接着剤組成物、回路接続用接着剤、接続体及び半導体装置
【課題】回路部材を低温短時間で接続する場合であっても、十分に高い接着力を発現できる接着剤組成物、それを用いた回路接続用接着剤、並びに、接続体及び半導体装置を提供する。
【解決手段】接着剤組成物は、（ａ）熱可塑性樹脂と、（ｂ）分子内に（メタ）アクリロイル基を２個以上有するラジカル重合性化合物と、（ｃ）ラジカル重合開始剤と、（ｄ）分子内にチオウレタン結合及びアルコキシシリル基を有するシランカップリング剤とを含有する。
【解決手段】接着剤組成物は、（ａ）熱可塑性樹脂と、（ｂ）分子内に（メタ）アクリロイル基を２個以上有するラジカル重合性化合物と、（ｃ）ラジカル重合開始剤と、（ｄ）分子内にチオウレタン結合及びアルコキシシリル基を有するシランカップリング剤とを含有する。
【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接着剤が用いられていたが（例えば、特許文献１参照）、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多く用いられている（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。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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０４−６２７１４号公報
【特許文献２】特開平０１−１１３４８０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
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来のラジカル硬化型接着剤では、低温速硬化が可能であるものの、硬化時の硬化収縮が大きいため、エポキシ樹脂系硬化型接着剤と比較して接着強度に劣る傾向がある。
【０００９】
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、回路部材を低温短時間で接続する場合であっても、十分に高い接着力を発現できる接着剤組成物、それを用いた回路接続用接着剤、並びに、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】
【００１０】
本発明は、（ａ）熱可塑性樹脂と、（ｂ）分子内に（メタ）アクリロイル基を２個以上有するラジカル重合性化合物と、（ｃ）ラジカル重合開始剤と、（ｄ）分子内にチオウレタン結合及びアルコキシシリル基を有するシランカップリング剤とを含有する接着剤組成物を提供する。
【００１１】
本発明の接着剤組成物によれば、回路部材を低温短時間で接続する場合であっても、十分に高い接着力を発現することができる。
【００１２】
本発明の接着剤組成物が上述した効果を示す理由は明らかではないが、本発明者らは以下のように推察する。すなわち、本発明の接着剤組成物は、上記（ａ）〜（ｃ）成分を含有し、この組み合わせとともに更に上記（ｄ）成分として分子内にチオウレタン結合及びアルコキシシリル基を有するシランカップリング剤を含有する。チオウレタン結合はＳＰ値が高いことが知られており、凝集力が高く、接着剤成分又は被着体と高い接着力が得られ易くなる。また、チオウレタン結合に含まれる硫黄原子は金属原子と相互作用することが知られており、被着体である回路部材の金属配線と相互作用し易い。さらに、チオウレタン結合を導入する際のイソシアネート基とチオール基との反応性は、ウレタン結合を導入する際のイソシアネート基とヒドロキシル基との反応性よりも高いため、反応に使用する触媒量を低減できる共に、副反応を低減することができる。以上のことから、（ｄ）成分を添加することで、十分に高い接着性を付与することができると考えられる。そして、このような（ｄ）シランカップリング剤を上記（ａ）〜（ｃ）成分の組み合わせに配合することにより、接着剤組成物の接着力を向上させることができ、回路部材を低温短時間で接続した場合であっても、十分な接着力で部材同士を接続することができたものと推察される。
【００１３】
本発明の接着剤組成物において、（ｄ）シランカップリング剤が、分子内に（メタ）アクリロイル基を更に有することが好ましい。これにより、接着力がより一層高くなり、接続抵抗を低減することができる。
【００１４】
また、本発明の接着剤組成物は、熱可塑性樹脂１００質量部に対して、上記ラジカル重合性化合物５０〜２５０質量部、上記ラジカル重合開始剤０．０５〜３０質量部及び上記シランカップリング剤０．２〜５質量部を含有するものであることが好ましい。
【００１５】
本発明の接着剤組成物は、導電性粒子を更に含有することが好ましい。このような接着剤組成物は、回路接続信頼性に優れ、回路接続用接着剤として好適である。
【００１６】
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、上記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。
【００１７】
本発明の回路接続用接着剤によれば、回路部材を低温短時間で接続する場合であっても、十分に高い接着力を発現することができる。
【００１８】
また、本発明は、対向配置された一対の回路部材と、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、上記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。
【００１９】
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。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、回路部材を低温短時間で接続する場合であっても、十分に高い接着力を発現できる接着剤組成物、それを用いた回路接続用接着剤、並びに、接続体及び半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【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。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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、特に断らない限り、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「メタクリル」を意味し、「（メタ）アクリロイル」とは「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。
【００２３】
（接着剤組成物）
本発明の接着剤組成物は、（ａ）熱可塑性樹脂と、（ｂ）分子内に（メタ）アクリロイル基を２個以上有するラジカル重合性化合物と、（ｃ）ラジカル重合開始剤と、（ｄ）分子内にチオウレタン結合及びアルコキシシリル基を有するシランカップリング剤とを含有するものである。
【００２４】
本発明において用いる（ａ）熱可塑性樹脂としては、特に制限無く公知のものを使用することができる。このような樹脂として、例えば、ポリイミド類、ポリアミド類、フェノキシ樹脂類、ポリ（メタ）アクリレート類、ポリウレタン類、ポリエステル類、ポリエステルウレタン類、ポリビニルブチラール類を用いることができる。これらは１種を単独で又は２種以上を混合して用いることができる。更に、これらの樹脂は分子内にシロキサン結合やフッ素置換基が含まれていてもよい。これらは、混合する樹脂同士が完全に相溶するか、もしくはミクロ相分離が生じて白濁する状態であれば好適に用いることができる。
【００２５】
上記の熱可塑性樹脂の分子量は特に制限はないが、分子量が大きいほどフィルム状に形成することが容易となり、接着剤としての流動性に影響する溶融粘度を広範囲に設定することができる。
【００２６】
