(57)【要約】  エポキシ樹脂、潜在性エポキシ硬化剤、光硬化性樹脂またはモノマー、光開始剤、任意成分として充填剤、および任意成分として熱開始剤を含む一液型アンダーフィル組成物を提供する。さらに、このアンダーフィル組成物を使用したパッケージング工程も提供する。
2016506978.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
−  エポキシ樹脂と、
−  潜在性エポキシ硬化剤と、
−  光硬化性樹脂またはモノマーと、
−  光開始剤と、
−  任意成分として、充填剤と、
−  任意成分として、熱開始剤と
を含む、一液型アンダーフィル組成物。
【請求項２】
総組成物に対して約１０重量％から約９０重量％、好ましくは約３０重量％から約８０重量％、より好ましくは約４５重量％から約６５重量％のエポキシ樹脂を含む、請求項１に記載のアンダーフィル組成物。
【請求項３】
エポキシ樹脂が、少なくとも１種の多官能エポキシ樹脂を、場合により１種または複数種の単官能エポキシ樹脂と共に含む、請求項１または２に記載のアンダーフィル組成物。
【請求項４】
多官能エポキシ樹脂を総エポキシ樹脂の約２０重量％から１００重量％、好ましくは約４０重量％から約９５重量％、より好ましくは約６０重量％から約９５重量％の範囲内の量で含む、請求項３に記載のアンダーフィル組成物。
【請求項５】
多官能エポキシ樹脂が、ビスフェノール−Ａエポキシ樹脂、ビスフェノール−Ｆエポキシ樹脂、ノボラックエポキシ樹脂、２，６−ジグリシジルフェニルグリシジルエーテル、ナフタレンエポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、芳香族アミンおよびエピクロロヒドリンをベースとするポリエポキシ化合物、フェノール性化合物のポリグリシジル誘導体、ポリオールおよびポリブタジエンなどから調製されたポリエポキシド、フェノール−ホルムアルデヒドノボラックのポリグリシジル誘導体、ならびにアミン、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からなる群から選択される、請求項３または４に記載のアンダーフィル組成物。
【請求項６】
単官能エポキシ樹脂が、２５℃において約３００ｃｐｓ未満の粘度を有する、請求項３から５のいずれか１項に記載のアンダーフィル組成物。
【請求項７】
単官能エポキシ樹脂が、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルグリシジルエーテル、クレシルグリシジルエーテル、ネオデカン酸グリシジルエーテル、アルキルＣ１２〜Ｃ１４グリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、およびノニルフェニルグリシジルエーテルからなる群から選択される、請求項３から６のいずれか１項に記載のアンダーフィル組成物。
【請求項８】
総組成物に対して約０．５重量％から約５０重量％、好ましくは約１０重量％から約４０重量％の潜在性エポキシ硬化剤を含む、請求項１から７のいずれか１項に記載のアンダーフィル組成物。
【請求項９】
潜在性エポキシ硬化剤が、エポキシ樹脂１００重量部あたり約０．１から約５０重量部、好ましくは０．５から３０重量部、好ましくは０．５から２０重量部の量において存在する、請求項１から７のいずれか１項に記載のアンダーフィル組成物。
【請求項１０】
総組成物に対して約０．１重量％から約５０重量％、好ましくは１０重量％から約３０重量％の光硬化性樹脂またはモノマーを含む、請求項１から９のいずれか１項に記載のアンダーフィル組成物。
【請求項１１】
光硬化性樹脂またはモノマーが、（メタ）アクリレートモノマーまたはオリゴマー、ビニルエーテル、および光硬化性エポキシ樹脂またはモノマーからなる群から選択される、請求項１から１０のいずれか１項に記載のアンダーフィル組成物。
【請求項１２】
総組成物に対して約０．２重量％から約１０重量％、好ましくは約１重量％から約６重量％、より好ましくは約３重量％から約５重量％の光開始剤を含む、請求項１から１１のいずれか１項に記載のアンダーフィル組成物。
【請求項１３】
光開始剤が、光硬化性樹脂またはモノマー１００重量部あたり約０．１から約５重量部、好ましくは約０．２から約４重量部の量で存在する、請求項１から１１のいずれか１項に記載のアンダーフィル組成物。
【請求項１４】
光開始剤が、約２５０ｎｍから８５０ｎｍ、好ましくは約３００ｎｍから４５０ｎｍ、より好ましくは約３００ｎｍから４００ｎｍの波長範囲で活性化できる、請求項１から１３のいずれか１項に記載のアンダーフィル組成物。
【請求項１５】
光開始剤が、とりわけ、ベンゾフェノン、アセトフェノン、塩素化アセトフェノン、ジアルコキシアセトフェノン、ジアルキルヒドロキシアセトフェノン、ジアルキルヒドロキシアセトフェノンエステル、ベンゾイン、ベンゾインアセテート、ベンゾインアルキルエーテル、ジメトキシベンゾイン、ジベンジルケトン、ベンゾイルシクロヘキサノール、および他の芳香族ケトン、アシルオキシムエステル、アシルホスフィンオキシド、アシルホスホネート、ケトスルフィド、ジベンゾイルジスルフィド、ジフェニルジチオカーボネート、ジフェニル（２，４，６−トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド、ホスホニウム塩、スルホニウム塩、およびヨードニウム塩からなる群から選択される、カチオン型光開始剤およびフリーラジカル型光開始剤である、請求項１から１４のいずれか１項に記載のアンダーフィル組成物。
【請求項１６】
総組成物に対して０重量％から約５重量％の熱開始剤を含む、請求項１から１５のいずれか１項に記載のアンダーフィル組成物。
【請求項１７】
熱開始剤が、光硬化性樹脂またはモノマー１００重量部あたり約０．１から約５重量部、好ましくは約０．２から約４重量部の量で存在する、請求項１から１５のいずれか１項に記載のアンダーフィル組成物。
【請求項１８】
熱開始剤が、過酸化物およびアゾ化合物から、とりわけ、ジ（４−ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキシル）ペルオキシジカーボネート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシネオデカノエート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシピバレート、ジラウロイルペルオキシド、２，２’−アゾジ（イソブチロニトリル）、２，５−ジメチル−２，５−ジ（２−エチルヘキサノイルペルオキシ）−ヘキサン、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシベンゾエートからなる群から選択される、請求項１から１７のいずれか１項に記載のアンダーフィル組成物。
【請求項１９】
総組成物に対して０重量％から約６０重量％の充填剤を含む、請求項１から７のいずれか１項に記載のアンダーフィル組成物。
【請求項２０】
