JP2002097443A

JP2002097443A - 接着剤組成物及びこれを用いた回路接続材料並びに接続体

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Publication number: JP2002097443A
Application number: JP2000286295A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Yanagawa; 俊之柳川; Masami Yusa; 正己湯佐; Shigeki Katogi; 茂樹加藤木; Yuko Mochida; 祐子持田
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】加熱による基板の膨張を抑制できる低温短時
間の硬化条件（１００〜１２０℃、数十秒）で、高信頼
性の接続、微細電極を有する回路同士の接続が可能で、
取扱性に優れる接着剤組成物、回路接続材料、接続体を
提供する。【解決手段】接着剤組成物全体に対して（Ａ）光カチ
オン重合性化合物１０〜９０重量％、（Ｂ）主に１８０
〜７５０ｎｍの波長成分を含む光照射によりカチオン種
を発生する重合開始剤０．０５〜３０重量％、（Ｃ）主
に加熱によりカチオン種を発生する重合開始剤０．０５
〜３０重量％を必須として含有する接着剤組成物。接着
剤組成物に、さらに導電性粒子を含む回路接続材料。接
着剤組成物または回路接続材料で回路部材を接続した接
続体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、接着剤組成物及び
これを用いた回路接続材料、並びにそれらにより回路部
材を接続した接続体に関する。

【０００２】

【従来の技術】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については、
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知られてい
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６０−２６２４３
０号公報）とがある。

【０００３】以前は、これらの接着は比較的高温（１４
０℃〜２００℃）で短時間加圧することによって行われ
てきた。しかし、接続温度を下げることにより、例えば
１００℃や１２０℃で接続が可能となると、接続体の熱
膨張係数の違いによる接続領域のずれや反りが軽減され
たり、また、接続される材料をより安価な耐熱性の低い
ものに切り替えられるため、工業的に大変望ましい。従
来用いていた熱硬化性の接着剤では、硬化反応をより確
実に行うために通常は１７０℃以上の高温で接続を行っ
ていたが、一般的に接続される２種の基板は材質が異な
るためにそれぞれの熱膨張係数が異なり、上記理由等に
より狭ピッチの接続体を形成することが困難であった。
また前記熱硬化性の接着剤の接続温度を低下しようとす
る場合、接着剤を高反応性化する必要がある反面、接着
剤の保存安定性も必要であることから、これらの両立が
困難となっていた。また最近見られるようになった光硬
化性の接続材料を用いた回路部材の接続では、接続温度
を大幅に低下することは可能になるが、回路部材のうち
非透過性の部分に配置される接続材料まで充分な硬化を
得ようとする場合、達成は困難であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、加熱
による基板の膨張を抑止できる硬化条件の、１００〜１
２０℃で数十秒〜数時間、好ましくは６０秒以内の硬化
により、高信頼性の接続を可能とする接着剤組成物を提
供することにある。また、上記発明の効果を奏し、さら
に導電性粒子を含むことによって、微細電極を有する回
路同士の接続を可能にする回路接続材料を提供し、さら
には、取扱性に優れるフィルムを提供し、上記接着剤組
成物、回路接続材料を利用して得られる接続信頼性に優
れる接続体を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、（１）（Ａ）
光カチオン重合性化合物、（Ｂ）主に１８０〜７５０ｎ
ｍの波長成分を含む光照射によりカチオン種を発生する
重合開始剤、（Ｃ）主に加熱によりカチオン種を発生す
る重合開始剤、を必須として含有する接着剤組成物であ
る。また、（２）（Ａ）光カチオン重合性化合物の含有
量が接着剤組成物全体に対して、１０〜９０重量％、
（Ｂ）主に１８０〜７５０ｎｍの波長成分を含む光照射
によりカチオン種を発生する重合開始剤の含有量が接着
剤組成物全体に対して、０．０５〜３０重量％、（Ｃ）
主に加熱によりカチオン種を発生する重合開始剤の含有
量が接着剤組成物全体に対して、０．０５〜３０重量％
である上記（１）に記載の接着剤組成物である。また、
（３）（Ｂ）主に１８０〜７５０ｎｍの波長成分を含む
光照射によりカチオン種を発生する重合開始剤の含有量
と（Ｃ）主に加熱によりカチオン種を発生する重合開始
剤の含有量の比率が１／５０〜５０／１である上記
（１）または上記（２）に記載の接着剤組成物である。
また、（４）（Ａ）光カチオン重合性化合物が、エポキ
シ化合物、ビニルエーテル化合物、オキセタン化合物及
び環状エーテル化合物から選ばれる少なくとも一種であ
る上記（１）ないし上記（３）のいずれかに記載の接着
剤組成物である。また、（５）（Ｂ）主に１８０〜７５
０ｎｍの波長成分を含む光照射によりカチオン種を発生
する重合開始剤が芳香族スルホニウム塩、ヨードニウム
塩、鉄−アレーン錯体から選ばれる少なくとも一種であ
る上記（１）ないし上記（４）のいずれかに記載の接着
剤組成物である。また、（６）（Ｃ）主に加熱によりカ
チオン種を発生する重合開始剤が、芳香族スルホニウム
塩、脂肪族スルホニウム塩から選ばれる少なくとも一種
である上記（１）ないし上記（５）のいずれかに記載の
接着剤組成物である。また、（７）形状がフィルム状で
ある上記（１）ないし上記（６）のいずれかに記載の接
着剤組成物である。また、本発明は、（８）上記（１）
ないし上記（５）のいずれかに記載の接着剤組成物に、
さらに導電性粒子を含む回路接続材料である。また、
（９）形状がフィルム状である上記（８）に記載の回路
接続材料である。また、（１０）上記（１）ないし上記
（７）のいずれかに記載の接着剤組成物、または、上記
（８）または上記（９）に記載の回路接続材料を用いて
回路部材を接続した接続体である。

