JP2015054942A - 接着剤、及び発光装置 - Google Patents

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    • H01L2224/29371—Chromium [Cr] as principal constituent
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    • H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
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    • H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
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    • H01L2224/81399—Material
    • H01L2224/814—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/81417—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
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Abstract

【課題】酸化膜に対して優れた接着性を有する接着剤、及びこれを用いた発光装置を提供する。【解決手段】接着剤が、エポキシ化合物と、カチオン触媒と、アクリル酸とヒドロキシル基を有するアクリル酸エステルとを含むアクリル樹脂とを含有する。アクリル樹脂中のアクリル酸が、エポキシ化合物と反応し、アクリル樹脂の島１３とエポキシ化合物の海１２との繋がりを生じさせるとともに、酸化膜１１ａの表面を荒らしてエポキシ化合物の海１２とのアンカー効果を強める。また、アクリル樹脂中のヒドロキシル基を有するアクリル酸エステルが、ヒドロキシル基の極性により配線１１に対して静電気的な接着力を得る。このように酸化膜１１ａに対してアクリル樹脂の島１３及びエポキシ化合物の海１２の硬化物全体で接着することにより、優れた接着力を得る。【選択図】図１

Description

本発明は、電子部品同士を電気的に接続する接着剤に関し、特にＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光素子と配線基板とを接続する接着剤、及び発光素子と配線基板とが接続された発光装置に関する。
ＬＥＤ等のチップ部品を回路基板に実装する手法として、エポキシ系接着剤に導電性粒子を分散させ、フィルム状に成形した異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Anisortropic Conductive Film）を使用し、フリップチップ実装する方法が広く採用されている（例えば、特許文献１、２参照。）。この方法によれば、チップ部品と回路基板との間の電気的接続が、異方性導電フィルムの導電性粒子で達成されるため、接続プロセスを短くすることができ、生産効率を向上させることができる。
特開２０１０−２４３０１号公報 特開２０１２−１８６３２２号公報
近年のＬＥＤ製品の中には、低コスト化のため、回路基板の配線の金属をＡｕ、ＡｇからＡｌ、Ｃｕに変更したものや、ＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）基材上にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）配線が形成された透明基板を用いたものがある。
しかしながら、Ａｌ、Ｃｕ等の金属配線やＩＴＯ配線の表面には、不導態、酸化被膜などの酸化膜が形成されているため、従来のエポキシ系接着剤では、接着が困難であった。
本発明は、上述した従来技術における課題を解決するものであり、酸化膜に対して優れた接着性を有する接着剤、及びこれを用いた発光装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決するために、本発明に係る接着剤は、脂環式エポキシ化合物又は水素添加エポキシ化合物と、カチオン触媒と、重量平均分子量が５００００〜９０００００のアクリル樹脂とを含有し、前記アクリル樹脂が、０．５〜１０ｗｔ％のアクリル酸と、０．５〜１０ｗｔ％のヒドロキシル基を有するアクリル酸エステルとを含むことを特徴とする。
また、本発明に係る発光装置は、アルミニウムからなる配線パターンを有する基板と、前記配線パターンの電極上に形成された異方性導電膜と、前記異方性導電膜上に実装された発光素子とを備え、前記異方性導電膜が、脂環式エポキシ化合物又は水素添加エポキシ化合物と、カチオン触媒と、重量平均分子量が５００００〜９０００００のアクリル樹脂と、導電性粒子とを含有し、前記アクリル樹脂が、０．５〜１０ｗｔ％のアクリル酸と、０．５〜１０ｗｔ％のヒドロキシル基を有するアクリル酸エステルとを含む異方性導電接着剤の硬化物であることを特徴とする。