充填剤が、特に、１ｎｍから２０μｍ、好ましくは５ｎｍから１０μｍの平均粒径を有する、好ましくは球状の、アルミナ、シリカ、およびマグネシアからなる群から選択される、請求項１から１９のいずれか１項に記載のアンダーフィル組成物。
【請求項２１】
５０ｍｐａｓから１００００ｍｐａｓ、好ましくは１００〜５０００ｍｐａｓ、より好ましくは１５０〜１５００ｍｐａｓの範囲の粘度を有する、請求項１から２０のいずれか１項に記載のアンダーフィル組成物。
【請求項２２】
請求項１から２１のいずれか１項に記載のアンダーフィル組成物を使用したパッケージング工程であって、
ａ）パッケージおよび回路基板のアセンブリを用意する工程と、
ｂ）アンダーフィル組成物を分注する工程と、
ｃ）基板を予熱してまたは予熱せずに、パッケージと回路基板との間のギャップを埋めるように毛管作用によってアンダーフィル組成物を流動させて、フィレットを形成する工程と、
ｄ）ＵＶ光および／または可視光への曝露によって、前記フィレットを部分的にまたは全体的に硬化させる工程と、
ｅ）加熱によって未硬化のアンダーフィル組成物を完全に硬化させる工程と
を含む、パッケージング工程。
【請求項２３】
パッケージが、ＣＳＰ、ＢＧＡ、ＬＧＡ、およびＰＯＰからなる群から選択される、請求項２２に記載のパッケージング工程。
【請求項２４】
工程ｄ）における光の強度が、３０ｍＪ／ｃｍ２から４０００ｍＪ／ｃｍ２、好ましくは１００ｍＪ／ｃｍ２から３０００ｍＪ／ｃｍ２である、請求項２２または２３に記載のパッケージング工程。
【請求項２５】
前記光が、２５０ｎｍから８５０ｎｍ、好ましくは３００ｎｍから４５０ｎｍ、より好ましくは３００ｎｍから４００ｎｍの範囲内の波長を有する、請求項２２から２４のいずれか１項に記載のパッケージング工程。
【請求項２６】
熱硬化工程ｅ）が、６０℃から２５０℃、好ましくは７０℃から２００℃、より好ましくは８０℃から１６０℃の範囲の温度において実施される、請求項２２から２５のいずれか１項に記載のパッケージング工程。
【請求項２７】
回路基板を予熱しない、請求項２２から２６のいずれか１項に記載のパッケージング工程。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンダーフィル組成物、とりわけ、一液型アンダーフィル組成物、ならびに、前記アンダーフィル組成物を使用したパッケージング工程に関する。
【背景技術】
【０００２】
スマートフォンおよびタブレットのような携帯式電子デバイスの開発により、そのようなデバイスはますます薄くなっているが、より多くの機能が搭載されることで、プリント回路基板（ＰＣＢ）の設計はより一層複雑になっている。ＣＳＰ（チップサイズパッケージまたはチップスケールパッケージ）、ＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）、ＬＧＡ（ランドグリッドアレイ）、およびＰＯＰ（パッケージオンパッケージ）のようなパッケージ、ならびに抵抗器およびコンデンサなどのような素子を含めた何千もの部品が、小さいＰＣＢ上に集積される。一般的に、ＣＳＰ／ＢＧＡパッケージは、多くの素子によって囲まれている。そのような素子の中には非常に繊細なものもあり、アンダーフィル接着剤による汚染が品質問題の原因となり得る。
【０００３】
アンダーフィル組成物（アンダーフィル接着剤とも呼ばれる）は、いわゆる「落下試験」性能を向上させるため、および熱サイクルの応力をいくらか吸収するために、携帯式電子デバイスの集積回路基板において広く使用されている。アンダーフィル接着剤は、基板を予熱して、または予熱なしにＣＳＰ／ＢＧＡパッケージ内で流動でき、それにより、毛管作用によってパッケージとＰＣＢとの間のギャップを埋め、パッケージの周囲にフィレットを形成する。次いで、液体アンダーフィル接着剤は、熱硬化により架橋した固体となり、結果として、はんだ付け接合部に対して保護を提供する。
【０００４】
一般的に、アンダーフィル接着剤は、エポキシ樹脂をベースとしており、追加的に、潜在性エポキシ硬化剤（例えば、無水物、アミン、イミダゾール、チオールなど）、促進剤、活性希釈剤、および他の添加剤（例えば、湿潤剤、接着促進剤、消泡剤など）を含有する。図１は、従来の熱硬化性アンダーフィル接着剤の典型的な粘度−温度プロファイルを示している。アンダーフィル接着剤の粘度は、最初は温度の上昇と共に減少するが、硬化反応の発生後には劇的に増加する。この性質に基づいて、アンダーフィル接着剤の粘度が高すぎる場合、予熱工程を用いることで、アンダーフィル接着剤の流入速度を速めることができる。ただし、この性質は、熱硬化の際のアンダーフィルの流動の精度を制御することを困難にもする。アンダーフィル接着剤は、高温において流出しパッケージの周囲のいくつかの抵抗器およびコンデンサを汚染し得、したがって、品質問題を引き起こし得る。
【０００５】
製造スループットの増加およびコスト削減のために、低粘度アンダーフィル接着剤が当業界において広く使用されている。そのような低粘度アンダーフィル接着剤は、室温において速く流動し、したがって、フロー時間を大幅に短縮し、基板の予熱工程を省略でき、その結果として、スループットを増加させ、プロセスコストを減少させる。しかしながら、そのような低粘度アンダーフィル接着剤の使用は、アンダーフィルの流動を正確に制御することに対して大きな課題となる。接着剤量を非常に正確に制御しても、汚染問題は回避できない。
【０００６】
より高い粘度のアンダーフィル接着剤は、より遅い流入速度であり、そのような接着剤を使用することで、先ほどのオーバーフローの問題をいくらか避けることができる。しかしながら、そのような接着剤を使用する場合、製造スループットは減少する。
【０００７】
米国特許出願公開第２００２／１２８３５３号および米国特許出願公開第２００４／０８７６８１号には、それぞれ、フラックス非流動性アンダーフィル接着剤について記載されている。そのような非流動性アンダーフィル接着剤は、エポキシ樹脂、硬化剤、および融剤（有機酸）を含有し、後硬化を伴うまたは伴わないリフローはんだ付けプロセスによって硬化させることができる。非流動性は、アンダーフィル接着剤の流入速度を効果的に制御するためには有用である。しかしながら、そのような非流動アンダーフィル技術では、はんだ付けとアンダーフィル硬化プロセスとがバランスする、リフロー作業範囲が非常に狭い。複雑な表面実装プロセスにおいてそのような非流動材料を使用することは、非常に困難である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、高い製造スループットを確保する低い粘度を有し、ならびにオーバーフローしないように、且つパッケージの周りの素子を汚染しないようにパッケージ内での流動を正確に制御することができる、アンダーフィル組成物が依然として必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の問題を解決するため、本発明の目的の１つは、
−  エポキシ樹脂と、
−  潜在性エポキシ硬化剤と、
−  光硬化性樹脂またはモノマーと、
−  光開始剤と、
−  場合により充填剤と、
−  場合により熱開始剤と
