WO2005111169A1 - 接続材料 - Google Patents

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WO2005111169A1
WO2005111169A1 PCT/JP2005/000472 JP2005000472W WO2005111169A1 WO 2005111169 A1 WO2005111169 A1 WO 2005111169A1 JP 2005000472 W JP2005000472 W JP 2005000472W WO 2005111169 A1 WO2005111169 A1 WO 2005111169A1
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silane coupling
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conductive filler
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Satoshi Yamamoto
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Sony Chemical & Information Device Corporation
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    • H05K2201/0239—Coupling agent for particles

Definitions

  • the present invention relates to a liquid or paste connection material for connecting various electronic components such as an IC chip to a flexible or rigid wiring board.
  • connection materials include a thermosetting component composed of a thermosetting epoxy resin and a latent curing agent, and an adjustment of a linear expansion coefficient and a moisture absorption rate of the connection material.
  • Non-conductive filler a coupling agent for creating a good bonding state between the thermosetting component and the non-conductive filler, and, if necessary, conductive particles for anisotropic conductive connection. What is uniformly dispersed is used (Patent Document 1).
  • Patent Document 1 JP-A-2000-80341
  • the range of the compounding amount of the non-conductive filler is narrower than that of the resin composition for forming the anisotropic conductive adhesive film.
  • resin components with a high molecular weight or high viscosity could not be used, and solvents could not be used.
  • a JEDEC level 2A moisture absorption reflow test is performed, there is a problem that, for example, a floating occurs between an IC chip and a connection material.
  • the present invention is intended to solve the above-mentioned problems of the conventional technology, and enables highly reliable connection to a liquid or paste-like connection material, and has excellent storage characteristics and
  • the purpose of the present invention is to provide good moisture absorption reflow resistance such that no floating occurs even when a moisture absorption reflow test of JEDE C level 2A is performed.
  • connection material the above-mentioned problems in the liquid or paste-like connection material are caused not only by the adhesion between the IC chip or the wiring board and the cured thermosetting component in the connection material, but also by It depends largely on the adhesion between the non-conductive filler surface and the cured thermosetting component, which has hardly been considered in the past, and (2) the non-conductive filler surface and the cured thermosetting component.
  • connection material is likely to absorb moisture, and ( 3)
  • silane coupling agents having different reactivities to non-conductive fillers should be used together in a specific amount range for the connection material, and the present invention was completed. I let it.
  • the present invention relates to a connecting material containing a thermosetting component, a non-conductive filler and a silane coupling agent, wherein the silane coupling agent is a first silane coupling agent and a second silane coupling agent. And wherein the reactivity of the first silane coupling agent to the non-conductive filler is higher than the reactivity of the second silane coupling agent to the non-conductive filler.
  • the content of the ring agent is 0.15-1.85 parts by weight based on 100 parts by weight of the non-conductive filler, and the content of the second silane coupling agent is 100 parts by weight of the non-conductive filler. 0.80-12.00 parts by weight Offer.
  • connection material of the present invention can be connected with high reliability while being in the form of a liquid or paste, and has been subjected to excellent storage characteristics and a JEDEC level 2A moisture absorption reflow test. Even in this case, no floating occurs, and good moisture absorption and reflow resistance is exhibited.
  • the present invention is a connection material containing a thermosetting component, a non-conductive filler and a silane coupling agent, and has a relatively high reactivity as a silane coupling agent to a non-conductive filler.
  • the first silane coupling agent shown is used in combination with the second silane coupling agent showing relatively low reactivity.
  • a critical surface tension is an index of the reactivity of the silane coupling agent to the non-conductive filler. When the critical surface tension of the same substrate (for example, a soda glass substrate) is compared, the smaller the critical surface tension, the higher the reactivity.
  • the reactivity with the non-conductive filler is high. Insufficient adhesion between the wiring board or IC chip to be connected and the thermosetting component after curing, which reduces the PCT resistance of the connection material and is relatively low compared to non-conductive fillers
  • a second silane coupling agent showing reactivity is used alone as a silane coupling agent, the adhesiveness between the wiring board or IC chip to be connected and the cured thermosetting component is determined by the connection material.
