JP5983694B2 - Anisotropic conductive adhesive - Google Patents

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Description

本発明は、異方性導電接着剤に関する。   The present invention relates to an anisotropic conductive adhesive.

ドライバーICやLED素子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を使用してフリップチップ実装する方法が広く採用されている(特許文献1)。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を、異方性導電フィルム中の導電粒子で達成すると同時に、チップ部品の回路基板への固定をエポキシ系接着剤で達成するので、接続プロセスが短く、高い生産効率を実現できる。   As a technique for mounting chip parts such as driver ICs and LED elements on a circuit board, there is a wide range of flip chip mounting methods using an anisotropic conductive film formed by dispersing conductive particles in an epoxy adhesive and forming a film. It has been adopted (Patent Document 1). According to this method, the electrical connection between the chip component and the circuit board is achieved by the conductive particles in the anisotropic conductive film, and at the same time, the fixing of the chip component to the circuit board is achieved by the epoxy adhesive. Therefore, the connection process is short and high production efficiency can be realized.

特許第3342703号Patent No. 3342703

しかしながら、エポキシ系接着剤を使用する異方性導電フィルムで回路基板にチップ部品を実装し、得られた実装品に対し、鉛フリーハンダ対応リフロー試験、熱衝撃試験(TCT)、高温高湿試験、プレッシャークッカー試験(PCT)等の信頼性試験を行うと、回路基板とチップとの間の熱膨張率差に基づく内部応力が生じ、チップと回路基板との間の導通抵抗値が上がるという問題や、また、チップ部品が回路基板から剥がれるという問題が生ずる可能性が増大する。この問題は、最近、省エネルギー照明材料として注目を集めているLEDデバイスにおいても例外ではない。   However, chip parts are mounted on a circuit board with an anisotropic conductive film using an epoxy adhesive, and the resulting mounted product is subjected to a lead-free solder compatible reflow test, thermal shock test (TCT), and high temperature and high humidity test. When a reliability test such as a pressure cooker test (PCT) is performed, an internal stress is generated based on a difference in thermal expansion coefficient between the circuit board and the chip, and a conduction resistance value between the chip and the circuit board increases. In addition, there is an increased possibility that a problem that the chip component is peeled off from the circuit board occurs. This problem is no exception in LED devices that have recently attracted attention as energy-saving lighting materials.

本発明の目的は、以上の従来の技術の課題を解決しようとするものであり、回路基板にチップ部品を異方性導電接着剤を用いて実装して得た実装品に対し、鉛フリーハンダ対応リフロー試験、熱衝撃試験(TCT)、高温高湿試験、プレッシャークッカー試験(PCT)等の実装品の加熱を伴う信頼性試験を行った場合であっても、回路基板とチップ部品との間に高い導通信頼性を維持し、且つそれらと硬化した異方性導電接着剤との間の接着性を良好な状態に維持できるようにすることを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art, and lead-free solder for a mounted product obtained by mounting a chip component on a circuit board using an anisotropic conductive adhesive. Even when a reliability test involving heating of mounted products such as a compatible reflow test, thermal shock test (TCT), high temperature and high humidity test, pressure cooker test (PCT), etc., is performed between the circuit board and the chip component. It is another object of the present invention to maintain high conduction reliability and to maintain good adhesion between them and a cured anisotropic conductive adhesive.

本発明者らは、ハンダリフロー試験等の加熱を伴う信頼性試験の際、回路基板、チップ部品及び異方性導電接着剤の硬化物のそれぞれに生ずる内部応力を緩和するために、異方性導電接着剤の硬化物の弾性率を下げてみたところ、単純に弾性率を下げると内部応力緩和には有効と思われるものの、導通信頼性が大きく低下するという問題があった。そのような状況の中で、予想外にも、温度に対する弾性率を図にプロットして得た曲線の弾性率プロファイルパターンと異方性導電接着剤の信頼性評価結果との間に密接な関係があり、その関係を幾つかの関係式に落とし込めることを見出し、本発明を完成させた。   In order to relieve internal stress generated in each of a cured product of a circuit board, a chip component and an anisotropic conductive adhesive during a reliability test with heating such as a solder reflow test, the present inventors When the elastic modulus of the cured product of the conductive adhesive was lowered, there was a problem that the conduction reliability was greatly reduced, although it seems effective to reduce the internal stress if the elastic modulus is simply lowered. Under such circumstances, unexpectedly, there is a close relationship between the elastic modulus profile pattern of the curve obtained by plotting the elastic modulus against temperature in the figure and the reliability evaluation result of the anisotropic conductive adhesive The present invention was completed by finding that the relationship can be reduced to several relational expressions.

即ち、本発明は、エポキシ化合物と硬化剤とを含有するエポキシ系接着剤に導電粒子が分散した異方性導電接着剤であって、その硬化物の35℃、55℃、95℃及び150℃のそれぞれにおける弾性率をEM35、EM55、EM95及びEM150とし、55℃と95℃との間の弾性率変化率をΔEM55−95、95℃と150℃との間の弾性率変化率をΔEM95−150としたときに、以下の数式(1)〜(5)を満足する異方性導電接着剤である。ここで、弾性率変化率ΔEM55−95及びΔEM95−150は、具体的には以下の数式(6)及び(7)でそれぞれ定義される。 That is, the present invention is an anisotropic conductive adhesive in which conductive particles are dispersed in an epoxy adhesive containing an epoxy compound and a curing agent, and the cured product has a temperature of 35 ° C, 55 ° C, 95 ° C and 150 ° C. EM 35 , EM 55 , EM 95 and EM 150 are the elastic moduli in each of these, and the elastic modulus change rate between 55 ° C. and 95 ° C. is ΔEM 55-95 , and the elastic modulus change between 95 ° C. and 150 ° C. An anisotropic conductive adhesive satisfying the following mathematical formulas (1) to (5) when the rate is ΔEM 95-150 . Here, the elastic modulus change rate ΔEM55-95 and ΔEM 95-150 is specifically defined respectively by the following equations (6) and (7).

なお、本発明における弾性率は、JIS K7244−4に準拠して測定された数値である。具体的には、動的粘弾性測定器(例えば、DDV−01FP−W、エーアンドデー社)を用いて、引っ張りモード、周波数11Hz、昇温速度5℃/分という条件で測定したものである。   In addition, the elasticity modulus in this invention is a numerical value measured based on JISK7244-4. Specifically, it is measured using a dynamic viscoelasticity measuring instrument (for example, DDV-01FP-W, A & D) under the conditions of a tensile mode, a frequency of 11 Hz, and a heating rate of 5 ° C./min. .

Figure 0005983694
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Figure 0005983694
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また、本発明は、回路基板にチップ部品を、上述した異方性導電接着剤を用いてフリップチップ実装された接続構造体を提供する。   The present invention also provides a connection structure in which a chip component is flip-chip mounted on a circuit board using the above-described anisotropic conductive adhesive.

