JP5688278B2 - 半導体実装体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、リフロー装置を用いて電極接合と樹脂封止とを行う際に、信頼性の高い電極接合を行うことができ、かつ、基板又は半導体素子の反りを抑制することのできるフリップチップ用樹脂封止材に関する。また、本発明は、該フリップチップ用樹脂封止材を用いた半導体実装体の製造方法に関する。

半導体装置を製造する際、フリップチップ実装においては、一般的に、半導体チップに形成された複数の突起状電極（バンプ）と、基板又は他の半導体チップに形成された電極部とを接合した後、封止材を充填する方法が用いられている。しかしながら、このような方法では、一連の長いプロセスを経るため生産に時間がかかることが問題である。

この問題を解決するために、例えば、電極接合と樹脂封止とを同時に行う方法が提案されている。
例えば、特許文献１には、無機基板または有機基板の回路形成面の半導体素子を搭載する位置に所定の液状封止樹脂組成物を塗布した後、前記半導体素子の電極と前記基板の回路を、バンプを介して接合すると同時に前記液状封止樹脂組成物の硬化を行う半導体装置の製造方法が記載されている。

特許文献１に記載の方法においては、半田の融点よりも低い温度のリフロー予備加熱と、半田の融点よりも高い温度のリフロー本加熱とが行われる。そして、液状封止樹脂組成物の粘弾性測定における粘度が、リフロー予備加熱時の温度範囲で１Ｐａ・ｓ以下で、リフロー本加熱時のピーク温度でのゲルタイムが３０ｓ以下である。また、特許文献１には、液状封止樹脂組成物として、二官能以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂、硬化剤として芳香族アミン、フラックス作用を有する硬化促進剤を含有する液状封止樹脂組成物が開示されている。

しかしながら、特許文献１に記載の方法においては、液状封止樹脂組成物の硬化を行った後、常温に戻す過程で基板又は半導体チップに反りが発生しやすいという問題がある。近年、半導体装置の小型化、高集積化への要求が高まり、基板又は半導体チップにも薄型化が求められていることから、反りの問題は従来以上に重要である。

特開２００９−９６８８６号公報

本発明は、リフロー装置を用いて電極接合と樹脂封止とを行う際に、信頼性の高い電極接合を行うことができ、かつ、基板又は半導体素子の反りを抑制することのできるフリップチップ用樹脂封止材を提供することを目的とする。また、本発明は、該フリップチップ用樹脂封止材を用いた半導体実装体の製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、リフロー装置を用いて電極接合と樹脂封止とを行う際に用いられるフリップチップ用樹脂封止材であって、エポキシ化合物と、酸無水物硬化剤又はフェノール系硬化剤とを含有し、２６０℃でのゲルタイムが２０秒以上であり、回転式レオメーターにより測定した１Ｈｚでの５０〜２５０℃の間における最低溶融粘度が１Ｐａ・ｓより小さいフリップチップ用樹脂封止材である。
以下、本発明を詳述する。

本発明者は、特許文献１に記載の方法においては、ゲルタイムが一定値以下の液状封止樹脂組成物を用いて、電極接合と樹脂封止とを高温下にて一括で行うために、常温に戻す過程で基板又は半導体チップに反りが発生しやすいことを見出した。
本発明者は、エポキシ化合物を含有するフリップチップ用樹脂封止材において、硬化剤として酸無水物硬化剤又はフェノール系硬化剤を用い、２６０℃でのゲルタイムを一定値以上に、回転式レオメーターにより測定した１Ｈｚでの５０〜２５０℃の間における最低溶融粘度を一定値より小さく調整することにより、信頼性の高い電極接合を実現するとともに基板又は半導体素子の反りを抑制しながら、リフロー装置を用いて電極接合と樹脂封止とを効率的に行うことができることを見出し、本発明を完成させるに至った。

本発明のフリップチップ用樹脂封止材は、リフロー装置を用いて電極接合と樹脂封止とを行う際に用いられるフリップチップ用樹脂封止材である。
リフロー装置を用いて電極接合と樹脂封止とを行う方法によれば、フリップチップボンダー等を用いて１つの半導体チップごとに電極接合を行う方法等と比べて、生産効率を大きく改善することができる。

本発明のフリップチップ用樹脂封止材は、エポキシ化合物を含有する。
上記エポキシ化合物は特に限定されず、例えば、軟化点が１５０℃以下のエポキシ樹脂、常温で液体又は結晶性固体のエポキシ樹脂等が挙げられる。これらのエポキシ化合物は、単独で用いられてもよく、二種以上が併用されてもよい。