また、本発明に係る発光装置は、透明導電膜からなる配線パターンを有する透明基板と、前記配線パターンの電極上に形成された異方性導電膜と、前記異方性導電膜上に実装された発光素子とを備え、前記異方性導電膜が、脂環式エポキシ化合物又は水素添加エポキシ化合物と、カチオン触媒と、重量平均分子量が５００００〜９０００００のアクリル樹脂と、導電性粒子とを含有し、前記アクリル樹脂が、０．５〜１０ｗｔ％のアクリル酸と、０．５〜１０ｗｔ％のヒドロキシル基を有するアクリル酸エステルとを含む異方性導電接着剤の硬化物であることを特徴とする。
本発明によれば、アクリル酸と、ヒドロキシル基を有するアクリル酸エステルとを含むアクリル樹脂を配合することにより、酸化膜に対して硬化物全体で接着することができ、優れた接着力を得ることができる。
エポキシ化合物を海、及びアクリル樹脂を島としたときの海島モデルを示す断面図である。 発光装置の一例を示す断面図である。 ９０度剥離強度試験の概要を示す断面図である。 ＬＥＤ実装サンプルの作製工程を説明するための図である。 ダイシェア強度試験の概要を示す断面図である。
以下、本発明の実施の形態（以下、本実施の形態と称する。）について、図面を参照しながら下記順序にて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能であることは勿論である。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることがある。具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
１．接着剤
２．発光装置
３．実施例
＜１．接着剤＞
本発明が適用された接着剤は、脂環式エポキシ化合物又は水素添加エポキシ化合物と、カチオン触媒と、重量平均分子量が５００００〜９０００００のアクリル樹脂とを含有し、アクリル樹脂が、０．５〜１０ｗｔ％のアクリル酸と、０．５〜１０ｗｔ％のヒドロキシル基を有するアクリル酸エステルとを含むものである。
図１は、接着剤と酸化膜との界面において、エポキシ化合物を海、アクリル樹脂を島としたときの海島モデルを示す断面図である。この海島モデルは、エポキシ化合物の海１２に分散したアクリル樹脂の島１３が、配線１１の酸化膜１１ａ上に接した状態を示す硬化物モデルである。
この硬化物モデルにおいて、アクリル樹脂中のアクリル酸は、エポキシ化合物と反応し、アクリル樹脂の島１３とエポキシ化合物の海１２との繋がりを生じさせるとともに、酸化膜１１ａの表面を荒らしてエポキシ化合物の海１２とのアンカー効果を強める。また、アクリル樹脂中のヒドロキシル基を有するアクリル酸エステルは、ヒドロキシル基の極性により配線１１に対して静電気的な接着力を得る。このように酸化膜１１ａに対してアクリル樹脂の島１３及びエポキシ化合物の海１２の硬化物全体で接着することにより、優れた接着力を得ることができる。
脂環式エポキシ化合物としては、分子内に２つ以上のエポキシ基を有するものが好ましく挙げられる。これらは液状であっても、固体状であってもよい。具体的には、３，４−エポキシシクロヘキセニルメチル−３′，４′−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート、グリシジルヘキサヒドロビスフェノールＡ等を挙げることができる。これらの中でも、硬化物にＬＥＤ素子の実装等に適した光透過性を確保でき、速硬化性にも優れている点から、３，４−エポキシシクロヘキセニルメチル−３′，４′−エポキシシクロヘキセンカルボキシレートが好ましく使用される。
水素添加エポキシ化合物としては、先述の脂環式エポキシ化合物の水素添加物や、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型等の公知の水素添加エポキシ化合物を使用することができる。
脂環式エポキシ化合物や水素添加エポキシ化合物は、単独で使用してもよいが、２種以上を併用することができる。また、これらのエポキシ化合物に加えて本発明の効果を損なわない限り、他のエポキシ化合物を併用してもよい。例えば、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ、テトラメチルビスフェノールＡ、ジアリールビスフェノールＡ、ハイドロキノン、カテコール、レゾルシン、クレゾール、テトラブロモビスフェノールＡ、トリヒドロキシビフェニル、ベンゾフェノン、ビスレゾルシノール、ビスフェノールヘキサフルオロアセトン、テトラメチルビスフェノールＡ、テトラメチルビスフェノールＦ、トリス（ヒドロキシフェニル）メタン、ビキシレノール、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなどの多価フェノールとエピクロルヒドリンとを反応させて得られるグリシジルエーテル； グリセリン、ネオペンチルグリコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、チレングリコール、ヘキシレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどの脂肪族多価アルコールとエピクロルヒドリンとを反応させて得られるポリグリシジルエーテル； ｐ−オキシ安息香酸、β−オキシナフトエ酸のようなヒドロキシカルボン酸とエピクロルヒドリンとを反応させて得られるグリシジルエーテルエステル； フタル酸、メチルフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラハイドロフタル酸、エンドメチレンテトラハイドロフタル酸、エンドメチレンヘキサハイドロフタル酸、トリメリット酸、重合脂肪酸のようなポリカルボン酸から得られるポリグリシジルエステル； アミノフェノール、アミノアルキルフェノールから得られるグリシジルアミノグリシジルエーテル； アミノ安息香酸から得られるグリシジルアミノグリシジルエステル； アニリン、トルイジン、トリブロムアニリン、キシリレンジアミン、ジアミノシクロヘキサン、 ビスアミノメチルシクロヘキサン、４，４′−ジアミノジフェニルメタン、４，４′−ジアミノジフェニルスルホンなどから得られるグリシジルアミン； エポキシ化ポリオレフィン等の公知のエポキシ樹脂類が挙げられる。
カチオン触媒としては、例えば、アルミニウムキレート系潜在性硬化剤、イミダゾール系潜在性硬化剤、スルホニウム系潜在性硬化剤などの潜在性カチオン硬化剤を挙げることができる。これらの中でも、速硬化性に優れるアルミニウムキレート系潜在性硬化剤が好ましく使用される。
カチオン触媒の含有量は、少なすぎると反応性が無くなり、多すぎると接着剤の製品ライフが低下する傾向があるため、エポキシ化合物１００重量部に対し、好ましくは０．１〜３０質量部、より好ましくは０．５〜２０質量部である。
アクリル樹脂は、重量平均分子量が５００００〜９０００００である。図１に示す硬化物モデルにおいて、アクリル樹脂の重量平均分子量は、アクリル樹脂の島１３の大きさに相関を示し、アクリル樹脂の重量平均分子量が５００００〜９０００００であることにより、適度な大きさのアクリル樹脂の島１３を酸化膜１１ａに接触させることが可能となる。アクリル樹脂の重量平均分子量が５００００未満の場合、アクリル樹脂の島１３と酸化膜１１ａの接触面積が小さくなり、接着力向上の効果が得られない。また、アクリル樹脂の重量平均分子量が９０００００超の場合、アクリル樹脂の島１３が大きくなり、酸化膜１１ａに対してアクリル樹脂の島１３及びエポキシ化合物の海１２の硬化物全体で接着している状態とはいえず、接着力が低下する。
また、アクリル樹脂は、アクリル酸を０．５〜１０ｗｔ％含み、より好ましくは１〜５ｗｔ％含む。アクリル樹脂中にアクリル酸が０．５〜１０ｗｔ％含まれることにより、エポキシ化合物との反応によりアクリル樹脂の島１３とエポキシ化合物の海１２との繋がりが生じるとともに、酸化膜１１ａの表面が荒れてエポキシ化合物の海１２とのアンカー効果が強まる。
また、アクリル樹脂は、ヒドロキシル基を有するアクリル酸エステルを０．５〜１０ｗｔ％含み、より好ましくは１〜５ｗｔ％含む。アクリル樹脂中にヒドロキシル基を有するアクリル酸エステルが０．５〜１０ｗｔ％含まれることにより、ヒドロキシル基の極性により配線１１に対して静電気的な接着力が得られる。
ヒドロキシル基を有するアクリル酸エステルとしては、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸２−ヒドロキシプロピル、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、アクリル酸２−ヒドロキシプロピル等を挙げることができる。これらの中でも、酸化膜に対する接着性に優れるメタクリル酸２−ヒドロキシエチルが好ましく使用される。
また、アクリル樹脂は、アクリル酸及びヒドロキシル基を有するアクリル酸エステル以外に、ヒドロキシ基を有さないアクリル酸エステルを含む。ヒドロキシ基を有さないアクリル酸エステルとしては、アクリル酸ブチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ニトリル等を挙げることができる。
また、アクリル樹脂の含有量は、エポキシ化合物１００質量部に対して１〜１０質量部であることが好ましく、１〜５質量部であることがより好ましい。アクリル樹脂の含有量がエポキシ化合物１００質量部に対して１〜１０質量部であることにより、アクリル樹脂１２の島が、エポキシ樹脂１３の海に良好な密度で分散した硬化物を得ることが可能となる。
また、本発明が適用された接着剤は、他の成分として、無機材料との界面における接着性を向上させるため、シランカップリング剤をさらに含有してもよい。シランカップリング剤としては、エポキシ系、メタクリロキシ系、アミノ系、ビニル系、メルカプト・スルフィド系、ウレイド系等が挙げられ、これらは単独で用いてもよいし、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、本実施の形態では、エポキシ系シランカップリング剤が好ましく用いられる。
