アクリル系絶縁性接着剤
【課題】電子部品を配線基板にＮＣＦ接合するための絶縁性接着剤として、低温速重合硬化性に優れ、良好な接続信頼性を実現できる、ラジカル重合性のアクリル系絶縁性接着剤を提供する。
【解決手段】（メタ）アクリレートモノマー、成膜用樹脂、無機フィラー、シランカップリング剤及びラジカル重合開始剤を含有する、電子部品を配線基板に固着させるためのアクリル系絶縁性接着剤であって、無機フィラーを、（メタ）アクリレートモノマー及び成膜用樹脂の合計１００質量部に対し７０〜１６０質量部含有し、アクリル系絶縁性接着剤のラジカル重合硬化物が、１５０〜１８５℃のガラス転移点を示し且つガラス転移温度より低い温度領域で３０〜３５ｐｐｍの線膨張係数（α１）と、ガラス転移温度以上の温度領域で１０５〜１２５ｐｐｍの線膨脹係数（α２）とを示し、α２／α１が３．４以上を満足するアクリル系絶縁性接着剤。
【解決手段】（メタ）アクリレートモノマー、成膜用樹脂、無機フィラー、シランカップリング剤及びラジカル重合開始剤を含有する、電子部品を配線基板に固着させるためのアクリル系絶縁性接着剤であって、無機フィラーを、（メタ）アクリレートモノマー及び成膜用樹脂の合計１００質量部に対し７０〜１６０質量部含有し、アクリル系絶縁性接着剤のラジカル重合硬化物が、１５０〜１８５℃のガラス転移点を示し且つガラス転移温度より低い温度領域で３０〜３５ｐｐｍの線膨張係数（α１）と、ガラス転移温度以上の温度領域で１０５〜１２５ｐｐｍの線膨脹係数（α２）とを示し、α２／α１が３．４以上を満足するアクリル系絶縁性接着剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣチップ等の電子部品を配線基板に接合するためのラジカル重合性のアクリル系絶縁性接着剤、この接着剤のラジカル重合硬化物で電子部品が配線基板に固着された接続構造体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＣチップの高集積化に伴い、ＩＣチップのバンプ間スペースが狭ピッチ化し、またバンプ面積も狭面積化している。ＩＣチップを配線基板に接合する際、異方性導電フィルムが広く使用されていたが、導電性粒子の粒径の下限が２μｍ程度であるため、高集積化したＩＣチップと配線基板との接合に適用するには難点があった。また、狭ピッチ及び狭面積化に対応したバンプとして、ボンディングマシーンを利用して作成されるスタッドバンプを使用した場合、バンプ形状がその先端部が倒れた略コーン形状となっているため、導電性粒子の捕捉性が低いという欠点があった。このため、異方性導電フィルムを使用せずに、絶縁性接着剤を使用してＩＣチップのバンプと配線基板の接続バッドとを直接接合（ＮＣＦ接合）することが行われるようになっている。
【０００３】
このようなＮＣＦ接合に使用されている絶縁性接着剤としては、従来、熱硬化反応により水酸基が発現するために、高い凝集力を示し、また、被着体に対して高い接着強度を確保できる熱硬化性エポキシ系樹脂接着剤（特許文献１）が使用されていた。しかし、熱硬化性エポキシ系樹脂接着剤は、良好な凝集力と被着体に対する良好な密着強度とを確保できる反面、重合反応温度が１８０〜２５０℃と比較的高く、また、数時間の熱硬化時間を要するため、熱硬化時にＩＣチップがダメージを受ける可能性があり、また、接合生産性も低いという問題があった。
【０００４】
そこで、比較的低温で且つ短時間でラジカル重合させることができるアクリル系絶縁性接着剤をＮＣＦ接合に利用することが試みられている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１８９３４６号公報
【特許文献２】特開２００３−８２０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２のアクリル系絶縁性接着剤の場合、そのラジカル重合硬化物のガラス転移温度が−３０〜１０℃と比較的低く、物性改善用の無機フィラーの含有量も硬化樹脂分１００重量部に対し５〜４０重量部と比較的少ないため、接合部の応力緩和という面では利点があるものの、凝集力や耐熱性が不充分であり、寸法安定性にも問題が生じ、結果的に良好な接続信頼性は期待できない。このため、特許文献２では、その実施例に開示されているように、ＩＣチップを配線基板に接合する際に、接着剤にエポキシ樹脂とエポキシ樹脂硬化剤とを配合し、接合時にラジカル反応ではなく、アニオン開環重合反応により接着剤を硬化させざるを得ず、依然として１４０℃で５時間という重合硬化条件が必要となっていた。このように、未だ、アクリル系絶縁性接着剤を低温で素早くラジカル重合硬化させて、ＩＣチップ等の電子部品を配線基板に固着させると共にＩＣチップのバンプと配線基板の接続バッドとを高接続信頼性で直接接合することは実現されていないのが現状であった。
【０００７】
本発明は、電子部品を配線基板にＮＣＦ接合するための絶縁性接着剤として、低温速重合硬化性に優れ、良好な接続信頼性を実現できる、ラジカル重合性のアクリル系絶縁性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】
【０００８】
本発明者は、（メタ）アクリレートモノマー、成膜用樹脂、無機フィラー、シランカップリング剤及びラジカル重合開始剤から構成したアクリル系絶縁性接着剤において、無機フィラーの含有量を従来に比べて多量に含有させ、また、ガラス転移温度を従来に比べ非常に高いものとし、しかも、そのガラス転移温度の前後での線膨脹係数をそれぞれ特定の範囲に設定することにより、本願発明の目的を達成できることを見出し、本願発明を完成させた。
【０００９】
即ち、本発明は、（メタ）アクリレートモノマー、成膜用樹脂、無機フィラー、シランカップリング剤及びラジカル重合開始剤を含有する、電子部品を配線基板に固着させるためのアクリル系絶縁性接着剤であって、
無機フィラーを（メタ）アクリレートモノマー及び成膜用樹脂の合計１００質量部に対し７０〜１６０質量部含有し、
アクリル系絶縁性接着剤のラジカル重合硬化物が、１５０〜１８５℃のガラス転移点を示し且つガラス転移温度より低い温度領域で３０〜３５ｐｐｍの線膨張係数（α１）と、ガラス転移温度以上の温度領域で１０５〜１２５ｐｐｍの線膨脹係数（α２）とを示し、更に以下式（１）
【００１０】
【数１】
を満足するアクリル系絶縁性接着剤、並びにこのアクリル系絶縁性接着剤のラジカル重合硬化物を提供する。
【００１１】
また、本発明は、電子部品と配線基板とが、上述のラジカル重合性のアクリル系絶縁性接着剤のラジカル重合硬化物で固着され、該電子部品のバンプが配線基板の接続パッドに直接接合されている接続構造体を提供する。
【００１２】
本発明は、更に、上述の接続構造体の製造方法であって、
