JPS581559B2 - はんだマスク組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、パターンをつけることのできるはんだマスク
として特に適しており、それを被着した基板からはぎ取
ることのできる組成物に関するものである。

また、本発明は、はんだマスク組成物を使用して基板の
予め定めた領域をはんだの沈着から保護し、その後、は
んだマスクを被着した後に組成物を取除く方法に関する
ものである。

本発明の組成物及び方法は、集積回路の担体ないし基板
と集積回路の半導体装置ないしチップとのに相互連結を
伴なう、集積回路電子パッケージの製造に、特に重要で
ある。

また本発明は、１個ないしそれ以上のチップないし半導
体装置を単一の担体ないし基板にはり付けた製品に対し
て特に有効である。

背景技術 集積回路電子パッケージは、セラミックの基板ないし担
体にクロム層を、次に銅層を、続いてもう一度クロム層
をはり付けて製造することができる。

次に、フォトレジスト合成物を、はりつげクロム／銅／
クロム層の選択した部分を取除いて、基板上に望みの電
気接続をもたらすことのできるようにする。

予め定めた領域中の、最上部クロム層は、既知のエッチ
ング技術によって取除くことができる。

最上部のクロム層があるために、次にはり付けるはんだ
は、基板のクロムが残っている領域に付着しない。

次に露出した銅を、ピンを後から挿入するための孔の周
りや、半導体をはんだで基板と相互連結すべき場所のよ
うな予め定めたはんだを付げたいと思う領域から取除く
。

銅層は、電気伝導性を与えるものである。

次に、最上部の露出した領域のクロム層を、エツチング
によって取除く。

最下部のクロム／は、銅層とセラミック基板の間に充分
な接着性をもだらすために使用される。

入出力ピンを基板に挿入した後、基板にはんだを被着し
、入出力ピンおよび露出している銅領域上に沈着させる
が、基板自体および露出しているクロム層には沈着させ
ない。

この特定の技術に関する問題点は、はんだを被着したと
き露出した領域に球状の沈着を形成することである。

しかし、それは高さが不均一である。チップを基板に接
続すべき領域では、このことは重要である。

このような領域は、先行技術で一般にチツプ・パッド領
域と呼ばれている。

チップ・パッド領域にでこぼこの沈着があると、短絡お
よび早期の熱サイクル（疲労）破損をもたらすことがあ
る。

集積回路チップにもはんだを被着するが、これは蒸着技
術によって被着するのでかなり均一で平らである。

しかし、蒸着技術は比較的高価であり、また大量生産用
としては速度が遅すぎるので、基板にはんだを被着する
のには特に適してはいない。

また、蒸着技術では高温を使用するのでフォトマスクが
破壊されやすく、一方はんだは沈着したままとなり、そ
の結果フォトマスクがはんだを沈着させるべき領域を画
定するという、その本来の機能を果せない。

先行技術に関する上記の問題点は、ある種の合成物をチ
ップ・パッド領域に被着して、それをはんだが露出した
銅の上に沈着することから保護することを内容とする本
発明によって回避される。

従って、組成物を取除いたときに残る、チップと基板を
接続するためのはんだは、上記のように平担なコーティ
ングとして存在する。

その結果、製造されるパッケージの高さは均一となり、
信頼性が増す。

また、最初に銅とチップ・パッド領域上にははんだがな
いために、チップと基板の間の接着力が減ることは決し
てない。

上記の目的に適した組成物としては、互いに矛盾するよ
うに思われる多くの特性をもつものでなければならない
。

例えば、はんだから保護したいと思う領域に、組成物を
速やかに正確に塗布しなければならない。

そのためには組成物が一定の流動特性をもつことが必要
である。

組成物は基板にはんだを被着する条件の下で、はんだに
対して抵抗性のあるものでなければならない。

その上、組成物は、はんだが合成物の下にしみ込みある
いは流れこんで銅の保護すべき領域と接触することのな
い、基板に対して充分な接着性をもつものでなげればな
らない。

しかしながら、この基板に対する接着特性とは逆に、組
成物は、後から組成物を取除くのが不可能となり、また
／あるいは基板またはその上の他の層を破壊するほど、
基板に対して強く接着しないことが必要である。

従って、本発明の目指す目的に適した組成物は、基質に
対して充分に接着するか、また容易にはぎ取れるもので
なければならない。

上記の諸特性を全て含んだ組成物をもたらすことは、極
めて困難である。

適当な組成物を見つけることは、集積回路がますます複
雑になってゆき、基板上の各種パターンがますます密接
した、追跡し難いものになっているだけに、一層困難に
なっている。

従って、このような目的のための組成物のパターン付け
可能な特性は、非常に厳しい要求である。

上記の目的は，ポリエボキシドまたはボリイミト／ポリ
アミド、ある種のオイル・デタツキファイヤ（脱粘着化
剤）および特定の量の高温耐性フイラーを含む組成物を
実現した本発明によって達成された。

デタツキファイヤは、液体シリコンオイル、乾燥油、テ
ルペンおよびテルピネオールを含むものである。

先行技術では、本発明による組成物は指摘されておらず
、またこの種の組成物が上記のようなプロセス中ではん
だマスクとして使用できる組成物として、必要な諸特性
の厳密な組合せをもつことモ示唆していない。

例えば、グリーンによる米国特許第３２８８７５４号は
、反応性ないし官能性シランをポリイミド／ポリアミド
と反応されることを示唆している。

一方、上記のように本発明では、反応生成物ではなく、
シリコン材科をポリアミド／ポリイミドと共に含み得る
混合物が必要とされる。

また、後に考察するように、使用するシリコンは、ポリ
アミド／ポリイミドと基本的に反応せず、プロセス中に
蒸発する。

その上、本発明の組成物は、米国特許第３２８８７５４
号には示唆されていない特定の種類のフイラーを一定量
使用している。

ケイルの米国特許第３８４３５７７号および第３９２６
８８５号は、ポリエキポシドおよびある種の特殊なシロ
キサンを含む組成物について示唆しているが、これらの
特許では、相互する潤滑油の存在を必要とし、硬化剤を
使用することなどから、本発明の示唆を与えるものでは
ない。

