JP2001323249A - 回路接続用接着剤 - Google Patents
回路接続用接着剤Info
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- JP2001323249A JP2001323249A JP2000144270A JP2000144270A JP2001323249A JP 2001323249 A JP2001323249 A JP 2001323249A JP 2000144270 A JP2000144270 A JP 2000144270A JP 2000144270 A JP2000144270 A JP 2000144270A JP 2001323249 A JP2001323249 A JP 2001323249A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱膨張率差に基づく内部応力による接続抵抗
の増大、接着剤の剥離、チップや基板の反りの発生が抑
制された回路接続用接着剤を提供する。 【解決手段】 相対峙する回路電極を加熱、加圧によっ
て、加圧方向の電極間を電気的に接続する加熱接着性接
着剤において、前記接着剤中には、少なくとも平均粒径
１０μｍ以下のゴム粒子が分散され、熱によって硬化す
る反応性樹脂を含有し、該接着剤のＤＳＣ（示差走査熱
分析）での発熱開始温度が６０℃以上で、かつ硬化反応
の８０％が終了する温度が２６０℃以下で、発熱量が５
０〜１４０Ｊ／ｇである回路接続用接着剤。
の増大、接着剤の剥離、チップや基板の反りの発生が抑
制された回路接続用接着剤を提供する。 【解決手段】 相対峙する回路電極を加熱、加圧によっ
て、加圧方向の電極間を電気的に接続する加熱接着性接
着剤において、前記接着剤中には、少なくとも平均粒径
１０μｍ以下のゴム粒子が分散され、熱によって硬化す
る反応性樹脂を含有し、該接着剤のＤＳＣ（示差走査熱
分析）での発熱開始温度が６０℃以上で、かつ硬化反応
の８０％が終了する温度が２６０℃以下で、発熱量が５
０〜１４０Ｊ／ｇである回路接続用接着剤。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回路基板同士また
はｌＣチップ等の電子部品と配線基板の接続に用いられ
る回路接続用接着剤に関する。
はｌＣチップ等の電子部品と配線基板の接続に用いられ
る回路接続用接着剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】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とを電気的に接続する際には、接
着剤または導電粒子を分散させた異方導電接着剤が用い
られている。すなわち、これらの接着剤を相対峙する電
極間に配置して、加熱、加圧によって電極同士を接続
後、加圧方向に導電性を持たせることによって、電気的
接続を行うことができる。例えば、特開平３−１６１４
７号公報には、エポキシ樹脂をベースとした回路接続用
接着剤が提案されている。
部品と回路基板の接続とを電気的に接続する際には、接
着剤または導電粒子を分散させた異方導電接着剤が用い
られている。すなわち、これらの接着剤を相対峙する電
極間に配置して、加熱、加圧によって電極同士を接続
後、加圧方向に導電性を持たせることによって、電気的
接続を行うことができる。例えば、特開平３−１６１４
７号公報には、エポキシ樹脂をベースとした回路接続用
接着剤が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エポキ
シ樹脂をベース樹脂とした従来の接着剤を用いた接着剤
は、熱衝撃試験、ＰＣＴ試験等の信頼性試験を行うと接
続基板の熱膨張率差に基づく内部応力によって接続部に
おい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。また、チップを接着剤を介して直接基板に搭
載する場合、接続基板としてＦＲ４基材等を用いたプリ
ント基板、ポリイミドやポリエステルなどの高分子フィ
ルムを基材とするフレキシブル配線板、あるいはガラス
基板を用いると、接続後チップとの熱膨張率差に基づく
内部応力によってチップ及び基板の反りが発生しやす
い。本発明は、熱膨張率差に基づく内部応力による接続
部の接続抵抗の増大、接着剤の剥離、チップや基板の反
りの発生が抑制された回路接続用接着剤を提供する。
シ樹脂をベース樹脂とした従来の接着剤を用いた接着剤
は、熱衝撃試験、ＰＣＴ試験等の信頼性試験を行うと接
続基板の熱膨張率差に基づく内部応力によって接続部に
おい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。また、チップを接着剤を介して直接基板に搭
載する場合、接続基板としてＦＲ４基材等を用いたプリ
ント基板、ポリイミドやポリエステルなどの高分子フィ
ルムを基材とするフレキシブル配線板、あるいはガラス
基板を用いると、接続後チップとの熱膨張率差に基づく
内部応力によってチップ及び基板の反りが発生しやす
い。本発明は、熱膨張率差に基づく内部応力による接続
