CN103717698A - 粘接剂组合物、使用了其的膜状粘接剂及电路连接材料、电路构件的连接结构及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供含有(A)有机铝配位化合物、(B)硅烷偶联剂和(C)固化性成分的粘接剂组合物。
Description
技术领域
本发明涉及粘接剂组合物、使用了其的膜状粘接剂及电路连接材料、电路构件的连接结构及其制造方法。
背景技术
半导体、液晶显示器等领域中,使用各种粘接材料来固定电子部件、进行电路连接。
另外,在液晶显示器和带载封装(Tape Carrier Package:TCP)的连接、柔性印刷基板(Flexible Printed Circuits:FPC)和TCP的连接、FPC和印刷布线板的连接中,为了更切实地进行电路连接,使用在粘接剂中分散有导电性粒子的各向异性导电性粘接剂(例如,参照专利文献1~4)。而且,在最近,即使在基板上安装半导体硅片时,代替以往引线的结合,进行将半导体硅片直接安装在基板上的所谓玻璃基芯片(Chip-on-glass:COG),其中也在应用各向异性导电性粘接剂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开昭59-120436号公报
专利文献2:日本特开昭60-191228号公报
专利文献3:日本特开平1-251787号公报
专利文献4:日本特开平7-90237号公报
发明内容
发明所要解决的问题
近年来,在精密电子设备领域,电路的高密度化得到发展,电极宽度及电极间隔变得极为狭窄。因此,按照以往的使用环氧树脂系的电路连接用粘接剂的连接条件,存在有产生布线脱落、剥离、位置偏移等问题,COG存在着因芯片和基板的热膨胀差而产生翘曲的问题。而且为了实现低成本化,有必要提高吞吐量,需要可在低温(100~170℃)、短时间(10秒以内),换言之可低温快速固化的粘接剂。另外,以往的使用环氧树脂系的电路连接用粘接剂中使用的聚合引发剂为离子性化合物,环氧聚合物为亲水性高的聚醚,因此存在着容易产生电腐蚀的缺点。如果COG用粘接材料中采用不饱和化合物的自由基聚合,虽然可以进行低温快速固化,但是就反应点为中性的自由基固化反应而言,对于由无机材料构成的被粘物,不容易形成自由基反应的键合,因此难以赋予充分的粘接强度,特别是在高温高湿环境下会有粘接强度降低这样的问题。
本发明是鉴于上述现有技术中存在的问题做出的,目的是提供即使对于由无机材料构成的被粘物,也能得到充分的粘接强度,同时即使在高温高湿环境下也能得到稳定的粘接强度的粘接剂组合物、使用了其的膜状粘接剂及电路连接材料、以及电路构件的连接结构及其制造方法。
用于解决问题的手段
为了达到上述目的,本发明人等发现,通过使有机铝配位化合物和硅烷偶联剂共存来使用,与分别单独使用有机铝配位化合物、硅烷偶联剂相比,对由无机材料构成的被粘物有特别高的粘接强度,从而完成了本发明。
即,本发明的粘接剂组合物含有(A)有机铝配位化合物、(B)硅烷偶联剂和(C)固化性成分。本发明的粘接剂组合物,通过具有这样的构成,即使对于由无机材料构成的被粘物也可得到充分的粘接强度,而且可以得到即使在高温高湿环境下经过长时间仍然稳定的粘接强度。本发明的粘接剂组合物对至少表面由无机材料构成的被粘物具有高粘接强度,因此可适合作为电路连接材料使用。
(A)有机铝配位化合物可以是下述通式(1)表示的物质。即,可以是具有在3价的铝阳离子上配位有烷氧基阴离子、β-二酮的共轭阴离子或β-酮酸酯的共轭阴离子的结构的有机铝配位化合物。
[通式(1)中,L1、L2及L3各自独立地表示烷氧基阴离子、β-二酮的共轭阴离子或β-酮酸酯的共轭阴离子。L1、L2及L3可以相同,也可以不同。]
通过使(A)有机铝配位化合物为上述通式(1)表示的物质,可以得到更为充分的粘接强度,并且可以得到即使在进一步的高温高湿环境下经过长时间仍稳定的粘接强度。
(B)硅烷偶联剂可以是含有甲基丙烯酰基的硅烷偶联剂或含有丙烯酰基的硅烷偶联剂。由此,更进一步地提高粘接力。
(C)固化性成分可以含有自由基聚合性化合物及自由基聚合引发剂。由此,除了上述效果,固化时可以应用自由基聚合性化合物(例如,(甲基)丙烯酸酯)的自由基聚合,从而可以谋求粘接温度的低温化及粘接时间的缩短(将它们合称为“低温快速固化”)。而且,将该粘接剂组合物用于电路连接材料时,由于可以低温快速固化,因而可以减少连接电路构件时对基板的损害、位置偏离,同时也可谋求提高生产效率。
另外,本发明的粘接剂组合物还可以含有膜形成材料。通过含有膜形成材料,可容易地使粘接剂组合物形成为膜状。
本发明的膜状粘接剂是使上述本发明的粘接剂组合物形成为膜状而成的。该膜状粘接剂容易操作,可以容易地设置在基板等被粘物上,可以容易进行连接作业。
本发明的电路连接材料含有上述本发明的粘接剂组合物。
由于该电路连接材料含有上述本发明的粘接剂组合物,即使对于由无机材料构成的被粘物(电路构件等)也具有高粘接强度,例如,适合于电路构件的相互粘接。另外,可以得到即使在高温高湿环境下经过长时间仍稳定的粘接强度。
另外,本发明的电路连接材料还可以含有导电性粒子。通过含有导电性粒子,可以提高所连接电极间(电路电极间等)的连接可靠性,同时可以降低连接电阻。
本发明的电路构件的连接结构(在本说明书将“连接结构”也称为“连接结构体”或“连接体”。)具备在第一电路基板的主面上形成有第一电路电极的第一电路构件,在第二电路基板的主面上形成有第二电路电极的第二电路构件,和设置于上述第一电路基板的主面和上述第二电路基板的主面之间,按照使上述第一电路电极和上述第二电路电极相对配置的状态连接上述第一电路构件及第二电路构件的电路连接构件,上述电路连接构件由上述本发明的电路连接材料的固化物形成,上述第一电路电极和上述第二电路电极被电连接。
关于该电路构件的连接结构,由于电路连接构件由上述本发明的电路连接材料的固化物形成,因此粘接强度的可靠性优异,可以得到即使在高温高湿环境下经过长时间仍稳定的粘接强度。特别是在电路连接材料含有导电性粒子的情况下,除了上述效果,连接电阻也被充分地降低。另外,上述本发明的电路连接材料即使对于由无机材料构成的被粘物,也可以得到充分的粘接强度,并且可以得到即使在高温高湿环境下经过长时间仍稳定的粘接强度,因此可以使上述第一电路构件、或上述第二电路构件的被粘面(通过连接构件进行连接的面)的至少一部分由无机材料构成。
