接着剤組成物、フィルム状接着剤、回路接続用接着剤、接続体及び半導体装置
【課題】 フィルム状に形成可能であるとともに、低温短時間で十分な接着性及び接続信頼性を得ることを可能とする接着剤組成物、それを用いたフィルム状接着剤、回路接続用接着剤、接続体及び半導体装置を提供すること。
【解決手段】 上記課題を解決するため、本発明の接着剤組成物は、（ａ）チキソ性付与剤、（ｂ）ラジカル重合性液状オリゴマ、及び（ｃ）ラジカル重合開始剤を含む接着剤組成物であって、上記接着剤組成物が、熱可塑性樹脂を含まない、又は熱可塑性樹脂を接着剤組成物全量１００質量部に対して１５質量部以下の範囲で含むことを特徴とする。
【解決手段】 上記課題を解決するため、本発明の接着剤組成物は、（ａ）チキソ性付与剤、（ｂ）ラジカル重合性液状オリゴマ、及び（ｃ）ラジカル重合開始剤を含む接着剤組成物であって、上記接着剤組成物が、熱可塑性樹脂を含まない、又は熱可塑性樹脂を接着剤組成物全量１００質量部に対して１５質量部以下の範囲で含むことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接着剤組成物、フィルム状接着剤、回路接続用接着剤、接続体及び半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子及び液晶表示素子において、素子中の種々の部材を結合させる目的で従来から種々の接着剤が使用されている。接着剤に要求される特性は、接着性をはじめとして、耐熱性、高温高湿状態における信頼性等多岐にわたる。また、部材の被着体は、プリント配線板、ポリイミド等の有機基材をはじめ、銅、アルミニウム等の金属やＩＴＯ、ＳｉＮ、ＳｉＯ２等の多種多様な表面状態を有している。そのため、接着剤は、各被着体にあわせた分子設計が必要である。
【０００３】
従来、半導体素子や液晶表示素子用の接着剤としては、熱可塑性樹脂を主成分とするものが用いられていた（例えば、特許文献１参照）。しかし、接続信頼性を確保する観点から、接着性及び耐熱性に優れるエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂が主流となっている（例えば、特許文献２参照）。かかる接着剤の構成成分としては、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂と反応性を有するフェノール樹脂等の硬化剤、エポキシ樹脂と硬化剤の反応を促進する熱潜在性触媒が一般に用いられている。このうち熱潜在性触媒は、硬化温度及び硬化速度を決定する重要な因子となっており、室温での貯蔵安定性と加熱時の硬化速度の観点から種々の化合物が用いられている。このような接着剤は、１７０〜２５０℃の温度で１〜３時間加熱硬化することにより、所望の接着性が得られる。
【０００４】
近年、半導体素子の高集積化、液晶素子の高精細化に伴い、素子間及び配線間ピッチが狭小化している。そのため、上記の条件で熱処理を行った場合には、硬化時の加熱により周辺部材に悪影響を及ぼす虞がある。更に、低コスト化のためにはスループットを向上させる必要性がある。このような状況から、低温（１００〜１７０℃）、短時間（１時間以内）で硬化する接着剤、換言すれば「低温速硬化」の接着剤が要求されている。接着剤の低温速硬化を図るために活性化エネルギーの低い熱潜在性触媒が使用されることもあるが、このような触媒の使用は、接着剤が室温付近での貯蔵安定性を兼備することを非常に難しくする。
【０００５】
低温速硬化の要求に応える接着剤として、最近、アクリレート誘導体やメタアクリレート誘導体（以下、「（メタ）アクリレート誘導体」という）とラジカル重合開始剤である過酸化物とを併用した、ラジカル硬化型接着剤が注目されている（例えば、特許文献３及び４参照）。このような接着剤は、反応活性種であるラジカルが反応性に富むため、低温であっても短時間で硬化させることができる。また、（メタ）アクリレート誘導体として分子内に２個以上の（メタ）アクリロイル基を有する化合物を用いた場合には、硬化後に架橋構造が形成されるため、接着性や接続信頼性の向上が奏され得る。
【０００６】
【特許文献１】特開平４−６２７１４号公報
【特許文献２】特開平１−１１３４８０号公報
【特許文献３】特開２００２−２０３４２７号公報
【特許文献４】国際公開第９８／０４４０６７号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、半導体素子や液晶表示素子用の接着剤として、作業性の観点からフィルム状の接着剤が用いられている。しかしながら、一般にフィルム状接着剤では、フィルム形成性を付与するバインダ樹脂として熱可塑性樹脂が含まれるため、熱可塑性樹脂の軟化点及び溶融粘度に加熱時の接着剤の流動性が影響を受けてしまう。そのため、上記従来のラジカル硬化型接着剤をフィルム状にすると、低温短時間の接続条件では流動性が不足することがあり、接続抵抗の上昇を招くなどにより十分な接続信頼性が得られない場合がある。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、フィルム状に形成可能であるとともに、低温短時間で十分な接着性及び接続信頼性を得ることを可能とする接着剤組成物、それを用いたフィルム状接着剤、回路接続用接着剤、接続体及び半導体装置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】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の接着剤組成物は、（ａ）チキソ性付与剤、（ｂ）ラジカル重合性液状オリゴマ、及び（ｃ）ラジカル重合開始剤を含む接着剤組成物であって、上記接着剤組成物が、熱可塑性樹脂を含まない、又は熱可塑性樹脂を接着剤組成物全量１００質量部に対して１５質量部以下の範囲で含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明の接着剤組成物によれば、上記構成を有することにより、フィルム状に形成可能であるとともに、低温での加熱により十分な流動性を発現しながら、低温短時間での硬化により十分な接着力を得ることができすることができ、低温短時間で十分な接着性及び接続信頼性を得ることが可能となる。
【００１１】
本発明の接着剤組成物において、（ａ）チキソ性付与剤は、接着剤組成物への分散性及び被着体への密着性の観点、並びに、微細な粒径と均一粒径分布のものが入手可能である点で、シリカ微粒子、アルミナ微粒子又は有機微粒子であることが好ましい。
【００１２】
更に、接着剤組成物への分散性、応力緩和性、接着性向上等の観点から、（ａ）チキソ性付与剤が、（メタ）アクリル酸アルキル−ブタジエン−スチレン共重合体、（メタ）アクリル酸アルキル−シリコーン共重合体、シリコーン−（メタ）アクリル酸共重合体、シリコーンと（メタ）アクリル酸の複合体、（メタ）アクリル酸アルキル−ブタジエン−スチレンとシリコーンの複合体及び（メタ）アクリル酸アルキルとシリコーンの複合体からなる群より選択される１種類以上を含む有機微粒子であることが好ましい。
【００１３】
本発明の接着剤組成物において、フィルム形成性、硬化物の強度及び被着体への密着性の観点から、（ｂ）ラジカル重合性液状オリゴマが、重量平均分子量５００〜２００００のウレタンアクリレートであることが好ましい。なお、ウレタンアクリレートの重量平均分子量が５００未満であると、フィルムを形成するために樹脂組成物を基材上に塗工したときにはじきやブロッキング等が生じやすくなりフィルム形成性が低下する傾向にあり、また、形成されたフィルムがべたつきやすくなる傾向にある。一方、ウレタンアクリレートの重量平均分子量が２００００を超えると、流動性が低下する傾向にある。
【００１４】
また、本発明の接着剤組成物は、耐熱性、フィルム形成性、硬化性及び保存安定性をバランスよく高い水準にする観点から、（ａ）チキソ性付与剤１００質量部に対して、（ｂ）ラジカル重合性液状オリゴマを２５〜２５０質量部及び（ｃ）ラジカル重合開始剤を０．０５〜３０質量部含有することが好ましい。
【００１５】
また、本発明の接着剤組成物は、導電粒子を、接着剤組成物全量を基準として０．１〜３０体積％の割合で更に含有することが好ましい。このような接着剤組成物によれば、回路接続用途の場合に、回路電極の導通を効率よく得ることができる。なお、導電粒子の含有量が、０．１体積％未満であると、導通性の向上効果が得られにくく、３０体積％を超えると、回路の短絡が生じやすくなる傾向にある。
【００１６】
本発明はまた、本発明の接着剤組成物をフィルム状に形成してなるフィルム状接着剤を提供する。本発明のフィルム状接着剤によれば、低温短時間で十分な接着性及び接続信頼性を得ることができる。
【００１７】
本発明はまた、相対向する回路電極を有する回路部材間に介在させ、相対向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ために用いられる回路接続用接着剤であって、本発明の接着剤組成物からなる回路接続用接着剤を提供する。
【００１８】
本発明の回路接続用接着剤によれば、低温短時間で回路部材同士を十分な接着力で接続することができ、その場合でも対向する電極間の接続抵抗を十分小さくすることができ優れた接続信頼性を得ることができる。すなわち、本発明の回路接続用接着剤によれば、接着剤を相対向する回路電極を有する基板間に介在させ、相対向する回路電極を有する基板を加圧して加圧方向の回路電極間を電気的に接続する接続方法において、低温での加熱により十分な流動性を発現しながら低温短時間での硬化により十分な接着力を得ることができ、低温短時間で十分な接着性及び接続信頼性を得ることが可能となる。
【００１９】
本発明はまた、対向配置された一対の回路部材と、これら一対の回路部材の間に設けられ、一対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材とを備え、接続部材が、本発明の回路接続用接着剤の硬化物からなる接続体を提供する。本発明の接続体は、本発明の回路接続用接着剤の硬化物からなる接続部材を有するものであることにより、熱履歴が少ない条件で製造された場合であっても接続された電極間の接続抵抗が十分小さく且つ回路部材同士が十分に接着されたものになり得ることから、非常に優れた接続信頼性を有することができる。
【００２０】
本発明によれば、第一の回路電極を有する第一の基板と、第二の回路電極を有する第二の基板を、第一の回路電極と第二の回路電極が相対向するように配置し、第一の基板と第二の基板との間に本発明の回路接続用接着剤を介在させ、加圧により接続してなる接続体を提供することができ、このような接続体は、本発明の回路接続用接着剤によって接続されているものであることにより、低温短時間の条件で接続された場合であっても対向する電極間の接続抵抗が十分小さく且つ回路電極を有する基板同士が十分に接着されたものになり得ることから、非常に優れた接続信頼性を有することができる。
【００２１】
また本発明によれば、上記接続体において、第一の回路電極を有する第一の基板が半導体素子である接続体を提供できる。
【００２２】
本発明はまた、半導体素子と、半導体素子を搭載する基板と、半導体素子及び基板間に設けられ、半導体素子及び基板を電気的に接続するとともに接着する接続部材とを備え、接続部材が、本発明の接着剤組成物の硬化物である半導体装置を提供する。本発明の半導体装置は、本発明の回路接続用接着剤の硬化物からなる接続部材を有するものであることにより、熱履歴が少ない条件で製造された場合であっても接続された電極間の接続抵抗が十分小さく且つ回路部材同士が十分に接着されたものになり得ることから、非常に優れた接続信頼性を有することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、フィルム状に形成可能であるとともに、低温短時間で十分な接着性及び接続信頼性を得ることを可能とする接着剤組成物、それを用いたフィルム状接着剤、回路接続用接着剤、接続体及び半導体装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、場合により図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、本明細書における「（メタ）アクリレート」とは、「アクリレート」及びそれに対応する「メタクリレート」を意味する。同様に「（メタ）アクリル」とは、「アクリル」及びそれに対応する「メタクリル」を意味し、「（メタ）アクリロイル」は、「アクリロイル」及びそれに対応する「メタクリロイル」を意味する。
【００２５】
（接着剤組成物）
本発明の接着剤組成物は、（ａ）チキソ性付与剤、（ｂ）ラジカル重合性液状オリゴマ、及び（ｃ）ラジカル重合開始剤を含む接着剤組成物であって、
前記接着剤組成物が、熱可塑性樹脂を含まない、又は熱可塑性樹脂を接着剤組成物全量１００質量部に対して１５質量部以下の範囲で含むものである。
【００２６】
本発明で用いる（ａ）チキソ性付与剤とは、液状成分に添加することでチキソトロピー性を発現するものを指す。なお、ここでいうチキソトロピー性とは、液状成分に微粒子を分散したものが撹拌やせん断応力によって微粒子同士の弱い凝集が破壊されることで外的応力によって粘度が低下する現象をいう。
【００２７】
本発明で用いる（ａ）チキソ性付与剤としては、特に制限は無く、公知の有機微粒子又は無機微粒子を使用することができる。具体的には、平均粒径５μｍ以下のシリカ若しくはアルミナ微粒子または有機微粒子が挙げられる。
【００２８】
本発明の接着剤組成物においては、接着剤組成物への分散性、応力緩和性、接着性向上等の観点から、（ａ）チキソ性付与剤として有機微粒子が含まれることが好ましい。更に、有機微粒子としては、分散性、応力緩和性、接着性向上等の点で、（メタ）アクリル酸アルキル−ブタジエン−スチレン共重合体、（メタ）アクリル酸アルキル−シリコーン共重合体、シリコーン−（メタ）アクリル酸共重合体、シリコーンと（メタ）アクリル酸の複合体、（メタ）アクリル酸アルキル−ブタジエン−スチレンとシリコーンの複合体及び（メタ）アクリル酸アルキルとシリコーンの複合体からなる群より選択される１種類以上を含む有機微粒子がより好ましい。
【００２９】
また、有機微粒子は、分子量が１００万以上のもの、又は三次元架橋構造を有するものが好ましい。
【００３０】
更に、有機微粒子としては、接着剤組成物への分散性の観点から、核材上に核材のガラス転移温度よりも高いガラス転移温度を有する表面層が設けられたものや、粒子の外部にグラフト層を有するコアシェルタイプであることが好ましい。
【００３１】
（ａ）チキソ性付与剤としての有機微粒子及び無機微粒子の平均粒子径は、フィルム形成性及び流動性の観点から、０．１〜５μｍが好ましく、０．３〜３μｍがより好ましい。上記粒子の平均粒子径が上記下限値未満であると、粘度が高くなりすぎる、或いは二次凝集（微粒子同士が互いにくっついてしまう現象）を起こしやすくなるなどの問題が生じや酸くなる傾向にある。一方、上記粒子の平均粒子径が上記上限値を超えると、チキソ性が発現しにくくなりフィルムのべたつきやブロッキングなどを起こしやすくなる傾向にある。
