JP2011165524A - 導電接続シート、端子間の接続方法、接続端子の形成方法、半導体装置および電子機器 - Google Patents

導電接続シート、端子間の接続方法、接続端子の形成方法、半導体装置および電子機器 Download PDF

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Abstract

【課題】溶融状態の金属材料を選択的に端子上に凝集させることができないことに起因する、隣接する端子間におけるリーク電流の発生が低減された導電接続シート、かかる導電接続シートを用いた端子間の接続方法、接続端子の形成方法、信頼性の高い半導体装置、および、電子機器を提供すること。
【解決手段】本発明の導電接続シート１は、樹脂組成物層１１、１３と、この樹脂組成物層１、１３に接合される金属層１２とを備える積層体により構成されるものであり、第１の樹脂組成物層１１は、その平均厚さが、第２の樹脂組成物層１３の平均厚さより薄いことを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、導電接続シート、端子間の接続方法、接続端子の形成方法、半導体装置および電子機器に関する。
近年、電子機器の高機能化および小型化の要求に伴い、電子材料における接続端子間の狭ピッチ化がますます進む方向にあり、微細な配線回路における端子間接続も高度化している。
端子間接続方法としては、例えば、ＩＣチップを回路基板に電気的に接続する際に異方性導電接着剤または異方性導電フィルムを用いて多数の端子間を一括で接続するフリップチップ接続技術が知られている。このような異方性導電接着剤または異方性導電フィルムは、熱硬化性樹脂を主成分とする接着剤に導電性粒子を分散させたフィルムまたはペーストであり、これを接続すべき電子部材の間に配置して熱圧着することにより、対向する多数の端子間を一括で接続することができる一方、接着剤中の樹脂によって隣接する端子間の絶縁性を確保することが可能となる。
しかし、異方性導電接着剤または異方性導電フィルムにおいて、導電性粒子の凝集を制御することは困難であり、導電性粒子と端子、または導電性粒子同士が十分に接触せずに対向する端子間の一部が導通しなかったり、対向する端子間（導通性領域）以外の樹脂（絶縁性領域）中に導電性粒子が残存して隣接する端子間の絶縁性が十分に確保されないという問題があった。このため、端子間のさらなる狭ピッチ化に対応することが困難な状況であった。
他方、電子部材に接続端子を製造する場合、従来は金属パッドが設けられた基板上に半田ペーストを印刷し、半田リフロー装置等を用いて半田ペーストを加熱溶融させて行っていた。しかし、この方法では、接続端子が狭ピッチである場合、半田ペーストを印刷する時に使用するマスクのコストが高くなり、また接続端子が小さいと印刷できない場合があった。
また、半田ボールを接続端子に搭載し、半田リフロー装置等を用いて半田ボールを加熱溶融させて行う方法では、接続端子が小さいと、半田ボールの作製コストが高くなり、また、小径の半田ボールを作製することが技術的に困難な場合があった。
特開昭６１−２７６８７３号公報 特開２００４−２６０１３１号公報
かかる問題点を解決することを目的に、樹脂成分を含有する樹脂組成物層と、低融点の金属材料で構成される金属層とを備える積層体により構成される導電接続シートが検討されている。
かかる構成の導電接続シートを、対向する端子間に配置した状態で、低融点の金属材料を融点以上の温度で加熱すると、溶融した金属材料が選択的に、対向する端子間に凝集し、さらに、この端子間を除く領域には樹脂成分が充填されることから、対向する多数の端子同士を一括して選択的に凝集した金属材料で接続することができ、さらに、樹脂組成物中に含まれる樹脂成分により隣接する端子間の絶縁性が確保される。
しかしながら、低融点の金属材料を融点以上の温度で加熱する際の条件等によっては、溶融した金属材料を対向する端子間すなわち端子上に選択的に凝集させることができず、金属材料の一部が樹脂組成物中に混在することとなり、その結果、隣接する端子間の絶縁性を十分に確保することができないという問題があった。
そこで、本発明の目的は、溶融状態の金属材料を選択的に端子上に凝集させることができないことに起因する、隣接する端子間におけるリーク電流の発生が低減された導電接続シート、かかる導電接続シートを用いた端子間の接続方法、接続端子の形成方法、信頼性の高い半導体装置、および、電子機器を提供することにある。
このような目的は、下記（１）〜（１７）に記載の本発明により達成される。
（１） 樹脂成分を含有する第１の樹脂組成物層および第２の樹脂組成物層と、
前記第１の樹脂組成物層と前記第２の樹脂組成物層との間に位置し、かつ、これらに互いに接合する、低融点の金属材料で構成される金属層とを備える積層体により構成される導電接続シートであって、
前記第１の樹脂組成物層は、その平均厚さが、前記第２の樹脂組成物層の平均厚さよりも薄いことを特徴とする導電接続シート。
（２） 前記第１の樹脂組成物層の厚さをＡ［μｍ］とし、前記第２の樹脂組成物層の厚さをＢとしたとき、Ａ／Ｂが０．０５〜０．９なる関係を満足する上記（１）に記載の導電接続シート。
（３） 前記第１の樹脂組成物層および前記第２の樹脂組成物層の少なくとも一方は、前記樹脂成分と、フラックス機能を有する化合物とを含有する樹脂組成物で構成される上記（１）または（２）に記載の導電接続シート。
（４） 前記フラックス機能を有する化合物は、フェノール性水酸基およびカルボキシル基のうちの少なくとも一方を有する化合物を含有する上記（３）に記載の導電接続シート。
（５） 前記フラックス機能を有する化合物は、下記一般式（１）で表わされる化合物を含有する上記（３）または（４）に記載の導電接続シート。
ＨＯＯＣ−（ＣＨ2）ｎ−ＣＯＯＨ・・・・・（１）
（式（１）中、ｎは、１〜２０の整数である。）
（６） 前記フラックス機能を有する化合物は、下記一般式（２）および下記一般式（３）で表わされる化合物のうちの少なくとも一方を含有する上記（２）または（３）に記載の導電接続シート。
Figure 2011165524
 ［式中、Ｒ1〜Ｒ5は、それぞれ独立して、１価の有機基であり、Ｒ1〜Ｒ5の少なくとも一つは水酸基である。］
Figure 2011165524
 ［式中、Ｒ6〜Ｒ20は、それぞれ独立して、１価の有機基であり、Ｒ6〜Ｒ20の少なくとも一つは水酸基またはカルボキシル基である。］
（７） 前記樹脂組成物において、前記フラックス機能を有する化合物の含有量は、１〜５０重量％である上記（３）ないし（６）のいずれかに記載の導電接続シート。
（８） 前記金属層は、錫（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、銀（Ａｇ）、ビスマス（Ｂｉ）、インジウム（Ｉｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、アンチモン（Ｓｂ）、鉄（Ｆｅ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）および銅（Ｃｕ）からなる群から選択される少なくとも２種以上の金属の合金または錫の単体である上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の導電接続シート。
（９） 前記金属層は、Ｓｎ−Ｐｂ合金、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ合金またはＳｎ−Ａｇ合金を主材料として構成される上記（８）に記載の導電接続シート。
（１０） 前記金属層は、Ｓｎ−３７Ｐｂ合金またはＳｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕ合金を主材料として構成される上記（９）に記載の導電接続シート。
（１１） 当該導電接続シートをロール状に巻き取った状態とする際には、前記第１の樹脂組成物層が内側となるように巻き取られる上記（１）ないし（１０）のいずれかに記載の導電接続シート。
（１２） 上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の導電接続シートを、基材が有する端子と対向基材が有する端子との間に配置する配置工程と、前記金属材料の融点以上であり、かつ、前記樹脂組成物の硬化が完了しない温度で前記導電接続シートを加熱する加熱工程と、前記樹脂組成物を硬化させる硬化工程とを有し、
前記基材が有する端子または前記対向基材が有する端子の少なくとも一方が、前記基材または前記対向基材から突出し、前記配置工程において、突出する端子側に、前記第１の樹脂組成物層が位置するように前記導電接続シートを配置することを特徴とする端子間の接続方法。
（１３） 上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の導電接続シートを、基材が有する端子と対向基材が有する端子との間に配置する配置工程と、前記金属材料の融点以上であり、かつ、前記樹脂組成物が軟化する温度で前記導電接続シートを加熱する加熱工程と、前記樹脂組成物を固化させる固化工程とを有し、
前記基材が有する端子または前記対向基材が有する端子の少なくとも一方が、前記基材または前記対向基材から突出し、前記配置工程において、突出する端子側に、前記第１の樹脂組成物層が位置するように前記導電接続シートを配置することを特徴とする端子間の接続方法。
（１４） 上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の導電接続シートを、端子を有する基材上に配置する配置工程と、前記金属材料の融点以上であり、かつ、前記樹脂組成物の硬化が完了しない温度で前記導電接続シートを加熱する加熱工程とを有し、
前記基材が有する端子が、前記基材から突出し、前記配置工程において、前記端子側に、前記第１の樹脂組成物層が位置するように前記導電接続シートを配置することを特徴とする接続端子の形成方法。
（１５） 上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の導電接続シートを、端子を有する基材上に配置する配置工程と、前記金属材料の融点以上であり、かつ、前記樹脂組成物が軟化する温度で前記導電接続シートを加熱する加熱工程とを有し、
前記基材が有する端子が、前記基材から突出し、前記配置工程において、前記端子側に、前記第１の樹脂組成物層が位置するように前記導電接続シートを配置することを特徴とする接続端子の形成方法。
（１６） 対向する端子同士が、上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の導電接続シートを用いて形成された接続部を介して電気的に接続されていることを特徴とする半導体装置。
（１７） 対向する端子同士が、上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の導電接続シートを用いて形成された接続部を介して電気的に接続されていることを特徴とする電子機器。
本発明の導電接続シートを用いて、端子同士間を電気的に接続する接続部の形成に適用すると、加熱溶融した金属材料をより優れた選択性をもって端子同士の間に凝集させて接続部を形成し、その周囲に樹脂成分により構成され、金属材料の混在が防止された封止層を形成することができる。その結果、封止層により隣接する端子間の絶縁性が確保されるので、隣接する端子同士の間でリーク電流が生じるのを確実に防止することができる。
さらに、導電接続シートを用いて、電極上に対応して設けられた接続端子の形成に適用すると、加熱溶融した金属材料をより優れた選択性をもって電極上に凝集させて接続端子を形成し、その周囲に樹脂成分により構成され、金属材料の混在が防止された補強層を形成することができる。その結果、補強層により隣接する接続端子間の絶縁性が確保されるので、隣接する接続端子同士の間でリーク電流が生じるのを確実に防止することができる。
また、導電接続シートを、保管または搬送するためにロール状に巻き取る場合に、金属層を介して第１の樹脂組成物層が内側に、第２の樹脂組成物層が外側となるように巻きとることで、第１の樹脂組成物層および第２の樹脂組成物層に応力が働くことに起因するこれら樹脂組成物層における亀裂の発生を的確に防止または抑制することができる。
本発明の導電接続シートを用いて製造された半導体装置の一例を示す縦断面図である。 本発明の導電接続シートの実施形態を示す縦断面図である。 本発明の導電接続シートが備える金属層の他の構成例を示す平面図である。 本発明の端子間の接続方法を用いて、半導体装置が備える接続部および封止層を製造する方法を説明するための縦断面図である。 本発明の接続端子の形成方法を用いて、半導体チップが備える端子に対応して接続端子を形成する方法を説明するための縦断面図である。
以下、本発明の導電接続シート、端子間の接続方法、接続端子の形成方法、半導体装置および電子機器を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
まず、本発明の導電接続シートを説明するのに先立って、本発明の導電接続シートを用いて製造された半導体装置について説明する。
＜半導体装置＞
図１は、本発明の導電接続シートを用いて製造された半導体装置の一例を示す縦断面図である。なお、以下の説明では、図１中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
図１に示す半導体装置１０は、半導体チップ（半導体素子）２０と、半導体チップ２０を支持するインターポーザー（基板）３０と、複数の導電性を有するバンプ（端子）７０とを有している。
インターポーザー３０は、絶縁基板であり、例えばポリイミド・エポキシ・シアネート・ビスマレイミドトリアジン（ＢＴレジン）等の各種樹脂材料で構成されている。このインターポーザー３０の平面視形状は、通常、正方形、長方形等の四角形とされる。
さらに、インターポーザー３０の上面（一方の面）には、例えば、銅等の導電性金属材料で構成される端子４１が、所定形状で設けられている。
また、インターポーザー３０には、その厚さ方向に貫通して、図示しない複数のビア（スルーホール：貫通孔）が形成されている。
各バンプ７０は、それぞれ、各ビアを介して、一端（上端）が端子４１の一部に電気的に接続され、他端（下端）は、インターポーザー３０の下面（他方の面）から突出している。
バンプ７０のインターポーザー３０から突出する部分は、ほぼ球形状（Ｂａｌｌ状）をなしている。
このバンプ７０は、例えば、半田、銀ろう、銅ろう、燐銅ろうのようなろう材を主材料として構成されている。
また、インターポーザー３０上には、端子４１が形成されている。この端子４１に、接続部８１を介して、半導体チップ２０が有する端子２１が電気的に接続されている。
なお、本実施形態では、図１に示すように、端子２１は、半導体チップ２０に形成されている面側から突出する構成をなしており、端子４１も、インターポーザー３０から突出する構成をなしている。
また、半導体チップ２０と、インターポーザー３０との間の間隙には、各種樹脂材料で構成される封止材が充填され、この封止材の硬化物により、封止層８０が形成されている。この封止層８０は、半導体チップ２０と、インターポーザー３０との接合強度を向上させる機能や、前記間隙への異物や水分等の浸入を防止する機能を有している。
かかる構成の半導体装置１０において、接続部８１と封止層８０との形成に、本発明の導電接続シートが適用される。
以下、本発明の導電接続シートについて説明する。
