(57)【要約】所定のパターンで配列され、担体基板との電気的な接続を与えることが可能な電気接点を有するチップダイを含むフリップチップ型集積回路チップを提供する。チップダイは、電気接点の表面に配置された融剤と、チップダイ上に流動可能な形で配置された、融剤と異なる、硬化可能な熱硬化性アンダーフィル組成物とを含む。チップダイを基板と対合させて加熱すると、電気接点が流動し、熱硬化性アンダーフィル組成物が硬化することで、チップダイを基板に接着して回路組立体を形成する。
2004523893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
担体基板と電気的に接続可能な集積回路チップであって、
ａ）担体基板の表面上の電子回路と電気的に接続することのできる所定のパターンに配列された電気接点を有し、前記電気接点は加熱により流動可能であるチップダイと、
ｂ）前記チップダイを担体基板と対合させたときに、前記チップダイの前記電気接点および担体基板の前記電子回路に効果的な溶融活性を与えることが可能な、前記電気接点の表面上の位置に配置される融剤と、
ｃ）前記チップダイ上の前記電気接点付近で、流動可能な形で供給され、前記融剤とは異なる、硬化可能な熱硬化性アンダーフィル組成物とを備え、
前記チップダイを前記担体基板と対合させて一体の組立体を形成し、前記電気接点を流動可能とするのに十分な温度まで前記一体の組立体を加熱することで、前記電子接点が流動して前記チップダイと前記担体基板の間に電気的な接続を与え、前記熱硬化性アンダーフィル組成物が硬化し、それによって前記チップダイが前記担体基板に接着する集積回路チップ。
【請求項２】
前記融剤は、前記電気接点の実質的に全表面に配置される、請求項１に記載の集積回路チップ。
【請求項３】
前記電気接点の少なくとも一部が、前記熱硬化性アンダーフィル組成物から露出される、請求項１に記載の集積回路チップ。
【請求項４】
前記熱硬化性アンダーフィル組成物は、硬化性成分と、前記硬化性成分の硬化を促進するための硬化剤と、随意に無機充填剤成分とを含む、請求項１に記載の集積回路チップ。
【請求項５】
前記硬化性成分はエポキシ樹脂を含む、請求項４に記載の集積回路チップ。
【請求項６】
前記エポキシ樹脂は、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、フェノールノバレク型エポキシ樹脂、クレゾールノバレク型エポキシ樹脂、芳香族アミンおよびエピクロロヒドリンをベースとしたポリエポキシ化合物、フェノール化合物のポリグリシジル誘導体、フェノール−ホルムアルデヒドノバレクのポリグリシジル誘導体、アミン、アミノアルコールおよびポリカルボン酸のポリグリシジル付加物、ならびにそれらの組合せよりなる群から選択される、請求項５に記載の集積回路チップ。
【請求項７】
前記硬化剤は、無水化合物、アミン化合物、アミド化合物、イミダゾール化合物、およびそれらの組合せよりなる群から選択される、請求項４に記載の集積回路チップ。
【請求項８】
前記無機充填剤成分は、強化シリカ、酸化アルミニウム、窒化珪素、窒化アルミニウム、シリカ被覆窒化アルミニウム、窒化ホウ素、およびそれらの組合せで構成される、またはそれらを含む物質よりなる群から選択される、請求項４に記載の集積回路チップ。
【請求項９】
前記融剤は有機酸を含む、請求項１に記載の集積回路チップ。
【請求項１０】
前記融剤は、アビエチン酸、アジピン酸、アスコルビン酸、アクリル酸、クエン酸、２−フラン酸、リンゴ酸、ポリアクリル酸、およびそれらの組合せよりなる群から選択される物質を含む、請求項１に記載の集積回路チップ。
【請求項１１】
前記融剤は潜在性の有機酸を含む、請求項１に記載の集積回路チップ。
【請求項１２】
前記融剤は熱活性可能なブロック化有機酸を含む、請求項１に記載の集積回路チップ。
【請求項１３】
前記融剤は、乾燥することで前記電気接点上に前記融剤の膜を形成することができ、前記熱硬化性アンダーフィル組成物を硬化させるときに前記熱硬化性アンダーフィル組成物と反応することができるエポキシ化合物をさらに含む、請求項１に記載の集積回路チップ。
【請求項１４】
前記チップダイは、シリコンおよびゲルマニウムよりなる群から選択される物質から構成される、請求項１に記載の集積回路チップ。
【請求項１５】
前記チップダイは、ポリイミド系物質、ポリベンゾシクロブタン系物質、および窒化珪素系物質よりなる群から選択される物質が塗布されている、請求項１に記載の集積回路チップ。
【請求項１６】
前記担体基板は、Ａｌ2Ｏ3、窒化珪素、ムライト、ポリイミド、ガラス強化エポキシ、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン、およびフェノールの各基板よりなる群から選択される物質から構成される、請求項１に記載の集積回路チップ。
【請求項１７】
前記電気接点はハンダバンプを含む、請求項１に記載の集積回路チップ。
【請求項１８】
前記熱硬化性アンダーフィル組成物の反応生成物は、適切な条件に曝すことで制御可能な分解性を示す、請求項１に記載の集積回路チップ。
【請求項１９】
前記熱硬化性アンダーフィル組成物は、少なくとも１つの熱開裂性結合を有する硬化性化合物と、前記硬化性化合物の硬化を促進するための硬化剤と、随意に無機充填剤成分とを含む、請求項１８に記載の集積回路チップ。
【請求項２０】
少なくとも１つの熱開裂性結合を有する前記化合物は、アクリルアセタール基を含むジエポキシドならびにその完全および部分的エピスルフィド同等物、二級カルボニル結合を含むジエポキシドならびにその完全および部分的エピスルフィド同等物、三級カルボニル結合を含むジエポキシドならびにその完全および部分的エピスルフィド同等物、構造内に芳香族部分を含むジエポキシドならびにその完全および部分的エピスルフィド同等物、およびそれらの組合せとからなる群から選択される、請求項１９に記載の集積回路チップ。
【請求項２１】
前記熱硬化性アンダーフィル組成物は、硬化するとき、前記チップダイと前記担体基板の間に誘電層を与える、請求項１に記載の集積回路チップ。
【請求項２２】
前記チップダイはパッケージ集積回路を含み、前記電気接点は、前記パッケージ集積回路上に配列されており、前記担体基板の前記電子回路と電気的に接続される、請求項１に記載の集積回路チップ。
【請求項２３】
請求項１に記載の組立体を備えた回路組立体。
【請求項２４】
ａ）請求項１に記載の集積回路チップを設けること、
ｂ）前記集積チップ回路を担体基板と対合させて一体の組立体を形成すること、および
ｃ）前記集積回路チップと前記担体基板の間の電気的な接続を促進するとともに、前記熱硬化性アンダーフィル組成物を硬化させるのに十分な温度に、前記一体の組立体を曝すことで、前記集積回路チップを前記担体基板に接着すること
を含む、集積回路組立体の組立て方法。
【請求項２５】
担体基板と電気的に接続可能な集積回路チップであって、
ａ）担体基板の表面上の電子回路と電気的に接続することのできる所定のパターンに配列された電気接点を有し、前記電気接点は加熱により流動可能であるチップダイと、
ｂ）前記チップダイを担体基板と対合させたときに、前記チップダイの前記電気接点および担体基板の前記電子回路に効果的な溶融活性を与えることが可能な、前記電気接点の表面上の位置に配置される融剤と、
ｃ）前記チップダイ上の前記電気接点付近で、流動可能な形で供給され、前記融剤とは異なる、第１の熱硬化性アンダーフィル組成物と、
ｄ）前記第１の熱硬化性アンダーフィル組成物上の前記電気接点付近に流動可能な形で供給され、前記第１の熱硬化性アンダーフィル組成物および前記融剤とは異なる第２の熱硬化性アンダーフィル組成物とを備え、
前記チップダイを前記担体基板と対合させて一体の組立体を形成し、前記電気接点を流動可能とするのに十分な温度まで前記一体の組立体を加熱することで、前記電気接点が流動化して前記チップダイと前記担体基板の間に電気的な接続を与え、前記第１および第２の熱硬化性アンダーフィル組成物を硬化し、それによって前記チップダイが前記担体基板に接着する集積回路チップ。
【請求項２６】
前記融剤は、前記電気接点の実質的に全表面に配置される、請求項２５に記載の集積回路チップ。
【請求項２７】
前記電気接点の少なくとも一部が、前記第１および前記第２の熱硬化性組成物から露出される、請求項２５に記載の集積回路チップ。
【請求項２８】
前記第１および前記第２の熱硬化性組成物は、硬化性成分と、前記硬化性成分の硬化を促進するための硬化剤と、随意に無機充填剤成分とを含む、請求項２５に記載の集積回路チップ。
【請求項２９】
前記硬化性成分はエポキシ樹脂を含む、請求項２８に記載の集積回路チップ。
【請求項３０】
前記エポキシ樹脂は、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、フェノールノバレク型エポキシ樹脂、クレゾールノバレク型エポキシ樹脂、芳香族アミンおよびエピクロロヒドリンをベースとしたポリエポキシ化合物、フェノール化合物のポリグリシジル誘導体、フェノール−ホルムアルデヒドノバレクのポリグリシジル誘導体、アミン、アミノアルコールおよびポリカルボン酸のポリグリシジル付加物、ならびにそれらの組合せよりなる群から選択される、請求項２９に記載の集積回路チップ。
【請求項３１】
前記硬化剤は、無水化合物、アミン化合物、アミド化合物、イミダゾール化合物、およびそれらの組合せよりなる群から選択される、請求項２８に記載の集積回路チップ。
【請求項３２】
前記無機充填剤成分は、強化シリカ、酸化アルミニウム、窒化珪素、窒化アルミニウム、シリカ被覆窒化アルミニウム、窒化ホウ素、およびそれらの組合せで構成される、またはそれらを含む物質よりなる群から選択される、請求項２８に記載の集積回路チップ。
【請求項３３】
前記融剤は有機酸を含む、請求項２５に記載の集積回路チップ。
【請求項３４】
前記融剤は、アビエチン酸、アジピン酸、アスコルビン酸、アクリル酸、クエン酸、２−フラン酸、リンゴ酸、およびポリアクリル酸よりなる群から選択される物質を含む、請求項３３に記載の集積回路チップ。
【請求項３５】
前記融剤は潜在性の有機酸を含む、請求項２５に記載の集積回路チップ。
【請求項３６】
前記融剤は熱活性可能なブロック化有機酸を含む、請求項２５に記載の集積回路チップ。
【請求項３７】
前記融剤は、乾燥することで前記電気接点上に前記融剤の膜を形成することができ、前記第１および第２の熱硬化性アンダーフィル組成物を硬化させるときに、前記第１または前記第２の熱硬化性アンダーフィル組成物の少なくとも一方と反応することができるエポキシ化合物をさらに含む、請求項２５に記載の集積回路チップ。
【請求項３８】
前記チップダイは、シリコンおよびゲルマニウムよりなる群から選択される物質から構成される、請求項２５に記載の集積回路チップ。
【請求項３９】
前記チップダイは、ポリイミド系物質、ポリベンゾシクロブタン系物質、および窒化珪素系物質よりなる群から選択される物質が塗布されている、請求項２５に記載の集積回路チップ。
【請求項４０】
前記担体基板は、Ａｌ2Ｏ3、窒化珪素、ムライト、ポリイミド、ガラス強化エポキシ、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン、およびフェノールの各基板よりなる群から選択される物質から構成される、請求項２５に記載の集積回路チップ。
【請求項４１】
前記電気接点はハンダバンプを含む、請求項２５に記載の集積回路チップ。
【請求項４２】
前記第１または前記第２の熱硬化性アンダーフィル組成物の少なくとも一方の反応生成物は、適切な条件に曝すことで制御可能な分解性を示す、請求項２５に記載の集積回路チップ。
【請求項４３】
前記第１または前記第２の熱硬化性アンダーフィル組成物の少なくとも一方は、少なくとも１つの熱開裂性結合を有する硬化性化合物と、前記硬化性化合物の硬化を促進するための硬化剤と、随意に無機充填剤成分とを含む、請求項４２に記載の集積回路チップ。
【請求項４４】
少なくとも１つの熱開裂性結合を有する前記化合物は、アクリルアセタール基を含むジエポキシドならびにその完全および部分的エピスルフィド同等物、二級カルボニル結合を含むジエポキシドならびにその完全および部分的エピスルフィド同等物、三級カルボニル結合を含むジエポキシドならびにその完全および部分的エピスルフィド同等物、構造内に芳香族部分を含むジエポキシドならびにその完全および部分的エピスルフィド同等物、それらの組合せとからなる群から選択される、請求項４３に記載の集積回路チップ。
【請求項４５】
前記第１の熱硬化性アンダーフィル組成物は、硬化するとき、前記チップダイに接触し、前記チップダイに応じた熱膨張係数を有する第１の誘電層を与え、前記第２の熱硬化性アンダーフィル組成物は、硬化するとき、前記第１の誘電層および前記担体基板に接触し、前記担体基板および前記第１の誘電層に応じた熱膨張係数を有する第２の誘電層を与える、請求項２５に記載の集積回路チップ。
【請求項４６】
前記チップダイはパッケージ集積回路を含み、前記電気接点は、前記パッケージ集積回路上に配列されており、前記担体基板の前記電子回路と電気に接続される、請求項２５に記載の集積回路チップ。
【請求項４７】
請求項２５に記載の組立体を備えた回路組立体。
【請求項４８】
ａ）請求項２５に記載の集積回路チップを設けること、
