(57)【要約】【課題】耐熱性に優れる電子部品実装基板およびアンダーフィル剤を提供する。【解決手段】基板と、電子部品と、基板および電子部品をバンプ接続するバンプと、バンプにより生じる基板および電子部品の隙間に配置されるアンダーフィルとを有し、アンダーフィルが無機粒子と無機結着剤を含有してバンプ接続を固定する電子部品実装基板。【選択図】図１
2015053436.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、電子部品と、前記基板および前記電子部品をバンプ接続するバンプと、前記バンプにより生じる前記基板および前記電子部品の隙間に配置されるアンダーフィルとを有し、
前記アンダーフィルが無機粒子と無機結着剤を含有して前記バンプ接続を固定する電子部品実装基板。
【請求項２】
前記無機粒子は、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、二酸化チタン、窒化ジルコニウム、酸化イットリウム、カルシウムリン酸塩、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化チタン、窒化ホウ素、石墨、炭化タングステンおよびシリコンカーバイドからなる群から選択される少なくとも１種から構成される請求項１に記載の電子部品実装基板。
【請求項３】
前記無機結着剤は、リン酸アルミニウム、ケイ酸ナトリウム、塩化アルミニウムおよびこれらの化合物からなる群から選択される少なくとも１種から構成される請求項１または２に記載の電子部品実装基板。
【請求項４】
基板と電子部品のバンプ接続を固定するアンダーフィルを形成するためのアンダーフィル剤であって、
無機粒子と、無機結着剤と、前記無機粒子を分散させるための分散剤とを含有するアンダーフィル剤。
【請求項５】
前記無機粒子の含有量が、４０質量％以上６０質量％以下である請求項４に記載のアンダーフィル剤。
【請求項６】
前記分散剤の含有量が、２０質量％以上３０質量％以下である請求項４または５に記載のアンダーフィル剤。
【請求項７】
前記分散剤は、１−メトキシ−２−プロパノールおよびメチルエチルケトンからなる群から選択される少なくとも１種から構成される請求項４〜６のいずれか一項に記載のアンダーフィル剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品実装基板およびアンダーフィル剤に係り、特に、基板と電子部品のバンプ接続をアンダーフィルで固定する電子部品実装基板およびアンダーフィル剤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子部品を基板に実装した電子部品実装基板において、電子部品の実装面積を小さくするために、フリップチップなどの技術を用いたバンプ接続が利用されている。このバンプ接続では、バンプを挟んで配置された基板と電子部品の隙間にアンダーフィルを配置することにより、バンプ接続を確実に固定することが試みられている。
【０００３】
一般的に、アンダーフィルとしては、液状加熱硬化型のエポキシ樹脂系接着剤が用いられる。しかしながら、アンダーフィルに用いられる樹脂の線膨張係数と基板の線膨張係数は大きく異なるため、例えば電子部品から発生する熱によりアンダーフィルが基板に対して大きく膨張し、アンダーフィルの接着強度の低下または剥離が生じて、基板と電子部品の間の電気的な導通が切断されるなどの問題があった。
【０００４】
そこで、アンダーフィルの線膨張係数を低下させるために、例えば特許文献１には、「電子装置において第１の電子部品とそれを搭載した第２の電子部品の接合部を保護するためのエポキシ樹脂組成物であって、液状のエポキシ樹脂からなる主剤と、エポキシ樹脂用硬化剤と、エポキシ樹脂に分散せしめられたフィラーとを含んでなるエポキシ樹脂組成物において、フィラーは、表面処理された球状シリカ粒子からなり、エポキシ樹脂組成物の全量を基準にして５５〜７５重量％の量で含まれており、そしてエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂組成物を第１の電子部品と第２の電子部品の間に充填するときの充填温度もしくはそれ以上の温度から、充填温度よりも１０℃高い温度もしくはそれ以下の温度の範囲で硬化可能であることを特徴とする電子部品保護用エポキシ樹脂組成物（アンダーフィル）。」