JP2002327165A - 熱硬化性の接着剤フィルム及びそれを用いた接着構造 - Google Patents

熱硬化性の接着剤フィルム及びそれを用いた接着構造

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 多量の充填材を添加した場合に生じるような
接着力の低下をもたらさず、所望の熱膨張率及び弾性率
を備える熱硬化性の接着剤フィルムを提供する。 【解決手段】 熱硬化性樹脂及びその硬化剤と熱可塑性
樹脂を含有する均一な接着性マトリックス、及び、前記
接着性マトリックスに分散した充填材、を備える熱硬化
性の接着剤フィルムであって、前記充填材が、無機物
と、前記無機物を取り込むドメインとを含み、且つ、前
記ドメインが、前記接着剤フィルムの厚さ方向に対して
略垂直な一方向に伸長して配向している弾性ポリマーか
らなることを特徴とする接着剤フィルム。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば多層プリン
ト配線板の層間絶縁材料等として有用な熱硬化性の接着
剤フィルム及びそれを用いた接着構造に関する。
【0002】
【従来の技術】プリント配線板は、絶縁性の基板上に、
銅箔や銅メッキ等で電気回路(以下、「導体層」又は
「配線層」とも言う。)を形成したものであり、配線板
上には半導体チップ等のような電子部品を装着でき、そ
の集積化を図ることができるようになっている。また、
このプリント配線板がビルドアップ基板と呼ばれる多層
プリント配線板となった場合は、電子部品をより高度に
集積した小型又は薄型のポータブル電子機器への使用が
特に期待される。
【0003】多層配線板は2層以上からなる金属の導体
層を有し、また、それらの間には絶縁層が配置されてい
る。一般に、この絶縁層は有機材料からなる。典型的な
有機材料はエポキシ樹脂のような熱硬化性樹脂を含ん
で、通常は上述した半導体や金属のような無機材料より
高い熱膨張率を有する。その結果、導体層と絶縁層の間
には温度変化により熱応力が発生することがある。特
に、その応力が大きくなると、導体層及び絶縁層の変形
(湾曲、反り)が生じ、ビア接続のような配線層間の電
気的接続の不良、電気回路の断線又は層間剥離の原因と
なることがある。
【0004】熱硬化性樹脂に無機粒子のような充填材を
添加した有機材料ならば、この材料の熱膨張率が無機材
料の熱膨張率に近づき、熱膨張率を低くすることができ
るかもしれない。また、弾性率も高くなって、上述の変
形も有効に抑えることができる。しかしながら、そのよ
うな熱膨張率及び弾性率を有機材料が備えるには、例え
ばエポキシ樹脂固形分に対して25体積%以上の比較的
多量の充填材を添加することを必要とされる場合がある
(例えば、H. M. Mcilroy: "Linear Thermal Expansion
of Filled Epoxy Resin", 30th Anniversary Technica
l Conference.Section 4-A. 1975)。多量の充填材を添
加すると、絶縁層は、熱硬化性樹脂の相対的な量の低下
により、所望の接着力を得ることができないことがあ
る。また、靭性も低下する傾向にある。なぜならば、多
くの充填材が相互に接触してネットワークを形成し易く
なるからである(原口和敏、機能材料、1999, Vol. 19,
No.10, p.42)。また、その未硬化グリーンシートも取
り扱い難い。
【0005】有機材料が上記のように比較的多量の充填
材を添加された場合は、例えば特開平10−15836
6号公報に開示されているようにアンダーフィル材料と
して、基板と半導体チップの間のはんだ接合部を補強す
るには有用であるかもしれないけれども、充填材の添加
量が25体積%以上のものはプリント配線板の絶縁層
(例えば、層間絶縁材料)としてほとんど使用されたこ
とがない。現在のところ、絶縁層は、例えばガラス布等
の補強材に熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグからな
