(57)【要約】      （修正有）【課題】塗布性に優れ、薄く平面積が大きい電子部品の接着に用いた場合にも反りが生じるのを抑制することができ、かつ、端部の形状が良く、引け、はみ出し、せり上がり、ボイドの発生を抑制できる電子部品用接着剤および接着方法を提供する。【解決手段】光カチオン重合性化合物、光カチオン重合開始剤及び硬化遅延剤を含有することを特徴とする電子部品用接着剤２。および、(ａ）電子部品用接着剤を一方の電子部品の全面又は一部に塗布する工程と、（ｂ）前記電子部品用接着剤２が塗布された電子部品の電子部品用接着剤２に光を照射する工程と、（ｃ）前記光を照射された電子部品用接着剤２が硬化するまでの間に、前記一方の電子部品に他方の電子部品を貼合する工程と、（ｄ）前記電子部品用接着剤２により貼合された電子部品を常温から８０℃の間の温度で硬化させる工程とを有することを特徴とする電子部品の接着方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光カチオン重合性化合物、光カチオン重合開始剤及び硬化遅延剤を含有することを特徴とする電子部品用接着剤。
【請求項２】
発生した酸と反応する化合物、酸を吸着するイオン交換樹脂又は熱塩基発生剤を更に含有することを特徴とする請求項１記載の電子部品用接着剤。
【請求項３】
請求項１又は２記載の電子部品用接着剤を一方の電子部品の全面又は一部に塗布する工程と、前記電子部品用接着剤が塗布された電子部品の電子部品用接着剤に光を照射する工程と、前記光を照射された電子部品用接着剤が硬化するまでの間に、前記一方の電子部品に他方の電子部品を貼合する工程と、前記電子部品用接着剤により貼合された電子部品を常温から８０℃の間の温度で硬化させる工程とを有することを特徴とする電子部品の接着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布性に優れ、薄く平面積が大きい電子部品の接着に用いた場合にも反りが生じるのを抑制することができ、かつ、端部の形状が良く、引け、はみ出し、せり上がり、ボイドの発生を抑制できる電子部品用接着剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子情報機器に搭載する半導体装置としては、一般に、基板や半導体チップ上に接着剤を用いて半導体チップが接合されたものが知られている。
近年、半導体装置の高集積化が進行しており、それに伴って基板や半導体チップの厚みが薄くなる傾向にある。半導体装置の製造においては、半導体素子周囲の接着剤端面にフィレットを形成することで信頼性を向上させているが、半導体チップが薄いと、硬化時に電極にまで接着剤が濡れ広がり、配線不良となったり、引けが生じて信頼性低下の原因となる。従って、正確にフィレット形状を制御する必要があった。
【０００３】
また、近年の傾向として、半導体素子が高集積化され、入出力端子の数が増加するに伴い、半導体パッケージにおいて同一サイズ内での多ピン化が進行している。また、マルチ・チップ・パッケージと呼ばれる半導体チップを多層積層する技術が開発されている。このような半導体パッケージの製造では、インナーリードとダイパッド上の素子の電極とをワイヤによって電気的に接続するワイヤボンディング工程を従来よりも正確に行う必要がある。このため半導体チップとリードフレーム上のダイパッドとを、半導体チップのずれや反りを抑制しながら接着する必要が生じている。
【０００４】
更に、近年は厚みが薄いだけでなく、例えばスルー・シリコン・ビア（ＴＳＶ）等、平面積が大きい半導体が製造されている。このような厚みが薄くかつ平面積が大きい半導体を積層する際には、より高度に反りや位置の抑制を行いながら半導体を接着する必要が生じている。また、このような厚みが薄い、平面積が大きい半導体チップの接着においては、ボイドが発生しやすいという課題もあった。
【０００５】
電子部品用接着剤としては、例えば特許文献１に、エポキシ樹脂、硬化剤、エポキシ基含有アクリル共重合体及び潜在性硬化促進剤を含有する電子部品用接着剤が開示されている。しかしながら、特許文献１に記載の接着剤を用いても、例えば線膨張率が大きく異なる半導体チップと基板とを接合した場合には、線膨張率差によって応力が発生し、基板もしくは半導体チップが反りがちであった。特に半導体チップと基板の厚みが薄い場合に、大きな反りが生じやすかった。
【０００６】
