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JP4631979B2 - 回路部材接続用接着剤並びに回路板及びその製造方法 - Google Patents

回路部材接続用接着剤並びに回路板及びその製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、例えばフリップチップ実装方法により半導体チップと基板とを接着固定するとともに両者の電極どうしを電気的に接続するために使用される回路部材接続用接着剤と、回路部材どうしが接続された回路板と、その製造方法とに関する。
半導体実装分野では、低コスト化・高精度化に対応した新しい実装形態としてＩＣ（Integrated Circuit）チップを直接プリント基板やフレキシブル配線板に搭載するフリップチップ実装が注目されている。
フリップチップ実装方法としては、チップの端子にはんだバンプを設け、はんだ接続を行う方法や導電性接着剤を介して電気的接続を行う方法が知られている。これらの方法では、各種の環境に曝した場合、接続するチップと基板の熱膨張係数差に基づくストレスが接続界面で発生し接続信頼性が低下するという問題がある。このため、一般に、接続界面のストレスを緩和する目的でエポキシ樹脂系のアンダフィル材をチップ／基板の間隙に注入する方法が検討されている。
しかし、このアンダフィルの注入工程は、プロセスを煩雑化し、生産性、コストの面で不利になるという問題がある。このような問題を解決すべく、最近では、異方導電性と封止機能とを有する異方導電性接着剤を用いたフリップチップ実装が、プロセス簡易性という観点から注目されている。
しかしながら、異方導電接着剤を介してチップを直接基板に搭載すると、温度サイクル試験においてチップと基板との熱膨張係数差に基づくストレスが接続部で生じることから、熱衝撃試験、ＰＣＴ（Pressure Cooker Test）試験、はんだバス浸漬試験などの信頼性試験を行うと接続抵抗の増大や接着剤の剥離が生じるという問題がある。また、チップの接続端子に突起電極が形成されている場合、信頼性試験においてチップと基板との熱膨張係数差に基づくストレスが突起電極とチップとの界面に集中して、突起電極がチップ電極界面から剥離し、導通不良が生じるという問題がある。
本発明は、接続部での接続抵抗の増大や接着剤の剥離がなく、接続信頼性が大幅に向上する回路部材接続用接着剤と、回路部材どうしが接続された回路板と、その製造方法とを提供するものである。
本発明の第１の回路部材接続用接着剤は、相対向する回路電極間に介在して、相対向する回路電極を加圧し加圧方向の電極間を電気的に接続するための回路部材接続用接着剤であって、接着樹脂組成物と無機質充填材とを含み、接着樹脂組成物１００重量部に対して無機質充填材を１０〜２００重量部含有することを特徴とする。
また、本発明の第２の回路部材接続用接着剤は、相対向する回路電極間に介在させ、相対向する回路電極を加圧し加圧方向の電極間を電気的に接続するための回路部材接続用接着剤であって、接着樹脂組成物と無機質充填材とを含み、接着樹脂組成物１００重量部に対して無機質充填材を１０〜２００重量部含有する第１の接着剤層と、接着樹脂組成物を主成分とする第２の接着剤層とを備えた多層構成のものである。
また、本発明の第３の回路部材接続用接着剤は、相対向する回路電極間に介在され、相対向する回路電極の間を加圧して加圧方向の電極間を電気的に接続するための回路部材接続用接着剤であって、接着樹脂組成物と無機質充填材とを含み、上記接着剤の硬化後の１１０〜１３０℃での平均熱膨張係数が２００ｐｐｍ／℃以下であることを特徴とする。接着剤の硬化後の１１０〜１３０℃での平均熱膨張係数は３０〜２００ｐｐｍ／℃であることが好ましい。
また本発明の第４の回路部材接続用接着剤は、相対向する回路電極間に介在させ、相対向する回路電極を加圧して加圧方向の電極間を電気的に接続するための回路部材接続用接着剤であって、互いに異なる物性値を持つ第３の接着剤層と第４の接着剤層とを備えた多層構成のものである。
上記接着剤の硬化後の弾性率が、第３の接着剤層＞第４の接着剤層であり、第４の接着剤層の硬化後の４０℃における弾性率が１００〜２０００ＭＰａであることが好ましい。
また、上記接着剤の熱膨張係数が第３の接着剤層＜第４の接着剤層であり、第３の接着剤層の３０〜１００℃までの熱膨張係数が２０〜７０ｐｐｍ／℃であることが好ましい。
また、接着剤のガラス転移温度が第３の接着剤層＞第４の接着剤層であり、第３の接着剤層のガラス転移温度が１２０℃以上であることが好ましい。
上記第３及び第４の少なくともいずれか一方の接着剤層は、接着樹脂組成物１００重量部に対して無機質充填材を１０〜２００重量部含有することができる。
上記接着剤は、接着樹脂組成物１００体積部に対して導電粒子を０．１〜３０体積部含有することができる。
上記接着剤では、接着樹脂組成物の硬化後の４０℃での弾性率が３０〜２０００ＭＰａであることが好ましい。
接着剤組成物は、エポキシ樹脂、アクリルゴム、潜在性硬化剤を含有することができ、アクリルゴムとしては、その分子中にグリシジルエーテル基を含有しているものが好ましい。
上記接着剤は、形状がフィルム状であってもよい。
本発明の回路板は、
第１の接続端子を有する第１の回路部材と、
第２の接続端子を有する第２の回路部材とを、
第１の接続端子と第２の接続端子とを対向させて配置し、
上記対向配置された第１の接続端子と第２の接続端子との間に接着剤を介在させ、
加熱加圧して上記対向配置した第１の接続端子と第２の接続端子とを電気的に接続させた回路板であって、
上記接着剤が本発明の回路部材接続用接着剤であることを特徴とする。
第１の接続端子を有する第１の回路部材が第１の接続端子を有する無機質絶縁基板であり、第２の接続端子を有する第２の回路部材が、第２の接続端子を有する有機質絶縁基板である場合、上記多層構成の接着剤の第１の接着剤層又は第３の接着剤層は、上記第１の回路部材側に接着して使用される。
本発明の回路部材接続用接着剤は、相対向する回路電極間に介在させ、相対向する回路電極を加圧して加圧方向の電極間を電気的に接続するための回路部材接続用接着剤であって、接着樹脂組成物と無機質充填材とを含み、接着樹脂組成物１００重量部に対して無機質充填材を１０〜２００重量部含有する回路部材接続用接着剤、または、接着樹脂組成物１００重量部に対して無機質充填材を１０〜２００重量部含有する第１の接着剤層と接着樹脂組成物を主成分とする第２の接着剤層とを備えた多層構成の回路部材接続用接着剤である。このような本発明の回路部材接着用接着剤において、接着樹脂組成物１００重量部に対して無機質充填材を１０〜２００重量部含有する回路部材接続用接着剤の接着樹脂組成物は、硬化後の４０℃での弾性率が３０〜２０００ＭＰａであるものが好ましく、このとき接着剤の４０℃での弾性率は１００〜５０００ＭＰａであることができ、２０００ＭＰａを超え、３５００ＭＰａ以下であることが好ましい。
接着樹脂組成物の硬化後の４０℃での弾性率が３０〜２０００ＭＰａのもので、無機質充填材を含有することにより接着剤の４０℃での弾性率が２０００ＭＰａを超えるものは、低弾性率接着樹脂組成物による応力緩和とともに無機質充填材により熱膨張係数を小さくすることができ、接続信頼性に優れる回路部材接続用接着剤を提供することができる。
接着樹脂組成物を主成分とする第２の接着剤層には、無機質充填材を含有しないことが望ましいが、特性を調整するため第１の接着剤層の無機質充填材の量より少ない量、例えば５０重量％未満、好ましくは２０重量％未満含有することができる。
また、接着樹脂組成物を主成分とする第２の接着剤層は、硬化後の４０℃における弾性率が１００〜２０００ＭＰａの接着剤層とすることができる。
本発明に用いられる多層構成の接着剤は、相接続する回路部材の弾性率又は熱膨張係数の大小に応じて配置することが望ましい。すなわち、相対的に回路部材の弾性率が大きい又は熱膨張係数の小さい側に、相対的に弾性率の大きい又は熱膨張係数の小さい又はガラス転移温度の高い第３の接着剤層側が、相対的に回路部材の弾性率が小さい又は熱膨張係数の大きい側に、相対的に弾性率の小さい又は熱膨張係数の大きい又はガラス転移温度の低い第４の接着剤層側が接着されるように接着剤を配置することが望ましい。
本発明に用いられる多層構成の接着剤において、例えば半導体チップと有機絶縁基板とを接続する場合、チップと有機絶縁基板との間の熱膨張係数差に基づく応力を緩和する目的では、有機絶縁基板側の面を構成する第４の接着剤層の硬化後の４０℃での弾性率は１００〜２０００ＭＰａであることが好ましい。半導体チップ側の面を構成する第３の接着剤層の硬化後の４０℃での弾性率は、第４の接着剤層より大きく、５００〜５０００ＭＰａが使用される。