本発明で用いられる熱可塑性樹脂の一般的な重量平均分子量としては、５０００〜１５００００が好ましく、１００００〜８００００がより好ましい。この重量平均分子量が５０００未満であると、接着剤組成物をフィルム状に形成することが困難となる傾向があり、一方、重量平均分子量が１５００００を超えると、他の成分との相溶性に劣る傾向がある。
【００２７】
なお、本明細書における重量平均分子量は、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られる。
【００２８】
＜ＧＰＣ条件＞
使用機器：日立Ｌ−６０００ 型（（株）日立製作所製、商品名）
検出器：Ｌ−３３００ＲＩ（（株）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）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。
【００２９】
本発明に用いられる（ｂ）ラジカル重合性化合物としては、分子内に２つ以上の（メタ）アクリロイル基を有するものであれば特に制限されず、公知のものを使用することができる。
【００３０】
（ｂ）ラジカル重合性化合物として、具体的には、例えば、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種を単独又は２種以上を混合して用いてもよい。
【００３１】
上記（ｂ）ラジカル重合性化合物の配合割合は、（ａ）熱可塑性樹脂１００質量部に対して、５０〜２５０質量部であることが好ましく、６０〜１５０質量部であることがより好ましい。ラジカル重合性化合物の配合割合が５０質量部未満であると、配合割合が上記範囲内にある場合と比較して硬化後の耐熱性が得られ難くなる傾向があり、２５０質量部を超えると、配合割合が上記範囲内にある場合と比較して、接着剤組成物をフィルム状に形成する場合のフィルム形成性が低下する傾向がある。
【００３２】
本発明に用いられる（ｃ）ラジカル重合開始剤としては、従来から知られている過酸化物やアゾ化合物等の公知の化合物を用いることができる。
【００３３】
具体的には、例えば、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が挙げられる。これらの化合物は、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。
【００３４】
上記化合物の中でも、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又はジアシルパーオキサイド化合物が好ましい。ここで、「１分間半減期温度」とは、半減期が１分となる温度をいい、「半減期」とは、化合物の濃度が初期値の半分に減少するまでの時間をいう。また、重量平均分子量は上述の方法によって測定することができる。
【００３５】
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配合割合は、（ａ）熱可塑性樹脂１００質量部に対して０．０５〜３０質量部であることが好ましく、０．１〜２０質量部であることがより好ましい。ラジカル重合開始剤の配合割合が０．０５質量部未満であると、接着剤組成物の硬化物が硬化不足となる傾向にあり、３０質量部を超えると、接着剤組成物の放置安定性（貯蔵安定性）が低下する傾向にある。
【００３６】
本発明に用いる（ｄ）シランカップリング剤としては、分子内にチオウレタン結合及びアルコキシシリル基を有する化合物であれば特に制限されない。
【００３７】
（ｄ）シランカップリング剤は、分子内にチオウレタン結合と加水分解性を示す炭素数１〜２のアルコキシシリル基を有する化合物であることが好ましく、（メタ）アクリロイル基等の反応性官能基とチオウレタン結合とを有するアルコキシシラン化合物であることがより好ましい。（ｄ）シランカップリング剤として、具体的には、下記一般式（Ｉ）又は（ＩＩ）で表されるシラン化合物を含むシランカップリング剤を好適に用いることができる。
【００３８】
【化１】
上記式（Ｉ）及び（ＩＩ）中、Ｒ１は水素原子、メチル基又はエチル基を示し、Ｒ２は１価の有機基を示し、ｍ及びｎはそれぞれ独立に１〜３の整数を示す。
【００３９】
上記一般式（Ｉ）で表されるシラン化合物として、具体的には、下記一般式（Ｉａ）、（Ｉｂ）、（Ｉｃ）、（Ｉｄ）又は（Ｉｅ）でそれぞれ表される化合物が挙げられる。
【００４０】
【化２】
式（Ｉａ）中、Ｒ３は水素原子、メチル基又はエチル基を示し、Ｒ４は水素原子又はメチル基を示し、ｋ、ｍ及びｎはそれぞれ独立に１〜３の整数を示す。
【００４１】
【化３】
式（Ｉｂ）中、Ｒ５は水素原子、メチル基又はエチル基を示し、Ｒ６は炭素数１〜１０のアルキル基、環状アルキル基又はアリール基を示し、ｍ及びｎはそれぞれ独立に１〜３の整数を示す。
【００４２】
【化４】
式（Ｉｃ）中、Ｒ７は水素原子、メチル基又はエチル基を示し、Ｒ８及びＲ９はそれぞれ独立に炭素数１〜５のアルキル基又は環状アルキル基を示し、ｍ及びｎはそれぞれ独立に１〜３の整数を示す。
【００４３】
【化５】
式（Ｉｄ）及び（Ｉｅ）中、Ｒ１０は水素原子、メチル基又はエチル基を示し、Ｒ１１は、炭素数１〜５のアルキレン基を示し、ｍ及びｎはそれぞれ独立に１〜３の整数示す。
【００４４】
上記一般式（ＩＩ）で表されるシラン化合物として、具体的には、下記一般式（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）又は（ＩＩｃ）でそれぞれ表される化合物が挙げられる。
【００４５】
【化６】
式（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）及び（ＩＩｃ）中、Ｒ１２は、炭素数１〜１０のアルキル基、環状アルキル基又はアリール基を示す。
【００４６】
（ｄ）シランカップリング剤は、１種を単独又は２種以上の化合物を混合して用いることができる。
【００４７】
（ｄ）シランカップリング剤の配合割合は、（ａ）熱可塑性樹脂１００質量部に対して０．２〜５質量部であることが好ましく、０．５〜３質量部であることがより好ましく、１〜２質量部であることが更に好ましい。（ｄ）成分の配合割合が０．２質量部未満では接着性に優れるという本発明の効果を奏し難くなり、５質量部を超えると接着剤成分との相分離を引き起こし易くなる。
【００４８】
本発明の接着剤組成物は、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。
【００４９】
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などが挙げられる。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あってもよい。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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
導電性粒子の配合割合は、回路接続の信頼性をより向上させる観点から、熱可塑性樹脂１００質量部に対して０．５〜３０質量部であることが好ましい。かかる配合割合が、０．５質量部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質量部を超えると回路の短絡が起こりやすくなる傾向がある。
【００５４】
更に、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％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。導電性粒子の配合割合が、０．１体積％未満であると導電性が十分に得られない傾向があり、３０体積％を超えると回路の短絡が起こる傾向がある。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。
【００５５】
本発明の接着剤組成物には、リン酸エステル誘導体に代表されるカップリング剤及び密着向上剤、レベリング剤等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、下記一般式（ＩＩＩ）で示される化合物を添加することが好ましい。
【００５６】
【化７】
