CN101679813A - 电路连接用膜状粘接剂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电路连接用膜状粘接剂，所述电路连接用膜状粘接剂是介于相对峙的电路电极间的，通过对相对峙的电路电极进行加热、加压使得加压方向的电极间实现电连接的电路连接用膜状粘接剂，其特征在于，该粘接剂固化后的对于水的接触角为90°以上。

Description

电路连接用膜状粘接剂
技术领域
本发明涉及电路连接用膜状粘接剂，详细来讲，主要涉及用于将液晶面板的电极和FPC(柔性印刷电路板)电极、FPC电极和PCB(印刷电路板)电极以及IC芯片等电子零件的电极和液晶面板电极或PCB电极进行电连接的电路连接用膜状粘接剂。
背景技术
将液晶面板的电极和FPC电极、FPC电极和PCB电极、IC芯片等电子零件的电极和液晶面板电极或PCB电极进行电连接时，一直使用在绝缘性粘接剂树脂中分散有导电粒子的电路连接用膜状粘接剂。具体来讲，一直实施这样的方法，即，在相对峙的电路电极间配置电路连接用膜状粘接剂，通过对相对峙的电路电极进行加热、加压，使得加压方向的电极间实现电连接。作为电路连接用膜状粘接剂，已知有例如日本特开平3-16147号公报公开的以环氧树脂为基质的电路连接用膜状粘接剂(例如，参照专利文献1)。
但是，就通过上述以往的电路连接用膜状粘接剂来连接的连接体而言，如果在高湿环境下通电，则有时在电路或电极上发生被称作迁移的电沉积，从而损害连接可靠性。通常认为该迁移是在施加电压时，粘接剂中的杂质或构成电极的金属被离子化而发生的。
此前，也研究过降低粘接剂中的离子浓度的方法，已知有例如使电路连接用膜状粘接剂中含有锑·铋系氧化物或镁·铝系氧化物等离子捕捉剂的技术(例如，参照专利文献2)。
专利文献1：日本特开平3-16147号公报
专利文献2：日本特开平9-199207号公报
发明内容
但是，上述专利文献2中记载的技术存在如下问题，就电路的连接可靠性而言未必可以说是充分的。即，上述技术存在如下问题，在离子捕捉剂的粒径比导电粒径大的情况下，不能充分获得由导电粒子起作用的电连接，另一方面，在离子捕捉剂的粒径比导电粒径小的情况下，因捕捉剂进入导电粒子和电极之间而妨碍电连接。因此，就上述以往技术而言，难以在确保相对峙的电路电极间的连接可靠性的状态下，充分提高耐迁移性。
本发明是鉴于上述以往技术所具有的技术问题而做的发明，其目的在于提供一种耐迁移性优异，可提高高湿环境下的电路的连接可靠性的电路连接用膜状粘接剂。
本发明人等为了实现上述目的而反复进行了深入的研究，结果发现，通过固化后的对于水的接触角显示为特定的值以上的膜状粘接剂所连接的电路连接体，在规定的耐湿通电试验中迁移的发生量十分少，从而完成了本发明。
即，本发明提供一种电路连接用膜状粘接剂，其是介于相对峙的电路电极间的，通过对相对峙的电路电极进行加热、加压使得加压方向的电极间实现电连接的电路连接用膜状粘接剂，其特征在于，粘接剂固化后的对于水的接触角为90°以上。
这里，上述的“粘接剂固化后”是指，将使用DSC(差示扫描量热仪)测定的固化前的粘接剂的放热量设为Q0(J/g)，将使用DSC(差示扫描量热仪)测定的固化后的粘接剂的放热量设为Q1(J/g)时，用下述式(1)定义的固化率C成为80％以上的状态。
C(％)＝(Q0-Q1)/Q0×100...(1)
另外，所说的“对于水的接触角”是指根据JIS R3257法在温度25±5℃、湿度50±10％的条件下测定的值。
根据本发明的电路连接用膜状粘接剂，即使是在高湿环境下对连接好的电路连接体进行通电的情况下，也可充分抑制迁移的发生，因此，可以提高高湿环境下的电路的连接可靠性。
可是，伴随着电路图案的微细化，预测电路电极间的间隔今后会变得更小，但是，根据本发明的电路连接用膜状粘接剂，由于耐迁移性优异，因此，即使对具有微细图案的电路电极进行连接的情况下，也可以有效地防止由迁移的产生所引起的短路。
本发明的电路连接用膜状粘接剂优选为含有苯氧树脂、环氧树脂、橡胶成分以及潜在性固化剂的粘接剂。这种情况下，可以进一步提高粘接剂的耐迁移性，以更高的水准来实现电路的连接可靠性。
通过含有上述成分的粘接剂来起到上述效果的理由并不明确，但本发明人等推测如下。即，一般认为，含有苯氧树脂、环氧树脂以及橡胶成分和潜在性固化剂并且固化后的对于水的接触角达到90°以上的粘接剂，是可以以高水准平衡地发挥由于含有苯氧树脂而带来的粘接剂的耐热性的提高、由于含有橡胶成分而带来的对于连接体的密合力和防湿性的提高、由于含有环氧树脂所带来的潜在性固化剂的固化促进等作用的粘接剂，各作用之间的平衡性良好。其结果，本发明人等推测这可高度抑制水分对电路电极的侵入并得到上述效果。另外，通过含有环氧树脂以及潜在性固化剂的组合，可以兼具粘接剂的保存稳定性和固化性，有助于提高处理性和操作性，并得到上述效果。
