(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）先端表面に半田層又は半田バンプが形成された電気的接続用導体部Ｉを有する電子部材と、（Ｂ）前記電気的接続用導体部Ｉに対応して配設された電気的接続用導体部IIを有する被接続電子部材を、接着剤層を介して熱圧着することにより、半田接合させてなる電子部品の製造方法であって、少なくとも前記半田層又は半田バンプを接着剤層と接触させ、該半田層又は半田バンプを形成する半田の融点以上の温度に加熱して半田層又は半田バンプを溶融させたのち、圧着して半田接合し、さらに前記接着剤層を硬化させることを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項２】
電子部品が多層配線板であって、（Ａ）電子部材が、配線パターンと、該配線パターン上に形成された導体ポストと、該導体ポストの先端表面に形成された半田層を有する接続層であり、かつ（Ｂ）被接続電子部材が、前記導体ポストとの層間接続用ランドを有する被接続層である請求項１記載の電子部品の製造方法。
【請求項３】
導体ポストが、電気めっきにより形成された銅からなる請求項２記載の電子部品の製造方法。
【請求項４】
半田層が、電気めっきにより形成される請求項１ないし３のいずれかに記載の電子部品の製造方法。
【請求項５】
溶融した半田層が、凸形状を形成する請求項１ないし４のいずれかに記載の電子部品の製造方法。
【請求項６】
電子部品が半導体装置であって、（Ａ）電子部材が、主面に配設された外部接続用の端子Ｉと、該端子Ｉの先端表面に形成された半田バンプを有する半導体素子であり、かつ（Ｂ）被接続電子部材が、前記端子Ｉに対応して配設された外部接続用の端子IIを表面に有する配線基板である請求項１記載の電子部品の製造方法。
【請求項７】
接着剤層が、加熱により溶融した半田層又は半田バンプの高さよりも厚く形成される請求項１ないし６のいずれかに記載の電子部品の製造方法。
【請求項８】
半田層又は半田バンプの溶融が、半田の融点温度以上の加熱により軟化した接着剤層中で行われる請求項１ないし７のいずれかに記載の電子部品の製造方法。
【請求項９】
溶融した凸形状の半田層又は半田バンプと、電気的接続用導体部IIとが非接触に保たれている請求項５ないし８のいずれかに記載の電子部品の製造方法。
【請求項１０】
溶融した凸形状の半田層又は半田バンプが、加圧によって頂点部より電気的接続用導体部IIに濡れ広がるようにして半田接合される請求項５ないし９のいずれかに記載の電子部品の製造方法。
【請求項１１】
接着剤層に用いる接着剤が、半田接合面の表面清浄化機能を有し、加熱工程において半田層又は半田バンプ表面を清浄化する請求項１ないし１０のいずれかに記載の電子部品の製造方法。
【請求項１２】
接着剤層に用いられる接着剤が、半田層又は半田バンプを形成する半田の融点以上の温度に加熱して半田層又は半田バンプを溶融させ、圧着して半田接合する際の温度において、５０Ｐａ・ｓ以下の粘度を有する請求項１１記載の電子部品の製造方法。
【請求項１３】
接着剤層に用いられる接着剤が、少なくとも１つのフェノール性水酸基を有する化合物（Ａ）と、その硬化剤として作用する樹脂（Ｂ）とを必須成分として含む請求項１１又は１２記載の電子部品の製造方法。
【請求項１４】
少なくとも１つのフェノール性水酸基を有する化合物（Ａ）が、フェノールノボラック樹脂、アルキルフェノールノボラック樹脂、多価フェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、レゾール樹脂、ポリビニルフェノール樹脂、フェノールフタリン及びジヒドロキシ安息香酸の中から選ばれる少なくとも１種である請求項１３記載の電子部品の製造方法。
【請求項１５】
接着剤層に用いられる接着剤が、少なくとも１つのフェノール性水酸基を有する化合物（Ａ）を５重量％以上、８０重量％以下の範囲で含む請求項１３又は１４記載の電子部品の製造方法。
【請求項１６】
接着剤層に用いられる接着剤が、エポキシ樹脂（Ａ'）と、イミダゾール環を有し、かつエポキシ樹脂（Ａ'）の硬化剤として作用する化合物（Ｂ'）とを、必須成分として含む請求項１１又は１２記載の電子部品の製造方法。
【請求項１７】
接着剤層に用いられる接着剤が、硬化剤として作用する化合物（Ｂ'）を１重量％以上、１０重量％以下の範囲で含む請求項１６記載の電子部品の製造方法。
【請求項１８】
請求項１ないし１７のいずれかに記載の製造方法で得られたことを特徴とする電子部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品の製造方法及びその方法で得られた電子部品に関する。さらに詳しくは、本発明は、層間の電気的接続と接着を同時に効果的に行い、確実に層間接続され、信頼性の高い多層配線板を生産性よく製造する方法、あるいは配線基板に好ましくは半導体フリップチップを、ノンフローアンダーフィル方式で効果的に実装し、信頼性の高い半導体装置を生産性よく製造する方法、及び前記製造方法で得られた多層配線板や半導体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の電子機器の高機能化並びに軽薄短小化の要求に伴い、電子部品の高密度集積化、さらには高密度実装化が進んできており、これらの電子機器に使用される半導体パッケージは、従来にも増して、益々、小型化かつ多ピン化が進んできている。
従来の回路基板は、プリント配線板と呼ばれ、ガラス繊維の織布にエポキシ樹脂を含浸させた積層板からなる、ガラスエポキシ板に貼り付けられた銅箔をパターニングした後、複数枚重ねて積層接着し、ドリルで貫通穴を開けて、この穴の壁面に銅めっきを行ってビアを形成し、層間の電気接続を行った配線基板の使用が主流であった。しかし、搭載部品の小型化、高密度化が進み、上記の配線基板では配線密度が不足して、部品の搭載に問題が生じるようになってきている。
このような背景により、近年、ビルドアップ多層配線板が採用されている。ビルドアップ多層配線板は、樹脂のみで構成される絶縁層と、導体とを積み重ねながら成形される。ビア形成方法としては、従来のドリル加工に代わって、レーザー法、プラズマ法、フォト法等多岐にわたり、小径のビアホールを自由に配置することで、高密度化を達成するものである。層間接続部としては、ブライドビア（Ｂｌｉｎｄ  Ｖｉａ）やバリードビア（Ｂｕｒｉｅｄ  Ｖｉａ：ビアを導電体で充填した構造）等があり、ビアの上にビアを形成するスタックドビアが可能な、バリードビアホールが特に注目されている。バリードビアホールとしては、ビアホールをめっきで充填する方法と、導電性ペースト等で充填する場合とに分けられる。
特開平１１−２０４９３９号公報では、絶縁シートの少なくとも片面に配線パターンを有し、絶縁シートの表裏面を貫通して導電性のビアホールを有し、そのビアホールと電気的に接続された表裏面の任意の場所に、接続用電極を設けた回路基板どうしを、絶縁層を介して複数枚積層した構造の多層回路基板であって、前記複数の互いに隣接する回路基板どうしを結合する絶縁層を、１００〜３００℃の温度に加熱すると粘度が１００Ｐａ・ｓ以下に低下し、前記温度域に１０分放置すると少なくとも７０〜８０％が硬化する、熱硬化性接着剤の硬化層で構成してなる多層回路基板が記載されている。この多層回路基板によると、層間接続部の高密度化を図ることができるが、接続用電極として導電性接着剤、Ｓｎ−Ｐｂはんだ等、Ｓｎを主成分とする合金を用いて３００℃以下の温度で、電気的な接続を行ったり、接続用電極表面にＡｕやＳｎ等を形成しＡｕ−Ｓｎ合金等で接続を試みたりしているが、導電性接着剤では接続信頼性が低く、Ｓｎを主成分とする合金での接続では、Ｓｎ表面を清浄化していないため金属間の濡れ性が悪く、接合が十分に形成されない。