を含む、一液型アンダーフィル組成物を提供することである。
【００１０】
本発明の一実施形態において、アンダーフィル組成物は、総組成物に対して約１０重量％から約９０重量％、好ましくは約３０重量％から約８０重量％、より好ましくは約４５重量％から約６５重量％のエポキシ樹脂を含む。
【００１１】
本発明の一実施形態において、エポキシ樹脂は、場合により１種または複数種の単官能エポキシ樹脂と共に、少なくとも１種の多官能エポキシ樹脂を含む。
【００１２】
本発明の一実施形態において、多官能エポキシ樹脂は、総エポキシ樹脂の約２０重量％から１００重量％、好ましくは約４０重量％から約９５重量％、より好ましくは約６０重量％から約９５重量％の範囲内の量において含まれる。
【００１３】
本発明の一実施形態において、多官能エポキシ樹脂は、ビスフェノール−Ａエポキシ樹脂、ビスフェノール−Ｆエポキシ樹脂、ノボラックエポキシ樹脂、２，６−ジグリシジルフェニルグリシジルエーテル、ナフタレンエポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、芳香族アミンおよびエピクロロヒドリンをベースとするポリエポキシ化合物、フェノール性化合物のポリグリシジル誘導体、ポリオールおよびポリブタジエンなどから調製されたポリエポキシド、フェノール−ホルムアルデヒドノボラックのポリグリシジル誘導体、ならびにアミン、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からなる群から選択される。
【００１４】
本発明の一実施形態において、単官能エポキシ樹脂は、２５℃において約３００ｃｐｓ未満の粘度を有する。
【００１５】
本発明の一実施形態において、単官能エポキシ樹脂は、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルグリシジルエーテル、クレシルグリシジルエーテル、ネオデカン酸グリシジルエーテル、アルキルＣ１２〜Ｃ１４グリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、およびノニルフェニルグリシジルエーテルからなる群から選択される。
【００１６】
本発明の一実施形態において、アンダーフィル組成物は、総組成物に対して約０．５重量％から約５０重量％、好ましくは約１０重量％から約４０重量％の潜在性エポキシ硬化剤を含む。
【００１７】
本発明の一実施形態において、潜在性エポキシ硬化剤は、エポキシ樹脂１００重量部あたり約０．１から約５０重量部、好ましくは０．５から３０重量部、好ましくは０．５から２０重量部の量において存在し得る。
【００１８】
本発明の一実施形態において、アンダーフィル組成物は、総組成物に対して約０．１重量％から約５０重量％、好ましくは１０重量％から約３０重量％の光硬化性樹脂またはモノマーを含む。
【００１９】
本発明の一実施形態において、光硬化性樹脂またはモノマーは、（メチル）アクリレートモノマーまたはオリゴマー、ビニルエーテル、および光硬化性エポキシ樹脂からなる群から選択される。
【００２０】
本発明の一実施形態において、アンダーフィル組成物は、総組成物に対して約０．２重量％から約１０重量％、好ましくは約１重量％から約６重量％、より好ましくは約３重量％から約５重量％の光開始剤を含む。
【００２１】
本発明の一実施形態において、光開始剤は、光硬化性樹脂またはモノマー１００重量部あたり約０．１から約５重量部、好ましくは約０．２から約４重量部の量において存在し得る。
【００２２】
本発明の一実施形態において、光開始剤は、約２５０ｎｍから８５０ｎｍ、好ましくは約３００ｎｍから４５０ｎｍ、より好ましくは約３００ｎｍから４００ｎｍの波長範囲において活性化することができる。
【００２３】
本発明の一実施形態において、光開始剤は、とりわけ、ベンゾフェノン、アセトフェノン、塩素化アセトフェノン、ジアルコキシアセトフェノン、ジアルキルヒドロキシアセトフェノン、ジアルキルヒドロキシアセトフェノンエステル、ベンゾイン、ベンゾインアセテート、ベンゾインアルキルエーテル、ジメトキシベンゾイン、ジベンジルケトン、ベンゾイルシクロヘキサノール、および他の芳香族ケトン、アシルオキシムエステル、アシルホスフィンオキシド、アシルホスホネート、ケトスルフィド、ジベンゾイルジスルフィド、ジフェニルジチオカーボネート、ジフェニル（２，４，６−トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド、ホスホニウム塩、スルホニウム塩、およびヨードニウム塩からなる群から選択される、カチオン型光開始剤およびフリーラジカル型光開始剤であり得る。
【００２４】
本発明の一実施形態において、アンダーフィル組成物は、総組成物に対して０重量％から約５重量％の熱開始剤を含む。
【００２５】
本発明の一実施形態において、熱開始剤は、光硬化性樹脂またはモノマー１００重量部あたり約０．１から約５重量部、好ましくは約０．２から約４重量部の量において存在し得る。
【００２６】
本発明の一実施形態において、熱開始剤は、過酸化物およびアゾ化合物から選択され、とりわけ、ジ（４−ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキシル）ペルオキシジカーボネート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシネオデカノエート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシピバレート、ジラウロイルペルオキシド、２，２’−アゾジ（イソブチロニトリル）、２，５−ジメチル−２，５−ジ（２−エチルヘキサノイルペルオキシ）−ヘキサン、およびｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシベンゾエートからなる群から選択される。
【００２７】
本発明の一実施形態において、アンダーフィル組成物は、総組成物に対して０重量％から約６０重量％の充填剤を含む。
【００２８】
本発明の一実施形態において、充填剤は、特に１ｎｍから２０μｍ、好ましくは５ｎｍから１０μｍの平均粒径を有する、とりわけ球状の、アルミナ、シリカ、およびマグネシアからなる群から選択される。
【００２９】
本発明の一実施形態において、アンダーフィル組成物は、５０ｍＰａ・ｓから１００００ｍＰａ・ｓ、好ましくは１００〜５０００ｍＰａ・ｓ、より好ましくは１５０〜１５００ｍＰａ・ｓの範囲の粘度を有する。
【００３０】
本発明の別の目的は、本発明のアンダーフィル組成物を使用したパッケージング工程を提供することである。本発明のパッケージング工程は、スループットを犠牲にすることなく、アンダーフィルの流動を正確に制御することができる。本発明のパッケージング工程は、
ａ）パッケージおよび回路基板のアセンブリを用意する工程と、
ｂ）アンダーフィル組成物を分注する工程と、
ｃ）基板を予熱してまたは予熱せずに、パッケージと回路基板との間のギャップを埋めるように毛管作用によってアンダーフィル組成物を流動させて、フィレットを形成する工程と、
