JP2003089771A

JP2003089771A - 回路接続用接着剤組成物、接続体及び半導体装置

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Publication number: JP2003089771A
Application number: JP2001283401A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Katogi; 茂樹加藤木; Toshiyuki Yanagawa; 俊之柳川; Tomoko Sudo; 朋子須藤
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 2001-09-18
Filing date: 2001-09-18
Publication date: 2003-03-28
Anticipated expiration: 2021-09-18
Also published as: JP5002876B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高い接着強度を示し、室温〜５０℃での貯蔵
安定性に優れ、かつ信頼性試験後も十分な性能を有する
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)ラジカル重合性化合物、（ｂ）１５
０〜７５０ｎｍの光照射、または８０〜２００℃の加
熱、または前記光照射と前記加熱を併用することでラジ
カルを発生する硬化剤、(ｃ)分子内に窒素原子と炭素―
炭素二重結合を含有する化合物からなる回路接続用接着
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、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。接着剤に対する要求は、接着
性をはじめとして、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。また、接着に使
用される被着体は、プリント配線板やポリイミド等の有
機基材をはじめ、銅、アルミニウム等の金属やＩＴＯ、
ＳｉＮ、ＳｉＯ_２等の多種多様な表面状態を有する基材
が用いられ、各被着体にあわせた分子設計が必要であ
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。
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(１００〜１７
０℃)、短時間(１時間以内)、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
る必要があるが、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。最近、(メタ)アクリレート誘導体と
ラジカル開始剤である過酸化物を併用した、ラジカル硬
化型接着剤が注目されている。ラジカル硬化は、反応活
性種であるラジカルが非常に反応性に富むため、短時間
硬化が可能であり、かつラジカル開始剤の分解温度以下
では、安定に存在することから、低温速硬化と室温付近
での貯蔵安定性を両立した硬化系である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ラジカ
ル硬化系の接着剤は、硬化時の硬化収縮が大きいため
に、エポキシ樹脂を用いた場合と比較して、接着強度に
劣り、特に無機材質や金属材質の基材に対する接着強度
が低下する。このため、半導体素子や液晶表示素子の接
着剤に使用した場合、８５℃、８５％ＲＨ等の高温多湿
条件に放置する信頼性試験では、十分な性能（接着強度
等）が得られない。

【０００４】本発明は、ラジカル硬化系でありながら、
金属及び無機材質で構成される基材への高い接着強度を
示し、室温〜５０℃での貯蔵安定性に優れ、かつ信頼性
試験後も十分な性能を有する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)ラ
ジカル重合性化合物、（ｂ）１５０〜７５０ｎｍの光照
射、または８０〜２００℃の加熱、または前記光照射と
前記加熱を併用することでラジカルを発生する硬化剤、
(ｃ)分子内に窒素原子と炭素―炭素二重結合を含有する
化合物からなる回路接続用接着剤組成物である。また、
本発明は、［２］（ｃ）分子内に窒素原子と炭素―炭素
二重結合を含有する化合物が、Ｎ-ビニルイミダゾー
ル、Ｎ-ビニルピリジン、Ｎ-ビニルピロリドン、Ｎ-ビ
ニルホルムアミド、Ｎ-ビニルカプロラクタム、４，４'
−ビニリデンビス（Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン）、Ｎ-
ビニルアセトアミド、Ｎ，Ｎ-ジメチルアミノエチルメ
タクリレート、Ｎ，Ｎ-ジメチルアミノエチルアクリレ
ート、Ｎ，Ｎ-ジメチルアミノプロピルメタクリレー
ト、Ｎ，Ｎ-ジメチルアミノプロピルアクリレート、
Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、アクリロイルモルホ
リン、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエ
チルアクリルアミドアクリルアミドから選ばれる少なく
とも１種類である上記［１］に記載の回路接続用接着剤
組成物である。また、本発明は、［３］（ａ）ラジカル
重合性化合物１００重量部に対して、（ｂ）１５０〜７
５０ｎｍの光照射、または８０〜２００℃の加熱、また
は前記光照射と前記加熱を併用することでラジカルを発
生する硬化剤０.５〜３０重量部、（ｃ）分子内に窒素
原子と炭素―炭素二重結合を含有する化合物０.５〜３
０重量部を含有してなる上記［１］または上記［２］に
記載の回路接続用接着剤組成物である。また、本発明
は、［４］（a）ラジカル重合性化合物１００体積に対
して、さらに、導電粒子０．１〜３０体積％を含有して
なる上記［１］ないし上記［３］のいずれかに記載の回
路接続用接着剤組成物である。また、本発明は、［５］
相対向する回路電極を有する基板間に上記［１］ないし
上記［４］のいずれかに記載の回路接続用接着剤組成物
を介在させ、相対向する回路電極を有する基板を加圧し
て加圧方向の電極間を電気的に接続した接続体である。
さらに、本発明は、［６］相対向する半導体素子の回路
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回路接続用接着剤組成
物を介在させ、相対向する回路電極を加圧して加圧方向
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】本発明において用いる（ａ）ラジ
カル重合性化合物としては、活性ラジカルによって重合
する官能基を有する化合物であれば、特に制限無く公知
のものを使用することができる。このような官能基とし
ては例えば、分子内にアクリロイル基、メタクリロイル
基、アリル基、マレイミド基、ビニル基等が挙げられる
が、選択の容易さからアクリロイル基およびメタクリロ
イル基（以下、両者を総称して（メタ）アクリロイルと
呼ぶ）を分子内に一つ以上有する化合物が好ましく、さ
らに、分子内に（メタ）アクリロイル基を二つ以上有す
る化合物が、硬化によって高硬化密度が得られるため、
より好ましい。

