JP2002097439A

JP2002097439A - 接着剤組成物、回路接続材料、回路接続用接着剤組成物、接続体及び半導体装置

Info

Publication number: JP2002097439A
Application number: JP2000286293A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Katogi; 茂樹加藤木; Toshiyuki Yanagawa; 俊之柳川; Yuko Mochida; 祐子持田; Masami Yusa; 正己湯佐
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 2000-09-21
Filing date: 2000-09-21
Publication date: 2002-04-02

Abstract

(57)【要約】【課題】金属及び無機材質で構成される被着体の接着
性を向上し、さらに室温での貯蔵安定性に優れる接着剤
組成物、回路接続材料、回路接続用接着剤組成物、接続
体及び半導体装置を提供する。【解決手段】（Ａ）分子中に１つ以上のエチレンイミ
ン骨格を有する化合物、(Ｂ)１５０〜７５０ｎｍの光照
射または８０〜２００℃の加熱によって酸を発生する化
合物とを含有する接着剤組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、接着剤組成物、回
路接続材料、回路接続用接着剤組成物、接続体及び半導
体装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体素子及び液晶表示素子において、
素子中の種々の部材を結合させる目的で従来から種々の
接着剤が使用されている。これらは主に、シリコンチッ
プとポリイミド等の耐熱性高分子から構成される有機基
板間やガラスと前記有機基板間等、性質の異なる基材間
の接着剤として使用される。この、接着剤に対する要求
は、接着性をはじめ、耐熱性、高温高湿状態における信
頼性等多岐に渡る特性が要求されている。従来から、前
記半導体素子や液晶表示素子用の接着剤としては、高接
着性でかつ高信頼性を示すエポキシ樹脂を用いた熱硬化
性樹脂が用いられてきた。樹脂の構成成分としては、エ
ポキシ樹脂、エポキシ樹脂と反応性を有するフェノール
樹脂等の硬化剤、エポキシ樹脂と硬化剤の反応を促進す
る熱潜在性触媒が一般に用いられている。熱潜在性触媒
は硬化温度及び硬化速度を決定する重要な因子となって
おり、室温での貯蔵安定性と加熱時の硬化速度の観点か
ら種々の化合物が用いられてきた。実際の工程での硬化
条件は、１７０〜２５０℃の温度で１〜３時間硬化する
ことにより、所望の接着を得ていた。また、接着剤を用
いた回路電極の接続方法として、２つの回路基板同士を
接着すると共に、これらの電極間に電気的導通を得る接
着剤として、スチレン系やポリエステル系等の熱可塑性
物質や、エポキシ系やシリコーン系等の熱硬化性物質が
用いられている。この場合、接着剤中に導電性粒子を配
合し加圧により接着剤の厚み方向に電気的接続を得るも
の（例えば特開昭５５−１０４００７号公報）と、導電
性粒子を用いずに接続時の加圧により電極面の微細凸凹
の接触により電気的接続を得るもの（例えば特開昭６０
−２６２４３０号公報）とがある。しかしながら、最近
の半導体素子の高集積化、液晶素子の高精細化に伴い、
素子間及び配線間ピッチが狭小化し、硬化時の加熱によ
って、周辺部材に悪影響を及ぼす恐れが出てきた。さら
に低コスト化のためには、スループットを向上させる必
要性があり、低温(１００〜１７０℃)、短時間(１時間
以内、好ましくは数十秒以内)、換言すれば低温速硬化
での接着が要求されている。この低温速硬化を達成する
ためには、活性化エネルギーの低い熱潜在性触媒を使用
する必要が有るが、室温付近での貯蔵安定性を兼備する
ことが非常に難しい問題があった。貯蔵安定性及び低温
硬化性を兼備えた接着剤として、エポキシ樹脂の光カチ
オン重合を用いる方法が特開平１１−６０８９９号公報
及び特開平１１−１１６７７８号公報に開示されてい
る。これらは、エポキシ樹脂と光照射によって酸を発生
する光酸発生剤から構成されており、室温で光照射する
ことにより硬化を行う方法である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記エ
ポキシ樹脂と硬化剤との硬化反応は、低温短時間では進
行しない。また、エポキシ樹脂を用いた光カチオン重合
体では、ポリイミド等の耐熱性樹脂基材や、窒化珪素
(ＳｉｎＮｘ)、ＩＴＯ、ガラス等の無機材質の場合、接
着力が低下してしまう。