ｄ）ＵＶ光および／または可視光への曝露によって、前記フィレットを部分的にまたは全体的に硬化させる工程と、
ｅ）加熱によって未硬化のアンダーフィル組成物を完全に硬化させる工程と
を含む。
【００３１】
本発明において、パッケージは、ＣＳＰ、ＢＧＡ、ＬＧＡ、およびＰＯＰを含む。
【００３２】
本発明の一実施形態において、工程ｄ）における光の強度は、３０ｍＪ／ｃｍ２から４０００ｍＪ／ｃｍ２、好ましくは１００ｍＪ／ｃｍ２から３０００ｍＪ／ｃｍ２である。
【００３３】
本発明の一実施形態において、光は、２５０ｎｍから８５０ｎｍ、好ましくは３００ｎｍから４５０ｎｍ、より好ましくは３００ｎｍから４００ｎｍの範囲内の波長を有する。
【００３４】
本発明の一実施形態において、熱硬化工程ｅ）は、６０℃から２５０℃、好ましくは７０℃から２００℃、より好ましくは８０℃から１６０℃の範囲における温度において実施することができる。
【００３５】
本発明の一実施形態においては、回路基板を予熱しない。
【００３６】
本発明のアンダーフィル組成物は、以下の利点を有する：１）アンダーフィル組成物は、基板を予熱してまたは予熱なしに良好な流動性を示し、ならびにパッケージと回路基板との間のギャップを迅速に埋めてフィレットを形成することができ；２）フィレットは、後続の熱硬化の際にアンダーフィルが流れ出すのを防ぐためにＵＶまたは可視光への曝露において部分的または全体的に硬化することができ；３）光硬化後、はんだ付け接合部に支持を提供するために、未硬化のアンダーフィル組成物を熱によって完全に硬化させることができる。
【００３７】
本発明のアンダーフィル組成物を使用したパッケージング工程は、アンダーフィルの流動に対して正確な制御を提供することができ、したがって、スループットを確保しつつパッケージの周囲の素子に対する接着剤汚染がない。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】先行技術の一液型熱硬化性エポキシ接着剤の典型的な粘度−温度プロファイルを示すグラフである。
【図２】本発明のアンダーフィル組成物を使用したパッケージング工程を図式的に示す。
【図３】アンダーフィル組成物のフロー時間を試験するための装置を示す概略図である。
【図４】フィレットのフロー距離を試験するためのシステムを示す概略図である。
【図５】コンデンサ汚染を試験するためのシステムを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
本発明は、以下のように詳細に説明されるであろう。本明細書における材料、方法、および例は、単なる例示に過ぎず、詳細に明記されている場合を除き、限定を意図するものではない。本明細書において説明されているものと同様または等価の方法および材料は、本発明の実践または試験において使用することができるが、適切な方法および材料は、本明細書において説明される。
【００４０】
本明細書において言及される全ての刊行物および他の参考文献は、参照によりその全体が本明細書に明確に組み入れられる。
【００４１】
特に明記されない限り、本明細書で使用される全ての技術用語および科学用語は、当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。本明細書と相反する場合には、定義を含めて本明細書が優先する。
【００４２】
特に明記されない限り、全てのパーセンテージ、部、比率などは、重量ベースである。
【００４３】
量、濃度、または他の値もしくはパラメータが、ある範囲、好ましい範囲、あるいは好ましい上側値と好ましい下側値とによるリストとして与えられる場合、これは、範囲が別々に開示されているかどうかに関わらず、任意の上側範囲限界または好ましい値と任意の下側範囲限界または好ましい値とによる任意の対から形成される全ての範囲を具体的に開示するものとして理解されるべきである。本明細書において様々な数値が列挙されている場合、特に明記されない限り、範囲は、それらの端点ならびに範囲の全ての整数および分数を含むことが意図される。本発明の範囲は、範囲を定義するときに列挙される特定の値に限定されることは意図されない。
【００４４】
「ａ」または「ａｎ」の使用は、本発明の要素および成分を説明するために用いられる。これは、単に、便宜のため、ならびに本発明の全体感を与えるために為される。この説明は、１つまたは少なくとも１つを含むように読み取られるべきであり、単数は、そうでないことが意図されることが明白でない限り、複数も含む。
【００４５】
＜アンダーフィル組成物＞
本発明の一態様において、エポキシ樹脂と、潜在性エポキシ硬化剤と、光硬化性樹脂またはモノマーと、光開始剤と、任意成分として充填剤と、任意成分として熱開始剤とを含む、一液型アンダーフィル組成物が提供される。これらの各成分は、以下のように詳細に説明される。
【００４６】
＜エポキシ樹脂＞
本発明のアンダーフィル組成物において使用することができるエポキシ樹脂は、硬化性化合物であり、重合することができる。本明細書において使用される場合、硬化は、架橋を伴う重合を意味する。当技術分野において理解されるように、架橋は、元素、分子群、または化合物の橋かけによる２つのポリマー鎖の結合であり、概して、加熱において生じる。
【００４７】
本明細書において使用する用語「エポキシ樹脂」は、単官能エポキシ樹脂および多官能エポキシ樹脂を包含する。用語「多官能エポキシ樹脂」は、分子鎖中に２つ以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂を包含することを意図する。用語「単官能エポキシ樹脂」は、分子鎖中に１つのエポキシ基を有するエポキシ樹脂を包含することを意図する。
【００４８】
本発明において、アンダーフィル組成物は、総組成物に対して約１０重量％から約９０重量％、好ましくは約３０重量％から約８０重量％、より好ましくは約４５重量％から約６５重量％のエポキシ樹脂を含み得る。
【００４９】
任意の一般的なエポキシ樹脂は、単独でまたは組み合わせて、本発明のアンダーフィル組成物において使用することができる。
【００５０】
本発明の一実施形態において、エポキシ樹脂は、少なくとも１種の多官能エポキシ樹脂を、場合により１種以上の単官能エポキシ樹脂と共に含む。通常、多官能エポキシ樹脂は、総エポキシ樹脂の約２０重量％から１００重量％、好ましくは４０重量％から９５重量％の範囲内の量において含まれる。
【００５１】
本発明において使用することができる多官能エポキシ樹脂としては、概して、これらに限定されるわけではないが、ビスフェノール−Ａエポキシ樹脂（例えば、ＤＩＣ（日本）によるＥｐｉｃｌｏｎ  ８５０ｓおよびＥｐｉｃｌｏｎ  ８５０ＣＲＰ；Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ（米国）によるＤＥＲ３３２；Ｎｉｐｐｏｎ  Ｋａｙａｋｕ（日本）によるＲＥ−３１０Ｓなど）、ビスフェノール−Ｆエポキシ樹脂（例えば、ＤＩＣによるＥｐｉｃｌｏｎ  ８３０ＣＲＰ；Ｎｉｐｐｏｎ  ＫａｙａｋｕによるＲＥ−４０４Ｓ）、ノボラックエポキシ樹脂（例えば、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．（米国）によるＥｐｉｋｏｔｅ  １５２）、２，６−ジグリシジルフェニルグリシジルエーテル、ナフタレンエポキシ樹脂、および脂環式エポキシ樹脂（例えば、Ｄａｉｃｅｌ（日本）によるＣｅｌｌｏｘｉｄｅ  ２０２１ＰおよびＣｅｌｌｏｘｉｄｅ  ２０８１など）が挙げられる。
