JPS61141779A - 熱安定性接着剤 - Google Patents

熱安定性接着剤

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JPS61141779A
JPS61141779A JP60227948A JP22794885A JPS61141779A JP S61141779 A JPS61141779 A JP S61141779A JP 60227948 A JP60227948 A JP 60227948A JP 22794885 A JP22794885 A JP 22794885A JP S61141779 A JPS61141779 A JP S61141779A
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
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    • C08L79/04Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔並業上の利用分野〕 本発明は、高温にさらした際にがス発生の水準が非常に
低い、ダイ(di・)結合材料としての&膚剤組成物に
関する。
〔従来の技術および発明が解決しようとする問題点〕
、Wc着剤組成物、特に導電性の接着剤は、マイクロエ
レクトロニクス業界において最近非常忙人気が出てきて
いる。これらの接着剤は各種の目的に使用されているが
、多くの目立った用途の内の1つは、基板または他の支
持媒体に半導体グイまたはチップを結合させることであ
る。それら接着剤KglIl連する1つの共通の問題点
は、高温にさらした場合に、それら接着剤がガス発生を
受ける傾向を示すことである。すなわち、接着剤の硬化
の際に、または硬化接着剤のその後の熱老化の際に1熱
不安定性により、吸着ガスまたは吸蔵ガスが放出される
。これは重大な問題である。なぜなら、非常に多くの場
合、電気部品の成功または失敗は、接着剤がうけるガス
発生(これは接着剤内における9隙形成をまねき、その
結果、接着剤の熱的および電気的性質に逆効果を与える
)の程度に@接関係するからである。
多数の導電性および熱安定性接着剤が報告されている。
米国特許第4,147,669号明細書には、最初にガ
リウムとスズとを混合して共融混合物を形成し、その混
合物と粉末化金属例えば金、銀または銅とを混合して合
金を形成し、そしてこの合金と硬化剤をもつ樹脂とを混
合することによって形成した合金を含有する導電性およ
び伝熱性接着剤が記載されている。前記の特許明細書に
記載されている樹脂および硬化剤は当業者に公知の任意
の通常の型のものである。
米国特許第4,311,615号明細書には、パラジウ
ム(10ポリアミド酸化合物と過当な溶媒例えばN−メ
チル−2−ピロリドン等とからなる導電性フィルムが記
載さnている。前記特許の発明者は、接着剤の導電率が
パラジウム(n)イオンの存在の関数であることを開示
している。
米国特許第3,073,784号明細書には、有機溶i
K溶かしたテトラカルゲン酸無水物と有機ノアミンとか
らなる接着剤組成物が記載されている。
導電剤としては銀が開示されている。
米国特許第3.684,533号明細書には、ヒトミキ
シ置換脂肪族アミン、単核芳香族アミンまたは多核芳香
族アミンの群から選んだ活性水素含有化合物と、ロジン
と、有機溶媒とチキソドロー−剤とからなる、スクリー
ン印刷可能なノ・ンダ組成物が記載されている。
米国特許第3,746.662号明細書には、工Iキシ
樹脂と硬化剤と粉末化靭性ポリマー成分と金属粒子とか
らなる伝熱性および(または)導電性の重合性分散物が
記載されている。その接着剤の導電率は、エポキシ樹脂
上の極性基例えば遊離水酸基またはカル?キシル基によ
りて増加する。
米国特許第2.864,774号明細書には、樹脂組成
物内において潜晶質金属粒子をその場で形成することに
よって伝導性を得る、伝導性組成物が記数されている。
米国特許第3,677,974号明細書には、ノ?ラッ
クエポキン樹脂25〜35部と粒子状銀65〜75部と
イミダゾール硬化剤0.5〜1.4重量部とからなる導
電性!&着剤が記載されている。
〔間組点を解決するための手段〕
本発明によれば、高温にさらした場合にガス発生の水準
が極めて低い新規の接着剤が開示される。
本発明の接着剤は、低い体積抵抗率を示し、それにより
良好な導゛成率も示す。
本発明の接着剤は、可溶性ポリイミド樹脂と、そのポリ
イミド樹脂用の重合性および(tたは)架橋性溶媒と、
多官能性エポキシ樹脂と、前記のポリイミド溶媒に反応
性の架橋剤と、前記のポリイミド溶媒および前記の架橋
剤の架橋反応を触媒する触媒とを含んでなる。本発明の
接着剤組成物に対して導電性を付与する導電性材料を、
場合によル加えることができる。
他の所望成分としては、エポキシ樹脂用の通常のハード
ナー、および工Iキシとハードナーとの反応を触媒する
触媒が含まれる。
本発明の可溶性ポリイミド成分は、接着剤組成物の約1