が開示されている（請求項１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２５６４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のアンダーフィルは、樹脂成分を含むため、線膨張率を充分に低下させることは難しく、このようなアンダーフィルを用いて基板と電子部品のバンプ接続を固定しても耐熱性を大きく向上させることは困難であった。
【０００７】
そこで、本発明は、耐熱性に優れる電子部品実装基板およびアンダーフィル剤を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を達成すべく鋭意研究した結果、無機粒子と無機結着剤を含有するアンダーフィルを配置することにより、耐熱性が良好となることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、以下の構成の電子部品実装基板およびアンダーフィル剤を提供する。
【０００９】
（１）  基板と、電子部品と、基板および電子部品をバンプ接続するバンプと、バンプにより生じる基板および電子部品の隙間に配置されるアンダーフィルとを有し、
アンダーフィルが無機粒子と無機結着剤を含有してバンプ接続を固定する電子部品実装基板。
【００１０】
（２）  無機粒子は、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、二酸化チタン、窒化ジルコニウム、酸化イットリウム、カルシウムリン酸塩、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化チタン、窒化ホウ素、石墨、炭化タングステンおよびシリコンカーバイドからなる群から選択される少なくとも１種から構成される（１）に記載の電子部品実装基板。
【００１１】
（３）  無機結着剤は、リン酸アルミニウム、ケイ酸ナトリウム、塩化アルミニウムおよびこれらの化合物からなる群から選択される少なくとも１種から構成される（１）または（２）に記載の電子部品実装基板。
【００１２】
（４）  基板と電子部品のバンプ接続を固定するアンダーフィルを形成するためのアンダーフィル剤であって、
無機粒子と、無機結着剤と、無機粒子を分散させるための分散剤とを含有するアンダーフィル剤。
【００１３】
（５）  無機粒子の含有量が、４０質量％以上６０質量％以下である（４）に記載のアンダーフィル剤。
【００１４】
（６）  分散剤の含有量が、２０質量％以上３０質量％以下である（４）または（５）に記載のアンダーフィル剤。
【００１５】
（７）  分散剤は、１−メトキシ−２−プロパノールおよびメチルエチルケトンからなる群から選択される少なくとも１種から構成される（４）〜（６）のいずれかに記載のアンダーフィル剤。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、耐熱性に優れる電子部品実装基板およびアンダーフィル剤を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の電子部品実装基板の好適な実施形態の一例を示す模式的な断面図である。
【図２】本発明の電子部品実装基板の製造方法の一例を説明する断面図である。
【図３】本発明の電子部品実装基板の製造方法の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
［電子部品実装基板］
以下に、本発明の電子部品実装基板（以下、単に「本発明の実装基板」とも略す。）について詳細に説明する。
本発明の実装基板は、基板と、電子部品と、基板および電子部品をバンプ接続するバンプと、バンプにより生じる基板および電子部品の隙間に配置されるアンダーフィルとを有し、
アンダーフィルが無機粒子と無機結着剤を含有してバンプ接続を固定する電子部品実装基板である。
