JP2000285730A

JP2000285730A - 回路板

Info

Publication number: JP2000285730A
Application number: JP11091614A
Authority: JP
Inventors: Satoru Ota; 悟大田; Itsuo Watanabe; 伊津夫渡辺; Akira Nagai; 朗永井; Kenzo Takemura; 賢三竹村
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 1999-03-31
Publication date: 2000-10-13
Anticipated expiration: 2019-03-31
Also published as: JP4379940B2

Abstract

(57)【要約】【課題】低吸湿性で高耐熱性の接着剤を用いた回路板
を提供する。【解決手段】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た回路板であ
って、前記接着剤が、少なくとも三次元架橋性樹脂及び
吸水率０．０５〜０．２５重量％かつガラス転移温度１
１０〜１６０℃の熱可塑性樹脂を含む接着剤であること
を特徴とする回路板。熱可塑性樹脂が特殊なポリスルホ
ン樹脂であり、芳香族炭化水素系溶剤に溶解すると好ま
しい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばフリップチ
ップ実装方式により半導体チップを基板と接着剤で接着
固定すると共に両者の電極同士を電気的に接続する回路
板に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、半導体分野ではエポキシ樹脂など
の有機材料が多く使われている。封止材の分野では、封
止システムの９０％以上が樹脂封止システムに置き換わ
っている。封止材はエポキシ樹脂、硬化剤、各種添加
剤、無機充填剤などによって構成される複合材料であ
り、エポキシ樹脂としてはクレゾールノボラック型エポ
キシ樹脂が多く使用されている。しかし、クレゾールノ
ボラック型エポキシ樹脂は低吸水率、低弾性率といった
特性において満足する要求特性を有していないため、表
面実装方式への対応が困難である。そのため、これに代
わる新規高性能エポキシ樹脂が多く提案され実用化に至
っている。また、ダイボンディング用導電性接着剤とし
て、エポキシ樹脂に銀粉を混練した、銀ペーストが多く
使用されている。しかし、半導体素子の配線基板への装
着方法が表面実装法に移行するに従い、銀ペーストに対
する耐はんだリフロー性向上の要求が強まっている。こ
の問題を解決するために、硬化後のダイボンディング用
接着剤層のボイド、ピール強度、吸水率、弾性率等の改
善がなされている。半導体実装分野では、低コスト化・
高精細化に対応した新しい実装形態としてＩＣチップを
直接プリント基板やフレキシブル配線板に搭載するフリ
ップチップ実装が注目されている。フリップチップ実装
方式としては、チップの端子にはんだバンプを設け、は
んだ接続を行う方式や導電性接着剤を介して電気的接続
を行う方式が知られている。これらの方式では、接続す
るチップと基板の熱膨張係数差に基づくストレスが、各
種環境に曝した場合、接続界面で発生し接続信頼性が低
下するという問題がある。このため、接続界面のストレ
スを緩和する目的で一般にエポキシ樹脂系のアンダフィ
ル材をチップ／基板の間隙に注入する方式が検討されて
いる。しかし、このアンダフィル注入工程は、プロセス
を煩雑化し、生産性、コストの面で不利になるという問
題がある。このような問題を解決すべく最近では、異方
導電性と封止機能を有する異方導電性接着剤を用いたフ
リップチップ実装が、プロセス簡易性という観点から注
目されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】チップを異方導電性接
着剤を介して基板に搭載する場合、吸湿条件下では接着
剤とチップまたは接着剤と基板界面の接着力が低下し、
さらに、温度サイクル条件下ではチップと基板の熱膨張
係数差に基づくストレスが接続部において生じることに
よって、熱衝撃試験、ＰＣＴ試験、高温高湿試験等の信
頼性試験を行うと接続抵抗の増大や接着剤の剥離が生じ
るという問題がある。また、半導体パッケージでは高温
高湿試験で吸湿させた後に耐はんだリフロー温度試験を
行うため、接着剤中に吸湿された水分が急激に膨張する
ことによって接続抵抗の増大や接着剤の剥離が生じると
いう問題がある。一般に、エポキシ樹脂の内部応力を緩
和し強靱化を図る目的で、液状ゴムや架橋ゴム及びコア
シェル型のゴム粒子を分散させる技術が知られている。
しかしながら、エポキシ樹脂中にゴムを分散させた硬化
物はエポキシ樹脂単体の硬化物に対して軟化点温度（又
はガラス転移温度、以下Ｔｇと記す）が低下することが
知られており、高耐熱性が要求される分野では信頼性を
低下させる原因となる。一方、ゴム分散系でＴｇを向上
させるべくエポキシ樹脂の架橋密度を増加させること
は、ゴム分散の効果を低下させ、硬化物の脆さを増加さ
せると共に、吸水率を増加させ、信頼性を低下させる原
因となる。また、Ｔｇを低下させずにエポキシ樹脂を強
靱化させる方法として、エンジニアリングプラスチック
として知られる高耐熱性の熱可塑性樹脂との配合が知ら
れているが、一般に、これらのエンジニアリングプラス
チックは溶剤に対する溶解性に乏しい為、エポキシ樹脂
との配合は粉体の練り込みによるものであり、エンジニ
アリングプラスチックの微細な粉体を形成することが困
難であること、また、その均一分散が困難であり場所に
より物性が異なり均一性に乏しくなるなどの接着剤用途
への展開は不適当である。本発明は、低吸湿性で高耐熱
性の接着剤を用いた回路板を提供するものであり、用い
る熱可塑性樹脂が低吸水性で、炭化水素系溶剤に溶解し
ワニスの状態からフィルム状の接着剤とすることがで
き、Ｔｇが高くて三次元架橋性樹脂に均一に混合ないし
分散できる接着剤を適用することにより接続部での接続
抵抗の増大や接着剤の剥離がなく、接続信頼性が大幅に
向上する回路板を提供することを課題とした。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の回路板は、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た回路板であって、前記接着剤
が、少なくとも三次元架橋性樹脂及び吸水率０．０５〜
０．２５重量％かつガラス転移温度１１０℃〜１６０℃
の熱可塑性樹脂を含む接着剤であることを特徴とする。
また、本発明は、吸水率０．０５〜０．２５重量％かつ
ガラス転移温度１１０℃〜１６０℃の熱可塑性樹脂が下
記一般式（Ｉ）で示されるポリスルホン樹脂であると好
ましい回路板である。