ｂ）前記集積チップ回路を担体基板と対合させて一体の組立体を形成すること、および
ｃ）前記集積回路チップと前記担体基板の間の電気的な接続を促進するとともに、前記第１および前記第２の熱硬化性アンダーフィル組成物を硬化させるのに十分な温度に、前記一体の組立体を曝すことで、前記集積回路チップを前記担体基板に接着すること
を含む、集積回路組立体の組立て方法。
【請求項４９】
ａ）担体基板と、
ｂ）その少なくとも一部に融剤が配置されたハンダを使用することにより、前記担体基板と電気的に接続され、前記融剤の残留物が実質的に存在しない硬化した熱硬化アンダーフィル配合物によって前記担体基板に接着されており、前記融剤は、前記硬化した熱硬化アンダーフィル配合物を形成するための硬化可能な熱硬化性アンダーフィル組成物とは異なっていたチップダイと
を含む集積回路チップ組立体。
【請求項５０】
前記熱硬化アンダーフィル配合物は、適切な条件に曝すことで制御可能な分解性を示す、請求項４９に記載の集積回路チップ組立体。
【請求項５１】
前記チップダイと前記担体基板の間に、前記熱硬化アンダーフィル配合物とは異なる第２の熱硬化アンダーフィル配合物をさらに含む、請求項４９に記載の集積回路チップ組立体。
【請求項５２】
前記第２の熱硬化アンダーフィル配合物は、適切な条件に曝すことで制御可能な分解性を示す、請求項５１に記載の集積回路チップ組立体。
【請求項５３】
前記チップダイは、パッケージ集積回路を含む、請求項４９に記載の集積回路チップ組立体。
【請求項５４】
ａ）所定のパターンに配列された流動性電気接点を有するチップダイを設ける工程と、
ｂ）前記電気接点の少なくとも一部に融剤を塗布する工程と、
ｃ）前記チップダイ上の前記電気的接点付近に流動可能な形で、硬化可能な熱硬化性アンダーフィル組成物を供給する工程であって、前記熱硬化性アンダーフィル組成物は前記融剤とは異なる工程と
を含む集積回路チップの組立て方法。
【請求項５５】
前記塗布工程ｂ）の後に、前記融剤を乾燥することをさらに含む、請求項５４に記載の方法。
【請求項５６】
前記供給工程ｃ）の後に、前記熱硬化性アンダーフィル組成物の流動性を低下させることをさらに含む、請求項５５に記載の方法。
【請求項５７】
前記熱硬化性アンダーフィル組成物上の前記電気接点付近に流動可能な形で、第２の熱硬化性アンダーフィル組成物を供給する工程であって、前記熱硬化性アンダーフィル組成物は、前記融剤および前記第１の熱硬化性アンダーフィル組成物とは異なる工程ｄ）をさらに含む、請求項５５に記載の方法。
【請求項５８】
前記供給工程ｄ）の後に、前記熱硬化性アンダーフィル組成物および前記第２の熱硬化性組成物の流動性を低下させることをさらに含む、請求項５７に記載の方法。
【請求項５９】
前記塗布および供給工程ｂ）、ｃ）およびｄ）のいずれかが、スクリーン印刷すること、ステンシル印刷すること、ジェット印刷すること、パッド印刷すること、またはオフセット印刷することを含む、請求項５７に記載の方法。
【請求項６０】
ａ）担体基板と、
ｂ）その少なくとも一部に融剤が配置されたハンダを使用することにより、前記担体基板と電気的に接続され、前記融剤の残留物が実質的に存在しない硬化した熱硬化複合体によって前記担体基板に接着されており、前記硬化した熱硬化複合体は、
ｉ）前記チップダイに応じた熱膨張係数を有する第１の誘電層と、
ｉｉ）前記回路板基板に応じた熱膨張係数を有する第２の誘電層とを含み、
前記融剤は、前記ハンダの表面に直接存在し、前記誘電層を形成する硬化可能な熱硬化性組成物とは異なる、チップダイとを備えた集積回路組立体。
【請求項６１】
前記チップダイは、パッケージ集積回路を含む、請求項６０に記載の回路組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の背景）
（発明の分野）
本発明は、回路接続用組立体に関する。本発明は、より詳細には、取付組立体、および電子回路間の電気的な接続を行うための方法に関する。
【０００２】
（関連技術の簡単な説明）
近年、カメラ搭載ビデオテープレコーダおよび携帯電話機の如き小形電子機器の普及により、大規模集積の小形化が望まれるようになった。その結果、パッケージのサイズを実質的にベアーチップのサイズまで小さくするために、チップサイズまたはチップスケールのパッケージが使用されている。当該チップスケールパッケージは、担体基板に取り付けられた半導体チップを含み、電子デバイスの特性を向上させながらその動作機能の多くが維持され、従って、半導体ベアーチップを保護するとともにその試験を容易にすることを提供する。
【０００３】
一般に「フリップチップ」と呼ばれるアップサイドダウン集積回路（ｕｐｓｉｄｅ  ｄｏｗｎ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔｓ）も現在人気を得ている。フリップチップは、ダイまたはチップ上のハンダ濡れ性を有する金属末端、および基板上のハンダ濡れ性を有する末端のマッチングパターン上にハンダバンプを付着させる、ハンダバンプ技術を用いて製造される。フリップチップでは、チップをウェーハ状にしながらハンダバンプを集積回路末端に配置し、次いで一体化した後にチップをひっくり返して回路板基板に位置を対合させる。融剤を塗布し、加熱することによってハンダバンプをリフローさせてチップと基板を接着し、ハンダを溶融することによって同時にすべての接続を完成させる。
【０００４】
得られる回路板組立体を熱サイクルに曝すと、回路板とチップの間のハンダ接続の信頼性が、しばしば低下する。一般に、チップを回路板に取り付けた後に、熱サイクルによって生じる応力に対する耐力を強化するために、チップと回路板基板の間の空間にシール樹脂（しばしばアンダーフィル封止剤と称する）を充填する。当該アンダーフィル封止は電子工業において広く受け入れられ、当該分野ではエポキシ系樹脂材料が最も一般的に使用されている。さらに、例えばガラスやセラミックスの如き熱膨張率の低い充填剤を添加することによってアンダーフィル封止剤の膨張係数を調整することで、基板とアンダーフィル封止剤の間に生じる熱応力のレベルを低減することができる。したがって、アンダーフィル封止剤は構造的な強化に寄与し、熱膨張応力を非局在化することによって、熱衝撃特性を改善するとともに、構造の信頼性を高めている。
【０００５】
また、アンダーフィル材料は、基板へのチップの接着にも役立つ。そのように、アンダーフィル材料はダイおよび回路板基板表面に対して高い密着力を示し、例えば、電子機器のオン・オフに伴う加熱／冷却サイクル、ならびに温度および湿度といった気象変化のような、電子デバイスが遭遇する環境内で、高い強度を維持するものでなければならない。
【０００６】
アンダーフィル封止剤の塗布は、典型的には、フリップチップ組立体を組立て、基板にハンダバンプを固定した後に、フリップチップ組立体の１つまたは複数の縁部にアンダーフィル材料を供給することを含む。毛管作用によって、チップと基板の間の空隙にアンダーフィル材料を引き込む。当該アンダーフィル技術は時間がかかるとともに、チップと基板の間にアンダーフィル封止剤を完全に充填することが困難で、アンダーフィル封止剤によって確保される保護レベルが低下する可能性がある。
【０００７】
これらの問題を克服するとともに、処理工程を除くために、ハンダバンプ接着用のアンダーフィルシーラント含有融剤が提案されている。例えば、米国特許第５，９８５，０４３号および５，９８５，４８６号には、基板にチップを接着するための接着剤として作用する重合性融剤が開示されている。当該重合性融剤は、その組成物が熱によって硬化する、オレフィン結合を有するポリカルボン酸をベースとする。ここでの考えは、複数のチップを一ピースで製造し、後にそれを個々のチップに切断する、しばしばウェーハ塗布溶融アンダーフィルと称するチップ製造のウェーハ段階で、当該重合性融剤を含有するアンダーフィルシーラントをチップに塗布することが可能である。融剤／アンダーフィルシーラント複合物をウェーハにあらかじめ塗布することにより、チップを基板状に配置するだけで、ハンダがリフローし、アンダーフィルが硬化してチップが基板に固定される。しかし、実際には、単一の組成物に融剤およびアンダーフィルシーラントを含めると、アンダーフィルシーラントの接着性および機械強度が低下する傾向にある。
【０００８】
さらに、用途によっては、例えばチップが破損した場合に、成分除去の所望性が問題になりこともある。集積体全体を破壊または解体するのを避けるために、集成プロセスに補修用（ｒｅｗｏｒｋａｂｌｅ）接着性材料を含めることが提案されている。当該補修用接着性材料をアンダーフィル封入接着剤として使用することにより、補修性を確保して１つまたは複数の欠陥ダイの除去および交換が可能になる。当該補修用アンダーフィル材料は、典型的には、十分高温に曝すと迅速に分解する熱開裂性エポキシ系重合体を含む。例えば、米国特許第５，９４８，９２２号（Ｏｂｅｒ）および５，９７３，０３３号（Ｏｂｅｒ）には、硬化すると、補修用分解性組成物を与える当該組成物をベースとした特定群の化合物および組成物がそれぞれ記載されている。
【０００９】
米国特許第５，５１２，６１３号（Ａｆｚａｌｉ−Ａｒｄａｋａｎｉ）、５，５６０，９３４号（Ａｆｚａｌｉ−Ａｒｄａｋａｎｉ）および５，９３２，６８２（Ｂｕｃｈｗａｌｔｅｒ）には、ジエポキシドの２つのエポキシ基を接続する有機結合部が酸開裂性非環式アセタール基を含むジエポキシド成分をベースとした補修用熱硬化性組成物がそれぞれ記載されている。補修用組成物の基礎を成す当該酸開裂性非環式アセタール基を用いれば、軟化および接着性の著しい低下を達成するために、硬化した熱硬化性樹脂を酸性環境に導入するだけでよい。
【００１０】
米国特許第５，８７２，１５８号（Ｋｕｃｚｙｎｓｋｉ）には、ジアクリル酸アセテート、および希酸に溶解可能であることが報告されている反応生成物をベースとした、化学線照射により硬化可能な熱硬化組成物が記載されている。
【００１１】
米国特許第５，７６０，３３７号（Ｉｙｅｒ）には、半導体デバイスと、それが取り付けられた基板との間に形成された間隙を埋めるための熱的補修用架橋樹脂が記載されている。これらの樹脂は、（官能価が１より大きい）ジエノフィルと２，５−ジアルキル置換フラン含有重合体を反応させることによって製造される。
【００１２】
国際特許公報第ＰＣＴ／ＵＳ９８／００８５８号には、担体基板に取り付けられた半導体チップを含む半導体デバイスと、前記半導体デバイスを電気的に接続させた回路板基板との間のシール充填が可能な熱硬化樹脂が記載されている。該組成物は、約１００重量部のエポキシ樹脂と、約３から約６０重量部の硬化剤と、約１から約９０重量部の可塑剤とを含む。ここでは、軟化、および接着性の著しい低下を達成するために、硬化した熱可塑性樹脂の付近の領域を、約１０秒から約１分間にわたって約１９０℃から約２６０℃の温度で加熱する。
【００１３】
しかし、適切な条件のもとで制御可能に分解する能力を与えるために当該補修用重合体に導入される追加的な化学物質は、強度、接着性および透湿抵抗性の点で、アンダーフィル封止剤の全体的な効果をしばしば劣化させる。
【００１４】
米国特許第６，１２１，６８９号には、重合性融剤を含む半導体フリップチップパッケージが開示されている。ここで、図１および図２は、該米国特許第６，１２１，６８９号に記載されているフリップチップ構造を示す図である。ここで明らかなように、図１のフリップチップ構造は、封入剤２２を使用することによって基板２０のハンダパッド１２と電気接続するためのハンダバンプ１４がその上にあらかじめ配置されたチップ１０を含む。さらなる実施形態では、溶融接着剤を使用して、チップ１０を基板２０に接着することができる。さらに、図２に示されるように、該構造は、結合部および応力分散層３８および４０，ならびに熱可塑性補修用層４２を含む多層封入材料３６をも含みうる。この熱可塑性補修用層は、一般に当該ポリイミドシロキサン共重合体の如き溶融性重合体である。図２に示されるように、チップ１０と基板２０の間に、チップ１０を基板２０に取り付けるための溶融接着剤３４を供給することができる。融剤および接着剤を単一組成物として導入することにより、アンダーフィルシーラントの接着性および機械強度が低下するおそれがある。また、集積回路チップに、溶融接着剤が導入された封入剤が含まれるときは、溶融接着剤が封入材料に悪影響を与えることにより、保存性または可使時間が低下するおそれがある。また、補修用層として熱可塑性材料を使用すると、組立体の補修用特性が制限される。
【００１５】
最新技術とはいえ、優れた接着および熱衝撃特性を提供するアンダーフィルシーラント材料を有する一方、材料または組立体の物理特性を悪化させることなく、それに使用する基板を容易に処理できる集積回路チップが望まれる。
【００１６】
（発明の概要）
本発明は、回路板基板の如き担体基板と電気的に接続可能なアップサイドダウンフリップチップ型集積回路チップに関する。該集積回路チップは、所定のパターンで整列し、担体基板表面の電子回路との電気的係合および接続を与えることが可能な、ハンダバンプの如き熱流動性を持つ電気接点を有するチップダイを含む。チップダイを担体基板と対合させるときに、チップダイの電気接点および担体基板の電子回路に効果的な溶融活性を与えることが可能な、電気接点表面の位置に融剤を配置する。また、硬化可能な熱硬化性アンダーフィル組成物は、チップダイ上の電気接点付近に流動可能な形で供給され、融剤とは異なるものである。チップダイと担体基板を対合させて一体の組立体を形成し、電気接点が流動性を有するのに十分な温度まで該一体の組立体を加熱すると、電気接点が流動してチップダイと担体基板の間に電気的な接続がなされ、熱硬化性アンダーフィル組成物が硬化することにより、チップダイが担体基板に接着する。そのようにして、硬化するとチップダイと担体基板の間に誘電層を与える熱硬化性アンダーフィル組成物を有する回路組立体を提供する。