次に、本発明の実装基板の構成について、図１を用いて説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実装基板の好適な実施形態の一例を示す断面模式図である。
図１（Ａ）に示すように、本発明の実装基板１は、基板２と、電子部品３とを有し、基板２の表面上には基板側バンプ４が形成され、電子部品３の表面上には電子部品側バンプ５が形成されている。この基板側バンプ４の先端部と電子部品側バンプ５の先端部を互いに当接してバンプ接続が形成されることにより、基板２と電子部品３を電気的に接続することができる。また、このバンプ接続により基板２と電子部品３の間には隙間６が生じており、この隙間６を満たすように無機粒子７と無機結着剤８を含有するアンダーフィル９が配置されてバンプ接続が固定される。
【００２０】
なお、バンプ接続は、基板２と電子部品３の間の隙間６に配置されたバンプにより基板２と電子部品３とを電気的に接続することができればよく、例えば、図１（Ｂ）に示すように、基板２に設けられている平面状の配線部１０と、電子部品３の表面上に形成された電子部品側バンプ５を互いに当接してバンプ接続を形成することもできる。このバンプ接続により生じた基板２と電子部品３の間の隙間６を満たすように、アンダーフィル９が配置されてバンプ接続が固定される。このように、電子部品３のみに電子部品側バンプ５を形成することにより、バンプ接続する際の位置合わせを容易に行うことができる。
【００２１】
また、図１（Ｃ）に示すように、本発明の実装基板１は、基板２の表面上に形成された基板側バンプ４と、電子部品３に設けられている電極１１を互いに当接してバンプ接続を形成することもできる。このバンプ接続により生じた基板２と電子部品３の間の隙間６を満たすように、アンダーフィル９が配置されてバンプ接続が固定される。このように、基板２のみに基板側バンプ４を配置することにより、バンプ接続する際の位置合わせを容易に行うことができる。
【００２２】
［基板］
上記基板は、複数の電子部品を固定して電気的に接続するためのもので、例えば、プリント配線基板などが用いられる。
上記基板としては、所定の絶縁性を有するものであれば特に限定されず、例えば、シリコーン、紙フェノール、ガラスエポキシおよびセラミックスなどが挙げられる。
【００２３】
［電子部品］
上記電子部品は特に限定されず、例えばパワーデバイスなどの駆動時に発熱して高温となるものを用いてもよい。
なお、上記電子部品は、基板（電子部品側基板）を一部に備えていてもよく、例えば電子部品側基板の表面上に電子部品側バンプを形成することで、電子部品側基板と上述した基板とをバンプ接続することもできる。
【００２４】
［バンプ］
上記バンプは、基板と電子部品を電気的に接続するためのもので、上述した基板の表面上に形成される基板側バンプと、上述した電子部品の表面上に形成される電子部品側バンプを示している。
上記バンプとしては、導電性を有するものであれば特に限定されず、例えば半田、銅および金などを挙げることができる。
【００２５】
［アンダーフィル］
上記アンダーフィルは、無機粒子と無機結着剤を含有し、上述した基板と電子部品のバンプ接続を固定して維持させるためのものである。
本発明においては、上述したように、無機粒子と無機結着剤を含有するアンダーフィルを配置することにより電子部品実装基板の耐熱性が良好となる。
ここで、電子部品実装基板の耐熱性が良好となる理由は、無機粒子同士の間を無機結着剤が結着することでアンダーフィルが一体化されるため無機粒子が連続的に配置されており、熱を効率よく伝達することができたためと考えられる。また、アンダーフィルは、上述したバンプ、基板および電子部品の少なくとも１つに対して無機結着剤で結着することでバンプ接続を固定しており、接着力が高いアンダーフィルを線膨張係数の低い無機粒子から構成することができたためと考えられる。
【００２６】
ここで、上記アンダーフィルは、電子部品実装基板の耐熱性がより向上する理由から、７０％以上の体積率で無機粒子を含むことが好ましい。
