JP2002507322A

JP2002507322A - マイクロエレクトロニクス部品の液体樹脂カプセル化素材をマイクロ波エネルギーによって硬化するためのシステムおよび方法

Info

Publication number: JP2002507322A
Application number: JP53644997A
Authority: JP
Inventors: ファティ，ザカリエ; タッカー，デニス・エイ; ガラード，リチャード・エス; ウェイ，ジャンファ
Original assignee: ラムダ・テクノロジーズ，インコーポレイテッド
Priority date: 1996-04-08
Filing date: 1997-04-04
Publication date: 2002-03-05
Anticipated expiration: 2017-04-04
Also published as: CA2250817A1; JP3414755B2

Abstract

(57)【要約】減少した残留応力を有するマイクロエレクトロニクス組立部品を迅速に製造するための、基板表面にマイクロエレクトロニクス部品を取り付けるためのシステムおよび方法が提供される。マイクロエレクトロニクス部品（３０）は基板表面（３２）に導電固定され、マイクロエレクトロニクス部品（３０）の一部分とその部品に隣接する基板表面（３２）の一部分とが硬化性樹脂（３６）によってカプセル化される。硬化性樹脂（３６）は、樹脂を迅速かつ選択的に硬化して減少した残留応力を有するマイクロエレクトロニクス組立部品を製造すべく、一以上の範囲のマイクロ周波数（４０）によって掃射される。

Description

【発明の詳細な説明】マイクロエレクトロニクス部品の液体樹脂カプセル化素材をマイクロ波エネルギーによって硬化するためのシステムおよび方法発明の分野本発明はマイクロエレクトロニクス部品、特に、マイクロエレクトロニクス部品のパッケージングに関する。発明の背景マイクロエレクトロニクス産業において、より速い、より小さな、そしてより安いデバイスを開発することは絶えず流行となっている。この流行は「小型化」として知られ、製造者に対して、集積回路（ＩＣ）チップをプリント回路ボード（ＰＣＢ）および他のデバイスに接続する新たな方法の開発を要求してきた。ＩＣチップとは、論理ユニット、メモリ記憶セルなどを形成するために接続される能動ソリッドステートデバイス（active solid state device）を製造するために処理された薄いシリコンウェハである。伝統的には、ＩＣチップはＰＣＢ上に取り付けれたプラスチックハウジング内にＩＣチップとＰＣＢとの間が電気的に相互接続した状態でパッケージ（包装）されていた。これによって機械的強度が与えられ、そしてＩＣチップは湿気や他の環境的危険から防護される。しかしながら、小型化を容易にするために、ＩＣチップは「パッケージされない（package-less）」ものとなり、ますます、ＰＣＢまたは他のデバイス上に直に取り付けられるようになっている。このパッケージされない取り付け技術の具体例としては「フリップ・チップ（flip chip）」技術や「チップ・オン・ボード（ＣＯＢ（chip on board））」技術がある。ＩＣチップのフリップ・チップ型取り付け技術およびチップ・オン・ボード型取り付け技術は、腕時計、コンピュータ、通信装置、自動車用電子機器などの様々な消費者製品において使用される。フリップ・チップおよびＣＯＢによってより高いパッケージ密度が与えられ、電気経路がより短くなり、そして相互接続（または配線）数が増大するためにＩＣチップの速度が増大している。フリップ・チップ型取り付けでは、ＩＣチップの能動面を下にした状態でＩＣチップが直にＰＣＢに取り付けられる。ＩＣチップの内部回路からの接続ポイントは、小型の導電性パッド（一般的にアルミニウム）の形でシリコンウェハの能動面に存在する。バンプ（bump）と呼ばれる構造が各接続ポイント上に置かれる。これらのバンプは一般的にハンダで形成され、ＩＣチップをＰＣＢに導電固定するのに使用される。ある場合には、ハンダの代わりに導電性接着剤がＩＣチップをＰＣＢに固定するために使用される。ＣＯＢ型取り付けでは、ＩＣチップの能動側を上にした状態でＩＣチップが直に基板上に取り付けられる。また能動側から延びる電線がＰＣＢに必要なところで接続される。ＣＯＢおよびフリップ・チップを使って直にＰＣＢに取り付けられたＩＣチップは一般的に機械的に壊れやすく、湿気や他の環境的危険からの防護が必要である。この防護と増大した強度は、液体樹脂でカプセル化する技術を使用して得られる。適正な防護なくしては、ほとんどのＩＣチップは使用時、シリコンチップとＰＣＢ素材の熱膨張係数の違いから生じる熱応力に曝される。フリップ・チップ型取り付けに関しては、これらの熱応力は、ＩＣチップをＰＣＢに結合させているハンダ接合の不良を引き起こしかねない。またこれらの熱応力は導電性接着剤が使用されるときにも、導電性接着剤はハンダほど接続強度が得られないことが頻繁にあるので、不良を引き起こしかねない。ＣＯＢ型取り付けに関しては、これらの熱応力によってＩＣチップのひずみや亀裂が生じる可能性があり、ＩＣチップとＰＣＢを相互接続している電線に損傷を与えかねない。以上の困難を克服するため、フリップ・チップ型取り付けにおいてはＰＣＢとＩＣチップとの間に、一般的には「アンダーフィル（underfill）」と呼ばれる重合体カプセル化素材が加えられ（その後硬化される）、ＣＯＢ型取り付けにおいては「グロブ・トップ（glob top）」と呼ばれる重合体カプセル化素材がＩＣチップ、接続、およびＰＣＢ部分の最上部に施与される（その後硬化される）。アンダーフィルは硬化すると、シリコン・チップの低い膨張に一致するようにＰＣＢ（これはある有機物ベースの原料から形成される）の高い膨張を固定する。結果として、ハンダ接合はこれ以上熱応力には曝されなくなる。アンダーフィル素材はＩＣチップとＰＣＢとの接続強度を増大させるので、アンダーフィルを使用することによって、導電性接着剤でハンダ接続を代替することも可能となる。アンダーフィルおよびグロブ・トップは両者とも、湿気侵入や酸化といった環境的危険からの防護を提供する。グロブ・トップおよびアンダーフィルは両者とも、製造者が従来のプラスチック製のパッケージよりもより強度があって、より低コストな比較的薄いデバイスを製造することを可能にするので、さまざまな電子機器製品に対する好ましい組立部品技術である。グロブ・トップおよびアンダーフィルのカプセル化素材として使用される樹脂は室温において硬化して固体状態になることができるが、硬化時間は多少長くかかることがある。これらの樹脂を加熱によって硬化すると、しばしば劇的に、硬化に要する時間が減少することがある。一般的なＣＯＢ型およびフリップ・チップ型製造行程では、ＰＣＢとＩＣチップをオーブン内に、オーブン内部温度に依存した特定の時間の間だけ置くことによって、ＩＣチップに熱が加えられる。たとえば、１３０℃から１７０℃の間でカプセル化素材を適当に硬化するには何時間も要することがある。