【００１７】
電気接点の実質的に全面に融剤を配置し、電気接点の少なくとも一部を熱硬化性アンダーフィル組成物から露出させるのが望ましい。融剤は、望ましくは有機酸で、乾燥して電気接点に融剤の膜を形成することが可能なエポキシ化合物を含みうる。
【００１８】
熱硬化性アンダーフィル組成物は、硬化性成分、硬化性成分の硬化を促進する硬化剤、および随意に無機充填剤成分を含みうる。硬化性成分はエポキシ樹脂が望ましい。一実施形態では、熱硬化性アンダーフィル組成物は、硬化すると、適切な条件に曝露したときに制御可能な分解性を示し得る。例えば、熱硬化性アンダーフィル組成物は、少なくとも１つの熱開裂性結合を有する硬化性化合物を含みうる。
【００１９】
チップダイは、チップスケールパッケージ、またはパッケージ集積回路として提供することができる。そのように、担体基板の電子回路との電気接続を与えるために、パッケージ集積回路に電気接点が配列される。
【００２０】
本発明は、また、当該集積回路チップと担体基板を対合させて一体の組立体を形成することによる、集積回路を組み立てるための方法に関する。次いで、集積回路と担体基板の電気接続を促進させ、熱硬化性アンダーフィル組成物を硬化させるのに、十分な温度に当該一体の組立体を曝すことによって、集積回路チップを担体基板に接着する。
【００２１】
そのように、本発明は、担体基板と、その少なくとも一部にあらかじめ融剤が配置されたハンダを使用することにより担体基板と電気的に接続されたチップダイとを含む集積回路チップ組立体をも提供する。融剤は、硬化した熱硬化アンダーフィル配合物を形成する硬化可能な熱硬化性アンダーフィル組成物とは異なるため、実質的に融剤の残留物が存在しない硬化した熱硬化アンダーフィル配合物を介して、チップダイを担体基板に接着する。
【００２２】
さらなる実施形態において、本発明は、所定のパターンで配列され、担体基板の表面で電子回路との電気的係合および接続を与えることが可能な、加熱流動性を有する電気接点を有するチップダイと、チップダイを担体基板と対合させるときに、チップダイの電気接点および担体基板の電子回路に効果的な溶融活性を与えることが可能な、電気接点の表面上の位置に配置された融剤とを含む、担体基板と電気的に接続可能な集積回路チップに関する。さらに、集積回路チップは、チップダイ上の電気接点付近に流動可能な状態で供給され、融剤とは異なる第１の硬化可能な熱硬化性アンダーフィル組成物と、第１の熱硬化性アンダーフィル組成物上の電気接点付近に流動可能な状態で供給され、第１の熱硬化性アンダーフィル組成物および融剤とは異なる第２の熱硬化性組成物を含む。チップダイと担体基板を対合させて一体の組立体を形成し、電気接点が流動性を発揮するのに十分な温度まで該一体の組立体を加熱すると、電気接点が流動して、チップダイと担体基板の間に電気的な接続を与え、第１および第２の熱硬化性アンダーフィル組成物が硬化することにより、チップダイが担体基板に接着する。そのように、硬化するとチップダイに接触する第１の誘電層を与えるとともに、チップダイに応じた熱膨張係数を有する第１の熱硬化性アンダーフィル組成物と、硬化すると第１の誘電層および担体基板に接触する第２の誘電層を与えるとともに、担体基板および第１の誘電層に応じた熱膨張係数を有する第２の熱硬化性アンダーフィル組成物を備えた集積回路チップが提供される。
【００２３】
第１および第２の熱硬化組成物は、それぞれ、エポキシ樹脂のような硬化性成分、硬化性成分の硬化を促進するための硬化剤、および随意に無機充填剤組成物を含みうる。第１または第２の熱硬化性アンダーフィル組成物の少なくとも一方は、少なくとも１つの熱開裂性結合を有することなどにより、硬化すると、適切な条件に曝されたときに制御可能に分解可能となることが望ましい。
【００２４】
本発明を通じて、当該集積回路チップと担体基板を対合させて一体の集成体を形成し、集積回路チップと担体基板の間の電気接続を促進するとともに、第１および第２の熱硬化性アンダーフィル組成物の両方を硬化させるのに十分な温度条件に該一体の組立体を曝すことにより、集積回路チップを担体基板に接着することによって、当該集積回路組立体を組み立てるための方法も提供される。
【００２５】
このように作製された集積回路組立体であって、担体基板と、その少なくとも一部にあらかじめ融剤が配置されたハンダを使用することによって担体基板と電気接続されるチップダイとを含み、融剤の残留物が実質的に存在しない硬化した熱硬化性組成物を通じてチップダイが担体基板に接着する集積回路組立体も提供される。硬化した熱硬化性組成物は、チップダイに応じた熱膨張係数を有する第１の誘電層と、回路板基板に応じた熱膨張係数を有する第２の誘電層とを含む。組立てに先立って、ハンダの表面で、誘電層を形成する硬化可能な熱硬化性組成物から区別される箇所に融剤を直接供給した。
【００２６】
本発明は、集積回路チップを組み立てるための方法にも関する。当該方法は、表面に所定のパターンで配列された流動可能な電気接点を含むチップダイを設けることを含む。融剤を電気接点の少なくとも一部に塗布し、望ましくは乾燥させる。次いで、熱硬化性アンダーフィル組成物を融剤から区別するようにして、硬化可能な熱硬化性アンダーフィル組成物をチップダイ上の電気接点付近に流動可能な形で供給する。その後、この熱硬化性アンダーフィル組成物の流動性を、乾燥などによって低下させることができる。随意に、第２の熱硬化性アンダーフィル組成物を融剤および第１の熱硬化性アンダーフィル組成物から区別するようにして、第２の熱硬化性アンダーフィル組成物を熱硬化性アンダーフィル組成物上の電気接点付近に流動可能な形で供給することができる。同様に、その後、この第２の熱硬化性アンダーフィル組成物の流動性を、第１の熱硬化性アンダーフィル組成物の場合のように低下させることができる。例えば、スクリーン印刷、ステンシル印刷、ジェット印刷、パッド印刷またオフセット印刷によって、融剤ならびに第１および第２のアンダーフィル組成物を塗布および供給することができる。
【００２７】
（発明の詳細な説明）
いくつかの図面を通して同様の参照符号が同様の部品を示す図面を参照すると、集積回路チップ６０の形の、アップサイドダウンのフリップチップ型半導体チップと、回路板基板７０の如き担体基板とを含む回路組立体５０が、図３および図４に示されている。集積回路チップ６０は、チップダイ６２を含む。チップダイ６２は、当該技術分野で知られている任意の材料から構成することができる。例えば、シリコン、ゲルマニウムなどからチップ６２を構成することができる。ポリイミド系、ポリベンゾシクロブタン系、または窒化珪素系の材料のような、環境腐食に対して不動態化することが可能な材料でチップダイ６２をコーティングすることもできる。
【００２８】
基板７０も当該技術分野で知られている任意の材料から構成することができる。例えば、Ａｌ2Ｏ3、窒化珪素（ＳｉＮ3）、およびムライト（Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2）を含むセラミック基板、ポリイミドの如き耐熱性樹脂の基板またはテープ、ガラス補強エポキシの基板、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）の基板、フェノール基板等から基板７０を構成することができる。
【００２９】
チップダイ６２は、当該技術分野で知られている、所定のパターンで配列された金属蒸着導体パッド（不図示）の如き、複数の導電体パッドを含む回路をそのチップ表面６４に含む。これらの導電体パッドは、チップダイ６２の導体パッドに接続されたハンダバンプ８２の形の、複数の対応する電気接点を受け取るように構成されている。さらに、基板７０は、ハンダパッド８８の如き複数の導電体パッドを含む電子回路を、その基板表面７４に含む。後により詳細に説明するように、各々のハンダパッド８８およびハンダバンプ８２は、ハンダ性および導電性を有するように金属蒸着されるため、集積回路６０が基板７０に取り付けられたときに、チップダイ６２上の回路と基板７０上の回路との間の電気接続を与える。これらの図は、本発明を実証する目的で、チップダイ６２上の２つのハンダバンプ８２および基板７０上の２つの対応するハンダパッド８８を示しているが、回路チップの具体的な所望の用途および具体的な構成に応じてハンダバンプ８２およびハンダパッド８８の数を変更することができると解するべきであって、また、ここに示される具体的な構成は本発明を限定するものと見なされるべきではない。
【００３０】
当該技術分野で知られている任意の方法でハンダバンプ８２をチップダイ６２に塗布することができる。ハンダバンプ８２は、当該ハンダが加熱流動性を有するのであれば既知の任意のハンダ合金を取り入れることができる。ハンダバンプ８２のためのハンダ合金の選択は、一部には、具体的な融点、およびチップおよび基板に使用される材料に依存する。例えば、高鉛ハンダまたは無鉛ハンダの如き高融点のハンダは、アルミナセラミック基板に有用である。スズ／鉛共晶ハンダまたは鉛／インジウム共晶ハンダの如き低融点のハンダは、融点が低いことからポリマー回路板を使用するときに特に有用である。勿論、後により詳細に説明するように、ハンダバンプ８２に有用な具体的なハンダは、本発明のアンダーフィル成分に使用される具体的な組成物にも依存することになる。
【００３１】
各々のハンダバンプ８２は、各ハンダバンプ８２の表面に広がる層または膜として配置される融剤８５を含む。融剤８５は、ハンダ処理のための溶融作用を与える。本発明において特に有用な融剤は、以下の一般式のカルボン酸を含む。
【００３２】
【化１】
2004523893.tif 000003
上式において、Ｒは水素、アルキル、アリルまたは重合体で、ｎは１から５０の整数である。本発明において有用な融剤の非限定的な例としては、アビエチン酸、アジピン酸、アスコルビン酸、アクリル酸、クエン酸、２−フラン酸、リンゴ酸、サリチル酸、グルタール酸、ピメリン酸、ポリアクリル酸、ならびにフェノールおよびその誘導体、トルエンスルホン酸のようなスルホン酸の如き他の酸性官能基含有物が挙げられる。
【００３３】
特に望ましいのは、トール油脂肪酸から誘導される炭素数２１の液体単環式ジカルボン酸で、具体的にはウェストバコオレオケミカルズ（Ｗｅｓｔｖａｃｏ  Ｏｌｅｏ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）社から入手可能な１−ｎ−ヘプチルカルボン酸，２−カルボン酸，４−ｎ−ヘキシルシクロヘキセンが挙げられる。
【００３４】
融剤として有用な他の有機酸としては以下の一般式を有するものが挙げられる。
【００３５】
【化２】
2004523893.tif 000004
上式において、Ｒはフッ素、塩素、臭素、ヨウ素、硫黄、ニトリル、ヒドロキシルまたはベンジルの如き電子吸引性基である。
【００３６】
本発明を通じて、融剤８５は、組成物の酸基をブロックする構成成分を放出させる温度を上回ったときに溶融活性を与えることが可能な、熱活性可能なブロック化有機酸の如き潜在性の有機酸であることも考えられる。
【００３７】
融剤８５は、例えば、ハンダバンプ８２にコーティングされる液体組成物の形で提供されうる。当該液体組成物は、好適な溶剤に溶解または分散される融剤を含むのが好ましい。融剤８５をハンダバンプ８２に塗布する最中に溶剤が組成物から蒸発し、融剤８５が塗布膜層として存在することになる。当該塗布膜層は、望ましくは約０．２５から約２ミル（約６．３５μｍから約５０．８μｍ）、より望ましくは約０．５から約１ミル（約１２．７から約２５．４μｍ）の膜厚を有する。
【００３８】
融剤８５は、エポキシ化合物をさらに含みうる。当該エポキシ化合物は融剤用の担体として作用し、融剤がハンダバンプ８２の表面に膜として残るための媒体を提供する当該エポキシ化合物と一緒に、ハンダバンプ８２の表面に融剤を配置して乾燥することができる。さらに、当該エポキシ化合物は、回路組立体５０に供給される熱硬化性アンダーフィル組成物と反応することが可能なものでもよい。
【００３９】
チップダイ６２と基板７０を対合させたときに、ハンダバンプ８２をハンダパッド８８にハンダ付けするための効果的な溶融活性を与えることが可能なハンダバンプ８２上の位置に融剤８５を配置する。そのように、ハンダバンプ８２の全面を覆う膜として融剤８５を配置することができる。あるいは、ハンダパッド８８に対合させてハンダ付けするハンダバンプ８２の部分として、ハンダバンプ８２の小部分のみに融剤８５を配置することもできる。
【００４０】
