JP2004111840A - バンプ電極付き電子部品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】バンプの形成位置を適切にするとともに、機能性保護膜として残す膜の膜厚を高精度で制御可能なバンプ電極付き電子部品の製造方法を提供する。
【解決手段】第１樹脂膜４２、第２樹脂膜４４、および、これら両樹脂膜４２，４４の間の水溶性膜４３よりなる多層膜４５を第１樹脂膜４２にて基材１１の電極部形成面に積層した構造を有する多層膜積層基材に対して、電極部１１ａが露出するように多層膜４５に開口部４５ａを形成する工程と、開口部４５ａに、バンプ部１７を形成する工程と、水溶性膜４３および第２樹脂膜４４を同時に除去する除去工程と、を含むこととする。
【選択図】 図５
【解決手段】第１樹脂膜４２、第２樹脂膜４４、および、これら両樹脂膜４２，４４の間の水溶性膜４３よりなる多層膜４５を第１樹脂膜４２にて基材１１の電極部形成面に積層した構造を有する多層膜積層基材に対して、電極部１１ａが露出するように多層膜４５に開口部４５ａを形成する工程と、開口部４５ａに、バンプ部１７を形成する工程と、水溶性膜４３および第２樹脂膜４４を同時に除去する除去工程と、を含むこととする。
【選択図】 図５
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バンプ電極付き電子部品の製造方法に関する。より具体的には、バンプ電極を有する半導体チップやプリント基板などの電子部品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プリント配線板やセラミック基板などへの電子部品の実装に関しては、高密度化の要求が高まっており、半導体チップについては、かかる要求を満たす方式としてベアチップ実装方式が注目されている。ベアチップ実装においては、半導体チップと基板配線との電気的接続をワイヤボンディングを介して達成する従来のフェイスアップ実装に代わり、半導体チップおよび配線基板の電極パッド間にバンプを介在させることによって達成するフェイスダウン実装すなわちフリップチップ接合が採用される傾向にある。フェイスダウン実装において半導体チップおよび配線基板の電極パッド間にバンプを介在させるべく、実装前の半導体チップや配線基板の実装面には、予めバンプ電極が形成される。
【０００３】
従来のバンプ電極付き半導体チップの製造方法としては、たとえば図６に示すような製造方法が開示されている（たとえば、特許文献１参照。）。この方法においては、まず、図６（ａ）に示すように、半導体チップにおける基材１の表面上には、銅ペーストを用い、スクリーン印刷法により配線パターン２が形成される。次に、図６（ｂ）に示すように、基材１上には、第１ソルダレジスト層３がさらに積層形成される。この第１ソルダレジスト層３は、配線パターン２の上方から液状の第１ソルダレジスト形成材料を供給し、成膜することにより形成される。この第１ソルダレジスト層３は、感光性を有している。次に、図６（ｃ）に示すように、フォトエッチングにより、第１ソルダレジスト層３のバンプを形成すべき位置に第１開口部３ａを形成する。
【０００４】
次に、、図６（ｄ）に示すように、図６（ｃ）に示す基材上に第２ソルダレジスト層４を積層形成する。この第２ソルダレジスト層４は、感光性を有し、かつシート状のドライフィルムをラミネータで積層することにより形成される。次に、図６（ｅ）に示すように、フォトエッチングにより、第２ソルダレジスト層４におけるバンプを形成すべき位置、つまり第１開口部３ａ上に第２開口部４ａを形成する。なお、第１開口部３ａおよび第２開口部４ａは連通している。次に、図６（ｆ）に示すように、第１開口部３ａおよび第２開口部４ａに対して、所定のハンダ粉末を含んだハンダペースト５を印刷法により供給する。次に、図６（ｇ）に示すように、ハンダペースト５中のハンダ粉末を一旦溶融させるための加熱処理を行うことによって、ハンダバンプ６を形成する。次に、図６（ｈ）に示すように、基材を所定の溶液に浸漬して第２ソルダレジスト層４のみを除去するエッチング処理を行う。
【０００５】
また、他のバンプ電極付き半導体チップの製造方法としては、半導体基板上に樹脂膜とレジスト膜とを順次積層形成する工程と、このレジスト膜をパターニングし、レジスト膜をマスクとして樹脂膜にバンプ形成用の開口部を形成する工程と、バンプ形成用の金属膜の被覆後、リフトオフ法によりレジスト膜を溶解してレジスト膜上の金属膜を基板上から除去する工程とを含んだ方法が開示されている（たとえば、特許文献２参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−２７３４３９号公報 （第３−４頁、第１−８図）
【特許文献２】
特開平７−１２２５５９号公報 （第２−３頁、第１図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１によると、加熱処理を行った後に第２ソルダレジスト層４を除去する除去工程を行うため、加熱処理の段階で第１ソルダレジスト層３と第２ソルダレジスト層４との密着力が高まり、除去工程で第２ソルダレジスト層４を除去する際に、第１ソルダレジスト層３に影響を与えずに除去することが困難となる。具体的には、第２ソルダレジスト層４をウェットエッチングにより除去する際、第１ソルダレジスト層３の一部も溶解除去されてしまう。そのため、最終的に残す第１ソルダレジスト層３の厚さを制御することは難しい。したがって、第１開口部３ａに形成されたハンダバンプ６の第１ソルダレジスト層３の表面３ｂからの突出する量にバラツキが生じるため、実装高さ（たとえば基板と半導体チップとの接続高さ）のバラツキに起因する問題（たとえば接続信頼性の低下など）が生じる場合がある。
【０００８】
また、特許文献２によると、レジスト膜をマスクとして樹脂膜にバンプ形成用の開口部を形成する方法や、レジスト膜を溶解することによりレジスト膜上の金属膜を除去する方法が開示されているが、レジスト膜除去後に残った樹脂膜の膜厚を減ずるための工程が必要であり、加えて、この公報で開示されている膜厚を減ずる方法では、膜厚の厚さを制御することが難しく、上記したものと同様の問題を抱える。
【０００９】
さらに、上述した第２ソルダレジスト層４やレジスト膜をマスクとして利用するもの以外に、メタルマスクを用いた方法が挙げられる。この方法では、メタルマスクを樹脂膜などに載置する際に、メタルマスクの開口部と電極とを位置合わせする必要があり、電極の配設ピッチが小さくなるほど、適切に位置合わせすることが困難となる。特に、電極の配設ピッチが２００μｍ以下である場合には、メタルマスクを載置する際に生ずる位置ずれの程度は相対的に極めて大きくなる。つまり、挟ピッチないし高密度で電極が形成されている場合には、良好な接合信頼性を得るのが困難である。
【００１０】
本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、バンプの形成位置を適切にするとともに、機能性保護膜として残す膜の膜厚を高精度で制御可能なバンプ電極付き電子部品の製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明により提供されるバンプ電極付き電子部品の製造方法は、第１樹脂膜、第２樹脂膜、および、これら両樹脂膜の間の水溶性膜よりなる多層膜を前記第１樹脂膜にて基材の電極部形成面に積層した構造を有する多層膜積層基材に対して、前記電極部が露出するように前記多層膜に開口部を形成する工程と、前記開口部に、バンプ部を形成する工程と、前記水溶性膜および前記第２樹脂膜を除去する除去工程と、を含むことを特徴としている。
【００１２】
このような工程を含む製造方法によると、たとえばバンプ部形成時に加熱処理を行うために多層膜に熱がかかる場合であっても、第１樹脂膜と第２樹脂膜との間に水溶性膜を設けたことにより、第１樹脂膜と第２樹脂膜とが直接的に密着することを防ぐことができる。そのため、第１樹脂膜を機能性保護膜として基材上に残す場合において、たとえば水溶性膜に水あるいはアルコールを含む溶液を作用させると、水溶性膜は分解ないし溶解することによって、第１樹脂膜上から消失するので、第２樹脂膜を第１樹脂膜から容易に剥離除去することができる。これにより、第２樹脂膜を除去する際に、第１樹脂膜に与える影響を抑制できるので、第１樹脂膜の膜厚を高精度に制御することが、より容易になる。したがって、機能性保護膜の膜厚を高精度に制御することによりバンプ部が機能性保護膜の表面からの高さにおけるバラツキを抑制できるので、良好な接続信頼性を得ることができる。
【００１３】
また、第２樹脂膜が開口部にバンプを形成するための材料を供給する際にマスクとしての役割を果たすので、たとえばバンプ形成材料を開口部に供給する際にメタルマスクを用いる必要がなくなる。そのため、配線パターンの配設ピッチが小さくなるほど、適切に位置合わせすることが困難となるメタルマスクの開口部と配線パターンとの位置合わせが必要なくなり、メタルマスクの位置ずれに起因するバンプ形成位置への影響は抑制される。したがって、特に電極の配設ピッチが２００μｍ以下のような挟ピッチないし高密度で配線パターンが形成されている場合でも、良好な接合信頼性を得ることが可能となる。
【００１４】
好ましくは、多層膜積層基材は、基材に対して、電極部を覆うように第１樹脂膜を形成する工程と、第１樹脂膜に積層するように水溶性膜を形成する工程と、水溶性膜に積層するように第２樹脂膜を形成する工程と、を経て形成される。
【００１５】
あるいはこれに代えて、多層膜積層基材は、前記多層膜を別途した後、電極部を覆うように第１樹脂膜を介して基材に貼り合わせることにより形成してもよい。
【００１６】
