JP2003268337A - 粘接着剤組成物及び粘接着シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来のエポキシ樹脂系粘接着シートにあって
は、回路基板上に貼り合わせ、プレス機等の加圧下での
加熱によって接着剤化させる際に粘接着シートの面積が
初期面積に対して１．５〜３．０倍となる課題があっ
た。 【解決手段】エポキシ樹脂１００重量部、熱可塑性樹脂
１００重量部、潜在性硬化剤1〜８０重量部を有する粘
接着剤組成物において、加熱重合性化合物１０〜２００
重量部、加熱重合開始剤０．１〜１０重量部を含有させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、通常の粘着剤のよ
うに常温で貼り合わせ、その後に加熱硬化させて接着剤
化する粘接着剤組成物及びこの粘接着剤組成物をシート
状に形成した粘接着シートに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯電話やモバイル機器を代表と
する電気製品の小型薄肉化、軽量化要求に伴い、使用さ
れる半導体素子や基板等の小型薄肉化並びに高集積化が
強く求められている。

【０００３】これらの要求に対応する技術として、半導
体チップを始めとする実装部品の製造に使用する粘接着
剤組成物や熱硬化型接着シートに対する期待は大きく、
様々な機能や特徴を持つ粘接着剤組成物や熱硬化型接着
シートが使用されている。

【０００４】粘接着シートは、通常の粘着テープのよう
に常温で貼り合わせができ、貼り合わせ後に加熱により
硬化（後硬化）させることにより接着剤化し、優れた接
着性能を発現する接着材料である。そのため、この粘接
着シートは、通常の液状接着剤のように接着前に被着体
に塗布する必要がなく、また、貼り直しができるので位
置決めが容易である等の利点を有しており、作業性や使
い勝手に優れる。

【０００５】しかし、従来のエポキシ樹脂系粘接着シー
トにあっては、回路基板上に貼り合わせ、プレス機等の
加圧下での加熱によって接着剤化させる際に粘接着シー
トの面積が初期面積に対して１．５〜３．０倍となる課
題があった。

【０００６】

【発明が解決すべき課題】そこで、本発明は、粘接着剤
組成物又は粘接着シートを回路基板上に貼り合わせ、加
圧下での加熱によって接着剤化させても、流動性（貼り
合わせ面積の変化）が少ない粘接着剤組成物及び粘接着
シート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】本発明者は、鋭意研究の
結果、粘接着剤組成物に加熱重合性化合物及び加熱重合
開始剤を含有させることにより、粘接着剤組成物又は粘
接着シートを回路基板上に貼り合わせ、加圧下での加熱
によって接着剤化させても、流動性（貼り合わせ面積の
変化）が少ないことが可能であることを見出し、本発明
を完成させるに到った。

【０００８】即ち、本発明の粘接着剤組成物は、エポキ
シ樹脂１００重量部、熱可塑性樹脂１００重量部、潜在
性硬化剤1〜８０重量部を有する粘接着剤組成物におい
て、加熱重合性化合物１０〜２００重量部、加熱重合開
始剤０．１〜１０重量部を含有し、これにより流動性
（貼り合わせ面積の変化）を少なくすることを特徴とす
るものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳細
に説明する。

【００１０】本発明の特徴である加熱重合性化合物は、
本発明にかかる粘接着剤組成物が加熱されても貼り合わ
せ面積が大きくならないようにするために採用されたも
のであり、具体的には加熱された加熱重合開始剤によっ
て三次元網状化して粘接着剤全体の流動性（貼り合わせ
面積の拡大）を抑えるものである。該加熱重合性化合物
の配合比は、余りに少ないと流動性を抑制されず、あま
りに多いと組成物全体の耐熱性が低くなり過ぎて、何れ
も良好な接着剤を形成できないため、１０〜２００重量
部が良く、好ましくは２０〜１００重量部が良い。

【００１１】該加熱重合性化合物としては、モノマ、オ
リゴマがある。該モノマとしてはアクリロイル基又はメ
タクリロイル基を有するものであり、具体的には１分子
中に１個有する単官能アクリレート、２個以上有する多
官能アクリレート等がある。前記オリゴマとしてはビニ
ル系官能基を２個以上有する低分子量化合物が好まし
く、具体的にはウレタンアクリレート、エポキシアクリ
レート、ポリエステルアクリレート等の単体又は混合系
がある。また、該加熱重合性化合物にあっては、特に限
定するわけではないが、３００〜３００００の重量平均
分子量のものがよい。これら加熱重合性化合物は、単独
あるいは２種以上を併用して用いることができる。

