接着剤組成物、回路接続材料、回路部材の接続構造及び半導体装置
【課題】低温で十分迅速に硬化処理を行うことができ、接着強度や接続抵抗等の特性を安定的に得ることが可能な接着剤組成物、並びに該接着剤組成物を用いた回路接続材料、回路部材の接続構造及び半導体装置を提供すること。
【解決手段】本発明の接着剤組成物は、分子内に炭素−炭素二重結合を有する化合物と、分子内に２つ以上のメルカプト基を有する化合物と、ラジカル重合開始剤とを含有する。
【解決手段】本発明の接着剤組成物は、分子内に炭素−炭素二重結合を有する化合物と、分子内に２つ以上のメルカプト基を有する化合物と、ラジカル重合開始剤とを含有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接着剤組成物、回路接続材料、回路部材の接続構造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亘る。
【０００３】
従来、半導体素子や液晶表示素子用の接着剤としては、接着性に優れ、特に高温高湿条件下でも優れた接着性を示すエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が用いられている（例えば、特許文献１参照）。上記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と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。熱潜在性触媒は接着剤の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及び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。係る接着剤は、通常１７０〜２５０℃の温度で１〜３時間加熱することにより硬化し、これにより接着性が得られる。
【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の狭小化が進んでいる。このような半導体素子等に上述した接着剤を用いた場合は、硬化させる時の加熱温度が高く、また硬化する速度が遅いため、所望の接続部のみならず周辺部材まで過剰に加熱し、周辺部材の損傷等の要因となる傾向がある。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。この低温速硬化を達成するためには、活性化エネルギーの低い熱潜在性触媒を使用する必要がある。しかしながら、活性化エネルギーの低い熱潜在性触媒は、室温付近での貯蔵安定性を兼備することが非常に難しい。
【０００５】
近年、ラジカル重合性物質であるアクリレート誘導体やメタアクリレート誘導体（以下、これらを（メタ）アクリレート誘導体と呼ぶ）とラジカル重合開始剤である過酸化物を併用したラジカル硬化型接着剤が注目されている。ラジカル硬化は、反応活性種であるラジカルが反応性に富むため、前記エポキシ樹脂系と比較して短時間硬化が可能である（例えば、特許文献２参照）。一方で、ラジカル硬化系の接着剤は、硬化時の硬化収縮が大きいために、接着強度に劣ることが分かっている。接着強度の改良方法として、エーテル結合によって柔軟性及び可とう性を付与したウレタンアクリレート化合物をラジカル重合性化合物として使用する方法が提案されている（例えば、特許文献３、４参照）。
【特許文献１】特開平０１−１１３４８０号公報
【特許文献２】特開２００２−２０３４２７号公報
【特許文献３】特開２００１−２６２０７９号公報
【特許文献４】特開２００２−２８５１２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ラジカル重合性物質として（メタ）アクリレート誘導体を用いたラジカル硬化であっても、（メタ）アクリレート誘導体の硬化速度が必ずしも十分とはいえず、また、大気中に存在する酸素によって硬化反応が阻害されやすいという問題がある。そのため、上記従来のラジカル硬化系接着剤の場合は、接着強度や接続抵抗等の特性を安定して得ることが困難であるなど、実用化に供し得るためには未だ改善の余地がある。
【０００７】
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、低温で十分迅速に硬化処理を行うことができ、接着強度や接続抵抗等の特性を安定的に得ることが可能な接着剤組成物、並びに該接着剤組成物を用いた回路接続材料、回路部材の接続構造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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、（Ａ）分子内に炭素−炭素二重結合を有する化合物と、（Ｂ）分子内に２つ以上のメルカプト基を有する化合物と、（Ｃ）ラジカル重合開始剤とを含有する接着剤組成物を提供する。
【０００９】
本発明の接着剤組成物は、上記成分（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）を組み合わせることで、低温で十分迅速に硬化処理を行うことができると共に、プロセスマージンが広く、接着強度や接続抵抗等の特性を安定的に得ることができるものである。そのため、本発明の接着剤組成物は、半導体素子や液晶素子等の素子間及び配置間ピッチが狭小化したとしても、所望の接続部のみならず周辺部材まで加熱して周辺部材が損傷する等の不具合を防止することができ、スループットを向上させることができる接着剤として有用である。
【００１０】
また、本発明の接着剤組成物においては、（Ｂ）分子内に２つ以上のメルカプト基を有する化合物が、ｐ−キシレンジチオール、ｍ−キシレンジチオール、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、及び下記一般式（１）又は（２）で示される化合物から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。このような化合物を用いることで、優れた低温速硬化性を有効に達成することができ、接着強度や接続抵抗等の特性をより確実に得ることができるようになる。
【化１】
（式（１）、（２）中、ｍ及びｎは各々独立に１〜５の整数を示す。）
【００１１】
また、本発明の接着剤組成物が半導体素子や液晶表示素子用の接着剤である場合、当該接着剤組成物は熱可塑性樹脂を更に含有することが好ましい。更に、熱可塑性樹脂としては、フェノキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステルウレタン樹脂、ブチラール樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の接着剤組成物が半導体素子や液晶表示素子用の接着剤である場合、当該接着剤組成物は導電性粒子を更に含有することが好ましい。接着剤組成物が導電性粒子を含有すると、当該接着剤組成物自体が導電性を容易に有することができるため、回路電極や半導体等の電気工業又は電子工業の分野において導電性接着剤として有効に用いることができる。更に、この場合、接着剤組成ｂつが導電性を有するため、硬化後の接続抵抗をより低くすることが可能となる。
【００１３】
また、本発明は、対向する回路電極同士を電気的に接続するための回路接続材料であって、上記本発明の接着剤組成物を含有する回路接続材料を提供する。
【００１４】
上記本発明の回路接続材料は、対向する回路電極同士の接着を、低温であっても十分短時間で行うことができ、プロセスマージンを広げることも可能となる。更に、このような回路接続材料から得られる硬化物は、その硬化物を得る際のプロセス温度や時間が変化しても接着強度を安定したものとすることができ、さらには、回路接続材料の硬化物の経時的な接着強度の低下を抑制することができる。
【００１５】
また、本発明は、上記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。また、本発明は、上記本発明の回路接続材料をフィルム状に形成してなるフィルム状回路接続材を提供する。フィルム状とした接着剤及び回路接続材料は取扱性に優れるため、スループットを一層向上させることができる。
【００１６】
また、本発明は、第１の回路基板の主面上に第１の回路電極が形成された第１の回路部材と、第２の回路基板の主面上に第２の回路電極が形成された第２の回路部材と、第１の回路基板の主面と第２の回路基板の主面との間に設けられ、第１の回路電極と第２の回路電極とを対向配置させた状態で電気的に接続する回路接続部材と、を備え、回路接続部材は、上記本発明の回路接続材料の硬化物である、回路部材の接続構造を提供する。
【００１７】
本発明の回路部材の接続構造は、電気的に接続した回路電極を有効に利用することができる。すなわち、第１の回路電極と第２の回路電極とを電気的に接続できるように上述した回路接続材料を用いるため、本発明の接続構造を有する回路部材は、品質のばらつきが少なく、十分に安定した特性を示すことができる。更に、回路接続材料の硬化物が導電性粒子を含む場合は、接続抵抗を低くすることができる。この導電性粒子を配合することによって、所望の部材間の電気的接続を容易に可能とする。
【００１８】
また、本発明は、半導体素子と、半導体素子を搭載する基板と、半導体素子と基板との間に設けられ、半導体素子と基板とを電気的に接続する半導体素子接続部材と、を備え、半導体素子接続部材は、上記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。
【００１９】
本発明の半導体装置においては、上記本発明の接着剤組成物の硬化物である半導体素子接続部材を介して半導体素子と基板とが電気的に接続されるため、品質のバラツキがすくなく、十分に安定した特性を示すことができる。更に、接着剤組成物の硬化物が導電性粒子を含有する場合は、接続抵抗を十分に低くすることができ、対向する半導体素子と基板との間で導電性を十分に確保することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、低温で十分迅速に硬化処理を行うことができ、接着強度や接続抵抗等の特性を安定的に得ることが可能な接着剤組成物、並びに該接着剤組成物を用いた回路接続材料、回路部材の接続構造及び半導体装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、必要に応じて図面を参照しつつ、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、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に事綿ない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。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「メタクリレート」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。
【００２２】
（接着剤組成物）
本発明の接着剤組成物は、（Ａ）分子内に炭素−炭素二重結合を有する化合物と、（Ｂ）分子内に２つ以上のメルカプト基を有する化合物と、（Ｃ）ラジカル重合開始剤とを含有する。
【００２３】
本発明において用いられる（Ａ）分子内に炭素−炭素二重結合を有する化合物としては、ビニル基、アリル基、スチリル基、アルケニル基、（メタ）アクリロイル基、マレイミドやマレイン酸、フマル酸、ブタジエン、ノルボルンネン等に代表される不飽和結合を分子内に有する化合物であれば、特に制限なく公知のものを使用することができる。
【００２４】
（Ａ）分子内に炭素−炭素二重結合を有する化合物としては、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、１−メチル−２，４−ビスマレイミドベンゼン、ｍ−フェニレンビスマレイミド、ｐ−フェニレンビスマレイミド、ｍ−トルイレンビスマレイミド、４，４’−ビフェニレンビスマレイミド、４，４’−（３，３’−ジメチル−ビフェニレン）ビスマレイミド、４，４’−（３，３’−ジメチルジフェニルメタン）ビスマレイミド、４，４’−（３，３’−ジエチルジフェニルメタン）ビスマレイミド、４，４’−ジフェニルメタンビスマレイミド、４，４’−ジフェニルプロパンビスマレイミド、４，４’−ジフェニルエーテルビスマレイミド、３，３’−ジフェニルスルホンビスマレイミド、２，２’−ビス（４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル）プロパン、１，１−ビス（４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル）デカン、４，４’−シクロヘキシリデン−ビス（１−（４マレイミドフェノキシ）−２−シクロヘキシルベンゼン、２，２’−ビス（４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル）ヘキサフルオロプロパン等のマレイミド化合物、ジエチレングリコールジビニルエーテル、ジプロピレングリコールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル等のビニルエーテル化合物、１，３−ジアリルフタレート、１，２−ジアリルフタレート、トリアリルイソシアヌレート等のアリル化合物、スチレン誘導体、アクリルアミド誘導体、ナジイミド誘導体、天然ゴム、イソプレンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、カルボキシル化ニトリルゴム等を挙げることができる。また、ポリアクリレートやフェノキシ樹脂、ポリウレタン樹脂等の熱可塑性樹脂の末端あるいは側差にビニル基やアリル基、（メタ）アクリロイル基を導入した化合物を用いることができる。これらは１種を単独で用いてもよく、また、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２５】
また、上記化合物と、下記一般式（３）、（４）又は（５）で示されるリン酸エステル（メタ）アクリレートとを併用することにより、より高い接着性を付与することができる。
【００２６】
【化２】
（式（３）中、Ｒ５はアクリロイル基又はメタアクリロイル基を示し、Ｒ６は水素原子又はメチル基を示し、ｗ及びｘは各々独立に１〜８の整数を示す。）
【００２７】
【化３】
（式（４）中、Ｒ７はアクリロイル基又はメタアクリロイル基を示し、ｙ及びｚは各々独立に１〜８の整数を示す。）
【００２８】
【化４】
（式（５）中、Ｒ８はアクリロイル基又はメタアクリロイル基を示し、Ｒ９は水素原子又はメチル基を示し、ｐ及びｑは各々独立に１〜８の整数を示す。）
【００２９】
本発明において用いられる（Ｂ）分子内に２つ以上のメルカプト基を有する化合物としては、特に制限なく公知のものを使用することができるが、硬化後の接着剤組成物の弾性率やガラス転移温度、機械特性の観点から、分子内にベンゼン環やイソシアヌル環等の剛直な骨格を有する化合物や、１分子内にメルカプト基を３つ以上有する化合物が好ましい。
