CN115349003B - 黏合剂组合物、黏合剂膜、连接结构体及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种黏合剂组合物,其含有化合物,所述化合物包含芳香族杂环和与芳香族杂环键合且包含选自由碳原子数3以上的烷基链及碳原子数3以上的亚烷基链组成的组中的至少一种的侧链基。
Description
技术领域
本发明涉及一种黏合剂(adhesive)组合物、黏合剂膜、连接结构体及其制造方法。
背景技术
近年来,电子器件的小型化、薄型化及高性能化不断进步,并且活跃地进行经济上的高密度安装技术的开发。通过现有的焊料及橡胶连接器难以进行具有微细的电路电极的电子器件与电路部件的连接。因此,广泛使用如专利文献1~专利文献6所公开的使用分辨率优异的各向异性导电性黏合剂组合物及其薄膜(黏合剂膜)的连接方法。例如,已知有如下方法:在液晶显示器(Liquid Cristal Display)的玻璃与如TAB(Tape AutomatedBonding:卷带自动接合)或FPC(Flexible Print Circuit)的电路部件连接时,将含有导电性粒子的各向异性导电性黏合剂膜夹在对置的电极之间并进行加热及加压。在该方法中,能够一边维持在相同基材上相邻的电极彼此的绝缘性,一边将两种基材的电极彼此电连接。在该方法中,通过各向异性导电性黏合剂膜来固定具有微细的电路电极的电子器件与电路部件。
上述连接方法有利于模具的轻量化、薄型化及高灵敏度化,因此应用于液晶显示装置、电子纸等显示模具、触控面板等传感器用基板等。对于形成于这些基板上的电路电极,为了降低配线电阻,使用包含Ag(银)、Cu(铜)、Au(金)、Al(铝)等的金属材料(例如,这些金属单体或合金等)。并且,近年来,从价格、低表面电阻、加工的便利性等观点考虑,包含Cu及Ag的金属材料被用于电路电极的形成。
在将各向异性导电性黏合剂组合物用于使用了包含Cu及Ag的金属材料的电极的连接的情况下,电极的连接部分附近曝露于大气中,因此电极容易受到氧化及吸湿的影响。尤其,在将无垢铜用于电极的情况下,有时由于表面氧化的影响而引起黏合力(bondforce)的降低及电路电阻的上升,并且有时由于吸湿的影响而引起电极腐蚀。作为对这种包含Cu及Ag的金属材料有效的防锈剂,已知有苯并三唑等包含芳香族杂环的化合物(例如,非专利文献1)。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平08-148213号公报
专利文献2:日本特开平08-124613号公报
专利文献3:日本特开平11-50032号公报
专利文献4:日本特开2011-91044号公报
专利文献5:日本特开2011-100605号公报
专利文献6:日本特开2013-55058号公报
非专利文献
非专利文献1:中川哲,桥诘源藏“水溶性有机硫化物对苯并三唑的防锈作用的效果”,报告防腐蚀技术,Vol.16,No.1
发明内容
发明要解决的技术课题
近年来,随着模具的高精细化、窄边框化等而连接结构体的连接面积变小,但是无论连接面积如何,均需要稳定的连接性。因此,黏合剂组合物需要优异的黏合性(adhesiveness)。然而,在黏合剂组合物含有包含上述芳香族杂环的化合物的情况下,黏合剂组合物的黏合力有时会降低。
因此,本发明的目的之一在于提供一种含有包含芳香族杂环的化合物且黏合力也优异的黏合剂组合物。
用于解决技术课题的手段
本发明中的一方面涉及一种以下所示的黏合剂组合物。
[1]一种黏合剂组合物,其含有化合物,所述化合物包含芳香族杂环和与所述芳香族杂环键合且包含选自由碳原子数3以上的烷基链及碳原子数3以上的亚烷基链组成的组中的至少一种的侧链基。
[2]根据[1]所述的黏合剂组合物,其中,所述芳香族杂环包含氮原子作为杂原子。
[3]根据[1]或[2]所述的黏合剂组合物,其中,所述侧链基包含2个以上碳原子数3以上的烷基链。
[4]根据[1]至[3]中任一项所述的黏合剂组合物,其还含有导电性粒子。
[5]根据[1]至[4]中任一项所述的黏合剂组合物,其中,将所述黏合剂组合物中所包含的非挥发性成分中的除了导电性粒子以外的成分的合计设为100质量份时,所述化合物的含量为0.01~10质量份。
[6]根据[1]至[5]中任一项所述的黏合剂组合物,其用于连接电路部件彼此。
本发明的另一方面涉及一种黏合剂膜,所述黏合剂膜具备由[1]至[6]中任一项所述的黏合剂组合物形成的层。
在一方式中,上述黏合剂膜可以具有两层以上的多层结构。此时,构成所述多层结构的层中的至少一个最外层只要为由所述黏合剂组合物形成的层即可。构成多层结构的层中的至少一个层可以为包含导电性粒子的层。
本发明的另一方面涉及一种连接结构体,所述连接结构体具备:第一电路部件,具有第一电极;第二电路部件,具有第二电极;及电路连接部件,配置于所述第一电路部件及所述第二电路部件之间且将所述第一电极与所述第二电极相互电连接,所述电路连接部件包含[1]至[6]中任一项所述的黏合剂组合物的固化物。
在一方式中,所述第一电极及所述第二电极中的一者或两者可以由金属材料形成,所述金属材料包含选自由Cu及Ag组成的组中的至少一种。
本发明的另一方面涉及一种连接结构体的制造方法,其具备:准备具有第一电极的第一电路部件和具有第二电极的第二电路部件的工序;在所述第一电路部件与所述第二电路部件之间配置[1]至[6]中任一项所述的黏合剂组合物的工序;及介由所述黏合剂组合物将所述第一电路部件与所述第二电路部件进行压接以使将所述第一电极与所述第二电极相互电连接的工序。
发明效果
根据本发明,能够提供一种含有包含芳香族杂环的化合物且黏合力也优异的黏合剂组合物。
附图说明
图1是表示一实施方式的黏合剂膜(单层结构)的示意剖视图。
图2是表示一实施方式的黏合剂膜(双层结构)的示意剖视图。
图3是表示一实施方式的黏合剂膜(三层结构)的示意剖视图。
图4中,图4(a)及图4(b)是表示一实施方式的连接结构体的制造方法的示意剖视图。
图5是表示使用实施例的黏合剂膜(单层结构)而制作的铜电极膜贴附体的示意剖视图。
图6是表示使用实施例的黏合剂膜(双层结构)而制作的铜电极膜贴附体的示意剖视图。
图7是表示使用实施例的黏合剂膜(三层结构)而制作的铜电极膜贴附体的示意剖视图。
图8是表示使用比较例的黏合剂膜而制作的铜电极膜贴附体的示意剖视图。
具体实施方式
