粘接劑組合物以及使用該組合物的電路部件的連接結構體的製作方法

2023-08-09 03:31:31 1

專利名稱：粘接劑組合物以及使用該組合物的電路部件的連接結構體的製作方法
技術領域：
本發明涉及粘接劑組合物以及使用該粘接劑組合物的電路部件的連接結構體。
背景技術：
出於使元件中的各種部件結合的目的，在半導體元件和液晶顯示元件中，一直使 用各種種類的粘接劑。這種粘接劑首先要求滿足粘接性，並且還要求滿足耐熱性、高溫高溼 狀態下的可靠性等諸多方面的特性。另外，作為被粘接物，可以使用印刷電路板或聚醯亞胺 等的有機基材，並且還可以使用具有由銅、鋁等金屬或ITO、SiN, SiO2等各種材料所形成的 表面狀態的基材，因此，需要針對被粘接物或所要求的特性對粘接劑組合物進行分子設計。以往，作為半導體元件、液晶顯示元件用的粘接劑組合物，廣泛採用顯示出高粘接 性和高可靠性的以環氧樹脂為主成分的熱固性樹脂(例如，參照專利文獻1)。作為熱固性 樹脂的構成成分，通常使用環氧樹脂、與環氧樹脂具有反應性的酚醛樹脂等固化劑、促進環 氧樹脂和固化劑反應的熱潛在性催化劑。熱潛在性催化劑是決定粘接劑組合物的固化溫度 和固化速度的重要因素，從在室溫下的儲存穩定性和加熱時的固化速度的觀點考慮，可使 用各種化合物。另外，以往，在半導體元件和液晶顯示元件的實際的製造工序中，通過在170 250°C的溫度下對上述粘接劑組合物固化1 3小時，得到所希望的粘接。但是，隨著近年 來半導體元件的高集成化、液晶元件的高精細化，元件間和配線間節距狹小化，固化時的加 熱有可能對周邊部件造成不良影響。此外，為了降低成本，還需要提高生產量，對於粘接劑 組合物，人們一直要求更低溫度且短時間內固化(低溫快速固化性)的特性。為了實現該 低溫快速固化性，需要使用活化能低的熱潛在性催化劑，但已知此時很難兼具在室溫附近 的儲存穩定性。最近，並用丙烯酸酯衍生物或甲基丙烯酸酯衍生物等自由基聚合性化合物和作為 自由基聚合引發劑的過氧化物的自由基固化型的粘接劑組合物受到了人們的關注。自由基 固化由於作為反應活性種的自由基富有反應性，因此能在短時間內固化(例如，參照專利 文獻2)。但是，自由基固化型的粘接劑組合物的固化反應快，因此，一直存在與被粘接物的 潤溼性不充分，且粘接強度差的問題。作為改善潤溼性的方法，有人提出在粘接劑組合物中 添加液體橡膠，以提高潤溼性、改善粘接強度的方法(例如，參照專利文獻3)。專利文獻1 日本特開平1-113480號公報專利文獻2 國際公開98/44067號小冊子專利文獻3 國際公開2004/50779號小冊子

發明內容
對於用於半導體元件或液晶顯示元件的粘接劑組合物的固化物，要求其即使長時 間暴露於高溫高溼條件(例如，85°C/85% RH)下特性也穩定。但是，在專利文獻3記載的 粘接劑組合物中，雖然粘接強度有所改善，但是固化後的彈性模量等粘接劑物性不能說是充分的，在可靠性試驗(在高溫高溼條件下長時間的暴露試驗)後，存在著難以充分維持粘 接力、連接電阻等特性的問題。因此，本發明的目的在於提供一種粘接劑組合物，其即使在低溫且短時間的固化 條件下也能得到優異的粘接強度，並且，即使在可靠性試驗後，也能充分地維持粘接強度、 連接電阻等特性。本發明的目的還在於提供一種使用該粘接劑組合物的電路部件的連接結 構體。本發明提供一種粘接劑組合物，其含有(a)熱塑性樹脂、(b)自由基聚合性化合 物、(c)分支部位在芯部位以樹狀分支的狀態結合、並且在該分支部位的末端具備末端部位 的樹枝狀化合物以及(d)自由基聚合引發劑。