專利名稱：電路連接用粘接劑、使用其的電路連接方法及電路連接結(jié)構(gòu)體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電路連接用粘接劑、使用該粘接劑的電路連接方法以及電路連接結(jié)構(gòu)體。
然而，以往的各向異性導電粘接劑對于各種基板的粘接力不足，從而無法獲得充分的連接可靠性。尤其是，無法充分、可靠地滿足為了降低連接時對基板的傷害或位置的偏移以及提高生產(chǎn)效率而要求的連接溫度的低溫化和連接時間的縮短等。
本發(fā)明之1是介于具有相向的電路電極的基板間，對具有相向的電路電極的基板加壓，而在加壓方向的電極間作電連接的電路連接用粘接劑，其特征為上述粘接劑含有酸當量為5至500(KOH毫克/克)的化合物。
本發(fā)明之2是本發(fā)明之1所述的電路連接用粘接劑，其特征為酸當量為5至500(KOH毫克/克)的化合物是含有至少一個羧基的化合物。
本發(fā)明之3是本發(fā)明之1或2所述的電路連接用粘接劑，其特征為還含有自由基聚合性物質(zhì)。
本發(fā)明之4是本發(fā)明之1至3中的任意一項所述的電路連接用粘接劑，其特征為還含有導電粒子。
本發(fā)明之5是一種使電路連接用粘接劑介于具有相向的電路電極的基板間，對具有相向的電路電極的基板加壓，使加壓方向的電極間電連接的連接結(jié)構(gòu)體，其特征為上述電路連接用粘接劑為本發(fā)明之1至4的任意一項所述的粘接劑。
本發(fā)明之6是介于具有相向的電路電極的基板間，對具有相向的電路電極的基板加壓，而在加壓方向的電極間作電連接的電路連接用粘接劑，其特征為上述粘接劑具有第一粘接劑層及第二粘接劑層，而第一粘接劑層的加壓連接后的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)高于第二粘接劑層的加壓連接后的Tg。
本發(fā)明之7是根據(jù)本發(fā)明之6所述的電路連接用粘接劑，其特征為第一粘接劑層的連接后的Tg為50至200℃，而第二粘接劑層的連接后的Tg為40至100℃，且第一粘接劑層的Tg較第二粘接劑層的連接后的Tg高5℃以上。
本發(fā)明之8是根據(jù)本發(fā)明之6或本發(fā)明之7所述的電路連接用粘接劑，其特征為第一粘接劑層以及第二粘接劑層中的至少一層含有導電粒子。
本發(fā)明之9是根據(jù)本發(fā)明之6至本發(fā)明之8任意一項所述的電路連接用粘接劑，其特征為第一粘接劑層和第二粘接劑層中的至少一層含有自由基聚合性物質(zhì)。
本發(fā)明之10是根據(jù)本發(fā)明之6至本發(fā)明之9任意一項所述的電路連接用粘接劑，其特征為第一粘接劑層與第二粘接劑層的厚度比為，第一粘接劑層的厚度/第二粘接劑層的厚度＝0.3至3.0。
本發(fā)明之11是根據(jù)本發(fā)明之6至本發(fā)明之10任意一項所述的電路連接用粘接劑，其特征為第一粘接劑層以及第二粘接劑層的至少一層含有酸當量為5至500(KOH毫克/克)的化合物。
本發(fā)明之12是，將本發(fā)明之6至本發(fā)明之11任意一項所述的電路連接用粘接劑介于具有相向的電路電極的基板間，對具有相向的電路電極的基板加壓，在加壓方向的電極間作電連接的方法，其特征為上述電路連接用粘接劑具有第一粘接劑層及第二粘接劑層，第一粘接劑層的加壓連接后的Tg高于第二粘接劑層的加壓連接后的Tg，而且Tg較高的第一粘接劑層是位于具有相向電路電極的基板中彈性率較高的基板側(cè)。
本發(fā)明之13是，將本發(fā)明之6至本發(fā)明之11任意一項所述的電路連接用粘接劑介于具有相向的電路電極的基板間，對具有相向的電路電極的基板加壓，在加壓方向的電極間作電連接的連接結(jié)構(gòu)體，其特征為上述粘接劑具有第一粘接劑層及第二粘接劑層，第一粘接劑層的加壓連接后的Tg高于第二粘接劑層的加壓連接后的Tg，而且Tg較高的第一粘接劑層是位于具有相向電路電極的基板中彈性率較高的基板側(cè)。
