JP2002212537A - 接着剤及び電気装置 - Google Patents

接着剤及び電気装置

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JP2002212537A JP2001015448A JP2001015448A JP2002212537A JP 2002212537 A JP2002212537 A JP 2002212537A JP 2001015448 A JP2001015448 A JP 2001015448A JP 2001015448 A JP2001015448 A JP 2001015448A JP 2002212537 A JP2002212537 A JP 2002212537A
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adhesive
resin
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adhesive according
coupling agent
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Takayuki Matsushima
隆行 松島
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Dexerials Corp
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Sony Chemicals Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】低温、短時間の条件で硬化し、かつ、接続信頼
性の高い接着剤を得る。 【解決手段】本発明の接着剤は金属キレートと、シラン
カップリング剤と、熱硬化性樹脂とを有しており、シラ
ンカップリング剤のアルコキシ基が接着剤中で加水分解
され、シラノール基となる。このシラノール基と金属キ
レートとが反応することによって接着剤中にカチオンが
放出されると、そのカチオンによって熱硬化性樹脂であ
るエポキシ樹脂がカチオン重合する。このように、本発
明の接着剤はカチオン重合によって硬化されるので、低
い温度でも接着剤が硬化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は接着剤にかかり、特
に、半導体チップを基板に接続する接着剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、半導体チップを基板上に接着
するためにエポキシ樹脂のような熱硬化性樹脂を含有す
る接着剤が用いられている。図７の符号１０１は、半導
体チップ１１１が、接着剤１１２によって基板１１３に
貼付されてなる電気装置を示している。半導体チップ１
１１が有するバンプ状の端子１２１は、基板１１３上の
配線パターンの一部から成る端子１２２上に当接されて
いる。この状態では、半導体チップ１１１内の内部回路
は、端子１２１、１２２を介して基板１１３上の配線パ
ターンに電気的に接続されている。また接着剤１１２中
の熱硬化性樹脂は硬化されており、この接着剤１１２を
介して半導体チップ１１１と基板１１３は機械的にも接
続されている。
【０００３】エポキシ樹脂を硬化させるために、接着剤
１１２には一般にマイクロカプセル型イミダゾールのよ
うな硬化剤が添加されている。しかしながら、上記のよ
うな硬化剤を用いた接着剤を硬化させるためには、１８
０℃以上の高い温度で加熱する必要があり、被着体であ
る基板１１３の配線パターンが微細な場合には、配線パ
ターンが熱損傷を受ける場合がある。また、加熱温度を
低くすれば被着体の熱損傷はある程度防止可能である
が、加熱処理に要する時間が長くなってしまう。
【０００４】低温での硬化性に優れた接着剤として、近
年、アクリレートのようなラジカル重合性樹脂と、ラジ
カル重合開始剤とを含有する接着剤が開発されている
が、このような接着剤は熱硬化性樹脂を用いた場合に比
べ、硬化した状態での電気的特性や耐熱性に劣り、得ら
れる電気装置１０１の信頼性が低いものになってしま
う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術
の不都合を解決するために創作されたものであり、その
目的は、低温、短時間の条件で硬化可能であり、接続信
頼性にも優れた接着剤を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の発明者等は、一
般に用いられている硬化剤を用いずに、エポキシ樹脂を
カチオン重合させる手法に着目し、検討を重ねた結果、
少なくとも一つのアルコキシ基を構造中に有するシラン