【００５２】
他の好適な多官能エポキシ樹脂としては、芳香族アミンおよびエピクロロヒドリンをベースとするポリエポキシ化合物、例えば、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など、が挙げられる。
【００５３】
本明細書での使用にとって好適な多官能エポキシ樹脂としては、フェノール性化合物のポリグリシジル誘導体、例えば、Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ（米国）によるＥＰＯＮ８２８、ＥＰＯＮ１００１、ＥＰＯＮ１００９、およびＥＰＯＮ１０３１など、商標ＥＰＯＮにおいて市販されているもの；Ｄｏｗ  ＣｈｅｍｉｃａｌによるＤＥＲ３３１、ＤＥＲ３３２、ＤＥＲ３３４、およびＤＥＲ５４２；ならびにＮｉｐｐｏｎ  ＫａｙａｋｕによるＢＲＥＮ−Ｓなど、も挙げられる。
【００５４】
他の好適な多官能エポキシ樹脂としては、ポリオールおよびポリブタジエンなどから調製されたポリエポキシドならびにフェノール−ホルムアルデヒドノボラックのポリグリシジル誘導体が挙げられる。市販されている、ポリオールから調製されたポリエポキシドとしては、Ｄｏｗ  ｃｈｅｍｉｃａｌによるＤＥＲ７３２、ＤＥＲ７３６が挙げられる。市販されている、ポリブタジエンエポキシ樹脂としては、ＤａｉｃｅｌによるＥｐｏｌｅａｄ  ＰＢ３６００およびＰＢ４７００が挙げられる。市販されているノボラックエポキシ樹脂の例としては、Ｄｏｗ  ＣｈｅｍｉｃａｌによるＤＥＮ４３１、ＤＥＮ４３８、およびＤＥＮ４３９が挙げられる。クレゾール類似物も、Ｈｕｎｔｓｍａｎ（米国）によるＡＲＡＬＤＩＴＥ  ＥＣＮ  １２３５、ＡＲＡＬＤＩＴＥ  ＥＣＮ  １２７３、およびＡＲＡＬＤＩＴＥ  ＥＣＮ  １２９９など、商標ＡＲＡＬＤＩＴＥにおいて市販されている。ＳＵ−８は、Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅから入手可能なビスフェノール−Ａ−型エポキシノボラックである。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、本発明において有用であり、その市販されている樹脂としては、Ｆ．Ｉ．Ｃ．  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによるＧＬＹＡＭＩＮＥ  １３５、ＧＬＹＡＭＩＮＥ  １２５、およびＧＬＹＡＭＩＮＥ  １１５；ＨｕｎｔｓｍａｎによるＡＲＡＬＤＩＴＥ  ＭＹ−７２０、ＡＲＡＬＤＩＴＥ  ０５００、およびＡＲＡＬＤＩＴＥ  ０５１０が挙げられる。
【００５５】
単官能エポキシ樹脂は、エポキシ樹脂の粘度を調節するための反応性希釈剤として、本明細書において使用され得る。本明細書での使用に適切な単官能性エポキシ希釈剤としては、上記において言及された多官能エポキシ樹脂の粘度より低い粘度、通常は、２５℃において約３００ｃｐｓ未満の粘度、を有するものが挙げられる。そのような単官能エポキシ樹脂の例は、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルグリシジルエーテル（例えば、ＭｏｍｅｎｔｉｖｅによるＨｅｌｏｘｙ  Ｍｏｄｉｆｉｅｒ  ６５、ＣＶＣによるＧＥ−１１）、クレシルグリシジルエーテル（例えば、ＭｏｍｅｎｔｉｖｅによるＨｅｌｏｘｙ  Ｍｏｄｉｆｉｅｒ  ６２）、ネオデカン酸グリシジルエーテル（例えば、ＭｏｍｅｎｔｉｖｅによるＣａｒｄｕｒａ  Ｎ１０）、アルキルＣ１２〜Ｃ１４グリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、ノニルフェニルグリシジルエーテルである。
【００５６】
＜潜在性エポキシ硬化剤＞
本発明のアンダーフィル組成物は、ある特定の温度に達するなどの誘発事象が生じた場合にエポキシ樹脂の重合を触媒することができるような、少なくとも１種の潜在性エポキシ硬化剤を含む。本明細書において使用される潜在性エポキシ硬化剤は、室温などの低温では安定であり、高温、典型的には５０℃を超える温度、において活性化され得る。
【００５７】
当技術分野において使用される任意の一般的な潜在性エポキシ硬化剤は、特別な制限なしに、本発明において使用することができる。例えば、本明細書において使用される好適な潜在性エポキシ硬化剤は、米国特許第４，５４６，１５５号、米国特許第７，２２６，９７６号、米国特許第４，８３３，２２６号、特開２００８−２１４５６７号、英国特許第１，１２１，１９６号、および米国特許第５，０７７，３７６号に記載されており、なお、文献の開示は、参照によりその全体が本明細書に明確に組み入れられる。
【００５８】
市販されている潜在性エポキシ硬化剤の例としては、Ａｍｉｃｕｒｅ  ＰＮ−２３、ＰＮ−４０、ＰＮ−Ｈ、ＭＹ−２４、ＰＮ−５０（Ａｊｉｎｏｍｏｔｏ  Ｃｏ．，Ｉｎｃ．（日本）から市販されている）；ＥＨ−４３３７Ｓ、ＥＨ−３２９３Ｓ、ＥＨ−４３５７Ｓ（Ａｓａｈｉ  Ｄｅｎｋａ  Ｃｏ．Ｌｔｄ．（日本）から市販されている）；Ｎｏｖａｃｕｒｅ  ＨＸ−３７２２、ＨＸＡ−３９２１ＨＰ（Ａｓａｈｉ  Ｋａｓｅｉ  Ｋｏｇｙｏ．Ｋ．Ｋ．（日本）から市販されている）；Ｓｕｎｍｉｄｅ  ＬＨ−２１０、Ａｎｃａｍｉｎ  ２０１４ＡＳ／ＦＧ、Ａｎｃａｍｉｎ  ２３３７Ｓ（Ａｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．（米国）から市販されている）が挙げられる。
【００５９】
他の好適な潜在性エポキシ硬化剤としては、ジシアンジアミドおよびその誘導体、イミダゾール、例えば、２−ヘプタデシルイミダゾール、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４−ベンジル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、２，４−ジアミノ−８−２−メチルイミダゾリル−（１）−エチル−５−トリアジンなど、イソシアヌル酸によるトリアジンの付加生成物、スクシノヒドラジド、アジポヒドラジド、イソフトロヒドラジド、ｏ−オキシベンゾヒドラジドおよびサリチロヒドラジド（ｓａｌｉｃｙｌｏｈｙｄｒａｚｉｄｅ）が挙げられる。
【００６０】