好ましくは、除去工程は、アルカリ系水溶液を用いて水溶性膜を分解ないし溶解することにより、水溶性膜および第２樹脂膜を同時に除去する。これにより、剥離液であるアルカリ系水溶液による第２樹脂膜の剥離除去に加え、アルカリ系水溶液中の水成分が水溶性膜に作用することにより、水溶性膜が分解ないし溶解する。そのため、第２樹脂膜は、第１樹脂膜から、より容易に剥離することができる。したがって、第２樹脂膜を除去する際に、第１樹脂膜に与える影響を抑制できるので、第１樹脂膜の膜厚は、第１樹脂膜形成時の膜厚をほぼ維持することが可能で、かつ第２樹脂膜を除去することで第１樹脂膜の膜厚をさらに減ずる必要もないので、機能性保護膜の膜厚制御が容易になる。したがって、バンプ部が機能性保護膜の表面からの高さにおけるバラツキを抑制できるので、良好な接続信頼性を得ることができる。なお、水溶性膜は、ゼラチン、デンプン、タンパク質、デンプン誘導体、繊維素誘導体、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸、ポリエチレンオキシド、ポリ酢酸ビニル部分けん化物、ポリ（スチレン−ビニルアルコール）−ｇ−（エチレンオキシド）からなる群より選択される水溶性高分子により構成されていることが好ましい。
【００１７】
好ましい実施形態において、第１樹脂膜および第２樹脂膜は、感光性樹脂膜である。これにより、多層膜に対する開口部の形成をフォトリソグラフィーにて行うことが可能となる。フォトリソグラフィーは、ＵＶ−ＹＡＧレーザ、炭酸ガスレーザ、エキシマレーザなどに比べ、電極へのダメージが抑制できる。また、フォトリソグラフィーにおいて、現像処理を行う際に使用する現像液として、水やアルコールを含む溶液を使用することで、第１および第２樹脂膜の開口部形成位置にある水溶性膜も第１および第２樹脂膜の除去と合わせて除去することが可能である。
【００１８】
好ましい実施形態では、バンプ部を形成する工程は、開口部にハンダペーストを供給する工程と、加熱処理を経ることによって、ハンダペーストからバンプ部を形成する工程と、を含んでいる。なお、この場合、ハンダペーストの供給は、スキージを用いた印刷法で行い、かつスキージによるスキージングは２回以上行うことが好ましい。また、ハンダペーストは、ハンダ粉末と、エポキシ樹脂を含む樹脂分とを含み、第１樹脂膜は、エポキシ樹脂を含んでいることがより好ましい。
【００１９】
エポキシ樹脂を含むハンダペーストを加熱処理することによりハンダバンプを形成する際、ハンダバンプを形成するために寄り集まる溶融したハンダからエポキシ樹脂がハンダバンプ外へ押し出される。このエポキシ樹脂は開口部における基材の露出部を覆うように、エポキシ樹脂を含む第１樹脂膜と基材上で一体化される。したがって、開口部を形成したことにより第１樹脂膜が除去され基材が露出していた部分にも機能性保護膜に相当する膜が形成されることになり、より接合信頼性が高まる。
【００２０】
バンプ部を形成する工程は、上記のものに代えて、開口部に溶融ハンダを供給する工程と、溶融ハンダを冷却してバンプ部を形成する工程と、を含んでもよい。これに代えて、バンプ部を形成する工程は、開口部にハンダボールを供給する工程と、加熱処理を経ることによって、ハンダボールからバンプ部を形成する工程と、を含んでもよい。これに代えて、バンプ部を形成する工程は、めっき法により、開口部にハンダ材料を堆積させる工程と、加熱処理を経ることによって、ハンダ材料からバンプ部を形成する工程と、を含んでもよい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１および図２は、本発明の第１の実施形態に係るバンプ電極付き電子部品の製造方法の一連の工程を表す。まず、図１（ａ）に示すように、表面に電極１１ａが設けられた半導体チップ１１を用意する。次に、図１（ｂ）に示すように、半導体チップ１１に対して、電極１１ａを覆うように第１樹脂膜１２を積層形成する。第１樹脂膜１２の形成においては、ラミネータなどを使用して、フィルム状の樹脂組成物を、半導体チップ１１に対して載置した後、５０〜１４０℃で加熱しつつ圧着する。あるいは、液状樹脂組成物を、スピンコートにより半導体チップ１１の表面に塗布し、それを乾燥してもよい。第１樹脂膜１２を形成するための樹脂組成物としては、エポキシ系樹脂などを用いることができる。エポキシ系樹脂としては、エポキシアクリレートなどが挙げられる。第１樹脂膜の膜厚は、半導体チップ１１の電極ピッチ、電極サイズ、および、接合信頼性の観点から推定される接続高さに基づいて決定され、５μｍ〜５０μｍが好ましい。なお、フィルム状の樹脂組成物を用意する場合は、第１樹脂膜の膜厚を予め制御することが容易である。
【００２２】
次に、図１（ｃ）に示すように、第１樹脂膜１２に対して、水溶性膜１３を積層形成する。水溶性膜１３の形成においては、フィルム状のものを、半導体チップ１１に対して載置し、貼り付ける、あるいは、液状のものを、スピンコートにより半導体チップ１１の表面に塗布してもよい。
【００２３】
水溶性膜１３を形成するための材料は、水溶性高分子を含んで、フィルム状に成形されるか、または液状とされる。水溶性膜１３の厚さは、１μｍ〜５μｍが好ましい。
【００２４】
水溶性高分子としては、ゼラチン、デンプン、タンパク質などの天然高分子、デンプン誘導体や繊維素誘導体などの半合成高分子、ポリビニルアルコールやポリビニルピロリドンなどのビニル系合成高分子、ポリアクリルアミドやポリアクリル酸などのアクリル系合成高分子、ポリエチレンオキシドなどの合成高分子、ポリ酢酸ビニル部分けん化物などのランダム系合成高分子、ポリ（スチレン−エチレンオキシド）などのブロック系合成高分子、ポリ（エチレン−ビニルアルコール）−ｇ−（エチレンオキシド）などのグラフト系合成高分子などを用いることができる。
【００２５】
次に、図１（ｄ）に示すように、水溶性膜１３に対して、第２樹脂膜１４を積層形成する。これにより、第１樹脂膜１２、水溶性膜１３および第２樹脂膜１４からなる多層膜１５が半導体チップ１１の上に形成されることとなる。第２樹脂膜１４の形成においては、フィルム状のものを、水溶性膜１３に対して載置し、貼り付ける、あるいは、液状のものを、スピンコートにより水溶性膜１３の表面に塗布してもよい。第２樹脂膜１４を形成するための樹脂組成物としては、アクリル系樹脂などを用いることができる。アクリル系樹脂としては、ポリメタアクリレート樹脂などが挙げられる。第２樹脂膜１４の厚さは、３０μｍ〜７０μｍが好ましい。
【００２６】
第１および第２樹脂膜１２，１４に感光性を付与する場合には、第１および第２樹脂膜１２，１４を形成するための樹脂組成物に対してアクリルモノマーおよび光重合開始剤を添加する。ただし、アクリルモノマーに代えて又はこれと共にビスフェノールＡ−ジエポキシ−アクリル酸付加物などのオリゴマーを用いることもできる。第１および第２樹脂膜１２，１４を形成するための樹脂組成物において、アクリルモノマーの含有率は、１〜５０ｗｔ％が好ましい。また、光重合開始剤の含有率は、０．１〜４ｗｔ％が好ましい。
【００２７】
第２樹脂膜１４を形成するための樹脂組成物には、更に、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を添加してもよい。
【００２８】
第２樹脂膜１４を形成後、図１（ｅ）に示すように、多層膜１５に対して、各電極１１ａに対応する箇所に開口部１５ａを形成する。開口部１５ａの形成には、ＵＶ−ＹＡＧレーザ、炭酸ガスレーザ、エキシマレーザなどを用いることができる。感光性を有する第１および第２樹脂膜１２，１４を形成した場合には、開口部１５ａの形成にはフォトリソグラフィを採用することができる。電極へのダメージを抑制するという観点からは、フォトリソグラフィを採用するのが好ましい。フォトリソグラフィを採用する場合には、第１および第２樹脂膜１２，１４に対して、所定のフォトマスク（図示せず）を介しての露光処理およびその後の現像処理を施すことにより、各電極１１ａが露出するように開口部１５ａを形成する。現像液としては、水溶性膜１３における開口部１５ａの形成位置に該当する部分を分解あるいは溶解し、除去するために水分を含むものが好ましく、１．０％テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液などのアルカリ系水溶液などを用いることができる。
【００２９】
次に、図２（ａ）に示すように、開口部１５ａにハンダペースト１６を充填する。ハンダペースト１６の充填は、スキージ（図示略）を用いた印刷法により行う。スキージは、多層膜１５に損傷を与えることを回避ないし軽減するため、ウレタンゴムスキージを用いる。開口部１５ａに対して所定量のハンダペースト１６を確実に充填するためには、スキージによるスキージングは２回以上行うのが望ましい。なお、ウレタンゴムスキージの硬度は、ＪＩＳ Ｋ６２５３に準じた方法で測定した場合において、５０〜８０度が好ましい。
【００３０】
ハンダペースト１６は、ハンダ粉末と、これをペースト化するためのフラックスと、樹脂分とからなる。ハンダ粉末は、Ｓｎ，Ｐｂ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｉｎ，Ｂｉ，Ｚｎ，Ｓｂ，Ｎｉ，Ａｌ，Ａｕなどから選択される単体金属、または、これらから選択される複数の単体金属からなる合金を粉末化したものである。ハンダペースト１６におけるハンダ粉末の含有率は、３０〜７０体積％または８０〜９５ｗｔ％とする。３０体積％未満または８０ｗｔ％未満では、電極間を適切に接続することが困難となる傾向にある。７０体積％または９５ｗｔ％より多いと、ハンダペースト１６の粘度が過剰に高くなり、開口部１５ａへの充填が困難となる。樹脂分については、後の加熱処理においてハンダ粉末を溶融させ一体化させるとともに、ハンダ粉末が溶融した後に第１樹脂膜１２と一体化するように組成を制御する。たとえば、第１樹脂膜１２にエポキシ系樹脂を使用した場合は、樹脂分としてエポキシ樹脂が好ましい。フラックスとしては、ロジン、活性剤、チクソ剤、溶剤などを含んだものを用いることができる。
【００３１】