【００３２】
また、本発明の接着剤組成物が導電粒子を更に含み、ＡＣＦを形成する材料として用いられる場合、チキソ性付与剤の粒径は導電粒子より小さくする必要がある。
【００３３】
本発明の接着剤組成物における（ａ）チキソ性付与剤の含有量は、接着剤組成物全量を基準として、２５〜８０質量％であることが好ましい。
【００３４】
（ｂ）ラジカル重合性液状オリゴマとしては、例えば、分子内に２つ以上の（メタ）アクリロイル基を有する液状化合物が挙げられる。このような液状化合物としては、特に制限無く公知のものを使用することができ、具体的には、エポキシ（メタ）アクリレートオリゴマー、ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー、ポリエーテル（メタ）アクリレートオリゴマー、ポリエステル（メタ）アクリレートオリゴマー等のオリゴマー、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリアルキレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニロキシエチル（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、イソシアヌル酸変性２官能（メタ）アクリレート、イソシアヌル酸変性３官能（メタ）アクリレート、２，２’−ジ（メタ）アクリロイロキシジエチルホスフェート、２−（メタ）アクリロイロキシエチルアシッドホスフェート等の多官能（メタ）アクリレート化合物が挙げられる。これらの化合物は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００３５】
本発明においては、（ａ）チキソ性付与材を併用したときのフィルム形成性及び硬化物の強度及び被着体への密着性の観点から、重量平均分子量５００〜２００００のウレタンアクリレートが好ましい。ウレタンアクリレートの重量平均分子量が５００未満であると、フィルムを形成するために樹脂組成物を基材上に塗工したときにはじきやブロッキング等が生じやすくなりフィルム形成性が低下する傾向にあり、また、形成されたフィルムがべたつきやすくなる傾向にある。一方、ウレタンアクリレートの重量平均分子量が２００００を超えると、流動性が低下する傾向にある。
【００３６】
なお、本願で規定する重量平均分子量とは、以下の条件に従ってゲルパーミエイションクロマトグラフィー法（ＧＰＣ）により測定し、標準ポリスチレンの検量線を用いて換算することにより求めた値のことをいう。
＜ＧＰＣ条件＞
使用機器：日立Ｌ−６０００型（株式会社日立製作所製、商品名）
検出器：Ｌ−３３００ＲＩ（株式会社日立製作所製、商品名）
カラム：ゲルパックＧＬ−Ｒ４２０＋ゲルパックＧＬ−Ｒ４３０＋ゲルパックＧＬ−Ｒ４４０（計３本）（日立化成工業株式会社製、商品名）
溶離液：テトラヒドロフラン
測定温度：４０℃
流量：１．７５ｍｌ／ｍｉｎ
【００３７】
本発明の接着剤組成物における（ｂ）ラジカル重合性液状オリゴマの含有量は、（ａ）チキソ性付与剤１００質量部に対して０．０１〜２５０質量部であることが好ましく、５０〜２５０質量部であることがより好ましく、６０〜１５０質量部であることがさらにより好ましい。
【００３８】
耐熱性及びフィルム形成性の観点からは、（ｂ）ラジカル重合性液状オリゴマの含有量が、（ａ）チキソ性付与剤１００質量部に対して５０〜２５０質量部であることが好ましい。ラジカル重合性液状オリゴマの含有量をチキソ性付与剤１００質量部に対して５０質量部以上とすることで、硬化後の耐熱性が得られやすくなり、含有量を２５０質量部以下とすることで、十分なフィルム形成性が得られやすくなり、接着剤組成物をフィルムとして使用することが更に容易となる。
【００３９】
本発明で用いる（ｃ）ラジカル重合開始剤としては、アゾ化合物や有機過酸化物などの従来からラジカル重合開始剤として知られている公知の化合物を使用することができる。本発明においては、（ｃ）ラジカル重合開始剤として有機過酸化物を用いることが好ましい。
【００４０】
有機過酸化物としては、具体的には、クミルパーオキシネオデカノエート、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエート、１−シクロヘキシル−１−メチルエチルパーオキシノエデカノエート、ｔ−ヘキシルパーオキシネオデカノエート、ｔ−ブチルパーオキシネオデカノエート、ｔ−ブチルパーオキシピバレート、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（２−エチルヘキサノイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ヘキシルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシネオヘプタノエート、ｔ−アミルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ジ−ｔ−ブチルパーオキシヘキサヒドロテレフタレート、ｔ−アミルパーオキシ−３，５，５−トリメチルヘキサノエート、３−ヒドロキシ−１，１−ジメチルブチルパーオキシネオデカノエート、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−アミルパーオキシネオデカノエート、ｔ−アミルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、２，２’−アゾビス−２，４−ジメチルバレロニトリル、１，１’−アゾビス（１−アセトキシ−１−フェニルエタン）、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）、ジメチル−２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、４，４’−アゾビス（４−シアノバレリン酸）、１，１’−アゾビス（１−シクロヘキサンカルボニトリル）、ｔ−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシマレイン酸、ｔ−ブチルパーオキシ−３，５，５−トリメチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシラウレート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（３−メチルベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート、ｔ−ヘキシルパーオキシベンゾエート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ジブチルパーオキシトリメチルアジペート、ｔ−アミルパーオキシノルマルオクトエート、ｔ−アミルパーオキシイソノナノエート、ｔ−アミルパーオキシベンゾエート、ジベンゾイルパーオキサイド、ジラウロイルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキシヘキサヒドロテレフタレート、等が挙げられる。これらの化合物は、単独で用いても、２種以上を混合して用いてもよい。
【００４１】
上記の化合物の中でも、安定性、反応性、相溶性の観点から、１分間半減期温度が９０〜１７５℃で、かつ重量平均分子量が１８０〜１０００のパーオキシエステル誘導体またはジアシルパーオキサイド化合物が好ましい。なお、重量平均分子量の測定方法は上述の方法を使用することができる。
【００４２】
また、本発明の接着剤組成物においては、発明の効果を損なわない範囲で、有機過酸化物と、アゾ化合物などの有機過酸化物以外のラジカル重合開始剤とを併用することができる。
【００４３】
本発明の接着剤組成物における（ｃ）ラジカル重合開始剤の含有量は、（ａ）チキソ性付与剤１００質量部に対して、０．０５〜３０質量部が好ましく、０．１〜２０質量部がより好ましくい。（ｃ）ラジカル重合開始剤の含有量を０．０５質量部以上とすることにより、接着剤組成物の硬化不足を防止することが容易となり、含有量を３０質量部以下とすることにより接着剤組成物の放置安定性（貯蔵安定性）が低下することを防止することが容易となる。
【００４４】
本発明の接着剤組成物は、導電粒子（導電性粒子）を含有することが好ましい。この場合、接続電極間の導通を効率よく得ることができる。このような接着剤組成物は、回路接続用接着剤として好適である。
【００４５】
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、この核に上記金属、金属粒子或いはカーボンを被覆したものでもよい。この中でも金属自体が熱溶融性の金属である場合、又はプラスチックを核とし、金属若しくはカーボンで被覆したものである場合が好ましい。これらの場合、接着剤組成物の硬化物を加熱や加圧により変形させることが一層容易となるため、電極同士を電気的に接続する際に、電極と接着剤組成物との接触面積を増加させ、電極間の導電性を向上させることができる。
【００４６】
更に、本発明の接着剤組成物は、上述の導電性粒子の表面を高分子樹脂で被覆した粒子を含有してもよい。このような粒子を接着剤組成物に含有させると、導電性粒子の配合量を増加させた場合であっても導電性粒子同士の接触による短絡を防止することが容易となり、電極回路間の絶縁性をより向上させることが可能となる。
【００４７】
上述の導電性粒子は、１種を単独で又は２種以上を混合して用いてもよい。
【００４８】
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。
【００４９】
導電性粒子の配合割合は、接着剤組成物の全体積量を基準として０．１〜３０体積％であることが好ましく、０．１〜１０体積％であることがより好ましい。かかる配合割合が、０．１体積％未満であると接続回路間の導電性が十分に得られにくくなる傾向があり、３０体積％を超えると回路の短絡が起こりやすくなる傾向がある。なお、導電性粒子の配合割合（体積％）は、２３℃における接着剤組成物を硬化させる前の各成分の体積に基づいて決定される。各成分の体積は、比重を利用して重量から体積に換算する方法や、その成分をよくぬらす適当な溶媒（水、アルコール等）を入れたメスシリンダー等の容器にその成分を投入し、増加した体積から算出する方法によって求めることができる。
【００５０】
また、本発明の接着剤組成物には、カップリング剤及び密着性向上剤、レベリング剤などの接着助剤を適宜添加してもよい。これにより、本発明の効果をより顕著に発揮することができ、更に良好な密着性や取扱い性を付与することができるようになる。具体的には、アルコキシシラン誘導体やシラザン誘導体が挙げられる。それらの中でも、下記一般式（１）で表される化合物を添加することが好ましい。
【００５１】
【化１】
式（１）中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜５のアルコキシ基、炭素数１〜５のアルコキシカルボニル基、又はアリール基を示し、Ｒ４は水素原子又はメチル基を示し、ｎ１は１〜１０の整数を示す。
【００５２】
更に、上記一般式（１）で表される化合物は、高接着性及び電気的信頼性の観点から、式中のＲ１、Ｒ２及びＲ３がそれぞれ独立に、炭素数１〜５のアルキル基、アリール基、又は炭素数１〜３のアルコキシ基であり、ｎ１が２〜４であることが好ましい。一般式（１）で表される化合物は１種を単独で用いても、２種以上を混合して用いてもよい。
【００５３】
また、接着助剤は、リン酸エステル誘導体であってもよい。このリン酸エステル誘導体としては、具体的には、下記一般式（２）で表される化合物が好ましい。
【００５４】
【化２】
式（２）中、Ｒ５は水素原子又はメチル基を示し、ｎ２は１〜１０の整数を示し、ｍは１又は２を示す。
【００５５】
本発明の接着剤組成物は、橋架け率の向上を目的として、上記（ｂ）ラジカル重合性液状オリゴマに加え、アリル基、マレイミド基、ビニル基等の活性ラジカルによって重合する官能基を有する化合物を更に含有してもよい。具体的には、Ｎ−ビニルイミダゾール、Ｎ−ビニルピリジン、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルカプロラクタム、４，４’−ビニリデンビス（Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン）、Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミドアクリルアミド等が挙げられる。
【００５６】
本発明の接着剤組成物は、流動性向上を目的に、単官能（メタ）アクリレートを更に含有してもよい。具体的には、ペンタエリスリトール（メタ）アクリレート、２−シアノエチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニロキシエチル（メタ）アクリレート、２−（２−エトキシエトキシ）エチル（メタ）アクリレート、２−エトキシエチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、ｎ−ラウリル（メタ）アクリレート、２−メトキシエチル（メタ）アクリレート、２−フェノキシエチル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリール（メタ）アクリレート、２−（メタ）アクリロイロキシエチルホスフェート、Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロイルモルホリンが挙げられる。
【００５７】
本発明の接着剤組成物は、接着性及び流動性向上を目的に、ロジン、テルペン、炭化水素系のタッキファイヤを更に含有してもよい。
【００５８】
本発明の接着剤組成物は、貯蔵安定性の向上を目的として、重合禁止剤を更に含有してもよい。重合禁止剤としては、例えば、ｔ−ブチルピロカテコール、ｔ−ブチルフェノール、ｐ−メトキシフェノール、２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシラジカル（ＴＥＭＰＯ）、４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシラジカル（ＴＥＭＰＯＬ）等が挙げられる。
【００５９】
本発明の接着剤組成物は、フィルム状に成形して用いることができる。このフィルム状接着剤は、必要に応じて溶剤等を加えるなどした本発明の接着剤組成物の溶液を、フッ素樹脂フィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、離形紙等の剥離性基材上に塗布し又は不織布などの基材に上記溶液を含浸させて剥離性基材上に載置し、溶剤等を除去することにより得ることができる。このように本発明の接着剤組成物をフィルム状に成形した本発明のフィルム状接着剤は、取扱性に優れ、一層便利である。