在本發(fā)明之1中，可使用用氫氧化鉀滴定法測定的酸當量在5至500(KOH毫克/克)范圍的化合物，理想的是使用含有羧基的化合物。酸當量如果小于5則看不出粘接力的上升，而如果大到超過500，則因粘接劑的吸水率變大，故耐濕可靠性降低。含有羧基的化合物是只要在分子內(nèi)含有羧基的化合物就可以，沒有特別的限制。而且對重均分子量也沒有特別的限制，但理想的是化合物的重均分子量小于1,000,000。分子量若大于1,000,000則粘接劑的流動性下降。含有羧基的化合物的具體舉例為，草酸、丙二酸等羧酸、以及在聚丁二烯、聚乙烯醇縮丁醛、(甲基)丙烯酸樹脂、聚酰亞胺、聚酰胺、聚苯乙烯、聚乙烯醇縮甲醛樹脂、聚酯樹脂、二甲苯樹脂、苯氧基樹脂、聚氨酯樹脂、尿素樹脂等聚合物中導入羧基的化合物。在高分子中導入羧基時，可將含有羧基的化合物用作共聚成分，也可在聚合物合成之后再導入羧基。本發(fā)明中所使用的、在高分子中導入羧基后的化合物的配比量較好是1至80重量％，更好是5至70重量％。小于1重量％時粘接性差，而超過80重量％則流動性下降。
本發(fā)明中除了使用上述的含有羧基的化合物以外還使用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯共聚物等熱可塑性樹脂、或環(huán)氧樹脂、(甲基)丙烯酸樹脂、馬來酰亞胺樹脂、檸康酰亞胺樹脂、降冰片烯酰亞胺樹脂、酚類樹脂等熱固化性樹脂，從耐熱性或可靠性的觀點出發(fā)理想的是使用熱硬化性樹脂，從低溫固化性的觀點是出發(fā)，使用(甲基)丙烯酸是樹脂、馬來酰亞胺樹脂、檸康酰亞胺樹脂、降冰片烯酰亞胺樹脂的自由基聚合系是尤其理想的。
本發(fā)明之2的電路連接用粘接劑，是由第一粘接劑層以及第二粘接劑層所構(gòu)成，其中第一粘接劑層的連接后的Tg必須高于第二粘接劑層的連接后的Tg。第一粘接劑層的Tg理想的是50至200℃，更理想為60至150℃。并且，第二粘接劑層的Tg在40至100℃，第一粘接劑層的Tg較第二粘接劑層的連接后的Tg高出5℃以上是理想的，而高出10℃以上是最理想的。
而且，第一粘接劑層與第二粘接劑層的厚度比為第一粘接劑層的厚度/第二粘接劑層的厚度＝0.3至3.0，而理想的是在0.8至3.0。該范圍以外的厚度經(jīng)耐濕試驗、冷熱循環(huán)試驗等各種可靠性試驗后，有發(fā)生從基板脫落、剝離而無法獲得優(yōu)良的連接可靠性的傾向。
另外，在本發(fā)明中，使用上述二層構(gòu)造的粘接劑層電連接相向的基板的電路電極時，理想的是將Tg較高的第一粘接劑層設置于相向的基板中的彈性率較高的基板側(cè)。
上述熱可塑性樹脂或熱固化性樹脂均可作為本發(fā)明所使用的第一粘接劑層或第二粘接劑層，而從耐熱性及可靠性的觀點出發(fā)，理想的是使用熱固化性樹脂，尤其從低溫硬化性的觀點出發(fā)，使用(甲基)丙烯酸樹脂、馬來酰亞胺樹脂、檸康酰亞胺樹脂、降冰片烯酰亞胺樹脂的自由基聚合系是理想的。
(甲基)丙烯酸樹脂可由(甲基)丙烯酸酯類的自由基聚合而得，可以例舉為(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四亞甲基二醇四(甲基)丙烯酸酯、2-羥基-1，3-二丙烯酰氧基丙烷、2，2-雙[4-(丙烯酰氧基甲氧基)苯基]丙烷、2，2-雙[4-(丙烯酰氧基乙氧基)苯基]丙烷、二環(huán)戊烯基(甲基)丙烯酸酯、三環(huán)癸烷基(甲基)丙烯酸酯、三(丙烯酰氧基乙基)異氰酸酯、氨酯(甲基)丙烯酸酯等，可以單獨或組合二種以上使用。并且在不損害硬化性的范圍內(nèi)根據(jù)需要，加以使用氫醌、甲基醚氫醌等自由基聚合抑制劑1。
另外，在使用具有磷酸酯構(gòu)造的自由基聚合性物質(zhì)時，可提高對金屬等無機物的粘接力。具有磷酸酯構(gòu)造的自由基聚合性物質(zhì)的使用量為，粘接劑組合物總量的0.1至10重量份，而理想的使用量是0.5至5重量份。具有磷酸酯構(gòu)造的自由基聚合性物質(zhì)可得自磷酸酐與2-羧基乙基(甲基)丙烯酸酯的反應產(chǎn)物。具體而言，有單(2-甲基丙烯酰氧基乙基)酸式磷酸鹽、二(2-甲基丙烯酰氧基乙基)酸式磷酸鹽等，可以單獨或混合使用。