以下,根据情况,参考附图并对本发明的优选的实施方式进行说明。但是,本发明并不限定于下述实施方式。另外,在本说明书中,使用“~”所表示的数值范围表示包含“~”前后中所记载的数值分别作为最小值及最大值的范围。并且,可以任意组合单独记载的上限值及下限值。
<黏合剂组合物>
一实施方式的黏合剂组合物含有黏合剂成分和分散在黏合剂成分中的导电性粒子。
(导电性粒子)
导电性粒子只要为具有导电性的粒子,则并无特别限制,可以为由Au、Ag、Ni、Cu、Pd、焊锡等金属构成的金属粒子、由导电碳构成的导电碳粒子等。
导电性粒子可以为包覆导电粒子,所述包覆导电粒子具备:核,包含非导电性的玻璃、陶瓷、塑胶(聚苯乙烯等)等;及包覆层,包含上述金属或导电碳且包覆核。导电性粒子也可以为由热熔融性金属形成的金属粒子或者包覆导电粒子,所述包覆导电粒子具备包含塑胶的核和包含金属或导电碳且包覆核的包覆层。
在一实施方式中,导电性粒子包含由聚苯乙烯等聚合物粒子(塑胶粒子)形成的核和包覆核的金属层。关于聚合物粒子,其表面的实质上整体可以被金属层包覆。在维持作为电路连接材料的功能的范围内,聚合物粒子的表面的一部分可以曝露而不被金属层包覆。聚合物粒子例如可以为包含聚合物的粒子,所述聚合物包含选自由苯乙烯及二乙烯基苯组成的组中的至少1种单体作为单体单元。
聚合物粒子的平均粒径例如为1~40μm,从高密度安装的观点考虑,可以为1~30μm。从即使在电极的表面均匀性存在偏差的情况(在电极的表面存在凹凸等的情况等)下也能够更稳定地维持连接状态的观点考虑,聚合物粒子的平均粒径可以为2~20μm。聚合物粒子的平均粒径可以为1μm以上或2μm以上,也可以为40μm以下、30μm以下或20μm以下。
金属层可以由Ni、Ni/Au、Ni/Pd、Cu、NiB、Ag、Ru等各种金属形成。金属层可以为由Ni与Au的合金、Ni与Pd的合金等形成的合金层。金属层可以为由多个金属层形成的多层结构。例如,金属层可以由Ni层和Au层形成。金属层的厚度可以为10nm以上或20nm以上,也可以为500nm以下或300nm以下,也可以为10~500nm或20~300nm。金属层可以通过电镀、蒸镀、溅射等来制作。金属层可以为薄膜(例如,通过电镀、蒸镀、溅射等形成的薄膜)。
从提高绝缘性的观点考虑,导电性粒子可以具有绝缘层。具体而言,例如可以在包含核(例如,聚合物粒子)和包覆核的金属层等包覆层的上述实施方式的导电性粒子中的包覆层的外侧设置有覆盖包覆层的绝缘层。绝缘层可以为在导电性粒子的最表面上设置的最表面层。绝缘层可以为由二氧化硅、丙烯酸树脂等绝缘性材料形成的层。
从分散性及导电性优异的观点考虑,导电性粒子的平均粒径可以为1.0μm以上,也可以为2.0μm以上,也可以为2.5μm以上。从分散性及导电性优异的观点考虑,导电性粒子的平均粒径可以为50μm以下,也可以为30μm以下,也可以为20μm以下。从上述观点考虑,导电性粒子的平均粒径可以为1.0~50μm,也可以为2.0~30μm,也可以为2.5~20μm。
导电性粒子的最大粒径优选小于电极的最小间隔(相邻的电极之间的最短距离)。从分散性及导电性优异的观点考虑,导电性粒子的最大粒径可以为1.0μm以上,也可以为2.0μm以上,也可以为2.5μm以上。从分散性及导电性优异的观点考虑,导电性粒子的最大粒径可以为50μm以下,也可以为30μm以下,也可以为20μm以下。从上述观点考虑,导电性粒子的最大粒径可以为1.0~50μm,也可以为2.0~30μm,也可以为2.5~20μm。
在本说明书中,对于300个(pcs)任意粒子,通过使用扫描式电子显微镜(SEM)进行观察来测定粒径,并将所获得的粒径的平均值设为平均粒径,将所获得的最大的值设为粒子的最大粒径。另外,在粒子具有突起的情况等粒子的形状不是球形的情况下,粒子的粒径设为与SEM的图像中的粒子外接的圆的直径。
导电性粒子的含量根据所连接的电极的精细度等来确定。例如,导电性粒子的含量相对于黏合剂成分100质量份(即,将黏合剂组合物中所包含的非挥发性成分中的除了导电性粒子以外的成分的合计设为100质量份时)可以为0.1~50质量份。从绝缘性及制造成本的观点考虑,导电性粒子的含量相对于黏合剂成分100质量份可以为0.1~30质量份。导电性粒子的含量相对于黏合剂成分100质量份可以为0.1质量份以上,也可以为50质量份以下或30质量份以下。
(黏合剂成分)
黏合剂成分被定义为黏合剂组合物中的除了导电性粒子以外的非挥发性成分。非挥发性成分是指在70℃下加热10分钟时所挥发的量为整体的20质量%以下的成分。例如,在黏合剂组合物包含后述有机溶剂的情况下,将黏合剂组合物中的除了导电性粒子以外的成分中的、除了有机溶剂以外的成分称为非挥发性成分。黏合剂成分例如由具有绝缘性的材料构成,并且整体上具有绝缘性。黏合剂成分至少包含化合物(以下,也称为“芳香族杂环化合物A”),所述化合物包含芳香族杂环和与芳香族杂环键合且包含选自由碳原子数3以上的烷基链(以下,也称为“长链烷基”)及碳原子数3以上的亚烷基链(以下,也称为“长链亚烷基”)组成的组中的至少一种的侧链基。在本说明书中,烷基链表示一价的脂肪族饱和烃链,亚烷基链表示二价的脂肪族饱和烃链。
在一实施方式中,黏合剂成分含有通过热或光进行固化的固化性成分和芳香族杂环化合物A。固化性成分例如包含自由基聚合性化合物及游离自由基产生剂。关于固化性成分,通过热或光进行固化以生成高分子有机成分。含有这种黏合剂成分的黏合剂组合物具有热或光固化性。
自由基聚合性化合物为包含通过自由基进行聚合的官能团的化合物,例如可以举出丙烯酸酯化合物、甲基丙烯酸酯化合物及马来酰亚胺化合物。以黏合剂成分总量为基准,自由基聚合性化合物的含量例如可以为30质量%以上,也可以为80质量%以下,也可以为30~80质量%。
作为丙烯酸酯化合物及甲基丙烯酸酯化合物,例如可以举出聚氨酯丙烯酸酯、聚氨酯甲基丙烯酸酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸异丁酯、乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、二羟甲基三环癸烷二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四丙烯酸酯、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-(丙烯酰氧基多乙氧基)苯基]丙烷、丙烯酸二环戊烯酯、丙烯酸三环癸酯、双(丙烯酰氧基乙基)异氰尿酸酯、ε-己内酯改性三(丙烯酰氧基乙基)异氰尿酸酯及三(丙烯酰氧基乙基)异氰尿酸酯。自由基聚合性化合物可以将这些单独使用1种或组合使用2种以上。从黏合性的观点考虑,自由基聚合性化合物可以为聚氨酯丙烯酸酯或聚氨酯甲基丙烯酸酯。
