(57)【要約】【課題】端子間に樹脂層が残存するのを防止しつつ、回路部材同士を効率よく強固に接続可能な回路部材の接続方法を提供すること。【解決手段】本発明の回路部材の接続方法は、実装基板１（第１回路部材）と半導体素子２（第２回路部材）とバンプ電極３０（接続用金属）と樹脂層４とを準備する準備工程と、バンプ電極３０をその融点Ｔｍよりも低い温度に加熱しつつ半導体素子２と実装基板１とを互いに押し付ける実装工程と、バンプ電極３０をＴｍ−７０℃以上Ｔｍ＋２００℃以下に加熱する加熱工程と、を有する。樹脂層４は、フラックス機能を有し、１Ｈｚで測定した際の最低溶融粘度が１０〜１００００Ｐａ・ｓであり、かつ、１８０℃で１Ｈｚにおける粘度をη１［Ｐａ・ｓ］とし、１０Ｈｚにおける粘度をη１０［Ｐａ・ｓ］としたとき、η１／η１０が３〜２５である。【選択図】図２
2017028067.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面と、前記第１面側に設けられる第１端子と、を備える第１回路部材と、
第２面と、前記第２面側に設けられる第２端子と、を備える第２回路部材と、
前記第１端子および前記第２端子の少なくとも一方に設けられる融点Ｔｍ［℃］の接続用金属と、
前記第１面および前記第２面の少なくとも一方に設けられ、フラックス機能を有し、１Ｈｚで測定した際の最低溶融粘度が１０〜１００００Ｐａ・ｓであり、かつ、１８０℃で１Ｈｚにおける粘度をη１［Ｐａ・ｓ］とし、１０Ｈｚにおける粘度をη１０［Ｐａ・ｓ］としたとき、粘度比η１／η１０が３〜２５である樹脂層と、
を準備する準備工程と、
前記接続用金属をＴｍよりも低い温度に加熱しつつ、前記接続用金属および前記樹脂層を介して前記第１端子と前記第２端子とを互いに押し付ける実装工程と、
前記実装工程を経た前記接続用金属をＴｍ−７０℃以上Ｔｍ＋２００℃以下に加熱する加熱工程と、
を有することを特徴とする回路部材の接続方法。
【請求項２】
前記実装工程において、前記接続用電極１つ当たり０．５〜１０ｇｆの荷重で０．１〜６０秒間、前記第１端子と前記第２端子とを互いに押し付ける請求項１に記載の回路部材の接続方法。
【請求項３】
前記実装工程において、前記第１端子と前記第２端子とが互いに近づく過程での最大速度は、０．０１〜１ｍｍ／秒である請求項１または２に記載の回路部材の接続方法。
【請求項４】
前記加熱工程は、前記樹脂層をＴｍよりも低い温度に加熱することにより、前記樹脂層を硬化させる請求項１ないし３のいずれか１項に記載の回路部材の接続方法。
【請求項５】
前記第１回路部材および前記第２回路部材のうちの少なくとも一方は、半導体部品である請求項１ないし４のいずれか１項に記載の回路部材の接続方法。
【請求項６】
前記接続用金属は、Ｓｎを主成分とし、Ａｇを副成分とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の回路部材の接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路部材の接続方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化、軽量化、高性能化が要求され、多層プリント配線板においても、配線の微細化および高密度化が進んでいる。これに伴って、半導体チップを実装基板に実装する構造についても、薄型化および小型化の要請が強まっている。
【０００３】
そこで、半導体チップを実装基板に実装する方法として、半導体チップの電極表面に多数の突起電極（バンプ電極）を形成し、この突起電極を介してチップ側の電極と基板側の電極とを電気的に接続するフリップチップ実装が普及している。このようなフリップチップ実装によれば、接続構造の多ピン化および小型化が容易に実現される。
【０００４】
特許文献１には、バンプ電極（半田バンプ）を介して半導体チップを実装基板に接続することにより、半導体装置を製造することが開示されている。
【０００５】
また、この接続前の実装基板には、実装面を被覆する接着剤を被着させておき、接続の際には、この接着剤を介した状態で実装基板に対して半導体チップを加熱しつつ加圧する。これにより、半導体チップ側の電極と実装基板側の電極とが電気的に接続されるとともに、余分な接着剤が半導体チップの外側にはみ出す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３３２５８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１に記載の接続方法では、半田バンプと接続パッドとの間に接着剤が残ってしまうと、それが電気的接続を阻害することになる。このため、接着剤が硬化しない状態で半田バンプと接続パッドとを仮接続することにより、半田バンプと接続パッドとの間に接着剤が残るのを防いでいる。
【０００８】
しかしながら、半田バンプと接続パッドとの間に接着剤が残らないようにするには、接着剤に適度な流動性をもたせる必要があるが、接着剤の流動性を厳密に制御することは多くの困難を伴う。
【０００９】
本発明の目的は、端子間に樹脂層が残存するのを防止しつつ、回路部材同士を効率よく強固に接続可能な回路部材の接続方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような目的は、下記（１）〜（６）の本発明により達成される。
（１）  第１面と、前記第１面側に設けられる第１端子と、を備える第１回路部材と、
第２面と、前記第２面側に設けられる第２端子と、を備える第２回路部材と、
前記第１端子および前記第２端子の少なくとも一方に設けられる融点Ｔｍ［℃］の接続用金属と、
前記第１面および前記第２面の少なくとも一方に設けられ、フラックス機能を有し、１Ｈｚで測定した際の最低溶融粘度が１０〜１００００Ｐａ・ｓであり、かつ、１８０℃で１Ｈｚにおける粘度をη１［Ｐａ・ｓ］とし、１０Ｈｚにおける粘度をη１０［Ｐａ・ｓ］としたとき、粘度比η１／η１０が３〜２５である樹脂層と、
を準備する準備工程と、
前記接続用金属をＴｍよりも低い温度に加熱しつつ、前記接続用金属および前記樹脂層を介して前記第１端子と前記第２端子とを互いに押し付ける実装工程と、
前記実装工程を経た前記接続用金属をＴｍ−７０℃以上Ｔｍ＋２００℃以下に加熱する加熱工程と、
を有することを特徴とする回路部材の接続方法。
【００１１】
（２）  前記実装工程において、前記接続用電極１つ当たり０．５〜１０ｇｆの荷重で０．１〜６０秒間、前記第１端子と前記第２端子とを互いに押し付ける上記（１）に記載の回路部材の接続方法。
【００１２】
（３）  前記実装工程において、前記第１端子と前記第２端子とが互いに近づく過程での最大速度は、０．０１〜１ｍｍ／秒である上記（１）または（２）に記載の回路部材の接続方法。
【００１３】
（４）  前記加熱工程は、前記樹脂層をＴｍよりも低い温度に加熱することにより、前記樹脂層を硬化させる上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の回路部材の接続方法。
【００１４】
（５）  前記第１回路部材および前記第２回路部材のうちの少なくとも一方は、半導体部品である上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の回路部材の接続方法。
【００１５】
（６）  前記接続用金属は、Ｓｎを主成分とし、Ａｇを副成分とする上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の回路部材の接続方法。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、端子間に樹脂層が残存するのを防止しつつ、回路部材同士を効率よく強固に接続することができる。これにより、端子間で信頼性の高い電気的接続を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の回路部材の接続方法の実施形態を説明するための断面図である。
【図２】本発明の回路部材の接続方法の実施形態を説明するための断面図である。
【図３】本発明の回路部材の接続方法の実施形態を説明するための断面図であって、実装基板上に２つの半導体素子を併設する例を示す図である。
【図４】本発明の回路部材の接続方法の実施形態を説明するための断面図であって、実装基板上に２つの半導体素子を積層する例を示す図である。
【図５】実施形態に係る回路部材の接続方法の第１変形例を説明するための断面図である。
【図６】実施形態に係る回路部材の接続方法の第２変形例を説明するための断面図である。
【図７】実施形態に係る回路部材の接続方法の第３変形例を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の回路部材の接続方法について、添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
図１、２は、本発明の回路部材の接続方法の実施形態を説明するための断面図である。なお、以下の説明では、説明の便宜上、図１、２の上方を「上」、下方を「下」として説明する。
【００２０】
本実施形態に係る回路部材の接続方法は、［１］実装基板１（第１回路部材）と半導体素子２（第２回路部材）とバンプ電極３０（接続用金属）と樹脂層４とを準備する準備工程と、［２］バンプ電極３０をその融点Ｔｍよりも低い温度に加熱しつつ半導体素子２と実装基板１とを互いに押し付ける実装工程と、［３］バンプ電極３０をＴｍ−７０℃以上Ｔｍ＋２００℃以下に加熱する加熱工程と、を有する。
【００２１】
以下、各工程について順次説明する。
［１］まず、実装基板１と半導体素子２（半導体部品）とを準備する（準備工程）。
【００２２】
図１に示す実装基板１は、基層１１、配線層１２および保護膜１３を備えており、これらが図１の下方からこの順で積層されてなる。このような実装基板１では、上面１５２（第１面）が、半導体素子２を搭載するための搭載面となっている。
【００２３】
基層１１は、シリコンのような半導体材料で構成されている。基層１１には、必要に応じて、図示しないトランジスター、ダイオード、抵抗等の回路素子が形成されていてもよい。
【００２４】
また、配線層１２は、実装基板１に搭載される半導体素子２と上述した回路素子とを電気的に接続したり、半導体素子２や回路素子と外部回路とを電気的に接続したり、回路素子同士または半導体素子２同士を電気的に接続したりする電気配線を含んでおり、これにより回路が形成されている。なお、各図では、回路素子や電気配線を省略または簡略化して図示している。
【００２５】
また、保護膜１３の構成材料としては、例えば、ポリイミド系樹脂、ポリベンゾオキサゾール系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂のような有機材料、酸化ケイ素、窒化ケイ素のような無機材料等が挙げられる。
【００２６】
実装基板１は、さらに、配線層１２の上面側に設けられ、配線層１２中の回路と電気的に接続された端子１４（第１端子）を備えている。端子１４の上端は、保護膜１３よりも上方に突出しており、半導体素子２の端子と接触させ易くなっている。
【００２７】
なお、実装基板１は、上述のものに限定されず、例えば有機配線板、ガラス配線板、セラミック配線板等の各種回路部材や各種半導体部品で代替可能である。
【００２８】