化合物（シランカップリング剤）と、金属キレートとを
接着剤中に添加し、金属キレートとシランカップリング
剤とを反応させたときに生じるカチオンによりエポキシ
樹脂を重合（カチオン重合）させると、接着剤が低温か
つ短時間で硬化することを見出した。
【０００７】金属キレートとシランカップリング剤とを
添加した接着剤で、エポキシ樹脂が硬化する工程を下記
反応式（１）〜（４）を用いて説明する。
【０００８】
【化４】
【０００９】アルコキシ基を少なくとも一つ有するシラ
ン化合物は、反応式（１）に示すように、接着剤中の水
と反応し、アルコキシ基が加水分解されシラノ−ル基と
なる。接着剤を加熱すると、シラノ−ル基は、アルミニ
ウムキレートのような金属キレートと反応し、シラン化
合物がアルミニウムキレートに結合する。（反応式
（２））。
【００１０】次いで反応式（３）に示すように、シラノ
ール基が結合したアルミニウキレートに、平衡反応で接
着剤中に残留する他のシラノール基が配位することによ
り、ブレンステッド酸点を生じ、反応式（４）に示すよ
うに、活性化したプロトンによってエポキシ樹脂の末端
に位置するエポキシ環が開環し、他のエポキシ樹脂のエ
ポキシ環と重合する（カチオン重合）。このように、シ
ランカップリング剤と金属キレートとを接着剤に添加す
ると、エポキシ樹脂のような熱硬化性樹脂がカチオン重
合される。
【００１１】本発明は上記知見に基づいて創作されたも
ので、請求項１記載の発明は接着剤であって、樹脂成分
と、金属キレートと、シランカップリング剤とを有し、
前記樹脂成分が熱硬化性樹脂を含有し、前記シランカッ
プリング剤が下記一般式（１）で表されるシラン化合物
からなる接着剤である。
【化５】 （上記一般式中置換基Ｘ1〜Ｘ4のうち、少なくとも一つ
の置換基がアルコキシ基である。） 請求項２記載の発明は請求項１記載の接着剤であって、
前記アルコキシ基がメトキシ基からなる接着剤である。
請求項３記載の発明は請求項１記載の接着剤であって、
前記アルコキシ基がエトキシ基からなる接着剤である。
請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれ
か１項記載の接着剤であって、前記シラン化合物の置換
基Ｘ1〜Ｘ4のうち、前記アルコキシ基以外の少なくとも
一つの置換基がエポキシ環を有する接着剤である。請求
項５記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１
項記載の接着剤であって、前記シラン化合物の置換基Ｘ
1〜Ｘ4のうち、前記アルコキシ基以外の少なくとも一つ
の置換基がビニル基を有する接着剤である。請求項６記
載の発明は、請求項４記載の接着剤であって、前記エポ
キシ環を有する置換基が下記化学式（２）で示されるγ
−グリシドキシプロピル基である接着剤である。
【化６】 請求項７記載の発明は、請求項５記載の接着剤であっ
て、前記ビニル基を有する置換基が下記化学式（３）で
示されるγ−メタクリロキシプロピル基である接着剤で
ある。
【化７】 請求項８記載の発明は、請求項１乃至請求項７のいずれ
か１項記載の接着剤であって、前記樹脂成分１００重量
部に対して、前記金属キレートの含有量が０．１重量部
以上２０重量部以下であり、且つ、前記シランカップリ
ング剤の含有量が０．１重量部以上３５重量部以下の接
着剤である。請求項９記載の発明は、請求項１乃至請求
項８のいずれか１項記載の接着剤であって、前記樹脂成
分が熱可塑性樹脂を有し、前記熱硬化性樹脂１００重量
部に対して前記熱可塑性樹脂が１０重量部以上添加され
た接着剤である。請求項１０記載の発明は、請求項１乃
至請求項９のいずれか１項記載の接着剤であって、前記
熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂からなる接着剤である。請
求項１１記載の発明は、請求項１０記載の接着剤であっ
て、前記エポキシ樹脂が脂環式エポキシ樹脂からなる接
着剤である。請求項１２記載の発明は、請求項１乃至請
求項１１のいずれか１項記載の接着剤であって、前記金
属キレートがアルミニウムキレートを主成分とする接着
剤である。請求項１３記載の発明は、請求項１乃至請求
項１２のいずれか１項記載の接着剤が、シート状に成形
された接着剤である。請求項１４記載の発明は、半導体
チップと、基板とを有する電気装置であって、前記半導
体チップと前記基板との間に請求項１乃至請求項１３の
いずれか１項記載の接着剤が配置され、前記接着剤が熱
処理によって硬化された電気装置である。請求項１５記
載の発明は、ガラス基板と、基板とを有する電気装置で
あって、前記ガラス基板と前記基板との間に請求項１乃
至請求項１３のいずれか１項記載の接着剤が配置され、
前記接着剤が熱処理によって硬化された電気装置であ
