特開 2023-175042 電子部品装置の製造方法及び電子部品装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023175042

(43)【公開日】2023-12-08

(54)【発明の名称】電子部品装置の製造方法及び電子部品装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/60 20060101AFI20231201BHJP

   H01L 23/29 20060101ALI20231201BHJP

【ＦＩ】

H01L21/60 311S

H01L23/30 R

【審査請求】有

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023184271

(22)【出願日】2023-10-26

(62)【分割の表示】P 2021179664の分割

【原出願日】2016-08-26

(31)【優先権主張番号】P 2015169048

(32)【優先日】2015-08-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000004455

【氏名又は名称】株式会社レゾナック

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山田 薫平

(72)【発明者】

【氏名】小関 裕太

(72)【発明者】

【氏名】藤本 大輔

(72)【発明者】

【氏名】小野関 仁

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 直也

(72)【発明者】

【氏名】高橋 宏

【テーマコード（参考）】

4M109

5F044

【Ｆターム（参考）】

4M109AA01

4M109BA03

4M109BA04

4M109BA05

4M109CA04

4M109CA10

4M109CA12

4M109CA26

5F044KK02

5F044KK03

5F044KK04

5F044KK05

5F044KK06

5F044KK07

5F044KK16

5F044KK18

5F044LL01

5F044LL11

5F044PP16

5F044QQ01

5F044RR16

(57)【要約】

【課題】複数の電子部品装置を一括して製造する場合であっても歩留まりを向上させることが可能な電子部品装置の製造方法、及びその製造方法により製造される電子部品装置を提供する。
【解決手段】電子部品と基板とが複数のバンプを介して接触した状態で、片面又は両面に離型層を有する緩衝シートを介して加熱用部材により電子部品を加熱することによって、電子部品と基板とをバンプを介して接合する加熱工程を有する、電子部品装置の製造方法。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子部品と基板とが複数のバンプを介して接触した状態で、片面又は両面に離型層を有する緩衝シートを介して加熱用部材により前記電子部品を加熱することによって、前記電子部品と前記基板とを前記バンプを介して接合する加熱工程を有する、電子部品装置の製造方法。

【請求項2】

前記緩衝シートは、前記離型層が前記電子部品と接するように配置される、請求項１に記載の電子部品装置の製造方法。

【請求項3】

前記電子部品における前記基板と対向する面及び前記基板における前記電子部品と対向する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を更に有する、請求項１又は請求項２に記載の電子部品装置の製造方法。

【請求項4】

前記加熱工程において、それぞれ複数の前記電子部品と前記基板とを一括して加熱する、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の電子部品装置の製造方法。

【請求項5】

前記加熱工程において、前記基板の温度が２５℃～２００℃であり、前記電子部品の温度が２３０℃～３００℃である、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の電子部品装置の製造方法。

【請求項6】

電子部品装置における前記電子部品と前記基板との平均距離が５０μｍ以下であり、前記バンプ間の平均距離が２００μｍ以下である、請求項１～請求項５のいずれか１項に記載の電子部品装置の製造方法。

【請求項7】

基板と、アンダーフィル材の硬化物と、電子部品とがこの順に配置され、前記基板と前記電子部品とが複数のバンプを介して接合され、且つ、前記アンダーフィル材の硬化物が前記基板と前記電子部品との間隙を充填している、請求項１～請求項６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得られる電子部品装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子部品装置の製造方法及び電子部品装置に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体素子等の電子部品は、外部環境から保護して各種信頼性を確保し、基板への実装を容易にするため、一般にパッケージに内蔵される。パッケージには種々の形態があり、一般には低圧トランスファ成形法で封止したパッケージが広く用いられている。このパッケージは、金属製リードフレームに形成されたタブに電子部品を固着し、電子部品表面の電極とインナーリードとを金ワイヤで電気的に接続し、電子部品、金ワイヤ、及びリードフレームの一部をエポキシ樹脂組成物で封止して製造される。

【0003】

このような樹脂封止型のパッケージは、電子部品のサイズに比べてパッケージの外形が大きい。そのため、高密度実装の観点から、パッケージ形態はピン挿入型から表面実装型へと移行しつつあり、小型化及び薄型化が積極的に進められている。しかし、金属製リードフレームに電子部品を搭載し、ワイヤボンディングしたものを樹脂で封止する構造を採用する以上、実装効率を高めるには限界がある。

【0004】

そこで、近年は、パッケージ用基板に電子部品を搭載する方法として、実装効率のほか電気特性及び多ピン化対応に優れるフリップチップ実装の採用が増えている。フリップチップ実装は、表面にバンプを形成したベアチップを、バンプを介して基板にフェイスダウンで実装するものである。

