JP2014107306A - 配線基板 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、配線基板及びソルダーレジスト層又は絶縁層の表面のアンダーフィル材の濡れ性を改質する方法を提供する。
【解決手段】 本発明の配線基板は、最表層に形成されたソルダーレジスト層又は絶縁層の表面にシリコーンをスタンプし、前記表面を改質することでアンダーフィル材の濡れ性が調節される。本発明のソルダーレジスト層又は絶縁層の表面のアンダーフィル材の濡れ性を改質する方法は、ソルダーレジスト層又は絶縁層の表面にシリコーンでスタンプすることを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、配線基板におけるソルダーレジスト層又は絶縁層の表面のアンダーフィル材の濡れ性を改質する方法に関する。

近年、樹脂封止型半導体装置は、高性能化、高機能化、小型化の傾向にあり、このため従来型のパッケージよりもさらに安価に、高密度化、高集積化及び小型かつ薄型化できる半導体チップのパッケージが求められている。このような要求に対応するものとしてフリップチップ実装等が一般に用いられている。この実装方法では一般にはプリント配線基板の最外層にソルダーレジスト層が設けられ、この層により半導体素子や他の電子部品との電気的接続を行う電極パッド部分以外の回路部分を、断線、ショートなどの電気的トラブルが起こらないように保護する。さらに、この実装方法では、半導体素子の電極と前記プリント配線基板の電極パッドとをバンプを介して電気的に接続する。さらに、前記電極パッドと前記バンプとの接続強度を高めるために、前記半導体素子と前記ソルダーレジスト層との間にアンダーフィル材を注入して、硬化させる。

一般にかかるアンダーフィル材は例えば粘性液体硬化性樹脂からなる。アンダーフィル材は前記半導体素子と前記ソルダーレジスト層との間を充填する。そしてアンダーフィル材は、前記半導体素子と前記ソルダーレジスト層との間を充填するために、十分低い粘度とさらにソルダーレジスト層表面と前記半導体素子表面とに対する十分な濡れ性を持つことが好ましい。

しかしながら、かかる性質（低い粘性と高い濡れ性）を有するアンダーフィル材は、前記半導体素子の外側に流れ出たアンダーフィル材の端部が、前記半導体素子の周囲の領域に設けられた他の電極パッドにまで到達してしまうという問題が生じ得る。かかる問題を解決するための方法としてこれまでいくつかの技術が報告されている。例えば、アンダーフィル材の端部が拡がらないように、必要以上に流れ出さないように、ソルダーレジスト層の上にさらにダム部構造を形成する技術、ソルダーレジスト層に溝構造を設ける技術、さらにはソルダーレジスト層の表面に樹脂を塗布し樹脂層構造を設ける技術が知られている（特許文献１，２、３）。

しかし、これらの技術はいずれも、前記半導体素子の回りに新たな構造を形成するものであって、前記アンダーフィル材の端部の拡がりを有効に阻止するためにはある程度の厚さ（高さ）のある壁（ダム）構造を有する必要がある。このような構造は形成することは、従来型のパッケージよりも特にさらに小型かつ薄型化できる半導体チップのパッケージを提供するという課題とは相反するものである。

従ってアンダーフィル材の端部の拡がりを有効に阻止するための新たな技術であって、（ｉ）従来使用されてきた、前記半導体素子と前記ソルダーレジスト層との間を充填するために十分低い粘度とさらにソルダーレジスト層表面と前記半導体素子表面とに対する十分な濡れ性を持つアンダーフィル材を用いることができ、かつ（ｉｉ）ある程度の厚さ（高さ）のある壁（ダム）構造を設けることを必要としない、技術が強く求められている。

特開２００４−１７９５７８号公報 特開２００９−２６７１２７号公報 特開平６−１３２４２２号公報

本発明は、最表層に形成されたソルダーレジスト層又は絶縁層（層間絶縁層）の表面にシリコーンをスタンプし、前記表面を改質することでアンダーフィル材の濡れ性が調節される、配線基板を提供し、さらにソルダーレジスト層又は絶縁層（層間絶縁層）の表面のアンダーフィル材の濡れ性を改質する方法を提供する。