上記軟化点が１５０℃以下のエポキシ樹脂として、例えば、フェノールノボラックエポキシ樹脂、ビスフェノールＡノボラックエポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂、ジシクロペンタジエンフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニルフェノールノボラックエポキシ樹脂等が挙げられる。なかでも、ジシクロペンタジエンフェノールノボラック型エポキシ樹脂が好ましい。

上記常温で液体又は結晶性固体のエポキシ樹脂として、例えば、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ビスフェノールＡＤ型、ビスフェノールＳ型等のビスフェノール型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、レゾルシノール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂等が挙げられる。なかでも、アントラセン型エポキシ樹脂が好ましい。

本発明のフリップチップ用樹脂封止材は、更に、エポキシ基含有ポリマーを含有することが好ましい。
上記エポキシ基含有ポリマーの種類及び含有量を調整することで、得られるフリップチップ用樹脂封止材の粘度特性を後述する範囲内に調整することができる。
また、上記エポキシ基含有ポリマーを含有することで、得られるフリップチップ用樹脂封止材の硬化物は、上記エポキシ化合物に由来する優れた機械的強度、耐熱性及び耐湿性と、上記エポキシ基含有ポリマーに由来する優れた靭性とを兼備することとなり、高い接合信頼性及び接続信頼性を発現することができる。

上記エポキシ基含有ポリマーは、末端及び／又は側鎖（ペンダント位）にエポキシ基を有するポリマーであれば特に限定されず、例えば、エポキシ基含有アクリルゴム、エポキシ基含有ブタジエンゴム、ビスフェノール型高分子量エポキシ樹脂、エポキシ基含有フェノキシ樹脂、エポキシ基含有アクリル樹脂、エポキシ基含有ウレタン樹脂、エポキシ基含有ポリエステル樹脂等が挙げられる。なかでも、エポキシ基を多く含み、得られるフリップチップ用樹脂封止材の硬化物が優れた機械的強度、耐熱性、靭性等を発現できることから、エポキシ基含有アクリル樹脂が好ましい。これらのエポキシ基含有ポリマーは、単独で用いられてもよく、二種以上が併用されてもよい。

上記エポキシ基含有ポリマーの重量平均分子量の好ましい下限は８０００、好ましい上限は２万である。上記重量平均分子量が８０００未満であると、得られるフリップチップ用樹脂封止材を用いてフィルムを製造する際の造膜性が不充分となり、フィルムとして形状を保持することができないことがある。上記重量平均分子量が２万を超えると、得られるフリップチップ用樹脂封止材が後述する粘度特性を達成することができないことがある。
また、上記重量平均分子量が８０００未満であると、得られるフリップチップ用樹脂封止材には低分子量化合物が多く存在するため、樹脂封止時にボイドが発生しやすくなることがある。

上記エポキシ基含有ポリマーのエポキシ当量の好ましい下限は２００、好ましい上限は１０００である。上記エポキシ当量が２００未満であると、得られるフリップチップ用樹脂封止材の硬化物が堅く、脆くなることがある。上記エポキシ当量が１０００を超えると、得られるフリップチップ用樹脂封止材の硬化物の機械的強度、耐熱性等が不充分となることがある。

上記エポキシ基含有ポリマーのうち、市販品としては、例えば、Ｇ−０２５０Ｍ（重量平均分子量２万、日油社製）、Ｇ−０１３０Ｓ−Ｐ（重量平均分子量９０００、日油社製）が好ましく、Ｇ−０１３０Ｓ−Ｐ（重量平均分子量９０００、日油社製）が特に好ましい。

本発明のフリップチップ用樹脂封止材が上記エポキシ基含有ポリマーを含有する場合、上記エポキシ基含有ポリマーの含有量は特に限定されないが、上記エポキシ化合物１００重量部に対する好ましい下限が１重量部、好ましい上限が５００重量部である。上記エポキシ基含有ポリマーの含有量が１重量部未満であると、得られるフリップチップ用樹脂封止材の硬化物は、熱によるひずみが発生する際、靭性が不充分となり、接合信頼性が劣ることがある。上記エポキシ基含有ポリマーの含有量が５００重量部を超えると、得られるフリップチップ用樹脂封止材は、粘度が上昇して後述する粘度特性を達成することができなかったり、硬化物の耐熱性が低下したりすることがある。