＜導電接続シート＞
図２は、本発明の導電接続シートの実施形態を示す縦断面図、図３は、本発明の導電接続シートが備える金属層の他の構成例を示す平面図である。なお、以下の説明では、図２中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
本発明の導電接続シートは、樹脂成分を含有する第１の樹脂組成物層１１および第２の樹脂組成物層１３と、これら第１の樹脂組成物層１１と第２の樹脂組成物層１３との間に位置し、かつ、これらに互いに接合する、低融点の金属材料で構成される金属層１２とを備える積層体により構成されるものであり、第１の樹脂組成物層１１は、その平均厚さが、第２の樹脂組成物層１３の平均厚さよりも薄いことを特徴とする。
このような導電接続シートを用いて、端子同士間を電気的に接続する接続部の形成に適用すると、加熱溶融した金属材料をより優れた選択性をもって端子同士の間に凝集させて接続部を形成し、その周囲に樹脂成分により構成され、金属材料の混在が防止された封止層を形成することができる。その結果、封止層により隣接する端子間の絶縁性が確保されるので、隣接する端子同士の間でリーク電流が生じるのを確実に防止することができる。
さらに、導電接続シートを用いて、電極上に対応して設けられた接続端子の形成に適用すると、加熱溶融した金属材料をより優れた選択性をもって電極上に凝集させて接続端子を形成し、その周囲に樹脂成分により構成され、金属材料の混在が防止された補強層を形成することができる。その結果、補強層により隣接する接続端子間の絶縁性が確保されるので、隣接する接続端子同士の間でリーク電流が生じるのを確実に防止することができる。
また、導電接続シートを、保管または搬送するためにロール状に巻き取る場合に、金属層を介して第１の樹脂組成物層が内側に、第２の樹脂組成物層が外側となるように巻きとることで、第１の樹脂組成物層および第２の樹脂組成物層に応力が働くことに起因するこれら樹脂組成物層における亀裂の発生を的確に防止または抑制することができる。
本発明では、このような導電接続シート１は、図２に示すように、第１の樹脂組成物層１１と、金属層１２と、第２の樹脂組成物層１３とがこの順に互いに接合するように積層された三層構造をなす積層体、すなわち、金属層１２が第１の樹脂組成物層１１と第２の樹脂組成物層１３との間に互いに接合するように位置する三層構造をなす積層体で構成されるものである。
かかる構成の導電接続シート１において、第１の樹脂組成物層１１および第２の樹脂組成物層１３が、樹脂成分を含有する樹脂組成物で構成され、金属層１２が、低融点の金属材料で構成される金属層で構成されており、本発明では、第１の樹脂組成物層１１は、その平均厚さが、第２の樹脂組成物層１３の平均厚さよりも薄くなっている。
以下、導電接続シート１を構成する各層について順次説明するが、第１の樹脂組成物層１１および第２の樹脂組成物層１３については、その平均厚さが異なること以外、ともに、樹脂成分を含有する樹脂組成物で構成されるため、第１の樹脂組成物層１１を代表に説明する。なお、以下では、第１の樹脂組成物層１１および第２の樹脂組成物層１３を、単に「樹脂組成物層１１」および「樹脂組成物層１３」と言うこともある。
＜＜樹脂組成物層１１＞＞
樹脂組成物層１１は、本実施形態では、樹脂成分を含有する樹脂組成物で構成される。
なお、本発明では、樹脂組成物としては、室温で液状、固形状のいずれの形態も使用することができる。なお、本明細書中において、「室温で液状」とは室温（２５℃程度）で一定の形態を持たない状態を意味し、ペースト状もこれに含まれる。
樹脂組成物は、樹脂成分を含有するものであれば、特に限定されず、硬化性樹脂組成物または熱可塑性樹脂組成物を用いることができる。
硬化性樹脂組成物としては、加熱により硬化する硬化性樹脂組成物、および、化学線を照射することにより硬化する硬化性樹脂組成物等が挙げられ、これらの中でも、加熱により硬化する硬化性樹脂組成物が好ましく用いられる。加熱により硬化する硬化性樹脂組成物は、硬化後の線膨張率や弾性率等の機械特性に優れる。
また、熱可塑性樹脂組成物としては、所定の温度に加熱することにより、成形が可能な程度に柔軟性を有するものであれば、特に限定されるものではない。
（ａ）硬化性樹脂組成物
硬化性樹脂組成物は、硬化性樹脂成分を含有し、加熱することにより溶融し硬化するものである。
また、硬化性樹脂組成物には、硬化性樹脂成分の他に、必要に応じて、フラックス機能を有する化合物、フィルム形成性樹脂、硬化剤、硬化促進剤、シランカップリング剤等が含まれていてもよい。
以下、硬化性樹脂組成物に含まれる各種材料について詳述する。
（i）硬化性樹脂成分
硬化性樹脂成分は、加熱することにより溶融し硬化するものであれば特に限定されないが、通常、半導体装置製造用の接着剤成分として使用できるものが用いられる。
このような硬化性樹脂成分としては、特に限定されないが、例えば、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、シリコーン樹脂、オキセタン樹脂、フェノール樹脂、（メタ）アクリレート樹脂、ポリエステル樹脂（不飽和ポリエステル樹脂）、ジアリルフタレート樹脂、マレイミド樹脂、ポリイミド樹脂（ポリイミド前駆体樹脂）、ビスマレイミド−トリアジン樹脂等が挙げられる。特に、エポキシ樹脂、（メタ）アクリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、マレイミド樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種を含む熱硬化性樹脂を用いることが好ましい。特に、これらの中でも、硬化性と保存性、硬化物の耐熱性、耐湿性、耐薬品性に優れるという観点からエポキシ樹脂が好ましい。なお、これらの硬化性樹脂成分は１種単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
前記エポキシ樹脂としては、特に限定されず、室温で液状および室温で固形状のいずれのエポキシ樹脂をも使用することができる。また、室温で液状のエポキシ樹脂と室温で固形状のエポキシ樹脂とを併用することも可能である。硬化性樹脂組成物が液状の場合には、室温で液状のエポキシ樹脂を用いることが好ましく、硬化性樹脂組成物が固形状の場合には、液状および固形状のいずれのエポキシ樹脂も使用することが可能であり、さらに、フィルム形成性樹脂成分を硬化性樹脂組成物が含有する構成とするのが好ましい。
室温（２５℃）で液状のエポキシ樹脂としては、特に限定されないが、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等が挙げられ、これらのうちの１種または２種を組み合わせて用いることができる。
室温で液状のエポキシ樹脂のエポキシ当量は、１５０〜３００ｇ／ｅｑであることが好ましく、１６０〜２５０ｇ／ｅｑであることがより好ましく、１７０〜２２０ｇ／ｅｑであることが特に好ましい。前記エポキシ当量が上記下限未満になると、用いるエポキシ樹脂の種類によっては、硬化物の収縮率が大きくなる傾向があり、半導体装置１０やこの半導体装置１０を備える電子機器に反りが生じるおそれがある。また、前記上限を超えると、硬化性樹脂組成物にフィルム形成性樹脂成分を併用する構成とした場合に、フィルム形成性樹脂成分、特にポリイミド樹脂との反応性が低下する傾向をしめすことがある。
さらに、室温（２５℃）で固形状のエポキシ樹脂としては、特に限定されないが、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、３官能エポキシ樹脂、４官能エポキシ樹脂等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、固形３官能エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等が好ましく用いられる。
なお、室温で固形状のエポキシ樹脂のエポキシ当量は、１５０〜３０００ｇ／ｅｑが好ましく、１６０〜２５００ｇ／ｅｑがより好ましく、１７０〜２０００ｇ／ｅｑが特に好ましい。
室温で固形状のエポキシ樹脂の軟化点は、４０〜１２０℃程度であることが好ましく、５０〜１１０℃程度であることがより好ましく、６０〜１００℃程度であることが特に好ましい。前記軟化点が前記範囲内にあると、硬化性樹脂組成物のタック性を抑えることができ、容易に取り扱うことが可能となる。
また、硬化性樹脂組成物において、上述した硬化性樹脂成分の配合量は、使用する硬化性樹脂組成物の形態に応じて適宜設定することができる。
例えば、液状の硬化性樹脂組成物の場合には、硬化性樹脂成分の配合量は、硬化性樹脂組成物中において、１０重量％以上であることが好ましく、１５重量％以上であることがより好ましく、２０重量％以上であることがさらに好ましく、２５重量％以上であることがさらにより好ましく、３０重量％以上であることがなお好ましく、３５重量％以上であることが特に好ましい。また、１００重量％未満であることが好ましく、９５重量％以下であることがより好ましく、９０重量％以下がさらに好ましく、７５重量％以下であることがさらにより好ましく、６５重量％以下であることがなお好ましく、５５重量％以下であることが特に好ましい。
また、固形状の硬化性樹脂組成物の場合には、硬化性樹脂成分の配合量は、硬化性樹脂組成物中において、５重量％以上であることが好ましく、１０重量％以上であることがより好ましく、１５重量％以上であることがさらに好ましく、２０重量％以上であることが特に好ましい。また、９０重量％以下であることが好ましく、８５重量％以下であることがより好ましく、８０重量％以下であることがさらに好ましく、７５重量％以下であることがさらにより好ましく、６５重量％以下であることがなお好ましく、５５重量％以下であることが特に好ましい。
硬化性樹脂組成物における硬化性樹脂成分の配合量が前記範囲内にあると、端子２１、４１間の電気的接続強度および機械的接着強度を十分に確保することが可能となる。
（ii）フィルム形成性樹脂成分
上述したように、硬化性樹脂組成物として、固形状のものを使用する場合、硬化性樹脂組成物には、前記硬化性樹脂成分の他に、さらにフィルム形成性樹脂成分を含有する構成とするのが好ましい。
このようなフィルム形成性樹脂成分としては、有機溶媒に可溶であり、単独で成膜性を有するものであれば特に限定されるものではなく、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂のいずれのものも使用することができ、また、これらを組み合わせて用いることもできる。
具体的には、フィルム形成性樹脂成分としては、特に限定されないが、例えば、（メタ）アクリル系樹脂、フェノキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、シロキサン変性ポリイミド樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリプロピレン樹脂、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体、ポリアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ブチルゴム、クロロプレンゴム、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−アクリル酸共重合体、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、ナイロン等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。これら中でも、（メタ）アクリル系樹脂、フェノキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂およびポリイミド樹脂が好ましい。
なお、本明細書中において、「（メタ）アクリル系樹脂」とは、（メタ）アクリル酸およびその誘導体の重合体、または（メタ）アクリル酸およびその誘導体と他の単量体との共重合体を意味する。ここで、「（メタ）アクリル酸」等と表記するときは、「アクリル酸またはメタクリル酸」等を意味する。
（メタ）アクリル系樹脂としては、特に限定されず、例えば、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチル、ポリアクリル酸−２−エチルヘキシル等のポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリメタクリル酸ブチル等のポリメタクリル酸エステル、ポリアクリロニトリル、ポリメタクリロニトリル、ポリアクリルアミド、アクリル酸ブチル−アクリル酸エチル−アクリロニトリル共重合体、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−アクリル酸共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、アクリロニトリル−スチレン共重合体、メタクリル酸メチル−スチレン共重合体、メタクリル酸メチル−アクリロニトリル共重合体、メタクリル酸メチル−α−メチルスチレン共重合体、アクリル酸ブチル−アクリル酸エチル−アクリロニトリル−２−ヒドロキシエチルメタクリレート−メタクリル酸共重合体、アクリル酸ブチル−アクリル酸エチル−アクリロニトリル−２−ヒドロキシエチルメタクリレート−アクリル酸共重合体、アクリル酸ブチル−アクリロニトリル−２−ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体、アクリル酸ブチル−アクリロニトリル−アクリル酸共重合体、アクリル酸ブチル−アクリル酸エチル−アクリロニトリル共重合体、アクリル酸エチル−アクリロニトリル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド共重合体等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。中でも、アクリル酸ブチル−アクリル酸エチル−アクリロニトリル共重合体、アクリル酸エチル−アクリロニトリル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドが好ましい。
また、フェノキシ樹脂の骨格は、特に限定されないが、例えば、ビスフェノールＡタイプ、ビスフェノールＦタイプおよびビフェニルタイプ等が挙げられる。
また、ポリイミド樹脂としては、繰り返し単位中にイミド結合を持つ樹脂であれば特に限定されず、例えば、ジアミンと酸二無水物を反応させ、得られたポリアミド酸を加熱、脱水閉環することにより得られるものが挙げられる。
ジアミンとしては、特に限定されず、例えば、３，３’−ジメチル−４，４’ジアミノジフェニル、４，６−ジメチル−ｍ−フェニレンジアミン、２，５−ジメチル−ｐ−フェニレンジアミン等の芳香族ジアミン、１，３−ビス（３−アミノプロピル）―１，１，３，３―テトラメチルジシロキサン等のシロキサンジアミンが挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
また、酸二無水物としては、例えば、３，３，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸、ピロメリット酸二無水物、４，４’−オキシジフタル酸二無水物等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