【００１２】前記モノマとして例示した単官能アクリレ
ートとしては、例えば、アクリル酸、マレイン酸、フマ
ル酸、イタコン酸等のカルボキシル基含有モノマ又はそ
の無水物；アクリロニトリル、Ｎ−ビニルピロリドン、
Ｎ−ビニルカプロラクタム、アクリロイルモルホリン、
アクリルアミド、ジメチルアミノエチルアクリレート、
ジエチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノプ
ロピルアクリルアミド等の窒素含有モノマ；２−ヒドロ
キシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアク
リレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、ポリオ
キシエチレンアクリレート、ポリオキシプロピレンアク
リレート、カプロラクトン変成アクリレート等の水酸基
含有モノマがある。

【００１３】また、上記多官能アクリレートとしては、
例えばヘキサンジオールジアクリレート、エチレングリ
コールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアク
リレート、プロピレングリコールジアクリレート、ポリ
プロピレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグ
リコールジアクリレート、ペンタエリスリトールジアク
リレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ト
リメチロールプロパントリアクリレート、アクリル酸ア
リル、アクリル酸ビニル、ジビニルベンゼン、エポキシ
アクリレート、ポリエステルアクリレート、ウレタンア
クリレートがある。

【００１４】上記ウレタンアクリレートとしては、例え
ばポリエステルウレタンアクリレート、ポリエーテルウ
レタンアクリレート、４官能ウレタンアクリレート、６
官能ウレタンアクリレートがある。

【００１５】上記エポキシアクリレートとしては、エポ
キシ基とアクリル酸又はメタクリル酸との反応によって
合成されるものであり、ビスフエノールＡ型、ビスフエ
ノールＳ型、ビスフエノールＦ型、エポキシ油化型、フ
エノールノボラツク型、脂環型がある。

【００１６】上記ポリエステルアクリレートは、ジオー
ル、ポリオールと２塩基酸より合成したポリエステル骨
格に残ったＯＨ基に、アクリル酸を縮合してアクリレー
トにしたものであり、例えば無水フタル酸／プロピレン
オキサイドジオール／アクリル酸、アジピン酸／１，６
−ヘキサンジオール／アクリル酸、トリメリツト酸／ジ
エチレングリコール／アクリル酸がある。

【００１７】本発明において用いられる加熱重合開始剤
は、上記加熱重合化合物の加熱重合を開始させる助剤と
して採用されたものであり、具体的には有機過酸化物誘
導体、アゾ系重合開始剤があり、アゾ系重合開始剤は加
熱時に窒素が発生するため有機過酸化物誘導体の方が好
ましい。該加熱重合開始剤のより具体的な例としては、
ケトンパーオキサイド、パーオキシケタール、ハイドロ
パーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、ジアシル
パーオキサイド、パーオキシエステル、パーオキシジカ
ーボネート、アゾビスイソブチロニトリルがある。ま
た、必要に応じ、重合促進剤としてのトリエチルアミ
ン、テトラエチルペンタアミン、ジメチルアミノエーテ
ルのアミン化合物を併用すると良い。

【００１８】エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ
型ジグリシジルエーテルエポキシ樹脂、ビスフェノール
Ｆ型ジグリシジルエーテルエポキシ樹脂、ビスフェノー
ルＳ型ジグリシジルエーテルエポキシ樹脂、エピクロル
ヒドリンとフェノールノボラックやクレゾールノボラッ
クとから誘導されるエポキシノボラック樹脂、フェノー
ルノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型
エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポ
キシ樹脂、テトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂、
ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエンフェ
ノール型エポキシ樹脂、グリシジルアミン、グリシジル
エーテル、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等を単独
あるいは２種以上を併用して用いることができる。これ
らのエポキシ樹脂は、不純物イオン（Ｎａ⁺、Ｃｌ^-等）
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ンマイグレーション防
止に有用である。

【００１９】本発明で採用される熱可塑性樹脂として
は、単なる粘接着剤組成物として用いる時には粘接着剤
として用いられる従来公知のものを採用でき、シート形
成性をより容易にするためは、フェノキシ樹脂、ポリス
ルホン、ポリアリレート、ポリカーボネート、ポリフェ
ニレンスルフィド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテ
ルアミド、ポリエーテルイミドがあり、これらを単独あ
るいは２種以上を併用することができる。加熱重合開始
剤の配合比は、あまりに少ないと未反応の加熱重合性化
合物が残り流動性が抑制されず、あまりに多いと重合物
が高分子量化せず接着性、耐熱性に問題を生じさせ、何
れも良好な接着剤を形成できない。そのため、０．１〜
１０重量部が良く、好ましくは１〜５重量部が良い。

