專(zhuān)利名稱(chēng)：潛在性硬化劑、其制造方法和粘接劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及粘接劑，特別涉及通過(guò)將半導(dǎo)體芯片和TCP熱壓接在基板上進(jìn)行連接的粘接劑中使用的潛在性硬化劑。
背景技術(shù)：
多年來(lái)，在使半導(dǎo)體芯板與基板連接時(shí)和在使TCP(Tape Carrier Package)和LCD(Liquid Crystal Display)連接制造電氣裝置時(shí)，使用含有作為熱固性樹(shù)脂的環(huán)氧樹(shù)脂的粘接劑。
圖7(a)中符號(hào)111表示LCD，LCD 111具有玻璃基板112和配置在玻璃基板112上的ITO電極(Indium tin oxide)113。在將LCD 111與下述TCP連接時(shí)，首先將粘接劑涂布在LCD 111的配置了ITO電極113的側(cè)面上。圖7(b)中符號(hào)125表示LCD 111上涂布了的粘接劑。
圖7(c)中符號(hào)115表示TCP，TCP 115具有基膜116和配置在基膜116表面上的金屬布線117。將TCP 115的配置了金屬布線117的側(cè)面對(duì)著LCD 111上的粘接劑125進(jìn)行配置，使位置合對(duì)后，將TCP 115的配置了金屬布線117的面壓接在粘接劑125上。
在此狀態(tài)下，邊擠壓邊加熱時(shí)，粘接劑125軟化，金屬布線117壓入到軟化的粘接劑125中，與ITO電極113表面接觸。
在上述的粘接劑中，一般添加利用加熱使環(huán)氧樹(shù)脂聚合的諸如咪唑一類(lèi)的硬化劑，在金屬布線117與ITO電極113接觸的狀態(tài)下繼續(xù)加熱，則由于受到硬化劑的催化作用，環(huán)氧樹(shù)脂聚合，粘接劑125硬化。
圖7(c)中符號(hào)101表示粘接劑125已硬化狀態(tài)的電氣裝置。在該電氣裝置101中，在金屬布線117與ITO電極113接觸的狀態(tài)下，由硬化了的粘接劑將TCP 115和LCD 111固定住。因此，TCP 115和LCD 111形成機(jī)械的電連接。
然而，在使上述粘接劑硬化時(shí)，粘接劑必須加熱到180℃以上的高溫，在金屬布線117的圖案很細(xì)微時(shí)，加熱時(shí)有時(shí)會(huì)使TCP 115發(fā)生伸展和彎曲等變形。雖然降低加熱溫度可消除此問(wèn)題，但加熱處理所需要的時(shí)間卻很長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低下。
作為低溫下硬化性?xún)?yōu)良的粘接劑，近年來(lái)，開(kāi)發(fā)了一種含有諸如丙烯酸酯的游離基聚合性樹(shù)脂和游離基聚合引發(fā)劑的粘接劑，但這樣的粘接劑與使用環(huán)氧樹(shù)脂時(shí)相比，在硬化狀態(tài)下電特性和耐熱性低劣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而研制的，其目的是提供一種可在低溫、短時(shí)間的條件下硬化的，保存性也優(yōu)良的粘接劑。
本發(fā)明的發(fā)明者們著眼于不使用一般使用的硬化劑而使環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行陽(yáng)離子型聚合的辦法，經(jīng)過(guò)深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，向粘接劑中添加構(gòu)造中至少有一種烷氧基的硅烷化合物(硅烷偶合劑)和金屬螯合物(或金屬醇鹽)，由金屬螯合物和硅烷偶合劑反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的陽(yáng)離子使環(huán)氧樹(shù)脂聚合(陽(yáng)離子型聚合)的方法。
使用下述反應(yīng)式(1)～(4)，說(shuō)明用添加了金屬螯合物和硅烷偶合劑的粘接劑使環(huán)氧樹(shù)脂硬化的過(guò)程。

…反應(yīng)式(1)
