電路連接材料、連接結構體及其制造方法
【專利摘要】一種電路連接材料，其為用于將在第一基板的主面上形成有第一電路電極的第一電路構件與在第二基板的主面上形成有第二電路電極的第二電路構件在使第一電路電極和第二電路電極相對配置的狀態(tài)下進行連接的電路連接材料，所述電路連接材料含有自由基聚合引發(fā)劑、自由基聚合性物質以及硫醇化合物，所述硫醇化合物具有硫醇基，并且連接在該硫醇基所連接的碳原子上的氫原子數為1或者0，硫醇化合物的含量相對于自由基聚合性物質100質量份為7～17質量份。
【專利說明】電路連接材料、連接結構體及其制造方法

【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種介于相對的電路電極間，通過向相對的電路電極加壓而將加壓方 向的電極間電連接的電路連接材料、以及使用該電路連接材料的連接結構體及其制造方 法。

【背景技術】
[0002] 作為半導體元件、液晶顯示元件用的電路連接材料，已知使用了為高粘接性且顯 示高可靠性的環(huán)氧樹脂的熱固性樹脂（例如，參照專利文獻1)。作為樹脂的構成成分，通常 使用環(huán)氧樹脂、與環(huán)氧樹脂具有反應性的酚醛樹脂等固化劑、促進環(huán)氧樹脂與固化劑反應 的潛在性固化劑。潛在性固化劑是決定固化溫度和固化速度的重要因素，從室溫下的儲存 穩(wěn)定性和加熱時的固化速度的觀點考慮而使用了各種化合物。
[0003] 另外，最近并用丙烯酸酯衍生物和/或甲基丙烯酸酯衍生物（下面總稱為"（甲 基）丙烯酸酯衍生物"。）和作為自由基聚合引發(fā)劑的過氧化物的自由基固化型粘接劑受到 關注。由于作為反應活性種的自由基富有反應性，因此自由基固化能夠短時間固化（例如， 參照專利文獻2、3)。
[0004] 因此，目前有利于縮短生產時間的短時間固化型粘接劑正在普及。另外，在進一步 提高自由基固化型粘接劑的反應性的目的下，對鏈轉移劑的應用進行了研究（例如，參照 專利文獻4、5)。
[0005] 現有技術文獻
[0006] 專利文獻
[0007] 專利文獻1 :日本特開平1-113480號公報
[0008] 專利文獻2 :日本特開2002-203427號公報
[0009] 專利文獻3 :國際公開W098/044067號小冊子
[0010] 專利文獻4 :日本特開2003-221557號公報
[0011] 專利文獻5 :國際公開W02009/057376號小冊子


【發(fā)明內容】

[0012] 發(fā)明要解決的問題
[0013] 于是，近年來在手機等小型組件的用途中，從能夠將組件薄型化這樣的觀點考慮， 對作為連接器的代替構件的電路連接材料進行了研究。由于在這種小型組件中電路構件的 連接間距比以前應用了電路連接材料的電路構件的連接間距（例如小于或等于0.4mm)更 大，因此作為電路連接材料，要求與以前不同的特性。
[0014] 例如，對于用作連接器的代替構件的電路連接材料而言，由于與以前的領域（半 導體元件用途、液晶顯示元件用途等）相比連接部的長度更短，因此要求更高的粘接力。作 為例子，在以前用途的液晶面板利用周邊構件的連接中，通常只要大于或等于6N/cm的粘 接力即可，但作為連接器的代替構件，有時要求大于或等于12N/cm的粘接力。
[0015] 另一方面，關于粗間距（例如，連接間距大于或等于0. 5mm)的連接，與細間距的連 接相比，即使在使用了相同電路連接材料的情況下也有粘接力減少的傾向。這被認為是因 為：每單元長度的電極根數減少，因此在電極壁與電路連接材料的界面上產生的剪切方向 的粘接力減少。
[0016] 因此，本發(fā)明的目的在于提供一種即使在粗間距的連接中也能夠得到充分高的粘 接力且連接可靠性優(yōu)異的電路連接材料、以及使用了該電路連接材料的連接結構體及其制 造方法。
[0017] 解決問題的方法
