CN117500896A - 固化剂、黏合剂组合物、电路连接用黏合剂膜、连接结构体及连接结构体的制造方法 - Google Patents

固化剂、黏合剂组合物、电路连接用黏合剂膜、连接结构体及连接结构体的制造方法 Download PDF

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CN117500896A CN202280028589.9A CN202280028589A CN117500896A CN 117500896 A CN117500896 A CN 117500896A CN 202280028589 A CN202280028589 A CN 202280028589A CN 117500896 A CN117500896 A CN 117500896A
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宫地胜将
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Abstract

一种固化剂,其含有吡啶鎓盐,所述吡啶鎓盐在1位具有苄基,且在2位具有吸电子基团,所述苄基具有给电子基团。一种黏合剂组合物,其含有吡啶鎓盐及阳离子聚合性化合物,所述吡啶鎓盐在1位具有苄基,且在2位具有吸电子基团,所述苄基具有给电子基团。一种电路连接用黏合剂膜,其具备由该黏合剂组合物形成的黏合剂层。

Description

固化剂、黏合剂组合物、电路连接用黏合剂膜、连接结构体及 连接结构体的制造方法
技术领域
本发明涉及一种固化剂、黏合剂(adhesive)组合物、电路连接用黏合剂膜(各向异性导电性黏合剂膜或导电性黏合剂膜)、连接结构体及连接结构体的制造方法。
背景技术
作为对对置的电路进行加热及加压,并电连接加压方向的电极之间的电路连接材料,已知有在环氧类黏合剂或丙烯酸类黏合剂中分散有导电粒子的电路连接用黏合剂膜。电路连接用黏合剂膜例如用于搭载有驱动液晶显示器(LCD)的半导体的TCP(Tape CarrierPackage:膜封装)或COF(Chip On Flex:软板芯片)与LCD面板的电连接,或TCP或COF与印刷线路板的电连接。
近年来,为了提高制造效率,正在研究能够在低温且短时间内固化的黏合剂。例如,在专利文献1中记载了能够在比较低温(例如150~170℃)且短时间内(例如10秒以内)固化的黏合剂组合物。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-214472号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
近年来,从显示器的轻量化及设计性的观点考虑,显示器的边框变窄,例如如智能手机等,对几乎没有显示器的边框的产品的需要正在增加。并且,搭载显示器驱动用驱动器IC、TCP等电子零件的部位也变窄,尤其在边框窄的显示器中,有时将电子零件搭载在显示部附近。若显示部的部件的耐热性低,则可能因安装电子零件时的热量,而在显示部的部件中产生不良情况。因此,要求能够以低温固化的黏合剂组合物。并且,从提高制造效率的观点考虑,要求以更低温使黏合剂组合物固化。
因此,本发明的目的在于提供一种能够以更低温(例如120℃)使黏合剂组合物固化的固化剂。并且,本发明的目的在于提供一种使用了该固化剂的黏合剂组合物、电路连接用黏合剂膜、连接结构体及连接结构体的制造方法。
用于解决技术课题的手段
本发明的一方面是一种固化剂,其含有吡啶鎓盐,该吡啶鎓盐在1位具有苄基,且在2位具有吸电子基团,该苄基具有给电子基团。
根据作为本发明的一方面的固化剂,能够以更低温(例如120℃)使黏合剂组合物固化。
在上述固化剂中,上述吸电子基团可以是氰基或卤代基。
在上述固化剂中,上述给电子基团可以是烷基或烷氧基。
在上述固化剂中,上述苄基所具有的上述给电子基团的数量为3,上述给电子基团可以为烷基。
在上述固化剂中,上述吡啶鎓盐包含吡啶鎓阳离子及阴离子,上述阴离子可以为B(C6F5)4 -
本发明的另一方面是一种黏合剂组合物,其含有吡啶鎓盐及阳离子聚合性化合物,该吡啶鎓盐在1位具有苄基,且在2位具有吸电子基团,该苄基具有给电子基团。根据作为本发明的另一方面的黏合剂组合物,能够以更低温(例如120℃)固化。
在上述黏合剂组合物中,上述吸电子基团可以是氰基或卤代基。
在上述黏合剂组合物中,上述给电子基团可以是烷基或烷氧基。
在上述黏合剂组合物中,上述苄基所具有的上述给电子基团的数量为3,上述给电子基团可以为烷基。
在上述黏合剂组合物中,上述吡啶鎓盐包含吡啶鎓阳离子及阴离子,上述阴离子可以为B(C6F5)4 -
上述阳离子聚合性化合物可以包含环氧化合物。
以上述阳离子聚合性化合物100质量份为基准,上述固化剂的含量可以为0.1~40质量份。
上述黏合剂组合物可以进一步含有导电粒子。
本发明的另一方面是一种电路连接用黏合剂膜,其具备由上述黏合剂组合物形成的黏合剂层。根据作为本发明的一方面的电路连接用黏合剂膜,能够以更低温(例如120℃)固化。
以上述电路连接用黏合剂膜的总质量为基准,上述固化剂的含量可以为1~20质量%。
上述电路连接用黏合剂膜具备:第1黏合剂层;及第2黏合剂层,层叠于该第1黏合剂层上,该第1黏合剂层及该第2黏合剂层中的至少一者可以是由黏合剂组合物形成的层。即,上述电路连接用黏合剂膜具备:第1黏合剂层;及第2黏合剂层,层叠于该第1黏合剂层上,该第1黏合剂层及该第2黏合剂层中的至少一者可以含有上述固化剂及上述阳离子聚合性化合物。
本发明的另一方面是一种连接结构体,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;及连接部,配置于该第1电路部件及该第2电路部件之间,将该第1电极及该第2电极彼此电连接,该连接部包含上述电路连接用黏合剂膜的固化物。
本发明的另一方面是一种连接结构体的制造方法,其具备如下工序:使上述电路连接用黏合剂膜夹设于具有第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,将该第1电路部件及该第2电路部件热压接,以使该第1电极及该第2电极彼此电连接。
发明效果
根据本发明,提供一种能够以更低温(例如120℃)使黏合剂组合物固化的固化剂。并且,根据本发明,提供一种使用了该固化剂的黏合剂组合物、电路连接用黏合剂膜、连接结构体及连接结构体的制造方法。
附图说明
图1是表示电路连接用黏合剂膜的一实施方式的示意剖视图。
图2是表示电路连接用黏合剂膜的一实施方式的示意剖视图。
图3是表示连接结构体的一实施方式的示意剖视图。
图4是表示图3的连接结构体的制造方法的示意剖视图。
图5是实施例1的电路连接用黏合剂膜的DSC测定结果。
图6是实施例2的电路连接用黏合剂膜的DSC测定结果。
图7是实施例3的电路连接用黏合剂膜的DSC测定结果。
图8是实施例4的电路连接用黏合剂膜的DSC测定结果。
图9是实施例5的电路连接用黏合剂膜的DSC测定结果。
图10是实施例6的电路连接用黏合剂膜的DSC测定结果。
图11是实施例7的电路连接用黏合剂膜的DSC测定结果。
图12是实施例8的电路连接用黏合剂膜的DSC测定结果。
图13是实施例9的电路连接用黏合剂膜的DSC测定结果。
图14是比较例1的电路连接用黏合剂膜的DSC测定结果。
图15是比较例2的电路连接用黏合剂膜的DSC测定结果。
图16是比较例3的电路连接用黏合剂膜的DSC测定结果。
图17是比较例5的电路连接用黏合剂膜的DSC测定结果。
图18是比较例6的电路连接用黏合剂膜的DSC测定结果。
图19是比较例7的电路连接用黏合剂膜的DSC测定结果。
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式进行详细说明。另外,本发明并不限定于以下实施方式。
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,数值范围的下限值及上限值分别与其他数值范围的下限值或上限值任意组合。在数值范围“A~B”之类的表述中,两端的数值A及B分别作为下限值及上限值包含在数值范围内。在本说明书中,例如“10以上”之类的记载是指10及超过10的数值,即使数值不同的情况下也以此为基准。并且,例如“10以下”之类的记载是指10及小于10的数值,即使数值不同的情况下也以此为基准。并且,除非另有说明,本说明书中例示的各成分及材料可以单独使用1种,也可以并用2种以上。在本说明书中,关于组合物中的各成分的含量,在组合物中存在多种符合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合计量。并且,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的至少一者。
<吡啶鎓盐>
本发明的一实施方式是吡啶鎓盐,其在1位具有苄基,且在2位具有吸电子基团,苄基具有给电子基团。即,吡啶鎓盐具有吡啶环及苯环,且具有相对于吡啶环的氮原子配置于邻位的吸电子基团,苯环具有给电子基团。在1位具有苄基,且在2位具有吸电子基团,苄基具有给电子基团的吡啶鎓盐(以下,也称为“吡啶鎓盐A”)可以是由吡啶鎓阳离子及阴离子构成的化合物。另外,在本说明书中,吡啶鎓盐或吡啶鎓阳离子的1位是指吡啶鎓盐或吡啶鎓阳离子的吡啶环中的氮原子的位置。
<固化剂>
吡啶鎓盐A例如能够用作固化剂。即,本发明的另一实施方式是含有吡啶鎓盐的固化剂,其中,吡啶鎓盐在1位具有苄基,且在2位具有吸电子基团,苄基具有给电子基团。固化剂含有吡啶鎓盐A,由此能够以更低温(例如120℃)使黏合剂组合物固化。
吡啶鎓盐A例如可以是由下述通式(1)表示的化合物。
[式(1)中,R1表示吸电子基团,R2表示给电子基团,X-表示阴离子。]
作为吡啶鎓盐A在2位具有的吸电子基团,可以举出氰基、卤代基、硝基、羰基、羧基、磺基等。作为卤代基,可以举出氟基、氯基、溴基、碘基等。从能够提高固化剂的活性,且在更短时间内使黏合剂组合物固化的观点考虑,吸电子基团可以是氰基或卤代基,也可以是氰基或氯基。吡啶鎓盐A可以包含除了配置于2位的电位吸引基以外的吸电子基团。吡啶鎓盐A所具有的吸电子基团的数量可以为3以下,2以下或1。
作为配置于吡啶鎓盐A的1位的苄基所有的给电子基团,可以举出烷基、烷氧基、羟基、氨基、烷氨基等。作为烷基,可以举出甲基、乙基、正丙基、异丙基等。作为烷氧基,可以举出甲氧基、乙氧基等。从能够提高固化剂的活性,且在更短时间内使黏合剂组合物固化的观点考虑,吸电子基团可以是烷基或烷氧基,也可以是甲基或甲氧基。苯环可以包含多个给电子基团,配置于吡啶鎓盐A的1位的苄基所具有的给电子基团的数量可以为1以上,2以上或3以上,也可以为3。配置于吡啶鎓盐A的1位的苄基可以在4位(将与苄基的吡啶环的键合位置设为1位时的4位。相对于与苄基的吡啶环的键合位置为对位)具有至少1个给电子基团。
