JP2002201438A - 接着剤組成物、それを用いた回路端子の接続方法及び回路端子の接続構造 - Google Patents
接着剤組成物、それを用いた回路端子の接続方法及び回路端子の接続構造Info
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Abstract
気接続が得られ、ショート発生のない電気・電子用の接
着剤組成物、それを用いた回路端子の接続方法及び接続
構造を提供する。 【解決手段】 相対向する回路電極間に介在され、相対
向する回路電極を加圧し、加圧方向の電極間を電気的に
接続する接合材料において、少なくとも絶縁性の接着層
と導電粒子を含有する接着層からなる接合材料で各接着
層は、(1)加熱により遊離ラジカルを発生する硬化
剤、(2)ラジカル重合性物質、(3)フィルム形成
材、(4)導電粒子のいずれか3以上を必須成分として
含有する接着剤組成物であり、各接着層から構成される
接合材料の加熱加圧前の面積(A)と加熱加圧後の面積
(B)を用いて表される流動性(B)/(A)の値が
1.3〜2.0である接着剤組成物。
Description
れを用いたCHIP-ON-GLASS実装(以下COG実装と呼
ぶ)またはCHIP-ON-FLEX(以下COF実装と呼ぶ)にお
ける回路端子の接続方法及び回路端子の接続構造に関す
る。
ICの実装は、液晶駆動用ICを直接ガラスパネル上に
回路接続部材で接合するCOG実装方法や、液晶駆動用
ICを金属配線を有するフレキシブルテープに接合しガ
ラスパネルと回路接続部材で接合するCOF実装方法が
用いられる。液晶表示の高精細化に伴い、液晶駆動用I
Cの電極である金バンプは狭ピッチ化、狭面積化してい
る。このため、接合材料中の導電粒子が隣接電極間に流
出し、ショートを発生させるといった問題や、バンプ上
に捕捉される接合材料中の導電粒子数が減少し、接続不
良を起こすといった問題がある。そこで、これらの問題
を解決するため、接合材料の少なくとも片面に絶縁性の
接着層を形成することで、COG実装及びCOF実装に
おける接合品質の低下を防ぐ方法が開発されている(例
えば特開平8−279371号公報)。
続部材はバンプ面積が3000μm2未満となった場
合、バンプ上に捕捉される接合材料中の導電粒子数が減
少し、安定した接続抵抗値を得るのに十分ではなく、ま
た接続抵抗値を低下させるため、粒子の充填量を増やす
とショート発生率が上昇し、絶縁不良が発生するという
問題があった。本発明は、COG実装やCOF実装に対
して低抵抗の電気接続が得られ、かつショート発生のな
い電気・電子用の接着剤組成物、それを用いた回路端子
の接続方法及び回路端子の接続構造を提供するものであ
る。
する回路電極間に介在され、相対向する回路電極を加圧
し、加圧方向の電極間を電気的に接続する接合材料にお
いて、少なくとも絶縁性の接着層と導電粒子を含有する
接着層からなる接合材料で各接着層は、(1)加熱によ
り遊離ラジカルを発生する硬化剤、(2)ラジカル重合
性物質、(3)フィルム形成材、(4)導電粒子のいず
れか3以上を必須成分として含有する接着剤組成物であ
り、各接着層から構成される接合材料の加熱加圧前の面
積(A)と加熱加圧後の面積(B)を用いて表される流
動性(B)/(A)の値が1.3〜2.0である接着剤
組成物である。接着剤組成物の流動性が1.3未満では
流動性が悪く、良好な接続が得られない場合があり、
2.0を超えると、バンプ上に捕捉される導電粒子の数
が少ないため、接続部分の電気抵抗値が上昇してしまう
ので好ましくない。 〔2〕接合材料が、(1)加熱により遊離ラジカルを発
生する硬化剤、(2)ラジカル重合性物質、(3)フィ
ルム形成材を必須成分として含有する絶縁性の接着層
と、(1)加熱により遊離ラジカルを発生する硬化剤、
(2)ラジカル重合性物質、(3)フィルム形成材、
(4)導電粒子を必須成分として含有する導電粒子を含
有する接着層の2層からなる上記〔1〕に記載の接着剤
組成物である。 〔3〕導電粒子の表面が、有機高分子化合物で覆われて
いる上記〔1〕または上記〔2〕に記載の接着剤組成物
である。本発明に用いる導電粒子は、表面が、金、銀、
白金属の金属から選ばれる少なくとも一種で構成される
ものを使用することが好ましく、さらに金属表面を有機
高分子化合物で被覆するとより好ましい。 〔4〕導電粒子を含有する接着層の厚みが、導電粒子の