図１に示す半導体素子２（第２回路部材）は、半導体チップ２１、配線層２２および保護膜２３を備えており、これらが図１の下方から順に積層されている。このような半導体素子２では、その下面２５１（第２面）が、実装基板１に搭載される際の搭載面となっている。
【００２９】
半導体チップ２１は、シリコンのような半導体材料で構成されている。半導体チップ２１には、図示しないトランジスター、ダイオード、抵抗等の回路素子が形成されている。
【００３０】
また、配線層２２は、上述した回路素子同士を電気的に接続したり、回路素子と実装基板１のような外部回路とを電気的に接続したりする電気配線を含んでおり、これにより回路が形成されている。
【００３１】
また、保護膜２３の構成材料としては、例えば、保護膜１３の構成材料として挙げた材料が用いられる。
【００３２】
半導体素子２は、さらに、半導体チップ２１を厚さ方向に貫通する貫通電極２４１と、貫通電極２４１の下端に設けられ、半導体チップ２１の下面から下方に突出する端子２４２（第２端子）と、貫通電極２４１の上端に設けられ、半導体チップ２１の上面から上方に突出する端子２４３と、を備えている。貫通電極２４１と端子２４２との間および貫通電極２４１と端子２４３との間は、それぞれ電気的に接続されている。
【００３３】
なお、貫通電極２４１は、例えばＴＳＶ（Through-Silicon Via）であり、具体的には銅、アルミニウム、鉄、ニッケル、金、銀等を含む金属材料で構成される。また、端子２４２および端子２４３も、これらの金属材料で構成される。
【００３４】
なお、半導体素子２は、上述のもの、すなわち半導体部品に限定されず、例えば有機配線板、ガラス配線板、セラミック配線板等の各種回路部材で代替可能である。
【００３５】
このような実装基板１と半導体素子２とを積層することにより、信頼性の高い電気的接続が実現された接続構造を有する半導体装置が得られる。
【００３６】
一方、準備工程では、バンプ電極３０（接続用電極）および樹脂層４も準備される。
このうち、バンプ電極３０は、半導体素子２の端子２４２に設けられている。
【００３７】
バンプ電極３０は、例えばはんだバンプであり、半導体素子２の端子２４２と実装基板１の端子１４とを電気的および機械的に接続する。
【００３８】
バンプ電極３０を構成するはんだとしては、例えば、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系のようなＳｎを主成分とする鉛フリーはんだ等が挙げられる。このうち、Ｓｎを主成分とし、Ａｇを副成分とする鉛フリーはんだが好ましく用いられる。これらの鉛フリーはんだは、他の鉛フリーはんだに比べて金属接合強度が高く、接続信頼性が高い。このため、バンプ電極３０を構成するはんだとして有用である。
【００３９】
なお、バンプ電極３０の融点Ｔｍ［℃］は、はんだの種類に応じて変わるが、一例として１３０〜３００℃であるのが好ましく、１８０〜２３０℃であるのがより好ましく、２１０〜２３０℃であるのがさらに好ましい。これにより、バンプ電極３０を介して端子１４と端子２４２とを接続する際に、熱による実装基板１や半導体素子２に及ぶ熱影響（劣化）を最小限に留めつつ、樹脂層４が有するフラックス機能も十分に発現させることができる。このため、より信頼性の高い電気的接続を図ることができる。
【００４０】
また、図１に示すバンプ電極３０は、半導体素子２の端子２４２に設けられているが、バンプ電極３０は、実装基板１の端子１４に設けられていてもよく、端子２４２と端子１４の双方に設けられていてもよい。
【００４１】
また、樹脂層４は、半導体素子２の下面２５１に設けられている。この樹脂層４は、下面２５１を覆うように設けられているとともに、端子２４２およびバンプ電極３０も覆うように設けられている。
【００４２】
この樹脂層４は、フラックス機能を有している。このため、樹脂層４を介してバンプ電極３０と端子１４とが接するとき、樹脂層４のフラックス機能が発揮され、バンプ電極３０を介して端子２４２と端子１４との間を強固に金属接合することができる。
【００４３】
なお、本準備工程における樹脂層４は、未硬化または半硬化の状態である。かかる樹脂層４は、加熱によって適度な流動性を呈するため、バンプ電極３０と端子１４との間から樹脂層４を排除することができ、樹脂噛みなく接合することができる。すなわち、樹脂層４は、硬化によって接着性を発現し、半導体素子２の下面２５１と実装基板１の上面１５２との間を接着する。
【００４４】
また、図１の例では、樹脂層４が半導体素子２の下面２５１に設けられているが、樹脂層４は、実装基板１の上面１５２に設けられていてもよく、下面２５１と上面１５２の双方に設けられていてもよい。
【００４５】
また、樹脂層４は、１Ｈｚで測定した際の最低溶融粘度が１０〜１００００Ｐａ・ｓであり、かつ、１８０℃で１Ｈｚにおける粘度をη１［Ｐａ・ｓ］とし、１０Ｈｚにおける粘度をη１０［Ｐａ・ｓ］としたとき、粘度比η１／η１０が３〜２５であるという物性値を有する。このような樹脂層４は、いわゆるチクソトロピー性を有するものとなり、半導体素子２と実装基板１との接続に供される樹脂層４として好適なものとなる。すなわち、このような物性値を有する樹脂層４は、せん断力を受けていないときには、相対的に粘度が高くなり、一方、せん断力を受けたときには、相対的に粘度が低くなる。このため、実装基板１と半導体素子２との間に荷重を加えていないときには、相対的に高い粘度に基づき、実装基板１の上面１５２と半導体素子２の下面２５１との間を高い位置精度で互いに仮固定することを容易にする。
【００４６】
一方、後述するようにしてバンプ電極３０と端子１４との間に挟み込まれた状態で、荷重が加えられたときには、粘度が低下して流動性が増し、バンプ電極３０と端子１４との間から排除され易くなる。したがって、いわゆる樹脂噛みを発生させることなくバンプ電極３０と端子１４とを接触させることができる。さらに、バンプ電極３０と端子１４とが接触した後は、樹脂層４の粘度が上昇して、半導体素子２と実装基板１とが接着された状態を維持し易くなる。以上の理由から、樹脂層４が前述したような物性値を有していることにより、バンプ電極３０を介して端子１４と端子２４２とを高い位置精度かつ高い信頼性で電気的に接続することができる。
【００４７】
また、このような樹脂層４は、せん断力を受けていないときは、例えばフィルム状の形態が維持され易く、ハンドリング性に優れたものとなり、一方、せん断力を受けたときには、粘度が低下して流動性が増し、上面１５２や下面２５１に対する形状追従性が増す。その結果、最終的に樹脂層４を介して上面１５２と下面２５１とを十分な強度で接着することができる。
【００４８】
なお、樹脂層４の最低溶融粘度は、好ましくは５００〜８０００Ｐａ・ｓであり、より好ましくは１０００〜６０００Ｐａ・ｓである。
【００４９】
また、樹脂層４の粘度比η１／η１０は、好ましくは４〜２０であり、より好ましくは５〜１５であり、特に好ましくは５．５〜１０である。
【００５０】
なお、樹脂層４の最低溶融粘度は、樹脂層４の温度を、昇温速度１０℃／分で４０℃から２５０℃まで昇温させつつ、レオメーターを用い、回転数１Ｈｚで粘度を測定したとき、その測定値の最小値として求められる。
【００５１】
一方、樹脂層４の１８０℃で１Ｈｚにおける粘度η１は、樹脂層４の温度を１８０℃に昇温しつつ、レオメーターを用い、回転数１Ｈｚで５０秒後に測定されたときの粘度として求められる。
【００５２】
同様に、樹脂層４の１８０℃で１０Ｈｚにおける粘度η１０は、樹脂層４の温度を１８０℃に昇温しつつ、レオメーターを用い、回転数１０Ｈｚで５０秒後に測定されたときの粘度として求められる。
【００５３】
以下、樹脂層４についてさらに詳述する。
本実施形態に係る樹脂層４は、例えば下記（ａ）〜（ｆ）の成分を含んでいる。
（ａ）熱硬化性樹脂
熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、シアネート樹脂、シリコーン樹脂、オキセタン樹脂、フェノール樹脂、（メタ）アクリレート樹脂、ポリエステル樹脂（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、ポリイミド樹脂（ポリイミド前駆体樹脂）、ビスマレイミド−トリアジン樹脂等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を含むものが用いられる。具体的には、熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂、（メタ）アクリレート樹脂、フェノキシ樹脂、シアネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、マレイミド樹脂およびビスマレイミド−トリアジン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種を含んでいることが好ましく、エポキシ樹脂を含んでいることがより好ましい。エポキシ樹脂は、硬化性および保存性に優れている。さらに、硬化後のエポキシ樹脂は、耐熱性、耐湿性および耐薬品性に優れている。なお、上述した熱硬化性樹脂は、上述した例に限定されるものではない。
【００５４】
上述したエポキシ樹脂は、例えば、１分子中にエポキシ基を２個以上含んでいる。具体的には、エポキシ樹脂としては、単官能エポキシ樹脂、二官能エポキシ樹脂、多官能エポキシ樹脂等が挙げられる。
【００５５】
このうち、二官能エポキシ樹脂としては、例えば、ジアリルビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、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Ｓ型エポキシ樹脂、ｏ−アリルビスフェノールＡ型エポキシ樹脂等が挙げられる。
【００５６】
また、多官能エポキシ樹脂としては、例えば、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、クレゾールナフトール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、ナフタレン骨格型エポキシ樹脂、３，３’，５，５’−テトラメチル４，４’−ジヒドロキシビフェニル型エポキシ樹脂、４，４’−ジヒドロキシビフェニル型エポキシ樹脂、１，６−ジヒドロキシビフェニル型エポキシ樹脂、臭素化クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリス（ヒドロキシフェニル）メタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、１，６ナフタレンジオールのグリシジルエーテルのエポキシ樹脂、アミノフェノール類のトリグリシジルエーテルのエポキシ樹脂等が挙げられる。
【００５７】
そして、上述した熱硬化性樹脂は、これらのエポキシ樹脂の中から選択される１種または２種以上を含む。なお、樹脂組成物の信頼性を高めるために、エポキシ樹脂に含有されるイオン性不純物（例えば、Ｎａ＋またはＣｌ−）はできるだけ少ないことが好ましい。
【００５８】
上述したエポキシ樹脂は、２５℃において少なくとも一部が液状であることが好ましい。これにより、樹脂層４を端子２４２の周辺にも良好に充填することができる。さらに、半導体素子２の下面２５１の凹凸（例えば、端子２４２によって生じる凹凸）を効果的に埋め込むことができる。さらに、樹脂層４をフィルム状にした場合、このフィルムに柔軟性および屈曲性を付与することができる。このため、ハンドリング性に優れたフィルムを得ることができる。
