JPH09227849A - 接着剤 - Google Patents
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- JPH09227849A JPH09227849A JP8032421A JP3242196A JPH09227849A JP H09227849 A JPH09227849 A JP H09227849A JP 8032421 A JP8032421 A JP 8032421A JP 3242196 A JP3242196 A JP 3242196A JP H09227849 A JPH09227849 A JP H09227849A
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/321—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by conductive adhesives
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- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は接着剤に関し、配線回路基板に対し
て実装する動作発熱量の比較的大きい素子の接合を安定
化させると共に、150 ℃程度の高い温度条件での信頼性
試験にも対応できる耐熱性に優れた接着剤を得ることを
目的とする。 【解決手段】 ビスフェノールＦ型のエポキシ樹脂の 1
00重量部にビフェニル型のエポキシ樹脂の25重量部とビ
スフェノールＳ型のエポキシ樹脂の25重量部を溶解した
主剤１と、イミダゾール2aを熱可塑性樹脂2bで被包した
マイクロカプセル型の硬化剤２と、金属微粒子3aが絶縁
性樹脂3bで被覆されたマイクロカプセル型フィラー３の
5vol％とを混合・分散させた異方導電性接着剤を、配線
回路基板に対する素子接合や電気的接合に用いることに
より、比較的発熱量の大きい素子の接合の安定化と、15
0 ℃程度の高い温度条件での信頼性試験にも十分に対応
することが可能となる。
て実装する動作発熱量の比較的大きい素子の接合を安定
化させると共に、150 ℃程度の高い温度条件での信頼性
試験にも対応できる耐熱性に優れた接着剤を得ることを
目的とする。 【解決手段】 ビスフェノールＦ型のエポキシ樹脂の 1
00重量部にビフェニル型のエポキシ樹脂の25重量部とビ
スフェノールＳ型のエポキシ樹脂の25重量部を溶解した
主剤１と、イミダゾール2aを熱可塑性樹脂2bで被包した
マイクロカプセル型の硬化剤２と、金属微粒子3aが絶縁
性樹脂3bで被覆されたマイクロカプセル型フィラー３の
5vol％とを混合・分散させた異方導電性接着剤を、配線
回路基板に対する素子接合や電気的接合に用いることに
より、比較的発熱量の大きい素子の接合の安定化と、15
0 ℃程度の高い温度条件での信頼性試験にも十分に対応
することが可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は接着剤に係り、更に
詳細には配線回路基板等に各種素子を接合するはんだ接
合の代わりに用いる導電性接合及び素子固定用の接着剤
に関するものである。
詳細には配線回路基板等に各種素子を接合するはんだ接
合の代わりに用いる導電性接合及び素子固定用の接着剤
に関するものである。
【０００２】近年、配線回路基板等に対する各種素子の
はんだ接合に代わる接合方式として、簡便に素子を電気
的に接合、或いは固定することのできる接着剤の適用が
注目され、実用化されている。
はんだ接合に代わる接合方式として、簡便に素子を電気
的に接合、或いは固定することのできる接着剤の適用が
注目され、実用化されている。
【０００３】一方、そのような接着剤としては動作時の
発熱量が比較的大きい機能素子の電気的な接合、或いは
固定に対しても安定で耐熱性に優れたものが要求されて
いる。
発熱量が比較的大きい機能素子の電気的な接合、或いは
固定に対しても安定で耐熱性に優れたものが要求されて
いる。
【０００４】
【従来の技術】配線回路基板等に対して実装する各種機
能素子の接合材料としては、従来より主にはんだが数多
く用いられているが、回路パターンのファイン化、作業
環境や動作環境等にも良好に対処できるはんだに代わる
接合材料として樹脂系、或いは導電性を有する樹脂系の
接着剤が用いられている。
能素子の接合材料としては、従来より主にはんだが数多
く用いられているが、回路パターンのファイン化、作業
環境や動作環境等にも良好に対処できるはんだに代わる
接合材料として樹脂系、或いは導電性を有する樹脂系の
接着剤が用いられている。
【０００５】ところが、前記した各種機能素子の中にも
高性能化に伴って動作時の発熱量が比較的大きくなる傾
向のものがあり、またそのような機能素子を含む電子部
品の実装基板の信頼性試験の温度条件も１５０℃程度の
高温にする要求がある。
高性能化に伴って動作時の発熱量が比較的大きくなる傾
向のものがあり、またそのような機能素子を含む電子部
品の実装基板の信頼性試験の温度条件も１５０℃程度の
高温にする要求がある。
【０００６】そのような素子接合用の接着剤としては耐
吸湿性、電気絶縁性等の観点から熱可塑性樹脂系の接着
剤よりも熱硬化性樹脂系の接着剤の方が適しており、そ
の中でも電気的特性、低温速硬化、コスト等から総合的
に評価するとエポキシ樹脂系の接着剤が最も有用であ
