JP2000103949A - 樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】回路基板同士またはＩＣチップ等の電子部品と
回路基板の接続に用いられ、エポキシ樹脂の高耐熱性を
損なうことなく、耐湿性と靱性を向上させた回路部材接
続用接着剤を提供する。 【解決手段】本発明の回路部材接続用接着剤は、相対向
する回路電極間に介在され、相対向する回路電極を加圧
し加圧方向の電極間を電気的に接続する回路部材接続用
接着剤であって、接着樹脂組成物が少なくとも三次元架
橋性樹脂及び吸水率０．０１〜０．２重量％、かつガラ
ス転移温度８０℃〜１５０℃の熱可塑性樹脂を含むこと
を特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、低吸湿性の樹脂成
型品を与える樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体実装分野では、低コスト化、高精
細化に対応した新しい実装形態としてＩＣチップを直接
プリント基板やフレキシブル配線板に搭載するフリップ
チップ実装が注目されている。フリップチップ実装方式
としては、チップの端子にはんだバンプを設け、はんだ
接続を行う方式や導電性接着剤を介して電気的接続を行
う方式が知られている。これらの方式では、接続するチ
ップと基板の熱膨張係数差に基づくストレスが、各種環
境に曝した場合、接続界面で発生し接続信頼性が低下す
るという問題がある。このため、接続界面のストレスを
緩和する目的で、一般にエポキシ樹脂系のアンダフィル
材を、チップ／基板の間隙に注入する方式が検討されて
いる。しかし、このアンダフィル注入工程は、プロセス
を煩雑化し、生産性、コストの面で不利になるという問
題がある。このような問題を解決すべく最近では、異方
導電性と封止機能を有する異方導電性接着剤を用いたフ
リップチップ実装が、プロセス簡易性という観点から注
目されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】チップを異方導電材を
介して基板に搭載する場合、吸湿条件下では接着剤とチ
ップまたは接着剤と基板界面の接着力が低下し、さら
に、温度サイクル条件下ではチップと基板の熱膨張係数
差に基づくストレスが接続部において生じることによっ
て、熱衝撃試験、ＰＣＴ試験、高温高湿試験等の信頼性
試験を行うと接続抵抗の増大や接着剤の剥離が生じると
いう問題がある。また、半導体パッケージでは高温高湿
試験で吸湿させた後に耐はんだリフロー温度試験を行う
ため、接着剤中に吸湿された水分が急激に膨張すること
によって、接続抵抗の増大や接着剤の剥離が生じるとい
う問題がある。一般に、エポキシ樹脂の内部応力を緩和
し強靭化を図る目的で、液状ゴムや架橋ゴム及びコアシ
ェル型のゴム粒子を分散させる技術が知られている。し
かしながら、エポキシ樹脂中にゴムを分散させた硬化物
は、エポキシ樹脂単体の硬化物に対して軟化点温度（又
はガラス転移温度、以下Ｔｇと記す）が低下することが
知られており、高耐熱性が要求される分野では信頼性を
低下させる原因となる。一方、ゴム分散系でＴｇを向上
させるべくエポキシ樹脂の架橋密度を増加させること
は、ゴム分散の効果を低下させ、硬化物の脆さを増加さ
せると共に、吸水率を増加させ、信頼性を低下させる原
因となる。また、Ｔｇを低下させずにエポキシ樹脂を強
靭化させる方法として、エンジニアリングプラスチック
として知られる高耐熱性の熱可塑性樹脂との配合が知ら
れているが、一般に、これらのエンジニアリングプラス
チックは、溶剤に対する溶解性に乏しい為、エポキシ樹
脂との配合は粉体の練り込みによるものであり、接着剤
用途への展開は不適当である。本発明は、低吸湿性の樹
脂成型品を与える樹脂組成物を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、吸水率０．０
１〜０．２重量％かつガラス転移温度８０℃〜１５０℃
の熱可塑性樹脂（Ａ）と三次元架橋性樹脂（Ｂ）を含
み、低吸湿性の樹脂成型品を与えることができる樹脂組
成物である。吸水率０．０１〜０．３重量％かつガラス
転移温度８０℃〜１５０℃の熱可塑性樹脂（Ａ）は化２
の一般式（１）で示され、芳香族炭化水素系溶剤に溶解
できるポリアリレート樹脂が使用される。