【０００６】本発明で使用する（Ｂ）主に１８０〜７５
０ｎｍの波長成分を含む光照射によりカチオン種を発生
する重合開始剤は、主として１８０〜７５０ｎｍの波長
成分を含む光照射によってカチオン種を発生する重合開
始剤であり、光照射により発生するカチオン種を指す
が、加熱によって発生したカチオン種を含んでも良く、
光照射により発生するカチオン種が多いとの意味であ
る。また、（Ｃ）主に加熱によりカチオン種を発生する
重合開始剤は、主として加熱によってカチオン種を発生
する重合開始剤であり、加熱により発生するカチオン種
を指すが、光照射によって発生したカチオン種を含んで
も良く、加熱により発生するカチオン種が多いとの意味
である。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明に用いる（Ａ）光カチオン
重合性化合物としては、（Ｂ）主に１８０〜７５０ｎｍ
の波長成分を含む光照射、または（Ｃ）主に加熱により
発生したカチオン種によって重合する官能基を有する化
合物であり、エポキシ化合物、ビニルエーテル化合物、
オキセタン化合物及び環状エーテル化合物等が挙げられ
る。これらの（Ａ）光カチオン重合性化合物は、所望の
特性を有する接着剤組成物を得るために、単独あるいは
複数種を併用することもできる。本発明におけるエポキ
シ化合物としては、１分子中に２個以上のエポキシ基を
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。例えば、エピクロルヒドリンとビスフェノールＡ
やビスフェノールＦ等から誘導されるビスフェノール型
エポキシ樹脂や、ポリグリシジルエーテル、ポリグリシ
ジルエステル、芳香族エポキシ化合物、脂環式エポキシ
化合物、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
シ化合物、グリシジルアミン系エポキシ化合物、グリシ
ジルエステル系エポキシ化合物、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。本発明におけるビニルエーテル化合物として
は、アルキルビニルエーテル化合物、アルケニルビニル
エーテル化合物、アルキニルビニルエーテル化合物、ア
リールビニルエーテル化合物等が挙げられる。本発明に
おけるオキセタン化合物としては、オキセタンアルコー
ル、脂肪族オキセタン化合物、芳香族オキセタン化合物
等が挙げられる。本発明における環状エーテル化合物と
しては、テトラヒドロフラン化合物、テトラヒドロピラ
ン化合物等が挙げられる。これらの中では、他の化合物
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、硬化特性等を任意に設定できる点
から、エポキシ化合物が好ましい。

【０００８】本発明に用いる（Ａ）光カチオン重合性化
合物の含有量としては、接着剤組成物全体に対して１０
〜９０重量％とするのが好ましく、２５〜７５重量％と
するのがより好ましい。含有量が１０重量％未満の場
合、硬化物の物性に乏しい接着剤組成物しか得ることが
できず、含有量が９０重量％を超えると、例えば硬化収
縮率の大きな（Ａ）光カチオン重合性化合物を使用した
場合、これを他の配合成分によって緩和する等の手段を
用いることが困難になる。