…反應(yīng)式(3) …反應(yīng)式(4)如反應(yīng)式(1)所示，至少有一個(gè)烷氧基的硅烷化合物與粘接劑中的水反應(yīng)，烷氧基被水解形成硅烷醇基。
當(dāng)加熱粘接劑時(shí)，硅烷醇基與諸如鋁螯合物的金屬螯合物反應(yīng)，硅烷化合物與鋁螯合物相結(jié)合。(反應(yīng)式(2))。
接著如反應(yīng)式(3)所示，在結(jié)合了硅烷醇基的鋁螯合物上，與平衡反應(yīng)中殘留在粘接劑中的其他的硅烷醇基配位，產(chǎn)生布侖斯惕酸點(diǎn)，如反應(yīng)式(4)所示，由活性化的質(zhì)子將位于環(huán)氧樹(shù)脂末端的環(huán)氧環(huán)打開(kāi)，與其他環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧環(huán)進(jìn)行聚合(陽(yáng)離子型聚合)。這樣，將硅烷偶合劑和金屬螯合物添加到粘接劑中時(shí)，諸如環(huán)氧樹(shù)脂的熱固性樹(shù)脂進(jìn)行陽(yáng)離子型聚合。反應(yīng)式(2)～(4)所示的反應(yīng)由于在比以前粘接劑硬化溫度(180℃以上)更低的溫度下進(jìn)行，所以上述粘接劑可在比以往更低溫下、短時(shí)間內(nèi)硬化。
然而，上述的金屬螯合物和金屬醇鹽與硅烷偶合劑一起直接添加到粘接劑時(shí)，即使常溫下環(huán)氧樹(shù)脂也會(huì)進(jìn)行聚合反應(yīng)，有時(shí)粘接劑的粘度變得很高。
因此，本發(fā)明者們進(jìn)行了更深入的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)將上述金屬螯合物封裝到由常溫下不與環(huán)氧樹(shù)脂反應(yīng)的樹(shù)脂成分形成的膠囊中，作為所謂的潛在性硬化劑添加到粘接劑中的方法。
根據(jù)本發(fā)明，在第1種實(shí)施方案中提供一種潛在性硬化劑，其具有硬化劑粒子和被覆該硬化劑粒子表面的膠囊，其中上述硬化劑粒子是將金屬螯合物或金屬醇鹽中任何一種或二種作為主要成分。
按本發(fā)明的第2種實(shí)施方案，提供另一種潛在性硬化劑，其特征為在第1種實(shí)施方案所述潛在性硬化劑中，上述金屬螯合物是鋁螯合物。
按本發(fā)明的第3種實(shí)施方案，提供另一種潛在性硬化劑，其特征為在第1種實(shí)施方案所述潛在性硬化劑中，上述金屬醇鹽是鋁醇鹽。
按本發(fā)明的第4種實(shí)施方案，提供另一種潛在性硬化劑，其特征為在第1～3種實(shí)施方案任一項(xiàng)記載的潛在性硬化劑中，上述膠囊是以氟樹(shù)脂為主成分。
按本發(fā)明的第5種實(shí)施方案，提供另一種潛在性硬化劑，其特征為在第1～4種實(shí)施方案任一項(xiàng)記載的潛在性硬化劑中，上述膠囊是平均粒徑比上述硬化劑粒子平均粒徑小的樹(shù)脂粒子，附著在上述硬化劑粒子表面上熔融形成。
按本發(fā)明的第6種實(shí)施方案，提供另一種潛在性硬化劑，其特征為在第5種實(shí)施方案任一項(xiàng)記載的潛在性硬化劑中，上述樹(shù)脂粒子的熔點(diǎn)為30℃以上350℃以下。
按本發(fā)明的第7種實(shí)施方案，提供另一種潛在性硬化劑，其特征為在第5種實(shí)施方案的潛在性硬化劑中，上述樹(shù)脂粒子的熱分解溫度為50℃以上500℃以下。
按本發(fā)明的第8種實(shí)施方案，提供另一種潛在性硬化劑，其特征為在第5種實(shí)施方案的潛在性硬化劑中，上述樹(shù)脂粒子的軟化溫度為0℃以上300℃以下。
按本發(fā)明的第9種實(shí)施方案，提供另一種潛在性硬化劑，其特征為在第5種實(shí)施方案的潛在性硬化劑中，上述樹(shù)脂粒子的玻璃轉(zhuǎn)移溫度為-40℃以上300℃以下。
按本發(fā)明的第10種實(shí)施方案是制造具有硬化劑粒子和被覆該硬化劑粒子表面的膠囊潛在性硬化劑的方法，該方法包括以下工序，即，制造上述硬化劑粒子的工序，和將上述樹(shù)脂成分作為主成分，將平均粒徑比上述硬化劑粒子平均粒徑小的粉體狀樹(shù)脂粒子附著在上述硬化劑粒子表面上，將附著在該硬化劑粒子表面的上述樹(shù)脂粒子熔融，形成上述膠囊的膠囊化工序。