本発明者は、従来使用されてきたアンダーフィル材を用いることができ、かつソルダーレジスト層に厚さ（高さ）のある壁構造を設ける必要もなく、ソルダーレジスト層上のアンダーフィル材の拡がりを適切に制御することができる新たな技術につき鋭意研究した結果、ソルダーレジスト層のアンダーフィル材の濡れ性を改質する新たな方法を見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明は、最表層に形成されたソルダーレジスト層又は絶縁層（層間絶縁層）の表面にシリコーンをスタンプし、前記表面を改質することでアンダーフィル材の濡れ性が調節される配線基板に関する。
さらに本発明は、ソルダーレジスト層又は絶縁層（層間絶縁層）の表面のアンダーフィル材の濡れ性を改質する方法であり、ソルダーレジスト層又は絶縁層（層間絶縁層）の表面にシリコーンでスタンプすることを特徴とする。

図１は、実施例で用いたパッケージ基板の平面模式図であり、改質領域（シリコーンがスタンプされた領域）と開口部（シリコーンがスタンプされていない領域）が設けられている。 図２は、実施例で使用したスタンプの作成及びスタンプの使用方法を模式的に示す。 図３は、実施例１で得られた結果を示す写真である。ここで、ａ...ａ、及びｂ...ｂは、それぞれ断面観察のための切断線を表す。 図４（A）は、図３における切断線ｂ...ｂの断面観察写真であり、配線、アンダーフィル材、ソルダーレジスト層がそれぞれ示される。図４（B）は、アンダーフィル材の端部の接触角（θ）を示す。 図５（A）は、図３における切断線ａ...ａの断面観察写真であり、配線、アンダーフィル材、ソルダーレジスト層、改質領域（シリコーンがスタンプされた領域）がそれぞれ示される。図５（B）は、改質領域（シリコーンがスタンプされた領域）と、アンダーフィル材の端部の接触角（θ）を示す。 実施例６のDCAの測定結果をまとめたグラフを示す。 実施例７のSEの測定結果をまとめたグラフを示す。

（配線基板）
本発明の配線基板は、最表層にソルダーレジスト層又は絶縁層（層間絶縁層）が形成され、かつそのソルダーレジスト層又は絶縁層（層間絶縁層）の表面が改質され、アンダーフィル材の濡れ性が調節されていることを１つの特徴とする。すなわち、本発明の配線基板は、表面が改質され、アンダーフィル材の濡れ性が調節されているソルダーレジスト層又は絶縁層（層間絶縁層）を有することを特徴とする。
（ソルダーレジスト層）
本発明の対象となるソルダーレジスト層は、その表面の所定の領域の表面の、アンダーフィル材に対する濡れ性が改質されたことを特徴とする。

ここで本発明の対象となるソルダーレジスト層の材料は特に制限されるものではない。半導体装置及びその製造方法に関する技術分野において通常知られ、使用される材料からなるソルダーレジスト層を全て含む。例えばソルダーレジスト層の材料としては、当該技術分野で知られる全てのタイプの熱又は光硬化性の樹脂組成物が挙げられる。熱又は光硬化性の樹脂としては、具体的にはエポキシ樹脂が挙げられる。通常は、前記樹脂が硬化されてソルダーレジスト層を形成した場合の、機械的特性及び表面の濡れ性の要求から、エポキシ樹脂の使用が好ましい。ここでエポキシ樹脂は種々のタイプがあることが知られているが、硬化後の表面の特性は主に含有される親水性基（例えば、水酸基やカルボン酸基など）の種類や数に依存することが知られており、またこれらは必要に応じて変更され得る。通常は、ソルダーレジスト層の表面は、適用される基板等（以下で説明される）を十分カバーするため、及びソルダーレジスト層の上に設けられるアンダーフィル材との良好な濡れ性の両方を満たすために親水性となっている。ただし本発明の対象となるソルダーレジスト層表面は親水性に限定されない。

さらに本発明の対象はソルダーレジスト層だけではなく、上で説明した材料・性質を含む絶縁層又は層間絶縁層も含まれる。

さらに本発明の対象となるソルダーレジスト層（その表面）の形状は特に制限されるものではない。特に本発明の対象となるソルダーレジスト層表面の形状は、ソルダーレジスト層でカバーされる下層の構造の形状に限定されるものではない。前記下層構造には半導体装置及びその製造方法に関する技術分野においてソルダーレジスト層でカバーされる全ての構造が含まれる。例えば、種々のサイズ・形状の基板、回路が印刷された基板、半導体素子が設けられた基板が挙げられる。通常はこれらの構造は平面上のベース基板上にある程度の高さ（厚さ）のある線構造や壁構造、凹凸状構造などの複雑な立体形状を有している。ソルダーレジスト層はかかる構造をカバーするように設けられ（例えば塗布）、その後硬化されたソルダーレジスト層の表面はその下の立体構造を反映して（沿って）同様にある程度の高さのある線構造や凹凸状構造の複雑な立体形状を有することとなる。従って本発明の対象となるソルダーレジスト層の表面の形状は、平坦な表面だけでなく、これらの複雑な立体形状をも含む。