【０００９】本発明に用いるエポキシ化合物のエポキシ
当量は、４３〜１０００が好ましく、５０〜８００がよ
り好ましく、７３〜６００が特に好ましい。エポキシ当
量が４３未満又は１０００を超えると、後に説明する電
極の接続時に、接着強度が低下する傾向がある。これら
のエポキシ化合物は、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。

【００１０】本発明で使用する（Ｂ）主に１８０〜７５
０ｎｍの波長成分を含む光照射によりカチオン種を発生
する重合開始剤、及び（Ｃ）主に加熱によりカチオン種
を発生する重合開始剤としては、芳香族ジアゾニウム
塩、芳香族スルホニウム塩、脂肪族スルホニウム塩、芳
香族ヨードニウム塩、ホスホニウム塩、ピリジニウム
塩、セレノニウム塩等のオニウム塩や金属アレーン錯
体、シラノール／アルミニウム錯体等の錯体化合物、ベ
ンゾイントシレート、ｏ−ニトロベンジルトシレート等
を用いることができる。また、塩を形成する際の対アニ
オンとしてはヘキサフルオロアンチモネート、ヘキサフ
ルオロホスフェート、テトラフルオロボレート、テトラ
キス（ペンタフルオロフェニル）ボレート等が反応性の
点で好適に用いられる。（Ｃ）主に加熱によりカチオン
種を発生する重合開始剤としては、１００℃以下の温度
で熱触媒活性の低い化合物が、接着剤組成物の保存安定
性を高める点で好ましい。また、（Ｂ）主に１８０〜７
５０ｎｍの波長成分を含む光照射によりカチオン種を発
生する重合開始剤が、（Ｃ）主に加熱によりカチオン種
を発生する重合開始剤と同等の熱活性を有していたり、
その反対に、（Ｃ）主に加熱によりカチオン種を発生す
る重合開始剤が、（Ｂ）主に１８０〜７５０ｎｍの波長
成分を含む光照射によりカチオン種を発生する重合開始
剤と同等の光活性を有している化合物である場合は、接
着剤組成物の反応性が向上する点で好ましい。

【００１１】（Ｂ）主に１８０〜７５０ｎｍの波長成分
を含む光照射によりカチオン種を発生する重合開始剤と
しては、分子内に芳香族環が１個以上含まれる化合物が
好ましく、ビス［４−（ジフェニルスルホニオ）−フェ
ニル］スルフィド−ビス−ヘキサフルオロホスフェー
ト、ビス［４−ジ（４−（２−ヒドロキシエチル）フェ
ニル）スルホニオ−フェニル］スルフィドビス−ヘキサ
フルオロホスフェート、ビス［４−ジ（４−（２−ヒド
ロキシエチル）フェニル）スルホニオ−フェニル］スル
フィドビス−ヘキサフルオロアンチモネート等といった
芳香族スルホニウム塩やη−５，２，４−（シクロペン
タジエニル）［（１，２，３，４，５，６−η）−（メ
チルエチル）−ベンゼン］−鉄（ＩＩ）ヘキサフルオロ
ホスフェート、（トリルクミル）ヨードニウムテトラキ
ス（ペンタフルオロペニル）ボレート、ジアリルヨード
ニウムヘキサフルオロアンチモネート及びこれらの混合
物を用いることができ、アデカオプトマーＳＰ−１５
０、アデカオプトマーＳＰ−１７０（旭電化工業株式会
社製商品名）、サイラキュアＵＶＩ−６９９０（ユニオ
ンカーバイド社製商品名）、サンエイドＳＩ−６０Ｌ、
サンエイドＳＩ−８０Ｌ、サンエイドＳＩ−１００Ｌ
（三新化学工業株式会社製商品名）、イルガキュア２６
１（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（Ciba Special
ty Chemicals）社製商品名）、RHODORSIL PHOTOINITIAT
OR２０７４（ローディアジャパン社製商品名）等といっ
た市販品としてこれらの化合物及びその溶液を用いるこ
とができる。

【００１２】（Ｃ）主に加熱によりカチオン種を発生す
る重合開始剤としては、芳香族スルホニウム塩、脂肪族
スルホニウム塩やジアルキルフェナシルスルホニウム塩
等の化合物が好適に用いられ、サンエイドＳＩ−６０
Ｌ、サンエイドＳＩ−８０Ｌ、サンエイドＳＩ−１００
Ｌ（三新化学工業株式会社製商品名）、アデカオプトン
ＣＰ−６６、アデカオプトンＣＰ−７７（旭電化工業株
式会社製商品名）、ＣＩ−２６２４（日本曹達株式会社
製商品名）等といった市販品としてこれらの化合物及び
その溶液を用いることができる。

