CN107880835A

CN107880835A - 导电性粘接剂、固化物和电子部件

Info

Publication number: CN107880835A
Application number: CN201710924338.XA
Authority: CN
Inventors: 福岛和信; 佐佐木正树; 泷泽雅弘; 仲田和贵; 须藤大作; 大渕健太郎
Original assignee: Taiyo Ink Mfg Co Ltd
Current assignee: Taiyo Holdings Co Ltd
Priority date: 2016-09-30
Filing date: 2017-09-30
Publication date: 2018-04-06
Also published as: TW201829693A; KR20180036575A; JP2018060788A

Abstract

本发明提供一种导电性粘接剂、固化物和电子部件，该导电性粘接剂能够形成耐热冲击性和耐电压性优异的各向异性导电性的连接结构体。一种导电性粘接剂，其为利用热压接使构件彼此进行各向异性导电粘接的、包含导电颗粒的导电性粘接剂，其特征在于，上述导电颗粒的中位粒径为20μm以下，上述导电颗粒的混配量在导电性粘接剂中以固体成分换算计为4～30质量％。

Description

导电性粘接剂、固化物和电子部件

技术领域

本发明涉及导电性粘接剂、固化物和电子部件。

背景技术

随着近年来由电子设备的轻薄短小化带来的印刷电路板的高密度化，作为用于电子部件的电连接、例如电路板与电子元件的电连接、电路板之间的电连接的技术，正在推进导电性粘接剂的开发、改良(例如专利文献1、2)。这样的导电性粘接剂通过涂布于希望电连接的构件之间并进行加热压接，从而能够以轻量且节省空间的方式进行电连接。

具体而言，导电性粘接剂本身为绝缘性，但利用加热压接使导电性粘接剂中所含有的导电颗粒夹持于电极间并被按压而形成导电的路径。其结果，使构件间的电连接成为可能。另一方面，对于加热压接后也未夹持于电极间且未施加压力的区域，导电颗粒保持分散的状态，因而能够维持绝缘性。由此，成为所谓的各向异性导电性的连接结构体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-216770号公报

专利文献2：日本特开2013-045650号公报

发明内容

发明所要解决的课题

使用上述的导电性粘接剂形成的各向异性导电性的连接结构体存在下述问题：耐热冲击性不足，在温度循环试验等中导电性受损，电阻值上升。

另外，上述的各向异性导电性的连接结构体虽然在未施加压力的区域中能够维持绝缘性，但由于该区域中存在导电颗粒，因而难以赋予优异的耐电压性。

因此，本发明的目的在于提供一种导电性粘接剂、该导电性粘接剂的固化物、以及包含使用该导电性粘接剂进行电连接的构件的电子部件，该导电性粘接剂能够形成耐热冲击性和耐电压性优异的各向异性导电性的连接结构体。

用于解决课题的方案

本发明人为了达到上述目的进行了深入研究，结果发现，通过以特定的混配量在导电性粘接剂中混配具有特定范围的粒径的导电颗粒，从而能够形成耐热冲击性和耐电压性优异的各向异性导电性的连接结构体，由此完成了本发明。

即，本发明的导电性粘接剂为利用热压接使构件彼此进行各向异性导电粘接的、包含导电颗粒的导电性粘接剂，其特征在于，上述导电颗粒的中位粒径为20μm以下，上述导电颗粒的混配量在导电性粘接剂中以固体成分换算计为4～30质量％。

本发明的导电性粘接剂优选上述导电颗粒为低熔点焊料颗粒。

另外，本发明的导电性粘接剂优选进一步包含含烯键式不饱和基团的化合物、有机粘结剂和过氧化物。

本发明的固化物的特征在于，其将上述导电性粘接剂固化而得到。本发明的电子部件的特征在于，其包含使用上述导电性粘接剂进行了电连接的构件。

发明的效果

根据本发明，可以提供一种导电性粘接剂、该导电性粘接剂的固化物、以及包含使用该导电性粘接剂进行了电连接的构件的电子部件，该导电性粘接剂能够形成耐热冲击性和耐电压性优异的各向异性导电性的连接结构体。

具体实施方式

本发明的导电性粘接剂为利用热压接使构件彼此进行各向异性导电粘接的、包含导电颗粒的导电性粘接剂，其特征在于，上述导电颗粒的中位粒径为20μm以下，上述导电颗粒的混配量以固体成分换算计为4～30质量％。作为改善耐热冲击性的方法之一而着眼于导电颗粒的情况下，为了维持导通性，认为增加导电颗粒的量以增加电极间的电连接部位，或者混配粒径大的导电颗粒以增大电极间的电连接面积。但是，本发明人进行了深入研究，结果意外地发现，通过以比较少的量混配导电颗粒、并且使用比较小的导电颗粒，从而形成在维持导通性的同时耐热冲击性优异的连接结构体。进而发现所得到的连接结构体的耐电压性也优异。虽然详细机理尚未明确，但可以认为：通过以比较少的量混配比较小的导电颗粒，在压接时对每一个导电颗粒所施加的压力增加，导电颗粒的压碎状况增大，因而在电极间的电连接面积方面不会变得不利，因此能够维持导通性。另外认为，电极彼此的压接间隙变窄，从而耐热冲击性提高。