配置于吡啶鎓盐A的1位的苄基所具有的给电子基团的数量为3时,3个给电子基团可以均为烷基,也可以均为甲基。即,本发明的另一实施方式是吡啶鎓盐,其中,在1位具有苄基,且在2位具有吸电子基团,苄基具有3个给电子基团,给电子基团均为烷基。将与苄基的吡啶环的键合位置设为1位时,吡啶鎓盐A可以在苄基的2位、4位及6位分别具有烷基作为给电子基团。固化剂中,配置于吡啶鎓盐A的1位的苄基所具有的给电子基团的数量为3,包含给电子基团均为烷基(或甲基)的吡啶鎓盐,由此使用了这种固化剂的黏合剂膜具有优异的物性(例如弹性模量)。因此,使用了这种固化剂的黏合剂膜例如能够兼顾对电路部件的优异的密合性、及基材从黏合剂膜的优异的剥离性。并且,使用了这种固化剂的黏合剂膜例如保存稳定性优异,即使在保存一定期间(例如,在40℃下15小时)黏合剂膜的情况下,也容易维持对电路部件的优异的密合性、及基材从黏合剂膜的优异的剥离性。作为其理由认为,配置于吡啶鎓盐A的1位的苄基所具有的给电子基团的数量为3,由此获得维持低温固化性的同时,在一定期间(例如在40℃下15小时)保管中防止劣化(保存稳定性优异)的均衡结构。
作为吡啶鎓盐A的吡啶鎓阳离子,可以举出2-氰基-1-(4-甲氧基苄基)吡啶鎓阳离子、2-氯-1-(4-甲氧基苄基)吡啶鎓阳离子、2-溴-1-(4-甲氧基苄基)吡啶鎓阳离子、2-氰基-1-(4-甲基苄基)吡啶鎓阳离子、2-氯-1-(4-甲基苄基)吡啶鎓阳离子、2-溴-1-(4-甲基苄基)吡啶鎓阳离子、2-氰基-1-(2,4,6-三甲基苄基)吡啶鎓阳离子、2-氯-1-(2,4,6-三甲基苄基)吡啶鎓阳离子、2-溴-1-(2,4,6-三甲基苄基)吡啶鎓阳离子等。从能够在更短时间内使黏合剂组合物固化的观点考虑,吡啶鎓盐A的吡啶鎓阳离子可以是选自由2-氰基-1-(4-甲氧基苄基)吡啶鎓阳离子、2-氯-1-(4-甲氧基苄基)吡啶鎓阳离子、2-氰基-1-(2,4,6-三甲基苄基)吡啶鎓阳离子、及2-氯-1-(2,4,6-三甲基苄基)吡啶鎓阳离子组成的组中的至少一种。
吡啶鎓盐A的阴离子可以举出SbF6 -、PF6 -、PFX(CF3)6-X -(其中,X为1~5的整数)、BF4 -、B(C6F5)4 -、RSO3 -(其中,R为碳原子数1~3的烷基、取代或未取代的芳基)、C(SO2CF3)3 -、N(SO2CF3)2 -、O(SO2CF3)-、B(C6H3(CF3)2)4 -(其中,CF3基被苯基的3、5位取代)等。吡啶鎓盐A的阴离子即使在高温高湿试验(例如,85℃、85%RH、250小时)之后,从连接电阻优异的观点考虑,可以为B(C6F5)4 -。即,本发明的另一实施方式是吡啶鎓盐,其由1位具有苄基,且在2位具有吸电子基团的吡啶鎓阳离子及阴离子构成,阴离子为B(C6F5)4 -
吡啶鎓盐A可以是组合上述吡啶鎓阳离子和上述阴离子的化合物。即,吡啶鎓盐A可以至少包含上述任一种吡啶鎓阳离子、及上述任一种阴离子。从能够在更短时间内使黏合剂组合物固化的观点考虑,吡啶鎓盐A可以是选自由2-氰基-1-(4-甲氧基苄基)吡啶鎓·四(五氟苯基)硼酸、2-氯-1-(4-甲氧基苄基)吡啶鎓·四(五氟苯基)硼酸、2-氰基-1-(2,4,6-三甲基苄基)吡啶鎓·四(五氟苯基)硼酸、及2-氯-1-(2,4,6-三甲基苄基)吡啶鎓·四(五氟苯基)硼酸组成的组中的至少一种。
以固化剂的总质量为基准,固化剂中的吡啶鎓盐A的含量可以为80质量%以上,90质量%以上或95质量%以上,也可以为100质量%(实质上固化剂由吡啶鎓盐A组成的方式)。
固化剂可以含有除吡啶鎓盐A以外的吡啶鎓盐。以固化剂的总质量为基准,固化剂中的除吡啶鎓盐A以外的吡啶鎓盐的含量可以为20质量%以下,10质量%以下或5质量%以下,也可以为0质量%(实质上固化剂由吡啶鎓盐A组成的方式)。
含有吡啶鎓盐A的固化剂例如能够通过包括如下工序的制造方法而获得:使在2位具有吸电子基团的吡啶化合物、具有给电子基团的苄基氯化合物或具有给电子基团的苄基溴化合物中的至少一者、及碱金属的碘化物盐(例如碘化钠)在溶剂(例如乙腈)中反应,以获得具有吡啶环及苯环的碘化吡啶鎓;及使所获得的碘化吡啶鎓及阴离子盐在溶剂(例如二氯甲烷)中反应以获得吡啶鎓盐A。
在2位具有吸电子基团的吡啶化合物可以是在2位具有上述吸电子基团的吡啶化合物,例如,可以举出2-氰基吡啶、2-氯吡啶。
具有给电子基团的苄基氯化合物可以是具有上述给电子基团的苄基氯化合物,例如可以举出4-甲氧基苄基氯、2,4,6-三甲基苄基氯。具有给电子基团的苄基溴化合物可以是具有上述给电子基团的苄基溴化合物,例如可以举出4-甲氧基苄基溴、2,4,6-三甲基苄基溴。
阴离子盐只要是能够导入吡啶鎓盐A所具有的阴离子的化合物即可,例如可以是上述吡啶鎓盐A的阴离子的锂盐、钠盐、钾盐、铯盐。
在获得碘化吡啶鎓的工序中,反应例如可以在室温下(20~30℃)进行。反应时间例如可以是10~50小时或20~30小时。反应结束之后,可以对所获得的碘化吡啶鎓使用丙酮、蒸馏水等进行清洗、真空干燥,由此去除使用的溶剂。
在获得碘化吡啶鎓的工序中,碘化吡啶鎓的产率可以是40%以上,55%以上,70%以上或80%以上。碘化吡啶鎓的产率设为实际获得的量相对于能够由用于合成碘化吡啶鎓的原料获得的碘化吡啶鎓的最大量的比率。
在获得吡啶鎓盐A的工序中,反应例如可以在室温下(20~30℃)进行。反应时间例如可以是1~15小时或1~5小时。反应结束之后,可以对所获得的吡啶鎓盐A使用丙酮、蒸馏水等进行清洗、真空干燥,由此去除使用的溶剂。
在获得吡啶鎓盐A的工序中,吡啶鎓盐A的产率可以是70%以上,80%以上,85%以上。吡啶鎓盐A的产率设为实际获得的量相对于能够由用于合成吡啶鎓盐A的碘化吡啶鎓获得的吡啶鎓盐A的最大量的比率。
关于获得吡啶鎓盐A,能够通过用核磁共振光谱(1H-NMR)测定所获得的化合物来确认。具体而言,能够通过后述的实施例中所记载的方法确认。
<黏合剂组合物>
本发明的另一实施方式是一种黏合剂组合物,其含有吡啶鎓盐A及阳离子聚合性化合物。并且,本发明的另一实施方式是一种黏合剂组合物,其含有具有吡啶鎓盐A的固化剂、及阳离子聚合性化合物。
阳离子聚合性化合物例如可以是通过加热与吡啶鎓盐A(或包含吡啶鎓盐A的固化剂)反应并交联的化合物。作为阳离子聚合性化合物,可以举出环氧化合物、乙烯基醚化合物及氧杂环丁烷化合物等。阳离子聚合性化合物可以包含环氧化合物。阳离子聚合性化合物可以单独使用1种,也可以组合2种以上来使用。
作为环氧化合物,可以举出双酚A型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、双酚A酚醛清漆型环氧树脂、双酚F酚醛清漆型环氧树脂、四甲基双酚A型环氧树脂、3’,4’-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基羧酸酯(双-7-氧杂双环[4.1.0]-庚烷)、3,4-环氧环己基甲基(甲基)丙烯酸酯、(3,3’,4,4’-二环氧)二环己酯、二环戊二烯二甲醇二缩水甘油醚、二甲苯-酚醛清漆型缩水甘油醚、联苯型环氧树脂等。环氧化合物可以包含选自由双酚A型环氧树脂、四甲基双酚A型环氧树脂、二环戊二烯二甲醇二缩水甘油醚、及二甲苯-酚醛清漆型缩水甘油醚、脂环式环氧树脂组成的组中的至少一种。环氧化合物可以包含缩水甘油醚类化合物。从进一步提高低温固化性的观点考虑,环氧化合物可以包含脂环式环氧树脂。并且,从能够容易兼顾低温固化性及良好的保存稳定性的观点考虑,环氧化合物可以不包含脂环式环氧树脂。
作为氧杂环丁烷化合物,只要是在分子内具有1个以上氧杂环丁环结构的化合物,则能够并无限制地使用。从进一步提高低温固化性的观点考虑,阳离子聚合性化合物可以包含氧杂环丁烷化合物。并且,从能够容易兼顾低温固化性及良好的保存稳定性的观点考虑,阳离子聚合性化合物可以不包含氧杂环丁烷化合物。阳离子聚合性化合物可以包含环氧化合物及氧杂环丁烷化合物。并且,从能够容易兼顾低温固化性及良好的保存稳定性的观点考虑,阳离子聚合性化合物可以仅包含环氧化合物及氧杂环丁烷化合物中的一种。仅包含环氧化合物及氧杂环丁烷化合物中的一种的情况是指,作为阳离子聚合性化合物可以举出单独使用选自环氧化合物及氧杂环丁烷化合物的一种的情况、以及并用选自环氧化合物及氧杂环丁烷化合物的一种及乙烯基醚化合物等阳离子聚合性化合物的情况。
从保证黏合剂组合物的固化性的观点考虑,以黏合剂组合物的总质量为基准,阳离子聚合性化合物的含量可以为10质量%以上,30质量%以上,40质量%以上或50质量%以上。从保证黏合剂组合物的形成性的观点考虑,以黏合剂组合物的总质量为基准,阳离子聚合性化合物的含量可以为70质量%以下,65质量%以下或50质量%以下。从这些观点考虑,以黏合剂组合物的总质量为基准,阳离子聚合性化合物的含量可以为10~70质量%。
从充分促进固化反应的观点考虑,以黏合剂组合物的总质量为基准,黏合剂组合物中的含有吡啶鎓盐A的固化剂的含量可以为1质量%以上,2质量%以上,3质量%以上,4质量%以上,4.5质量%以上,5质量%以上,6质量%以上,7质量%以上,8质量%以上,10质量%以上,11质量%以上或11.5质量%以上。从提高固化物的物性的观点考虑,以黏合剂组合物的总质量为基准,黏合剂组合物中的含有吡啶鎓盐A的固化剂的含量可以为20质量%以下,15质量%以下,12质量%以下,10质量%以下,9质量%以下,8质量%以下,7质量%以下,6质量%以下,5质量%以下或4质量%以下。从这些观点考虑,以黏合剂组合物的总质量为基准,黏合剂组合物中的含有吡啶鎓盐A的固化剂的含量可以为1~20质量%或1~15质量%。黏合剂组合物中的吡啶鎓盐A的含量可以在上述含量的范围内。
从充分促进固化反应的观点考虑,以除导电粒子以外的黏合剂组合物的总质量为基准,黏合剂组合物中的含有吡啶鎓盐A的固化剂的含量可以为1质量%以上,2质量%以上,3质量%以上,4质量%以上,4.5质量%以上,5质量%以上,6质量%以上,8质量%以上,9质量%以上,10质量%以上,11质量%以上,11.5质量%以上,12质量%以上或13质量%以上。从提高固化物的物性的观点考虑,以除导电粒子以外的黏合剂组合物的总质量为基准,黏合剂组合物中的含有吡啶鎓盐A的固化剂的含量可以为30质量%以下,25质量%以下,20质量%以下,15质量%以下,14质量%以下,12质量%以下,10质量%以下,9质量%以下,8质量%以下,7质量%以下,6质量%以下,5质量%以下,4质量%以下或3质量%以下。从这些观点考虑,以除导电粒子以外的黏合剂组合物的总质量为基准,黏合剂组合物中的含有吡啶鎓盐A的固化剂的含量可以为1~30质量%。黏合剂组合物中的吡啶鎓盐A的含量可以在上述含量的范围内。