また、特許文献１には、取扱性や熱伝導率を向上させたり、溶融粘度を調製したりする目的で、アルミナやシリカ等の無機フィラーを用いてもよいことも記載されている。しかしながら、無機フィラーを含有する電子部品用接着剤は、粘度が高くなりすぎて塗布性が低下することがあった。そのため、接着剤を所望とする形状に塗布することができなかったり、接合後の接着剤層の厚みが厚くなりすぎたりすることがあった。また、塗布性の低い電子部品用接着剤を回路基板や半導体チップ上に塗布すると、塗布時に凹凸部に空気を巻き込んでしまいやすく、ボイドの発生の原因となっていた。
【０００７】
更に、特許文献１に記載された電子部品用接着剤は、保管中に吸湿する性質を有することから、特に平面積が大きい半導体チップを接着して加熱する際に、吸湿した水分が気化膨張して生じた応力によって、半導体チップと接着剤との界面で剥離が発生することがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−２２０５６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、塗布性に優れ、薄く平面積が大きい電子部品の接着に用いた場合にも反りが生じるのを抑制することができ、かつ、端部の形状が良く、引け、はみ出し、せり上がり、ボイドの発生を抑制できる電子部品用接着剤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、光カチオン重合性化合物、光カチオン重合開始剤及び硬化遅延剤を含有する電子部品用接着剤である。
以下に本発明を詳述する。
【００１１】
本発明の電子部品用接着剤は、光カチオン重合性化合物を含有する。
上記光カチオン重合性化合物は、分子内に少なくとも１個の光カチオン重合性官能基を有する化合物であれば特に限定されない。また、上記光カチオン重合性化合物の性状（分子量）は特に限定されず、例えば、モノマー状、オリゴマー状、ポリマー状のいずれであってもよい。
【００１２】
上記光カチオン重合性官能基は特に限定されず、例えば、エポキシ基、オキセタニル基、水酸基、ビニルエーテル基、エピスルフィド基、エチレンイミン基等が挙げられる。
【００１３】
上記光カチオン重合性化合物は、なかでも、光カチオン重合性が高く、少ない光量でも効率的に光硬化が進行することから、分子内に少なくとも１個のエポキシ基を有する化合物（以下、「エポキシ系化合物」ともいう。）が好適である。
【００１４】
上記エポキシ系化合物は特に限定されず、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂や、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等のノボラック型エポキシ樹脂や、脂肪族エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、異節環状型エポキシ樹脂、多官能性エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂や、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂等のアルコール型エポキシ樹脂や、臭素化エポキシ樹脂等のハロゲン化エポキシ樹脂や、ゴム変性エポキシ樹脂、ウレタン変性エポキシ樹脂、エポキシ化ポリブタジエン、エポキシ化スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、エポキシ基含有ポリエステル樹脂、エポキシ基含有ポリウレタン樹脂、エポキシ基含有アクリル樹脂等が挙げられる。これらのエポキシ系化合物は単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００１５】
上記エポキシ系化合物の市販品は特に限定されず、例えば、ジャパンエポキシレジン社製の商品名「エピコート８０６」、「エピコート８２８」、「エピコート１００１」、「エピコート１００２」等の「エピコート」シリーズ、ダイセル化学工業社製の商品名「セロキサイド２０２１」等の「セロキサイド」シリーズ等が挙げられる。
【００１６】
上記エポキシ系化合物のなかでも、下記式（１）で表されるエポキシ化合物がより好適である。下記式（１）で表されるエポキシ化合物の市販品は、例えば、ＥＸ−２０１（ナガセケムテックス社製）等が挙げられる。
【００１７】
【化１】
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【００１８】