按本發(fā)明的第11種實(shí)施方案是制造潛在性硬化劑方法，在第10種實(shí)施方案記載的制造潛在性硬化劑方法中，上述膠囊化工序具有如下工序，即，將上述硬化劑粒子和上述樹(shù)脂粒子混合，使上述樹(shù)脂粒子附著在上述硬化劑粒子表面上的混合工序，和將附著了上述樹(shù)脂粒子狀態(tài)的上述硬化劑粒子進(jìn)行攪拌，使上述樹(shù)脂粒子熔融的攪拌工序。
按本發(fā)明的第12種實(shí)施方案是制造潛在性硬化劑方法，在第10或11種實(shí)施方案任一項(xiàng)記載的潛在性硬化劑制造方法中，上述硬化劑粒子的平均粒徑對(duì)上述樹(shù)脂粒子平均粒徑之比為100∶80以上。
按本發(fā)明的第13種實(shí)施方案是制造潛在性硬化劑方法，在第10或11種實(shí)施方案任一項(xiàng)記載的潛在性硬化劑制造方法中，上述硬化劑粒子的平均粒徑對(duì)上述樹(shù)脂粒子的平均粒徑之比為100∶50以上。
按本發(fā)明的第14種實(shí)施方案是粘接劑，是具有熱固性樹(shù)脂、硅烷偶合劑和第1～9種實(shí)施方案任一項(xiàng)記載的潛在性硬化劑的粘接劑。
本發(fā)明如上述構(gòu)成，是將樹(shù)脂粒子和硬化劑粒子混合攪拌，在一個(gè)硬化劑粒子表面上靜電附著多個(gè)樹(shù)脂粒子。將此狀態(tài)的硬化劑粒子在攪拌裝置內(nèi)高速攪拌時(shí)，靜電附著在硬化劑粒子表面上的樹(shù)脂粒子與攪拌裝置內(nèi)的葉片和內(nèi)壁以及其他硬化劑粒子表面的樹(shù)脂粒子等進(jìn)行碰撞，由其物理撞擊產(chǎn)生的能量使樹(shù)脂粒子熔融，或撞入芯物質(zhì)(硬化劑粒子)內(nèi)。熔融的樹(shù)脂粒子形成一體化，形成被覆硬化劑粒子表面的膠囊。
在將上述潛在性硬化劑、硅烷偶合劑和環(huán)氧樹(shù)脂混合制成粘接劑時(shí)，由于常溫下硬化劑粒子表面全部由膠囊覆蓋，不會(huì)引起環(huán)氧樹(shù)脂的聚合反應(yīng)，所以粘接劑的保存性很高，在加熱粘接劑時(shí)，膠囊軟化或熔融，膠囊的機(jī)械強(qiáng)度顯著降低。因此，在加熱粘接劑的狀態(tài)下，由于硬化劑粒子的熱膨脹和熱壓接時(shí)的加壓等的物理撞擊下，膠囊很容易破裂，硬化劑粒子從粘接劑中釋放出來(lái)。
在此狀態(tài)下繼續(xù)加熱時(shí)，由于加熱，硬化劑粒子主成分的金屬螯合物與粘接劑中的硅烷偶合劑進(jìn)行反應(yīng)，生成陽(yáng)離子，該陽(yáng)離子使環(huán)氧樹(shù)脂聚合(陽(yáng)離子型聚合)、粘接劑硬化。
硬化劑粒子和硅烷偶合劑的反應(yīng)，由于在比以前的粘接劑熱硬化溫度(180℃以上)低的溫度下進(jìn)行，所以與以前的粘接劑相比，本發(fā)明的粘接劑在更低的溫度下短時(shí)間內(nèi)硬化。
為了增大與環(huán)氧樹(shù)脂的接觸面積，硬化劑粒子的平均粒徑小的為好，硬化劑粒子的平均粒徑過(guò)小時(shí)，與樹(shù)脂粒子的粒徑差也會(huì)變小，難以形成膠囊，所以硬化劑粒子的平均粒徑優(yōu)選為0.5μm以上50μm以下。
如上所述，通過(guò)將樹(shù)脂粒子和硬化劑粒子混合攪拌，制造潛在性硬化劑時(shí)，可使用雜交型混合裝置(例如，奈良機(jī)械制作所(株)社制的商品名「NHS-0」)。此時(shí)，硬化劑粒子和樹(shù)脂粒子的配合比率可按下式(1)求出。
式(1) M/m＝D×F/(4×d×f)式中M表示硬化劑粒子的配合量(g)m表示樹(shù)脂粒子的配合量(g)D表示粉體狀硬化劑粒子的平均粒徑(μm)d表示樹(shù)脂粒子的平均粒徑(μm)F表示硬化劑粒子的比重f表示樹(shù)脂粒子的比重所謂比重，表示各物質(zhì)的密度對(duì)作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的4℃水的密度之比。然而，上述式(1)僅僅是理論式，硬化劑粒子和樹(shù)脂粒子的最佳配合比率應(yīng)根據(jù)情況確定。
