JP2015083633A - 電子部品装置の製造方法、アンダーフィル材、及びこのアンダーフィル材を用いた電子部品装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 先塗布方式に適用され、硬化時間の調整が可能であり、かつボイドの発生を低減できるアンダーフィル材を用いてなる接続性に優れた電子部品装置の製造方法の提供。
【解決手段】 電子部品と配線基板とを接続部を介して電気的に接続することで電子部品装置を製造する製造方法であり、電子部品における配線基板と対向する側の面及び配線基板における電子部品と対向する側の面からなる群より選択される少なくとも一方にアンダーフィル材を付与する付与工程と、前記電子部品と前記配線基板とを接続部を介して接続しかつ前記アンダーフィル材を硬化する接続工程とを含み、アンダーフィル材が、エポキシ樹脂、芳香族骨格を有する６員環ラクトン、硬化促進剤を含む、電子部品装置の製造方法。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子部品装置の製造方法、アンダーフィル材、及びこのアンダーフィル材を用いた電子部品装置に関する。

従来から、トランジスタ、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の電子部品装置の素子封止の分野では、生産性、コスト等の面から樹脂を含む封止用材料を用いて封止する手法が主流となっている。封止用材料としては、エポキシ樹脂組成物が広く用いられている。この理由としては、エポキシ樹脂が、作業性、成形性、電気特性、耐湿性、耐熱性、機械特性、インサート品との接着性等の諸特性にバランスがとれているためである。

ＣＯＢ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｂｏａｒｄ）、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｇｌａｓｓ）、ＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）等のベアチップ実装した電子部品装置においては、封止用材料として室温で液状のエポキシ樹脂組成物が広く使用されている。また、セラミック、ガラスエポキシ樹脂、ガラスイミド樹脂、ポリイミドフィルム等を基板とする配線基板上に電子部品をバンプ接続してなる電子部品装置（フリップチップ）では、バンプ接続した電子部品と配線基板の間隙（ギャップ）を充填するアンダーフィル材としても、室温で液状のエポキシ樹脂組成物が使用されている。ベアチップ実装では、回路形成面が充分に保護されていないため、水分及びイオン性不純物が浸入し易く、フリップチップ実装では、電子部品と配線基板とはそれぞれ熱膨張係数が異なることがあるため接続部に熱応力が発生することがある。そのため、エポキシ樹脂組成物は電子部品を温湿度及び機械的な外力から保護するために重要な役割を果たしている。

アンダーフィル材の充填方式としては、電子部品と配線基板とを接続した後に、電子部品と配線基板とのギャップに毛細管現象を利用してアンダーフィル材を浸透させる後入れ方式と、アンダーフィル材を先に配線基板上に塗布し、熱圧着して電子部品を配線基板に接続する際に、電子部品と配線基板との接続とアンダーフィル材の硬化反応を一括して行う先塗布方式がある。一般的に、後入れ方式は品質及び信頼性に優れており、先塗布方式は工程数を短縮できる特長がある。

先塗布方式に使用されるアンダーフィル材としては、硬化性が低いと熱圧着の時間が長くなり作業性が低下するため、短時間硬化が可能であることが好ましい。エポキシ樹脂組成物の短時間硬化を可能にする方法としては、硬化促進剤としてイミダゾール化合物を使用する方法（例えば、特許文献１参照）、硬化促進剤としてイミダゾール化合物の周囲を熱硬化性樹脂による被膜で被覆して得られる微細球粒子及びアミンアダクト粒子の少なくとも一方を使用する方法（例えば、特許文献２参照）が報告されている。

特公平７−５３７９４号公報 特許第３４４６７３０号公報

上記特許文献で報告されているアンダーフィル材は作業性を向上させるため、短時間での硬化を実現するものである。これらはチップサイズの小さいパッケージであるＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）等ヘ適用がなされている。ＣＳＰではチップ厚が薄いため、熱圧着時に熱の伝わりが良く、短時間での硬化が可能であるが、チップサイズの大きいパッケージであるＦＣ−ＢＧＡ（Ｆｌｉｐ Ｃｈｉｐ−Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）などに対して、従来のエポキシ樹脂組成物を先塗布方式のアンダーフィル材として使用した場合、チップ厚が厚くなるため熱の伝わりが遅く、硬化にはＣＳＰに比べ長い時間が必要となる。また、熱圧着に時間を要するため、ボイドも発生し易く、接続性及び信頼性が不十分であった。
そのため、先塗布方式に適用され、硬化時間が長い場合でもボイドの発生を充分に低減可能なアンダーフィル材が要求されているが、未だ得られていないのが現状である。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、先塗布方式に適用され、硬化時間が長い場合においてもボイドの発生を低減できるアンダーフィル材を用い、接続性に優れた電子部品装置を製造しうる電子部品装置の製造方法、及び、硬化時間が長い場合においてもボイドの発生を低減でき、かつ接続性に優れた電子部品装置の製造に適用しうるアンダーフィル材、並びに接続性に優れボイドの少ない電子部品装置を提供することを課題とする。

本発明者らは前記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、先塗布方式に使用されるアンダーフィル材において、エポキシ樹脂と芳香族骨格に縮合した６員環ラクトンを併用することで、前記課題を解決しうることを見出し、本発明を完成するに至った。

前記課題を解決するための具体的手段は以下の通りである。
＜１＞ 電子部品と配線基板とを接続部を介して電気的に接続することで電子部品装置を製造する電子部品装置の製造方法であり、前記電子部品における前記配線基板と対向する側の面及び前記配線基板における前記電子部品と対向する側の面からなる群より選択される少なくとも一方の面に、アンダーフィル材を付与する付与工程と、前記電子部品と前記配線基板とを接続部を介して接続し、かつ前記アンダーフィル材を硬化する接続工程と、を含み、前記アンダーフィル材が、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）芳香族骨格を有する６員環ラクトン、（Ｃ）硬化促進剤を含有する電子部品装置の製造方法。

＜２＞ 前記（Ｂ）の芳香族骨格がベンゼン環もしくはナフタレン環である、＜１＞に記載の電子部品装置の製造方法。

＜３＞ 前記（Ｂ）の６員環ラクトンが、芳香族骨格としてベンゼン環またはナフタレン環に縮合しており、一般式（１）または（２）で示される、＜１＞または＜２＞のいずれか１項に記載の電子部品装置の製造方法。

（式中のＲ_１〜Ｒ_１４は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。Ｒ_１〜Ｒ_１４は、水素原子、水酸基、または炭素原子数が１〜２０であり、直鎖もしくは分岐のあるアルキル基、または芳香族もしくはヘテロ芳香族骨格または６員環ラクトン骨格に直接結合しているか、または架橋原子もしくは架橋基によって該骨格に結合しており、好ましくは炭素原子数が６〜２０である、アリール、アルカリールまたはアラルキル基、および／または隣接基Ｒ_５およびＲ_６、またはＲ_６およびＲ_７、Ｒ_７およびＲ_８、Ｒ_９およびＲ_１０、Ｒ_１１およびＲ_１２、Ｒ_１２およびＲ_１３、またはＲ_１３およびＲ_１４は、６員環ラクトン骨格を形成し、および／または、Ｒ_５〜Ｒ_８、およびＲ_９〜Ｒ_１４のいずれかは、一般式（Ｉ）または（ＩＩ）で示される第２のラクトンへの脂肪族、脂環式または芳香族の「架橋基」である。）

＜４＞ ＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載の電子部品装置の製造方法によって製造された電子部品装置。

＜５＞ 電子部品と配線基板とを接続部を介して電気的に接続することで電子部品装置を製造する電子部品装置の製造方法に用いられるアンダーフィル材であり、前記アンダーフィル材は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）芳香族骨格を有する６員環ラクトン、（Ｃ）硬化促進剤を含有し、かつ、前記アンダーフィル材は、前記電子部品における前記配線基板と対向する側の面及び前記配線基板における前記電子部品と対向する側の面からなる群より選択される少なくとも一方の面に、前記アンダーフィル材を付与する付与工程と、前記電子部品と前記配線基板とを接続部を介して接続し、かつ前記アンダーフィル材を硬化する接続工程と、を有する製造方法に用いられる、アンダーフィル材。

＜６＞前記（Ｂ）の芳香族骨格がベンゼン環もしくはナフタレン環である、＜５＞に記載のアンダーフィル材。

＜７＞ 前記（Ｂ）の６員環ラクトンが、芳香族骨格としてベンゼン環またはナフタレン環に縮合しており、一般式（１）または（２）で示される、＜５＞または＜６＞に記載のアンダーフィル材。