馬來酰亞胺樹脂是分子中具有至少一個馬來酰亞胺基的樹脂，例如苯基馬來酰亞胺、1-甲基-2，4-雙馬來酰亞胺苯、N，N’-鄰亞苯基雙馬來酰亞胺、N，N’-對亞甲基雙馬來酰亞胺、N，N’-4，4-亞聯(lián)苯基雙馬來酰亞胺、N，N’-4，4-(3，3-二甲基亞聯(lián)苯基)雙馬來酰亞胺、N，N’-4，4-(3，3-二甲基二苯基甲烷)雙馬來酰亞胺、N，N’-4，4-(3，3-二乙基二苯基甲烷)雙馬來酰亞胺、N，N’-4，4-二苯基甲烷雙馬來酰亞胺、N，N’-4，4-二苯基丙烷雙馬來酰亞胺、N，N’-4，4-二苯基醚雙馬來酰亞胺、N，N’-4，4-二苯基砜雙馬來酰亞胺、2，2-雙(4-(4-馬來酰亞胺)苯基)丙烷、2，2-雙(3-二級丁基-3，4-(4-馬來酰亞胺苯氧基)苯基)丙烷、1，1-雙(4-(4-馬來酰亞胺苯氧基)苯基)癸烷、4，4’-亞環(huán)己基雙(1-(4-馬來酰亞胺苯氧基)-2-環(huán)己基苯、2，2-雙(4-(4-馬來酰亞胺苯氧基)苯基)六氟丙烷等，可以單獨或者二種以上混合使用。
檸康酰亞胺樹脂是于分子中具有至少一個檸康酰亞胺基的檸康酰亞胺化合物的聚合物，檸康酰亞胺化合物是有例如苯基檸康酰亞胺、1-甲基-2，4-雙檸康酰亞胺苯、N，N’-鄰亞苯基雙檸康酰亞胺、N，N’-對亞苯基雙檸康酰亞胺、N，N’-4，4-亞聯(lián)苯基雙檸康酰亞胺、N，N’-4，4-(3，3-二甲基亞聯(lián)苯基)雙檸康酰亞胺、N，N’-4，4-(3，3-二甲基二苯基甲烷)雙檸康酰亞胺、N，N’-4，4-(3，3-二乙基二苯基甲烷)雙檸康酰亞胺、N，N’-4，4-二苯基甲烷雙檸康酰亞胺、N，N’-4，4-二苯基丙烷雙檸康酰亞胺、N，N’-4，4-二苯基醚雙檸康酰亞胺、N，N’-4，4-二苯基砜雙檸康酰亞胺、2，2-雙(4-(4-檸康酰亞胺苯氧基)苯基)丙烷、2，2-雙(3-二級丁基-3，4-(4-檸康酰亞胺苯氧基)苯基)丙烷、1，1-雙(4，4(檸康酰亞胺苯氧基)苯基)癸烷、4，4’-亞環(huán)己基-雙(1-(4-檸康酰亞胺苯氧基)苯氧基)-2-環(huán)己基苯、2，2-雙(4-(4-檸康酰亞胺苯氧基)苯基)六氟丙烷等，可以單獨或二種以上混合使用。
降冰片烯酰亞胺樹脂是分子中具有至少一個降冰片烯酰亞胺基的降冰片烯酰亞胺化合物的聚合物，降冰片烯酰亞胺化合物是有例如苯基降冰片烯酰亞胺、1-甲基-2，4-雙降冰片烯酰亞胺苯、N，N’-鄰亞苯基雙降冰片烯酰亞胺、N，N’-對亞苯基雙降冰片烯酰亞胺、N，N’-4，4-亞聯(lián)苯基雙降冰片烯酰亞胺、N，N’-4，4-(3，3-二甲基亞聯(lián)苯基)雙降冰片烯酰亞胺、N，N’-4，4-(3，3-二甲基二苯基甲烷)雙降冰片烯酰亞胺、N，N’-4，4-(3，3-二乙基二苯基甲烷)雙降冰片烯酰亞胺、N，N’-4，4-二苯基甲烷雙降冰片烯酰亞胺、N，N’-4，4-二苯基丙烷雙降冰片烯酰亞胺、N，N’-4，4-二苯基醚雙降冰片烯酰亞胺、N，N’-4，4-二苯基砜雙降冰片烯酰亞胺、2，2-雙(4-(4-降冰片烯酰亞胺苯氧基)苯基)丙烷、2，2-雙(3-二級丁基-3，4-(4-降冰片烯酰亞胺苯氧基)苯基)丙烷、1，1-雙(4-(4-降冰片烯酰亞胺苯氧基)苯基)癸烷、4，4’-亞環(huán)己基-雙(1-(4-降冰片烯酰亞胺苯氧基)苯氧基)-2-環(huán)己基苯、2，2-雙(4-(4-降冰片烯酰亞胺苯氧基)苯基)六氟丙烷等，可以單獨或二種以上混合使用。
使用上述自由基聚合性化合物時，可使用聚合引發(fā)劑。作為聚合引發(fā)劑，只要是通過熱或光產(chǎn)生自由基的化合物就沒有特別的限制，例如有過氧化物、偶氮化合物等，可考慮目標的連接溫度、連接時間、儲存穩(wěn)定性等而適當選擇。從高反應性及儲存穩(wěn)定性的觀點出發(fā)，以半衰期10小時的溫度在40℃以上，且半衰期1分鐘的溫度在180℃以下的有機過氧化物是理想的，而以半衰期10小時的溫度在50℃以上，且半衰期1分鐘的溫度在170℃以下的有機過氧化物是最理想的。連接時間為10秒時能夠得到充分反應率的理想的硬化劑配比量是，粘接劑組合物總量的1至20重量％，而特別理想的是2至15重量％。本發(fā)明使用的有機過氧化物的具體化合物可選自二酰基過氧化物、過氧二碳酸酯、過氧酯類、過氧縮酮、二烷基過氧化物、氫過氧化物、硅烷基過氧化物等，其中特別理想的是過氧酯類、二烷基過氧化物、氫過氧化物、硅烷基過氧化物，是因為引發(fā)劑中的氯離子或有機酸在5,000ppm以下，加熱分解后所產(chǎn)生的有機酸少且可抑制對電路構(gòu)件的連接終端的腐蝕。