【０００５】

【化２】（ここでＲ₁は水素原子または炭素数1〜2のアルキル基
であり、Ｒ₂は炭素数4〜１３の直鎖状または分岐したア
ルキル基であり、ｎは５〜７５０の整数である。）

【０００６】さらに、本発明は、前記熱可塑性樹脂が芳
香族炭化水素系溶剤に溶解するものであると好ましい回
路板である。また、前記三次元架橋性樹脂が少なくとも
エポキシ系樹脂であり、潜在性硬化剤を含有しているも
のが好ましい回路板である。さらに、本発明は、接着剤
が少なくとも芳香族炭化水素系溶剤に溶解するポリスル
ホン樹脂を含み、エポキシ系樹脂、潜在性硬化剤、ラジ
カル重合物質、光照射または加熱により遊離ラジカルを
発生する硬化剤の組合せを含むと好ましい回路板であ
る。この組合せとして、エポキシ系樹脂と潜在性硬化剤
の組合せ、エポキシ系樹脂と光照射または加熱により遊
離ラジカルを発生する硬化剤の組合せ、ラジカル重合物
質と潜在性硬化剤の組合せ、ラジカル重合物質と光照射
または加熱により遊離ラジカルを発生する硬化剤の組合
せ、エポキシ系樹脂とラジカル重合物質と潜在性硬化剤
の組合せ、エポキシ系樹脂とラジカル重合物質と光照射
または加熱により遊離ラジカルを発生する硬化剤の組合
せ、エポキシ系樹脂と潜在性硬化剤とラジカル重合物質
と光照射または加熱により遊離ラジカルを発生する硬化
剤の組合せ等が挙げられる。また、本発明は、接着剤が
フィルム状であると好ましい回路板である。そして、接
着剤に０．１〜２０体積％の導電粒子が分散されている
と好ましい回路板である。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明に用いられる回路部材とし
て半導体チップ、プリント基板、ポリイミドやポリエス
テルを基材としたフレキシブル配線板が挙げられる。半
導体チップや基板の電極パッド上には、めっきで形成さ
れるバンプや金ワイヤの先端をトーチ等により溶融さ
せ、金ボールを形成し、このボールを電極パッド上に圧
着した後、ワイヤを切断して得られるワイヤバンプなど
の突起電極を設け、接続端子として用いることができ
る。

【０００８】本発明に用いられる接着剤中の熱可塑性樹
脂は、吸水率０．０５〜０．２５重量％かつガラス転移
温度１１０℃〜１６０℃のものが用いられ、一般式
（Ｉ）で示され、芳香族炭化水素系溶剤に溶解するポリ
スルホン樹脂が使用される。