上述苯氧树脂，从进一步提高耐迁移性的观点出发，优选为具有芴环的树脂。
作为通过上述苯氧树脂为具有芴环的树脂而进一步提高耐迁移性的理由，本发明人等推测如下。即，在苯氧树脂、环氧树脂以及橡胶成分和潜在性固化剂的组合中，对苯氧树脂导入芴环，从而提高粘接剂的耐热性，在高温条件下电路连接部也不产生松动，因此，可以更充分地防止水分的侵入，提高耐迁移性。
另外，从进一步提高耐迁移性的观点出发，上述环氧树脂优选为具有萘骨架的树脂。作为通过上述环氧树脂为具有萘骨架的树脂而进一步提高耐迁移性的理由，本发明人等推测如下。即，在苯氧树脂、环氧树脂以及橡胶成分和潜在性固化剂的组合中对环氧树脂导入萘骨架，从而促进由潜在性固化剂引起的固化，粘接剂的固化变得牢固，因此可以更充分地防止水分的侵入，进一步提高耐迁移性。
另外，上述橡胶成分的分子量优选为70万以上。这种情况下，可以进一步提高粘接剂的密合力和防湿性，更确实地得到优异的耐迁移性。
另外，本发明提供一种电路连接用膜状粘接剂，其是介于相对峙的电路电极间的，通过对相对峙的电路电极进行加热、加压使得加压方向的电极间实现电连接的电路连接用膜状粘接剂，其特征在于，含有苯氧树脂、环氧树脂、橡胶成分以及潜在性固化剂，所述苯氧树脂具有含有2个以上苯环的芳香族环状结构。
根据上述电路连接用膜状粘接剂，即使是在高湿环境下对连接好的电路连接体进行通电的情况下，也可以充分地抑制迁移的发生，因此，可以提高高湿环境下的电路的连接可靠性。另外，根据上述电路连接用膜状粘接剂，由于耐迁移性优异，因此，即使是连接具有微细图案的电路电极的情况下，也可以有效地防止因迁移的发生而引起的短路。
就上述电路连接用膜状粘接剂而言，含有2个以上苯环的芳香族环状结构优选是源于多环芳香族化合物的结构。
另外，上述多环芳香族化合物优选是二羟基化合物。
此外，上述二羟基化合物优选是具有萘、苊、芴、二苯并呋喃、蒽和菲中的任一种结构的化合物。
另外，就上述电路连接用膜状粘接剂而言，上述多环芳香族化合物优选是具有芴环结构的二羟基化合物。
此外，上述多环芳香族化合物优选是具有芴环结构的二酚化合物。
根据本发明，可以提供一种耐迁移性优异，可提高高湿环境下的电路的连接可靠性的电路连接用膜状粘接剂。
附图说明
图1是表示本发明的电路连接用膜状粘接剂的一个实施方式的示意剖面图；
图2是表示通过电路连接用膜状粘接剂来连接的电路部件的连接结构的一个实施方式的示意截面图；
图3的(a)～(c)分别是连接电路部件的一连串的工序图。
符号说明
1、40为电路连接用膜状粘接剂；5为粘接剂组合物；7为导电粒子；11为绝缘性物质；20、30为电路部件；21、31为电路基板；22、32为电路电极。
具体实施方式
下面，一边根据情况来参照附图，一边对本发明的合适的实施方式进行详细说明。这里，在附图中，对相同或相当部分标记相同符号，省略掉重复的说明。
本发明的第1电路连接用膜状粘接剂是介于相对峙的电路电极间的，通过对相对峙的电路电极加热、加压使得加压方向的电极间实现电连接的电路连接用膜状粘接剂，其特征在于，该粘接剂的固化后的对于水的接触角为90°以上。
本发明的电路连接用膜状粘接剂优选为含有苯氧树脂、环氧树脂、橡胶成分以及潜在性固化剂的粘接剂。
作为在本实施方式中使用的苯氧树脂，可以举出例如通过使双官能酚类和表卤代醇反应至高分子量，或者使双官能环氧树脂和双官能酚类加聚来得到的树脂。更具体来讲，苯氧树脂可通过使例如双官能酚类和表卤代醇在碱金属氢氧化物等催化剂的存在下，在非反应性溶剂中以40～120℃的温度进行反应来得到。另外，苯氧树脂可以使双官能环氧树脂和双官能酚类在碱金属化合物、有机磷系化合物、环状胺系化合物等催化剂存在下，在沸点为120℃以上的酰胺系、醚系、酮系、内酯系、醇系等有机溶剂中，在反应固体成分为50重量份以下的条件下，加热至50～200℃进行加聚反应来得到。苯氧树脂可以单独使用1种或者组合2种以上来使用。
作为双官能环氧树脂，可以举出双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚AD型环氧树脂、双酚S型环氧树脂等。
双官能酚类具有2个酚羟基，作为这样的双官能酚类，可以举出例如双酚A、双酚F、双酚AD、双酚S等双酚类等。
另外，苯氧树脂优选在其分子内具有含有2个以上苯环的芳香族环状结构。作为含有2个以上苯环的芳香族环状结构，可以举出源于多环芳香族化合物的分子结构。作为多环芳香族化合物，可以举出例如具有萘、苊、芴、二苯并呋喃、蒽和菲等结构的二羟基化合物等。这些多环芳香族化合物之中，优选为具有芴环结构的二羟基化合物。此外，多环芳香族化合物优选为具有芴环结构的二酚化合物，特别优选为4，4’-(9-亚芴基)-二酚[4，4′-(9-Fluorenylidene)diphenol(双酚芴)]。
另外，作为苯氧树脂，可以使用通过使双官能环氧树脂和具有联苯骨架的二羟基化合物进行加聚来得到的树脂。