从充分促进固化反应的观点考虑,以除导电粒子及填充剂以外的黏合剂组合物的总质量为基准,黏合剂组合物中的含有吡啶鎓盐A的固化剂的含量可以为1质量%以上,3质量%以上,4质量%以上,4.5质量%以上,5质量%以上,5.5质量%以上,6质量%以上,7质量%以上,8质量%以上,10质量%以上,11质量%以上,11.5质量%以上,12质量%以上或14质量%以上。从提高固化物的物性的观点考虑,以除导电粒子及填充剂以外的黏合剂组合物的总质量为基准,黏合剂组合物中的含有吡啶鎓盐A的固化剂的含量可以为30质量%以下,25质量%以下,20质量%以下,15质量%以下,12质量%以下,11质量%以下,10质量%以下,9质量%以下,8质量%以下,7质量%以下,6质量%以下,5质量%以下,4质量%以下或3质量%以下。从这些观点考虑,以除导电粒子及填充剂以外的黏合剂组合物的总质量为基准,黏合剂组合物中的含有吡啶鎓盐A的固化剂的含量可以为1~30质量%。黏合剂组合物中的吡啶鎓盐A的含量可以在上述含量的范围内。
从充分促进固化反应的观点考虑,以阳离子聚合性化合物100质量份为基准,黏合剂组合物中的含有吡啶鎓盐A的固化剂的含量可以为0.1质量份以上,0.3质量份以上,0.5质量份以上,0.8质量份以上,1质量份以上,3质量份以上,5质量份以上,8质量份以上,10质量份以上,12质量份以上,15质量份以上,20质量份以上,24质量份以上或28质量份以上。从提高固化物的物性的观点考虑,以阳离子聚合性化合物100质量份为基准,含有吡啶鎓盐A的固化剂的含量可以为40质量份以下,30质量份以下,28质量份以下,25质量份以下,20质量份以下,15质量份以下,12质量份以下或10质量份以下。从这些观点考虑,以阳离子聚合性化合物100质量份为基准,含有吡啶鎓盐A的固化剂的含量可以为0.1~40质量份或1~30质量份。黏合剂组合物中的吡啶鎓盐A的含量可以在上述含量的范围内。
黏合剂组合物可以含有导电粒子。作为导电粒子,只要是具有导电性的粒子则并无特别限制,可以举出由金、银、钯、镍、铜、焊锡等金属构成的金属粒子;由导电性碳构成的导电性碳粒子;具备包括非导电性玻璃、陶瓷、塑胶(聚苯乙烯等)等的核、及包括上述金属或导电性碳,并包覆核的包覆层的包覆导电粒子等。从容易通过加热和/或加压而变形,将电极彼此电连接时,能够增加电极与导电粒子的接触面积,并进一步提高电极间的导电性的观点考虑,导电粒子可以是包覆导电粒子。
从分散性及导电性优异的观点考虑,导电粒子的平均粒径可以为1μm以上,2μm以上或2.5μm以上。从确保相邻的电极间的绝缘性的观点考虑,导电粒子的平均粒径可以为20μm以下,15μm以下,10μm以下,8μm以下,6μm以下,5.5μm以下或5μm以下。从这些观点考虑,导电粒子的平均粒径可以为1~20μm、1~15μm、1~10μm、1~8μm或1~6μm。
关于导电粒子的平均粒径,对黏合剂组合物所含有的导电粒子300个,使用扫描型电子显微镜(SEM)进行观察来测定各导电粒子的粒径,作为导电粒子300个的粒径的平均值。另外,导电粒子不是球形的情况下,导电粒子的粒径设为使用SEM的观察图像中的与导电粒子外接的圆的直径。
从获得稳定的连接电阻的观点考虑,黏合剂组合物中的导电粒子的粒子密度可以为100个/mm2以上,1000个/mm2以上或3000个/mm2以上。从确保相邻的电极间的绝缘性的观点考虑,黏合剂组合物中的导电粒子的粒子密度可以为100000个/mm2以下,50000个/mm2以下或30000个/mm2以下。从这些观点考虑,黏合剂组合物中的导电粒子的粒子密度可以为100~100000个/mm2、1000~50000个/mm2或3000~30000个/mm2
以黏合剂组合物的总质量为基准,导电粒子的含量可以为10质量%以上,20质量%以上或25质量%以上。以黏合剂组合物的总质量为基准,导电粒子的含量可以为50质量%以下,40质量%以下或30质量%以下。
以阳离子聚合性化合物100质量份为基准,导电粒子的含量可以为10质量份以上,30质量份以上,50质量份以上,70质量份以上或90质量份以上。以阳离子聚合性化合物100质量份为基准,导电粒子的含量可以为200质量份以下,150质量份以下,120质量份以下或100质量份以下。
黏合剂组合物可以进一步含有热塑性树脂。黏合剂组合物含有热塑性树脂,由此容易形成为膜状。作为热塑性树脂,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、丙烯酸酯橡胶等。这些可以单独使用1种,也可以组合2种以上来使用。
热塑性树脂的重均分子量(Mw)例如可以为5000以上,10000以上,20000以上或40000以上,也可以为200000以下,100000以下,80000以下或60000以下。热塑性树脂的重均分子量设为利用凝胶渗透色谱法(GPC)测定,并使用基于标准聚苯乙烯的标准曲线换算的值。
以黏合剂组合物的总质量为基准,热塑性树脂的含量可以为5质量%以上,15质量%以上,20质量%以上或25质量%以上。以黏合剂组合物的总质量为基准,热塑性树脂的含量可以为40质量%以下,30质量%以下,20质量%以下或10质量%以下。
以阳离子聚合性化合物100质量份为基准,热塑性树脂的含量可以为10质量份以上,30质量份以上,50质量份以上或60质量份以上。以阳离子聚合性化合物100质量份为基准,热塑性树脂的含量可以为100质量份以下,80质量份以下,60质量份以下,40质量份以下或20质量份以下。
黏合剂组合物可以进一步含有偶联剂。黏合剂组合物含有偶联剂,由此能够进一步提高黏合性(adhesiveness)。偶联剂可以是硅烷偶联剂,例如可以举出:乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、N-2-(氨乙基)-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-苯基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-脲基丙基三乙氧基硅烷、3-巯丙基三甲氧基硅烷、3-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷及这些的缩合物。这些可以单独使用1种,也可以组合2种以上来使用。
以黏合剂组合物的总质量为基准,偶联剂的含量可以为0.5质量%以上,1质量%以上或2质量%以上。以黏合剂组合物的总质量为基准,偶联剂的含量可以为15质量%以下,10质量%以下或5质量%以下。
以阳离子聚合性化合物100质量份为基准,偶联剂的含量可以为1质量份以上,4质量份以上或6质量份以上。以阳离子聚合性化合物100质量份为基准,偶联剂的含量可以为30质量份以下,20质量份以下,10质量份以下或6质量份以下。
黏合剂组合物可以进一步含有填充材料。黏合剂组合物含有填充材料,由此能够进一步提高连接可靠性。作为填充材料,可以举出非导电性填料(例如非导电粒子)。填充材料可以为无机填料及有机填料中的任一种。
作为无机填料,可以举出:二氧化硅粒子、氧化铝粒子、二氧化硅-氧化铝粒子、氧化钛粒子、氧化锆粒子等金属氧化物粒子;金属氮化物粒子等。这些可以单独使用1种,也可以组合2种以上来使用。
作为有机填料,例如,可以举出:硅酮粒子、甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯粒子、丙烯酸硅酮粒子、聚酰胺粒子、聚酰亚胺粒子等。这些可以单独使用1种,也可以组合2种以上来使用。
从提高膜成形性及连接结构体的可靠性的观点考虑,填充材料可以为无机填料,也可以为二氧化硅粒子。二氧化硅粒子可以为结晶性二氧化硅粒子或非结晶性二氧化硅粒子,这些二氧化硅粒子可以为合成品。二氧化硅的合成方法可以为干式法或湿式法。二氧化硅粒子可以包含选自由气相二氧化硅粒子及溶胶-凝胶二氧化硅粒子组成的组中的至少一种。
从在黏合剂成分中的分散性优异的观点考虑,二氧化硅粒子可以为被进行表面处理的二氧化硅粒子。被进行表面处理的二氧化硅粒子例如是通过硅烷化合物或硅烷偶联剂使二氧化硅粒子的表面的羟基疏水化而得到的。被进行表面处理的二氧化硅粒子例如可以为通过烷氧基硅烷化合物、二硅氮烷化合物、硅氧烷化合物等硅烷化合物进行表面处理的二氧化硅粒子,也可以为通过硅烷偶联剂进行表面处理的二氧化硅粒子。
作为烷氧基硅烷化合物,可以举出:甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、二甲氧基二苯基硅烷、四乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、正丙三甲氧基硅烷、正丙三乙氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷、己基三乙氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、1,6-双(三甲氧基硅烷基)己烷、3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷等。
作为二硅氮烷化合物,可以举出1,1,1,3,3,3-六甲基二硅氮烷、1,3-二苯基四甲基二硅氮烷、1,3-双(3,3,3,-三氟丙基)-1,1,3,3,-四甲基二硅氮烷、1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氮烷等。
作为硅氧烷化合物,可以举出十四甲基环七硅氧烷、十甲基环戊硅氧烷、六苯基环三硅氧烷、十八甲基环九硅氧烷、十六烷基环八硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷、八苯基环四硅氧烷、六甲基环三硅氧烷、七苯基二硅氧烷、十四甲基六硅氧烷、十二甲基五硅氧烷、六甲基二硅氧烷、十甲基四硅氧烷、六甲氧基二硅氧烷、八甲基三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、1,3-乙烯基四甲基二硅氧烷、2,4,6-三甲基-2,4,6-三乙烯基环三硅氧烷、1,3-二甲氧基-1,1,3,3-四苯基二硅氧烷、1,1,3,3-四甲基-1,3-二苯基二硅氧烷、1,3-二甲基-1,3-二苯基-1,3-二乙烯基二硅氧烷、2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四乙烯基环四硅氧烷、1,1,1,3,5,5,5,-七甲基-3-(3-环氧丙氧基丙基)三硅氧烷、1,3,5-三(3,3,3-三氟丙基)-1,3,5-三甲基环三硅氧烷、1,1,1,3,5,5,5,-七甲基-3-[(三甲基甲硅烷)氧基]三硅氧烷、1,3,-双[2-(7-氧杂二环[4.1.0]庚烷-3-基)乙基]-1,1,3,3,-四甲基二硅氧烷、1,1,1,5,5,5-六甲基-3-[(三甲基甲硅烷)氧基]-3-乙烯基三硅氧烷、3-[[二甲基(乙烯基)甲硅烷]氧基]-1,1,5,5,-四甲基-3-苯基-1,5-乙烯基三硅氧烷、八乙烯基八硅倍半氧烷、八苯基八聚倍半硅氧烷等。
