JP2003198119A

JP2003198119A - 回路接続材料及びそれを用いた回路接続体の製造方法

Info

Publication number: JP2003198119A
Application number: JP2001397177A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Sato; 和也佐藤; Satoru Ota; 悟大田; Masami Yusa; 正己湯佐
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 2001-12-27
Filing date: 2001-12-27
Publication date: 2003-07-11
Anticipated expiration: 2021-12-27
Also published as: JP3975746B2

Abstract

(57)【要約】【課題】スリット時に接着剤と支持体の界面から接着
剤が剥離することを効果的に抑制し、量産時の歩留まり
を飛躍的に向上できる支持体つき接着剤及びそれを用い
た回路接続構造体を提供する。【解決手段】硬化前の回路接続材料の引張破壊強さが
０．１〜５Ｎ／ｍｍ^２で、かつ、引張破壊伸びが５０〜
６００％であり、硬化後の回路接続材料のＴｇ（ガラス
転移温度）が８０〜２００℃である回路接続材料。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回路接続材料及び
それを用いた回路接続体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】相対する多数の電極を有する被接続部材
を接続するための接続材料として、回路接続材料（以
下、ＡＣＦという）が使用されている。このＡＣＦはプ
リント配線基板、ＬＣＤ用ガラス基板、フレキシブルプ
リント基板等の基板や、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体素子や
パッケージなどの被接続部材を接続する際、相対する電
極同士の導通状態を保ち、隣接する電極同士の絶縁を保
つように電気的接続と機械的固着を行う接続材料であ
る。

【０００３】このようなＡＣＦの多くは熱硬化性樹脂を
含有する接着剤成分と、必要により配合される導電性粒
子とを含むフィルム状に形成されており、ＰＥＴ（ポリ
エチレンテレフタレート）等の支持体に積層した状態で
製品化されている。そして使用に際しては、ＡＣＦを被
接続部材に転写して仮圧着後、支持体を剥離して熱圧着
を行い、熱硬化性樹脂を硬化させて部材間の機械的固着
を得るとともに、対向する電極間を直接または導電性粒
子を介して接触させて電気的接続を得る。

【０００４】このような製品としてのＡＣＦはまず、Ｐ
ＥＴフィルム等の支持体上にＡＣＦを幅１０〜５０ｃ
ｍ、長さ１０〜１００ｍ程度に形成して一旦巻き取り
（これを原反と呼ぶ）、この原反を巻きだしカッターの
刃などを用いて連続的に幅１〜５ｍｍ程度の細幅に裁断
して再度巻き取り（スリット工程と呼ぶ）実際の製品と
して供給される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ス
リット工程を行うとＡＣＦと支持体の界面から接着剤が
剥離してしまい、量産時の歩留まりが低下してしまう問
題点があった。また、スリット性を向上させるためにＡ
ＣＦの構成材料の組成や種類を変更するとＡＣＦそのも
のの重要な特性である接着強度や回路接続体の電気抵抗
が上昇してしまう不具合が発生し、両者を両立させるこ
とがしばしば困難であった。本発明はスリット時に接着
剤と支持体の界面から接着剤が剥離することを効果的に
抑制し、量産時の歩留まりを飛躍的に向上できるととも
に、回路接続体の電気抵抗の上昇が起こりにくく、接着
強度も低下しにくい回路接続材料を提供するものであ
る。