＜８＞ ＜５＞〜＜７＞のいずれか１項に記載のアンダーフィル材を用いて製造された電子部品装置。

本発明によれば、先塗布方式に適用され、硬化時間が長い場合においてもボイドの発生を低減できるアンダーフィル材を用い、接続性に優れた電子部品装置を製造しうる電子部品装置の製造方法、及び、硬化時間が長い場合においてもボイドの発生を低減でき、かつ電気的接続の信頼性に優れた電子部品装置の製造に適用しうるアンダーフィル材、並びに接続性に優れボイドの少ない電子部品装置を提供することが出来る。

先塗布方式による電子部品装置の製造方法の工程を説明する図である。 実施例に用いたＯＨ−ＤＨＣの^１Ｈ−ＮＭＲチャートを示す。

以下、本発明について詳細に説明する。
本明細書において「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。
本明細書において組成物中の各成分の量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。

また、本明細書において「アンダーフィル材」とは、セラミック、ガラスエポキシ樹脂、ガラスイミド樹脂、ポリイミドフィルム等を基板とする配線基板上に電子部品をバンプ接続してなる電子部品装置（フリップチップ）において、バンプ接続した電子部品と配線基板との間隙（ギャップ）に充填され、電子部品と配線基板との接続部を温度及び湿度並びに機械的な外力から保護する材料を意味する。

以下、本発明の製造方法について説明した後、本発明のアンダーフィル材について、説明する。

［電子部品装置の製造方法］
本発明の電子部品装置の製造方法（以下、適宜「本発明の製造方法」と称する。）は、電子部品と配線基板とを接続部を介して電気的に接続することで電子部品装置を製造する電子部品装置の製造方法であり、前記電子部品における前記配線基板と対向する側の面及び前記配線基板における前記電子部品と対向する側の面からなる群より選択される少なくとも一方に、アンダーフィル材を付与する付与工程と、前記電子部品と前記配線基板とを接続部を介して接続し、かつ前記アンダーフィル材を硬化する接続工程と、を含み、前記アンダーフィル材が、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）芳香族骨格を有する６員環ラクトン、（Ｃ）硬化促進剤を含む、電子部品装置の製造方法である。

本発明の製造方法は、電子部品における配線基板と対向する側の面及び配線基板における電子部品と対向する側の面の少なくとも一方にアンダーフィル材を付与した後で、電子部品と配線基板との接続部を介した接続とアンダーフィル材の硬化とを行う先塗布方式を適用した製造方法である。電子部品と配線基板との接続及びアンダーフィル材の硬化は、一括して行ってもよいし、別個に行なってもよい。製造工程の簡略化の観点からは、電子部品と配線基板との接続及びアンダーフィル材の硬化は一括して行うことが好ましい。

本発明の製造方法は、先塗布方式を適用した電子部品装置の製造方法であり、付与工程において所定の組成を有するアンダーフィル材を用いることにより、アンダーフィル材の硬化時間が長い場合においてもボイドの発生を低減できることから、電気的接続の信頼性に優れた電子部品装置を製造することができる。この理由について、本発明者らは以下のように考える。

本発明のエポキシ樹脂組成物を上記構成にすることにより、硬化促進剤量によってゲル化時間が調整可能となる。また、電子部品装置の封止材料として使用した場合に、電気接続の信頼性を得ることができ、樹脂硬化物のボイドを十分に低減することができる。この理由として、以下のように考えることができる。
すなわち、本発明者らが得た知見によれば、先塗布式を適用した電子部品装置の製造方法に用いられるエポキシ樹脂組成物に要求される良好なボイドレス性には、硬化剤として用いる６員環ラクトンを用いることで達成される。これはボイドの原因の一因となる水分が６員環ラクトン中のカルボニル基に付加することによってボイドの発生を低減できるためと本発明者らは考えている。ボイドの発生低減には６員環ラクトンと類似した骨格である酸無水物でも同様のことが起こると考えられる。しかし、硬化剤に酸無水物を用いると、エポキシ樹脂との反応性が高いために、用いる硬化促進剤量を低減してもゲル化時間を調整することは困難である。一方、酸無水物に比べてエポキシ樹脂との反応性が低い６員環ラクトンは、硬化促進剤量等によってゲル化時間を調整することが可能となり、所期の目的を達成しうると考えている。
また、粘度の低いエポキシ樹脂組成物を用いることでエポキシ樹脂が流動して電子部品と配線基板との間に介在する際に、未充填箇所及び巻き込みボイドを発生しにくくなると推察される。

以下、本発明の製造方法が有する各工程について説明する。

＜付与工程＞
本発明の製造方法における付与工程は、電子部品における配線基板と対向する面及び配線基板における電子部品と対向する側の面からなる群より選択される少なくとも一方にアンダーフィル材を付与する工程である。

付与工程におけるアンダーフィル材としては、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）芳香族骨格を有する６員環ラクトン（Ｃ）硬化促進剤を含むアンダーフィル材が用いられる。付与工程に用いるアンダーフィル材は、本発明のアンダーフィル材であり、その詳細については後記する。

配線基板は、基材上に接続用の電極を含む導体配線が形成されてなる。配線基板を構成する基材の種類は特に制限されず、ＦＲ４、ＦＲ５等の繊維基材を含む有機基板；繊維基材を含まないビルドアップ型の有機基板、ポリイミド、ポリエステル等の有機フィルム、アルミナ、ガラス、シリコン等の無機材料などを含む基材が挙げられる。なお、無機材料としては、シリコン等の半導体チップも含まれる。導体配線の種類は、特に限定されず、電子部品における配線基板に適用しうる導体配線を用いることができる。配線基板における導体配線は、セミアディティブ法、サブトラクティブ法等の手法により形成されていてもよい。

電子部品は特に制限されず、樹脂等によってパッケージングされていない半導体チップそのもの、ＣＳＰ、ＢＧＡ等と呼ばれている半導体パッケージなどを用いることができる。

配線基板は後記する接続工程において接続部を介して電子部品と接続される。
接続部の材質は特に制限されず、はんだ等に通常使用される材質から選択することができる。環境問題の観点から、Ｃｕはんだ、Ａｕはんだ、無鉛はんだ等を使用してもよい。バンプは電子部品側に形成されていても、基板側に形成されていてもよい。バンプと回路電極との接続には、Ａｇ−Ｃｕ系はんだ、Ｓｎ−Ｃｕ系はんだ、Ｓｎ−Ｂｉ系はんだ等のはんだを使用してもよい。

アンダーフィル材を配線基板又は電子部品の上に付与する方法は特に制限されない。例えば、エアーディスペンサー、ジェットディスペンサー、スクリュー型ディスペンサー、オーガータイプディスペンサー等のディスペンサーを用いる方法、注型を用いる方法、スクリーン印刷等の印刷を用いる方法などが挙げられる。アンダーフィル材を付与する際の巻き込みボイドを低減する観点からは、ディスペンサーを用いる方法が好ましい。

アンダーフィル材を配線基板又は電子部品に付与する際の態様は特に制限されない。アンダーフィル材を配線基板の上に付与する場合は、電子部品の搭載位置の全体に付与する態様、電子部品の搭載位置に対応する四角形の対角線に沿った２本の線からなるクロス形状に付与する態様、１つのクロス形状に更に他のクロス形状を４５°ずらして重ねた形状に付与する態様、電子部品の搭載位置の中心に一点で付与する態様等が挙げられる。信頼性の観点からアンダーフィル材のクリーピング等を抑制するためには、クロス形状又は１つのクロス形状に更に他のクロス形状を４５°ずらして重ねた形状で付与することが好ましい。配線基板に基板電極が設けられている場合は、基板電極が設けられた箇所を含む電子部品の搭載位置にアンダーフィル材を付与することが好ましい。

アンダーフィル材を配線基板又は電子部品の上に付与する際の温度は、アンダーフィル材の性質等に応じて選択することができる。アンダーフィル材及び基板表面の温度としては、それぞれ２５℃〜１５０℃とすることが好ましく、吐出安定性の観点からは６０℃〜１００℃とすることがより好ましい。

ディスペンサーのニードル径は特に制限されず、付与時の気泡の巻き込みの程度及び吐出安定性を考慮して選択することが好ましい。具体的には、本発明の製造方法においてアンダーフィル材を吐出する場合には、０．１〜１．０ｍｍの径のニードルを用いることが好ましく、０．２〜０．５ｍｍの径のニードルを用いることがより好ましい。

アンダーフィル材の粘度は、０．０１〜１０００Ｐａ・ｓが好ましく、０．１〜５００Ｐａ・ｓがより好ましく、１．０〜１００Ｐａ・ｓが更に好ましい。
また、アンダーフィル材の揺変指数は、０．１〜１００が好ましく、０．５〜５０がより好ましく、１〜１０が更に好ましい。なお、本発明におけるアンダーフィル材の揺変指数の測定方法は、以下の通りである。
２５℃に保たれたアンダーフィル材について、レオメーターを用いて５．０ｓ^−１のせん断速度と、０．５ｓ^−１のせん断速度で測定したときの値の比（せん断速度が０．５ｓ^−１で測定したときの粘度）／（せん断速度が５．０ｓ^−１で測定したときの粘度）を揺変指数とする。詳細には、「揺変指数」は、せん断粘度として、コーンプレート（直径４０ｍｍ、コーン角０°）を装着した回転式のせん断粘度計を用いて、温度２５℃で測定される。