苯氧树脂在粘接剂中的配合量，相对于粘接剂总量优选为10～40质量％，更优选为10～30质量％。如果苯氧树脂的配合量小于10质量％，则难以得到耐迁移性的提高效果，如果超过40质量％，则粘接剂的流动性降低，难以得到电极间的导通。
作为在本实施方式中使用的环氧树脂，可以举出例如由表氯醇和双酚A或F、AD等衍生的双酚型环氧树脂、硅改性环氧树脂、主骨架具有萘环的萘型环氧树脂等。这些之中，优选萘型环氧树脂。这些环氧树脂可以单独使用1种或者组合2种以上来使用。另外，为了抑制迁移，这些环氧树脂优选使用将杂质离子(Na+、Cl-等)、水解氯等降低至300ppm以下的高纯品。
环氧树脂在粘接剂中的配合量相对于粘接剂总量优选为10～50质量％，更优选为20～40质量％。环氧树脂的配合量如果小于10质量％，则由于与潜在性固化剂反应的环氧树脂成分少，因此粘接剂的固化不完全，容易侵入水分。另外，由于其他的粘接剂构成材料(苯氧树脂、橡胶成分)的配合比率增多，因此，粘接剂的流动性降低，难以获得电极间的导通。另一方面，如果配合量超过50质量％，则粘接剂的流动性过高，在压接后在连接部中容易产生较多的气泡，在高湿条件下，水容易侵入。
作为本实施方式中使用的橡胶成分，可以举出例如将丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和丙烯腈之中的至少一种作为单体成分的聚合物或者共聚物。这些之中，可以适当地使用含有具有缩水甘油醚基的丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物系丙烯酸橡胶。
从提高粘接剂的密合力和防湿性的角度出发，橡胶成分的分子量以重均分子量(Mw)来计，优选为70万以上。
橡胶成分在粘接剂中的配合量，相对于粘接剂总量优选为10～50质量％，更优选为20～40质量％。如果橡胶成分的配合量小于10质量％，则难以确保粘接剂的密合力，在高湿条件下，水容易侵入连接部。另一方面，如果配合量超过50质量％，则粘接剂的流动性降低，难以获得电极间的导通。
作为在本实施方式中使用的潜在性固化剂，可以举出例如咪唑系、肼系、胺化酰亚胺系、双氰化二酰亚胺等。这些可以单独使用1种或者组合2种以上来使用。另外，从延长粘接剂的使用寿命的观点出发，优选使用用聚氨酯系、聚酯系的高分子物质等被覆上述固化剂来微胶囊化的物质。
潜在性固化剂在粘接剂中的配合量，从获得足够的反应率的观点出发，相对于粘接剂总量，优选为0.1～50质量％，更优选为1～30质量％。如果潜在性固化剂的配合量小于0.1质量％，则具有粘接剂的固化不充分的倾向，如果超过50质量％，则流动性降低，难以获得电极间的导通，另外，具有粘接剂的适用期变短的倾向。
本实施方式的电路连接用膜状粘接剂优选含有导电粒子。即使不含有导电性粒子，也可通过电路电极彼此间的直接接触来连接电路部件，但是，通过含有导电粒子，可以积极地赋予各向异性导电性，可以吸收芯片的凸点和基板电极的高度波动，因此可以更稳定地连接。
作为导电粒子，可以举出例如Ni、Au、Ag、Cu和焊锡等金属粒子，在聚苯乙烯等高分子球状核材上设置Ni、Au等导电层的粒子。此外，也可以使用在导电粒子的表面被覆绝缘性树脂的粒子。
在本实施方式中，导电粒子优选为以由Ni等过渡金属、非导电性玻璃、陶瓷、塑料等形成的粒子作为核，用由Au等贵金属构成的被覆层被覆其表面的粒子。就具有这样的贵金属被覆层的导电粒子而言，在对电路连接材料进行加热和加压时通过变形使得与电路电极的接触面积增加，进一步提高可靠性。
导电粒子的粒径需要比连接的基板的电极的最小间隔小，在电极具有高度波动的情况下，优选大于高度波动。具体来讲，导电粒子的粒径优选为1～10μm。
分散于粘接剂中的导电粒子的配合量以粘接剂整体的体积基准来计，优选为0.1～30体积％，更优选为0.1～15体积％。如果导电粒子的配合量超过30体积％，则具有在邻接电极间容易产生短路的倾向。
在不损害对于耐迁移性的特性的程度下，本实施方式的电路连接用膜状粘接剂可以含有偶联剂。作为偶联剂，从提高密合力的角度考虑，优选为例如酮亚胺，含有乙烯基、丙烯酸类基、氨基、环氧基和异氰酸酯基的物质。
本实施方式的电路连接用膜状粘接剂可以通过如下方法制作，即，制备含有上述苯氧树脂、环氧树脂、橡胶成分、潜在性固化剂以及导电粒子和根据需要的其他成分的电路连接用粘接剂组合物，使其形成为膜状。
膜的形成通过如下方法进行，例如，通过使上述电路连接用粘接剂组合物溶解或者分散于有机溶剂中，来制备液状的涂布液，将该涂布液涂布于剥离性膜上，在固化剂的活性温度以下来除去溶剂。作为使用的有机溶剂，从提高粘接剂组合物的溶解性的观点出发，由于芳香族烃系和含氧系(甲苯、乙酸乙酯等)的混合溶剂可提高材料的溶解性，因此是优选的。
对于本实施方式的电路连接用膜状粘接剂在固化后对于水的接触角是否在90°以上，可以通过以下方法确认。