【０００４】本発明は、金属及び無機材質で構成される
被着体の接着性を向上し、さらに室温での貯蔵安定性に
優れる接着剤組成物、回路接続材料、回路接続用接着剤
組成物、接続体及び半導体装置を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、[１]（Ａ）分
子中に１つ以上のエチレンイミン骨格を有する化合物、
（Ｂ）１５０〜７５０ｎｍの光照射または８０〜２００
℃の加熱によって酸を発生する化合物とを含有する接着
剤組成物である。また、本発明は、[２]（Ａ）分子中に
１つ以上のエチレンイミン骨格を有する化合物の含有量
が接着剤組成物全体に対して、０.５〜８０重量％であ
り、（Ｂ）１５０〜７５０ｎｍの光照射または８０〜２
００℃の加熱によって酸を発生する化合物の含有量が接
着剤組成物全体に対して、０．１〜３０重量％である上
記[１]に記載の接着剤組成物である。また、本発明は、
[３]上記[１]または上記[２]に記載の接着剤組成物に、
さらに導電性粒子を含む接着剤組成物である。また、本
発明は、[４]上記[１]ないし上記[３]のいずれかに記載
の接着剤組成物の形状をフィルム状とした回路接続材料
である。また、本発明は、[５]相対向する回路電極を有
する回路部材間に介在させ、相対向する回路電極を有す
る回路部材を加圧して加圧方向の電極間を電気的に接続
する接着剤組成物であって、前記接着剤組成物は、上記
[１]ないし上記[４]のいずれかに記載の接着剤組成物ま
たは回路接続材料である回路接続用接着剤組成物であ
る。また、本発明は、[６]上記[5]に記載の回路接続用
接着剤組成物を用いて回路部材を接続した接続体であ
る。また、本発明は、[７]半導体素子の電極と半導体搭
載用基板の回路電極間に上記[１]ないし上記[４]のいず
れかに記載の接着剤組成物または回路接続材料を介在さ
せ、加圧して加圧方向の電極間を電気的に接続した半導
体装置である。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明において（Ａ）分子中に１
つ以上のエチレンイミン骨格を有する化合物は、分子内
に１個以上のエチレンイミン(別名：アジリジン)骨格を
有するものであれば特に制限なく、公知のものを使用し
うる。このような（Ａ）化合物としては、例えば、トリ
メチロールプロパン−トリス(２−メチル−１−アジリ
ジンプロピオネート)、トリメチロールプロパン−トリ
ス(１−アジリジンプロピオネート)、テトラメチロール
メタン−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、２−
ベンゾイル−１−ベンジル−３−フェニルアジリジン、
２−メチルアジリジン、２−フェニル−１−フタルイミ
ドアジリジン、cis−１,２,３−トリフェニルアジリジ
ン、cis−１−イソプロピル−２,３−ジフェニルアジリ
ジン、cis−２,３−ジフェニル−1−プロピルアジリジ
ン、メチル（Ｓ）−(−)−1-トリチル−２−アジリジン
カルボキシレート、Ｎ，Ｎ'−ヘキサメチレンビス(２−
メチル−１−アジリジンカルボキシアミド)、trans−
２,３−ジフェニル−1−フタルイミドアジリジン、1-
(ベンジルスルホニル)アジリジン、１−(ジフェニル−
ホスフィノイル)−アジリジン、１−（ｐ−トシル）ア
ジリジン、1-(トルエン-3-スルホニル)-アジリジン、１
−(トルエン−４−スルホニル)アジリジン、１−アジリ
ジンエタノール、１−ベンゼンスルホニルアジリジン、
1-ベンジル-２-メチル（Ｓ）-(−)−1,2−アジリジンジ
カルボキシレート、１−ブチリルアジリジン、１−シク
ロヘキシル−2,3−ジベンゾイルアジリジン、１−イソ
ブチリルアジリジン、１−フェニルメタンスルホニルア
ジリジン、１−トリチルアジリジン、２,３−ジフェニ
ルアジリジン、（Ｓ）-(+)-２-ベンジル-１-(ｐ-トリル
スルホニル)アジリジン、１,２-ジフェニル-３-(４−メ
チルベンゾイル)アジリジン、１−(２,４−ジニトロフ
ェニルスルファニル)アジリジン、１−(２−シアノエチ
ル)アジリジン、1-(３-ニトロベンゼンスルホニルアジ
リジン)、1-(２-アミノエチル)アジリジン、ビス（２-
(１−アジリジニル)エチル）イソフタレート、アジリジ
ン-２-カルボン酸メチルエステル、２−(１−アジリジ
ニル)エチルアクリレート、２−(１−アジリジニル)エ
チルメタクリレート、２−(１−アジリジニル)−１−フ
ェニルエタノール、アジリジニルホスフィンオキサイ
ド、Ｎ,Ｎ'−ヘキサメチレン−１,６−ビス(1−アジリ
ジンカルボキシアミド)等が挙げられる。また、１−ア
ジリジンエタノールと分子内に一つ以上のイソシアナー
ト基を持つ化合物との反応から得られるウレタンアジリ
ジン誘導体、１−アジリジンエタノールと酸無水物や酸
ハロゲン化物との反応から得られるエステルアジリジン
誘導体、等公知の反応で化学修飾した化合物を用いるこ
とができる。これらの誘導体は単独又は２種以上を組み
合わせて使用することができる。