本発明のフリップチップ用樹脂封止材は、硬化剤として、酸無水物硬化剤又はフェノール系硬化剤を含有する。
上記酸無水物硬化剤及び上記フェノール系硬化剤は、フラックス活性を有する。従って、上記酸無水物硬化剤又は上記フェノール系硬化剤を含有することで、本発明のフリップチップ用樹脂封止材は、フラックス活性を有する硬化促進剤等を更に含有しなくてもフリップチップ実装に好適に用いられる。

上記酸無水物硬化剤は特に限定されないが、２官能の酸無水物硬化剤が好ましい。上記２官能の酸無水物硬化剤は特に限定されず、例えば、フタル酸誘導体の無水物、無水マレイン酸等が挙げられる。
また、上記酸無水物硬化剤として、３官能以上の酸無水物硬化剤粒子を用いてもよい。上記３官能以上の酸無水物硬化剤粒子は特に限定されず、例えば、無水トリメリット酸等の３官能の酸無水物からなる粒子、無水ピロメリット酸、無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸、メチルシクロヘキセンテトラカルボン酸無水物、ポリアゼライン酸無水物等の４官能以上の酸無水物からなる粒子等が挙げられる。

上記３官能以上の酸無水物硬化剤粒子の平均粒子径は特に限定されないが、好ましい下限が０．１μｍ、好ましい上限が２０μｍである。上記３官能以上の酸無水物硬化剤粒子の平均粒子径が０．１μｍ未満であると、硬化剤粒子の凝集が生じ、得られるフリップチップ用樹脂封止材が後述する粘度特性を達成することができないことがある。上記３官能以上の酸無水物硬化剤粒子の平均粒子径が２０μｍを超えると、得られるフリップチップ用樹脂封止材において、硬化時に硬化剤粒子が充分に拡散することができず、硬化不良となることがある。

また、上記酸無水物硬化剤が、上記２官能の酸無水物硬化剤と上記３官能以上の酸無水物硬化剤粒子とを含有する場合、これらの配合比は特に限定されないが、上記３官能以上の酸無水物硬化剤粒子の含有量（重量）を上記２官能の酸無水物硬化剤の含有量（重量）で除した値［＝（３官能以上の酸無水物硬化剤粒子の含有量）／（２官能の酸無水物硬化剤の含有量）］の好ましい下限が０．１、好ましい上限が１０である。上記値が０．１未満であると、上記３官能以上の酸無水物硬化剤粒子を添加する効果が充分に得られないことがある。上記値が１０を超えると、得られるフリップチップ用樹脂封止材の硬化物が脆くなり、充分な接合信頼性が得られないことがある。
上記値のより好ましい下限は０．２、より好ましい上限は８である。

上記フェノール系硬化剤は特に限定されず、例えば、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、フェノールノボラック、クレゾールノボラック、ジシクロペンタジエンフェノール、アラルキルフェノール、トリスフェノール、テトラキスフェノール、レゾール型フェノール、ビフェニルジメチレン型フェノール、フェノール樹脂−シリカハイブリッド及びこれらの誘導体、変性体等が挙げられる。なかでも、フェノールノボラック、クレゾールノボラック、ジシクロペンタジエンフェノール、ビフェニルジメチレン型フェノール、フェノール樹脂−シリカハイブリッド及びこれらの誘導体、変性体が好ましい。

上記フェノール系硬化剤のうち、市販品として、例えば、ＴＤ−２１３１（ＤＩＣ社製）、Ｍａｔｒｉｍｉｄ（Ｈｕｎｔｓｍａｎ社製）、ＫＡ−１１６０（ＤＩＣ社製）等が挙げられる。

上記酸無水物硬化剤又は上記フェノール系硬化剤の含有量は特に限定されないが、上記エポキシ化合物と、上記エポキシ基含有ポリマーとの合計１００重量部に対する好ましい下限が５重量部、好ましい上限が１５０重量部である。上記酸無水物硬化剤又は上記フェノール系硬化剤の含有量が５重量部未満であると、得られるフリップチップ用樹脂封止材が充分に硬化しないことがある。上記硬化剤の含有量が１５０重量部を超えると、得られるフリップチップ用樹脂封止材の接続信頼性が低下することがある。
上記酸無水物硬化剤又は上記フェノール系硬化剤の含有量は、上記エポキシ化合物と、上記エポキシ基含有ポリマーとの合計１００重量部に対するより好ましい下限が１０重量部、より好ましい上限が１４０重量部である。