また、半導体チップと有機絶縁基板の間の熱膨張係数差に基づく応力を緩和する目的で半導体チップ側の面を構成する第３の接着剤層の３０〜１００℃までの熱膨張係数は２０〜７０ｐｐｍ／℃であることが好ましく、有機絶縁基板側の面を構成する第４の接着剤層の３０〜１００℃までの熱膨張係数は第３の接着剤層より大きく、３０〜１００ｐｐｍ／℃であることが好ましい。
また、半導体チップと有機絶縁基板の間の熱膨張係数差に基づく応力を緩和する目的で半導体チップ側の面を構成する第３の接着剤層のガラス転移温度が１２０℃以上、更には１８０℃以下であることが好ましく、有機絶縁基板側の面を構成する第４の接着剤層のガラス転移温度は第３の接着剤層より小であることが好ましい。
第３及び第４の少なくともいずれか一方の接着剤層は、無機質充填材を含有することができる。
接着剤の接着後の段階に相当する接着フィルム硬化物の熱膨張係数及びガラス転移温度は、例えば、真空理工（株）熱機械試験機ＴＭ−７０００（引っ張りモード、荷重５ｇｆ、５℃／分で昇温）を用いて測定することができる。なお、接着フィルムの硬化は、接着工程時の加熱温度及び時間と同じ条件で行い、硬化は、接着フィルムをオイルバスに浸漬して行うことができる。このような接着フィルム硬化物は、ＤＳＣ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｅｒ）を用いた測定において全硬化発熱量の９０％以上の発熱を終えたものである。
本発明によれば、接続部での接続抵抗の増大や接着剤の剥離がなく、接続信頼性が大幅に向上した回路板を製造することが可能となる。
本発明の電子部品装置の構成の一例を示す断面図である。 電子部品と実装基板との接続状態の一例を示す断面図である。
本発明において用いられる接着樹脂組成物としては、エポキシ樹脂と、イミダゾール系、ヒドラジド系、三フッ化ホウ素−アミン錯体、スルホニウム塩、アミンイミド、ポリアミンの塩、ジシアンジアミド等の潜在性硬化剤との混合物を用いることができ、回路部材の熱膨張係数差に基づくストレスを緩和するためには、接着後の４０℃での弾性率が３０〜２０００ＭＰａの接着樹脂組成物が好ましい。
例えば、接続時の良好な流動性や高接続信頼性を得られる接着樹脂組成物として、エポキシ樹脂と、イミダゾール系、ヒドラジド系、三フッ化ホウ素−アミン錯体、スルホニウム塩、アミンイミド、ポリアミンの塩、ジシアンジアミド等の潜在性硬化剤との混合物に、接着後の４０℃での弾性率が３０〜２０００ＭＰａになるようにアクリルゴムを配合したものが好ましい。
接着樹脂組成物の接着後の段階に相当する接着樹脂組成物硬化物の弾性率は、例えば、レオロジ（株）製レオスペクトラＤＶＥ−４（引っ張りモード、周波数１０Ｈｚ、５℃／分で昇温、−４０℃から２５０℃まで測定）を用いてＤＶＥ法により測定することができる。なお、接着樹脂組成物の硬化は、接着工程時の加熱温度及び時間と同じ条件で行い、硬化は、接着樹脂組成物フィルムをオイルバスに浸漬して行うことができる。このような接着樹脂組成物フィルム硬化物は、ＤＳＣを用いて測定した場合の全硬化発熱量の９０％以上の発熱を終えたものである。
エポキシ樹脂としては、エピクロルヒドリンとビスフェノールＡやＦ、ＡＤ等とから誘導されるビスフェノール型エポキシ樹脂、エピクロルヒドリンとフェノールノボラックやクレゾールノボラックとから誘導されるエポキシノボラック樹脂やナフタレン環を含んだ骨格を有するナフタレン系エポキシ樹脂、グリシジルアミン、グリシジルエーテル、ビフェニル、脂環式等の１分子内に２個以上のグリシジル基を有する各種のエポキシ化合物等を単独にあるいは２種以上を混合して用いることが可能である。これらのエポキシ樹脂は、不純物イオン（Ｎａ＋、Ｃｌ−等）や、加水分解性塩素等を３００ｐｐｍ以下に低減した高純度品を用いることがエレクトロンマイグレーション防止のために好ましい。
エポキシ樹脂は、熱膨張係数の低下及びガラス転移温度の向上のため、３官能以上の多官能エポキシ樹脂及び／又はナフタレン系エポキシ樹脂が好ましい。３官能以上の多官能エポキシ樹脂としては、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、テトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール型エポキシ樹脂等がある。また、ナフタレン系エポキシ樹脂は、１分子中に少なくとも１個以上のナフタレン環を含んだ骨格を有しており、ナフトール系、ナフタレンジオール系等がある。
アクリルゴムとしては、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル及びアクリロニトリルのうち少なくとも一つをモノマー成分とした重合体又は共重合体があげられ、中でもグリシジルエーテル基を含有するグリシジルアクリレートやグリシジルメタクリレートを含む共重合体系アクリルゴムが好適に用いられる。
これらアクリルゴムの分子量は、接着樹脂組成物の凝集力を高める点から２０万以上が好ましい。アクリルゴムの接着樹脂組成物中の配合量は、１５重量％以下であると接着後の４０℃での弾性率が２０００ＭＰａを超えてしまい、また４０重量％以上になると低弾性率化は図れるが接続時の溶融粘度が高くなって、接続電極間、又は接続電極と導電粒子との界面の溶融接着剤の排除性が低下するため、接続電極間又は接続電極と導電粒子間の電気的導通を確保できなくなる。このため、アクリル配合量としては１５〜４０重量％が好ましい。接着樹脂組成物に配合されたこれらのアクリルゴムは、ゴム成分に起因する誘電正接のピーク温度が４０〜６０℃付近にあるため、接着組成物の低弾性率化を図ることができる。
接着樹脂組成物の硬化後の４０℃での弾性率が３０〜２０００ＭＰａであることが好ましく、接着剤の４０℃での弾性率は１００〜５０００ＭＰａであることができ、２０００ＭＰａを超えるものであることができる。
また、接着剤にはフィルム形成性をより容易にするためにフェノキシ樹脂などの熱可塑性樹脂を配合することもできる。特に、フェノキシ樹脂は、エポキシ樹脂と構造が類似しているため、エポキシ樹脂との相溶性、接着性に優れるなどの特徴を有するので好ましい。フィルム形成は、これら少なくともエポキシ樹脂、アクリルゴム、フェノキシ樹脂、潜在性硬化剤からなる接着組成物と導電粒子とを有機溶剤に溶解あるいは分散することにより液状化して、剥離性基材表面に塗布し、硬化剤の活性温度以下で溶剤を除去することにより行われる。この時用いる溶剤は、芳香族炭化水素系溶剤と含酸素系溶剤との混合溶剤が材料の溶解性を向上させるため好ましい。
本発明に用いられる無機質充填材としては、特に限定するものではなく、例えば、溶融シリカ、結晶質シリカ、ケイ酸カルシウム、アルミナ、炭酸カルシウム等の粉体があげられる。無機質充填材の配合量は、接着樹脂組成物１００重量部に対して１０〜２００重量部であり、熱膨張係数を低下させるには配合量が大きいほど効果的であるが、多量に配合すると接着性や接続部での接着剤の排除性低下に基づく導通不良が発生し、配合量が小さいと熱膨張係数を充分低下できないため、２０〜９０重量部が好ましい。また、その平均粒径は、接続部での導通不良を防止する目的で３μｍ以下にするのが好ましい。また、接続時の樹脂の流動性の低下及びチップのパッシベーション膜のダメージを防ぐ目的では、球状充填材を用いることが望ましい。
本発明の接着剤には、チップのバンプや基板電極の高さばらつきを吸収するために、異方導電性を積極的に付与する目的で導電粒子を混入・分散することもできる。本発明において導電粒子は、例えばＡｕ、Ａｇ、Ｃｕやはんだ等の金属の粒子であり、ポリスチレン等の高分子の球状の核材にＮｉ、Ｃｕ、Ａｕ、はんだ等の導電層を設けたものがより好ましい。更に導電性の粒子の表面にＳｎ、Ａｕ、はんだ等の表面層を形成することもできる。粒径は基板の電極の最小の間隔よりも小さいことが必要で、電極の高さばらつきがある場合、高さばらつきよりも大きいことが好ましく、１〜１０μｍが好ましい。また、接着剤に分散される導電粒子量は、接着剤樹脂組成物１００体積部に対して０．１〜３０体積部であり、好ましくは０．２〜１５体積部である。
本発明の接着剤は、フィルム状接着剤として使用することができる。
フィルム状接着剤は、エポキシ樹脂、アクリルゴム、潜在性硬化剤等からなる接着組成物を有機溶剤に溶解あるいは分散することにより、液状化して、剥離性基材上に塗布し、硬化剤の活性温度以下で溶剤を除去することにより得ることができる。