二?；^氧化物類可列舉異丁基過氣化物、2，4-二氯苯甲酰基過氧化物、3，5，5-三甲基己?；^氧化物、辛?；^氧化物、月桂?；^氧化物、硬脂酰基過氧化物、琥珀?；^氧化物、苯甲酯基過氧化甲苯、苯甲?；^氧化物等。
過氧二碳酸酯類可列舉二正丙基過氧二碳酸酯、二異丙基過氧二碳酸酯、雙(4-三級丁基環(huán)己基)過氧二碳酸酯、二-2-乙氧基甲氧基過氧二碳酸酯、二-(2-乙基己基過氧基)二碳酸酯、二甲氧基丁基過氧二碳酸酯、二(3-甲基-3-甲氧基丁基過氧基)二碳酸酯等。
過氧酯類可列舉異丙苯基過氧化新癸酸酯、1，1，3，3-四甲基丁基過氣化新癸酸酯、1-環(huán)己基-1-甲基乙基過氧化新癸酸酯、三級己基過氧化新癸酸酯、三級丁基過氧化三甲基醋酸酯、1，1，3，3-四甲基丁基過氧化-2-乙基己酸酯、2，5-二甲基-2，5-二(2-乙基己酸基過氧基)己烷、1-環(huán)己基-1-甲基乙基過氧化-2-乙基己酸酯、三級己基過氧化-2-乙基己酸酯、三級丁基過氧化-2-乙基己酸酯、三級丁基過氧化異丁酸酯、1，1-雙(三級丁基過氧基)環(huán)己烷、三級己基過氧化異丙基單碳酸酯、三級丁基過氧化-3，5，5-三甲基己酸酯、三級丁基過氧化月掛酸酯、2，5-二甲基-2，5-二(間甲基苯甲?；^氧基)己烷、三級丁基過氧化異丙基單碳酸酯、三級丁基過氧化-2-乙基己基單碳酸酯、三級己基過氧化苯甲酸酯、三級丁基過氧化醋酸酯等。
過氧縮酮類可列舉1，1-雙(三級己基過氧基)-3，3，5-三甲基環(huán)己烷、1，1-雙(三級己基過氧基)環(huán)己烷、1，1-雙(三級丁基過氧基)-3，3，5-三甲基環(huán)己烷、1，1-(三級丁基過氧基)環(huán)十二烷、2，2-雙(三級丁基過氧基)癸烷等。
二烷基過氧化物氣可列舉α，α’-雙(三級丁基過氧基)二異丙基苯、二異丙苯基過氧化物、2，5-甲-2，5-二(三級丁基過氧基)己烷、三級丁基異丙未基過氧化物等。
氫過氧化物類可列舉二異丙基苯氫過氧化物、異丙苯氫過氧化物等。
硅烷基過氧化物類可列舉三級丁基三甲基硅烷基過氧化物、雙(三級丁基)二甲基硅烷基過氧化物、三級丁基三乙烯基硅烷基過氧化物、雙(三級丁基)二乙烯基硅烷基過氧化物、三(三級丁基)二乙烯基過氧化物、三級丁基三烯丙基硅烷基過氣化物、雙(三級丁基)二烯丙基硅烷基過氧化物、三(三級丁基)烯丙基硅烷基過氧化物等。
為了抑制電路構(gòu)件的連接終端的腐蝕或電路電極的腐蝕，理想的是在硬化劑中或上述有機過氧化物中所含有的氯離子或有機酸的量小于5,000ppm，并且加熱分解后所產(chǎn)生的有機酸較少的有機過氧化物是更理想的。而且，為了提高所制作的電路連接材料的穩(wěn)定性，理想的是在室溫(25℃)、常壓下打開放置24小時后重量保持率大于20重量％。使用時可以適當?shù)鼗旌仙鲜鲇袡C過氧化物。
上述游離自由基產(chǎn)生劑可以單獨或混合使用，也可與分解促進劑、抑制劑等混合使用。
并且，被聚氨酯系、聚酯系的高分子物質(zhì)等包覆而被微膠囊化的固化劑，因使用時間得以延長所以是理想的。
熱固化性樹脂除了自由基聚合系，還有環(huán)氧樹脂，環(huán)氧樹脂有雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、雙酚S型環(huán)氧樹脂、酚系清漆型環(huán)氧樹脂、甲酚清漆型環(huán)氧樹脂、雙酚A清漆型環(huán)氧樹脂、雙酚F清漆型環(huán)氧樹脂、脂環(huán)式環(huán)氧樹脂、縮水甘油酯型環(huán)氧樹脂、縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂、乙內(nèi)酰脲型環(huán)氧樹脂、異氰尿酸酯型環(huán)氧樹脂、脂肪族鏈狀環(huán)氧樹脂等，上述環(huán)氧樹脂也可被鹵化，也可以被加氫。也可以組合二種以上的上述環(huán)氧樹脂而使用。