残念ながら、従来のオーブンでより速い割合で熱を加えると、速い反応率によって樹脂内に空隙が生じることがある。速い加熱率はまた他の部品にもダメージを与えかねない。その上、反応による発熱は、カプセル化されているＩＣチップとＩＣチップが取り付けられたＰＣＢに損傷を与えかねない。また、従来のオーブンによる加熱では、カプセル化されているＩＣチップとＩＣチップが取り付けられたＰＣＢがカプセル材料樹脂の硬化の際に固定応力が発生することがある。こうした固定応力はＩＣチップとＰＣＢとの異なった熱膨張係数の結果として生じる。これらの固定応力はＩＣチップの性能と寿命を減少させかねない。単一周波数のマイクロ波エネルギーを使用する加熱技術が知られている。しかしながら、マイクロ波エネルギーに曝されたときの導電材の予期されない性質のために、アーク放電や局所的加熱といった問題が頻繁に生じる。その上、単一マイクロ波エネルギーによって樹脂を硬化するのに必要な時間は、多くの電子部品が非選択的な局所的加熱またはアーク放電による損傷を受けることなくもちこたえるには長すぎる可能性がある。紫外光を利用する技術などの室温技術は、「低応力好気性ウレタンは超小型電子機器のカプセル化に要するコストを減少させる（Low Stress Aerobic Uretane s Lower Costs For Microelectronic Encapsulation）」（米国コネチカット州トリントンに所在するダイマックス社に属するウィーンコスキ著（Ed．Wienckow ski，Dymax Corporation，Torrington，CT））と題された論文に説明されている。残念ながら、樹脂は効果的な硬化を実現できるほど紫外光に直接的かつ十分に曝されない。多くの電子部品のさまざまな形状や構成のために、影の問題(shado w problem)によって紫外線の樹脂のいくつかの部分への到達が妨げられ、それによって樹脂を硬化するのに必要な時間が増大することがある。発明の要約以上の説明から、本発明の目的はＩＣチップのＰＣＢへのフリップ・チップ型取り付けおよびＣＯＢ型取り付けにおいて使用されるカプセル材料樹脂を硬化するために必要な時間を減少させることにある。本発明の他の目的は、フリップ・チップ型取り付け技術およびＣＯＢ型取り付け技術において、マイクロ波を使用して、アーク放電または非選択的局所的加熱によるＩＣチップまたはＰＣＢへの損傷を引き起こすことなく、カプセル材料樹脂を選択的に硬化することを容易にすることにある。本発明の他の目的は、フリップ・チップ型取り付け技術およびＣＯＢ型取り付け技術を用いて組み立てられるマイクロエレクトロニクス部品をカプセル化する樹脂の硬化時の応力の蓄積および固定化の軽減にある。以上の目的および他の目的は、本発明による、減少した残留応力を有するマイクロエレクトロニクス組立部品を迅速に製造するためのマイクロエレクトロニクス部品の表面取り付けシステムおよび方法によって達成される。本発明は特に、ＩＣチップがその能動側を上にしてＰＣＢに固定され、その後で樹脂でカプセル化されるＣＯＢ型表面取り付けに適用できる。本発明は特に、ＩＣチップがその能動側を下にしてＰＣＢに固定され、カプセル材料樹脂がＩＣチップの能動面とＰＣＢとの間に充填されるフリップ・チップ型表面取り付け技術にも適用できる。どちらの場合も、カプセル材料樹脂を可変的周波数制御マイクロ波エネルギーの照射によって素早く樹脂を硬化し、ＩＣチップとＰＣＢを、繰り返しの熱衝撃と熱循環に耐え得る低応力構造で固定する。その上、硬化したカプセル材料樹脂はＩＣチップをさまざまな環境的危険から防護する。可変周波数マイクロ波放射を使用することによって、従来の加熱技術と比較して硬化時間が減少する。本発明をＣＯＢ型取り付け技術に適用する場合、マイクロエレクトロニクス部品は基板表面に導電固定され、マイクロエレクトロニクス部品の一部分とマイクロエレクトロニクス部品に隣接する基板表面の一部分とが硬化性樹脂によってカプセル化される。硬化性樹脂は、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂のいずれであってもよい。硬化性樹脂は、マイクロエレクトロニクス部品の熱膨張係数以下であり、かつ、基板の熱膨張係数以上の熱膨張係数を有するものでよい。この硬化性樹脂は、マイクロエレクトロニクス部品の熱膨張係数未満、かつ、基板の熱膨張係数よりも大きな熱膨張係数を有することが好ましい。硬化性樹脂は、選択的に樹脂を硬化して、減少した残留応力を有するマイクロエレクトロニクス組立部品を製造するために複数の周波数範囲のマイクロ波が掃射される。マイクロ波の各範囲は樹脂が加熱される温度よりも低い温度に基板を加熱するように選択される。また、マイクロ周波数の各範囲は、マイクロエレクトロニクス部品または基板が局所的加熱またはアーク放電によって損傷を受けることがないように選択される。一般的に、樹脂は１００℃から１６５℃の間で加熱される。樹脂の温度は一般的に基板の加熱温度よりも約２０％から約５０％だけ高い。結果的に製造されたＣＯＢ型アセンブリは樹脂硬化に関する従来の加熱技術を使用して製造されたＣＯＢ型組立部品に比べ残留応力が減少している。本発明をフリップ・チップ型取り付け技術に適用する場合、集積回路チップの能動面が基板表面と対向して空間的に隔てられた状態で、集積回路チップと基板表面が導電固定される。硬化性樹脂は、集積回路チップの能動面と基板表面との間隙に、集積回路の能動面と基板表面とに接触するように充填される。硬化性樹脂は、選択的に樹脂を硬化して、減少した残留応力を有するマイクロエレクトロニクス組立部品を製造するため、一以上の範囲のマイクロ波が掃射される。結果的に製造されたフリップ・チップ型組立部品は樹脂硬化に関する従来の加熱技術を使用して製造されたフリップ・チップ型組立部品に比べ残留応力が減少している。本発明は、カプセル材料樹脂を硬化するのに必要な時間が減少するために、フリップ・チップ型表面取り付け技術とＣＯＢ型表面取り付け技術にとって有利である。硬化時間の減少によって全体的な製造速度が増大し、より低い製造コストがもたらされる。その上、カプセル化する素材が選択的に素早く、しかもＰＣＢの温度がＩＣチップとカプセル化する素材と同程度に上昇することなく硬化されるために、従来の加熱技術のよって引き起こされた応力の蓄積および固定化が減少する。図面の簡単な説明図１は、一般的な従来技術による、ＩＣチップ用パッケージを説明するための図である。図２は、ＣＯＢ型取り付けによってＰＣＢに取り付けられた、グロブ・トップ型カプセル化素材をその上に有するＩＣチップの側面図である。図３は、フリップ・チップ型取り付けよってＰＣＢに取り付けられた、その能動面とＰＣＢとの間にアンダーフィルを有するＩＣチップの側面図である。図４は、本発明による、減少した残留応力を有するマイクロエレクトロニクス部品を製造するための、マイクロエレクトロニクス部品の表面取り付け方法を説明するための手順の流れ図である。図５Ａ、図５Ｂ、および図５Ｃは、ＰＣＢに取り付けられたＩＣチップの能動面とＰＣＢとの間へのアンダーフィルの施与を説明するための図である。