專利名稱：粘接劑以及使用該粘接劑的連接結(jié)構(gòu)體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種粘接劑，以及使用該粘接劑的電路部件的連接結(jié)構(gòu)體。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體元件和液晶顯示元件中，為了使元件中的各種部件粘結(jié)，一直以來使用各種粘接劑。對(duì)于該用途中所用的粘接劑，首先要求粘接強(qiáng)度，并且還要求耐熱性、高溫高濕環(huán)境下(例如，85°C /85% RH)的連接可靠性等多方面的特性。此外，作為粘接時(shí)所用的被粘接物，主要為印刷線路板和聚酰亞胺等有機(jī)基材，并且還可以使用銅、鋁等金屬和ΙΤ0、 5“隊(duì)、5102等具有多種表面狀態(tài)的基材。因此，適合各種被粘接物的粘接劑的分子設(shè)計(jì)是必要的。
一直以來，作為上述半導(dǎo)體元件和液晶顯示元件用的粘接劑，使用了含有顯示出高粘接強(qiáng)度以及高連接可靠性的環(huán)氧樹脂的熱固性樹脂被采用(例如，參見專利文獻(xiàn)I)。作為熱固性樹脂，通常使用含有環(huán)氧樹脂、具有和環(huán)氧樹脂的反應(yīng)性的酚醛樹脂等固化劑、以及促進(jìn)環(huán)氧樹脂和固化劑反應(yīng)的熱潛在性催化劑作為構(gòu)成成分的材料。
熱潛在性催化劑是決定固化溫度和固化速度的重要因素，并且從室溫下的貯存穩(wěn)定性和加熱時(shí)的固化速度的觀點(diǎn)考慮，其可以使用各種化合物。在實(shí)際的工序中，通過在 170 250°C，I 3小時(shí)的固化條件下進(jìn)行固化，而獲得希望的粘接強(qiáng)度。
然而，隨著近來半導(dǎo)體元件的高集成化、液晶元件的高精細(xì)化，元件之間和線路之間的間距不斷變窄，因此固化時(shí)的加熱導(dǎo)致對(duì)周邊部件產(chǎn)生了不利影響。此外，為了低成本化，而需要提高生產(chǎn)量，并要求在更低的溫度下且在短時(shí)間內(nèi)固化，也就是說，要求低溫快速固化的粘接。為了實(shí)現(xiàn)該低溫快速固化，必須使用活化能量低的熱潛在性催化劑，然而已知的是，很難兼具活化能量低以及在室溫附近的貯存穩(wěn)定性這兩種性能。
對(duì)此，最近，將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(fā)劑的過氧化物結(jié)合使用的自由基固化型粘接劑正受到關(guān)注。自由基固化型粘接劑，由于其中作為反應(yīng)活性種子的自由基的反應(yīng)性強(qiáng)，因此可以在短時(shí)間內(nèi)固化 (例如，參見專利文獻(xiàn)2)。此外，還提出了使用氨酯丙烯酸酯化合物作為自由基聚合性化合物的自由基固化型粘接劑，其中所述的氨酯丙烯酸酯化合物通過酯鍵而被賦予了柔軟性和撓性(參見專利文獻(xiàn)3、4)。
專利文獻(xiàn)I :日本特開平I — 113480號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2 日本特開2002 - 203427號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3 :日本特開2001 - 262079號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)4 :日本特開2002 - 285128號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題
然而，專利文獻(xiàn)2等中所記載的以往的自由基固化型粘接劑，由于固化時(shí)的固化收縮大，因此和使用環(huán)氧樹脂時(shí)相比，存在有粘接強(qiáng)度差的問題。
此外，專利文獻(xiàn)3、4等中所記載的使用氨酯丙烯酸酯的自由基固化型粘接劑，由于在分子內(nèi)具有酯鍵，因此存在有固化后的彈性率和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度等粘接劑物性下降， 以及吸水率上升，耐水解性下降的問題。因此，當(dāng)其用于半導(dǎo)體元件和液晶顯示元件的粘接劑時(shí)，存在有在高溫高濕環(huán)境下(例如，85°C /85% RH)無法獲得足夠的連接可靠性的問題。
進(jìn)一步，上述的氨酯丙烯酸酯在室溫下為低粘度的液狀，因此當(dāng)其用作膜狀粘接劑的配合成分時(shí)，可知表示表面膠粘程度的表面膠粘力增加，并且在操作性方面存在有問題。