また、接着剤は、流動性を制御し、粒子捕捉率を向上させるため、無機フィラーを含有してもよい。無機フィラーとしては、特に限定されないが、シリカ、タルク、酸化チタン、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム等を用いることができる。このような無機フィラーは、接着剤によって接続される接続構造体の応力を緩和させる目的によって適宜用いることができる。また、熱可塑性樹脂、ゴム成分等の柔軟剤等を配合してもよい。
このような接着剤によれば、アルミニウム等の難接着金属に対し、高い接着力を得ることができる。
また、接着剤は、導電性粒子を含有する異方性導電接着剤であってもよい。導電性粒子としては、公知の導電性粒子を用いることができる。例えば、ニッケル、鉄、銅、アルミニウム、錫、鉛、クロム、コバルト、銀、金等の各種金属や金属合金の粒子、金属酸化物、カーボン、グラファイト、ガラス、セラミック、プラスチック等の粒子の表面に金属をコートしたもの、これらの粒子の表面に更に絶縁薄膜をコートしたもの等が挙げられる。樹脂粒子の表面に金属をコートしたものである場合、樹脂粒子としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、アクリロニトリル・スチレン（ＡＳ）樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ジビニルベンゼン系樹脂、スチレン系樹脂等の粒子を用いることができる。
導電性粒子の平均粒径としては、通常１〜１０μｍ、より好ましくは２〜６μｍである。また、接着剤成分中の導電性粒子の平均粒子密度は、接続信頼性及び絶縁信頼性の観点から、好ましくは１０００〜１０００００個／ｍｍ２、より好ましくは３００００〜８００００個／ｍｍ２である。
このような異方性導電接着剤によれば、酸化膜を有するアルミニウム配線やＩＴＯ配線に対し、優れた接続信頼性を得ることができる。
＜２．発光装置＞
次に、本発明を適用した発光装置について説明する。図２は、発光装置の一例を示す断面図である。発光装置は、配線パターン２２を有する基板２１と、配線パターン２２の電極上に形成された異方性導電膜３０と、異方性導電膜３０上に実装された発光素子２３とを備え、異方性導電膜３０が、前述した異方性導電接着剤の硬化物からなる。この発光装置は、基板２１上の配線パターン２２と、発光素子２３としてＬＥＤ素子のｎ電極２４とｐ電極２５とのそれぞれに形成された接続用のバンプ２６との間に、前述の異方性導電接着剤を塗布し、基板２１と発光素子２３とをフリップチップ実装することにより得られる。
本実施の形態では、前述した異方性導電接着剤を用いることにより、アルミニウムからなる配線パターンを有する基板を好適に用いることができる。これにより、ＬＥＤ製品の低コスト化を図ることができる。
また、ＩＴＯ等の透明導電膜からなる配線パターンを有する透明基板を好適に用いることができる。これにより、例えばＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）基材上にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）配線が形成された透明基板にＬＥＤを実装することができる。
なお、必要に応じて、ＬＥＤ素子２３の全体を覆うように透明モールド樹脂で封止してもよい。また、ＬＥＤ素子２３に光反射層を設けてもよい。また、発光素子としては、ＬＥＤ素子の他、本発明の効果を損なわない範囲で公知の発光素子を使用することができる。
＜３．実施例＞
以下、本発明の実施例について説明する。本実施例では、各種の異方性導電接着剤を作製し、色、全反射率、及びピール強度について評価した。また、異方性導電接着剤を用いて基板上にＬＥＤチップを搭載させてＬＥＤ実装サンプルを作製し、ダイシェア強度、及び導通抵抗について評価した。なお、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
［色の評価］
異方性導電接着剤をセラミックからなる白色板上に厚さ１００μｍとなるように塗布し、１８０℃−３０ｓｅｃ加熱して硬化させた。得られた硬化物について、色度計を用いて白色度（JIS P 8148）を測定した。白色度が７０％以上のものを「白色」と評価し、白色度が７０％未満の場合、目視により色を評価した。
［全反射率の測定］
異方性導電接着剤をセラミックからなる白色板上に厚さ１００μｍとなるように塗布し、１８０℃−３０ｓｅｃ加熱して硬化させた。得られた硬化物について、分光光度計（（株）島津製作所製 ＵＶ３１００）を用いて硫酸バリウムを標準とした波長４６０ｎｍの光に対する全反射率（鏡面反射及び拡散反射）を測定した。また、１００℃、１０００ｈの条件の耐熱試験後の硬化物についても、波長４６０ｎｍの光に対する全反射率を測定した。なお、光反射率は、実用上、３０％超であることが望ましい。
［ピール強度の測定］
異方性導電接着剤をセラミックからなる白色板上に厚さ１００μｍとなるように塗布し、１．５ｍｍ×１０ｍｍのアルミ片を１８０℃−１．５Ｎ−３０ｓｅｃの条件で熱圧着し、接合体を作製した。
図３に示すように、テンシロンを用いて、接合体のアルミ片を引っ張り速度５０ｍｍ／ｓｅｃで９０°Ｙ軸方向に引き剥がし、その引き剥がしに要したピール強度の最大値を測定した。