他の好適な潜在性硬化剤は、カチオン型潜在性エポキシ硬化剤、例えば、トリフルオロメタンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、カンファースルホン酸などのブレンステッド酸；トリフルオロメタンスルホン酸トリメチルシリルエステルなどの、そのようなブレンステッド酸のアルキルまたはシリルエステル；ルイス酸、例えば、ＢＸ３、ＡｌＸ３、ＰＸ５、ＴｉＸ４、ＦｅＸ３、ＺｎＸ２、ＳｎＸ４などの金属ハライドなど（この場合、Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩから選択される）；オニウム塩、好ましくは、ホスホニウム塩Ｒ４Ｐ＋Ｙ−、スルホニウム塩Ｒ３Ｓ＋Ｙ−、およびヨードニウム塩Ｒ２Ｉ＋Ｙ−の群から選択されるもの（この場合、Ｒは、好ましくは、任意のアルキル基およびアリール基から選択され、Ｙ−は、好ましくはＢＦ４−、ＰＦ６−、およびＳｂＦ６−から選択される）などであり得る。
【００６１】
当然のことながら、異なる潜在性硬化剤の組合せも、本明細書での使用にとって望ましい。
【００６２】
本発明において、アンダーフィル組成物は、総組成物に対して約０．５重量％から約４０重量％、好ましくは約１重量％から約３０重量％の潜在性エポキシ硬化剤を含む。
【００６３】
さらに、潜在性硬化剤は、好適には、エポキシ樹脂１００重量部あたり約０．１から約５０重量部、望ましくは約０．５から約３０重量部、より望ましくは約０．５から約２０重量部の量において存在し得る。
【００６４】
潜在性硬化剤は、任意の工業的に認識される方法によって調製することができるか、または入手可能な場合には商業的に得ることができる。
【００６５】
＜光硬化性樹脂またはモノマー＞
本発明の光硬化性樹脂またはモノマーは、ＵＶ光または可視光によって硬化可能な材料を意味する。当技術分野において一般的に使用されるものは、本明細書において使用することができ、その例としては、任意の一般的な単官能性または多官能性（メタ）アクリレートモノマーまたはオリゴマー、例えば、イソボルニル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ）アクリレート、グリシジルメタクリレート、アリルメタ（アクリレート）、シクロヘキサンジメタノールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、ｎエトキシル化ビスフェノール−Ａジ（メタ）アクリレート（ｎ＝１〜１０）、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、およびペンタエリスリトールテトラアクリレートなどが挙げられる。
【００６６】
エポキシアクリレートオリゴマー、ウレタンアクリレートオリゴマー、ポリエステルアクリレートオリゴマー、ポリブタジエンアクリレートオリゴマーなどの任意の一般的なアクリレートオリゴマーも他の好適なアクリレートであり得、その例は、ＣＮ９６５、ＣＮ９９６、ＣＮ８１６、ＣＮ３０１、ＣＮ２９３、ＣＮ２２０４、ＣＮ１０４（Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏ．Ｉｎｃ．（米国）から市販されている）である。
【００６７】
他の好適な光硬化性樹脂またはモノマーは、ビニルエーテル材料、例えば、ビニルシクロヘキセンオキシド、ビニルシクロヘキセンジオキシドなどを含み得る。
【００６８】
場合により、光硬化性樹脂またはモノマーは、ＦｒｉｓｃｈおよびＲｅｅｇａｎによる「Ｒｉｎｇ−Ｏｐｅｎｉｎｇ  Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｓ」，Ｖｏｌ  ２，Ｍａｒｃｅｌ  Ｄｅｋｋｅｒ，Ｉｎｃ．（１９６９）に記載されている、エポキシ樹脂またはモノマーも包含する。好適なエポキシは、脂肪族、脂環式、芳香族、または複素環式であり、典型的には、１から６、好ましくは１から３のエポキシ価を有するであろう。そのようなエポキシ樹脂またはモノマーの例としては、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、ビス（３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル）アジペート、ジシクロペンタジエンジオキシド、エポキシ化ポリブタジエン、１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル、フェノールホルムアルデヒドレゾールまたはノボラック樹脂のポリグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル、エポキシシリコーン、例えば、脂環式エポキシド基もしくはグリシジルエーテル基を有するジメチルシロキサンなど、プロピレングリコールおよびジペンテンジオキシドで修飾された脂肪族エポキシが挙げられる。
【００６９】
光硬化性樹脂またはモノマーは、単独でまたは組み合わせて、本発明のアンダーフィル組成物において使用することができる。
【００７０】
本発明において、アンダーフィル組成物は、総組成物に対して約０．１重量％から約５０重量％、好ましくは１０重量％から約３０重量％の光硬化性樹脂またはモノマーを含む。
【００７１】
＜光開始剤＞
本発明によるアンダーフィル組成物における光開始剤は、フリーラジカル開始機構またはカチオン型開始機構をベースとし得る。これらの光開始剤は、およそ２５０〜８５０ｎｍのＵＶまたは可視領域、好ましくは３００から４５０ｎｍの範囲、より好ましくは３００ｎｍから４００ｎｍの範囲において活性であり、組成物を低強度のＵＶまたは可視光への曝露によって硬化できる。
【００７２】
フリーラジカル機構に基づく光開始剤の例としては、ベンゾフェノン、アセトフェノン、塩素化アセトフェノン、ジアルコキシアセトフェノン、ジアルキルヒドロキシアセトフェノン、ジアルキルヒドロキシアセトフェノンエステル、ベンゾイン、ベンゾインアセテート、ベンゾインアルキルエーテル、ジメトキシベンゾイン、ジベンジルケトン、ベンゾイルシクロヘキサノールおよび他の芳香族ケトン、アシルオキシムエステル、アシルホスフィンオキシド、アシルホスホスホネート、ケトスルフィド、ジベンゾイルジスルフィド、ジフェニルジチオカルボネートおよびジフェニル（２，４，６−トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシドが挙げられる。特に好適な光開始剤としては、Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（ターリータウン、ニューヨーク）から入手可能なＩＲＧＡＣＵＲＥ．ＲＴＭ．１８４（ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン）、およびＢＡＳＦ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（マウントオリーブ、ニュージャージー州、米国）から入手可能なＬＵＣＩＲＩＮ．ＲＴＭ．ＴＰＯ（ジフェニル−２，４，６−トリフェニルベンゾイルホスフィンオキシド）が挙げられる。
【００７３】
カチオン型開始機構をベースとする光開始剤の例としては、オニウム塩、好ましくは、ホスホニウム塩Ｒ４Ｐ＋Ｙ−、スルホニウム塩Ｒ３Ｓ＋Ｙ−、およびヨードニウム塩Ｒ２Ｉ＋Ｙ−からなる群から選択されるもの（この場合、Ｒは、好ましくは任意のアルキル基およびアリール基から選択され、Ｙ−は、好ましくはＢＦ４−、ＰＦ６−、およびＳｂＦ６−から選択される）が挙げられる。