【0005】

例えば、ＣＯＢ（Chip on Board）、ハイブリッドＩＣ（Integrated Circuit）、モジ
ュール、カード等の分野では、一部の電子部品を高密度実装するため、フリップチップ実装が採用されている。最近では、電子部品の高集積化、高機能化、多ピン化、システム化、高速化、低コスト化等に対応するため、ＣＳＰ（Chip Scale Package）と称される種々の小型パッケージが開発されており、フリップチップ実装が採用されている。端子がエリアアレイ状に配置された最近の表面実装型パッケージにおいても、フリップチップ実装が採用されている。

【0006】

ところで、フリップチップ実装を行う場合、電子部品と基板とはそれぞれ熱膨張係数が異なり、加熱により接合部に熱応力が発生するため、接続信頼性の確保が重要な課題である。また、ベアチップ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やすく、耐湿信頼性の確保も重要な課題である。これらの課題への対策として、電子部品と基板との間隙にアンダーフィル材を介在させ、加熱等により硬化させて接合部の補強及び素子の保護を図ることが通常行われている。

【0007】

電子部品と基板との間隙にアンダーフィル材を介在させる方法には、後入れ型、先付与型等の種々の方式がある。中でも、ＣＳＰの小型化及び薄肉化に伴い、電子部品と基板との接合と、接合部の補強とを目的とした、先付与型のアンダーフィル材を用いた方法が注目を集めている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０１３－２１９２８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

一般に、先付与型のアンダーフィル材を用いたパッケージ実装では、電子部品と基板との間へのアンダーフィル材の付与及びアンダーフィル材の加熱硬化が行われる。現在、この方式のパッケージ実装では、一パッケージごとに電子部品を加熱し、アンダーフィル材を硬化させている。そのため、現行の先付与型のアンダーフィル材を用いたパッケージ実装は、非常に生産効率が悪く、生産効率の向上が重要な課題になっている。

【0010】

かかる状況を解決するため、あらかじめ複数の電子部品と基板との間へアンダーフィル材を付与しておき、これらの電子部品と基板とを加熱用部材により一括して加熱することで、複数の電子部品装置を一括して製造する方式が考えられてきた。この方式を用いれば、先付与型のアンダーフィル材を用いた電子部品装置の生産効率は向上すると考えられる。しかし、この方式では、電子部品装置の接続不良が多く発生してしまい、歩留まりが低下するという課題があった。

【0011】

本発明は、かかる状況に鑑みなされたものであり、複数の電子部品装置を一括して製造する場合であっても歩留まりを向上させることが可能な電子部品装置の製造方法、及びその製造方法により製造される電子部品装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

上記課題を解決するための具体的な手段には、以下の実施態様が含まれる。
＜１＞ 電子部品と基板とが複数のバンプを介して接触した状態で、片面又は両面に離型層を有する緩衝シートを介して加熱用部材により前記電子部品を加熱することによって、前記電子部品と前記基板とを前記バンプを介して接合する加熱工程を有する、電子部品装置の製造方法。

【0013】

＜２＞ 前記緩衝シートは、前記離型層が前記電子部品と接するように配置される、＜１＞に記載の電子部品装置の製造方法。

【0014】

＜３＞ 前記電子部品における前記基板と対向する面及び前記基板における前記電子部品と対向する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を更に有する、＜１＞又は＜２＞に記載の電子部品装置の製造方法。

【0015】

＜４＞ 前記加熱工程において、それぞれ複数の前記電子部品と前記基板とを一括して加熱する、＜１＞～＜３＞のいずれか１項に記載の電子部品装置の製造方法。

【0016】

＜５＞ 前記加熱工程において、前記基板の温度が２５℃～２００℃であり、前記電子部品の温度が２３０℃～３００℃である、＜１＞～＜４＞のいずれか１項に記載の電子部品装置の製造方法。

【0017】

＜６＞ 電子部品装置における前記電子部品と前記基板との平均距離が５０μｍ以下であり、前記バンプ間の平均距離が２００μｍ以下である、＜１＞～＜５＞のいずれか１項に記載の電子部品装置の製造方法。

【0018】

＜７＞ 基板と、アンダーフィル材の硬化物と、電子部品とがこの順に配置され、前記基板と前記電子部品とが複数のバンプを介して接合され、且つ、前記アンダーフィル材の硬化物が前記基板と前記電子部品との間隙を充填している、＜１＞～＜６＞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得られる電子部品装置。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、複数の電子部品装置を一括して製造する場合であっても歩留まりを向
上させることが可能な電子部品装置の製造方法、及びその製造方法により製造される電子部品装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1A】本実施形態の電子部品装置の製造方法の製造工程を示す概略図である。