部の接続抵抗の増大、接着剤の剥離、チップや基板の反
りの発生が抑制された回路接続用接着剤を提供する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の回路接続用接着
剤は、相対峙する回路電極を加熱、加圧によって、加圧
方向の電極間を電気的に接続する加熱接着性接着剤にお
いて、前記接着剤中には、少なくとも平均粒径１０μｍ
以下のゴム粒子が分散され、熱によって硬化する反応性
樹脂を含有し、該接着剤のＤＳＣ（示差走査熱分析）で
の発熱開始温度が６０℃以上で、かつ硬化反応の８０％
が終了する温度が２６０℃以下であり、さらに発熱量が
５０〜１４０Ｊ／ｇであることを特徴とする。ＤＳＣ
は、測定温度範囲内で、発熱、吸熱の無い標準試料との
温度差をたえず打ち消すように熱量を供給または除去す
るゼロ位法を測定原理とするものであり、測定装置が市
販されておりそれを用いて測定できる。接着剤の反応
は、発熱反応であり、一定の昇温速度で試料を昇温して
いくと、試料が反応し熱量が発生する。その発熱量をチ
ャートに出力し、ベースラインを基準として発熱曲線と
ベースラインで囲まれた面積を求め、これを発熱量とす
る。室温から３００℃程度まで１０℃／分の昇温速度で
測定し、上記した発熱量を求める。これらは、全自動で
行なうものもあり、それを使用すると容易に行なうこと
ができる。また、硬化反応の８０％が終了する温度は、
発熱量の面積から求めることができる。
剤は、相対峙する回路電極を加熱、加圧によって、加圧
方向の電極間を電気的に接続する加熱接着性接着剤にお
いて、前記接着剤中には、少なくとも平均粒径１０μｍ
以下のゴム粒子が分散され、熱によって硬化する反応性
樹脂を含有し、該接着剤のＤＳＣ（示差走査熱分析）で
の発熱開始温度が６０℃以上で、かつ硬化反応の８０％
が終了する温度が２６０℃以下であり、さらに発熱量が
５０〜１４０Ｊ／ｇであることを特徴とする。ＤＳＣ
は、測定温度範囲内で、発熱、吸熱の無い標準試料との
温度差をたえず打ち消すように熱量を供給または除去す
るゼロ位法を測定原理とするものであり、測定装置が市
販されておりそれを用いて測定できる。接着剤の反応
は、発熱反応であり、一定の昇温速度で試料を昇温して
いくと、試料が反応し熱量が発生する。その発熱量をチ
ャートに出力し、ベースラインを基準として発熱曲線と
ベースラインで囲まれた面積を求め、これを発熱量とす
る。室温から３００℃程度まで１０℃／分の昇温速度で
測定し、上記した発熱量を求める。これらは、全自動で
行なうものもあり、それを使用すると容易に行なうこと
ができる。また、硬化反応の８０％が終了する温度は、
発熱量の面積から求めることができる。
【０００５】前記反応性樹脂としては、少なくともエポ
キシ樹脂及び潜在性硬化剤からなる樹脂が好ましく用い
られる。また、これらの接着剤には、さらにフィルム形
成性高分子が含有されていることが好ましい。さらに、
これらの接着剤には０．２〜３０体積％の導電粒子を分
散することができる。
キシ樹脂及び潜在性硬化剤からなる樹脂が好ましく用い
られる。また、これらの接着剤には、さらにフィルム形
成性高分子が含有されていることが好ましい。さらに、
これらの接着剤には０．２〜３０体積％の導電粒子を分
散することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明は、平均粒径１０μｍ以
下、好ましくは５μｍ以下のゴム粒子を分散した熱によ
って硬化する反応性樹脂からなる接着剤であり、該接着
剤のＤＳＣでの発熱量を５０〜１４０Ｊ／ｇとした接着
剤である。接着剤の反応性は、ＤＳＣ（昇温速度：１０
℃／ｍｉｎ）で測定することができ、反応性樹脂として
は、ＤＳＣでの発熱開始温度が６０℃以上でかつ硬化反
応の８０％が終了する温度が２６０℃以下になるような
樹脂が用いられる。反応性樹脂としては、エポキシ樹脂
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の
他、ラジカル反応性樹脂と有機過酸化物の混合物が用い
られる。
下、好ましくは５μｍ以下のゴム粒子を分散した熱によ
って硬化する反応性樹脂からなる接着剤であり、該接着
剤のＤＳＣでの発熱量を５０〜１４０Ｊ／ｇとした接着
剤である。接着剤の反応性は、ＤＳＣ（昇温速度：１０
℃／ｍｉｎ）で測定することができ、反応性樹脂として
は、ＤＳＣでの発熱開始温度が６０℃以上でかつ硬化反
応の８０％が終了する温度が２６０℃以下になるような
樹脂が用いられる。反応性樹脂としては、エポキシ樹脂
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の
他、ラジカル反応性樹脂と有機過酸化物の混合物が用い
られる。
【０００７】本発明において用いられるエポキシ樹脂と
しては、エピクロルヒドリンとビスフェノールＡやＦ、
ＡＤ等から誘導されるビスフェノール型エポキシ樹脂、
エピクロルヒドリンとフェノールノボラックやクレゾー
ルノボラックから誘導されるエポキシノボラック樹脂や
ナフタレン環を含んだ骨格を有するナフタレン系エポキ
シ樹脂、グリシジルアミン、グリシジルエーテル、ビフ
ェニル、脂環式等の１分子内に２個以上のグリシジル基