上記エポキシ系化合物以外の光カチオン重合性化合物としては、例えば、オキセタニル基、ビニルエーテル類、環状エーテル類、エポキシド類、ビニルアミン類、不飽和炭化水素類、ラクトン類及び他の環状エステル類、ラクタム類、環状カーボネート類、環状アセタール類、アルデヒド類、環状アミン類、環状スルフィド類、シクロシロキサン類、シクロトリホスファゼン類及び他の光カチオン重合可能な基やモノマー等の少なくとも１個の光カチオン重合可能基を有している光カチオン重合性化合物が挙げられる。なかでも、エポキシドモノマー等の環状エーテルモノマーやビニル有機モノマー等が好適である。これらの光カチオン重合性化合物は単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００１９】
上記エポキシ系化合物以外の光カチオン重合性化合物の市販品は、例えば、２−ヒドロキシエチルビニルエーテル（ＨＥＶＥ）、ジエチレングリコールモノビニルエーテル（ＤＥＧＶ）、４−ヒドロキシブチルビニルエーテル（ＨＢＶＥ）（以上丸善石油化学社製）、アロンオキセタン（東亞合成社製）、エタナコール（宇部興産社製）等が挙げられる。
【００２０】
上記光カチオン重合性化合物として上記式（１）で表されるエポキシ化合物とそれ以外の光カチオン重合性化合物とを併用する場合、全光カチオン重合性化合物の合計１００重量部に対する上記式（１）で表されるエポキシ化合物の含有量の好ましい下限は２０重量部、好ましい上限は６０重量部である。上記式（１）で表されるエポキシ化合物の含有量が２０重量部未満であると、硬化物の高温における貯蔵弾性率が充分に高くならないことがあり、６０重量部を超えると、得られる電子部品用接着剤の接着信頼性が低下することがある。上記式（１）で表されるエポキシ化合物の含有量のより好ましい下限は３０重量部、より好ましい上限は５０重量部であり、更に好ましい上限は４０重量部である。
【００２１】
本発明の電子部品用接着剤は、光カチオン重合開始剤を含有する。
上記光カチオン重合開始剤は特に限定されず、例えば、イオン性光酸発生型であってもよく、非イオン性光酸発生型であってもよい。
【００２２】
上記イオン性光酸発生型の光カチオン重合開始剤は特に限定されず、例えば、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ハロニウム塩、芳香族スルホニウム塩等のオニウム塩類、鉄−アレン錯体、チタノセン錯体、アリールシラノール−アルミニウム錯体等の有機金属錯体類等が挙げられる。これらのイオン性光酸発生型の光カチオン重合開始剤は、単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００２３】
上記イオン性光酸発生型の光カチオン重合開始剤の市販品は特に限定されず、例えば、旭電化工業社製の商品名「アデカオプトマーＳＰ１５０」、「アデカオプトマーＳＰ１７０」等の「アデカオプトマー」シリーズ、ゼネラルエレクトロニクス社製の商品名「ＵＶＥ−１０１４」、サートマー社製の商品名「ＣＤ−１０１２」等が挙げられる。
【００２４】
ただし、上記イオン性光酸発生型の光カチオン重合開始剤を用いた場合には、電子部品の電極と本発明の電子部品用接着剤との界面で電極の酸化が発生して、電子部品の耐久性に問題が生じることがある。そのため、上記光カチオン重合開始剤としては、下記式（２）で表される嵩高いボロン酸を対アニオンとする塩からなる光カチオン重合開始剤を用いることが好ましい。下記式（２）で表される対アニオンを有する光カチオン重合開始剤を用いれば、電子部品の電極と本発明の電子部品用接着剤との界面で電極の酸化が発生しにくく、耐久性に優れた接着を行うことができる。
【００２５】
【化２】
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【００２６】
上記式（２）で表される対アニオンを有する光カチオン重合開始剤の市販品は、例えば、下記式（３）で表される商品名「Ｐｈｏｔｏｉｎｉｔｉａｔｏｒ  ２０７４」（ローディア社製）、下記式（４）で表される商品名「ＴＡＧ−３７１Ｒ」（東洋インキ社製）、下記式（５）で表される商品名「ＴＡＧ−３７２Ｒ」（東洋インキ社製）、下記式（６）〜（８）等が挙げられる。これらのうち、ヨウ素を含む光カチオン重合開始剤は、遊離ヨウ素が電子部品の配線など侵す可能性があるので、下記式（３）〜（８）で表されるイオン系光カチオン重合開始剤を用いることが、配線を侵さないことから好ましい。
【００２７】
【化３】
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【００２８】
上記非イオン性光酸発生タイプの光カチオン重合開始剤は特に限定されず、例えば、ニトロベンジルエステル、スルホン酸誘導体、リン酸エステル、フェノールスルホン酸エステル、ジアゾナフトキノン、Ｎ−ヒドロキシイミドスホナート等が挙げられる。
【００２９】