粒径の3倍未満である上記〔1〕ないし上記〔3〕のい
ずれかに記載の接着剤組成物である。本発明の接着剤組
成物は、導電粒子を含有する層とその他の層とに分解し
た多層横成とすることができる。この時、導電粒子を含
有する接着層の厚みは、導電粒子の粒径の3倍未満であ
るのが好ましく、2倍未満がより好ましい。導電粒子を
含有する接着層の厚みが3倍以上の場合、導電粒子が隣
接電極間に流出する量が多くなり、絶縁性が低下するの
で好ましくない。また、本発明は、〔5〕第一の接続端
子を有する第一の回路部材と、第二の接続端子を有する
第二の回路部材とを、第一の接続端子と第二の接続端子
を対向して配置し、前記対向配置した第一の接続端子と
第二の接続端子の間に上記〔1〕ないし上記〔4〕のい
ずれかに記載の接着剤組成物を介在させ、加熱加圧して
前記対向配置した第一の接続端子と第二の接続端子を電
気的に接続させる回路端子の接続方法である。 〔6〕少なくとも一方の接続端子を有する回路部材がI
Cチップである上記〔5〕に記載の回路端子の接続方法
である。 〔7〕少なくとも一方の接続端子の表面が金、銀、錫、
白金族の金属、インジュウム−錫酸化物(ITO)から
選ばれる少なくとも一種で構成される上記〔5〕または
上記〔6〕に記載の回路端子の接続方法である。 〔8〕少なくとも一方の回路部材表面が窒化シリコン、
シリコーン化合物、ポリイミド樹脂から選ばれる少なく
とも一種でコーティングもしくは付着している上記
〔5〕ないし上記〔7〕のいずれかに記載の回路端子の
接続方法である。さらに、本発明は、
いし上記〔8〕のいずれかに記載の回路端子の接続方法
で得られる回路端子の接続構造である。
に介在され、相対向する回路電極を加熱加圧し、加圧方
向の電極間を電気的に接続する接合材料において、少な
くとも絶縁性の接着層と導電粒子を含有する接着層から
なる接合材料である。各接着層は、(1)加熱により遊
離ラジカルを発生する硬化剤、(2)ラジカル重合性物
質、(3)フィルム形成材、(4)導電粒子のいずれか
3以上を必須成分として含有する接着剤組成物である。
接合材料は、絶縁性の接着層(Z)と導電粒子を含有す
る接着層(D)から構成され、その構成は、2層では、Z
−Dが、3層では、Z−D−Z、D−Z−Dが挙げられ、
同様に4層以上の構成とすることもできる。そして、各
接着層から構成される接合材料の加熱加圧前の面積
(A)と加熱加圧後の面積(B)を用いて表される流動
性(B)/(A)の値が1.3〜2.0である必要があ
る。流動性が1.3未満では流動性が悪く、良好な接続
が得られない場合があり、2.0を超えると、接続端
子、例えばバンプ上に捕捉される導電粒子の数が少ない
ため、接続部分の電気抵抗値が上昇してしまう。流動性
の測定は、厚み0.7mm、15mm×15mmのガラ
スを用いて、厚み35μm、5mm×5mmの接着剤組
成物をこの2枚のガラス間に挟み、200℃、2MP
a、10秒で加熱加圧を行い、初期の面積(A)と加熱
加圧後の面積(B)から(B)/(A)の値を求めた。
この面積は、画像処理装置などを用いても測定すること
ができる。各接着層の厚みが異なる場合、その厚みに比
例させ接合材料の厚みが35μmとなるようにした。
(1)加熱により遊離ラジカルを発生する硬化剤、
(2)ラジカル重合性物質、(3)フィルム形成材を必
須成分として含有することが好ましく、また、導電粒子
を含有する接着層は、(1)加熱により遊離ラジカルを
発生する硬化剤、(2)ラジカル重合性物質、(3)フ
ィルム形成材、(4)導電粒子を必須成分として含有す
ることが好ましい。導電粒子は、その導電粒子の表面
が、有機高分子化合物で覆われていることが好ましく、
有機高分子化合物の被覆はマイクロカプセルの手法に通
常用いられている方法を採用することができる。例え
ば、導電粒子に高分子化合物のスプレー、浸漬乾燥など
である。被覆厚みは、絶縁性を有すればよく、極めて薄
い厚みでもよい。導電粒子を含有する接着層は、その厚
みが、導電粒子の粒径の3倍未満であると好ましい。導
電粒子を含有する接着層の厚みが3倍以上の場合、導電
粒子が隣接電極間に流出する量が多くなり、絶縁性が低
下する傾向にあり、また、接続端子に保持される導電粒
子の数が少なくなるので、接続抵抗が高くなったり、接続
信頼性に劣るようになる。
