(57)【要約】      （修正有）【課題】前塗布（プレアプライド）用アンダーフィル構造体、および、そのアンダーフィルを使用した電子部品の接続方法を提供する。【解決手段】第１ポリマー領域２０及び第２ポリマー領域３０を有するポリマー層ＰＬを含み、この第２ポリマー領域は無機フィラーを含む。チップ又はダイ、及び基材を含む電子部品組立体が、このような多層構造前塗布（プレアプライド）アンダーフィルを使用して形成される。【選択図】図１Ａ
2015079943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トップフィルム層；
ポリマー層；及び
ボトムフィルム層；
を順番に含むアンダーフィル構造体であって、該ポリマー層が第１ポリマー領域及び第２ポリマー領域を含み、該第２ポリマー領域が無機フィラーを含む、アンダーフィル構造体。
【請求項２】
前記第２ポリマー領域が、硬化性ポリマー、架橋剤、及び硬化剤を含む層を更に含む、請求項１記載のアンダーフィル構造体。
【請求項３】
前記第２ポリマー領域において、該第２ポリマー領域の全重量に基づき、４０ｗｔ％以上の量の前記無機フィラーが存在する、請求項１記載のアンダーフィル構造体。
【請求項４】
前記トップフィルム層及び前記ポリマー層間に接着剤層が配置された、請求項１記載のアンダーフィル構造体。
【請求項５】
前記トップフィルム層がエラストマーからなる、請求項１記載のアンダーフィル構造体。
【請求項６】
前記トップフィルム層が、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エチレン酢酸ビニル、及びポリ（メタ）アクリレートから選択されるポリマーである、請求項１記載のアンダーフィル構造体。
【請求項７】
前記ボトムフィルム層が、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリオレフィン、ポリアクリレート、ポリウレタン、及び金属から選択される、請求項１記載のアンダーフィル構造体。
【請求項８】
前記第１ポリマー領域が硬化性ポリマー、架橋剤、及び硬化剤を含む、請求項１記載のアンダーフィル構造体。
【請求項９】
前記第１ポリマー領域が、前記第２ポリマー領域の無機フィラーの量よりも少ない量の無機フィラーを更に含む、請求項８記載のアンダーフィル構造体。
【請求項１０】
前記第１ポリマー領域が無機フィラーを含まない、請求項８記載のアンダーフィル構造体。
【請求項１１】
請求項１記載のアンダーフィル構造体を準備すること；
該アンダーフィル構造体から前記ボトムフィルムを除去すること；
該アンダーフィル構造体を、コンポーネント上に相互接続構造体を有するコンポーネント表面に積層することであって、該アンダーフィル構造体を相互接続構造体間に入れさせるように積層することであって、前記第２ポリマー領域の高さが該相互接続構造体の高さ以下であるように積層すること；及び
前記トップフィルム層を除去すること；
を含む方法。
【請求項１２】
前記相互接続構造体の最上部を基材表面上の導電性ボンドパッドと重ねてユニットを形成すること；及び該相互接続構造体を該導電性ボンドパッドと電気的に接続させること；を更に含む、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
上述のアンダーフィル構造体を準備すること；該アンダーフィル構造体から前記ボトムフィルムを除去すること；該アンダーフィル構造体を、前記第１ポリマー領域が基材表面上に直接存在するように、導電性ボンドパッドを有する基材の表面に積層すること；及び前記トップフィルム層を除去すること；を含む方法。
【請求項１４】
前記導電性ボンドパッドをコンポーネント表面上の相互接続構造体と重ねてユニットを形成すること；及び該ユニットを加熱して該相互接続構造体を融解させて該相互接続構造体を該導電性ボンドパッドと電気的に接続させること；を更に含む、請求項１３記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、電子部品実装分野に関し、より詳しくは、前塗布（プレアプライド）アンダーフィル分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路（ＩＣ）チップを本質的に反転し、はんだ付け可能な相互接続を使用して基材に接着するフリップチップ技術は、近年半導体実装において急速に成長している。より早い速度及びより短い接続を可能にし、その結果信号品位を改良するＩ／Ｏ接続の増加が、この技術の需要を推進させる鍵となっている。反転したＩＣチップと基材の間の空間を占有するアンダーフィル材は、このフリップチップ実装の信頼性において重要な鍵である。アンダーフィル材は、電気接続を支持し、周囲環境からそれらを保護し、フリップチップ接続での熱機械的応力を減少させる。一般的に、ポリマー系アンダーフィル材は、はんだ接続等のチップ及び基材コンポーネントとは異なる熱膨張係数（ＣＴＥ）を有する。このＣＴＥの不一致は、デバイスが温度サイクルに付された場合等に、デバイスの不具合を生じさせ得る熱機械的応力を引き起こし得る。このＣＴＥ不一致を減少させるために、アンダーフィル材は、典型的には、シリカ等の無機フィラーを含有する。
【０００３】
アンダーフィルを基材上のチップの端に配置し、そのチップと基材間の間隙に毛細管現象で流入させる方法は、実装にアンダーフィルを組み込む最も一般的な方法である。特定の筋書きにおいては、高割合のフィラーがアンダーフィル材に加えられた場合等に毛細管流動が遅くなり得る。また、毛細管流動中のフィラーの滞りに起因して、実装における空隙や、ポリマーとフィラー間のアンダーフィルにおいて生じ得る不均一性といった、不完全な結果となり得る。この問題は、チップサイズの増加やフリップチップダイ上の相互接続構造体のピッチサイズの減少に伴って、更に深刻になり得る。
【０００４】
代替のアンダーフィル法は、アンダーフィルを基材上に配置した後チップ又はダイをアンダーフィルの最上部に設置する、非流動（ｎｏ−ｆｌｏｗ）アンダーフィル（ＮＵＦ）法である。しかしながら、この方法には、基材上のチップ又はダイ上にある、及び基材上のボンドパッド上にあるはんだバンプ等のはんだ付け可能物間においてフィラー粒子が捕捉される等の相互接続不良をもたらす特定の問題がまだある。
【０００５】
バンプを有するウエハー上にアンダーフィルを塗布できる、又ははんだバンプを有しないウエハー上にアンダーフィルを塗布でき続いてバンプ加工をする、ＷＬＵＦ（ウエハーレベルアンダーフィル）法は、更なる代替方法である。アンダーフィル材は、フィルム積層、スピンコーティング又はスクリーン印刷法等の様々な技術によりウエハーに塗布することができる。ＮＵＦ法と同様に、ＷＬＵＦ法には、基板上のウエハー及びボンドパッド上のはんだ付け可能物間におけるフィラーの捕捉を回避する課題がある。
【０００６】
米国特許第６，８６１，２８５号は、フィラー材を含有する１以上のアンダーフィル層、及びフィラー材を含有しない又は実質的に含有しない１以上のアンダーフィル層を有する複数のアンダーフィル層を、バンプを有するウエハーに塗布する方法であって、アンダーフィル材の各層を個々に塗布する方法について記載している。フィラーを含有するアンダーフィル層を最初にウエハーに塗布する。所望の数のこのフィラー含有アンダーフィル層を塗布した後、化学的及び／又は機械的方法によりバンプ最上部からアンダーフィル材を除去し、バンプの最上部表面を露出する。この方法は、研磨又は研削、ドライ又はウェットエッチング、化学的機械的研磨、反応性イオンエッチング、レーザーフライス加工、及びレーザーアブレーションを含む。次に、フィラー材を含有しない又は実質的に含有しないアンダーフィル材の層を、フィラー含有アンダーフィル層の表面に、及びはんだバンプの露出した最上部表面を覆って、塗布する。最後に、はんだバンプを対応する基材上のボンドパッドと接触させて、ウエハーを基材に接合する。この特許に記載の方法は、化学的及び／又は機械的除去工程を必要とし、この間、はんだバンプは容易に損傷し、高い比率でデバイス不具合を引き起こす可能性がある。ＩＣ組立体の製作においてアンダーフィル材を塗布する方法は、改良する必要がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、トップフィルム層；ポリマー層；及びボトムフィルム層；を順番に含み、このポリマー層が第１ポリマー領域及び第２ポリマー領域を含み、この第２ポリマー領域が無機フィラーを含む、アンダーフィル構造体を提供する。好ましくは、第１ポリマー領域は無機フィラーを含まない。この多領域アンダーフィル構造体は、一工程で基材に塗布される。