[0018] 本發(fā)明人等為了實現上述目的而進行了深入研究，結果發(fā)現：通過含有特定量的 特定鏈轉移劑，能夠得到即使在粗間距連接中也表現高粘接力、且顯示良好的連接可靠性 的電路連接材料,從而完成了本發(fā)明。
[0019] 即本發(fā)明提供一種電路連接材料，其為用于將在第一基板的主面上形成有第一電 路電極的第一電路構件與在第二基板的主面上形成有第二電路電極的第二電路構件在使 上述第一電路電極與上述第二電路電極相對配置的狀態(tài)下進行連接的電路連接材料，所述 電路連接材料含有自由基聚合引發(fā)劑、自由基聚合性物質以及硫醇化合物，所述硫醇化合 物具有硫醇基，并且連接在該硫醇基所連接的碳原子上的氫原子數為1或者0,上述硫醇化 合物的含量相對于上述自由基聚合性物質100質量份為7?17質量份。
[0020] 根據這種電路連接材料，即使在粗間距的連接中也能得到充分高的粘接力。另外， 對于用作連接器的代替構件的電路連接材料，要求使用該電路連接材料進行了連接的連接 結構體具有良好的連接可靠性。根據本發(fā)明的電路連接材料，能夠在粗間距的連接中同時 實現充分高的粘接力和良好的連接可靠性。進一步，根據本發(fā)明的電路連接材料，由于硫醇 化合物作為鏈轉移劑起作用，因此固化速度快且能夠實現低溫短時間連接，能夠有效地得 到與金屬等無機物的密合力提高等效果。
[0021] 在本發(fā)明的電路連接材料中，上述硫醇化合物的分子量優(yōu)選為大于或等于400。這 種電路連接材料在粗間距的連接中粘接力進一步提高，且連接可靠性變得更優(yōu)異。
[0022] 另外，在本發(fā)明的電路連接材料中，上述第一電路構件（或者上述第二電路構件） 優(yōu)選在上述第一基板（或者上述第二基板）的主面上具有以大于或等于〇.5mm的連接間距 形成有上述第一電路電極（或者上述第二基板）的區(qū)域。本發(fā)明的電路連接材料由于即使 在粗間距的連接中也能夠得到充分高的粘接力，因此能夠適宜地用于上述那樣的電路構件 的連接。
[0023] 本發(fā)明另外還提供一種連接結構體，具有：在第一基板的主面上形成有第一電路 電極的第一電路構件、在第二基板的主面上形成有第二電路電極且按照上述第二電路電極 與上述第一電路電極相對的方式配置的第二電路構件、以及設置在上述第一電路構件與上 述第二電路構件之間、將上述第一電路構件與上述第二電路構件電連接的粘接層，上述粘 接層通過使上述電路連接材料介于上述第一電路構件與上述第二電路構件之間，進行加熱 和加壓而形成。
[0024] 這種連接結構體由于使用了本發(fā)明的電路連接材料，因此第一電路構件與第二電 路構件以高粘接力被粘接。而且第一電路構件與第二電路構件以良好的連接可靠性被連 接。因此，本發(fā)明的連接結構體的耐久性、耐熱性以及耐濕性優(yōu)異。
[0025] 本發(fā)明進一步提供一種連接結構體的制造方法，具有如下工序：將在第一基板的 主面上形成有第一電路電極的第一電路構件、在第二基板的主面上形成有第二電路電極的 第二電路構件以及上述電路連接材料在上述第一電路電極與上述第二電路電極以隔著上 述電路連接材料相對的方式配置的狀態(tài)下進行加熱和加壓，從而將上述第一電路電極和上 述第二電路電極電連接。根據這種制造方法，能夠容易地得到本發(fā)明的連接結構體。
[0026] 發(fā)明的效果
[0027] 根據本發(fā)明，能夠提供一種即使在粗間距的連接中也能得到充分高的粘接力且連 接可靠性優(yōu)異的電路連接材料、以及使用了該電路連接材料的連接結構體及其制造方法。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028] 圖1是表示本發(fā)明的連接結構體的一個實施方式的示意截面圖。

【具體實施方式】
[0029] 下面對本發(fā)明的電路連接材料和連接結構體的適宜的一個實施方式進行說明。
