JP2003504425A - エポキシ変性芳香族ビニル共役ジエンブロックコポリマーを含む電子回路デバイス - Google Patents

エポキシ変性芳香族ビニル共役ジエンブロックコポリマーを含む電子回路デバイス

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Abstract

(57)【要約】 電子回路デバイスが、硬化性エポキシ変性芳香族ビニル共役ジエンブロックコポリマー90〜100質量パーセント、任意にエポキシ樹脂10質量%まで、及びエポキシ硬化剤の有効量、を含有する樹脂組成物を含み、コポリマー及びエポキシ樹脂の質量パーセントが硬化剤を除くエポキシ含有材料の質量に対してである。樹脂組成物は、電子接着剤、カバーコート、または封入剤として用いることができる。電子回路デバイスは、168時間、85℃及び85%の相対湿度の後、10〜40秒間、220℃の温度の条件下でボイド形成、硬化した樹脂組成物の基板からの離層がないなど、すぐれた熱及び湿気の不感受性を示す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 技術分野 この発明は、エポキシ変性芳香族ビニル共役ジエンブロックコポリマーを含む
電子回路デバイスに関する。前記コポリマーを、例えば、接着剤、保護カバーコ
ート、または封入剤として用いることができる樹脂組成物中に含有することがで
きる。
【0002】 背景技術 エレクトロニクス産業の主要な傾向は、製品の機能性を維持または改善しつつ
、それらをより小さく、より軽く、より速くすることである。ますます小型の製
品の作製を可能にする基本技術の1つは、電子パッケージング及び組立技術であ
る。電子パッケージング及び組立は、半導体チップ(ICチップ)を他の電子ま
たは電気部品につなぐために必要とされる材料またはプロセスを構成する。半導
体チップのほかに、フレキシブル回路(ポリイミドまたは他のポリマーフィルム
上の金属回路)、金属スチフナー、導電性層、電気絶縁層、及びヒートシンクな
ど、いろいろな材料を、電子パッケージに組み入れることができる。しばしば接
着剤を用いて、これらのいろいろな基材を互いに付着させ、基材上で回路の多数
の層を互いに付着させて、マルチチップモジュールのために必要とされることが
あるような増大した配線密度を有する多層電子構造体を形成する。カバーコート
及び封入剤が、製品の適用において見られることがある過酷な環境から回路を保
護するために必要とされる。これらのパッケージをプリント配線板または他の電
子部品に電気接続するのは、パッケージがはんだの再流動を経ることを必要とし
、それは、パッケージを数十秒から数分、220℃の温度に暴露することがある
。このプロセスは、接着剤及びカバーコートに非常に要求が厳しく、ボイドの形
成及び/またはいろいろな基材からの離層などの製品の不良を起こすことが分か
った。「ポップコーニング(Popcorning)」がこれらの不良のために
つくられた総称的な用語である。パッケージ中に湿気が存在し、その後に、はん
だの再流動温度に急速に加熱することは、「ポップコーニング」を促進する。湿
気は、ポリイミドフィルム及び有機接着剤などの多くの有機基材によって収着さ
れ、それは、金属及び無機成分に収着することができる。
【0003】 米国工業会の米国電子デバイス合同委員会(JEDEC)及び米国電子回路相
互接続パッケージ協会によって開発された、合同工業規格、「プラスチック集積
回路表面実装デバイス用の湿気/再流動感度の分類」、1996年10月、JS
TD−020は、湿度に暴露後にパッケージの耐はんだ性を試験するための電子
工業規格である。この規格はレベルによって材料を等級付し、JEDECレベル
1(168時間、85℃/85%のR.H.の後、10〜40秒間、220℃の
ピーク温度ではんだの再流動)が最も要求が厳しい試験である。JEDECレベ
ル1に合格するパッケージは最も高度の耐はんだ性を有し、それらを周囲の湿気
から保護するようにパッケージ入れされる必要がない。レベル1の不良、しかし
より要求の低いレベルでの合格は、保護パッケージングを必要とする。
【0004】 接着剤の開発の現在の最先端は、JEDECレベル3を達成することができ(
192時間、30℃/60%のR.H.の後、220℃のピーク温度ではんだの
再流動)、非常に限定された数の接着剤が、JEDECレベル2の成功した性能
を示す(168時間、85℃/60%のR.H.の後、220℃のピーク温度で
はんだの再流動)。特定のポリイミドはJEDECレベル1に合格することがで
きるが、これらの材料は、約350℃の非常に高い積層温度を必要とする。この
ような積層温度は、有機カバーコート、はんだマスク、またははんだなど、これ
らの高温で分解または変化をもたらされる材料を含有するパッケージ中でのポリ
イミドの使用を妨げる。積層時にパッケージ中に存在しているすべての材料が高
い積層温度に耐えるケースでは、ポリイミドを使用することができる。しかしな
がら、これらの高温は困難な、及び費用がかかるプロセスを伴う。
【0005】 エポキシ化スチレン−ブタジエンまたはエポキシ化スチレン−イソプレンブロ
ックコポリマーなど、エポキシ化スチレン−ジエンブロックコポリマーは、米国
特許第5,478,885号に記載されている。いくつかの適用において、エポ
キシ化ブロックコポリマーは、一般に用いられるエポキシ樹脂のためのゴム強化
剤として用いられた。一般に、強化剤は、全組成物のわずかなパーセンテージを
占める。
【0006】 エポキシ樹脂及びエポキシ変性芳香族ビニル共役ジエンブロックコポリマーを
含む硬化した組成物は、欧州特許第658603号に記載されている。前記組成
物はエポキシ樹脂5〜95重量部、好ましくは20〜80重量部を含有すること
ができる。前記組成物がいずれかの成分を5重量部未満含有するとき、機械的性
質の低下が報告される。電子パッケージングの適用にこれらの材料の使用は提案
されていない。
【0007】 エポキシ化スチレン−ジエンブロックコポリマーを幹(backbone)の
エポキシ基によって架橋することは、米国特許第5,229,464号及び公開
第WO97/30101号に開示されているように、例えば、感圧接着テープ、
ラベル、シーラント、及びコーティングに使用するための接着剤組成物を製造す
ることが示されている。接着剤を、全組成物の1〜50質量%の量で、エポキシ
樹脂を含めて、反応性希釈剤を含有するように調合することができる。電子パッ
ケージングの適用においてこれらの材料の使用は提案されていない。
【0008】 多層成形材料として有用な硬化したエポキシ化スチレン−ジエンブロックコポ
リマーを含む組成物が、公開第WO98/22531号に記載されている。前記
組成物を多種多様な周知のエポキシ硬化剤によって硬化することができる。0.
01〜25重量部の範囲の量で、付加された多官能性の共反応体を更に含む組成
物もまた記載されている。エポキシ樹脂は共反応体として開示されていない。電
子パッケージングの適用でのこれらの材料の使用は提案されていない。
【0009】 液体エポキシ樹脂及び付加された官能化樹脂を含む電子パッケージングに有用
な接着剤は、欧州特許第387066号に記載されている(米国特許第5,84
3,251号も参照のこと)。接着剤の貯蔵寿命を伸ばすために、ミクロカプセ
ルタイプの硬化剤が調合物中に必要とされる。官能化スチレン−ジエンブロック
コポリマーは、官能基がエポキシ基であり得る、注目すべきであるが実証されて
いない官能化樹脂の1つである。付加された官能化樹脂は、20〜80質量%の
量で存在することができる。接着剤を、チップ及び配線基板上の回路を電気接続
するために用いることができる接着テープに加工することができる。JEDEC
レベル1の条件下での接着剤の性能は記載されていない。
【0010】 エポキシ基を分子中に有するポリオレフィンを含む、エレクトロニクスの適用
において有用なアミン架橋性ホットメルト接着剤が、例えば、公開第WO96/
33248号に記載されており、そこにおいて、芳香族アミン硬化剤が必要とさ
れ、組成物は任意にエポキシ樹脂を含む。言及したポリオレフィンは、エチレン
とグリシジル(メタ)アクリレート含有モノマーとのコポリマーであり、エポキ
シ基がポリマー主鎖からの側基となっている。エポキシ変性芳香族ビニル共役ジ
エンブロックコポリマーは、提案されていない。存在しているとき、付加された
エポキシ樹脂の量は、ポリオレフィンコポリマー100重量部当たり約5〜約2
00重量部である。前記接着剤は電子装置のために用いられるが、JEDECレ
ベル1の条件下でのそれらの使用は提案されていない。
【0011】 発明の要旨 要約していうと、この発明は、硬化剤を除くエポキシ含有材料の質量の90〜
100質量パーセントの範囲の硬化性エポキシ変性芳香族ビニル共役ジエンブロ
ックコポリマー、任意に、エポキシ含有材料の重量に対してエポキシ樹脂10質
量%まで、及びエポキシ硬化剤の有効量、を含有する樹脂組成物、を含む電子回
路デバイスを提供するものである。
【0012】 熱(すなわち、約250℃までの温度)及びUV放射線の一方または両方で硬
化したとき、前記コポリマー樹脂組成物及び隣接した基板は、すぐれた耐はんだ
または耐熱性及び湿気への不感受性を示す。特に、硬化した樹脂組成物は、16
8時間、85℃及び85%の相対湿度(R.H.)の条件に暴露した後、10〜
40秒間、220℃の温度に急速に加熱した後に安定している(すなわち、ボイ
ドを形成したり、または基板から離層しない)。
【0013】 別の態様において、本発明は、物品中の硬化性樹脂の使用方法を提供するもの
であり、その方法は、基板の少なくとも一方の表面に硬化性樹脂組成物を提供す
る工程であって、前記樹脂組成物が、エポキシ変性芳香族ビニル共役ジエンブロ
ックコポリマー90〜100質量パーセント、任意にエポキシ樹脂10質量%ま
での範囲、(両成分の重量はエポキシ含有材料の重量に対してである)、及びエ