【０００９】前記したポリスルフォン樹脂は、例えば、
ビスフェノール化合物とビス（４−ハロゲン化フェニ
ル）スルホンから合成することができる。ビスフェノー
ル化合物としては、１，１−（４，４’−ジヒドロキシ
ジフェニル）−３−メチルブタン（一般式（Ｉ）中、Ｒ
₁は水素原子、Ｒ₂は炭素数４の分岐したアルキル基）、
２，２−（４，４’−ジヒドロキシジフェニル）−４−
メチルペンタン（Ｒ₁は炭素数１のアルキル基、Ｒ₂は炭
素数４の分岐したアルキル基）、１，１−（４，４’−
ジヒドロキシジフェニル）−３−エチルヘキサン（Ｒ₁
は水素原子、Ｒ₂は炭素数７の分岐したアルキル基）、
３，３−（４，４’−ジヒドロキシジフェニル）ペンタ
ン（Ｒ₁は炭素数２のアルキル基、Ｒ₂は炭素数２のアル
キル基）、２，２−（４，４’−ジヒドロキシジフェニ
ル）ヘプタン（Ｒ₁は炭素数１のアルキル基、Ｒ₂は炭素
数５の直鎖状アルキル基）、１，１−（４，４’−ジヒ
ドロキシジフェニル）ヘプタン（Ｒ₁は水素原子、Ｒ₂は
炭素数６の直鎖状アルキル基）、２，２−（４，４’−
ジヒドロキシジフェニル）オクタン（Ｒ₁は炭素数１の
アルキル基、Ｒ₂は炭素数６の直鎖状アルキル基）、
１，１−（４，４’−ジヒドロキシジフェニル）オクタ
ン（Ｒ₁は炭素数１のアルキル基、Ｒ₂は炭素数６の直鎖
状アルキル基）、２，２（４，４’−ジヒドロキシジフ
ェニル）ノナン（Ｒ₁は炭素数１のアルキル基、Ｒ₂は炭
素数７の直鎖状アルキル基）、１，１−（４，４’−ジ
ヒドロキシジフェニル）ノナン（Ｒ₁は炭素数１のアル
キル基、Ｒ₂は炭素数８の直鎖状アルキル基）、２，２
−（４，４’−ジヒドロキシジフェニル）デカン（Ｒ₁
は炭素数１のアルキル基、Ｒ₂は炭素数８の直鎖状アル
キル基）、１，１−（４，４’−ジヒドロキシジフェニ
ル）デカン（Ｒ₁は水素原子、Ｒ₂は炭素数９の直鎖状ア
ルキル基）、２，２−（４，４’−ジヒドロキシジフェ
ニル）ウンデカン（Ｒ₁は炭素数１のアルキル基、Ｒ₂は
炭素数９の直鎖状アルキル基）、１，１−（４，４’−
ジヒドロキシジフェニル）ウンデカン（Ｒ₁は水素原
子、Ｒ₂は炭素数１０の直鎖状アルキル基）、２，２−
（４，４’−ジヒドロキシジフェニル）ドデカン（Ｒ₁
は炭素数１のアルキル基、Ｒ₂は炭素数１０の直鎖状ア
ルキル基）、１，１−（４，４’−ジヒドロキシジフェ
ニル）ドデカン（Ｒ₁は水素原子、Ｒ₂は炭素数１１の直
鎖状アルキル基）、２，２−（４，４’−ジヒドロキシ
ジフェニル）トリデカン（Ｒ₁は炭素数１のアルキル
基、Ｒ₂は炭素数１１の直鎖状アルキル基）、１，１−
（４，４’−ジヒドロキシジフェニル）トリデカン（Ｒ
₁は水素原子、Ｒ₂は炭素数１２の直鎖状アルキル基）、
２，２−（４，４’−ジヒドロキシジフェニル）テトラ
デカン（Ｒ₁は炭素数１のアルキル基、Ｒ₂は炭素数１２
の直鎖状アルキル基）、１，１−（４，４’−ジヒドロ
キシジフェニル）テトラデカン（Ｒ₁は水素原子、Ｒ₂は
炭素数１３の直鎖状アルキル基）、及び２，２−（４，
４’−ジヒドロキシジフェニル）ペンタデカン（Ｒ₁は
炭素数１のアルキル基、Ｒ₂は炭素数１３の直鎖状アル
キル基）が挙げられ、これらは２種以上が混合されてい
てもよい。好ましくは、２，２−（４，４’−ジヒドロ
キシジフェニル）オクタン（Ｒ₁は炭素数１のアルキル
基、Ｒ₂は炭素数６の直鎖状アルキル基）、１，１−
（４，４’−ジヒドロキシジフェニル）デカン（Ｒ₁は
水素原子、Ｒ₂は炭素数９の直鎖状アルキル基）が使用
される。また、前記ポリスルホン樹脂を合成するための
ビス（４−ハロゲン化フェニル）スルホンとしては、ビ
ス（４―クロロフェニル）プロパンが挙げられる。さら
に、ビスフェノール化合物のハロゲン化物とビス（４−
ヒドロキシフェニル）スルホンから合成することもでき
る。