式（ＩＩＩ）中、Ｒ１３は水素原子又はメチル基を示し、ｓは１〜１０の整数を示し、ｒは１又は２の整数を示す。
【００５７】
上記一般式（ＩＩＩ）で表される化合物は、１種を単独で用いても、２種以上の化合物を混合して用いてもよい。
【００５８】
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）分子内に（メタ）アクリロイル基を２個以上有するラジカル重合性化合物に加え、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、アクリルアミドが挙げられる。
【００５９】
本発明の接着剤組成物は、流動性の向上を目的として、単官能（メタ）アクリレート等の流動性向上剤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。
【００６０】
本発明の接着剤組成物は、応力緩和及び接着性の向上を目的として、ゴム成分を更に含有してもよい。具体的には、ポリイソプレン、ポリブタジエン、カルボキシル基末端ポリブタジエン、水酸基末端ポリブタジエン、１，２−ポリブタジエン、カルボキシル基末端１，２−ポリブタジエン、水酸基末端１，２−ポリブタジエン、アクリルゴム、スチレン−ブタジエンゴム、水酸基末端スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、カルボキシル基、水酸基、（メタ）アクリロイル基又はモルホリン基をポリマ末端に含有するアクリロニトリル−ブタジエンゴム、カルボキシル化ニトリルゴム、水酸基末端ポリ（オキシプロピレン）、アルコキシシリル基末端ポリ（オキシプロピレン）、ポリ（オキシテトラメチレン）グリコール、ポリオレフィングリコール、ポリ−ε−カプロラクトンが挙げられる。
【００６１】
上記ゴム成分は、接着性向上の観点から、極性の高い官能基であるシアノ基、カルボキシル基を側鎖又は末端に含む材料であることが好ましく、さらに流動性向上の観点から、液状であることがより好ましい。具体的には、液状アクリロニトリル−ブタジエンゴム、カルボキシル基、水酸基、（メタ）アクリロイル基又はモルホリン基をポリマ末端に含有する液状アクリロニトリル−ブタジエンゴム、液状カルボキシル化ニトリルゴムが挙げられる。これらのゴムは、極性基であるアクリロニトリル含有量が材料全体の１０〜６０質量％であることが更に好ましい。上記のゴム成分は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。
【００６２】
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）が挙げられる。
【００６３】
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。室温で固体の場合には、加熱して使用する他、溶剤を使用してペースト化してもよい。使用できる溶剤としては、接着剤組成物の構成成分と反応せず、かつ十分な溶解性を示すものであれば、特に制限はないが、常圧での沸点が５０〜１５０℃であるものが好ましい。沸点が５０℃未満であると、室温で溶剤が揮発しやすく、開放系での使用が困難となる。また、沸点が１５０℃を超えると、溶剤を揮発させることが難しくなるため、接着後に十分な十分な硬化物強度が得られにくくなり接続信頼性が低下する傾向にある。
【００６４】
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。このように接着剤組成物をフィルム状に成形したものは、取扱性に優れ、一層便利である。
【００６５】
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載置し、加熱加圧することにより両電極を接着することができるとともに、電気的に接続することができる。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。
【００６６】
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。
【００６７】
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る。
【００６８】
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。
【００６９】
（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。
【００７０】
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。
【００７１】
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（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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
（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。
【００７６】
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ＮＣＰ（Ｎｏｎ−Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ）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、その回路接続用接着剤はＡＣＰ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ）と呼ばれることもある。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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、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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
（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。
【００９０】
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。
【００９１】
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等のIII-V族化合物半導体素子、ＨｇＴｅ、ＨｇＣｄＴｅ、ＣｄＭｎＴｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＭｇＳｅ、ＭｇＳ、ＺｎＳｅ、ＺｅＴｅ等のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体素子、そして、ＣｕＩｎＳｅ（ＣｌＳ）等の種々のものを用いることができる。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
（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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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】
【０１１１】
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。
【０１１２】
＜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。
【０１１３】
（ウレタン樹脂の合成）