【０００８】
本発明は、上述のアンダーフィル構造体を準備すること；アンダーフィル構造体からボトムフィルムを除去すること；アンダーフィル構造体を、相互接続構造体間に入れさせるように、コンポーネント上に相互接続構造体を有するコンポーネント表面に積層することであって、第２ポリマー領域の高さが相互接続構造体の高さ以下であるように積層すること；及びトップフィルム層を除去すること；を含む方法を更に提供する。第２ポリマー領域の高さは相互接続構造体の高さよりも小さいことが好ましい。一実施形態においては、ポリマー層の高さは、相互接続構造体の高さよりも小さい。好ましくは、本発明は：相互接続構造体の最上部を基材表面上の導電性ボンドパッドと重ね合わせてユニットを形成すること；及び相互接続構造体を導電性ボンドパッドと電気的に接続させること；を更に含む。相互接続構造体をボンドパッドと接合するために相互接続構造体を少なくとも部分的に融解させる加熱、及びサーモソニックボンディングは、相互接続構造体と導電性ボンドパッドを電気的に接続させるのに適した方法である。
【０００９】
本発明は、上述のアンダーフィル構造体を準備すること；アンダーフィル構造体からボトムフィルムを除去すること；アンダーフィル構造体を、第１ポリマー領域が基材表面の直接上に存在するように、導電性ボンドパッドを有する基材の表面に積層すること；及びトップフィルム層を除去すること；を含む方法も提供する。好ましくは、本発明は：導電性ボンドパッドをコンポーネント表面上の相互接続構造体の最上部表面と重ね合わせユニットを形成すること；及び相互接続構造体を導電性ボンドパッドと電気的に接続させること；を更に含む。相互接続構造体をボンドパッドと接合するために相互接続構造体を少なくとも部分的に融解させる加熱、及びサーモソニックボンディングは、相互接続構造体と導電性ボンドパッドを電気的に接続させるのに適した方法である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明のアンダーフィル構造体の代替的実施形態の断面模式図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本発明のアンダーフィル構造体の代替的実施形態の断面模式図である。
【図２】図２は、はんだバンプを有するウエハー上に本発明のアンダーフィル構造体を配置する積層方法を示す模式図である。
【図３Ａ】図３Ａは、金属柱相互接続構造体を有するウエハー上に、本発明のアンダーフィル構造体を配置する代替的積層方法を示す模式図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、金属柱相互接続構造体を有するウエハー上に、本発明のアンダーフィル構造体を配置する代替的積層方法を示す模式図である。
【図４】図４は、金属柱相互接続構造体を有する基材上に積層した、本発明のアンダーフィル構造体を説明する模式図である。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明のアンダーフィル構造体を使用した代替的積層方法及びその結果生じる電子部品組立体を示す模式図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、本発明のアンダーフィル構造体を使用した代替的積層方法及びその結果生じる電子部品組立体を示す模式図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、本発明のアンダーフィル構造体を使用した代替的積層方法及びその結果生じる電子部品組立体を示す模式図である。
【図６】図６は、本発明のアンダーフィル構造体の断面顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本明細書を通して使用される下記の略記は、文脈上明白に他の意味に解すべき場合を除き下記の意味を有するものとする：℃＝セ氏温度；ｇ＝グラム；ｋｇ＝キログラム；μｍ＝ミクロン＝マイクロメートル；ｍｍ＝ミリメートル；ｍｉｎ．＝分；ＤＩ＝脱イオン化；ｍｏｌ＝モル；及びｒｐｍ＝毎分回転数。特に断りのない限り、全ての量は重量パーセント（ｗｔ％）であり、全ての比率は重量比である。全ての数範囲は全てを含み、任意の順序で組み合せ可能であるが、これらの数値範囲が、加算して１００％となるように明らかに制約がある場合を除く。図において、同一の参照番号は同一の構成要素を指す。冠詞「ａ」「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は単数及び複数を指す。「アルキル」は、直鎖、分岐及び環式アルキルを指す。「アリール」は芳香族炭素環及び芳香族複素環を指す。「（メタ）アクリレート」という語はアクリレート及びメタクリレートの両方を含む。同様に、「（メタ）アクリル」という語はアクリル及びメタクリルの両方を含む。
【００１２】
構成要素が他の構成要素の「上に」あると言った場合、他の構成要素上に直接あるか、又は介在する構成要素がそれらの間に存在できることが理解されるであろう。反対に、構成要素が他の構成要素の「直接上に」あると言った場合、介在する構成要素はない。
【００１３】
様々な構成要素、コンポーネント、領域、層、部又は区域を記述するために、第１、第２、第３等の語が本明細書で使用され得るが、これらの構成要素、コンポーネント、領域、層、部又は区域はこれらの語で限定されるものではないことも理解されるであろう。これらの語は、１つの構成要素、コンポーネント、領域、層、部分又は区域を他の構成要素、コンポーネント、領域、層、部又は区域と区別するためだけに使用される。従って、第１構成要素、コンポーネント、領域、層、部又は区域は、本発明の教示から逸脱しない範囲において、第２構成要素、コンポーネント、領域、層、部分又は区域と呼ばれ得る。
【００１４】
更に、「下側」又は「底部」、及び「上側」又は「最上部」等の相対語は、図において説明され得るように、ある構成要素と他の構成要素の関係性を記述するために本明細書で使用され得る。相対語は、図において描かれる配置に加えて、デバイスの異なる配置を包含することを意図していることが理解されるであろう。例えば、図の１つにおいてデバイスが反転すると、他の構成要素の「下側」にあると記述された構成要素は、今度は他の構成要素の「上側」にあるであろう。従って、「下側」という例語は、図の特定の方向に応じて、「下側」及び「上側」の両方向を包含し得る。同様に、図の１つにおいてデバイスが反転すると、他の構成要素の「下に」又は「真下に」と記述された構成要素は、今度は他の構成要素の「上に」あるであろう。従って、「下に」又は「真下に」という例語は、「上に」及び「下に」の、両方向を包含し得る。
【００１５】
本発明は電子部品組立体において前塗布（プレアプライド）アンダーフィルを形成するために有用なドライフィルム構造体を提供する。本構造体は：トップフィルム層；ポリマー層；及びボトムフィルム層；を順番に含み、このポリマー層は第１ポリマー領域及び第２ポリマー領域を含み、この第２ポリマー領域は無機フィラーを含む。好ましくは、第１ポリマー領域は無機フィラーを含まない。この構造体は、任意に、例えば緩衝層、剥離層等の追加材料の層を１層以上含んでもよい。好ましくは、この構造体は緩衝層を含み、より好ましくは、緩衝層はトップフィルム層とポリマー層の間に配置される。任意に、この構造体は、ボトムフィルム層とポリマー層の間に配置される剥離層を含んでもよい。
