JPH11339559A - 異方性導電接着剤 - Google Patents

異方性導電接着剤

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JPH11339559A
JPH11339559A JP16140998A JP16140998A JPH11339559A JP H11339559 A JPH11339559 A JP H11339559A JP 16140998 A JP16140998 A JP 16140998A JP 16140998 A JP16140998 A JP 16140998A JP H11339559 A JPH11339559 A JP H11339559A
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JP
Japan
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conductive
anisotropic conductive
particle size
adhesive
particles
Prior art date
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Pending
Application number
JP16140998A
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English (en)
Inventor
Kenichiro Hanamura
賢一郎 花村
Taiichi Kishimoto
泰一 岸本
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Kyocera Chemical Corp
Original Assignee
Toshiba Chemical Corp
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Publication date
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Publication of JPH11339559A publication Critical patent/JPH11339559A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 バンプ付きSiチップを回路付き有機基板お
よびセラミック基板などにフリップチップ接続する場合
に、接合時のボイドが生じにくい異方性導電接着剤を提
供する。 【解決手段】 エポキシ基を有する絶縁性樹脂と該絶縁
性樹脂中に分散した導電粒子と非導電性フィラーとから
なり、異方性導電接続に適用するペースト状接着剤であ
って、非導電性フィラーの平均粒径が導電粒子の平均粒
径を超えず、かつ接着剤組成物中における非導電性フィ
ラーの配合量が5 重量%以下であることを特徴とする異
方性導電接着剤である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、バンプ付きSiチ
ップを回路付き有機回路基板およびセラミック回路基板
などにフリップチップ接続する場合に使用される異方性
導電接着剤の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、バンプ付きSiチップを有機回路
基板およびセラミック回路基板などの配線パターンへの
接続に際して異方性導電材料が使用されている。その異
方性導電材料の構造として、絶縁性樹脂中に金属粒子も
しくは樹脂粒子表面をAuメッキしたものなどの導電粒
子を所定の濃度で分散し、さらにチップ電極間の絶縁お
よび樹脂の熱膨張係数を低減する目的で非導電性フィラ
ー(無機フィラーを含む)を分散した構成が用いられて
いる。前記金属粒子の材質としては、半田、Ni等が使
用されている。
【0003】この異方性導電材料は、接着シートまたは
接着剤の形態がとられ、いずれも二つの配線パターンの
間に配置され、配線パターンを支持したパネル基板およ
び駆動外部回路基板を加熱、加圧することにより、金属
粒子が二つの配線パターン間の導通をとり、接着シート
または接着剤の絶縁性樹脂が溶けて二つの配線パターン
間の接合を行っている。
【0004】この絶縁性樹脂には多くの場合、接続信頼
性を得るためにエポキシ系熱硬化性樹脂が用いられてお
り、結合剤としてエポキシ樹脂、その硬化剤としてポリ
アミド樹脂、アミン類、イミダゾール類、メラミン類、
酸無水物類等多種類のものの中からいずれかを選択した
ものが使用される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のフィ
ルム状異方性導電材料では、材料中に含まれる残存溶剤
および貼り付け時に巻き込む泡の影響で、接続時に発生
