JPH0753936A

JPH0753936A - 接着剤組成物

Info

Publication number: JPH0753936A
Application number: JP20343893A
Authority: JP
Inventors: Yousui Nemoto; 揚水根本; Shuji Onaka; 修治大中; Naoto Sekiguchi; 直人関口
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1993-08-17
Filing date: 1993-08-17
Publication date: 1995-02-28

Abstract

(57)【要約】【構成】構造式（Ｉ）で表されるエポキシ樹脂を少な
くとも１５重量％含有するエポキシ樹脂ａ、分子中にカ
ルボキシル基を有する常温で固体のアクリロニトリルブ
タジエン共重合体ｂ、およびエポキシ硬化剤ｃを含有
し、ｂ／（ａ＋ｂ＋ｃ）＝１０〜５０重量％である接着
剤組成物及び同組成物からなる接着シート。【化１】Ｒ₁，Ｒ₂は水素または炭素数１〜９の炭化水素基であ
り、互に同一であっても異なっていてもよい。【効果】近年の回路設計の高度化・複雑化に伴う信頼性
のある高性能接着剤、特に接着時の流動性がほとんどな
く、高温時における接着力の高い接着剤の要求、さら
に、半導体チップと回路とを接続するワイヤボンディン
グ時に、ボンディングパッドが熱変形する等による接続
信頼性低下を起こさない等、近年要求されるようになっ
た上記の諸特性を満足することのできる、接着時の流動
性がほとんどなく、高温時の接着力に優れ、ワイヤボン
ディング信頼性の高い接着剤組成物を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、接着剤組成物、詳しく
は、流動性、接着性、耐熱性、電気絶縁性などの諸特性
に優れた電子回路用接着剤組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子回路部品には種々の形態で接着剤が
用いられている。例えば、フィルムまたはシート状の基
材上に接着剤を用いて銅箔、アルミニウム箔などの金属
箔を接着したプリント配線板、同種あるいは異種のプリ
ント配線板を接着剤を用いて組み立てた高密度実装基
板、さらに複数の半導体チップを搭載するために接着剤
を用いてプリント配線板を接着したリードフレーム等が
あげられる。かかる接着剤には、接着性、耐熱性、電気
絶縁性などの諸特性が要求される。

【０００３】従来、この種の接着剤としては、エポキシ
ノボラック樹脂、ニトリルフェノール樹脂、ポリアミド
エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂などが
知られていたが、近年回路設計が高度に複雑化するのに
伴い、一層信頼性のある高性能接着剤、特に接着時の流
動性がほとんどなく、高温時における接着力の高い接着
剤が要求されるようになった。

【０００４】さらに、半導体チップと回路とを接続する
ワイヤボンディング時に、ボンディングパッドが熱変形
する等による接続信頼性低下を起こさない接着剤が要求
されるようになった。しかしながら、前記の公知の接着
剤はいずれもかかる要求を十分に満たすことができな
い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、近年要求さ
れるようになった上記の諸特性を満足することのでき
る、すなわち接着時の流動性がほとんどなく、高温時の
接着力に優れ、ワイヤボンディング信頼性の高い接着剤
組成物を提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、式（Ｉ）で表
されるエポキシ樹脂を少なくとも１５重量％含有するエ
ポキシ樹脂ａ、分子中にカルボキシル基を有する常温で
固体のアクリロニトリルブタンジエン共重合体ｂ、およ
びエポキシ硬化剤ｃを含有し、ｂ／（ａ＋ｂ＋ｃ）＝１
０〜５０重量％である組成物および該組成物からなる接
着シートを提供するものである。

【０００７】

【化２】

【０００８】Ｒ₁，Ｒ₂は水素または炭素数１〜９の炭
化水素基であり、互に同一であっても異なっていてもよ
い。

【０００９】前記式（Ｉ）で表されるエポキシ樹脂は、
Ｒ₁，Ｒ₂に関して、具体的には無置換（水素、水素）
化合物、１置換（メチル基、エチル基、イソプロピル
基、ｔ−ブチル基、フェニル基、ベンジル基、クミル基
等の炭素数１〜９の炭化水素基）化合物、２置換（上記
置換基が互に同一であっても異なっていてもよい）化合
物があげられる。上記のエポキシ樹脂は種々の商品名で
市販されている。例えば、エピコート１０３２（油化シ
ェルエポキシ（株））、ＥＰＰＮ５０１（日本化薬
（株））、ＥＳＸ−２２０（住友化学（株））等があげ
られる。

