CN101827908A - 非导电粘合剂组合物和非导电粘合剂膜以及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供非导电粘合剂膜，其用于将柔性印刷电路板电连接到电路板，其在贮存稳定性及固化性两个方面均优越，并且其在压力粘结时抑制气泡的形成。本发明还提供非导电粘合剂膜，其基本上包含热固化性环氧树脂、潜固化剂和平均粒度为大约1μm或更小的有机弹性细粒，其中膜通过有机弹性细粒的聚集而形成。

Description

非导电粘合剂组合物和非导电粘合剂膜以及制备方法
技术领域
本发明涉及非导电粘合剂组合物和非导电粘合剂膜，并涉及其制备和使用方法。更具体地讲，本发明涉及：非导电粘合剂组合物；非导电粘合剂膜，其设置在柔性印刷电路板(FPC)与电路板之间，并能够通过热压粘结在其导体之间形成电连接；及其制备和使用方法。
背景技术
对于平板显示器的玻璃板与柔性印刷电路板(FPC)的电连接以及印刷电路板与FPC的电连接而言，过去一直使用的是各向异性的导电膜(ACF)。一般来讲，ACF包含热固化性树脂和导电粒子。通过将ACF夹在这种电路板或板之间并对它们进行热压粘结，被夹在一个电路板或板上的导体与其他电路板或板上的导体之间的导电粒子在这些导体之间形成电连接。图1为FPC1和玻璃板4的剖视图，其中ACF用于在FPC上的导体2与玻璃板上的导体3之间形成电连接。图1示出导体2和导体3通过分散在ACF的热固化性树脂5中的导电粒子6被电连接，以及导电粒子6被压在导体之间并变形。
随着电子设备的尺寸不断变小，近来上述电路板或板的互连模式的密度已经变大。当使用ACF在具有这种较高密度互连模式的电路板或板之间形成电连接时，导体之间的间距变得极小，因此导电粒子可能会使同一电路板或板上的邻接的导体发生短路。此外，导电粒子包括非常昂贵的金属等，因此材料成本总体来说上升，结果制备成本有时以增加而告终。
作为产生类似于ACF的结果(但使用不包含任何导电粒子的材料)的方法，已经建议使用非导电粘合剂(NCA)(H.Kristiansen and A.Bjorneklett，“Fine-pitch connection to rigid substrate using non-conductiveepoxy adhesive”，J.Electronics Manufacturing，vol.2，pp.7-12，1992)(Kristiansen和A.Bjorneklett，“使用非导电环氧树脂粘合剂细距连接到刚性基底”，《电子制造杂志》第2卷，第7-12页，1992年)。这个方法在FPC与电路板或板之间设置热固化性树脂，并且在压力下固化热固化性树脂，由此使FPC上的导体和电路板或板上的导体保持在压力粘结的状态。这类方法不使用任何昂贵的导电粒子，因此即使对于密集互连器的连接也不会发生短路，并且还存在成本优势，因此在液晶显示器、等离子体显示器等的生产过程方面可预期很大的改善。图2是FPC1和玻璃板4的剖视图，其中NCA用于在FPC上的导体2与玻璃板上的导体3之间形成电连接。图2示出使导体2与导体3以物理的方式直接接触并电连接，并且热固化性树脂7将导体2和导体3保持在压力粘结的状态。
然而，这种方法在实际应用中继续具有多种问题。当采用非导电粘合剂在其中以膜形状形成的非导电粘合剂膜(NCF)方法时，优选的是从这些导体之间移除形成NCF的树脂，并且压力粘结的导体表面塑性变形。由于塑性变形的导体表面上的微细表面粗糙度，即使没有任何导电粒子也可在这些导体之间形成电连接。因此，要采用NCF方法形成较好的电连接，通过相对高的压力对FPC进行压力粘结是优选的。此时发生的FPC的基膜挠曲往往变得大于采用ACF方法时的情况。
热压粘结时FPC发生的挠曲具有残余应力，因此当释放负载并在压力粘结时进行冷却时，FPC会试图恢复到其初始形状，并且有时会在树脂中形成气泡。图3示出FPC中发生的挠曲量D和树脂中形成的气泡8。气泡加热时可膨胀。此外，有时它们含有水分。因此，这种气泡不仅会降低电路板或板之间连接的可靠性，而且有时导致同一电路板或板上的邻接的导体之间的绝缘可靠性下降。因此，在对高密度互连器的电连接本质上为有利的NCF方法中，非常强烈要求解决气泡的问题。
作为通过NCF方法来减少FPC挠曲的一种方法，可以提及减少在气泡形成部位(即，在电路板或板上的邻接的导体之间没有导体的部分)处的树脂流出。例如，如果提高热压粘结条件下的树脂粘度，则可抑制树脂的流出。然而，如果热压粘结条件下的树脂粘度变得过高，则树脂可能在形成电连接所需的导体之间的界面处薄薄地残留，并且可能会成为接触不良的原因。因此，在NCF方法中，在热压粘结时，优选在电连接导体部位处的树脂粘度低，但为了抑制气泡的形成，优选在其它部位处的树脂粘度高。
另一方面，如果考虑到热压粘结步骤的生产率，优选热压粘结的时间要短。作为缩短热压粘结时间的一种有效方法，可以提及提高对热固化性树脂进行固化时的加热温度。然而，例如，如果加热到200℃或更高，则可能会发生FPC的伸长和/或变形。从生产过程稳定化的观点来说，这种伸长和/或变形不是优选的。因此，优选的是使用在短时间内在低温下具有高反应性固化性能的固化系统。另一方面，如果使用这种高反应性固化系统，(例如)当在室温下存放时，热固化性树脂将随着时间的推移而逐渐地固化，材料的粘度特性将发生变化，并且在某些情况下实际使用时将无法获得所需的粘度特性。
作为一种既实现快速固化性、又实现贮存稳定性的矛盾要求的有效方法，使用封装的固化剂是已知的。这是由交联聚合物薄膜覆盖的咪唑衍生物或对环氧具有高反应性的其它固化剂构成的材料。通过使用这种材料，可实现极其优良的贮存稳定性。然而，在制备NCF时，高极性溶剂(例如通常用于溶解热塑性树脂或其它聚合物材料的甲乙酮(MEK))以溶解覆盖固化剂的封装材料的一部分而告终。因此，如果在制备NCF时使用具有高溶解能力的溶剂，则封装的固化剂有时将无法表现出足够的潜伏性，并且NCF的贮存稳定性将被削弱。