＜接続工程＞
本発明における接続工程は、電子部品と配線基板とを接続部を介して接続し、かつ本発明のアンダーフィル材を硬化する工程である。

本発明の製造方法における接続工程は、より具体的には、電子部品と配線基板とを接続部を介して対向している状態で加圧して、電子部品と配線基板との間隙に本発明のアンダーフィル材を充填し、かつ、電子部品と基板とを接続部を介して接触させる加圧工程と、電子部品と配線基板とが接続部を介して接触している状態で熱処理して、電子部品と配線基板とを接続部を介して接続し、かつ、本発明のアンダーフィル材を硬化する熱処理工程と、を有することが好ましい。
また、加圧工程及び熱処理工程以外に、接続工程は、露光工程、超音波、マイクロ波、ラジオ波等により衝撃を与える工程などの他の工程を有していてもよい。
以下、接続工程について、付与工程及び熱処理工程を含む態様を例に詳細に説明する。

＜加圧工程＞
加圧工程は、電子部品と配線基板とが接続部を介して対向している状態で加圧して、電子部品と配線基板との間隙に本発明のアンダーフィル材を充填し、かつ、電子部品と基板とを接続部を介して接触させる工程である。

加圧工程において、電子部品と配線基板とが接続部を介して対向している状態で加圧して、電子部品と配線基板とを接続部を介して接触させる方法としては特に制限はない。電子部品と配線基板とを接続部を介して接触させる方法の例としては、フリップチップボンダーを使用する方法が挙げられる。

加圧工程においては加熱が行なわれてもよい。加圧工程においては、加圧と加熱とが同時に行なわれてもよいし、加圧及び加熱のいずれか一方を先に開始してもよいし、加圧及び加熱のいずれか一方を先に終了してもよい。

加圧工程におけるアンダーフィル材の温度（以下、適宜「充填温度」ともいう。）としては、電子部品と配線基板との間隙にアンダーフィル材を充分に充填しうる粘度を維持しうる温度であれば特に限定されない。充填温度としては、例えば、２５〜１５０℃とすることができ、４０〜１２５℃とすることが好ましく、５０〜１００℃とすることがより好ましい。アンダーフィル材の充填温度が２５℃以上であると、アンダーフィル材の流動性が充分に得られる傾向にある。アンダーフィル材の充填温度が１５０℃以下であると、アンダーフィル材の硬化反応の進行に伴う粘度の上昇が抑制されて充分な流動性を確保できる傾向にある。加圧工程におけるアンダーフィル材の充填温度は、アンダーフィル材の良好な流動性が得られる範囲であれば一定であっても、変化してもよい。

加圧工程においては、アンダーフィル材が液状を維持できる粘度において、アンダーフィル材が増粘してもよい。ここで、アンダーフィル材が液状であるとは、アンダーフィル材の粘度が１０００Ｐａ・ｓ以下であることを意味する。

加圧工程において付与される圧力の大きさは、一般的なフリップチップの実装工程と同様に、バンプの数又は高さのばらつき、加圧による接続部又は接続部を受ける配線基板上の配線の変形量等を考慮して設定することができる。具体的には、例えば、接続部１個あたりが受ける荷重が０．０１〜１００ｇ程度になるように設定することが好ましい。

＜熱処理工程＞
熱処理工程は、電子部品と配線基板とが接続部を介して接触している状態で熱処理して、電子部品と配線基板とを接続部を介して接続し、かつ本発明のアンダーフィル材を硬化する工程である。

熱処理の方法は、特に制限されない。例えば、フリップチップボンダーと配線基板又は電子部品との接触部を加熱する方法、リフロー炉を用いる方法等が挙げられる。電子部品の位置ずれを起こし難いという観点からは、フリップチップボンダーと配線基板又は電子部品との接触部を加熱する方法が好ましい。

熱処理工程は、電子部品と配線基板との接続部を介した接続を確保する観点から、接続部を構成する材料の融点以上であり、かつアンダーフィル材が熱硬化しうる温度で行われることが好ましい。すなわち、配線基板上の配線等と電子部品との間で接続部が形成され、かつアンダーフィル材が熱硬化して接続部の補強が可能となる温度で行われることが好ましい。

加熱温度としては、１５０〜３００℃が好ましく、２００〜２８０℃がより好ましく、２２０〜２６０℃が更に好ましい。この際に、アンダーフィル材が硬化する。

熱処理は、生産性の向上の観点からは、短時間で行われることが好ましい。具体的には、昇温速度が１０℃／秒以上であることが好ましく、２０℃／秒以上であることがより好ましく、３０℃／秒以上であることが更に好ましい。上限は特には制限されないが、一般に２００℃／秒以下であってもよい。

熱処理時間は、接続部を構成する材料及びアンダーフィル材に含有される成分の種類により異なるが、配線基板上の配線等と電子部品との間で接続部が形成され、かつアンダーフィル材が熱硬化して接続部の補強が可能となる時間であれば特に制限はない。

生産性の向上の観点からは、熱処理時間は、短時間であるほど好ましい。接続部がはんだである場合には、熱処理時間は６０秒以下が好ましく、４５秒以下がより好ましく、３０秒以下が更に好ましい。銅−銅又は銅−金の金属接続の場合は、熱処理時間は３０秒以下が好ましい。下限は特には制限されないが、一般に０．１秒以上であってもよい。

熱処理工程において、アンダーフィル材内のボイドの膨張を抑制する観点から、アンダーフィル材の２６０℃でのゲル化時間は１０．０秒以下であることが好ましい。下限は特には制限されないが、一般に１．０秒以上であってもよい。

アンダーフィル材の２６０℃でのゲル化時間は、ＪＩＳ Ｋ ６９１０（２００７年度）に準拠して測定される。具体的には、２６０℃の熱板上に０．１ｍｌのアンダーフィル材を滴下し、スパチュラで広がりすぎないようにかき混ぜる。滴下した後、アンダーフィル材の粘度が上がり、スパチュラを上に持ち上げたときに糸引き無くアンダーフィル材が切断されるまでの時間をゲル化時間とする。

熱処理工程においては、上記の熱処理を行なった後に、必要に応じてアンダーフィル材の硬化を充分なものとするため、更に、１００〜２００℃の範囲で、０．１〜１０時間の熱処理（後加熱処理）を行なってもよい。

＜露光工程＞
接続工程は、必要に応じてアンダーフィル材の硬化をより充分なものとするため、加圧工程及び熱処理工程以外の他の工程として露光工程を含んでいてもよい。露光工程は、熱処理工程における熱処理と共に行なってもよいし、熱処理工程が終了した後に別工程として行なってもよい。

露光工程における露光処理を熱処理工程における熱処理と共に行う場合、熱処理及び露光処理はこれらの処理の開始及び終了を同時としてもよいし、いずれか一方の処理を先に開始してもよいし、いずれか一方の処理を後に終了してもよい。

露光工程における露光処理は、露光によりアンダーフィル材を硬化させうる処理であれば特に制限されない。露光処理に適用される光源、露光波長、露光時間等の各種の露光条件及び露光装置は、アンダーフィル材に含有される成分に応じて、適宜選択することができる。

以下、本発明の製造方法の実施形態の一例について、図面を参照しながら説明する。
なお、以下に示す実施形態においては、配線基板の電子部品と対向する側の面に本発明のアンダーフィル材を付与する態様を例に説明する。また、バンプは電子部品側に設けられており、当該バンプを介して電子部品と配線基板とが接続される。しかしながら、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。

図１は、先塗布方式による電子部品装置の製造方法の工程説明図である。
図１において、１は半導体チップ（電子部品）、２ははんだバンプ（接続部）、３は接続パッド、４はソルダーレジスト、５は配線基板、６はアンダーフィル材である。

まず、図１（ａ）に示すように、配線基板５の接続パッド３の設けられた側（配線基板５の半導体チップ１と対向する側）の面に、アンダーフィル材６を付与する（付与工程）。次いで、図１（ｂ）に示すように、半導体チップ１と配線基板５とをはんだバンプ２を介して加圧しながら対向させ、加圧することで、半導体チップ１と配線基板５との間隙にアンダーフィル材６を充填し、かつ、半導体チップ１と配線基板５の接続パッド３とをはんだバンプ２を介して接触させる（加圧工程）。