するボイドが多いなどの問題点があった。そのため、ペ
ースト状などの液状異方性導電材料が提案されてきた
が、加熱時の樹脂流動性の影響で塗布および接合時に巻
き込む泡が抜けにくく、ボイドが発生するなどの問題が
なお生じていた。本発明は、従来技術における問題に鑑
み、接合時のボイドが生じにくい異方性導電接着剤を提
供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、異方性導電接着剤における非導電性フィ
ラーの粒径を一定の粒径より小さく規定したうえで、そ
の配合量を樹脂組成物に対し5 重量%以下に規定するこ
とにより、フリップチップ接合時にボイドが生じにくい
ことを見いだして、本発明を完成したものである。
【0007】すなわち、本発明は、エポキシ基を有する
絶縁性樹脂と該絶縁性樹脂中に分散した導電粒子と非導
電性フィラーとからなり、異方性導電接続に適用するペ
ースト状接着剤であって、非導電性フィラーの平均粒径
が導電粒子の平均粒径を超えず、かつ接着剤組成物中に
おける非導電性フィラーの配合量が5 重量%以下である
ことを特徴とする異方性導電接着剤である。
【0008】以下、本発明を詳細に説明する。
【0009】本発明に用いるエポキシ基を有する絶縁性
樹脂成分としては、1 分子中に2 個以上のエポキシ基を
有する多価エポキシ樹脂であれば、一般に用いられてい
るエポキシ樹脂が使用可能である。具体的なものとして
例えば、フェノールノボラックやクレゾールノボラック
等のノボラック樹脂、ビスフェノールA、ビスフェノー
ルF、レゾルシン、ビスヒドロキシジフェニルエーテル
等の多価フェノール類、エチレングリコール、ネオペン
チルグリコール、グリセリン、トリメチロールプロパ
ン、ポリプロピレングリコール等の多価アルコール類、
エチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、アニリン
等のポリアミノ化合物、アジピン酸、フタル酸、イソフ
タル酸等の多価カルボキシ化合物等とエピクロルヒドリ
ン又は2-メチルエピクロルヒドリンを反応させて得られ
るグリシジル型のエポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン
エポキサイド、ブタジエンダイマージエポキサイド等の
脂肪族および脂環族エポキシ樹脂等が挙げられ、これら
は単独又は2 種以上混合して使用することができる。
【0010】本発明に用いるエポキシ基を有する絶縁性
樹脂成分中の硬化剤としては、1 分子中に2 個以上の活
性水素を有するものであれば特に制限することなく使用
することができる。具体的なものとして例えば、ジエチ
レントリアミン、トリエチレンテトラミン、メタフェニ
レンジアミン、ジシアンジアミド、ポリアミドアミン等
のポリアミノ化合物、無水フタル酸、無水メチルナジッ
ク酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水ピロメリット酸
等の有機酸無水物、フェノールノボラック、クレゾール
ノボラック等のノボラック樹脂等が挙げられ、これらは
単独又は2 種以上混合して使用することができる。
【0011】これらのエポキシ樹脂および硬化剤の混合
系は、室温でペースト状であることが必要である。
【0012】また、本発明で接着膜に導電性を付与する
ために用いる導電粒子としては、導電性カーボンや無機
又は有機粒子に銅、銀、ニッケル等の金属層を有するも
の、あるいは中空金属粒子等が挙げられ、これらは単独
又は2 種以上混合して使用することができる。
【0013】本発明に用いる非導電粒子としては、粒子
サイズとして導電粒子の平均粒径以下の平均粒径をもつ
もので、有機粒子ならびにシリカ、石英および溶融シリ
カから選ばれた無機粒子が挙げられ、これらは単独又は
2 種以上混合して使用することができる。
【0014】
【作用】本発明の構成により、異方性導電接着剤におけ
る非導電性フィラーの粒径を一定の粒径より小さく規定
したうえで、その配合量を樹脂組成物に対して5 重量%
以下に規定することにより、フリップチップ接合時のボ
イドの発生をなくすことができた。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例によって説
明する。
【0016】実施例1 エポキシ樹脂、イミダゾール系硬化促進剤、エポキシシ
ランカップリング剤をベースとした絶縁性樹脂に、樹脂
粒子の表面にNiを無電解メッキで被覆し、さらにその
表面にAuを電解メッキで被せた導電粒子(粒径3 μ
m、Au被覆率80%)を5 重量%添加し、シリカ(粒径
0.5 〜7 μm)を3 重量%添加し、異方性導電ペースト
を得た。また、導電粒子(粒径5 μm、Au被覆率80
%)を用いたものについても同様にシリカ(粒径1 〜7
μm)を3 重量%添加し、異方性導電ペーストを得た。
【0017】得られたペーストを用いて、Auバンプ付
きチップ(8 mm×8 mm、ピッチ200 μm)をガラス
