JP2002338932A - 接着剤 - Google Patents
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- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】信頼性の高い電気装置を製造するための接着剤
を得る。 【解決手段】樹脂成分と、前記樹脂成分中に分散された
合成ゼオライトとを有し、熱重量分析法により、３０℃
から２５０℃まで昇温させたときの重量減少率が０．５
重量％以下の接着剤。前記合成ゼオライトの平均粒径が
１０μｍ以下である接着剤。前記合成ゼオライトが１重
量％以上４０重量％以下含有された接着剤。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前記接着剤が配置され、前記接
着剤が熱処理によって硬化された電気装置。
を得る。 【解決手段】樹脂成分と、前記樹脂成分中に分散された
合成ゼオライトとを有し、熱重量分析法により、３０℃
から２５０℃まで昇温させたときの重量減少率が０．５
重量％以下の接着剤。前記合成ゼオライトの平均粒径が
１０μｍ以下である接着剤。前記合成ゼオライトが１重
量％以上４０重量％以下含有された接着剤。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前記接着剤が配置され、前記接
着剤が熱処理によって硬化された電気装置。
Description
【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に用いられ、有機溶剤を
含有しない接着剤に関する。
に、半導体チップを基板に接続に用いられ、有機溶剤を
含有しない接着剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、フレキシブル配線板等の基板
と半導体チップとを接続するために熱硬化性の接着剤が
用いられている。
と半導体チップとを接続するために熱硬化性の接着剤が
用いられている。
【０００３】図２（ａ）の符号１１３は基板（フレキシ
ブル配線板）を示している。基板１１３はベースフィル
ム１２１と、ベースフィルム１２１の一面に配置された
金属配線とを有しており、金属配線の一部から接続端子
１２２が構成されている。この基板１１３に半導体チッ
プを接続するには、先ず、基板１１３の接続端子１２２
が配置された側の面に液状の接着剤１１２を塗布する
（図２（ｂ））。
ブル配線板）を示している。基板１１３はベースフィル
ム１２１と、ベースフィルム１２１の一面に配置された
金属配線とを有しており、金属配線の一部から接続端子
１２２が構成されている。この基板１１３に半導体チッ
プを接続するには、先ず、基板１１３の接続端子１２２
が配置された側の面に液状の接着剤１１２を塗布する
（図２（ｂ））。
【０００４】図２（ｃ）の符号１１１は半導体チップを
示している。半導体チップ１１１はチップ本体１２５
と、チップ本体１２５の一面に配置されたバンプ状の接
続端子１２６とを有しており、接続端子１２６は半導体
チップ１１１の不図示の内部回路に接続されている。
示している。半導体チップ１１１はチップ本体１２５
と、チップ本体１２５の一面に配置されたバンプ状の接
続端子１２６とを有しており、接続端子１２６は半導体
チップ１１１の不図示の内部回路に接続されている。
【０００５】半導体チップ１１１の接続端子１２６が配
置された面を基板１１３の接続端子１２２が配置された
面に向けて対向配置し、接続端子１２２、１２６同士が
対向するように位置合せを行った後、半導体チップ１１
１を基板１１３表面の接着剤１１２に押し当てる。
置された面を基板１１３の接続端子１２２が配置された
面に向けて対向配置し、接続端子１２２、１２６同士が
対向するように位置合せを行った後、半導体チップ１１
１を基板１１３表面の接着剤１１２に押し当てる。
【０００６】その状態で、全体を加熱しながら押圧する
と、加熱によって接着剤１１２が軟化し、押圧によって
半導体チップ１１１の接続端子１２６が軟化した接着剤
１１２を押し退け、対向する接続端子１２２に当接さ
れ、基板１１３と半導体チップ１１１とが電気的に接続
される。また、接着剤１１２は加熱により接着性を発現
するので、接着剤１１２を介して半導体チップ１１１と
基板１１３とが機械的に接続され、電気装置１０５が得
られる（図２（ｄ））。このように、接着剤１１２を用
いれば、基板１１３と半導体チップ１１１とを電機的に
接続するだけでは無く、機械的にも接続することができ
る。
と、加熱によって接着剤１１２が軟化し、押圧によって
半導体チップ１１１の接続端子１２６が軟化した接着剤
１１２を押し退け、対向する接続端子１２２に当接さ
れ、基板１１３と半導体チップ１１１とが電気的に接続
される。また、接着剤１１２は加熱により接着性を発現
するので、接着剤１１２を介して半導体チップ１１１と
基板１１３とが機械的に接続され、電気装置１０５が得
られる（図２（ｄ））。このように、接着剤１１２を用
いれば、基板１１３と半導体チップ１１１とを電機的に
接続するだけでは無く、機械的にも接続することができ
る。