その上、これらの特許は、本発明の特定の組成物によっ
て達成される種類の特性を示唆してはいす、事実このよ
うな諸特性は、特に硬化剤が存在するために、該特許で
希求するものとは逆であると思われる。

ウオールドの米国特許第４１２１０００号は、ポリマー
とポリシロキサン液体を含み得る組成物について示唆し
ているけれども、この特許では組成物中に大量の他のポ
リマー物質ならびに硬化剤の存在を必要としていること
などから、本発明が教示するものではない。

ベイヤーの米国特許第３８１６３６４号は、エポキシお
よびジメチル・シリコンを含むある種の組成物について
示唆しているけれども、この組成物は液体エポキシドを
必要とし、本発明で必要とするのと同量のシリコンを示
唆していないので、本発明を教示するものではない。

アルヴイノ等の米国特許第３７８１２３７号は，ポリイ
ミド／アミドおよびポリシロキサンを含む組成物を示唆
している。

しかし、この特許は、ここで必要とするポリシロキサン
の量が本発明に基づいて使用される量のよりも著しく少
ないことなどから、本発明の示唆を与えるものではない
。

ボールド・バック等の米国特許第３４４０２０３号もポ
リイミドおよびポリシロキサンを含む組成物を示唆して
いる。

しかし、この特許は、そこで必要とするポリシロキサン
の量が、本発明に基づいて使用される量より著しく少な
いので、本発明の示唆を与え、あるいは本発明を明白に
導くものではない。

マースデン等の米国特許第３５５６７５４号は特殊な種
類のシリコンおよび、ガラス・ファイバーの寸法設定用
のエポキシであり得るボリマーを含む組成物を示唆して
いる。

しかし、この特許は、そこで示唆されているシリコンの
量が本発明に基づいて使用される量よりも著しく少ない
ことなどから、本発明の示唆を与えるものではない。

ハンティングトンの米国特許第３３０５５０４号は、エ
ポキシおよびシリコンゴムを含む組成物を示唆している
。

この特許は、本発明ではシリコンオイルを使用するのに
対して、シリコンゴムを必要とすることなどから、本発
明を示唆するものではない。

本発明の記述 本発明は、スクリーン被覆でき、はぎとることのできる
はんだマスク組成物に関するものである。

この組成物は、膜形成ポリマ一部分を液体組成物の形で
含み、ポリマーはポリイミド／アミドまたは液体ポリエ
ポキシドである。

組成物はまた、ポリマーと共存し得るデタツキファイヤ
をも含み、これは液体シリコンオイルおよび／またはテ
ルペンおよび／またはテルピネオールおよび／または乾
燥油である。

また、組成物中には、固体の高温耐性フイラーも含まれ
るが、これはばんだ被着後に組成物を基板から取除ける
ようにするのに充分な量だけ使用する。

ポリマ一部分中のポリマーとデタツキファイヤの比は、
約２：１から約１＝３である。

さらに、ポリマーがポリエポキシドである場合、使用す
るデタツキファイヤは上記の液体シリコンを含むものと
する。

上記のポリマ一部分とデタツキファイヤの比は、ポリマ
一部分中のポリマーと存在するデタツキファイヤの合計
量に基づくもので、例えばポリマーを液体ポリマー組成
物の形にするために使用する溶媒の量は含まない。

本発明は、また基板上の予め定めた領域をはんだの沈着
から保護するだめの、上記の組成物の使用に関するもの
である。

そのプロセスは、基板の予め定めた領域に、スクリーン
印刷によって先に定義したパターン付け可能な組成物を
被着することを含むものである。

ジーテイングした基板を乾燥させて、組成物を硬化させ
る。

焼付けたはんだマスク組成物で保護されている領域には
んだが付着しないようにして、はんだを付着する。

はんだを被着した後、はんだマスクを基板から取除く。

さらに、本発明は、基質の予め定めた基質全体よりも小
さい領域を上記のはんだマスク組成物でコーティングし
た基板に関するものである。

本発明の最もよい実施方法 本発明による、スクリーン被覆できはぎとることのでき
るはんだマスク組成物は、液体組成物の形の膜形成ポリ
マ一部分、デタツキファイヤ、および固体の高温耐性フ
イラーを含んでいる。

組成物の膜形成ポリマ一部分は、ポリイミド／アミド・
ポリマーまたは液体ポリエポキシドである。

組成物のポリマ一部分は、液体組成物の形でなげればな
らない。

従って、ポリマ一部分は、元来液状であるポリエボキシ
ド、または非反応性の希釈剤によるその溶液ないし分散
液、あるいは、ポルイミド／アミドな非反応性希釈剤に
溶かした溶液ないし分散液の何れかとすることができる
。

本発明に基づいて使用されるポリイミド／アミド・ポリ
マーは、周知のものであり、市販品を入手できる。

これは、文献中では、ポリアミドまたはポリアミドーア
シドと呼ばれることがあるが、実際はポリマーの鎖に沿
って様々な量のアミド基およびイミド基を含む、不完全
硬化されたポリマーである。

イミド基はアミドとポリマー鎖の酸基の縮合によって生
じる。

このようなポリマーは一般に少くとも一種のジアミンを
少くとも一種の多価カルボン酸および／またはその無水
物および／またはエステルと反応させることによって調
整される。

名種のポリイミド／アミドについての示唆が、米国特許
第２７１０８５３号；第 ２７１２５４３号；第２７３１４４７符；第２８８０２
３０号；３０３７９６６号；第３０７３７８４号：第３
０７３７８５号；第３１７９６３１号；第３１７９６３
２号；第３１７９６３３号；第３１７９６３４号：第３
、１７９６３５号；第３１９０８５６号に見られるが、
その記述は、ここに引用することによって本発明に合体
される。

