CN105385362B - 粘接剂组合物和连接结构体 - Google Patents
粘接剂组合物和连接结构体 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105385362B CN105385362B CN201510514612.7A CN201510514612A CN105385362B CN 105385362 B CN105385362 B CN 105385362B CN 201510514612 A CN201510514612 A CN 201510514612A CN 105385362 B CN105385362 B CN 105385362B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- group
- adhesive composition
- substrate
- connection
- adhesive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
- H01L2224/73203—Bump and layer connectors
- H01L2224/73204—Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
- H01L2224/831—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector the layer connector being supplied to the parts to be connected in the bonding apparatus
- H01L2224/83101—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector the layer connector being supplied to the parts to be connected in the bonding apparatus as prepeg comprising a layer connector, e.g. provided in an insulating plate member
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Abstract
Description
技术领域
本发明涉及粘接剂组合物和连接结构体。
背景技术
在半导体元件和液晶显示元件中,为了使元件中的各种构件结合,一直以来使用各种粘接剂。对粘接剂的要求,以粘接性为代表,涉及耐热性、高温高湿状态下的可靠性等多方面。上述粘接剂用于液晶显示元件与TCP(COF)的连接、FPC与TCP(COF)的连接、TCP(COF)与印刷配线板的连接、FPC与印刷配线板的连接等。另外,上述粘接剂也用于在基板上安装半导体元件的情况。
作为粘接所使用的被粘接体,使用印刷配线板、或者以聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)等有机基材为代表的具有铜、铝等金属、或者ITO(铟与锡的复合氧化物)、IZO(氧化铟与氧化锌的复合物)、AZO(锌·铝氧化物)、SiN(氮化硅)、SiO2(二氧化硅)等的多种多样表面状态的基材。因此,需要进行适合于各被粘接体的粘接剂组合物的分子设计。
最近,随着半导体元件的高集成化、液晶显示元件的高精细化,进行了元件间间距和配线间间距的狭小化。另外,逐渐利用使用了PET、PC、PEN等耐热性低的有机基材的半导体元件、液晶显示元件或者触控面板。如果适用于这样的半导体元件等的粘接剂组合物固化时的加热温度高,且固化速度慢,则有不仅期望的连接部甚至周边构件也会被过度加热而成为周边构件损伤等的主要原因的倾向,因此对粘接剂组合物要求低温固化下的粘接。
一直以来,作为上述半导体元件或者液晶显示元件用的粘接剂,使用利用了显示高粘接性且高可靠性的环氧树脂的热固性树脂(例如,参照下述专利文献1)。作为树脂的构成成分,通常使用环氧树脂、与环氧树脂具有反应性的酚醛树脂等固化剂、促进环氧树脂与固化剂反应的热潜在性催化剂。热潜在性催化剂为在室温等储存温度不反应,加热时显示高反应性的物质,已成为决定固化温度和固化速度的重要因素,从粘接剂在室温下的储存稳定性和加热时的固化速度的观点考虑而使用各种化合物。在实际工序中,通过在170~250℃的温度固化1~3小时的固化条件得到了期望的粘接。然而,为了使上述粘接剂低温固化,必须使用活化能低的热潜在性催化剂,但极难兼备储存稳定性。
近年来,并用了丙烯酸酯衍生物或者甲基丙烯酸酯衍生物等自由基聚合性化合物与作为自由基聚合引发剂的过氧化物的自由基固化型粘接剂受到关注。关于自由基固化,由于作为反应活性种的自由基富有反应性,因此能够短时间固化(例如,参照下述专利文献2)。对于这样的自由基固化型粘接剂,提出了并用过氧化苯甲酰(BPO)、胺系化合物、有机硼化合物等作为自由基聚合引发剂的方法(例如,参照下述专利文献3)。
现有技术文献
专利文献1:日本特开平1-113480号公报
专利文献2:国际公开第98/44067号
专利文献3:日本特开2000-290121号公报
发明内容
为了使上述自由基固化型粘接剂低温固化,必须使用自由基聚合引发剂,但以前的自由基固化型粘接剂极难兼备低温固化性和储存稳定性。例如,在使用上述过氧化苯甲酰(BPO)、胺系化合物、有机硼化合物等作为丙烯酸酯衍生物或者甲基丙烯酸酯衍生物等自由基聚合性化合物的自由基聚合引发剂的情况下,即使在室温(25℃、以下同样)下也进行固化反应,因此有时储存稳定性降低。
因此,本发明的目的在于提供一种低温固化性和储存稳定性优异的粘接剂组合物。另外,本发明的目的在于提供一种使用这样的粘接剂组合物的连接结构体。
本发明人等为了解决上述问题而进行了深入研究,结果发现:通过将特定的硼化合物用作粘接剂组合物的构成成分,能够得到优异的低温固化性和储存稳定性,由此完成了本发明。
即,本发明的粘接剂组合物含有(a)热塑性树脂、(b)自由基聚合性化合物、(c)自由基聚合引发剂和(d)含有硼的盐,(d)含有硼的盐为下述通式(A)所表示的化合物。
[化1]
[式(A)中,R1、R5、R6、R7和R8各自独立地表示氢原子或者碳原子数1~18的烷基,R2、R3和R4各自独立地表示芳基。]
在本发明中,通过使粘接剂组合物含有(d)含有硼的盐,能够促进在低温度(例如80~120℃)下的(c)自由基聚合引发剂的分解,因此粘接剂组合物的低温固化性优异。另外,在本发明中,通过使上述(d)含有硼的盐为通式(A)所表示的化合物,粘接剂组合物的储存稳定性(例如,在室温附近(例如-20~25℃)的储存稳定性)优异,即使在长期保存粘接剂组合物的情况下,也能够得到优异的粘接强度和连接电阻(例如,电路构件的连接结构体或者太阳能电池模块的粘接强度和连接电阻)。如上所述,本发明的粘接剂组合物的低温固化性和储存稳定性优异。
进一步,在本发明中,不管是否长期保存粘接剂组合物,都能够得到优异的粘接强度和连接电阻。另外,在本发明中,不管是否长期保存粘接剂组合物,即使在长时间的可靠性试验(高温高湿试验)后也都能够维持稳定的性能(粘接强度和连接电阻)。
另外,在本发明的粘接剂组合物中,(b)自由基聚合性化合物可以包含具有磷酸基的乙烯基化合物和该乙烯基化合物以外的自由基聚合性化合物。在这种情况下,低温固化下的粘接变得容易,而且能够进一步提高与具有连接端子的基板的粘接强度。
另外,(d)含有硼的盐的熔点可以大于或等于60℃且小于或等于300℃。在这种情况下,稳定性(例如,在室温附近的稳定性)进一步提高,储存稳定性进一步提高。
另外,(a)热塑性树脂可以包含选自由苯氧树脂、聚氨酯树脂、聚酯氨基甲酸酯树脂、缩丁醛树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂和聚酰胺树脂、以及具有乙酸乙烯酯作为结构单元的共聚物所组成的组中的至少1种。在这种情况下,耐热性和粘接性进一步提高,即使在长时间的可靠性试验(高温高湿试验)后也能够容易地维持它们的优异特性。
另外,本发明的粘接剂组合物可以进一步含有(e)导电性粒子。在这种情况下,由于能够对粘接剂组合物赋予良好的导电性或者各向异性导电性,因此能够更适合地用于具有连接端子的电路构件彼此的粘接用途或者太阳能电池模块等。另外,能够进一步充分地降低通过上述粘接剂组合物进行电连接而得到的连接结构体的连接电阻。
另外,本发明人等发现上述粘接剂组合物对具有连接端子的构件的连接有用。本发明的粘接剂组合物可以用于将配置在第1基板主面上的第1连接端子与配置在第2基板主面上的第2连接端子电连接,可以用于将具有配置在基板主面上的连接端子的太阳能电池单元的该连接端子与配线构件电连接。
本发明的一方面的连接结构体具备:具有第1基板和配置在该第1基板主面上的第1连接端子的第1电路构件、具有第2基板和配置在该第2基板主面上的第2连接端子的第2电路构件、以及配置在第1电路构件和第2电路构件之间的连接构件,连接构件含有上述粘接剂组合物的固化物,将第1连接端子和第2连接端子电连接。在本发明的一方面的连接结构体中,通过使连接构件含有上述粘接剂组合物的固化物,能够提高连接结构体的连接电阻和粘接强度。
在本发明的一方面的连接结构体中,第1基板和第2基板的至少一方可以由包含玻璃化温度小于或等于200℃的热塑性树脂的基材构成。在这种情况下,能够进一步提高使用了粘接剂组合物的连接结构体的粘接强度。
在本发明的一方面的连接结构体中,第1基板和第2基板的至少一方可以由包含选自由聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯和聚萘二甲酸乙二酯所组成的组中的至少1种的基材构成。在这种情况下,即使在使用具有由上述特定材料(耐热性低的材料)构成的基板的第1电路构件或者第2电路构件的情况下,通过使用上述本发明的粘接剂组合物也能够低温固化,因此能够降低对第1电路构件或者第2电路构件的热损伤。另外,由上述特定材料构成的基板与粘接剂组合物的润湿性提高,能够进一步提高粘接强度。由此,在使用由上述特定材料构成的基板的情况下,能够得到优异的连接可靠性。