【００１６】
本構造体の一実施形態においては、トップフィルム層はポリマー層の第１ポリマー領域上にあり、好ましくは緩衝層がトップフィルム層と第１ポリマー領域の間に配置される。図１Ａは、トップフィルム層１０、任意の緩衝層１５、ポリマー層ＰＬ及びボトムフィルム４０を順番に有し、ポリマー層ＰＬが第２ポリマー領域３０上の第１ポリマー領域２０から成り、第２ポリマー領域３０が無機フィラー３１を含む、本発明の一実施形態の断面模式図を説明している。図１Ａにおいて、トップフィルム層１０はポリマー層の第１ポリマー領域２０上にあり、ポリマー層の第２ポリマー領域３０はボトムフィルム４０の直接上にある。代替的実施形態においては、トップフィルム層は第２ポリマー領域上にあり、好ましくは、緩衝層はトップフィルム層と第２ポリマー領域の間に配置される。図１Ｂは、トップフィルム層１０、任意の緩衝層１５、第１ポリマー領域２０上の無機フィラー３１を含む第２ポリマー領域３０から成るポリマー層ＰＬを順番に有し、第１ポリマー領域２０がボトムフィルム層４０の上にある、本発明のこの代替的実施形態の断面模式図を説明している。図１Ａ及び１Ｂのどちらの構造体も、任意に、ポリマー層ＰＬとボトムフィルム層４０の間に配置された剥離層（図示されていない）を含んでもよい。使用時は、アンダーフィル構造体を表面に積層する前に、アンダーフィル構造体からボトムフィルム層を除去し、表面に積層した後、次にトップフィルム層を除去して、前塗布（プレアプライド）アンダーフィルとして表面上にポリマー層を提供する。
【００１７】
トップフィルム層は、保管及び取扱い中にポリマー層を保護し、積層中に相互接続構造体間にポリマー層を配置するのを助ける役目を果たす。トップフィルム層は、剥離によってトップフィルム層をポリマー層から除去できるような、十分な膜完全性を有する。トップフィルム層は剥離等によってアンダーフィル構造体から除去されるので、トップフィルム層とポリマー層の間の接着力は、典型的には低〜中程度である。トップフィルム層として、上記の基準を満たすならば、フリーラジカル重合ポリマー、グラフト共重合体、逐次重合ポリマー等を含む幅広い種類のポリマーを使用してもよい。トップフィルム層として有用なポリマーとして：ポリオレフィン；ポリオレフィン共重合体；ポリ塩化ビニル；ポリ塩化ビニル共重合体；ポリ塩化ジニリデン；ポリウレタン；ポリウレタン共重合体；ポリ（メタ）アクリレート；及びポリ（メタ）アクリレート共重合体；の共重合体が挙げられる。好ましいポリオレフィンとして、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン、及びポリイソプレンが挙げられる。エラストマーは、トップフィルム層として有用な、別の種類の好ましいポリマー材料である。このエラストマーとして：ポリオレフィンエラストマー；エチレン酢酸ビニル；ポリエーテルブロックアミド；ポリアクリルゴム；エチレンプロピレンゴム；エチレンプロピレンジエンゴム；ポリイソブチレンポリブタジエン；シリコーン−ウレタン共重合体；ポリブタジエン−ポリウレタン共重合体；スチレン−ブロック共重合体；スチレン−ブタジエン共重合体；及びポリ塩化ビニルエラストマー；が挙げられるが、これらに限定されるものではない。ポリオレフィンエラストマーは当業者に周知であり、典型的には、エチレン及び他のアルファ−オレフィンの共重合体である。更に、トップフィルム層は、積層中に相互接続構造体を変形させずに変形するために、十分に柔軟であることが好ましい。トップフィルム層は、例えば５〜２５０μｍ、好ましくは１０〜１５０μｍの、任意の適切な厚さを有してよい。
【００１８】
任意に、緩衝層がトップフィルム層とポリマー層の間に配置される。いかなる理論にも拘束されることを望むものではないが、緩衝層は、積層中、相互接続構造体を変形させずにトップフィルム層の動きを許容し、トップフィルム層と相互接続構造体の間で積層中に緩衝物又はクッションとしてふるまう。緩衝層としては、積層中のトップフィルム層の動きを許容するのに十分柔軟な、又は積層中に相互接続構造体を変形させずに変形するのに十分柔軟な、任意のポリマー材料を使用してもよい。緩衝層は、トップフィルム層とポリマー層の間の接着力を改善する役割も果たし得る。緩衝層は接着剤であることが好ましい。緩衝層として、接着剤が剥離可能であり永久的なものでなければ、当業者に周知の幅広い種類の接着剤を使用してよい。好ましくは、接着剤は感圧接着剤（ＰＳＡ）である。感圧接着剤は当業者に周知であり、典型的にはゴム、（メタ）アクリレート又はケイ素樹脂等のエラストマーを含む。緩衝層が使用される場合、緩衝層はトップフィルム層が構造体から除去される時にトップフィルム層と一緒のままで、ポリマー層上に緩衝層残留物がないことが望ましい。トップフィルム層の除去後にポリマー層上に残る任意の緩衝層残留物は、好適な有機溶媒等の適切な剥離剤を接触させることにより除去してよい。緩衝層は、トップフィルム層とポリマー層の間に配置されることが好ましく、より好ましくはＰＳＡ層がトップフィルム層とポリマー層の間に配置される。本発明において使用される場合、緩衝層の厚さは重要ではないが、典型的には５〜１００μｍ、好ましくは１０〜５０μｍである。緩衝層の利点は、トップ層とポリマー層間の接着エネルギーの加減もできることである。
【００１９】
好ましい実施形態においては、ＰＳＡテープを本構造体で使用し、トップフィルム層及び緩衝層を形成する。ＰＳＡテープは、ポリマーフィルムの直接上に配置されたＰＳＡ層から成る。ＰＳＡテープのポリマーフィルムは、ＰＳＡ層が緩衝層としての役目を果たすと同時に、本構造体においてトップフィルム層としての役目を果たす。幅広い種類のＰＳＡテープが市販されており、本発明において使用してもよい。特に有用なＰＳＡテープは裏面研削用テープである。例示的なＰＳＡテープは、商品名ＢＧテープ（リンテック株式会社から入手可能）、商品名ＢＧ−ＨＴＣＲ１００−ＰＥＴ（ＡＩ・テクノロジー・インク（ＡＩ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｉｎｃ）から入手可能）、商品名ＩＣＲＯＳ（商標）テープ（三井化学から入手可能）、ＥＬＥＧＲＩＰ（商標）テープ（電気化学工業から入手可能）として販売されているものであり、同様に、東陽アドテック、古川電工、及び他の商品供給業者から入手可能な裏面研削用テープである。好ましくは、このテープは、適切なＵＶ照射光曝露前には比較的強い表面への接着力をもち、適切なＵＶ照射光曝露後には比較的弱い接着力をもつ、ＵＶ感光性接着剤層を有する。つまりこのテープは、ＵＶ照射光曝露により、より容易に剥がれる。それゆえに、ＵＶ感光性接着剤を有するフィルムを採用した場合は、トップフィルム除去工程においてＵＶ照射光曝露の工程を行ってもよい。
【００２０】
本アンダーフィル構造体のポリマー層は、複数のポリマー領域から成る。ポリマー層は、第１ポリマー領域及び第２ポリマー領域の、２以上のポリマー領域を含み、第２ポリマー領域は無機フィラーを含む。第１ポリマー領域は無機フィラーを含まないことが好ましい。好ましくは、ポリマー層は２ポリマー領域から成る。２より多いポリマー領域を使用してもよいが、ポリマー領域を追加すると本方法のコストが増えることがわかるであろう。ポリマー層は２以上の異なる領域を有する単一ポリマー層から成るか、或いは、ポリマー層は複数の別個のポリマー層から成ってもよく、この複数の別個のポリマー層は２以上の異なる領域を形成する。各ポリマー領域は、単一ポリマー層から成るか、複数の別個のポリマー層から成ってもよい。ポリマー層は、２つの別個のポリマー層から成ることが好ましく、別個のポリマー層がそれぞれ異なるポリマー領域を形成する。第２ポリマー領域における無機フィラーの勾配は、異なる割合の無機フィラーを有する別個のポリマー層を複数用いることにより達成されることが、当業者にわかるであろう。
【００２１】