ハンダペースト１６の充填の後、図２（ｂ）に示すように、加熱処理を経てバンプ１７を形成する。具体的には、まず、加熱により開口部１５ａに充填されているハンダペースト１６を溶融させる。これにより、ハンダペースト１６に含まれているフラックスが揮発消失するとともに、ハンダ粉末が溶融して寄り集まる。このハンダ粉末が溶融して寄り集まる際、ハンダペースト１６中の樹脂分は形成されるバンプ１７外に押し出される。この押し出された樹脂分は、開口部１５ａにおける基材の露出部分を覆うように、第１樹脂膜１２と基材上で一体化する。
【００３２】
バンプ１７の形成後、図２（ｃ）に示すように、第２樹脂膜１４および水溶性膜１３を除去する。具体的には、剥離液であるアルカリ系水溶液を作用させることによって、第２樹脂膜１４および水溶性膜１３を除去する。水を含むアルカリ系水溶液を作用させると、水溶性膜１３は分解ないし溶解することによって、第１樹脂膜１２上から消失する。また、第２樹脂膜１４は、水溶性膜１３が消失することによって、第１樹脂膜１２から容易に剥離することとなる。アルカリ系水溶液としては、モノエタノールアミン水溶液や水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液などの有機アルカリ剥離液や水酸化ナトリウム水溶液などの強アルカリ剥離液などを用いることができる。このとき、第１樹脂膜１２０に対するダメージを適切に回避するためには、ｐＨ１２以下のアルカリ系水溶液を使用するのが望ましい。
【００３３】
以上の一連の工程において、第１樹脂膜１２と第２樹脂膜１４との間に水溶性膜１３を設けたことで、バンプ１７を形成する際の加熱処理により多層膜１５に熱がかかっても、第１樹脂膜１２と第２樹脂膜１４との間に水溶性膜１３を設けたことにより、第１樹脂膜１２と第２樹脂膜１４とが直接的に密着することを防ぐとともに、たとえばアルカリ系水溶液を作用させると、第２樹脂膜１４は、第１樹脂膜１２から容易に剥離することができる。したがって、第２樹脂膜１４を除去する際に、第１樹脂膜１２に与える影響を抑制できるので、第１樹脂膜１２の膜厚を高精度に制御することがより容易になり、バンプ１７が第１樹脂膜１２の表面からの高さにおけるバラツキを抑制できるので、良好な接続信頼性を得ることができる。また、第２樹脂膜１４が開口部１５ａにハンダペースト１６を供給する際にマスクとしての役割を果たす。そのため、ハンダペースト１６を開口部１５ａに供給する際にメタルマスクを用いる必要がなくなり、それにともないメタルマスクの開口部と電極部１１ａとの位置合わせも必要なくなる。したがって、特に電極の配設ピッチが２００μｍ以下のような挟ピッチないし高密度で配線パターンが形成されている場合でも、良好な接合信頼性を得ることが可能となる。さらに、開口部１５ａを形成する際、多層膜１５を構成する第１樹脂膜１２、水溶性膜１３および第２樹脂膜１４に対して、１つの工程で開口部１５ａが形成される。これにより、たとえば各層ごとに開口部を形成する必要がある方法に比べ、工程数を低減することが可能となり、作業効率が改善される。
【００３４】
図３は、バンプ電極付き電子部品の製造における図１に続く別の工程を表す。
バンプ１７を形成するためのバンプ形成材料としては、図２（ａ）に示すハンダペースト１６に代えて、図３に示すようにハンダボール２６を使用することもできる。
【００３５】
具体的には、まず、図３（ａ）に示すように、開口部１５ａ内にハンダボール２６を載置する。ハンダボール２６は、Ｓｎ，Ｐｂ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｉｎ，Ｂｉ，Ｚｎ，Ｓｂ，Ｎｉ，Ａｌ，Ａｕなどから選択される単体金属、または、これらから選択される複数の単体金属からなる合金を球形化したものである。なお、ハンダボール２６を載置する前に、開口部１５ａにて露出する電極部１１ａに対して、フラックスを塗布してもよい。次に、図３（ｂ）に示すように、加熱処理を経てバンプ１７を形成する。具体的には、ハンダボール２６を、加熱により一旦溶融させることによって、電極パッド１１ａに対して機械的かつ電気的に接続させる。次に、図３（ｃ）に示すように、図２（ｃ）を参照して上述したのと同様に、アルカリ系水溶液を作用させることによって、第２樹脂膜１４および水溶性膜１３を除去する。以上の手法によっても、バンプ１７を形成してバンプ電極付き電子部品を製造することができる。
【００３６】
図４は、バンプ電極付き電子部品の製造における図１に続く別の工程を表す。
バンプ部１７を形成するためのバンプ形成材料としては、ハンダペースト１６やハンダボール２６に代えて、図４に示すように溶融ハンダ３６を使用することもできる。
【００３７】
具体的には、まず、図４（ａ）に示すように、加熱下において、開口部１５ａ内に溶融ハンダ３６を充填する。溶融ハンダ３６は、Ｓｎ，Ｐｂ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｉｎ，Ｂｉ，Ｚｎ，Ｓｂ，Ｎｉ，Ａｌ，Ａｕなどから選択される単体金属、または、これらから選択される複数の単体金属からなる合金を加熱溶融したものである。溶融ハンダ３６の供給は、図１（ｅ）の状態の電子部品を溶融ハンダ浴に浸漬するか、あるいは、印刷法により達成することができる。次に、図４（ｂ）に示すように、冷却によって、電極パッド１１ａ上にバンプ部１７を形成する。次に、図４（ｃ）に示すように、図２（ｃ）を参照して上述したのと同様に、アルカリ系水溶液を作用させることによって、第２樹脂膜１４および水溶性膜１３を除去する。以上の手法によっても、バンプ１７を形成してバンプ電極付き電子部品を製造することができる。また、バンプ１７は、以上の手法に代えて、多層膜１５の開口部１５ａを利用した無電解めっき法により形成してもよい。
【００３８】
図５は、本発明の第２の実施形態に係るバンプ電極付き電子部品の製造方法の一連の工程を表す。この図５において、先に説明した第１の実施形態と同一の工程については、同一の符号を付してあり、重複説明は省略するものとする。
【００３９】
図５（ａ）に示したように、半導体チップ１１と、第１樹脂膜４２、第２樹脂膜４４、およびこれらの間に介在する水溶性膜４３よりなる積層構造を備えたフィルム状の多層膜４５とを用意する。この多層膜４５は、たとえばフィルム状の第１樹脂膜４２に対して、フィルム状の水溶性膜４３を介して、フィルム状の第２樹脂膜４５を貼り合わせることによって形成される。次に、図５（ｂ）に示すように、半導体チップ１１に対して、多層膜４５を第１樹脂膜４２側の面で電極１１ａを覆うように貼り付ける。
【００４０】
次に、図５（ｃ）に示すように、多層膜４５に対して、各電極１１ａに対応する箇所に開口部４５ａを形成する。次いで、図５（ｄ）に示すように、開口部４５ａにハンダペースト１６を充填する。ハンダペースト１６の充填の後、図５（ｅ）に示すように、加熱処理を経てバンプ１７を形成する。バンプ１７の形成後、図５（ｆ）に示すように、図２（ｃ）を参照して上述したのと同様に、アルカリ系水溶液を作用させることによって、第２樹脂膜４４および水溶性膜４３を除去する。
【００４１】
以上の一連の工程において、第１樹脂膜４２、第２樹脂膜４４、およびこれらの間に介在する水溶性膜４３よりなる積層構造を備えたフィルム状の多層膜４５を用いて、バンプ電極付き電子部品の製造を行う。これにより、工程数をさらに低減することが可能となる。
【００４２】
【実施例】
次に、本発明の実施例について説明する。
【００４３】
【実施例１】
エポキシアクリレート樹脂フィルム（膜厚３０μｍ、商品名：ＰＦＲ−８００、太陽インキ製）を配線基板（電極径７０μｍ、電極ピッチ１５０μｍ）に対して電極を覆うように、ラミネーター（（株）エム・シー・ケー製）を用いて８０℃の加熱下で貼り付けて第１樹脂膜を形成した。次いで、アミロースフィルム（膜厚３μｍ）を第１樹脂膜に積層するように３０℃の温度下で貼り付けて水溶性膜を形成した。次いで、アクリレート系フィルム（膜厚５０μｍ、商品名：ＮＩＴ−２５０、ニチゴーモートン製）を水溶性膜に積層するように、ラミネーター（（株）エム・シー・ケー製）を用いて１００℃の加熱下で貼り付けて第２樹脂膜を形成した。次に、第１樹脂膜、水溶性膜および第２樹脂膜からなる多層膜に対し、ガラスマスクを用いての露光処理および現像を施して、電極が露出するように直径１２５μｍの開口部を形成した。現像は、１．０％テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液を用いて行った。次に、この開口部に対して、スクリーン印刷法により、ハンダペーストを充填した。本実施例のハンダペーストは、エポキシ系樹脂、ロジン、活性剤、溶剤、チクソ剤からなる樹脂分１０重量部と、粒径２５μｍ以下のハンダ粉末（Ｓｎ−３．５％Ａｇハンダ）９０重量部とからなり、ハンダ粉末の体積比率は約５４ｖｏｌ％である。次に、最高温度２４０℃の加熱処理を経ることによって、各開口部においてハンダペーストからバンプ部を形成した。次に、アルカリ系水溶液としての５％のモノエタノールアミン水溶液を用いて、アミロースフィルムを分解あるいは溶解し、アクリレート系フィルムとともに除去した。次に、１７０℃で１時間の熱処理を経ることによって、エポキシアクリレート樹脂フィルムを硬化した。以上の工程を経た結果、第１樹脂膜からの高さが９０μｍであって、高さのバラツキが１．５μｍのバンプ部によるバンプ電極を有する配線基板を得ることができた。ここで、高さのバラツキが１．５μｍとは、平均高さに対して±１．５μｍのバラツキがあることをいう。
【００４４】
【実施例２】