【０００７】本発明に用いる（Ａ）分子中に１つ以上の
エチレンイミン骨格を有する化合物の含有量は、接着剤
組成物全体に対して、０.５〜８０重量％であり、1〜５
０重量％がより好ましい。

【０００８】本発明に用いる（Ｂ）１５０〜７５０ｎｍ
の光照射または８０〜２００℃の加熱によって酸を発生
する化合物は、前記波長の光照射あるいは加熱によって
酸を発生する化合物であれば、特に制限無く公知の化合
物を使用することができる。例えば、アリールジアゾニ
ウム塩誘導体、ジアリールヨードニウム塩誘導体、トリ
アリールスルホニウム塩誘導体、トリアルキルスルホニ
ウム塩誘導体、アリールジアルキルスルホニウム塩誘導
体、トリアリールセレノニウム塩誘導体、トリアリール
スルホキソニウム塩誘導体、アリーロキシジアリールス
ルホキソニウム塩誘導体、ジアルキルフェナシルスルホ
ニウム塩誘導体等のオニウム塩や鉄-アレーン錯体を用
いることができる。また、トリアリールシリルパーオキ
サイド誘導体やアシルシラン誘導体、α-スルホニロキ
シケトン誘導体、α-ヒドロキシメチルベンゾイン誘導
体、ニトロベンジルエステル誘導体、α-スルホニルア
セトフェノン誘導体等、光照射あるいは加熱によって有
機酸を発生する化合物を使用することができる。特に、
アデカオプトマーＳＰシリーズ、アデカオプトンＣＰシ
リーズ（以上、旭電化工業株式会社製商品名）、Ｃｙｒ
ａｃｕｒｅＵＶＩシリーズ(ＵｎｉｏｎＣａｒｂｉ
ｄｅ社製商品名)、Ｉｒｇａｃｕｒｅシリーズ(Ｃｉｂａ
ＳｐｅｃｉａｌｉｔｙＣｈｅｍｉｃａｌｓ社製商品
名)が、光照射または加熱時の酸発生効率の点から好ま
しい。さらに必要に応じて、アントラセンやチオキサン
トン誘導体に代表される公知の一重項増感剤や三重項増
感剤を併用することができる。

【０００９】本発明に用いる（Ｂ）１５０〜７５０ｎｍ
の光照射または８０〜２００℃の加熱によって酸を発生
する化合物の含有量は、接着剤組成物全体に対して、
０．１〜３０重量％であり、硬化速度、貯蔵安定性の点
から０.５〜１０重量％がより好ましい。