さらに本発明の対象となるソルダーレジスト層（及びその表面）の形状は、ソルダーレジスト層をさらに種々の処理をして得られるソルダーレジスト層（及びその表面）をも含む。種々の処理としては、例えばフォトリソグラフィにより、ソルダーレジスト層の一部を開口して下層の電極パッド等の構造を露出させる。露出された電極パッドは、その後の工程、例えばフリップチップ実装において利用される。従って本発明の対象となるソルダーレジスト層（及びその表面）の形状は、開口された領域内に電極パッドなどの他の構造が露出されたソルダーレジスト層（及びその表面）の形状も含む。

本発明のソルダーレジスト層は、その表面の任意の位置で所定の形状の領域の表面の特性、特にアンダーフィル材に対する濡れ性が改質されたことを特徴とする。

ここでソルダーレジスト層の表面の任意の位置で所定の領域とは、表面の特性、特に濡れ性を改質するために予め決められるソルダーレジスト層表面の全部又は一部分の領域を意味する。言い換えると、シリコーンをスタンプして、ソルダーレジスト層の表面を改質する領域を示す（改質領域）。ここで前記領域は、ソルダーレジスト層表面に単一でも複数でもよく、またその形状にはなんら制限はない。例えば、種々の幅の直線線状、折れ線状、曲線状、種々の幅の線で区画された矩形状、多角形状、円形状、楕円形状等の任意の形状を含む。さらに前記領域の形状は、アンダーフィル材をその領域内に満たすために区切るための形状であってよく、又アンダーフィル材が満たされることを排除するために区切るための形状であってよい。ここでアンダーフィル材がその領域内に満たされるとは、前記領域内のソルダーレジスト層上に適用されたアンダーフィル材がソルダーレジスト層上を拡がりアンダーフィル材の端部が前記領域の端部に到達し、そこでアンダーフィル材の流れが止まり、アンダーフィル材が前記領域内に溜まることを意味する。

ここで、アンダーフィル材に対する濡れ性の改質とは、ソルダーレジスト層の表面に対するアンダーフィル材の濡れ性を（大きく又は小さくなるように）変更することを意味する。ソルダーレジスト層の表面に対するアンダーフィル材の濡れ性とは、ソルダーレジスト層表面に静置されたアンダーフィル材の静的な濡れ性だけでなく、ソルダーレジスト層表面に適用され流動するアンダーフィル材の動的な濡れ性も意味する。

ここで濡れ性が大きいとは、定性的にはソルダーレジスト層表面上でのアンダーフィル材が弾かれることなく拡がり、アンダーフィル材の端部の裾が大きく拡がることを意味する。また、濡れ性が小さいとは、定性的にはソルダーレジスト層表面上でのアンダーフィル材が弾かれ、適用された位置に留まって拡がることがない。例えばアンダーフィル材の端部において球状に盛り上がる傾向を持つこと意味する。

また濡れ性について定量的に評価するには、上で説明した定性的な性質を定量的に評価する方法であればよい。例えば表面の接触角の測定により評価され得る。接触角の測定は、知られた方法・装置により実施でき、必要な場合には静的な接触角のみならず動的な接触角を求めることができる。

本発明において、ソルダーレジスト層の表面に対するアンダーフィル材の濡れ性を改質（又は変更する）とは、適用されたソルダーレジスト層の本来有する、ソルダーレジスト層の特定の表面に対するアンダーフィル材の濡れ性を、より大きく又はより小さく変更することを意味する。具体的には、ソルダーレジスト層の特定の表面に対するアンダーフィル材の本来有する非常に良好な濡れ性（大きい濡れ性）を変更して、ソルダーレジスト層の特定の表面に対するアンダーフィル材の濡れ性を非常に小さいものに変更することを意味する。又は逆に、ソルダーレジスト層の特定の表面に対するアンダーフィル材の本来有する小さい濡れ性を変更して、ソルダーレジスト層の特定の表面に対するアンダーフィル材の濡れ性を大きくすることを意味する。