を有する各種のエポキシ化合物等を単独にあるいは２種
以上を混合して用いることが可能である。これらのエポ
キシ樹脂は、不純物イオン（Ｎａ+、Ｃｌ-等）や、加水
分解性塩素等を３００ｐｐｍ以下に低減した高純度品を
用いることがエレクトロンマイグレーション防止のため
に好ましい。
しては、エピクロルヒドリンとビスフェノールＡやＦ、
ＡＤ等から誘導されるビスフェノール型エポキシ樹脂、
エピクロルヒドリンとフェノールノボラックやクレゾー
ルノボラックから誘導されるエポキシノボラック樹脂や
ナフタレン環を含んだ骨格を有するナフタレン系エポキ
シ樹脂、グリシジルアミン、グリシジルエーテル、ビフ
ェニル、脂環式等の１分子内に２個以上のグリシジル基
を有する各種のエポキシ化合物等を単独にあるいは２種
以上を混合して用いることが可能である。これらのエポ
キシ樹脂は、不純物イオン（Ｎａ+、Ｃｌ-等）や、加水
分解性塩素等を３００ｐｐｍ以下に低減した高純度品を
用いることがエレクトロンマイグレーション防止のため
に好ましい。
【０００８】反応性樹脂に分散するゴム粒子としては、
ガラス転移温度が２５℃以下のゴム粒子であれば特に限
定するものではないが、ブタジエンゴム、アクリルゴ
ム、スチレン−ブタジエンスチレンゴム、アクリロニト
リル−ブタジエンゴム、シリコーンゴム等を用いること
ができ、平均粒径が０．１〜１０μｍのものが用いら
れ、平均粒径以下の粒子が、粒径分布の８０％以上を占
めるゴム粒子が特に好ましく、さらに好ましくは０．ｌ
〜５μｍのものが用いられる。また、微粒子表面をカッ
プリング剤で処理した場合、反応性樹脂に対する分散性
が向上するのでより好ましい。ゴム粒子の中でシリコー
ンゴム粒子は、耐溶剤性に優れる他、分散性にも優れる
ため効果的なゴム粒子として用いることができる。シリ
コーンゴム粒子はシラン化合物やメチルトリアルコキシ
シラン及び／またはその部分加水分解縮合物を苛性ソー
ダやアンモニア等の塩基性物質によりｐＨ＞９に調整し
たアルコール水溶液に添加し、加水分解、重縮合させる
方法やオルガノシロキサンの共重合等で得ることができ
る。また、分子末端もしくは分子内側鎖に水酸基やエポ
キシ基、ケチミン、カルボキシル基、メルカプト基など
の官能基を含有したシリコーン微粒子は反応性樹脂への
分散性が向上するため好ましい。また、本発明に用いる
ゴム粒子の室温の貯蔵弾性率は０．ｌ〜１００ＭＰａが
好ましく、ゴム粒子の分散性や接続時の界面応力の低減
にはｌ〜３０ＭＰａがより好ましい。
ガラス転移温度が２５℃以下のゴム粒子であれば特に限
定するものではないが、ブタジエンゴム、アクリルゴ
ム、スチレン−ブタジエンスチレンゴム、アクリロニト
リル−ブタジエンゴム、シリコーンゴム等を用いること
ができ、平均粒径が０．１〜１０μｍのものが用いら
れ、平均粒径以下の粒子が、粒径分布の８０％以上を占
めるゴム粒子が特に好ましく、さらに好ましくは０．ｌ
〜５μｍのものが用いられる。また、微粒子表面をカッ
プリング剤で処理した場合、反応性樹脂に対する分散性
が向上するのでより好ましい。ゴム粒子の中でシリコー
ンゴム粒子は、耐溶剤性に優れる他、分散性にも優れる
ため効果的なゴム粒子として用いることができる。シリ
コーンゴム粒子はシラン化合物やメチルトリアルコキシ
シラン及び／またはその部分加水分解縮合物を苛性ソー
ダやアンモニア等の塩基性物質によりｐＨ＞９に調整し
たアルコール水溶液に添加し、加水分解、重縮合させる
方法やオルガノシロキサンの共重合等で得ることができ
る。また、分子末端もしくは分子内側鎖に水酸基やエポ
キシ基、ケチミン、カルボキシル基、メルカプト基など
の官能基を含有したシリコーン微粒子は反応性樹脂への
分散性が向上するため好ましい。また、本発明に用いる
ゴム粒子の室温の貯蔵弾性率は０．ｌ〜１００ＭＰａが
好ましく、ゴム粒子の分散性や接続時の界面応力の低減
にはｌ〜３０ＭＰａがより好ましい。
【０００９】また、接着剤にはフィルム形成性をより容
易にするために、フェノキシ樹脂、ポリエステル樹脂、
ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂を配合することもでき
る。これらのフィルム形成性高分子は、反応性樹脂の硬
化時の応力緩和に効果がある。特に、フィルム形成性高
分子が、水酸基等の官能基を有する場合、接着性が向上
するためより好ましい。
易にするために、フェノキシ樹脂、ポリエステル樹脂、
ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂を配合することもでき
る。これらのフィルム形成性高分子は、反応性樹脂の硬
化時の応力緩和に効果がある。特に、フィルム形成性高
分子が、水酸基等の官能基を有する場合、接着性が向上
するためより好ましい。
【００１０】フィルム形成は、これら少なくともエポキ
シ樹脂、ゴム粒子、潜在性硬化剤からなる接着剤組成物
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。
シ樹脂、ゴム粒子、潜在性硬化剤からなる接着剤組成物
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。