【００７４】
特に好適な光開始剤としては、ＵＶＩ  ６９７６（Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能）が挙げられる。
【００７５】
典型的には、光開始剤は、アンダーフィル組成物の０．２重量％から１０重量％、例えば、１重量％から６重量％、望ましくは３重量％から５重量％などの量において用いられるであろう。
【００７６】
本発明の一実施形態において、光開始剤は、好適には、光硬化性樹脂およびモノマー１００重量部あたり約０．１から約５重量部、望ましくは約０．２から約４重量部の量において存在し得る。
【００７７】
＜熱開始剤＞
本発明によるアンダーフィル組成物において光硬化性樹脂またはモノマーとして（メチル）アクリレートが使用される場合、シャドー部分の（メチル）アクリレート部分を熱によって硬化させるために熱開始剤を含む場合がある。熱開始剤は、過酸化物またはアゾ型フリーラジカル開始剤であり得る。フリーラジカル開始剤は、６０℃から２００℃、望ましくは７０℃から１８０℃、より望ましくは８０℃から１６０℃の温度において急速に（メチル）アクリレートの硬化を開始することができる。
【００７８】
そのような熱開始剤の例としては、ジ（４−ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキシル）ペルオキシジカーボネート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシネオデカノエート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシピバレート、ジラウロイルペルオキシド、２，２’−アゾジ（イソブチロニトリル）、２，５−ジメチル−２，５−ジ（２−エチルヘキサノイルペルオキシ）ヘキサン、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシベンゾエートなどが挙げられる。
【００７９】
熱開始剤が存在する場合、熱開始剤は、好適には、光硬化性樹脂およびモノマー１００重量部あたり約０．１から約５重量部、望ましくは約０．２から約４重量部の量において存在し得る。
【００８０】
＜充填剤＞
場合により、本発明によるアンダーフィル組成物は、充填剤も含むことができる。本明細書において使用される充填剤は、従来の無機充填剤、例えば、アルミナ、シリカ、およびマグネシアなどであり得る。好ましい充填剤は、球状のアルミナおよびシリカである。充填剤の好ましい平均粒径は、１ｎｍから２０μｍ、望ましくは５ｎｍから１０μｍである。
【００８１】
＜他の添加剤＞
本発明のアンダーフィル組成物は、必要であれば、追加的に、当技術分野において一般的に使用される他の添加剤、例えば、顔料、酸化防止剤、強靭化剤、消泡剤、シランカップリング剤などを含んでいてもよい。
【００８２】
本発明によるアンダーフィル組成物は、速い流動を達成するためおよび噴射分注の要件を満たすために、５０ｍＰａ・ｓから１００００ｍＰａ・ｓ、望ましくは１００から５０００ｍＰａ・ｓ、より望ましくは１５０から１５００ｍＰａ・ｓの範囲の粘度を有する。
【００８３】
＜アンダーフィル組成物を使用したパッケージング工程＞
本発明の別の態様において、本発明によるアンダーフィル組成物を使用したパッケージング工程が提供される。本発明によるパッケージング工程は、汚染を生じることなくかつスループットを犠牲にすることのないようにアンダーフィルの流動を正確に制御することができる。
【００８４】
本発明によるアンダーフィル組成物を使用したパッケージング工程は、主に、以下の工程を含み、ならびに図２を参照しながら説明される。以下の工程は、本発明に関するパッケージング工程の一部に焦点を当てたものであり、これらの工程に加えて、本発明のパッケージング工程が、当技術分野において一般的に用いられる他の工程または手順を含み得ることを、当業者は理解するであろう。
【００８５】
工程ａ）において、パッケージ１１および回路基板２２のアセンブリが提供される。パッケージされるアセンブリは、当技術分野において一般的に使用される任意の方式において作製することができる。本明細書において使用することができるパッケージとしては、ＣＳＰ、ＢＧＡ、ＬＧＡ、ＰＯＰなどが挙げられる。
【００８６】
工程ｂ）において、本発明によるアンダーフィル組成物の好適な量が、当技術分野において一般的に使用される任意の方式、例えば、噴射分注など、において好適な位置に分注される。本明細書において使用されるアンダーフィル組成物の量は、ギャップを完全に満たし、且つ流れ出すことなく所望のフィレットを形成する実用的要件に従って制御することができる。本明細書において使用されるアンダーフィル組成物の量は、実用的に当業者が決定することができる。
【００８７】
工程ｃ）において、アンダーフィル組成物が分注された後、アンダーフィル組成物は、毛管作用によってパッケージと回路基板との間のギャップへと流入してフィレットを形成する。アンダーフィル組成物の粘度に応じて、回路基板を予熱することによりアンダーフィル組成物の流動速度を速めることができる。本発明の好ましい実施形態において、回路基板の予熱は省かれる。
【００８８】
工程ｄ）において、フィレットが形成された後、３０〜４０００ｍＪ／ｃｍ２、好ましくは１００〜３０００ｍＪ／ｃｍ２の強度で、２５０ｎｍ〜８５０ｎｍ、好ましくは３００ｎｍ〜４５０ｎｍの光への曝露によって部分的または全体的に硬化させるように、光硬化工程を実施する。本発明の一実施形態において、フィレットは、光への曝露下において全体的に硬化される。光硬化の間の硬化時間は、実用的要件に従って、例えば、光の波長および／または光の強度を調節することによって制御することができる。典型的には、フィレットは、数秒以内に硬化させることができる。前に言及したように、熱硬化が用いられる場合、アンダーフィル組成物の粘度は、硬化反応が生じる前は温度上昇と共に最初は減少し、その結果、流れ出してパッケージ周辺の抵抗器などの電気素子の接着剤汚染を引き起こすであろう。本発明のように光への曝露によるフィレットの硬化は、後続の熱硬化工程の際にアンダーフィル組成物が流れ出すのを防ぎ、その結果として、汚染を避けることができる。
【００８９】
工程ｅ）において、フィレットが部分的または全体的に硬化された後、未硬化のアンダーフィル組成物は、６０℃から２５０℃、好ましくは７０℃から２００℃、より好ましくは８０℃から１６０℃の範囲の高温において完全に硬化させることができる。熱硬化の間の硬化時間は、実用的必要性に従って、例えば温度を選択することなどによって制御することができる。典型的には、熱硬化の硬化時間は、０．１分間から３０分間、好ましくは０．２分間から２０分間、より好ましくは０．５分間から１０分間であり得る。
【実施例】
【００９０】
本発明は、さらに、以下の例を参照することにより、より詳細に説明および例示するが、これらの例は、本発明の範囲を制限することを意図するものではない。
【００９１】
＜例において使用される材料＞
［エポキシ樹脂］
