CN116601250A - 电路连接用黏合剂膜、以及电路连接结构体及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电路连接结构体的制造方法,其包括:准备电路连接用黏合剂膜的工序,该电路连接用黏合剂膜具备含有导电粒子的第1黏合剂层和设置于第1黏合剂层上的第2黏合剂层,并且第1黏合剂层的流率为130~250%;将具有第1电极的第1电路部件和具有第2电极的第2电路部件以第1电极与第2电极对置的方式配置的工序;及以第1黏合剂层成为第1电路部件侧且第2黏合剂层成为第2电路部件侧的方式使电路连接用黏合剂膜介于第1电路部件与第2电路部件之间的状态下,对第1电路部件及第2电路部件进行热压接的工序,在热压接的工序中,将第1电极与第2电极经由导电粒子相互电连接而形成电极连接部分,并且在相邻的电极连接部分之间以向第1电路部件侧或第2电路部件侧凸出的方式弯曲第1黏合剂层而使电路连接用黏合剂膜固化。
Description
技术领域
本发明涉及一种电路连接用黏合剂膜、以及电路连接结构体及其制造方法。
背景技术
以往,例如,作为用于液晶显示器与带载封装(TCP)的连接、挠性印刷配线基板(FPC)与TCP的连接或FPC与印刷配线板的连接的黏合材料,使用了在黏合剂中分散有导电粒子的电路连接用黏合剂膜(例如,具有各向异性导电性的电路连接用黏合剂膜)。并且,在基板上安装半导体硅晶片的情况下,也进行了在基板上直接安装半导体硅晶片的、所谓的覆晶玻璃封装(COG)来代替以往的引线接合,在此也使用了电路连接用黏合剂膜(例如具有各向异性导电性的电路连接用黏合剂膜)。在此,“各向异性导电性”是指在加压方向上导通,在非加压方向上保持绝缘性。
近年来,随着电子设备的发展,配线的高密度化及电路的高功能化不断进展。其结果,要求如连接电极之间的间隔例如成为15μm以下的连接结构体,连接部件的凸块电极也不断被小面积化。为了在面积变小的凸块连接中获得稳定的电连接,需要足够数量的导电粒子介于凸块电极与基板侧的电路电极之间。
对此,例如在专利文献1中提出了一种层叠分散有导电粒子的黏合剂层(导电粒子层)和只有黏合剂的层(黏合剂层)而成的双层结构的黏合剂膜。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平8-279371号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
然而,在专利文献1的方法中有如下顾虑,即,在制造电路连接结构体时的热压接时,位于对置的电极之间的电路连接用黏合剂膜的黏合剂成分被挤出,因被挤出的黏合剂成分而导电粒子流动。其结果,在相邻的电极之间导电粒子凝集,从而有可能会发生短路。
对此,本发明人等进行深入探讨的结果发现了一种通过预先使导电粒子偏在的区域的黏合剂固化来抑制电路连接时(热压接时)的导电粒子的流动,从而抑制由导电粒子引起的短路的发生的方法。然而,近年来,不断要求进一步降低对置的电极之间的连接电阻,在上述方法中,难以满足降低连接电阻的要求。
因此,本发明的目的之一在于制造抑制由导电粒子凝集引起的短路的发生的同时对置的电极之间的连接电阻足够低的电路连接结构体。
用于解决技术课题的手段
本发明人等获得了如下构思:若能够进行热压接以使包含导电粒子的黏合剂层固化而成的树脂固化层成为在电路连接结构体的相邻的电极之间(电极连接部分之间)弯曲成凸状的结构,则在上述弯曲的过程中位于对置的电极之间的黏合剂成分减少,从而在设为使相邻的电极之间的导电粒子相互分开的状态下能够降低连接电阻。本发明人等根据这样的构思进行探讨,发现通过将包含导电粒子的黏合剂层的流率设在特定的范围内而能够形成上述弯曲成凸状的结构的树脂固化层,从而完成了本发明。
即,本发明的一方面涉及一种以下所示的电路连接结构体的制造方法。
[1]一种电路连接结构体的制造方法,其包括:准备电路连接用黏合剂膜的工序,所述电路连接用黏合剂膜具备含有导电粒子的第1黏合剂层和设置于所述第1黏合剂层上的第2黏合剂层,并且按下述(A1)~(A4)的顺序测定的所述第1黏合剂层的流率为130~250%;将具有第1电极的第1电路部件和具有第2电极的第2电路部件以所述第1电极与所述第2电极对置的方式配置的工序;及以所述第1黏合剂层成为所述第1电路部件侧且所述第2黏合剂层成为所述第2电路部件侧的方式使所述电路连接用黏合剂膜介于所述第1电路部件与所述第2电路部件之间的状态下,对所述第1电路部件及所述第2电路部件进行热压接的工序,在所述热压接的工序中,将所述第1电极与所述第2电极经由所述导电粒子相互电连接而形成电极连接部分,并且在相邻的所述电极连接部分之间以向所述第1电路部件侧或所述第2电路部件侧凸出的方式弯曲所述第1黏合剂层而使所述电路连接用黏合剂膜固化。
(A1)将所述电路连接用黏合剂膜在该电路连接用黏合剂膜的两个主表面上贴附有基材的状态下沿着厚度方向冲裁,而获得直径R(单位:mm)为0.1~1mm的圆板状的评价用黏合剂膜。
(A2)从所述评价用黏合剂膜剥离第1黏合剂层侧的所述基材之后,将所述评价用黏合剂膜从所述第1黏合剂层侧放置在厚度为0.15mm的玻璃板上,在压接温度为60℃、压接压力为1MPa、压接时间为0.1s的条件下进行热压接,而获得临时固定体。
(A3)从所述临时固定体剥离所述基材之后,在第2黏合剂层上放置厚度为0.15mm的玻璃板,在压接温度为170℃、压接压力为80MPa、压接时间为5s的条件下进行热压接,而获得压接体。
(A4)求出所述压接体中的、固化后的所述第1黏合剂层与所述玻璃板的黏合面积S1(单位:mm2),并根据下述式(a)计算流率。
流率[%]=(黏合面积S1)/(0.25π×(直径R)2)×100……(a)
[2]根据[1]所述的电路连接结构体的制造方法,其中,
所述第1黏合剂层含有第1热固化性成分。
[3]根据[2]所述的电路连接结构体的制造方法,其中,
所述第1热固化性成分包含(甲基)丙烯酸酯化合物作为热固化性化合物。
[4]根据[3]所述的电路连接结构体的制造方法,其中,
所述第1热固化性成分包含有机过氧化物作为所述热固化性化合物用固化剂。
[5]根据[2]至[4]中任一项所述的电路连接结构体的制造方法,其中,
所述第1黏合剂层含有光固化性成分的固化物。
[6]根据[1]至[5]中任一项所述的电路连接结构体的制造方法,其中,
所述第1黏合剂层中的所述导电粒子的密度为5000~50000个/mm2。
[7]根据[1]至[6]中任一项所述的电路连接结构体的制造方法,其中,
所述第1黏合剂层的厚度为所述导电粒子的平均粒径的0.6倍以上且小于1.0倍。
[8]根据[1]至[7]中任一项所述的电路连接结构体的制造方法,其中,
所述第1黏合剂层的厚度为1.0~6.0μm。
[9]根据[1]至[8]中任一项所述的电路连接结构体的制造方法,其中,
所述导电粒子的平均粒径为2.5~6.0μm。
[10]根据[1]至[9]中任一项所述的电路连接结构体的制造方法,其中,
所述第2黏合剂层含有第2热固化性成分。
[11]根据[10]所述的电路连接结构体的制造方法,其中,
所述第2热固化性成分包含环氧化合物或氧杂环丁烷化合物作为热固化性化合物。
[12]根据[11]所述的电路连接结构体的制造方法,其中,
所述第2热固化性成分包含锍盐或铵盐作为所述热固化性化合物用固化剂。
[13]根据[1]至[12]中任一项所述的电路连接结构体的制造方法,其中,
所述第2黏合剂层含有无机填料。
[14]根据[13]所述的电路连接结构体的制造方法,其中,
所述无机填料的平均粒径为0.05~5.0μm。
[15]根据[13]或[14]所述的电路连接结构体的制造方法,其中,
以所述第2黏合剂层的总质量为基准,所述无机填料的含量为20~60质量%。
在上述方面的电路连接结构体的制造方法中,第1黏合剂层的流率为250%以下,因此热压接时导电粒子不易流动,热压接之后容易保持第1黏合剂层的膜形状。因此,根据上述方面的电路连接结构体的制造方法,可抑制由导电粒子凝集引起的短路的发生。并且,在上述方面的电路连接结构体的制造方法中,第1黏合剂层的流率为130%以上,因此该第1黏合剂层在热压接时弯曲。并且,通过该弯曲第1黏合剂层被拉伸而对置的电极之间的黏合剂成分减少。因此,根据上述方面的电路连接结构体的制造方法,能够制造对置的电极之间的连接电阻足够低的电路连接结构体。
本发明的另一方面涉及一种以下所示的电路连接用黏合剂膜。
[16]一种电路连接用黏合剂膜,其具备:
第1黏合剂层,含有导电粒子;及第2黏合剂层,设置于所述第1黏合剂层上,并且按下述(A1)~(A4)的顺序测定的所述第1黏合剂层的流率为130~250%。
(A1)将所述电路连接用黏合剂膜在该电路连接用黏合剂膜的两个主表面上贴附有基材的状态下沿着厚度方向冲裁,而获得直径R(单位:mm)为0.1~1mm的圆板状的评价用黏合剂膜。
(A2)从所述评价用黏合剂膜剥离第1黏合剂层侧的所述基材之后,将所述评价用黏合剂膜从所述第1黏合剂层侧放置在厚度为0.15mm的玻璃板上,在压接温度为60℃、压接压力为1MPa、压接时间为0.1s的条件下进行热压接,而获得临时固定体。
(A3)从所述临时固定体剥离所述基材之后,在第2黏合剂层上放置厚度为0.15mm的玻璃板,在压接温度为170℃、压接压力为80MPa、压接时间为5s的条件下进行热压接,而获得压接体。
(A4)求出所述压接体中的、固化后的所述第1黏合剂层与所述玻璃板的黏合面积S1(单位:mm2),并根据下述式(a)计算流率。
流率[%]=(黏合面积S1)/(0.25π×(直径R)2)×100……(a)
[17]一种电路连接用黏合剂膜,其具备:第1黏合剂层,含有导电粒子;及第2黏合剂层,设置于所述第1黏合剂层上,所述电路连接用黏合剂膜,将具有第1电极的第1电路部件的所述第1电极与具有第2电极的第2电路部件的所述第2电极经由所述导电粒子相互电连接而形成电极连接部分,并且在相邻的所述电极连接部分之间以向所述第1电路部件侧或所述第2电路部件侧凸出的方式弯曲所述第1黏合剂层而使所述电路连接用黏合剂膜固化来形成电路连接结构体。
根据上述方面的电路连接用黏合剂膜,能够抑制由导电粒子凝集引起的短路的发生。并且,能够制造对置的电极之间的连接电阻足够低的电路连接结构体。
本发明的另一方面涉及一种以下所示的电路连接结构体。
[18]一种电路连接结构体,其具备:第1电路部件,具有第1电极;第2电路部件,具有第2电极;及电路连接部,配置于所述第1电路部件及所述第2电路部件之间,将第1电极与第2电极经由导电粒子相互电连接,并且将第1电路部件及第2电路部件进行黏合,所述电路连接部包括:第1树脂固化层,含有导电粒子;及第2树脂固化层,位于第1树脂固化层的与第1电路部件侧相反的一侧,所述第1树脂固化层包括通过介于第1电极及第2电极之间的导电粒子将第1电极与第2电极相互电连接的多个电极连接部分,并且在相邻的所述电极连接部分之间,以向所述第1电路部件侧或所述第2电路部件侧凸出的方式弯曲。
上述方面的电路连接结构体能够通过使用上述方面的电路连接用黏合剂膜来制造,上述方面的电路连接结构体的特征在于,第1树脂固化层的结构(在相邻的电极连接部分之间以向第1电路部件侧或第2电路部件侧凸出的方式弯曲的结构)为在使用以往的电路连接用黏合剂膜的情况下无法获得的新型结构。
发明效果
根据本发明,能够制造抑制由导电粒子凝集引起的短路的发生的同时对置的电极之间的连接电阻足够低的电路连接结构体。
附图说明
图1是表示一实施方式的电路连接用黏合剂膜的示意剖视图。
图2是表示图1中所示的电路连接用黏合剂膜的主要部分的示意剖视图。
图3是表示另一实施方式的电路连接用黏合剂膜的示意剖视图。
图4是表示一实施方式的电路连接结构体的示意剖视图。
图5是表示一实施方式的电路连接结构体的制造工序的示意剖视图。
图6是表示另一实施方式的电路连接结构体的示意剖视图。
图7是表示实施例的电路连接结构体的截面结构的SEM(扫描型电子显微镜)照片。
具体实施方式
在本说明书中,“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯及与其相对应的甲基丙烯酸酯中的至少一者。在“(甲基)丙烯酸”、“(甲基)丙烯酰基”等其他近似的表述中也相同。并且,“A或B”可以包括A及B中的任一者,也可以包括双方。并且,“常温”是指25℃。
关于以下例示的材料,只要无特别说明,则可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。关于组合物中的各成分的含量,在组合物中存在多种相当于各成分的物质的情况下,只要无特别说明,则是指存在于组合物中的该多种物质的总量。并且,使用“~”示出的数值范围表示将记载于“~”的前后的数值分别作为最小值及最大值而包括的范围。在本说明书中阶段性地记载的数值范围内,某一阶段的数值范围的上限值或下限值可以替换为其他阶段的数值范围的上限值或下限值。并且,在本说明书中所记载的数值范围内,该数值范围的上限值或下限值可以替换为实施例中所示的值。并且,单独记载的上限值及下限值能够任意组合。