［ＬＥＤ実装サンプルの作製］
図４に示すように、ＬＥＤ実装サンプルを作製した。５０μｍピッチの配線基板（５０μｍＡｌ配線−２５μｍＰＩ（ポリイミド）層−５０μｍＡｌ土台）５１をステージ上に複数配列し、各配線基板５１上に異方性導電接着剤５０を約１０μｇ塗布した。異方性導電接着剤５０上に、Ｃｒｅｅ社製ＬＥＤチップ（商品名：ＤＡ３５４７、最大定格：１５０ｍＡ、サイズ：０．３５ｍｍ×０．４６ｍｍ）５２を搭載し、熱加圧ツール５３を用いてフリップチップ実装し、ＬＥＤ実装サンプルを得た。
また、実施例５では、配線基板として、５０μｍピッチのＩＴＯ配線が形成された配線基板（５０μｍＩＴＯ配線−２５μｍＰＩ（ポリイミド）層−５０μｍＡｌ土台）を用いた。
［ダイシェア強度の測定］
図５に示すように、ダイシェアテスターを用いて、ツール５４のせん断速度２０μｍ／ｓｅｃ、２５℃の条件で各ＬＥＤ実装サンプルの接合強度を測定した。
［導通抵抗の評価］
各ＬＥＤ実装サンプルの初期、冷熱サイクル試験（ＴＣＴ）後、１００℃−１０００時間の環境試験後、及び６０℃−９０％ＲＨ−５００時間の環境試験後の導通抵抗を測定した。冷熱サイクル試験は、ＬＥＤ実装サンプルを、−４０℃及び１００℃の雰囲気に各３０分間曝し、これを１サイクルとする冷熱サイクルを１００、５００、１０００サイクル行い、それぞれについて導通抵抗を測定した。導通抵抗の評価は、Ｉｆ＝５０ｍＡ時のＶｆ値を測定し、試験成績表のＶｆ値からのＶｆ値の上昇分が５％未満である場合を「○」とし、５％以上である場合を「×」とした。
［総合評価］
異方性導電接着剤の色が白色、初期及び１００℃−１０００ｈの環境試験後の全反射率が７０％以上、初期及び６０℃−９０％ＲＨ−５００時間の環境試験後のピール強度が２．０Ｎ以上、初期及び６０℃−９０％ＲＨ−５００時間の環境試験後のダイシェア強度が５．０Ｎ以上、及び導通性評価がすべて「○」であるものを「○」と評価し、それ以外を「×」と評価した。
［実施例１］
脂環式エポキシ化合物（品名：セロキサイド２０２１Ｐ、ダイセル化学社製）１００質量部、潜在性カチオン硬化剤（アルミニウムキレート系潜在性硬化剤）５質量部、アクリル樹脂（アクリル酸ブチル（ＢＡ）：１５％、アクリル酸エチル（ＥＡ）：６３％、アクリル酸ニトリル（ＡＮ）：２０％、アクリル酸（ＡＡ）：１ｗ％、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ）：１ｗｔ％、重量平均分子量Ｍｗ：７０万）３質量部で構成された接着剤中に、導電性粒子（品名：ＡＵＬ７０４、積水化学工業社製）１０質量部を分散させ、異方性導電接着剤を作製した。また、ＬＥＤ実装サンプルの作製における硬化条件は、１８０℃−１．５Ｎ−３０ｓｅｃとした。
表１に、実施例１の各評価結果を示す。異方性導電接着剤の色は白色、初期の全反射率は７５％、１００℃−１０００ｈの環境試験後の全反射率は７４％であった。また、初期のピール強度は４．０Ｎ、６０℃−９０％ＲＨ−５００時間の環境試験後のピール強度は４．１Ｎであった。また、ＬＥＤ実装サンプルの初期のダイシェア強度は８．５Ｎ、６０℃−９０％ＲＨ−５００時間の環境試験後のダイシェア強度は５．３Ｎであった。また、ＬＥＤ実装サンプルの初期の導通性評価は○、冷熱サイクル試験の１００サイクル後の導通性評価は○、５００サイクル後の導通性評価は○、１０００サイクル後の導通性評価は○、１００℃−１０００時間の環境試験後の導通性評価は○、及び６０℃−９０％ＲＨ−５００時間の環境試験後の導通性評価は○であった。よって、総合評価は○であった。
［実施例２］
アクリル樹脂として重量平均分子量Ｍｗが５０万のものを用いた以外は、実施例１と同様にして、異方性導電接着剤を作製し、ＬＥＤ実装サンプルを得た。
表１に、実施例２の各評価結果を示す。異方性導電接着剤の色は白色、初期の全反射率は７３％、１００℃−１０００ｈの環境試験後の全反射率は７３％であった。また、初期のピール強度は３．１Ｎ、６０℃−９０％ＲＨ−５００時間の環境試験後のピール強度は２．９Ｎであった。また、ＬＥＤ実装サンプルの初期のダイシェア強度は７．８Ｎ、６０℃−９０％ＲＨ−５００時間の環境試験後のダイシェア強度は７．６Ｎであった。また、ＬＥＤ実装サンプルの初期の導通性評価は○、冷熱サイクル試験の１００サイクル後の導通性評価は○、５００サイクル後の導通性評価は○、１０００サイクル後の導通性評価は○、１００℃−１０００時間の環境試験後の導通性評価は○、及び６０℃−９０％ＲＨ−５００時間の環境試験後の導通性評価は○であった。よって、総合評価は○であった。
［実施例３］
アクリル樹脂として重量平均分子量Ｍｗが２０万のものを用いた以外は、実施例１と同様にして、異方性導電接着剤を作製し、ＬＥＤ実装サンプルを得た。