[0030] 本實施方式的電路連接材料含有自由基聚合引發(fā)劑、自由基聚合性物質以及硫醇 化合物，所述硫醇化合物具有硫醇基，并且連接在該硫醇基所連接的碳原子上的氫原子數 為1或者0。硫醇化合物的含量相對于自由基聚合性物質100質量份為7?17質量份。
[0031] 本實施方式的電路連接材料可以適宜地用作用于將在第一基板的主面上形成有 第一電路電極的第一電路構件與在第二基板的主面上形成有第二電路電極的第二電路構 件在使第一電路電極與第二電路電極相對配置的狀態(tài)下進行連接的電路連接材料。
[0032] 根據本實施方式的電路連接材料，即使在粗間距的連接中也能夠得到充分高的粘 接力。另外，根據本實施方式的電路連接材料，即使在用于粗間距連接的情況下，也能得到 具有良好連接可靠性的連接結構體。因此，本實施方式的電路連接材料可以尤其適宜地用 于具有粗間距（連接間距大于或等于〇.5mm)的電路構件的連接。
[0033] 自由基聚合引發(fā)劑為產生游離自由基的化合物，也可以稱為游離自由基產生劑。 作為自由基聚合引發(fā)劑，優(yōu)選為過氧化化合物、偶氮系化合物等通過加熱進行分解而產生 游離自由基的化合物。自由基聚合引發(fā)劑可以根據目標連接溫度、連接時間等適當選擇。
[0034] 電路連接材料中的自由基聚合引發(fā)劑的含量優(yōu)選為0. 05?10質量％，更優(yōu)選為 0. 1?5質量％。
[0035] 自由基聚合引發(fā)劑可列舉二?；^氧化物類、過氧化二碳酸酯類、過氧化酯類、過 氧化縮酮類、二烷基過氧化物類、過氧化氫類等。
[0036] 作為二酰基過氧化物類，可列舉2, 4-二氯苯甲酰基過氧化物、3, 5, 5-三甲基己酰 基過氧化物、辛?；^氧化物、月桂?；^氧化物、硬脂?；^氧化物、琥珀?；^氧化物、 苯甲?；^氧化甲苯、苯甲酰基過氧化物等。
[0037] 作為過氧化二碳酸酯類，可列舉二-正丙基過氧化二碳酸酯、二異丙基過氧化二 碳酸酯、雙（4_叔丁基環(huán)己基）過氧化二碳酸酯、二-2-乙氧基甲氧基過氧化二碳酸酯、二 (2-乙基己基過氧化）二碳酸酯、二甲氧基丁基過氧化二碳酸酯、二（3-甲基-3-甲氧基丁 基過氧化）-碳酸醋等。
[0038] 作為過氧化酯類，可列舉1，1，3, 3-四甲基丁基過氧化新癸酸酯、1-環(huán)己基-1-甲 基乙基過氧化新癸酸酯、叔己基過氧化新癸酸酯、叔丁基過氧化新戊酸酯、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?；^氧化）己烷、1-環(huán) 己基-1-甲基乙基過氧化-2-乙基己酸酯、叔己基過氧化-2-乙基己酸酯、叔丁基過氧 化-2-乙基己酸酯、叔丁基過氧化異丁酸酯、1，1-雙（叔丁基過氧化）環(huán)己烷、叔己基過氧 化異丙基單碳酸酯、叔丁基過氧化-3, 5, 5-三甲基己酸酯、叔丁基過氧化月桂酸酯、2, 5-二 甲基-2, 5-二（間甲苯酰基過氧化）己烷、叔丁基過氧化異丙基單碳酸酯、叔丁基過氧 化-2-乙基己基單碳酸酯、叔己基過氧化苯甲酸酯、叔丁基過氧化乙酸酯等。
[0039] 作為過氧化縮酮類，可列舉1，1-雙（叔己基過氧化）_3,3, 5-三甲基環(huán)己烷、 1，I-雙（叔己基過氧化）環(huán)己燒、1，I-雙（叔丁基過氧化） -3, 3, 5_二甲基環(huán)己燒、1，1_雙 (叔丁基過氧化）環(huán)十二烷、2, 2-雙（叔丁基過氧化）癸烷等。
[0040] 作為二烷基過氧化物類，可列舉α，α 雙（叔丁基過氧化）二異丙基苯、二枯基 過氧化物、2, 5-二甲基-2, 5-二（叔丁基過氧化）己烷、叔丁基枯基過氧化物等。
[0041] 作為過氧化氫類，可列舉二異丙基苯過氧化氫、枯烯過氧化氫等。
[0042] 這些自由基聚合引發(fā)劑可以單獨使用或者混合使用，也可以混合分解促進劑、抑 制劑等使用。另外，將這些自由基聚合引發(fā)劑用聚氨酯系、聚酯系的高分子物質等進行被覆 并微膠囊化所得的物質，由于保存性延長，因此優(yōu)選。