例えば、本来高い濡れ性を有するソルダーレジスト層の表面の一部分のみを改質して、小さい濡れ性を有する領域を設ける場合、(1)改質されていないソルダーレジスト層の表面上でアンダーフィル材を適用すると、アンダーフィル材は非常にスムーズに拡がり、アンダーフィル材の端部が大きく伸び（その部分の接触角が小さい）、（２）アンダーフィル材の端部が改質された領域に到達すると、アンダーフィル材はそこから拡がらず、アンダーフィル材の端部がむしろ球状に盛り上がる（その部分の接触角が非常に大きくなる）という効果が得られることとなる。即ち、アンダーフィル材の拡がりの流れを、改質された領域で止め、アンダーフィル材の端部が裾拡がり形状ではなくむしろ盛り上がらせることが可能となる。

また、本来大きい濡れ性を持つソルダーレジスト層の表面の特定の領域を囲むように、ソルダーレジストの表面を濡れ性を小さくするように改質させた場合、（１）特定の領域内にアンダーフィル材を適用すると、アンダーフィル材はその領域内を非常にスムーズに拡がり、アンダーフィル材の端部が大きく伸びるが（その部分の接触角が小さくなる）、（２）アンダーフィル材の端部が特定の領域の端部（改質されたソルダーレジスト層の端部でもある）に到達すると、アンダーフィル材はそこから拡がらず、アンダーフィル材の端部がむしろ球状に盛り上がる（その部分の接触角が非常に大きくなる）、ということとなる。即ち、アンダーフィル材の流れをその領域内を止めて埋めさせ、アンダーフィル材の端部を裾拡がり形状ではなくむしろ球状に盛り上がらせ、塗布された全てのアンダーフィル材を前記領域内に留まらせることが可能となる。

本発明のソルダーレジスト層の濡れ性が改質された領域は、以下説明するように、シリコーンでスタンプされた領域である。従って改質されたソルダーレジスト層表面には実質的に厚さのある構造が設けられているのではなく、ソルダーレジスト層表面の一部が改質されているものである。ソルダーレジスト層表面の改質とは、限定されるものではないが次のように説明され得る。例えば、シリコーンの含有成分とソルダーレジスト層の表面の成分との物理的及び/又は化学的な作用により、ソルダーレジスト層表面（表面近傍領域を含む）の親水性基又は疎水性基の種類及び/又は数が変更される、ということである。例えばシリコーン中に含有される成分としては、低分子や中分子量のオリゴマー（シロキサンオリゴマー）が挙げられる。このオリゴマーとソルダーレジスト層表面上の水酸基やカルボン酸基と反応して共有結合を形成して強い親水性基である水酸基やカルボン酸基を強い疎水性基へ変更することが可能となる。

さらに以下説明するように、前記形成された共有結合は、適切な温度と時間で加熱処置することでさらに共有結合を完全にし、場合によりさらに強い共有結合を形成することとなる。この結果、本発明のソルダーレジスト層の濡れ性が改質された領域は実質的に厚さ、高さを持つ構造を形成するものではない。

また、かかる強い共有結合性のために通常の溶媒洗浄では除去されることはない。例えば本発明のソルダーレジスト層の濡れ性が改質された領域を形成後、種々の処理のためにアルコールなどの溶媒で表面を洗浄しても、改質された領域が除去されることはない。これは本発明のソルダーレジスト層の特徴の１つである。

さらに本発明のソルダーレジスト層の特徴の１つとして、本発明のソルダーレジスト層の濡れ性が改質された領域には、平坦な形状のソルダーレジスト層表面だけでなく、上で説明したようなソルダーレジスト層の下の立体構造を反映した線状や凹凸状の複雑な立体形状を有する表面をも含むことである。例えばソルダーレジスト層がその下の構造を反映して壁構造や溝構造を有する場合には、その壁構造又は溝構造の上面表面、側面表面、底面表面もまた同様に改質されている。また、例えばソルダーレジスト層がその下の複雑な凹凸を含む構造を反映して複雑な凹凸を含むソルダーレジスト層表面を有する場合にもその複雑な凹凸を含むソルダーレジスト層表面全体もまた同様に改質されている。