表１に、実施例３の各評価結果を示す。異方性導電接着剤の色は白色、初期の全反射率は７５％、１００℃−１０００ｈの環境試験後の全反射率は７４％であった。また、初期のピール強度は３．５Ｎ、６０℃−９０％ＲＨ−５００時間の環境試験後のピール強度は３．１Ｎであった。また、ＬＥＤ実装サンプルの初期のダイシェア強度は７．５Ｎ、６０℃−９０％ＲＨ−５００時間の環境試験後のダイシェア強度は７．６Ｎであった。また、ＬＥＤ実装サンプルの初期の導通性評価は○、冷熱サイクル試験の１００サイクル後の導通性評価は○、５００サイクル後の導通性評価は○、１０００サイクル後の導通性評価は○、１００℃−１０００時間の環境試験後の導通性評価は○、及び６０℃−９０％ＲＨ−５００時間の環境試験後の導通性評価は○であった。よって、総合評価は○であった。
［実施例４］
アクリル樹脂として重量平均分子量Ｍｗが５万のものを用いた以外は、実施例１と同様にして、異方性導電接着剤を作製し、ＬＥＤ実装サンプルを得た。
表１に、実施例４の各評価結果を示す。異方性導電接着剤の色は白色、初期の全反射率は７１％、１００℃−１０００ｈの環境試験後の全反射率は７１％であった。また、初期のピール強度は３．８Ｎ、６０℃−９０％ＲＨ−５００時間の環境試験後のピール強度は３．３Ｎであった。また、ＬＥＤ実装サンプルの初期のダイシェア強度は６．９Ｎ、６０℃−９０％ＲＨ−５００時間の環境試験後のダイシェア強度は７．１Ｎであった。また、ＬＥＤ実装サンプルの初期の導通性評価は○、冷熱サイクル試験の１００サイクル後の導通性評価は○、５００サイクル後の導通性評価は○、１０００サイクル後の導通性評価は○、１００℃−１０００時間の環境試験後の導通性評価は○、及び６０℃−９０％ＲＨ−５００時間の環境試験後の導通性評価は○であった。よって、総合評価は○であった。
［実施例５］
配線基板として、５０μｍピッチのＩＴＯ配線が形成された配線基板（５０μｍＩＴＯ配線−２５μｍＰＩ（ポリイミド）層−５０μｍＡｌ土台）を用いた以外は、実施例１と同様にＬＥＤ実装サンプルを作製した。
表１に、実施例５の各評価結果を示す。異方性導電接着剤の色は白色、初期の全反射率は７５％、１００℃−１０００ｈの環境試験後の全反射率は７４％であった。また、ＬＥＤ実装サンプルのダイシェア強度の測定は、ＩＴＯと基板の界面で破壊が起こり、接着剤とＩＴＯの接着強度は良好であった。また、ＬＥＤ実装サンプルの初期の導通性評価は○、冷熱サイクル試験の１００サイクル後の導通性評価は○、５００サイクル後の導通性評価は○、１０００サイクル後の導通性評価は○、及び６０℃−９０％ＲＨ−５００時間の環境試験後の導通性評価は○であった。よって、総合評価は○であった。
［比較例１］
重量平均分子量Ｍｗが２０万、及びアクリル酸（ＡＡ）の含有量が０ｗｔ％のアクリル樹脂（ＢＡ：１５％、ＥＡ：６４％、ＡＮ：２０％、ＡＡ：０ｗ％、ＨＥＭＡ：１ｗｔ％、Ｍｗ：２０万）を用いた以外は、実施例１と同様にして、異方性導電接着剤を作製し、ＬＥＤ実装サンプルを得た。
表１に、比較例１の各評価結果を示す。異方性導電接着剤の色は白色、初期の全反射率は７３％、１００℃−１０００ｈの環境試験後の全反射率は７２％であった。また、初期のピール強度は０．９Ｎ、６０℃−９０％ＲＨ−５００時間の環境試験後のピール強度は１．１Ｎであった。また、ＬＥＤ実装サンプルの初期のダイシェア強度は６．１Ｎ、６０℃−９０％ＲＨ−５００時間の環境試験後のダイシェア強度は５．３Ｎであった。また、ＬＥＤ実装サンプルの初期の導通性評価は○、冷熱サイクル試験の１００サイクル後の導通性評価は○、５００サイクル後の導通性評価は×、１０００サイクル後の導通性評価は×、１００℃−１０００時間の環境試験後の導通性評価は○、及び６０℃−９０％ＲＨ−５００時間の環境試験後の導通性評価は○であった。よって、総合評価は×であった。
［比較例２］
重量平均分子量Ｍｗが２０万、アクリル酸（ＡＡ）の含有量が０ｗｔ％、及びメタクリル酸２‐ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ）の含有量が０ｗｔ％のアクリル樹脂（ＢＡ：１５％、ＥＡ：６５％、ＡＮ：２０％、ＡＡ：０ｗ％、ＨＥＭＡ：０ｗｔ％、Ｍｗ：２０万）を用いた以外は、実施例１と同様にして、異方性導電接着剤を作製し、ＬＥＤ実装サンプルを得た。
表１に、比較例２の各評価結果を示す。異方性導電接着剤の色は白色、初期の全反射率は７４％、１００℃−１０００ｈの環境試験後の全反射率は７４％であった。また、初期のピール強度は０．５Ｎ未満、６０℃−９０％ＲＨ−５００時間の環境試験後のピール強度は０．５Ｎ未満であった。また、ＬＥＤ実装サンプルの初期のダイシェア強度は４．５Ｎ、６０℃−９０％ＲＨ−５００時間の環境試験後のダイシェア強度は３．９Ｎであった。また、ＬＥＤ実装サンプルの初期の導通性評価は○、冷熱サイクル試験の１００サイクル後の導通性評価は○、５００サイクル後の導通性評価は×、１０００サイクル後の導通性評価は×、１００℃−１０００時間の環境試験後の導通性評価は○、及び６０℃−９０％ＲＨ−５００時間の環境試験後の導通性評価は○であった。よって、総合評価は×であった。
［比較例３］
脂環式エポキシ化合物（品名：セロキサイド２０２１Ｐ、ダイセル化学社製）５０質量部、酸無水物硬化剤（メチルヘキサヒドロフタル酸無水物）４０質量部、アクリル樹脂（ＢＡ：１５％、ＥＡ：６３％、ＡＮ：２０％、ＡＡ：１ｗ％、ＨＥＭＡ：１ｗｔ％、Ｍｗ：７０万）３質量部で構成された接着剤中に、導電性粒子（品名：ＡＵＬ７０４、積水化学工業社製）１０質量部を分散させ、異方性導電接着剤を作製した。また、ＬＥＤ実装サンプルの作製における硬化条件は、２３０℃−１．５Ｎ−３０ｓｅｃとした。