次いで、半導体チップ１と配線基板５の接続パッド３とがはんだバンプ２を介して加圧して接触している状態で熱処理して、半導体チップ１と配線基板５の接続パッド３とをはんだバンプ２を介して接続し、かつ、アンダーフィル材６を硬化する（熱処理工程）。
以上の工程を経ることで、本発明の電子部品装置が製造される。

［アンダーフィル材］
本発明のアンダーフィル材は、本発明の製造方法に用いられるアンダーフィル材であり、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）芳香族骨格を有する６員環ラクトン、（Ｃ）硬化促進剤を含有する。

本発明のアンダーフィル材は、上記構成からなり、硬化促進剤の添加量によって硬化時間の調整が可能であり、ボイドの発生が低減された硬化物を得ることができる。該硬化物により耐リフロー性が更に向上しうる。

以下、本発明のアンダーフィル材に含有される必須及び任意の各成分について説明する。

（Ａ）エポキシ樹脂
本発明のアンダーフィル材はエポキシ樹脂を含有する。
本発明において使用可能なエポキシ樹脂としては、１分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂であれば特に制限されるものではない。本発明におけるエポキシ樹脂としては、電子部品装置の製造用途に用いられるアンダーフィル材において、一般的に使用されているエポキシ樹脂を用いることができる。また、本発明のアンダーフィル材が室温で液状となるように、室温で液状のエポキシ樹脂を用いてもよいし、室温で固形のエポキシ樹脂と室温で液状のエポキシ樹脂とを併用してもよい。

エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＡＤ、ビスフェノールＳ、ナフタレンジオール、水添ビスフェノールＡ等とエピクロルヒドリンとの反応により得られるグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂を代表とするフェノール化合物とアルデヒド化合物とを縮合又は共重合させて得られるノボラック樹脂をエポキシ化したノボラック型エポキシ樹脂、フタル酸、ダイマー酸等の多塩基酸とエピクロルヒドリンとの反応により得られるグリシジルエステル型エポキシ樹脂、ｐ−アミノフェノール、ジアミノジフェニルメタン、イソシアヌル酸等のアミン化合物とエピクロルヒドリンとの反応により得られるグリシジルアミン型エポキシ樹脂、オレフィン結合を過酢酸等の過酸で酸化して得られる線状脂肪族エポキシ樹脂及び脂環族エポキシ樹脂、レゾルシノール骨格を有するエポキシ樹脂などが挙げられる。
これらのエポキシ樹脂は、１種単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。

中でも、低粘度の観点からは室温で液状のエポキシ樹脂が好ましく、反応性及び耐熱性の観点からは、ビスフェノール骨格を有するグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ナフタレン骨格を有するグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、及びグリシジルアミン型エポキシ樹脂が好ましい。

本発明におけるエポキシ樹脂としては、エポキシ樹脂とゴム粒子との反応物である変性エポキシ樹脂であることも好ましい。該変性エポキシ樹脂は、エポキシ基と反応可能な官能基を有するゴム粒子と、エポキシ樹脂が有するエポキシ基とを反応させることで得ることができる。該変性エポキシ樹脂としては、例えば、カルボキシ基、アミノ基、水酸基等の反応性官能基を有するゴム粒子とエポキシ樹脂とを予め加熱混融し、ゴム粒子を微分散させ、エポキシ基と反応性官能基とを反応させた変性エポキシ樹脂が挙げられる。

また、本発明におけるエポキシ樹脂としては、本発明の効果が達成される範囲内であれば、室温で固体のエポキシ樹脂を併用することもできる。流動性の観点から、併用する室温で固体のエポキシ樹脂の含有率は、エポキシ樹脂全量に対して２０質量％以下とすることが好ましい。

更に、これらのエポキシ樹脂の純度、特に加水分解性塩素量は、ＩＣ等におけるアルミ配線の腐食に係わるため少ない方が好ましい。耐湿性に優れるアンダーフィル材を得るためには、加水分解性塩素量はエポキシ樹脂全量中において５００ｐｐｍ以下であることが好ましい。ここで、加水分解性塩素量とは試料のエポキシ樹脂１ｇをジオキサン３０ｍｌに溶解し、１Ｍ−ＫＯＨメタノール溶液５ｍｌを添加して３０分間加熱還流後、電位差滴定により求めた値である。

本発明のアンダーフィル材に占める全エポキシ樹脂の含有率は、流動性及び硬化物性制御の観点から、５〜６０質量％であることが好ましく、７．５〜５５質量％であることがより好ましく、１０〜５０質量％であることが更に好ましい。また、全エポキシ樹脂中に占める変性エポキシ樹脂の含有率は、硬化物性制御の観点から４０〜９５質量％であることが好ましく、４５〜９３質量％であることがより好ましく、５０〜９０質量％であることが更に好ましい。

本発明のアンダーフィル材に含まれるエポキシ樹脂のエポキシ当量は、５０〜３００ｇ／ｅｑが好ましく、６０〜２５０ｇ／ｅｑがより好ましく、７０〜２００ｇ／ｅｑが更に好ましい。
エポキシ当量は、秤量したエポキシ樹脂をメチルエチルケトン等の溶媒に溶解させ、酢酸と臭化テトラエチルアンモニウム酢酸溶液を加えた後、過塩素酸酢酸標準液によって電位差滴定することにより測定される。この滴定時には、指示薬を用いてもよい。

（Ｂ）芳香族骨格を有する６員環ラクトン
本発明のアンダーフィル材は芳香族骨格を有する６員環ラクトンを含有する。芳香族骨格を有する６員環ラクトンを用いることで硬化時間が長い場合においてもボイドの発生を低減することができる。芳香族骨格を有する６員環ラクトンは１〜２０個の炭素原子、好ましくは１〜１２個の炭素原子、最も好ましくは１〜６個の炭素原子を含む１つまたはそれ以上の直さもしくは分岐鎖アルキル基（例えば、メチル、エチルまたはプロピル基など）によってさらに置換されていてもよい。さらなる置換基は、ヒドロキシ、アリール、アクリアリール、またはアラルキル基（好ましくは６〜２０個の炭素原子を含む）から選択することができ、これらは、芳香族骨格または６員環ラクトン骨格に直接結合することができるか、または、架橋原子もしくは架橋基（―Ｏ―、―Ｓ―、―（ＣＯ）―、―О―（ＣＯ）―または―（ＣＯ）―Ｏ―など）によって該骨格に結合することもできる。芳香族骨格に縮合した６員環ラクトンは、単独で用いられてもよいし、２種以上が併用されてもよい。

また、６員環ラクトン骨格は、芳香族骨格の隣接炭素原子に縮合して、２官能ラクトン、例えば、以下の一般式（３）で示される、２官能ラクトン（Ｍａｘ．Ｊ．Ｎ．ら、Ｊ．Ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ Ｃｈｅｍ．、１２（２２）、４１７（１９７５）を参照）を形成することもできる。

６員環ラクトン骨格を有する６員環芳香族骨格の例には、例えば、ベンゼン骨格、ナフタレン骨格、またはピリジン骨格が含まれる。特に、好ましいのは、エポキシ樹脂と混合した際の保存安定性等の観点からベンゼン骨格または、ナフタレン骨格である。

６員環ラクトンは、エポキシ樹脂と混合した際の保存安定性等の観点から、芳香族骨格としてベンゼン環またはナフタレン環に縮合していることが好ましく、エポキシ樹脂との反応性の観点から、先に記載した一般式（１）または（２）で示される構造であることがより好ましい。中でも、エポキシ樹脂と混合した際の粘度の観点から、一般式（１）で表される化合物であることが特に好ましい。
Ｒ_２が一般式（１）で示される第２ラクトンへの脂肪族、脂環式または芳香族の「架橋基」である場合について例示すると、式（４）のようになる。

架橋基としては、アルキレン基、フェニレン基、―Ｏ―アルキレン―Ｏ―基、―Ｏ―フェニレン―Ｏ―基、―Ｏ―ＣＯ―アルキレン―ＣＯ―Ｏ―基、―Ｏ―ＣＯ―フェニレン―ＣＯ―Ｏ―基、―Ｏ―ＣＯ―ＮＨ―アルキレン―ＮＨ―ＣＯ―Ｏ―基、または―Ｏ―ＣＯ―ＮＨ―フェニレン―ＮＨ―ＣＯ―Ｏ―基等を例示することができる。アルキレン基またはフェニレン基は、置換基を有していてもよく、置換基としては、１〜４個の炭素原子を含むアルキル基であることが好ましい。