以下,对本发明的实施方式进行说明,但是本发明不受这些实施方式任何限定。
本实施方式的一方面为电路连接用黏合剂膜。并且,本实施方式的一方面为电路连接结构体。并且,本实施方式的一方面为电路连接结构体的制造方法。并且,本实施方式的一方面为黏合剂膜或其固化物在电路连接中的应用。并且,本实施方式的一方面为黏合剂膜或其固化物在电路连接结构体或其制造中的应用。
<电路连接用黏合剂膜>
一实施方式的电路连接用膜为如下电路连接用黏合剂膜,其具备:第1黏合剂层,含有导电粒子;及第2黏合剂层,设置于第1黏合剂层上,并且按下述(A1)~(A4)的顺序测定的第1黏合剂层的流率为130~250%。
(A1)将电路连接用黏合剂膜在该电路连接用黏合剂膜的两个主表面上贴附有基材的状态下沿着厚度方向冲裁,而获得直径R(单位:mm)为0.1~1mm的圆板状的评价用黏合剂膜。
(A2)从评价用黏合剂膜剥离第1黏合剂层侧的基材之后,将评价用黏合剂膜从第1黏合剂层侧放置在厚度为0.15mm的玻璃板上,在压接温度为60℃、压接压力为1MPa、压接时间为0.1s的条件下进行热压接,而获得临时固定体。
(A3)从临时固定体剥离基材之后,在第2黏合剂层上放置厚度为0.15mm的玻璃板,在压接温度为170℃、压接压力为80MPa、压接时间为5s的条件下进行热压接,而获得压接体。
(A4)求出压接体中的、固化后的第1黏合剂层与玻璃板的黏合面积S1(单位:mm2),并根据下述式(a)计算流率。
流率[%]=(黏合面积S1)/(0.25π×(直径R)2)×100……(a)
另一实施方式的电路连接用膜为如下电路连接用黏合剂膜,其具备:第1黏合剂层,含有导电粒子;及第2黏合剂层,设置于第1黏合剂层上,将具有第1电极的第1电路部件的该第1电极与具有第2电极的第2电路部件的该第2电极经由导电粒子相互电连接而形成电极连接部分,并且在相邻的电极连接部分之间以向第1电路部件侧或第2电路部件侧凸出的方式弯曲第1黏合剂层而使电路连接用黏合剂膜固化来形成电路连接结构体。该实施方式的电路连接用膜可以为上述实施方式的电路连接用黏合剂膜。
图1是示意性地表示一实施方式的电路连接用黏合剂膜(以下,还简称为“黏合剂膜”。)的纵截面的图。图1中所示的黏合剂膜1a具备:第1黏合剂层2,包含导电粒子4及黏合剂成分5;及第2黏合剂层3,设置于第1黏合剂层2上。关于导电粒子4,在黏合剂膜1a的纵截面中,以相邻的导电粒子彼此相互分离的状态沿着横向(图1中的左右方向)排列的方式存在。另外,“纵截面”是指与主表面(例如黏合剂膜1a的主表面)大致正交的截面(层叠方向的截面)。
黏合剂膜1a为电路连接用黏合剂膜。在此,电路连接用是指用于电路部件的连接。黏合剂膜1a例如用于介于具有第1电极的第1电路部件与具有第2电极的第2电路部件之间,对第1电路部件及第2电路部件进行热压接,将第1电极与第2电极经由导电粒子相互电连接。黏合剂膜1a可以具有各向异性导电性,也可以不具有各向异性导电性。即,黏合剂膜1a可以为各向异性导电性的黏合剂膜,也可以为非各向异性导电性(例如各向同性导电性)的黏合剂膜。
图2是图1所示的黏合剂膜1a的主要部分放大图。对于黏合剂膜1a,在观察其纵截面时,包括存在导电粒子4的区域(存在区域)R1和不存在导电粒子4的(不存在区域)R2。
在黏合剂膜1a的存在区域R1中,以第1黏合剂成分5、导电粒子4及第1黏合剂成分5依次沿着层叠方向排列的方式构成第1黏合剂层2,并在其上层叠有第2黏合剂层3。即,在第1黏合剂层2的与第2黏合剂层3相反的一侧的表面2a与导电粒子4之间存在第1黏合剂成分5,并且在导电粒子4的第2黏合剂层3侧的表面也存在第1黏合剂成分5,以覆盖该表面。
从能够抑制高温高湿环境下的连接电阻的上升,还能够抑制电路连接时(热压接时)的导电粒子的流动的观点而言,从第1黏合剂层2的与第2黏合剂层3相反的一侧的表面2a到导电粒子4的表面的最短距离D可以超过0μm且为1μm以下。从相同的观点而言,最短距离D可以为0.1μm以上或0.2μm以上,可以为0.8μm以下。
从第1黏合剂层2及第2黏合剂层3的界面S到导电粒子4的表面的最短距离d11例如可以为0.1μm以上,可以为3.0μm以下、2.0μm以下或1.0μm以下。在另一实施方式中,在导电粒子4的第2黏合剂层3侧的表面可以不存在第1黏合剂成分5。即,也能够说上述最短距离d11可以为0μm以上。
在存在区域R1中,从第1黏合剂层2及第2黏合剂层3的界面S到第2黏合剂层3的与第1黏合剂层2相反的一侧的表面3a的最短距离d21例如可以为3.0μm以上、5.0μm以上或10.0μm以上,可以为50μm以下。
如上所述,第1黏合剂成分5以覆盖导电粒子4的表面(包括第2黏合剂层3侧的表面)的方式存在,因此第1黏合剂层2及第2黏合剂层3的界面S在不存在区域R2中的导电粒子4的附近成为如追随导电粒子4的表面形状的曲面,随着远离导电粒子4,成为分别与第1黏合剂层2的与第2黏合剂层3相反的一侧的表面2a及第2黏合剂层3的与第1黏合剂层2相反的一侧的表面3a大致平行的大致平面。
关于第1黏合剂层2的厚度,在导电粒子4的附近最厚,随着远离导电粒子4而变薄。关于第2黏合剂层3的厚度,在导电粒子4的附近最薄,随着远离导电粒子4而变厚。在本说明书中,第1黏合剂层2的厚度及第2黏合剂层3的厚度分别定义为不存在导电粒子4的不存在区域R2中的第1黏合剂层2的厚度及第2黏合剂层3的厚度。并且,以下对第1黏合剂层2的厚度及第2黏合剂层3的厚度的适合的范围进行说明,但是以下表示不存在区域R2的任意位置处的第1黏合剂层2的厚度(例如,导电粒子4的附近的厚度d12及远离此处的位置处的厚度d13这双方)及第2黏合剂层3的厚度(例如,导电粒子4的附近的厚度d22及远离此处的位置处的厚度d23这双方)可以在以下所示的范围内。
在图2中,第1黏合剂层2的厚度比导电粒子4的平均粒径小。具体而言,从导电粒子4容易在对置的电极之间被捕获,能够进一步降低连接电阻的观点而言,第1黏合剂层2的厚度可以为导电粒子4的平均粒径的0.6倍以上、0.7倍以上或0.8倍以上。从在热压接时导电粒子被夹在对置的电极之间时,导电粒子更容易被压扁,能够进一步降低连接电阻的观点而言,第1黏合剂层2的厚度可以小于导电粒子4的平均粒径的1.0倍,可以为导电粒子4的平均粒径的0.9倍以下或0.8倍以下。从这些观点而言,第1黏合剂层2的厚度可以为导电粒子4的平均粒径的0.6倍以上且小于1.0倍、0.7~0.9倍、0.7~0.8倍或0.8~0.9倍。
从抑制电路连接时(热压接时)的导电粒子4的流动的观点而言,第2黏合剂层3的厚度与第1黏合剂层2及第2黏合剂层3的总厚度的比(第2黏合剂层3的厚度/第1黏合剂层2及第2黏合剂层3的总厚度)可以小于96%。从进一步抑制电路连接时(热压接时)的导电粒子4的流动的观点而言,上述比可以为94%以下、93%以下、88%以下或86%以下。上述比例如可以为75%以上、78%以上或80%以上。
例如,从能够进一步有效率地捕获导电粒子的观点而言,第1黏合剂层2的厚度可以为1.0μm以上、2.0μm以上或3.0μm以上,可以为6.0μm以下、5.0μm以下或4.0μm以下,可以为1.0~6.0μm、2.0~5.0μm或3.0~4.0μm。
从能够充分地填充电极之间的空间而密封电极,可获得更良好的可靠性的观点而言,第2黏合剂层3的厚度可以为5.0μm以上、8.0μm以上或10.0μm以上,可以为15.0μm以下、13.0μm以下、12.0μm以下、11.0μm以下或8.0μm以下,可以为5.0~15.0μm、8.0~13.0μm、10.0~11.0μm、6.0~8.0μm、9.0~11.0μm或10.0~12.0μm。
第1黏合剂层2及第2黏合剂层3的总厚度(黏合剂膜1的厚度)例如可以为6.0μm以上、8.0μm以上、10.0μm以上、12.0μm以上或14.0μm以上,可以为18.0μm以下、16.0μm以下、14.0μm以下或10.0μm以下,可以为6.0~18.0μm、8.0~16.0μm、10.0~14.0μm、8.0~10.0μm、12.0~14.0μm或14.0~16.0μm。
上述的第1黏合剂层2的厚度及第2黏合剂层3的厚度例如能够通过如下方式来求出:用2个玻璃(厚度:1mm左右)夹持黏合剂膜,用由双酚A型环氧树脂(商品名称:JER811,Mitsubishi Chemical Corporation制造)100g和固化剂(商品名称:Epomount固化剂,Refine Tec Ltd.制造)10g构成的树脂组合物注型之后,使用研磨机进行截面研磨,并使用扫描型电子显微镜(SEM,商品名称:SU-8000,Hitachi High-Tech Science Corporation制造)进行测定。
第1黏合剂层2具有130~250%的流率。在此,流率为表示热压接时的流动性(流量)的指标,具体而言,通过下述(A1)~(A4)的方法来测定。
(A1)将黏合剂膜1a在该黏合剂膜1a的两个主表面上贴附有基材的状态下沿着厚度方向冲裁,而获得直径R(单位:mm)为0.1~1mm的圆板状的评价用黏合剂膜。
(A2)从评价用黏合剂膜剥离第1黏合剂层侧的基材之后,将评价用黏合剂膜从第1黏合剂层侧放置在厚度为0.15mm的玻璃板(第1玻璃板)上,在压接温度为60℃、压接压力为1MPa、压接时间为0.1s的条件下进行热压接,而获得临时固定体。
(A3)从临时固定体剥离基材之后,在第2黏合剂层上放置厚度为0.15mm的玻璃板(第2玻璃板),在压接温度为170℃、压接压力为80MPa、压接时间为5s的条件下进行热压接,而获得压接体。
(A4)求出压接体中的、固化后的第1黏合剂层与玻璃板(第1玻璃板)的黏合面积S1(单位:mm2),并根据下述式(a)计算流率。
流率[%]=(黏合面积S1[mm2])/(评价用黏合剂膜的第1黏合剂层的面积(=0.25π×(直径R)2)[mm2])×100……(a)
在上述方法中,首先,获得直径R(单位:mm)为0.1~1mm的评价用黏合剂膜。在黏合剂膜1a的宽度为1mm以上的情况下,将直径R(单位:mm)设为1mm即可,在黏合剂膜1a的宽度小于1mm的情况下,根据该黏合剂膜1a的宽度来调整直径R即可。另外,上述工序不会妨碍黏合剂膜1a为0.1~1mm的圆板状。并且,将评价方法的详细内容示于实施例中。
第2黏合剂层3例如可以具有200~4000Pa·s的最低熔融粘度。第2黏合剂层3的最低熔融粘度可以小于200Pa·s,但是若第2黏合剂层3的最低熔融粘度为200Pa·s以上,则可抑制由树脂流动引起的导电粒子的流动,从而趋于导电粒子容易在电极之间被捕获。并且,第2黏合剂层3的最低熔融粘度可以大于4000Pa·s,但是若第2黏合剂层3的最低熔融粘度为4000Pa·s以下,则可获得更良好的树脂排除性而连接电阻趋于进一步降低。从上述观点而言,第2黏合剂层3的最低熔融粘度可以为500Pa·s以上或800Pa·s以上,可以为3000Pa·s以下、2500Pa·s以下、2000Pa·s以下或1500Pa·s以下,可以为500~2500Pa·s或800~1500Pa·s。第2黏合剂层3的最低熔融粘度能够通过实施例中所记载的方法来测定。
第2黏合剂层3的最低熔融粘度达到温度例如可以为50~100℃。第2黏合剂层3的最低熔融粘度达到温度可以小于50℃,但是若第2黏合剂层3的最低熔融粘度达到温度为50℃以上,则膜的保存稳定性趋于提高,并且临时压接时的固化趋于得到抑制。并且,第2黏合剂层3的最低熔融粘度达到温度可以大于100℃,但是若第2黏合剂层3的最低熔融粘度达到温度为100℃以下,则在130~180℃的加热安装中容易获得良好的流动性,从而在安装时连接稳定性趋于进一步提高。从上述观点而言,第2黏合剂层3的最低熔融粘度达到温度可以为60℃以上、70℃以上或75℃以上,可以为90℃以下、85℃以下或80℃以下,可以为60~90℃、70~90℃、75~85℃或75~80℃。
接着,对构成第1黏合剂层2及第2黏合剂层3的各成分进行说明。
(第1黏合剂层)
第1黏合剂层2例如含有导电粒子4(以下,有时称为“(A)成分”。)、热固化性成分(以下,有时称为“(B)成分”。)及光固化性成分(以下,有时称为“(C)成分”。)的固化物(光固化物)。(B)成分为在连接时能够流动的成分,例如为未固化的固化性成分(例如为树脂成分)。(C)成分的固化物可以为使(C)成分完全固化而成的固化物,也可以为使(C)成分的一部分固化而成的固化物。第1黏合剂层2可以不含有(C)成分的固化物。构成第1黏合剂层2的(A)成分以外的成分例如为不具有导电性的成分(例如,绝缘性树脂成分)。
[(A)成分:导电粒子]
关于(A)成分,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、焊料等金属构成的金属粒子、由导电性碳构成的导电性碳粒子等。(A)成分可以为具备包含非导电性的玻璃、陶瓷、塑料(聚苯乙烯等)等的核和包含上述金属或导电性碳且被覆核的被覆层的被覆导电粒子。这些中,在使用具备包含由热熔融性金属形成的金属粒子或塑料的核和包含金属或导电性碳且被覆核的被覆层的被覆导电粒子的情况下,容易通过加热或加压而使第1黏合剂层变形。因此,在将电极彼此电连接时,能够使电极与(A)成分的接触面积增加来进一步提高电极之间的导电性。