(1)首先，将电路连接用膜状粘接剂贴附在载玻片上。此时，也可以一边加热一边加压，但加热温度为电路连接用膜状粘接剂中的粘接剂组合物不至于固化的温度。接着，在用下述式(1)定义的固化率C达到80％以上的规定的加热条件下，使电路连接用膜状粘接剂固化。
C(％)＝(Q0-Q1)/Q0×100...(1)
式(1)中，Q0表示使用DSC(差示扫描量热仪)测定的固化前的粘接剂的放热量(J/g)，Q1表示在规定的加热条件下固化后的粘接剂的放热量(J/g)。
(2)接着，根据JIS R3275法，在温度25±5℃、湿度50±10％的条件下，对上述所得到的固化物表面对于水的接触角进行测定。在测定时滴在固化物表面的水，使用纯水。测定可以使用例如“CA-W150”(协和界面科学株式会社制造)等的接触角仪。
在本实施方式中，为使上述测定的接触角为90°以上，适当地确定上述苯氧树脂、环氧树脂、橡胶成分和潜在性固化剂的种类以及它们的配合量，从而得到本发明涉及的电路连接用膜状粘接剂。
就本实施方式的电路连接用膜状粘接剂而言，作为增大固化后的接触角的方法，可以举出例如使用在分子内具有含有2个以上苯环的芳香族环状结构(尤其是芴环)的苯氧树脂，增加该苯氧树脂的配合量的方法，以及增加橡胶成分的配合量的方法。另一方面，作为减小固化后的接触角的方法，可以举出减少上述苯氧树脂的配合量的方法以及减小橡胶成分的配合量的方法。另外，通过配合硅改性环氧树脂，也可以增大固化后的接触角。
另外，就本实施方式的电路连接用膜状粘接剂而言，从将作为电路连接用粘接剂的特性维持在良好的状态下，提高耐迁移性的观点出发，上述测定的接触角优选为90°～110°，更优选为90°～100°，进一步优选为95°～98°。
另外，从将作为电路连接用粘接剂的特性维持在良好的状态下，提高耐迁移性的观点出发，上述测定的接触角优选为92°以上，更优选为95°以上，进一步优选为97°以上。
此外，本实施方式的电路连接用膜状粘接剂，在加热至190℃的洁净烘箱中固化1小时的情况下，优选上述测定的固化率C为80％以上的粘接剂。
本发明的第2电路连接用膜状粘接剂是介于相对峙的电路电极间的，通过对相对峙的电路电极加热、加压使得加压方向的电极间实现电连接的电路连接用膜状粘接剂，其特征在于，含有苯氧树脂、环氧树脂、橡胶成分和潜在性固化剂，所述苯氧树脂具有含有2个以上苯环的芳香族环状结构。
对于具有含有2个以上苯环的芳香族环状结构的苯氧树脂、环氧树脂、橡胶成分和潜在性固化剂来说，可以适当地使用在本发明的第1电路连接用膜状粘接剂的说明中例举的物质。
就本实施方式的电路连接用膜状粘接剂而言，含有2个以上苯环的芳香族环状结构优选为源于多环芳香族化合物的结构。即，苯氧树脂优选为将具有含有2个以上苯环的芳香族环状结构的多环芳香族化合物用作构成材料，通过前述方法来合成的树脂。
另外，上述多环芳香族化合物优选为二羟基化合物。此外，上述二羟基化合物优选是具有萘、苊、芴、二苯并呋喃、蒽和菲中的任一种结构的化合物。
另外，在本实施方式中，上述多环芳香族化合物优选为具有芴环结构的二羟基化合物，更优选为具有芴环结构的二酚化合物。特别理想的多环芳香族化合物为4，4’-(9-亚芴基)-二酚。
对于本发明的第2电路连接用膜状粘接剂中的苯氧树脂、环氧树脂、橡胶成分和潜在性固化型的配合量，优选设定为与本发明的第1电路连接用膜状粘接剂相同的范围。
另外，就本发明的第2电路连接用膜状粘接剂而言，从将作为电路连接用粘接剂的特性维持在良好的状态下，提高耐迁移性的观点出发，该粘接剂固化后的相对于水的接触角优选为90°以上，更优选为90°～110°，进一步优选为90°～100°，特别优选为95°～98°。
另外，从将作为电路连接用粘接剂的特性维持在良好的状态下，提高耐迁移性的观点出发，上述测定的接触角优选为92°以上，更优选为95°以上，进一步优选为97°以上。
就本发明的第2电路连接用膜状粘接剂而言，作为增大固化后的接触角的方法，可以举出例如增加具有含有2个以上苯环的芳香族环状结构(尤其是芴环)的苯氧树脂的配合量的方法，以及增加橡胶成分的配合量的方法。另一方面，作为减小固化后的接触角的方法，可以举出减少上述苯氧树脂的配合量的方法以及减小橡胶成分的配合量的方法。另外，通过配合硅改性环氧树脂，也可以增大固化后的接触角。
本发明的第2电路连接用膜状粘接剂优选含有导电粒子。导电粒子可以适当地使用前述物质。
本实施方式的电路连接用膜状粘接剂可以通过如下方法制作，即，制备含有上述苯氧树脂、环氧树脂、橡胶成分、潜在性固化剂以及导电粒子和根据需要的其他成分的电路连接用粘接剂组合物，使其形成为膜状。
其他成分可以适当地使用在本发明的第1电路连接用膜状粘接剂的说明中例举的物质。另外，膜的形成可以用与本发明的第1电路连接用膜状粘接剂的情况相同的方法来进行。
图1是表示本发明的电路连接用膜状粘接剂的一个实施方式的剖视图。图1所示的电路连接用膜状粘接剂1是将上述电路连接用粘接剂组合物形成为膜状的物质。根据该电路连接用膜状粘接剂，其操作容易，可以容易地设置在被粘物上，可以容易地进行连接作业。