【０００５】

【化２】 （ここでＲ１は水素原子または炭素数１〜２のアルキル
基、好ましくは炭素数１〜４の直鎖または分岐したアル
キル基であり、Ｒ２は炭素数２〜１３の直鎖状または分
岐したアルキル基であり、ｎは１０〜２５０の整数であ
る）

【０００６】三次元架橋性樹脂（Ｂ）はエポキシ樹脂と
潜在性硬化剤または熱ラジカル架橋性アクリレート樹脂
と熱ラジカル系硬化剤を含有しているものが好ましい。
樹脂組成物は熱可塑性樹脂（Ａ）および三次元架橋性樹
脂（Ｂ）を芳香族炭化水素系溶剤に溶解し、溶液状態で
均一混合した後、溶剤を乾燥除去して作製することがで
きる。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明に用いられる吸水率０．０
１〜０．３重量％かつガラス転移温度８０℃〜１５０℃
の熱可塑性樹脂としては一般式（１）で示され、芳香族
炭化水素系溶媒に可溶であるポリアリレート樹脂が使用
される。前記ポリアリレート樹脂は、ビスフェノール化
合物又はそのエステル化誘導体と芳香族ジカルボン酸又
はその酸塩化物から合成される。

【０００８】前記ポリアリレート樹脂を合成するための
ビスフェノール化合物としては、１，１（４，４’−ジ
ヒドロキシジフェニル）３−メチルブタン（Ｒ１は水素
原子、Ｒ２は炭素数４の分岐したアルキル基）、２，２
（４，４’−ジヒドロキシジフェニル）４−メチルペン
タン（Ｒ１は炭素数１のアルキル基、Ｒ２は炭素数４の
分岐したアルキル基）、１，１（４，４’−ジヒドロキ
シジフェニル）３ーエチルヘキサン（Ｒ１は水素原子、
Ｒ２は炭素数７の分岐したアルキル基）３，３（４，
４’−ジヒドロキシジフェニル）ペンタン（Ｒ１は炭素
数２のアルキル基、Ｒ２は炭素数２のアルキル基）、
２，２（４，４’−ジヒドロキシジフェニル）ヘプタン
（Ｒ１は炭素数１のアルキル基、Ｒ２は炭素数５の直鎖
状アルキル基）、１，１（４，４’−ジヒドロキシジフ
ェニル）ヘプタン（Ｒ１は水素原子、Ｒ２は炭素数６の
直鎖状アルキル基）、２，２（４，４’−ジヒドロキシ
ジフェニル）オクタン（Ｒ１は炭素数１のアルキル基、
Ｒ２は炭素数６の直鎖状アルキル基）、１，１（４，
４’−ジヒドロキシジフェニル）オクタン（Ｒ１は炭素
数１のアルキル基、Ｒ２は炭素数７の直鎖状アルキル
基）、２，２（４，４’−ジヒドロキシジフェニル）ノ
ナン（Ｒ１は炭素数１のアルキル基、Ｒ２は炭素数７の
直鎖状アルキル基）、１，１（４，４’−ジヒドロキシ
ジフェニル）ノナン（Ｒ１は炭素数１のアルキル基、Ｒ
２は炭素数８の直鎖状アルキル基）、２，２（４，４’
−ジヒドロキシジフェニル）デカン（Ｒ１は炭素数１の
アルキル基、Ｒ２は炭素数８の直鎖状アルキル基）、
１，１（４，４’−ジヒドロキシジフェニル）デカン
（Ｒ１は炭素数１のアルキル基、Ｒ２は炭素数９の直鎖
状アルキル基）、２，２（４，４’−ジヒドロキシジフ
ェニル）ウンデカン（Ｒ１は炭素数１のアルキル基、Ｒ
２は炭素数９の直鎖状アルキル基）、１，１（４，４’
−ジヒドロキシジフェニル）ウンデカン（Ｒ１は水素原
子、Ｒ２は炭素数１０の直鎖状アルキル基）、２，２
（４，４’−ジヒドロキシジフェニル）ドデカン（Ｒ１
は炭素数１のアルキル基、Ｒ２は炭素数１０の直鎖状ア
ルキル基）、１，１（４，４’−ジヒドロキシジフェニ
ル）ドデカン（Ｒ１は水素原子、Ｒ２は炭素数１１の直
鎖状アルキル基）、２，２（４，４’−ジヒドロキシジ
フェニル）トリデカン（Ｒ１は炭素数１のアルキル基、
Ｒ２は炭素数１１の直鎖状アルキル基）、１，１（４，
４’−ジヒドロキシジフェニル）トリデカン（Ｒ１は水
素原子、Ｒ２は炭素数１２の直鎖状アルキル基）、２，
２（４，４’−ジヒドロキシジフェニル）テトラデカン
（Ｒ１は炭素数１のアルキル基、Ｒ２は炭素数１２の直
鎖状アルキル基）、１，１（４，４’−ジヒドロキシジ
フェニル）テトラデカン（Ｒ１は水素原子、Ｒ２は炭素
数１３の直鎖状アルキル基）、及び２，２（４，４’−
ジヒドロキシジフェニル）ペンタデカン（Ｒ１は炭素数
１のアルキル基、Ｒ２は炭素数１３の直鎖状アルキル
基）が挙げられ、これらは２種以上が混合されていても
よい。好ましくは２，２（４，４’−ジヒドロキシジフ
ェニル）オクタン（Ｒ１は炭素数１のアルキル基、Ｒ２
は炭素数６の直鎖状アルキル基）、１，１（４，４’−
ジヒドロキシジフェニル）デカン（Ｒ１は炭素数１のア
ルキル基、Ｒ２は炭素数９の直鎖状アルキル基）が使用
される。