(A)成分可以为上述金属粒子、导电性碳粒子或具备被覆导电粒子和包含树脂等绝缘材料且被覆该粒子的表面的绝缘层的绝缘被覆导电粒子。若(A)成分为绝缘被覆导电粒子,则即使在(A)成分的含量多的情况下,由于粒子的表面被树脂被覆,因此也能够抑制由(A)成分彼此的接触引起的短路的发生,并且还能够提高相邻的电极电路之间的绝缘性。(A)成分可单独使用上述的各种导电粒子中的1种或组合使用2种以上。
(A)成分的最大粒径比电极的最小间隔(相邻的电极之间的最短距离)小。从分散性及导电性优异的观点而言,(A)成分的最大粒径可以为2.5μm以上、3.0μm以上或3.5μm以上。从分散性及导电性优异的观点而言,(A)成分的最大粒径可以为6.0μm以下,也可以为5.0μm以下,还可以为4.5μm以下,还可以为4.0μm以下。从这些观点而言,(A)成分的最大粒径可以为2.5~6.0μm,也可以为3.0~5.0μm,还可以为3.0~4.0μm,还可以为3.5~4.5μm。在本说明书中,对于任意300个(pcs)导电粒子,通过使用扫描型电子显微镜(SEM)进行观察来测定粒径,将所获得的最大值作为(A)成分的最大粒径。另外,在(A)成分具有突起等不是球形的情况下,(A)成分的粒径设为与SEM图像中的导电粒子外切的圆的直径。
从分散性及导电性优异的观点而言,(A)成分的平均粒径可以为2.5μm以上、3.0μm以上或3.5μm以上。从分散性及导电性优异的观点而言,(A)成分的平均粒径可以为6.0μm以下,也可以为5.0μm以下,还可以为4.5μm以下,还可以为4.0μm以下。从这些观点而言,(A)成分的平均粒径可以为2.5~6.0μm,也可以为3.0~5.0μm,还可以为3.0~4.0μm,还可以为3.5~4.5μm。在本说明书中,对于任意300个导电粒子,通过使用扫描型电子显微镜(SEM)进行观察来测定粒径,将所获得的粒径的平均值作为平均粒径。
从容易获得稳定的连接电阻的观点而言,第1黏合剂层2中的(A)成分的粒子密度可以为5000个/mm2以上,可以为10000个/mm2以上,可以为20000个/mm2以上。从提高相邻的电极之间的绝缘性的观点而言,第1黏合剂层2中的(A)成分的粒子密度可以为50000个/mm2以下,也可以为40000个/mm2以下,还可以为30000个/mm2以下。从这些观点而言,(A)成分的粒子密度可以为5000~50000个/mm2、10000~40000个/mm2或20000~30000个/mm2。
从能够进一步提高导电性的观点而言,例如,以第1黏合剂层的总质量为基准,(A)成分的含量可以为5质量%以上、15质量%以上或20质量%以上。从容易抑制短路的观点而言,例如,以第1黏合剂层的总质量为基准,(A)成分的含量可以为50质量%以下、40质量%以下或30质量%以下。从这些观点而言,例如,以第1黏合剂层的总质量为基准,(A)成分的含量可以为5~50质量%、10~40质量%或20~30质量%。另外,用于形成第1黏合剂层2的组合物(后述的第1黏合剂组合物)中的(A)成分的含量(以组合物的总质量为基准)可以与上述范围相同。
[(B)成分:热固化性成分]
关于(B)成分,只要为通过热而固化的成分,则并无特别限制。(B)成分例如为树脂成分,并且包含热固化性化合物(以下,有时称为“(B1)成分”。)和该热固化性化合物用固化剂(以下,有时称为“(B2)成分”。)。
(B1)成分:热固化性化合物
(B1)成分为通过在与(B2)成分共存下进行加热而进行反应并交联的化合物。(B1)成分例如可以为自由基聚合性化合物(以下,有时称为“(B1-1)成分”。),也可以为阳离子聚合性化合物(以下,有时称为“(B1-2)成分”。)。关于(B1)成分,可以单独使用1种,也可以组合使用多种。
(B1-1)成分:自由基聚合性化合物
(B1-1)成分具有至少一个自由基聚合性基。作为自由基聚合性基,例如可举出(甲基)丙烯酰基、乙烯基、烯丙基、苯乙烯基、烯基、亚烯基、马来酰亚胺基等。从聚合之后,容易获得所期望的熔融粘度,降低连接电阻的效果进一步提高,连接可靠性更优异的观点而言,(B1)成分所具有的自由基聚合性基的数量(官能团数)可以为2个以上,从抑制聚合时的固化收缩的观点而言,可以为10个以下。并且,为了保持交联密度与固化收缩的平衡,除了自由基聚合性基的数量在上述范围内的化合物以外,还可以使用自由基聚合性基的数量在上述范围外的化合物。
从抑制导电粒子的流动的观点而言,(B1-1)成分可以包含(甲基)丙烯酸酯化合物作为自由基聚合性化合物。(甲基)丙烯酸酯化合物可以为具有一个(甲基)丙烯酰基的单官能的(甲基)丙烯酸酯,也可以为具有两个以上的(甲基)丙烯酰基的多官能的(甲基)丙烯酸酯,还可以并用这些。从进一步抑制导电粒子的流动的观点而言,(B1-1)成分可以为多官能的(甲基)丙烯酸酯。
作为单官能的(甲基)丙烯酸酯,例如,可举出(甲基)丙烯酸;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸丁氧乙酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛庚酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、2-(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸3-氯-2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丁酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、单(2-(甲基)丙烯酰氧乙基)琥珀酸酯等脂肪族(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯酯、邻联苯(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸1-萘酯、(甲基)丙烯酸2-萘酯、(甲基)丙烯酸苯氧乙酯、(甲基)丙烯酸对异丙苯基苯氧乙酯、(甲基)丙烯酸邻苯基苯氧乙酯、(甲基)丙烯酸1-萘氧乙酯、(甲基)丙烯酸2-萘氧乙酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、壬基苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯氧丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-(邻苯基苯氧基)丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-(1-萘氧基)丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-(2-萘氧基)丙酯等芳香族(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸环氧丙酯等具有环氧基的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸3,4-环氧环己基甲酯等具有脂环式环氧基的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸(3-乙基氧杂环丁烷-3-基)甲酯等具有氧杂环丁烷基的(甲基)丙烯酸酯等。
作为多官能的(甲基)丙烯酸酯,例如,可举出乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、3-甲基-1,5-戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,10-癸二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙三醇二(甲基)丙烯酸酯、三环癸二甲醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化2-甲基-1,3-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯等脂肪族(甲基)丙烯酸酯;乙氧基化双酚A型二(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化双酚A型二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化丙氧基化双酚A型二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化双酚F型二(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化双酚F型二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化丙氧基化双酚F型二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化芴型二(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化芴型二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化丙氧基化芴型二(甲基)丙烯酸酯等芳香族(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化丙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化丙氧基化新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化丙氧基化新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等脂肪族(甲基)丙烯酸酯;双酚型环氧(甲基)丙烯酸酯(例如,双酚A型环氧(甲基)丙烯酸酯)、酚醛清漆型环氧(甲基)丙烯酸酯、甲酚酚醛清漆型环氧(甲基)丙烯酸酯等芳香族环氧(甲基)丙烯酸酯等。
以(B1-1)成分的总质量为基准,单官能的(甲基)丙烯酸酯的含量例如可以为0~60质量%、0~50质量%或0~40质量%。
从兼具降低连接电阻的效果和抑制粒子流动的观点而言,以(B1-1)成分的总质量为基准,多官能(2官能以上)的(甲基)丙烯酸酯的含量例如可以为40~100质量%、50~100质量%或60~100质量%。
从容易获得具有250%以下的流率的第1黏合剂层的观点而言,(B1-1)成分可以为环氧(甲基)丙烯酸酯。从相同的观点而言,(B1-1)成分可以为如上述的芳香族环氧(甲基)丙烯酸酯。以(B1-1)成分的总质量为基准,环氧(甲基)丙烯酸酯的含量例如可以为40~100质量%、50~100质量%或60~100质量%。
从容易获得具有250%以下的流率的第1黏合剂层的观点而言,(B1-1)成分可以具有三环癸烷结构、降冰片烷结构等交联结构及/或芳香族结构。在作为(B1-1)成分使用具有三环癸烷结构、降冰片烷结构等交联结构及/或芳香族结构的(甲基)丙烯酸酯的情况下,更容易获得具有250%以下的流率的第1黏合剂层。以(B1-1)成分的总质量为基准,具有三环癸烷结构、降冰片烷结构等交联结构及/或芳香族结构的(甲基)丙烯酸酯的含量例如可以为40~100质量%、50~100质量%或60~100质量%。
从容易获得具有130~250%的流率的第1黏合剂层的观点而言,(B1-1)成分可以包含重均分子量为300~4000的化合物。以(B1-1)成分的总质量为基准,重均分子量为300~4000的化合物的含量例如可以为20质量%以上、30质量%以上或40质量%以上,可以为100质量%以下、80质量%以下或60质量%以下,可以为20~100质量%、30~80质量%或40~60质量%。在存在多种(B1-1)成分的情况下,所有(B1-1)成分的重均分子量可以为300~4000。另外,本说明书中的重均分子量是指通过凝胶渗透色谱仪(GPC)使用基于标准聚苯乙烯的校准曲线测定的值。
(B1-1)成分除了(甲基)丙烯酸酯化合物以外,还可以包含其他自由基聚合性化合物。作为其他自由基聚合性化合物,例如,可举出马来酰亚胺化合物、乙烯基醚化合物、烯丙基化合物、苯乙烯衍生物、丙烯酰胺衍生物、纳迪酰亚胺(Nadiimide)衍生物等。以(B1)成分的总质量为基准,其他自由基聚合性化合物的含量例如可以为0~40质量%。
(B1-2)成分:阳离子聚合性化合物
从降低连接电阻的效果进一步提高,连接可靠性更优异的观点而言,(B1-2)成分可以为具有环状醚基的化合物。在具有环状醚基的化合物中,使用选自由环氧化合物及氧杂环丁烷化合物组成的组中的至少1种的情况下,降低连接电阻的效果趋于进一步提高。从容易获得具有250%以下的流率的第1黏合剂层的观点而言,(B1-2)成分可以为具有多个环状醚基的化合物。