电路连接用膜状粘接剂1可以制成由2种以上的层构成的多层结构。这种情况下，固化后的接触角为90°以上的本发明所涉及的粘接剂层被配置在容易发生迁移的被粘物侧，尤其是电路侧。另外，将本发明的电路连接用膜状粘接剂用作多层ACF的构成材料的情况下，与容易发生迁移的被粘物接触的层优选为包含本发明的电路连接用膜状粘接剂的层。该层可以在固化后作为耐迁移层发挥作用。在本实施方式中，测定该耐迁移层的接触角，也能够确认出固化后的接触角为90°以上。
电路连接用膜状粘接剂1可通过如下方法制作，例如，将含有上述苯氧树脂、环氧树脂、橡胶成分和潜在性固化剂的粘接剂组合物溶解于上述有机溶剂中，将由此得到的溶液用涂布装置涂布在支撑物(PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜等)上，在粘接剂组合物不至于固化的温度下热风干燥规定的时间。电路连接用膜状粘接剂1的厚度并无特别限制，但优选比连接对象的电路部件间的间隙厚，通常更优选膜厚比间隙厚5μm以上，进一步优选膜厚比间隙厚7μm～100μm，特别优选膜厚比间隙厚10μm～50μm。
另外，根据本发明人等的研究，判断出尤其在形成于玻璃基板上的电极容易发生迁移。因而，本发明的电路连接用膜状粘接剂可以合适地用作玻璃面板用的电路连接用粘接剂。此外，根据本发明的电路连接用膜状粘接剂，可以在上述玻璃面板上形成耐迁移层。另外，将本发明的电路连接用膜状粘接剂用作多层ACF的构成材料的情况下，通过在与多层ACF的玻璃面板接触的侧配置本发明的电路连接用膜状粘接剂，可以在玻璃面板上形成耐迁移层。
(电路部件的连接结构)
图2是表示利用电路连接用膜状粘接剂来连接的电路部件的连接结构的一个实施方式的示意剖视图。如图2所示，本实施方式的电路部件的连接结构具备相互对置的第一电路部件20和第二电路部件30，在第一电路部件20和第二电路部件30之间设置连接这两个部件的电路连接部件10。
第一电路部件20具备电路基板(第一电路基板)21和形成于电路基板21的主面21a上的电路电极(第一电路电极)22。在电路基板21的主面21a上，可以根据情况形成绝缘层(未图示)。
另一方面，第二电路部件30具备电路基板(第二电路基板)31和形成于电路基板31的主面31a上的电路电极(第二电路电极)32。另外，在电路基板31的主面31a上，也可以根据情况来形成绝缘层(未图示)。
作为第一和第二电路部件20、30，只要是形成有以电连接为必须的电极的部件即可，并无特别限制。具体来讲，可以举出用于液晶显示器的由ITO等形成电极的玻璃或塑料基板、印刷电路板、陶瓷电路板、柔性电路板、半导体硅芯片等，这些可以根据需要来组合使用。这样，在本实施方式中，可以使用印刷电路板以及包括由聚酰亚胺等有机物构成的材质的，像铜、铝等金属或ITO(indium tin oxide：氧化铟锡)、氮化硅(SiNx)、二氧化硅(SiO2)等无机材质这样具有多种多样的表面状态的电路部件。
电路连接部件10含有绝缘性物质11和导电粒子7。导电粒子7不仅配置在相对的电路电极22和电路电极32之间，还配置在主面21a、31a彼此之间。在电路部件的连接结构中，电路电极22、32通过导电粒子7进行电连接。即，导电粒子7与电路电极22、32两者直接接触。
这里，导电粒子7只要具有可获得电连接的导电性就没有特别限制，可以是Au、Ag、Ni、Cu、Co、焊锡等金属粒子或碳等。另外，也可以使用由上述金属等导电物质对非导电性的玻璃、陶瓷、塑料等进行被覆的粒子。此时，为了得到充分的导电性，被覆的金属层的厚度优选为10nm以上。
在该电路部件的连接结构中，如上所述，相对的电路电极22和电路电极32通过导电粒子7进行电连接。因此，可充分减少电路电极22、32间的连接电阻。因而，可以使电路电极22、32间的电流的流动变得平稳，可充分发挥电路所具有的功能。在电路连接部件10不含有导电粒子7的情况下，通过直接接触电路电极22和电路电极32来电连接。
电路连接部件10如后所述，由于由本发明涉及的电路连接用膜状粘接剂的固化物构成，因此在高湿条件下也具有足够的耐迁移性。因而，即使在高湿环境下通电的情况下，也可充分地防止在电路电极22、32上发生电沉积，可以充分提高电路电极22、32之间的电特性的长期可靠性。
(电路部件的连接结构的制造方法)
接着，对上述电路部件的连接结构的制造方法进行说明。