る。
吸湿性、電気絶縁性等の観点から熱可塑性樹脂系の接着
剤よりも熱硬化性樹脂系の接着剤の方が適しており、そ
の中でも電気的特性、低温速硬化、コスト等から総合的
に評価するとエポキシ樹脂系の接着剤が最も有用であ
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うな従来の素子接合用のエポキシ樹脂系の接着剤は、ビ
スフェノールＡ型のエポキシ樹脂、またはビスフェノー
ルＦ型のエポキシ樹脂等の主剤にイミダゾールや酸無水
物（メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水コハク酸な
ど）等からなる硬化剤と導電性フィラーとを混合したも
のが大部分であり、そのような接着剤のガラス転移温度
は１３０℃以下のものがほとんどである。
うな従来の素子接合用のエポキシ樹脂系の接着剤は、ビ
スフェノールＡ型のエポキシ樹脂、またはビスフェノー
ルＦ型のエポキシ樹脂等の主剤にイミダゾールや酸無水
物（メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水コハク酸な
ど）等からなる硬化剤と導電性フィラーとを混合したも
のが大部分であり、そのような接着剤のガラス転移温度
は１３０℃以下のものがほとんどである。
【０００８】従って、従来のエポキシ樹脂系の接着剤で
上述の如き動作発熱量が比較的大きい機能素子を配線回
路基板等に接合した場合、そのような高い動作発熱に対
する接合の安定化と、１５０℃程度の高温な温度条件で
の信頼性試験とに対応することができないという問題が
あった。
上述の如き動作発熱量が比較的大きい機能素子を配線回
路基板等に接合した場合、そのような高い動作発熱に対
する接合の安定化と、１５０℃程度の高温な温度条件で
の信頼性試験とに対応することができないという問題が
あった。
【０００９】本発明は上記したような従来の問題点に鑑
み、エポキシ樹脂系の接着剤のガラス転移温度を高める
ことにより、動作発熱量が比較的大きい機能素子の配線
回路基板等に対する接合を安定化させると共に、１５０
℃程度の高い温度条件での信頼性試験にも対応できる耐
熱性に優れた新規な接着剤を提供することを目的とする
ものである。
み、エポキシ樹脂系の接着剤のガラス転移温度を高める
ことにより、動作発熱量が比較的大きい機能素子の配線
回路基板等に対する接合を安定化させると共に、１５０
℃程度の高い温度条件での信頼性試験にも対応できる耐
熱性に優れた新規な接着剤を提供することを目的とする
ものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の上記した目的を
達成するため、配線回路基板等に対する動作発熱量が比
較的大きい機能素子の固定や電気的接合等には、ビフェ
ニル型、またはビスフェノールＳ型の少なくとも一方の
エポキシ樹脂をビスフェノールＡ型、またはビスフェノ
ールＦ型のエポキシ樹脂に溶解した接着剤を用いる。
達成するため、配線回路基板等に対する動作発熱量が比
較的大きい機能素子の固定や電気的接合等には、ビフェ
ニル型、またはビスフェノールＳ型の少なくとも一方の
エポキシ樹脂をビスフェノールＡ型、またはビスフェノ
ールＦ型のエポキシ樹脂に溶解した接着剤を用いる。
【００１１】また、ビフェニル型、またはビスフェノー
ルＳ型の少なくとも一方のエポキシ樹脂をビスフェノー
ルＡ型、またはビスフェノールＦ型のエポキシ樹脂に溶
解した主剤と、硬化物質を熱可塑性樹脂で被覆したカプ
セル型硬化剤と、導電性粒子を絶縁性樹脂で被覆したカ
プセル型フィラーとを混合・分散して作成した異方性導
電接着剤を用いるようにする。
ルＳ型の少なくとも一方のエポキシ樹脂をビスフェノー
ルＡ型、またはビスフェノールＦ型のエポキシ樹脂に溶
解した主剤と、硬化物質を熱可塑性樹脂で被覆したカプ
セル型硬化剤と、導電性粒子を絶縁性樹脂で被覆したカ
プセル型フィラーとを混合・分散して作成した異方性導
電接着剤を用いるようにする。
【００１２】このような組成の異方性導電接着剤は、ビ
スフェノールＡ型、またはビスフェノールＦ型のエポキ
シ樹脂にビフェニル型、またはビスフェノールＳ型のエ
ポキシ樹脂の少なくとも一方のエポキシ樹脂を溶解させ
たものを主剤として用いることにより、従来のエポキシ
樹脂系の接着剤よりもガラス転移点が１５℃〜２０℃程
度高くなり、耐熱性を高めることができる。
スフェノールＡ型、またはビスフェノールＦ型のエポキ
シ樹脂にビフェニル型、またはビスフェノールＳ型のエ
ポキシ樹脂の少なくとも一方のエポキシ樹脂を溶解させ
たものを主剤として用いることにより、従来のエポキシ
樹脂系の接着剤よりもガラス転移点が１５℃〜２０℃程
度高くなり、耐熱性を高めることができる。
【００１３】従って、上記接着剤を発熱量の大きい各種
素子の接合に適用した場合、その接合の安定化が実現で
き、また素子を接合した実装基板等の１５０℃程度の高
い温度条件での信頼性試験にも十分に対応することが可
能となる。
素子の接合に適用した場合、その接合の安定化が実現で
き、また素子を接合した実装基板等の１５０℃程度の高
い温度条件での信頼性試験にも十分に対応することが可
能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下図面を用いて本発明の実施例
について詳細に説明する。図１は本発明に係る異方性導
電接着剤の一実施例を説明するための拡大模式図であ