环氧化合物为具有环氧基的化合物,例如,在1分子中具有2个以上的环氧基。作为环氧化合物,能够使用衍生自双酚A和环氧氯丙烷的环氧树脂(双酚A型环氧树脂)、具有脂环式环氧基的环氧化合物(3’,4’-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己烷羧酸酯等)等。在使用具有脂环式环氧基的环氧化合物的情况下,容易获得具有250%以下的流率的第1黏合剂层。从容易获得具有130~250%的流率的第1黏合剂层的观点而言,环氧化合物的官能团当量可以为100~500g/eq。作为环氧化合物的市售品,例如,可举出作为双酚A型环氧树脂的YL-980(Mitsubishi Chemical Corporation制造,商品名称)、jER1007(MitsubishiChemical Corporation制造,商品名称)、作为脂环式环氧化合物的EHPE3150、EHPE3150CE、CEL(CELLOXIDE)8010、CEL(CELLOXIDE)2021P、CEL(CELLOXIDE)2081(商品名称,DaicelCorporation制造)等。这些可以单独使用1种化合物,也可以组合使用多种。
氧杂环丁烷化合物为具有氧杂环丁烷基的化合物,例如,在1分子中具有2个以上的氧杂环丁烷基。从容易获得具有130~250%的流率的第1黏合剂层的观点而言,氧杂环丁烷化合物的官能团当量可以为100~500g/eq。氧杂环丁烷化合物可以与具有脂环式环氧基的环氧化合物组合使用。此时,更容易获得具有250%以下的流率的第1黏合剂层。作为氧杂环丁烷化合物的市售品,例如,可举出ETERNACOLL OXBP(商品名称,4,4’-双[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基甲基]联苯,UBE INDUSTRIES,LTD.制造)、OXSQ、OXT-121、OXT-221、OXT-101、OXT-212(商品名称,TOAGOSEI CO.,LTD.制造)等。这些可以单独使用1种化合物,也可以组合使用多种。
(B2)成分:(B1)成分的固化剂
(B2)成分例如为热聚合引发剂。(B2)成分例如可以为热自由基产生剂(以下,有时称为“(B2-1)成分”。),也可以为热酸产生剂(以下,有时称为“(B2-2)成分”。)。(B2)成分可以根据(B1)成分的种类来选择。在(B1)成分为自由基聚合性化合物的情况下,作为(B2)成分可以使用热自由基产生剂(热自由基聚合引发剂),在(B1)成分为阳离子聚合性化合物的情况下,作为(B2)成分可以使用热酸产生剂(热阳离子聚合引发剂)。
(B2-1)成分:热自由基产生剂
(B2-1)成分通过热而分解并产生游离自由基。即,(B2-1)成分为通过从外部施加热能而产生自由基的化合物。作为(B2-1)成分,能够从以往已知的有机过氧化物及偶氮化合物中任意选择。从导电粒子的流动抑制效果及转印后的剥离的抑制效果进一步提高的观点而言,(B2-1)成分可以为有机过氧化物,从稳定性、反应性及相溶性变得更良好的观点而言,可以为1分钟半衰期温度为90~175℃并且重均分子量为180~1000的有机过氧化物。在有机过氧化物的1分钟半衰期温度在上述范围内的情况下,储存稳定性趋于进一步优异,可获得足够高的自由基聚合性,因此还能够在短时间内使其固化。在(B2-1)成分的1分钟半衰期温度为90~175℃的情况下,容易获得具有250%以下的流率的第1黏合剂层。
作为(B2-1)成分的具体例,可举出1,1,3,3-四甲基丁基过氧新癸酸酯、二(4-叔丁基环己基)过氧二碳酸酯、二(2-乙基己基)过氧二碳酸酯、异丙苯基过氧新癸酸酯、二月桂酰基过氧化物、1-环己基-1-甲基乙基过氧新癸酸酯、过氧新癸酸叔己酯、过氧新癸酸叔丁酯、过氧异丁酸叔丁酯、过氧-2-乙基己酸1,1,3,3-四甲基丁酯、2,5-二甲基-2,5-二(2-乙基己酰过氧)己烷、过氧-2-乙基己酸叔己酯、过氧-2-乙基己酸叔丁酯、过氧新庚酸叔丁酯、过氧-2-乙基己酸叔戊酯、二-叔丁基过氧六氢对苯二甲酸酯、过氧-3,5,5-三甲基己酸叔戊酯、3-羟基-1,1-二甲基丁基过氧新癸酸酯、叔戊基过氧新癸酸酯、二(3-甲基苯甲酰)过氧化物、二苯甲酰过氧化物、二(4-甲基苯甲酰)过氧化物、过氧异丙基单碳酸叔己酯、叔丁基过氧马来酸、过氧-3,5,5-三甲基己酸叔丁酯、过氧月桂酸叔丁酯、2,5-二甲基-2,5-二(3-甲基苯甲酰过氧)己烷、叔丁基过氧-2-乙基己基单碳酸酯、过氧苯甲酸叔己酯、2,5-二甲基-2,5-二(苯甲酰过氧)己烷、过氧苯甲酸叔丁酯、过氧三甲基己二酸二丁酯、过氧正辛酸叔戊酯、过氧异壬酸叔戊酯、过氧苯甲酸叔戊酯等有机过氧化物;2,2’-偶氮双-2,4-二甲基戊腈、1,1’-偶氮双(1-乙酰氧基-1-苯乙烷)、2,2’-偶氮双异丁腈、2,2’-偶氮双(2-甲基丁腈)、4,4’-偶氮双(4-氰戊酸)、1,1’-偶氮双(1-环己烷甲腈)等偶氮化合物等。
从快速固化性优异的观点、以及导电粒子的流动抑制效果及转印后的剥离的抑制效果进一步提高的观点而言,例如,相对于(B1-1)成分100质量份,(B2-1)成分的含量例如可以为0.1~20质量份、1~18质量份、3~15质量份或5~12质量份。
(B2-2)成分:热酸产生剂
(B2-2)成分为通过加热产生酸等而开始聚合的热聚合引发剂(热潜伏性阳离子产生剂)。(B2-2)成分可以为由阳离子和阴离子构成的盐化合物。作为(B2-2)成分,例如,可举出具有BF4 -、BR4 -(R表示被2个以上的氟原子或2个以上的三氟甲基取代的苯基。)、PF6 -、SbF6 -、AsF6 -等阴离子的锍盐、鏻盐、铵盐、重氮盐、碘盐、苯胺鎓盐等鎓盐等。这些可以单独使用1种,也可以组合使用多种。
从快速固化性的观点而言,(B2-2)成分例如可以为具有包含硼作为构成元素的阴离子的盐化合物。作为这样的盐化合物,例如,可举出具有BF4 -或BR4 -(R表示被2个以上的氟原子或2个以上的三氟甲基取代的苯基。)的盐化合物。包含硼作为构成元素的阴离子可以为BR4 -,更具体而言,可以为四(五氟苯基)硼酸盐。
从保存稳定性的观点而言,(B2-2)成分可以为锍盐或铵盐。
锍盐例如可以为具有由下述式(I)表示的阳离子的盐化合物。
式(I)中,R5及R6分别独立地表示氢原子、碳原子数1~20的烷基或者包含具有取代基或未经取代的芳香族系烃基的有机基团,R7表示碳原子数1~6的烷基。
从兼具保存稳定性和低温活性的观点而言,具有由式(I)表示的阳离子的盐化合物可以为芳香族锍盐化合物。即,式(I)中的R5及R6中的至少一者可以为包含具有取代基或未经取代的芳香族系烃基的有机基团。具有由式(I)表示的阳离子的盐化合物中的阴离子可以为包含锑作为构成元素的阴离子,例如,可以为六氟锑酸盐(六氟锑酸)。
作为具有由式(I)表示的阳离子的化合物的具体例,可举出1-萘基甲基-对羟基苯基锍六氟锑酸盐(SANSHIN CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD.制造,SI-60主剂)等。
铵盐例如可以为具有由下述式(II)表示的阳离子的盐化合物。
式(II)中,R8及R9分别独立地表示氢原子、碳原子数1~20的烷基或者包含具有取代基或未经取代的芳香族系烃基的有机基团,R10及R11分别独立地表示碳原子数1~6的烷基。
具有由式(II)表示的阳离子的盐化合物具有针对可能会引起对阳离子固化的固化阻碍的物质的耐性,因此例如可以为苯胺鎓盐化合物。即,式(II)中的R8及R9中的至少一者可以为包含具有取代基或未经取代的芳香族系烃基的有机基团。作为苯胺鎓盐化合物,例如,可举出N,N-二甲基苯胺鎓盐、N,N-二乙基苯胺鎓盐等N,N-二烷基苯胺鎓盐等。具有由式(II)表示的阳离子的盐化合物中的阴离子可以为包含硼作为构成元素的阴离子,例如,可以为四(五氟苯基)硼酸盐。
具有由式(II)表示的阳离子的化合物可以为具有包含硼作为构成元素的阴离子的苯胺鎓盐。作为这样的盐化合物的市售品,例如,可举出CXC-1821(商品名称,KingIndustries,Inc.制造)等。
从确保用于形成第1黏合剂层的黏合剂膜的形成性及固化性的观点而言,相对于(B1-2)成分100质量份,(B2-2)成分的含量例如可以为0.1~20质量份、1~18质量份、3~15质量份或5~12质量份。
(B)成分并不限于上述(B1)成分与(B2)成分的组合。例如,在(B1)成分包含上述的环氧化合物及/或氧杂环丁烷化合物的情况下,作为(B2)成分,可以使用公知的胺系固化剂或咪唑系固化剂。
从确保用于形成第1黏合剂层的黏合剂膜的固化性的观点而言,以第1黏合剂层中的黏合剂成分(第1黏合剂层中的(A)成分以外的成分)的总量为基准,(B)成分的含量例如可以为5质量%以上、10质量%以上、15质量%以上或20质量%以上。从确保用于形成第1黏合剂层的黏合剂膜的形成性的观点而言,以第1黏合剂层中的黏合剂成分(第1黏合剂层中的(A)成分以外的成分)的总量为基准,(B)成分的含量例如可以为70质量%以下、60质量%以下、50质量%以下或40质量%以下。从这些观点而言,以第1黏合剂层中的黏合剂成分(第1黏合剂层中的(A)成分以外的成分)的总量为基准,(B)成分的含量例如可以为5~70质量%、10~60质量%、15~50质量%或20~40质量%。另外,用于形成第1黏合剂层2的组合物(后述的第1黏合剂组合物)中的(B)成分的含量(以组合物中的黏合剂成分的总量为基准)可以与上述范围相同。
[(C)成分:光固化性成分]
关于(C)成分,只要为通过光而固化的成分,则并无特别限制。(C)成分例如为树脂成分,并且包含光固化性化合物(以下,有时称为“(C1)成分”。)和该光固化性化合物用固化剂(以下,有时称为“(C2)成分”。)。另外,在(C)成分的固化物具有热固化性的情况下,该固化物(具有热固化性的固化物)不属于(B)成分。
(C1)成分:光固化性化合物
(C1)成分为通过在与(C2)成分共存下照射光而进行反应并交联的化合物。(C1)成分例如可以为自由基聚合性化合物(以下,有时称为“(C1-1)成分”。),也可以为阳离子聚合性化合物(以下,有时称为“(C1-2)成分”。)。(C1)成分可以为具有环氧基的(甲基)丙烯酸酯、具有氧杂环丁烷基的(甲基)丙烯酸酯等具有自由基聚合性基及阳离子聚合性基的化合物(相当于(C1-1)成分及(C1-2)成分这双方的化合物)。作为(C1-1)成分,能够使用作为(B1-1)成分详细叙述的化合物,其详细内容(在含有比例、将流率设为130~250%的方面优选的方式等)与(B1-1)成分的情况相同。同样地,作为(C1-2)成分,能够使用作为(B1-2)成分详细叙述的化合物,其详细内容(在含有比例、将流率设为130~250%的方面优选的方式等)与(B1-2)成分的情况相同。关于(C1)成分,可以单独使用1种,也可以组合使用多种。
(C2)成分:(C1)成分的固化剂
(C2)成分例如为光聚合引发剂。(C2)成分例如可以为光自由基产生剂(以下,有时称为“(C2-1)成分”。),也可以为光酸产生剂(以下,有时称为“(C2-2)成分”。)。(C2)成分可以根据(C1)成分的种类来选择。在(C1)成分为自由基聚合性化合物的情况下,作为(C2)成分可以使用光自由基产生剂(光自由基聚合引发剂),在(C1)成分为阳离子聚合性化合物的情况下,作为(C2)成分可以使用光酸产生剂(光阳离子聚合引发剂)。但是,(C2)成分是不作为(B1)成分的固化剂发挥作用的成分。例如,在(B1)成分为自由基聚合性化合物的情况下,(C2)成分为不通过光而产生自由基的化合物(例如光阳离子聚合引发剂),在(B)成分为阳离子聚合性化合物的情况下,(C2)成分为不通过光而产生阳离子的化合物(例如光自由基聚合引发剂)。
(C2-1)成分:光自由基产生剂
(C2-1)成分为通过照射包括150~750nm的范围内的波长的光、优选为包括254~405nm的范围内的波长的光、进一步优选为包括365nm的波长的光(例如,紫外光)而产生自由基的光聚合引发剂。关于(C2-1)成分,可以单独使用1种,也可以组合使用多种。
(C2-1)成分通过光而分解并产生游离自由基。即,(C2-1)成分为通过从外部施加光能而产生自由基的化合物。(C2-1)成分可以为具有肟酯结构、双咪唑结构、吖啶结构、α-氨基烷基苯酮结构、氨基二苯基酮结构、N-苯基甘氨酸结构、酰基氧化膦结构、苄基二甲基缩酮结构、α-羟基烷基苯酮结构等结构的化合物。从容易获得所期望的熔融粘度的观点及降低连接电阻的效果更优异的观点而言,(C2-1)成分可以为具有选自由肟酯结构、α-氨基烷基苯酮结构及酰基氧化膦结构组成的组中的至少1种结构的化合物。