本发明的一方面的连接结构体可以为以下形态:第1基板由包含选自由聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯和聚萘二甲酸乙二酯所组成的组中的至少1种的基材构成,第2基板由包含选自由聚酰亚胺树脂和聚对苯二甲酸乙二酯所组成的组中的至少1种的基材构成。在这种情况下,即使在使用具有由上述特定材料构成的基板的第1电路构件或者第2电路构件的情况下,通过使用上述本发明的粘接剂组合物也能够低温固化,因此能够降低对第1电路构件或者第2电路构件的热损伤。另外,由上述特定材料构成的基板与粘接剂组合物的润湿性提高,能够进一步提高粘接强度。由此,在使用由上述特定材料构成的基板的情况下,能够得到优异的连接可靠性。
本发明的另一方面的连接结构体具备:具有基板和配置该基板主面上的连接端子的太阳能电池单元、配线构件、以及配置在太阳能电池单元和配线构件之间的连接构件,连接构件含有上述粘接剂组合物的固化物,将连接端子和配线构件电连接。在本发明的另一方面的连接结构体中,通过使连接构件含有上述粘接剂组合物的固化物,能够提高连接结构体的连接电阻和粘接强度。
根据本发明,能够提供低温固化性与储存稳定性优异的粘接剂组合物。这样的粘接剂组合物,与上述专利文献3所记载的使用了烷基硼化合物的情况相比能够提高储存稳定性。另外,本发明的粘接剂组合物,低温固化性与储存稳定性的平衡优异。本发明的粘接剂组合物由于储存稳定性优异,因此即使在长期保存粘接剂组合物的情况下,也能够得到优异的粘接强度和连接电阻。进一步,关于本发明的粘接剂组合物,不管是否长期保存粘接剂组合物,都能够得到优异的粘接强度和连接电阻。另外,关于本发明的粘接剂组合物,不管是否长期保存粘接剂组合物,即使在长时间的可靠性试验(高温高湿试验)后也都能够维持稳定的性能(粘接强度和连接电阻)。本发明能够提供使用这样的粘接剂组合物的连接结构体。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式的连接结构体的示意截面图。
图2是表示图1所示的连接结构体的制造方法的示意截面图。
图3是表示本发明的第2实施方式的连接结构体的示意截面图。
图4是表示图3所示的连接结构体的制造方法的示意截面图。
图5是表示本发明的第3实施方式的连接结构体的示意截面图。
符号说明
10:电路构件(第1电路构件)、12:电路基板(第1基板)、12a:主面、14:连接端子(第1连接端子)、20:电路构件(第2电路构件)、22:电路基板(第2基板)、22a:主面、24:连接端子(第2连接端子)、30,40:连接构件、30a,40a:粘接剂组合物、44:导电性粒子、100,200:电路构件的连接结构体、300:太阳能电池模块(连接结构体)、310a,310b:太阳能电池单元、312:基板、312a:表面(主面)、312b:背面(主面)、314:表面电极、316:背面电极、320:配线构件、330:连接构件。
具体实施方式
下面对本发明的优选实施方式进行详细说明。予以说明的是,在本说明书中,“(甲基)丙烯酸”是指丙烯酸和与其对应的甲基丙烯酸,“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯和与其对应的甲基丙烯酸酯,“(甲基)丙烯酰基”是指丙烯酰基和甲基丙烯酰基,“(甲基)丙烯酰氧基”是指丙烯酰氧基和与其对应的甲基丙烯酰氧基。
另外,在本说明书中,“熔点”是指:通过JIS标准的K0064所记载的方法得到的温度;或者在非密闭型样品盘中称取5.0mg样品,使用差示扫描量热计(DSC7PERKIN ELMER公司制)在氮下以升温速度10℃/min测定的吸热峰顶的温度。
另外,在本说明书中,“重均分子量”是指:按照下述所示的条件,通过凝胶渗透色谱(GPC),使用由标准聚苯乙烯得到的标准曲线测定的值。
(测定条件)
装置:东曹株式会社制GPC-8020
检测器:东曹株式会社制RI-8020
柱:日立化成株式会社制Gelpack GL-A-160-S+GL-A150
试样浓度:120mg/3ml
溶剂:四氢呋喃
注入量:60μl
压力:30kgf/cm2
流量:1.00ml/min
本实施方式的粘接剂组合物含有(a)热塑性树脂、(b)自由基聚合性化合物、(c)自由基聚合引发剂和(d)含有硼的盐。
((a)热塑性树脂)
(a)热塑性树脂是指具有如下性质的树脂(高分子):通过加热成为粘度高的液态状态,因外力而自由变形,当冷却并解除外力时在保持其形状的状态下变硬,并能够反复进行该过程。另外,(a)热塑性树脂可以为具有拥有上述性质的反应性官能团的树脂(高分子)。(a)热塑性树脂的玻璃化温度(Tg)优选大于或等于-30℃且小于或等于190℃,更优选大于或等于-25℃且小于或等于170℃,进一步优选大于或等于-20℃且小于或等于150℃。
(a)热塑性树脂可以包含例如选自由苯氧树脂、聚氨酯树脂、聚酯氨基甲酸酯树脂、缩丁醛树脂(例如聚乙烯缩丁醛树脂)、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂和聚酰胺树脂、以及具有乙酸乙烯酯作为结构单元的共聚物(乙酸乙烯酯共聚物、例如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)所组成的组中的至少1种。它们可以单独使用1种或者混合2种以上使用。进一步,在这些(a)热塑性树脂中也可以包含硅氧烷键或者氟取代基。这些(a)热塑性树脂优选为混合的树脂彼此完全相溶的状态、或者发生微相分离而白浊的状态。
在将粘接剂组合物制成膜状来使用的情况下,(a)热塑性树脂的重均分子量越大,越容易得到良好的成膜性,另外能够将影响作为膜状粘接剂组合物的流动性的熔融粘度设定为宽范围。(a)热塑性树脂的重均分子量优选大于或等于5000,更优选大于或等于7000,进一步优选大于或等于10000。如果(a)热塑性树脂的重均分子量大于或等于5000,则有容易得到良好成膜性的倾向。(a)热塑性树脂的重均分子量优选小于或等于150000,更优选小于或等于100000,进一步优选小于或等于80000。如果(a)热塑性树脂的重均分子量小于或等于150000,则有容易得到与其它成分的良好相溶性的倾向。
以粘接剂成分(粘接剂组合物中除导电性粒子以外的成分)的总质量为基准,粘接剂组合物中的(a)热塑性树脂的配合量优选大于或等于5质量%,更优选大于或等于15质量%。如果(a)热塑性树脂的配合量大于或等于5质量%,则尤其在将粘接剂组合物制成膜状来使用的情况下,有容易得到良好的成膜性的倾向。以粘接剂成分(粘接剂组合物中除导电性粒子以外的成分)的总质量为基准,(a)热塑性树脂的配合量优选小于或等于80质量%,更优选小于或等于70质量%。如果(a)热塑性树脂的配合量小于或等于80质量%,则有容易得到良好的粘接剂组合物的流动性的倾向。
((b)自由基聚合性化合物)
(b)自由基聚合性化合物是指在自由基聚合引发剂的作用下发生自由基聚合的化合物,也可以为通过赋予光或者热等活化能而其本身产生自由基的化合物。作为(b)自由基聚合性化合物,例如能够适宜地使用具有乙烯基、(甲基)丙烯酰基、烯丙基、马来酰亚胺基等通过活性自由基进行聚合的官能团的化合物。
作为(b)自由基聚合性化合物,具体可列举环氧(甲基)丙烯酸酯低聚物、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物、聚醚(甲基)丙烯酸酯低聚物、聚酯(甲基)丙烯酸酯低聚物等低聚物;三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚亚烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯、二环戊烯基(甲基)丙烯酸酯、二环戊烯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、异氰脲酸改性2官能(甲基)丙烯酸酯、异氰脲酸改性3官能(甲基)丙烯酸酯、双苯氧基乙醇芴丙烯酸酯、在双酚芴二缩水甘油醚的缩水甘油基上加成(甲基)丙烯酸而成的环氧(甲基)丙烯酸酯、在使乙二醇或者丙二醇与双酚芴二缩水甘油醚的缩水甘油基加成而得到的化合物中导入了(甲基)丙烯酰氧基的化合物、下述通式(B)或者通式(C)所表示的化合物等。
[化2]
[式(B)中,R9和R10各自独立地表示氢原子或者甲基,a和b各自独立地表示1~8的整数。]
[化3]
[式(C)中,R11和R12各自独立地表示氢原子或者甲基,c和d各自独立地表示0~8的整数。]
另外,作为(b)自由基聚合性化合物,即使为在单独静置于30℃的情况下显示蜡状、蜡油状、结晶状、玻璃状、粉状等无流动性的固体状态的物质,也能够没有特别限制地使用。作为这种(b)自由基聚合性化合物,具体可列举N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、二丙酮丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N-苯基甲基丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、三(2-丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、N-苯基马来酰亚胺、N-(邻甲基苯基)马来酰亚胺、N-(间甲基苯基)马来酰亚胺、N-(对甲基苯基)马来酰亚胺、N-(邻甲氧基苯基)马来酰亚胺、N-(间甲氧基苯基)马来酰亚胺、N-(对甲氧基苯基)马来酰亚胺、N-甲基马来酰亚胺、N-乙基马来酰亚胺、N-辛基马来酰亚胺、4,4’-二苯基甲烷双马来酰亚胺、间亚苯基双马来酰亚胺、3,3’-二甲基-5,5’-二乙基-4,4’-二苯基甲烷双马来酰亚胺、4-甲基-1,3-亚苯基双马来酰亚胺、N-甲基丙烯酰氧基马来酰亚胺、N-丙烯酰氧基马来酰亚胺、1,6-双马来酰亚胺-(2,2,4-三甲基)己烷、N-甲基丙烯酰氧基丁二酰亚胺、N-丙烯酰氧基丁二酰亚胺、2-萘基甲基丙烯酸酯、2-萘基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二乙烯基亚乙基脲、二乙烯基亚丙基脲、2-聚苯乙烯基乙基甲基丙烯酸酯、N-苯基-N’-(3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙基)-对苯二胺、N-苯基-N’-(3-丙烯酰氧基-2-羟基丙基)-对苯二胺、四甲基哌啶基甲基丙烯酸酯、四甲基哌啶基丙烯酸酯、五甲基哌啶基甲基丙烯酸酯、五甲基哌啶基丙烯酸酯、丙烯酸十八烷基酯、N-叔丁基丙烯酰胺、二丙酮丙烯酰胺、N-(羟甲基)丙烯酰胺、下述通式(D)~(M)所表示的化合物等。