【００１３】（Ｂ）主に１８０〜７５０ｎｍの波長成分
を含む光照射によりカチオン種を発生する重合開始剤、
及び、（Ｃ）主に加熱によりカチオン種を発生する重合
開始剤を使用する場合、各々、その使用量は、（Ａ）光
カチオン重合性化合物の１００重量％に対して０．０５
〜３０重量％とすることが好ましく、０．１〜１５重量
％とすることがより好ましく、０．５〜１０重量％とす
ることが特に好ましい。この量が、０．０５重量％未満
では、硬化促進効果が不十分となる傾向があり、３０重
量％を超えると相溶性が低下する傾向がある。

【００１４】また、（Ｂ）主に１８０〜７５０ｎｍの波
長成分を含む光照射によりカチオン種を発生する重合開
始剤の含有量と（Ｃ）主に加熱によりカチオン種を発生
する重合開始剤の含有量の重量比率は、１／５０〜５０
／１であるのが好ましい。この範囲外の比率の場合、他
方の重合開始剤の含有量が極端に少なくなるために、充
分な硬化物が得られなくなる恐れがある。

【００１５】（Ｂ）主に１８０〜７５０ｎｍの波長成分
を含む光照射によりカチオン種を発生する重合開始剤、
及び、（Ｃ）主に加熱によりカチオン種を発生する重合
開始剤を使用する場合、それぞれを単独あるいは複数種
を併用することもできる。また、カチオン重合を促進し
て接着剤組成物の硬化性を高めるために、光増感剤を適
宜組み合わせて使用することもできる。光増感剤として
は、用いる励起光の吸収波長を有効に利用するためのも
のであれば特に制限されるものではなく、公知の化合物
を使用することができ、具体的には、アントラセン、フ
ェノチアジン、ペリレン、カルバゾール、ベンゾフェノ
ン、チオキサントン、フルオレノン、アントラキノン等
の化合物及びこれらの誘導体等を用いることができる。

【００１６】本発明の接着剤組成物には、さらに高分子
樹脂を添加してもよい。この場合、含有した場合の取扱
い性がよく硬化時の応力緩和に優れ、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るものが
好ましく、水酸基等の官能基を有する場合には被着体と
の接着性が向上するためより好ましい。また、高分子樹
脂は、それをラジカル重合性の官能基で変性したものが
より好ましい。これら高分子樹脂の分子量は１００００
以上が好ましいが、１００００００以上になると混合性
が悪くなる。また、これらの高分子樹脂としては、ポリ
スチレン、ポリエチレン、ポリビニルブチラール、ポリ
ビニルホルマール、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミ
ドイミド、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリフェニ
レンオキサイド、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノール
樹脂、キシレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイソシアネー
ト樹脂、フェノキシ樹脂等があり、これらを１種あるい
は２種類以上を混合して用いることができる。分子量が
１００００以上の水酸基含有樹脂は、カルボキシル基含
有エラストマー、エポキシ基含有エラストマー、ラジカ
ル重合性の官能基によって変性されていてもよい。ラジ
カル重合性の官能基で変性されたものは耐熱性が向上す
るため好ましい。フェノキシ樹脂は、カルボキシル基含
有のエラストマーで変性されたフェノキシ樹脂やエポキ
シ基含有のエラストマーで変性されたフェノキシ樹脂を
使用することができる。さらには、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及びその変性体等を用いることが
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。

【００１７】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
ることから特にエポキシ樹脂に代表される（Ａ）光カチ
オン重合性化合物との相溶性が良く、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（Ａ）光カチオン重
合性化合物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。

【００１８】本発明の接着剤組成物は、導電性粒子がな
くても接続時に相対向する回路電極の直接接触により接
続が得られるが、導電粒子を含有した場合、より安定し
た接続が得られる。本発明に用いる導電性粒子として
は、Ａｕ、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、さらに高分子樹脂等で被覆した微粒子
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。

【００１９】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）光カチオン重合性化合物、
（Ｂ）主に１８０〜７５０ｎｍの波長成分を含む光照射
によりカチオン種を発生する重合開始剤、（Ｃ）主に加
熱によりカチオン種を発生する重合開始剤、必要に応じ
て用いる硬化促進剤及び必要に応じて用いるフェノキシ
樹脂などの高分子樹脂のトータル１００体積に対して
０．１〜３０体積％とすることが好ましく、０．１〜１
０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。