  • the adhesion between the non-conductive filler and the cured thermosetting component becomes insufficient, and the moisture absorption reflow resistance decreases. Therefore, in the present invention, by using a first silane coupling agent and a second coupling agent having different reactivities to each other with respect to the non-conductive filler, the cured thermosetting component and the second silane coupling agent are combined. It balances the adhesion between the non-conductive filter and the adhesion between the cured thermosetting component and the wiring board or IC chip to be connected.
  • the amount is 0.15-1.85 parts by weight, preferably 0.2-1.7 parts by weight, per 100 parts by weight of the non-conductive filter.
  • the content of the second silane coupling agent is too small, the adhesion between the wiring board or IC chip to be connected and the cured thermosetting component becomes insufficient.
  • Moisture absorption resistance The reflow resistance is reduced, and if it is too large, the unreacted second silane capping agent for the non-conductive filler remains in the connection material, causing voids, and open occurs after the PCT test.
  • the amount is 0.80-12.00 parts by weight, preferably 1.00-11.00 parts by weight, per 100 parts by weight of the conductive filler.
  • Table 1 below shows specific examples of the silane coupling agent that can be used in the present invention.
  • the difference in surface force between the first silane coupling agent and the second silane coupling agent is preferably 3dyneZcm or more and 10DyneZcm or less.
  • the content weight ratio of the first silane coupling agent to the second coupling agent is such that the second silane coupling agent is too small relative to the first silane coupling agent. If the PC T resistance (pressure tacker test resistance) is too low or too high, the resin thickens or hardens, so that it is preferable to use 1: 0.85-1: 0.05, more preferably 1: 0.75-1 : 0.07.
  • the non-conductive filler is for adjusting the linear expansion coefficient and the moisture absorption of the connecting material.
  • One such non-conductive filter is silica with a particle size of about 0.1-5 ⁇ m. Fine particles, titanium oxide particles, and the like. Among them, silica fine particles are preferred in terms of cost.
  • thermosetting component used in the present invention a thermosetting component used in conventional anisotropic conductive adhesive pastes and non-conductive adhesive pastes can be used.
  • thermosetting component containing a polymerizable epoxy compound and a latent curing agent can be preferably used in view of conduction reliability and connection reliability.
  • an epoxy monomer or oligomer having a molecular weight (weight average molecular weight) of 10,000 or less can be preferably mentioned.
  • glycidyl ethers of phenols such as bisphenol 8, bisphenol F, resorcinol, phenol novolak, and cresol novolac
  • glycidyl ethers of alcohols such as butanediol, polyethylene glycol, and polypropylene glycol
  • phthalic acid, isophthalic acid, tetrahydro Epoxy monomers such as glycidyl esters of carboxylic acids such as phthalic acid, and oligomers or alicyclic epoxides thereof can be mentioned.
  • bisphenol A glycidyl ether monomer or oligomer can be preferably used.
  • Epicoat 828 molecular weight 380
  • Epicol 834 molecular weight 470
  • Epicol 1001 molecular weight 900
  • Epicol 1002 molecular weight 1060
  • Epicoat 1055 molecular weight 1350 manufactured by Yuka Shell Co., Ltd.
  • Epicoat 1007 molecular weight 2900 and the like can be used. These can be used alone or in combination of two or more.
  • thermosetting epoxy adhesives those used and used for known thermosetting epoxy adhesives can be used.
  • imidazole eg, HX3748, Asahi Kasei Chemicals
  • amine PN-23, Ajinomoto
  • dicyandiamide DCMV99, ACI Japan Limited
  • the use amount of the latent curing agent is preferably 100 parts by weight per 100 parts by weight of the polymerizable epoxy compound.
  • the connecting material of the present invention may appropriately contain a crosslinking agent, various rubber components, a filler, a leveling agent, a viscosity modifier, an antioxidant, and the like, as necessary. it can .
  • conductive particles for anisotropic conductive connection because the connection material can be used as a liquid or paste-like anisotropic conductive adhesive.