っている。しかしながら、ガラス布等の補強材は薄くし
にくいので、かかる絶縁層は薄くし難い。また、絶縁層
はレーザによる微細加工も困難である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、多
量の充填材を添加した場合に生じるような接着力の低下
をもたらさず、所望の熱膨張率及び弾性率を備える熱硬
化性の接着剤フィルム及びそれを用いた接着構造を提供
することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたものであり、その1態様として、熱
硬化性樹脂及びその硬化剤と熱可塑性樹脂を含有する均
一な接着性マトリックス、及び、前記接着性マトリック
スに分散した充填材、を備える熱硬化性の接着剤フィル
ムであって、前記充填材が、無機物と、前記無機物を取
り込むドメインと、を含み、且つ、前記ドメインが、前
記接着フィルムの厚さ方向に対して略垂直な一方向に伸
長して配向している弾性ポリマーからなる、ことを特徴
とする接着剤フィルムが提供される。
【0008】このような接着剤フィルムは、比較的に少
量の充填材の添加量であっても、弾性率が高く、熱膨張
率が低い硬化物が得られる。また、充填材の量を低く抑
えることができるので、未硬化の接着剤フィルムの強度
が高く、加工性に優れ、硬化物は強靭で高い接着力を示
す。このような接着剤フィルムは、1つの態様におい
て、互いに相溶可能な熱硬化性樹脂及びその硬化剤と熱
可塑性樹脂とを含有する均一な接着性マトリックス形成
性成分、及び前記接着性マトリックス形成性成分に分散
した充填材を備えるコーティング組成物を一方向にせん
断力をもって塗布することにより形成される。
【0009】なお、本明細書中において、用語「互いに
相溶可能」とは、接着剤フィルムを形成するためにコー
ティング組成物を塗布するときに、均質なフィルムを形
成することができないほど相分離を起こすことがない程
度に互いに相溶性であること意味する。
【0010】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明を好適な実施形態
にしたがって説明する。ただし、本発明はこれに限定さ
れないことは当業者ならば容易に想到される。本発明の
接着剤フィルムは、多量の充填材を添加した場合に生じ
るような接着力の低下をもたらすことなく、所望の熱膨
張率及び弾性率を備える熱硬化性の接着剤フィルムに関
する。このような接着剤フィルムは、多層プリント配線
板の絶縁層、特に、層間絶縁材料として有用である。
【0011】本発明の接着剤フィルムは、以下詳細に述
べるように、接着性マトリックス及びそれに分散した充
填材を通常備えている。接着性マトリックスは熱可塑性
樹脂を含み、それ自体でフィルム等の一定の形状になっ
ている。典型的な熱可塑性樹脂は、例えば、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルス
ルフォン、ポリエーテルイミド、ポリアクリレート、ポ
リメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニ
ル、ポリカプロラクトン、フェノキシ樹脂、各種ポリエ
ステルである。特に、フェノキシ樹脂の場合は、エポキ
シ樹脂と相溶性が優れている点で好ましい。フェノキシ
樹脂がラジカル反応性のエチレン結合を分子内に少なく
とも1つ有している場合、このようなエチレン結合がフ
ェノキシ樹脂に対して架橋点を提供し、重合開始剤の存
在下において、フェノキシ樹脂間に橋掛け(架橋)構造
を設けることができる。このような橋掛け(架橋)構造
は接着剤フィルムの弾性率を高めることに寄与する。熱
可塑性樹脂は、1000〜1,000,000の数平均
分子量を有している。熱可塑性樹脂が約1,000を下
回る数平均分子量を有している場合、グリーンフィルム
(未硬化接着剤フィルム)の凝集力が低下する傾向があ
る。他方、熱可塑性樹脂が約1,000,000を上回