【００１０】前記ポリスルホン樹脂は、溶液重合法等の
通常の方法で合成することができる。例えば、溶液重合
法の場合、生成するポリスルホン樹脂が溶解する溶媒、
例えば、ジメチルアセトアミド等にビスフェノール化合
物及びビス（４−ハロゲン化フェニル）を溶解し、水酸
化ナトリウム、炭酸カリウム等の塩基存在下に１３０℃
〜１８０℃で１０〜１２時間反応させて目的のポリスル
ホン樹脂を合成する。

【００１１】本発明のポリスルホン樹脂は、接着剤に強
靱性を付与する目的で、テトラヒドロフランを溶媒とし
たゲルパーミテーションクロマトグラフィーで測定した
際の分子量が、ポリスチレン換算で２万以上３０万以下
が好ましい。２万以下では硬化物が脆くなくおそれがあ
り、３０万以上では樹脂組成物の流動性が低下するた
め、電子部材の接続端子と回路基板の接続端子の接続を
行った際、電子部品と回路基板間の接着剤樹脂による充
填が困難になる。

【００１２】本発明に用いられる三次元架橋性樹脂は、
エポキシ樹脂、シアネートエステル樹脂、イミド系樹
脂、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、硬化剤とともに用いられる。エポキシ樹
脂の場合、硬化剤として公知のイミダゾール系、ヒドラ
ジド系、三フッ化ホウ素−アミン錯体、スルホニウム
塩、アミンイミド、ポリアミンの塩、ジシアンジアミド
等の硬化剤またはその混合物が用いられ、エポキシ樹脂
としては、ビスフェノールＡ，Ｆ，Ｓ，ＡＤ等から誘導
されるビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボ
ラック、クレゾールノボラックから誘導されるエポキシ
ノボラック型樹脂、ナフタレン骨格を有するナフタレン
系エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、グ
リシジルエーテル型エポキシ樹脂、ビフェニル・脂環式
等の１分子内に２個以上のグリシジル基を有する各種の
エポキシ化合物、その他公知のエポキシ樹脂が単独ある
いは混合して用いられ、これらのエポキシ樹脂には不純
物イオンである、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金
属イオン、ハロゲンイオン、特に塩素イオンや加水分解
性塩素等を３００ｐｐｍ以下に低減した高純度品を用い
ることがエレクトロマイグレーション防止や配線金属の
腐食防止のために好ましい。

【００１３】シアネートエステル樹脂としては、ビス
（４−シアナトフェニル）エタン、２，２−ビス（４−
シアナトフェニル）プロパン、２，２−ビス（３，５−
ジメチル−４−シアナトフェニル）メタン、２，２−ビ
ス（４−シアナトフェニル）−１，１，１，３，３，３
−ヘキサフルオロプロパン、α，α’−ビス（４−シア
ナトフェニル）−ｍ−ジイソプロピルベンゼン、フェノ
ール付加ジシクロペンタジエン重合体のシアネートエス
テル化物等が挙げられ、そのプレポリマーなどが単独若
しくは混合して用いられる。その中でも、２，２−ビス
（４−シアナトフェニル）プロパン及び２，２−ビス
（３，５−ジメチル−４−シアナトフェニル）等が硬化
物の誘電特性が特に良好であるため好ましい。シアネー
トエステル樹脂の硬化剤として金属系反応触媒類が用い
られ、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛等
の金属触媒類が用いられ、具体的には、２−エチルヘキ
サン酸塩やナフテン酸塩等の有機金属塩化合物及びアセ
チルアセトン錯体などの有機金属錯体として用いられ
る。

【００１４】金属系反応触媒の配合量は、シアネートエ
ステル類化合物に対して１〜３０００ｐｐｍとすること
が好ましく、１〜１０００ｐｐｍとすることがより好ま
しく、２〜３００ｐｐｍとすることがさらに好ましい。
金属系反応触媒の配合量が１ｐｐｍ未満では反応性及び
硬化性が不十分となる傾向があり、３０００ｐｐｍを超
えると反応の制御が難しくなったり、硬化が速くなりす
ぎる傾向があるが制限するものではない。

【００１５】本発明で用いる三次元架橋性樹脂のアクリ
レート・メタクリレート・マレイミド化合物等のラジカ
ル重合性物質としては、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も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）の具体例てしては、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、ジシクロペンテニルアクリレート、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）イソシアヌレート等が例示される。これら
は単独または併用して用いることができ、必要によって
は、ハイドロキノン、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
ペンテニル基および／また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。