ポキシ硬化剤の有効量、を含有する工程、及び前記樹脂組成物を、好ましくは電
子回路デバイスであってもよい物品中に接着剤、カバーコート、または封入剤と
して混入する工程、を含む。
【0014】 樹脂組成物は層であってもよく、またはそれはバルクの形状であってもよい。
【0015】 熱及びUV放射線の一方または両方で前記コポリマーを硬化するとき、硬化し
たコポリマー樹脂組成物は、上に規定したように、すぐれた耐はんだ性及び湿気
への不感受性を示す。
【0016】 硬化したコポリマー樹脂組成物は、接着剤、封入剤、であってもよく、または
それは電子回路デバイス用の保護カバーコートであってもよい。電子回路デバイ
ス中での接着剤の使用例には、フレキシブル回路の層のフレキシブル回路の別の
層への、または金属スチフナーへのまたは半導体チップへの付着、銅または他の
金属箔のポリマー基板への付着、及び半導体チップなどの電子部品の基板上の回
路への付着、などがある。接着剤は絶縁用であってもよく、または導電粒子の添
加によってそれを導電性にすることができる。
【0017】 この出願において、「電子回路」は、電流または電子の通路を意味し、導体、
例えば、メタリックワイヤまたは金属トレースの他、半導体チップ、トランジス
タ、ダイオード、コンデンサー、レジスター、インダクター等の電子部品などの
素子を含めることができる。
【0018】 「電子回路デバイス」は、(1)ボールグリッドアレイ(BGA)、ラミネー
テッドミクロインターコネクト(LMI)、マルチチップモジュール、またはチ
ップスケールパッケージ(CSP)、(2)銅箔が接着剤でポリマー基板に付着
される簡単なフレキシブル回路、または(3)基板上の回路に接続された半導体
チップなどの電子部品、などの電子回路または電子部品を含むデバイスを意味す
る。
【0019】 「エポキシ含有材料」は、エポキシ変性芳香族ビニル共役ジエンと、存在する
場合、エポキシ樹脂、との合計を意味する。
【0020】 「耐はんだ性(solder resistance)」は、はんだの再流動
の温度で加熱する耐性を意味する。
【0021】 「樹脂組成物」は、エポキシ含有材料と硬化剤または触媒との合計を意味する
【0022】 「エポキシ変性芳香族ビニル共役ジエンブロックコポリマー」は、エポキシ変
性の前または後に部分的に水素化されるコポリマーを含める。
【0023】 前記コポリマー樹脂組成物はすぐれた耐はんだ性及び湿気への不感受性を提供
し、従来のポリイミドベースの材料のために必要とされる積層温度(例えば、3
50℃)よりずっと低い積層温度(例えば、220℃)を用いるので、本発明は
有利である。更に、前記コポリマー樹脂組成物は、KaptonTMポリイミドフ
ィルム(デュポン製)に対するすぐれた剥離強度(50〜325ニュートン/d
m)を有し、前記コポリマーを積層された交互嵌合した銅試験回路上に5ボルト
のバイアスを印加して85℃/85R.H.での1000時間を超える性能を提
供する。前記コポリマー樹脂組成物はまた、11日間、室温で浸漬後に目視検査
によってインクジェットインクの収着を示さなかった。前記コポリマー樹脂組成
物はまた、腐蝕性の、酸性及び/またはアルカリ性の水性環境に対するすぐれた
耐性を有する。更に、電子パッケージ中の従来の接着剤及びカバーコートはまた
、はんだの再流動条件下で湿気による不良を示すことが知られている。本発明コ
ポリマー樹脂組成物は、はんだの再流動条件下で湿気による不良を示さない。
【0024】 好ましい実施態様の詳細な説明 本発明の電子回路デバイスの接着剤、封入剤またはカバーコートのコポリマー
樹脂組成物は、樹脂組成物中のエポキシ含有材料に対して、90〜100質量パ
ーセントの範囲の、水素化されてもよいエポキシ変性芳香族ビニル共役ジエンブ
ロックコポリマー、0〜10質量パーセントの範囲のエポキシ樹脂、及びエポキ
シ含有材料の全重量に対して、0.01〜5.00質量%の範囲の量のエポキシ
触媒または硬化剤を含む。
【0025】 エポキシ変性芳香族ビニル共役ジエンブロックコポリマーは好ましくは、10
0〜2500、より好ましくは100〜2000、最も好ましくは200〜10
00の範囲のエポキシ当量を有する。
【0026】 好ましくはエポキシ化スチレン−ジエンブロックコポリマーであるエポキシ変
性芳香族ビニル共役ジエンブロックコポリマーは、(i)芳香族ビニル部分の重
合から誘導されたポリマーブロック及び(ii)化学構造体の必須部分として、
ポリマー主鎖の二重結合が少なくとも部分的にエポキシ化されている、共役二重
結合を有する少なくとも1つのモノマーの重合から誘導されたポリマーブロック
、を含む。ブロックコポリマーは好ましくは、エポキシ側基を含まない。
【0027】 エポキシ変性芳香族ビニル共役ジエンブロックコポリマーにおいて、芳香族ビ
ニルポリマーブロックは、例えば、スチレン、アルファ−メチルスチレン、ビニ
ルトルエン、p−tert−ブチルスチレン、ジビニルベンゼン、p−メチルス
チレン、4−n−プロピルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、3,5−ジエ
チルスチレン、1,1−ジフェニル−スチレン、2,4,6−トリメチルスチレ
ン、4−シクロヘキシルスチレン、3−メチル−5−n−ヘキシルスチレン等の
化合物の重合から誘導され得る。
【0028】 芳香族ビニル化合物の1つ以上が用いられてもよいが、スチレンがしばしば及
び好ましくは用いられる。
【0029】 エポキシ変性芳香族ビニル共役ジエンブロックコポリマーにおいて、主鎖中の
二重結合は、例えば、ブタジエン、イソプレン、1,3−ペンタジエン、2,3
−ジメチル−1,3−ブタジエン、ピペリレン、3−ブチル−1,3−オクタジ
エン、1−フェニル−1,3−ブタジエン、1,3−オクタジエン、4−エチル
−1,3−ヘキサジエン等の共役二重結合を有する化合物の重合から誘導され得
る。
【0030】 共役二重結合を有する1つ以上の化合物が用いられてもよいが、ブタジエン、
イソプレン、ピペリレン及びそれらの混合物がしばしば及び好ましくは用いられ
る。
【0031】 本発明におけるブロックコポリマーは本質的に、1つ以上の芳香族ビニル化合
物から誘導されたポリマーブロックA及び共役二重結合を有する1つ以上の化合
物から誘導されたポリマーブロックBを含有する。
【0032】 芳香族ビニル化合物の共役二重結合を有する化合物に対する共重合重量比は概
して、5/95〜70/30、好ましくは10/90〜60/40である。
【0033】 本発明に有用なブロックコポリマーの数平均分子量は概して、5,000〜6
00,000、好ましくは10,000〜500,000であり、分子量分布(
重量平均分子量(Mw)の数平均分子量(Mn)に対する比(Mw/Mn))は10
より小さい。
【0034】 本発明に有用なブロックコポリマーの分子構造は、線状、枝分かれ及び放射状
のタイプの何れか及びそれらの何れかの組合せであってもよい。
【0035】 エポキシ化スチレン−ジエンブロックコポリマーは、例えば、(A−B)x
、(B−A)x及び(A−B)4Si等の一般的な配置によって表されることがで
き、そこにおいて、A及びBは上に規定した通りであり、xはポリマー中のA−
B基の数である。
【0036】 それらのうち、(A−B)xAタイプのコポリマーが概して使用される。
【0037】 ブロックコポリマー中に残っている不飽和結合は部分的に、または完全に水素
化されてもよい。あるいは、部分的な水素化がエポキシ化に先行することがある
【0038】 好ましいエポキシ化コポリマーには、エポキシ化非水素化スチレン−ブタジエ
ンブロックコポリマー(例えば、日本、大阪のダイセル化学工業株式会社製のE
pofriendTMA1020、A1010、及びA1005)などがある。エ
ポキシ化水素化スチレン−ブタジエンブロックコポリマーは、増強された酸化安
定性のために、本発明に有用であることが予想される。
【0039】 本発明の接着剤、カバーコート、または封入剤中で用いることができる別の好
ましいエポキシ化スチレン−ジエンコポリマーには、エポキシ化スチレン−イソ
プレンブロックコポリマーなどが挙げられる。
【0040】 エポキシ変性芳香族ビニル共役ジエンブロックコポリマーとブレンド及び引き
続いて反応させることができるエポキシ樹脂は、エポキシ含有材料の全重量に対
して脂肪族または芳香族エポキシ樹脂の10質量パーセントまで、好ましくは0
〜5質量パーセント、より好ましくは0〜3質量パーセントを含有する。
【0041】 本発明の接着剤、封入剤またはカバーコート樹脂組成物に有用なエポキシ樹脂
は好ましくは、1,2−、1,3−及び1,4−エポキシドとしても周知である
、1つ以上の1,2−、1,3−及び1,4−環状エーテルを含有する化合物を
含む。1,2−環状エーテルが好ましい。このような化合物は、飽和または不飽
和脂肪族、脂環式、芳香族または複素環であってもよく、またはそれらの組合せ
を含むことができる。1つより多いエポキシ基を含有する化合物(すなわち、ポ
リエポキシド)が好ましい。
【0042】 本発明で用いることができる芳香族ポリエポキシド(すなわち、少なくとも1
つの芳香環構造体、例えば、ベンゼン環、及び1つより多いエポキシ基、を含有
する化合物)には、ビスフェノールAタイプの樹脂及びそれらの誘導体、エポキ
シクレゾール−ノボラック樹脂、ビスフェノール−F樹脂及びそれらの誘導体、
及びエポキシフェノール−ノボラック樹脂などの多価フェノールのポリグリシジ
ルエーテルの他、芳香族カルボン酸のグリシジルエステル、例えば、フタル酸ジ
グリシジルエステル、イソフタル酸ジグリシジルエステル、無水トリメリト酸ト
リグリシジルエステル、及びピロメリト酸テトラグリシジルエステル、及びそれ
らの混合物などがある。好ましい芳香族ポリエポキシドは、テキサス州、ヒュー
ストンのシェルケミカルインク製のEPON828及びEPON1001Fを含
めて、ビスフェノール−AのジグリシジルエーテルのEPONTMシリーズなど、
多価フェノールのポリグリシジルエーテルである。EPON828LS、EPO