  • conductive particles Conventionally known conductive particles, for example, metal particles such as nickel and gold, composite particles in which the surface of a thermoplastic resin core is coated with the above-described metal, and surfaces of the metal particles and the composite particles having an insulating resin thin film Can be used.
  • connection material of the present invention is obtained by subjecting a thermosetting component, a non-conductive filler, a silane coupling agent, and other components to be added as necessary to vacuum defoaming treatment, respectively, using a known stirring device. It can be manufactured by mixing uniformly.
  • connection material of the present invention is used as a liquid or a paste, although it varies depending on the type and the ratio of the raw materials used.
  • connection material of the present invention when used, for example, a connection material is applied to a connection terminal area of a wiring board by a known coating device, and various electronic components such as an IC chip are aligned and heated by a heating bonder. You should crimp ⁇ .
  • connection material was uniformly mixed with a planetary stirrer (Neritaro, THINKY). Prepared. The storage stability of the obtained connection material was evaluated as described below.
  • Tables 2 and 3 show [(A) wtp / 100 wt parts of the filler] and the content of the second silane coupling agent with respect to 100 parts by weight of the non-conductive filler [(B) wtp / 100 wt parts of the filler].
  • connection material Leave the connection material at room temperature for one week, and evaluate the case where the change in viscosity with respect to the initial viscosity is less than ⁇ 20% as ⁇ good '', write ⁇ ⁇ '' in Table 2 and Table 3, and ⁇ 20% or more Was evaluated as “poor” and described in Tables 2 and 3 as “X”.
  • connection material is applied to a COB substrate (FR5, 150 m pitch, TEG substrate manufactured by Sony Chemical Co., Ltd.) using a dispenser, and an Au plating bump ( Size: 60 ⁇ m square, 0.2 m high, bump pitch: 100 ⁇ m)
  • a chip size: 6.3 mm square, 0.4 mm thick is aligned and heated and pressed with a heating bonder on a cradle heated to 80 ° C (heating temperature: 230 ° C, heating time: 5 seconds, pressure : 0.59 NZ bump) ⁇ COB connector was manufactured.
  • the obtained COB connector was subjected to moisture absorption reflow treatment under JEDEC level 2A conditions (left at 85 ° CZ85% RH for 24 hours, and then reflow treated at a maximum temperature of 245 ° C three times). After being left in an atmosphere of 121 ° C, 100% RH, and 202.6 kPa for 100 hours, the connection resistance value was measured by a four-terminal method. If the maximum resistance value is 200 m ⁇ or less, it is evaluated as ⁇ good '', and Table 2 and Table 3 are described as ⁇ ⁇ '', and if it exceeds 200 m ⁇ , it is evaluated as ⁇ poor '' and Table 2 and Table 3 are evaluated. "X" was described in 3.
  • the obtained COB connector is 121.
  • the connection resistance value was measured by a four-terminal method. If the maximum resistance value is 200 m ⁇ or less, it is evaluated as ⁇ good '', and Table 2 and Table 3 are described as ⁇ ⁇ '', and if it exceeds 200 m ⁇ , it is evaluated as ⁇ poor '' and Table 2 and Table "X" was described in 3.
  • the content of the first silane coupling agent was 0.125 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the non-conductive filler. If it is too small, the moisture absorption reflow resistance is insufficient, and if it is 2 parts by weight, it is too large and storage stability is lacking.
  • good moisture absorption resistance was obtained when the content of the first silane coupling agent was 0.25 parts by weight to 1.75 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the nonconductive filler. It turns out that reflow property and storage stability were obtained. Therefore, it is understood that the content of the first silane coupling agent is appropriately 0.15-1.85 parts by weight based on 100 parts by weight of the non-conductive filter.
  • connection material of the present invention can be connected with high reliability even though it is in a liquid or paste form, has excellent storage characteristics, and floats even when a JEDEC level 2A moisture absorption reflow test is performed. No good moisture absorption and reflow resistance. Therefore, the connection material of the present invention is useful as a liquid or paste connection material for connecting various electronic components such as IC chips to a flexible or rigid wiring board.

