JP2003069204A

JP2003069204A - 感光性フラックス、並びに、これを用いた半田接合部、フリップチップ、半導体パッケージ、及び、プリント配線板、並びに、半導体装置の製造方法

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Publication number: JP2003069204A
Application number: JP2001255247A
Authority: JP
Inventors: Toyomasa Takahashi; 高橋　　豊誠; Hitoshi Kawaguchi; 均川口
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 2001-08-24
Filing date: 2001-08-24
Publication date: 2003-03-07
Anticipated expiration: 2021-08-24
Also published as: JP4314760B2

Abstract

(57)【要約】【課題】半田接合部に適量のフラックスを安定してバ
ラツキ少なく供給することができ、半田接合後の残存フ
ラックスの洗浄除去が必要なく、接合強度と信頼性の高
い半田接合を可能にする、感光性フラックスを提供す
る。【解決手段】フォトパターニングが可能で、半田との
接着性を有し、半田接合時にフラックスとして作用し、
加熱硬化して樹脂補強材として機能する感光性フラック
スであって、少なくとも１つ以上のフェノール性水酸基
を有する樹脂（Ａ）と、エポキシ樹脂、イソシアネート
樹脂など、その硬化剤として作用する樹脂（Ｂ）と、光
官能基を少なくとも1つ以上有する化合物（Ｃ）、光重
合開始剤（Ｄ）を必須成分として配合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、感光性フラック
ス、並びに、これを用いた半田接合部、フリップチッ
プ、半導体パッケージ、及び、プリント配線板、並び
に、半導体装置の製造方法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。

【０００３】従来のようなリードフレームを使用した形
態のパッケージでは、小型化に限界がきているため、最
近では回路基板上に直接チップを実装したベアチップ実
装や、フリップチップ接続方式を用いたＢＧＡ（Ｂａｌ
ｌＧｒｉｄＡｒｒａｙ）や、ＣＳＰ（ＣｈｉｐＳ
ｃａｌｅＰａｃｋａｇｅ）によるエリア実装方式が提
案されている。

【０００４】ベアチップ実装や、ＢＧＡやＣＳＰのプリ
ント配線板への実装には、半田ボールで形成されたバン
プによる、半田接合が採用されている。この半田接合に
は、フラックスが用いられ、ソルダーペーストが併用さ
れることもある。特に、半田ボールが使用される理由
は、半田供給量を制御し易く、多量の半田を供給できる
ので、バンプが高くできるためである。また、ＢＧＡや
ＣＳＰの作製工程における、半導体チップの電極と半導
体搭載用基板の端子との電気的接続方法にも、半田接合
が使われる場合が多い。

【０００５】一般に、半田接合のためには、半田表面と
対する電極の、金属表面の酸化物などの汚れを除去する
と共に、半田接合時の金属表面の再酸化を防止して、半
田の表面張力を低下させ、金属表面に溶融半田が濡れ易
くする、半田付け用フラックスが使用される。このフラ
ックスとしては、ロジンなどの熱可塑性樹脂系フラック
スに、酸化膜を除去する活性剤等を加えたフラックスが
用いられている。

【０００６】しかしながら、このフラックスが残存して
いると、高温、多湿時に熱可塑性樹脂が溶融し、活性剤
中の活性イオンも遊離するなど、電気絶縁性の低下やプ
リント配線の腐食などの問題が生じる。そのため現在
は、半田接合後の残存フラックスを洗浄除去し、上記問
題を解決しているが、洗浄剤の環境問題や、洗浄工程に
よるコストアップなどの欠点がある。

【０００７】また、半導体パッケージの小型化かつ多ピ
ン化は、バンプの微細化を促し、接合強度、信頼性の低
下が懸念されている。そこで、バンプ接続部分の信頼性
を得るため、チップと基板との間隙に、アンダーフィル
と呼ばれる絶縁樹脂を充填して、バンプ接続部分を封
止、補強する検討も盛んである。しかし、これには技術
的難易度の高いアンダーフィルを充填し、硬化させる工
程が必要となるため、製造工程が複雑で製造コストが高
くなる問題がある。この問題を解決すべく、半導体チッ
プ、ＣＳＰや、ＢＧＡに半田ボールを搭載する際に、フ
ラックス活性を有した熱硬化性樹脂を、ピン転写または
ボール転写して使用し、半田ボール接合した後に硬化す
ることにより、半田ボール接合部が樹脂で補強され、半
田ボール接続部（パッケージ）の信頼性が向上するとい
った報告もされている。