N1462(シェルケミカルインク)及びDERTM332(ミシガン州、ミッド
ランドのダウケミカルカンパニー)など、より低いレベルの加水分解性塩化物を
有する芳香族ポリエポキシドもまた好ましい。
【0043】 本発明に有用な代表的な脂肪族環状ポリエポキシド(すなわち、脂環式化合物
としても周知の、1つ以上の飽和炭素環リング及び1つより多いエポキシ基を含
有する環状化合物)には、コネチカット州、ダンバリーのユニオンカーバイドコ
ーポレーション製の脂環式エポキシドのERLTMシリーズ、例えば、ビニルシク
ロヘキセンジオキシド(ERL−4206)、3,4−エポキシシクロヘキシル
メチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート(ERL−4221
)、3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシ−
6−メチルシクロヘキサンカルボキシレート(ERL−4201)、ビス(3,
4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル)アジペート(ERL−428
9)、ジペンテンジオキシド(ERL−4269)、並びに2−(3,4−エポ
キシシクロヘキシル)−5,1”−スピロ−3”、4”−エポキシシクロヘキサ
ン−1,3−ジオキサン、4−(1,2−エポキシエチル)−1,2−エポキシ
シクロヘキサン及び2,2−ビス(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロパン
などがある。好ましい脂環式ポリエポキシドはERLTMシリーズである。
【0044】 代表的な脂肪族ポリエポキシド(すなわち、炭素環リングを含有せず、1つよ
り多いエポキシ基を含有する化合物)には、1,4−ビス(2,3−エポキシプ
ロポキシ)ブタンの他、グリセロール、ポリプロピレングリコール、1,4−ブ
タンジオール等の脂肪族ポリオールのポリグリシジルエーテル、リノール酸の二
量体酸のジグリシジルエステルなどがある。同様に有用であるのは、共にペンシ
ルベニア州、フィラデルフィアのエルフアトケムノースアメリカ社製の、Vik
oflexTM樹脂として市販のエポキシ化アマニ及びダイズ油などのエポキシ化
植物油、VikoloxTM樹脂として市販のエポキシ化アルファ−オレフィンな
どのモノエポキシド、及びテキサス州、ヒューストンのシェルケミカルカンパニ
ー製のL−207TMなど、エポキシ化KratonTM液体ポリマーである。
【0045】 本発明に有用な更に別のポリエポキシドには、エルフアトケムノースアメリカ
社製のPoly bdTM600及びPoly bd605など、液体の、エポキ
シ化共役ジエンなどがある。
【0046】 多種多様な市販のエポキシ樹脂が入手可能であり、例えば、『Handboo
k of Epoxy Resins』、リー及びネヴィル著、マグローヒルブ
ックカンパニー、ニューヨーク(1967年)、『Epoxy Resins,
Chemistry and Technology』、第2版、C.メイ編、
マーセルデッカー社、ニューヨーク(1988年)、及び『Epoxy Res
in Technology』、P.F.ブルーインズ編、インターサイエンス
出版、ニューヨーク、(1968年)、にリストまたは記載されている。それら
に記載されたエポキシ樹脂の何れも、本発明の材料の作製に有用である場合があ
る。
【0047】 熱または光の影響下で後にエポキシ成分を硬化する能力を維持したまま、適し
た硬化剤または触媒は望ましくは、エポキシ成分を実質的に硬化しないで、本発
明による溶融または溶液加工工程を許容する。例えば、前記エポキシは、溶融加
工工程に存在している温度に暴露する間及び後に実質的に未硬化のままであるの
がよい。触媒の選択に影響を与える他の因子には、硬化されるフィルムの厚さ、
硬化放射線に対するフィルムの透明度、及びフィルムの最終用途などがある。こ
れらの制限条件に従って、適した硬化剤は、何れかの周知のエポキシ硬化剤また
は触媒から選択されてもよい。
【0048】 本発明の硬化剤は、光触媒、熱触媒、または熱硬化剤であってもよい。
【0049】 周知の光触媒には、2つの一般的なタイプ、オニウム塩及びカチオン有機金属
塩、があり、共に本発明に有用である。
【0050】 本発明のカチオン重合のためのオニウム塩光触媒には、ヨードニウム及びスル
ホニウム錯塩などがある。有用な芳香族ヨードニウム錯塩は、一般式:
【化1】 であり、上式中、 Ar1及びAr2が同一または異なっていてもよく、4〜約20個の炭素原子を
有する芳香族基であり、フェニル、チエニル、フラニル、及びピラゾリル基から
なる群から選択され、 Zが酸素、硫黄、炭素−炭素結合、
【化2】 からなる群から選択され、上式中、Rがアリール(フェニルなど、6〜約20個
の炭素原子を有する)またはアシル(アセチル、またはベンゾイルなど、2〜約
20個の炭素原子を有する)、及び
【化3】 であってもよく、上式中、R1及びR2が、水素、1〜約4個の炭素原子を有する
アルキル基、2〜約4個の炭素原子を有するアルケニル基からなる群から選択さ
れ、 mがゼロまたは1であり、及び Xが式DQnを有することができ、式中、Dが元素の周期表(ケミカルアブス
トラクツ版)のIB〜VIII族の金属であり、またはIIIA族〜VA族のメ
タロイドであり、Qがハロゲン原子であり、nが1〜6の値を有する整数である
。好ましくは、金属は銅、亜鉛、チタン、バナジウム、クロム、マグネシウム、
マンガン、鉄、コバルト、またはニッケルであり、メタロイドは好ましくはホウ
素、アルミニウム、アンチモン、スズ、ヒ素及びリンである。好ましくは、ハロ
ゲンのQ、は塩素またはフッ素である。適したアニオンの具体例は、BF4 -、B
(C654 -、PF6 -、SbF6 -、FeCl4 -、SnCl5 -、AsF6 -、SbF 5 OH-、SbCl6 -、SbF5 -2、AlF5 -2、GaCl4 -、InF4 -、TiF6 - 2 、ZrF6 -、CF3SO3 -等である。好ましくは、アニオンはBF4 -、B(C6
54 -、PF6 -、SbF6 -、AsF6 -、SbF5OH-、及びSbCl6 -である
。より好ましくは、アニオンはB(C654 -、SbF6 -、AsF6 -、PF6 -
びSbF5OH-である。
【0051】 本発明の触媒及び開始剤のアニオン部分として有用な更に別のアニオンは、米
国特許第5,554,664号に記載されている。前記アニオンは概して、フッ
素化(高度にフッ素化及び過フッ素化を含めて)トリスアルキル−またはアリー
ルスルホニルメチド及び相当するビスアルキル−またはアリールスルホニルイミ
ドとして分類され、それぞれ、式I及びIIによって表され、以下、それぞれ、
簡単に、「メチド」及び「イミド」アニオンと称される。 (RfSO23- (I) (RfSO22- (II) 上式中、各々のRfは独立に、高度フッ素化または過フッ素化アルキルまたはフ
ッ素化アリール基からなる群から選択される。メチド及びイミドはまた、環状で
あってもよく、そのとき、何れかの2つのRf基の組合せが結合して橋を形成す
る。
【0052】 Rfアルキル鎖は、1〜20個の炭素原子を含有してもよいが、1〜12個の
炭素原子が好ましい。Rfアルキル鎖は、直鎖、枝分かれ、または環状であって
もよいが、好ましくは直鎖である。本技術分野に公知であるように、二価の酸素
、三価の窒素または六価の硫黄などのヘテロ原子またはラジカルが主鎖に割り込
んでいてもよい。Rfが環状構造体であるかまたはそれを含有するとき、このよ
うな構造体は好ましくは5または6個の環員を有し、その1または2つがヘテロ
原子であり得る。アルキル基Rfはまた、エチレン性または他の炭素−炭素不飽
和を含まない。例えば、それは、飽和脂肪族、脂環式、または複素環基である。
「高度フッ素化」の意味は、鎖上のフッ素化の程度が過フッ素化鎖の性質に似た
性質を有する鎖を提供するのに十分であることである。より詳しくは、高度フッ
素化アルキル基は、鎖上の水素原子の合計数の半分より多くがフッ素原子で置換
されている。水素原子が鎖上に残っていてもよいが、すべての水素原子がフッ素
で置換されてペルフルオロアルキル基を形成するのが好ましく、少なくとも半分
より多くがフッ素で置換された何れの残存している水素原子も、臭素及びまたは
塩素で置換されるのが好ましい。アルキル基の少なくとも3個のうち2個の水素
がフッ素で置換されるのがより好ましく、4個の水素原子の少なくとも3個がフ
ッ素で置換されるのが更により好ましく、すべての水素原子がフッ素で置換され
て過フッ素化アルキル基を形成するのが最も好ましい。
【0053】 式I及びIIのフッ素化アリール基が6〜22個の環状炭素原子、好ましくは
、6個の環状炭素原子を含有してもよく、そこにおいて、各々のアリール基の少
なくとも1個、及び好ましくは少なくとも2個の環状炭素原子が、フッ素原子ま
たは上に規定した通りの高度フッ素化または過フッ素化アルキル基、例えば、C
3で置換されている。
【0054】 本発明の実施に有用なアニオンの例には、 (C25SO22-、(C49SO22-、(C817SO23-、(CF3
SO23-、(CF3SO22-、(C49SO23-、(CF3SO22
49SO2)C-、(CF3SO2)(C49SO2)N-、[(CF32NC24 SO22-、(CF32NC24SO2-(SO2CF32、(3,5−ビス(
CF3)C63)SO2-SO2CF3
【化4】
【化5】 65SO2-(SO2CF32、C65SO2-SO2CF3 などがある。より好ましいアニオンは、Rfが1〜4個の炭素原子を有するペル
フルオロアルキル基である式Iによって記載されたアニオンである。
【0055】 Ar1及びAr2芳香族基は任意に、1つ以上の縮合ベンゾ環(例えば、ナフチ
ル、ベンゾチエニル、ジベンゾチエニル、ベンゾフラニル、ジベンゾフラニルな
ど)を含んでもよい。前記芳香族基はまた、必要ならば、それらがエポキシド及