る。
について詳細に説明する。図１は本発明に係る異方性導
電接着剤の一実施例を説明するための拡大模式図であ
る。
【００１５】本実施例では図示のように、例えばビスフ
ェノールＦ型のエポキシ樹脂の１００ｇにビフェニル型
のエポキシ樹脂の２５ｇとビスフェノールＳ型のエポキ
シ樹脂の２５ｇとを溶解・混合させて主剤１を得る。
ェノールＦ型のエポキシ樹脂の１００ｇにビフェニル型
のエポキシ樹脂の２５ｇとビスフェノールＳ型のエポキ
シ樹脂の２５ｇとを溶解・混合させて主剤１を得る。
【００１６】次に該主剤１に、イミダゾール、酸無水物
（メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水コハク酸な
ど）等の硬化剤、例えば本実施例ではイミダゾール2aを
アクリル樹脂等の熱可塑性樹脂2bで被包されたマイクロ
カプセル型の硬化剤２の７５ｇと、金、銀、或いははん
だ等の金属微粒子、例えば本実施例では銀の金属微粒子
3aの表面をエポキシ樹脂とアミン、或いはテトラエチレ
ンペンタアミンやヘキサメチレンジアミン等のアミン化
合物と反応して得られる絶縁性樹脂3bで被覆されたマイ
クロカプセル型フィラー３を体積比で５ vol％添加して
混合・分散させる。
（メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水コハク酸な
ど）等の硬化剤、例えば本実施例ではイミダゾール2aを
アクリル樹脂等の熱可塑性樹脂2bで被包されたマイクロ
カプセル型の硬化剤２の７５ｇと、金、銀、或いははん
だ等の金属微粒子、例えば本実施例では銀の金属微粒子
3aの表面をエポキシ樹脂とアミン、或いはテトラエチレ
ンペンタアミンやヘキサメチレンジアミン等のアミン化
合物と反応して得られる絶縁性樹脂3bで被覆されたマイ
クロカプセル型フィラー３を体積比で５ vol％添加して
混合・分散させる。
【００１７】このようにして作成された接着剤は、ガラ
ス転移温度が従来の接着剤より１５℃程度高い１５３℃
の耐熱性の良好な目的とする異方性導電接着剤を得るこ
とができる。
ス転移温度が従来の接着剤より１５℃程度高い１５３℃
の耐熱性の良好な目的とする異方性導電接着剤を得るこ
とができる。
【００１８】因に、表１に示されるようにビスフェノー
ルＦ型のエポキシ樹脂の１００重量部に対して、ビフェ
ニル型のエポキシ樹脂の５０重量部を溶解・混合させた
主剤、ビスフェノールＳ型のエポキシ樹脂の５０重量部
とを溶解・混合させた主剤、ビフェニル型のエポキシ樹
脂の２５重量部とビスフェノールＳ型のエポキシ樹脂の
２５重量部とを溶解・混合させた主剤のそれぞれに、前
記マイクロカプセル型の硬化剤の５０重量部及び導電性
付与用のマイクロカプセル型フィラーの５ vol％とを混
合・分散させたサンプルNo.1, No.2, No.3と、従来例と
同様にビスフェノールＡ型のエポキシ樹脂の１００重量
部のみの主剤と、ビスフェノールＦ型のエポキシ樹脂の
１００重量部のみの主剤のそれぞれに、前記マイクロカ
プセル型の硬化剤の５０重量部及び導電性付与用のマイ
クロカプセル型フィラーの５ vol％とを混合・分散させ
た比較サンプルのNo.4, No.5の５種類の異方性導電接着
剤を作成した。
ルＦ型のエポキシ樹脂の１００重量部に対して、ビフェ
ニル型のエポキシ樹脂の５０重量部を溶解・混合させた
主剤、ビスフェノールＳ型のエポキシ樹脂の５０重量部
とを溶解・混合させた主剤、ビフェニル型のエポキシ樹
脂の２５重量部とビスフェノールＳ型のエポキシ樹脂の
２５重量部とを溶解・混合させた主剤のそれぞれに、前
記マイクロカプセル型の硬化剤の５０重量部及び導電性
付与用のマイクロカプセル型フィラーの５ vol％とを混
合・分散させたサンプルNo.1, No.2, No.3と、従来例と
同様にビスフェノールＡ型のエポキシ樹脂の１００重量
部のみの主剤と、ビスフェノールＦ型のエポキシ樹脂の
１００重量部のみの主剤のそれぞれに、前記マイクロカ
プセル型の硬化剤の５０重量部及び導電性付与用のマイ
クロカプセル型フィラーの５ vol％とを混合・分散させ
た比較サンプルのNo.4, No.5の５種類の異方性導電接着
剤を作成した。
【００１９】
【表１】
【００２０】次にこれら５種類の異方性導電接着剤のガ
ラス転移点（℃）を測定した結果と、該５種類の異方性
導電接着剤の製剤直後から１ヵ月放置後における粘度の
経時変化を調べた結果とを表２に示す。
ラス転移点（℃）を測定した結果と、該５種類の異方性
導電接着剤の製剤直後から１ヵ月放置後における粘度の
経時変化を調べた結果とを表２に示す。
【００２１】
【表２】
【００２２】この表２に示す各異方性導電接着剤のガラ
ス転移点の測定結果から明らかなように、ビスフェノー
ルＦ型のエポキシ樹脂と、ビフェニル型のエポキシ樹
脂、またはビスフェノールＳ型のエポキシ樹脂のいずれ
か一方、或いは両方とを溶解した混合物を主剤とした本
発明のサンプルNo.1, No.2, No.3のガラス転移点は、ビ
スフェノールＡ型のエポキシ樹脂、或いはビスフェノー
ルＦ型のエポキシ樹脂のみを主剤とした従来タイプの比
較サンプルNo.4, No.5に比べて、１５℃以上に上昇し、
良好な耐熱性が期待できる。
ス転移点の測定結果から明らかなように、ビスフェノー
ルＦ型のエポキシ樹脂と、ビフェニル型のエポキシ樹
脂、またはビスフェノールＳ型のエポキシ樹脂のいずれ
か一方、或いは両方とを溶解した混合物を主剤とした本