【００２０】本発明の接着剤組成物には、カップリング
剤等の密着性向上剤、レベリング剤等の添加剤、イオン
性不純物の低減を目的としたイオン捕捉剤、あるいは無
機充填剤、有機充填剤等を適宜添加してもよい。さらに
は、アクリレート、メタアクリレート等のラジカル重合
性物質及び過酸化物等の活性ラジカル発生物質を含んで
いてもよい。

【００２１】被着体が無機物の場合にはシランカップリ
ング剤を用いて接着剤組成物に混合し、被着体との接着
強度を高めることが可能である。シランカップリング剤
としては、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリエトキ
シシラン、ビニル−トリス−（β−メトキシエトキシ）
シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ
−アミノプロピルトリエトキシシラン、β−（３，４エ
ポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ
−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、イソシアン
酸プロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。（Ａ）
光カチオン重合性化合物との反応性を高めるには、γ−
グリシドキシプロピルトリメトキシシランやβ−（３，
４エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン
を用いるのがより好ましい。

【００２２】光照射に用いる１８０〜７５０ｎｍの波長
成分を含む光は、一般的に広く使用されている紫外線を
用いることができ、水銀ランプ、メタルハライドラン
プ、無電極ランプ等で発生させることができる。また、
硬化反応としてラジカル反応を併用した場合、酸素が反
応禁止剤として作用するので、光照射の雰囲気中の酸素
量はラジカル重合性物質の硬化に影響を与える。これは
ラジカル重合性物質、光開始剤、増感剤等の種類や濃度
にも大きく左右されるので、個々の配合系で詳細に検討
する必要がある。

【００２３】主に１８０〜７５０ｎｍの波長成分を含む
光照射の方法については、回路部材上に前記接着剤組成
物、または、回路接続材料を配置後、接着剤組成物また
は回路接続材料表面に一定量照射する方法や加熱加圧を
用いた接続中に回路部材の側面から一定量照射する方法
等が挙げられる。また回路部材が透光性を有している場
合には、前記光照射方法に加え、加熱加圧を用いた接続
中に前記透光性回路部材側から一定量照射する方法や、
接続終了後に前記透光性回路部材側から一定量照射する
方法等が挙げられる。また、これらの光照射方法を単独
あるいは複数種以上使用した、回路部材の接続における
複数の工程として用いることもできる。

【００２４】本発明の回路接続材料を用いた接続方法の
代表例について説明する。第一の接続端子を有する第一
の回路部材と第二の接続端子を有する第二の回路部材と
の接続に際して、第一の接続端子を有する第一の回路部
材上に前記回路接続材料を配置し、１８０〜７５０ｎｍ
の波長成分を含む光を前記回路接続材料の表面に一定量
照射し、その後第一の接続端子を有する第一の回路部材
と第二の接続端子を有する第二の回路部材を対向し、位
置合わせを行い、加熱加圧することによって、前記対向
配置した第一の接続端子と第二の接続端子が電気的に接
続される。また、第一の接続端子を有する第一の回路部
材と第二の接続端子を有する第二の回路部材の少なくと
も一方が透光性を有している場合、加熱加圧工程と併行
して、１８０〜７５０ｎｍの波長成分を含む光を、透光
性回路部材側から一定量照射することもできる。この場
合、回路接続材料の硬化度が向上するため好ましい。さ
らに、加熱加圧工程と１８０〜７５０ｎｍの波長成分を
含む光を透光性回路部材側から照射する工程を併行する
接続方法において、高反応性の接着剤組成物を用いる場
合等には、前記回路接続材料の表面への、１８０〜７５
０ｎｍの波長成分を含む光の照射工程を省略することも
できる。

【００２５】本発明の接着剤組成物、回路接続材料は、
とりわけテープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）と液晶デ
ィスプレイパネル、テープキャリアパッケージとフレキ
シブル回路板、あるいはＩＣチップと基板との接着や電
気回路相互の接続用に有用である。この場合、例えば、
材料に必要により溶剤等を加える等した溶液を、フッ素
樹脂フィルム、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、硬化促進剤の活性温度以下で乾燥し、溶剤
等を除去してフィルムとし、このフィルムの形状で使用
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。