【００５９】
２５℃において少なくとも一部が液状であるエポキシ樹脂は、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Ｓ型エポキシ樹脂、ｏ−アリルビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、３，３’，５，５’−テトラメチル４，４’−ジヒドロキシビフェニル型エポキシ樹脂、４，４’−ジヒドロキシビフェニル型エポキシ樹脂、１，６−ジヒドロキシビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、臭素化クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、モノエポキシ化合物等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を含む。
【００６０】
なお、上述したモノエポキシ化合物は、例えば１，６ナフタレンジオールのグリシジルエーテル、アミノフェノール類のトリグリシジルエーテル、およびエポキシ基から選択される１種または２種以上を分子内に１つ有する。
【００６１】
また、上述したエポキシ樹脂は、特に、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型エポキシ樹脂であることが好ましい。これにより、樹脂層４は半導体素子２に良好に密着し得るものとなる。さらに、樹脂層４は、硬化後の機械的特性に優れたものとなる。
【００６２】
２５℃において少なくとも一部が液状であるエポキシ樹脂は、２５℃における粘度が５．０×１０２ｍＰａ・ｓ以上５．０×１０４ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、２５℃における粘度が８．０×１０２ｍＰａ・ｓ以上４．０×１０４ｍＰａ・ｓ以下であることがさらに好ましい。２５℃における粘度を前記範囲内とすることで、作製したフィルム（樹脂層４）は適度な可撓性を有し、ハンドリング性に優れたものとなる。
【００６３】
また、エポキシ樹脂は、トリス（ヒドロキシフェニル）メタン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂等であってもよい。この場合、エポキシ樹脂は、ガラス転移点Ｔｇが高いため、熱信頼性が高くなる。また、エポキシ樹脂は、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂であってもよい。この場合、吸水性が低いものとなる。なお、ナフタレン型エポキシ樹脂とジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂を併用すると、ガラス転移点Ｔｇが高くなり、吸水性が低いものとなり、難燃性が向上する。
【００６４】
熱硬化性樹脂の含有量は、樹脂組成物の全体に対して、１０質量％以上７５質量％以下であることが好ましい。より具体的には、熱硬化性樹脂の含有量は、樹脂組成物の全体に対して、１５質量％以上４５質量％以下であることが好ましい。熱硬化性樹脂の含有量が上述した範囲内である場合、硬化後の樹脂層４は、耐熱性および機械的特性が特に優れたものになる。ただし、熱硬化性樹脂の含有量は、上述した範囲に限定されるものではない。
【００６５】
（ｂ）フラックス機能を有する化合物
樹脂層４は、前述したようにフラックス機能を有する。このフラックス機能は、樹脂層４がフラックス機能を有する化合物を含むことによって発現する。フラックス機能が発現することによって、バンプ電極３０の表面に存在する金属酸化膜を除去し易くなり、良好な金属接合が実現される。
【００６６】
なお、バンプ電極３０は、後述する実装工程においては、その融点よりも低い温度において、端子１４と端子２４２との接続に供される。したがって、樹脂層４がフラックス機能を有する化合物を含むことにより、低温であっても良好な金属接合を実現することができる。
【００６７】
フラックス機能を有する化合物としては、バンプ電極３０の表面の金属酸化膜を除去する機能を有するものであれば、特に限定されないが、カルボキシル基またはフェノール性水酸基のいずれか一方あるいは双方を備える化合物が好ましい。
【００６８】
また、フラックス機能を有する化合物としては、この他に、酸無水物化合物が挙げられる。
【００６９】
樹脂層４の全固形分中におけるフラックス機能を有する化合物の配合量は、特に限定されないが、０．１質量％以上３０質量％以下であるのが好ましく、０．５質量％以上２０質量％以下であるのがより好ましく、１．０質量％以上１０質量％以下であるのが特に好ましい。
【００７０】
フラックス機能を有する化合物の配合量が、前記範囲内であることにより、フラックス機能を向上させることができるとともに、樹脂層４を硬化した際に、未反応のエポキシ樹脂やフラックス機能を有する化合物が残存するのを防止することができ、耐マイグレーション性を向上することができる。
【００７１】
また、エポキシ樹脂の硬化剤として作用する化合物の中には、フラックス機能を有する化合物が存在する（以下、このような化合物を、「フラックス機能を有する硬化剤」ともいう。）。例えば、エポキシ樹脂の硬化剤として作用する、脂肪族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸等は、フラックス機能も有している。本実施形態では、このような、フラックス機能を有する硬化剤を、好適に用いることもできる。
【００７２】
なお、カルボキシル基を備えるフラックス機能を有する化合物は、分子中にカルボキシル基が１つ以上存在するものであり、液状であっても固体であってもよい。また、フェノール性水酸基を備えるフラックス機能を有する化合物は、分子中にフェノール性水酸基が１つ以上存在するものであり、液状であっても固体であってもよい。また、カルボキシル基およびフェノール性水酸基を備えるフラックス機能を有する化合物は、分子中にカルボキシル基およびフェノール性水酸基がそれぞれ１つ以上存在するものであり、液状であっても固体であってもよい。
【００７３】
これらのうち、カルボキシル基を備えるフラックス機能を有する化合物としては、脂肪族カルボン酸、芳香族カルボン酸等が挙げられる。
【００７４】
カルボキシル基を備えるフラックス機能を有する化合物に係る脂肪族カルボン酸としては、例えば、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。
【００７５】
ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）ｎ−ＣＯＯＨ      （１）
（式（１）中、ｎは、１以上２０以下の整数を表す。）
【００７６】
カルボキシル基を備えるフラックス機能を有する化合物に係る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、プレーニト酸、ピロメリット酸、メリット酸、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−ヒドロキシ安息香酸）、３−ヒドロキシ安息香酸、４−ヒドロキシ安息香酸、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。
【００７７】
これらのカルボキシル基を備えるフラックス機能を有する化合物のうち、フラックス機能を有する化合物が有する活性度、樹脂組成物の硬化時におけるアウトガスの発生量、および硬化後の樹脂組成物の弾性率やガラス転移温度等のバランスが良いという観点で、前記一般式（１）で示される化合物が好ましい。そして、前記一般式（１）で示される化合物のうち、ｎが３〜１０である化合物が、硬化後の樹脂層４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、半導体素子２や実装基板１等の回路部材同士の接着性を向上させることができる点で、好ましく用いることができる。
【００７８】
前記一般式（１）で示される化合物のうち、ｎが３〜１０である化合物としては、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。
【００７９】
フェノール性水酸基を備えるフラックス機能を有する化合物としては、フェノール類が挙げられる。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等が挙げられる。
【００８０】
上述したようなカルボキシル基またはフェノール性水酸基のいずれか、あるいは、カルボキシル基およびフェノール性水酸基の両方を備える化合物は、エポキシ樹脂との反応で三次元的に取り込まれる。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、フラックス機能を有する化合物としては、フラックス機能を有する硬化剤を用いるのが好ましい。フラックス機能を有する硬化剤としては、例えば、１分子中に、エポキシ樹脂に付加することができる水酸基と、フラックス機能（酸化膜除去機能）を示すカルボキシル基と、を備える化合物が挙げられる。
【００８１】
このようなフラックス機能を有する硬化剤としては、サリチル酸（２−ヒドロキシ安息香酸）、３−ヒドロキシ安息香酸、４−ヒドロキシ安息香酸、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、３，４−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）のような安息香酸誘導体、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−ナフトエ酸のようなナフトエ酸誘導体、フェノールフタリン、ジフェノール酸等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上が組み合わされて用いられる。
【００８２】
これらの中でも、フラックス機能の高さと、熱硬化性樹脂に対する適度な反応性とのバランスから、フラックス機能を有する化合物として、分子内にカルボキシル基と水酸基とを１つずつ有する化合物を用いることが好ましい。これにより、比較的低温での加熱条件においても、効果的にバンプ電極３０の表面の金属酸化膜を除去することができる。
【００８３】
特に好ましい化合物としては、分子内にフェノール性水酸基とカルボキシル基とを１つずつ有する化合物が挙げられ、具体的には、サリチル酸（２−ヒドロキシ安息香酸）、３−ヒドロキシ安息香酸、４−ヒドロキシ安息香酸を挙げることができる。
【００８４】
これらの化合物は、比較的入手容易であり、また、極めて高いフラックス活性を有することから、本実施形態に特に好ましく用いることができる。
【００８５】
また、樹脂層４の全固形分中における、フラックス機能を有する硬化剤の配合量は、特に限定されないが、０．１質量％以上３０質量％以下であるのが好ましく、０．５質量％以上２０質量％以下であるのがより好ましく、１．０質量％以上１０質量％以下であるのが特に好ましい。これにより、樹脂層４のフラックス機能を向上させることができるとともに、安定的に熱硬化性樹脂内に取り込まれる。
【００８６】
また、フラックス機能を有する酸無水物としては、脂肪族酸無水物、脂環式酸無水物、芳香族酸無水物等が挙げられる。
【００８７】