ポリブチレンアジペートジオール（商品名、Ａｌｄｒｉｃｈ社製、重量平均分子量２０００）４５０質量部、ポリオキシテトラメチレングリコール（商品名、Ａｌｄｒｉｃｈ社製、重量平均分子量２０００）４５０質量部及び１，４−ブチレングリコール（商品名、Ａｌｄｒｉｃｈ社製）１００質量部を、メチルエチルケトン（商品名：２−ブタノン、和光純薬工業（株）製、純度９９％）４０００質量部中に溶解した。そこにジフェニルメタンジイソシアネート（商品名、Ａｌｄｒｉｃｈ社製）３９０質量部を加えて反応液を得た。次に、その反応液を７０℃で６０分間反応させて、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（商品名：ＨＯＢ−５０Ｄ、アズワン（株）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、１０万であった。
【０１１４】
＜ラジカル重合性化合物の準備＞
ラジカル重合性化合物として、イソシアヌル酸ＥＯ変性ジアクリレート（商品名：Ｍ−２１５、東亞合成（株）製）、ウレタンアクリレート（商品名：ＡＴ−６００、共栄社化学（株）製）及びビス［２−（メタクリロイルオキシ）エチル］ホスフェート（商品名：Ｐ−２Ｍ、共栄社化学株式会社製）をそれぞれ準備した。
【０１１５】
＜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）製）を準備した。
【０１１６】
＜シランカップリング剤の準備＞
（シランカップリング剤１の合成）
イソシアネートシラン化合物（商品名：ＫＢＥ９００７、信越化学工業（株）製）２５ｇ、ｐ−トルエンチオール（東京化成工業（株）製）１２ｇ及びジラウリル酸ジブチルスズ（和光純薬工業（株）製）６０ｍｇ（０．１ｍｏｌ％）を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％）５０ｇに加えて１２０分間加熱還流させて、下記式（１）で表される化合物を含むシランカップリング剤１を得た。なお、この時の温度制御はオイルバス（装置名：ＨＯＢ−５０Ｄ、アズワン（株）製）により行った。得られたシランカップリング剤１のＦＴ−ＩＲ測定によってイソシアネート基由来の吸収（２２７０ｃｍ−１）の消失を確認した。
【化８】
【０１１７】
（シランカップリング剤２の合成）
メルカプトシラン化合物（商品名：ＫＢＭ８０２、信越化学工業（株）製）１８ｇ、メタクリル酸イソシアネート（商品名：カレンズＭＯＩ、昭和電工（株）製）１７ｇ及びジラウリル酸ジブチルスズ（和光純薬工業（株）製）６０ｍｇ（０．１ｍｏｌ％）を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％）５０ｇに加えて１２０分間加熱還流させて、下記式（２）で表される化合物を含むシランカップリング剤２を得た。なお、この時の温度制御はオイルバス（装置名：ＨＯＢ−５０Ｄ、アズワン（株）製）により行った。得られたシランカップリング剤２のＦＴ−ＩＲ測定によってイソシアネート基由来の吸収（２２７０ｃｍ−１）の消失を確認した。
【化９】
【０１１８】
比較用シランカップリング剤として、アルコキシシリルメタクリレート（商品名：ＫＢＭ５０３、信越化学工業（株）製）を準備した。
【０１１９】
＜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。
【０１２０】
（実施例１）
（ａ）熱可塑性樹脂として、上記フェノキシ樹脂溶液及び上記ウレタン樹脂、ラジカル重合性化合物としてＭ−２１５、ＡＴ−６００及びＰ−２Ｍ、ラジカル重合開始剤としてパーヘキシルＯ、並びに、シランカップリング剤として上記方法によって合成したシランカップリング剤１を表１に示す配合割合（固形質量比）で混合した。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％（熱可塑性樹脂１００質量部に対して１０質量部）とした。
【０１２１】
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（商品名：ＳＮＣ−Ｓ３．０、康井精機（株）製）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。
【０１２２】
【表１】
【０１２３】
（実施例２）
シランカップリング剤として、シランカップリング剤１に代えて、シランカップリング剤２を配合した以外は実施例１と同様にしてフィルム状回路接続用接着剤を得た。
【０１２４】
（比較例１）
シランカップリング剤を配合しなかった以外は実施例１と同様にしてフィルム状回路接続用接着剤を得た。
【０１２５】
（比較例２）
シランカップリング剤として、シランカップリング剤１に代えて、ＫＢＭ５０３を配合した以外は実施例１と同様にしてフィルム状回路接続用接着剤を得た。
【０１２６】
＜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、２及び比較例１、２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。
【０１２７】
［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、接着直後と、８０℃、９５％ＲＨの高温高湿槽中に２４０時間保持した後（耐湿後）で、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。
【０１２８】
［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、接着直後と、８０℃、９５％ＲＨの高温高湿槽中に２４０時間保持した後（耐湿後）で、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／分、２５℃の条件で行った。
【０１２９】
以上のようにして行った接続体の接着力と接続抵抗の測定の結果を表２に示す。
【０１３０】
【表２】
【０１３１】
表２に示されるように、（ｄ）分子内にチオウレタン基及びメタクリロイル基を有するシランカップリング剤を含有する実施例１及び２で得られた接着剤組成物は、シランカップリング剤を含有しない比較例１で得られた接着剤組成物と比較して、接着力が高く、さらに、（ｄ）チオウレタン結合及びアルコキシシリル基を有しないシランカップリング剤を含有する比較例２で得られた接着剤組成物と比較しても、接着力が十分に向上することが確認できた。また、チオウレタン結合及びアルコキシシリル基に加えて、メタクリロイル基を更に有するシランカップリング剤を含有する実施例２で得られた接着剤組成物は、接続直後の接着力がより一層向上し、接続抵抗も十分に低くなり、電気的に良好な接続がなされ接続信頼性が向上することが明らかとなった。
【符号の説明】
【０１３２】
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、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接着剤が用いられていたが（例えば、特許文献１参照）、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多く用いられている（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。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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０４−６２７１４号公報
【特許文献２】特開平０１−１１３４８０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
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来のラジカル硬化型接着剤では、低温速硬化が可能であるものの、硬化時の硬化収縮が大きいため、エポキシ樹脂系硬化型接着剤と比較して接着強度に劣る傾向がある。
【０００９】
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、回路部材を低温短時間で接続する場合であっても、十分に高い接着力を発現できる接着剤組成物、それを用いた回路接続用接着剤、並びに、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】