多層構成のフィルム状接着剤は、例えば、第１又は第３のフィルム状接着剤と第２又は第４のフィルム状接着剤とを個々にポリエチレンテレフタレート、フッ素系樹脂等からなるセパレータフィルム（剥離性基材）の表面に塗布形成した後、第１又は第３のフィルム状接着剤と第２又は第４のフィルム状接着剤を加圧又は加圧と同時に加熱しながらラミネートして第１又は第３のフィルム状接着剤と第２又は第４のフィルム状接着剤とからなるフィルム状接着剤を得る方法、また、上記セパレータフィルム表面に第１又は第３のフィルム状接着剤（又は第２又は第４のフィルム状接着剤）を形成した上に、第２又は第４のフィルム状接着剤（又は第１又は第３のフィルム状接着剤）を重ねて塗布形成して第１又は第３のフィルム状接着剤と第２又は第４のフィルム状接着剤からなるフィルム状接着剤を得る方法等がある。
第１又は第３のフィルム状接着剤と第２又は第４のフィルム状接着剤を積層してなるフィルム状接着剤との厚さは、合計で２０〜１２０μｍとすることが好ましく、第１又は第３のフィルム状接着剤と第２又は第４のフィルム状接着剤との個々の厚さの比は、第１又は第３のフィルム状接着剤：第２又は第４のフィルム状接着剤＝１：９〜９：１の範囲とすることが好ましい。特に、半導体チップと有機絶縁基板との接続においては、第１又は第３のフィルム状接着剤：第２又は第４のフィルム状接着剤＝３：７〜７：３の範囲とすることがより好ましい。
フィルム状接着剤の膜厚は、第１及び第２の回路部材間のギャップに比べ、厚いほうが好ましく、一般にはギャップに対して５μｍ以上厚い膜厚が望ましい。
本発明において、回路部材としては半導体チップ、抵抗体チップ、コンデンサチップ等のチップ部品、プリント基板、ポリイミドやポリエステルを基材としたフレキシブル配線板等の基板等が用いられる。
チップ部品は、シリコン、ガラス、セラミックス、化合物半導体基板等の非金属の無機質絶縁基板に多数の接続端子が形成されており、プリント基板、ポリイミドやポリエステルを基材としたフレキシブル配線板等の基板は有機質絶縁基板に多数の接続端子が形成されている。
チップ部品を実装する基板として、半導体チップ端子に対応する電極（接続端子）が形成された有機質絶縁基板が使用される。
有機質絶縁基板としては、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂等の合成樹脂フィルム、又はガラスクロス、ガラス不織布等のガラス基材にポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、フェノ−ル樹脂等の樹脂を含浸し硬化させた積層板が使用される。
チップ端子と接続するための電極と、この電極が形成された表面絶縁層と、所定数層の絶縁層と、各絶縁層の間に配置される所定数層の配線層と、所定の上記電極及び配線層の間を電気的に接続する導体化された穴とを有する多層配線板が使用できる。
このような多層配線板として、ガラスクロスを用いた絶縁層を備える基材又は１層以上の導体回路を有する配線基板の表面に、絶縁層と導体回路層とを交互に形成した、ビルドアップ多層基板が好ましい。
表面絶縁層は、樹脂フィルムを用いることができ、この樹脂フィルムはエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、変成ポリフェニレンエーテル樹脂、フェノキシ樹脂、アミドエポキシ樹脂、フェノール樹脂やこれらの混合物、共重合物等のフィルムが、またポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、全芳香族液晶ポリエステル、フッ素系樹脂などの耐熱性熱可塑性エンジニヤリングプラスチックのフィルムが使用できる。樹脂フィルム中に有機もしくは無機の充填材を含むものが使用できる。ガラス基材で補強された樹脂よりなる絶縁層としては、ガラスクロス、ガラス不織布等のガラス基材にエポキシ樹脂、フェノ−ル樹脂等の樹脂を含浸し硬化させたプリプレグが使用できる。
回路部材には接続端子が通常は多数（場合によっては単数でも良い）設けられており、上記回路部材の少なくとも１組をそれらの回路部材に設けられた接続端子の少なくとも一部を対向配置し、対向配置した接続端子間に接着剤を介在させ、加熱加圧して対向配置した接続端子どうしを電気的に接続して回路板とする。
回路部材の少なくとも１組を加熱加圧することにより、対向配置した接続端子どうしは、直接接触により又は異方導電性接着剤の導電粒子を介して電気的に接続する。
半導体チップや基板の電極パッド上には、めっきで形成されるバンプや金ワイヤの先端をトーチ等により溶融させ、金ボールを形成し、このボールを電極パッド上に圧着した後、ワイヤを切断して得られるワイヤバンプなどの突起電極を設け、接続端子として用いることができる。
無機絶縁基板からなる第１の回路部材と有機絶縁基板からなる第２の回路部材をフィルム状接着剤により接続する場合を例にとって、回路板の製造法を説明する。
第１の接続端子を有する、無機質絶縁基板からなる第１の回路部材と、第２の接続端子を有する、有機質絶縁基板からなる第２の回路部材とを、第１の接続端子と第２の接続端子を対向させて配置し、この対向配置させた第１の接続端子と第２の接続端子との間に、本発明の回路部材接続用接着剤を、第１又は第３の接着剤層が第１の回路部材側になるように配置して介在させ、これを加圧して、対向配置した第１の接続端子と第２の接続端子とを電気的に接続させることにより、本発明の回路板を製造することができる。
具体的には、例えば、まず、第２の回路部材にフィルム状第２又は第４の接着剤層の面を接触させフィルム状接着剤を第２の回路部材に仮固定する。続いて、第１の回路部材の電極と第２の回路部材の電極との位置合わせを行い、第１の回路部材側から一電極あたり２０〜１５０ｇｆの荷重を加えつつ、フィルム状接着剤が１８０〜２００℃となるように温度を１０〜２０秒間加えてフィルム状接着剤を硬化させる。これによって第１の回路部材の電極と第２の回路部材の電極とを電気的に接続すると同時に、第１の回路部材と第２の回路部材間はフィルム状接着剤の硬化によって、この接続状態を保持する。
半導体チップを実装基板に接続する例について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、半導体チップと実装基板とを、導電粒子を含まない接着剤を用いて接続した例を示す。図２は、図１の場合において、半導体チップと実装基板とを、導電粒子を含む接着剤を用いて接続する場合の接続部を示す。
図１に示す電子部品装置は、実装基板２０と、それに実装された半導体チップ１０とで構成される。なお、図１は、電子部品装置の一部を示すもので、実際には、実装基板２０上に、他の半導体チップ等の他の部品が搭載される。
半導体チップ１０は、その一つの面に、接続電極１１となる突起電極（バンプ）が形成されている。この接続電極１１を介して、実装基板と電気的に接続される。
実装基板２０は、複数層の絶縁層２１、２２と、上記各絶縁層２１、２２を介して配置される複数層の配線層３２、３３と、上記半導体チップ１０の接続電極１１と接続するための接続用電極端子３１と、上記配線層３２、３３のうちの、特定の配線層間を電気的に接続するため上記絶縁層２１、２２を貫通して設けられる導体３４とを有する。上記導体３４を貫通させるため、絶縁層２１、２２には、必要な箇所に、スルーホールとするための孔２５が設けられる。すなわち、この実装基板は、樹脂複合系多層配線板を構成する。ここで、配線層３２は、内層回路として設けられ、配線層３３及び接続用電極端子３１は、外層回路として設けられる。接続用電極端子３１は、その上にチップを搭載するための導体回路として機能する。
半導体チップ１０に設けた接続電極１１である突起電極（バンプ）は、実装基板２０の表面に設けた接続用電極端子３１と位置合わせされる。半導体チップ１０と実装基板２０間に、接着のためのフィルム状の接着剤４０が配置される。この状態で、半導体チップ１０側から加圧加熱することにより、接着剤４０は、流動し、硬化することにより、半導体チップ１０に設けた接続電極１１と実装基板２０表面に設けた接続用電極端子３１とが直接機械的に接して、電気的な接続を得る。
導電粒子４１を分散させた異方導電性接着剤等の接着剤４０を用いる場合には、図２に示すように、接続電極１１と接続用電極端子３１が、それらの間に導電粒子４１が介在した状態で接続されると共に、接着固定される。異方導電性接着剤４０を用いる場合、接続すべき対向する電極面を圧接させるようにした状態では、対向電極間では、それらの間に存在する導電粒子を介して導通が行われる。また、隣接する電極間では、接着剤は、導電粒子を内包するものの、導電粒子の密度が低いため、導電性を示さない。