下面，对本发明的导电性粘接剂所含有的成分进行详细说明。

[导电颗粒]

本发明的导电性粘接剂含有导电颗粒。此处，导电颗粒是指体积固有电阻为1×10⁶Ω·cm以下的物质的颗粒。导电颗粒可以使用1种或将2种以上混合使用。

上述导电颗粒夹持于电极间，从而使构件彼此电连接。

作为导电颗粒，可以举出：Au、Ag、Ni、Cu、Pd、以及作为后述的低熔点焊料等材料的Sn、Bi、In、Sb的金属颗粒、碳颗粒等。该导电颗粒可以为用金属层被覆作为核的玻璃、陶瓷、塑料等非导电性的颗粒而成的复合颗粒，也可以为具有上述非导电性颗粒和金属颗粒或碳颗粒的复合颗粒。该导电颗粒为上述复合颗粒或热熔融性的金属颗粒时，因加热加压引起导电颗粒变形，因而在连接时与电极的接触面积增加，尤其能够得到高的可靠性。需要说明的是，作为该导电颗粒，也可以使用被覆银的铜颗粒、具有大量微细的金属颗粒以链状连接而成的形状的金属颗粒。

作为上述导电颗粒，优选热熔融性的导电颗粒。特别是优选使用在170℃以下、2MPa以下的加热压接下发生熔融的导电颗粒，其中，更优选低熔点焊料颗粒。

此处，低熔点焊料颗粒是指熔点为200℃以下、优选为170℃以下、更优选为150℃以下的焊料颗粒。

另外，作为低熔点焊料颗粒，优选不含铅的焊料颗粒，该不含铅的焊料颗粒是指JISZ 3282(焊料-化学成分以及形状)中规定的、铅含量为0.10质量％以下的焊料颗粒。

作为不含铅的焊料颗粒，优选使用由选自锡、铋、铟、铜、银、锑中的1种以上金属构成的低熔点焊料。特别是从成本、操作性、接合强度的平衡的观点出发，优选使用锡(Sn)与铋(Bi)的合金。

这种焊料颗粒中的Bi的含量在15～65质量％、优选为35～65质量％、更优选为55～60质量％的范围内适宜选择。

通过使Bi的含量为15质量％以上，其合金在约160℃下开始熔融。若进一步增加Bi的含量，则熔融起始温度降低，为20质量％以上时，熔融起始温度变成139℃，为58质量％时形成共晶组成。通过使Bi含量在15～65质量％的范围，能够充分地得到低熔点化效果，结果，即使在低温下也能够得到充分的导通连接。

上述导电颗粒的基于激光衍射式粒度分布测定的中位粒径为20μm以下。此处，本发明中的导体颗粒的中位粒径也称为50％粒径、d50，是指基于粒度度测定的频率的累积正好为50％的粒径。上述导体颗粒的中位粒径优选为0.1～15μm、更优选为0.5～10μm、进一步优选为2～9μm、特别优选为4～6μm。通过使中位粒径为20μm以下，各向异性导电性的连接结构体的耐热冲击性和耐电压性进一步提高。

上述导电颗粒优选为球状。需要说明的是，本发明中，球状的导电颗粒是指在能够确认导电颗粒形状的倍率下含有90％以上的球状粉末的长径与短径之比为1～1.5的颗粒。

导电颗粒的混配量在导电性粘接剂中以固体成分换算计为4～30质量％。优选为4～25质量％、更优选为4～18质量％、特别优选为5～15质量％。通过为4～30质量％，各向异性导电性的连接结构体的耐热冲击性和耐电压性进一步提高。

(含烯键式不饱和基团的化合物)

本发明的导电性粘接剂能够含有含烯键式不饱和基团的化合物。含烯键式不饱和基团的化合物优选为可用作反应性稀释剂的单体、低聚物。另外，含烯键式不饱和基团的化合物优选为单官能或多官能的含(甲基)丙烯酰基的化合物，优选为单官能或多官能的含(甲基)丙烯酰基的单体。此处，本说明书中，(甲基)丙烯酰基是指统称丙烯酰基和甲基丙烯酰基的术语，对于其它类似的表达也是同样的。

作为含(甲基)丙烯酰基的化合物，例如可以使用：取代或非取代的脂肪族丙烯酸酯、脂环式丙烯酸酯、芳香族丙烯酸酯、含杂环的丙烯酸酯、以及它们的环氧乙烷改性丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、芳香族氨基甲酸酯丙烯酸酯、脂肪族氨基甲酸酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、多元醇丙烯酸酯、醇酸丙烯酸酯、三聚氰胺丙烯酸酯、有机硅丙烯酸酯、聚丁二烯丙烯酸酯、以及与它们相对应的甲基丙烯酸酯类等。