【００３０】
（Ｂ）分子内に２つ以上のメルカプト基を有する化合物の好ましい例としては、ｐ−キシレンジチオール、ｍ−キシレンジチオール、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、下記一般式（１）又は（２）で示されるイソシアヌレート変性チオール化合物、及び４，４’−チオジベンゼンチオールが挙げられ、接着性、耐熱性の観点からイソシアヌレート変性チオール化合物が特に好ましい。（Ｂ）分子内に２つ以上のメルカプト基を有する化合物は、１種を単独で用いてもよく、また、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３１】
【化５】
（式（１）、（２）中、ｍ及びｎは各々独立に１〜５の整数を示す。）
【００３２】
本発明の接着剤組成物における（Ｂ）分子内に２つ以上のメルカプト基を有する化合物の含有量は、（Ａ）分子内に炭素−炭素二重結合を有する化合物１００重量部に対して、５〜３００重量部が好ましく、１０〜２００重量部がより好ましい。（Ｂ）分子内に２つ以上のメルカプト基を有する化合物が５重量部以上であると硬化後の弾性率の低下を抑制でき、また、３００重量部以下であると貯蔵安定性が向上する傾向にある。
【００３３】
本発明の接着剤組成物では、（Ｃ）ラジカル重合開始剤から発生したラジカルの、主として（Ａ）分子内に炭素−炭素二重結合を有する化合物の炭素−炭素二重結合と（Ｂ）分子内に２つ以上のメルカプト基を有する化合物のメルカプト基との反応の促進作用により、低温であっても接着剤組成物全体の硬化反応が速やかに進行し、その結果、低温速硬化性が向上する。
【００３４】
本発明に用いられる（Ｃ）ラジカル重合開始剤は、従来から知られている過酸化物やアゾ化合物等公知の化合物を用いることができるが、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、かつ分子量が１８０〜１，０００の過酸化物が好ましい。具体的には、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、ジ（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート、ジ（２−エチルヘキシル）パーオキシジカーボネート、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、ジラウロイルパーオキサイド、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、ジ（３−メチルベンゾイル）パーオキサイド、ジベンゾイルパーオキサイド、ジ（４−メチルベンゾイル）パーオキサイド、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等が挙げられる。これらの化合物は、１種を単独で用いてもよく、また、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３５】
また、（Ｃ）ラジカル重合開始剤として、１５０〜７５０ｎｍの光照射によってラジカルを発生する化合物を用いることができる。このような化合物としては、特に制限されず公知の化合物を使用することができるが、例えば、Ｐｈｏｔｏｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ，Ｐｈｏｔｏｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ，ａｎｄ Ｐｈｏｔｏｃｕｒｉｎｇ，Ｊ．−Ｐ． Ｆｏｕａｓｓｉｅｒ，Ｈａｎｓｅｒ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ（１９９５年）、ｐ１７〜ｐ３５に記載されているα−アセトアミノフェノン誘導体やホスフィンオキサイド誘導体が光照射に対する感度が高いためより好ましい。これらの化合物は、１種を単独で用いてもよく、また、２種以上を組み合わせて用いてもよい。さらに、当該化合物と上記の過酸化物やアゾ化合物とを組み合わせて用いてもよい。
【００３６】
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）分子内に炭素−炭素二重結合を有する化合物１００重量部に対して０．１〜５０重量部が好ましく、１〜３０重量部がさらに好ましい。ラジカル重合開始剤が０．１重量部以上であると耐熱性の低下を抑制でき、また、５０重量部以下であると貯蔵安定性が向上する傾向にある。
【００３７】
なお、本発明において付与するエネルギーの形態としては、特に制限されないが、熱、電子線、ガンマ線、紫外線、赤外線、可視光、マイクロ波等が挙げられる。
【００３８】
本発明の接着剤組成物は、熱可塑性樹脂を更に含有することができる。熱可塑性樹脂としては、特に制限されないが、樹脂の主鎖骨格又は側鎖に水酸基、エーテル基、エステル基、ウレタン基、アミド基、イミド基、カルボンキシル基、等の極性基を含有する樹脂が接着性の観点から好ましい。具体的には、フェノキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステルウレタン樹脂、ブチラール樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、等が好適に使用できる。また、上記樹脂を反応性官能基であるエポキシ基やアクリロイル基、メタクリロイル基、カルボキシル基等で変性したものは耐熱性が向上するためより好ましい。
【００３９】
熱可塑性樹脂の分子量は特に制限されないが、その重量平均分子量は、５，０００〜１５０，０００が好ましく、１０，０００〜８０，０００が特に好ましい。熱可塑性樹脂の重量平均分子量が５，０００以上であるとフィルム形成性が向上する傾向にあり、また、１５０，０００以下であると他の成分との相溶性の悪化が抑制される傾向にある。なお、本発明でいう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）により標準ポリスチレンによる検量線を用いて測定した値を意味する。
〈ＧＰＣ条件〉
使用機器：日立Ｌ−６０００型〔（株）日立製作所〕、カラム：ゲルパックＧＬ−Ｒ４２
０＋ゲルパックＧＬ−Ｒ４３０＋ゲルパックＧＬ−Ｒ４４０（計３本）〔日立化成工業（
株）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、検出器：Ｌ−３３００ＲＩ〔（株）日立製作所〕
【００４０】
本発明の接着剤組成物が熱可塑性樹脂を含有する場合、当該熱可塑性樹脂の含有量は（Ａ）エポキシ樹脂１００重量部に対して２０〜３２０重量部とすることが好ましい。
【００４１】
本発明の接着剤組成物を回路接続材料等の用途に使用する場合、当該接着剤組成物は導電性粒子を更に含有することができる。なお、本発明の接着剤組成物が導電性粒子を含有しない場合であっても、相対向する回路電極の直接接触により両者を電気的に接続することができるが、本発明の接着剤組成物に導電性粒子を含有させることによって、本発明の接着剤組成物は導電性接着剤としての機能を有効に発揮することとなり、より安定した接続を行うことができるようになる。
【００４２】
導電性粒子としては、電気的接続を得ることができる導電性を有するものであれば特に制限されないが、例えば、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、被導電性のガラス、セラミック、プラスチック（ポリスチレン等）などを核とし、この核に上記金属粒子やカーボンを被覆したものであってもよい。これらの中でも金属自体が熱溶融性の金属であるもの、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。
【００４３】
更に、本発明の接着剤組成物は、上記導電性粒子の表面を、高分子樹脂で被覆した層状粒子を含有してもよい。層状粒子の状態で導電性粒子を接着剤組成物に添加すると、導電性粒子の配合量を増加させた場合であっても、導電性粒子の表面が樹脂で被覆されているので導電性粒子の接触による短絡の発生を一層確実に抑制し、電極回路間の絶縁性も向上させることができる。なお、導電性粒子又は層状粒子は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４４】
導電性粒子の平均粒径は、分散性及び導電性の点から１〜１８μｍであることが好ましい。また、導電性粒子の配合割合は、接着剤組成物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。導電性粒子の配合割合が０．１体積％未満であると導電性粒子の配合による導電性向上効果が不十分となる傾向にあり、また、３０体積％を超えると回路の短絡が起こりやすくなる傾向にある。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、その成分をよく濡らす適当な溶媒（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。
【００４５】
また、本発明の接着剤組成物は、硬化速度の制御や貯蔵安定性の向上を目的として、安定化剤を更に含有することができる。かかる安定化剤としては、特に制限されず公知の化合物を使用することができるが、ベンゾキノンやハイドロキノン等のキノン誘導体、４−メトキシフェノールや４−ｔ−ブチルカテコール等のフェノール誘導体、２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシルや４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル等のアミノキシル誘導体、テトラメチルピペリジルメタクリレート等のヒンダードアミン誘導体が好ましい。
【００４６】
安定化剤の配合割合は、（Ａ）分子内に炭素−炭素二重結合を有する化合物１００重量部に対して、好ましくは０．０１〜３０重量部であり、より好ましくは０．０５〜１０重量部である。添加量が０．０１重量部未満の場合、添加効果が著しく低下することが懸念され、また、３０重量部以上の場合には、他の成分との相溶性が低下する恐れがある。
【００４７】
また、本発明の接着剤組成物は、接着力の更なる向上を目的として、カップリング剤を更に含有することができる。カップリング剤としては、（メタ）アクリロイル基やメルカプト基、アミノ基、イミダゾール基等の有機官能基を骨格中に有するシランカップリング剤、テトラアルコキシチタネート誘導体、ポリジアルキルチタネート誘導体等が挙げられる。さらに、充填材、軟化剤、促進剤、劣化防止剤着色剤、難燃化剤、チキソトロピック剤などを含有することもできる。
【００４８】
本発明の接着剤組成物は、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。常温で固体の場合には、加熱によりペースト化する他、溶剤を用いてペースト化することができる。使用できる溶剤としては、接着剤組成物と反応せず、かつ十分な溶解性を示すものであれば特に制限されないが、常温での沸点が５０〜１５０℃である溶媒が好ましい。溶剤の沸点が５０℃未満であると、溶剤が室温で容易に揮発してしまい後述するフィルムを作製するときの作業性が悪化する傾向にある。また、溶剤の沸点が１５０℃を超えると、溶剤が揮発しにくくなり、残存する溶剤により接着後の接着強度が低下する傾向にある。
【００４９】
本発明の接着剤組成物はフィルム状の形態で用いることも可能である。このように接着剤組成物をフィルム状とすると、取扱性に優れ一層便利である。このフィルム状接着剤は、接着剤組成物に溶剤等を加えた混合液を、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、剥離紙等の剥離性基材上に塗布し、又は不織布等の基材に上記混合液を含浸させて剥離性基材上に載置し、溶剤を除去することによって得ることができる。
【００５０】
また、本発明の接着剤組成物に導電性粒子を添加してフィルムを作製すると、異方導電性フィルムとすることができる。この異方導電性フィルムは、例えば、基板上の対向する電極間に配置し、加熱・加圧することにより、両電極の接着及び電気的接続を可能とするものである。ここで、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物、ポリイミド、ポリカーボネート等の有機物、ガラス／エポキシ等の無機物と有機物とを組合せたものなどが適用可能である。
【００５１】
また、本発明の接着剤組成物は、加熱と加圧とを併用して接着することができる。加熱温度は、特に制限されないが、５０〜１９０℃が好ましい。また、圧力は、被着体に損傷を与えない範囲であればよく、一般的には０．１〜１０ＭＰａが好ましい。加熱及び加圧の時間は０．５〜１２０秒であることが好ましい。また、例えば第１の回路部材が紫外域から可視域にかけて透明な基材である場合には、第１の接続端子を有する第１の回路部材上に接着剤組成物を配置した後、第２の接続端子を有する第２の回路部材を対向して配置し、第２の回路部材側から加熱・加圧を行うと共に、第１の回路部材側から光照射を行って接着させることもできる。光照射は、１５０〜７５０ｎｍの波長域の照射光が好ましく、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、キセノンランプ、メタルハライドランプを使用することができ、光照射量としては３６５ｎｍ照度換算で０．０１〜１０Ｊ／ｃｍ２であるが、これに限定されるものでない。
【００５２】
上記構成を有する本発明の接着剤組成物によれば、低温で十分迅速に硬化処理を行うことができ、かつ硬化処理を行う際のプロセスマージンを広くすることができ、接着強度や接続抵抗などの特性を高水準で安定的に得ることが可能となる。
【００５３】
本発明の接着剤組成物は、上記の優れた特性を有するものであることから、回路接続材料として好適に用いることができる。例えば、第１の回路部材の回路電極と第２の回路部材の電気的に接続する際に、これらの回路部材を対向配置した状態で、本発明の接着剤組成物を一方の回路電極に付与し、ラジカル重合反応により他方の回路電極と電気的に接続することができる。このように本発明の接着剤組成物を回路接続材料として用いると、電気的接続を短時間で行うことができ、接続を行う際のプロセス温度や時間が変動したとしても、接続強度や接続抵抗等の特性を安定化させることができる。また、回路接続材料の経時的な特性の低下を抑制することもできる。更に、この回路接続材料が導電性粒子を含有する場合には、電気的な接続の異方性を示すことができ、回路電極用の異方導電性回路接続材料として用いることも可能である。
【００５４】
上記の回路接続材料は、熱膨張係数の異なる異種の被着体の回路接続材料としても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テープ等に第行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。
【００５５】
（回路部材の接続構造）