本発明の異方性導電接着剤は、その硬化物の弾性率が式(1)〜(5)を満足している。従って、本発明の異方性導電接着剤で、回路基板にチップ部品を実装して得た実装品に対し、鉛フリーハンダ対応リフロー試験、熱衝撃試験(TCT)、高温高湿試験、プレッシャークッカー試験(PCT)等の実装品の加熱を伴う信頼性試験を行った場合であっても、回路基板とチップ部品との間に高い導通信頼性を維持し、且つそれらと硬化した異方性導電接着剤との間の接着性を良好な状態に維持できる。   In the anisotropic conductive adhesive of the present invention, the elastic modulus of the cured product satisfies the formulas (1) to (5). Therefore, lead-free solder compatible reflow test, thermal shock test (TCT), high temperature and high humidity test, pressure cooker for mounted products obtained by mounting chip parts on circuit board with anisotropic conductive adhesive of the present invention Even when a reliability test involving heating of a mounted product such as a test (PCT) is performed, high conduction reliability is maintained between the circuit board and the chip component, and the anisotropic conductivity cured with them is maintained. Adhesiveness with the adhesive can be maintained in a good state.

図1は、本発明の異方性導電接着剤の硬化物の温度に対する弾性率プロファイルを示す図である。FIG. 1 is a view showing an elastic modulus profile with respect to temperature of a cured product of the anisotropic conductive adhesive of the present invention. 図2は、従来の異方性導電接着剤の硬化物の温度に対する弾性率プロファイルを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an elastic modulus profile with respect to the temperature of a cured product of a conventional anisotropic conductive adhesive.

本発明の異方性導電接着剤は、エポキシ化合物と硬化剤とを含有するエポキシ系接着剤に導電粒子が分散したものであり、その硬化物の35℃、55℃、95℃及び150℃のそれぞれにおける弾性率をEM35、EM55、EM95及びEM150とし、55℃と95℃との間の弾性率変化率をΔEM55−95、95℃と150℃との間の弾性率変化率をΔEM95−150としたときに、前述の数式(1)〜(5)を満足するものである。 The anisotropic conductive adhesive of the present invention is one in which conductive particles are dispersed in an epoxy adhesive containing an epoxy compound and a curing agent. The cured product has a temperature of 35 ° C, 55 ° C, 95 ° C and 150 ° C. The elastic modulus in each is EM 35 , EM 55 , EM 95 and EM 150, and the elastic modulus change rate between 55 ° C. and 95 ° C. is ΔEM 55-95 , and the elastic modulus change rate between 95 ° C. and 150 ° C. Is ΔEM 95-150 , the above-described mathematical expressions (1) to (5) are satisfied.

これらの式(1)〜(5)を満足する弾性率プロファイルの一例を図1(縦軸は弾性率で、横軸が温度)に示す。また、従来の異方性導電接着剤の弾性率プロファイルの一例を図2に示す。図2の従来の異方性導電接着剤は、所定の高分子化合物が含有されていないため、ある程度、温度を上昇させても弾性率が変化し難いが、ある温度を超えるとガラス転移温度を超えるために弾性率が急激に大きく低下する傾向がある。   An example of an elastic modulus profile that satisfies these equations (1) to (5) is shown in FIG. 1 (the vertical axis is the elastic modulus and the horizontal axis is the temperature). An example of the elastic modulus profile of a conventional anisotropic conductive adhesive is shown in FIG. Since the conventional anisotropic conductive adhesive of FIG. 2 does not contain a predetermined polymer compound, the elastic modulus hardly changes even if the temperature is raised to some extent. However, if the temperature exceeds a certain temperature, the glass transition temperature is increased. In order to exceed, there exists a tendency for an elasticity modulus to fall large sharply.

本発明の異方性導電接着剤を規定する以上の数式(1)〜(5)の意義を以下に詳細に説明する。   The significance of the above mathematical formulas (1) to (5) that define the anisotropic conductive adhesive of the present invention will be described in detail below.

式(1)は、異方性導電接着剤の硬化物の35℃における弾性率が700MPa〜3000MPaの範囲にあることを示している。ここで、“35℃”という温度を採用した理由は、一般に、エポキシ樹脂硬化物の弾性率変化が35℃未満では比較的変化が小さく無視できるからであり、従って35℃を基準温度とすることに意味がある。また、35℃における弾性率EM35が700MPa未満であると、初期導通信頼性に問題が生じ、3000MPaを超えると吸湿リフロー試験後の導通信頼性に問題が生ずる傾向が強まる。 Formula (1) has shown that the elastic modulus in 35 degreeC of the hardened | cured material of an anisotropic conductive adhesive exists in the range of 700 MPa-3000 MPa. Here, the reason why the temperature of “35 ° C.” is adopted is that, generally, when the elastic modulus change of the cured epoxy resin is less than 35 ° C., the change is relatively small and can be ignored. Is meaningful. Further, when the elastic modulus EM 35 at 35 ° C. is less than 700 MPa, there is a problem in initial conduction reliability, and when it exceeds 3000 MPa, there is an increased tendency to cause a problem in conduction reliability after the moisture absorption reflow test.

式(2)は、異方性導電接着剤の硬化物の弾性率が、35℃、55℃、95℃、150℃と温度が高くなるにつれて低下することを示している。温度の増大につれ弾性率が低下しない場合には、温度上昇に基づく接着剤(硬化物)の内部応力が増大し、その結果、接着強度の低下、導通信頼性の低下という問題が生ずる傾向が強まる。ここで、150℃という温度には、LEDデバイスの発光時の温度に相当するということに加え、ハンダリフロー時に異方性導電接着剤が加熱される温度という意義がある。また、35℃〜150℃の間で、55℃と95℃との2点で弾性率を測定した理由は、本願発明の効果と弾性率減少率との関係に着目したときに、55℃と95℃という2点で測定した弾性率の数値を使用することが実験的に妥当であることがわかったためである。   Formula (2) shows that the elastic modulus of the cured product of the anisotropic conductive adhesive decreases as the temperature increases to 35 ° C., 55 ° C., 95 ° C., and 150 ° C. When the elastic modulus does not decrease as the temperature increases, the internal stress of the adhesive (cured product) increases due to the increase in temperature, and as a result, the tendency for problems such as a decrease in adhesive strength and a decrease in conduction reliability increases. . Here, the temperature of 150 ° C. has a meaning of being a temperature at which the anisotropic conductive adhesive is heated at the time of solder reflow, in addition to being equivalent to the temperature at the time of light emission of the LED device. The reason for measuring the elastic modulus at two points of 55 ° C. and 95 ° C. between 35 ° C. and 150 ° C. is 55 ° C. when focusing on the relationship between the effect of the present invention and the elastic modulus reduction rate. This is because it was proved experimentally appropriate to use the value of the elastic modulus measured at two points of 95 ° C.