【００１０】
本発明は、（ａ）熱可塑性樹脂と、（ｂ）分子内に（メタ）アクリロイル基を２個以上有するラジカル重合性化合物と、（ｃ）ラジカル重合開始剤と、（ｄ）分子内にチオウレタン結合及びアルコキシシリル基を有するシランカップリング剤とを含有する接着剤組成物を提供する。
【００１１】
本発明の接着剤組成物によれば、回路部材を低温短時間で接続する場合であっても、十分に高い接着力を発現することができる。
【００１２】
本発明の接着剤組成物が上述した効果を示す理由は明らかではないが、本発明者らは以下のように推察する。すなわち、本発明の接着剤組成物は、上記（ａ）〜（ｃ）成分を含有し、この組み合わせとともに更に上記（ｄ）成分として分子内にチオウレタン結合及びアルコキシシリル基を有するシランカップリング剤を含有する。チオウレタン結合はＳＰ値が高いことが知られており、凝集力が高く、接着剤成分又は被着体と高い接着力が得られ易くなる。また、チオウレタン結合に含まれる硫黄原子は金属原子と相互作用することが知られており、被着体である回路部材の金属配線と相互作用し易い。さらに、チオウレタン結合を導入する際のイソシアネート基とチオール基との反応性は、ウレタン結合を導入する際のイソシアネート基とヒドロキシル基との反応性よりも高いため、反応に使用する触媒量を低減できる共に、副反応を低減することができる。以上のことから、（ｄ）成分を添加することで、十分に高い接着性を付与することができると考えられる。そして、このような（ｄ）シランカップリング剤を上記（ａ）〜（ｃ）成分の組み合わせに配合することにより、接着剤組成物の接着力を向上させることができ、回路部材を低温短時間で接続した場合であっても、十分な接着力で部材同士を接続することができたものと推察される。
【００１３】
本発明の接着剤組成物において、（ｄ）シランカップリング剤が、分子内に（メタ）アクリロイル基を更に有することが好ましい。これにより、接着力がより一層高くなり、接続抵抗を低減することができる。
【００１４】
また、本発明の接着剤組成物は、熱可塑性樹脂１００質量部に対して、上記ラジカル重合性化合物５０〜２５０質量部、上記ラジカル重合開始剤０．０５〜３０質量部及び上記シランカップリング剤０．２〜５質量部を含有するものであることが好ましい。
【００１５】
本発明の接着剤組成物は、導電性粒子を更に含有することが好ましい。このような接着剤組成物は、回路接続信頼性に優れ、回路接続用接着剤として好適である。
【００１６】
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、上記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。
【００１７】
本発明の回路接続用接着剤によれば、回路部材を低温短時間で接続する場合であっても、十分に高い接着力を発現することができる。
【００１８】
また、本発明は、対向配置された一対の回路部材と、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、上記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。
【００１９】
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。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、回路部材を低温短時間で接続する場合であっても、十分に高い接着力を発現できる接着剤組成物、それを用いた回路接続用接着剤、並びに、接続体及び半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【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。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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、特に断らない限り、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「メタクリル」を意味し、「（メタ）アクリロイル」とは「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。
【００２３】
（接着剤組成物）
本発明の接着剤組成物は、（ａ）熱可塑性樹脂と、（ｂ）分子内に（メタ）アクリロイル基を２個以上有するラジカル重合性化合物と、（ｃ）ラジカル重合開始剤と、（ｄ）分子内にチオウレタン結合及びアルコキシシリル基を有するシランカップリング剤とを含有するものである。
【００２４】
本発明において用いる（ａ）熱可塑性樹脂としては、特に制限無く公知のものを使用することができる。このような樹脂として、例えば、ポリイミド類、ポリアミド類、フェノキシ樹脂類、ポリ（メタ）アクリレート類、ポリウレタン類、ポリエステル類、ポリエステルウレタン類、ポリビニルブチラール類を用いることができる。これらは１種を単独で又は２種以上を混合して用いることができる。更に、これらの樹脂は分子内にシロキサン結合やフッ素置換基が含まれていてもよい。これらは、混合する樹脂同士が完全に相溶するか、もしくはミクロ相分離が生じて白濁する状態であれば好適に用いることができる。
【００２５】
上記の熱可塑性樹脂の分子量は特に制限はないが、分子量が大きいほどフィルム状に形成することが容易となり、接着剤としての流動性に影響する溶融粘度を広範囲に設定することができる。
【００２６】
本発明で用いられる熱可塑性樹脂の一般的な重量平均分子量としては、５０００〜１５００００が好ましく、１００００〜８００００がより好ましい。この重量平均分子量が５０００未満であると、接着剤組成物をフィルム状に形成することが困難となる傾向があり、一方、重量平均分子量が１５００００を超えると、他の成分との相溶性に劣る傾向がある。
【００２７】
なお、本明細書における重量平均分子量は、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られる。
【００２８】
＜ＧＰＣ条件＞
使用機器：日立Ｌ−６０００ 型（（株）日立製作所製、商品名）
検出器：Ｌ−３３００ＲＩ（（株）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）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。
【００２９】
本発明に用いられる（ｂ）ラジカル重合性化合物としては、分子内に２つ以上の（メタ）アクリロイル基を有するものであれば特に制限されず、公知のものを使用することができる。
【００３０】
（ｂ）ラジカル重合性化合物として、具体的には、例えば、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種を単独又は２種以上を混合して用いてもよい。
【００３１】
上記（ｂ）ラジカル重合性化合物の配合割合は、（ａ）熱可塑性樹脂１００質量部に対して、５０〜２５０質量部であることが好ましく、６０〜１５０質量部であることがより好ましい。ラジカル重合性化合物の配合割合が５０質量部未満であると、配合割合が上記範囲内にある場合と比較して硬化後の耐熱性が得られ難くなる傾向があり、２５０質量部を超えると、配合割合が上記範囲内にある場合と比較して、接着剤組成物をフィルム状に形成する場合のフィルム形成性が低下する傾向がある。
【００３２】
本発明に用いられる（ｃ）ラジカル重合開始剤としては、従来から知られている過酸化物やアゾ化合物等の公知の化合物を用いることができる。
【００３３】
具体的には、例えば、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が挙げられる。これらの化合物は、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。
【００３４】