[0043]自由基聚合性物質為具有自由基聚合性官能團的化合物，作為自由基聚合性官能 團，優(yōu)選為乙烯基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基等。這些中，更優(yōu)選為具有丙烯酰基和/或甲基 丙烯?；幕衔铩?br> [0044] 作為自由基聚合性物質，可以以單體、低聚物中的任一狀態(tài)使用后述的化合物，也 可以并用單體和低聚物。
[0045] 作為自由基聚合性物質，可列舉乙二醇二（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、四羥甲基甲烷四（甲基）丙烯酸酯、2-羥 基-1，3-二（甲基）丙烯酰氧基丙烷、2, 2-雙[4-((甲基）丙烯酰氧基甲氧基）苯基]丙 烷、2, 2-雙[4-((甲基）丙烯酰氧基聚乙氧基）苯基]丙烷、（甲基）丙烯酸二環(huán)戊烯酯、 (甲基）丙烯酸三環(huán)癸酯、三（（甲基）丙烯酰氧基乙基）異氰脲酸酯、氨基甲酸酯（甲基） 丙烯酸酯、二羥甲基三環(huán)癸烷二（甲基）丙烯酸酯、異氰脲酸Ε0(環(huán)氧乙烷）改性二丙烯酸 酯、2-甲基丙烯酰氧基乙基酸式磷酸酯等。它們可以單獨使用或者并用。
[0046] 另外，作為自由基聚合性物質，優(yōu)選具有從由二環(huán)戊烷骨架、三環(huán)癸烷骨架以及三 嗪環(huán)所組成的組中選擇的至少一種部分結構的物質。通過使用具有這種部分結構的自由基 聚合性物質，電路連接材料的固化物的耐熱性變得優(yōu)異。
[0047] 進一步，作為自由基聚合性物質，也可以使用聚苯乙烯、聚乙烯、聚乙烯醇縮丁醛、 聚乙烯醇縮甲醛、聚酰亞胺、聚酰胺、聚酯、聚氯乙烯、聚苯醚、尿素樹脂、三聚氰胺樹脂、酚 醛樹脂、二甲苯樹脂、環(huán)氧樹脂、聚異氰酸酯樹脂、苯氧樹脂等聚合物。另外，用作自由基聚 合性物質的聚合物在分子內具有至少一個自由基聚合性的官能團。
[0048] 當含有作為自由基聚合性物質的聚合物時，操作性也好且固化時的應力緩和優(yōu) 異，因此優(yōu)選，聚合物具有羥基等官能團的情況下由于粘接性提高，因此更優(yōu)選。更優(yōu)選使 用自由基聚合性的官能團將各聚合物改性所得的物質。
[0049] 這些聚合物的重均分子量優(yōu)選大于或等于1. 0 X 104,從混合性的觀點考慮更優(yōu)選 大于或等于1. ox 104且小于或等于1. ox 1〇6。本申請中規(guī)定的重均分子量是指：按照以下 條件，通過凝膠滲透色譜法（GPC)使用由標準聚苯乙烯獲得的標準曲線進行測定而得到的 值。
[0050] [GPC 條件]
[0051] 使用設備：日立L-6000型[株式會社日立制作所]、柱：GelpackGL_R420+Gelpac kGL-R430+GelpackGL-R440(合計3根）[日立化成株式會社制]、洗脫液：四氫呋喃、測定溫 度：40°C、流量：1. 75ml/min、檢測器：L-3300RI [株式會社日立制作所]
[0052] 硫醇化合物為具有硫醇基并且連接在該硫醇基所連接的碳原子上的氫原子數為0 或者1的化合物。作為硫醇化合物，例如可列舉芳香族硫醇和仲硫醇化合物。
[0053] 芳香族硫醇為具有連接在芳香環(huán)上的硫醇基的化合物，作為芳香族硫醇，可列舉 烯丙基苯硫醇磺酸酯、苯硫醇、鄰乙氧基苯硫醇、對乙氧基苯硫醇、2-苯并咪唑硫醇、鄰巰基 苯甲酸、鄰巰基苯甲酸甲酯、2-苯并噻唑硫醇、巰基苯并噁唑、萘硫醇、甲苯硫醇、硫代雙苯 硫醇、對甲氧基-甲苯硫醇等。
[0054] 仲硫醇化合物為具有仲硫醇基的化合物，作為仲硫醇化合物，可列舉仲丁硫醇、 2, 3- 丁二硫醇、己-5-烯-3-硫醇、仲十二硫醇、仲庚硫醇、仲己硫醇、仲十八硫醇、仲辛硫 醇、2-甲基-2-丙硫醇等。仲硫醇化合物與醇類相比，作為鏈轉移劑的反應性高，在實用方 面優(yōu)異。