【００２６】上記溶剤としては、特に制限はなく、公知
のものを使用しうるが、トルエン等の芳香族炭化水素系
溶剤と酢酸エチル等の酢酸エステル類を包含する含酸素
系溶剤との混合溶剤、あるいはメチルエチルケトン等の
ケトン系溶剤が溶解性の点で好ましい。ここに含酸素系
溶剤のＳＰ値は、８．１〜１０．７の範囲とすることが
硬化促進剤の保護上好ましい。また溶剤の沸点は１５０
℃以下が好ましく、６０〜９０℃がより好ましく、７０
〜８０℃が特に好ましい。沸点が１５０℃を超えると乾
燥に高温を要し硬化促進剤の活性温度に近いことから、
保存安定性の低下を招く傾向があり、低温では乾燥時の
作業性が低下する傾向がある。溶剤を使用する場合、そ
の使用量は、溶液の固形分が１０〜９０重量％とするこ
とが好ましい。

【００２７】以下に、本発明の回路接続材料及びこれを
用いたフィルムを用いた電極の接続の一例について説明
する。回路接続材料の層を、基板上の相対時する電極間
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。本発明の回路接続材料を用いると、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。これらの
回路部材には接続端子が通常は多数（場合によっては単
数でも良い）設けられており、少なくとも一方が透光性
を有する前記回路部材の少なくとも１組を、それらの回
路部材に設けられた接続端子の少なくとも１部を対向配
置し、対向配置した接続端子間に接着剤を介在させ、加
熱加圧および光照射して対向配置した接続端子同士を電
気的に接続して接続体とする。この時、透光性を有する
回路部材の厚みは、１．２ｍｍ以下が透光性の面で好ま
しい。

【００２９】また、形態をフィルム状とすることで、従
来のペースト状回路接続材料に比べて取扱い性が優れて
いる点や接続厚みの均一化が図れる点等で有利である。
さらに、回路部材との密着性を高めるために、硬化反応
がほとんど進行せず樹脂が流動する程度の加熱を行う場
合、接続材料の加熱を行って接続端子−導電性粒子−接
続端子間の導通を確保した後、冷却工程を導入すること
によって接続材料の溶融粘度を再上昇させることが可能
であり、これによって加熱−冷却のみによる導電性粒子
の圧接状態を維持し樹脂の固定が図れる。

【００３０】本発明の回路接続材料は、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させることができ、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。

【００３１】

【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。（実施例１）（Ａ）光カチオン重合性化合物として、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）５０
ｇを、重量比でトルエン／酢酸エチル＝５０／５０の混
合溶剤に溶解して、固形分４０重量％の溶液としこれを
用いた。（Ｂ）主に１８０〜７５０ｎｍの波長成分を含
む光照射によりカチオン種を発生する重合開始剤とし
て、トリアリールスルホニウムのヘキサフルオロホスフ
ェート混合物５０重量％炭酸プロピレン溶液（サイラキ
ュアＵＶＩ−６９９０；ユニオンカーバイド社製商品
名）を１．０ｇ用いた。（Ｃ）主に加熱によりカチオン
種を発生する重合開始剤としては、ベンジルスルホニウ
ムのヘキサフルオロアンチモネートの５０重量％酢酸エ
チル溶液（サンエイドＳＩ−６０Ｌ；三新化学工業株式
会社製商品名）を３．０ｇ用いた。

【００３２】高分子樹脂としてフェノキシ樹脂を用い、
ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ（１／１）とエピ
クロルヒドリンから、ビスフェノールＡ、Ｆ共重合型フ
ェノキシ樹脂（平均分子量２０，０００）を一般的方法
により作製し、この５０ｇを重量比でトルエン／酢酸エ
チル＝５０／５０の混合溶剤に溶解して、固形分４０重
量％の溶液とした。導電性粒子は、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１０μｍ、比重２．０の粒子を作製
し、これを用いた。

【００３３】導電性粒子を除いて上記成分を配合した溶
液（固形分で（Ａ）光カチオン重合性化合物５０ｇ、フ
ェノキシ樹脂５０ｇ、（Ｂ）主に１８０〜７５０ｎｍの
波長成分を含む光照射によりカチオン種を発生する重合
開始剤１．０ｇ、（Ｃ）主に加熱によりカチオン種を発
生する重合開始剤３．０ｇ）に、導電性粒子を３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
りフッ素樹脂フィルム上に厚みが２５μｍの回路接続用
組成物からなるフィルムを形成した。回路接続用組成物
からなるフィルムをフッ素樹脂フィルムから剥離した回
路接続用組成物からなるフィルムは、室温での十分な柔
軟性、及び取扱いが良好で、しかも適度なタック性（粘
着性）を示した。