关于本发明的电路构件的连接结构的制造方法,在上述第一电路基板的主面和上述第二电路基板的主面之间配置上述本发明的电路连接材料,隔着上述第一及第二电路构件对上述电路连接材料进行加热及加压,使其固化(固化处理),将上述第一电路构件和上述第二电路构件进行连接,同时使上述第一电路电极和上述第二电路电极进行电连接。
根据该电路构件的连接结构的制造方法,通过使用本发明的电路连接材料,可以形成粘接强度的可靠性优异、具有即使在高温高湿环境下经过长时间仍稳定的粘接强度的电路构件的连接结构。另外,上述电路连接材料含有自由基聚合性化合物及自由基聚合引发剂时,除了上述效果,还可以进行低温快速固化,充分抑制了对电路构件的不良影响。另外,上述本发明的电路连接材料即使对于由无机材料构成的被粘物,也可以得到充分的粘接强度,并且可以得到即使在高温高湿环境下经过长时间仍稳定的粘接强度,因此可以使上述第一电路构件、或上述第二电路构件的被粘面的至少一部分由无机材料构成。
如上所述,本发明的电路连接材料可以适合用于将在第一电路基板的主面上形成有第一电路电极的第一电路构件、和在第二电路基板的主面上形成有第二电路电极的第二电路构件,按照使上述第一电路电极和上述第二电路电极相对配置的状态进行连接。在该情况下,可以使上述第一电路构件、或上述第二电路构件的被粘面的至少一部分由无机材料构成。
本发明的太阳能电池模块具备具有电极的太阳能电池单元、布线构件、和按照使上述电极和上述布线构件进行电连接的方式粘接上述太阳能电池单元和上述布线构件的连接构件,上述连接构件由上述本发明的电路连接材料的固化物形成。
关于该太阳能电池模块,由于连接构件由上述本发明的电路连接材料的固化物形成,因此粘接强度的可靠性优异,可以得到即使在高温高湿环境下经过长时间仍稳定的粘接强度。特别是在电路连接材料含有导电性粒子的情况下,除了上述效果,连接电阻也被充分地降低。另外,在电路连接材料含有作为(C)固化性成分的自由基聚合性化合物及自由基聚合引发剂的情况下,可以进行低温快速固化,因此可以在连接时不使太阳能电池单元劣化地进行制造,形成具有比以前高的可靠性的太阳能电池模块。
如上所述,本发明的电路连接材料也适合用于将具有电极的太阳能电池单元以及布线构件,按照使上述电极和上述布线构件进行电连接的方式对上述太阳能电池单元和上述布线构件进行连接。
发明效果
本发明的粘接剂组合物即使对于由无机材料构成的被粘物,也可以得到充分的粘接强度,并且可以得到即使在高温高湿环境下经过长时间仍稳定的粘接强度。
另外,本发明的膜状粘接剂容易操作,可以容易地设置到基板等被粘物上,可以容易进行连接作业。
而且,本发明的电路连接材料适合于粘接电路构件(例如,半导体元件、液晶显示元件)。另外,使用含有导电性粒子的电路连接材料制作的电路构件的连接结构充分降低了连接电阻,粘接强度(特别是在高温高湿环境下)的可靠性优异。另外,在电路连接材料含有自由基聚合性化合物及自由基聚合引发剂的情况下,根据使用该电路连接材料的电路构件的连接结构的制造方法,可以进行低温快速固化,因此充分抑制了对电路构件的不良影响。
附图说明
图1是显示膜状粘接剂的一个实施方式的截面示意图。
图2是显示电路构件的连接结构的一个实施方式的截面示意图。
图3中(a)~(c)分别是连接电路构件的一系列工序图。
图4是显示太阳能电池模块的一个实施方式的截面示意图。
具体实施方式
以下,视情况参照附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。另外,在以下的说明中,相同或相当部分附上相同符号,省略重复说明。另外,在以下的说明中,(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯或与其对应的甲基丙烯酸酯。
〔粘接剂组合物〕
本发明的粘接剂组合物含有(C)固化性成分、(A)有机铝配位化合物和(B)硅烷偶联剂。
本发明中的(C)固化性成分是指具有通过热、能量射线等外部能量进行固化的性质的成分。作为该固化性成分,没有特别的限制,例如可以含有自由基聚合性化合物及自由基聚合引发剂的组合来构成。通过含有自由基聚合性化合物,可以进行低温快速固化。
自由基聚合性化合物是具有通过自由基进行聚合的官能团的物质。作为该自由基聚合性化合物,可以列举(甲基)丙烯酸酯、马来酰亚胺化合物、苯乙烯衍生物等。它们可以单独使用1种或混合使用2种以上。另外,自由基聚合性化合物以单体或低聚物的任一状态都可以进行使用,也可以将单体和低聚物进行混合使用。
作为(甲基)丙烯酸酯化合物,可以列举(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四丁二醇四(甲基)丙烯酸酯、2-羟基-1,3-二丙烯酰氧基丙烷、2,2-双[4-(丙烯酰氧基甲氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(丙烯酰氧基乙氧基)苯基]丙烷、二环戊烯基(甲基)丙烯酸酯三环癸基(甲基)丙烯酸酯、三(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、异氰脲酸环氧乙烷改性二丙烯酸酯等。它们可以单独使用1种或混合使用2种以上。通过使上述(甲基)丙烯酸酯化合物进行自由基聚合,可以得到(甲基)丙烯酸类树脂。
马来酰亚胺化合物是具有至少1个马来酰亚胺基的化合物。作为马来酰亚胺化合物,可以列举苯基马来酰亚胺、1-甲基-2,4-双马来酰亚胺苯、N,N’-间亚苯基双马来酰亚胺、N,N’-对亚苯基双马来酰亚胺、N,N’-4,4-亚联苯基双马来酰亚胺、N,N’-4,4-(3,3-二甲基亚联苯基)双马来酰亚胺、N,N’-4,4-(3,3-二甲基二苯基甲烷)双马来酰亚胺、N,N’-4,4-(3,3-二乙基二苯基甲烷)双马来酰亚胺、N,N’-4,4-二苯基甲烷双马来酰亚胺、N,N’-4,4-二苯基丙烷双马来酰亚胺、N,N’-4,4-二苯基醚双马来酰亚胺、N,N’-4,4-二苯基砜双马来酰亚胺、2,2-双(4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)丙烷、2,2-双(3-仲丁基-3,4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)丙烷、1,1-双(4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)癸烷、4,4’-亚环己基-双(1-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯氧基)-2-环己基苯、2,2-双(4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)六氟丙烷等。它们可以单独使用1种或混合使用2种以上。