.51麓%〜約21fijiチ好ましくは約3重量−へ
約9重蓋チで存在する。ジェイ、ベート實ン(J、Bi
teman)等に対する米国特許第3.856,752
号明細−WK記載された、チパ・ガイギー社(c1ha
−G@1gy Corporatt@)から商品名XU
218で市販されている型のポリイミド樹脂が、使用す
ることのできる過当な樹脂である。
その樹脂は、各種の溶媒に可溶性の完全イミド化ポリイ
ミド樹脂である。その樹脂はフェニリンダンジアミンお
よび二無水物から誘導される。この点は上記特許明細書
に詳細に記載されているので、参照されたい。前記の4
リイミドは、好ましくは無水条件下で100℃において
、少なくとも一方の反応体の溶媒である有機反応媒質中
で、7エ二リンダンジアミンと二無水物とを反応させる
ことによって′p4mする。得られる生成物はIリアミ
ド酸であり、続いてこれを数種の方法の内の1つで所望
のポリイミドに変換する。すなわち、ポリアミド酸溶液
を加熱してイミド化を実質的に完了させるか、あるいは
ポリアミド酸溶液と脱水剤とを触媒の存在下または不在
下で一緒にし、そして場合によシ、得らnた混合物を加
熱しイミド化を実質的に完了させる。従って、ポリアミ
ド酸#液または部分的にイミド化されたボリアばド酸溶
液は。
本発明のポリイミド溶媒に可溶性である限り1本発明だ
おいて使用することができることは理解されよう。
本発明のポリイミド成分のエポキシ樹脂成分(後述する
)への溶解を保証するために、ポリイミド成分用溶媒を
使用する。任意の通常の溶媒例えば当業者に公知の中性
の溶媒を使用することができるが、本発明の接着剤組成
物の他の成分と架橋を形成することのできる反応性部分
である溶媒を使用するのが好ましい。反応性溶媒を使用
して、後の揮発化工程(これは、中性溶媒を使用すると
必要になる)の際に起こる空隙形成の可能性を最小にす
る。環境問題を考慮して溶媒の選択を決めることもでき
る。
本発明のポリイミド樹脂用溶媒は、モノビニル不飽和化
合物または1以上の不飽和部位をもつ他の適当な不飽和
化合物の群から選ぶ。本発明の好ましい溶媒はN−ビニ
ルピロリジノンである。溶媒は、接着剤組成物の重量の
約15%〜約60%、好ましくは約21%〜約45チの
範囲の址で存在する。必要により、5チ未満の小量のポ
リイミド用中性または非反応性溶媒例えばN−メチルピ
ロリジノンまたはN−シクロヘキシルピロリジノンを加
えて混合物の粘度を下げることができる。
本発明の接着剤の一部分を形成するエポキシ樹脂(接着
剤組成物の重量の約396〜約30チ、好ましくは約6
%〜約15%)は、通常の架橋性多官能性エポキシ樹脂
である。本発明において有用なエポキシ樹脂は、1分子
当j01よシ多くの1.2−工Iキシ基を含む樹脂であ
る。それらは、飽和または不飽和の樹脂族、脂環式また
は複素環式であることができ、そしてモノマー性ま九は
ポリマー性であることができる。前記@脂の1エポキシ
ドa5の重量は約100〜約2.000の範囲内でるる
ことができる。
有用なエポキシ樹脂は、エピノ・ロヒドリン例えハエビ
クロロヒドリンと多価フェノールとからe導さ牡る多価
フェノールのグリシジルポリエーテルである。その多価
フェノールの例としては、レゾルシノール、ヒドロキノ
ン、ビス(4−ヒドロキシフェニAI) −2@ 2−
!UIダン(通常は、ビスフェノールAとして知られて
いる)、4.4’−ジヒドロキシベンゾフェノン、ビス
(4−ヒドロキシフェニル)−1,1−エタン、ビス(
4−ヒドロキシフェニル)−1,1−イソブタン、ビス
(4−ヒドロキシフェニル)−、2−ブタン、ビス(2
−ジヒドロキシナフチル)メタン、フロログルシノール
、ンよびビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホンが含
まれる。更に他の多価フェノールは、2よシ多いフェノ
ールまたは置換フェノール、メチレン架橋を介して連結
した部分、ならびにハofン化例えば臭素化および塩素
化フェノール系化合物を含むノーラックiIR脂である
他のエポキシ樹脂は、ルイスeiit触媒例えば三弗化
ホウ素を使用して多価アルコールとエピハロヒドリンと
を反応させ、続いて得らn穴生成物をアルカリ性脱水素
剤で処塊することによって調製される多価アルコールの
グリシジルポリエーテルである。前記のポリエポキシ材
料のA製に使用することのできる多価アルコールとして
は、グリセリン、エチレングリコール、フロピレンゲリ
コール、ジエチレングリコール、ヘキサンジオール、ヘ
キサントリオール、トリメチロールエタン譬ン、トリメ
チロールエタン、ペンタエリトリトール等が含まれる。
他のエポキシ樹脂は、エピハロヒドリンとポリカル?ン
酸とから誘導されるIリカルゲン酸のグリシジルエステ
ルである。IリカルRン酸の例としては、フタルfIR
またはその無水物、イソフタル酸、テレフタル酸、テト
ラヒドロフタA/酸、ヘキサLドロフタル酸無水物、ア
ジピン酸、二麓体化脂肪酸、不飽和脂肪酸とアクリル酸
とから得られる二塩基酸等が含まれる。
最も好ましいエポキシ樹脂は、多価フェノールのグリシ