特開平８−１９５５６０号公報では、基板の小型化薄型化及び導体層の電気的接続部の小面積化に対応できる回路基板の製造方法として、両面または片面に導電体回路層を有する絶縁体層と導電体回路層を有しない絶縁体層とを所定数積み重ねた積層体とを、加圧・成形し、同時に所定の少なくとも上下二つの導電体回路層を電気的に接続させるプリント回路基板の製造方法において、絶縁体層をいずれもガラス繊維を含まないシート状の絶縁体樹脂層で形成し、導電体回路層の所定場所上に導電体回路層間の電気的接続用の導電体からなる突起（金属塊）を設けておき、積層体をプレス治具板を用いて、プレスを行う圧力によって絶縁体樹脂層を突起が突き破り、対向する導電体回路層に当接・圧着させる製造方法が記載され、さらに突起の先端部に、絶縁体樹脂層の樹脂硬化温度より高い溶融温度を有する半田層を設けておき、熱および圧力で絶縁体樹脂層を突起で突き破り半田層を導電体回路層に接続させた後、この状態で温度を半田の溶融温度まで上昇し半田層を溶融させて突起を導電体回路層に接続させた後、冷却して半田層を固化させる製造方法が記載されている。この製造方法によると、導電体からなる突起（金属塊）により層間接続を行うため、ビア（突起）の上にビア（突起）を形成するスタックドビアが可能となり、層間接続部の高密度化を図ることができるが、前者の方法では、電気的接続が物理的接触だけであり、信頼性が低いことが予想される。後者の方法では、突起先端の半田層と導電体回路層の表面が十分に清浄化されていないと、半田が濡れ拡がることができないため、半田接合することは不可能である。
また、我々の過去の検討における多層配線板の層間接続の方法としては、層間接続用のランドを有する配線パターンと、配線パターンとの層間接続用のランドを有する被接続体の、いずれかのランド上に導体ポストが形成され、少なくとも、導体ポストの先端表面または相対するランドの表面に半田層が形成され、導体ポストと相対するランドとを接着剤層を介して、密着させ・加圧した後、半田溶融温度まで加熱する工程を経て半田接合させて層間接続させる方法がある。しかしながら、半田層の半田が溶融する前に加圧する方法では、半田層が層間接続用の金属ランドと接触して変形して先端が平坦になるとともに、接着剤層が薄く介在する状態になる。接着剤層には、半田接合に必要な表面清浄化機能を有しているが、上記の方法では、接着剤層の絶対量が少ないため、表面清浄化機能を十分に発揮できず、良好な半田接合が実現されないという問題があった。また、平坦になっていない部分の半田層は、その周りに接着剤層が十分に存在しているため、表面清浄化機能が十分に働き、半田が溶融するとともに、その半田と層間接続用ランドとの良好な半田接合が実現される。つまり、半田接合部に樹脂が部分的に介在したまま半田接合された状態になり、良好な半田接合部とは言えない。
したがって、半導体チップを搭載する多層配線板においては、確実に層間接続することができ、信頼性の高い多層配線板を生産性よく製造する技術の開発が望まれていた。
一方、半導体チップの実装分野においては、フリップチップ接続を用いた半導体装置が、その優れた電気的特性から注目され、すでに量産化されている。
このフリップチップ接続工程においては、従来、まず半導体チップの電極端子と基板の接続用パッドとの間の接続を導電性バンプを用いて行い、次いで半導体チップと基板との間の間隙（ギャップ）に液状樹脂を注入し（アンダーフィル工程）、加熱硬化させる方法が採用されていた。しかしながら、この方法によれば、端子間の接続と樹脂硬化のそれぞれについて、加熱工程が必要であり、コスト高になるのを免れない。その上、チップと基板とのギャップが非常に狭いため、樹脂の注入に時間がかかるという問題がある。
したがって、これらの問題を解決するために、接続と樹脂注入とを同時に行う一括接続方式の研究が行われており、その１つとして、金属表面を活性化させる成分を含む樹脂をチップ側又は基板側に塗布してから基板の上にチップを載置し、そのまま加熱することにより、端子間接続とアンダーフィルとを同時に行う方法、いわゆるノンフローアンダーフィル方式が検討されている。このようなノンフローアンダーフィル方式を採用することにより、接続工程と樹脂注入工程とを１工程にできるため、大幅な工程簡略化による設備投資の削減及び稼動費の削減が可能となる上、非常に時間を要する狭いギャップへの樹脂注入工程を省略できるため、スループットの向上が可能となる。この方法においては、導電性バンプが半田バンプの場合、加熱によって半田バンプが溶融し、他の端子又はパッドと接続するが、そのまま加熱を続けることにより、樹脂の硬化反応が進行し、これにより接続面全体が固定される。
このような、ノンフローアンダーフィル方式により、半導体フリップチップを配線基板に実装してなる半導体装置においても、前述の多層配線板と同様に、電気的接続を確実に行い、信頼性の高い半導体装置を生産性よく製造する技術が望まれる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような事情のもとで、本発明の第１の目的は、確実に電気的接続され、信頼性の高い電子部品を生産性よく製造する方法、具体的には層間の電気的接続と接着を同時に効果的に行い、確実に層間接続され、信頼性の高い多層配線板を生産性よく製造する方法、あるいは配線基板に好ましくは半導体フリップチップを、ノンフローアンダーフィル方式で効果的に実装し、信頼性の高い半導体装置を生産性よく製造する方法を提供することにあり、第２の目的は、上記方法で得られた電子部品を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、先端表面に半田層又は半田バンプが形成された接続用導体部Ｉを有する電子部材と、接続用導体部IIを有する被接続電子部材を、接着剤層を介して熱圧着することにより、半田接合させて電子部品を製造するに際し、少なくとも前記半田層又は半田バンプを接着剤層と接触させ、該半田層又は半田バンプを形成する半田の融点以上の温度に加熱して半田層又は半田バンプを溶融させたのち、加圧して溶融状態の半田層又は半田バンプの頂点部と接続用導体部IIとを点接触させ、その後、半田をその接点から同心円状に濡れ広がらせて半田接合させ、さらに前記接着剤層を硬化させる電子部品の製造方法により、その目的を達成し得ることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
（１）（Ａ）先端表面に半田層又は半田バンプが形成された電気的接続用導体部Ｉを有する電子部材と、（Ｂ）前記電気的接続用導体部Ｉに対応して配設された電気的接続用導体部IIを有する被接続電子部材を、接着剤層を介して熱圧着することにより、半田接合させてなる電子部品の製造方法であって、少なくとも前記半田層又は半田バンプを接着剤層と接触させ、該半田層又は半田バンプを形成する半田の融点以上の温度に加熱して半田層又は半田バンプを溶融させたのち、圧着して半田接合し、さらに前記接着剤層を硬化させることを特徴とする電子部品の製造方法、及び
（２）上記製造方法で得られたことを特徴とする電子部品、
を提供するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の電子部品の製造方法は、（Ａ）先端表面に半田層又は半田バンプが形成された電気的接続用導体部Ｉを有する電子部材と、（Ｂ）前記電気的接続用導体部Ｉに対応して配設された電気的接続用導体部IIを有する被接続電子部材を、接着剤層を介して熱圧着することにより、半田接合させて電子部品を製造するに際し、少なくとも前記半田層又は半田バンプを接着剤層と接触させ、該半田層又は半田バンプを形成する半田の融点以上の温度に加熱して半田層又は半田バンプを溶融させたのち、圧着して半田接合し、さらに前記接着剤層を硬化させることにより、電子部品を製造する方法である。
この本発明の電子部品の製造方法においては、具体的には、以下に示す２つの態様を挙げることができる。
すなわち、第１の態様は、前記（Ａ）電子部材が、配線パターンと、該配線パターン上に形成された導体ポストと、該導体ポストの先端表面に形成された半田層を有する接続層であり、かつ前記（Ｂ）被接続電子部材が、上記導体ポストとの層間接続用ランドを有する被接続層である、多層配線板の製造方法であり、第２の態様は、前記（Ａ）電子部材が、主面に配設された外部接続用の端子Ｉと、該端子Ｉの先端表面に形成された半田バンプを有する半導体素子であり、かつ前記（Ｂ）被接続電子部材が、上記端子Ｉに対応して配設された外部接続用の端子IIを表面に有する配線基板である、半導体装置の製造方法である。
まず、第１の態様の多層配線板の製造方法について、添付図面に従って説明する。
【０００６】
第１図は、本発明の１実施形態である多層配線板の製造方法の例を説明するための工程図で、第１図（ｈ）は得られる多層配線板の構造を示す断面図である。
本発明の多層配線板の製造方法としては、まず、金属箔１０１と絶縁膜１０２からなる２層構造体を用意し、前記１０２にビア１０３を形成する（第１図（ａ））。２層構造体は、金属箔１０１上に樹脂ワニスを印刷、カーテンコート、バーコート等の方法で直接塗布することにより得ることができる。さらには、市販の樹脂付銅箔（例えば、ポリイミド付銅箔）のような２層構造体を用意しても良い。また、２層構造体は、ガラスエポキシ両面銅張積層板の一方の銅箔を全面エッチングして得ることもできる。