びヒドロキシル官能価と本質的に非反応性である場合、1つ以上の非塩基性基に
よって置換されてもよい。
【0056】 有用な芳香族ヨードニウム錯塩は、米国特許第4,256,828号により完
全に記載されている。
【0057】 本発明に有用な芳香族ヨードニウム錯塩は、スペクトルの紫外領域にだけ感光
性である。しかしながら、それらに、周知の光分解性の有機ハロゲン化合物のた
めの増感剤によってスペクトルの近紫外及び可視範囲に感光性を与えることがで
きる。具体的な増感剤には、米国特許第4,250,053号に記載されている
ように、芳香族アミン及び着色芳香族多環式炭化水素などがある。
【0058】 本発明に使用するのに適した芳香族スルホニウム錯塩触媒は、一般式:
【化6】 であり、上式中、 R3、R4及びR5が同一または異なっていてもよいが、ただし、前記基の少な
くとも1つが芳香族である。これらの基は、4〜約20個の炭素原子を有する芳
香族部分(例えば、置換及び非置換フェニル、チエニル、及びフラニル)及び1
〜約20個の炭素原子を有するアルキル基からなる群から選択されてもよい。用
語「アルキル」は、置換アルキル基(例えば、ハロゲン、ヒドロキシ、アルコキ
シ、及びアリールなどの置換基)を含める。好ましくは、R3、R4及びR5は各
々、芳香族であり、及び Z、m及びXはすべて、ヨードニウム錯塩に対して上に規定した通りである。
【0059】 R3、R4またはR5が芳香族基である場合、それは任意に1つ以上の縮合ベン
ゾ環(例えば、ナフチル、ベンゾチエニル、ジベンゾチエニル、ベンゾフラニル
、ジベンゾフラニルなど)を有してもよい。前記芳香族基はまた、必要ならば、
それらがエポキシド及びヒドロキシル官能価と本質的に非反応性である場合、1
つ以上の非塩基性基によって置換されてもよい。
【0060】 トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート及びp−(フェニル
(チオフェニル))ジフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネートなど
のトリアリール置換塩が、米国特許第4,256,828号の実施例37に記載
されているように好ましいスルホニウム塩である。トリフェニルスルホニウムヘ
キサフルオロアンチモネート(Ph3SSbF6)が最も好ましい触媒である。有
用なスルホニウム塩は、米国特許第5,256,828号により完全に記載され
ている。
【0061】 本発明に有用な芳香族スルホニウム錯塩は、スペクトルの紫外領域にだけ感光
性である。しかしながら、それらに、米国特許第4,256,828号及び第4
,250,053号に記載されているような選択された一群の増感剤によって、
スペクトルの近紫外及び可視範囲に感光性を与えることができる。
【0062】 本発明に有用な適した光励起性または熱励起性有機金属錯塩には、米国特許第
5,059,701号、5,191,101号、及び5,252,694号に記
載された有機金属錯塩などが挙げられる。有機金属カチオンのこのような塩は、
一般式: [(L1)(L2)M]+e(X-q を有し、式中、Mが、周期表のIVB、VB、VIB、VIIB及びVIII族
、好ましくはCr、Mo、W、Mn、Re、Fe、及びCoの元素から選択され
た金属原子を表し、L1が、π−電子を提供するゼロ、1、または2個の配位子
を表し、置換及び非置換の非環式及び環状不飽和化合物及び基及び置換及び非置
換の炭素環芳香族及び複素環芳香族化合物からなる群から選択された同一または
異なった配位子であってもよく、各々が、2〜12個のπ−電子を金属原子Mの
価電子殻に寄与することができる。好ましくは、L1は、置換及び非置換η3−ア
リル、η5−シクロペンタジエニル、η7−シクロヘプタトリエニル化合物、及び
η6−ベンゼン及び置換η6−ベンゼン化合物(例えば、キシレン)及び2〜4個
の縮合環を有する化合物からなる群から選択されるη6−芳香族化合物、からな
る群から選択され、各々、3〜8π−電子をMの価電子殻に寄与することができ
る。L2は、偶数のσ−電子を寄与する、ゼロまたは1〜3個の配位子を表し、
一酸化炭素、ニトロソニウム、トリフェニルホスフィン、トリフェニルスチビン
の他、リン、ヒ素及びアンチモンの誘導体からなる群から選択された同一または
異なった配位子であってもよいが、ただし、L1及びL2によってMに寄与された
全電子の電荷は、錯体にeの正味残留正電荷をもたらす。そしてeは、1または
2の値を有する整数、すなわち、錯体のカチオンの残留電荷であり、qが1また
は2の値を有する整数、すなわち、錯体のカチオン上の電荷eを中和するために
必要とされる錯体のアニオンXの数であり、Xは、上に記載したように、ハロゲ
ン含有錯体のアニオンである。
【0063】 エポキシ樹脂のための特定の熱活性化硬化剤(例えば、それと化学反応を始め
ることによってエポキシドの硬化及び架橋に影響を与える化合物)が、本発明に
有用であることがある。好ましくは、このような硬化剤は、成分の混合が行われ
る温度で熱安定性がある。
【0064】 適した熱硬化剤には、脂肪族及び芳香族第一及び第二アミン、例えば、ジ(4
−アミノフェニル)スルホン、ジ(4−アミノフェニル)エーテル、米国特許第
4,684,678号に記載されているようなフルオレンジアミン、及び2,2
−ビス−(4−アミノフェニル)プロパン、脂肪族及び芳香族第三アミン、例え
ば、ジメチルアミノプロピルアミンの他、メチルイミダゾール(methyli
midiazole)、及びピリジンなどのイミダゾール、第四アンモニウム塩
、特にN−メチル−4−ピコリニウムヘキサフルオロホスフェートなどのピリジ
ニウム塩、スルホニウム塩、BF3・Et2O及びBF3・H2NC25OHなどの
三フッ化ホウ素錯体、アジポヒドラジンなどのヒドラジン、テトラメチルグアニ
ジン及びジシアンジアミド(一般にDiCyとして周知のシアノグアニミド)な
ど、グアニジン、2個以上のカルボン酸基を含有する化合物または1個以上の無
水カルボン酸基を含有する化合物、及び米国特許第5,229,464号に記載
されているような、これらの後者の化合物とイミダゾールなどの促進剤との組合
せなどがある。
【0065】 本発明に有用であり得る付加的な熱エポキシ触媒には、単純なピリジニウム、
キノリニウム、インドリニウム、アルキル、アリール及びアルキルアリールアン
モニウム、及びホスホニウム塩などがある。有用なアンモニウム及びホスホニウ
ム塩は、PCT出願公開第WO98/08906号に記載されている。
【0066】 本発明に有用な好ましい硬化剤には、スルホニウム及びヨードニウム塩などの
UV光触媒などがある。このような光触媒を含有する樹脂組成物を、UV放射線
によって急速に部分的に硬化することができる。部分的に硬化した組成物は、熱
及び圧力を適用して接着剤を基板に積層し、更に接着剤を硬化する後続の熱積層
工程で改善された寸法安定性を示す。
【0067】 本発明に有用な触媒は、エポキシ含有材料の全重量に対して、0.01〜5質
量パーセント、好ましくは0.01〜4質量パーセント、最も好ましくは0.0
1〜3質量パーセントの範囲で量で存在することができる。固体または液体の触
媒が、選択されたエポキシ樹脂中に溶解または分散されてもよい。加熱が必要と
されることがあるが、加熱はエポキシ樹脂を硬化するのに十分でないのがよい。
溶剤はこの手順に必要ではない。次に、エポキシ樹脂(上に規定した通り)/触
媒混合物を、溶融加工工程のために押出機中にポンプで入れてもよい。あるいは
、触媒を、溶融ブレンディングの間に熱可塑性物質/エポキシ混合物中に直接に
添加することができる。溶剤加工のケースでは、触媒を適当な溶剤中でエポキシ
含有材料で溶解することができ、または触媒をエポキシ樹脂中に予備溶解し、次
いで溶剤に添加することができる。有用な溶剤には、メチルエチルケトン、トル
エン、酢酸エチル、酢酸ブチル、及びシクロヘキサンなどがある。
【0068】 更に、本発明の樹脂組成物は、エポキシ変性芳香族ビニル共役ジエンブロック
コポリマー100重量部当たりポリフェニレンエーテル樹脂(PPE)0〜80
重量部までを含有することができ、そこにおいて、エポキシ変性芳香族ビニル共
役ジエンブロックコポリマーとPPEとを足した全重量が硬化剤を差し引いた全
組成物の90〜100質量パーセントを占める。ポリフェニレンエーテルは、式
【化7】 を有する複数の構造単位を含み、上式中、各々のQ1が独立にハロゲン、第一ま
たは第二低級アルキル(すなわち、7個までの炭素原子を含有するアルキル)、
フェニル、ハロアルキル、アミノアルキル、ヒドロカルボノキシ、または少なく
とも2個の炭素原子がハロゲン及び酸素原子を分離するハロヒドロカルボノキシ
であり、各々のQ2が独立に、上に規定したように、水素またはQ1である。適し
た第一低級アルキル基の例は、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、イ
ソブチル、n−アミル、イソアミル、2−メチルブチル、n−ヘキシル、2,3
−ジメチルブチル、2−、3−または4−メチルペンチル及び相当するヘプチル
基である。第二低級アルキル基の例は、イソプロヒル、sec−ブチル及び3−
ペンチルである。好ましくは、何れのアルキル基も、枝分かれではなく直鎖であ
る。非常にしばしば、各々のQ1がアルキルまたはフェニル、特に1〜4個の炭
素原子を有するアルキルであり、各々のQ2が水素である。
【0069】 ホモポリマー及びコポリマーポリフェニレンエーテルの両方が、本発明のプロ
セスにおいて有用な添加剤である。適したホモポリマーは、例えば、2,6−ジ
メチル−1,4−フェニレンエーテル単位を含有するホモポリマーである。適し
たコポリマーには、例えば、2,3,6−トリメチル−1,4−フェニレンエー
テル単位と組合せたこのような単位を含有する不規則コポリマーなどがある。多
くの適した不規則コポリマー並びにホモポリマーは、米国特許第4,054,5