【０００６】われわれは上記課題を鋭意検討した結果、
硬化前の回路接続材料の引張破壊強さと引張破壊伸び
と、硬化後の回路接続材料のＴｇを制御することで、ス
リット性と接着強度や回路接続体の電気抵抗を同時に満
足できることを発見し、本発明に至った。請求項１に記
載の発明は、硬化前の回路接続材料の引張破壊強さが
０．１〜５Ｎ／ｍｍ^２で、かつ、引張破壊伸びが５０〜
６００％であり、硬化後の回路接続材料のＴｇ（ガラス
転移温度）が８０〜２００℃であることを特徴とする回
路接続材料であり、製造時のスリット歩留まりが高く、
さらに回路接続体の電気抵抗の上昇が起こりにくく、接
着強度も低下しにくい回路接続材料を提供するものであ
る。請求項２に記載の発明は、回路接続材料が、フィル
ム形成材（Ａ）、ラジカル重合性化合物（Ｂ）、ラジカ
ル発生剤（Ｃ）を含む請求項１に記載の回路接続材料で
あり、請求項１に記載の発明に加えて、特に短時間での
接着性に優れる回路接続材料を提供するものである。請
求項３に記載の発明は、回路接続材料が、フィルム形成
材（Ａ）、エポキシ樹脂（Ｄ）、潜在性硬化剤（Ｅ）を
含む請求項１に記載の回路接続材料であり、請求項１に
記載の発明に加えて、特に接着後の接着強度の低下が抑
制された回路接続材料を提供するものである。請求項４
に記載の発明は、回路接続材料が、さらに、導電性粒子
（Ｆ）を含む請求項１ないし請求項３のいずれかに記載
の回路接続材料であり、請求項１〜３のいずれかに記載
の発明に加えて、回路を接続した際の接続抵抗が格段に
低い回路接続材料を提供するものである。請求項５に記
載の発明は、回路接続材料を相対向する回路電極を有す
る基板間に介在させ、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構
造体であって、回路接続材料が請求項１ないし請求項４
のいずれかに記載の回路接続材料である回路接続体の製
造方法であり、請求項１〜４のいずれかに記載の回路接
続材料を用いた回路接続構体の製造方法を提供するもの
である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は硬化前の回路接
続材料の引張破壊強さが、０．１〜５Ｎ／ｍｍ^２で、か
つ、引張破壊伸びが５０〜６００％であり、硬化後の回
路接続材料のＴｇが８０〜２００℃であることを特徴と
する回路接続材料に関する。また、本発明はフィルム形
成材（Ａ）、ラジカル重合性化合物（Ｂ）、ラジカル発
生剤（Ｃ）を含む回路接続材料に関する。また、本発明
はフィルム形成材（Ａ）、エポキシ樹脂（Ｄ）、潜在性
硬化剤（Ｅ）を含むことを特徴とする回路接続材料に関
する。また、本発明はさらに、導電性粒子（Ｆ）を含む
回路接続材料に関する。また、本発明は回路接続材料を
相対向する回路電極を有する基板間に介在させ、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構造体の製造方法に関する。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の回路接続材料とは、相対
向する回路電極を有する基板間に介在させ、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
気的に接続することができる接着剤材料を指し、好まし
くは、フィルム状の形態である。本発明の硬化前の回路
接続材料とは、室温（２０〜２５℃）や冷蔵保管してい
る際には、急激な化学変化は起こさないが、加熱または
活性光線の照射または超音波など外部エネルギーの供給
によって、硬化反応しうる状態の回路接続材料である。
本発明の硬化前の回路接続材料の引張破壊強さ及び引張
破壊伸びは、ＪＩＳＫ７１２７−１９８９に基づき、試
験速度は毎分２００ｍｍ±２０ｍｍで測定できる。本発
明の硬化前の回路接続材料の引張破壊強さは０．１〜５
Ｎ／ｍｍ^２であることが望ましく、０．３〜４．５Ｎ／
ｍｍ^２であることがさらに望ましく、０．５〜４Ｎ／ｍ
ｍ^２であることが最も望ましい。硬化前の回路接続材料
の引張破壊強さが０．１Ｎ／ｍｍ^２未満の場合、回路接
続材料の性能が低く、回路接続体の電気抵抗の上昇や接
着強度が低下する傾向があり、一方、５Ｎ／ｍｍ^２を超
える場合、スリット時に回路接続材料が支持体フィルム
から剥離する傾向がある。本発明の硬化前の回路接続材
料の引張破壊伸びは５０〜６００％であることが望まし
く、７０〜５５０％であることがさらに望ましく、１０
０〜５００％であることが最も望ましい。硬化前の回路
接続材料の引張破壊伸びが５０％未満の場合、スリット
時に回路接続材料が支持体フィルムから剥離する傾向が
あり、一方、６００％を超える場合、回路接続材料の性
能が低く、回路接続体の電気抵抗の上昇や接着強度が低
下する傾向がある。

【０００９】本発明の硬化後の回路接続材料とは、硬化
前の回路接続材料に、加熱または活性光線の照射または
超音波など外部エネルギーの供給を行い硬化反応させた
ものである。硬化反応を進行させる条件は回路接続材料
をＤＳＣ測定することにより、観察された発熱ピークの
終了温度から容易に見つけることができる。本発明の硬
化後の回路接続材料の反応率は、硬化前の回路接続材料
のＤＳＣでの発熱量を１００％とした場合、２０％以
下、すなわち反応率は８０％以上を指す。硬化後の回路
接続材料のＴｇ（ガラス転移温度）は、ＤＭＡ（動的粘
弾性測定装置、Dynamic Mechanical Analyzer）測定
を行うことでそのｔａｎδピーク温度として測定するこ
とができる。本発明の硬化後の回路接続材料のＴｇは、
８０〜２００℃であることが望ましく、９０〜１８０℃
であることがさらに望ましく、１００〜１６０℃である
ことが最も望ましい。硬化前の回路接続材料のＴｇが、
８０℃未満の場合、回路接続材料の性能が低く、回路接
続体の電気抵抗の上昇や接着強度が低下する傾向があ
り、一方、２００℃を超える場合、スリット時に回路接
続材料が支持体フィルムから剥離する傾向がある。

【００１０】本発明の回路接続材料は、フィルム形成材
（Ａ）、ラジカル重合性化合物（Ｂ）、ラジカル発生剤
（Ｃ）を必須として含むものが好ましい。フィルム形成
材（Ａ）しては、フェノキシ樹脂、ポリビニルホルマー
ル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルブチラール樹
脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、キシレン樹
脂、ポリウレタン樹脂等が挙げられる。フィルム形成材
とは、液状物を固形化し、構成組成物をフィルム形状と
した場合に、そのフィルムの取扱いが容易で、容易に裂
けたり、割れたり、べたついたりしない機械特性等を付
与するものであり、通常の状態でフィルムとしての取扱
いができるものである。フィルム形成材（Ａ）の中でも
接着性、相溶性、耐熱性、機械強度に優れることからフ
ェノキシ樹脂が好ましい。フェノキシ樹脂は、２官能フ
ェノール類とエピハロヒドリンを高分子量まで反応させ
るか、又は２官能エポキシ樹脂と２官能フェノール類を
重付加させることにより得られる樹脂である。具体的に
は、２官能フェノール類１モルとエピハロヒドリン０．
９８５〜１．０１５モルとをアルカリ金属水酸化物等の
触媒の存在下において非反応性溶媒中で４０〜１２０℃
の温度で反応させることにより得ることができる。ま
た、樹脂の機械的特性や熱的特性の点からは、特に２官
能性エポキシ樹脂と２官能性フェノール類の配合当量比
をエポキシ基／フェノール水酸基＝１／０．９〜１／
１．１としアルカリ金属化合物、有機リン系化合物、環
状アミン系化合物等の触媒の存在下で沸点が１２０℃以
上のアミド系、エーテル系、ケトン系、ラクトン系、ア
ルコール系等の有機溶剤中で反応固形分が５０重量部以
下で５０〜２００℃に加熱して重付加反応させて得たも
のが好ましい。２官能エポキシ樹脂としては、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ＡＤ型エポキシ樹脂、ビスフェノ
ールＳ型エポキシ樹脂、ビフェニルジグリシジルエーテ
ル、メチル置換ビフェニルジグリシジルエーテルなどが
挙げられる。２官能フェノール類は、２個のフェノール
性水酸基を持つもので、例えば、ハイドロキノン類、ビ
スフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＡ
Ｄ、ビスフェノールＳ、ビスフェノールフルオレン、メ
チル置換ビスフェノールフルオレン、ジヒドロキシビフ
ェニル、メチル置換ジヒドロキシビフェニル等のビスフ
ェノール類などが挙げられる。フェノキシ樹脂はラジカ
ル重合性の官能基や、その他の反応性化合物により変性
されていてもよい。フェノキシ樹脂は、単独で用いて
も、２種類以上を混合して用いてもよい。