【０００７】ところで、近年、環境に対する配慮から有
機溶剤を含有せず、又その製造工程においても有機溶剤
を使用しない所謂溶剤フリーの接着剤１１２が求められ
ており、このような接着剤としては、例えば、常温で液
状の熱硬化性樹脂を主成分とするものがある。
機溶剤を含有せず、又その製造工程においても有機溶剤
を使用しない所謂溶剤フリーの接着剤１１２が求められ
ており、このような接着剤としては、例えば、常温で液
状の熱硬化性樹脂を主成分とするものがある。
【０００８】しかしながらこのような接着剤１１２を用
いて基板１１３と半導体チップ１１１とを接続する場合
には、加熱押圧の工程で接着剤１１２中に気泡（ボイ
ド）１１５が生じる場合がある。接着剤１１２中にボイ
ド１１５が在る場合、電気装置がリフロー処理される際
に、半導体チップ１１１が剥離したり、基板１１３と半
導体チップ１１１とが導通不良になる場合がある。
いて基板１１３と半導体チップ１１１とを接続する場合
には、加熱押圧の工程で接着剤１１２中に気泡（ボイ
ド）１１５が生じる場合がある。接着剤１１２中にボイ
ド１１５が在る場合、電気装置がリフロー処理される際
に、半導体チップ１１１が剥離したり、基板１１３と半
導体チップ１１１とが導通不良になる場合がある。
【０００９】
【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
目的は有機溶剤を含有しない接着剤を用いて、信頼性が
高い電気装置を提供することにある。
の不都合を解決するために創作されたものであり、その
目的は有機溶剤を含有しない接着剤を用いて、信頼性が
高い電気装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の発明者が接着剤
中にボイドが生じる原因について鋭利検討を行ったとこ
ろ、接着剤を製造する工程で有機溶剤や水等の溶剤成分
を使用しなくても、接着剤に用いる樹脂成分や硬化剤等
を製造する工程で使用した溶剤成分が微量に残留してい
る場合があり、接着剤を加熱した場合に残留する溶剤成
分が蒸発することによって接着剤中にボイドが発生する
ことが分かった。本発明者が更に検討を重ねた結果、接
着剤に合成ゼオライトを添加し、接着剤中の水や有機溶
剤等の溶剤成分を合成ゼオライトに吸着させる方法を見
出した。
中にボイドが生じる原因について鋭利検討を行ったとこ
ろ、接着剤を製造する工程で有機溶剤や水等の溶剤成分
を使用しなくても、接着剤に用いる樹脂成分や硬化剤等
を製造する工程で使用した溶剤成分が微量に残留してい
る場合があり、接着剤を加熱した場合に残留する溶剤成
分が蒸発することによって接着剤中にボイドが発生する
ことが分かった。本発明者が更に検討を重ねた結果、接
着剤に合成ゼオライトを添加し、接着剤中の水や有機溶
剤等の溶剤成分を合成ゼオライトに吸着させる方法を見
出した。
【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、前記樹脂成分中に分散された合成ゼオライトとを有
し、熱重量分析法により、３０℃から２５０℃まで昇温
させたときの重量減少率が０．５重量％以下の接着剤で
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、前記合成ゼオライトが１重量％以上４０重量％
以下含有された接着剤である。請求項３記載の発明は、
請求項１又は請求項２のいずれか１項記載の接着剤であ
って、前記合成ゼオライトの平均粒径が１０μｍ以下の
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、前記合成
ゼオライトがＸ型ゼオライトの接着剤である。請求項５
記載の発明は、請求項４記載の接着剤であって、前記Ｘ
型ゼオライトが、その構造中にナトリウムを有する１３
Ｘ型ゼオライト、又は、その構造中にカルシウムを有す
る１０Ｘ型ゼオライトのいずれか一方又は両方を有する
接着剤である。請求項６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５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。
ので、請求項１記載の発明は接着剤であって、樹脂成分
と、前記樹脂成分中に分散された合成ゼオライトとを有
し、熱重量分析法により、３０℃から２５０℃まで昇温
させたときの重量減少率が０．５重量％以下の接着剤で
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、前記合成ゼオライトが１重量％以上４０重量％
以下含有された接着剤である。請求項３記載の発明は、
請求項１又は請求項２のいずれか１項記載の接着剤であ
って、前記合成ゼオライトの平均粒径が１０μｍ以下の
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、前記合成
ゼオライトがＸ型ゼオライトの接着剤である。請求項５
記載の発明は、請求項４記載の接着剤であって、前記Ｘ
型ゼオライトが、その構造中にナトリウムを有する１３
Ｘ型ゼオライト、又は、その構造中にカルシウムを有す
る１０Ｘ型ゼオライトのいずれか一方又は両方を有する