発明のサンプルNo.1, No.2, No.3のガラス転移点は、ビ
スフェノールＡ型のエポキシ樹脂、或いはビスフェノー
ルＦ型のエポキシ樹脂のみを主剤とした従来タイプの比
較サンプルNo.4, No.5に比べて、１５℃以上に上昇し、
良好な耐熱性が期待できる。
【００２３】また、前記５種類の異方性導電接着剤を用
いたサンプルの粘度の経時変化を調べた結果は同様に表
２から明らかなように、本発明のサンプルNo.1, No.2,
No.3と従来タイプの比較サンプルNo.4, No.5のいずれも
製剤直後の粘度に対して室温（２０℃）で１ヵ月放置し
た後の粘度の増加がほとんどなく、良好なポットライフ
を示している。
いたサンプルの粘度の経時変化を調べた結果は同様に表
２から明らかなように、本発明のサンプルNo.1, No.2,
No.3と従来タイプの比較サンプルNo.4, No.5のいずれも
製剤直後の粘度に対して室温（２０℃）で１ヵ月放置し
た後の粘度の増加がほとんどなく、良好なポットライフ
を示している。
【００２４】次に、前記５種類の異方性導電接着剤を、
例えば電極間隔が２０μｍのAl膜の櫛型電極パターン上
にそれぞれ一定量塗布し、１７０℃で１分間と、その後
１５０℃で２時間加熱して硬化した後、それらを８５℃
の温度と８５％の湿度の環境条件下で、前記櫛型電極パ
ターンにＤＣ５Ｖを印加して２００時間保持する電食試
験を行った結果と、前記５種類の異方性導電接着剤を用
いて、ガラスエポキシ基板（例えば１００μｍピッチで
設けた３６０端子を有する）にチップを接合したサンプ
ル（樹脂系接着剤の１種類に付き５００枚）を作り、こ
れらのサンプルを−６５℃〜１５０℃の温度で５００サ
イクル繰り返す条件により熱サイクル試験を行った結果
とを表３に示す。
例えば電極間隔が２０μｍのAl膜の櫛型電極パターン上
にそれぞれ一定量塗布し、１７０℃で１分間と、その後
１５０℃で２時間加熱して硬化した後、それらを８５℃
の温度と８５％の湿度の環境条件下で、前記櫛型電極パ
ターンにＤＣ５Ｖを印加して２００時間保持する電食試
験を行った結果と、前記５種類の異方性導電接着剤を用
いて、ガラスエポキシ基板（例えば１００μｍピッチで
設けた３６０端子を有する）にチップを接合したサンプ
ル（樹脂系接着剤の１種類に付き５００枚）を作り、こ
れらのサンプルを−６５℃〜１５０℃の温度で５００サ
イクル繰り返す条件により熱サイクル試験を行った結果
とを表３に示す。
【００２５】なお、上記５種類の異方性導電接着剤中に
存在し、その存在濃度によっては電食に影響のあるC
l- , Na+ , Ｋ+ 等の不純物イオン濃度の合計値は２０
ｐｐｍ程度であった。
存在し、その存在濃度によっては電食に影響のあるC
l- , Na+ , Ｋ+ 等の不純物イオン濃度の合計値は２０
ｐｐｍ程度であった。
【００２６】
【表３】
【００２７】この各異方性導電接着剤の電食試験の結果
は表３から明らかなように、いずれのサンプルも製剤直
後の絶縁抵抗は１０11Ω以上と良好であり、２００時間
後の絶縁抵抗もほとんど変化が無いといった耐電食性を
示している。
は表３から明らかなように、いずれのサンプルも製剤直
後の絶縁抵抗は１０11Ω以上と良好であり、２００時間
後の絶縁抵抗もほとんど変化が無いといった耐電食性を
示している。
【００２８】また、前記５種類の異方性導電接着剤を用
いたサンプルの熱サイクル試験を行った結果も同様に表
３から明らかなように、ビスフェノールＡ型のエポキシ
樹脂、或いはビスフェノールＦ型のエポキシ樹脂のみを
主剤とした従来タイプの比較サンプルNo.4, No.5を用い
たものでは、いずれも約半数乃至はそれ以上の数が樹脂
の熱劣化等により導通不良となっている。
いたサンプルの熱サイクル試験を行った結果も同様に表
３から明らかなように、ビスフェノールＡ型のエポキシ
樹脂、或いはビスフェノールＦ型のエポキシ樹脂のみを
主剤とした従来タイプの比較サンプルNo.4, No.5を用い
たものでは、いずれも約半数乃至はそれ以上の数が樹脂
の熱劣化等により導通不良となっている。
【００２９】これに対してビスフェノールＦ型のエポキ
シ樹脂と、ビフェニル型のエポキシ樹脂、またはビスフ
ェノールＳ型のエポキシ樹脂のいずれか一方、或いは両
方とを溶解した混合物を主剤とした異方性導電接着剤の
本発明のサンプルNo.1, No.2, No.3を用いたものは、そ
のような導通不良の発生が全く無く、極めて良好な耐熱
性を示す結果が得られている。
シ樹脂と、ビフェニル型のエポキシ樹脂、またはビスフ
ェノールＳ型のエポキシ樹脂のいずれか一方、或いは両
方とを溶解した混合物を主剤とした異方性導電接着剤の
本発明のサンプルNo.1, No.2, No.3を用いたものは、そ
のような導通不良の発生が全く無く、極めて良好な耐熱
性を示す結果が得られている。
【００３０】次に、本発明に係る異方性導電接着剤の他
の実施例を詳細に説明する。本実施例では、表４に示さ
れるようにビスフェノールＦ型のエポキシ樹脂の１００
重量部に対してビフェニル型のエポキシ樹脂の配合量を
０．１重量部，１．０重量部，５０重量部，１２０重量
部，１３０重量部と変化させて溶解・混合させた各主剤
と、ビスフェノールＦ型のエポキシ樹脂の１００重量部
に対してビスフェノールＳ型のエポキシ樹脂の配合量を
０．１重量部，１．０重量部，５０重量部，１２０重量
部，１３０重量部と変化させて溶解・混合させた各主剤
のそれぞれに前記マイクロカプセル型の硬化剤の５０重