作为具有肟酯结构的化合物的具体例,可举出1-苯基-1,2-丁二酮-2-(邻甲氧基羰基)肟、1-苯基-1,2-丙二酮-2-(邻甲氧基羰基)肟、1-苯基-1,2-丙二酮-2-(邻乙氧基羰基)肟、1-苯基-1,2-丙二酮-2-邻苯甲酰肟、1,3-二苯基丙三酮-2-(邻乙氧基羰基)肟、1-苯基-3-乙氧基丙三酮-2-(邻苯甲酰基)肟、1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)苯基-,2-(邻苯甲酰肟)]、乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-,1-(邻乙酰肟)等。
作为具有α-氨基烷基苯酮结构的化合物的具体例,可举出2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-吗啉代苯基)-丁酮-1等。
作为具有酰基氧化膦结构的化合物的具体例,可举出双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基-戊基氧化膦、双(2,4,6,-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦等。
从容易获得具有130~250%的流率的第1黏合剂层的观点及抑制导电粒子的流动的观点而言,相对于(C1-1)成分100质量份,(C2-1)成分的含量例如可以为0.1~10质量份、0.3~7质量份或0.5~5质量份。
(C2-2)成分:光酸产生剂
(C2-2)成分为通过照射包括150~750nm的范围内的波长的光、优选为包括254~405nm的范围内的波长的光、进一步优选为包括365nm的波长的光(例如,紫外光)而产生阳离子种的光聚合引发剂。关于(C2-2)成分,可以单独使用1种,也可以组合使用多种。
作为(C2-2)成分,例如,可举出芳香族重氮盐、芳香族锍盐、脂肪族锍盐、芳香族碘盐、鏻盐、吡啶盐、硒盐等鎓盐、金属芳烃络合物、硅醇/铝络合物等络合物、安息香甲苯磺酸、邻硝基苄基甲苯磺酸等。这些中,特别是芳香族锍盐(例如,三芳基锍盐)、脂肪族锍盐等锍盐、芳香族碘盐等碘盐及铁-芳烃络合物的阳离子种的产生效率高,因此容易获得良好的反应性。在(C2-2)成分为鎓盐的情况下,若抗衡阴离子为六氟锑酸盐、六氟磷酸盐、四氟硼酸盐、四(五氟苯基)硼酸盐等,则容易获得更良好的反应性。从容易获得具有250%以下的流率的第1黏合剂层的观点而言,(C2-2)成分可以为具有BF4 -、BR4 -(R表示被2个以上的氟原子或2个以上的三氟甲基取代的苯基。)、PF6 -、SbF6 -、AsF6 -等阴离子的锍盐、鏻盐、铵盐、重氮盐、碘盐、苯胺鎓盐。
作为(C2-2)成分,还能够使用过氧化三芳硅基衍生物、酰基硅烷衍生物、α-磺酰氧基酮衍生物、α-羟甲基安息香衍生物、硝基苄酯衍生物、α-磺酰基苯乙酮衍生物等通过光照射或加热而产生有机酸的化合物。具体而言,从光照射或加热时的产酸效率的观点而言,适合使用San-Apro Ltd.制造的CPI系列、Asahi Denka Kogyo Kabushiki Kaisha制造的Adeka Optomer SP系列、Asahi Denka Kogyo Kabushiki Kaisha制造的Adeka Opton CP系列、Union Carbide公司制造的CyracureUVI系列、Ciba Specialty Chemicals公司制造的IRGACURE系列。进而,根据需要,能够并用以蒽、噻吨酮衍生物等为代表的公知的一重态增感剂或三重态增感剂。
从容易获得具有130~250%的流率的第1黏合剂层的观点及抑制导电粒子的流动的观点而言,相对于(C1-2)成分100质量份,(C2-2)成分的含量例如可以为0.1~10质量份、0.3~7质量份或0.5~5质量份。
从容易获得具有130%以上的流率的第1黏合剂层的观点及抑制导电粒子的流动的观点而言,以第1黏合剂层的总质量为基准,(C)成分的固化物的含量可以为1质量%以上、5质量%以上或10质量%以上。从容易获得具有250%以下的流率的第1黏合剂层的观点及在低压安装中显现低电阻的观点而言,以第1黏合剂层的总质量为基准,(C)成分的固化物的含量可以为50质量%以下、40质量%以下或30质量%以下。从这些观点而言,以第1黏合剂层的总质量为基准,(C)成分的固化物的含量例如可以为1~50质量%、5~40质量%或10~30质量%。另外,用于形成第1黏合剂层2的组合物(后述的第1黏合剂组合物)中的(C)成分的含量(以组合物的总质量为基准)可以与上述范围相同。
[其他成分]
第1黏合剂层2除了(A)成分、(B)成分及(C)成分的固化物以外,还可以含有其他成分。作为其他成分,例如,可举出热塑性树脂(以下,有时称为“(D)成分”。)、偶联剂(以下,有时称为“(E)成分”。)及填充材料(以下,有时称为“(F)成分”。)等。
作为(D)成分,能够使用作为膜形成成分发挥作用的树脂。作为(D)成分,例如,可举出苯氧基树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚氨酯树脂、聚酯氨酯树脂、丙烯酸酯橡胶、环氧树脂(在25℃下为固态)等。这些可以单独使用1种,也可以组合使用多种。通过使用(D)成分,膜形成性得到提高。这些中,若(D)成分为苯氧基树脂,则膜形成性容易进一步提高。
从容易获得具有130~250%的流率的第1黏合剂层的观点及安装时的树脂排除性的观点而言,(D)成分的重均分子量(Mw)例如可以为5000~200000、10000~100000、20000~80000、40000~70000或40000~60000。另外,Mw是指通过凝胶渗透色谱法(GPC)进行测定并使用基于标准聚苯乙烯的校准曲线进行换算的值。
从容易获得具有130~250%的流率的第1黏合剂层的观点而言,(D)成分的玻璃化转变温度Tg例如可以为80~160℃。另外,(D)成分的玻璃化转变温度Tg为使用示差扫描热量仪(DSC)测定的值。具体而言,例如,能够使用DSC,以10℃/min的升温速度,将从室温(25℃)到270℃的示差扫描热量测定进行2个循环,根据第2个循环的基线的位移求出Tg。
从容易获得具有130~250%的流率的第1黏合剂层的观点而言,(D)成分在室温(25℃)下的弹性模量例如可以为1.5~2.3GPa。
从容易获得具有130~250%的流率的第1黏合剂层的观点、膜形成性的观点及安装时的树脂排除性的观点而言,以第1黏合剂层的总质量为基准,(D)成分的含量可以为1质量%以上、5质量%以上、10质量%以上或20质量%以上,可以为70质量%以下、60质量%以下、50质量%以下或40质量%以下。另外,用于形成第1黏合剂层2的组合物(后述的第1黏合剂组合物)中的(D)成分的含量(以组合物的总质量为基准)可以与上述范围相同。
从容易获得具有130~250%的流率的第1黏合剂层的观点而言,(B)成分的含量与(D)成分的含量的比例如可以为0.8~0.95。
作为(E)成分,例如,可举出具有(甲基)丙烯酰基、巯基、氨基、咪唑基、环氧基等有机官能团的硅烷偶联剂、四烷氧基硅烷等硅烷化合物、四烷氧基钛酸酯衍生物、聚二烷基钛酸酯衍生物等。这些可以单独使用1种,也可以组合使用多种。通过第1黏合剂层2含有(E)成分,能够进一步提高黏合性。(E)成分例如可以为硅烷偶联剂。以第1黏合剂层的总质量为基准,(E)成分的含量可以为0.1~10质量%。另外,用于形成第1黏合剂层2的组合物(后述的第1黏合剂组合物)中的(E)成分的含量(以组合物的总质量为基准)可以与上述范围相同。
作为(F)成分,例如,可举出非导电性填料(例如,非导电粒子)。(F)成分可以为无机填料及有机填料中的任一种。作为无机填料,例如,可举出二氧化硅微粒、氧化铝微粒、二氧化硅-氧化铝微粒、氧化钛微粒、氧化锆微粒等金属氧化物微粒;金属氮化物微粒等无机微粒。作为有机填料,例如,可举出硅酮微粒、甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯微粒、丙烯酸-硅酮微粒、聚酰胺微粒、聚酰亚胺微粒等有机微粒。这些可以单独使用1种,也可以组合使用多种。关于(F)成分,在不损害本发明的效果的范围内,能够适当掺合。
第1黏合剂层2还可以含有软化剂、促进剂、劣化抑制剂、着色剂、阻燃剂、触变减黏剂等其他添加剂作为其他成分。以第1黏合剂层的总质量为基准,其他添加剂的含量(总量)例如可以为0.1~10质量%。另外,用于形成第1黏合剂层2的组合物(后述的第1黏合剂组合物)中的其他添加剂的含量(以组合物的总质量为基准)可以与上述范围相同。
(第2黏合剂层)
第2黏合剂层3例如含有热固化性成分((B)成分)。(B)成分的详细内容与上述第1黏合剂层2中所含有的(B)成分相同。第1黏合剂层2中所含有的(B)成分(第1热固化性成分)与第2黏合剂层3中所含有的(B)成分(第2热固化性成分)可以相同,也可以不同。
从维持可靠性的观点而言,以第2黏合剂层的总质量为基准,(B)成分的含量可以为5质量%以上、10质量%以上、15质量%以上或20质量%以上。从防止作为供给方式的一种方式的卷轴上的树脂渗出不良情况的观点而言,以第2黏合剂层的总质量为基准,(B)成分的含量可以为70质量%以下、60质量%以下、50质量%以下或40质量%以下。从这些观点而言,以第2黏合剂层的总质量为基准,(B)成分的含量例如可以为5~70质量%、10~60质量%、15~50质量%或20~40质量%。另外,用于形成第2黏合剂层3的组合物(后述的第2黏合剂组合物)中的(B)成分的含量(以组合物的总质量为基准)可以与上述范围相同。
第2黏合剂层3还可以含有填充材料((F)成分)。(F)成分的详细内容与上述第1黏合剂层2中所含有的(F)成分相同。从容易调整流动性的观点、提高固化后的弹性模量的观点及降低线膨胀系数的观点而言,第2黏合剂层3可以含有无机填料作为(F)成分。作为无机填料,从提高可靠性的观点而言,能够使用二氧化硅微粒等二氧化硅填料。以二氧化硅填料总量为基准,二氧化硅填料中的二氧化硅的含量可以为99质量%以上,也可以为100质量%。
从分散性优异的观点而言,无机填料的平均粒径(一次粒径)可以为0.01μm以上、0.03μm以上、0.05μm以上、0.1μm以上或0.3μm以上。从分散性优异的观点而言,无机填料的平均粒径(一次粒径)可以为5.0μm以下、1.0μm以下或0.5μm以下。从这些观点而言,无机填料的平均粒径可以为0.01~5.0μm、0.03~1.0μm、0.05~0.5μm、0.05~5.0μm、0.1~0.5μm或0.3~0.5μm。
从提高固化后的弹性模量的观点而言,以第2黏合剂层的总质量为基准,无机填料的含量可以为20质量%以上、30质量%以上或40质量%以上。从提高膜形成性及提高热固化性的观点而言,以第2黏合剂层的总质量为基准,无机填料的含量可以为60质量%以下、50质量%以下或40质量%以下。从这些观点而言,以第2黏合剂层的总质量为基准,无机填料的含量可以为20~60质量%、30~50质量%、20~40质量%或40~50质量%。另外,用于形成第2黏合剂层3的组合物(后述的第2黏合剂组合物)中的无机填料的含量(以组合物的总质量为基准)可以与上述范围相同。
第2黏合剂层3还可以含有第1黏合剂层2中的(F)成分以外的其他成分。其他成分的详细内容与第1黏合剂层2中的其他成分的详细内容相同。
以第2黏合剂层的总质量为基准,(D)成分的含量可以为1质量%以上、5质量%以上或10质量%以上,也可以为80质量%以下、60质量%以下或40质量%以下。另外,用于形成第2黏合剂层3的组合物(后述的第2黏合剂组合物)中的(D)成分的含量(以组合物的总质量为基准)可以与上述范围相同。
以第2黏合剂层的总质量为基准,(E)成分的含量可以为0.1~10质量%。另外,用于形成第2黏合剂层3的组合物(后述的第2黏合剂组合物)中的(E)成分的含量(以组合物的总质量为基准)可以与上述范围相同。
以第2黏合剂层的总质量为基准,其他添加剂的含量例如可以为0.1~10质量%。另外,用于形成第2黏合剂层3的组合物(后述的第2黏合剂组合物)中的其他添加剂的含量(以组合物的总质量为基准)可以与上述范围相同。
以第2黏合剂层的总质量为基准,第2黏合剂层3中的导电粒子((A)成分)的含量例如为1质量%以下,可以为0质量%。即,第2黏合剂层3可以不含有(A)成分。另外,用于形成第2黏合剂层3的组合物(后述的第2黏合剂组合物)中的(A)成分的含量(以组合物的总质量为基准)可以与上述范围相同。
上述黏合剂膜1a例如能够通过包括如下工序的方法来制造:对由含有(A)成分、(B)成分(第1热固化性成分)及(C)成分、以及根据需要的其他成分的第1黏合剂组合物构成的层照射光,而形成第1黏合剂层2的工序(第1工序);及在第1黏合剂层2上层叠由含有(B)成分(第2热固化性成分)及根据需要的其他成分的第2黏合剂组合物构成的第2黏合剂层3的工序(第2工序)。在第1工序中,可以在第1黏合剂组合物中不含有(C)成分。此时,可以不进行第1工序中的光照射。