る数平均分子量を有している場合、コーティング組成物
の粘度が高くなりすぎてコーティングが難しくなる傾向
がある。特に、好適な数平均分子量は5,000〜50
0,000である。
【0012】本発明によれば、接着性マトリックスは熱
硬化性であり、硬化後は接着剤フィルムに高い接着力、
耐水性、耐溶剤性及び耐候性を付与することができる。
通常、このような熱硬化性の接着性マトリックスには熱
硬化性樹脂及びその硬化剤がさらに含有されている。典
型的な熱硬化性樹脂は各種エポキシ樹脂である。特に、
ビスフェノールA型エポキシ樹脂の場合は、フェノキシ
樹脂と相溶性が良い点で好ましい。また、熱硬化性樹脂
は、エポキシ樹脂の場合、100〜5,000のエポキ
シ当量を有している。約100を下回るエポキシ当量を
有するエポキシ樹脂は入手困難であり、他方、エポキシ
樹脂が約5,000を上回るエポキシ当量を有している
場合、架橋密度が低下して、耐熱性に劣る傾向があるか
らである。特に、好適なエポキシ当量は170〜500
である。
【0013】硬化剤は、上記の熱硬化樹脂を硬化できる
限り特に限定しないが、好適にはアミン(ジシアンジア
ミド)、カルボン酸、酸無水物、チオール化合物、イミ
ダゾール化合物を含んでいる。また、硬化剤は乾燥され
た時点では相溶していない方がよい。硬化剤が相溶して
いない場合には、室温での保存時に硬化反応が進みにく
いからである。
【0014】上述の熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂とは、
コーティング組成物中において、それらが互いに相溶可
能である限り、比率を制限することなく配合してもよ
い。ただし、未硬化接着剤フィルム(グリーンフィル
ム)の取り扱いと耐熱性の観点からは、好適な配合比
は、樹脂の質量基準で、熱硬化性樹脂/熱可塑性樹脂=
70/30〜5/95であり、より好適な配合比は60
/40〜10/90である。また、コーティング組成物
は、通常、溶媒を含む。溶媒は、乾燥性の観点から比較
的低沸点の溶媒、例えば、アセトン、酢酸エチル、メチ
ルエチルケトン(MEK)、メタノール(MeOH)を含んでい
ることが望ましく、特に、MEKとMeOHとの混合物がより
望ましい。
【0015】また、本発明の接着剤フィルムには、充填
材が接着性マトリックスにほぼ均一に分散して含まれて
いる。充填材は一般に接着性マトリックスと分離してい
る。好ましい充填材は、無機物とその無機物を取り込む
ドメインを含んでいる。無機物は接着剤フィルムに高い
弾性率と低い熱膨張率を付与するために使用されるもの
であり、その一次粒子の形状は特に重要でない。一般
に、かかる無機物は、例えばシリカ(SiO2)、五酸化ア
ンチモン、アルミナ、タルク、酸化チタン、窒化珪素、
金属(銅、銀、アルミ、金等)、炭素粉である。特に、
無機物がシリカの有機ゾルからなれば、分散を効果的に
することができるようになる。なぜなら、このような無
機物は、選択的にゴム粒子の中に入るといった性質を備
えているからである。また、無機物は0.00001〜
10μmの平均直径を有していることが好ましい。無機
物が約0.00001μmを下回る場合は、弾性率への
寄与が小さくなる傾向がある。また、無機物が約10μ
mを上回る場合は、コーティング組成物の塗布が困難と
なる傾向があるからである。
【0016】上記の無機物はドメインの内部或いは表面
上に取り込まれ、収容されている。このドメインは、接
着剤フィルムの厚さ方向に対して略垂直な一方向に伸長
して配向している。その結果、接着剤フィルムは無機物
を低減しても、その方向に沿って高い弾性率と低い熱膨
張率を効果的に付与されるようになる。特に、このドメ
インが細長い繊維状になっていれば、より少ない無機物
で接着剤フィルムに上記の弾性率と熱膨張率を効果的に
与えることができるようになる。また、上記のような無
機物の低減により、接着剤フィルムが硬化したときは、
強靭で高い接着力を示す硬化物を得ることができる。ま
た、未硬化の接着剤フィルムも強度を備え、そのグリー