上記実装基板２０は、ガラス基材で補強された樹脂よりなる少なくとも１層以上の第１の絶縁層２１と、最外層として、少なくとも上記電子部品が接着固定される側の１層を構成する第２の絶縁層２２とを有する。なお、図１の例では、上記電子部品が接着固定される側とは異なる側にも第２の絶縁層２２を設けている。
本発明の接着剤によれば、半導体チップと回路部材接続用接着剤界面でのストレスを緩和できる他、更に接着樹脂組成物として４０℃での弾性率が３０〜２０００ＭＰａである場合には更に接着樹脂組成物によって熱衝撃、ＰＣＴやはんだバス浸漬試験などの信頼性試験において生じるストレスを吸収できるため、信頼性試験後においても接続部での接続抵抗の増大や接着剤の剥離がなく、接続信頼性が大幅に向上する。本発明によれば、回路部材接続用接着剤の厚み方向に物性の勾配を設けることが可能なため、熱衝撃、ＰＣＴやはんだバス浸漬試験等の信頼性試験において生じる内部応力を吸収でき、信頼性試験後においても接続部での接続抵抗の増大や接着剤の剥離がなく、接続信頼性が向上する。また、フィルム状の接着剤は、取扱性にも便利である。
したがって、本発明の接着剤は、ＬＣＤ（LiquidCrystal Display）パネルとＴＡＢ(Tape Automated Bonding)、ＴＡＢとフレキシブル回路基板、ＬＣＤパネルとＩＣチップ、ＩＣチップとプリント基板とを接続時の加圧方向にのみ電気的に接続するために好適に用いられる。
本発明の回路板は、信頼性試験において生じるストレスを吸収でき、信頼性試験後においても接続部での接続抵抗の増大や接着剤の剥離がなく、接続信頼性が大幅に向上する。また、本発明の回路板では、チップ側に熱膨張係数が小さい接着フィルムを用いることによりチップと接着剤界面でのストレスを緩和できることから、チップの電極パッドに突起電極を設けた場合、温度サイクル試験下での突起電極の電極パッドからの剥離を大幅に低減できる。
参考例１
フェノキシ樹脂５０ｇと、ブチルアクリレート（４０部）、エチルアクリレート（３０部）、アクリロニトリル（３０部）及びグリシジルメタクリレート（３部）を共重合したアクリルゴム（分子量：８５万）１２５ｇとを酢酸エチル４００ｇに溶解し、３０％溶液を得た。
次いで、マイクロカプセル型潜在性硬化剤を含有する液状エポキシ（エポキシ当量：１８５）３２５ｇをこの溶液に加え、撹拌し、溶融シリカ（平均粒子径：０．５μｍ）を接着樹脂組成物１００重量部に対して４０重量部、更にニッケル粒子（直径：３μｍ）を２体積％分散させて、フィルム塗工用溶液を得た。
このフィルム塗工用溶液をセパレータ（シリコーン処理したポリエチレンテレフタレートフィルム、厚み：４０μｍ）にロールコータで塗布し、１００℃で１０分間乾燥させて、厚み４５μｍの接着フィルムａを形成した。なお、この接着フィルムａの溶融シリカ及びニッケル粒子を除いた接着樹脂組成物のみの動的粘弾性測定器で測定した４０℃の弾性率は、８００ＭＰａであった。
次に、得られた接着フィルムａを用いて、金バンプ（面積：８０μｍ×８０μｍ、スペース３０μｍ、高さ：１５μｍ、バンプ数：２８８）付きチップ（１０ｍｍ×１０ｍｍ、厚み：０．５ｍｍ）と、Ｎｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プリント基板との接続を、以下に示すように行った。
まず、接着フィルムａ（１２ｍｍ×１２ｍｍ）をＮｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プリント基板（電極高さ：２０μｍ、厚み：０．８ｍｍ）に８０℃、１０ｋｇｆ／ｃｍ２で貼りつけた後、セパレータを剥離し、チップのバンプとＮｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プリント基板（厚み：０．８ｍｍ）との位置合わせを行った。次いで、１８０℃、３０ｇ／バンプ、２０秒の条件でチップ上方から加熱、加圧を行って本接続した。
本接続後の接続抵抗は、１バンプあたり最高で６ｍΩ、平均で２ｍΩ、絶縁抵抗は１０８Ω以上であり、これらの値は−５５〜１２５℃の熱衝撃試験１０００サイクル処理、ＰＣＴ試験（１２１℃、２気圧）２００時間、２６０℃のはんだバス浸漬１０秒後においても変化がなく、良好な接続信頼性を示した。
参考例２
フェノキシ樹脂５０ｇと、ブチルアクリレート（４０部）、エチルアクリレート（３０部）、アクリロニトリル（３０部）及びグリシジルメタクリレート（３部）を共重合したアクリルゴム（分子量：８５万）１７５ｇとを酢酸エチル５２５ｇに溶解し、３０％溶液を得た。
次いで、マイクロカプセル型潜在性硬化剤を含有する液状エポキシ（エポキシ当量：１８５）２７５ｇをこの溶液に加え、撹拌し、溶融シリカ（平均粒子径：０．５μｍ）を接着樹脂組成物１００重量部に対して６０重量部、更にニッケル粒子（直径：５μｍ）を２体積％分散させてフィルム塗工用溶液を得た。
このフィルム塗工用溶液をセパレータ（シリコーン処理したポリエチレンテレフタレートフィルム、厚み：４０μｍ）にロールコータで塗布し、１００℃で１０分間乾燥させて、厚み４５μｍの接着フィルムｂを形成した。この接着フィルムｂの溶融シリカ及びニッケル粒子を除いた接着樹脂組成物のみの動的粘弾性測定器で測定した４０℃の弾性率は、４００ＭＰａであった。
次に得られた接着フィルムｂを用いて、金バンプ（面積：８０μｍ×８０μｍ、スペース３０μｍ、高さ：１５μｍ、バンプ数：２８８）付きチップ（１０ｍｍ×１０ｍｍ）と、Ｎｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プリント基板（電極高さ：２０μｍ、厚み：０．８ｍｍ）との接続を、以下に示すように行った。
まず、接着フィルムｂ（１２ｍｍ×１２ｍｍ）をＮｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プリント基板に８０℃、１０ｋｇｆ／ｃｍ２で貼りつけた後、セパレータを剥離し、チップのバンプとＮｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プリント基板との位置合わせを行った。次いで、１７０℃、３０ｇ／バンプ、２０秒の条件でチップ上方から加熱、加圧を行って本接続した。
本接続後の接続抵抗は、１バンプあたり最高で１８ｍΩ、平均で８ｍΩ、絶縁抵抗は１０８Ω以上であり、これらの値は−５５〜１２５℃の熱衝撃試験１０００サイクル処理、ＰＣＴ試験（１２１℃、２気圧）２００時間、２６０℃のはんだバス浸漬１０秒後においても変化がなく、良好な接続信頼性を示した。
参考例３
フェノキシ樹脂５０ｇと、ブチルアクリレート（４０部）、エチルアクリレート（３０部）、アクリロニトリル（３０部）及びグリシジルメタクリレート（３部）を共重合したアクリルゴム（分子量：８５万）１００ｇとを酢酸エチル３５０ｇに溶解し、３０％溶液を得た。
次いで、マイクロカプセル型潜在性硬化剤を含有する液状エポキシ（エポキシ当量：１８５）３５０ｇをこの溶液に加え、撹拌し、溶融シリカ（平均粒子径：０．５μｍ）を接着樹脂組成物１００重量部に対して６０重量部、更にポリスチレン系核体（直径：５μｍ）の表面にＡｕ層を形成した導電粒子を５体積％分散させて、フィルム塗工用溶液を得た。
このフィルム塗工用溶液をセパレータ（シリコーン処理したポリエチレンテレフタレートフィルム、厚み：４０μｍ）にロールコータで塗布し、１００℃で１０分間乾燥させて、厚み４５μｍの接着フィルムｃを形成した。この接着フィルムｃの溶融シリカ及び導電粒子を除いた接着樹脂組成物のみの動的粘弾性測定器で測定した４０℃の弾性率は、１０００ＭＰａであった。
次に得られた接着フィルムｃを用いて、金バンプ（面積：８０μｍ×８０μｍ、スペース３０μｍ、高さ：１５μｍ、バンプ数：２８８）付きチップ（１０ｍｍ×１０ｍｍ、厚み：０．５ｍｍ）と、Ｎｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プリント基板（電極高さ：２０μｍ、厚み：０．８ｍｍ）との接続を、以下に示すように行った。
まず、接着フィルムｃ（１２ｍｍ×１２ｍｍ）をＮｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プリント基板に８０℃、１０ｋｇｆ／ｃｍ２で貼りつけた後、セパレータを剥離し、チップのバンプとＮｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プリント基板との位置合わせを行った。次いで、１７０℃、３０ｇ／バンプ、２０秒の条件でチップ上方から加熱、加圧を行って本接続した。