６員環ラクトンは、ジヒドロクマリン（一般式（１）のＲ_１〜Ｒ_８が水素原子）または置換ジヒドロクマリンであることが好ましい。置換ジヒドロクマリンとは、一般式（１）のＲ_１〜Ｒ_４が水素原子であって、Ｒ_５〜Ｒ_８が、それぞれ同一であっても異なっていても良く、水素原子、水酸基または炭素原子数が１〜２０、好ましくは１〜１２、より好ましくは１〜６であり、直鎖もしくは分岐のあるアルキル基、または芳香族に直接結合しているか、または架橋原子もしくは架橋基によって該骨格に結合しており、好ましくは炭素原子数が６〜２０である、アリール、アルカリールまたはアラルキル基、および／または、隣接基Ｒ_５およびＲ_６、またはＲ_６およびＲ_７、またはＲ_７およびＲ_８は、６員環ラクトン骨格を形成し、および／またはＲ_５〜Ｒ_８のいずれかは、一般式（１）で示される第２のラクトンへの脂肪族、脂環式または芳香族の「架橋基」であることを満たす化合物である。

以下に、一般式（１）または（２）に該当する具体的な構造式の例を示す。

芳香族骨格を有する６員環ラクトンは、構成要素（Ａ）のエポキシ基１当量に対し、活性水素基が０．５〜１．２当量の範囲となる量を含むことが好ましく、より好ましくは０．５〜１．０当量の範囲となる量を含むことである。ここで活性水素基とは、エポキシ基と反応しうる官能基を意味し、活性水素基が０．５当量に満たない場合は、発生するボイドを十分に抑制できない場合がある。また、活性水素基１．０当量を大きく超える場合は、硬化するまでにかなりの時間を要し、作業性が悪化する場合がある。
また、本発明の効果が失われない範囲において、エポキシ樹脂と硬化反応が可能な硬化剤を併用してもよい。併用する硬化剤は電子部品用エポキシ樹脂組成物に一般的に使用されている硬化剤であれば特に制限はない。

（Ｃ）硬化促進剤
本発明に用いられる硬化促進剤は、特に限定されるものではなく、ウレア化合物、第三級アミンとその塩、イミダゾールとその塩、リン系硬化促進剤、カルボン酸金属塩や、ルイス酸類やブレンステッド酸類とその塩などの中から１種以上を選択して用いることができる。中でも、保存安定性、硬化促進能等の観点から、イミダゾールとその塩を用いることがより好ましい。

本発明のエポキシ樹脂組成物には、本発明の効果が失われない範囲において、熱可塑性樹脂を添加することができる。かかる熱可塑性樹脂としては、例えば、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカルボジイミド樹脂、シアネートエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ウレタン樹脂及びアクリルゴム、ゴム粒子が好ましい。これらの中でも耐熱性に優れる観点から、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリルゴム、ゴム粒子、アクリル樹脂、シアネートエステル樹脂及びポリカルボジイミド樹脂がより好ましく、さらに、汎用性があること、分子量や特性付与など調整が容易である事（合成時等）等の観点から、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ゴム粒子、アクリルゴム及びアクリル樹脂がさらに好ましい。これらの成分は単独で又は２種以上の混合物や共重合体として使用することもできる。

さらに、本発明のエポキシ樹脂組成物には本発明の効果が失われない範囲において、無機充填剤を配合することができる。無機充填剤としては、金属酸化物、金属、鉱物などが挙げられ、これは１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。無機粒子は、得られる硬化物の機能向上および機能付与に用いられ、具体的には表面硬度、耐熱性、導電性、帯電防止性、強靭性、耐衝撃性、低熱膨張などが挙げられる。金属酸化物としては、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化スズ、窒化珪素、炭化珪素、窒化ホウ素、珪酸カルシウム、チタン酸カリウム、窒化アルミニウム、酸化インジウム、酸化アルミニウム、酸化アンチモン、酸化セリウム、酸化マグネシウム、酸化鉄、スズドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、アンチモンドープ酸化錫、フッ素ドープ酸化錫などが挙げられる。金属としては、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、鉄、亜鉛、ステンレスなどが挙げられる。鉱物としては、モンモリロナイト、タルク、マイカ、ベーマイト、カオリン、スメクタイト、ゾノライト、バーキュライト、セリサイトなどの鉱物が挙げられる。その他には、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、カーボンナノチューブなどの炭素化合物、水酸化アルミニウム、酸化マグネシウムなどの金属水酸化物、ガラスビーズ、ガラスフレーク、ガラスバルーンなどの各種ガラスなどのフィラーを挙げることができる。用いる無機充填剤の大きさには特に規定はなく、例えば、１ｎｍ〜１０μｍ程度の大きさのものを用いることができ、球状、針状、板状、バルーン状、中空状などのいずれの形状であってもよい。また、無機充填剤は粉体をそのまま使用してもよく、樹脂中に分散させたものを用いてもよい。無機充填剤のうち、なかでも溶融シリカが好ましく、微細間隙への流動性及び浸透性の観点からは球状シリカがより好ましい。また、これらの無機充填剤は、必要に応じて表面をカップリング剤で処理したものを用いてもよい。

本明細書において、シリカが球状であるとは、真球度が０．７以上の条件を満たすことをいう。真球度の測定方法としては、例えば、電子顕微鏡で画像処理を行い、観察される粒子の面積と周囲長から、（真球度）＝｛４π×（面積）÷（周囲長）^２｝で算出される値とした。

無機充填剤の表面を処理するためのカップリング剤としては、エポキシシラン、メルカプトシラン、アミノシラン、アルキルシラン、ウレイドシラン、ビニルシラン等の各種シラン化合物、チタン化合物、アルミニウムキレート化合物、アルミニウムジルコニウム化合物などの公知のカップリング剤が挙げられる。これらの中でも、アルキルシランをカップリング剤として用いることが好ましい。

本発明のエポキシ樹脂組成物は、上記したような構成成分以外に、本発明の効果を損なわない範囲において、その他の成分を含有していてもよい。その他の成分としては、例えば、離型剤、表面処理剤、難燃剤、レベリング剤、消泡剤、揺変剤、熱安定剤、着色剤、希釈剤、染料、カップリング剤、イオントラップ剤、界面活性剤、金属アルコキサイドなどが挙げられる。本発明のエポキシ樹脂組成物は、これらに限定することなく必要に応じて当技術分野で周知の各種添加剤を使用してもよい。

本発明のエポキシ樹脂組成物はカップリング剤を含有してもよい。本発明において使用可能なカップリング剤は、本発明の効果が達成される範囲内であれば特に制限されるものではなく、γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン等の１級アミノ基、２級アミノ基及び３級アミノ基からなる群より選択される少なくとも一種のアミノ基を有するアミノシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のエポキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプトシラン、メチルトリメトキシシラン等のアルキルシラン、γ−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン等のイソシアネートシラン、３−ウレイドプロピルトリエトキシシラン等のウレイドシラン、ビニルトリメトキシシラン等のビニルシランなどの各種シラン化合物；イソプロピルトリイソステアロイルチタネート等のチタン系化合物などが挙げられる。

本発明のエポキシ樹脂組成物は、耐湿性及び高温放置特性を向上させる観点から必要に応じてイオントラップ剤を使用することができる。本発明において使用可能なイオントラップ剤は、電子部品用エポキシ樹脂組成物に一般的に使用されているイオントラップ剤であれば特に制限されるものではない。例えば、下記一般式（５）又は一般式（６）で表される化合物等が挙げられる。

Ｍｇ_１−ｘＡｌ_ｘ（ＯＨ）_２（ＣＯ_３）_ｘ／２・ｍＨ_２Ｏ ・・・（５）
（一般式（５）中、ｘは０＜ｘ≦０．５であり、ｍは正数である。）
ＢｉＯ_ｘ（ＯＨ）_ｙ（ＮＯ_３）_ｚ ・・・（６）
（一般式（６）中、ｘは０．９≦ｘ≦１．１、ｙは０．６≦ｙ≦０．８、ｚは０．２≦ｚ≦０．４である。）

上記のイオントラップ剤としては、例えば、一般式（５）の化合物は市販品として（協和化学工業株式会社製、商品名：ＤＨＴ−４Ａ）として入手可能である。また、一般式（６）の化合物は市販品として（東亞合成株式会社製、商品名：ＩＸＥ５００）として入手可能である。

また、上記以外のイオントラップ剤として、マグネシウム、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、アンチモン等から選ばれる元素の含水酸化物などが挙げられ、これらの一種を単独で用いても二種以上を組み合わせて用いてもよい。