【００１０】本発明の接着剤組成物は前記式（Ｉ）で表
されるエポキシ樹脂を、使用するエポキシ樹脂ａ全量に
対して少なくとも１５重量％、好ましくは２０〜７０重
量％の割合において使用される。もちろん、使用エポキ
シ樹脂の全量を前記式（Ｉ）で表されるエポキシ樹脂で
充当することも可能である。前記式（Ｉ）で表されるエ
ポキシ樹脂の使用割合が少なくなると耐熱性やワイヤボ
ンディング性が低下してくる。

【００１１】本発明の接着剤組成物において前記式
（Ｉ）で表されるエポキシ樹脂に併用することができる
他のエポキシ樹脂としては格別の制限はなく、種々のも
のが使用可能である。例えば、ビスフェノール型エポキ
シ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、臭素化エポキシ樹
脂、ウレタン変性エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、
グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン
型エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂等があげられ、
これらは２種以上を併用してもよい。

【００１２】本発明の接着剤組成物に含有せしめる分子
中にカルボキシル基を有する常温（２０℃）で固体のア
クリロニトリルブタジエン共重合体ｂとしては、アクリ
ロニトリルブタジエン共重合体の末端基をカルボキシル
化したもの、或はアクリロニトリルとブタジエンとアク
リル酸などのカルボキシル基含有単量体とを共重合させ
た三元共重合体等があげられる。

【００１３】かかる共重合体は、共重合体中のアクリロ
ニトリル含有量が１０〜５０重量％、好ましくは２０〜
４０重量％、カルボキシル基含有量が２〜１０重量％、
分子量が８０００以上、ムーニー粘度ＭＬ₁₊₄（１００
℃）が１０以上、好ましくは４０以上のものであり、か
かる共重合体としては、例えばＴ−４６３３、ＰＮＲ−
１ＨＡ（日本合成ゴム（株）商品名）、ニポール１０７
２（日本ゼオン（株）商品名）等があげられる。

【００１４】本発明の接着剤組成物に用いるエポキシ硬
化剤ｃは、種々のものが使用できる。例えば、アミン系
硬化剤、ポリアミノアミド硬化剤、酸および酸無水物、
ジシアンジアミド、有機酸ジヒドラジド等の塩基性活性
水素化合物、イミダゾール類、アミンイミド類、ルイス
酸およびブレンステッド酸塩類、フェノール樹脂等があ
げられ、これらは単独あるいは２種以上併用して用いる
ことができる。特に好ましいエポキシ硬化剤は、ジシア
ンジアミド、イミダゾール類、分子中に２個以上の芳香
環を有する芳香族ポリアミン類である。

【００１５】これらの使用割合は、ジシアンジアミドや
イミダゾール類の場合、エポキシ樹脂１００重量部に対
して０．５〜１０重量部、芳香族ポリアミン類の場合
は、エポキシ１当量に対して０．５〜１．５当量の範囲
が望ましい。

【００１６】本発明の接着剤組成物における上記必須成
分の使用割合は、ｂ／（ａ＋ｂ＋ｃ）＝１０〜５０重量
％、好ましくは２０〜４０重量％である。共重合体ｂの
使用割合が少なすぎると、種々の形状の基材、例えばデ
バイスホール等のある基材に金属箔を接着する際に接着
剤の流動性が大きくデバイスホール部へのはみ出し等の
不都合が生じるとともに、接着力が低下する。また、共
重合体ｂの使用割合が多すぎると、高温時の接着性やワ
イヤボンディング性が低下する。

【００１７】本発明の接着剤の調製は、通常、適当な溶
剤を使用して上記の各成分を溶解させて各成分の混合を
容易ならしめるようにする。その溶剤としては、例えば
メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエ
ン、メチルセロソルブ、ジメチルフォルムアミド等が単
独で、または２種以上を組み合わせた混合溶剤として使
用される。