若向粘接劑中添加熱塑性樹(shù)脂，由于熱塑性樹(shù)脂的性質(zhì)而增加了粘接劑的凝聚力，所以粘接劑的粘接性變得更高。作為熱塑性樹(shù)脂使用高極性的時(shí)，熱塑性樹(shù)脂不僅組合到樹(shù)脂成分的硬化反應(yīng)中，而且，由于通過(guò)硅烷偶合劑與無(wú)機(jī)材料結(jié)合，所以不僅硬化性增高，而且與由無(wú)機(jī)材料形成的被接體的親合性也增高。


圖1(a)～(c)是本發(fā)明制造潛在性硬化劑工序的一例說(shuō)明圖。
圖2(a)、(b)是使用本發(fā)明的粘接劑制造粘接膜的工序一例說(shuō)明圖。
圖3(a)～(d)是使用本發(fā)明的粘接劑將LCD和TCP連接的前半工序的說(shuō)明圖。
圖4(e)、(f)是將TCP和LCD連接的后半工序的說(shuō)明圖。
圖5是將TCP在LCD上進(jìn)行位置合對(duì)配置狀態(tài)的說(shuō)明平面圖。
圖6(a)～(c)是使用本發(fā)明的粘接劑將TCP和LCD連接的工序另一例的說(shuō)明圖。
圖7(a)～(c)是使用以前技術(shù)的粘接劑將TCP和LCD連接的工序的說(shuō)明圖。
符號(hào)說(shuō)明20、45……粘接劑(涂布層)30……潛在性硬化劑31……硬化劑粒子32……樹(shù)脂粒子33……膠囊發(fā)明的實(shí)施形態(tài)以下對(duì)本發(fā)明粘接劑作詳細(xì)的說(shuō)明。
首先，將作為金屬螯合物的鋁螯合物溶解在有機(jī)溶劑中，制作成金屬螯合物溶解液，用噴霧干燥裝置對(duì)上述金屬螯合物溶解液進(jìn)行噴霧干燥，得到硬化劑粒子(噴霧干燥法)。圖1(a)中符號(hào)31表示硬化劑粒子。
接著準(zhǔn)備粉體狀樹(shù)脂(樹(shù)脂粒子)，滿足以下任何條件，即，熔點(diǎn)為30℃以上350℃以下，熱分解溫度為50℃以上500℃以下，軟化溫度為0℃以上300℃以下，玻璃轉(zhuǎn)移溫度為-40℃以上300℃以下。將上述硬化劑粒子的平均粒徑對(duì)樹(shù)脂粒子的平均粒徑之比取為100∶80以上。
接著，按規(guī)定的配合比率將硬化劑粒子31和樹(shù)脂粒子進(jìn)行混合，在混合裝置內(nèi)攪拌，平均粒徑比硬化劑粒子31小的樹(shù)脂粒子靜電附著在硬化劑粒子31表面上(混合工序)。圖1(b)中符號(hào)32表示樹(shù)脂粒子，1個(gè)硬化劑粒子31的表面上由許多的樹(shù)脂粒子32所覆蓋。
將表面靜電附著了樹(shù)脂粒子32的硬化劑粒子31裝入未圖示的攪拌裝置中，高速攪拌，硬化劑粒子31表面的樹(shù)脂粒子32與攪拌裝置的旋轉(zhuǎn)葉片和內(nèi)壁以及其他硬化劑粒子31表面的樹(shù)脂粒子32進(jìn)行碰撞，或摩擦，由產(chǎn)生的熱量將樹(shù)脂粒子32熔融，熔融的樹(shù)脂粒子32彼此形成一個(gè)整體(攪拌工序)。
圖1(C)中符號(hào)33表示樹(shù)脂粒子32一體化形成的膠囊。形成的膠囊33覆蓋住硬化劑粒子31的整個(gè)表面，由硬化劑粒子31和膠囊33構(gòu)成了潛在性硬化劑30。
接著對(duì)使用了上述潛在性硬化劑30的本發(fā)明粘接劑和使用本發(fā)明的粘接劑制造電氣裝置的工序進(jìn)行說(shuō)明。按規(guī)定配合比率將作為熱固性樹(shù)脂的環(huán)氧樹(shù)脂與熱塑性樹(shù)脂、硅烷偶合劑、上述潛在性硬化劑30、導(dǎo)電性粒子和溶劑進(jìn)行混合攪拌，制作成粘接劑。在此狀態(tài)下粘接劑是糊狀。
圖2(a)中符號(hào)21表示剝離膜。將定量上述粘接劑涂布在該剝離膜21的表面上，并干燥，蒸發(fā)掉粘接劑中的溶劑，形成粘接劑涂布層25(圖2(b))。
圖2(b)中符號(hào)20表示形成了涂布層25的粘接膜。圖2(b)中符號(hào)27表示與潛在性硬化劑30一起分散在粘接劑中的導(dǎo)電性粒子。在此狀態(tài)下，將潛在性硬化劑30的硬化劑粒子31封裝在膠囊33內(nèi)，由于構(gòu)成涂布層25的粘接劑中硅烷偶合劑和硬化劑粒子31不接觸，所以常溫下涂布層25不會(huì)發(fā)生硬化反應(yīng)。
圖3(a)中符號(hào)11表示LCD，LCD 11具有玻璃基板12，和在玻璃基板12的一個(gè)面上形成窄幅的多個(gè)ITO電極13(Indium tin Oxide)。此處圖中示出了5個(gè)ITO電極13。