式(3)は、55℃と95℃との間の弾性率変化率ΔEM55−95よりも95℃と150℃との間の弾性率変化率ΔEM95−150が大きいことを示している。両者が等しい場合には、内部応力緩和が不充分となり、この関係が逆になると、導通信頼性を維持できなくなる傾向が強まる。 Equation (3) shows that a large elastic modulus change rate .DELTA.Em 95-150 between 95 ° C. and 0.99 ° C. than the elastic modulus change rate .DELTA.Em 55-95 between 55 ° C. and 95 ° C.. If the two are equal, the internal stress relaxation becomes insufficient, and if this relationship is reversed, the tendency that the conduction reliability cannot be maintained increases.

式(4)は、55℃と95℃との間の弾性率変化率ΔEM55−95が20%以上であることを示している。20%未満であると、導通信頼性を維持できなくなる傾向が強まる。また、式(5)は、95℃と150℃との間の弾性率変化率ΔEM95−150が40%以上であることを示している。40%未満であると、導通信頼性を維持できなくなる傾向が強まる。なお、ΔEM55−95及びΔEM95−150の好ましい範囲は以下の式(4′)及び(5′)となる。 Formula (4) has shown that elastic modulus change rate ( DELTA) EM 55-95 between 55 degreeC and 95 degreeC is 20% or more. If it is less than 20%, the tendency that conduction reliability cannot be maintained increases. Moreover, Formula (5) has shown that elastic modulus change rate ( DELTA) EM 95-150 between 95 degreeC and 150 degreeC is 40% or more. If it is less than 40%, the tendency that the conduction reliability cannot be maintained increases. In addition, the preferable range of (DELTA ) EM55-95 and (DELTA) EM95-150 becomes the following formula | equation (4 ') and (5').

Figure 0005983694
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次に、以上説明した硬化物の弾性率の特徴を有する本発明の異方性導電接着剤の具体的な成分について説明する。前述したとおり、本発明の異方性導電接着剤は、エポキシ化合物と硬化剤とを含有するエポキシ系接着剤に導電粒子が分散したものである。   Next, specific components of the anisotropic conductive adhesive of the present invention having the characteristics of the elastic modulus of the cured product described above will be described. As described above, the anisotropic conductive adhesive of the present invention is obtained by dispersing conductive particles in an epoxy adhesive containing an epoxy compound and a curing agent.

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化合物もしくは樹脂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、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、ヘキサヒドロビスフェノールA、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、ブチレングリコール、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、ヘキサハイドロフタル酸、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。   Preferred examples of the epoxy compound include compounds or resins having two or more epoxy groups in the molecule. These may be liquid or solid. Specifically, bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, hexahydrobisphenol A, tetramethylbisphenol A, diaryl bisphenol A, hydroquinone, catechol, resorcin, cresol, tetrabromobisphenol A, trihydroxybiphenyl, benzophenone, bisresorcinol, Glycidyl ether obtained by reacting polychlorophenol such as bisphenol hexafluoroacetone, tetramethylbisphenol A, tetramethylbisphenol F, tris (hydroxyphenyl) methane, bixylenol, phenol novolak, cresol novolak and epichlorohydrin; glycerin, neo Pentyl glycol, ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol Polyglycidyl ether obtained by reacting an aliphatic polyhydric alcohol such as hexylene glycol, polyethylene glycol or polypropylene glycol with epichlorohydrin; hydroxycarboxylic acid such as p-oxybenzoic acid or β-oxynaphthoic acid and epichlorohydrin Glycidyl ether ester obtained by reacting with phthalic acid; phthalic acid, methylphthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, tetrahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid, endomethylenetetrahydrophthalic acid, endomethylenehexahydrophthalic acid, trimellitic acid Polyglycidyl esters obtained from polycarboxylic acids such as polymerized fatty acids; aminophenols, glycidylaminoglycidyl ethers obtained from aminoalkylphenols; Glycidylaminoglycidyl ester obtained from perfume acid; obtained from aniline, toluidine, tribromoaniline, xylylenediamine, diaminocyclohexane, bisaminomethylcyclohexane, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylsulfone, etc. Glycidylamine; well-known epoxy resins such as epoxidized polyolefin may be mentioned.

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る脂環式エポキシ化合物を好ましく使用できる。具体的には、グリシジルビスフェノールAの水添化物(グリシジルヘキサヒドロビスフェノールA)、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、トリス(2,3−エポキシプロピル)イソシアヌレート(TEPIC)が挙げられる。   Among these, the alicyclic epoxy compound which can ensure the light transmittance suitable for mounting of an LED element etc. to hardened | cured material can be used preferably. Specifically, hydrogenated product of glycidyl bisphenol A (glycidyl hexahydrobisphenol A), 3,4-epoxycyclohexenylmethyl-3 ', 4'-epoxycyclohexene carboxylate, tris (2,3-epoxypropyl) isocyanate Nurate (TEPIC) is mentioned.

硬化剤としては、エポキシ化合物の硬化剤として公知のものを使用でき、潜在性であってもよい。例えば、酸無水物系硬化剤、アミン系硬化剤、イミダゾール系硬化剤などを使用できる。中でも、硬化物のLED素子の実装等に適した光透過性を確保できる脂環式酸無水物系硬化剤を好ましく使用できる。具体的には、メチルヘキサヒドロフタル酸無水物を挙げることができる。   As a hardening | curing agent, a well-known thing can be used as a hardening | curing agent of an epoxy compound, and it may be latent. For example, an acid anhydride curing agent, an amine curing agent, an imidazole curing agent, and the like can be used. Especially, the alicyclic acid anhydride type hardening | curing agent which can ensure the light transmittance suitable for mounting of the LED element of hardened | cured material etc. can be used preferably. Specific examples include methylhexahydrophthalic anhydride.

エポキシ系接着剤中のエポキシ化合物と硬化剤のそれぞれの使用量は、硬化剤が少なすぎると未硬化エポキシ化合物分が多くなり、多すぎると余剰の硬化剤の影響で被着体材料の腐食が促進される傾向があるので、エポキシ化合物100質量部に対し硬化剤を好ましくは80〜120質量部、より好ましくは95〜105質量部の割合で使用する。   The amount of the epoxy compound and curing agent used in the epoxy adhesive increases the amount of uncured epoxy compound if the curing agent is too little, and if it is too much, the excess material will cause corrosion of the adherend material. Since it tends to be accelerated, the curing agent is preferably used in an amount of 80 to 120 parts by mass, more preferably 95 to 105 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the epoxy compound.