表１に、比較例３の各評価結果を示す。異方性導電接着剤の色は白色、初期の全反射率は７５％、１００℃−１０００ｈの環境試験後の全反射率は７５％であった。また、初期のピール強度は１．６Ｎ、６０℃−９０％ＲＨ−５００時間の環境試験後のピール強度は１．３Ｎであった。また、ＬＥＤ実装サンプルの初期のダイシェア強度は７．２Ｎ、６０℃−９０％ＲＨ−５００時間の環境試験後のダイシェア強度は６．３Ｎであった。また、ＬＥＤ実装サンプルの初期の導通性評価は○、冷熱サイクル試験の１００サイクル後の導通性評価は×、５００サイクル後の導通性評価は×、１０００サイクル後の導通性評価は×、１００℃−１０００時間の環境試験後の導通性評価は○、及び６０℃−９０％ＲＨ−５００時間の環境試験後の導通性評価は×であった。よって、総合評価は×であった。
［比較例４］
重量平均分子量Ｍｗが２０万、アクリル酸（ＡＡ）の含有量が０ｗｔ％、及びメタクリル酸２‐ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ）の含有量が０ｗｔ％のアクリル樹脂（ＢＡ：１５％、ＥＡ：６５％、ＡＮ：２０％、ＡＡ：０ｗ％、ＨＥＭＡ：０ｗｔ％、Ｍｗ：２０万）を用いた以外は、比較例３と同様にして、異方性導電接着剤を作製し、ＬＥＤ実装サンプルを作製した。
表１に、比較例４の各評価結果を示す。異方性導電接着剤の色は白色、初期の全反射率は７７％、１００℃−１０００ｈの環境試験後の全反射率は７７％であった。また、初期のピール強度は０．５Ｎ未満、６０℃−９０％ＲＨ−５００時間の環境試験後のピール強度は０．５Ｎ未満であった。また、ＬＥＤ実装サンプルの初期のダイシェア強度は３．８Ｎ、６０℃−９０％ＲＨ−５００時間の環境試験後のダイシェア強度は３．２Ｎであった。また、ＬＥＤ実装サンプルの初期の導通性評価は○、冷熱サイクル試験の１００サイクル後の導通性評価は×、５００サイクル後の導通性評価は×、１０００サイクル後の導通性評価は×、１００℃−１０００時間の環境試験後の導通性評価は○、及び６０℃−９０％ＲＨ−５００時間の環境試験後の導通性評価は×であった。よって、総合評価は×であった。
［比較例５］
脂環式エポキシ化合物の代わりに、シクロオレフィン１００質量部を用いた以外は、実施例１と同様にして、異方性導電接着剤を作製し、ＬＥＤ実装サンプルを得た。また、ＬＥＤ実装サンプルの作製における硬化条件は、１８０℃−１．５Ｎ−２４０ｓｅｃとした。
表１に、比較例５の各評価結果を示す。異方性導電接着剤の色は黄色、初期の全反射率は６１％、１００℃−１０００ｈの環境試験後の全反射率は３２％であった。また、初期のピール強度は１．２Ｎ、６０℃−９０％ＲＨ−５００時間の環境試験後のピール強度は１．４Ｎであった。また、ＬＥＤ実装サンプルの初期のダイシェア強度は７．２Ｎ、６０℃−９０％ＲＨ−５００時間の環境試験後のダイシェア強度は６．５Ｎであった。また、ＬＥＤ実装サンプルの初期の導通性評価は○、冷熱サイクル試験の１００サイクル後の導通性評価は×、５００サイクル後の導通性評価は×、１０００サイクル後の導通性評価は×、１００℃−１０００時間の環境試験後の導通性評価は○、及び６０℃−９０％ＲＨ−５００時間の環境試験後の導通性評価は○であった。よって、総合評価は×であった。
［比較例６］
脂環式エポキシ化合物の代わりにビスフェノールＦ型エポキシ化合物を用い、潜在性カチオン硬化剤の代わりにアニオン硬化剤（アミン系硬化剤）を用い、アクリル樹脂を配合しなかった以外は、実施例１と同様にして、異方性導電接着剤を作製し、ＬＥＤ実装サンプルを得た。また、ＬＥＤ実装サンプルの作製における硬化条件は、１５０℃−１．５Ｎ−３０ｓｅｃとした。
表１に、比較例６の各評価結果を示す。異方性導電接着剤の色は黄色、初期の全反射率は５８％、１００℃−１０００ｈの環境試験後の全反射率は１５％であった。また、初期のピール強度は１．４Ｎ、６０℃−９０％ＲＨ−５００時間の環境試験後のピール強度は０．１Ｎ未満であった。また、ＬＥＤ実装サンプルの初期のダイシェア強度は６．８Ｎ、６０℃−９０％ＲＨ−５００時間の環境試験後のダイシェア強度は１．１Ｎであった。また、ＬＥＤ実装サンプルの初期の導通性評価は○、冷熱サイクル試験の１００サイクル後の導通性評価は○、５００サイクル後の導通性評価は×、１０００サイクル後の導通性評価は×、１００℃−１０００時間の環境試験後の導通性評価は○、及び６０℃−９０％ＲＨ−５００時間の環境試験後の導通性評価は×であった。よって、総合評価は×であった
［比較例７］
アクリル樹脂（ＢＡ：１５％、ＥＡ：６３％、ＡＮ：２０％、ＡＡ：１ｗ％、ＨＥＭＡ：１ｗｔ％、Ｍｗ：７０万）３質量部を配合した以外は、比較例６と同様にして、異方性導電接着剤を作製し、ＬＥＤ実装サンプルを作製した。