苯乙烯衍生物是苯乙烯的α-位或芳香环上的氢原子被取代基取代的化合物。
作为自由基聚合引发剂,可以列举过氧化物、偶氮系化合物等因加热而分解产生游离自由基的物质。它们可以根据目标的连接温度、连接时间、贮存稳定性等进行适当地选择,但是从高反应性和贮存稳定性方面考虑,优选半衰期为10小时的温度在40℃以上,并且半衰期为1分钟的温度在180℃以下的有机过氧化物、偶氮系化合物,更优选半衰期为10小时的温度在60℃以上,并且半衰期为1分钟的温度在170℃以下的有机过氧化物、偶氮系化合物。连接时间为10秒以下时,为了获得充分的反应率,自由基聚合引发剂的配合量相对于自由基聚合性化合物100质量份优选为0.1~40质量份,更优选为0.1~30质量份。如果自由基聚合引发剂的配合量小于0.1质量份,则有不能得到充分的反应率、难以得到良好的粘接强度及小的连接电阻的倾向。另一方面,如果自由基聚合引发剂的配合量超过40质量份,则有粘接剂的流动性降低、或连接电阻上升、或粘接剂的贮存稳定性降低的倾向。
作为自由基聚合引发剂的具体例子,可以列举过氧化二酰、过氧化二碳酸酯、过氧化酯、过氧化缩酮、二烷基过氧化物、氢过氧化物、甲硅烷基过氧化物等。另外,为了抑制电路构件的连接端子的腐蚀,优选自由基聚合引发剂中含有的氯离子、有机酸为5000ppm以下。其中,优选从过氧化酯、过氧化缩酮、二烷基过氧化物、氢过氧化物、甲硅烷基过氧化物中选择,更优选从可获得高反应性的过氧化酯、过氧化缩酮中选择。它们可以单独使用1种或混合使用2种以上。
作为过氧化二酰,可以列举过氧化异丁酰、2,4-二氯苯甲酰基过氧化物、3,5,5-三甲基己酰基过氧化物、过氧化辛酰、过氧化月桂酰、过氧化硬脂酰、过氧化琥珀酰、过氧化苯甲酰甲苯、过氧化苯甲酰等。
作为过氧化二碳酸酯,可以列举二正丙基过氧化二碳酸酯、二异丙基过氧化二碳酸酯、双(4-叔丁基环己基)过氧化二碳酸酯、二-2-乙氧基甲氧基过氧化二碳酸酯、二(2-乙基己基过氧化)二碳酸酯、二甲氧基丁基过氧化二碳酸酯、二(3-甲基-3甲氧基丁基过氧化)二碳酸酯等。
作为过氧化酯,可以列举过氧化新癸酸异丙苯酯、1,1,3,3-四甲基丁基过氧化新癸酸酯、1-环己基-1-甲基乙基过氧化新癸酸酯、过氧化新癸酸叔己酯、过氧化新戊酸叔丁酯、1,1,3,3-四甲基丁基过氧化-2-乙基己酸酯、2,5-二甲基-2,5-二(2-乙基己酰基过氧化)己烷、1-环己基-1-甲基乙基过氧化-2-乙基己酸酯、叔己基过氧化-2-乙基己酸酯、叔丁基过氧化-2-乙基己酸酯、叔丁基过氧化异丁酸酯、1,1-双(叔丁基过氧化)环己烷、叔己基过氧化异丙基单碳酸酯、叔丁基过氧化-3,5,5-三甲基己酸酯、叔丁基过氧化月桂酸酯、2,5-二甲基-2,5-二(间甲苯甲酰基过氧化)己烷、叔丁基过氧化异丙基单碳酸酯、叔丁基过氧化-2-乙基己基单碳酸酯、叔己基过氧化苯甲酸酯、叔丁基过氧化乙酸酯等。
作为过氧化缩酮,可以列举1,1-双(叔己基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-双(叔己基过氧化)环己烷、1,1-双(叔丁基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-(叔丁基过氧化)环十二烷、2,2-双(叔丁基过氧化)癸烷等。
作为二烷基过氧化物,可以列举α,α’-双(叔丁基过氧化)二异丙基苯、二异丙苯基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷、叔丁基异丙苯基过氧化物等。
作为氢过氧化物,可以列举过氧化氢二异丙苯、氢过氧化枯烯等。
作为甲硅烷基过氧化物,可以列举叔丁基三甲基甲硅烷基过氧化物、双(叔丁基)二甲基甲硅烷基过氧化物、叔丁基三乙烯基甲硅烷基过氧化物、双(叔丁基)二乙烯基甲硅烷基过氧化物、三(叔丁基)乙烯基甲硅烷基过氧化物、叔丁基三烯丙基甲硅烷基过氧化物、双(叔丁基)二烯丙基甲硅烷基过氧化物、三(叔丁基)烯丙基甲硅烷基过氧化物等。
这些因加热而产生游离自由基的自由基聚合引发剂可单独使用或混合使用,而且也可以混合分解促进剂、抑制剂等进行使用。另外,将这些引发剂用聚氨酯系、聚酯系高分子物质等包覆而进行微囊化得到的物质,可使用时间延长,因此是优选的。
粘接剂组合物中的(C)固化性成分的含量没有特别的限制,例如可以相对于粘接剂组合物总量为10~95质量%。另外,从降低连接电阻的观点考虑,优选为30~80质量%,更优选为40~60质量%。
(A)有机铝配位化合物是在铝上结合由有机基团形成的配体而成的分子。铝和配体的结合可以是氢键或配位键中的任一种。作为有机基团,可以是由碳原子、氢原子及氧原子构成的基团,还可以含有硫原子、氮原子等。
(A)有机铝配位化合物可以是由通式(1)表示的、具有在3价铝阳离子上配位有烷氧基阴离子、β-二酮的共轭阴离子或β-酮酸酯的共轭阴离子的结构的物质。
[通式(1)中,L1、L2及L3各自独立地表示烷氧基阴离子、β-二酮的共轭阴离子或β-酮酸酯的共轭阴离子。L1、L2及L3可以相同,也可以不同。]
作为通式(1)表示的有机铝配位化合物的具体例子,可以列举三乙酰丙酮铝、三乙酰乙酸乙酯铝、单乙酰丙酮双(乙酰乙酸乙酯)铝、单乙酰丙酮双油基乙酰乙酸酯铝、乙酰乙酸乙酯铝二异丙酯、烷基乙酰乙酸酯铝二异丙酯等。
粘接剂组合物中的(A)有机铝配位化合物的含量没有特别的限制,例如,可以相对于(C)固化性成分100质量份为0.01~30质量份。另外,从粘接力提高的观点考虑,优选为1~10质量份,更优选为1~5质量份。
硅烷偶联剂是其分子中具有有机官能团及水解性基团的化合物,例如,可以列举含有乙烯基的硅烷偶联剂、含有环氧基的硅烷偶联剂、含有苯乙烯基的硅烷偶联剂、含有甲基丙烯酰基的硅烷偶联剂、含有丙烯酰基的硅烷偶联剂、含有氨基的硅烷偶联剂、含有脲基的硅烷偶联剂、含有巯基的硅烷偶联剂、含有硫醚基的硅烷偶联剂、含有异氰酸酯基的硅烷偶联剂、含有烯丙基的硅烷偶联剂等。其中,从粘接力提高的观点考虑,优选为含有甲基丙烯酰基的硅烷偶联剂或含有丙烯酰基的硅烷偶联剂。