本発明のエポキシ樹脂組成物は、フィレット性を向上させる観点から必要に応じて界面活性剤を使用することができる。本発明において使用可能な界面活性剤は、電子部品用エポキシ樹脂組成物に一般的に使用されている非イオン性の界面活性剤であれば特に制限されるものではない。非イオン性の界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル等のポリオキシアルキレンアルキルエーテル界面活性剤、ソルビタン脂肪酸エステル界面活性剤、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル界面活性剤、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル界面活性剤、グリセリン脂肪酸エステル界面活性剤、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルアミン界面活性剤、アルキルアルカノールアミド界面活性剤、ポリエーテル変性シリコーン界面活性剤、アラルキル変性シリコーン界面活性剤、ポリエステル変性シリコーン界面活性剤、ポリアクリル界面活性剤などの各種界面活性剤が挙げられる。なかでもポリエーテル変性シリコーン界面活性剤及びアラルキル変性シリコーン界面活性剤がエポキシ樹脂組成物の表面張力の低減に効果的である。
これらの界面活性剤としては、市販品としてＢＹＫ−３０７、ＢＹＫ−３３３、ＢＹＫ−３７７、ＢＹＫ−３２３（ビックケミー・ジャパン製商品名）等が入手可能である。

さらに、界面活性剤としてシリコーン変性エポキシ樹脂を添加することができる。シリコーン変性エポキシ樹脂はエポキシ基と反応する官能基を有するオルガノシロキサンとエポキシ樹脂との反応物として得ることができる。シリコーン変性エポキシ樹脂は、室温で液状であることが好ましい。ここでエポキシ基と反応する官能基を有するオルガノシロキサンを例示すれば、アミノ基、カルボキシル基、水酸基、フェノール性水酸基、メルカプト基等を１分子中に１個以上有するジメチルシロキサン、ジフェニルシロキサン、メチルフェニルシロキサン等が挙げられる。
これらのオルガノシロキサンは、市販品として東レ・ダウコーニング株式会社製商品名ＢＹ１６−７９９、ＢＹ１６−８７１、ＢＹ１６−００４；信越化学工業株式会社製商品名Ｘ−２２−１８２１、ＫＦ−８０１０等が入手可能である。

上記シリコーン変性エポキシ樹脂を得るために用いるエポキシ樹脂としては、エポキシ樹脂組成物の樹脂成分に相溶するものであれば特に制限されるものではなく、電子部品用エポキシ樹脂組成物に一般的に使用されているエポキシ樹脂を用いることができる。具体的には、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＡＤ、ビスフェノールＳ、ナフタレンジオール、水添ビスフェノールＡ等とエピクロルヒドリンとの反応により得られるグリシジルエーテル型エポキシ樹脂；オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂をはじめとする、フェノール化合物とアルデヒド化合物とを縮合又は共縮合させて得られるノボラック樹脂をエポキシ化したノボラック型エポキシ樹脂；フタル酸、ダイマー酸等の多塩基酸とエピクロルヒドリンとの反応により得られるグリシジルエステル型エポキシ樹脂；ジアミノジフェニルメタン、イソシアヌル酸等のポリアミンとエピクロルヒドリンとの反応により得られるグリシジルアミン型エポキシ樹脂；オレフィン結合を過酢酸等の過酸で酸化して得られる、線状脂肪族エポキシ樹脂及び脂環族エポキシ樹脂などが挙げられる。これらの一種を単独で用いても二種以上を組み合わせて用いてもよい。シリコーン変性エポキシ樹脂を得るために用いるエポキシ樹脂は、室温で液状のものが好ましい。

＜エポキシ樹脂組成物の製造方法＞
本発明のエポキシ樹脂組成物は、上記各種成分を均一に分散し混合できるのであれば、いかなる手法を用いても調製できる。一般的な手法として、所定の成分を秤量し、らいかい機、ミキシングロール、プラネタリミキサ等を用いて混合及び混練し、必要に応じて脱泡することによって本発明のエポキシ樹脂組成物を得ることができる。

＜電子部品装置及びその製造方法＞
本発明の電子部品装置は、先に述べたエポキシ樹脂組成物を用いて封止されるものである。
エポキシ樹脂組成物を用いて得られる電子部品装置としては、リードフレーム、配線済みのテープキャリア、リジッド及びフレキシブル配線板、ガラス、シリコンウエハ等の支持部材（配線基板）に、半導体チップ、トランジスタ、ダイオード、サイリスタ等の能動素子、コンデンサ、抵抗体、抵抗アレイ、コイル、スイッチ等の受動素子などの電子部品を搭載し、必要な部分を本発明のエポキシ樹脂組成物で封止して得られる電子部品装置などが挙げられる。
特にリジッド若しくはフレキシブル配線板又はガラス上に形成した配線に半導体素子をバンプ接続によるフリップチップボンディングした半導体装置が対象となる。具体的な例としてはフリップチップＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）、ＬＧＡ（Ｌａｎｄ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）、ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）等の半導体装置が挙げられ、本発明のエポキシ樹脂組成物は信頼性に優れたフリップチップ用のアンダーフィル材として好適である。

エポキシ樹脂組成物が特に好適なフリップチップの分野としては、配線基板と半導体素子を接続するバンプ材質がＳｎ−Ａｇ−Ｃｕなどの鉛フリーはんだを用いたフリップチップ半導体素子であり、従来の鉛はんだと比較して物性的に脆い鉛フリーはんだによるバンプ接続をしたフリップチップに対しても良好な信頼性を維持できる。

エポキシ樹脂組成物を用いて電子部品を封止する方法としては、上記の電子部品装置を得ることができれば特に制限は無い。電子部品と配線基板を接続した後に、電子部品と配線基板のギャップに毛細管現象を利用してエポキシ樹脂組成物を浸入させる方法、電子部品の配線基板と対向する側の面及び配線基板の電子部品と対向する側の面の少なくとも一方にエポキシ樹脂組成物を塗布し、電子部品を熱圧着して接続する際に、電子部品と配線基板との金属バンプを介した接続とエポキシ樹脂組成物の硬化とを一括して行う方法、配線基板上にエポキシ樹脂組成物を塗布し、電子部品を搭載した後にリフロー炉により加熱を行い接続と硬化を一括して行う方法、電子部品上にエポキシ樹脂組成物を塗布し、この電子部品を配線基板に熱圧着して接続と硬化を一括して行う方法、ダイシングにより個片化する前のシリコンウエハ上にエポキシ樹脂組成物を塗布し、Ｂステージ化させた後にダイシングを行い得られる半導体素子を、配線基板に熱圧着して接続と硬化を一括して行う方法等が上げられる。
なお、本発明においてＢステージとはＪＩＳ Ｋ６９００：１９９４の定義による。
中でも、電子部品の配線基板と対向する側の面及び配線基板の電子部品と対向する側の面の少なくとも一方にエポキシ樹脂組成物を塗布し、電子部品を熱圧着して接続する際に、電子部品と配線基板との金属バンプを介した接続とエポキシ樹脂組成物の硬化とを一括して行う先塗布方式が好ましい。

以下、先塗布方式による電子部品装置の製造方法について、詳細に説明する。
本発明の先塗布法式による電子部品装置の製造方法は、電子部品と配線基板とを金属バンプを介して接合することで電子部品装置を製造するものであって、前記電子部品の前記配線基板と対向する側の面及び前記配線基板の前記電子部品と対向する側の面の少なくとも一方に本発明のエポキシ樹脂組成物を付着させる付着工程と、前記電子部品と前記配線基板とを前記金属バンプを介して加圧しながら対向させることで、前記電子部品と前記配線基板との間隙に前記エポキシ樹脂組成物を充填させ、かつ、前記電子部品と前記配線基板とを前記金属バンプを介して接触させる加圧工程と、前記加圧工程中及び前記加圧工程後の少なくとも一方で、前記電子部品と前記配線基板とを前記金属バンプを介して加圧して接触する状態で熱処理して前記電子部品と前記配線基板とを前記金属バンプを介して接合させ、かつ、前記エポキシ樹脂組成物を硬化する熱処理工程とを有していてもよい。
本発明の先塗布法式による電子部品装置の製造方法によれば、熱処理工程において電子部品と配線基板との金属バンプを介した接合とエポキシ樹脂組成物の硬化とを一括して実施することができるため、工程の簡略化が可能となる。

以下、図面を参照しながら先塗布方式による電子部品装置の製造方法について説明する。なお、以下の電子部品装置の製造方法においては、配線基板の電子部品と対向する側の面に本発明のエポキシ樹脂組成物を付着させる態様について説明する。また、金属バンプは電子部品側に設けられており、当該金属バンプを介して電子部品と配線基板とが接合される。しかし、本発明はこれらの態様に限定されるものではない。
図１は、先塗布方式による電子部品装置の製造方法の工程説明図である。
図１において、１は半導体チップ（電子部品）、２ははんだバンプ、３は接続パッド、４はソルダーレジスト、５は配線基板、６は封止樹脂（エポキシ樹脂組成物）である。