上記光カチオン重合開始剤としては、高分子量化又は多量化したものを用いることが好ましい。上記光カチオン重合開始剤が酸を発生してカチオン重合を開始させた後には、その残存物がアウトガスとなって素子を劣化させたりすることがある。高分子量化又は多量化した光カチオン重合開始剤を用いれば、アウトガスの発生を抑制できる。
【００３０】
上記光カチオン重合開始剤を高分子量化又は多量化する方法は特に限定されず、例えば、分子内に少なくとも１つの水酸基を有しかつ光照射により酸を発生する化合物と、分子内に水酸基と反応する官能基を２つ以上有する化合物との反応生成物、より好ましくは分子内に２つ以上の水酸基を有しかつ光照射により酸を発生する化合物と、無水カルボン酸又はジカルボン酸との反応生成物を光カチオン重合開始剤として用いる方法が好適である。
【００３１】
上記分子内に少なくとも１つの水酸基を有しかつ光照射により酸を発生する化合物のうち市販されているものは、例えば、スルホニウム塩骨格を有する三新化学社製「ＳＩ−８０Ｌ」、ヨードニウム塩骨格を有するサートマー社製「ＣＤ−１０１２」等が挙げられる。
【００３２】
上記非イオン性光酸発生型の光カチオン重合開始剤は特に限定されず、例えば、ニトロベンジルエステル、スルホン酸誘導体、リン酸エステル、フェノールスルホン酸エステル、ジアゾナフトキノン、Ｎ−ヒドロキシイミドホスホナート等が挙げられる。これらの非イオン性光酸発生型の光カチオン重合開始剤は単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００３３】
本発明の電子部品用接着剤における上記光カチオン重合開始剤の含有量は特に限定されないが、上記光カチオン重合性化合物１００重量部に対して、好ましい下限は０．１重量部、好ましい上限は１０重量部である。上記光カチオン重合開始剤の含有量が０．１重量部未満であると、光カチオン重合性化合物の光カチオン重合が充分に進行しなかったり、電子部品用接着剤の光硬化が極端に遅くなったりすることがある。上記光カチオン重合開始剤の含有量が１０重量部を超えると、本発明の電子部品用接着剤の光硬化が早くなりすぎ、硬化遅延剤を併用しても可使時間が短くなって作業性が低下したり、不均一な硬化物となったりすることがある。
【００３４】
本発明の電子部品用接着剤は、硬化遅延剤を含有する。
上記硬化遅延剤は、例えば、ポリエーテル化合物が好適である。上記ポリエーテル化合物は、本発明の電子部品用接着剤の光カチオン重合反応を遅延させることから、適当量を配合することにより光照射後の使用可能時間及び硬化時間を制御する硬化遅延剤としての役割を果たし、作業性を大幅に向上せしめることができる。
【００３５】
上記ポリエーテル化合物は、例えば、グリセリン、ペンタエリスリトール等の多官能水酸基含有化合物や、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシテトラメチレングリコール等のポリアルキレンオキサイド等や、クラウンエーテル化合物が挙げられる。なかでも、クラウンエーテル化合物が好適に用いられる。
【００３６】
上記ポリアルキレンオキサイドの末端は特に限定されず、水酸基でもよいし、他の化合物によりエーテル化、エステル化されていてもよいし、エポキシ基等の官能基となっていてもよい。上記ポリアルキレンオキサイドの末端が水酸基、エポキシ基等である場合には、上記カチオン重合性化合物と反応するので好適である。
【００３７】
上記クラウンエーテル化合物は特に限定されず、例えば、１２−クラウン−４、１５−クラウン−５、１８−クラウン−６、２−メチル−１８−クラウン−６−エーテル、２−エチル−１８−クラウン−６−エーテル、２、３−ジメチル−１８−クラウン−６−エーテル、２、３−ジエチル−１８−クラウン−６−エーテル、２−メチル−１８−クラウン−６−エーテル、メチル−１８−クラウン−６−エーテル、ジシクロヘキシル−１８−クラウン−６−エーテル、２−アリロキシメチル−１８−クラウン−６−エーテル、２−ヒドロキシメチル−１８−クラウン−６−エーテル等のクラウンエーテル及びその誘導体等が挙げられる。これらのクラウンエーテル化合物は単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００３８】
上記ポリエーテル化合物は、ポリアルキレンオキサイド付加ビスフェノール誘導体も好適に用いられる。なかでも、末端が水酸基又はエポキシ基を有するポリアルキレンオキサイド付加ビスフェノール誘導体が特に好適である。ポリアルキレンオキサイド付加ビスフェノール誘導体の市販品は、例えば、リカレジンＢＰＯ−２０Ｅ、リカレジンＢＥＯ−６０Ｅ、リカレジンＥＯ−２０、リカレジンＰＯ−２０（いずれも新日本理化社製）等が挙げられる。