作为硅烷偶联剂,可以举出乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)-乙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、对苯乙烯基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨乙基)-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-2-(氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-三乙氧基甲硅烷基-N-(1,3-二甲基-亚丁基)丙胺、N-苯基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、三-(甲氧基甲硅烷基丙基)异氰脲酸、3-脲丙基三烷氧基硅烷、3-巯丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巯丙基三甲氧基硅烷、3-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷、3-三甲氧基甲硅烷基丙基琥珀酸酐等。
通过硅烷化合物或硅烷偶联剂进行表面处理的二氧化硅粒子为了进一步使二氧化硅粒子表面的水酸性基残基疏水化,可以使用3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、三甲氧基苯基硅烷等硅烷化合物等进行表面处理,并进一步使其疏水化。
从在将黏合剂组合物用作电路连接用黏合剂膜时,且在将电路连接用黏合剂膜压接时,容易控制流动性的观点,且提高压接后的连接结构体的机械物性及耐水性的观点考虑,被进行表面处理的二氧化硅粒子可以包含选自由二氧化硅与三甲氧基辛基硅烷的反应产物(水解产物)、二氧化硅与二甲基硅氧烷的反应产物、二酸化硅或二氧化硅与二氯(二甲基)硅烷的反应产物、二氧化硅与双(三甲基甲硅烷)胺的反应产物(水解产物)及二氧化硅与六甲基二硅氮烷的反应产物组成的组中的至少一种,也可以包含选自由二氧化硅与三甲氧基辛基硅烷的反应产物及二氧化硅与双(三甲基甲硅烷)胺的反应产物组成的组中的至少一种。
以黏合剂组合物的总质量为基准,填充材料的含量可以为5质量%以上,10质量%以上或15质量%以上。以黏合剂组合物的总质量为基准,填充材料的含量可以为50质量%以下,30质量%以下或20质量%以下。
以阳离子聚合性化合物100质量份为基准,填充材料的含量可以为10质量份以上,25质量份以上或40质量份以上。以阳离子聚合性化合物100质量份为基准,填充材料的含量可以为100质量份以下,60质量份以下或40质量份以下。
黏合剂组合物可以进一步含有除上述成分以外的其他成分。作为其他成分,可以含有热塑性树脂、偶联剂、填充材料、稳定化剂、着色剂、抗氧化剂、除含有吡啶鎓盐A的固化剂以外的固化剂等。黏合剂组合物可以进一步含有自由基聚合性化合物及自由基聚合引发剂。
作为自由基聚合性化合物,可以举出丙烯酸类化合物。作为丙烯酸类化合物,例如可以举出(甲基)丙烯酸化合物、(甲基)丙烯酸酯化合物及这些的酰亚胺化合物。这些可以以单体、低聚物中的任一状态使用,也可以并用单体与低聚物。自由基聚合性化合物可以单独使用1种,也可以组合2种以上来使用。
作为丙烯酸类化合物的具体例,例如可以举出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸异丁酯等烷基(甲基)丙烯酸酯化合物;乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四丙烯酸酯等多元醇聚(甲基)丙烯酸酯化合物;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-(丙烯酰氧基聚乙氧基)苯基]丙烷等芳氧基-羟烷基(甲基)丙烯酸酯化合物;二环戊烯基丙烯酸酯、三环癸基丙烯酸酯、三(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯等。
自由基聚合引发剂可以通过光或热产生游离自由基。作为自由基聚合引发剂,可以举出有机过氧化物、偶氮类化合物等。作为有机过氧化物,可以举出过氧酯、二烷基过氧化物、二酰基过氧化物、过氧化二碳酸酯、过氧化缩酮、氢过氧化物、硅基过氧化物等。自由基聚合引发剂可以单独使用1种,也可以组合2种以上来使用。
作为过氧化酯,可举出过氧化新癸酸异丙苯酯、过氧化新癸酸1,1,3,3-四甲基丁酯、过氧化新癸酸1-环己基-1-甲基乙酯、过氧化新癸酸叔己酯、过氧化新癸酸叔丁酯、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、1-环己基-1-甲基乙基过氧基-2-乙基己酸酯、L-己基过氧基-2-乙基己酸酯、L-丁基过氧基-2-乙基己酸酯、过氧化异丁酸叔丁酯、1,1-双(叔丁基过氧基)环己烷、过氧化异丙基单碳酸叔己酯、叔丁基过氧基-3,5,5-三甲基己酸酯、叔丁基过氧月桂酸酯、2,5-二甲基-2,5-二(间甲苯基过氧基)己烷、过氧化异丙基单碳酸叔丁酯、叔丁基过氧基-2-叔乙基己基单碳酸酯、叔己基过氧基苯甲酸酯、过氧化乙酸叔丁酯。
作为二烷基过氧化物,可以举出α,α’-双(叔丁基过氧基)二异丙苯、二异丙苯基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、叔丁基二异丙苯基过氧化物等。作为氢过氧化物,可以举出二异丙苯氢过氧化物、枯烯氢过氧化物等。
作为二酰基过氧化物,可以举出过氧化异丁酯、2,4-过氧化二氯苯甲酰酯、3,5,5-过氧化三甲基己酰酯、过氧化辛酰酯、过氧化月桂酰酯、过氧化硬脂酰酯、过氧化硬琥珀酸、过氧化苯甲酰甲苯、过氧化苯甲酰酯等。
作为过氧化二碳酸酯,可以举出二-正丙基过氧化二碳酸酯、二异丙基过氧化二碳酸酯、双(4-叔丁基环己基)过氧化二碳酸酯、二-2-乙氧基甲氧基过氧化二碳酸酯、二(2-乙基己基过氧基)二碳酸酯、二甲氧基丁基过氧化二碳酸酯、二(3-甲基-3-甲氧基丁基过氧)二碳酸酯等。
作为过氧化缩酮的具体例,可以举出1,1-双(叔己基过氧基)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-双(叔己基过氧基)环己烷、1,1-双(叔己基过氧基)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-(叔己基过氧基)环十二烷、2,2-双(叔丁基过氧基)癸烷等。
作为硅基过氧化物的具体例,可以举出叔丁基三甲基硅基过氧化物、双(叔丁基)二甲基硅基过氧化物、叔丁基三乙烯基硅基过氧化物、双(叔丁基)二乙烯基硅基过氧化物、三(叔丁基)乙烯基硅基过氧化物、叔丁基三烯丙基硅基过氧化物、双(叔丁基)二烯丙基硅基过氧化物、三(叔丁基)烯丙基硅基过氧化物等。
<电路连接用黏合剂膜>
黏合剂组合物可以是膜状。即,本发明的另一实施方式是一种电路连接用黏合剂膜,其含有吡啶鎓盐A及阳离子聚合性化合物。并且,本发明的另一实施方式是一种电路连接用黏合剂膜,其含有具有吡啶鎓盐A的固化剂、及阳离子聚合性化合物。电路连接用黏合剂膜可以含有导电粒子。
从获得稳定的连接电阻的观点考虑,电路连接用黏合剂膜中的导电粒子的粒子密度可以为100个/mm2以上,1000个/mm2以上或3000个/mm2以上。从确保相邻的电极间的绝缘性的观点考虑,电路连接用黏合剂膜中的导电粒子的粒子密度可以为100000个/mm2以下,50000个/mm2以下或30000个/mm2以下。从这些观点考虑,电路连接用黏合剂膜中的导电粒子的粒子密度可以为100~100000个/mm2、1000~50000个/mm2或3000~30000个/mm2
以电路连接用黏合剂膜的总质量为基准,导电粒子的含量可以为10质量%以上,20质量%以上或25质量%以上。以电路连接用黏合剂膜的总质量为基准,导电粒子的含量可以为50质量%以下,40质量%以下或30质量%以下。
以阳离子聚合性化合物100质量份为基准,导电粒子的含量可以为10质量份以上,30质量份以上,50质量份以上,70质量份以上或90质量份以上。以阳离子聚合性化合物100质量份为基准,导电粒子的含量可以为200质量份以下,150质量份以下,120质量份以下或100质量份以下。
从充分促进固化反应的观点考虑,以电路连接用黏合剂膜的总质量为基准,电路连接用黏合剂膜中的含有吡啶鎓盐A的固化剂的含量可以为1质量%以上,2质量%以上,3质量%以上,4质量%以上,4.5质量%以上,5质量%以上,6质量%以上,7质量%以上,8质量%以上,10质量%以上,11质量%以上或11.5质量%以上。从提高固化物的物性的观点考虑,以电路连接用黏合剂膜的总质量为基准,电路连接用黏合剂膜中的含有吡啶鎓盐A的固化剂的含量可以为20质量%以下,15质量%以下,12质量%以下,10质量%以下,9质量%以下,8质量%以下,7质量%以下,6质量%以下,5质量%以下或4质量%以下。从这些观点考虑,以电路连接用黏合剂膜的总质量为基准,电路连接用黏合剂膜中的含有吡啶鎓盐A的固化剂的含量可以为1~20质量%或1~15质量%。电路连接用黏合剂膜中的吡啶鎓盐A的含量可以在上述含量的范围内。
从充分促进固化反应的观点考虑,以除导电粒子以外的电路连接用黏合剂膜的总质量为基准,电路连接用黏合剂膜中的含有吡啶鎓盐A的固化剂的含量可以为1质量%以上,2质量%以上,3质量%以上,4质量%以上,4.5质量%以上,5质量%以上,6质量%以上,8质量%以上,9质量%以上,10质量%以上,11质量%以上,11.5质量%以上,12质量%以上或13质量%以上。从提高固化物的物性的观点考虑,以除导电粒子以外的电路连接用黏合剂膜的总质量为基准,电路连接用黏合剂膜中的含有吡啶鎓盐A的固化剂的含量可以为30质量%以下,25质量%以下,20质量%以下,15质量%以下,14质量%以下,12质量%以下,10质量%以下,9质量%以下,8质量%以下,7质量%以下,6质量%以下,5质量%以下,4质量%以下或3质量%以下。从这些观点考虑,以除导电粒子以外的电路连接用黏合剂膜的总质量为基准,电路连接用黏合剂膜中的含有吡啶鎓盐A的固化剂的含量可以为1~30质量%。电路连接用黏合剂膜中的吡啶鎓盐A的含量可以在上述含量的范围内。
