(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エポキシ樹脂及び硬化剤の総量２５重量部に対し，シロキサン変性ポリアミドイミド成分５０〜７０重量部、並びに分子量５万以上のゴム成分１０〜３０重量部を含有する接着剤組成物を基材フィルムに塗布し、硬化率が３０〜６０%となるよう熱処理してなる熱硬化性耐熱接着フィルム。
【請求項２】
エポキシ樹脂成分がエポキシ当量３５０以上で有り、かつ２３℃以下の室温で固形である請求項１記載の熱硬化性耐熱接着フィルム。
【請求項３】
分子量５万以上のゴム成分が末端基エポキシ変性アクリルニトリル-ブタジエンゴムである請求項１又は２に記載の熱硬化性耐熱接着フィルム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品、半導体部品接着材料として、熱ロールラミネート、熱プレス等により、従来より低温低圧で熱圧着、硬化でき、半硬化時の加工性に優れ、かつポリイミド等のフィルム材料、金属、シリコン、エポキシ、セラミック等に対する接着性が硬化時、半硬化時共に優れ、更に硬化時には優れた耐熱性を併せ持つ熱硬化性耐熱接着フィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子部品、半導体部品用の接着剤としては、ガラスエポキシプリプレグやエポキシ樹脂に各種ゴム成分を添加した接着シート材料や、液状の接着剤を塗布して接着する方法が用いられている。ここでガラスエポキシプリプレグを使用した場合には接着層の薄膜化が困難、吸湿後の密着性の確保が困難、加工時に切断粉が発生する等の問題があった。またエポキシ樹脂に各種ゴムを添加した接着シート材料ではガラスエポキシプリプレグは加工性や密着性の改善は図られているが、接着シート自身の凝集破壊が起こりやすい、硬化後においても接着剤の耐熱性に乏しい等の欠点があった。また耐熱性を向上させるためにポリイミド、ポリアミドイミド等の高Ｔｇ材を主成分とする接着剤を用いると、高温長時間高圧力での接着及び硬化が必要となり、接着及び硬化に用いる設備が限定されたり、さらに液状の接着剤では、作業工数が多い、塗布時のにじみ、ずれ等による作業性の悪さなどの問題点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる状況に鑑みなされたもので、電子部品、半導体部品接着材料として、従来より低温短時間で接着硬化でき、半硬化時の加工性に優れ、かつポリイミド等のフィルム材料、金属、シリコン、エポキシ、セラミック等に対する接着性が硬化時、半硬化時共に優れ、更に硬化時には優れた耐熱性を併せ持つ熱硬化性耐熱接着フィルムを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は次のものに関する。
（１）  エポキシ樹脂及び硬化剤の総量２５重量部に対し、シロキサン変性ポリアミドイミド成分５０〜７０重量部、並びに分子量５万以上のゴム成分１０〜３０重量部を含有する接着剤組成物を基材フィルムに塗布し、硬化率が３０〜６０%となるよう熱処理してなる熱硬化性耐熱接着フィルム。
（２）  エポキシ樹脂成分がエポキシ当量３５０以上で有り、かつ２３℃以下の室温で固形である請求項１記載の熱硬化性耐熱接着フィルム。
（３）  分子量５万以上のゴム成分が末端基エポキシ変性アクリルニトリル-ブタジエンゴムである請求項１又は２に記載の熱硬化性耐熱接着フィルム。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明に用いられるエポキシ樹脂としては、特に制限するものではないが、好ましくはエポキシ当量５００以上、２３℃以下の室温で固形の物が好ましく、エポキシ当量５００以上のエポキシ樹脂を使用することにより、１０℃の雰囲気下においても切断加工時に切断粉が発生しない。この様なエポキシ樹脂としてはエピコート１００１、１００３（油化シェル（株）製）、エピクロン９００、１０５０（大日本インキ化学（株）製）等がある。
【０００６】
硬化剤は特に制限されるものではなく、ノボラックフェーノール、アミン等があるが、半硬化時の加工性からノボラックフェノールがより好ましく、エポキシ樹脂のエポキシ基とそれと反応性の官能基（水酸基）が１：１〜１：１．２の当量比になるように添加することが望ましい。