更具体而言，作为单官能的含(甲基)丙烯酰基的化合物，可以使用：(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸-4-羟丁酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸丁氧基甲酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、甘油单(甲基)丙烯酸酯等脂肪族(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸环己酯、4-(甲基)丙烯酰氧基三环[5.2.1.02,6]癸烷、(甲基)丙烯酸异冰片酯等脂环式(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基-3-苯氧基丙酯等芳香族(甲基)丙烯酸酯、脂肪族环氧改性(甲基)丙烯酸酯等改性(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸四氢糠基酯、(甲基)丙烯酰氧基乙基邻苯二甲酸酯、γ-(甲基)丙烯酰氧基烷基三烷氧基硅烷等。

另外，作为多官能的含(甲基)丙烯酰基的化合物，可以使用：三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、双酚-A-二缩水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯等二官能含(甲基)丙烯酰基的化合物；三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等三官能含(甲基)丙烯酰基的化合物；季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等4、5、6官能含(甲基)丙烯酰基的化合物。另外，作为低聚物的含(甲基)丙烯酰基的化合物，可以使用：双酚A型环氧(甲基)丙烯酸酯、改性双酚A型环氧(甲基)丙烯酸酯、环氧化大豆油(甲基)丙烯酸酯、脂肪族环氧(甲基)丙烯酸酯、酚醛清漆环氧(甲基)丙烯酸酯、胺改性双酚A型环氧(甲基)丙烯酸酯等环氧(甲基)丙烯酸酯；芳香族氨基甲酸酯丙烯酸酯、脂肪族氨基甲酸酯丙烯酸酯等氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯；聚丁二烯丙烯酸酯。在多官能的含(甲基)丙烯酰基的化合物中，优选低聚物的含(甲基)丙烯酰基的化合物。

含烯键式不饱和基团的化合物可以使用1种或将2种以上混合使用。其中，从兼顾作为固化物的强韧性与作为粘接剂的操作性的方面出发，优选单官能的含(甲基)丙烯酰基的化合物与多官能的含(甲基)丙烯酰基的化合物的组合。进而，由于粘接性变得更良好，因而更优选单官能的含(甲基)丙烯酰基的化合物为两种以上的组合。

在含烯键式不饱和基团的化合物中，为了抑制加热压接时气泡的产生，优选80℃下的重量减少率为5％以下。具体而言，可以举出丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸苯氧基聚乙二醇酯、苯酚EO改性丙烯酸酯、邻苯基苯酚EO改性丙烯酸酯、对枯基苯酚EO改性丙烯酸酯、壬基苯酚EO改性丙烯酸酯、N-丙烯酰氧基乙基六氢邻苯二甲酰亚胺、聚丙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷PO改性三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷EO改性三丙烯酸酯等，优选可以举出丙烯酸苯氧基乙酯、苯酚EO改性丙烯酸酯、邻苯基苯酚EO改性丙烯酸酯、N-丙烯酰氧基乙基六氢邻苯二甲酰亚胺。另外，含烯键式不饱和基团的化合物在25℃下的粘度更优选为50dPa·s以下。

上述含烯键式不饱和基团的化合物在80℃下的重量减少率更优选为3％以下、特别优选为1％以下。另外，上述含烯键式不饱和基团的化合物在90℃下的重量减少率优选为10％以下、更优选为5％以下、特别优选为1％以下。上述含烯键式不饱和基团的化合物在100℃下的重量减少率优选为20％以下、更优选为10％以下、特别优选为3％以下。

含烯键式不饱和基团的化合物优选在导电性粘接剂中以除溶剂外的有机成分中的烯键式不饱和键当量为260以上的方式进行混配。烯键式不饱和键当量优选为260～1000、更优选为300～700、进一步优选为350～700、特别优选为400～600。通过使烯键式不饱和键当量为260以上，能够抑制固化时所产生的固化收缩，能够进一步提高密合强度。另外，通过使烯键式不饱和键当量为1000以下，能够得到充分的固化性。此处，烯键式不饱和键当量是指以克当量计相对于烯键式不饱和键数的质量。在烯键式不饱和基团为(甲基)丙烯酰基时，通常也称为(甲基)丙烯酸当量。例如，在烯键式不饱和基团为(甲基)丙烯酰基时，定义为相对于每1个(甲基)丙烯酰基的有机成分(在包含溶剂的情况下排除溶剂)的质量。即，烯键式不饱和键当量可以通过有机成分(在包含溶剂的情况下排除溶剂)的总质量除以组合物中的烯键式不饱和键的数量来获得。

通过使用后述的过氧化物作为含烯键式不饱和基团的化合物的聚合引发剂，反应迅速地开始，能够迅速地固化，从而密合强度变得更良好。

含烯键式不饱和基团的化合物的混配量在导电性粘接剂中以固体成分换算计为10～90质量％、优选为20～60质量％、更优选为30～50质量％。通过使其为10质量％以上，能得到充分的固化性，密合强度也变得更良好。通过使其为90质量％以下，能够抑制固化收缩且密合强度也变得更良好。

另外，特别是针对80℃下的重量减少率为5％以下的含烯键式不饱和基团的化合物的混配量，优选以导电性粘接剂在反应峰温度下的重量减少率为5％以下的方式进行调节，相对于导电性粘接剂中所含有的含烯键式不饱和基团的化合物总量，更优选为超过75质量％、进一步优选为80质量％以上、特别优选为100质量％。