配線基板に上述のラジカル重合性のアクリル系絶縁性接着剤を供給し、配線基板の接続パッドに対し、電子部品のバンプを位置合わせし、電子部品を加熱加圧することによりアクリル系絶縁性接着剤をラジカル重合硬化させて電子部品を配線基板に固着させると共に、電子部品のバンプと配線基板の接続パッドとを直接接合する製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のアクリル系絶縁性接着剤は、（メタ）アクリレートモノマー、成膜用樹脂、無機フィラー、シランカップリング剤及びラジカル重合開始剤から構成され、しかも無機フィラーの含有量が従来に比べて多量であり、また、そのガラス転移温度が従来に比べ非常に高いものとなっており、しかも、そのガラス転移温度の前後での線膨脹係数がそれぞれ特定の範囲に設定されているので、１６０〜２００℃という比較的低温で、５〜１０秒という加熱時間で、ラジカル重合硬化が可能となる。しかも、応力緩和性にも優れているので、良好な接続信頼性を実現することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明のラジカル重合性のアクリル系絶縁性接着剤は、電子部品を配線基板に固着させるための接着剤であり、（メタ）アクリレートモノマー、成膜用樹脂、無機フィラー、シランカップリング剤及びラジカル重合開始剤を含有することを特徴とする。
【００１５】
本発明のアクリル系絶縁性接着剤の構成成分の一つである（メタ）アクリレートモノマーは、接着剤の重合硬化物に主として凝集力を与え、機械的特性を付与することができる。ここで、（メタ）アクリレートモノマーとは、アクリレートモノマーまたはメタクリレートモノマーを意味する。
【００１６】
（メタ）アクリレートモノマーとしては、単官能（メタ）アクリレートモノマー、多官能（メタ）アクリレートモノマー、あるいはそれらにエポキシ基、ウレタン基、アミノ基、エチレンオキサイド基、プロピレンオキサイド基等を導入した変性単官能または多官能（メタ）アクリレートモノマーを使用することができる。なお、本発明においては、（メタ）アクリレートモノマーとして単官能（メタ）アクリレートモノマーだけを使用してもよいが、接着剤の重合硬化物のガラス転位温度を比較的高めに設定し、更に凝集力を高めるために、好ましくは少なくとも一部を、より好ましくはすべてを多官能（メタ）アクリレートモノマーを使用する。
【００１７】
単官能（メタ）アクリレートモノマーとしては、少なくとも１分子中に１個以上の（メタ）アクリロイル基を有する（メタ）アクリレート樹脂やこれらの変性物等が挙げられる。また、それらの変性物としては、テトラヒドロフルフリルアクリレート、イソボルニルアクリレート、メチルメタクリルアクリレート、エチルメタクリルアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジメタクリレート、エトキシ化ビスフェノールＡジアクリレート、プロポキシ化ビスフェノールＡ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、エトキシ化イソシアヌル酸トリアクリレート等が挙げられる。
【００１８】
本発明のアクリル系絶縁性接着剤においては、本発明の効果を損なわない限り、（メタ）アクリレートモノマーとラジカル共重合可能な他のモノマーを併用することができる。このような他のモノマーとしては、（メタ）アクリル酸、酢酸ビニル、スチレン、塩化ビニル、塩化ビニル等が挙げられる。
【００１９】
本発明のアクリル系絶縁性接着剤は、成膜用樹脂を含有する。成膜用樹脂は、ガラス転移温度が５０℃以上の常温で固体の樹脂であって、（メタ）アクリレートモノマーと相溶する樹脂であり、アクリル系絶縁性接着剤のラジカル重合硬化物のガラス転移温度を上昇させるためのものである。このような成膜用樹脂としては、フェノキシ樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、アルキル化セルロース樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ウレタン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂等が挙げられる。中でも、分子量が１００００〜１０００００であって、分子内にフルオレン骨格を有するフェノキシ樹脂が好ましい。このようなフルオレン骨格を有する成膜用樹脂の具体例としては、ＦＸ２９３（東都化成社製）等が挙げられる。
【００２０】
本発明において、成膜用樹脂の使用量は、少なすぎるとアクリル系絶縁性接着剤の成膜性が不充分となり、多すぎると相対的に（メタ）アクリレートモノマーの使用量が減少しすぎて凝集力を損なうこととなるので、（メタ）アクリレートモノマー１００質量部に対し、好ましくは５０〜１００質量部である。
【００２１】
本発明のアクリル系絶縁性接着剤は、溶融粘度の調整、難燃性の改善、寸法安定性の改善等のために無機フィラーを含有する。このような無機フィラーとしては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、アルミナ粉末、結晶性シリカ、非結晶性シリカ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素粉末、ホウ酸アルミウイスカ等が使用できる。中でも、非結晶性シリカを好ましく使用することができる。これらは、球状などの定形や不定形であってもよい。
【００２２】
無機フィラーの粒径は、小さすぎるとバインダーの増粘を引き起こし良好な塗布ができなくなり、大きすぎるとフィラーアタックの原因となるので、好ましくは０．００５〜１５μｍ、より好ましくは０．０１〜１μｍである。
【００２３】
本発明において、無機フィラーの使用量は、少なすぎると良好な導通信頼性が得られず、多すぎるとバインダーの増粘を引き起こし良好な塗布ができなくなるので、（メタ）アクリレートモノマー及び成膜用樹脂の合計１００質量部に対し、好ましくは７０〜１６０質量部であり、または使用した樹脂１００質量部に対して５０〜１５０質量部である。
【００２４】
本発明のアクリル系絶縁性接着剤は、接着剤の重合硬化物とＩＣチップや配線基板あるいは無機フィラーとの密着性を改善するために、シランカップリング剤を含有する。シランカップリング剤としては、γ−グリシドプロピルトリメトキシシラン，γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン，γ−アミノプロピルトリエトキシシラン，γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン，Ｎ−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。中でも、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランを好ましく使用することができる。
【００２５】
本発明において、シランカップリング剤の使用量は、少なすぎると接着力不十分となり、多すぎると加熱硬化時の気泡の原因となるので、（メタ）アクリレートモノマー及び成膜用樹脂の合計１００質量部に対し、好ましくは０．１〜５質量部である。