本發(fā)明鑒于上述以往技術(shù)所存在的問題而進(jìn)行，其目的是提供一種在低溫下短時(shí)間內(nèi)(例如，160°C下10秒種)固化、在連接電路部件時(shí)可以獲得具有優(yōu)異粘接強(qiáng)度的電路部件的連接結(jié)構(gòu)體、并且能夠充分抑制所得的連接結(jié)構(gòu)體在高溫高濕環(huán)境下的連接可靠性降低、此外操作性也優(yōu)異的粘接劑，以及使用該粘接劑的電路部件的連接結(jié)構(gòu)體。
另外，本說明書中，所謂“能夠充分抑制連接結(jié)構(gòu)體在高溫高濕環(huán)境下的連接可靠性降低”，是指即使在高溫高濕環(huán)境下經(jīng)過長時(shí)間的情況下，也可以充分抑制電路部件間的粘接強(qiáng)度的降低，以及相對(duì)的連接端子間的連接電阻的上升。
解決問題的方法
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種粘接劑，其含有(a)熱塑性樹脂、(b)自由基聚合性化合物，以及(c)自由基聚合引發(fā)劑，其中(b)自由基聚合性化合物在30°C以下為固體。
根據(jù)本發(fā)明的粘接劑，可以在低溫且短時(shí)間內(nèi)固化，在連接了電路部件時(shí)可以獲得具有優(yōu)異粘接強(qiáng)度的電路部件的連接結(jié)構(gòu)體，并且能夠充分抑制所得的連接結(jié)構(gòu)體在高溫高濕環(huán)境下的連接可靠性降低，此外操作性也優(yōu)異。雖然使用本發(fā)明的粘接劑可以獲得這些效果的原因尚未明確，但是可以認(rèn)為，(b)自由基聚合性化合物在操作溫度(例如，30°C 以下)下以固體存在，從而相對(duì)減少了液狀成分是理由之一。
本發(fā)明的粘接劑，優(yōu)選進(jìn)一步含有(d)在分子內(nèi)具有至少一個(gè)以上磷酸基的乙烯系化合物。由此，在低溫并且短時(shí)間的固化條件下，可以獲得更優(yōu)異的粘接強(qiáng)度。
(a)熱塑性樹脂優(yōu)選含有選自苯氧基樹脂、聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、聚酯型聚氨酯樹脂、丁醛樹脂、丙烯酸樹脂、聚酰亞胺樹脂的至少一種樹脂。由此，可以更充分地抑制在高溫高濕環(huán)境下經(jīng)長時(shí)間后的粘接強(qiáng)度的降低。
本發(fā)明的粘接劑，優(yōu)選進(jìn)一步含有(e)導(dǎo)電性粒子。從而，由于可以對(duì)粘接劑賦予導(dǎo)電性或各向異性導(dǎo)電性，因此可以根據(jù)具有連接端子的電路部件彼此之間的連接用途等適當(dāng)使用粘接劑。此外，可以充分降低通過上述粘接劑電連接的連接端子間的連接電阻。
此外，本發(fā)明提供一種電路部件的連接結(jié)構(gòu)體，其為，將具有第一連接端子的第一電路部件和具有第二連接端子的第二電路部件配置成使所述第一連接端子和所述第二連接端子相對(duì)，使上述本發(fā)明的粘接劑存在于對(duì)向配置的所述第一連接端子和所述第二連接端子之間，進(jìn)行加熱加壓，使所述第一連接端子和所述第二連接端子電連接而成。
這種連接結(jié)構(gòu)體由于使用上述本發(fā)明的粘接劑，因此可以充分提高電路部件的粘接強(qiáng)度，并且可以充分抑制高溫高濕環(huán)境下的連接可靠性的降低。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種在低溫且短時(shí)間內(nèi)固化、在連接電路部件時(shí)可以獲得具有優(yōu)異粘接強(qiáng)度的電路部件的連接結(jié)構(gòu)體、并且能夠充分抑制所得的連接結(jié)構(gòu)體在高溫高濕環(huán)境下的連接可靠性降低、此外操作性也優(yōu)異的粘接劑，以及使用該粘接劑的電路部件的連接結(jié)構(gòu)體。
附圖
的簡單說明
[圖I]表示本發(fā)明的電路部件的連接結(jié)構(gòu)體的一種實(shí)施方式的概略截面圖。
符號(hào)說明
7…導(dǎo)電性粒子，10...電路連接部件，11…樹脂，20,30-電路部件，21,31-電路基板，22、32…電路電極。
具體實(shí)施方式
以下，對(duì)于本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。另外，在本說明書中，“熔點(diǎn)”是指由差示掃描熱量測定所得的差示掃描熱量測定曲線的發(fā)熱峰溫度。此外，上述差示掃描熱量測定，例如可以使用差示掃描量熱計(jì)(珀金埃爾默公司制造，Pyris DSC7)，以10mL/min 的流量通入空氣，并在25°C保持后，在以10°C /min升溫至120°C的條件下進(jìn)行。