53号、4,092,294号、4,477,649号、4,477,651号
及び4,517,341号など、特許文献に開示されている。
【0070】 好ましいPPE、ポリ(2,6−ジメチルフェニレンオキシド)は、マサチュ
ーセッツ州、ピッツフィールドのゼネラルエレクトリック社製の商品名Blen
dexTM HPP820の市販品である。
【0071】 任意に、本発明の樹脂組成物は粘着付与剤を含んでもよい。何れの適した粘着
付与剤が本発明で使用されてもよい。粘着付与剤は、樹脂組成物100部当たり
粘着付与剤0.1〜150重量部として存在することができる。有用な粘着付与
剤には、ロジンエステル、脂肪族及び芳香族炭化水素樹脂及びそれらの混合物、
及びテルペン樹脂などが挙げられる。有用なロジンエステルには、デラウェア州
、ウィルミントンのハーキュリーズケミカルスペシャルティズ社製のロジン及び
水素化ロジン粘着付与剤のHercoflexTM、HercolynTM、及びF
oralTM群などが挙げられる。有用な脂肪族及び芳香族炭化水素樹脂には、オ
ハイオ州、アクロンのグッドイヤータイヤアンドラバーカンパニー、化学事業部
の、脂肪族及び混合脂肪族/芳香族樹脂のWingtackTM及びWingta
ck PlusTM群、テキサス州、ヒューストンのエクソンケミカル社製の脂肪
族、芳香族、混合脂肪族/芳香族樹脂のEscorezTM群、ハーキュリーズ製
の脂肪族及び芳香族樹脂のPiccotacTM及びRegalrezTM群などが
挙げられる。有用なテルペン樹脂粘着付与剤には、フロリダ州、パナマシティー
のインターナショナルペーパーカンパニー製のアリゾナ化学事業部のテルペンの ZonarezTM群、ハーキュリーズ製のテルペンのPiccolyteTM
びPiccofynTMなどが挙げられる。好ましくは、本発明に有用な粘着付与
剤には、EscorezTM混合脂肪族/芳香族炭化水素粘着付与剤などがある。
【0072】 更に、前記樹脂組成物はまた、ポリオールを含んでもよい。ポリオールは好ま
しくは、硬化条件下でエポキシ基と反応性である。ポリオールは好ましくは、硬
化速度及び最終接着剤性能を改良し、エポキシ樹脂調合物中で鎖延長剤として有
用であり得る。ポリオールは、エポキシ樹脂に対して、0.1/99.9〜40
/60の質量比で含有されてもよい。
【0073】 このようなポリオールの例には、エチレングリコール、1,2−及び1,3−
プロパンジオール、1,2−、1,3−、1,4−及び2,3−ブタンジオール
、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジ
オール、ネオペンチルグリコール、1,4−ビスヒドロキシメチルシクロヘキサ
ン(1,4−シクロヘキサンジメタノール)、2−メチル−1,3−プロパンジ
オール、ジブロモブテンジオール、グリセロール、トリメチロールプロパン、1
,2,6−ヘキサントリオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール
、1,6−及び2,5−ヘキサンジオール、1,12−ドデカンジオール、1,
12−及び1,18−オクタデカンジオール、2,2,4−及び2,4,4−ト
リメチル−1,6−ヘキサンジオール、シクロヘキサン−1,4−ジオール、2
,2−ビス−(4−ヒドロキシシクロヘキシル)−プロパン、ビス−(4−ヒド
ロキシフェニル)−メタン、ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−スルホン、1
,4−ビス−(ヒドロキシメチル)−ベンゼン、1,4−ジヒドロキシ−ベンゼ
ン、2,2−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−プロパン、1,4−ビス−(
ω−ヒドロキシエトキシ)−ベンゼン、1,3−ビス−ヒドロキシアルキルヒダ
ントイン、トリス−ヒドロキシアルキルイソシアヌレート及びトリス−ヒドロキ
シアルキル−トリアゾリダン(triazolidane)−3,5−ジオン、
トリメチロールエタン、ペンタエリトリトール、キニトール、マンニトール、ソ
ルビトール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレン
グリコール、ジプロピレングリコール、高級ポリプロピレングリコール、高級ポ
リエチレングリコール、高級ポリブチレングリコール、4,4’−ジヒドロキシ
ジフェニルプロパン、ジヒドロキシメチルヒドロキノン、及びそれらの組合せな
どがある。
【0074】 より高分子量のポリオールには、ポリ(エチレンオキシド)化合物のカーボワ
ックスTMシリーズ(コネチカット州、ダンバリーのユニオンカーバイド製)など
、約200〜約20,000の分子量の範囲のポリエチレン及びポリプロピレン
オキシドポリマー、ポリオールのToneTMシリーズ(コネチカット州、ダンバ
リーのユニオンカーバイド製)など、約200〜約5000の分子量の範囲のカ
プロラクトンポリオール、ポリオールのTerethaneTM1000及び20
00シリーズ(デラウェア州、ウィルミントンのデュポンカンパニー製)など、
約200〜約4000の分子量の範囲のポリ(テトラメチレンエーテル)グリコ
ール、ポリオールのPoly bdTMシリーズ(ペンシルベニア州、フィラデル
フィアのエルフアトケム製)など、ヒドロキシ末端ポリブタジエン材料、スター
ルUSA(マサチューセッツ州、ピーボディ)製のKM−10−1667TM及び
KM−10−1733TMを含めて、KMTMシリーズなど、ポリカーボネートジオ
ール、K−flex UD−320−100TM(コネチカット州、ノーウォーク
のキングインダストリーズ製)を含めて、K−flexTM材料など、ポリウレタ
ンジオール、Synfac8024TM(サウスカロライナ州、スパータンバーグ
のミリケンケミカル製)を含めて、SynfacTM材料など、芳香族ポリエーテ
ルポリオール、及びポリオールのPolyTHFTMCDシリーズ(ニュージャー
ジー州、マウントオリーブのBASFコーポレーション製)など、ポリ(テトラ
メチレンオキシド)/ポリカーボネートの不規則コポリマー、などがある。好ま
しいポリエステルポリオールには、インディアナ州、エルカートのベイヤー製の
DesmophenTM群などがある。好ましいアクリルポリオールは、ウィスコ
ンシン州、ラシーンのS・C・ジョンソン&サンズ社製のJoncrylTM58
7である。
【0075】 好ましいポリオールの別のグループは、ヒドロキシアルキル化ビスフェノール
誘導体を含める。このグループの好ましいポリオールは、以下の一般式: (HO−R6−OA)2−CR78 を有する。上式中、R6が、1〜10個の炭素原子からなる直鎖または枝分かれ
または環状アルキレン(例えば、メチレン、エチレン、ブチレン、デシレン)基
、または7〜14個の炭素原子からなるアラルキレン基(例えば、ベンジリデン
、1,2−ジフェニルエチレン、フェネチレン)のいずれかであり、R7及びR8 は独立に、1〜約30個の炭素原子(好ましくはメチル、エチル、及びトリフル
オロメチル)及びゼロまたは1〜約10個のヘテロ原子のアルキル基、アラルキ
ル基、シクロアルキル基、アルカリール基、またはアリール基であってもよく、
及びR7及びR8が全体として、2〜約660個の炭素原子及びゼロまたは1〜約
10個のヘテロ原子を含有するアルキレン、シクロアルキレン、アリーレン、ア
ルカリーレンまたはアラルキレン基を含むことができる。
【0076】 Aは、好ましくは6〜約12個の炭素原子を有する置換または非置換アリーレ
ン基であり、最も好ましくは、p−フェニレン、o−フェニレンまたはジメチル
ナフタレンである。
【0077】 特定の好ましいヒドロキシアルキル化ビスフェノールには、9,9−ビス−4
−(2−ヒドロキシエトキシフェニル)フルオレン(すなわち、フルオレノンの
ヒドロキシエチル化ビスフェノール)、2,2−ビス−4−(2−ヒドロキシエ
トキシフェニル)ブタン(すなわち、2−ブタノンのヒドロキシエチル化ビスフ
ェノール)、2,2−ビス−4−(2−ヒドロキシエトキシフェニル)ヘキサフ
ルオロプロパン(すなわち、ヒドロキシエチル化ビスフェノールF)、1,2−
ビス−4−(2−ヒドロキシエトキシフェニル)プロパン、2,2−ビス−4−
(2−ヒドロキシエトキシフェニル)ノルボルナン、2,2−ビス−4−(2−
ヒドロキシエトキシフェニル)−5,6−シクロペンタノノルボルナン、及び1
,1−ビス−4−(2−ヒドロキシエトキシフェニル)シクロヘキサンなどがあ
る。
【0078】 本発明に有用なエポキシ樹脂の製造に使用するために適した他のポリオールに
は、前述のポリオール上に、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレン
オキシド及びスチレンオキシドなど、任意に置換したアルキレンオキシドを付加
することによって得られたヒドロキシアルキルエーテルなどがある。
【0079】 本発明の任意の成分は、熱分解、酸化、表皮形成及び色形成を抑制または遅ら
せる安定剤である。安定剤が一般に、組成物の調製、使用及び高温での貯蔵の間
に熱分解及び酸化に対してポリマーを保護するために本発明の調合物に加えられ
る。本技術分野に周知の付加的な安定剤はまた、例えば、酸素、オゾン、及び紫
外線に対して保護するために組成物中に混入されてもよい。しかしながら、これ
らの付加的な安定剤は、上に記載した一次安定剤と相溶性であるのがよい。
【0080】 更に、樹脂組成物は、エポキシ変性芳香族ビニル共役ジエンブロックコポリマ
ーの100重量部当たり芳香族ビニル共役ジエンブロックコポリマー0〜99部
までを含んでもよい。ジエンブロックが水素化されてもよい、スチレン−ブタジ
エン及びスチレン−イソプレンブロックコポリマーは、このグループの好ましい
一部である。
【0081】 いろいろな補助剤を本発明の組成物に加えて最終材料の物理的特徴を変えるこ
ともできる。有用な補助剤には、ヒュームドシリカなどのチキソトロピー剤、酸