【００２６】
本発明のアクリル系絶縁性接着剤は、（メタ）アクリレートモノマーと、ラジカル重合させるためにラジカル重合開始剤とを含有する。このようなラジカル重合開始剤としては、ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジブチルパーオキサイド等の有機過酸化物、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスバレロニトリル等のアゾビス系化合物を挙げることができる。中でも、ベンゾイルパーオキサイドを好ましく使用することができる。
【００２７】
本発明において、ラジカル重合開始剤の使用量は、少なすぎると短時間硬化が不可能となり、多すぎると硬化物が硬くなり密着性が低下するので、（メタ）アクリレートモノマー及び成膜用樹脂の合計１００質量部に対し、好ましくは１〜１０質量部である。
【００２８】
本発明のアクリル系絶縁性接着剤は、以上説明した成分の他に、接続信頼性を向上させるために応力緩和剤を含有することが好ましい。応力緩和剤としては、成膜樹脂や（メタ）アクリルモノマーの重合硬化物と相溶するゴムや熱可塑性エラストマーを使用することができる。このようなゴムや熱可塑性エラストマーとしては、アクリルゴム、ニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ブタジエンゴム（ＰＢ）等を挙げることができ、二種以上を併用することもできる。
【００２９】
本発明において応力緩和剤を使用する場合、その使用量は、少なすぎると充分な応力緩和効果が得られず、多すぎると非相溶となるので、（メタ）アクリレートモノマー及び成膜用樹脂の合計１００質量部に対し、好ましくは１〜１０質量部である。
【００３０】
本発明のアクリル系絶縁性接着剤は、以上の成分の他に、必要に応じてトルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル等の溶剤、着色料、酸化防止剤、老化防止剤等を含有することができる。
【００３１】
本発明のアクリル系絶縁性接着剤は、そのラジカル重合硬化物が１５０〜１８５℃、好ましくは１５５〜１７５℃のガラス転移点を示す。ガラス転移点が１５０℃未満であると加熱時の接続信頼性が損なわれる。ここで、ラジカル重合硬化条件としては、比較的低温の１３０℃程度から可能であるが、実用的な重合速度を得る点からは、１６０〜２００℃の加熱温度が挙げられる。その場合の加熱時間は５〜１０秒である。
【００３２】
本発明のアクリル系絶縁性接着剤は、そのラジカル重合硬化物がガラス転移温度より低い温度領域（即ち、ラジカル重合硬化物を適用した接続構造体の使用温度）、具体的には０〜５０℃で３０〜３５ｐｐｍの線膨張係数（α１）と、ガラス転移温度以上の温度領域（即ち、半田リフロー処理温度）、具体的には１８５〜２００℃で１０５〜１２５ｐｐｍの線膨脹係数（α２）とを示すものである。線膨張係数（α１）が３５ｐｐｍを超えると、接続信頼性が損なわれるので好ましくない。また、線膨張係数（α２）が１２５ｐｐｍを超えると、接続信頼性が損なわれるので好ましくない。
【００３３】
また、本発明のアクリル系絶縁性接着剤は、更に以下式（１）
【００３４】
【数２】
を満足する必要がある。これは、α２／α１が３．４未満であると接続信頼性が損なわれるからである。
【００３５】
このような特性を有する本発明のアクリル系絶縁性接着剤のラジカル重合硬化物も、本発明の一部である。
【００３６】
本発明のアクリル系絶縁性接着剤は、ＩＣチップを配線基板にＮＣＦ接合する際に好ましく適用できる。具体的には、電子部品と配線基板とが、本発明のアクリル系絶縁性接着剤のラジカル重合硬化物で固着され、該電子部品のバンプが配線基板の接続パッドに直接接合されている接続構造体に好ましく適用できる。この接続構造体も本発明の一態様である。
【００３７】
電子部品としては、バンプを備えたＩＣチップ、バンプを備えた発光ダイオードチップ等が挙げられる。バンプとしては、特に限定されないが、狭ピッチ、狭面積化に寄与するスタッドバンプを好ましく使用できる。このようなスタッドバンプの好ましい高さは、３０〜１００μｍである。また、配線基板としては、銅やアルミなどの接続パッドを備えた、ガラスエポキシ配線基板、ガラス基板、フレキシブル配線基板等が挙げられる。
【００３８】
このような接続構造体は、配線基板に本発明のアクリル系絶縁性接着剤をディスペンサー等の公知の供給手段で供給し、配線基板の接続パッドに対し、電子部品のバンプを公知の手法で位置合わせし、電子部品を加熱加圧することによりアクリル系絶縁性接着剤をラジカル重合硬化させて電子部品を配線基板に固着させると共に、電子部品のバンプと配線基板の接続パッドとを直接接合することにより製造できる。ここで、好ましい加熱加圧条件としては、１６０〜２００℃の加熱温度、５〜１０秒の加熱時間、１０〜１００ｇ／バンプの圧力が挙げられる。
【実施例】
【００３９】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
【００４０】
実施例１〜４、比較例１〜６
（１）アクリル系絶縁性接着剤の調製
表１に示す配合の成分を混合機により均一に混合することによりアクリル系絶縁性接着剤を調製した。但し、比較例５ではエポキシ系絶縁性接着剤を調製した。また、比較例６ではアクリル系異方性導電接着剤を調製した。
【００４１】
（２）ガラス転移温度の測定
１９０℃−３０分間熱プレスにより完全硬化サンプルを作成し、長さ２０ｍｍ、幅２ｍｍ、高さ０．０５ｍｍのテストピースを作成した。得られたテストピースはＪＩＳＫ７２４４に従ってガラス転移温度を測定した。得られた結果を表１に示す。
【００４２】
（３）線膨張係数の測定
１９０℃−３０分間熱プレスにより完全硬化サンプルを作成し、長さ５ｍｍ、直径が１．５ｍｍの円柱のテストピースについて、ＪＩＳＫ７１９７に従ってガラス転移温度より低い０〜５０℃の温度領域の線膨張係数（α１）と、ガラス転移温度より高い１８５〜２００℃の温度領域の線膨張係数（α２）を測定した。得られた結果を表１に示す。
【００４３】
（４）接続構造体の作成
接続銅パッドが形成された０．５ｍｍ厚の評価用ガラスエポキシ基板の接続パッド面に接着剤を貼り付けた。他方、信頼性用ＴＥＧ（Ｔｅｓｔ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｇｒｏｕｐ）が形成された０．４ｍｍ厚の評価用ＩＣチップの表面にボンディングマシーンで高さ７０μｍのスタッド金バンプを形成した。この評価用ＩＣチップのスタッドバンプ面を、評価用ガラスエポキシ基板の接続パッド面に対向させ、バンプと接続パッドとを位置合わせした後、５０μｍ厚のパーフルオロエチレンシートで挟持して以下の熱圧着条件Ａ又はＢで熱圧着した。
【００４４】