【００６０】
本発明の接着剤組成物は、加熱及び加圧を併用して接着させることができる。加熱温度は、特に制限はないが、５０〜１９０℃の温度が好ましい。圧力は、被着体に損傷を与えない範囲であれば、特に制限はないが、一般的には０．１〜１０ＭＰａが好ましい。これらの加熱及び加圧は、０．５秒〜１２０秒間の範囲で行うことが好ましい。
【００６１】
本発明の接着剤組成物は、硬化時の流動性及び硬化後の接着性の双方を両立しつつ低温速硬化が可能であることから、相対向する回路電極を有する回路部材間に介在させ、相対向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ために用いられる回路接続用接着剤として好適である。この場合、回路部材を加圧することにより、加圧方向の回路電極同士が電気的に接続される。そして、上記回路接続用接着剤によれば、低温短時間で回路部材同士を十分な接着力で接続することができ、その場合でも対向する電極間の接続抵抗を十分小さくすることができ優れた接続信頼性を得ることができる。
【００６２】
また、本発明の接着剤組成物は、熱膨張係数の異なる異種の被着体の接着剤として使用することができる。具体的には、異方導電接着剤、銀ペースト、銀フィルム等に代表される回路接続材料、ＣＳＰ用エラストマー、ＣＳＰ用アンダーフィル材、ＬＯＣテープ等に代表される半導体素子接着材料として使用することができる。
【００６３】
（接続体）
次に、本発明の接続体の好適な実施形態について説明する。図１は、本発明の接続体の一実施形態を示す概略断面図である。図１に示すように、本実施形態の接続体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、これらを電気的に接続する回路接続部材１０が設けられている。第１の回路部材２０は、第１の回路基板２１と、回路基板２１の主面２１ａ上に形成される第１の回路電極２２とを備えている。なお、回路基板２１の主面２１ａ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。
【００６４】
一方、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上に形成される第２の回路電極３２とを備えている。また、回路基板３１の主面３１ａ上にも、場合により絶縁層（図示せず）が形成されていてもよい。
【００６５】
第１の回路部材２０及び第２の回路部材３０としては、電気的接続を必要とする電極が形成されているものであれば特に制限されない。電極を形成する基板としては、半導体、ガラス、セラミック等の無機質、ポリイミド、ポリカーボネート等の有機物、ガラス／エポキシ等のこれら複合の各組み合わせが適用できる。具体的には、液晶ディスプレイに用いられているＩＴＯ等で電極が形成されているガラス又はプラスチック基板、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、これらは必要に応じて組み合わせて用いることができる。このように、本実施形態では、プリント配線板やポリイミド等の有機物からなる材質をはじめ、銅、アルミニウム等の金属やＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）等の無機材質のように多種多様な表面状態を有する回路部材を用いることができる。
【００６６】
回路接続部材１０は、絶縁性物質１１及び導電性粒子７を含有している。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と３１ａとの間にも配置されている。本実施形態の接続体１においては、第１の回路電極２２と第２の回路電極３２とが、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の間の接続抵抗が十分に低減される。したがって、第１の回路電極２２及び第２の回路電極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。また、この導電性粒子７を上述した配合割合とすることによって電気的な接続の異方性を示すことも可能である。
【００６７】
なお、回路接続部材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及び第２の回路電極３２の間に所望の量の電流が流れるように、それらを直接接触させるか若しくは十分に近づけることで電気的に接続される。
【００６８】
回路接続部材１０は上記本発明の接着剤組成物からなる回路接続用接着剤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又は第２の回路部材３０に対する回路接続部材１０の接着強度は十分高く、かつ、接続された回路電極間の接続抵抗は十分小さくなっている。また、回路接続部材１０は低温短時間の加熱処理により形成され得るものである。よって、接続体１は、従来よりも高い接続信頼性を有することが可能である。
【００６９】
（接続体の製造方法）
次に、上述した接続体の製造方法について、その工程図である図２を参照にしつつ、説明する。
【００７０】
先ず、上述した第一の回路部材２０と、フィルム状回路接続用接着剤４０を用意する（図２（ａ）参照）。フィルム状回路接続用接着剤４０は、本発明の接着剤組成物をフィルム状に成形してなるものである。回路接続用接着剤は、接着剤成分５と、導電性粒子７とを含有する。ここで、接着剤成分５には上述した本発明に係る接着剤成分が用いられる。なお、回路接続用接着剤が導電性粒子７を含有しない場合でも、そのフィルム状回路接続用接着剤は絶縁性接着剤として異方導電性接着に使用でき、特にＮＣＦ（Ｎｏｎ−Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）と呼ばれることもある。また、回路接続用接着剤が導電性粒子７を含有する場合には、そのフィルム状回路接続用接着剤はＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）と呼ばれることもある。
【００７１】
フィルム状回路接続用接着剤４０の厚さは、５〜４０μｍであることが好ましい。フィルム状回路接続用接着剤４０の厚さが５μｍ未満では、回路電極２２、３２間に回路接続用接着剤が充填不足となる傾向がある。他方、４０μｍを超えると、回路電極２２、３２間の接着剤を十分に排除しきれなくなり、回路電極２２、３２間の導通の確保が困難となる傾向がある。
【００７２】
次に、フィルム状回路接続用接着剤４０を第一の回路部材２０の回路電極２２が形成されている面上に載せる。なお、フィルム状回路接続用接着剤４０が支持体（図示せず）上に付着している場合には、フィルム状回路接続用接着剤４０側を第一の回路部材２０に向けるようにして、第一の回路部材２０上に載せる。このとき、フィルム状回路接続用接着剤４０はフィルム状であり、取り扱いが容易である。このため、第一の回路部材２０と第二の回路部材３０との間にフィルム状回路接続用接着剤４０を容易に介在させることができ、第一の回路部材２０と第二の回路部材３０との接続作業を容易に行うことができる。
【００７３】
そして、フィルム状回路接続用接着剤４０を、図２（ａ）の矢印Ａ及びＢ方向に加圧し、フィルム状回路接続用接着剤４０を第一の回路部材２０に仮接続する（図２（ｂ）参照）。このとき、加熱しながら加圧してもよい。但し、加熱温度はフィルム状回路接続用接着剤４０中の接着剤組成物が硬化しない温度、すなわちラジカル重合開始剤がラジカルを発生する温度よりも低い温度とする。
【００７４】
続いて、図２（ｃ）に示すように、第二の回路部材３０を、第二の回路電極を第一の回路部材２０に向けるようにしてフィルム状回路接続用接着剤４０上に載せる。なお、フィルム状回路接続用接着剤４０が支持体（図示せず）上に付着している場合には、支持体を剥離してから第二の回路部材３０をフィルム状回路接続用接着剤４０上に載せる。
【００７５】
そして、フィルム状回路接続用接着剤４０を加熱しながら、図２（ｃ）の矢印Ａ及びＢ方向に第一及び第二の回路部材２０、３０を介して加圧する。このときの加熱温度は、有機過酸化物などのラジカル重合開始剤がラジカルを発生可能な温度とする。これにより、ラジカル重合開始剤からラジカルが発生し、ラジカル重合性化合物であるラジカル重合性液状オリゴマの重合が開始される。こうして、フィルム状回路接続用接着剤４０が硬化処理され、本接続が行われ、図１に示すような接続体が得られる。
【００７６】
加熱温度は、例えば、５０〜１９０℃とし、接続時間は例えば０．５秒〜５分とする。これらの条件は、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、必要に応じて、後硬化を行ってもよい。
【００７７】
上記のようにして、接続体を製造すると、得られる接続体において、導電性粒子７を対向する回路電極２２、３２の双方に接触させることが可能となり、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。
【００７８】
また、フィルム状回路接続用接着剤４０の加熱により、回路電極２２と回路電極３２との間の距離を十分に小さくした状態で接着剤成分５が硬化して絶縁性物質１１となり、第一の回路部材２０と第二の回路部材３０とが回路接続部材１０を介して強固に接続される。
【００７９】
本実施形態の接続体の製造方法においては、フィルム状回路接続用接着剤４０が本発明の接着剤組成物からなることから、回路接続用接着剤４０を低温短時間の加熱処理により硬化させた場合であっても、回路部材２０又は３０に対する回路接続部材１０の接着強度を十分高くできるとともに、接続された回路電極間の接続抵抗を十分小さくすることができる。したがって、本実施形態の接続体の製造方法によれば、得られる接続体１の接続信頼性を従来よりも更に向上させることができる。
【００８０】
なお、接着剤成分５は、少なくとも加熱によりラジカルを発生するラジカル重合開始剤を含むものでもよく、このようなラジカル重合開始剤に代えて、光照射のみでラジカルを発生するラジカル重合開始剤を用いてもよい。この場合、フィルム状回路接続用接着剤４０の硬化処理に際して、加熱に代えて光照射を行えばよい。この他にも、必要に応じて、超音波、電磁波等によりラジカルを発生するラジカル重合開始剤を用いてもよい。
【００８１】
また、上記実施形態では、フィルム状回路接続用接着剤４０を用いて接続体を製造しているが、フィルム状回路接続用接着剤４０に代えて、フィルム状に形成されていない回路接続用接着剤を用いてもよい。この場合、例えば、接着剤組成物を溶媒に溶解させ、その溶液を、第一の回路部材２０又は第二の回路部材３０のいずれかに塗布し乾燥させれば、第一及び第二の回路部材２０、３０間に回路接続用接着剤を介在させることができる。
【００８２】
また、導電性粒子７の代わりに、他の導電材料を用いてもよい。他の導電材料としては、粒子状、又は短繊維状のカーボン、ＡｕめっきＮｉ線などの金属線条等が挙げられる。
【００８３】
（半導体装置）
次に、本発明の半導体装置の実施形態について説明する。図３は、本発明の半導体装置の一実施形態を示す概略断面図である。図３に示すように、本実施形態の半導体装置２は、半導体素子５０と、半導体の支持部材となる基板６０とを備えており、半導体素子５０及び基板６０の間には、これらを電気的に接続する半導体素子接続部材８０が設けられている。また、半導体素子接続部材８０は基板６０の主面６０ａ上に積層され、半導体素子５０は更にその半導体素子接続部材８０上に積層されている。
【００８４】
基板６０は回路パターン６１を備えており、回路パターン６１は、基板６０の主面６０ａ上で半導体接続部材８０を介して又は直接に半導体素子５０と電気的に接続されている。そして、これらが封止材７０により封止され、半導体装置２が形成される。
【００８５】
半導体素子５０の材料としては特に制限されないが、シリコン、ゲルマニウムの４族の半導体素子、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＰ、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＡｓ、ＧａＩｎＰ、ＡｌＩｎＰ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＧａＮＡｓ、ＧａＮＰ、ＧａＩｎＮＡｓ、ＧａＩｎＮＰ、ＧａＳｂ、ＩｎＳｂ、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＩｎＧａＮ、ＩｎＮＡｓＰなどのIII-V族化合物半導体素子、ＨｇＴｅ、ＨｇＣｄＴｅ、ＣｄＭｎＴｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＭｇＳｅ、ＭｇＳ、ＺｎＳｅ、ＺｅＴｅなどのＩＩ−ＶＩ族化合物半導体素子、そして、ＣｕＩｎＳｅ（ＣｌＳ）などの種々のものを用いることができる。
【００８６】
半導体素子接続部材８０は、絶縁性物質１１及び導電性粒子７を含有している。導電性粒子７は、半導体素子５０と回路パターン６１との間のみならず、半導体素子５０と主面６０ａとの間にも配置されている。本実施形態の半導体装置２においては、半導体素子５０と回路パターン６１とが、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、半導体素子５０及び回路パターン６１間の接続抵抗が十分に低減される。したがって、半導体素子５０及び回路パターン６１間の電流の流れを円滑にすることができ、半導体の有する機能を十分に発揮することができる。また、この導電性粒子７を上述した配合割合とすることによって電気的な接続の異方性を示すことも可能である。
【００８７】
なお、半導体素子接続部材８０が導電性粒子７を含有していない場合には、半導体素子５０と回路パターン６１とを所望の量の電流が流れるように直接接触させるか若しくは十分に近づけることで電気的に接続される。
【００８８】
半導体素子接続部材８０は上記本発明の接着剤組成物の硬化物により構成されている。このことから、半導体素子５０及び基板６０に対する半導体素子接続部材８０の接着強度は十分高く、かつ、半導体素子５０及び回路パターン６１間の接続抵抗は十分小さくなっている。また、半導体素子接続部材８０は低温短時間の加熱処理により形成され得るものである。よって、半導体装置２は、従来よりも高い信頼性を有することが可能である。
【００８９】
（半導体装置の製造方法）
次に、上述した半導体装置の製造方法について説明する。
【００９０】
まず、回路パターンを形成した基板と、フィルム状半導体素子接続用接着剤を用意する。フィルム状半導体素子接続用接着剤は、本発明の接着剤組成物をフィルム状に成形してなるものである。この半導体素子接続用接着剤は、接着剤成分と、導電性粒子とを含有する。ここで、接着剤成分には上述した本発明に係る接着剤成分が用いられる。なお、半導体素子接続用接着剤が導電性粒子を含有しない場合でも、その接続用接着剤は絶縁性接着剤として異方導電性接着に使用できる。