基板上に200 ℃×10secと250 ℃× 5secの2 種類
の硬化条件にてフリップチップを実装し、それぞれの実
装品について100 μm以上のボイドの測定をしたとこ
ろ、非導電性フィラーの粒径が、導電粒子の粒径が3 μ
mの場合は3 μmを、導電粒子の粒径が5 μmの場合は
5 μmを超えないことが気泡の生成に好影響のあること
を確認できた。
【0018】実施例2 エポキシ樹脂、イミダゾール系硬化促進剤、エポキシシ
ランカップリング剤をベースとした樹脂組成物に樹脂粒
子の表面にNiを無電解メッキで覆い、さらにその表面
にAuを電解メッキで被せた導電粒子(粒径3 μm、A
u被覆率80%)を5 重量%、シリカ(粒径1 μm)を2
重量%添加し、異方性導電ペーストを得た。
【0019】実施例3 エポキシ樹脂、イミダゾール系硬化促進剤、エポキシシ
ランカップリング剤をベースとした樹脂組成物に樹脂粒
子の表面にNiを無電解メッキで覆い、さらにその表面
にAuを電解メッキで被せた導電粒子(粒径3 μm、A
u被覆率80%)を5 重量%、シリカ(粒径1 μm)を5
重量%添加し、異方性導電ペーストを得た。
【0020】比較例1 エポキシ樹脂、イミダゾール系硬化促進剤、エポキシシ
ランカップリング剤をベースとした樹脂組成物に樹脂粒
子の表面にNiを無電解メッキで覆い、さらにその表面
にAuを電解メッキで被せた導電粒子(粒径3 μm、A
u被覆率80%)を5 重量%、シリカ(粒径1 μm)を7
重量%添加し、異方性導電ペーストを得た。
【0021】比較例2 エポキシ樹脂、イミダゾール系硬化促進剤、エポキシシ
ランカップリング剤をベースとした樹脂組成物に樹脂粒
子の表面にNiを無電解メッキで覆い、さらにその表面
にAuを電解メッキで被せた導電粒子(粒径3 μm、A
u被覆率80%)を5 重量%、シリカ(粒径1 μm)を30
重量%添加し、異方性導電ペーストを得た。
【0022】実施例2、3および比較例1、2で得たペ
ーストを用いて、Auバンプ付きチップ(8 mm×8 m
m、ピッチ200 μm)をガラス基板上に表1に示したよ
うな種々の硬化条件にてフリップチップを実装した。そ
れぞれの実装品について100μm以上のボイドの測定を
した。その結果を表1に示したが、本発明の結果が優れ
ていることが確認できた。
【0023】
【表1】 *1 :硬化条件を変えて測定した。○印…良好、△印…やや不良、×印…不良。
【0024】
【発明の効果】以上の説明および表1から明らかなよう
に、本発明の異方性導電接着剤は、導電粒子の粒径を超
えない粒径の非導電性フィラーの配合量を、接着剤組成
物に対して5 重量%以下とすることにより、接続時のボ
イドの発生をなくすことが可能となった。特に高温短時
間接続の条件においてその効果が著しい。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エポキシ基を有する絶縁性樹脂と該絶縁
    性樹脂中に分散した導電粒子と非導電性フィラーとから
    なり、異方性導電接続に適用するペースト状接着剤であ
    って、非導電性フィラーの平均粒径が導電粒子の平均粒
    径を超えず、かつ接着剤組成物中における非導電性フィ
    ラーの配合量が5 重量%以下であることを特徴とする異
    方性導電接着剤。
JP16140998A 1998-05-26 1998-05-26 異方性導電接着剤 Pending JPH11339559A (ja)

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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6770957B2 (en) 2002-02-18 2004-08-03 Sony Chemicals Corp. Adhesives, adhesive films and electric devices
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KR100527990B1 (ko) * 2001-11-30 2005-11-09 미쯔이카가쿠 가부시기가이샤 회로 접속용 페이스트, 이방성 도전 페이스트 및 이들의사용방법
KR100622578B1 (ko) * 2000-02-21 2006-09-13 주식회사 새 한 전기적 접속신뢰성이 우수한 이방도전성 접착용 필름
JP2008084545A (ja) * 2006-09-25 2008-04-10 Sumitomo Electric Ind Ltd 電極接続用接着剤
JP2018145418A (ja) * 2017-03-06 2018-09-20 デクセリアルズ株式会社 樹脂組成物、樹脂組成物の製造方法、及び構造体

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