接着剤である。請求項６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５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】尚、重量減少率とは、熱重量分析装置（例
えば、セイコーインスツルメンツ（株）社製の商品名
「ＴＧ／ＤＴＡ２２」）を用いて昇温速度１０℃／分の
条件で、接着剤を３０℃から２５０℃まで昇温させたと
きに測定される接着剤の重量減少量から、加熱する前の
接着剤重量を除した値に百を乗じた値（単位：重量％）
であり、重量減少率は接着剤を加熱した場合に揮発す
る、揮発成分の含有量を示す。
えば、セイコーインスツルメンツ（株）社製の商品名
「ＴＧ／ＤＴＡ２２」）を用いて昇温速度１０℃／分の
条件で、接着剤を３０℃から２５０℃まで昇温させたと
きに測定される接着剤の重量減少量から、加熱する前の
接着剤重量を除した値に百を乗じた値（単位：重量％）
であり、重量減少率は接着剤を加熱した場合に揮発す
る、揮発成分の含有量を示す。
【００１３】本発明は上記のように構成されており、樹
脂成分として主に常温で液状のものを用い、該樹脂成分
に合成ゼオライトを分散させれば、水や有機溶剤等の溶
剤成分を用いなくても液状の接着剤を容易に作成するこ
とができる。
脂成分として主に常温で液状のものを用い、該樹脂成分
に合成ゼオライトを分散させれば、水や有機溶剤等の溶
剤成分を用いなくても液状の接着剤を容易に作成するこ
とができる。
【００１４】樹脂成分中に残留する溶剤成分は接着剤中
で合成ゼオライトに強く吸着されるので、一般に熱圧着
に用いられる温度（１５０℃以上２５０℃以下）で接着
剤を加熱した場合に溶剤成分の蒸発が殆ど起こらず（重
量減少率０．５％以下）、接着剤中にボイドが発生しな
い。尚、下記表１に合成ゼオライトの種類と、各合成ゼ
オライトに吸着される化合物の例を示す。
で合成ゼオライトに強く吸着されるので、一般に熱圧着
に用いられる温度（１５０℃以上２５０℃以下）で接着
剤を加熱した場合に溶剤成分の蒸発が殆ど起こらず（重
量減少率０．５％以下）、接着剤中にボイドが発生しな
い。尚、下記表１に合成ゼオライトの種類と、各合成ゼ
オライトに吸着される化合物の例を示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】上記表１から明らかなように、３Ａ型、４
Ａ型、５Ａ型等のＡ型ゼオライトに比べ、１０Ｘ、１３
Ｘ等のＸ型ゼオライトは細孔径が大きく、Ｘ型ゼオライ
トは水やメタン等分子径の小さい物質だけでは無く、Ａ
型ゼオライトが吸着できないシクロへキサンやピリジン
等分子径が大きい物質をも吸着可能である。従って、接
着剤中にパーフルオロメタンやパーフルオロエタンより
も分子径が大きい化学物質が溶剤成分として残留してい
る場合には、Ｘ型の合成ゼオライトを用いることが好ま
しい。
Ａ型、５Ａ型等のＡ型ゼオライトに比べ、１０Ｘ、１３
Ｘ等のＸ型ゼオライトは細孔径が大きく、Ｘ型ゼオライ
トは水やメタン等分子径の小さい物質だけでは無く、Ａ
型ゼオライトが吸着できないシクロへキサンやピリジン
等分子径が大きい物質をも吸着可能である。従って、接
着剤中にパーフルオロメタンやパーフルオロエタンより
も分子径が大きい化学物質が溶剤成分として残留してい
る場合には、Ｘ型の合成ゼオライトを用いることが好ま
しい。
【００１７】尚、合成ゼオライトが水分等を吸着し、そ
の吸着能が低下している恐れのある場合には、合成ゼオ
ライトを予め２５０℃以上で焼成し、水分を充分に除去
（活性化）してから接着剤の製造に用いると良い。ま
た、接着剤を製造する工程で溶剤成分を添加すると、合
成ゼオライトが溶剤成分を吸着しきれず、重量減少率が
０．５％を超えてしまうので、本発明の接着剤に溶剤成
分を添加することは好ましくない。
の吸着能が低下している恐れのある場合には、合成ゼオ
ライトを予め２５０℃以上で焼成し、水分を充分に除去
（活性化）してから接着剤の製造に用いると良い。ま
た、接着剤を製造する工程で溶剤成分を添加すると、合
成ゼオライトが溶剤成分を吸着しきれず、重量減少率が
０．５％を超えてしまうので、本発明の接着剤に溶剤成
分を添加することは好ましくない。
【００１８】樹脂成分は絶縁性の熱硬化性樹脂を主成分
とするものを用いることができる。熱硬化性樹脂として
は、２５０℃以下では熱分解しないものを用いることが
できる。また、熱硬化性樹脂と硬化剤とを併用すること
が好ましい。
とするものを用いることができる。熱硬化性樹脂として
は、２５０℃以下では熱分解しないものを用いることが
できる。また、熱硬化性樹脂と硬化剤とを併用すること
が好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を説明する。先
ず、熱硬化性樹脂を主成分とする液状の樹脂成分に、該
樹脂成分を重合させる硬化剤と、合成ゼオライトとを添
加、分散し、後述する表２の実施例１〜１０の欄に記載
する接着剤を作成する。この状態では接着剤はペースト
状である。
ず、熱硬化性樹脂を主成分とする液状の樹脂成分に、該
樹脂成分を重合させる硬化剤と、合成ゼオライトとを添
加、分散し、後述する表２の実施例１〜１０の欄に記載