【０００８】しかし、ピン転写やボール転写では、フラ
ックス活性を有した熱硬化性樹脂を半田ボール接合部に
安定して供給することができず、少量過ぎて接合不良を
起こしたり、多量過ぎて半田ボールの全表面が硬化した
樹脂で覆われ、基板実装時に接続不良を起こすといった
問題を生じる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、半田接合周
辺に、適量なフラックス活性樹脂を配置し、半田接合後
の残存フラックスの洗浄除去やアンダーフィルの充填な
どの必要がなく、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、
感光性フラックス、並びに、これを用いた半田接合部、
フリップチップ、半導体パッケージ、及び、プリント配
線板、並びに、半導体装置の製造方法を提供することに
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、フォト
パターンニングした後、半田との接着性を有し、半田接
合時にフラックスとして作用し、更に、加熱することに
より硬化して、該半田接合部に樹脂補強材として機能す
る感光性フラックスにおいて、少なくとも１つ以上のフ
ェノール性水酸基を有する樹脂（Ａ）と、その硬化剤と
して作用する樹脂（Ｂ）と、光官能基を少なくとも1つ
以上有する化合物（Ｃ）、光重合開始剤（Ｄ）を必須成
分とすることを特徴とする感光性フラックスであり、好
ましくは、半田接合部周辺にメニスカスを形成してな
る。

【００１１】また、本発明は、前記感光性フラックスに
より、半田接合、及び、樹脂補強されたことを特徴とす
る半田接合部である。

【００１２】また、本発明は、プリント配線板と機械
的、電気的に接続するための半田ボールが搭載されるフ
リップチップおよび半導体パッケージにおいて、該半田
ボールが前記感光性フラックスにより半田接合、及び、
樹脂補強されていることを特徴とするフリップチップ、
および、半導体パッケージであり、また、機械的、電気
的に接続するための半田バンプを有する実装部品が搭載
されるプリント配線板において、該半田バンプが、感光
性フラックスにより、半田接合、及び、樹脂補強されて
いることを特徴とするプリント配線板である。

【００１３】さらに、本発明は、半導体装置の半田搭載
面全面に感光性フラックス層を形成し、フォトリソグラ
フィー法により、半田ボール搭載部に感光性フラックス
が残るようにパターニングし、半田ボールを該感光性フ
ラックス層上に仮圧着し、リフローをすることにより、
半田接合すると同時に、接合部周辺にメニスカスを形成
させることを特徴とする半導体装置の製造方法である。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の感光性フラックスは、フ
ォトリソグラフィー法によりパターンニングすることが
でき、パターニング後でも接着性を有するために、色々
な形状の半田を仮圧着でき、半田接合時に半田接合のフ
ラックスとして作用し、更に、加熱することにより硬化
して、該半田接合部に樹脂補強材として機能することを
特徴とする感光性フラックスである。また、樹脂の量や
溶融粘度などを調節することにより、半田接合部周辺に
リング状のメニスカスを形成することで、多量のフラッ
クスを用いなくとも、十分な樹脂補強を可能とし、より
接合強度と信頼性が向上する。更には、膜厚およびマス
クサイズにより感光性フラックスの量を制御できるた
め、ピン転写やボール転写とことなり、安定して適量の
フラックス性を有する樹脂を供給できる。

【００１５】前記溶融粘度としては、半田接合時の温度
における溶融粘度が５０Ｐａ・ｓ以下であることが好ま
しい。硬化性フラックスとしての溶融粘度に、特に、下
限はないが、低すぎると半田接合時に蒸発してしまった
り、流れ出したりすることもある。

【００１６】本発明の感光性フラックスは、少なくとも
１つ以上のフェノール性水酸基を有する樹脂（Ａ）と、
その硬化剤として作用する樹脂（Ｂ）と、光官能基を少
なくとも1つ以上有する化合物（Ｃ）と、光重合開始剤
（Ｄ）とを必須成分とする。