从充分促进固化反应的观点考虑,以除导电粒子及填充剂以外的电路连接用黏合剂膜的总质量为基准,电路连接用黏合剂膜中的含有吡啶鎓盐A的固化剂的含量可以为1质量%以上,3质量%以上,4质量%以上,4.5质量%以上,5质量%以上,5.5质量%以上,6质量%以上,7质量%以上,8质量%以上,10质量%以上,11质量%以上,11.5质量%以上,12质量%以上或14质量%以上。从提高固化物的物性的观点考虑,以除导电粒子及填充剂以外的电路连接用黏合剂膜的总质量为基准,电路连接用黏合剂膜中的含有吡啶鎓盐A的固化剂的含量可以为30质量%以下,25质量%以下,20质量%以下,15质量%以下,12质量%以下,11质量%以下,10质量%以下,9质量%以下,8质量%以下,7质量%以下,6质量%以下,5质量%以下,4质量%以下或3质量%以下。从这些观点考虑,以除导电粒子及填充剂以外的电路连接用黏合剂膜的总质量为基准,电路连接用黏合剂膜中的含有吡啶鎓盐A的固化剂的含量可以为1~30质量%。电路连接用黏合剂膜中的吡啶鎓盐A的含量可以在上述含量的范围内。
从保证电路连接用黏合剂膜的固化性的观点考虑,以电路连接用黏合剂膜的总质量为基准,电路连接用黏合剂膜中的阳离子聚合性化合物的含量可以为10质量%以上,20质量%以上,25质量%以上或30质量%以上。从保证电路连接用黏合剂膜的形成性的观点考虑,以电路连接用黏合剂膜的总质量为基准,电路连接用黏合剂膜中的阳离子聚合性化合物的含量可以为70质量%以下,50质量%以下、40质量%以下或35质量%以下。从这些观点考虑,以电路连接用黏合剂膜的总质量为基准,电路连接用黏合剂膜中的阳离子聚合性化合物的含量可以为10~70质量%。
以电路连接用黏合剂膜的总质量为基准,电路连接用黏合剂膜中的热塑性树脂的含量可以为5质量%以上,10质量%以上或15质量%以上。以电路连接用黏合剂膜的总质量为基准,电路连接用黏合剂膜中的热塑性树脂的含量可以为40质量%以下,30质量%以下或20质量%以下。
以电路连接用黏合剂膜的总质量为基准,电路连接用黏合剂膜中的偶联剂的含量可以为0.5质量%以上,1质量%以上或1.5质量%以上。以电路连接用黏合剂膜的总质量为基准,电路连接用黏合剂膜中的偶联剂的含量可以为10质量%以下,5质量%以下或2质量%以下。
以电路连接用黏合剂膜的总质量为基准,电路连接用黏合剂膜中的填充材料的含量可以为5质量%以上,10质量%以上或12质量%以上。以电路连接用黏合剂膜的总质量为基准,电路连接用黏合剂膜中的填充材料的含量可以为30质量%以下,20质量%以下或15质量%以下。
以阳离子聚合性化合物100质量份为基准的电路连接用黏合剂膜中的各成分的含量可以与以阳离子聚合性化合物100质量份为基准的上述黏合剂组合物中的各成分的含量在相同的范围内。
电路连接用黏合剂膜可以是单层,也可以具有多层层叠的多层结构。电路连接用黏合剂膜具有多层结构的情况下,电路连接用黏合剂膜例如可以具备:第1黏合剂层,含有吡啶鎓盐A(或含有吡啶鎓盐A的固化剂)及阳离子聚合性化合物;及除第1黏合剂层以外的第2黏合剂层。即,电路连接用黏合剂膜可以具备第1黏合剂层、及层叠于第1黏合剂层上的第2黏合剂层。第1黏合剂层及第2黏合剂层的至少一者可以含有吡啶鎓盐A(或含有吡啶鎓盐A的固化剂)、阳离子聚合性化合物及导电粒子。电路连接用黏合剂膜具有多层结构的情况下,以各层的总质量为基准,各层中的上述各成分的含量可以在上述含量的范围内。
电路连接用黏合剂膜可以具有成分的种类、含量等不同的多个区域。电路连接用黏合剂膜例如可以具备第1区域、及配置于第1区域上的第2区域,第1区域可以是含有吡啶鎓盐A(或含有吡啶鎓盐A的固化剂)及阳离子聚合性化合物的区域。即,在电路连接用黏合剂膜中可以存在:第1区域,其是由含有吡啶鎓盐A(或含有吡啶鎓盐A的固化剂)及阳离子聚合性化合物的第1黏合剂组合物形成的区域;及第2区域,其是由配置于第1区域上的第2黏合剂组合物形成的区域。电路连接用黏合剂膜具有多个区域的情况下,以各区域的总质量为基准,各区域中的上述各成分的含量可以在上述含量的范围内。
电路连接用黏合剂膜可以设置在基材(例如PET膜)等上。带有基材的电路连接用黏合剂膜例如能够使用刮刀涂布机、辊涂机、敷贴器、逗号涂布机、模涂布机等将含有导电粒子的黏合剂组合物涂布在基材上来制作。
图1是表示一实施方式所涉及的电路连接用黏合剂膜的示意剖视图。如图1所示,电路连接用黏合剂膜1在一实施方式中以由黏合剂成分2、分散在黏合剂成分2中的导电粒子3组成的单层构成。在一实施方式中,黏合剂成分2至少含有吡啶鎓盐A(或含有吡啶鎓盐A的固化剂)及阳离子聚合性化合物。电路连接用黏合剂膜1可以为未固化的状态,也可以为一部分固化的状态。
电路连接用黏合剂膜1的厚度例如可以为3μm以上或10μm以上,也可以为30μm以下或20μm以下。
在一实施方式中,电路连接用黏合剂膜可以为具有2层以上的多层结构,例如,如图2所示,电路连接用黏合剂膜1可以为具备包含导电粒子3A的层(由黏合剂成分2A及分散在黏合剂成分2A中的导电粒子3A组成的第1黏合剂层)1A、及不包含导电粒子的层(由黏合剂成分2B组成的第2黏合剂层)1B的两层结构。该情况下,第1黏合剂层1A可以是由含有吡啶鎓盐A(或含有吡啶鎓盐A的固化剂)、阳离子聚合性化合物及导电粒子的黏合剂组合物(第1黏合剂组合物)组成的层。第2黏合剂层1B可以是由含有吡啶鎓盐A(或含有吡啶鎓盐A的固化剂)及阳离子聚合性化合物的黏合剂组合物(第2黏合剂组合物)组成的层。第2黏合剂层1B所含有的各成分的种类,含量等可以与第1黏合剂层1A相同,也可以不同。电路连接用黏合剂膜1的第1黏合剂层1A及第2黏合剂层1B可以分别为未固化的状态,也可以为一部分固化的状态。
第1黏合剂层1A的厚度例如可以为3μm以上或5μm以上,也可以为15μm以下或10μm以下。第2黏合剂层1B的厚度例如可以为3μm以上或10μm以上,也可以为20μm以下或15μm以下。第1黏合剂层1A的厚度可以与第2黏合剂层1B的厚度相同也可以不同。第1黏合剂层1A的厚度与第2黏合剂层1B的厚度之比(第1黏合剂层1A的厚度/第2黏合剂层1B的厚度)可以为0.1以上或0.3以上,也可以为1.5以下或0.5以下。
上述电路连接用黏合剂膜可以为各向异性导电性黏合剂膜(各向异性导电膜),也可以为不具有各向异性导电性的导电性黏合剂膜。
<连接结构体>
本发明的另一实施方式为一种连接结构体,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电极及第2电极彼此电连接,连接部包含上述电路连接用黏合剂膜的固化物。
图3是表示连接结构体的一实施方式的示意剖视图。如图3所示,结构体10具备:相互对置的第1电路部件4和第2电路部件5、及在第1电路部件4和第2电路部件5之间连接第1电路部件4和第2电路部件5的连接部6。
第1电路部件4具备第1电路基板41、及形成于第1电路基板41的主面41a上的第1电极42。第2电路部件5具备第2电路基板51、及形成于第2电路基板51的主面51a上的第2电极52。
第1电路部件4及第2电路部件5只要是形成有需要电连接的电极的部件,则并无特别限制。作为形成有电极的部件(电路部件等),使用半导体、玻璃、陶瓷等无机基板;以TCP、FPC、COF等为代表的聚酰亚胺基板;在聚碳酸酯、聚酯、聚醚砜等膜上形成了电极的基板;及印刷线路板等,可以将这些中的多个组合使用。
连接部6包含电路连接用黏合剂膜1的固化物,并含有作为黏合剂成分2的固化物的绝缘性物质7及导电粒子3。导电粒子3不仅配置于对置的第1电极42与第2电极52之间,还可以配置于第1电路基板41的主面41a与第2电路基板51的主面51a之间。在结构体30中,第1电极42及第2电极52经由导电粒子3电连接。即,导电粒子3与第1电极42及第2电极52这两者接触。
在结构体10中,如上述,对置的第1电极42及第2电极52经由导电粒子3电连接。因此,充分降低第1电极42及第2电极52之间的连接电阻。因此,能够使第1电极42及第2电极52之间的电流的流动顺畅,从而能够充分发挥第1电路部件4及第2电路部件5所具有的功能。
<连接结构体的制造方法>
本发明的另一实施方式是一种连接结构体的制造方法,其具备如下工序:使上述电路连接用黏合剂膜夹设于具有第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,将第1电路部件及第2电路部件热压接,将第1电极及第2电极彼此电连接。
图4是表示连接结构体的制造方法的一实施方式的示意剖视图。如图4(a)所示,首先准备第1电路部件4及电路连接用黏合剂膜1。接着,将电路连接用黏合剂膜1配置于第1电路部件4的主面41a上。电路连接用黏合剂膜1层叠在基材(未图示)上的情况下,使该基材的电路连接用黏合剂膜1侧朝向第1电路部件4,并将层叠体配置于第1电路部件4上。如图2所示,电路连接用黏合剂膜1具有第1黏合剂层1A及第2黏合剂层1B的情况下,从提高捕获在对置的电极之间的导电粒子数的观点考虑,优选配置成使包含导电粒子的黏合剂层(第1黏合剂层1A)侧与第1电路部件4的主面41a相接。
然后,对电路连接用黏合剂膜1向图4(a)的箭头A及B方向加压,并将电路连接用黏合剂膜1与第1电路部件4暂时连接(参考图4(b))。此时,可以进行加压的同时进行加热。
接着,如图4(c)所示,在配置于第1电路部件4上的电路连接用黏合剂膜1上,使第2电极52侧朝向第1电路部件4的方式(即,设为第1电极42与第2电极52对置配置的状态,并使电路连接用黏合剂膜1夹设于第1电路部件4与第2电路部件5之间)进一步配置第2电路部件5。电路连接用黏合剂膜1层叠在基材(未图示)上的情况下,剥离基材之后将第2电路部件5配置于电路连接用黏合剂膜1上。
然后,对电路连接用黏合剂膜1向图4(c)的箭头A及B方向热压接。由此,固化电路连接用黏合剂膜1,进行将第1电极42及第2电极52彼此电连接的正式连接。其结果,获得图3所示的结构体10。
在如上述获得的结构体10中,能够使导电粒子3与对置的第1电极42及第2电极52这两者接触,从而能够充分降低第1电极42及第2电极52之间的连接电阻。