ハンダバンプ８２に実質的に均一なコーティングを施すことにより、ハンダ付け時に十分な溶融作用を確保することが可能な任意の方法で融剤８５をハンダバンプ８２にコーティングすることができる。例えば、融剤８５をハンダバンプ８２にステンシル印刷またはスクリーン印刷法で塗布することができる。あるいは、パッド印刷の如きオフセットグラビア印刷法によって融剤８５をハンダバンプ８２に塗布することもできる。当該方法では、グラビアまたはクラッチは印刷対象領域のパターン付けをされており、シリコンパッドを使用してクラッチから印刷対象部分にインクを転写する。押出コーティング法およびジェット印刷法を用いて融剤８５をハンダバンプ８２に塗布することもできる。
【００４１】
フリップチップ取付け構成において、チップダイを基板表面に取り付けると、典型的には、集積回路チップ６０のチップ表面６４と基板７０の基板表面７４との間のハンダバンプ８２付近におけるチップダイ６２と基板７０の間に間隙５５の如き間隙が形成される。間隙５５は、チップダイ６２と基板７０の間のアンダーフィル材料となり、集積回路チップ６０を基板７０に接着するための、アンダーフィル成分９０で埋められている。望ましくは、別々の不連続なハンダバンプ８２があらかじめ集成されたチップダイ６２は、チップダイ６２を基板７０と一体化する前に、そのハンダバンプ８２上に融剤８５およびアンダーフィル成分９０をプリコートされており、従来技術の方法に伴うアンダーフィル上の問題を緩和するとともに、接着材、融剤および硬化剤の均一な組合せ物でプリコートした基板の性能上の限界を克服する。したがって、本発明は、一実施形態において、融剤がプリコートされた電気接点を有し、プリコートされたアンダーフィル成分を含む集積回路チップを提供する。
【００４２】
より具体的には、上述の米国特許第６，１２１，６８９号の如き従来技術のフリップチップ取付け構成の方法において、チップダイは、アンダーフィル材料として作用する、表面に塗布された溶融接着材を通常含み、その溶融接着材には穴があけられ、その穴には基板との電気的な接続を与えるためにハンダの如き導電性材料が充填され、チップダイを基板に対合させ、ハンダをリフローさせる。当該構成では、ハンダをリフローさせるための組立体の加熱時における溶融性を考慮して、接着性アンダーフィル材料に融剤を配置する。しかし、融剤は、エポキシ熱硬化性樹脂および／または当該樹脂に使用される硬化剤の如き、特にアンダーフィル材料として有用な材料には従来適応しない。そのように、アンダーフィル材料に融剤を含むことにより、接着性アンダーフィル材料の保存安定性または可使時間に悪影響が及ぼされる可能性がある。さらに、融剤は接着性アンダーフィル材料内の成分であるため、溶融活性およびハンダのリフローを達成するための組立体の加熱時に、融剤の残留物が接着性アンダーフィル材料全体に分散するおそれがある。当該残留物は、接着性アンダーフィル材料の硬化特性に悪影響を及ぼす可能性があり、不十分な硬化や、チップダイと基板の間の接着性の低下を引き起こす。
【００４３】
本発明では、融剤８５は、ハンダバンプ８２の表面のみに直接配置され、アンダーフィル成分は、融剤から区別される個別の成分となる。よって、融剤がアンダーフィル成分の保存安定性または可使時間に悪影響を与えることはなく、融剤の残留物がアンダーフィル成分の硬化性に悪影響を及ぼすこともない。
【００４４】
アンダーフィル成分９０は、チップ表面６４上チップダイ６２に接触している。アンダーフィル成分９０は、集積回路として組み立てられた後、チップダイ６２を基板７０に接着するための高い接着強度、ならびに回路組立体５０の信頼性を高めるための低熱膨張性を、回路組立体５０に与える。また、アンダーフィル成分９０は、硬化すると、チップダイ６２と基板７０の間に誘電層を与える。
【００４５】
上述したように、本発明のアンダーフィル成分は、高い接着強度および低熱膨張性を与える硬化性組成物である。熱硬化樹脂組成物は、硬化性アンダーフィル成分として特に有用である。当該熱硬化樹脂組成物は、主に、（ａ）硬化性樹脂成分と、（ｂ）随意の無機充填剤成分と、（ｃ）無水物成分、アミン化合物、アミド化合物および／またはイミダゾール化合物の如き窒素含有化合物、および／またはその組合せを含む硬化剤とを含む。
【００４６】
典型的には、該組成物は、全組成物の重量に対して、約１０から約６０重量パーセントの硬化性樹脂成分と、約０から約６０重量パーセントの無機充填剤成分と、その約０から約６０重量パーセントが無水物化合物から構成され、その０から約５重量パーセントがジシアンジアミドのようなシアノ官能基を有するアミドの如きアミド化合物から構成され、その０から約２重量パーセントがイミダゾール化合物から構成される、０．０１から約６０重量パーセント硬化剤成分とを含む。
【００４７】
勿論、特定の目的に向けられた組成物に対して望まれる具体的な一連の特性に応じて、これらの値は幾分変更されうる。当該変更は、当業者により不必要な実験を行うまでもなく達成できるため、本発明の範囲に含まれるものと考えられる。
【００４８】
硬化性樹脂成分は、任意の既知の樹脂から選択することができる。望ましくは、硬化性樹脂成分が、多官能エポキシ樹脂の如き一般的な任意のエポキシ樹脂である。
【００４９】
例としては、以下の多官能エポキシ樹脂が挙げられる。ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（日本化薬株式会社（日本）のＲＥ−３１０−Ｓ、またはシェルケミカル社のＥＰＯＮ１００２ｆなど）、ビスフェノールＦ型エポキシ（日本化薬株式会社（日本）のＲＥ−４０４−Ｓなど）、フェノールノバレク型エポキシ樹脂、およびクレゾールノバレク型エポキシ樹脂（チバスペシャルティケミカルズ（ニューヨーク州ホーソン（Ｈａｗｔｈｏｒｎｅ））の「ＡＲＡＬＤＩＴＥ」ＥＣＮ  １８７１など）。
【００５０】
他の好適なエポキシ樹脂としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジル−４，４’−ジアミノジフェニルメタン、Ｎ−ジグリシジル−４−アミノフェニルグリシジルエーテル、およびＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジル−１，３−プロピレンビス−４−アミノベンゾエートの如き、芳香族アミンおよびエピクロロヒドリンをベースとしたポリエポキシ化合物、ならびに、シェルケミカル社の「ＥＰＯＮ」８２８、「ＥＰＯＮ」１００１、「ＥＰＯＮ」１００９および「ＥＰＯＮ」１０３１のような「ＥＰＯＮ」の商品名で市販されている化合物、ダウケミカル社の「ＤＥＲ」３３１、「ＤＥＲ」３３２、「ＤＥＲ」３３４および「ＤＥＲ」５４２、および日本化薬株式会社のＢＲＥＮ−Ｓの如き、フェノール化合物のポリグリシジル誘導体が挙げられる。他の好適なエポキシ樹脂としては、ポリオールなどから調製されるポリエポキシド、フェノールホルムアルデヒドノバレクのポリグリシジル誘導体が挙げられ、後者はダウケミカル社の「ＤＥＮ」４３１、「ＤＥＮ」４３８および「ＤＥＮ」４３９の如き「ＤＥＮ」の商品名で市販されている。チバスペシャルティケミカルズ社の「ＡＲＡＬＤＩＴＥ」ＥＣＮ  １２３５、「ＡＲＡＬＤＩＴＥ」ＥＣＮ  １２７３および「ＡＲＡＬＤＩＴＥ」ＥＣＮ  １２９９のような「ＡＲＡＬＤＩＴＥ」の商品名でクレゾール類も市販されている。ＳＵ−８は、インテレツ社から入手可能なビスフェノールＡ型エポキシノバレクである。アミン、アミノアルコールおよびポリカルボン酸のポリグリシジル付加物も本発明に有用で、市販されている樹脂としては、Ｆ．Ｉ．Ｃ社の「ＧＬＹＡＭＩＮＥ」１３５、「ＣＬＹＡＭＩＮＥ」１２５および「ＧＬＹＡＭＩＮＥ」１１５、チバスペシャルティケミカルズの「ＡＲＡＬＤＩＴＥ」ＭＹ−７２０、「ＡＲＡＬＤＩＴＥ」０５００および「ＡＲＡＬＤＩＴＥ」０５１０、ならびにシェルウィン−ウィリアムス社のＰＧＡ−ＸおよびＰＧＡ−Ｃが挙げられる。
【００５１】
そして、勿論、ここでは異なる硬化性樹脂の組合せも好ましく使用される。
【００５２】
無機充填剤成分として、多くの物質が潜在的に有用性を有する。例えば、無機充填剤成分は、溶融シリカの如き強化シリカをしばしば含むことができ、未処理でもよいし、その表面の化学的性質を改変するために処理してもよい。実質的に、任意の強化溶融シリカを使用することができる。
【００５３】
特に望ましい物質は、ＳＯ−Ｅ５の商品名でアドマテクス（日本）から市販されているシリカの如き、イオン濃度が低く、比較的粒径が小さい（例えば約２ミクロンのオーダといった約２から１０ミクロンの範囲）ものである。
【００５４】
無機充填剤成分として使用される他の望ましい物質としては、酸化アルミニウム、窒化珪素、窒化アルミニウム、シリカコート窒化アルミニウム、窒化ホウ素、およびそれらの組合せが挙げられる。
【００５５】
硬化剤成分は、エポキシ樹脂成分の重合の触媒となる物質を含んでいなければならない。望ましい硬化剤としては、無水物成分、アミン化合物、アミド化合物およびイミダゾール化合物の如き窒素含有成分、ならびにそれらの組合せが挙げられる。
【００５６】
ここで使用される適切な無水物化合物としては、ヘキサヒドロフタル酸無水物（「ＨＨＰＡ」）およびメチルヘキサヒドロフタル酸無水物（「ＭＨＨＰＡ」）（リンドーケミカルズ社（サウスカロライナ州コロンビア）から市販されており、単一または組合せとして使用され、その組合せは「ＬＩＮＤＲＩＤＥ」６２Ｃの商品名で入手可能である）、ならびに５−（２，５−ジオキソテトラヒドロール）−メチル−３−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸無水物（Ｂ−４４００の商品名でクリスケヴ（ＣｈｒｉｓＫｅｖ）社（カンザス州リーウッド）から市販されている）の如き、モノおよびポリ無水物が挙げられる。
【００５７】
勿論、これらの無水物化合物の組合せも本発明の組成物に好ましく使用される。
【００５８】
アミン化合物の例としては、
ジまたはトリアザ化合物：
【００５９】
【化３】
2004523893.tif 000005
１，５−ジアザビシクロ［３．４．０］ノン−エン；
【００６０】
【化４】
2004523893.tif 000006
１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデク−７−エン（「ＤＢＵ」）；
【００６１】
【化５】
2004523893.tif 000007
１，５，７−トリアザビシクロ［４．４．０］デク−５−エン；
ビシクロモノおよびジアザ化合物：
【００６２】
【化６】
2004523893.tif 000008
キヌクリジン；
【００６３】
【化７】
2004523893.tif 000009
１，４−ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン；
アルキルポリアミン：
ジエチレントリアミン、トリエチレントリアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、イソホロンジアミンおよびメンセンジアミン；のような脂肪族ポリアミン、および
芳香族ポリアミン：
ｍ−キシレンジアミン、ジアミノジフェニルアミンおよびキノキサリン、
が挙げられる。
【００６４】
それらの塩の窒素含有化合物の一部は、通常ジアザ化合物またはトリアザ化合物を含む。
【００６５】
勿論、これらのアミン化合物の組合せも本発明の組成物に好ましく使用される。
【００６６】
芳香族ポリアミンおよび脂環式ポリアミン、特に４，４’−メチレンジアミン（「ＭＤＡ」）および４，４’メチレンビス（シクロヘキシルアミン）（「ＭＣＡ」）、も硬化剤として望ましい。勿論、これらのアミン化合物の組合せも本発明に好ましく使用される。
【００６７】
アミド化合物の例としては、ジシアンジアミドの如きシアノ官能基を有するアミドが挙げられる。
【００６８】
イミダゾール化合物は、イミダゾール、イソイミダゾール、ならびに、アルキル置換イミダゾール（例えば、一般に各アルキル置換基の炭素数が約１７以下、望ましくは約６以下である２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２，４−ジメチルイミダゾール、ブチルイミダゾール、２−ヘプタデセニル−４−メチルイミダゾール、２−ウンデセニルイミダゾール、１−ビニル−２−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、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、１−プロピル−２−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−ウンデシルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、１−グアナミノエチル−２−メチルイミダゾール、およびイミダゾールとトリメリット酸などの付加生成物）、およびアリル置換イミダゾール［例えば、一般に各アリル置換基の炭素数が約１０以下、望ましくは約８以下であるフェニルイミダゾール、ベンジルイミダゾール、２−メチル−４，５−ジフェニルイミダゾール、２，３，５−トリフェニルイミダゾール、２−スチリルイミダゾール、１−（ドデシルベンジル）−２−メチルイミダゾール、２−（２−ヒドロキシル−４−ｔ−ブチルフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール、２−（２−メトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール、２−（３−ヒドロキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール、２−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール、２−（２−ヒドロキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール、ジ（４，５−ジフェニル−２−イミダゾール）−ベンゼン−1，４，２−ナフチル−４，５−ジフェニルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、２−ｐ−メトキシスチリルイミダゾールなど］の如き置換イミダゾールから選択することができる。