【００１７】本発明に用いるフェノール性水酸基を有す
る樹脂（Ａ）の、フェノール性水酸基は、その還元作用
により、半田及び金属表面の酸化物などの汚れを除去
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。また、光官
能基を少なくとも1つ以上有する化合物（Ｃ）と光重合
開始剤（Ｄ）により、感光性を付与することができる。
光が照射されると光重合開始剤（Ｄ）が開裂し、光官能
基を少なくとも1つ以上有する化合物（Ｃ）が重合する
ため、現像液に溶解し難くなる。このため、前記感光性
フラックスはネガ型となる。

【００１８】従って、本発明の感光性フラックスは、フ
リップチップや半導体パッケージの半田ボールを搭載し
たい面に塗工・乾燥、もしくは、フィルム状態のもの
を、ラミネートし、フォトリソグラフィー法により、半
田ボールを搭載したい部分に、感光性フラックス樹脂を
残し、半田ボールを、その樹脂に仮圧着し、半田接合時
に、半田接合のフラックスとして作用し、さらに、加熱
により硬化して、該半田接合部の樹脂補強材としても機
能できる。また、半田接合時に、半田接合部周辺に、フ
ラックス樹脂が、リング状の補強材としてメニスカスを
形成すると良い。

【００１９】本発明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樹脂（Ａ）は、何ら制約すると
ころはないが、具体例としては、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、レゾール樹
脂、ポリビニルフェノール樹脂などが好ましく、また、
メタクリロイル基やアクリロイル基などの光反応基を有
した前記フェノール樹脂の誘導体であってもよく、これ
らの１種又は２種以上を用いることができる。

【００２０】本発明に用いるフェノール性水酸基を有す
る樹脂（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などが用いら
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、ナフトール系やレソルシノール系など
のフェノールベースのものや、脂肪族、環状脂肪族、不
飽和脂肪族や、シリコーンなど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。また、本発明の感光性フラックスの硬化を促進
するため、公知の硬化触媒を用いても良い。

【００２１】本発明において、少なくとも１つ以上のフ
ェノール性水酸基を有する樹脂（Ａ）と、その硬化剤と
して作用する樹脂（Ｂ）を合わせた配合量は、感光性フ
ラックス樹脂成分全体の２０〜８０重量％が好ましい。
２０重量％未満であると、半田およ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、半田接合できなく
なってしまう恐れがある。また、８０重量％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。さらに、少なくとも１つ以上のフェノ
ール性水酸基を有する樹脂（Ａ）と、その硬化剤として
作用する樹脂（Ｂ）の配合割合は、当量比（樹脂Ａのフ
ェノール性水酸基当量／樹脂Ｂの反応性官能基当量）
で、０.７から１．４が好ましい。さらに好ましくは、
０.９から１．１であり、１に近いほどよい。樹脂
（Ａ）と樹脂（Ｂ）の配合割合が、０．７未満もしくは
１．４より大きいと、熱硬化後に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。

【００２２】本発明に用いる光官能基を少なくとも1つ
以上有する化合物（Ｃ）として、好ましくは、メタクリ
ロイル基、アクリロイル基もしくは、ビニル基を少なく
とも１つ以上有する化合物が挙げられる。例えば、メタ
クリレート樹脂、アクリレート樹脂、ビニルアルコール
などである。配合量は、感光性フラックス樹脂成分全体
の１０〜８０重量％が好ましい。１０重量％未満である
と、解像性が低下し、パターニングできなくなってしま
う恐れがある。また、８０重量％より多いと、パターニ
ング後の接着力が十分得られなくなる恐れがある。

【００２３】本発明に用いる光重合開始剤（Ｄ）として
は、ラジカル重合開始剤が用いられる。代表的な例とし
ては、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、４−フェ
ニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、ベン
ゾイン、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプ
ロピルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、ベンゾイ
ンイソブチルエーテル、４−フェノキシジクロロアセト
フェノン、４−ｔ−ブチル−ジクロロアセトフェノン、
４−ｔ−ブチル−トリクロロアセトフェノン、ジエトキ
シアセトフェノン、エチルアントラキノン、ブチルアン
トラキノン、ベンジルジメチルケタールなどの芳香族カ
ルボニル化合物を挙げることができる。これらは単独、
あるいは２種以上の混合物として用いられる。

