧を保持した状態で接続用半田電極の融点より高い温度で加熱し、接続用半田電極の半田を接続用金属電極に溶融接合させ、その後、接続用半田電極の半田の融点より低い温度に冷却した後に加圧を開放し、次に、半田電極２４の半田の融点よりも低い温度で熱硬化性樹脂を含有する樹脂層２５を硬化することにより、インターポーザー２１と半導体チップ２３が電気的に接続され、さらに、インターポーザー２１と半導体チップが固着された、インターポーザー２１と半導体チップ２３の接合体４０を形成することができる。このインターポーザー２１と半導体チップ２３の接合体４０は、板状体を有する加圧装置により加圧し、加圧を保持した状態で接続用半田電極の融点より高い温度で加熱し、接続用半田電極の半田を接続用金属電極に溶融接合させ、その後、接続用半田電極の半田の融点より低い温度に冷却した後に加圧を開放させるため、空洞およびボイドの発生が少ないインターポーザー２１と半導体チップ２３の接合体４０を得ることができる。
【０１０８】
ここで、本発明では、第１電子部品および第２電子部品同士は、接合部２６のような固化物を介して電気的に接続される。そのため、電子部品１０の駆動時に、半導体チップ２０の発熱により、たとえ熱硬化性樹脂で構成される封止部２７が膨張したとしても、この電気的接続が切断されるのを好適に防止することができ、第１電子部品および第２電子部品間で安定的な導通を得ることができる。すなわち、第１電子部品および第２電子部品間で接続信頼性に優れた電気的接続を得ることができる。
【０１０９】
接合部２６の厚さ、すなわち、半導体インターポーザー２１と半導体チップ２３の接合体４０における、接合部２６の厚さ（平均）は、特に限定されないが、３〜３００μｍ程度であるのが好ましく、５〜１５０μｍ程度であるのがより好ましい。このようにインターポーザー２１と半導体チップ２３の離隔距離を小さくすることにより、電子部品１０の全体としての厚さをも薄くすることができ、さらに電子部品１０の軽量化を図ることができる。
【０１１０】
＜第２の接合方法＞
次に、接続用半田電極を有する第１電子部品と、接続用半田電極を有する第２電子部品との第２の接合方法を用いてフリップチップを得る方法について説明する。
【０１１１】
［２Ａ−１］  まず、半田電極３２が形成されたインターポーザー３１と、半田電極３４が形成された半導体チップ３３とを用意する。ここで、半田電極３２と半田電極３４は
同じ材質であってもよいし、異なっていてもよい。
本実施形態では、図（４−ａ）に示すように、インターポーザー３１には、半田電極３２が形成されており、半田電極３２は、例えば、前記工程［１Ａ−１］で説明したのと同様の絶縁基板に銅箔を張り合わせた銅張り積層板の銅箔を所定の回路形状にエッチングし、さらに、半田メッキすることにより得ることができる。
また、図（４−ａ）に示すように、半導体チップ３３には、半田電極３４が形成されており、半田電極３４は、前記工程［１Ａ−１］で説明したのと同様の手法により得ることができる。
【０１１２】
［２Ａ−２］  次に、図（４−ｂ）に示すように、半田電極３２が形成されたインターポーザー３１の半田電極３２面側に、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層３５を形成する（第１の工程）。
【０１１３】
熱硬化性樹脂を含有する樹脂層３５を形成する方法としては、前記工程［１Ａ−２］と同様の手法を用いることができる。
【０１１４】
また、第２の接合方法に係る熱硬化性樹脂を含有する樹脂層３５は、第１の接合方法に係る熱硬化性樹脂を含有する樹脂層と同様のものを用いることができる。
【０１１５】