作为上述水解性基团,例如可以列举甲氧基、乙氧基等碳数为1~6的烷氧基、乙酰氧基、2-甲氧基乙氧基等。
作为上述含有乙烯基的硅烷偶联剂,例如可以列举乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷等。
作为上述含有环氧基的硅烷偶联剂,例如可以列举2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷等。
作为上述含有苯乙烯基的硅烷偶联剂,例如可以列举对苯乙烯基三甲氧基硅烷等。
作为上述含有甲基丙烯酰基的硅烷偶联剂,例如可以列举3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷等。
作为上述含有丙烯酰基的硅烷偶联剂,例如可以列举3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等。
作为上述含有氨基的硅烷偶联剂,例如可以列举N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-三乙氧基甲硅烷基-N-(1,3-二甲基-亚丁基)丙基胺、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(乙烯基苄基)-2-氨基乙基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷等。
作为上述含有脲基的硅烷偶联剂,例如可以列举3-脲基丙基三乙氧基硅烷等。
作为上述含有巯基的硅烷偶联剂,例如可以列举3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三乙氧基硅烷等。
作为上述含有硫醚基的硅烷偶联剂,例如可以列举双(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫醚等。
作为上述含有异氰酸酯基的硅烷偶联剂,例如可以列举3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷等。
作为上述含有烯丙基的硅烷偶联剂,例如可以列举烯丙基三甲氧基硅烷等。
粘接剂组合物中的(B)硅烷偶联剂的含量没有特别的限制,例如可以相对于(C)固化性成分100质量份为0.01~30质量份。另外,从粘接力提高的观点考虑,优选为0.1~10质量份,更优选为0.1~5质量份。
本发明的粘接剂组合物含有上述固化性成分、上述有机铝配位化合物及上述硅烷偶联剂,同时还可含有膜形成材料。
膜形成材料是指,在使液状物进行固体化,使结构组合物成为膜形状的情况下,对该膜赋予使该膜容易操作,不容易开裂、断裂、粘连的机械特性等,在通常状态下可以作为膜进行操作的材料。作为该膜形成材料,可以列举苯氧树脂、聚乙烯醇缩甲醛树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、二甲苯树脂、聚氨酯树脂等。其中,从粘接强度、相容性、耐热性、机械强度优异方面考虑,优选为苯氧树脂。
苯氧树脂是通过使2官能酚类和表卤代醇反应到高分子量,或者使2官能环氧树脂和2官能酚类进行加聚而得到的树脂。具体来说,可以通过使2官能酚类1摩尔和表卤代醇0.985~1.015在碱金属氢氧化物的存在下,在非反应性溶剂中在40~120℃的温度进行反应来得到。另外,从树脂的机械特性及热的特性方面考虑,特别优选使2官能性环氧树脂和2官能性酚类的配合当量比为环氧基/酚羟基=1/0.9~1/1.1,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的存在下,在沸点为120℃以上的酰胺系、醚系、酮系、内酯系、醇系等有机溶剂中使反应固体成分为50质量份以下,加热到50~200℃进行加聚反应来获得。
作为2官能环氧树脂,可以列举双酚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、联苯基二缩水甘油基醚、甲基取代联苯基二缩水甘油基醚等。
2官能酚类是具有2个酚性羟基的物质,例如可以列举氢醌类、双酚A、双酚F、双酚AD、双酚S、双酚芴、甲基取代双酚芴、二羟基联苯、甲基取代二羟基联苯等双酚类等。
另外,苯氧树脂可以用自由基聚合性的官能团、其它的反应性化合物进行改性。苯氧树脂可以单独使用或混合2种以上使用。
粘接剂组合物中的膜形成材料的含量没有特别的限制,例如优选相对于(C)固化性成分100质量份为20~70质量份,更优选为40~60质量份。
粘接剂组合物含有膜形成材料、自由基聚合性化合物及自由基聚合引发剂时,对于与硅烷偶联剂的混合比率,从粘接剂组合物的粘接强度提高的观点考虑,优选相对于膜形成材料、自由基聚合性化合物及自由基聚合引发剂的合计100质量份,硅烷偶联剂为0.01~25质量份。另外,更优选为0.1~20质量份,进一步优选为0.5~15质量份,最优选为1~10质量份。
在本发明的粘接剂组合物中,还可以配合由丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯及丙烯腈中的至少一种作为单体成分的聚合物或共聚物。特别是并用含有缩水甘油醚基的丙烯酸缩水甘油酯、含有甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物系丙烯酸系橡胶时,应力缓和性优异,因此是优选的。关于这些丙烯酸系橡胶的重均分子量,从提高粘接剂组合物的凝聚力方面考虑,优选为20万以上。
另外,在本发明的粘接剂组合物中,还可以配合填充剂、软化剂、促进剂、抗老化剂、阻燃剂、色素、触变剂、酚树脂、三聚氰胺树脂、异氰酸酯类等。
具有以上说明的构成的粘接剂组合物的使用形态没有特别的限制,例如可以作为将上述各种成分溶解和/或分散在甲苯、乙酸乙酯等有机溶剂中形成的溶液,或者从该溶液中除去溶剂并成型为规定形状的成型体(例如,后述的膜状粘接剂)进行使用。
〔电路连接材料〕
本发明的电路连接材料含有上述粘接剂组合物。另外,上述电路连接材料也可以含有导电性粒子。