另外，上述環(huán)氧樹脂的固化劑有胺類、酚類、酸酐類、咪唑類、雙氰胺類等通常的環(huán)氧樹脂固化劑。另外，作為固化促進劑也可適當使用通常所用的三級胺類、有機磷系化合物。
而且，作為使環(huán)氧樹脂反應的方法可以使用利用上述固化劑和锍鹽、碘鎓鹽等進行的陽離子聚合反應法。
為了賦予本發(fā)明的電路連接用粘接劑以成膜性、粘接性、固化時的應力松弛性，使用聚乙烯醇縮丁醛樹脂、聚乙烯醇縮甲醛樹脂、聚酯樹脂、聚酰胺樹脂、聚酰亞胺樹脂、二甲苯樹脂、苯氧基樹脂、聚氨酯樹脂、尿素樹脂等高分子組分。上述高分子組分的重均分子量在10,000至10,000,000是理想的。并且，上述樹脂也可以被改性為自由基聚合性官能基團，此時耐熱性得到提高。另外，在上述樹脂中含有羧基時，能夠?qū)⑵渥鳛楸景l(fā)明中的含羧基的化合物而使用。高分子組分的配比量為粘接劑組合物總量的2至80重量％，理想的是5至70重量％，而10至60重量％是最理想的。如果小于2重量％，則應力的松弛或粘接力不充分，如果超過80重量％，則流動性變差。
本發(fā)明的電路連接用粘接劑中也可適當添加填充劑、軟化劑、促進劑、老化防化劑、著色劑、阻燃劑、耦合劑。
本發(fā)明所用的電路連接用粘接劑是，即使不含導電粒子，連接時通過相向電極的直接接觸也得以連接，但含有導電粒子時可得到更加穩(wěn)定的連接。作為導電粒子可以使用Au、Ag、Ni、Cu、焊錫等金屬粒子或在碳、玻璃、陶瓷、塑膠等非導電粒子表面上包覆Au、Ag、鉑等貴金屬類后的粒子。為了抑制金屬離子表面的氧化，使用被貴金屬類包覆后的金屬粒子是理想的。上述導電粒子中，以塑膠作為核心、被Au、Ag等包覆的粒子或熱熔融金屬粒子通過連接時的加熱加壓變形，使接觸面積增加并提高可靠性。貴金屬類包覆層的厚度為100埃以上，理想的是在300埃以上，這時可得到良好的連接。而且，也可使用用絕緣性樹脂包覆后的導電粒子作為上述導電離子。相對于粘接劑成分100體積％，導電粒子占0.1至30體積％，理想的是在0.1至10體積％范圍內(nèi)，根據(jù)用途適當配合。
而且，在本發(fā)明之1中，本發(fā)明的電路連接用粘接劑也可為固化物時的Tg(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)相差5℃以上的二種以上的層所構(gòu)成的多層構(gòu)造。
另外，在本發(fā)明之2中，在第一粘接劑層及第二粘接劑層的至少一層中含有酸當量在5至500(KOH毫克/克)的化合物是理想的。
使用本發(fā)明的電路連接用粘接劑進行粘接的基板是，只要形成電連接所需的電極的就可以，并沒有特別的限制，有液晶顯示器所使用的形成有ITO等電極的玻璃或塑膠基板，印刷電路板、陶瓷電路板、軟性電路板、半導體硅芯片等，必要時可組合使用。
使用上述基板做連接時，將本發(fā)明之2的電路連接用粘接劑中的Tg較高的第一粘接劑層設置于彈性率較高的基板側(cè)是理想的。由此可更進一步減少脫落的發(fā)生。
連接時的條件并無特殊限制，連接溫度為90至250℃，連接時間為1秒至10分鐘，可依照使用的用途、粘接劑、基板等作適當選擇，必要時也可進行后固化處理。并且，雖通過加熱加壓進行連接，而根據(jù)需要，使用熱以外的其它能源，例如光、超聲波、電磁波等也是可以的。
按照以下配方分別進行混合，使用簡易涂布機(測試器產(chǎn)業(yè)公司制)涂敷在厚度為50微米的單面經(jīng)表面處理的PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)薄膜上，利用70℃，5分鐘的熱風干燥制作薄膜。(氨酯丙烯酸酯的合成)將重均分子量800的聚己內(nèi)酯二醇400重量份，2-羥基丙基丙烯酸酯131重量份，作為催化劑的二丁基錫二月桂酯0.5重量份，及作為聚合抑制劑的氫醌單甲基醚1.0重量份，一邊攪拌一邊在50℃加熱混合。接著滴入異佛爾酮二異氰酸酯222重量份，然后，一邊攪拌一邊升溫至80℃進行氨酯化反應。確認NCO的反應率已達99％以上后，降低反應溫度而得氨酯丙烯酸酯。
使用上述氨酯丙烯酸酯作為自由基聚合性物質(zhì)。并且，使用羧酸改質(zhì)的縮丁醛樹脂(6000 EP；電氣化學工業(yè)股份有限公司制商品名，酸當量250(KOH毫克/克))以及苯氧基樹脂(PKHC；聯(lián)合碳化公司制商名名，重均分子量45,000)作為薄膜形成材料。