熱圧着条件Ａ：１９０℃、５秒、１２．８ｋｇｆ／ティプ（８０ｇｆ／バンプ）
熱圧着条件Ｂ：１９０℃、１０秒、１２．８ｋｇｆ／ティプ（８０ｇｆ／バンプ）
【００４５】
＜評価１（接続信頼性評価）＞
４端子法により接続構造体の初期、吸湿リフロー処理後（８５℃、８５％ＲＨ環境下に２４時間放置し、続いて最高温度２６０℃のリフロー炉に３回通過させた後）、及びＰＣＴ試験後（１２１℃の飽和水蒸気環境中に９６時間放置した後）の接続抵抗値を測定した。
得られた結果を表１に示す。
【００４６】
＜評価２（吸湿剥離試験評価）＞
接続構造体の初期、吸湿リフロー処理後（８５℃、８５％ＲＨ環境下に２４時間放置し、続いて最高温度２６０℃のリフロー炉に３回通過させた後）、又はＰＣＴ試験後（１２１℃の飽和水蒸気環境中に９６時間放置した後）に、評価用ＩＣチップの剥離が生じたか否かを超音波映像装置（ＳＡＴ）にて観察し、剥離が観察されない場合を［Ａ］、観察された場合を［Ｂ］と評価した。得られた結果を表１に示す。
【００４７】
＜総合評価＞
また、上述の評価１及び評価２の両方の結果を総合し、吸湿リフロー後とＰＣＴ試験後のそれぞれについて、以下の基準にて評価した。得られた結果を表１に示す。
【００４８】
非常に良好[Ｅｘｃ]： 接続抵抗値（評価１）が０．０２Ω以下であり、剥離（評価２）が観察されない場合
良好[Ｇ] ： 一部剥離（評価２）が観察されるが、接続抵抗値（評価１）が０．０２Ω以下であり、実用特性上問題がない場合
不良[ＮＧ] ： 剥離（評価２）が観察されるかに関わらず、接続抵抗値（評価１）が０．０２Ωを超える（ｏｐｅｎ含む）場合
【００４９】
【表１】
【００５０】
表１注：
＊１：エポキシ−エステル樹脂、共栄社化学社
＊２：トリシクロデカンジメタクリレート、新中村化学工業社
＊３：トリイソシアヌレート、東亜合成社
＊４：ビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂、ジャパンエポキシレジン社
＊５：フルオレン型フェノキシ樹脂、東都化成工業社
＊６：ビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂、東都化成工業社
＊７：水酸基含有アクリルゴム、長瀬ケムテックス社
＊８：不定形シリカ粒子、平均粒径０．５μｍ、アドマテックス社
＊９：アクリレート系シランカップリング剤、信越化学工業社
＊１０：エポキシ系シランカップリング剤、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社
＊１１：有機過酸化物（ラジカル硬化剤）、日本油脂社
＊１２：潜在性イミダゾール系硬化剤、旭化成ケミカルズ社
＊１３：φ５μｍ導電性粒子、積水化学工業社
【００５１】
表１からわかるように、実施例１〜５の場合、熱圧着条件Ａ及びＢの双方で、初期、吸湿リフロー処理後、ＰＣＴ試験後であっても接続信頼性試験の結果は良好であり、吸湿剥離試験の結果は実用上問題がなかった。
【００５２】
他方、（メタ）アクリレートモノマーと成膜用樹脂との合計１００質量部に対して無機フィラーの使用量が７０質量部未満となると、吸湿リフロー処理後及びＰＣＴ試験後に一部剥離が生じ、ＰＣＴ試験後に接続抵抗値が上昇してｏｐｅｎとなり、実用特性上、不良と評価された。
【００５３】
なお、アクリル系絶縁性接着剤ではなく、エポキシ系絶縁性接着剤を使用した比較例５の場合、熱圧着時間が不足しているため、初期・吸湿リフロー後で接続抵抗が高く、特にＰＣＴ試験後の接続抵抗値が０．５Ωを超えてしまった。また、導電性粒子を追加した比較例６の場合、スタッドバンプと電極パッドとの間に、導電性粒子が十分に捕捉されていないと考えられるため、ＰＣＴ試験後の接続抵抗値が０．５Ωを超えてしまった。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明のラジカル重合性のアクリル系絶縁性接着剤は、１６０〜２００℃という比較的低温の加熱温度条件下、５〜１０秒という加熱時間で、ラジカル重合硬化が可能であり、しかも、応力緩和性にも優れているので、ＩＣチップ等の電気部品を配線基板にＮＣＦ接合に用いる接着剤として有用である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣチップ等の電子部品を配線基板に接合するためのラジカル重合性のアクリル系絶縁性接着剤、この接着剤のラジカル重合硬化物で電子部品が配線基板に固着された接続構造体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＣチップの高集積化に伴い、ＩＣチップのバンプ間スペースが狭ピッチ化し、またバンプ面積も狭面積化している。ＩＣチップを配線基板に接合する際、異方性導電フィルムが広く使用されていたが、導電性粒子の粒径の下限が２μｍ程度であるため、高集積化したＩＣチップと配線基板との接合に適用するには難点があった。また、狭ピッチ及び狭面積化に対応したバンプとして、ボンディングマシーンを利用して作成されるスタッドバンプを使用した場合、バンプ形状がその先端部が倒れた略コーン形状となっているため、導電性粒子の捕捉性が低いという欠点があった。このため、異方性導電フィルムを使用せずに、絶縁性接着剤を使用してＩＣチップのバンプと配線基板の接続バッドとを直接接合（ＮＣＦ接合）することが行われるようになっている。
【０００３】
このようなＮＣＦ接合に使用されている絶縁性接着剤としては、従来、熱硬化反応により水酸基が発現するために、高い凝集力を示し、また、被着体に対して高い接着強度を確保できる熱硬化性エポキシ系樹脂接着剤（特許文献１）が使用されていた。しかし、熱硬化性エポキシ系樹脂接着剤は、良好な凝集力と被着体に対する良好な密着強度とを確保できる反面、重合反応温度が１８０〜２５０℃と比較的高く、また、数時間の熱硬化時間を要するため、熱硬化時にＩＣチップがダメージを受ける可能性があり、また、接合生産性も低いという問題があった。
【０００４】
そこで、比較的低温で且つ短時間でラジカル重合させることができるアクリル系絶縁性接着剤をＮＣＦ接合に利用することが試みられている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１８９３４６号公報
【特許文献２】特開２００３−８２０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２のアクリル系絶縁性接着剤の場合、そのラジカル重合硬化物のガラス転移温度が−３０〜１０℃と比較的低く、物性改善用の無機フィラーの含有量も硬化樹脂分１００重量部に対し５〜４０重量部と比較的少ないため、接合部の応力緩和という面では利点があるものの、凝集力や耐熱性が不充分であり、寸法安定性にも問題が生じ、結果的に良好な接続信頼性は期待できない。このため、特許文献２では、その実施例に開示されているように、ＩＣチップを配線基板に接合する際に、接着剤にエポキシ樹脂とエポキシ樹脂硬化剤とを配合し、接合時にラジカル反応ではなく、アニオン開環重合反応により接着剤を硬化させざるを得ず、依然として１４０℃で５時間という重合硬化条件が必要となっていた。このように、未だ、アクリル系絶縁性接着剤を低温で素早くラジカル重合硬化させて、ＩＣチップ等の電子部品を配線基板に固着させると共にＩＣチップのバンプと配線基板の接続バッドとを高接続信頼性で直接接合することは実現されていないのが現状であった。