次に、本発明の回路部材の接続構造の好適な実施形態について説明する。図１は、本発明の回路部材の接続構造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、本実施形態の回路部材の接続構造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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。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（ＳｉｘＮｙ）、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。
【００５８】
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。本実施形態の回路部材の接続構造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。
【００５９】
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。
【００６０】
回路接続部材１０は上記接着剤組成物を含む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の接着強度が十分に高くなり、かつ、接続抵抗が十分低くなり、しかもこの状態を長期間にわたって持続させることができる。したがって、第１の回路電極２２及び第２の回路電極３２間の電気特性の長期信頼性を十分に高めることが可能となる。
【００６１】
（回路部材の接続構造の製造方法）
次に、上述した回路部材の接続構造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。
【００６２】
先ず、上述した第一の回路部材２０と、フィルム状回路接続材料４０を用意する（図２（ａ）参照）。フィルム状回路接続材料４０は、回路接続材料をフィルム状に成形してなるものである。回路接続材料は、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、回路接続材料が導電性粒子７を含有しない場合でも、その回路接続材料は絶縁性接着剤として異方導電性接着に使用でき、特にＮＣＡ（Non-Conductive Adhesive）と呼ばれることもある。また、回路接続材料が導電性粒子７を含有する場合には、その回路接続材料はＡＣＡ（AnisotropicConductive Adhesive）と呼ばれることもある。
【００６３】
フィルム状回路接続材料４０の厚さは、１０〜５０μｍであることが好ましい。フィルム状回路接続材料４０の厚さが１０μｍ未満では、回路電極２２、３２間に回路接続材料が充填不足となる傾向がある。他方、５０μｍを超えると、回路電極２２、３２間の接着剤組成物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。
【００６４】
次に、フィルム状回路接続材料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材料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材料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材料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材料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。
【００６５】
そして、フィルム状回路接続材料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材料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材料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。
【００６６】
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材料４０上に載せる。なお、フィルム状回路接続材料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材料４０上に載せる。
【００６７】
そして、フィルム状回路接続材料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、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、フィルム状回路接続材料４０が硬化処理され、本接続が行われ、図１に示すような回路部材の接続構造が得られる。
【００６８】
加熱温度は、例えば、９０〜２００℃とし、接続時間は例えば１秒〜１０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。
【００６９】
上記のようにして、回路部材の接続構造を製造すると、得られる回路部材の接続構造において、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。
【００７０】
また、フィルム状回路接続材料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。即ち、得られる回路部材の接続構造においては、回路接続部材１０は、上記接着剤組成物を含む回路接続材料の硬化物により構成されていることから、回路部材２０又は３０に対する回路接続部材１０の接着強度が十分に高くなり、かつ、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。また、この回路部材の接続構造は、そのような状態を長期間にわたって持続することができる。したがって、得られる回路部材の接続構造は、回路電極２２、３２間の距離の経時的変化が十分に防止され、回路電極２２、３２間の電気特性の長期信頼性に優れる。
【００７１】
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材料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。また、接着剤成分５における硬化性成分としてエポキシ樹脂及び潜在性硬化剤を用いてもよい。
【００７２】
また、上記実施形態では、フィルム状回路接続材料４０を用いて回路部材の接続構造を製造しているが、フィルム状回路接続材料４０に代えて、フィルム状に形成されていない回路接続材料を用いてもよい。この場合でも、回路接続材料を溶媒に溶解させ、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間に回路接続材料を介在させることができる。
【００７３】
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。
【００７４】
（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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
半導体素子接続部材８０は上記接着剤成分を含む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４０の接着強度が十分に高くなり、かつ、半導体素子５０及び回路パターン６１間の接続抵抗を十分に低減することができる。そして、この状態を長期間にわたって持続させることができる。したがって、半導体素子５０及び基板６０間の電気特性の長期信頼性を十分に高めることが可能となる。
【００８０】
（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。
【００８１】
まず、回路パターン６１を形成した基板６０と、フィルム状半導体素子接続材料を用意する。フィルム状半導体素子接続材料は、半導体素子接続材料をフィルム状に成形してなるものである。半導体素子接続材料は、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。
【００８２】
フィルム状半導体素子接続材料の厚さは、１０〜５０μｍであることが好ましい。フィルム状半導体素子接続材料の厚さが１０μｍ未満では、回路パターン６１と半導体素子５０間に半導体素子接続材料が充填不足となる傾向がある。他方、５０μｍを超えると、回路パターン６１と半導体素子５０間の接着剤組成物を十分に排除しきれなくなり、回路パターン６１と半導体素子５０間の導通の確保が困難となる傾向がある。
【００８３】
次に、フィルム状半導体素子接続材料を基板６０の回路パターン６１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材料が支持体（図示せず）上に付着している場合には、フィルム状半導体素子接続材料側を基板６０に向けるようにして、基板６０上に載せる。このとき、フィルム状半導体素子接続材料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６０と半導体素子５０との間にフィルム状半導体素子接続材料を容易に介在させることができ、基板６０と半導体素子５０との接続作業を容易に行うことができる。
【００８４】
そして、フィルム状半導体素子接続材料を加圧し、フィルム状半導体素子接続材料を基板６０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材料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。
【００８５】
続いて、半導体素子５０をフィルム状半導体素子接続材料上に載せる。なお、フィルム状半導体素子接続材料が支持体（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半導体素子５０をフィルム状半導体素子接続材料上に載せる。
【００８６】
そして、フィルム状半導体素子接続材料を加熱しながら、基板６０及び半導体素子５０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材料が硬化処理され、本接続が行われる。
【００８７】
加熱温度は、例えば、９０〜２００℃とし、接続時間は例えば１秒〜１０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。
【００８８】
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。
【００８９】
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７を対向する回路パターン６１と半導体素子５０の双方に接触させることが可能となり、回路パターン６１と半導体素子５０間の接続抵抗を十分に低減することができる。
【００９０】
また、フィルム状半導体素子接続材料の加熱により、回路パターン６１と半導体素子５０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、基板６０と半導体素子５０とが半導体素子接続部材８０を介して強固に接続される。す
なわち、得られる半導体装置においては、半導体素子接続部材８０は、上記接着剤組成物を含む半導体素子接続材料の硬化物により構成されていることから、基板５０又は半導体素子５０に対する半導体素子接続部材８０の接着強度が十分に高くなり、かつ、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。また、この半導体装置ではそのような状態が長期間にわたって持続される。したがって、得られる半導体装置は、回路パターン６１、半導体素子５０間の距離の経時的変化が十分に防止され、回路パターン６１、半導体素子５０間の電気特性の長期信頼性に優れる。
【００９１】
なお、上記実施形態では、接着剤成分５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材料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。また、接着剤成分５における硬化性成分としてエポキシ樹脂及び潜在性硬化剤を用いてもよい。
【００９２】
また、上記実施形態では、フィルム状半導体素子接続材料を用いて半導体装置を製造しているが、フィルム状半導体素子接続材料に代えて、フィルム状に形成されていない半導体素子接続材料を用いてもよい。この場合でも、半導体素子接続材料を溶媒に溶解させ、その溶液を、基板６０又は半導体素子５０のいずれかに塗布し乾燥させれば、基板６０又は半導体素子５０間に半導体素子接続材料を介在させることができる。
【００９３】
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。
【００９４】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はこれに制限されるものではない。
【実施例】
【００９５】
以下、実施例及び比較例に基づき本発明を更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。
【００９６】
（フェノキシ樹脂溶液の調製）
フェノキシ樹脂（商品名：ＰＫＨＭ−３０、ＩｎＣｈｅｍ社製）４０重量部をメチルエチルケトン（商品名：２−ブタノン、和光純薬工業社製、純度９９％）６０重量部に溶解して、固形分４０重量％のフェノキシ樹脂溶液を調製した。
【００９７】
（ブチラール樹脂溶液の調製）
ブチラール樹脂（商品名：デンカブチラール３０００−１、電気化学工業社製）４０重量部を、メチルエチルケトン（商品名：２−ブタノン、和光純薬工業社製、純度９９％）６０重量部に溶解して、固形分４０重量％のブチラール樹脂溶液を調製した。
【００９８】
（ポリエステルウレタン樹脂溶液の準備）
ポリエステルウレタン樹脂溶液（商品名：ＵＲ−３５００、東洋紡社製、固形分３０重量％）を準備した。
【００９９】
（ウレタン樹脂の合成）
ポリブチレンアジペートジオール（Ａｌｄｒｉｃｈ社製、平均分子量２０００）４５０重量部、ポリオキシテトラメチレングリコール（Ａｌｄｒｉｃｈ社製、平均分子量２０００）４５０重量部及び１，４−ブチレングリコール（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）１００重量部をメチルエチルケトン（製品名：２−ブタノン、和光純薬工業（株）社製、純度９９％）４０００重量部中で溶解した。この溶液にジフェニルメタンジイソシアネート（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）３９０重量部を加えて７０℃にて６０分間反応させ、ウレタン樹脂を得た。なお、このときの温度制御はオイルバス（装置名：ＦＷＢ−２４０，Ｆｉｎｅ社製）を用いて行った。得られたウレタン樹脂の重量平均分子量をゲルパーミエイションクロマトグラフィー法（ＧＰＣ）によって測定したところ、１２万であった。