本接続後の接続抵抗は、１バンプあたり最高で５ｍΩ、平均で１．５ｍΩ、絶縁抵抗は１０８Ω以上であり、これらの値は−５５〜１２５℃の熱衝撃試験１０００サイクル処理、ＰＣＴ試験（１２１℃、２気圧）２００時間、２６０℃のはんだバス浸漬１０秒後においても変化がなく、良好な接続信頼性を示した。
参考例４
フェノキシ樹脂５０ｇと、ブチルアクリレート（４０部）、エチルアクリレート（３０部）、アクリロニトリル（３０部）及びグリシジルメタクリレート（３部）を共重合したアクリルゴム（分子量：８５万）１００ｇとを酢酸エチル３５０ｇに溶解し、３０％溶液を得た。
次いで、マイクロカプセル型潜在性硬化剤を含有する液状エポキシ（エポキシ当量：１８５）３５０ｇ部をこの溶液に加え、撹拌し、溶融シリカ（平均粒子径：０．５μｍ）を接着樹脂組成物１００重量部に対して４０重量部、更にポリスチレン系核体（直径：５μｍ）の表面にＡｕ層を形成した導電粒子を５体積％分散させて、フィルム塗工用溶液を得た。
このフィルム塗工用溶液をセパレータ（シリコーン処理したポリエチレンテレフタレートフィルム、厚み：４０μｍ）にロールコータで塗布し、１００℃で１０分間乾燥させて、厚み４５μｍの接着フィルムｄを形成した。この接着フィルムｄの溶融シリカ及び導電粒子を除いた接着樹脂組成物のみの動的粘弾性測定器で測定した４０℃の弾性率は、１０００ＭＰａであった。また、接着フィルムｄのＴＭＡ法で測定した１１０〜１３０℃の平均熱膨張係数は１１１ｐｐｍであった。
次に、得られた接着フィルムｄを用いて、金バンプ（面積：５０μｍ×５０μｍ、３６２バンプ、スペース：２０μｍ、高さ：１５μｍ）付きチップ（１．７ｍｍ×１７ｍｍ、厚み：０．５ｍｍ）と、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）回路付ガラス基板（厚み：１．１ｍｍ）との接続を以下に示すように行った。
まず、接着フィルムｄ（１２ｍｍ×１２ｍｍ）をＩＴＯ回路付ガラス基板に８０℃、１０ｋｇｆ／ｃｍ２で貼りつけた後、セパレータを剥離し、チップのバンプとＩＴＯ回路付ガラス基板との位置合わせを行った。次いで、１８０℃、４０ｇ／バンプ、２０秒の条件でチップ上方から加熱、加圧を行って本接続した。
本接続後の接続抵抗は、１バンプあたり最高で１５０ｍΩ、平均で８０ｍΩ、絶縁抵抗は１０８Ω以上であり、これらの値は−４０〜１００℃の熱衝撃試験１０００サイクル処理、ＰＣＴ試験（１０５℃、１．２気圧）１００時間においても変化がなく、良好な接続信頼性を示した。
参考例５
フェノキシ樹脂５０ｇと、ブチルアクリレート（４０部）、エチルアクリレート（３０部）、アクリロニトリル（３０部）及びグリシジルメタクリレート（３部）を共重合したアクリルゴム（分子量：８５万）１２５ｇとを酢酸エチル４００ｇに溶解し、３０％溶液を得た。
次いで、マイクロカプセル型潜在性硬化剤を含有する液状エポキシ（エポキシ当量：１８５）３２５ｇをこの溶液に加え、撹拌し、溶融シリカ（平均粒子径：０．５μｍ）を接着樹脂組成物１００重量部に対して６０重量部、更にニッケル粒子（直径：５μｍ）を２体積％分散させてフィルム塗工用溶液を得た。
このフィルム塗工用溶液をセパレータ（シリコーン処理したポリエチレンテレフタレートフィルム、厚み：４０μｍ）にロールコータで塗布し、１００℃で１０分間乾燥させて、厚み４５μｍの接着フィルムｅを形成した。この接着フィルムｅの溶融シリカ及びニッケル粒子を除いた接着樹脂組成物のみの動的粘弾性測定器で測定した４０℃の弾性率は、８００ＭＰａであった。
次に得られた接着フィルムｅを用いて、バンプレスチップ（１０ｍｍ×１０ｍｍ、厚み：０．５ｍｍ、パッド電極：Ａｌ、パッド径：１２０μｍ）と、回路上にＮｉ／ＡｕめっきＣｕバンプ（直径：１００μｍ、スペース５０μｍ、高さ：１５μｍ、バンプ数：２００）を形成したＮｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プリント基板との接続を、以下に示すように行った。
まず、接着フィルムｅ（１２ｍｍ×１２ｍｍ）をＮｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プリント基板（電極高さ：２０μｍ、厚み：０．８ｍｍ）に８０℃、１０ｋｇｆ／ｃｍ２で貼りつけた後、セパレータを剥離し、チップのＡｌパッドとＮｉ／ＡｕめっきＣｕバンプ付Ｎｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プリント基板（厚み：０．８ｍｍ）との位置合わせを行った。次いで、１８０℃、３０ｇ／バンプ、２０秒の条件でチップ上方から加熱、加圧を行って本接続した。
本接続後の接続抵抗は、１バンプあたり最高で８ｍΩ、平均で４ｍΩ、絶縁抵抗は１０８Ω以上であり、これらの値は−５５〜１２５℃の熱衝撃試験１０００サイクル処理、ＰＣＴ試験（１２１℃、２気圧）２００時間、２６０℃のはんだバス浸漬１０秒後においても変化がなく、良好な接続信頼性を示した。
参考例６
フェノキシ樹脂５０ｇと、ブチルアクリレート（４０部）、エチルアクリレート（３０部）、アクリロニトリル（３０部）及びグリシジルメタクリレート（３部）を共重合したアクリルゴム（分子量：８５万）１２５ｇとを酢酸エチル４００ｇに溶解し、３０％溶液を得た。
次いで、マイクロカプセル型潜在性硬化剤を含有する液状エポキシ（エポキシ当量：１８５）３２５ｇをこの溶液に加え、撹拌し、溶融シリカ（平均粒子径：０．５μｍ）を樹脂接着剤組成物１００重量部に対して４０重量部分散させてフィルム塗工用溶液を得た。
このフィルム塗工用溶液をセパレータ（シリコーン処理したポリエチレンテレフタレートフィルム、厚み：４０μｍ）にロールコータで塗布し、１００℃で１０分間乾燥させて、第１の接着層である接着フィルムｆ（厚み：２５μｍ）を形成した。なお、この接着フィルムｆの溶融シリカを除いた接着樹脂組成物のみの動的粘弾性測定器で測定した４０℃の弾性率は、８００ＭＰａであった。
また、溶融シリカを分散する代わりにニッケル粒子（直径：３μｍ）を２体積％分散した以外は、接着フィルムｆの作成と同様にして、第２の接着層である接着フィルムｇ（厚み：２５μｍ）を形成した。得られた接着フィルムｇの４０℃での弾性率は、８００ＭＰａであった。
次に、得られた接着フィルムｆ及び接着フィルムｇをラミネートして、複合膜である積層フィルム状接着剤ｈを得た。
この積層フィルム状接着剤ｈを用いて、金バンプ（面積：８０μｍ×８０μｍ、スペース３０μｍ、高さ：１５μｍ、バンプ数：２８８）付きチップ（１０ｍｍ×１０ｍｍ、厚み：０．５ｍｍ）と、Ｎｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プリント基板との接続を、以下に示すように行った。
まず、この積層フィルム状接着剤ｈ（１２ｍｍ×１２ｍｍ）の接着フィルムｇ（第２の接着剤層）をＮｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プリント基板（電極高さ：２０μｍ、厚み：０．８ｍｍ）に８０℃、１０ｋｇｆ／ｃｍ２で貼りつけた後、セパレータを剥離し、接着フィルムｆ（第１の接着剤層）側にチップを対向させ、チップのバンプとＮｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プリント基板（厚み：０．８ｍｍ）との位置合わせを行った。次いで、１８０℃、５０ｇ／バンプ、２０秒の条件でチップ上方から加熱、加圧を行って本接続した。
本接続後の接続抵抗は、１バンプあたり最高で６ｍΩ、平均で２ｍΩ、絶縁抵抗は１０8Ω以上であり、これらの値は−５５〜１２５℃の熱衝撃試験１０００サイクル処理、ＰＣＴ試験（１２１℃、２気圧）２００時間、２６０℃のはんだバス浸漬１０秒後においても変化がなく、良好な接続信頼性を示した。
参考例７
フェノキシ樹脂５０ｇと、ブチルアクリレート（４０部）、エチルアクリレート（３０部）、アクリロニトリル（３０部）及びグリシジルメタクリレート（３部）を共重合したアクリルゴム（分子量：８５万）１７５ｇとを酢酸エチル５２５ｇに溶解し、３０％溶液を得た。
次いで、マイクロカプセル型潜在性硬化剤を含有する液状エポキシ（エポキシ当量：１８５）２７５ｇをこの溶液に加え、撹拌し、溶融シリカ（平均粒子径：１μｍ）を、接着樹脂組成物１００重量部に対して６０重量部分散させて、フィルム塗工用溶液を得た。