【００１１】本発明の回路接続用接着剤には、チップの
バンプや基板電極の高さばらつきを吸収するために、異
方導電性を積極的に付与する目的で導電粒子を混入・分
散することもできる。本発明において導電粒子は、例え
ばＡｕ、Ａｇ、Ｃｕやはんだ等の金属の粒子であり、ポ
リスチレン等の高分子の球状の核材にＮｉ、Ｃｕ、Ａ
ｕ、はんだ等の導電層を設けたものがより好ましい。さ
らに導電性の粒子の表面にＳｎ、Ａｕ、はんだ等の表面
層を形成することもできる。粒径は基板の電極の最小の
間隔よりも小さいことが必要で、電極の高さばらつきが
ある場合、高さばらつきよりも大きいことが好ましく、
ｌ〜１０μｍが好ましい。また、接着剤に分散される導
電粒子量は、０．１〜３０体積％であり、好ましくは
０．２〜１５体積％である。
バンプや基板電極の高さばらつきを吸収するために、異
方導電性を積極的に付与する目的で導電粒子を混入・分
散することもできる。本発明において導電粒子は、例え
ばＡｕ、Ａｇ、Ｃｕやはんだ等の金属の粒子であり、ポ
リスチレン等の高分子の球状の核材にＮｉ、Ｃｕ、Ａ
ｕ、はんだ等の導電層を設けたものがより好ましい。さ
らに導電性の粒子の表面にＳｎ、Ａｕ、はんだ等の表面
層を形成することもできる。粒径は基板の電極の最小の
間隔よりも小さいことが必要で、電極の高さばらつきが
ある場合、高さばらつきよりも大きいことが好ましく、
ｌ〜１０μｍが好ましい。また、接着剤に分散される導
電粒子量は、０．１〜３０体積％であり、好ましくは
０．２〜１５体積％である。
【００１２】本発明の回路接続用接着剤には、無機質充
填材を混入・分散することができる。無機質充填材とし
ては、特に制限するものではなく、例えば、溶融シリ
カ、結晶質シリカ、ケイ酸カルシウム、アルミナ、炭酸
カルシウム等の粉体があげられる。無機質充填材の配合
量は、接着剤組成物１００重量部に対して１０〜２００
重量部が好ましく、熱膨張係数を低下させるには配合量
が大きいほど効果的であるが、多量に配合すると接着性
の低下や電極間の導通不良が発生し、配合量が小さいと
熱膨張係数を充分低下できない。これらのため、２０〜
９０重量部がさらに好ましい。また、その平均粒径は、
接続部での導通不良を防止する目的で３ミクロン以下に
するのが好ましい。また接続時の樹脂の流動性の低下及
びチップのパッシベーション膜のダメージを防ぐ目的で
球状フィラを用いることが望ましい。無機質充填材は、
導電粒子と共に又は導電粒子が使用されない層に混入・
分散することができる。接着剤の硬化反応に基づく発熱
量は、ＤＳＣ（昇温速度：１０℃／ｍｉｎ）によって求
めることができる。本発明の回路接続用接着剤は、発熱
量が５０〜１４０Ｊ／ｇであるように反応性樹脂、ゴム
粒子、フィルム形成材などの配合量が調整される。さら
に、好ましい発熱量は、６０〜１００Ｊ／ｇである。接
着剤の発熱量が、１４０Ｊ／ｇを超えると接着剤の硬化
収縮力及び弾性率の増大等によって内部応力が増大し、
回路同士を接続した際、回路基板が反り、接続信頼性の
低下や電子部品の特性低下を引き起こす問題を生じる。
また、発熱量が５０Ｊ／ｇを下回ると接着剤の硬化性が
不充分であり、接着性及び接続信頼性の低下を引き起こ
すという問題を生じる。さらに、硬化反応の８０％が終
了する温度が２６０℃以下となるようにし、接着剤の硬
化性と接続温度の上限を確保する。
填材を混入・分散することができる。無機質充填材とし
ては、特に制限するものではなく、例えば、溶融シリ
カ、結晶質シリカ、ケイ酸カルシウム、アルミナ、炭酸
カルシウム等の粉体があげられる。無機質充填材の配合
量は、接着剤組成物１００重量部に対して１０〜２００
重量部が好ましく、熱膨張係数を低下させるには配合量
が大きいほど効果的であるが、多量に配合すると接着性
の低下や電極間の導通不良が発生し、配合量が小さいと
熱膨張係数を充分低下できない。これらのため、２０〜
９０重量部がさらに好ましい。また、その平均粒径は、
接続部での導通不良を防止する目的で３ミクロン以下に
するのが好ましい。また接続時の樹脂の流動性の低下及
びチップのパッシベーション膜のダメージを防ぐ目的で
球状フィラを用いることが望ましい。無機質充填材は、
導電粒子と共に又は導電粒子が使用されない層に混入・
分散することができる。接着剤の硬化反応に基づく発熱
量は、ＤＳＣ（昇温速度：１０℃／ｍｉｎ）によって求
めることができる。本発明の回路接続用接着剤は、発熱
量が５０〜１４０Ｊ／ｇであるように反応性樹脂、ゴム
粒子、フィルム形成材などの配合量が調整される。さら
に、好ましい発熱量は、６０〜１００Ｊ／ｇである。接
着剤の発熱量が、１４０Ｊ／ｇを超えると接着剤の硬化
収縮力及び弾性率の増大等によって内部応力が増大し、
回路同士を接続した際、回路基板が反り、接続信頼性の
低下や電子部品の特性低下を引き起こす問題を生じる。
また、発熱量が５０Ｊ／ｇを下回ると接着剤の硬化性が
不充分であり、接着性及び接続信頼性の低下を引き起こ
すという問題を生じる。さらに、硬化反応の８０％が終
了する温度が２６０℃以下となるようにし、接着剤の硬
化性と接続温度の上限を確保する。
【００１３】
【実施例】（実施例１）フェノキシ樹脂（ユニオンカー