［２Ａ−３］次に、図（４−ｃ）に示すように、インターポーザー３１の半田電極３２と半導体チップ３３の半田電極３４とが対応するように位置決めする。次いで、図（４−ｄ）に示すように、前記半田電極３２および半田電極３４の半田の融点より低い温度で、具体的には、熱膨張係数が３０×１０−６／℃以下になり、かつ、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層３５の硬化度が８０％以下になる温度で、より具体的には、１９０℃以下、好ましくは１８０℃以下、より好ましくは１７０℃以下の温度で加熱および加圧することにより、前記半田電極３２と前記半田電極３４とを当接させ、インターポーザー３１と半導体チップ３３の積層体５０を形成する（第２の工程）。
【０１１６】
前記位置決めする方法としては、前記工程［１Ａ−３］と同様の方法を用いることができる。
また、前記半田電極３２と前記半田電極３４を当接させる方法としては、前記工程［１Ａ−３］と同様の方法を用いることができる。
【０１１７】
［２Ａ−４］次に、図（４−ｅ）に示すように、半田電極３２と半田電極３４を当接させたインターポーザー３１と半導体チップ３３の積層体５０を、板状体を有する加圧装置により加圧し、前記加圧を保持した状態で半田電極３２または半田電極３４の少なくとも一方の半田の融点よりも高い温度で加熱し、半田電極３２と半田電極３４を溶融接合させ、その後、半田電極３２および半田電極３４の半田の融点よりも低い温度に冷却した後に加圧を開放することにより、前記半田電極３２と半田電極３４を溶融接合させ、接合部３６を形成する（第３の工程）。これにより、半田電極３２および／又は半田電極３４の半田が十分に濡れ拡がるため、半田電極３２と半田電極３４を確実に溶融接合させ、接合部３６を形成することができる。
【０１１８】
具体的には、板状体を有する加圧装置により加圧し、前記加圧を保持した状態で、半田電極３２または半田電極３４の少なくとも一方の半田の熱膨張係数が、３０×１０−６／℃よりも大きくなる温度で加熱し、半田電極３２と半田電極３４を溶融接合させ、その後、半田電極３２および半田電極３４の半田の熱膨張係数が、３０×１０−６／℃以下なる温度に冷却した後に加圧を開放することにより、前記半田電極３２と半田電極３４を溶融接合させ、接合部３６を形成する。これにより、半田電極３２および／又は半田電極３４の半田が十分に濡れ拡がるため、金属電極２２と半田電極２４を確実に溶融接合させ、接
合部２６を形成することができる。
【０１１９】
より具体的には、板状体を有する加圧装置により加圧し、前記加圧を保持した状態で２００℃より高い温度で、好ましくは、２０５℃より高い温度で、さらに好ましくは、２１０℃より高い温度で加熱し、半田電極３２と半田電極３４を溶融接合させ、その後、２１０℃以下で、好ましくは、２００℃以下で、さらに好ましくは、１９０℃以下に冷却した後に加圧を開放することにより、前記半田電極３２と半田電極３４を溶融接合させ、接合部３６を形成する。これにより、半田電極３２および／又は半田電極３４の半田が十分に濡れ拡がるため、半田電極３２と半田電極３４を確実に溶融接合させ、接合部３６を形成することができる。
【０１２０】
前記板状体を有する加圧装置としては、特に限定されるわけではなく、前記工程[１Ａ
−４]と同様のものを用いることができる。また、前記板状体を有する加圧装置による加
圧および加熱の方法は、前記工程[１Ａ−４]と同様の方法を用いることができる。
【０１２１】
また、前記板状体を有する加圧装置による加圧は、特に限定されるわけではないが、加圧流体により加圧した雰囲気化で行われてもよい。加圧流体加圧は、前記工程[１Ａ−４]と同様の方法を用いることができる。これにより、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層中の空洞（エアギャップ）およびボイド（気泡）の発生を抑制することができる。
【０１２２】
［１Ａ−５］次に、図（４−ｆ）に示すように、半田電極３２と半田電極３４を溶融接合させたインターポーザー３１と半導体チップ３３の積層体５０を、半田電極３２および半田電極３４の両方の半田の融点より低い温度で加熱し、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層３５を硬化させ、封止部３７を形成し、インターポーザー３１と半導体チップ３３の接合体６０得る（第４の工程）。これにより、接合部３６が再溶融してしまい電気的接続が不安定になることを防止することができる。