【００１８】本発明の接着剤組成物には、必要に応じて
種々の添加剤を配合することができる。例えば、炭酸カ
ルシウム、酸化チタン、酸化亜鉛、シリカ、アルミナ、
水和アルミナ、ベントナイト等の無機質粉体、シリコー
ン系もしくはチタネート系等のカップリング剤、難燃
剤、着色剤等を配合することができる。

【００１９】本発明の接着剤組成物を被着材に適用する
には、上記の溶剤を用いて調製した接着剤ワニスを被着
材に塗布し、溶剤を乾燥させた後、その接着剤層上に金
属箔あるいはもう一方の被着材を重ねてロール式または
バッチ式に圧着する。その圧着は高められた温度下、通
常は６０〜２００℃の温度において行われる。

【００２０】また、本発明は上記した接着剤組成物をシ
ート状となした接着シートを提供するものでもある。接
着シートを製造する方法としては、例えば、接着剤組成
物を均一に加熱溶融した後、Ｔダイを用いて溶融押出し
てシート化する方法や、上記のように溶剤を用いて調製
した接着剤ワニスを剥離性フィルム、例えばシリコーン
樹脂等で剥離性を付与したポリエチレンテレフタレート
フィルムや紙等に塗布、乾燥してシート化する方法があ
る。シートの厚さは、用途に応じて例えば、１０μｍか
ら２００μｍ等種々の厚さのものが用いられる。こうし
て得られた接着シートは，これを被着材に重ね、さらに
その上に金属箔やもう一方の被着材を重ねロール式また
はバッチ式に圧着して使用される。

【００２１】

【実施例】以下に実施例および比較例をあげて、本発明
をさらに詳述する。実施例１前記式（Ｉ）で表されるエポキシ樹脂（エピコート１０
３２、エポキシ当量１７０、油化シェルエポキシ（株）
商品名）４０重量部、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
（エピコート１００１、エポキシ当量４５０、油化シェ
ルエポキシ（株）商品名）６０重量部、カルボキシル基
を有する常温で固体のアクリロニトリルブタジエン共重
合体（Ｔ−４６３３、日本合成ゴム（株）商品名）（カ
ルボキシル基含有量６重量％、結合アクリロニトリル量
２８重量％、ムーニー粘度４５）５０重量部、ジアミノ
ジフェニルスルフォン２２重量部、ＢＦ₃−モノエチル
アミン０．５重量部をジメチルフォルムアミドに溶解
し、固形分３５％の接着剤ワニスを調整した。

【００２２】この接着剤ワニスを、厚さ１００μｍのガ
ラスクロスエポキシシートに乾燥厚さが２０μｍになる
ように塗布し、１５０℃で１０分間乾燥させた後、接着
剤塗布面に３５μｍ銅箔（ＪＴＣ、日本鉱業（株）商品
名）を熱ロール（温度１６０℃、速度１ｍ／分、圧力１
ｋｇ／ｃｍ）によりラミネートした。接着剤の流動性を
下記式に示す方法により測定した。次いで次いで１７０
℃のオーブン中で３時間加熱硬化させて銅張り基板を得
た。引剥がし強さ、ワイヤボンディング性を下記の方法
により測定した。得られた銅張り基板の特性値は、第１
表に示すとおりであった。

【００２３】比較例１実施例１に於てエポキシ樹脂エピコート１０３２の全量
をビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とした以外は実施例
１と同様にして銅張り基板を得た。得られた銅張り基板
の特性値は、第１表に示すとおりであった。比較例２実施例１に於いてカルボキシル基を有する常温で固体の
アクリロニトリルブタジエン共重合体の代わりに、常温
で液状のカルボキシル基含有アクリロニトリルブタジエ
ン共重合体（ハイカーＣＴＢＮ、グッドリッチ社商品
名）とした以外は実施例１と同様にして銅張り基板を得
た。得られた銅張り基板の特性値は、第１表に示すとお
りであった。