作为自由基聚合性化合物,从提高耐热性的观点考虑,可以同时使用聚氨酯丙烯酸酯或聚氨酯甲基丙烯酸酯和在由有机过氧化化合物交联时单独表示100℃以上的Tg的自由基聚合性化合物。作为在由有机过氧化化合物交联时单独表示100℃以上的Tg的自由基聚合性化合物,可以举出包含二环戊烯基和/或三环癸基的化合物。在可以显著获得耐热性的提高效果的观点而言,自由基聚合性化合物可以为包含三环癸基的化合物。
自由基聚合性化合物在25℃下的粘度例如为100000~1000000mPa·s,也可以为100000~500000mPa·s。自由基聚合性化合物在25℃下的粘度可以为100000mPa·s以上,也可以为1000000mPa·s以下或500000mPa·s以下。关于自由基聚合性化合物在25℃下的粘度,能够使用市售的E型粘度计进行测定。
游离自由基产生剂为通过热或光进行分解而产生游离自由基的化合物,例如为过氧化化合物或偶氮类化合物。游离自由基产生剂根据作为目标的连接温度、连接时间、使用期限等而适当选择。游离自由基产生剂例如可以为选自由苯甲酰过氧化物、二酰基过氧化物、过氧化二碳酸酯、过氧化酯、过氧化缩酮、二烷基过氧化物及氢过氧化物组成的组中的1种以上的化合物。从高反应性和使用期限的观点考虑,游离自由基产生剂可以为半衰期10小时的温度为40℃以上且半衰期1分钟的温度为180℃以下的有机过氧化化合物。
以黏合剂成分总量为基准,游离自由基产生剂的含量可以为0.05质量%以上,也可以为15质量%以下,也可以为0.05~15质量%。在黏合剂成分含有游离自由基产生剂的情况下,游离自由基产生剂可以与分解促进剂、抑制剂等组合使用。
本实施方式的黏合剂成分还可以包含聚合抑制剂。聚合抑制剂可以为氢醌化合物、甲基醚氢醌化合物等。以黏合剂成分总量为基准,聚合抑制剂的含量可以为0.05质量%以上,也可以为5质量%以下,也可以为0.05~5质量%。
芳香族杂环化合物A为包含芳香族杂环、与芳香族杂环键合的侧链基的有机化合物。
芳香族杂环被定义为在环内包含1个以上的杂原子(Heteroatom)的芳香族性的环,并且由碳原子及杂原子构成。作为杂原子,例如可以举出氮原子、硫原子及氧原子。在芳香族杂环中,杂原子在构成电极的金属表面上作为路易斯碱而发挥作用并成为配位子。在使用芳香族杂环化合物A的情况下,通过上述配位作用而电极表面的氧化得到抑制,因此能够抑制连接电阻的上升而提高连接可靠性。从作为路易斯碱的强度强且能够进一步提高连接可靠性的观点考虑,杂原子可以包含氮原子、硫原子或氧原子。这些中,存在如下倾向:在杂原子包含氮原子的情况下,可以显著获得连接可靠性的提高效果。即,在能够显著提高连接可靠性的观点而言,芳香族杂环可以为含氮芳香族杂环。
芳香族杂环中所包含的杂原子的数量可以为1个以上或2个以上,也可以为4个以下,也可以为1~4个或2~4个。芳香族杂环可以包含多个1种杂原子,也可以包含多种杂原子。芳香族杂环例如可以包含氮原子和氧原子,也可以包含氮原子和硫原子,也可以包含氮原子、氧原子和硫原子。在芳香族杂环中所包含的氮原子为1个的情况下,芳香族杂环除了碳原子及氮原子以外还可以包含其他原子(硫原子、氧原子等)。
芳香族杂环例如为5元环或6元环。在本发明的效果的观点而言,芳香族杂环可以为5元环。作为5元环,例如可以举出吡唑环、咪唑环、三唑环、四唑环、噻唑环、噻二唑环、噁唑环、吡咯环、呋喃环、噻吩等。作为6元环,例如可以举出嘧啶环、吡啶环、哒嗪环、吡嗪环、三嗪环等。
从抑制连接电阻的上升而进一步提高连接可靠性的观点考虑,芳香族杂环可以为吡唑环、咪唑环、三唑环、四唑环、噻唑环、噻二唑环、噁唑环或嘧啶环。这些中,存在如下倾向:若芳香族杂环为吡唑环、咪唑环、三唑环、四唑环、噻唑环、噻二唑环或噁唑环,则可以显著获得连接可靠性的提高效果。这些中,存在如下倾向:若芳香族杂环为三唑环、四唑环或噻二唑环,则可以更显著获得连接可靠性的提高效果。
芳香族杂环化合物A中所包含的芳香族杂环可以为一个,也可以为多个。在芳香族杂环化合物A包含多个芳香族杂环的情况下,多个芳香族杂环可以彼此相同,也可以不同。芳香族杂环可以与其他环稠合,也可以不稠合。即,芳香族杂环化合物A可以包含由芳香族杂环形成的单环,也可以包含含有芳香族杂环的稠环。其他环可以为芳香族杂环,也可以为芳香族碳环。即,芳香族杂环化合物A可以具有除了芳香族杂环以外的环,也可以不具有除了芳香族杂环以外的环。在本发明的效果的观点而言,其他环可以为芳香族碳环。
芳香族碳环为仅由碳原子及氢原子构成的芳香族性的环,并且为在环内不包含杂原子的环。作为芳香族碳环,例如可以举出苯环。作为包含芳香族碳环及芳香族杂环的稠环,例如可以举出苯并咪唑环、苯并三唑环、苯并噻唑环、苯并噁唑环等。
侧链基可以与芳香族杂环直接键合。即,侧链基可以为取代与构成芳香族杂环的碳原子或杂原子键合的氢原子的取代基。侧链基可以通过与包含芳香族杂环的稠环中的除了该芳香族杂环以外的环(例如,芳香族碳环)直接键合而与芳香族杂环间接地键合。即,侧链基可以为取代与构成除了上述芳香族杂环以外的环的碳原子键合的氢原子的取代基。在本发明的效果的观点而言,侧链基可以与芳香族杂环内的杂原子直接键合。侧链基的数量可以为1个,也可以为2个以上。侧链基的数量例如为3个以下。
侧链基包含长链烷基和/或长链亚烷基。侧链基可以包含多个长链烷基,也可以包含多个长链亚烷基,也可以包含一个以上的长链烷基和一个以上的长链亚烷基。从黏合力更加优异的观点考虑,侧链基可以包含2个以上的长链烷基。即,侧链基可以包含2个以上的碳原子数3以上的烷基链。长链烷基的数量例如为3个以下或2个以下。
长链烷基及长链亚烷基的碳原子数为3以上,从黏合力更加优异的观点考虑,可以为4以上、5以上、6以上、7以上或8以上。从抑制随着立体位阻变大而配位能力降低的观点考虑,长链烷基及长链亚烷基的碳原子数可以为30以下、20以下、15以下或10以下。从上述观点考虑,长链烷基及长链亚烷基的碳原子数例如为3~30。长链烷基及长链亚烷基可以为直链状,也可以为支链状。在长链烷基为支链状的情况下,长链烷基的主链(连续的碳的数量最大的链)的碳原子数可以在上述范围内。相同地,在长链亚烷基为支链状的情况下,长链亚烷基的主链(连续的碳的数量最大的链)的碳原子数可以在上述范围内。