フラックス機能を有する化合物に係る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。
【００８８】
フラックス機能を有する化合物に係る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。
【００８９】
フラックス機能を有する化合物に係る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。
【００９０】
熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いる場合、エポキシ樹脂とフラックス機能を有する化合物との配合比（質量比）は、特に限定されないが、（エポキシ樹脂／フラックス機能を有する化合物）が０．５以上１２以下であることが好ましく、２以上１０以下であることが特に好ましい。（エポキシ樹脂／フラックス機能を有する化合物）を前記範囲内とすることで、安定的に樹脂層４を硬化させることができ、耐マイグレーション性を向上させることができる。
【００９１】
（ｃ）成膜性樹脂
成膜性樹脂は、樹脂層４の成膜性を良好にする。成膜性樹脂は、有機溶媒に可溶であり、単独で膜を形成することができる。
【００９２】
成膜性樹脂は、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、これらのうちの１種または２種以上を含むものが用いられる。具体的には、成膜性樹脂は、（メタ）アクリル系樹脂、フェノキシ樹脂およびポリイミド樹脂からなる群から選択される少なくとも１種を含んでいることが好ましい。なお、成膜性樹脂は、その構造中に、エポキシ基、（メタ）アクリル基、カルボキシル基、フェノール性水酸基等を有していてもよい。成膜性樹脂は、好ましくは、（メタ）アクリル系樹脂、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂およびアクリロニトリル−ブタジエン共重合体のいずれかである。この場合、成膜性樹脂は、可撓性に優れるため温度サイクル信頼性が向上する。なお、本実施形態において、「（メタ）アクリル系樹脂」とは、（メタ）アクリル酸の重合体、（メタ）アクリル酸の誘導体の重合体、（メタ）アクリル酸と他の単量体との共重合体、または（メタ）アクリル酸の誘導体と他の単量体との共重合体を意味する。さらに、「（メタ）アクリル酸」とは、「アクリル酸」または「メタクリル酸」を意味する。
【００９３】
成膜性樹脂の重量平均分子量は、１万以上が好ましく、２万以上１００万以下がより好ましく、３万以上９０万以下がさらに好ましい。成膜性樹脂の重量平均分子量が前記範囲内であると、成膜性樹脂は、樹脂層４の成膜性を特に高めることができる。
【００９４】
なお、樹脂層４をフィルムとして準備する場合、成膜性樹脂の含有量は、樹脂層４の全体に対して、０．５質量％以上５０質量％以下であるのが好ましく、１質量％以上４０質量％以下であることがより好ましく、３質量％以上３５質量％以下であることがさらに好ましい。成膜性樹脂の含有量が前記範囲内であると、樹脂層４の流動性を抑制することができ、フィルム（樹脂層４）の取り扱いが容易になる。ただし、成膜性樹脂の含有量は、上述した範囲に限定されるものではない。
【００９５】
（ｄ）硬化促進剤
硬化促進剤は、上述した（ａ）熱硬化性樹脂の硬化を促進する。硬化促進剤は、熱硬化性樹脂の種類に応じて適宜選択することができる。硬化促進剤は、例えば、イミダゾール化合物である。イミダゾール化合物は、例えば、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルヒドロキシイミダゾール、および２−フェニル−４−メチルヒドロキシイミダゾールからなる群より選択される１種または２種以上を含む。イミダゾール化合物は、接合性と硬化性とのバランスに優れ、特に、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、ナフタレン骨格型エポキシ樹脂、トリス（ヒドロキシフェニル）メタン型エポキシ樹脂、またはジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂と組み合わせて用いることにより、その効果を高く発現することができる。さらに、イミダゾール化合物は、融点が１５０℃以上であることが好ましい。これにより、樹脂層４の硬化が完了する前に、バンプ電極３０を構成する成分が、端子１４の表面や端子２４２の表面を移動し易くなる。これにより、端子１４とバンプ電極３０との電気的接続および端子２４２とバンプ電極３０との電気的接続を良好なものとすることができる。融点が１５０℃以上のイミダゾール化合物としては、例えば、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルヒドロキシイミダゾール、２−フェニル−４−メチルヒドロキシイミダゾール等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を含むものが用いられる。
【００９６】
硬化促進剤の含有量は、樹脂層４の全体において０．００５質量％以上１０質量％以下であるのが好ましく、０．０１質量％以上５質量％以下であるのがより好ましい。これにより、バンプ電極３０の溶融温度の近傍において樹脂層４の粘度が高くなりすぎることを抑制することができる。さらに、樹脂層４の保存性を更に向上させることができる。ただし、硬化促進剤の含有量は、上述した範囲に限定されるものではない。
【００９７】
（ｅ）充填材
充填材は、樹脂層４の線膨張係数を低下させるとともに、樹脂層４の最低溶融粘度を調整する。充填材は、例えば、有機充填材および無機充填材の少なくとも一方を含んでいる。有機充填材としては、例えば、樹脂粒子、ゴム粒子等が挙げられる。無機充填材の構成材料としては、例えば、銀、酸化チタン、シリカ、マイカ、アルミナ、窒化アルミニウム、酸化チタン、窒化珪素、窒化ホウ素等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上が用いられる。
【００９８】
充填材は、耐衝撃性の向上という観点からは、有機充填材を含んでいることが好ましい。この場合に用いる有機充填材は、例えば、ゴム成分を含むゴム粒子を含んでいることが好ましい。このゴム成分としては、例えば、アクリルゴム、シリコンゴム、ブタジエンゴム等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上が用いられる。これにより、樹脂層４の硬化物の靱性を高めることができ、実装基板１と半導体素子２の接続構造の耐衝撃性を向上させることができる。なお、有機充填材は、コアシェル構造を有していてもよい。コアシェル構造の有機充填材としては、例えば、接合した際の回路部材の反り抑制特性に優れる、有機微粒子（ダウケミカル製：パラロイドＥＸＬ２６５５  耐衝撃強化剤）、応力緩和剤（三菱レイヨン製：メタブレン  Ｊ−５８００、Ｗ−５５００）等を例示することができる。
【００９９】
充填材は、回路部材の接続構造の信頼性の向上という観点からは、無機充填材を含んでいることが好ましい。これにより、樹脂層４の線膨張係数を低下することができ、回路部材の接続構造の信頼性を向上させることができる。より具体的には、無機充填材は、硬化後の樹脂層４の熱伝導性の観点から、シリカを含んでいることが好ましい。シリカの形状は、例えば、破砕シリカおよび球状シリカの少なくとも一方である。本実施形態においては、シリカの形状が、球状シリカであることが好ましい。さらに、無機充填材は、熱伝導性を考慮した場合は、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化チタン、窒化珪素および窒化ホウ素からなる群から選択される１種または２種以上を含むことが好ましい。
【０１００】
充填材は、耐衝撃性の向上および回路部材の接続構造の信頼性の向上という観点からは、無機充填材および有機充填材の双方を含んでいることが好ましい。
【０１０１】
充填材の平均粒子径は、特に限定されないが、５００ｎｍ以下であることが好ましく、３００ｎｍ以下であることがより好ましい。一方、充填材の平均粒子径の下限値は、例えば５ｎｍとされる。充填材の平均粒子径が前記範囲内である場合、樹脂層４の粘度を適度なものとすることができる。さらに、樹脂層４内で充填材が凝集することを抑制することができる。さらに、樹脂層４を光が透過する際に、可視光の透過を充填材が阻害するのを低減することができる。この場合、端子２４２やバンプ電極３０が樹脂層４に埋め込まれていても、可視光を用いて端子２４２の位置やバンプ電極３０の位置を良好に認識することができる。なお、充填材がシリカを含む場合、可視光の透過性はさらに良好なものとなる。これにより、半導体素子２の位置合わせが容易になる。ただし、充填材の平均粒子径は、上述した範囲に限定されるものではない。
【０１０２】
また、充填材の平均粒子径は、例えば、レーザー回折法によって得られた体積基準の粒度分布において、累積粒度が５０％になるときの粒径とされる。
【０１０３】
充填材の含有量は、樹脂層４において、０．１質量％以上８０質量％以下であるのが好ましく、２０質量％以上７０質量％以下であるのがより好ましい。充填材の含有量が前記範囲内であると、樹脂層４を硬化させた後において、半導体素子２と樹脂層４の間の線膨張係数差を小さくすることができる。これにより、半導体素子２と樹脂層４との間に生じる応力を低減することができる。このため、半導体素子２が樹脂層４から剥離することをさらに確実に抑制することができる。さらに、充填材の含有量が前記範囲内であると、硬化後の樹脂層４の弾性率が高くなりすぎるのを抑制することができる。このため、回路部材の接続構造の信頼性が上昇する。ただし、充填材の含有量は、上述した範囲に限定されるものではない。
【０１０４】
（ｆ）その他の添加剤
樹脂層４は、必要に応じて、上述した（ａ）〜（ｅ）以外の成分を含んでいてもよい。例えば、本実施形態に係る樹脂層４は、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いる場合、重量平均分子量が３００以上２５００以下であるフェノール系硬化剤を含んでいてもよい。これにより、樹脂層４の硬化物のガラス転移温度を高めることができ、さらに、耐イオンマイグレーション性を向上させることが可能となる。また、樹脂層４に適度な柔軟性を付与することができる。
【０１０５】
フェノール系硬化剤は、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡ型ノボラック樹脂、ビスフェノールＦ型ノボラック樹脂、およびビスフェノールＡＦ型ノボラック樹脂からなる群から選択される１種または２種以上を含む。より具体的には、フェノール系硬化剤は、フェノールノボラック樹脂またはクレゾールノボラック樹脂であることが好ましい。
【０１０６】
フェノール系硬化剤の含有量は、樹脂層４の全体において、１質量％以上３０質量％以下であるのが好ましく、３質量％以上２５質量％以下であるのがより好ましい。フェノール系硬化剤の含有量を前記範囲内とすることで、半導体素子２の下面２５１の凹凸を樹脂層４で効果的に埋め込むことができる。さらに、フェノール系硬化剤の含有量を前記範囲内とすることで、樹脂層４の硬化物のガラス転移温度を効果的に高めることができる。ただし、フェノール系硬化剤の含有量は、上述した範囲に限定されるものではない。