【００２４】

【表１】

【００２５】各試験方法は下記によった（以下の実施例
も同様である）。＊１…図１に示すように、接着剤塗布基材に１０ｍｍ□
の穴３を打ち抜く。次いで、この穴明き基材１の接着剤
層２の面に図２に示すように金属箔４を重ね、前記の条
件でラミネートした後、箔張り基材の穴３の部分にはみ
出した接着剤５のはみ出し幅ｌ（ｍｍ）を測定し、流動
性値とした。＊２…ＪＩＳＣ−６４８１に準じて９０°引き剥し強さ
を各試験温度で測定した。＊３…銅張り基板に所定の方法で線幅５０μｍの導体回
路を形成した後、回路上にニッケル金メッキを施し、同
回路上に金細線（直径２５μｍ）を超音波併用熱圧着法
（ボールボンダー）で押圧接続した後、ワイヤーの接続
強さをプルゲージで測定し６ｇ以上のものを合格とし
た。

【００２６】第１表から明らかなように、本発明の接着
剤組成物は、接着加工時の流動性が少なく、接着性、特
に高温時の接着性に優れ、さらにワイヤボンディング信
頼性にも優れるものであった。

【００２７】実施例２〜４、比較例３〜４第２表に示す配合に従い調整した接着剤ワニスを用い、
実施例１と同様にして銅張り基板を作製した。得られた
銅張り基板の特性値は、第３表に示すとおりであった。

【００２８】

【表２】

【００２９】第２表の注：＊１…油化シェルエポキシ（株）商品名、臭素化ビスフ
ェノールＡ型エポキシ樹脂、エポキシ当量４００，臭素含量５０％＊２…ジアミノジフェニルスルフォン＊３…油化シェルエポキシ（株）商品名、ジシアンジア
ミド粉末＊４…ＢＦ₃−モノエチルアミン＊５…四国化成工業（株）商品名、イミダゾール系硬化
剤

【００３０】

【表３】

【００３１】実施例５実施例１で用いた接着剤ワニスを、シリコーン樹脂で剥
離性を付与した剥離紙に乾燥厚さが６０μｍになるよう
に塗布し、１２０℃で３０分間乾燥させ剥離紙付き接着
シートを得た。得られた接着シートを用いて、スルーホ
ール（直径１ｍｍ）およびニッケル金メッキされたボン
ディングパッドを有する両面プリント配線板（板厚０．
１ｍｍ）と、フレキシブルプリント配線板とを熱ロール
により張り合わせた。次いで、１５０℃のオーブン中で
５時間加熱硬化させて複合多層基板を作製した。得られ
た基板はスルーホールや端部からの接着剤のはみだしが
なく、また実施例１と同様にワイヤボンディング信頼性
にも優れるものであった。

【００３２】

【発明の効果】本発明の接着剤組成物は、接着時の流動
性、接着性特に高温時の接着性、およびワイヤボンディ
ング性等の諸特性に優れたものである。

【図面の簡単な説明】

添付図面は接着剤の流動性を試験する方法を説明するた
めの図面である。

【図１】は、穴を打ち抜いた接着剤塗布基材を示し、
（イ）はその部分縦断側面図、（ロ）はその部分平面図
である。

【図２】は、図１に示す穴空き基材に金属箔をロールプ
レス法でラミネートしたものを示し、（イ）はその部分
縦側断面図、（ロ）はその部分平面図である。

【符号の説明】

１基材２接着剤層３打ち抜いた穴４金属箔５はみ出した接着剤ｌそのはみ出し巾

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】式（Ｉ）で表されるエポキシ樹脂を少な
くとも１５重量％含有するエポキシ樹脂ａ、分子中にカ
ルボキシル基を有する常温で固体のアクリロニトリルブ
タジエン共重合体ｂ、およびエポキシ硬化剤ｃを含有
し、ｂ／（ａ＋ｂ＋ｃ）＝１０〜５０重量％である接着
剤組成物。【化１】Ｒ₁，Ｒ₂は水素または炭素数１〜９の炭化水素基であ
り、互に同一であっても異なっていてもよい。
【請求項２】請求項１記載の組成物からなる接着シー
ト。