ポリイミド樹脂としては、溶剤に可溶なものでも、不溶なものでもよいが、他の成分（硬化性樹脂成分）と混合する際のワニス化が容易であり、取扱性に優れている点で溶剤可溶性のものが好ましい。特に、様々な有機溶媒に溶解できる点でシロキサン変性ポリイミド樹脂を用いることが好ましい。
フィルム形成性樹脂の重量平均分子量は、特に限定されないが、８，０００〜１，０００，０００程度であるのが好ましく、８，５００〜９５０，０００程度であるのがより好ましく、９，０００〜９００，０００程度であるのがさらに好ましい。フィルム形成性樹脂の重量平均分子量が上記の範囲であると、成膜性を向上させることが可能で、かつ、硬化前の樹脂組成物層１１の流動性を抑制することができる。
なお、フィルム形成性樹脂の重量平均分子量は、例えば、ＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラフィー）により測定することができる。
また、フィルム形成性樹脂成分としては、このものの市販品を使用することができ、さらに、本発明の効果を損ねない範囲で、可塑剤、安定剤、無機フィラー、帯電防止剤や顔料等の各種添加剤を配合したものを使用することもできる。
また、硬化性樹脂組成物において、上述したフィルム形成性樹脂成分の配合量は、使用する硬化性樹脂組成物の形態に応じて適宜設定することができる。
例えば、固形状の硬化性樹脂組成物の場合には、フィルム形成性樹脂成分の配合量は、硬化性樹脂組成物中において、５重量％以上であることが好ましく、１０重量％以上であることがより好ましく、１５重量％以上であることがさらに好ましい。また、５０重量％以下であることが好ましく、４５重量％以下であることがより好ましく、４０重量％以下であることがさらに好ましい。フィルム形成性樹脂成分の配合量が前記範囲内にあると溶融前の硬化性樹脂組成物の流動性を抑制することができ、樹脂組成物層（導電接続材料）１１を容易に取り扱うことが可能となる。
（iii）フラックス機能を有する化合物
上述したように、硬化性樹脂組成物として、前記硬化性樹脂成分の他に、さらにフラックス機能を含有する構成とするのが好ましい。フラックス機能を有する化合物は、端子２１、４１および金属層１２に形成された表面酸化膜を還元する作用を有するものである。そのため、硬化性樹脂組成物中に、かかる化合物が含まれていると、後述する、接続部および封止層の形成方法で詳述するように、たとえ、端子２１、４１および金属層１２の表面に酸化膜が形成されていたとしても、この化合物の作用により酸化膜を確実に除去することができる。その結果、溶融状態の金属層１２がより高い選択性をもって、端子２１、４１同士の間に凝集することとなる。
このようなフラックス機能を有する化合物としては、特に限定されないが、例えば、フェノール性水酸基および／またはカルボキシル基を有する化合物が好ましく用いられる。
フェノール性水酸基を有する化合物としては、例えば、フェノール、ｏ−クレゾール、２，６−キシレノール、ｐ−クレゾール、ｍ−クレゾール、ｏ−エチルフェノール、２，４−キシレノール、２，５−キシレノール、ｍ−エチルフェノール、２，３−キシレノール、メジトール、３，５−キシレノール、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、カテコール、ｐ−ｔｅｒｔ−アミルフェノール、レゾルシノール、ｐ−オクチルフェノール、ｐ−フェニルフェノール、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＡＦ、ビフェノール、ジアリルビスフェノールＦ、ジアリルビスフェノールＡ、トリスフェノール、テトラキスフェノール等のフェノール性水酸基を含有するモノマー類、フェノールノボラック樹脂、ｏ−クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＦノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂等のフェノール製水酸基を含有する樹脂等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
また、カルボキシル基を有する化合物としては、例えば、脂肪族酸無水物、脂環式酸無水物、芳香族酸無水物、脂肪族カルボン酸、芳香族カルボン酸等が挙げられる。前記脂肪族酸無水物としては、無水コハク酸、ポリアジピン酸無水物、ポリアゼライン酸無水物、ポリセバシン酸無水物等が挙げられる。前記脂環式酸無水物としては、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水メチルハイミック酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルシクロヘキセンジカルボン酸無水物等が挙げられる。前記芳香族酸無水物としては、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、エチレングリコールビストリメリテート、グリセロールトリストリメリテート等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
脂肪族カルボン酸としては、特に限定されないが、例えば、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、ピバル酸、カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、オレイン酸、フマル酸、マレイン酸、シュウ酸、マロン酸、琥珀酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸、ピメリン酸等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、下記式（１）：
ＨＯＯＣ−（ＣＨ2）n−ＣＯＯＨ （１）
（式（１）中、ｎは１〜２０の整数である。）
で表される脂肪族カルボン酸が好ましく用いられ、これらのうち、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸がより好ましく用いられる。
芳香族カルボン酸の構造は、特に限定されないが、下記式（２）または下記式（３）で表される化合物が好ましい。
Figure 2011165524
 ［式中、Ｒ1〜Ｒ5は、それぞれ独立して、１価の有機基であり、Ｒ1〜Ｒ5の少なくとも一つは水酸基である。］
Figure 2011165524
 ［式中、Ｒ6〜Ｒ20は、それぞれ独立して、１価の有機基であり、Ｒ6〜Ｒ20の少なくとも一つは水酸基またはカルボキシル基である。］
このような芳香族カルボン酸としては、例えば、安息香酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ヘミメリット酸、トリメリット酸、トリメシン酸、メロファン酸、プレートニ酸、ピロメリット酸、メリット酸、キシリル酸、ヘメリト酸、メシチレン酸、プレーニチル酸、トルイル酸、ケイ皮酸、サリチル酸、２，３−ジヒドロキシ安息香酸、２，４−ジヒドロキシ安息香酸、ゲンチジン酸（２，５−ジヒドロキシ安息香酸）、２，６−ジヒドロキシ安息香酸、３，５−ジヒドロキシ安息香酸、浸食子酸（３，４，５−トリヒドロキシ安息香酸）、４−ジヒドロキシ−２−ナフトエ酸、３，５−ジヒドロキシ−２−ナフトエ酸、３，５−２−ジヒドロキシ−２−ナフトエ酸等のナフトエ酸誘導体、フェノールフタリン、ジフェノール酸等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
このようなフラックス機能を有する化合物は、金属層１２と端子２１、４１とが電気的に接続し得るように、金属層１２および端子２１、４１の表面酸化膜を還元する作用を示すとともに、硬化性樹脂成分を硬化する硬化剤としての機能、すなわち、硬化性樹脂成分と反応可能な官能基を有するものであるのが好ましい。
このような官能基は、硬化性樹脂成分の種類に応じて適宜選択され、例えば、硬化性樹脂成分がエポキシ樹脂の場合、カルボキシル基、水酸基、アミノ基のようなエポキシ基と反応可能な官能基が挙げられる。このようなフラックス機能を有する化合物は、硬化性樹脂組成物の溶融時には金属層１２および端子２１、４１に形成された表面酸化膜を還元してこれらの表面の濡れ性を高め、接続部８１を容易に形成し、端子２１、４１間を電気的に接続することが可能となる。さらに、接続部８１により端子２１、４１間に電気的な接続が完了した後においては、この化合物は、硬化剤として作用し、硬化性樹脂成分に付加して樹脂の弾性率またはＴｇを高める機能を発揮する。したがって、このようなフラックス機能を有する化合物をフラックスとして用いるとフラックス洗浄が不要であり、また、フラックスの残存に起因するイオンマイグレーションの発生等を的確に抑制または防止することが可能となる。
このような作用を備えるフラックス機能を有する化合物としては、少なくとも１つのカルボキシル基を有する化合物が挙げられる。例えば、硬化性樹脂成分がエポキシ樹脂の場合、脂肪族ジカルボン酸およびカルボキシル基とフェノール性水酸基とを有する化合物等が挙げられる。
前記脂肪族ジカルボン酸としては、特に限定されないが、脂肪族炭化水素基にカルボキシル基が２個結合した化合物が挙げられる。前記脂肪族炭化水素基は、飽和または不飽和の非環式であってもよいし、飽和または不飽和の環式であってもよい。また、脂肪族炭化水素基が非環式の場合には直鎖状でも分岐状でもよい。
このような脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、前記式（１）においてｎが１〜２０の整数である化合物が挙げられる。前記式（１）中のｎが前記範囲内にあると、フラックス活性、接着時のアウトガスおよび硬化性樹脂組成物の硬化後の弾性率およびガラス転移温度のバランスが良好となる。特に、硬化性樹脂組成物の硬化後の弾性率の増加を抑制し、インターポーザー３０等の被接着物との接着性を向上させることができるという観点から、ｎは３以上であることが好ましく、弾性率の低下を抑制し、接続信頼性をさらに向上させることができるという観点から、ｎは１０以下であることが好ましい。
また、前記式（１）で示される脂肪族ジカルボン酸としては、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、トリデカン二酸、テトラデカン二酸、ペンタデカン二酸、オクタデカン二酸、ノナデカン二酸、エイコサン二酸等が挙げられる。中でも、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデンカン二酸が好ましく、セバシン酸がより好ましい。
さらに、カルボキシル基とフェノール性水酸基とを有する化合物としては、サリチル酸、２，３−ジヒドロキシ安息香酸、２，４−ジヒドロキシ安息香酸、ゲンチジン酸（２，５−ジヒドロキシ安息香酸）、２，６−ジヒドロキシ安息香酸、３，４−ジヒドロキシ安息香酸、浸食子酸（３，４，５−トリヒドロキシ安息香酸）等の安息香酸誘導体、１，４−ジヒドロキシ−２−ナフトエ酸、３，５−ジヒドロキシ−２−ナフトエ酸等のナフトエ酸誘導体、フェノールフタリン、ジフェノール酸等が挙げられる。中でも、フェノールフタリン、ゲンチジン酸、２，４−ジヒドロキシ安息香酸、２，６−ジヒドロキシ安息香酸が好ましく、フェノールフタリン、ゲンチジン酸がより好ましい。
上述のようなフラックス機能を有する化合物は、１種単独で用いても２種以上を併用して用いるようにしてもよい。
なお、いずれの化合物も吸湿しやすく、ボイド発生の原因となるため、本発明においては、使用前に予め乾燥させることが好ましい。
フラックス機能を有する化合物の含有量は、使用する樹脂組成物の形態に応じて適宜設定することができる。
例えば、樹脂組成物が液状の場合、フラックス機能を有する化合物の含有量は、硬化性樹脂組成物の全重量に対して、１重量％以上が好ましく、２重量％以上がより好ましく、３重量％以上が特に好ましい。また、５０重量％以下が好ましく、４０重量％以下がより好ましく、３０重量％以下がさらに好ましく、２５重量％以下が特に好ましい。
また、固形状の樹脂組成物の場合には、フラックス機能を有する化合物の含有量は、硬化性樹脂組成物の全重量に対して、１重量％以上が好ましく、２重量％以上がより好ましく、３重量％以上が特に好ましい。また、５０重量％以下が好ましく、４０重量％以下がより好ましく、３０重量％以下がさらに好ましく、２５重量％以下が特に好ましい。
フラックス機能を有する化合物の含有量が上記範囲内であると、金属層１２および端子２１、４１の表面酸化膜を電気的に接合できるように確実に除去することができる。さらに、樹脂組成物が硬化性樹脂組成物の場合、硬化時に、硬化性樹脂成分に効率よく付加して硬化性樹脂組成物の弾性率またはＴｇを高めることができる。また、未反応のフラックス機能を有する化合物に起因するイオンマイグレーションの発生を抑制することができる。
（iｖ）硬化剤
硬化剤としては、特に限定されないが、例えば、フェノール類、アミン類、チオール類等が挙げられる。このような硬化剤は、硬化性樹脂成分の種類等に応じて適宜選択することができる。例えば、硬化性樹脂成分としてエポキシ樹脂を使用する場合には、エポキシ樹脂との良好な反応性、硬化時の低寸法変化および硬化後の適切な物性（例えば、耐熱性、耐湿性等）が得られる点で硬化剤としてフェノール類を用いることが好ましく、硬化性樹脂成分の硬化後の物性が優れている点で２官能以上のフェノール類がより好ましく用いられる。なお、このような硬化剤は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用して用いてもよい。
フェノール類としては、例えば、ビスフェノールＡ、テトラメチルビスフェノールＡ、ジアリルビスフェノールＡ、ビフェノール、ビスフェノールＦ、ジアリルビスフェノールＦ、トリスフェノール、テトラキスフェノール、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、溶融粘度、エポキシ樹脂との反応性が良好であり、硬化後の物性が優れている点でフェノールノボラック樹脂およびクレゾールノボラック樹脂が好ましい。
また、硬化性樹脂組成物において、上述した硬化剤の配合量は、使用する硬化性樹脂成分や硬化剤の種類、およびフラックス機能を有する化合物が硬化剤として機能する官能基を有する場合、その官能基の種類や使用量によって適宜設定される。
例えば、硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いた場合、硬化剤の含有量は硬化性樹脂組成物の全重量に対して、０．１〜５０重量％程度であるのが好ましく、０．２〜４０重量％程度であるのがより好ましく、０．５〜３０重量％程度であるのがさらに好ましい。硬化剤の含有量が前記範囲内にあると端子２１、４１間に形成された接続部８１の電気的接続強度および機械的接着強度を十分に確保することができる。
（ｖ）硬化促進剤
また、上述したように、硬化性樹脂組成物には、さらに、硬化促進剤を添加することができる。これにより、硬化性樹脂組成物を、確実かつ容易に硬化させることができる。