作为导电性粒子,可以列举含有Au、Ag、Ni、Cu、焊锡等的金属粒子、碳粒子等。从获得充分的贮存稳定性的观点考虑,优选导电性粒子的表层不是Ni、Cu等过渡金属类而是Au、Ag、铂金属的贵金属类,更优选为Au。也可以是将Ni等过渡金属类的表面用Au等贵金属类包覆而成的粒子。另外,作为导电性粒子,还可以使用将非导电性的玻璃、陶瓷、塑料等用上述金属等导电物质包覆而成的复合粒子,在这种情况下,也优选使最外层为贵金属类。导电性粒子也可以是例如在由铜形成的金属粒子上包覆银而成的粒子。另外,作为导电性粒子,也可以使用如日本特开2005-116291号公报中记载的那样的、具有由很多微细的金属粒子连接成链状的形状的金属粉末。
作为导电性粒子,如果使用将非导电性的塑料等用导电物质包覆而成的粒子、热熔融金属粒子,则由于加热加压会导致这些导电性粒子变形,因此有连接时与电极的接触面积增加,会吸收电路构件的电路端子的厚度不均,提高连接可靠性的倾向,因此是优选的。
关于贵金属类包覆层的厚度,从得到良好的电阻的观点考虑,优选为10nm以上。但是,在Ni等过渡金属上设置贵金属类的层时,由于贵金属类层的缺损、导电性粒子混合分散时产生的贵金属类层的缺损等所产生的氧化还原作用,导致游离自由基产生,有引起贮存稳定性降低的倾向,因此从防止它们的观点考虑,包覆层的厚度优选为30nm以上。另外,包覆层厚度的上限没有特别的限制,但是由于得到的效果趋于饱和,因此优选为1μm以下。
另外,作为导电性粒子,也可以使用利用绝缘性粒子包覆上述导电性粒子表面所形成的粒子、通过杂交等方法在上述导电性粒子的表面设有由绝缘性材料形成的绝缘层的粒子。通过使用这样的导电性粒子,不容易出现相邻的导电性粒子相互接触导致的短路。
导电性粒子的平均粒径优选为1~20μm。导电性粒子的平均粒径可以使用粒度分布测定装置(例如,BeckmanCoulter公司制,LS13320)进行测定。
关于导电性粒子的配合量,优选相对于粘接剂组合物100体积份为0.1~30体积份,优选在该范围内根据用途进行适当调节。另外,从防止导电性粒子过剩地存在而导致相邻电路短路等观点考虑,更优选配合量为0.1~10体积份。
上述电路连接材料可适用于电路间的连接、电路和布线构件等导电体的连接。例如,上述电路连接材料适合用于将在第一电路基板的主面上形成有第一电路电极的第一电路构件、在第二电路基板的主面上形成有第二电路电极的第二电路构件,按照使前述第一电路电极和前述第二电路电极相对配置的状态进行连接;将具有电极的太阳能电池单元和布线构件,按照使上述电极和上述布线构件进行电连接的方式使上述太阳能电池单元和上述布线构件进行连接。
〔膜状粘接剂〕
图1是显示膜状粘接剂的一个实施方式的截面示意图。图1所示的膜状粘接剂1是将上述粘接剂组合物成型为膜状而成的。根据该膜状粘接剂1,容易进行操作,可以容易设置到被粘物,可以容易地进行连接作业。
另外,膜状粘接剂1也可以形成由粘接剂组合物固化时的Tg(玻璃化转变温度)为5℃以上的2种以上不同层形成的多层结构(未图示)。
关于膜状粘接剂1,例如可以通过使用涂布装置将粘接剂组合物溶解在溶剂而得的物质涂布在支持体(PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜等)上,在粘接剂组合物不发生固化的温度进行规定时间热风干燥来制作。另外,膜状粘接剂1的厚度可以为例如10~50μm。
〔电路构件的连接结构〕
图2是显示电路构件的连接结构的一个实施方式的截面示意图。如图2所示,本实施方式的电路构件的连接结构具备相互相对的第一电路构件20及第二电路构件30,第一电路构件20和第二电路构件30之间设有连接它们的电路连接构件10。第一电路构件20或第二电路构件30可以由无机材料构成。另外,与连接构件粘接的被粘面的至少一部分可以由无机材料构成。
第一电路构件20具备电路基板(第一电路基板)21和在电路基板21的主面21a上形成的电路电极(第一电路电极)22。另外,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,第二电路构件30具备电路基板(第二电路基板)31和在电路基板31的主面31a上形成的电路电极(第二电路电极)32。另外,电路基板31的主面31a上也可以根据情况形成绝缘层(未图示)。
作为第一电路构件20及第二电路构件30,只要形成了电连接所必需的电极就没有特别的限制。具体来说,可以列举用液晶显示器中使用的ITO等形成了电极的玻璃或塑料基板、印刷布线板、陶瓷布线板、柔性布线板、半导体硅片等,根据需要可以将它们组合使用。因而,在本实施方式中,可以使用以印刷布线板、由聚酰亚胺等有机物形成的材质为代表,铜、铝等金属、由ITO(铟锡氧化物)、氮化硅(SiNX)、二氧化硅(SiO2)等无机材料形成的材质那样的具有多种多样的表面状态的电路构件。
电路连接构件10含有绝缘性物质11及导电性粒子7。导电性粒子7不仅配置在相对的电路电极22和电路电极32之间,也配置在主面21a和主面31a之间。在电路构件的连接结构中,电路电极22及电路电极32通过导电性粒子7进行电连接。即,导电性粒子7与电路电极22及电路电极32双方直接接触。
这里,关于导电性粒子7,只要具有能够获得电连接的导电性就没有特别的限制,有Au、Ag、Ni、Cu、Co、焊锡等金属粒子、碳等。另外,还可使用采用上述金属等导电物质包覆非导电性的玻璃、陶瓷、塑料等所形成的粒子。此时,关于包覆的金属层的厚度,为了得到充分的导电性,优选为10nm以上。
在该电路构件的连接结构中,如上所述,相对的电路电极22和电路电极32通过导电性粒子7进行电连接。因此,可以充分地降低电路电极22及电路电极32之间的连接电阻。因而,可以使电路电极22及电路电极32之间的电流流动变得顺利,能够充分发挥电路所具有的功能。另外,电路连接构件10不含有导电性粒子7时,电路电极22和电路电极32直接接触,从而进行电连接。
关于电路连接构件10,如下所述,由含有上述粘接剂组合物的电路连接材料的固化物构成,因此电路连接构件10对于第一电路构件20或第二电路构件30的粘接强度充分高,特别是在高温高湿环境下可以得到稳定的粘接强度。另外,电路构件的连接结构中,粘接强度充分高的状态长时间地持续。因此,可以充分防止电路电极22及电路电极32之间的距离随时间经过而变化,充分地提高了电路电极22及电路电极32之间电气特性的长期可靠性。
〔电路构件的连接结构的制造方法〕