【０１００】
（分子内に炭素−炭素二重結合を有する化合物の準備）
分子内に炭素−炭素二重結合を有する化合物として、イソシアヌル酸ＥＯ変性ジアクリレート（商品名：Ｍ−２１５、東亜合成株式会社製）、トリアリルイソシアヌレート（商品名：ＴＡＩＣ、日本合成化学株式会社製）及び２−（メタ）アクリロイロキシエチルホスフェート（商品名：ライトエステルＰ−２Ｍ、共栄社株式会社製）を準備した。
【０１０１】
（分子内に２つ以上のメルカプト基を有する化合物の準備）
分子内に２つ以上のメルカプト基を有する化合物として、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート（商品名：ＰＥＴＰ、東京化成工業株式会社製）、イソシアヌレート変性チオール化合物（商品名：ＴＨＥＩＣ−ＢＭＰＡ、淀化学株式会社）を準備した。
【０１０２】
（ラジカル重合開始剤の準備）
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
【０１０３】
（導電性粒子の作製）
ポリスチレン粒子の表面上に、層の厚さが０．２μｍとなるようにニッケルからなる層を設け、さらにこのニッケル層上に、層の厚さが０．０２μｍとなるように金からなる層を設けた。このようにして、平均粒径４μｍ、比重２．５の導電性粒子を作製した。
【０１０４】
（実施例１）
上記のフェノキシ樹脂溶液１００重量部（フェノキシ樹脂４０重量部を含有）に、上記のウレタン樹脂１０重量部、イソシアヌル酸ＥＯ変性ジアクリレート（商品名：Ｍ−２１５、東亜合成株式会社製）２８重量部、２−（メタ）アクリロイロキシエチルホスフェート（商品名：ライトエステルＰ−２Ｍ、共栄社株式会社製）１重量部、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート（商品名：ＰＥＴＰ、東京化成工業株式会社製）２２重量部、及び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）３重量部を配合し、更に、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。得られた接着剤組成物中の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％であった。
【０１０５】
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（装置名：ＳＮＣ−Ｓ３．０、康井精機（株）社製）を用いて塗布して塗膜を得た。次にその塗膜について７０℃で１０分の熱風乾燥を行い、接着剤層の厚みが２０μｍのフィルム状回路接続材（フィルム状接着剤とフッ素樹脂フィルムとが一体化したもの。以下同様）を得た。
【０１０６】
（実施例２）
フェノキシ樹脂溶液１００重量部の代わりに上記のブチラール樹脂溶液１００重量部（ブチラール樹脂４０重量部を含有）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、接着剤組成物の調製及びフィルム状回路接続材の作製を行った。
【０１０７】
（実施例３）
フェノキシ樹脂溶液１００重量部の代わりに上記のポリエステルウレタン樹脂溶液１３３重量部（ポリエステルウレタン樹脂４０重量部を含有）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、接着剤組成物の調製及びフィルム状回路接続材の作製を行った。
【０１０８】
（実施例４）
イソシアヌル酸ＥＯ変性ジアクリレートの配合量を２８重量部から２５重量部に変更したこと、及びペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート２２重量部の代わりにイソシアヌレート変性チオール化合物（商品名：ＴＨＥＩＣ−ＢＭＰＡ、淀化学株式会社）２５重量部を用いたこと以外は実施例１と同様にして、接着剤組成物の調製及びフィルム状回路接続材の作製を行った。
【０１０９】
（実施例５）
イソシアヌル酸ＥＯ変性ジアクリレート２８重量部の代わりにトリアリルイソシアヌレート（商品名：ＴＡＩＣ、日本合成化学株式会社製）１５重量部を用いたこと、及びペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート２２重量部の代わりにイソシアヌレート変性チオール化合物（商品名：ＴＨＥＩＣ−ＢＭＰＡ、淀化学株式会社）３５重量部を用いたこと以外は実施例１と同様にして、接着剤組成物の調製及びフィルム状回路接続材の作製を行った。
【０１１０】
（実施例６）
フェノキシ樹脂溶液１００重量部の代わりに上記のブチラール樹脂溶液１００重量部（ブチラール樹脂４０重量部を含有）を用いたこと、イソシアヌル酸ＥＯ変性ジアクリレート（商品名：Ｍ−２１５、東亜合成株式会社製）の配合量を２８重量部から２５重量部に変更したこと、及びペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート２２重量部の代わりにイソシアヌレート変性チオール化合物（商品名：ＴＨＥＩＣ−ＢＭＰＡ、淀化学株式会社）２５重量部を用いたこと以外は実施例１と同様にして、接着剤組成物の調製及びフィルム状回路接続材の作製を行った。
【０１１１】
（実施例７）
フェノキシ樹脂溶液１００重量部の代わりに上記のポリエステルウレタン樹脂溶液１３３重量部（ポリエステルウレタン樹脂４０重量部を含有）を用いたこと、イソシアヌル酸ＥＯ変性ジアクリレート２８重量部の代わりにトリアリルイソシアヌレート（商品名：ＴＡＩＣ、日本合成化学株式会社製）１５重量部を用いたこと、及びペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート２２重量部の代わりにイソシアヌレート変性チオール化合物（商品名：ＴＨＥＩＣ−ＢＭＰＡ、淀化学株式会社）３５重量部を用いたこと以外は実施例１と同様にして、接着剤組成物の調製及びフィルム状回路接続材の作製を行った。
【０１１２】
（比較例１）
イソシアヌル酸ＥＯ変性ジアクリレートの配合量を２８重量部から５０重量部に変更したこと、及びペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネートを配合しなかったこと以外は実施例１と同様にして、接着剤組成物の調製及びフィルム状回路接続材の作製を行った。
【０１１３】
（比較例２）
ウレタン樹脂の配合量を１０重量部から１５重量部に変更したこと、イソシアヌル酸ＥＯ変性ジアクリレート２８重量部の代わりにトリアリルイソシアヌレート（商品名：ＴＡＩＣ、日本合成化学株式会社製）５０重量部を用いたこと、及びペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネートを配合しなかったこと以外は実施例１と同様にして、接着剤組成物の調製及びフィルム状回路接続材の作製を行った。
【０１１４】
実施例１〜７及び比較例１、２の接着剤組成物における各成分の配合比を表１、２に示す。
【０１１５】
【表１】
【０１１６】
【表２】
【０１１７】
［回路部材の接続構造］
実施例１〜７及び比較例１、２の各フィルム状回路接続材を用い、以下のようにして回路部材の接続構造を製造した。まず、ライン幅２５μｍ、ピッチ５０μｍ、厚み１８μｍの銅回路配線を５００本有するフレキシブル回路板（ＦＰＣ基板）と、０．２μｍの酸化インジウム（ＩＴＯ）の薄膜を全面に形成したガラス（ＩＴＯ基板、厚み１．１ｍｍ、表面抵抗２０Ω／□）とを準備した。次に、それらＦＰＣ基板とＩＴＯ基板との間にフィルム状回路接続材を配置し、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式会社製）を用い、１４０℃、３ＭＰａの条件下、それらの積層方向に２０秒間の加熱加圧を行った。このとき、予めＩＴＯガラス上にフィルム状回路接続材の接着面を貼り付けて７０℃、０．５ＭＰａで５秒間加熱・加圧して仮接続し、その後、フィルム状回路接続材からフッ素樹脂フィルムを剥離してもう一方の被着体であるＦＰＣ基板と接続した。このようにして、幅２ｍｍにわたりＦＰＣ基板とＩＴＯ基板とをフィルム状接着剤の硬化物により電気的に接続した回路部材の接続構造を得た。
【０１１８】
得られた回路部材の接続構造における隣接回路間の抵抗値を、接着直後と、６０℃、９０％ＲＨの高温高湿槽中に４８時間保持した後にマルチメータで測定した。抵抗値は隣接回路間の抵抗３７点の平均で示した。得られた結果を表３に示す。
【０１１９】
また、得られた回路部材の接続構造における接着強度を、接着直後と、６０℃、９０％ＲＨの高温高湿槽中に４８時間保持した後に、ＪＩＳ−Ｚ０２３７に準じて９０度剥離法で測定した。ここで、接着強度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／ｍｉｎ、２５℃）を使用した。得られた結果を表３に示す。
【０１２０】
【表３】
【０１２１】
実施例１〜７においては、加熱温度１４０℃において、接着直後及び６０℃、９０％ＲＨの高温高湿槽中に４８時間保持した後で、良好な接続抵抗及び接着強度を示し、広域の加熱温度に対して良好な特性を示すことが分かった。これらに対して、メルカプト化合物を使用しない比較例１では、高温高湿処理後の接続抵抗値が高く、さらに比較例２では１４０℃の加熱で硬化が進行せず、接続抵抗はオープンで接着力測定も行うことができなかった。
【０１２２】
（実施例８）
ラジカル重合開始剤として用いたパーヘキシルＯの代わりに光ラジカル開始剤であるビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイド（イルガキュアー８１９、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製商品名）を固形重量比で５重量部使用したこと以外は実施例３と同様にして、フィルム状回路接続材を製造した。
【０１２３】
次に、得られたフィルム状回路接続材を用い、以下のようにして回路部材の接続構造を製造した。まず、ライン幅２５μｍ、ピッチ５０μｍ、厚み１８μｍの銅回路配線を５００本有するフレキシブル回路板（ＦＰＣ基板）と、０．２μｍの酸化インジウム（ＩＴＯ）の薄膜を全面に形成したガラス（ＩＴＯ基板、厚み１．１ｍｍ、表面抵抗２０Ω／□）とを準備した。次に、それらＦＰＣ基板とＩＴＯ基板との間にフィルム状回路接続材を配置し、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式会社製）を用い、１３０℃、２ＭＰａの条件下、それらの積層方向に２０秒間の加熱加圧を行った。このとき、予めＩＴＯガラス上にフィルム状回路接続材の接着面を貼り付けて７０℃、０．５ＭＰａで５秒間加熱・加圧して仮接続し、その後、フィルム状回路接続材からフッ素樹脂フィルムを剥離してもう一方の被着体であるＦＰＣ基板と接続した。また、２０秒間の加熱加圧の際、加熱加圧のみを開始して３秒経過した後１７秒間の紫外線照射を開始し、加熱加圧２０秒後に加熱加圧と紫外線照射の２工程が同時に終了するようにした。このようにして、幅２ｍｍにわたりＦＰＣ基板とＩＴＯ基板とをフィルム状接着剤の硬化物により電気的に接続した回路部材の接続構造を得た。得られた回路部材の接続構造について接着強度及び接続抵抗を上記と同様にして測定したところ、接着強度は７９０Ｎ／ｍ、接続抵抗は１．７Ωを示し、１３０℃での硬化が可能であることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明の回路部材の接続構造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】
【０１２５】
１…回路部材の接続構造、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部材、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、回路接続材料、回路部材の接続構造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亘る。
【０００３】
従来、半導体素子や液晶表示素子用の接着剤としては、接着性に優れ、特に高温高湿条件下でも優れた接着性を示すエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が用いられている（例えば、特許文献１参照）。上記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と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。熱潜在性触媒は接着剤の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及び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。係る接着剤は、通常１７０〜２５０℃の温度で１〜３時間加熱することにより硬化し、これにより接着性が得られる。
【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の狭小化が進んでいる。このような半導体素子等に上述した接着剤を用いた場合は、硬化させる時の加熱温度が高く、また硬化する速度が遅いため、所望の接続部のみならず周辺部材まで過剰に加熱し、周辺部材の損傷等の要因となる傾向がある。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。この低温速硬化を達成するためには、活性化エネルギーの低い熱潜在性触媒を使用する必要がある。しかしながら、活性化エネルギーの低い熱潜在性触媒は、室温付近での貯蔵安定性を兼備することが非常に難しい。
【０００５】
近年、ラジカル重合性物質であるアクリレート誘導体やメタアクリレート誘導体（以下、これらを（メタ）アクリレート誘導体と呼ぶ）とラジカル重合開始剤である過酸化物を併用したラジカル硬化型接着剤が注目されている。ラジカル硬化は、反応活性種であるラジカルが反応性に富むため、前記エポキシ樹脂系と比較して短時間硬化が可能である（例えば、特許文献２参照）。一方で、ラジカル硬化系の接着剤は、硬化時の硬化収縮が大きいために、接着強度に劣ることが分かっている。接着強度の改良方法として、エーテル結合によって柔軟性及び可とう性を付与したウレタンアクリレート化合物をラジカル重合性化合物として使用する方法が提案されている（例えば、特許文献３、４参照）。
【特許文献１】特開平０１−１１３４８０号公報
【特許文献２】特開２００２−２０３４２７号公報
【特許文献３】特開２００１−２６２０７９号公報
【特許文献４】特開２００２−２８５１２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ラジカル重合性物質として（メタ）アクリレート誘導体を用いたラジカル硬化であっても、（メタ）アクリレート誘導体の硬化速度が必ずしも十分とはいえず、また、大気中に存在する酸素によって硬化反応が阻害されやすいという問題がある。そのため、上記従来のラジカル硬化系接着剤の場合は、接着強度や接続抵抗等の特性を安定して得ることが困難であるなど、実用化に供し得るためには未だ改善の余地がある。