Asai等人在J.Appl.Polym.Sci.，Vol.56，769-777(1995)(《应用聚合物科学杂志》，第56卷，第769-777页，1995年)中描述到，通过使环氧树脂、苯氧基树脂、微封装的咪唑和导电粒子溶解在甲苯/MEK混合溶剂中并形成膜，由此快速固化性和贮存稳定性均可在一定程度上得以实现。在该文件中，也发现了极性溶剂MEK削弱微封装的咪唑的潜伏性的事实。J.Y.Kim等人在J.Mat.Processing Technology，Vol.152，357-362(2004)(《材料加工技术杂志》，第152卷，第357-362页，2004年)”中描述了将环氧树脂、NBR、微封装的咪唑和导电粒子溶解在甲苯中以制备ACF。然而，当使用这种ACF时发现，在85℃和RH85％的条件下老化1000小时导致接触电阻增加2Ω或更多。日本专利公布(A)No.10-21740描述了包含微封装的咪唑的ACF组合物。该组合物中使用了由苯氧基树脂、聚氨酯树脂、SBR树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚酯树脂等组成的成膜剂。日本专利公布(A)No.2006-252980描述了由反应性弹性体、环氧树脂和潜固化剂(微封装的咪唑)组成的ACF组合物。日本专利公布(A)No.2004-315688描述了由具有芴骨架的苯氧基树脂、环氧树脂和潜固化剂(微封装的咪唑)组成的半导体制备膜。日本专利公布(A)No.10-204153描述了由具有萘骨架的环氧树脂、液体丙烯酸类树脂和潜固化剂(微封装的咪唑)组成的粘合剂组合物。日本专利No.3449904描述了主要由三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、双酚F型环氧树脂前体和潜固化剂(微封装的咪唑)组成的树脂组合物。日本专利No.3883214描述了由丙烯酸类树脂、环氧树脂、二氧化硅粒子和潜固化剂(微封装的咪唑)组成的树脂组合物。日本专利公布(A)No.5-32799描述了由硅烷偶联剂均匀混合在其中的反应性弹性体、环氧树脂和潜固化剂(微封装的咪唑)组成的ACF组合物。日本专利公布(A)No.9-150425描述了由聚乙烯醇缩丁醛树脂、环氧树脂和潜固化剂(微封装的咪唑)组成的ACF组合物。日本专利公布(A)No.2006-73397描述了由固体环氧树脂和潜固化剂(微封装的咪唑)组成的ACF组合物。日本专利No.3465276描述了由丙烯酸酯类弹性体、环氧树脂和潜固化剂(微封装的咪唑)组成的粘合剂组合物。
发明内容
本发明提供基本上由热固化性环氧树脂、潜固化剂和平均粒度为大约1μm或更小的有机弹性细粒组成的非导电粘合剂膜。该膜由有机弹性细粒的聚集形成。
在本发明的一个实施例中，基于固体含量而言，所包含的有机弹性细粒可以为40重量％至90重量％。在另一个实施例中，形成至少有机弹性细粒表面的材料的玻璃化转变温度可以为室温或更低温度。此外，在其它实施例中，形成至少有机弹性细粒表面的材料可以包括丙烯酸类树脂，有机弹性细粒可以包括核-壳型弹性细粒。
此外，在另一个实施例中，潜固化剂可以为封装的固化剂，且封装的固化剂可以包括封装的咪唑。
此外，在另一个实施例中，非导电粘合剂膜在100℃下测量的弹性模量值可以为室温下测量的值的1.5×10-3至1.5×10-2倍。在另一个实施例中，非导电粘合剂膜在100℃和46.8kPa应力下测量的表观粘度η的值可以为在100℃和78.0kPa应力下测量的值的4倍或更大，其中表观粘度被定义为η＝σ/(dγ/dt)(其中，η为表观粘度，σ为剪切应力，dγ/dt为剪切应变速率)。在其它实施例中，室温下存放两星期后的流速可以为初始流速的90％至110％。
此外，本发明提供电连接两块电路板的方法，该方法包括以下步骤：制备第一电路板和第二电路板，其中每一块电路板由具有导体的电路板构成，电路板中的至少一块为柔性印刷电路板；在第一电路板和第二电路板之间设置上述非导电粘合剂膜；加热及按压第一电路板和第二电路板，该在第一电路板和第二电路板之间设置有非导电粘合剂膜，以便移除在第一电路板和第二电路板的导体之间的非导电粘合剂膜，以电连接第一电路板的导体和第二电路板的导体，以便固化热固化性环氧树脂。
此外，本发明提供包括通过上述方法电连接的电路板的电子装置。在本发明的一个实施例中，该电子装置为平板显示器。
此外，本发明提供基本上由热固化性环氧树脂、潜固化剂、平均粒度为大约1μm或更小的有机弹性细粒和能够分散该有机弹性细粒的溶剂组成的非导电粘合剂组合物。该组合物即使在不包含溶剂中溶解的聚合物材料的情况下也具有膜的可成形性。
附图说明
图1为使用各向异性导电膜电连接的现有技术的柔性印刷电路板和玻璃板的侧向剖视图。
图2为使用非导电粘合剂电连接的现有技术的柔性印刷电路板和玻璃板的侧向剖视图。
图3为使用非导电粘合剂电连接的现有技术的柔性印刷电路板和玻璃板的侧向剖视图，其中气泡在热固化的树脂中形成。
图4为本发明实施例的固化的非导电粘合剂膜的扫描式电子显微镜照片。
图5示出尚未固化时及固化后的实例9的粘合剂膜的杨氏模量。
图6a为使用实例1的样品的热压粘结的柔性印刷电路板的照片。
图6b为使用比较例的样品的热压粘结的柔性印刷电路板的照片。
图7为示出表观粘度与弹性细粒量之间的关系的图线。
图8为示出表观粘度与流速及弹性细粒量之间的关系的图线。
图9a为示出测量柔性印刷电路板与玻璃板之间的接触电阻的方法的示意图。
图9b为计算接触电阻时使用的电路图。
具体实施方式
本发明的非导电粘合剂组合物的特征在于其包含有机弹性细粒，因此即使不在溶剂中溶解聚合物材料并将其结合到组合物当中也具有膜的可成形性。这种膜的可成形性主要是由有机弹性细粒的聚集提供的。在本发明的组合物中，使用能够分散有机弹性细粒的溶剂，但该溶剂的选择应当几乎完全不会或完全不会对潜固化剂产生任何损害。在本发明中，过去用于形成膜的聚合物是不需要的，因此不需要用来溶解这种聚合物材料、最后以对潜固化剂造成损害而告终的溶剂(例如MEK)。由于这个原因，本发明的非导电粘合剂组合物以及使用该组合物制备的非导电粘合剂膜可以充分地表现出潜固化剂所固有的性能(即，常温时的潜伏性和加热时的热固化两者)，并在贮存稳定性方面极为优越。
此外，形成本发明的非导电粘合剂膜的热固化性环氧树脂与有机弹性细粒的混合物的特征在于：使热固化前的行为能够像熔融态下的假塑性流体一样的点。“假塑性流体”意指表现出这种行为的流体，其中如果作用到流体上的应力变大，则表观粘度变小。例如，在本发明的一个实施例中，当测量100℃下的粘度时，46.8kPa应力下测量的表观粘度为78.0kPa应力下测量的表观粘度的四倍或更大。通过使用包含这种混合物的膜，在热压粘结时，粘合剂膜在电连接导体的部位(即施加较大应力的部位)的粘度变小，易于从导体之间排除粘合剂膜，并且可形成接触电阻小的电连接。另一方面，在可能形成气泡的部位处(即，电路板或板上邻接的导体之间没有导体的部分处)施加的应力变小，因此粘合剂膜保持较高的粘度，粘合剂膜从这些部分中的流出量变少，并且因此可抑制气泡的形成。
不宜将上述说明理解为是公开了本发明的所有实施例以及有关本发明的所有优点和效应。为了例示本发明的典型实施例，通过以下附图及具体实施方式进一步详细解释本发明。
本发明提供非导电粘合剂组合物，其基本上由热固化性环氧树脂、潜固化剂、平均粒度为大约1μm或更小的有机弹性细粒和能够分散该有机弹性细粒的溶剂组成。即使不包含在溶剂中溶解的聚合物材料，这种非导电粘合剂组合物也具有膜的可成形性。
本发明中使用的热固化性环氧树脂在热压粘结时固化并粘结FPC及电路板。此外，热固化性环氧树脂也用作本发明的粘合剂组合物或粘合剂膜中的有机弹性细粒的粘结剂。