【００１１】本発明で使用するラジカル重合性化合物
（Ｂ）、としては、ラジカルにより重合する官能基を有
する物質であり、アクリレート、メタクリレート、マレ
イミド化合物、スチレン誘導体等が挙げられる。ラジカ
ル重合性化合物は、モノマー、オリゴマーいずれの状態
で用いることが可能であり、モノマーとオリゴマーを併
用することも可能である。アクリレート（メタクリレー
ト）の具体例としては、メチルアクリレート、エチルア
クリレート、イソプロピルアクリレート、イソブチルア
クリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエ
チレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロ
パントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラ
アクリレート、2−ヒドロキシ−1，3−ジアクリロキシ
プロパン、2，2−ビス［4−（アクリロキシメトキシ）
フェニル］プロパン、2，2−ビス［4−（アクリロキシ
ポリエトキシ）フェニル］プロパン、ジシクロペンチニ
ルアクリレート、トリシクロデカニルアクリレート、イ
ソシアヌル酸エチレンオキサイド変性ジアクリレート、
イソシアヌル酸エチレンオキサイド変性トリアクリレー
ト、ウレタンアクリレート類、これらのアクリレートに
対応するメタクリレート等が挙げられる。これらは単独
又は併用して用いることができ、必要によってはハイド
ロキノン、メチルエーテルハイドロキノン類などの重合
禁止剤を適宜用いてもよい。また、ジシクロペンチニル
基及び／又はトリシクロデカニル基および／またはトリ
アジン環を有する場合は、耐熱性が向上するので好まし
い。

【００１２】マレイミド化合物としては、分子中にマレ
イミド基を少なくとも２個以上含有するもので、例え
ば、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’−m−トルイレンビスマ
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’−3，3’−ジフェニルスルホンビスマレイミド、
N，N’−4，4−ジフェニルエーテルビスマレイミド、
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−4，8−（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’−シクロへキシリデン−ビス（1−（4−マレ
イミドフェノキシ）−2−シクロへキシルベンゼン、2，
2−ビス（4−（4−マレイミドフェノキシ）フェニル）
へキサフルオロプロパン等が挙げられる。これらは単独
でもまた組み合わせても使用できる。

【００１３】本発明の回路接続材料には、アクリル酸、
アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルまたはアク
リロニトリルのうち少なくとも一つをモノマー成分とし
た重合体又は共重合体を使用することもでき、グリシジ
ルエーテル基を含有するグリシジルアクリレートやグリ
シジルメタクリレートを含む共重合体系アクリルゴムを
併用した場合、応力緩和に優れるので好ましい。これら
アクリルゴムの分子量（重量平均）は回路接続材料の凝
集力を高める点から２０万以上が好ましい。

【００１４】本発明の回路接続材料には、さらに、カッ
プリング剤、充填剤、軟化剤、促進剤、老化防止剤、難
燃化剤、色素、チキソトロピック剤、フェノール樹脂、
メラミン樹脂、イソシアネート類等を含有することもで
きる。

【００１５】本発明で使用するラジカル発生剤（Ｃ）と
しては、過酸化化合物、アゾ系化合物などの加熱により
分解して遊離ラジカルを発生するものであり、目的とす
る接続温度、接続時間、ポットライフ等により適宜選定
されるが、高反応性とポットライフの点から、半減期１
０時間の温度が４０℃以上、かつ、半減期１分の温度が
１８０℃以下の有機過酸化物が好ましく、半減期１０時
間の温度が６０℃以上、かつ、半減期１分の温度が１７
０℃以下の有機過酸化物がより好ましい。接続時間を１
０秒以下とした場合、ラジカル発生剤（Ｃ）の配合量
は、充分な反応率を得るためにラジカル重合性化合物
（Ｂ）とフィルム形成材（Ａ）の合計１００重量部に対
して、０.１〜３０重量部とするのが好ましく１〜２０
重量部がより好ましい。ラジカル発生剤（Ｃ）の配合量
が０.１重量部未満では、充分な反応率を得ることがで
きず良好な接着強度や小さな接続抵抗が得られにくくな
る傾向にある。ラジカル発生剤（Ｃ）の配合量が、３０
重量部を超えると、回路接続材料の流動性が低下した
り、接続抵抗が上昇したり、接着剤組成物のポットライ
フが短くなる傾向にある。

【００１６】ラジカル発生剤（Ｃ）の具体例としては、
ジアシルパーオキサイド、パーオキシジカーボネート、
パーオキシエステル、パーオキシケタール、ジアルキル
パーオキサイド、ハイドロパーオキサイド、シリルパー
オキサイドなどから選定できる。また、回路接続材料の
回路電極の腐食を押さえるために、硬化剤中に含有され
る塩素イオンや有機酸は５０００ｐｐｍ以下であること
が好ましい。具体的には、パーオキシエステル、パーオ
キシケタール、ジアルキルパーオキサイド、ハイドロパ
ーオキサイド、シリルパーオキサイドから選定され、高
反応性が得られるパーオキシエステル、パーオキシケタ
ールから選定されることがより好ましい。上記硬化剤
は、適宜混合して用いることができる。