化第二鉄、カーボンブラック及び二酸化チタンなどの色調を増強するための顔料
、マイカなどの充填剤、シリカ、針状ウォラストナイト、炭酸カルシウム、硫酸
マグネシウム及び硫酸カルシウム、金属粒子、グラファイト、及び金属被覆微小
球などの導電性及び/または熱伝導性充填剤、ガラス及び炭素などのチョップト
ファイバー及びウィスカーベントナイトなどの粘土、ガラスビーズ及び気泡、ポ
リエステル、ポリイミド、ガラス繊維、ポリ(p−フェニレンテレフタルアミド
)などのポリアミド、炭素繊維、及びセラミック繊維などの有機及び無機繊維の
一方向織及び不織ウェブなどの補強材などがある。樹脂組成物100部当たり補
助剤約200部までの量を用いることができる。
【0082】 エポキシ変性芳香族ビニル共役ジエンブロックコポリマーは、本技術分野に周
知であり例えば欧州特許第0658603A2号に記載されているような共役二
重結合を有する化合物の重合から得られたポリマーブロック中の不飽和結合の少
なくとも部分的なエポキシ化によって調製され得る。
【0083】 本発明の材料を、バッチまたは連続加工によって作製することができる。いず
れかが、溶融または溶液加工を必要とすることがある。
【0084】 バッチ溶融加工は、熱可塑性エポキシ変性芳香族ビニル共役ジエンブロック−
コポリマーを、一般にペレットの形で、例えば、カムまたはシグマブレードを備
えたブラベンダーミキサ(ニュージャージー州、サウスハッケンサックのC.W
.ブラベンダーインストルメント社製)など、予熱したミキサに加えることによ
って達成され得る。約5分間撹拌した後に、熱可塑性物質を溶融し、エポキシ樹
脂及びエポキシのための硬化剤の混合物を、継続的に撹拌しながら添加する。得
られた混合物を撹拌して、エポキシ成分を実質的に硬化する継続時間及び温度未
満の継続時間及び温度で、完全な混合を確実にし、ミキサから取り除く。次いで
、混合物を望ましい最終形状に被覆、成形、形成、造形または押圧することがで
きる。次に、造形された物体を照射及び/または加熱してエポキシ樹脂成分を硬
化することができる。特に、薄いシートまたはフィルムがのぞまいしとき、溶融
塊を、カーバー研究室用プレス(インディアナ州、ウォーバッシュのF.カーバ
ー社製)など、加熱平板プレスで押圧することができる。
【0085】 連続溶融加工は、適当なものとして下流口、混合要素及び適当な押出オリフィ
ス(フィルムダイ、シートダイ、繊維ダイ、異形押出ダイなど)及び引取または
キャスティングロール及び巻取ロールを備えた、押出機、例えば、双スクリュー
押出機を用いて行うことができる。キャスティングロールを、自動温度調節手段
によって冷却または調整温度に維持することができる。固体熱可塑性物質を押出
機の投入端に添加し、加工の間の押出機中の材料の滞留の期間を考慮に入れて、
熱可塑性物質に適切であり、エポキシ成分を実質的に硬化しない温度プロフィー
ルを用いて加工する。固体エポキシ樹脂及び硬化剤を、熱可塑性物質と共に押出
機の投入端にまたは混合領域の前の押出機に沿って他の場所で添加した。液体エ
ポキシ樹脂及びエポキシ樹脂中に溶解または分散されてもよい硬化剤を、混合要
素の前の押出機にギアまたはシリンジポンプによって下流口を通して注入しても
よい。引取ライン速度は、押出(シート、繊維など)に適切であるように調整さ
れ、一般に約0.5m/不〜約200m/分である。
【0086】 エポキシ成分の熱硬化が押出しの直後、すなわち、熱可塑性ポリマーが冷却及
び固化する前が望ましいケースでは、押出物を更に加熱するのは、ダイオリフィ
スにおいてまたはキャスチングホイールにおいて直接行なうことができる。エポ
キシの硬化が熱可塑性ポリマーが冷却及び固化した後に行われることが望ましい
とき、熱源を引取ロールのちょうど前に配置することができる。最後に、エポキ
シの硬化が押出し後に行われないことが望ましいとき、このような加熱装置はな
い。
【0087】 エポキシ成分の光硬化が押出しの直後に、すなわち、熱可塑性ポリマーが冷却
及び固化する前が望ましいケースでは、加熱した押出物のUV照射をダイオリフ
ィスにおいて直接行なうことができる。照射を、1つ以上のフュージョンシステ
ム「D」または「H」バルブ(メリーランド州、ロックビルのフュージョンUV
キュアリングシステムズ製)またはシルバニアBL350バルブなど、任意の数
の市販のUV源によって行うことができる。エポキシの硬化が熱可塑性ポリマー
が冷却及び固化した後に行われることが望ましいとき、光源を引取ロールのちょ
うど前に配置することができる。最後に、直後エポキシ硬化が押出し後に行われ
ないことが望ましい場合、照射装置はなく、UV暴露を妨ぐように予防措置がと
られてもよい。
【0088】 シートダイから得られた、混合フィルムを、ダイから出るときに一軸または二
軸のいずれかに圧伸することができるのは本発明の範囲内である。上記のように
、硬化は、このような圧伸成形の前、間または後に行われてもよい。
【0089】 溶液加工を、エポキシ変性芳香族ビニル共役ジエンブロックコポリマー、エポ
キシ樹脂、及び硬化剤を溶剤中で混合することによって達成することができる。
前記プロセスを、ミキサ及び、任意に、ヒータを備えたタンク中で行なうことが
できる。成分を溶剤中に実質的に溶解することができ、透明またはやや曇った、
またはオパール色の溶液または混合物を提供することができる。溶液をコータに
搬送し、そこにおいて、溶液を電子回路デバイスの組立に用いられる基板上に被
覆することができる。あるいは、溶液をキャリアまたは剥離ライナー上に被覆す
ることができる。被覆方法には、ナイフ被覆、ニップ被覆、キス被覆、カーテン
被覆、グラビア被覆、並びに本技術分野に周知の他の被覆方法などが挙げられる
。次に、被覆基材またはキャリアを乾燥させて溶剤を除去することができる。エ
ポキシ硬化は、溶融加工樹脂について前に記載したような方法を用いて、乾燥工
程において、またはその後に行われてもよい。
【0090】 フィルムが接着剤または被膜として用いられる場合、未硬化状態の材料をシー
トとしてその最終基板に適用し、熱、圧力、UV光、または何れかの順序のそれ
らの組合せによってinsitu硬化してもよい。あるいは、未硬化フィルムを
基板に適用し、UV放射線または熱を用いて部分的に硬化し、その後に、第2の
基板を部分的に硬化した接着剤に適用し、その後、前記構造体がUV放射線、熱
及び/または圧力を用いて完全に硬化される。更に、未硬化フィルムを、基板に
適用する前にUV放射線または熱を用いて部分的に硬化し、次いで、基板に適用
し、熱及び/または圧力を用いて更に硬化することもできる。接着フィルムは、
0.0025mm〜6.35mmの範囲の厚さであってもよい。
【0091】 熱硬化が用いられるとき、熱発生の方法は限定されない。一般的な方法には、
燃料の燃焼、電気エネルギーの熱への変換などがある。後者には、抵抗加熱(赤
外線加熱など)、誘導加熱、電気アーク(プラズマ)加熱、及び誘電加熱(マイ
クロ波加熱)などが挙げられる。
【0092】 この発明は、特に、改善された耐熱性と湿気への不感受性が必要とされる場合
、高性能な接着剤及び被覆の製造に有用である。例えば、本発明は、電子用途用
のフィルムを積層するのに有用である。本発明は、接着剤、封入剤、保護カバー
コートの何れかとして、またはそれらの組合せとして有用である。
【0093】 コポリマー樹脂組成物のための基板は、ポリイミド、金属スチフナー、半導体
チップ、プリント配線板、ガラス、セラミックス、及び金属(好ましくは銅)箔
などの本技術分野に周知の基板であってもよい。
【0094】 本発明の樹脂組成物を含む電子回路デバイスは、ボールグリッドアレイ(BG
A)、ラミネーテッドミクロインターコネクト(LMI)、チップスケールパッ
ケージ(CSP)、チップオンボード、チップオンガラス、フレキシブル回路に
有用であり、そこにおいて、高湿度の存在下でもはんだが再流動しやすい。
【0095】 この発明の目的及び利点は更に以下の実施例によって示されるが、これらの実
施例で説明された特定の材料及びそれらの量、並びに他の条件及び詳細は、この
発明を不当に制限すると解釈されるべきではない。
【0096】 実施例 いろいろなスチレン−ブタジエン(SB)ブロックコポリマーを、ブラベンダ
ーミキサ内でエポキシ樹脂及びトリアリールスルホニウムヘキサフルオロアンチ
モネート(Ar3SSbF6)と溶融ブレンドした。Ar3SSbF6を液体エポキ
シ樹脂中に予備溶解し、または、エポキシ樹脂が添加されないケースでは、Ar 3 SSbF6をメチルエチルケトン中に溶解し、ブラベンダーに添加した。メチル
エチルケトンは混合プロセスの間に蒸発した。従来の、エポキシ化、マレイン酸
化(maleated)SBブロックコポリマーを測定した。SBベースの熱可
塑性物質の要約を下の表Iに示す。
【0097】
【表1】
【0098】 エポフレンド(Epofriend)材料は、ブタジエンブロックの不飽和の
特定量がエポキシ化されているSBブロックコポリマーである。これらの材料は
ダイセル化学工業株式社によって販売されている。クラトン(Kraton)F
G1901X及びFG1924Xは、無水物がそれらにグラフトされたSEBS
(水素化ブタジエンブロック)である。KratonD1101は、スチレン−
ブタジエンブロックコポリマーである。これらのKraton材料は、シェルケ
ミカルカンパニーによって販売されている。
【0099】 フィルム(厚さ0.037mm)を、電気加熱されたプラテンを有するプラテ
ンプレス(インディアナ州、ウォーバッシュのF.カーバー社製)内で前記ブレ
ンドから溶融加圧した。前記フィルムを用いて、熱及び感湿性の評価のために1
80℃のT−剥離試料、ボールグリッド配列(TBGA)試料及びLMI試料を
作製した。より厚いフィルム(厚さ1.25〜2.00mm)もまた、動的機械
分析(DMA)のために前記ブレンドからプレスした。
【0100】 Kapton Eに対する剥離強度 剥離試験片を作製するために、接着フィルムを厚さ0.05mmのKapto