通过将电路连接用黏合剂膜1加热并加压,在充分减小第1电极42及第2电极52之间的距离的状态下,黏合剂成分2进行固化而成为绝缘性物质7,第1电路部件4与第2电路部件5经由连接部6紧固连接。并且,在结构体10中,经长时间维持黏合强度充分高的状态。因此,在结构体10中,充分抑制第1电极42及第2电极52之间的距离的经时变化,第1电极42及第2电极52之间的电特性的长期可靠性优异。
实施例
以下,根据实施例对本发明进行具体说明。但是,本发明并不仅限定于下述实施例。
<固化剂的制作>
[固化剂A1的合成、分析]
将乙腈100mL及搅拌子(Starlar Chip)放入300mL三角烧瓶中,并设置于磁力搅拌器上。将2-氰基吡啶12.5g(120mmol、okyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造)、4-甲氧基苄基氯15.7g(100mmol、okyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造)及碘化钠18.0g(120mmol、okyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造)加入到300mL三角烧瓶中的乙腈中,并在室温(25℃)下反应24小时以获得了结晶。将所获得的结晶用玻璃过滤器过滤,并通过丙酮及蒸馏水清洗玻璃过滤器上的结晶之后,真空干燥,由此获得了14.2g的2-氰基-1-(4-甲氧基苄基)吡啶鎓碘化物(产率40%)。
将二氯甲烷35mL及搅拌子放入200mL三角烧瓶中,并设置于磁力搅拌器上。将所获得的2-氰基-1-(4-甲氧基苄基)吡啶鎓碘化物3.5g(10mmol)加入到200mL三角烧瓶中,并使其悬浮在200mL三角烧瓶中的二氯甲烷中。在200mL三角烧瓶中加入四(五氟苯基)硼酸钠水溶液(固体成分10%)72g(10.2mmol、Nippon Shokubai Co.,Ltd.制造)及蒸馏水70mL,并在室温(25℃)下搅拌3小时,由此进行了盐交换反应。搅拌之后,用蒸馏水清洗有机层,并浓缩、真空干燥,由此获得了化合物7.9g(产率87%)。将所获得的化合物设为固化剂A1。
将所获得的化合物用核磁共振光谱(1H-NMR、JEOL Ltd.制造、JNM-ECX400II)来测定,结果获得了以下光谱数据。从通过1H-NMR进行的测定确认到所获得的化合物是具有下述结构的2-氰基-1-(4-甲氧基苄基)吡啶鎓四(五氟苯基)硼酸盐。
1H-NMR(400MHz,CD3OD),δ:3.81(s,3H),6.02(s,2H),7.03(d,2H,J=8.8Hz),7.47(d,2H,J=8.8Hz),8.38(td,1H,J=7.2,1.6Hz),8.71(dd,1H,J=1,2,7.6Hz),8.80(td,1H,J=7.6,1.2Hz),9.20(d,1H,J=5.6Hz)
[固化剂A2的合成、分析]
将乙腈100mL及搅拌子放入300mL三角烧瓶中,并设置于磁力搅拌器上。将2-氰基吡啶12.5g(120mmol、okyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造)、2,4,6-三甲基苄基氯16.8g(100mmol、okyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造)及碘化钠17.8g(119mmol、okyoChemical Industry Co.,Ltd.制造)加入到300mL三角烧瓶中的乙腈中,并在室温(25℃)下反应24小时以获得了结晶。将所获得的结晶用玻璃过滤器过滤,并通过丙酮及蒸馏水清洗玻璃过滤器上的结晶之后,真空干燥,由此获得了29.1g的2-氰基-1-(2,4,6-三甲基苄基)吡啶鎓碘化物(产率80%)。
将二氯甲烷200mL及搅拌子放入500mL三角烧瓶中,并设置于磁力搅拌器上。将所获得的2-氰基-1-(2,4,6-三甲基苄基)吡啶鎓碘化物3.6g(10mmol)加入到500mL三角烧瓶中,并使其悬浮在500mL三角烧瓶中的二氯甲烷中。在500mL三角烧瓶中加入四(五氟苯基)硼酸钠水溶液(固体成分10%)72g(10.2mmol、Nippon Shokubai Co.,Ltd.制造)及蒸馏水50mL,并在室温(25℃)下搅拌3小时,由此进行了盐交换反应。搅拌之后,用蒸馏水清洗有机层,并浓缩、真空干燥,由此获得了化合物8.0g(产率88%)。将所获得的化合物设为固化剂A2。
将所获得的化合物用核磁共振光谱(1H-NMR、JEOL Ltd.制造、JNM-ECX400II)来测定,结果获得了以下光谱数据。从通过1H-NMR进行的测定确认到所获得的化合物是具有下述结构的2-氰基-1-(2,4,6-三甲基苄基)吡啶鎓四(五氟苯基)硼酸盐。
1H-NMR(400MHz,CD3OD),δ:2.26(s,6H),2.32(s,3H),6.10(s,2H),7.08(s,2H),8.25(td,1H,J=3.2,6.4Hz)8.43(d,1H,J=6.4Hz)8.77-8.82(m,2H)
[固化剂A3的合成、分析]
将乙腈100mL及搅拌子放入300mL三角烧瓶中,并设置于磁力搅拌器上。将3-氰基吡啶12.5g(120mmol、okyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造)、2,4,6-三甲基苄基氯16.8g(100mmol、okyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造)及碘化钠17.8g(119mmol、okyoChemical Industry Co.,Ltd.制造)加入到300mL三角烧瓶中的乙腈中,并在室温(25℃)下反应24小时以获得了结晶。将所获得的结晶用玻璃过滤器过滤,并通过丙酮及蒸馏水清洗玻璃过滤器上的结晶之后,真空干燥,由此获得了32.1g的3-氰基-1-(2,4,6-三甲基苄基)吡啶鎓碘化物(产率88%)。
将二氯甲烷36mL及搅拌子放入200mL三角烧瓶中,并设置于磁力搅拌器上。将所获得的3-氰基-1-(2,4,6-三甲基苄基)吡啶鎓碘化物3.6g(10mmol)加入到200mL三角烧瓶中,并使其悬浮在200mL三角烧瓶中的二氯甲烷中。在200mL三角烧瓶中加入四(五氟苯基)硼酸钠水溶液(固体成分10%)72g(10.2mmol、Nippon Shokubai Co.,Ltd.制造)及蒸馏水36mL,并在室温(25℃)下搅拌3小时,由此进行了盐交换反应。搅拌之后,用蒸馏水清洗有机层,并浓缩、真空干燥,由此获得了化合物8.2g(产率90%)。将所获得的化合物设为固化剂A3。
将所获得的化合物用核磁共振光谱(1H-NMR、JEOL Ltd.制造、JNM-ECX400II)来测定,结果获得了以下光谱数据。从通过1H-NMR进行的测定确认到所获得的化合物是具有下述结构的3-氰基-1-(2,4,6-三甲基苄基)吡啶鎓四(五氟苯基)硼酸盐。
1H-NMR(400MHz,CD3OD),δ:2.27(s,6H),2.31(s,3H),5.97(s,2H),7.06(s,2H),8.22(t,1H,J=6.8Hz),8.81(d,1H,J=6.0Hz),8.98(d,1H,J=7.6Hz),9.44(s,1H)
[固化剂A4的合成、分析]
将乙腈100mL及搅拌子放入300mL三角烧瓶中,并设置于磁力搅拌器上。将4-氰基吡啶12.5g(120mmol、okyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造)、2,4,6-三甲基苄基氯16.8g(100mmol、okyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造)及碘化钠17.8g(119mmol、okyoChemical Industry Co.,Ltd.制造)加入到300mL三角烧瓶中的乙腈中,并在室温(25℃)下反应24小时以获得了结晶。将所获得的结晶用玻璃过滤器过滤,并通过丙酮及蒸馏水清洗玻璃过滤器上的结晶之后,真空干燥,由此获得了29.1g的4-氰基-1-(2,4,6-三甲基苄基)吡啶鎓碘化物(产率80%)。
将二氯甲烷36mL及搅拌子放入200mL三角烧瓶中,并设置于磁力搅拌器上。将所获得的4-氰基-1-(2,4,6-三甲基苄基)吡啶鎓碘化物3.6g(10mmol)加入到200mL三角烧瓶中,并使其悬浮在200mL三角烧瓶中的二氯甲烷中。在200mL三角烧瓶中加入四(五氟苯基)硼酸钠水溶液(固体成分10%)72g(10.2mmol、Nippon Shokubai Co.,Ltd.制造)及蒸馏水36mL,并在室温(25℃)下搅拌3小时,由此进行了盐交换反应。搅拌之后,用蒸馏水清洗有机层,并浓缩、真空干燥,由此获得了化合物8.5g(产率93%)。将所获得的化合物设为固化剂A4。
将所获得的化合物用核磁共振光谱(1H-NMR、JEOL Ltd.制造、JNM-ECX400II)来测定,结果获得了以下光谱数据。从通过1H-NMR进行的测定确认到所获得的化合物是具有下述结构的4-氰基-1-(2,4,6-三甲基苄基)吡啶鎓四(五氟苯基)硼酸盐。
1H-NMR(400MHz,CD3OD),δ:2.25(s,6H),2.28(s,3H),6.00(s,2H),7.03(s,2H),8.46(d,2H,J=6.0Hz)8.96(d,2H,J=7.2Hz)
[固化剂A5的合成、分析]
将乙腈100mL及搅拌子放入300mL三角烧瓶中,并设置于磁力搅拌器上。将N,N-二甲基苯胺14.5g(120mmol、okyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造)及4-甲氧基苄基氯15.6g(100mmol、okyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造)加入到300mL三角烧瓶中的乙腈中,并在室温(25℃)下反应24小时以获得了结晶。将所获得的结晶用玻璃过滤器过滤,并通过丙酮清洗玻璃过滤器上的结晶之后,真空干燥,由此获得了16.6g的N,N-二甲基,N-(4-甲氧基苄基)苯胺基氯化物(产率60%)。
将二氯甲烷36mL及搅拌子放入200mL三角烧瓶中,并设置于磁力搅拌器上。将所获得的N,N-二甲基,N-(4-甲氧基苄基)苯胺基氯化物2.8g(10mmol)加入到200mL三角烧瓶中,并使其悬浮在200mL三角烧瓶中的二氯甲烷中。在200mL三角烧瓶中加入四(五氟苯基)硼酸钠水溶液(固体成分10%)72g(10.2mmol、Nippon Shokubai Co.,Ltd.制造)及蒸馏水36mL,并在室温(25℃)下搅拌3小时,由此进行了盐交换反应。搅拌之后,用蒸馏水清洗有机层,并浓缩、真空干燥,由此获得了化合物7.8g(产率85%)。将所获得的化合物设为固化剂A5。