【図1B】本実施形態の電子部品装置の製造方法の製造工程を示す概略図である。

【図1C】本実施形態の電子部品装置の製造方法の製造工程を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明の実施形態について説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合を除き、必須ではない。数値及びその範囲についても同様であり、本発明を制限するものではない。

【0022】

本明細書において「工程」との語には、他の工程から独立した工程に加え、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の目的が達成されれば、当該工程も含まれる。
本明細書において「～」を用いて示された数値範囲には、「～」の前後に記載される数値がそれぞれ最小値及び最大値として含まれる。
本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本明細書中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本明細書において「層」との語には、当該層が存在する領域を観察したときに、当該領域の全体に形成されている場合に加え、当該領域の一部にのみ形成されている場合も含まれる。
本明細書において「平均厚み」及び「平均距離」とは、任意に選択した３点での測定値の算術平均値を意味する。

【0023】

＜電子部品装置の製造方法＞
本実施形態の電子部品装置の製造方法は、電子部品と基板とが複数のバンプを介して接触した状態で、片面又は両面に離型層を有する緩衝シートを介して加熱用部材により電子部品を加熱することによって、電子部品と基板とをバンプを介して接合する加熱工程を有する。
なお、本明細書において「接合」とは、電子部品と基板とがバンプを介して電気的に接続することを意味する。

【0024】

先付与型のアンダーフィル材を用いる場合、本実施形態の製造方法は、電子部品における基板と対向する面及び基板における電子部品と対向する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を更に有することが好ましい。また、先付与型のアンダーフィル材を用いる場合、本実施形態の製造方法は、電子部品と基板とが複数のバンプを介して対向した状態で加圧して、電子部品と基板との間隙にアンダーフィル材を充填し、且つ、電子部品と基板とをバンプを介して接触させる加圧工程を更に有することがより好ましい。

【0025】

ここで、先付与型のアンダーフィル材を用いて電子部品装置を製造する従来の製造方法は、例えば、以下のとおりである。まず、電子部品と基板との間にアンダーフィル材を付与し、電子部品と基板とが複数のバンプを介して対向した状態で加圧して、電子部品と基板との間隙にアンダーフィル材を充填し、且つ、電子部品と基板とをバンプを介して接触させる。次いで、加熱用部材により電子部品を加熱することによって、電子部品と基板と
をバンプを介して接合し、且つ、アンダーフィル材を硬化させる。
このような従来の製造方法では、複数の電子部品装置を一括して製造する場合、加熱用部材との接触状態が電子部品間でばらつき、実装時の荷重が不均一になる結果、電子部品装置の接続不良が多く発生し、歩留まりが低下することがあり、また、過荷重の生じた箇所では電子部品が破損する懸念がある。また、荷重の不均一さが電子部品装置の接続不良を発生させるほどではない場合であっても、不充分な接続形状は電子部品装置の信頼性低下の一因となる。

【0026】

この点、本実施形態の製造方法によれば、複数の電子部品装置を一括して製造する場合であっても、歩留まりを向上させることができる。この理由は、以下のように考えることができる。
本実施形態の製造方法では、加熱時に電子部品と加熱用部材との間に緩衝シートを介在させている。電子部品と加熱用部材との間に緩衝シートが介在することにより、電子部品と加熱用部材との接触状態のばらつきが低減し、荷重の不均一さが緩和される結果、歩留まりが向上すると考えられる。また、緩衝シートは片面又は両面に離型層を有するため、電子部品及び加熱用部材の少なくとも一方と緩衝シートとの接着が抑えられ、作業効率が向上し得る。

【0027】

なお、離型層は、緩衝シートの主面の全面に設けられていても一部に設けられていてもよい。電子部品及び加熱用部材の少なくとも一方と緩衝シートとの接着を抑える観点から、離型層は、電子部品及び加熱用部材の少なくとも一方と接する箇所の少なくとも一部に設けられていることが好ましく、全面に設けられていることがより好ましい。

【0028】

以下、先付与型のアンダーフィル材を用いる場合における本実施形態の製造方法について、詳細に説明する。

【0029】

（付与工程）
付与工程では、電子部品における基板と対向する面及び基板における電子部品と対向する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。付与工程の具体的な方法は特に制限されず、基板のみにアンダーフィル材を付与しても、電子部品のみにアンダーフィル材を付与しても、両方にアンダーフィル材を付与してもよい。生産性の観点から、電子部品のみにアンダーフィル材を付与する方法が好ましい。