【００１７】ジアシルパーオキサイドとしては、イソブ
チルパーオキサイド、2，4−ジクロロベンゾイルパーオ
キサイド、3，5，5−トリメチルへ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、スクシニツ
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。

【００１８】パーオキシジカーボネートとしては、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
ロへキシル）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
ルへキシルパーオキシ）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。

【００１９】パーオキシエステルとしては、クミルパー
オキシネオデカノエート、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−シクロへキシル
−1−メチルエチルパーオキシノエデカノエート、t−へ
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−エチルへキサノネート、2，5−ジメチル−
2，5−ジ（2−エチルヘキサノイルパーオキシ）ヘキサ
ン、1−シクロへキシル−1−メチルエチルパーオキシ−
2−エチルヘキサノネート、t−へキシルパーオキシ−2
−エチルへキサノネート、t−ブチルパーオキシ−2−エ
チルへキサノネート、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）シクロへキ
サン、t−へ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−トリメチルへ
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）へ
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−エチルへキシルモノ
カーボネート、t−へ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。

【００２０】パーオキシケタールとしては、1，1−ビス
（t−へキシルパーオキシ）−3，3，5−トリメチルシク
ロへキサン、1，1−ビス（t−へキシルパーオキシ）シ
クロヘキサン、1，1−ビス（t−ブチルパーオキシ）−
3，3，5−トリメチルシクロへキサン、1，1−（t−ブチ
ルパーオキシ）シクロドデカン、2，2−ビス（t−ブチ
ルパーオキシ）デカン等が挙げられる。

【００２１】ジアルキルパーオキサイドとしては、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−ブチルパーオキシ）へキサン、t−ブチル
クミルパーオキサイド等が挙げられる。

【００２２】ハイドロパーオキサイドとしては、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。

【００２３】シリルパーオキサイドとしては、t−ブチ
ルトリメチルシリルパーオキサイド、ビス（t−ブチ
ル）ジメチルシリルパーオキサイド、t−ブチルトリビ
ニルシリルパーオキサイド、ビス（t−ブチル）ジビニ
ルシリルパーオキサイド、トリス（t−ブチル）ビニル
シリルパーオキサイド、t−ブチルトリアリルシリルパ
ーオキサイド、ビス（t−ブチル）ジアリルシリルパー
オキサイド、トリス（t−ブチル）アリルシリルパーオ
キサイド等が挙げられる。

【００２４】これらの加熱により遊離ラジカルを発生す
る硬化剤は、単独又は混合して使用することができ、分
解促進剤、抑制剤等を混合して用いてもよい。また、こ
れらの硬化剤をポリウレタン系、ポリエステル系の高分
子物質等で被覆してマイクロカプセル化したものは、可
使時間が延長されるために好ましい。

【００２５】また、本発明の回路接続材料は、フィルム
形成材（Ａ）、エポキシ樹脂（Ｄ）、潜在性硬化剤
（Ｅ）を必須として含むものが好ましい。本発明で使用
するエポキシ樹脂（Ｄ）としては、エピクロルヒドリン
とビスフェノールＡやＦ、ＡＤ等から誘導されるビスフ
ェノール型エポキシ樹脂、エピクロルヒドリンとフェノ
ールノボラックやクレゾールノボラックから誘導される
エポキシノボラック樹脂やナフタレン環を含んだ骨格を
有するナフタレン系エポキシ樹脂、グリシジルアミン、
グリシジルエーテル、ビフェニル、脂環式等の１分子内
に２個以上のグリシジル基を有する各種のエポキシ化合
物等を単独にあるいは２種以上を混合して用いることが
可能である。これらのエポキシ樹脂は、不純物イオン
（Ｎａ⁺、Ｃｌ^-等）や、加水分解性塩素等を３００ｐｐ
ｍ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。

【００２６】本発明で使用する潜在性硬化剤（Ｅ）とし
ては、イミダゾール系、ヒドラジド系、アミンイミド、
ジシアンジアミド等が挙げられる。これらは、単独また
は混合して使用することができ、分解促進剤、抑制剤等
を混合して用いてもよい。また、これらの硬化剤をポリ
ウレタン系、ポリエステル系の高分子物質等で被覆して
マイクロカプセル化したものは、可使時間が延長される
ために好ましい。潜在性硬化剤（Ｅ）の配合量は充分な
反応率を得るために、フィルム形成材（Ａ）とエポキシ
樹脂（Ｄ）の合計１００重量部に対して、０.１〜６０
重量部とするのが好ましく１〜２０重量部がより好まし
い。潜在性硬化剤（Ｅ）の配合量が０.１重量部未満で
は、充分な反応率を得ることができず良好な接着強度や
小さな接続抵抗が得られにくくなる傾向にある。潜在性
硬化剤（Ｅ）の配合量が６０重量部を超えると、回路接
続材料の流動性が低下したり、接続抵抗が上昇したり、
回路接続材料のポットライフが短くなる傾向にある。