【００１０】本発明における接着剤組成物は、前記(Ａ)
及び(Ｂ)化合物に加えて、機械特性の向上、耐熱性の付
与等の点から、エポキシ樹脂を併用することができる。
使用可能なエポキシ樹脂としては、公知の樹脂であれば
特に制限を受けるものではない。例えば、ビスフェノー
ルＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹
脂、ビスフェノールＡ／ビスフェノールＦ共重合型エポ
キシ樹脂等のビスフェノール系エポキシ樹脂、クレゾー
ルノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型
エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニ
ルジグリシジルエーテル、トリグリシジルイソシアヌレ
ート、ポリグリシジルメタクリレート、グリシジルメタ
クリレートとこれと共重合可能なビニル単量体との共重
合体等が挙げられる。これらは単独又は２種以上を組み
合わせて使用される。これらの中で、他の各種のエポキ
シ化合物と比較すると分子量の異なるグレードが広く入
手可能で、接着性や反応性等を任意に設定できる点か
ら、ビスフェノール型エポキシ樹脂が好ましい。

【００１１】エポキシ樹脂の添加量は、前記（Ａ）分子
中に１つ以上のエチレンイミン骨格を有する化合物１０
重量部に対して０.５〜５００重量部であり、５〜２０
０重量部がより好ましい。

【００１２】本発明における接着剤組成物は、前記エポ
キシ樹脂に加えて、速硬化性の点から、ラジカル重合性
を示すアクリロイル基、メタクリロイル基、マレイミド
基等を分子中に１つ以上有する樹脂と熱あるいは光照射
によってラジカルを発生するラジカル発生剤とを併用す
ることができる。

【００１３】ラジカル重合性樹脂としては、公知の樹脂
であれば特に制限を受けるものではない。例えば、Ｃｈ
ｅｍｉｓｔｒｙ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＵＶ
＆ＥＢＦｏｒｍｕｌａｔｉｏｎｆｏｒＣｏａｔｉ
ｎｇｓ,Ｉｎｋｓ＆Ｐａｉｎｔｓ(発行元ＳＩＴＡＴ
ｅｃｈｎｏｌｏｇｙ)、第２巻、２〜３章（１９９１
年）に掲載されているエポキシアクリレート誘導体、ウ
レタンアクリレート誘導体、ポリエステルアクリレート
誘導体、ポリオールアクリレート誘導体、シリコンアク
リレート誘導体、アミノアクリレート誘導体、メラミン
アクリレート誘導体及びこれらのメタクリレート誘導体
等を用いることができる。

【００１４】熱あるいは光照射によってラジカルを発生
するラジカル発生剤としては、ラジカル重合性樹脂同
様、公知の化合物であれば特に制限を受けるものではな
い。例えば、熱によってラジカルを発生する化合物とし
ては、有機過酸化物が好適であり、接着条件(温度、時
間等)によって種々選択して用いることができる。ま
た、光照射によってラジカルを発生するラジカル発生剤
としては、例えば特開平１０−２９９６５号公報に開示
されているα−アミノアセトフェノン誘導体や、Ｐｈｏ
ｔｏｉｎｉｔｉａｔｏｒｓｆｏｒＦｒｅｅＲａｄ
ｉｃａｌ，Ｃａｔｉｏｎｉｃ＆Ａｎｉｏｎｉｃ
Ｐｈｏｔｏｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ，２ｎｄＥ
ｄｉｔｉｏｎ（発行元：ＪｏｈｎＷｉｌｅｙａｎｄ
Ｓｏｎｓ）、第３巻、２章（１９９８年）に記載のア
シルホスフィンオキサイド誘導体、オキシムケトン誘導
体、ビスアリールイミダゾール誘導体等を用いることが
できる。また、高感度化を目的に、前記ラジカル開始剤
と公知の一重項または三重項増感剤を併用しても良い。

【００１５】ラジカル重合性樹脂及びラジカル発生剤
は、（Ａ）分子中に１つ以上のエチレンイミン骨格を有
する化合物、(B)１５０〜７５０ｎｍの光照射あるいは
８０〜２００℃の加熱によって酸を発生する化合物との
併用の他に、前記エポキシ樹脂と混在させても良い。

【００１６】ラジカル重合性樹脂の添加量は、前記
（Ａ）分子中に１つ以上のエチレンイミン骨格を有する
化合物１０重量部に対して０.５〜５００重量部であ
り、５〜２００重量部がより好ましい。また、ラジカル
発生剤は、ラジカル重合性樹脂に対して０.１〜３０重
量％であり、０.５〜１５重量％がより好ましい。