このようなフェノールノボラック硬化剤としては、ＬＦ−２８８２（大日本インキ化学（株）製）、ＶＰ−６３７１（日立化成工業（株）製）等がある。
【０００７】
シロキサン変性ポリアミドイミド成分の添加は、従来と比較し低温低圧短時間での接着硬化を可能とし、更には硬化物とした場合の耐熱性の向上を目的とする。シロキサン変性ポリアミドイミド成分の一般式を以下に示す（ｋ、ｍ、ｎは、それぞれ正の整数を示す）。
【０００８】
【化１】
0004671083.tif 000002
【０００９】
ここでシロキサン変性ポリアミドイミド成分の添加量は、エポキシ樹脂及び硬化剤の総量２５重量部に対し、５０重量部未満では十分な耐熱性向上の効果が得られない、また７０重量部を越えると接着に要する温度圧力が上昇し、低温短時間での接着硬化が困難となるため、添加部数は５０〜７０重量部が望ましい。この様なシロキサン変性ポリアミドイミドとしてはPAI-28、PAI-37、PAI-55（日立化成工業（株）製）などがある。
【００１０】
更に硬化促進剤としては、各種イミダゾール類を使用することが好ましい。イミダゾールとしては、2-メチルイミダゾール、2-エチル-4メチルイミダゾール、1-シアノエチル-2-フェニルイミダゾール等が挙げられ、2E4MZ、2PZ、2PZ-CN、2PZ-CNS（四国化成工業（株））等がある。硬化促進剤は、エポキシ樹脂及び硬化剤の総量２５重量部に対し、０．０２〜５重量部の範囲内で使用することが好ましい。
【００１１】
分子量５万以上のゴム成分の添加は硬化物の密着性、耐湿性の向上させるためであり、更には、エポキシ樹脂、硬化成分の組み合わせだけでは、半硬化状態での膜特性（加工性）の確保が困難となる。ここで、添加量１０重量部未満では、半硬化時に基材フィルムから剥離するとき割れの現象が発生してしまう。更に３０重量部を超えると硬化物の耐熱性が急激に低下するという問題があり、添加量は１０〜３０重量部が望ましい。また、ゴム成分はエポキシ基含有アクリロニトリル-ブタジエンゴムがエポキシ樹脂相溶性の面から好ましく、HTR860P-3（帝国化学産業（株）製）などがある。
【００１２】
また、密着性向上成分として、目的に応じたシランカップリング剤等を添加しても良い。シランカップリング剤としては、NCUA-187、189、1100、1160（日本ユニカー（株））等が挙げられる。
【００１３】
熱硬化性耐熱接着フィルムは、前記の接着剤組成をMEK、トルエン、DMF、DMAC等の有機溶剤により溶解し、基材に塗布し乾燥することで得られる。この時基材はPET、ポリイミド、銅箔等が挙げられ、乾燥温度に耐えることができるものであれば、特に限定されるものではない。
【００１４】
乾燥条件としては特に限定されないが、接着フィルムの硬化率を３０〜６０%に乾燥条件により調整する必要がある。
【００１５】
この時、硬化率が３０%未満であると、４０℃以上の温度で粘着性を発生しまい、ブロッキングの発生や作業性の悪化等の弊害が発生する。また、硬化率を６０%以上にすると、圧着条件が１９０℃以上、かつ圧力条件が３ＭＰａ以上と低温低圧での接着が困難になる。したがって、硬化率は３０〜６０％が望ましい。
【００１６】
ここで硬化率は以下の様に定義する。
未硬化状態の樹脂組成物のＤＳＣ発熱量＝Ａ（Ｊ／ｇ）
熱乾燥して半硬化させた接着フィルムのＤＳＣ発熱量＝Ｂ（Ｊ／ｇ）
硬化率（%）＝（Ａ−Ｂ）／Ａ×１００
これにより、
圧着温度：１８０℃
圧着圧力：２ＭＰａ
硬化温度：１８０℃（６０分）
の低温低圧で短時間圧着が可能である。ポリイミド等のフィルム材料、金属、シリコン、エポキシ、セラミック等に対する接着性が硬化時、半硬化時共に優れ、更に硬化時には優れた耐熱性を併せ持つ熱硬化性耐熱接着フィルムを得ることができた。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明を、実施例に基ずきさらに具体的に説明する。以下、「部」は「重量部」を意味する。
【００１８】
実施例１
エポキシ樹脂エピコート１００１を１５部、硬化剤ＬＦ−２８８２を１０部、シロキサン変性ポリアミドイミドＰＡＩ−２８を５０部、ゴム成分ＨＴＲ８６０Ｐ３を３０部、硬化促進剤２ＰＺ−ＣＮを０．２部、シランカップリング剤Ａ−１８７を３部を混合し、１時間攪拌したあと、厚み５０μmの離型処理を施したPETフィルム上に塗布し、180℃１５分乾燥し膜厚25μm、硬化率３０%の接着フィルムを作製した。