【００２７】本発明の回路接続材料は導電性粒子（Ｆ）
が無くても、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、導電性粒子（Ｆ）を含有した場
合、導電性粒子の変形により回路電極の高さばらつきを
吸収したり、接触面積が増えることにより、また、回路
電極表面の酸化層や不動態層を突き破り接触することに
より安定した接続が得られる。導電性粒子（Ｆ）として
は、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｕ、はんだ等の金属粒子やカ
ーボン等があり、十分なポットライフを得るためには、
表層はＮｉ、Ｃｕ等の遷移金属類ではなくＡｕ、Ａｇ、
白金属の貴金属類が好ましくＡｕがより好ましい。ま
た、Ｎｉ等の遷移金属類の表面をＡｕ等の貴金属類で被
覆したものでもよい。また、非導電性のガラス、セラミ
ック、プラスチック等に前記した導通層を被覆等により
形成し最外層を貴金属類としたものでもよい。プラスチ
ックに導通層を被覆等により形成した場合や熱溶融金属
粒子の揚合、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、回路接続材料の回路電極
の厚みばらつきを吸収し信頼性が向上するので好まし
い。貴金属類の被覆層の厚みは良好な抵抗を得るために
は、１００オングストローム以上が好ましい。しかし、
Ｎｉ等の遷移金属の上に貴金属類の層をもうける場合で
は、貴金属類層の欠損や導電性粒子（Ｆ）の混合分散時
に生じる貴金属類層の欠損等により生じる酸化還元作用
で遊離ラジカルが発生し保存性低下を引き起こすため、
３００オングストローム以上が好ましい。そして、厚く
なるとそれらの効果が飽和してくるので最大１μｍにす
るのが望ましいが制限するものではない。導電性粒子
（Ｆ）は、回路接続材料樹脂成分（すなわち、フィルム
形成材（Ａ）、エポキシ樹脂（Ｄ）、潜在性硬化剤
（Ｅ）の合計や、フィルム形成材（Ａ）、ラジカル重合
性化合物（Ｂ）、ラジカル発生剤（Ｃ）の合計）１００
体積部に対して０．１〜３０体積部の範囲で用途により
使い分ける。過剰な導電性粒子（Ｆ）による隣接回路の
短絡等を防止するためには０．１〜１０体積部とするの
がより好ましい。

【００２８】本発明の回路接続材料は、ＣＯＧ（チップ
・オン・グラス）実装やＣＯＦ（チップ・オン・フィル
ム）実装における、フレキシブルテープやガラス基板と
ＩＣチップとの回路接続材料として使用することもでき
る。すなわち、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を第一の
接続端子と第二の接続端子を対向して配置し、前記対向
配置した第一の接続端子と第二の接続端子の間に本発明
の回路接続材料を介在させ、加熱加圧して前記対向配置
した第一の接続端子と第二の接続端子を電気的に接続さ
せることができる。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よい）設けられてお
り、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一部を対向配置し、
対向配置した接続端子間に本発明の回路接続材料を介在
させ、加熱加圧することで対向配置した接続端子同士を
電気的に接続して回路板とする。回路部材の少なくとも
１組を加熱加圧することにより、対向配置した接続端子
同士は、直接接触により又は回路接続材料中の導電性粒
子(Ｆ)を介して電気的に接続することができる。

【００２９】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。（合成実験例１）フィルム形成材（Ａ）の合成フェノキシ樹脂（Ｐｈ−１）の合成４,４-（９-フルオレニリデン）-ジフェノール４５
ｇ、３,３',５,５'-テトラメチルビフェノールジグリシ
ジルエーテル５０ｇをN-メチルピロリジオン１０００
ｍｌに溶解し、これに炭酸カリウム２１ｇを加え、１１
０℃で攪拌した。３時間攪拌後、多量のメタノールに滴
下し、生成した沈殿物をろ取してフェノキシ樹脂（Ｐｈ
−１）７５ｇを得た。分子量を東ソー株式会社製ＧＰＣ
８０２０、カラムは東ソー株式会社製ＴＳＫｇｅｌＧ３
０００Ｈ_ＸＬとＴＳＫｇｅｌＧ４０００Ｈ_ＸＬ、流速
１．０ｍｌ／ｍｉｎで測定した結果、ポリスチレン換算
でＭｎ=１２，５００、Ｍｗ=３０，３００、Ｍｗ・／Ｍ
ｎ＝２．４２であった。

【００３０】（合成実験例２）フィルム形成材（Ａ）
の合成フェノキシ樹脂（Ｐｈ−２）の合成窒素導入管、温度計、冷却管およびメカニカルスターラ
ーを取り付けた２リットルの四つ口フラスコに、テトラ
ブロモビスフェノールＡ（ＦＧ−２０００、帝人化成株
式会社製商品名）３３３.８３ｇ、ビスフェノールＡ型
エポキシ樹脂（ＹＤ−８１２５、分子蒸留品、エポキシ
当量１７２ｇ／当量，東都化成株式会社製商品名）２０
５.５６ｇおよびＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド１２５
７ｇを入れ、窒素雰囲気下、均一になるまで撹拌混合し
た。次に、水酸化リチウム０．９４ｇを添加し、温度を
徐々に上げながら１２０℃で９時間反応させた。反応の
追跡は、一定時間ごとに反応溶液の粘度を測定し、粘度
が増加しなくなるまで反応を行った。反応終了後、反応
溶液を放冷し、これに活性アルミナ（２００メッシュ）
約４２０ｇを加えて一晩放置した。活性アルミナを濾過
して、フェノキシ樹脂のＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド
溶液を得た。次いで、窒素導入管、温度計、冷却管およ
びメカニカルスターラーを取り付けた１リットルの四つ
口フラスコに、得られたフェノキシ樹脂のＮ，Ｎ−ジメ
チルアセトアミド溶液８０７.６２ｇ、末端カルボキシ
ル基含有ブタジエン−アクリロニトリル共重合体（Hyca
r CTBNX1009−SP，宇部興産株式会社製商品名）５０.８
８ｇを入れ、撹拌混合しながら充分に窒素置換した。次
に、窒素雰囲気下で撹拌混合し、温度を徐々に上げなが
ら溶剤が還流する状態で８．５時間加熱した。冷却後、
多量のメタノールに滴下し、生成した沈殿物をろ取して
フェノキシ樹脂（Ｐｈ−２）４７０ｇを得た。

