JPH0797555A - 耐熱性接着剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】本発明はナフタレン型エポキシ樹脂、アルコー
ル可溶性ポリアミド樹脂及び硬化剤からなる接着剤にお
いて、ポリアミド樹脂の配合量を低くすることにより、
半田耐熱性、高温ピール性、耐熱老化性及び屈曲性に優
れた TAB用接着剤組成物を提供しようとするものであ
る。 【構成】１分子中に少なくとも２個以上のエポキシ基を
もつナフタレン型エポキシ樹脂より選ばれる少なくとも
１種類のエポキシ樹脂 100重量部とアルコール可溶性ポ
リアミド樹脂を10〜25重量部及び硬化剤0.05〜 120重量
部からなる耐熱性接着剤組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半田耐熱性、高温ピール
性、耐熱老化性及び屈曲性に優れ、特にはテープオート
メイテッドボンディング用として優れた耐熱性を有する
接着剤組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年エレクトロニクスの発展がめざまし
く電子機器にICチップを実装することが試みられてい
る。その実装手段として、従来よりワイヤボンディング
が広く用いられているが、最近ではテープオートメイテ
ィッドボンディング（以下 TABと略称する）が用いられ
るようになってきており、液晶、LCD、更にはASIC、メモ
リ、民生分野への利用がなされている。TABの具体的な
製造方法は耐熱性プラスチックフィルムに接着剤が塗布
されたテープにICチップ用の孔、パーフォレーション
（映写機のコマ送りの孔）を開け、金属箔を積層した
後、イメージング、エッチング等を施し回路を形成する
ものである。

【０００３】そこで電気・電子用に用いられる接着剤に
は半田耐熱性、接着性、電気特性、耐薬品性、屈曲性等
が要求されるが、これらの特性を同時に高い水準で満足
する接着剤は未だない。特に接着性については耐熱性樹
脂として知られるポリイミドフィルムに接着剤を塗布し
ても、 150℃以上の高温時での接着性に劣るとの理由で
接着剤としては不十分であった。更に TAB用途に用いら
れる接着剤にはICチップを搭載する工程上、半田耐熱
性、高温ピール性、電気特性、耐薬品性、屈曲性など多
くの特性が要求されている。従来用いられているエポキ
シ樹脂は比較的耐熱性に優れているが、屈曲性、接着性
に欠けるために接着剤層に割れが生じ易く、特に 150℃
以上の高温ピール性は極端に低下してしまって実用に耐
えない。また耐熱性樹脂として知られているポリアミド
樹脂も高温ピール性に劣る点でエポキシ樹脂と同様実用
に耐えなく、更に吸湿性が悪いと指摘されている。そこ
で高温ピール性を改善するものとしてエポキシ樹脂とポ
リアミド樹脂を配合した接着剤が特開昭49-47436号、特
開昭61-57670号に開示されているが、これらの例にある
ようにエポキシ樹脂に対するポリアミド樹脂の配合割合
が多くなると、高温ピール性は向上するが、一方ではナ
イロンによる吸湿性が増すため、電気特性が低下し、更
に半田耐熱性も低下し、 TAB用に用いるには問題がある
と指摘されている。また、従来より使用されているビス
フェノールＡ型や、ノボラック型などのエポキシ樹脂を
用いると、曲げ強度が高過ぎ屈曲性が悪かった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明はナフタレン型
エポキシ樹脂にアルコール可溶性ポリアミド樹脂を配合
することにより前記した課題を解消し、半田耐熱性、接
着性、電気特性、屈曲性に優れた接着剤組成物を得るこ
とを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者等は上記目的を
達成するために鋭意研究を行ってきた結果、特定ナフタ
レン型エポキシ樹脂にアルコール可溶性ポリアミド樹脂
の配合割合を特定することにより、半田耐熱性、高温ピ
ール性及び耐熱老化性のバランスの改良された接着剤組
成物が得られることを見出し、諸条件を検討して本発明
を完成するに至った。その要旨は、本発明は１分子中に
少なくとも２個以上のエポキシ基を有するナフタレン型
エポキシ樹脂より選ばれる少なくとも１種類のエポキシ
樹脂 100重量部とアルコール可溶性ポリアミド樹脂を10
〜25重量部を必須成分とする耐熱性接着剤組成物にあ
る。