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Abstract

　液状もしくはペースト状の接続材料に対し、高信頼性で接続を可能とし、優れた保存特性と、ＪＥＤＥＣのレベル２Ａの吸湿リフロー試験を行った場合でも浮きが発生しないという良好な耐吸湿リフロー性とを付与する。このため、熱硬化性成分、非導電性フィラ及びシランカップリング剤を含有する接続材料におけるシランカップリング剤を、第１のシランカップリング剤と第２のシランカップリング剤とから構成する。ここで、第１のシランカップリング剤としては、非導電性フィラに対する反応性が、第２のシランカップリング剤の非導電性フィラに対する反応性よりも高いものを使用する。第１のシランカップリング剤の含有量は、非導電性フィラ１００重量部に対して０．１５～１．８５重量部であり、第２のシランカップリング剤の含有量は、非導電性フィラ１００重量部に対して０．８０～１２．００重量部である。  

Description

明 細 書
接続材料
技術分野
[0001] 本発明は、フレキシブルあるいはリジッド配線基板に ICチップ等の各種電子部品を 接続するための液状もしくはペースト状の接続材料に関する。
背景技術
[0002] 従来、電子部品、例えば ICチップを配線基板にフリップチップ実装するためのパッ ケージ法として、チップオンボード法（COB法）やチップオンフィルム法（COF法）が 広く採用されており、その際、異方性導電接着フィルムを使用して異方性導電接続 することが一般的であつたが、材料コストや設備コストの低減とタクトタイムの短縮ィ匕を 目的として、異方性導電接着フィルムに代わって液状もしくはペースト状の異方性導 電接着剤や非導電性接着剤等の接続材料が使用されるようになっている。
[0003] 従来の一般的な液状又はペースト状の接続材料としては、熱硬化型エポキシ榭脂 と潜在性硬化剤とからなる熱硬化性成分に、接続材料の線膨張係数と吸湿率の調 整のための非導電性フイラと、熱硬化型成分と非導電性フイラとの間に良好な結合状 態を作り出すためのカップリング剤と、必要に応じて異方性導電接続用導電粒子とを 均一に分散させたものが使用されている (特許文献 1)。
[0004] ところで、最近では、液状もしくはペースト状の接続材料を使用して COF法や COB 法で形成されたフリップチップ実装体に対し、より高い接続信頼性が求められるように なっている。特に、 COB法による場合には、 JEDECOoint Electron Device
Engineering Council)規格のレベル 3やレベル 2Aの耐吸湿リフロー性が求められるよ うになつている。
[0005] 特許文献 1 :特開 2000— 80341
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] しカゝしながら、液状もしくはペースト状の接続材料の場合、異方性導電接着フィルム を形成するための榭脂組成物に比べて、非導電性フイラの配合量の範囲が狭ぐ高 分子量あるいは高粘度の榭脂成分を使用できず、溶剤も使用できない等の問題があ るために配合の自由度が小さぐそのため高い信頼性で接続することが困難であると いう問題があった。し力も、 JEDECのレベル 2Aの耐吸湿リフロー試験を行った場合 には、例えば ICチップと接続材料との間で浮きが発生するという問題があった。
[0007] また、液状もしくはペースト状の接続材料に対しては、常温で保存中に粘度変化が 少な 、と 、う良好な保存特性や、 PCT (プレッシャータッカーテスト)試験により接続 抵抗が増大しな ヽと ヽぅ良好な耐 PCT性を備えることも求められて ヽる。