【００３１】（実施例１）硬化前の回路接続材料（＃
１）の作製フィルム形成材（Ａ）として、フェノキシ樹脂（Ｐｈ−
１）（Ｐｈ−１/トルエン/酢酸エチル＝４０/３０/３０
重量部）溶液１００重量部と、フェノキシ樹脂（Ｐｈ−
２）（Ｐｈ−２/メチルエチルケトン＝５０/５０重量
部）溶液２０重量部と、ラジカル重合性化合物(Ｂ)とし
て、イソシアヌル酸エチレンオキサイド変性ジアクリレ
ート（Ｍ−２１５、東亞合成株式会社製商品名）３０重
量部と、ウレタンアクリレート（ＮＫオリゴＵＡ５１
２、新中村化学工業株式会社製商品名）１５重量部と、
ラジカル発生剤(Ｃ)として１，１−ビス（ｔ−ヘキシル
パーオキシ）−３，５，５−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）５重
量部、導電性粒子（Ｆ）としてＮｉ/Ａｕめっきポリス
チレン粒子（平均粒径４μｍ）１０重量部、さらにシラ
ンカップリング剤である、γ-メタクリロキシプロピル
トリメトキシシランを１０重量部と、メチルエチルケト
ンの１重量％水溶液１０重量部を混合し、混合液（ＳＳ
１）を作製した。これを、厚み５０μｍのＰＥＴ（ポリ
エチレンテレフタレート）フィルム上に塗工し、７０
℃、５分間乾燥させて、膜厚２５μｍの硬化前の回路接
続材料（＃１）を得た。

【００３２】（実施例２）硬化前の回路接続材料（＃
２）の作製フィルム形成材（Ａ）として、フェノキシ樹脂（Ｐｈ−
１）（Ｐｈ−１/トルエン/酢酸エチル＝４０/３０/３０
重量部）溶液１００重量部と、エポキシ樹脂(Ｄ)と潜在
性硬化剤(Ｅ)の混合物としてマイクロカプセル型潜在性
硬化剤を含有する液状エポキシ（ＨＸ３９４１ＨＰ、旭
化成工業株式会社製商品名、エポキシ当量１８５）６０
重量部、導電性粒子（Ｆ）としてＮｉ/Ａｕめっきポリ
スチレン粒子（平均粒径４μｍ）１０重量部、さらにシ
ランカップリング剤である、γ-メタクリロキシプロピ
ルトリメトキシシランを１０重量部と、メチルエチルケ
トンの１重量％水溶液１０重量部を混合し混合液（ＳＳ
２）を作製した。これを、厚み５０μｍのＰＥＴフィル
ム上に塗工し、７０℃、５分間乾燥させて、膜厚２５μ
ｍの硬化前の回路接続材料（＃２）を得た。

【００３３】（実施例３）硬化前の回路接続材料（＃
３）の作製ウレタンアクリレート（ＮＫオリゴＵＡ５１２、新中村
化学工業株式会社製商品名）１５重量部を２０重量部と
し、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシランを
１０重量部を５重量部とした以外は実施例１と同様に操
作して硬化前の回路接続材料（＃３）を得た。

【００３４】（実施例４）硬化前の回路接続材料（＃
４）の作製 γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシランを１０
重量部を５重量部とした以外は実施例２と同様に操作し
て硬化前の回路接続材料（＃４）を得た。

【００３５】（比較例１）硬化前の回路接続材料（＃
１’）の作製フェノキシ樹脂（Ｐｈ−１）（Ｐｈ−１/トルエン/酢酸
エチル＝４０/３０/３０重量部）溶液１００重量部を１
１０重量部とし、フェノキシ樹脂（Ｐｈ−２）（Ｐｈ−
２/メチルエチルケトン＝５０/５０重量部）溶液２０重
量部を３０重量部とした以外は実施例１と同様に操作し
て硬化前の回路接続材料（＃１’）を得た。

【００３６】（比較例２）硬化前の回路接続材料（＃
２’）の作製フェノキシ樹脂（Ｐｈ−１）（Ｐｈ−１/トルエン/酢酸
エチル＝４０/３０/３０重量部）溶液１００重量部の代
わりにビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂（ＰＫＨＣ、
ユニオンカーバイド社製商品名、重量平均分子量４５０
００）の、ＰＫＨＣ/トルエン/酢酸エチル＝４０/３０/
３０重量部の混合溶液を５０重量部とし、フェノキシ樹
脂（Ｐｈ−２）（Ｐｈ−２/メチルエチルケトン＝５０/
５０重量部）溶液２０重量部を５０重量部とし、イソシ
アヌル酸エチレンオキサイド変性ジアクリレート（Ｍ−
２１５、東亞合成株式会社製商品名）３０重量部を２０
重量部とした以外は実施例３と同様に操作して硬化前の
回路接続材料（＃２’）を得た。

【００３７】（比較例３）硬化前の回路接続材料（＃
３’）の作製フェノキシ樹脂（Ｐｈ−１）を用いず、フェノキシ樹脂
（Ｐｈ−２）（Ｐｈ−２/メチルエチルケトン＝５０/５
０重量部）溶液２０重量部を１００重量部とし、イソシ
アヌル酸エチレンオキサイド変性ジアクリレート（Ｍ−
２１５、東亞合成株式会社製商品名）３０重量部を５０
重量部とし、ウレタンアクリレート（ＮＫオリゴＵＡ５
１２、新中村化学工業株式会社製商品名）を用いなかっ
た以外は実施例３と同様に操作して硬化前の回路接続材
料（＃３’）を得た。