在LCD 11的形成ITO電極13的面中，在連接下述TCP的部分上，壓接圖2(b)中所示粘接膜20的涂布層25(圖3(b))。由于剝離膜21和涂布層25的粘接力小于涂布層25和ITO電極13的粘接力，所以剝離剝離膜21時(shí)，涂布層25會(huì)保留在LCD 11上(圖3(c))。
圖5中符號(hào)15表示TCP，TCP 15具有長(zhǎng)條狀的基膜16，在基膜16的一個(gè)面上，沿著基膜16的縱向配置數(shù)條窄幅的金屬布線17(圖中示出5條金屬布線17)。金屬布線17的縱向端部分別位于基膜16的縱向端部。
圖3(d)表示圖5中A-A線處的剖面圖，使TCP 15的配置了金屬配線17的側(cè)面面對(duì)著LCD 11的配置了ITO電極13的面，使TCP 15的一端與ITO電極13表面的涂布層25相對(duì)，使LCD 11的ITO電極13和TCP 15的金屬布線17彼此相對(duì)地位置合對(duì)配置。
在此狀態(tài)下，將TCP 15的配置了金屬布線17的面壓接在涂布層25上，一邊擠壓TCP 15和LCD 11重合的部分，一邊將整體加熱，通過(guò)加熱，涂布層25軟化，由于擠壓，金屬布線17壓入軟化的涂布層25中，殘留的涂布層25中的導(dǎo)電性粒子27夾在金屬布線17和ITO電極13之間(圖4(e))。
在此狀態(tài)下，繼續(xù)加熱時(shí)，由于加熱，膠囊33熔融或軟化，膠囊33的機(jī)械強(qiáng)度顯著減弱。這時(shí)，硬化劑粒子31受熱膨脹，因加熱機(jī)械強(qiáng)度減弱的膠囊33破裂，硬化劑粒子31與涂布層25中的環(huán)氧樹(shù)脂和硅烷偶合劑混合。
硬化劑粒子31與環(huán)氧樹(shù)脂和硅烷偶合劑混合時(shí)，構(gòu)成硬化利粒子31的鋁螯合物與硅烷偶合劑反應(yīng)，在涂布層25中釋放出陽(yáng)離子。該陽(yáng)離子使環(huán)氧樹(shù)脂的聚合反應(yīng)急劇進(jìn)行(陽(yáng)離子型聚合)，在金屬布線17和ITO電極13夾持導(dǎo)電性粒子27的狀態(tài)下，涂布層25形成硬化(圖4(f))。
圖4(f)中符號(hào)10表示涂布層25已硬化狀態(tài)的電氣裝置。在該電氣裝置10中，金屬布線17和ITO電極13不僅通過(guò)導(dǎo)電性粒子27進(jìn)行電連接，而且LCD 11和TCP 15通過(guò)硬化了的涂布層25進(jìn)行機(jī)械連接。
這樣，本發(fā)明的粘接劑不僅保存性?xún)?yōu)良，而且由于陽(yáng)離子型聚合使環(huán)氧樹(shù)脂硬化，與使用以前的硬化劑相比，可在低溫下、短時(shí)間內(nèi)硬化。
實(shí)施例將鋁螯合物(川研フアィンケミカル(株)社制的乙酰丙酮化鋁(アルミニゥムアセチルアセトネ-ト)(商品名「鋁螯合物A(W)」)、鋁醇鹽(川研フアィンケミカル(株)社制的鋁異丙醇鹽(商品名「AIPD」))分別分散在作為溶劑的甲基乙基酮中，分別制作成含有10重量％鋁螯合物的金屬螯合物溶解液，和含有10重量％鋁醇鹽的金屬醇鹽溶解液。
接著，用噴霧干燥裝置(ャマトラボテツク(株)社制的商品名「GC-31」)，在噴入口溫度80℃、噴出口溫度60℃、噴壓1kg/cm2、干燥氮?dú)饬髁?.5m3/分的條件下，分別對(duì)金屬螯合物溶解液和金屬醇鹽溶解液進(jìn)行噴霧、干燥、制成2種粉體狀的硬化劑(硬化劑粒子)(噴霧干燥法)。與其同時(shí)，另外準(zhǔn)備作為樹(shù)脂粒子32的粉體狀氟樹(shù)脂(ダィキン工業(yè)(株)社制的商品名「ルブロンL-5」、一次粒子徑0.2μm，熔點(diǎn)327℃)。
使用奈良機(jī)械制作所(株)社制的商品名「雜交型混合器-NHS-0」，按照上述圖1(a)、(b)的工序，將20重量份上述硬化劑粒子31和3重量份上述樹(shù)脂粒子32進(jìn)行混合，使樹(shù)脂粒子32靜電附著在硬化劑粒子31表面上后(混合工序)，以周速100m/秒、處理時(shí)間5分鐘、處理溫度50℃的運(yùn)行條件，對(duì)附著了樹(shù)脂粒子32的硬化劑粒子31進(jìn)行攪拌(攪拌工序)，形成膠囊33，得到2種潛在性硬化劑30。