【００２４】本発明において、光重合開始剤の配合量
は、通常、本発明の感光性フラックス樹脂成分中、０．
１〜１０重量％の範囲が好ましい。０．１重量％未満で
あると感光性を示さなくなる恐れがあり、１０重量％よ
り多いと、熱時にボイドが発生する恐れがある。

【００２５】その他の成分としては、シリカ、アルミ
ナ、硫酸バリウム、酸化チタン、ホウ酸アルミニウム、
マイカなどの無機フィラー、ポリイミド、シリコン樹脂
などの有機フィラーや、ブタジエンアクリロニトリルゴ
ムやシリコーンゴムなどの架橋ゴム粒子を添加すること
も可能であり、また、ポリイミドやポリエーテルスルホ
ンなどの熱可塑性樹脂を添加したり、溶剤や、反応性官
能基を有しないモノマーまたはオリゴマーを可塑剤とし
て添加することも可能である。また、半田接合時におけ
る溶融粘度を、５０Ｐａ・ｓ以下に制御するために、液
状の硬化剤を配合したり、溶剤を加えても良い。

【００２６】本発明の感光性フラックスは、前記成分を
アルコール類、エーテル類、ケトン類などの有機溶媒で
混合して、感光性フラックスのワニスとして、又は、そ
のワニスをポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）など
のキャリアフィルムに塗工・乾燥することにより、ドラ
イフィルムとして用いることができる。

【００２７】本発明の半導体装置の製造方法としては、
半田が搭載される面の全面に感光性フラックスのワニス
を塗布し乾燥させるか、又は、感光性フラックスのドラ
イフィルムを、予め作製しておき、これをラミネートす
ることにより、感光性フラックス層を形成する。その
後、半田が搭載される電極部やランド部に感光性フラッ
クスが残るように露光・現像し、半田をパターニング後
の感光性フラックス上に仮接着し、リフローをかけるこ
とにより、半田が電極部やランド部と接合すると同時
に、半田接合部周辺に感光性フラックスのメニスカスを
形成させる。メニスカスは、パターニング時にフラック
ス樹脂の量を調整することにより得られる。さらに、加
熱して、感光性フラックスを樹脂硬化させて、半田接合
部を樹脂補強することができる。

【００２８】更に、具体的に説明すると、フリップチッ
プに用いる場合の例としては、チップに個片化する前の
ウエハー状態で用いたほうが効率的で好ましい。半田ボ
ールが搭載される面の全面にワニスを塗布し乾燥させる
か、もしくはドライフィルムをラミネートすることによ
り、感光性フラックス層を形成する。その後、ウエハー
上の電極部に、感光性フラックスが残るように露光・現
像し、半田ボールをパターニング後の感光性フラックス
上に仮接着し、リフローをかけることにより、半田ボー
ルが電極部と接続すると同時に、接続部周辺にメニスカ
スを形成させる。さらに加熱により、感光性フラックス
を硬化して、該半田接合部に樹脂補強を施す。また、個
片化することにより、半田ボールが搭載されたフリップ
チップを得ることができる。

【００２９】また、半導体パッケージの例として、ソル
ダーレジストが形成された半導体パッケージに用いる場
合は、半田ボールが搭載される面の全面にワニスを塗布
し乾燥させるか、もしくはドライフィルムをラミネート
することにより、感光性フラックス層を形成する。その
後、半田ボールが搭載されるランド部に、感光性フラッ
クスが残るように露光・現像し、半田ボールをパターニ
ング後の感光性フラックス上に仮接着し、リフローをか
けることにより、半田ボールがランド部と接続すると同
時に、接続部周辺にメニスカスを形成させる。さらに加
熱により、感光性フラックスを硬化して、該半田接合部
に樹脂補強を施す。

【００３０】プリント配線板に用いる場合の例として
は、パッケージが実装される面の全面にワニスを塗布し
乾燥させるか、もしくはドライフィルムをラミネートす
ることにより、感光性フラックス層を形成する。その
後、パッケージが実装されるランド部に、感光性フラッ
クスが残るように露光・現像し、パッケージを位置合わ
せして仮圧着し、リフローをかけることにより、半田ボ
ールがランド部と接続すると同時に、接続部周辺にメニ
スカスを形成させる。さらに加熱により感光性フラック
スを硬化して、該半田接合部に樹脂補強を施す。

