JP2014084357A - Anisotropically conductive adhesive composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、異方導電性接着剤組成物に関する。 The present invention relates to an anisotropic conductive adhesive composition.
近年、半導体及び液晶ディスプレイ等の分野で電子部品を固定したり、回路接続を行うために各種の接着材料が使用されている。これらの用途では、ますます高密度化、高精細化が進み、接着剤にも高い接着力及び接続信頼性が求められている。 In recent years, various adhesive materials have been used to fix electronic components and connect circuits in the fields of semiconductors and liquid crystal displays. In these applications, higher density and higher definition are required, and high adhesive strength and connection reliability are required for adhesives.
特に、液晶ディスプレイとテープキャリアパッケージ(TCP)との接続、フレキシブルプリント配線基板(FPC)とTCPとの接続又はFPCとプリント配線板との接続における回路接続材料としては、接着剤中に導電粒子を分散させた異方導電性接着剤が使用されている。また、最近では、半導体シリコンチップを基板に実装する場合でも、従来のワイヤーボンドではなく、半導体シリコンチップを基板に直接実装するいわゆるチップオングラス(COG)実装が行われており、ここでも異方導電性接着剤が適用されている。 In particular, as a circuit connection material in the connection between the liquid crystal display and the tape carrier package (TCP), the connection between the flexible printed wiring board (FPC) and the TCP, or the connection between the FPC and the printed wiring board, conductive particles are used in the adhesive. A dispersed anisotropic conductive adhesive is used. Recently, even when a semiconductor silicon chip is mounted on a substrate, so-called chip-on-glass (COG) mounting in which the semiconductor silicon chip is directly mounted on the substrate is used instead of the conventional wire bond. A conductive adhesive is applied.
また、近年、精密電子機器の分野では、回路の高密度化が進んでおり、電極幅及び電極間隔が極めて狭くなっている。このため、従来のエポキシ樹脂系を用いた回路接続用接着材の接続条件では、配線の脱落、剥離、位置ずれが生じる等の問題があり、COG実装ではチップと基板との熱膨張差に起因する反りが発生する問題がある。さらに低コスト化のためには、スループットを向上させる必要性があり、低温(例えば、100〜170℃)、短時間(例えば、10秒以内)、換言すれば低温速硬化可能な接着剤が要求されている。 In recent years, in the field of precision electronic equipment, the density of circuits has been increasing, and the electrode width and electrode interval have become extremely narrow. For this reason, the connection conditions of conventional adhesives for circuit connection using an epoxy resin system have problems such as dropping, peeling, and misalignment of wiring. In COG mounting, this is caused by the difference in thermal expansion between the chip and the substrate. There is a problem that warping occurs. In order to further reduce the cost, it is necessary to improve the throughput, and an adhesive that can be cured at low temperature (for example, 100 to 170 ° C.), for a short time (for example, within 10 seconds), in other words, for low-temperature rapid curing is required. Has been.
カチオン重合開始剤としては、例えば下記一般式(IX)で表されるスルホニウム塩化合物を主成分とするカチオン重合性物質の重合開始剤が提案されている(特許文献1)。 As the cationic polymerization initiator, for example, a polymerization initiator of a cationic polymerizable substance mainly composed of a sulfonium salt compound represented by the following general formula (IX) has been proposed (Patent Document 1).
[式(IX)中、Raは水素、メチル基、アセチル基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基、ベンゾイル基、フェノキシカルボニル基、9−フルオレニルメトキシカルボニル基のいずれかを、Rb、Rcは独立して水素、ハロゲン、C1〜C4のアルキル基のいずれかを、RdはC1〜C4のアルキル基を、Qはo−ニトロベンジル基、m−ニトロベンジル基、ジニトロベンジル基、トリニトロベンジル基、α−ナフチルメチル基、β−ナフチルメチル基のいずれかを示す。XはSbF6、AsF6、PF6、BF4のいずれかである。]
[In the formula (IX), Ra represents any one of hydrogen, methyl group, acetyl group, methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, benzyloxycarbonyl group, benzoyl group, phenoxycarbonyl group, and 9-fluorenylmethoxycarbonyl group. , R b and R c are each independently hydrogen, halogen, or a C 1 to C 4 alkyl group, R d is a C 1 to C 4 alkyl group, Q is an o-nitrobenzyl group, m- A nitrobenzyl group, a dinitrobenzyl group, a trinitrobenzyl group, an α-naphthylmethyl group, or a β-naphthylmethyl group is shown. X is SbF 6 , AsF 6 , PF 6 , or BF 4 . ]
また、加熱により短時間にエポキシ樹脂を硬化させることができる重合開始剤として、下記一般式(X)又は下記一般式(XI)で表されるスルホニウム塩化合物を含有するカチオン重合開始剤が提案されている(特許文献2)。 Further, as a polymerization initiator capable of curing an epoxy resin in a short time by heating, a cationic polymerization initiator containing a sulfonium salt compound represented by the following general formula (X) or the following general formula (XI) has been proposed. (Patent Document 2).