【００１９】
評価方法としては、半硬化状態の基材付き接着フィルムの４０℃雰囲気における粘着性の有無、１０℃切断加工時の切断粉の発生の有無、割れの発生の有無について確認した。
【００２０】
更に、接着品の評価については、作成した接着フィルムでポリイリドフィルム（宇部興産製ユーピレックス50Sマット処理品）と電解銅箔（日本電解製ＳＬＰ18μm銅箔）の粗化面を１８０℃、２ＭＰａの圧力で１時間圧着、硬化して試験片を作成し評価した。その結果、本実施例１による供試品は耐熱性接着フィルムとして実用上使用できることが判った。これらの結果を表−１にまとめて示す。
【００２１】
実施例２
シロキサン変性ポリアミドイミドＰＡＩ−２８を６０部、ゴム成分ＨＴＲ８６０Ｐ３を２０部に変更する以外は実施例１と同様の方法にて膜厚25μm、硬化率４５%の接着フィルムを作成し評価した。その結果、本実施例２による供試品も耐熱性接着フィルムとして実用上使用できることが判った。これらの結果実施例１と同様にを表−１にまとめて示す。
【００２２】
実施例３
シロキサン変性ポリアミドイミドＰＡＩ−２８を７０部、ゴム成分ＨＴＲ８６０Ｐ３を１０部に変更する以外は実施例１と同様の方法にて膜厚25μm、硬化率６０%の接着フィルムを作成し評価した。その結果、本実施例３による供試品も耐熱性接着フィルムとして実用上使用できることが判った。これらの結果実施例１と同様にを表−１にまとめて示す。
【００２３】
【表１】
0004671083.tif 000003
【００２４】
比較例１
接着フィルムの乾燥温度を１７０℃に変更する以外は実施例１と同様の方法にて硬化率２０%の接着フィルムを作成した。本比較例１による供試品は接着フィルムの評価において、３０℃での粘着性が発生し、作業性が悪く、 耐熱性接着フィルムとして実用性がないと判断した。これらの結果を表−２にまとめて示す。
【００２５】
比較例２
接着フィルムの乾燥温度を１９０℃に変更する以外は実施例１と同様の方法にて硬化率７０%の接着フィルムを作成した。本比較例２による供試品は接着フィルムの評価において、１０℃での接着フィルム切断時に切断粉が発生及び、端部に割れが発生し、また、接着品においても通常の圧着条件（２ＭＰａ、１８０℃）では部分的につかない部分があり、耐熱性接着フィルムとして実用性がないと判断した。これらの結果を比較例１と同様に表−２にまとめて示す。
【００２６】
比較例３
シロキサン変性ポリアミドイミドＰＡＩ−２８を４０部、ゴム成分ＨＴＲ８６０Ｐ３を４０部に変更する以外は実施例１と同様の方法にて膜厚25μm、硬化率４５%の接着フィルムを作成し評価した。その結果、本比較例３による供試品は接着品の評価において、３００℃はんだ耐熱試験３０秒にてふくれが発生し、耐熱性接着フィルムとして実用性がないと判断した。これらの結果を比較例１と同様に表−２にまとめて示す。
【００２７】
比較例４
シロキサン変性ポリアミドイミドＰＡＩ−２８を８０部、ゴム成分ＨＴＲ８６０Ｐ３を０部に変更する以外は実施例１と同様の方法にて膜厚25μm、硬化率４５%の接着フィルムを作成し評価した。その結果、本比較例４による供試品は接着品の評価において、通常の圧着条件（２ＭＰａ、１８０℃）では全く接着しないことが判った。これらの結果を比較例１と同様に表−２にまとめて示す。
【００２８】
比較例５
比較例４にて作成した接着フィルムを用い接着するための条件を検討した、その結果、接着品の特性を確保するためには２１０℃、４ＭＰａの高温高圧力が必要となり、低温低圧接着の目的が達せられないことが判った。これらの結果を比較例１と同様に表−２にまとめて示す。
【００２９】
【表２】
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【００３０】
【発明の効果】
本発明により、電子部品、半導体部品接着材料として、熱ロールラミネート、熱プレス等により、従来より低温低圧で熱圧着、硬化でき、半硬化時の加工性（打ち抜き、切断）に優れ、かつポリイミド等のフィルム材料、金属、シリコン、エポキシ、セラミック等に対する接着性が硬化時、半硬化時共に優れ、更に硬化時には優れた耐熱性を併せ持つ熱硬化性耐熱接着フィルムの提供が可能となった。