なお、体積率は、アンダーフィルをミクロトームで切削した断面を、電界放射型走査電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＥＭ）を用いてｎ＝１０で撮影することで求めた。具体的には、アンダーフィルの断面を撮影して得られた画像を２値化画像処理することによりアンダーフィル内を無機粒子が構成する部分とそれ以外の部分とに分け、アンダーフィル全体の面積に対する無機粒子が構成する部分の面積を算出して、無機粒子が構成する部分の面積率を求めた。同様にして、アンダーフィルの１０箇所について、無機粒子が構成する部分の面積率を求め、求められた面積率の平均値を算出することにより体積率を求めた。
【００２７】
また、上記アンダーフィルは、電子部品で発生した熱を効率よく基板に伝達して電子部品実装基板の耐熱性をより向上させる理由から、図１に示すように、バンプ接続により基板と電子部品の間に生じる隙間を全て埋めるように配置されるのが好ましい。
【００２８】
＜無機粒子＞
上記アンダーフィルが含有する無機粒子は特に限定されず、その種類としては、従来公知の酸化物（例えば、金属酸化物など）、水酸化物（例えば、金属水酸化物など）、および無機塩（例えば、炭酸塩、硫酸化物など）などを用いることができ、これらを１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
上記無機粒子としては、具体的には、例えば、酸化アルミニウム（アルミナ）、二酸化ケイ素、二酸化チタン、窒化ジルコニウム、酸化イットリウム、カルシウムリン酸塩、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化チタン、窒化ホウ素、石墨、炭化タングステンおよびシリコンカーバイド、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、方解石、カルシウムカーボネート、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、極微細炭酸カルシウム、石膏、硫酸カルシウム、大理石、硫酸バリウム、炭酸バリウム、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸ストロンチウム、カオリンクレー、焼成クレー、タルク、セリサイト、光学ガラス、ガラスビーズ等が挙げられ、これらを１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２９】
ここで、上記無機粒子は、後述する無機結着剤との強固な接着性を発現し、さらに基板および電子部品との接着性も向上する理由から、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、二酸化チタン、窒化ジルコニウム、酸化イットリウム、カルシウムリン酸塩、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化チタン、窒化ホウ素、石墨、炭化タングステンおよびシリコンカーバイドからなる群から選択される少なくとも１種から構成されるのが好ましい。
中でも、電子部品実装基板の耐熱性がより向上する観点から、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化ジルコニウム、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、炭化タングステンまたはシリコンカーバイドであるのがより好ましく、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素または二酸化チタンであるのが更に好ましい。
【００３０】
上記無機粒子の平均粒子径は、０．１μｍ以上であり、０．１μｍ〜５０μｍであるのが好ましく、０．５〜１０μｍであるのがより好ましい。上記無機粒子の平均粒子径が上記範囲内であると、上述した基板、電子部品、およびバンプに対する密着性が良好となる。
ここで、平均粒子径とは、上記無機粒子の粒子径の平均値をいい、本発明においては、レーザー回折式粒度分布測定装置を用いて測定された５０％体積累積径（Ｄ５０）をいう。
【００３１】
本発明においては、上記無機粒子としては、２種類以上の粒子や、２種類以上の平均粒子径を有する粒子を併用してもよい。種類や平均粒子径の異なる粒子を併用することにより、上記アンダーフィルの強度の向上や、上記アンダーフィルの接着強度の更なる向上を図ることができる。