【００１６】マレイミド化合物としては、分子中にマレ
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’−４，４−ジ
フェニルエーテルビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−３，３’
−ジフェニルスルホンビスマレイミド、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’−シクロヘキシリデン−ビス（１−（４−
マレイミドフェノキシ）−２−シクロヘキシルベンゼ
ン、２，２−ビス（４−（４−マレイミドフェノキシ）
フェニル）ヘキサフルオロプロパンなどを挙げることが
できる。これらは単独でもまた組み合わせても使用でき
る。

【００１７】アクリレート・メタクリレート・マレイミ
ド化合物等のラジカル重合性物質の硬化剤として、熱ま
たは光によって遊離ラジカルを発生する硬化剤の混合物
が使用される。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。

【００１８】パーオキシエステルとしては、クミルパー
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−シクロヘ
キシル−１−メチルエチルパーオキシノエデカノエー
ト、ｔ−ヘ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−エチルヘキサノネート、
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−シクロヘキシル−１−メ
チルエチルパーオキシ−２−エチルヘキサノネート、ｔ
−ヘキシルパーオキシ−２−エチルヘキサノネート、ｔ
−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノネート、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）シクロヘキサン、ｔ−ヘキシルパー
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−トリメチルヘキサノネート、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）ヘキサン、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−エチルヘキシルモノカーボネー
ト、ｔ−ヘ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使用できる。ジアルキルパー
オキサイドとしては、α，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）ヘキサン、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド等が
使用できる。

【００１９】ハイドロパーオキサイドとしては、ジイソ
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使用できるジアシルパーオキサ
イドとしては、イソブ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
チルヘ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、スクシニックパーオキサイド、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
使用できる。パーオキシジカーボネートとしては、ジー
ｎー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
クロヘキシル）パーオキシジカーボネト、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
ルヘキシルパーオキシ）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使用で
きる。

【００２０】パーオキシケタールとしては、１，１−ビ
ス（ｔ−ヘキシルパーオキシ）−３，３，５−トリメチ
ルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ヘキシルパーオ
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−トリメチルシクロヘキサン、
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）デカン等が使用
できる。シリルパーオキサイドとしてはｔ−ブチルトリ
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
等が使用できる。

【００２１】これらの遊離ラジカルを発生する硬化剤は
単独また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、前記した硬化
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。

【００２２】本発明の回路板に用いる接着剤は、前記ポ
リスルホン樹脂と前記三次元架橋性樹脂の配合比が重量
部で１：９９〜９９：１で使用することができ、好まし
くは１０：９０〜９０：１０である。本発明の回路板に
用いる接着剤には硬化物の弾性率を低減する目的でアク
リルゴム等のゴム成分を配合することもできる。また、
本発明の回路板に用いる接着剤にはフィルム形成性をよ
り容易にするために、フェノキシ樹脂等の熱可塑性樹脂
を配合することもできる。特に、フェノキシ樹脂は、エ
ポキシ系樹脂をベース樹脂とした場合、エポキシ樹脂と
構造が類似しているため、エポキシ樹脂との相溶性、接
着性に優れる等の特徴を有するので好ましい。

【００２３】接着剤をフィルム状に形成するには、三次
元架橋性樹脂とその硬化剤、熱可塑性樹脂を含む接着剤
を有機溶剤に溶解あるいは分散させて、ワニス化して、
剥離性基材上に塗布し、硬化剤の活性温度以下で溶剤を
除去することにより行われる。特に、三次元架橋性樹脂
としてエポキシ樹脂と潜在性硬化剤、熱可塑性樹脂とし
て前記一般式（１）で示されるポリスルホン樹脂を含む
接着剤の組成物を有機溶剤に溶解あるいは分散により液
状化して、剥離性基材上に塗布し、硬化剤の活性温度以
下で溶剤を除去することにより行われる。この時用いる
溶剤は、芳香族炭化水素系溶剤と酸素原子含有有機溶剤
の混合溶剤が接着剤組成物の溶解性を向上させるため好
ましい。

【００２４】本発明の回路板に用いる接着剤には、チッ
プのバンプや基板電極等の高さばらつきを吸収するため
に、異方導電性を積極的に付与する目的で導電粒子を分
散することもできる。本発明において導電粒子は、例え
ばＡｕ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｃｕやはんだ等の金属の粒子また
はこれらの金属表面に金やパラジウムなどの薄膜をめっ
きや蒸着によって形成した金属粒子であり、また、ポリ
スチレン等の高分子の球状の核材にＮｉ、Ｃｕ、Ａｕ、
はんだ等の導電層を設けた導電粒子を用いることができ
る。粒径は基板の電極の最小の間隔よりも小さいことが
必要で、電極の高さばらつきがある場合、高さばらつき
よりも大きいことが好ましく、かつ無機充填材の平均粒
径より大きいことが好ましく、１〜１０μｍが好まし
い。また、接着剤に分散される導電粒子の量は、０．１
〜２０体積％であり、好ましくは０．２〜１５体積％で
ある。