[式(X)中、Reは、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子、カルボキシル基又はアルコキシカルボニル基を表し、Rfはアルキル基を表し、Rgは置換されていてもよいフェニル基又は置換されていてもよいナフチル基を表し、Xは、SbF6、AsF6、PF6又はBF4を表す。]
[In the formula (X), R e represents a hydrogen atom, an alkyl group, a halogen atom, a carboxyl group or an alkoxycarbonyl group, R f represents an alkyl group, and R g represents an optionally substituted phenyl group or a substituted group. Represents an optionally substituted naphthyl group, and X represents SbF 6 , AsF 6 , PF 6 or BF 4 . ]
[式(XI)中、Rhは、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基、カルボキシル基又はアルカノイル基を表し、Riはアルキル基を表し、Rjは、アルケニル基、α−アルキルベンジル基、α,α−ジアルキルベンジル基、α−フェニルベンジル基又はフルオレニル基を表し、XはSbF6、AsF6、PF6又はBF4を表す。]
[In the formula (XI), R h represents a hydrogen atom, an alkyl group, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group, a carboxyl group or an alkanoyl group, R i represents an alkyl group, R j represents an alkenyl group, α- An alkylbenzyl group, an α, α-dialkylbenzyl group, an α-phenylbenzyl group or a fluorenyl group is represented, and X represents SbF 6 , AsF 6 , PF 6 or BF 4 . ]
ところで、本発明者らが鋭意検討した結果、特許文献1又は2に記載のカチオン重合開始剤を用いると、得られる異方導電性接着剤は金属及び半導体配線を腐食しやすいという問題があることを見出した。これは、上記重合開始剤では、XとしてSbF6、AsF6、PF6又はBF4を有するが、Xは中心原子とフッ素原子との結合が弱く、フッ素イオンが脱離しやすいためであると推察される。また、低温速硬化可能な(例えば、100〜170℃、10秒以内)接着剤を調製するためには、XとしてSbF6、AsF6、PF6及びBF4の中でSbF6が最も高活性で好ましいが、SbF6は環境安全性の観点から問題があった。
By the way, as a result of intensive studies by the present inventors, when the cationic polymerization initiator described in
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、低温短時間で接着可能であり、接続信頼性に優れ、且つ保存安定性に優れる、異方導電性接着剤組成物及びこれらをフィルム状にしてなるフィルム状接着剤を提供することを目的とする。また、これら異方導電性接着剤組成物を用いた、接続構造体及びその製造方法並びに半導体装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and can be bonded in a short time at a low temperature, has excellent connection reliability, and has excellent storage stability, and an anisotropic conductive adhesive composition and a film thereof. An object of the present invention is to provide a film adhesive. It is another object of the present invention to provide a connection structure, a method for manufacturing the same, and a semiconductor device using the anisotropic conductive adhesive composition.
本発明は、下記(1)〜(10)に記載の異方導電性接着剤組成物及びこれらをフィルム状にしてなる下記(11)に記載のフィルム状接着剤を提供する。また、これら異方導電性接着剤組成物を用いた、接続構造体及びその製造方法並びに半導体装置を提供する。 This invention provides the anisotropic conductive adhesive composition as described in the following (1)-(10), and the film adhesive as described in the following (11) which makes these into a film form. In addition, a connection structure, a manufacturing method thereof, and a semiconductor device using the anisotropic conductive adhesive composition are provided.