【００３２】
また、本発明においては、上記無機粒子の形状は特に限定はされず、例えば、球状、多面体状（例えば、２０面体状、１２面体状等）、立方体状、４面体状、表面に凹凸状ないし凸状の突起を複数有する形状（以下、「コンペイトウ形状」ともいう。）、板状、針状等いずれであってもよい。
これらのうち、断熱性に優れる理由から、球状、多面体状、立方体状、４面体状、コンペイトウ形状が好ましく、入手が容易で断熱性により優れる理由から、球状であるのがより好ましい。
【００３３】
＜無機結着剤＞
上記アンダーフィルが含有する無機結着剤は、リン酸アルミニウム、ケイ酸ナトリウムおよび塩化アルミニウムおよびこれらの化合物からなる群から選択される少なくとも１種（以下、本段落においては「リン酸アルミニウム等」という。）であるのが好ましい。
ここで、一般的に、無機粒子を結着させるためには、焼結を行うことが知られているが、本発明においては、リン酸アルミニウム等を無機結着剤として用いることにより、バンプ接続を固定するアンダーフィルを焼結せずに形成することができる。また、形成されるアンダーフィルは、経年変化にも強く、更に、形成時に無機結着剤が上述した基板、電子部品およびバンプとも結着するため、バンプ接続を確実に固定することができる。
これは、リン酸アルミニウム等が、結着の初期において糊に似た挙動を示すためであると考えられる。
【００３４】
上記無機結着剤は、アンダーフィルの強度が向上し、また、上述した基板、電子部品、およびバンプに対する接着強度も向上する理由から、リン酸アルミニウム、ケイ酸ナトリウムおよびこれらの化合物からなる群から選択される少なくとも１種から構成されるのが好ましい。
【００３５】
（リン酸アルミニウム）
上記リン酸アルミニウムは、狭義のリン酸アルミニウムだけではなく、リン酸アルミニウムの他に、例えば、メタリン酸アルミニウム、オルトリン酸アルミニウム、ポリリン酸アルミニウム等が挙げられる。
また、上記リン酸アルミニウムとしては、市販のリン酸と市販の硫酸アルミニウム（または、水酸化アルミニウム、塩化アルミニウム、および、これらの混合物）とを水の存在下で反応させて得ることができる。
【００３６】
（ケイ酸ナトリウム）
上記ケイ酸ナトリウムは、ケイ酸ソーダまたは水ガラスとも呼ばれるものであり、メタケイ酸のナトリウム塩であるＮａ2ＳｉＯ3が一般的だが、その他に、Ｎａ4ＳｉＯ4、Ｎａ2Ｓｉ2Ｏ5、Ｎａ2Ｓｉ4Ｏ9なども用いることができる。
メタケイ酸のナトリウム塩は、二酸化ケイ素を炭酸ナトリウムまたは水酸化ナトリウムと融解して得ることができる。
なお、ケイ酸ナトリウムを併用する場合の含有量は、無機結着剤の全質量に対して５０質量％未満である。
【００３７】
（塩化アルミニウム）
上記塩化アルミニウムは、無水塩化アルミニウム、塩化アルミニウム６水和物、ポリ塩化アルミニウム（水酸化アルミニウムを塩酸に溶解させて生成する塩基性塩化アルミニウムの重合体）のいずれであってもよい。
【００３８】
上記アンダーフィルには、上記無機粒子と無機系結着剤以外に、他の化合物を含有してもよい。他の化合物としては、例えば、分散剤、反応促進剤等が挙げられ、また、これらと、上記無機粒子と無機系結着剤との反応生成物等も挙げられる。
【００３９】
［アンダーフィル剤］
以下に、本発明のアンダーフィル剤について詳細に説明する。
本発明のアンダーフィル剤は、上述した基板と電子部品のバンプ接続を固定するアンダーフィルを形成するためのアンダーフィル剤であって、無機粒子と、無機結着剤と、無機粒子を分散させるための分散剤とを含有するものである。
ここで、無機粒子および無機結着剤としては、上述した本発明の電子部品実装基板で説明したものと同様のものを用いることができる。
【００４０】
上記アンダーフィル剤は、後述する電子部品実装基板の製造方法において、バンプ接続により生じる基板と電子部品の隙間に充填されて、上述した電子部品実装基板のアンダーフィルを形成するためのものである。