【０００７】
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、低温で十分迅速に硬化処理を行うことができ、接着強度や接続抵抗等の特性を安定的に得ることが可能な接着剤組成物、並びに該接着剤組成物を用いた回路接続材料、回路部材の接続構造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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、（Ａ）分子内に炭素−炭素二重結合を有する化合物と、（Ｂ）分子内に２つ以上のメルカプト基を有する化合物と、（Ｃ）ラジカル重合開始剤とを含有する接着剤組成物を提供する。
【０００９】
本発明の接着剤組成物は、上記成分（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）を組み合わせることで、低温で十分迅速に硬化処理を行うことができると共に、プロセスマージンが広く、接着強度や接続抵抗等の特性を安定的に得ることができるものである。そのため、本発明の接着剤組成物は、半導体素子や液晶素子等の素子間及び配置間ピッチが狭小化したとしても、所望の接続部のみならず周辺部材まで加熱して周辺部材が損傷する等の不具合を防止することができ、スループットを向上させることができる接着剤として有用である。
【００１０】
また、本発明の接着剤組成物においては、（Ｂ）分子内に２つ以上のメルカプト基を有する化合物が、ｐ−キシレンジチオール、ｍ−キシレンジチオール、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、及び下記一般式（１）又は（２）で示される化合物から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。このような化合物を用いることで、優れた低温速硬化性を有効に達成することができ、接着強度や接続抵抗等の特性をより確実に得ることができるようになる。
【化１】
（式（１）、（２）中、ｍ及びｎは各々独立に１〜５の整数を示す。）
【００１１】
また、本発明の接着剤組成物が半導体素子や液晶表示素子用の接着剤である場合、当該接着剤組成物は熱可塑性樹脂を更に含有することが好ましい。更に、熱可塑性樹脂としては、フェノキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステルウレタン樹脂、ブチラール樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の接着剤組成物が半導体素子や液晶表示素子用の接着剤である場合、当該接着剤組成物は導電性粒子を更に含有することが好ましい。接着剤組成物が導電性粒子を含有すると、当該接着剤組成物自体が導電性を容易に有することができるため、回路電極や半導体等の電気工業又は電子工業の分野において導電性接着剤として有効に用いることができる。更に、この場合、接着剤組成ｂつが導電性を有するため、硬化後の接続抵抗をより低くすることが可能となる。
【００１３】
また、本発明は、対向する回路電極同士を電気的に接続するための回路接続材料であって、上記本発明の接着剤組成物を含有する回路接続材料を提供する。
【００１４】
上記本発明の回路接続材料は、対向する回路電極同士の接着を、低温であっても十分短時間で行うことができ、プロセスマージンを広げることも可能となる。更に、このような回路接続材料から得られる硬化物は、その硬化物を得る際のプロセス温度や時間が変化しても接着強度を安定したものとすることができ、さらには、回路接続材料の硬化物の経時的な接着強度の低下を抑制することができる。
【００１５】
また、本発明は、上記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。また、本発明は、上記本発明の回路接続材料をフィルム状に形成してなるフィルム状回路接続材を提供する。フィルム状とした接着剤及び回路接続材料は取扱性に優れるため、スループットを一層向上させることができる。
【００１６】
また、本発明は、第１の回路基板の主面上に第１の回路電極が形成された第１の回路部材と、第２の回路基板の主面上に第２の回路電極が形成された第２の回路部材と、第１の回路基板の主面と第２の回路基板の主面との間に設けられ、第１の回路電極と第２の回路電極とを対向配置させた状態で電気的に接続する回路接続部材と、を備え、回路接続部材は、上記本発明の回路接続材料の硬化物である、回路部材の接続構造を提供する。
【００１７】
本発明の回路部材の接続構造は、電気的に接続した回路電極を有効に利用することができる。すなわち、第１の回路電極と第２の回路電極とを電気的に接続できるように上述した回路接続材料を用いるため、本発明の接続構造を有する回路部材は、品質のばらつきが少なく、十分に安定した特性を示すことができる。更に、回路接続材料の硬化物が導電性粒子を含む場合は、接続抵抗を低くすることができる。この導電性粒子を配合することによって、所望の部材間の電気的接続を容易に可能とする。
【００１８】
また、本発明は、半導体素子と、半導体素子を搭載する基板と、半導体素子と基板との間に設けられ、半導体素子と基板とを電気的に接続する半導体素子接続部材と、を備え、半導体素子接続部材は、上記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。
【００１９】
本発明の半導体装置においては、上記本発明の接着剤組成物の硬化物である半導体素子接続部材を介して半導体素子と基板とが電気的に接続されるため、品質のバラツキがすくなく、十分に安定した特性を示すことができる。更に、接着剤組成物の硬化物が導電性粒子を含有する場合は、接続抵抗を十分に低くすることができ、対向する半導体素子と基板との間で導電性を十分に確保することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、低温で十分迅速に硬化処理を行うことができ、接着強度や接続抵抗等の特性を安定的に得ることが可能な接着剤組成物、並びに該接着剤組成物を用いた回路接続材料、回路部材の接続構造及び半導体装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、必要に応じて図面を参照しつつ、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、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に事綿ない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。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「メタクリレート」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。
【００２２】
（接着剤組成物）
本発明の接着剤組成物は、（Ａ）分子内に炭素−炭素二重結合を有する化合物と、（Ｂ）分子内に２つ以上のメルカプト基を有する化合物と、（Ｃ）ラジカル重合開始剤とを含有する。
【００２３】
本発明において用いられる（Ａ）分子内に炭素−炭素二重結合を有する化合物としては、ビニル基、アリル基、スチリル基、アルケニル基、（メタ）アクリロイル基、マレイミドやマレイン酸、フマル酸、ブタジエン、ノルボルンネン等に代表される不飽和結合を分子内に有する化合物であれば、特に制限なく公知のものを使用することができる。
【００２４】
（Ａ）分子内に炭素−炭素二重結合を有する化合物としては、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、１−メチル−２，４−ビスマレイミドベンゼン、ｍ−フェニレンビスマレイミド、ｐ−フェニレンビスマレイミド、ｍ−トルイレンビスマレイミド、４，４’−ビフェニレンビスマレイミド、４，４’−（３，３’−ジメチル−ビフェニレン）ビスマレイミド、４，４’−（３，３’−ジメチルジフェニルメタン）ビスマレイミド、４，４’−（３，３’−ジエチルジフェニルメタン）ビスマレイミド、４，４’−ジフェニルメタンビスマレイミド、４，４’−ジフェニルプロパンビスマレイミド、４，４’−ジフェニルエーテルビスマレイミド、３，３’−ジフェニルスルホンビスマレイミド、２，２’−ビス（４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル）プロパン、１，１−ビス（４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル）デカン、４，４’−シクロヘキシリデン−ビス（１−（４マレイミドフェノキシ）−２−シクロヘキシルベンゼン、２，２’−ビス（４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル）ヘキサフルオロプロパン等のマレイミド化合物、ジエチレングリコールジビニルエーテル、ジプロピレングリコールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル等のビニルエーテル化合物、１，３−ジアリルフタレート、１，２−ジアリルフタレート、トリアリルイソシアヌレート等のアリル化合物、スチレン誘導体、アクリルアミド誘導体、ナジイミド誘導体、天然ゴム、イソプレンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、カルボキシル化ニトリルゴム等を挙げることができる。また、ポリアクリレートやフェノキシ樹脂、ポリウレタン樹脂等の熱可塑性樹脂の末端あるいは側差にビニル基やアリル基、（メタ）アクリロイル基を導入した化合物を用いることができる。これらは１種を単独で用いてもよく、また、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２５】
また、上記化合物と、下記一般式（３）、（４）又は（５）で示されるリン酸エステル（メタ）アクリレートとを併用することにより、より高い接着性を付与することができる。
【００２６】
【化２】
（式（３）中、Ｒ５はアクリロイル基又はメタアクリロイル基を示し、Ｒ６は水素原子又はメチル基を示し、ｗ及びｘは各々独立に１〜８の整数を示す。）
【００２７】
【化３】
（式（４）中、Ｒ７はアクリロイル基又はメタアクリロイル基を示し、ｙ及びｚは各々独立に１〜８の整数を示す。）
【００２８】
【化４】
（式（５）中、Ｒ８はアクリロイル基又はメタアクリロイル基を示し、Ｒ９は水素原子又はメチル基を示し、ｐ及びｑは各々独立に１〜８の整数を示す。）
【００２９】
本発明において用いられる（Ｂ）分子内に２つ以上のメルカプト基を有する化合物としては、特に制限なく公知のものを使用することができるが、硬化後の接着剤組成物の弾性率やガラス転移温度、機械特性の観点から、分子内にベンゼン環やイソシアヌル環等の剛直な骨格を有する化合物や、１分子内にメルカプト基を３つ以上有する化合物が好ましい。
【００３０】
（Ｂ）分子内に２つ以上のメルカプト基を有する化合物の好ましい例としては、ｐ−キシレンジチオール、ｍ−キシレンジチオール、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、下記一般式（１）又は（２）で示されるイソシアヌレート変性チオール化合物、及び４，４’−チオジベンゼンチオールが挙げられ、接着性、耐熱性の観点からイソシアヌレート変性チオール化合物が特に好ましい。（Ｂ）分子内に２つ以上のメルカプト基を有する化合物は、１種を単独で用いてもよく、また、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３１】
【化５】
（式（１）、（２）中、ｍ及びｎは各々独立に１〜５の整数を示す。）
【００３２】
本発明の接着剤組成物における（Ｂ）分子内に２つ以上のメルカプト基を有する化合物の含有量は、（Ａ）分子内に炭素−炭素二重結合を有する化合物１００重量部に対して、５〜３００重量部が好ましく、１０〜２００重量部がより好ましい。（Ｂ）分子内に２つ以上のメルカプト基を有する化合物が５重量部以上であると硬化後の弾性率の低下を抑制でき、また、３００重量部以下であると貯蔵安定性が向上する傾向にある。
【００３３】
本発明の接着剤組成物では、（Ｃ）ラジカル重合開始剤から発生したラジカルの、主として（Ａ）分子内に炭素−炭素二重結合を有する化合物の炭素−炭素二重結合と（Ｂ）分子内に２つ以上のメルカプト基を有する化合物のメルカプト基との反応の促進作用により、低温であっても接着剤組成物全体の硬化反応が速やかに進行し、その結果、低温速硬化性が向上する。
【００３４】
本発明に用いられる（Ｃ）ラジカル重合開始剤は、従来から知られている過酸化物やアゾ化合物等公知の化合物を用いることができるが、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、かつ分子量が１８０〜１，０００の過酸化物が好ましい。具体的には、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、ジ（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート、ジ（２−エチルヘキシル）パーオキシジカーボネート、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、ジラウロイルパーオキサイド、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、ジ（３−メチルベンゾイル）パーオキサイド、ジベンゾイルパーオキサイド、ジ（４−メチルベンゾイル）パーオキサイド、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等が挙げられる。これらの化合物は、１種を単独で用いてもよく、また、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３５】
また、（Ｃ）ラジカル重合開始剤として、１５０〜７５０ｎｍの光照射によってラジカルを発生する化合物を用いることができる。このような化合物としては、特に制限されず公知の化合物を使用することができるが、例えば、Ｐｈｏｔｏｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ，Ｐｈｏｔｏｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ，ａｎｄ Ｐｈｏｔｏｃｕｒｉｎｇ，Ｊ．−Ｐ． Ｆｏｕａｓｓｉｅｒ，Ｈａｎｓｅｒ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ（１９９５年）、ｐ１７〜ｐ３５に記載されているα−アセトアミノフェノン誘導体やホスフィンオキサイド誘導体が光照射に対する感度が高いためより好ましい。これらの化合物は、１種を単独で用いてもよく、また、２種以上を組み合わせて用いてもよい。さらに、当該化合物と上記の過酸化物やアゾ化合物とを組み合わせて用いてもよい。