【０００７】
本発明は、電子部品を配線基板にＮＣＦ接合するための絶縁性接着剤として、低温速重合硬化性に優れ、良好な接続信頼性を実現できる、ラジカル重合性のアクリル系絶縁性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】
【０００８】
本発明者は、（メタ）アクリレートモノマー、成膜用樹脂、無機フィラー、シランカップリング剤及びラジカル重合開始剤から構成したアクリル系絶縁性接着剤において、無機フィラーの含有量を従来に比べて多量に含有させ、また、ガラス転移温度を従来に比べ非常に高いものとし、しかも、そのガラス転移温度の前後での線膨脹係数をそれぞれ特定の範囲に設定することにより、本願発明の目的を達成できることを見出し、本願発明を完成させた。
【０００９】
即ち、本発明は、（メタ）アクリレートモノマー、成膜用樹脂、無機フィラー、シランカップリング剤及びラジカル重合開始剤を含有する、電子部品を配線基板に固着させるためのアクリル系絶縁性接着剤であって、
無機フィラーを（メタ）アクリレートモノマー及び成膜用樹脂の合計１００質量部に対し７０〜１６０質量部含有し、
アクリル系絶縁性接着剤のラジカル重合硬化物が、１５０〜１８５℃のガラス転移点を示し且つガラス転移温度より低い温度領域で３０〜３５ｐｐｍの線膨張係数（α１）と、ガラス転移温度以上の温度領域で１０５〜１２５ｐｐｍの線膨脹係数（α２）とを示し、更に以下式（１）
【００１０】
【数１】
を満足するアクリル系絶縁性接着剤、並びにこのアクリル系絶縁性接着剤のラジカル重合硬化物を提供する。
【００１１】
また、本発明は、電子部品と配線基板とが、上述のラジカル重合性のアクリル系絶縁性接着剤のラジカル重合硬化物で固着され、該電子部品のバンプが配線基板の接続パッドに直接接合されている接続構造体を提供する。
【００１２】
本発明は、更に、上述の接続構造体の製造方法であって、
配線基板に上述のラジカル重合性のアクリル系絶縁性接着剤を供給し、配線基板の接続パッドに対し、電子部品のバンプを位置合わせし、電子部品を加熱加圧することによりアクリル系絶縁性接着剤をラジカル重合硬化させて電子部品を配線基板に固着させると共に、電子部品のバンプと配線基板の接続パッドとを直接接合する製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のアクリル系絶縁性接着剤は、（メタ）アクリレートモノマー、成膜用樹脂、無機フィラー、シランカップリング剤及びラジカル重合開始剤から構成され、しかも無機フィラーの含有量が従来に比べて多量であり、また、そのガラス転移温度が従来に比べ非常に高いものとなっており、しかも、そのガラス転移温度の前後での線膨脹係数がそれぞれ特定の範囲に設定されているので、１６０〜２００℃という比較的低温で、５〜１０秒という加熱時間で、ラジカル重合硬化が可能となる。しかも、応力緩和性にも優れているので、良好な接続信頼性を実現することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明のラジカル重合性のアクリル系絶縁性接着剤は、電子部品を配線基板に固着させるための接着剤であり、（メタ）アクリレートモノマー、成膜用樹脂、無機フィラー、シランカップリング剤及びラジカル重合開始剤を含有することを特徴とする。
【００１５】
本発明のアクリル系絶縁性接着剤の構成成分の一つである（メタ）アクリレートモノマーは、接着剤の重合硬化物に主として凝集力を与え、機械的特性を付与することができる。ここで、（メタ）アクリレートモノマーとは、アクリレートモノマーまたはメタクリレートモノマーを意味する。
【００１６】
（メタ）アクリレートモノマーとしては、単官能（メタ）アクリレートモノマー、多官能（メタ）アクリレートモノマー、あるいはそれらにエポキシ基、ウレタン基、アミノ基、エチレンオキサイド基、プロピレンオキサイド基等を導入した変性単官能または多官能（メタ）アクリレートモノマーを使用することができる。なお、本発明においては、（メタ）アクリレートモノマーとして単官能（メタ）アクリレートモノマーだけを使用してもよいが、接着剤の重合硬化物のガラス転位温度を比較的高めに設定し、更に凝集力を高めるために、好ましくは少なくとも一部を、より好ましくはすべてを多官能（メタ）アクリレートモノマーを使用する。
【００１７】
単官能（メタ）アクリレートモノマーとしては、少なくとも１分子中に１個以上の（メタ）アクリロイル基を有する（メタ）アクリレート樹脂やこれらの変性物等が挙げられる。また、それらの変性物としては、テトラヒドロフルフリルアクリレート、イソボルニルアクリレート、メチルメタクリルアクリレート、エチルメタクリルアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジメタクリレート、エトキシ化ビスフェノールＡジアクリレート、プロポキシ化ビスフェノールＡ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、エトキシ化イソシアヌル酸トリアクリレート等が挙げられる。
【００１８】
本発明のアクリル系絶縁性接着剤においては、本発明の効果を損なわない限り、（メタ）アクリレートモノマーとラジカル共重合可能な他のモノマーを併用することができる。このような他のモノマーとしては、（メタ）アクリル酸、酢酸ビニル、スチレン、塩化ビニル、塩化ビニル等が挙げられる。
【００１９】
本発明のアクリル系絶縁性接着剤は、成膜用樹脂を含有する。成膜用樹脂は、ガラス転移温度が５０℃以上の常温で固体の樹脂であって、（メタ）アクリレートモノマーと相溶する樹脂であり、アクリル系絶縁性接着剤のラジカル重合硬化物のガラス転移温度を上昇させるためのものである。このような成膜用樹脂としては、フェノキシ樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、アルキル化セルロース樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ウレタン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂等が挙げられる。中でも、分子量が１００００〜１０００００であって、分子内にフルオレン骨格を有するフェノキシ樹脂が好ましい。このようなフルオレン骨格を有する成膜用樹脂の具体例としては、ＦＸ２９３（東都化成社製）等が挙げられる。
【００２０】
