(57)【要約】【課題】高い接着力を有し、接着力の長期信頼性にも優れるカチオン硬化型の接着剤組成物を提供すること。【解決手段】（Ａ）エポキシ化合物と、（Ｂ）光カチオン発生剤と、（Ｃ）カチオン重合の連鎖移動作用を有する連鎖移動剤とを含む接着剤組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）エポキシ化合物と、
（Ｂ）光カチオン発生剤と、
（Ｃ）カチオン重合の連鎖移動作用を有する連鎖移動剤と、
を含む接着剤組成物。
【請求項２】
前記連鎖移動剤は活性エステル又は有機メタレートである、請求項１に記載の接着剤組成物。
【請求項３】
前記連鎖移動剤は、アリールエステル、チオエステル、リン酸エステル、有機アルミネート、有機ジルコネート及び有機チタネートからなる群より選ばれる少なくとも一種を含む、請求項１に記載の接着剤組成物。
【請求項４】
活性光線を照射した後、６０〜１８０℃で０．１〜１８０秒間加熱して硬化させるために用いられる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の接着剤組成物。
【請求項５】
導電性粒子を全体の０．１〜３０体積％含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の接着剤組成物。
【請求項６】
請求項５に記載の接着剤組成物からなり、回路部材同士を接着するとともにそれぞれの回路部材が有する回路電極同士を電気的に接続するために用いられる、回路接続材料。
【請求項７】
対向配置された一対の回路部材と、
請求項６に記載の回路接続材料の硬化物からなり、前記一対の回路部材の間に介在しそれぞれの回路部材が有する回路電極同士が電気的に接続されるように当該回路部材同士を接着する接続部と、
を備える接続体。
【請求項８】
対向配置された一対の回路部材の間に請求項６に記載の回路接続材料を介在させ、全体を加熱及び加圧して、前記回路接続材料の硬化物からなり、前記一対の回路部材の間に介在しそれぞれの回路部材が有する回路電極同士が電気的に接続されるように前記回路部材同士を接着する接続部を形成することにより、前記一対の回路部材及び前記接続部を備える接続体を得る、回路部材の接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、接着剤組成物、回路接続材料、接続体及び回路部材の接続方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス、液晶ディスプレイ等の分野では種々の電子部品の固定及び回路接続を行うために各種の回路接続材料が使用される。近年、精密電子機器の分野では、回路の高密度化及び高精細化が進んでおり、電極幅、電極間隔が極めて狭くなっている。このため、従来のエポキシ樹脂系の回路接続材料の場合、配線の脱落、剥離や位置ずれが生じ易くなっており、接着力や接着信頼性の向上が求められている。
【０００３】
一方、低コスト化のためにスループットを向上させる必要があり、低温(１００〜１７０℃)、短時間(１時間以内)、換言すれば「低温速硬化」での接着が要求されている。そのため、活性化エネルギーの低い熱潜在性触媒がよく用いられるが、これを用いた接着剤は室温付近で貯蔵安定性が劣る傾向にある。
【０００４】
そこで、低温硬化性及び貯蔵安定性を同時に向上させるために、カチオン種を発生するカチオン発生剤を含むカチオン硬化型の接着剤を用い、これを紫外線等の活性光線の照射と低温での加熱を組み合わせて硬化する硬化方法が提案されている（特許文献１及び２参照。）。
【特許文献１】特開平１１−６０８９９号公報
【特許文献２】特開２００２−９７４４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のカチオン硬化型の接着剤は、接着力が低く、接着力の長期信頼性にも乏しいという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、高い接着力を有し、接着力の長期信頼性にも優れるカチオン硬化型の接着剤組成物及びこれを用いた回路接続材料を提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、高い接着力及び低い接続抵抗で回路部材が接続され、接着力及び接続抵抗の長期信頼性にも優れる接続体、並びにこれを得るための回路部材の接続方法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】
【０００８】
本発明の接着剤組成物は、（Ａ）エポキシ化合物と、（Ｂ）光カチオン発生剤と、（Ｃ）カチオン重合の連鎖移動作用を有する連鎖移動剤とを含む。
【０００９】
一般に、連鎖移動剤はカチオン重合の連鎖移動によってエポキシ化合物の硬化反応を遅延させるため、十分に速硬化性を維持することは困難とも考えられる。しかし、本発明者らの知見によれば、エポキシ化合物を用いたカチオン硬化型の接着剤においてこの連鎖移動剤を用いたときに、実用上十分な速硬化性を維持しながら、高い接着力を有し、接着力の長期信頼性にも優れる接着剤が得られる。このような効果は、例えば、連鎖移動剤によってカチオン重合の進行が適度に遅延して接着剤と被着体とのぬれ性が向上した結果、得られたものと考えられる。
【００１０】
上記連鎖移動剤は、活性エステル又は有機メタレートであることが好ましい。また、上記連鎖移動剤は、アリールエステル、チオエステル、リン酸エステル、有機アルミネート、有機ジルコネート及び有機チタネートからなる群より選ばれる少なくとも一種を含むことが好ましい。