る。
【００１２】本発明は上記のように構成されており、本
発明に用いられるシランカップリング剤の置換基Ｘ1〜
Ｘ4は少なくとも一つのアルコキシ基を有している。熱
硬化性樹脂はシランカップリング剤と金属キレートの反
応によって生じるカチオンによって重合し、従来よりも
低温、短時間の加熱条件で接着剤を硬化させることがで
きる。
【００１３】尚、本発明に用いるシランカップリング剤
のアルコキシ基は、エトキシ基やメトキシ基のように酸
素とアルキル基からなるものだけでは無く、例えば、環
構造を有するもの、オレフィン、アセチレンのように不
飽和結合を有するもの等も含まれる。しかしながら、加
水分解の際の立体障害の観点からは酸素とアルキル基、
特に、酸素とエチル基からなるもの（メトキシ基）を有
するものが好ましい。
【００１４】また、シランカップリング剤のアルコキシ
基以外の置換基が、エポキシ環のように反応性の高い官
能基を有する場合、その官能基が熱硬化性樹脂の重合反
応に組み込まれるので、硬化した接着剤の強度がより高
くなる。
【００１５】シラノール基は金属キレートだけでは無
く、無機材料一般に吸着、結合する性質を有しているの
で、本発明の接着剤をガラス基板のような無機材料から
なるものの貼り合わせに用いる場合、シランカップリン
グ剤のシラノール基が無機材料表面に結合し、シラノー
ル基以外の置換基が接着剤の樹脂成分と結合する。この
ように、シランカップリング剤を介して無機材料と樹脂
成分が結合されるので、本発明の接着剤は無機材料との
親和性も高い。
【００１６】樹脂成分中に含まれる熱可塑性の樹脂は、
樹脂成分の硬化反応は関与しないが、熱可塑性樹脂を添
加することで接着剤の接着性を高める効果がある。ま
た、熱可塑性樹脂として極性の高いものを用いた場合に
は、熱可塑性樹脂が樹脂成分の硬化反応に組み込まれる
だけでは無く、シランカップリング剤を介して無機材料
と結合するので、硬化性や無機材料との親和性がより高
くなる。また、カチオン重合反応に関与する金属キレー
トをマイクロカプセル化し、所謂潜在性硬化剤として用
いれば、本発明の接着剤の貯蔵性を向上させることがで
きる。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を説明する。先
ず、熱可塑性樹脂を有機溶剤に溶解したものと、熱硬化
性樹脂とを混合し、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂とを主
成分とする樹脂成分を作製する。次いでこの樹脂成分
と、金属キレートと、シランカップリング剤とを配合
し、本発明の接着剤を作製した。この状態では接着剤は
ペースト状である。
【００１８】図１（ａ）の符号２５は剥離フィルムを示
しており、この剥離フィルム２５の表面に、本発明の接
着剤を一定量塗布、乾燥すると、接着剤中の有機溶剤が
除去され、接着剤の塗布層１５が形成され、剥離フィル
ム２５と接着剤塗布層１５とからなる接着フィルム２０
が得られる。この状態では、接着剤塗布層１５はペース
ト状では無く、固体である。
【００１９】図１（ｂ）の符号１３は基板を示してお
り、基板１３の一面には不図示の金属配線が配置されて
いる。その金属配線の幅広の部分から接続端子２２が構
成されており、接続端子２２は基板１３の表面に露出し
ている。
【００２０】図１（ｂ）はこの基板１３の接続端子２２
が配置された側の表面に、接着フィルム２０の接着剤塗
布層１５を密着させた状態を示しており、この状態で全
体を押圧し、接着フィルム２０を基板１３に貼着する。
剥離フィルム２５と接着剤塗布層１５との間の接着強度
は、基板１３と接着剤塗布層１５との間の接着強度より
も小さくされているので、基板１３に貼着された接着フ
ィルム２０の剥離フィルム２５を接着剤塗布層１５から
剥離すると、接着剤塗布層１５が基板１３表面に残る
（図１（ｃ））。
【００２１】図１(ｃ)の符号１１は半導体チップであ
る。この半導体チップ１１には、その表面から突き出さ
れたバンプ状の接続端子２１が配置されており、この接
続端子２１は半導体チップ１１の不図示の内部回路に接
続されている。
【００２２】接着剤塗布層１５が表面に配置された基板
１３を不図示の載置台上に配置し、半導体チップ１１の
接続端子２１が位置する側の面を、基板１３上の接着剤
塗布層１５表面に押し当て、半導体チップ１１を上から
押圧しながら加熱すると、接着剤塗布層１５が軟化し、
押圧された半導体チップ１１によって軟化した接着剤塗
布層１５が押し退けられ、半導体チップ１１の接続端子
２１が基板１３の接続端子２２の表面に当接される（図
１（ｄ））。
【００２３】この状態で所定時間加熱を続けると、接続
端子２１、２２同士が接触した状態で接着剤塗布層１５
が硬化し、半導体チップ１１と基板１３の接続端子２