本発明において、成膜用樹脂の使用量は、少なすぎるとアクリル系絶縁性接着剤の成膜性が不充分となり、多すぎると相対的に（メタ）アクリレートモノマーの使用量が減少しすぎて凝集力を損なうこととなるので、（メタ）アクリレートモノマー１００質量部に対し、好ましくは５０〜１００質量部である。
【００２１】
本発明のアクリル系絶縁性接着剤は、溶融粘度の調整、難燃性の改善、寸法安定性の改善等のために無機フィラーを含有する。このような無機フィラーとしては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、アルミナ粉末、結晶性シリカ、非結晶性シリカ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素粉末、ホウ酸アルミウイスカ等が使用できる。中でも、非結晶性シリカを好ましく使用することができる。これらは、球状などの定形や不定形であってもよい。
【００２２】
無機フィラーの粒径は、小さすぎるとバインダーの増粘を引き起こし良好な塗布ができなくなり、大きすぎるとフィラーアタックの原因となるので、好ましくは０．００５〜１５μｍ、より好ましくは０．０１〜１μｍである。
【００２３】
本発明において、無機フィラーの使用量は、少なすぎると良好な導通信頼性が得られず、多すぎるとバインダーの増粘を引き起こし良好な塗布ができなくなるので、（メタ）アクリレートモノマー及び成膜用樹脂の合計１００質量部に対し、好ましくは７０〜１６０質量部であり、または使用した樹脂１００質量部に対して５０〜１５０質量部である。
【００２４】
本発明のアクリル系絶縁性接着剤は、接着剤の重合硬化物とＩＣチップや配線基板あるいは無機フィラーとの密着性を改善するために、シランカップリング剤を含有する。シランカップリング剤としては、γ−グリシドプロピルトリメトキシシラン，γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン，γ−アミノプロピルトリエトキシシラン，γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン，Ｎ−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。中でも、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランを好ましく使用することができる。
【００２５】
本発明において、シランカップリング剤の使用量は、少なすぎると接着力不十分となり、多すぎると加熱硬化時の気泡の原因となるので、（メタ）アクリレートモノマー及び成膜用樹脂の合計１００質量部に対し、好ましくは０．１〜５質量部である。
【００２６】
本発明のアクリル系絶縁性接着剤は、（メタ）アクリレートモノマーと、ラジカル重合させるためにラジカル重合開始剤とを含有する。このようなラジカル重合開始剤としては、ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジブチルパーオキサイド等の有機過酸化物、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスバレロニトリル等のアゾビス系化合物を挙げることができる。中でも、ベンゾイルパーオキサイドを好ましく使用することができる。
【００２７】
本発明において、ラジカル重合開始剤の使用量は、少なすぎると短時間硬化が不可能となり、多すぎると硬化物が硬くなり密着性が低下するので、（メタ）アクリレートモノマー及び成膜用樹脂の合計１００質量部に対し、好ましくは１〜１０質量部である。
【００２８】
本発明のアクリル系絶縁性接着剤は、以上説明した成分の他に、接続信頼性を向上させるために応力緩和剤を含有することが好ましい。応力緩和剤としては、成膜樹脂や（メタ）アクリルモノマーの重合硬化物と相溶するゴムや熱可塑性エラストマーを使用することができる。このようなゴムや熱可塑性エラストマーとしては、アクリルゴム、ニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ブタジエンゴム（ＰＢ）等を挙げることができ、二種以上を併用することもできる。
【００２９】
本発明において応力緩和剤を使用する場合、その使用量は、少なすぎると充分な応力緩和効果が得られず、多すぎると非相溶となるので、（メタ）アクリレートモノマー及び成膜用樹脂の合計１００質量部に対し、好ましくは１〜１０質量部である。
【００３０】
本発明のアクリル系絶縁性接着剤は、以上の成分の他に、必要に応じてトルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル等の溶剤、着色料、酸化防止剤、老化防止剤等を含有することができる。
【００３１】
本発明のアクリル系絶縁性接着剤は、そのラジカル重合硬化物が１５０〜１８５℃、好ましくは１５５〜１７５℃のガラス転移点を示す。ガラス転移点が１５０℃未満であると加熱時の接続信頼性が損なわれる。ここで、ラジカル重合硬化条件としては、比較的低温の１３０℃程度から可能であるが、実用的な重合速度を得る点からは、１６０〜２００℃の加熱温度が挙げられる。その場合の加熱時間は５〜１０秒である。
【００３２】
本発明のアクリル系絶縁性接着剤は、そのラジカル重合硬化物がガラス転移温度より低い温度領域（即ち、ラジカル重合硬化物を適用した接続構造体の使用温度）、具体的には０〜５０℃で３０〜３５ｐｐｍの線膨張係数（α１）と、ガラス転移温度以上の温度領域（即ち、半田リフロー処理温度）、具体的には１８５〜２００℃で１０５〜１２５ｐｐｍの線膨脹係数（α２）とを示すものである。線膨張係数（α１）が３５ｐｐｍを超えると、接続信頼性が損なわれるので好ましくない。また、線膨張係数（α２）が１２５ｐｐｍを超えると、接続信頼性が損なわれるので好ましくない。
【００３３】
また、本発明のアクリル系絶縁性接着剤は、更に以下式（１）
【００３４】
【数２】
を満足する必要がある。これは、α２／α１が３．４未満であると接続信頼性が損なわれるからである。
【００３５】
このような特性を有する本発明のアクリル系絶縁性接着剤のラジカル重合硬化物も、本発明の一部である。
【００３６】
本発明のアクリル系絶縁性接着剤は、ＩＣチップを配線基板にＮＣＦ接合する際に好ましく適用できる。具体的には、電子部品と配線基板とが、本発明のアクリル系絶縁性接着剤のラジカル重合硬化物で固着され、該電子部品のバンプが配線基板の接続パッドに直接接合されている接続構造体に好ましく適用できる。この接続構造体も本発明の一態様である。
【００３７】
電子部品としては、バンプを備えたＩＣチップ、バンプを備えた発光ダイオードチップ等が挙げられる。バンプとしては、特に限定されないが、狭ピッチ、狭面積化に寄与するスタッドバンプを好ましく使用できる。このようなスタッドバンプの好ましい高さは、３０〜１００μｍである。また、配線基板としては、銅やアルミなどの接続パッドを備えた、ガラスエポキシ配線基板、ガラス基板、フレキシブル配線基板等が挙げられる。