【００２０】本発明で採用される潜在性硬化剤として
は、粘接着剤組成物で採用される従来公知の潜在性硬化
剤を採用でき、具体的にはルイス酸錯体、ジシアンジア
ミド、イミダゾール化合物、酸無水物硬化剤、フェノー
ルノボラック、芳香族ポリアミン、アミノ樹脂、有機酸
ヒドラジド、ジアミノマレオニトリル、メラミン誘導
体、ポリアミン塩、アミンイミド化合物、モレキュラー
シーブ封入型硬化剤、マイクロカプセル封入型硬化剤の
潜在性硬化剤を単独あるいは２種以上を併用でき、好ま
しくは、作用（硬化）温度が１６０℃以上であるジシア
ンジアミドを使用することができる。このような硬化温
度を示すジシアンジアミド系潜在性硬化剤を使用するこ
とにより、本発明の粘接着剤組成物を磁性体含有接着剤
に適用した場合に、半導体素子や磁性部品、基板等の実
装部品を接着することができる。

【００２１】本発明にかかる粘接着剤組成物の熱伝導率
や誘電率を設定するために無機フィラーを配合させても
良い。該無機フィラーとしては、アルミナ、シリカ、水
酸化アルミニウム等を使用できる。放熱性を要求される
ケースの多い電気・電子分野での利用の際にはアルミナ
を選択すると良い。無機フィラーの表面は、シラン系又
はチタン系カップリング剤で表面処理されていても良
い。無機フィラーの配合比は、あまりに少ないと目的と
する熱伝導率、誘電率の向上が発揮されず、あまりに多
いと配合材料の流動性が低下するため、全固形分に対し
て、１０〜６０体積％配合することが好ましい。

【００２２】本発明の粘接着剤組成物は、従来公知の製
造方法によって製造できる。例えば、エポキシ樹脂、熱
可塑性樹脂、潜在性硬化剤、加熱重合性化合物及び加熱
重合開始剤、必要に応じて配合する無機フィラーを溶剤
中で均一に混合することにより製造できる。

【００２３】本発明の粘接着剤組成物は、シート化する
ことにより粘接着シートとして利用することができる。
この場合の製造方法の例としては、粘接着剤組成物を剥
離フィルムとしてのポリエステルシート等の上に塗布
し、加熱重合開始剤の活性温度以上かつ潜在性硬化剤の
活性温度以下で溶剤を除去する方法がある。

【００２４】

【実施例】本発明にかかる実施例を比較例と比較しつつ
表１を用いて具体的に説明する。なお、表１の粘接着剤
における各配合物の値は重量部である。

【００２５】

【表１】

【００２６】実施例１にかかる粘接着剤組成物は、エポ
キシ樹脂としてのエポキシ等量１７５であるビスフェノ
ールＦ型エポキシ樹脂（大日本インキ化学工業：ＥＸＡ
８３０ＬＰＶ）１００重量部、熱可塑性樹脂としての重
量平均分子量５０，０００であるフェノキシ樹脂（東都
化成：ＹＰ−５０Ｓ）１００重量部、潜在性硬化剤とし
てのジシアンジアミド１０重量部、加熱重合性化合物と
して６官能性ウレタンアクリレートオリゴマ１００重量
部、加熱重合開始剤としてパーオキシジカーボネート
（日本油脂：パーロイルＴＣＰ）５重量部を粘接着剤組
成物組成物とし、該粘接着剤組成物組成物をトルエン／
ＭＥＫ（メチルエチルケトン）１対１混合溶媒に溶解し
４０重量％の溶液として作成したものである。該粘接着
剤組成物を粘接着シートに形成する方法は、該溶液を予
め粘接着剤組成物塗工面にシリコン離型処理がなされＰ
ＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フイルム上へアプ
リケータによって乾燥後厚さ５０μｍになるよう塗工
し、該塗工後に１００℃に設定したオーブンで１０分間
乾燥し、ＰＥＴフィルムから剥離する方法である。な
お、製品提供時には、ＰＥＴフィルムを貼り付けたまま
搬送する。なお、他の実施例、比較例にあっては、特に
言及する以外、本実施例と同じ配合物、配合比、製造方
法である。

【００２７】表１に開示した特性値は、表１に示した各
実施例及び比較例の配合で得られた粘接着シートを以下
に示す試験方法で評価したものである。

【００２８】表１の面積増加率試験は、流動性を評価し
たものであり、各粘接着シートを厚み２ｍｍのアルミニ
ウム製板にはさみ、減圧下で３ＭＰａの荷重を掛け１７
０℃で６０分間熱プレスを行ったものである。初期の面
積（Ａ）とプレス機での加圧下における加熱後の面積
（Ｂ）を用いてのＢ／Ａの値である。本試験にあたって
は１．０倍に近い方が好ましい。