[0055] 另外，作為仲硫醇化合物，優(yōu)選下述式（1)?（5)所表示的化合物。
[0056] [化 1]
[0057]

【權利要求】
1. 一種電路連接材料，其為用于將在第一基板的主面上形成有第一電路電極的第一電 路構件與在第二基板的主面上形成有第二電路電極的第二電路構件在使所述第一電路電 極和所述第二電路電極相對配置的狀態(tài)下進行連接的電路連接材料， 所述電路連接材料含有自由基聚合引發(fā)劑、自由基聚合性物質以及硫醇化合物，所述 硫醇化合物具有硫醇基，并且連接在該硫醇基所連接的碳原子上的氫原子數為1或者0， 所述硫醇化合物的含量相對于所述自由基聚合性物質100質量份為7?17質量份。
2. 根據權利要求1所述的電路連接材料，所述硫醇化合物的分子量大于或等于400。
3. 根據權利要求1或者2所述的電路連接材料，所述第一電路構件或者所述第二電路 構件在所述第一基板或者所述第二基板的主面上具有以大于或等于0. 5mm的連接間距形 成有所述第一電路電極或者所述第二電路電極的區(qū)域。
4. 一種連接結構體，具有： 在第一基板的主面上形成有第一電路電極的第一電路構件、 在第二基板的主面上形成有第二電路電極且按照所述第二電路電極與所述第一電路 電極相對的方式配置的第二電路構件、以及 設置在所述第一電路構件與所述第二電路構件之間、將所述第一電路構件和所述第二 電路構件電連接的粘接層， 所述粘接層通過使權利要求1?3中任一項所述的電路連接材料介于所述第一電路構 件與所述第二電路構件之間，進行加熱和加壓而形成。
5. 根據權利要求4所述的連接結構體，所述第一電路構件或者所述第二電路構件在所 述第一基板或者所述第二基板的主面上具有以大于或等于〇. 5mm的連接間距形成有所述 第一電路電極或者所述第二電路電極的區(qū)域。
6. -種連接結構體的制造方法，具有如下工序： 將在第一基板的主面上形成有第一電路電極的第一電路構件、在第二基板的主面上形 成有第二電路電極的第二電路構件、以及權利要求1?3中任一項所述的電路連接材料在 所述第一電路電極和所述第二電路電極以隔著所述電路連接材料相對的方式配置的狀態(tài) 下進行加熱和加壓，從而將所述第一電路電極和所述第二電路電極電連接。
7. 根據權利要求6所述的連接結構體的制造方法，所述第一電路構件或者所述第二電 路構件在所述第一基板或者所述第二基板的主面上具有以大于或等于〇. 5mm的連接間距 形成有所述第一電路電極或者所述第二電路電極的區(qū)域。
8. -種電路連接材料的應用，用于將在第一基板的主面上形成有第一電路電極的第一 電路構件與在第二基板的主面上形成有第二電路電極的第二電路構件在使所述第一電路 電極與所述第二電路電極相對配置的狀態(tài)下進行連接， 所述電路連接材料含有自由基聚合引發(fā)劑、自由基聚合性物質以及硫醇化合物，所述 硫醇化合物具有硫醇基，并且連接在該硫醇基所連接的碳原子上的氫原子數為1或者〇， 所述硫醇化合物的含量相對于所述自由基聚合性物質100質量份為7?17質量份。
9. 根據權利要求8所述的應用，所述硫醇化合物的分子量大于或等于400。
10. 根據權利要求8或者9所述的應用，所述第一電路構件或者所述第二電路構件在所 述第一基板或者所述第二基板的主面上具有以大于或等于〇. 5mm的連接間距形成有所述 第一電路電極或者所述第二電路電極的區(qū)域。
【文檔編號】H05K3/36GK104093799SQ201380008376
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2013年4月15日 優(yōu)先權日:2012年4月13日
【發(fā)明者】中澤孝, 竹村賢三 申請人:日立化成株式會社