【００３８】
このような接続構造体は、配線基板に本発明のアクリル系絶縁性接着剤をディスペンサー等の公知の供給手段で供給し、配線基板の接続パッドに対し、電子部品のバンプを公知の手法で位置合わせし、電子部品を加熱加圧することによりアクリル系絶縁性接着剤をラジカル重合硬化させて電子部品を配線基板に固着させると共に、電子部品のバンプと配線基板の接続パッドとを直接接合することにより製造できる。ここで、好ましい加熱加圧条件としては、１６０〜２００℃の加熱温度、５〜１０秒の加熱時間、１０〜１００ｇ／バンプの圧力が挙げられる。
【実施例】
【００３９】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
【００４０】
実施例１〜４、比較例１〜６
（１）アクリル系絶縁性接着剤の調製
表１に示す配合の成分を混合機により均一に混合することによりアクリル系絶縁性接着剤を調製した。但し、比較例５ではエポキシ系絶縁性接着剤を調製した。また、比較例６ではアクリル系異方性導電接着剤を調製した。
【００４１】
（２）ガラス転移温度の測定
１９０℃−３０分間熱プレスにより完全硬化サンプルを作成し、長さ２０ｍｍ、幅２ｍｍ、高さ０．０５ｍｍのテストピースを作成した。得られたテストピースはＪＩＳＫ７２４４に従ってガラス転移温度を測定した。得られた結果を表１に示す。
【００４２】
（３）線膨張係数の測定
１９０℃−３０分間熱プレスにより完全硬化サンプルを作成し、長さ５ｍｍ、直径が１．５ｍｍの円柱のテストピースについて、ＪＩＳＫ７１９７に従ってガラス転移温度より低い０〜５０℃の温度領域の線膨張係数（α１）と、ガラス転移温度より高い１８５〜２００℃の温度領域の線膨張係数（α２）を測定した。得られた結果を表１に示す。
【００４３】
（４）接続構造体の作成
接続銅パッドが形成された０．５ｍｍ厚の評価用ガラスエポキシ基板の接続パッド面に接着剤を貼り付けた。他方、信頼性用ＴＥＧ（Ｔｅｓｔ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｇｒｏｕｐ）が形成された０．４ｍｍ厚の評価用ＩＣチップの表面にボンディングマシーンで高さ７０μｍのスタッド金バンプを形成した。この評価用ＩＣチップのスタッドバンプ面を、評価用ガラスエポキシ基板の接続パッド面に対向させ、バンプと接続パッドとを位置合わせした後、５０μｍ厚のパーフルオロエチレンシートで挟持して以下の熱圧着条件Ａ又はＢで熱圧着した。
【００４４】
熱圧着条件Ａ：１９０℃、５秒、１２．８ｋｇｆ／ティプ（８０ｇｆ／バンプ）
熱圧着条件Ｂ：１９０℃、１０秒、１２．８ｋｇｆ／ティプ（８０ｇｆ／バンプ）
【００４５】
＜評価１（接続信頼性評価）＞
４端子法により接続構造体の初期、吸湿リフロー処理後（８５℃、８５％ＲＨ環境下に２４時間放置し、続いて最高温度２６０℃のリフロー炉に３回通過させた後）、及びＰＣＴ試験後（１２１℃の飽和水蒸気環境中に９６時間放置した後）の接続抵抗値を測定した。
得られた結果を表１に示す。
【００４６】
＜評価２（吸湿剥離試験評価）＞
接続構造体の初期、吸湿リフロー処理後（８５℃、８５％ＲＨ環境下に２４時間放置し、続いて最高温度２６０℃のリフロー炉に３回通過させた後）、又はＰＣＴ試験後（１２１℃の飽和水蒸気環境中に９６時間放置した後）に、評価用ＩＣチップの剥離が生じたか否かを超音波映像装置（ＳＡＴ）にて観察し、剥離が観察されない場合を［Ａ］、観察された場合を［Ｂ］と評価した。得られた結果を表１に示す。
【００４７】
＜総合評価＞
また、上述の評価１及び評価２の両方の結果を総合し、吸湿リフロー後とＰＣＴ試験後のそれぞれについて、以下の基準にて評価した。得られた結果を表１に示す。
【００４８】
非常に良好[Ｅｘｃ]： 接続抵抗値（評価１）が０．０２Ω以下であり、剥離（評価２）が観察されない場合
良好[Ｇ] ： 一部剥離（評価２）が観察されるが、接続抵抗値（評価１）が０．０２Ω以下であり、実用特性上問題がない場合
不良[ＮＧ] ： 剥離（評価２）が観察されるかに関わらず、接続抵抗値（評価１）が０．０２Ωを超える（ｏｐｅｎ含む）場合
【００４９】
【表１】
【００５０】
表１注：
＊１：エポキシ−エステル樹脂、共栄社化学社
＊２：トリシクロデカンジメタクリレート、新中村化学工業社
＊３：トリイソシアヌレート、東亜合成社
＊４：ビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂、ジャパンエポキシレジン社
＊５：フルオレン型フェノキシ樹脂、東都化成工業社
＊６：ビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂、東都化成工業社
＊７：水酸基含有アクリルゴム、長瀬ケムテックス社
＊８：不定形シリカ粒子、平均粒径０．５μｍ、アドマテックス社
＊９：アクリレート系シランカップリング剤、信越化学工業社
＊１０：エポキシ系シランカップリング剤、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社
＊１１：有機過酸化物（ラジカル硬化剤）、日本油脂社
＊１２：潜在性イミダゾール系硬化剤、旭化成ケミカルズ社
＊１３：φ５μｍ導電性粒子、積水化学工業社
【００５１】
表１からわかるように、実施例１〜５の場合、熱圧着条件Ａ及びＢの双方で、初期、吸湿リフロー処理後、ＰＣＴ試験後であっても接続信頼性試験の結果は良好であり、吸湿剥離試験の結果は実用上問題がなかった。
【００５２】
他方、（メタ）アクリレートモノマーと成膜用樹脂との合計１００質量部に対して無機フィラーの使用量が７０質量部未満となると、吸湿リフロー処理後及びＰＣＴ試験後に一部剥離が生じ、ＰＣＴ試験後に接続抵抗値が上昇してｏｐｅｎとなり、実用特性上、不良と評価された。
【００５３】
なお、アクリル系絶縁性接着剤ではなく、エポキシ系絶縁性接着剤を使用した比較例５の場合、熱圧着時間が不足しているため、初期・吸湿リフロー後で接続抵抗が高く、特にＰＣＴ試験後の接続抵抗値が０．５Ωを超えてしまった。また、導電性粒子を追加した比較例６の場合、スタッドバンプと電極パッドとの間に、導電性粒子が十分に捕捉されていないと考えられるため、ＰＣＴ試験後の接続抵抗値が０．５Ωを超えてしまった。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明のラジカル重合性のアクリル系絶縁性接着剤は、１６０〜２００℃という比較的低温の加熱温度条件下、５〜１０秒という加熱時間で、ラジカル重合硬化が可能であり、しかも、応力緩和性にも優れているので、ＩＣチップ等の電気部品を配線基板にＮＣＦ接合に用いる接着剤として有用である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（メタ）アクリレートモノマー、成膜用樹脂、無機フィラー、シランカップリング剤及びラジカル重合開始剤を含有する、電子部品を配線基板に固着させるためのアクリル系絶縁性接着剤であって、