本発明のフリップチップ用樹脂封止材は、更に、硬化を完全に行う観点から、硬化促進剤を含有してもよい。
上記硬化促進剤は特に限定されないが、イミダゾール化合物が好ましい。

上記イミダゾール化合物は特に限定されず、例えば、イミダゾールの１位をシアノエチル基で保護した１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、イソシアヌル酸で塩基性を保護したイミダゾール化合物（商品名「２ＭＡ−ＯＫ」、四国化成工業社製）、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（商品名「２ＭＺ−Ａ」、四国化成工業社製）、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール（商品名「２Ｐ４ＭＨＺ」、四国化成工業社製）、２−エチル−４−メチルイミダゾール（商品名「２Ｅ４ＭＺ」、四国化成工業社製）、常温で液状のイミダゾール化合物（商品名「フジキュア７０００」、富士化成工業社製）等が挙げられる。なかでも、常温で液状のイミダゾール化合物（商品名「フジキュア７０００」、富士化成工業社製）が好ましい。これらのイミダゾール化合物は、単独で用いられてもよく、二種以上が併用されてもよい。

本発明のフリップチップ用樹脂封止材が上記硬化促進剤を含有する場合、上記硬化促進剤の含有量は特に限定されないが、上記エポキシ化合物と、上記エポキシ基含有ポリマーとの合計１００重量部に対する好ましい下限が０．３重量部、好ましい上限が８重量部である。上記硬化促進剤の含有量が０．３重量部未満であると、得られるフリップチップ用樹脂封止材が充分に硬化しないことがある。上記硬化促進剤の含有量が８重量部を超えると、得られるフリップチップ用樹脂封止材において、未反応の硬化促進剤が接着界面に染み出すことにより、接合信頼性が低下することがある。

本発明のフリップチップ用樹脂封止材は、その他必要に応じて、無機充填材、ブリード防止剤、シランカップリング剤、イミダゾールシランカップリング剤等の接着性付与剤、増粘剤等の添加剤を含有してもよい。

本発明のフリップチップ用樹脂封止材は、２６０℃でのゲルタイムが２０秒以上である。
本発明のフリップチップ用樹脂封止材がこのようなゲルタイムを有することで、本発明のフリップチップ用樹脂封止材を、リフロー装置を用いた、通常２４０℃程度の半田溶融温度よりも高い温度に加熱して電極接合を行う際には完全には硬化させず、その後、温度を下げて半田溶融温度よりも低い温度にて完全硬化させる方法に用いることができる。これにより、信頼性の高い電極接合を行うことができ、かつ、電極接合と樹脂封止とを高温下にて一括で行う従来の場合とは異なり、基板又は半導体素子の反りを抑制することができる。

本発明のフリップチップ用樹脂封止材の２６０℃でのゲルタイムが２０秒未満であると、フリップチップ用樹脂封止材は、半田溶融温度で硬化が進んでしまうため電極接合が充分に行われなかったり、常温に戻る過程で基板又は半導体素子に反りが発生したりしてしまう。
本発明のフリップチップ用樹脂封止材の２６０℃でのゲルタイムは、２５秒以上であることが好ましく、２７秒以上であることがより好ましい。

本発明のフリップチップ用樹脂封止材の２６０℃でのゲルタイムの上限は特に限定されないが、好ましい上限は６０秒である。本発明のフリップチップ用樹脂封止材の２６０℃でのゲルタイムが６０秒を超えると、フリップチップ用樹脂封止材を硬化させるのに時間がかかりすぎることがある。

本明細書中、フリップチップ用樹脂封止材の２６０℃でのゲルタイムとは、２６０℃に設定したホットプレート上にフリップチップ用樹脂封止材をのせ、流動性が失われるまでの時間を意味する。
また、フリップチップ用樹脂封止材の２６０℃でのゲルタイムを上記範囲内に調整する方法として、例えば、穏やかな硬化促進剤を選択したり、上述した各配合成分の種類及び含有量を調整したりすることにより、上記エポキシ化合物と上記酸無水物硬化剤又は上記フェノール系硬化剤との間の反応性を低下させ、硬化反応速度を遅延させる方法が挙げられる。