使用三級己基過氧化-2-乙基己酸酯的50重量％DOP(酞酸二辛酯)溶液作為可通過加熱產(chǎn)生游離自由基的固化劑。
使用以聚苯乙烯為核心，在其粒子表面設有厚度0.2微米的鎳層，在該鎳層的外側(cè)設有厚度0.04微米的金層而制作的平均粒徑4微米的導電粒子作為導電粒子。
(2)粘接強度依據(jù)J1S Z-0237進行，使用東洋精機制作所(株)制的STOROGRAPH E-S型，以90度剝離做測定。
(3)連接部分的觀察用金屬顯微鏡觀察連接部分有無剝離、氣泡。
(4)可靠性評估關(guān)于上述連接電阻，粘接力，在80℃、95％RH的條件進行高溫高濕試驗，240小時后取出，做項目(1)至(3)的試驗。
其測定結(jié)果示于表1。(表1)

本發(fā)明的實施例1至3均顯示出良好的連接電阻、粘接力以及連接部分外觀特性，耐濕試驗后也顯示良好的可靠性。相對于此、使用酸當量小于5(KOH毫克/克)的化合物的比較例中，粘接力的初期值低，而且，在耐濕試驗后連接電阻變高，粘接力變低，發(fā)生剝落而連接可靠性差。實施例4(第一粘接劑層)使用二羥甲基三環(huán)癸烷二丙烯酸酯以及上述氨酯丙烯酸酯作為自由基聚合性物質(zhì)。
使用苯氧基樹脂(PKHC；聯(lián)合碳化公司制商品名，重均分子量45，000)作為薄膜形成材料。
使用三級己基過氣化-2-乙基己酸酯的50重量％DOP(酞酸二辛酯)溶液作為通過加熱產(chǎn)生游離自由基的固化劑。
在聚苯乙烯為核心的粒子表面設置厚度為0.2微米的鎳層，在該鎳層的外側(cè)設置厚度0.04微米的金層，制作平均粒徑4微米的導電粒子。
以固體成份的重量比計，混合苯氧基樹脂(以固體成分計)50克，二羥甲基三環(huán)癸烷丙烯酸酯30克，氨酯丙烯酸酯19克，磷酸酯型丙烯酸酯(共榮社油脂股份有限公司制商品名；P2M)1克，三級己基過氧化-2-乙基己酸酯5克(以DOP溶液計則為10克)，再分散混合3體積％的導電粒子，涂布、干燥得到粘接劑層厚度為8微米的電路連接材料(固化物的Tg為110℃)。(第二粘接劑層)使用氨酯丙烯酸酯做為自由基聚合性物質(zhì)。
使用苯氧基樹脂(PKHC；聯(lián)合碳化公司制商品名，重均分子量45，000)作為薄膜形成材料。
使用三級己基過氧化-2-乙基己酸酯的50重量％DOP(酞酸二辛酯)溶液作為通過加熱產(chǎn)生游離自由基的固化劑。
在聚苯乙烯為核心的粒子表面設置厚度0.2微米的鎳層，在該鎳層的外側(cè)設置厚度0.04微米的金層，制作平均粒徑4微米的導電粒子。
以固體成份的重量比計，混合苯氧基樹脂(以固體成分計)50克，二羥甲基三環(huán)癸烷丙烯酸酯10公克，上述所合成的氨酯丙烯酸酯39克，磷酸酯型丙烯酸酯(共榮社油脂股份有限公司制商品名；P2M)1克，三級己基過氧化-2-乙基己酸酯5克(以DOP溶液計則為10克)，再分散混合3體積％的導電粒子，涂布、干燥得粘接劑層厚度為18微米的電路連接材料(固化物的Tg為60℃)。
將第一粘接劑層和第二粘接劑層用輥筒積層機貼合成二層構(gòu)造的電路連接用粘接劑。
將第一粘接劑層及第二粘接劑層用輥筒積層機貼合成二層構(gòu)造的電路連接用粘接劑。
將第一粘接劑層及第二粘接劑層用輥筒積層機貼合成二層構(gòu)造的電路連接用粘接劑。
使用三級己基過氧基-2-乙基己酸酯的50重量％DOP(酞酸二辛酯)溶液作為可通過加熱產(chǎn)生游離自由基的固化劑。
在以聚苯乙烯為核心的粒子表面設置厚度0.2微米的鎳層，在該鎳層的外側(cè)設置厚度0.04微米的金層，制作平均粒徑4微米的導電粒子。
以固體成分的重量比計混合苯氧基樹脂(以固體成分計)40克，二羥甲基三環(huán)癸烷二丙烯酸酯20克，氨酯丙烯酸酯39公克，磷酸酯型丙烯酸酯(共榮社油脂股份有限公司制商品名；P2M)1公克，三級己基過氧化-2-乙基己酸酯5公克(以DOP溶液計則為10公克)，再分散混合3體積％的導電粒子，經(jīng)涂布、干燥得到粘接劑層厚度為8微米的電路連接用材料(固化物的Tg為68℃)。(第二粘接劑層)利用苯氧基樹脂(PKHC；聯(lián)合碳化公司制商品名，重均分子量45，000)以及經(jīng)羧酸轉(zhuǎn)化的縮丁醛樹脂(6000EP；電氣化學工業(yè)股份有限公司制商品名，酸當量250(KOH毫克/克))作為薄膜形成材料。