所說的芯部分是指分子的中心即作為分支中 心的部分，末端部位可以是分支部位的末端，也可以是分支部位的末端上形成的官能團。本發明的粘接劑組合物通過含有上述各成分(a) (d)，能夠在低溫且短時間的 固化條件下得到優異的粘接強度，且在可靠性試驗後也能充分地維持特性(粘接強度、連 接電阻)。另外，樹枝狀化合物的重均分子量優選為1000以上且小於10000。通過這樣的構 成，能夠提高粘接劑組合物的固化物的耐熱性，在可靠性試驗後也能充分地維持特性(粘 接強度、連接電阻)。作為樹枝狀化合物，可以使用末端部位的至少一部分是自由基聚合性官能團的化 合物。通過使用這樣的樹枝狀化合物，能夠滿足樹枝狀化合物與其他成分反應，因此，能夠 進一步提高粘接劑組合物的固化物的耐熱性。另外，與之相應的是，能夠充分維持可靠性試 驗後的特性(粘接強度、連接電阻)。優選相對於平均每1分子的樹枝狀化合物，自由基聚合性官能團的數量為6個以 上。如果相對於平均每1分子的官能團數量為6個以上，則可得到高的交聯密度，因此，粘接 劑組合物的固化物的耐熱性顯著提高，在可靠性試驗後也能充分地維持特性(粘接強度、 連接電阻)。(b)自由基聚合性化合物優選含有1種以上的具有磷酸基的乙烯基化合物和1種 以上的除了具有磷酸基的乙烯基化合物以外的(b)自由基聚合性化合物。通過使用這樣的 自由基聚合性化合物，可以提高粘接劑組合物與基材尤其是金屬基材的粘接強度。作為(a)熱塑性樹脂，可使用選自由苯氧樹脂、聚氨酯樹脂、聚酯聚氨酯樹脂、聚 乙烯醇縮丁醛樹脂、丙烯酸樹脂以及聚醯亞胺樹脂組成的組中的1種以上的樹脂。如果採 用這樣的樹脂，可以提高耐熱性、粘接性，能夠得到優異的粘接強度，並且，在可靠性試驗後 也能充分地維持特性(粘接強度、連接電阻)。本發明的粘接劑組合物可以進一步含有(f)導電性粒子。通過含有導電性粒子， 能夠賦予良好的導電性或各向異性導電性，能夠特別適於用於具有電路電極的電路部件彼 此間的粘接劑用途。另外，能夠更充分地降低通過上述粘接劑組合物電連接的電路間的連 接電阻。本發明還提供一種電路部件的連接結構體，其具備在主面上具有第一連接端子 的第一電路部件；在主面上具有第二連接端子的第二電路部件；連接部件，其中，第一和第 二電路部件以第一和第二連接端子相對的狀態通過連接部件進行配置，並且，第一和第二 連接端子電連接，連接部件由本發明的粘接劑組合物的固化物構成。這樣的結構的電路部
4件的連接結構體中，連接一對電路部件的連接部件由上述本發明的粘接劑組合物的固化物 構成，因此，可得到如下的電路部件的連接結構體電路部件間的連接強度能夠被充分提 高，並且，可靠性試驗(例如，85°C /85% RH環境下放置)後也能充分地維持特性(粘接強 度、連接電阻)。用作連接部件的本發明的粘接劑組合物不需要完全固化(在規定固化條件 下能夠實現的最高程度的固化)，只要能產生上述特性，則部分固化的狀態也可。根據本發明，能夠提供一種粘接劑組合物，其在低溫且短時間的固化條件下也能 得到優異的粘接強度，並且在可靠性試驗(例如，在85°C /85% RH下保持240小時)後也 能維持粘接強度和連接電阻的特性，還具有優異的處理性。而且，本發明還能提供使用該粘 接劑組合物的電路部件的連接結構體。