ビア１０３の形成方法は、この製造方法に適する方法であればどのような方法でも良く、レーザー、プラズマによるドライエッチング、ケミカルエッチング等が挙げられる。レーザーとしては、炭酸ガスレーザー、紫外線レーザー、エキシマレーザー等を使用することができる。絶縁膜１０２がガラスエポキシのように補強繊維を含む場合には、樹脂とガラスクロスを貫通してビア１０３を形成することができる炭酸ガスレーザーを使用することが好ましい。絶縁膜１０２がポリイミド等の補強繊維を含まない場合には、より微細なビア１０３を形成できる紫外線レーザーを使用することが好ましい。また、絶縁膜１０２を感光性樹脂とした場合には、絶縁膜１０２を選択的に感光し、現像することでビア１０３を形成することもできる。
【０００７】
次に、金属箔１０１を電解めっき用リード（給電用電極）として、電解めっきにより、導体ポスト１０４をビア１０３に形成し、続いて、導体ポスト１０４の先端表面に、半田層１０５を形成する（第１図（ｂ））。電解めっきにより導体ポスト１０４を形成すれば、導体ポスト１０４の先端の形状を自由に制御することができ、導体ポストは、絶縁層１０２の表層面と同じか、もしくは、表層面より突出していることが望ましい。表面層より導体ポストを突出させることで、導体ポスト先端に形成された半田が溶融し補強構造を形成した半田接合が得られる。
導体ポスト１０４の材質としては、この製造方法に適するものであればどのようなものでも良く、例えば、銅、ニッケル、金、錫、銀、パラジウム等が挙げられる。さらには、銅を用いることで、低抵抗で安定した導体ポスト１０４が得られる。
半田層１０５の形成方法としては、無電解めっきにより形成する方法、金属箔１０１を電解めっき用リード（給電用電極）として電解めっきにより形成する方法、半田を含有するペーストを印刷する方法が挙げられる。印刷による方法では、印刷用マスクを導体ポスト１０４に対して精度良く位置合せする必要があるが、無電解めっきや電解めっきによる方法では、導体ポスト１０４の先端表面以外に半田層１０５が形成されることがないため、導体ポスト１０４の微細化・高密度化にも対応しやすい。特に、電解めっきによる方法では、無電解めっきによる方法よりも、めっき可能な金属が多種多様であり、また薬液の管理も容易であるため、非常に好適である。また、形成される半田層の厚みとしては、加熱して半田を溶融する際に、凸形状、より好ましくはドーム形状、雫状の形状を形成するに必要な量となる厚みで形成されていれば良い。
【０００８】
半田層１０５の材質としては、ＳｎやＩｎ、もしくはＳｎ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｂｉ、Ｐｄ、Ｓｂ、Ｐｂ、Ｉｎ、Ａｕの少なくとも二種からなる半田を使用することが好ましい。より好ましくは、環境に優しいＰｂフリー半田である。
次に、金属箔１０１を選択的にエッチングすることにより、配線パターン１０６を形成して、接続層１１０を得る（第１図（ｃ））。続いて、絶縁膜１０２の表面に接着剤層１０８を形成する（第１図（ｄ））。接着剤層１０８の形成は、使用する樹脂に応じて適した方法で良く、樹脂ワニスを印刷、カーテンコート、バーコート等の方法で直接塗布したり、ドライフィルムタイプの樹脂を真空ラミネート、真空プレス等の方法で積層する方法が挙げられる。接着剤層１０８の機能としては、金属の表面清浄化機能と接着機能の２機能を有することがより好ましい。前者は半田接合を実現するために重要な機能であり、後者は接続層１１０と被接続層１２０とを接着するために重要な機能である。接着剤層１０８形成時の厚みとしては、半田層を溶融させ凸形状を形成させる際に、少なくとも凸形状頂点部と、相対する層間接続用ランドとが、非接触を保てる厚みであることが好ましい。半田層の厚みが、非接触を保てない場合、半田が溶融し凸形状を形成する最中に、半田層が接着剤層を挟んで層間接続用ランドに接触し、良好な半田接合が得られない恐れがある。なお、第１図（ｄ）では、絶縁膜１０２の表面に接着剤層１０８を形成する例を示したが、少なくとも半田層が、接着剤層と接触していれば良い。半田が接着剤層と接触していることで、半田溶融時に接着剤層中で溶融して、凸形状を形成することができる。また、被接続層１２０の表面に接着剤層１０８を形成しても構わない。もちろん、絶縁膜１０２と被接続層１２０の両表面に形成しても構わない。
【０００９】
次に、接続層１１０と被接続層１２０とを位置合わせする（第１図（ｅ））。位置合わせは、接続層１１０および被接続層１２０に、予め形成されている位置決めマークを、画像認識装置により読み取り位置合わせする方法、位置合わせ用のピン等で位置合わせする方法等を用いることができる。
次に、接着剤層１０８と、接続層１１０と被接続層１２０とを接触させる（第１図（ｆ））。接触させる方法としては、例えば、真空プレスまたは加圧式真空ラミネータを用いて、加熱・加圧することにより、接着剤層１０８を軟化させる方法が挙げられる。上記工程においては、少なくとも半田層と層間接続用ランドが空気に接触せず又は接着剤層と接触していると良く、また、半田層１０５と層間接続用ランド１０７とは非接触に保たれていると良い。
次いで、接続層１１０と被接続層１２０とを、半田層１０５を形成する半田の融点以上の温度に加熱し半田を溶融させた後、加圧して圧着する（第１図（ｆ）〜（ｈ））。加熱、加圧工程では、例えば真空プレスを用いて、半田層１０５が、その半田の融点温度以上にまで加熱されたとき、接着剤層１０８に、好ましくは表面清浄化機能を有する接着剤を用いることにより、半田層１０５の表面の酸化膜が還元されて溶融し、溶融半田の表面張力により凸形状を形成する（第１図（ｇ））。この時、凸形状は、最安定なドーム状、滴状であることが、より好ましい。その後、加圧して凸形状を形成した半田層１０５の頂点部と層間接続用ランド１０７とを点接触させ、その接点から同心円状に半田が濡れ広がって半田接合させる。接着剤層１０８は、半田の融点以上の温度での加熱に伴って粘度が低下していくが、軟化した接着剤層中で半田層を溶融することで、より凸形状を形成させると共に半田接合を容易にする。このときの粘度は５０Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。５０Ｐａ・ｓより高いと、半田層１０５の凸形状の形成、ならびに、層間接続用ランド１０７と接触、および、半田のぬれ広がりを阻害して、十分な半田接合が行われない恐れがある。更に加熱して接着剤層１０８を硬化させて、接続層１１０と被接続層１２０とを接着することができる。
【００１０】
通常、電解めっきまたは無電解めっきにより得られた半田層１０５は、半田を構成する各金属が結晶として析出しただけであり、半田として有効に機能させるためには、半田層１０５にフラックスを塗布してリフローさせる方法がある。このように半田層１０５をリフローさせた後、接続層１１０と被接続層１２０とを熱圧着することが好ましいが、リフローおよびフラックス洗浄の工程が増えるだけでなく、フラックスの洗浄不良（フラックス残渣）の心配があり、この方法を採用するのは得策ではない。本発明において接着剤層１０８に、半田層１０５の半田の溶融に必要な表面清浄化機能を有する接着剤を用いることにより、半田層１０５の半田は加熱工程により溶融することができ、また、洗浄工程を必要としない。
なお、圧着の際に、半田層１０５の半田が溶融する前に加圧した場合には、半田層１０５が層間接続用ランド１０７と接触して変形し、先端が平坦になるとともに、半田層１０５と層間接続用ランド１０７との間に、接着剤層１０８が薄く介在する状態となる。接着剤層１０８は、後述の通り、半田層１０５の半田の溶融に必要な表面清浄化機能を有しているため、半田層１０５の半田は加熱工程により溶融することができる。しかしながら、半田層１０５と層間接続用ランド１０７との間に薄く介在する接着剤層１０８では、接着剤層１０８の絶対量が少ないため、表面清浄化機能を十分に発揮できない。その結果、先端が平坦になった部分の半田は溶融することができず、その半田と層間接続用ランド１０７との良好な半田接合が実現されない。それに対して、平坦になっていない部分の半田（半田層１０５の周辺部分）は、その周りに接着剤層１０８が十分に存在しているため、表面清浄化機能が十分に働き、半田が溶融するとともに、その半田と層間接続用ランド１０７との良好な半田接合が実現される。つまり、先端が平坦になった部分の半田と層間接続用ランド１０７と間には接着剤層１０８が介在した状態となり、また、平坦になっていない部分の半田は層間接続用ランド１０７と半田接合した状態となってしまい、半田層１０５と層間接続用ランド１０７とが良好に半田接合しているとは言えない。