本発明に基づいて使用するのにより好ましいポリイミド
／アミドは、芳香族ジアミンを芳香族テトラカルボン酸
二無水物と反応させて得られるものである。

ポリイミド／アミドの調整に使用される酸無水物の例と
しては、ピロメリト酸二無水物、メリト酸無水物；トリ
メリト酸無水物；２・３・６・７一ナフタリンテトラカ
ルボン酸二無水物；１・２５・６−ナフタリンテトラカ
ルボン酸二無水物；３・３′・４・４′−ジフエニルテ
トラカルボン酸二無水物；２・２′・３・３′−ジフエ
ニルテトラカルボン酸二無水物：３・３′・４・４′−
ジフエニルテトラカルボン酸二無水物：２・２′・３・
３′−ジフエニルテトラカルボン酸二ｍ水物； ３・３
′・４・４′−ジフエニルメタンテトラカルボン酸二無
水物、ビス（３・４−カルポキシフエニル）エーテルニ
無水物；ヒス（２・３−ジカルボシフエニル）スルホン
ニ無水物；３・３′・４−４′−ベンゾフエノンテトラ
カルボン酸二無水物；３・３′・４・４′一スチルペン
キトラカルボン酸二無水物；２・３・６・７−アントラ
センテトラカルボン酸二塩化物；１・２・７・８−フエ
ナントレンテトラカルボン酸二無水物；２・３・６・７
−ナフタセンテトラカルボン酸二無水物；２・３・８・
９−クリセンテトラカルボン酸二無水物；２・３・６・
７−トリフエニレンテトラカルボン酸二無水物；ピレン
ー４・５・９・ｌＯ−テトラカルボン酸二無水物：ペリ
レン−３・４・９・１０−テトラカルボン酸二無水物：
コロネンー１・２・７・８−テトラカルボン酸二無水物
がある。

脂肪酸有機ジアミンの例としては、エチレンジアミン；
Ｎ−メチルエチレンジアミン：トリメチレンジアミン；
テトラメチレンジアミン；１・５−ジアミノペンタン；
ヘキサメテレジアミン；１・４−ジアミノシクロヘキサ
ン；ｌ・３−ジアミノンクロペンタン；１・３−ジアミ
ノ−２−メチルプロパン：１−６−ジアミノ−４−メチ
ルヘキサン；１・４−ジアミノ−２−メチルプタン；Ｉ
一（Ｎ−プロピルアミン）−６−アミノヘキサン；１・
３−ジアミノー２−フエニルプロパンがある。

芳香族一脂肪族ジアミンの例としては、バラアミノフエ
ニルメチルアミン、メタアミノフエニルメチルアミンが
ある。

芳香族有機ジアミンの例としては、２・２−ジ（４−ア
ミノフエニル）プロパン；４・４′−ジアミノジフエニ
ルメタン；ベンジン；モノーＮ−メチルーベンジジン；
３・３′一ジクロ口ベンジジン、４・４′−ジアミノジ
フエニルスルフイド；３・３’−シアミノジフエニルス
ルホン：４・４′−ジアミノジフエニルスルホン；４・
４′−ジアミノジフエニルエーテル；ｌ・５−ジアミノ
ナフタリン；メタフエニレンジアミン；パラフエニレン
ジアミン；３・３′−ジメチル−４・４′一ビフエニル
ジアミン；３・３′−ジメトキシベンシシン；１−イン
グロビル−２・４−フエニレンジアミン；３・５−ジア
ミノオルトキシレン；３・５−ジアミノジフエニル；１
・３−ジアミノナフタリン；２・６−ジアミノアントラ
セン；４・４′−ジアミノスチルベンがある。

最も好ましい芳香族ジアミンは、４・４′−ジアミノジ
フェニルエーテル；４・４′−ジアミノジフェニルメタ
ンおよびパラフエニレンジアミンである。

本発明に基づいて使用されるポリイミド／アミドは、一
般に分子量が約５００〜２５００であり希釈剤と配合し
たときの粘性率が、できれば常温で（約２５℃）約２５
〜１００センチボアズであることが望ましい。

ポリアミド／イミドは、固体ポリマー物質の形をしてお
り、従って組成物の他の成分と混合する前に、不活性の
希釈剤と混合する。

ポリイミド／アミドを調整するために使用すルシアミン
または二無水物と反応せず、あるいは生成物と反応しな
い不活性希釈剤の例としては、その官能基が先駆物質（
すなわちジアミンまたは二無水物）と反応しない、双極
子モーメントをもつ有機極性溶媒が含まれる。

適当な有機極性溶媒の例としては、Ｎ−Ｎ−ジメチルホ
ルムアミド；Ｎ−メチル−２−ピロリドン；Ｎ−Ｎ−ジ
ェチルホルムアミド；Ｎ−Ｎ−ジェチルアセトアミド；
Ｎ−Ｎ−ジメチルメトキシアセトアミド；ジメチルヌル
ホキシド；ジエチルスルホキシド；ピリジン；シメチル
スルホン；シェチルスルホン；シフ口ピルスルホン；ヘ
キサメチルホスホラミド；テトラメチレンスルホン；ジ
メチルテトラメチレンスルホン；ジメトキシテトラメチ
レンスルホンがある。

それが望ましい場合には、希釈剤の混合物も使用するこ
とができる。

さらに、配合によってポリマーが液状になることを条件
として、上記の各希釈剤を、少量の非溶媒、例エばベン
ゼン、ペンゾニトリル、ジオキサン、プチロールアセト
ン、キシレン、トルエン、シクロヘキサンと組合せるこ
とができる。