【００１７】本発明の接着剤組成物には、さらに、ビス
フェノールＡ及び／又はビスフェノールＦとエピクロル
ヒドリンとを反応させることにより得られ下記一般式

【化１】（式中、Ｒ₁及びＲ₂は、各々独立に水素原子又はメチル
基を示し、ｎは、正の整数を示す）で表される構造を持
つ高分子量の化合物であるフェノキシ樹脂を添加しても
よい。

【００１８】必要に応じて用いるフェノキシ樹脂として
は、ビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂やビスフェノー
ルＦ型フェノキシ樹脂、ビスフェノールＡ、ビスフェノ
ールＦ共重合型フェノキシ樹脂等の汎用フェノキシ樹脂
が挙げられる。このようなフェノキシ樹脂は、エポキシ
樹脂と構造が似ていることから相溶性が良く、また接着
性も良好である。分子量の大きいほどフィルム形成性が
容易に得られ、また接続時の流動性に影響する溶融粘度
を広範囲に設定できる。フェノキシ樹脂は、その重量平
均分子量として、１０，０００〜１５０，０００のもの
があり、これらのうち１０，０００〜８０，０００のも
のが好ましい。この値が、１０，０００未満ではフィル
ム形成性が劣る傾向があり、また８０，０００を超える
と他の成分との相溶性が悪くなる傾向がある。フェノキ
シ樹脂を使用する場合、その使用量としてはエポキシ樹
脂１００重量部に対して２０〜３２０重量部とすること
が好ましい。この使用量が、２０重量部未満又は３２０
重量部を超える場合は、フィルム形成性が低下する傾向
がある。

【００１９】この他、フィルム形成能を発現し、エポキ
シ樹脂との相溶性がある程度備わっている高分子樹脂で
あればどれを用いてもよく、例えばポリイミド、ポリア
ミド、ポリウレタン、ポリエステル、ポリビニルブチラ
ール、ＳＢＳ及びそのエポキシ変性体、ＳＥＢＳ及びそ
の変性体などを用いることができ、これらや前述のフェ
ノキシ樹脂は単独あるいは２種類以上を混合して用いる
ことができる。その際、混合する樹脂同士が完全に相溶
するか、もしくはミクロ相分離が生じて白濁する状態で
あれば接着剤組成物としては好適に用いることができ
る。

【００２０】本発明に用いる導電性粒子としては、Ａ
ｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｕ、はんだ等の金属粒子やカーボン
等が挙げられる。また、非導電性のガラス、セラミッ
ク、プラスチック等を核とし、この核に前記金属粒子や
カーボンを被覆したものでもよい。導電性粒子が、プラ
スチックを核とし、この核に前記金属粒子やカーボンを
被覆したものや熱溶融金属粒子の場合、加熱加圧により
変形性を有するので接続時に電極との接触面積が増加し
信頼性が向上するので好ましい。またこれらの導電性粒
子の表面を、さらに高分子樹脂などで被覆した微粒子
は、導電性粒子の配合量を増加した場合の粒子同士の接
触による短絡を抑制し、電極回路間の絶縁性が向上でき
ることから、適宜これを単独あるいは導電性粒子と混合
して用いてもよい。

【００２１】この導電性粒子の平均粒径は、分散性、導
電性の点から２〜１８μｍであることが好ましい。導電
性粒子の使用量は、（Ａ）分子中に１つ以上のエチレン
イミン骨格を有する化合物、（Ｂ）１５０〜７５０ｎｍ
の光照射または８０〜２００℃の加熱によって酸を発生
する化合物及び必要に応じて用いるエポキシ樹脂、ラジ
カル重合性樹脂、ラジカル発生剤等からなる接着剤組成
物の全量１００体積に対して０．１〜３０体積％とする
ことが好ましく、０．１〜１０体積％とすることがより
好ましい。この値が、０．１体積％未満であると導電性
が劣る傾向があり、３０体積％を超えると回路の短絡が
起こる傾向がある。なお、体積％は２３℃の硬化前の各
成分の体積をもとに決定されるが、各成分の体積は、比
重を利用して重量から体積に換算することができる。ま
た、メスシリンダー等にその成分を溶解したり膨潤させ
たりせず、その成分をよくぬらす適当な溶媒（水、アル
コール等）を入れたものに、その成分を投入し増加した
体積をその体積として求めることもできる。