バイド社製，ＰＫＨＣ）５０ｇを酢酸エチル１１５ｇに
溶解し、３０重量％溶液を得た。シリコーン微粒子は、
２０℃でメチルトリメトキシシランを３００ｒｐｍで攪
拌したｐＨｌ２のアルコール水溶液に添加し、加水分
解、縮合させ、２５℃における貯蔵弾性率８ＭＰａで平
均粒径２μｍの球状微粒子を得た。固形重量比でフェノ
キシ樹脂４５ｇ、シリコーン微粒子３０ｇ、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、旭化成工業株式会社製、ノバキュアＨＸ
−３９４１）２０ｇ、ビスフェノールＡ型エポキシ（エ
ポキシ当量１８０）５ｇを配合し、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
６体積％分散してフィルム塗工溶液を得た。ついで、こ
の溶液を厚み５０μｍの片面を表面処理したＰＥＴ（ポ
リエチレンテレフタレート）フィルムに塗工装置を用い
て塗布し、７０℃、１０分の熱風乾燥により、接着剤層
の厚みが４５μｍのフィルム状接着剤を得た。この接着
剤をＤＳＣで測定測定した。その結果、反応開始温度は
９０℃、反応終了温度は１９０℃であり、発熱量は９０
Ｊ／ｇであった。次に、作製したフィルム状接着剤を用
いて、金バンプ（面積：８０×８０μｍ、スペース３０
μｍ、高さ：１５μｍ、バンプ数２８８）付きチップ
（１０×１０ｍｍ、厚み：５００μｍ）とチップの電極
に対応した回路電極を有するＮｉ／ＡｕめっきＣｕ回路
プリント基板の接続を以下に示すように行った。フィル
ム状接着剤（１２×１２ｍｍ）をＮｉ／ＡｕめっきＣｕ
回路プリント基板（電極高さ：２０μｍ、厚み：０．８
ｍｍ）に８０℃、１．０ＭＰａ（１０ｋｇｆ／ｃｍ2）
で貼り付けた後、セパレータを剥離し、チップのバンプ
とＮｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プリント基板（厚み：０．
８ｍｍ）の位置合わせを行った。次いで、１８０℃、７
５ｇ／バンブ、２０秒の条件でチップ上方から加熱、加
圧を行い、本接続を行った。本接続後のチップの反り
は、３．１μｍ（チップ側に凸状の反り）であった。ま
た、本接続後の接続抵抗は、１バンフあたり最高で１５
ｍΩ、平均で８ｍΩ、絶縁抵抗は１０8Ω以上であり、
これらの値は−５５〜１２５℃の熱衝撃試験１０００サ
イクル処理、ＰＣＴ試験（１２１℃、０．２ＭＰａ（２
気圧））２００時間、２６０℃のはんだバス浸漬１０秒
後においても変化がなく、良好な接続信頼性を示した。
バイド社製，ＰＫＨＣ）５０ｇを酢酸エチル１１５ｇに
溶解し、３０重量％溶液を得た。シリコーン微粒子は、
２０℃でメチルトリメトキシシランを３００ｒｐｍで攪
拌したｐＨｌ２のアルコール水溶液に添加し、加水分
解、縮合させ、２５℃における貯蔵弾性率８ＭＰａで平
均粒径２μｍの球状微粒子を得た。固形重量比でフェノ
キシ樹脂４５ｇ、シリコーン微粒子３０ｇ、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、旭化成工業株式会社製、ノバキュアＨＸ
−３９４１）２０ｇ、ビスフェノールＡ型エポキシ（エ
ポキシ当量１８０）５ｇを配合し、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
６体積％分散してフィルム塗工溶液を得た。ついで、こ
の溶液を厚み５０μｍの片面を表面処理したＰＥＴ（ポ
リエチレンテレフタレート）フィルムに塗工装置を用い
て塗布し、７０℃、１０分の熱風乾燥により、接着剤層
の厚みが４５μｍのフィルム状接着剤を得た。この接着
剤をＤＳＣで測定測定した。その結果、反応開始温度は
９０℃、反応終了温度は１９０℃であり、発熱量は９０
Ｊ／ｇであった。次に、作製したフィルム状接着剤を用
いて、金バンプ（面積：８０×８０μｍ、スペース３０
μｍ、高さ：１５μｍ、バンプ数２８８）付きチップ
（１０×１０ｍｍ、厚み：５００μｍ）とチップの電極
に対応した回路電極を有するＮｉ／ＡｕめっきＣｕ回路
プリント基板の接続を以下に示すように行った。フィル
ム状接着剤（１２×１２ｍｍ）をＮｉ／ＡｕめっきＣｕ
回路プリント基板（電極高さ：２０μｍ、厚み：０．８
ｍｍ）に８０℃、１．０ＭＰａ（１０ｋｇｆ／ｃｍ2）
で貼り付けた後、セパレータを剥離し、チップのバンプ
とＮｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プリント基板（厚み：０．
８ｍｍ）の位置合わせを行った。次いで、１８０℃、７
５ｇ／バンブ、２０秒の条件でチップ上方から加熱、加
圧を行い、本接続を行った。本接続後のチップの反り
は、３．１μｍ（チップ側に凸状の反り）であった。ま
た、本接続後の接続抵抗は、１バンフあたり最高で１５
ｍΩ、平均で８ｍΩ、絶縁抵抗は１０8Ω以上であり、
これらの値は−５５〜１２５℃の熱衝撃試験１０００サ
イクル処理、ＰＣＴ試験（１２１℃、０．２ＭＰａ（２
気圧））２００時間、２６０℃のはんだバス浸漬１０秒
後においても変化がなく、良好な接続信頼性を示した。
【００１４】（実施例２）フェノキシ樹脂（ユニオンカ
ーバイド社製，ＰＫＨＣ）５０ｇを酢酸エチル１１５ｇ