本発明において、エポキシ系接着剤には、エポキシ化合物と硬化剤以外に、内部応力緩和を目的として高分子化合物を含有させることが好ましい。このような高分子化合物としては、重量平均分子量が小さ過ぎても大き過ぎても内部応力緩和効果が小さくなるので、好ましくは5000〜200000、より好ましくは10000〜100000のものを使用する。加えて、ガラス転移温度が高すぎると内部応力緩和効果が小さくなるので、好ましくはガラス転移温度50℃以下、より好ましくは−30〜10℃のものを使用する。   In the present invention, the epoxy adhesive preferably contains a polymer compound for the purpose of relaxing internal stress in addition to the epoxy compound and the curing agent. As such a polymer compound, since the internal stress relaxation effect is reduced if the weight average molecular weight is too small or too large, a compound having a molecular weight of preferably 5,000 to 200,000, more preferably 10,000 to 100,000 is used. In addition, if the glass transition temperature is too high, the internal stress relaxation effect is reduced, so that the glass transition temperature is preferably 50 ° C. or lower, more preferably −30 to 10 ° C.

このような高分子化合物の具体例としては、アクリル樹脂、ゴム(NBR、SBR、NR、SISまたはそれらの水添化物)、オレフィン樹脂等が挙げられる。また、これらの高分子化合物は、グリシジル基やアミノ基などの官能基を有するものが好ましい。好ましい高分子化合物としては、良好な耐熱特性を示す点からアクリル樹脂が挙げられる。アクリル樹脂の具体例としては、(メタ)アクリル酸の炭素数2〜8、好ましくは4〜8のアルキルエステルと、グリシジル(メタ)アクリレート又はジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレートとの共重合体を挙げることができる。ここで、好ましい(メタ)アクリル酸の炭素数2〜8のアルキルエステルとしては、エチルアクリレート、ブチルアクリレート又は2−エチルヘキシルアクリレートを挙げることができ、好ましいグリシジル(メタ)アクリレートとしては、グリシジルメタクリレートを挙げることができ、好ましいジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレートとしては、ジエチルアミノエチルアクリレートを挙げることができる。   Specific examples of such a polymer compound include acrylic resin, rubber (NBR, SBR, NR, SIS or hydrogenated product thereof), olefin resin, and the like. These polymer compounds preferably have a functional group such as a glycidyl group or an amino group. Preferable polymer compounds include acrylic resins from the viewpoint of showing good heat resistance characteristics. Specific examples of the acrylic resin include a copolymer of (meth) acrylic acid alkyl ester having 2 to 8 carbon atoms, preferably 4 to 8 and glycidyl (meth) acrylate or dialkylaminoalkyl (meth) acrylate. be able to. Here, as preferable C2-C8 alkyl ester of (meth) acrylic acid, ethyl acrylate, butyl acrylate, or 2-ethylhexyl acrylate can be mentioned, and preferable glycidyl (meth) acrylate is glycidyl methacrylate. Preferred dialkylaminoalkyl (meth) acrylates include diethylaminoethyl acrylate.

このような成分からなるアクリル樹脂の中でも好ましいものは、エチルアクリレート、ブチルアクリレート又は2−エチルヘキシルアクリレート100質量部に対し、グリシジルメタクリレート又はジエチルアミノエチルアクリレート10〜100質量部、好ましくは10〜40質量部を共重合させたものを挙げることができる。特に、ブチルアクリレート100質量部に対し、グリシジルメタクリレート10〜100質量部、好ましくは10〜40質量部を共重合させたものは、銀配線や銀電極を腐食させにくいという利点があり好ましい。   Among the acrylic resins composed of such components, preferred are 10 to 100 parts by mass, preferably 10 to 40 parts by mass, of glycidyl methacrylate or diethylaminoethyl acrylate with respect to 100 parts by mass of ethyl acrylate, butyl acrylate or 2-ethylhexyl acrylate. Examples thereof include those obtained by copolymerization. In particular, a copolymer obtained by copolymerizing 10 to 100 parts by mass, preferably 10 to 40 parts by mass of glycidyl methacrylate with respect to 100 parts by mass of butyl acrylate is preferable because it has an advantage that the silver wiring and the silver electrode are hardly corroded.

エポキシ系接着剤におけるこのような高分子化合物の使用量は、少なすぎると内部応力緩和効果が小さくなり、多すぎると導通信頼性を維持できなくなる傾向があるので、エポキシ化合物と硬化剤と高分子化合物との合計100質量部に対し、好ましくは10〜50質量部、より好ましくは10〜30質量部である。   If the amount of such a polymer compound used in an epoxy adhesive is too small, the internal stress relaxation effect is small, and if it is too large, there is a tendency that the conduction reliability cannot be maintained. Preferably it is 10-50 mass parts with respect to a total of 100 mass parts with a compound, More preferably, it is 10-30 mass parts.

エポキシ系接着剤には、更に、必要に応じて硬化促進剤としてイミダゾール化合物を配合することができる。イミダゾール化合物の具体例としては2−メチル−4−エチルイミダゾールを挙げることができる。このようなイミダゾール化合物の使用量は、少なすぎると未硬化成分が多くなり、多すぎると余剰硬化促進剤の影響で被着体材料の腐食を促進する傾向があるので、硬化剤100質量部に対し、好ましくは0.01〜10質量部、より好ましくは0.1〜5質量部である。   An imidazole compound can further be mix | blended with an epoxy-type adhesive agent as a hardening accelerator as needed. Specific examples of the imidazole compound include 2-methyl-4-ethylimidazole. If the amount of the imidazole compound used is too small, the amount of uncured components increases, and if it is too large, the corrosion of the adherend material tends to be accelerated by the influence of the excess curing accelerator. On the other hand, it is preferably 0.01 to 10 parts by mass, more preferably 0.1 to 5 parts by mass.

エポキシ系接着剤を構成する導電粒子としては、従来より異方性導電接着剤において用いられている導電粒子を使用することができる。例えば、金、ニッケル、ハンダなどの金属粒子、樹脂粒子のメッキ金属被覆粒子、それらに絶縁薄膜を被覆した粒子などを適宜使用することができる。導電粒子の粒径は、従来の導電粒子と同様に、通常3〜10μmである。このような導電粒子は、エポキシ系接着剤100質量部に対し、異方性導電性と導通信頼性とを良好に確保するために、好ましくは1〜100質量部、より好ましくは10〜50質量部を使用する。   As the conductive particles constituting the epoxy adhesive, conductive particles conventionally used in anisotropic conductive adhesives can be used. For example, metal particles such as gold, nickel and solder, plated metal-coated particles of resin particles, particles coated with an insulating thin film, and the like can be used as appropriate. The particle diameter of the conductive particles is usually 3 to 10 μm, similarly to the conventional conductive particles. Such conductive particles are preferably 1 to 100 parts by mass, more preferably 10 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the epoxy adhesive in order to ensure good anisotropic conductivity and conduction reliability. Part.