上記化合物の中でも、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又はジアシルパーオキサイド化合物が好ましい。ここで、「１分間半減期温度」とは、半減期が１分となる温度をいい、「半減期」とは、化合物の濃度が初期値の半分に減少するまでの時間をいう。また、重量平均分子量は上述の方法によって測定することができる。
【００３５】
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配合割合は、（ａ）熱可塑性樹脂１００質量部に対して０．０５〜３０質量部であることが好ましく、０．１〜２０質量部であることがより好ましい。ラジカル重合開始剤の配合割合が０．０５質量部未満であると、接着剤組成物の硬化物が硬化不足となる傾向にあり、３０質量部を超えると、接着剤組成物の放置安定性（貯蔵安定性）が低下する傾向にある。
【００３６】
本発明に用いる（ｄ）シランカップリング剤としては、分子内にチオウレタン結合及びアルコキシシリル基を有する化合物であれば特に制限されない。
【００３７】
（ｄ）シランカップリング剤は、分子内にチオウレタン結合と加水分解性を示す炭素数１〜２のアルコキシシリル基を有する化合物であることが好ましく、（メタ）アクリロイル基等の反応性官能基とチオウレタン結合とを有するアルコキシシラン化合物であることがより好ましい。（ｄ）シランカップリング剤として、具体的には、下記一般式（Ｉ）又は（ＩＩ）で表されるシラン化合物を含むシランカップリング剤を好適に用いることができる。
【００３８】
【化１】
上記式（Ｉ）及び（ＩＩ）中、Ｒ１は水素原子、メチル基又はエチル基を示し、Ｒ２は１価の有機基を示し、ｍ及びｎはそれぞれ独立に１〜３の整数を示す。
【００３９】
上記一般式（Ｉ）で表されるシラン化合物として、具体的には、下記一般式（Ｉａ）、（Ｉｂ）、（Ｉｃ）、（Ｉｄ）又は（Ｉｅ）でそれぞれ表される化合物が挙げられる。
【００４０】
【化２】
式（Ｉａ）中、Ｒ３は水素原子、メチル基又はエチル基を示し、Ｒ４は水素原子又はメチル基を示し、ｋ、ｍ及びｎはそれぞれ独立に１〜３の整数を示す。
【００４１】
【化３】
式（Ｉｂ）中、Ｒ５は水素原子、メチル基又はエチル基を示し、Ｒ６は炭素数１〜１０のアルキル基、環状アルキル基又はアリール基を示し、ｍ及びｎはそれぞれ独立に１〜３の整数を示す。
【００４２】
【化４】
式（Ｉｃ）中、Ｒ７は水素原子、メチル基又はエチル基を示し、Ｒ８及びＲ９はそれぞれ独立に炭素数１〜５のアルキル基又は環状アルキル基を示し、ｍ及びｎはそれぞれ独立に１〜３の整数を示す。
【００４３】
【化５】
式（Ｉｄ）及び（Ｉｅ）中、Ｒ１０は水素原子、メチル基又はエチル基を示し、Ｒ１１は、炭素数１〜５のアルキレン基を示し、ｍ及びｎはそれぞれ独立に１〜３の整数示す。
【００４４】
上記一般式（ＩＩ）で表されるシラン化合物として、具体的には、下記一般式（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）又は（ＩＩｃ）でそれぞれ表される化合物が挙げられる。
【００４５】
【化６】
式（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）及び（ＩＩｃ）中、Ｒ１２は、炭素数１〜１０のアルキル基、環状アルキル基又はアリール基を示す。
【００４６】
（ｄ）シランカップリング剤は、１種を単独又は２種以上の化合物を混合して用いることができる。
【００４７】
（ｄ）シランカップリング剤の配合割合は、（ａ）熱可塑性樹脂１００質量部に対して０．２〜５質量部であることが好ましく、０．５〜３質量部であることがより好ましく、１〜２質量部であることが更に好ましい。（ｄ）成分の配合割合が０．２質量部未満では接着性に優れるという本発明の効果を奏し難くなり、５質量部を超えると接着剤成分との相分離を引き起こし易くなる。
【００４８】
本発明の接着剤組成物は、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。
【００４９】
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などが挙げられる。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あってもよい。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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
導電性粒子の配合割合は、回路接続の信頼性をより向上させる観点から、熱可塑性樹脂１００質量部に対して０．５〜３０質量部であることが好ましい。かかる配合割合が、０．５質量部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質量部を超えると回路の短絡が起こりやすくなる傾向がある。
【００５４】
更に、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％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。導電性粒子の配合割合が、０．１体積％未満であると導電性が十分に得られない傾向があり、３０体積％を超えると回路の短絡が起こる傾向がある。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。
【００５５】
本発明の接着剤組成物には、リン酸エステル誘導体に代表されるカップリング剤及び密着向上剤、レベリング剤等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、下記一般式（ＩＩＩ）で示される化合物を添加することが好ましい。
【００５６】
【化７】
式（ＩＩＩ）中、Ｒ１３は水素原子又はメチル基を示し、ｓは１〜１０の整数を示し、ｒは１又は２の整数を示す。
【００５７】
上記一般式（ＩＩＩ）で表される化合物は、１種を単独で用いても、２種以上の化合物を混合して用いてもよい。
【００５８】
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）分子内に（メタ）アクリロイル基を２個以上有するラジカル重合性化合物に加え、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、アクリルアミドが挙げられる。
【００５９】
本発明の接着剤組成物は、流動性の向上を目的として、単官能（メタ）アクリレート等の流動性向上剤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。
【００６０】
本発明の接着剤組成物は、応力緩和及び接着性の向上を目的として、ゴム成分を更に含有してもよい。具体的には、ポリイソプレン、ポリブタジエン、カルボキシル基末端ポリブタジエン、水酸基末端ポリブタジエン、１，２−ポリブタジエン、カルボキシル基末端１，２−ポリブタジエン、水酸基末端１，２−ポリブタジエン、アクリルゴム、スチレン−ブタジエンゴム、水酸基末端スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、カルボキシル基、水酸基、（メタ）アクリロイル基又はモルホリン基をポリマ末端に含有するアクリロニトリル−ブタジエンゴム、カルボキシル化ニトリルゴム、水酸基末端ポリ（オキシプロピレン）、アルコキシシリル基末端ポリ（オキシプロピレン）、ポリ（オキシテトラメチレン）グリコール、ポリオレフィングリコール、ポリ−ε−カプロラクトンが挙げられる。
【００６１】
上記ゴム成分は、接着性向上の観点から、極性の高い官能基であるシアノ基、カルボキシル基を側鎖又は末端に含む材料であることが好ましく、さらに流動性向上の観点から、液状であることがより好ましい。具体的には、液状アクリロニトリル−ブタジエンゴム、カルボキシル基、水酸基、（メタ）アクリロイル基又はモルホリン基をポリマ末端に含有する液状アクリロニトリル−ブタジエンゴム、液状カルボキシル化ニトリルゴムが挙げられる。これらのゴムは、極性基であるアクリロニトリル含有量が材料全体の１０〜６０質量％であることが更に好ましい。上記のゴム成分は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。