以下,对上述电路构件的连接结构的制造方法进行说明。
首先,准备上述第一电路构件20和膜状电路连接材料40(参照图3(a))。膜状电路连接材料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和导电性粒子7。这里,粘接剂组合物5使用上述本发明的粘接剂组合物。在以下的说明中,对粘接剂组合物5中的固化性成分是自由基聚合性化合物及自由基聚合引发剂的情况进行说明。另外,即使在电路连接材料不含有导电性粒子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,有时特地称为NCP(非导电性绝缘胶)。另外,电路连接材料含有导电性粒子7时,该电路连接材料有时也被称为ACP(异方向性导电胶)。
膜状电路连接材料40的厚度优选为10~50μm。膜状电路连接材料40的厚度小于10μm时,有电路电极22及电路电极32之间电路连接材料充填不足的倾向。另一方面,如果超过50μm,则电路电极22及电路电极32之间的粘接剂组合物不能充分被排除,有确保电路电极22及电路电极32之间的导通变困难的倾向。
接着,将膜状电路连接材料40放在第一电路构件20的形成有电路电极22的面上。另外,膜状电路连接材料40附着于支持体(未图示)上时,使膜状电路连接材料40一侧朝向第一电路构件20,放在第一电路构件20上。此时,膜状电路连接材料40为膜状,容易操作。因此,可以容易地使膜状电路连接材料40介于第一电路构件20和第二电路构件30之间,使第一电路构件20和第二电路构件30的连接作业容易进行。
然后,对膜状电路连接材料40沿图3(a)的箭头A及B方向加压,将膜状电路连接材料40与第一电路构件20暂时连接(参照图3(b))。此时,可以一边加热一边加压。但是,加热温度为膜状电路连接材料40中的粘接剂组合物不发生固化的温度,即比自由基聚合引发剂产生自由基的温度低的温度。
接着,如图3(c)所示,将第二电路构件30以第二电路电极32朝向第一电路构件20的方式(即,使第一电路电极22和第二电路电极32呈相对配置的状态)放在膜状电路连接材料40上。另外,膜状电路连接材料40附着于支持体(未图示)上时,剥离支持体后将第二电路构件30放在膜状电路连接材料40上。
然后,一边对膜状电路连接材料40进行加热,一边沿图3(c)的箭头A及B方向隔着第一电路构件20及第二电路构件30进行加压。此时的加热温度为自由基聚合引发剂可产生自由基的温度。由此,自由基聚合引发剂中产生自由基,自由基聚合性化合物的聚合开始。从而,膜状电路连接材料40被固化处理,进行正式连接,得到如图2所示的电路构件的连接结构。
加热温度设定为例如90~200℃,连接时间设定为例如1秒~10分钟。这些条件可根据使用的用途、粘接剂组合物、电路构件进行适当地选择,根据需要可以进行后固化。例如,如本实施方式那样,粘接剂组合物5中的固化性成分为自由基聚合性化合物及自由基聚合引发剂时,使加热温度为100~170℃,连接时间在10秒以内,也可以进行低温快速固化。
如果按上述那样制造电路构件的连接结构,则得到的电路构件的连接结构中,可以使导电性粒子7与相对的电路电极22及电路电极32双方接触,能够充分降低电路电极22及电路电极32之间的连接电阻。
另外,通过膜状电路连接材料40的加热,可以在电路电极22和电路电极32之间的距离充分减小的状态下使粘接剂组合物5固化,形成绝缘性物质11,使第一电路构件20和第二电路构件30通过电路连接构件10牢固地连接。即,得到的电路构件的连接结构中,电路连接构件10由含有上述粘接剂组合物的电路连接材料的固化物形成,因此电路连接构件10对于第一电路构件20或第二电路构件30的粘接强度充分提高,特别是高温高湿条件下粘接强度充分提高。另外,电路构件的连接结构中,粘接强度充分高的状态长时间持续。因此,得到的电路构件的连接结构可以充分防止电路电极22及电路电极32之间的距离随时间经过而变化,电路电极22及电路电极32之间电气特性的长期可靠性优异。
另外,在上述实施方式中,作为粘接剂组合物5,使用的是含有至少通过加热而产生自由基的自由基聚合引发剂的粘接剂组合物,但是也可以代替该自由基聚合引发剂,使用仅通过光照射而产生自由基的自由基聚合引发剂。在这种情况下,在膜状电路连接材料40的固化处理时,可以代替加热进行光照射即可。除此之外,根据需要还可以使用通过超声波、电磁波等产生自由基的自由基聚合引发剂。另外,作为粘接剂组合物5中的固化性成分,也可以使用环氧树脂及潜伏性固化剂。
另外,在上述实施方式中,使用膜状电路连接材料40来制造电路构件的连接结构,但是也可以代替膜状电路连接材料40,使用未形成为膜状的电路连接材料。在这种情况下,如果将电路连接材料溶解在溶剂中,并且将该溶液涂布在第一电路构件20或第二电路构件30中的任一构件上进行干燥,也可以使电路连接材料介于第一电路构件20及第二电路构件30之间。
另外,也可以使用其它导电材料来代替导电性粒子7。作为其它导电材料,可以列举粒子状、或短纤维状的碳、镀Au的Ni线等金属线条等。
〔太阳能电池模块〕
本发明的粘接剂组合物及电路连接材料也可适用于多个太阳能电池单元进行电连接而成的太阳能电池模块。以下,对本实施方式涉及的太阳能电池模块进行说明。
本实施方式涉及的太阳能电池模块具备:具有电极的太阳能电池单元、布线构件、和按照使上述电极和上述布线构件进行电连接的方式粘接上述太阳能电池单元和上述布线构件的连接构件。因而,上述连接构件含有上述电路连接材料的固化物。
图4是显示太阳能电池模块的一个实施方式的截面示意图。如图4所示,太阳能电池模块200具备太阳能电池单元100A及布线构件94,在太阳能电池单元100A及布线构件94之间设有使它们进行电连接的连接构件95。
太阳能电池单元100A在基板92上具有电极96,通过该电极96与布线构件94进行电连接。另外,具有电极96的一侧的面是受光面98。在太阳能电池单元100A中,在与受光面98相反一侧的背面99上,设有背面电极97。基板92由例如Si的单晶、多晶、及非晶中的至少一种形成。
布线构件94是用于使太阳能电池单元100A和其它构件进行电连接的构件。例如,在图4中,通过布线构件94使太阳能电池单元100A的电极96和太阳能电池单元100B的背面电极97进行电连接。
在图4所示的太阳能电池模块200中,通过连接构件95,按照使布线构件94和太阳能电池单元100B的背面电极97进行电连接的方式,粘接布线构件94和太阳能电池单元100B。