上記アンダーフィル剤は、４０質量％以上６０質量％以下の上記無機粒子を含有することが好ましい。含有量が４０質量％以上であると、無機粒子を密に配置したアンダーフィルを形成することができ、電子部品から発生する熱を効率よく伝達して電子部品実装基板の耐熱性を向上させることができる。また、含有量が６０質量％以下であると、アンダーフィル剤の粘度を低下して、基板と電子部品の間の隙間にアンダーフィル剤を容易に充填することができる。
【００４１】
［分散剤］
上記分散剤は、上述した無機粒子を分散させてアンダーフィル剤の粘度を低下させるためのものである。
上記分散剤としては、例えば、有機溶剤などから構成することができる。具体的には、１−メトキシ−２−プロパノールおよびメチルエチルケトンからなる群から選択される少なくとも１種から構成することができる。
【００４２】
また、上記アンダーフィル剤は、２０質量％以上３０質量％以下の上記分散液を含有することが好ましい。上記分散液の含有量が上記の範囲であると、無機粒子を分散させてアンダーフィル剤の粘度を低下させ、基板と電子部品の間の隙間にアンダーフィル剤を容易に充填することができる。
【００４３】
［電子部品実装基板の製造方法］
以下に、上述した電子部品実装基板を製造する方法について詳細に説明する。
上記電子部品実装基板の製造方法は、バンプ接続により生じる基板と電子部品の隙間に、無機粒子、無機結着剤および分散剤を含有する上述したアンダーフィル剤を充填するアンダーフィル剤充填工程、および、
アンダーフィル剤充填工程で充填されたアンダーフィル剤を乾燥させることにより、アンダーフィルを形成してバンプ接続を固定するアンダーフィル形成工程を具備するものである。
次に、電子部品実装基板の製造方法が有する各処理工程について、所望により有してもよい任意の処理工程とともに説明する。
【００４４】
［アンダーフィル剤充填工程］
上記アンダーフィル剤充填工程としては、バンプ接続により生じる基板と電子部品の隙間にアンダーフィル剤を充填できれば特に限定されず、例えば、図２（Ａ）に示すように、基板側バンプ４の先端部と電子部品側バンプ５の先端部を当接して基板２と電子部品３をバンプ接続した後に、バンプ接続により基板２と電子部品３の間に生じる隙間６に、シリンジＳを用いてアンダーフィル剤２１を注入することができる。
一般的に、アンダーフィル剤２１はキャピラリー方式で注入されるほど基板２と電子部品３の間には僅かな隙間６しか形成されていないが、アンダーフィル剤２１は、上述したように、無機粒子７を分散させる分散剤２２を含有して粘度が低下されているため、基板２と電子部品３の隙間６に容易に注入することができる。
ここで、図２（Ｂ）に示すように、無機粒子７、無機結着剤８および分散剤２２を含有するアンダーフィル剤２１は、基板２と電子部品３の隙間６を全て満たすように充填するのが好ましい。
【００４５】
［アンダーフィル形成工程］
上記アンダーフィル形成工程は、上記アンダーフィル剤充填工程で充填されたアンダーフィル剤を乾燥させることにより、基板と電子部品の間のバンプ接続を固定するアンダーフィルを形成する工程である。
ここで、上記アンダーフィル剤の乾燥条件は特に限定されず、一般的に用いられる方法を選択できるが、リン酸アルミニウムにより無機粒子が結着する反応を進めるために焼成（加熱乾燥）することが好ましい。
また、上記乾燥の温度は、１００〜３００℃が好ましく、１５０〜２８０℃であるのがより好ましく、２００〜２５０℃であるのがさらに好ましい。
水分を除去する観点から１００℃以上が好ましく、また、リン酸と水酸化アルミニウムの反応を進めて結着させるには１５０℃以上が好ましく、さらに、得られたリン酸アルミニウムに残存する吸着水を完全に除去する観点から２００℃以上が好ましい。
また、加熱処理による基板および電子部品の劣化を防止する観点から、２５０℃以下で処理する事が望ましい。
乾燥時間に関しては１０分〜６０分が好ましく、２０分〜４０分がより好ましい。短時間では反応の進行が不十分であり、長時間になると乾燥温度との関係で基板および電子部品が劣化する虞がある。６０分以上では製造コスト的にも好ましくない。
【００４６】