【００６９】
市販のイミダゾール化合物の例としては、「ＣＵＲＥＺＯＬ」１Ｂ２ＭＺの商品名でエアプロダクツ社（ペンシルベニア州アレンタウン）から市販されているイミダゾール化合物、「ＡＣＴＩＲＯＮ」ＮＸＪ−６０の商品名でシントロン社（ノースカロライナ州モルガントン）から市販されているイミダゾール化合物、および「ＣＵＲＩＭＩＤ  ＣＮ」の商品名でボレガアルドシンセシス社（マサチューセッツ州ニューベリポート）から市販されているイミダゾール化合物などがある。
【００７０】
勿論、これらのイミダゾール化合物の組合せも本発明に好ましく使用される。
【００７１】
エポキシ樹脂に対して約２％から約４０％の量で、硬化剤化合物を使用することができる。
【００７２】
さらに、該組成物は、シランおよび／またはチタネートの如き流動性付与剤を含んでいてもよい。
【００７３】
ここで使用される適切なシランとしては、オクチルトリメトキシシラン（Ａ−１３７の商品名でＯＳＩスペシャルティ社（コネチカット州ダンベリ）から市販されている）、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（Ａ−１７４の商品名でＯＳＩから市販されている）が挙げられる。
【００７４】
ここで使用される適切なチタネートとしては、チタニウムＩＶテトラキス［２，２−ビス［（２−プロペニロキシ）メチル］−１−ブタノラト−０］［ビス（ジトリデシルホスフィト−０），ジヒドロゲン］2（ＫＲ−５５の商品名でケンリッチペトロケミカル社（ニュージャージ州ベヨン）から市販されている）が挙げられる。
【００７５】
流動性付与剤を使用するときは、硬化性樹脂に対して０から約２％の量で使用することができる。
【００７６】
さらに、シラン、グリシジルトリメトキシシラン（Ａ−１８７の商品名でＯＳＩから市販されている）、またはガンマアミノプロピルトリエトキシシラン（Ａ−１１００の商品名でＯＳＩから市販されている）の如き接着促進剤も使用できる。
【００７７】
組成物、硬化反応生成物またはその両方の所望の物理特性を達成するために、本発明のバルクのアンダーフィル成分に従来の添加物を使用することもできる。
【００７８】
例えば、特定の場合（特に、大量の無機充填剤成分を使用する場合）において、反応性希釈剤の如きエポキシ樹脂成分用反応性コモノマーを含むことが望ましいこともある。
【００７９】
ここで使用される適切な希釈剤としては、単官能または特定の多官能エポキシ樹脂を挙げることができる。反応性希釈剤の粘度は、エポキシ樹脂成分の粘度より低いものとする。通常、反応性希釈剤の粘度は約２５０ｃｐｓ未満とする。当該単官能エポキシ樹脂を反応性希釈剤として含む場合は、全エポキシ樹脂成分に対して約５０部以下の量で当該樹脂を使用するものとする。
【００８０】
単官能エポキシ樹脂は、炭素数が約６から約２８のアルキル基を有するエポキシ基を有するものとし、その例としては、Ｃ6-28のアルキルグリシジルエーテル、Ｃ6-28の脂肪酸グリシジルエステルおよびＣ6-28のアルキルフェノールグリシジルエーテルが挙げられる。
【００８１】
市販の単官能エポキシ樹脂反応性希釈剤としては、ＰＥＰ−６７７０（ネオデカン酸のグリシジルエステル）、ＰＥＰ−６７４０（フェニルグリシジルエーテル）およびＰＥＰ−６７４１（ブチルグリシジルエーテル）の商品名のパシフィックエポキシポリマーズ社（ミシガン州リッチモンド）製品が挙げられる。
【００８２】
市販の多官能エポキシ樹脂反応性希釈剤としては、ＰＥＰ−６７５２（トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル）およびＰＥＰ−６７６０（ジグリシジルアニリン）の商品名のパシフィックエポキシポリマーズ社製品が挙げられる。
【００８３】
本発明に有用な熱硬化性アンダーフィル組成物は、脱泡剤、レベリング剤、染料および色素などの他の添加剤をさらに含みうる。さらに、組成物、または組成物から形成される反応生成物に悪影響を及ぼさないものであれば、光重合開始剤を含有させることもできる。
【００８４】
熱硬化アンダーフィル成分は、適切な条件に曝すと、反応生成物が制御可能に分解可能となるような、化合物をさらに含みうる。例えば、必要に応じて、アンダーフィル成分９０が、その少なくとも一部に、制御可能に分解可能となる補修用組成物を含むことで、集積回路チップ６０／基板７０界面に分離点を設けることができる。そのように、回路組立体５０は、例えばチップが破損した場合に、集積回路チップ６０を基板７０から除去できるような構造を含む。したがって、回路組立部品５０には、少なくとも一部が動作不能になった組立体からの動作部品の修理、交換、回収および／またはリサイクルを可能とする分離点が設けられる。
【００８５】
当該実施形態では、アンダーフィル成分９０は、硬化組成物を形成し、チップダイ６２を基板７０に接着または固定する接着剤となるような硬化性を有するとともに、チップダイ６２を基板７０から剥がすために接着性が低下するように軟化または分解し、適切な条件で補修することが可能な、任意の組成物を含みうる。例えば、アンダーフィル成分９０は、望ましくは、その化学構造に熱開裂性結合の如き開裂性結合を有する化合物を含む。そのように、アンダーフィル成分９０は、組成物を硬化させるのに用いられる温度を超える温度条件、望ましくはハンダをリフローさせるのに用いられる温度を超える温度条件の如き、高温度条件のもとで軟化することが可能である。当該温度に曝すことにより、熱開裂性結合の熱開裂を引き起こして、アンダーフィル成分９０に当該補修性が与えられる。
【００８６】
補修用組成物を含む当該実施形態では、熱硬化アンダーフィル成分は、望ましくは、少なくとも一部が少なくとも１つの熱開裂性結合を含む硬化性樹脂成分と、硬化性成分の硬化を促進するための硬化剤と、随意に無機充填剤成分とを含む。硬化性樹脂成分は、エポキシまたはエピスルフィド樹脂を含むのが望ましい。そのように、熱硬化アンダーフィル成分は、その硬化反応生成物の補修性を与えるエポキシまたはエピスルフィド樹脂を単独に含有してもよいし、熱硬化性アンダーフィル成分を構成する熱硬化エポキシ組成物とともに、当該エポキシまたはエピスルフィド樹脂を含有してもよい。当該実施形態において、熱硬化アンダーフィル成分は、補修用エポキシまたはエピスルフィド樹脂と、熱硬化エポキシ組成物と、硬化剤とを含むのが望ましい。例えば、補修用エポキシまたはエピスルフィド樹脂は、熱硬化アンダーフィル成分の１０％から１００％、より望ましくは熱硬化アンダーフィル成分の４０％から６０％とすることができる。
【００８７】
熱硬化アンダーフィル成分の補修用組成物は、熱硬化性、接着性およびシール性を与えることが可能であるとともに、硬化温度を上回る温度、特にハンダがリフローする温度を超える温度に曝すことで軟化または分解することが可能な、任意の組成物を含む。熱硬化アンダーフィル成分に含まれる補修用組成物は、アクリルアセタール基を含むジエポキシド、ならびにその完全および部分的エピスルフィド同等物、２級カルボキシル結合またはチオカルボキシル結合を含むジエポキシド、ならびにその完全および部分的エピスルフィド同等物、３級カルボキシル結合を含むジエポキシド、ならびにその完全および部分的エピスルフィド同等物、構造内に芳香族部を含むジエポキシド、ならびにその完全および部分的エピスルフィド同等物、少なくとも１つのエーテル、チオエーテルまたはカーボネート結合を含むコア構造体から伸びる少なくとも２つのヘテロ原子含有炭素環式構造体を有する化合物、それらの混合物および組合せとから選択される、少なくとも１つの熱開裂性結合を有する化合物を含むのが望ましい。
【００８８】
例えば、以下の化学式に含まれる化合物から、補修用組成物として有用な、少なくとも１つの熱開裂性結合を有するエポキシ化合物を選択することができる。
【００８９】
【化８】
2004523893.tif 000010
上式において、各々のＲ1は、水素、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、Ｃ1-4のアルコキシ、ハロゲン、シアノおよびニトロから個別に選択され、各々のＲ4は、水素、メチル、エチル、プロピルおよびイソプロピルから個別に選択され、Ｒ2およびＲ3は、Ｒ2とＲ3がともに水素になりえないという前提で、それぞれ水素、メチル、エチル、プロピル、フェニル、トリルおよびベンジルから個別に選択され、ＸはＯおよびＳから個別に選択され、ｍは０または１である。
【００９０】
２つのオキシカルボニル基を含み、第１及び第２のオキシカルボニル基が芳香族成分で分離されているエポキシ化合物を、補修用組成物として選択することもできる。当該化合物は、芳香族部が網状構造内に存在する芳香族エステル結合および脂肪族エステル結合から選択することができる。特に望ましいのは、芳香族部を含有するｔｅｒｔ−エステル結合である。
【００９１】
芳香族成分によって分離される２つのオキシカルボニル基を有する望ましい化合物としては、以下の構造を有する化合物が挙げられる。
【００９２】
【化９】
2004523893.tif 000011
上式において、Ｒ5はフェニレンで、Ｒ6およびＲ7は、それぞれメチレン、エチレン、プロピレンまたはフェニレンから個別に選択され、Ｒ8およびＲ9は、Ｒ8とＲ9がともに水素になりえないという前提で、それぞれ水素、メチル、エチルおよびプロピルから個別に選択され、Ｒ10およびＲ11は、それぞれ水素、メチル、エチルおよびプロピルから個別に選択され、ＸはＯおよびＳから個別に選択される。特に望ましい化合物において、Ｒ5は、オルソ置換フェニル基、メタ置換フェニル基またはパラ置換フェニル基である。追加的な望ましい化合物としては、以下の化学式を有する化合物が挙げられる。
【００９３】
【化１０】
2004523893.tif 000012
上式において、Ｒ12はフェニレンで、Ｒ13およびＲ14は、２級または３級脂肪族成分から個別に選択され、ＸはＯおよびＳから個別に選択される。
【００９４】
開裂性化合物を含み、該化合物内に部分的または完全エピスルフィドを含む組成物も、本発明の補修用組成物として有用である。例えば、硬化性組成物は以下の構造を有することができる。
【００９５】
【化１１】
2004523893.tif 000013
上式において、各々のＲ15は、Ｃ1からＣ10のアルキル、シクロアルキル、アリル、アラルキルおよびアルカリルから個別に選択され、Ｒ16およびＲ17は、それぞれ水素、メチル、エチル、プロピル、フェニル、ヒドロキシフェニル、メトキシフェニル、トリルおよびベンジルから個別に選択され、Ｘは、ＯおよびＳから個別に選択される。例えば、硬化性化合物は以下の構造を有することができる。
【００９６】
【化１２】
2004523893.tif 000014
上式において、Ｒ16およびＲ17は、それぞれ水素、メチル、エチル、プロピル、フェニル、ヒドロキシフェニル、メトキシフェニル、トリル、およびベンジルから個別に選択され、各々のＲ18は、水素、メチル、エチル、プロピルおよびイソプロピルから個別に選択される。各々のＲ19は、水素、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｔ−ブチル、Ｃ1からＣ4のアルコキシ、ハロゲン、シアノおよびニトロから個別に選択され、Ｘは、ＯおよびＳから個別に選択される。
【００９７】
硬化性化合物は、以下の化学式で表すこともできる。
【００９８】
【化１３】
2004523893.tif 000015
上式において、各々のＲ15は、Ｃ1からＣ10アルキル、シクロアルキル、アリル、アラルキルおよびアルカリルから個別に選択され、Ｒ16およびＲ17は、それぞれ水素、メチル、エチル、プロピル、フェニル、ヒドロキシフェニル、メトキシフェニル、トリルおよびベンジルから個別に選択され、ｍは０または１で、ｎは０または１で、ＸはＯおよびＳから個別に選択される。
【００９９】
当該化合物の組合せを使用することもできる。
【０１００】
他の有用な補修用組成物としては、エポキシ（またはオキシラン）あるいはエピスルフィド（またはチイラン）基を含む環式炭化水素部、ならびに、やはりオキシランまたはチイラン基を含む芳香族エーテル部、を有する化合物が挙げられる。カルボキシル含有結合またはチオカルボキシル含有結合によって、環式炭化水素部と芳香族エーテル部とは結合されている。
【０１０１】