【００６２】
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）が挙げられる。
【００６３】
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。室温で固体の場合には、加熱して使用する他、溶剤を使用してペースト化してもよい。使用できる溶剤としては、接着剤組成物の構成成分と反応せず、かつ十分な溶解性を示すものであれば、特に制限はないが、常圧での沸点が５０〜１５０℃であるものが好ましい。沸点が５０℃未満であると、室温で溶剤が揮発しやすく、開放系での使用が困難となる。また、沸点が１５０℃を超えると、溶剤を揮発させることが難しくなるため、接着後に十分な十分な硬化物強度が得られにくくなり接続信頼性が低下する傾向にある。
【００６４】
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。このように接着剤組成物をフィルム状に成形したものは、取扱性に優れ、一層便利である。
【００６５】
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載置し、加熱加圧することにより両電極を接着することができるとともに、電気的に接続することができる。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。
【００６６】
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。
【００６７】
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る。
【００６８】
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。
【００６９】
（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。
【００７０】
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。
【００７１】
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（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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
（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。
【００７６】
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ＮＣＰ（Ｎｏｎ−Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ）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、その回路接続用接着剤はＡＣＰ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ）と呼ばれることもある。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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、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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
（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。
【００９０】
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。
【００９１】
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等のIII-V族化合物半導体素子、ＨｇＴｅ、ＨｇＣｄＴｅ、ＣｄＭｎＴｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＭｇＳｅ、ＭｇＳ、ＺｎＳｅ、ＺｅＴｅ等のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体素子、そして、ＣｕＩｎＳｅ（ＣｌＳ）等の種々のものを用いることができる。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
（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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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】
【０１１１】
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。
【０１１２】
＜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。
【０１１３】
（ウレタン樹脂の合成）
ポリブチレンアジペートジオール（商品名、Ａｌｄｒｉｃｈ社製、重量平均分子量２０００）４５０質量部、ポリオキシテトラメチレングリコール（商品名、Ａｌｄｒｉｃｈ社製、重量平均分子量２０００）４５０質量部及び１，４−ブチレングリコール（商品名、Ａｌｄｒｉｃｈ社製）１００質量部を、メチルエチルケトン（商品名：２−ブタノン、和光純薬工業（株）製、純度９９％）４０００質量部中に溶解した。そこにジフェニルメタンジイソシアネート（商品名、Ａｌｄｒｉｃｈ社製）３９０質量部を加えて反応液を得た。次に、その反応液を７０℃で６０分間反応させて、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（商品名：ＨＯＢ−５０Ｄ、アズワン（株）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、１０万であった。
【０１１４】
＜ラジカル重合性化合物の準備＞
ラジカル重合性化合物として、イソシアヌル酸ＥＯ変性ジアクリレート（商品名：Ｍ−２１５、東亞合成（株）製）、ウレタンアクリレート（商品名：ＡＴ−６００、共栄社化学（株）製）及びビス［２−（メタクリロイルオキシ）エチル］ホスフェート（商品名：Ｐ−２Ｍ、共栄社化学株式会社製）をそれぞれ準備した。
【０１１５】
＜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）製）を準備した。
【０１１６】
＜シランカップリング剤の準備＞
（シランカップリング剤１の合成）
イソシアネートシラン化合物（商品名：ＫＢＥ９００７、信越化学工業（株）製）２５ｇ、ｐ−トルエンチオール（東京化成工業（株）製）１２ｇ及びジラウリル酸ジブチルスズ（和光純薬工業（株）製）６０ｍｇ（０．１ｍｏｌ％）を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％）５０ｇに加えて１２０分間加熱還流させて、下記式（１）で表される化合物を含むシランカップリング剤１を得た。なお、この時の温度制御はオイルバス（装置名：ＨＯＢ−５０Ｄ、アズワン（株）製）により行った。得られたシランカップリング剤１のＦＴ−ＩＲ測定によってイソシアネート基由来の吸収（２２７０ｃｍ−１）の消失を確認した。
【化８】
【０１１７】
（シランカップリング剤２の合成）