これは下で説明されるように、前記改質が、（軟質、弾性）シリコーンをソルダーレジスト層にスタンプ（押し付ける）することによりなされることで初めて可能となる。

従って、本発明のソルダーレジスト層の濡れ性が改質された領域は、(i)実質的に厚さを持つ構造が形成されていない、(ii)ソルダーレジスト層表面でシリコーン由来の成分により親水性から疎水性へ（又はその逆）と濡れ性が改質されている、(iii)溶媒の通常の洗浄では除去されない、ことを特徴とする。

この特徴の確認は、例えばソルダーレジスト層の濡れ性が改質された領域が、(i)実質的な厚さを持つ構造を有しないことを確認する、(ii)前記領域の表面の成分分析により、シリコン、酸素、炭素などの元素が存在することを測定する、及び(iii)溶媒で洗浄しても除去されないことを確認する、ことで確認し得る。具体的には、濡れ角の測定、顕微鏡での表面、断面の観察、表面、断面の元素分析（EDEXなど）を用いることが可能である。
（本発明の基板の確認）
本発明の基板は、上で説明した本発明のソルダーレジスト層を含むことを特徴し、本発明のソルダーレジスト層を含むことは、例えば上で説明した方法で確認することが可能である。例えばパッケージ基板のソルダーレジスト層とアンダーフィル材について、アンダーフィル材の端部の形状から、ソルダーレジスト層の一部分が本発明の改質された領域であるかどうか、さらにアンダーフィル材の端部を囲む領域が本発明の改質された領域であるかどうかを確認することが可能である。
（ソルダーレジスト層又は絶縁層を改質する方法）
本発明の、ソルダーレジスト層又は絶縁層を改質する方法は、ソルダーレジスト層又は絶縁層の表面の改質する領域にシリコーンでスタンプすることを特徴とする。

ここで本発明の方法で使用可能なシリコーンは、当該技術分野で汎用されるシリコーンであれば特に制限はない。例えばジアルキルシロキサンを重合したポリジアルキルシロキサン等のポリマーが含まれ、特にジメチルポリシロキサンが挙げられる。さらに汎用のシリコーンには直鎖状や環状のモノマー、オリゴマーなどの低分子量のシロキサンが種々の量で含まれることが知られている。これらのシリコーンは種々市販されており、本発明ではそれら市販品を入手しそのまま使用することも可能である。

また本発明の方法で使用されるシリコーンは適切な範囲の可塑性（軟性、又は弾性）を持つことが好ましい。これにより、上で説明したソルダーレジスト層表面の複雑な形状に応じて、場合により適切な圧力を付加することで全ての表面に均一にスタンプし得る。さらに前記可塑性の程度は、スタンプするソルダーレジスト層の材料、表面形状、スタンプの際の温度などにより適宜選択することが可能である。

スタンプするシリコーンの形状には特に制限はなく、ソルダーレジスト層表面の所定の領域をスタンプできる形状・構造を持つものであればよい。例えば、板状、棒状が含まれ、スタンプするための方法・装置に適合させることができる。またシリコーンのスタンプ面（ソルダーレジスト層にスタンプされる側のシリコーンの面）の形状も特に制限はなく、ソルダーレジスト層表面に所定の領域をスタンプすることができる形状であればよい。具体的には、平面状、曲面状面が挙げられる。

さらに本発明の方法では、本発明のシリコーンは、ソルダーレジスト層表面に所定の形状でスタンプすることを特徴とするが、所定の形状でスタンプする方法については特に限定はない。スタンプ面を前記所定の形状全てに対応させて予め成形し、それを用いてソルダーレジスト層表面にスタンプするか、又は複数のシリコーンを組合せて、複数回スタンプすることで前記所定の形状をスタンプすることが可能である。

スタンプするとは、シリコーンをソルダーレジスト層表面に接触させることを意味する。シリコーンがソルダーレジスト層の所定の領域に接触すると、上で説明したように、シリコーンの含有成分とソルダーレジスト表面層との間で共有結合が生成される反応が起こり得る。またシリコーンの種類と使用されるソルダーレジスト層の種類に依存して、場合により圧力を負荷してスタンプすることが好ましい。