【００１１】
本発明の接着剤組成物は、活性光線を照射した後、６０〜１８０℃で０．１〜１８０秒間加熱して硬化させるために好適に用いられる。このような低温短時間で硬化した場合であっても、本発明の接着剤組成物は高い接着力を有し、接着力の長期信頼性にも優れる。
【００１２】
本発明の接着剤組成物は導電性粒子を全体の０．１〜３０体積％含むことが好ましい。これにより、接着剤組成物を回路接続材料として用いたときに、低い接続抵抗で回路基板を接続することが可能になり、接続抵抗の点でも優れた長期信頼性が得られる。
【００１３】
本発明の回路接続材料は、上記本発明の接着剤組成物からなり、回路部材同士を接着するとともにそれぞれの回路部材が有する回路電極同士を電気的に接続するものである。
【００１４】
本発明の接続体は、対向配置された一対の回路部材と、上記本発明の回路接続材料の硬化物からなり、上記一対の回路部材の間に介在しそれぞれの回路部材が有する回路電極同士が電気的に接続されるように当該回路部材同士を接着する接続部とを備える。
【００１５】
本発明はまた、対向配置された一対の回路部材の間に本発明の回路接続材料を介在させ、全体を加熱及び加圧して、上記回路接続材料の硬化物からなり、上記一対の回路部材の間に介在しそれぞれの回路部材が有する回路電極同士が電気的に接続されるように回路部材同士を接着する接続部を形成することにより、上記一対の回路部材及び接続部を備える接続体を得る、回路部材の接続方法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば高い接着力を有し、接着力の長期信頼性にも優れるカチオン硬化型の接着剤組成物及びこれを用いた回路接続材料が提供される。また、本発明によれば、高い接着力及び低い接続抵抗で回路基板が接続され、接着力及び接続抵抗の長期信頼性にも優れる接続体、並びにこれを得るための回路基板の接続方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図示の便宜上、図面の寸法比率は説明のものと必ずしも一致しない。
【００１８】
（接着剤組成物）
本発明の接着剤組成物は、エポキシ化合物と、光カチオン発生剤と、連鎖移動剤とを含有する。
【００１９】
エポキシ化合物は、エポキシ基を有し、活性光線の照射により発生した光カチオン発生剤のカチオン種によって硬化されるものであればよい。本実施形態のエポキシ化合物は、高い硬化密度を得る観点から２個以上のエポキシ基を有するのが好ましく、硬化性の観点から２〜６個のエポキシ基を有する脂肪族エポキシ化合物又は脂環式エポキシ化合物であることが好ましい。エポキシ化合物は、単独で又は二種類以上を組み合わせて使用することができる。
【００２０】
エポキシ化合物としては、例えば、エピクロルヒドリンとビスフェノールＡやビスフェノールＦ等から誘導されるビスフェノール型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック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等のノボラック型エポキシ化合物、ポリグリシジルエーテル、ポリグリシジルエステル、芳香族型エポキシ化合物、脂環式エポキシ化合物、グリシジルアミン系エポキシ化合物、グリシジルエステル系エポキシ化合物、ビフェニルジグリシジルエーテル、トリグリシジルイソシアヌレート、ポリグリシジルメタクリレート及びグリシジルメタクリレートとビニル単量体との共重合体が挙げられる。
【００２１】
エポキシ化合物のエポキシ当量は４３〜１０００であることが好ましく、５０〜８００であることがより好ましく、７３〜６００であることが更に好ましい。エポキシ当量が４３未満又は１０００を超えると、接着力向上の効果が低下する傾向がある。また、回路電極の腐食を防止する観点から、エポキシ化合物は不純物イオン（Ｎａ＋、Ｃｌ−）や加水分解性塩素等の濃度が３００ｐｐｍ以下に低減された高純度品であることが好ましい。
【００２２】
エポキシ化合物の含有量は、接着剤組成物全体量に対して１０〜９０質量％であることが好ましく、２５〜７５質量％であることがより好ましい。この含有量が１０質量％未満である場合は接着剤組成物の硬化物の物性（ガラス転移温度、弾性率等）が低下する傾向があり、９０質量％を超えると硬化収縮が大きくなって接着力向上の効果が低下する傾向がある。
【００２３】
光カチオン発生剤は、活性光線の照射によりカチオン種を発生する化合物であれば特に制限されなく、公知のものを使用することができる。特に、１８０〜７５０ｎｍの波長成分を有する活性光線の照射によりカチオン種を発生する化合物が好ましい。
【００２４】
光カチオン発生剤としては、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族スルホニウム塩、ピリジニウム塩、セレノニウム塩等のオニウム塩；金属アレーン錯体、シラノール／アルミニウム錯体等の錯体化合物；ベンゾイントシレート、ｏ−ニトロベンジルトシレート等を用いることが可能である。これらのなかでも、カチオン種の発生効率を向上させる観点から、芳香族スルホニウム塩、脂肪族スルホニウム塩等のスルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩に代表されるヨードニウム塩、又は鉄アレーン錯体を用いることが好適である。