将所获得的化合物用核磁共振光谱(1H-NMR、JEOL Ltd.制造、JNM-ECX400II)来测定,结果获得了以下光谱数据。从通过1H-NMR进行的测定确认到所获得的化合物是具有下述结构的N,N-二甲基,N-(4-甲氧基苄基)苯胺基四(五氟苯基)硼酸盐。
1H-NMR(400MHz,CD3OD),δ:3.60(s,6H),3.75(s,3H),4.92(s,2H),6.83(dt,2H,J=8.8,2.4Hz),6.97(dt,2H,J=8.8,2.4Hz),7.58~7.63(m,3H),7.69~7.73(m,2H)
[固化剂A7的合成、分析]
将乙腈100mL及搅拌子放入300mL三角烧瓶中,并设置于磁力搅拌器上。将2-氰基吡啶12.5g(120mmol、okyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造)、苄基氯12.6g(100mmol、okyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造)及碘化钠17.8g(119mmol、okyo ChemicalIndustry Co.,Ltd.制造)加入到300mL三角烧瓶中的乙腈中,并在室温(25℃)下反应24小时之后,加入甲苯100ml以获得了结晶。将所获得的结晶用玻璃过滤器过滤,并通过丙酮清洗玻璃过滤器上的结晶之后,真空干燥,由此获得了2-氰基-1-(苄基)吡啶鎓碘化物与作为副产物盐化钠及未反应的碘化钠的混合物。
将二氯甲烷200mL及搅拌子放入500mL三角烧瓶中,并设置于磁力搅拌器上。将所获得的上述混合物加入到500mL三角烧瓶中,并使其悬浮在500mL三角烧瓶中的二氯甲烷中。在500mL三角烧瓶中加入四(五氟苯基)硼酸钠水溶液(固体成分10%)72g(10.2mmol、Nippon Shokubai Co.,Ltd.制造)及蒸馏水50mL,并在室温(25℃)下搅拌3小时,由此进行了盐交换反应。搅拌之后,用蒸馏水清洗有机层,并浓缩、真空干燥,由此获得了化合物7.9g(产率90%)。将所获得的化合物设为固化剂A7。
将所获得的化合物用核磁共振光谱(1H-NMR、JEOL Ltd.制造、JNM-ECX400II)来测定,结果获得了以下光谱数据。从通过1H-NMR进行的测定确认到所获得的化合物是具有下述结构的2-氰基-1-(苄基)吡啶鎓四(五氟苯基)硼酸盐。
1H-NMR(400MHz,CD3OD),δ:6.11(s,2H),7.48~7.52(m,5H),8.43(ddd,1H,J=8.0,6.0,1.2Hz),8.75(dd,1H,J=8.0,1.2Hz),8.84(td,1H,J=8.8,1.2Hz),9.31(d,1H,J=6.0Hz)
[固化剂A8的合成、分析]
将乙腈100mL及搅拌子放入300mL三角烧瓶中,并设置于磁力搅拌器上。将2-氰基吡啶12.5g(120mmol、okyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造)、4-氯苄基氯16.1g(100mmol、okyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造)及碘化钠17.8g(119mmol、okyoChemical Industry Co.,Ltd.制造)加入到300mL三角烧瓶中的乙腈中,并在室温(25℃)下反应24小时之后,加入甲苯100ml以获得了结晶。将所获得的结晶用玻璃过滤器过滤,并通过丙酮清洗玻璃过滤器上的结晶之后,真空干燥,由此获得了2-氰基-1-(4-氯苄基)吡啶鎓碘化物与作为副产物盐化钠及未反应的碘化钠的混合物。
将二氯甲烷200mL及搅拌子放入500mL三角烧瓶中,并设置于磁力搅拌器上。将所获得的上述混合物加入到500mL三角烧瓶中,并使其悬浮在500mL三角烧瓶中的二氯甲烷中。在500mL三角烧瓶中加入四(五氟苯基)硼酸钠水溶液(固体成分10%)72g(10.2mmol、Nippon Shokubai Co.,Ltd.制造)及蒸馏水50mL,并在室温(25℃)下搅拌3小时,由此进行了盐交换反应。搅拌之后,用蒸馏水清洗有机层,并浓缩、真空干燥,由此获得了化合物8.2g(产率90%)。将所获得的化合物设为固化剂A8。
将所获得的化合物用核磁共振光谱(1H-NMR、JEOL Ltd.制造、JNM-ECX400II)来测定,结果获得了以下光谱数据。从通过1H-NMR进行的测定确认到所获得的化合物是具有下述结构的2-氰基-1-(4-氯苄基)吡啶鎓四(五氟苯基)硼酸盐。
1H-NMR(400MHz,CD3OD),δ:6.11(s,2H),7.50~7.55(m,4H),8.43(ddd,1H,J=8.0,6.0,1.2Hz),8.75(dd,1H,J=8.0,1.2Hz),8.85(td,1H,J=8.8,1.2Hz),9.31(d,1H,J=6.0Hz)
[固化剂A9的合成、分析]
将乙腈100mL及搅拌子放入300mL三角烧瓶中,并设置于磁力搅拌器上。将2-氰基吡啶12.5g(120mmol、okyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造)、1-氯甲基萘17.7g(100mmol、okyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造)及碘化钠17.8g(119mmol、okyoChemical Industry Co.,Ltd.制造)加入到300mL三角烧瓶中的乙腈中,并在室温(25℃)下反应24小时之后,加入甲苯100ml以获得了结晶。将所获得的结晶用玻璃过滤器过滤,并通过丙酮清洗玻璃过滤器上的结晶之后,真空干燥,由此获得了2-氰基-1-(萘甲基)吡啶鎓碘化物与作为副产物盐化钠及未反应的碘化钠的混合物。
将二氯甲烷200mL及搅拌子放入500mL三角烧瓶中,并设置于磁力搅拌器上。将所获得的上述混合物加入到500mL三角烧瓶中,并使其悬浮在500mL三角烧瓶中的二氯甲烷中。在500mL三角烧瓶中加入四(五氟苯基)硼酸钠水溶液(固体成分10%)72g(10.2mmol、Nippon Shokubai Co.,Ltd.制造)及蒸馏水50mL,并在室温(25℃)下搅拌3小时,由此进行了盐交换反应。搅拌之后,用蒸馏水清洗有机层,并浓缩、真空干燥,由此获得了化合物8.3g(产率90%)。将所获得的化合物设为固化剂A9。所获得的化合物是具有下述结构的2-氰基-1-(萘甲基)吡啶鎓四(五氟苯基)硼酸盐。
<导电粒子的制作>
在交联聚苯乙烯粒子的表面上,形成由镍组成的层,使得层的厚度成为0.15μm。如此,获得了平均粒径为3.3μm、最大粒径为3.5μm、比重为2.7的导电粒子。
<电路连接用黏合剂膜的制作>
以表1~3所示的配比量(单位:质量份)混合各成分,制备了形成第1黏合剂层的第1黏合剂组合物及形成第2黏合剂层的第2黏合剂组合物。另外,表1~3中的各成分详细如下,表中的各成分的配比量表示不挥发成分的配比量。
·固化剂
A1~A5、A7~A9:在上述中合成的固化剂
A6:1-萘甲基甲基-对羟苯基锍六氟锑酸盐(SI-60、CHEMICAL INDUSTRYCO.,LTD.制造)
·稳定化剂
B:4-羟苯基二甲基硫鎓硫酸盐(okyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造)
·阳离子聚合性化合物
C1:二环戊二烯二甲醇二缩水甘油醚(产品名称:EP-4088S,ADEKA CORPORATION制造)
C2:双酚A型环氧树脂(产品名称:YL980、Mitsubishi Chemical Corporation制造)
C3:四甲基联苯酚型环氧树脂(产品名称:YX4000、Mitsubishi ChemicalCorporation制造)
C4:二甲苯-酚醛清漆型缩水甘油醚(产品名称:YX7700、Mitsubishi ChemicalCorporation制造)
C5:双酚A型固形环氧树脂(产品名称:jER1010、Mitsubishi ChemicalCorporation制造)
·热塑性树脂
D:苯氧基树脂a(合成品)
·偶联剂
E:3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(产品名称:KBM-403、Shin-Etsu ChemicalCo.,Ltd.制造)
·填充材料
F1:被进行表面处理的二氧化硅微粒子(三甲氧基辛基硅烷与二氧化硅的水解产物、产品名称:AEROSIL R805、Evonik Industries AG公司制造、使用由有机溶剂将不挥发成分含量稀释成10质量%)
F2:被进行表面处理的二氧化硅粒子(二氧化硅与双(三甲基甲硅烷)胺的水解产物)
·导电粒子
G:在上述中制作的导电粒子
<苯氧基树脂a的合成>
在安装了戴氏冷凝器、氯化钙管及与搅拌马达连接的PTFE(注册商标)搅拌棒的3000mL的三口烧瓶中,将4,4’-(9-芴乙烯基)-二苯酚45g(Sigma-Aldrich Japan公司)及3,3’,5,5’-四甲基联苯酚二缩水甘油醚50g(产品名称:YX-4000H、Mitsubishi ChemicalCorporation制造)溶解于N-甲基吡咯烷酮1000mL中作为反应液。在该反应液中加入碳酸钾21g,用地幔加热器加热到110℃并搅拌了3小时。将搅拌后的反应液滴加到装有1000mL甲醇的烧杯中,并滤取了通过抽吸过滤而生成的沉淀物。将滤取的沉淀物进一步由300mL甲醇清洗3次,而获得了75g苯氧基树脂a。对所获得的苯氧基树脂a的分子量使用高速液体色谱(TOSOH CORPORATION制造、GP8020、柱:Hitachi Chemical Company,Ltd.制造Gelpack GL-A150S及GLA160S、洗脱液:四氢呋喃、流动速度:1.0mL/分钟)测定的结果,以聚苯乙烯换算,其为Mn=15769、Mw=38045、Mw/Mn=2.413。
在基材(PET膜)上涂布第2黏合剂组合物,以在基材上形成了第2黏合剂层。另外,在第2黏合剂层上涂布第1黏合剂组合物形成第1黏合剂层,以制作了依次层叠了第1黏合剂层、第2黏合剂层及基材的电路连接用黏合剂膜。实施例1~10及比较例1~7的各电路连接用黏合剂膜的第1黏合剂层的厚度为7μm,且第2黏合剂层的厚度为11μm。
<连接结构体A的制作>