ジルポリエーテル、特にはビスフェノール人のグリシジ
ルポリエーテル、および工Iキシ化フェノールま几はク
レゾールノ♂2ツク樹脂である。
場合により、エポキシ樹脂用の通常のノ・−ドナー (
hlrden*r)または硬化剤(curing ag
snt)を本発明の接着剤組成物中に加えることができ
る。
接着剤製造業者がハードナーを使わないで接着剤を処方
し、最終ユーザーに対して使用直前に71−ドナー中に
加えるよう指示書をつけて販売することができることは
言うまでもない。ハードナーは。
接着剤組成物の1盆の約3%〜約30%、好ましくは約
696〜約1]%の範囲の量で存在する。エポキシ樹脂
を架橋して系を硬化するととによって作用する任意の通
常のハードナーを選ぶことができる。
代表的なハードナーとしては、1分子当り少なくとも3
個の活性アミン水素原子をもつ脂肪族ポリアミンが含ま
れる。前記アミンは、例えばIリアルキレン?リアミン
例えばジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミ
ン、テトラエチレンペンタミンおよびペンタエチレンへ
キサミンである。他の有用なアミンは、エチレンジアミ
ン、ナト2メチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン
、キシレンジアミン等である。前記のアミンと、アクリ
ロニトリル、アクリル酸、アクリル酸エチル等との付加
物も、その付加物が少なくとも3個の活性アミン水素原
子を含む場合には有用である。
有用なアミンとしては、ボリアばンと脂肪酸との反応に
よって得らnるモノ育−および二量体のアミドアミンも
含まれる。但し、得られたアミドアミンが1分子当り少
なくとも3個の活性アミン水累承子を含むことが勿論条
件となる。
本発明の組成物と共に使用することのできる他の硬化剤
またはハードナーとしては、アミン末端Iリアミド、芳
香族アミン、メルカプタン、無水物、イソシアネート、
および触媒/潜在ハードナー例えば三弗化ホウ素、モノ
エチルアミンおよびジシアンジアミドが含まれる。
代表的な芳香族アミンとしては、メタフェニレンジアミ
ン、4.4’−メチレンツアミン、p−アばノフェニル
スルホン、ベンジルジメチルアミン等が含まれる。代表
的な無水物ハードナーはポリサイエンシーズ社(Pol
ygclsacss Corporation)から市
販のナノツク・メチル・アミン・イド2イド・ブランド
(Nadic Methyl Anhydrlda B
rand)ハードナー(メチル−ビシクロ(、、1)へ
ブテン−、3−ノカルIン酸無水物異性体)、ヘキサヒ
ドロフタル酸無水物、フタル酸熱水物、ピロメリト酸二
無水物、ツレイン酸無水物、トリメリド酸無水物、ベン
ゾフェノンテトラカルビン酸二無水物、クロレンド酸無
水物およびドデセニルコハク酸無水物である。
本発明の接着剤組成物を高温での用途に使用することに
なる場合においては、エポキシ用ノ・−ドナーが非熱反
応性であることが好ましい。q#に好ましい非熱反応性
ハードナーは、二ニオン・カーバイド社(Union 
Carbide Corporation)製のBRシ
リーズのものである。七nらは固体エポキシ化合物用の
フェノール性ノーラックハードナーである。そのシリー
ズの特に好ましい樹脂の1つは、 BRWE−5555
の名称で市販されている。そnは、150℃の溶融粘度
SOO〜2500センチIイズ、軟化点190−210
下およびフェノール性水酸基当童107(Ii/IIモ
ル)t−もつ固体フェノール系ノが2ツクハードナーで
ある。
通常はビスフェノールAとして公知のビス(4−ヒドロ
キシフェニル)−、2−7”ロパンも、本発明で使用す
るエポキシ樹脂用ハードナーとして有用である。
そうすることが望ましい場合には、エポキシ樹脂と硬化
剤との反応を促進するために、触媒を接着剤組成物の重
量の約0.3%〜約3%、好ましくは約1.5%〜約3
%の範囲で使用する。好ましい触媒は、アルキルまたは
アリールIt換イミダゾール触媒である。本発明で使用
することのできる好ましい触媒としては、2−エチル、
4−メチルイミダゾール(EMI 、アルドリッチ・ケ
ミカル(Aldrieh Ch@m1cal) )、2
−メチルイミダゾ−ル等が含まれる。
本発明の架橋剤は、接着剤組成物の重量の約15%〜約
60俤、好ましくは21%〜約45−の範囲の量で存在
する。架橋剤はポリイぐド樹脂用溶媒と反応性であり、
モノビニルまたは他のエチレン系不飽和有機化合物と共
重合可能なポリエチレン系不飽和有機化合物からなる鮮
から選択する。
代表的な架橋剤としては、以下のものに制限するわけで
はないが、トリアリル−8−トリアジン−2s+ms−
[1オン、トリアリルシアヌレート、トリアリルホスフ
ェート、トリアリルホスファイト、トリアリルトリメリ
テート、トリアリルトリメ七−ト、テトラリルピロメリ
テート、ジアリルイタコネート、ジアリルジクリコール
ヵーゲネート、ジアリル7マレート、ジアリルイソシア
ネート、ジアリルイタコネート、ジアリルマレエート、