ポリイミド／アミドと一緒に使用するのが好ましい希釈
剤は、Ｎ−メチル−２−ピロリドンである。

ポリイミド／アミドの量に対して使用する希釈剤の量は
、ポリイミド／アミドと希釈剤の混合物の粘性率が約２
５℃で約２５〜１５０センチポアズとなるような量とす
る。

一般には、ポリイミド／アミドを約５〜３５重量％使用
し、従って希釈剤を約９５〜６５重量％使用する。

これらの相対量は使用するポリイミド／アミドと希釈剤
の合計量に対するものである。

ポリマーとしてポリエポキシドを使用する場合には、液
状のポリエポキシドでなげればならない。

本発明に基づいて使用するのが好ましい種類のエポキシ
・ポリマーは、エビクロロヒドリンとビスフェノールＡ
、すなわち２・２−ビス（ｐ−ヒドロキシフエニル）プ
ロパンのポリエポキシドである。

しかし本発明に基づいてその他のエポキシ・ポリマーも
使用することができ、その中には一般に多環性二価フェ
ノールをハロエポキシ・アルヵンと反応させて得られる
ものも含まれることを指摘しておく。

これに適当な多環性二価フェノールは、以下の化学式を
もつことができる。

ここでＡｒはナフタリンなど二価の芳香族炭化水素で、
できれば７エニレンが望ましい。

ＡおよびＡ１は、アルキル基で、同じものでも異なるも
のでもよいが、できれば炭素原子数が１〜４個のもの、
またはハロゲン原子すなわちフッ素、塩素、臭素および
ヨウ素またはアルコキシ基で、できれば炭素原子数が１
〜４個のもの。

Ｘおよびｙは、０から芳香族基（Ａｒ）上の置換可能な
水素原子数までの整数。

Ｒ１は、ジヒドロキノフェニルにみられるような隣接す
る炭素原子間の結合、あるいは、例えば−Ｃ一、−０−
、−Ｓ−、一ＳＯ−、−ＳＯ２−、−Ｓ−Ｓ−Ｓなどを
含めた二価の基、およびアルキレン、アルキリデン、脂
肪族たとえばシクロアルキレンおよびシクロアルキリデ
ン、ハロゲン化されたまたは、アルコキシ基ないしアリ
ロキシ基で選択されたアルキレン、アルカリレン、およ
び脂環族基、ならびにハロゲン化された、またはアルキ
ル、アルコキシあるいはアリロキシ基で選択された芳香
族基およびＡｒ基に融合した環を含む芳香族基なとの二
価の炭化水素型である。

またＲ１は、ポリアルコキシ基ないしポリシロキシ基ま
たは芳香環、三級アミン基、エーテル結合、カルボニル
基またはスルフイトのようなイオンを含む基などで分離
された、二個以上のアルキリデン基であってもよい。

特定の多環性二価フェノールとしては、２・２一ビスー
（４−ヒドロキシフエニル）フロパン、２・４′−シヒ
ドロキシジフエニルメタン ビスー（２−ヒドロキシフ
エニル）一メタン、ビス−（４−ヒドロキンフエニル）
メタン、ビスー（４−ヒドロキシ−２・６−ジメチル−
３−メトキシフエニル）メタン、１・１−ビスー（４−
ヒドロキシフエニル）エタン、１・２−ヒスー（４−ヒ
ドロキシフエニル）エタン、１・１−ビスー（４ーヒド
ロキシ−２−クロロフエニル）エタン、１１−ビス−（
３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）エタン、１・３
−ビスー（３−メチル−４一ヒドロキシフエニル）プロ
パン、２・２−ビス−（３−フエニル−４−ヒドロキシ
フエニル）フロパン、２・２−ビスー（３−イングロビ
ル−４ーヒドロキシフエニル）プロパン、２・２−ビス
ー（２−イソプロピル−４−ヒドロキシフエニル）プロ
パン、２・２−ピスー（４−ヒドロキ７ナフチル）フロ
パン、２・２−ビスー（４−ヒドロキシフエニル）ペン
タン、３・３−ビス−（４−ヒドロキシフエニル）ペン
タン、２・２−ビスー（４−ヒドロキシフエニル）へブ
タン、ヒスー（４−ヒドロキ／フエニル）−フエニルメ
タン、ビス−（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキシ
ルメタン、１・２−ビスー（４−ヒドロキシフエ＝ル）
−１・２−ヒスー（フエニル）フロパン２・２−ビス−
（４−ヒドロキシフエニル）−１−フエニルプロパンな
どのビスー（ヒドロキシフエニル）アルカン類；ビス−
（４−ヒドロキシフエニル）スルホン、２・４′−ジヒ
ドロキシジフエニルスルホン、５′−クロロ−２・４’
−シヒドロキンジフエニルスルホン、５′−クロロ−４
・４’−シヒドロキシジフエニルスルホン等のシ（ヒド
ロキシフエニル）スルホン類；ビス−（４−ヒドロキシ
フエニル）エーテル、４・３′−、４・２′一、２２’
−、２・３′−ジヒドロキシジフエニルエーテル４・４
′−ジヒドロキシ−２・６−ジメチルジフエニルエーテ
ル、ビス−（４−ヒドロキシ−３−イソプチルフエニル
）エーテル、ピスー（４−ヒドロギン−３−インプロビ
ルフエニル）エーテル、ビス−（４−ヒドロキシ−３−
クロロフエニル）エーテル、ビスー（４−ヒドロキシ−
３−フルオロフエニル）エーテノヘヒスー（４−ヒドロ
キシ−３−ブロモフエニル）エーテル、ビス（４−ヒド
ロキンナフチル）エーテル、ビスー（４−ヒドロキシ−
３−クロロナフチル）エーテル、ビス−（２−ヒドロキ
シジフエニル）エーテル、４・４′−ジヒドロキシ−２
・６−ジメトキシジフェニルエーテル、４・４′−ジヒ
ドロキシ−２・５−ジェトキシジフエニルエーテル等の
ジ（ヒドロキシフエニル）エーテル類が含まれる。