図６は、グロブ・トップ型カプセル化素材を硬化するための可変周波数マイクロ波エネルギーの照射を説明するための図である。グラブ・トップ型カプセル化素材はわかりやすくさせるために組立展開図で示されている。図７は、ＩＣチップの能動面とＰＣＢとの間のアンダーフィルを硬化するための可変周波数マイクロ波エネルギーの照射を説明するための図である。図８Ａおよび図８Ｂは、本発明による可変周波数マイクロ波エネルギーによって処理されたさまざまなサンプルの硬化データを表にして示した図である。図９は、マイクロエレクトロニクス部品と支持物が熱応力に曝される、従来の加熱炉によるカプセル材料樹脂の硬化の様子を示した図である。図１０Ａ、図１０Ｂ、および図１０Ｃは、従来の加熱炉を使用する硬化処理の間の、応力の蓄積および固定化の様子を示した図である。図１１は、カプセル化素材を硬化し、かつ硬化時のフリップ・チップ取り付けにおける応力を軽減するための、可変周波数制御マイクロ波エネルギーの使用を説明するための図である。図１２は、カプセル材料樹脂を硬化するための可変周波数制御マイクロ波エネルギーの照射時の、カプセル材料樹脂とＰＣＢとの間の温度差を示した図である。詳細な説明以下、添付した図面を参照して本発明の好ましい実施態様を説明する。ただし、本発明は多くの実施態様において実施してよく、以下に説明する実施態様に限定されるものとして解釈すべきではない。以下の実施態様は、限定目的ではなく、本開示が一貫的かつ完全となるように、そして当業者にとって十分に本発明の範囲が明らかになることを意図して与えらたものである。図１は、ＩＣチップに関する従来の一般的なパッケージを示した図である。図示されているように、ＩＣチップは一般的にプラスチックハウジング内に固定されており、このプラスチックハウジングは、ＰＣＢ内のホールを貫通するように挿入され、かつＰＣＢにハンダ付けされた複数の足を備える。マイクロエレクトロニクス産業における現在の流行は、図２および図３に示されているように、これらのハウジングを削除して、ＩＣチップといったマイクロエレクトロニクス部品を直にＰＣＢに結合させることにある。本発明では、ＩＣチップといったマイクロエレクトロニクス部品をＰＣＢ上に配置してカプセル材料樹脂を塗布し、次いで可変周波数マイクロ波放射を樹脂に照射してその樹脂を硬化する。図４は本発明による、減少した残留応力を有するマイクロエレクトロニクス部品を製造するための、マイクロエレクトロニクス部品の表面取り付け方法を説明するための図である。工程としては、基板表面にマイクロエレクトロニクス部品を導電固定するステップ（ブロック１００）と、マイクロエレクトロニクス部品の一部分とそのマイクロエレクトロニクス部品に隣接する基板表面の一部分とを硬化性樹脂を使ってカプセル化するステップ（ブロック１０２）と、少なくとも一つの周波数範囲のマイクロ波を使ってカプセル材料樹脂を選択的に硬化するステップ（ブロック１０４）が含まれる。図２を参照して、ＣＯＢ型取り付け技術を説明する。シリコンＩＣチップ１０はＰＣＢ１２に取り付けられ、重合体樹脂１４（これは「グロブ・トップ」と呼ばれる）でカプセル化される。一般的なＩＣチップ１０は、覆いのない集積シリコン基板１６と、ＩＣチップの能動側１０ａから延びる外部コネクタまたは電線１８からなる。電線１８は適当な接続ポイントにおいてＰＣＢ１２に接続される。ＰＣＢ１２は一般的に、強化ファイバグラス樹脂またはセラミックスなどの、柔軟性を有するかもしくは剛直性を有する絶縁体からなる。この絶縁体上では、あるパタンの電気伝導体（これは図示されていない）が、ＰＣＢ上に取り付けられる個々の部品を相互接続するために形成される。当業者には既知であるが、電気伝導体はフォトイメージングまたは化学エッチングなどの適当な処理を使ってＰＣＢ上に形成される。図２に示された実施態様において、ＩＣチップ１０は銀で満たされた接着剤などの適当な導電性接着剤を使用してＰＣＢ１２に結合されている。接着剤、ハンダの類、およびそれらを塗布するための装置は、マイクロエレクトロニクス部品を基板表面に導電固定するための手段としての役割を果たすものとしてよい。ＩＣチップ１０はＰＣＢ１２上で、金、アルミニウム、銀、銅などの導電性物質製の導線１８を介して電気導体に電気的に相互接続される。電線１８は、テープ自動ボンディング、超音波ボンディングなどの適当な結合技術を使用して電気導体に結合される。ＩＣチップ１０およびＰＣＢ１２との相互接続は、ＩＣチップを取り囲むパッケージングがなにもないので、機械的に壊れやすく、環境的影響を受けやすい。重合体をベースとするカプセル化素材によって提供されるパッケージングは、機械的強度を加え、取り扱いを改善し、環境的防護を実現し、そして電気的絶縁を実現する。図２を参照してさらに説明する。ＩＣチップ１０と電線１８がＰＣＢ１２および電気導体にそれぞれ適当に結合されると、次に樹脂から成るグロブ・トップ１４が、そこから延びる電線１０を含むむき出しのＩＣチップ１０の上と、ＰＣＢ１２の一部分の上に施与されて、泡状のカプセル化構造が形成される。自動ディスペンサーは当業者には既知である。自動ディスペンサーの具体例としては、望まれる場所に、グロブ・トップカプセル化素材またはアンダーフィルカプセル化素材のいずれかのような、適当な接着性カプセル化素材を施与するようプログラムされたアシムテク・システム（Asymtek system）がある。接着剤のディスペンサーは、マイクロエレクトロニクス部品の一部分とそのマイクロエレクトロニクス部品に隣接する基板表面の一部分とを硬化性樹脂を使ってカプセル化するための手段としての役割を果たす。カプセル化素材１４は、粘性状態で施与され、望まれる領域を覆うように流れる。カプセル化素材１４は、電気的絶縁性を有する、耐湿性がある、そしてＰＣＢへの接着性があるといった、マイクロエレクトロニクス部品をカプセル化するのに適する性質を持ったどんな硬化性素材からでも構成され得る。カプセル化素材は、マイクロエレクトロニクス部品の熱膨張係数よりも小さく、かつ、基板の熱膨張係数よりも大きな熱膨張係数を有することが好ましい。当業者には既知であるが、スクリーン印刷などの他の技術および装置が、ＩＣチップおよびＰＣＢに樹脂を塗布するための手段としての役割を果たしてもよい。加えて、当業者には知られているように、グロブ・トップの形状はＩＣチップを取り囲むダム（dam）を使用して変化させることができる。図３を参照して、フリップ・チップ型取り付け技術を説明する。ＩＣチップ３０は、ＰＣＢ３２に対してＩＣチップの能動側３０ａが下向きに対向するように、ＰＣＢに取り付けられる。ＩＣチップ３０の能動側３０ａ上のさまざまな接続ポイントから延びるハンダ隆起３４が、ＩＣチップ３０がＰＣＢ３２に固定された状態で示されている。カプセル材料樹脂３６（これは「アンダーフィル（unde rf ill）」と呼ばれる）はＩＣチップの能動側３０ａとＰＣＢ３２との間に、好ましくは毛管現象によって、提供されている。しかしながら、樹脂３６は当業者に知られている他の技術を使用して、ＩＣチップの能動側３０ａとＰＣＢ３２との間に提供されるものであってよい。