以上の工程により、層間接続用ランド１０７と導体ポスト１０４とを半田層１０５にて半田接合し、各層間を接着剤層１０８にて接着した多層配線板１３０を得ることができる。なお、第１図（ｈ）では、被接続層１２０に対して接続層１１０を１層のみ積層した例を示したが、第１図（ｈ）で得られた多層配線板１３０の上にさらにもう１層または２層以上積層して、より層数の多い多層配線板を得ることもできる。
【００１１】
第２図は、本発明の１実施形態である多層配線板の製造方法の第２の例を説明するための工程図で、第２図（ｈ）は得られる多層配線板の構造を示す断面図である。
本発明の多層配線板の製造方法の第２の例が第１の例と異なるのは、金属箔１０１を選択的にエッチングして、配線パターン１０６を形成する代わりに、金属板２０１を電解めっき用リード（給電用電極）として、電解めっきにより配線パターン２０６を形成する点であり、基本的な製造方法はほとんど同じである。以下、第２の例について、第１の例と異なる部分のみ詳細に説明する。
まず、金属板２０１上にパターニングされためっきレジスト（図示せず）を形成し、続いて、金属板２０１を電解めっき用リード（給電用電極）として、配線パターン２０６を電解めっきにより形成した後、めっきレジストを除去する（第２図（ａ））。この電解めっきにより、金属板２０１上のめっきレジストが形成されていない部分に、配線パターン２０６が形成される。配線パターン２０６の材質としては、例えば、銅、ニッケル、金、錫、銀、パラジウム等が挙げられる。さらには、銅を用いることで、低抵抗で安定した配線パターン２０６が得られる。金属板２０１の材質は、この製造方法に適するものであればどのようなものでも良いが、特に、使用される薬液に対して耐性を有するものであって、最終的にエッチングにより除去可能であることが肝要である。そのような金属板２０１の材質としては、例えば、銅、銅合金、４２合金、ニッケル等が挙げられる。一方、めっきレジストは、例えば、金属板２０１上に紫外線感光性のドライフィルムレジストをラミネートし、ネガフィルム等を用いて選択的に感光し、その後現像することにより形成することができる。
【００１２】
次に、配線パターン２０６上に絶縁膜２０２を形成し、続いて、絶縁膜２０２にビア２０３を形成する（第２図（ｂ））。絶縁膜２０２を構成する樹脂は、この製造方法に適するものであればどのようなものでも使用できる。また、絶縁膜２０２の形成は、使用する樹脂に応じて適した方法で良く、樹脂ワニスを印刷、カーテンコート、バーコート等の方法で直接塗布したり、ドライフィルムタイプの樹脂を真空ラミネート、真空プレス等の方法で積層する方法が挙げられる。特に、市販されている樹脂付銅箔は入手が容易であり、真空ラミネートにより配線パターン２０６の凹凸を埋め込みながら成形し、最後に銅箔をエッチングすれば、絶縁膜２０２の表面が配線パターン２０６の凹凸に影響されることなく、非常に平坦になる。また、絶縁膜２０２の表面には銅箔表面の微細な粗化形状が転写されるため、第２図（ｄ）に示す接着剤層２０８との密着性を確保することができる。一方、ビア２０３の形成方法は、第１の例と同様である。
次に、金属板２０１を電解めっき用リード（給電用電極）として、導体ポスト２０４を電解めっきにより形成し、続いて、導体ポスト２０４の先端表面に半田層２０５を形成して、接続層２１０を得る（第２図（ｃ））。導体ポスト２０４および半田層２０５の形成方法は、第１の例と同様である。
次に、絶縁膜２０２の表面に接着剤層２０８を形成する（第２図（ｄ））。接着剤層２０８の形成方法は、第１の例と同様である。
次に、接続層２１０と被接続層２２０とを位置合わせをする（第２図（ｅ））。位置合わせ方法は、第１の例と同様である。
次に、接着剤層２０８と、接続層２１０と被接続層２２０とを接触させる（第２図（ｆ））。接触させる方法は、第１の例と同様である。
最後に、接続層２１０と被接続層２２０とを圧着し、金属板２０１をエッチングにより除去する（第２図（ｈ））。圧着する方法は、第１の例と同様である。金属板２０１と配線パターン２０６の材質が異なる場合には、配線パターン２０６を侵食・腐食しない薬液を用いて、金属板２０１をエッチングすればよい。金属板２０１と配線パターン２０６の材質が同じ場合には、金属板２０１をエッチングする際に、配線パターン２０６が侵食・腐食されるため、金属板２０１と配線パターン２０６との間に、金属板２０１をエッチングする際に使用する薬液に対して耐性を有するレジスト金属層（図示せず）を予め形成しておくのがよい。これにより、金属板２０１をエッチングしても、レジスト金属層があるため、配線パターン２０６は侵食・腐食されるおそれはない。その後、配線パターン２０６を侵食・腐食しない薬液を用いてレジスト金属層をエッチングにより除去する（もちろん除去せず、残しておいてもよい）。
【００１３】
具体的に説明すると、金属板２０１の材質が銅、レジスト金属層の材質がニッケル、錫または半田の場合、市販のアンモニア系エッチング液を使用して金属板２０１をエッチングすることができる。金属板２０１の材質が銅、レジスト金属の材質が金の場合、塩化第二鉄溶液、塩化第二銅溶液を含め、ほとんどのエッチング液を使用して金属板２０１をエッチングすることができる。配線パターン２０６の材質が銅、レジスト金属層の材質がニッケル、錫または半田の場合、市販の半田・ニッケル剥離剤（例えば、三菱ガス化学製、Ｐｅｗｔａｘ）を使用してレジスト金属層をエッチングすることができる。配線パターン２０６の材質が銅、レジスト金属層の材質が金の場合、配線パターン２０６を浸食・腐食させることなく、レジスト金属層をエッチングすることは困難である。この場合には、レジスト金属層を除去せず、残しておいてもよい。
以上の工程により、層間接続用ランド２０７と導体ポスト２０４とを半田層２０５にて半田接合し、各層間を接着剤層２０８にて接着した多層配線板２３０を得ることができる。なお、第２図（ｈ）では、被接続層２２０に対して接続層２１０を１層のみ積層した例を示したが、第２図（ｈ）で得られた多層配線板２３０の上にさらにもう１層または２層以上積層して、より層数の多い多層配線板を得ることもできる。
【００１４】
第３図は、本発明の１実施形態である多層配線板の製造方法の第３の例を説明するための工程図で、第３図（ｈ）は得られる多層配線板の構造を示す断面図である。
本発明の多層配線板の製造方法の第３の例が第２の例と異なるのは、絶縁膜２０２にビア２０３を形成して、導体ポスト２０４を形成する代わりに、剥離型のめっきレジストを形成して、導体ポスト３０４を形成する点であり、基本的な製造方法はほとんど同じである。以下、第３の例について、第２の例と異なる部分のみ詳細に説明する。
まず、金属板３０１上に配線パターン３０６を形成した後、開口部３０３を有するめっきレジスト３０２を形成する（第３図（ａ））。配線パターン３０６の形成方法は、第２の例と同様である。めっきレジスト３０２の形成方法は、配線パターン２０６を形成する際に用いるめっきレジスト（図示せず）と同様である（第２の例にて説明済み）。
次に、導体ポスト３０４および半田層３０５を形成する（第３図（ｂ））。導体ポスト３０４および半田層３０５の形成方法は、第２の例と同様である。
次に、めっきレジスト３０２を除去して、接続層３１０を得る（第３図（ｃ））。
次に、半田層３０５を覆うように接着剤層３０８を形成する（第３図（ｄ））。接着剤層３０８の形成方法は、第２の例と同様である。
次に、接続層３１０と被接続層３２０とを位置合わせをする（第３図（ｅ））。位置合わせ方法は、第２の例と同様である。
次に、接着剤層３０８と、接続層３１０と被接続層３２０とを接触させる（第３図（ｆ））。接触させる方法は、第２の例と同様である。
最後に、接続層３１０と被接続層３２０とを圧着し、金属板３０１をエッチングにより除去する（第３図（ｈ））。圧着およびエッチングの方法は、第２の例と同様である。