表１に、比較例７の各評価結果を示す。異方性導電接着剤の色は黄色、初期の全反射率は５３％、１００℃−１０００ｈの環境試験後の全反射率は１１％であった。また、初期のピール強度は２．５Ｎ、６０℃−９０％ＲＨ−５００時間の環境試験後のピール強度は０．１Ｎ未満であった。また、ＬＥＤ実装サンプルの初期のダイシェア強度は７．１Ｎ、６０℃−９０％ＲＨ−５００時間の環境試験後のダイシェア強度は０．４Ｎであった。また、ＬＥＤ実装サンプルの初期の導通性評価は○、冷熱サイクル試験の１００サイクル後の導通性評価は○、５００サイクル後の導通性評価は○、１０００サイクル後の導通性評価は×、１００℃−１０００時間の環境試験後の導通性評価は○、及び６０℃−９０％ＲＨ−５００時間の環境試験後の導通性評価は×であった。よって、総合評価は×であった
比較例１、２は、アクリル樹脂中にアクリル酸（ＡＡ）及びメタクリル酸２‐ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ）が含まれていないため、アルミニウムに対する接着力が低く、導通信頼性も低かった。
また、比較例３、４では、硬化剤として酸無水物を用いているため、６０℃−９０％ＲＨ−５００時間の環境試験後の導通信頼性が低かった。また、比較例３と比較例４との比較は、比較例１、２と実施例との比較と同様、ＡＡ、ＨＥＭＡを有するアクリル樹脂を使用した方が良いことが分かった。
また、比較例５では、主剤としてシクロオレフィンを用いているため、反応が遅く、硬化までに時間が掛かった。また、樹脂自体の色味や二重結合による変色から白色が保てなかった。さらに、導通信頼性も低かった。
比較例６、７では、アミン系硬化剤の極性効果によりアルミニウムに接着力を有するものの、湿度に弱く、６０℃−９０％ＲＨ−５００時間の環境試験後の導通信頼性が低かった。また、アミンの変色により、白色度が低かった。
一方、実施例１〜５は、脂環式エポキシ化合物と、潜在性カチオン硬化剤と、アクリル酸（ＡＡ）とメタクリル酸２‐ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ）を有するアクリル樹脂とを配合しているため、光学用途の特性を有し、さらに、酸化膜を有するアルミニウムやＩＴＯ配線に対し、高い接着力及び優れた導通信頼性を得ることができた。
１１ 配線、１２ エポキシ化合物の海、１３ アクリル樹脂の島、２１ 基板、２２ 配線パターン、２３ 発光素子、２４ ｎ電極、２５ ｐ電極、２６ バンプ、３０ 異方性導電膜、５０ 異方性導電接着剤、５１ 配線基板、５２ ＬＥＤチップ、５３ 加熱ツール、５４ ツール

Claims (8)

  1. 脂環式エポキシ化合物又は水素添加エポキシ化合物と、カチオン触媒と、重量平均分子量が５００００〜９０００００のアクリル樹脂とを含有し、
    前記アクリル樹脂が、０．５〜１０ｗｔ％のアクリル酸と、０．５〜１０ｗｔ％のヒドロキシル基を有するアクリル酸エステルとを含む接着剤。
  2. 前記アクリル樹脂の含有量が、前記エポキシ樹脂１００質量部に対して１〜１０質量部である請求項１記載の接着剤。
  3. 前記ヒドロキシル基を有するアクリル酸エステルが、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸２−ヒドロキシプロピル、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、アクリル酸２−ヒドロキシプロピルからなる群から選択される１種以上である請求項１又は２記載の接着剤。
  4. 前記アクリル樹脂が、アクリル酸ブチルと、アクリル酸エチルと、アクリル酸エチルとを含む請求項１乃至３のいずれか１項に記載の接着剤。
  5. 前記カチオン触媒が、アルミニウムキレート系潜在性硬化剤である請求項１乃至４のいずれか１項に記載の接着剤。
  6. 導電性粒子を含有する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の接着剤。
  7. アルミニウムからなる配線パターンを有する基板と、
    前記配線パターンの電極上に形成された異方性導電膜と、
    前記異方性導電膜上に実装された発光素子とを備え、
    前記異方性導電膜が、脂環式エポキシ化合物又は水素添加エポキシ化合物と、カチオン触媒と、重量平均分子量が５００００〜９０００００のアクリル樹脂と、導電性粒子とを含有し、前記アクリル樹脂が、０．５〜１０ｗｔ％のアクリル酸と、０．５〜１０ｗｔ％のヒドロキシル基を有するアクリル酸エステルとを含む異方性導電接着剤の硬化物である発光装置。
  8. 透明導電膜からなる配線パターンを有する透明基板と、
    前記配線パターンの電極上に形成された異方性導電膜と、
    前記異方性導電膜上に実装された発光素子とを備え、
    前記異方性導電膜が、脂環式エポキシ化合物又は水素添加エポキシ化合物と、カチオン触媒と、重量平均分子量が５００００〜９０００００のアクリル樹脂と、導電性粒子とを含有し、前記アクリル樹脂が、０．５〜１０ｗｔ％のアクリル酸と、０．５〜１０ｗｔ％のヒドロキシル基を有するアクリル酸エステルとを含む異方性導電接着剤の硬化物である発光装置。

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