に溶解し３０重量％溶液を得た。シリコーン微粒子は２
０℃でメチルトリメトキシシランを３００ｒｐｍで攪拌
したｐＨ１２のアルコール水溶液に添加し、加水分解、
縮合させ２５℃における貯蔵弾性率８ＭＰａ、平均粒径
２μｍの球状微粒子を得た。固形重量比でフェノキシ樹
脂４５ｇ、シリコーン微粒子３０ｇ、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、旭化成工業株式会社製、ノバキュアＨＸ−３９
４１）２０ｇ、ビスフェノールＡ型エポキシ（エポキシ
当量１８０）５ｇを配合し、ポリスチレン系核体（直
径：３μｍ）の表面にＡｕ層を形成した導電粒子を１０
体積％配合分散してフィルム塗工用溶液を得た。つい
で、この溶液を厚み５０μｍの片面を表面処理したＰＥ
Ｔフィルムに塗工装置を用いて塗布し、７０℃、１０分
の熱風乾燥により、接着剤層の厚みが１０μｍのフィル
ム状接着剤ａを得た。ついで、前記フィルム塗工用溶液
の作製の中で、Ａｕ層を形成した導電粒子を分散しない
以外は同様な方法で作製したフィルム塗工用溶液を、厚
み５０μｍの片面を表面処理したＰＥＴフィルムに塗工
装置を用いて塗布し、７０℃、１０分の熱風乾燥によ
り、接着剤層の厚みが１５μｍのフィルム状接着剤ｂを
得た。さらに得られたフィルム状接着剤ａとｂを４０℃
で加熱しながら、ロールラミネータでラミネートした二
層構成異方導電フィルムを作製した。この接着剤をＤＳ
Ｃで測定した。その結果、反応開始温度は９０℃、反応
終了温度は２００℃であり、発熱量は８５Ｊ／ｇであっ
た。次に、作製した異方導電フィルムを用いて、金バン
プ（面積：５０×５０μｍ、スペース２０μｍ、高さ：
１５μｍ、バンプ数３６２）付きチップ（１．７×１７
ｍｍ、厚み：５００μｍ）とＩＴＯ回路付きガラス基板
（厚み：１．１ｍｍ）の接続を、以下に示すように行っ
た。異方導電フィルム（２×２０ｍｍ）をＩＴＯ回路付
きガラス基板に８０℃、１ＭＰａ（１０ｋｇｆ／ｃ
ｍ2）で貼り付けた後、セパレータを剥離し、チップの
バンプとＩＴＯ回路付きガラス基板の位置合わせを行っ
た。次いで、１９０℃、４０ｇ／バンフ、１０秒の条件
でチップ上方から加熱、加圧を行い、本接続を行った。
本接続後のチップ反りは、２．５μｍであった。また、
接続抵抗は、１バンフあたり最高で８０ｍΩ、平均で３
０ｍΩ、絶縁抵抗は１０8Ω以上であり、これらの値は
−４０〜１００℃の熱衝撃試験１０００サイクル処理、
高温・高湿（８５℃、８５％ＲＨ、１０００ｈ）試験後
においても変化がなく、良好な接続信頼性を示した。
ーバイド社製，ＰＫＨＣ）５０ｇを酢酸エチル１１５ｇ
に溶解し３０重量％溶液を得た。シリコーン微粒子は２
０℃でメチルトリメトキシシランを３００ｒｐｍで攪拌
したｐＨ１２のアルコール水溶液に添加し、加水分解、
縮合させ２５℃における貯蔵弾性率８ＭＰａ、平均粒径
２μｍの球状微粒子を得た。固形重量比でフェノキシ樹
脂４５ｇ、シリコーン微粒子３０ｇ、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、旭化成工業株式会社製、ノバキュアＨＸ−３９
４１）２０ｇ、ビスフェノールＡ型エポキシ（エポキシ
当量１８０）５ｇを配合し、ポリスチレン系核体（直
径：３μｍ）の表面にＡｕ層を形成した導電粒子を１０
体積％配合分散してフィルム塗工用溶液を得た。つい
で、この溶液を厚み５０μｍの片面を表面処理したＰＥ
Ｔフィルムに塗工装置を用いて塗布し、７０℃、１０分
の熱風乾燥により、接着剤層の厚みが１０μｍのフィル
ム状接着剤ａを得た。ついで、前記フィルム塗工用溶液
の作製の中で、Ａｕ層を形成した導電粒子を分散しない
以外は同様な方法で作製したフィルム塗工用溶液を、厚
み５０μｍの片面を表面処理したＰＥＴフィルムに塗工
装置を用いて塗布し、７０℃、１０分の熱風乾燥によ
り、接着剤層の厚みが１５μｍのフィルム状接着剤ｂを
得た。さらに得られたフィルム状接着剤ａとｂを４０℃
で加熱しながら、ロールラミネータでラミネートした二
層構成異方導電フィルムを作製した。この接着剤をＤＳ
Ｃで測定した。その結果、反応開始温度は９０℃、反応
終了温度は２００℃であり、発熱量は８５Ｊ／ｇであっ
た。次に、作製した異方導電フィルムを用いて、金バン
プ（面積：５０×５０μｍ、スペース２０μｍ、高さ：
１５μｍ、バンプ数３６２）付きチップ（１．７×１７
ｍｍ、厚み：５００μｍ）とＩＴＯ回路付きガラス基板
（厚み：１．１ｍｍ）の接続を、以下に示すように行っ
た。異方導電フィルム（２×２０ｍｍ）をＩＴＯ回路付
きガラス基板に８０℃、１ＭＰａ（１０ｋｇｆ／ｃ
ｍ2）で貼り付けた後、セパレータを剥離し、チップの
バンプとＩＴＯ回路付きガラス基板の位置合わせを行っ
た。次いで、１９０℃、４０ｇ／バンフ、１０秒の条件
でチップ上方から加熱、加圧を行い、本接続を行った。
本接続後のチップ反りは、２．５μｍであった。また、
接続抵抗は、１バンフあたり最高で８０ｍΩ、平均で３
０ｍΩ、絶縁抵抗は１０8Ω以上であり、これらの値は
−４０〜１００℃の熱衝撃試験１０００サイクル処理、
高温・高湿（８５℃、８５％ＲＨ、１０００ｈ）試験後
においても変化がなく、良好な接続信頼性を示した。