好ましい多環性二価フェノールは次式で表わされる。

ここで、ＡおよびＡ１は、前の場合と同じ、Ｘおよびｙ
は０から４までの数、Ｒ１は飽和二価脂肪族化水素基、
特に炭素原子数が１〜３個のアルキレンおよびアルキリ
デン基並びに、炭素原子数が１０個までのシクロアルケ
ン基である。

最も好ましい二価フェノールは、ビスフェノールＡ，す
なわち２・２−ビス（ｐ−ヒドロキンフエニル）フロパ
ンである。

ハロエポキシアルカンは次式で表わすことができる。

ここでＸは、ハロゲン原子（例えば、塩素、臭素など）
、ｐは１〜８の整数、各Ｒ２はそれぞれ水素または炭素
原子数が７個までのアルキル基である。

なお、エポキシアルキル基の炭素原子数は、一般に合計
１０個末満とする。

グリシジル・エーテル数、例えばエピクロルヒドリンか
ら誘導したものなどは、本発明の実施に際して特に好ま
しい。

多数の炭素原子にエポキシアルコキシ基を含む、エポキ
シポリマーも適している。

これは、１−クロロー２・３−エポキシプタン、１−ク
ロロー３・４−エポキシブタン、２一クロロ−３・４−
エホキシブタン、１−１口ロー２−メチルー２・３−エ
ポキシプロパン、１ープロモ−２・３−エポキシペンタ
ン、２−クロロメチル−１・２−エポキシブタン、１−
プロモー４−メチルー３・４−エポキシペンクン、１−
プロモ−４−エチル−２・３−エポキシペンタン４−ク
ロロ−２−メチル−２・３−エポキシペンタン，１−ク
ロロ−２・３−エポキシオクタン、１−クロロ−２−メ
チル−２・３−エポキシオクタン、■−クロロ−２・３
−エポキシデカン等のようなモノヒド口キシエポキシア
ルカンの塩化物または臭化物をエビクロルヒドリンの代
りに用いて調整する。

ポリエポキシドは、一般に粘性率が２５℃で約４００セ
ンチポアズから約３０００センチポアズの間にあり、分
子量は約７０〜約２５０である。

それが望ましい場合には、ポリエポキシドと希釈剤の粘
性率が２５℃で約４００〜約３０００センチポーズとな
ることを条件として、ポリエポキシドと一緒に希釈剤を
使用することができる。

このような希釈剤としては、トルエンやキシレンなどの
芳香族炭化水素が含まれる。

この組成物は、デタツキファイヤとして機能し、組成物
のポリマ一部分と共存できる成分をも含まなければなら
ない。

デタツキファイヤは、基板の予め定めた組成物を被着す
るために使用するスクリーン被覆工程を容易にし向上さ
せるために、組成物の粘着性ないしねばつきを減らすも
のである。

スクリーンの精細度が増大するにつれて、粘着性および
粘性率を制御することの意味が一層重要になるので、こ
のことは特に重要である。

デタツキファイヤとして述べた組成物の成分は、組成物
の粘性をスクリーン被覆に適したものにし、組成物を集
積回路を含んだ電子パッケージの作成において本発明の
目指す目的に特に適した実用的でスクリーン被覆可能な
形に調整するための粘性調整材としても機能する。

デタツキファイに関して、組成物は被着したとき、パタ
ーンに粘着してはならない。

さもなげれば基板から取除くときパターンに歪みを生じ
てしまう。

組成物のデタツキファイ成分は、実際には分解および蒸
発などによる乾燥および／またははんだ付け中に取除か
れる。

デタッキファイ成分は、望ましくないほど炭化して、後
の洗浄および除去ステップで取除くのが困難な残渣を基
板上に残してはならない。

本発明に基づいて、膜形成ポリマ一部分のポリマーがポ
リイミド／ポリアミドの場合、デタッキファイヤを液体
シリコンオイル、乾燥油、テルペン、またはテルピオー
ルとすることができることがわかった。

それが望ましい場合には、互いに共存できる限りにおい
てこれら特定のデタツキファイヤの混合物を使用するこ
とができる。

膜形成ポリマーが液体ポリエポキシドの場合、デタツキ
ファイヤは液体／リコンオイルを含んだものとする。

膜形成ポリマーとして液体ポリエポキシドを使用する場
合には、シリコンオイルがはんだ組成物と接触させる前
の次のエポキシの重合化の助けとなるので、デタツキフ
ァイヤ中にシリコンオイルを使用することが絶対に必要
である。

本発明に基づいて使用されるデタツキファイヤは、一般
に２５℃での粘性率が約２５〜約５００センチポアズで
ある。

本発明で使用できる液体シリコン液は、周知の物質であ
る。

例えば、多くのシリコンは、以下の組成式で表わされる
二個ないしそれ以上のシロキサンを含んでいる。

Ｒはそれぞれ、アルキル基、シクロアルキル基、アルケ
ニル基、アリル基、アラルキル基、シクロアルケニル基
、上記の各基のハロゲン誘導体、およびシアノアルキル
基である。

ＯＲ１はアルコキシ基またはアシロキン基である。

これが望ましい場合には、上記のＲおよびＯＲ１基の混
合物を使用することができる。

一般的に、Ｘは凡そ０〜１の値である。

ｙは凡そ０〜１の値で、ｘ＋ｙの和が凡そ０〜１の値で
ある。

２は凡そ１〜２の値である。できれば、Ｒは炭素原子数
が１〜１８個の低級アルキル基、環の炭素原子数が５〜
７個のシクロアルキル基、炭素原子数が２〜斐個のアル
ケニル基、単環性芳香族基、アルキル基の炭素原子数が
１〜６個の単環性アリル低級アルキル基、環の炭素原子
数が５〜７個のシクロアルケニル基、およびそれらのハ
ロゲン誘導体の中から選ぶことが望ましい。