本発明のフリップチップ用樹脂封止材は、回転式レオメーターにより測定した１Ｈｚでの５０〜２５０℃の間における最低溶融粘度が１Ｐａ・ｓより小さい。
本発明のフリップチップ用樹脂封止材がこのような最低溶融粘度を有することで、本発明のフリップチップ用樹脂封止材は、リフロー装置を用いて、通常２４０℃程度の半田溶融温度よりも高い温度に加熱して電極接合を行う際には、接合される半田を含有する電極同士の間に介在することなく、電極同士のセルフアラインメント現象を充分に進行させて信頼性の高い電極接合を行うことができる。
なお、セルフアラインメント現象とは、半田を含有する電極同士が溶融し、一体化する現象を意味する。

本発明のフリップチップ用樹脂封止材の回転式レオメーターにより測定した１Ｈｚでの５０〜２５０℃の間における最低溶融粘度が１Ｐａ・ｓ以上であると、フリップチップ用樹脂封止材は、半田溶融温度において、接合される半田を含有する電極同士の間に介在し、電極同士のセルフアラインメント現象を阻害してしまう。
本発明のフリップチップ用樹脂封止材の回転式レオメーターにより測定した１Ｈｚでの５０〜２５０℃の間における最低溶融粘度は、０．５Ｐａ・ｓ以下であることが好ましく、０．３Ｐａ・ｓ以下であることがより好ましい。

本発明のフリップチップ用樹脂封止材の回転式レオメーターにより測定した１Ｈｚでの５０〜２５０℃の間における最低溶融粘度の下限は特に限定されないが、実質的な下限は０．０５Ｐａ・ｓである。

本明細書中、フリップチップ用樹脂封止材の回転式レオメーターにより測定した１Ｈｚでの５０〜２５０℃の間における最低溶融粘度とは、フリップチップ用樹脂封止材をフィルム化し、得られたフィルムについて回転式レオメーターにより測定した、５０〜２５０℃、昇温速度７．５℃／ｍｉｎ、周波数１Ｈｚにおける最低溶融粘度を意味する。
なお、回転式レオメーターによりフリップチップ用樹脂封止材の１Ｈｚでの５０〜２５０℃の間における最低溶融粘度を測定する方法として、例えば、ＳＴＲＥＳＳＴＥＣＨ（ＲＥＯＬＯＧＩＣＡ社製）等の通常の回転式レオメーターを用いて、フィルム厚み６００μｍ、周波数１Ｈｚ、歪量１ｒａｄ、昇温速度７．５℃／ｍｉｎ、測定温度範囲５０〜３５０℃の条件で測定を行う方法等が挙げられる。

また、フリップチップ用樹脂封止材の回転式レオメーターにより測定した１Ｈｚでの５０〜２５０℃の間における最低溶融粘度を上記範囲内に調整する方法として、例えば、上記エポキシ化合物の種類及び含有量を調整したり、上記エポキシ基含有ポリマーの重量平均分子量及び含有量を調整したりする方法が挙げられる。

本発明のフリップチップ用樹脂封止材を製造する方法は特に限定されず、例えば、上記エポキシ化合物と、上記酸無水物硬化剤又は上記フェノール系硬化剤と、必要に応じて他の添加成分とを所定量配合して混合する方法等が挙げられる。
上記混合する方法は特に限定されず、例えば、ホモディスパー、万能ミキサー、バンバリーミキサー、ニーダー等を用いて混合する方法等が挙げられる。

リフロー装置を用いて電極接合と樹脂封止とを行う半導体実装体の製造方法であって、半田を含有する突起状電極を有する半導体素子と、基板又は他の半導体素子とを、本発明のフリップチップ用樹脂封止材を介して前記半田を含有する突起状電極と前記基板又は他の半導体素子の電極部とが対向するよう位置合わせする工程（１）と、前記半田を含有する突起状電極と前記基板又は他の半導体素子の電極部とを接触させる電極接触工程（２）と、リフロー装置を用いて、半田溶融温度よりも高い温度に加熱して前記半田を含有する突起状電極と前記基板又は他の半導体素子の電極部とを接合する電極接合工程（３）と、温度を下げて、半田溶融温度よりも低い温度にて本発明のフリップチップ用樹脂封止材を完全硬化させる封止工程（４）とを有する半導体実装体の製造方法もまた、本発明の１つである。

本発明の半導体実装体の製造方法では、まず、半田を含有する突起状電極を有する半導体素子と、基板又は他の半導体素子とを、本発明のフリップチップ用樹脂封止材を介して前記半田を含有する突起状電極と前記基板又は他の半導体素子の電極部とが対向するよう位置合わせする工程（１）を行う。