該化合物の各部は、個別に、エポキシ基またはエピスルフィド基を含みうる。例えば、本発明の環式炭化水素部は、望ましくは、脂環式エポキシ部の如きオキシラン基を含む。あるいは、環式炭化水素部は、脂環式エピスルフィド部の如きチイラン基を含みうる。また、芳香族エーテル部は、望ましくは、芳香族グリシジルエーテル部の如きオキシラン基を含む。あるいは、芳香族エーテル部は、芳香族チオグリシジルエーテル部の如きチイラン基を含みうる。
【０１０２】
当該有用な化合物は、以下の化学式で定めることができる。
【０１０３】
【化１４】
2004523893.tif 000016
上式において、Ｒ20は、水素、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、Ｃ1-4のアルコキシ、ハロゲン、シアノ、ニトロおよびフェニルから選択され、各々のＲ21は、水素、メチル、エチル、プロピルおよびイソプロピルから個別に選択され、Ｒ22およびＲ23は、水素、メチル、エチル、プロピル、フェニル、トリルおよびベンジルから個別に選択され、Ｒ24は、水素、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、Ｃ1-4のアルコキシ、ハロゲン、シアノ、ニトロおよびフェニルから個別に選択され、ｐは０から４の整数で、ＸおよびＹはＯおよびＳから個別に選択される。
【０１０４】
上記のように、ＹをＯまたはＳとし、環式炭化水素部と芳香族エーテル部の間にカルボキシルまたはチオカルボキシル結合を有する構造を与えることができる。Ｙは、部間にカルボキシル結合を形成する酸素であるのが望ましい。
【０１０５】
さらに、Ｒ22およびＲ23の少なくとも一方を水素以外の基とし、脂環式部と芳香族エーテル部の間に２級結合を形成することができる。Ｒ22もＲ23も水素ではなく、脂環式部と芳香族部の間に３級結合を形成するのがより望ましい。
【０１０６】
補修用組成物は、さらに、コア構造体から伸びる少なくとも２つのヘテロ原子含有炭素環式構造を有し、該コア構造体は、エーテル、チオエーテル、カーボネート、およびそれらの組合せから選択される少なくとも１つの結合を含み、その結合は、接着性を低下させるための適切な条件のもとで補修することが可能である部分から選択される硬化性樹脂成分であってもよい。例えば、硬化性樹脂は、以下の構造によって表すことができる。
【０１０７】
【化１５】
2004523893.tif 000017
四角形は、その例を以下に示す、１つまたは複数のヘテロ原子による割込みまたは置換を伴う、または伴わない芳香族環または環構造を含む、１つまたは複数の構造結合を表すことができる。
【０１０８】
Ｘ1、Ｘ2、ＸaおよびＸbは同じであっても異なっていてもよく、ヘテロ原子、すなわち酸素および硫黄を表す。文字記号ｍおよびｍ’は１から３の範囲の整数を表し、ｎおよびｎ’は０から８の範囲の整数を表し、ｏおよびｏ’は１から３の範囲の整数を表す。構造式ＶＩＩＩの硬化性樹脂に含まれる芳香環コア構造の四角形は、単独の芳香環であるか、あるいは、縮合環類、ビアリル（ビフェニルなど）またはビスアリル（ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ等、またはヘテロ原子が結合したビスフェノール化合物）類、脂環式−芳香族ハイブリッド環類、またはオリゴマー類（ノバレク型など）に結合した複数の芳香族単位を有する芳香族環類、例えば、特にナフタレン、アントラセン、フェナントラセンおよびフルオレンであってもよい。
【０１０９】
例えば、四角形は以下の構造結合を表すことができる。
【０１１０】
【化１６】
2004523893.tif 000018
上式において、Ｚは存在してもしなくてもよく、存在する場合は、炭素、またはヘテロ原子、すなわち酸素または硫黄である。あるいは、四角形はフェニレン基であってもよい。これらの構造のいずれも、芳香族環の１つまたは複数の部位に置換基を有していてもよく、アルキル、アルケニル、ハロ、ニトロ、カルボキシル、アミノ、ヒドロキシル、チオの如き、芳香環上に通常存在する官能基が挙げられる。
【０１１１】
例えば、構造ＶＩＩＩのうちの特に望ましい硬化性樹脂としては、住友精化株式会社（大阪、日本）から市販されているＭＰＧ、すなわちビス［４（２，３−エポキシ−プロピルチオ）フェニル］−スルフィド（ＣＡＳ  Ｒｅｇ．Ｎｏ．８４６９７−３５−８）、および宇部興産株式会社（東京、日本）から市販されているＸＢＯ、すなわちキシレンビスオキセタン（ＣＡＳ  Ｒｅｇ．Ｎｏ．１４２６２７−９７−２）が挙げられる。
【０１１２】
補修用組成物は、さらに以下の構造で表される硬化性樹脂であってもよい。
【０１１３】
【化１７】
2004523893.tif 000019
上式において、Ｘ1およびＸ2は前述と同様で、ＸcおよびＸdは同じであっても異なっていてもよく、存在していてもしていなくてもよく、存在する場合はアルキル、アルケニル、アリルなどで、文字記号ｍおよびｍ’は前述と同様である。
【０１１４】
コア構造体から伸びるヘテロ原子含有炭素環構造体は、ヘテロ原子を酸素および／または硫黄原子とする三、四または五員環であってもよい。これらの環構造体は、適切な条件のもとで架橋結合して、組成物の反応生成物を形成する。
【０１１５】
カーボネート結合は、酸が存在する、または存在しないで、高温条件に曝すと分解する。この結合は分解が可能であり、二酸化炭素ガスを発生させる。
【０１１６】
本発明の範囲内において組成物の当該分解を達成するのに用いられる温度は、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂またはビスフェノールＦ型エポキシ樹脂をベースとした組成物の如き、この目的に使用される通常のエポキシ系組成物を分解するのに必要とされる温度、通常は約３００℃前後あるいはそれ以上の温度、より５０℃低い温度とすることができる。さらに、当該分解を達成するのに用いられる温度は、当該分解時にハンダをリフローさせるようなハンダのリフロー温度より高くなければならない。当該ハンダリフロー温度は、通常約２００℃から２３０℃前後である。
【０１１７】
構造ＩＸのうちの特に望ましい硬化性樹脂としては、宇部興産株式会社（東京、日本）から市販されているＣＢＯ、すなわちカーボネートビスオキセタン（ＣＡＳ  Ｒｅｇ．Ｎｏ．６０７６３−９５−３）が挙げられる。
【０１１８】
硬化性樹脂は、エポキシ樹脂の少なくとも一部が、少なくとも１つの末端エポキシ基に隣接する少なくとも１つの残存アルキレンオキサイド位を有するエポキシ樹脂を含むエポキシ樹脂であってもよい。該エポキシ樹脂は、単官能または多官能性の脂肪族エポキシ、脂環式の構造または構造体を有するエポキシ、あるいは芳香環の構造または構造体を有するエポキシ、およびその組合せをベースとすることができる。
【０１１９】
以下の化学式の化合物から、少なくとも１つの熱開裂性無水結合を有するエポキシ化合物を選択することができる。
【０１２０】
【化１８】
2004523893.tif 000020
上式において、Ｒ25およびＲ28は、それぞれ水素、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｔ−ブチル、Ｃ1-4のアルコキシ、ハロゲン、シアノおよびニトロから個別に選択され、Ｒ26およびＲ27は、それぞれ存在していてもいなくてもよいが、存在する場合は、それぞれメチレン、エチレン、プロピレンおよびブチレン、ならびに、フェニレン、ベンジレン、フェノキシレン、ベンジオキシレンおよびそれらの誘導体の如きアリレンから個別に選択され、Ｒ26およびＲ27が存在するときは、Ｒ25とＲ26および／またはＲ27とＲ28は、ともに、炭素環（例えばシクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチルまたはノルボニル）またはヘテロ環の如き環式または二環式構造体を形成することができ、その環式構造体は同一であっても異なっていてもよく、それ自体ハロゲン、ヒドロキシル、またはＣ1-4のアルコキシの如きアルコキシ基で置換されうる炭素数が１から約６の直鎖状または分枝状アルキルまたはアルケニル基で置換されていてもよい。
【０１２１】
補修用組成物は、（ａ）その少なくとも一部が、それぞれオキシランおよび／またはチイラン炭素上の少なくとも３つの置換可能位置において、１から約１２の炭素原子を有し、適宜１つまたは複数のヘテロ原子またはハロゲンによる置換または割込みを伴う、または伴わないアルキル、アルケニルまたはアリル置換基で置換された、オキシラン、チイランおよびそれらの組合せから選択される少なくとも１つの結合を有する化合物であるエポキシ樹脂成分と、（ｂ）無水物化合物、アミン化合物、アミド化合物、イミダゾール化合物およびそれらの組合せから選択される硬化剤成分とを含むこともできる。
【０１２２】
有用な化合物の具体的な例は、各々の開示内容を本願に引用して援用する、２０００年９月２８日に公開された「補修用熱硬化樹脂組成物（Ｒｅｗｏｒｋａｂｌｅ  Ｔｈｅｒｍｏｓｅｔｔｉｎｇ  Ｒｅｓｉｎ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ））という名称の国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ００／０７４５２号、「補修用熱硬化樹脂組成物（Ｒｅｗｏｒｋａｂｌｅ  Ｔｈｅｒｍｏｓｅｔｔｉｎｇ  Ｒｅｓｉｎ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ））という名称の国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ００／１１８７８号、２０００年８月２日に出願された「補修用熱硬化樹脂組成物（Ｒｅｗｏｒｋａｂｌｅ  Ｔｈｅｒｍｏｓｅｔｔｉｎｇ  Ｒｅｓｉｎ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ））という名称の米国特許暫定出願第６０／２２２，３９２号、２０００年９月１５日に出願された「エピスルフィド樹脂含有補修用組成物（Ｒｅｗｏｒｋａｂｌｅ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｎｇ  Ｅｐｉｓｕｌｆｉｄｅ  Ｒｅｓｉｎｓ））という名称の米国特許暫定出願第６０／２３２，８１３号、２０００年９月５日に出願された「補修用熱硬化樹脂組成物およびそれに有用な化合物（Ｒｅｗｏｒｋａｂｌｅ  Ｔｈｅｒｍｏｓｅｔｔｉｎｇ  Ｒｅｓｉｎ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄ  Ｕｓｅｆｕｌ  Ｔｈｅｒｅｉｎ））という名称の米国特許暫定出願第６０／２３０，０９８号、２０００年４月２１日に出願された「補修用熱硬化樹脂組成物（Ｒｅｗｏｒｋａｂｌｅ  Ｔｈｅｒｍｏｓｅｔｔｉｎｇ  Ｒｅｓｉｎ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ））という名称の米国特許暫定出願第６０／１９８，７４７号、および２０００年３月３１日に出願された「補修用熱硬化樹脂組成物（Ｒｅｗｏｒｋａｂｌｅ  Ｔｈｅｒｍｏｓｅｔｔｉｎｇ  Ｒｅｓｉｎ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ））という名称の米国特許暫定出願第６０／１９３，５４７号に見いだすことができる。
【０１２３】
特に望ましいのは、補修温度がハンダリフロー温度より高い化合物である。
【０１２４】
前述したように、図３は、集積回路チップ６０を作製して基板７０に取り付け、回路組立体５０を形成する回路組立体５０を示す図である。前述のように、本発明は、ここに示される集積回路チップ６０の如き、担体基板に電気的に接続可能な集積回路チップに関する。当該集積回路チップ６０は、その上に配置された融剤８５を含むハンダバンプ８２を含み、適切な条件に曝されることにより硬化して、完全に硬化した固体状の熱硬化アンダーフィル材料を形成することが可能な硬化可能な熱硬化性組成物としてのアンダーフィル成分９０をさらに含む。さらに、本発明は、チップダイ６２を基板７０と対合させ、適切な条件に曝して、融剤８５をハンダバンプ８２とハンダパッド８８の間の接合面で流動させ、ハンダバンプ８２を流動させてハンダ付けし、アンダーフィル成分９０を硬化させて固体状の熱硬化複合体とした、図４に示す一体形の回路組立体５０をさらに提供する。そのように、ハンダバンプ８２を使用することにより、チップダイ６２を基板７０と電気的に接続させる。また、アンダーフィル成分９０および融剤８５は、均一の溶融接着性組成物として供給される場合とは異なり、集積回路チップ６０の個々の部分に区別された成分として供給されているため、融剤８５の残留物が実質的に存在しない、硬化した熱硬化アンダーフィル化合物まで硬化するアンダーフィル成分９０を通じて、基板７０にチップダイ６２が固定または接着される。
【０１２５】
図５および図６は、回路組立体５０ａが、図３および図４を参照しながら上述した実施形態で述べたように、その表面に融剤８５が配置されたハンダバンプ８２を含むチップダイ６２を有する集積回路チップ６０ａを含む、本発明のさらなる実施形態を示す図である。しかし、図５および図６の実施形態では、集積回路チップ６２ａは、第１のアンダーフィル成分としてアンダーフィル成分９０を含み、さらに第２のアンダーフィル成分１００を含む。そのように、ハンダバンプ８２付近のチップダイ６２と基板７０の間に形成された間隙５５は、硬化して、アンダーフィル成分９０と第２のアンダーフィル成分１００の両方を含む間隙５５内のアンダーフィル封剤を与える２つの個別の組成物で埋められている。