１、２２同士が電気的に接続された状態で半導体チップ
１１が硬化した接着剤塗布層１５によって基板１３に固
定され、本発明の電気装置５が得られる。
【００２４】以上は、基板１３と電気装置５との接続
に、剥離フィルム２５と接着剤塗布層１５とからなる接
着フィルム２０を用いる場合について説明したが、本発
明はこれに限定されるものでは無い。例えば、接着剤塗
布層１５を自己支持性を示す程度に半硬化させ、半硬化
された接着剤塗布層１５の接着フィルムを基板１３と半
導体チップ１１との貼り合わせに用いても良い。
【００２５】接着剤塗布層１５を自己支持性を示す程度
に硬化させる方法としては、接着剤塗布層を加熱する方
法がある。また、接着剤に固形樹脂を添加して粘度を高
くしたものをフィルム状に成形し、接着フィルムとする
こともできる。
【００２６】以上は接着剤をフィルム状に成形する場合
について説明したが、本発明はこれに限定されるもので
は無い。例えば、本発明の接着剤をペースト状のまま用
いても良い。図２（ａ）は図１（ｂ）に示したものと同
じ基板１３を示しており、この基板１３に半導体チップ
１１を搭載するには、先ず、基板１３の接続端子２２が
配置された側の表面にペースト状の接着剤を塗布し、接
着剤の塗布層１２を形成する（図２（ｂ））。
【００２７】次いで、基板１３の接続端子２２と半導体
チップ１１の接続端子２１とが対向するように位置合わ
せをし、基板１３上の接着剤塗布層１２表面に、半導体
チップ１１の接続端子２１が配置された側の面を押し当
てる。この接着剤塗布層１２の粘度は低いので、半導体
チップ１１によって接着剤塗布層１２は押し退けられ、
半導体チップ１１の接続端子２１が基板１３の接続端子
２２表面に当接される。
【００２８】図１（ｄ）と同じ工程でこれら基板１３と
半導体チップ１１を加熱押圧すると、基板１３の接続端
子２２と半導体チップ１１の接続端子２１とが密着した
状態で塗布層１２の接着剤が硬化し、本発明の電気装置
６が得られる。
【００２９】以上は半導体チップ１１を基板１３とを接
続する場合について説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものでは無く、種々の電気装置の接続に用いること
ができ、例えば、半導体チップを搭載可能なＴＣＰ（Ｔ
ａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）と、ＬＣＤ
（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）と
の接続に用いることができる。
【００３０】図３（ａ）の符号６０はＬＣＤに用いられ
るガラス基板を示しており、このガラス基板６０の一面
には、ＩＴＯ電極６５（Ｉｎｉｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘ
ｉｄｅ）が形成されている。ＩＴＯ電極６５の表面のう
ち、ガラス基板６０の縁部に位置する部分に、図１
（ａ）と同じ構造の接着フィルムを貼着した後、図１
（ｂ）と同じ工程で剥離フィルムを剥離すると、ＩＴＯ
電極上には接着剤からなる接着剤塗布層１５が残る（図
３（ｂ））。
【００３１】次いで、ＩＴＯ電極６５が配置された側の
表面を上に向けた状態で、ガラス基板６０を不図示の載
置台上に配置する。図３（ｃ）の符号５０はＴＣＰ５０
を示している。ここではＴＣＰの原反から長方形形状の
ものを切り出し、ＴＣＰ５０として用いた。ＴＣＰ５０
の一面には幅狭の金属配線５５がＴＣＰ５０の長手方向
に沿って複数本配置されている。金属配線５５の長手方
向の端部は、ＴＣＰの長手方向の端部に位置する。
【００３２】ＴＣＰ５０の金属配線５５が配置された側
の面を下側に向け、ＴＣＰ５０の金属配線５５の端部
を、ガラス基板６０の接着剤塗布層１５が配置された縁
部の上方に配置し、金属配線５５の端部と接着剤塗布層
１５とが対向するように位置合わせを行う（図３
（ｃ））。
【００３３】次いで、ＴＣＰ５０の金属配線５５の端部
を、接着剤塗布層１５表面に押し当てる。図４はその状
態を示す平面図である。この状態で、ガラス基板６０と
が重なりあったＴＣＰ５０端部を押圧しながら、ＴＣＰ
５０とガラス基板６０とを加熱すると、接着剤塗布層１
５が加熱により軟化し、ＴＣＰ５０端部を押圧すること
によって軟化した接着剤塗布層１５が押し退けられ、Ｔ
ＣＰ５０の金属配線５５の端部がガラス基板６０上のＩ
ＴＯ電極６５表面に当接される。
【００３４】図３（ｄ）は加熱終了後の状態を示してお
り、ＴＣＰ５０の金属配線５５端部がＩＴＯ電極６５に
当接された状態で接着剤塗布層１５が硬化しているの
で、ＴＣＰ５０とガラス基板６０とが機械的に接続され
ているだけでは無く、ＴＣＰ５０の金属配線５５とＩＴ