【００９１】
フィルム状半導体素子接続用接着剤の厚さは、５〜４０μｍであることが好ましい。フィルム状半導体素子接続用接着剤の厚さが５μｍ未満では、回路パターンと半導体素子間に半導体素子接続用接着剤が充填不足となる傾向がある。他方、４０μｍを超えると、回路パターンと半導体素子間の接着剤を十分に排除しきれなくなり、回路パターンと半導体素子間の導通の確保が困難となる傾向がある。
【００９２】
次に、フィルム状半導体素子接続用接着剤を基板の回路パターンが形成されている面上に載せる。なお、フィルム状半導体素子接続用接着剤が支持体上に付着している場合には、フィルム状半導体素子接続用接着剤側を基板に向けるようにして、基板上に載せる。このとき、フィルム状半導体素子接続用接着剤はフィルム状であり、取り扱いが容易である。このため、基板と半導体素子との間にフィルム状半導体素子接続用接着剤を容易に介在させることができ、基板と半導体素子との接続作業を容易に行うことができる。
【００９３】
そして、フィルム状半導体素子接続用接着剤を加圧し、フィルム状半導体素子接続用接着剤を基板に仮接続する。このとき、加熱しながら加圧してもよい。但し、加熱温度はフィルム状半導体素子接続用接着剤中の接着剤組成物が硬化しない温度、すなわちラジカル重合開始剤がラジカルを発生する温度よりも低い温度とする。
【００９４】
続いて、半導体素子をフィルム状半導体素子接続用接着剤上に載せる。なお、フィルム状半導体素子接続用接着剤が支持体上に付着している場合には、支持体を剥離してから半導体素子をフィルム状半導体素子接続用接着剤上に載せる。
【００９５】
そして、フィルム状半導体素子接続用接着剤を加熱しながら、基板及び半導体素子を介して加圧する。このときの加熱温度は、ラジカル重合開始剤がラジカルを発生可能な温度とする。これにより、ラジカル重合開始剤においてラジカルが発生し、ラジカル重合性化合物の重合が開始される。こうして、フィルム状半導体素子接続用接着剤が硬化処理され、本接続が行われる。
【００９６】
加熱温度は、例えば、５０〜１９０℃とし、接続時間は例えば０．５秒〜５分とする。これらの条件は、使用する用途、接着剤組成物、基板によって適宜選択され、必要に応じて、後硬化を行ってもよい。
【００９７】
次いで、必要に応じて半導体素子を樹脂封止する。このとき、樹脂封止材を基板の表面に形成するが、基板の表面とは反対側の面にも樹脂封止材を形成するとしてもよい。これにより図３に示すような半導体装置が得られる。
【００９８】
上記のようにして、半導体装置を製造すると、得られる半導体装置において、導電性粒子を対向する回路パターンと半導体素子の双方に接触させることが可能となり、回路パターンと半導体素子間の接続抵抗を十分に低減することができる。
【００９９】
また、フィルム状半導体素子接続用接着剤の加熱により、回路パターンと半導体素子との間の距離を十分に小さくした状態で接着剤成分が硬化して絶縁性物質となり、基板と半導体素子とが半導体素子接続部材を介して強固に接続される。
【０１００】
本実施形態の半導体装置の製造方法においては、フィルム状半導体素子接続用接着剤が本発明の接着剤組成物からなることから、半導体素子接続用接着剤を低温短時間の加熱処理により硬化させた場合であっても、基板又は半導体素子に対する接続部材の接着強度を十分高くできるとともに、回路パターン及び半導体素子間の接続抵抗を十分小さくすることができる。したがって、本実施形態の半導体装置の製造方法によれば、得られる半導体装置の信頼性を従来よりも更に向上させることができる。
【０１０１】
なお、上記実施形態では、接着剤成分として、少なくとも加熱によりラジカルを発生するラジカル重合開始剤を含むものが用いられているが、このようなラジカル重合開始剤に代えて、光照射のみでラジカルを発生するラジカル重合開始剤を用いてもよい。この場合、フィルム状半導体素子接続用接着剤の硬化処理に際して、加熱に代えて光照射を行えばよい。この他にも、必要に応じて、超音波、電磁波等によりラジカルを発生するラジカル重合開始剤を用いてもよい。
【０１０２】
また、上記実施形態では、フィルム状半導体素子接続用接着剤を用いて半導体装置を製造しているが、フィルム状半導体接続用接着剤に代えて、フィルム状に形成されていない半導体接続用接着剤を用いてもよい。この場合、例えば、接着剤組成物を溶媒に溶解させ、その溶液を、基板又は半導体素子のいずれかに塗布し乾燥させれば、基板及び半導体素子間に半導体接続用接着剤を介在させることができる。
【０１０３】
また、導電性粒子の代わりに、他の導電材料を用いてもよい。他の導電材料としては、粒子状、又は短繊維状のカーボン、ＡｕめっきＮｉ線などの金属線条等が挙げられる。
【実施例】
【０１０４】
以下に、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１０５】
［配合成分の準備］
＜チキソ性付与剤の準備＞
チキソ性付与剤として、有機微粒子である「メタブレンＳ２００１」（三菱レイヨン社製商品名）、シリカ微粒子である「ＳＥ２０５０」（アドマテックス社製商品名）、及び、アルミナ微粒子である「ＡＥ２０５０」（アドマテックス社製商品名）をそれぞれ準備した。
【０１０６】
＜ラジカル重合性液状オリゴマの準備＞
ラジカル重合性液状オリゴマとして、イソシアヌル酸ＥＯ変性ジアクリレート「Ｍ−２１５」（分子量：３６９、東亞合成株式会社製商品名）、及び、ウレタンアクリレート「ＵＡ−６１００」（分子量：２３００、新中村化学株式会社製商品名）をそれぞれ準備した。
【０１０７】
＜ラジカル重合開始剤の準備＞
有機過酸化物（ラジカル重合開始剤）としてｔ−ヘキシルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート（商品名「パーヘキシルＯ」、日本油脂株式会社製）を準備した。
【０１０８】
＜熱可塑性樹脂の準備＞
（フェノキシ樹脂溶液の調製）
フェノキシ樹脂（商品名：ＰＫＨＣ、ユニオンカーバイド社製、重量平均分子量４５０００）４０質量部を、ガラス製の容器に入れたメチルエチルケトン（商品名：２−ブタノン、和光純薬工業（株）製、純度９９％）６０質量部に溶解して、固形分４０重量％のフェノキシ樹脂溶液を調製した。
【０１０９】
＜導電性粒子の作製＞
ポリスチレン粒子の表面上に、厚さ０．２μｍになるようにニッケルからなる層を設け、更にこのニッケルからなる層の表面上に、厚さ０．０２μｍになるよう金からなる層を設けた。こうして平均粒径４μｍ及び比重２．５の導電性粒子を作製した。
【０１１０】
＜フィルム状接着剤の作製＞
（実施例１）
表１に示される各配合成分を表１に示す配合割合（固形重量比）で混合した。すなわち、「メタブレンＳ２００１」４０質量部、イソシアヌル酸ＥＯ変性ジアクリレート「Ｍ−２１５」２０質量部、ウレタンアクリレート「ＵＡ−６１００」４０質量部、及び、「パーヘキシルＯ」３質量部を混合した。この混合物に、上記の導電性粒子を配合分散させて接着剤組成物を得た。導電性粒子の配合割合は、接着剤組成物の全量に対して１．５体積％とした。
【０１１１】
次いで、得られた接着剤組成物を、厚さ８０μｍのフッ素樹脂フィルムに塗工装置（康井精機（株）製、商品名：ＳＮＣ−Ｓ３．０）を用いて塗布して塗膜を得た。次にその塗膜を７０℃で１０分間熱風乾燥を行うことにより、厚さが２０μｍのフィルム状回路接続用接着剤を得た。
【０１１２】
【表１】
【０１１３】
（実施例２）
チキソ性付与剤として、「Ｓ２００１」に代えて「ＳＥ２０５０」を４０質量部配合したこと以外は実施例１と同様にして、フィルム状回路接続用接着剤を得た。
【０１１４】
（実施例３）
チキソ性付与剤として、「Ｓ２００１」に代えて「ＡＥ２０５０」を４０質量部配合したこと以外は実施例１と同様にして、フィルム状回路接続用接着剤を得た。
【０１１５】
（比較例１）
チキソ性付与剤を配合せず、ラジカル重合性液状オリゴマとして、「Ｍ−２１５」及び「ＵＡ−６１００」に代えて「Ｍ−２１５」を１００質量部配合したこと以外は実施例１と同様にして、接着剤組成物を得た。この接着剤組成物を用い、実施例１と同様にしてフィルム状回路接続用接着剤を得ようとしたが、フッ素樹脂フィルム上に接着剤組成物を塗工したときに、塗膜にはじきが発生し、フィルムを形成することができなかった。
【０１１６】
（比較例２）
ラジカル重合性液状オリゴマとして、「Ｍ−２１５」に代えて「ＵＡ−６１００」を１００質量部配合したこと以外は比較例１と同様にして、接着剤組成物を得た。この接着剤組成物を用い、実施例１と同様にしてフィルム状回路接続用接着剤を得ようとしたが、フッ素樹脂フィルム上に接着剤組成物を塗工したときに、塗膜にはじきが発生し、フィルムを形成することができなかった。
【０１１７】
（比較例３）
チキソ性付与剤である「Ｓ２００１」の配合量を２０質量部とし、熱可塑性樹脂として「ＰＫＨＣ」を固形重量換算で２０質量部配合したこと以外は実施例１と同様にして、フィルム状回路接続用接着剤を得た。
【０１１８】
［フィルム形成性の評価］
上記で得られたフィルム状回路接続用接着剤について、塗工、乾燥後の外観を目視にて確認することにより、接着剤組成物のフィルム形成性を評価した。結果を表２に示す。なお、はじきに起因する外観不良が見られない場合、フィルム形成性が十分であると判断し「○」で示した。
【０１１９】
＜接続体の作製＞
ライン幅２５μｍ、ピッチ５０μｍ及び厚み１８μｍの銅配線を５００本有するフレキシブル回路板（ＦＰＣ）と、０．２μｍの酸化インジウム（ＩＴＯ）の薄層を全面に形成したガラス基板（厚み１．１ｍｍ、表面抵抗２０Ω／□）との間に、上記で得られたフィルム状回路接続用接着剤を配置した。次に、熱圧着装置（加熱方式：コンスタントヒート型、東レエンジニアリング（株）製）を用いて、８０℃、１ＭＰａで３秒間仮付けした後、１６０℃、３ＭＰａの条件下、それらの積層方向に１０秒間の加熱加圧を行った。こうして、幅２ｍｍにわたりＦＰＣ基板とＩＴＯ基板とを実施例１〜３、比較例３の回路接続用接着剤の硬化物により電気的に接続した接続体をそれぞれ作製した。
【０１２０】
［接続抵抗の測定］
得られた接続体の対向する電極間の接続抵抗をマルチメータ（商品名：ＴＲ６８４８、アドバンテスト社製）で測定した。なお、抵抗値は、対向する電極間の抵抗１５０点の平均（ｘ＋３σ）で示した。
【０１２１】
［接着強度の測定］
得られた接続体の部材間（フレキシブル回路板及びガラス基板間）の接着強度を、ＪＩＳ−Ｚ０２３７に準じて９０度剥離法で測定し、評価した。ここで、接着強度の測定は、テンシロンＵＴＭ−４（商品名、東洋ボールドウィン（株）製）を使用し、剥離速度５０ｍｍ／ｍｉｎ、２５℃の条件で行った。
【０１２２】
以上のようにして得られた結果を表２に示す。
【０１２３】
【表２】
【０１２４】
表２に示されるように、実施例１〜３の接着剤組成物によれば、フィルム状の接着剤を形成することができることが確認された。更に、実施例１〜３で得られたフィルム状回路接続用接着剤によれば、低温短時間の接続条件で、接続回路間の接続抵抗を十分小さくすることができるとともに十分な接着力で回路部材の接着が可能であることが明らかとなった。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】本発明の接続体の一実施形態を示す部分断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ回路部材を接続する一連の工程図である。
【図３】本発明の半導体装置の一実施形態を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【０１２６】
１…接続体、２…半導体装置、５…接着剤成分、７…導電性粒子、１０…回路接続部材、１１…絶縁性物質、２０…第１の回路部材、２１…第１の回路基板、２２…第１の回路電極、３０…第２の回路部材、３１…第２の回路基板、３２…第２の回路電極、４０…フィルム状回路接続用接着剤、５０…半導体素子、６０…基板、６１…回路パターン、７０…封止材、８０…半導体素子接続部材。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接着剤組成物、フィルム状接着剤、回路接続用接着剤、接続体及び半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子及び液晶表示素子において、素子中の種々の部材を結合させる目的で従来から種々の接着剤が使用されている。接着剤に要求される特性は、接着性をはじめとして、耐熱性、高温高湿状態における信頼性等多岐にわたる。また、部材の被着体は、プリント配線板、ポリイミド等の有機基材をはじめ、銅、アルミニウム等の金属やＩＴＯ、ＳｉＮ、ＳｉＯ２等の多種多様な表面状態を有している。そのため、接着剤は、各被着体にあわせた分子設計が必要である。
【０００３】
従来、半導体素子や液晶表示素子用の接着剤としては、熱可塑性樹脂を主成分とするものが用いられていた（例えば、特許文献１参照）。しかし、接続信頼性を確保する観点から、接着性及び耐熱性に優れるエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂が主流となっている（例えば、特許文献２参照）。かかる接着剤の構成成分としては、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂と反応性を有するフェノール樹脂等の硬化剤、エポキシ樹脂と硬化剤の反応を促進する熱潜在性触媒が一般に用いられている。このうち熱潜在性触媒は、硬化温度及び硬化速度を決定する重要な因子となっており、室温での貯蔵安定性と加熱時の硬化速度の観点から種々の化合物が用いられている。このような接着剤は、１７０〜２５０℃の温度で１〜３時間加熱硬化することにより、所望の接着性が得られる。
【０００４】
近年、半導体素子の高集積化、液晶素子の高精細化に伴い、素子間及び配線間ピッチが狭小化している。そのため、上記の条件で熱処理を行った場合には、硬化時の加熱により周辺部材に悪影響を及ぼす虞がある。更に、低コスト化のためにはスループットを向上させる必要性がある。このような状況から、低温（１００〜１７０℃）、短時間（１時間以内）で硬化する接着剤、換言すれば「低温速硬化」の接着剤が要求されている。接着剤の低温速硬化を図るために活性化エネルギーの低い熱潜在性触媒が使用されることもあるが、このような触媒の使用は、接着剤が室温付近での貯蔵安定性を兼備することを非常に難しくする。
【０００５】
低温速硬化の要求に応える接着剤として、最近、アクリレート誘導体やメタアクリレート誘導体（以下、「（メタ）アクリレート誘導体」という）とラジカル重合開始剤である過酸化物とを併用した、ラジカル硬化型接着剤が注目されている（例えば、特許文献３及び４参照）。このような接着剤は、反応活性種であるラジカルが反応性に富むため、低温であっても短時間で硬化させることができる。また、（メタ）アクリレート誘導体として分子内に２個以上の（メタ）アクリロイル基を有する化合物を用いた場合には、硬化後に架橋構造が形成されるため、接着性や接続信頼性の向上が奏され得る。