【０１０７】
フェノール系硬化剤の重量平均分子量は、３００以上２５００以下であることが好ましく、４００以上２３００以下であることが特に好ましい。これにより、樹脂層４の硬化物のガラス転移温度を高めることができ、さらに耐イオンマイグレーション性を効率よく向上させることができる。また、樹脂層４に適度な柔軟性を付与することができる。ここで、重量平均分子量は、ＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラム）により測定することができる。
【０１０８】
樹脂層４は、シランカップリング剤をさらに含んでもよい。この場合、樹脂層４を半導体素子２に良好に接着させることができる。シランカップリング剤は、例えば、エポキシシランカップリング剤および芳香族含有アミノシランカップリング剤から選択される１種または２種を含む。シランカップリング剤の配合量は、樹脂層４の全体において、好ましくは０．０１質量％以上１０質量％以下であり、より好ましくは０．０５質量％以上５質量％以下であり、さらに好ましくは０．１質量％以上２質量％以下である。ただし、シランカップリング剤の配合量は、この範囲に限定されるものではない。
【０１０９】
樹脂層４は、チキソ調整剤をさらに含んでもよい。この場合、樹脂層４のチキソ特性を良好な水準に制御することができる。そして、樹脂噛みを防止することができるとともに、樹脂層のはみ出しを防止することができる。チキソ調整剤としては例えば、ビック・ケミージャパン株式会社製、「ＢＹＫ−４０５」、ビック・ケミージャパン株式会社製、「ＢＹＫ−Ｒ６０６」などを挙げることができる。
【０１１０】
チキソ調整剤の配合量は、樹脂層４の全体において、好ましくは０．０１質量％以上１質量％以下であり、より好ましくは０．０１質量％以上０．０９質量％以下であり、さらに好ましくは０．０２質量％以上０．０８質量％以下である。ただし、チキソ調整剤の配合量は、この範囲に限定されるものではない。
【０１１１】
樹脂層４は、添加剤をさらに含んでいてもよい。添加剤は、例えば、可塑剤、安定剤、粘着付与剤、滑剤、酸化防止剤、帯電防止剤、および顔料から選択される１種または２種以上を含んでいる。
【０１１２】
樹脂層４の形成材料は、上述した（ａ）〜（ｆ）の各成分を混合または分散させることによって調製することができる。各成分の混合方法および分散方法は特に限定されず、従来公知の方法で混合または分散させることができる。より具体的には、例えば、上述した形成材料は、前記各成分を溶媒中でまたは無溶媒下で混合して液状に調製される。このとき用いられる溶媒は、各成分に対して不活性である。溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、ジイソブチルケトン（ＤＩＢＫ）、シクロヘキサノン、ジアセトンアルコール（ＤＡＡ）のようなケトン類、ベンゼン、キシレン、トルエンのような芳香族炭化水素類、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−ブチルアルコールのようなアルコール類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）、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のようなセロソルブ類、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、二塩基酸エステル（ＤＢＥ）、３−エトキシプロピオン酸エチル（ＥＥＰ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を含むものが用いられる。溶媒の含有量は、溶媒の質量と形成材料の固形分の質量の合計に対する形成材料の質量の濃度が１０〜８０質量％となるように調整されるのが好ましい。
【０１１３】
［２］次に、バンプ電極３０をその融点Ｔｍよりも低い温度に加熱しつつ、実装基板１に対してその上方から半導体素子２を押し付ける。すなわち、実装基板１と半導体素子２とを互いに押し付ける（図２（ａ）参照）。これにより、実装基板１の端子１４と半導体素子２の端子２４２に設けられたバンプ電極３０とが、互いに接近し、接触する。このとき、端子１４とバンプ電極３０との間に介在している樹脂層４は、端子１４とバンプ電極３０の接近によって押し退けられる（実装工程）。その結果、端子１４とバンプ電極３０とが接触したとき、その接触点では、いわゆる樹脂噛みが防止され、樹脂層４が除去された状態となる（図２（ｂ）参照）。
【０１１４】
なお、本工程における加熱温度は、前述したようにバンプ電極３０の融点よりも低い温度に設定される。このような温度では、バンプ電極３０は溶融しないものの、接触界面では相互に原子拡散が生じる。このため、端子１４とバンプ電極３０との間で金属接合が生じ、端子１４と端子２４２との間がバンプ電極３０を介して電気的および機械的に接続される（図２（ｃ）参照）。
【０１１５】
また、このような温度に設定されることで、樹脂層４の著しい軟化を抑えることができ、実装基板１と半導体素子２との間から樹脂層４がはみ出すのを抑制することができるとともに、バンプ電極３０は溶融しないため、効率的に樹脂層４を押し退けることができる。
【０１１６】
また、バンプ電極３０が加熱されるとき、それに伴って実装基板１や半導体素子２の温度も上昇する。ところで、実装基板１や半導体素子２では、それぞれ、主に半導体材料で構成された部材と主に樹脂材料で構成された部材とが積層されているので、反りが発生し易い。この反りは、加熱される温度が高いほど、大きくなる。
【０１１７】
そこで、本実施形態のように、バンプ電極３０がその融点よりも低い温度に加熱されることによって、本工程において実装基板１や半導体素子２が大きく反ってしまうのを抑制することができる。これにより、実装基板１や半導体素子２のサイズが大きい場合でも、反りに伴う変位量を小さく抑えることができる。その結果、例えば端子１４と端子２４２とを１対とする端子対が複数設けられている場合、端子対の位置によって端子間距離が不均一になるのを抑制することができる。その結果、端子対ごとの導電性の均一化を図ることができる。
【０１１８】
本工程における加熱温度は、バンプ電極３０の融点よりも低ければよいが、バンプ電極３０の融点をＴｍ［℃］としたとき、Ｔｍ−５℃以下であるのが好ましく、Ｔｍ−１０℃以下であるのがより好ましく、Ｔｍ−２０℃以下であるのがさらに好ましい。これにより、バンプ電極３０を溶融させることがないので、本工程においてバンプ電極３０が大きくつぶれてしまうのを避けることができる。また、実装基板１や半導体素子２の反りに伴う変位量を小さく抑えることができ、例えば端子対ごとの導電性の均一化を図ることができる。
【０１１９】
一方、本工程における加熱温度の下限値は、特に設定されないが、Ｔｍ−７０℃以上であるのが好ましく、Ｔｍ−５０℃以上であるのがより好ましい。これにより、樹脂層４を十分に軟化させることができるので、端子１４とバンプ電極３０との間に介在している樹脂層４をより確実に押し退けることができる。また、樹脂層４が有するフラックス機能が十分に発現するため、バンプ電極３０の表面の金属酸化膜を本工程において除去することができるので、良好な金属接合を生じさせることができる。
【０１２０】
なお、本工程における加熱温度は、バンプ電極３０の融点Ｔｍより低い温度であればよいが、後述する加熱工程における加熱温度よりも低いことが好ましく、５℃以上低いことがより好ましく、１０℃以上低いことがさらに好ましい。これにより、各工程による効果がより確実に奏される。
【０１２１】
また、バンプ電極３０と端子１４との間およびバンプ電極３０と端子２４２との間では、それぞれ原子拡散に伴う合金や金属間化合物が生じていることが好ましく、その場合、後述する工程において速やかにかつ確実に金属接合を進行させることができる。
【０１２２】
また、本工程における具体的な加熱温度は、バンプ電極３０の融点に応じて適宜変化するが、一例として１５０℃以上２２０℃以下であるのが好ましく、１８０℃以上２２０℃以下であるのがより好ましい。
【０１２３】
また、本工程において加熱しつつ加圧する時間は、特に限定されないが、０．１秒以上６０秒以下であるのが好ましく、０．５秒以上１０秒以下であるのがより好ましい。これにより、樹脂層４を押し退けるのに十分な時間が確保される。また、複数の端子対がある場合でも、それらの加熱温度を十分に揃えることができ、端子対ごとの導電性の均一化を図ることができる。
【０１２４】
なお、バンプ電極３０の加熱は、実装基板１と半導体素子２を互いに押し付けるための治具（例えばフリップチップボンダーのステージやヘッド等）を介した熱伝導によって行われる。
【０１２５】
本工程において実装基板１と半導体素子２とを互いに押し付ける際、バンプ電極３０の１つ当たりに加わる荷重は、０．５〜１０ｇｆ（０．００４９〜０．０９８Ｎ）であるのが好ましく、０．８〜８ｇｆ（０．００７８〜０．０７８Ｎ）であるのがより好ましく、１．０〜６．０ｇｆ（０．００９８〜０．０５９Ｎ）であるのがさらに好ましい。また、このような荷重を好ましくは０．１〜６０秒間、より好ましくは０．５〜３０秒間、特に好ましくは１．０〜２０秒間、バンプ電極３０に加える。このようにしてバンプ電極３０に対し、適度な荷重が比較的短時間加わるように実装基板１の端子１４と半導体素子２の端子２４２とを互いに押し付けることにより、バンプ電極３０と端子１４との間に樹脂層４が残存し難くなるとともに、バンプ電極３０が著しく変形するのを防止することができる。すなわち、適度な荷重を短時間加えることにより、バンプ電極３０と端子１４との間にある樹脂層４をより確実に排除することができる。その結果、バンプ電極３０と端子１４とが接触した状態を作り出すことができる（いわゆる樹脂噛みを防止することができる。）。本工程においてこのような状態が形成されることにより、後述する加熱工程において、良好な金属接合が行われ、バンプ電極３０を介して端子１４と端子２４２との間で信頼性の高い電気的接続を図ることができる。また、バンプ電極３０が大きくつぶれてしまうのを抑制し、実装基板１と半導体素子２との間から樹脂層４がはみ出すのを抑制することができる。
【０１２６】
なお、バンプ電極３０の１つ当たりに加わる荷重が前記下限値を下回ったり、荷重を加える時間が前記下限値を下回ったりした場合、バンプ電極３０の形状や樹脂層４の厚さ等によっては、バンプ電極３０と端子１４とを接触させられないおそれがある。一方、バンプ電極３０の１つ当たりに加わる荷重が前記上限値を上回ったり、荷重を加える時間が前記上限値を上回ったりした場合、バンプ電極３０が大きく変形したり、樹脂層４が必要以上に押しつぶされて実装基板１と半導体素子２との間からはみ出すおそれがある。
【０１２７】
なお、バンプ電極３０の１つ当たりに加わる荷重は、実装基板１と半導体素子２とを互いに押し付ける際に加えた荷重を、実装基板１と半導体素子２との間に設けられたバンプ電極３０の個数で除することによって求められる。
【０１２８】
また、本工程において実装基板１と半導体素子２とを互いに押し付ける際、端子１４と端子２４２とが互いに近づく過程での最大速度は、０．０１〜１ｍｍ／秒であるのが好ましく、０．０３〜０．５ｍｍ／秒であるのがより好ましく、０．０５〜０．３ｍｍ／秒であるのが特に好ましい。端子１４と端子２４２とを互いに近づける最大速度を前記範囲内に設定することにより、樹脂層４が有するチクソトロピー性に基づき、樹脂層４に適度な速度でせん断力が加わるため、樹脂層４が十分に軟化する。このため、バンプ電極３０と端子１４との間に樹脂層４が残存し難くなる。このため、バンプ電極３０と端子１４との間にある樹脂層４をより確実に排除することができ、いわゆる樹脂噛みを抑制することができる。