【００２２】本発明の回路接続用組成物には、カップリ
ング剤等の密着向上剤、レベリング剤などの添加剤を適
宜添加してもよい。

【００２３】本発明の接着剤組成物は、常温で液状であ
る場合にはペースト状で使用することができる。室温で
固体の場合には、加熱して使用する他、溶剤を使用して
ペースト化してもよい。使用できる溶剤としては、接着
剤組成物及び添加剤と反応性がなく、かつ十分な溶解性
を示すものであれば、特に制限は受けないが、常圧での
沸点が５０〜１５０℃であるものが好ましい。沸点が５
０℃以下の場合、室温で放置すると揮発する恐れがあ
り、開放系での使用が制限される。また、沸点が１５０
℃以上だと、溶剤を揮発させることが難しく、接着後の
信頼性に悪影響を及ぼす恐れがある。

【００２４】本発明の接着剤組成物をフィルム状にして
回路接続材料として用いることもできる。接着剤組成物
に必要により溶剤等を加えるなどした溶液を、フッ素樹
脂フィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、離
形紙等の剥離性基材上に塗布し、あるいは不織布等の基
材に前記溶液を含浸させて剥離性基材上に載置し、溶剤
等を除去してフィルムとして使用することができる。フ
ィルムの形状で使用すると取扱性等の点から一層便利で
ある。

【００２５】本発明の接着剤組成物は光照射、加熱、ま
たは光照射と同時に加熱及び加圧を併用して接着させる
ことができる。これらを併用することにより、より低温
短時間での接着が可能となる。光照射は、１５０〜７５
０ｎｍの波長域の照射光が好ましく、低圧水銀灯、中圧
水銀灯、高圧水銀灯、キセノンランプ、メタルハライド
ランプを使用して０.１〜１０J/ｃｍ²の照射量で硬化す
ることができる。加熱温度は、接着剤組成物の分解点以
下であれば特に制限は受けないが、８０〜２００℃の温
度が好ましい。圧力は、被着体に損傷を与えない範囲で
あれば、特に制限は受けないが、一般的には０.１〜１
０ＭＰａが好ましい。これらの加熱及び加圧は、０.５
秒〜３時間の範囲、好ましくは数十秒以内で行うことが
好ましい。

【００２６】本発明の接着剤組成物は、熱膨張係数の異
なる異種の被着体の接着剤として使用することができ
る。具体的には、異方導電接着剤、銀ペースト、銀フィ
ルム等に代表される回路接続材料、ＣＳＰ用エラストマ
ー、ＣＳＰ用アンダーフィル材、ＬＯＣテープ等に代表
される半導体素子接着材料として使用することができ
る。

【００２７】以下に、本発明の回路接続用接着剤組成物
及び接着剤組成物をフィルムとした回路接続材料を用い
た電極の接続の一例について説明する。回路接続用接着
剤組成物の層を、基板上の相向する電極間に存在させ、
加熱加圧することにより両電極の接触と基板間の接着を
得、電極の接続を行える。電極を形成する基板として
は、半導体、ガラス、セラミック等の無機質、ポリイミ
ド、ポリカーボネート等の有機物、ガラス／エポキシ等
のこれら複合の各組み合わせが適用できる。本発明の回
路接続用接着剤組成物を用いると、従来困難であった、
熱膨張係数が大きく異なる材質の接続が可能となること
から、広範な材料の接続へ応用できる。

【００２８】本発明において、回路部材としては半導体
チップ、抵抗体チップ、コンデンサチップ等のチップ部
品、プリント基板等の基板、ポリイミドやポリエステル
を基材としたフレキシブル配線板、液晶パネル等ガラス
上に酸化インジウム−スズ（ＩＴＯ）やクロム、アルミ
ニウム等で配線した透明電極等が用いられる。本発明の
回路接続用接着剤組成物は、比較的低温での接続が可能
なため、接続時に熱応力が小さく、微細回路接続後の信
頼性を飛躍的に向上でき、マージンを大きくとれるの
で、回路の接続作業の効率が向上し、かつ歩留まりも向
上する。