量部と導電性付与用のマイクロカプセル型フィラーの５
vol％とを混合・分散させたサンプル No.11〜No.20 の
10種類の異方性導電接着剤を作成した。
の実施例を詳細に説明する。本実施例では、表４に示さ
れるようにビスフェノールＦ型のエポキシ樹脂の１００
重量部に対してビフェニル型のエポキシ樹脂の配合量を
０．１重量部，１．０重量部，５０重量部，１２０重量
部，１３０重量部と変化させて溶解・混合させた各主剤
と、ビスフェノールＦ型のエポキシ樹脂の１００重量部
に対してビスフェノールＳ型のエポキシ樹脂の配合量を
０．１重量部，１．０重量部，５０重量部，１２０重量
部，１３０重量部と変化させて溶解・混合させた各主剤
のそれぞれに前記マイクロカプセル型の硬化剤の５０重
量部と導電性付与用のマイクロカプセル型フィラーの５
vol％とを混合・分散させたサンプル No.11〜No.20 の
10種類の異方性導電接着剤を作成した。
【００３１】
【表４】
【００３２】次にこれらサンプル No.11〜No.20 の10種
類の異方性導電接着剤のガラス転移点（℃）を測定した
結果を表５に示す。
類の異方性導電接着剤のガラス転移点（℃）を測定した
結果を表５に示す。
【００３３】
【表５】
【００３４】前記した各異方性導電接着剤のガラス転移
点の測定結果は、表５から明らかなように、ビスフェノ
ールＦ型のエポキシ樹脂の１００重量部とビフェニル型
のエポキシ樹脂、或いはビスフェノールＳ型のエポキシ
樹脂の０．１重量部とを溶解した混合物を主剤とした異
方性導電接着剤のサンプルNo.11, No.16以外のサンプル
No.12〜No.15 とNo .17〜No.20 のガラス転移点は、前
記従来タイプのエポキシ樹脂系の接着剤と比較して１２
℃以上に上昇し、１４７℃から１６０℃と高められてい
る。
点の測定結果は、表５から明らかなように、ビスフェノ
ールＦ型のエポキシ樹脂の１００重量部とビフェニル型
のエポキシ樹脂、或いはビスフェノールＳ型のエポキシ
樹脂の０．１重量部とを溶解した混合物を主剤とした異
方性導電接着剤のサンプルNo.11, No.16以外のサンプル
No.12〜No.15 とNo .17〜No.20 のガラス転移点は、前
記従来タイプのエポキシ樹脂系の接着剤と比較して１２
℃以上に上昇し、１４７℃から１６０℃と高められてい
る。
【００３５】また、前記10種類の異方性導電接着剤を用
いたサンプルの粘度の経時変化を調べた結果、ビスフェ
ノールＦ型のエポキシ樹脂の１００重量部とビフェニル
型のエポキシ樹脂、或いはビスフェノールＳ型のエポキ
シ樹脂の１３０重量部とを溶解した混合物を主剤とした
異方性導電接着剤のサンプルNo.15, No.20のポットライ
フは常温（２０℃）で１時間程度であったが、その他の
サンプル No.11〜No.14 と No.16〜No.19 のポットライ
フは常温（２０℃）で２４時間から１ヵ月後でも良好な
ポットライフが得られることが確認できた。
いたサンプルの粘度の経時変化を調べた結果、ビスフェ
ノールＦ型のエポキシ樹脂の１００重量部とビフェニル
型のエポキシ樹脂、或いはビスフェノールＳ型のエポキ
シ樹脂の１３０重量部とを溶解した混合物を主剤とした
異方性導電接着剤のサンプルNo.15, No.20のポットライ
フは常温（２０℃）で１時間程度であったが、その他の
サンプル No.11〜No.14 と No.16〜No.19 のポットライ
フは常温（２０℃）で２４時間から１ヵ月後でも良好な
ポットライフが得られることが確認できた。
【００３６】更に、前記10種類の異方性導電接着剤を用
いたサンプルの電食試験を前記した電食試験と同様な方
法により実施した結果、表２のサンプル No.１〜 No.３
の例と同様に、いずれのサンプルも製剤直後の絶縁抵抗
は１０11Ω以上で２００時間後の絶縁抵抗もほとんど変
化が無いといった耐電食性を示した。
いたサンプルの電食試験を前記した電食試験と同様な方
法により実施した結果、表２のサンプル No.１〜 No.３
の例と同様に、いずれのサンプルも製剤直後の絶縁抵抗
は１０11Ω以上で２００時間後の絶縁抵抗もほとんど変
化が無いといった耐電食性を示した。
【００３７】更に、前記10種類の異方性導電接着剤を用
いたサンプルの熱サイクル試験を前記した熱サイクル試
験と同様な方法により実施した結果、ビスフェノールＦ
型のエポキシ樹脂の１００重量部とビフェニル型のエポ
キシ樹脂、或いはビスフェノールＳ型のエポキシ樹脂の
０．１重量部とを溶解した混合物を主剤とした異方性導
電接着剤のサンプルNo.11 では試験数５００枚中で９８
枚、サンプルNo.16 では試験数５００枚中で１３６枚が
樹脂の熱劣化等によって導通不良を発生している。
いたサンプルの熱サイクル試験を前記した熱サイクル試
験と同様な方法により実施した結果、ビスフェノールＦ
型のエポキシ樹脂の１００重量部とビフェニル型のエポ
キシ樹脂、或いはビスフェノールＳ型のエポキシ樹脂の
０．１重量部とを溶解した混合物を主剤とした異方性導
電接着剤のサンプルNo.11 では試験数５００枚中で９８
枚、サンプルNo.16 では試験数５００枚中で１３６枚が
樹脂の熱劣化等によって導通不良を発生している。
【００３８】しかし、その他のサンプル No.12〜No.15
と No.17〜No.20 を用いたものはそのような導通不良の
発生が全く無く、極めて良好な耐熱性を有している。更
に、例えば前記異方性導電接着剤のサンプルNo.12, No.