【０１２９】
さらに、十分な速度でせん断力を加えることにより、その分、せん断力を加えていないときの粘度が比較的高くても、いわゆる樹脂噛みを防止することが可能である。したがって、実装工程以外における樹脂層４の接着力をより大きくすることができ、実装基板１と半導体素子２をより強固に接着しつつ、実装基板１と半導体素子２との間から樹脂層４がはみ出すのを抑制することができる。
【０１３０】
なお、前記最大速度とは、端子１４と端子２４２とが互いに近づく過程において、速度が最も大きくなったときの値である。
【０１３１】
［３］次に、バンプ電極３０をＴｍ−７０℃以上Ｔｍ＋２００℃以下の温度に加熱する。これにより、バンプ電極３０と端子１４との間およびバンプ電極３０と端子２４２との間で合金化がさらに進行し、接続部３が得られる（加熱工程）。そして、接続部３を介して端子１４と端子２４２とが電気的に接続される（図２（ｃ）参照）。
【０１３２】
本工程における加熱温度は、Ｔｍ−７０℃以上Ｔｍ＋２００℃以下とされる。これにより、バンプ電極３０と端子１４との間およびバンプ電極３０と端子２４２との間において、それぞれ合金化が良好に進行するため、これらの接続界面において良好な電気的接続を図ることができる。また、その一方、実装基板１や半導体素子２に加わる熱量を最小限に抑えられるため、熱衝撃が抑えられ、損傷等の発生を抑制することができる。
【０１３３】
なお、バンプ電極３０の加熱は、実装基板１と半導体素子２を互いに押し付けるための治具（例えばフリップチップボンダーのステージやヘッド等）を介した熱伝導によって行われてもよく、実装基板１や半導体素子２を配置する雰囲気を加熱することによって行われてもよい。
【０１３４】
また、本工程は、実装基板１と半導体素子２とを互いに押し付ける荷重を付与しない状態で行うようにしてもよいし、荷重を付与した状態で行うようにしてもよい。
【０１３５】
このうち、前者の場合には、たとえバンプ電極３０が溶融した場合でも、バンプ電極３０がつぶれ難い。このため、端子１４と端子２４２との距離があまり変化せず、樹脂層４が押しつぶされることが抑制される。その結果、実装基板１と半導体素子２との間から樹脂層４がはみ出すのを抑制することができる。
【０１３６】
一方、後者の場合には、バンプ電極３０の１つ当たりに加わる荷重は、本工程における加熱温度によっても若干異なるが、前述した実装工程よりも大きくても小さくてもよい。
【０１３７】
なお、本工程において加熱する時間は、特に限定されず、また、加熱温度に応じて適宜設定されるが、１秒以上１０時間以下であるのが好ましく、３秒以上５時間以下であるのがより好ましい。
【０１３８】
以上のようにして、実装基板１上に半導体素子２を積層してなる積層体（半導体装置）が得られる。換言すれば、実装基板１と半導体素子２とを接続してなる接続構造（回路部材の接続構造）が得られる。
その後、必要に応じて、半導体素子２を封止材によって封止するようにしてもよい。
【０１３９】
なお、本工程における加熱温度や圧力、加熱時間等の加熱条件は、上記のように設定することができるが、より好ましくは上記の設定条件の範囲内において、以下の（Ａ）〜（Ｃ）に示す加熱条件に設定される。
【０１４０】
以下、これら（Ａ）〜（Ｃ）の方法について説明する。
（Ａ）
［Ａ３−１］まず、バンプ電極３０を融点Ｔｍよりも低い温度で加熱する。これにより、樹脂層４を硬化させ、この硬化した樹脂層４により、実装基板１と半導体素子２とを接着する。
【０１４１】
ここで、前記工程［２］において、実装基板１と半導体素子２とが反りの発生が抑制された状態で積層されており、この状態で、本工程［Ａ３−１］では、樹脂層４を硬化させる。そのため、実装基板１と半導体素子２とは、ともに反りの発生が抑制された状態で接着される。
【０１４２】
本工程における加熱温度（第２温度）は、前記工程［２］と同様に、バンプ電極３０の融点Ｔｍよりも低く設定される。なお、第２温度は、第１温度よりも高くてもよいし、または低くてもよい。
【０１４３】
この本工程における具体的な加熱温度は、バンプ電極３０の融点Ｔｍに応じて適宜変化するが、一例として、Ｔｍ−７０℃以上Ｔｍ−５℃以下であるのが好ましく、Ｔｍ−６０℃以上Ｔｍ−１０℃以下であるのがより好ましく、Ｔｍ−５０℃以上Ｔｍ−１５℃未満であるのがさらに好ましい。具体的には、好ましくは１５０℃以上２１５℃以下、より好ましくは１６０℃以上２１０℃以下、さらに好ましくは１７０℃以上２０５℃以下に設定される。これにより、バンプ電極３０に大きな影響を及ぼすことなく、樹脂層４を硬化させる。その結果、樹脂層４を介して、実装基板１と半導体素子２との間をより十分な強度で接着することができるので、例えば後述する工程において実装基板１や半導体素子２に反り等の変形が生じるおそれがあっても、それを抑制することができる。これにより、反り等の変形が発生した場合に生じる不具合、例えばバンプ電極３０と端子１４および端子２４２との間の電気的接続が解除されてしまう不具合が発生するのを抑制することができる。
【０１４４】
また、バンプ電極３０を溶融させることがないので、本工程を加圧下で行ったときでもバンプ電極３０が大きくつぶれてしまうのを避けることができる。
【０１４５】
また、本工程［Ａ３−１］における加熱温度は、後述する工程［Ａ３−２］における加熱温度未満であるのが好ましく、後述する工程［Ａ３−２］における加熱温度−５℃以下であるのがより好ましい。これにより、本工程では、後述する工程［Ａ３−２］よりも低温での加熱処理となるため、実装基板１や半導体素子２における反り等の変形量が十分に抑えられるとともに、その状態で樹脂層４を硬化させることができる。このため、加熱工程において実装基板１や半導体素子２に反り等の変形が生じるおそれがあっても、それを十分に抑制することができる。
【０１４６】
また、本工程において加熱しつつ加圧する時間は、特に限定されないが、前記工程［２］における加熱時間よりも長く設定され、例えば、３０分以上５時間以下であることが好ましく、１時間以上３時間以下であることがより好ましい。
【０１４７】
さらに、本工程における雰囲気は、大気雰囲気下であっても、不活性ガス雰囲気下のいずれであってもよい。
【０１４８】
また、本工程の加熱処理は、常圧下であっても加圧下のいずれであってもよい。加圧する場合、バンプ電極３０の１つ当たりに加わる荷重は、前記工程［２］におけるバンプ電極３０の１つ当たりに加わる荷重より大きいのが好ましい。
【０１４９】
具体的な圧力は、例えば、好ましくは０．１ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下に設定され、より好ましくは０．４ＭＰａ以上１．２ＭＰａ以下に設定され、さらに好ましくは０．６ＭＰａ以上１．０ＭＰａ以下に設定される。これにより、本工程においてバンプ電極３０が大きくつぶれてしまうのを抑制しつつ、樹脂層４をその形状を良好に保持した状態（例えば反りを抑えた状態）で硬化させることができる。その結果、最終的に、実装基板１と半導体素子２との間で信頼性の高い電気的接続を図るとともに、実装基板１と半導体素子２とを積層した場合でも寸法精度の高い積層構造を得ることができる。また、加圧下で樹脂層４を硬化させることにより、樹脂層４におけるボイドの発生を的確に抑制または防止することができる。
【０１５０】
また、本工程における加熱温度は、その途中で、１５０℃から２００℃のように変更するようにしてもよく、１５０℃で２時間加熱した後、２００℃で２時間加熱する条件としてもよい。
【０１５１】
また、挟圧部材を用いて、これを半導体装置に接する位置に合わせて固定し、無加圧状態で加熱を行ってもよい。これにより、硬化時の反りを低減させることができる。
【０１５２】
なお、本工程［Ａ３−１］は、前記工程［２］において、樹脂層４の硬化が進行・完了している場合には、その実施を省略することができる。
【０１５３】
また、本工程［Ａ３−１］においては、端子２４２とバンプ電極３０との間および端子１４とバンプ電極３０との間で、それぞれ合金化が促進しても促進しなくてもよい。
【０１５４】
［Ａ３−２］次に、実装基板１の端子１４と、半導体素子２の端子２４２と、バンプ電極３０とを加熱する。これにより、端子２４２とバンプ電極３０との間および端子１４とバンプ電極３０との間で、合金化が促進する。その結果、実装基板１の端子１４と半導体素子２の端子２４２とがバンプ電極３０を介して、確実に電気的および機械的に接続される。
【０１５５】
ここで、前記工程［Ａ３−１］において、樹脂層４は、すでに硬化されている。したがって、合金化のために、端子１４と端子２４２とバンプ電極３０とを加熱しても、硬化された樹脂層４により、実装基板１と半導体素子２とが固定されているため半導体素子２の反りが生じるのが抑制される。
【０１５６】
この本工程における具体的な加熱温度は、特に限定されないが、一例として、Ｔｍ−３０℃以上Ｔｍ＋２００℃以下であることが好ましく、Ｔｍ−１５℃以上Ｔｍ＋５０℃以下であることがより好ましく、Ｔｍ−５℃以上Ｔｍ＋５０℃以下であることがさらに好ましい。
【０１５７】
また、本工程において加熱する時間は、特に限定されないが、例えば、１秒以上３０分以下であることが好ましく、５秒以上１０分以下であることがより好ましい。
【０１５８】
かかる条件で加熱することにより、端子２４２とバンプ電極３０との間および端子１４とバンプ電極３０との間で合金化をより円滑に促進させることができる。
【０１５９】
（Ｂ）
［Ｂ３−１］この（Ｂ）の方法では、半導体素子２と実装基板１とが接合された半導体装置を加熱する。これにより、樹脂層４を硬化させるとともに、端子２４２とバンプ電極３０との間および端子１４とバンプ電極３０との間で合金化を促進させる。
【０１６０】
これにより、樹脂層４を硬化させ、この硬化した樹脂層４により、実装基板１と半導体素子２とを接着し、かつ、実装基板１の端子１４と半導体素子２の端子２４２とをバンプ電極３０を介して、電気的および強固に機械的に接続させる。
【０１６１】
ここで、前記工程［２］において、実装基板１と半導体素子２とが反りの発生が抑制された状態で積層されており、この状態で、本工程［Ｂ３−１］では、樹脂層４を硬化させる。そのため、実装基板１と半導体素子２とは、ともに反りの発生が抑制された状態で接合される。
【０１６２】
この本工程における具体的な加熱温度は、樹脂層４の硬化、ならびに、端子２４２とバンプ電極３０との間および端子１４とバンプ電極３０との間での合金化が同時に行われる温度であれば、特に限定されないが、一例として、Ｔｍ−３０℃以上Ｔｍ＋８０℃以下であることが好ましく、Ｔｍ−１５℃以上Ｔｍ＋５０℃以下であることがより好ましい。これにより、バンプ電極３０に大きな影響を及ぼすことなく、樹脂層４が硬化するとともに合金化が促進される。その結果、樹脂層４を介して、実装基板１と半導体素子２との間をより十分な強度で接着することができる。
【０１６３】
また、特にＴｍ未満とした場合には、バンプ電極３０を溶融させることがないので、本工程を加圧下で行ったときでもバンプ電極３０が大きくつぶれてしまうのを避けることができる。
【０１６４】