本発明の異方性導電接着剤には、必要に応じ、従来の異方性導電接着剤でも用いられている種々の添加剤を配合することができる。例えば、シランカップリング剤、フィラー、紫外線吸収剤、酸化防止剤等を配合することができる。   In the anisotropic conductive adhesive of the present invention, various additives that are also used in conventional anisotropic conductive adhesives can be blended as necessary. For example, a silane coupling agent, a filler, an ultraviolet absorber, an antioxidant and the like can be blended.

本発明の異方性導電接着剤は、常法に従ってエポキシ系接着剤に導電粒子を均一に分散させることにより製造することができる。その際、常法に従ってペースト形態、フィルム形態、高粘性液体形態等の形態に加工することができる。また、この異方性導電接着剤は、熱硬化型であり、通常150〜250℃に加熱することにより硬化させることができる。   The anisotropic conductive adhesive of the present invention can be produced by uniformly dispersing conductive particles in an epoxy adhesive according to a conventional method. In that case, it can process into forms, such as a paste form, a film form, and a highly viscous liquid form, according to a conventional method. Moreover, this anisotropic conductive adhesive is a thermosetting type, and can be hardened normally by heating to 150-250 degreeC.

本発明の異方性導電接着剤は、回路基板にチップ部品や各種モジュールを接続する際に好ましく使用することができる。特に、本発明の異方性導電接着剤を使用して回路基板にICチップやLED素子等のチップ部品をフリップチップ実装した接続構造体は、鉛フリーハンダ対応リフロー試験、熱衝撃試験(TCT)、高温高湿試験、プレッシャークッカー試験(PCT)等の実装品の加熱を伴う信頼性試験を行った場合であっても、回路基板とチップ部品との間に高い導通信頼性が維持され、しかもそれらと硬化した異方性導電接着剤との間の接着性が良好な状態に維持されたものとなる。   The anisotropic conductive adhesive of the present invention can be preferably used when connecting chip components and various modules to a circuit board. In particular, a connection structure in which chip parts such as IC chips and LED elements are flip-chip mounted on a circuit board using the anisotropic conductive adhesive of the present invention is a reflow test corresponding to lead-free solder, a thermal shock test (TCT). Even when a reliability test involving heating of a mounted product such as a high-temperature and high-humidity test or a pressure cooker test (PCT) is performed, high conduction reliability is maintained between the circuit board and the chip component. The adhesiveness between them and the cured anisotropic conductive adhesive is maintained in a good state.

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples.

参考例1(アクリル樹脂Aの製造)
攪拌機、冷却管を備えた四つ口フラスコに、エチレアクリレート(EA)100g、グリシジルメタクリレート(GMA)10g、アゾビスブチロニトリル0.2g、酢酸エチル300g、及びアセトン5gを仕込み、撹拌しながら70℃で8時間重合反応させた。沈殿した粒子を濾取し、エタノールで洗浄し乾燥することによりアクリル樹脂Aを得た。得られたアクリル樹脂Aの重量平均分子量は80000であり、ガラス転移温度は−40℃であった。
Reference Example 1 (Production of acrylic resin A)
A four-necked flask equipped with a stirrer and a condenser is charged with 100 g of ethyl acrylate (EA), 10 g of glycidyl methacrylate (GMA), 0.2 g of azobisbutyronitrile, 300 g of ethyl acetate, and 5 g of acetone while stirring. The polymerization reaction was carried out at 0 ° C. for 8 hours. The precipitated particles were collected by filtration, washed with ethanol, and dried to obtain acrylic resin A. The resulting acrylic resin A had a weight average molecular weight of 80000 and a glass transition temperature of −40 ° C.

参考例2(アクリル樹脂Bの製造)
攪拌機、冷却管を備えた四つ口フラスコに、エチレアクリレート(EA)100g、ジメチルアミノエチルアクリレート(DMAEA)10g、アゾビスブチロニトリル0.2g、酢酸エチル300g、及びアセトン5gを仕込み、撹拌しながら70℃で8時間重合反応させた。沈殿した粒子を濾取し、エタノールで洗浄し乾燥することによりアクリル樹脂Bを得た。得られたアクリル樹脂Bの重量平均分子量は80000であり、ガラス転移温度は18℃であった。
Reference Example 2 (Production of acrylic resin B)
A four-necked flask equipped with a stirrer and a condenser is charged with 100 g of ethyl acrylate (EA), 10 g of dimethylaminoethyl acrylate (DMAEA), 0.2 g of azobisbutyronitrile, 300 g of ethyl acetate, and 5 g of acetone and stirred. The polymerization reaction was carried out at 70 ° C. for 8 hours. The precipitated particles were collected by filtration, washed with ethanol and dried to obtain acrylic resin B. The resulting acrylic resin B had a weight average molecular weight of 80000 and a glass transition temperature of 18 ° C.

参考例3(アクリル樹脂Cの製造)
攪拌機、冷却管を備えた四つ口フラスコに、ブチルアクリレート(BA)100g、グリシジルメタクリレート(GMA)10g、アゾビスブチロニトリル0.2g、酢酸エチル300g、及びアセトン5gを仕込み、撹拌しながら70℃で8時間重合反応させた。沈殿した粒子を濾取し、エタノールで洗浄し乾燥することによりアクリル樹脂Cを得た。得られたアクリル樹脂Cの重量平均分子量は80000であり、ガラス転移温度は−70℃であった。
Reference Example 3 (Production of acrylic resin C)
A four-necked flask equipped with a stirrer and a condenser is charged with 100 g of butyl acrylate (BA), 10 g of glycidyl methacrylate (GMA), 0.2 g of azobisbutyronitrile, 300 g of ethyl acetate, and 5 g of acetone while stirring. The polymerization reaction was carried out at 0 ° C. for 8 hours. The precipitated particles were collected by filtration, washed with ethanol and dried to obtain acrylic resin C. The resulting acrylic resin C had a weight average molecular weight of 80000 and a glass transition temperature of -70 ° C.

参考例4(アクリル樹脂Dの製造)
攪拌機、冷却管を備えた四つ口フラスコに、2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)100g、グリシジルメタクリレート(GMA)10g、アゾビスブチロニトリル0.2g、酢酸エチル300g、及びアセトン5gを仕込み、撹拌しながら70℃で8時間重合反応させた。沈殿した粒子を濾取し、エタノールで洗浄し乾燥することによりアクリル樹脂Dを得た。得られたアクリル樹脂Dの重量平均分子量は80000であり、ガラス転移温度は−69℃であった。
Reference Example 4 (Production of acrylic resin D)
A four-necked flask equipped with a stirrer and a condenser is charged with 100 g of 2-ethylhexyl acrylate (2EHA), 10 g of glycidyl methacrylate (GMA), 0.2 g of azobisbutyronitrile, 300 g of ethyl acetate, and 5 g of acetone and stirred. The polymerization reaction was carried out at 70 ° C. for 8 hours. The precipitated particles were collected by filtration, washed with ethanol and dried to obtain acrylic resin D. The obtained acrylic resin D had a weight average molecular weight of 80000 and a glass transition temperature of -69 ° C.