【０００９】また、前記ポリアリレート樹脂を合成する
ための芳香族ジカルボン酸としては、フタル酸、イソフ
タル酸、テレフタル酸、４ーメチルフタル酸、５ーｔｅ
ｒｔーブチルーイソフタル酸及び２，５ージメチルフタ
ル酸が挙げられる。これらは単独もしくは２種以上が混
合されてもよく、好ましくは（Ａ）イソフタル酸または
５ーｔｅｒｔーブチルーイソフタル酸及び（Ｂ）テレフ
タル酸が（Ａ）：（Ｂ）＝１：９９〜９９：１の混合比
であることが好ましく、さらに好ましくは（Ａ）：
（Ｂ）＝５０：５０であることが好ましい。

【００１０】前記ポリアリレート樹脂は界面重合法、溶
液重合法又は溶融重合法等の通常の方法で合成すること
ができる。例えば、界面重合法の場合、ビスフェノール
化合物をベンジルトリエチルアンモニウムクロリド等の
触媒と共に水酸化ナトリウム水溶液に溶解し、芳香族ジ
カルボン酸塩化物を水に溶解せず、生成したポリアリレ
ート樹脂が溶解する溶媒、例えば、トルエンに溶解し、
これらの溶液を混合して１０〜５０℃で３０分〜３時間
反応させて目的のポリアリレート樹脂を合成する。ま
た、溶液重合法の場合、生成するポリアリレート樹脂が
溶解するような溶媒、例えば、トルエン、クロロホル
ム、テトラヒドロフラン、１、４−ジオキサン、シクロ
ヘキサノン、ピリジン等にビスフェノール化合物及び芳
香族ジカルボン酸塩化物を溶解し、トリエチルアミン等
の塩基存在下に１０℃〜５０℃で３０分〜３時間反応さ
せて目的のポリアリレート樹脂を合成する。さらに、溶
融重合法の場合、ビスフェノール化合物のエステル化誘
導体例えばビスフェノールジアセテートと芳香族ジカル
ボン酸を２００〜３５０℃の高温でエステル交換反応を
行うことによって、目的のポリアリレート化合物を合成
する。