(有机粘结剂)

本发明的导电性粘接剂优选进一步含有除上述含烯键式不饱和基团的化合物以外的有机粘结剂。通过添加有机粘结剂，能够缓和热固化时所产生的应力，进一步提高密合强度。有机粘结剂可以使用1种或将2种以上混合使用。

有机粘结剂是指有机树脂成分，可以使用公知惯用的天然树脂、合成树脂。作为这种有机粘结剂，可以使用纤维素、以及松香等天然树脂、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚酰胺、丙烯酸类树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、氟树脂、有机硅树脂、聚酯树脂、乙缩醛树脂、丁缩醛树脂等合成树脂。其中，优选使用丙烯酸类树脂、丁缩醛树脂、饱和聚酯树脂，更优选为饱和聚酯树脂。

作为丙烯酸类树脂的具体例，可以举出KURARITY系列(KURARAY CO.,LTD制造)的KURARITY LA2330等。

作为丁缩醛树脂的具体例，可以举出积水化学S-LEC系列(SEKISUI CHEMICALCO.,LTD.制造)的S-LEC BL-1、BL-1H、BL-2、BL-2H、BL-5、BL-10、BL-10、BL-S、BL-L等。

作为饱和聚酯树脂的具体例，可以举出东洋纺Vylon系列(东洋纺绩株式会社制造)的Vylon200、220、240、245、270、280、290、296、300、337、500、530、550、560、600、630、650、BX1001、GK110、130、140、150、180、190、250、330、590、640、680、780、810、880、890等。

有机粘结剂优选的是使用在室温(25℃)、大气压下为固态的物质。通过使用固态的有机粘结剂，能够变得容易维持导电性粘接剂固化后的强度。优选的是，有机粘结剂的Tg(玻璃化转变温度)为-20～150℃、优选为0～120℃、更优选为10～70℃。

优选的是，有机粘结剂的分子量为1,000～100,000、优选3,000～80,000、更优选为5,000～60,000。若分子量为1,000以上，则不会在固化时渗出而能够缓和应力，若为100,000以下，则能够容易与含烯键式不饱和基团的化合物相容且得到充分的流动性。

有机粘结剂的混配量在导电性粘接剂中以固体成分换算计为1～90质量％、优选为5～60质量％、更优选为10～60质量％、进一步优选为10～45质量％、特别优选为20～40质量％。

(过氧化物)

对于本发明的导电性粘接剂，在含有具有烯键式不饱和键的化合物作为热固化型的树脂时，优选含有过氧化物作为聚合引发剂，从而含烯键式不饱和基团的化合物的固化以低温在短时间内进行，能够提高电子部件中的构件彼此的密合强度。过氧化物可以使用1种或将2种以上混合使用。

作为上述过氧化物，包含液态和粉末的过氧化物，作为具体例，可以举出以下的材料。

甲基乙基酮过氧化物、环己酮过氧化物、以及乙酰丙酮过氧化物等酮过氧化物；1,1-二(叔己基过氧基)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-二(叔己基过氧基)环己烷、1,1-二(叔丁基过氧基)-2-甲基环己烷、以及1,1-二(叔丁基过氧基)环己烷等过氧缩酮；2,2-二(叔丁基过氧基)丁烷、4,4-二-(叔丁基过氧基)戊酸正丁酯、以及2,2-二(4,4-二-(叔丁基过氧基)环己基)丙烷等过氧缩酮；萜烷过氧化氢、过氧化氢二异丙苯、1,1,3,3-四甲基丁基过氧化氢、异丙苯过氧化氢、以及叔丁基过氧化氢等氢过氧化物；二(2-叔丁基过氧基异丙基)苯、二枯基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、叔丁基枯基过氧化物、二叔己基过氧化物、二叔丁基过氧化物、以及2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)-3-己炔等二烷基过氧化物；二异丁基过氧化物、二(3,5,5-三甲基己酰基)过氧化物、过氧化二月桂酰、二琥珀酸过氧化物、二-(3-甲基苯甲酰基)过氧化物、苯甲酰基(3-甲基苯甲酰基)过氧化物、二苯甲酰基过氧化物、以及二-(4-甲基苯甲酰基)过氧化物等二酰基过氧化物；过氧化二碳酸二正丙酯、过氧化二碳酸二异丙酯、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、过氧化二碳酸二仲丁酯等过氧化二碳酸酯；过氧化新癸酸枯基酯、过氧化新癸酸1,1,3,3-四甲基丁酯、过氧化新癸酸叔己酯、过氧化新癸酸叔丁酯、过氧化新庚酸叔丁酯、过氧化新戊酸叔己酯、过氧化新戊酸叔丁酯、1,1,3,3-四甲基丁基过氧基-2-乙基己酸酯、2,5-二甲基-2,5-二(2-乙基己酰基过氧基)己烷、过氧化2-乙基己酸叔己酯、过氧化2-乙基己酸叔丁酯、叔己基过氧化异丙基单碳酸酯、过氧化马来酸叔丁酯、过氧化3,5,5-三甲基己酸叔丁酯、过氧化月桂酸叔丁酯、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、过氧化苯甲酸叔己酯、2,5-二甲基-2,5-二(苯甲酰基过氧基)己烷、过氧化乙酸叔丁酯、过氧化-3-甲基苯甲酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、以及叔丁基过氧化烯丙基单碳酸酯等过氧化酯；以及3,3’,4,4’-四(叔丁基过氧基羰基)二苯甲酮。