ンシートも取り扱い易くなる。
【0017】好ましいドメインは、例えば熱可塑性樹脂
又はゴム状ポリマーのような弾性体(弾性ポリマー)か
らなって容易に変形可能となっている。後述する接着剤
フィルムの製造の際、ドメインは特定の方向に容易に配
向可能となって繊維状になり易いからである。この熱可
塑性樹脂にはポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、
シリコーン樹脂、あるいは、アクリレート、メタクリレ
ート、アクリルアミド、アクリロニトリルの単独重合体
もしくはこれらの2種以上の共重合体が含まれ、ゴム状
ポリマーにはポリブタジエン、ポリイソプレン、アクリ
ルゴム、ブタジエン−アクリロニトリルゴム及びカルボ
キシル末端ブタジエン−アクリロニトリルゴムが含まれ
る。
【0018】通常、このように配向したドメインは、
0.1〜1000μmの長さと0.1〜10μmの幅を
もっている。また、ドメインは、耐熱性を考慮して、接
着性マトリックスに対して2〜100質量%の量で含有
されていることが望ましい。さらに、1つのドメインに
対しては、無機物が2〜90質量%の量で含有されてい
ることが好ましい。
【0019】上述の接着剤フィルムは、ドメインの配向
方向を例えば交互に直交して重ね合わさって積層フィル
ムとなった場合、かかる積層フィルムは多層プリント配
線板の絶縁層又は層間絶縁材料に特に有用である。この
積層フィルムは高い弾性率と低い線熱膨張率を有しなが
ら、接着剤フィルムの上記異方性を打ち消すことができ
るからである。かくして、導体層(第1被着体、第2被
着体)と絶縁層の間には温度変化による熱応力が低減さ
れて、導体層及び絶縁層の変形(湾曲、反り)、ビア接
続のような配線層間の電気的接続の不良、電気回路の断
線又は層間剥離が防止されうる。
【0020】また、高いアスペクト比の多層プリント配
線板(第1の被着体)や異方性の電気回路をもった半導
体ICチップ(第2の被着体)等に対しては、本発明の
フィルム接着剤はアンダーフィルの形でそれ自体単独で
も使用可能である。例えば、多層プリント配線板が高い
アスペクト比を有している場合、熱応力は長手方向に比
較的大きい。したがって、フィルム接着剤は、多層プリ
ント配線板の長手方向にドメインの配向方向を合わせ
て、そのような熱応力を打ち消すようにすればよい。
【0021】本発明のフィルム接着剤は、周知・慣用の
方法により製造することができるが、好適にはつぎのよ
うに製造可能である。まず、上述の熱可塑性樹脂と、熱
硬化性樹脂及びその硬化剤と、必要に応じて溶媒を含む
混合溶液を調製する。つぎに、この混合溶液には、所定
の温度、例えば室温(25℃)で所定時間攪拌した後に
充填材を添加し、コーティング組成物を得る。このと
き、コーティング組成物は、通常、粘度が1Pa.s(1000c
ps)〜1000Pa.s(1,000,000cps)である。なぜならば、コ
ーティング組成物の粘度が1Pa.sを下回ると、組成物の
塗布時に充分なせん断力を与えることができず、結果と
してドメインを配向させることができないおそれがある
からである。特に、粘度が2000cps以上である場合
は、ドメインの効果的な配向を得ることができるので好
ましい。他方、コーティング組成物の粘度が1000Pa.sを
超えると、塗布性が悪く、フィルム化が困難になるおそ
れがある。
【0022】つぎに、上記のコーティング組成物を、例
えばポリエチレンテレフタレート(PET)からなる基材フ
ィルム上に、一方向にせん断力をもって塗布する。本発
明によれば、コーティング組成物には、通常、100(1/se
c)以上のせん断速度(ずり変形速度又はずり速度)を与
えるのがよい。充填材を取り込むドメインは剛直な無機
繊維と異なり弾性限界を容易に超え、実質上、塗布厚に
よることなく、その組成物のせん断方向に沿って効果的
に配向するようになるからである。特に、せん断速度を
200(1/sec)とした場合は、配向率が高くなるので好
ましい。他方、1,000,000(1/sec)を超えるせん断速度