しては、フェノキシ樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、
ポリスチレン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエ
ステル樹脂、ポリアミド樹脂、キシレン樹脂、ポリウレ
タン樹脂等が挙げられる。フィルム形成材とは、液状物
を固形化し、構成組成物をフィルム形状とした場合に、
そのフィルムの取扱いが容易で、容易に裂けたり、割れ
たり、べたついたりしない機械特性等を付与するもので
あり、通常の状態でフィルムとしての取扱いができるも
のである。フィルム形成材の中でも接着性、相溶性、耐
熱性、機械強度に優れることからフェノキシ樹脂が好ま
しい。フェノキシ樹脂は2官能フェノール類とエピハロ
ヒドリンを高分子量まで反応させるか、又は2官能エポ
キシ樹脂と2官能フェノール類を重付加させることによ
り得られる樹脂である。具体的には、2官能フェノール
類1モルとエピハロヒドリン0.985〜1.015と
をアルカリ金属水酸化物の存在下において非反応性溶媒
中で40〜120℃の温度で反応させることにより得る
ことができる。また、樹脂の機械的特性や熱的特性の点
からは、特に2官能性エポキシ樹脂と2官能性フェノー
ル類の配合当量比をエポキシ基/フェノール水酸基=1
/0.9〜1/1.1としアルカリ金属化合物、有機リ
ン系化合物、環状アミン系化合物等の触媒の存在下で沸
点が120℃以上のアミド系、エーテル系、ケトン系、
ラクトン系、アルコール系等の有機溶剤中で反応固形分
が50重量部以下で50〜200℃に加熱して重付加反
応させて得たものが好ましい。2官能エポキシ樹脂とし
ては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノー
ルF型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型エポキシ樹
脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂などがある。2官
能フェノール類は2個のフェノール性水酸基を持つもの
で、例えば、ハイドロキノン類、ビスフェノールA、ビ
スフェノールF、ビスフェノールAD、ビスフェノール
S等のビスフェノール類などが挙げられる。フェノキシ
樹脂はラジカル重合性の官能基により変性されていても
よい。フェノキシ樹脂は、単独で用いても、2種類以上
を混合して用いてもよい。
ジカルを発生する硬化剤としては、過酸化化合物、アゾ
系化合物などの加熱により分解して遊離ラジカルを発生
するものであり、目的とする接続温度、接続時間、ポッ
トライフ等により適宜選定されるが、高反応性とポット
ライフの点から、半減期10時間の温度が40℃以上、
かつ、半減期1分の温度が180℃以下の有機過酸化物
が好ましく、半減期10時間の温度が60℃以上、か
つ、半減期1分の温度が170℃以下の有機過酸化物が
より好ましい。接続時間を10秒以下とした場合、硬化
剤の配合量は十分な反応率を得るためにラジカル重合性
物質とフィルム形成材の合計100重量部に対して、
0.1〜30重量部とするのが好ましく1〜20重量部
がより好ましい。硬化剤の配合量が0.1重量部未満で
は、十分な反応率を得ることができず良好な接着強度や
小さな接続抵抗が得られにくくなる傾向にある。配合量
が30重量部を超えると、接着剤組成物の流動性が低下
したり、接続抵抗が上昇したり、接着剤組成物のポット
ライフが短くなる傾向にある。
オキシジカーボネート、パーオキシエステル、パーオキ
シケタール、ジアルキルパーオキサイド、ハイドロパー
オキサイド、シリルパーオキサイドなどから選定でき
る。また、回路部材の接続端子の腐食を押さえるため
に、硬化剤中に含有される塩素イオンや有機酸は500
0ppm以下であることが好ましく、さらに、加熱分解
後に発生する有機酸が少ないものがより好ましい。具体
的には、パーオキシエステル、ジアルキルパーオキサイ
ド、ハイドロパーオキサイド、シリルパーオキサイドか
ら選定され、高反応性が得られるパーオキシエステルか
ら選定されることがより好ましい。上記硬化剤は、適宜
混合して用いることができる。
チルパーオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオ
キサイド、3,5,5−トリメチルへキサノイルパーオキ