本发明中使用的热固化性环氧树脂可以包括本技术领域中已知的任何环氧树脂，但如上所述，为了用作有机弹性细粒的粘结剂，优选其在常温下是液体。这种热固化性环氧树脂固化前在25℃下的粘度优选为大约0.1Pa·s或更高、更优选为大约0.5Pa·s或更高、还更优选为大约1Pa·s或更高。此外，固化前在25℃下的粘度优选为大约200Pa·s或更低、更优选为大约150Pa·s或更低、还更优选为大约100Pa·s或更低。可以使用(例如)Brookfield回转式粘度计测量热固化性环氧树脂的粘度。
作为这种常温下的环氧树脂液体，可以使用以下物质：双酚型环氧树脂，其平均分子量为大约200至大约500，衍生自环氧氯丙烷及双酚A、F、AD等；环氧酚醛树脂，衍生自环氧氯丙烷及酚-酚醛或甲酚-酚醛；萘型环氧树脂，其具有包括萘环的骨架；多种环氧化合物，其在联苯、二氯戊二烯或其它分子中具有两个或更多缩水甘油胺、缩水甘油醚及其它缩水甘油基；脂环型环氧化合物，其在分子中具有两个或更多脂环族环氧基；以及这些类型物质中的两种或更多种的混合物。特别可以提及(例如)以下物质：Epicoat EP828(双酚A型，环氧当量为190g/eq，Japan Epoxy Resin)、YD128(双酚A型，环氧当量为184至194g/eq，Tohto Kasei)、Epicoat EP807(双酚F型，Japan EpoxyResin)、EXA7015(水合双酚A型，DIC)、EP4088(双环戊二烯型，Asahi Denka)、HP4032(萘型，DIC)、PLACCEL G402(内酯改性的环氧树脂，环氧当量为1050至1450g/eq，Daicel Chemical Industry)、Celloxide(脂环型，Daicel Chemical Industry)等。本发明的粘合剂组合物可以包含混合在一起的一种或多种类型的上述热固化性环氧树脂。
本领域的技术人员可以适当地选择热固化性环氧树脂的含量，要考虑的例如有树脂的类型、结构及分子量、所需的粘结特性和固化特性、有机弹性细粒的类型和含量，此外当组合物的使用形式为膜时，要考虑成形膜的特性(例如，柔性等)。若要给定一个实例的话，相对于粘合剂组合物的固体含量而言，热固化性环氧树脂的含量可以为大约2重量％或更多、优选为大约5重量％或更多、更优选为大约15重量％或更多。此外，相对于粘合剂组合物的固体含量而言，热固化性环氧树脂的含量可以为大约60重量％或更少、优选为大约50重量％或更少、更优选为大约30重量％或更少。
本发明中使用的潜固化剂在常温下不表现出固化性，并且不会导致包含在粘合剂组合物或粘合剂膜中的热固化性环氧树脂的固化累进，但当受热时则表现出固化性，并且可以将热固化性环氧树脂固化到所需的水平。
作为可在本发明中使用的潜固化剂，可以提及以下物质：咪唑、酰肼、三氟硼烷-胺络合物、胺酰亚胺、多胺、叔胺、烷基脲或其它胺化合物、双氰胺及其改性产物以及这些物质中的两种或更多种的混合物。
上述潜固化剂当中，咪唑潜固化剂是优选的。咪唑潜固化剂包括本技术领域中已知的咪唑潜固化剂，例如咪唑化合物与环氧树脂的加合物。作为这种咪唑化合物，可以提及以下物质：咪唑、2-甲基咪唑、2 乙基咪唑、2-丙基咪唑、2-十二烷基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑和4-甲基咪唑。
此外，为了强化贮存稳定性和快速固化性这两种矛盾的特性，可以使用封装的固化剂作为本发明的潜固化剂，所述封装的固化剂的组成以上述潜固化剂为核，覆盖以聚氨酯类、聚酯类或其它聚合物物质或Ni、Cu或其它金属薄膜等。这种封装的固化剂当中，优选使用封装的咪唑。
作为这种胶囊包封的咪唑，可以提及咪唑类潜固化剂，其由通过以下方法进行封装的咪唑化合物组成：加合脲或异氰酸酯化合物，此外通过异氰酸酯化合物封闭其表面；或加合环氧化合物，此外通过异氰酸酯化合物封闭其表面。特别地可以提及(例如)以下物质：NovacureHX3941HP、Novacure HXA3042HP、Novacure HXA3922HP、NovacureHXA3792、Novacure HX3748、Novacure HX3721、Novacure HX3722、Novacure HX3088、Novacure HX3741、Novacure HX3742、NovacureHX3613(全部由Asahi Kasei Chemicals)等。应该注意的是，Novacure是由封装的咪唑与热固化性环氧树脂按一定的比例混合在一起组成的产品。
此外，作为可在本发明中使用的胺类潜固化剂，可以包括本技术领域中已知的胺类潜固化剂。可以提及以下物质：多胺(例如，H-4070S、H-3731S等，ACR)、叔胺(H3849S，ACR)、烷基脲(例如，H-3366S，ACR)等。
相对于热固化环氧树脂的重量而言，潜固化剂的含量可以为大约1重量％或更多、优选为大约10重量％或更多、更优选为大约15重量％或更多。此外，相对于热固化性环氧树脂的重量而言，潜固化剂的含量可以为大约50重量％或更少、优选为大约25重量％或更少、更优选为大约21重量％或更少。在这里，当使用市售的热固化性环氧树脂与潜固化剂的混合物时，应该注意的是，“潜固化剂的含量”表示包含在混合物中的潜固化剂成分的比率，其根据热固化性环氧树脂成分与其它热固化性环氧树脂成分的混合物中的总重量而定。此外，潜固化剂的反应起始温度(也称“活化温度”)越高，粘合剂组合物的贮存稳定性就越高，而反应起始温度越低，固化就越快。为了以尽可能高的水平既实现快速固化性、又实现贮存稳定性，潜固化剂的反应起始温度通常优选为大约50℃或更高、更优选为大约100℃或更高。此外，潜固化剂的反应起始温度优选为大约200℃或更低、更优选为大约180℃或更低。潜固化剂的反应起始温度(活化温度)被定义为在DSC(差示扫描量热法)曲线的低温侧热生成量成为峰值的1/2的温度处的切线与基线相交点的温度，所述曲线是使用热固化性环氧树脂与潜固化剂的混合物为测试样品、利用DSC以10℃/分钟的速率从室温开始升温所获得的。
有机弹性细粒为在常温下具有弹性的细粒。例如，形成细粒的有机聚合物的玻璃化转变温度的范围是大约-140℃至室温。本发明中使用的有机弹性细粒的粒度小，因此当移除粘合剂组合物中所包含的溶剂时，细粒往往会聚集并形成膜。如果细粒的粒度大，则膜平整度变得较低，并且抑制导体之间导电的可能性变得较大。当电连接两个导体时，导体之间存在的有机弹性细粒必须从导体之间排除，否则设置在不影响导体的电接触的位置处。导体表面通常具有大约1至大约2μm左右的表面粗糙度。如果有机弹性细粒的平均粒度为大约1μm或更小，则粒子可被释放到导体表面的凹部中，不大可能形成电接触部位，并且影响导体之间电连接的机会变得较低。因此本发明中使用的有机弹性细粒的平均粒度通常为大约1μm或更小、优选为大约0.8μm或更小、更优选为大约0.6μm或更小。此外，有机弹性细粒的平均粒度通常为大约0.01μm或更大、优选为大约0.1μm或更大、更优选为大约0.3μm或更大。