さらに、具体的には、Ｒは、例えばメチル、エチル、ブ
チル、オクチル、オクタデシル基などの低級アルキル基
、シクロベンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、
シクロヘキセニル基などの環の炭素原子数が５〜７個の
シクロアルキル基およびンクロアルケニル基：ビニル、
アリル基などの低級アルケニル基；フエニル、トリル、
キンリル基なとの単環性アリル基；ベンジル、フェニル
エチル基なとの単環性アリル低級アルキル基：クロロメ
チル、β−クロロエチル、クロロフエニル、シフ口モフ
エニル、トリノルオロメチレニル基など上記の各基のハ
ロゲン誘導体およびシアノアルキル基のうちから選ぶ。

できれば、Ｒをメチル、エチルおよびフエニルの中から
選ぶことが望ましい。

アルコキシ基ＯＲ１は、例えばメトキシ、エトキシ、プ
ロポキシ、イングロポキン基など炭素原子数が１〜８個
の低級アルコキシ基の中から選ぶ。

アシロキシ基ＯＲ１は、例えば、ホリミル、アセチル、
グロピオニル、プチリル、ヘキソイル、２−エチルへキ
ソイル、スクタノイル、イソバレリル、ステアリルなど
、飽和脂肪族カルボン酸のモノアシル基の中から選ぶが
、アセチル基が最もよい。

また、異なる二種以上のシロキサン単位を含むコポリマ
ーを使用できることも当然である。

シリコン液は、そのような目的でシリコンポリマーに使
用されるどの末端終止基によってもエンド・ストップな
ことができる。

本発明に使用するのが好ましいシリコン液は、液体ポリ
ジメチルシロキサン、特にポリマーの両端で三個のメチ
ル基でエンド・ストップさせたものである。

シリコンの反復単位数は、最終組成物の粘性度が２５℃
で約５０〜５００センチポアズとなるように選ぶ。

できれば、粘性率が約１００〜３００センチポアズであ
ることが望ましい。

膜形成ポリマーがポリイミド／アミドの場合に本発明に
基づいて使用できるもう一つの種類のデタツキファイヤ
は乾燥油である。

乾燥油を使用するということは、よく知られているよう
に脂肪酸のグリセリドである天然乾燥油を含むというこ
とであり、これは二個ないしそれ以上の二重結合を有し
、空気に触れると酸素が吸収されてペロキシドを生じ、
これが不飽和不和および該油自体の非共約不飽和脂肪酸
のグリセリドを触媒する。

他の天然ないし合成の非共約不飽和エステルも同様の性
質をもつ。

本発明に基づくデタツキファイヤは、膜形成ポリマーが
ポリイミド／アミドの場合、テレペンチンなどのテルペ
ン類を含むことができる。

またデタツキファイヤは、α−テルピネオールなど一種
ないし数種のテルピネオールとすることができる。

それが望ましい場合には，互いにおよび使用する特定ポ
リマーと共存できることを条件として、各種のデタツキ
ファイヤの混合物を使用できることは当然である。

デタツキファイヤは、分解および蒸発などによる乾燥お
よび／またははんだ付け中に組成物から基本的に取除か
れるものでなげればならない。

さらに、デタツキファイヤは、後で取除くのが困難な望
ましくない残渣を基板表面に残してはならない。

本発明による、スクリーン被覆でき、はぎとることので
きるはんだマスク組成物は、また固体フイラー充填材を
も含む。

固体フイラーは、高温に耐えられるものでなげればなら
ない。

特に、高熱のはんだにさらされたときの高温に耐えるこ
とができなければならず、少くとも約３００℃、できれ
ば最低約３５０℃の温度に耐えられなげればならない。

はんだは、一般に約３００〜４００℃の温度で被着され
る。

適当な高温耐性固体フイラーの例としては、すりガラス
、酸化亜鉛、二酸化ケイ素、アルミナ、ダイアモンド粉
末および高温耐性砂が含まれる。

使用されるフイラーは、一般にサイズが約０．１〜２０
ミクロン、できれば約０．１〜５ミクロンの粒子である
。

集積回路電子パッケージの作成に充分に使用できるもの
として、フイラーが細かい粒子サイズであることが重要
である。

使用するフイラーの量は、組成物が使用後に単に、例え
ば洗浄するだけで基板から容易にはぎ取りあるいは取除
くことができるようになるような量とする。

フイラーは、膜形成物質が重合ないし非常に大きな分子
量の分子になるのを遅らせ、そのためポリマーが基板に
粘り強く粘着し過ぎるのを防止する傾向をもつと信じら
れている。

一方、フイラーの種類およびサイズおよび量は、基板と
組成物の結合を、はんだマスクとして使用できないほど
破壊しないものでなければならない。

また組成物は、組成物中に存在するポリマーの硬化剤を
完全にではなくとも基本的には含まないものでなければ
ならない。

本発明に基づいて使用される組成物は、一般に２５℃で
の粘性率が約７００〜５０００センチポアズである。

好ましい組成物の粘性率は、２５℃で約１０００〜１３
０００センチポアズ、最も好ましいのは約７０００〜１
２５００センチポアズである。

組成物のポリマ一部分の膜形成ポリマーとデタノキファ
イヤとの比は、一般に約２：１〜約１：３、できれば１
：１〜約２：３とする。

組成物は、はんだを被着する条件下ではんだと混和でき
るものであってはならない。

また組成物の各成分は、互いに共存できなければならな
い。

本発明による、スクリーン被覆でき、はぎとることので
きるはんだマスク組成物を使用する典型的工程は、後で
集積回路チップをはりつける、セラミック基板などの基
板の予め定めた領域（例えば、領域全体より小さい部分
）にはんだ組成物を被着することを含むものである。