【０１２６】
第２のアンダーフィル成分１００は、また、高い接着強度および低熱膨張性を与える硬化性組成物である。アンダーフィル成分９０と同様に、第２のアンダーフィル成分１００として熱硬化樹脂組成物が特に有用である。よって、第２のアンダーフィル成分１００は、アンダーフィル成分９０についてここに記載されている任意の組成物とすることができる。例えば、第２のアンダーフィル成分１００は、アンダーフィル成分９０について前述したように、主に、（ａ）硬化性樹脂成分と、（ｂ）随意の無機充填剤成分と、（ｃ）無水物成分、アミン化合物、アミド化合物および／またはイミダゾール化合物の如き窒素含有成分、ならびに／もしくはそれらの組合せを含む硬化剤成分とを含むのが望ましい。
【０１２７】
第２のアンダーフィル成分１００は、アンダーフィル成分９０と同じ組成物であってもよく、回路組立体５０ａに別の層として設けることができる。あるいは、第２のアンダーフィル成分１００は、アンダーフィル成分９０の組成物とは異なる熱硬化樹脂組成物であってもよい。そのように、アンダーフィル成分９０および第２のアンダーフィル成分１００を含む回路組立体５０ａは、上述したような熱硬化樹脂組成物の任意の組合せを含みうる。アンダーフィル成分９０および第２のアンダーフィル成分１００は、望ましくは、それらが接着される回路組立体５０ａの表面に応じた特性を含むように選択される。例えば、図６に示すように、アンダーフィル成分９０をチップダイ６２に接着する。そのように、アンダーフィル成分９０は、硬化すると、チップダイ６２に応じた熱膨張係数を有する熱硬化組成物であってもよい。同様に、第２のアンダーフィル成分１００がアンダーフィル成分９０と基板７０の間に接着される。よって、第２のアンダーフィル成分１００は、硬化すると、基板７０に応じた熱膨張係数を有する熱硬化組成物であってもよい。
【０１２８】
望ましい組立体では、アンダーフィル成分９０および第２のアンダーフィル成分１００の少なくとも一方が、上述のような補修用組成物を含む。例えば、アンダーフィル９０をアンダーフィル材料として提供し、第２のアンダーフィル成分１００を補修用組成物の個別的かつ区別された成分として提供することができる。アンダーフィル成分９０と第２のアンダーフィル成分１００の両方が区別されかつ個別的な成分として存在すれば、アンダーフィル成分９０が、強度および熱膨張特性をほぼ全面的に分担することになる。そのように、第２のアンダーフィル成分１００は、専ら補修特性のみのために用いることができるため、強度および膨張性を付加するための追加的な充填剤を必要とすることなく、単に薄層またはアンダーフィル全体の小部分として存在することができる。したがって、第２のアンダーフィル成分１００は、補修性を与えるために必要な成分に限定することができるため、強度および他の物理特性を犠牲にすることなく、高い補修性を達成することが可能になる。
【０１２９】
図６に示されるように、一体形の回路組立体５０ａは、基板７０と対合させ、適切な条件に曝して、融剤８５をハンダバンプ８２とハンダパッド８８の間の接合面に流動させ、ハンダバンプ８２を流動させてハンダ付けし、アンダーフィル成分９０および第２のアンダーフィル成分１００を硬化させて固体状の熱硬化複合体とした後の、チップダイ６２を含む。したがって、チップダイ６２は、ハンダバンプ８２を使用することにより基板７０と電気的に接続され、融剤８５の残留物が実質的に存在しないアンダーフィル成分９０および第２のアンダーフィル成分１００を通じて提供される硬化した熱硬化複合体を通じて基板７０に固定または接着される。さらに、アンダーフィル成分９０を、チップダイ６２に応じた熱膨張係数を有する第１の誘電層とし、第２のアンダーフィル成分１００を、基板７０に応じた熱膨張係数を有する第２の誘電層とすることができる。
【０１３０】
適切な層を用いることにより集積回路チップ６０を組み立てて様々な成分を形成することで、回路板基板に対して効果的にハンダ付けして固定できる、電気接点、および、１つまたは複数のアンダーフィル成分があらかじめ集成された集積回路チップを形成することができる。流動可能なハンダバンプ８２を含む電気接点をチップダイ６２に設けることによって、当該組立体を達成することができる。ハンダバンプ８２は、任意の既知のハンダバンプ塗布方法によって塗布することが可能である。融剤８５は、基板７０との電気的な接続を実現するハンダバンプ８２の少なくとも一部に塗布され、ハンダバンプ８２の表面全体に塗布することができる。当該塗布は、融剤を好適な溶剤系に溶解させて、例えば上述したスクリーン印刷、ステンシル印刷、ジェット印刷、パッド印刷またはオフセット印刷によってハンダバンプ８２に印刷することにより達成されうる。融剤８５の溶液を塗布した後に、約４０℃から１５０℃の温度で約５から６時間、望ましくは約８０℃から１００℃の温度で約１から３時間加熱炉で加熱することにより、チップダイ６２をＢステージ化にした。当該加熱によって、塗布された融剤の溶液から溶剤が蒸発することによりハンダバンプ８２上の融剤８５が乾燥し、約０．２５から２ミル（約６．３５から５０．８μｍ）、より望ましくは約０．５から約１ミル（約１２．７から約２５．４μｍ）といった所望の膜厚を有する、融剤の粘着性のある膜が残る。
【０１３１】
その後、アンダーフィル成分９０である硬化可能な熱硬化性組成物は、チップダイ６２上のハンダバンプ８２付近に流動可能な形で供給される。例えば、上述した硬化可能な熱硬化性組成物を、チップダイ６２上の融剤８５とは異なる所定の領域に印刷することができる。融剤８５をハンダバンプ８２に印刷する場合と同様に、チップダイ６２への硬化可能な熱硬化性組成物の当該印刷も、任意の既知の方法、例えばステンシル印刷、ジェット印刷、パッド印刷またはオフセット印刷によって達成することができる。望ましくは、ステンシル印刷法により、ハンダバンプ８２の領域を印刷対象から排除するのが望ましい。そのように、アンダーフィル成分９０である硬化可能な熱硬化性組成物が、ハンダバンプ８２を除いたチップダイ６２の全表面に印刷される。
【０１３２】
硬化可能な熱硬化性組成物を供給した後に、融剤８５の乾燥の場合と同様の方法および同様の条件で、乾燥加熱炉にてチップダイ６２を再びＢステージ化する。例えば、硬化可能な熱硬化性組成物が流動可能な形で供給されたチップダイ６２を、約６０から１００℃の温度で約１から３時間乾燥させるのが望ましい。当該加熱によって、溶剤が蒸発することによりチップダイ６２上の硬化可能な熱硬化性組成物が乾燥し、組成物の流動性が低下し、約１から約１０ミル（約２５．４から約２５４μｍ）、より望ましくは約３から約４ミル（約７６．２から約１０１．６μｍ）の膜厚を有する、粘着性のある状態の硬化可能な熱硬化固形残留化合物としてのアンダーフィル成分９０がチップダイ６２上に残る。それにより、基板７０に取り付けるための集積回路チップ６０が提供される。
【０１３３】
第２のアンダーフィル成分１００を含む実施形態では、次いで、アンダーフィル成分９０の場合と同様の方法でアンダーフィル成分９０に印刷することなどにより、アンダーフィル成分９０上の融剤８５とは区別される所定の領域に、流動可能な形で第２の硬化可能な熱硬化性組成物を供給することができる。第２の硬化可能な熱硬化性組成物を供給した後に、そのようにしてコーティングされたチップダイ６２を、上述の融剤８５およびアンダーフィル成分９０の乾燥と同様の方法および同様の条件で、加熱炉にて乾燥することにより再びＢステージ化する。アンダーフィル成分９０の場合と同様に、当該乾燥によって、溶媒が蒸発することによりバルクなアンダーフィル成分９０上の第２の硬化可能な熱硬化性組成物が乾燥し、組成物の流動性が低下し、約０．５から約５ミル（約１２．７から約１２７μｍ）、より望ましくは約１から約２ミル（約２５．４から約５０．８μｍ）の膜厚を有する、粘着性のある状態の第２の硬化可能な熱硬化固形残留化合物としての第２のアンダーフィル成分１００がアンダーフィル成分９０上に残る。
【０１３４】
図３および図５に示されるように、その上にコーティングされた融剤８５を含むハンダバンプ８２の部分を、アンダーフィル成分９０から露出させ、さらに、存在する場合には、第２のアンダーフィル成分１００から露出させる。これは、好ましくは、ハンダバンプ８２付近の所定の領域にアンダーフィル成分９０および第２のアンダーフィル成分１００を直接印刷することによって達成される。そのように、ハンダバンプ８２は、アンダーフィル材料から突き出る。代替的な実施形態では、印刷時に、ハンダバンプ８２をアンダーフィル成分９０および／または第２のアンダーフィル成分１００で覆うことができ、その後にハンダバンプ８２を覆うアンダーフィル成分９０および／または第２のアンダーフィル成分１００の部分を、こすり取る、溶融除去する、削り取る、または他の方法で除去して、基板に取り付ける前にハンダバンプを露出させる。アンダーフィル成分９０および／または第２のアンダーフィル成分１００が補修用組成物を含む手順においては、ハンダバンプ８２からのアンダーフィルの溶融除去は、補修用組成物に溶剤がまだ存在する状態で、補修用組成物を含む適切な層のＢステージ化の乾燥に先立って、行われる必要がある。
【０１３５】
回路組立体５０を組み立てるために、集積回路チップ６０を基板７０と対合させて、図２に示すように、ハンダバンプ８２が基板７０に対向し、基板７０のハンダバンプ８８と整列するようにチップダイ６２を配置した、一体の組立体を形成する。融剤８５でコーティングされたハンダバンプ８２がハンダパッド８８と接触するように、ハンダバンプ８２およびアンダーフィル組成物９０を有するチップダイ６２も含めて、集積回路チップ６０を移動させて基板７０に密着させる。次いで、例えば、任意の既知の加熱およびリフロー技術を用いて、ハンダをリフローさせることが可能な温度まで加熱することにより、集積回路チップ６０と基板７０の間の電気的な接続を促進するのに十分な温度条件に、該組立体を曝す。当該加熱によって融剤８５が活性化し、ハンダバンプ８２およびハンダパッド８８上の酸化物を還元するとともに、ハンダバンプ８２をハンダパッド８８に接合させる。このリフロープロセスにおける加熱を通じて、アンダーフィル成分９０を硬化させて固体状にする。したがって、同一の処理手順で、ハンダバンプ８２のリフロー、ならびにアンダーフィル成分９０および補修用成分１００の硬化が行われる。そのように、図４に示されるようにアンダーフィル成分９０によって回路が封止され、環境汚染からその表面を保護するために組立体の周囲が連続的にシールされた、回路組立体５０が形成される。したがって、半導体デバイスは様々な電子用途に供される。
【０１３６】
基板７０へ取り付けるために集積回路チップ６０ａを設けた、図６の回路組立体５０ａも同様にして組み立てられる。当該実施形態では、アンダーフィル成分９０および第２のアンダーフィル成分１００の硬化を同一の処理手順で行う。
【０１３７】
ハンダリフロープロフィルは、ある設定時間にわたってある温度に到達または維持し、あるいはある設定時間にわたって温度が上昇する、いくつかのゾーンから構成される。例えば、当該ゾーンを予備加熱ゾーン、均熱ゾーンおよびリフローゾーンと呼ぶことができる。予備加熱ゾーンでは、一体の組立体を均熱ゾーン温度まで徐々に加熱する。予備加熱ゾーンにおける加熱調整は、３０℃から１３０℃の温度範囲にわたって６０秒以下の時間で行われることになる。均熱ゾーンでは、それぞれの成分の熱膨張が起こり、また温度調節をするために、一体の組立体を熱的な平衡状態にする。均熱ゾーンにおける初期加熱時には、リフローゾーンで到達する高温に曝されたときにハンダが最終的に電気的な接続を確保できるように、融剤が活性化して金属表面を洗浄できる温度を上回る温度まで上昇する。均熱ゾーンにおける加熱調整は、１５０℃から１８３℃といったような１８０℃をわずかに上回る温度範囲にわたって、開始後６０から１７５秒で行われることになる。予備加熱および均熱ゾーンでは、アンダーフィル組成物はゲル化していない状態を維持するのが望ましい。
【０１３８】
リフローゾーンでは、ハンダが溶融することによって、流動して電気的な接続を形成する。アンダーフィル組成物は、ハンダが流動して電気的な接続を形成した後にゲル化する。あるいは、存在する成分が移動することにより、電気切断が生じることもある。リフローゾーンにおける加熱調整は、１８３℃といった１８０℃をわずかに上回る温度から約２２０℃±１０℃の温度範囲にわたって、開始後１７５から２０５〜２６５秒間で行われることになる。アンダーフィル組成物は、ハンダが流動して電気的な接続を形成した後に完全に硬化されるのが望ましい。アンダーフィル組成物の硬化によって、半導体デバイスを基板上に封止しながら電気的な接続が確立される。
【０１３９】