【０００６】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
主成分であるナフタレン型エポキシ樹脂としては、モノ
マー中にエポキシ基を有するナフタレン構造をもつモノ
マーからなる樹脂であり、従来より用いられているエポ
キシ樹脂であるビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ
型、フェノールノボラック型、クレゾール型、ブロム化
ビスフェノールＡ型、ブロム化ノボラック型、アルコー
ル変性フェノール型、ダイマー酸・トリマー酸変性型、
ポリエチレングリコール変性型、脂環式エポキシ樹脂以
外の１分子中に少なくとも２個以上のエポキシ基を持
ち、エポキシ当量 140〜260 、ガラス転移点が 250℃以
上の可撓性に優れた（曲げ弾性率が小さい）２官能また
は４官能のナフタレン型エポキシ樹脂が良く、市販品と
してはEXA4700、HP4032（大日本インキ化学社製商品名）
等が例示される。

【０００７】また、アルコール可溶性ポリアミド樹脂は
アミド当量 100〜 150を有し、 80〜 210℃、好ましく
は 120〜 180℃の融点を持つか、またはアミド当量 200
〜 250を有し、分子量30,000〜 100,000のポリアミド樹
脂が使用される。融点が 80℃未満では半田耐熱性が低
下し、210℃を越えると高温ピール性が低下し接着剤とし
て好ましくない。具体的なアルコール可溶性ポリアミド
樹脂としては6・66ナイロン等の二元共重合体、6・66・61
0、6・66・12ナイロン等の三元共重合体、6・66・610・12ナイ
ロン等の四元共重合体、ダイマー酸をベースとしたアミ
ンとの脱水縮合物などが挙げられる。これらポリアミド
樹脂は単独あるいは必要に応じて２種類以上組み合わせ
て用いても良い。特に上述したポリアミド樹脂の中で、
メタノール、エタノール等の低級アルコールに可溶のも
のが好ましく、半田耐熱性、高温ピール性及び入手し易
さからみて三元共重合体のアルコール可溶性ポリアミド
樹脂が使用される。アルコール可溶性ポリアミド樹脂の
配合量はナフタレン型エポキシ樹脂100 重量部に対して
10〜25重量部が良く、25重量部を越えるとポリアミド樹
脂の吸湿性により接着性及び電気特性が低下し、10重量
部未満では高温ピール性が低下し実用に耐えなくなる。

【０００８】硬化剤はエポキシ樹脂 100重量部に対し0.
05〜 120重量部添加すると良く、アミン系、有機酸無水
物系、フェノール系、ジシアンジアミド系、イミダゾー
ル系等エポキシ樹脂用として一般的な硬化剤を１種類あ
るいは２種類以上組み合わせて用いることができる。具
体的にはジアミノジフェニルメタン(DDMと略称する)、
ジアミノジフェニルスルホン、メチル無水ヒドロフタル
酸、メチル無水テトラフタル酸、ジシアンジアミド、２
エチル４メチルイミダゾール、４メチルイミダゾール等
を挙げることができるが、特に電気特性、半田耐熱性に
優れる点でジアミノジフェニルメタン、ジシアンジアミ
ドを用いるのが好ましい。また本発明接着剤にはシリカ
等の無機充墳剤、硬化促進剤等を適宜選択でき、接着剤
の特性に応じて適宜配合することができる。