Ｏ電極６５とが電気的に接続されている。本発明の接着
剤に用いることのできるシランカップリング剤の具体例
を下記表１に示す。
【００３５】
【表１】
【００３６】上記表１を参照し、シランカップリング剤
として用いられるシラン化合物は、エトキシ基、メトキ
シ基などのアルコキシ基を１分子中に１以上３以下有し
ている。また、アルコキシ基以外の置換基は、その構造
中にエポキシ環、ビニル基、アミノ基、メルカプト基等
を有している。そのような置換基は、樹脂等の有機化合
物との親和性が高いだけでは無く、熱硬化性樹脂の硬化
反応に組み込まれることがある。
【００３７】γ−グリシドキシプロピル基やβ−（３，
４エポキシシクロヘキシル）エチル基のように、末端に
エポキシ環が配置された置換基は、そのエポキシ環がエ
ポキシ樹脂の重合反応に組み込まれる。従って、上記表
１中５、６、７、１４の欄に示す化合物のように、末端
にエポキシ環を有するシランカップリング剤を用いた場
合は、熱硬化後の接着剤の強度がより高くなる。
【００３８】以上は１分子中にアルコキシ基を３以下有
するシランカップリング剤について説明したが、本発明
はこれに限定されるものではなく、例えば、全ての置換
基がアルコキシ基からなるシラン化合物（シリケート）
をシランカップリング剤として用いることもできる。
【００３９】また、シランカップリング剤の代わりに、
シリカのようなシラノール基を有する物質を用いてもよ
い。しかしながら、シリカが一般に粒子として存在する
のに対し、シランカップリング剤は液状であり、シラン
カップリング剤は接着剤中での分散性の良さ、及び、反
応性の高さの点でより優れている。
【００４０】本発明には、ジルコニウムキレート、チタ
ニウムキレート、アルミニウムキレート等種々の金属キ
レートを用いることができるが、これらのなかでも反応
性が高いアルミニウムキレートがより好ましく用いるこ
とができるい。また、金属キレートとしては粉体のもの
や液状のもの等種々の形態のものを用いることができ
る。
【００４１】本発明に用いることのできる熱硬化性樹脂
としては、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、フ
ェノール樹脂等種々のものを用いることができるが、熱
硬化後の接着剤の強度等を考慮するとエポキシ樹脂を用
いることが好ましい。
【００４２】樹脂成分に熱可塑性樹脂を配合すれば、熱
可塑性樹脂の性質から接着剤の凝集力が増すので接着剤
の接着性がより高くなる。このような熱可塑性樹脂とし
ては、フェノキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタ
ン樹脂、ポリビニルアセタール、エチレンビニルアセテ
ート、ポリブタジエンゴム等のゴム類等種々のものを用
いることができる。
【００４３】
【実施例】下記表２の「接着剤の組成」の欄に示す配合
で、樹脂成分と、金属キレートと、シランカップリング
剤と、導電性粒子とを混合して実施例１〜９、比較例
１、２の接着剤を作製し、それらの接着剤を用いて図１
（ａ）の符号２０に示す接着フィルムと同じ構造の実施
例１〜９、比較例１、２の接着フィルムをそれぞれ作製
した。
【００４４】
【表２】
【００４５】実施例１〜９の接着剤はそれぞれ金属キレ
ートとシランカップリング剤とを有しているが、比較例
１は金属キレートを有しておらず、シランカップリング
剤とイミダゾール系の硬化剤とを有している。また、比
較例２の接着剤は、熱可塑性樹脂を有していない。
【００４６】ここでは、ガラス基板６０の表面に、表面
積１ｃｍ2当たりのシート抵抗が１０ΩのＩＴＯ電極６
５が形成されたものと、幅１ｃｍの長方形形状のＴＣＰ
５０（ここでは錫メッキされた銅配線からなる幅２５μ
ｍの金属配線５５が、２５μｍの間隔で複数本配置され
たものを用いた）とをそれぞれ用い、これらのＴＣＰ５
０とガラス基板６０とを実施例１〜９、比較例１、２の
接着フィルムを用いて図３（ａ）〜（ｄ）の工程で貼り
合わせ、１０種類の試験片を得た。このときＴＣＰ５０
とガラス基板６０とが重なりあった部分の幅（圧着幅）
は１ｍｍであり、印加した荷重は、３ＭＰａ、加熱の条
件は１３０℃、１０秒間であった。
【００４７】これらの試験片に対し、ガラス基板６０か
らＴＣＰ５０を剥離するときに要する剥離強度の測定を
行った（９０度剥離試験、ＪＩＳ Ｋ６８５４）。剥離
強度の測定結果が３Ｎ／ｃｍ未満のものを×、３Ｎ／ｃ
ｍ以上１０Ｎ／ｃｍ未満のものを△、１０Ｎ／ｃｍ以上
１５Ｎ／ｃｍ未満のものを○、１５Ｎ／ｃｍ以上のもの
を◎として評価した。それらの測定結果と評価結果とを
上記表２の「結果」の欄に記載した。
【００４８】上記表２の「結果」の欄から分かる通り、
金属キレートとシランカップリング剤とが添加された実
施例１〜９の接着剤を用いた試験片は、従来用いられて