硬化促進剤としては、特に限定されないが、例えば、イミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾール、１，２−ジ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、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、１−ベンジル−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、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−エチル−４−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−ウンデシルイミダゾール、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−ウンデシルイミダゾリウムトリメリテイト、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２’−ウンデシルイミダゾリル（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２’−エチル−４−メチルイミダゾリル（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル（１’）］−エチル−ｓ−トリアジンのイソシアヌル酸付加物、２−フェニルイミダゾールのイソシアヌル酸付加物、２−メチルイミダゾールのイソシアヌル酸付加物、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシジ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等のイミダゾール化合物が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
また、硬化性樹脂組成物において、上述した硬化促進剤の配合量は、使用する硬化促進剤の種類に応じて適宜設定することができる。
例えば、イミダゾール化合物を使用する場合には、イミダゾール化合物の配合量は、硬化性樹脂組成物中において０．００１重量％以上であることが好ましく、０．００３重量％以上であることがより好ましく、０．００５重量％以上であることがさらに好ましい。また、１．０重量％以下であることが好ましく、０．７重量％以下であることがより好ましく、０．５重量％以下であることがさらに好ましい。イミダゾール化合物の配合量が前記下限未満になると、用いる硬化促進剤の種類によっては、硬化促進剤としての作用が十分に発揮されず、硬化性樹脂組成物を十分に硬化できない傾向を示すことがある。また、イミダゾール化合物の配合量が前記上限を超えると、硬化性樹脂組成物の硬化が完了する前に溶融状態の金属層１２が端子２１、４１の表面に十分に移動できず、絶縁性領域に形成される封止層８０中に金属層１２の一部が残存し、封止層８０における絶縁性が十分に確保できなくなるおそれがある。
（ｖi）シランカップリング剤
また、上述したように、硬化性樹脂組成物には、さらに、シランカップリング剤を添加することができる。
シランカップリング剤としては、特に限定されないが、例えば、エポキシシランカップリング剤、芳香族含有アミノシランカップリング剤等が挙げられる。このようなシランカップリング剤を添加することにより、インターポーザー３０等の接合部材（被着体）と硬化性樹脂組成物との密着性を高めることができる。
なお、このようなシランカップリング剤は１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用して用いることもできる。
また、硬化性樹脂組成物において、上述したシランカップリング剤の配合量は、前記接合部材や硬化性樹脂成分等の種類に応じて適宜設定される。例えば、硬化性樹脂組成物中において０．０１重量％以上であることが好ましく、０．０５重量％以上であることがより好ましく、０．１重量％以上であることがさらに好ましい。また、２重量％以下であることが好ましく、１．５重量％以下であることがより好ましく、１重量％以下であることがさらに好ましい。
なお、硬化性樹脂組成物には、上述した各成分の他に、さらに、可塑剤、安定剤、粘着付与剤、滑剤、酸化防止剤、充填剤、帯電防止剤および顔料等が配合されていてもよい。
また、上述したような硬化性樹脂組成物は、上記各成分を混合・分散させることによって調製することができる。各成分の混合方法や分散方法は特に限定されず、従来公知の方法で混合、分散させることができる。
また、前記各成分を溶媒中でまたは無溶媒下で混合して液状の硬化性樹脂組成物を調製してもよい。このとき用いられる溶媒としては、各成分に対して不活性なものであれば特に限定はないが、例えば、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、ジイソブチルケトン（ＤＩＢＫ）、シクロヘキサノン、ジアセトンアルコール（ＤＡＡ）等のケトン類、ベンゼン、キシレン、トルエン等の芳香族炭化水素類、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール等のアルコール類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート等のセロソルブ類、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ニ塩基酸エステル（ＤＢＥ）、３−エトキシプロピオン酸エチル（ＥＥＰ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。また、溶媒の使用量は、溶媒に混合した成分の固形分濃度が１０〜６０重量％となる量であることが好ましい。
（ｂ）熱可塑性樹脂組成物
熱可塑性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂成分を含有し、所定温度により軟化するものである。
また、熱可塑性樹脂組成物には、熱可塑性樹脂成分の他に、必要に応じて、フラックス機能を有する化合物、フィルム形成性樹脂、シランカップリング剤等が含まれていてもよい。
（i）熱可塑性樹脂成分
熱可塑性樹脂成分としては、特に限定されないが、例えば、酢酸ビニル系、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、塩化ビニル樹脂、（メタ）アクリル樹脂、フェノキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、シロキサン変性ポリイミド樹脂、ポリブタジエン樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、イソブチレン樹脂、ビニルエーテル樹脂、液晶ポリマー樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリウレタン樹脂、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体、ポリアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ブチルゴム、クロロプレンゴム、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−アクリル酸共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリ酢酸ビニル等が挙げられる。これら熱可塑性樹脂成分は、単一の重合体でもよく、これら熱可塑樹脂成分の少なくとも２種以上の共重合体でもよい。
熱可塑性樹脂成分の軟化点は、特に限定されないが、導電接続シート１を構成する金属層１２の融点より１０℃以上低いことが好ましく、２０℃以上低いことより好ましく、３０℃以上低いことがさらに好ましい。
また、熱可塑性樹脂成分の分解温度は、特に限定されないが、金属層１２の融点よりも１０℃以上高いことが好ましく、２０℃以上高いことがより好ましく、３０℃以上高いことがさらに好ましい。
また、熱可塑性樹脂組成物において、上述した熱可塑性樹脂成分の配合量は、使用する熱可塑性樹脂組成物の形態に応じて適宜設定される。
例えば、液状の熱可塑性樹脂組成物の場合には、熱可塑性樹脂成分の配合量は、熱可塑性樹脂組成物中において、１０重量％以上であることが好ましく、１５重量％以上であることがより好ましく、２０重量％以上であることがさらに好ましく、２５重量％以上であることがさらにより好ましく、３０重量％以上であることがなお好ましく、３５重量％以上であることが特に好ましい。また、１００重量％以下であることが好ましく、９５重量％以下であることがより好ましく、９０重量％以下がさらに好ましく、７５重量％以下であることがさらにより好ましく、６５重量％以下であることがなお好ましく、５５重量％以下であることが特に好ましい。
また、固形状の熱可塑性樹脂組成物の場合には、熱可塑性樹脂成分の配合量は、熱可塑性樹脂組成物中において、５重量％以上であることが好ましく、１０重量％以上であることがより好ましく、１５重量％以上であることがさらに好ましく、２０重量％以上であることが特に好ましい。また、９０重量％以下であることが好ましく、８５重量％以下であることがより好ましく、８０重量％以下であることがさらに好ましく、７５重量％以下であることがさらにより好ましく、６５重量％以下であることがなお好ましく、５５重量％以下であることが特に好ましい。
熱可塑性樹脂組成物における熱可塑性樹脂成分の配合量が前記範囲内にあると、端子２１、４１間の電気的接続強度および機械的接着強度を十分に確保することが可能となる。
（ii）その他の添加剤
また、熱可塑性樹脂成分の他、フラックス機能を有する化合物、フィルム形成性樹脂、シランカップリング剤や、可塑剤、安定剤、粘着付与剤、滑剤、酸化防止剤、充填剤、帯電防止剤および顔料等が配合されていてもよいが、これらのものは、前述した「（ａ）硬化性樹脂組成物」において説明したものと同じものを用いることができる。さらに、好ましい化合物およびその配合量等についても同様である。
なお、本発明においては、上述したもののうち、樹脂組成物としては、硬化性樹脂組成物を用いることが好ましい。中でも、樹脂組成物の全重量に対して、エポキシ樹脂１０〜９０重量％、硬化剤０．１〜５０重量％、フィルム形成性樹脂５〜５０重量％及びフラックス機能を有する化合物１〜５０重量％を含むものがより好ましい。また、樹脂組成物の全重量に対して、エポキシ樹脂２０〜８０重量％、硬化剤０．２〜４０重量％、フィルム形成性樹脂１０〜４５重量％及びフラックス機能を有する化合物２〜４０重量％を含むものがさらに好ましい。また、樹脂組成物の全重量に対して、エポキシ樹脂３５〜５５重量％、硬化剤０．５〜３０重量％、フィルム形成性樹脂１５〜４０重量％及びフラックス機能を有する化合物３〜２５重量％を含むものが特に好ましい。これにより、端子２１、４１間の電気的接続強度および機械的接着強度を十分に確保することが可能となる。
また、導電接続シート１における樹脂組成物層１１の厚みは、特に限定されないが、１μｍ以上であることが好ましく、３μｍ以上であることがより好ましく、５μｍ以上であることがさらに好ましい。また、樹脂組成物層１１の厚みは、２００μｍ以下であることが好ましく、１５０μｍ以下であることがより好ましく、１００μｍ以下であることがさらに好ましい。樹脂組成物層１１の厚みが前記範囲内にあると、隣接する端子２１、４１間の間隙に樹脂組成物を十分に充填して封止層８０を形成することができ、樹脂組成物の硬化後または固化後の機械的接着強度および対向する端子２１、４１間の電気的接続を十分に確保することができ、接続部８１の形成も可能にすることができる。
なお、導電接続シート１は、第１の樹脂組成物層１１と第２の樹脂組成物層１３との２層を備える構成であるが、第２の樹脂組成物層１３は、上述した第１の樹脂組成物層１１と同様の構成のものであればよく、第１の樹脂組成物層１１と同一の組成のものであっても良く、異なる組成のものであっても良い。
＜＜金属層１２＞＞
金属層（金属箔層）１２は、低融点の金属材料で構成される金属層で構成される層である。
かかる金属層１２は、融点以上に加熱されると溶融し、さらに、樹脂組成物層１１がフラックス機能を有する化合物を含む場合、樹脂組成物層１１に含まれるフラックス機能を有する化合物の作用により、金属層１２の表面に形成された酸化膜が還元されるため、溶融状態の金属層１２の濡れ性が向上する。そのため、端子２１、４１との間に選択的に金属層１２が凝集し、最終的には、このものの固化物により、接続部８１が形成される。
ここで、本発明では、低融点の金属材料は、その融点が、３３０℃以下、好ましくは３００℃以下、より好ましくは２８０℃以下、さらに好ましくは２６０℃以下のものが適宜選択される。これにより、半導体装置１０における端子２１、４１間の接続においては、半導体装置１０の各種部材が熱履歴により損傷してしまうのを的確に抑制または防止することができる。
さらに、接続部８１形成後、すなわち端子２１、４１間の接続後における半導体装置１０の耐熱性を確保するという観点からは、低融点の金属材料は、その融点が１００℃以上、好ましくは１１０℃以上、より好ましくは１２０℃以上であるものが適宜選択される。
なお、低融点の金属材料すなわち金属層１２の融点は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）により測定することができる。
このような低融点の金属材料は、上述した融点を有し、さらに、フラックス機能を有する化合物の還元作用により、金属層１２の表面に形成された酸化膜が除去可能なものであれば、特に限定されず、例えば、錫（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、銀（Ａｇ）、ビスマス（Ｂｉ）、インジウム（Ｉｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、アンチモン（Ｓｂ）、鉄（Ｆｅ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）および銅（Ｃｕ）からなる群から選択される少なくとも２種以上の金属の合金、または錫の単体等が挙げられる。
このような合金のうち、低融点の金属材料としては、その溶融温度および機械的物性等を考慮すると、Ｓｎ−Ｐｂの合金、鉛フリー半田であるＳｎ−Ｂｉの合金、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕの合金、Ｓｎ−Ｉｎの合金、Ｓｎ−Ａｇの合金等のＳｎを含む合金で構成されるのが好ましい。
なお、低融点の金属材料としてＳｎ−Ｐｂの合金を用いた場合、錫の含有率は、３０重量％以上１００重量％未満であることが好ましく、３５重量％以上１００重量％未満であることがより好ましく、４０重量％以上１００重量％未満であることがさらに好ましい。また、鉛フリー半田を用いた場合、錫の含有率は、１５重量％以上１００重量％未満であることが好ましく、２０重量％以上１００重量％未満であることがより好ましく、２５重量％以上１００重量％未満であることがさらに好ましい。
具体的には、例えば、Ｓｎ−Ｐｂの合金としては、Ｓｎ−３７Ｐｂ（融点１８３℃）、鉛フリー半田としては、Ｓｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕ（融点２１７℃）、Ｓｎ−３．５Ａｇ（融点２２１℃）、Ｓｎ−５８Ｂｉ（融点１３９℃）、Ｓｎ−９．０Ｚｎ（融点１９９℃）、Ｓｎ−３．５Ａｇ−０．５Ｂｉ−３．０Ｉｎ（融点１９３℃）、Ａｕ−２０Ｓｎ（融点２８０℃）等が挙げられる。
また、金属層１２の厚さは、特に限定されないが、対向する端子２１、４１間のギャップ、および隣接する端子間２１、４１の離隔距離等に応じて適宜設定される。