セラミックは、原科上に熱を作用させて製造した製品な
いし物質である。

好ましいセラミック基板は、シリコン酸化物およびケイ
酸アルミニウムのようなケイ酸塩および酸化アルミニウ
ムを含むものである。

基板は、そこに入出力（Ｉ／Ｏ）ピンを挿入して、基板
の片面から突出し、回路カードまたは回路壁に挿入でき
るような孔を、予め含むことができる。

ピンを、裏側からも僅かに突出させ、基板の裏側に取付
けた集積回路チップに接続する裏面の回路構成と接触す
るようにする。

はんだから保護ないし遮蔽すべき領域は、スクリーン・
コーティング技術を用いて決定する。

コーティングは、一般に厚さが約１〜２５ミル，できれ
ば約５〜１０ミル、最もよいのは約２〜３ミルの基板に
被着する。

コーティングされた基板は、次にコーティング組成物を
硬化させるために乾燥する。

乾燥は、一般に約５０〜１５０℃で行ない、約１０〜３
０分で完了する。

このステップによって、また組成物のデタツキファイ成
分の全部ではなくとも幾分かの分解および蒸発を起こす
ことができる。

次に標準のピン付け装置を用いるなどして、基板にピン
付げする。

余り望ましくないが、コーティングステップ前にピン付
け操作を行なうこともできる。

ピン付けし、コーティング組成物を硬化させた後、浸漬
メッキ装置またはウエーブはんだ法によって、基板を「
すずメツキ」ないしははんだ付けする。

はんだ付げないしすずメツキ中、はんだマスク組成物で
被覆された領域は、はんだの被着から保護される。

すず又ははんだは、ピンやピンの周囲の領域など、銅基
板の露出した部分に付着する。

すず又ははんだは、一般に約３００〜４００℃の温度で
被着される。

はんだ付け中に残っていたデタツキファイヤは、分解し
て蒸発する。

はんだ付けされた基板を急冷する際に、マスク組成物は
、温度の急変および基板と組成物の収縮率の違いによっ
て基板からはがれる。

はんだマスク組成物がまだ基坂上に残っている場合には
、軽くブラシをかけ、また／あるいはＮ−メチル−２−
ピロリドン又はトリクロルエチレン又はベルクロルエチ
レンなどの溶媒に短時間さらす事によって、取除くこと
ができる。

溶媒との接触は、基板の温度が約１００〜１８０℃であ
るうちに行うべきであり、はんだ付け操作完了の約１０
秒後から２分後に始めると好都合である。

溶媒との接触は一般に約４秒〜６０秒できれば４秒〜２
５秒とする。

溶媒は、約１０〜８０ｐｓｉできれば約３０〜６０ｐｓ
ｉの圧力で、基板に噴射することができる。

それが望ましい場合には、基板を約５０〜２００ミルの
横移動で約２０〜３０サイクル、あるいは約５〜２５ミ
ルの横移動で約１２０〜１６０サイクル振動または、攪
拌して、はんだマスクから残った粒子が確実に取除かれ
るようにし、更に確実にするために空気を吹きつけるこ
とができる。

溶媒にさらしてはんだマスク組成物を取除く前に、基板
の温度が室温にまで下がった場合には、工程のこの段階
ではんだマスク組成物が容易に取除けるようにするため
に、基板をリフラツクスして再メッキし、その後で急冷
することが必要である。

はんだ付けは、通常約５〜２５秒で完了する。

その後に基板は、望みの集積回路チップと接触させるな
ど通常行なわれるその後の処理にかけることができる。

この後の処理では、先行技術による場合のようにチップ
及び基板の両方にはんだを付けるのではなく、チップの
みに基板に付着するだめのはんだを付ける。

先に考察したように、本発明は、特に集積回路を使用し
た電子パッケージを製造する際に、多くの重要な利点を
もたらす。

いくつかの利点を示すと、チップ・パッド領域での高い
はんだを排除できること、チップ・パッド領域でのブリ
ッジ形成を排除できること、チップ・パッド領域が触剤
で汚れることの防止、クロムがチップ・パッド領域に付
着ないし破損することの防止、チップの位置調整及びは
んだの逆流のための平坦で滑らかな面をもたらすこと、
チップ・パッドの寸法が縮少することの防止がある。

例えば、通常ははんだ付け操作中に一定量の銅がはんだ
に溶ける。

従って、この銅の除去によって、パッド領域中の銅の量
が減少する。

次に、本発明をさらに説明するために実例を示すが、こ
れは限定的なものではない。

例Ｉ シェル・エポンの商品名で市販されている、分子量が約
２００のエビクロルヒドリンービスフェノールーＡエポ
キ／約２０重量部、粒子サイズが約０．３ミクロンの二
酸化ケイ素約６５重量部、及びフルイド＃２００の商品
名でダウ・コーニング社から市販されている、メチル基
で末端ブロツクされた、粘性率約２００センチポアズの
ポリジメチルシロキサン約１５重量％を含む組成物を混
合する。

この組成物を、銅被覆したセラミック基板にスクリーン
・コーティングし、約１５０℃で約２５分間乾燥する。

基板に入出力ピンを装着した後、すず一鉛（９０−１０
）合金を用いて基板を約３６０℃で約１５秒間はんだ付
けに付する。

次に、基板を約１５０℃の温度にまで急冷し、約６０ｐ
ｓｉでベルクロルエチンンを噴射する。

マスク組成物を基板から取除く。

はんだを付けたシリコン集積回路チップを、はんだ逆流
技術によって、基板のチップ・パッド領域に付着する。

その結果、チップがパッド領域に平滑にあるいは平坦に
付着する。

チップをパッドから引離するために要する引張り力を試
験すると、パッドとチップの両方にはんだを付けた標準
的な種類の工程で作成されるパッドからチップを引離す
のに要する力とほぼ同じことがわかった。

例■ 使用するコーティング組成物が、シェル・エポン２８樹
脂約１５重量部、粒子サイズが約１ミクロンの酸化亜鉛
約７０重量部および例Ｉで使用したのと同じ種類のポリ
ジメチルシロキサン約１５重量部を含むこと以外は、例
Ｉの一般的プロセスを繰返す。