作为第1电路部件,准备了在无碱玻璃基板(OA-11、Nippon Electric Glass Co.,Ltd.制造,外形:38mm×28mm,厚度:0.3mm)的表面形成AlNd(100nm)/Mo(50nm)/ITO(100nm)的配线图案(图案宽度:19μm,电极间空间:5μm)。作为第2电路部件,准备了将凸块电极以2排呈交错排列的IC芯片(外形:0.9mm×20.3mm,厚度:0.3mm,凸块电极的大小:70μm×12μm,凸块电极间空间:12μm,凸块电极厚度:8μm)。
使用实施例1~9及比较例1~7的各电路连接用黏合剂膜进行了连接结构体A的制作。首先,将电路连接用黏合剂膜的第1黏合剂层配置于第1电路部件上。使用由陶瓷加热器组成的载台及工具(8mm×50mm)的热压接装置(OHASHI SEISAKUSYO Co.,Ltd.制造),在50℃、0.98MPa(10kgf/cm2)的条件下加热及加压2秒,并将电路连接用黏合剂膜贴附于第1电路部件。然后,剥离电路连接用黏合剂膜的与第1电路部件相反的一侧的基材,并进行第1电路部件的凸块电极与第2电路部件的电路电极的对位。然后,使用加热工具(8mm×45mm),经由作为缓冲材料的厚度50μm PTFE片材,在加热至80℃的底座上以60MPa在120℃下加热及加压5秒,由此将电路连接用黏合剂膜的第2黏合剂层贴附于第2电路部件以制作了连接结构体A。无法在120℃下安装的情况下,提高安装温度以制作连接结构体A。另外,温度设为电路连接用黏合剂膜的实际测量最高到达温度,压力设为第2电路部件的凸块电极相对于与第1电路部件对置的一面的合计面积算出的值。
<连接结构体B的制作>
除了作为第1电路部件,使用在无碱玻璃基板(OA-11、Nippon Electric GlassCo.,Ltd.制造、外形:38mm×28mm,厚度:0.5mm)的表面形成有Al合金(200nm)/Mo合金(100nm)/ITO(40nm)的配线图案(图案宽度:19μm、电极之间的间距:5μm),及将安装温度设为120℃或135℃以外,以与连接结构体A相同的方式,使用实施例1~3及比较例1~5的各电路连接用黏合剂膜制作了连接结构体B。
<连接结构体C的制作>
除了作为第1电路部件,使用在无碱玻璃基板(OA-11、Nippon Electric GlassCo.,Ltd.制造、外形:38mm×28mm,厚度:0.3mm)的表面形成有ITO(300nm)的配线图案(图案宽度:19μm、电极之间的间距:5μm),及将安装温度设为120℃或135℃以外,以与连接结构体A相同的方式,使用实施例1~3及比较例1~5的各电路连接用黏合剂膜制作了连接结构体C。
<连接电阻的评价>
使用连接结构体A,利用四端子测定法测定14处的连接电阻,并对制作连接结构体后(最初)与高温高湿试验之后的连接电阻值的最大值(最大电阻值)进行了评价。高温高湿试验通过利用温度85℃、湿度85%RH的恒温恒湿槽将连接结构体保管250小时来进行。连接电阻的测定使用万用电表(MLR21、ETAC公司制造)。关于连接电阻的评价进行如下评价:将连接电阻小于1Ω设为评价A,将1Ω以上且小于2Ω设为评价B,将2Ω以上且小于5Ω设为评价C,将5Ω以上且小于10Ω设为评价D,将10Ω以上设为评价E。将评价结果示于表4及表5。
<连接电阻及外观的评价>
使用连接结构体B,利用四端子测定法测定14处的连接电阻,并对高速劣化试验之后的连接电阻值的最大值(最大电阻值)进行了评价。高速劣化试验通过利用温度110℃、湿度85%RH的恒温恒湿槽将连接结构体保管16小时来进行。与使用了连接结构体A的情况的评价同样地进行了连接电阻的测定及评价。关于外观的评价进行如下评价:将未确认到电路连接用黏合剂膜的剥离的情况设为评价A,将所剥离的部分的面积为30%以下的情况设为评价B,将超过30%的情况设为评价C。将评价结果示于表6。
使用连接结构体C,利用四端子测定法测定14处的连接电阻,并对制作连接结构体后(最初)与高温高湿试验之后的连接电阻值的最大值(最大电阻值)进行了评价。与使用了连接结构体A的情况的评价同样地进行了高温高湿试验、连接电阻的测定及评价。与使用了连接结构体B的情况的评价同样地进行了外观的评价。将评价结果示于表6。表6中,评价记载为“-”的是指未进行测定。
<电路连接用黏合剂膜的贴附性>
对将电路连接用黏合剂膜贴附于连接结构体C的第1电路部件时的密合性、及从电路连接用黏合剂膜剥离基材时的剥离性进行了评价。关于密合性,将电路连接用黏合剂膜贴附于第1电路部件时进行如下评价:将不需要加压的情况设为评价A,将需要稍许加压的情况设为评价B,将需要充分加压的情况设为评价C,将即使加压也不会贴附的情况设为评价D。关于剥离性,从电路连接用黏合剂膜剥离基材时进行如下评价:将从第1电路部件不剥离电路连接用黏合剂膜就能够剥离基材的情况设为评价A,将从第1电路部件剥离电路连接用黏合剂膜的情况设为评价B。将评价结果示于表6。
<保存稳定性的评价>
将在各实施例及比较例中获得的电路连接用黏合剂膜在40℃的恒温装置中保管15小时之后,以与上述相同的方式,在安装温度135℃下制作连接结构体C,并对连接电阻(最初)、外观(最初)及密合性进行了评价。将评价结果示于表7。
<DSC测定>
关于实施例1~9及比较例1~3、5~7的电路连接用黏合剂膜,使用TAInstruments Japan Inc.制造的示差扫描热量仪(产品名称:DSC Q1000),在氮气气氛下,以升温速度10℃/分钟、测定温度范围50~300℃的条件进行了示差扫描热量测定(DSC)。对采集后的试样、在30℃下保管24小时之后的试样及在40℃下保管12小时之后的试样进行了DSC测定。将各电路连接用黏合剂膜的DSC测定结果示于图5~19。
[表1]
[表2]
[表3]
[表4]
[表5]
[表6]
[表7]
如表4及表5所示,含有吡啶鎓盐的固化剂中,该吡啶鎓盐在1位具有苄基,且在2位具有吸电子基团,苄基具有给电子基团的情况下,能够以更低温度(例如120℃)将使用了该固化剂的黏合剂组合物固化。并且,使用了该黏合剂组合物的黏合剂膜在最初及高温高湿试验之后均能够实现优异的连接电阻。
如表6所示,在含有吡啶鎓盐的固化剂中,该吡啶鎓盐在1位具有苄基,且在2位具有吸电子基团,苄基具有给电子基团的情况下,使用了该固化剂的黏合剂膜在最初、高温高湿试验之后及高速劣化试验之后均能够实现优异的连接电阻及优异的外观。并且,使用了该固化剂的黏合剂膜例如能够兼顾对电路部件的优异的密合性、及基材从黏合剂膜的优异的剥离性。另外,如表7所示,在该固化剂中,配置于吡啶鎓盐的1位的苄基所具有的给电子基团的数量为3,含有给电子基团均为烷基的吡啶鎓盐(通过使用固化剂A2),由此与固化剂A1相比,保存稳定性优异,即使在40℃下保存15小时黏合剂膜后,也能够维持对电路部件的优异的密合性、及基材从黏合剂膜的优异的剥离性。另外,比较例1及2中,若安装温度为135℃,则能够固化黏合剂组合物,且保存稳定性也优异,但无法实现120℃下的低温固化。
符号说明
1-电路连接用黏合剂膜,1A-第1黏合剂层,1B-第2黏合剂层,2、2A、2B-黏合剂成分,3、3A-导电粒子,4-第1电路部件,5-第2电路部件,6-连接部,7-绝缘性物质,10-结构体,41-第1电路基板,42-第1电极,51-第2电路基板,52-第2电极。

Claims (18)

1.一种固化剂,其含有吡啶鎓盐,
所述吡啶鎓盐在1位具有苄基,且在2位具有吸电子基团,
所述苄基具有给电子基团。
2.根据权利要求1所述的固化剂,其中,
所述吸电子基团为氰基或卤代基。
3.根据权利要求1或2所述的固化剂,其中,
所述给电子基团为烷基或烷氧基。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的固化剂,其中,
所述苄基所具有的所述给电子基团的数量为3,
所述给电子基团为烷基。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的固化剂,其中,
所述吡啶鎓盐包含吡啶鎓阳离子及阴离子,
所述阴离子为B(C6F5)4 -
6.一种黏合剂组合物,其含有吡啶鎓盐及阳离子聚合性化合物,所述吡啶鎓盐在1位具有苄基,且在2位具有吸电子基团,
所述苄基具有给电子基团。
7.根据权利要求6所述的黏合剂组合物,其中,
所述吸电子基团为氰基或卤代基。
8.根据权利要求6或7所述的黏合剂组合物,其中,
所述给电子基团为烷基或烷氧基。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的黏合剂组合物,其中,
所述苄基所具有的所述给电子基团的数量为3,
所述给电子基团为烷基。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的黏合剂组合物,其中,所述吡啶鎓盐包含吡啶鎓阳离子及阴离子,
所述阴离子为B(C6F5)4 -
11.根据权利要求6至10中任一项所述的黏合剂组合物,其中,所述阳离子聚合性化合物包含环氧化合物。
12.根据权利要求6至11中任一项所述的黏合剂组合物,其中,
以所述阳离子聚合性化合物100质量份为基准,所述吡啶鎓盐的含量为0.1~40质量份。
13.根据权利要求6至12中任一项所述的黏合剂组合物,其进一步含有导电粒子。
14.一种电路连接用黏合剂膜,其具备由权利要求6至13中任一项所述的黏合剂组合物形成的黏合剂层。
15.根据权利要求14所述的电路连接用黏合剂膜,其中,
以所述电路连接用黏合剂膜的总质量为基准,所述吡啶鎓盐的含量为1~20质量%。
16.一种电路连接用黏合剂膜,其具备:第1黏合剂层;及第2黏合剂层,层叠于所述第1黏合剂层上,
所述第1黏合剂层及所述第2黏合剂层中的至少一者是由权利要求6至13中任一项所述的黏合剂组合物形成的层。
17.一种连接结构体,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
连接部,配置于所述第1电路部件及所述第2电路部件之间且将所述第1电极及所述第2电极彼此电连接,
所述连接部包含权利要求14至16中任一项所述的电路连接用黏合剂膜的固化物。
18.一种连接结构体的制造方法,其具备如下工序:
使权利要求14至16中任一项所述的电路连接用黏合剂膜夹设于具有第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,将所述第1电路部件及所述第2电路部件热压接,以使所述第1电极及所述第2电极彼此电连接。
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