当業者に知られているように、付加的な樹脂素材をＩＣチップ３０の周囲に塗布して、面取りをグロブ・トップの適用前に形成することができる。アンダーフィル３６は、ＩＣチップとＰＣＢ３２との相互接続と同様に、ＩＣチップの能動側３０ａを防護する。アンダーフィル３６は、ＩＣチップ３０とＰＣＢ３２との相互接続への湿気侵入を抑制するのに特に有用である。この特性は、ＩＣチップがＰＣＢに接着取り付けされる際に重要となる。銀をベースとするエポキシ接着剤が一般的であるので、湿気が存在する場合には、樹枝状結晶が形成され得るからである。その上、アンダーフィル３６は硬化されたときにＩＣチップ３０のＰＣＢ３２への非常に強い結合が生み出され、ハンダと比較したときに接着剤は一般的に機械的強度がより低いという点が克服される。図５Ａ、図５Ｂ、および図５Ｃを参照して、ＩＣチップ３０の能動側３０ａとＰＣＢ３２との間へのアンダーフィル３６の提供または施与を説明する。図示された実施態様では、アンダーフィル３６はＰＣＢに結合させるＩＣチップ３０の一ないし二つの側面に沿って液体の状態で針によって施与される（図５Ａ）。毛管作用によってアンダーフィル３６はＩＣチップ３０の下部全面に引き込まれる（図５Ｂ）。図５Ｃに示されているように、目つぶし３８を付加してよく、アンダーフィル３６の硬化の準備が整う。注射器状の針が樹脂を塗布するための手段の役割を果たしてよい。スクリーン印刷などのような他の技術や他の装置が、ＩＣチップ３０とＰＣＢ３２へカプセル材料樹脂を塗布するための手段としての役割を果たしてもよい。スクリーン印刷技術は、全体を引用することにより本明細書の一部をなす「パッケージングおよび組立重合体における進歩（Advances i n Packaging & Assembly Polymers）」と題された論文（米国ロードアイランド州クランストンに所在するアルファ・メタル社に所属するギレオ博士著（Dr．Ke n Gilleo，Alpha Metal，Cranston，RI））に説明されている。ＣＯＢ型取り付け技術およびフリップ・チップ型取り付け技術の両方に特に適した樹脂の類は熱硬化性樹脂である。「熱硬化性」という用語は、たとえばマイクロ波照射を用いた加熱などにより、硬化剤が活性化され、樹脂が完全に硬化されたときに、樹脂が不可逆的に凝固すること、または、固まることを意味する。特に適した熱硬化性樹脂の類はエポキシである。加えて、熱硬化性樹脂はグロブ・トップおよびアンダーフィルの両方に対して適当なカプセル化素材としての役割を果たしてよい。適当な樹脂には、不飽和ポリエステル、フェノール樹脂、ポリアクリレート、シリコーン、ポリウレタン、ポリアミドなどと、それらの混合物およびブレンド材が挙げられる。樹脂は、熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂に一般的に使用される、増量剤、硬化剤、着色料、顔料、濃化剤などの、さまざまな添加物を含むことができる。フリップ・チップ型取り付けに関して、カプセル材料樹脂はＩＣチップとＰＣＢの両方に対して優れた接着性を有することが好ましい。フリップ・チップおよびＣＯＢ双方におけるカプセル材料樹脂は、高いガラス転移温度、さまざまな素材への優れた接着性、優れた化学耐性、低い吸湿性、優れた機械的強度、高い引張り応力、そして高いイオン純度を有することが好ましい。当業者には知られているように、引張り応力は剛性の測度であり、鎖長または架橋密度、化学的組成、および分子構造に関係している。引張り応力高の重合体は硬く、たわみに対する抵抗性がある。高いイオン含有量を有する重合体は回路機構の腐食とチップの金属化を加速することがあるので、イオン純度は重要である。アンダーフィルに対するカプセル材料樹脂の好ましい材料特性は、論文「フリップ・チップのアンダーフィル流および硬化率における進展と、製造処理および部品の信頼度の増進（Advances in Flip-Chip Underfill Flow and Cure Rates and their Enhancem ent of Manufacturing Processes and Component Reliability）」（米国インディアナ州インディアナポリスに所在するサーモセット・プラスチックス社に所属するシャイ氏とカービン氏著（Daqing M．Shi and James W．Carbin，Thermoset Plastics，Inc.，Indianapolis，IN））に記述されている。アンダーフィルのカプセル材料樹脂はＩＣチップの熱膨張係数よりも小さく、かつＰＣＢの熱膨張係数よりも大きな熱膨張係数を有することが好ましい。本発明によれば、カプセル化素材は、ＩＣチップ上に施与し（ＣＯＢの場合）、あるいは、アンダーフィルとして塗布した（フリップ・チップの場合）後、マイクロ波エネルギーをそれに照射することによって固体状に急速に硬化する。カプセル化素材を硬化するため、可変周波数マイクロ波エネルギー４０が、ＣＯＢに対しては図６に示されているように、そしてフリップ・チップに対しては図７に示されているように、照射されることが好ましい。図６には、グロブ・トップ型カプセル化素材１４がわかりやすくするために組立展開図で示されている。ただし、マイクロ波エネルギー４０による硬化に先だって、グロブ・トップ型カプセル化素材がマイクロエレクトロニクス部品１０の最上部および下に横たわるＰＣＢもしくは基板１２の上に施与される。可変周波数マイクロ波は、ＣＯＢおよびフリップ・チップを含むさまざまな表面取り付け技術におけるカプセル材料樹脂を、そのカプセル材料樹脂によってカプセル化されるＩＣチップ、電気導体、電線、またはＰＣＢに悪影響を与えることなく、素早くかつ一様に硬化することができる。単一周波数のマイクロ波エネルギーおよびラジオ周波数エネルギーは、選択された単一の周波数が前記さまざまな部品に損傷を与えない限り、ある決まった用途において可変周波数マイクロ波と組み合わせて使用してよい。可変周波数マイクロ波は、熱風をカプセル材料樹脂に吹き付けるなどの他の硬化技術と組み合わせてよい。本発明は、ＩＣチップとＰＣＢ組立部品がオーブンに運ばれ、そして約３０分からある場合では数時間に及ぶ間、高い温度（一般的には１３０℃から１７０℃の間の温度）で加熱される処理時間の遅い上記従来的な方法よりも有利である。図８Ａには、本発明による可変周波数制御マイクロ波エネルギーを用いたサンプル硬化に要する時間が、従来的な方法と比較できるような形で表によって示されている。フリップ・チップおよびＣＯＢを用いてＩＣチップが取り付けられたさまざまな回路構成を有するさまざまなＰＣＢが可変周波数マイクロ波のオーブン内に置かれた。ＰＣＢの寸法は総じて縦１５．２ｃｍ（６インチ）横１０．２ｃｍ（４インチ）であった。。硬化の程度は、当業者には知られている示差走査熱分析（ＤＳＣ）技術を使用して測られた。ＤＳＣは、何らかの物質変化にも伴って起こる熱流速の変化を測定することによって、ガラス転移温度の測定も行うことができる。可変周波数制御マイクロ波エネルギーによる加熱の後、サンプルは硬化の程度が測定されるまで冷凍された。