[0008] 本発明は、以上の従来の技術の問題を解決しょうとするものであり、液状もしくはぺ 一スト状の接続材料に対し、高信頼性で接続を可能とし、優れた保存特性と、 JEDE Cのレベル 2Aの吸湿リフロー試験を行った場合でも浮きが発生しないという良好な 耐吸湿リフロー性とを付与することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0009] 本発明者らは、（1)液状もしくはペースト状の接続材料における上述の問題が、 IC チップや配線基板と接続材料中の硬化した熱硬化性成分との間の密着性だけでなく 、従来ほとんど考慮されて ヽなかった非導電性フイラ表面と硬化した熱硬化性成分と の間の密着性の良否に大きく依存していること、（2)非導電性フイラ表面と硬化した 熱硬化性成分との間の密着性が十分でない場合には、耐吸湿リフロー試験時にそ れらの界面にクラックが生じ易ぐ結果的に接続材料が吸湿し易くなつていること、そ して、（3)それらの問題を解決するためには、接続材料に、非導電性フイラに対する 反応性が異なる 2種類のシランカップリング剤を特定の量範囲で併用すればよいこと 、を見出し本発明を完成させた。
[0010] 即ち、本発明は、熱硬化性成分、非導電性フイラ及びシランカップリング剤を含有 する接続材料において、該シランカップリング剤が第 1のシランカップリング剤と第 2の シランカップリング剤とを含み、該第 1のシランカップリング剤の該非導電性フイラに対 する反応性が、該第 2のシランカップリング剤の該非導電性フイラに対する反応性より も高ぐ第 1のシランカップリング剤の含有量が該非導電性フイラ 100重量部に対して 0. 15-1. 85重量部であり、第 2のシランカップリング剤の含有量が該非導電性フィ ラ 100重量部に対して 0. 80— 12. 00重量部であることを特徴とする接続材料を提 供する。
発明の効果
[0011] 本発明の接続材料は、液状もしくはペースト状でありながら、高信頼性での接続が 可能であり、しカゝも優れた保存特性と、 JEDECのレベル 2Aの吸湿リフロー試験を行 つた場合でも浮きが発生しな 、と 、う良好な耐吸湿リフロー性とを示す。
発明を実施するための最良の形態
[0012] 以下、本発明を詳細に説明する。
[0013] 本発明は、熱硬化性成分、非導電性フイラ及びシランカップリング剤を含有する接 続材料であり、シランカップリング剤として、非導電性フイラに対して相対的に高い反 応性を示す第 1のシランカップリング剤と、相対的に低い反応性を示す第 2のシラン カップリング剤とを併用する。ここで、非導電性フイラに対するシランカップリング剤の 反応性の指標として臨界表面張力が挙げられる。同じ基材 (例えばソーダガラス基材 )に対する臨界表面張力を比較した場合に、臨界表面張力が小さいほど高い反応性 を示す。
[0014] 本発明にお 、て、反応性の異なる 2種類のシランカップリング剤を併用する理由は 以下の通りである。
[0015] 即ち、導電性フイラに対して相対的に高い反応性を示す第 1のシランカップリング剤 をシランカップリング剤として単独で使用した場合、非導電性フイラとの反応性が高い 反面、接続すべき配線基板や ICチップと硬化後の熱硬化性成分との密着性が不十 分となり、接続材料の耐 PCT性が低下し、また、非導電性フイラに対して相対的に低 い反応性を示す第 2のシランカップリング剤をシランカップリング剤として単独で使用 した場合、接続すべき配線基板や ICチップと硬化後の熱硬化性成分との間の密着 性を、接続材料を増粘させずに改善できる反面、非導電性フイラと硬化後の熱硬化 性成分との密着性が不十分となり、耐吸湿リフロー性が低下する。そこで、本発明に おいては、非導電性フイラに対して互いに反応性の異なる第 1のシランカップリング剤 と第 2のカップリング剤とを併用することにより、硬化後の熱硬化性成分と非導電性フ イラとの間の密着性並びに硬化後の熱硬化性成分と接続すべき配線基板や ICチッ プとの間の密着性の間のバランスを取っている。 [0016] 第 1のシランカップリング剤の接続材料中の含有量は、少なすぎると非導電性フイラ と硬化後の熱硬化性成分との境界でクラックが発生し、導通信頼性が低下し、多すぎ ると非導電性フイラ対して未反応の第 1のシランカップリング剤が接続材料中に残存 し、これが熱硬化性成分の官能基 (例えば、エポキシ基)と反応して接続材料自体が 増粘し、その結果、圧着操作が困難となるので、非導電性フイラ 100重量部に対して 0. 15-1. 85重量部、好ましくは 0. 2-1. 7重量部である。