【００２５】
光カチオン発生剤が塩である場合、反応性を向上させる観点から、塩を形成する際の対アニオンとしてはヘキサフルオロアンチモネート、ヘキサフルオロフォスフェート、テトラフルオロボレート、テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート等を用いることが好適である。
【００２６】
光カチオン発生剤の具体例としては、ビス［４−（ジフェニルスルホニオ）−フェニル］スルフィド−ビス−ヘキサフルオロフォスフェート、ビス［４−ジ（４−（２−ヒドロキシエチル）フェニル）スルホニオ−フェニル］スルフィドビス−ヘキサフルオロフォスフェート、ビス［４−ジ（４−（２−ヒドロキシエチル）フェニル）スルホニオ−フェニル］スルフィドビス−ヘキサフルオロアンチモネート等といった芳香族スルホニウム塩やη５−（シクロペンタジエニル）−η６−クメニルアイアンヘキサフルオロフォスフェート、［（１，２，３，４，５，６−η）−（メチルエチル）−ベンゼン］−鉄（ＩＩ）ヘキサフルオロフォスフェート、（トリルクミル）ヨードニウムテトラキス（ペンタフルオロペニル）ボレート、ジアリルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ヨードニウム、（４−メチルフェニル）［４−（２−メチルプロピル）フェニル］−ヘキサフルオロフォスフェートが挙げられる。これらは単独で又は２種類以上を組み合わせて使用することができる。
【００２７】
光カチオン発生剤の市販品としては、アデカオプトマーＳＰ−１５０、アデカオプトマーＳＰ−１７０（旭電化工業株式会社製、商品名）；サイラキュアＵＶＩ−６９９０（ユニオンカーバイド社製、商品名）；サンエイドＳＩ−６０Ｌ、サンエイドＳＩ−８０Ｌ、サンエイドＳＩ−１００Ｌ（三新化学工業株式会社製、商品名）；イルガキュア２６１、イルガキュア２５０（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）社製、商品名）；ＲＨＯＤＯＲＳＩＬ  ＰＨＯＴＯＩＮＩＴＩＡＴＯＲ２０７４（ローディアジャパン社製、商品名）等が入手可能である。
【００２８】
光カチオン発生剤の含有量は、エポキシ化合物１００質量％に対して０．０５〜３０質量％とすることが好ましく、０．１〜１５質量％とすることがより好ましい。この含有量が、０．０５質量％未満では短時間で十分に硬化させることが困難となる傾向があり、３０質量％を超えると相溶性が低下する傾向がある。
【００２９】
光カチオン発生剤のカチオン発生効率を向上させる観点から、光増感剤を適宜組合せて使用することもできる。光増感剤は、用いる活性光線の吸収波長を有効に利用できるものであれば特に制限されるものではなく、公知の化合物を使用することができる。光増感剤としては、アントラセン、フェノチアジン、ペリレン、カルバゾール、ベンゾフェノン、チオキサントン、フルオレノン、アントラキノン等の化合物及びこれらの誘導体が挙げられる。
【００３０】
連鎖移動剤は、エポキシ化合物のカチオン重合を連鎖移動させる作用を有する化合物からなる。連鎖移動剤としては活性エステル又は有機メタレートが好ましい。
【００３１】
活性エステルとしては、アリールエステル、チオエステル又はリン酸エステルを用いることが好ましい。これら中でもリン酸エステルが好ましく、アクリレート基又はメタクリレート基を含有するリン酸エステルが特に好ましい。
【００３２】
活性エステルの具体例としては、ジフェニルフタレート、ジフェニルイソフタレート、フェル−３−ヒドロキシ−２−ナフトエート、フェニルベンゾエート、フェニルサリチレート、４−シアノフェニル−４−ヘプチルベンゾエート、４−シアノフェニル−４−ブチルベンゾエート、４，４’，４’’−トリス（ベンゾイロキシ）トリチルブロミド、P−トリルベンゾエート、Ｓ−エチルチオアセテート、Ｓ−エチルトリフルオロチオアセテート、Ｓ−フェニルチオアセテート、３−クロロフェニルチオラクテート、３−メチルチオブタノエート、２，３−ジメルカプト−１−プロパノールトリブチレート、Ｓ−フルフリルチオアセテート、Ｓ−フェニルチオイソブチレート、Ｓ−フェニルチオプロピオネート、Ｓ−ｔ−ブチルチオアセテート、Ｓ−フェニルチオアセテート、トリフェニルホスフェート、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリイソプロピルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリトリルホスフェート、ジフェニルメチルホスフェート、トリス（２−クロロメチル）ホスフェート、トリス（２−ブトキシエチル）ホスフェート、トリス（２−エチルヘキシル）ホスフェート、アシッドホスホオキシエチルメタクリレート、アシッドホスホオキシエチルアクリレート、アシッドホスホオキシプロピルメタクリレート、アシッドホスホキシポリオキシエチレングリコールモノメタクリレート、アシッドホスホキシポリオキシプロピレングリコールモノメタクリレート、２，２’−ジ（メタ）アクリロイロキシジエチルホスフェート、ＥＯ変性リン酸ジメタクリレートが挙げられる。これらは単独で又は複数種を組み合わせて用いることが可能である。
【００３３】
有機メタレートは、アニオンである中心金属に有機系の配位子が結合したアニオン錯体である。有機メタレートとしては、アルミネート、ジルコネート又はチタネートが好ましく、これらの中でも、中心金属がチタンであるチタネートが好ましい。特に、ポリ（ジアルキルチタネート）が好ましい。