では、コーティング速度が速すぎて、その後のオーブン
中での乾燥が困難になるからである。
【0023】上記コーティング組成物にかかるせん断速
度を付与できる限り、そのコーティング手段は特に限定
されない。具体的に、コーティング手段はダイコーティ
ング、ナイフコーティング、ロータリロッドダイ等でも
よい。ただし、コーティング手段がダイコーティングの
場合は、高いせん断力を提供することができるので好ま
しい。その後、コーティング組成物は、必要に応じて、
基材フィルムと共に所定温度に加熱されて溶媒が除去さ
れて、接着剤フィルムが得られる。また、この接着剤フ
ィルムを、ヒートローラ等を用いて貼り合せて、上述し
た積層フィルムを作製してもよい。
【0024】本発明の接着剤フィルムは、適切な被着体
と積層された接着構造として使用される。例えば、本発
明の接着剤フィルムの硬化物と、接着剤フィルムの硬化
物の一面に取り付けられた第1の被着体と、接着剤フィ
ルムの硬化物の他面に取り付けられた第2の被着体と接
着される。図1には、層間絶縁材料として本発明の接着
剤フィルムを用いた接着構造の1態様の断面図が示され
ている。接着構造1は、接着剤フィルムの硬化物2と、
この接着剤フィルムの硬化物の両面に付着された配線層
3及び3’(それぞれ第1及び第2の被着体)とを含
む。このような接着構造は、例えば、以下のとおりに製
造できる。基材(図示せず)上に、熱ラミネート等の適
切な手段により接着剤フィルムを付着させ、この接着剤
フィルム上に銅箔等の導体からなる層を形成し、その
後、接着剤フィルムを熱硬化させる。次いで、所望の配
線パターンでエッチングすることにより配線層3(第1
の被着体)を形成する。この上に同様の接着剤フィルム
を付着させ、上記と同様の手順を繰り返すことにより、
接着剤フィルムの硬化物2及び配線層3’(第2の被着
体)を形成することができる。
【0025】さらに、上記のとおり、第1の被着体を多
層プリント配線板とし、第2の被着体を半導体ICチッ
プとし、本発明のフィルム接着剤をアンダーフィルとし
て使用した接着構造も可能である。本発明によると、接
着剤フィルムの硬化後に、150℃において、前記ドメ
インの配向方向の弾性率が1〜1000M Paであり、且
つ、該配向方向に対して直角方向の弾性率が0.1〜1
0M Paであるフィルムを形成することができる。また、
接着剤フィルムの硬化後に、−50〜150℃におい
て、前記ドメインの配向方向の線熱膨張率が1〜200
x10-6/℃であり、且つ、当該配向方向に対して直角
方向の線熱膨張率が10〜500x10-6/℃であるフ
ィルムを形成することができる。このような特性を有す
るフィルムは、絶縁層として用いるときに、温度変化に
よる導体層と絶縁層との間の熱応力があまり大きくなら
ない。したがって、導体層及び絶縁層の変形が生じず、
配線層間の電気接続が安定であり、電気回路の断線及び
層間剥離が生じないという良好な効果を奏することがで
きる。
【0026】
【実施例】つぎに、本発明を実施例にしたがって説明す
る。ただし、本発明はこれに限定されない。まず、表1
に示される組成、固形分及び粘度をもった2種の混合溶
液を調製した。つぎに、この混合溶液は、室温(25
℃)で約8時間攪拌した後に無機物を添加して、アクリ
ル樹脂のゴム粒子から主になる相に吸収させ、コーティ
ング組成物とした。
【0027】
【表1】
【0028】脚注 YP50S: フェノキシ樹脂(Phenoxy Resin)(数平均分子
量 11,800)、東都化成 DER332: エポキシ樹脂(Epoxy Resin)(エポキシ当量
174)、ダウ・ケミカル日本株式会社 RD102: エポキシ樹脂中に分散したアクリルポリマー(A
crylic Polymer dispersed in Epoxy Resin)(アクリ
ル含有量40wt%)、日本油脂 モディバー MEK-ST: SiO2 MEK-sol(SiO2含有量30wt%)、 日産化
学化学工業(株) DICY: ジシアンジアミド TDI-Urea: トルエンビスジメチルウレア(Toluene Bisd