[0017] また、第 2のシランカップリング剤の含有量は、少なすぎると接続すべき配線基板や ICチップと硬化後の熱硬化性成分との間の密着性が不十分となり、結果的に耐吸湿 リフロー性が低下し、多すぎると非導電性フイラ対して未反応の第 2のシランカツプリ ング剤が接続材料中に残存してボイド発生の原因となり、 PCT試験後にオープンが 発生するので、非導電性フイラ 100重量部に対して 0. 80— 12. 00重量部、好ましく は 1. 00— 11. 00重量部である。
[0018] 本発明にお 、て使用できるシランカップリング剤の具体例を以下の表 1に示す。
[0019] [表 1]
Figure imgf000006_0001
[0020] 本発明においては、これらの中力 異なる 2種を選択し、反応性の高い方が第 1の シランカップリング剤と位置づけられ、反応性の低!、方が第 2のシランカップリング剤 として位置づけられる。ここで、第 1のシランカップリング剤と第 2のシランカップリング 剤との表面表力の差は、 3dyneZcm以上 lOdyneZcm以下が好ましい。
[0021] また、第 1のシランカップリング剤と第 2のカップリング剤の含有重量比は、第 2のシ ランカップリング剤が第 1のシランカップリング剤に対して相対的に少なすぎると耐 PC T性 (耐プレッシャータッカーテスト性）が低ぐ多すぎると増粘または硬化するので、 好ましく ίま 1 :0. 85— 1 :0. 05、より好ましく ίま 1 :0. 75— 1 :0. 07である。
[0022] 本発明にお 、て、非導電性フイラは接続材料の線膨張係数や吸湿率を調整するた めのものである。そのような非導電性フイラとしては、粒径が約 0. 1— 5 μ mの、シリカ 微粒子、酸ィ匕チタン粒子等が挙げられる。中でも、コストの点力もシリカ微粒子が好ま しい。
[0023] 本発明で使用する熱硬化性成分としては、従来の異方性導電接着ペーストや非導 電性接着ペーストにお 、て用いられて 、る熱硬化性成分を使用することができる。中 でも、導通信頼性、接続信頼性の点から重合性エポキシ系化合物と潜在性硬化剤と を含有する熱硬化性成分を好ましく使用できる。
[0024] このような重合性エポキシ系化合物としては、分子量 (重量平均分子量） 10000以 下のエポキシ系モノマーもしくはオリゴマーを好ましく挙げることができる。例えば、ビ スフエノール八、ビスフエノール F、レゾルシノール、フエノールノボラック、クレゾールノ ボラックなどのフエノール類のグリシジルエーテル；ブタンジオール、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アルコール類のグリシジルエーテル；フタル 酸、イソフタル酸、テトラヒドロフタル酸などのカルボン酸のグリシジルエステル等のェ ポキシモノマーやこれらのオリゴマーもしくは脂環型エポキシドを挙げることができる。 中でも、ビスフエノール Aグリシジルエーテルモノマーもしくはオリゴマーを好ましく使 用できる。具体的には、油化シェル社製造のェピコート 828 (分子量 380)、ェピコ一 卜 834 (分子量 470)、ェピコ一卜 1001 (分子量 900)、ェピコ一卜 1002 (分子量 1060 )、ェピコート 1055 (分子量 1350)、ェピコート 1007 (分子量 2900)等を使用するこ とができる。これらは、単独で、あるいは 2種以上を併用することもできる。
[0025] 潜在性硬化剤としては、公知の熱硬化型エポキシ系接着剤にぉ 、て使用されて ヽ るものを使用することができ、例えばイミダゾール系（例えば HX3748、旭化成ケミカ ルズ社）、アミン系（PN— 23、味の素社）、ジシアンジアミド系（DCMV99、 ACIジャ パンリミテッド社)の各潜在性硬化剤等を使用できる。