【００１５】（比較例１）異方導電フィルムＦＣ−１１
０Ａ（日立化成工業株式会社製、膜厚：４５μｍ）を用
いて実施例１に対する比較試験を行った。この接着剤の
ＤＳＣ測定での反応開始温度は９０℃、反応終了温度は
２０６℃であり、発熱量は２００Ｊ／ｇであった。次
に、上記のフィルム状接着剤を用いて、金バンプ（面
積：８０×８０μｍ、スペース３０μｍ、高さ：１５μ
ｍ、バンプ数２８８）付きチップ（１０×１０ｍｍ、厚
み：５００μｍ）とＮｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プリント
基板の接続を以下に示すように行った。フィルム状接着
剤（１２×１２ｍｍ）をＮｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プリ
ント基板（電極高さ：２０μｍ、厚み：０．８ｍｍ）に
８０℃、１ＭＰａ（１０ｋｇｆ／ｃｍ2）で貼り付けた
後、セパレータを剥離し、チップのバンプとＮｉ／Ａｕ
めっきＣｕ回路プリント基板の位置合わせを行った。次
いで、１９０℃、７５ｇ／バンプ、１０秒の条件でチッ
プ上方から加熱、加圧を行い、本接続を行った。本接続
後のチップの反りは、７．２μｍ（チップ側に凸状の反
り）であった。また、本接続後の接続抵抗は、１パンブ
あたり最高で２０ｍΩ、平均で１０ｍΩ、絶縁抵抗は１
０8Ω以上であったが、接続抵抗は−５５〜１２５℃の
熱衝撃試験１０００サイクル処理、ＰＣＴ試験（１２１
℃、２ＭＰａ（２気圧））２００時間、２６０℃のはん
だバス浸漬１０秒後において増大した他、一部接続不良
を生じた。
０Ａ（日立化成工業株式会社製、膜厚：４５μｍ）を用
いて実施例１に対する比較試験を行った。この接着剤の
ＤＳＣ測定での反応開始温度は９０℃、反応終了温度は
２０６℃であり、発熱量は２００Ｊ／ｇであった。次
に、上記のフィルム状接着剤を用いて、金バンプ（面
積：８０×８０μｍ、スペース３０μｍ、高さ：１５μ
ｍ、バンプ数２８８）付きチップ（１０×１０ｍｍ、厚
み：５００μｍ）とＮｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プリント
基板の接続を以下に示すように行った。フィルム状接着
剤（１２×１２ｍｍ）をＮｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プリ
ント基板（電極高さ：２０μｍ、厚み：０．８ｍｍ）に
８０℃、１ＭＰａ（１０ｋｇｆ／ｃｍ2）で貼り付けた
後、セパレータを剥離し、チップのバンプとＮｉ／Ａｕ
めっきＣｕ回路プリント基板の位置合わせを行った。次
いで、１９０℃、７５ｇ／バンプ、１０秒の条件でチッ
プ上方から加熱、加圧を行い、本接続を行った。本接続
後のチップの反りは、７．２μｍ（チップ側に凸状の反
り）であった。また、本接続後の接続抵抗は、１パンブ
あたり最高で２０ｍΩ、平均で１０ｍΩ、絶縁抵抗は１
０8Ω以上であったが、接続抵抗は−５５〜１２５℃の
熱衝撃試験１０００サイクル処理、ＰＣＴ試験（１２１
℃、２ＭＰａ（２気圧））２００時間、２６０℃のはん
だバス浸漬１０秒後において増大した他、一部接続不良
を生じた。
【００１６】（比較例２）異方導電フィルムＡＣ−８４
０１（日立化成工業株式会社製、膜厚：２３ミクロン）
を用いて実施例２に対する比較試験を行った。この接着
剤のＤＳＣ測定での反応開始温度は９０℃、反応終了温
度は２０５℃であり、発熱量は２００Ｊ／ｇであった。
次に、この異方導電フイルムを用いて、金バンプ（面
積：５０×５０μｍ、スペース２０μｍ、高さ：１５μ
ｍ、バンフ数３６２）付きチップ（１．７×１７ｍｍ、
厚み：５００μｍ）とＩＴＯ回路付きガラス基板（厚
み：１．１ｍｍ）の接続を、以下に示すように行った。
異方導電フィルム（２×２０ｍｍ）をｌＴＯ回路付きガ
ラス基板に８０℃、１ＭＰａ（１０ｋｇｆ／ｃｍ2）で
貼り付けた後、セパレータを剥離し、チップのバンプと
ＩＴＯ回路付きガラス基板の位置合わせを行った。次い
で、１９０℃、４０ｇ／バンプ、１０秒の条件でチップ
上方から加熱、加圧を行い、本接続を行った。本接続後
のチップ反りは、８．２μｍと実施例２に比べ反りが大
きくなった。
０１（日立化成工業株式会社製、膜厚：２３ミクロン）
を用いて実施例２に対する比較試験を行った。この接着
剤のＤＳＣ測定での反応開始温度は９０℃、反応終了温
度は２０５℃であり、発熱量は２００Ｊ／ｇであった。
次に、この異方導電フイルムを用いて、金バンプ（面
積：５０×５０μｍ、スペース２０μｍ、高さ：１５μ
ｍ、バンフ数３６２）付きチップ（１．７×１７ｍｍ、
厚み：５００μｍ）とＩＴＯ回路付きガラス基板（厚
み：１．１ｍｍ）の接続を、以下に示すように行った。
異方導電フィルム（２×２０ｍｍ）をｌＴＯ回路付きガ
ラス基板に８０℃、１ＭＰａ（１０ｋｇｆ／ｃｍ2）で
貼り付けた後、セパレータを剥離し、チップのバンプと
ＩＴＯ回路付きガラス基板の位置合わせを行った。次い
で、１９０℃、４０ｇ／バンプ、１０秒の条件でチップ
上方から加熱、加圧を行い、本接続を行った。本接続後
のチップ反りは、８．２μｍと実施例２に比べ反りが大
きくなった。
【００１７】