【００１１】本発明のポリアリレート樹脂は、樹脂組成
物に強靭性を付与する目的で、テトラヒドロフランを溶
媒としたゲルパーミテーションクロマトグラフィーで測
定した際の分子量が、ポリスチレン換算で２万以上３０
万以下が好ましい。２万以下では樹脂組成物が脆くなる
おそれがある。

【００１２】本発明に用いられる三次元架橋性樹脂は、
耐熱性に優れた樹脂として、エポキシ系樹脂とイミダゾ
ール系、ヒドラジド系、三フッ化ホウ素−アミン錯体、
スルホニウム塩、アミンイミド、ポリアミンの塩、ジシ
アンジアミド等の潜在性硬化剤の混合物、もしくは、ア
クリレート系またはメタクリレート系のラジカル重合性
物質と熱または光によって、遊離ラジカルを発生する硬
化剤の混合物が使用される。

【００１３】本発明の樹脂組成物は、前記熱可塑性樹脂
（Ａ）と前記三次元架橋性樹脂（Ｂ）の配合比が重量部
で（Ａ）：（Ｂ）＝１：９９〜９９：１で使用すること
ができ、好ましくは１０：９０〜９０：１０である。本
発明の樹脂組成物は、（Ａ）および（Ｂ）を芳香族炭化
水素系溶剤に溶解させて溶液状態で均一混合することが
でき、混合後溶剤を乾燥除去して得られる。本発明の樹
脂組成物には、弾性率を低減する目的でアクリルゴム等
のゴム成分を配合することもできる。本発明の樹脂組成
物には、フェノキシ樹脂等の熱可塑性樹脂を配合するこ
ともできる。特に、フェノキシ樹脂は、エポキシ系樹脂
をベース樹脂とした場合、エポキシ樹脂と構造が類似し
ているため、エポキシ樹脂との相溶性、接着性に優れる
等の特徴を有するので好ましい。本樹脂組成物を用いた
樹脂成型品、例えば、フィルム状成型品は、これら少な
くともポリアリレート樹脂、エポキシ樹脂、潜在性硬化
剤からなる接着組成物を有機溶剤に溶解あるいは分散に
より、液状化して、剥離性基材上に塗布し、硬化剤の活
性温度以下で溶剤を除去することにより行われる。この
時用いる溶剤は、芳香族炭化水素系と含酸素系の混合溶
剤が材料の溶解性を向上させるため好ましい。本発明の
樹脂組成物は、各成分を有機溶剤に溶解あるいは分散さ
せ、任意の方法で攪拌、混合することによって容易に製
造することができ、さらに、剥離性基材上に塗布し、硬
化剤の活性温度以下で溶剤を除去することによってフィ
ルム形成を行うことができる。その際に、上記の配合組
成物以外にも、通常のエポキシ樹脂系組成物またはアク
リレート樹脂組成物の調整で用いられる添加剤を加えて
差し支えない。