【００３８】（比較例４）硬化前の回路接続材料（＃
４’）の作製フェノキシ樹脂（Ｐｈ−１）（Ｐｈ−１/トルエン/酢酸
エチル＝４０/３０/３０重量部）溶液１００重量部を８
０重量部とし、フェノキシ樹脂（Ｐｈ−２）（Ｐｈ−２
/メチルエチルケトン＝５０/５０重量部）溶液２０重量
部を１６重量部とし、イソシアヌル酸エチレンオキサイ
ド変性ジアクリレート（Ｍ−２１５、東亞合成株式会社
製商品名）３０重量部を３５重量部とした以外は実施例
３と同様に操作して硬化前の回路接続材料（＃４’）を
得た。

【００３９】（比較例５）硬化前の回路接続材料（＃
５’）の作製エポキシ樹脂(Ｄ)と潜在性硬化剤(Ｅ)の混合物としてマ
イクロカプセル型潜在性硬化剤を含有する液状エポキシ
（ＨＸ３９４１ＨＰ、旭化成工業株式会社製商品名、エ
ポキシ当量１８５）６０重量部を２５重量部とした以外
は実施例４と同様に操作して硬化前の回路接続材料（＃
５’）を得た。

【００４０】（比較例６）硬化前の回路接続材料（＃
６’）の作製フィルム形成材（Ａ）として、フェノキシ樹脂（Ｐｈ−
１）（Ｐｈ−１/トルエン/酢酸エチル＝４０/３０/３０
重量部）溶液１００重量部の代わりに２，６−ジメチル
−ｐ−フェニレンオキサイド（ＰＰＯ、アルドリッチ社
製）の２０重量％トルエン溶液３００重量部を用いた以
外は比較例５と同様に操作して硬化前の回路接続材料
（＃６’）を得た。

【００４１】（硬化前の回路接続材料の引張破壊強さと
引張破壊伸びの測定）ＪＩＳＫ７１２７−１９８９に
基づき測定した。実施例１〜４、比較例１〜６で得られ
た硬化前の回路接続材料を幅１０ｍｍ、長さ５０ｍｍの
長方形型（１号型試験片）に切断し、これを５個作製し
た。厚み５０μｍのＰＥＴフィルムをはがしてからＳＴ
ＲＯＧＲＡＰＨＥ‐Ｓ（東洋精機株式会社製商品名）
を用いて、２５℃中で標線間距離２０ｍｍ、つかみ具間
距離３０ｍｍ、引張り速度毎分２００ｍｍ±２０ｍｍで
測定し、５個の平均値から、引張破壊強さ（Ｎ／ｍ
ｍ^２）、引張破壊伸びを算出した。測定結果を纏めて表
１に示した。

【００４２】（硬化後の回路接続材料のＴｇ測定）実施
例１〜４、比較例１〜６で得られた硬化前の回路接続材
料を幅５ｍｍ、長さ４０ｍｍの長方形型に切断した。こ
のフィルムを、熱風乾燥機を用いて１７０℃で２時間加
熱して、硬化後の回路接続材料を作製した。厚み５０μ
ｍのＰＥＴフィルムをはがしてからＤＭＡ測定装置（RS
A II、Rheometrics社製商品名）で粘弾性スペクトルを
測定し、ｔａｎδピークの値をＴｇとした。測定結果を
纏めて表１に示した。

【００４３】（硬化前の回路接続材料のスリット実験）
実施例１〜４、比較例１〜６で得られた硬化前の回路接
続材料を長さ１０ｍ、幅２０ｍｍに切り取り、幅２．０
ｍｍに等間隔で９本並べたカッターの刃を用いて１ｍ/
分で硬化前の回路接続材料をカッターの刃面に向かって
移動させてスリットした。スリット後の、硬化前の回路
接続材料のスリット面を目視で観察し、１０本すべてで
ＰＥＴフィルムと回路接続材料が密着している場合を
○、ＰＥＴフィルムと回路接続材料が一部でも剥離する
場合を×とした。測定結果を纏めて表１に示した。

【００４４】（回路の接続-１）バンプ面積５０μｍ×
５０μｍ、ピッチ１００μｍ、高さ２０μｍの金バンプ
を配置したＩＣチップと厚み１．１ｍｍのガラス上にイ
ンジュウム−錫酸化物（ＩＴＯ）を蒸着により形成した
ＩＴＯ基板（表面抵抗、≦２０Ω／□）とを、上記のス
リットされた回路接続材料を用い、石英ガラスと加圧ヘ
ッドで挟み、２００℃、１００ＭＰａ(バンプ面積換算)
で１０秒間加熱加圧して接続した。このとき、回路接続
材料はあらかじめＩＴＯ基板上に、回路接続材料（＃
１、＃３、＃１’〜＃４’）の接着面を７０℃、０.５
ＭＰａ(バンプ面積換算)で５秒間加熱加圧して貼り付
け、その後、ＰＥＴフィルムを剥離してＩＣチップと接
続した。この回路接続体を回路接続材料１種類に対して
１０個ずつ作製した。

【００４５】（回路の接続-２）回路接続材料（＃２、
＃４、＃５’、＃６’）を用いた場合には２２０℃、１
００ＭＰａ（バンプ面積換算）、５秒間で接続した。そ
れ以外は回路の接続-１と同様に操作した。

【００４６】（接続信頼性測定方法）接続信頼性測定用
サンプルの接続直後の接続抵抗と、耐湿試験（８５℃、
８５％ＲＨ）に５００時間放置後の接続抵抗を四端子法
で測定した。１０サンプルの接続抵抗（Ω）を測定し、
その平均値で示した。また、１０サンプルのうち１つで
も接続抵抗が測定できないものをＯＰＥＮ不良とした。
その結果を纏めて表1に示した。