【００２９】

【実施例】以下に、本発明を実施例に基づいて具体的に
説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

【００３０】（実施例１）フェノキシ樹脂（ＰＫＨＣ、
ユニオンカーバイド社製商品名、平均分子量４５，００
０）４０ｇを、メチルエチルケトン６０ｇに溶解して、
固形分４０重量％の溶液とした。分子中に1つ以上のエ
チレンイミン骨格を有する化合物としてトリメチロール
プロパン−トリス（２−メチル−１−アジリジンプロピ
オネート）（アルドリッチ社製）、１５０〜７５０ｎｍ
の光照射または８０〜２００℃の加熱によって酸を発生
する化合物として熱潜在性芳香族スルホニウム塩(サン
エイドＳＩ−１00Ｌ、三新化学工業株式会社製商品
名)、エポキシ樹脂として、ビスフェノールＡ型液状エ
ポキシ樹脂（エピコート８２８、油化シェルエポキシ株
式会社製商品名、エポキシ当量１８４）を用いた。また
ポリスチレンを核とする粒子の表面に、厚み０．２μｍ
のニッケル層を設け、このニッケル層の外側に、厚み
０．０２μｍの金層を設け、平均粒径５μｍ、比重２．
５の導電性粒子を作製した。固形重量比でフェノキシ樹
脂５０、トリメチロールプロパン−トリス（２−メチ
ル−１−アジリジンプロピオネート）１０、熱潜在性
芳香族スルホニウム塩 3、エポキシ樹脂 4０となるよ
うに配合し、さらに導電性粒子を１．５体積％配合分散
させ、厚み８０μｍのフッ素樹脂フィルムに塗工装置を
用いて塗布し、７０℃、１０分の熱風乾燥によって接着
剤組成物層の厚みが２５μｍのフィルム状接着剤を得
た。上記製法によって得たフィルム状接着剤を用いて、
ライン幅５０μｍ、ピッチ１００μｍ、厚み１８μｍの
銅回路を５００本有するフレキシブル回路板（ＦＰＣ）
と、０．２μｍの酸化インジウム（ＩＴＯ）の薄層を形
成したガラス（厚み１．１ｍｍ、表面抵抗２０Ω／□）
とを、熱圧着装置（加熱方式：コンスタントヒート型、
東レエンジニアリング株式会社製）を用いて１４０℃、
２ＭＰａで２０秒間の加熱加圧を行って接続体を作製し
た。この時、あらかじめＩＴＯガラス上に、フィルム状
の回路接続材料の接着面を貼り付けた後、７０℃、０．
５ＭＰａで５秒間加熱加圧して仮接続し、その後、フッ
素樹脂フィルムを剥離してもう一方の被着体であるＦＰ
Ｃと接続した。

【００３１】(比較例１)トリメチロールプロパン−トリ
ス（２−メチル−１−アジリジンプロピオネート）を含
有していない他は実施例１と同様にフィルム状接着剤を
調整し、接続体を作製した。

【００３２】実施例１及び比較例１で作製した接続体に
ついて接続直後の初期抵抗及び８０℃、９５％ＲＨの条
件で２４０時間、高温高湿状態に曝した後の接続抵抗及
び接着強度を評価した。接続抵抗の評価は、フィルム状
接着剤を用いて接続した後、上記接続部を含むＦＰＣの
隣接回路間の抵抗値を、マルチメータで測定した。測定
電流は１ｍＡとし、抵抗値は隣接回路間の抵抗１５０点
の平均で示した。また、接着強度はＪＩＳ−Ｚ０２３７
に準じて９０度剥離法で測定し、評価した。ここで、接
着強度の測定装置は東洋ボールドウィン株式会社製テン
シロンＵＴＭ−４（剥離速度５０ｍｍ／ｍｉｎ、２５
℃）を使用した。以上のようにして行った接続体の接着
強度、接続抵抗の測定の結果を表１に示した。

【００３３】

【表１】

【００３４】実施例１で得た接続体については、初期及
び２４０ｈ耐湿後において良好な接続抵抗及び接着強度
を示した。これに対して、比較例１の場合、耐湿試験後
の接続抵抗及び接着強度は、初期の値を維持できず、高
い値となり信頼性が低いことが分かる。