【００３１】

【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。

【００３２】まず、フェノール性水酸基を有する樹脂
（Ａ）と、その硬化剤として作用する樹脂（Ｂ）と、光
官能基を少なくとも1つ以上有する化合物（Ｃ）、光重
合開始剤（Ｄ）を調整し、その特性評価のため、半田ボ
ールシェア強度試験、温度サイクル試験、および絶縁抵
抗試験を行った。実施例および比較例の評価結果は、ま
とめて表１に示した。

【００３３】実施例１．ｍ，ｐ−クレゾールノボラック
樹脂（ＰＡＳ−１、日本化薬(株)製，ＯＨ当量１２０）
を１００ｇ、ビスフェノールＡ型ノボラックエポキシ樹
脂（エピクロンＮ−８６５、大日本インキ化学工業(株)
製）１５０ｇ、メタクリレート樹脂（ＰＭ２０１、三洋
化成工業（株）製）８０ｇと、光重合開始剤ベンジルジ
メチルケタール（イルガキュア６５１、チバ・スペシャ
ルティ・ケミカルズ（株）製）１５ｇを、メチルエチル
ケトン６０ｇに溶解させて、感光性フラックスワニスを
作製した。

【００３４】実施例２．ｍ，ｐ−クレゾールノボラック
樹脂１００ｇに代えて、ビスフェノールＡノボラック樹
脂(ＬＦ４７８１、大日本インキ化学工業(株)製、ＯＨ
当量１２０)１００ｇを用いた以外は、実施例１と同様
にして、感光性フラックスワニスを作製した。

【００３５】実施例３．ｍ，ｐ−クレゾールノボラック
樹脂１００ｇに代えて、ポリビニルフェノール樹脂（マ
ルカリンカ−Ｍ、丸善石油化学(株)製、ＯＨ当量１２
０）１００ｇを用いた以外は、実施例１と同様にして、
感光性フラックスワニスを作製した。

【００３６】実施例４．フェノールノボラック樹脂（Ｐ
Ｒ−５１４７０、住友ベークライト(株)製、ＯＨ当量１
０５）を１００ｇと、ビスフェノールＡ型ノボラックエ
ポキシ樹脂（エピクロンＮ−８６５、大日本インキ化学
工業(株)製）１７１ｇ、メタクリレート樹脂（ＰＭ２
０１、三洋化成工業（株）製）８０ｇと、光重合開始剤
ベンジルジメチルケタール（イルガキュア６５１、チバ
・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製）１５ｇを、メ
チルエチルケトン６０ｇに溶解させて、感光性フラック
スワニスを作製した。

【００３７】比較例１．フェノールノボラック樹脂（Ｐ
Ｒ−５１４７０、住友ベークライト(株)製、ＯＨ当量１
０５）を１００ｇと、ジアリルビスフェノールＡ型エポ
キシ樹脂（ＲＥ−８１０ＮＭ、日本化薬(株)製、ＥＰ当
量２２０）２１０ｇを、シクロヘキサノン８０ｇ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０．３ｇを添加し、硬化性フラッ
クスワニスを作製した。

【００３８】１．半田ボールシェア強度試験厚さ１２５μｍの銅板（ＥＦＴＥＣ６４Ｔ、古川電気工
業(株)製）を用いて、ランド径４００μｍ、ランドピッ
チ１ｍｍを含む評価用回路を形成し、そのリードフレー
ムを半導体封止材（ＥＭＥ−７３７２、住友ベークライ
ト(株)製）でモールド封止した後、片面から研磨して、
前記の評価用回路を露出させ、２０ｍｍ角の評価用パッ
ケージを作製した。研磨の仕上げには、ＪＩＳ−Ｒ６２
５２に規定された、耐水研磨紙１０００番を使用した。
これをイソプロピルアルコールで洗浄した後、８０℃で
３０分乾燥した。その後、半田接合のためのランド以外
をソルダーレジスト被覆し、半田接合評価用パッケージ
（チップ）とした。