【００３９】
本発明の電子部品用接着剤における上記硬化遅延剤の配合量は特に限定されず、必要とされる使用可能時間及び硬化時間に応じて適宜決定される。上記光カチオン重合性化合物１００重量部に対する上記硬化遅延剤の配合量の好ましい下限は０．１重量部、好ましい上限は２０重量部である。上記硬化遅延剤の配合量が０．１重量部未満であると、使用可能時間が短すぎて取扱い性に劣ることがあり、２０重量部を超えると、硬化までに要する時間が長くなりすぎることがある。上記硬化遅延剤の配合量のより好ましい下限は０．５重量部、より好ましい上限は３重量部である。
【００４０】
本発明の電子部品用接着剤は、発生した酸と反応する化合物、酸を吸着するイオン交換樹脂又は熱塩基発生剤を、更に含有することが好ましい。これらの成分を含有することにより、本発明の電子部品用接着剤を用いて接着した電子部品の耐久性を向上させることができる。なかでも、１００℃以上で塩基が発生する熱塩基発生剤がより好適である。上記発生した酸と反応する化合物や酸を吸着するイオン交換樹脂は、本発明の電子部品用接着剤の硬化を妨げる恐れもある。上記熱塩基発生剤として１００℃以上で塩基が発生する熱塩基発生剤を用いた場合には、本発明の電子部品用接着剤の硬化を妨げる恐れがない。
【００４１】
上記発生した酸と反応する化合は、酸と中和する物質、例えば、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の炭酸塩又は炭酸水素塩等が挙げられる。具体的には、例えば、炭酸カルシウム、炭酸水素カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム等が用いられる。
【００４２】
上記イオン交換樹脂は、陽イオン交換型、陰イオン交換型、両イオン交換型のいずれも使用することができる。なかでも塩化物イオンを吸着することのできる陽イオン交換型又は両イオン交換型が好適である。
【００４３】
上記熱塩基発生剤としては、下記式（９）で表される１，２−Ｅｔｈａｎｅ−ｂｉｓ（Ｎ’，Ｎ’’−ｄｉｅｔｈｙｌｇｕａｎｉｄｉｎｉｕｍ）４−ｐｈｅｎｙｌ（ｓｕｌｆｏｎｙｌｐｈｅｎｙｌｓｕｌｆｏｎｙｌ）ａｃｅｔａｔｅ等が挙げられる。
【００４４】
【化４】
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【００４５】
本発明の電子部品用接着剤における上記発生した酸と反応する化合物、酸を吸着するイオン交換樹脂又は熱塩基発生剤の含有量は特に限定されないが、上記光カチオン重合性化合物１００重量部に対して、好ましい下限が０．５重量部、好ましい上限が１０重量部である。上記発生した酸と反応する化合物、酸を吸着するイオン交換樹脂又は熱塩基発生剤の含有量が０．５重量部未満であると、酸の中和が充分には進行しないことがあり、１０重量部を超えると、電子部品用接着剤の光硬化が極端に遅くなったり、アウトガスが多くなったりすることがある。
【００４６】
本発明の電子部品用接着剤は、塗工後の塗膜の膜厚を一定にする目的で、スペーサを含有してもよい。
上記スペーサは、例えば、均一微粒子、グラスファイバー等が挙げられる。
上記スペーサの含有量の好ましい下限は０．１重量％、好ましい上限は５重量％である。
【００４７】
本発明の電子部品用接着剤は、必要に応じて、硬化物の強度をより向上させるための充填剤、接着性をより向上させるための接着性付与剤、粘度を調整するための粘度調整剤、チキソトロープ性（揺変性）を付与するためのチキソトロープ剤（揺変性付与剤）、引張り特性等を改善するための物性調整剤、増量剤、補強剤、軟化剤（可塑剤）、タレ防止剤、酸化防止剤（老化防止剤）、熱安定剤、難燃剤、帯電防止剤、有機溶剤等の各種添加剤を含有してもよい。
【００４８】
上記充填剤は特に限定されず、例えば、コロイダルシリカ、タルク、クレー、マイカ（雲母）、酸化チタン等の粉体、ガラスバルーン、アルミナバルーン、セラミックバルーン等の無機中空体、ナイロンビーズ、アクリルビーズ、シリコーンビーズ、テフロン（登録商標）ビーズ等の有機球状体、塩化ビニリデンバルーン、アクリルバルーン等の有機中空体、ガラス、ポリエステル、レーヨン、ナイロン、セルロース等の単繊維等が挙げられる。なかでも、水分の浸入を防止する邪魔板効果に優れることから、タルク、クレー、マイカが好適である。これらの充填剤は単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００４９】