このフィルム塗工用溶液をセパレータ（シリコーン処理したポリエチレンテレフタレートフィルム、厚み：４０μｍ）にロールコータで塗布し、１００℃で１０分間乾燥させて、第１の接着剤層にあたる接着フィルムｉ（厚み：２０μｍ）を形成した。この接着フィルｉの溶融シリカを除いた接着樹脂組成物のみの動的粘弾性測定器で測定した４０℃の弾性率は、４００ＭＰａであった。
また、溶融シリカを分散する代わりにニッケル粒子（直径：５μｍ）を２体積％分散した以外は、接着フィルムｉの作成と同様にして、第２の接着剤層にあたる接着フィルムｊ（厚み：２０μｍ）を形成した。得られた接着フィルムｊの４０℃での弾性率は、４００ＭＰａであった。
次に、得られた接着フィルムｉ及び接着フィルムｊをラミネートして、複合膜である積層フィルム状接着剤ｋを得た。この積層フィルム状接着剤ｋを用いて、金バンプ（面積：８０μｍ×８０μｍ、スペース３０μｍ、高さ：１５μｍ、バンプ数：２８８）付きチップ（１０ｍｍ×１０ｍｍ、厚み：０．５ｍｍ）と、Ｎｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プリント基板との接続を、以下に示すように行った。
まず、この積層フィルム状接着剤ｋ（１２ｍｍ×１２ｍｍ）の接着フィルムｊ（第２の接着層）を、Ｎｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プリント基板（電極高さ：２０μｍ、厚み：０．８ｍｍ）に８０℃、１０ｋｇｆ／ｃｍ２で貼りつけた後、セパレータを剥離し、接着フィルムｉ（第１の接着層）側にチップを対向させ、チップのバンプとＮｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プリント基板（厚み：０．８ｍｍ）との位置合わせを行った。次いで、１８０℃、５０ｇ／バンプ、２０秒の条件でチップ上方から加熱、加圧を行って本接続した。
本接続後の接続抵抗は、１バンプあたり最高で１８ｍΩ、平均で８ｍΩ、絶縁抵抗は１０８Ω以上であり、これらの値は−５５〜１２５℃の熱衝撃試験１０００サイクル処理、ＰＣＴ試験（１２１℃、２気圧）２００時間、２６０℃のはんだバス浸漬１０秒後においても変化がなく、良好な接続信頼性を示した。
参考例８
フェノキシ樹脂５０ｇと、ブチルアクリレート（４０部）、エチルアクリレート（３０部）、アクリロニトリル（３０部）及びグリシジルメタクリレート（３部）を共重合したアクリルゴム（分子量：８５万）１００ｇとを酢酸エチル３５０ｇに溶解し、３０％溶液を得た。
次いで、マイクロカプセル型潜在性硬化剤を含有する液状エポキシ（エポキシ当量：１８５）３５０ｇをこの溶液に加え、撹拌し、溶融シリカ（平均粒子径：０．５μｍ）を接着樹脂組成物１００重量部に対して６０重量部分散させて、フィルム塗工用溶液を得た。
このフィルム塗工用溶液をセパレータ（シリコーン処理したポリエチレンテレフタレートフィルム、厚み：４０μｍ）にロールコータで塗布し、１００℃で１０分間乾燥させて、第１の接着層にあたる接着フィルムｍ（厚み：２５μｍ）を形成した。この接着フィルムｍの溶融シリカを除いた接着樹脂組成物のみの動的粘弾性測定器で測定した４０℃の弾性率は、１０００ＭＰａであった。
また、溶融シリカを分散する代わりにポリスチレン系核体（直径：５μｍ）の表面にＡｕ層を形成した導電粒子を５体積％分散した以外は、接着フィルムｍの作成と同様にして、第２の接着層にあたる接着フィルムｎ（厚み：２５μｍ）を形成した。得られた接着フィルムｎの４０℃での弾性率は、１０００ＭＰａであった。
次に、得られた接着フィルムｍと接着フィルムｎとをラミネートして、複合膜である積層フィルム状接着剤ｐを得た。この積層フィルム状接着剤ｐを用いて、金バンプ（面積：８０μｍ×８０μｍ、スペース３０μｍ、高さ：１５μｍ、バンプ数：２８８）付きチップ（１０ｍｍ×１０ｍｍ、厚み：０．５ｍｍ）と、Ｎｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プリント基板との接続を、以下に示すように行った。
まず、この積層フィルム状接着剤ｐ（１２ｍｍ×１２ｍｍ）の接着フィルムｎ（第２の接着層）を、Ｎｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プリント基板（電極高さ：２０μｍ、厚み：０．８ｍｍ）に８０℃、１０ｋｇｆ／ｃｍ２で貼りつけた後、セパレータを剥離し、接着フィルムｍ（第１の接着層）側にチップを対向させ、チップのバンプとＮｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プリント基板（厚み：０．８ｍｍ）との位置合わせを行った。次いで、１８０℃、５０ｇ／バンプ、２０秒の条件でチップ上方から加熱、加圧を行って本接続した。
本接続後の接続抵抗は、１バンプあたり最高で５ｍΩ、平均で１．５ｍΩ、絶縁抵抗は１０８Ω以上であり、これらの値は−５５〜１２５℃の熱衝撃試験１０００サイクル処理、ＰＣＴ試験（１２１℃、２気圧）２００時間、２６０℃のはんだバス浸漬１０秒後においても変化がなく、良好な接続信頼性を示した。
参考例９
フェノキシ樹脂５０ｇと、ブチルアクリレート（４０部）、エチルアクリレート（３０部）、アクリロニトリル（３０部）及びグリシジルメタクリレート（３部）を共重合したアクリルゴム（分子量：８５万）１２５ｇとを酢酸エチル４００ｇに溶解し、３０％溶液を得た。
次いで、マイクロカプセル型潜在性硬化剤を含有する液状エポキシ（エポキシ当量：１８５）３２５ｇをこの溶液に加え、撹拌し、溶融シリカ（平均粒子径：０．５μｍ）を、接着樹脂組成物１００重量部に対して６０重量部分散させて、フィルム塗工用溶液を得た。
このフィルム塗工用溶液をセパレータ（シリコーン処理したポリエチレンテレフタレートフィルム、厚み：２５μｍ）にロールコータで塗布し、１００℃で１０分間乾燥させて、第１の接着層にあたる接着フィルムｑ（厚み：２５μｍ）を形成した。この接着フィルムｑの、溶融シリカを除いた接着樹脂組成物のみの動的粘弾性測定器で測定した４０℃の弾性率は、８００ＭＰａであった。
溶融シリカを分散する代わりにニッケル粒子（直径：３μｍ）を２体積％分散した以外は、接着フィルムｑの作成と同様にして、第２の接着層にあたる接着フィルムｒ（厚み：２５μｍ）を形成した。得られた接着フィルムｒの４０℃での弾性率は、８００ＭＰａであった。
次に、得られた接着フィルムｑと接着フィルムｒとをラミネートして、複合膜である積層フィルム状接着剤ｓを得た。
この積層フィルム状接着剤ｓを用いて、バンプレスチップ（１０ｍｍ×１０ｍｍ、厚み：０．５ｍｍ、パッド電極：Ａｌ、パッド径：１２０μｍ）と、回路上にＮｉ／ＡｕめっきＣｕバンプ（直径：１００μｍ、スペース５０μｍ、高さ：１５μｍ、バンプ数：２００）を形成したＮｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プリント基板との接続を、以下に示すように行った。
まず、この積層フィルム状接着剤ｓ（１２ｍｍ×１２ｍｍ）の接着フィルムｒ（第２の接着層）を、Ｎｉ／ＡｕめっきＣｕバンプ（直径：１００μｍ、スペース５０μｍ、高さ：１５μｍ、バンプ数：２００）を形成したＮｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プリント基板（電極高さ：２０μｍ、厚み：０．８ｍｍ）に８０℃、１０ｋｇｆ／ｃｍ２で貼りつけた後、セパレータを剥離し、接着フィルムｑ（第１の接着層）側にチップを対向し、チップのバンプとＮｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プリント基板（厚み：０．８ｍｍ）との位置合わせを行った。次いで、１８０℃、５０ｇ／バンプ、２０秒の条件でチップ上方から加熱、加圧を行って本接続した。
本接続後の接続抵抗は、１バンプあたり最高で８ｍΩ、平均で４ｍΩ、絶縁抵抗は１０８Ω以上であり、これらの値は−５５〜１２５℃の熱衝撃試験１０００サイクル処理、ＰＣＴ試験（１２１℃、２気圧）２００時間、２６０℃のはんだバス浸漬１０秒後においても変化がなく、良好な接続信頼性を示した。
実施例１０
フェノキシ樹脂１９５ｇと多官能エポキシ（エポキシ当量：２１２）１３０ｇとを酢酸エチル１，０８３ｇに溶解し、３０％溶液を得た。
次いで、マイクロカプセル型潜在性硬化剤を含有する液状エポキシ（エポキシ当量：１８５）３２５ｇをこの溶液に加え、撹拌し、更にニッケル粒子（直径：５μｍ）を２体積％分散させて、フィルム塗工用溶液を得た。