サイド、オクタノイルパーオキサイド、ラウロイルパー
オキサイド、ステアロイルパーオキサイド、スクシニツ
クパーオキサイド、ベンゾイルパーオキシトルエン、ベ
ンゾイルパーオキサイド等が挙げられる。
n−プロピルパーオキシジカーボネート、ジイソプロピ
ルパーオキシジカーボネート、ビス(4−t−ブチルシク
ロへキシル)パーオキシジカーボネート、ジ−2−エト
キシメトキシパーオキシジカーボネート、ジ(2−エチ
ルへキシルパーオキシ)ジカーボネート、ジメトキシブ
チルパーオキシジカーボネート、ジ(3−メチル−3メト
キシブチルパーオキシ)ジカーボネート等が挙げられ
る。
オキシネオデカノエート、1,1,3,3−テトラメチルブ
チルパーオキシネオデカノエート、1−シクロへキシル
−1−メチルエチルパーオキシノエデカノエート、t−へ
キシルパーオキシネオデカノエート、t−ブチルパーオ
キシピバレート、1,1,3,3−テトラメチルブチルパー
オキシ−2−エチルへキサノネート、2,5−ジメチル−
2,5−ジ(2−エチルヘキサノイルパーオキシ)ヘキサ
ン、1−シクロへキシル−1−メチルエチルパーオキシ−
2−エチルヘキサノネート、t−へキシルパーオキシ−2
−エチルへキサノネート、t−ブチルパーオキシ−2−エ
チルへキサノネート、t−ブチルパーオキシイソブチレ
ート、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロへキ
サン、t−へキシルパーオキシイソプロピルモノカーボ
ネート、t−ブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチルへ
キサノネート、t−ブチルパーオキシラウレート、2,5
−ジメチル−2,5−ジ(m−トルオイルパーオキシ)へ
キサン、t−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボ
ネート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルへキシルモノ
カーボネート、t−へキシルパーオキシベンゾエート、t
−ブチルパーオキシアセテート等が挙げられる。
(t−へキシルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシク
ロへキサン、1,1−ビス(t−へキシルパーオキシ)シ
クロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−
3,3,5−トリメチルシクロへキサン、1,1−(t−ブチ
ルパーオキシ)シクロドデカン、2,2−ビス(t−ブチ
ルパーオキシ)デカン等が挙げられる。
α’−ビス(t−ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベ
ンゼン、ジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−
2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)へキサン、t−ブチル
クミルパーオキサイド等が挙げられる。
プロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、クメンハイ
ドロパーオキサイド等が挙げられる。
ルトリメチルシリルパーオキサイド、ビス(t−ブチ
ル)ジメチルシリルパーオキサイド、t−ブチルトリビ
ニルシリルパーオキサイド、ビス(t−ブチル)ジビニ
ルシリルパーオキサイド、トリス(t−ブチル)ビニル
シリルパーオキサイド、t−ブチルトリアリルシリルパ
ーオキサイド、ビス(t−ブチル)ジアリルシリルパー
オキサイド、トリス(t−ブチル)アリルシリルパーオ
キサイド等が挙げられる。
る硬化剤は、単独又は混合して使用することができ、分
解促進剤、抑制剤等を混合して用いてもよい。また、こ
れらの硬化剤をポリウレタン系、ポリエステル系の高分
子物質等で被覆してマイクロカプセル化したものは、可
使時間が延長されるために好ましい。
質としては、ラジカルにより重合する官能基を有する物
質であり、アクリレート、メタクリレート、マレイミド
化合物等が挙げられる。ラジカル重合性物質はモノマ
ー、オリゴマーいずれの状態で用いることが可能であ
り、モノマーとオリゴマーを併用することも可能であ