【０１２３】
具体的には、半田電極３２と半田電極３４を溶融接合させたインターポーザー３１と半導体チップ３３の積層体５０を、半田電極３２および半田電極３４の両方の半田の熱膨張係数が、３０×１０−６／℃以下となる温度で加熱し、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層３５を硬化させ、封止部３７を形成し、インターポーザー３１と半導体チップ３３の接合体６０得る。これにより、接合部３６が再溶融してしまい電気的接続が不安定になることを効果的に防止することができる。
【０１２４】
より具体的には、半田電極３２と半田電極３４を溶融接合させたインターポーザー３１と半導体チップ３３の積層体５０を、１９０℃以下で、好ましくは、１８０℃以下で、さらに好ましくは、１７０℃以下で加熱し、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層３５を硬化させ、封止部３７を形成し、インターポーザー３１と半導体チップ３３の接合体６０得る。これにより、接合部３６が再溶融してしまい電気的接続が不安定になることを効果的に防止することができる。
【０１２５】
また、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層３５を硬化させる際に、前記工程［１Ａ−５］と同様に加圧流体により加圧することが好ましい。加圧流体による加圧の条件は、前記工程［１Ａ−５］と同様の方法を用いることができる。これにより、気圧と熱硬化性樹脂を含有する樹脂層３５中の空洞（エアギャップ）およびボイド（気泡）の圧力差により、空洞（エアギャップ）およびボイド（気泡）が圧縮され、空洞（エアギャップ）およびボイド（気泡）が熱硬化性樹脂を含有する樹脂層中に拡散し、空洞（エアギャップ）およびボイド（気泡）の発生が抑制できる効果をより一層高めることができる。
【０１２６】
以上のようにして、板状体を有する加圧装置により加圧し、前記加圧を保持した状態で
前記接続用半田電極の融点より高い温度で加熱し、前記接続用半田電極の半田を前記接続用金属電極に溶融接合させ、その後、前記接続用半田電極の半田の融点より低い温度に冷却した後に加圧を開放し、次に、半田電極３２および半田電極３４の半田の融点よりも低い温度で熱硬化性樹脂を含有する樹脂層３５を硬化することにより、インターポーザー３１と半導体チップ３３が電気的に接続され、さらに、インターポーザー３１と半導体チップが固着された、インターポーザー３１と半導体チップ３３の接合体６０を形成することができる。このインターポーザー３１と半導体チップ３３の接合体６０は、板状体を有する加圧装置により加圧し、前記加圧を保持した状態で前記接続用半田電極の融点より高い温度で加熱し、前記接続用半田電極の半田を前記接続用金属電極に溶融接合させ、その後、前記接続用半田電極の半田の融点より低い温度に冷却した後に加圧を開放させるため、空洞およびボイドの発生が少ないインターポーザー３１と半導体チップ３３の接合体６０を得ることができる。
【０１２７】
ここで、本発明では、第１電子部品および第２電子部品同士は、接合部３６のような固化物を介して電気的に接続される。そのため、電子部品１０の駆動時に、半導体チップ２０の発熱により、たとえ熱硬化性樹脂で構成される封止部３７が膨張したとしても、この電気的接続が切断されるのを好適に防止することができ、第１電子部品および第２電子部品間で安定的な導通を得ることができる。すなわち、第１電子部品および第２電子部品間で接続信頼性に優れた電気的接続を得ることができる。
【０１２８】