いる硬化剤が添加された比較例１の接着剤の場合に比
べ、三倍以上の強い剥離強度が得られており、本発明の
接着剤が１３０℃、１０秒間という低温、短時間の熱圧
着条件であっても、高い接着力があることが確認され
た。また、比較例２の接着剤を用いた場合は接着剤の硬
化反応は起こったが、硬化された後の接着剤が硬くもろ
いため、試験片の剥離強度が低かった。
【００４９】それぞれ同じ種類の金属キレートとシラン
カップリング剤とを用いた実施例１、２では、熱硬化性
樹脂として脂環式エポキシ樹脂（セロキサイド２０２１
Ｐ）を用いた実施例２の方がより高い剥離強度が得られ
た。これらの結果より、実施例１で用いたビスフェノー
ルＡ型エポキシ樹脂（エピコート８２８）に比べ、実施
例２に用いた脂環式エポキシ樹脂（セロキサイド２０２
１Ｐ）はカチオン重合による反応速度が特に速いことが
確認された。
【００５０】それぞれ同じ樹脂成分と、シランカップリ
ング剤を用いた実施例５、７では、金属キレートとして
反応性の高いアルミニウムキレートを用いた実施例５
が、チタニウムキレートを用いた実施例７に比べ剥離強
度に高い結果が得られた。
【００５１】また、カップリング剤としてγ−グリシド
キシプロピルトリメトキシシランを用いた実施例５はγ
−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランを用いた
実施例６に比べ、より高い剥離強度が得られた。実施例
６に用いたシランカップリング剤では、メトキシ基以外
の置換基がビニル基を有するメタクリロキシプロピル基
であるのに対し、実施例５で用いたシランカップリング
剤では、メトキシ基以外の置換基がエポキシ環を有する
グリシドキシプロピル基であり、そのエポキシ環が熱硬
化性樹脂と重合したため、剥離強度が高くなったと推測
される。
【００５２】同じグリシドキシプロピル基を有するが、
アルコキシ基の炭素数や数がそれぞれ異なるシランカッ
プリング剤を用いた実施例３〜５では、アルコキシ基の
数が最も多く、かつ、アルコキシ基の炭素数が少ないカ
ップリング剤を用いた実施例５の結果が最も良く、アル
コキシ基の数が他の２つに比べて少なく、各アルコキシ
基の炭素数も多いカップリング剤を用いた実施例３の結
果が最も悪かった。アルコキシ基の炭素数が小さいもの
は加水分解の工程での立体障害が少なく、また、アルコ
キシ基の数が大きいものはカチオン重合反応においてよ
り多くのシラノール基を供与するためである。
【００５３】また、それぞれ同じ樹脂成分、金属キレー
ト、シランカップリング剤を用い、シランカップリング
剤の添加量をそれぞれ変化させた実施例５、８、９で
は、金属キレートに対するシランカップリング剤の添加
量が多い実施例８は、添加量がより少ない実施例５、９
に比べ、より高い剥離強度が得られた。
【００５４】なお、本発明の接着剤に用いる導電性粒子
としては、金属被膜樹脂や金属粒子等を用いることがで
きる。また、本発明の接着剤は導電性粒子を含有させな
いものも含まれる。本発明の接着剤には、フィラー、着
色剤、老化防止剤等の種々の添加剤も添加させることが
できる。
【００５５】以上は粉体または液状の金属キレートをそ
のまま接着剤に添加する場合について説明したが、本発
明はこれに限定されるものでは無く、例えば、金属キレ
ートをマイクロカプセル化し、接着剤に添加することも
可能である。図５の符号７は接着剤を示しており、接着
剤７は樹脂成分等からなる接着剤成分３２と、接着剤成
分３２中に分散されたマイクロカプセル３０とを有して
いる。このマイクロカプセル３０は金属キレートからな
る粒子３１と、粒子３１表面を覆うように形成された樹
脂被膜３５とを有している。
【００５６】その樹脂被膜３５を構成する樹脂のガラス
転移温度は、接着剤を硬化する際の加熱温度よりも低い
ので、接着剤７が加熱されると、樹脂被膜３５が溶解
し、金属キレートの粒子３１が他の接着剤成分３２と混
じって接着剤の硬化反応が開始される。
【００５７】以上は粉体の金属キレートをマイクロカプ
セル化する場合について説明したが、本発明はこれに限
定されるものでは無く、例えば、液状の金属キレートを
マイクロカプセル化し、接着剤に用いることもできる。
図６の符号８はその接着剤の一例を示している。この接
着剤８の接着剤成分４２中には、吸収剤樹脂粒子からな
るマイクロカプセル４０が分散されており、そのマイク
ロカプセル４０中には液状の金属キレートが吸収されて
いる。この接着剤８を加熱すると、マイクロカプセル４
０の吸収性樹脂が溶け金属キレートが他の接着剤成分と
混合し、接着剤の硬化反応が開始される。また、図６に
示したマイクロカプセル４０と同様の工程で、液状のシ
ランカップリング剤をマイクロカプセル化することもで
きる。
【００５８】