なお、上記焼成（加熱乾燥）をする前に、１００℃程度の温度で乾燥処理を行うことが好ましい。この乾燥処理により、アンダーフィル剤に含まれる水分はある程度気化されると共に、無機結着剤の結着反応が僅かに生じて基板と電子部品のバンプ接続が緩めに固定される。続いて、例えば２００〜２５０℃で上記焼成を行うことにより、基板と電子部品のバンプ接続が完全に固定されてアンダーフィルを形成することができる。
このように、上記焼成をする前に乾燥処理を行うことにより、アンダーフィルにおいて無機粒子間で形成される空隙が減少して放熱性を向上させることができ、電子部品実装基板の耐熱性をさらに向上させることができる。
【００４７】
このアンダーフィル形成工程により、例えば図２（Ｃ）に示すように、基板と電子部品の間のバンプ接続を固定した電子部品実装基板が得られる。
【００４８】
なお、上述したアンダーフィル剤充填工程では、基板と電子部品をバンプ接続した後に、基板と電子部品との間に生じる隙間にアンダーフィル剤が注入されたが、これに限られるものではない。
例えば、図３に示すように、基板２と電子部品３をバンプ接続する前に、基板２の表面上と電子部品３の表面上にそれぞれアンダーフィル剤２１を塗布し、その後、基板側バンプ４と電子部品側バンプ５を当接して基板２と電子部品３をバンプ接続することもできる。これにより、図２（Ｂ）に示すように、基板２と電子部品３との間に形成される隙間６にアンダーフィル剤２１を充填することができる。
【実施例】
【００４９】
以下に実施例を示して本発明を具体的に説明する。ただし、本発明はこれらに限定されない。
【００５０】
［電子部品実装基板の作製］
（実施例１）
下記組成のアンダーフィル剤Ａを調製した。また、それぞれ銅（Ｃｕ）からなるバンプを１０μｍの厚さで形成した２枚のシリコーン基板をバンプ接続し、このバンプ接続により２枚のシリコーン基板の間に生じる隙間に、調製したアンダーフィル剤Ａをキャピラリー方式で充填した。続いて、アンダーフィル剤が充填されたシリコーン基板を１００℃で６０分間の乾燥処理を施した後、２２０℃で６０分間の焼成（加熱乾燥）を行うことにより、電子部品実装基板を作製した。
＜アンダーフィル剤Ａ（無機結着剤：リン酸アルミニウム）＞
・リン酸８５％  （和光純薬工業株式会社製）                    ５０ｇ
・水酸化アルミニウム（和光純薬工業株式会社製）                １２ｇ
・酸化アルミニウム（ＡＬ１６０ＳＧ３、昭和電工株式会社製）    １４０ｇ
・１−メトキシ−２−プロパノール                              ２０ｇ
・メチルエチルケトン                                          ４０ｇ
【００５１】
（実施例２〜１３）
上記アンダーフィル剤Ａに含まれる無機粒子（酸化アルミニウム）を第１表に従って、二酸化ケイ素（関東化学株式会社製、ＮａｎｏＴｅｋ（登録商標）、３７４８４−２３）、二酸化チタン（関東化学株式会社製、４０１６７−０１）、酸化ジルコニウム（関東化学株式会社製、４８０６４−０２）、酸化イットリウム（関東化学株式会社製、４７００３−１３）、カルシウムリン酸塩（関東化学株式会社製、５８０２７−１７）、窒化ケイ素（関東化学株式会社製、４９００３−３２）、窒化アルミニウム（関東化学株式会社製、４９５２３−０５）、窒化チタン（関東化学株式会社製、４９５２４−８５）、窒化ホウ素（ＵＨＰ−１Ｋ、昭和電工株式会社製）、石墨（Ｚ−５Ｆ、伊藤黒鉛工業株式会社製）、炭化タングステン（関東化学株式会社製、４９５２５−００）、シリコンカーバイド（黒色炭化ケイ素、ＲＣ微粉、粒度７０Ｆ、太平洋ランダム株式会社製）にそれぞれ変更した以外は、実施例１と同様の方法により電子部品実装基板を作製した。
【００５２】
（実施例１４）
上記アンダーフィル剤Ａの代わりに、以下に示す組成のアンダーフィル剤Ｂを用いた以外は、実施例１と同様の方法により電子部品実装基板を作製した。
＜アンダーフィル剤Ｂ（無機結着剤：ケイ酸アルミニウム）＞
・ケイ酸ｎ水和物（和光純薬工業株式会社製）        ４５ｇ
・水酸化アルミニウム（和光純薬工業株式会社製）    １５ｇ
・酸化アルミニウム（昭和電工株式会社製）            １４０ｇ
・メチルエチルケトン                    ５０ｇ
・水                                      １０ｇ