在这些过氧化物中，优选使用液态的过氧化物。通过使用液态的过氧化物，可以得到保存稳定性也优异的导电性粘接剂。此处，液态的过氧化物是指在室温(25℃)、大气压下为液态的过氧化物。

通常，在热固化性的树脂组合物中，通过混配粉体的固化剂来赋予作为潜在性固化剂的功能，但在含有上述含烯键式不饱和基团的化合物时，意外地发现，通过使用液态的过氧化物，能够提高导电性粘接剂的保存稳定性。其结果，由于液态的过氧化物，在导电性粘接剂中良好地分散，良好地作用于含烯键式不饱和基团的化合物，从而促进固化。

作为液态的过氧化物，例如可以举出：过氧化甲基乙基酮、过氧化环己酮、以及过氧化乙酰丙酮等过氧化酮；1,1-二(叔己基过氧基)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-二(叔己基过氧基)环己烷、1,1-二(叔丁基过氧基)-2-甲基环己烷、以及1,1-二(叔丁基过氧基)环己烷等过氧缩酮；2,2-二(叔丁基过氧基)丁烷、4,4-二(叔丁基过氧基)戊酸正丁酯、以及2,2-二(4,4-二(叔丁基过氧基)环己基)丙烷等过氧缩酮；萜烷过氧化氢、过氧化氢二异丙苯、1,1,3,3-四甲基丁基过氧化氢、异丙苯过氧化氢、以及叔丁基过氧化氢等氢过氧化物；2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、叔丁基枯基过氧化物、二叔己基过氧化物、二叔丁基过氧化物、以及2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)-3-己炔等二烷基过氧化物；二异丁基过氧化物、二(3,5,5-三甲基己酰基)过氧化物、二-(3-甲基苯甲酰基)过氧化物、以及苯甲酰基(3-甲基苯甲酰基)过氧化物、二苯甲酰基过氧化物等二酰基过氧化物；过氧化二碳酸二正丙酯、过氧化二碳酸二异丙酯、二(2-乙基己基)过氧化二碳酸酯、过氧化二碳酸二仲丁酯等过氧化二碳酸酯；过氧化新癸酸枯基酯、过氧化新癸酸1,1,3,3-四甲基丁酯、过氧化新癸酸叔己酯、过氧化新癸酸叔丁酯、过氧化新庚酸叔丁酯、过氧化新戊酸叔己酯、过氧化新戊酸叔丁酯、1,1,3,3-四甲基丁基过氧基-2-乙基己酸酯、2,5-二甲基-2,5-二(2-乙基己酰基过氧基)己烷、过氧化2-乙基己酸叔己酯、过氧化2-乙基己酸叔丁酯、叔己基过氧化异丙基单碳酸酯、过氧化3,5,5-三甲基己酸叔丁酯、过氧化月桂酸叔丁酯、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、过氧化苯甲酸叔己酯、过氧化乙酸叔丁酯、过氧化-3-甲基苯甲酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、以及叔丁基过氧化烯丙基单碳酸酯等过氧化酯；以及3,3’,4,4’-四(叔丁基过氧基羰基)二苯甲酮。

其中，作为本发明中优选的过氧化物，可以举出1,1-二(叔己基过氧基)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-二(叔己基过氧基)环己烷、4,4-二(叔丁基过氧基)戊酸正丁酯等过氧缩酮；1,1,3,3-四甲基丁基过氧化氢等氢过氧化物；2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、叔丁基枯基过氧化物、二叔己基过氧化物、二叔丁基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)-3-己炔等二烷基过氧化物；二酰基过氧化物、过氧化碳酸酯、以及1,1,3,3-四甲基丁基过氧基-2-乙基己酸酯、过氧化-2-乙基己酸叔己酯、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯、叔己基过氧化异丙基单碳酸酯、叔丁基过氧基-3,3,5-三甲基己酸酯、过氧化月桂酸叔丁酯、叔丁基过氧基-2-乙基己基单碳酸酯、过氧化苯甲酸叔己酯、过氧化-3-甲基苯甲酸叔丁酯、以及过氧化苯甲酸叔丁酯等过氧化酯。另外，在上述特别优选的过氧化物中，通过使用过氧化酯而能够得到更优异的密合强度。其中，通过使用具有下述结构的过氧化烷基酯，能够得到极其优异的密合强度。

(式中，R和R’各自独立地表示烷基。)

对于如上说明的过氧化物，优选的是，使用1分钟半衰期温度为80～160℃、优选为85～145℃、更优选为90～135℃的过氧化物。通过使1分钟半衰期温度为80℃以上，在室温下的使用中能够确保充分的可用时间。另外，通过使1分钟半衰期温度为160℃以下，能够确保充分的固化性。