imethyl Urea)、 エイ・シー・アイ・ジャパン・リミ
テッド、オミキュアー24 MeOH: メチルアルコール(methyl alcohol) MEK: メチルエチルケトン(methyl etheyl ketone) 上述の各コーティング組成物を、それから、50μmの
厚さを有するPETの基材フィルム上にダイコーティング
によって塗布した。すなわち、コーティング組成物は、
フィルタ(ROKI Technology Co.,Ltd.社製、HC25XB)を
介し、ギヤポンプにより毎分180〜200mlの速度でダイに
供給して押出した後、それから、表2に示される条件
で、上記基材フィルム上にコーティングをされた。その
後、コーティング組成物を基材フィルムと共にオーブン
に入れた。つぎに、このオーブン中において、コーティ
ング組成物を100〜130℃に加熱・乾燥して、MEKやMeOH
の溶媒を除去して接着剤フィルムにした。
【0029】
【表2】
【0030】つぎに、各例の接着剤フィルムを、下記の
事項について評価した。 1.動的ヤング率測定 接着剤フィルムをそれぞれ、150℃で2時間加熱して硬化
物にした。その後、硬化物は、動的粘弾性装置(レオメ
トリックス社、RSA)を用いて動的ヤング率を測定され
て、30〜260℃まで5℃/分の速度で昇温した際のω=6.2
8rad/secにおける貯蔵ヤング率、すなわち、動的ヤング
率(E’)を求めた。表3には、150℃における動的
ヤング率E'を、コーティング方向(せん断方向:MD方
向)とそれに直角な方向(TD方向)について示す。こ
の表3によれば、配向方向であるMD方向には100MP
a以上の高い弾性率が発現していることが分かる。した
がって、本発明のフィルム接着剤は、即ち、通常は20
MPa程度の弾性率しか与えないような無機物添加量にお
いて、50MPa以上の高い弾性率を発現できることが明
らかとなった。
【0031】
【表3】
【0032】脚注1)実施例1の接着剤フィルムを2枚、
コーティング方向(すなわちせん断方向)が直交するよ
うに120℃のヒートローラーでラミネートしたもの。ま
た、表4には、実施例2の接着剤フィルムについて、動
的ヤング率E'の温度依存性を示す。この表4によれば、
この材料が高温で顕著な異方性を示すことが分かる。一
般に、プリント基板等の積層体は半田付けの工程等で高
温になった際に異方的な応力を発生する。本発明のフィ
ルム接着剤をその異方性を小さくする方向でラミネート
しておくことで熱応力が低減できる。
【0033】
【表4】
【0034】2.線熱膨張率測定 実施例2の接着剤フィルムを、また、つぎのように線熱
膨張率についても測定した。まず、接着剤フィルムを、
150℃で2時間加熱して硬化物にした。それから、装置
(理学電気株式会社、Thermoplus)を用いて、硬化物の
20℃及び140℃における線熱膨張率を測定した。表
5には、20℃及び140℃における線熱膨張率を、コ
ーティング方向(せん断方向:MD方向)とそれに直角
な方向(TD方向)について示す。この表5によれば、
特に140℃においてはMD方向で低い線熱膨張率が測定
されている。したがって、通常の接着剤フィルムでは4
00×10-6m/℃以上となる無機物添加量であって
も、本発明のフィルム接着剤では200×10-6m/℃
以下の低い線熱膨張率を得ることができることが明らか
となった。
【0035】
【表5】
【0036】3.接着力測定 実施例1及び実施例2の接着剤フィルムについて、以下
のように接着力測定をした。まず、上記接着剤フィルム
を、25μmの厚さを有するポリイミドフィルム(デュポ
ン、Kapton V)に熱ラミネート(120℃、2Kg、速度
2m/分)した。さらに、35μmの厚さをもった圧延銅箔
と接着剤フィルムとを貼り合わせて積層物にした。その
後、この積層物を120℃に加熱しながら、20kg/cm2の圧
力を60秒間加えて圧着した。それから、積層物を150℃
で2時間加熱することにより、接着剤フィルムを熱硬化