作为长链烷基的具体例,可以举出丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、异丁基、仲丁基、异戊基、季戊基、叔戊基、异己基等。作为长链亚烷基的具体例,可以举出三亚甲基、丁烯、四亚甲基、1-甲基三亚甲基、2-甲基三亚甲基、1,1-二甲基乙烯、1,2-二甲基乙烯等。
侧链基可以包含除了长链烷基及长链亚烷基以外的官能团。作为这种官能团,例如可以举出氨基、甲硅烷基(烷氧基甲硅烷基、烷基甲硅烷基等)、羟基、酯基、巯基等。从黏合力更加优异的观点考虑,侧链基可以包含烷氧基甲硅烷基。作为烷氧基甲硅烷基,可以举出甲氧基甲硅烷基、二甲氧基甲硅烷基、三甲氧基甲硅烷基、乙氧基甲硅烷基、二乙氧基甲硅烷基、三乙氧基甲硅烷基、丙氧基甲硅烷基、丁氧基甲硅烷基、异丙氧基甲硅烷基等。上述官能团可以为取代与长链烷基及长链亚烷基的碳原子键合的氢原子的取代基。侧链基中所包含的上述官能团的数量可以为1个,也可以为2个以上。侧链基中所包含的上述官能团的种类可以为1种,也可以为2种以上。
在侧链基包含烷氧基甲硅烷基的情况下,自由基聚合性化合物可以包含与烷氧基甲硅烷基进行反应而键合的官能团。作为这种官能团,例如可以举出羟基、羧基、烷氧基甲硅烷基等。在自由基聚合性化合物包含烷氧基甲硅烷基的情况下,该烷氧基甲硅烷基可以与侧链基所包含的烷氧基甲硅烷基相同,也可以不同。
侧链基可以包含用于使长链烷基和/或长链亚烷基与芳香族杂环键合的连结基团。在侧链基包含连结基团的情况下,连结基团与芳香族杂环或包含芳香族杂环的稠环直接键合。连结基团例如为包含氮原子、硫原子、氧原子等杂原子的2价或3价的基团(例如,有机基团)。侧链基可以不包含连结基团而通过使长链烷基或长链亚烷基直接与芳香族杂环或包含芳香族杂环的稠环键合而与芳香族杂环键合。
芳香族杂环可以经除了上述侧链基以外的取代基取代。作为这种取代基,例如可以为烃基(其中,除了包含长链烷基或长链亚烷基的烃以外),也可以为可以包含在侧链基中的上述官能团。烃基可以为烷基等。
从黏合力更加优异的观点及抑制连接电阻的上升而提高连接可靠性的观点考虑,芳香族杂环化合物的含量相对于黏合剂成分100质量份(即,将黏合剂组合物中所包含的非挥发性成分中的除了导电性粒子以外的成分的合计设为100质量份时)可以为0.01质量份以上、0.1质量份以上、0.2质量份以上、0.5质量份以上、1质量份以上、2质量份以上、3质量份以上或4质量份以上。从黏合力更加优异的观点及抑制连接电阻的上升而提高连接可靠性的观点考虑,芳香族杂环化合物的含量可以为10质量份以下、8质量份以下、5质量份以下、2质量份以下或1质量份以下。从上述观点考虑,芳香族杂环化合物的含量相对于黏合剂成分100质量份例如可以为0.01~10质量份、0.1~8质量份、0.2~5质量份、0.5~2质量份、0.5~1质量份、1~10质量份、2~8质量份、3~8质量份、3~5质量份或4~5质量份。
在另一实施方式中,黏合剂成分含有热固性树脂和上述芳香族杂环化合物。
关于热固性树脂,例如可以举出环氧树脂、氰酸酯树脂、马来酰亚胺树脂、烯丙基二酰亚胺树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、酸醇树脂、丙烯酸树脂、不饱和聚酯树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、硅酮树脂、间苯二酚甲醛树脂、二甲苯树脂、呋喃树脂、聚氨酯树脂、酮树脂、三聚氰酸三烯丙酯(Triallyl cyanurate)树脂、聚异氰酸酯树脂、含有三(2-羟乙基)异氰尿酸酯的树脂、含有三烯丙基三甲酸酯(triallyl trimellitate)的树脂、由环戊二烯合成的热固性树脂、基于芳香族二氰胺的三聚化的热固性树脂等。热固性树脂可以将这些单独使用1种或组合使用2种以上。以黏合剂成分总量为基准,热固性树脂的含量例如可以为20质量%以上,也可以为50质量%以下,也可以为20~50质量%。
在黏合剂成分含有热固性树脂的情况下,黏合剂成分还可以含有固化剂。固化剂例如可以为催化剂型固化剂。催化剂型固化剂可以为酰肼、三氟化硼-胺络合物、硫盐、胺基酰亚胺、二氨马来腈、聚胺盐、双氰胺等,或者也可以为这些改性物。固化剂可以为多胺、多硫醇、多酚、酸酐等加成聚合型固化剂。作为固化剂,也能够同时使用加成聚合型固化剂和催化剂型固化剂。固化剂可以将这些单独使用1种或组合使用2种以上。以黏合剂成分总量为基准,固化剂的含量可以为0.5质量%以上,也可以为15质量%以下,也可以为0.5~15质量%。
固化剂可以为用聚氨酯类、聚酯类等高分子化合物或Ni、Cu等金属薄膜、硅酸钙等无机化合物包覆上述固化剂而微胶囊化的固化剂。根据这种固化剂,能够延长使用时间。
在另一实施方式中,黏合剂成分含有上述自由基聚合性化合物、游离自由基产生剂、热固性树脂及芳香族杂环化合物。
在本实施方式中,以黏合剂成分总量为基准,自由基聚合性化合物的含量及热固性树脂的含量的合计例如可以为50质量%以上,也可以为80质量%以下,也可以为50~80质量%。
在上述各实施方式中,黏合剂成分还能够含有硅酮粒子等填充材料、软化剂、促进剂、防老剂、着色剂、阻燃剂、触变剂、偶联剂等。填充剂例如为非导电性的粒子,除了二氧化硅、氧化铝等纳米填料以外,还能够使用聚氨酯、酯类的有机填料等。这些填充剂除了对树脂的弹性模量的控制以外,还对薄膜形成性、软化点的控制等发挥效果。
黏合剂成分除了芳香族杂环化合物A以外,还能够含有具有芳香族杂环的化合物。作为这种化合物,例如可以举出5-甲基四唑、5-氨基-1H-四唑、3-巯基-1,2,4-三唑、苯并三唑、2-氨基嘧啶、5,6-二甲基苯并咪唑、2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑、2-巯基嘧啶、2-巯基苯并噁唑、2-巯基苯并噻唑、2-巯基苯并咪唑等。
在一实施方式中,黏合剂组合物可以不含有导电性粒子。
黏合剂组合物可以为膏状,也可以为薄膜状。在处理性的观点而言,黏合剂组合物可以形成为薄膜状。在黏合剂组合物为膏状的情况下,黏合剂组合物可以含有有机溶剂等溶剂。作为有机溶剂,例如可以举出甲苯、己烷、丙酮、乙酸乙酯、甲基乙基酮、乙醇等。在黏合剂组合物为薄膜状的情况下,黏合剂组合物可以实质上不含有有机溶剂。以黏合剂组合物的总量为基准,薄膜状黏合剂组合物中的有机溶剂的含量例如为1质量%以下。