[化4]
[式(D)中,e表示1~10的整数。]
[化5]
[化6]
[式(F)中,R13和R14各自独立地表示氢原子或者甲基,f表示15~30的整数。]
[化7]
[式(G)中,R15和R16各自独立地表示氢原子或者甲基,g表示15~30的整数。]
[化8]
[式(H)中,R17表示氢原子或者甲基。]
[化9]
[式(I)中,R18表示氢原子或者甲基,h表示1~10的整数。]
[化10]
[式(J)中,R19表示氢原子、或者下述通式(i)或者(ii)所表示的有机基团,i表示1~10的整数。]
[化11]
[化12]
[化13]
[式(K)中,R20表示氢原子、或者下述通式(iii)或者(iv)所表示的有机基团,j表示1~10的整数。]
[化14]
[化15]
[化16]
[式(L)中,R21表示氢原子或者甲基。]
[化17]
[式(M)中,R22表示氢原子或者甲基。]
另外,作为(b)自由基聚合性化合物,能够使用氨基甲酸酯丙烯酸酯。氨基甲酸酯丙烯酸酯可以单独使用,也可以与氨基甲酸酯丙烯酸酯以外的(b)自由基聚合性化合物并用。通过将氨基甲酸酯丙烯酸酯单独使用、或者与氨基甲酸酯丙烯酸酯以外的(b)自由基聚合性化合物并用,可挠性提高,能够进一步提高粘接强度。
作为氨基甲酸酯丙烯酸酯没有特别限制,优选下述通式(N)所表示的氨基甲酸酯丙烯酸酯。这里,下述通式(N)所表示的氨基甲酸酯丙烯酸酯能够通过脂肪族系二异氰酸酯或者脂环式系二异氰酸酯与选自由脂肪族酯系二醇和脂环式酯系二醇以及脂肪族碳酸酯系二醇和脂环式碳酸酯系二醇所组成的组中的至少1种的缩合反应而得到。
[化18]
[式(N)中,R23和R24各自独立地表示氢原子或者甲基,R25表示亚乙基或者亚丙基,R26表示饱和脂肪族基团或者饱和脂环式基团,R27表示含有酯基的饱和脂肪族基团或者饱和脂环式基团、或者含有碳酸酯基的饱和脂肪族基团或者饱和脂环式基团,k表示1~40的整数。另外,式(N)中,R25彼此、R26彼此各自可以相同也可以不同。]
构成上述氨基甲酸酯丙烯酸酯的脂肪族系二异氰酸酯或者脂环式系二异氰酸酯,可以选自四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、2-甲基戊烷-1,5-二异氰酸酯、3-甲基戊烷-1,5-二异氰酸酯、2,2,4-三甲基六亚甲基-1,6-二异氰酸酯、2,4,4-三甲基六亚甲基-1,6-二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、环己基二异氰酸酯、加氢苯二甲基二异氰酸酯、加氢二苯基甲烷二异氰酸酯、加氢三甲基苯二甲基二异氰酸酯等。
另外,构成上述氨基甲酸酯丙烯酸酯的脂肪族酯系二醇或者脂环式酯系二醇,可以选自乙二醇、丙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,2-戊二醇、1,4-戊二醇、1,5-戊二醇、2,4-戊二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、2,4-二甲基-2,4-戊二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、1,2-己二醇、1,5-己二醇、1,6-己二醇、2,5-己二醇、2-乙基-1,3-己二醇、2,5-二甲基-2,5-己二醇、1,2-辛二醇、1,8-辛二醇、1,7-庚二醇、1,9-壬二醇、1,2-癸二醇、1,10-癸二醇、1,12-十二烷二醇、十二烷二醇、频哪醇(pinacol)、1,4-丁炔二醇、三乙二醇、二乙二醇、二丙二醇、环己烷二甲醇、1,4-环己烷二甲醇等饱和低分子二醇类;使己二酸、3-甲基己二酸、2,2,5,5-四甲基己二酸、马来酸、富马酸、琥珀酸、2,2-二甲基琥珀酸、2-乙基-2-甲基琥珀酸、2,3-二甲基琥珀酸、草酸、丙二酸、甲基丙二酸、乙基丙二酸、丁基丙二酸、二甲基丙二酸、戊二酸、2-甲基戊二酸、3-甲基戊二酸、2,2-二甲基戊二酸、3,3-二甲基戊二酸、2,4-二甲基戊二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸等二元酸或者与它们对应的酸酐脱水缩合而得到的聚酯二醇类;将ε-己内酯等环状酯化合物开环聚合而得到的聚酯二醇类。上述脂肪族酯系二醇和脂环式酯系二醇能够单独使用1种或者混合2种以上使用。
另外,构成上述氨基甲酸酯丙烯酸酯的脂肪族碳酸酯系二醇或者脂环式碳酸酯系二醇可以选自通过至少1种以上的上述二醇类与碳酰氯的反应得到的聚碳酸酯二醇类。通过上述二醇类与碳酰氯的反应得到的聚碳酸酯系二醇能够单独使用1种或者混合2种以上使用。
从进一步提高粘接强度的观点考虑,上述氨基甲酸酯丙烯酸酯能够在大于或等于5000且小于30000的范围内自由调整重均分子量并适宜地使用。如果上述氨基甲酸酯丙烯酸酯的重均分子量在上述范围内,则能够充分地得到柔软性和凝聚力二者,与PET、PC、PEN等有机基材的粘接强度进一步提高,能够得到更优异的连接可靠性。另外,从更充分得到这样的效果的观点考虑,上述氨基甲酸酯丙烯酸酯的重均分子量更优选大于或等于8000且小于25000,进一步优选大于或等于10000且小于20000。另外,从更充分地得到这样的效果的观点考虑,上述氨基甲酸酯丙烯酸酯的重均分子量优选大于或等于10000且小于25000。另外,如果该重均分子量大于或等于5000,则有容易得到充分可挠性的倾向,如果重均分子量小于30000,则有能够抑制粘接剂组合物的流动性降低的倾向。
另外,以粘接剂成分(粘接剂组合物中除导电性粒子以外的成分)的总质量为基准,上述氨基甲酸酯丙烯酸酯的配合量优选大于或等于5质量%,更优选大于或等于10质量%,进一步优选大于或等于15质量%。如果上述配合量大于或等于5质量%,则有固化后容易得到充分耐热性的倾向。另外,以粘接剂成分(粘接剂组合物中除导电性粒子以外的成分)的总质量为基准,上述氨基甲酸酯丙烯酸酯的配合量优选小于或等于95质量%,更优选小于或等于80质量%,进一步优选小于或等于70质量%。如果上述配合量小于或等于95质量%,则在将粘接剂组合物作为膜状粘接剂使用的情况下,有容易得到良好的成膜性的倾向。
(b)自由基聚合性化合物可以包含含磷酸基的乙烯基化合物(具有磷酸基的乙烯基化合物)和该含磷酸基的乙烯基化合物以外的自由基聚合性化合物各1种以上。(b)自由基聚合性化合物可以包含选自由N-乙烯基化合物和N,N-二烷基乙烯基化合物所组成的组中的N-乙烯基系化合物与该N-乙烯基系化合物以外的自由基聚合性化合物各1种以上。通过并用含磷酸基的乙烯基化合物,能够进一步提高粘接剂组合物对具有连接端子的基板的粘接性。另外,通过并用N-乙烯基系化合物,能够提高粘接剂组合物的交联率。
作为含磷酸基的乙烯基化合物,只要是具有磷酸基和乙烯基的化合物就没有特别限制,优选下述通式(O)~(Q)所表示的化合物。
[化19]
[式(O)中,R28表示(甲基)丙烯酰氧基,R29表示氢原子或者甲基,l和m各自独立地表示1~8的整数。另外,式(O)中,R28彼此、R29彼此、l彼此和m彼此各自可以相同也可以不同。]
[化20]
[式(P)中,R30表示(甲基)丙烯酰氧基,n、o和p各自独立地表示1~8的整数。另外,式(P)中,R30彼此、n彼此、o彼此和p彼此各自可以相同也可以不同。]
[化21]
[式(Q)中,R31表示(甲基)丙烯酰氧基,R32表示氢原子或者甲基,q和r各自独立地表示1~8的整数。]
作为含磷酸基的乙烯基化合物,具体可列举酸式磷酰氧基乙基甲基丙烯酸酯、酸式磷酰氧基乙基丙烯酸酯、酸式磷酰氧基丙基甲基丙烯酸酯、酸式磷酰氧基聚氧乙二醇单甲基丙烯酸酯、酸式磷酰氧基聚氧丙二醇单甲基丙烯酸酯、2,2’-二(甲基)丙烯酰氧基二乙基磷酸酯、EO改性磷酸二甲基丙烯酸酯、磷酸改性环氧丙烯酸酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基磷酸酯、磷酸乙烯酯等。
作为N-乙烯基系化合物,具体可列举N-乙烯基咪唑、N-乙烯基吡啶、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基己内酰胺、4,4’-亚乙烯基双(N,N-二甲基苯胺)、N-乙烯基乙酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺等。
以粘接剂成分(粘接剂组合物中除导电性粒子以外的成分)的总质量为基准,上述含磷酸基的乙烯基化合物和N-乙烯基系化合物的配合量各自与除了含磷酸基的乙烯基化合物和N-乙烯基系化合物以外的自由基聚合性化合物的配合量独立地优选大于或等于0.2质量%,更优选大于或等于0.3质量%,进一步优选大于或等于0.5质量%。如果上述配合量大于或等于0.2质量%,则有容易得到高粘接强度的倾向。以粘接剂成分(粘接剂组合物中除导电性粒子以外的成分)的总质量为基准,上述含磷酸基的乙烯基化合物和N-乙烯基系化合物的配合量各自优选小于或等于15质量%,更优选小于或等于10质量%,进一步优选小于或等于5质量%。如果上述配合量小于或等于15质量%,则有粘接剂组合物固化后的物性不易降低,容易确保可靠性的倾向。
另外,以粘接剂成分(粘接剂组合物中除导电性粒子以外的成分)的总质量为基准,除了上述含磷酸基的乙烯基化合物和N-乙烯基系化合物以外的(b)自由基聚合性化合物的配合量优选大于或等于5质量%,更优选大于或等于10质量%,进一步优选大于或等于15质量%。如果上述配合量大于或等于5质量%,则有固化后容易得到充分耐热性的倾向。以粘接剂成分(粘接剂组合物中除导电性粒子以外的成分)的总质量为基准,除了上述含磷酸基的乙烯基化合物和N-乙烯基系化合物以外的(b)自由基聚合性化合物的配合量优选小于或等于95质量%,更优选小于或等于80质量%,进一步优选小于或等于70质量%。如果上述配合量小于或等于95质量%,则在将粘接剂组合物作为膜状粘接剂使用的情况下,有容易得到良好的成膜性的倾向。
((c)自由基聚合引发剂)
作为(c)自由基聚合引发剂,能够使用以往已知的有机过氧化物和偶氮化合物等通过赋予来自外部的能量而产生自由基的化合物。作为(c)自由基聚合引发剂,从稳定性、反应性、相溶性的观点考虑,优选1分钟半衰期温度为90~175℃且重均分子量为180~1000的有机过氧化物。通过使1分钟半衰期温度处于该范围,从而储存稳定性更优异,自由基聚合性也充分高,能够短时间内固化。