エポキシアクリレート樹脂フィルム（膜厚３０μｍ、商品名：ＰＦＲ−８００、太陽インキ製）を配線基板（電極径７０μｍ、電極ピッチ１５０μｍ）に対して電極を覆うように、ラミネーター（（株）エム・シー・ケー製）を用いて８０℃の加熱下で貼り付けて第１樹脂膜を形成した。次いで、アミロースフィルム（膜厚３μｍ）を第１樹脂膜に積層するように３０℃の温度下で貼り付けて水溶性膜を形成した。次いで、アクリレート系フィルム（膜厚５０μｍ、商品名：ＮＩＴ−２５０、ニチゴーモートン製）を水溶性膜に積層するように、ラミネーター（（株）エム・シー・ケー製）を用いて１００℃の加熱下で貼り付けて第２樹脂膜を形成した。次に、第１樹脂膜、水溶性膜および第２樹脂膜からなる多層膜に対し、ガラスマスクを用いての露光処理および現像を施して、電極が露出するように直径１２５μｍの開口部を形成した。現像は、１．０％テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液を用いて行った。次に、この開口部に対して、溶融ハンダの充填は、多層膜に開口部を形成した配線基板を２６０℃に加熱した溶融ハンダ浴に浸漬することにより行った。次に、充填された溶融ハンダを３０℃で１分間冷却し、電極上にバンプ部を形成した。次に、アルカリ系水溶液としての５％のモノエタノールアミン水溶液を用いて、アミロースフィルムを分解あるいは溶解し、アクリレート系フィルムとともに除去した。次に、１７０℃で１時間の熱処理を経ることによって、エポキシアクリレート樹脂フィルムを硬化した。以上の工程を経た結果、第１樹脂膜からの高さが９１μｍであって、高さのバラツキが１．５μｍのバンプ部によるバンプ電極を有する配線基板を得ることができた。
【００４５】
【実施例３】
エポキシアクリレート樹脂フィルム（膜厚３０μｍ、商品名：ＰＦＲ−８００、太陽インキ製）を配線基板（電極径７０μｍ、電極ピッチ１５０μｍ）に対して電極を覆うように、ラミネーター（（株）エム・シー・ケー製）を用いて８０℃の加熱下で貼り付けて第１樹脂膜を形成した。次いで、アミロースフィルム（膜厚３μｍ）を第１樹脂膜に積層するように３０℃の温度下で貼り付けて水溶性膜を形成した。次いで、アクリレート系フィルム（膜厚５０μｍ、商品名：ＮＩＴ−２５０、ニチゴーモートン製）を水溶性膜に積層するように、ラミネーター（（株）エム・シー・ケー製）を用いて１００℃の加熱下で貼り付けて第２樹脂膜を形成した。次に、第１樹脂膜、水溶性膜および第２樹脂膜からなる多層膜に対し、ガラスマスクを用いての露光処理および現像を施して、電極が露出するように直径１２５μｍの開口部を形成した。現像は、１．０％テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液を用いて行った。次に、この開口部にて露出する電極に対して、フラックスを塗布した。次に、フラックスが塗布された各電極上に直径１００μｍのハンダボール（Ｓｎ−３．５％Ａｇハンダ）を載置した。
次に、最高温度２４０℃の加熱処理を経ることによって、各開口部においてハンダボールからバンプ部を形成した。次に、アルカリ系水溶液としての５％のモノエタノールアミン水溶液を用いて、アミロースフィルムを分解あるいは溶解し、アクリレート系フィルムとともに除去した。次に、１７０℃で１時間の熱処理を経ることによって、エポキシアクリレート樹脂フィルムを硬化した。以上の工程を経た結果、第１樹脂膜からの高さが９１μｍであって、高さのバラツキが１．５μｍのバンプ部によるバンプ電極を有する配線基板を得ることができた。
【００４６】
【実施例４】
＜多層膜の作製＞
第１樹脂膜であるエポキシアクリレート樹脂フィルム（膜厚３０μｍ、商品名：ＰＦＲ−８００、太陽インキ製）に対して、水溶性膜であるアミロースフィルム（膜厚３μｍ）を介して、第２樹脂膜であるアクリレート系フィルム（膜厚５０μｍ、商品名：ＮＩＴ−２５０、ニチゴーモートン製）を貼り合わせることにより多層膜を作製した。
【００４７】
＜バンプ電極付き配線基板の作製＞
配線基板（電極径７０μｍ、電極ピッチ１５０μｍ）に対して、多層膜のエポキシアクリレート樹脂フィルム側の面で電極を覆うように、ラミネーター（（株）エム・シー・ケー製）を用いて８５℃の加熱下で貼り付けて多層膜を配線基板上に形成した。次に、多層膜に対し、ガラスマスクを用いての露光処理および現像を施して、電極が露出するように直径１２５μｍの開口部を形成した。現像は、１．０％テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液を用いて行った。次に、この開口部に対して、スクリーン印刷法により、ハンダペーストを充填した。本実施例のハンダペーストは、エポキシ系樹脂、ロジン、活性剤、溶剤、チクソ剤からなる樹脂分１０重量部と、粒径２５μｍ以下のハンダ粉末（Ｓｎ−３．５％Ａｇハンダ）９０重量部とからなり、ハンダ粉末の体積比率は約５４ｖｏｌ％である。次に、最高温度２４０℃の加熱処理を経ることによって、各開口部においてハンダペーストからバンプ部を形成した。次に、アルカリ系水溶液としての５％のモノエタノールアミン水溶液を用いて、アミロースフィルムを分解あるいは溶解し、アクリレート系フィルムとともに除去した。次に、１７０℃で１時間の熱処理を経ることによって、エポキシアクリレート樹脂フィルムを硬化した。以上の工程を経た結果、第１樹脂膜からの高さが９０μｍであって、高さのバラツキが１．５μｍのバンプ部によるバンプ電極を有する配線基板を得ることができた。
【００４８】
以上のまとめとして、本発明の構成およびそのバリエーションを以下に付記として列挙する。
【００４９】
（付記１）第１樹脂膜、第２樹脂膜、および、これら両樹脂膜の間の水溶性膜よりなる多層膜を前記第１樹脂膜にて基材の電極部形成面に積層した構造を有する多層膜積層基材に対して、前記電極部が露出するように前記多層膜に開口部を形成する工程と、
前記開口部に、バンプ部を形成する工程と、
前記水溶性膜および前記第２樹脂膜を同時に除去する除去工程と、を含む、バンプ電極付き電子部品の製造方法。
（付記２）前記多層膜積層基材は、前記基材に対して、前記電極部を覆うように前記第１樹脂膜を形成する工程と、
前記第１樹脂膜に積層するように前記水溶性膜を形成する工程と、
前記水溶性膜に積層するように前記第２樹脂膜を形成する工程と、を経て形成される、付記１に記載のバンプ電極付き電子部品の製造方法。
（付記３）前記多層膜積層基材は、前記多層膜を別途形成した後、前記電極部を覆うように前記第１樹脂膜を介して前記基材に貼り合わせることにより形成される、付記１に記載のバンプ電極付き電子部品の製造方法。
（付記４）前記除去工程は、アルカリ系水溶液を用いて前記水溶性膜を分解ないし溶解することにより、前記水溶性膜および前記第２樹脂膜を同時に除去する、付記１〜３のいずれか１つに記載のバンプ電極付き電子部品の製造方法。
（付記５）前記水溶性膜は、ゼラチン、デンプン、タンパク質、デンプン誘導体、繊維素誘導体、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸、ポリエチレンオキシド、ポリ酢酸ビニル部分けん化物、ポリ（スチレン−ビニルアルコール）−ｇ−（エチレンオキシド）からなる群より選択される水溶性高分子により構成されている、付記１〜４のいずれか１つに記載のバンプ電極付き電子部品の製造方法。
（付記６）前記第１樹脂膜および前記第２樹脂膜は、感光性樹脂膜である、付記１〜５のいずれか１つに記載のバンプ電極付き電子部品の製造方法。
（付記７）前記バンプ部を形成する工程は、
前記開口部にハンダペーストを供給する工程と、
加熱処理を経ることによって、前記ハンダペーストからバンプ部を形成する工程と、を含む、付記１〜６のいずれか１つに記載のバンプ電極付き電子部品の製造方法。
（付記８）前記ハンダペーストの供給は、スキージを用いた印刷法で行い、かつ前記スキージによるスキージングは２回以上行う、付記７に記載のバンプ電極付き電子部品の製造方法。
（付記９）前記ハンダペーストは、ハンダ粉末と、エポキシ樹脂を含む樹脂分とを含み、前記第１樹脂膜は、エポキシ樹脂を含んでいる、付記７または８に記載のバンプ電極付き電子部品の製造方法。
（付記１０）前記バンプ部を形成する工程は、
前記開口部に前記溶融ハンダを供給する工程と、
前記溶融ハンダを冷却してバンプ部を形成する工程と、を含む、付記１〜６のいずれか１つに記載のバンプ電極付き電子部品の製造方法。
（付記１１）前記バンプ部を形成する工程は、
前記開口部に前記ハンダボールを供給する工程と、
加熱処理を経ることによって、前記ハンダボールからバンプ部を形成する工程と、を含む、付記１〜６のいずれか１つに記載のバンプ電極付き電子部品の製造方法。
（付記１２）前記バンプ部を形成する工程は、
めっき法により、前記開口部にハンダ材料を堆積させる工程と、
加熱処理を経ることによって、前記ハンダ材料からバンプ部を形成する工程と、を含む、付記１〜６のいずれか１つに記載のバンプ電極付き電子部品の製造方法。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によると、機能性保護膜として残す第１樹脂膜の膜厚を制御することができた。そのため、第１樹脂膜の表面からのバンプの高さのバラツキを抑制することができた。したがって、良好な接続信頼性を得ることができた。また、より少ない工程数でバンプ電極付き電子部品を製造することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るバンプ電極付き電子部品の製造方法における一部の工程を表す断面図である。
【図２】図１に続く工程を表す断面図である。
【図３】図１に続く別の工程を表す断面図である。
【図４】図１に続く別の工程を表す断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るバンプ電極付き電子部品の製造方法における一連の工程を表す断面図である。
【図６】従来のバンプ電極付き電子部品の製造方法における一連の工程を表す断面図である。
【符号の説明】
１ 基材
２ 配線パターン
３ 第１ソルダレジスト層
３ａ 第１開口部
３ｂ 第１ソルダレジスト層の表面
４ 第２ソルダレジスト層
５ ハンダペースト
１１ 半導体チップ（基材）
１１ａ 電極（電極部）
１２，４２ 第１樹脂膜
１３，４３ 水溶性膜
１４，４４ 第２樹脂膜
１５，４５ 多層膜
１５ａ，４５ａ 開口部
１６ ハンダペースト
１７ ハンダバンプ（バンプ部）
２６ ハンダボール
３６ 溶融ハンダ
【発明の属する技術分野】