【００３６】
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）分子内に炭素−炭素二重結合を有する化合物１００重量部に対して０．１〜５０重量部が好ましく、１〜３０重量部がさらに好ましい。ラジカル重合開始剤が０．１重量部以上であると耐熱性の低下を抑制でき、また、５０重量部以下であると貯蔵安定性が向上する傾向にある。
【００３７】
なお、本発明において付与するエネルギーの形態としては、特に制限されないが、熱、電子線、ガンマ線、紫外線、赤外線、可視光、マイクロ波等が挙げられる。
【００３８】
本発明の接着剤組成物は、熱可塑性樹脂を更に含有することができる。熱可塑性樹脂としては、特に制限されないが、樹脂の主鎖骨格又は側鎖に水酸基、エーテル基、エステル基、ウレタン基、アミド基、イミド基、カルボンキシル基、等の極性基を含有する樹脂が接着性の観点から好ましい。具体的には、フェノキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステルウレタン樹脂、ブチラール樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、等が好適に使用できる。また、上記樹脂を反応性官能基であるエポキシ基やアクリロイル基、メタクリロイル基、カルボキシル基等で変性したものは耐熱性が向上するためより好ましい。
【００３９】
熱可塑性樹脂の分子量は特に制限されないが、その重量平均分子量は、５，０００〜１５０，０００が好ましく、１０，０００〜８０，０００が特に好ましい。熱可塑性樹脂の重量平均分子量が５，０００以上であるとフィルム形成性が向上する傾向にあり、また、１５０，０００以下であると他の成分との相溶性の悪化が抑制される傾向にある。なお、本発明でいう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）により標準ポリスチレンによる検量線を用いて測定した値を意味する。
〈ＧＰＣ条件〉
使用機器：日立Ｌ−６０００型〔（株）日立製作所〕、カラム：ゲルパックＧＬ−Ｒ４２
０＋ゲルパックＧＬ−Ｒ４３０＋ゲルパックＧＬ−Ｒ４４０（計３本）〔日立化成工業（
株）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、検出器：Ｌ−３３００ＲＩ〔（株）日立製作所〕
【００４０】
本発明の接着剤組成物が熱可塑性樹脂を含有する場合、当該熱可塑性樹脂の含有量は（Ａ）エポキシ樹脂１００重量部に対して２０〜３２０重量部とすることが好ましい。
【００４１】
本発明の接着剤組成物を回路接続材料等の用途に使用する場合、当該接着剤組成物は導電性粒子を更に含有することができる。なお、本発明の接着剤組成物が導電性粒子を含有しない場合であっても、相対向する回路電極の直接接触により両者を電気的に接続することができるが、本発明の接着剤組成物に導電性粒子を含有させることによって、本発明の接着剤組成物は導電性接着剤としての機能を有効に発揮することとなり、より安定した接続を行うことができるようになる。
【００４２】
導電性粒子としては、電気的接続を得ることができる導電性を有するものであれば特に制限されないが、例えば、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、被導電性のガラス、セラミック、プラスチック（ポリスチレン等）などを核とし、この核に上記金属粒子やカーボンを被覆したものであってもよい。これらの中でも金属自体が熱溶融性の金属であるもの、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。
【００４３】
更に、本発明の接着剤組成物は、上記導電性粒子の表面を、高分子樹脂で被覆した層状粒子を含有してもよい。層状粒子の状態で導電性粒子を接着剤組成物に添加すると、導電性粒子の配合量を増加させた場合であっても、導電性粒子の表面が樹脂で被覆されているので導電性粒子の接触による短絡の発生を一層確実に抑制し、電極回路間の絶縁性も向上させることができる。なお、導電性粒子又は層状粒子は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４４】
導電性粒子の平均粒径は、分散性及び導電性の点から１〜１８μｍであることが好ましい。また、導電性粒子の配合割合は、接着剤組成物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。導電性粒子の配合割合が０．１体積％未満であると導電性粒子の配合による導電性向上効果が不十分となる傾向にあり、また、３０体積％を超えると回路の短絡が起こりやすくなる傾向にある。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、その成分をよく濡らす適当な溶媒（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。
【００４５】
また、本発明の接着剤組成物は、硬化速度の制御や貯蔵安定性の向上を目的として、安定化剤を更に含有することができる。かかる安定化剤としては、特に制限されず公知の化合物を使用することができるが、ベンゾキノンやハイドロキノン等のキノン誘導体、４−メトキシフェノールや４−ｔ−ブチルカテコール等のフェノール誘導体、２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシルや４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル等のアミノキシル誘導体、テトラメチルピペリジルメタクリレート等のヒンダードアミン誘導体が好ましい。
【００４６】
安定化剤の配合割合は、（Ａ）分子内に炭素−炭素二重結合を有する化合物１００重量部に対して、好ましくは０．０１〜３０重量部であり、より好ましくは０．０５〜１０重量部である。添加量が０．０１重量部未満の場合、添加効果が著しく低下することが懸念され、また、３０重量部以上の場合には、他の成分との相溶性が低下する恐れがある。
【００４７】
また、本発明の接着剤組成物は、接着力の更なる向上を目的として、カップリング剤を更に含有することができる。カップリング剤としては、（メタ）アクリロイル基やメルカプト基、アミノ基、イミダゾール基等の有機官能基を骨格中に有するシランカップリング剤、テトラアルコキシチタネート誘導体、ポリジアルキルチタネート誘導体等が挙げられる。さらに、充填材、軟化剤、促進剤、劣化防止剤着色剤、難燃化剤、チキソトロピック剤などを含有することもできる。
【００４８】
本発明の接着剤組成物は、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。常温で固体の場合には、加熱によりペースト化する他、溶剤を用いてペースト化することができる。使用できる溶剤としては、接着剤組成物と反応せず、かつ十分な溶解性を示すものであれば特に制限されないが、常温での沸点が５０〜１５０℃である溶媒が好ましい。溶剤の沸点が５０℃未満であると、溶剤が室温で容易に揮発してしまい後述するフィルムを作製するときの作業性が悪化する傾向にある。また、溶剤の沸点が１５０℃を超えると、溶剤が揮発しにくくなり、残存する溶剤により接着後の接着強度が低下する傾向にある。
【００４９】
本発明の接着剤組成物はフィルム状の形態で用いることも可能である。このように接着剤組成物をフィルム状とすると、取扱性に優れ一層便利である。このフィルム状接着剤は、接着剤組成物に溶剤等を加えた混合液を、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、剥離紙等の剥離性基材上に塗布し、又は不織布等の基材に上記混合液を含浸させて剥離性基材上に載置し、溶剤を除去することによって得ることができる。
【００５０】
また、本発明の接着剤組成物に導電性粒子を添加してフィルムを作製すると、異方導電性フィルムとすることができる。この異方導電性フィルムは、例えば、基板上の対向する電極間に配置し、加熱・加圧することにより、両電極の接着及び電気的接続を可能とするものである。ここで、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物、ポリイミド、ポリカーボネート等の有機物、ガラス／エポキシ等の無機物と有機物とを組合せたものなどが適用可能である。
【００５１】
また、本発明の接着剤組成物は、加熱と加圧とを併用して接着することができる。加熱温度は、特に制限されないが、５０〜１９０℃が好ましい。また、圧力は、被着体に損傷を与えない範囲であればよく、一般的には０．１〜１０ＭＰａが好ましい。加熱及び加圧の時間は０．５〜１２０秒であることが好ましい。また、例えば第１の回路部材が紫外域から可視域にかけて透明な基材である場合には、第１の接続端子を有する第１の回路部材上に接着剤組成物を配置した後、第２の接続端子を有する第２の回路部材を対向して配置し、第２の回路部材側から加熱・加圧を行うと共に、第１の回路部材側から光照射を行って接着させることもできる。光照射は、１５０〜７５０ｎｍの波長域の照射光が好ましく、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、キセノンランプ、メタルハライドランプを使用することができ、光照射量としては３６５ｎｍ照度換算で０．０１〜１０Ｊ／ｃｍ２であるが、これに限定されるものでない。
【００５２】
上記構成を有する本発明の接着剤組成物によれば、低温で十分迅速に硬化処理を行うことができ、かつ硬化処理を行う際のプロセスマージンを広くすることができ、接着強度や接続抵抗などの特性を高水準で安定的に得ることが可能となる。
【００５３】
本発明の接着剤組成物は、上記の優れた特性を有するものであることから、回路接続材料として好適に用いることができる。例えば、第１の回路部材の回路電極と第２の回路部材の電気的に接続する際に、これらの回路部材を対向配置した状態で、本発明の接着剤組成物を一方の回路電極に付与し、ラジカル重合反応により他方の回路電極と電気的に接続することができる。このように本発明の接着剤組成物を回路接続材料として用いると、電気的接続を短時間で行うことができ、接続を行う際のプロセス温度や時間が変動したとしても、接続強度や接続抵抗等の特性を安定化させることができる。また、回路接続材料の経時的な特性の低下を抑制することもできる。更に、この回路接続材料が導電性粒子を含有する場合には、電気的な接続の異方性を示すことができ、回路電極用の異方導電性回路接続材料として用いることも可能である。
【００５４】
上記の回路接続材料は、熱膨張係数の異なる異種の被着体の回路接続材料としても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テープ等に第行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。
【００５５】
（回路部材の接続構造）
次に、本発明の回路部材の接続構造の好適な実施形態について説明する。図１は、本発明の回路部材の接続構造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、本実施形態の回路部材の接続構造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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。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（ＳｉｘＮｙ）、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。
【００５８】
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。本実施形態の回路部材の接続構造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。
【００５９】
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。
【００６０】
回路接続部材１０は上記接着剤組成物を含む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の接着強度が十分に高くなり、かつ、接続抵抗が十分低くなり、しかもこの状態を長期間にわたって持続させることができる。したがって、第１の回路電極２２及び第２の回路電極３２間の電気特性の長期信頼性を十分に高めることが可能となる。
【００６１】
（回路部材の接続構造の製造方法）
次に、上述した回路部材の接続構造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。
【００６２】
先ず、上述した第一の回路部材２０と、フィルム状回路接続材料４０を用意する（図２（ａ）参照）。フィルム状回路接続材料４０は、回路接続材料をフィルム状に成形してなるものである。回路接続材料は、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、回路接続材料が導電性粒子７を含有しない場合でも、その回路接続材料は絶縁性接着剤として異方導電性接着に使用でき、特にＮＣＡ（Non-Conductive Adhesive）と呼ばれることもある。また、回路接続材料が導電性粒子７を含有する場合には、その回路接続材料はＡＣＡ（AnisotropicConductive Adhesive）と呼ばれることもある。
【００６３】
フィルム状回路接続材料４０の厚さは、１０〜５０μｍであることが好ましい。フィルム状回路接続材料４０の厚さが１０μｍ未満では、回路電極２２、３２間に回路接続材料が充填不足となる傾向がある。他方、５０μｍを超えると、回路電極２２、３２間の接着剤組成物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。
【００６４】
次に、フィルム状回路接続材料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材料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材料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材料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材料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。
【００６５】