利用三級己基過氧化-2-乙基己酸酯的50重量％DOP(酞酸二辛酯)溶液作為可通過加熱產(chǎn)生游離自由基的固化劑。
在以聚苯乙烯為核心的粒子表面設置厚度為0.2微米的鎳層，然后在該鎳層的外側(cè)設置厚度為0.04微米的金層而制作平均粒徑4微米的導電粒子。
以固體成分的重量比計，混合苯氧基樹脂(以固體成分計)30克，經(jīng)羧酸轉(zhuǎn)化的縮丁醛樹脂(以固體成分計)20克，二羥甲基三環(huán)癸烷二丙烯酸酯10克，上述所合成的氨酯丙烯酸酯39克，磷酸酯型丙烯酸酯(共榮社油脂股份有限公司制，商品名P2M)1克，三級己基過氧化-2-乙基己酸酯5克(以DOP溶液計為10克)，再分散混合3體積％的導電粒子，經(jīng)涂布、干燥得到粘接劑層厚度為18微米的電路連接材料(固化物的Tg為52℃)。
將第一粘接劑層及第二粘接劑層用輥筒積層機貼合成二層構(gòu)造的電路連接用粘接劑。比較例2僅使用實施例4的第一粘接劑層，獲得粘接劑層厚度為25微米的電路連接材料(固化物的Tg為110℃)。比較例3僅使用實施例4的第二粘接劑層，獲得粘接劑層厚度為25微米的電路連接材料(固化物的Tg為60℃)。(連接結(jié)構(gòu)的制作)將上述二層構(gòu)造的電路連接用粘接劑做成1.5毫米寬的長條，在形成ITO電極的玻璃基板上(彈性率較高的基板側(cè))，將Tg較高的第一粘接劑層設置于玻璃側(cè)，在80℃，5秒，1MPa的條件下做臨時連接。然后，將PET基材剝離，對準ITO的電極與TCP的電極的位置，在140℃，20秒，4MPa的條件下做正式連接。
另外，將實施例4的二層構(gòu)造粘接劑中的Tg較低的第二粘接劑層設置于玻璃側(cè)，在相同條件下進行連接，作為本發(fā)明的參考例。而且，對比較例2及3的電路連接用粘接劑也進行上述的操作。(特性評估方法)與實施例1至3及比較例1同樣地進行。
特性評估結(jié)果示于表2。(表2)

實施例4至7的任一例均具有連接電阻、粘著力，以及外觀的良好結(jié)果，顯示良好的連接可靠性。
相對于此，單層構(gòu)造的比較例2及3中，Tg為110℃的比較例2，在耐濕試驗后雖連接電阻沒有發(fā)生變化而保持良好，但粘接力有所下降而發(fā)生脫落。并且，Tg較低為60℃的比較例3，在耐濕試驗240小時后發(fā)現(xiàn)有連接電阻的上升，粘接力也降低。而且連接部分也發(fā)生脫落。
另一方面，若將Tg較低的第二粘接劑層設置于玻璃基板側(cè)，則有發(fā)生脫落的情形，所以在本發(fā)明中理想的是將Tg較高的第一粘接劑層設置于玻璃基板側(cè)。
根據(jù)本發(fā)明之1可提高初期及耐濕試驗后的粘接力，并且可提供實現(xiàn)了連接溫度的低溫化和縮短連接時間的電路連接用粘接劑，以及使用該粘接劑的電路連接結(jié)構(gòu)體。
并且，本發(fā)明之2的電路連接用粘接劑及使用該粘接劑的電路連接方法、電路連接結(jié)構(gòu)體，提供可根據(jù)連接溫度的低溫化及連接時間的縮短化的要求，能在140℃以20秒作連接，且在連接后的耐濕試驗中也沒有發(fā)生剝離脫落，顯示出優(yōu)異連接可靠性的電路連接結(jié)構(gòu)體。
權(quán)利要求
1.一種電路連接用粘接劑，是介于具有相向的電路電極的基板間，對具有相向的電路電極的基板加壓，從而電連接加壓方向的電極之間的電路連接用粘接劑，其特征為上述粘接劑中含有酸當量為5至500(KOH毫克/克)的化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路連接用粘接劑，其特征在于，酸當量為5至500(KOH毫克/克)的化合物是含有至少一個羧基的化合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電路連接用粘接劑，其特征在于，還含有自由基聚合性物質(zhì)。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的電路連接用粘接劑，其特征在于，還含有導電粒子。