在使黏合剂组合物形成为薄膜状的情况下,为了提高薄膜形成性,黏合剂成分可以包含除了上述热固性树脂以外的绝缘性树脂作为薄膜形成成分。作为绝缘性树脂,可以举出聚苯乙烯、聚乙烯、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇、聚酰亚胺、聚酰胺、聚氯乙烯、聚亚苯醚、脲醛树脂、苯氧基树脂、聚酰亚胺树脂、聚酯聚氨酯树脂等。从进一步提高连接可靠性的观点考虑,绝缘性树脂可以为根据高效液相色谱法(HPLC)求出的重均分子量为10000以上的高分子量苯氧基树脂。黏合剂成分可以含有这些树脂由自由基聚合性的官能团改性而成的成分,为了调整熔融粘度等,也可以含有这些树脂和苯乙烯类树脂或丙烯酸树脂的混合物。作为其他实施方式,为了提高薄膜形成性,黏合剂成分可以含有橡胶。
以上所说明的黏合剂组合物在用作用于电路部件彼此的连接、尤其用于电路部件所具有的电极之间的电连接的材料(电路连接材料)的情况下显示出优异的黏合力。即,上述黏合剂组合物优选地用作电路连接材料,尤其优选地用作用于连接电路部件彼此的各向异性导电性黏合剂组合物。可以获得上述效果的原因虽尚不明确,但是推测如下。首先,在现有的含有芳香族杂环化合物的黏合剂组合物中,芳香族杂环化合物偏在于作为被黏合对象的电极表面侧,并且通过黏合剂组合物的固化而生成的自由基聚合性化合物的聚合物等的高分子有机成分与被黏合对象的密合被上述芳香族杂环化合物阻碍。相对于此,推测为如下:在上述黏合剂组合物中,通过芳香族杂环化合物中所包含的长链烷基和/或长链亚烷基与在固化后生成的高分子有机成分相互作用而提高与被黏合对象的密合性,因此可以获得上述效果。存在如下倾向:上述效果在作为被黏合对象的电极中的一者或两者由金属材料形成的情况下变得显著,所述金属材料包含选自由Cu及Ag组成的组中的至少一种。
<黏合剂膜>
黏合剂膜例如具备由上述实施方式的黏合剂组合物形成的层。黏合剂膜优选地用作电路连接材料,尤其优选地用作用于连接电路部件彼此的各向异性导电性黏合剂膜。另外,在黏合剂组合物不含有导电性粒子的情况下,如后述,黏合剂膜具有多层结构,并且还可以具备含有导电性粒子的层。以下中,根据情况,将上述实施方式的黏合剂组合物中的包含导电性粒子的黏合剂组合物称为第1实施方式的黏合剂组合物,并将不包含导电性粒子的黏合剂组合物称为第2实施方式的黏合剂组合物。
图1是表示一实施方式的黏合剂膜的示意剖视图。如图1所示,在一实施方式中,黏合剂膜1由单层构成,所述单层由黏合剂成分2和分散在黏合剂成分2中的导电性粒子3形成。在一实施方式中,黏合剂成分2及导电性粒子3可以为上述黏合剂成分及导电性粒子。黏合剂膜1的厚度例如可以为10μm以上,也可以为50μm以下,也可以为10~50μm。如图1所示,在黏合剂膜1的表面上可以设置有树脂薄膜等基材100(例如PET薄膜)。即,在一实施方式中,黏合剂膜可以为带基材的黏合剂膜。上述黏合剂膜1例如能够通过如下而获得,即,使用刮刀涂布机、辊涂布机、涂抹器等将第1实施方式的黏合剂组合物的膏涂布于上述基材100上之后,通过加热来减少有机溶剂。
在一实施方式中,也能够将黏合剂膜1设为两层以上的多层结构。此时,构成多层结构的层中的至少一个最外层(在最外侧设置的层)为由上述实施方式的黏合剂组合物形成的层。多层结构例如可以为包括包含导电性粒子的层和不包含导电性粒子的层的结构。具体而言,如图2所示,多层结构可以为由包含导电性粒子3A的层(由黏合剂成分2A和分散在黏合剂成分2A中的导电性粒子3A形成的层)1A和不包含导电性粒子的层(由黏合剂成分2B形成的层)1B构成的双层结构。此时,只要至少一个层为由上述实施方式的黏合剂组合物(第1实施方式的黏合剂组合物或第2实施方式的黏合剂组合物)形成的层即可,也可以这两个层均为由上述实施方式的黏合剂组合物形成的层。如图3所示,多层结构可以为由包含导电性粒子3A的层(由黏合剂成分2A和分散在黏合剂成分2A中的导电性粒子3A形成的层)1A和设置于其两侧的不包含导电性粒子的层(由黏合剂成分2B、2C形成的层)1B、1C构成的三层结构。此时,只要作为最外层的不包含导电性粒子3A的层1B、1C中的至少一个为由上述实施方式的黏合剂组合物(第2实施方式的黏合剂组合物)形成的层即可,这两个最外层可以均为由上述实施方式的黏合剂组合物(第2实施方式的黏合剂组合物)形成的层。并且,包含导电性粒子3A的层1A可以为由上述实施方式的黏合剂组合物(第1实施方式的黏合剂组合物)形成的层。多层结构的黏合剂膜例如可以包含多个包含导电性粒子3A的层1A。这些多层结构的黏合剂膜能够将导电性粒子高效率地配置于电极上,因此窄间距连接时优选。考虑到与电路部件的黏合性,黏合剂膜还可以具有对所连接的每个电路部件显示出高黏合性的黏合层。
多层结构例如可以为包含含有芳香族杂环化合物A的层(由上述实施方式的黏合剂组合物形成的层)和不含有芳香族杂环化合物A的层的结构。含有芳香族杂环化合物A的层及不含有芳香族杂环化合物A的层分别可以为黏合剂膜的最外层(曝露于外部的层)。具体而言,多层结构可以为由含有芳香族杂环化合物A的层(由上述实施方式的黏合剂组合物形成的层)和不含有芳香族杂环化合物A的层构成的双层结构。根据具有这种多层结构的黏合剂膜,能够仅使所连接的电路部件的电极中的一者与选择性地含有芳香族杂环化合物A的层接触。例如,在仅电路部件的电极中的一者由包含选自由Cu及Ag组成的组中的至少一种的金属材料形成的情况下,将与该电极接触的一侧的最外层设为含有芳香族杂环化合物A的层,从而黏合剂膜对所连接的每个电路部件显示出高黏合性,能够更加牢固地黏合电路部件彼此。存在如下倾向:在不含有芳香族杂环化合物A的层也不含有具有除了芳香族杂环化合物A以外的芳香族杂环的化合物的情况下,可以更显著获得上述效果。
<连接结构体>
一实施方式的连接结构体的制造方法具备:准备具有第一电极的第一电路部件和具有第二电极的第二电路部件的工序;在第一电路部件与第二电路部件之间配置上述实施方式的黏合剂组合物的工序;及介由该黏合剂组合物将第一电路部件与第二电路部件进行压接以使将第一电极与第二电极相互电连接的工序。在配置黏合组合物的工序中,可以配置包含黏合剂组合物的膏(黏合剂膏),也可以配置包含黏合剂组合物的薄膜(黏合剂膜)。以下,参考附图,对使用了上述黏合剂膜1的连接结构体的制造方法进行说明。