本発明は、バンプ電極付き電子部品の製造方法に関する。より具体的には、バンプ電極を有する半導体チップやプリント基板などの電子部品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プリント配線板やセラミック基板などへの電子部品の実装に関しては、高密度化の要求が高まっており、半導体チップについては、かかる要求を満たす方式としてベアチップ実装方式が注目されている。ベアチップ実装においては、半導体チップと基板配線との電気的接続をワイヤボンディングを介して達成する従来のフェイスアップ実装に代わり、半導体チップおよび配線基板の電極パッド間にバンプを介在させることによって達成するフェイスダウン実装すなわちフリップチップ接合が採用される傾向にある。フェイスダウン実装において半導体チップおよび配線基板の電極パッド間にバンプを介在させるべく、実装前の半導体チップや配線基板の実装面には、予めバンプ電極が形成される。
【０００３】
従来のバンプ電極付き半導体チップの製造方法としては、たとえば図６に示すような製造方法が開示されている（たとえば、特許文献１参照。）。この方法においては、まず、図６（ａ）に示すように、半導体チップにおける基材１の表面上には、銅ペーストを用い、スクリーン印刷法により配線パターン２が形成される。次に、図６（ｂ）に示すように、基材１上には、第１ソルダレジスト層３がさらに積層形成される。この第１ソルダレジスト層３は、配線パターン２の上方から液状の第１ソルダレジスト形成材料を供給し、成膜することにより形成される。この第１ソルダレジスト層３は、感光性を有している。次に、図６（ｃ）に示すように、フォトエッチングにより、第１ソルダレジスト層３のバンプを形成すべき位置に第１開口部３ａを形成する。
【０００４】
次に、、図６（ｄ）に示すように、図６（ｃ）に示す基材上に第２ソルダレジスト層４を積層形成する。この第２ソルダレジスト層４は、感光性を有し、かつシート状のドライフィルムをラミネータで積層することにより形成される。次に、図６（ｅ）に示すように、フォトエッチングにより、第２ソルダレジスト層４におけるバンプを形成すべき位置、つまり第１開口部３ａ上に第２開口部４ａを形成する。なお、第１開口部３ａおよび第２開口部４ａは連通している。次に、図６（ｆ）に示すように、第１開口部３ａおよび第２開口部４ａに対して、所定のハンダ粉末を含んだハンダペースト５を印刷法により供給する。次に、図６（ｇ）に示すように、ハンダペースト５中のハンダ粉末を一旦溶融させるための加熱処理を行うことによって、ハンダバンプ６を形成する。次に、図６（ｈ）に示すように、基材を所定の溶液に浸漬して第２ソルダレジスト層４のみを除去するエッチング処理を行う。
【０００５】
また、他のバンプ電極付き半導体チップの製造方法としては、半導体基板上に樹脂膜とレジスト膜とを順次積層形成する工程と、このレジスト膜をパターニングし、レジスト膜をマスクとして樹脂膜にバンプ形成用の開口部を形成する工程と、バンプ形成用の金属膜の被覆後、リフトオフ法によりレジスト膜を溶解してレジスト膜上の金属膜を基板上から除去する工程とを含んだ方法が開示されている（たとえば、特許文献２参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−２７３４３９号公報 （第３−４頁、第１−８図）
【特許文献２】
特開平７−１２２５５９号公報 （第２−３頁、第１図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１によると、加熱処理を行った後に第２ソルダレジスト層４を除去する除去工程を行うため、加熱処理の段階で第１ソルダレジスト層３と第２ソルダレジスト層４との密着力が高まり、除去工程で第２ソルダレジスト層４を除去する際に、第１ソルダレジスト層３に影響を与えずに除去することが困難となる。具体的には、第２ソルダレジスト層４をウェットエッチングにより除去する際、第１ソルダレジスト層３の一部も溶解除去されてしまう。そのため、最終的に残す第１ソルダレジスト層３の厚さを制御することは難しい。したがって、第１開口部３ａに形成されたハンダバンプ６の第１ソルダレジスト層３の表面３ｂからの突出する量にバラツキが生じるため、実装高さ（たとえば基板と半導体チップとの接続高さ）のバラツキに起因する問題（たとえば接続信頼性の低下など）が生じる場合がある。
【０００８】
また、特許文献２によると、レジスト膜をマスクとして樹脂膜にバンプ形成用の開口部を形成する方法や、レジスト膜を溶解することによりレジスト膜上の金属膜を除去する方法が開示されているが、レジスト膜除去後に残った樹脂膜の膜厚を減ずるための工程が必要であり、加えて、この公報で開示されている膜厚を減ずる方法では、膜厚の厚さを制御することが難しく、上記したものと同様の問題を抱える。
【０００９】
さらに、上述した第２ソルダレジスト層４やレジスト膜をマスクとして利用するもの以外に、メタルマスクを用いた方法が挙げられる。この方法では、メタルマスクを樹脂膜などに載置する際に、メタルマスクの開口部と電極とを位置合わせする必要があり、電極の配設ピッチが小さくなるほど、適切に位置合わせすることが困難となる。特に、電極の配設ピッチが２００μｍ以下である場合には、メタルマスクを載置する際に生ずる位置ずれの程度は相対的に極めて大きくなる。つまり、挟ピッチないし高密度で電極が形成されている場合には、良好な接合信頼性を得るのが困難である。
【００１０】
本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、バンプの形成位置を適切にするとともに、機能性保護膜として残す膜の膜厚を高精度で制御可能なバンプ電極付き電子部品の製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明により提供されるバンプ電極付き電子部品の製造方法は、第１樹脂膜、第２樹脂膜、および、これら両樹脂膜の間の水溶性膜よりなる多層膜を前記第１樹脂膜にて基材の電極部形成面に積層した構造を有する多層膜積層基材に対して、前記電極部が露出するように前記多層膜に開口部を形成する工程と、前記開口部に、バンプ部を形成する工程と、前記水溶性膜および前記第２樹脂膜を除去する除去工程と、を含むことを特徴としている。
【００１２】
このような工程を含む製造方法によると、たとえばバンプ部形成時に加熱処理を行うために多層膜に熱がかかる場合であっても、第１樹脂膜と第２樹脂膜との間に水溶性膜を設けたことにより、第１樹脂膜と第２樹脂膜とが直接的に密着することを防ぐことができる。そのため、第１樹脂膜を機能性保護膜として基材上に残す場合において、たとえば水溶性膜に水あるいはアルコールを含む溶液を作用させると、水溶性膜は分解ないし溶解することによって、第１樹脂膜上から消失するので、第２樹脂膜を第１樹脂膜から容易に剥離除去することができる。これにより、第２樹脂膜を除去する際に、第１樹脂膜に与える影響を抑制できるので、第１樹脂膜の膜厚を高精度に制御することが、より容易になる。したがって、機能性保護膜の膜厚を高精度に制御することによりバンプ部が機能性保護膜の表面からの高さにおけるバラツキを抑制できるので、良好な接続信頼性を得ることができる。
【００１３】
また、第２樹脂膜が開口部にバンプを形成するための材料を供給する際にマスクとしての役割を果たすので、たとえばバンプ形成材料を開口部に供給する際にメタルマスクを用いる必要がなくなる。そのため、配線パターンの配設ピッチが小さくなるほど、適切に位置合わせすることが困難となるメタルマスクの開口部と配線パターンとの位置合わせが必要なくなり、メタルマスクの位置ずれに起因するバンプ形成位置への影響は抑制される。したがって、特に電極の配設ピッチが２００μｍ以下のような挟ピッチないし高密度で配線パターンが形成されている場合でも、良好な接合信頼性を得ることが可能となる。
【００１４】
好ましくは、多層膜積層基材は、基材に対して、電極部を覆うように第１樹脂膜を形成する工程と、第１樹脂膜に積層するように水溶性膜を形成する工程と、水溶性膜に積層するように第２樹脂膜を形成する工程と、を経て形成される。
【００１５】
あるいはこれに代えて、多層膜積層基材は、前記多層膜を別途した後、電極部を覆うように第１樹脂膜を介して基材に貼り合わせることにより形成してもよい。
【００１６】
好ましくは、除去工程は、アルカリ系水溶液を用いて水溶性膜を分解ないし溶解することにより、水溶性膜および第２樹脂膜を同時に除去する。これにより、剥離液であるアルカリ系水溶液による第２樹脂膜の剥離除去に加え、アルカリ系水溶液中の水成分が水溶性膜に作用することにより、水溶性膜が分解ないし溶解する。そのため、第２樹脂膜は、第１樹脂膜から、より容易に剥離することができる。したがって、第２樹脂膜を除去する際に、第１樹脂膜に与える影響を抑制できるので、第１樹脂膜の膜厚は、第１樹脂膜形成時の膜厚をほぼ維持することが可能で、かつ第２樹脂膜を除去することで第１樹脂膜の膜厚をさらに減ずる必要もないので、機能性保護膜の膜厚制御が容易になる。したがって、バンプ部が機能性保護膜の表面からの高さにおけるバラツキを抑制できるので、良好な接続信頼性を得ることができる。なお、水溶性膜は、ゼラチン、デンプン、タンパク質、デンプン誘導体、繊維素誘導体、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸、ポリエチレンオキシド、ポリ酢酸ビニル部分けん化物、ポリ（スチレン−ビニルアルコール）−ｇ−（エチレンオキシド）からなる群より選択される水溶性高分子により構成されていることが好ましい。
【００１７】
好ましい実施形態において、第１樹脂膜および第２樹脂膜は、感光性樹脂膜である。これにより、多層膜に対する開口部の形成をフォトリソグラフィーにて行うことが可能となる。フォトリソグラフィーは、ＵＶ−ＹＡＧレーザ、炭酸ガスレーザ、エキシマレーザなどに比べ、電極へのダメージが抑制できる。また、フォトリソグラフィーにおいて、現像処理を行う際に使用する現像液として、水やアルコールを含む溶液を使用することで、第１および第２樹脂膜の開口部形成位置にある水溶性膜も第１および第２樹脂膜の除去と合わせて除去することが可能である。
【００１８】