作为(c)自由基聚合引发剂,具体可列举1,1,3,3-四甲基丁基过氧化新癸酸酯、二(4-叔丁基环己基)过氧化二碳酸酯、二(2-乙基己基)过氧化二碳酸酯、枯基过氧化新癸酸酯、二月桂酰基过氧化物、1-环己基-1-甲基乙基过氧化新癸酸酯、叔己基过氧化新癸酸酯、叔丁基过氧化新癸酸酯、叔丁基过氧化新戊酸酯、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、叔己基过氧化-2-乙基己酸酯、叔丁基过氧化-2-乙基己酸酯、叔丁基过氧化新庚酸酯、叔戊基过氧化-2-乙基己酸酯、二-叔丁基过氧化六氢对苯二甲酸酯、叔戊基过氧化-3,5,5-三甲基己酸酯、3-羟基-1,1-二甲基丁基过氧化新癸酸酯、叔戊基过氧化新癸酸酯、叔戊基过氧化-2-乙基己酸酯、二(3-甲基苯甲酰基)过氧化物、过氧化二苯甲酰、二(4-甲基苯甲酰基)过氧化物、叔己基过氧化异丙基单碳酸酯、叔丁基过氧化马来酸、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(3-甲基苯甲酰基过氧化)己烷、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、2,5-二甲基-2,5-二(苯甲酰基过氧化)己烷、叔丁基过氧化苯甲酸酯、二丁基过氧化三甲基己二酸酯、叔戊基过氧化正辛酸酯、叔戊基过氧化异壬酸酯、叔戊基过氧化苯甲酸酯等有机过氧化物;2,2’-偶氮双-2,4-二甲基戊腈、1,1’-偶氮双(1-乙酰氧基-1-苯基乙烷)、2,2’-偶氮双异丁腈、2,2’-偶氮双(2-甲基丁腈)、二甲基-2,2’-偶氮双异丁腈、4,4’-偶氮双(4-氰基戊酸)、1,1’-偶氮双(1-环己烷甲腈)等偶氮化合物等。这些化合物能够单独使用1种或者混合2种以上来使用。
另外,作为(c)自由基聚合引发剂,能够使用通过150~750nm的光照射产生自由基的化合物。作为这样的化合物,为了对光照射的敏感度高,例如可列举《Photoinitiation,Photopolymerization,and Photocuring》,J.-P.Fouassier,Hanser Publishers(1995年,p17~p35)所记载的α-氨基苯乙酮衍生物和氧化膦衍生物。这些化合物除了单独使用1种以外,也可以与上述有机过氧化物或者偶氮化合物混合使用。
以粘接剂成分(粘接剂组合物中除导电性粒子以外的成分)的总质量为基准,上述(c)自由基聚合引发剂的配合量优选大于或等于0.5质量%,更优选大于或等于1质量%,进一步优选大于或等于2质量%。如果上述配合量大于或等于0.5质量%,则有粘接剂组合物容易充分固化的倾向。以粘接剂成分(粘接剂组合物中除导电性粒子以外的成分)的总质量为基准,上述(c)自由基聚合引发剂的配合量优选小于或等于40质量%,更优选小于或等于30质量%,进一步优选小于或等于20质量%。如果上述配合量小于或等于40质量%,则有储存稳定性不易降低的倾向。
((d)含有硼的盐)
(d)含有硼的盐(以下称为“(d)成分”)为下述通式(A)所表示的化合物。(d)成分包含硼酸酯化合物和作为硼酸酯化合物的对阳离子的铵化合物。
[化22]
[式(A)中,R1、R5、R6、R7和R8各自独立地表示氢原子或者碳原子数1~18的烷基,R2、R3和R4各自独立地表示芳基。R1、R5、R6、R7和R8彼此可以相同也可以不同。R2、R3和R4彼此可以相同也可以不同。]
作为(d)成分所含的硼酸酯化合物,可列举烷基三芳基硼酸酯、三芳基硼酸酯等。从低温固化性和储存稳定性更优异的观点考虑,硼酸酯化合物优选烷基三芳基硼酸酯。作为硼酸酯化合物,可以为在分子内具有多个这些化合物的化合物、或者在聚合物的主链和/或侧链具有上述化合物的化合物。
作为硼酸酯化合物中与硼原子结合的烷基,能够使用直链、支链或者环状烷基。作为碳原子数1~18的烷基的具体例子,可列举甲基、三氟甲基、乙基、正丁基、己基、辛基、2-乙基己基、癸基、十二烷基、十八烷基、丙基、异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、1-乙基戊基、环戊基、环己基、异戊基、庚基、壬基、十一烷基、叔辛基等。其中,从低温固化性和储存稳定性更优异的观点考虑,优选叔丁基。从低温固化性和储存稳定性更优异的观点考虑,烷基的碳原子数优选为1~12,更优选为1~6。
作为硼酸酯化合物中与硼原子结合的芳基的具体例子,可列举苯基、对甲苯基、间甲苯基、均三甲苯基(mesityl)、二甲苯基、对叔丁基苯基(4-叔丁基苯基)、对甲氧基苯基、联苯基、萘基、4-甲基萘基等。其中,从低温固化性和储存稳定性更优异的观点考虑,优选苯基、对叔丁基苯基、4-甲基萘基,更优选苯基。硼酸酯化合物中与硼原子结合的芳基各自彼此可以相同也可以不同。
作为(d)成分的用作对阳离子的铵化合物,可列举四烷基铵、三烷基铵、二烷基铵、单烷基铵等。其中,从低温固化性和储存稳定性更优异的观点考虑,优选四烷基铵。作为铵化合物,可以为在分子内具有多个这些化合物的化合物、或者在聚合物的主链和/或侧链具有上述化合物的化合物。
特别地,在上述铵化合物中,从低温固化性和储存稳定性更优异的观点考虑,优选四烷基铵,更优选具有与氮原子结合的碳原子数小于或等于6的烷基的四烷基铵,进一步优选具有4个与氮原子结合的碳原子数小于或等于6的烷基的四烷基铵(即,R5、R6、R7和R8为碳原子数1~6的烷基的四烷基铵)。在这种情况下,对热塑性树脂、自由基聚合性化合物和溶剂的溶解性提高,能够进一步提高低温固化性。
作为铵化合物中与氮原子结合的烷基,能够使用直链、支链或者环状烷基。作为碳原子数1~18烷基的具体例子,可列举甲基、三氟甲基、乙基、正丁基、己基、辛基、2-乙基己基、癸基、十二烷基、十八烷基、丙基、异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、1-乙基戊基、环戊基、环己基、异戊基、庚基、壬基、十一烷基、叔辛基等。其中,从低温固化性和储存稳定性更优异的观点考虑,优选正丁基。从低温固化性和储存稳定性更优异的观点考虑,烷基的碳原子数优选为1~12,更优选为1~6。
作为上述通式(A)所表示的化合物的具体例子,从低温固化性和储存稳定性更优异的观点考虑,优选四正丁基铵正丁基三(4-叔丁基苯基)硼酸酯(TBA-BPB)、四正丁基铵正丁基三(4-甲基-1-萘基)硼酸酯(TBA-MNB)、四正丁基铵正丁基三苯基硼酸酯(TBA-PB)。
作为(d)成分,优选烷基三芳基硼酸酯和四烷基铵的组合。通过使(d)成分为这样的由烷基三芳基硼酸酯和四烷基铵构成的盐,能够进一步均衡地得到粘接剂组合物的低温固化性的提高与储存稳定性的提高。
(d)成分,具体能够使用通过以前的合成方法得到的盐。例如,在得到烷基三芳基硼酸酯-铵盐的情况下,通过使碱金属或者碱土类金属、卤代芳烃、硼酸三乙酯以及烷基碱金属或者卤代烷反应后,滴加烷基卤化铵的水溶液,能够得到烷基三芳基硼酸酯-铵盐。
由这些化合物得到的盐除了单独使用1种以外,也可以混合2种以上使用。
从储存稳定性进一步提高的观点考虑,(d)成分的熔点优选大于或等于60℃,更优选大于或等于70℃,进一步优选大于或等于80℃。从低温固化性进一步优异的观点考虑,(d)成分的熔点优选小于或等于300℃,更优选小于或等于270℃,进一步优选小于或等于250℃。在粘接剂组合物包含多种(d)成分的情况下,优选至少一种盐的熔点满足上述范围,更优选所有盐的熔点满足上述范围。
以粘接剂成分(粘接剂组合物中除导电性粒子以外的成分)的总质量为基准,(d)成分的配合量优选大于或等于0.1质量%,更优选大于或等于0.5质量%。如果(d)成分的配合量大于或等于0.1质量%,则有容易充分得到促进自由基聚合引发剂的反应性的效果的倾向。以粘接剂成分(粘接剂组合物中除导电性粒子以外的成分)的总质量为基准,(d)成分的配合量优选小于或等于20质量%,更优选小于或等于15质量%,进一步优选小于或等于10质量%。如果(d)成分的配合量小于或等于20质量%,则有粘接剂组合物的储存稳定性不易降低的倾向。
((e)导电性粒子)
(e)导电性粒子只要是其整体或者表面具有导电性的粒子即可,在用于连接具有连接端子的构件的情况下,优选平均粒径比连接端子间距离小的粒子。
作为(e)导电性粒子,可列举由Au、Ag、Ni、Cu、Pd或者焊料等金属构成的金属粒子、以及由碳等构成的粒子。另外,(e)导电性粒子也可以是以非导电性的玻璃、陶瓷或者塑料等为核,在该核上被覆有上述金属、金属粒子或者碳的粒子。作为(e)导电性粒子,在塑料核上被覆有上述金属、金属粒子或者碳的粒子、以及热熔融金属粒子,具有因加热加压而变形的性质,因此连接时与电极的接触面积增加,可靠性提高,因此优选。(e)导电性粒子例如可以是在由铜构成的金属粒子上被覆有银的粒子。另外,作为(e)导电性粒子,也能够使用如日本特开2005-116291号公报所记载的具有多个微细的金属粒子连成链状的形状的金属粉末。
另外,通过使用以高分子树脂等进一步被覆这些(e)导电性粒子表面而得到的微粒、或者通过杂化等方法在(e)导电性粒子表面设有由绝缘性物质构成的绝缘层的微粒,从而能够抑制在增加导电性粒子的配合量的情况下粒子彼此的接触所引起的短路,电极电路间的绝缘性提高,因此可以适宜地将其单独使用或者与(e)导电性粒子混合使用。
从分散性和导电性方面出发,(e)导电性粒子的平均粒径例如优选为1~18μm。在含有这样的(e)导电性粒子的情况下,能够将粘接剂组合物适宜地作为各向异性导电性粘接剂使用。(e)导电性粒子的平均粒径,能够使用激光衍射式粒度分布测定装置(例如,株式会社岛津制作所制、激光衍射式SALD-2100)进行测定。
(e)导电性粒子的配合量不受特别限制,但以粘接剂成分(粘接剂组合物中除导电性粒子以外的成分)的总体积为基准,优选大于或等于0.1体积%,更优选大于或等于0.2体积%。如果上述配合量大于或等于0.1体积%,则有抑制导电性降低的倾向。以粘接剂成分(粘接剂组合物中除导电性粒子以外的成分)的总体积为基准,(e)导电性粒子的配合量优选小于或等于30体积%,更优选小于或等于10体积%。如果上述配合量小于或等于30体积%,则有难以产生电路短路的倾向。予以说明的是,“体积%”基于23℃固化前的各成分的体积决定,各成分的体积能够利用比重由重量换算成体积。另外,也可以如下求出:向量筒等中加入不会溶解或者溶胀该成分、但充分润湿该成分的适当溶剂(水、醇等),将向其中投入该成分所增加的体积作为该成分的体积求出。
(其它成分)