首先，准备上述第一电路部件20和电路连接用膜状粘接剂40(参照图3(a))。电路连接用膜状粘接剂40是将电路连接材料成型为膜状而成的。电路连接材料含有粘接剂组合物5和导电粒子7。这里，作为粘接剂组合物5，可以使用含有上述苯氧树脂、环氧树脂、橡胶成分和潜在性固化剂的组合物。即使在电路连接材料不含有导电粒子7的情况下，该电路连接材料也可以作为绝缘性粘接剂用于各向异性导电性粘接，尤其是，有时被称作NCP(Non-Conductive Paste：非导电性粘接剂)。另外，在电路连接材料含有导电粒子7的情况下，该电路连接材料有时也被称作ACP(Anisotropic Conductive Paste：各向异性导电性粘接剂)。因而，也可以代替作为ACF(Anisotropic ConductiveFilm：各向异性导电性膜)发挥功能的电路连接用膜状粘接剂40，使用作为NCF(Non-Conductive Film：非导电性膜)发挥功能的本发明涉及的电路连接用膜状粘接剂，来获得电路部件的连接结构。
另外，电路连接材料中的导电粒子7的含量相对于电路连接材料的总量，优选为0.1～30体积％，更优选为0.1～15体积％。如果含量小于0.1体积％，则具有难以得到良好的导通的倾向。另一方面，如果超过30体积％，则可能引起邻接电路的短路(short)。
接着，将电路连接用膜状粘接剂40放在第一电路部件20的形成有电路电极22的面上。在电路连接用膜状粘接剂40附着于支撑物上的情况下，以将电路连接用膜状粘接剂40侧面向第一电路部件20的方式，放在第一电路部件20上。此时，电路连接用膜状粘接剂40是膜状，容易操作。因此，可以将电路连接用膜状粘接剂40容易地介于第一电路部件20和第二电路部件30之间，可以容易地进行第一电路部件20和第二电路部件30的连接作业。
然后，对电路连接用膜状粘接剂40沿着图3(a)的箭头A和B方向进行加压，将膜状电路连接材料40暂时连接于第一电路部件20上(参照图3(b))。此时，也可以一边加热一边加压。但是，加热温度为电路连接用膜状粘接剂40中的粘接剂组合物不至于固化的温度。
接着，如图3(c)所示，以将第二电路电极面向第一电路部件20的方式，将第二电路部件30放在电路连接用膜状粘接剂40上。在电路连接用膜状粘接剂40附着于支撑物的情况下，剥离支撑物之后，再将第二电路部件30放在电路连接用膜状粘接剂40上。
然后，一边加热电路连接用膜状粘接剂40，一边在图3(c)的箭头A和B的方向上隔着第一和第二电路部件20、30进行加压。此时的加热温度为固化剂的活性温度以上的温度。这样，对电路连接用膜状粘接剂40进行固化处理，实施真正连接，获得图2所示的电路部件的连接结构。
加热温度例如为170～200℃，连接时间例如为10秒钟～1分钟。这些条件根据使用用途、粘接剂组合物、电路部件进行适当的选择，也可以根据需要进行后固化。
如上述操作，制造电路部件的连接结构时，就得到的电路部件的连接结构而言，可以使导电粒子7与相对的电路电极22、32这两者相接触，可以充分地降低电路电极22、32间的连接电阻。
另外，通过加热电路连接用膜状粘接剂40，能够以充分减小电路电极22和电路电极32之间的距离的状态使粘接剂组合物5固化而形成绝缘性物质11，通过电路连接部件10来牢固地连接第一电路部件20和第二电路部件30。就得到的电路部件的连接结构而言，电路连接部件10由本发明涉及的电路连接用膜状粘接剂的固化物构成，因此在高湿条件下也具有足够的耐迁移性。因而，得到的电路部件的连接结构，即使在高湿环境下通电的情况下，也可以充分地防止在电路电极22、32上发生电沉积，电路电极22、32间的连接可靠性优异。
实施例
下面，基于实施例和比较例，对本发明进行更具体的说明，但本发明并不限于以下实施例。
(配合材料)
首先，准备如下材料作为电路连接用膜状粘接剂的配合材料。
[苯氧树脂-1]
由双酚A型环氧树脂和在分子内具有芴环结构的酚化合物(4，4’-(9-亚芴基)-二酚)来合成苯氧树脂。得到的树脂的重均分子量以利用GCP法的标准聚苯乙烯换算值来计，为4万。将该树脂溶解于质量比为50/50的甲苯(沸点110.6℃，SP值8.90)/乙酸乙酯(沸点77.1℃，SP值9.10)的混合溶剂中，得到固体成分40质量％的树脂溶液。将其作为“苯氧树脂-1”。
[苯氧树脂-2]
由双酚A型环氧树脂和表氯醇来合成双酚A型苯氧树脂(酚4-4’-(1-甲基亚乙基)双聚合物)。得到的树脂的重均分子量以利用GCP法的标准聚苯乙烯换算值来计，为3万。将该树脂溶解于质量比为50/50的甲苯/乙酸乙酯的混合溶剂中，得到固体成分40质量％的树脂溶液。将其作为“苯氧树脂-2”。
[环氧树脂-1]
准备萘型环氧树脂(萘二酚系环氧树脂，大日本油墨化学工业株式会社制造，商品名HP-4032，环氧当量149)。将其作为“环氧树脂-1”。
[环氧树脂-2]
准备双酚A型环氧树脂(油化壳环氧株式会社制造，商品名エピコ一ト828，环氧当量184)。将其作为“环氧树脂-2”。
[含固化剂的环氧树脂-1]
准备液状的含有固化剂的环氧树脂(环氧当量：202)，该含有固化剂的环氧树脂以质量比34∶49∶17的比例含有微胶囊型潜在性固化剂(微胶囊化的胺系固化剂)、双酚F型环氧树脂和萘型环氧树脂。将其作为“含固化剂的环氧树脂-1”。
[含固化剂的环氧树脂-2]