【０００７】具体的には、エポキシ（メタ）アクリレー
トオリゴマー、ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマ
ー、ポリエーテル（メタ）アクリレートオリゴマー、ポ
リエステル（メタ）アクリレートオリゴマー等のオリゴ
マー、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレー
ト、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、
ポリアルキレングリコールジ（メタ）アクリレート、ペ
ンタエリスリトール（メタ）アクリレート、２−シアノ
エチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）
アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレー
ト、ジシクロペンテニロキシエチル（メタ）アクリレー
ト、２−（２−エトキシエトキシ）エチル（メタ）アク
リレート、２−エトキシエチル（メタ）アクリレート、
２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシ
ル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メ
タ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリ
レート、イソボルニル（メタ）アクリレート、イソデシ
ル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリ
レート、ｎ−ラウリル（メタ）アクリレート、２−メト
キシエチル（メタ）アクリレート、２−フェノキシエチ
ル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリール
（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メ
タ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メ
タ）アクリレート、イソシアヌル酸変性２官能（メタ）
アクリレート、イソシアヌル酸変性３官能（メタ）アク
リレート、２-（メタ）アクリロイロキシエチルホスフ
ェート、２，２’-ジ（メタ）アクリロイロキシジエチ
ルホスフェート等の単官能および多官能（メタ）アクリ
レート化合物が挙げられる。これらの化合物は、必要に
応じて単独あるいは混合して用いてもよい。

【０００８】マレイミド樹脂としては、分子中にマレイ
ミド基を少なくとも１個有しているもので、例えば、フ
ェニルマレイミド、１−メチル−２，４−ビスマレイミ
ドベンゼン、N,N'−m−フェニレンビスマレイミド、N,
N'−p−フェニレンビスマレイミド、N,N'−４，４−ビ
フェニレンビスマレイミド、N,N'−４，４−（３，３−
ジメチルビフェニレン）ビスマレイミド、N,N'−４，４
−（３，３−ジメチルジフェニルメタン）ビスマレイミ
ド、N,N'−４，４−（３，３−ジエチルジフェニルメタ
ン）ビスマレイミド、N,N'−４，４−ジフェニルメタン
ビスマレイミド、N,N'−４，４−ジフェニルプロパンビ
スマレイミド、N,N'−４，４−ジフェニルエーテルビス
マレイミド、N,N'−４，４−ジフェニルスルホンビスマ
レイミド、２，２−ビス（４−（４−マレイミドフェノ
キシ）フェニル）プロパン、２，２−ビス（３−s-ブチ
ル−３，４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル）
プロパン、１，１−ビス（４−（４−マレイミドフェノ
キシ）フェニル）デカン、４，４'−シクロヘキシリデ
ン−ビス（１−（４−マレイミドフェノキシ）フェノキ
シ）−２−シクロヘキシルベンゼン、２，２−ビス（４
−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル）ヘキサフル
オロプロパンなどが有り、単独でも２種類以上を混合し
て使用しても良い。また、シトラコンイミド樹脂、ナジ
イミド樹脂などを用いても良い。