【００１４】

【実施例】以下に、本発明を実施例に基づいて詳細に説
明する。 実施例１ ２，２（４，４’−ジヒドロキシジフェニル）オクタン
２．９８ｇとトリエチルアミン２．６３ｇをＴＨＦ５０
ｍｌ中で窒素雰囲気下１０℃で攪拌した。この混合物
に、イソフタル酸クロリド１．０１ｇとテレフタルサン
クロリド１．０１ｇを加え、ゆっくりと攪拌した。２時
間攪拌した後、アセトン３００ｍｌ中に滴下し、生成し
た沈殿物をろ取した。沈殿物をＴＨＦに溶解し、不溶物
をろ別した後、ろ液をメタノール３００ｍｌに滴下し
た。生成した沈殿物をろ取してポリアリレート樹脂１．
３ｇを得た。ＧＰＣ測定の結果、ポリスチレン換算でＭ
ｎ＝１７４００、Ｍｗ＝３２０００、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．
８３であった。生成物のＦＴ−ＩＲ分析を行い、原料の
ジフェノール由来のＯＨ伸縮振動（３２００〜３４００
ｃｍ^-1）の消失とエステル結合に由来するＣ−ＣＯ−Ｏ
伸縮振動（１２６０〜１１７０ｃｍ^-1）の存在を確認し
た。生成したポリアリレート樹脂をＴＨＦに溶解させ、
シャーレに塗布し、溶媒を気散させることによってキャ
ストフィルムを作製した。キャストフィルムを２ｃｍ角
に切断し、減圧下に１００℃で乾燥させた後、重量を測
定し、さらに、純水に２４時間浸漬後、重量を測定して
重量増加を算出することによって、ポリアリレート樹脂
の吸水率を測定した。吸水率測定の結果、生成したポリ
アリレート樹脂の吸水率は０．０５であった。また、キ
ャストフィルムを動的粘弾性測定装置を用いて弾性率を
測定し、ｔａｎδのピーク値によってＴｇを測定した結
果、Ｔｇ１４５℃であった。生成したポリアリレート樹
脂１．０ｇをトルエン５ｇに溶解し、２０％溶液を得
た。次いで、マイクロカプセル型潜在性硬化剤を含有す
る液状エポキシ（エポキシ当量１８５）１．８５ｇをこ
の溶液に加え、攪拌し、さらにポリスチレン系核体（直
径：５μｍ）の表面にＡｕ層を形成した導電粒子を５容
量％分散して、フィルム塗工用溶液を得た。この溶液を
セパレータ（シリコーン処理したポリエチレンテレフタ
レートフィルム、厚み４０μｍ）にロールコータで塗布
し、１００℃、１０分乾燥し厚み４０μｍの接着フィル
ムを作製した。接着フィルムを１５０℃で３時間硬化さ
せ、硬化フィルムを動的粘弾性測定装置を用いて弾性率
を測定し、ｔａｎδのピーク値によってＴｇを測定した
結果、Ｔｇ１５０℃であった。

【００１５】

【発明の効果】本発明の樹脂組成物は、吸水率０．０１
〜０．２％かつガラス転移温度８０℃〜１５０℃の熱可
塑性樹脂（Ａ）と三次元架橋性樹脂（Ｂ）を含み、低吸
湿性の樹脂成型品を与えることができ、電子材料分野に
おける低吸湿性の接着剤組成物に適応することができ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 太田 悟 茨城県つくば市和台48 日立化成工業株式 会社筑波開発研究所内 (72)発明者 竹村 賢三 茨城県つくば市和台48 日立化成工業株式 会社筑波開発研究所内 Ｆターム(参考） 4J002 CD00X CF16W EH076 EQ026 ET006 EU026 EU116 EV296 EY016 FD146 FD147

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸水率０．０１〜０．２重量％、かつガラ
   ス転移温度８０℃〜１５０℃の熱可塑性樹脂（Ａ）と三
   次元架橋性樹脂（Ｂ）を含む樹脂組成物。
2. 【請求項２】熱可塑性樹脂（Ａ）が化１の一般式（１）
   で示されるポリアリレート樹脂である請求項１記載の樹
   脂組成物。 【化１】 （ここでＲ１は水素原子または炭素数１〜２のアルキル
   基、好ましくは炭素数１〜４の直鎖または分岐したアル
   キル基であり、Ｒ２は炭素数２〜１３の直鎖状または分
   岐したアルキル基であり、ｎは１０〜２５０の整数であ
   る）
3. 【請求項３】熱可塑性樹脂（Ａ）が芳香族炭化水素系溶
   剤に溶解する樹脂である請求項２記載の樹脂組成物。
4. 【請求項４】三次元架橋性樹脂（Ｂ）がエポキシ樹脂と
   潜在性硬化剤または熱ラジカル架橋性アクリレート樹脂
   と熱ラジカル系硬化剤である請求項２記載の樹脂組成
   物。
5. 【請求項５】熱可塑性樹脂（Ａ）と三次元架橋性樹脂
   （Ｂ）を芳香族炭化水素系溶剤に溶解して溶液状態で均
   一混合し、混合後に溶剤を乾燥除去して得られる請求項
   １〜４のいずれかに記載の樹脂組成物。