在本实施方式的粘接剂组合物中,为了控制固化速度、以及为了进一步提高储存稳定性,能够添加稳定化剂。作为这种稳定化剂,没有特别限制,能够使用公知的化合物,但优选苯醌和氢醌等醌衍生物;4-甲氧基苯酚和4-叔丁基邻苯二酚等酚衍生物;2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基和4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基等氨氧基衍生物;四甲基哌啶基甲基丙烯酸酯等受阻胺衍生物等。稳定化剂能够单独使用1种或者混合2种以上来使用。
以粘接剂成分(粘接剂组合物中除导电性粒子以外的成分)的总质量为基准,稳定化剂的配合量优选大于或等于0.005质量%,更优选大于或等于0.01质量%,进一步优选大于或等于0.02质量%。如果上述配合量大于或等于0.005质量%,则有容易控制固化速度且储存稳定性容易提高的倾向。以粘接剂成分(粘接剂组合物中除导电性粒子以外的成分)的总质量为基准,稳定化剂的配合量优选小于或等于10质量%,更优选小于或等于8质量%,进一步优选小于或等于5质量%。如果上述配合量小于或等于10质量%,则有与其它成分的相溶性不易降低的倾向。
另外,在本实施方式的粘接剂组合物中,可以适当添加以烷氧基硅烷衍生物和硅氮烷衍生物为代表的偶联剂、密合提高剂和流平剂等粘接助剂。作为偶联剂,具体优选下述通式(R)所表示的化合物。偶联剂能够单独使用1种或者混合2种以上使用。
[化23]
[式(R)中,R33、R34和R35各自独立地表示氢原子、碳原子数1~5的烷基、碳原子数1~5的烷氧基、碳原子数1~5的烷氧基羰基或者芳基,R36表示(甲基)丙烯酰基、乙烯基、异氰酸酯基、咪唑基、巯基、氨基、甲基氨基、二甲基氨基、苄基氨基、苯基氨基、环己基氨基、吗啉基、哌嗪基、脲基或者缩水甘油基,s表示1~10的整数。]
以应力缓和以及粘接性提高为目的,本实施方式的粘接剂组合物可以含有橡胶成分。所谓橡胶成分是指在其本来状态下显示橡胶弹性(JIS K6200)的成分或者通过反应而显示橡胶弹性的成分。橡胶成分在室温(25℃)可以为固体也可以为液态,但从流动性提高的观点考虑优选为液态。作为橡胶成分,优选具有聚丁二烯骨架的化合物。橡胶成分可以具有氰基、羧基、羟基、(甲基)丙烯酰基或者吗啉基。另外,从粘接性提高的观点考虑,优选在侧链或者末端包含作为高极性基团的氰基、羧基的橡胶成分。另外,即使具有聚丁二烯骨架,显示热塑性时分类为(a)热塑性树脂,显示自由基聚合性时分类为(b)自由基聚合性化合物。
作为橡胶成分,具体可列举:聚异戊二烯、聚丁二烯、羧基末端聚丁二烯、羟基末端聚丁二烯、1,2-聚丁二烯、羧基末端1,2-聚丁二烯、羟基末端1,2-聚丁二烯、丙烯酸橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、羟基末端苯乙烯-丁二烯橡胶、丙烯腈-丁二烯橡胶、聚合物末端含有羧基、羟基、(甲基)丙烯酰基或者吗啉基的丙烯腈-丁二烯橡胶、羧基化腈橡胶、羟基末端聚(氧丙烯)、烷氧基甲硅烷基末端聚(氧丙烯)、聚(氧四亚甲基)二醇、聚烯烃二醇等。
另外,作为上述具有高极性基团且在室温为液态的橡胶成分,具体可列举:液态丙烯腈-丁二烯橡胶、在聚合物末端含有羧基、羟基、(甲基)丙烯酰基或者吗啉基的液态丙烯腈-丁二烯橡胶、液态羧基化腈橡胶等,作为极性基团的丙烯腈的配合量优选为10~60质量%。
这些橡胶成分能够单独使用1种或者混合2种以上使用。
另外,以应力缓和以及粘接性提高为目的,在本实施方式的粘接剂组合物中可以添加有机微粒。有机微粒的平均粒径例如优选为0.05~1.0μm。另外,在有机微粒由上述橡胶成分构成的情况下,不分类为有机微粒而分类为橡胶成分,在有机微粒由上述(a)热塑性树脂构成的情况下,不分类为有机微粒而分类为(a)热塑性树脂。
作为有机微粒,具体可列举由以下物质构成的有机微粒:聚异戊二烯、聚丁二烯、羧基末端聚丁二烯、羟基末端聚丁二烯、1,2-聚丁二烯、羧基末端1,2-聚丁二烯、丙烯酸橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、丙烯腈-丁二烯橡胶、在聚合物末端含有羧基、羟基、(甲基)丙烯酰基或者吗啉基的丙烯腈-丁二烯橡胶、羧基化腈橡胶、羟基末端聚(氧丙烯)、烷氧基甲硅烷基末端聚(氧丙烯)、聚(氧四亚甲基)二醇、聚烯烃二醇(甲基)丙烯酸烷基酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、(甲基)丙烯酸烷基酯-有机硅共聚物或者有机硅-(甲基)丙烯酸共聚物、或者它们的复合物。
另外,后述的基板由含有选自由聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯和聚萘二甲酸乙二酯所组成的组中的至少1种的基材构成的连接结构体所使用的粘接剂组合物,可以含有有机硅微粒。
通过使基板由含有选自由聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯和聚萘二甲酸乙二酯所组成的组中的至少1种的基材构成的连接结构体所使用的粘接剂组合物含有有机硅微粒,能够充分缓和内部应力,因此对聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯和聚萘二甲酸乙二酯的粘接强度进一步提高,能够进一步提高对具有连接端子的构件的粘接强度。另外,即使长时间的可靠性试验后也能够进一步维持稳定的性能。
作为上述有机硅微粒,已知具有橡胶弹性的聚有机倍半硅氧烷树脂的微粒,可使用球状或者不定形的有机硅微粒。另外,从分散性和内部应力缓和的观点考虑,优选有机硅微粒具有大于或等于100万的重均分子量。另外,有机硅微粒优选具有三维交联结构。这样的有机硅微粒对树脂的分散性高,固化后的应力缓和性更优异。具有大于或等于100万的重均分子量的有机硅微粒和/或具有三维交联结构的有机硅微粒均由于在热塑性树脂等的聚合物、单体、溶剂中的溶解性低,因此能够更显著地得到上述效果。这里所谓“具有三维交联结构”,表示聚合物链具有三维网眼结构。另外,有机硅微粒的玻璃化温度优选大于或等于-130℃且小于或等于-20℃,更优选大于或等于-120℃且小于或等于-40℃。这样的有机硅微粒能够充分缓和作为电路连接材料的粘接剂组合物的内部应力。
作为具有这样结构的有机硅微粒,具体能够使用:通过含有至少2个乙烯基的有机聚硅氧烷与具有至少2个与硅原子结合的氢原子的有机含氢聚硅氧烷与铂系催化剂的反应而得到的有机硅微粒(例如,日本特开昭62-257939号公报);使用具有烯基的有机聚硅氧烷、具有氢甲硅烷基的有机聚硅氧烷和铂系催化剂而得到的有机硅微粒(例如日本特开昭63-77942号公报);使用二有机硅氧烷、单有机倍半硅氧烷、三有机硅氧烷和铂系催化剂而得到的有机硅微粒(例如,日本特开昭62-270660号公报);将甲基硅烷三醇和/或其部分缩合物的水/醇溶液滴在碱水溶液中进行缩聚反应而得到的有机硅微粒(例如,日本专利第3970453号公报)等。另外,为了提高分散性和与基材的密合性,也能够使用添加有环氧化合物或者使环氧化合物共聚的有机硅微粒(例如,日本特开平3-167228)、添加有丙烯酸酯化合物或者使丙烯酸酯化合物共聚的有机硅微粒等。
另外,为了进一步提高分散性,优选使用具有核壳型结构的有机硅微粒。作为核壳型结构,包括形成了具有比核材(核层)表面的玻璃化温度高的玻璃化温度的表面层(壳层)的结构、和在核材(核层)的外部具有接枝层(壳层)的结构,能够使用核层与壳层的组成不同的有机硅微粒。具体地说,也能够使用在有机硅橡胶球状微粒的水分散液中添加碱性物质或者碱性水溶液和有机三烷氧基硅烷进行水解、缩合反应而得到的核壳型有机硅微粒(例如,日本专利第2832143号)、WO2009/051067号所记载的核壳型有机硅微粒。另外,能够使用在分子末端或者分子内侧链含有羟基、环氧基、酮亚胺基、羧基、巯基等官能团的有机硅微粒。这样的有机硅微粒由于在成膜成分和自由基聚合性物质中的分散性提高,因此优选。
上述有机硅微粒的平均粒径优选为0.05~25μm,更优选为0.1~20μm。如果平均粒径大于或等于0.05μm,则有抑制因表面积增大而引起粘接剂组合物的流动性降低的倾向。另外,如果平均粒径小于或等于25μm,则有内部应力的缓和容易充分发挥的倾向。
以粘接剂成分(粘接剂组合物中除导电性粒子以外的成分)的总质量为基准,上述有机硅微粒的配合量优选大于或等于3质量%,更优选大于或等于5质量%。如果有机硅微粒的配合量大于或等于3质量%,则有内部应力容易充分缓和的倾向。以粘接剂成分(粘接剂组合物中除导电性粒子以外的成分)的总质量为基准,有机硅微粒的配合量优选小于或等于40质量%,更优选小于或等于30质量%。如果有机硅微粒的配合量小于或等于40质量%,则抑制粘接剂组合物的可挠性(弹性模量、伸长率)降低,有粘接强度不易降低的倾向。
这些有机硅微粒能够单独使用1种或者混合2种以上使用。
本实施方式的粘接剂组合物在该粘接剂组合物在室温下为液态的情况下能够以糊状使用。在粘接剂组合物在室温下为固体的情况下,除了加热使用以外,也可以使用溶剂进行糊化。作为能够使用的溶剂,优选与粘接剂组合物和添加剂无反应性、且显示充分的溶解性的溶剂,优选在常压下的沸点为50~150℃的溶剂。如果沸点大于或等于50℃,则在室温下放置时挥发的情况变少,有容易在开放体系中使用的倾向。另外,如果沸点小于或等于150℃,则容易使溶剂挥发,有粘接后的可靠性不易降低的倾向。
另外,本实施方式的粘接剂组合物也能够成型为膜状而作为膜状粘接剂来使用。本实施方式的膜状粘接剂包含上述粘接剂组合物。能够将根据需要将溶剂等加入粘接剂组合物中等所得到的溶液涂布在氟树脂膜、聚对苯二甲酸乙二酯膜、脱模纸等剥离性基材上后,或者在无纺布等基材中含浸上述溶液并放置在剥离性基材上后,除去溶剂等而作为膜使用。如果以膜的形状使用,则从操作性等方面出发,更便利。根据本实施方式,能够提供具有基材与膜状粘接剂的粘接片。粘接片中膜状粘接剂配置在基材上,形成例如粘接剂层。
本实施方式的粘接剂组合物能够并用加热和加压而进行粘接。加热温度优选为100~200℃的温度。压力优选对被粘接体不产生损伤的范围,通常优选为0.1~10MPa。这些加热和加压优选在0.5~120秒的范围内进行,在120~190℃、3MPa、10秒的加热下也能够粘接。
本实施方式的粘接剂组合物能够用于将配置在第1基板主面上的第1连接端子与配置在第2基板主面上的第2连接端子电连接。另外,本实施方式的粘接剂组合物能够用于将具有配置在基板主面上的连接端子的太阳能电池单元的该连接端子与配线构件电连接。