以上の工程により、層間接続用ランド３０７と導体ポスト３０４とを半田層３０５にて半田接合し、各層間を接着剤層３０８にて接着した多層配線板３３０を得ることができる。なお、第３図（ｈ）では、被接続層３２０に対して接続層３１０を１層のみ積層した例を示したが、第３図（ｈ）で得られた多層配線板３３０の上にさらにもう１層または２層以上積層して、より層数の多い多層配線板を得ることもできる。
【００１５】
次に、第２の態様の半導体装置の製造方法について、添付図面に従って説明する。
この半導体装置の製造方法は、好ましくは半導体フリップチップを、ノンフローアンダーフィル方式で配線基板に実装する方法であって、第４図は、本発明の第２の実施形態である半導体装置の製造方法の例を説明するための工程図で、第４図（ｄ）は得られた半導体装置の構造を示す断面図である。
本発明の半導体装置の製造方法としては、まず外部接続用の端子II４０２を有する配線基板４０１上に、接着剤層としてノンフローアンダーフィル用樹脂層４０３を設ける（第４図（ａ））。次いで、主面に配設された外部接続用の端子Ｉ４０５の先端表面に形成された半田バンプ４０６を有する半導体素子（好ましくは半導体フリップチップ）４０４を、ノンフローアンダーフィル用樹脂層４０３上に貼り付ける（第４図（ｂ））。
次に半田バンプ４０６を形成する半田の融点以上の温度に加熱し、半田バンプ４０６を溶融させる。この際、半田バンプ４０６と配線基板４０１上の外部接続用の端子IIとは非接触に保たれているとよい。ノンフローアンダーフィル用樹脂層４０３に表面清浄化機能を有する樹脂を用いることにより、半田バンプ４０６は表面の酸化膜が還元され、溶融状態となる。このようにして半田バンプ４０６を溶融させたのち、加圧して溶融状態の半田バンプ４０６の頂点部と外部接続用の端子IIとを点接触させる（第４図（ｃ））。その後、半田がその接点から同心円状に漏れ広がって半田接合させる。この際、ノンフローアンダーフィル用樹脂層４０３の粘度は５０Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。さらに加熱してノンフローアンダーフィル用樹脂層４０３を硬化させて半導体素子４０４と配線基板４０１とを接着させる（第４図（ｄ））。
このようにして、配線基板上に、半導体素子（好ましくは半導体フリップチップ）がノンフローアンダーフィル方式で実装された信頼性の高い半導体装置を得ることができる。
【００１６】
本発明の方法に用いる接着剤層は、表面清浄化機能を有しており、且つ絶縁信頼性の高い接着剤であるものが好ましい。表面清浄化機能としては、例えば、半田表面や被接続金属表面に存在する酸化膜の除去機能や、酸化膜の還元機能である。この接着剤層の表面清浄化機能により、半田と接続するための表面との濡れ性が十分に高まる。そのため、接着剤層は、金属表面を清浄化するために、半田と接続するための表面に、必ず接触していることが肝要である。両表面を清浄化することで、半田が、被接合表面に対して濡れ拡がろうとする力が働き、その半田の濡れ拡がりの力により、半田接合部における接着剤層が排除される。これより、接着剤層を用いた半田接合には、樹脂残りが発生しにくく、且つその電気的接続信頼性は高いものとなる。
本発明に用いる第１の好ましい接着剤は、少なくとも１つ以上のフェノール性水酸基を有する化合物（Ａ）と、その硬化剤として作用する樹脂（Ｂ）とを必須成分としており、フェノール性水酸基を有する化合物（Ａ）の、フェノール性水酸基は、その表面清浄化機能により、半田および金属表面の酸化物等の汚れの除去あるいは、酸化物を還元し、半田接合のフラックスとして作用する。更に、その硬化剤として作用する樹脂（Ｂ）により、良好な硬化物を得ることができるため、半田接合後の洗浄除去が必要なく、高温、多湿雰囲気でも電気絶縁性を保持し、接合強度、信頼性の高い半田接合を可能とする。
本発明において第１の好ましい接着剤に用いる、少なくとも１つ以上のフェノール性水酸基を有する化合物（Ａ）としては、フェノールノボラック樹脂、アルキルフェノールノボラック樹脂、多価フェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、レゾール樹脂、ポリビニルフェノール樹脂、フェノールフタリン及びジヒドロキシ安息香酸から選ばれるのが好ましく、これらの１種以上を用いることができる。
これらの内、多価フェノールノボラック樹脂は、１個のベンゼン環に２個以上のフェノール性水酸基有するので、単官能のフェノールノボラック樹脂に比べて、半田接合のフラックスとして、より飛躍的に向上した性能を有する。
【００１７】
これらフェノールノボラック樹脂、アルキルフェノールノボラック樹脂及び多価フェノールノボラック樹脂は、フェノール、アルキルフェノール及び多価フェノールを、それぞれ酸性触媒を用いてホルムアルデヒドと縮合反応することにより得ることができる。
前記アルキルフェノールノボラックに用いられるアルキルフェノールには、例えば、クレゾール、キシレノールなどのアルキル置換フェノールの他に、４,４'−イソプロピリデンジフェノール（ビスフェノールＡ）や、４,４'−シクロヘキシリデンジフェノールなどの、アルキリデン基やシクロアルキリデン基にヒドロキシフェニル基が結合した化合物も含まれる。
前記多価フェノールノボラック樹脂に用いられる多価フェノールとしては、例えば、カテコール、レゾルシル、ハイドロキノン、ヒドロキシハイドロキノン、ピロガロールなどを挙げることができる。これらの中で、カテコール及びレゾルシンを特に好適に用いることができる。
本発明に用いるフェノールアラルキル樹脂は、例えば、α,α'−ジメトキシ−ｐ−キシレンとフェノールを、酸性触媒を用いて脱メタノール反応することにより得ることができる。
本発明に用いるレゾール樹脂は、フェノールとホルムアルデヒドを、アルカリ性触媒を用いて反応させることにより得ることができる。
本発明に用いるフェノール性水酸基を有する化合物（Ａ）は、軟化点が３０℃以上、１５０℃以下であることが好ましく、４０℃以上、１１０℃以下であることがより好ましい。軟化点が前記下限未満である樹脂は、分子量が低く、半田接合前又は半田接合中に揮発してフラックス作用を失ったり、ボイド発生による接合不良を引き起こしたりして、半田接合を阻害する恐れがある。また、低分子量の樹脂は、半田接合部を補強する樹脂硬化物として必要な十分な物性が得られない恐れがある。樹脂の軟化点が前記上限を超えると、加熱加圧下の半田接合時における接着剤層の流動性が低下し、半田と対する電極の金属との接触を阻害したり、半田接合時における半田の金属表面へ漏れ広がりを阻害したりして、半田接合性が不良となる恐れがある。軟化点が前記範囲内にある樹脂は、半田接合時の半田接合温度で接着剤層としての十分な流動性が得られ、安定した半田接合性を確保することができる。
【００１８】
本発明において、フェノール性水酸基を有する化合物（Ａ）は、重量平均分子量が２０,０００以下であることが好ましく、１０,０００以下であることがより好ましく、５,０００以下であることがさらに好ましい。重量平均分子量が前記上限を超えると、半田接合時における接着剤層の流動性が低下し、半田接合を阻害する恐れがある。重量平均分子量の下限としては、前記軟化点を有し、接着剤としての特性を損なわない範囲であれば良い。
本発明において第１の好ましい接着剤に用いる、フェノール性水酸基を有する化合物（Ａ）の、硬化剤として作用する樹脂（Ｂ）としては、エポキシ樹脂やイソシアネート樹脂等が用いられる。具体的にはいずれも、ビスフェノール系、フェノールノボラック系、アルキルフェノールノボラック系、ビフェノール系、ナフトール系やレゾルシノール系等のフェノールベースのものや、脂肪族、環状脂肪族や不飽和脂肪族等の骨格をベースとして変性されたエポキシ化合物やイソシアネート化合物が挙げられる。
本発明において第１の好ましい接着剤に用いる、フェノール性水酸基を有する化合物（Ａ）は、接着剤中に、５重量％以上、８０重量％以下、特に２０重量％以上、８０重量％以下で含まれることが好ましい。前記下限未満であると、金属表面を清浄化する作用が低下し、半田接合できなくなる恐れがある。また、前記上限より多いと、十分な硬化物が得られず、接合強度と信頼性が低下する恐れがある。樹脂（Ｂ）の配合量は、例えば、エポキシ基当量またはイソシアネート基当量が、少なくとも化合物（Ａ）のヒドロキシル基当量に対し０.５倍以上、１.５倍以下が好ましいが、良好な金属接合性と硬化物物性が得られる場合はこの限りではない。