−  ビスフェノール−Ａエポキシ：Ｅｐｉｃｌｏｎ  ８５０ＣＲＰ（商標、ＤＩＣ製）；
−  ビスフェノール−Ｆエポキシ：Ｅｐｉｃｌｏｎ  ８３０ＣＲＰ（商標、ＤＩＣ製）；
−  ビスフェノール−Ａエポキシおよびビスフェノール−Ｆエポキシの混合物：ＺＸ−１０５９（商標、ＴＯＨＴＯ  Ｋａｓｅｉ  Ｃｏ．  Ｉｎｃ．（日本）製）
−  ビスフェノール−Ａエポキシ：ＲＥ３１０Ｓ（商標、Ｎｉｐｐｏｎ  Ｋａｙａｋｕ製）
−  ｔｅｒｔ−ブチルフェノールグリシジルエーテル：Ｈｅｌｏｘｙ  Ｍｏｄｉｆｉｅｒ  ６５（商標、Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ製）
【００９２】
［潜在性エポキシ硬化剤］
−  変性イミダゾール誘導体：ＬＳＡ−Ｈ０４０１（商標、Ａｓａｈｉ  Ｋａｓｅｉ製）
【００９３】
［光硬化性樹脂またはモノマー］
−  エポキシアクリレートオリゴマー：Ｅｂｅｃｒｙｌ  ３７００（商標、Ｃｙｔｅｃ製）
−  二官能性アクリレートモノマー：ＳＲ８３３Ｓ（商標、Ｓａｒｔｏｍｅｒ製）
−  イソボルニルメタクリレート（本明細書の以下においてＩＢＯＭＡと呼ぶ）
−  グリシジルメタクリレート（本明細書の以下においてＧＭＡと呼ぶ）
【００９４】
［光開始剤］
Ｄａｒｏｃｕｒ  １１７３（商標、ＣＩＢＡ製）
【００９５】
［熱開始剤］
Ｔｒｉｇｏｎｏｘ  ２１ｓ（商標、ＡＫＺＯ  ＮＯＢＥＬ製）
【００９６】
［他の添加剤］
顔料：カーボンブラック、Ｍｕｎａｒｃｈ  １２０（商標、Ｃａｂｏｔ製）
重合禁止剤：ヒドロキノン（純度：９９％）
消泡剤：ＰＣ１３４４（商標、Ｓｏｌｕｔｉａ製）
【００９７】
＜試験方法＞
［粘度］
アンダーフィル組成物の粘度は、ＡＳＴＭ  Ｄ１０８４を参照して、Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ  Ｖｉｓｃｏｍｅｔｅｒ  ＲＶＴ  ＤＶ−ＩＩ  ＣＰ４１（２０ｒｐｍ、２５℃）を使用して測定する。
【００９８】
［アンダーフィル組成物のフロー時間］
アンダーフィル組成物のフロー時間を試験するために、図３に示されるような試験装置を以下のように作製する。
【００９９】
２つの長方形スペーサー２を間に挟んだ２つのスライドガラス１を提供する場合、２つのスライドガラス１の間の距離は、２つのスペーサー２の厚さによって制御される。本発明の例において、２つのスペーサー２は８０μｍの均一な厚さを有し、２つのスペーサー２の間の距離は１０ｍｍである。
【０１００】
アンダーフィル組成物のフロー時間を測定するために、２５℃の温度において、装置の開始点３に０．２ｍｌのアンダーフィル組成物を分注し、組成物が５ｍｍ、１０ｍｍ、および１５ｍｍの標線まで流れたときのそれぞれの時間を記録する。
【０１０１】
［硬化後のオーバーフロー距離］
オーバーフロー距離は、硬化前および硬化後のフィレットのフロー距離の差によって特定される。図４を参照すると、下記のようなパッケージ１１および回路基板２２が試験において使用される。
パッケージ：１２×１２ｍｍのＢＧＡ、２２８Ｉ／Ｏ、０．５ｍｍピッチ、ＳＡＣ４０５
基板：１．０ｍｍ厚のＦＲ−４、ＡＵＳ５はんだマスク、ＯＳＰ−Ｃｕ仕上げ処理、１−６−１構造。
【０１０２】
１００ｍｇのアンダーフィル組成物を、２５℃の温度において分注し、次いで毛管作用により流動させてパッケージと基板との間のギャップを完全に埋めて、フィレットを形成させる。フィレットの幅は、Ｌ１として測定される。
【０１０３】
フィレットを、２Ｊ／ｃｍ２の光強度においてＦｕｓｉｏｎ  ＵＶコンベヤシステム（Ｆｕｓｉｏｎから市販されている）から照射された３６５ｎｍの波長を有するＵＶ光に曝露させて部分的に硬化させる。次いで、アンダーフィル組成物を、１３０℃の温度で１０分間加熱することによって全体的に硬化させる。フィレットの幅をＬ２として測定する。
【０１０４】
オーバーフロー距離ΔＬは、ΔＬ＝Ｌ２−Ｌ１によって算出される。
【０１０５】
［コンデンサ汚染］
図５を参照し、コンデンサがＢＧＡから０．４ｍｍの距離に組み立てられることを除いて、上記オーバーフロー距離試験で言及されたパッケージ１１および基板２２をこの試験において使用する。
【０１０６】
１００ｍｇのアンダーフィル組成物を２５℃の温度において分注し、組成物は毛管作用により流動してパッケージと基板との間のギャップを完全に埋めてフィレットを形成する。
【０１０７】
フィレットを、２Ｊ／ｃｍ２の光強度においてＦｕｓｉｏｎ  ＵＶコンベヤシステム（Ｆｕｓｉｏｎから市販されている）から照射された３６５ｎｍの波長を有するＵＶ光に曝露させて部分的に硬化させる。次いで、アンダーフィル組成物を、１３０℃の温度で１０分間加熱することによって全体的に硬化させる。
【０１０８】
パッケージの周辺のコンデンサがアンダーフィル組成物によって汚染されているか否かを目視によりチェックする。
【０１０９】
［例１〜３および比較例１］
アンダーフィル組成物１〜３および比較例１を表１に従って配合する。
【０１１０】
各組成物を、表１に一覧される通りのそれぞれの量において成分を好適な容器に撹拌しながら混合することによって従来通りに配合する。
【０１１１】
比較例１は、光開始剤なしで配合する。
【０１１２】
上記において言及される方法に従って、各組成物に対して様々な試験を実施し、結果も表１に示す。
【０１１３】
【表１】
2016506978.tif 000003
【０１１４】
本発明のアンダーフィル組成物（例１〜３）は、オーバーフロー制御および接着剤汚染の点で、良好な性能を示すことが表１から見て取れる。詳細には、例１〜３によるアンダーフィル組成物のオーバーフロー距離は、所望の範囲、例えば０．０６ｍｍなど、において正確に制御することができ、これは、比較例１のオーバーフロー距離（０．３２ｍｍ）よりもはるかに短い。一方、例１〜３による各アンダーフィル組成物のフロー時間は、比較例１と同程度であるか、または当技術分野において許容可能であり、これは、スループットが減少しないことを確保する。
【０１１５】
本発明のパッケージング工程の利点が、本発明のアンダーフィル組成物の様々な試験結果によって実証された。詳細には、本発明によるアンダーフィル組成物を使用したパッケージング工程は、製造スループットを犠牲にすることなく、アンダーフィル組成物の利点を実現することができる。
【０１１６】
本発明は、実施形態において詳細に例証されるが、しかしながら、本発明の趣旨から逸脱することなく修正および変更を行うことは、当業者には明らかである。全ての修正形態および変更形態は、本出願の添付の特許請求の範囲の範囲内であるべきである。
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図２】
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【図５】
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【国際調査報告】
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