例えばソルダーレジスト層表面が、その下の構造の形状を反映して凹凸のある複雑な表面を有する場合には、それらの複雑な表面の全ての面にシリコーンが接触するように、適切に圧力を付加することが可能である。これは上で説明したシリコーンの可塑性、弾性を利用するものであり、これによりソルダーレジスト層の複雑な表面をむらなく均一に改質することが可能となる。

付加される圧力の範囲は、シリコーン及びソルダーレジスト層の種類、所定の領域の形状、望ましい改質の程度などに応じて最適化することが可能である。通常は３０kg/cm²であるが、付加される圧力は使用するシリコーンの厚さにより適宜選択され、好ましくは３０〜１２０kg/cm²の範囲である。

本発明のスタンプを行うための方法、装置についても特に制限はない。

さらに、場合により（例えば、前記共有結合をさらに強化するために）、スタンプされたソルダーレジスト層の表面を加熱することも可能である。加熱の温度、時間はシリコーン及びソルダーレジスト層の種類、所定の領域の形状、望ましい改質の程度などに応じて最適化することが可能である。通常は常温〜２７０℃の範囲であり、好ましくは２６０℃である。また加熱時間も０〜５分の範囲、好ましくは３分である。

濡れ性の改質の程度は、例えば親水性から疎水性（又は疎水性から親水性）への濡れ性の変化を測定することで容易に評価することができる。具体的には前記改質を行う前と改質後のソルダーレジスト層表面でのアンダーフィル材の接触角を測定することで評価することができる。接触角の測定は当該技術分野で知られている方法を使用できる。具体的にはエポキシ樹脂系ソルダーレジスト層に対するエポキシ樹脂系のアンダーフィル材は、接触角が約１０度程度であり、非常に小さく良好な濡れ性を示す。これに対して、エポキシ樹脂系ソルダーレジスト層の本発明により改質された表面では、エポキシ樹脂系のアンダーフィル材は、接触角が約４０度以上、場合により５０度以上であり、大きく濡れ性が変更され（親水性から疎水性へ）アンダーフィル材は強く弾かれる結果を与える。この大きく変化した接触角は、例えばシリコーンシートなどに対する角度に匹敵する。

以下、本発明を実施例に基づきさらに詳しく説明する。

以下の実験に使用した試料（配線基板）は次のようにして作成した。
（１） 寸法（横４０ｍｍ、縦４０ｍｍ、厚さ１ｍｍ）のエポキシ樹脂からなる基板を用意し、この片面全面に、ソルダーレジスト層をロールコート法を用いて形成した。例えば２０μｍの厚さに塗布し、室温で１２時間乾燥させた後、約１５０℃の加熱炉で加熱して硬化させたソルダーレジスト層を形成した。

また、種々のソルダーレジスト層としては、エポキシ系樹脂からなるソルダーレジスト層ａ、ｂ、ｃ、ｄを用いた。ソルダーレジスト層ａ、ｂ、ｃは共にA社製であり、ソルダーレジスト層ｄはＢ社製を使用した。ソルダーレジスト層ｃは、フィルムタイプを使用した。
（２） ソルダーレジスト層ａ、ｂ、ｃ、ｄ以外の絶縁樹脂材料を用いた場合の樹脂表面の改質硬化確認のために、上記（１）と同じ寸法の層間樹脂層を用意した。層間樹脂層としては、例えば、ABF樹脂（エポキシ系樹脂）を用いた。
（３） シリコーンスタンプは次のように作成した。
（ｉ） シリコーンシート（縦６０ｍｍ、横１２０ｍｍ、厚さ１ｍｍ；株式会社ワコム製作所製）を使用し、スタンプされて形成される形状が幅２ｍｍの縦１００ｍｍ横５０ｍｍの矩形形状であって、縦の一辺が３０ｍｍ開口されたC字の形状となるように作成した。その一例が図１に模式的に示され、改質領域（シリコーンがスタンプされた領域）と開口部（シリコーンがスタンプされていない領域）が設けられている。
（ｉｉ） この形状を持つシリコーンをスタンプ治具（縦４０ｍｍ、横４０ｍｍ、高さ３０ｍｍ）に取り付け、次のシリコーンスタンプに用いた。
（４） 図２を参照して、シリコーンスタンプは次のように行った。まず、上記（１）又は（２）からなるパッケージ基板の表面に、上記（３）で作成したシリコーンスタンプを用いて、一定の圧力で一定の時間接触（圧着）させる。また場合により、その後一定の温度で加熱した（図示されていない）。
（５） 動的接触角の測定は、協和界面科学株式会社製の全自動接触計を用いて行った。
（６） 表面エネルギーの測定は、Kaelble-Uv法に基づき、協和界面科学株式会社製の全自動接触計を用いて行った。
（７） 電子顕微鏡観察は、株式会社日立ハイテクノロジーズ社製の走査電子顕微鏡を用いて行った。
（８） ソルダーレジスト層又は層間樹脂層に対する改質効果（疎水性効果）の有無を次にようにして確認した。