実施例1〜6、比較例1〜5
表1に示す配合の成分を遊星型撹拌器で均一に混合することにより異方性導電接着剤を調製した。
Examples 1-6, Comparative Examples 1-5
An anisotropic conductive adhesive was prepared by uniformly mixing the components shown in Table 1 with a planetary stirrer.

評価試験
実施例1〜6及び比較例1〜5で得られたペースト状の異方性導電接着剤について、以下に説明するように、接着力、弾性率、導通信頼性を測定した。
Evaluation Test As described below, the adhesive strength, elastic modulus, and conduction reliability of the pasty anisotropic conductive adhesives obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 5 were measured.

<接着力試験>
Cu配線部分にAuフラッシュメッキが施されたガラスエポキシ回路基板に、ペースト状の異方性導電接着剤を25μm厚(乾燥厚)となるように塗布し、その上に1.5mm角のICチップを載置し、フリップチップボンダーで180℃に30秒間加熱することにより熱圧着して接続構造体を得た。得られた直後(初期)、リフロー後(260℃)、150℃で100時間放置後の接続構造体のICチップについて、ダイシェアーテスター(ボンドテスターPTR1100、レスカ社)を用いて接着強度(N/Chip)を測定した。得られた結果を表1に示す。本接着力試験の条件を前提にした場合には、実用上、接着力は50N/chip以上であることが望ましい。
<Adhesion test>
A paste-like anisotropic conductive adhesive is applied to a glass epoxy circuit board having a Cu wiring portion subjected to Au flash plating to a thickness of 25 μm (dry thickness), and a 1.5 mm square IC chip is formed thereon. And a thermocompression bonding by heating to 180 ° C. for 30 seconds with a flip chip bonder to obtain a connection structure. Immediately after being obtained (initial), after reflowing (260 ° C.), the IC chip of the connection structure after being left at 150 ° C. for 100 hours was bonded using a die shear tester (Bond Tester PTR 1100, Reska Co.). (Chip) was measured. The obtained results are shown in Table 1. When the conditions for this adhesion test are assumed, it is practically desirable that the adhesion is 50 N / chip or more.

<弾性率測定>
異方性導電接着剤を、剥離処理PET上に乾燥厚が80μmとなるように塗布し、150℃の炉中に投入することで硬化させた。剥離処理PETから硬化物を剥離し、長さ3.5cm、幅0.4cmの短冊状にカットし試料とした。その試料の35℃、55℃、95℃、150℃における弾性率(EM35,EM55、EM95、EM150)を動的粘弾性測定器(DDV−01FP−W、エーアンドデー社:引っ張りモード、周波数11Hz、昇温速度5℃/分)を用いて測定した。また、得られた結果から、式(6)、(7)に従って弾性率変化率(ΔEM55−95、ΔEM95−150)を算出した。得られた結果を表1に示す。
<Elastic modulus measurement>
The anisotropic conductive adhesive was applied on the release-treated PET so as to have a dry thickness of 80 μm, and cured by being put in a furnace at 150 ° C. The cured product was peeled off from the peel-treated PET, and was cut into strips having a length of 3.5 cm and a width of 0.4 cm to prepare a sample. Tensile modulus (EM 35 , EM 55 , EM 95 , EM 150 ) at 35 ° C., 55 ° C., 95 ° C. and 150 ° C. of the sample was measured by a dynamic viscoelasticity measuring device (DDV-01FP-W, A & D): Tensile Mode, frequency 11 Hz, temperature rising rate 5 ° C./min). Moreover, the elastic modulus change rate (( DELTA ) EM55-95, ( DELTA ) EM95-150 ) was computed from the obtained result according to Formula (6) and (7). The obtained results are shown in Table 1.

<導通信頼性試験>
Cu配線部分にAuフラッシュメッキが施されたガラスエポキシ回路基板に、ペースト状の異方性導電接着剤を25μm厚(乾燥厚)となるように塗布し、その上に6.3mm角のICチップを載置し、フリップチップボンダーで180℃に30秒間加熱することにより熱圧着した。得られた直後の接続構造体の導通抵抗を、4端子法により測定した。その後、その接続構造体に対し、レベル4の吸湿リフロー試験(吸湿条件:30℃、60%RHの環境下に96時間放置、リフロー条件 リフローピーク温度260℃)又はレベル2の吸湿リフロー試験(吸湿条件:85℃、60%RHの環境下に168時間放置、リフロー条件:リフローピーク温度260℃)を行い、導通抵抗を測定した。この測定後、接続構造体に対し熱衝撃試験(TCT:−55℃、0.5時間←→125℃、0.5時間、500サイクル)を行い、再び導通抵抗を測定した。導通抵抗値が1Ω未満のときは良好(G)と評価し、1Ω以上の場合を不良(NG)と評価した。得られた結果を表1に示す。
<Conduction reliability test>
A paste-like anisotropic conductive adhesive is applied to a glass epoxy circuit board having a Cu wiring portion subjected to Au flash plating so as to have a thickness of 25 μm (dry thickness), and a 6.3 mm square IC chip is formed thereon. And thermocompression-bonded by heating to 180 ° C. for 30 seconds with a flip chip bonder. The conduction resistance of the connection structure immediately after being obtained was measured by a four-terminal method. Thereafter, the level 4 moisture absorption reflow test (moisture absorption conditions: 30 ° C., 60% RH for 96 hours, reflow conditions reflow peak temperature 260 ° C.) or level 2 moisture absorption reflow test (moisture absorption) Conditions: 85 ° C., 60% RH, left for 168 hours, reflow condition: reflow peak temperature 260 ° C.), and the conduction resistance was measured. After this measurement, the connection structure was subjected to a thermal shock test (TCT: −55 ° C., 0.5 hour ← → 125 ° C., 0.5 hour, 500 cycles), and the conduction resistance was measured again. When the conduction resistance value was less than 1Ω, it was evaluated as good (G), and when it was 1Ω or more, it was evaluated as defective (NG). The obtained results are shown in Table 1.