【００３５】(実施例２)実施例1と同様に厚み４０μｍ
のフィルム状接着剤作製し、金バンプ(高さ：３０μ
ｍ、バンプ数：１８４)付きチップと、Ｎｉ/Ａｕめっき
銅回路プリント基板(電極高さ：２０μｍ、基板厚み０.
８ｍｍ)との接続を以下に示すように行った。フィルム
状接着剤の片面を銅回路プリント基板に６０℃、０.５
ＭＰaの条件で２０秒間加熱圧着して、仮接続させた。
次に、チップのバンプと銅回路プリント基板との位置合
わせを行い、フィルム状接着剤のもう一方の面のフッ素
樹脂フィルムを剥離して、１５０℃、５０ｇ/バンプ、
２０秒の条件でチップ上方から加熱圧着して半導体装置
を作製した。上記半導体装置を８５℃、８５％ＲＨの条
件で５００時間放置した後の接続抵抗を測定したとこ
ろ、１バンプあたり最高で１０ｍΩ、平均で２ｍΩであ
り、良好な接続抵抗を示した。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、低温短時間で接着可能
となり、金属及び無機材質で構成される被着体の接着性
を向上し接続信頼性に優れる。また、貯蔵安定性に優れ
る接着剤組成物、回路接続材料、回路接続用接着剤組成
物、接続体及び半導体装置を提供することができる。

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｈ０１Ｌ 21/60 ３１１Ｈ０１Ｌ 21/60 ３１１Ｓ５Ｆ０４４Ｈ０１Ｒ 4/04 Ｈ０１Ｒ 4/04 ５Ｇ３０１Ｈ０５Ｋ 3/32 Ｈ０５Ｋ 3/32 Ｂ 3/36 3/36 Ａ (72)発明者湯佐正己茨城県つくば市和台48 日立化成工業株式会社総合研究所内Ｆターム(参考） 4J004 AA11 AA17 AB05 AB06 CA03 CA06 CB01 CC02 DB02 FA05 GA01 4J040 EC001 EH011 GA07 GA25 GA28 HA066 HA346 HA366 HB04 HB19 HC14 HC17 HC21 HC22 HD01 HD18 HD30 HD41 JA02 JA09 JB02 JB08 JB10 KA03 KA07 KA12 KA13 KA32 LA05 LA09 MA02 NA20 5E085 BB08 BB17 BB26 CC01 DD05 EE34 JJ36 5E319 AA03 AB05 AC01 BB11 CC12 CC61 CD04 CD26 GG15 5E344 AA01 AA22 BB02 BB04 CD02 DD06 EE21 5F044 LL09 5G301 DA03 DA05 DA06 DA10 DA18 DA29 DA42 DD03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）分子中に１つ以上のエチレンイミ
ン骨格を有する化合物、（Ｂ）１５０〜７５０ｎｍの光
照射または８０〜２００℃の加熱によって酸を発生する
化合物とを含有する接着剤組成物。
【請求項２】（Ａ）分子中に１つ以上のエチレンイミ
ン骨格を有する化合物の含有量が接着剤組成物全体に対
して、０．５〜８０重量％であり、（Ｂ）１５０〜７５
０ｎｍの光照射または８０〜２００℃の加熱によって酸
を発生する化合物の含有量が接着剤組成物全体に対し
て、０．１〜３０重量％である請求項１に記載の接着剤
組成物。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載の接着剤
組成物に、さらに導電性粒子を含む接着剤組成物。
【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれかに記
載の接着剤組成物の形状をフィルム状とした回路接続材
料。
【請求項５】相対向する回路電極を有する回路部材間
に介在させ、相対向する回路電極を有する回路部材を加
圧して加圧方向の電極間を電気的に接続する接着剤組成
物であって、前記接着剤組成物は、請求項１ないし請求
項４のいずれかに記載の接着剤組成物または回路接続材
料である回路接続用接着剤組成物。
【請求項６】請求項５に記載の回路接続用接着剤組成
物を用いて回路部材を接続した接続体。
【請求項７】半導体素子の電極と半導体搭載用基板の
回路電極間に請求項１ないし請求項４のいずれかに記載
の接着剤組成物または回路接続材料を介在させ、加圧し
て加圧方向の電極間を電気的に接続した半導体装置。