【００２５】本発明の回路板に用いる接着剤は、前記し
たように、各成分を有機溶剤に溶解あるいは分散させ、
任意の方法で撹拌、混合することによって容易に製造す
ることができ、さらに、剥離性基材上に塗布し、硬化剤
の活性温度以下で溶剤を除去することによってフィルム
形成を行うことができる。その際に、上記の配合組成物
以外にも、通常のエポキシ樹脂系組成物の調整で用いら
れる添加剤を加えて差し支えない。フィルム状の接着
剤の膜厚は、特に制限するものではないが、第一および
第２の回路部材間のギャップに比べ、厚いほうが好まし
く、一般にはギャップに対して５μm以上厚い膜厚が望
ましい。

【００２６】

【実施例】以下に、本発明を実施例に基づいて具体的に
説明する。（実施例１）一般式（１）で示されるポリスルホン樹脂
を以下のようにして合成した。1，1−（４，４’−ジヒ
ドロキシジフェニル）ウンデカン２９．８ｇとビス（４
−クロロフェニル）スルホン５７．４ｇと炭酸カリウム
３４．５ｇをジメチルアセトアミド５００ｍｌ中で窒素
雰囲気下、撹拌しながらオイルバス温度１８０℃で還流
した。１２時間撹拌した後、アセトン３０００ｍｌ中に
滴下し、生成した沈殿物をろ取した。沈殿物をテトラヒ
ドロフランに溶解し、不溶物をろ別した後、ろ液をメタ
ノール３０００ｍｌに滴下した。生成した沈殿物をろ取
してポリスルホン樹脂８３ｇを得た。ＧＰＣでの測定の
結果、ポリスチレン換算でＭｎ＝４６３４１、Ｍｗ＝３
０００００、Ｍｗ／Ｍｎ＝６．５８であった。

【００２７】生成したポリスルホン樹脂をトルエンに溶
解させ、シャーレに塗布し、トルエンを揮散させること
によってキャストフィルムを作製した。キャストフィル
ムを２ｃｍ角に切断し、減圧下に１００℃で乾燥させた
後、重量を測定し、さらに、純水に２４時間浸漬後、重
量を測定して重量増加を算出することによって、ポリス
ルホン樹脂の吸水率を測定した。吸水率測定の結果、生
成したポリスルホン樹脂の吸水率は０．１２重量％であ
った。また、キャストフィルムを動的粘弾性測定装置を
用いて弾性率を測定（昇温速度：５℃／分、１０Ｈｚ）
し、tanδのピーク値によってＴｇを測定した結果、１
１０℃であった。

【００２８】生成したポリスルホン樹脂１０ｇをトルエ
ン３０ｇに溶解し、２５重量％溶液を得た。次いで、市
販のマイクロカプセル型潜在性硬化剤を含有する液状エ
ポキシ樹脂（ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、イミダ
ゾール系硬化剤をビスフェノールＦ型エポキシ樹脂でカ
プセル化、エポキシ当量１８５）１８．５ｇをこの溶液
に加え、撹拌し、さらにポリスチレン系核体（直径：５
μｍ）の表面に、厚み０．２μｍのニッケル層を設け、
このニッケル層の外側に厚み０．０４μｍのＡｕ層を形
成した導電粒子を３容量％分散してフィルム塗工用ワニ
ス溶液を得た。この溶液を剥離性基材としてセパレータ
（シリコーン処理したポリエチレンテレフタレートフィ
ルム、厚み４０μｍ）にロールコータで塗布し、１００
℃、１０分乾燥し厚み４０μｍの接着フィルムを作製し
た。接着フィルムを１５０℃で３時間硬化させ、硬化フ
ィルムを動的粘弾性測定装置を用いて弾性率を測定（昇
温速度５℃／分、１０Ｈｚ）し、tanδのピーク値によ
ってＴｇを測定した結果、Ｔｇは１５７℃であった。

【００２９】作製した接着フィルムを用いて、金バンプ
（面積：８０×８０μｍ、スペース３０μｍ、高さ：１
５μｍ、バンプ数２８８）付きチップ（１０×１０ｍ
ｍ、厚み：０．５ｍｍ）とＮｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プ
リント基板（電極高さ：２０μｍ、厚み：０．８ｍｍ）
の接続を以下に示すように行った。セパレータ付接着フ
ィルムを１２ｍｍ×１２ｍｍに形成し、Ｎｉ／Ａｕめっ
きＣｕ回路プリント基板にセパレータ反対面の接着フィ
ルムを重ね、６０℃、０．５ＭＰａで仮接続工程を行っ
た。仮接続工程後、セパレータを剥離した。チップのバ
ンプとＮｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プリント基板の位置合
わせを行った後、１８０℃、１００ｇ／バンプ、２０秒
の条件でチップ上方から加熱、加圧を行い、本接続を行
って回路板を得た。