【００３４】（実施例２）（Ａ）光カチオン重合性化合物を、ビスフェノールＡ型
液状エポキシ樹脂に代えて、フェノールノボラック型液
状エポキシ樹脂（エピコート１５２；油化シェルエポキ
シ株式会社製商品名、エポキシ当量１７５）５０ｇとし
て作製した他は、実施例１と同様にして回路接続用組成
物からなるフィルムを得た。

【００３５】（実施例３）（Ａ）光カチオン重合性化合物を、ビスフェノールＡ型
液状エポキシ樹脂に代えて、脂環式液状エポキシ樹脂
（セロキサイド２０２１Ｐ；ダイセル化学工業株式会社
製商品名、エポキシ当量１２８〜１４０）５０ｇとし、
（Ｃ）主に加熱によりカチオン種を発生する重合開始剤
の配合量を、３．０ｇに代えて０．５ｇとして作製した
他は、実施例１と同様にして回路接続用組成物からなる
フィルムを得た。

【００３６】（実施例４）（Ｂ）主に１８０〜７５０ｎｍの波長成分を含む光照射
によりカチオン種を発生する重合開始剤を、トリアリー
ルスルホニウムのヘキサフルオロホスフェート混合物５
０重量％炭酸プロピレン溶液に代えて、鉄−アレーン錯
体のヘキサフルオロホスフェート（イルガキュア２６
１；チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（Ciba Special
ty Chemicals）社製商品名）１．０ｇとして作製した他
は、実施例１と同様にして回路接続用組成物からなるフ
ィルムを得た。

【００３７】（実施例５）（Ｂ）主に１８０〜７５０ｎｍの波長成分を含む光照射
によりカチオン種を発生する重合開始剤を、トリアリー
ルスルホニウムのヘキサフルオロホスフェート混合物５
０重量％炭酸プロピレン溶液に代えて、ジフェニルヨー
ドニウムのテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレ
ート（RHODORSIL PHOTOINITIATOR２０７４；ローディア
ジャパン株式会社製商品名）１．０ｇとして作製した他
は、実施例１と同様にして回路接続用組成物からなるフ
ィルムを得た。

【００３８】（実施例６）（Ｃ）主に加熱によりカチオン種を発生する重合開始剤
を、ベンジルスルホニウムのヘキサフルオロアンチモネ
ートの５０重量％酢酸エチル溶液に代えて、脂肪族スル
ホニウムのヘキサフルオロアンチモネートの５０重量％
炭酸プロピレン溶液（アデカオプトンＣＰ−６６；旭電
化工業株式会社製商品名）３．０ｇとして作製した他
は、実施例１と同様にして回路接続用組成物からなるフ
ィルムを得た。

【００３９】（比較例１）（Ｃ）主に加熱によりカチオン種を発生する重合開始剤
を全く使用しない他は、実施例１と同様にして回路接続
用組成物からなるフィルムを得た。

【００４０】〔接着強度、接続抵抗の測定〕実施例１〜
６、比較例１で得た、フッ素樹脂フィルム上に厚みが２
５μｍの回路接続用組成物（回路接続材料）からなるフ
ィルムを形成したものを用いて、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、絶縁基板：ポリイミド
フィルム、厚み；１２５μｍ）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、紫外線照射併用型
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１２０℃、２ＭＰ
ａで２０秒間の加熱加圧およびＩＴＯガラス側からの紫
外線照射を同時に行って幅２ｍｍにわたり接続し、時間
経過後圧力開放して、接続体を作製した。回路接続材料
に照射される紫外線照射量は２．０Ｊ／ｃｍ²とした。
この時、あらかじめＩＴＯガラス上に、フィルム状接着
剤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、回路接続材料からなるフィルム面に、高圧
水銀ランプを有する紫外線照射装置（ウシオ電機株式会
社製）を用いて１．０Ｊ／ｃｍ²（仮接続と本接続の総
照射量３．０Ｊ／ｃｍ²）の紫外線を照射した。その後
にもう一方のＦＰＣと位置合わせを行い接続し接続体を
得た。また２０秒間の接続の際、加熱加圧のみを開始し
て３秒経過した後１７秒間の紫外線照射を開始し、加熱
加圧２０秒後に２工程が同時に終了するようにした。