し、試料にした。つぎに、この試料を用い、圧延銅箔と
ポリイミドフィルムに対する接着剤フィルムの180度剥
離強度を測定し、熱硬化後の接着力を求めた。その際、
剥離方向は、フィルム接着剤のコーティング方向(せん
断方向:MD方向)及びそれに直角な方向(TD方向)
とした。
【0037】表6には、20℃及び140℃における線
熱膨張率を、コーティング方向(せん断方向:MD方
向)とそれに直角な方向(TD方向)について示す。こ
の表6によれば、MD方向及びTD方向で接着力に顕著
な差はないことが分かる。したがって、本発明のフィル
ム接着剤は、弾性率等には異方性があるが、接着力は等
方的であることが明らかとなった。
【0038】
【表6】
【0039】4.未硬化樹脂の引張り強度測定 実施例2の接着剤フィルムについて、未硬化の状態で引
張試験を行って、その破断強度と伸び率を求めた。この
引張試験は、東洋ボールドウィン株式会社製の引張試験
機(テンシロン)を用いて行った。また、引張速度は毎
分50mmとした。表7には、25℃における上記接着剤フ
ィルムの破断強度と伸び率を、コーティング方向(せん
断方向:MD方向)とそれに直角な方向(TD方向)に
ついて示す。この表7によれば、未硬化フィルムにおい
ても高い破断強度を有する。特にMD方向では破断強度
が高いことが分かる。したがって、本発明のフィルム接
着剤は、未硬化フィルムであっても強度のあるフィルム
であり、取り扱い性がよいことが明らかとなった。
【0040】
【表7】
【0041】5.モルフォロジー観察 実施例1の接着剤フィルムを、さらに、150℃で2時間加
熱して硬化物にした後、マイクロトームにより切り出し
て、当該断面のモルフォロジーを観察した。図2には、
透過型電子顕微鏡(TEM)による硬化物の断面写真を示す
(図中にスケールを表示)。この図によれば、せん断方
向に配向している無機物を含むアクリル相が確認でき
る。また、このアクリル相は棒状で、5〜100μmの長さ
と約1〜5μmの幅を有していることが分かった。
【0042】
【発明の効果】本発明の接着剤フィルムは、比較的に少
量の充填材の添加量であっても、弾性率が高く、熱膨張
率が低い硬化物が得られる。また、充填材の量を低く抑
えることができるので、未硬化の接着剤フィルムの強度
が高く、加工性に優れ、硬化物は強靭で高い接着力を示
す。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の接着剤フィルムを層間絶縁材料として
用いた接着構造の1態様の断面図を示す。
【図2】本発明の接着剤フィルムの硬化物の断面の組織
形態を表している図面に代わる透過型電子顕微鏡(TEM)
写真を示す。
【符号の説明】
1…接着構造 2…接着剤フィルムの硬化物 3,3’…配線層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C09J 7/00 C09J 7/00 11/00 11/00 163/00 163/00 171/10 171/10 (72)発明者 原 富裕 神奈川県相模原市南橋本3−8−8 住友 スリーエム株式会社内 (72)発明者 吉田 祐幸 神奈川県相模原市南橋本3−8−8 住友 スリーエム株式会社内 Fターム(参考) 4F100 AB17 AB33 AK01B AK24 AK49 AK53B AK80B AL09 AN00 AR00A AR00C BA03 BA07 BA10A BA10C CA02B CA23B DE01 EH46 EJ08 EJ17 EJ42 GB43 JA02B JA06B JB13B JB16B JK07B JL04 JL11 JL11B YY00B 4J004 AA02 AA05 AA08 AA09 AA10 AA11 AA13 AA15 AA17 AA18 AB05 CA06 CC02 CE01 FA05 GA01 4J040 CA052 CA072 CA102 DB031 DD022 DE021 DE022 DF041 DF042 DF051 DF052 DF082 DF102 EC061 ED011 ED041 EE061 EE062 EH031 EJ031 EK032 EL021 GA07 HA026 HA066 HA136 HA296 HA306 HA356 HB22 HB47 HC01 HC17 HC24 HD04 JA09 JB02 KA07 KA42 LA06 LA08 NA20