そして、フィルム状回路接続材料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材料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材料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。
【００６６】
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材料４０上に載せる。なお、フィルム状回路接続材料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材料４０上に載せる。
【００６７】
そして、フィルム状回路接続材料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、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、フィルム状回路接続材料４０が硬化処理され、本接続が行われ、図１に示すような回路部材の接続構造が得られる。
【００６８】
加熱温度は、例えば、９０〜２００℃とし、接続時間は例えば１秒〜１０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。
【００６９】
上記のようにして、回路部材の接続構造を製造すると、得られる回路部材の接続構造において、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。
【００７０】
また、フィルム状回路接続材料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。即ち、得られる回路部材の接続構造においては、回路接続部材１０は、上記接着剤組成物を含む回路接続材料の硬化物により構成されていることから、回路部材２０又は３０に対する回路接続部材１０の接着強度が十分に高くなり、かつ、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。また、この回路部材の接続構造は、そのような状態を長期間にわたって持続することができる。したがって、得られる回路部材の接続構造は、回路電極２２、３２間の距離の経時的変化が十分に防止され、回路電極２２、３２間の電気特性の長期信頼性に優れる。
【００７１】
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材料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。また、接着剤成分５における硬化性成分としてエポキシ樹脂及び潜在性硬化剤を用いてもよい。
【００７２】
また、上記実施形態では、フィルム状回路接続材料４０を用いて回路部材の接続構造を製造しているが、フィルム状回路接続材料４０に代えて、フィルム状に形成されていない回路接続材料を用いてもよい。この場合でも、回路接続材料を溶媒に溶解させ、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間に回路接続材料を介在させることができる。
【００７３】
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。
【００７４】
（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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
半導体素子接続部材８０は上記接着剤成分を含む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４０の接着強度が十分に高くなり、かつ、半導体素子５０及び回路パターン６１間の接続抵抗を十分に低減することができる。そして、この状態を長期間にわたって持続させることができる。したがって、半導体素子５０及び基板６０間の電気特性の長期信頼性を十分に高めることが可能となる。
【００８０】
（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。
【００８１】
まず、回路パターン６１を形成した基板６０と、フィルム状半導体素子接続材料を用意する。フィルム状半導体素子接続材料は、半導体素子接続材料をフィルム状に成形してなるものである。半導体素子接続材料は、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。
【００８２】
フィルム状半導体素子接続材料の厚さは、１０〜５０μｍであることが好ましい。フィルム状半導体素子接続材料の厚さが１０μｍ未満では、回路パターン６１と半導体素子５０間に半導体素子接続材料が充填不足となる傾向がある。他方、５０μｍを超えると、回路パターン６１と半導体素子５０間の接着剤組成物を十分に排除しきれなくなり、回路パターン６１と半導体素子５０間の導通の確保が困難となる傾向がある。
【００８３】
次に、フィルム状半導体素子接続材料を基板６０の回路パターン６１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材料が支持体（図示せず）上に付着している場合には、フィルム状半導体素子接続材料側を基板６０に向けるようにして、基板６０上に載せる。このとき、フィルム状半導体素子接続材料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６０と半導体素子５０との間にフィルム状半導体素子接続材料を容易に介在させることができ、基板６０と半導体素子５０との接続作業を容易に行うことができる。
【００８４】
そして、フィルム状半導体素子接続材料を加圧し、フィルム状半導体素子接続材料を基板６０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材料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。
【００８５】
続いて、半導体素子５０をフィルム状半導体素子接続材料上に載せる。なお、フィルム状半導体素子接続材料が支持体（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半導体素子５０をフィルム状半導体素子接続材料上に載せる。
【００８６】
そして、フィルム状半導体素子接続材料を加熱しながら、基板６０及び半導体素子５０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材料が硬化処理され、本接続が行われる。
【００８７】
加熱温度は、例えば、９０〜２００℃とし、接続時間は例えば１秒〜１０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。
【００８８】
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。
【００８９】
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７を対向する回路パターン６１と半導体素子５０の双方に接触させることが可能となり、回路パターン６１と半導体素子５０間の接続抵抗を十分に低減することができる。
【００９０】
また、フィルム状半導体素子接続材料の加熱により、回路パターン６１と半導体素子５０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、基板６０と半導体素子５０とが半導体素子接続部材８０を介して強固に接続される。す
なわち、得られる半導体装置においては、半導体素子接続部材８０は、上記接着剤組成物を含む半導体素子接続材料の硬化物により構成されていることから、基板５０又は半導体素子５０に対する半導体素子接続部材８０の接着強度が十分に高くなり、かつ、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。また、この半導体装置ではそのような状態が長期間にわたって持続される。したがって、得られる半導体装置は、回路パターン６１、半導体素子５０間の距離の経時的変化が十分に防止され、回路パターン６１、半導体素子５０間の電気特性の長期信頼性に優れる。
【００９１】
なお、上記実施形態では、接着剤成分５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材料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。また、接着剤成分５における硬化性成分としてエポキシ樹脂及び潜在性硬化剤を用いてもよい。
【００９２】
また、上記実施形態では、フィルム状半導体素子接続材料を用いて半導体装置を製造しているが、フィルム状半導体素子接続材料に代えて、フィルム状に形成されていない半導体素子接続材料を用いてもよい。この場合でも、半導体素子接続材料を溶媒に溶解させ、その溶液を、基板６０又は半導体素子５０のいずれかに塗布し乾燥させれば、基板６０又は半導体素子５０間に半導体素子接続材料を介在させることができる。
【００９３】
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。
【００９４】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はこれに制限されるものではない。
【実施例】
【００９５】
以下、実施例及び比較例に基づき本発明を更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。
【００９６】
（フェノキシ樹脂溶液の調製）
フェノキシ樹脂（商品名：ＰＫＨＭ−３０、ＩｎＣｈｅｍ社製）４０重量部をメチルエチルケトン（商品名：２−ブタノン、和光純薬工業社製、純度９９％）６０重量部に溶解して、固形分４０重量％のフェノキシ樹脂溶液を調製した。
【００９７】
（ブチラール樹脂溶液の調製）
ブチラール樹脂（商品名：デンカブチラール３０００−１、電気化学工業社製）４０重量部を、メチルエチルケトン（商品名：２−ブタノン、和光純薬工業社製、純度９９％）６０重量部に溶解して、固形分４０重量％のブチラール樹脂溶液を調製した。
【００９８】
（ポリエステルウレタン樹脂溶液の準備）
ポリエステルウレタン樹脂溶液（商品名：ＵＲ−３５００、東洋紡社製、固形分３０重量％）を準備した。
【００９９】
（ウレタン樹脂の合成）
ポリブチレンアジペートジオール（Ａｌｄｒｉｃｈ社製、平均分子量２０００）４５０重量部、ポリオキシテトラメチレングリコール（Ａｌｄｒｉｃｈ社製、平均分子量２０００）４５０重量部及び１，４−ブチレングリコール（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）１００重量部をメチルエチルケトン（製品名：２−ブタノン、和光純薬工業（株）社製、純度９９％）４０００重量部中で溶解した。この溶液にジフェニルメタンジイソシアネート（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）３９０重量部を加えて７０℃にて６０分間反応させ、ウレタン樹脂を得た。なお、このときの温度制御はオイルバス（装置名：ＦＷＢ−２４０，Ｆｉｎｅ社製）を用いて行った。得られたウレタン樹脂の重量平均分子量をゲルパーミエイションクロマトグラフィー法（ＧＰＣ）によって測定したところ、１２万であった。
【０１００】
（分子内に炭素−炭素二重結合を有する化合物の準備）
分子内に炭素−炭素二重結合を有する化合物として、イソシアヌル酸ＥＯ変性ジアクリレート（商品名：Ｍ−２１５、東亜合成株式会社製）、トリアリルイソシアヌレート（商品名：ＴＡＩＣ、日本合成化学株式会社製）及び２−（メタ）アクリロイロキシエチルホスフェート（商品名：ライトエステルＰ−２Ｍ、共栄社株式会社製）を準備した。
【０１０１】
（分子内に２つ以上のメルカプト基を有する化合物の準備）
分子内に２つ以上のメルカプト基を有する化合物として、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート（商品名：ＰＥＴＰ、東京化成工業株式会社製）、イソシアヌレート変性チオール化合物（商品名：ＴＨＥＩＣ−ＢＭＰＡ、淀化学株式会社）を準備した。
【０１０２】
（ラジカル重合開始剤の準備）
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
【０１０３】
（導電性粒子の作製）
ポリスチレン粒子の表面上に、層の厚さが０．２μｍとなるようにニッケルからなる層を設け、さらにこのニッケル層上に、層の厚さが０．０２μｍとなるように金からなる層を設けた。このようにして、平均粒径４μｍ、比重２．５の導電性粒子を作製した。
【０１０４】
（実施例１）
上記のフェノキシ樹脂溶液１００重量部（フェノキシ樹脂４０重量部を含有）に、上記のウレタン樹脂１０重量部、イソシアヌル酸ＥＯ変性ジアクリレート（商品名：Ｍ−２１５、東亜合成株式会社製）２８重量部、２−（メタ）アクリロイロキシエチルホスフェート（商品名：ライトエステルＰ−２Ｍ、共栄社株式会社製）１重量部、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート（商品名：ＰＥＴＰ、東京化成工業株式会社製）２２重量部、及び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）３重量部を配合し、更に、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。得られた接着剤組成物中の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％であった。
【０１０５】
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（装置名：ＳＮＣ−Ｓ３．０、康井精機（株）社製）を用いて塗布して塗膜を得た。次にその塗膜について７０℃で１０分の熱風乾燥を行い、接着剤層の厚みが２０μｍのフィルム状回路接続材（フィルム状接着剤とフッ素樹脂フィルムとが一体化したもの。以下同様）を得た。
【０１０６】
（実施例２）
フェノキシ樹脂溶液１００重量部の代わりに上記のブチラール樹脂溶液１００重量部（ブチラール樹脂４０重量部を含有）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、接着剤組成物の調製及びフィルム状回路接続材の作製を行った。
【０１０７】
（実施例３）
フェノキシ樹脂溶液１００重量部の代わりに上記のポリエステルウレタン樹脂溶液１３３重量部（ポリエステルウレタン樹脂４０重量部を含有）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、接着剤組成物の調製及びフィルム状回路接続材の作製を行った。
【０１０８】
（実施例４）
イソシアヌル酸ＥＯ変性ジアクリレートの配合量を２８重量部から２５重量部に変更したこと、及びペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート２２重量部の代わりにイソシアヌレート変性チオール化合物（商品名：ＴＨＥＩＣ−ＢＭＰＡ、淀化学株式会社）２５重量部を用いたこと以外は実施例１と同様にして、接着剤組成物の調製及びフィルム状回路接続材の作製を行った。