接合部３６の厚さ、すなわち、半導体インターポーザー３１と半導体チップ３３の接合体６０における、接合部３６の厚さ（平均）は、特に限定されないが、３〜３００μｍ程度であるのが好ましく、５〜１５０μｍ程度であるのがより好ましい。このようにインターポーザー３１と半導体チップ３３の離隔距離を小さくすることにより、電子部品１０の全体としての厚さをも薄くすることができ、さらに電子部品１０の軽量化を図ることができる。
【０１２９】
以上、本発明の半田接合方法および電子部品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。
【実施例】
【０１３０】
（実施例１）
１．熱硬化性樹脂を含有する樹脂層用樹脂ワニスの調製
フェノールノボラック樹脂（住友ベークライト社製、ＰＲ５５６１７）１５．０重量部と、液状ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（大日本インキ化学工業社製、ＥＰＩＣＬＯＮ−８４０Ｓ）４５．０重量部と、フラックス活性化合物であるフェノールフタリン（東京化成工業社製）１５．０重量部と、成膜性樹脂としてビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂（東都化成社製、ＹＰ−５０）２４．４重量部と、硬化促進剤として２―フェニルー４−メチルイミダゾール（四国化成工業社製、２Ｐ４ＭＺ）０．１重量部と、シランカップリング剤としてβ−（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（信越化学工業社製、ＫＢＭ−３０３）０．５重量部とを、メチルエチルケトンに溶解し、樹脂濃度５０％の樹脂ワニスを調製した。
【０１３１】
２．熱硬化性樹脂を含有する樹脂層（フィルム）の調製
得られた樹脂ワニスを、基材ポリエステルフィルム（東レ株式会社製、ルミラー）に厚さ５０μｍとなるように塗布して、１００℃、５分間乾燥して、厚さ２５μｍの熱硬化性樹脂を含有する樹脂層（フィルム）を得た。
【０１３２】
３．電子部品の製造
＜第１の工程＞
半田バンプ（Ｓｎ９６．５／Ａｇ３．５、融点２２１℃）を有する半導体チップ（サイズ１０ｍｍ×１０ｍｍ、厚さ０．３ｍｍ）に、得られた熱硬化性樹脂を含有する樹脂層（フィルム）を真空ロールラミネーターで、１００℃、０．８ＭＰａ、３０秒の条件でラミネートして、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層付きの半導体チップを得た。
＜第２の工程＞
次に、Ｎｉ／Ａｕパッドを有する回路基板を用意し、熱硬化性樹脂を含有する樹脂層付きの半導体チップの半田バンプとＮｉ／Ａｕパッドが重なるように位置合わせを行い、フリップチップボンダー（澁谷工業（株）社製 ＤＰ−２００）により１２０℃、０．０５
ＭＰａ、７秒の条件で半田バンプとＮｉ／Ａｕパッドの当接を行い、回路基板／半導体チップの積層体を得た。
＜第３の工程＞
得られた回路基板／半導体チップの積層体を、フリップチップボンダー（澁谷工業（株）社製 ＤＰ−２００）により、空気雰囲気下、２３０℃、０．７ＭＰａ、３秒の条件で
加圧、加熱し、半田バンプとＮｉ／Ａｕパッドを溶融接合させ、さらに、接合部の温度が２１０℃のなった時点で加圧を開放した。
＜第４の工程＞
半田バンプとＮｉ／Ａｕパッドを接合させた回路基板／半導体チップの積層体を市販の加熱型オーブンに投入し、１８０℃、６０分の熱履歴を加えることにより熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を硬化させ、電子部品を製造した。
【０１３３】
（実施例２）
実施例１の第３の工程において、フリップチップボンダー（澁谷工業（株）社製 ＤＰ
−２００）により２３０℃、０．７ＭＰａ、３秒の条件で加圧、加熱し、半田バンプとＮｉ／Ａｕパッドを溶融接合させるのに代えて、市販のパルスヒート型熱圧着機により、２３０℃、１．６ＭＰａ、６０秒の条件で加圧、加熱し、半田バンプとＮｉ／Ａｕパッドを溶融接合させ、さらに、接合部の温度が５０℃になった時点で加圧を開放した以外は、実施例１と同様に電子部品を製造した。