上記（４）によりパッケージ基板にシリコーンをスタンプした後、パッケージ基板にアンダーフィル材（C社製）又はアンダーフィル材の代わりにエタノールを数滴滴下して液体の拡がり（流れ出し）を観察した。また、比較として、同じパッケージ基板に、シリコーンをスタンプしないでアンダーフィル材又はアンダーフィル材の代わりにエタノールを数滴滴下して液体の拡がり（流れ出し）を（目視又は顕微鏡で）観察した。

［実施例１］
まず、ソルダーレジスト層ａが形成されたパッケージ基板にシリコーンスタンプを１００ｋｇ／３秒間接触させた後、１５０℃で一定時間加熱した。次に、アンダーフィル材を滴下し、再度、１６５℃で所要時間加熱（アンダーフィル材硬化）して観察した。

その結果、図３に示されるように、シリコーンスタンプの形状に沿ってアンダーフィル材の流れ拡がりが防止され、シリコーンスタンプの開口部からはアンダーフィル材が流れ出した。

言い換えると、アンダーフィル材の端部は、シリコーンがスタンプされた領域の端部に到達し、アンダーフィル材の拡がり（流れ出し）が止められている。一方で、シリコーンがスタンプされていない開口部では、アンダーフィル材の端部が裾拡がりに流れ出している。

またアンダーフィル材の端部の形状についてその断面を顕微鏡観察により実施した。図４（A）は、図３における切断線ｂ...ｂ（開口部）の断面観察写真であり、配線、アンダーフィル材、ソルダーレジスト層がそれぞれ示される。図４（B）は、そのアンダーフィル材の端部の接触角（θ）を示す。図４の（A）、（B）に示されるように、シリコーンがスタンプされていない開口部から流れだしたアンダーフィル材の端部は、裾拡がりに大きく伸びている（接触角θが小さい）。

一方で、図５（A）は、図３における切断線ａ...ａの断面観察写真であり、配線、アンダーフィル材、ソルダーレジスト層、改質領域（シリコーンがスタンプされた領域）がそれぞれ示される。図５（B）は、改質領域（シリコーンがスタンプされた領域）と、アンダーフィル材の端部の接触角（θ）を示す。図５の（A）、（B）で示されるように、シリコーンをスタンプした領域（改質した領域）は、アンダーフィル材の端部が、シリコーンがスタンプされた領域の端部で止まっている。そして流れ出したアンダーフィル材の端部に比べて盛り上がり、アンダーフィル材の端部の拡がりが防止されていることが分る（端部に厚さが見られる；接触角θが大きい）。

また図５からシリコーンをスタンプした領域（改質領域）において、アンダーフィル材の端部を止めるようなダム構造（膜構造）が形成されていないことが観察できる。

この結果から、ソルダーレジスト層にシリコーンをスタンプすることでソルダーレジスト層の表面が改質されていることがわかる。

［実施例２］ 種々のソルダーレジスト材に対する効果
まず、種々のソルダーレジスト層ａ、ｂ、ｃ、ｄが形成された配線基板に実施例１で使用したシリコーンスタンプと同じ形状のシリコーンスタンプを５０ｋｇ／３秒間接触させた。その後、アンダーフィル材の代わりにエタノールを滴下してエタノールの流れ出しを観察した。その結果を表１に示す。

この実験結果から、種々のタイプのソルダーレジスト材の表面に対して、改質の効果が確認できる。

[実施例３]
ソルダーレジスト層以外の樹脂材料においても改質効果を確認するために、ABF樹脂（エポキシ系層間絶縁材料）板に、シリコーンスタンプを５０ｋｇ／３秒間接触させた。実施例２と同様にエタノールを用いて拡がりを確認した。