本实施方式的粘接剂组合物能够用作同一种类的被粘接体的粘接剂,并且能够用作热膨胀系数不同的不同种类的被粘接体的粘接剂。具体地说,本实施方式的粘接剂组合物能够用作以各向异性导电粘接剂、银糊、银膜等为代表的电路连接材料、CSP用弹性体、CSP用底部填充材料、LOC带等为代表的半导体元件粘接材料。
例如,通过在第1连接端子和第2连接端子彼此相对且使第1连接端子和第2连接端子电连接的状态下,将具有第1电路基板和配置在该第1电路基板主面上的第1连接端子的第1电路构件与具有第2电路基板和配置在该第2电路基板主面上的第2连接端子的第2电路构件隔着本实施方式的粘接剂组合物进行配置,从而能够构成电路构件的连接结构体。在这种情况下,本实施方式的粘接剂组合物作为电路连接用粘接剂有用。
(连接结构体)
接着,对使用了上述粘接剂组合物的连接结构体及其制造方法进行说明。根据本实施方式,能够提供一种连接结构体的制造方法:在使粘接剂组合物介于具有第1基板和配置在该第1基板主面上的第1连接端子的第1电路构件与具有第2基板和配置该在第2基板主面上的第2连接端子的第2电路构件之间的状态下使该粘接剂组合物固化,从而在将第1连接端子和第2连接端子电连接的状态下将第1电路构件和第2电路构件粘接。另外,根据本实施方式,能够提供一种连接结构体的制造方法:在使粘接剂组合物介于具有基板和配置在该基板主面上的连接端子的太阳能电池单元与配线构件之间的状态下使该粘接剂组合物固化,从而在将连接端子和配线构件电连接的状态下将太阳能电池单元和配线构件粘接。
图1是表示第1实施方式的连接结构体的示意截面图。图2是表示图1所示的连接结构体的制造方法的示意截面图。图1所示的电路构件的连接结构体100使用不含(e)导电性粒子的粘接剂组合物得到。
图1所示的电路构件的连接结构体100具备电路构件(第1电路构件)10、电路构件(第2电路构件)20和连接构件30。电路构件10具有电路基板(第1基板)12和配置在电路基板12主面12a上的连接端子(第1连接端子)14。电路构件20具有电路基板(第2基板)22和配置在电路基板22主面22a上的连接端子(第2连接端子)24。
连接构件30配置在电路构件10和电路构件20之间。连接构件30按照主面12a和主面22a彼此大致平行相对的方式将电路构件10和电路构件20连接。在连接结构体100中连接端子14与连接端子24相对配置且彼此接触从而进行电连接。连接构件30由后述的粘接剂组合物30a的固化物构成。
连接结构体100例如能够如下操作进行制造。首先,如图2所示,准备电路构件10、电路构件20、和由上述粘接剂组合物构成的粘接剂组合物30a。粘接剂组合物30a,例如将上述粘接剂组合物成型为膜状而成。接着,在电路构件20的形成有连接端子24的主面22a上放置粘接剂组合物30a。然后,以连接端子14与连接端子24相对的方式在粘接剂组合物30a上放置电路构件10。接着,一边隔着电路构件10和电路构件20对粘接剂组合物30a进行加热一边使粘接剂组合物30a固化,同时在与主面12a、22a垂直的方向上加压,在电路构件10,20之间形成连接构件30。由此,得到连接结构体100。
在上述粘接剂组合物包含导电性粒子的情况下,通过将使用这样的粘接剂组合物制作的各向异性导电膜介于相对立的连接端子之间并进行加热加压,隔着导电性粒子将连接端子彼此电连接同时将电路构件彼此粘接,从而能够得到电路构件的连接结构体。图3是表示第2实施方式的连接结构体的示意截面图。图4是表示图3所示的连接结构体的制造方法的示意截面图。图3所示的电路构件的连接结构体200使用含有(e)导电性粒子的粘接剂组合物得到。
图3所示的电路构件的连接结构体200具有与连接结构体100同样的电路构件10和电路构件20以及连接构件40。连接结构体200中连接端子14与连接端子24以彼此分开的状态相对配置。
连接构件40配置在电路构件10和电路构件20之间。连接构件40由后述的粘接剂组合物40a的固化物构成,具有粘接剂成分42和分散在粘接剂成分42中的导电性粒子44。粘接剂成分42由后述的粘接剂成分42a的固化物构成。在连接结构体200中,通过在相对的连接端子14与连接端子24之间使导电性粒子44与连接端子14,24接触,从而隔着导电性粒子44将连接端子14,24彼此电连接。
连接结构体200,例如能够如下操作进行制造。首先,如图4所示,准备电路构件10、电路构件20和由上述粘接剂组合物构成的粘接剂组合物40a。粘接剂组合物40a,例如将上述粘接剂组合物成型为膜状而成。粘接剂组合物40a具有粘接剂成分42a和分散在粘接剂成分42a中的导电性粒子44。然后,通过与得到上述电路构件的连接结构体100的方法同样的方法隔着粘接剂组合物40a将电路构件10和电路构件20连接。由此,得到连接结构体200。
上述电路构件的连接结构体100,200中的电路基板12和电路基板22的至少一方可以由含有玻璃化温度小于或等于200℃的热塑性树脂的基材构成。例如,电路基板12和电路基板22的至少一方可以由包含选自由聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯和聚萘二甲酸乙二酯所组成的组中的至少1种的有机基材构成。由此,在使用聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚萘二甲酸乙二酯等有机基材的情况下,电路基板与粘接剂组合物的润湿性提高,从而即使在低温的固化条件下也能够得到优异的粘接强度。因此,即使长时间的可靠性试验(高温高湿试验)后也能够维持稳定的性能(粘接强度和连接电阻),能够得到优异的连接可靠性。
另外,在电路基板12和电路基板22中的一方的电路基板由含有选自由聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯和聚萘二甲酸乙二酯所组成的组中的至少1种的基材构成的情况下,电路基板12和电路基板22中的另一方的电路基板可以由含有选自由聚酰亚胺和聚对苯二甲酸乙二酯所组成的组中的至少1种的基材构成。由此,电路基板与粘接剂组合物的润湿性和粘接强度进一步提高,能够得到进一步优异的连接可靠性。
另外,电路基板12,22可以由含有半导体、玻璃或者陶瓷等无机质;聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚酰亚胺或者聚碳酸酯等有机物;玻璃/环氧等它们的复合材料的基材构成。另外,电路基板12,22可以为柔性基板。
图5是表示第3实施方式的连接结构体的示意截面图。图5所示的太阳能电池模块300具有太阳能电池单元310a,310b、配线构件320和连接构件330。
太阳能电池单元310a,310b具有基板312、配置在基板312表面(主面)312a上的表面电极(连接端子)314、配置在基板312背面(主面)312b上的背面电极(连接端子)316。基板312例如由半导体、玻璃或者陶瓷等无机质、玻璃/环氧等复合材料构成。另外,基板312可以为柔性基板。表面312a为受光面。
配线构件320为用于将太阳能电池单元310a与其它构件电连接的构件,例如,将一个太阳能电池单元与另一个太阳能电池单元电连接。在图5中,通过配线构件320将太阳能电池单元310a的表面电极314与太阳能电池单元310b的背面电极316电连接。
连接构件330分别配置在太阳能电池单元310a和配线构件320之间、以及太阳能电池单元310b和配线构件320之间,将太阳能电池单元310a,310b与配线构件320连接。连接构件330含有上述粘接剂组合物的固化物,含有绝缘性物质。连接构件330可以进一步含有导电性粒子,也可以不含导电性粒子。在连接构件330含有导电性粒子的情况下,太阳能电池单元310a的表面电极314与配线构件320能够隔着导电性粒子进行电连接。另外,太阳能电池单元310b的背面电极316与配线构件320也能够隔着导电性粒子进行电连接。在连接构件330不含导电性粒子的情况下,例如太阳能电池单元310a的表面电极314和/或太阳能电池单元310b的背面电极316可以与配线构件320接触。
关于太阳能电池模块300,连接构件330由上述粘接剂组合物的固化物构成。由此,太阳能电池单元310a和配线构件320之间以及太阳能电池单元310b和配线构件320之间的连接构件330的粘接强度充分高,且太阳能电池单元310a和配线构件320之间的连接电阻充分小。另外,即使在长时间被置于高温高湿环境下的情况下,也能够充分地抑制粘接强度的降低和连接电阻的增大。进一步,连接构件330能够通过低温短时间的加热处理而形成。因此,图5所示的太阳能电池模块,能够在连接时不劣化地制造太阳能电池单元310a,310b,能够具有比以前高的可靠性。
太阳能电池模块300能够使用太阳能电池单元310a,310b和配线构件320代替上述的连接结构体100,200的制造方法中的电路构件10和电路构件20,通过与上述的连接结构体的制造方法同样的方法制造。
另外,在连接结构体100,200和太阳能电池模块300中,用作连接构件的上述粘接剂组合物无需完全固化(在规定固化条件下能够实现的最高度的固化),只要产生上述特性,也可以为部分固化的状态。
实施例
以下,基于实施例具体地说明本发明,但本发明不限于这些实施例。
<热塑性树脂>
(聚酯氨基甲酸酯树脂的准备)
将聚酯氨基甲酸酯树脂(东洋纺株式会社制、UR-4800(商品名)、重均分子量:32000、玻璃化温度:106℃)溶解在甲基乙基酮与甲苯的1:1混合溶剂中,准备树脂成分30质量%的混合溶剂溶解品。
(苯氧树脂的准备)
将40质量份苯氧树脂(商品名:YP-50(新日铁住金化学株式会社制)、重均分子量:60000、玻璃化温度:80℃)溶解在60质量份甲基乙基酮中,准备固体成分40质量%的溶液。
<自由基聚合性化合物>
(氨基甲酸酯丙烯酸酯(UA1)的合成)
向具有搅拌机、温度计、具有氯化钙干燥管的回流冷却管、和氮气导入管的反应容器中,用3小时均匀地滴加2500质量份(2.50mol)数均分子量1000的聚(1,6-己二醇碳酸酯)(商品名:DURANOL T5652、旭化成化学株式会社制)、和666质量份(3.00mol)异佛尔酮二异氰酸酯(Sigma Aldrich公司制),向反应容器中充分导入氮气后,加热至70~75℃进行反应。向反应容器中添加0.53质量份氢醌单甲醚(Sigma Aldrich公司制)和5.53质量份二丁基锡二月桂酸酯(Sigma Aldrich公司制)后,添加238质量份(2.05mol)丙烯酸2-羟乙酯(Sigma Aldrich公司制),在空气气氛下于70℃反应6小时,得到氨基甲酸酯丙烯酸酯(UA1)。氨基甲酸酯丙烯酸酯的重均分子量为15000。