【００３０】本接続後の回路板の接続抵抗は、１バンプ
あたり最高で５ｍΩ、平均で１．５ｍΩ、絶縁抵抗は１
０⁸Ω以上であった。この回路板を同様にして多数個作
製し、−５５〜１２５℃の熱衝撃試験試験を１０００サ
イクル行い処理した。またＰＣＴ試験（１２１℃、２気
圧）を２００時間、２６０℃のはんだバス浸漬を１０秒
間行い前記と同様接続抵抗を測定した結果、１バンプあ
たり最高で５ｍΩ、平均で１．５ｍΩ、絶縁抵抗は１０
⁸Ω以上の値に変化がなく良好な接続信頼性を示した。

【００３１】（実施例２）実施例１で得られたセパレー
タ付接着フィルムを室温で１カ月保存した後、実施例１
と同様にしてチップと基板を接続し回路板を得た。接続
後の回路板の接続抵抗は、１バンプあたり最高で７．５
ｍΩ、平均で１．７ｍΩ、絶縁抵抗は１０⁸Ω以上であ
った。この回路板を同様にして多数個作製し、実施例１
と同様に、−５５〜１２５℃の熱衝撃試験試験を１００
０サイクル行い処理した。またＰＣＴ試験（１２１℃、
２気圧）を２００時間、２６０℃のはんだバス浸漬を１
０秒間行い前記と同様接続抵抗を測定した結果、１バン
プあたり最高で８ｍΩ、平均で１．９ｍΩ、絶縁抵抗は
１０⁸Ω以上の値に変化がなく良好な接続信頼性を示し
た。

【００３２】（比較例１）実施例１と同様にビスフェノ
ールＳ型エポキシ樹脂（エポキシ当量３０６）１０ｇ、
マイクロカプセル型潜在性硬化剤を含有する液状エポキ
シ樹脂１８．５ｇ、トルエン３０ｇを加え、ポリスチレ
ン系核体（平均直径：５μｍ）の表面にＡｕ層を形成し
た導電粒子を３容量％分散して混合したが、ビスフェノ
ールＳ型エポキシ樹脂が溶解せずフィルム塗工用ワニス
溶液を得ることができなかった。

【００３３】（比較例２）比較例１と同様にして、ビス
フェノールＳ型エポキシ樹脂１０ｇ、マイクロカプセル
型潜在性硬化剤を含有する液状エポキシ樹脂１８．５
ｇ、メチルエチルケトン３０ｇを加え、ポリスチレン系
核体（平均直径：５μｍ）の表面にＡｕ層を形成した導
電粒子を３容量％分散して混合しフィルム塗工用ワニス
溶液を得た。この溶液を実施例１と同様に、剥離性基材
としてセパレータ（シリコーン処理したポリエチレンテ
レフタレートフィルム、厚み４０μｍ）にロールコータ
で塗布し、１００℃、１０分乾燥し厚み４０μｍの接着
フィルムを作製した。接着フィルムを１５０℃で３時間
硬化させ、硬化フィルムを動的粘弾性測定装置を用いて
弾性率を測定し、tanδのピーク値によってＴｇを測定
した結果、Ｔｇは１２０℃であった。

【００３４】作製した接着フィルムを用いて、実施例１
と同様に、金バンプ（面積：８０×８０μｍ、スペース
３０μｍ、高さ：１５μｍ、バンプ数２８８）付きチッ
プ（１０×１０ｍｍ、厚み：０．５ｍｍ）とＮｉ／Ａｕ
めっきＣｕ回路プリント基板（電極高さ：２０μｍ、厚
み：０．８ｍｍ）の接続を以下に示すように行った。セ
パレータ付接着フィルムを１２ｍｍ×１２ｍｍに形成
し、Ｎｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プリント基板にセパレー
タ反対面の接着フィルムを重ね、６０℃、０．５ＭＰａ
で仮接続工程を行った。仮接続工程後、セパレータを剥
離した。チップのバンプとＮｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プ
リント基板の位置合わせを行った後、１８０℃、１００
ｇ／バンプ、２０秒の条件でチップ上方から加熱、加圧
を行い、本接続を行って回路板を得た。

【００３５】接続後の回路板の接続抵抗は、１バンプあ
たり最高で６ｍΩ、平均で１．６ｍΩ、絶縁抵抗は１０
⁸Ω以上であった。この回路板を同様にして多数個作製
し、−５５〜１２５℃の熱衝撃試験試験を１０００サイ
クル行い処理した。またＰＣＴ試験（１２１℃、２気
圧）を２００時間、２６０℃のはんだバス浸漬を１０秒
間行い前記と同様接続抵抗を測定した結果、いずれの場
合でもチップと接着剤（ＰＣＴ試験）、接着剤とプリン
ト基板間（はんだ耐熱）で剥離が生じ導通不良を生じ
た。