过氧化物可以单独使用，也可以组合多种使用。

相对于具有烯键式不饱和键的化合物100质量份，过氧化物的混配量优选在0.1～20质量份、更优选在1～10质量份、进一步优选在3～7质量份的范围适宜选择。通过使过氧化物的混配量相对于含烯键式不饱和基团的化合物100质量份为0.1质量份以上，能够确保充分的固化性。通过使过氧化物的混配量相对于含烯键式不饱和基团的化合物100质量份为20质量份以下，能够确保更良好的密合强度。

(湿润分散剂)

本发明的导电性粘接剂优选含有湿润分散剂。通过混配湿润分散剂，导电粉的分散变得良好且能够防止因聚集而导致粗粒的产生。湿润分散剂可以使用1种或将2种以上混合使用。

作为湿润分散剂，可以使用公知惯用的物质，例如可以使用脂肪族羧酸、脂肪族羧酸盐、高级醇硫酸酯、烷基磺酸、磷酸酯、聚醚、聚酯羧酸、它们的盐类。这些之中，优选磷酸酯。

湿润分散剂的混配量在导电性粘接剂中以固体成分换算计优选为0.01～5质量％。更优选为0.05～3质量％、进一步优选为0.1～1质量％、最优选为0.15～0.45质量％。通过使混配量为0.01质量％以上，能够得到湿润分散效果，通过使混配量为5质量％以下，能够得到良好的涂膜特性。

(触变性赋予剂)

本发明的导电性粘接剂优选混配触变性赋予剂。通过混配触变性赋予剂，能够防止比重高的导电颗粒的沉降。触变性赋予剂可以使用1种或将2种以上混合使用。

作为触变性赋予剂，可以使用公知惯用的触变性赋予剂，例如可以使用膨润土、蜡、硬脂酸金属盐、改性脲、二氧化硅等。这些之中，优选二氧化硅。上述二氧化硅优选为无定形二氧化硅，进一步优选为一次颗粒的平均粒径为50nm以下的无定形二氧化硅，特别优选为使表面进行了疏水化处理的疏水性无定形二氧化硅。

触变性赋予剂的混配量在导电性粘接剂中以固体成分换算计在0.1～20质量％、优选在1～10质量％、更优选在2～7质量％的范围适宜选择。通过使混配量为0.1质量％以上，能够防止比重高的导电颗粒的沉降，通过使其为20质量％以下，密合性变得更良好。

(消泡剂)

本发明的导电性粘接剂优选混配消泡剂。通过混配消泡剂，能够进一步抑制气泡的产生且进一步防止空隙(void)的产生。消泡剂可以使用1种或将2种以上混合使用。

作为消泡剂，可以使用公知惯用的消泡剂，例如可以使用有机硅树脂、改性有机硅树脂、有机高分子聚合物、有机低聚物等。这些之中，优选有机高分子聚合物、有机低聚物，更优选为乙烯基醚的聚合物。

消泡剂的混配量在导电性粘接剂中以固体成分换算计在0.01～10质量％、优选在0.1～5质量％、更优选在0.5～3质量％的范围适宜选择。通过使混配量为0.01质量％以上，能够防止空隙的产生，通过使混配量为10质量％以下，密合性变得更良好。

本发明的导电性粘接剂可以根据需要混配流平剂等公知惯用的添加剂。另外，出于抑制导电性粘接剂的渗出、提高密合性等目的，也可以混配树脂颗粒。树脂颗粒优选使用球状的树脂颗粒，可以使用所谓的树脂珠。

本发明的导电性粘接剂优选不包含溶剂。此处，“不使用溶剂”是指导电性粘接剂实质上不包含溶剂，导电性粘接剂的因在150℃加热30分钟引起的质量减少与加热前的质量相比为5质量％以下。

本发明的导电性粘接剂优选将导电性粘接剂在反应峰温度下的重量减少率设为5％以下。更优选为3％以下、进一步优选为1％以下。此处，导电性粘接剂的反应峰温度是指使用差热-热重测定(以下，简称为“TG/DTA测定”)装置，以升温速度5℃/秒在30～200℃所测定的DTA曲线中的峰温度。需要说明的是，峰存在2个以上时，是指最初的峰温度。通过将导电性粘接剂在反应峰温度下的重量减少率设为5％以下，能够防止加热压接时的气泡产生。

本发明的导电性粘接剂可以用于电子部件中的构件彼此的电连接。例如，可以用于印刷电路板与电子元件的电连接、印刷电路板之间的电连接，其中，优选用于刚性印刷电路板与柔性印刷电路板的电连接。也可以适宜用于触控面板、液晶显示器的驱动用的配线的电连接。另外，也可以适宜用于智能手机、平板终端、可佩带式终端中的电连接。进而，由于高频特性良好，因此也可以适宜用于要求有高频特性的电子设备中的电连接。另外，本发明的导电性粘接剂在电子部件中的构件彼此的电连接中，能够形成即便电极间距(L/S)窄、但耐热冲击性和耐电压性也优异的连接结构体。电极间距的L优选为200μm以下、更优选为100μm以下、进一步优选为75μm以下、特别优选为50μm以下。电极间距的S优选为200μm以下、更优选为100μm以下、进一步优选为75μm以下、特别优选为50μm以下。