上記接着性付与剤は特に限定されず、例えば、グリシドキシトリメトキシシラン、グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−（アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤や、チタンカップリング剤、アルミニウムカップリング剤等が挙げられる。これらの接着性付与剤は単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００５０】
本発明の電子部品用接着剤は、光を照射した後、硬化反応がゆっくりと進行し、充分な可使時間を確保することができる。具体的には、本発明の電子部品用接着剤に２０００ｍＪ／ｍｍ２の紫外線を照射した後、Ｅ型粘度計（東機産業社製、ＴＶ−２２型）を用いて測定した粘度が初期粘度の２倍に到達するまでの時間の好ましい下限が３分である。上記粘度が初期粘度の２倍に到達するまでの時間が３分未満であると、基板等を貼り合わせる前に硬化進行してしまい、充分な接着強度を得られなくなることがある。
本発明の電子部品用接着剤の可使時間は、上述した硬化遅延剤の種類や配合量により調整することができる。
【００５１】
本発明の電子部品用接着剤の粘度は特に限定されないが、例えば、本発明の電子部品用接着剤を電子素子を封止するための封止剤として用いる場合、２５℃、５ｒｐｍにおける粘度の好ましい下限が５０ｍＰａ・ｓ、好ましい上限が１００万ｍＰａ・ｓである。上記粘度が５０ｍＰａ・ｓ未満であると、電子部品を封止できないことがあり、１００万ｍＰａを超えると、本発明の電子部品用接着剤をスクリーン印刷により、均一かつ正確に印刷することができないことがある。
また、本発明の電子部品用接着剤からなる封止剤をディスペンサー等で基板に塗布し、もう一方の基板を貼り合わすことにより電子部品を封止する場合、上記封止剤の２５℃、５ｒｐｍにおける粘度の好ましい上限は５０万ｍＰａ・ｓである。上記粘度が５０万ｍＰａ・ｓを超えると、基板同士の貼り合わせ時に泡がかみ気泡が混入するおそれがあり、端部まで封止剤が押し広げられない可能性がある。
なお、上記粘度は、Ｅ型粘度計（例えば、東機産業社製、ＴＶ−２２型）を用いて上記条件下で測定した場合に得られる値である。
【００５２】
本発明の電子部品用接着剤の製造方法は特に限定されず、例えば、上記光カチオン重合性化合物、光カチオン重合開始剤、硬化遅延剤、及び、必要に応じて添加する各種添加剤の各所定量を、遊星式攪拌装置、ホモディスパー、万能ミキサー、バンバリーミキサー、ニーダー、２本ロール、３本ロール、押出機等の公知の各種混練機を単独で用いるか又は併用して、常温下若しくは加熱下で、常圧下、減圧下、加圧下若しくは不活性ガス気流下等の条件下で均一に混練する方法が挙げられる。
【００５３】
本発明の電子部品用接着剤は、光を照射した後、硬化反応がゆっくりと進行し、充分な可使時間を確保することができる。加熱により硬化させる必要がないことから、従来の熱硬化型の電子部品用接着剤で電子部品の接着を行う場合の、反りの発生、引け、はみ出し、せり上がりの発生、ボイドの発生等の諸問題を解決することができる。即ち、反りの発生は、主として接着する電子部品同士の線膨張性係数の相違によって生じやすいが、本発明の電子部品用接着剤で接着する場合には、反りが発生する前の比較的低温で充分な硬さにまで接着剤が硬化する。このため、薄く平面積が大きい電子部品の接着に用いた場合にも反りが生じるのを抑制することができる。また、引け、はみ出し、せり上がり等も、接着剤を硬化させるために加熱する際に、硬化が始まる前にいったん接着剤の粘度が低下することに起因する。本発明の電子部品用接着剤では、加熱によらずに硬化させることから、不必要な接着剤粘度の低下もなく、引け、はみ出し、せり上がり等が発生しない。更に、ボイドは、接着剤中に含まれる水分が硬化時の加熱により揮発することに起因するところ、本発明の電子部品用接着剤では、加熱によらずに硬化させることから、ボイドが発生する前に硬化が完了する。
【００５４】
本発明の電子部品用接着剤を用いて電子部品を接着する方法は、本発明の電子部品用接着剤を一方の電子部品の全面又は一部に塗布する工程と、前記電子部品用接着剤が塗布された電子部品の電子部品用接着剤に光を照射する工程と、前記光を照射された電子部品用接着剤が硬化するまでの間に、前記一方の電子部品に他方の電子部品を貼合する工程と、前記電子部品用接着剤により貼合された電子部品を常温から８０℃の間の温度で硬化させる工程とからなる。このような電子部品の接着方法もまた、本発明の１つである。
図１に、本発明の電子部品の接着方法により、絶縁基板と半導体素子とを接着する方法を説明する模式図を示した。以下に図１を説明する。