まず、図１（ａ）において、配線基板５の接続パッド３の設けられた側（配線基板５の半導体チップ１と対向する側）の面に本発明のエポキシ樹脂組成物である封止樹脂６を塗布する（付着工程）。封止樹脂６の塗布方法としては、ディスペンス方式、注型方式、印刷方式等が挙げられる。封止樹脂６の塗布領域としては、配線基板５の接続パッド３の設けられた領域の全域に塗布してもよいし、配線基板５の接続パッド３の設けられた領域の一部に塗布してもよい。封止樹脂６を配線基板５の接続パッド３の設けられた領域の一部に塗布することで配線基板５と半導体チップ１とをはんだバンプ２を介して接触させる際に封止樹脂６が流動して配線基板５と半導体チップ１との間に充填されるため好ましい。封止樹脂６の配線基板５への塗布パターンとしては、配線基板５の半導体チップ１の配置される領域の対角線に沿って十字形が好ましい。

次いで、図１（ｂ）において、半導体チップ１と配線基板５とをはんだバンプ２を介して加圧しながら対向させることで、半導体チップ１と配線基板５との間隙に封止樹脂６を充填させ、かつ、半導体チップ１と配線基板５の接続パッド３とをはんだバンプ２を介して接触させる（加圧工程）。
半導体チップ１と配線基板５との間隙に封止樹脂６を充填させる際の加圧条件としては、０．００１〜１００Ｎが好ましく、０．００５〜５０Ｎがより好ましく、０．０１〜１０Ｎがさらに好ましい。
また、半導体チップ１と配線基板５の接続パッド３とをはんだバンプ２を介して接触させる際の加圧条件としては、０．００２〜２００Ｎが好ましく、０．０１〜１００Ｎがより好ましく、０．０２〜２０Ｎがさらに好ましい。この加圧条件下において、後述の熱処理工程での半導体チップ１と配線基板５の接続パッド３とのはんだバンプ２を介した接合を実施してもよい。

前記加圧工程中及び前記加圧工程後の少なくとも一方で、半導体チップ１と配線基板５の接続パッド３とがはんだバンプ２を介して加圧して接触する状態で熱処理して半導体チップ１と配線基板５の接続パッド３とをはんだバンプ２を介して接合させ、かつ、封止樹脂６を硬化する（熱処理工程）。
加熱条件としては、１５０〜３００℃が好ましく、２００〜２８０℃がより好ましく、２２０〜２６０℃がさらに好ましい。この際に、封止樹脂６が硬化する。
さらに、必要に応じて封止樹脂６の硬化を充分なものとするため、１２０〜２００℃の範囲で０．５〜６時間加熱してもよい。
以上の工程を経ることで、本発明の電子部品装置が製造される。

次に実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

実施例に用いたＯＨ−ＤＨＣの合成法及びその化合物の^１Ｈ−ＮＭＲチャートを図２に示す。

＜ＯＨ−ＤＨＣの合成法＞
還流管を取り付けた３つ口セパラブルフラスコに、レゾルシノール（和光純薬工業株式会社製）４０．０ｇ、アクリル酸（東京化成株式会社製）２７．５ｇ、Ａｍｂｅｒｙｓｔ１５（Ｈ）（ＭＰ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ社製）６．００ｇ、トルエン６００ｇを加え、６時間加熱還流を行った。反応後の溶液をろ過してＡｍｂｅｒｙｓｔ１５（Ｈ）を除いた後、ろ液を１２時間放置し、結晶物を析出させた。析出した結晶物をろ過し、トルエン２００ｇで洗浄後、減圧下乾燥し、式（７）に示すＯＨ−ＤＨＣを３８．７ｇ（収率６５％）で得た。

（実施例１〜１４、比較例１〜１０）
（Ａ）エポキシ樹脂
・エポキシ樹脂１：エポキシ当量１６０ｇ／ｅｑのビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（新日鐵化学株式会社製、商品名「ＹＤＦ−８１７０Ｃ」）
・エポキシ樹脂２：エポキシ当量９５ｇ／ｅｑのアミノフェノールをエポキシ化して得ら
れるエポキシ樹脂（三菱化学株式会社製、商品名「ｊＥＲ６３０」）

（Ｂ）硬化剤
・硬化剤１：活性水素当量１４８ｇ／ｅｑの６員環ラクトン（ＤＨＣ、和光純薬工業株式会社製、商品名「３，４−ジヒドロクマリン」）
・硬化剤２：活性水素当量８２ｇ／ｅｑの６員環ラクトン（ＯＨ−ＤＨＣ、上記合成品）
・硬化剤３：活性水素当量２３４ｇ／ｅｑの環状酸無水物（三菱化学株式会社製、商品名「ＹＨ３０６」）
・硬化剤４：活性水素当量１１１ｇ／ｅｑの液状フェノール樹脂（明和化成株式会社製、商品名「ＭＥＨ−８４００」）

（Ｃ）硬化促進剤
・硬化促進剤：５−ヒドロキシイソフタル酸と２−エチル−４−メチルイミダゾールとの反応生成物（日本曹達株式会社製，開発品名「ＨＩＰＡ−２Ｅ４ＭＺ」）

変性エポキシ樹脂
・ゴム粒子（アクリロニトリル−ブタジエン−メタクリル酸−ジビニルベンゼン共重合物（ＪＳＲ株式会社製、商品名「ＸＥＲ−９１Ｐ」）とビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（ＹＤＦ−８１７０Ｃ、エポキシ当量１６０ｇ／ｅｑ）とを質量比１：４で予め１００℃、６０分加熱混融し、ゴム粒子を分散させた変性エポキシ樹脂）

揺変付与剤（第一の無機粒子）
第一の無機粒子の平均粒子径は以下のように測定した。
透過型電子顕微鏡（製品名「ＪＥＭ−２１００Ｆ」、日本電子株式会社）を用いて、７０ｎｍ以下の粒子径を有する粒子５０個分を無作為に選んでそれぞれの粒子径を測定し、それらの算術平均にて平均粒子径とした。より具体的には次のように行った。溶媒（メチルエチルケトン）に、第一の無機粒子を０．１質量％で添加し、超音波ホモジナイザーで３０分振動し、分散させ、分散液を調整した。前記分散液にコロジオン膜貼付メッシュ（２００メッシュ Ｃｕ、日新ＥＭ株式会社製）を浸し、２５℃、２０分間の条件下で乾燥させ、観察試料を作製した。透過型電子顕微鏡（製品名「ＪＥＭ−２１００Ｆ」、日本電子株式会社製）を加速電圧２００ｋＶの条件で用いて観察試料を測定した。尚、画像における粒子が真円でない場合には、長径をその粒子径として測定した。
・揺変付与剤：平均粒子径１２ｎｍで、アルキルシランで表面処理をしたシリカ粒子（日本アエロジル株式会社製、商品名「Ｒ−８０５」）

無機充填剤（第二の無機粒子）
第二の無機粒子の平均粒子径は以下のように測定した。
（１）試料の調製
溶媒（水）に、第二の無機粒子を５質量％で添加し、超音波ホモジナイザーで３０分振動し、分散させ、試料を調整した。
（２）測定
レーザー回折式粒度分布計ＬＡ−９２０（株式会社堀場製作所製、商品名）にて測定した。測定条件は、分散媒の屈折率を１．００（水の場合）、第二の無機粒子の屈折率を１．４７（シリカ粒子の場合）として、測定した。
（３）平均粒径の算出
粒度分布における積算値５０％（体積基準）での粒径を平均粒径とした。
・無機充填剤：体積平均粒子径０．５μｍ、最大粒子径５μｍ、表面をカップリング剤処理した球状シリカ粒子（株式会社アドマテックス製、商品名「ＳＥ−２０５０−ＳＥＪ」）

（その他の各種添加剤）
・カップリング剤：Ｎ−（１，３−ジメチルブチリデン）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン
・イオントラップ剤（イオントラッパー）：ビスマスイオントラップ剤（東亞合成株式会社製商品名、「ＩＸＥ−５００」）

上記の成分のうち、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤を、それぞれ表１に示す質量部で配合し乳鉢を用いて混合し、樹脂のみからなる組成物（ニートレジン）を作製した。

実施例１〜６、比較例１〜６によって得たエポキシ樹脂組成物を、以下に示す各試験によって評価した。評価結果を表２に示す。

＜ゲル化時間＞
２６０℃の熱板上に０．０５ｍｌのエポキシ樹脂組成物を滴下し、スパチュラで広がりすぎないようにかきまぜた。滴下した後、エポキシ樹脂組成物の粘度が上がり、スパチュラを上に持ち上げたときに糸引きなくエポキシ樹脂組成物が切れるまでの時間をゲル化時間とした。