例えば、本実施形態のように、半導体装置１０における端子２１、４１間の接続においては、金属層１２の厚みは、０．５μｍ以上であることが好ましく、３μｍ以上であることがより好ましく、５μｍ以上であることがさらに好ましく、また、１００μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以下であることがより好ましく、２０μｍ以下であることがさらに好ましい。金属層１２の厚みが前記下限未満になると金属層１２を構成する金属材料の不足により未接続の端子２１、４１が生じるおそれがあり、また、前記上限を超えると金属材料の余剰により隣接する端子２１、４１間で接続部８１によるブリッジを起こし、ショートが生じるおそれがある。
なお、金属層１２の作製方法は、特に限定されないが、インゴット等の塊から圧延により作製する方法、樹脂組成物層１１へ直接蒸着、スパッタ、めっき等により形成する方法等が挙げられる。
また、導電接続シート１において、上述した低融点の金属材料の配合量、すなわち、金属層１２の占有量は、導電接続シート１において、５重量％以上であることが好ましく、２０重量％以上であることがより好ましく、３０重量％以上であることがさらに好ましい。また、１００重量％未満であることが好ましく、８０重量％以下であることがより好ましく、７０重量％以下であることがさらに好ましい。
導電接続シート１における金属材料の配合量すなわち金属層１２の占有量が前記下限未満になると金属層１２を構成する金属材料の不足により未接続の端子２１、４１が生じるおそれがあり、また、前記上限を超えると金属材料の余剰により隣接する端子２１、４１間で接続部８１によるブリッジを起こし、ショートが生じるおそれがある。
あるいは、金属層１２の占有量を導電接続シート１に対する体積比率で定義してもよい。例えば、金属層１２の占有量（配合量）は、導電接続シート１に対して１体積％以上であることが好ましく、５体積％以上であることがより好ましく、１０体積％以上であることがさらに好ましい。また、９０体積％以下であることが好ましく、８０体積％以下であることがより好ましく、７０体積％以下であることがさらに好ましい。金属層１２の占有量が前記下限未満になると金属層１２を構成する金属材料の不足により未接続の端子２１、４１が生じるおそれがあり、また、前記上限を超えると金属材料の余剰により隣接する端子２１、４１間で接続部８１によるブリッジを起こし、ショートが生じるおそれがある。
なお、本実施形態では、図２に示すように、金属層１２は、樹脂組成物層１１の全面に形成されている場合について説明したが、かかる場合に限定されず、金属層１２は、平面視で樹脂組成物層１１の少なくとも一部に形成されていればよく、その形状は特に限定されない。
すなわち、金属層が、平面視で樹脂組成物層１１の一部に形成されている場合、一定の形状が繰り返しパターン状に形成されていてもよいし、形状が不規則であってもよいし、規則的な形状と不規則な形状とが混在していてもよい。
具体的には、図３に示すように、樹脂組成物層１１の上に、各種形状にパターニングされた金属層１２が形成されている。例えば、金属層１２の形状としては、点線の抜き模様状（ａ）、縞模様状（ｂ）、水玉模様状（ｃ）、矩形模様状（ｄ）、チェッカー模様状（ｅ）、額縁状（ｆ）、格子模様状（ｇ）または多重の額縁状（ｈ）等が挙げられる。なお、これらの形状は一例であり、目的や用途に応じてこれらの形状を組み合わせたり、変形させて用いることができる。
また、繰り返しパターン状の金属層の作製方法は、特に限定されないが、平面状に形成した金属層を所定のパターンに打抜く方法、エッチング等により所定のパターンを形成する方法、また、遮蔽板やマスク等を使用することにより蒸着、スパッタ、めっき等で形成する方法等が挙げられる。
以上のような構成の導電接続シート１において、本発明では、第１の樹脂組成物層１１は、その平均厚さが、第２の樹脂組成物層１３の平均厚さよりも薄くなっている点に特徴を有するが、かかる点に関する説明は後に行うこととする。
以上のような導電接続シート１の形態は、樹脂組成物層１１を構成する樹脂組成物の形態等に応じて適宜設定される。
例えば、硬化性樹脂組成物が液状をなす場合、金属層１２を用意し、その両面に硬化性樹脂組成物を塗布し、このものを所定温度で半硬化（Ｂステージ化）することで樹脂組成物層１１としたものを導電接続シート１として供することができる。また、ポリエステルシート等の剥離基材上に硬化性樹脂組成物を塗布し、このものを所定温度で半硬化（Ｂステージ化）等の目的で成膜させた後に、剥離基板から引き剥がし、金属層１２に張り合わせてフィルム上にしたものを導電接続シート１として供することができる。
また、樹脂組成物が固形状をなす場合は、有機溶剤に溶解した樹脂組成物のワニスをポリエステルシート等の剥離基材上に塗布し、所定の温度で乾燥させて樹脂組成物層１１を形成し、その後に金属層１２を張り合わせたものを導電接続シート１として供することができる。また、上記と同様にして得られた樹脂組成物層１１上に、蒸着等の手法を用いて金属層１２を形成してフィルム状にしたものを導電接続シート１として供することもできる。
なお、金属層１２は、樹脂組成物層１１との密着性を高めることを目的に、エンボス加工が施されたものであってもよい。
また、導電接続シート１の厚みは、特に限定されないが、１μｍ以上であることが好ましく、３μｍ以上であることがより好ましく、５μｍ以上であることがさらに好ましく、また、２００μｍ以下であることが好ましく、１５０μｍ以下であることがより好ましく、１００μｍ以下であることがさらに好ましい。導電接続シート１の厚みが前記範囲内にあると隣接する端子２１、４１間の間隙に樹脂組成物で構成される封止層８０を十分に充填することができる。また、樹脂成分の硬化後または固化後の機械的接着強度および対向する端子間の電気的接続を十分に確保することができる。また、目的や用途に応じた接続端子の製造も可能にすることができる。
なお、本実施形態では、金属層１２および端子２１、４１に酸化膜が形成されている場合に、この酸化膜を除去することを目的に、第１の樹脂組成物層１１および第２の樹脂組成物層１３を構成する樹脂組成物には、フラックス機能を有する化合物が含まれているのが好ましいと説明したが、樹脂組成物には、フラックス機能を有する化合物に代えて、酸化防止剤が含まれていてもよい。
＜導電接続シートの製造方法＞
次に、上述したような構成の導電接続シート１は、例えば、以下のような製造方法により、製造することができる。
（i）２５℃で樹脂成分物が液状をなす場合
第１の樹脂組成物層１１および第２の樹脂組成物層１３を構成する樹脂組成物が、２５℃で液状をなす場合、まず、金属層１２を用意する。
この金属層１２は、例えば、インゴット等の塊から圧延により製造することができる。
次に、金属層１２を、液状をなす樹脂組成物中に含浸することにより、金属層１２の両面に液状の樹脂組成物を付着させた後、樹脂組成物を所定温度で半硬化させることにより、金属層１２の両面に樹脂組成物層１１、１３が形成された導電接続シート１を製造することができる。
なお、形成すべき樹脂組成物層１１、１３に厚さの制御が必要な場合には、液状の樹脂組成物中に浸漬させた金属層１２を一定の間隙を有するバーコーターを通過させたり、液状の樹脂組成物をスプレーコーター等により、金属層１２に吹き付けることにより、目的とする厚さの樹脂組成物層１１、１３を容易に製造することができる。
（ii）２５℃で樹脂成分物がフィルム状をなす場合
第１の樹脂組成物層１１および第２の樹脂組成物層１３を構成する樹脂組成物が、２５℃でフィルム状をなす場合、まず、ポリエステルシート等の剥離基材を用意する。
次に、樹脂組成物を有機溶剤に溶解して得られたワニスを、剥離基材上に、塗布した後、所定の温度で乾燥させることにより、フィルム状の樹脂組成物を形成する。
次に、前記工程により得られるフィルム状の樹脂組成物を２枚用意し、予め製造しておいた金属層１２を、これらフィルム状の樹脂組成物の間に挾持した状態で、熱ロールでラミネートすることにより、金属層１２の両面に樹脂組成物層１１、１３が形成された導電接続シート１を製造することができる。
なお、巻重状の金属層１２を使用する場合には、金属層１２をベース基材として用いて、金属層１２の両面側に上述したフィルム状の樹脂組成物を熱ロールを用いてラミネートすることで、巻重状の導電接続シート１を得ることができる。
さらに、巻重状の金属層１２を使用する場合、金属層１２の両面に、上述したようにして得られたワニスを直接塗布し、その後、溶剤を揮散させて乾燥ことにより、巻重状の導電接続シート１を得ることができる。
なお、パターン状の金属層を備える導電接続シートを製造する場合には、まず、例えば、剥離基材上にシート状をなす金属層を配置し、金属層側から金型を用いて金属層をハーフカットすることで、余分な金属層を除去することでパターン状をなす金属層を形成する。
次に、上述した方法により得られたフィルム状の樹脂組成物を、金属層の剥離基材と反対側の面上に配置し、この状態で熱ロールを用いてラミネートとした後、剥離基材を金属層から剥離する。
さらに、上述した方法により得られたフィルム状の樹脂組成物を、金属層の剥離基材を剥離した面上に配置し、この状態で熱ロールを用いてラミネートすることにより、金属層の両面に樹脂組成物層が形成された導電接続シートを製造することができる。
なお、導電接続シートの製造方法は、上述した方法に限定されるものではなく、導電接続シートの製造方法は、目的や用途に応じて適宜選択することができる。
以上のような導電接続シート１が、例えば、半導体装置１０が備える接続部８１および封止層８０の形成に用いられる。
導電接続シート１を用いた接続部８１と封止層８０との形成に、本発明の端子間の接続方法または本発明の接続端子の形成方法が適用される。
＜本発明の端子間の接続方法＞
以下では、まず、本発明の端子間の接続方法を適用して、接続部８１と封止層８０とを形成する場合について詳述する。
図４は、本発明の端子間の接続方法を用いて、半導体装置が備える接続部および封止層を製造する方法を説明するための縦断面図である。なお、以下の説明では、図４中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
以下に説明する接続部８１および封止層８０の形成方法では、導電接続シート１を半導体チップ（基材）２０が有する端子２１と、インターポーザー（対向基材）３０に設けられた端子４１との間に配置する配置工程と、金属材料の融点以上に導電接続シート１を加熱する加熱工程と、前記樹脂組成物を硬化または固化させる硬化（固化）工程とを有している。
なお、接続部８１および封止層８０を形成するに際し、導電接続シート１が備える樹脂組成物層１１、１３が硬化性樹脂組成物で構成される場合と、熱可塑性樹脂組成物で構成される場合とでは、その形成方法が若干異なる。そのため、以下では、樹脂組成物層１１、１３が硬化性樹脂組成物で構成される場合を第１実施形態とし、熱可塑性樹脂組成物で構成される場合を第２実施形態として実施形態ごとに説明する。
＜＜第１実施形態＞＞
導電接続シート１が備える樹脂組成物層１１、１３が硬化性樹脂組成物で構成される第１実施形態では、半導体チップ２０が有する端子２１と、インターポーザー３０に設けられた端子４１との間に導電接続シート１を配置する配置工程と、金属層１２（金属材料）の融点以上で、かつ、樹脂組成物層１１、１３を構成する硬化性樹脂組成物の硬化が完了しない温度で導電接続シート１を加熱する加熱工程と、硬化性樹脂組成物の硬化を完了させる硬化工程とを有している。
以下、各工程について詳述する。
［１］配置工程
まず、半導体チップ２０と、端子４１が設けられたインターポーザー３０とを用意する。
次いで、導電接続シート１を、ロールラミネータまたはプレス等の装置を用いて、半導体チップ２０の端子２１側の面に熱圧着させる。そして、この状態で、半導体チップ２０と、インターポーザー３０とを、図４（ａ）に示すように、これらが備える端子２１と端子４１とがそれぞれ対向するように位置あわせする。
これにより、端子２１と端子４１とがそれぞれ対向した状態で、半導体チップ２０と、端子４１が設けられたインターポーザー３０との間に、導電接続シート１が配置されることとなる。
さて、本発明では、上述したように、導電接続シート１において、第１の樹脂組成物層１１は、その平均厚さが、第２の樹脂組成物層１３の平均厚さよりも薄くなっているが、この導電接続シート１を半導体チップ２０の端子２１側の面に熱圧着させる際には、半導体チップ２０の端子２１側の面に平均厚さが薄い第１の樹脂組成物層１１側の面が位置するように導電接続シート１を配置する。
すなわち、半導体チップ２０から突出する端子２１側に、第１の樹脂組成物層１１が位置するように導電接続シート１を配置する。
ここで、本工程［１］において、導電接続シート１を、半導体チップ２０に熱圧着すると、導電接続シート１の加熱により第１の樹脂組成物層１１が溶融状態となっているため、半導体チップ２０から突出する端子２１は、第１の樹脂組成物層１１中に埋入することとなる。したがって、第２の樹脂組成物層１３を半導体チップ２０の端子２１側の面に熱圧着する場合と比較して、第１の樹脂組成物層１１は、その平均厚さが薄いため、端子２１と金属層１２との離間距離が短くなる。その結果、次工程［２］において、金属層１２をその構成材料である金属材料の融点以上で加熱すると、溶融状態の金属層１２と端子２１との接触機会が増大するため、溶融状態の金属層１２をより確実に端子２１上に凝集させることができるようになる。
また、第１の樹脂組成物層１１および第２の樹脂組成物層１３の厚さの関係は、第１の樹脂組成物層１１が第２の樹脂組成物層１３よりも薄く、それぞれの厚さが前述したような範囲内で設定されていれば、特に限定されるものではないが、第１の樹脂組成物層１１の厚さをＡ［μｍ］とし、第２の樹脂組成物層１３の厚さをＢ［μｍ］としたとき、Ａ／Ｂが０．０５〜０．９なる関係を満足するのが好ましく、０．１〜０．８なる関係を満足するのがより好ましい。これにより、第１の樹脂組成物層１１および第２の樹脂組成物層１３の双方に樹脂組成物層としての機能を発揮させつつ、溶融状態の金属層１２を優れた選択性をもって端子２１上に凝集させることができるようになる。
なお、導電接続シート１を熱圧着する際の温度は、第１の樹脂組成物層１１の溶融温度より高く、かつ、金属層１２の溶融温度より５℃以上低い温度であるのが好ましく、１０℃以上低い温度であるのがより好ましい。
なお、導電接続シート１は、図４（ａ）に示すように、半導体チップ２０側に熱圧着される場合に限らず、インターポーザー３０の端子４１側に熱圧着されていてもよいし、これらの双方に熱圧着されていてもよい。
［２］加熱工程
次に、前記配置工程［１］において、半導体チップ２０と、端子４１が設けられたインターポーザー３０との間に配置された導電接続シート１を、図４（ｂ）に示すように、金属層１２の融点以上で加熱する。
加熱温度は、金属層１２の融点以上であればよく、例えば、加熱時間を短くするなど、加熱時間を調整することによって、金属材料が硬化性樹脂組成物中を移動できる範囲すなわち「硬化性樹脂組成物の硬化が完了しない」範囲であれば、その上限は特に制限されない。
具体的には、加熱温度は、金属層１２の融点より５℃以上高い温度であるのが好ましく、１０℃以上高い温度であるのがより好ましく、２０℃以上高い温度であるのがさらに好ましく、３０℃以上高い温度であるのが特に好ましい。