【0030】

基板の種類は特に制限されない。基板の一例としては、例えば、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、及びセラミック、ガラス、シリコン等の無機材料を含む基材に、接続用の電極を含む導体配線が形成された配線板を挙げることができる。基板には、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、回路、基板電極等が形成されていてもよい。
また、基板の他の例としては、シリコンウェハを挙げることができる。シリコンウェハは、表面に接続用の電極を含む導体配線が形成されたものであってもよい。また、シリコンウェハは、貫通電極（シリコン貫通電極；ＴＳＶ（Through Silicon Via））が形成さ
れたものであってもよい。

【0031】

電子部品の種類は特に制限されず、樹脂等によってパッケージングされていないダイ（チップ）そのもの、樹脂等によってパッケージングされているＣＳＰ、ＢＧＡ（Ball Grid Array）等と呼ばれている半導体パッケージなどを挙げることができる。
電子部品は、複数のダイを厚み方向に配置する構成であってもよく、加熱工程において複数のダイが貫通電極（ＴＳＶ）によって接続される構成であってもよい。このとき、ダイの片面又は両面にアンダーフィル材を付与してもよい。

【0032】

バンプの材質は特に制限されず、はんだ等の通常使用される材質から選択することができる。バンプは、金属ポストとはんだとの組み合わせであってもよい。環境問題及び安全性の観点から、バンプには、Ｃｕ又はＡｕのほか、Ａｇ－Ｃｕ系はんだ、Ｓｎ－Ｃｕ系はんだ、Ｓｎ－Ｂｉ系はんだ等の無鉛はんだを使用してもよい。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。

【0033】

アンダーフィル材としては、従来使用されているアンダーフィル材を使用することができる。例えば、特開２０１３－１５１６４２号公報、特開２０１３－２１９２８５号公報、特開２０１５－０３２６３７号公報、特開２０１５－０３２６３８号公報、特開２０１５－０８３６３３号公報、及び特開２０１５－０８３６３４号公報に記載されているアンダーフィル材を使用することができる。
なお、隣接する接続部間のピッチは、より狭くなる（狭ピッチ化する）傾向にあるため、接続信頼性の観点から、アンダーフィル材としては導電性粒子を含有しないものが好ましい。

【0034】

アンダーフィル材の形状は特に制限されず、フィルム状であっても、液状であってもよい。加圧工程における電子部品と基板との面方向での位置ずれを抑制する観点から、アンダーフィル材の形状は、フィルム状であることが好ましい。

【0035】

アンダーフィル材を電子部品又は基板の上に付与する方法は特に制限されない。
アンダーフィル材が液状の場合、付与方法としては、例えば、スクリーン印刷法、及びエアーディスペンサー、ジェットディスペンサー、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が挙げられる。
アンダーフィル材がフィルム状の場合、付与方法としては、ダイアフラム方式のラミネータ、ロール方式のラミネータ等を用いる方法が挙げられる。

【0036】

アンダーフィル材を電子部品又は基板に付与する際の形状は特に制限されない。
液状のアンダーフィル材を基板の上に付与する場合は、例えば、電子部品の搭載位置の全体に付与する方法、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方法、クロス形状に更にクロス形状を４５°ずらして重ねた米字形状に付与する方法、及び電子部品の搭載位置の中心に一点で付与する方法が挙げられる。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、クロス形状又は米字形状で付与することが好ましい。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。
フィルム状のアンダーフィル材を電子部品又は基板の上に付与する場合は、電子部品における基板と対向する面の全体、又は電子部品の搭載位置の全体に付与することが望ましい。

【0037】

アンダーフィル材を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。フィルム状のアンダーフィル材をダイアフラム方式のラミネータにより電子部品に付与する場合には、アンダーフィル材及び電子部品表面の温度を、例えば、それぞれ５０℃～１００℃とすることが好ましく、ラミネート時のボイド巻き込みを抑制する観点からは、それぞれ７０℃～９０℃とすることがより好ましく、それぞれ８０℃付近とすることが更に好ましい。

【0038】

（加圧工程）
加圧工程では、電子部品と基板とが複数のバンプを介して対向した状態で加圧して、電子部品と基板との間隙にアンダーフィル材を充填し、且つ、電子部品と基板とをバンプを
介して接触させる。