13, No.14 に含まれるCl- ,Na + , Ｋ+ 等の不純物イオ
ン濃度をそれぞれ５０ｐｐｍと６０ｐｐｍとしたものを
用いて前記したと同様な粘度の経時変化の調査と電食試
験及び熱サイクル試験を行った結果、粘度の経時変化は
ほとんど無く、熱サイクル試験では、いずれのサンプル
にも熱劣化等による導通不良の発生は全く無かった。
と No.17〜No.20 を用いたものはそのような導通不良の
発生が全く無く、極めて良好な耐熱性を有している。更
に、例えば前記異方性導電接着剤のサンプルNo.12, No.
13, No.14 に含まれるCl- ,Na + , Ｋ+ 等の不純物イオ
ン濃度をそれぞれ５０ｐｐｍと６０ｐｐｍとしたものを
用いて前記したと同様な粘度の経時変化の調査と電食試
験及び熱サイクル試験を行った結果、粘度の経時変化は
ほとんど無く、熱サイクル試験では、いずれのサンプル
にも熱劣化等による導通不良の発生は全く無かった。
【００３９】しかし、電食試験では不純物イオン濃度を
６０ｐｐｍとした異方性導電接着剤のサンプルを用いた
ものの絶縁抵抗が６０時間後に１０8 Ω以下に低下して
絶縁不良を起こしているが、不純物イオン濃度を５０ｐ
ｐｍとした異方性導電接着剤のサンプルを用いたもので
は製剤直後と２００時間後の絶縁抵抗にほとんど変化が
無いといった耐電食性を有していることが判明した。
６０ｐｐｍとした異方性導電接着剤のサンプルを用いた
ものの絶縁抵抗が６０時間後に１０8 Ω以下に低下して
絶縁不良を起こしているが、不純物イオン濃度を５０ｐ
ｐｍとした異方性導電接着剤のサンプルを用いたもので
は製剤直後と２００時間後の絶縁抵抗にほとんど変化が
無いといった耐電食性を有していることが判明した。
【００４０】従って、以上の各実施例の各種測定及び試
験結果から、本発明の異方性導電接着剤の主剤として
は、ビスフェノールＦ型のエポキシ樹脂の１００重量部
に対してビフェニル型のエポキシ樹脂、或いはビスフェ
ノールＳ型のエポキシ樹脂の配合量を１．０〜１２０重
量部とし、含有する不純物イオン濃度を５０ｐｐｍ以下
とすることが最適であり、優れた耐電食性と耐熱性を高
めることができる。
験結果から、本発明の異方性導電接着剤の主剤として
は、ビスフェノールＦ型のエポキシ樹脂の１００重量部
に対してビフェニル型のエポキシ樹脂、或いはビスフェ
ノールＳ型のエポキシ樹脂の配合量を１．０〜１２０重
量部とし、含有する不純物イオン濃度を５０ｐｐｍ以下
とすることが最適であり、優れた耐電食性と耐熱性を高
めることができる。
【００４１】なお、以上の実施例では異方性導電接着剤
の主剤として、主にビスフェノールＦ型のエポキシ樹脂
に対してビフェニル型、或いはビスフェノールＳ型のエ
ポキシ樹脂を配合した場合の例について説明したが、本
実施例はそのような例に限定されるものではなく、例え
ば粘性は多少高くなるが、ビスフェノールＡ型のエポキ
シ樹脂に対してビフェニル型、或いはビスフェノールＳ
型のエポキシ樹脂を配合した主剤を用いた異方性導電接
着剤によっても上記実施例と同様な効果が得られる。
の主剤として、主にビスフェノールＦ型のエポキシ樹脂
に対してビフェニル型、或いはビスフェノールＳ型のエ
ポキシ樹脂を配合した場合の例について説明したが、本
実施例はそのような例に限定されるものではなく、例え
ば粘性は多少高くなるが、ビスフェノールＡ型のエポキ
シ樹脂に対してビフェニル型、或いはビスフェノールＳ
型のエポキシ樹脂を配合した主剤を用いた異方性導電接
着剤によっても上記実施例と同様な効果が得られる。
【００４２】図２(a),(b) は本発明に係る異方性導電接
着剤の一適用例を順に示す要部断面図である。本実施例
では先ず図２(a) に示すように、配線回路基板11上の各
配線端部に設けた基板側電極12に、チップ21をそのチッ
プ側電極22に設けたバンプ23を介して接合する場合、前
記基板側電極12を備えた配線回路基板11上に異方性導電
接着剤10を所定量だけ滴下する。
着剤の一適用例を順に示す要部断面図である。本実施例
では先ず図２(a) に示すように、配線回路基板11上の各
配線端部に設けた基板側電極12に、チップ21をそのチッ
プ側電極22に設けたバンプ23を介して接合する場合、前
記基板側電極12を備えた配線回路基板11上に異方性導電
接着剤10を所定量だけ滴下する。
【００４３】該異方性導電接着剤10としては、例えば図
１に示すようなビスフェノールＦ型のエポキシ樹脂の１
００ｇにビフェニル型のエポキシ樹脂の２５ｇとビスフ
ェノールＳ型のエポキシ樹脂の２５ｇとを溶解・混合さ
せた主剤１にイミダゾールからなるマイクロカプセル型
の硬化剤２の７５ｇと銀の金属微粒子を含むマイクロカ
プセル型フィラー３とを体積比で５ vol％添加して混合
・分散させたものである。
１に示すようなビスフェノールＦ型のエポキシ樹脂の１
００ｇにビフェニル型のエポキシ樹脂の２５ｇとビスフ
ェノールＳ型のエポキシ樹脂の２５ｇとを溶解・混合さ
せた主剤１にイミダゾールからなるマイクロカプセル型
の硬化剤２の７５ｇと銀の金属微粒子を含むマイクロカ
プセル型フィラー３とを体積比で５ vol％添加して混合
・分散させたものである。
【００４４】次に、前記異方性導電接着剤10が滴下され
た配線回路基板11上の基板側電極12に対してチップ21を
そのチップ側電極22に対向するように位置決めする。次
に、前記配線回路基板11に対してチップ21を例えば約３
０ｇ／ｂｕｍｐの押圧力により矢印方向に押圧すること
により、基板側電極12とチップ側電極22との間に入り込
んでいた異方性導電接着剤10中のマイクロカプセル型フ
ィラー３のカプセル部分が壊れて内部の金属微粒子が流