る。アクリレート(メタクリレート)の具体例として
は、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプ
ロピルアクリレート、イソブチルアクリレート、エチレ
ングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジ
アクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレー
ト、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、2−
ヒドロキシ−1,3−ジアクリロキシプロパン、2,2−ビ
ス[4−(アクリロキシメトキシ)フェニル]プロパ
ン、2,2−ビス[4−(アクリロキシポリエトキシ)フ
ェニル]プロパン、ジシクロペンチニルアクリレート、
トリシクロデカニルアクリレート、トリス(アクリロイ
ロキシエチル)イソシアヌレート、ウレタンアクリレー
ト、これらのアクリレートに対応するメタクリレート等
が挙げられる。これらは単独又は併用して用いることが
でき、必要によってはハドロキノン、メチルエーテルハ
イドロキノン類などの重合禁止剤を適宜用いてもよい。
また、ジシクロペンチニル基及び/又はトリシクロデカ
ニル基および/またはトリアジン環を有する場合は、耐
熱性が向上するので好ましい。
イミド基を少なくとも2個以上含有するもので、例え
ば、1−メチル−2,4−ビスマレイミドベンゼン、N,
N’−m−フェニレンビスマレイミド、N,N’−p−フェ
ニレンビスマレイミド、N,N’−m−トルイレンビスマ
レイミド、N,N’−4,4−ビフェニレンビスマレイミ
ド、N,N’−4,4−(3,3’−ジメチル−ビフェニレ
ン)ビスマレイミド、N,N’−4,4−(3,3’−ジメチ
ルジフェニルメタン)ビスマレイミド、N,N’−4,4−
(3,3’−ジエチルジフェニルメタン)ビスマレイミ
ド、N,N’−4,4−ジフェニルメタンビスマレイミド、
N,N’−4,4−ジフェニルプロパンビスマレイミド、
N,N’−3,3’−ジフェニルスルホンビスマレイミド、
N,N’−4,4−ジフェニルエーテルビスマレイミド、
2,2−ビス(4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニ
ル)プロパン、2,2−ビス(3−s−ブチル−4,8−(4
−マレイミドフェノキシ)フェニル)プロパン、1,1−
ビス(4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル)デカ
ン、4,4’−シクロへキシリデン−ビス(1−(4−マレ
イミドフェノキシ)−2−シクロへキシルベンゼン、2,
2−ビス(4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル)
へキサフルオロプロパン等が挙げられる。これらは単独
でもまた組み合わせても使用できる。
アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルまたはアク
リロニトリルのうち少なくとも一つをモノマー成分とし
た重合体又は共重合体を使用することができ、グリシジ
ルエーテル基を含有するグリシジルアクリレートやグリ
シジルメタクリレートを含む共重合体系アクリルゴムを
併用した場合、応力緩和に優れるので好ましい。これら
アクリルゴムの分子量(重量平均)は接着剤の凝集力を
高める点から20万以上が好ましい。
剤、軟化剤、促進剤、老化防止剤、難燃化剤、色素、チ
キソトロピック剤、カップリング剤及びフェノール樹脂
やメラミン樹脂、イソシアネート類等を含有することも
できる。充填剤を含有した場合、接続信頼性等の向上が
得られるので好ましい。充填剤の最大径が導電粒子の粒
径未満であれば使用でき、5〜60体積部(接着剤樹脂
成分100体積部に対して)の範囲が好ましい。60体
積部を超えると信頼性向上の効果が飽和することがあ
り、5体積部未満では添加の効果が少ない。
基、アクリル基、アミノ基、エポキシ基及びイソシアネ
ート基含有物が、接着性の向上の点から好ましい。具体
的には、アミノ基を有するシランカップリング剤とし
て、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメ
トキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロ
ピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリ
エトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルト
リメトキシシラン等が挙げられる。ケチミンを有するシ
ランカップリング剤として、上記のアミノ基を有するシ
ランカップリング剤に、アセトン、メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトン等のケトン化合物を反応さ
せて得られたものが挙げられる。
も、接続時に相対向する回路電極の直接接触により接続
が得られるが、導電粒子を含有した場合、より安定した
接続が得られる。導電粒子としては、Au、Ag、N
i、Cu、はんだ等の金属粒子やカーボン等があり、十
分なポットライフを得るためには、表層はNi、Cu等
の遷移金属類ではなくAu、Ag、白金属の貴金属類が
好ましくAuがより好ましい。また、Ni等の遷移金属
類の表面をAu等の貴金属類で被覆したものでもよい。
また、非導電性のガラス、セラミック、プラスチック等
に前記した導通層を被覆等により形成し最外層を貴金属
類としたものでもよい。プラスチックに導通層を被覆等
により形成した場合や熱溶融金属粒子の揚合、加熱加圧
により変形性を有するので接続時に電極との接触面積が
増加し、回路部材の回路端子の厚みばらつきを吸収し信
頼性が向上するので好ましい。貴金属類の被覆層の厚み
は良好な抵抗を得るためには、100オングストローム
以上が好ましい。しかし、Ni等の遷移金属の上に貴金
属類の層をもうける場合では、貴金属類層の欠損や導電
粒子の混合分散時に生じる貴金属類層の欠損等により生
じる酸化還元作用で遊離ラジカルが発生し保存性低下を
引き起こすため、300オングストローム以上が好まし
い。そして、厚くなるとそれらの効果が飽和してくるの
で最大1μmにするのが望ましいが制限するものではな
い。導電粒子は、接着剤樹脂成分100体積部に対して
0.1〜30体積部の範囲で用途により使い分ける。過
剰な導電粒子による隣接回路の短絡等を防止するために
は0.1〜10体積部とするのがより好ましい。
OF実装における、フレキシブルテープやガラス基板と
ICチップとの接着用のフィルム状接着剤として使用す
ることもできる。すなわち、第一の接続端子を有する第
一の回路部材と、第二の接続端子を有する第二の回路部
材とを第一の接続端子と第二の接続端子を対向して配置
し、前記対向配置した第一の接続端子と第二の接続端子
の間に本発明の接着剤組成物(フィルム状接着剤)を介
在させ、加熱加圧して前記対向配置した第一の接続端子
と第二の接続端子を電気的に接続させることができる。
これらの回路部材には接続端子が通常は多数(場合によ
っては単数でもよい)設けられており、前記回路部材の
少なくとも1組をそれらの回路部材に設けられた接続端
子の少なくとも一部を対向配置し、対向配置した接続端
子間に本発明の接着剤を介在させ、加熱加圧することで
対向配置した接続端子同士を電気的に接続して回路板と
する。回路部材の少なくとも1組を加熱加圧することに
より、対向配置した接続端子同士は、直接接触により又
は接着剤組成物中の導電粒子を介して電気的に接続する
ことができる。
接着剤組成物を、接続端子の表面が、金、銀、錫、白金
族の金属、インジュウム−錫酸化物(ITO)から選ば
れる少なくとも一種から構成される接続端子(電極回
路)に形成した後、もう一方の接続端子(回路電極)を
位置合わせし加熱加圧して接続することができる。この
とき、一方の回路部材側から光を照射してもよい。本発
明においては、フレキシブルテープがポリイミド樹脂等
の有機絶縁物質、ガラス基板の表面が窒化シリコン、シ
リコーン化合物、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂から
選ばれる少なくとも一種でコーティングもしくは付着し
た回路部材に対して特に良好な接着強度が得られる電気
・電子用の接着剤組成物、それを用いた回路端子の接続
方法及び回路端子の接続構造の提供が可能となる。
脂とビスフェノールAからガラス転移温度が80℃のフ
ェノキシ樹脂を合成した。この樹脂50gを、重量比で
トルエン(沸点110.6℃)/酢酸エチル(沸点77.