ジアリル7マレート、ジアリルフタレート、およびジビ
ニル化合物例えばジビニルスルホン、ジビニルセバクー
ト、ジビニルエーテルおよびジビニルベンゼンが含マれ
る。
本発明の組成物中の架橋剤として有用な他の化合物とし
ては、グリコールジアクリレートおよびトリアクリレー
ト、グリー−ルジーおよびトリメタクリレート、エチレ
ングリコールジメタクリレート、プロピレングリコール
ジメタクリレート、1.3−ブチレングリコールジメタ
クリレートならびにトリメチロールプロパントリメタク
リレートが含まれる。
本発明におhて架橋剤として有用な他の化合物トリては
、ジアリルスクシネート、ジアリルアジペ−)、 シフ
9ルセパケート、ジアリルエチレンカーゴネート、トリ
アリルアコニテート、トリアリルがレート、トリアリル
サイトレート、トリアリルピロメリテート、トリアリル
アルミネート、トリアリルチタネート、テトラアリルベ
ンゼンテトラカル−キシレート、テトラリルチオホスホ
ネー)、オ!びトリアリルフェニルホスフェートが含ま
れる。
ポリイミド溶媒と架橋剤との架橋反応を促進するために
、本発明においては、接着剤混合物の1址の約1.51
〜約15L好ましくは約3%〜約9%の範囲の量の触媒
を使用する。本発明で使用することのできる触媒として
は、選んだ温度(この温度については後述する)におけ
る硬化時間と同じオーダーの半減期を好ましくは(但し
、必ずしも必要なわけではない)もっている、任意の遊
離基生成重合触媒が含まれる。
好ましい触媒は有機過酸化物〔ルシドールディピジ、ン
(Luaidol Divlston) 、 ’!ンウ
オルト社(Pennvalt Conpany) )で
ちゃ、その例としては、ジ−t−ブチルイルオキシド、
t−ブチルペルオキシピバレート、2.4−ジクロロベ
ンゾイルペルオキシド、カブリリル(ルオキシド、ラウ
ロイルペルオキシド、fロビオニルプルオキシド、アセ
チルペルオキシド、t−ブチルペルオキシイソブチレー
ト、p−クロロベンゾイルペルオキシド、ベンゾイタペ
ルオキシド、ヒドロキシへブチルペルオキシド、シクロ
ヘキサノンペルオキシド、、5−ジメチルへキシル−、
5−ジ(ペルオキシベンゾエート)、ジ−t−ブチルジ
ベル7タレート、t−ブチルペルアセテート、−一プチ
ルペルベンゾエート、ジクミルペルオキシド、2.5−
ジメチル−、5−ジ(t−ブチルぺk オー?シ)ヘキ
サン、t−ブチルしドロイルオキシド、メチルエチルケ
トンペルオキシド、p−メタンヒIペルオキシド、クメ
ンヒドロペルオキシド、2.5−ジメチルへキシル−、
5−ジヒドセベルオキシド、およびt−ブチルヒドロペ
ルオキシドが含まれる。
以下余白 本発明においては、触媒として、g@m−ジイルオキシ
ド〔オー・ハゲy (0,Hag@ll )およびニス
・シェパード(S、 8heppard )、エンサイ
クロペディア・オプ・ケミカル・テクノロジー(Ene
yclopsdla of Chemical Tse
hnology)、VOZ。14 (1967)786
頁参照)、マタハ式(式中、RZ H//、 HMおよ
びR”“は同じものであるかまたは異なるもので多って
、水素原子、炭素原子1〜20個のアルキル基、アルケ
ニル基、アリール基、アラルキル基、アルクアリール基
、ハロアルキル基、ハロアルケニル基、ハロアリール基
または複素環式基である) で表わされるペルオキシケタールが有用である。
本発明において有用な代表的ペルオキシケタールとして
は、1,1ビス(ブチルペルオキシ)3.3.5−トリ
メチルシクロヘキサン、1.1−ノ(1−ブチルペルオ
キシ)シクロヘキサン、2.2−ビス(1−ブチルペル
オキシ)ブタン、エチル3.3−ジCfチルペルオキシ
)ブチレート、n−グチル−4,4−ビス(t−ブチル
ペルオキシ)バレレートが含まれる。
本発明において触媒として有用な他のペルオキシド誘導
体は、t−アミルペルオキシド〔ルシドール・ディピ(
ジ1ン(Lueidol Division )、ペン
ウォルト社(P@nnwalt Compang )〕
である。
代表的なt−アミルペルオキシドとしては、1−アミル
ペルオキシネオデカノエート、A−アミルペルオキシネ
オヘブタンエート、t−アミル(ルオキシヒi4レート
、t−アミルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート、
t−アミルペルオキシベンゾエート、t−アミルペルオ
キシアセテート、1.1−ノー(1−アミルペルオキシ
)−シクロヘキサン、2.2−ジー(1−アミルペルオ
キシ)プロノ母ン、エチル3.3−ノー(t−7ミルベ
ルオキシ)ブチレート、および0.0−1−アミル0−
(2−エチルヘキシル)−モノペルオキシカー〆ネート
が含まれる。
本発明においては、デュポン社(DupoltComp
ang )から商品名VAZOとして市販されている1
、1−アゾビス(シクロヘキサンカルダニトリル)化合
物も、触媒として有用である。
スクリーン印刷性(接着剤転写用の基板として使用する
ポリオレフィンキャリアフィルムへの接着剤組成物の湿