出し、その金属微粒子が図２(b) に示すように基板側電
極12とチップ側電極22間で挟まれてその両者のみが選択
的に電気的な接合が行われる。
た配線回路基板11上の基板側電極12に対してチップ21を
そのチップ側電極22に対向するように位置決めする。次
に、前記配線回路基板11に対してチップ21を例えば約３
０ｇ／ｂｕｍｐの押圧力により矢印方向に押圧すること
により、基板側電極12とチップ側電極22との間に入り込
んでいた異方性導電接着剤10中のマイクロカプセル型フ
ィラー３のカプセル部分が壊れて内部の金属微粒子が流
出し、その金属微粒子が図２(b) に示すように基板側電
極12とチップ側電極22間で挟まれてその両者のみが選択
的に電気的な接合が行われる。
【００４５】その状態を維持した接合構成体を約１７０
℃で３０秒間程度加熱することによって前記異方性導電
接着剤10が溶融すると共に、該異方性導電接着剤10中の
イミダゾールからなるマイクロカプセル型の硬化剤２の
カプセル部分も溶解して該硬化剤２と主剤１が混合し硬
化反応が行われる。
℃で３０秒間程度加熱することによって前記異方性導電
接着剤10が溶融すると共に、該異方性導電接着剤10中の
イミダゾールからなるマイクロカプセル型の硬化剤２の
カプセル部分も溶解して該硬化剤２と主剤１が混合し硬
化反応が行われる。
【００４６】従って、硬化された異方性導電接着剤10に
より配線回路基板11上にチップ21が電気的な接合と機械
的に固着化され、用いられた異方性導電接着剤10の耐電
食性、耐熱性が従来のものよりも優れているので、確実
な電気的な接合と信頼性の良い固着が実現できる。
より配線回路基板11上にチップ21が電気的な接合と機械
的に固着化され、用いられた異方性導電接着剤10の耐電
食性、耐熱性が従来のものよりも優れているので、確実
な電気的な接合と信頼性の良い固着が実現できる。
【００４７】なお、以上の実施例では本発明の異方性導
電接着剤を、配線回路基板と動作時に発熱量の比較的大
きい機能素子との接合等に用いた場合の例について説明
しているが、本発明はそのような例に限定されるもので
はなく、例えば比較的高温で用いる部品構成体の部品同
士の接合工程にも適用して極めて有利である。
電接着剤を、配線回路基板と動作時に発熱量の比較的大
きい機能素子との接合等に用いた場合の例について説明
しているが、本発明はそのような例に限定されるもので
はなく、例えば比較的高温で用いる部品構成体の部品同
士の接合工程にも適用して極めて有利である。
【００４８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る接着剤によれば、ビスフェノールＦ型のエポキシ
樹脂、若しくはビスフェノールＡ型のエポキシ樹脂の１
００重量部に対してビフェニル型、或いはビスフェノー
ルＳ型のエポキシ樹脂の配合量、または両方の配合量を
１．０〜１２０重量部とし、含有する不純物イオン濃度
を５０ｐｐｍ以下とした主剤を用いることにより、優れ
た耐電食性と耐熱性を高めることができる。
に係る接着剤によれば、ビスフェノールＦ型のエポキシ
樹脂、若しくはビスフェノールＡ型のエポキシ樹脂の１
００重量部に対してビフェニル型、或いはビスフェノー
ルＳ型のエポキシ樹脂の配合量、または両方の配合量を
１．０〜１２０重量部とし、含有する不純物イオン濃度
を５０ｐｐｍ以下とした主剤を用いることにより、優れ
た耐電食性と耐熱性を高めることができる。
【００４９】従って、動作時の発熱量の比較的大きい機
能素子の配線回路基板への接合を安定化させることが可
能となると共に、素子実装基板の１５０℃程度の高い温
度条件での信頼性試験にも十分に対応できる等、実用上
優れた効果を奏する。
能素子の配線回路基板への接合を安定化させることが可
能となると共に、素子実装基板の１５０℃程度の高い温
度条件での信頼性試験にも十分に対応できる等、実用上
優れた効果を奏する。
【図１】 本発明に係る異方性導電接着剤の一実施例を
示す拡大模式図である。
示す拡大模式図である。
【図２】 本発明に係る異方性導電接着剤の一適用例を
順に示す要部断面図である。
順に示す要部断面図である。
１ 主剤 ２ マイクロカプセル型の硬化剤 ２ａ イミダゾール ２ｂ 熱可塑性樹脂 ３ マイクロカプセル型フィラー ３ａ 金属微粒子 ３ｂ 絶縁性樹脂 １０ 異方性導電接着剤 １１ 配線回路基板 １２ 基板側電極 ２１ チップ ２２ チップ側電極 ２３ バンプ ２４ 導電接合部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲徳▼平 英士 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 臼居 誠 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 ビフェニル型、またはビスフェノールＳ
型の少なくとも一方のエポキシ樹脂をビスフェノールＡ
型、またはビスフェノールＦ型のエポキシ樹脂に溶解し
たことを特徴とする接着剤。 - 【請求項２】 ビフェニル型、またはビスフェノールＳ
型の少なくとも一方のエポキシ樹脂をビスフェノールＡ
型、またはビスフェノールＦ型のエポキシ樹脂に溶解し
た主剤と、硬化物質を熱可塑性樹脂で被覆したカプセル
型硬化剤と、導電性粒子を絶縁性樹脂で被覆したカプセ
ル型フィラーとよりなることを特徴とする異方性導電接
着剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03242196A JP3572778B2 (ja) | 1996-02-20 | 1996-02-20 | 接着剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03242196A JP3572778B2 (ja) | 1996-02-20 | 1996-02-20 | 接着剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09227849A true JPH09227849A (ja) | 1997-09-02 |
| JP3572778B2 JP3572778B2 (ja) | 2004-10-06 |
Family
ID=12358495
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03242196A Expired - Fee Related JP3572778B2 (ja) | 1996-02-20 | 1996-02-20 | 接着剤 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3572778B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000319622A (ja) * | 1999-05-14 | 2000-11-21 | Denso Corp | 導電性接着剤及びそれを部品接続材料として用いた回路基板 |
| KR100507633B1 (ko) * | 2002-09-27 | 2005-08-10 | 한국화학연구원 | 비스페놀-ａ/비스페놀-ｓ 하이브리드 에폭시 수지 조성물 |
| JP5363989B2 (ja) * | 2007-10-22 | 2013-12-11 | 日本化学工業株式会社 | 被覆導電性粉体およびそれを用いた導電性接着剤。 |
| US8835770B2 (en) | 2010-04-01 | 2014-09-16 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Electronic component and method for manufacturing the same |
| JP2015183118A (ja) * | 2014-03-25 | 2015-10-22 | 日立化成株式会社 | 接着剤組成物、異方導電性接着剤組成物、回路接続材料及び接続体 |
| US9548141B2 (en) | 2009-09-14 | 2017-01-17 | Dexerials Corporation | Light-reflective anisotropic conductive adhesive and light-emitting device |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03143980A (ja) * | 1989-10-31 | 1991-06-19 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 接着剤組成物 |
| JPH0496981A (ja) * | 1990-08-10 | 1992-03-30 | Fujitsu Ltd | マイクロカプセル型導電性接着剤と接着方法 |
| JPH05239426A (ja) * | 1992-03-03 | 1993-09-17 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | 接着剤組成物 |
| JPH0669257A (ja) * | 1992-08-21 | 1994-03-11 | Hitachi Chem Co Ltd | 半導体素子用接着剤および半導体装置 |
| JPH06322350A (ja) * | 1993-03-17 | 1994-11-22 | Fujitsu Ltd | 導電性接着剤及びその製造方法並びに半導体チップの接着方法 |
-
1996
- 1996-02-20 JP JP03242196A patent/JP3572778B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
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| JP4581156B2 (ja) * | 1999-05-14 | 2010-11-17 | 株式会社デンソー | 導電性接着剤及びそれを部品接続材料として用いた回路基板 |
| KR100507633B1 (ko) * | 2002-09-27 | 2005-08-10 | 한국화학연구원 | 비스페놀-ａ/비스페놀-ｓ 하이브리드 에폭시 수지 조성물 |
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| US8835770B2 (en) | 2010-04-01 | 2014-09-16 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Electronic component and method for manufacturing the same |
| JP2015183118A (ja) * | 2014-03-25 | 2015-10-22 | 日立化成株式会社 | 接着剤組成物、異方導電性接着剤組成物、回路接続材料及び接続体 |
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