【０００９】本発明において用いる（ｂ）１５０〜７５
０ｎｍの光照射、または８０〜２００℃の加熱、または
前記光照射と前記加熱を併用することでラジカルを発生
する硬化剤としては、α−アセトアミノフェノン誘導体
や過酸化物、アゾ化合物等、特に制限無く公知のものを
使用することができる。これらの化合物としては、特に
硬化温度の設計の容易さ等の点から、過酸化物がより好
ましい。使用可能な過酸化物としては、過酸化物の分解
の尺度を示す１分間半減期温度の参照が簡便であり、１
分間半減期温度が、４０℃以上かつ２００℃以下が好ま
しく、その中でも１分間の半減期温度が６０℃以上かつ
１７０℃以下がより好ましい。具体的には、ジアシルパ
ーオキサイド誘導体、パーオキシジカーボネート誘導
体、パーオキシエステル誘導体、パーオキシケタール誘
導体、ジアルキルパーオキサイド誘導体、ハイドロパー
オキサイド誘導体が挙げられる。

【００１０】ジアシルパーオキサイド誘導体としては、
2,4―ジクロロベンゾイルパーオキサイド、3,5,5−トリ
メチルヘキサノイルパーオキサイド、オクタノイルパー
オキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ステアロイル
パーオキサイド、スクシニックパーオキサイド、ベンゾ
イルパーオキシトルエン、ベンゾイルパーオキサイド等
が挙げられる。

【００１１】パーオキシジカーボネート誘導体として
は、ジ−n−プロピルパーオキシジカーボネート、ジイ
ソプロピルパーオキシジカーボネート、ビス（4−t−ブ
チルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート、ジ−
2−エトキシメトキシパーオキシジカーボネート、ジ（2
−エチルヘキシルパーオキシ）ジカーボネート、ジメト
キシブチルパーオキシジカーボネート、ジ（3−メチル
−3−メトキシブチルパーオキシ）ジカーボネート等が
挙げられる。

【００１２】パーオキシエステル誘導体としては、1,1,
3,3−テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエー
ト、1−シクロヘキシル−1−メチルエチルパーオキシノ
エデカノエート、t−ヘキシルパーオキシネオデカノエ
ート、t−ブチルパーオキシピバレート、1,1,3,3−テト
ラメチルブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノネー
ト、2,5−ジメチル−2,5−ビス（2−エチルヘキサノイ
ルパーオキシ）ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ビス
（2−ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、1−シクロヘキ
シル−1−メチルエチルパーオキシ−2−エチルヘキサノ
ネート、t−ヘキシルパーオキシ−2−エチルヘキサノネ
ート、t−ブチルパーオキシイソブチレート、1,1−ビス
（t−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、t−ヘキシル
パーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチル
パーオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノネート、t−ブ
チルパーオキシラウレート、2,5−ジメチル−2,5−ジ
（m−トルオイルパーオキシ）ヘキサン、t−ブチルパー
オキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルパー
オキシ−2−エチルヘキシルモノカーボネート、t−ヘキ
シルパーオキシベンゾエート、t−ブチルパーオキシア
セテート等が挙げられる。

【００１３】パーオキシケタール誘導体としては、1,1
−ビス（t−ヘキシルパーオキシ）−3,3,5−トリメチル
シクロヘキサン、1,1−ビス（t−ヘキシルパーオキシ）
−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−（t−ブチ
ルパーオキシ）シクロドデカン、2,2−ビス（4,4−ジ−
t−ブチルパーオキシシクロヘキシル）プロパン、2,2−
ビス（t−ブチルパーオキシ）デカン等が挙げられる。