得られた結果は、例■の場合と同様である。

例■ 使用するコーティング組成物が、ンエル・エポン２８エ
ポキン樹脂約１５重量部、粒子サイズが約１０ミクロン
のすりガラス約重量部、および例Ｉで使用したのと同じ
種類のポリジメチルンロキサン約１５重量部を含むこと
以外は、例Ｉの一般的プロセスを繰返す。

得られた結果は、例Ｉの場合と同様である。

例■ 使用するコーティング組成物が、ＡＩＩＯの商品名でア
マコ社から市販されている、ピロメリト酸二無水物と、
４・４′−ジアミノジフエニルエーテルからのポリイミ
ド／アミド約１０重量部、Ｎ一メチル−２−ピロリドン
約３０重量部、例■で使用したのと同じ種類のポリジメ
チルシロキサン約１２重量部および粒子サイズが約１ミ
クロンの酸化亜鉛約４８重量部を含むこと以外は、例■
の一般的プロセスを繰返す。

得られた結果は、組成物の可撓性が改良されたこと以外
は、例Ｉの場合と同様である。

さらに残っていた組成物は、コーティングの除去を完全
にするため、ペルクロルエチレンを噴射する代りに熱Ｎ
−メチル−２−ピロリドン（６０〜８５℃）に約３０〜
４５秒漬けることによって、基板から取除いた。

例Ｖ 組成物が、ポリイミド／アミド約１０重量部、Ｎ−メチ
ル−２−ピロリドン約２５重量部、例■で使用したのと
同じ種類のポリジメチルシロキサン約１５重量部、およ
び粒子サイズが約５ミクロンのすりガラス約５０重量部
を含むこと以外は、例■に述べた一般的プロセスを繰返
す。

得られた結果は、例■の場合と同様である。

例■ 組成物が、シェル・エポン２８エポキシ樹脂約２０重量
部、例Ｉで使用したのと同じ種類のポリジメチルシロキ
サン約２０重量部、粒子サイズが約２０重量部、粒子サ
イズが約１ミクロンの酸化亜鉛約３２重量部、および粒
子サイズが約１０ミクロンのガラス粉末約２８重量部を
含むこと以外は、例Ｉの一般的プロセスを繰返す。

得られた結果は、例Ｉの場合と同様である。

組成物は、急冷操作中に基本的に取除かれる。

例■ ポリイミド／アミド約１６重量部及びＮ−メチルピロリ
ドン約８４重量部の混合物に粒子寸法が約２〜３ミクロ
ンのガラス粉末約１５重量部およびα−テルピネオール
約４５重量部を配合することによって組成物を得ること
以外は、例■の一般的プロセスを繰返す。

ガラス粉末とα−テルピネオールは、混合物が均一にな
るようにポリイミド／アミドに混ぜる前に、約２４時間
ボール・ミリングにかげて予混合する。

ポリイミド／アミドとＮ−メチルピロリドンの混合物は
、ＰＩ２５５０の商品名でデュポン社から市販されてい
る。

さらに、組成物が均一になるように上記の混合物をもう
２４時間ボール・ミリングにかげる。

得られた結果は、例■の場合と同様である。

例■ 例■で使用したのと同じ、ポリイミド／アミド約１６重
量部とＮ−メチルピロリドン約８４重量部の混合物およ
び粒子サイズが約１〜５ミクロンのカボシル（シリカ・
エアロゲル）約３重量部とα−テルピネオール約３０重
量部の混合物から使用する組成物を得ること以外は、例
■の一般的プロセスを繰返す。

カボシルとα−テルピネオールを、ポリイミド／アミド
と混和する前に約２５℃で約８〜１２時間ボール・ミリ
ングにかげる。

充分に混和するため、混合物全体をさらに１２〜１４時
間ボール・ミリングにかける。

結果は、例■の場合と同様である。

例■ 例■で使用したのと同じ、ポリイミド／アミド約１６重
量部とＮ−メチルピロリドン約８４重量部の混合物に、
粒子サイズが約１０ミクロンの酸化アルミニウム約１０
重量部とα−テルピネオール約３０重量部の混合物を混
和して、組成物を得ること以外は、例■の一般的プロセ
スを繰返す。

酸化アルミニウムとα−テルピネオールは、約８〜１２
時間ボール・ミリングにかげて予混合する。

さらに、均一性を確保するため、組成物をもう１２〜１
４時間ボール・ミリングにかげる。

得られた結果は、例■の場合と同様である。

例Ｘ 例■で使用したのと同じ、ポリイミド／アミド約１６重
量部とＮ−メチル−２−ピロリドン約８４重量部の混合
物、および粒子サイズが約１０ミクロンの酸化亜鉛約１
５重量部とα−テルピネオール約３０重量部の混合物か
ら、使用する組成物を得ること以外は、例■に述べた一
般的プロセスを繰返す。

酸化亜鉛とテルピネオールの混合物は、ポリイミド／ア
ミド組成物と混和する前に約１８〜２４時間ボール・ミ
リングにかげる。

さらに、組成物全体をもう１２〜２４時間ボール・ミリ
ングにかげる。

得られた結果は、例■の場合と同様である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Ａ ポリイミド／アミドまたは液状ポリエボキシド
   を膜形成ポリマーとする、液体組成物の形の膜形成ポリ
   マ一部分、 Ｂ（１）液体シリコンオイル （２）テルペン （３）テルピネオール （４）乾燥油 （５）これらの混合物 の中から選んだ、ポリマーと適合するデタツキファイヤ
   、 Ｃ はんだ被着後に組成物が基板から取除けるようにす
   るのに充分な量の耐高温性固体フイラー、を、Ａ：Ｂが
   約２：１〜１：３の比で含み、Ａが液体ポリエポキシド
   である場合には、Ｂが上記シリコンオイルを含む、スク
   リーン被覆でき、はぎとることのできるはんだマスク組
   成物。