n Eポリイミドフィルム基板上に置き、シルバニア350BLバルブを用いて
3分間、2.2ミリワット/cm2で接着フィルムをUV照射し、別のKapt
on E基板を上に置き、50分間、210〜220℃及び690kPaで積層
した。得られた積層体を、幅0.64mmの試験片に切り分け、インストロン計
測器(イリノイ州、パークリッジのインストロン社)を用いて室温で180°の
T−剥離について測定した。剥離強度を表II、III、及びIVに示す。Ep
on 828の質量に対して2質量%のAr3SSbF6を含有する、いろいろな
SBブロックコポリマーとEpon828(シェルケミカル製)とのブレンドの
剥離強度を表IIに示す。エポキシ化またはマレイン酸化SBブロックコポリマ
ーを含有するブレンドは、従来のまたは非官能化SB(KratonD1101
)より大きな剥離強度を有した。エポキシ化SBのケースでは、エポキシ化の最
も高いレベルの材料、Epofriend A1020は、最も大きい剥離強度
をもたらした。剥離強度は5質量%のEpon828において最大になった。
【0101】
【表2】
【0102】 ERL4221の質量に対して2質量%のAr3SSbF6を含有する、Epo
friend A1020とERL4221(ユニオンカーバイド)とのブレン
ドの剥離強度も確認し、結果を表IIIに示した。剥離の結果はEpon828
で得られた結果に類似していた。
【0103】
【表3】
【0104】 剥離強度を表II及びIIIに示すブレンド中で、エポキシ触媒Ar3SSb
6の濃度は、エポキシ樹脂の量の一定のパーセントであった。従って、SBブ
ロックコポリマーとエポキシ樹脂との合計量に対してAr3SSbF6の濃度は、
エポキシ樹脂のレベルが減少したとき、実際に減少した。例えば、0質量%のエ
ポキシ樹脂を有するブレンドはAr3SSbF6を含有せず、2.5質量%のエポ
キシ樹脂を有するブレンドは、5.0質量%のエポキシ樹脂を有するブレンドの
Ar3SSbF6の半分を含有した。SBブロックコポリマー及びエポキシ樹脂(
Epon828)の全質量に対して0.1質量%のAr3SSbF6を含有するい
ろいろなブレンドを作製した。Kapton Eに対するそれらの剥離強度を表
IVに示す。
【0105】
【表4】
【0106】 概して、エポキシ化SBブロックコポリマー100〜95質量%及び0〜5質
量%のエポキシ樹脂を含有するブレンドが、最も大きい剥離強度を提供した。5
00及び1000のエポキシ当量を有するSBブロックコポリマー(Epofr
iend A1020及びA1010)が、より大きい剥離強度をもたらした。
Kapton Eに対するこれらの剥離強度はすぐれていた。比較のために、P
yraluxLF及びKaptonKJ(デュポン製の市販の電子接着剤)のK
apton Eに対する剥離強度は、共に約70.0N/dmであった。
【0107】 (Epon828に対して)2質量%のAr3SSbF6を有する、95質量%
のEpofriend A1020/5質量%のEpon828フィルムを10
分間、2.1ミリワット/cm2でUV照射し、次いですぐに、1週間後に、及
び1カ月後にT−剥離試料を作製するために用いた。Kapton Eに対する
剥離強度は、それぞれ、194.3、171.5、及び221N/dmであった
。このデータは、SBブロックコポリマー/エポキシフィルムが積層体で使用す
るすぐ前よりむしろその製造時にUV照射され得ることを示す。
【0108】 剪断弾性率 DMAを、照射されない及びDMAのすぐ前に10分間、2.1ミリワット/
cm2でUV照射された厚さ1.25〜2.0mmの接着フィルム上で行った。
試料を2℃/分で室温から210℃まで加熱し、次いで30分間、210℃に保
持し、熱硬化をシミュレートした。この保持の後に、それらを20℃/分で25
℃に急速に冷却し5分間、平衡させ、次いで2℃/分で250℃に加熱した。概
して、UV照射されたフィルムは、220℃(はんだの再流動温度)でより高い
剪断弾性率、G’、を提供した。Epofriend A1020+Epon8
28の全質量に対して0.1質量%のAr3SSbF6を有する、95質量%のE
pofriend A1020/5質量%のEpon828の剪断弾性率対温度
プロットを図1に示す。図は、照射されたフィルムの剪断弾性率が照射されない
フィルムの剪断弾性率より高かったことを示す。図において、軌跡AがUV照射
されたフィルムのデータを表し、軌跡BがUV照射されなかったフィルムのデー
タを表す。UV照射された試料のケースでは、G’は、開始温度の139℃まで
温度の増大によって減少し、その時点でG’がエポキシ基の反応のために増加し
始めた。G’が210℃で30分のホールドにわたって増加し続けた。開始温度
でのその値と比較して30分のホールド後のG’の差は、表VでdGと称される
。30分のホールドの後に、試料温度を25℃に下げ、次いで250℃に上げた
。第1の加熱及びホールド時に生じたG’の増加は250℃まで第2の加熱で維
持された。表Vは、UV照射されたブレンドのDMAデータをまとめる。組成物
の名称はフォーマットに従う:質量%SB熱可塑性物質/質量%エポキシ樹脂(
質量%Ar3SSbF6)。すべての質量%は、SB熱可塑性物質+エポキシ樹脂
の全質量に対するものである。
【0109】
【表5】
【0110】 100〜95質量%のSBブロックコポリマー及び0〜5質量%のEpon8
28の組成物については、非官能化SB(KratonD1101)または少し
官能化されたSB(KratonFG1924X及びEpofriend A1
005)を含有する組成物は、硬化時に剪断弾性率の非常に小さい増加、dG’
を示した。より高度に官能化されているEpofriend A1010を含有
する組成物は、硬化時に剪断弾性率のややより大きい増加を示し、最も官能化さ
れた材料であるEpofriend A1020を含有する組成物は、剪断弾性
率のもっと著しい増加を示した。これは、より高度に官能化された材料がより大
きな架橋度を提供したという事実と一致している。Epon828の濃度を10
%以上まで増大させることは、剪断弾性率をある点まで増大させた。しかしなが
ら、剥離強度は低下し始めた。
【0111】 感熱性及び感湿性の評価 感熱性及び感湿性を、JEDECレベル1の性能について、合同工業規格、「
Moisture/Reflow Sensitivity Classifi
cation for Plastic Integrated Circui
t Surface Mount Devices」、1996年10月、JS
TD−020の手順と同様な手順に従って評価した。評価される代表的な樹脂組
成物は、エポキシ化スチレン−ブタジエンブロックコポリマー、任意にエポキシ
樹脂、及びAr3SSbF6硬化剤を含んだ。更に、Epofriend A10
20を含む組成物及び0.25または11.1質量%の9,9’−ビス(3−メ
チル−4−アミノフェニル)フルオレン(ミネソタ州、セントポールの3M製の
OTBAF)、芳香族ジアミン硬化剤を、それぞれ、ブラベンダーミキサ内でブ
レンドした。厚さ0.037mmのフィルムを、180℃で前記ブレンドから溶
融プレスした。同様に、3つのすべての成分の全質量パーセントに対して、60
質量%のEpofriend A1020、30質量%のポリフェニレンオキシ
ド(PPO)HPP820(マサチューセッツ州、ピッツフィールドのゼネラル
エレクトリックプラスチックス製)、及び10質量%のEPON828のブレン
ドをトルエン中で調製し、固形分14質量%の濁った溶液を形成した。溶液は、
それらの成分の全重量に対して、0.075質量%のAr3SSbF6を更に含有
した。溶液をポリ(エチレンテレフタレート)剥離ライナー上にナイフ被覆し、
次いで24時間、空気乾燥させ、その後に、150℃で2時間、炉内で更に乾燥
させた。厚さ0.017mmのフィルムを製造した。
【0112】 すべての構造体(2層フレキシブル回路、TBGA、及びLMI)について従
った積層手順は、OTBAFが硬化剤であった試料のケースを除いて、上記のT
−剥離の試料のために用いた手順と同様であった。そのケースにおいては、30
分間、231℃での熱硬化だけを用いた(すなわち、UV照射を用いなかった)
【0113】 感熱性及び感湿性の評価を行うために、硬化した構造体を24時間、125℃
で乾燥させ、次に、168時間、85℃/85%のR.H.の湿度チャンバ内に
それらを置いた。湿度チャンバから除去した15分内に、構造体をモデルGF−
12赤外線(IR)再流動炉(reflowoven)(ペンシルベニア州、ハ
ンティンドンバレーのオートメイテッドプロダクションシステムズ社製)に通し
、構造体を約70秒で室温から145℃まで加熱し、構造を約90秒間、145
℃に保持し、次に構造体を220℃のピーク温度まで加熱した。145℃から1
83℃までの加熱は、20〜25秒かかった。構造体を、220℃のピーク温度
の10〜40秒を含めて、183℃より高い温度に約160秒間、暴露した。構
造体を再流動炉に通したとき、それらを目視により観察した。観察された何れの
ふくれまたはボイドも不良となる。構造体を再流動炉から出した後、それらを何
れのボイド、ふくれ、または他の欠陥についても光学顕微鏡下で観察した。構造
体の欠陥がない場合、それを再び再流動炉中に送った。IR再流動炉に2サイク
ル通した後に欠陥が観察されなかった場合、構造体を「合格」とみなした。
【0114】 2層フレキシブル回路 感熱性及び感湿性の評価を、Ar3SSbF6硬化剤を用いて本発明の接着剤の
厚さ0.037mmのフィルムによってフレキシブル回路の2つの層同士を積層
した構造体上で行った。フレキシブル回路は、厚さ0.025mmのKapto
n E基板上の銅回路であった。構造体を、接着剤層が一個のフレキシブル回路
の銅トレース面と接触し、他の一個のフレキシブル回路のポリイミド(すなわち
、非銅トレース)面と接触しているように形成した。構造体は5.0cm×5.