【００３４】
有機メタレートの具体例としては、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート、２−エチルヘキシルチタネート、イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネート、イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリ（ｎ−アミノエチル−アミノエチル）チタネート、イソプロピルトリ（ジオクチルホスフェート）チタネート、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルトリクミルフェニルチタネート、イソプロピルトリス（ジオクチルパイロホスフェート）チタネート、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、オクチレングリコールチタネート、クレシルチタネートポリマー、クレシルチタネートモノマー、ジ−ｎ−ブトキシビス（トリエタノールアミナト）チタン、ジイソステアロイルエチレンチタネート、ジイソプロピルビス（トリエタノールアミノ）チタネート、ジイソプロポキシビス（アセチルアセトナト）チタン、ジクミルフェニルオキシアセテートチタネート、ジヒドロキシビス（ラクタト）チタン、ステアリルチタネート、チタニウムイソポロポキシオクチレングリコレート、チタニウムステアレート、チタニウムラクテート、テトラ（２，２−ジアリルオキシメチル−１−ブチル）ビス（ジトリデシル）ホスファイトチタネート、テトラ−ｎ−ブトキシチタン、テトライソブチルオルソチタネート、テトライソプロピルオルソチタネート、テトライソプロピルビス（ジオクチルホスファイト）チタネート、テトライソプロポキシチタン、テトラエチルオルソチタネート、テトラオクチルビス（ジドリデシルホスファイト）チタネート、テトラキス（２−エチルヘキソキシ）チタン、テトラステアリキシチタン、テトラブチルオルソチタネート、テトラプロピルオルソチタネート、テトラメチルオルソチタネート、ビス（ジオクチルパイロホスフェート）エチレンチタネート、ビス（ジオクチルパイロホスフェート）オキシアセテートチタネート、ブチルポリチタネート、ポリ（ジ−ｎ−ブチルチタネート）、ポリ（ジイソプロピルチタネート）、ポリ（ジブチルチタネート）、アセチルアセトンジルコニウムブチレート、ジルコニウムアセチルアセトネート、ジルコニウムラクテート、ステアリン酸ジルコニウムブチレート、テトラ（トリエタノールアミン）ジルコネート、テトライソプロピルジルコネート、テトラブチルジルコネート、テトラプロピルジルコアルミネートが挙げられる。これらは単独で又は複数種を組み合わせて用いることが可能である。
【００３５】
連鎖移動剤の含有量は、光カチオン発生剤１化学当量に対して、０．０５〜２０化学当量とすることが好ましく、０．１〜１０化学当量とすることがより好ましい。その含有量が０．０５化学当量未満の場合、接着力向上の効果が低下する傾向があり、２０化学当量を超えると、架橋密度が低下する傾向がある。
【００３６】
接着剤組成物は、導電性粒子を含むことが好ましい。導電性粒子としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｕ、はんだ等の金属粒子やカーボン等が挙げられる。また、非導電性のガラス、セラミック、プラスチック等を核とし、この核の表面に上記金属、金属粒子又はカーボンを被覆したものであってもよい。後者は加熱加圧により変形性を有するので、回路接続材料として用いられたときに電極との接触面積が増加し信頼性が向上するのでより好ましい。
【００３７】
導電性粒子の表面を更に高分子樹脂等で被覆した微粒子は、導電性粒子の配合量を増加した際に生じる粒子同士の接触による短絡を抑制し、電極回路間の絶縁性を向上させることが可能である。このような微粒子は、単独で又は他の導電性粒子と混合して用いてもよい。
【００３８】
導電性粒子の平均粒径は、分散性、導電性の点から１〜１８μｍであることが好ましい。
【００３９】
導電性粒子の含有量は、特に制限されないが、接着剤組成物の全体量１００体積％に対して０．１〜３０体積％とすることが好ましく、０．１〜１０体積％とすることがより好ましい。導電性粒子の含有量が、０．１体積％未満であると導電性が劣る傾向があり、３０体積％を超えると回路の短絡が起こる傾向がある。
【００４０】
導電性粒子の上記含有量（体積％）は、２３℃で硬化前の各成分の体積をもとに決定される。各成分の体積は、比重を利用して質量から体積に換算することができる。また、メスシリンダー等にその成分を溶解したり膨潤させたりせず、その成分をよくぬらす適当な溶媒（水、アルコール等）を入れたものに、その成分を投入し増加した体積をその体積として求めることもできる。
【００４１】
被着体の腐食を防止するために、接着剤組成物は、金属水酸化物又は酸化金属を含むことが好ましい。金属水酸化物又は酸化金属としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化アンチモン、酸化錫、酸化チタン、酸化マンガン、酸化ジルコニウム等が挙げられ、これらは単独で又は２種類以上を組み合わせて用いることができる。また接着剤組成物への分散、被着体への高接着化、被着体の腐食防止能の観点から粒径は、１０μｍ以下であることが好ましい。