する接着剤を作成する。この状態では接着剤はペースト
状である。
【００２０】図１（ａ）の符号１３はフレキシブル配線
板（基板）を示している。このフレキシブル配線板１３
はベースフィルム２１と、ベースフィルム２１一面に配
置された金属配線とを有しており、金属配線の一部から
接続端子２２が複数個構成されている。これらの接続端
子２２はフレキシブル配線板１３の表面にそれぞれ露出
しており、後述する半導体チップの接続端子と対応する
位置にそれぞれ配置されている。
板（基板）を示している。このフレキシブル配線板１３
はベースフィルム２１と、ベースフィルム２１一面に配
置された金属配線とを有しており、金属配線の一部から
接続端子２２が複数個構成されている。これらの接続端
子２２はフレキシブル配線板１３の表面にそれぞれ露出
しており、後述する半導体チップの接続端子と対応する
位置にそれぞれ配置されている。
【００２１】フレキシブル配線板１３に半導体チップを
接続するには、先ず、後述する半体チップを搭載する位
置に上記の接着剤を塗布する。図１（ｂ）の符号１２は
フレキシブル配線板１３に塗布された接着剤を示してお
り、フレキシブル配線板１３の接続端子２２が接着剤１
２で覆われている。
接続するには、先ず、後述する半体チップを搭載する位
置に上記の接着剤を塗布する。図１（ｂ）の符号１２は
フレキシブル配線板１３に塗布された接着剤を示してお
り、フレキシブル配線板１３の接続端子２２が接着剤１
２で覆われている。
【００２２】図１（ｃ）の符号１１は半導体チップを示
しており、半導体チップ１１はチップ本体２５を有して
いる。チップ本体２５の一面には、バンプ状の接続端子
２６が複数個形成されており、各接続端子２６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。
しており、半導体チップ１１はチップ本体２５を有して
いる。チップ本体２５の一面には、バンプ状の接続端子
２６が複数個形成されており、各接続端子２６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。
【００２３】半導体チップ１１の接続端子２６が配置さ
れた側の面を、フレキシブル配線板１３の接続端子２２
が配置された側の面に向け、接続端子２２、２６同士が
対向するように位置合せを行った後、半導体チップ１１
をフレキシブル配線板１３上の接着剤１２に押し当て
る。
れた側の面を、フレキシブル配線板１３の接続端子２２
が配置された側の面に向け、接続端子２２、２６同士が
対向するように位置合せを行った後、半導体チップ１１
をフレキシブル配線板１３上の接着剤１２に押し当て
る。
【００２４】その状態で半導体チップ１１を押圧しなが
ら全体を所定温度（１５０℃以上２５０℃以下）に加熱
すると、接着剤１２が軟化し、押圧によって半導体チッ
プ１１の接続端子２６が接着剤１２を押し退け、対向す
るフレキシブル配線板１３の接続端子２２に当接され
る。
ら全体を所定温度（１５０℃以上２５０℃以下）に加熱
すると、接着剤１２が軟化し、押圧によって半導体チッ
プ１１の接続端子２６が接着剤１２を押し退け、対向す
るフレキシブル配線板１３の接続端子２２に当接され
る。
【００２５】このとき、接着剤１２中に残留する水や有
機溶剤等の溶剤成分は合成ゼオライトに吸着されてお
り、２５０℃以下では吸着された溶剤成分は脱離しない
ので、接着剤１２中に気泡は生じない。更に加熱を続け
ると、半導体チップ１１の接続端子２６がフレキシブル
配線板１３の接続端子２２に当接された状態で接着剤１
２中の樹脂成分が硬化し、半導体チップ１１がフレキシ
ブル配線板１３上で固定され、電気装置５が得られる
（図１（ｄ））。
機溶剤等の溶剤成分は合成ゼオライトに吸着されてお
り、２５０℃以下では吸着された溶剤成分は脱離しない
ので、接着剤１２中に気泡は生じない。更に加熱を続け
ると、半導体チップ１１の接続端子２６がフレキシブル
配線板１３の接続端子２２に当接された状態で接着剤１
２中の樹脂成分が硬化し、半導体チップ１１がフレキシ
ブル配線板１３上で固定され、電気装置５が得られる
（図１（ｄ））。
【００２６】この電気装置５ではフレキシブル配線板１
３と半導体チップ１１とが接続端子２２、２６を介して
電気的に接続されているだけでは無く、硬化した接着剤
１２を介して機械的にも接続されており、加熱押圧の際
に接着剤１２中に気泡が生じないので、電気装置５の信
頼性も高い。また、接着剤を製造する工程で有機溶剤が
添加されていないので、環境に悪影響を与えない。
３と半導体チップ１１とが接続端子２２、２６を介して
電気的に接続されているだけでは無く、硬化した接着剤
１２を介して機械的にも接続されており、加熱押圧の際
に接着剤１２中に気泡が生じないので、電気装置５の信
頼性も高い。また、接着剤を製造する工程で有機溶剤が
添加されていないので、環境に悪影響を与えない。
【００２７】以上は、樹脂成分と、硬化剤と、合成ゼオ
ライトからなる接着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無い。樹脂成分と、硬化剤と、
合成ゼオライト以外にも、例えば、導電性粒子を添加し