＜ニートレジンでのボイド性、はんだ濡れ性評価＞
＜サンプル作製＞
銅張り積層板（サイズ：２５ｍｍ×２５ｍｍ×０．３０ｍｍ、コア層：Ｅ−６７９ＦＧ、日立化成株式会社商品名）上にエポキシ樹脂組成物を０．１ｍｌ滴下する。滴下したエポキシ樹脂組成物の上に球形のはんだボール（千住金属社製、商品名エコソルダーボールＳ、Ｍ７０５）を５個置き、その上に厚さ１ｍｍ、２０ｍｍ×２０ｍｍのガラス板を載せる。このようにして作製したサンプルを１８０℃のホットプレートで３０秒加熱後、２６０℃のホットプレート上に移動させ、硬化するまで放置した。以上の工程を経ることで簡易評価サンプルを作製した。

＜ボイド性評価＞
本発明によるエポキシ樹脂組成物のボイド性、はんだ濡れ性の簡易評価は、以下の方法によって確認した。
作製したサンプルのボイド性は、ガラス板と銅張り積層板に挟まれている４ｃｍ^２面積の中に、どれだけのボイドが占有しているかを評価した。具体的には、光学顕微鏡を用いて４ｃｍ^２中に占めるボイドの面積を算出し、占有面積が５％未満だとＡ、５〜２０％未満だとＢ、２０〜１００％までをＣと区分けし、ボイド性を評価した。

＜はんだ濡れ性評価＞
はんだ濡れ性の評価は、作製したサンプル中にあるはんだボールの断面出しを行ったのち、デジタルマイクロスコープにて銅張り積層板との接触角を測定することによって評価した。接触角が小さいほどはんだ濡れ性が良好なことを示し、接触角が３０°未満をＡ、３０°〜６０°未満をＢ、６０°以上をＣと区分けし、はんだ濡れ性を評価した。

表２の結果より、６員環ラクトン骨格を有する硬化剤１及び２を用いた実施例１〜６は、用いる硬化促進剤量によってゲル化時間が調整可能であり、ゲル化時間が長い場合でもボイド性及びはんだ濡れ性が共に良好であった。硬化剤が酸無水物である比較例１〜３は、ボイド性及びはんだ濡れ性は比較的良好なものの、硬化促進剤量の増減によってゲル化時間の変化は小さかった。

次に、ニートレジンでのはんだ濡れ性、ボイド性が良好であった硬化剤１、２及び３を用いて、それぞれ表３に示す質量部で配合し、三本ロール及びらいかい機にて混練分散した後、真空脱泡して、実施例及び比較例のエポキシ樹脂組成物を作製した。なお表中の配合単位は質量部である。

実施例７〜１４及び比較例７〜１０によって得たそれぞれのエポキシ樹脂組成物を、以下に示す各試験によって評価した。評価結果を表４に示す。

＜ゲル化時間＞
２６０℃の熱板上に０．０５ｍｌのエポキシ樹脂組成物を滴下し、スパチュラで広がりすぎないようにかき混ぜた。滴下した後、エポキシ樹脂組成物の粘度が上がり、スパチュラを上に持ち上げた時に糸引きなく切れるまでの時間をゲル化時間とした。

＜接続性＞
配線基板（サイズ：１４ｍｍ×１４ｍｍ×０．３０ｍｍ、コア層：Ｅ−６７９ＦＧ（日立化成株式会社製、商品名）、ソルダーレジスト：ＡＵＳ−３０８（太陽ホールディングス株式会社製、商品名）、基板メッキ：Ｎｉ（５．０μｍ）＋Ｐｄ（０．３０μｍ）＋Ａｕ（０．３５μｍ））のチップ搭載部に、ディスペンサーを用いて、エポキシ樹脂組成物を約３ｍｇ塗布した。８０℃に加熱したステージ上にエポキシ樹脂組成物を塗布した配線基板を置き、チップ（サイズ：７．３ｍｍ×７．３ｍｍ×０．１５ｍｍ、バンプ：銅（高さ３０μｍ）＋はんだ（材質：ＳｎＡｇ、高さ：１５μｍ）、バンプピッチ：８０μｍ、バンプ数：３２８）を搭載し、加重：７．５Ｎ、温度／時間：２６０℃／５秒の条件で熱圧着を行い、その後、１６５℃、２時間の条件で硬化することで半導体装置を得た。
それぞれのエポキシ樹脂組成物について、上記の方法にて半導体装置を作製し、配線及び接続部の断線有無を導通試験によって確認を行い、（不良パッケージ数）／（評価パッケージ数）を接続性とした。

＜ボイド性＞
上記方法にて作製した半導体装置を、超音波探傷装置ＡＴ−５５００（日立建機株式会社製）を用いて観察を行い、ボイドの有無をＡ（ボイド面積が全面積の１％以下）、Ｂ（ボイド面積が全面積の１％を超え５％以下）、Ｃ（ボイド面積が全面積の５％を超える）の３段階にて区分けし、ボイド性とした。

実施例７〜１４は硬化剤として６員環ラクトンを含有するエポキシ樹脂組成物であり、これらはゲル化時間が長い場合においても、接続性、ボイド性が良好なことが分かる。一方、硬化剤に酸無水物を用いた比較例７〜１０は、硬化促進剤量の増減によってゲル化時間を調節することが出来ず、また、ボイド性に劣ることが分かる。
以上の結果から、本発明のエポキシ樹脂組成物は、先塗布方式のアンダーフィル材として使用した場合に、ゲル化時間が長い場合においても、熱圧着によって充分な接続性が得られ、かつボイドを充分に低減した樹脂硬化物が得られることが分かる。

Claims (8)

1. 電子部品と配線基板とを接続部を介して電気的に接続することで電子部品装置を製造する電子部品装置の製造方法であり、前記電子部品における前記配線基板と対向する側の面及び前記配線基板における前記電子部品と対向する側の面からなる群より選択される少なくとも一方の面に、アンダーフィル材を付与する付与工程と、前記電子部品と前記配線基板とを接続部を介して接続し、かつ前記アンダーフィル材を硬化する接続工程と、を含み、前記アンダーフィル材が、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）芳香族骨格を有する６員環ラクトン、（Ｃ）硬化促進剤を含む、電子部品装置の製造方法。
2. 前記（Ｂ）の芳香族骨格が、ベンゼン環もしくはナフタレン環である、請求項１に記載の電子部品装置の製造方法。
3. 前記（Ｂ）の６員環ラクトンが、芳香族骨格としてベンゼン環またはナフタレン環に縮合しており、以下一般式（１）または（２）で示される、請求項１または２に記載の電子部品装置の製造方法。
   

   

   （式中のＲ_１〜Ｒ_１４は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。Ｒ_１〜Ｒ_１４は、水素原子、水酸基、または炭素原子数が１〜２０であり、直鎖もしくは分岐のあるアルキル基、または芳香族もしくはヘテロ芳香族骨格または６員環ラクトン骨格に直接結合しているか、または架橋原子もしくは架橋基によって該骨格に結合しており、好ましくは炭素原子数が６〜２０である、アリール、アルカリールまたはアラルキル基、および／または隣接基Ｒ_５およびＲ_６、またはＲ_６およびＲ_７、Ｒ_７およびＲ_８、Ｒ_９およびＲ_１０、Ｒ_１１およびＲ_１２、Ｒ_１２およびＲ_１３、またはＲ_１３およびＲ_１４は、６員環ラクトン骨格を形成し、および／または、Ｒ_５〜Ｒ_８、およびＲ_９〜Ｒ_１４のいずれかは、一般式（Ｉ）または（ＩＩ）で示される第２のラクトンへの脂肪族、脂環式または芳香族の「架橋基」である。）
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子部品装置の製造方法によって製造された電子部品装置。
5. 電子部品と配線基板とを接続部を介して電気的に接続することで電子部品装置を製造する電子部品装置の製造方法に用いられるアンダーフィル材であり、 前記アンダーフィル材は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）芳香族骨格を有する６員環ラクトン、（Ｃ）硬化促進剤を含有し、かつ、前記アンダーフィル材は、前記電子部品における前記配線基板と対向する側の面及び前記配線基板における前記電子部品と対向する側の面からなる群より選択される少なくとも一方の面に、前記アンダーフィル材を付与する付与工程と、前記電子部品と前記配線基板とを接続部を介して接続し、かつ前記アンダーフィル材を硬化する接続工程と、を有する製造方法に用いられる、アンダーフィル材。
6. 前記（Ｂ）の芳香族骨格がベンゼン環もしくはナフタレン環である、請求項５に記載のアンダーフィル材。
7. 前記（Ｂ）の６員環ラクトンが、芳香族骨格としてベンゼン環またはナフタレン環に縮合しており、一般式（１）または（２）で示される、請求項５または６に記載のアンダーフィル材。
8. 請求項５〜７のいずれか１項に記載のアンダーフィル材を用いて製造された電子部品装置。

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