【0039】

加圧工程におけるアンダーフィル材の温度（以下、「充填温度」ともいう。）は、アンダーフィル材の硬化温度未満であることが好ましい。例えば、アンダーフィル材の充填温度は、２００℃未満であることが好ましい。アンダーフィル材の充填温度を２００℃未満とすることで、加圧によりアンダーフィル材を電子部品と基板との間隙に充填する際に、アンダーフィル材の増粘が抑えられ、アンダーフィル材の流動性が充分なものとなり、接続が確保されやすく、且つ、ボイドの発生を避けることができる傾向にある。
アンダーフィル材の充填温度の下限は特に制限されない。樹脂の低粘度化の観点からは、アンダーフィル材の充填温度は、例えば、３０℃以上であることが好ましく、５０℃以上であることがより好ましく、８０℃以上であることが更に好ましい。

【0040】

アンダーフィル材の充填温度を調節する具体的な方法は特に制限されない。例えば、電子部品及び基板の少なくとも一方の温度を充填温度に調節してアンダーフィル材に接触させる方法を挙げることができる。

【0041】

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、加圧によるバンプ又はバンプを受ける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、バンプ１個あたりが受ける荷重が１ｇ～１０ｇ程度になるように設定することが好ましい。また、例えば、１チップあたりに掛かる荷重が１０Ｎ～１００Ｎ程度になるように設定することが好ましい。

【0042】

（加熱工程）
加熱工程では、電子部品と基板とが複数のバンプを介して接触した状態で、片面又は両面に離型層を有する緩衝シートを介して加熱用部材により電子部品を加熱することによって、電子部品と基板とをバンプを介して接合する。この加熱工程において、アンダーフィル材が硬化する。緩衝シートが熱硬化性シートである場合には、この加熱工程において、緩衝シートも硬化する。

【0043】

緩衝シートは、片面のみに離型層を有していてもよく、両面に離型層を有していてもよい。緩衝シートが片面のみに離型層を有する場合、緩衝シートは、離型層が電子部品と接するように配置してもよく、離型層が加熱用部材と接するように配置してもよい。染み出したアンダーフィル材によって電子部品と緩衝シートとが接着するのを防ぐ観点からは、緩衝シートは、離型層が電子部品と接するように配置することが好ましい。

【0044】

加熱工程は、電子部品と基板とのバンプを介した接続を確保する観点から、バンプの融点以上の温度で行われることが好ましい。すなわち、バンプと基板上の配線等との金属接合が形成される温度で行われることが好ましい。例えば、バンプがはんだバンプである場合、加熱工程は、２３０℃以上の温度で行われることが好ましい。アンダーフィル材の耐熱性の観点からは、加熱工程は、例えば、３２０℃以下の温度で行われることが好ましく、３００℃以下の温度で行われることがより好ましい。

【0045】

なお、はんだ接合による接続手法は、導電性粒子を用いた接続手法等と比べ高温を必要とする一方、高い接続信頼性を有しているため、接続部の数がより増加した場合、及び隣接する接続部間のピッチがより狭くなった場合にも対応可能である。このようなはんだ接合による高温実装を実現するため、緩衝シートとしては、２００℃以上の高温実装可能な耐熱性を有することが好ましい。

【0046】

加熱工程における基板の温度及び電子部品の温度は、例えば、それぞれ２５℃～２００
℃及び２３０℃～３００℃の範囲内であることが好ましい。

【0047】

加熱工程における電子部品及び基板の数は特に制限されない。生産効率の観点からは、それぞれ複数の電子部品及び基板を一括して加熱することが好ましい。複数の電子部品及び基板を一括して加熱する場合、電子部品ごとに緩衝シートを配置しても、１枚の緩衝シートを複数の電子部品に架け渡してもよく、１枚の緩衝シートを複数の電子部品に架け渡すことが好ましい。一括して加熱する電子部品及び基板の数は、例えば、それぞれ２個以上であることが好ましく、それぞれ３個以上であることがより好ましく、それぞれ５個以上であることが更に好ましい。本実施形態の製造方法による効果は、一括して加熱する電子部品及び基板の数が多いほど顕著である。

【0048】

加熱工程は、生産効率の観点からは、短時間で行われることが好ましい。具体的には、例えば、昇温速度が５℃／秒以上であることが好ましく、１０℃／秒以上であることがより好ましく、１５℃／秒以上であることが更に好ましい。加熱時間は、バンプを構成する材料の種類により異なるが、生産効率の観点からは、短時間であるほど好ましい。バンプがはんだバンプである場合、加熱時間は、例えば、３０秒以下であることが好ましく、２０秒以下であることがより好ましく、１０秒以下であることが更に好ましい。Ｃｕ－Ｃｕ又はＣｕ－Ａｕの金属接合の場合は、加熱時間は、例えば、３０秒以下であることが好ましい。