【００３９】前記評価用パッケージの評価用回路露出面
の全面に、実施例１〜４で得られた感光性フラックスワ
ニスを、それぞれ塗布し、８０℃で１０分乾燥して、厚
さ２０μｍの感光性フラックス膜を形成した。その後、
ランド部にのみ樹脂が残る（直径３００μｍ）ように露
光・現像する。ランド部に残った感光性フラックス上に
半田ボールを貼り付け、リフローをかける。評価用パッ
ケージ回路のランド上に、５００μｍ径の半田ボール
（Ｓｎ−Ｐｂ系共晶半田、千住金属鉱業(株)製）６０個
を搭載し、ピーク温度２４０℃に設定されたリフロー炉
を通して、半田ボールを評価用パッケージに接合させ
た。この時、実施例１〜４については、半田接合部周辺
に高さ１５０〜２００μｍのメニスカスが自動的に形成
されていた。その後、実施例１〜４については、１８０
℃で６０分熱処理して、感光性フラックスを硬化させ、
樹脂補強構造も完成させた。比較例としては、上記比較
例１で得られた硬化性フラックスワニスを、評価用パッ
ケージの半田ボールが搭載される部分にのみ、硬化性フ
ラックスワニスが塗布できるように、ボール転写法によ
り、半田ボールを搭載・接合し、１５０℃で６０分間熱
処理したものを比較例１とした。また、市販のフラック
ス（九州松下電器株式会社製ＭＳＰ５１１）を使用し、
ボール転写法により、半田ボールを評価用パッケージに
搭載したものを比較例２とした。

【００４０】次に、得られた半田ボール付き評価用パッ
ケージの、半田ボールシェア強度（デイジ社製万能型ボ
ンドテスターＰＣ２４００Ｔによる）を測定した。それ
ぞれ６０個の平均値と最小値を求め、その結果をまとめ
て表１に示した。なお、比較例１，２の半田ボール搭載
方法としては、フラックスを半田ボールに付け、その半
田ボールをランドに接合させるボール転写法を用いた。

【００４１】２．温度サイクル試験温度サイクル（ＴＣ）試験用プリント配線板の評価用パ
ッケージが搭載される面の全面に、実施例１〜４で得ら
れた感光性フラックスワニスを、それぞれ塗布し、８０
℃で１０分乾燥して、厚さ２０μｍの感光性フラックス
膜を形成した。その後、ランド部にのみ樹脂が残る（直
径３００μｍ）ように露光・現像する。さらに、各実施
例の前記半田ボール付き評価用パッケージを搭載して、
ピーク温度２４０℃に設定されたリフロー炉を通し、評
価用パッケージ実装基板をそれぞれ１０個ずつ作製し
た。この評価用パッケージ実装基板は、評価用パッケー
ジ、および試験用プリント配線板を介して、６０個の半
田ボール接合部が直列につながるように回路設計されて
いる。

【００４２】得られた評価用パッケージ実装基板の導通
を確認後、−５０℃で１０分、１２５℃で１０分を、１
サイクルとするＴＣ試験を実施した。ＴＣ試験１０００
サイクル後の断線不良数の結果を、まとめて表１に示し
た。比較例としては、上記比較例１で得られた硬化性フ
ラックスワニスを用いて、評価用への半田ボール搭載
と、評価用パッケージを、ＴＣ試験用プリント配線板に
実装したものを比較例１、市販のフラックス（九州松下
電器株式会社製ＭＳＰ５１１）を使用して、評価用への
半田ボール搭載と、評価用パッケージを、ＴＣ試験用プ
リント配線板に実装したものを比較例２、さらに、比較
例２にアンダーフィルを充填したものを比較例３とし
た。比較例２，３については、評価用パッケージ実装
後、イソプロピルアルコールで洗浄して使用した。ま
た、比較例１〜３の実装方法としては、フラックスを半
田ボールに付け、パッケージを基板に実装させるボール
転写法を用いた。

【００４３】３．溶融粘度測定粘弾性測定装置ＡＲＥＳ−２ＫＳＴＤ−ＦＣＯ−ＳＴＤ
（ＲｅｏｍｅｔｒｉｃｓＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃ，Ｉｎ
ｃ．）を用いて、２４０℃の粘度を測定した。実施例１
〜４で得られた感光性フラックスワニスを、それぞれ塗
布し、８０℃で１０分乾燥して、厚さ２０μｍの感光性
フラックス膜を形成し、紫外線を３００ｍＪ照射した感
光性樹脂を１．５ｇ秤量し、予め２４０℃に加熱したパ
ラレルプレート上にセットして測定した。周波数は５０
ｒａｄ／ｓｅｃ．、歪は３０％とした。結果を表１に示
した。