對(duì)于50重量份熱固性樹(shù)脂的雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂(油化シェルェポキシ(株)社制的商品名「EP828」)、分別添加、分散50重量份作為熱塑性樹(shù)脂的苯氧樹(shù)脂(東都化成(株)社制的商品名「YP50」)、1重量份硅烷偶合劑(日本ュニカ-(株)社制的商品名「A-187」)、2.5重量份導(dǎo)電性粒子、10重量份各潛在性硬化劑、和有機(jī)溶劑，制作成糊狀粘接劑后，按圖2(a)、(b)的工序分別制作實(shí)施例1，2的粘接膜20。使用這些實(shí)施例1，2的粘接膜20，分別進(jìn)行下述「室溫保存試驗(yàn)」和「40℃保存試驗(yàn)」。
使用實(shí)施例1，2和比較例1，2的粘接膜20，按照上述圖3(a)～(d)、圖4(e)、(f)的工序?qū)CP 15和LCD 11連接后，測(cè)定從LCD 11上剝離TCP 15時(shí)的剝離強(qiáng)度(初期剝離強(qiáng)度)。
與此同時(shí)分別將實(shí)施例1，2和比較例1，2的粘接膜20在室溫下(25℃)保存3天、7天，用保存后的各粘接膜20，按照上述同樣的工序分別將TCP 15和LCD 11連接后，測(cè)定從LCD 11上剝離TCP 15時(shí)的剝離強(qiáng)度(保存后的剝離強(qiáng)度)。
除了將保存粘接膜20的溫度從室溫變成40℃外，其他條件和上述「室溫保存試驗(yàn)」相同，保存粘接膜20，將TCP 15和LCD 11連接后，測(cè)定保存后的剝離強(qiáng)度。
在上述「室溫保存試驗(yàn)」和「40℃保存試驗(yàn)」中，保存后剝離強(qiáng)度的大小在初期剝離強(qiáng)度大小的90％以上時(shí)記作「◎」，80％以上不足90％時(shí)記作「○」，70以上不足80％時(shí)記作「△」，不足70％時(shí)記作「×」，各評(píng)價(jià)結(jié)果記載在下述表1中。
表1評(píng)價(jià)試驗(yàn)的結(jié)果

上述表1中的比較例1，2是未形成膠囊而直接將實(shí)施例1，2中使用的2種硬化劑粒子添加到粘接劑中的情況。
此處，作為T(mén)CP 15，使用以25μm間隔配置寬25μm金屬布線17的TCP；作為L(zhǎng)CD 11，使用形成了每1cm2表面積的片電阻為10Ω的ITO電極13的LCD，向TCP 15和LCD 11重合部分邊施加3MPa的荷重邊加熱10秒鐘，使涂布層25升溫到130℃進(jìn)行連接。
如上述表1所明確的，在硬化劑粒子31由膠囊33被覆的實(shí)施例1，2中，「室溫保存試驗(yàn)」、「40℃保存試驗(yàn)」的評(píng)價(jià)結(jié)果都很好。其他的沒(méi)有形成膠囊而直接將硬化劑粒子添加到粘接劑中的比較例1，2，各保存試驗(yàn)的結(jié)果很差。從這些結(jié)果可以確認(rèn)，使用本發(fā)明潛在性硬化劑的粘接劑，保存性?xún)?yōu)良。
以上，雖然對(duì)使用粘接劑制作粘接膜的情況作了說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于此，例如，也可以將粘接劑以糊狀直接使用。
圖6(a)中符號(hào)11表示與圖3(a)所示相同的LCD，在將TCP 15與該LCD11連接時(shí)，首先，將粘接劑涂布在LCD 11的ITO電極13表面中與TCP 15連接的部分上，形成粘接劑涂布層45(圖6(b))。
接著，按上述圖3(d)的工序進(jìn)行TCP 15的位置合對(duì)后，按照上述圖4(e)、(f)的工序?qū)CP 15和LCD 11連接，得到電氣裝置40(圖6(c))。
以上雖然對(duì)使用粘接劑將TCP 15和LCD 11的連接情況作了說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于此，也可應(yīng)用在將基板和半導(dǎo)體芯片連接的情況等、制造各種電氣裝置的場(chǎng)合。
以上雖然對(duì)將導(dǎo)電性粒子分散在粘接劑中的情況作了說(shuō)明，但本發(fā)明并不僅限于此，例如，本發(fā)明也包括不含有導(dǎo)電性粒子的粘接劑。