図８Ａに示されているように、本発明によれば、可変周波数制御マイクロ波によって処理されたサンプルは、従来的に加熱処理されたサンプルと比べてかなり短い時間で、しかもより低い温度で硬化を実現した。図８Ｂは可変周波数制御マイクロ波によって１６５℃で２分の間に処理されたサンプルについて得られた結果を示したものである。各ＰＣＢ上のＩＣチップは硬化サイクルを通じて監視された。熱プロファイルによって示されているように、ＩＣチップでの高い加熱率が生じて、一般的に欠陥の無いアンダーフィル型カプセル化素材の硬化が実現される。加熱を利用する従来の硬化では、ＩＣチップおよびＰＣＢの熱膨張係数の違いの結果として、ＩＣチップ内に応力の蓄積が生じる。これらの応力はカプセル化素材が硬化する際に固定される。一般的に、ＰＣＢはＩＣチップまたはＰＣＢに取り付けられる他のマイクロエレクトロニクス部品の熱膨張係数よりも高い熱膨張係数を有する。図９に示されているように、ＩＣチップ３０，ＰＣＢ３２、およびカプセル化素材３６は従来の加熱炉内ではすべて同一の温度まで加熱される。ＩＣチップの温度（Ｔ_c）とＰＣＢの温度（Ｔ_b）は、加熱および冷却の間は炉内の温度（Ｔ_f）と同一である（Ｔ_c＝Ｔ_b＝Ｔ_f）。従来の加熱炉では、部品または素材を選択的に加熱することはできない。図１０Ａ、図１０Ｂ、および図１０Ｃを参照して、従来の加熱炉を使用したときの応力の蓄積と固定化について説明する。ＩＣチップ５０は低い熱膨張係数を有し、ＰＣＢ５２は高い熱膨張係数を有する。加熱および冷却の間、ＩＣチップ５０およびＰＣＢ５２は異なった量だけ膨張および収縮して、応力を生じさせる（図１０Ａおよび図１０Ｂ参照）。図１０Ｃに示されているように、このような異なる量の膨張および収縮の結果、ＩＣチップ５０はゆがみやそりを生ずることがある。グロブ・トップまたはアンダーフィルのいずれかのカプセル材料樹脂（これは図示されていない）が硬化するとき、こうしたゆがみとそれに付随する応力はＩＣチップ５０および基板５２内で固定される。可変周波数マイクロ波エネルギーをカプセル材料樹脂を硬化するために使用することは、硬化時の応力の軽減を助ける。これは、周波数または周波数範囲を選択することにより、ＰＣＢをカプセル化素材およびＩＣチップの同一の温度で加熱しないように、カプセル化素材およびＩＣチップを選択的に加熱することができることによる。この様子は図１１に図示されている。硬化時のＰＣＢ５２の温度はＩＣチップ５０の温度（Ｔ_c）またはカプセル化素材の温度（Ｔ_u）いずれかよりも低い温度であることが示されている。ＰＣＢ５２の温度（Ｔ_b）はカプセル化素材の温度（Ｔ_u）およびＩＣチップ５０の温度（Ｔ_c）ほど高くないので、ＰＣＢ５２の膨張および収縮はＩＣチップおよびＰＣＢの組立部品全体が一緒に加熱されるときほど大きくはない。本発明によれば、可変周波数マイクロ波エネルギーが照射されるとき、カプセル化素材温度（Ｔ_u）は一般的にＩＣチップ５０の温度（Ｔ_c）に等しい。カプセル化素材温度（Ｔ_u）とＩＣチップ温度（Ｔ_c）は共にＰＣＢ温度（Ｔ_b）および炉内温度（Ｔ_f）よりも高い（Ｔ_u＝Ｔ_c＞Ｔ_b＞Ｔ_f）。結果として、ＩＣチップ５０と、ＰＣＢ５２との境界面上に分与される応力は最小限となる。カプセル化素材５４が硬化したとき、最小限の応力がフリップ・チップとＩＣチップ５０の境界面内に固定される。硬化時にＩＣチップ内で生じた応力は、冷却後のＩＣチップの曲率半径に相関する。ＩＣチップによって示される曲率半径は光学的干渉計により測定することができる。本発明によれば、可変周波数制御マイクロ波エネルギーを使って処理されたＩＣチップの曲率半径は、平均９１８ミリメートル（標準偏差＝２５．１３ミリメートル）である。従来の加熱技術を使用して処理された同様なサンプルと比較して５０％以上も改善されている。加えて、カプセル材料樹脂の硬化率は最終的製造物の性質に大きく影響する。ＩＣチップのそりは樹脂を硬化するのに必要とされる高い温度に曝されることの結果とされ得る。さらに、硬化温度をハンダのリフロー（reflow）温度よりも低く保つ必要がある。可変周波数制御マイクロ波照射を使用することによって、適当な周波数または周波数範囲を選択して、ＩＣチップにそりを生ずることなく、かつハンダのリフロー温度に達することなくカプセル材料樹脂を素早く硬化することが可能となる。可変周波数マイクロ波エネルギーによって加熱される際、ＩＣチップが設置されているＰＣＢの温度はＩＣチップとカプセル材料樹脂の領域では高く、ＩＣチップが設置されていない領域では低い。一般的に、フリップ・チップ型取り付けに対するアンダーフィルのカプセル材料樹脂を硬化するために可変周波数マイクロ波を使用する際、カプセル材料樹脂とＩＣチップの温度は１６０℃以上まで上昇させてよい。図１２に示されているように、ＰＣＢの残りの部分は一般に約１００℃から１４０℃の範囲と、より低い温度のままである。最高曲線７５は可変周波数マイクロ波処理の間のカプセル材料樹脂の温度を表す。最低曲線７７は、ＩＣチップがその上で樹脂によってカプセル化されるＰＣＢの温度を表す。秒単位での時間がＸ軸８０に沿ってプロットされ、摂氏（℃）単位での温度がＹ軸８２に沿ってプロットされる。ＰＣＢの温度変化は、ＰＣＢの厚さ、ＰＣＢ素材の熱伝導率、およびＰＣＢ上のプリント回路の幾何図形配列などのさまざまな要因に依存することがある。ＰＣＢの温度変化は、約１６０℃において実行される硬化処理時のＩＣチップ／カプセル材料樹脂の領域の温度変化と比較すると、カプセル材料樹脂の温度の約４０％から８０％の範囲にある。可変周波数マイクロ波炉は、樹脂を硬化するため、少なくとも一つの周波数範囲のマイクロ波で樹脂を掃射するための手段としての役割を果してよい。特に好ましい可変周波数マイクロ波炉は、全体を引用することにより本明細書の一部をなすバイブル（Bible）氏らによる米国特許第５，３２１，２２２号に記述されている。可変周波数マイクロ波炉は一般的に、マイクロ波炉に入力するための低出力マイクロ波信号を生成するための、マイクロ波信号生成器またはマイクロ波電圧制御発信器を備える。第一の増幅器をマイクロ波信号生成器またはマイクロ波電圧制御発信器からの信号出力の強度を増幅するために備えてよい。また第２の増幅器が、第１の増幅器による信号出力を処理するために備えられる。電源が第２の増幅器を動作させるために備えられる。方向性結合器（directional coup ler）が信号の方向を検出し、さらに検出された方向に応じて次の信号を方向付けるために備えられている。進行波管（ＴＷＴ）、同調型磁電管（tunable magn etron）、同調型クライストロン（tunable klystron）、同調型ツワイストロン（tunable twystron）、同調型ジャイロトロン（tunable gyrotron）などの高出力広帯域増幅器が、３００ＭＨｚから３００ＧＨｚまで広がる帯域幅での、１オクターブまでの周波数の範囲を掃引するのに使用される。