具体的には、加熱温度は、使用する金属層１２および硬化性樹脂組成物の組成等によって適宜設定されるが、１００℃以上であることが好ましく、１３０℃以上であることがより好ましく、１４０℃以上であることがさらに好ましく、１５０℃以上であることが最も好ましい。なお、接続すべき半導体チップ２０およびインターポーザー３０等の熱劣化を防止するという観点から、加熱温度は、２６０℃以下であることが好ましく、２５０℃以下であることがより好ましく、２４０℃以下であることがさらに好ましい。
このような温度で導電接続シート１を加熱すると、金属層１２が溶融し、溶融した金属層１２すなわち低融点の金属材料が、樹脂組成物層１１、１３中を移動できるようになる。
この際、硬化性樹脂組成物にフラックス機能を有する化合物が含まれる場合、フラックス機能を有する化合物の還元作用により、たとえ金属層１２の表面に酸化膜が形成されていたとしても、この酸化膜は、還元されることにより除去されることとなる。そのため、溶融状態の金属材料は、濡れ性が高められた状態であり、金属結合が促されていることから、対向して配置された端子２１、４１間に凝集し易い状態となる。
さらに、たとえ端子２１、４１の表面に酸化膜が形成されていたとしても、この酸化膜も、フラックス機能を有する化合物の還元作用により、除去され、その濡れ性が高められることとなる。その結果、金属材料との金属結合が促され、かかる観点からも、対向して配置された端子２１、４１間に溶融状態の金属材料が凝集し易い状態となる。
なお、本発明では、金属層１２が層状（箔状）をなしているため、溶融状態の金属層１２が複数個に分断されて端子２１、４１の表面に凝集する際に、その一部が端子４１に凝集することなく樹脂組成物層１１、１３中に残存してしまうのを的確に抑制または防止することができる。そのため、封止層８０に金属層１２の一部が残存することに起因するリーク電流の発生を確実に防止することができる。
以上のことから、溶融状態の金属材料は、硬化性樹脂成分中を移動して端子２１、４１間の間に選択的に凝集することとなるが、本発明では、前記工程［１］で説明したように、半導体チップ２０から突出する端子２１側に、第２の樹脂組成物層１３よりもその平均厚さが薄い第１の樹脂組成物層１１が位置するように導電接続シート１が配置されているため、凝集する金属材料をより高い選択性をもって、端子２１上に凝集させることができる。そして、凝集した金属材料の量が増大するにしたがって、最終的には、凝集した金属材料を介して端子２１と端子４１とが接続される。
すなわち、図４（ｃ）に示すように、端子２１、４１の間には金属材料で構成される接続部８１が形成され、端子２１と端子４１とが接続部８１を介して電気的に接続される。このとき、接続部８１の周囲を取り囲んで硬化性樹脂組成物が、金属材料が混在することなく充填されて封止層８０が形成される。その結果、隣接する端子２１、４１間の絶縁性が確保されることから、隣接する端子２１、４１間のショートが防止されることとなる。
以上のような導電接続シート１を用いた接続部８１および封止層８０の形成方法では、加熱溶融した金属材料を選択的に端子２１、４１間で凝集させて接続部８１を形成し、その周囲に硬化性樹脂組成物で構成された封止層８０を形成することができる。その結果、隣接する端子２１、４１間の絶縁性を確保してリーク電流の発生を確実に防ぐことができるので、端子２１、４１間の接続部８１を介した接続の接続信頼性を高めることができる。
また、微細な配線回路においても多数の端子２１、４１間の電気的接続を一括で実施することが可能となる。さらに、次工程［３］において、硬化性樹脂組成物を硬化させることにより接続部８１および封止層８０の機械的強度を高めることができる。
なお、本工程［２］では、対向する端子２１、４１間の距離を近づけるように、半導体チップ２０とインターポーザー３０とを加圧した状態で加熱してもよい。例えば、図４（ｂ）中の半導体チップ２０とインターポーザー３０とが接近する方向に公知の熱圧着装置等の手段を用いて加熱および加圧することにより、対向する端子２１、４１間の距離を一定に制御することができるため、対向する端子２１、４１間の接続部８１による電気的な接続信頼性を高めることが可能となる。
さらに、加圧または加熱する際に超音波や電場等を加えたり、レーザーや電磁誘導等の特殊加熱を適用してもよい。
［３］硬化工程
次に、前記加熱工程［２］において、接続部８１と封止層８０とを形成した後、硬化性樹脂組成物を硬化させることにより、封止層８０を固定する。
これにより、端子２１、４１間の接続部８１による電気的信頼性、および、封止層８０による機械的信頼性の双方を十分に確保することができる。
特に本実施形態では、高溶融粘度時に高絶縁抵抗値を有する硬化性樹脂組成物を使用しているため、封止層（絶縁性領域）８０の絶縁性をより確実に確保することができる。
硬化性樹脂組成物の硬化は、硬化性樹脂組成物を加熱することによって実施することができる。硬化性樹脂組成物の硬化温度は、硬化性樹脂組成物の組成に応じて適宜設定することができる。具体的には、前記加熱工程［２］での加熱温度より少なくとも５℃低い温度であることが好ましく、少なくとも１０℃低い温度であることがより好ましい。より具体的には、１００℃以上であることが好ましく、１２０℃以上であることがより好ましく、１３０℃以上であることがさらに好ましく、１５０℃以上であることが最も好ましい。また、３００℃以下であることが好ましく、２６０℃以下であることがより好ましく、２５０℃以下であることがさらに好ましく、２４０℃以下であることが最も好ましい。硬化温度が前記範囲内にあると、導電接続シート１が熱分解してしまうのを確実に防止しつつ、硬化性樹脂組成物を十分に硬化させることができる。
以上のような工程を経て、半導体チップ２０と、インターポーザー３０との間に、接続部８１および封止層８０が形成される。
＜＜第２実施形態＞＞
導電接続シート１が備える樹脂組成物層１１、１３が熱可塑性樹脂組成物で構成される第２実施形態では、半導体チップ２０と、端子４１が設けられたインターポーザー３０との間に導電接続シート１を配置する配置工程と、金属層１２の融点以上で、かつ、樹脂組成物層１１、１３を構成する熱可塑性樹脂組成物が軟化する温度で導電接続シート１を加熱する加熱工程と、熱可塑性樹脂組成物を固化させる固化工程とを有している。
以下、各工程について詳述する。
［１］配置工程
樹脂組成物層１１、１３が熱可塑性樹脂組成物で構成される本実施形態においても、樹脂組成物層１１、１３が熱硬化性樹脂組成物で構成される前記第１実施形態と同様にして、端子２１と端子４１とがそれぞれ対向した状態で、半導体チップ２０と、端子４１が設けられたインターポーザー３０との間に、導電接続シート１を配置する。
この際、半導体チップ２０から突出する端子２１側に、その平均厚さが第２の樹脂組成物層１３よりも薄い第１の樹脂組成物層１１が位置するように導電接続シート１を配置する。その結果、第２の樹脂組成物層１３に端子２１を埋入させた場合と比較して、第１の樹脂組成物層１１を埋入させた場合の方が、端子２１と金属層１２との離間距離が短くなる。そのため、次工程［２］において、金属層１２をその構成材料である金属材料の融点以上で加熱すると、溶融状態の金属層１２と端子２１との接触機会が増大することから、溶融状態の金属層１２をより確実に端子２１上に凝集させることができるようになる。
［２］加熱工程
次に、前記配置工程［１］において、半導体チップ２０と、端子４１が設けられたインターポーザー３０との間に配置された導電接続シート１を、図４（ｂ）に示すように、金属層１２の融点以上の温度で加熱する。
加熱温度は、金属層１２の融点より５℃以上高い温度であるのが好ましく、１０℃以上高い温度であるのがより好ましく、２０℃以上高い温度であるのがさらに好ましく、３０℃以上高い温度であるのが特に好ましい。
具体的には、加熱温度は、使用する金属層１２および熱可塑性樹脂組成物の組成等によって適宜設定されるが、例えば、前述した第１実施形態の加熱工程［２］で説明したのと同様の温度範囲に設定される。
このような温度で導電接続シート１を加熱すると、金属層１２が溶融し、溶融した金属層１２すなわち低融点の金属材料が、樹脂組成物層１１、１３中を移動できるようになる。
この際、熱可塑性樹脂組成物にフラックス機能を有する化合物が含まれる場合、フラックス機能を有する化合物の還元作用により、たとえ金属層１２の表面に酸化膜が形成されていたとしても、この酸化膜は、還元されて確実に除去されることになる。そのため、溶融状態の金属材料は、濡れ性が高められた状態であり、金属結合が促されていることから、対向して配置された端子２１、４１間に凝集し易い状態となっている。
さらに、たとえ端子２１、４１の表面に酸化膜が形成されていたとしても、この酸化膜も、フラックス機能を有する化合物の還元作用により、除去されているため、その濡れ性が確実に高められている。その結果、金属材料との金属結合が促され、かかる観点からも、対向して配置された端子２１、４１間に溶融状態の金属材料が凝集し易い状態となっている。
なお、本発明では、金属層１２が層状（箔状）をなしているため、溶融状態の金属層１２が複数個に分断されて端子４１の表面に凝集する際に、その一部が端子４１に凝集することなく樹脂組成物層１１、１３中に残存してしまうのを的確に抑制または防止することができる。そのため、封止層８０に金属層１２の一部が残存することに起因するリーク電流の発生を確実に防止することができる。
以上のことから、溶融状態の金属材料は、熱可塑性樹脂成分中を移動して端子２１、４１間の間に選択的に凝集することとなるが、本発明では、前記工程［１］で説明したように、半導体チップ２０から突出する端子２１側に、第２の樹脂組成物層１３よりもその平均厚さが薄い第１の樹脂組成物層１１が位置するように導電接続シート１を配置されているため、凝集する金属材料をより高い選択性をもって、端子２１上に凝集させることができる。そして、凝集した金属材料の量が増大するにしたがって、最終的には、凝集した金属材料を介して端子２１と端子４１とが接続される。
すなわち、図４（ｃ）に示すように、端子２１、４１の間には金属材料で構成される接続部８１が形成され、端子２１と端子４１とが接続部８１を介して電気的に接続される。このとき、接続部８１の周囲を取り囲んで熱可塑性樹脂組成物が充填されて封止層８０が形成される。その結果、隣接する端子２１、４１間の絶縁性が確保されることから、隣接する端子２１、４１間のショートが確実に防止されることとなる。
以上のような接続部８１および封止層８０の形成方法では、加熱溶融した金属材料を選択的に端子２１、４１間で凝集させて接続部８１を形成し、その周囲に熱可塑性樹脂組成物で構成された封止層８０を形成することができる。その結果、隣接する端子２１、４１間の絶縁性を確保してリーク電流の発生を確実に防ぐことができるので、端子２１、４１間の接続部８１を介した接続の接続信頼性を高めることができる。
また、微細な配線回路においても多数の端子２１、４１間の電気的接続を一括で実施することが可能となる。さらに、次工程［３］において、熱可塑性樹脂組成物を固化させることにより接続部８１および封止層８０の機械的強度を高めることができる。
［３］固化工程
次に、前記加熱工程［２］において、接続部８１と封止層８０とを形成した後、熱可塑性樹脂組成物を固化させることにより、封止層８０を固定する。
これにより、端子２１、４１間の接続部８１による電気的信頼性、および、封止層８０による機械的信頼性の双方を十分に確保することができる。
熱可塑性樹脂組成物の固化は、前記加熱工程［２］で加熱した熱可塑性樹脂組成物を冷却することによって実施することができる。
熱可塑性樹脂組成物の冷却による熱可塑性樹脂組成物の固化すなわち封止層８０の固定は、熱可塑性樹脂組成物の組成に応じて適宜選択される。具体的には、自然冷却による方法でもよく、また、冷気を吹きつける等の方法から適宜選択される。
熱可塑性樹脂組成物の固化温度は、特に限定されないが、金属層１２の融点より低いことが好ましい。具体的には、熱可塑性樹脂組成物の固化温度は、金属層１２の融点より１０℃以上低いことが好ましく、２０℃以上低いことがより好ましい。また、熱可塑性樹脂組成物の固化温度は、５０℃以上であることが好ましく、６０℃以上であることがより好ましく、１００℃以上であることがさらに好ましい。熱可塑性樹脂組成物の固化温度が前記範囲内にあると、接続部８１を確実に形成することができるとともに、封止層８０を優れた耐熱性を発揮するものとすることができる。その結果、隣接する端子２１、４１間の絶縁性が的確に確保され、隣接する端子２１、４１間のショートをより確実に防止することができる。
以上のような工程を経て、半導体チップ２０と、インターポーザー３０との間に、接続部８１および封止層８０が形成される。
なお、第１実施形態および第２実施形態では、端子２１が、半導体チップ２０に形成されている面側から突出し、端子４１も、インターポーザー３０から突出する構成をなしている場合について説明したが、本発明の接続端子の形成方法は、かかる場合に限定されず、端子４１が、インターポーザー３０の端子４１が形成されている面から突出することなく露出し、端子２１が、半導体チップ２０の端子２１が形成されている面から突出する構成をなしている場合にも適用することができる。また、端子４１が、インターポーザー３０の端子４１が形成されている面から突出することなく露出し、端子２１も、半導体チップ２０の端子が形成されている面側から突出することなく露出する構成をなしている場合にも適用することができる。
さらに、端子４１が、インターポーザー３０の端子４１が形成されている面から突出し、端子２１が、半導体チップ２０の端子２１が形成されている面から突出することなく、露出する構成をなしている場合にも適用することができる。この場合、上記とは逆に、導電接続シート１を、第１の樹脂組成物層１１が端子４１側となるように配置し、前記と同様の工程を施すことで、端子４１上に優れた選択性をもって溶融状態の金属材料を凝集させることができる。
また、第１実施形態および第２実施形態では、半導体チップ２０とインターポーザー３０とがそれぞれ備える端子２１と端子４１との間に、接続部８１を形成して電気的に接続する場合について説明したが、かかる場合に限定されず、各種電子機器が有する電子部品が備える端子同士を電気的に接続する場合に適用することができ、電子部品としては、例えば、半導体ウエハ、リジッド基板およびフレキシブル基板等が挙げられる。
＜本発明の接続端子の形成方法＞
次に、本発明の接続端子の形成方法を用いて、接続部８１と封止層８０とを形成する場合について説明する。
この場合、まず、本発明の接続端子の形成方法を適用して、半導体チップ２０の端子２１側の面に接続端子８５と補強層８６とを形成し、次いで、これら接続端子８５と補強層８６が設けられた半導体チップ２０を、インターポーザー３０の端子４１側の面に、接続（実装）することにより、接続部８１と封止層８０とが形成される。
以下では、本発明の接続端子の形成方法を適用して、半導体チップ２０の端子２１側の面に接続端子８５と補強層８６とを形成する方法について詳述する。
図５は、本発明の接続端子の形成方法を用いて、半導体チップが備える端子に対応して接続端子を形成する方法を説明するための縦断面図である。なお、以下の説明では、図５中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
以下に説明する接続端子８５および補強層８６の形成方法では、半導体チップ２０の端子２１側の面に、導電接続シート１を配置する配置工程と、導電性属シート１を加熱する加熱工程とを有している。