作為構(gòu)成硬化劑粒子的金屬螯合物，可以使用鋯螯合物、鈦螯合物、鋁螯合物等金屬螯合物，這些中，優(yōu)選使用反應(yīng)性高的鋁螯合物。以上雖然對(duì)利用噴霧干燥法制造硬化劑粒子的方法作了說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于此。
以上，作為樹(shù)脂粒子，雖然對(duì)使用熔點(diǎn)327℃的氟樹(shù)脂作了說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于此，也可以使用熱塑性樹(shù)脂、交聯(lián)樹(shù)脂、凝膠狀樹(shù)脂等等，只要滿足以下任何條件的就可以，即熔點(diǎn)為30℃以上350℃以下，熱分解溫度為50℃以上500℃以下，軟化溫度為0℃以上300℃以下，玻璃轉(zhuǎn)移溫度為-40℃以上300℃以下。
作為上述的樹(shù)脂，例如，可使用交聯(lián)丙烯酸樹(shù)脂(日本ペィント(株)社制的商品名「マィクロジェル」)、聚甲基丙烯酸甲酯樹(shù)脂(綜研化學(xué)(株)社制「MPシリ-ズ」)、苯胍胺樹(shù)脂(日本觸媒(株)社制的商品名「ェポスタ-」)、硅樹(shù)脂(GE東芝シリコン(株)社制的商品名「トスバ-ル」)等。
將具有上述特性的樹(shù)脂粒子熔融所形成的膠囊，在膠囊化的工序中構(gòu)成樹(shù)脂粒子的樹(shù)脂有時(shí)會(huì)發(fā)生化學(xué)變質(zhì)，這時(shí)，膠囊的熔點(diǎn)、熱分解溫度、軟化溫度、玻璃轉(zhuǎn)移溫度有時(shí)會(huì)超出上述溫度范圍。
以上雖然對(duì)使用環(huán)氧樹(shù)脂作為熱固性樹(shù)脂的情況作了說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于此。只要是進(jìn)行陽(yáng)離子聚合的樹(shù)脂就可以，例如可使用尿素樹(shù)脂、三異氰胺樹(shù)脂、酚樹(shù)脂、乙烯醚樹(shù)脂、氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂等。但考慮到熱硬化后的粘接劑強(qiáng)度等，優(yōu)選使用環(huán)氧樹(shù)脂。
作為本發(fā)明中使用的硅烷偶合劑，優(yōu)選使用下述式(5)示出的。
…一般式(5)(上述式(5)中，取代基X1-X4中，至少一個(gè)取代基是烷氧基。該烷氧基優(yōu)選是甲氧基或乙氧基。除了烷氧基外的取代基X1～X4中，優(yōu)選至少一個(gè)取代基具有環(huán)氧環(huán)或乙烯基，更優(yōu)選具有環(huán)氧環(huán)的取代基是縮水甘油基。作為具有乙烯基的取代基，例如是甲基丙烯氧丙基(メタクリロキシプロピル)。作為具有縮水甘油基的取代基，例如是環(huán)氧丙氧基丙基。也可以是取代基X1～X4全都為烷氧基而形成的所謂硅酸酯。)作為熱塑性樹(shù)脂，除了苯氧樹(shù)脂外，例如可使用聚酯樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、聚乙烯基乙縮醛、乙烯乙酸乙烯酯、聚丁二烯橡膠等橡膠類(lèi)，等等。
本發(fā)明的粘接劑中也可添加防老化劑、填充劑、著色劑等各種添加劑。
發(fā)明效果在本發(fā)明的粘接劑中，由于由金屬螯合物形成的硬化劑粒子是由膠囊覆蓋住，所以常溫下環(huán)氧樹(shù)脂不會(huì)引起聚合反應(yīng)，粘接劑的保存性很高。本發(fā)明的粘接劑是通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂陽(yáng)離子聚合而形成硬化。陽(yáng)離子型聚合反應(yīng)，與以前使用的硬化劑情況的聚合反應(yīng)比較，在更低溫下進(jìn)行，所以本發(fā)明的粘接劑與以前的粘接比較，在低溫下，短時(shí)間內(nèi)即可硬化。
權(quán)利要求