在第1工序中,例如,首先,通过将第1黏合剂组合物在有机溶剂中进行搅拌混合、混练等而使其溶解或分散来制备清漆组合物(清漆状的第1黏合剂组合物)。其后,使用气刀涂布机、辊涂机、敷贴器、缺角轮涂布机、模涂布机等,将清漆组合物涂布于实施了脱模处理的基材上之后,通过加热而使有机溶剂挥发,从而在基材上形成由第1黏合剂组合物构成的层。此时,通过调整清漆组合物的涂布量,能够调整第1黏合剂层的厚度。接着,在第1黏合剂组合物含有(C)成分的情况下,对由第1黏合剂组合物构成的层照射光,使该层中的(C)成分固化。通过以上操作,在基材上形成第1黏合剂层2,从而获得具备第1黏合剂层2的第1黏合剂膜。
关于在清漆组合物的制备中使用的有机溶剂,只要为具有能够大致均匀地溶解或分散各成分的特性的有机溶剂,则并无特别限制。作为这样的有机溶剂,例如,可举出甲苯、丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯等。这些有机溶剂能够单独使用或组合使用2种以上。制备清漆组合物时的搅拌混合或混练,例如能够使用搅拌机、研磨机、3个辊、球磨机、珠磨机、均质分散机等来进行。
关于基材,只要为具有能够承受使有机溶剂挥发时的加热条件的耐热性的基材,则并无特别限制。作为这样的基材,例如,能够使用由拉伸聚丙烯(OPP)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯、聚间苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚烯烃、聚乙酸酯、聚碳酸酯、聚苯硫醚、聚酰胺、聚酰亚胺、纤维素、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、合成橡胶系、液晶聚合物等构成的基材(例如,膜)。
使有机溶剂从涂布于基材上的清漆组合物中挥发时的加热条件能够根据所使用的有机溶剂等而适当地设定。加热条件例如可以为40~120℃且0.1~10分钟。
一部分溶剂可以不被去除而残留于第1黏合剂层2中。以第1黏合剂层的总质量为基准,第1黏合剂层2中的溶剂的含量例如可以为10质量%以下。
在固化工序中的光照射中优选使用包括150~750nm的范围内的波长的照射光(例如,紫外光)。关于光的照射,例如,能够使用低压水银灯、中压水银灯、高压水银灯、超高压水银灯、氙气灯、金属卤化物灯、LED光源等来进行。光照射的累计光量能够适当地设定,但是例如可以为500~3000mJ/cm2。
第2工序为在第1黏合剂层2上层叠第2黏合剂层3的工序。在第2工序中,例如,使用第2黏合剂组合物来代替第1黏合剂组合物、及不进行光照射,除此以外,以与第1工序相同的方式,在基材上形成第2黏合剂层3之后,将所获得的第2黏合剂膜与第1黏合剂膜贴合,由此在第1黏合剂层2上层叠第2黏合剂层3。
作为贴合第1黏合剂膜与第2黏合剂膜的方法,例如,可举出热压、辊层压、真空层压等方法。关于层压,例如能够在0~80℃的温度条件下进行。
在第2工序中,例如,可以在第1黏合剂层2上涂布清漆状的第2黏合剂组合物,并使有机溶剂挥发,由此在第1黏合剂层2上层叠第2黏合剂层3。
一部分溶剂可以不被去除而残留于第2黏合剂层3中。以第2黏合剂层的总质量为基准,第2黏合剂层3中的溶剂的含量例如可以为10质量%以下。
以上说明的黏合剂膜1a中,第1黏合剂层2的流率为250%以下,因此热压接时导电粒子不易流动,热压接之后容易保持第1黏合剂层的膜形状。因此,根据黏合剂膜1a,能够抑制由导电粒子凝集引起的短路的发生。并且,黏合剂膜1a中,第1黏合剂层的流率为130%以上,因此在热压接时弯曲,通过该弯曲第1黏合剂层被拉伸而对置的电极之间的黏合剂成分减少。因此,根据黏合剂膜1a,能够制造对置的电极之间的连接电阻足够低的电路连接结构体。从可更显著地获得这些效果的观点而言,第1黏合剂层2的流率可以为150%以上、160%以上、170%以上或180%以上,可以为230%以下或200%以下,可以为150~230%或180~200%。
第1黏合剂层2的流率例如能够根据(A)成分、(B)成分及(C)成分的固化物的含量、(C)成分中的(C1)成分及(C2)成分的种类及量、任意成分(特别是(D)成分)的种类及含量等来调整。在第1黏合剂层2中含有(C)成分的固化物的情况下,例如,通过调整光照射量来调整(C)成分的固化率,由此还能够轻易地获得具有上述范围的流率的第1黏合剂层2。并且,在第1黏合剂层2中不含有(C)成分的固化物的情况下,在以往的黏合剂组成中流率高于250%,但是能够通过如下方法来获得具有上述范围的流率的第1黏合剂层2,即,作为(D)成分,使用重均分子量为40000~70000、玻璃化转变温度Tg为80~160℃、室温(25℃)下的弹性模量为1.5~2.3GPa的热塑性树脂之后,将(B)成分的含量与(D)成分的含量的比设为0.8~0.95等的方法。
以上,对一实施方式的电路连接用黏合剂膜及其制造方法进行了说明,但是本发明的电路连接用黏合剂膜并不限定于上述实施方式。
例如,电路连接用黏合剂膜可以为具备除了第1黏合剂层2及第2黏合剂层3以外的层的、由三层以上的层构成的黏合剂膜。例如,电路连接用黏合剂膜可以为图3中所示的黏合剂膜1b。黏合剂膜1b在第1黏合剂层2的与第2黏合剂层3相反的一侧层叠有第3黏合剂层6,除此以外,具有与黏合剂膜1a相同的结构。
第3黏合剂层6例如含有热固化性成分((B)成分)。(B)成分的详细内容与上述第1黏合剂层2中所含有的(B)成分相同。第3黏合剂层6中所含有的(B)成分(第3热固化性成分)可以与第1热固化性成分相同,也可以不同,可以与第2热固化性成分相同,也可以不同。
从赋予良好的转印性及耐剥离性的观点而言,以第3黏合剂层的总质量为基准,(B)成分的含量可以为5质量%以上、10质量%以上、15质量%以上或20质量%以上。从赋予良好的半切性及耐黏结性(抑制卷轴的树脂渗出)的观点而言,以第3黏合剂层的总质量为基准,(B)成分的含量可以为70质量%以下、60质量%以下、50质量%以下或40质量%以下。从这些观点而言,以第3黏合剂层的总质量为基准,(B)成分的含量例如可以为5~70质量%、10~60质量%、15~50质量%或20~40质量%。
第3黏合剂层6还可以含有第1黏合剂层2中的其他成分。
以第3黏合剂层的总质量为基准,(D)成分的含量可以为10质量%以上、20质量%以上或30质量%以上,也可以为80质量%以下、70质量%以下或60质量%以下。
以第3黏合剂层的总质量为基准,(E)成分的含量可以为0.1~10质量%。
(F)成分的含量能够在不损害本发明的效果的范围内适当地设定。
以第3黏合剂层的总质量为基准,其他添加剂的含量例如可以为0.1~10质量%。
第3黏合剂层6的厚度可以根据黏合剂膜的最低熔融粘度、黏合的电路部件的电极的高度等而适当地设定。第3黏合剂层6的厚度优选比第2黏合剂层3的厚度小。从能够充分地填充电极之间的空间而密封电极,可获得更良好的连接可靠性的观点而言,第3黏合剂层6的厚度可以为0.5μm以上、1.0μm以上或1.2μm以上,可以为2.0μm以下、1.8μm以下或1.5μm以下,可以为0.5~2.0μm、1.0~1.8μm或1.2~1.6μm。另外,第3黏合剂层6的厚度例如能够通过与第1黏合剂层2的厚度及第2黏合剂层3的厚度的测定方法相同的方法来求出。
黏合剂膜1b的厚度(第1黏合剂层2的厚度、第2黏合剂层3的厚度及第3黏合剂层6的总厚度)例如可以为6.0μm以上、8.0μm以上、10.0μm以上、12.0μm以上或14.0μm以上,可以为18.0μm以下、16.0μm以下、14.0μm以下或10.0μm以下,可以为6.0~18.0μm、10.0~16.0μm、8.0~10.0μm、12.0~14.0μm或14.0~16.0μm。
上述黏合剂膜1b例如能够通过除了上述黏合剂膜1a的制造方法中的第1工序及第2工序以外,还进行在第1黏合剂层2的与第2黏合剂层3相反的一侧上层叠由含有(B)成分(第3热固化性成分)及根据需要的其他成分的第3黏合剂组合物构成的第3黏合剂层6的工序(第3工序)来制造。此时,可以首先进行第2工序,也可以首先进行第3工序。在首先进行第3工序的情况下,在第1黏合剂层2的与预定层叠第2黏合剂层3的侧相反的一侧层叠第3黏合剂层6。第3工序中的第3黏合剂层6的层叠方法与第2工序中的第2黏合剂层3的层叠方法相同。
<电路连接结构体及其制造方法>
一实施方式的电路连接结构体为如下电路连接结构体,其具备:第1电路部件,具有第1电极;第2电路部件,具有第2电极;及电路连接部,配置于第1电路部件及第2电路部件之间,将第1电极与第2电极经由导电粒子相互电连接,并且将第1电路部件及第2电路部件进行黏合,电路连接部包括:第1树脂固化层,含有导电粒子;及第2树脂固化层,位于第1树脂固化层的与第1电路部件侧相反的一侧,第1树脂固化层包括通过介于第1电极及第2电极之间的导电粒子将第1电极与第2电极相互电连接的多个电极连接部分,并且在相邻的电极连接部分之间,以向第1电路部件侧或第2电路部件侧凸出的方式弯曲。
一实施方式的电路连接结构体的制造方法为如下电路连接结构体的制造方法,其包括:准备电路连接用黏合剂膜的工序,该电路连接用黏合剂膜具备含有导电粒子的第1黏合剂层和设置于第1黏合剂层上的第2黏合剂层,并且按下述(A1)~(A4)的顺序测定的第1黏合剂层的流率为130~250%;将具有第1电极的第1电路部件和具有第2电极的第2电路部件以第1电极与第2电极对置的方式配置的工序;及以第1黏合剂层成为第1电路部件侧且第2黏合剂层成为第2电路部件侧的方式使电路连接用黏合剂膜介于第1电路部件与第2电路部件之间的状态下,对第1电路部件及第2电路部件进行热压接的工序,在热压接的工序中,将第1电极与第2电极经由导电粒子相互电连接而形成电极连接部分,并且在相邻的电极连接部分之间以向第1电路部件侧或第2电路部件侧凸出的方式弯曲第1黏合剂层而使电路连接用黏合剂膜固化。
(A1)将电路连接用黏合剂膜在该电路连接用黏合剂膜的两个主表面上贴附有基材的状态下沿着厚度方向冲裁,而获得直径R(单位:mm)为0.1~1mm的圆板状的评价用黏合剂膜。
(A2)从评价用黏合剂膜剥离第1黏合剂层侧的基材之后,将评价用黏合剂膜从第1黏合剂层侧放置在厚度为0.15mm的玻璃板上,在压接温度为60℃、压接压力为1MPa、压接时间为0.1s的条件下进行热压接,而获得临时固定体。
(A3)从临时固定体剥离基材之后,在第2黏合剂层上放置厚度为0.15mm的玻璃板,在压接温度为170℃、压接压力为80MPa、压接时间为5s的条件下进行热压接,而获得压接体。
(A4)求出压接体中的、固化后的第1黏合剂层与玻璃板的黏合面积S1(单位:mm2),并根据下述式(a)计算流率。
流率[%]=(黏合面积S1)/(0.25π×(直径R)2)×100……(a)
在一实施方式的电路连接结构体的制造方法中,第1黏合剂层可以含有第1热固化性成分。此时,第1热固化性成分可以包含(甲基)丙烯酸酯化合物作为热固化性化合物。并且,第1热固化性成分可以包含有机过氧化物作为热固化性化合物用固化剂。
在一实施方式的电路连接结构体的制造方法中,第1黏合剂层可以含有光固化性成分的固化物。
在一实施方式的电路连接结构体的制造方法中,第1黏合剂层中的导电粒子的密度可以为5000~50000个/mm2。
在一实施方式的电路连接结构体的制造方法中,第1黏合剂层的厚度可以为导电粒子的平均粒径的0.6倍以上且小于1.0倍。
在一实施方式的电路连接结构体的制造方法中,第1黏合剂层的厚度可以为1.0~6.0μm。
在一实施方式的电路连接结构体的制造方法中,导电粒子的平均粒径可以为2.5~6.0μm。
在一实施方式的电路连接结构体的制造方法中,第2黏合剂层可以含有第2热固化性成分。此时,第2热固化性成分可以包含环氧化合物或氧杂环丁烷化合物作为热固化性化合物。并且,第2热固化性成分可以包含锍盐或铵盐作为热固化性化合物用固化剂。
在一实施方式的电路连接结构体的制造方法中,第2黏合剂层可以含有无机填料。此时,无机填料的平均粒径可以为0.05~5.0μm。并且,以第2黏合剂层的总质量为基准,无机填料的含量可以为20~60质量%。
图4是表示电路连接结构体的一实施方式的示意剖视图。如图4所示,电路连接结构体10a具备:第1电路部件13,具有第1电路基板11及形成于第1电路基板11的主表面11a上的第1电极12;第2电路部件16,具有第2电路基板14及形成于第2电路基板14的主表面14a上的第2电极15;及电路连接部17a,配置于第1电路部件13及第2电路部件16之间,将第1电极12与第2电极15经由导电粒子4相互电连接。
第1电路部件13及第2电路部件16可以相互相同,也可以相互不同。第1电路部件13及第2电路部件16可以为形成有电路电极的玻璃基板或塑料基板;印刷线路板;陶瓷配线板;可挠性配线板;驱动用IC等IC晶片等。第1电路基板11及第2电路基板14可以由半导体、玻璃、陶瓷等无机物、聚酰亚胺、聚碳酸酯等有机物、玻璃/环氧等复合物等形成。第1电路基板11可以为塑料基板。第1电路部件13例如可以为形成有电路电极的塑料基板(由聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二酯、环烯烃聚合物等有机物构成的塑料基板),第2电路部件16例如可以为驱动用IC等IC晶片。形成有电极的塑料基板可以为通过在塑料基板上例如以矩阵状规则排列有机TFT等像素驱动电路或多个有机EL元件R、G、B而形成有显示区域的塑料基板。