【０００６】
【特許文献１】特開平４−６２７１４号公報
【特許文献２】特開平１−１１３４８０号公報
【特許文献３】特開２００２−２０３４２７号公報
【特許文献４】国際公開第９８／０４４０６７号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、半導体素子や液晶表示素子用の接着剤として、作業性の観点からフィルム状の接着剤が用いられている。しかしながら、一般にフィルム状接着剤では、フィルム形成性を付与するバインダ樹脂として熱可塑性樹脂が含まれるため、熱可塑性樹脂の軟化点及び溶融粘度に加熱時の接着剤の流動性が影響を受けてしまう。そのため、上記従来のラジカル硬化型接着剤をフィルム状にすると、低温短時間の接続条件では流動性が不足することがあり、接続抵抗の上昇を招くなどにより十分な接続信頼性が得られない場合がある。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、フィルム状に形成可能であるとともに、低温短時間で十分な接着性及び接続信頼性を得ることを可能とする接着剤組成物、それを用いたフィルム状接着剤、回路接続用接着剤、接続体及び半導体装置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】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の接着剤組成物は、（ａ）チキソ性付与剤、（ｂ）ラジカル重合性液状オリゴマ、及び（ｃ）ラジカル重合開始剤を含む接着剤組成物であって、上記接着剤組成物が、熱可塑性樹脂を含まない、又は熱可塑性樹脂を接着剤組成物全量１００質量部に対して１５質量部以下の範囲で含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明の接着剤組成物によれば、上記構成を有することにより、フィルム状に形成可能であるとともに、低温での加熱により十分な流動性を発現しながら、低温短時間での硬化により十分な接着力を得ることができすることができ、低温短時間で十分な接着性及び接続信頼性を得ることが可能となる。
【００１１】
本発明の接着剤組成物において、（ａ）チキソ性付与剤は、接着剤組成物への分散性及び被着体への密着性の観点、並びに、微細な粒径と均一粒径分布のものが入手可能である点で、シリカ微粒子、アルミナ微粒子又は有機微粒子であることが好ましい。
【００１２】
更に、接着剤組成物への分散性、応力緩和性、接着性向上等の観点から、（ａ）チキソ性付与剤が、（メタ）アクリル酸アルキル−ブタジエン−スチレン共重合体、（メタ）アクリル酸アルキル−シリコーン共重合体、シリコーン−（メタ）アクリル酸共重合体、シリコーンと（メタ）アクリル酸の複合体、（メタ）アクリル酸アルキル−ブタジエン−スチレンとシリコーンの複合体及び（メタ）アクリル酸アルキルとシリコーンの複合体からなる群より選択される１種類以上を含む有機微粒子であることが好ましい。
【００１３】
本発明の接着剤組成物において、フィルム形成性、硬化物の強度及び被着体への密着性の観点から、（ｂ）ラジカル重合性液状オリゴマが、重量平均分子量５００〜２００００のウレタンアクリレートであることが好ましい。なお、ウレタンアクリレートの重量平均分子量が５００未満であると、フィルムを形成するために樹脂組成物を基材上に塗工したときにはじきやブロッキング等が生じやすくなりフィルム形成性が低下する傾向にあり、また、形成されたフィルムがべたつきやすくなる傾向にある。一方、ウレタンアクリレートの重量平均分子量が２００００を超えると、流動性が低下する傾向にある。
【００１４】
また、本発明の接着剤組成物は、耐熱性、フィルム形成性、硬化性及び保存安定性をバランスよく高い水準にする観点から、（ａ）チキソ性付与剤１００質量部に対して、（ｂ）ラジカル重合性液状オリゴマを２５〜２５０質量部及び（ｃ）ラジカル重合開始剤を０．０５〜３０質量部含有することが好ましい。
【００１５】
また、本発明の接着剤組成物は、導電粒子を、接着剤組成物全量を基準として０．１〜３０体積％の割合で更に含有することが好ましい。このような接着剤組成物によれば、回路接続用途の場合に、回路電極の導通を効率よく得ることができる。なお、導電粒子の含有量が、０．１体積％未満であると、導通性の向上効果が得られにくく、３０体積％を超えると、回路の短絡が生じやすくなる傾向にある。
【００１６】
本発明はまた、本発明の接着剤組成物をフィルム状に形成してなるフィルム状接着剤を提供する。本発明のフィルム状接着剤によれば、低温短時間で十分な接着性及び接続信頼性を得ることができる。
【００１７】
本発明はまた、相対向する回路電極を有する回路部材間に介在させ、相対向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ために用いられる回路接続用接着剤であって、本発明の接着剤組成物からなる回路接続用接着剤を提供する。
【００１８】
本発明の回路接続用接着剤によれば、低温短時間で回路部材同士を十分な接着力で接続することができ、その場合でも対向する電極間の接続抵抗を十分小さくすることができ優れた接続信頼性を得ることができる。すなわち、本発明の回路接続用接着剤によれば、接着剤を相対向する回路電極を有する基板間に介在させ、相対向する回路電極を有する基板を加圧して加圧方向の回路電極間を電気的に接続する接続方法において、低温での加熱により十分な流動性を発現しながら低温短時間での硬化により十分な接着力を得ることができ、低温短時間で十分な接着性及び接続信頼性を得ることが可能となる。
【００１９】
本発明はまた、対向配置された一対の回路部材と、これら一対の回路部材の間に設けられ、一対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材とを備え、接続部材が、本発明の回路接続用接着剤の硬化物からなる接続体を提供する。本発明の接続体は、本発明の回路接続用接着剤の硬化物からなる接続部材を有するものであることにより、熱履歴が少ない条件で製造された場合であっても接続された電極間の接続抵抗が十分小さく且つ回路部材同士が十分に接着されたものになり得ることから、非常に優れた接続信頼性を有することができる。
【００２０】
本発明によれば、第一の回路電極を有する第一の基板と、第二の回路電極を有する第二の基板を、第一の回路電極と第二の回路電極が相対向するように配置し、第一の基板と第二の基板との間に本発明の回路接続用接着剤を介在させ、加圧により接続してなる接続体を提供することができ、このような接続体は、本発明の回路接続用接着剤によって接続されているものであることにより、低温短時間の条件で接続された場合であっても対向する電極間の接続抵抗が十分小さく且つ回路電極を有する基板同士が十分に接着されたものになり得ることから、非常に優れた接続信頼性を有することができる。
【００２１】
また本発明によれば、上記接続体において、第一の回路電極を有する第一の基板が半導体素子である接続体を提供できる。
【００２２】
本発明はまた、半導体素子と、半導体素子を搭載する基板と、半導体素子及び基板間に設けられ、半導体素子及び基板を電気的に接続するとともに接着する接続部材とを備え、接続部材が、本発明の接着剤組成物の硬化物である半導体装置を提供する。本発明の半導体装置は、本発明の回路接続用接着剤の硬化物からなる接続部材を有するものであることにより、熱履歴が少ない条件で製造された場合であっても接続された電極間の接続抵抗が十分小さく且つ回路部材同士が十分に接着されたものになり得ることから、非常に優れた接続信頼性を有することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、フィルム状に形成可能であるとともに、低温短時間で十分な接着性及び接続信頼性を得ることを可能とする接着剤組成物、それを用いたフィルム状接着剤、回路接続用接着剤、接続体及び半導体装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、場合により図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、本明細書における「（メタ）アクリレート」とは、「アクリレート」及びそれに対応する「メタクリレート」を意味する。同様に「（メタ）アクリル」とは、「アクリル」及びそれに対応する「メタクリル」を意味し、「（メタ）アクリロイル」は、「アクリロイル」及びそれに対応する「メタクリロイル」を意味する。
【００２５】
（接着剤組成物）
本発明の接着剤組成物は、（ａ）チキソ性付与剤、（ｂ）ラジカル重合性液状オリゴマ、及び（ｃ）ラジカル重合開始剤を含む接着剤組成物であって、
前記接着剤組成物が、熱可塑性樹脂を含まない、又は熱可塑性樹脂を接着剤組成物全量１００質量部に対して１５質量部以下の範囲で含むものである。
【００２６】
本発明で用いる（ａ）チキソ性付与剤とは、液状成分に添加することでチキソトロピー性を発現するものを指す。なお、ここでいうチキソトロピー性とは、液状成分に微粒子を分散したものが撹拌やせん断応力によって微粒子同士の弱い凝集が破壊されることで外的応力によって粘度が低下する現象をいう。
【００２７】
本発明で用いる（ａ）チキソ性付与剤としては、特に制限は無く、公知の有機微粒子又は無機微粒子を使用することができる。具体的には、平均粒径５μｍ以下のシリカ若しくはアルミナ微粒子または有機微粒子が挙げられる。
【００２８】
本発明の接着剤組成物においては、接着剤組成物への分散性、応力緩和性、接着性向上等の観点から、（ａ）チキソ性付与剤として有機微粒子が含まれることが好ましい。更に、有機微粒子としては、分散性、応力緩和性、接着性向上等の点で、（メタ）アクリル酸アルキル−ブタジエン−スチレン共重合体、（メタ）アクリル酸アルキル−シリコーン共重合体、シリコーン−（メタ）アクリル酸共重合体、シリコーンと（メタ）アクリル酸の複合体、（メタ）アクリル酸アルキル−ブタジエン−スチレンとシリコーンの複合体及び（メタ）アクリル酸アルキルとシリコーンの複合体からなる群より選択される１種類以上を含む有機微粒子がより好ましい。
【００２９】
また、有機微粒子は、分子量が１００万以上のもの、又は三次元架橋構造を有するものが好ましい。
【００３０】
更に、有機微粒子としては、接着剤組成物への分散性の観点から、核材上に核材のガラス転移温度よりも高いガラス転移温度を有する表面層が設けられたものや、粒子の外部にグラフト層を有するコアシェルタイプであることが好ましい。
【００３１】
（ａ）チキソ性付与剤としての有機微粒子及び無機微粒子の平均粒子径は、フィルム形成性及び流動性の観点から、０．１〜５μｍが好ましく、０．３〜３μｍがより好ましい。上記粒子の平均粒子径が上記下限値未満であると、粘度が高くなりすぎる、或いは二次凝集（微粒子同士が互いにくっついてしまう現象）を起こしやすくなるなどの問題が生じや酸くなる傾向にある。一方、上記粒子の平均粒子径が上記上限値を超えると、チキソ性が発現しにくくなりフィルムのべたつきやブロッキングなどを起こしやすくなる傾向にある。
【００３２】
また、本発明の接着剤組成物が導電粒子を更に含み、ＡＣＦを形成する材料として用いられる場合、チキソ性付与剤の粒径は導電粒子より小さくする必要がある。
【００３３】
本発明の接着剤組成物における（ａ）チキソ性付与剤の含有量は、接着剤組成物全量を基準として、２５〜８０質量％であることが好ましい。
【００３４】
（ｂ）ラジカル重合性液状オリゴマとしては、例えば、分子内に２つ以上の（メタ）アクリロイル基を有する液状化合物が挙げられる。このような液状化合物としては、特に制限無く公知のものを使用することができ、具体的には、エポキシ（メタ）アクリレートオリゴマー、ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー、ポリエーテル（メタ）アクリレートオリゴマー、ポリエステル（メタ）アクリレートオリゴマー等のオリゴマー、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリアルキレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニロキシエチル（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、イソシアヌル酸変性２官能（メタ）アクリレート、イソシアヌル酸変性３官能（メタ）アクリレート、２，２’−ジ（メタ）アクリロイロキシジエチルホスフェート、２−（メタ）アクリロイロキシエチルアシッドホスフェート等の多官能（メタ）アクリレート化合物が挙げられる。これらの化合物は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００３５】
本発明においては、（ａ）チキソ性付与材を併用したときのフィルム形成性及び硬化物の強度及び被着体への密着性の観点から、重量平均分子量５００〜２００００のウレタンアクリレートが好ましい。ウレタンアクリレートの重量平均分子量が５００未満であると、フィルムを形成するために樹脂組成物を基材上に塗工したときにはじきやブロッキング等が生じやすくなりフィルム形成性が低下する傾向にあり、また、形成されたフィルムがべたつきやすくなる傾向にある。一方、ウレタンアクリレートの重量平均分子量が２００００を超えると、流動性が低下する傾向にある。
【００３６】
なお、本願で規定する重量平均分子量とは、以下の条件に従ってゲルパーミエイションクロマトグラフィー法（ＧＰＣ）により測定し、標準ポリスチレンの検量線を用いて換算することにより求めた値のことをいう。
＜ＧＰＣ条件＞
使用機器：日立Ｌ−６０００型（株式会社日立製作所製、商品名）
検出器：Ｌ−３３００ＲＩ（株式会社日立製作所製、商品名）
カラム：ゲルパックＧＬ−Ｒ４２０＋ゲルパックＧＬ−Ｒ４３０＋ゲルパックＧＬ−Ｒ４４０（計３本）（日立化成工業株式会社製、商品名）
溶離液：テトラヒドロフラン
測定温度：４０℃
流量：１．７５ｍｌ／ｍｉｎ
【００３７】
本発明の接着剤組成物における（ｂ）ラジカル重合性液状オリゴマの含有量は、（ａ）チキソ性付与剤１００質量部に対して０．０１〜２５０質量部であることが好ましく、５０〜２５０質量部であることがより好ましく、６０〜１５０質量部であることがさらにより好ましい。
【００３８】
耐熱性及びフィルム形成性の観点からは、（ｂ）ラジカル重合性液状オリゴマの含有量が、（ａ）チキソ性付与剤１００質量部に対して５０〜２５０質量部であることが好ましい。ラジカル重合性液状オリゴマの含有量をチキソ性付与剤１００質量部に対して５０質量部以上とすることで、硬化後の耐熱性が得られやすくなり、含有量を２５０質量部以下とすることで、十分なフィルム形成性が得られやすくなり、接着剤組成物をフィルムとして使用することが更に容易となる。