【００４７】（接着強度測定方法-１）金めっきバンプ
（５０μｍ×５０μｍ、バンプ高さ１５μｍ、スペース
１０μｍ）付きＩＣチップ（１．０ｍｍ×１０ｍｍ×
０．５５ｍｍ）と０．７ｍｍ厚のガラスとを上述した回
路接続材料（＃１、＃３、＃１’〜＃４’）をそれぞれ
介在させて、２００℃、１００ＭＰａ（バンプ面積換
算）、３秒間で接続した後、ボンドテスタ（Ｄｙｇｅ社
製）を用いて、ボンディング直後と耐湿試験１６８時間
後のせん断接着強度を測定し、１０サンプルの平均値を
纏めて表１に示した。

【００４８】（接着強度測定方法-２）回路接続材料
（＃２、＃４、＃５’、＃６’）を用いた場合には、２
２０℃、１００ＭＰａ（バンプ面積換算）、５秒間で接
続した。それ以外は接着強度測定方法-１と同様に操作
し、その測定結果を表１に示した。

【００４９】（耐湿後の外観検査）上述した接続信頼性
測定用サンプルの耐湿試験後の接続面を金属顕微鏡で観
察した。作製した１０サンプルのうち、剥離の起きてい
ないものを○とし、剥離が観察されたものを×とし、そ
れぞれのサンプル数を表１に示した。

【００５０】

【表１】

【００５１】本発明の回路接続材料において、硬化前の
回路接続材料の引張破壊強さが０．１〜５Ｎ／ｍｍ^２で
かつ引張破壊伸びが５０〜６００％であり、硬化後の回
路接続材料のＴｇが８０〜２００℃である実施例1〜４
では、回路接続材料のスリット性が良好であり、さらに
全サンプルで良好な接続抵抗を示し、かつ接着強度も高
く、さらに耐湿試験後でもその接着強度は低下せず、耐
湿試験後の接着面の外観も良好であった。一方、硬化前
の回路接続材料の引張破壊強さが５Ｎ／ｍｍ^２を超え
る、または引張破壊伸びが５０％未満または、硬化後の
回路接続材料のＴｇが２００℃を超える比較例１，５，
６ではスリット性が悪く、硬化前の回路接続材料の引張
破壊強さが０．１Ｎ／ｍｍ^２未満または、引張破壊伸び
が６００％を超える、または硬化後の回路接続材料のＴ
ｇが８０℃未満である比較例２〜４では特に耐湿試験後
の接続抵抗が悪化し、一部のサンプルで耐湿試験後の接
着面の外観が悪化した。

【００５２】

【発明の効果】請求項１に記載の発明は、製造時のスリ
ット歩留まりが高く、さらに回路接続体の電気抵抗の上
昇が起こりにくく、接着強度も低下しにくい回路接続材
料を提供することができる。請求項２に記載の発明は請
求項１に記載の発明に加えて、特に短時間での接着性に
優れる接着剤を提供することができる。請求項３に記載
の発明は請求項１記載の発明に加えて、特に接着後の接
着強度の低下が抑制された接着剤を提供することができ
る。請求項４に記載の発明は請求項１〜３に記載の発明
に加えて、回路を接続した際の接続抵抗が格段に低い接
着剤を提供することができる。請求項５に記載の発明は
請求項１〜４に記載の接着剤を用いた回路接続構体の製
造方法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）Ｃ０９Ｊ 201/00 Ｃ０９Ｊ 201/00 ５Ｇ３０１Ｈ０１Ｌ 21/60 ３１１Ｈ０１Ｌ 21/60 ３１１ＳＨ０５Ｋ 3/32 Ｈ０５Ｋ 3/32 Ｂ // Ｈ０１Ｂ 1/20 Ｈ０１Ｂ 1/20 ＤＦターム(参考） 4J002 BC03W BE06W CC12W CD04X CD05X CD06X CF00W CH08W CK02W CL00W DA026 DA076 DA088 FD116 GQ02 4J040 DB011 DB031 DD071 EC041 EC042 EC061 EC062 EC071 EC072 ED001 EE061 EF001 EG001 FA042 FA092 FA102 FA142 HA026 HA066 HB41 HC14 HC15 HC16 HC24 KA12 KA32 LA02 LA06 LA09 NA19 NA20 5E319 AA03 AC01 BB16 CC61 CD26 GG15 5E344 AA01 BB02 BB04 CD04 DD06 EE21 EE23 5F044 LL09 NN05 5G301 DA03 DA05 DA06 DA10 DA18 DA29 DA57 DD03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】硬化前の回路接続材料の引張破壊強さが
０．１〜５Ｎ／ｍｍ^２で、かつ、引張破壊伸びが５０〜
６００％であり、硬化後の回路接続材料のＴｇ（ガラス
転移温度）が８０〜２００℃であることを特徴とする回
路接続材料。
【請求項２】回路接続材料が、フィルム形成材
（Ａ）、ラジカル重合性化合物（Ｂ）、ラジカル発生剤
（Ｃ）を含む請求項１に記載の回路接続材料。
【請求項３】回路接続材料が、フィルム形成材
（Ａ）、エポキシ樹脂（Ｄ）、潜在性硬化剤（Ｅ）を含
む請求項１に記載の回路接続材料。
【請求項４】回路接続材料が、さらに、導電性粒子
（Ｆ）を含む請求項１ないし請求項３のいずれかに記載
の回路接続材料。
【請求項５】回路接続材料を相対向する回路電極を有
する基板間に介在させ、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
構造体であって、回路接続材料が請求項１ないし請求項
４のいずれかに記載の回路接続材料である回路接続体の
製造方法。