なお、接続端子８５と補強層８６とを形成するに際し、導電接続シート１が備える樹脂組成物層１１、１３が硬化性樹脂組成物で構成される場合と、熱可塑性樹脂組成物で構成される場合とでは、その形成方法が若干異なる。そのため、以下では、樹脂組成物層１１、１３が硬化性樹脂組成物で構成される場合を第３実施形態とし、熱可塑性樹脂組成物で構成される場合を第４実施形態として実施形態ごとに説明する。
＜＜第３実施形態＞＞
導電接続シート１が備える樹脂組成物層１１、１３が硬化性樹脂組成物で構成される第３実施形態では、半導体チップ２０の端子２１側の面に、導電接続シート１を配置する配置工程と、金属層１２の融点以上で、かつ、樹脂組成物層１１、１３を構成する硬化性樹脂組成物の硬化が完了しない温度で導電接続シート１を加熱する加熱工程とを有している。
以下、各工程について詳述する。
［１］配置工程
まず、図５（ａ）に示すように、下面側に端子２１を備える半導体チップ２０を用意する。
次いで、導電接続シート１を、ロールラミネータまたはプレス等の装置を用いて、半導体チップ２０の端子２１側の面に熱圧着（配置）させる。
この際、半導体チップ２０から突出する端子２１側に、その平均厚さが第２の樹脂組成物層１３よりも薄い第１の樹脂組成物層１１が位置するように導電接続シート１を配置する。そのため、導電接続シート１を半導体チップ２０の端子２１側の面に熱圧着して、端子２１を溶融状態の第１の樹脂組成物層１１中に埋入させた際には、第２の樹脂組成物層１３中に端子２１を埋入させた場合と比較して、端子２１と金属層１２との離間距離が短くなる。その結果、次工程［２］において、金属層１２をその構成材料である金属材料の融点以上で加熱すると、溶融状態の金属層１２と端子２１との接触機会が増大するため、溶融状態の金属層１２をより確実に端子２１上に凝集させることができるようになる。
［２］加熱工程
次に、前記配置工程［１］において、半導体チップ２０の端子２１側の面に配置された導電接続シート１（金属層１２）を、図５（ｂ）に示すように、金属層１２の融点以上で加熱する。
導電接続シート１を加熱する温度は、前記第１実施形態の加熱工程［２］で導電接続シート１を加熱した温度と同様の温度に設定される。
このような温度で導電接続シート１を加熱すると、金属層１２が溶融し、溶融した金属層１２すなわち低融点の金属材料が、樹脂組成物層１１、１３中を移動できるようになる。
この際、硬化性樹脂組成物にフラックス機能を有する化合物が含まれる場合、フラックス機能を有する化合物の還元作用により、たとえ金属層１２の表面に酸化膜が形成されていたとしても、この酸化膜は、還元されることにより除去されることとなる。そのため、溶融状態の金属材料は、濡れ性が高められた状態であり、金属結合が促されていることから、溶融した金属層１２が端子２１の表面に凝集し易い状態となる。
さらに、たとえ端子２１の表面に酸化膜が形成されていたとしても、この酸化膜も、フラックス機能を有する化合物の還元作用により、除去され、その濡れ性が高められることとなる。その結果、金属材料との金属結合が促され、かかる観点からも、溶融した金属層１２が端子２１の表面に凝集し易い状態となる。
なお、本発明では、金属層１２が層状（箔状）をなしているため、溶融状態の金属層１２が複数個に分断されて端子２１の表面に凝集する際に、その一部が端子２１に凝集することなく樹脂組成物層１１、１３中に残存してしまうのを的確に抑制または防止することができる。そのため、補強層８６に金属層１２の一部が残存することに起因するリーク電流の発生を確実に防止することができる。
以上のことから、溶融状態の金属材料は、樹脂組成物層１１、１３中すなわち硬化性樹脂成分中を移動して端子２１の表面に選択的に凝集することとなるが、本発明では、前記工程［１］で説明したように、半導体チップ２０から突出する端子２１側に、第２の樹脂組成物層１３よりもその平均厚さが薄い第１の樹脂組成物層１１が位置するように導電接続シート１を配置されているため、金属材料をより高い選択性をもって、端子２１上に凝集させることができる。そして、凝集した金属材料の量が増大するにしたがって、最終的には、凝集した金属材料で端子２１の表面が覆われる。その結果、図５（ｃ）に示すように、端子２１の表面には金属材料で構成される接続端子８５が形成される。このとき、接続端子８５の周囲を取り囲んで硬化性樹脂組成物が充填されて補強層８６が形成される。その結果、隣接する接続端子８５間の絶縁性が確保されることから、隣接する接続端子８５間のショートが確実に防止されることとなる。
以上のような接続端子８５および補強層８６の形成方法では、加熱溶融した金属材料を選択的に端子２１に凝集させて接続端子８５を形成し、その周囲に硬化性樹脂組成物で構成された補強層８６を形成することができる。その結果、隣接する接続端子８５間の絶縁性を確保することができる。
また、微細なピッチで複数の端子２１を有する半導体チップ２０においても端子２１に対応して複数の接続端子８５を一括して形成することが可能となる。
なお、本工程［２］では、導電接続シート１と端子２１との距離を近づけるように、導電接続シート１と半導体チップ２０とを加圧した状態で加熱してもよい。例えば、図５（ｂ）中の導電接続シート１と半導体チップ２０とが接近する方向に公知の熱圧着装置等の手段を用いて加熱および加圧することにより、導電接続シート１と端子２１との距離を一定に制御することができるため、端子２１の表面における溶融状態の金属材料の凝集能をより高めることが可能となる。
さらに、加圧または加熱する際に超音波や電場等を加えたり、レーザーや電磁誘導等の特殊加熱を適用してもよい。
以上のような工程［１］および工程［２］を経て、接続端子８５および補強層８６が形成される。すなわち、接続端子８５および補強層８６を形成するための、配置工程［１］および加熱工程［２］に、本発明の接続端子および補強層の形成方法が適用される。
なお、本実施形態のように、樹脂組成物層１１、１３に含まれる樹脂成分として、硬化性樹脂成分を用いる場合、前記加熱工程［２］では、硬化性樹脂組成物を完全には硬化させない状態としておくのが好ましい。これにより、接続端子８５と補強層８６とが設けられた半導体チップ２０を、インターポーザー３０の端子４１側の面に実装する際に、補強層８６を加熱することで、再度、溶融状態とすることができるようになる。
以上のように、導電接続シート１を用いて半導体チップ２０の端子２１側の面に接続端子８５を形成する場合、接続端子８５を形成しようとする部分に、導電接続シート１を配置して加熱することにより、溶融状態の金属層１２が端子２１上に選択的に凝集し、その結果、接続端子８５が形成されることとなる。
このような接続端子８５と補強層８６とが設けられた半導体チップ２０を、インターポーザー３０の端子４１側の面に配置した状態で、接続端子８５と補強層８６とを加熱することにより、接続端子８５が再び溶融状態となるため、その後、冷却することで、半導体チップ２０とインターポーザー３０との間に、接続部８１と封止層８０とを形成することができる。
そして、本実施形態では、樹脂組成物層１１、１３に含まれる樹脂成分として、硬化性樹脂成分が含まれ、このものが未硬化の状態のものも存在するため、硬化性樹脂組成物を硬化させることにより、封止層８０を固定する。これにより、接続部８１および封止層８０の機械的強度を高めることができる。
＜＜第４実施形態＞＞
導電接続シート１が備える樹脂組成物層１１、１３が熱可塑性樹脂組成物で構成される第４実施形態では、半導体チップ２０の端子２１側の面に、導電接続シート１を配置する配置工程と、金属層１２の融点以上で、かつ、樹脂組成物層１１、１３を構成する熱可塑性樹脂組成物が軟化する温度で導電接続シート１を加熱する加熱工程とを有している。
以下、各工程について詳述する。
［１］配置工程
樹脂組成物層１１、１３が熱可塑性樹脂組成物で構成される本実施形態においても、樹脂組成物層１１、１３が熱硬化性樹脂組成物で構成される前記第３実施形態と同様にして、半導体チップ２０の端子２１側に導電接続シート１を熱圧着（配置）させる。
この際、半導体チップ２０から突出する端子２１側に、その平均厚さが第２の樹脂組成物層１３よりも薄い第１の樹脂組成物層１１が位置するように導電接続シート１を配置する。そのため、導電接続シート１を半導体チップ２０の端子２１側の面に熱圧着して、端子２１を溶融状態の第１の樹脂組成物層１１中に埋入させた際には、第２の樹脂組成物層１３中に端子２１を埋入させた場合と比較して、端子２１と金属層１２との離間距離が短くなる。その結果、次工程［２］において、金属層１２をその構成材料である金属材料の融点以上で加熱すると、溶融状態の金属層１２と端子２１との接触機会が増大するため、溶融状態の金属層１２をより確実に端子２１上に凝集させることができるようになる。
［２］加熱工程
次に、前記配置工程［１］において、半導体チップ２０の端子２１側の面に配置された導電接続シート１（金属層１２）を、図５（ｂ）に示すように、金属層１２の融点以上で加熱する。
導電接続シート１を加熱する温度は、前記第１実施形態の加熱工程［２］で導電接続シート１を加熱した温度と同様の温度に設定される。
このような温度で導電接続シート１を加熱すると、金属層１２が溶融し、溶融した金属層１２すなわち低融点の金属材料が、樹脂組成物層１１、１３中を移動できるようになる。
この際、熱可塑性樹脂組成物に含まれるフラックス機能を有する化合物が含まれる場合、フラックス機能を有する化合物の還元作用により、たとえ金属層１２の表面に酸化膜が形成されていたとしても、この酸化膜は、還元されることにより除去されることとなる。そのため、溶融状態の金属材料は、濡れ性が高められた状態であり、金属結合が促されていることから、溶融した金属層１２が端子２１の表面に凝集し易い状態となる。
さらに、たとえ端子２１の表面に酸化膜が形成されていたとしても、この酸化膜も、フラックス機能を有する化合物の還元作用により、除去され、その濡れ性が高められることとなる。その結果、金属材料との金属結合が促され、かかる観点からも、溶融した金属層１２が端子２１の表面に凝集し易い状態となる。
なお、本発明では、金属層１２が層状（箔状）をなしているため、溶融状態の金属層１２が複数個に分断されて端子２１の表面に凝集する際に、その一部が端子２１に凝集することなく樹脂組成物層１１、１３中に残存してしまうのを的確に抑制または防止することができる。そのため、補強層８６に金属層１２の一部が残存することに起因するリーク電流の発生を確実に防止することができる。
以上のことから、溶融状態の金属材料は、樹脂組成物層１１、１３中すなわち熱可塑性樹脂成分中を移動して端子２１の表面に選択的に凝集することとなるが、本発明では、前記工程［１］で説明したように、半導体チップ２０から突出する端子２１側に、第２の樹脂組成物層１３よりもその平均厚さが薄い第１の樹脂組成物層１１が位置するように導電接続シート１を配置されているため、金属材料をより高い選択性をもって、端子２１上に凝集させることができる。そして、凝集した金属材料の量が増大するにしたがって、最終的には、凝集した金属材料で端子２１の表面が覆われる。その結果、図５（ｃ）に示すように、端子２１の表面には金属材料で構成される接続端子８５が形成される。この際、熱可塑性樹脂組成物が冷却されることにより、接続端子８５の周囲を取り囲んで固化することで、補強層８６が形成される。その結果、隣接する接続端子８５間の絶縁性が確保されることから、隣接する接続端子８５間のショートが確実に防止されることとなる。
以上のような接続端子８５および補強層８６の形成方法では、加熱溶融した金属材料を選択的に端子２１に凝集させて接続端子８５を形成し、その周囲に熱可塑性樹脂組成物で構成された補強層８６を形成することができる。その結果、隣接する接続端子８５間の絶縁性を確保することができる。
また、微細なピッチで複数の端子２１を有する半導体チップ２０においても端子２１に対応して複数の接続端子８５を一括して形成することが可能となる。
なお、本工程［２］では、導電接続シート１と端子２１との距離を近づけるように、導電接続シート１と半導体チップ２０とを加圧した状態で加熱してもよい。例えば、図５（ｂ）中の導電接続シート１と半導体チップ２０とが接近する方向に公知の熱圧着装置等の手段を用いて加熱および加圧することにより、導電接続シート１と端子２１との距離を一定に制御することができるため、端子２１の表面における溶融状態の金属材料の凝集能をより高めることが可能となる。
さらに、加圧または加熱する際に超音波や電場等を加えたり、レーザーや電磁誘導等の特殊加熱を適用してもよい。
以上のような工程［１］および工程［２］を経て、接続端子８５および補強層８６が形成される。すなわち、接続端子８５および補強層８６を形成するための、配置工程［１］および加熱工程［２］に、本発明の接続端子および補強層の形成方法が適用される。
以上のように、導電接続シート１を用いて半導体チップ２０の端子２１側の面に接続端子８５を形成する場合、接続端子８５を形成しようとする部分に、導電接続シート１を配置して加熱することにより、溶融状態の金属層１２が端子２１上に選択的に凝集し、その結果、接続端子８５が形成されることとなる。
このような接続端子８５と補強層８６とが設けられた半導体チップ２０を、インターポーザー３０の端子４１側の面に配置した状態で、接続端子８５と補強層８６とを加熱することにより、接続端子８５が再び溶融状態となるため、その後、冷却することで、半導体チップ２０とインターポーザー３０との間に、接続部８１と封止層８０とを形成することができる。
そして、本実施形態では、樹脂組成物層１１、１３に含まれる樹脂成分として、熱可塑性樹脂成分が含まれるため、前記のように冷却することで熱可塑性樹脂組成物を固化させることができ、これにより、封止層８０が固定されるため、接続部８１および封止層８０の機械的強度を高めることができる。
以上のような工程を経て、半導体チップ２０の端子２１が設けられている面上に、接続端子８５が形成され、この接続端子８５を取り囲むように補強層８６が形成される。
なお、第３実施形態および第４実施形態では、半導体チップ２０が備える端子２１に対応するように接続端子８５を形成する場合に、本発明の接続端子の形成方法を適用する場合ついて説明したが、この場合に限定されず、各種電子機器に用いられる電子部品が備える端子（電極）上に、接続端子（バンプ）を形成する場合に適用することができ、各種電子部品としては、例えば、半導体ウエハおよびフレキシブル基板等が挙げられる。
また、上述したような本発明の端子間の接続方法および本発明の接続端子の形成方法に用いられる導電接続シート１は、保管時および搬送時における省スペース化を目的に、ロール状に巻き取られることがある。この際、導電接続シート１では、第１の樹脂組成物層１１の平均厚さが、第２の樹脂組成物層１３の平均厚さよりも薄いため、金属層１２を介して第１の樹脂組成物層１１が内側に、第２の樹脂組成物層１３が外側となるように巻きとるのが好ましい。かかる位置関係を満足した状態で導電接続シート１を巻き取ると、第１の樹脂組成物層１１が収縮し、第２の樹脂組成物層１３が拡張する応力が働くこととなるが、導電接続シート１が上述した厚さの関係を有しているため、かかる応力が働くことに起因する樹脂組成物層１１、１３における亀裂の発生を的確に防止または抑制することができる。
以上、本発明の導電接続シート、端子間の接続方法、接続端子の形成方法、半導体装置および電子機器について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
例えば、本発明の導電接続シートの各部の構成は、同様の機能を発揮し得る任意のものと置換することができ、あるいは、任意の構成のものを付加することもできる。