ポリマー層は、アンダーフィルとして有用な、任意の適切なポリマーを含んでもよい。典型的には、第１ポリマー領域は、１以上のポリマー、１以上の架橋剤、１以上の熱硬化剤、並びに任意に、フラクシング剤、流動化添加剤、軟化剤、溶媒、消泡剤、衝撃改質剤、界面活性剤、接着促進剤、及びそれらの混合物からなる群より選択される１以上の添加物、を含む。第１ポリマー領域において、任意の適切なポリマー、架橋剤、熱硬化剤、及び任意に添加剤を使用してもよい。アンダーフィルとして有用な任意のポリマーを、第一ポリマー領域において適切に使用してもよい。好ましくは、ポリマーはエポキシであり、より好ましくは、エポキシと２官能性アミンモノマーの重合体である。２官能性エポキシモノマーを使用することがより好ましい。３官能性エポキシの量がポリマー形成に使用されるモノマーの全重量の５ｗｔ％以下、好ましくは３ｗｔ％以下であれば、３官能性エポキシモノマーから形成されるポリマーを使用してもよい。ポリマー形成に有用な例示的エポキシとして：ビスフェノールＡジグリシジルエーテル；ビスフェノールＦジグリシジルエーテル；ビスフェノールＳジグリシジルエーテル；アントラセンジグリシジルエーテル；ジシクロペンタジエンジグリシジルエーテル；ナフタレンジグリシジルエーテル；ビフェニルジグリシジルエーテル；プロピレングリコールジグリシジルエーテル；及びジプロピレングリコールジグリシジルエーテル；が挙げられるが、これらに限定されるものではない。エポキシ／アミン重合体形成に有用なアミンとして：１，８−ジアミノメンタン；２，６−ジアミノ−２，６−ジメチル−５−フェニルヘプタン−３−オール；２，６−ジアミノ−２，５，６−トリメチルヘプタン−３−オール；トリメチレングリコールジ−ｐ−アミノベンゾエート；及びオリゴマーのジアミンポリテトラメチレンオキシド−ジ−ｐ−アミノベンゾエート；が挙げられるが、これらに限定されるものではない。適切な架橋剤は、カルボン酸、水酸基、及びアミンから選択される２以上の官能基を有する任意の芳香族物質である。好ましい架橋剤として、ノボラック樹脂及びジフェノールビフェニル等のフェノール系硬化剤が挙げられる。適切なノボラック樹脂として、フェノールノボラック、クレゾールノボラック及びレゾールノボラックが挙げられるが、これらに限定されるものではない。例示的なフェノール系硬化剤は、明和化成からＤＬ−９２、ＭＥＨ７８００−４Ｓ、ＭＥＨ７８５１ＳＳ及びＭＥＨ７５００の商品名で入手可能なものである。架橋剤は、０〜７０ｗｔ％、好ましくは５〜５０ｗｔ％、さらに好ましくは５〜３０ｗｔ％の量で存在してもよい。適切な熱硬化剤として、窒素塩又はリン化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。好ましい硬化剤は：テトラブチルホスホニウムヘキサフルオロホスフェート、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、テトラブチルホスホニウムテトラフェニルボレート、テトラエチルホスホニウムヘキサフルオロホスフェート、テトラブチルホスホニウムテトラフルオロボレート；エアー・プロダクツ（Ａｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）からＣＵＲＥＺＯＬ（商標）銘柄で入手可能なもの等のイミダゾール塩；���リフェニルホスフィン等のトリアリールホスフィン；並びにベンジルジメチルアミン及びジシアンジアミド等の第三アミンである。熱硬化剤は、０〜１０ｗｔ％、好ましくは０〜５ｗｔ％、更に好ましくは０〜３ｗｔ％の量で存在してもよい。好ましくは、第１ポリマー領域はフラクシング剤を含む。適切なフラクシング剤は、カルボン酸、フェノール又はアミン官能基を含有する物質である。フラクシング剤は、第１ポリマー領域において、０〜５０ｗｔ％、好ましくは０．０１〜２０ｗｔ％、より好ましくは０．０１〜５ｗｔ％の量で存在してもよい。第１ポリマー領域を形成するポリマーがフラクシング剤としての役目も果たすことがさらに望ましい。好ましいフラクシング剤としての役目を果たすポリマーは、典型的には第２アミン部分を含み、このポリマーは第１ポリマー領域において０．１〜７０ｗｔ％、より好ましくは３０〜７０ｗｔ％、さらに好ましくは５０〜７０ｗｔ％の量で存在する。
【００２２】
第２ポリマー領域は、典型的には、１以上のポリマー、１以上の架橋剤、１以上の熱硬化剤、無機フィラー、並びに任意に、フラクシング剤、流動化添加剤、軟化剤、消泡剤、衝撃改質剤、界面活性剤、接着促進剤、溶媒、及びそれらの混合物からなる群より選択される１以上の添加物、を含む。任意の適切なポリマー、架橋剤、熱硬化剤、無機フィラー、及び任意に添加物を、第２ポリマー領域において使用してもよい。アンダーフィルとして有用な任意のポリマーを、第２ポリマー領域において適切に使用してもよい。好ましくは、ポリマーはエポキシであり、より好ましくは、エポキシと２官能性アミンモノマーの重合体である。２官能性エポキシモノマーを使用することがより好ましい。ポリマー中の３官能性エポキシの量が使用されるモノマーの全重量の５ｗｔ％以下、好ましくは３ｗｔ％以下であれば、３官能性エポキシモノマーから形成されるポリマーを使用してもよい。ポリマー形成に有用な例示的エポキシとして：ビスフェノールＡジグリシジルエーテル；ビスフェノールＦジグリシジルエーテル；ビスフェノールＳジグリシジルエーテル；アントラセンジグリシジルエーテル；ジシクロペンタジエンジグリシジルエーテル；ナフタレンジグリシジルエーテル；ビフェニルジグリシジルエーテル；プロピレングリコールジグリシジルエーテル；及びジプロピレングリコールジグリシジルエーテル；が挙げられるが、これらに限定されるものではない。エポキシ／アミン重合体形成に有用なアミンとして：１，８−ジアミノメンタン；２，６−ジアミノ−２，６−ジメチル−５−フェニルヘプタン−３−オール；２，６−ジアミノ−２，５，６−トリメチルヘプタン−３−オール；トリメチレングリコールジ−ｐ−アミノベンゾエート；及びオリゴマーのジアミンポリテトラメチレンオキシド−ジ−ｐ−アミノベンゾエート；が挙げられるが、これらに限定されるものではない。適切な架橋剤は、カルボン酸、水酸基、及びアミンから選択される２以上の官能基を有する任意の芳香族物質である。好ましい架橋剤として、ノボラック樹脂及びジフェノールビフェニル等のフェノール系硬化剤が挙げられる。適切なノボラック樹脂として、フェノールノボラック、クレゾールノボラック及びレゾールノボラックが挙げられるが、これらに限定されるものではない。例示的なフェノール系硬化剤は、明和化成からＤＬ−９２、ＭＥＨ７８００−４Ｓ、ＭＥＨ７８５１ＳＳ及びＭＥＨ７５００の商品名で入手可能なものである。適切な熱硬化剤として、窒素塩又はリン化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。好ましい硬化剤は、テトラブチルホスホニウムヘキサフルオロホスフェート、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、テトラブチルホスホニウムテトラフェニルボレート、テトラエチルホスホニウムヘキサフルオロホスフェート、テトラブチルホスホニウムテトラフルオロボレート、及びエアー・プロダクツ（Ａｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）からＣＵＲＥＺＯＬ（商標）銘柄で入手可能なもの等のイミダゾール塩である。熱硬化剤は、０〜３ｗｔ％、好ましくは０〜２ｗｔ％、更に好ましくは０．０１〜１．５ｗｔ％の量で存在してもよい。第２ポリマー領域において使用される硬化���は、第１ポリマー領域において使用される任意の硬化剤と同じであるか、異なってもよい。任意の適切な溶媒を、第２ポリマー領域において使用してもよい。好ましくは、第２ポリマー領域はフラクシング剤を含む。適切なフラクシング剤は、カルボン酸、フェノール又はアミン官能基を含有する物質である。フラクシング剤は、第２ポリマー領域において、０〜２０ｗｔ％、好ましくは０．０１〜１５ｗｔ％、より好ましくは０．０１〜１０ｗｔ％の量で存在してもよい。第２ポリマー領域を形成するポリマーがフラクシング剤としての役目も果たすことがさらに望ましい。好ましいフラクシング剤の役目を果たすポリマーは、典型的には第２アミン部分を含み、このポリマーは第２ポリマー領域において０〜５０ｗｔ％、より好ましくは３０〜５０ｗｔ％、さらに好ましくは２０〜５０ｗｔ％の量で存在する。第１ポリマー領域用に選択されたポリマー及び第２ポリマー領域用に選択されたポリマーは相溶性であることが好ましく、つまり、相互接続構造体をポンドパッドと電気的に接続する時等の加熱により、任意に圧力存在下で、２つの異なるポリマー領域が１つのポリマー領域を形成することが好ましい。