圖1是與本發明的實施方式相關的採用了不含有導電性粒子的粘接劑組合物的 電路部件的連接結構體的剖面圖；圖2是與本發明的實施方式相關的第一電路部件、第二電路部件和粘接劑組合物 (不含有導電性粒子)的剖面圖；圖3是與本發明的實施方式相關的採用了含有導電性粒子的粘接劑組合物的電 路部件的連接結構體的剖面圖；圖4是與本發明的實施方式相關的第一電路部件、第二電路部件和粘接劑組合物 (含有導電性粒子)的剖面圖。符號說明10,20 粘接劑組合物；10C、20C 連接部件；21 不含導電性粒子的粘接劑組合物； 22 導電性粒子；21C 不含導電性粒子的粘接劑組合物的固化物；30 第一電路部件；31 第一電路基板；31a 主面；32 第一連接端子；40 第二電路部件；41 第二電路基板；41a 主面；42 第二連接端子；100、200 電路部件的連接結構體
具體實施例方式下面，根據情況參照附圖，同時對本發明的合適的實施方式加以詳細說明。附圖 中，相同或相當的部分上標有相同的符號，省略重複的說明。在本說明書中，所說的(甲基) 丙烯酸是指丙烯酸或與之對應的甲基丙烯酸，在具有相同的骨架的其他化合物中也作同樣 的解釋。在本說明書中，所說的(a)熱塑性樹脂的玻璃化轉變溫度(Tg)是指以下定義 的主分散峰溫度。即，採用動態粘彈性測定裝置(例如，TA儀器公司製造的粘彈性分析 儀「RSA-3」(商品名))，對(a)熱塑性樹脂膜，在升溫速度5°C/min、頻率10Hz、測定溫 度-150 300°C的條件下測定動態粘彈性，以tan δ的峰溫度為主分散峰溫度。本發明的重均分子量和數均分子量，是依照表1所示的條件，通過凝膠滲透色譜 (GPC)測定所得到的標準聚苯乙烯換算值。表 權利要求
一種粘接劑組合物，其含有(a)熱塑性樹脂、(b)自由基聚合性化合物、(c)分支部位在芯部位以樹狀分支的狀態結合、並且在該分支部位的末端具備末端部位的樹枝狀化合物以及(d)自由基聚合引發劑。
2.根據權利要求1所述的粘接劑組合物，其中，所述樹枝狀化合物的重均分子量為 1000以上且小於10000。
3.根據權利要求1所述的粘接劑組合物，其中，所述末端部位的至少一部分是自由基 聚合性官能團。
4.根據權利要求3所述的粘接劑組合物，其中，所述自由基聚合性官能團的數量相對 於平均每1個分子的所述樹枝狀化合物為6個以上。
5.根據權利要求1所述的粘接劑組合物，其中，(b)自由基聚合性化合物含有1種以上 的具有磷酸基的乙烯基化合物和1種以上的該化合物以外的自由基聚合性化合物。
6.根據權利要求1所述的粘接劑組合物，其中，(a)熱塑性樹脂是選自由苯氧樹脂、聚 氨酯樹脂、聚酯聚氨酯樹脂、聚乙烯醇縮丁醛樹脂、丙烯酸樹脂以及聚醯亞胺樹脂組成的組 中的1種以上的樹脂。
7.根據權利要求1所述的粘接劑組合物，其中，進一步含有(f)導電性粒子。
8.一種電路部件的連接結構體，其具備在主面上具有第一連接端子的第一電路部 件；在主面上具有第二連接端子的第二電路部件；連接部件，其中，所述第一和第二電路部 件通過所述連接部件以所述第一和第二連接端子相對的狀態進行配置，並且，所述第一和 第二連接端子電連接，所述連接部件由權利要求1 7中任一項所述的粘接劑組合物的固 化物構成。
全文摘要
本發明提供一種粘接劑組合物，該粘接劑組合物即使在低溫且短時間的固化條件下也能得到優異的粘接強度，並且，即使在可靠性試驗後(高溫高溼條件下的長時間的暴露試驗)後也能充分維持粘接強度、連接電阻等特性。本發明還提供使用該粘接劑組合物的電路部件的連接結構體。本發明提供一種粘接劑組合物，其含有(a)熱塑性樹脂、(b)自由基聚合性化合物、(c)分支部位在芯部位以樹狀分支的狀態結合、並且在該分支部位的末端具備末端部位的樹枝狀化合物以及(d)自由基聚合引發劑。
文檔編號H05K1/02GK101955735SQ20101022691
公開日2011年1月26日 申請日期2010年7月9日 優先權日2009年7月17日
發明者伊澤弘行, 加藤木茂樹, 工藤惠子 申請人:日立化成工業株式會社