以下説明されるように可変周波数マイクロ波による硬化を使用することによって、一群のマイクロエレクトロニクス部品から次の群のマイクロエレクトロニクス部品までの一様な硬化が、それらのマイクロ波炉内における配置が重要ではないために増進される。これとは対照的に、単一周波数のマイクロ波を使用すると、カプセル化された電子部品の各群は一般的に、全く同じ硬化時間および質を実現するために正確に同一方向に配置しなけれなければならない。可変周波数マイクロ波による硬化を使用したときの他の利点は、ここで説明されたように、熱応力の影響を減少できることである。カプセル化された電子部品および下に横たわる基板を過剰に加熱することなく、ある特定のカプセル化素材を硬化する周波数を選択することによって、熱応力から受ける損傷を減少または回避することができる。本発明によれば、ＰＣＢをそれほど加熱することなく、カプセル化素材を短い硬化時間で選択的に加熱することが容易になる。本発明を使用すれば、マイクロエレクトロニクス部品の熱膨張係数とは異なる熱膨張係数を有する、そのマイクロエレクトロニクス部品が取り付けられた表面に隣接する素材が、過度の膨張もしくは収縮を生ずるほどの熱または時間を持つことはない。そのため熱応力がカプセル材料樹脂が硬化されたときに固定してしまうことはない。そこからマイクロ周波数を選択することが可能とされる電磁スペクトル内における実際的な周波数範囲は約０．９０ＧＨｚから４０ＧＨｚである。マイクロ波エネルギーによって照射されるあらゆる群のカプセル化（された）マイクロエレクトロニクス部品は、その周波数範囲全域では他の部品に損傷を与えることなくカプセル化素材を硬化することが可能な少なくとも一つの周波数の範囲または窓（window）を有する。ここで使用される「窓」という用語は、一端が特定の周波数で境界付けられ、他端が異なった特定の周波数で境界付けられた、マイクロ波周波数の一範囲を指す（すなわち、窓とはある特定周波数とそれとは異なる特定の周波数との間の一つの範囲を指す）。損傷を与えることはないある一つの特定の窓の上または下では、カプセル化される部品、基板、あるいはその隣接部品が損傷を受ける可能性がある。窓は部品の、配置、幾何図形配列、および材料組成に依存して変動してよい。また、窓はカプセル化されるＩＣチップ以外の部品内にあるサブコンポーネント（副部品）の性質および配置に依存して変動してもよい。サブコンポーネントも損傷を与えることのない異なった周波数の窓を有する。カプセル化されるＩＣチップまたは部品は、狭い周波数窓が必要なサブコンポーネントと広い周波数窓が必要なサブコンポーネントを備えてよい。特定のＩＣチップまたは部品に対する損傷を与えることのない窓の選択は一般的に、試行錯誤によって経験的に、あるいは出力反射曲線などを使用して理論的に取得される。ある特定のカプセル化されるマイクロエレクトロニクス部品に損傷を与えることのない窓内においては、硬化時間が最短となる周波数を選択することが望ましい。一部品群は、各窓の最上端からの周波数の部分集合によって処理されることが好ましい。一般的には、より低い周波数よりもより高い周波数を用いた場合により多くのモードを励起することが可能で、その結果、硬化におけるより良い一様性が一般的に実現される。その上、マイクロ波エネルギー吸収がより多くなり、そしてマイクロ波侵入深度がより小さなる結果、硬化時間がより短くなる。しかしながら、損傷を与えることのない周波数の一つの窓内における周波数のいかなる部分集合も使用してよい。マイクロ波エネルギーによって照射される多くの部品は、その部品または下にある基板に損傷を与えることなくカプセル化素材が硬化する、周波数の複数の窓を有する。たとえば、カプセル化されるＩＣチップまたはマイクロエレクトロニクス部品（ＣＯＢまたはフリップ・チップのいずれか）は損傷無しに３．５０ＧＨｚから６．０ＧＨｚの間のマイクロ波で照射してよく、７．０ＧＨｚから１０．０ＧＨｚの間のマイクロ波でも照射してよい。複数の窓が存在することの利点は、素早く、なおかつ損傷を与えることなく硬化することに対して柔軟性が加わることである。また硬化に対して利用可能な特定の窓を狭めたりまたは閉ざしたりするような、複雑な幾何図形的配置および素材の組み合わせに頻繁に遭遇する。複数の窓が存在すれば、このような状況に遭遇した場合でも、他の硬化方法に頼ることなく、マイクロ波エネルギーによってカプセル化素材を照射することが許される。硬化ステップは、損傷を与えることのないある特定の窓内における可変周波数を使って「掃射すること」によって実行されるのが好ましい。ここで使用される「掃射すること（あるいは単に掃射）」という用語は、ある一つの特定の窓内における多数の周波数を使ってカプセル化素材を照射することを指す。周波数の掃引によって、より多くの補足的な空洞モードが励起されるために、加熱の一様性が実現される。掃射は、一つの窓に属する異なった周波数を、同時的または連続的のいずれかで発射することによって実行されるものとしてよい。たとえば、ある特定のカプセル化された部品に対する損傷を与えることのない周波数の窓を２．６０ＧＨｚから７．０ＧＨｚまでと仮定する。周波数の掃引では、この範囲に属する周波数が、（たとえば、２．６０ＧＨｚから３．３ＧＨｚまでを掃引する場合）２．６００１ＧＨｚ、２．６００２ＧＨｚ、２．６００３ＧＨｚ・・・・・３．３０ＧＨｚといったように、連続的および／または選択的になにか望ましい増量を伴って発射される。事実上、いかなる増量パタンを使用してもよい。異なった周波数が発射される歩度（または速度）は掃引率と呼ばれる。この歩度は、数ミリ秒（千分の一秒ごと）、数秒、数分などのいかなる値でもよい。掃引率は特定の樹脂に対して現実的な速さであることが好ましい。周波数掃引によって実現される処理における一様性によって、カプセル化されるＩＣチップまたは部品がマイクロ波炉内においてどのような向きに配置されるかについての柔軟性が与えられる。個々のカプセル化される部品を正確に同一方向に維持させることは一様な処理を実現するために必要ではない。以上の説明は本発明の実例を示したものであって、限定の意図はない。本発明の例示的な実施態様が説明されてきたが、当業者であれば本発明の新規技術と利点からはそれほどかけ離れることなく、例示的な実施態様に多くの変更（または修正）を加えることができることが認識できる。つまり、こうしたすべての変更（または修正）は、以下の発明の請求の範囲に含まれるものとされる。その請求項における手段および機能に関する記述は、列挙された機能と構造的な均等物のみならず等価構造を実現するものとして記述される構造をカバーすることを意図して与えられている。それ故に、上記説明は本発明の実例を示すために意図されたもので、そこに開示された特定の実施態様に限定するよう意図されたものではないこと、さらに、開示された実施態様に対する変更（または修正）は、他の実施態様と同様に、発明の請求の範囲に含まれるものと理解される。本発明は以下の発明の請求の範囲によって、そこに含まれるべき請求項に均等なものとともに、定義される。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】平成１０年６月１日（１９９８．６．１）【補正内容】請求の範囲（補正）１．