如上所述，当形成膜时，据信有机弹性细粒的弹性提供膜所需的强度和柔性，因此形成至少有机弹性细粒的表面的表面的材料的玻璃化转变温度优选为室温或更低、更优选形成有机弹性细粒的所有材料的玻璃化转变温度为室温或更低(当有机弹性细粒由多种材料组成时)。
形成这种有机弹性细粒的材料为(例如)抗冲击改性剂技术领域中熟知的。可以提及以下物质：丙烯酸树脂、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯酸酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物及其它丙烯酸类树脂、丙烯腈、丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-乙烯丙烯-苯乙烯共聚物、高抗冲聚苯乙烯(HIPS)以及这些混合物或聚合物合金。当用于本发明的粘合剂组合物时，形成有机弹性细粒的表面的材料优选包含丙烯酸类树脂、更优选形成有机弹性细粒的所有材料都包含丙烯酸类树脂(当有机弹性细粒由多种材料组成时)。这是因为与其它材料相比，包含丙烯酸类树脂的有机弹性细粒在分散性方面相对于溶剂为优异的。
作为这种丙烯酸类树脂，可以提及(例如)以下物质：包括(甲基)丙烯酸酯单体的自由基可聚合的单体、或包含多官能单体的丙烯酸类共聚物。如有必要，自由基可聚合的单体可以包括能够与(甲基)丙烯酸酯单体共聚的另一个自由基可聚合的单体。作为所使用的(甲基)丙烯酸酯单体，可以提及(例如)以下物质：丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异壬酯、丙烯酸正癸酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸正壬酯、甲基丙烯酸正癸酯、甲基丙烯酸月桂酯等。可与(甲基)丙烯酸酯单体共聚的自由基单体可以是本技术领域中已知的可与(甲基)丙烯酸酯单体聚合的自由基单体。例如，可以提及以下物质：异戊二烯、乙酸乙烯酯、支链羧酸的乙烯基酯、苯乙烯、异丁烯等。多官能单体成为所获得的丙烯酸类共聚物的交联点，并用于控制在制备期间及制备之后丙烯酸类共聚物的不可取的附聚。作为这种多官能单体，可以提及(例如)以下物质：乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯和其它二(甲基)丙烯酸酯；三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性的三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯和其它三(甲基)丙烯酸酯。此外，作为其它多官能单体，可以提及以下物质：季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、苹果酸二烯丙酯、富马酸二烯丙酯、琥珀酸二烯丙酯、异氰脲酸三烯丙酯以及其它二或三烯丙基化合物、二乙烯基苯、己二酸二乙烯酯、丁二烯以及其它二乙烯基化合物等。可以两种或更多种类型组合的形式使用这些多官能单体。通过上述化合物的悬浮聚合或乳液聚合，可获得细粒。
有机弹性细粒也可以是具有壳部分及核部分的所谓的“核-壳型”弹性细粒。通常，设计的壳部分的玻璃化转变温度高于核部分的玻璃化转变温度。通过使用这种核-壳型弹性细粒，玻璃化转变温度低的核部分充当应力集中点，成形膜在其上被赋予柔性，而壳部分则控制细粒的不可取的附聚，因此可预期细粒相对于溶剂和热固化性环氧树脂的分散性提高。
作为这种核-壳型弹性细粒的一个实例，可以提及这样的丙烯酸类核-壳型弹性细粒，其具有的核部分为包含(甲基)丙烯酸酯和多官能单体的共聚物，具有的壳部分是由包含(甲基)丙烯酸酯和多官能单体的混合单体接枝共聚到核部分的外表上组成的。在本发明的一个实例中，(例如)选择(甲基)丙烯酸酯和多官能单体的类型和数量，从而形成核部分的共聚物的玻璃化转变温度为大约-140℃至大约-30℃，壳部分的玻璃化转变温度为大约-30℃至大约150℃。通过这样的选择可提高弹性细粒的分散性。(甲基)丙烯酸酯单体和多官能单体可以是上面针对丙烯酸类树脂所述的那些。相似地，核部分和/或壳部分可以包含能够与上述(甲基)丙烯酸酯单体共聚的其它自由基可聚合的单体。此外，核-壳型弹性细粒中可以包括多个具有不同组成的核部分。也可以赋予核-壳型弹性细粒以多层壳结构，其中核部分被壳部分所覆盖，而该壳部分被另一个壳部分所覆盖。
可以(例如)通过采用常规已知的乳液聚合法、悬浮聚合法等制备这种核-壳型弹性细粒。当包含多种类型的单体时，可以采用无规共聚、嵌段共聚、接枝共聚及任何其它合适的共聚方法。作为形成核/壳结构的方法，可以采用本技术领域中已知的方法。例如，可以采用上述聚合方法形成核部分的粒子，可以使如上所述的单体接枝聚合形成这些粒子的壳部分。也可以通过采取与核部分的聚合相同的聚合法连续进行壳部分的接枝聚合。
有机弹性细粒的含量越高，粘合剂膜的塑性流动性、膜的可成形性以及作为膜的可能的强度就越高。另一方面，如果有机弹性细粒的含量减少，则可提高粘合剂膜的耐热性和耐蠕变性。例如，相对于粘合剂组合物的固体含量来说，有机弹性细粒的含量可以为大约30重量％或更多、优选为大约40重量％或更多、更优选为大约55重量％或更多。此外，相对于粘合剂组合物的固体含量来说，有机弹性细粒的含量可以为大约95重量％或更少、优选为大约80重量％或更少、更优选为大约70重量％或更少。这里的“固体含量”表示热固化环氧树脂、有机弹性细粒和潜固化剂的总重量，换句话讲，就是从粘合剂组合物中移除溶剂之后的成分的重量。
可以根据有机弹性细粒的表面官能团的极性、形成有机弹性细粒的聚合物的类型以及有机弹性细粒的平均粒度，适当地选择能够分散上述有机弹性细粒的溶剂，以便给定所需的分散程度，但该溶剂优选不溶解潜固化剂。
在选择这种溶剂时，可通过测量分散粒子的二次粒度随时间推移的变化来评价有机弹性细粒的分散性，使用粒度分布测量装置(例如，LS-230，Beckman Coulter)，利用激光衍射散射法作为测量原理进行测量，使用粒度分布测量装置(例如，“Nanotrack UPA”，Nikkiso)，利用动态光散射法作为测量原理进行测量等。评价溶剂溶解潜固化剂的能力的方式可以是，使潜固化剂与溶剂混合以用于评价合适的热固化性环氧树脂，如有必要将混合物搁置预定的时间，然后利用DSC(差示扫描量热法)以确定混合物的放热峰。通过利用上述评价方法，本领域的技术人员可根据定向应用适当地选择能用于粘合剂组合物的溶剂。作为溶剂，可以提及(例如)以下物质：二甲苯、甲苯、己烷、庚烷、辛烷、环己烷或其它烃、二氧六环及其它醚、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸丁酯、乙酸异戊酯、乙酸异丁酯和其它酯以及其它有机溶剂。