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱硬化性樹脂及びその硬化剤と熱可塑性
    樹脂を含有する均一な接着性マトリックス、及び、 前記接着性マトリックスに分散した充填材、を備える熱
    硬化性の接着剤フィルムであって、 前記充填材が、 無機物と、 前記無機物を取り込むドメインと、を含み、且つ、 前記ドメインが、前記接着剤フィルムの厚さ方向に対し
    て略垂直な一方向に伸長して配向している弾性ポリマー
    からなる、ことを特徴とする接着剤フィルム。
  2. 【請求項2】 互いに相溶可能な熱硬化性樹脂及びその
    硬化剤と熱可塑性樹脂とを含有する均一な接着性マトリ
    ックス形成性成分、及び前記接着性マトリックス形成性
    成分に分散した充填材を備えるコーティング組成物を一
    方向にせん断力をもって塗布することにより形成され
    る、請求項1記載の接着剤フィルム。
  3. 【請求項3】 前記熱硬化性樹脂はエポキシ樹脂であ
    り、かつ、前記熱可塑性樹脂はフェノキシ樹脂である、
    ことを特徴とする請求項1又は2記載の接着剤フィル
    ム。
  4. 【請求項4】 前記熱硬化性樹脂と、前記熱可塑性樹脂
    との配合比は、質量基準で、70/30〜5/95であ
    る、ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載
    の接着剤フィルム。
  5. 【請求項5】 前記無機物が、前記接着性マトリックス
    の100質量部に対して、5〜100質量部の量で含ま
    れている、ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1
    項記載の接着剤フィルム。
  6. 【請求項6】 前記接着剤フィルムは、硬化後に、15
    0℃において、前記ドメインの配向方向の弾性率が1〜
    1000M Paであり、且つ、該配向方向に対して直角方
    向の弾性率が0.1〜10M Paである、ことを特徴とす
    る請求項1〜5のいずれか1項に記載の接着剤フィル
    ム。
  7. 【請求項7】 前記接着剤フィルムは、硬化後に、−5
    0〜150℃において、前記ドメインの配向方向の線熱
    膨張率が1〜200x10-6/℃であり、且つ、当該配
    向方向に対して直角方向の線熱膨張率が10〜500x
    10-6/℃である、ことを特徴とする請求項1〜6のい
    ずれか1項に記載の接着剤フィルム。
  8. 【請求項8】 請求項1〜7のいずれか1項に記載の接
    着剤フィルムを複数の層として積層した熱硬化性の接着
    剤フィルムであって、 隣接する層において、前記ドメインの配向方向が互いに
    直交して配置されており、かつ、 積層された接着剤フィルムの各々は1〜1,000Pa.s(1,0
    00〜1,000,000cps)の粘度を有するコーティング組成物
    を100〜1,000,000sec-1のせん断速度をもって塗布する
    ことにより形成されたものである、ことを特徴とする接
    着剤フィルム。
  9. 【請求項9】 請求項1〜8のいずれか1項に記載の接
    着剤フィルムの硬化物と、 前記接着剤フィルムの硬化物の一面に取り付けられた第
    1の被着体と、 前記接着剤フィルムの硬化物の他面に取り付けられた第
    2の被着体と、を備える接着構造。
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