【０１３４】
（実施例３）
実施例１の第３の工程において、フリップチップボンダー（澁谷工業（株）社製 ＤＰ
−２００）により２３０℃、０．７ＭＰａ、３秒の条件で加圧、加熱し、半田バンプとＮｉ／Ａｕパッドを溶融接合させるのに代えて、回路基板／半導体チップの積層体にＳＵＳ製のブロックを載せ、０．０５ＭＰａの条件で加圧し、次いで、ＳＵＳ製のブロックを載せた回路基板／半導体チップの積層体を窒素雰囲気下の市販の半田リフロー装置を通し、２３０℃以上の熱履歴を６０秒加えて半田バンプとＮｉ／Ａｕパッドを溶融接合させ、さらに、接合部の温度が１００℃になった時点でＳＵＳ製のブロックを外した以外は、実施例１と同様に電子部品を製造した。
【０１３５】
（実施例４）
実施例３の第３の工程において、ＳＵＳ製のブロックからガラス製のブロックへ変更した以外は、実施例３と同様に電子部品を製造した。
【０１３６】
（実施例５）
実施例３の第３の工程において、ＳＵＳ製のブロックからシリコン製のブロックへ変更した以外は、実施例３と同様に電子部品を製造した。
【０１３７】
（実施例６）
実施例３の第３の工程において、市販の半田リフロー装置を通すのに代えて、市販の加熱型オーブン中で半田バンプとＮｉ／Ａｕパッドを溶融接合させた以外は、実施例３と同様に電子部品を製造した。
【０１３８】
（実施例７）
実施例３の第３の工程において、市販の半田リフロー装置を通すのに代えて、市販の加圧対応型オーブンにおいて窒素ガスによりオーブン内部を加圧力０．５ＭＰａで加圧しつつ、２３０℃、６０秒加熱し半田バンプとＮｉ／Ａｕパッドを溶融接合させた以外は、実施例３と同様に電子部品を製造した。
【０１３９】
（実施例８）
実施例１の第４の工程において、市販の加熱型オーブンに投入し、１８０℃、６０分の熱履歴を加えることにより熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を硬化させるに代えて、市販の加圧対応型オーブンにおいて窒素ガスによりオーブン内部を加圧力０．５ＭＰａで加圧しつつ、１８０℃、６０分間の熱履歴を加えることにより熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を硬化させ、電子部品を製造した。
【０１４０】
（実施例９）
実施例２の第４の工程において、市販の加熱型オーブンに投入し、１８０℃、６０分の熱履歴を加えることにより熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を硬化させるに代えて、市販の加圧対応型オーブンにおいて窒素ガスによりオーブン内部を加圧力０．５ＭＰａで加圧しつつ、１８０℃、６０分間の熱履歴を加えることにより熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を硬化させ、電子部品を製造した。
【０１４１】
（実施例１０）
実施例８の第２の工程において、Ｎｉ／Ａｕパッドを有する回路基板の代わりに、半田バンプ（Ｓｎ９６．５／Ａｇ３．５、融点２２１℃）を有する回路基板を用いた以外は、実施例８と同様に電子部品を製造した。
【０１４２】
（実施例１１）
実施例１の第１の工程において、半田バンプ（Ｓｎ９６．５／Ａｇ３．５、融点２２１℃）を有する半導体チップの代わりに、半田バンプ（Ｓｎ６３／Ｐｂ３７、融点１８３℃）を有する半導体チップを用い、また、第３の工程において、接合させる温度を２３０℃から１９５℃へ、また、加圧を開放する温度を２１０℃から１７０℃へ、さらに、第４の工程において、市販の加熱型オーブンで１８０℃、６０分熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を硬化させるのに代えて、市販の加圧対応型オーブンで、窒素ガスによりオーブン内部を０．５ＭＰａで加圧しつつ、１６５℃、１２０分で硬化させた以外は、実施例１と同様に電子部品を製造した。