【００３９】
本発明で用いる（ｃ）ラジカル重合開始剤としては、アゾ化合物や有機過酸化物などの従来からラジカル重合開始剤として知られている公知の化合物を使用することができる。本発明においては、（ｃ）ラジカル重合開始剤として有機過酸化物を用いることが好ましい。
【００４０】
有機過酸化物としては、具体的には、クミルパーオキシネオデカノエート、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエート、１−シクロヘキシル−１−メチルエチルパーオキシノエデカノエート、ｔ−ヘキシルパーオキシネオデカノエート、ｔ−ブチルパーオキシネオデカノエート、ｔ−ブチルパーオキシピバレート、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（２−エチルヘキサノイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ヘキシルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシネオヘプタノエート、ｔ−アミルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ジ−ｔ−ブチルパーオキシヘキサヒドロテレフタレート、ｔ−アミルパーオキシ−３，５，５−トリメチルヘキサノエート、３−ヒドロキシ−１，１−ジメチルブチルパーオキシネオデカノエート、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−アミルパーオキシネオデカノエート、ｔ−アミルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、２，２’−アゾビス−２，４−ジメチルバレロニトリル、１，１’−アゾビス（１−アセトキシ−１−フェニルエタン）、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）、ジメチル−２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、４，４’−アゾビス（４−シアノバレリン酸）、１，１’−アゾビス（１−シクロヘキサンカルボニトリル）、ｔ−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシマレイン酸、ｔ−ブチルパーオキシ−３，５，５−トリメチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシラウレート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（３−メチルベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート、ｔ−ヘキシルパーオキシベンゾエート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ジブチルパーオキシトリメチルアジペート、ｔ−アミルパーオキシノルマルオクトエート、ｔ−アミルパーオキシイソノナノエート、ｔ−アミルパーオキシベンゾエート、ジベンゾイルパーオキサイド、ジラウロイルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキシヘキサヒドロテレフタレート、等が挙げられる。これらの化合物は、単独で用いても、２種以上を混合して用いてもよい。
【００４１】
上記の化合物の中でも、安定性、反応性、相溶性の観点から、１分間半減期温度が９０〜１７５℃で、かつ重量平均分子量が１８０〜１０００のパーオキシエステル誘導体またはジアシルパーオキサイド化合物が好ましい。なお、重量平均分子量の測定方法は上述の方法を使用することができる。
【００４２】
また、本発明の接着剤組成物においては、発明の効果を損なわない範囲で、有機過酸化物と、アゾ化合物などの有機過酸化物以外のラジカル重合開始剤とを併用することができる。
【００４３】
本発明の接着剤組成物における（ｃ）ラジカル重合開始剤の含有量は、（ａ）チキソ性付与剤１００質量部に対して、０．０５〜３０質量部が好ましく、０．１〜２０質量部がより好ましくい。（ｃ）ラジカル重合開始剤の含有量を０．０５質量部以上とすることにより、接着剤組成物の硬化不足を防止することが容易となり、含有量を３０質量部以下とすることにより接着剤組成物の放置安定性（貯蔵安定性）が低下することを防止することが容易となる。
【００４４】
本発明の接着剤組成物は、導電粒子（導電性粒子）を含有することが好ましい。この場合、接続電極間の導通を効率よく得ることができる。このような接着剤組成物は、回路接続用接着剤として好適である。
【００４５】
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、この核に上記金属、金属粒子或いはカーボンを被覆したものでもよい。この中でも金属自体が熱溶融性の金属である場合、又はプラスチックを核とし、金属若しくはカーボンで被覆したものである場合が好ましい。これらの場合、接着剤組成物の硬化物を加熱や加圧により変形させることが一層容易となるため、電極同士を電気的に接続する際に、電極と接着剤組成物との接触面積を増加させ、電極間の導電性を向上させることができる。
【００４６】
更に、本発明の接着剤組成物は、上述の導電性粒子の表面を高分子樹脂で被覆した粒子を含有してもよい。このような粒子を接着剤組成物に含有させると、導電性粒子の配合量を増加させた場合であっても導電性粒子同士の接触による短絡を防止することが容易となり、電極回路間の絶縁性をより向上させることが可能となる。
【００４７】
上述の導電性粒子は、１種を単独で又は２種以上を混合して用いてもよい。
【００４８】
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。
【００４９】
導電性粒子の配合割合は、接着剤組成物の全体積量を基準として０．１〜３０体積％であることが好ましく、０．１〜１０体積％であることがより好ましい。かかる配合割合が、０．１体積％未満であると接続回路間の導電性が十分に得られにくくなる傾向があり、３０体積％を超えると回路の短絡が起こりやすくなる傾向がある。なお、導電性粒子の配合割合（体積％）は、２３℃における接着剤組成物を硬化させる前の各成分の体積に基づいて決定される。各成分の体積は、比重を利用して重量から体積に換算する方法や、その成分をよくぬらす適当な溶媒（水、アルコール等）を入れたメスシリンダー等の容器にその成分を投入し、増加した体積から算出する方法によって求めることができる。
【００５０】
また、本発明の接着剤組成物には、カップリング剤及び密着性向上剤、レベリング剤などの接着助剤を適宜添加してもよい。これにより、本発明の効果をより顕著に発揮することができ、更に良好な密着性や取扱い性を付与することができるようになる。具体的には、アルコキシシラン誘導体やシラザン誘導体が挙げられる。それらの中でも、下記一般式（１）で表される化合物を添加することが好ましい。
【００５１】
【化１】
式（１）中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜５のアルコキシ基、炭素数１〜５のアルコキシカルボニル基、又はアリール基を示し、Ｒ４は水素原子又はメチル基を示し、ｎ１は１〜１０の整数を示す。
【００５２】
更に、上記一般式（１）で表される化合物は、高接着性及び電気的信頼性の観点から、式中のＲ１、Ｒ２及びＲ３がそれぞれ独立に、炭素数１〜５のアルキル基、アリール基、又は炭素数１〜３のアルコキシ基であり、ｎ１が２〜４であることが好ましい。一般式（１）で表される化合物は１種を単独で用いても、２種以上を混合して用いてもよい。
【００５３】
また、接着助剤は、リン酸エステル誘導体であってもよい。このリン酸エステル誘導体としては、具体的には、下記一般式（２）で表される化合物が好ましい。
【００５４】
【化２】
式（２）中、Ｒ５は水素原子又はメチル基を示し、ｎ２は１〜１０の整数を示し、ｍは１又は２を示す。
【００５５】
本発明の接着剤組成物は、橋架け率の向上を目的として、上記（ｂ）ラジカル重合性液状オリゴマに加え、アリル基、マレイミド基、ビニル基等の活性ラジカルによって重合する官能基を有する化合物を更に含有してもよい。具体的には、Ｎ−ビニルイミダゾール、Ｎ−ビニルピリジン、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルカプロラクタム、４，４’−ビニリデンビス（Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン）、Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミドアクリルアミド等が挙げられる。
【００５６】
本発明の接着剤組成物は、流動性向上を目的に、単官能（メタ）アクリレートを更に含有してもよい。具体的には、ペンタエリスリトール（メタ）アクリレート、２−シアノエチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニロキシエチル（メタ）アクリレート、２−（２−エトキシエトキシ）エチル（メタ）アクリレート、２−エトキシエチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、ｎ−ラウリル（メタ）アクリレート、２−メトキシエチル（メタ）アクリレート、２−フェノキシエチル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリール（メタ）アクリレート、２−（メタ）アクリロイロキシエチルホスフェート、Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロイルモルホリンが挙げられる。
【００５７】
本発明の接着剤組成物は、接着性及び流動性向上を目的に、ロジン、テルペン、炭化水素系のタッキファイヤを更に含有してもよい。
【００５８】
本発明の接着剤組成物は、貯蔵安定性の向上を目的として、重合禁止剤を更に含有してもよい。重合禁止剤としては、例えば、ｔ−ブチルピロカテコール、ｔ−ブチルフェノール、ｐ−メトキシフェノール、２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシラジカル（ＴＥＭＰＯ）、４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシラジカル（ＴＥＭＰＯＬ）等が挙げられる。
【００５９】
本発明の接着剤組成物は、フィルム状に成形して用いることができる。このフィルム状接着剤は、必要に応じて溶剤等を加えるなどした本発明の接着剤組成物の溶液を、フッ素樹脂フィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、離形紙等の剥離性基材上に塗布し又は不織布などの基材に上記溶液を含浸させて剥離性基材上に載置し、溶剤等を除去することにより得ることができる。このように本発明の接着剤組成物をフィルム状に成形した本発明のフィルム状接着剤は、取扱性に優れ、一層便利である。
【００６０】
本発明の接着剤組成物は、加熱及び加圧を併用して接着させることができる。加熱温度は、特に制限はないが、５０〜１９０℃の温度が好ましい。圧力は、被着体に損傷を与えない範囲であれば、特に制限はないが、一般的には０．１〜１０ＭＰａが好ましい。これらの加熱及び加圧は、０．５秒〜１２０秒間の範囲で行うことが好ましい。
【００６１】
本発明の接着剤組成物は、硬化時の流動性及び硬化後の接着性の双方を両立しつつ低温速硬化が可能であることから、相対向する回路電極を有する回路部材間に介在させ、相対向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ために用いられる回路接続用接着剤として好適である。この場合、回路部材を加圧することにより、加圧方向の回路電極同士が電気的に接続される。そして、上記回路接続用接着剤によれば、低温短時間で回路部材同士を十分な接着力で接続することができ、その場合でも対向する電極間の接続抵抗を十分小さくすることができ優れた接続信頼性を得ることができる。
【００６２】
また、本発明の接着剤組成物は、熱膨張係数の異なる異種の被着体の接着剤として使用することができる。具体的には、異方導電接着剤、銀ペースト、銀フィルム等に代表される回路接続材料、ＣＳＰ用エラストマー、ＣＳＰ用アンダーフィル材、ＬＯＣテープ等に代表される半導体素子接着材料として使用することができる。
【００６３】
（接続体）
次に、本発明の接続体の好適な実施形態について説明する。図１は、本発明の接続体の一実施形態を示す概略断面図である。図１に示すように、本実施形態の接続体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、これらを電気的に接続する回路接続部材１０が設けられている。第１の回路部材２０は、第１の回路基板２１と、回路基板２１の主面２１ａ上に形成される第１の回路電極２２とを備えている。なお、回路基板２１の主面２１ａ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。
【００６４】
一方、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上に形成される第２の回路電極３２とを備えている。また、回路基板３１の主面３１ａ上にも、場合により絶縁層（図示せず）が形成されていてもよい。
【００６５】
第１の回路部材２０及び第２の回路部材３０としては、電気的接続を必要とする電極が形成されているものであれば特に制限されない。電極を形成する基板としては、半導体、ガラス、セラミック等の無機質、ポリイミド、ポリカーボネート等の有機物、ガラス／エポキシ等のこれら複合の各組み合わせが適用できる。具体的には、液晶ディスプレイに用いられているＩＴＯ等で電極が形成されているガラス又はプラスチック基板、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、これらは必要に応じて組み合わせて用いることができる。このように、本実施形態では、プリント配線板やポリイミド等の有機物からなる材質をはじめ、銅、アルミニウム等の金属やＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）等の無機材質のように多種多様な表面状態を有する回路部材を用いることができる。
【００６６】