【００４２】
金属水酸化物又は酸化金属の使用量は、エポキシ化合物１００質量％に対して０．１〜６０質量％とすることが好ましく、１〜３０質量％とすることがより好ましい。この量が、０．１質量％未満では、十分な腐食防止効果が得られず、６０質量％を超えると分散性が悪化する傾向がある。
【００４３】
エポキシ化合物の硬化挙動を制御する目的で、接着剤組成物は鎖状エーテル化合物又は環状エーテル化合物を含んでいてもよい。鎖状エーテル化合物又は環状エーテル化合物としては、分子中に２個以上のエーテル基を有するものであれば特に制限されなく、公知のものを使用することができる。
【００４４】
鎖状エーテル化合物又は環状エーテル化合物としては、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール等のポリエチレングリコール類及びそれらの末端水酸基をエーテル結合やエステル結合で官能化した誘導体；エチレンオキシドやプロピレンオキシドやシクロヘキセンオキシドなどの単官能エポキシ類の重合体；多官能エポキシの架橋体；単官能又は多官能のオキセタン類の重合体；単官能もしくは多官能のテトラヒドロフラン類の重合体；１２−クラウン−４−エーテル、１４−クラウン−４−エーテル、１５−クラウン−５−エーテル、１８−クラウン−６−エーテル、２１−クラウン−７−エーテル、２４−クラウン−８−エーテル、３０−クラウン−７−エーテル、ベンゾ−１８−−クラウン−６−エーテル、ジベンゾ−１８−クラウン−６−エーテル、トリベンゾ−１８−クラウン−６−エーテル等のポリエチレングリコール類の環化物；エチレンオキシドやプロピレンオキシドやシクロヘキセンオキシド等の単官能エポキシ類の重合体の環化物等が挙げられる。これらは単独で又は複数種を組み合わせて用いることも可能である。
【００４５】
反応調節能の観点から特に環状エーテル化合物が好ましく、１２−クラウン−４−エーテル、１４−クラウン−４−エーテル、１５−クラウン−５−エーテル、１８−クラウン−６−エーテル、２１−クラウン−７−エーテル、２４−クラウン−８−エーテル、３０−クラウン−７−エーテル、ベンゾ−１８−クラウン−６−エーテル、ジベンゾ−１８−クラウン−６−エーテル、トリベンゾ−１８−クラウン−６９−エーテルが好適である。
【００４６】
鎖状又は環状エーテル化合物の添加量は、光カチオン発生剤１化学当量に対して、０．０５〜２０化学当量とすることが好ましく、０．１〜１０化学当量とすることがより好ましい。添加量が０．０５化学当量未満の場合、高接着強度が得られないことがあり、２０化学当量以上の場合は硬化が禁止され、結果として低架橋密度となる恐れがある。
【００４７】
接着剤組成物は、発明の効果が著しく損なわれない範囲内であれば、公知の各種添加剤を含んでいてもよい。その添加剤としては、無機充填剤、強化材、着色剤、安定剤（熱安定剤、耐候性改良剤等）、増量剤、粘度調節剤、テルペンフェノール共重合体、テルペン樹脂、ロジン誘導体、脂環族系炭化水素樹脂等に代表される粘着付与剤、難燃剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、変色防止剤、抗菌剤、防黴剤、老化防止剤、帯電防止剤、可塑剤、滑剤、発泡剤及び離型剤等が挙げられる。
【００４８】
着色剤としては、直接染料、酸性染料、塩基性染料、金属錯塩染料等の染料、カーボンブラック、マイカ等の無機顔料並びにカップリングアゾ系、縮合アゾ系、アンスラキノン系、チオインジゴ系、ジオキサゾン系、フタロシアニン系等の有機顔料等が挙げられる。
【００４９】
安定剤としては、ヒンダードフェノール系、ヒドラジン系、リン系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、オキザリックアシッドアニリド系の化合物等が挙げられる。
【００５０】
無機充填剤としては、ガラス繊維、アスベスト繊維、炭素繊維、シリカ繊維、アルミナ繊維、ジルコニア繊維、窒化ホウ素繊維、窒化珪素繊維、塩基性硫酸マグネシウム繊維、ホウ素繊維、ステンレス鋼繊維、アルミニウム、チタン、銅、真鍮、マグネシウム等の無機質及び金属繊維、銅、鉄、ニッケル、亜鉛、錫、鉛、ステンレス鋼、アルミニウム、金、銀等の金属粉末、木粉、珪酸アルミニウム、タルク、クレイ、炭酸塩、硫酸塩、リン酸塩、ホウ酸塩、ホウ珪酸塩、アルミノ珪酸塩、チタン酸塩、塩基性硫酸塩、塩基性炭酸塩及びその他の塩基性塩、ガラス中空球、ガラスフレーク等のガラス材料、炭化珪素、窒化アルミ、ムライト及びコージェライト等が挙げられる。
【００５１】
また、接着剤組成物は増粘化やフィルム化のために、種々のポリマを適宜添加してもよい。ポリマとしては、エポキシ化合物の硬化を阻害しないものであれば制限されなく、公知のポリマを使用することができる。具体的には、ポリイミド、ポリアミド、フェノキシ樹脂類、ポリメタクリレート類、ポリアクリレート類、ポリイミド類、ポリウレタン類、ポリエステル類、ポリエステルウレタン類、ポリビニルブチラール類、ＳＢＳ及びそのエポキシ変性体、ＳＥＢＳ及びその変性体、ＮＢＲ及びその水素化体などを用いることができる。これらは単独で又は２種類以上を組み合わせて用いることができる。
【００５２】
ポリマにはシロキサン結合やフッ素置換基が含まれていても良い。これらは、混合する樹脂同士と完全に相溶するか又はミクロ相分離が生じて白濁する状態であっても接着剤組成物としては好適に用いることができる。
【００５３】