潤性:詳細は後述する)を改良するために、場合によシ
、本発明の接着剤組成物には、接着剤組成物の重量の約
0.3%〜約30%、好ましくは約0.3%〜約21%
の範囲の量で充填剤例えばがラスまたはシリカ〔例えば
、キャブ・オー・シル(cab−0−811)シリカ充
填剤〕を配合しておく。充填剤は、1iii!化接着剤
中に発生する空隙またはピンホールの減少にも役立つ、
好ましい充填剤は、トランセン社(Trans@n@C
orpora −tLon)から、商品名TGC−23
0%TGC−10等として市販さ几ている寸法10μ未
満のガラスである。
ガラス充填剤を使用する場合には、ガラスの融点は35
0〜500℃であることが好ましい、シリカを充填剤と
して使用する場合には、寸法は1μ未満である。この等
級のシリカは、デグッサ(Dsgussa)から商品名
TS−100として市販されている。
本発明の組成物中に場合により存在する金属は、本発明
の接着剤に導電性を付与するために使用する。金属粒子
は、接着剤組成物の重量の約50%〜約75%、好まし
くは約55%〜約7C1の範囲の量で使用することがで
きる。最終硬化生成物中の体積抵抗率0.1 ohm/
3以下を達成するため和、前記の粒子は、貴金属例えは
銀もしくは金、または非貴金属例えば鋼、鉄、ニッケル
またはアルミニウム上に被徨した貴金属であることが好
ましい0分散を容易にするために、金属粒子は10μ未
満の寸法であることが好ましい、好ましい金属は銀であ
シ、好ましい等級の銀はバンプー・アンド嶋バーマン(
Handy and Harman )から商品名8F
−235,8F−282等として市販されているもので
ある。
驚ろくべきことに1本発明者は、本発明の接着剤組成物
を成分部分に実際に分けることができることを見出した
0通常の接着剤を必要とする、そ几らの用途のためには
、ポリイミド用溶媒中に溶解した可溶性ポリイミド樹脂
をエポキシ樹脂と混合し、エポキシ変性ポリイミド接着
剤組成物を形成することができる。
本発明の接着剤組成物においては、可溶性?リイミド樹
脂の量は約10重量%〜約20重量%の範囲であること
ができる。ポリイミド用溶媒は約50重量%〜約60重
量%の範囲の量で存在する。
エポキシ樹脂は、約20重量%〜約30重量%の範囲の
量で存在する。よシ高度な用途、すなわち高温での用途
、伝導性接着剤等に対しては、ポリイミド溶媒と架橋反
応性の成分およびその架橋反応を促進する触媒からなる
安定性強化成分を加えることができる。
本発明の接着剤組成物用の安定性強化成分において、可
溶性ポリイミド樹脂と架橋反応性の成分は、約70重量
%〜約90重量%の範囲の量で存在する。前記の架橋反
応を促進する触媒は、約10重量%〜約30重量−の範
囲の量で存在する。
前記の各成分は七1自体の有用性をもち、本発明の一部
分を形成する。
本発明で使用する接着剤組成物の代表的な(va定する
ものではない)製法は以下のとおシである。
可溶性ポリイミド樹脂的0.25N〜約0.35.f(
最終接着剤組成物の重量の約1%〜約2tIb)をポリ
イミド溶媒中に溶解する。ポリイミド溶媒の使用量は約
1.011〜約2.0gの範囲であり、この量は、ポリ
イミドが溶媒中にいかに良好に溶解するかによって最終
的に決定する。ポリイミド−ポリイミド溶媒混合物を約
80℃に加熱する。
前記混合物が均質溶液すなわち透明溶液になり九後で、
適当な量のエポキシ樹脂とハードナーとを加える。前記
の樹脂とハードナーとの量は、通常、樹脂対ハードナー
の比的1−1であり、樹l旨約0.2〜約1.0JI(
最終接着剤組成物の重量の約3%〜約lOチ)およびハ
ードナー約0.1〜約1.Ol(最終接着剤組成物の重
量の約3%〜約10チンの量である。
前記の溶液を放置して冷却し、そして場合により、エポ
キシ樹脂の硬化を促進する触媒的0.II〜約0.3M
(最終接着剤組成物の重量の約0.1〜約1cIk)範
囲の適当量を加える。この触媒をポリイミド溶媒中に溶
解するのが好ましい。
次に、前記の溶液に、接着剤組成物の不飽和成分の架橋
を触媒する触媒と架橋剤とを予め混合した溶液的1.0
9〜約3.0Jl(最終接着剤組成物の重量の約7.5
 %〜約209b)範囲の適当量を加える。その予め混
合した溶液は、架橋剤約1.OJ’〜約3.0.ij(
最終接着剤組成物の重量の約7.5%〜約20qb)と
触媒約o、i11〜約1.0Ii(最終接着剤組成物の
重量の約O,S%〜約5eIb)とからなる。
所望によシ、前記の浴液に適当量の所望成分の充填剤を
加える。その適当量は約o、osy〜約0.5.19(
最終接着剤組成物の重量の約0.03%〜約3.0%)
の範囲である。
伝導性が望ましい場合には、伝導性接着剤5.0g〜約
10.0.9(反応混合物の重量の約55%〜約70%
)範囲の適当量を前記組成物に加える。
前記成分を使用して生成する型の接着剤組成物は、高温
特性が重要な各種の結合用途に有用である0例えば、高
温環境下での金属対金属結合およびプラスチック結合は
、前記接着剤が有用性を見出すことのできる例である。
本発明の接着剤は、当業者に周知の標準体積抵抗率測定