1℃)=50/50の混合溶剤に溶解して、固形分40
重量%の溶液とした。フィルム形成材としてフェノキシ
樹脂(固形重量比)で 60g、ラジカル重合性物質と
してジシクロペンテニルジアルコールジアクリレート
39g、リン酸エステル型アクリレート(P2M;共栄
社油脂株式会社製商品名) 1g、加熱により遊離ラジ
カルを発生する硬化剤としてt−へキシルパーオキシ−2
−エチルへキサノネート 5gとなるように配合し、導
電粒子(ポリスチレンを核とする粒子の表面に厚み0.
2μmのニッケル層、その外側に厚み0.04μmの金
層を設けた平均粒径5μm粒子にPVA溶液により数〜
数百Åの厚さに被覆)を5体積%配合分散させ、厚み8
0μmの片面を表面処理したPET(ポリエチレンテレ
フタレート)フィルムに塗工装置を用いて塗布し、70
℃、10分の熱風乾燥により、接着剤層の厚みが10μ
mのフィルム状接着剤組成物を得た。また、固形重量比
でフェノキシ樹脂 60g、ジシクロペンテニルジアル
コールジアクリレート 39g、リン酸エステル型アク
リレート 1g、t−へキシルパーオキシ−2−エチルヘ
キサノネート 5gとなるように配合し、厚み80μm
の片面を表面処理したPET(ポリエチレンテレフタレ
ート)フィルムに塗工装置を用いて塗布し、70℃、1
0分の熱風乾燥により、接着剤層の厚みが10μmのフ
ィルム状接着剤組成物を得た。これらの接着剤組成物を
ラミネーターを用い貼り合わせ、二層構成のフィルム状
接着剤組成物を得た。
50g、ジシクロペンチニルジアルコールジアクリレ
ート 49gとなるように配合したほかは実施例1と同
様にして二層構成のフィルム状接着剤組成物を得た。
40g、ジシクロペンテニルジアルコールジアクリレ
ート 59gとしたほかは実施例1と同様にして二層構
成のフィルム状接着剤組成物を得た。
μm、ピッチ100μm、高さ20μmの金バンプを配
置したICチップと厚み1.1mmのガラス上にインジ
ュウム−錫酸化物(ITO)を蒸着により形成したIT
O基板(表面抵抗、<20Ω/□)とを、上記接着剤組
成物を用い、石英ガラスと加圧ヘッドで挟み、200
℃、100MPa(バンプ面積換算)で10秒間加熱加圧
して接続した。このとき、フィルム状接着剤組成物はあ
らかじめITO基板上に、接着剤組成物の接着面を70
℃、0.5MPa(バンプ面積換算)で5秒間加熱加圧し
て貼り付け、その後、PETフィルムを剥離してICチ
ップと接続した。 (流動性の測定)厚み0.7mm、15mm×15mm
のガラスを用いて、厚み35μm、5mm×5mmの回
路接続用樹脂組成物からなる回路用接続材料をこのガラ
スに挟み、200℃、2MPa、10秒で加熱加圧を行
い、初期の面積(A)と加熱加圧後の面積(B)から
(B)/(A)の値を求めた。 (バンプ上捕捉粒子数の測定)回路の接続後、ガラス側
からバンプを金属顕微鏡(倍率200倍)で観察し、バ
ンプ上の導電粒子数をカウントし平均値を求めた。 (接続抵抗の測定)回路の接続後接続部の電気抵抗値
を、初期と、−40℃/30分と100℃/30分の温
度サイクル槽中に500サイクル保持した後に2端子測
定法を用いマルチメータで測定した。それらの測定結果
を表1に示した。
脂の配合量が少なく、ラジカル重合性物質の配合量が多
くなると流動性が増加してくる。流動性が増加するとバ
ンプ上の導電粒子数が減少してくる。粒子数が減少する
と温度サイクル試験後の接続信頼性を評価する接続抵抗
の大幅な増加が見られ、20Ω以上にもなる。本発明の
接合材料の流動性が1.3〜2.0の範囲では、初期と
信頼性試験後の接続抵抗が両者で低く良好な結果を示