回路接続部材１０は、絶縁性物質１１及び導電性粒子７を含有している。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と３１ａとの間にも配置されている。本実施形態の接続体１においては、第１の回路電極２２と第２の回路電極３２とが、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の間の接続抵抗が十分に低減される。したがって、第１の回路電極２２及び第２の回路電極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。また、この導電性粒子７を上述した配合割合とすることによって電気的な接続の異方性を示すことも可能である。
【００６７】
なお、回路接続部材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及び第２の回路電極３２の間に所望の量の電流が流れるように、それらを直接接触させるか若しくは十分に近づけることで電気的に接続される。
【００６８】
回路接続部材１０は上記本発明の接着剤組成物からなる回路接続用接着剤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又は第２の回路部材３０に対する回路接続部材１０の接着強度は十分高く、かつ、接続された回路電極間の接続抵抗は十分小さくなっている。また、回路接続部材１０は低温短時間の加熱処理により形成され得るものである。よって、接続体１は、従来よりも高い接続信頼性を有することが可能である。
【００６９】
（接続体の製造方法）
次に、上述した接続体の製造方法について、その工程図である図２を参照にしつつ、説明する。
【００７０】
先ず、上述した第一の回路部材２０と、フィルム状回路接続用接着剤４０を用意する（図２（ａ）参照）。フィルム状回路接続用接着剤４０は、本発明の接着剤組成物をフィルム状に成形してなるものである。回路接続用接着剤は、接着剤成分５と、導電性粒子７とを含有する。ここで、接着剤成分５には上述した本発明に係る接着剤成分が用いられる。なお、回路接続用接着剤が導電性粒子７を含有しない場合でも、そのフィルム状回路接続用接着剤は絶縁性接着剤として異方導電性接着に使用でき、特にＮＣＦ（Ｎｏｎ−Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）と呼ばれることもある。また、回路接続用接着剤が導電性粒子７を含有する場合には、そのフィルム状回路接続用接着剤はＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）と呼ばれることもある。
【００７１】
フィルム状回路接続用接着剤４０の厚さは、５〜４０μｍであることが好ましい。フィルム状回路接続用接着剤４０の厚さが５μｍ未満では、回路電極２２、３２間に回路接続用接着剤が充填不足となる傾向がある。他方、４０μｍを超えると、回路電極２２、３２間の接着剤を十分に排除しきれなくなり、回路電極２２、３２間の導通の確保が困難となる傾向がある。
【００７２】
次に、フィルム状回路接続用接着剤４０を第一の回路部材２０の回路電極２２が形成されている面上に載せる。なお、フィルム状回路接続用接着剤４０が支持体（図示せず）上に付着している場合には、フィルム状回路接続用接着剤４０側を第一の回路部材２０に向けるようにして、第一の回路部材２０上に載せる。このとき、フィルム状回路接続用接着剤４０はフィルム状であり、取り扱いが容易である。このため、第一の回路部材２０と第二の回路部材３０との間にフィルム状回路接続用接着剤４０を容易に介在させることができ、第一の回路部材２０と第二の回路部材３０との接続作業を容易に行うことができる。
【００７３】
そして、フィルム状回路接続用接着剤４０を、図２（ａ）の矢印Ａ及びＢ方向に加圧し、フィルム状回路接続用接着剤４０を第一の回路部材２０に仮接続する（図２（ｂ）参照）。このとき、加熱しながら加圧してもよい。但し、加熱温度はフィルム状回路接続用接着剤４０中の接着剤組成物が硬化しない温度、すなわちラジカル重合開始剤がラジカルを発生する温度よりも低い温度とする。
【００７４】
続いて、図２（ｃ）に示すように、第二の回路部材３０を、第二の回路電極を第一の回路部材２０に向けるようにしてフィルム状回路接続用接着剤４０上に載せる。なお、フィルム状回路接続用接着剤４０が支持体（図示せず）上に付着している場合には、支持体を剥離してから第二の回路部材３０をフィルム状回路接続用接着剤４０上に載せる。
【００７５】
そして、フィルム状回路接続用接着剤４０を加熱しながら、図２（ｃ）の矢印Ａ及びＢ方向に第一及び第二の回路部材２０、３０を介して加圧する。このときの加熱温度は、有機過酸化物などのラジカル重合開始剤がラジカルを発生可能な温度とする。これにより、ラジカル重合開始剤からラジカルが発生し、ラジカル重合性化合物であるラジカル重合性液状オリゴマの重合が開始される。こうして、フィルム状回路接続用接着剤４０が硬化処理され、本接続が行われ、図１に示すような接続体が得られる。
【００７６】
加熱温度は、例えば、５０〜１９０℃とし、接続時間は例えば０．５秒〜５分とする。これらの条件は、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、必要に応じて、後硬化を行ってもよい。
【００７７】
上記のようにして、接続体を製造すると、得られる接続体において、導電性粒子７を対向する回路電極２２、３２の双方に接触させることが可能となり、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。
【００７８】
また、フィルム状回路接続用接着剤４０の加熱により、回路電極２２と回路電極３２との間の距離を十分に小さくした状態で接着剤成分５が硬化して絶縁性物質１１となり、第一の回路部材２０と第二の回路部材３０とが回路接続部材１０を介して強固に接続される。
【００７９】
本実施形態の接続体の製造方法においては、フィルム状回路接続用接着剤４０が本発明の接着剤組成物からなることから、回路接続用接着剤４０を低温短時間の加熱処理により硬化させた場合であっても、回路部材２０又は３０に対する回路接続部材１０の接着強度を十分高くできるとともに、接続された回路電極間の接続抵抗を十分小さくすることができる。したがって、本実施形態の接続体の製造方法によれば、得られる接続体１の接続信頼性を従来よりも更に向上させることができる。
【００８０】
なお、接着剤成分５は、少なくとも加熱によりラジカルを発生するラジカル重合開始剤を含むものでもよく、このようなラジカル重合開始剤に代えて、光照射のみでラジカルを発生するラジカル重合開始剤を用いてもよい。この場合、フィルム状回路接続用接着剤４０の硬化処理に際して、加熱に代えて光照射を行えばよい。この他にも、必要に応じて、超音波、電磁波等によりラジカルを発生するラジカル重合開始剤を用いてもよい。
【００８１】
また、上記実施形態では、フィルム状回路接続用接着剤４０を用いて接続体を製造しているが、フィルム状回路接続用接着剤４０に代えて、フィルム状に形成されていない回路接続用接着剤を用いてもよい。この場合、例えば、接着剤組成物を溶媒に溶解させ、その溶液を、第一の回路部材２０又は第二の回路部材３０のいずれかに塗布し乾燥させれば、第一及び第二の回路部材２０、３０間に回路接続用接着剤を介在させることができる。
【００８２】
また、導電性粒子７の代わりに、他の導電材料を用いてもよい。他の導電材料としては、粒子状、又は短繊維状のカーボン、ＡｕめっきＮｉ線などの金属線条等が挙げられる。
【００８３】
（半導体装置）
次に、本発明の半導体装置の実施形態について説明する。図３は、本発明の半導体装置の一実施形態を示す概略断面図である。図３に示すように、本実施形態の半導体装置２は、半導体素子５０と、半導体の支持部材となる基板６０とを備えており、半導体素子５０及び基板６０の間には、これらを電気的に接続する半導体素子接続部材８０が設けられている。また、半導体素子接続部材８０は基板６０の主面６０ａ上に積層され、半導体素子５０は更にその半導体素子接続部材８０上に積層されている。
【００８４】
基板６０は回路パターン６１を備えており、回路パターン６１は、基板６０の主面６０ａ上で半導体接続部材８０を介して又は直接に半導体素子５０と電気的に接続されている。そして、これらが封止材７０により封止され、半導体装置２が形成される。
【００８５】
半導体素子５０の材料としては特に制限されないが、シリコン、ゲルマニウムの４族の半導体素子、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＰ、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＡｓ、ＧａＩｎＰ、ＡｌＩｎＰ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＧａＮＡｓ、ＧａＮＰ、ＧａＩｎＮＡｓ、ＧａＩｎＮＰ、ＧａＳｂ、ＩｎＳｂ、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＩｎＧａＮ、ＩｎＮＡｓＰなどのIII-V族化合物半導体素子、ＨｇＴｅ、ＨｇＣｄＴｅ、ＣｄＭｎＴｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＭｇＳｅ、ＭｇＳ、ＺｎＳｅ、ＺｅＴｅなどのＩＩ−ＶＩ族化合物半導体素子、そして、ＣｕＩｎＳｅ（ＣｌＳ）などの種々のものを用いることができる。
【００８６】
半導体素子接続部材８０は、絶縁性物質１１及び導電性粒子７を含有している。導電性粒子７は、半導体素子５０と回路パターン６１との間のみならず、半導体素子５０と主面６０ａとの間にも配置されている。本実施形態の半導体装置２においては、半導体素子５０と回路パターン６１とが、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、半導体素子５０及び回路パターン６１間の接続抵抗が十分に低減される。したがって、半導体素子５０及び回路パターン６１間の電流の流れを円滑にすることができ、半導体の有する機能を十分に発揮することができる。また、この導電性粒子７を上述した配合割合とすることによって電気的な接続の異方性を示すことも可能である。
【００８７】
なお、半導体素子接続部材８０が導電性粒子７を含有していない場合には、半導体素子５０と回路パターン６１とを所望の量の電流が流れるように直接接触させるか若しくは十分に近づけることで電気的に接続される。
【００８８】
半導体素子接続部材８０は上記本発明の接着剤組成物の硬化物により構成されている。このことから、半導体素子５０及び基板６０に対する半導体素子接続部材８０の接着強度は十分高く、かつ、半導体素子５０及び回路パターン６１間の接続抵抗は十分小さくなっている。また、半導体素子接続部材８０は低温短時間の加熱処理により形成され得るものである。よって、半導体装置２は、従来よりも高い信頼性を有することが可能である。
【００８９】
（半導体装置の製造方法）
次に、上述した半導体装置の製造方法について説明する。
【００９０】
まず、回路パターンを形成した基板と、フィルム状半導体素子接続用接着剤を用意する。フィルム状半導体素子接続用接着剤は、本発明の接着剤組成物をフィルム状に成形してなるものである。この半導体素子接続用接着剤は、接着剤成分と、導電性粒子とを含有する。ここで、接着剤成分には上述した本発明に係る接着剤成分が用いられる。なお、半導体素子接続用接着剤が導電性粒子を含有しない場合でも、その接続用接着剤は絶縁性接着剤として異方導電性接着に使用できる。
【００９１】
フィルム状半導体素子接続用接着剤の厚さは、５〜４０μｍであることが好ましい。フィルム状半導体素子接続用接着剤の厚さが５μｍ未満では、回路パターンと半導体素子間に半導体素子接続用接着剤が充填不足となる傾向がある。他方、４０μｍを超えると、回路パターンと半導体素子間の接着剤を十分に排除しきれなくなり、回路パターンと半導体素子間の導通の確保が困難となる傾向がある。
【００９２】
次に、フィルム状半導体素子接続用接着剤を基板の回路パターンが形成されている面上に載せる。なお、フィルム状半導体素子接続用接着剤が支持体上に付着している場合には、フィルム状半導体素子接続用接着剤側を基板に向けるようにして、基板上に載せる。このとき、フィルム状半導体素子接続用接着剤はフィルム状であり、取り扱いが容易である。このため、基板と半導体素子との間にフィルム状半導体素子接続用接着剤を容易に介在させることができ、基板と半導体素子との接続作業を容易に行うことができる。
【００９３】
そして、フィルム状半導体素子接続用接着剤を加圧し、フィルム状半導体素子接続用接着剤を基板に仮接続する。このとき、加熱しながら加圧してもよい。但し、加熱温度はフィルム状半導体素子接続用接着剤中の接着剤組成物が硬化しない温度、すなわちラジカル重合開始剤がラジカルを発生する温度よりも低い温度とする。
【００９４】
続いて、半導体素子をフィルム状半導体素子接続用接着剤上に載せる。なお、フィルム状半導体素子接続用接着剤が支持体上に付着している場合には、支持体を剥離してから半導体素子をフィルム状半導体素子接続用接着剤上に載せる。
【００９５】
そして、フィルム状半導体素子接続用接着剤を加熱しながら、基板及び半導体素子を介して加圧する。このときの加熱温度は、ラジカル重合開始剤がラジカルを発生可能な温度とする。これにより、ラジカル重合開始剤においてラジカルが発生し、ラジカル重合性化合物の重合が開始される。こうして、フィルム状半導体素子接続用接着剤が硬化処理され、本接続が行われる。
【００９６】
加熱温度は、例えば、５０〜１９０℃とし、接続時間は例えば０．５秒〜５分とする。これらの条件は、使用する用途、接着剤組成物、基板によって適宜選択され、必要に応じて、後硬化を行ってもよい。
【００９７】
次いで、必要に応じて半導体素子を樹脂封止する。このとき、樹脂封止材を基板の表面に形成するが、基板の表面とは反対側の面にも樹脂封止材を形成するとしてもよい。これにより図３に示すような半導体装置が得られる。
【００９８】
上記のようにして、半導体装置を製造すると、得られる半導体装置において、導電性粒子を対向する回路パターンと半導体素子の双方に接触させることが可能となり、回路パターンと半導体素子間の接続抵抗を十分に低減することができる。
【００９９】
また、フィルム状半導体素子接続用接着剤の加熱により、回路パターンと半導体素子との間の距離を十分に小さくした状態で接着剤成分が硬化して絶縁性物質となり、基板と半導体素子とが半導体素子接続部材を介して強固に接続される。
【０１００】
本実施形態の半導体装置の製造方法においては、フィルム状半導体素子接続用接着剤が本発明の接着剤組成物からなることから、半導体素子接続用接着剤を低温短時間の加熱処理により硬化させた場合であっても、基板又は半導体素子に対する接続部材の接着強度を十分高くできるとともに、回路パターン及び半導体素子間の接続抵抗を十分小さくすることができる。したがって、本実施形態の半導体装置の製造方法によれば、得られる半導体装置の信頼性を従来よりも更に向上させることができる。
【０１０１】