(具有磷酸基的乙烯基化合物(P-2M)的准备)
作为具有磷酸基的乙烯基化合物,准备2-(甲基)丙烯酰氧基乙基磷酸酯(商品名:LIGHT ESTER P-2M、共荣社化学株式会社制)。
<硼化合物的准备>
(四正丁基铵正丁基三(4-叔丁基苯基)硼酸酯(TBA-BPB)的合成)
向将4.38g(30.0mmol)硼酸三乙酯溶解于20ml四氢呋喃所得的溶液中,在氮气氛下于-78~-70℃加入18.8ml(30.0mmol)正丁基锂的1.59M己烷溶液,进一步在室温下搅拌2小时。
向上述反应液中加入3.00g(123mmol)金属镁和30mg碘,在氮气氛下以反应温度为67~72℃的方式向其中滴加将21.1g(100mmol)1-溴-4-叔丁基苯溶解于60ml四氢呋喃所得的溶液,进一步在30~50℃搅拌2小时,从而结束反应。
反应液降低至室温后,加入600ml二乙醚,接着一点一点地加入150ml水。将反应液移液至分液漏斗,按照240ml水、180ml 0.2M四正丁基溴化铵水溶液、240ml水的顺序清洗后,进行浓缩。向残渣中加入600ml二乙醚,滤取析出的固体,得到17.7g(收率83%)白色固体的目标物(TBA-BPB、熔点190℃)。
(四正丁基铵正丁基三(4-甲基-1-萘基)硼酸酯(TBA-MNB)的合成)
向1.00g(41.1mmol)金属镁中加入10mg碘和10ml四氢呋喃,在氮气氛下以反应温度为67~72℃的方式向其中滴加将4.11g(30mmol)正丁基溴化物溶解于20ml四氢呋喃所得的溶液,进一步在室温下搅拌2小时。在-78~-70℃向其中加入4.38g(30.0mmol)硼酸三乙酯,进一步在室温下搅拌2小时。
向上述反应液中加入3.00g(123mmol)金属镁和30mg碘,在氮气氛下以反应温度为67~72℃的方式向其中滴加将22.1g(100mmol)1-溴-4-甲基萘溶解于60ml四氢呋喃所得的溶液,进一步在30~50℃搅拌2小时,从而结束反应。
反应液降低至室温后,加入600ml乙酸乙酯,接着一点一点地加入150ml水。将反应液移液至分液漏斗,按照240ml水、180ml 0.2M四正丁基溴化铵水溶液、240ml水的顺序清洗后,进行浓缩。向残渣中加入600ml二乙醚,滤取析出的固体,得到17.0g(收率77%)白色固体的目标物(TBA-MNB、熔点175℃)。
(四正丁基铵正丁基三苯基硼酸酯(TBA-PB)的合成)
向将4.38g(30.0mmol)硼酸三乙酯溶解于20ml四氢呋喃所得的溶液中,在氮气氛下于-78~-70℃加入18.8ml(30.0mmol)正丁基锂的1.59M己烷溶液,进一步在室温下搅拌2小时。
向上述反应液加入3.00g(123mmol)金属镁和30mg碘,在氮气氛下以反应温度为67~72℃的方式向其中滴加将15.7g(100mmol)1-溴苯溶解于60ml四氢呋喃所得的溶液,进一步在30~50℃搅拌2小时,从而结束反应。
反应液降低至室温后,加入600ml二乙醚,接着一点一点地加入150ml水。将反应液移液至分液漏斗,按照240ml水、180ml 0.2M四正丁基溴化铵水溶液、240ml水的顺序清洗后,进行浓缩。向残渣中加入600ml二乙醚,滤取析出的固体,得到14.9g(收率89%)白色固体的目标物(TBA-PB、熔点142℃)。
<胺化合物的准备>
作为胺化合物,准备N,N-二甲基苯胺(简称:DMA、Aldrich公司制)。
<自由基聚合引发剂>
准备二月桂酰基过氧化物(商品名:PEROYL L、日油株式会社制)。
<导电性粒子>
(导电性粒子的制作)
在以聚苯乙烯为核的粒子表面上设置厚度0.2μm的镍层后,在该镍层的外侧设置厚度0.02μm的金层,制作平均粒径10μm、比重2.5的导电性粒子。
<实施例1~6和比较例1~4>
(电路连接用粘接剂的制作)
以固体质量比如表1所示配合热塑性树脂、自由基聚合性化合物和自由基聚合引发剂、以及硼化合物或者胺化合物,进一步,以粘接剂成分(电路连接用粘接剂中除了导电性粒子以外的成分)的总体积为基准配合1.5体积%导电性粒子并进行分散,得到电路连接用粘接剂。使用涂布装置将所得的电路连接用粘接剂涂布在厚度80μm的氟树脂膜上,通过70℃、10分钟的热风干燥,得到粘接剂层的厚度为20μm的膜状电路连接用粘接剂。
[表1]
UR-4800 | YP-50 | UA1 | P-2M | TBA-BPB | TBA-MNB | TBA-PB | DMA | PEROYL L | |
实施例1 | 50 | - | 50 | 3 | 3 | - | - | - | 8 |
实施例2 | 50 | - | 50 | 3 | - | 3 | - | - | 8 |
实施例3 | 50 | - | 50 | 3 | - | - | 3 | - | 8 |
实施例4 | 50 | - | 50 | 3 | 2 | - | - | - | 8 |
实施例5 | - | 50 | 50 | 3 | - | 2 | - | - | 8 |
实施例6 | - | 50 | 50 | 3 | - | - | 2 | - | 8 |
比较例1 | 50 | - | 50 | 3 | - | - | - | 3 | 8 |
比较例2 | 50 | - | 50 | 3 | - | - | - | 2 | 8 |
比较例3 | - | 50 | 50 | 3 | - | - | - | 3 | 8 |
比较例4 | - | 50 | 50 | 3 | - | - | - | 2 | 8 |
(连接电阻和粘接强度的测定)
使实施例1~6和比较例1~4的膜状电路连接用粘接剂介于在聚酰亚胺膜上具有500根线宽度25μm、间距50μm、厚度8μm的铜电路的柔性电路板(FPC)与形成有0.2μm的ITO薄层的厚度1.1mm的玻璃(ITO、表面电阻20Ω/□)之间。对其使用热压接装置(加热方式:恒热型、东丽工程公司制),以120℃、2MPa加热加压10秒,在整个宽度2mm上进行连接,制作连接结构体A(FPC/ITO)。在刚连接后和在85℃、85%RH的恒温恒湿槽中保持240小时后(高温高湿试验后),使用万用表测定该连接结构体A的邻接电路间的电阻值。电阻值以邻接电路间的37点电阻的平均表示。
另外,在刚连接后和高温高湿试验后,根据JIS-Z0237通过90度剥离法测定连接结构体A的粘接强度。这里,作为粘接强度的测定装置,使用TOYO BALDWIN株式会社制TENSILON UTM-4(剥离速度50mm/min、25℃)。
使实施例1~6和比较例1~4的膜状电路连接用粘接剂介于在聚酰亚胺膜(Tg350℃)上具有80根线宽度150μm、间距300μm、厚度8μm的铜电路的柔性电路板(FPC)与形成有厚度5μm的Ag糊薄层的厚度0.1μm的PET基板(Ag)之间。对其使用热压接装置(加热方式:恒热型、东丽工程公司制),以120℃、2MPa加热加压20秒,在整个宽度2mm上进行连接,制作连接结构体B(FPC/Ag)。在刚连接后和在85℃、85%RH的恒温恒湿槽中保持240小时后(高温高湿试验后),使用万用表测定由FPC与形成有Ag糊薄层的PET基板构成的连接结构体B的邻接电路间的电阻值。电阻值以邻接电路间的37点电阻的平均表示。
另外,在刚连接后和高温高湿试验后,在与上述连接结构体A同样的条件下测定连接结构体B的粘接强度,进行评价。
将如上测定的连接结构体A、B的连接电阻和粘接强度(粘接力)的测定结果示于下述表2中。
[表2]
(储存稳定性试验)
将实施例1~2和比较例1~2的膜状电路连接用粘接剂放入气体阻隔性容器内(旭化成Pax株式会社制、商品名:POLYFLEX BAG HIRYU、型号:N-9、材质:尼龙·厚度15μm/PE·厚度60μm、尺寸:200mm×300mm),将气体阻隔性容器内的空气除去后,使用热封机密封后,在40℃气氛下放置48小时。通过在上述气氛下放置,与在-10℃气氛下放置5个月的情况同等。之后,使实施例1~2和比较例1~2的膜状电路连接用粘接剂分别介于与上述同样的FPC与形成有ITO薄层的玻璃之间、以及FPC与形成有Ag糊薄层的PET基板之间。对其在与上述连接电阻和粘接强度测定时相同的方法和条件下进行加热压接而制作连接结构体。通过与上述同样的方法测定该连接结构体的连接电阻和粘接强度。
将如上测定的连接结构体的连接电阻和粘接强度的测定结果示于下述表3中。
[表3]
另外,对于使用由实施例3~6得到的膜状电路连接用粘接剂的连接结构体,也进行与实施例1~2同样的试验,结果与实施例1~2同样地低温固化性和储存稳定性良好。
使用由实施例1~6得到的电路连接用粘接剂的FPC/ITO的连接结构体A,不管是否进行储存稳定性试验,在加热温度120℃时的刚连接后和在85℃、85%RH的恒温恒湿槽中保持240小时后(高温高湿试验后),都显示小于或等于3.7Ω的良好连接电阻、和大于或等于600N/m的良好粘接强度。另外,即使在FPC/Ag的连接结构体B中,在加热温度120℃时的刚连接后和在85℃、85%RH的恒温恒湿槽中保持240小时后(高温高湿试验后),都显示小于或等于1.5Ω的良好连接电阻、和大于或等于590N/m的良好粘接强度。确认到由实施例1~6得到的电路连接用粘接剂的低温固化性和储存稳定性优异。
与此相对,确认到:在使用由比较例1~2得到的电路连接用粘接剂的连接结构体中,在使用储存稳定性试验前的电路连接用粘接剂的情况下可得到良好的连接特性,但由于电路连接用粘接剂不含(d)含有硼的盐,因此在使用储存稳定性试验后的电路连接用粘接剂的情况下,在恒温恒湿槽中保持240小时后(高温高湿试验后)的连接电阻增加。另外,确认到:在使用由比较例3~4得到的电路连接用粘接剂的连接结构体中,由于电路连接用粘接剂不含(d)含有硼的盐,因此即使在不进行储存稳定性试验的情况下,在恒温恒湿槽中保持240小时后(高温高湿试验后)的连接电阻也增加。
Claims (13)
2.根据权利要求1所述的粘接剂组合物,所述(b)自由基聚合性化合物包含具有磷酸基的乙烯基化合物和该乙烯基化合物以外的自由基聚合性化合物。
3.根据权利要求1或者2所述的粘接剂组合物,所述(d)含有硼的盐的熔点大于或等于60℃且小于或等于300℃。
4.根据权利要求1或者2所述的粘接剂组合物,所述(a)热塑性树脂包含选自由苯氧树脂、聚氨酯树脂、缩丁醛树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂和聚酰胺树脂、以及具有乙酸乙烯酯作为结构单元的共聚物所组成的组中的至少1种。