ポリマの分子量は大きいほどフィルム形成性に優れ、接着剤の流動性に影響する溶融粘度を広範囲で設定できる。ポリマの分子量は特に制限されなく、重量平均分子量が５０００〜１５００００であることが好ましく、１００００〜８００００であることがより好ましい。この値が、５０００未満ではフィルム形成性が劣る傾向があり、１５００００を超えると他の成分との相溶性が悪くなる傾向がある。
【００５４】
ポリマの配合量は、エポキシ化合物１００質量部に対して２０〜３２０質量部であることが好ましい。この配合量が、２０質量部未満又は３２０質量部を超える場合は、流動性や接着性が低下する傾向がある。
【００５５】
接着剤組成物は、常温で液状である場合にはペースト状で使用することができる。室温で固体である場合には加熱して使用するほか、溶剤を使用してペースト化してもよい。この溶剤としては、接着剤組成物及び添加剤と反応性がなく、かつ十分な溶解性を示すものであれば特に制限されなく、常圧での沸点が５０〜１５０℃であるものが好ましい。沸点が５０℃以下の場合、室温で放置すると揮発する恐れがあり、開放系での使用が制限される。沸点が１５０℃を超えると、溶剤を揮発させることが難しく、接着後の信頼性に悪影響を及ぼす恐れがある。
【００５６】
本実施形態に係る接着剤組成物は、好ましくは、活性光線を照射した後、６０〜１８０℃で０．１〜１８０秒間加熱して硬化させる硬化方法によって硬化される。
【００５７】
本実施形態に係る接着剤組成物は、熱膨張係数の異なる異種の被着体の接着剤として用いることが可能である。具体的には、例えば、異方導電接着剤、銀ペースト、銀フィルム等に体表される回路接続材料又はＣＳＰ用エラストマー、ＣＳＰ用アンダーフィルム材、ＬＯＣテープ等に体表される半導体素子接着剤として用いられる。
【００５８】
（接続体）
図１は、回路電極を有する回路部材が接続された接続体の一実施形態を示す概略断面図である。図１に示す接続体１は相互に対向する第１の回路部材２０及び第２の回路部材３０を備えており、第１の回路部材２０と第２の回路部材３０との間には、これらを接続する接続部１０が設けられている。
【００５９】
第１の回路部材２０は、第１の回路基板２１と、第１の回路基板２１の主面２１ａ上に形成された第１の回路電極２２とを有する。第２の回路部材３０は、第２の回路基板３１と、第２の回路基板３１の主面３１ａ上に形成された第２の回路電極３２とを有する。第１の回路基板２１の主面２１ａ上、および第２の回路基板３１の主面３１ａ上には、場合により絶縁層（図示せず）が形成されていてもよい。
【００６０】
第１及び第２の回路基板２１，３１としては、半導体、ガラス、セラミック等の無機物；ＴＣＰ、ＦＰＣ、ＣＯＦに体表されるポリイミド基材、ポリカーボネート、ポリエステルスルホン等の有機物；これらの無機物や有機物を複合化した材料からなる基板が挙げられる。
【００６１】
第１及び第２の回路部材２０，３０の具体例としては、液晶ディスプレイに用いられている、ＩＴＯ等で回路電極が形成されたガラス基板又はプラスチック基板や、プリント配線板、セラミック配線板、フレキシブル配線板、半導体シリコンチップ等が挙げられる。これらは必要に応じて組み合わせて使用される。
【００６２】
接続部１０は、導電性粒子を含有する上記接着剤組成物からなる回路接続材料の硬化物から形成されている。接続部１０は、主としてエポキシ化合物の架橋体から構成される絶縁層１１と、絶縁層１１内に分散している導電性粒子７とから構成される。接続部１０中の導電性粒子７は、対向する第１の回路電極２２と第２の回路電極３２との間のみならず、主面２１ａ，３１ａ同士間にも配置されている。接続体１においては、導電性粒子７が第１及び第２の回路電極２２，３２の双方に直接接触している。これにより、第１及び第２の回路電極２２，３２が、導電性粒子７を介して電気的に接続されている。このため、第１の回路電極２２及び第２の回路電極３２間の接続抵抗が十分に低減される。従って、第１及び第２の回路電極２２，３２の間の電流の流れを円滑にすることができ、回路の持つ機能を十分に発揮することができる。なお、接続部１０が導電性粒子７を含有していない場合には、第１の回路電極２２と第２の回路電極３２とが直接接触することで、電気的に接続される。
【００６３】
接続部１０は、後述するように上記接着剤組成物からなる回路接続材料の硬化物により構成されていることから、第１の回路部材２０及び第２の回路部材３０に対する接続部１０の接着力が十分に高くなる。また、接続体１では接着強度が十分に高い状態が高温高湿環境下であっても長期間にわたって維持される。
【００６４】
（接続方法）
図２は、本発明に係る回路部材の接続方法の一実施形態を概略断面図により示す工程図である。
【００６５】
本実施形態では、先ず、上述した第１の回路部材２０と、フィルム状の回路接続材料４０を用意する。回路接続材料４０は、導電性粒子７を含有する上記接着剤組成物からなる。
【００６６】
なお、導電性粒子７を含有しない接着剤組成物を回路接続材料として用いることもできる。この場合、回路接続材料はＮＣＰ(Non-Conductive Paste)と呼ばれることもある。導電性粒子７を含有する回路接続材料４０は、ＡＣＰ(AnisotropicConductive Paste)と呼ばれることもある。
【００６７】
回路接続材料４０の厚さは、５〜５０μｍであることが好ましい。回路接続材料４０の厚さが５μｍ未満では、第１及び第２の回路電極２２，３２間に回路接続材料４０が充填不足となる傾向がある。他方、５０μｍを超えると、第１及び第２の回路電極２２，３２間の導通の確保が困難となる傾向がある。