第1电极12及第2电极15可以为包含金、银、锡、钌、铑、钯、锇、铱、铂、铜、铝、钼、钛等金属、铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铟镓锌氧化物(IGZO)等氧化物等的电极。第1电极12及第2电极15可以为层叠这些金属、氧化物等中的2种以上而成的电极。层叠2种以上而成的电极可以为2层以上,也可以为3层以上。第1电极12及第2电极15可以为电路电极,也可以为凸块电极。第1电极12及第2电极15中的至少一者可以为凸块电极。在图4中,是第1电极12为电路电极,第2电极15为凸块电极的方式。
电路连接部17a包含上述黏合剂膜1a的固化物。电路连接部17可以由上述黏合剂膜1a的固化物构成。电路连接部17例如包括:第1树脂固化层18,位于第1电路部件13与第2电路部件16相互对置的方向(以下“对置方向”)上的第1电路部件13侧;及第2树脂固化层19,位于第1树脂固化层18的与第1电路部件侧相反的一侧(对置方向上的第2电路部件16侧)。
第1树脂固化层18为黏合剂膜1a中的第1黏合剂层2固化而成的层,并且包含导电粒子4和第1黏合剂中的除了导电粒子4以外的成分的固化物。第1树脂固化层18中的导电粒子4的至少一部分介于第1电极12及第2电极15之间,构成将第1电极12与第2电极15相互电连接的电极连接部分21。即,第1树脂固化层18包括多个电极连接部分21。第1树脂固化层18为沿着与电路连接结构体10a的对置方向大致垂直的方向扩展的膜状,在相邻的电极连接部分21之间,以向第2电路部件侧凸出(例如,从电路连接结构体的对置方向的截面观察时呈拱形)的方式弯曲。另外,第1树脂固化层18还能够通过电极高度的调整等而在相邻的电极连接部分21之间,以向第1电路部件侧凸出的方式弯曲。
第2树脂固化层19为黏合剂膜1a中的第2黏合剂层3固化而成的层,并且包含第2黏合剂层3中的成分的固化物。第2树脂固化层19填充在第2电路部件16与第1树脂固化层18之间。
上述电路连接结构体10a的制造方法包括:准备黏合剂膜1a的工序;将具有第1电极12的第1电路部件13和具有第2电极15的第2电路部件16以第1电极12与第2电极15对置的方式配置的工序;及以第1黏合剂层2成为第1电路部件13侧且第2黏合剂层3成为第2电路部件16侧的方式使黏合剂膜1a介于第1电路部件13与第2电路部件16之间的状态下,对第1电路部件13及第2电路部件16进行热压接的工序。
具体而言,如图5(a)所示,准备黏合剂膜1a、第1电路部件13及第2电路部件16之后,以第1电极12及第2电极15相互对置的方式配置第1电路部件13及第2电路部件16,在第1电路部件13与第2电路部件16之间配置黏合剂膜1a。例如,如图5(a)所示,使第1黏合剂层2侧与第1电路基板11的主表面11a对置而将黏合剂膜1a临时压接于第1电路部件13上,由此将黏合剂膜1a临时固定于第1电路部件13上。接着,以第1电路基板11上的第1电极12与第2电路基板14上的第2电极15相互对置的方式,在层压有黏合剂膜1a的第1电路部件13上配置第2电路部件16。
临时压接的方法并无特别限制,但是可以为使用辊层压机、隔膜式层压机、真空辊层压机、真空隔膜式层压机等进行层压的方法,也可以为在临时层压之后使用热压接装置进行压接的方法。
对于临时压接的条件,可以根据所使用的压接装置(层压机等)、基材、第1电路部件13、第2电路部件16等的种类等来适当设定。临时压接时的压接温度例如可以为50~90℃。临时压接时的压接压力例如可以为0.5~1.5MPa。临时压接时的压接时间例如可以为0.5~1.5秒。
接着,如图5(b)所示,一边对第1电路部件13、黏合剂膜1a及第2电路部件16进行加热,一边在对置方向上对第1电路部件13和第2电路部件16进行加压,由此将第1电路部件13与第2电路部件16相互热压接。此时,在图5(b)中如箭头所示,由于第2黏合剂层3具有能够流动的未固化的热固化性成分,因此以填埋第2电极15彼此之间的空隙的方式流动的同时通过上述加热而固化。另一方面,第1黏合剂层2具有130~250%的流率,因此在热压接时导电粒子几乎不流动,而在保持第1黏合剂层2的膜形状的状态下,在相邻的电极连接部分21之间以向第2电路部件侧(或第1电路部件侧)凸出的方式弯曲,并且通过上述加热而固化。并且,通过上述热压接,形成将第1电极12与第2电极15相互电连接的电极连接部分21,并且将第1电路部件13及第2电路部件16相互黏合。由此,可获得图4所示的电路连接结构体10a。
热压接时的温度及时间为能够使黏合剂膜1a充分固化并且能够将第1电路部件13与第2电路部件16进行黏合的温度。热压接温度(黏合剂膜1a的最高达到温度)例如可以为150~200℃。热压接时间例如可以为4~7秒。关于加压,只要在不损坏被黏体的范围内,则并无特别限制,例如,以黏合剂膜1a的面积换算压力计可以为20~80MPa。
以上,对一实施方式的电路连接结构体及其制造方法进行了说明,但是本发明的电路连接结构体并不限定于上述实施方式。
例如,在使用上述的黏合剂膜1b的情况下,可获得图6所示的电路连接结构体10b。关于电路连接结构体10b,电路连接部17b在第1树脂固化层18的与第2树脂固化层19相反的一侧具有第3树脂固化层20,除此以外,具有与电路连接结构体10a相同的结构。
第3树脂固化层20为黏合剂膜1b中的第3黏合剂层6固化而成的层,并且包含第3黏合剂层6中的成分的固化物。第3树脂固化层20在相邻的电极连接部分21之间呈山形,以填埋第1电路部件13与第1树脂固化层18之间。
实施例
以下,使用实施例及比较例对本发明的内容更详细地进行说明,但是本发明并不限定于以下实施例。
<清漆组合物的制备>
通过将表1所示的各成分以表1所示的掺合量(单位:质量份)与2-丁酮(甲基乙基酮)进行混合,分别制备了清漆状的第1黏合剂组合物(第1清漆组合物)1~6。并且,通过将表2所示的各成分以表2所示的掺合量(单位:质量份)与2-丁酮(甲基乙基酮)进行混合,制备了清漆状的第2黏合剂组合物(第2清漆组合物)1。另外,表中的“-”表示未掺合。
[表1]
[表2]
以下示出表1及表2所示的成分的详细内容。
(热塑性树脂)
·YP-50S(苯氧基树脂,NIPPON STEEL Chemical&Material Co.,Ltd.制造,重均分子量:60000,玻璃化转变温度:89℃,25℃下的弹性模量:
1.6GPa)
(环氧化合物)
·CEL2021P(3’,4’-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己烷羧酸酯,DaicelCorporation制造)
·YL980(双酚A型环氧树脂,Mitsubishi Chemical Corporation制造)
·jER1007(双酚A型环氧树脂,Mitsubishi Chemical Corporation制造)
((甲基)丙烯酸酯化合物)
·HITAROID7663(酚醛清漆型环氧丙烯酸酯,Hitachi Chemical Company,Ltd.制造)
·VR-90(双酚A型环氧甲基丙烯酸酯,SHOWA DENKO K.K.制造)
(光自由基产生剂)
·Omnirad TPO(2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦,BASF公司制造)
(光酸产生剂)
·CPI-101A(三芳基锍盐,San-Apro Ltd.制造)
(热自由基产生剂(有机过氧化物))
·使用了PERHEXA25O(2,5-二甲基-2,5-二(2-乙基己酰过氧)己烷,NOFCORPORATION制造)。作为热酸产生剂使用了San-Aid SI-60(SANSHIN CHEMICAL INDUSTRYCO.,LTD.制造)。
(热酸产生剂)
·San-Aid SI-60(芳香族锍盐,SANSHIN CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD.制造)
(无机填料)
·二氧化硅粒子1(SE-2050,Admatechs Company Limited制造,平均粒径:500nm)
·二氧化硅粒子2(YA-050C,Admatechs Company Limited制造,平均粒径:50nm)
(导电粒子)
·下述制作例1中所制作的导电粒子(平均粒径:3.8μm,最大粒径:4.0μm,比重:2.6)
<制作例1>
(导电粒子的制作)
在交联聚苯乙烯粒子的表面上形成了由镍构成的层,以使层的厚度成为0.1μm。如此,获得了平均粒径为3.8μm、最大粒径为4.0μm、比重为2.6的导电粒子。
<第1黏合剂膜的制造>
分别使用上述所获得的第1清漆组合物1~6,分别制作了第1黏合剂膜1~7。在第1黏合剂膜1、4~7的制作中分别使用第1清漆组合物1、3~6,在第1黏合剂膜2及3的制作中使用了第1清漆组合物2。
具体而言,首先,将第1清漆组合物在厚度为38μm的PET膜(TOYOBO FILMSOLUTIONS LIMITED制造)上进行了制膜,以使干燥后的层厚成为3μm,导电粒子数成为22000个/mm2。接着,将所获得的涂膜在烘箱中在60℃、3分钟的条件下进行了干燥。
接着,在使用第1清漆组合物1~3、5及6的情况下(制作第1黏合剂膜1~4、6及7时),使用紫外线照射装置对干燥后的涂膜(由第1黏合剂组合物构成的层)照射了紫外线。关于紫外线的照射量,在制作第1黏合剂膜1、2、4、6及7时设为3000mJ/cm2,在制作第1黏合剂膜3时设为2400mJ/cm2。由此,使由第1黏合剂组合物构成的层中的光固化性成分固化,作为第1黏合剂层。在使用第1清漆组合物4的情况下(制作第1黏合剂膜5时),不进行上述紫外线照射,将干燥后的涂膜(由第1黏合剂组合物构成的层)作为第1黏合剂层。
通过以上操作,获得了具备第1黏合剂层的第1黏合剂膜1~7。第1黏合剂层的厚度均为2μm。另外,第1黏合剂层的厚度比导电粒子的厚度(直径)小,因此若使用接触式厚度计测定层的厚度,则导电粒子的厚度被反映而测定到存在导电粒子的区域的厚度。因此,制作层叠第1黏合剂层和第2黏合剂层而成的双层结构的电路连接用黏合剂膜之后,测定了位于相邻的导电粒子的分开部分的第1黏合剂层的厚度。具体而言,首先,用2个玻璃(厚度:1mm左右)夹持电路连接用黏合剂膜,用由双酚A型环氧树脂(商品名称:JER811,MitsubishiChemical Corporation制造)100g和固化剂(商品名称:Epomount固化剂,Refine Tec Ltd.制造)10g构成的树脂组合物进行了注型。接着,使用研磨机进行截面研磨,并使用扫描型电子显微镜(SEM,商品名称:SU-8000,Hitachi High-Tech Science Corporation制造)测定了位于相邻的导电粒子的分开部分的第1黏合剂层的厚度。
<第2黏合剂膜的制造>
使用上述所获得的第2清漆组合物1制作了第2黏合剂膜1。
具体而言,首先,将第2清漆组合物1在厚度为38μm的PET膜(TOYOBO FILMSOLUTIONS LIMITED制造)上进行了制膜,以使干燥后的层厚成为12μm。接着,将所获得的涂膜在烘箱中在60℃、3分钟的条件下进行了干燥。由此,形成第2黏合剂层(由第2黏合剂组合物构成的层),从而获得了具备第2黏合剂层的第2黏合剂膜。
<第2黏合剂层的熔融粘度测定>
通过以下方法测定了第2黏合剂层的最低熔融粘度。具体而言,首先,通过将第2黏合剂膜一边在40℃下进行加热一边用辊层压机进行层压,层叠了多个第2黏合剂层,以使总厚度成为400μm。其后,获得了切割成0.8cmφ的试验片。接着,使用熔融粘度测定装置(商品名称:ARES-G2,TA Instruments制造)对所获得的试验片进行了熔融粘度测定。将测定条件设为测定温度:0~200℃、升温速度:10℃/min、频率:10Hz、应变:0.5%。最低熔融粘度为1000Pa·s。
<实施例1~实施例5、比较例1~比较例2>
(电路连接用黏合剂膜的制作)
将上述所获得的第1黏合剂膜和第2黏合剂膜以表3所示的组合以各自的黏合剂层对置的方式配置,与作为基材的PET膜一起一边在50℃下进行加热一边用辊层压机进行了层压。由此,制作了具备层叠第1黏合剂层和第2黏合剂层而成的双层结构的电路连接用黏合剂膜的、附有PET膜的电路连接用黏合剂膜。
(流率的测定)
通过以下方法测定了上述所获得的实施例1~实施例5及比较例1~比较例2的电路连接用黏合剂膜中的第1黏合剂层的流率。
首先,使用生检圆锯(Trepan)BP-10F 1.0mm(kai industries co.,ltd.制造)沿着厚度方向冲裁附有PET膜的电路连接用黏合剂膜,获得了直径为1mm的圆板状的评价用黏合剂膜。