【０１４３】
（実施例１２）
実施例１の第１の工程において、半田バンプ（Ｓｎ９６．５／Ａｇ３．５、融点２２１℃）を有する半導体チップの代わりに、半田バンプ（Ｓｎ８９／Ｚｎ８／Ｂｉ３、融点１９５℃）を有する半導体チップを用い、また、第３の工程において、接合させる温度を２３０℃から２１０℃へ、また、加圧を開放する温度を２１０℃から１８０℃へ、さらに、第４の工程において、市販の加熱型オーブンで１８０℃、６０分熱硬化性樹脂を含有する樹脂層を硬化させるのに代えて、市販の加圧対応型オーブンで、窒素ガスによりオーブン内部を０．５ＭＰａで加圧しつつ、１８０℃、６０分で硬化させた以外は、実施例１と同様に電子部品を製造した。
【０１４４】
（比較例１）
実施例１の第３の工程において、フリップチップボンダーで接合させる代わりに、回路基板／半導体チップの積層体を窒素雰囲気下、市販の加熱型オーブン中で２３０℃、６０秒加熱することにより半田バンプとＮｉ／Ａｕパッドを溶融接合させた以外は、実施例１
と同様に電子部品を製造した。
【０１４５】
（比較例２）
実施例１の第３の工程において、加圧を開放する温度を２１０℃から２３０℃へ変更した以外は実施例１と同様に電子部品を製造した。
【０１４６】
４．半田の熱膨張係数の算出
半田の融点以上における熱膨張係数は、金属材料物性値計算ソフトウェア・データベースＪＭａｔＰｒｏ（Ｓｅｎｔｅ  Ｓｏｆｔｗａｒｅ社製）により算出した。
半田の融点以下における熱膨張係数は、熱機械特性分析装置（モード：圧縮、荷重：５０Ｎ、昇温速度：５℃／分）により算出した。
【０１４７】
５．電子部品の評価
＜空洞及びボイド＞
得られた電子部品を切断し、硬化物の断面を研磨した。次いで、半導体チップ、回路基板及び隣接する２つの半田接合部で囲まれた部分を、任意に１０箇所選択し、各部分のマイクロボイドの有無を金属顕微鏡にて観察した。各符号は、以下の通りである。
◎：空洞及びボイドが全く観察されなかった場合
○：空洞及びボイドはあるが、その大きさが５μｍ以下である場合
×：空洞及びボイドがあり、その大きさが５μｍ以上である場合
＜導通信頼性＞
得られた電子部品について、任意に選択した隣接する２箇所の半田接合部の接続抵抗を、デジタルマルチメータにより測定した。次いで、他に９点、隣接する２箇所の半田接合部を任意に選択し、同様に、接続抵抗を測定し、合計１０点の導通接続の測定を行った。
各符号は、以下の通りである。
○：１０点全てで導通が取れた場合
×：１点でも導通不良があった場合
【０１４８】
【表１】
2011029350.tif 000003
【０１４９】
表１から明らかなように、実施例１〜１２で得られた電子部品は、封止部に空洞およびボイドが観察されなかった。
また、実施例１〜１２の電子部品は、導通信頼性にも優れていた。これにより、半田バンプとＮｉ／Ａｕパッドが確実に溶融接合されていることが示唆された。
【符号の説明】
【０１５０】
１、１１、２１、３１        インターポーザー（基板）
２、２２、３２              金属電極
３、１３、２３、３３              半導体チップ
４、１２、１４、２４、３２、３４  半田電極（半田バンプ）
５、２５、３５                    樹脂層
１０、２０                          電子部品
１５、２６、３６                    接合部
２７、３７                          封止部
３０、５０                          積層体
４０、６０                          接合体
【図１】
2011029350.tif 000004
【図２】
2011029350.tif 000005
【図３】
2011029350.tif 000006
【図４】
2011029350.tif 000007