【００５５】
本発明の電子部品の接着方法では、まず、絶縁基板１に本発明の電子部品用接着剤２を塗布する工程を行う（図１（ａ））。この際、電子部品用接着剤２を、絶縁基板１上に半導体素子３を搭載した後の電子部品用接着剤２の濡れ広がりが半導体素子３から適度にはみ出る程度に調整することが好ましい。
【００５６】
次いで、電子部品用接着剤２が塗布された絶縁基板１の電子部品用接着剤２に紫外線を照射する工程を行う（図１（ｂ））。
次いで、紫外線を照射された電子部品用接着剤２が硬化するまでの間に、絶縁基板１の上に半導体素子３を貼合する（図１（ｃ）、図１（ｄ））。貼合する際の圧力を適度にすることにより、電子部品用接着剤２は、半導体素子３から適度にはみ出る程度に濡れ広がる。
【００５７】
そして、この状態で常温放置又は８０℃以下の温度に加熱して、電子部品用接着剤２を硬化させて、半導体素子３と絶縁基板１との接着を完了する。常温放置又は８０℃以下の温度に加熱して硬化させることにより、半導体素子３の外周端面の良好なフィレット形状を保つことができ、絶縁基板上における接着剤の濡れ広がりや半導体素子表面への這い上がりを抑えることができる。
【００５８】
更に必要に応じて、例えば図１（ｅ）に示すように、ワイヤボンディング工程を行い、電極パッド４と絶縁基板１上の外部電極パッド５をワイヤ６により電気的に接続する等の工程を行う。
【００５９】
これらの全ての工程後に、電子部品用接着剤２を本硬化させるために追加加熱を行ってもよい。追加硬化は、その後の樹脂封止工程において、封止樹脂７にて、絶縁基板１に固定した半導体素子２及びワイヤ６を封止する際に同時に行ってもよい。
【００６０】
本発明の電子部品の接着方法は、例えば、ＢＧＡ・イメージセンサー・フリップチップに使用される半導体チップの接合や、スルー・シリコン・ビアにおけるウェハー接合に特に好適に用いることができる。
【発明の効果】
【００６１】
本発明によれば、塗布性に優れ、薄く平面積が大きい電子部品の接着に用いた場合にも反りが生じるのを抑制することができ、かつ、端部の形状が良く、引け、はみ出し、せり上がり、ボイドの発生を抑制できる電子部品用接着剤を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の電子部品の接着方法により、絶縁基板と半導体素子とを接着する方法を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００６３】
以下に実施例を挙げて本発明の態様を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例にのみ限定されるものではない。
【００６４】
（実施例１〜３及び比較例１、２）
表１に従い各原料を配合し、遊星式攪拌装置（あわとり錬太郎ＡＲ−２５０、シンキー社製）を用い均一に撹拌混合して、電子部品用接着剤を調製した。
【００６５】
表１にて用いた各原料は以下のようである。
・エピクロン８５０（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ＤＩＣ社製）
・ＪＥＲ  ＹＸ８０３４（水素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ジャパンエポキシレジン社製）
・デナコールＥＸ−２０１（レゾルシノールジグリシジルエーテル、ナガセケムテックス社製）
・エポゴーセーＰＴ（ポリテトラメチレングリコールジグリシジルエーテル、四日市合成社製）
・ＥＸ−２０１（レゾルシノール型エポキシ化合物、ナガセケムテックス社製）
・ＹＬ−９８０（ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、ジャパンエポキシレジン社製）
・ＳＥ−４０５０（表面無処理シリカ粒子、平均粒子径１μｍ、アドマテックス社製）
・ＹＨ−３０６（メチルブテニルテトラヒドロ無水フタル酸、ジャパンエポキシレジン社製）
・ＤＤＳＡ（ドデセニル無水コハク酸、新日本理化社製）
・２ＭＺ−Ａ（イミダゾール化合物、四国化成工業社製）
【００６６】
（評価）
実施例１〜３及び比較例１、２で得られた電子部品用接着剤について、以下の方法により電子部品の接着を行い、ボイドの発生、反りの発生、及び、ワイヤボンディング性の評価及び高温高湿試験を行った。
結果を表１に示した。
【００６７】
（１）ボイドの発生の評価
基板（大昌電子社製）上に、実施例１〜３で得られた電子部品用接着剤を塗布し、厚さ１０μｍの接着剤層を形成した。次に、接着剤層に紫外線照射装置（スポットキュアＳＰ−９、ウシオ電機社製）を用いて紫外線を５００ｍＪ／ｃｍ２照射した後、接着剤層上にシリコンチップを積層した。その後、８０℃で３０分間加熱して、接着剤層を硬化させた。