从所获得的评价用黏合剂膜剥离第1黏合剂层侧的PET膜之后,将评价用黏合剂膜从第1黏合剂层侧放置在Matsunami Glass Ind.,Ltd.制造的盖玻璃(厚度为0.15mm,宽度为18mm,深度为18mm)上,使用OHASHI ENGINEERING Co.,Ltd.制造的热压接装置LD-06,在压接温度为60℃、压接压力为1MPa、压接时间为0.1s的条件下从第2黏合剂层侧进行热压接,从而获得了临时固定体(盖玻璃/评价用黏合剂膜/PET膜)。另外,压接温度为压接1秒钟时的达到温度,压接压力为评价用黏合剂膜的面积换算压力。
接着,从临时固定体剥离第2黏合剂层侧的PET膜之后,在第2黏合剂层上放置Matsunami Glass Ind.,Ltd.制造的盖玻璃(厚度为0.15mm,宽度为18mm,深度为18mm),从而获得了层叠体(盖玻璃/评价用黏合剂膜/盖玻璃)。接着,使用OHASHI ENGINEERING Co.,Ltd.制造的热压接装置BD-06,在压接温度为170℃、压接压力为80MPa、压接时间为5s的条件下从第2黏合剂层侧对层叠体进行热压接,从而获得了压接体。另外,压接温度为评价用黏合剂膜的最高达到温度,压接压力为评价用黏合剂膜的面积换算压力。最高达到温度通过如下方式来调整:单独准备虚拟样品(与评价用层叠体相同的层叠体),在虚拟样品的黏合剂膜与第1黏合剂层侧的盖玻璃之间夹着薄型温度传感器(RKC INSTRUMENT INC.制造的ST-50)的状态下进行热压接,预先测定虚拟样品中的黏合剂膜的最高达到温度。
使用光学显微镜(Nikon Corporation制造的L300ND)观察压接体,使用测长工具,求出压接体中的固化后的第1黏合剂层与盖玻璃的黏合部分的面积(黏合面积)S1(单位:mm2),并根据下述式(a)计算出流率。
流率[%]=(黏合面积S1)/(0.25π)×100……(a)
(电路连接结构体的制作及评价)
使用上述所获得的实施例1~实施例5及比较例1~比较例2的电路连接用黏合剂膜,通过以下方法,制作电路连接结构体,并且在制作电路连接结构体时对电路连接用黏合剂膜的转印性进行了评价。首先,准备了在玻璃基板(Corning Incorporated制造:#1737,38mm×28mm,厚度为0.3mm)的表面形成有ITO的电路电极(图案宽度为31μm,电极间空间为7μm)的电路基板。接着,将电路连接用黏合剂膜切成2.0mm×23mm的长方形,剥离电路连接用黏合剂膜的第1黏合剂层侧的PET膜之后,使电路连接用黏合剂膜的第1黏合剂层与上述电路基板的形成有电路电极的面接触,而将电路连接用黏合剂膜临时压接于上述电路基板。对于临时压接,通过在电路连接用黏合剂膜的实际测定最高达到温度为60℃、黏合剂膜面积换算压力为1MPa的条件下对电路连接用黏合剂膜进行1秒钟加热及加压来进行。临时压接之后,用镊子夹住第2黏合剂层侧的PET膜,从第2黏合剂层进行了剥离。此时,将电路连接用黏合剂膜(第1黏合剂层)贴附于玻璃基板的情况作为转印性A,将在电路连接用黏合剂膜与玻璃基板之间发生浮起或电路连接用黏合剂膜从玻璃基板完全剥离的情况作为转印性B。将结果示于表3。
接着,准备排列有凸块电极的IC晶片(外形为2mm×20mm,厚度为0.3mm,凸块电极的面积为840μm2(纵70μm×横12μm),凸块电极间空间为12μm,凸块电极高度为15μm),使IC晶片的凸块电极与玻璃基板的电路电极对位之后,在电路连接用黏合剂膜的实际测定最高达到温度为130℃、及凸块电极上的面积换算压力为40MPa的条件下进行5秒钟加热及加压而将第2黏合剂层贴附于IC晶片。由此,获得了电路连接结构体。
(电路连接结构体的评价)
使用上述所获得的实施例1~实施例5及比较例1~比较例2的电路连接结构体,通过以下方法,进行了连接电阻、粒子捕获效率、绝缘可靠性及安装后粒子间距离的评价。将结果示于表3。
[连接电阻评价]
通过使用了万用表(MLR21,Kusumoto Chemicals,Ltd.制造)的四端子测定法测定电路连接结构体的对置的电极之间(凸块电极与电路电极之间)的电阻值,比较14个部位的测定值的平均值,由此对连接电阻进行了评价。
[绝缘可靠性评价]
对刚制作之后的电路连接结构体施加50V的电压,一并测定了共计1440个部位的电路电极之间的绝缘电阻。将绝缘电阻大于1.0×108Ω的情况判定为A,将1.0×108Ω以下的情况判定为B。
[粒子捕获效率评价]
使用微分干涉显微镜观察上述电路连接结构体,并对捕获在连接端子之间(对置的凸块电极与电路电极之间)的导电粒子的个数进行了计数。使用显微镜观察100对连接端子(凸块电极的100个部位),将其平均值作为导电粒子的捕获数。其后,根据下式计算出粒子捕获效率。
粒子捕获效率(%)=(导电粒子的捕获数/(1mm2/凸块电极的面积)/电路连接用黏合剂膜每1mm2的导电粒子数)×100
[安装后粒子间距离测定]
对电路连接结构体进行研磨而使该电路连接结构体的对置方向的截面露出。使用(扫描型电子显微镜(SEM,商品名称:SU-8000)观察露出面,对于在相邻的凸块电极之间(凸块电极与电路电极的连接部分之间)观察到的导电粒子,测定了相邻的导电粒子的中心间距离。相邻的粒子之间的距离越长,则越能够降低由连结引起的短路风险,从而能够确保绝缘可靠性。在存在多个相邻的导电粒子的情况下,将所测定的多个中心间距离的平均值作为安装后粒子间距离。
基于上述显微镜的截面观察的结果确认到,实施例1~实施例5的电路连接结构体中,在相邻的凸块电极之间,第1黏合剂层固化而成的树脂固化层以向IC晶片侧凸出的方式弯曲,具有拱形的截面形状。将实施例2的截面观察照片示于图7供参考。
[表3]
符号说明
1a、1b-电路连接用黏合剂膜,2-第1黏合剂层,3-第2黏合剂层,4-导电粒子,6-第3黏合剂层,10a、10b-电路连接结构体,12-电路电极(第1电极),13-第1电路部件,15-凸块电极(第2电极),16-第2电路部件,17a、17b-电路连接部,18-第1树脂固化层,19-第2树脂固化层,20-第3树脂固化层,21-电极连接部分。
Claims (18)
1.一种电路连接结构体的制造方法,其包括:
准备电路连接用黏合剂膜的工序,所述电路连接用黏合剂膜具备含有导电粒子的第1黏合剂层和设置于所述第1黏合剂层上的第2黏合剂层,并且按下述(A1)~(A4)的顺序测定的所述第1黏合剂层的流率为130~250%;
将具有第1电极的第1电路部件和具有第2电极的第2电路部件以所述第1电极与所述第2电极对置的方式配置的工序;及
以所述第1黏合剂层成为所述第1电路部件侧且所述第2黏合剂层成为所述第2电路部件侧的方式使所述电路连接用黏合剂膜介于所述第1电路部件与所述第2电路部件之间的状态下,对所述第1电路部件及所述第2电路部件进行热压接的工序,
在所述热压接的工序中,将所述第1电极与所述第2电极经由所述导电粒子相互电连接而形成电极连接部分,并且在相邻的所述电极连接部分之间以向所述第1电路部件侧或所述第2电路部件侧凸出的方式弯曲所述第1黏合剂层而使所述电路连接用黏合剂膜固化,其中,
(A1)将所述电路连接用黏合剂膜在该电路连接用黏合剂膜的两个主表面上贴附有基材的状态下沿着厚度方向冲裁,而获得直径R(单位:mm)为0.1~1mm的圆板状的评价用黏合剂膜,
(A2)从所述评价用黏合剂膜剥离第1黏合剂层侧的所述基材之后,将所述评价用黏合剂膜从所述第1黏合剂层侧放置在厚度为0.15mm的玻璃板上,在压接温度为60℃、压接压力为1MPa、压接时间为0.1s的条件下进行热压接,而获得临时固定体,
(A3)从所述临时固定体剥离所述基材之后,在第2黏合剂层上放置厚度为0.15mm的玻璃板,在压接温度为170℃、压接压力为80MPa、压接时间为5s的条件下进行热压接,而获得压接体,
(A4)求出所述压接体中的、固化后的所述第1黏合剂层与所述玻璃板的黏合面积S1(单位:mm2),并根据下述式(a)计算流率,
流率[%]=(黏合面积S1)/(0.25π×(直径R)2)×100……(a)。
2.根据权利要求1所述的电路连接结构体的制造方法,其中,
所述第1黏合剂层含有第1热固化性成分。
3.根据权利要求2所述的电路连接结构体的制造方法,其中,
所述第1热固化性成分包含(甲基)丙烯酸酯化合物作为热固化性化合物。
4.根据权利要求3所述的电路连接结构体的制造方法,其中,
所述第1热固化性成分包含有机过氧化物作为所述热固化性化合物用固化剂。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的电路连接结构体的制造方法,其中,
所述第1黏合剂层含有光固化性成分的固化物。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电路连接结构体的制造方法,其中,
所述第1黏合剂层中的所述导电粒子的密度为5000~50000个/mm2。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电路连接结构体的制造方法,其中,
所述第1黏合剂层的厚度为所述导电粒子的平均粒径的0.6倍以上且小于1.0倍。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的电路连接结构体的制造方法,其中,
所述第1黏合剂层的厚度为1.0~6.0μm。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的电路连接结构体的制造方法,其中,
所述导电粒子的平均粒径为2.5~6.0μm。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的电路连接结构体的制造方法,其中,
所述第2黏合剂层含有第2热固化性成分。
11.根据权利要求10所述的电路连接结构体的制造方法,其中,
所述第2热固化性成分包含环氧化合物或氧杂环丁烷化合物作为热固化性化合物。
12.根据权利要求11所述的电路连接结构体的制造方法,其中,
所述第2热固化性成分包含锍盐或铵盐作为所述热固化性化合物用固化剂。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的电路连接结构体的制造方法,其中,
所述第2黏合剂层含有无机填料。
14.根据权利要求13所述的电路连接结构体的制造方法,其中,
所述无机填料的平均粒径为0.05~5.0μm。
15.根据权利要求13或14所述的电路连接结构体的制造方法,其中,
以所述第2黏合剂层的总质量为基准,所述无机填料的含量为20~60质量%。
16.一种电路连接用黏合剂膜,其具备:
第1黏合剂层,含有导电粒子;及
第2黏合剂层,设置于所述第1黏合剂层上,
按下述(A1)~(A4)的顺序测定的所述第1黏合剂层的流率为130~250%,其中,
(A1)将所述电路连接用黏合剂膜在该电路连接用黏合剂膜的两个主表面上贴附有基材的状态下沿着厚度方向冲裁,而获得直径R(单位:mm)为0.1~1mm的圆板状的评价用黏合剂膜,
(A2)从所述评价用黏合剂膜剥离第1黏合剂层侧的所述基材之后,将所述评价用黏合剂膜从所述第1黏合剂层侧放置在厚度为0.15mm的玻璃板上,在压接温度为60℃、压接压力为1MPa、压接时间为0.1s的条件下进行热压接,而获得临时固定体,
(A3)从所述临时固定体剥离所述基材之后,在第2黏合剂层上放置厚度为0.15mm的玻璃板,在压接温度为170℃、压接压力为80MPa、压接时间为5s的条件下进行热压接,而获得压接体,
(A4)求出所述压接体中的、固化后的所述第1黏合剂层与所述玻璃板的黏合面积S1(单位:mm2),并根据下述式(a)计算流率,
流率[%]=(黏合面积S1)/(0.25π×(直径R)2)×100……(a)。
17.一种电路连接用黏合剂膜,其具备:
第1黏合剂层,含有导电粒子;及
第2黏合剂层,设置于所述第1黏合剂层上,
该电路连接用黏合剂膜,将具有第1电极的第1电路部件的所述第1电极与具有第2电极的第2电路部件的所述第2电极经由所述导电粒子相互电连接而形成电极连接部分,并且在相邻的所述电极连接部分之间以向所述第1电路部件侧或所述第2电路部件侧凸出的方式弯曲所述第1黏合剂层而使该电路连接用黏合剂膜固化来形成电路连接结构体。
18.一种电路连接结构体,其具备:第1电路部件,具有第1电极;第2电路部件,具有第2电极;及电路连接部,配置于所述第1电路部件及所述第2电路部件之间,将第1电极与第2电极经由导电粒子相互电连接,并且将第1电路部件及第2电路部件进行黏合,
所述电路连接部包括:第1树脂固化层,含有导电粒子;及第2树脂固化层,位于第1树脂固化层的与第1电路部件侧相反的一侧,
所述第1树脂固化层包括通过介于第1电极及第2电极之间的导电粒子将第1电极与第2电极相互电连接的多个电极连接部分,并且在相邻的所述电极连接部分之间,以向所述第1电路部件侧或所述第2电路部件侧凸出的方式弯曲。
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