減少した残留応力を有するマイクロエレクトロニクス組立部品を迅速に製造するための、基板表面にマイクロエレクトロニクス部品を取り付ける方法であって、基板表面にマイクロエレクトロニクス部品を導電固定するステップと、前記マイクロエレクトロニクス部品の一部分と該マイクロエレクトロニクス部品に隣接する前記基板表面の一部分とを、硬化性樹脂を使ってカプセル化するステップと、前記マイクロエレクトロニクス部品と前記基板とに損傷を与えることのないように選択された、かつ前記基板と前記マイクロエレクトロニクス部品との相対的な熱膨張の差が減少して、減少した残留応力を有するマイクロエレクトロニクス組立部品が製造されるように選択されたマイクロ波周波数の少なくとも一つの窓を使って、前記硬化性樹脂を一様に加熱すべく選択された歩度で前記硬化性樹脂を掃射して、前記カプセル化している硬化性樹脂を選択的に硬化するステップとから成ることを特徴とするマイクロエレクトロニクス部品の表面取り付け方法。２．前記硬化性樹脂は第１の熱膨張係数を有し、前記基板は前記第１の熱膨張係数よりも大きな第２の熱膨張係数を有することを特徴とする請求項１に記載のマイクロエレクトロニクス部品の表面取り付け方法。３．前記硬化性樹脂は、熱硬化性樹脂また熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１に記載のマイクロエレクトロニクス部品の表面取り付け方法。４．前記マイクロ波周波数の少なくとも一つの窓は、前記基板を第１の温度に加熱し、かつ前記硬化性樹脂を前記第１の温度よりも高い第２の温度に加熱するように選択されることを特徴とする請求項１に記載のマイクロエレクトロニクス部品の表面取り付け方法。５．前記第２の温度は、前記第１の温度より該第１の温度の約２０％から約５０％の温度だけ高いことを特徴とする請求項４に記載のマイクロエレクトロニクス部品の表面取り付け方法。６．前記マイクロ波周波数の少なくとも一つの窓は、その各々が前記マイクロエレクトロニクス部品および前記基板に損傷を与えることのないように選択されたマイクロ周波数の複数の窓であることを特徴とする請求項１に記載のマイクロエレクトロニクス部品の表面取り付け方法。７．減少した残留応力を有するマイクロエレクトロニクス組立部品を迅速に製造するための、基板表面にマイクロエレクトロニクス部品を取り付ける方法であって、基板表面に集積回路チップを導電固定するステップと、前記集積回路チップと該集積回路チップに隣接する前記基板表面の一部分とを、前記集積回路チップの熱膨張係数と前記基板の熱膨張係数との間にある熱膨張係数を有する硬化性樹脂を使ってカプセル化するステップと、前記集積回路チップと前記基板とに損傷を与えることのないように選択され、かつ前記基板を第１の温度に加熱し、前記硬化性樹脂を該第１の温度よりも高い第２の温度に加熱して、それによって前記基板と前記集積回路チップとの相対的な熱膨張の差が減少して、減少した残留応力を有するマイクロエレクトロニクス組立部品が製造されるように選択されたマイクロ波周波数の少なくとも一つの窓を使って、前記硬化性樹脂を一様に加熱すべく選択された歩度で照射して、前記カプセル化している樹脂を選択的に硬化するステップとから成ることを特徴とするマイクロエレクトロニクス部品の表面取り付け方法。８．前記硬化性樹脂は、熱硬化性樹脂また熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項７に記載のマイクロエレクトロニクス部品の表面取り付け方法。９．前記第２の温度は、前記第１の温度より該第１の温度の約２０％から約５０％の間の温度だけ高いことを特徴とする請求項７に記載のマイクロエレクトロニクス部品の表面取り付け方法。１０．前記マイクロ波周波数の少なくとも一つの窓は、マイクロ周波数の複数の窓であることを特徴とする請求項７に記載のマイクロエレクトロニクス部品の表面取り付け方法。１１．減少した残留応力を有するマイクロエレクトロニクス組立部品を迅速に製造するための、基板表面にマイクロエレクトロニクス部品を取り付ける方法であって、基板表面と対向し、かつ該基板表面とは空間的に隔たった位置関係にある能動面を有する集積回路チップを、該基板表面に導電固定するステップと、前記集積回路チップの能動面と前記基板表面との間隙に該集積回路の能動面と該基板表面とに接触するように、該基板の熱膨張係数と該集積回路チップの熱膨係数との間にある熱膨張係数を有する硬化性樹脂を充填するステップと、前記集積回路チップと前記基板とに損傷を与えることのないように選択され、かつ前記基板を第１の温度に加熱し、前記硬化性樹脂を前記第１の温度よりも高い第２の温度に加熱して、それによって前記基板と前記集積回路チップとの相対的な熱膨張の差が減少して、減少した残留応力を有するマイクロエレクトロニクス組立部品が製造されるように選択されたマイクロ波周波数の少なくとも一つの窓を使って、前記硬化性樹脂を一様に加熱すべく選択された歩度で該硬化性樹脂を掃射して、前記カプセル化している樹脂を選択的に硬化するステップとから成ることを特徴とするマイクロエレクトロニクス部品の表面取り付け方法。１２．前記硬化性樹脂は、熱硬化性樹脂また熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１１に記載のマイクロエレクトロニクス部品の表面取り付け方法。１３．前記第２の温度は、前記第１の温度より該第１の温度の約２０％から約５０％の間の温度だけ高いことを特徴とする請求項１１に記載のマイクロエレクトロニクス部品の表面取り付け方法。１４．前記マイクロ波周波数の少なくとも一つの窓は、マイクロ周波数の複数の窓であることを特徴とする請求項１１に記載のマイクロエレクトロニクス部品の表面取り付け方法。１５．前記マイクロ波周波数の少なくとも一つの窓を使って前記集積回路チップおよび前記基板とを掃射する前記ステップに先だって、前記硬化性樹脂内に捕捉された空気を除去するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載のマイクロエレクトロニクス部品の表面取り付け方法。１６．減少した残留応力を有するマイクロエレクトロニクス組立部品を迅速に製造するための、基板表面にマイクロエレクトロニクス部品を取り付けるためのシステムであって、基板表面にマイクロエレクトロニクス部品を導電固定するための手段と、前記マイクロエレクトロニクス部品の一部分と該マイクロエレクトロニクス部品に隣接する前記基板表面の一部分とを、硬化性樹脂を使ってカプセル化する手段と、前記基板と前記マイクロエレクトロニクス部品との相対的な熱膨張の差が減少して、減少した残留応力を有するマイクロエレクトロニクス組立部品が製造されるように選択されたマイクロ波周波数の少なくとも一つの窓を使って前記硬化性樹脂を掃射して、前記カプセル化している樹脂を選択的に硬化する手段とを備えたことを特徴とするマイクロエレクトロニクス部品の表面取り付けシステム。１７．前記マイクロ波周波数の少なくとも一つの窓を使って前記硬化性樹脂を掃射する前記手段は、マイクロ周波数の複数の窓を使って掃射する手段から成ることを特徴とする請求項１６に記載のマイクロエレクトロニクス部品の表面取り付けシステム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者タッカー，デニス・エイアメリカ合衆国、27603 ノース・キャロライナ、ローリー、イェイツウッド・コート 3916 (72)発明者ガラード，リチャード・エスアメリカ合衆国、26444 ノース・キャロライナ、チャペル・ヒル、ノース・ホーウィック・コート 2908 (72)発明者ウェイ，ジャンファアメリカ合衆国、27612 ノース・キャロライナ、ローリー、ディープ・ホロウ・ドライヴ 186、＃4100