连接构件95可以为含有例如绝缘性物质及导电性粒子的构件。连接构件95含有导电性粒子时,太阳能电池单元100A的电极96和布线构件94能够通过导电性粒子进行电连接。另外,太阳能电池单元100B的背面电极97和布线构件94也可以通过导电性粒子进行电连接。
关于图4所示的太阳能电池模块200,连接构件95由上述电路连接材料的固化物形成。因此,连接构件95对于太阳能电池单元100A及布线构件94之间的粘接强度充分高,而且可以得到即使在高温高湿环境下经过长时间仍稳定的粘接强度。另外,连接构件95含有导电性粒子时,太阳能电池单元100A及布线构件94之间的连接电阻充分小。进一步,当上述电路连接材料含有自由基聚合性化合物及自由基聚合引发剂作为(C)固化性成分时,可以进行低温快速固化,因而图4所示的太阳能电池模块200可以在连接时太阳能电池单元100A不发生劣化地进行制造,可具有比以往高的可靠性。
另外,关于图4所示的太阳能电池模块200,可以作为上述电路构件的连接结构的制造方法中的第一电路构件20及第二电路构件30而使用太阳能电池单元100A及布线构件94,通过与上述电路构件的连接结构的制造方法同样的方法进行制造。
实施例
以下,基于实施例及比较例对本发明进行更具体说明,但是本发明并不受以下的实施例的限定。
〔实施例1〕
(A)使用Alumichelate D(川研fine chemical株式会社制品名)作为有机铝配位化合物、使用3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷SZ6030(DowCorning Toray株式会社制品名)作为(B)硅烷偶联剂、使用作为自由基聚合性化合物的UA5500(根上工业株式会社制品名)及M313(新中村化学工业株式会社制品名)和作为自由基聚合引发剂的Peroyl L(日油株式会社制品名)作为(C)固化性成分。使用苯氧树脂(YP-70,东都化成(株)制商品名)作为粘合剂。另外,制成在由聚苯乙烯作为核的粒子的表面设置厚度为0.2μm的镍层并在该镍层的外侧设有厚度为0.02μm的金属层的平均粒径3μm、比重2.5的导电性粒子并使用。按照表1所示混合比配合各成分,使用涂布装置涂布在厚度为40μm的PET树脂膜上,通过70℃、5分钟的热风干燥得到粘接剂层的厚度为20μm的膜状粘接剂。
〔实施例2〕
除了使用ALCH-TR(川研fine chemical株式会社制品名)作为(A)有机铝配位化合物以外,按照与实施例1同样的方法获得膜状粘接剂。各成分的混合比示于表1中。
〔实施例3〕
除了使用Alumichelate A(W)(川研fine chemical株式会社制品名)作为(A)有机铝配位化合物以外,按照与实施例1同样的方法获得膜状粘接剂。各成分的混合比示于表1中。
〔比较例1〕
除了不使用(A)有机铝配位化合物以外,按照与实施例1同样的方法获得膜状粘接剂。各成分的混合比示于表1中。
〔比较例2〕
除了不使用(B)硅烷偶联剂以外,按照与实施例1同样的方法获得膜状粘接剂。各成分的混合比示于表1中。
〔比较例3〕
除了不使用(A)有机铝配位化合物、使用有机钛配位化合物(钛二异丙氧基双(乙酰丙酮化物))以外,按照与实施例1同样的方法获得膜状粘接剂。各成分的混合比示于表1中。
表1
表1中,除了导电性粒子,各数值表示质量份。导电性粒子的数值表示相对于导电性粒子以外的各成分(粘接剂组合物)的合计100体积份的体积份。
[连接体的制作1]
将通过上述制法得到的膜状粘接剂按2×20mm的大小从PET树脂膜转印到玻璃基板(Corning#1737,外形38mm×28mm,厚度0.5mm,表面具有ITO(氧化铟锡)布线图案(图案宽度50μm、间距50μm))上。按照表2所示的安装条件(温度和时间),对IC芯片(外形1.7mm×17.2mm,厚度0.55mm,凸块的尺寸为50μm×50μm,凸块的间距为50μm)施加80MPa(按凸块面积(バンプ面積)进行换算)的载荷进行加热加压来安装。另外,也同样地安装贮存稳定性的测定中使用的膜状粘接剂。
[连接体的制作2]
将实施例1~3及比较例1~3的膜状粘接剂按2×15mm的大小从PET树脂膜转印到玻璃基板(Corning#1737,外形38mm×28mm,厚度0.5mm)上。对IC芯片(外形1.0mm×10mm,厚度0.55mm,凸块的尺寸为50μm×50μm,凸块的间距为50μm)在150℃经5秒施加80MPa(按凸块面积进行换算)的载荷进行加热加压来安装,制作IC/玻璃连接结构。
[连接体的制作3]
将实施例1~3及比较例1~3的膜状粘接剂按2×15mm的大小从PET树脂膜转印到整个表面带有ITO膜的玻璃基板(Corning#1737,外形38mm×28mm,厚度0.5mm)上。对IC芯片(外形1.0mm×10mm,厚度0.55mm,凸块的尺寸为50μm×50μm,凸块的间距为50μm)在150℃经5秒施加80MPa(按凸块面积进行换算)的载荷进行加热加压来安装,制作IC/ITO连接结构。
[连接体的制作4]
将实施例1~3及比较例1~3的膜状粘接剂按2×15mm的大小从PET树脂膜转印到整个表面带有SiN膜的玻璃基板(Corning#1737,外形38mm×28mm,厚度0.5mm)上。对IC芯片(外形1.0mm×10mm,厚度0.55mm,凸块的尺寸为50μm×50μm,凸块的间距为50μm)在150℃经5秒施加80MPa(按凸块面积进行换算)的载荷进行加热加压来安装,制作IC/SiN连接结构。
[连接电阻的评价]
使用万用表测定通过连接体的制作1得到的IC芯片/带有ITO图案的玻璃基板连接体的相邻电路间的电阻值(14个端子测定中的最大值),将其结果示于表2中。另外,关于上述电阻值,在刚连接后(表2中表示为“电阻值(试验前)”)和进行100小时高温高湿试验(85℃,85%RH)后(表2中表示为“电阻值(试验后)”)进行测定。在按以上方式进行的电阻测定中,实施例1、2及3中显示出在高温高湿试验前后均为10Ω以下的良好值。比较例3中不能连接。另外,比较例1及2中,在高温高湿试验后不再能连接。
表2
安装条件 | 电阻值(试验前)电阻值(试验后) | |
实施例1 | 150℃10秒 | 0.8Ω7.6Ω |