【００２３】
無機フィラーは、ポリマー層の全体の熱膨張係数（ＣＴＥ）を下げるために使用され、よってアンダーフィルの全体の熱膨張係数（ＣＴＥ）を下げるために使用される。本発明において使用される無機フィラーは、非電導性で不活性であり、つまり、ポリマー層と反応しないし、ポリマー層を不安定化しないであろう。無機フィラーは、アンダーフィルのＣＴＥを、ケイ素−ケイ素ボンディングのコンポーネント（例えば、シリコンウエハーの場合、ケイ素）の比較的低いＣＴＥに近づけ、又は、比較的低いコンポーネント（例えば、ケイ素）のＣＴＥと比較的高い有機基材（例えば、ＦＲ４等、回路基板）のＣＴＥの間になる量ポリマー層において使用される。適切なＣＴＥの選択は、電子部品組立体の製造及びそれに続く使用中の応力緩和に必要である。第１ポリマー領域は、任意に無機フィラーを含んでもよい。第１ポリマー領域にフィラーが存在する場合、このフィラーの量は第２ポリマー領域中の無機フィラーの量よりも少ない。使用される場合、第１ポリマー領域中の無機フィラーの量は、第１ポリマー領域中の物質の全重量に基づき、４０ｗｔ％以下、好ましくは３０ｗｔ％以下、より好ましくは２０ｗｔ％以下である。第１ポリマー領域は無機フィラーを含まないことが好ましい。第２ポリマー領域は、４０ｗｔ％以上、好ましくは５０ｗｔ％以上、より好ましくは６０ｗｔ％以上の無機フィラーを含む。好ましくは、無機フィラーは、シリカ、金属酸化物又はセラミックである。適切なセラミック無機フィラーは、酸化物結晶、窒化物又は炭化物である。無機フィラーは、シリカ、アルミナ、ジルコニア、べリリア、セリア、酸化亜鉛、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、及び炭化ケイ素から選択されることが好ましく、より好ましくは、シリカ、アルミナ、ジルコニア、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素及び炭化ケイ素から選択される。無機フィラーの混合物が使用されてもよい。無機フィラーは任意の適切な形状及びサイズを有してもよい。好ましくは、無機フィラーは球状又は実質的に球形状を有する。この球形状は表面積を最小にし、ポリマー領域においてフィラーがより多く導入される。無機フィラーは、相互接続構造体付近で第２ポリマー領域の浸透を妨害しない粒子サイズ等のサイズを有することが好ましい。無機フィラーは０．００５〜１０μｍ、より好ましくは０．０１〜５μｍ、さらに好ましくは０．０１〜３μｍの平均粒子サイズを有することが好ましい。無機フィラーは、例えば無機フィラー粒子をポリマー領域において使用されるポリマー又は架橋剤と反応させるため、任意に接着促進剤で処理してフィラー粒子の表面化学を修飾してもよい。フィラーの表面化学を修飾すると破壊靱性を改良し得るし、ポリマー領域におけるフィラーの分散を改良し得る。
【００２４】
一般的には、第１ポリマー領域及び第２ポリマー領域はそれぞれ、任意の適切な厚さを有してもよい。好ましくは、第２ポリマー領域の厚さは、第１ポリマー領域の厚さよりも大きく、より好ましくは、第２ポリマー領域の厚さは第１ポリマー領域の厚さよりもずっと大きい。典型的には、第１ポリマー領域は０．１〜１０μｍ、より好ましくは０．１〜０．５μｍの厚みを有する。本アンダーフィル構造体においては様々な厚さが用いられてよいが、典型的には、第２ポリマー領域は５〜１５０μｍ、より典型的には１０〜１００μｍの厚さを有する。
【００２５】
トップフィルム層及びボトムフィルム層の両方が、電子部品組立体が形成される前に本アンダーフィル構造体から除去されるので、アンダーフィル構造体における唯一の重要な寸法はポリマー層の厚さである。相互接続構造体の高さは使用される特定の構造体に依存してかなり変化するため、本発明の構造体においてポリマー層に対する明白な厚さの範囲はない。ポリマー層の全厚みは、つまり第１ポリマー領域及び第２ポリマー領域の合わせた厚さは、電子部品組立体を形成するのに使用される相互接続構造体の高さより大きいか、等しいか、又は小さくてよい。第２ポリマー領域の高さは重要であり、相互接続構造体の高さと等しいか又はそれより小さく、好ましくは相互接続構造体の高さより小さい。フラクシング剤としての役目も果たし得る第１ポリマー領域は、相互接続構造体の最上部を覆ってもよい。ポリマー層の高さが相互接続構造体の高さよりもずっと大きい場合、ポリマー層が基材にそって流れ出るか、ダイの側壁から這い上がる危険性がある。電気的に接続されるべき相互接続構造体と導電性パッド間の良好な接触を妨げる可能性もまたある。ポリマー層の高さが相互接続構造体の高さよりもずっと小さい場合、コンポーネントと基材の組立て後に、ポリマー層と基材又はコンポーネントの間に望まれない空隙が残り得る。コンポーネント及び基材を接触させ、加熱してコンポーネントを基材とはんだ付けするため、つまり相互接続構造体と導電性ボンドパッドを電気的に接続させるため、相互接続構造体の最上部とポリマー層の最上部表面間の高さの違いは、電子素子を組み立てる間に相互接続構造体及びアンダーフィルが広がって占有するのに十分である必要がある。この組立て後、ポリマー層はコンポーネント表面と基材表面の間の空間を満たす必要がある。
【００２６】
本アンダーフィル構造体においてボトムフィルム層は、典型的には、製造、保管及びそれに続く処理の間、ポリマー層及び任意の他のドライフィルムアンダーフィル構造体の層を支える役目を果たす。一般的には、剥離等によってボトムフィルム層をドライフィルム（ポリマー層）から除去し、典型的には、本アンダーフィル構造体を表面に積層する前に除去する。従って、ボトムフィルム層とポリマー層間の接着力は、典型的には、分離が容易であるように、低〜中程度である。一般的には、ボトムフィルム層はトップフィルム層の前に除去されるので、ボトムフィルム層とポリマー層間の接着力は、トップフィルム層とポリマー層間の接着力よりも比較的低い。ボトムフィルム層に使用される特定の材料は、様々であってよく、使用される特定の材料は重要ではない。ボトムフィルム層の材料は堅いか又は柔軟であってよく、典型的には、筒状又は板状である。適切なボトムフィルム層材料として：ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステル；紙；ナイロン；ガラス；アセチルセルロース；ポリオレフィン；ポリイミド；ポリウレタン；ポリ（メタ）アクリレート；金属シート；エポキシ積層体；銅をコーティングした繊維板；等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。例えばＰＥＴ、紙等の材料は様々な方法でコーティングされていてもよい。例えば、ＰＥＴは樹脂コーティング、火炎もしくは静電放電処理、又はスリップ処理をされていてもよい。ボトムフィルムとして使用される紙は、典型的には、ポリエチレンでコーティングした紙又はポリビニルアルコールでコーティングした紙等、樹脂でコーティングされている。好ましくは、ボトムフィルム層はポリオレフィンであり、より好ましくは、ポリエチレンである。ボトムフィルム層は、典型的には５〜２５０μｍの厚さを有するが、ボトムフィルム層の正確な厚さはアンダーフィル構造体の他の層を支えることができる限り重要ではない。  
【００２７】