その結果スタンプのない場合には濡れ拡がった。しかしスタンプのある場合には、シリコーンスタンプの形状に沿って濡れ拡がりが防止された（開口部からは液が流れ出した）。

この実験結果から、ソルダーレジスト層以外の樹脂表面も、改質可能であることが分かる。

［実施例４] 洗浄に対する効果
シリコーンスタンプの効果が洗浄により消失しないことを確認するために次の実験を行った。
（１） 配線基板上にソルダーレジスト層を形成させた後、シリコーンスタンプ１００ｋｇ／３秒間接触させた。
（２） それを２４０秒間水洗した。
（３） 実施例１と同様に、アンダーフィル材を塗布してその拡がりを観察した。

その結果湯洗浄（７０℃）洗浄処理した後でも、改質効果は維持されていることが確認できた。

［実施例５］ フラックス洗浄に対する効果
シリコーンスタンプの効果がフラックス洗浄により消失しないことを確認するために次の実験を行った。
（１） 実施例１，２と同様に、配線基板上にソルダーレジスト層を形成させた後、シリコーンスタンプ１００ｋｇ／３秒間接触させた。
（２） それを２４０秒間フラックス洗浄した。
（３） 実施例１と同様にアンダーフィル材を塗布してその拡がりを観察した。

その結果フラックス洗浄処理した後でも、改質効果は維持されていることが確認できた。

［実施例６］ 動的接触角（DCA)及び表面エネルギー(SE)の測定
実施例２、３で作成された配線基板を用いて測定した。それぞれ得られた結果を図６及び図７のグラフで示した。

図６から、シリコーンスタンプの処理がなされていない場合と、シリコーンスタンプの処理を行った場合とは、それぞれ動的接触角(DCA)が７２（±２）、８６（±２）となる有意の差があることを示された。

図７から、シリコーンスタンプの処理がなされていない場合と、シリコーンスタンプの処理を行った場合とは、それぞれ表面エネルギー（SE)が４１（±２）、３９（±２）となる有意の差があることを示された。

これらの結果から、シリコーンスタンプの処理がなされた場合には、(i)シリコーンスタンプの境界でアンダーフィル材が流れを防止されて盛り上がり、(ii)動的接触角が大きくなって濡れ性が悪くなり、表面エネルギーが低くなって濡れ拡がりが抑制されることが分かる。

［実施例７］ 表面構造の観察
実施例２、３で作成されたシリコーンスタンプされた表面の構造を、走査電子顕微鏡により観察した（図示なし）。

倍率１ｋから２５ｋで観察した。

図５の断面図および走査電子顕微鏡の結果から、シリコーンスタンプで処理し、改質効果が生じる部分には、なんらの厚さ（高さ）のある壁（ダム）状の構造が形成されていないことが分かった。

［実施例８］ 加熱の効果確認
実施例２，３で作成されたシリコーンスタンプされた表面の構造をさらに、２６０℃で加熱した。その後、アンダーフィル材の代わりにエタノールを塗布して、その拡がりを観察した。その結果、シリコーンスタンプの形状に沿って濡れ拡がりが防止された。

また、動的接触角を測定した。その結果、加熱することで動的接触角（DCA)がより大きくなることが示された（図示なし）。

また表面エネルギー（SE)を測定した。その結果、加熱することで表面エネルギー（ＳＥ）がより小さくなることが示された（図示なし）。

また水洗浄（湯洗浄）、フラックス洗浄についてもその効果は消失しなかった（図示なし）。

Claims (5)

1. 最表層に形成されたソルダーレジスト層又は絶縁層の表面にシリコーンをスタンプし、前記表面を改質することでアンダーフィル材の濡れ性が調節される、配線基板。
2. 請求項１に記載の配線基板であって、前記ソルダーレジスト層又は絶縁層の表面にはチップが搭載される電極パッドが形成され、前記電極パッドの外周を囲むように改質された領域が形成されている、配線基板。
3. ソルダーレジスト層又は絶縁層の表面のアンダーフィル材の濡れ性を改質する方法であり、ソルダーレジスト層又は絶縁層の表面にシリコーンでスタンプすることを特徴とする。
4. 前記シリコーンを３０〜１２０kg/cm²の圧力でスタンプする、請求項３に記載の方法。
5. さらに前記シリコーンでスタンプされたソルダーレジスト層又は絶縁層を常温〜２７０℃の範囲で加熱することを特徴とする、請求項３又は４のいずれか一項に記載の方法。