Figure 0005983694
Figure 0005983694

表1からわかるように、弾性率が以下の数式(1)〜(5)を満足する実施例1〜6の異方性導電接着剤は、その接着力が初期、リフロー後、150℃100時間経過後のそれぞれにおいて良好な結果を示した。また、導通信頼性も、初期、レベル4の吸湿リフロー後、レベル2の吸湿リフロー後、そして熱衝撃500サイクル後において良好な結果を示した。なお、アクリル樹脂Cとグルシジルメタクリレートとを反応させて得た高分子化合物を使用した実施例5の異方性導電接着剤は、他の実施例の異方性導電接着剤に比べ、異方性導電接続部の銀配線や銀電極の腐食を防止することができた。   As can be seen from Table 1, the anisotropic conductive adhesives of Examples 1 to 6 whose elastic modulus satisfies the following mathematical formulas (1) to (5) have an initial adhesive strength of 150 ° C. for 100 hours after reflow. Good results were shown in each after the course. The conduction reliability also showed good results at the beginning, after level 4 moisture absorption reflow, after level 2 moisture absorption reflow, and after 500 cycles of thermal shock. The anisotropic conductive adhesive of Example 5 using a polymer compound obtained by reacting acrylic resin C and glycidyl methacrylate is more anisotropic than the anisotropic conductive adhesives of other examples. Corrosion of the silver wiring and silver electrode of the conductive conductive connection portion could be prevented.

Figure 0005983694
Figure 0005983694

それに対し、比較例1の場合、EM35が3000MPaを超えていたので、式(1)を満足しておらず、更に式(3)〜(5)も満足していないので、接着力のみならず、導通信頼性については、より厳しい条件の吸湿リフロー試験後では、所期の導通信頼性を達成することができなかった。 On the other hand, in the case of Comparative Example 1, since EM 35 exceeded 3000 MPa, Formula (1) was not satisfied, and Formulas (3) to (5) were not satisfied. As for the conduction reliability, the expected conduction reliability could not be achieved after the moisture absorption reflow test under more severe conditions.

比較例2の場合、EM35が700MPa未満であり、式(1)を満足していないので、接着力については150℃100時間放置後に所期の特性が得られなかったが、導通信頼性は接続構造体作成直後から所期の特性が得られなかった。 In the case of Comparative Example 2, the EM 35 is less than 700 MPa and does not satisfy the formula (1). Therefore, the adhesive strength was not obtained after leaving at 150 ° C. for 100 hours, but the conduction reliability was The expected characteristics were not obtained immediately after the connection structure was created.

比較例3の場合、弾性率変化率ΔEM55−95が20%未満であり、式(4)を満足していないので、接着力についてはリフロー後及び150℃100時間放置後に所期の特性が得られなかった。導通信頼性については、より厳しい条件の吸湿リフロー試験後では、所期の導通信頼性を達成することができなかった。 In the case of Comparative Example 3, since the elastic modulus change rate ΔEM 55-95 is less than 20% and does not satisfy the formula (4), the adhesive strength is expected after reflowing and after standing at 150 ° C. for 100 hours. It was not obtained. Regarding the conduction reliability, the expected conduction reliability could not be achieved after the moisture absorption reflow test under more severe conditions.

比較例4の場合、弾性率変化率ΔEM55−95が20%未満であり、ΔEM95−150も40%未満であり、式(4)及び(5)を満足していないので、接着力についてはリフロー後及び150℃100時間放置後に所期の特性が得られなかった。導通信頼性については、より厳しい条件の吸湿リフロー試験後では、所期の導通信頼性を達成することができなかった。 In the case of Comparative Example 4, the elastic modulus change rate ΔEM 55-95 is less than 20%, ΔEM 95-150 is also less than 40%, and does not satisfy the expressions (4) and (5). The desired characteristics were not obtained after reflow and after standing at 150 ° C. for 100 hours. Regarding the conduction reliability, the expected conduction reliability could not be achieved after the moisture absorption reflow test under more severe conditions.

比較例5の場合、弾性率変化率ΔEM95−150が40未満であり、式(5)を満足していないので、接着力についてはリフロー後及び150℃100時間放置後に所期の特性が得られなかった。導通信頼性については、より厳しい条件の吸湿リフロー試験後では、所期の導通信頼性を達成することができなかった。 In the case of Comparative Example 5, since the elastic modulus change rate ΔEM 95-150 is less than 40 and does not satisfy the formula (5), the adhesive strength is obtained after reflowing and after standing at 150 ° C. for 100 hours. I couldn't. Regarding the conduction reliability, the expected conduction reliability could not be achieved after the moisture absorption reflow test under more severe conditions.

本発明の異方性導電接着剤は、その硬化物の弾性率が式(1)〜(5)を満足している。従って、本発明の異方性導電接着剤で、回路基板にチップ部品を実装して得た実装品に対し、鉛フリーハンダ対応リフロー試験、熱衝撃試験(TCT)、高温高湿試験、プレッシャークッカー試験(PCT)等の実装品の加熱を伴う信頼性試験を行った場合であっても、回路基板とチップ部品との間に高い導通信頼性を維持し、且つそれらと硬化した異方性導電接着剤との間の接着性を良好な状態に維持できる。従って、本発明の異方性導電接着剤は、回路基板と各種チップ部品やモジュール、フレキシブル回路基板等の電子部品との接続に有用である。   In the anisotropic conductive adhesive of the present invention, the elastic modulus of the cured product satisfies the formulas (1) to (5). Therefore, lead-free solder compatible reflow test, thermal shock test (TCT), high temperature and high humidity test, pressure cooker for mounted products obtained by mounting chip parts on circuit board with anisotropic conductive adhesive of the present invention Even when a reliability test involving heating of a mounted product such as a test (PCT) is performed, high conduction reliability is maintained between the circuit board and the chip component, and the anisotropic conductivity cured with them is maintained. Adhesiveness with the adhesive can be maintained in a good state. Therefore, the anisotropic conductive adhesive of the present invention is useful for connection between a circuit board and various electronic components such as chip parts, modules, and flexible circuit boards.

Claims (10)