【００３６】（比較例３）比較例２で得られたセパレー
タ付接着フィルムを室温で１ヶ月間保存した後、実施例
１と同様にチップと基板を接続し回路板を得ようとした
が、接着剤を保存中に接着フィルムの硬化が進み、流動
性が不足して一部導通不良を生じた。

【００３７】比較例３は、マイクロカプセル型潜在性硬
化剤のカプセルがエポキシ樹脂の被膜であり、メチルエ
チルケトンに溶解したため保存安定性に劣る結果になっ
たと思われる。一方、実施例１、２で使用した芳香族炭
化水素系溶剤のトルエンはポリスルホン樹脂を溶解しフ
ィルム化が可能で組成が均一となり、また、カプセルを
溶解することが無いので室温で１カ月の保存の後におい
ても実施例１と同様の接続特性を示し、保存安定性に優
れ、熱衝撃試験、はんだ耐熱において示したように耐熱
性に優れ、また、ＰＣＴ試験において示したように吸湿
性と耐熱性に優れた結果を示した。

【００３８】

【発明の効果】本発明の回路板は、接着剤として、少な
くとも三次元架橋性樹脂及び吸水率０．０５〜０．２５
重量％かつガラス転移温度１１０℃〜１６０℃の熱可塑
性樹脂を含むことによって、耐湿特性及び耐熱性の良好
な硬化物を得ることができ、結果として、接続信頼性や
保存安定性を大幅に向上させることができる。

───────────────────────────────────────────────────── 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 181/06 Ｃ０９Ｊ 181/06 ５Ｇ３０１ 201/00 201/00 Ｈ０１Ｌ 23/14 Ｈ０５Ｋ 1/18 ＪＨ０５Ｋ 1/18 3/32 Ｂ 3/32 Ｈ０１Ｌ 23/14 Ｒ (72)発明者永井朗茨城県つくば市和台48 日立化成工業株式会社筑波開発研究所内 (72)発明者竹村賢三茨城県つくば市和台48 日立化成工業株式会社筑波開発研究所内Ｆターム(参考） 4J004 AA11 AA13 AA17 AA19 AB05 BA02 EA05 FA05 4J030 BA09 BA42 BA48 BA49 BB46 BB52 BC04 BC08 BD21 BF03 BF13 BF17 BF19 BG03 BG30 4J040 EC061 EC062 EH021 EH022 EH031 EH032 EJ031 EJ032 FA141 FA142 FA151 FA152 FA161 FA162 FA191 FA192 GA22 JA09 JB08 JB10 KA03 KA16 KA32 LA02 LA07 LA08 NA20 PA30 PA33 5E319 AA03 AB05 BB12 BB13 BB16 BB20 GG20 5E336 AA04 CC32 CC55 EE07 EE08 GG30 5G301 DA10 DA29 DA42 DA57 DD03 DD08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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た回路板であ
って、前記接着剤が、少なくとも三次元架橋性樹脂及び
吸水率０．０５〜０．２５重量％かつガラス転移温度１
１０〜１６０℃の熱可塑性樹脂を含む接着剤であること
を特徴とする回路板。
【請求項２】請求項１に記載の接着剤の熱可塑性樹脂
が下記一般式（Ｉ）で示されるポリスルホン樹脂である
ことを特徴とする請求項１に記載の回路板。【化１】（ここでＲ₁は水素原子または炭素数1〜2のアルキル基
であり、Ｒ₂は炭素数4〜１３の直鎖状または分岐したア
ルキル基であり、ｎは５〜７５０の整数である。）
【請求項３】熱可塑性樹脂が芳香族炭化水素系溶剤に
溶解するものであることを特徴とする請求項１または請
求項２に記載の回路板。
【請求項４】三次元架橋性樹脂が少なくともエポキシ
系樹脂であり、潜在性硬化剤を含有するものである請求
項１もしくは請求項３のいずれかに記載の回路板。
【請求項５】接着剤が少なくとも芳香族炭化水素系溶
剤に溶解するポリスルホン樹脂を含み、エポキシ系樹
脂、潜在性硬化剤、ラジカル重合物質、光照射または加
熱により遊離ラジカルを発生する硬化剤の組合せを含む
ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに
記載の回路板。
【請求項６】接着剤がフィルム状であることを特徴と
する請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の回路
板。
【請求項７】接着剤に０．１〜２０体積％の導電粒子
が分散されていることを特徴とする請求項１ないし請求
項６のいずれかに記載の回路板。