例如，当有机弹性细粒为丙烯酸类核-壳型细粒、并且潜固化剂为由聚氨酯类材料覆盖的封装的咪唑，作为上述溶剂，优选使用乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸丁酯、乙酸异戊酯、乙酸异丁酯以及其它酯类溶剂，因为它们对封装的咪唑几乎没有不利的影响。乙酸乙酯为沸点相对低的溶剂，这使得其在成膜时容易干燥，因此是优选使用的。
考虑到粘合剂组合物所需的粘度，溶剂的含量应该是分散有机弹性细粒所需的量。相对于100重量份粘合剂组合物的固体含量来说，大约100重量份或更多是优选的，而大约200重量份或更多是更优选的。此外，相对于100重量份粘合剂组合物的固体含量来说，溶剂的含量优选为大约1000重量份或更少、更优选为大约500重量份或更少。
可以向非导电粘合剂组合物中添加在适当溶剂中溶解的聚合物材料作为任选成分，以(例如)促进膜的可成形性。“聚合物材料”由本技术领域中已知的热塑性树脂或热固化性树脂组成，并且能够对粘合剂组合物赋予膜的可成形性。这种材料通常在室温下是固体，或平均分子量为1000或更高。作为这种热塑性树脂，可以提及(例如)以下物质：苯氧树脂、聚酯、聚氨酯、聚酰亚胺、聚丁二烯、聚丙烯、聚乙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚缩醛树脂、聚乙烯醇缩丁醛、丁基橡胶、氯丁橡胶、聚酰胺、丙烯腈-丁二烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-甲基丙烯酸共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚乙酸乙烯酯、尼龙、苯乙烯-异戊二烯共聚物、苯乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物以及这些混合物或聚合物合金。此外，作为热固化性树脂，可以提及(例如)平均分子量为1000或更高且在常温下是固体的上述类型的环氧树脂。然而，有利的是确定聚合物材料以及溶解聚合物材料的溶剂的类型及数量，从而溶剂不会使潜固化剂的潜伏性降低到不可取的水平。相对于粘合剂组合物的总固体含量来说，在粘合剂组合物中包含的聚合物材料的量优选为大约0.1重量％至大约5重量％。不包含任何聚合物材料的粘合剂组合物是最优选的。这样，本发明的粘合剂组合物基本上不需要用于形成膜的聚合物材料以及溶解这种材料的溶剂，因此以后的固化剂不会受这种溶剂的损害，并且贮存稳定性优越。此外，本发明的粘合剂组合物可进一步具有根据需要加入的其它添加剂等。
可以通过使用(例如)高速混合机等混合有机弹性细粒、热固化性环氧树脂、潜固化剂和溶剂来制备本发明的粘合剂组合物。对不同成分的混合顺序没有特别的限制，但为了抑制潜固化剂由于机械混合受损，优选在过程结束时加入潜固化剂。例如，可以将有机弹性细粒在溶剂中分散，然后将热固化性环氧树脂和潜固化剂在分散体中混合，或可以将热固化性环氧树脂在溶剂中预混，然后将有机弹性细粒在混合物中分散并加入潜固化剂。当有机弹性细粒发生二次聚集时，如有必要，在混合之前可以使用珠磨机等对它们进行粉碎。
本发明的非导电粘合剂膜的形成方式可以是，在基板上涂布以上述方式获得的非导电粘合剂组合物，然后移除在粘合剂组合物中包含的溶剂以形成膜。作为基板，可以使用经有机硅处理的聚酯膜、聚四氟乙烯或被赋予剥离性能的其它树脂膜、由这些树脂膜覆盖的不锈钢片等。可以利用刮刀式涂布机、刮棒式涂布机、丝网印刷等将非导电粘合剂组合物在基板上涂布。可以调节固体含量及涂布量以形成多种厚度的薄膜。可以通过使用烘箱、热板等加热到潜固化剂不会活化的温度(例如大约100℃或更低)来移除溶剂。
本发明的非导电粘合剂膜基本上由热固化性环氧树脂、潜固化剂和平均粒度为大约1μm或更小的有机弹性细粒组成。当从粘合剂组合物中移除溶剂时，有机弹性细粒发生聚集，由此使膜得以形成。热固化性环氧树脂存在于聚集的有机弹性细粒之间的空间中，并且用作有机弹性细粒的粘结剂。此外，如上所述，潜固化剂存在于膜中而潜伏性不被消弱。图4为热固化的本发明一个实例的非导电粘合剂膜的照片，其处于未施加压力的状态，并且是通过扫描电子显微镜从侧向横截面上观察到的。图4中显现白色的部位是在切割粘合剂膜时有机弹性细粒已脱落的部位。灰色部位(在图中，稍微位于中心的左边，从右端的中心上升一个缓坡到左边)是切割的有机弹性细粒的横截面，而显现黑色的部位是固化的环氧树脂相。从该图可知，有机弹性细粒发生聚集并形成连续相。
可以根据待电连接的导体的厚度适当地选择非导电粘合剂膜的厚度、尺寸和形状。作为一个实例，在制备一般的平板显示器时，为了电连接FPC和电路板，有利的是非导电粘合剂膜的厚度为(例如)大约5μm至大约1mm、优选为大约10μm至大约200μm、更优选为大约20μm至大约50μm。
本发明的非导电粘合剂膜在100℃时测量的弹性模量值优选为在室温(25℃)时测量的值的大约1×10-3倍或更多、更优选为大约1.5×10-3倍或更多。此外，非导电粘合剂膜在100℃时测量的弹性模量值优选为在室温(25℃)时测量的值的大约5×10-2倍或更少、更优选为大约1.5×10-2倍或更少。可通过采用动态粘弹性测量方法在粘合剂膜不会开始固化的温度下测量非导电粘合剂膜的杨氏模量来确定上述弹性模量。与本发明的非导电粘合剂膜相比，使用成膜用的聚合物材料的常规非导电粘合剂膜在室温下具有较高的弹性模量，在加热时(例如在100℃)具有较低的弹性模量。本发明的粘合剂膜具有上述范围以内的弹性模量，这据信是使用有机弹性细粒为成膜要素的本发明的非导电粘合剂膜所特有的。
在此，虽然不打算受任何理论的约束，但用25℃时的弹性模量表示非导电粘合剂膜在存放和处理时的强度及柔性。100℃时的弹性模量据信表示在热压粘结时的热固化之前膜的流动性。举一个实例来说，本发明一个实施例中的非导电粘合剂膜的弹性模量室温时在1×108至4×108MPa的范围内、100℃时在6×105至1.5×106MPa的范围内。在单独地具有热固化性环氧树脂的条件下，在室温下无法获得这样的弹性模量，因此据信膜的强度和柔性是通过粘合剂膜中有机弹性细粒的附聚赋予的。此外，100℃时的弹性模量在此范围内表明，粘合剂膜不仅具有目标应用所需的流动性，而且还具有假塑性，这一点稍后在表观粘度一节中有说明。