本発明の半導体実装体の製造方法では、上記位置合わせする工程（１）の前に、本発明のフリップチップ用樹脂封止材を半導体素子の突起状電極面に塗布し、フィルム化する工程を行ってもよい。なお、この場合、半導体素子は半導体ウエハであることが好ましい。

本発明のフリップチップ用樹脂封止材を半導体素子の突起状電極面に塗布し、フィルム化する方法として、例えば、溶剤としてプロピレングリコールメチルエーテルアセテート等の１２０〜２５０℃程度の沸点を有する中沸点溶剤又は高沸点溶剤を用いて、本発明のフリップチップ用樹脂封止材を溶解して接着剤溶液を調製した後、得られた接着剤溶液を、スピンコーター、スクリーン印刷等を使用して上記半導体素子の突起状電極面に印刷し、溶剤を乾燥する方法、溶剤を含有しない本発明のフリップチップ用樹脂封止材を、上記半導体素子の突起状電極面に塗布した後、Ｂステージ化剤又は露光によってフィルム化する方法等が挙げられる。

また、本発明の半導体実装体の製造方法では、上記位置合わせする工程（１）の前に、本発明のフリップチップ用樹脂封止材を用いてフィルムを作製し、得られたフィルムをラミネートにより半導体素子の突起状電極面に供給する工程を行ってもよい。
本発明のフリップチップ用樹脂封止材を用いてフィルムを作製する方法は特に限定されず、例えば、溶剤としてメチルエチルケトン等の低沸点溶剤を用いて、本発明のフリップチップ用樹脂封止材を溶解して接着剤溶液を調製した後、得られた接着剤溶液を、ダイコーター、バーコーター、グラビアコーター、スリットコーター等を使用してセパレーター上に塗工し、加熱等により溶剤を乾燥する方法等が挙げられる。

また、本発明の半導体実装体の製造方法では、上述のようにして得られたフィルムをチップサイズに合わせて裁断し、半導体チップの突起状電極面に供給してもよい。

本発明の半導体実装体の製造方法では、次いで、前記半田を含有する突起状電極と前記基板又は他の半導体素子の電極部とを接触させる電極接触工程（２）を行う。
上記電極接触工程（２）は、例えば、フリップチップボンダー等を用いて行われる。

上記電極接触工程（２）においては、半田を含有する突起状電極１個あたり０．０３Ｎより大きな圧力となるよう押圧を行うことが好ましい。半田を含有する突起状電極１個あたり圧力が０．０３Ｎ以下であると、本発明のフリップチップ用樹脂封止材が、半田溶融温度において、接合される半田を含有する電極同士の間に介在しやすくなり、電極同士のセルフアラインメント現象を阻害しやすくなることがある。
上記電極接触工程（２）においては、半田を含有する突起状電極１個あたり０．０３Ｎより大きく、かつ、０．０５Ｎ以下の圧力となるよう押圧を行うことがより好ましい。
なお、半田を含有する突起状電極１個あたりの圧力は、半導体素子又は基板の電極数と、押圧の際の圧力とから計算することができる。

本発明の半導体実装体の製造方法では、次いで、リフロー装置を用いて、半田溶融温度よりも高い温度に加熱して前記半田を含有する突起状電極と前記基板又は他の半導体素子の電極部とを接合する電極接合工程（３）を行う。
本発明の半導体実装体の製造方法によれば、リフロー装置を用いることで、フリップチップボンダー等を用いて１つの半導体チップごとに電極接合を行う方法等と比べて、生産効率を大きく改善することができる。

上記電極接合工程（３）において、上記半田を含有する突起状電極と上記基板又は他の半導体素子の電極部とを接合する温度は、２５０〜２９０℃程度が好ましい。
また、上記電極接合工程（３）において、上記半田を含有する突起状電極と上記基板又は他の半導体素子の電極部とを接合するのにかける時間は、１５〜６０秒が好ましい。上記時間が１５秒未満であると、電極接合が充分に行われないことがある。上記時間が６０秒を超えると、半田溶融温度で本発明のフリップチップ用樹脂封止材の硬化が進んでしまうため電極接合が充分に行われなかったり、常温に戻る過程で基板又は半導体素子に反りが発生したりしてしまうことがある。

本発明の半導体実装体の製造方法では、次いで、温度を下げて、半田溶融温度よりも低い温度にて本発明のフリップチップ用樹脂封止材を完全硬化させる封止工程（４）を行う。

上記封止工程（４）において、本発明のフリップチップ用樹脂封止材を完全硬化させる温度は特に限定されないが、１２０〜２００℃が好ましい。上記温度が１２０℃未満であると、本発明のフリップチップ用樹脂封止材の完全硬化に時間がかかりすぎることがある。上記温度が２００℃を超えると、基板又は半導体素子の反りを充分に抑制できないことがある。