メルカプトシラン化合物（商品名：ＫＢＭ８０２、信越化学工業（株）製）１８ｇ、メタクリル酸イソシアネート（商品名：カレンズＭＯＩ、昭和電工（株）製）１７ｇ及びジラウリル酸ジブチルスズ（和光純薬工業（株）製）６０ｍｇ（０．１ｍｏｌ％）を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％）５０ｇに加えて１２０分間加熱還流させて、下記式（２）で表される化合物を含むシランカップリング剤２を得た。なお、この時の温度制御はオイルバス（装置名：ＨＯＢ−５０Ｄ、アズワン（株）製）により行った。得られたシランカップリング剤２のＦＴ−ＩＲ測定によってイソシアネート基由来の吸収（２２７０ｃｍ−１）の消失を確認した。
【化９】
【０１１８】
比較用シランカップリング剤として、アルコキシシリルメタクリレート（商品名：ＫＢＭ５０３、信越化学工業（株）製）を準備した。
【０１１９】
＜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。
【０１２０】
（実施例１）
（ａ）熱可塑性樹脂として、上記フェノキシ樹脂溶液及び上記ウレタン樹脂、ラジカル重合性化合物としてＭ−２１５、ＡＴ−６００及びＰ−２Ｍ、ラジカル重合開始剤としてパーヘキシルＯ、並びに、シランカップリング剤として上記方法によって合成したシランカップリング剤１を表１に示す配合割合（固形質量比）で混合した。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％（熱可塑性樹脂１００質量部に対して１０質量部）とした。
【０１２１】
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（商品名：ＳＮＣ−Ｓ３．０、康井精機（株）製）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。
【０１２２】
【表１】
【０１２３】
（実施例２）
シランカップリング剤として、シランカップリング剤１に代えて、シランカップリング剤２を配合した以外は実施例１と同様にしてフィルム状回路接続用接着剤を得た。
【０１２４】
（比較例１）
シランカップリング剤を配合しなかった以外は実施例１と同様にしてフィルム状回路接続用接着剤を得た。
【０１２５】
（比較例２）
シランカップリング剤として、シランカップリング剤１に代えて、ＫＢＭ５０３を配合した以外は実施例１と同様にしてフィルム状回路接続用接着剤を得た。
【０１２６】
＜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、２及び比較例１、２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。
【０１２７】
［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、接着直後と、８０℃、９５％ＲＨの高温高湿槽中に２４０時間保持した後（耐湿後）で、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。
【０１２８】
［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、接着直後と、８０℃、９５％ＲＨの高温高湿槽中に２４０時間保持した後（耐湿後）で、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／分、２５℃の条件で行った。
【０１２９】
以上のようにして行った接続体の接着力と接続抵抗の測定の結果を表２に示す。
【０１３０】
【表２】
【０１３１】
表２に示されるように、（ｄ）分子内にチオウレタン基及びメタクリロイル基を有するシランカップリング剤を含有する実施例１及び２で得られた接着剤組成物は、シランカップリング剤を含有しない比較例１で得られた接着剤組成物と比較して、接着力が高く、さらに、（ｄ）チオウレタン結合及びアルコキシシリル基を有しないシランカップリング剤を含有する比較例２で得られた接着剤組成物と比較しても、接着力が十分に向上することが確認できた。また、チオウレタン結合及びアルコキシシリル基に加えて、メタクリロイル基を更に有するシランカップリング剤を含有する実施例２で得られた接着剤組成物は、接続直後の接着力がより一層向上し、接続抵抗も十分に低くなり、電気的に良好な接続がなされ接続信頼性が向上することが明らかとなった。
【符号の説明】
【０１３２】
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）熱可塑性樹脂と、
（ｂ）分子内に（メタ）アクリロイル基を２個以上有するラジカル重合性化合物と、
（ｃ）ラジカル重合開始剤と、
（ｄ）分子内にチオウレタン結合及びアルコキシシリル基を有するシランカップリング剤と、
を含有する接着剤組成物。
【請求項２】
前記シランカップリング剤が、分子内に（メタ）アクリロイル基を更に有する、請求項１記載の接着剤組成物。
【請求項３】
熱可塑性樹脂１００質量部に対して、前記ラジカル重合性化合物５０〜２５０質量部、前記ラジカル重合開始剤０．０５〜３０質量部及び前記シランカップリング剤０．２〜５質量部を含有する、請求項１又は２記載の接着剤組成物。
【請求項４】
導電性粒子を、更に含有する、請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の接着剤組成物。
【請求項５】
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、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からなる回路接続用接着剤。
【請求項６】
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７】
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１〜４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）熱可塑性樹脂と、
（ｂ）分子内に（メタ）アクリロイル基を２個以上有するラジカル重合性化合物と、
（ｃ）ラジカル重合開始剤と、
（ｄ）分子内にチオウレタン結合及びアルコキシシリル基を有するシランカップリング剤と、
を含有する接着剤組成物。
【請求項２】
前記シランカップリング剤が、分子内に（メタ）アクリロイル基を更に有する、請求項１記載の接着剤組成物。
【請求項３】
熱可塑性樹脂１００質量部に対して、前記ラジカル重合性化合物５０〜２５０質量部、前記ラジカル重合開始剤０．０５〜３０質量部及び前記シランカップリング剤０．２〜５質量部を含有する、請求項１又は２記載の接着剤組成物。
【請求項４】
導電性粒子を、更に含有する、請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の接着剤組成物。
【請求項５】
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、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からなる回路接続用接着剤。
【請求項６】
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７】
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１〜４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２００９−２５６６１９（Ｐ２００９−２５６６１９Ａ）
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５９５７１（Ｐ２００９−５９５７１）
【出願日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【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１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【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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