なお、上記実施形態では、接着剤成分として、少なくとも加熱によりラジカルを発生するラジカル重合開始剤を含むものが用いられているが、このようなラジカル重合開始剤に代えて、光照射のみでラジカルを発生するラジカル重合開始剤を用いてもよい。この場合、フィルム状半導体素子接続用接着剤の硬化処理に際して、加熱に代えて光照射を行えばよい。この他にも、必要に応じて、超音波、電磁波等によりラジカルを発生するラジカル重合開始剤を用いてもよい。
【０１０２】
また、上記実施形態では、フィルム状半導体素子接続用接着剤を用いて半導体装置を製造しているが、フィルム状半導体接続用接着剤に代えて、フィルム状に形成されていない半導体接続用接着剤を用いてもよい。この場合、例えば、接着剤組成物を溶媒に溶解させ、その溶液を、基板又は半導体素子のいずれかに塗布し乾燥させれば、基板及び半導体素子間に半導体接続用接着剤を介在させることができる。
【０１０３】
また、導電性粒子の代わりに、他の導電材料を用いてもよい。他の導電材料としては、粒子状、又は短繊維状のカーボン、ＡｕめっきＮｉ線などの金属線条等が挙げられる。
【実施例】
【０１０４】
以下に、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１０５】
［配合成分の準備］
＜チキソ性付与剤の準備＞
チキソ性付与剤として、有機微粒子である「メタブレンＳ２００１」（三菱レイヨン社製商品名）、シリカ微粒子である「ＳＥ２０５０」（アドマテックス社製商品名）、及び、アルミナ微粒子である「ＡＥ２０５０」（アドマテックス社製商品名）をそれぞれ準備した。
【０１０６】
＜ラジカル重合性液状オリゴマの準備＞
ラジカル重合性液状オリゴマとして、イソシアヌル酸ＥＯ変性ジアクリレート「Ｍ−２１５」（分子量：３６９、東亞合成株式会社製商品名）、及び、ウレタンアクリレート「ＵＡ−６１００」（分子量：２３００、新中村化学株式会社製商品名）をそれぞれ準備した。
【０１０７】
＜ラジカル重合開始剤の準備＞
有機過酸化物（ラジカル重合開始剤）としてｔ−ヘキシルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート（商品名「パーヘキシルＯ」、日本油脂株式会社製）を準備した。
【０１０８】
＜熱可塑性樹脂の準備＞
（フェノキシ樹脂溶液の調製）
フェノキシ樹脂（商品名：ＰＫＨＣ、ユニオンカーバイド社製、重量平均分子量４５０００）４０質量部を、ガラス製の容器に入れたメチルエチルケトン（商品名：２−ブタノン、和光純薬工業（株）製、純度９９％）６０質量部に溶解して、固形分４０重量％のフェノキシ樹脂溶液を調製した。
【０１０９】
＜導電性粒子の作製＞
ポリスチレン粒子の表面上に、厚さ０．２μｍになるようにニッケルからなる層を設け、更にこのニッケルからなる層の表面上に、厚さ０．０２μｍになるよう金からなる層を設けた。こうして平均粒径４μｍ及び比重２．５の導電性粒子を作製した。
【０１１０】
＜フィルム状接着剤の作製＞
（実施例１）
表１に示される各配合成分を表１に示す配合割合（固形重量比）で混合した。すなわち、「メタブレンＳ２００１」４０質量部、イソシアヌル酸ＥＯ変性ジアクリレート「Ｍ−２１５」２０質量部、ウレタンアクリレート「ＵＡ−６１００」４０質量部、及び、「パーヘキシルＯ」３質量部を混合した。この混合物に、上記の導電性粒子を配合分散させて接着剤組成物を得た。導電性粒子の配合割合は、接着剤組成物の全量に対して１．５体積％とした。
【０１１１】
次いで、得られた接着剤組成物を、厚さ８０μｍのフッ素樹脂フィルムに塗工装置（康井精機（株）製、商品名：ＳＮＣ−Ｓ３．０）を用いて塗布して塗膜を得た。次にその塗膜を７０℃で１０分間熱風乾燥を行うことにより、厚さが２０μｍのフィルム状回路接続用接着剤を得た。
【０１１２】
【表１】
【０１１３】
（実施例２）
チキソ性付与剤として、「Ｓ２００１」に代えて「ＳＥ２０５０」を４０質量部配合したこと以外は実施例１と同様にして、フィルム状回路接続用接着剤を得た。
【０１１４】
（実施例３）
チキソ性付与剤として、「Ｓ２００１」に代えて「ＡＥ２０５０」を４０質量部配合したこと以外は実施例１と同様にして、フィルム状回路接続用接着剤を得た。
【０１１５】
（比較例１）
チキソ性付与剤を配合せず、ラジカル重合性液状オリゴマとして、「Ｍ−２１５」及び「ＵＡ−６１００」に代えて「Ｍ−２１５」を１００質量部配合したこと以外は実施例１と同様にして、接着剤組成物を得た。この接着剤組成物を用い、実施例１と同様にしてフィルム状回路接続用接着剤を得ようとしたが、フッ素樹脂フィルム上に接着剤組成物を塗工したときに、塗膜にはじきが発生し、フィルムを形成することができなかった。
【０１１６】
（比較例２）
ラジカル重合性液状オリゴマとして、「Ｍ−２１５」に代えて「ＵＡ−６１００」を１００質量部配合したこと以外は比較例１と同様にして、接着剤組成物を得た。この接着剤組成物を用い、実施例１と同様にしてフィルム状回路接続用接着剤を得ようとしたが、フッ素樹脂フィルム上に接着剤組成物を塗工したときに、塗膜にはじきが発生し、フィルムを形成することができなかった。
【０１１７】
（比較例３）
チキソ性付与剤である「Ｓ２００１」の配合量を２０質量部とし、熱可塑性樹脂として「ＰＫＨＣ」を固形重量換算で２０質量部配合したこと以外は実施例１と同様にして、フィルム状回路接続用接着剤を得た。
【０１１８】
［フィルム形成性の評価］
上記で得られたフィルム状回路接続用接着剤について、塗工、乾燥後の外観を目視にて確認することにより、接着剤組成物のフィルム形成性を評価した。結果を表２に示す。なお、はじきに起因する外観不良が見られない場合、フィルム形成性が十分であると判断し「○」で示した。
【０１１９】
＜接続体の作製＞
ライン幅２５μｍ、ピッチ５０μｍ及び厚み１８μｍの銅配線を５００本有するフレキシブル回路板（ＦＰＣ）と、０．２μｍの酸化インジウム（ＩＴＯ）の薄層を全面に形成したガラス基板（厚み１．１ｍｍ、表面抵抗２０Ω／□）との間に、上記で得られたフィルム状回路接続用接着剤を配置した。次に、熱圧着装置（加熱方式：コンスタントヒート型、東レエンジニアリング（株）製）を用いて、８０℃、１ＭＰａで３秒間仮付けした後、１６０℃、３ＭＰａの条件下、それらの積層方向に１０秒間の加熱加圧を行った。こうして、幅２ｍｍにわたりＦＰＣ基板とＩＴＯ基板とを実施例１〜３、比較例３の回路接続用接着剤の硬化物により電気的に接続した接続体をそれぞれ作製した。
【０１２０】
［接続抵抗の測定］
得られた接続体の対向する電極間の接続抵抗をマルチメータ（商品名：ＴＲ６８４８、アドバンテスト社製）で測定した。なお、抵抗値は、対向する電極間の抵抗１５０点の平均（ｘ＋３σ）で示した。
【０１２１】
［接着強度の測定］
得られた接続体の部材間（フレキシブル回路板及びガラス基板間）の接着強度を、ＪＩＳ−Ｚ０２３７に準じて９０度剥離法で測定し、評価した。ここで、接着強度の測定は、テンシロンＵＴＭ−４（商品名、東洋ボールドウィン（株）製）を使用し、剥離速度５０ｍｍ／ｍｉｎ、２５℃の条件で行った。
【０１２２】
以上のようにして得られた結果を表２に示す。
【０１２３】
【表２】
【０１２４】
表２に示されるように、実施例１〜３の接着剤組成物によれば、フィルム状の接着剤を形成することができることが確認された。更に、実施例１〜３で得られたフィルム状回路接続用接着剤によれば、低温短時間の接続条件で、接続回路間の接続抵抗を十分小さくすることができるとともに十分な接着力で回路部材の接着が可能であることが明らかとなった。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】本発明の接続体の一実施形態を示す部分断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ回路部材を接続する一連の工程図である。
【図３】本発明の半導体装置の一実施形態を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【０１２６】
１…接続体、２…半導体装置、５…接着剤成分、７…導電性粒子、１０…回路接続部材、１１…絶縁性物質、２０…第１の回路部材、２１…第１の回路基板、２２…第１の回路電極、３０…第２の回路部材、３１…第２の回路基板、３２…第２の回路電極、４０…フィルム状回路接続用接着剤、５０…半導体素子、６０…基板、６１…回路パターン、７０…封止材、８０…半導体素子接続部材。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）チキソ性付与剤、（ｂ）ラジカル重合性液状オリゴマ、及び（ｃ）ラジカル重合開始剤を含む接着剤組成物であって、
前記接着剤組成物が、熱可塑性樹脂を含まない、又は熱可塑性樹脂を接着剤組成物全量１００質量部に対して１５質量部以下の範囲で含むことを特徴とする接着剤組成物。
【請求項２】
前記（ａ）チキソ性付与剤が、シリカ微粒子、アルミナ微粒子又は有機微粒子である、請求項１記載の接着剤組成物。
【請求項３】
前記（ａ）チキソ性付与剤が、（メタ）アクリル酸アルキル−ブタジエン−スチレン共重合体、（メタ）アクリル酸アルキル−シリコーン共重合体、シリコーン−（メタ）アクリル酸共重合体、シリコーンと（メタ）アクリル酸の複合体、（メタ）アクリル酸アルキル−ブタジエン−スチレンとシリコーンの複合体及び（メタ）アクリル酸アルキルとシリコーンの複合体からなる群より選択される１種類以上を含む有機微粒子である、請求項１又は２記載の接着剤組成物。
【請求項４】
前記（ｂ）ラジカル重合性液状オリゴマが、重量平均分子量５００〜２００００のウレタンアクリレートである、請求項１〜３のいずれか一項記載の接着剤組成物。
【請求項５】
前記（ａ）チキソ性付与剤１００質量部に対して、前記（ｂ）ラジカル重合性液状オリゴマを２５〜２５０質量部及び前記（ｃ）ラジカル重合開始剤を０．０５〜３０質量部含有する、請求項１〜４のいずれか一項記載の接着剤組成物。
【請求項６】
導電粒子を接着剤組成物全量を基準として０．１〜３０体積％の割合で更に含有する、請求項１〜５のいずれか一項記載の接着剤組成物。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項記載の接着剤組成物をフィルム状に形成してなる、フィルム状接着剤。
【請求項８】
相対向する回路電極を有する回路部材間に介在させ、前記相対向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ために用いられる回路接続用接着剤であって、
請求項１〜６のいずれか一項記載の接着剤組成物からなる、回路接続用接着剤。
【請求項９】
対向配置された一対の回路部材と、
前記一対の回路部材の間に設けられ、前記一対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材と、
を備え、
前記接続部材が、請求項５に記載の回路接続用接着剤の硬化物からなる、接続体。
【請求項１０】
半導体素子と、
前記半導体素子を搭載する基板と、
前記半導体素子及び前記基板間に設けられ、前記半導体素子及び前記基板を電気的に接続するとともに接着する接続部材と、
を備え、
前記接続部材が、請求項１〜６のうちのいずれか一項に記載の接着剤組成物の硬化物である、半導体装置。
【請求項１】
（ａ）チキソ性付与剤、（ｂ）ラジカル重合性液状オリゴマ、及び（ｃ）ラジカル重合開始剤を含む接着剤組成物であって、
前記接着剤組成物が、熱可塑性樹脂を含まない、又は熱可塑性樹脂を接着剤組成物全量１００質量部に対して１５質量部以下の範囲で含むことを特徴とする接着剤組成物。
【請求項２】
前記（ａ）チキソ性付与剤が、シリカ微粒子、アルミナ微粒子又は有機微粒子である、請求項１記載の接着剤組成物。
【請求項３】
前記（ａ）チキソ性付与剤が、（メタ）アクリル酸アルキル−ブタジエン−スチレン共重合体、（メタ）アクリル酸アルキル−シリコーン共重合体、シリコーン−（メタ）アクリル酸共重合体、シリコーンと（メタ）アクリル酸の複合体、（メタ）アクリル酸アルキル−ブタジエン−スチレンとシリコーンの複合体及び（メタ）アクリル酸アルキルとシリコーンの複合体からなる群より選択される１種類以上を含む有機微粒子である、請求項１又は２記載の接着剤組成物。
【請求項４】
前記（ｂ）ラジカル重合性液状オリゴマが、重量平均分子量５００〜２００００のウレタンアクリレートである、請求項１〜３のいずれか一項記載の接着剤組成物。
【請求項５】
前記（ａ）チキソ性付与剤１００質量部に対して、前記（ｂ）ラジカル重合性液状オリゴマを２５〜２５０質量部及び前記（ｃ）ラジカル重合開始剤を０．０５〜３０質量部含有する、請求項１〜４のいずれか一項記載の接着剤組成物。
【請求項６】
導電粒子を接着剤組成物全量を基準として０．１〜３０体積％の割合で更に含有する、請求項１〜５のいずれか一項記載の接着剤組成物。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項記載の接着剤組成物をフィルム状に形成してなる、フィルム状接着剤。
【請求項８】
相対向する回路電極を有する回路部材間に介在させ、前記相対向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ために用いられる回路接続用接着剤であって、
請求項１〜６のいずれか一項記載の接着剤組成物からなる、回路接続用接着剤。
【請求項９】
対向配置された一対の回路部材と、
前記一対の回路部材の間に設けられ、前記一対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材と、
を備え、
前記接続部材が、請求項５に記載の回路接続用接着剤の硬化物からなる、接続体。
【請求項１０】
半導体素子と、
前記半導体素子を搭載する基板と、
前記半導体素子及び前記基板間に設けられ、前記半導体素子及び前記基板を電気的に接続するとともに接着する接続部材と、
を備え、
前記接続部材が、請求項１〜６のうちのいずれか一項に記載の接着剤組成物の硬化物である、半導体装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−７４０６６（Ｐ２００９−７４０６６Ａ）
【公開日】平成２１年４月９日（２００９．４．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２１４１４８（Ｐ２００８−２１４１４８）
【出願日】平成２０年８月２２日（２００８．８．２２）
【出願人】（０００００４４５５）日立化成工業株式会社 (4,649)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月９日（２００９．４．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２２日（２００８．８．２２）
【出願人】（０００００４４５５）日立化成工業株式会社 (4,649)
【Ｆターム（参考）】
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