【発明の効果】低温、短時間で接着剤が硬化するので、
半導体チップや基板に加わる熱応力が小さく、信頼性の
高い電気装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】(ａ)〜(ｄ)：本発明の接着剤の使用方法の一例
を示す図
【図２】(ａ)〜(ｃ)：本発明の接着剤の使用方法の他の
例を示す図
【図３】(ａ)〜(ｄ)：本発明の接着剤を用いてＬＣＤと
ＴＣＰとを接続する工程の一例を示す工程図
【図４】ＴＣＰとガラス基板とを重ね合わせた状態を説
明するための平面図
【図５】粉体の金属キレートをマイクロカプセル化した
場合の接着剤の一例を説明するための図
【図６】液状の金属キレートをマイクロカプセル化した
場合の接着剤の一例を説明するための図
【図７】従来の接着剤を説明するための図
【符号の説明】
７、８、１２、１５……接着剤（接着剤塗布層） １３……基板 １１……半導体チップ ５０……基板（ＴＣＰ） ６０……ガラス基板
【手続補正書】
【提出日】平成１３年２月１６日（２００１．２．１
６）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項６
【補正方法】変更
【補正内容】
【化２】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項７
【補正方法】変更
【補正内容】
【化３】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】
【化４】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】本発明は上記知見に基づいて創作されたも
ので、請求項１記載の発明は接着剤であって、樹脂成分
と、金属キレートと、シランカップリング剤とを有し、
前記樹脂成分が熱硬化性樹脂を含有し、前記シランカッ
プリング剤が下記一般式（１）で表されるシラン化合物
からなる接着剤である。
【化５】 （上記一般式中置換基Ｘ1〜Ｘ4のうち、少なくとも一つ
の置換基がアルコキシ基である。） 請求項２記載の発明は請求項１記載の接着剤であって、
前記アルコキシ基がメトキシ基からなる接着剤である。
請求項３記載の発明は請求項１記載の接着剤であって、
前記アルコキシ基がエトキシ基からなる接着剤である。
請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれ
か１項記載の接着剤であって、前記シラン化合物の置換
基Ｘ1〜Ｘ4のうち、前記アルコキシ基以外の少なくとも
一つの置換基がエポキシ環を有する接着剤である。請求
項５記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１
項記載の接着剤であって、前記シラン化合物の置換基Ｘ
1〜Ｘ4のうち、前記アルコキシ基以外の少なくとも一つ
の置換基がビニル基を有する接着剤である。請求項６記
載の発明は、請求項４記載の接着剤であって、前記エポ
キシ環を有する置換基が下記化学式（２）で示されるγ
−グリシドキシプロピル基である接着剤である。
【化６】 請求項７記載の発明は、請求項５記載の接着剤であっ
て、前記ビニル基を有する置換基が下記化学式（３）で
示されるγ−メタクリロキシプロピル基である接着剤で
ある。
【化７】 請求項８記載の発明は、請求項１乃至請求項７のいずれ
か１項記載の接着剤であって、前記樹脂成分１００重量
部に対して、前記金属キレートの含有量が０．１重量部
以上２０重量部以下であり、且つ、前記シランカップリ
ング剤の含有量が０．１重量部以上３５重量部以下の接
着剤である。請求項９記載の発明は、請求項１乃至請求
項８のいずれか１項記載の接着剤であって、前記樹脂成
分が熱可塑性樹脂を有し、前記熱硬化性樹脂１００重量
部に対して前記熱可塑性樹脂が１０重量部以上添加され
た接着剤である。請求項１０記載の発明は、請求項１乃
至請求項９のいずれか１項記載の接着剤であって、前記
熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂からなる接着剤である。請
求項１１記載の発明は、請求項１０記載の接着剤であっ
て、前記エポキシ樹脂が脂環式エポキシ樹脂からなる接
着剤である。請求項１２記載の発明は、請求項１乃至請
求項１１のいずれか１項記載の接着剤であって、前記金
属キレートがアルミニウムキレートを主成分とする接着
剤である。請求項１３記載の発明は、請求項１乃至請求
項１２のいずれか１項記載の接着剤が、シート状に成形
された接着剤である。請求項１４記載の発明は、半導体
チップと、基板とを有する電気装置であって、前記半導
体チップと前記基板との間に請求項１乃至請求項１３の
いずれか１項記載の接着剤が配置され、前記接着剤が熱