任意に、剥離層がボトムフィルム層とポリマー層間に配置されてもよい。剥離層は、典型的には、ボトムフィルム層がポリマー層やアンダーフィル構造体の他の層を損傷せずに簡単にはポリマー層から除去できない場合等、ボトムフィルム層とポリマー層間の接着力が比較的強すぎる場合に使用される。使用される任意の剥離層は、ボトムフィルム層をポリマー層から剥離可能にする必要がある。剥離層が使用される場合、剥離層はボトムフィルム層がアンダーフィル構造体から除去される時にボトムフィルム層と一緒のままで、ポリマー層上に剥離層残留物がないことが望ましい。剥離層は使用されないことが好ましい。
【００２８】
本発明のアンダーフィル構造体は、ＰＥＴフィルム等のボトムフィルムを準備すること、及びフィルムの最上部表面上に無機フィラーを含有するポリマー材料（フィラー含有材料）の層をコーティングすることにより形成される。無機フィラーを含有するポリマー層は、スロットダイ、ナイフオーバーロール、又は当業者に周知の他の適切なコーティング法によりコーティングしてもよく、その後、典型的には、更なる加工の前に乾燥する。所望の無機フィラー含有領域の厚さを達成するのに必要であれば、追加のフィラー含有ポリマー層を積層してもよい。次に、フィラー含有材料層と比較して少ない量の無機フィラーを含有するポリマー材料層、好ましくは無機フィラーを含まないポリマー材料層（無機フィラー非含有材料層）を、グラビアコーティング又は当業者に周知の他の適切な方法によりフィラー含有材料層上にコーティングし、その後、典型的には、更なる加工の前に乾燥する。代替的には、フィラー非含有ポリマー材料層を、積層により、フィラー含有ポリマー材料の最上部に配置してもよい。フィラー非含有ポリマー領域の所望の厚さを達成するために、１より多いフィラー非含有ポリマー層を使用してもよい。トップフィルム層をその後、圧力を使用して、任意に加熱して、フィラー非含有ポリマー層表面に積層する。本アンダーフィル構造体において緩衝層を使用する場合、緩衝層をまずトップフィルム層上に当分野で使用される任意の適切な方法によりコーティングし、その後、緩衝層を含有するトップフィルム層を、圧力を使用して、任意に加熱して、フィラー非含有ポリマー層に積層することが好ましい。
【００２９】
幅広い種類のドライフィルム積層技術が当分野で周知であり、熱間圧延積層、真空積層、ウェット積層、及び前述事項の他との組合せ等の、これらの任意の技術は、本アンダーフィル構造体を表面に積層するのに適している。真空積層が好ましい。図２は図１Ａのアンダーフィル構造体を使用した、熱間圧延積層技術を説明している。最初に、任意の適切な方法を使用して、ボトムフィルム層４０をアンダーフィル構造体から除去する（工程は図示されていない）。次に、向かい合って配置された一対のホットローラ７５から圧力を印加しながら、アンダーフィル構造体を、表面に配置されたはんだバンプ（相互接続構造体）６０を有するコンポーネント５０の表面に積層する。ホットローラ７５は、１つのローラがコンポーネントの下に配置されコンポーネントの裏面に圧力を印加し、他のローラはアンダーフィル構造体の上に配置されトップフィルム部１７に圧力を印加する。ローラ７５内の矢印は、ローラ回転の方向を示している。ローラ７５からの圧力は、ポリマー層ＰＬをはんだバンプ６０の間に押し入れる。ポリマー層ＰＬは第１ポリマー領域２０及び第２ポリマー領域３０から成り、第２ポリマー領域は無機フィラーを含む。ポリマー層ＰＬの全体の高さは、はんだバンプ６０の高さより小さくてもよく（図示されている）、はんだバンプ６０の高さと等しくてもよく（図示されていない）、又ははんだバンプ６０の高さより大きくてもよい（図示されていない）。ローラ７５から出た後、トップフィルム部１７（トップフィルム層及び任意の緩衝層を含んでいる）を、任意の適切な方法を使用して構造体から除去すると、コンポーネント５０表面上のはんだバンプ６０の間に配置された前塗布（プレアプライド）アンダーフィル（ポリマー層ＰＬ）が結果としてできる。
【００３０】
図３Ａは、図１Ａのアンダーフィル構造体を使用した、真空積層技術を説明している。最初に、任意の適切な方法を使用して、ボトムフィルム層４０をアンダーフィル構造体から除去する（工程は図示されていない）。次に、アンダーフィル構造体を、表面に配置された金属柱（相互接続構造体）６５を有するコンポーネント５５の表面に積層する。真空積層装置内のシリコーンゴムダイヤフラム（図示されていない）を、熱及び圧力を使用しながら、コンポーネント５５の表面上にアンダーフィル構造体を圧して付着するために使用できる。真空チャンバー内の真空は、コンポーネント表面上にダイヤフラムを引き下げるのに使用することができ、圧力もダイヤフラムの後ろから印加できる（図３Ａの矢印により示される）。ダイヤフラムの後ろから印加される任意の圧力は真空引下げと共に、金属柱６５の間にポリマー層ＰＬを押し入れる働きをする。ポリマー層ＰＬは第１ポリマー領域２０及び第２ポリマー領域３０から成り、第２ポリマー領域は無機フィラーを含む。第２ポリマー領域３０の高さは金属柱６５の高さよりも小さいが、ポリマー層ＰＬ（第１ポリマー領域２０＋第２ポリマー領域３０）の全体の高さは、金属柱６５の高さより小さくてもよく（図示されている）、金属柱６５の高さと等しくてもよく（図示されていない）、又は金属柱６５の高さより大きくてもよい（図示されていない）。真空チャンバー内を大気圧にした後、トップフィルム部１７（トップフィルム層及び任意の接着層を含んでいる）を、任意の適切な方法を使用して構造体から除去すると、コンポーネント５５表面上の金属柱６５の間に配置された前塗布（プレアプライド）アンダーフィル（ポリマー層ＰＬ）が結果としてできる。図３Ｂは、図３Ａに示される方法と同様な方法で、第２ポリマー領域３０の高さは金属柱６５の高さより小さいが、ポリマー層ＰＬの高さが金属柱６５の高さより大きい場合の方法を説明している。図３Ｂにおいては、第１ポリマー領域２０は金属柱６５の最上部を覆っている。
【００３１】
図２及び３を参照して上記で論じたように、第２ポリマー領域の高さは相互接続構造体の高さより小さいか又は相互接続構造体の高さに等しく、好ましくは相互接続構造体の高さより小さいが、ポリマー層の全体の高さ（ｈ）は、アンダーフィル構造体が積層された表面上の相互接続構造体の高さより小さいか、等しいか、又は大きい。図４は、図３Ａの積層した好ましい構造体の拡大図を示しており、同一の参照番号は同一の構成要素を指す。トップフィルム部１７は、エラストマーのトップフィルム層及び緩衝層（ＰＳＡ）から成る。図４において、ポリマー層ＰＬ及びトップフィルム部１７の全体の高さｈは、金属柱６５の高さより小さい。全体の高さｈは、トップフィルム部１７が金属柱によって貫通されることなく変形するように、金属柱６５の高さと十分近い。カルバート・ナビン（Ｃａｌｖｅｒｔ  ｎｕｂｂｉｎｓ）と呼ぶトップフィルム層のこの変形は、１８ａ、１８ｂ、及び１８ｃに示されている。金属柱６５は積層法により、又はトップフィルム部１７により変形されない。いかなる理論にも拘束されることを望むものではないが、トップフィルム部１７の柔軟性、詳細にはトップフィルム部１７の緩衝層の柔軟性により、相互接続構造体が実質的に変形せずにこの積層が行われると思われる。第１ポリマー領域の高さが相互接続構造体の最上部を覆うような場合、カルバート・ナビンの高さは減少し得るか、又はカルバート・ナビンの存在さえも無くなり得ることが、当業者にわかるであろう。
【００３２】
本発明のアンダーフィル構造体は、様々な基材に積層されてもよい。典型的には、図１Ａのアンダーフィル構造体は、無機フィラーを含む第２ポリマー領域がコンポーネント表面に隣り合うように、相互接続構造体を有するコンポーネント（能動素子）に積層される。適切なコンポーネントとして、特に集積回路が挙げられるがこれに限定されるものではない。本アンダーフィル構造体は、例えばはんだバンプ、金属柱等の、幅広い種類の相互接続構造体に使用されてもよい。相互接続構造体は、はんだバンプ又ははんだ付け可能なはんだキャップを有する非はんだ材料の場合、はんだから成る。はんだバンプを形成するために使用される例示的なはんだとして、スズ、スズ−鉛、スズ−銀、スズ−ビスマス、スズ−銅、スズ−銀−銅等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。例示的な金属柱は、銅柱である。金属柱ははんだ付け可能なキャップ部を有し、このはんだ付け可能なキャップは任意の適切なはんだであってもよい。金属柱は、金属とはんだ付け可能なキャップ層の間に配置された、ニッケル層等の１以上の金属層も含んでよい。この相互接続構造体は、コンポーネントの設計によって、様々なサイズを有してもよい。適切な基材として、プリント回路板（ＰＣＢ）、パッケージ基材等が挙げられる。例えば、フリップチップはパッケージ基材上に実装され、このパッケージがＰＣＢ上に実装されてもよく、又は代替的に、フリップチップは直接ＰＣＢに実装されてもよい。