【００５３】
（比較例１）
アンダーフィル剤を以下に示す方法で調製した以外は、実施例１と同様の方法により電子部品実装基板を作製した。
［アンダーフィル剤の調製方法］
２６．８質量％のビスフェノールＦ型液状エポキシ樹脂（重量平均分子量：３２０Ｍｗ）と、３．６質量％のアミノフェノール型エポキシ樹脂を混合した。次いで、このエポキシ樹脂混合物に、４．６質量％のイミダゾール型潜在性エポキシ樹脂及び６５質量％の球状シリカ粒子（γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランで表面処理済み；平均粒径３．１μｍ、比表面積３．５ｍ２／ｇ、Ｍｉｃｒｏｍｏｄ社製）を添加し、室温（約２５℃）で混練することにより、アンダーフィル剤を調製した。
【００５４】
（比較例２）
アンダーフィル剤に６５質量％の球状シリカ粒子を添加せずに調製した以外は、比較例１と同様の方法により電子部品実装基板を作製した。
【００５５】
（比較例３）
１３０．０質量％のメタノールに７０．０質量％の球状酸化アルミニウム粒子（平均粒子径：３０ｎｍ、昭和電工株式会社製）を添加し、室温（約２５℃）で混練することにより、無機絶縁ゾルとされたアンダーフィル剤を調製した。また、それぞれ銅（Ｃｕ）からなるバンプを１０μｍの厚さで形成した２枚のシリコーン基板をバンプ接続し、このバンプ接続により２枚のシリコーン基板の間に生じる隙間に、調製したアンダーフィル剤をキャピラリー方式で充填した。続いて、窒素不活性ガス条件下で、アンダーフィル剤が充填されたシリコーン基板を１００℃で６０分間の乾燥処理を施した後、２２０℃で６０分間の焼成（加熱乾燥）を行うことにより、アルミニウム粒子同士を直接接合してアンダーフィルを一体とし、電子部品実装基板を作製した。
【００５６】
［評価］
作製した電子部品実装基板のヒートサイクル耐性について、−４０℃で１５分間保持した後に＋１２０℃で１５分間保持するヒートサイクルを１００回、５００回および１０００回繰り返した後、バンプ接続された２枚のシリコーン基板の接合性を確認した。シリコーン基板が剥離していない場合をＡ、剥離した場合をＢとして接合性を評価した。この結果を下記第１表に示す。
【００５７】
なお、下記第１表において、「−」は、無機粒子を含有しないことを示している。
【００５８】
【表１】
2015053436.tif 000003
【００５９】
第１表に示す結果から、アンダーフィルにバインダー成分として無機結着剤を含有する実施例１〜１４は、アンダーフィルにバインダー成分としてエポキシ樹脂を含有する比較例１および２と比較して、電子部品実装基板の耐熱性が向上することがわかった。
また、実施例１〜１４は、無機粒子同士を直接接合してアンダーフィルを形成した比較例３と比較して、電子部品実装基板の耐熱性が向上することがわかった。
【００６０】
また、アンダーフィルに含有される無機粒子が、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化ジルコニウム、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、炭化タングステンまたはシリコンカーバイドから構成される実施例１〜４、７、８、１０、１２〜１４において、電子部品実装基板の耐熱性がより向上することがわかった。
また、アンダーフィルに含有される無機粒子が、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素または二酸化チタンから構成される実施例１〜３、１４において、電子部品実装基板の耐熱性がさらに向上することがわかった。
【符号の説明】
【００６１】
１  電子部品実装基板、２  基板、３  電子部品、４  基板側バンプ、５  電子部品側バンプ、６  隙間、７  無機粒子、８  無機結着剤、９  アンダーフィル、１０  配線部、１１  電極、２１  アンダーフィル剤、２２  分散剤、Ｓ  シリンジ。
【図１】
2015053436.tif 000004
【図２】
2015053436.tif 000005
【図３】
2015053436.tif 000006