此外，由于本发明的非导电粘合剂膜包含有机弹性细粒，它可具有这种行为，其中剪切应力的提高导致表观粘度的下降，即假塑性。本发明的非导电粘合剂膜在100℃和46.8kPa应力下测量的表观粘度η的值优选为在100℃和78.0kPa应力下测量的值的三倍或更大、更优选为4倍或更大，表观粘度η被定义为η＝σ/(dγ/dt)(其中，η为表观粘度，σ为剪切应力，dγ/dt为剪切应变速率)。由于这种假塑性，如果使用本发明的非导电粘合剂膜，在进行热压粘结时，环氧树脂和有机弹性细粒易于从导体之间排出，并可形成小的接触电阻，同时可抑制电路板或板上邻接的导体之间没有导体的部分中的气泡的形成。
此外，本发明的非导电粘合剂膜的制备甚至可不使用溶剂来溶解潜固化剂，这样不使其潜伏性受到可能的消弱，因此与常规的非导电粘合剂膜相比具有优异的贮存稳定性。优选的是，本发明的非导电粘合剂膜在室温下存放两星期后所具有的流速优选为初始流速的大约80％至大约120％、更优选为初始流速的大约90％至大约110％。对这一流速将在以下的实施例中进行详细说明。
在使用过程中，将本发明的非导电粘合剂膜(例如)设置在具有导体的柔性印刷电路板(FPC)与具有导体的电路板之间，然后加热，并将柔性印刷电路板与电路板压到一起。此时，柔性印刷电路板的导体与电路板的导体之间的非导电粘合剂膜被移除，在柔性印刷电路板的导体与电路板的导体之间形成电连接。与此同时，热固化性环氧树脂被固化，使柔性印刷电路板与电路板粘结。
下面对本发明的非导电粘合剂膜使用方法的实施例进行说明。使用滚筒式层合机等在(例如)80至120℃下对本发明的非导电粘合剂膜与FPC进行热层合，以便接触其中设置导体的FPC的表面。接下来，将电路板(例如)放置在脉冲热粘结器或陶瓷热粘结器的台架上，使带有导体的表面朝上，在其上方移动FPC，使其上堆叠的非导电粘合剂膜的表面朝下，并用显微镜对FPC和电路板的相应导体进行定位。此后，在150至200℃的温度和1至10MPa的压力下施加热压粘结1到30秒。此时，也可以对压力粘结的部位施加超声波以促进导体之间的电连接。超声波有助于导体金属彼此的融熔粘结，并进一步由于振动而对压力粘结部位附近存在的粘合剂膜给定剪切应力，因此据信所述部位的粘度降低，以方便移除导体之间的粘合剂膜。此外，根据需要也可以实施后固化。此外，非导电粘合剂膜可以在与电路板热层合以后使用，或可以在进行电连接时将其布置在电路板或板之间，不被热层合至FPC和电路板。或者，可以将本发明的非导电粘合剂组合物以液体状态直接在FPC或电路板上涂布，然后干燥，以便在电路板或板上直接形成膜。
本发明的非导电粘合剂膜或非导电粘合剂组合物可用于电连接FPC与电路板，以生产各种电子装置，例如等离子体显示器、液晶显示器及其它平板显示器、有机EL显示器、笔记本电脑、移动电话、数码相机、数码摄像机以及其它电子装置。特别是，本发明的非导电粘合剂膜或非导电粘合剂组合物适用于等离子体显示器、液晶显示器及其它平板显示器。
实例
下面要对具有代表性的实例进行详细说明，但对本领域技术人员清楚的是，可以在本申请的权利要求范围内对以下的实例进行修改和变动。
此实例中所使用的材料如下：
微封装的潜固化剂与热固化性环氧树脂的混合物，由Asahi KaseiChemicals制备：HX3941HP(环氧树脂65重量％、固化剂35重量％)、HXA3042HP(环氧树脂66重量％、固化剂34重量％)、HXA3922HP(环氧树脂67重量％、固化剂33重量％)、HXA3792(环氧树脂65重量％、固化剂35重量％)和HX3748(环氧树脂65重量％、固化剂35重量％)。
EXL2314为以丙烯酸类橡胶层为核、以丙烯酸类树脂为壳的核-壳型弹性细粒，一次粒度为100至600nm，由Rohm and Haas公司以商品名Paraloid
Figure GPA00001099067600201
销售。
G402为PLACCEL G(内酯改性的环氧树脂)，由Daicel ChemicalIndustries制备。
YD128为双酚A型环氧树脂(环氧当量184至194)，由Tohto Kasei制备。
1010为双酚A型环氧树脂(环氧当量3000至5000)，由Japan EpoxyResin制备。
YD170为双酚F型环氧树脂(环氧当量160至180)，由Tohto Kasei制备。
YP50S为苯氧基树脂(商品名Pheno Tohto)，由Tohto Kasei制备。
此外，此实例中所使用的FPC、刚性印刷电路板和玻璃板如下：
(1)FPC 1
尺寸：18mm×20mm
材料：聚酰亚胺(Espanex M)，厚度25μm
互连器：宽度75μm，互连器间距125μm，互连器高度18μm，互连器数50
从FPC的一个短边开始在纵向暴露互连器3mm。将此用作与另一个板等的连接部位。
(2)FPC 2
尺寸：18mm×25mm
材料：聚酰亚胺(Espanex M)，厚度25μm
互连器：宽度100μm，互连器间距100μm，互连器高度18μm，互连器数50
从FPC的一个短边开始在纵向暴露互连器3mm。将此用作与另一个板等的连接部位。
(3)刚性印刷电路板
尺寸：18mm×28mm×0.5m
材料：环氧树脂玻璃FR4
互连器：宽度100μm，互连器间距100μm，互连器高度18μm，互连器数50
从FPC的一个短边开始在纵向暴露互连器3mm。将此用作与另一个板等的连接部位。
(4)玻璃板
尺寸：14mm×14mm×1.1mm
该板的一个整表面由沉积成0.15μm
的ITO气相沉积膜覆盖。实例1至实例14：非导电粘合剂膜的组成在表1和表2中示出。相对于100重量份的固体含量，制备250至450重量份的乙酸乙酯。接下来，将核-壳型弹性细粒放入乙酸乙酯中，使用高速混合器在室温下充分搅拌混合物，使核-壳型粒子在乙酸乙酯中完全分散。此后，将热固化性环氧树脂和潜固化剂在这些混合物中溶解，以制备非导电粘合剂组合物。利用刮刀式涂布机将这些非导电粘合剂组合物施加到经有机硅处理的聚酯膜上，在设置到100℃的烘箱中干燥5分钟，以制备厚度为15μm和30μm的测试用非导电粘合剂膜。
表1.包含HX3941HP的粘合剂膜的组成(单位：重量份)
  HX3941HP   EXL2314   G402   YD128   溶剂
  实例1   18   64   18   0   400
  实例2   15   70   15   0   450
  实例3   20   60   20   0   350
  实例4   25   50   25   0   300
  实例5   30   40   30   0   250
  实例6   14   64   22   0   400
  实例7   10   64   26   0   400
  实例8   9   64   18   0   400
  HX3941HP   EXL2314   G402   YD128   溶剂
  实例9   20   70   10   0   450