[0026] 潜在性硬化剤の使用量は、重合性エポキシ系化合物 100重量部に対し、好ましく は 1一 100重量部である。
[0027] 本発明の接続材料には、上述した成分に加えて、架橋剤、各種ゴム成分、フイラ、 レべリング剤、粘度調整剤、酸化防止剤等を必要に応じて適宜配合することができる 。特に、異方性導電接続用導電粒子を配合すると、接続材料を液状もしくはペースト 状の異方性導電接着剤として使用可能となるので好ましい。そのような導電粒子とし ては、従来の公知の導電粒子、例えば、ニッケルや金等の金属粒子、熱可塑性榭脂 コアの表面を前述の金属で被覆した複合粒子、金属粒子や複合粒子の表面を絶縁 性榭脂薄膜で被覆した粒子等を使用することができる。
[0028] 本発明の接続材料は、熱硬化性成分、非導電性フイラ、シランカップリング剤及び 必要に応じて添加される他の成分を、それぞれ真空脱泡処理した後に公知の撹拌 装置にて均一に混合することにより製造することができる。
[0029] 本発明の接続材料は、使用する原料の種類や量比により異なるが、液状もしくはべ 一スト状の形態として用いられる。
[0030] 本発明の接続材料を使用する場合、例えば、配線基板の接続端子領域に公知の 塗布装置により接続材料を塗布し、 ICチップなどの各種電子部品をァライメントした 上で加熱ボンダ一で加熱圧着すればょ ヽ。
実施例
[0031] 以下、本発明を実施例により、具体的に説明する。
[0032] 実施例 1一 6及び比較例 1一 6
表 2及び表 3に示した配合表の各成分を、それぞれ 40°Cで 60分間、真空脱泡した 後、遊星式撹拌機 (練太郎、 THINKY社)で均一に混合することにより接続材料を 調製した。得られた接続材料の保存安定性について、以下に説明するように評価し た。
[0033] なお、非導電性フイラ 100重量部に対する第 1のシランカップリング剤の含有量
[(A)wtp/対フイラ lOOwtp]と、非導電性フイラ 100重量部に対する第 2のシランカツプリ ング剤の含有量 [(B)wtp/対フイラ lOOwtp]とを表 2及び表 3に示す。
[0034] (保存安定性）
接続材料を室温で一週間放置し、初期粘度に対する粘度変化が ± 20%未満であ る場合を「良好」と評価し、表 2及び表 3中に「〇」と記載し、 ± 20%以上である場合を 「不良」と評価し、表 2及び表 3中に「X」と記載した。
[0035] 次に、得られた接続材料をディスペンサーで、 COB用基板 (FR5、 150 mピッチ 、ソニーケミカル社製の TEG基板）に 2— 5mg程度塗布し、その塗布膜に、 Auメツキ バンプ（サイズ： 60 μ m四方、 0. 2 m高、バンプピッチ： 100 μ m)が形成された IC チップ（サイズ： 6. 3mm四方、 0. 4mm厚）をァライメントし、 80°Cに加熱された受け 台上で加熱ボンダ一で加熱圧着 (加熱温度： 230°C、加熱時間： 5秒間、圧力： 0. 59 NZバンプ)を行 ヽ COB接続体を作製した。
[0036] 得られた COB接続体について、以下に示すように耐吸湿リフロー性と耐 PCT性を 評価した。得られた結果を表 2及び表 3中に示す。
[0037] (耐吸湿リフロー性）
得られた COB接続体を、 JEDECのレベル 2Aの条件（85°CZ85%RHに 24時間 放置後、最高 245°Cの温度でのリフロー処理を 3回）で吸湿リフロー処理を行い、更 に、 121°C、 100%RH、 202. 6kPaの雰囲気中に 100時間放置した後、四端子法 にて接続抵抗値を測定した。最大抵抗値が 200m Ω以下である場合を「良好」と評価 し、表 2及び表 3中に「〇」と記載し、 200m Ωを超える場合を「不良」と評価し、表 2及 び表 3中に「X」と記載した。
[0038] (耐 PCT性）