实施例2 | 150℃10秒 | 1.2Ω8.8Ω |
实施例3 | 150℃10秒 | 0.7Ω8.1Ω |
比较例1 | 150℃10秒 | 2.5Ω100Ω以上 |
比较例2 | 150℃10秒 | 22Ω100Ω以上 |
比较例3 | 150℃10秒 | 100Ω以上100Ω以上 |
[粘接强度的测定]
关于通过连接体的制作2、3及4得到的IC/玻璃连接结构体、IC/ITO连接结构体及IC/SiN连接结构体,使用粘接力测试仪(ボンドテスタ)(Dyge公司制)测定刚连接后的剪切粘接强度(初始粘接强度)和进行100小时高温高湿试验(85℃、85%RH)后的剪切粘接强度(高温高湿试验后的粘接强度,在表3中表示为“试验后粘接强度”)。对于各连接结构体独立地进行2次测定。测定结果的平均值分别示于表3中。在按以上方式进行的粘接强度测定中,实施例1、2及3中,在高温高湿试验前后每个结构体均为高粘接强度。另一方面,在不含有机铝配位化合物的比较例1、不含硅烷偶联剂的比较例2中,IC/ITO连接结构、IC/SiN连接结构的粘接强度变低。另外,含有有机钛配位化合物的比较例3的全部连接结构的粘接强度变低。
表3
[连接结构体的外观]
将上述连接结构体的界面的外观示于表4中。在按以上方式进行的连接结构体的外观观察中,实施例1、2及3中,每个连接结构体均基本上没有发生剥离,与此相对,比较例1及2中,IC/ITO连接结构、IC/SiN连接结构较多地发生剥离。另外,比较例3中,全部连接结构体均未粘接。
表4
IC/玻璃连接结构体 | IC/ITO连接结构体 | IC/SiN连接结构体 | |
实施例1 | 无剥离 | ITO界面处稍微剥离 | SiN界面处稍微剥离 |
实施例2 | 无剥离 | ITO界面处稍微剥离 | SiN界面处稍微剥离 |
实施例3 | 无剥离 | ITO界面处稍微剥离 | SiN界面处稍微剥离 |
比较例1 | 无剥离 | ITO界面处部分剥离 | SiN界面处部分剥离 |
比较例2 | 无剥离 | ITO界面处部分剥离 | SiN界面处部分剥离 |
比较例3 | 玻璃界面处整面剥离 | ITO界面处整面剥离 | SiN界面处整面剥离 |
由表2~4所示结果明确确认到,根据实施例1~3的粘接剂膜及使用了其的电路构件的连接结构,与比较例1~3的粘接剂膜及使用了其的电路构件的连接结构相比,连接电阻被充分降低,得到了充分的粘接强度。另外,可以确认即使在长时间的高温高湿试验后连接电阻和粘接强度也被充分维持,连接面的外观也是良好的。
符号的说明
1…膜状粘接剂、2…半导体装置、5…粘接剂成分、7…导电性粒子、10…电路连接构件、11…绝缘性物质、20…第一电路构件、21…电路基板(第一电路基板)、21a…主面、22…电路电极(第一电路电极)、30…第二电路构件、31…电路基板(第二电路基板)、31a…主面、32…电路电极(第二电路电极)、40…膜状电路连接材料、92…基板、94…布线构件、95…连接构件、96…电极、97…背面电极、98…受光面、99…背面、100A、100B…太阳能电池单元、200…太阳能电池模块。
Claims (16)
1.一种粘接剂组合物,其特征在于,含有(A)有机铝配位化合物、(B)硅烷偶联剂和(C)固化性成分。
3.根据权利要求1或2所述的粘接剂组合物,其中,所述(B)硅烷偶联剂为含有甲基丙烯酰基的硅烷偶联剂或含有丙烯酰基的硅烷偶联剂。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的粘接剂组合物,其中,所述(C)固化性成分含有自由基聚合性化合物及自由基聚合引发剂。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的粘接剂组合物,其中,还含有膜形成材料。
6.一种膜状粘接剂,其特征在于,为将权利要求1~5中任一项所述的粘接剂组合物形成为膜状而成的。
7.一种电路连接材料,其特征在于,含有权利要求1~5中任一项所述的粘接剂组合物。
8.根据权利要求7所述的电路连接材料,其中,还含有导电性粒子。
9.一种电路构件的连接结构,其特征在于,具备:在第一电路基板的主面上形成有第一电路电极的第一电路构件,
在第二电路基板的主面上形成有第二电路电极的第二电路构件,和
设置于所述第一电路基板的主面和所述第二电路基板的主面之间,按照使所述第一电路电极和所述第二电路电极相对配置的状态连接所述第一电路构件及第二电路构件的电路连接构件,
所述电路连接构件由权利要求7或8所述的电路连接材料的固化物组成,所述第一电路电极和所述第二电路电极被电连接。
10.根据权利要求9所述的电路构件的连接结构,其中,所述第一电路构件或所述第二电路构件的被粘面的至少一部分由无机材料构成。
11.一种电路构件的连接结构的制造方法,其为权利要求9或10所述的电路构件的连接结构的制造方法,其特征在于,在所述第一电路基板的主面和所述第二电路基板的主面之间配置权利要求7或8所述的电路连接材料,隔着所述第一电路构件及第二电路构件对所述电路连接材料进行加热及加压,使其固化,将所述第一电路构件和所述第二电路构件进行连接,同时使所述第一电路电极和所述第二电路电极进行电连接。
12.根据权利要求11所述的电路构件的连接结构的制造方法,其中,所述第一电路构件或所述第二电路构件的被粘面的至少一部分由无机材料构成。
13.权利要求7或8所述的电路连接材料的应用,其特征在于,用于将在第一电路基板的主面上形成有第一电路电极的第一电路构件,和在第二电路基板的主面上形成有第二电路电极的第二电路构件,按照使所述第一电路电极和所述第二电路电极相对配置的状态进行连接。
14.根据权利要求13所述的应用,其中,所述第一电路构件或所述第二电路构件的被粘面的至少一部分由无机材料构成。
15.一种太阳能电池模块,其特征在于,具备:具有电极的太阳能电池单元、布线构件、和按照使所述电极和所述布线构件进行电连接的方式连接所述太阳能电池单元和所述布线构件的连接构件,
所述连接构件含有权利要求7或8所述的电路连接材料的固化物。
16.权利要求7或8所述的电路连接材料的应用,其特征在于,用于将具有电极的太阳能电池单元以及布线构件,按照使所述电极和所述布线构件进行电连接的方式对所述太阳能电池单元和所述布线构件进行连接。
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