【００１４】ジアルキルパーオキサイド誘導体として
は、α,α'ビス（t−ブチルパーオキシ）ジイソプロピ
ルベンゼン、ジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル
−2,5−ジ（t−ブチルオキシ）ヘキサン、t−ブチルク
ミルパーオキサイド等が挙げられる。

【００１５】ハイドロパーオキサイド類としては、ジイ
ソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、クメンハ
イドロパーオキサイド等が挙げられる。これらの化合物
は、単独で用いる他に、２種以上の化合物を混合して用
いても良い。

【００１６】（ｂ）硬化剤の添加量は、（ａ）ラジカル
重合性化合物１００重量部に対して、０.５〜３０重量
部であり、好ましくは１〜２０重量部である。添加量が
０．５重量部未満の場合、硬化不足が懸念され、また、
３０重量部を超えた場合には、接着力が低下する恐れが
ある。

【００１７】本発明に用いる（ｃ）分子内に窒素原子と
炭素―炭素二重結合を含有する化合物としては、特に制
限無く公知の化合物を使用できる。このような、化合物
としては、分子内にアミノ基を有するビニル化合物が特
に好ましい。具体的には、Ｎ-ビニルイミダゾール、Ｎ-
ビニルピリジン、Ｎ-ビニルピロリドン、Ｎ-ビニルホル
ムアミド、Ｎ-ビニルカプロラクタム、４，４'‐ビニリ
デンビス（Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン）、Ｎ-ビニルア
セトアミド、Ｎ，Ｎ-ジメチルアミノエチルメタクリレ
ート、Ｎ，Ｎ-ジメチルアミノエチルアクリレート、
Ｎ，Ｎ-ジメチルアミノプロピルメタクリレート、Ｎ、
Ｎ-ジメチルアミノプロピルアクリレート、Ｎ，Ｎ−ジ
メチルアクリルアミド、アクリロイルモルホリン、Ｎ−
イソプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリ
ルアミドから選ばれる少なくとも１種類のビニル化合物
が挙げられる。これらの化合物は単独で用いる他に、２
種以上の化合物を混合して用いても良い。

【００１８】（ｃ）分子内に窒素原子と炭素―炭素二重
結合を含有する化合物の添加量は、（ａ）ラジカル重合
性化合物１００部に対して、０.５〜３０重量部であ
り、好ましくは１〜２０重量部である。添加量が０．５
重量部未満の場合、高接着強度が得られにくく、また、
３０重量部を超える場合には、硬化後の接着剤の吸水率
が上昇して、信頼性が低下する恐れがある。

【００１９】本発明に用いる導電粒子としては、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、金属粒子や
カーボンを被覆したものでもよい。導電粒子が、プラス
チックを核とし、この核に前記金属、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の高さばらつきを
解消し、また、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粒子と混合して用いてもよい。

【００２０】この導電粒子の平均粒径は、分散性、導電
性の点から１〜１８μｍであることが好ましい。導電粒
子の使用量は、特に制限は受けないが、回路接続用接着
剤組成物の合計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
導電性に劣る傾向があり、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。