图4(a)及图4(b)是表示一实施方式的连接结构体的制造方法的示意剖视图。首先,如图4(a)所示,准备具有第一基材4及设置于第一基材4上的第一电极5的第一电路部件6和具有第二基材7及设置于第二基材7上的第二电极8的第二电路部件9。
接着,将第一电路部件6和第二电路部件9配置成第一电极5与第二电极8对置,并且在第一电路部件6与第二电路部件9之间配置黏合剂膜1。
接着,一边向箭头A及箭头B方向整体加压,一边使黏合剂膜1固化。加压时的压力例如可以为每总连接面积1~10MPa。使黏合剂膜1固化的方法可以为基于加热的方法,也可以为除了加热以外同时使用光照射的方法。加热例如可以在100~170℃下进行。加压及加热(根据需要光照射)例如可以进行1~160秒钟。由此,第一电路部件6和第二电路部件9介由构成黏合剂膜1的黏合剂组合物的固化物而被压接。
在本实施方式中,在第一电路部件6与第二电路部件9之间配置了黏合剂膜1,但是作为其他实施方式,可以将黏合剂膏(膏状黏合剂组合物)涂布于第一电路部件6或第二电路部件9上或者这两者上来代替黏合剂膜。
如图4(b)所示,以上述方式获得的一实施方式的连接结构体11具备:第一电路部件6,具有第一基材4及设置于第一基材4上的第一电极5;第二电路部件9,具有第二基材7及设置于第二基材7上的第二电极8;及电路连接部件10,配置于第一电路部件6与第二电路部件9之间且将第一电极5与第二电极8相互电连接。电路连接部件10由黏合剂组合物的固化物构成,并且由黏合剂成分2的固化物12和分散在该固化物12中的导电性粒子3组成。在连接结构体11中,通过使导电性粒子3存在于第一电极5与第二电极8之间而使第一电极5与第二电极8相互电连接。
作为第一基材4及第二基材7,例如可以举出塑胶基板、玻璃基板、具有玻璃和/或塑胶基板和设置于该基板上的导电膜和/或绝缘膜的复合基板等。第一基材4及第二基材7可以彼此相同,也可以不同。
塑胶基板例如为由热塑性树脂形成的有机基板。作为具体例,可以举出由有机材料形成的有机基板,所述有机材料包含选自由聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、环烯烃聚合物(COP)及聚萘二甲酸乙二酯(PEN)组成的组中的至少1种热塑性树脂。
塑胶基板还可以具有形成于有机基板的表面上且用于提高光学及机械性能的硬涂层等改性处理膜和/或保护膜等。为了容易进行挠性基板的处理及输送,可以将选自玻璃材料、SUS等的补强材料贴合于有机基板上。
从确保在基板单体中作为薄膜的强度及容易弯曲性的观点考虑,塑胶基板的厚度可以为10~200μm,也可以为10~125μm。塑胶基板的厚度可以为10μm以上,也可以为200μm以下,也可以为125μm以下。
若使用现有的电路连接材料,则由于用于压接电路部件彼此的加热及加压而塑胶基板上的电极可能会破裂或者产生裂纹。并且,关于难以形成充分的电连接的电极的连接,为了抑制电极的损坏,需要在更低温或更低应力的条件下将电路部件进行压接。本实施方式的黏合剂膜1即使在这些方面也可以具有与现有的材料相比更有利的效果。
玻璃基板可以由钠玻璃、石英玻璃等形成。从防止由来自外部的应力引起的损坏的观点考虑,可以对由这些材料形成的基板实施化学强化处理。
复合基板可以具有玻璃基板和/或塑胶基板和设置于该基板表面上且由用于聚酰亚胺或装饰的加色的有机材料或者无机材料构成的绝缘膜和/或导电膜。在复合基板中,电极可以形成于绝缘膜上。
第一基材4及第二基材7的组合并无特别限定,但是例如可以为第一基材4为塑胶基板且第二基材7为塑胶基板的组合,也可以为第一基材4为塑胶基板且第二基材7为玻璃基板或复合基板的组合。在第一基材4及第二基材7为塑胶基板时,上述黏合剂膜1用于FOP(Film on Plastic substrate:塑胶基板覆膜)连接。
作为形成第一电极5及第二电极8的电极材料,例如可以举出Ag、Ni、Al、Au、Cu、Ti、Mo等金属及ITO、IZO、银纳米线(wire)、纳米碳管等透明导电体。存在如下倾向:在第一电极及第二电极中的一者或两者由包含选自由Cu及Ag组成的组中的至少一种的金属材料形成的情况下,可以显著获得基于芳香族杂环化合物A的防锈效果。在连接电阻的降低及容易获得的观点而言,第一电极及第二电极中的一者或两者可以由包含Cu的金属材料(例如,铜、铜合金或铜氧化物)形成。在黏合剂膜具有多层结构的情况下,与含有芳香族杂环化合物A的最外层(由上述实施方式的黏合剂组合物形成的层)接触的电极可以为由包含选自由Cu及Ag组成的组中的至少一种的金属材料形成的电极。在连接电阻的降低及容易获得的观点而言,与含有芳香族杂环化合物A的最外层(由上述实施方式的黏合剂组合物形成的层)接触的电极可以为由包含Cu的金属材料(例如,铜、铜合金或铜氧化物)形成的电极。第一电极5及第二电极8可以由相同材料形成,也可以由不同材料形成。
从防止断线的观点考虑,在第一电极5及第二电极8上可以设置氧化物或氮化物的膜、合金膜、有机膜等表面层。在第一电路部件6及第二电路部件9上可以分别设置有一个第一电极5及第二电极8,也可以分别以规定之间隔设置有多个第一电极5及第二电极8。
作为第一电路部件6的具体例,可以为通过印刷基板及ITO等而形成电路的玻璃基板。此时,第二电路部件9中的基材(第二基材7)例如为塑胶基板。
也能够使用半导体晶片、晶体管、二极管、闸流体等主动元件、电容器、电阻器、线圈等被动元件等电子器件作为第一电路部件6。此时,第二电路部件9中的基材(第二基材7)例如为塑胶基板、玻璃基板或复合基板。在第一电路部件6为IC晶片且第二基材7为塑胶基板时,上述黏合剂膜1用于COP(Chip on Plastic substrate:塑胶基板覆晶)连接。
作为第一电路部件6,例如可以使用具有突起电极的电路部件(具有突起电极的半导体晶片、具有突起电极的玻璃基板等)。突起电极可以为通过电镀形成的凸块,也可以为使用金线而形成的导线凸块等。关于导线凸块,例如可以通过喷灯等而使金线的前端熔融以形成金球,将该金球压接至具有电极垫的基材的该电极垫上之后,切断导线而获得。
实施例
以下,举出实施例并对本发明进行更具体的说明。但是,本发明并不限定于这些实施例。
<实施例1>