对本发明的导电性粘接剂的涂布方法没有特别限定，例如，本发明的导电性粘接剂可以在印刷电路板等中的连接构件的电连接部位利用筛网或金属掩模进行涂布、或者利用分配器等涂布装置进行涂布。

确认到在连接部位充分供给有导电性粘接剂后，将被连接构件(部件)载置于连接构件(基板)的连接部位，在规定温度、规定压力下进行加热压接来进行固化。由此，可以使连接构件(基板)与被连接构件(部件)进行电连接。

加热压接时的加热压接温度设为100～240℃、优选设为120～200℃、更优选设为140～180℃，加热压接压力设为0.05～2.0MPa、优选设为0.1～1.8MPa、更优选设为0.5～1.5MPa，加热压接时间在1～60秒、优选在1～20秒、更优选在1～9秒下进行加热压接。在100℃以上的温度下进行处理时，热反应能够良好地进行，通过在240℃以下的温度下进行处理，粘接对象的电子部件等不会因加热而受到损伤，可保持原本的性能。另外，通过使压力为0.05MPa以上，在电子部件之间能够形成充分的接合，导电性也变得充分。另外，通过使加热压接压力变小，能够避免由对电子部件施加过量的负荷而导致的损伤。另外，通过将加热压接时间设为短时间，能够避免对电子部件的施热而导致的损伤。

对于本发明的导电性粘接剂，优选实施真空搅拌处理。通过真空搅拌处理，能够使导电性粘接剂减压脱泡，因而能够去除导电性粘接剂中的气泡、水和低沸点的杂质，能够进一步抑制加热后的气泡的产生、以及由此引起的密合强度的降低。

本发明的导电性粘接剂可以适宜用于电子部件中的构件彼此的电连接。例如可以用于：将电视机等的显示器用的玻璃基板与柔性印刷电路板(FPC：Flexible PrintedCircuits)电连接的FOG(Flex on Glass，玻璃载柔)连接；将LSI芯片或液晶屏幕等的控制用IC直接与玻璃基板上的透明电极等连接的所谓COG(Chip on Glass，玻璃衬底芯片)连接；在刚性印刷电路板上安装芯片或LSI的COB(Chip on Board，载芯片板)连接或在柔性印刷电路板上安装芯片或LSI的COF(Chip on Flex，软膜覆晶)连接；将柔性印刷电路板与刚性印刷电路板连接的FOB(Flex on Board)连接；将柔性印刷电路板彼此连接的FOF(Flexon Flex)连接等玻璃基板或印刷电路板与电子元件的电连接、印刷电路板彼此的电连接。

其中，优选用于刚性印刷电路板和柔性印刷电路板的电连接。还可以适宜用于触控面板或液晶显示器的驱动用的配线的电连接。另外，还可以适宜用于智能手机、平板终端、可佩带式终端中的电连接。进而，由于高频特性良好，因此也可以适宜用于要求有高频特性的电子设备中的电连接。

实施例

以下，通过实施例对本发明进行更具体的说明，但本发明并不限定于这些实施例。另外，以下只要没有特别声明，则“份”、“％”为质量基准。

(实施例1～6和比较例1～3)

(导电性粘接剂的制备)

以表2所示的混配比例(质量比)混配搅拌各成分，制备实施例1～6和比较例1～3的导电性粘接剂。

(温度循环试验)

借助金属掩模(掩模厚度：80μm、开口：15mm×1mm)用刮刀将上述制备的实施例1～6和比较例1～3的各导电性粘接剂涂布至刚性基板(基材：FR-4、电极宽度：100μm、电极长度：6mm、间距宽度：0.2mm、コ字型电极数70、直线型电极1、闪镀Au处理)上。接着，将柔性基板(宽度：16mm、基材：聚酰亚胺、电极宽度：100μm、电极长度：6mm、间距宽度：0.2mm、コ字型电极数70、直线型电极数1、闪镀Au处理)载置于涂布有导电性粘接剂的状态的刚性基板。在该载置时，将刚性基板的电极与柔性基板的电极的位置以形成雏菊链的方式对准，并以两者电极的重叠长度成为3.5mm的方式进行。对于如此载置的基板彼此的接合面，以1.2MPa、150℃、6秒进行热压接，制作具有70个电连接部位的雏菊链电路试验片。

关于利用上述方法得到的试验片的电阻值，使用测试仪(日置电机株式会社制造Milliohm HiTester 3540)测定了初始值。

进而，使用楠本化成株式会社制造的WINTECH NT1531W，将测定了上述导通电阻(初始值)的试验片以在-40℃下保持时间1分钟、在125℃下保持时间1分钟的条件测定经过1000循环后的试验片的导通电阻，计算出与初始值的变化率(％)，如下评价变化率。

◎：小于2％

○：2％以上且小于6％

△：6％以上且小于10％

×：10％以上

(耐电压的评价)