【００２１】本発明の接回路接続用着剤組成物には、カ
ップリング剤等の密着向上剤、レベリング剤、着色剤な
どの添加剤を適宜添加してもよい。

【００２２】本発明の回路接続用接着剤組成物は、増粘
化、フィルム形成性、接着性、硬化時の応力緩和性を付
与するため、種々の樹脂を適宜添加してもよい。使用す
る樹脂は特に制限を受けないが、（ａ）ラジカル重合性
化合物、（ｂ）硬化剤、（ｃ）分子内に窒素原子と炭素
−炭素二重結合を含有する化合物及び導電粒子に悪影響
を及ぼさないことが必須である。このような樹脂として
は、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール
樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド
樹脂、キシレン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリウレタン樹
脂、ポリメタクリレート樹脂、ポリアクリレート樹脂、
ＳＢＳ及びそのエポキシ変性体、ＳＥＢＳ及びその変性
体、尿素樹脂等の高分子成分が使用される。これら高分
子成分は、分子量が１００００〜１０,０００,０００の
ものが好ましい。分子量は、大きいほどフィルム形成性
が容易に得られ、また接着剤としての流動性に影響する
溶融粘度を広範囲に設定できる。さらに、これらは、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。また、これら樹脂は、ラ
ジカル重合性の官能基で変成されていても良く、この場
合耐熱性が向上する。また、これら樹脂は、シロキサン
結合やフッ素置換基が含まれていても良い。さらに、ラ
ジカル重合性の官能基やエポキシ基，カルボキシル基な
どで変成されていても良く、この場合耐熱性が向上す
る。高分子成分の配合量は、２〜８０重量％であり、５
〜７０重量％が好ましく、１０〜６０重量％が特に好ま
しい。２重量％未満では、応力緩和や接着力が十分でな
く、８０重量％を超えると流動性が低下する。

【００２３】本発明の回路接続用接着剤組成物は、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（２５℃程度）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５０℃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】本発明の回路接続用接着剤組成物はフィル
ム状に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】本発明の回路接続用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、
１５０〜７５０ｎｍ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、超高圧水銀灯、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／ｃｍ^２の照射量で硬化することができる。加熱
温度は、８０〜２００℃の温度であるが、８０以下の５
０℃〜１７０℃程度でも良い。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０.１〜１０ＭＰａが好ましい。これらの加熱及び
加圧は、０.５秒〜３時間、好ましくは、０．５秒〜１
０分、より好ましくは、０．５秒〜１分の範囲で行うこ
とがより好ましい。

【００２６】本発明の回路接続用接着剤組成物は、回路
接続用ばかりでなく、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もできる。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
及び導電粒子を使用して作製した異方導電フィルムと電
極の接続の一例について説明する。異方導電フィルム
を、基板上の相対向する回路電極間に存在させ、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
極との接続を行える。回路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材料、ポリ
イミド、ポリカーボネート等の有機物材料、ガラス／エ
ポキシ等の複合材料の各組み合わせが適用できる。

【００２８】

【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。

【００２９】（実施例１〜２、比較例１〜２）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４５，０００）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。ラ
ジカル重合性化合物として、イソシアヌル酸ＥＯ（エチ
レンオキサイド）変性（Ｍ-３１５、東亜合成株式会社
製商品名）及び２-メタクリロイロキシエチルアシッド
ホスフェート（ライトエステルＰ-２Ｍ、共栄社化学株
式会社製商品名）、硬化剤として、１，１−ビス（t−
へキシルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロ
ヘキサン（パーヘキサＴＭＨ、日本油脂株式会社製商品
名）、分子内に窒素原子と炭素―炭素二重結合を含有す
る化合物としてＮ-ビニルイミダゾール（東京化成工業
株式会社製）及びアクリロイルモルホリン（ＡＣＭＯ、
株式会社興人社製商品名）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の導電粒子を
作製した。固形重量比で表１に示すように配合し、さら
に導電粒子を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層の厚みが２０μ
ｍのフィルム状接着剤を得た。

【００３０】

【表１】

【００３１】〔接着強度、接続抵抗の測定〕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５０
μｍ、ピッチ１００μｍ、厚み１８μｍの銅回路を５０
０本有するフレキシブル回路板（ＦＰＣ）と、０．２μ
ｍ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１７０℃、３ＭＰａで２
０秒間の加熱加圧を行って幅２ｍｍにわたり接続し、接
続体を作製した。この接続体の隣接回路間の抵抗値を、
接着直後と、８５℃、８５％ＲＨの高温高湿槽中に２４
０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。

【００３２】また、この接続体の接着強度をＪＩＳ−Ｚ
０２３７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／ｍｉ
ｎ、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２に示した。