無機フィラーを（メタ）アクリレートモノマー及び成膜用樹脂の合計１００質量部に対し７０〜１６０質量部含有し、
アクリル系絶縁性接着剤のラジカル重合硬化物が、１５０〜１８５℃のガラス転移点を示し且つガラス転移温度より低い温度領域で３０〜３５ｐｐｍの線膨張係数（α１）と、ガラス転移温度以上の温度領域で１０５〜１２５ｐｐｍの線膨脹係数（α２）とを示し、更に以下式（１）
【数１】
を満足するアクリル系絶縁性接着剤。
【請求項２】
（メタ）アクリレートモノマー１００質量部に対し成膜用樹脂を５０〜１００質量部、シランカップリング剤を（メタ）アクリレートモノマー及び成膜用樹脂の合計１００質量部に対し０．１〜５質量部及びラジカル重合開始剤を（メタ）アクリレートモノマー及び成膜用樹脂の合計１００質量部に対し１〜１０質量部含有する請求項１記載のアクリル系絶縁性接着剤。
【請求項３】
更に、応力緩和剤を（メタ）アクリレートモノマー及び成膜用樹脂の合計１００質量部に対し１〜１０質量部含有する請求項１又は２記載のアクリル系絶縁性接着剤。
【請求項４】
成膜用樹脂が、フェノキシ樹脂である請求項１〜３のいずれかに記載のアクリル系絶縁性接着剤。
【請求項５】
応力緩和剤が、アクリルゴム、ニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ブタジエンゴム（ＰＢ）のいずれか１種以上を含む請求項３記載のアクリル系絶縁性接着剤。
【請求項６】
（メタ）アクリレートモノマー、成膜用樹脂、無機フィラー、シランカップリング剤及びラジカル重合開始剤を含有する、電子部品を配線基板に固着させるためのアクリル系絶縁性接着剤のラジカル重合硬化物であって、
無機フィラーを（メタ）アクリレートモノマー及び成膜用樹脂の合計１００質量部に対し７０〜１６０質量部含有し、
１５０〜１８５℃のガラス転移点を示し且つガラス転移温度より低い温度領域で３０〜３５ｐｐｍの線膨張係数（α１）と、ガラス転移温度以上の温度領域で１０５〜１２５ｐｐｍの線膨脹係数（α２）とを示し、更に以下式（１）
【数２】
を満足するラジカル重合硬化物。
【請求項７】
電子部品と配線基板とが、請求項１〜５のいずれかに記載のアクリル系絶縁性接着剤のラジカル重合硬化物で固着され、該電子部品のバンプが配線基板の接続パッドに直接接合されている接続構造体。
【請求項８】
電子部品が、スタッドバンプを備えたＩＣチップである請求項７記載の接続構造体。
【請求項９】
請求項７記載の接続構造体の製造方法であって、
配線基板に請求項１〜５のいずれかに記載のアクリル系絶縁性接着剤を供給し、配線基板の接続パッドに対し、電子部品のバンプを位置合わせし、電子部品を加熱加圧することによりアクリル系絶縁性接着剤をラジカル重合硬化させて電子部品を配線基板に固着させると共に、電子部品のバンプと配線基板の接続パッドとを直接接合する製造方法。
【請求項１】
（メタ）アクリレートモノマー、成膜用樹脂、無機フィラー、シランカップリング剤及びラジカル重合開始剤を含有する、電子部品を配線基板に固着させるためのアクリル系絶縁性接着剤であって、
無機フィラーを（メタ）アクリレートモノマー及び成膜用樹脂の合計１００質量部に対し７０〜１６０質量部含有し、
アクリル系絶縁性接着剤のラジカル重合硬化物が、１５０〜１８５℃のガラス転移点を示し且つガラス転移温度より低い温度領域で３０〜３５ｐｐｍの線膨張係数（α１）と、ガラス転移温度以上の温度領域で１０５〜１２５ｐｐｍの線膨脹係数（α２）とを示し、更に以下式（１）
【数１】
を満足するアクリル系絶縁性接着剤。
【請求項２】
（メタ）アクリレートモノマー１００質量部に対し成膜用樹脂を５０〜１００質量部、シランカップリング剤を（メタ）アクリレートモノマー及び成膜用樹脂の合計１００質量部に対し０．１〜５質量部及びラジカル重合開始剤を（メタ）アクリレートモノマー及び成膜用樹脂の合計１００質量部に対し１〜１０質量部含有する請求項１記載のアクリル系絶縁性接着剤。
【請求項３】
更に、応力緩和剤を（メタ）アクリレートモノマー及び成膜用樹脂の合計１００質量部に対し１〜１０質量部含有する請求項１又は２記載のアクリル系絶縁性接着剤。
【請求項４】
成膜用樹脂が、フェノキシ樹脂である請求項１〜３のいずれかに記載のアクリル系絶縁性接着剤。
【請求項５】
応力緩和剤が、アクリルゴム、ニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ブタジエンゴム（ＰＢ）のいずれか１種以上を含む請求項３記載のアクリル系絶縁性接着剤。
【請求項６】
（メタ）アクリレートモノマー、成膜用樹脂、無機フィラー、シランカップリング剤及びラジカル重合開始剤を含有する、電子部品を配線基板に固着させるためのアクリル系絶縁性接着剤のラジカル重合硬化物であって、
無機フィラーを（メタ）アクリレートモノマー及び成膜用樹脂の合計１００質量部に対し７０〜１６０質量部含有し、
１５０〜１８５℃のガラス転移点を示し且つガラス転移温度より低い温度領域で３０〜３５ｐｐｍの線膨張係数（α１）と、ガラス転移温度以上の温度領域で１０５〜１２５ｐｐｍの線膨脹係数（α２）とを示し、更に以下式（１）
【数２】
を満足するラジカル重合硬化物。
【請求項７】
電子部品と配線基板とが、請求項１〜５のいずれかに記載のアクリル系絶縁性接着剤のラジカル重合硬化物で固着され、該電子部品のバンプが配線基板の接続パッドに直接接合されている接続構造体。
【請求項８】
電子部品が、スタッドバンプを備えたＩＣチップである請求項７記載の接続構造体。
【請求項９】
請求項７記載の接続構造体の製造方法であって、
配線基板に請求項１〜５のいずれかに記載のアクリル系絶縁性接着剤を供給し、配線基板の接続パッドに対し、電子部品のバンプを位置合わせし、電子部品を加熱加圧することによりアクリル系絶縁性接着剤をラジカル重合硬化させて電子部品を配線基板に固着させると共に、電子部品のバンプと配線基板の接続パッドとを直接接合する製造方法。
【公開番号】特開２０１０−１０６２４４（Ｐ２０１０−１０６２４４Ａ）
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０２１４１（Ｐ２００９−２０２１４１）
【出願日】平成２１年９月２日（２００９．９．２）
【出願人】（０００１０８４１０）ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス株式会社 (595)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２日（２００９．９．２）
【出願人】（０００１０８４１０）ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス株式会社 (595)
【Ｆターム（参考）】
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