5.根据权利要求1或者2所述的粘接剂组合物,所述(a)热塑性树脂包含聚酯氨基甲酸酯树脂。
6.根据权利要求1或者2所述的粘接剂组合物,进一步含有(e)导电性粒子。
7.根据权利要求1或者2所述的粘接剂组合物,用于将配置在第1基板主面上的第1连接端子与配置在第2基板主面上的第2连接端子电连接。
8.根据权利要求1或者2所述的粘接剂组合物,用于将具有配置在基板主面上的连接端子的太阳能电池单元的该连接端子与配线构件电连接。
9.一种连接结构体,具备:
具有第1基板和配置在该第1基板主面上的第1连接端子的第1电路构件、
具有第2基板和配置在该第2基板主面上的第2连接端子的第2电路构件、以及
配置在所述第1电路构件和所述第2电路构件之间的连接构件,
所述连接构件含有权利要求1~6中任一项所述的粘接剂组合物的固化物,将所述第1连接端子和所述第2连接端子电连接。
10.根据权利要求9所述的连接结构体,所述第1基板和所述第2基板的至少一方由包含玻璃化温度小于或等于200℃的热塑性树脂的基材构成。
11.根据权利要求9或者10所述的连接结构体,所述第1基板和所述第2基板的至少一方由包含选自由聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯和聚萘二甲酸乙二酯所组成的组中的至少1种的基材构成。
12.根据权利要求9或者10所述的连接结构体,所述第1基板由包含选自由聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯和聚萘二甲酸乙二酯所组成的组中的至少1种的基材构成,
所述第2基板由包含选自由聚酰亚胺树脂和聚对苯二甲酸乙二酯所组成的组中的至少1种的基材构成。
13.一种连接结构体,具备:
具有基板和配置在该基板主面上的连接端子的太阳能电池单元、
配线构件、以及
配置在所述太阳能电池单元和所述配线构件之间的连接构件,
所述连接构件含有权利要求1~6中任一项所述的粘接剂组合物的固化物,将所述连接端子和所述配线构件电连接。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014-168695 | 2014-08-21 | ||
JP2014168695A JP2016044222A (ja) | 2014-08-21 | 2014-08-21 | 接着剤組成物及び接続構造体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105385362A CN105385362A (zh) | 2016-03-09 |
CN105385362B true CN105385362B (zh) | 2020-05-15 |
Family
ID=55418160
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510514612.7A Active CN105385362B (zh) | 2014-08-21 | 2015-08-20 | 粘接剂组合物和连接结构体 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016044222A (zh) |
KR (1) | KR102373783B1 (zh) |
CN (1) | CN105385362B (zh) |
TW (2) | TW201610061A (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022019451A (ja) * | 2020-07-17 | 2022-01-27 | 京都エレックス株式会社 | 導電性接着剤組成物 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103160238A (zh) * | 2011-12-16 | 2013-06-19 | 日立化成工业株式会社 | 粘接剂组合物、膜状粘接剂、粘接片材、以及连接结构体 |
CN103160237A (zh) * | 2011-12-16 | 2013-06-19 | 日立化成工业株式会社 | 粘接剂组合物、膜状粘接剂、粘接片材、以及连接结构体 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2610900B2 (ja) | 1987-10-27 | 1997-05-14 | ソニーケミカル 株式会社 | 熱硬化型異方性導電接着シート及びその製造方法 |
DE69836078T2 (de) | 1997-03-31 | 2007-05-10 | Hitachi Chemical Co., Ltd. | Material zur verbindung von leiterplatten und verfahren zur verbindung von schaltungsanschlüssen |
JP4514848B2 (ja) | 1999-04-09 | 2010-07-28 | サンメディカル株式会社 | 重合開始剤およびこれを用いた歯科用材料 |
JP2011067950A (ja) * | 2008-01-25 | 2011-04-07 | Kyowa Hakko Chemical Co Ltd | 金属膜のパターン形成方法 |
JP5957831B2 (ja) * | 2011-09-08 | 2016-07-27 | Tdk株式会社 | ホログラム記録用フォトポリマー組成物及びホログラム記録媒体 |
JP5909460B2 (ja) * | 2012-09-28 | 2016-04-26 | 富士フイルム株式会社 | 半導体装置製造用仮接着剤、並びに、それを用いた接着性支持体、及び、半導体装置の製造方法。 |
JP2014133875A (ja) * | 2012-12-13 | 2014-07-24 | Three Bond Co Ltd | 硬化性組成物 |
JP2015117262A (ja) * | 2013-12-17 | 2015-06-25 | スリーボンドファインケミカル株式会社 | 一液硬化性組成物 |
-
2014
- 2014-08-21 JP JP2014168695A patent/JP2016044222A/ja active Pending
-
2015
- 2015-08-12 KR KR1020150113735A patent/KR102373783B1/ko active IP Right Grant
- 2015-08-18 TW TW104126778A patent/TW201610061A/zh unknown
- 2015-08-18 TW TW110139279A patent/TW202206569A/zh unknown
- 2015-08-20 CN CN201510514612.7A patent/CN105385362B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103160238A (zh) * | 2011-12-16 | 2013-06-19 | 日立化成工业株式会社 | 粘接剂组合物、膜状粘接剂、粘接片材、以及连接结构体 |
CN103160237A (zh) * | 2011-12-16 | 2013-06-19 | 日立化成工业株式会社 | 粘接剂组合物、膜状粘接剂、粘接片材、以及连接结构体 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW201610061A (zh) | 2016-03-16 |
CN105385362A (zh) | 2016-03-09 |
KR20160023558A (ko) | 2016-03-03 |
JP2016044222A (ja) | 2016-04-04 |
TW202206569A (zh) | 2022-02-16 |
KR102373783B1 (ko) | 2022-03-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102152474B1 (ko) | 접착제 조성물, 필름상 접착제, 접착 시트, 접속 구조체 및 접속 구조체의 제조 방법 | |
KR102152473B1 (ko) | 접착제 조성물, 필름상 접착제, 접착 시트, 접속 구조체 및 접속 구조체의 제조 방법 | |
JP5855459B2 (ja) | 回路部材の接続構造体 | |
JP5594359B2 (ja) | 接着剤組成物及びその使用、並びに、回路部材の接続構造体及びその製造方法 | |
KR102490406B1 (ko) | 접착제 조성물 및 접속 구조체 | |
JP6024261B2 (ja) | 回路接続用接着剤、回路部材の接続構造体及び太陽電池モジュール | |
JP5454578B2 (ja) | 接着剤組成物、接続構造体、接続構造体の製造方法及び接着剤組成物の応用 | |
JP2018188646A (ja) | 接着剤組成物、フィルム状接着剤、接着シート、回路接続体、回路部材の接続方法、接着剤組成物の使用、フィルム状接着剤の使用及び接着シートの使用 | |
JP5338753B2 (ja) | 接着剤組成物及び接続構造体 | |
JP6051662B2 (ja) | 回路接続用接着剤組成物、接着シート、接着剤リール及び回路部材の接続構造体 | |
CN105385362B (zh) | 粘接剂组合物和连接结构体 | |
JP2015151536A (ja) | 接着剤組成物及び接続構造体 | |
JP2020111760A (ja) | 接着剤組成物及び接続構造体 | |
JP2019026851A (ja) | 接着剤組成物及び接続構造体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: Tokyo, Japan Patentee after: Lishennoco Co.,Ltd. Address before: Tokyo, Japan Patentee before: HITACHI CHEMICAL Co.,Ltd. |