  实例10   18   64   0   18   400
表2.除HX3941HP之外的包含封装的咪唑的粘合剂膜的组成(单 位：重量份)
  封装的咪唑*   EXL2314   G402   溶剂
  实例11   HXA3042HP   64   18   400
  实例12   HXA3922HP   64   18   400
  实例13   HXA3792   64   18   400
  实例14   HX3748   64   18   400
*均为18重量份
比较例：作为类似于Asai等人在J.Appl.Polym.Sci.，Vol.56，769-777(1995)(《应用聚合物科学杂志》，第56卷，第769-777页，1995年)中所述的那种组合物，使用表3中所示的组成制作非导电粘合剂膜。利用刮刀式涂布机将该组合物施加到经有机硅处理的聚酯膜上，在设置到100℃的烘箱中干燥5分钟，以制备厚度为30μm的非导电粘合剂膜。
表3.参考例的粘合剂膜的组成
  HX3941HP   1010   YD170   YP50S   甲苯   MEK
  参考例   22   22   28   22   90   50
粘合剂膜的杨氏模量的测量：对实例9的粘合剂膜进行杨氏模量的测量，测量在尚未固化时和在已固化且没有在190℃下施加10秒压力时进行。杨氏模量的测定如下：使用Rheotrix制造的动态粘弹性仪RSA以ω＝6.28弧度/秒测量储能杨氏模量E′(相对于与正弦变形中的应变同相应力的杨氏模量)和损耗杨氏模量E″(相对于与正弦变形中的应变相位偏移90度应力的杨氏模量)。对厚度60μm的膜以拉伸模式进行测量。应该注意的是，对于测量样品来说，层合两个30μm的厚度作为60μm用于测量。获得的结果示于表4和图5中。实例9的粘合剂膜在尚未固化时的20℃杨氏模量为2.33×108Pa，或与固化后的杨氏模量差别不太大。这表明实例9的粘合剂膜即使在未固化的状态下也具有足够的强度和柔性。此外，在固化时，100℃的杨氏模量为9.64×105Pa。这说明可能实例9的粘合剂膜在加热时流动性受控，即具有假塑性。
表4.实例9的粘合剂膜的杨氏模量
  温度(℃)   尚未固化(Pa)   190℃/10秒固化后
  20   2.33E+08   3.98E+08
  30   8.18E+07   3.57E+06
  40   1.21E+07   2.86E+06
  50   2.25E+06   1.60E+06
  60   1.27E+06   5.22E+06
  70   1.02E+06   9.18E+06
  80   9.07E+05   3.38E+06
  90   8.52E+05   2.36E+06
  100   ＞9.64E+05   2.08E+06
  110   2.05E+06
  120   2.08E+06
  130   2.09E+06
  140   2.09E+06
  150   2.13E+06
外观观察：在具有ITO气相沉积膜的14×14mm2玻璃板上放置厚度为15μm、尺寸为2×14mm2的粘合剂膜。将FPC 1置于其顶部上，然后对所获得的层合体进行热压粘结。使用Avionics制造的NA-75进行热压粘结，将25μm厚的PTFE膜放在层合体与NA-75粘结机头之间，对热压粘结部位间接供热。调节粘结机头的热度，使粘结部位被加热到180℃的温度达15秒。热压粘结时的压力为5MPa。图6a和图6b是从玻璃板一侧观察时示出的压力粘结样品的照片。图6a是实例1样品的照片，而图6b是比较例样品的照片。如图6b所示，在比较例中，FPC的背衬(聚酰亚胺)在邻接的导体之间没有导体存在的部分处受到推挤。因此，在这些部分中有大量气泡形成。使用Ryoka Systems制造的3D非接触表面形状测量系统(MM520N-M100型号)测定聚酰亚胺的挠曲量D。结果在表5中示出。在实例1中，聚酰胺在导体之间的部分中的挠曲量D明显小，因此据信气泡变小。
表5.实例1的粘合剂膜的挠曲量D(μm)
  No.1   No.2   No.3   No.4   No.5   平均
  实例1   1.18   1.32   0.91   1.76   1.25   1.28
  参考例   2.49   1.88   2.48   1.93   2.12   2.18
热压粘结时的流动性评价：为了定量评价粘合剂膜在热压粘结时的流动性，按以下工序测定流速(流量比)和剪切蠕变。φ
流速：将30μm厚的膜冲切成6.1mmφ的盘形。在两块30×30mm2(厚度1mm)的玻璃板之间施加一滴硅油，然后夹住该盘形膜。使该层合体在180℃受力1370N达10秒进行压力粘结。在此实施例中，10秒后膜的温度达到193℃的实测值。压力粘结膜基本上保持其圆形形状，只是直径变大，因此将压力粘结后测量的直径值除以初始直径定义为“流速”。据信此流速表示热压粘结时的膜的流动性。
剪切蠕变：将两个10×30mm2的聚酰亚胺膜(厚度75μm)在其短边处重叠。使重叠的部分长度为3、5和7mm。在作为整体的重叠部分中夹入粘合剂膜(厚度30μm)。在100℃对这些进行热压粘结1秒钟，以便制备搭接剪切试件。对这些试件的两侧施加234g的负荷，测量粘结部位的剪切变形。在测量过程中，为了尽量消除树脂固化和增加粘度的影响，测量在100℃下进行。由剪切应变速率dγ/dt＝(剪切速率)/(粘合剂厚度)、应力σ＝(负荷)/(重叠部分面积)计算表观粘度＝σ/(dγ/dt)。
利用上述方法获得的表观粘度在表6中示出。这里，粘合剂厚度为热压粘结之前的粘合剂膜的厚度。图7为经计算获得的表观粘度相对于弹性细粒(丙烯酸类粒子)量的图示。对于丙烯酸类粒子的包含量为40重量％或更多的系统来说，应力为46.8kPa时测量的表观粘度比应力为78.0kPa时测量的表观粘度大4至10倍。这表明在热固化之前，丙烯酸类粒子与热固化性环氧树脂的混合物的行为完全像一种假塑性液体。
表6.实例1至实例5和参考例的粘合剂膜的表观粘度(单位：Pa-s)
图8为实例1至实例5的样品在100℃和46.8kPa下测量的表观粘度和按上述方法测量的流速相对于丙烯酸类粒子的重量百分比的图示。
贮存稳定性：表7示出按上述方法测量的样品初始流速以及样品在30℃和RH70％的环境中老化一星期和两星期后所测量的流速。
表7.初期以及一星期和两星期老化后的流速(％)
  初期   一星期后   两星期后
  实例1   213   206   208
  实例2   200   195   195
  实例3   215   211   210
  实例4   230
  实例5   237
  实例6   191   179   185
  实例7   224   225   223
  实例8   238