【００２９】表１の銅箔剥離強度は、接着性を評価した
ものであり、接着面の平滑性や平行度及び清浄性等の影
響を避けできるだけ正確に評価するため採用した。試験
体は、各粘接着シートを厚み２ｍｍのアルミニウム製板
と厚み３５μｍの銅箔に挟み、減圧下で３ＭＰａの荷重
を掛け１７０℃で６０分間熱プレスを行い、次にエッチ
ング処理を行い、幅１０ｍｍの銅箔を残したものであ
る。剥離強度はＪＩＳＣ ６４７１に準拠して測定し
た。本試験にあっては、１．０ｋＮ／ｍ以上が好まし
い。

【００３０】表１のハンダ耐熱性は、耐熱性を評価した
ものであり、上記銅箔剥離強度で用いた試験体を３００
℃の雰囲気下に６０秒間静置したときの銅箔からの剥が
れを確認した。表１の評価において、目視で剥がれを確
認したのを×、確認できなかったものを○とした。

【００３１】表１の総合評価は、以上の試験結果で一つ
でも基準を満たさないもの（製品化できないレベルのも
の）を×、そうでないものを○としたものである。

【００３２】比較例１は、実施例１の組成物に配合して
いた加熱重合性化合物を５重量部に変更したものであ
り、比較例２は、実施例１の加熱重合性化合物を２５０
重量部に変更したものである。

【００３３】比較例３は、実施例１の組成物に配合して
いた加熱重合開始剤を０．０５重量部に変更したもので
あり、比較例４は、実施例１の加熱重合性化合物を１５
重量部に変更したものである。

【００３４】比較例１が示すように、加熱重合性化合物
が少ない場合には流動性が抑制されず、比較例２が示す
ように、加熱重合性化合物が多いと接着性及び耐熱性が
悪かった。

【００３５】比較例３が示すように、加熱重合開始剤が
少ない場合には流動性が抑制されず、比較例２が示すよ
うに、加熱重合開始剤が多いと接着性及び耐熱性が悪か
った。

【００３６】次に、実施例２について説明する。実施例
２は、エポキシ変性のシランカップリング剤で処理した
アルミナ粉末を実施例１のワニスに配合したものであ
る。この配合比は、表１にあるように１２００重量部で
ある。この１２００重量部は、該無機質充填剤が配合ワ
ニス全固形分に対して５０体積％となるよう配合したも
のである。他は、実施例１と同様に製造・測定した。

【００３７】実施例２の粘接着シートは、実施例１と同
様な効果を有する一方、表１に示さなかったが、実施例
１では得られない熱伝導性を付与することができた。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、本発明の粘接着剤組成
物は、エポキシ樹脂１００重量部、熱可塑性樹脂１００
重量部、潜在性硬化剤1〜８０重量部を有する粘接着剤
組成物において、加熱重合性化合物１０〜２００重量
部、加熱重合開始剤０．１〜１０重量部を含有し、これ
により加圧下での加熱の際に生じる流動性（貼り合わせ
面積の変化）を少なくすることができた。

【００３９】請求項２にかかる発明にあっては、前記粘
接着剤組成物に、無機フィラーを分散させ、これにより
粘接着剤組成物へ上記発明の効果に加え、熱伝導性を付
与することができた。

【００４０】また、請求項３にかかる発明にあっては、
前記粘接着剤組成物をシート状に形成した粘接着シート
であり、これにより、被着体に貼り合わせし易いと共に
上記流動性の少ない粘接着シートを提供できた。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4J004 AA02 AA13 AA17 AA18 AB01 AB05 BA02 FA08 4J040 DF022 EB092 EB132 EC041 EC051 EC061 EC071 EC161 EE062 EG002 EH032 EJ022 EJ032 EL022 FA091 FA092 FA101 FA102 FA141 FA142 HA136 HA306 HB37 HC15 HC16 JA09 JB02 JB09 KA16 KA42 NA20

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エポキシ樹脂１００重量部、熱可塑性樹脂
   １００重量部、潜在性硬化剤1〜８０重量部を有する粘
   接着剤組成物において、加熱重合性化合物１０〜２００
   重量部、加熱重合開始剤０．１〜１０重量部を含有する
   ことを特徴とする粘接着剤組成物。
2. 【請求項２】請求項１記載の粘接着剤組成物に、無機フ
   ィラーを分散させた粘接着剤組成物。
3. 【請求項３】請求項１又は請求項２記載の粘接着剤組成
   物をシート状に形成した粘接着シート。