本発明の半導体実装体の製造方法において、半導体素子は半導体ウエハであっても半導体チップであってもよいが、半導体チップ上に半導体チップを、半導体ウエハ上に半導体チップを、又は、半導体ウエハ上に半導体ウエハを実装することが好ましい。
また、本発明の半導体実装体の製造方法では、基板上に半導体ウエハを、半導体ウエハ上に半導体チップを、又は、半導体ウエハ上に半導体ウエハを実装した場合には、上記封止工程（４）の後に、得られた半導体実装体を個片化する工程を行ってもよい。

本発明の半導体実装体の製造方法によれば、上述したような２６０℃でのゲルタイム及び回転式レオメーターにより測定した１Ｈｚでの５０〜２５０℃の間における最低溶融粘度を有する本発明のフリップチップ用樹脂封止材を用いて、上記電極接合工程（３）を行った後で上記封止工程（４）を行うことにより、信頼性の高い電極接合を行うことができ、かつ、基板又は半導体素子の反りを抑制することができる。

本発明によれば、リフロー装置を用いて電極接合と樹脂封止とを行う際に、信頼性の高い電極接合を行うことができ、かつ、基板又は半導体素子の反りを抑制することのできるフリップチップ用樹脂封止材を提供することができる。また、本発明によれば、該フリップチップ用樹脂封止材を用いた半導体実装体の製造方法を提供することができる。

以下に実施例を掲げて本発明の態様を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されない。

（実施例１〜５及び比較例１〜４）
１．フリップチップ用樹脂封止材からなるフィルムの製造
表１の組成に従って、ホモディスパーを用いて下記に示す各材料を攪拌混合し、フリップチップ用樹脂封止材を含有する溶液を調製した後、アプリケーターによって溶液を離型処理されたペットフィルム上に塗工し、溶剤を乾燥して１００μｍ厚のフィルムを得た。
（１）エポキシ化合物
ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂（商品名「ＨＰ−７２００ＨＨ」、ＤＩＣ社製）
ジシクロペンタンジメタノール型エポキシ樹脂（商品名「ＥＰ−４０８８」、アデカ社製）

（２）酸無水物硬化剤
１−イソプロピル−４−メチルビシクロ−［２．２．２］オクト−５−エン−２，３−ジカルボン酸無水物（商品名「ＹＨ−３０９」、ＪＥＲ社製）

（３）フェノール系硬化剤
クレゾールノボラック樹脂（商品名「ＫＡ−１１６０」、ＤＩＣ社製）

（４）アミン系硬化剤
芳香族アミン（商品名「アデカハードナーＥＨ−１０１」、アデカ社製）

（５）硬化促進剤
常温で液状のイミダゾール化合物（商品名「フジキュア７０００」、富士化成工業社製）
２−エチル−４−メチルイミダゾール（商品名「２Ｅ４ＭＺ」、四国化成工業社製）

（６）エポキシ基含有ポリマー
グリシジル基含有アクリル樹脂（重量平均分子量２万、商品名「Ｇ−０２５０Ｍ」、日油社製）
グリシジル基含有アクリル樹脂（重量平均分子量９０００、商品名「Ｇ−０１３０Ｓ−Ｐ」、日油社製）

（７）その他
溶剤 メチルエチルケトン（ＭＥＫ、和光純薬工業社製）

２．ゲルタイムの測定
２６０℃に設定したホットプレート上にフリップチップ用樹脂封止材をのせ、流動性が失われるまでの時間を計測して、２６０℃でのゲルタイムとした。

３．最低溶融粘度の測定
得られたフィルムについて、回転式レオメーター（ＳＴＲＥＳＳＴＥＣＨ、ＲＥＯＬＯＧＩＣＡ社製）を用いて、フィルム厚み６００μｍ、周波数１Ｈｚ、歪量１ｒａｄ、昇温速度７．５℃／ｍｉｎ、測定温度範囲５０〜３５０℃の条件で測定を行い、５０〜２５０℃の間に最も複素粘度が低下した値を最低溶融粘度とした。