【００４４】

【表１】

【００４５】表１に示した評価結果から分かるように、
本発明の感光性フラックスを用いた場合、従来のフラッ
クスを用いた場合に比べて、半田ボールシェア強度で
は、１．５〜１．８倍という高い値を示し、ＴＣ試験で
も、断線不良の発生はなく、信頼性の改善には効果的で
あった。また、比較例１に示した硬化性フラックスに比
べて最小シェア強度が高かった。これは、感光性フラッ
クスのフォトリソグラフィー法を用いたフラックス樹脂
供給法の方が、従来の方法（ボール転写法）転写法に比
べて、供給安定性に優れていることを意味する。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、半田接合部に適量のフ
ラックスを安定してバラツキ少なく供給することがで
き、半田接合後の残存フラックスの洗浄除去を必要とせ
ず、感光性フラックスが半田接合部周辺をリング状に補
強する形で硬化するため、接合強度と信頼性の高い半田
接合を可能にするので、半導体パッケージにおける半田
接合の信頼性向上に極めて有用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｌ 61/04 Ｃ０８Ｌ 61/04 101/00 101/00 101/02 101/02 Ｈ０１Ｌ 21/60 ３１１Ｈ０１Ｌ 21/60 ３１１Ｑ // Ｂ２３Ｋ 101:42 Ｂ２３Ｋ 101:42 Ｆターム(参考） 4J002 BC12W BQ00Y CC03W CC04W CC05W CC06W CD01X CD02X CD05X CD06X ED086 EE036 EE056 5E319 AA03 AB05 AC01 BB04 CD21 CD26 5F044 LL01 RR17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フォトパターンニングした後、半田との
接着性を有し、半田接合時にフラックスとして作用し、
更に、加熱することにより硬化して、該半田接合部に樹
脂補強材として機能する感光性フラックスにおいて、少
なくとも１つ以上のフェノール性水酸基を有する樹脂
（Ａ）と、その硬化剤として作用する樹脂（Ｂ）と、光
官能基を少なくとも1つ以上有する化合物（Ｃ）と、光
重合開始剤（Ｄ）とを必須成分とすることを特徴とする
感光性フラックス。
【請求項２】感光性フラックスが、半田接合部周辺に
メニスカスを形成してなる請求項１記載の感光性フラッ
クス。
【請求項３】少なくとも１つ以上のフェノール性水酸
基を有する樹脂（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、レゾール樹脂、ポ
リビニルフェノール樹脂又は、それらの誘導体から選ば
れる、請求項１又は２に記載の感光性フラックス。
【請求項４】感光性フラックスが、半田接合時におい
て、５０Ｐａ・ｓ以下の溶融粘度を有する、請求項１、
２または３に記載の感光性フラックス。
【請求項５】請求項１〜４の何れかに記載の感光性フ
ラックスにより、半田接合、及び、樹脂補強されたこと
を特徴とする半田接合部。
【請求項６】半田ボールが搭載されるフリップチップ
において、該半田ボールが、請求項１〜４のいずれかに
記載の感光性フラックスにより、半田接合、及び、樹脂
補強されていることを特徴とするフリップチップ。
【請求項７】半田ボールが搭載される半導体パッケー
ジにおいて、該半田ボールが、請求項１〜４のいずれか
に記載の感光性フラックスにより、半田接合、及び、樹
脂補強されていることを特徴とする半導体パッケージ。
【請求項８】機械的、電気的に接続するための半田バ
ンプを有する実装部品が搭載されるプリント配線板にお
いて、該半田バンプが、請求項１〜４のいずれかに記載
の感光性フラックスにより、半田接合、及び、樹脂補強
されていることを特徴とするプリント配線板。
【請求項９】半導体装置の半田搭載面全面に請求項１
〜４のいずれかに記載の感光性フラックス層を形成し、
フォトリソグラフィー法により、半田ボール搭載部に感
光性フラックス層が残るようにパターニングし、半田ボ
ールを該感光性フラックス層上に仮圧着し、リフローを
することにより、半田接合すると同時に、接合部周辺に
メニスカスを形成させることを特徴とする半導体装置の
製造方法。