によって決定した場合に、良好な伝導性をもつことがで
きるので、特に適した1つの用途はチッグ基板への半導
体グイ結合である。
〔実施例〕
以下1本発明の接着剤の特定の態様に関する実施例によ
って本発明を更に詳細に説明する。
例I ポリイミド樹脂〔チパ・ガイギー(cムba−G@1g
y)、XU−218ブランド)0.25IIf:N−ビ
ニルピロリジノン1.3N中和溶解した。混合物を約8
0℃に加熱した。その中に、エポキシクレゾールノパラ
ック樹脂、〔チパ會がイギー(c1b島−〇・凰gy)
、ECN−1235)とナジック・メチル・アンハイド
2イト’ (Nadle MsthyJ Anhydr
ide ノハードナーとの合計0.7II(樹脂0.4
8およびハードナー〇、31i)の予め混合した溶液を
加えた。混合物を冷却し、N−ビニルピロリジノン20
部中に溶解した2−エチ/I/ −4−メチルイミダゾ
ール0.1j’を触媒として加えた。続いて、この混合
物に、トリアリル−a−)リアジン−、4,6−トリオ
ンとジ−t−ブチルペルオキシドとの予め混合した溶液
1.4gを加えた0次に、この組成物に、ガラス充填剤
0.2Nと銀粉末8.8J’とを加えた0組成物の硬化
は、最初は120℃で45分間、続いて240℃で15
分間行なった。その接着剤組成物は強力なダイを基板結
合に与えた。硬化組成物の熱重量分析によれは、400
℃において10分間で、わずかに0.25−の重量欠損
であることが分かった。硬化接着剤の体積抵抗率は2.
8 X 10−’ohm/crsであった。
使用することのできる他の処方を以下の表に示す。
el T /h tb 表1 N−ビニルピロリジ/ / (MVP)     1.
3   1−3ポリビニルピロリジノン      o
、os  o、osハードナー ジ−t−ブチルペルオキシド      0.4   
0.4ガラス充填剤          0.2−シリ
カ充填剤          −〇、05銀粉末   
   9.6 9.2 〔1ミル=0.0254■〕 イオンクロマトグラフィーによnば、例2の硬化接着剤
中の水抽出性不純物は以下のとおシであった。
ナトリウム<29rp、カリウム3GF、およびクロラ
イド22pP。
例4 本例では、例1、例2および例3のスクリーン印刷性、
スクリーン印刷したB段階接着剤のウニ7アーへの転写
について示し、続いてウェファ−へ付着した接着剤を個
々の接着剤含有チップへダイシングし、こnらの剪断強
度、空隙生成等を試験する。全工程を以下に詳述する。
41/16 インチ(約2.7 on )の円形の接着
剤をアクロジル(Akrosll) 4.0ミル(約0
.1 mm )2 G10 低密度yf! IJ :x
、fVンフイルム(17リースライナー)上に印刷した
。印刷した接着剤を、50℃に設定した強制空気オープ
ンを使用して、粘着状態にB段階化(乾燥)した0時間
は10分間〜16分間で変化させた。最良の粘着性およ
びフィルム強度に関して15分間を選んだ。
B段階化接着剤の厚さは約O,9ミル(約0.023−
)であった〔厚さ0.5〜1.5ミル(約0.013〜
0.038m)を標的とした〕、ラミネート技術によっ
て接着剤上にカバーシートを置き、粘着性接着剤をほこ
シまたは物理的な誤用から保護した。
カバーシートは適当なリリースコーチングをもつ半漂白
クラフト紙であった。
次に、カバーシートを接着剤から剥離し、クリック・ア
ンド・ソッファ憂モデ/L/366ウエフアー拳マウン
ター(Kulleke & 5affa Mod@13
66 Waf@r Mount@r )を使用してシリ
コ7ウエフアーを接着剤上に置いた。
、置いた試料を、続いて、ディスコ・モデル・DAD−
2H・オートマチック・ウェファ−・スクライバ−書ダ
イサー(Dlsco Model DAD−2HAut
omatlc Wafsr 8crlb@r−Dlss
r )上で、ダイシングした。ダイサーの切断は、ウェ
ファ−を通し、接着剤を通し、そして部分的には4.0
ミル(約0.1 m )キャリアフィルムに及んだ。
ダイシング操作の際に、ダイは失われなかった。
続いて、ピンセットでダイをキャリアフィルムからつま
み、(ダイに付着した)接着剤をキャリアから持ち上げ
た。
次に、ダイを、予め加熱したガラス基板に付着した。基
板の予備加熱は付着時間を促進しそして基板に改良され
た湿潤を付与することが分かった。
125℃で10分間、続いて 175℃で10分間、続いて 200℃で30分間 の温度スケジュールを使用して接着剤を硬化することK
より、ガラス基板に対するダイの付着を行なった。
別の温度スケジュールとして 120℃で45分分間−て 240℃で30分間 でもよい。
他に、前記のウェファ−・マウンター技術の代シに、当
業者に周知のデカル法を使用することができる。
ダイ剪断応力、あるいはダイと基板との結合強度の測定
は、水平運動に力をそろえるようにセットしたブツシュ
・プローブをもつチャティロン(chatlllon)
ホースデージを使って評価した。
各ダイを移動するのに必要な力を記録した。結果を表B