このフィルム塗工用溶液を、セパレータ（シリコーン処理したポリエチレンテレフタレートフィルム、厚み：４０μｍ）にロールコータで塗布し、１００℃で１０分間乾燥させて、第３の接着層にあたる接着フィルムｔ（厚み：２５μｍ）を形成した。硬化後の接着フィルムｔの３０〜１００℃までの熱膨張係数は４５ｐｐｍ、ガラス転移温度は１５０℃、４０℃での弾性率は２，６００ＭＰａであった。
また、フェノキシ樹脂５０ｇと、ブチルアクリレート（４０部）、エチルアクリレート（２０部）、アクリロニトリル（３０部）及びグリシジルメタクリレート（３部）を共重合したアクリルゴム（分子量：８５万）１００ｇとを酢酸エチル５００ｇに溶解させ、３０％溶液を得た。
次いで、マイクロカプセル型潜在性硬化剤を含有する液状エポキシ（エポキシ当量：１８５）３５０ｇをこの溶液に加え、撹拌し、更にニッケル粒子（直径：５μｍ）を２体積％分散させてフィルム塗工用溶液を得た。
このフィルム塗工用溶液をセパレータ（シリコーン処理したポリエチレンテレフタレートフィルム、厚み：４０μｍ）にロールコータで塗布し、１００℃で１０分間乾燥させて、第４の接着層にあたる接着フィルムｕ（厚み：２５μｍ）を形成した。硬化後の接着フィルムｕの３０〜１００℃までの熱膨張係数は７０ｐｐｍ、ガラス転移温度は１２５℃、４０℃での弾性率は１，０００ＭＰａであった。
次に、接着フィルムｔと接着フィルムｕとをラミネートして、複合膜である積層フィルム状接着剤ｖ（厚み：５０μｍ）を形成した。
次に、得られた積層フィルム状接着剤ｖを用いて、金バンプ（高さ：３０μｍ、バンプ数：１８４）付きチップ（大きさ：１０×１０ｍｍ、厚み：０．５５ｍｍ）と、Ｎｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プリント基板（電極高さ：２０μｍ、基板厚み：０．８ｍｍ）との接続を、以下に示すように行った。
まず、積層フィルム状接着剤ｖ（大きさ：１２×１２ｍｍ）の接着フィルムｕ（第４の接着層）面をプリント基板側として、Ｎｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プリント基板に６０℃、０．５ＭＰａの条件で積層フィルム状接着剤ｖを仮接続させた。仮接続工程後、チップのバンプとＮｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プリント基板とを位置合わせして積層フィルム状接着剤ｖ上にチップを載置し、続いて１８０℃、５０ｇ／バンプ、２０秒の条件でチップ上方から加熱、加圧を行って本接続した。
本接続後の接続抵抗は、１バンプあたり最高で１０ｍΩ、平均で２ｍΩ、絶縁抵抗は１０８Ω以上であり、これらの値は−５５〜１２５℃の熱衝撃試験１０００サイクル及び１１０℃８５％ＲＨ、ＰＣＴ試験５００時間中の試験中連続（ｉｎ ｓｉｔｕ）抵抗測定で良好な接続信頼性を示した。
実施例１１
フェノキシ樹脂１９５ｇと多官能エポキシ（エポキシ当量：２１２）１３０ｇとを酢酸エチル１，０８３ｇに溶解し、３０％溶液を得た。
次いで、マイクロカプセル型潜在性硬化剤を含有する液状エポキシ（エポキシ当量：１８５）３２５ｇをこの溶液に加え、撹拌し、溶融シリカ（平均粒子径：０．５μｍ）を樹脂組成物１００重量部に対して２０重量部、更にニッケル粒子（直径：５μｍ）を２体積％分散させてフィルム塗工用溶液を得た。
このフィルム塗工用溶液をセパレータ（シリコーン処理したポリエチレンテレフタレートフィルム、厚み：４０μｍ）にロールコータで塗布し、１００℃で１０分間乾燥させて、第３の接着層にあたる接着フィルムｗ（厚み：２５μｍ）を形成した。硬化後の接着フィルムｗの３０〜１００℃までの熱膨張係数は３８ｐｐｍ、ガラス転移温度は１５３℃、４０℃での弾性率は３，０００ＭＰａであった。
また、フェノキシ樹脂５０ｇと、ブチルアクリレート（４０部）、エチルアクリレート（２０部）、アクリロニトリル（３０部）及びグリシジルメタクリレート（３部）を共重合したアクリルゴム（分子量：８５万）１００ｇとを酢酸エチル５００ｇに溶解し、３０％溶液を得た。
次いで、マイクロカプセル型潜在性硬化剤を含有する液状エポキシ（エポキシ当量：１８５）３５０ｇをこの溶液に加え、撹拌し、溶融シリカ（平均粒子径：０．５μｍ）を樹脂組成物１００重量部に対して２０重量部、更にニッケル粒子（直径：５μｍ）を２体積％分散させてフィルム塗工用溶液を得た。
このフィルム塗工用溶液をセパレータ（シリコーン処理したポリエチレンテレフタレートフィルム、厚み：４０μｍ）にロールコータで塗布し、１００℃で１０分間乾燥させて、第４の接着層にあたる接着フィルムｘ（厚み：２５μｍ）を形成した。硬化後の接着フィルムｘの３０〜１００℃までの熱膨張係数は６０ｐｐｍ、ガラス転移温度は１２７℃、４０℃での弾性率は１，４００ＭＰａであった。
次に、接着フィルムｗと接着フィルムｘとをラミネートし、複合膜である積層フィルム状接着剤ｙ（厚み：５０μｍ）を形成した。
次に、得られた積層フィルム状接着剤ｙを用いて、金バンプ（高さ：３０μｍ、バンプ数：１８４）付きチップ（大きさ：１０×１０ｍｍ、厚み：０．５５ｍｍ）と、Ｎｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プリント基板（電極高さ：２０μｍ、基板厚み：０．８ｍｍ）との接続を、以下に示すように行った。
積層フィルム状接着剤ｙ（大きさ：１２×１２ｍｍ）の接着フィルムｘ（第４の接着層）面をプリント基板側として、Ｎｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プリント基板に６０℃、０．５ＭＰａの条件で積層フィルム状接着剤ｙを仮接続させた。仮接続工程後、チップのバンプとＮｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プリント基板とを位置合わせして積層フィルム状接着剤ｙ上にチップを載置し、続いて１８０℃、５０ｇ／バンプ、２０秒の条件でチップ上方から加熱、加圧を行って本接続した。
本接続後の接続抵抗は、１バンプあたり最高で１０ｍΩ、平均で２ｍΩ、絶縁抵抗は１０８Ω以上であり、これらの値は−５５〜１２５℃の熱衝撃試験１０００サイクル及び１１０℃８５％ＲＨ、ＰＣＴ試験５００時間中の試験中連続（ｉｎ ｓｉｔｕ）抵抗測定で良好な接続信頼性を示した。
比較例１
実施例１０で得られた積層フィルム状接着剤ｖを用いて、金バンプ（高さ：３０μｍ、バンプ数：１８４）付きチップ（大きさ：１０×１０ｍｍ、厚み：０．５５ｍｍ）と、Ｎｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プリント基板（電極高さ：２０μｍ、基板厚み：０．８ｍｍ）との接続を、実施例１０と同様にして行った。ただし、本比較例では、積層フィルム状接着剤ｖ（大きさ：１２×１２ｍｍ）の接着フィルムｔ（第３の接着層）面をプリント基板側とした。
本接続後の接続抵抗は、１バンプあたり最高で１０ｍΩ、平均で２ｍΩ、絶縁抵抗は１０８Ω以上であったが、これらの値は−５５〜１２５℃の熱衝撃試験５００サイクルで、また１１０℃８５％ＲＨ、ＰＣＴ試験３００時間で電気的導通が不良になった。
比較例２
フェノキシ樹脂１９５ｇと多官能エポキシ（エポキシ当量：２１２）１３０ｇとを酢酸エチル１，０８３ｇに溶解し、３０％溶液を得た。
次いで、マイクロカプセル型潜在性硬化剤を含有する液状エポキシ（エポキシ当量：１８５）３２５ｇをこの溶液に加え、撹拌し、更にニッケル粒子（直径：５μｍ）を２体積％分散させてフィルム塗工用溶液を得た。
このフィルム塗工用溶液をセパレータ（シリコーン処理したポリエチレンテレフタレートフィルム、厚み：４０μｍ）にロールコータで塗布し、１００℃で１０分間乾燥させて、厚み５０μｍの接着フィルムｚを形成した。硬化後の接着フィルムｚの３０〜１００℃までの熱膨張係数は４５ｐｐｍ、ガラス転移温度は１５０℃、４０℃での弾性率は２，６００ＭＰａであった。
次に、得られた接着フィルムｚのみを用いて、金バンプ（高さ：３０μｍ、バンプ数：１８４）付きチップ（大きさ：１０×１０ｍｍ、厚み：０．５５ｍｍ）と、Ｎｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プリント基板（電極高さ：２０μｍ、基板厚み：０．８ｍｍ）との接続を、以下に示すように行った。