【００３３】

【表２】

【００３４】実施例１〜２で得られた回路接続用接着剤
組成物は、接着直後及び８５℃、８５％ＲＨの高温高湿
槽中に２４０時間保持した後で、良好な接続抵抗及び接
着強度を示し、高い耐久性を合わせ持つことが分かる。
これに対し、本発明の(ｃ)分子内に窒素原子と炭素―炭
素二重結合を含有する化合物（塩基性のビニル化合物）
を使用しない比較例１〜２では、接着直後では良好な値
を示したが、８５℃、８５％ＲＨの高温高湿槽中に２４
０時間保持した後では、接続抵抗が上昇し、かつ接着強
度が大幅に低下したため、満足な接続体は得られなかっ
た。

【００３５】（実施例３）実施例１で得られたフィルム
状接着剤を、真空包装を施して、４０℃で５日間放置し
た後、ＦＰＣとＩＴＯとの加熱圧着を同様に行ったとこ
ろ、接着直後の接続抵抗２．３Ω、接着強度１０５０Ｎ
/ｍ、８５℃、８５％ＲＨの高温高湿槽中に２４０時間
保持した後の接続抵抗２.８Ω、接着強度９００Ｎ/ｍで
あり、接着直後、信頼性試験後とも放置前と同様の良好
な値を示し、放置安定性（貯蔵安定性）に優れる。

【００３６】(比較例３)比較例１で得られたフィルム状
接着剤を用いて、実施例３と同様に放置安定性試験を行
ったところ、接着直後の接続抵抗４.８Ω、接着強度６
００Ｎ/ｍ、８５℃、８５％ＲＨの高温高湿槽中に２４
０時間保持した後の接続抵抗８．７Ω、接着強度２００
Ｎ/ｍであり、接着直後、信頼性試験後とも放置前より
も低下しており、放置安定性に劣る。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、低温短時間硬化が可能
で、高温高湿条件での信頼性試験後も良好な性能を示
し、かつ貯蔵安定性（放置安定性）に優れる回路接続用
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。

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】 (ａ)ラジカル重合性化合物、（ｂ）１５
０〜７５０ｎｍの光照射、または８０〜２００℃の加
熱、または前記光照射と前記加熱を併用することでラジ
カルを発生する硬化剤、(ｃ)分子内に窒素原子と炭素―
炭素二重結合を含有する化合物からなる回路接続用接着
剤組成物。
【請求項２】（ｃ）分子内に窒素原子と炭素―炭素二
重結合を含有する化合物が、Ｎ-ビニルイミダゾール、
Ｎ-ビニルピリジン、Ｎ-ビニルピロリドン、Ｎ-ビニル
ホルムアミド、Ｎ-ビニルカプロラクタム、４，４'−ビ
ニリデンビス（Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン）、Ｎ-ビニ
ルアセトアミド、Ｎ、Ｎ-ジメチルアミノエチルメタク
リレート、Ｎ，Ｎ-ジメチルアミノエチルアクリレー
ト、Ｎ，Ｎ-ジメチルアミノプロピルメタクリレート、
Ｎ，Ｎ-ジメチルアミノプロピルアクリレート、Ｎ，Ｎ
−ジメチルアクリルアミド、アクリロイルモルホリン、
Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルア
クリルアミドから選ばれる少なくとも１種類である請求
項１に記載の回路接続用接着剤組成物。
【請求項３】（ａ）ラジカル重合性化合物１００重量
部に対して、（ｂ）１５０〜７５０ｎｍの光照射、また
は８０〜２００℃の加熱、または前記光照射と前記加熱
を併用することでラジカルを発生する硬化剤０.５〜３
０重量部、（ｃ）分子内に窒素原子と炭素―炭素二重結
合を含有する化合物０.５〜３０重量部を含有してなる
請求項１または請求項２に記載の回路接続用接着剤組成
物。
【請求項４】（a）ラジカル重合性化合物１００体積
に対して、さらに、導電粒子０．１〜３０体積％を含有
してなる請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の回
路接続用接着剤組成物。
【請求項５】相対向する回路電極を有する基板間に請
求項１ないし請求項４のいずれかに記載の回路接続用接
着剤組成物を介在させ、相対向する回路電極を有する基
板を加圧して加圧方向の電極間を電気的に接続した接続
体。
【請求項６】相対向する半導体素子の回路電極と半導
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
いずれかに記載の回路接続用接着剤組成物を介在させ、
相対向する回路電極を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。