作為本發(fā)明中所用的(a)熱塑性樹脂，沒有特別限制，可以使用公知材料。作為這種聚合物，可以使用聚酰亞胺、聚酰胺、苯氧基樹脂類、聚(甲基)丙烯酸酯類、聚酰亞胺類、 聚氨酯類、聚酯類、聚酯型聚氨酯類、聚乙烯縮丁醛類、乙烯一乙酸乙烯酯共聚物等。這些聚合物，可以根據(jù)需要單獨(dú)使用，或?qū)?種以上混合使用。進(jìn)一步，這些聚合物中可以含有硅氧烷鍵或氟取代基。這些聚合物，只要是混合的樹脂相互之間完全相容，或者是產(chǎn)生微相分離形成渾濁的狀態(tài)，就可以很好地使用。上述聚合物的分子量越大，則越容易得到成膜性， 并且可以將對(duì)用作粘接劑的流動(dòng)性產(chǎn)生影響的熔融粘度設(shè)定為較寬范圍。分子量并沒有特別限制，但重均分子量通常優(yōu)選為5，000 500，000，并更優(yōu)選為10，000 100，000。當(dāng)該值不到5，000時(shí)，成膜性有變差的傾向，而當(dāng)其超過500，000時(shí)，和其它成分的相容性存在有變差的傾向。
作為本發(fā)明中所用的(b)自由基聚合性化合物，可以是苯乙烯衍生物、馬來酰亞胺衍生物或分子內(nèi)具有一個(gè)以上丙烯酰基或甲基丙烯?；?以后，稱為(甲基)丙烯?；?的化合物，并且只要是在30°C以下為固體的物質(zhì)，就沒有特別限制，可以使用公知材料。
此處，“在30°C以下為固體”，是指將上述化合物在30°C以下單獨(dú)靜置時(shí)，顯示為蠟狀、蠟狀、晶體狀、玻璃狀、粉狀等沒有流動(dòng)性的固體狀態(tài)，或者是對(duì)上述化合物進(jìn)行上述差示掃描熱量測定，其熔點(diǎn)超過30°C。
作為(b)自由基聚合性化合物的具體例子，可以列舉N，N’ 一亞甲基二丙烯酰胺、 二丙酮丙烯酸酰胺、N —羥甲基丙烯酰胺、N —苯基甲基丙烯酰胺、2 —丙烯酰胺一 2 —甲基丙烷磺酸、三(2—丙烯酰氧基乙基)異氰脲酸酯、N—苯基馬來酰亞胺、N—鄰甲苯基馬來酰亞胺、N —間甲苯基馬來酰亞胺、N 一對(duì)甲苯基馬來酰亞胺、N -(鄰甲氧基苯基)馬來酰亞(此處，I表示I 10的整數(shù)。) [化2]
[化3]
權(quán)利要求
1.一種電路部件連接用粘接劑，其含有(a)熱塑性樹脂、(b)30°C以下為固體的自由基聚合性化合物、(c)自由基聚合引發(fā)劑、Cd)在分子內(nèi)具有至少一個(gè)以上磷酸基的乙烯系化合物、以及尿烷(甲基)丙烯酸酯低聚物， (b)30°C以下為固體的自由基聚合性化合物包含環(huán)氧基丙烯酸酯，(b)30°C以下為固體的自由基聚合性化合物的含量相對(duì)于100質(zhì)量份的(a)熱塑性樹脂為5 100質(zhì)量份。
2.如權(quán)利要求I所述的電路部件連接用粘接劑，其中，(a)熱塑性樹脂含有聚酯型聚氨酯樹脂。
3.如權(quán)利要求I或2所述的電路部件連接用粘接劑，其中，進(jìn)一步含有(e)導(dǎo)電性粒子。
4.一種電路部件的連接結(jié)構(gòu)體，其為，將具有第一連接端子的第一電路部件和具有第二連接端子的第二電路部件配置成使所述第一連接端子和所述第二連接端子相對(duì)向，使權(quán)利要求I 3任一項(xiàng)所述的電路部件連接用粘接劑存在于對(duì)向配置的所述第一連接端子和所述第二連接端子之間，進(jìn)行加熱加壓，使所述第一連接端子和所述第二連接端子電連接rfu 。
全文摘要
本發(fā)明提供粘接劑以及使用該粘接劑的連接結(jié)構(gòu)體。本發(fā)明提供一種電路部件連接用粘接劑，其含有(a)熱塑性樹脂、(b)30℃以下為固體的自由基聚合性化合物、(c)自由基聚合引發(fā)劑、(d)在分子內(nèi)具有至少一個(gè)以上磷酸基的乙烯系化合物、以及尿烷(甲基)丙烯酸酯低聚物，(b)30℃以下為固體的自由基聚合性化合物包含環(huán)氧基丙烯酸酯，(b)30℃以下為固體的自由基聚合性化合物的含量相對(duì)于100質(zhì)量份的(a)熱塑性樹脂為5~100質(zhì)量份。
文檔編號(hào)H01L23/488GK102977798SQ201210425130
公開日2013年3月20日 申請日期2008年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月5日
發(fā)明者宮澤笑, 加藤木茂樹, 伊澤弘行, 白坂敏明, 富澤惠子 申請人:日立化成工業(yè)株式會(huì)社