処理によって硬化された電気装置である。請求項１５記
載の発明は、ガラス基板と、基板とを有する電気装置で
あって、前記ガラス基板と前記基板との間に請求項１乃
至請求項１３のいずれか１項記載の接着剤が配置され、
前記接着剤が熱処理によって硬化された電気装置であ
る。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４０】本発明には、ジルコニウムキレート、チタ
ニウムキレート、アルミニウムキレート等種々の金属キ
レートを用いることができるが、これらのなかでも反応
性が高いアルミニウムキレートがより好ましく用いるこ
とができる。また、金属キレートとしては粉体のものや
液状のもの等種々の形態のものを用いることができる。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 4J004 AA05 AA07 AA08 AA12 AA13 AA14 AA15 AA17 AB05 BA02 FA05 4J040 CA042 DA052 DD072 EB031 EB111 EB131 EC001 EC261 ED002 EE062 GA01 GA11 HD32 HD36 HD37 HD43 JA09 JB02 KA16 LA06 NA20 PA23 5F044 LL11 RR17

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】樹脂成分と、金属キレートと、シランカッ
    プリング剤とを有し、 前記樹脂成分が熱硬化性樹脂を含有し、 前記シランカップリング剤が下記一般式（１）で表され
    るシラン化合物からなる接着剤。 【化１】 （上記一般式中置換基Ｘ1〜Ｘ4のうち、少なくとも一つ
    の置換基がアルコキシ基である。）
  2. 【請求項２】前記アルコキシ基がメトキシ基からなる請
    求項１記載の接着剤。
  3. 【請求項３】前記アルコキシ基がエトキシ基からなる請
    求項１記載の接着剤。
  4. 【請求項４】前記シラン化合物の置換基Ｘ1〜Ｘ4のう
    ち、前記アルコキシ基以外の少なくとも一つの置換基が
    エポキシ環を有する請求項１乃至請求項３のいずれか１
    項記載の接着剤。
  5. 【請求項５】前記シラン化合物の置換基Ｘ1〜Ｘ4のう
    ち、前記アルコキシ基以外の少なくとも一つの置換基が
    ビニル基を有する請求項１乃至請求項３のいずれか１項
    記載の接着剤。
  6. 【請求項６】前記エポキシ環を有する置換基が下記化学
    式（２）で示されるγ−グリシドキシプロピル基である
    請求項４記載の接着剤。 【化２】
  7. 【請求項７】前記ビニル基を有する置換基が下記化学式
    （３）で示されるγ−メタクリロキシプロピル基である
    請求項５記載の接着剤。 【化３】
  8. 【請求項８】前記樹脂成分１００重量部に対して、前記
    金属キレートの含有量が０．１重量部以上２０重量部以
    下であり、且つ、前記シランカップリング剤の含有量が
    ０．１重量部以上３５重量部以下である請求項１乃至請
    求項７のいずれか１項記載の接着剤。
  9. 【請求項９】前記樹脂成分が熱可塑性樹脂を有し、前記
    熱硬化性樹脂１００重量部に対して前記熱可塑性樹脂が
    １０重量部以上添加された請求項１乃至請求項８のいず
    れか１項記載の記載の接着剤。
  10. 【請求項１０】前記熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂である
    請求項１乃至請求項９のいずれか１項記載の接着剤。
  11. 【請求項１１】前記エポキシ樹脂が脂環式エポキシ樹脂
    である請求項１０記載の接着剤。
  12. 【請求項１２】シート状前記金属キレートがアルミニウ
    ムキレートを主成分とする請求項１乃至請求項１１のい
    ずれか１項記載の接着剤。
  13. 【請求項１３】請求項１乃至請求項１２のいずれか１項
    記載の接着剤が、シート状に成形された接着剤。
  14. 【請求項１４】半導体チップと、基板とを有する電気装
    置であって、前記半導体チップと前記基板との間に請求
    項１乃至請求項１３のいずれか１項記載の接着剤が配置
    され、前記接着剤が熱処理によって硬化された電気装
    置。
  15. 【請求項１５】ガラス基板と、基板とを有する電気装置
    であって、前記ガラス基板と前記基板との間に請求項１
    乃至請求項１３のいずれか１項記載の接着剤が配置さ
    れ、前記接着剤が熱処理によって硬化された電気装置。
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