た接着剤も本発明には含まれる。また、導電性粒子以外
にもカップリング剤、老化防止剤、着色剤等、有機溶剤
以外の種々の添加剤を添加することができる。
ライトからなる接着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無い。樹脂成分と、硬化剤と、
合成ゼオライト以外にも、例えば、導電性粒子を添加し
た接着剤も本発明には含まれる。また、導電性粒子以外
にもカップリング剤、老化防止剤、着色剤等、有機溶剤
以外の種々の添加剤を添加することができる。
【００２８】
【実施例】液状の熱硬化性樹脂であるナフタレン型エポ
キシ樹脂（大日本インキ化学工業（株）社製の商品名
「ＨＰ４０３２Ｄ」）３０重量部に対し、液状の熱硬化
性樹脂であるビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパ
ンエポキシレジン（株）社製の商品名「ＥＰ８２８」）
１８重量部を添加、混合し液状の樹脂成分を得た。
キシ樹脂（大日本インキ化学工業（株）社製の商品名
「ＨＰ４０３２Ｄ」）３０重量部に対し、液状の熱硬化
性樹脂であるビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパ
ンエポキシレジン（株）社製の商品名「ＥＰ８２８」）
１８重量部を添加、混合し液状の樹脂成分を得た。
【００２９】この樹脂成分４８重量部に対し、潜在性硬
化剤（旭化成エポキシ（株）社製の商品名「ＨＸ３７４
８」）５０重量部と、カップリング剤（日本ユニカー
（株）社製の商品名「Ａ−１８７」）２重量部と、下記
表２の「ゼオライトの種類」の欄に記載する８種類のゼ
オライトをそれぞれ下記表２に記載する量添加し、実施
例１〜１０、比較例１〜４の接着剤をそれぞれ作成し
た。
化剤（旭化成エポキシ（株）社製の商品名「ＨＸ３７４
８」）５０重量部と、カップリング剤（日本ユニカー
（株）社製の商品名「Ａ−１８７」）２重量部と、下記
表２の「ゼオライトの種類」の欄に記載する８種類のゼ
オライトをそれぞれ下記表２に記載する量添加し、実施
例１〜１０、比較例１〜４の接着剤をそれぞれ作成し
た。
【００３０】
【表２】
【００３１】尚、上記表２中比較例５〜７は、合成ゼオ
ライトに代え、他の吸着剤（シリカゲル、活性アルミ
ナ、活性炭）をそれぞれ１０重量部添加した場合であ
る。平面形状が一辺６ｍｍの正方形、厚さ０．４ｍｍの
チップ本体２５の一面に、平面形状が一辺６０μｍ、厚
さ２０μｍの接続端子２６を２７２個形成したものを半
導体チップ１１とし、厚さ２０μｍのポリイミド樹脂フ
ィルム（ベースフィルム２１）の表面に、接続端子２２
を８５μｍ間隔で配置したものをフレキシブル配線板１
３とした。ここでは、フレキシブル配線板の接続端子２
２を構成する金属配線として、膜厚１２μｍの銅配線の
表面に、ニッケルメッキ層と金メッキ層とをそれぞれ形
成したものを用いた。
ライトに代え、他の吸着剤（シリカゲル、活性アルミ
ナ、活性炭）をそれぞれ１０重量部添加した場合であ
る。平面形状が一辺６ｍｍの正方形、厚さ０．４ｍｍの
チップ本体２５の一面に、平面形状が一辺６０μｍ、厚
さ２０μｍの接続端子２６を２７２個形成したものを半
導体チップ１１とし、厚さ２０μｍのポリイミド樹脂フ
ィルム（ベースフィルム２１）の表面に、接続端子２２
を８５μｍ間隔で配置したものをフレキシブル配線板１
３とした。ここでは、フレキシブル配線板の接続端子２
２を構成する金属配線として、膜厚１２μｍの銅配線の
表面に、ニッケルメッキ層と金メッキ層とをそれぞれ形
成したものを用いた。
【００３２】上記フレキシブル配線板１３と半導体チッ
プ１１とを上記実施例１〜１０、比較例１〜７の接着剤
を用い、図１（ａ）〜（ｄ）の工程で接続し、実施例１
〜１０、比較例１〜７の電気装置５を製造した。尚、加
熱条件は２３０℃、５秒間であり、半導体チップ１１の
接続端子２６の１個当たり０．６Ｎの荷重がかかるよう
に押圧した。
プ１１とを上記実施例１〜１０、比較例１〜７の接着剤
を用い、図１（ａ）〜（ｄ）の工程で接続し、実施例１
〜１０、比較例１〜７の電気装置５を製造した。尚、加
熱条件は２３０℃、５秒間であり、半導体チップ１１の
接続端子２６の１個当たり０．６Ｎの荷重がかかるよう
に押圧した。
【００３３】これら実施例１〜１０、比較例１〜７の接
着剤について、下記に示す条件で「重量減率」を測定
し、更に実施例１〜１０、比較例１〜７の電気装置５を
用いて下記に示す「ボイド」、「初期導通」、「エージ
ング後導通」の各評価試験を行った。
着剤について、下記に示す条件で「重量減率」を測定
し、更に実施例１〜１０、比較例１〜７の電気装置５を
用いて下記に示す「ボイド」、「初期導通」、「エージ
ング後導通」の各評価試験を行った。
【００３４】〔重量減率〕熱重量分析装置（セイコーイ
ンスツルメンツ社製の商品名「ＴＧ／ＤＴＡ２２」）を
用い、実施例１〜１０、比較例１〜７の接着剤をそれぞ
れ３０℃から２５０℃まで昇温速度１０℃／分の条件で
昇温させた場合の重量変化（重量減少）を測定した。測
定された重量減少の値（ｇ）から測定前（加熱前）の接
着剤の重量（ｇ）を除したものに１００を乗じ、重量減
少率（重量％）を求めた。