  实例10   191
  实例11   213
  实例12   217
  实例13   224   220   217
  实例14   213
FPC与玻璃板的电连接：使用实例1至实例7、实例13和参考例的每一种粘合剂膜对具有图6a所示的测试用互连模式的FPC 1和具有ITO气相沉积膜的玻璃板进行连接。如图9a所示，施加电流，测量接触部位的电压变化ΔV。FPC与玻璃板的连接部分重叠大约2mm。在重叠部分之间夹入切成2×14mm的15μm厚的粘合剂膜。施加3.5MPa的压力，在184℃下热压粘结组件20秒。图9a中的数字1、2、4和7与图1至图3中所示的相同，而“9”表示ITO。在图9b所示的电路图中，按近似方程计算接触电阻：V＝ΔV＝(R(接触)+R(导体))×I≌R(接触)×I。表8示出在高温和高湿度(60℃，RH90％)条件下老化样品时的接触电阻变化。此外，对实例1的粘合剂膜，测量在各种压力成形条件下制备的样品的接触电阻随时间推移的变化。结果在表9中示出。
FPC与刚性印刷电路板的电连接：采用下面的方法测试FPC与刚性印刷电路板(FR4)的连接。制备FPC 2和刚性印刷电路板(FR4)。FR4与FPC的连接部位的导体由镀金镍基材制成。通过连接FR4与FPC导体形成连接在50个位置上的链电路。链电路具有电阻值，与互连器自身的体电阻合起来有大约3Ω。事先将30μm厚、2mm宽、12mm长的粘合剂膜置于刚性印刷电路板的导体上。FPC的连接部分由刚性印刷电路板的连接部分覆盖2mm，并且导体被彼此定位，然后用烙铁将其在刚性印刷电路板上暂时固定。从FPC一侧按压热粘结机以提供热量和压力，以便将膜从FPC的导体与刚性印刷电路板的导体之间逐出并电连接导体，以便固化树脂，使FPC与刚性印刷电路板粘结。热压粘结时，该连接部位受到的压力为4MPa。加热在180℃下进行10秒钟。将按此方法制备的样品在高温和高湿度(85℃，RH85％)条件下老化。当时的接触电阻变化转换为每个连接在表8中示出。
表8.FPC与玻璃板和印刷电路板(1000小时老化后)的接触电阻 随时间推移的变化
  ΔR(Ω)FPC/玻璃板   ΔR(Ω)FPC/印刷电路板
  实例1   0.122   0.023
  实例2   0.346   0.042
  实例3   0.204   0.022
  实例4   0.237   0.067
  实例5   0.486   0.026
  实例6   0.140   0.009
  实例7   1.427
  实例13   0.464
  参考例   2.1(500小时)
表9.在各种压力粘结条件下FPC与玻璃板的接触电阻随时间推 移的变化
  温度(℃)  压力(MPa)   时间(秒)   300小时   500小时   850小时   1150小时
  190   5   5   0.200   0.317   0.499   0.580
  190   3   5   0.158   0.208   0.282   0.364
  200   3   5   0.132   0.241   0.342   0.705
  180   3   5   0.330   0.332   0.470   0.745
  180   5   5   0.107   0.229   0.380   0.472
  200   5   10   0.158   0.248   0.318   0.560
  190   5   5   0.188   0.362   0.517   0.571
  190   3   5   0.079   0.115   0.099   0.169
  温度(℃)  压力(MPa)   时间(秒)   300小时   500小时   850小时   1150小时
  190   3   10   0.112   0.209   0.287   0.734

Claims (14)

1.一种非导电粘合剂膜，其基本上由以下材料组成：
热固化性环氧树脂，
潜固化剂，和
有机弹性细粒，其平均粒度为大约1μm或更小，其中所述膜通过所述有机弹性细粒的聚集形成。
2.根据权利要求1所述的非导电粘合剂膜，其中基于固体含量计，包含的所述有机弹性细粒为40重量％至90重量％。
3.根据权利要求1和权利要求2两者中的任一者所述的非导电粘合剂膜，其中形成至少所述有机弹性细粒的表面的材料具有的玻璃化转变温度为室温或更低。
4.根据权利要求1至权利要求3中的任一项所述的非导电粘合剂膜，其中形成至少所述有机弹性细粒的表面的材料包括丙烯酸类树脂。
5.根据权利要求1至权利要求4中的任一项所述的非导电粘合剂膜，其中所述有机弹性细粒包括核-壳型弹性细粒。
6.根据权利要求1至权利要求5中的任一项所述的非导电粘合剂膜，其中所述潜固化剂为封装的固化剂。
7.根据权利要求6所述的非导电粘合剂膜，其中所述封装的固化剂包括封装的咪唑。
8.根据权利要求1所述的非导电粘合剂膜，其中所述非导电粘合剂膜在100℃下测量的弹性模量值为室温下测量的值的1.5×10-3至1.5×10-2倍。
9.根据权利要求1所述的非导电粘合剂膜，其中所述非导电粘合剂膜在100℃和46.8kPa应力下测量的表观粘度η的值为在100℃和78.0kPa应力下测量的值的4倍或更大，所述表观粘度η被定义为η＝σ/(dγ/dt)(其中，η为表观粘度，σ为剪切应力，和dγ/dt为剪切应变速率)。
10.根据权利要求1所述的非导电粘合剂膜，其中在室温下存放两星期后的流速为初始流速的90％至110％。
11.一种电连接两块电路板的方法，所述方法包括以下步骤：
制备第一电路板和第二电路板，其中每一块电路板由具有导体的电路板构成，所述电路板中的至少一块为柔性印刷电路板，
在所述第一电路板和第二电路板之间设置根据权利要求1至权利要求10中的任一项所述的非导电粘合剂膜，以及
加热及按压所述第一电路板和第二电路板，在所述第一电路板和第二电路板之间设置有所述的非导电粘合剂膜，以便移除在所述第一电路板和第二电路板的所述导体之间的所述非导电粘合剂膜，以电连接所述第一电路板的所述导体和所述第二电路板的所述导体，并且以便固化所述热固化性环氧树脂。
12.一种电子装置，其包括电路板，所述电路板通过根据权利要求11所述的方法被电连接。
13.根据权利要求12所述的电子装置，其中所述电子装置为平板显示器。
14.一种非导电粘合剂组合物，其基本上由以下物质组成：
热固化性环氧树脂，
潜固化剂，
有机弹性细粒，其平均粒度为大约1μm或更小，和
溶剂，其能够分散所述有机弹性细粒，其中所述非导电粘合剂组合物即使在不包含在溶剂中溶解的聚合物材料的情况下也具有膜的可成形性。
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