【0049】

以下、図面を参照しながら本実施形態の製造方法の一例について説明する。以下の製造方法においては、電子部品における基板と対向する面にアンダーフィル材を付与し、片面に離型層を有する緩衝シートを電子部品の上部に被覆し、電子部品と基板とを接合する態様について説明する。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基板とが接合される。また、加熱工程では、それぞれ３個の電子部品及び基板を一括して加熱する。但し、本発明はこれらの態様に限定されるものではない。

【0050】

まず、図１Ａに示すように、半導体チップ（電子部品）１のはんだバンプ２の設けられた側（基板５の接続パッド４と対向する側）の面に、アンダーフィル材３を付与する（付与工程）。

【0051】

次いで、図１Ｂに示すように、半導体チップ１と基板５とをはんだバンプ２を介して対向させる。そして、半導体チップ１の上から加圧用部材６で加圧して、半導体チップ１と基板５との間隙にアンダーフィル材３を充填し、且つ、半導体チップ１と基板５の接続パッド４とをはんだバンプ２を介して接触させる（加圧工程）。

【0052】

次いで、図１Ｃに示すように、半導体チップ１と基板５の接続パッド４とがはんだバンプ２を介して接触している状態で、半導体チップ１の上に、緩衝シート７を離型層（図示せず）が半導体チップ１側となるように重ねる。そして、緩衝シート７を介して半導体チップ１に加熱用部材８を押し付け、半導体チップ１と基板５の接続パッド４とをはんだバンプ２を介して接合し、且つ、アンダーフィル材３を硬化させる（加熱工程）。
以上の工程を経ることで、電子部品装置が製造される。

【0053】

＜電子部品装置＞
本実施形態の電子部品装置は、基板と、アンダーフィル材の硬化物と、電子部品とがこの順に配置され、基板と電子部品とが複数のバンプを介して接合され、且つ、アンダーフィル材の硬化物が基板と電子部品との間隙を充填している。本実施形態の電子部品装置は、前述した本実施形態の製造方法により製造される。本実施形態の電子部品装置は、電子部品と基板との接続性が良好であり、信頼性に優れる。

【0054】

本実施形態の製造方法の効果は、電子部品と基板との間の距離及びバンプ間の距離が小さい電子部品装置を製造する場合に特に顕著である。具体的には、本実施形態の電子部品装置における電子部品と基板との間の平均距離は、例えば、５０μｍ以下であることが好ましく、４０μｍ以下であることがより好ましく、３０μｍ以下であることが更に好ましい。また、本実施形態の電子部品装置におけるバンプ間の平均距離は、例えば、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以下であることが更に好ましく、８０μｍ以下であることが特に好ましい。

【0055】

＜緩衝シート＞
本実施形態の製造方法で用いられる緩衝シートは、特に制限されず、金属箔、熱可塑性シート、熱硬化性シート等の箔又はシートに離型層を形成したものが挙げられる。電子部品の形状への追従性の観点から、熱可塑性シート及び熱硬化性シートを用いることが好ましく、熱硬化性シートを用いることがより好ましい。熱硬化性シートは、加熱工程において、電子部品の形状に追従して変形した後に硬化し得るため、複数の電子部品装置を一括して製造する場合であっても、荷重の不均一さがより低減され、歩留まりがより向上する傾向にある。

【0056】

熱硬化性シートを用いる場合、熱硬化性シートは、片面又は両面に支持体を有していてもよい。本実施形態では、電子部品と加熱用部材との間に緩衝シートを介在させるため、熱硬化性シートの両面に支持体を有することが好ましい。支持体としては、例えば、銅箔及び樹脂フィルム（ポリイミドフィルム等）が挙げられる。

【0057】

熱硬化性シートの作製方法は特に制限されない。例えば、熱硬化性化合物と、熱重合開始剤又は硬化剤と、溶剤とを含有するワニス状の組成物を支持体上に塗工し、乾燥してシート化することにより、熱硬化性シートを得ることができる。また、液状の熱硬化性化合物と、熱重合開始剤又は硬化剤と、光重合開始剤とを含有する組成物を支持体上に塗工し、露光してシート化することによっても、熱硬化性シートを得ることができる。或いは、固形状の熱硬化性化合物を熱により溶融させた状態で支持体上に塗工してシート化することによっても、熱硬化性シートを得ることができる。