ンスツルメンツ社製の商品名「ＴＧ／ＤＴＡ２２」）を
用い、実施例１〜１０、比較例１〜７の接着剤をそれぞ
れ３０℃から２５０℃まで昇温速度１０℃／分の条件で
昇温させた場合の重量変化（重量減少）を測定した。測
定された重量減少の値（ｇ）から測定前（加熱前）の接
着剤の重量（ｇ）を除したものに１００を乗じ、重量減
少率（重量％）を求めた。
【００３５】〔ボイド〕各電気装置５をフレキシブル配
線板１３のベースフィルム２１側から観察し、接着剤１
２中のボイドの有無を確認した。接着剤１２中にボイド
が確認されないものを「○」、ボイドが確認されるもの
を「×」として評価した。
線板１３のベースフィルム２１側から観察し、接着剤１
２中のボイドの有無を確認した。接着剤１２中にボイド
が確認されないものを「○」、ボイドが確認されるもの
を「×」として評価した。
【００３６】〔初期導通〕各電気装置５の導通抵抗をそ
れぞれ測定した。導通抵抗値が１００ｍΩ以下のものを
「○」、１００ｍΩを超え、かつ、５００ｍΩ以下のも
のを「△」、５００ｍΩを超えるものを「×」として評
価した。
れぞれ測定した。導通抵抗値が１００ｍΩ以下のものを
「○」、１００ｍΩを超え、かつ、５００ｍΩ以下のも
のを「△」、５００ｍΩを超えるものを「×」として評
価した。
【００３７】〔エージング後導通〕各電気装置５を１２
１℃、１００％ＲＨの条件で５０時間保存した後（エー
ジング）、上記初期導通と同じ条件で導通抵抗値を測定
した。尚、評価基準は上記初期導通と同様である。
１℃、１００％ＲＨの条件で５０時間保存した後（エー
ジング）、上記初期導通と同じ条件で導通抵抗値を測定
した。尚、評価基準は上記初期導通と同様である。
【００３８】上記表２から明らかなように、実施例１〜
１０の接着剤の重量減率は０．５％以下であり、これら
の接着剤を用いた実施例１〜１０の電気装置５では、各
評価試験において優れた結果が得られた。特に、１０Ｘ
型、１３Ｘ型などのＸ型ゼオライトを用い、かつ、合成
ゼオライトの添加量が１０重量部以上である実施例４〜
７、９、１０では、重量減少率が０．４％未満であり、
溶剤成分の蒸発が殆ど起こらないことが確認された。
１０の接着剤の重量減率は０．５％以下であり、これら
の接着剤を用いた実施例１〜１０の電気装置５では、各
評価試験において優れた結果が得られた。特に、１０Ｘ
型、１３Ｘ型などのＸ型ゼオライトを用い、かつ、合成
ゼオライトの添加量が１０重量部以上である実施例４〜
７、９、１０では、重量減少率が０．４％未満であり、
溶剤成分の蒸発が殆ど起こらないことが確認された。
【００３９】他方、合成ゼオライトを含有しない比較例
１や、合成ゼオライトの添加量が０．５重量部である比
較例２では、重量減少率が０．５重量％を超えており、
その結果、電気装置の接着剤中にボイドが確認され、エ
ージング後の導通抵抗の結果も悪かった。
１や、合成ゼオライトの添加量が０．５重量部である比
較例２では、重量減少率が０．５重量％を超えており、
その結果、電気装置の接着剤中にボイドが確認され、エ
ージング後の導通抵抗の結果も悪かった。
【００４０】また、合成ゼオライトの添加量が４０重量
部を超えた比較例３や、合成ゼオライトの平均粒径（粒
子直径の平均）が１０μｍを超える比較例４では、重量
減少率が低く、ボイドも確認されなかったが、エージン
グ後導通だけでは無く、初期導通の結果も悪かった。こ
れは対向する接続端子間に、過剰の合成ゼオライト、又
は平均粒径の大きすぎる合成ゼオライトが存し、接続端
子間の導通が充分に取れなかったためである。
部を超えた比較例３や、合成ゼオライトの平均粒径（粒
子直径の平均）が１０μｍを超える比較例４では、重量
減少率が低く、ボイドも確認されなかったが、エージン
グ後導通だけでは無く、初期導通の結果も悪かった。こ
れは対向する接続端子間に、過剰の合成ゼオライト、又
は平均粒径の大きすぎる合成ゼオライトが存し、接続端
子間の導通が充分に取れなかったためである。
【００４１】合成ゼオライトに代え、シリカゲル、活性
アルミナまたは活性炭を用いた比較例５〜７では、重量
減少率がいずれも０．５％を超えており、接着剤中にボ
イドが発生した結果、エージング後導通の結果が悪かっ
た。このことから、他の吸着剤に比べ、合成ゼオライト
の溶剤吸着効果が高いことが確認された。
アルミナまたは活性炭を用いた比較例５〜７では、重量
減少率がいずれも０．５％を超えており、接着剤中にボ
イドが発生した結果、エージング後導通の結果が悪かっ
た。このことから、他の吸着剤に比べ、合成ゼオライト
の溶剤吸着効果が高いことが確認された。
【００４２】
【実施例】以上は樹脂成分と、硬化剤と、添加剤（カッ
プリング剤）と、合成ゼオライトとからなる接着剤につ
いて説明したが、本発明はこれに限定されるものでは無
い。以下に、本発明の他の例の接着剤について詳細に説
明する。
プリング剤）と、合成ゼオライトとからなる接着剤につ
いて説明したが、本発明はこれに限定されるものでは無
い。以下に、本発明の他の例の接着剤について詳細に説
明する。
【００４３】固形の熱硬化性樹脂であるフェノキシ樹脂
（フェノキシアソシエーツ社製の商品名「ＰＫＨＨ」）
１０重量部に対し、液状の熱硬化性樹脂であるビスフェ
ノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン
（株）社製の商品名「ＥＰ８２８」）５０重量部を添
加、混合、溶解し液状の樹脂成分を得た。
（フェノキシアソシエーツ社製の商品名「ＰＫＨＨ」）
１０重量部に対し、液状の熱硬化性樹脂であるビスフェ
ノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン
（株）社製の商品名「ＥＰ８２８」）５０重量部を添
加、混合、溶解し液状の樹脂成分を得た。
【００４４】この樹脂成分６０重量部に対し、潜在性硬
化剤（旭化成エポキシ（株）社製の商品名「ＨＸ３９４
１ＨＰ」）４０重量部と、平均粒径５μｍの導電性粒子
（樹脂粒子表面にニッケル、金メッキ層を形成したも
の）を１０重量部と、合成ゼオライト（ゼオライト１３
Ｘ、平均粒径５μｍ）を１０重量部とを添加、混合し、
実施例１１の接着剤を得た。
化剤（旭化成エポキシ（株）社製の商品名「ＨＸ３９４
１ＨＰ」）４０重量部と、平均粒径５μｍの導電性粒子
（樹脂粒子表面にニッケル、金メッキ層を形成したも
の）を１０重量部と、合成ゼオライト（ゼオライト１３
Ｘ、平均粒径５μｍ）を１０重量部とを添加、混合し、
実施例１１の接着剤を得た。
【００４５】次いで、上記実施例１〜１０に用いたもの
と同じ半導体チップ１１とフレキシブル配線板１３と
を、実施例１１の接着剤を用いて上記実施例１〜１０と
同じ条件で接続し、実施例１１の電気装置５を得た。実
施例１１の接着剤について、実施例１〜１０と同じ条件
で「重量減率」を測定し、更に実施例１１の電気装置５
を用いて上記実施例１〜１０と同じ条件で「ボイド」、
「初期導通」、「エージング後導通」の各評価試験を行
った。それらの結果を下記表３に記載する。
と同じ半導体チップ１１とフレキシブル配線板１３と
を、実施例１１の接着剤を用いて上記実施例１〜１０と
同じ条件で接続し、実施例１１の電気装置５を得た。実
施例１１の接着剤について、実施例１〜１０と同じ条件
で「重量減率」を測定し、更に実施例１１の電気装置５
を用いて上記実施例１〜１０と同じ条件で「ボイド」、
「初期導通」、「エージング後導通」の各評価試験を行
った。それらの結果を下記表３に記載する。
【００４６】
【表３】
【００４７】尚、上記表３中の比較例８は合成ゼオライ
トを添加しない以外は実施例１１と同じ条件で接着剤を
作成した場合である。上記表３から明らかなように、合
成ゼオライトを用いた実施例１１では、重量減少率が
０．５％であり、得られた電気装置５の接着剤１２中に
ボイドも無く、各導通試験で高い結果が得られた。他
方、合成ゼオライトを用いない比較例８では、重量減少
率が０．５％を超えており、電気装置の接着剤中にボイ
ドが生じたため、エージング後導通試験の結果が悪かっ
た。このように、導電性粒子の有無に係わらず、合成ゼ
オライトを添加することによってボイドの発生防止に効
果があることが確認された。
トを添加しない以外は実施例１１と同じ条件で接着剤を
作成した場合である。上記表３から明らかなように、合
成ゼオライトを用いた実施例１１では、重量減少率が
０．５％であり、得られた電気装置５の接着剤１２中に
ボイドも無く、各導通試験で高い結果が得られた。他
方、合成ゼオライトを用いない比較例８では、重量減少
率が０．５％を超えており、電気装置の接着剤中にボイ
ドが生じたため、エージング後導通試験の結果が悪かっ
た。このように、導電性粒子の有無に係わらず、合成ゼ
オライトを添加することによってボイドの発生防止に効
果があることが確認された。
【００４８】以上は、導電性粒子として表面にニッケ
ル、金メッキ層を形成した樹脂粒子を用いたが、本発明
はこれに限定されるものではなく、例えば、ニッケル粒
子等の金属粒子を用いることもできる。また、上記実施
例では樹脂成分にビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ナ
フタレン型エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂等を用いた
が、本発明はこれに限定されるものでは無く、重合可能
な樹脂であれば、例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹
脂、尿素樹脂、他の種類のエポキシ樹脂等種々のものを
用いることができる。
ル、金メッキ層を形成した樹脂粒子を用いたが、本発明
はこれに限定されるものではなく、例えば、ニッケル粒
子等の金属粒子を用いることもできる。また、上記実施
例では樹脂成分にビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ナ
フタレン型エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂等を用いた
が、本発明はこれに限定されるものでは無く、重合可能
な樹脂であれば、例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹
脂、尿素樹脂、他の種類のエポキシ樹脂等種々のものを
用いることができる。
【００４９】また、上記実施例１〜１１では硬化剤とし