1.一種潛在性硬化劑，其具有硬化劑粒子和被覆上述硬化劑粒子表面的膠囊，其特征是，上述硬化劑粒子是將金屬螯合物或金屬醇鹽中任何一種或二種作為主要成分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的潛在性硬化劑，其特征是所述金屬螯合物是鋁螯合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的潛在性硬化劑，其特征是所述金屬醇鹽是鋁醇鹽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)的潛在性硬化劑，其特征是所述膠囊以氟樹(shù)脂為主成分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)的潛在性硬化劑，其特征是所述膠囊是使平均粒徑比上述硬化劑粒子小的樹(shù)脂粒子附著在所述硬化劑粒子表面上熔融形成的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的潛在性硬化劑，其特征是所述樹(shù)脂粒子的熔點(diǎn)為30℃以上350℃以下。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的潛在性硬化劑，其特征是所述樹(shù)脂粒子的熱分解溫度為50℃以上500℃以下。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的潛在性硬化劑，其特征是所述樹(shù)脂粒子的軟化溫度為0℃以上300℃以下。
9.根據(jù)權(quán)利要求5的潛在性硬化劑，其特征是所述樹(shù)脂粒子的玻璃化轉(zhuǎn)移溫度為-40℃以上300℃以下。
10.潛在性硬化劑的制造方法，其為制造具有硬化劑粒子和被覆上述硬化劑粒子表面的膠囊的潛在性硬性劑的方法，其特征是，包括以下工序即，制造上述硬化劑粒子的工序，和以上述樹(shù)脂成分為主成分，使平均粒徑比上述硬化劑粒子小的粉體狀樹(shù)脂粒子附著在上述硬化劑粒子表面上，使附著在上述硬化劑粒子表面上的上述樹(shù)脂粒子熔融，形成上述膠囊的膠囊化工序。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的潛在性硬化劑制造方法，其特征是上述膠囊化工序包括將上述硬化劑粒子和上述樹(shù)脂粒子混合，使樹(shù)脂粒子附著在硬化劑粒子表面上的混合工序、和將附著了樹(shù)脂粒子狀態(tài)的硬化劑粒子進(jìn)行攪拌，使樹(shù)脂粒子熔融的攪拌工序。
12.根據(jù)權(quán)利要求10～11中任一項(xiàng)的潛在性硬化劑制造方法，其特征是所述硬化劑粒子的平均粒徑對(duì)所述樹(shù)脂粒子的平均粒徑之比為100∶80以上。
13.根據(jù)權(quán)利要求10～11中任一項(xiàng)的潛在性硬化劑制造方法，其特征是所述硬化劑粒子的平均粒徑對(duì)所述樹(shù)脂粒子的平均粒徑之比為100∶50以上。
14.一種粘接劑，其特征是具有熱固性樹(shù)脂、硅烷偶合劑和權(quán)利要求1～9中任一項(xiàng)的潛在性硬化劑。
全文摘要
獲得在低溫下短時(shí)間內(nèi)可硬化而且保存性高的粘接劑。本發(fā)明的粘接劑具有硅烷偶合劑、環(huán)氧樹(shù)脂、和由膠囊33被覆了由金屬螯合物形成的硬化劑粒子31的潛在性硬化劑30。由于常溫下硬化劑粒子31被膠囊覆蓋住，所以環(huán)氧樹(shù)脂不引發(fā)聚合反應(yīng)，當(dāng)加熱粘接劑時(shí)，膠囊33破裂，構(gòu)成硬化劑粒子31的金屬螯合物與硅烷偶合劑反應(yīng)，生成陽(yáng)離子，環(huán)氧樹(shù)脂通過(guò)陽(yáng)離子進(jìn)行聚合(陽(yáng)離子型聚合)，粘接劑硬化。生成陽(yáng)離子的反應(yīng)，在比以前的粘接劑熱硬化溫度低的溫度下進(jìn)行，所以本發(fā)明的粘接劑與以前的比較，在低溫下短時(shí)間內(nèi)即可硬化。
文檔編號(hào)C09J11/08GK1506429SQ0215180
公開(kāi)日2004年6月23日 申請(qǐng)日期2002年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月5日
發(fā)明者松島隆行, 齊藤雅男, 男 申請(qǐng)人:索尼化學(xué)株式會(huì)社