rtcまとめる。
方法1(120℃745分続いて 200℃730分で硬化) ダイ剪断力(lbs)200mlt230  )30 
30ダイ 空隙生成%           5  20  5ダ
イ剪断力(lbmン(430V8分後)(ふたシール温
度)     8  )30  5方法■(120℃7
45分続いて 240℃730分で硬化) ダイ剪断力(lbs)200mltダイ 30  )3
0 30空隙生成%          5205ダイ
剪断力(lbm)(430V8分後)(ふ九シール温度
)183012 低い温度相(120℃)はダイ/接着剤/基板の改良さ
れた付着をもたらす。一方、高温相は硬化を完全にする
。前記の温度スケジュールは、最初に高温で硬化した試
料と比較して、改良された空隙のない硬化物をもたらす
。方法■は、高温硬化(120℃745分および240
℃/30分)が受は入れることのできるダイ剪断値を提
供することを示している。
例5〜例7 以下の例は、異なるエポキシ樹脂、エポキシ樹脂用の異
なるハードナーおよび異なる促進触媒を使用する別の処
方を示す。
以下余白 フェニルグリシジルエーテル     0.40 0.
40 0.4ON−ビ=ルピロlJゾ//(MVP) 
    0.80 0.80 0.802−エチル4−
メチルイミダゾール  0.10 0.10 0.10
トリアルー島−トリアジン−、4,61,001,00
1,00−トリオン ノーt−ブチルペルオキシド 0.50 − 030パ
ゾ(Vazo)88          0.05 −
シリカ充填剤         0.05 0.05 
0.05銀粉末    9.689.469.70*N
−メチルピロリジノン中の25−溶液以下余白 例8 例5〜例7の接着剤の物性を以下の表■に示す。
6  50V15   低   )30    >25
7 50V10 非常に低  )30    2.5重
量20℃745分および続いて280℃730分で硬化
後 本発明の好ましい態様および最も好ましい態様のその他
の特徴は特許請求の範囲にも記載されている。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、(a)可溶性ポリイミド樹脂と、(b)そのポリイ
    ミド樹脂用の溶媒と、(c)エポキシ樹脂と、(d)前
    記(b)のポリイミド溶媒と反応する架橋剤と、(e)
    前記成分(b)および前記成分(d)の架橋反応を触媒
    する触媒とを含んでなる接着剤組成物。 2、前記の可溶性ポリイミド樹脂が、フェニリンダンジ
    アミンおよび二無水物、ポリアミド酸または部分イミド
    化ポリアミド酸から誘導したポリイミド樹脂である特許
    請求の範囲第1項記載の組成物。 3、前記の可溶性ポリイミド樹脂が反応混合物の重量の
    約1.5%〜約21%である特許請求の範囲第1項記載
    の組成物。 4、ポリイミド樹脂用溶媒が、不飽和部位1個以上をも
    つエチレン系不飽和有機化合物である特許請求の範囲第
    1項記載の組成物。 5、前記のポリイミド用溶媒がN−ビニルピロリジノン
    である特許請求の範囲第4項記載の組成物。 6、前記のポリイミド樹脂用溶媒が接着剤組成物の重量
    の約15%〜約60%である特許請求の範囲第1項記載
    の組成物。 7、前記のエポキシ樹脂が多価フェノールのグリシジル
    ポリエーテルである特許請求の範囲第1項記載の組成物
    。 8、前記のエポキシ樹脂が多価アルコールのグリシジル
    エーテルである特許請求の範囲第1項記載の組成物。 9、前記のエポキシ樹脂がポリカルボン酸のグリシジル
    エステルである特許請求の範囲第1項記載の組成物。 10、前記のエポキシ樹脂が多価アルコールのグリシジ
    ルポリエーテルである特許請求の範囲第1項記載の組成
    物。 11、前記のエポキシ樹脂が接着剤組成物の重量の約3
    %〜約30%である特許請求の範囲第1項記載の組成物
    。 12、1分子当り少なくとも3個の活性アミン水素原子
    をもつ脂肪族アミンの群から選んだ前記エポキシ樹脂用
    ハードナーを更に含んでなる特許請求の範囲第1項記載
    の組成物。 13、前記のエポキシ樹脂用ハードナーが、ポリアミン
    と脂肪酸との反応によって得られるアミドアミンである
    特許請求の範囲第12項記載の組成物。 14、前記のエポキシ樹脂用ハードナーを、メルカプタ
    ンおよびイソシアネートからなる群から選ぶ特許請求の
    範囲第12項記載の組成物。 15、前記のエポキシ樹脂用ハードナーが無水物硬化剤
    である特許請求の範囲第12項記載の組成物。 16、前記のエポキシ樹脂用ハードナーがメチル−ビシ
    クロ(2,2,1)ヘプタン−2,3−ジカルボン酸無
    水物異性体である特許請求の範囲第15項記載の組成物
    。 17、前記のエポキシ樹脂用ハードナーが芳香族アミン
    である特許請求の範囲第12項記載の組成物。 18、非熱反応性フェノール性ノボラックハードナーか