【０１０９】
（実施例５）
イソシアヌル酸ＥＯ変性ジアクリレート２８重量部の代わりにトリアリルイソシアヌレート（商品名：ＴＡＩＣ、日本合成化学株式会社製）１５重量部を用いたこと、及びペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート２２重量部の代わりにイソシアヌレート変性チオール化合物（商品名：ＴＨＥＩＣ−ＢＭＰＡ、淀化学株式会社）３５重量部を用いたこと以外は実施例１と同様にして、接着剤組成物の調製及びフィルム状回路接続材の作製を行った。
【０１１０】
（実施例６）
フェノキシ樹脂溶液１００重量部の代わりに上記のブチラール樹脂溶液１００重量部（ブチラール樹脂４０重量部を含有）を用いたこと、イソシアヌル酸ＥＯ変性ジアクリレート（商品名：Ｍ−２１５、東亜合成株式会社製）の配合量を２８重量部から２５重量部に変更したこと、及びペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート２２重量部の代わりにイソシアヌレート変性チオール化合物（商品名：ＴＨＥＩＣ−ＢＭＰＡ、淀化学株式会社）２５重量部を用いたこと以外は実施例１と同様にして、接着剤組成物の調製及びフィルム状回路接続材の作製を行った。
【０１１１】
（実施例７）
フェノキシ樹脂溶液１００重量部の代わりに上記のポリエステルウレタン樹脂溶液１３３重量部（ポリエステルウレタン樹脂４０重量部を含有）を用いたこと、イソシアヌル酸ＥＯ変性ジアクリレート２８重量部の代わりにトリアリルイソシアヌレート（商品名：ＴＡＩＣ、日本合成化学株式会社製）１５重量部を用いたこと、及びペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート２２重量部の代わりにイソシアヌレート変性チオール化合物（商品名：ＴＨＥＩＣ−ＢＭＰＡ、淀化学株式会社）３５重量部を用いたこと以外は実施例１と同様にして、接着剤組成物の調製及びフィルム状回路接続材の作製を行った。
【０１１２】
（比較例１）
イソシアヌル酸ＥＯ変性ジアクリレートの配合量を２８重量部から５０重量部に変更したこと、及びペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネートを配合しなかったこと以外は実施例１と同様にして、接着剤組成物の調製及びフィルム状回路接続材の作製を行った。
【０１１３】
（比較例２）
ウレタン樹脂の配合量を１０重量部から１５重量部に変更したこと、イソシアヌル酸ＥＯ変性ジアクリレート２８重量部の代わりにトリアリルイソシアヌレート（商品名：ＴＡＩＣ、日本合成化学株式会社製）５０重量部を用いたこと、及びペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネートを配合しなかったこと以外は実施例１と同様にして、接着剤組成物の調製及びフィルム状回路接続材の作製を行った。
【０１１４】
実施例１〜７及び比較例１、２の接着剤組成物における各成分の配合比を表１、２に示す。
【０１１５】
【表１】
【０１１６】
【表２】
【０１１７】
［回路部材の接続構造］
実施例１〜７及び比較例１、２の各フィルム状回路接続材を用い、以下のようにして回路部材の接続構造を製造した。まず、ライン幅２５μｍ、ピッチ５０μｍ、厚み１８μｍの銅回路配線を５００本有するフレキシブル回路板（ＦＰＣ基板）と、０．２μｍの酸化インジウム（ＩＴＯ）の薄膜を全面に形成したガラス（ＩＴＯ基板、厚み１．１ｍｍ、表面抵抗２０Ω／□）とを準備した。次に、それらＦＰＣ基板とＩＴＯ基板との間にフィルム状回路接続材を配置し、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式会社製）を用い、１４０℃、３ＭＰａの条件下、それらの積層方向に２０秒間の加熱加圧を行った。このとき、予めＩＴＯガラス上にフィルム状回路接続材の接着面を貼り付けて７０℃、０．５ＭＰａで５秒間加熱・加圧して仮接続し、その後、フィルム状回路接続材からフッ素樹脂フィルムを剥離してもう一方の被着体であるＦＰＣ基板と接続した。このようにして、幅２ｍｍにわたりＦＰＣ基板とＩＴＯ基板とをフィルム状接着剤の硬化物により電気的に接続した回路部材の接続構造を得た。
【０１１８】
得られた回路部材の接続構造における隣接回路間の抵抗値を、接着直後と、６０℃、９０％ＲＨの高温高湿槽中に４８時間保持した後にマルチメータで測定した。抵抗値は隣接回路間の抵抗３７点の平均で示した。得られた結果を表３に示す。
【０１１９】
また、得られた回路部材の接続構造における接着強度を、接着直後と、６０℃、９０％ＲＨの高温高湿槽中に４８時間保持した後に、ＪＩＳ−Ｚ０２３７に準じて９０度剥離法で測定した。ここで、接着強度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／ｍｉｎ、２５℃）を使用した。得られた結果を表３に示す。
【０１２０】
【表３】
【０１２１】
実施例１〜７においては、加熱温度１４０℃において、接着直後及び６０℃、９０％ＲＨの高温高湿槽中に４８時間保持した後で、良好な接続抵抗及び接着強度を示し、広域の加熱温度に対して良好な特性を示すことが分かった。これらに対して、メルカプト化合物を使用しない比較例１では、高温高湿処理後の接続抵抗値が高く、さらに比較例２では１４０℃の加熱で硬化が進行せず、接続抵抗はオープンで接着力測定も行うことができなかった。
【０１２２】
（実施例８）
ラジカル重合開始剤として用いたパーヘキシルＯの代わりに光ラジカル開始剤であるビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイド（イルガキュアー８１９、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製商品名）を固形重量比で５重量部使用したこと以外は実施例３と同様にして、フィルム状回路接続材を製造した。
【０１２３】
次に、得られたフィルム状回路接続材を用い、以下のようにして回路部材の接続構造を製造した。まず、ライン幅２５μｍ、ピッチ５０μｍ、厚み１８μｍの銅回路配線を５００本有するフレキシブル回路板（ＦＰＣ基板）と、０．２μｍの酸化インジウム（ＩＴＯ）の薄膜を全面に形成したガラス（ＩＴＯ基板、厚み１．１ｍｍ、表面抵抗２０Ω／□）とを準備した。次に、それらＦＰＣ基板とＩＴＯ基板との間にフィルム状回路接続材を配置し、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式会社製）を用い、１３０℃、２ＭＰａの条件下、それらの積層方向に２０秒間の加熱加圧を行った。このとき、予めＩＴＯガラス上にフィルム状回路接続材の接着面を貼り付けて７０℃、０．５ＭＰａで５秒間加熱・加圧して仮接続し、その後、フィルム状回路接続材からフッ素樹脂フィルムを剥離してもう一方の被着体であるＦＰＣ基板と接続した。また、２０秒間の加熱加圧の際、加熱加圧のみを開始して３秒経過した後１７秒間の紫外線照射を開始し、加熱加圧２０秒後に加熱加圧と紫外線照射の２工程が同時に終了するようにした。このようにして、幅２ｍｍにわたりＦＰＣ基板とＩＴＯ基板とをフィルム状接着剤の硬化物により電気的に接続した回路部材の接続構造を得た。得られた回路部材の接続構造について接着強度及び接続抵抗を上記と同様にして測定したところ、接着強度は７９０Ｎ／ｍ、接続抵抗は１．７Ωを示し、１３０℃での硬化が可能であることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明の回路部材の接続構造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】
【０１２５】
１…回路部材の接続構造、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部材、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】
分子内に炭素−炭素二重結合を有する化合物と、分子内に２つ以上のメルカプト基を有する化合物と、ラジカル重合開始剤とを含有する接着剤組成物。
【請求項２】
前記分子内に２つ以上のメルカプト基を有する化合物が、ｐ−キシレンジチオール、ｍ−キシレンジチオール、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、４，４’−チオベンゼンチオール、１，３，５−トリス（３−メルカプトブチルオキシエチル）−１，３，５−トリアジン−２，４，６（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）―トリオン及び下記一般式（１）又は（２）で示される化合物から選ばれる少なくとも１種である請求項１記載の接着剤組成物。
【化１】
（式（１）、（２）中、ｍ及びｎは各々独立に１〜５の整数を示す。）
【請求項３】
熱可塑性樹脂を更に含有する請求項１又は２に記載の接着剤組成物。
【請求項４】
前記熱可塑性樹脂が、フェノキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステルウレタン樹脂、ブチラール樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂から選ばれる少なくとも１種である請求項３に記載の接着剤組成物。
【請求項５】
導電性粒子を更に含有する請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載の接着剤組成物。
【請求項６】
対向する回路電極同士を電気的に接続するための回路接続材料であって、請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載の接着剤組成物を含有する回路接続材料。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか一項に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】
請求項６記載の回路接続材料をフィルム状に形成してなるフィルム状回路接続材。
【請求項９】
第１の回路基板の主面上に第１の回路電極が形成された第１の回路部材と、
第２の回路基板の主面上に第２の回路電極が形成された第２の回路部材と、
前記第１の回路基板の主面と前記第２の回路基板の主面との間に設けられ、前記第１の回路電極と前記第２の回路電極とを対向配置させた状態で電気的に接続する回路接続部材と、
を備え、
前記回路接続部材は、請求項６記載の回路接続材料の硬化物である、回路部材の接続構
造。
【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、
前記半導体素子と前記基板との間に設けられ、前記半導体素子と前記基板とを電気的に接続する半導体素子接続部材と、
を備え、
前記半導体素子接続部材は、請求項１〜５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】
分子内に炭素−炭素二重結合を有する化合物と、分子内に２つ以上のメルカプト基を有する化合物と、ラジカル重合開始剤とを含有する接着剤組成物。
【請求項２】
前記分子内に２つ以上のメルカプト基を有する化合物が、ｐ−キシレンジチオール、ｍ−キシレンジチオール、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、４，４’−チオベンゼンチオール、１，３，５−トリス（３−メルカプトブチルオキシエチル）−１，３，５−トリアジン−２，４，６（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）―トリオン及び下記一般式（１）又は（２）で示される化合物から選ばれる少なくとも１種である請求項１記載の接着剤組成物。
【化１】
（式（１）、（２）中、ｍ及びｎは各々独立に１〜５の整数を示す。）
【請求項３】
熱可塑性樹脂を更に含有する請求項１又は２に記載の接着剤組成物。
【請求項４】
前記熱可塑性樹脂が、フェノキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステルウレタン樹脂、ブチラール樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂から選ばれる少なくとも１種である請求項３に記載の接着剤組成物。
【請求項５】
導電性粒子を更に含有する請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載の接着剤組成物。
【請求項６】
対向する回路電極同士を電気的に接続するための回路接続材料であって、請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載の接着剤組成物を含有する回路接続材料。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか一項に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】
請求項６記載の回路接続材料をフィルム状に形成してなるフィルム状回路接続材。
【請求項９】
第１の回路基板の主面上に第１の回路電極が形成された第１の回路部材と、
第２の回路基板の主面上に第２の回路電極が形成された第２の回路部材と、
前記第１の回路基板の主面と前記第２の回路基板の主面との間に設けられ、前記第１の回路電極と前記第２の回路電極とを対向配置させた状態で電気的に接続する回路接続部材と、
を備え、
前記回路接続部材は、請求項６記載の回路接続材料の硬化物である、回路部材の接続構
造。
【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、
前記半導体素子と前記基板との間に設けられ、前記半導体素子と前記基板とを電気的に接続する半導体素子接続部材と、
を備え、
前記半導体素子接続部材は、請求項１〜５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２００８−８１７１３（Ｐ２００８−８１７１３Ａ）
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３０７１４６（Ｐ２００６−３０７１４６）
【出願日】平成１８年１１月１３日（２００６．１１．１３）
【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２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月１３日（２００６．１１．１３）
【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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