5.一種電路連接結(jié)構(gòu)體，是使電路連接用粘接劑介于具有相向的電路電極的基板之間，對具有相向的電路電極的基板加壓，從而電連接加壓方向的電極間的連接結(jié)構(gòu)體，其特征在于，上述電路連接用粘接劑是權(quán)利要求1至4中的任一項所述的粘接劑。
6.一種電路連接用粘接劑，是介于具有相向的電路電極的基板間，對具有相向的電路電極的基板加壓，從而電連接加壓方向的電極之間的電路連接用粘接劑，其特征為上述粘接劑具有第一粘接劑層及第二粘接劑層，而第一粘接劑層的加壓連接后的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)高于第二粘接劑層的加壓連接后的Tg。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電路連接用粘接劑，其特征在于，第一粘接劑層的連接后的Tg為50至200℃，第二粘接劑層的連接后的Tg為40至100℃、且第1粘接劑層的Tg較第二粘接劑層的連接后Tg高出5℃以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的電路連接用粘接劑，其特征在于在第一粘接劑層和第二粘接劑層中的至少一層中含有導電粒子。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8任意一項所述的電路連接用粘接劑，其特征在于，第一粘接劑層和第二粘接劑層中的至少一層中含有自由基聚合性物質(zhì)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至9任意一項所述的電路連接用粘接劑，其特征在于，第一粘接劑層與第二粘接劑層的厚度比為，第一粘接劑層的厚度/第二粘接劑層的厚度＝0.3至3.0。
11.根據(jù)權(quán)利要求6至10任意一項所述的電路連接用粘接劑，其特征在于，第一粘接劑層及第二粘接劑層中的至少一層含有酸當量為5至500(KOH毫克/克)的化合物。
12.一種電路連接方法，是使權(quán)利要求6至11中的任一項所述的電路連接用粘接劑介于具有相向的電路電種的基板之間，對具有相向的電路電極的基板加壓，電連接加壓方向的電極之間的方法，其特征在于，上述電路連接用粘接劑具有第一粘接劑層及第二粘接劑層，而第一粘接劑層的加壓連接后的Tg高于第二粘接劑層的加壓連接后的Tg，且Tg較高的第一粘接劑層是設置于具有相向的電路電極的基板中彈性率較高的基板側(cè)面而連接。
13.一種連接結(jié)構(gòu)體，是使如權(quán)利要求6至11中任一項所述的電路連接用粘接劑介于具有相向的電路電極的基板間，對具有相向的電路電極的基板加壓，電連接加壓方向的電極之間的連接結(jié)構(gòu)體，其特征為上述粘接劑具有第一粘接劑層及第二粘接劑層，而第一粘接劑層的加壓連接后的Tg高于第二粘接劑層的加壓連接后的Tg，且Tg較高的第一粘接劑層是設置在具有相向的電路電極的基板中彈性率較高的基板側(cè)而連接。
全文摘要
一種電路連接用粘接劑，是介于具有相向的電路電極的基板間，對具有相向的電路電極的基板加壓，在加壓方向的電極間作電連接的電路連接用粘接劑，上述粘接劑是在其中含有酸當量為5至500(KOH毫克/克)的化合物的電路連接用粘接劑，以及介于具有相向的電路電極的基板間，對具有相向的電路電極的基板加壓，在加壓方向的電極間作電連接的電路連接用粘接劑，其特征為上述粘接劑具有第一粘接劑層及第二粘接劑層，第一粘接劑層的加壓連接后的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)高于第二粘接劑層的加壓連接后的Tg。
文檔編號H01L21/60GK1425192SQ01808255
公開日2003年6月18日 申請日期2001年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月25日
發(fā)明者野村理行, 藤繩貢, 小野裕, 金澤朋子, 湯佐正己 申請人:日立化成工業(yè)株式會社