好ましい実施形態では、バンプ部を形成する工程は、開口部にハンダペーストを供給する工程と、加熱処理を経ることによって、ハンダペーストからバンプ部を形成する工程と、を含んでいる。なお、この場合、ハンダペーストの供給は、スキージを用いた印刷法で行い、かつスキージによるスキージングは２回以上行うことが好ましい。また、ハンダペーストは、ハンダ粉末と、エポキシ樹脂を含む樹脂分とを含み、第１樹脂膜は、エポキシ樹脂を含んでいることがより好ましい。
【００１９】
エポキシ樹脂を含むハンダペーストを加熱処理することによりハンダバンプを形成する際、ハンダバンプを形成するために寄り集まる溶融したハンダからエポキシ樹脂がハンダバンプ外へ押し出される。このエポキシ樹脂は開口部における基材の露出部を覆うように、エポキシ樹脂を含む第１樹脂膜と基材上で一体化される。したがって、開口部を形成したことにより第１樹脂膜が除去され基材が露出していた部分にも機能性保護膜に相当する膜が形成されることになり、より接合信頼性が高まる。
【００２０】
バンプ部を形成する工程は、上記のものに代えて、開口部に溶融ハンダを供給する工程と、溶融ハンダを冷却してバンプ部を形成する工程と、を含んでもよい。これに代えて、バンプ部を形成する工程は、開口部にハンダボールを供給する工程と、加熱処理を経ることによって、ハンダボールからバンプ部を形成する工程と、を含んでもよい。これに代えて、バンプ部を形成する工程は、めっき法により、開口部にハンダ材料を堆積させる工程と、加熱処理を経ることによって、ハンダ材料からバンプ部を形成する工程と、を含んでもよい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１および図２は、本発明の第１の実施形態に係るバンプ電極付き電子部品の製造方法の一連の工程を表す。まず、図１（ａ）に示すように、表面に電極１１ａが設けられた半導体チップ１１を用意する。次に、図１（ｂ）に示すように、半導体チップ１１に対して、電極１１ａを覆うように第１樹脂膜１２を積層形成する。第１樹脂膜１２の形成においては、ラミネータなどを使用して、フィルム状の樹脂組成物を、半導体チップ１１に対して載置した後、５０〜１４０℃で加熱しつつ圧着する。あるいは、液状樹脂組成物を、スピンコートにより半導体チップ１１の表面に塗布し、それを乾燥してもよい。第１樹脂膜１２を形成するための樹脂組成物としては、エポキシ系樹脂などを用いることができる。エポキシ系樹脂としては、エポキシアクリレートなどが挙げられる。第１樹脂膜の膜厚は、半導体チップ１１の電極ピッチ、電極サイズ、および、接合信頼性の観点から推定される接続高さに基づいて決定され、５μｍ〜５０μｍが好ましい。なお、フィルム状の樹脂組成物を用意する場合は、第１樹脂膜の膜厚を予め制御することが容易である。
【００２２】
次に、図１（ｃ）に示すように、第１樹脂膜１２に対して、水溶性膜１３を積層形成する。水溶性膜１３の形成においては、フィルム状のものを、半導体チップ１１に対して載置し、貼り付ける、あるいは、液状のものを、スピンコートにより半導体チップ１１の表面に塗布してもよい。
【００２３】
水溶性膜１３を形成するための材料は、水溶性高分子を含んで、フィルム状に成形されるか、または液状とされる。水溶性膜１３の厚さは、１μｍ〜５μｍが好ましい。
【００２４】
水溶性高分子としては、ゼラチン、デンプン、タンパク質などの天然高分子、デンプン誘導体や繊維素誘導体などの半合成高分子、ポリビニルアルコールやポリビニルピロリドンなどのビニル系合成高分子、ポリアクリルアミドやポリアクリル酸などのアクリル系合成高分子、ポリエチレンオキシドなどの合成高分子、ポリ酢酸ビニル部分けん化物などのランダム系合成高分子、ポリ（スチレン−エチレンオキシド）などのブロック系合成高分子、ポリ（エチレン−ビニルアルコール）−ｇ−（エチレンオキシド）などのグラフト系合成高分子などを用いることができる。
【００２５】
次に、図１（ｄ）に示すように、水溶性膜１３に対して、第２樹脂膜１４を積層形成する。これにより、第１樹脂膜１２、水溶性膜１３および第２樹脂膜１４からなる多層膜１５が半導体チップ１１の上に形成されることとなる。第２樹脂膜１４の形成においては、フィルム状のものを、水溶性膜１３に対して載置し、貼り付ける、あるいは、液状のものを、スピンコートにより水溶性膜１３の表面に塗布してもよい。第２樹脂膜１４を形成するための樹脂組成物としては、アクリル系樹脂などを用いることができる。アクリル系樹脂としては、ポリメタアクリレート樹脂などが挙げられる。第２樹脂膜１４の厚さは、３０μｍ〜７０μｍが好ましい。
【００２６】
第１および第２樹脂膜１２，１４に感光性を付与する場合には、第１および第２樹脂膜１２，１４を形成するための樹脂組成物に対してアクリルモノマーおよび光重合開始剤を添加する。ただし、アクリルモノマーに代えて又はこれと共にビスフェノールＡ−ジエポキシ−アクリル酸付加物などのオリゴマーを用いることもできる。第１および第２樹脂膜１２，１４を形成するための樹脂組成物において、アクリルモノマーの含有率は、１〜５０ｗｔ％が好ましい。また、光重合開始剤の含有率は、０．１〜４ｗｔ％が好ましい。
【００２７】
第２樹脂膜１４を形成するための樹脂組成物には、更に、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を添加してもよい。
【００２８】
第２樹脂膜１４を形成後、図１（ｅ）に示すように、多層膜１５に対して、各電極１１ａに対応する箇所に開口部１５ａを形成する。開口部１５ａの形成には、ＵＶ−ＹＡＧレーザ、炭酸ガスレーザ、エキシマレーザなどを用いることができる。感光性を有する第１および第２樹脂膜１２，１４を形成した場合には、開口部１５ａの形成にはフォトリソグラフィを採用することができる。電極へのダメージを抑制するという観点からは、フォトリソグラフィを採用するのが好ましい。フォトリソグラフィを採用する場合には、第１および第２樹脂膜１２，１４に対して、所定のフォトマスク（図示せず）を介しての露光処理およびその後の現像処理を施すことにより、各電極１１ａが露出するように開口部１５ａを形成する。現像液としては、水溶性膜１３における開口部１５ａの形成位置に該当する部分を分解あるいは溶解し、除去するために水分を含むものが好ましく、１．０％テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液などのアルカリ系水溶液などを用いることができる。
【００２９】
次に、図２（ａ）に示すように、開口部１５ａにハンダペースト１６を充填する。ハンダペースト１６の充填は、スキージ（図示略）を用いた印刷法により行う。スキージは、多層膜１５に損傷を与えることを回避ないし軽減するため、ウレタンゴムスキージを用いる。開口部１５ａに対して所定量のハンダペースト１６を確実に充填するためには、スキージによるスキージングは２回以上行うのが望ましい。なお、ウレタンゴムスキージの硬度は、ＪＩＳ Ｋ６２５３に準じた方法で測定した場合において、５０〜８０度が好ましい。
【００３０】
ハンダペースト１６は、ハンダ粉末と、これをペースト化するためのフラックスと、樹脂分とからなる。ハンダ粉末は、Ｓｎ，Ｐｂ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｉｎ，Ｂｉ，Ｚｎ，Ｓｂ，Ｎｉ，Ａｌ，Ａｕなどから選択される単体金属、または、これらから選択される複数の単体金属からなる合金を粉末化したものである。ハンダペースト１６におけるハンダ粉末の含有率は、３０〜７０体積％または８０〜９５ｗｔ％とする。３０体積％未満または８０ｗｔ％未満では、電極間を適切に接続することが困難となる傾向にある。７０体積％または９５ｗｔ％より多いと、ハンダペースト１６の粘度が過剰に高くなり、開口部１５ａへの充填が困難となる。樹脂分については、後の加熱処理においてハンダ粉末を溶融させ一体化させるとともに、ハンダ粉末が溶融した後に第１樹脂膜１２と一体化するように組成を制御する。たとえば、第１樹脂膜１２にエポキシ系樹脂を使用した場合は、樹脂分としてエポキシ樹脂が好ましい。フラックスとしては、ロジン、活性剤、チクソ剤、溶剤などを含んだものを用いることができる。
【００３１】
ハンダペースト１６の充填の後、図２（ｂ）に示すように、加熱処理を経てバンプ１７を形成する。具体的には、まず、加熱により開口部１５ａに充填されているハンダペースト１６を溶融させる。これにより、ハンダペースト１６に含まれているフラックスが揮発消失するとともに、ハンダ粉末が溶融して寄り集まる。このハンダ粉末が溶融して寄り集まる際、ハンダペースト１６中の樹脂分は形成されるバンプ１７外に押し出される。この押し出された樹脂分は、開口部１５ａにおける基材の露出部分を覆うように、第１樹脂膜１２と基材上で一体化する。
【００３２】
バンプ１７の形成後、図２（ｃ）に示すように、第２樹脂膜１４および水溶性膜１３を除去する。具体的には、剥離液であるアルカリ系水溶液を作用させることによって、第２樹脂膜１４および水溶性膜１３を除去する。水を含むアルカリ系水溶液を作用させると、水溶性膜１３は分解ないし溶解することによって、第１樹脂膜１２上から消失する。また、第２樹脂膜１４は、水溶性膜１３が消失することによって、第１樹脂膜１２から容易に剥離することとなる。アルカリ系水溶液としては、モノエタノールアミン水溶液や水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液などの有機アルカリ剥離液や水酸化ナトリウム水溶液などの強アルカリ剥離液などを用いることができる。このとき、第１樹脂膜１２０に対するダメージを適切に回避するためには、ｐＨ１２以下のアルカリ系水溶液を使用するのが望ましい。
【００３３】