【００３３】
アンダーフィル構造体を表面に積層した後、任意の緩衝層と共にトップフィルム層を除去する。一実施形態においては、図４に示すように、アンダーフィル構造体を、相互接続構造体を有するコンポーネントに積層する。トップフィルム層１７の除去後、図４に示すように、相互接続構造体（金属柱）６５の上部はポリマー層ＰＬの表面上に露出し、コンポーネント５５上に前塗布（プレアプライド）アンダーフィルを提供する。次に、コンポーネントを基材上に実装する。図５Ａは、第２ポリマー領域３０の高さが金属柱６５の高さより小さく第１ポリマー領域２０が金属柱の最上部を覆っている前塗布（プレアプライド）アンダーフィルを有する、図４のコンポーネントの代替的実施形態を示す。ここでコンポーネントは反転され、基材８０の表面上の導電性パッド８５へ実装できる状態である。相互接続構造体６５の最上部を導電性ボンドパッド８５と重ね合わせ、図５Ａにおいて矢印で示すように、相互接続構造体６５を導電性ボンドパッド８５と接触させ、ユニットを形成する。
【００３４】
図５Ｂは電気部品組立体を形成する代替的方法を説明している。図５Ｂにおいては、図１Ｂのアンダーフィル構造体を、回路基板基材等の基材８０に、基材表面上の導電性ボンドパッド８５の上から積層している。トップフィルムの除去後、図５Ｂにおいて矢印で示すように、コンポーネント５５表面上の相互接続構造体６５の最上部表面を導電性ボンドパッド８５と重ね合わせ、接触させ、ユニットを形成する。
【００３５】
図５Ａ及び５Ｂの両方において、少ない割合の無機フィラーを有する、好ましくは無機フィラーを含まない第１領域２０は導電性ボンドパッドを有する基材５５に隣接しているが、ポリマー層の第２領域３０はコンポーネント（能動素子）に隣接している。コンポーネントの相互接続構造体を、実装する基材上の導電性ボンドパッドと接触させてユニットを形成した後、そのユニットを、相互接続構造体とボンドパッドを電気的に接続するための条件に付す。この条件としては、典型的には、少なくとも部分的に相互接続構造体を融解し相互接続構造体と導電性ボンドパッドを電気的に接続する（はんだ付けする）ためにコンポーネント、基材、又はその両方に印加される圧力を伴う、サーモソニックボンディング及びユニットの加熱が挙げられるが、これらに限定されるものではない。この加熱工程中、前塗布（プレアプライド）アンダーフィル（ポリマー層）は更に硬化する（重合する）。本ドライフィルム構造体において比較的薄い第１ポリマー領域を使用する利点は、はんだ付け（又はサーモソニックボンディング）工程後、１つの（又は単一の）バルク領域が形成されること、つまり第１及び第２ポリマー領域が１つのバルク領域を形成することである。いかなる理論にも拘束されることを望むものではないが、この１つのバルク領域は、バルク全体にわたって実質的に均一な無機フィラー濃度を有すると思われる。つまり、この１つのバルク領域では無機フィラーの濃度勾配が実質的になく、好ましくはこの濃度勾配がない。１つのバルク構造体の形成は、少なくとも部分的に、互いが相溶性である第１及び第２ポリマー領域のポリマーを選択することにより促進される。図６は、実質的に均一な無機フィラー濃度を有する１つのバルクアンダーフィル材に囲まれ、ボンドパッドにはんだ付けされた相互接続構造体を示す、本発明のアンダーフィル構造体の断面顕微鏡写真である。つまり、図６においては、フィラー非含有ポリマー領域が見られない。
【００３６】
コンポーネントの基材への適切なボンディングに重要な、アンダーフィルのフラクシング性能は、高割合な無機フィラーが原因で減少し得る。フラクシングの起因となる調合成分の濃度は、高割合の無機フィラーの存在により減少する。また、高濃度の無機フィラーが原因で、ボンディング加工中に形成する電気伝導接合部において、重大なフィラー捕捉も起こり得る。無機フィラーは非電導性のため、この捕捉されたフィラーは電気性能を激しく下げる。導電性フィラーは、望まない短絡を生じさせるであろう。本アンダーフィル構造体は、従来のアンダーフィル方法が直面した、フラクシング改善の課題と、フィラー捕捉を減少させる、好ましくはフィラー捕捉をなくす課題に対応している。
【実施例】
【００３７】
実施例１−フィラー非含有ポリマー材料の調製
オーバーヘッド撹拌器、温度計及び冷却管を備え、周りを覆った３Ｌ反応容器に２０００．０ｇ（１１．３ｍｏｌ）のビスフェノールＡジグリシジルエーテル（ザ・ダウ・ケミカル・カンパニー（Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）から入手したＤＥＲ３３２、ＥＥＷ：１７７）と５４５．７ｇのプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）を加えた。この溶液を５０℃に加熱し、１０分間撹拌して完全に混合した。十分に撹拌した後、１８２．８ｇ（４．３ｍｏｌ）の１，８−メンタンジアミン（ザ・ダウ・ケミカル・カンパニー（Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）から入手したＰｒｉｍｉｎｅ  ＭＤ）を撹拌しながら加え、混合物を１００℃に加熱した。１００℃に安定した時点で混合物を１時間撹拌し、その後更に１３０℃まで加熱して更に４時間撹拌した。反応終了後、温度を下げ、ｂステージポリマーを保管用４Ｌガラス瓶に滴下した。
【００３８】
重合後、１５．９８ｇのビスフェノールＡジグリシジルエーテル／Ｐｒｉｍｅｎｅ  ＭＤ／ＰＧＭＥ  ｂステージポリマー付加物を、１２．２３ｇのフェノール系硬化剤（明和化成から入手したＭＥＨ７８５１ＳＳ（ＯＨ当量：２１０））、３．３２ｇの追加のＰＧＭＥ、及び６．２４ｇのｎ−酢酸ブチルと混合した。この混合物を、ダブルプラネタリーミキサー内において２０００ｒｐｍで５分間回転させ、十分に成分を混合した。この混合物に、０．１７ｇの流動性添加物（Ｔｅｇｏｆｌｏｗ３７０）、０．７５ｇの強化剤（ＢＴＡ７５３ＥＲ）、１１．２５ｇのエポキシ官能性軟化剤（ＥＸＡ４８５０−１５０、ＥＥＷ：４４０）を加えた。生成物を再度ダブルプラネタリーミキサー内において２０００ｒｐｍで５分間回転させた。最後に、０．０７ｇの触媒（テトラブチルホスホニウムヘキサフルオロホスフェート）を加えた。生成物を再度ダブルプラネタリーミキサー内において２０００ｒｐｍで２分間回転させた。更に、ポリマーマトリクス内において全成分を確実に完全分散させるため；生成物を３ロール圧延機に２回通過させてもよく、自由流動性、粘性液体を生成した。
【００３９】
実施例２−フィラー非含有ポリマー材料の調製
ガラスバイアル内で、０．２８ｇのフラクシング剤（スガイ化学工業から入手した１，４−ジヒドロキシ２−カルボキシナフトエ酸）を、１０ｇの適切な溶媒（例えば、１，３−ジオキサラン）に加えた。ガラスバイアルを振り、フラクシング剤を溶媒に溶かした。その後、この溶液を、高速度ミキサーで混合するのに使用する容器へ移した。２．５０ｇのビスフェノールＡジグリシジルエーテル（ザ・ダウ・ケミカル・カンパニー（Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）から入手したＤＥＲ３３２、ＥＥＷ：１７７）と３．２８ｇのＥＨＧＥ−Ｐｒｉｍｅｎｅ  ＭＤ付加物を容器に加えた。ＥＨＧＥ−Ｐｒｉｍｅｎｅ  ＭＤ付加物を作るため、１２４．０部（０．６６モル）のエチルヘキシルグリシジルエーテル（ＥＨＧＥ）［ヘキシオン・スペシャルティ・ケミカルズ（Ｈｅｘｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）から入手）］を５６．７部（０．３３モル）の１，８−メンタンジアミン（ダウ・ケミカル・カンパニー（Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）から入手したＰＭＤ）に、窒素雰囲気下、室温で撹拌しながら加えた。この混合物を２時間７５℃に加熱し、その後１４０℃で２時間加熱した。その後、最終混合物を真空下（３０ｍｍＨｇ）８０℃でさらに２時間置いて揮発物を除去し、下記の化学式に示されるように、生成物であるＰＭＤ／ＥＨＧＥ付加物を生成した。