て、イミダゾール系硬化剤をマイクロカプセル化した所
謂潜在性硬化剤を用いたが、本発明はこれに限定される
ものではない。例えば、イミダゾール硬化剤、ポリアミ
ン類、フェノール類、イソシアネート類、ポリメルカプ
タン類、酸無水物硬化剤など種々のものを用いることが
できるが、接着剤が２５０℃に加熱された場合に、熱分
解、又は蒸発しないものが望ましい。
て、イミダゾール系硬化剤をマイクロカプセル化した所
謂潜在性硬化剤を用いたが、本発明はこれに限定される
ものではない。例えば、イミダゾール硬化剤、ポリアミ
ン類、フェノール類、イソシアネート類、ポリメルカプ
タン類、酸無水物硬化剤など種々のものを用いることが
できるが、接着剤が２５０℃に加熱された場合に、熱分
解、又は蒸発しないものが望ましい。
【００５０】更に、本発明に用いる接着剤には、カップ
リング剤以外にも、フィラー、老化防止剤、着色剤、界
面活性剤等種々の添加剤や、フェノキシ樹脂、ポリエス
テル樹脂等の熱可塑性樹脂を添加することができるが、
いずれの場合も、接着剤が２５０℃に加熱された場合で
も熱分解、又は蒸発しないものが好ましい。
リング剤以外にも、フィラー、老化防止剤、着色剤、界
面活性剤等種々の添加剤や、フェノキシ樹脂、ポリエス
テル樹脂等の熱可塑性樹脂を添加することができるが、
いずれの場合も、接着剤が２５０℃に加熱された場合で
も熱分解、又は蒸発しないものが好ましい。
【００５１】
【発明の効果】樹脂成分や硬化剤に残留する溶剤成分
が、接着剤中では合成ゼオライトに吸着されるため、接
着剤を加熱した場合にボイドが生じず、導通信頼性の高
い電気装置を製造することができる。
が、接着剤中では合成ゼオライトに吸着されるため、接
着剤を加熱した場合にボイドが生じず、導通信頼性の高
い電気装置を製造することができる。
【図１】(ａ)〜(ｄ)：本発明の接着剤を用いて電気装置
を製造する工程を説明するための図
を製造する工程を説明するための図
【図２】(ａ)〜(ｄ)：従来技術の接着剤を用いて電気装
置を製造する工程を説明するための図
置を製造する工程を説明するための図
５……電気装置 １２……接着剤 １１……半導体チップ １３……基板
Claims (6)
- 【請求項１】樹脂成分と、前記樹脂成分中に分散された
合成ゼオライトとを有し、 熱重量分析法により、３０℃から２５０℃まで昇温させ
たときの重量減少率が０．５重量％以下の接着剤。 - 【請求項２】前記合成ゼオライトが１重量％以上４０重
量％以下含有された請求項１記載の接着剤。 - 【請求項３】前記合成ゼオライトの平均粒径が１０μｍ
以下である請求項１又は請求項２のいずれか１項記載の
接着剤。 - 【請求項４】前記合成ゼオライトがＸ型ゼオライトであ
る請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の接着剤。 - 【請求項５】前記Ｘ型ゼオライトが、その構造中にナト
リウムを有する１３Ｘ型ゼオライト、又は、その構造中
にカルシウムを有する１０Ｘ型ゼオライトのいずれか一
方又は両方を有する請求項４記載の接着剤。 - 【請求項６】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５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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001143129A JP2002338932A (ja) | 2001-05-14 | 2001-05-14 | 接着剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001143129A JP2002338932A (ja) | 2001-05-14 | 2001-05-14 | 接着剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002338932A true JP2002338932A (ja) | 2002-11-27 |
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ID=18989316
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|---|---|---|---|
| JP2001143129A Pending JP2002338932A (ja) | 2001-05-14 | 2001-05-14 | 接着剤 |
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|---|---|
| JP (1) | JP2002338932A (ja) |
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2001
- 2001-05-14 JP JP2001143129A patent/JP2002338932A/ja active Pending
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