【０００９】以上述べた本発明の組成物は次のような方
法で接着剤に仕上げられる。先ず、アルコール可溶性ポ
リアミド樹脂をメタノール、エタノール等の低級アルコ
ール中で50〜80℃で攪拌溶解しておき、これにエポキシ
樹脂を投入して50〜80℃に加温攪拌して充分混合する。
この場合、投入するエポキシ樹脂は予め50〜80℃に加温
しておくか、又は塩化メチレン、クロロホルム、四塩化
炭素、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン等の
塩素系炭化水素、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系炭化水素、ベンゼン、
トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素等で溶解したも
のを用いると混合効率が良い。こうして充分に混合され
た接着剤溶液は５〜40℃、具体的には５〜10℃に冷却さ
れた後、必要に応じて硬化剤を投入し、５〜40℃で更に
攪拌して接着剤溶液を得る。このようにして得られた接
着剤組成物は半田耐熱性、高温ピール性、耐熱老化性等
に優れているので12.5〜 150μｍ厚さのポリエステルフ
ィルム、ポリイミドフィルム等に乾燥後の厚さが５〜50
μｍになるように塗布され、半硬化後18〜35μｍの銅箔
をラミネートして硬化させた後、イメージング（レジス
ト、露光工程）、エッチング等の工程を経て、ICチップ
を接続し、更に液晶、LCD 等の電子製品に用いられる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施態様を実施例を挙げて具
体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるもので
はない。 （実施例１〜３、比較例１〜３）エポキシ当量が161 で
ある４官能タイプのナフタレン型エポキシ樹脂 EXA4700
（大日本インキ化学社製商品名）を100 重量部計量し、
これにクロロホルム400重量部を加え、50℃で攪拌溶解
する。別に融点 140℃のナイロン6・66・610三元共重合体
CM4000 （東レ社製商品名）をメタノール中に投入し、
60℃で２時間撹拌混合して固形分25％濃度の溶液を作製
し、先に作製しておいたエポキシ樹脂溶液に、エポキシ
樹脂 100重量部に対してポリアミド樹脂分として各々1
8、25、10重量部（実施例１、２、３に対応）、50、20
0、５重量部（比較例１、２、３に対応）となるように
ポリアミド樹脂を配合し、60℃にて30分間撹拌混合した
後、10℃以下に冷却する。次に硬化剤ジアミノジフェニ
ルメタン20重量部をクロロホルム40重量部にて溶解した
ものをエポキシ・ポリアミド樹脂混合液に投入し、メタ
ノール、クロロホルムを各 300重量部になるまで追加投
入した後、10℃以下で30分間撹拌混合して接着剤溶液を
得る。次にこの接着剤溶液をポリイミドフィルム（東レ
デュポン社製、カプトンＶ 125μｍ厚さ）に固形分厚み
が20μｍになるように塗布した後、 100℃雰囲気で10分
間乾燥して溶剤を蒸発させて接着剤層をＢステージ化し
た。この接着剤付きポリイミドフィルムの接着剤面上に
１オンスの圧延銅箔（日鉱共石社製BHNO2T）を積層して
160℃にてプレスした後、180℃で硬化を完了させて、積
層板を得た。接着剤組成と積層板の物性を表１に示し
た。

【００１１】（実施例４〜６、比較例４〜６）エポキシ
樹脂をエポキシ当量 161である４官能タイプナフタレン
型エポキシ樹脂 EXA4700（前出）を50重量部及びエポキ
シ当量 150である２官能タイプナフタレン型エポキシ樹
脂 HP4032（大日本インキ化学社製商品名）を50重量部
とした以外は実施例１〜３、比較例１〜３と各々同様に
して接着剤を作製し TAB用積層板を作製して、表１に接
着剤組成と TAB用積層板の物性を示した。

【００１２】（比較例７〜９）エポキシ樹脂をエポキシ
当量 189のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂エピコート
828（油化シェル社製商品名）及びエポキシ当量 179の
フェノールノボラック型エポキシ樹脂エピコート 154
（油化シェル社製商品名）を50：50、０：100、 100：０
重量部としナイロン6・66・610三元共重合体を20重量部と
した以外は実施例１と同様にして接着剤を作製し TAB用
積層板を作製して、表２に接着剤組成と TAB用積層板の
物性を示した。

【００１３】

【表１】

【００１４】

【表２】

【００１５】（積層板物性測定方法） １）半田耐熱性： JIS C 6481 に準じて試料を 2.5cm×
2.5cmにカッターナイフで切断して半田浴に浮かべ、各
温度にて 30secにおける試料のフクレ等外観変化のない
最高温度とした。 ２）高温ピール性： JIS C 6481 に準じて試料を巾１cm
×20cmにカッターナイフで切断して 150℃に保持した。
熱板上に試料を固定し 180°ピールを引張り試験機（島
津製作所製）で測定した。 ３）耐熱老化性：試料を更に 150℃に保持したオーブン
中で 240時間放置して老化させたものを試料とし、巾１
cm×20cmにカッターナイフで切断して常温にて90°ピー
ルを引張り試験機（島津製作所製）で測定した。 ４）曲げ強度： JIS C 6481 に準じて厚さ３mm、巾25m
m，長さ 100mmの試料を曲げ試験機で常温にて測定し
た。

【００１６】

【発明の効果】本発明はナフタレン型エポキシ樹脂、ア
ルコール可溶性ポリアミド樹脂及び硬化剤からなる接着
剤においてポリアミド樹脂の配合量を低くすることによ
り、半田耐熱性、高温ピール性、耐熱老化性及び屈曲性
に優れた TAB用接着剤組成物を得ることができ、産業上
その利用価値は極めて高い。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１分子中に少なくとも２個以上のエポキシ
   基をもつナフタレン型エポキシ樹脂より選ばれる少なく
   とも１種類のエポキシ樹脂 100重量部、アルコール可溶
   性ポリアミド樹脂 10〜25重量部及び硬化剤 0.05〜 1
   20重量部とからなる耐熱性接着剤組成物。