以上の一連の工程において、第１樹脂膜１２と第２樹脂膜１４との間に水溶性膜１３を設けたことで、バンプ１７を形成する際の加熱処理により多層膜１５に熱がかかっても、第１樹脂膜１２と第２樹脂膜１４との間に水溶性膜１３を設けたことにより、第１樹脂膜１２と第２樹脂膜１４とが直接的に密着することを防ぐとともに、たとえばアルカリ系水溶液を作用させると、第２樹脂膜１４は、第１樹脂膜１２から容易に剥離することができる。したがって、第２樹脂膜１４を除去する際に、第１樹脂膜１２に与える影響を抑制できるので、第１樹脂膜１２の膜厚を高精度に制御することがより容易になり、バンプ１７が第１樹脂膜１２の表面からの高さにおけるバラツキを抑制できるので、良好な接続信頼性を得ることができる。また、第２樹脂膜１４が開口部１５ａにハンダペースト１６を供給する際にマスクとしての役割を果たす。そのため、ハンダペースト１６を開口部１５ａに供給する際にメタルマスクを用いる必要がなくなり、それにともないメタルマスクの開口部と電極部１１ａとの位置合わせも必要なくなる。したがって、特に電極の配設ピッチが２００μｍ以下のような挟ピッチないし高密度で配線パターンが形成されている場合でも、良好な接合信頼性を得ることが可能となる。さらに、開口部１５ａを形成する際、多層膜１５を構成する第１樹脂膜１２、水溶性膜１３および第２樹脂膜１４に対して、１つの工程で開口部１５ａが形成される。これにより、たとえば各層ごとに開口部を形成する必要がある方法に比べ、工程数を低減することが可能となり、作業効率が改善される。
【００３４】
図３は、バンプ電極付き電子部品の製造における図１に続く別の工程を表す。
バンプ１７を形成するためのバンプ形成材料としては、図２（ａ）に示すハンダペースト１６に代えて、図３に示すようにハンダボール２６を使用することもできる。
【００３５】
具体的には、まず、図３（ａ）に示すように、開口部１５ａ内にハンダボール２６を載置する。ハンダボール２６は、Ｓｎ，Ｐｂ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｉｎ，Ｂｉ，Ｚｎ，Ｓｂ，Ｎｉ，Ａｌ，Ａｕなどから選択される単体金属、または、これらから選択される複数の単体金属からなる合金を球形化したものである。なお、ハンダボール２６を載置する前に、開口部１５ａにて露出する電極部１１ａに対して、フラックスを塗布してもよい。次に、図３（ｂ）に示すように、加熱処理を経てバンプ１７を形成する。具体的には、ハンダボール２６を、加熱により一旦溶融させることによって、電極パッド１１ａに対して機械的かつ電気的に接続させる。次に、図３（ｃ）に示すように、図２（ｃ）を参照して上述したのと同様に、アルカリ系水溶液を作用させることによって、第２樹脂膜１４および水溶性膜１３を除去する。以上の手法によっても、バンプ１７を形成してバンプ電極付き電子部品を製造することができる。
【００３６】
図４は、バンプ電極付き電子部品の製造における図１に続く別の工程を表す。
バンプ部１７を形成するためのバンプ形成材料としては、ハンダペースト１６やハンダボール２６に代えて、図４に示すように溶融ハンダ３６を使用することもできる。
【００３７】
具体的には、まず、図４（ａ）に示すように、加熱下において、開口部１５ａ内に溶融ハンダ３６を充填する。溶融ハンダ３６は、Ｓｎ，Ｐｂ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｉｎ，Ｂｉ，Ｚｎ，Ｓｂ，Ｎｉ，Ａｌ，Ａｕなどから選択される単体金属、または、これらから選択される複数の単体金属からなる合金を加熱溶融したものである。溶融ハンダ３６の供給は、図１（ｅ）の状態の電子部品を溶融ハンダ浴に浸漬するか、あるいは、印刷法により達成することができる。次に、図４（ｂ）に示すように、冷却によって、電極パッド１１ａ上にバンプ部１７を形成する。次に、図４（ｃ）に示すように、図２（ｃ）を参照して上述したのと同様に、アルカリ系水溶液を作用させることによって、第２樹脂膜１４および水溶性膜１３を除去する。以上の手法によっても、バンプ１７を形成してバンプ電極付き電子部品を製造することができる。また、バンプ１７は、以上の手法に代えて、多層膜１５の開口部１５ａを利用した無電解めっき法により形成してもよい。
【００３８】
図５は、本発明の第２の実施形態に係るバンプ電極付き電子部品の製造方法の一連の工程を表す。この図５において、先に説明した第１の実施形態と同一の工程については、同一の符号を付してあり、重複説明は省略するものとする。
【００３９】
図５（ａ）に示したように、半導体チップ１１と、第１樹脂膜４２、第２樹脂膜４４、およびこれらの間に介在する水溶性膜４３よりなる積層構造を備えたフィルム状の多層膜４５とを用意する。この多層膜４５は、たとえばフィルム状の第１樹脂膜４２に対して、フィルム状の水溶性膜４３を介して、フィルム状の第２樹脂膜４５を貼り合わせることによって形成される。次に、図５（ｂ）に示すように、半導体チップ１１に対して、多層膜４５を第１樹脂膜４２側の面で電極１１ａを覆うように貼り付ける。
【００４０】
次に、図５（ｃ）に示すように、多層膜４５に対して、各電極１１ａに対応する箇所に開口部４５ａを形成する。次いで、図５（ｄ）に示すように、開口部４５ａにハンダペースト１６を充填する。ハンダペースト１６の充填の後、図５（ｅ）に示すように、加熱処理を経てバンプ１７を形成する。バンプ１７の形成後、図５（ｆ）に示すように、図２（ｃ）を参照して上述したのと同様に、アルカリ系水溶液を作用させることによって、第２樹脂膜４４および水溶性膜４３を除去する。
【００４１】
以上の一連の工程において、第１樹脂膜４２、第２樹脂膜４４、およびこれらの間に介在する水溶性膜４３よりなる積層構造を備えたフィルム状の多層膜４５を用いて、バンプ電極付き電子部品の製造を行う。これにより、工程数をさらに低減することが可能となる。
【００４２】
【実施例】
次に、本発明の実施例について説明する。
【００４３】
【実施例１】
エポキシアクリレート樹脂フィルム（膜厚３０μｍ、商品名：ＰＦＲ−８００、太陽インキ製）を配線基板（電極径７０μｍ、電極ピッチ１５０μｍ）に対して電極を覆うように、ラミネーター（（株）エム・シー・ケー製）を用いて８０℃の加熱下で貼り付けて第１樹脂膜を形成した。次いで、アミロースフィルム（膜厚３μｍ）を第１樹脂膜に積層するように３０℃の温度下で貼り付けて水溶性膜を形成した。次いで、アクリレート系フィルム（膜厚５０μｍ、商品名：ＮＩＴ−２５０、ニチゴーモートン製）を水溶性膜に積層するように、ラミネーター（（株）エム・シー・ケー製）を用いて１００℃の加熱下で貼り付けて第２樹脂膜を形成した。次に、第１樹脂膜、水溶性膜および第２樹脂膜からなる多層膜に対し、ガラスマスクを用いての露光処理および現像を施して、電極が露出するように直径１２５μｍの開口部を形成した。現像は、１．０％テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液を用いて行った。次に、この開口部に対して、スクリーン印刷法により、ハンダペーストを充填した。本実施例のハンダペーストは、エポキシ系樹脂、ロジン、活性剤、溶剤、チクソ剤からなる樹脂分１０重量部と、粒径２５μｍ以下のハンダ粉末（Ｓｎ−３．５％Ａｇハンダ）９０重量部とからなり、ハンダ粉末の体積比率は約５４ｖｏｌ％である。次に、最高温度２４０℃の加熱処理を経ることによって、各開口部においてハンダペーストからバンプ部を形成した。次に、アルカリ系水溶液としての５％のモノエタノールアミン水溶液を用いて、アミロースフィルムを分解あるいは溶解し、アクリレート系フィルムとともに除去した。次に、１７０℃で１時間の熱処理を経ることによって、エポキシアクリレート樹脂フィルムを硬化した。以上の工程を経た結果、第１樹脂膜からの高さが９０μｍであって、高さのバラツキが１．５μｍのバンプ部によるバンプ電極を有する配線基板を得ることができた。ここで、高さのバラツキが１．５μｍとは、平均高さに対して±１．５μｍのバラツキがあることをいう。
【００４４】
【実施例２】
エポキシアクリレート樹脂フィルム（膜厚３０μｍ、商品名：ＰＦＲ−８００、太陽インキ製）を配線基板（電極径７０μｍ、電極ピッチ１５０μｍ）に対して電極を覆うように、ラミネーター（（株）エム・シー・ケー製）を用いて８０℃の加熱下で貼り付けて第１樹脂膜を形成した。次いで、アミロースフィルム（膜厚３μｍ）を第１樹脂膜に積層するように３０℃の温度下で貼り付けて水溶性膜を形成した。次いで、アクリレート系フィルム（膜厚５０μｍ、商品名：ＮＩＴ−２５０、ニチゴーモートン製）を水溶性膜に積層するように、ラミネーター（（株）エム・シー・ケー製）を用いて１００℃の加熱下で貼り付けて第２樹脂膜を形成した。次に、第１樹脂膜、水溶性膜および第２樹脂膜からなる多層膜に対し、ガラスマスクを用いての露光処理および現像を施して、電極が露出するように直径１２５μｍの開口部を形成した。現像は、１．０％テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液を用いて行った。次に、この開口部に対して、溶融ハンダの充填は、多層膜に開口部を形成した配線基板を２６０℃に加熱した溶融ハンダ浴に浸漬することにより行った。次に、充填された溶融ハンダを３０℃で１分間冷却し、電極上にバンプ部を形成した。次に、アルカリ系水溶液としての５％のモノエタノールアミン水溶液を用いて、アミロースフィルムを分解あるいは溶解し、アクリレート系フィルムとともに除去した。次に、１７０℃で１時間の熱処理を経ることによって、エポキシアクリレート樹脂フィルムを硬化した。以上の工程を経た結果、第１樹脂膜からの高さが９１μｍであって、高さのバラツキが１．５μｍのバンプ部によるバンプ電極を有する配線基板を得ることができた。
【００４５】
【実施例３】