准备液状的含有固化剂的环氧树脂(环氧当量：213)，该含有固化剂的环氧树脂以质量比35∶65的比例含有微胶囊型潜在性固化剂(微胶囊化的胺系固化剂)和双酚F型环氧树脂。将其作为“含固化剂的环氧树脂-2”。
[丙烯酸橡胶]
作为橡胶成分，准备丙烯酸橡胶(丙烯酸丁酯40重量份-丙烯酸乙酯30重量份-丙烯腈30重量份-甲基丙烯酸缩水甘油酯3重量份的共聚物，重均分子量：80万)。将该丙烯酸橡胶溶解于质量比为50/50的甲苯/乙酸乙酯的混合溶剂中，制成固体成分15质量％的溶液。
[导电粒子]
准备平均粒径5μm的导电粒子，该导电粒子通过在以聚苯乙烯作为核的粒子表面，设置厚度0.2μm的镍层，在该镍层的外侧进一步设置厚度0.04μm的金层来制成。
(实施例1)
以固体质量比20∶30∶50的配合比例来混合苯氧树脂-1、丙烯酸橡胶和含有固化剂的环氧树脂-1，接着，使5质量份的导电粒子混合分散于100质量份的该混合物中，得到粘接剂组合物。用辊涂机将得到的粘接剂组合物涂布在隔膜(实施了有机硅处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜，厚度：50μm)上。接着，通过对其在70℃下加热干燥3分钟，形成厚度25μm的膜状粘接剂，得到实施例1的电路连接用膜状粘接剂。
(实施例2)
除了将实施例1中的苯氧树脂-1、丙烯酸橡胶和含有固化剂的环氧树脂-1的配合比例变更为固体质量比20∶40∶40以外，与实施例1同样地操作，得到实施例2的电路连接用膜状粘接剂。
(实施例3)
除了将实施例1中的苯氧树脂-1、丙烯酸橡胶和含有固化剂的环氧树脂-1的配合比例变更为固体质量比20∶20∶60以外，与实施例1同样地操作，得到实施例3的电路连接用膜状粘接剂。
(实施例4)
以固体质量比20∶30∶5∶45的配合比例来混合苯氧树脂-1、丙烯酸橡胶、环氧树脂-1和含有固化剂的环氧树脂-2，接着，使5质量份的导电粒子混合分散于100质量份的该混合物中，得到粘接剂组合物。使用该粘接剂组合物来代替实施例1中的粘接剂组合物，除此以外，与实施例1同样地操作，得到实施例4的电路连接用膜状粘接剂。
(实施例5)
以固体质量比20∶30∶50的配合比例来混合苯氧树脂-2、丙烯酸橡胶和含有固化剂的环氧树脂-1，接着，使5质量份的导电粒子混合分散于100质量份的该混合物中，得到粘接剂组合物。使用该粘接剂组合物来代替实施例1中的粘接剂组合物，除此以外，与实施例1同样地操作，得到实施例5的电路连接用膜状粘接剂。
(实施例6)
以固体质量比20∶30∶50的配合比例来混合苯氧树脂-1、丙烯酸橡胶和含有固化剂的环氧树脂-2，接着，使5质量份的导电粒子混合分散于100质量份的该混合物中，得到粘接剂组合物。使用该粘接剂组合物来代替实施例1中的粘接剂组合物，除此以外，与实施例1同样地操作，得到实施例6的电路连接用膜状粘接剂。
(比较例1)
以固体质量比20∶30∶50的配合比例来混合苯氧树脂-2、丙烯酸橡胶和含有固化剂的环氧树脂-2，接着，使5质量份的导电粒子混合分散于100质量份的该混合物中，得到粘接剂组合物。使用该粘接剂组合物来代替实施例1中的粘接剂组合物，除此以外，与实施例1同样地操作，得到比较例1的电路连接用膜状粘接剂。
(比较例2)
以固体质量比30∶20∶50的配合比例来混合苯氧树脂-1、环氧树脂-1和含有固化剂的环氧树脂-1，接着，使5质量份的导电粒子混合分散于100质量份的该混合物中，得到粘接剂组合物。使用该粘接剂组合物来代替实施例1中的粘接剂组合物，除此以外，与实施例1同样地操作，得到比较例2的电路连接用膜状粘接剂。
(比较例3)
以固体质量比30∶20∶50的配合比例来混合苯氧树脂-1、环氧树脂-1和含有固化剂的环氧树脂-2，接着，使5质量份的导电粒子混合分散于100质量份的该混合物中，得到粘接剂组合物。使用该粘接剂组合物来代替实施例1中的粘接剂组合物，除此以外，与实施例1同样地操作，得到比较例3的电路连接用膜状粘接剂。
(比较例4)
以固体质量比30∶20∶50的配合比例来混合苯氧树脂-1、环氧树脂-2和含有固化剂的环氧树脂-1，接着，使5质量份的导电粒子混合分散于100质量份的该混合物中，得到粘接剂组合物。使用该粘接剂组合物来代替实施例1中的粘接剂组合物，除此以外，与实施例1同样地操作，得到比较例4的电路连接用膜状粘接剂。
(比较例5)
以固体质量比20∶20∶60的配合比例来混合苯氧树脂-2、丙烯酸橡胶和含有固化剂的环氧树脂-2，接着，使5质量份的导电粒子混合分散于100质量份的该混合物中，得到粘接剂组合物。使用该粘接剂组合物来代替实施例1中的粘接剂组合物，除此以外，与实施例1同样地操作，得到比较例5的电路连接用膜状粘接剂。
对于上述得到的实施例1～6和比较例1～5的电路连接用膜状粘接剂，实施下述的接触角测定和耐迁移性试验。得到的结果示于表1和2中。
<对于水的接触角的测定>