また、本工程において加熱する時間は、特に限定されないが、例えば、３０分以上５時間以下であることが好ましく、１時間以上３時間以下であることがより好ましい。
【０１６５】
さらに、本工程における雰囲気は、大気雰囲気下であっても、不活性ガス雰囲気下のいずれであってもよい。
【０１６６】
また、雰囲気の圧力は、常圧下であっても加圧下のいずれであってもよい。
具体的な圧力は、例えば、好ましくは０．４ＭＰａ以上１．２ＭＰａ以下に設定され、より好ましくは０．６ＭＰａ以上１．０ＭＰａ以下に設定される。なお、加圧下で樹脂層４を硬化させることにより、樹脂層４におけるボイドの発生を的確に抑制または防止することができる。
【０１６７】
上記のような条件で加熱することにより、端子２４２とバンプ電極３０との間および端子１４とバンプ電極３０との間で合金化をより円滑に促進させることができる。
【０１６８】
なお、本工程では、挟圧部材を用いて、これを半導体装置に接する位置に合わせて固定し、無加圧状態で加熱を行ってもよい。これにより、硬化時の反りを低減させることができる。
【０１６９】
（Ｃ）
［Ｃ３−１］まず、半導体素子２と実装基板１とが接合された半導体装置を加熱しつつ、実装基板１と半導体素子２とを互いに押し付ける。これにより、端子１４と端子２４２とバンプ電極３０との合金化を促進させる。
【０１７０】
その結果、実装基板１の端子１４と半導体素子２の端子２４２とがバンプ電極３０を介して、確実に電気的および機械的に接続される。
【０１７１】
ここで、本工程［Ｃ３−１］において、実装基板１と半導体素子２とを互いに押し付ける。このときの荷重は特に限定されず、前記工程［２］と比較して高荷重で互いに押し付けるようにしてもよいが、好ましくは前記工程［２］と比較して低荷重で互いに押し付けるようにする。これにより、端子２４２とバンプ電極３０との間および端子１４とバンプ電極３０との間で合金化を促進させる際に、この荷重により、端子２４２とバンプ電極３０との間および端子１４とバンプ電極３０との間で高温時の半導体素子反りによる剥離が生じるのを防止しつつも、バンプ電極３０が端子１４と端子２４２とにより押し潰されるのを的確に抑制または防止することができる。
【０１７２】
この本工程における具体的な加熱温度は、特に限定されないが、一例として、Ｔｍ−３０℃以上Ｔｍ＋１６０℃以下であることが好ましく、Ｔｍ−１５℃以上Ｔｍ＋１００℃以下であることがより好ましく、Ｔｍ超Ｔｍ＋８０℃以下であることがさらに好ましい。これにより、端子２４２とバンプ電極３０との間および端子１４とバンプ電極３０との間で十分な合金化が促進される。
【０１７３】
また、本工程において加熱する時間は、特に限定されないが、例えば、１秒以上３０分以下であることが好ましく、５秒以上１０分以下であることがより好ましい。
【０１７４】
かかる条件で加熱することにより、端子２４２とバンプ電極３０との間および端子１４とバンプ電極３０との間で合金化をより円滑に促進させることができる。
【０１７５】
さらに、本工程において端子１４と端子２４２とを互いに押し付ける際の圧力は、具体的には、５００ｋＰａ以下、好ましくは３００ｋＰａ以下とされ、より好ましくは１００ｋＰａ以下とされる。これにより、樹脂のはみ出しを抑制することができる。
【０１７６】
一方、本工程において端子１４と端子２４２とを互いに押し付ける圧力の下限値は、特に設定されていなくてもよいが、１ｋＰａ以上であるのが好ましく、５ｋＰａ以上であるのがより好ましい。これにより、樹脂層４の反発力があっても、端子１４と端子２４２との距離を一定に維持し易くなるので、溶融したバンプ電極３０と端子１４および端子２４２との間に生じる金属接合の信頼性をより高めることができる。
【０１７７】
また、かかる温度に加熱した後に冷却する工程においては、端子１４と端子２４２とを互いに押し付ける際の圧力は、前記工程［２］における圧力より高く設定してもよいが、低く設定してもよい。
【０１７８】
なお、端子１４と端子２４２とを互いに押し付ける際の圧力は、実装基板１と半導体素子２とを互いに押し付ける際に加えた荷重を、実装基板１の上面１５２と半導体素子２の下面２５１とが重なっている部分の面積（共通部分の面積）で除することによって求められる。例えば、共通部分の面積が１００ｍｍ２である場合（１０ｍｍ×１０ｍｍの半導体素子２を用いた場合）、１ｋＰａ以上５００ｋＰａは、実装基板１と半導体素子２との間に０．１Ｎ以上５０Ｎ以下の荷重を加えたときに発生する圧力に相当する。
【０１７９】
また、本工程［Ｃ３−１］において、樹脂層４の硬化は、進行するが、完了するには至っていない。
【０１８０】
［Ｃ３−２］次に、半導体素子２と実装基板１とが接合された半導体装置をバンプ電極３０の融点よりも低い温度で加熱する。
【０１８１】
これにより、樹脂層４を硬化させ、この硬化した樹脂層４により、実装基板１と半導体素子２とを接着する。
【０１８２】
ここで、実装基板１と半導体素子２とが反りの発生が抑制された状態で積層されており、この状態で、本工程［Ｃ３−２］では、樹脂層４を硬化させる。そのため、実装基板１と半導体素子２とは、ともに反りの発生が抑制された状態で接着される。
【０１８３】
本工程における加熱温度は（第２温度）は、前記工程［２］と同様に、バンプ電極３０の融点よりも低く設定される。なお、第２温度は、第１温度よりも高くてもよいし、または低くてもよい。
【０１８４】
この本工程における具体的な加熱温度（第２温度）は、バンプ電極３０の融点に応じて適宜変化するが、一例として、Ｔｍ−７０℃以上Ｔｍ−５℃以下であるのが好ましく、Ｔｍ−６０℃以上Ｔｍ−１０℃以下であるのがより好ましく、Ｔｍ−５０℃以上Ｔｍ−１５℃未満であるのがさらに好ましい。具体的には、好ましくは１５０℃以上２１５℃以下、より好ましくは１６０℃以上２１０℃以下、さらに好ましくは１７０℃以上２０５℃以下に設定される。これにより、バンプ電極３０に大きな影響を及ぼすことなく、樹脂層４を硬化させる。その結果、樹脂層４を介して、実装基板１と半導体素子２との間をより十分な強度で接着することができる。
【０１８５】
また、バンプ電極３０を溶融させることがないので、本工程を加圧下で行ったときでもバンプ電極３０が大きくつぶれてしまうのを避けることができる。
【０１８６】
また、本工程において加熱しつつ加圧する時間は、特に限定されないが、前記工程［２］における加熱時間よりも長く設定され、例えば、１時間以上５時間以下であることが好ましく、２時間以上３時間以下であることがより好ましい。
【０１８７】
さらに、本工程における雰囲気は、大気雰囲気下であっても、不活性ガス雰囲気下のいずれであってもよい。
【０１８８】
また、本工程の加熱処理は、常圧下であっても加圧下のいずれであってもよい。加圧する場合、その圧力は、例えば、好ましくは０．１ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下に設定され、より好ましくは０．４ＭＰａ以上１．２ＭＰａ以下に設定され、さらに好ましくは０．６ＭＰａ以上１．０ＭＰａ以下に設定される。これにより、本工程においてバンプ電極３０が大きくつぶれてしまうのを抑制しつつ、樹脂層４をその形状を良好に保持した状態（例えば反りを抑えた状態）で硬化させることができる。その結果、最終的に、実装基板１と半導体素子２との間で信頼性の高い電気的接続を図るとともに、実装基板１と半導体素子２とを積層した場合でも寸法精度の高い積層構造を得ることができる。また、加圧下で樹脂層４を硬化させることにより、樹脂層４におけるボイドの発生を的確に抑制または防止することができる。
【０１８９】
なお、本工程における加熱温度は、その途中で、１５０℃から２００℃のように変更するようにしてもよく、１５０℃で２時間加熱した後、２００℃で２時間加熱する条件としてもよい。
【０１９０】
また、挟圧部材を用いて、これを半導体装置に接する位置に合わせて固定し、無加圧状態で加熱を行ってもよい。これにより、硬化時の反りを低減させることができる。
【０１９１】
ここで、図３は、実装基板１上に２つの半導体素子２を併設する例を示す図である。
図３に示す例では、１枚の実装基板１上に、所定の距離を隔てて２つの半導体素子２を搭載している。半導体素子２同士の離間距離は、限定されないが、例えば５０〜５００μｍ程度とされる。
【０１９２】
このような例において、一方の半導体素子２から樹脂層４がはみ出した場合、はみ出し量によっては、他方の半導体素子２の搭載領域に干渉し、他方の半導体素子２の搭載が阻害される。また、隣り合う搭載領域同士の間は、実装基板１を切断して個片化する際の切断線が引かれていることもあるが、一方の半導体素子２から樹脂層４が切断線上にはみ出した場合、切断ツールが切断線を認識することができず、切断することができないおそれがある。
【０１９３】
したがって、樹脂層４のはみ出しが抑制されることにより、上述したような問題が解消される。その結果、半導体素子２同士の離間距離を短縮することも可能になる。これにより、実装基板１上に搭載される半導体素子２の高密度実装が可能になったり、あるいは、１枚の実装基板１から切り出される個片の数を増やしたりすることができる。
【０１９４】
樹脂層４のはみ出し量は、８０μｍ以下であるのが好ましく、５０μｍ以下であるのがより好ましい。本発明によれば、樹脂層４のはみ出し量をこのような範囲内に抑える確率を高めることができる。
【０１９５】
なお、併設された２つの半導体素子２は、その後、半導体素子２同士の間の実装基板１を切断することによって、個片化されることも可能である。
【０１９６】
一方、上記のようにして実装基板１上に搭載された半導体素子２上には、必要に応じて、さらに別の半導体素子２が積層されてもよい。これにより、複数の半導体素子２が積層されてなる積層体が得られる。
【０１９７】
図４は、実装基板１上に２つの半導体素子２を積層する例を示す図である。
図４に示す例では、図２に示す半導体素子２の上に、別の半導体素子２が積層されている。２つの半導体素子２は、互いに異なる構成であってもよいが、この例では互いに同じ構成としている。また、下側の半導体素子２の端子２４３と上側の半導体素子２の端子２４２との間が、接続部３を介して電気的に接続されている。さらに、下側の半導体素子２の上面２５２と上側の半導体素子２の下面２５１との間が、樹脂層４を介して接着されている。
【０１９８】
このようにして複数の半導体素子２が積層されることにより、半導体素子２を３次元的に実装することが可能になる。これにより、小型でかつ高密度化が図られた半導体装置が実現される。また、半導体素子２同士の配線長を短くすることができるので、半導体装置の低消費電力化および高性能化を図ることができる。
【０１９９】
このような例において、下側の半導体素子２上に上側の半導体素子２を積層する際にも、上述した各工程を順次行うようにすればよい。これにより、複数の半導体素子２を積層する場合であっても、信頼性の高い電気的接続を図ることができる。
【０２００】
一方、図４に示すように２つ（複数）の半導体素子２を積層する場合、まず、上述した実装工程により２つの半導体素子２を実装基板１上に実装した後、実装した２つの半導体素子２に対し、一括して加熱工程を行うようにしてもよい。このような方法であっても、上述したのと同様の効果が得られる。それとともに、一括して加熱工程を行うことにより、工程数を削減することができる。これにより、半導体装置の製造プロセスの簡素化を図ることができる。
なお、半導体素子２の積層数は、特に限定されないが、例えば２〜５０程度とされる。
【０２０１】
＜第１変形例＞