エポキシアクリレート樹脂フィルム（膜厚３０μｍ、商品名：ＰＦＲ−８００、太陽インキ製）を配線基板（電極径７０μｍ、電極ピッチ１５０μｍ）に対して電極を覆うように、ラミネーター（（株）エム・シー・ケー製）を用いて８０℃の加熱下で貼り付けて第１樹脂膜を形成した。次いで、アミロースフィルム（膜厚３μｍ）を第１樹脂膜に積層するように３０℃の温度下で貼り付けて水溶性膜を形成した。次いで、アクリレート系フィルム（膜厚５０μｍ、商品名：ＮＩＴ−２５０、ニチゴーモートン製）を水溶性膜に積層するように、ラミネーター（（株）エム・シー・ケー製）を用いて１００℃の加熱下で貼り付けて第２樹脂膜を形成した。次に、第１樹脂膜、水溶性膜および第２樹脂膜からなる多層膜に対し、ガラスマスクを用いての露光処理および現像を施して、電極が露出するように直径１２５μｍの開口部を形成した。現像は、１．０％テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液を用いて行った。次に、この開口部にて露出する電極に対して、フラックスを塗布した。次に、フラックスが塗布された各電極上に直径１００μｍのハンダボール（Ｓｎ−３．５％Ａｇハンダ）を載置した。
次に、最高温度２４０℃の加熱処理を経ることによって、各開口部においてハンダボールからバンプ部を形成した。次に、アルカリ系水溶液としての５％のモノエタノールアミン水溶液を用いて、アミロースフィルムを分解あるいは溶解し、アクリレート系フィルムとともに除去した。次に、１７０℃で１時間の熱処理を経ることによって、エポキシアクリレート樹脂フィルムを硬化した。以上の工程を経た結果、第１樹脂膜からの高さが９１μｍであって、高さのバラツキが１．５μｍのバンプ部によるバンプ電極を有する配線基板を得ることができた。
【００４６】
【実施例４】
＜多層膜の作製＞
第１樹脂膜であるエポキシアクリレート樹脂フィルム（膜厚３０μｍ、商品名：ＰＦＲ−８００、太陽インキ製）に対して、水溶性膜であるアミロースフィルム（膜厚３μｍ）を介して、第２樹脂膜であるアクリレート系フィルム（膜厚５０μｍ、商品名：ＮＩＴ−２５０、ニチゴーモートン製）を貼り合わせることにより多層膜を作製した。
【００４７】
＜バンプ電極付き配線基板の作製＞
配線基板（電極径７０μｍ、電極ピッチ１５０μｍ）に対して、多層膜のエポキシアクリレート樹脂フィルム側の面で電極を覆うように、ラミネーター（（株）エム・シー・ケー製）を用いて８５℃の加熱下で貼り付けて多層膜を配線基板上に形成した。次に、多層膜に対し、ガラスマスクを用いての露光処理および現像を施して、電極が露出するように直径１２５μｍの開口部を形成した。現像は、１．０％テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液を用いて行った。次に、この開口部に対して、スクリーン印刷法により、ハンダペーストを充填した。本実施例のハンダペーストは、エポキシ系樹脂、ロジン、活性剤、溶剤、チクソ剤からなる樹脂分１０重量部と、粒径２５μｍ以下のハンダ粉末（Ｓｎ−３．５％Ａｇハンダ）９０重量部とからなり、ハンダ粉末の体積比率は約５４ｖｏｌ％である。次に、最高温度２４０℃の加熱処理を経ることによって、各開口部においてハンダペーストからバンプ部を形成した。次に、アルカリ系水溶液としての５％のモノエタノールアミン水溶液を用いて、アミロースフィルムを分解あるいは溶解し、アクリレート系フィルムとともに除去した。次に、１７０℃で１時間の熱処理を経ることによって、エポキシアクリレート樹脂フィルムを硬化した。以上の工程を経た結果、第１樹脂膜からの高さが９０μｍであって、高さのバラツキが１．５μｍのバンプ部によるバンプ電極を有する配線基板を得ることができた。
【００４８】
以上のまとめとして、本発明の構成およびそのバリエーションを以下に付記として列挙する。
【００４９】
（付記１）第１樹脂膜、第２樹脂膜、および、これら両樹脂膜の間の水溶性膜よりなる多層膜を前記第１樹脂膜にて基材の電極部形成面に積層した構造を有する多層膜積層基材に対して、前記電極部が露出するように前記多層膜に開口部を形成する工程と、
前記開口部に、バンプ部を形成する工程と、
前記水溶性膜および前記第２樹脂膜を同時に除去する除去工程と、を含む、バンプ電極付き電子部品の製造方法。
（付記２）前記多層膜積層基材は、前記基材に対して、前記電極部を覆うように前記第１樹脂膜を形成する工程と、
前記第１樹脂膜に積層するように前記水溶性膜を形成する工程と、
前記水溶性膜に積層するように前記第２樹脂膜を形成する工程と、を経て形成される、付記１に記載のバンプ電極付き電子部品の製造方法。
（付記３）前記多層膜積層基材は、前記多層膜を別途形成した後、前記電極部を覆うように前記第１樹脂膜を介して前記基材に貼り合わせることにより形成される、付記１に記載のバンプ電極付き電子部品の製造方法。
（付記４）前記除去工程は、アルカリ系水溶液を用いて前記水溶性膜を分解ないし溶解することにより、前記水溶性膜および前記第２樹脂膜を同時に除去する、付記１〜３のいずれか１つに記載のバンプ電極付き電子部品の製造方法。
（付記５）前記水溶性膜は、ゼラチン、デンプン、タンパク質、デンプン誘導体、繊維素誘導体、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸、ポリエチレンオキシド、ポリ酢酸ビニル部分けん化物、ポリ（スチレン−ビニルアルコール）−ｇ−（エチレンオキシド）からなる群より選択される水溶性高分子により構成されている、付記１〜４のいずれか１つに記載のバンプ電極付き電子部品の製造方法。
（付記６）前記第１樹脂膜および前記第２樹脂膜は、感光性樹脂膜である、付記１〜５のいずれか１つに記載のバンプ電極付き電子部品の製造方法。
（付記７）前記バンプ部を形成する工程は、
前記開口部にハンダペーストを供給する工程と、
加熱処理を経ることによって、前記ハンダペーストからバンプ部を形成する工程と、を含む、付記１〜６のいずれか１つに記載のバンプ電極付き電子部品の製造方法。
（付記８）前記ハンダペーストの供給は、スキージを用いた印刷法で行い、かつ前記スキージによるスキージングは２回以上行う、付記７に記載のバンプ電極付き電子部品の製造方法。
（付記９）前記ハンダペーストは、ハンダ粉末と、エポキシ樹脂を含む樹脂分とを含み、前記第１樹脂膜は、エポキシ樹脂を含んでいる、付記７または８に記載のバンプ電極付き電子部品の製造方法。
（付記１０）前記バンプ部を形成する工程は、
前記開口部に前記溶融ハンダを供給する工程と、
前記溶融ハンダを冷却してバンプ部を形成する工程と、を含む、付記１〜６のいずれか１つに記載のバンプ電極付き電子部品の製造方法。
（付記１１）前記バンプ部を形成する工程は、
前記開口部に前記ハンダボールを供給する工程と、
加熱処理を経ることによって、前記ハンダボールからバンプ部を形成する工程と、を含む、付記１〜６のいずれか１つに記載のバンプ電極付き電子部品の製造方法。
（付記１２）前記バンプ部を形成する工程は、
めっき法により、前記開口部にハンダ材料を堆積させる工程と、
加熱処理を経ることによって、前記ハンダ材料からバンプ部を形成する工程と、を含む、付記１〜６のいずれか１つに記載のバンプ電極付き電子部品の製造方法。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によると、機能性保護膜として残す第１樹脂膜の膜厚を制御することができた。そのため、第１樹脂膜の表面からのバンプの高さのバラツキを抑制することができた。したがって、良好な接続信頼性を得ることができた。また、より少ない工程数でバンプ電極付き電子部品を製造することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るバンプ電極付き電子部品の製造方法における一部の工程を表す断面図である。
【図２】図１に続く工程を表す断面図である。
【図３】図１に続く別の工程を表す断面図である。
【図４】図１に続く別の工程を表す断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るバンプ電極付き電子部品の製造方法における一連の工程を表す断面図である。
【図６】従来のバンプ電極付き電子部品の製造方法における一連の工程を表す断面図である。
【符号の説明】
１ 基材
２ 配線パターン
３ 第１ソルダレジスト層
３ａ 第１開口部
３ｂ 第１ソルダレジスト層の表面
４ 第２ソルダレジスト層
５ ハンダペースト
１１ 半導体チップ（基材）
１１ａ 電極（電極部）
１２，４２ 第１樹脂膜
１３，４３ 水溶性膜
１４，４４ 第２樹脂膜
１５，４５ 多層膜
１５ａ，４５ａ 開口部
１６ ハンダペースト
１７ ハンダバンプ（バンプ部）
２６ ハンダボール
３６ 溶融ハンダ
Claims (5)
- 第１樹脂膜、第２樹脂膜、および、これら両樹脂膜の間の水溶性膜よりなる多層膜を前記第１樹脂膜にて基材の電極部形成面に積層した構造を有する多層膜積層基材に対して、前記電極部が露出するように前記多層膜に開口部を形成する工程と、
前記開口部に、バンプ部を形成する工程と、
前記水溶性膜および前記第２樹脂膜を同時に除去する除去工程と、を含む、バンプ電極付き電子部品の製造方法。 - 前記多層膜積層基材は、前記基材に対して、前記電極部を覆うように前記第１樹脂膜を形成する工程と、
前記第１樹脂膜に積層するように前記水溶性膜を形成する工程と、
前記水溶性膜に積層するように前記第２樹脂膜を形成する工程と、を経て形成される、請求項１に記載のバンプ電極付き電子部品の製造方法。 - 前記多層膜積層基材は、前記多層膜を別途形成した後、前記電極部を覆うように前記第１樹脂膜を介して前記基材に貼り合わせることにより形成される、請求項１に記載のバンプ電極付き電子部品の製造方法。
- 前記除去工程は、アルカリ系水溶液を用いて前記水溶性膜を分解ないし溶解することにより、前記水溶性膜および前記第２樹脂膜を同時に除去する、請求項１〜３のいずれか１つに記載のバンプ電極付き電子部品の製造方法。
- 前記水溶性膜は、ゼラチン、デンプン、タンパク質、デンプン誘導体、繊維素誘導体、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸、ポリエチレンオキシド、ポリ酢酸ビニル部分けん化物、ポリ（スチレン−ビニルアルコール）−ｇ−（エチレンオキシド）からなる群より選択される水溶性高分子により構成されている、請求項１〜４のいずれか１つに記載のバンプ電極付き電子部品の製造方法。
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