まず、接着フィルムｚを、Ｎｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プリント基板に６０℃、０．５ＭＰａの条件で仮接続させた。仮接続工程後、チップのバンプとＮｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プリント基板とを位置合わせして接着フィルムｚ上にチップを載置し、続いて１８０℃、５０ｇ／バンプ、２０秒の条件でチップ上方から加熱、加圧を行って本接続した。
本接続後の接続抵抗は、１バンプあたり最高で１０ｍΩ、平均で３ｍΩ、絶縁抵抗は１０８Ω以上であったが、これらの値は−５５〜１２５℃の熱衝撃試験３００サイクル及び２６０℃のはんだバス浸漬１０秒後において電気的導通が不良になった。接続部分の断面観察の結果、導通不良部分の一部で接着フィルム界面の剥離が観察された。
比較例３
フェノキシ樹脂５０ｇと、ブチルアクリレート（４０部）、エチルアクリレート（２０部）、アクリロニトリル（３０部）及びグリシジルメタクリレート（３部）を共重合したアクリルゴム（分子量：８５万）１００ｇとを酢酸エチル５００ｇに溶解し、３０％溶液を得た。
次いで、マイクロカプセル型潜在性硬化剤を含有する液状エポキシ（エポキシ当量：１８５）３５０ｇをこの溶液に加え、撹拌し、更にニッケル粒子（直径：５μｍ）を２体積％分散させてフィルム塗工用溶液を得た。
このフィルム塗工用溶液をセパレータ（シリコーン処理したポリエチレンテレフタレートフィルム、厚み：４０μｍ）にロールコータで塗布し、１００℃で１０分間乾燥させて、厚み２５μｍの接着フィルムαを形成した。硬化後の接着フィルムαの３０〜１００℃までの熱膨張係数は６０ｐｐｍ、ガラス転移温度は１２５℃、４０℃での弾性率は１，０００ＭＰａであった。
次に、得られた接着フィルムαのみを用いて、金バンプ（高さ：３０μｍ、バンプ数：１８４）付きチップ（大きさ：１０×１０ｍｍ、厚み：０．５５ｍｍ）と、Ｎｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プリント基板（電極高さ：２０μｍ、基板厚み：０．８ｍｍ）との接続を、以下に示すように行った。
まず、接着フィルムαをＮｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プリント基板に６０℃、０．５ＭＰａの条件で仮接続させた。仮接続工程後、チップのバンプとＮｉ／ＡｕめっきＣｕ回路プリント基板とを位置合わせして接着フィルムα上にチップを載置し、続いて１８０℃、５０ｇ／バンプ、２０秒の条件でチップ上方から加熱、加圧を行なって本接続した。
本接続後の接続抵抗は、１バンプあたり最高で１０ｍΩ、平均で２ｍΩ、絶縁抵抗は１０８Ω以上であったが、これらの値は−５５〜１２５℃の熱衝撃試験３０サイクルで、熱衝撃試験の高温試験時に電気的導通が不良になるという現象が生じた。

Claims (15)

  1. 第１の接続端子を有する第１の回路部材と、前記第１の接続端子に対向する第２の接続端子を有する第２の回路部材と、の間に介在され、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子とを電気的に接続する回路部材接続用接着剤であって、
    第３の接着剤層と第４の接着剤層とを備え、
    前記第３の接着剤層の３０〜１００℃までの熱膨張係数が２０〜７０ｐｐｍ／℃であり、
    前記第４の接着剤層の３０〜１００℃までの熱膨張係数が、前記第３の接着剤層の３０〜１００℃までの熱膨張係数より大きく、３０〜１００ｐｐｍ／℃であり、
    前記第１の回路部材及び前記第２の回路部材のうち、相対的に弾性率が大きい側に前記第３の接着剤層側が接着され、相対的に弾性率が小さい側に前記第４の接着剤層側が接着されるように配置される、回路部材接続用接着剤。
  2. 第１の接続端子を有する第１の回路部材と、前記第１の接続端子に対向する第２の接続端子を有する第２の回路部材と、の間に介在され、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子とを電気的に接続する回路部材接続用接着剤であって、
    第３の接着剤層と第４の接着剤層とを備え、
    前記第３の接着剤層の３０〜１００℃までの熱膨張係数が２０〜７０ｐｐｍ／℃であり、
    前記第４の接着剤層の３０〜１００℃までの熱膨張係数が、前記第３の接着剤層の３０〜１００℃までの熱膨張係数より大きく、３０〜１００ｐｐｍ／℃であり、
    前記第１の回路部材及び前記第２の回路部材のうち、相対的に熱膨張係数が小さい側に前記第３の接着剤層側が接着され、相対的に熱膨張係数が大きい側に前記第４の接着剤層側が接着されるように配置される、回路部材接続用接着剤。
  3. 第１の接続端子を有する、無機質絶縁基板からなる第１の回路部材と、前記第１の接続端子に対向する第２の接続端子を有する、有機質絶縁基板からなる第２の回路部材と、の間に介在され、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子とを電気的に接続する回路部材接続用接着剤であって、
    第３の接着剤層と第４の接着剤層とを備え、
    前記第３の接着剤層の３０〜１００℃までの熱膨張係数が２０〜７０ｐｐｍ／℃であり、
    前記第４の接着剤層の３０〜１００℃までの熱膨張係数が、前記第３の接着剤層の３０〜１００℃までの熱膨張係数より大きく、３０〜１００ｐｐｍ／℃であり、
    前記第１の回路部材側に前記第３の接着剤層側が接着され、前記第２の回路部材側に前記第４の接着剤層側が接着されるように配置される、回路部材接続用接着剤。
  4. 第３及び第４の少なくともいずれか一方の接着剤層は、
    接着樹脂組成物と、
    前記接着樹脂組成物１００重量部に対して１０〜２００重量部の絶縁性の無機質充填材と、を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の回路部材接続用接着剤。
  5. 前記絶縁性の無機質充填材の平均粒径が３μｍ以下である請求項４記載の回路部材接続用接着剤。
  6. 前記接着剤層は、
    導電粒子を、前記接着樹脂組成物１００体積部に対して、０．１〜３０体積部含有する、請求項４又は５記載の回路部材接続用接着剤。
  7. 前記接着樹脂組成物の硬化後の４０℃での弾性率が３０〜２０００ＭＰａである請求項４〜６のいずれか一項に記載の回路部材接続用接着剤。
  8. 前記接着樹脂組成物が、エポキシ系樹脂及び潜在性硬化剤を含有する請求項４〜７のいずれか一項に記載の回路部材接続用接着剤。
  9. 前記接着樹脂組成物が、エポキシ樹脂、アクリルゴム、及び、潜在性硬化剤を含有する請求項４〜８のいずれか一項に記載の回路部材接続用接着剤。
  10. 前記アクリルゴムが、分子中にグリシジルエーテル基を含有する請求項９記載の回路部材接続用接着剤。
  11. 形状がフィルム状である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の回路部材接続用接着剤。
  12. 第１の接続端子を有する第１の回路部材と、
    第２の接続端子を有する第２の回路部材とを、
    第１の接続端子と第２の接続端子を対向して配置し、
    前記対向配置した第１の接続端子と第２の接続端子の間に接着剤を介在させ、
    加圧して前記対向配置した第１の接続端子と第２の接続端子を電気的に接続させた回路板であって、
    前記接着剤が請求項１〜１１のいずれか一項に記載の回路部材接続用接着剤である回路板。
  13. 前記第１の回路部材が無機質絶縁基板であり、
    前記第２の回路部材が有機質絶縁基板であり、
    前記第３の接着剤層の少なくともいずれかが前記第１の回路部材側に接着されている請求項１２記載の回路板。
  14. 前記第１の回路部材が半導体チップである、請求項１２又は１３記載の回路板。
  15. 第１の接続端子を有する、無機質絶縁基板からなる第１の回路部材と、
    第２の接続端子を有する、有機質絶縁基板からなる第２の回路部材とを、
    第１の接続端子と第２の接続端子とを対向させて配置し、
    前記対向配置した第１の接続端子と第２の接続端子との間に、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の回路部材接続用接着剤を、前記第３の接着剤層が前記第１の回路部材側になるように配置して介在させ、
    加圧して前記対向配置した第１の接続端子と第２の接続端子とを電気的に接続させる工程を有する、回路板の製造方法。
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