将得到的电路连接用膜状粘接剂转印在载玻片上，使用洁净烘箱在190℃加热1小时的条件下进行加热固化。对固化后的膜状粘接剂表面，使用接触角仪(协和界面科学株式会社制造的CA-W150)，根据JIS R3275法，在温度25±5℃、湿度50±10％的条件下测定对于水的接触角。在固化物表面的3个位置上进行测定，将得到的值的平均值作为接触角。另外，对在上述加热固化条件下固化的粘接剂算出由下述式(2)定义的固化率C1，结果，确认出实施例1～6和比较例1～5的电路连接用膜状粘接剂中的任一个都为80％以上。算出的固化率示于表1和表2中。
C1(％)＝(Q2-Q3)/Q2×100...(2)
式(2)中，Q2表示使用DSC(差示扫描量热仪)测定的固化前的粘接剂的放热量(J/g)，Q3表示在上述加热条件(190℃，1小时)下固化后的粘接剂的放热量(J/g)。
<耐迁移性试验>
首先，使用得到的电路连接用膜状粘接剂，按以下的顺序对带有ITO梳形图案电极(节距100μm，线宽85μm，间隔15μm)的玻璃基板和2层FPC(节距100μm，线宽50μm，间隔50μm，电路高度8μm，基材：聚酰亚胺，电路：Cu/Sn镀覆)进行连接，制作出电路连接体。
在80℃、10Kgf/cm2、4秒钟的条件下，将裁剪成规定的尺寸的膜状粘接剂(1.5×25mm)贴附于带有ITO梳形图案的玻璃基板上，然后，剥离隔膜，接着对2层FPC电路和玻璃基板侧电路进行位置对准。接着，在180℃、3MPa、15秒钟的条件下，从FPC上方进行加热、加压，进行真正连接。
将上述得到的电路连接体置于60℃、90％RH的试验槽中，对相对的梳形电极施加DC20V的电压。以该状态经过96小时之后，使用金属显微镜，观察膜状粘接剂连接部(玻璃基板侧ITO电极和FPC侧电极的接触部以及粘接剂溢出部)中的迁移发生状态，基于下述基准进行评价。
A：迁移的发生量是微量(或者没有)；
B：迁移的发生量是少量；
C：迁移的发生量是中等量；
D：迁移的发生量是大量。
表1
Figure G2007800532923D00191
表2
Figure G2007800532923D00201
如表1和2所示，就固化后对于水的接触角小于90°的比较例1～5的电路连接用膜状粘接剂而言，在连接好的电路连接体中的迁移发生量是中等量～大量，与此相对，就固化后对于水的接触角为90°以上的实施例1～6的电路连接用膜状粘接剂而言，在连接好的电路连接体中的迁移发生量是微量(或者没有)～少量，确认出耐迁移性十分优异。尤其是，实施例2的电路连接用膜状粘接剂显示出优异的耐迁移性，认为这是因为，通过含有较多的丙烯酸橡胶可以增大固化后对于水的接触角，可以进一步提高密合力和防湿性。
根据本发明的电路连接用膜状粘接剂，即使在高湿环境下对连接好的电路连接体进行通电，也可以充分抑制迁移的发生，因此，可以实现高湿环境下的电路的连接可靠性的提高。
工业上的应用性
根据本发明，可以提供一种耐迁移性优异，可提高高湿环境下的电路的连接可靠性的电路连接用膜状粘接剂。

Claims (11)

1.一种电路连接用膜状粘接剂，其是介于相对峙的电路电极间的，通过对相对峙的电路电极进行加热、加压使得加压方向的电极间实现电连接的电路连接用膜状粘接剂，其特征在于，该粘接剂固化后的对于水的接触角为90°以上。
2.根据权利要求1所述的电路连接用膜状粘接剂，其特征在于，含有苯氧树脂、环氧树脂、橡胶成分以及潜在性固化剂。
3.根据权利要求2所述的电路连接用膜状粘接剂，其特征在于，所述苯氧树脂是具有芴环的树脂。
4.根据权利要求2或3所述的电路连接用膜状粘接剂，其特征在于，所述环氧树脂是具有萘骨架的树脂。
5.根据权利要求2～4的任一项所述的电路连接用膜状粘接剂，其特征在于，所述橡胶成分的分子量为70万以上。
6.一种电路连接用膜状粘接剂，其是介于相对峙的电路电极间的，通过对相对峙的电路电极进行加热、加压使得加压方向的电极间实现电连接的电路连接用膜状粘接剂，其特征在于，含有苯氧树脂、环氧树脂、橡胶成分以及潜在性固化剂，所述苯氧树脂具有含有2个以上苯环的芳香族环状结构。
7.根据权利要求6所述的电路连接用膜状粘接剂，其特征在于，所述含有2个以上苯环的芳香族环状结构是源于多环芳香族化合物的结构。
8.根据权利要求7所述的电路连接用膜状粘接剂，其特征在于，所述多环芳香族化合物是二羟基化合物。
9.根据权利要求8所述的电路连接用膜状粘接剂，其特征在于，所述二羟基化合物是具有萘、苊、芴、二苯并呋喃、蒽和菲中的任一种结构的化合物。
10.根据权利要求7所述的电路连接用膜状粘接剂，其特征在于，所述多环芳香族化合物是具有芴环结构的二羟基化合物。
11.根据权利要求7所述的电路连接用膜状粘接剂，其特征在于，所述多环芳香族化合物是具有芴环结构的二酚化合物。
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