図５は、実施形態に係る回路部材の接続方法の第１変形例を説明するための断面図である。
【０２０２】
図５に示す変形例は、バンプ電極３０が、実装基板１の端子１４に設けられ、かつ、半導体素子２の端子２４２には設けられていない点が異なる以外、図１、２に示す回路部材の接続構造と同様である。
【０２０３】
このようにバンプ電極３０が設けられる位置を変えたとしても、前述したのと同様の効果、すなわち、実装基板１と半導体素子２との間で信頼性の高い電気的接続を図ることができる。
【０２０４】
＜第２変形例＞
図６は、実施形態に係る回路部材の接続方法の第２変形例を説明するための断面図である。
【０２０５】
図６に示す変形例は、バンプ電極３０が、半導体素子２の端子２４２と実装基板１の端子１４の双方に設けられている点が異なる以外、図１、２に示す回路部材の接続構造と同様である。
【０２０６】
このようにバンプ電極３０が設けられる位置を変えたとしても、前述したのと同様の効果、すなわち、実装基板１と半導体素子２との間で信頼性の高い電気的接続を図ることができる。
【０２０７】
＜第３変形例＞
図７は、実施形態に係る回路部材の接続方法の第３変形例を説明するための断面図である。
【０２０８】
図７に示す変形例は、実装基板１に代えて半導体素子２を用いる、すなわち半導体素子２同士を積層する点、および、各半導体素子２を上下に反転させている点が異なる以外、図１〜４に示す回路部材の接続方法と同様である。換言すれば、本変形例では、２つの半導体素子２を積層する際に、上方の半導体素子２の素子面（半導体チップ２１に対して配線層２２が設けられている側の表面）が下方の半導体素子２側を向くようにフェイスダウンで積層されている。
【０２０９】
具体的には、本変形例に係る半導体素子２では、それぞれ、保護膜２３、配線層２２および半導体チップ２１が図７の下方からこの順に積層されている。また、本変形例に係る半導体素子２は、それぞれ、半導体チップ２１を厚さ方向に貫通する貫通電極２４１と、貫通電極２４１の下端に設けられ、半導体チップ２１の下面から下方に突出する端子２４３と、貫通電極２４１の上端に設けられ、半導体チップ２１の上面から上方に突出する端子２４２と、を備えている。
【０２１０】
ここで、本変形例では、バンプ電極３０は、半導体素子２の端子２４３に設けられている。
【０２１１】
このように半導体素子２の積層面（搭載面）を変えたときでも、前述したのと同様の効果、すなわち、樹脂層４のはみ出しを抑制しつつ、半導体素子２同士の間（回路部材同士の間）で信頼性の高い電気的接続を図ることができる。
【０２１２】
以上、本発明について、好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０２１３】
例えば、回路部材の接続方法では、前記実施形態に任意の工程が追加されていてもよい。
【実施例】
【０２１４】
以下、本発明の具体的実施例について説明する。
１．評価用サンプルの作製
（実施例１）
［１］樹脂層の作製
＜樹脂ワニスの調製＞
まず、表１に示す成分を、表１に示す質量比率で混合するとともに、メチルエチルケトンに溶解・分散し、成分濃度５０質量％の樹脂ワニスを調製した。
【０２１５】
【表１】
2017028067.tif 000003
【０２１６】
＜樹脂フィルム（樹脂層）の作製＞
次いで、得られた樹脂ワニスを、基材ポリエステルフィルム（ベースフィルム、東レ株式会社製、商品名ルミラー）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のフラックス機能を有する樹脂フィルム（樹脂層）を得た。これにより、樹脂層Ｎｏ．１を得た。
【０２１７】
＜樹脂フィルム（樹脂層）の評価＞
次いで、得られた樹脂フィルムの最低溶融粘度および粘度比η１／η１０を以下のようにして測定した。
【０２１８】
≪最低溶融粘度の測定方法≫
樹脂フィルムを５００μｍになるように積層し、レオメーター（ＨＡＡＫＥ）（Ｔｈｅｍｏ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製「ＭＡＲＳ  ＩＩＩ」）を用いて、樹脂フィルムの温度を、昇温速度１０℃／分で４０℃から２５０℃まで昇温させつつ、回転数１Ｈｚで粘度を測定し、その測定値の最小値を最低溶融粘度とした。
【０２１９】
≪粘度比の測定方法≫
樹脂フィルムを５００μｍになるように積層し、レオメーター（ＨＡＡＫＥ）（Ｔｈｅｍｏ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製「ＭＡＲＳ  ＩＩＩ」）を用いて、１８０℃で１Ｈｚにおける５０秒後の粘度としてη１［Ｐａ・ｓ］、１８０℃で１０Ｈｚにおける５０秒後の粘度としてη１０［Ｐａ・ｓ］を各々測定し、両者の比（η１／η１０）を粘度比として算出した。
【０２２０】
［２］部材の準備
次に、回路素子および配線が形成されたシリコンウエハーを用意した。このウエハーの回路面にはＣｕ製の端子が形成されており、端子上部にＮｉとＡｕがそれぞれ約１μｍずつの厚さでめっきされている。さらに、このウエハーの裏面にもＣｕ製のパッドが露出しており、さらに、このパッドには融点２２１℃のＳｎＡｇ系の鉛フリーはんだで構成されたバンプ電極が設けられている。
【０２２１】
次に、このバンプ電極を覆うように、［１］で作製した樹脂フィルムをシリコンウエハーに貼り付けた。そして、基材ポリエステルフィルムを剥離して、樹脂フィルムのみを転移させた。
【０２２２】
次いで、樹脂フィルムを貼り付けたシリコンウエハーを、樹脂フィルムとともに切断して個片化し、樹脂フィルム付きの半導体素子を得た。なお、得られた半導体素子のサイズは１０ｍｍ×１０ｍｍであり、バンプ電極個数は４０８個であり、厚さは０．３ｍｍであった。
【０２２３】
一方、これとは別に、Ｃｕ製のパッド（端子）が形成され、Ｃｕ端子の上部にＮｉとＡｕがそれぞれ約１μｍずつの厚さでめっきされたシリコン製の実装基板を用意した。なお、実装基板のサイズは、６インチであり、厚さは０．６２５ｍｍであった。
【０２２４】
［３］部材同士の接続
次に、フリップチップボンダーにて樹脂フィルム付き半導体素子をピックアップし、実装基板上に載置した。
【０２２５】
このプロセスでは、まず、バンプ電極を１８０℃に加熱しつつ、２００ｋＰａ（２０Ｎ）で１０秒間、実装基板に対して半導体素子を押し付けた（実装工程）。同様の実装工程を、複数の実装基板および複数の半導体素子を用いてそれぞれ行った。なお、実装基板に対して半導体素子を押し付ける際の最大速度（端子接近速度）は、０．１ｍｍ／秒とした。
【０２２６】
続いて、８００ｋＰａ（０．８ＭＰａ）に加圧した窒素雰囲気下において、バンプ電極を１８０℃で１２０分間加熱した（第１加熱工程）。これにより、樹脂フィルムを硬化させるとともに、バンプ電極から転化した接続部を介して端子同士を接続した。
【０２２７】
続いて、大気圧（１００ｋＰａ）の窒素雰囲気下において、バンプ電極を２２０℃で１０分間加熱した（第２加熱工程）。
以上のようにして、実装基板上に半導体素子を積層してなる評価用サンプルを得た。
【０２２８】
（実施例２〜２０）
表１に示す成分を用いて作製された樹脂層Ｎｏ．１〜５のいずれかを用いるとともに、表２に示す接続条件で部材同士を接続するようにした以外は、それぞれ、実施例１と同様にして評価用サンプルを得た。
【０２２９】
なお、表１では、本発明に相当する樹脂層Ｎｏ．１〜５について、それぞれ「実施例」と表記している。
【０２３０】
（比較例１〜８）
表１に示す成分を用いて作製された樹脂層Ｎｏ．６〜９のいずれかを用いるとともに、表２に示す接続条件で部材同士を接続するようにした以外は、それぞれ、実施例１と同様にして評価用サンプルを得た。
【０２３１】
なお、表１では、本発明に相当しない樹脂層Ｎｏ．６〜９について、それぞれ「比較例」と表記している。
【０２３２】
（比較例９〜１２）
表２に示す接続条件で部材同士を接続するようにした以外は、それぞれ、実施例１と同様にして評価用サンプルを得た。
【０２３３】
２．評価用サンプルの評価
２．１  接続信頼性の評価
各実施例および各比較例で得られた評価用サンプルを、それぞれ２０個ずつ用意した。次いで、これらを温度サイクル試験に供した。この温度サイクル試験は、評価用サンプルを、−５５℃に３０分間曝した後、１２５℃に３０分間曝す試験を１サイクルとし、これを２００サイクルおよび３００サイクル実施するものである。
【０２３４】
次に、温度サイクル試験に供した評価用サンプルを切断し、バンプ電極近傍の切断面を電子顕微鏡で観察した。続いて、観察像および端子間の導通状態に基づき、バンプ電極と端子との接合状態を検査した。そして、検査結果を以下の評価基準に照らして評価した。
【０２３５】
＜接続信頼性の評価基準＞
◎：３００サイクル実施した後、バンプ電極と端子との接合状態が２０個全てで良好である
〇：２００サイクル実施した後、バンプ電極と端子との接合状態が２０個全てで良好である
×：バンプ電極と端子との接合状態が１個以上不良である
評価結果を表２に示す。
【０２３６】
２．２  樹脂フィルムのはみ出し量の評価
各実施例および各比較例で得られた評価用サンプルを、光学顕微鏡で観察した。次いで、半導体素子の縁部からはみ出した樹脂フィルムのはみ出し長さを測定した。そして、測定したはみ出し長さを以下の評価基準に照らして評価した。
【０２３７】
＜樹脂フィルムのはみ出し長さの評価基準＞
◎：樹脂フィルムのはみ出し長さが８０μｍ以下である
○：樹脂フィルムのはみ出し長さが８０μｍ超１２０μｍ以下である
×：樹脂フィルムのはみ出し長さが１２０μｍ超である
評価結果を表２に示す。
【０２３８】
【表２】
2017028067.tif 000004
【０２３９】
表２から明らかなように、本発明に係る回路部材の接続方法（実施例）では、耐熱信頼性試験を経た後でも、半導体素子と実装基板との間で信頼性の高い電気的接続が図られていることが認められた。このことから、本実施例に係る端子間では、いわゆる樹脂噛みの発生が抑えられていると認められる。
【０２４０】
また、本実施例に係る回路部材同士の間では、樹脂フィルムのはみ出しが良好に抑えられていることも認められた。
【０２４１】
一方、比較例では、接続信頼性が低いこと、または、樹脂フィルムがはみ出していることが認められた。
【符号の説明】
【０２４２】
１              実装基板
２              半導体素子
３              接続部
４              樹脂層
１１            基層
１２            配線層
１３            保護膜
１４            端子
２１            半導体チップ
２２            配線層
２３            保護膜
３０            バンプ電極
１５２          上面
２４１          貫通電極
２４２          端子
２４３          端子
２５１          下面
２５２          上面
【図１】
2017028067.tif 000005
【図２】
2017028067.tif 000006
【図３】
2017028067.tif 000007
【図４】
2017028067.tif 000008
【図５】
2017028067.tif 000009
【図６】
2017028067.tif 000010
【図７】
2017028067.tif 000011