得られた COB接続体を、 121。C、 100%RH、 202. 6kPaの雰囲気中に 300時間 放置した後、四端子法にて接続抵抗値を測定した。最大抵抗値が 200m Ω以下であ る場合を「良好」と評価し、表 2及び表 3中に「〇」と記載し、 200m Ωを超える場合を「 不良」と評価し、表 2及び表 3中に「X」と記載した。
[表 2]
Figure imgf000010_0001
表 2及び表 3注
*1: HP3748,旭化成ケミカルズ社
*2: EP828、油化シェルエポキシ社
*3: HX3748,旭化成ケミカルズ社
*4:シリカ微粒子、 DF5VLD、龍森社
*5:ァミノ変性タイプ、 KBM603、信越化学社
*6:未変性タイプ、 KBM403,信越化学社
*7:粒径 3.5 μ mのべンゾグアナミン榭脂粒子に Ni/Auメツキを施した導電粒子
[0040] [表 3]
Figure imgf000011_0001
[0041] 表 2及び表 3に示されているように、比較例 3及び 4の結果から、第 1のシランカップ リング剤の含有量が非導電性フイラ 100重量部に対し 0. 125重量部であると少なす ぎて耐吸湿リフロー性が不十分であり、 2重量部であると多すぎて保存安定性に欠け ることがゎカゝる。一方、実施例 4及び 5の結果から、第 1のシランカップリング剤の含有 量が非導電性フイラ 100重量部に対し 0. 25重量部一 1. 75重量部であれば、良好 な耐吸湿リフロー性と保存安定性とが得られたことがわかる。従って、第 1のシラン力 ップリング剤の含有量は、非導電性フイラ 100重量部に対し 0. 15-1. 85重量部が 妥当であることがわかる。
[0042] また、比較例 1及び 2の結果から、第 2のシランカップリング剤の含有量が非導電性 フイラ 100重量部に対し 0. 75重量部であると少なすぎて耐吸湿リフロー性が不十分 であり、 12. 5重量部であると多すぎて耐 PCT性に欠けることがわかる。一方、実施 例 2及び 3の結果から、第 2のシランカップリング剤の含有量が非導電性フイラ 100重 量部に対し 1. 00重量部一 11. 25重量部であれば、良好な耐 PCT性が得られたこ とがわかる。従って、第 2のシランカップリング剤の含有量は、非導電性フイラ 100重 量部に対し 0. 80— 12. 00重量部が妥当であることがわかる。 産業上の利用可能性
本発明の接続材料は、液状もしくはペースト状でありながら、高信頼性での接続が 可能であり、しカゝも優れた保存特性と、 JEDECのレベル 2Aの吸湿リフロー試験を行 つた場合でも浮きが発生しないという良好な耐吸湿リフロー性とを示す。従って、本発 明の接続材料は、フレキシブルあるいはリジッド配線基板に ICチップ等の各種電子 部品を接続するための液状もしくはペースト状の接続材料として有用である。

Claims

請求の範囲
[1] 熱硬化性成分、非導電性フイラ及びシランカップリング剤を含有する接続材料にお V、て、該シランカップリング剤が第 1のシランカップリング剤と第 2のシランカップリング 剤とを含み、該第 1のシランカップリング剤の該非導電性フイラに対する反応性が、該 第 2のシランカップリング剤の該非導電性フイラに対する反応性よりも高ぐ第 1のシラ ンカップリング剤の含有量が該非導電性フイラ 100重量部に対して 0. 15-1. 85重 量部であり、第 2のシランカップリング剤の含有量が該非導電性フイラ 100重量部に 対して 0. 80— 12. 00重量部であることを特徴とする接続材料。
[2] 該第 1のシランカップリング剤と第 2のカップリング剤の含有重量比が 4 : 3— 15 : 1で ある請求項 1記載の接続材料。
[3] 該非導電性フイラがシリカ微粒子である請求項 1又は 2記載の接続材料。
[4] 該熱硬化性成分が熱硬化型エポキシ榭脂と潜在性硬化剤とを含有する請求項 1一 3の 、ずれかに記載の接続材料。
[5] 更に、異方性導電接続用導電粒子を含有する請求項 1一 4のいずれかに記載の接 続材料。
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