【００６８】
一方、基板（大昌電子社製）上に、比較例１、２で得られた電子部品用接着剤を塗布し、厚さ１０μｍの接着剤層を形成した。次に、該接着剤層上にシリコンチップを積層した。その状態で１００℃で２時間、１２０℃で１時間、１７０℃で１５分間加熱を行い、接着剤層を硬化させた。
【００６９】
硬化後に、超音波映像装置ＳＡＴ（Ｓｃａｎ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈ、ｍｉ−ｓｃｏｐｅ  ｈｙｐｅｒ  ＩＩ、日立建機ファインテック社製）を用いて、シリコンチップと基板との間の硬化した接着剤層中のボイドの有無を観察した。
直径１００μｍ以下のボイドが１個／ｍｍ２以下の場合を「○」、直径１００μｍ以下のボイドが１個／ｍｍ２を超える場合を「×」と評価した。
【００７０】
（２）反りの発生の評価、ワイヤボンディング性評価
ペリフェラル状に１１０μｍのパッド開口部を１７２個有する半導体チップ（厚さ８０μｍ、１０ｍｍ×１０ｍｍ角、メッシュ状パターン、アルミ配線：厚み０．７μｍ、Ｌ／Ｓ＝１５／１５、表面の窒化シリコン膜の厚み：１．０μｍ）を用意した。
【００７１】
実施例１〜３で得られた電子部品用接着剤を１０ｍＬシリンジ（岩下エンジニアリング社製）に充填した。シリンジの先端に精密ノズル（岩下エンジニアリング社製、ノズル先端径０．３ｍｍ）を取り付け、ディスペンサ装置（ＳＨＯＴ  ＭＡＳＴＥＲ３００、武蔵エンジニアリング社製）を用いて、吐出圧０．４ＭＰａ、半導体チップとニードルとのギャップ２００μｍ及び塗布量５ｍｇの条件で、電子部品用接着剤をガラス基板上に塗布し、接着剤層を形成した。塗布に際しては、接合部分の中央領域の塗布量に対する接合部分の中央領域を囲む外周縁領域の塗布量の比が４となるように塗布した。
ガラス基板上に塗布した接着剤層に紫外線照射装置（ＳＰ−９、ウシオ電機社製）にて紫外線を５００ｍＪ／ｃｍ２照射した後、半導体チップを、フリップチップボンダー（ＤＢ−１００、澁谷工業社製）を用いて、接着剤層が形成された上記ガラス基板上に、常温で０．１ＭＰａの圧力で５秒間押圧することにより、積層した。そのまま常温で３０分放置した後、８０℃で１５分間加熱し、接着剤層を硬化させることにより、電子部品接合体を作製した。
【００７２】
一方、比較例１、２で得られた電子部品用接着剤を１０ｍＬシリンジ（岩下エンジニアリング社製）に充填した。シリンジの先端に精密ノズル（岩下エンジニアリング社製、ノズル先端径０．３ｍｍ）を取り付け、ディスペンサ装置（ＳＨＯＴ  ＭＡＳＴＥＲ３００、武蔵エンジニアリング社製）を用いて、吐出圧０．４ＭＰａ、半導体チップとニードルとのギャップ２００μｍ及び塗布量５ｍｇの条件で、電子部品用接着剤をガラス基板上に塗布し、接着剤層を形成した。塗布に際しては、接合部分の中央領域の塗布量に対する接合部分の中央領域を囲む外周縁領域の塗布量の比が４となるように塗布した。
フリップチップボンダー（ＤＢ−１００、澁谷工業社製）を用いて、接着剤層が形成されたガラス基板上に、半導体チップを積層し、１１０℃で４０分、１７０℃で１５分加熱を行い、接着剤層を硬化させることにより、電子部品接合体を作製した。
【００７３】
得られた電子部品接合体を、レーザー変位計（ＫＥＹＥＮＣＥ社製  ＬＴ９０１０Ｍ、ＫＳ−１１００）を用いて、半導体チップの上面の高さ位置を測定し、半導体チップの対角線上における高さ位置の最大差である反り量を求めた。
【００７４】
更に、得られた電子部品接合体上に、ワイヤーボンダーＵＴＣ２０００（新川社製）を用いて、径２５μｍのワイヤーでワイヤボンディングを行った。このワイヤーをワイヤネック部分で引っ張った場合に、ワイヤネックで切れた場合を「○」、接合部分で切断された場合を「×」として、ワイヤボンディング性を評価した。
【００７５】
【表１】
2010174077.tif 000007
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明によれば、塗布性に優れ、薄く平面積が大きい電子部品の接着に用いた場合にも反りが生じるのを抑制することができ、かつ、端部の形状が良く、引け、はみ出し、せり上がり、ボイドの発生を抑制できる電子部品用接着剤を提供することができる。
【符号の説明】
【００７７】
１  絶縁基板
２  電子部品用接着剤
３  半導体素子
４  電極パッド
５  外部電極パッド
６  ワイヤ
７  封止樹脂
【図１】
2010174077.tif 000008