(メタ)アクリル酸の炭素数2〜8のアルキルエステルと、グリシジル(メタ)アクリレート又はジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレートとの共重合体である重量平均分子量5000〜200000且つガラス転移温度50℃以下の高分子化合物と、エポキシ化合物としてグリシジルビスフェノールAの水添化物又は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硬化剤としてメチルヘキサヒドロフタル酸無水物とを含有するエポキシ系接着剤に導電粒子が分散した異方性導電接着剤であって、その硬化物の35℃、55℃、95℃及び150℃のそれぞれにおける弾性率をEM35、EM55、EM95及びEM150とし、55℃と95℃との間の弾性率変化率をΔEM55−95、95℃と150℃との間の弾性率変化率をΔEM95−150としたときに、以下の数式(1)〜(5)を満足する異方性導電接着剤。
Figure 0005983694
(Meth) acrylic acid having 2 to 8 carbon atoms and a glycidyl (meth) acrylate or dialkylaminoalkyl (meth) acrylate copolymer having a weight average molecular weight of 5,000 to 200,000 and a glass transition temperature of 50 ° C. or less. containing a polymer compound, hydrogenated product of glycidyl bisphenol a epoxy compound, or 3,4-epoxycyclohexenylmethyl-3 ', 4'-epoxy cyclohexene carboxylate, and methylhexahydrophthalic anhydride as the curing agent An anisotropic conductive adhesive in which conductive particles are dispersed in an epoxy adhesive, and the elastic modulus of each of the cured product at 35 ° C., 55 ° C., 95 ° C. and 150 ° C. is EM 35 , EM 55 , EM 95. and the EM 0.99, the elastic modulus change rate between 55 ° C. and 9 5 ° C. delta M 55-95, 95 ° C. and when the elastic modulus change rate was .DELTA.Em 95-150, the following equation (1) to an anisotropic conductive adhesive which satisfies (5) between 0.99 ° C..
Figure 0005983694
エチルアクリレート、ブチルアクリレート又は2−エチルヘキシルアクリレート100質量部に対し、グリシジルメタクリレート又はジエチルアミノエチルアクリレート10〜100質量部を共重合させた、重量平均分子量5000〜200000且つガラス転移温度50℃以下のアクリル樹脂である高分子化合物と、エポキシ化合物としてグリシジルビスフェノールAの水添化物又は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硬化剤としてメチルヘキサヒドロフタル酸無水物とを含有するエポキシ系接着剤に導電粒子が分散した異方性導電接着剤であって、その硬化物の35℃、55℃、95℃及び150℃のそれぞれにおける弾性率をEM35、EM55、EM95及びEM150とし、55℃と95℃との間の弾性率変化率をΔEM55−95、95℃と150℃との間の弾性率変化率をΔEM95−150としたときに、以下の数式(1)〜(5)を満足する異方性導電接着剤。
Figure 0005983694
An acrylic resin having a weight average molecular weight of 5,000 to 200,000 and a glass transition temperature of 50 ° C. or less, obtained by copolymerizing 10 to 100 parts by mass of glycidyl methacrylate or diethylaminoethyl acrylate with respect to 100 parts by mass of ethyl acrylate, butyl acrylate or 2-ethylhexyl acrylate A polymer compound, a hydrogenated product of glycidyl bisphenol A or 3,4-epoxycyclohexenylmethyl-3 ', 4'-epoxycyclohexene carboxylate as an epoxy compound, and methylhexahydrophthalic anhydride as a curing agent. a anisotropic conductive adhesive conductive particles dispersed in an epoxy adhesive containing, 35 ° C. of the cured product, 55 ° C., the elastic modulus in each of 95 ° C. and 150 ℃ EM 35, EM 55, EM 95 and And M 0.99, the elastic modulus change rate between 55 ° C. and 95 ° C. .DELTA.Em 55-95, the elastic modulus change rate between 95 ° C. and 0.99 ° C. when the ΔEM 95-150, the following equation ( An anisotropic conductive adhesive satisfying 1) to (5).
Figure 0005983694
ブチルアクリレート100質量部に対し、グリシジルメタクリレート10〜100質量部を共重合させた重量平均分子量5000〜200000且つガラス転移温度50℃以下のアクリル樹脂である高分子化合物と、エポキシ化合物としてグリシジルビスフェノールAの水添化物又は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硬化剤としてメチルヘキサヒドロフタル酸無水物とを含有するエポキシ系接着剤に導電粒子が分散した異方性導電接着剤であって、その硬化物の35℃、55℃、95℃及び150℃のそれぞれにおける弾性率をEM35、EM55、EM95及びEM150とし、55℃と95℃との間の弾性率変化率をΔEM55−95、95℃と150℃との間の弾性率変化率をΔEM95−150としたときに、以下の数式(1)〜(5)を満足する異方性導電接着剤。
Figure 0005983694
A polymer compound, which is an acrylic resin having a weight average molecular weight of 5,000 to 200,000 and a glass transition temperature of 50 ° C. or lower, obtained by copolymerizing 10 to 100 parts by mass of glycidyl methacrylate with 100 parts by mass of butyl acrylate, and glycidyl bisphenol A as an epoxy compound Conductive particles dispersed in an epoxy adhesive containing hydrogenated product or 3,4-epoxycyclohexenylmethyl-3 ', 4'-epoxycyclohexenecarboxylate and methylhexahydrophthalic anhydride as a curing agent It is an isotropic conductive adhesive, and the cured product has an elastic modulus at 35 ° C., 55 ° C., 95 ° C. and 150 ° C., respectively, EM 35 , EM 55 , EM 95 and EM 150 . Elastic modulus change rate between ΔEM 55-95 , between 95 ° C and 150 ° C An anisotropic conductive adhesive satisfying the following mathematical formulas (1) to (5) when the elastic modulus change rate is ΔEM 95-150 .
Figure 0005983694
弾性率変化率ΔEM55−95及びΔEM95−150とが、それぞれ式(4′)及び(5′)を満足する請求項1〜3のいずれかに記載の異方性導電接着剤。
Figure 0005983694
The anisotropic conductive adhesive according to claim 1, wherein the elastic modulus change rates ΔEM 55-95 and ΔEM 95-150 satisfy the expressions (4 ′) and (5 ′), respectively.
Figure 0005983694
エポキシ系接着剤が、エポキシ化合物100質量部に対し、硬化剤80〜120質量部を含有する請求項1〜4のいずれかに記載の異方性導電接着剤。 The anisotropic conductive adhesive according to any one of claims 1 to 4 , wherein the epoxy adhesive contains 80 to 120 parts by mass of a curing agent with respect to 100 parts by mass of the epoxy compound. エポキシ系接着剤における高分子化合物の使用量が、エポキシ化合物と硬化剤と高分子化合物との合計100質量部に対し、10〜50質量部である請求項のいずれかに記載の異方性導電接着剤。 The amount of polymer compound in the epoxy adhesive, the total 100 parts by weight of epoxy compound and curing agent and the polymer compound, different according to any one of claims 1 to 5, 10 to 50 parts by weight Isotropic conductive adhesive. 更に硬化促進剤として2−メチル−4−エチルイミダゾールを、硬化剤100質量部に対し、0.01〜10質量部含有する請求項1〜のいずれかに記載の異方性導電接着剤。 The anisotropic conductive adhesive according to any one of claims 1 to 6 , further comprising 0.01 to 10 parts by mass of 2-methyl-4-ethylimidazole as a curing accelerator with respect to 100 parts by mass of the curing agent. エポキシ系接着剤100質量部に対し、導電粒子1〜100質量部含有する請求項1〜のいずれかに記載の異方性導電接着剤。 The anisotropic conductive adhesive according to any one of claims 1 to 7 , comprising 1 to 100 parts by mass of conductive particles with respect to 100 parts by mass of the epoxy adhesive. 回路基板にチップ部品を請求項1〜のいずれかに記載の異方性導電接着剤を用いてフリップチップ実装された接続構造体。 A connection structure in which a chip component is flip-chip mounted on a circuit board using the anisotropic conductive adhesive according to any one of claims 1 to 8 . チップ部品が、LED素子である請求項記載の接続構造体。 The connection structure according to claim 9 , wherein the chip component is an LED element.
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