0cmの大きさであった。結果を表VIに示す。
【0115】
【表6】
【0116】 TBGA構造体 感熱性及び感湿性の評価を、金属(ニッケルメッキ銅)スチフナーにSB熱可
塑性物質/エポキシのブレンド(厚さ0.037mmのフィルム)で積層したK
apton Eフィルムの層(厚さ0.05mm)で構成されたTBGAの構造
上で行った。構造体は約4.3cm×4.3cm平方であった。従った積層手順
は、積層圧が1749KPaであったことを除いて、T−剥離試料のために用い
た手順と同様であった。特に記載しない限り、IR再流動炉を通過するときのT
BGA構造体の温度プロフィールは、2層のフレキシブル回路構造体について示
された温度プロフィールと同様であった。結果を表VIIに示す。
【0117】
【表7】
【0118】 表VIIのデータは、100〜95質量%のEpofriend A1020
及び0〜5質量%のエポキシ樹脂を含むブレンドが、JEDEC レベル1に合
格するために必要とされる熱及び湿気の不感受性に似たすぐれた熱及び湿気の不
感受性を有する構造体を提供したことを示す。不合格になった表VIIに記載さ
れたすべての調合物は、IR再流動炉を通す第1のサイクルで不合格になるのが
観察された。第1のサイクルに合格したすべての調合物はまた、第2のサイクル
に合格した。
【0119】 95Epofriend A1020/5Epon828(0.1)の接着フ
ィルムを有するTBGA構造体は、上に記載したのと同一の評価を受けたが、た
だし、IR再流動炉を通過時に構造体のピーク温度を240℃に増大させた。こ
れは、JEDECレベル1の性能のために必要とされるよりも要求が厳しい加熱
プロフィルである。前記構造体はこの評価に合格した。
【0120】 Kapton Eだけ(フレキシブル回路のための基板)で得られた結果のほ
かに、本発明の接着剤調合物の性能は、銅回路が堆積された厚さ0.025mm
のKapton Eフィルム上で観察された。TBGA構造の大きさと金属スチ
フナーは前もって用いられると比べて同じであった。97.5Epofrien
d A1020/2.5ERL4221(0.05)の接着フィルムを有するT
BGA構造体は、表VIIの構造体について記載したのと同一の評価を受けたが
(220℃のピーク温度)、ただし、この構造体を、合計3回、IR再流動炉を
通してサイクルにかけた。前記構造はこの評価に合格した。97.5Epofr
iend A1020/2.5Epon828(0.1)の厚さ0.062mm
の接着フィルムを有する別のTBGA構造体は、同一の評価を受けたが、ただし
、IR再流動炉を通してサイクルにかけた時に構造体のピーク温度を240℃に
増大させた。この構造体を3回、IR再流動炉を通してサイクルにかけた。前記
構造はこの評価に合格した。この後のケースの接着フィルムは、ブラベンダーミ
キサではなく、25mmのバーストーフ双スクリュー押出機(ノースカロライナ
州、シャーロットのバーストーフコーポレーション製)内で溶融ブレンドされた
【0121】 更にTBGA構造体を評価し、そこにおいて、本発明の接着剤調合物の性能を
、金メッキした銅回路が堆積された厚さ0.025mmのKapton Eフィ
ルム上で観察した。金属スチフナーは、厚さ0.5mm及び29mm×29mm
の四角形の、ニッケルメッキした銅であり、中心に打ち抜かれた13mm×13
mmの四角形の孔があった。95Epofriend A1020/5Epon
828(0.1)のフィルムを3分間、2ミリワット/cm2でUV放射し、次
に、215℃及び690KPaで50分間、フレキシブル回路と金属スチフナー
との間に積層した。積層されたパッケージを125℃で最低24時間焼き付け、
次いで168時間、85℃/85%のRHの炉内に置いた。
【0122】 炉から除去後に、パッケージを少なくとも15分間、4時間以下、室温に放置
した。2つの方法:(1)ホットプレート及び(2)対流炉、を用いて感湿性を
調べた。
【0123】 ホットプレートを220℃に加熱した。パッケージを1分間、スチフナー側を
下にして置き、すぐに220℃に加熱した。試料を、離層または割れについて拡
大カメラを通して観察した。離層したり割れたりしなかった何れの試料も、後に
顕微鏡で再点検し、10%より少ないボイドが生じたことを確認した。離層や割
れがなかった場合、パッケージは「合格した」。ホットプレートの方法は、6℃
/秒の温度上昇、10〜40秒間、最大220℃を必要とする、JEDEC試験
方法A112−Aより過酷な上昇速度を有することが指摘されよう。従って、ホ
ットプレートによる加熱は、JEDEC規格によって必要とされた試験より過酷
な試験であった。本発明の試料について、5つのパッケージのうち5つがこのホ
ットプレートプロトコルに合格した。
【0124】 対流炉は、ユニサームSMR400(ニューハンプシャー州、ニューマーケッ
トのヴィトロニクスコーポレーション製)であった。パッケージ上に置かれた熱
電対は、熱が約3℃/秒の速度で増大し、220℃の最大値に達し、約40秒間
、220℃以上に留まることを示した。試料を顕微鏡で観察し、10%より少な
いボイドの形成を確認した。本発明の試料について、4つのパッケージのうち4
つがこの対流炉プロトコルに合格した。
【0125】 LMI構造体 LMI構造体もまた、感熱性及び感湿性の評価を受けた。LMI構造体は、接
着剤の4層と共に積層されたフレキシブル回路(Kapton Eフィルム上の
銅トレース)の5層、フレキシブル回路と接着剤との交互層からなった。フレッ
クス(flex)の各層上の回路を、3×3グリッドにレイアウトされた9つの
3.2cm×3.2cmの四角形の領域に配列した。積層時に、フレックスの5
層及び接着剤の4層を備える9つのクーポン3.2cm×3.2cmを形成した
。積層条件は、上記のT−剥離試料について記載した条件と同じであった。LM
I構造体がIR再流動炉を通過するときのそれらの温度プロフィールは、上に記
載した2層のフレキシブル回路構造体の温度プロフィールに似ていた。LMI構
造体は、IR再流動炉を通して2サイクル後に欠陥が観察されなかった場合、「
合格」とみなされた。評価の結果を以下の表VIIIに示す。
【0126】
【表8】
【0127】 温度湿度バイアス(THB)の評価 Kapton Eフィルム(厚さ0.005cm)を、95Epofrien
d A1020/5Epon828(0.1)接着フィルムの使用によって、交
互嵌合銅試験回路であるフレキシブル回路を有するKapton Eフィルムに
積層した。接着剤は交互嵌合銅トレースの間のスペースを充填した。銅トレース
は、幅約70マイクロメータであり、間に80マイクロメータのスペースがあっ
た。試験回路を、85℃/85%のR.H.内に置き、5ボルトのバイアスを試
験回路上に置いた。リーク電流を、性能の何らかの低下を確認するためにモニタ
ーした。2つのこのような試験回路が評価され、両方とも、性能の何れの低下も
なく1000時間以上、記録され、非常に低いリーク電流を示した。
【0128】 この発明のさまざまな改良および変更を、この発明の範囲と意図から外れるこ
となく実施できることは、当業者には明白であろう。また、この発明は、ここに
明らかにされた具体的な実施態様に不当に限定されるものではないと理解される
べきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の好ましい組成物の剪断弾性率対温度のプロットを示す。
───────────────────────────────────────────────────── 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) H01L 21/52 H01L 21/52 E 23/29 C08L 71:12 23/31 H01L 23/30 R //(C08L 63/00 71:12) (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ, BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,C R,CU,CZ,DE,DK,DM,EE,ES,FI ,GB,GD,GE,GH,GM,HR,HU,ID, IL,IN,IS,JP,KE,KG,KP,KR,K Z,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,MD ,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL, PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK,S L,TJ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,UZ ,VN,YU,ZA,ZW Fターム(参考) 4J002 CD012 CD022 CD052 CD062 CD102 CD181 CH073 EB116 ED076 EE036 EL066 EN036 EN076 EN126 EN136 EQ026 ER026 ET006 EU016 EU026 EU046 EU056 EU116 EU126 EV206 EV216 EV296 EV306 EW056 EW176 EY016 EZ006 FD156 GJ01 GJ02 GQ01 4J036 AA05 AB01 AB10 AD08 AF06 AF08 AG05 AG07 AG13 AJ08 AK02 AK19 DC03 DC05 DC06 DC10 DC14 DC26 DC31 DC35 DC38 DC40 DD04 FB12 GA01 GA02 GA03 GA04 GA06 GA07 JA06 JA07 4J040 DM011 EC001 KA16 4M109 AA01 BA03 BA05 EA02 EA20 EB02 EB04 EC01 EC05 EC09 5F047 AA17 BA23 BA24 BA34

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 硬化性エポキシ変性芳香族ビニル共役ジエンブロックコポリ
    マー90〜100質量パーセント、エポキシ樹脂0〜10質量%まで、及びエポ
    キシ硬化剤の有効量、を含有し、前記コポリマー及びエポキシ樹脂の質量パーセ
    ントが硬化剤を除くエポキシ含有材料の重量に対してである、樹脂組成物、を含
    む電子回路デバイス。
  2. 【請求項2】 前記エポキシ樹脂が脂肪族または脂環式エポキシを含む、請
    求項1に記載の電子回路デバイス。
  3. 【請求項3】 前記エポキシ樹脂が芳香族エポキシを含む、請求項1に記載
    の電子回路デバイス。
  4. 【請求項4】 前記脂環式エポキシが、シクロヘキセンジオキシド、3,4
    −エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシ
    レート、3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル−3,4−エポキ
    シ−6−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、ビス(3,4−エポキシ−6
    −メチルシクロヘキシルメチル)アジペート、ジペンテンジオキシド、2−(3
    ,4−エポキシシクロヘキシル)−5,1”−スピロ−3”,4”−エポキシシ
    クロヘキサン−1,3−ジオキサン、4−(1,2−エポキシエチル)−1,2
    −エポキシシクロヘキサン、及び2,2−ビス(3,4−エポキシシクロヘキシ
    ル)プロパンからなる群から選択される、請求項2に記載の電子回路デバイス。
  5. 【請求項5】 前記芳香族エポキシが、多価フェノールのポリグリシジルエ
    ーテル及びそれらの誘導体、エポキシクレゾール−ノボラック樹脂、エポキシフ
    ェノール−ノボラック樹脂、及び芳香族カルボン酸のグリシジルエステル、及び
    それらの混合物からなる群から選択される、請求項3に記載の電子回路デバイス
  6. 【請求項6】 前記エポキシ変性芳香族ビニル共役ジエンブロックコポリマ
    ーが、エポキシ化スチレン−ブタジエンブロックコポリマー及びエポキシ化、部
    分水素化スチレン−ブタジエンブロックコポリマーからなる群から選択される、
    請求項1〜5の何れか1項に記載の電子回路デバイス。
  7. 【請求項7】 前記硬化剤がトリアリールスルホニウム塩である、請求項1
    〜6の何れか1項に記載の電子回路デバイス。
  8. 【請求項8】 前記エポキシ変性芳香族ビニル共役ジエンブロックコポリマ
    ーが、100〜1000の範囲のエポキシ当量を有する、請求項1〜8の何れか
    1項に記載の電子回路デバイス。
  9. 【請求項9】 硬化性エポキシ変性芳香族ビニル共役ジエンブロックコポリ
    マー前記90〜100質量パーセントが、ポリフェニレンエーテル樹脂を前記硬
    化性エポキシ変性芳香族ビニル共役ジエンブロックコポリマー100部当たり前
    記ポリフェニレンエーテル80部までの量で含有する、請求項1〜8の何れか1
    項に記載の電子回路デバイス。
  10. 【請求項10】 エポキシ変性芳香族ビニル共役ジエンブロックコポリマー
    及び任意のエポキシ樹脂を含む前記樹脂組成物がUV放射線及び熱の一方または
    両方によって硬化される電子回路デバイスであって、168時間、85℃及び8
    5%の相対湿度の後、10〜40秒間、220℃の温度の条件に対して安定性を
    示す、請求項1〜9の何れか1項に記載の電子回路デバイス。
  11. 【請求項11】 エポキシ変性芳香族ビニル共役ジエンブロックコポリマー
    90〜100質量パーセント、任意にエポキシ樹脂、及びエポキシ硬化剤、を含
    有し、前記コポリマー及びエポキシ樹脂の質量パーセントが硬化剤を除くエポキ
    シ含有材料の質量に対してである、硬化性樹脂組成物、を提供する工程、及び 前記樹脂組成物を接着剤、カバーコート、または封入剤として物品中に混入す
    る工程、 を含む、電子接着剤、カバーコート、または封入剤の使用方法。
  12. 【請求項12】 前記硬化性樹脂組成物を熱及びUV放射硬化の一方または
    両方にかける工程を更に含む、請求項11に記載の方法。
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