将作为自由基聚合性化合物的聚氨酯丙烯酸酯(产品名称:UA-5500T、SHIN-NAKAMURA CHEMICAL CO,LTD.制)13质量份、双(丙烯酰氧基乙基)异氰尿酸酯(产品名称:M-215、TOAGOSEI CO.,LTD.制)10质量份、二羟甲基三环癸烷二丙烯酸酯(产品名称:DCP-A、KYOEISHA CHEMICAL Co.,LTD.制)5质量份及2-甲基丙烯酰氧基乙基酸式磷酸酯(产品名称:P-2M、KYOEISHA CHEMICAL Co.,LTD.制)1质量份、下述式(1)所示的芳香族杂环化合物A(1-[N,N-双(2-乙基己基)氨基甲基]甲基苯并三唑、产品名称:TT-LX、JOHOKU CHEMICALCO.,LTD制)1质量份、作为游离自由基产生剂的苯甲酰过氧化物(产品名称:Niper BMT-K、NOF CORPORATION.制)5质量份、包含作为绝缘性树脂的聚酯聚氨酯树脂(产品名称:UR4800、TOYOBO CO.,LTD.制)52质量份的甲基乙基酮溶液进行混合并搅拌,从而获得了含有自由基聚合性化合物、芳香族杂环化合物A、游离自由基产生剂、绝缘性树脂的溶液(以下称为“溶液A”)。
另一方面,通过Ni及Au的电镀在塑胶粒子(核)的表面上形成了金属层(Ni层:200nm、Au层:50nm)。由此获得了平均粒径为5μm的导电性粒子。
使在上述中所获得的导电性粒子分散在上述中所制备的溶液A中。导电性粒子的使用量设为5质量份。而且,使平均粒径2μm的硅酮微粒子(产品名称:KMP-605、Shin-EtsuChemical Co.,LTD.制)以13质量份的比例分散,从而获得了黏合剂组合物的涂布液。另外,上述调配量全部为相对于黏合剂组合物中的非挥发性成分(其中,除了导电粒子以外)的合计100质量份的量。使用涂布装置将该涂布液涂布于对单面进行了脱模处理的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜(厚度50μm)上。通过70℃的热风干燥对涂膜进行干燥,从而在PET薄膜上形成了由黏合剂组合物形成的各向异性导电性黏合剂膜(厚度18μm)。
<实施例2>
在实施例2中,使用了下述式(2)所示的芳香族杂环化合物A(1-[(2-乙基己基氨基)甲基]苯并三唑、产品名称:BT-260、JOHOKU CHEMICAL CO.,LTD制)来代替式(1)所示的芳香族杂环化合物A,除此以外,以与实施例1相同的方式制作了各向异性导电性黏合剂膜。
<实施例3>
使用了12质量份的双(丙烯酰氧基乙基)异氰尿酸酯(产品名称:M-215、TOAGOSEICO.,LTD.制)而没有使用2-甲基丙烯酰氧基乙基酸式磷酸酯(产品名称:P-2M、KYOEISHACHEMICAL Co.,LTD.制)、式(1)所示的芳香族杂环化合物A(1-[N,N-双(2-乙基己基)氨基甲基]甲基苯并三唑、产品名称:TT-LX、JOHOKU CHEMICAL CO.,LTD制)及导电性粒子,除此以外,以与实施例1相同的方式在PET薄膜上形成厚度13μm的黏合剂膜(黏合剂层A),从而获得了带PET薄膜的黏合剂膜A。
变更了黏合剂组合物的涂布液的使用量,除此以外,以与实施例1相同的方式在PET薄膜上形成厚度5μm的各向异性导电性黏合剂膜(黏合剂层B),从而获得了带PET薄膜的黏合剂膜B。
将带PET薄膜的黏合剂膜A与带PET薄膜的黏合剂膜B贴合,从而获得了由黏合剂层A及黏合剂层B形成的双层结构的各向异性导电性黏合剂膜。
<实施例4>
没有使用导电性粒子,除此以外,以与实施例1相同的方式在PET薄膜上形成厚度1μm的黏合剂膜(黏合剂层C1),从而获得了带PET薄膜的黏合剂膜C1。相同地,没有使用导电性粒子,除此以外,以与实施例1相同的方式在PET薄膜上形成厚度12μm的黏合剂膜(黏合剂层C2),从而获得了带PET薄膜的黏合剂膜C2。
使用了11质量份的双(丙烯酰氧基乙基)异氰尿酸酯(产品名称:M-215、TOAGOSEICO.,LTD.制)而没有使用式(1)所示的芳香族杂环化合物A(1-[N,N-双(2-乙基己基)氨基甲基]甲基苯并三唑、产品名称:TT-LX、JOHOKU CHEMICAL CO.,LTD制),除此以外,以与实施例1相同的方式在PET薄膜上形成厚度5μm的各向异性导电性黏合剂膜(黏合剂层D),从而获得了带PET薄膜的黏合剂膜D。
将带PET薄膜的黏合剂膜C1与带PET薄膜的黏合剂膜D贴合,从而获得了由黏合剂层C1及黏合剂层D形成的层叠体。接着,在去除黏合剂层D侧的PET薄膜(带PET薄膜的黏合剂膜D中的PET薄膜)之后,以层叠体的黏合剂层D与黏合剂层C2接触的方式,将层叠体与带PET薄膜的黏合剂膜C2贴合。由此,获得了黏合剂层C1、黏合剂层D及黏合剂层C2依次层叠而成的三层结构的各向异性导电性黏合剂膜。
<实施例5>
将式(1)所示的芳香族杂环化合物A(1-[N,N-双(2-乙基己基)氨基甲基]甲基苯并三唑、产品名称:TT-LX、JOHOKU CHEMICAL CO.,LTD制)的使用量设为5质量份,并将聚酯聚氨酯树脂(产品名称:UR4800、TOYOBO CO.,LTD.制)的使用量设为48质量份,除此以外,以与实施例1相同的方式在PET薄膜上形成了厚度18μm的各向异性导电性黏合剂膜。
<比较例1~比较例2>
在比较例1~比较例2中,不使用芳香族杂环化合物A而使用了5-甲基四唑(产品名称:M5T、Tokyo Kasei Kogyo Co.,LTD.制)或3-巯基三唑(产品名称:3MT、Tokyo KaseiKogyo Co.,LTD.制)来代替式(1)所示的芳香族杂环化合物A,除此以外,以与实施例1相同的方式制作了各向异性导电性黏合剂膜。
<比较例3>
在比较例3中,没有使用芳香族杂环化合物A,除此以外,以与实施例1相同的方式制作了各向异性导电性黏合剂膜。
<评价>
[连接可靠性评价]