Claims

【特許請求の範囲】１．減少した残留応力を有するマイクロエレクトロニクス組立部品を迅速に製造するための、基板表面にマイクロエレクトロニクス部品を取り付ける方法であって、基板表面にマイクロエレクトロニクス部品を導電固定するステップと、前記マイクロエレクトロニクス部品の一部分と前記マイクロエレクトロニクス部品に隣接する前記基板表面の一部分とを、硬化性樹脂を使ってカプセル化するステップと、減少した残留応力を有するマイクロエレクトロニクス組立部品を製造すべく、マイクロ波周波数の少なくとも一つの範囲を使って前記硬化性樹脂を掃射して、前記カプセル化している樹脂を選択的に硬化するステップとから成ることを特徴とするマイクロエレクトロニクス部品の表面取り付け方法。２．前記硬化性樹脂は第１の熱膨張係数を有し、前記基板は前記第１の熱膨張係数よりも大きな第２の熱膨張係数を有することを特徴とする請求項１に記載のマイクロエレクトロニクス部品の表面取り付け方法。３．前記硬化性樹脂は、熱硬化性樹脂また熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１に記載のマイクロエレクトロニクス部品の表面取り付け方法。４．前記マイクロ波周波数の少なくとも一つの範囲は、前記基板を第１の温度に加熱し、かつ前記硬化性樹脂を前記第１の温度よりも高い第２の温度に加熱するように選択されることを特徴とする請求項１に記載のマイクロエレクトロニクス部品の表面取り付け方法。５．前記第２の温度は、前記第１の温度より該第１の温度の約２０％から約５０％の温度だけ高いことを特徴とする請求項４に記載のマイクロエレクトロニクス部品の表面取り付け方法。６．前記マイクロ波周波数の少なくとも一つの範囲は、マイクロ周波数の複数の範囲であることを特徴とする請求項１に記載のマイクロエレクトロニクス部品の表面取り付け方法。７．減少した残留応力を有するマイクロエレクトロニクス組立部品を迅速に製造するための、基板表面にマイクロエレクトロニクス部品を取り付ける方法であって、基板表面に集積回路チップを導電固定するステップと、前記集積回路チップと該集積回路チップに隣接する前記基板表面の一部分とを、前記集積回路チップの熱膨張係数と前記基板の熱膨張係数との間にある熱膨張係数を有する硬化性樹脂を使ってカプセル化するステップと減少した残留応力を有するマイクロエレクトロニクス組立部品を製造すべく、前記基板を第１の温度に加熱し、前記硬化性樹脂を該第１の温度よりも高い第２の温度に加熱するように選択された、マイクロ波周波数の少なくとも一つの範囲を使って前記硬化性樹脂を掃射して、前記カプセル化している樹脂を選択的に硬化するステップとから成ることを特徴とするマイクロエレクトロニクス部品の表面取り付け方法。８．前記硬化性樹脂は、熱硬化性樹脂また熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項７に記載のマイクロエレクトロニクス部品の表面取り付け方法。９．前記第２の温度は、前記第１の温度より該第１の温度の約２０％から約５０％の間の温度だけ高いことを特徴とする請求項７に記載のマイクロエレクトロニクス部品の表面取り付け方法。１０．前記マイクロ波周波数の少なくとも一つの範囲は、マイクロ周波数の複数の範囲であることを特徴とする請求項７に記載のマイクロエレクトロニクス部品の表面取り付け方法。１１．減少した残留応力を有するマイクロエレクトロニクス組立部品を迅速に製造するための、基板表面にマイクロエレクトロニクス部品を取り付ける方法であって、基板表面と対向し、かつ該基板表面とは空間的に隔たった位置関係にある能動面を有する集積回路チップを、該基板表面に導電固定するステップと、前記集積回路チップの能動面と前記基板表面との間隙に該集積回路の能動面と該基板表面とに接触するように、該基板の熱膨張係数と該集積回路チップの熱膨係数との間にある熱膨張係数を有する硬化性樹脂を充填するステップと、減少した残留応力を有するマイクロエレクトロニクス組立部品を製造すべく、前記基板を第１の温度に加熱し、前記硬化性樹脂を該第１の温度よりも高い第２の温度に加熱するように選択されたマイクロ波周波数の少なくとも一つの範囲を使って前記硬化性樹脂を掃射して、前記カプセル化している樹脂を選択的に硬化するステップとから成ることを特徴とするマイクロエレクトロニクス部品の表面取り付け方法。１２．前記硬化性樹脂は、熱硬化性樹脂また熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１１に記載のマイクロエレクトロニクス部品の表面取り付け方法。１３．前記第２の温度は、前記第１の温度より該第１の温度の約２０％から約５０％の間の温度だけ高いことを特徴とする請求項１１に記載のマイクロエレクトロニクス部品の表面取り付け方法。１４．前記マイクロ波周波数の少なくとも一つの範囲は、マイクロ周波数の複数の範囲であることを特徴とする請求項１１に記載のマイクロエレクトロニクス部品の表面取り付け方法。１５．前記マイクロ波周波数の少なくとも一つの範囲を使って前記集積回路チップおよび前記基板とを掃射する前記ステップに先だって、前記硬化性樹脂内に捕捉された空気を除去するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載のマイクロエレクトロニクス部品の表面取り付け方法。１６．減少した残留応力を有するマイクロエレクトロニクス組立部品を迅速に製造するための、基板表面にマイクロエレクトロニクス部品を取り付けるためのシステムであって、基板表面にマイクロエレクトロニクス部品を導電固定するための手段と、前記マイクロエレクトロニクス部品の一部分と前記マイクロエレクトロニクス部品に隣接する前記基板表面の一部分とを、硬化性樹脂を使ってカプセル化する手段と、減少した残留応力を有するマイクロエレクトロニクス組立部品を製造すべく、マイクロ波周波数の少なくとも一つの範囲を使って前記硬化性樹脂を掃射して、前記カプセル化している樹脂を選択的に硬化する手段とを備えたことを特徴とするマイクロエレクトロニクス部品の表面取り付けシステム。１７．前記マイクロ波周波数の少なくとも一つの範囲を使って前記硬化性樹脂を掃射する前記手段は、マイクロ周波数の複数の範囲を使って掃射ための手段から成ることを特徴とする請求項１６に記載のマイクロエレクトロニクス部品の表面取り付けシステム。