本発明に用いる第２の好ましい接着剤は、エポキシ樹脂（Ａ'）と、イミダゾール環を有し且つエポキシ樹脂（Ａ'）の硬化剤として作用する化合物（Ｂ'）とを、必須成分としており、化合物（Ｂ'）のイミダゾール環は、三級アミンの不対電子に起因する表面清浄化機能により、半田および金属表面の酸化物等の汚れの除去あるいは、酸化膜を還元し、半田接合のフラックスとして作用する。更に、イミダゾール環は、エポキシ樹脂（Ａ'）をアニオン重合する際の硬化剤としても作用するため、良好な硬化物を得ることができ、半田接合後の洗浄除去が必要なく、高温、多湿雰囲気でも電気絶縁性を保持し、接合強度、信頼性の高い半田接合を可能とする。
【００１９】
本発明において第２の好ましい接着剤に用いる化合物（Ｂ'）の添加量は、１重量％以上、１０重量％以下であることが好ましい。化合物（Ｂ'）の添加量が前記下限未満では表面清浄化機能が弱く、また、エポキシ樹脂（Ａ'）を充分に硬化させることができなくなる恐れがある。また、化合物（Ｂ'）の添加量が前記上限より多い場合は、硬化反応が急激に進行し、半田接合時における接着剤層の流動性が低下し、半田接合を阻害する恐れがある。さらに、得られる硬化物が脆く、十分な強度の半田接合部が得られなくなる恐れがある。より好ましくは、化合物（Ｂ'）の添加量は１重量％以上、５重量％以下である。
本発明において第２の好ましい接着剤で用いる化合物（Ｂ'）と組合わせて用いるエポキシ樹脂（Ａ'）としては、ビスフェノール系、フェノールノボラック系、アルキルフェノールノボラック系、ビフェノール系、ナフトール系やレゾルシノール系等の、フェノールベースのエポキシ樹脂や、脂肪族、環状脂肪族や不飽和脂肪族等の骨格をベースとして変性されたエポキシ化合物が挙げられる。
本発明において第２の好ましい接着剤で用いる化合物（Ｂ'）としては、イミダゾール、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−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−ウンデシルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、ビス（２−エチル−４−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、５−ジヒドロキシ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−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、あるいはトリアジン付加型イミダゾール等が挙げられる。また、これらをエポキシアダクト化したものや、マイクロカプセル化したものも使用できる。これらは単独で使用しても２種類以上を併用しても良い。
【００２０】
本発明において第２の好ましい接着剤で用いるエポキシ樹脂（Ａ'）の配合量は、接着剤の３０重量％以上、９９重量％以下が好ましい。前記下限未満であると、十分な硬化物が得られなくなる恐れがある。
本発明における前記第１及び第２の好ましい接着剤には、所望により、熱可塑性樹脂（Ｃ）を配合することができる。
この熱可塑性樹脂（Ｃ）は、接着剤の末硬化状態でのシート性に寄与し、さらに硬化後の密着性、可撓性に寄与する。
熱可塑性樹脂（Ｃ）としては、例えば、フェノキシ樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエステル樹脂類、ポリウレタン樹脂類、ポリイミドシロキサン樹脂、ポリプロピレン、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリアセタール樹脂、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−メタクリル酸共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリ酢酸ビニル樹脂、ナイロン、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体、ポリメチルメタクリレート樹脂等が挙げることができ、特に、フィルム性に優れ、熱時の流動特性に優れたフェノキシ樹脂又はポリビニルブチラール樹脂であることが好ましい。また、熱可塑性樹脂（Ｃ）は、これらを一種又は複数種併用して用いることもできる。
本発明に用いる熱可塑性樹脂（Ｃ）の配合割合としては、接着剤全体の５重量％以上、５０重量％以下であることが好ましい。配合割合が前記下限未満であると、未硬化状態のシート性、硬化後の密着力、可撓性が低下する恐れがあり、前記上限を超えると、半田接合性を阻害する恐れがある。本発明に用いる熱可塑性樹脂（Ｃ）のガラス転移温度は、４０℃以上、１５０℃以下であることが好ましく、より好ましくは、ガラス転移温度が５０℃以上、１２０℃以下である。前記下限未満であると末硬化状態のシートが、室温で粘着性を有する恐れがある。また、前記上限を超えると、加熱加圧下の半田接合時の温度で、接着剤としての十分な流動性が得られず、半田接合を阻害する恐れがある。
【００２１】
本発明に用いる熱可塑性樹脂（Ｃ）の重量平均分子量は、１０,０００以上、１００,０００以下であることが好ましく、１２,０００以上、７０,０００以下であることがより好ましい。重量平均分子量が前記下限未満であると未硬化状態でのシート性が低下する恐れがあり、前記上限を超えると半田接合性を阻害する恐れがある。
本発明で用いる接着剤は、硬化性酸化防止剤（Ｄ）を含有することができる。硬化性酸化防止剤は、酸化防止剤として作用し、かつ、硬化剤（Ｂ）又は（Ｂ'）と反応して硬化することができる化合物である。本発明に用いる硬化性酸化防止剤に、特に制限はないが、ベンジリデン構造を有する化合物や３−ヒドロキシ−２−ナフトイック酸、パモイック酸、２,４−ジヒドロキシ安息香酸、２,５−ジヒドロキシ安息香酸が好ましく、ベンジリデン構造を有する化合物としては、一般式（１）で表される化合物であることが、より好ましい。
【化１】
0003745335.tif 000002
ただし、一般式（１）において、Ｒ1、Ｒ3及びＲ5は、それぞれ独立して、水素、ヒドロキシル基又はカルボキシル基であり、Ｒ2及びＲ4は、それぞれ独立して、水素又はアルキル基であり、Ｒ6及びＲ7は、それぞれ独立して、水素、メチル基、ヒドロキシフェニル基又はカルボキシフェニル基である。
一般式（１）で表される化合物としては、例えば、エチリデンジフェノール、２,２'−エチリデンビス（４,６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）、フェノールフタリンなどや、これら化合物から誘導される重合体などを挙げることができる。これらの化合物は、１種を単独で用いることができ、あるいは、２種以上を組み合わせて用いることもできる。これらの中で、エチリデンジフェノール及びフェノールフタリンを、特に好適に用いることができる。
本発明における接着剤において、硬化性酸化防止剤（Ｄ）の含有量は、接着剤全体の０.５重量％以上、３０重量％以下であることが好ましく、１重量％以上、２０重量％以下であることがより好ましい。硬化性酸化防止剤の含有量が前記下限未満であると、常温での酸化防止剤としての作用や、半田及び金属表面の酸化物などの汚れを除去する作用が低下し、半田接合性が十分に向上しない恐れがある。硬化性酸化防止剤の含有量が、前記上限を超えると、絶縁性や接合強度などの信頼性が低下する恐れがある。
【００２２】
ベンジリデン構造は、酸化により発生したラジカルを捕捉し、酸化反応の連鎖停止に寄与し、酸化防止剤として効果的に作用する。また、半田接合時の温度領域では、水素ラジカルを放出し、還元剤としてはたらき、半田及び金属表面の酸化物などの汚れを除去する。
本発明における第１の接着剤は、その硬化を促進するために、硬化触媒を配合することができる。用いる硬化触媒としては、例えば、２−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、ビス（２−エチル−４−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−４,５−ジヒドロキシメチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、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−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−アミノエチル−２−メチルイミダゾール、１−（シアノエチルアミノエチル）−２−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニル−４,５−ビス（シアノエトキシメチルイミダゾール）、トリアジン付加型イミダゾールなどを挙げることができる。さらに、これらのイミダゾール化合物を、エポキシアダクト化した触媒や、マイクロカプセル化した触媒も使用することができる。これらの触媒は、１種を単独で用いることができ、あるいは、２種以上を組み合わせて用いることもできる。