作为模仿了电路部件的被黏合体,准备了具有PET薄膜和形成于该PET薄膜上的铜膜的铜电极膜部件。在该铜电极膜部件的铜膜上贴附在上述中所获得的黏合剂膜(实施例1~实施例5及比较例1~比较例3的黏合剂膜),一边加热至黏合剂膜的到达温度成为70℃,一边以每总连接面积2MPa的压力整体加压了10秒钟。此时,实施例3的黏合剂膜贴附成黏合剂层B的表面与铜膜接触,并且实施例4的黏合剂膜贴附成黏合剂层C2的表面与铜膜接触。由此,获得了具备黏合剂膜的固化体(来自于黏合剂膜的黏合剂组合物的固化物)的铜电极膜贴附体。图5是表示实施例1~实施例2及实施例5的铜电极膜贴附体的示意剖视图。图6是表示实施例3的铜电极膜贴附体的示意剖视图。图7是表示实施例4的铜电极膜贴附体的示意剖视图。图8是表示比较例1~比较例3的铜电极膜贴附体的示意剖视图。如图5~图8所示,在铜电极膜贴附体13A~13D中,在PET薄膜14上形成铜膜15,并且在铜膜15的与PET薄膜14相反的一侧的表面15a上设置有黏合剂膜的固化体。图5所示的黏合剂膜的固化体20A由包含芳香族杂环化合物A及导电性粒子的黏合剂组合物的固化物(由包含芳香族杂环化合物A的黏合剂成分的固化物22和导电性粒子3形成)构成。图6所示的黏合剂膜的固化体20B由包含芳香族杂环化合物A及导电性粒子的黏合剂组合物的固化物(由包含芳香族杂环化合物A的黏合剂成分的固化物22和导电性粒子3形成)和不包含芳香族杂环化合物A的黏合剂组合物的固化物(由不包含芳香族杂环化合物A的黏合剂成分的固化物32形成)构成。图7所示的黏合剂膜的固化体20C由包含导电性粒子且不包含芳香族杂环化合物A的黏合剂组合物的固化物(由不包含芳香族杂环化合物A的黏合剂成分的固化物32和导电性粒子3形成)和包含芳香族杂环化合物A的黏合剂组合物的固化物(包含芳香族杂环化合物A的黏合剂成分的固化物22)构成。图8所示的黏合剂膜的固化体20D由包含导电性粒子且不包含芳香族杂环化合物A的黏合剂组合物的固化物(由不包含芳香族杂环化合物A的黏合剂成分的固化物32和导电性粒子3形成)构成。
将所获得的铜电极膜贴附体在85℃、85%RH的环境下静置100小时以供于可靠性试验。对于试验前后的铜电极膜贴附体13(13A~13D),肉眼观察铜膜15的与PET薄膜14相反的一侧的表面15a中固化物20所接触的部分(贴附部)的外观。将在试验前后几乎没有观察到变色的貼付体设为A,将观察到变色但是程度小的貼付体设为B,将观察到严重变色的貼付体(判断为有腐蚀的貼付体)设为C,并评价了可靠性。将结果示于表1中。另外,若评价结果为A或B,则判断为连接可靠性优异。
[导通性评价]
作为模仿了电路部件的被黏合体,准备了具有PET薄膜和形成于该PET薄膜上的铜膜的铜电极膜部件。在该铜电极膜部件上贴附在上述中所获得的黏合剂膜(实施例1~实施例5及比较例1~比较例3的黏合剂膜)之后,将塑胶电路基板放置在黏合剂膜上(与铜电极膜部件相反的一侧),一边加热至黏合剂膜的到达温度成为170℃,一边以每总连接面积2MPa的压力整体加压了10秒钟。此时,实施例3的黏合剂膜贴附成黏合剂层B的表面与铜膜接触,并且实施例4的黏合剂膜贴附成黏合剂层C2的表面与铜膜接触。由此,获得了黏合剂膜安装体a(连接结构体)。作为塑胶电路基板,使用了在表面上以电极宽度150μm、电极之间空间为150μm且电极之间间距为300μm、铜箔厚度为18μm形成有Ni膜(膜厚3μm)及Au膜(膜厚0.01μm)的塑胶电路基板。
将所获得的黏合剂膜安装体a在85℃、85%RH的环境下静置100小时以供于可靠性试验。测定了试验后的黏合剂膜安装体a的连接电阻。将结果示于表1中。另外,将连接电阻小于1Ω的黏合剂膜安装体a判断为导通性良好。
[黏合性评价]
使用了在表面上具有SiO2膜的PET薄膜(易黏合膜)来代替铜电极膜部件作为被黏合体,除此以外,以与[导通性评价]中的黏合剂膜安装体a的制作方法相同的方式获得了黏合剂膜安装体b。
将所获得的黏合剂膜安装体b在85℃、85%RH的环境下静置100小时以供于可靠性试验。将试验后的黏合剂膜安装体b切割成1cm宽度,并使用90°剥离法将FPC从黏合剂膜安装体b剥离,从而进行了黏合性的评价。作为试验装置,使用了Tensilon STA-1150(产品名称、A&D Company,Limited制)。将所测定的强度为5N/cm以上的情况判断为黏合性良好。
[表1]
符号说明
1-黏合剂膜(黏合剂组合物),2-黏合剂成分,3-导电性粒子,4-第一基材,5-第一电极,6-第一电路部件,7-第二基材,8-第二电极,9-第二电路部件,10-电路连接部件(黏合剂组合物的固化物),11-连接结构体。
Claims (12)
1.一种黏合剂组合物,其含有化合物,所述化合物包含芳香族杂环和与所述芳香族杂环键合且包含选自由碳原子数3以上的烷基链及碳原子数3以上的亚烷基链组成的组中的至少一种的侧链基,
所述黏合剂组合物进一步包含自由基聚合性化合物及游离自由基产生剂,所述自由基聚合性化合物包含聚氨酯丙烯酸酯或聚氨酯甲基丙烯酸酯。
2.根据权利要求1所述的黏合剂组合物,其中,
所述芳香族杂环包含氮原子作为杂原子。
3.根据权利要求1或2所述的黏合剂组合物,其中,
所述侧链基包含2个以上碳原子数3以上的烷基链。
4.根据权利要求1或2所述的黏合剂组合物,其还含有导电性粒子。
5.根据权利要求1或2所述的黏合剂组合物,其中,
将所述黏合剂组合物中所包含的非挥发性成分中的除了导电性粒子以外的成分的合计设为100质量份时,所述化合物的含量为0.01~10质量份。
6.根据权利要求1或2所述的黏合剂组合物,其用于连接电路部件彼此。
7.一种黏合剂膜,其具备由权利要求1至6中任一项所述的黏合剂组合物形成的层。
8.根据权利要求7所述的黏合剂膜,其具有两层以上的多层结构,
构成所述多层结构的层中的至少一个最外层为由所述黏合剂组合物形成的层。
9.根据权利要求8所述的黏合剂膜,其中,
构成所述多层结构的层中的至少一个层为包含导电性粒子的层。
10.一种连接结构体,其具备:
第一电路部件,具有第一电极;
第二电路部件,具有第二电极;及
电路连接部件,配置于所述第一电路部件及所述第二电路部件之间且将所述第一电极与所述第二电极相互电连接,
所述电路连接部件包含权利要求1至6中任一项所述的黏合剂组合物的固化物。
11.根据权利要求10所述的连接结构体,其中,
所述第一电极及所述第二电极中的一者或两者由金属材料形成,所述金属材料包含选自由Cu及Ag组成的组中的至少一种。
12.一种连接结构体的制造方法,其具备:
准备具有第一电极的第一电路部件和具有第二电极的第二电路部件的步骤;
在所述第一电路部件与所述第二电路部件之间配置权利要求1至6中任一项所述的黏合剂组合物的步骤;及
介由所述黏合剂组合物将所述第一电路部件与所述第二电路部件进行压接以使将所述第一电极与所述第二电极相互电连接的步骤。
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