す。一方、比較例1の流動性が2.7では、初期値の接
続抵抗は低く良好であるが、信頼性試験後の接続抵抗は
著しく大きくなり回路部材の接合材料には適しない。ま
た、種々実験した結果、導電粒子を含有する接着層の厚
みが、導電粒子の粒径の3倍未満であると、バンプ上に
捕捉される導電粒子の数が多くなり接続抵抗が低い状態
を維持することができた。さらに、流動性が1.3未満
では、流動性が悪く気泡の巻き込みを生じ良好な接続が
得られなかった。導電粒子が有機高分子で覆われている
場合、流動性に大きな影響はないが、隣接接続端子間のシ
ョートの発生がなく絶縁不良が解消される。また、導電
粒子の充填量を増やし、確実な接続を確保することがで
きた。
装において、バンプ面積の小さい駆動用ICであっても
低抵抗の電気接続が得られる、電気・電子用の接着剤組
成物、それを用いた回路端子の接続方法及び回路端子の
接続構造の提供が可能となる。
Claims (9)
- 【請求項1】 相対向する回路電極間に介在され、相対
向する回路電極を加圧し、加圧方向の電極間を電気的に
接続する接合材料において、少なくとも絶縁性の接着層
と導電粒子を含有する接着層からなる接合材料で各接着
層は、(1)加熱により遊離ラジカルを発生する硬化
剤、(2)ラジカル重合性物質、(3)フィルム形成
材、(4)導電粒子のいずれか3以上を必須成分として
含有する接着剤組成物であり、各接着層から構成される
接合材料の加熱加圧前の面積(A)と加熱加圧後の面積
(B)を用いて表される流動性(B)/(A)の値が
1.3〜2.0である接着剤組成物。 - 【請求項2】 接合材料が、(1)加熱により遊離ラジ
カルを発生する硬化剤、(2)ラジカル重合性物質、
(3)フィルム形成材を必須成分として含有する絶縁性
の接着層と、(1)加熱により遊離ラジカルを発生する
硬化剤、(2)ラジカル重合性物質、(3)フィルム形
成材、(4)導電粒子を必須成分として含有する導電粒
子を含有する接着層の2層からなる請求項1に記載の接
着剤組成物。 - 【請求項3】 導電粒子の表面が、有機高分子化合物で
覆われている請求項1または請求項2に記載の接着剤組
成物。 - 【請求項4】 導電粒子を含有する接着層の厚みが、導
電粒子の粒径の3倍未満である請求項1ないし請求項3
のいずれかに記載の接着剤組成物。 - 【請求項5】 第一の接続端子を有する第一の回路部材
と、第二の接続端子を有する第二の回路部材とを、第一
の接続端子と第二の接続端子を対向して配置し、前記対
向配置した第一の接続端子と第二の接続端子の間に請求
項1ないし請求項4のいずれかに記載の接着剤組成物を
介在させ、加熱加圧して前記対向配置した第一の接続端
子と第二の接続端子を電気的に接続させる回路端子の接
続方法。 - 【請求項6】 少なくとも一方の接続端子を有する回路
部材がICチップである請求項5に記載の回路端子の接
続方法。 - 【請求項7】 少なくとも一方の接続端子の表面が金、
銀、錫、白金族の金属、インジュウム−錫酸化物(IT
O)から選ばれる少なくとも一種で構成される請求項5
または請求項6に記載の回路端子の接続方法。 - 【請求項8】 少なくとも一方の回路部材表面が窒化シ
リコン、シリコーン化合物、ポリイミド樹脂から選ばれ
る少なくとも一種でコーティングもしくは付着している
請求項5ないし請求項7のいずれかに記載の回路端子の
接続方法。 - 【請求項9】 請求項5ないし請求項8のいずれかに記
載の回路端子の接続方法で得られる回路端子の接続構
造。
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