【発明の効果】本発明の回路接続用接着剤によれば、接
着剤中にゴム粒子が分散され、かつ硬化反応に伴う発熱
量を５０〜１４０Ｊ／ｇに制御しているため、熱衝撃や
ＰＣＴ試験等の信頼性試験において生じる内部応力を吸
収でき、信頼性試験後においても接続部での接続抵抗の
増大や接着剤の剥離がなく、接続信頼性が向上する。ま
た、ＬＣＤパネルへのチップ実装においては基板の反り
が低減するため表示品質への悪影響を抑制できる。した
がって、本発明の回路接続用接着剤は、ＬＣＤパネルと
ＴＡＢ、ＴＡＢとプリント基板、ＬＣＤパネルとＩＣチ
ップ、ＩＣチップとプリント基板とを接続時の加圧方向
にのみ電気的に接続するために好適に用いられる。
着剤中にゴム粒子が分散され、かつ硬化反応に伴う発熱
量を５０〜１４０Ｊ／ｇに制御しているため、熱衝撃や
ＰＣＴ試験等の信頼性試験において生じる内部応力を吸
収でき、信頼性試験後においても接続部での接続抵抗の
増大や接着剤の剥離がなく、接続信頼性が向上する。ま
た、ＬＣＤパネルへのチップ実装においては基板の反り
が低減するため表示品質への悪影響を抑制できる。した
がって、本発明の回路接続用接着剤は、ＬＣＤパネルと
ＴＡＢ、ＴＡＢとプリント基板、ＬＣＤパネルとＩＣチ
ップ、ＩＣチップとプリント基板とを接続時の加圧方向
にのみ電気的に接続するために好適に用いられる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｂ 1/22 Ｈ０１Ｂ 1/22 Ｄ Ｈ０１Ｒ 11/01 ５０１ Ｈ０１Ｒ 11/01 ５０１Ａ Ｈ０５Ｋ 3/32 Ｈ０５Ｋ 3/32 Ｂ // Ｈ０１Ｌ 21/60 ３１１ Ｈ０１Ｌ 21/60 ３１１Ｓ (72)発明者 竹田津 潤 茨城県下館市大字五所宮1150番地 日立化 成工業株式会社五所宮事業所内 (72)発明者 藤井 正規 茨城県下館市大字五所宮1150番地 日立化 成工業株式会社五所宮事業所内 Ｆターム(参考） 4J040 CA042 CA072 CA082 DF002 EC061 EC071 EC261 EC271 EC281 ED002 EE062 EG002 EK032 HA066 HA076 KA03 KA16 KA32 LA03 LA06 LA08 LA09 NA20 PA30 PA33 5E319 AA03 AB05 AC02 AC03 AC04 BB11 GG20 5F044 LL09 5G301 DA03 DA05 DA06 DA10 DA29 DA42 DA57 DD03
Claims (4)
- 【請求項１】 相対峙する回路電極を加熱、加圧によっ
て、加圧方向の電極間を電気的に接続する加熱接着性接
着剤において、前記接着剤中には、少なくとも平均粒径
１０μｍ以下のゴム粒子が分散され、熱によって硬化す
る反応性樹脂を含有し、該接着剤のＤＳＣ（示差走査熱
分析）での発熱開始温度が６０℃以上で、かつ硬化反応
の８０％が終了する温度が２６０℃以下で、発熱量が５
０〜１４０Ｊ／ｇであることを特徴とする回路接続用接
着剤。 - 【請求項２】 前記反応性樹脂がエポキシ樹脂及び潜在
性硬化剤からなる請求項ｌに記載の回路接続用接着剤。 - 【請求項３】 前記接着剤に、さらにフィルム形成性高
分子を含有させた請求項ｌまたは請求項２に記載の回路
接続用接着剤。 - 【請求項４】 前記接着剤に、さらに０．２〜３０体積
％の導電粒子を分散させた請求項ｌないし請求項３のい
ずれかに記載の回路接続用接着剤。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2000144270A JP4433564B2 (ja) | 2000-05-17 | 2000-05-17 | 回路接続用接着剤 |
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|---|---|---|---|
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2005238698A Division JP2006028521A (ja) | 2005-08-19 | 2005-08-19 | 回路接続用接着剤 |
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|---|---|
| JP2001323249A true JP2001323249A (ja) | 2001-11-22 |
| JP2001323249A5 JP2001323249A5 (ja) | 2005-11-04 |
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|---|---|---|---|
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-
2000
- 2000-05-17 JP JP2000144270A patent/JP4433564B2/ja not_active Expired - Fee Related
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