【００６８】
次に、回路接続材料４０を第１の回路部材２０の回路電極２２が形成されている面上に載せる。そして、回路接続材料４０を、図２（ａ）の矢印Ａ及びＢ方向に加圧し、回路接続材料４０を第１の回路部材２０に仮接続する（図２（ｂ））。
【００６９】
このときの圧力は回路部材に損傷を与えない範囲であれば特に制限されないが、一般的には０．１〜３０ＭＰａとすることが好ましい。また、加熱しながら加圧してもよく、加熱温度は回路接続材料４０が実質的に硬化しない温度とする。加熱温度は一般的には５０〜１９０℃にするのが好ましい。これらの加熱及び加圧は０．５〜１２０秒間の範囲で行うことが好ましい。
【００７０】
続いて、図２（ｃ）に示すように、回路接続材料４０に活性光線Ｌを照射する。活性光線Ｌを照射することにより、光カチオン発生剤から強酸であるカチオン種が生成する。活性光線Ｌとしては、紫外線、可視光、赤外線等が挙げられる。これらの活性光線の中でもカチオン発生効率の点から紫外線、可視光が好ましい。紫外線の主波長は３００ｎｍ以上であることが好ましく、３５０ｎｍ以上であることがより好ましい。また、活性光線のほかに、電子線、エックス線、γ線又はマイクロ波等のエネルギー線を用いることもできる。
【００７１】
紫外線照射する際には、公知の光源を用いることが可能である。その光源としては、超高圧水銀灯や低圧水銀灯に体表される水銀アークランプ、キセノンアークランプ、蛍光ランプ、炭素アークランプ、タングステンーハロゲン複写ランプ及び周囲の日光からの照射光などが挙げられる。これらの光源は２種以上組み合わせて用いてもよい。
【００７２】
活性光線Ｌによって光カチオン発生剤からカチオンを発生させ、その後の加熱で硬化反応を十分に進行させる。活性光線の照射量は概ね１〜５０００００ｍＪ／ｃｍ２であることが好ましい。また、活性光線の照射は２回以上に分けて行うことができ、その場合それぞれの活性光線の照射条件は同一でも異なっていてもよい。
【００７３】
活性光線照射時の温度は４０℃以下が好ましく、３５℃以下がより好ましく、３０℃以下が更に好ましい。この温度が４０℃を超えると、活性光線照射時に重合反応が進行し易くなり、活性光線を照射した後に基材同士を貼り合わせるための十分な時間を確保することが困難になる傾向がある。
【００７４】
次いで、図２（ｄ）に示すように、第２の回路部材３０を、第２の回路電極３２を第１の回路部材２０の側に向けるようにして回路接続材料４０上に載せる。そして、フィルム状回路接続材料４０を加熱しながら、図２（ｄ）の矢印Ａ及びＢ方向に全体を加圧する。
【００７５】
このときの加熱温度は、回路接続材料４０が硬化可能な温度とする。加熱温度は、６０〜１８０℃が好ましく、７０〜１７０℃がより好ましく、８０〜１６０℃が更に好ましい。加熱温度が６０℃未満であると硬化速度が遅くなる傾向があり、１８０℃を超えると望まない副反応が進行し易い傾向がある。加熱時間は、０．１〜１８０秒が好ましく、０．５〜１８０秒がより好ましく、１〜１８０秒が更に好ましい。
【００７６】
活性光線の照射と加熱の間に所定の保持時間を設けてもよい。この場合の保持時間は、２４時間以内が好ましく、１２時間以内がより好ましい。保持時間が２４時間を超えると接着力が低下する傾向がある。
【００７７】
回路接続材料４０は、活性光線照射時とその後の保持時間においては実質的な硬化反応がほとんど進行せず、その後の加熱により速やかに硬化反応が進行する。このために、活性光線の波長領域で透過性を有しない基材同士の接着においても、本発明の接着剤組成物を適用することができる。また、活性光線が照射されて比較的長い時間が経過した場合であっても、回路部材同士を接続できる。
【００７８】
回路接続材料４０の加熱により、第１の回路電極２２と第２の回路電極３２との間の距離を十分に小さくした状態で回路接続材料４０が硬化して、第１の回路部材２０と第２の回路部材３０とが接続部１０を介して強固に接続される。接続部１０が上記接着剤組成物からなる回路接続材料の硬化物により構成されていることから、第１及び第２の回路部材２０又は３０に対する接続部１０の接着力が十分に高くなり、特に高温高湿条件下において接着力が高くなる。また、接続体１は、第１及び第２の回路電極２２，３２間の距離の経時的変化が十分に防止され、第１及び第２の回路電極２２，３２間の電気特性の長期信頼性に優れる。
【００７９】
回路接続材料４０の硬化により接着部１０が形成されて、図１に示すような接続体１が得られる。なお、接続の条件は、使用する用途、接着剤組成物、回路部材によって適宜選択される。
【００８０】
本実施形態によれば、得られる接続体１において、導電粒子７を対向する第１及び第２の回路電極２２，３２の双方に接触させることが可能となり、第１及び第２の回路電極２２，３２間の接続抵抗を十分に低減することができる。
【００８１】
以上、本発明をその実施形態に基づいて詳細に説明した。ただし、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
【実施例】
【００８２】
以下、本発明の実施例を具体的に説明するが、本発明はこれに制限されるものではない。
【００８３】
（実施例１）