【0058】

熱硬化性化合物としては、例えば、（メタ）アクリレート化合物、エポキシ化合物、ビスマレイミド化合物、シアネート化合物、及びフェノール化合物が挙げられる。中でも、熱硬化性化合物を含有する組成物の粘度及び硬化物の熱膨張率の観点から、（メタ）アクリレート化合物、エポキシ化合物、ビスマレイミド化合物、及びフェノール化合物からなる群より選択される少なくとも１種が好ましく、（メタ）アクリレート化合物、エポキシ化合物、及びビスマレイミド化合物からなる群より選択される少なくとも１種がより好ましい。これらの熱硬化性化合物は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
なお、本明細書において「（メタ）アクリレート」とは、アクリレート又はメタクリレートを意味する。

【0059】

支持体上への塗工は、公知の方法により実施することができる。具体的には、コンマコート、ダイコート、リップコート、グラビアコート等の方法が挙げられる。

【0060】

離型層の形成に用いられる離型剤としては、フッ素系離型剤、シリコーン系離型剤等が挙げられる。また、熱硬化タイプの離型剤は、耐熱性に優れ、電子部品等への転写が抑制されるため好ましい。

【0061】

フッ素系離型剤の市販品としては、例えば、ＡＧＣセイミケミカル（株）製の「ＭＲ Ｆ－６７５８－ＡＬ」が挙げられる。
シリコーン系離型剤の市販品としては、例えば、信越化学工業（株）製の「ＫＦ－９６５」が挙げられる。
熱硬化タイプの離型剤としては、例えば、アルキド樹脂とメラミン樹脂とを含有する離型剤が挙げられる。市販品としては、例えば、日立化成（株）製の「テスファイン３０３」、「テスファイン３１９」、及び「ＴＡ３１－２０９Ｅ」が挙げられる。

【0062】

緩衝シートの平均厚みは、複数の電子部品装置を基板に一括して製造する際の歩留まりを向上させる観点から、例えば、２０μｍ以上であることが好ましく、４０μｍ以上であることがより好ましく、６０μｍ以上であることが更に好ましく、１００μｍ以上であることが特に好ましい。また、緩衝シートの平均厚みは、製造又は入手の容易性及び熱伝導性の観点から、例えば、４００μｍ以下であることが好ましく、３００μｍ以下であることがより好ましく、２００μｍ以下であることが更に好ましい。なお、緩衝シートの厚みは、マイクロメーター等を用いて測定することができる。

【実施例0063】

以下、本発明を実施例により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。

【0064】

［実施例１］
＜緩衝シートの作製＞
ポリイミドフィルム（東レ・デュポン（株）製、商品名「カプトン１５０Ｈ」、平均厚み：５０μｍ）の片面に、フッ素系離型剤（ＡＧＣセイミケミカル（株）製、商品名「ＭＲ Ｆ－６７５８－ＡＬ」）を塗布して離型層を形成し、緩衝シートＡを得た。

【0065】

＜電子部品装置の製造＞
電子部品装置の材料として、アルミニウム配線を有する７．３ｍｍ×７．３ｍｍ×０．１ｍｍのシリコンチップ（（株）ウォルツ製、商品名「ＷＡＬＴＳ－ＴＥＧ ＣＣ８０－０１０１ＪＹ－ＭＯＤＥＬ １」、バンプ：Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ系、バンプ間隔：８０μｍ）を電子部品として、及び回路が形成された１８ｍｍ×１８ｍｍ×０．４ｍｍの基板（（株）ウォルツ製、商品名「ＷＡＬＴＳ－ＫＩＴ ＣＣ８０－０１０２ＪＹ－ＭＯＤＥＬ １」、ソルダーレジスト：ＰＳＲ４０００－ＡＵＳ７０３、基材：Ｅ６７９ＦＧＳ）を基板として、それぞれ用意した。

【0066】

フィルム状のアンダーフィル材（日立化成（株）製、エポキシ系ＮＣＦ（Non-conductive Film））を、ダイアフラム方式の真空ラミネータ（ニチゴー・モートン（株）製、商
品名「Ｖ１３０」）を用いて、温度が８０℃となるように調節した電子部品にラミネートした（付与工程）。
次いで、充填温度が８０℃となるように温度を調節したシリコンチップのバンプを有する面を基板側に向け、バンプが基板と接触するように、シリコンチップの上から１２０Ｎの荷重で加圧用部材により加圧した（加圧工程）。この際、シリコンチップ上に付与されたアンダーフィル材が加圧により流動して基板とシリコンチップとの間隙を充填した。このようにして、電子部品実装基板を製造した。