    らなる群から選んだ前記アミン用ハードナーを場合によ
    り含む特許請求の範囲第1項記載の組成物。 19、エポキシ樹脂用ハードナーとしてビス(4−ヒド
    ロキシフェニル)−2,2−プロパンを場合により含む
    特許請求の範囲第1項記載の組成物。 20、前記のエポキシ樹脂用ハードナーが接着剤組成物
    の重量の約3%〜約15%である特許請求の範囲第12
    項記載の組成物。 21、アルキルまたはアリール置換イミダゾール触媒か
    らなる群から選んだ前記エポキシ樹脂の硬化を促進する
    触媒を更に含む特許請求の範囲第1項記載の組成物。 22、前記の触媒が2−エチル、4−メチルイミダゾー
    ルである特許請求の範囲第21項記載の組成物。 23、前記の触媒が接着剤組成物の重量の約0.3%〜
    約3%である特許請求の範囲第21項記載の組成物。 24、ポリイミド用溶媒と反応性の前記架橋剤がポリエ
    チレン系不飽和有機化合物である特許請求の範囲第1項
    記載の組成物。 25、前記の架橋剤がトリアリル−a−トリアジン−2
    ,4,6−トリオンである特許請求の範囲第24項記載
    の組成物。 26、前記の架橋剤が、接着剤組成物の重量の約15%
    〜約60%である特許請求の範囲第1項記載の組成物。 27、成分(b)と成分(d)との架橋反応を触媒する
    触媒が、有機触媒である特許請求の範囲第1項記載の組
    成物。 28、前記の有機触媒が有機過酸化物である特許請求の
    範囲第27項記載の組成物。 29、前記の有機過酸化物がジ−t−ブチルペルオキシ
    ドである特許請求の範囲第28項記載の組成物。 30、前記の有機触媒がペルオキシケタールである特許
    請求の範囲第27項記載の組成物。 31、前記の有機触媒がt−アミルペルオキシドである
    特許請求の範囲第28項記載の組成物。 32、成分(b)と成分(d)との間の架橋反応を触媒
    する前記の触媒が1,1′−アゾビス(シクロヘキサン
    カルボニトリル)である特許請求の範囲第1項記載の組
    成物。 33、成分(b)と成分(d)との間の架橋反応を触媒
    する前記の触媒が接着剤組成物の重量の約1.5%〜約
    15%である特許請求の範囲第1項記載の組成物。 34、ガラスまたはシリカ充填剤からなる群から選んだ
    充填剤材料を更に含む特許請求の範囲第1項記載の組成
    物。 35、前記の充填剤がガラスである特許請求の範囲第3
    4項記載の組成物。 36、前記の充填剤材料が、10μ未満の寸法のガラス
    充填剤を含む特許請求の範囲第35項記載の組成物。 37、前記の充填剤がシリカである特許請求の範囲第3
    4項記載の組成物。 38、前記の充填剤が1μ未満の寸法のシリカである特
    許請求の範囲第37項記載の組成物。 39、前記の充填剤材料が接着剤組成物の重量の約0.
    3%〜約15%である特許請求の範囲第34項記載の組
    成物。 40、導電性材料を更に含む特許請求の範囲第1項記載
    の組成物。 41、導電性材料が貴金属である特許請求の範囲第40
    項記載の組成物。 42、貴金属が銀である特許請求の範囲第41項記載の
    組成物。 43、導電性材料が非貴金属上にコーチングした貴金属
    である特許請求の範囲第40項記載の組成物。 44、導電性材料が反応混合物の重量の約55%〜約7
    0%である特許請求の範囲第40項記載の組成物。 45、約90℃〜約120℃において適当な期間で硬化
    する特許請求の範囲第1項記載の組成物。 46、約90℃〜約120℃において約45分間で硬化
    する特許請求の範囲第45項記載の組成物。 47、約200℃〜約280℃において適当な期間で更
    に硬化する特許請求の範囲第45項記載の組成物。 48、約200℃〜約280℃において約30分間で更
    に硬化する特許請求の範囲第47項記載の組成物。 49、約90℃〜約120℃において適当な期間で硬化
    する特許請求の範囲第40項記載の組成物。 50、約90℃〜約120℃において約45分間で硬化
    する特許請求の範囲第49項記載の組成物。 51、約200℃〜約280℃において適当な期間で更
    に硬化する特許請求の範囲第49項記載の組成物。 52、約200℃〜約280℃において約30分間で更
    に硬化する特許請求の範囲第51項記載の組成物。 53、約50℃において約10分間〜約15分間で硬化
    する特許請求の範囲第1項記載の組成物。 54、(a)可溶性ポリイミド樹脂と、(b)そのポリ
    イミド樹脂用の溶媒と、(c)エポキシ樹脂とを含んで
    なる接着剤成分。 55、(a)可溶性ポリイミド樹脂用溶媒と架橋反応性
    の成分と(b)前記(a)の架橋反応を促進する触媒と
    を含んでなる、接着剤組成物用の安定性強化性成分。
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