エポキシ化合物として脂環式エポキシ樹脂であるセロキサイド２０２１Ｐ（ダイセル化学工業株式会社、製品名）、光カチオン発生剤として鉄アレーン錯体であるイルガキュア２６１（チバ・ガイギー製、商品名、対イオン：ＰＦ６）、連鎖移動剤としてアシッドホスフォキシエチルメタクリレート、反応調節剤として１８−クラウン−６を準備した。また、連鎖移動剤は光カチオン発生剤に対して１当量を用いた。バインダーとしてフェノキシ樹脂（ＺＸ−１３５６−２、  東都化成（株）製商品名）とアクリルゴム（ＨＴＲ８６０Ｐ−３、帝国化学産業（株）製商品名）を用いた。
【００８４】
また、ポリスチレンを核とする粒子の表面に、厚さが０．２μｍのニッケル層を設け、このニッケル層の外側に、厚さが０．０２μｍの金属を設けた平均粒径が１０μｍ、比重が２．５の導電性粒子を作製して用いた。
【００８５】
上記各構成材料を表１に示すような量（質量部）で配合し、さらに導電性粒子を１．５体積％加えて分散させた。その後、塗工装置を用いて混合物を厚さが８０μｍのフッ素樹脂フィルムに塗布し、７０℃で１０分間熱風乾燥させた。熱風乾燥により厚みが１０μｍのフィルム状接着剤組成物を得た。
【００８６】
（実施例２）
連鎖移動剤としてアシッドホスフォキシエチルメタクリレートを光カチオン発生剤に対して２当量用いた以外は、実施例１と同様の材料及び実施例１と同様な工程を経てフィルム状接着剤組成物を得た。
【００８７】
（実施例３）
連鎖移動剤としてアシッドホスフォキシエチルメタクリレートに代えてポリ（ジブチルチタネート）を光カチオン発生剤に対して１当量用いた以外は、実施例１と同様の材料及び実施例１と同様な工程を経てフィルム状接着剤組成物を得た。
【００８８】
（実施例４）
連鎖移動剤としてアシッドホスフォキシエチルメタクリレートに代えてポリ（ジブチルチタネート）を光カチオン発生剤（Ｂ）に対して２当量用いた以外は、実施例１と同様の材料及び実施例１と同様な工程を経てフィルム状接着剤組成物を得た。
【００８９】
（比較例１）
連鎖移動剤を用いない以外は、実施例１と同様の材料及び実施例１と同様な工程を経てフィルム状接着剤組成物を得た。
【００９０】
【表１】
2007100065.tif 000002
*光カチオン発生剤に対する化学当量
【００９１】
＜硬化率の測定＞
実施例１〜４及び比較例１のフィルム状接着剤組成物に、高圧水銀灯を備えた紫外線照射装置を用いて、２５℃、照度１７ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を３分間照射した後５分間放置した。その後１２０℃で２０秒間加熱して硬化させた。赤外線吸収スペクトルにより、加熱後の硬化率を求めて表２に示す。以上のようにして行った硬化率測定では、連鎖移動剤を加えた場合には硬化率が若干低下するものの、十分に硬化が進行した。特に、１部加えた場合（実施例１、３）では無添加の場合（比較例１）と同様の高い硬化率であった。
【００９２】
【表２】
2007100065.tif 000003
【００９３】
＜接続体の作製＞
上記製法により得たフィルム状接着剤組成物のうち、１２０℃で２０秒間加熱して高硬化率（９０％以上）となった実施例１、３及び比較例１のフィルム状接着剤組成物をガラス基板（厚み０．７ｍｍ）上に２×２０ｍｍの大きさでフッ素樹脂フィルムから転写した。次いで、高圧水銀灯を備えた紫外線照射装置を用いて、２５℃、照度１７ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を３分間照射し、５分間放置した。
【００９４】
ガラス基板に転写されたフィルム状接着剤組成物の上に、ライン幅５０μｍ、ピッチ１００μｍ及び厚さが１８μｍの銅回路を５００本有するフレキシブル回路板（ＦＰＣ）を被せ、熱圧着装置（加熱方式：コンタクトヒート型、東レエンジニアリング（株）製）を用いて１２０℃で２０秒間の加熱加圧を行って、接続体を作製した。
【００９５】
＜接続抵抗の評価＞
得られた接続体の隣接回路間の抵抗値を測定した。得られた抵抗値を表３に示した。実施例１、３及び比較例１の接続抵抗の値は全部１〜２Ω付近と、良好な値を示した。また、信頼性試験（８０℃／９５％、２４０ｈ）を行ったところ、何れの場合も抵抗値は上昇する傾向はあったものの、実施例１、３は十分に低い接続抵抗が維持された。
【００９６】
＜接着力の評価＞
得られた接続体の接着力は、ＪＩＳ−Ｚ０２３７に準じて９０度剥離法で測定及び評価し、その値を表３に示した。接着力の測定装置は東洋ボールドウィン株式会社製テンシロンＵＴＭ−４（剥離速度５０ｍｍ／分、２５℃）を使用した。以上のようにして行った接続体の接着力は、連鎖移動剤を１部加えた場合（実施例１、３）には無添加の場合（比較例１）よりも高い値を示した。また、信頼性試験（８０℃／９５％、２４０ｈ）を行った場合も同様に、実施例１、３は比較例１よりも高い接着強度を示した。
【００９７】
【表３】
2007100065.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明に係る接続体の一実施形態を示す概略断面図である。
【図２】本発明に係る回路部材の接続方法の一実施形態を概略断面図により示す工程図である。
【符号の説明】
【００９９】
１…接続体、７…導電性粒子、１０…接続部、１１…絶縁層、２０…第１の回路部材、２１…第１の回路基板、２１ａ…第１の回路基板主面、２２…第１の回路電極、３０…第２の回路部材、３１…第２の回路基板、３１ａ…第２の回路基板主面、３２…第２の回路電極、４０…回路接続材料。
【図１】
2007100065.tif 000005
【図２】
2007100065.tif 000006