【0067】

上記で得られた電子部品実装基板５個を、１０ｃｍ角の四角形の四隅及び中心に位置するように、シリコンチップ側を上面として載置した。５個のシリコンチップの上に、１枚の緩衝シートＡを離型層が電子部品実装基板側となるように重ね、あらかじめ１６０℃に熱した加熱用部材を６００Ｎの荷重で接触させ、その後１０秒間で加熱用部材を２６０℃に加熱し、２６０℃到達後に１５秒間維持することで、シリコンチップと基板とを接合した（加熱工程）。このようにして、電子部品装置５個を一括して製造した。

【0068】

［実施例２］
＜緩衝シートの作製＞
ポリイミドフィルム（東レ・デュポン（株）製、商品名「カプトン１５０Ｈ」、平均厚み：５０μｍ）の片面に、熱硬化タイプの離型剤（日立化成（株）製、商品名「テスファイン３０３」）を塗布して離型層を形成し、緩衝シートＢを得た。

【0069】

＜電子部品装置の製造＞
緩衝シートＡの代わりに緩衝シートＢを用いた以外は実施例１と同様にして、電子部品装置５個を一括して製造した。

【0070】

［実施例３］
＜緩衝シートの作製＞
エポキシ樹脂（ＤＩＣ（株）製、商品名「Ｎ－７７０」）４１．５ｇとフェノール樹脂（ＤＩＣ（株）製、商品名「ＴＤ－２１３１」）１７．７ｇとをメチルエチルケトン４０．０ｇに溶解した。その後、硬化促進剤（四国化成（株）製、商品名「２ＰＺ」）０．８ｇを加え、ワニスを得た。

【0071】

ポリイミドフィルム（東レ・デュポン（株）製、商品名「カプトン１００Ｈ」、平均厚み：２５μｍ）の片面にフッ素系離型剤（ＡＧＣセイミケミカル（株）製、商品名「ＭＲ
Ｆ－６７５８－ＡＬ」）を塗布して離型層を形成した。そして、ポリイミドフィルムの離型層とは反対側の面に上記のワニスを塗工し、６０℃の乾燥機で１０分間乾燥することにより、乾燥後の熱硬化性組成物層の平均厚みが１００μｍである樹脂フィルムを得た。得られた樹脂フィルムの熱硬化性組成物層側に、ポリイミドフィルム（東レ・デュポン（株）製、商品名「カプトン１００Ｈ」、平均厚み：２５μｍ）を重ね、ホットロールラミネーターを用いて６０℃、０．５ＭＰａ、１．０ｍ／分の条件で積層し、緩衝シートＣを得た。

【0072】

＜電子部品装置の製造＞
緩衝シートＡの代わりに緩衝シートＣを用いた以外は実施例１と同様にして、電子部品装置５個を一括して製造した。

【0073】

［実施例４］
フッ素系離型剤の代わりに熱硬化タイプの離型剤（日立化成（株）製、商品名「テスファイン３０３」）を用いた以外は実施例３と同様にして、緩衝シートＤを得た。そして、緩衝シートＡの代わりに緩衝シートＤを用いた以外は実施例１と同様にして、電子部品装置５個を一括して製造した。

【0074】

［参考例１］
フッ素系離型剤を用いない以外は実施例３と同様にして、緩衝シートＥを得た。そして、緩衝シートＡの代わりに緩衝シートＥを用いた以外は実施例１と同様にして、電子部品装置５個を一括して製造した。

【0075】

［比較例１］
緩衝シートＡを用いない以外は実施例１と同様にして、電子部品装置５個を一括して製造した。

【0076】

［評価］
＜接続性の評価＞
上記で得られた電子部品装置について、テスター（カイセ（株）製、商品名「ＳＫ－６５００」）を用いて導通を確認することにより、シリコンチップと基板との接続性を評価
した。製造した５個の電子部品装置のうち、導通が取れている電子部品装置の割合を表１に示す。

【0077】

＜離型性の評価＞
上記で得られた全て電子部品装置について緩衝シートが離型できたものを「Ａ」、一部の電子部品装置について緩衝シートが離型できなかったものを「Ｂ」として、離型性を評価した。結果を表１に示す。なお、比較例１は緩衝シートを用いていないため、表１では「－」と示している。

【0078】

【表1】

【0079】

表１に示すように、本実施形態の製造方法によれば、複数の電子部品装置を一括して製造する場合であっても、歩留まりを向上させることができる。また、本実施形態の製造方法によれば、電子部品装置と緩衝シートとの離型性が良好であるため、作業効率を向上させることができる。

【符号の説明】

【0080】

１ 半導体チップ（電子部品）
２ はんだバンプ
３ アンダーフィル材
４ 接続パッド
５ 基板
６ 加圧用部材
７ 緩衝シート
８ 加熱用部材

【図1A】

【図1B】

【図1C】