【００４１】この接続体の隣接回路間の抵抗値を、初期
と、８５℃、８５％ＲＨの高温高湿槽中に５００時間保
持した後にマルチメータで測定した。抵抗値は隣接回路
間の抵抗１５０点の平均で示した。また、この接続体の
接着強度を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。

【００４２】

【表１】

【００４３】実施例１〜６で得られた回路接続材料を用
いた接続体は、１２０℃、２０秒の接続条件で良好な短
時間接続性を示し、接着強度も十分な強度に達した。ま
た、接続体の初期の接続抵抗も低く、促進試験である高
温高湿試験後の抵抗の上昇もわずかであり、高い耐久性
を合わせ持つことが分かる。これらに対し、比較例１の
（Ｃ）主に加熱によりカチオン種を発生する重合開始剤
を使用しないものは、接続体の接着強度が低下し、か
つ、高温高湿試験後の抵抗の上昇の割合が大きくなり、
十分な性能を有する接続体とはならなかった。

【００４４】

【発明の効果】本発明の接着剤組成物は、加熱による基
板の膨張を抑止できる硬化条件の、１００〜１２０℃で
数十秒の硬化により、高信頼性の接続を可能とするもの
である。また、上記発明の効果を奏し、さらに導電性粒
子を含む回路接続材料によって、微細電極を有する回路
同士の接続を可能とした。さらには、上記回路接続材料
をフィルム化したものは取扱性に優れ、上記回路接続材
料を利用して得られた接続体は、接続信頼性に優れる。

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 1/20 Ｈ０１Ｂ 1/20 ＤＢ // Ｈ０１Ｌ 21/60 ３１１Ｈ０１Ｌ 21/60 ３１１Ｒ (72)発明者持田祐子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 AA13 AA17 AB07 BA02 4J040 DD051 EC001 EE001 HD18 HD43 JA09 JB08 KA14 5F044 LL07 5G301 DA05 DA10 DA29 DA42 DA57 DD03 DD08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）光カチオン重合性化合物、（Ｂ）
主に１８０〜７５０ｎｍの波長成分を含む光照射により
カチオン種を発生する重合開始剤、（Ｃ）主に加熱によ
りカチオン種を発生する重合開始剤、を必須として含有
する接着剤組成物。
【請求項２】（Ａ）光カチオン重合性化合物の含有量
が接着剤組成物全体に対して、１０〜９０重量％、
（Ｂ）主に１８０〜７５０ｎｍの波長成分を含む光照射
によりカチオン種を発生する重合開始剤の含有量が接着
剤組成物全体に対して、０．０５〜３０重量％、（Ｃ）
主に加熱によりカチオン種を発生する重合開始剤の含有
量が接着剤組成物全体に対して、０．０５〜３０重量％
である請求項１に記載の接着剤組成物。
【請求項３】（Ｂ）主に１８０〜７５０ｎｍの波長成
分を含む光照射によりカチオン種を発生する重合開始剤
の含有量と（Ｃ）主に加熱によりカチオン種を発生する
重合開始剤の含有量の重量比率が１／５０〜５０／１で
ある請求項１または請求項２に記載の接着剤組成物。
【請求項４】（Ａ）光カチオン重合性化合物が、エポ
キシ化合物、ビニルエーテル化合物、オキセタン化合物
及び環状エーテル化合物から選ばれる少なくとも一種で
ある請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の接着剤
組成物。
【請求項５】（Ｂ）主に１８０〜７５０ｎｍの波長成
分を含む光照射によりカチオン種を発生する重合開始剤
が、芳香族スルホニウム塩、ヨードニウム塩、鉄−アレ
ーン錯体から選ばれる少なくとも一種である請求項１な
いし請求項４のいずれかに記載の接着剤組成物。
【請求項６】（Ｃ）主に加熱によりカチオン種を発生
する重合開始剤が、芳香族スルホニウム塩、脂肪族スル
ホニウム塩から選ばれる少なくとも一種である請求項１
ないし請求項５のいずれかに記載の接着剤組成物。
【請求項７】形状がフィルム状である請求項１ないし
請求項６のいずれかに記載の接着剤組成物。
【請求項８】請求項１ないし請求項７のいずれかに記
載の接着剤組成物に、さらに導電性粒子を含む回路接続
材料。
【請求項９】形状がフィルム状である請求項８に記載
の回路接続材料。
【請求項１０】請求項１ないし請求項７のいずれかに
記載の接着剤組成物、または、請求項８または請求項９
に記載の回路接続材料を用いて回路部材を接続した接続
体。