本発明における接着剤は、さらに、密着性や耐湿性を向上させるためのシランカップリング剤、ポイドを防止するための消泡剤、あるいは液状又は粉末の難燃剤などの添加剤を用いることもできる。
本発明における接着剤は、前記各成分を所望の割合で配合し混合して得られる。得られた接着剤は、溶媒に混合して接着剤ワニスとして用いることができる。
【００２３】
本発明における接着剤に用いる溶媒としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、トルエン、メシチレン、キシレン、ヘキサン、イソブタノール、ｎ−ブタノール、１−メトキシ−２−プロパノールアセテート、ブチルセルソルブ、エチルセルソルブ、メチルセルソルブ、セルソルプアセテート、乳酸エチル、酢酸エチル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル、ジエチレングリコール、安息香酸−ｎ−ブチル、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ,Ｎ−ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、γ−ブチルラクトン、アニソール等が挙げられる。好ましくは、沸点が２００℃以下の溶媒である。
本発明における接着剤は、溶融温度が１００℃以下であることが好ましい。含有される樹脂の分子量が大きく、溶融温度が１００℃を超えると、加熱加圧下の半田接合時における接着剤層の流動性が低下し、半田接合を阻害するおそれがある。
本発明における接着剤のゲル化時間は、半田の融点温度において、１分以上であることが好ましく、２分以上であることが、より好ましく、５分以上であることが、さらに好ましい。半田の融点温度におけるゲル化時間が、前記下限未満であると、半田接合中に硬化反応が進行し、半田と被接合金属が接合する前に、接着剤が硬化し、半田接合が妨げられる恐れがある。半田の融点温度におけるゲル化時間が５分以上であると、加熱加圧下の半田接合温度における接着剤層の流動性を十分に確保して、安定した半田接合を達成することができる。また、半田の融点温度におけるゲル化時間は、６０分以下であることが、好ましく、３０分以下であることが、より好ましく、２０分以下であることが、さらに好ましい。半田の融点温度におけるゲル化時間が前記上限を超えると、安定した半田接合は可能であるが、その後の熱硬化が十分に進行せず、半田接合部の満足な補強効果が得られない恐れがある。硬化反応を十分に進行させるために、高温で硬化させると、接着剤が酸化することにより、硬化物の破壊靭性が低下し、実装後の耐熱衝撃性が低下する恐れがある。
【００２４】
また、本発明で用いられる接着剤は、半田層又は半田バンプを形成する半田の融点以上の温度に加熱して半田層又は半田バンプを溶融させ、圧着して半田接合する際の温度において、５０Ｐａ・ｓ以下の粘度を有することが望ましい。この粘度が５０Ｐａ・ｓを超える場合には、接着剤層の流動性が悪化し、溶融した半田層又は半田バンプが、被接続表面に接触しにくいため、半田接合が十分に行われないおそれがある。また、半田が被接続表面に接触したとしても、該半田が被接続表面に漏れ広がろうとする力で、接着剤を排除することができないため、十分な半田接合の強度が得られないおそれがある。半田接合をより確実に行うためには、接着剤の前記粘度は、より好ましくは１０Ｐａ・ｓ以下であり、さらに好ましくは１Ｐａ・ｓ以下である。
本発明はまた、このような方法で得られた電子部品、具体的には多層配線板、半導体装置をも提供する。
【００２５】
【実施例】
以下、実施例により更に具体的に説明するが、本発明はこれによって何ら限定されるものではない。
実施例１及び比較例１
（１）接着剤ワニス１の調合
クレゾールノボラック樹脂［住友デュレズ(株)製，ＰＲ−ＨＦ−３、ＯＨ基当量１０６］１０６ｇと、ジアリルビスフェノールＡ型エポキシ樹脂［日本化薬(株)製、ＲＥ−８１０ＮＭ、エポキシ当量２２５］３５ｇと、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂［日本化薬(株)製、ＸＤ−１０００Ｌ、エポキシ当量２４８］２１０ｇとを、メチルエチルケトン１０４ｇに溶解し、金属接合接着剤ワニス１を作製した。
（２）多層配線板の製造
銅箔（金属箔１０１、厚み１８μｍ）、ポリイミド樹脂絶縁膜（絶縁膜１０２、厚み２５μｍ）からなるフレキシブルプリント配線用基板（住友ベークライト製、Ａ１フレキ）のポリイミド樹脂絶縁膜にＵＶ−ＹＡＧレーザーを用いて、トップ径：４５μｍ、ボトム径が２５μｍのビア（ビア１０３）を３００個形成した。ビア内部およびビア周辺部を過マンガン酸樹脂エッチング液にて清浄化した後、裏面の銅箔を電解めっき用リード（給電用電極）として電解銅めっきを行ってビアを銅で充填し、銅ポスト（導体ポスト１０４）を形成した。ここで、銅ポストの直径が４５μｍとなるよう、電解銅めっきの時間を調整した。次に、銅ポストの表面に、Ｓｎ−Ｐｂ共晶半田層（半田層１０５）を電解めっきによって４μｍの厚みで形成した。なお、半田層の先端表面の絶縁膜表面から突出している高さは、１０μｍであった。次に、銅箔を選択的にエッチングして、配線パターン（配線パターン１０６）を形成した。以上の工程により、接続層（接続層１１０）を得ることができた。
【００２６】
次に、得られた接続層に対して、バーコートにより、上記（１）で得られた接着剤ワニス１を、絶縁膜の表面、すなわちＳｎ−Ｐｂ共晶半田層が形成された面に塗布後、８０℃で２０分乾燥し、２０μｍ厚の接着剤層（接着剤層１０８）を形成した。
一方、厚み１２μｍ銅箔が両面に形成されたＦＲ−５相当のガラスエポキシ両面銅張積層板［住友ベークライト製、ＥＬＣ］を用い、銅箔を選択的にエッチングして配線パターン（図示せず）および層間接続用ランド（層間接続用ランド１０７）を形成し、被接続層（被接続層１２０）を得ることができた。層間接続用ランドは、位置合わせ許容誤差を考慮して、３００μｍ径とした。
次に、上述の工程により得られた接続層と被接続層に予め形成されている位置決めマークを画像認識装置により読み取り、両者を位置合わせし、１００℃の温度で仮圧着した。仮圧着したサンプルを断面観察したところ、半田層と層間接続用ランドとは非接触であり、約５μｍ程度の間隙（接着剤層）があった。
仮圧着したサンプルを第５図に示す２条件（条件▲１▼、▲２▼）にて本圧着した。
▲１▼半田の融点（１８３℃）以上に加熱した後、加圧する。（実施例１）
▲２▼半田の融点以下で加圧した後、加熱する。（比較例１）
（３）半田接合部の観察
得られたサンプルの半田接合部を観察するため、接続層および被接続層の界面、すなわち、接着剤層で両者を引き剥がし、層間接続用ランドの半田濡れ性を評価した。条件▲１▼および▲２▼で本圧着した各サンプルにおける、引き剥がし後の層間接続用ランドの表面写真を第６図に示す。
第６図から、条件▲１▼で本圧着したサンプル（実施例１）については、半田層が層間接続用ランドに対して良好に濡れ広がっていることがわかる。一方、条件▲２▼で本圧着したサンプル（比較例１）については、中心付近が半田接合しておらず、層間接続用ランドの銅が露出している（接着剤層が介在している）ことがわかる。このことから、半田の融点以上に加熱した後、加圧する方法が有効であることは明白である。
【００２７】
実施例２
（１）接着剤ワニス２の調合
クレゾールノボラック樹脂［住友デュレズ(株)製、ＰＲ−ＨＦ−３］１０６ｇと、フェノールフタリン［東京化成製］１０５ｇと、ジアリルビスフェノールＡ型エポキシ樹脂［日本化薬(株)製、ＲＥ−８１０ＮＭ］４５０ｇとを、メチルエチルケトン１６５ｇに溶解し、金属接合接着剤ワニス２を作製した。
（２）多層配線板の製造