また、本発明の端子間の接続方法および接続端子の形成方法には、必要に応じて任意の工程が追加されてもよい。
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
１．評価方法
各実施例の導電接続シートを用いて、対向する端子同士を接続するために作製した端子接続体において、端子間の接続抵抗、導通路（接続部）形成性および導通路以外の領域に位置する封止層に残存する金属層の有無を以下の方法により測定または評価した。
（１）接続抵抗
得られた端子接続体中の対向する端子間の抵抗を４端子法（抵抗計：岩崎通信機（株）製、「デジタルマルチメータＶＯＡ７５１０」、測定プローブ：日置電機(株)製「ピン型リード９７７１」）により１２点測定し、その平均値が３０ｍΩ未満の場合を「Ａ」、３０ｍΩ以上の場合を「Ｂ」と判定した。
（２）導通路形成性
得られた端子接続体中の対向する端子１０組について、その端子間の断面を走査型電子顕微鏡（日本電子（株）製、「ＪＳＭ−７４０１Ｆ」）で観察し、１０組全てにおいて半田により円柱状の導通路（接続部）が形成されている場合を「Ａ」、１組でも導通路が形成されていない端子が存在する場合を「Ｂ」、隣接している端子とショート接触している場合を「Ｃ」と判定した。
（３）残存金属層の有無
得られた端子接続体の断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）（日本電子社製、型番「ＪＳＭ−７４０１Ｆ」）で観察し、全ての金属層（金属材料）が対向する端子間の導通路形成に寄与している場合を「Ａ」、導通路形成に寄与せずに対向する端子間（接続部）以外の樹脂（封止層）中に金属層の一部が残存している場合を「Ｂ」と判定した。
２．導電接続シートの作製
［実施例１〜３］
まず、エポキシ樹脂として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（大日本インキ化学工業社製、「ＥＰＩＣＬＯＮ−８４０Ｓ」、エポキシ当量１８５ｇ／ｅｑ、エポキシ樹脂１）を、硬化剤として、フェノールノボラック樹脂（住友ベークライト社製、「ＰＲ−５３６４７」）を、フィルム形成性樹脂として、変性ビフェノール型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製、「ＹＸ−６９５４」）を、フラックス機能を有する化合物として、セバシン酸（東京化成工業社製）を、シランカップリング剤として、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン（信越化学工業社製、「ＫＢＭ−３０３」）を、硬化促進剤として、２−フェニル−４−メチルイミダゾール（四国化成工業社製、「キュアゾール２Ｐ４ＭＺ」）をそれぞれ用意した。
そして、各実施例の導電接続シートが備える樹脂組成物層を形成するための樹脂組成物を、表１に示すような配合比で混合することにより調製した。
次に、金属層として、半田箔Ａ（Ｓｎ／Ｐｂ＝６３／３７（重量比）、融点：１８３℃、密度：８．４ｇ／ｃｍ3、厚さ１０μｍ）および半田箔Ｂ（Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕ＝９６．５／３．０／０．５（重量比）、融点：２１７℃、密度＝７．４ｇ／ｃｍ3、厚さ１０μｍ）を用意した。
そして、各実施例の導電接続シートが備える樹脂組成物層を形成するための樹脂組成物を、表１に示すような配合比でメチルエチルケトン（ＭＥＫ）に溶解することにより、樹脂固形分４０％の樹脂組成物のワニスを調製した。そして、得られたワニスを、コンマコーターを用いて、ポリエステルシートに塗布し、９０℃×５分間の条件で乾燥させて、実施例ごとに、表１に示す厚さの第１および第２の樹脂組成物層を得た。
そして、実施例ごとに、表１に示すように、半田箔Ａまたは半田箔Ｂの金属層を選択し、各実施例で調製したフィルム状の第１および第２の樹脂組成物層を６０℃、０．３ＭＰａ、０．３ｍ／ｍｉｎの条件で、金属層の両面にラミネートすることにより、金属層の両面に表１に示す厚さの第１および第２の樹脂組成物層を備える導電接続シートを作製した。
３．導電接続シートを用いた端子間の接続
次に、各実施例の導電接続シートを用いて、対向する端子間の接続を行った。
より詳しくは、まず、基板として、ＦＲ−４基材（厚み０．１ｍｍ）と回路層（銅回路、厚み１２μｍ）とで構成され、銅回路上にＮｉ／Ａｕメッキ（厚み３μｍ）を施して形成された接続端子（端子径１００μｍ、隣接する端子の中心間距離３００μｍ）を有するものを２つ用意した。
次に、実施例ごとに、かかる構成の基板間に、各実施例の導電接続シートを配置し、この状態で、熱圧着装置（筑波メカニクス社製、「ＴＭＶ１−２００ＡＳＢ」）を用いて、表１に示すような条件で熱圧着（基板間ギャップ５０μｍ）を施して、対向する端子同士の間に接続部を形成することにより、端子間を電気的に接続した。その後、１８０℃で１時間加熱することにより樹脂組成物を硬化させて端子接続体を得た。
次に、得られた端子接続体について、前述した評価方法を用いて、対向する端子間の接続抵抗、端子間の導通路形成性および絶縁性領域中の残存半田の有無を前記方法に従って評価した。その結果を表１に示す。
Figure 2011165524
表１に示したように、各実施例では、金属層を選択的に端子同士の間に凝集させることができ、各評価とも優れた結果が得られることが判った。
１ 導電接続シート
１０ 半導体装置
１１ 第１の樹脂組成物層
１２ 金属層
１３ 第２の樹脂組成物層
２０ 半導体チップ
２１ 端子
３０ インターポーザー
４１ 端子
７０ バンプ
８０ 封止層
８１ 接続部
８５ 接続端子
８６ 補強層

Claims (17)

  1. 樹脂成分を含有する第１の樹脂組成物層および第２の樹脂組成物層と、
    前記第１の樹脂組成物層と前記第２の樹脂組成物層との間に位置し、かつ、これらに互いに接合する、低融点の金属材料で構成される金属層とを備える積層体により構成される導電接続シートであって、
    前記第１の樹脂組成物層は、その平均厚さが、前記第２の樹脂組成物層の平均厚さよりも薄いことを特徴とする導電接続シート。
  2. 前記第１の樹脂組成物層の厚さをＡ［μｍ］とし、前記第２の樹脂組成物層の厚さをＢとしたとき、Ａ／Ｂが０．０５〜０．９なる関係を満足する請求項１に記載の導電接続シート。
  3. 前記第１の樹脂組成物層および前記第２の樹脂組成物層の少なくとも一方は、前記樹脂成分と、フラックス機能を有する化合物とを含有する樹脂組成物で構成される請求項１または２に記載の導電接続シート。
  4. 前記フラックス機能を有する化合物は、フェノール性水酸基およびカルボキシル基のうちの少なくとも一方を有する化合物を含有する請求項３に記載の導電接続シート。
  5. 前記フラックス機能を有する化合物は、下記一般式（１）で表わされる化合物を含有する請求項３または４に記載の導電接続シート。
    ＨＯＯＣ−（ＣＨ2）ｎ−ＣＯＯＨ・・・・・（１）
    （式（１）中、ｎは、１〜２０の整数である。）
  6. 前記フラックス機能を有する化合物は、下記一般式（２）および下記一般式（３）で表わされる化合物のうちの少なくとも一方を含有する請求項２または３に記載の導電接続シート。
    Figure 2011165524
     ［式中、Ｒ1〜Ｒ5は、それぞれ独立して、１価の有機基であり、Ｒ1〜Ｒ5の少なくとも一つは水酸基である。］
    Figure 2011165524
     ［式中、Ｒ6〜Ｒ20は、それぞれ独立して、１価の有機基であり、Ｒ6〜Ｒ20の少なくとも一つは水酸基またはカルボキシル基である。］
  7. 前記樹脂組成物において、前記フラックス機能を有する化合物の含有量は、１〜５０重量％である請求項３ないし６のいずれかに記載の導電接続シート。
  8. 前記金属層は、錫（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、銀（Ａｇ）、ビスマス（Ｂｉ）、インジウム（Ｉｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、アンチモン（Ｓｂ）、鉄（Ｆｅ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）および銅（Ｃｕ）からなる群から選択される少なくとも２種以上の金属の合金または錫の単体である請求項１ないし７のいずれかに記載の導電接続シート。
  9. 前記金属層は、Ｓｎ−Ｐｂ合金、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ合金またはＳｎ−Ａｇ合金を主材料として構成される請求項８に記載の導電接続シート。
  10. 前記金属層は、Ｓｎ−３７Ｐｂ合金またはＳｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕ合金を主材料として構成される請求項９に記載の導電接続シート。
  11. 当該導電接続シートをロール状に巻き取った状態とする際には、前記第１の樹脂組成物層が内側となるように巻き取られる請求項１ないし１０のいずれかに記載の導電接続シート。
  12. 請求項１ないし１１のいずれかに記載の導電接続シートを、基材が有する端子と対向基材が有する端子との間に配置する配置工程と、前記金属材料の融点以上であり、かつ、前記樹脂組成物の硬化が完了しない温度で前記導電接続シートを加熱する加熱工程と、前記樹脂組成物を硬化させる硬化工程とを有し、
    前記基材が有する端子または前記対向基材が有する端子の少なくとも一方が、前記基材または前記対向基材から突出し、前記配置工程において、突出する端子側に、前記第１の樹脂組成物層が位置するように前記導電接続シートを配置することを特徴とする端子間の接続方法。
  13. 請求項１ないし１１のいずれかに記載の導電接続シートを、基材が有する端子と対向基材が有する端子との間に配置する配置工程と、前記金属材料の融点以上であり、かつ、前記樹脂組成物が軟化する温度で前記導電接続シートを加熱する加熱工程と、前記樹脂組成物を固化させる固化工程とを有し、
    前記基材が有する端子または前記対向基材が有する端子の少なくとも一方が、前記基材または前記対向基材から突出し、前記配置工程において、突出する端子側に、前記第１の樹脂組成物層が位置するように前記導電接続シートを配置することを特徴とする端子間の接続方法。
  14. 請求項１ないし１１のいずれかに記載の導電接続シートを、端子を有する基材上に配置する配置工程と、前記金属材料の融点以上であり、かつ、前記樹脂組成物の硬化が完了しない温度で前記導電接続シートを加熱する加熱工程とを有し、
    前記基材が有する端子が、前記基材から突出し、前記配置工程において、前記端子側に、前記第１の樹脂組成物層が位置するように前記導電接続シートを配置することを特徴とする接続端子の形成方法。
  15. 請求項１ないし１１のいずれかに記載の導電接続シートを、端子を有する基材上に配置する配置工程と、前記金属材料の融点以上であり、かつ、前記樹脂組成物が軟化する温度で前記導電接続シートを加熱する加熱工程とを有し、
    前記基材が有する端子が、前記基材から突出し、前記配置工程において、前記端子側に、前記第１の樹脂組成物層が位置するように前記導電接続シートを配置することを特徴とする接続端子の形成方法。
  16. 対向する端子同士が、請求項１ないし１１のいずれかに記載の導電接続シートを用いて形成された接続部を介して電気的に接続されていることを特徴とする半導体装置。
  17. 対向する端子同士が、請求項１ないし１１のいずれかに記載の導電接続シートを用いて形成された接続部を介して電気的に接続されていることを特徴とする電子機器。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013251562A (ja) * 2013-07-22 2013-12-12 Sumitomo Bakelite Co Ltd ダイシングシート機能付き導電接続材料、端子間の接続方法及び電気、電子部品
EP2919261A1 (fr) * 2014-03-11 2015-09-16 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Procédé d'hybridation par collage de deux éléments microélectroniques

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004114104A (ja) * 2002-09-26 2004-04-15 Omae Seiko Kk はんだ付け用フラックス
JP2004244486A (ja) * 2003-02-13 2004-09-02 Sumitomo Bakelite Co Ltd 接着フィルムおよびこれを用いた半導体パッケージならびに半導体装置
JP2005203693A (ja) * 2004-01-19 2005-07-28 Mitsubishi Electric Corp 接続シートおよび実装部品の実装方法
JP2009262227A (ja) * 2008-04-02 2009-11-12 Hitachi Chem Co Ltd フラックス活性剤、接着剤樹脂組成物、接着ペースト、接着フィルム、半導体装置の製造方法、及び半導体装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004114104A (ja) * 2002-09-26 2004-04-15 Omae Seiko Kk はんだ付け用フラックス
JP2004244486A (ja) * 2003-02-13 2004-09-02 Sumitomo Bakelite Co Ltd 接着フィルムおよびこれを用いた半導体パッケージならびに半導体装置
JP2005203693A (ja) * 2004-01-19 2005-07-28 Mitsubishi Electric Corp 接続シートおよび実装部品の実装方法
JP2009262227A (ja) * 2008-04-02 2009-11-12 Hitachi Chem Co Ltd フラックス活性剤、接着剤樹脂組成物、接着ペースト、接着フィルム、半導体装置の製造方法、及び半導体装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013251562A (ja) * 2013-07-22 2013-12-12 Sumitomo Bakelite Co Ltd ダイシングシート機能付き導電接続材料、端子間の接続方法及び電気、電子部品
EP2919261A1 (fr) * 2014-03-11 2015-09-16 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Procédé d'hybridation par collage de deux éléments microélectroniques
FR3018628A1 (fr) * 2014-03-11 2015-09-18 Commissariat Energie Atomique Procede d'hybridation par collage de deux elements microelectroniques

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