【化１】
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【００４０】
１，４−ジヒドロキシ２−カルボキシナフトエ酸、１，３−ジオキサラン、ＤＥＲ３３２及びＥＨＧＥ−Ｐｒｉｍｅｎｅ  ＭＤ付加物の混合物が入った容器を高速度ミキサーに設置し、３分間２０００ｒｐｍで混合した。混合物をその後ガラス皿に入れ、３０分間〜１時間、１００℃の乾燥器に入れて溶媒を除去した。その後ガラス皿を乾燥器から出し、混合物をガラス瓶に収集した。
【００４１】
実施例３−フィラー非含有ポリマー材料の調製
ガラスバイアル内で、０．７６ｇのフラクシング剤（スガイ化学工業から入手した１，４−ジヒドロキシ２−カルボキシナフトエ酸）を、１０ｇの適切な溶媒（例えば、１，３−ジオキサラン）に加えた。ガラスバイアルを振り、フラクシング剤を溶媒に溶かした。その後、この溶液を、高速度ミキサーで混合するのに使用する容器へ移した。８．０ｇのビスフェノールＡジグリシジルエーテル（ザ・ダウ・ケミカル・カンパニー（Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）から入手したＤＥＲ３３２、ＥＥＷ：１７７）と６．３５ｇのアリルフェノールノボラック樹脂（明和化成から入手したＭＥＨ８０００Ｈ）を容器に加えた。容器を高速度ミキサーに設置し、３分間２０００ｒｐｍで混合した。混合物をその後ガラス皿に入れ、３０分間〜１時間、１００℃の乾燥器に入れて溶媒を除去した。その後ガラス皿を乾燥器から出し、混合物をガラス瓶に収集した。
【００４２】
実施例４−フィラー非含有ポリマー材料の調製
様々なフィラー非含有ポリマー材料を、実施例１の方法においてビスフェノールＡを表１に挙げたモル等量の２官能性エポキシモノマーで置き換えて、実施例１の方法を繰り返すことにより調製する。
【表１】
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【００４３】
実施例５−フィラー非含有ポリマー材料の調製
様々なフィラー非含有ポリマー材料を、実施例１の方法において表２で報告したエポキシモノマー、アミン架橋剤及びフェノール系硬化剤（明和化成から入手）を使用すること以外は実施例１の方法を繰り返すことにより調製する。
【表２】
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【００４４】
実施例６−フィラー含有ポリマー材料の調製
オーバーヘッド撹拌器、温度計及び冷却管を備え、周りを覆った３Ｌ反応容器に２０００．０ｇ（１１．３ｍｏｌ）のビスフェノールＡジグリシジルエーテル（ザ・ダウ・ケミカル・カンパニー（Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）から入手したＤＥＲ３３２、ＥＥＷ：１７７）と５３７．６ｇのＰＧＭＥを加えた。これを５０℃に加熱し、１０分間撹拌して完全に混合した。十分に撹拌した後、１４５．２ｇ（３．４ｍｏｌ）の１，８−メンタンジアミン（ザ・ダウ・ケミカル・カンパニー（Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）から入手したＰｒｉｍｉｎｅ  ＭＤ）を撹拌しながら加え、生成した混合物を１００℃に加熱した。１００℃に安定した時点で混合物を１時間撹拌し、その後更に１３０℃まで加熱して更に４時間撹拌した。反応終了後、温度を下げ、ｂステージポリマーを保管用４Ｌガラス瓶に滴下した。
【００４５】
重合後、７．７２ｇのビスフェノールＡジグリシジルエーテル／Ｐｒｉｍｅｎｅ  ＭＤ／ＰＧＭＥ  ｂステージポリマー付加物を、５．９５ｇのフェノール系硬化剤（明和化成から入手したＭＥＨ７８５１ＳＳ（ＯＨ当量：２１０））、５．９２ｇの追加のＰＧＭＥ、及び７．４６ｇのｎ−酢酸ブチルと混合した。この混合物を、ダブルプラネタリーミキサー内において２０００ｒｐｍで５分間回転させ、十分に成分を混合した。この混合物に、０．２２ｇの流動性添加物（Ｔｅｇｏｆｌｏｗ３７０）、０．９２ｇの強化剤（ＢＴＡ７５３ＥＲ）、４．３２ｇのエポキシ官能性軟化剤（ＥＸＡ４８５０−１５０、ＥＥＷ：４４０）及び０．１３ｇのグリシドキシトリメトキシシランを加えた。生成物を再度ダブルプラネタリーミキサー内において２０００ｒｐｍで５分間回転させた。この混合物に、２７．２７ｇの石英ガラスを加え、生成した混合物をダブルプラネタリーミキサー内において２０００ｒｐｍで１０分間回転させた。溶媒除去後のシリカの量は、固体基準で６０ｗｔ％であった。最後に、０．０９ｇの触媒（テトラブチルホスホニウムヘキサフルオロホスフェート）を加えた。生成物を再度ダブルプラネタリーミキサー内において２０００ｒｐｍで２分間回転させた。ポリマーマトリクス内においてシリカを確実に完全分散させるため、生成物を３ロール圧延機に２回通過させ、自由流動性で、粒子塊をほぼ含まない粘性液体を生成した。  
【００４６】
実施例７−フィラー含有ポリマー材料の調製
様々なフィラー含有ポリマー材料を、実施例６の方法において表３で報告したエポキシモノマー、アミン架橋剤及びフェノール系硬化剤（明和化成から入手）を使用すること以外は実施例６の方法を繰り返すことにより調製する。
【表３】
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【００４７】
実施例８−フィラー含有ポリマー材料の調製
様々なフィラー含有ポリマー材料を、実施例６及び７の方法において表４で報告した量の下記のフィラー以外は実施例６及び７の方法を繰り返すことにより調製する。
【表４】
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【００４８】
実施例９−アンダーフィル構造体の調製
実施例６のフィラー含有ポリマー材料を、スロットダイを使用してＰＥＴキャリアフィルム（ボトムフィルム）上にコーティングした。このコーティングは、ピーク温度１１０℃で多段階乾燥機を通過させ、ドライフィルムに残る溶媒を蒸発させた。その後、実施例１のフィラー非含有ポリマー材料を、所望の膜厚を達成するために選択したドローダウンバーを使用して、フィラー含有ポリマー材料上に塗布した。その後、この組立体を対流式オーブンに入れ、ピーク温度１１０℃で多段階乾燥過程にさらし、フィラー非充填ポリマー材料中の溶媒を蒸発させた。その後、この組立体を、熱間圧延ラミネータを使用して、フィラー非含有ポリマー層が裏面研削用テープ上の接着剤層に接着するようにして、ＰＳＡ層を有する裏面研削用テープ（トップフィルム層）に積層した。ＰＥＴキャリアフィルム（ボトムフィルム）を剥離し、その後露出したフィラー含有ポリマー材料の表面を、真空ラミネータを使用して、ウエハー上に積層した。
【００４９】
実施例１０−アンダーフィル構造体の調製
実施例９の方法において実施例２のフィラー非含有ポリマーを使用すること以外は実施例９を繰り返す。
【００５０】
実施例１１−アンダーフィル構造体の調製
実施例９の方法において実施例３のフィラー非含有ポリマーを使用すること以外は実施例９を繰り返す。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【外国語明細書】
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