銅箔（金属箔１０１、厚み１８μｍ）、ポリイミド樹脂絶縁膜（絶縁膜１０２、厚み２５μｍ）からなるフレキシブルプリント配線用基板（住友ベークライト製、Ａ１フレキ）のポリイミド樹脂絶縁膜にＵＶ−ＹＡＧレーザーを用いて、トップ径：４５μｍ、ボトム径が２５μｍのビア（ビア１０３）を３００個形成した。ビア内部およびビア周辺部を過マンガン酸樹脂エッチング液にて清浄化した後、裏面の銅箔を電解めっき用リード（給電用電極）として電解銅めっきを行ってビアを銅で充填し、銅ポスト（導体ポスト１０４）を形成した。ここで、銅ポストの直径が４５μｍとなるよう、電解銅めっきの時間を調整した。次に、銅ポストの表面に、Ｓｎ−Ｐｂ共晶半田層（半田層１０５）を電解めっきによって４μｍの厚みで形成した。なお、半田層の先端表面の絶縁膜表面から突出している高さは、１０μｍであった。次に、銅箔を選択的にエッチングして、配線パターン（配線パターン１０６）を形成した。以上の工程により、接続層（接続層１１０）を得ることができた。
次に、得られた接続層に対して、バーコートにより、上記（１）で得た接着剤ワニス２を、絶縁膜の表面、すなわちＳｎ−Ｐｂ共晶半田層が形成された面に塗布後、８０℃で２０分乾燥し、３０μｍ厚の接着剤層（接着剤層１０８）を形成した。
【００２８】
一方、厚み１２μｍ銅箔が両面に形成されたＦＲ−５相当のガラスエポキシ両面銅張積層板［住友ベークライト製、ＥＬＣ］を用い、銅箔表面に配線パターン（図示せず）および層間接続用ランドを選択的に金メッキし、さらに金メッキをエッチングレジストとして銅箔をエッチングして、配線パターンと層間接続用ランドを形成し、被接続層を得ることができた。層間接続用ランドは、位置合わせ許容誤差を考慮して、３００μｍ径とした。
次に、上述の工程により得られた接続層と被接続層に予め形成されている位置決めマークを画像認識装置により読み取り、両者を位置合わせし、１００℃の温度で仮圧着して接続層表面と、相対する被接続層の表面とを接触させた。仮圧着したサンプルを断面観察したところ、半田層と層間接続用ランドとは非接触であり、約３０μｍ程度の間隙（接着剤層）があった。
最後に、仮圧着したサンプルを、半田の融点（１８３℃）以上に加熱した後、加圧して本圧着して（条件▲３▼）多層配線板を得た。このときの、温度および圧力のプロファイルを第７図に示した。
＜加熱工程における半田層の観察＞
本実施例において、仮圧着したサンプルを条件▲３▼で本圧着する際に、半田の融点（１８３℃）以上に加熱した後、加圧せずにサンプルを取り出し、接続層および被接続層の界面、すなわち、接着剤層で両者を引き剥がした。そして、接合直前の半田層が接着剤層の金属表面清浄化機能によりドーム形状に変形しているかを観察したところ、ドーム形状を有し、表面凹凸のない滑らかな曲面であった。
なお、上記接着剤ワニス２に変えて、ジアリルビスフェノールＡ型エポキシ樹脂［日本化薬(株)製、ＲＥ−８１０ＮＭ］２００ｇと、クレゾールノボラックエポキシ樹脂［日本化薬(株)製ＥＯＣＮ−１０２０−６５］２００ｇを、メチルエチルケトン１００ｇに溶解し、硬化触媒として２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール［四国化成工業（株）製２ＰＨＺ−ＰＷ］０.１ｇを添加した接着剤ワニス３を用いた以外は、前記と同様にして多層配線板を得た。
このものについても前記と同様に、加熱工程における半田層を観察したところ、半田層の形状はほとんど変化がなく、ドーム形状は認められなかった。
すなわち、接着剤層に表面清浄化機能を有さない接着剤ワニス３を用いたものは、条件▲３▼の加熱工程において、半田層表面の酸化膜などが十分に清浄化されず、電解めっきで形成された半田層の表面状態から、ほとんど変化が無かった。一方、接着剤層に表面清浄化機能を有する接着剤ワニス２を用いたものにおいては、条件▲３▼の加熱工程において、半田層表面の酸化膜などが十分に清浄化されるため、半田層が溶融した際に、半田層が変形し最安定なドーム形状を形成することができた。さらに、断面観察から、接合部に接着剤層を介在することなく接合していることも確認されたことから、ドーム形状に変形した半田層が、加圧工程において、その頂点と被接合面が接触して、その接触点から接着剤を排除しながら同心円状に半田が濡れ広がったことが示唆される。
【００２９】
＜半田接合部の接合強度測定＞
本圧着されて得られた多層配線板の接続層側の配線パターンを回路厚み分だけエッチングした後、接続層および被接続層の界面、すなわち、接着剤層の界面で両者を引き剥がすと、導体ポストと絶縁層が、その界面で引き剥がされ、半田接合した導体ポストが被接続層の層間接続用ランドに転写した形で残される。この導体ポストを、万能ボンドテスター［デイジ社製、２４００ＰＣ］を用いてシェア強度を測定した結果、接着剤ワニス２を用いたものは、１バンプ当たり、平均シェア強度が４０２ｍＮであったが、接着剤ワニス３を用いたものは、１バンプ当たり、平均シェア強度が２０６ｍＮであった。
＜金属接合部断面観察＞
上記で得られた多層配線板の金属接合部（半田接合部）の断面を電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察し、金属接合状態を評価した。その結果接着剤ワニス２を用いたものは、金属接合状態が良好であるが、接着剤ワニス３を用いたものは、部分的に接合されていた。
比較例２
仮圧着工程までは、実施例２と同様の操作で行い、仮圧着したサンプルを、加熱とほぼ同時に加圧し、更に加熱加圧を続けて本圧着して（条件▲４▼）多層配線板を得た。このときの、温度および圧力のプロファイルを第７図に示した。
実施例２と同様にして、半田接合部の接合強度を測定したところ、１バンプ当たり、平均シェア強度が２７５ｍＮであった。また、実施例２と同様に金属接合部断面観察を行ったところ、部分的な接合が認められた。
すなわち、この比較例２の導体ポストシェア強度の平均値は１バンプ当たり２７５ｍＮであったのに対して、実施例２で接合したときのシェア強度は１バンプ当たり４０２ｍＮで、約１.５の強度を示した。このことから、仮圧着後に半田層の融点温度以上に加熱し半田を溶融させ凸形状（ドーム形状）を形成させてから加圧する工程の重要性は明白である。これは、断面観察の結果からも明らかである。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、層間の電気的接続と接着を同時に効果的に行い、確実に層間接続され、信頼性の高い多層配線板を生産性よく製造することができ、また配線基板に半導体フリップチップなどを、ノンフローアンダーフィル方式で効果的に実装し、信頼性の高い半導体装置を生産性よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１図は、本発明の１実施形態による多層配線板の製造方法の第１の例を示す工程図である。
【図２】第２図は、本発明の１実施形態による多層配線板の製造方法の第２の例を示す工程図である。
【図３】第３図は、本発明の１実施形態による多層配線板の製造方法の第３の例を示す工程図である。
【図４】第４図は、本発明の別の実施形態による半導体装置の製造方法の例を示す工程図である。
【図５】第５図は、実施例１及び比較例１における加熱加圧条件を示す図である。
【図６】第６図は、実施例１及び比較例１における半田接合状態を示す写真図である。
【図７】第７図は、実施例２及び比較例２における加熱加圧条件を示す図である。
【符号の説明】
１０１  金属箔
２０１、３０１  金属板
１０２、２０２  絶縁膜
３０２  めっきレジスト
１０３、２０３  ビア
３０３  開口部
１０４、２０４、３０４  導体ポスト
１０５、２０５、３０５  半田層
１０６、２０６、３０６  配線パターン
１０７、２０７、３０７  層間接続用ランド
１０８、２０８、３０８  接着剤層
１１０、２１０、３１０  接続層
１２０、２２０、３２０  被接続層
１３０、２３０、３３０  多層配線板
４０１  配線基板
４０２  端子II
４０３  ノンフローアンダーフィル用樹脂層
４０４  半導体素子
４０５  端子Ｉ
４０６  半田バンプ
【図１】
0003745335.tif 000003
【図２】
0003745335.tif 000004
【図３】
0003745335.tif 000005
【図４】
0003745335.tif 000006
【図５】
0003745335.tif 000007
【図６】
0003745335.tif 000008
【図７】
0003745335.tif 000009