＜評価＞
実施例及び比較例で得られたフィルムを、半田ボール（高さ８５μｍ）が１５０μｍ間隔でチップ全面に３１３６個形成されたフルアレイのＴＥＧチップ（１０ｍｍ×１０ｍｍ×厚み７２５μｍ）にラミネートした後、チップサイズに合わせてフィルムを裁断し、樹脂付ＴＥＧチップを得た。
次いで、得られた樹脂付ＴＥＧチップを、この樹脂付ＴＥＧチップの半田ボールと１本のデイジーチェーンとなるように配線された半田プリコート付ガラスエポキシＴＥＧ基板に、樹脂付ＴＥＧチップの半田ボールと、ガラスエポキシＴＥＧ基板の電極部とが対応するよう位置合わせした。その後、半田ボール１個あたり（１バンプあたり）のヘッド圧０．０５Ｎで、フリップチップボンダーを用いて、樹脂付ＴＥＧチップの半田ボールとガラスエポキシＴＥＧ基板の電極部とを接触させた後、この状態でリフロー装置に搬入し、２６０℃２０秒で電極接合を行った。その後、リフロー装置において、温度を下げて、１９０℃３０分で完全硬化を行い、半導体実装体を得た。得られた半導体実装体について以下の評価を行った。結果を表１に示した。

（１）接続信頼性
デジタルマルチメーター（ＫＴ−２００２、カイセ社製）を用いて、得られた半導体実装体の断線箇所を測定し、断線箇所が０箇所であった場合をＯＫ、断線箇所が１箇所以上あった場合をＮＧとして評価した。

（２）突起状電極の形状評価
得られた半導体実装体の断面を光学顕微鏡にて観察し、ＴＥＧチップの半田ボールとガラスエポキシＴＥＧ基板の電極部とが一体化し界面が見られなかった場合をＯＫ、一体化せず界面が存在した場合をＮＧとして評価した。

（３）反り評価（冷熱サイクル試験）
得られた半導体実装体について、−５５〜１２５℃（３０分／１サイクル）、５００サイクルの冷熱サイクル試験を行った後、導通抵抗値を測定した。冷熱サイクル試験後の導通抵抗値の初期抵抗値からの変化率が１０％未満であった場合をＯＫ、１０％以上であった場合をＮＧとして評価した。なお、比較例１〜４については上記（２）の突起状電極の形状評価の結果がＮＧであったため、本評価は行わなかった。

本発明によれば、リフロー装置を用いて電極接合と樹脂封止とを行う際に、信頼性の高い電極接合を行うことができ、かつ、基板又は半導体素子の反りを抑制することのできるフリップチップ用樹脂封止材を提供することができる。また、本発明によれば、該フリップチップ用樹脂封止材を用いた半導体実装体の製造方法を提供することができる。

Claims (4)

1. リフロー装置を用いて電極接合と樹脂封止とを行う半導体実装体の製造方法であって、
   半田を含有する突起状電極を有する半導体素子と、基板又は他の半導体素子とを、フリップチップ用樹脂封止材を介して前記半田を含有する突起状電極と前記基板又は他の半導体素子の電極部とが対向するよう位置合わせする工程（１）と、
   前記半田を含有する突起状電極と前記基板又は他の半導体素子の電極部とを接触させる電極接触工程（２）と、
   リフロー装置を用いて、半田溶融温度よりも高い温度に加熱して前記半田を含有する突起状電極と前記基板又は他の半導体素子の電極部とを接合する電極接合工程（３）と、
   温度を下げて、半田溶融温度よりも低い温度にて前記フリップチップ用樹脂封止材を完全硬化させる封止工程（４）とを有し、
   前記フリップチップ用樹脂封止材は、エポキシ化合物と、酸無水物硬化剤又はフェノール系硬化剤とを含有し、２６０℃でのゲルタイムが２０秒以上であり、回転式レオメーターにより測定した１Ｈｚでの５０〜２５０℃の間における最低溶融粘度が１Ｐａ・ｓより小さいものである
   ことを特徴とする半導体実装体の製造方法。
2. フリップチップ用樹脂封止材は、更に、重量平均分子量が２万以下のエポキシ基含有ポリマーを含有することを特徴とする請求項１記載の半導体実装体の製造方法。
3. 電極接触工程（２）において、半田を含有する突起状電極１個あたり０．０３Ｎより大きな圧力となるよう押圧を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の半導体実装体の製造方法。
4. 位置合わせする工程（１）の前に、フリップチップ用樹脂封止材を半導体素子の突起状電極面に塗布し、フィルム化する工程を更に有することを特徴とする請求項１、２又は３記載の半導体実装体の製造方法。