上述したように、アンダーフィル成分９０および／または第２のアンダーフィル成分１００内に補修用成分を含む実施形態では、少なくとも一部が動作不能になった組立体の動作部分の修理、交換、回収および／またはリサイクルを可能とする開裂性結合をもった回路組立体５０が与えられる。したがって、補修用組成物を含む熱硬化アンダーフィル成分を、硬化温度を上回る温度に加熱して、組成物を熱分解させることによって、基板７０から集積回路チップ６０を除去することができる。例えば、樹脂組成物を軟化させるのに十分な時間にわたって、除去すべき集積回路チップ６付近の領域を、樹脂組成物の硬化温度を上回る温度に加熱する。加熱を行う方法は特に限定されないが、ヒートガンによって故障箇所に熱風を当てるなどの局部加熱が特に望ましい。当該加熱によって、ハンダバンプ８２のハンダが溶融し、部分的な分解により補修用組成物の樹脂が軟化し、その結果結合強度が低下する。次いで、ピンセットまたはペンチなどによって、回路チップ６０を基板７０から除去することができる。
【０１４０】
集積回路６０を基板７０から除去した後に、アンダーフィル組成物の硬化反応生成物の残留物およびハンダの残留物が、回路板基板上７０に残る。アンダーフィル組成物の硬化生成物の残留物は、例えば、残留物を所定の温度に加熱することによってそれを軟化させた後に、擦り取ることによって除去することができる。ハンダの残留物は、例えば、ハンダ吸収用組線を使用することによって除去することができる。
【０１４１】
次いで、新しい集積回路チップを上述の方法で回路板基板に取り付けることができる。
【０１４２】
接着性アンダーフィル材とは別個の異なる成分として融剤を供給することにより、融剤を高濃度有機酸の如き高濃度で使用することができる。融剤は、別個の異なる成分として提供されるため、ハンダ処理に応じた溶融作用を提供する融剤としての目的に向けて効果的に作用することができ、融剤およびアンダーフィル材を単一の組成物に含めた均質溶融アンダーフィル接着剤の場合にしばしば見られるような、アンダーフィル材の強度および接着特性に悪影響を及ぼすことはない。
【０１４３】
さらに、アンダーフィル組成物の１つが異なる個別的な成分または層として補修用組成物を含む実施形態では、高強度樹脂と、バルクのアンダーフィル成分に対する低膨張充填剤とを併用することができる。したがって、バルクのアンダーフィル層は、融剤の溶融活性に悪影響を及ぼすことなく、または補修用組成物を含有することによる性能の低下を引き起こすことなく、全体としての熱膨張を低く抑えながら優れた物理特性を提供する。また、補修用成分は、回路チップが基板に取り付けられた表面に直接存在する薄層にのみ含まれるため、補修用樹脂組成物をバルクの接着性アンダーフィルに取り入れた組立体のように、強度および溶融活性を犠牲にすることなく、結合点において直接高度な補修性を実現することができる。
【０１４４】
図７に示すさらなる実施形態では、集積回路チップ６０ｂには、あらかじめその上に組み立てられたハンダバンプ８２が設けられ、基板７０に取り付ける前に多層構造体があらかじめコーティングされている。多層構造体は、各々が異なる機能を発揮する個別の層を含む。例えば、チップダイ６２は、チップダイ６２の表面６４に直接取り付けられた応力吸収層１１０である第１の層を含みうる。その上に個別的な層として、上述した方法および配列でアンダーフィル成分９０を設ける。当該実施形態では、追加的な応力吸収層１１０を使用することによって、回路組立体５０ｂの強度が向上した。同様にして、図８に示すように、アンダーフィル成分９０と第２のアンダーフィル成分１００の両方を含む実施形態においても、当該応力吸収層１１０を設けて、集積回路チップ６０ｃを提供することができる。当該実施形態では、上述した方法および配列で、応力吸収層１１０上にアンダーフィル成分９０および第２のアンダーフィル成分１００を設けることにより、強度が向上した回路組立体５０ｃを提供することができる。
【０１４５】
ここに記載されているチップダイ６２は、個々のチップダイとして提供することもできるし、チップスケールパッケージとしても提供することができることは、注目に値する。よって、図９に示されるさらなる実施形態では、チップスケールパッケージ１６０を含む形の回路組立体１５０が提供される。当該技術分野では、回路と回路板基板の電気的な接続に使用されるチップスケールパッケージが知られている。本実施形態では、回路組立体１５０は、チップダイ６２をチップスケールパッケージ１６０に代えることを除いて、図４に示される実施形態に示される構造と同様の構造を含む。例えば、回路組立体１５０は、その上にハンダパッド８８を含む回路板基板７０を含む。しかし、基板７０は、図４に示される実施形態のように、集積回路チップに直接取り付けられておらず、その代わり、当該技術分野において知られているように、例えば、個別的な担体基板または介在層に取り付けられたチップダイを含みうるチップスケールパッケージ１６０に取り付けられる。当該実施形態では、先述の説明において回路チップ６０について記載したのと同様の方法で、当該個別的な担体基板または介在層にハンダバンプ８２を設けることができる。さらに、ハンダバンプ８２上にコーティングされた融剤８５、およびアンダーフィル成分９０を通じて、前述と同様にして、チップスケールパッケージ１６０を基板７０に取り付ける。図１０の回路組立体１５０ａに示されるように、第１のアンダーフィル成分および第２のアンダーフィル成分を通じて、当該チップスケールパッケージ１６０を基板７０に取り付けることもできる。
【０１４６】
以下に示す実施例を参照すると、本発明がより容易に理解されよう。
【０１４７】
（実施例）
（実施例Ｉ−融剤）
本発明に従って、以下の組成を有する融剤を調製した。
【０１４８】
【表１】
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上記の成分を含んで調製された融剤は、可使時間が４カ月以上の優れた保存安定性を示す。さらに、融剤をＢステージまで乾燥すると、粘着性の固形物質になる。ハンダリフロー技術での使用を通じて、融剤は優れた溶融活性を示す。
【０１４９】
（実施例ＩＩ−バルクのアンダーフィル組成物）
表ＩＩ−Ａに記載されている成分を含む本発明によるバルクのアンダーフィル組成物を調製することができる。
【０１５０】
【表２】
2004523893.tif 000022
表ＩＩ−Ｂに記載されている以下の成分によって具体的な調合物を調製した。
【０１５１】
【表３】
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上記成分を含んで調製されたバルクのアンダーフィル組成物は、特に本発明の多層電子組立体と組み合わせて使用すると接着剤としての性質を示す。ハンダリフロー技術において、バルクのアンダーフィル組成物は硬化すると優れた応力補強性を示す。
【０１５２】
（実施例ＩＩＩ−補修用組成物）
以下に示す６つの樹脂組成物を調製した。
【０１５３】
【表４】
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以下に示す成分を有する、エポキシ樹脂ＡからＦの各々を含む補修用組成物を調製することができる。
【０１５４】
【表５】
2004523893.tif 000025
表ＩＩＩ−Ａに示される６つのエポキシ樹脂Ａ〜Ｆから６つの具体的な補修用組成物を調製して、以下に示す成分を含む組成物Ａ〜Ｆを製造した。
【０１５５】
【表６】
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上記成分を含んで調製されたバルクのアンダーフィル組成物は、本発明の多層電子組立体とともに使用するのに優れた特性を示す。ハンダリフロー技術において、バルクのアンダーフィル組成物は硬化すると基板表面に対する優れた接着性を示す。組成物を、約２７０度のようなハンダリフロー温度および硬化温度より高い温度に加熱すると、補修用成分が軟化および分解することによって、多層電子組立体での使用に適した補修用特性を提供する。
【０１５６】
（実施例ＩＶ）
実施例ＩＩＩの組成物Ａ〜Ｆの各々の硬化後における接着性能を評価した。特に、接着剤として組成物Ａ〜Ｆの各々が少量塗布されたガラス繊維回路板基板に、６つの個別的な試験ダイを取り付けた。次いで、各基板を２３０℃の最大リフロー温度に曝すことによって加熱すると、当該加熱を通じて組成物Ａ〜Ｆが硬化した。当該硬化後に、Ｄａｇｅ−４０００剪断試験装置で試験ダイを剪断することによって、各々の組成物のダイ剪断強度を試験した。この試験の結果を表ＩＶに示す。
【０１５７】
【表７】
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表ＩＶに示されるダイ剪断強度から明らかなように、本発明による補修用組成物として調製された組成物Ａ〜Ｆの各々は、基板接着に対して良好な強度を示し、特定の調合物は硬化後に優れた剪断強度を達成する。
【０１５８】
（実施例Ｖ）
実施例Ｖでは、組成物Ａ〜Ｆの各々を評価して、補修用組成物の洗浄性を判断した。
【０１５９】
補修用組成物Ａ〜Ｆの各々をステンシル印刷法によりガラス繊維回路板基板上に塗布し、７０℃の温度で２時間にわたって乾燥させてＢステージ化した。組成物Ａ〜Ｆの各々を硬化させた後に、各回路チップを２７０℃の補修用温度に曝した。当該温度において、組成物Ａ〜Ｆの各々が軟化して、回路板基板から回路チップが除去された。補修用組成物の残留物を除去するために、各基板に表面の機械ブラシ研磨を施した。表Ｖは、組成物Ａ〜Ｆの各々に対して１分間および３分間にわたって該温度に曝した後の洗浄時間を示す。
【０１６０】
【表８】
2004523893.tif 000028
表Ｖに示される結果からわかるように、組成物Ａ〜Ｆの各々は、組成物補修後に優れた洗浄性を示す。
【０１６１】
（実施例ＶＩ）
実施例ＶＩは、複数の高温リフローサイクルを経た後の本発明による補修用組成物の接着性を示す。
【０１６２】
上記実施例ＩＩＩの組成物Ａを基板に塗布して、乾燥させてＢステージ化した。次いで、その上に組成物Ａを含む基板を、リフローサイクル毎に２分間にわたって、最大リフロー温度が２３０℃の複数のリフローサイクルにかけた。組成物Ａは、１リフローサイクル後に８４．４パーセントの基板に対する接着性残留率を示した。２回目のリフローサイクル後は、９６．１パーセントの接着性残留率を示した。３回目のリフローサイクル後は、わずかに低下して９２．９パーセントの接着性残留率を示した。６リフローサイクル後も８８．６パーセントの基板に対する接着性残留率を示した。それらの結果は、本発明の集積回路チップ、およびそれらと一体化された構造体を組み立てるのに使用される組成物が優れた接着性を示すことを実証するものである。
【０１６３】
（実施例ＶＩＩ）
実施例Ｉの調合に従って調製された融剤を、ステンシル印刷法により、シリコンから構成された回路チップ上のハンダバンプに印刷することができる。融剤を乾燥させてＢステージ化することができる。次いで、実施例ＩＩによるバルクのアンダーフィル組成物を、その上に塗布された融剤を含むハンダバンプ付近の回路チップ上に、ステンシル印刷法により印刷することができる。再び、融剤の場合と同様に、バルクのアンダーフィル成分を乾燥させてチップをＢステージ化する。次いで、補修用組成物Ａ〜Ｆの各々を、ステンシル印刷法により、個々の回路チップのバルクのアンダーフィル成分上のハンダバンプ付近に印刷することができる。再び、融剤およびバルクのアンダーフィル成分の場合と同様に、補修用成分の乾燥させて回路チップの各々をＢステージ化する乾燥行うことができる。
【０１６４】
当該塗布後に、各々のチップを基板に貼りつけ、約２分間にわたって２３０℃の温度でハンダをリフローさせて、ハンダをリフローさせ、バルクのアンダーフィル組成物および補修用組成物を硬化させることができる。
【０１６５】
そのようにして製造された回路組立体は、チップと回路板の間に優れた電気的な接続を与える。さらに、先の例で確認されたように、チップと回路板との良好な接着を達成できる。さらに、組立体を２７０℃の補修温度に曝すことによって、チップの補修可能性を実現することができる。そのようにして補修すると、回路板基板表面から残留物を除去するための機械ブラシ研磨をほとんど必要とせずに、チップを容易に除去することが可能になる。
【０１６６】
以上、本発明を説明したが、様々な形に変更できることを当業者なら理解するであろう。当該変更は、本発明の主旨および範囲から逸脱しないものと見なされ、すべての当該改造は、請求項の範囲内に含まれるものとする。
【図面の簡単な説明】
【０１６７】
【図１−２】米国特許第６，１２１，６８９号に示されるアンダーフィルフリップチップの構造の概略図である。
【図３】組立て前のフリップチップ回路チップおよび基板を示す本発明による回路組立体の概略図である。
【図４】組立て後の図２の回路組立体の概略図である。
【図５】組立て前のフリップチップ回路チップおよび基板を示す本発明の代替できる実施形態による回路組立体の概略図である。
【図６】組立て後の図５の回路組立体の概略図である。
【図７】本発明のさらなる実施形態における回路組立体の概略図である。
【図８】本発明のさらなる実施形態における回路組立体の概略図である。
【図９】本発明のさらなる実施形態における、基板に組み立てられたチップスケールパッケージを含む回路組立体の概略図である。
【図１０】本発明のさらなる実施形態による、基板に組み立てられたチップスケールパッケージを含む回路組立体の概略図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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