试验片的制作

借助金属掩模(掩模厚度：80μm、开口：15mm×1mm)用刮刀将上述制备的实施例1～6和比较例1～3的各导电性粘接剂涂布至下述表1的条件的刚性基板α～γ(均为基材：FR-4、闪镀Au处理)上。接着，将下述条件的柔性基板α～γ(均为基材：聚酰亚胺、闪镀Au处理)分别载置于涂布有导电性粘接剂的状态的刚性基板。在该载置时，将刚性基板的电极与柔性基板的电极位置以能够测定耐电压的方式对准，并以两者电极的重叠的长度成为3.5mm的方式进行。对于如此载置的基板彼此的接合面，以0.79MPa(工具：宽度3mm、长度18mm、负荷：42.7N)、150℃、6秒进行热压接，制作了试验片。

【表1】

基板※	间距(μm)	电极宽度(μm)	电极长度(mm)	电极数
					a	200	100	6	71
β	150	75	6	94
					γ	100	50	6	140

※刚性基板和柔性基板共通的连续编号

※关于载置的各基板，相对于刚性基板α为柔性基板α，相对于刚性基板β为柔性基板β，相对于刚性基板γ为柔性基板γ。

耐电压的测定

使用测试仪(Advantest Corporation制造的TR8601 HIGH MEGOHM METER)测定通过上述方法得到的试验片的耐电压。

【表2】

*1：具有烯键式不饱和键的化合物(A-1)：丙烯酸-2-羟基-3-苯氧基丙酯(东亚合成株式会社制造Aronix M-5700、分子量：222、Tg：17℃、粘度：1.65dPa.s/25℃)

*2：具有烯键式不饱和键的化合物(A-2)：丙烯酸苯氧基乙酯(共荣社化学株式会社制造LIGHT-ACRYLATE PO-A、分子量：192、Tg：-22℃、粘度：0.125dPa.s/25℃)

*3：具有烯键式不饱和键的化合物(A-3)：脂肪族氨基甲酸酯丙烯酸酯(DAICEL-ALLNEX LTD.制造EBECRYL270、分子量：1500、Tg：-27℃、粘度：30dPa·s/60℃)

*4：饱和聚酯树脂(东洋纺绩株式会社制造Vylon337、分子量：10000、Tg：14℃)

*5：1,1,3,3-四甲基丁基过氧基-2-乙基己酸酯(NOF CORPORATION制造的PeroctaO、性状：液态、1分钟半衰期温度：124.3℃、10小时半衰期温度：65.3℃)

*6：低熔点焊料颗粒(42Sn-58Bi[42Sn-58Bi组成的球状颗粒：平均粒径(利用激光衍射式粒度分布测定得到的中位粒径)、2.5μm)])

*7：低熔点焊料颗粒(42Sn-58Bi[42Sn-58Bi组成的球状颗粒：平均粒径(利用激光衍射式粒度分布测定得到的中位粒径)、5μm)])

*8：低熔点焊料颗粒(42Sn-58Bi[42Sn-58Bi组成的球状颗粒：平均粒径(利用激光衍射式粒度分布测定得到的中位粒径)、8μm)])

*9：低熔点焊料颗粒(42Sn-58Bi[42Sn-58Bi组成的球状颗粒：平均粒径(利用激光衍射式粒度分布测定得到的中位粒径)、13μm)])

*10：低熔点焊料颗粒(42Sn-58Bi[42Sn-58Bi组成的球状颗粒：平均粒径(利用激光衍射式粒度分布测定得到的中位粒径)、23μm)])

*11：磷酸酯(共荣社化学株式会社制造Light Ester P-2M)

*12：乙烯基醚聚合物(共荣社化学株式会社制造Flowlen AC-326F)

*13：二氧化硅微粒[比表面积170m²/g](NIPPON AEROSIL CO.,LTD.制造AEROSILR974)

*14：L/S＝100μm/100μm

*15：L/S＝75μm/75μm

*16：L/S＝50μm/50μm

*17：未评价

如上述表2所示，可知：导电颗粒的中位粒径为20μm以下、混配量以固体成分换算计为4～30质量％的导电性粘接剂能够形成耐热冲击性和耐电压性优异的各向异性导电性的连接结构体。

Claims

1.一种导电性粘接剂，其为利用热压接使构件彼此进行各向异性导电粘接的、包含导电颗粒的导电性粘接剂，其特征在于，

所述导电颗粒的中位粒径为20μm以下，

所述导电颗粒的混配量在导电性粘接剂中以固体成分换算计为4～30质量％。

2.如权利要求1所述的导电性粘接剂，其特征在于，所述导电颗粒为低熔点焊料颗粒。

3.如权利要求1或2所述的导电性粘接剂，其特征在于，该导电性粘接剂进一步包含含烯键式不饱和基团的化合物、有机粘结剂和过氧化物。

4.一种固化物，其特征在于，其将权利要求1～3中任一项所述的导电性粘接剂固化而得到。

5.一种电子部件，其特征在于，其包含使用权利要求1～3中任一项所述的导电性粘接剂进行了电连接的构件。