(1)(A)下記一般式(I)で表されるスルホニウム塩化合物と、(B)カチオン重合性物質と、(C)導電粒子と、を含有してなる異方導電性接着剤組成物。
[式中、R1は置換若しくは未置換のアリールメチル基、又は置換若しくは未置換のアリル基を示し、R2及びR3は、それぞれ独立に、アルキル基、又は置換若しくは未置換のアリール基を示し、Y−は[P(R4)a(F)6−a]−(式中、R4は水素原子の少なくとも一部がフッ素原子で置換されているアルキル基を示し、aは1〜6の整数を示す。aが2以上の整数である場合、複数存在するR4は、互いに同一であっても異なっていてもよい。)、又は[C((R5)SO2)3]−(式中、R5は水素原子の少なくとも一部がフッ素原子で置換されているアルキル基を示し、複数存在するR5は、互いに同一であっても異なっていてもよい。)を示す。ただし、R2及びR3は一緒になって環を形成していてもよく、R1が置換又は未置換のアリールメチル基である場合には、R2及びR3の少なくとも一方が置換又は未置換のアリール基であり、R1が置換又は未置換のアリル基である場合には、R2及びR3はアルキル基、又はR2及びR3が一緒になって形成された環である。]
(2)上記(A)成分として、下記一般式(II)で表されるスルホニウム塩化合物を含有する、(1)に記載の異方導電性接着剤組成物。
[式中、Ar1及びAr2は、それぞれ独立に、置換又は未置換のアリール基を示し、Y−は上記と同義である。]
(3)上記(A)成分として、下記一般式(III)で表されるスルホニウム塩化合物を含有する、(2)に記載の異方導電性接着剤組成物。
[式中、Y−は上記と同義である。]
(4)上記(A)成分として、下記一般式(IV)で表されるスルホニウム塩化合物を含有する、(1)に記載の異方導電性接着剤組成物。
[式中、A1及びA2は、それぞれ独立にアルキル基を示し、R6、R7及びR8は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、又は置換若しくは未置換のアリール基を示し、Y−は上記と同義である。ただし、A1及びA2は一緒になって環を形成していてもよい。]
(5)上記(A)成分として、一般式(V)、(VI)、(VII)又は(VIII)で表されるスルホニウム塩化合物を含有する、(4)に記載の異方導電性接着剤組成物。
[式中、Y−は上記と同義である。]
(6)上記(A)成分として、グリシジルエーテル型エポキシ化合物との混合物についての示差走査熱量測定において、ピーク温度40〜150℃を与えるスルホニウム塩化合物を含有する、(1)〜(5)のいずれかに記載の異方導電性接着剤組成物。
(7)上記(B)成分として、エポキシ化合物、オキセタン化合物及びビニルエーテル化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種を含有する、(1)〜(6)のいずれかに記載の異方導電性接着剤組成物。
(8)(D)フィルム形成性ポリマーを更に含有する、(1)〜(7)のいずれかに記載の異方導電性接着剤組成物。
(9)回路接続用接着剤として使用される、(1)〜(8)のいずれかに記載の異方導電性接着剤組成物。
(10)加熱により硬化される、(1)〜(9)のいずれかに記載の異方導電性接着剤組成物。
(11)(1)〜(10)のいずれかに記載の異方導電性接着剤組成物をフィルム状にしてなる、フィルム状接着剤。
(12)第一の回路電極を有する第一の回路部材と、第二の回路電極を有する第二の回路部材と、上記第一の回路部材及び上記第二の回路部材の間に配置され、上記第一の回路電極と上記第二の回路電極とを電気的に接続する回路接続部材と、を備え、上記回路接続部材が(1)〜(10)のいずれかに記載の異方導電性接着剤組成物の硬化物を含む、接続構造体。
(13)第一の回路電極を有する第一の回路部材と、第二の回路電極を有する第二の回路部材との間に(1)〜(10)のいずれかに記載の異方導電性接着剤組成物を配置し、上記異方導電性接着剤組成物を介して、上記第一の回路部材及び上記第二の回路部材を加熱及び加圧して、上記第一の回路電極及び上記第二の回路電極を電気的に接続する工程を備える、接続構造体の製造方法。
(14)半導体素子と、回路パターンを有する基板と、上記半導体素子及び上記基板の間に配置され、上記半導体素子と上記回路パターンとを電気的に接続する半導体素子接続部材と、を備え、上記半導体素子接続部材が(1)〜(10)のいずれかに記載の異方導電性接着剤組成物の硬化物を含む、半導体装置。
(1) An anisotropic conductive adhesive composition comprising (A) a sulfonium salt compound represented by the following general formula (I), (B) a cationic polymerizable substance, and (C) conductive particles. .
[Wherein, R 1 represents a substituted or unsubstituted arylmethyl group or a substituted or unsubstituted allyl group, and R 2 and R 3 each independently represents an alkyl group or a substituted or unsubstituted aryl group. shows, Y - is [P (R 4) a ( F) 6-a] - ( wherein, R 4 represents an alkyl group wherein at least a portion of the hydrogen atoms are substituted by fluorine atoms, a is 1 6 represents an integer of 6. When a is an integer of 2 or more, a plurality of R 4 may be the same or different from each other.), Or [C ((R 5 ) SO 2 ) 3 ] - (In the formula, R 5 represents an alkyl group in which at least a part of hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms, and a plurality of R 5 may be the same or different from each other). However, R 2 and R 3 may be combined to form a ring, and when R 1 is a substituted or unsubstituted arylmethyl group, at least one of R 2 and R 3 is substituted or unsubstituted. When R 1 is a substituted aryl group and R 1 is a substituted or unsubstituted allyl group, R 2 and R 3 are alkyl groups or a ring formed by combining R 2 and R 3 together. ]
(2) The anisotropic conductive adhesive composition according to (1), which contains a sulfonium salt compound represented by the following general formula (II) as the component (A).
[Wherein, Ar 1 and Ar 2 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group, and Y − is as defined above]. ]
(3) The anisotropic conductive adhesive composition according to (2), which contains a sulfonium salt compound represented by the following general formula (III) as the component (A).
[Wherein Y − has the same meaning as described above. ]
(4) The anisotropic conductive adhesive composition according to (1), which contains a sulfonium salt compound represented by the following general formula (IV) as the component (A).
[Wherein, A 1 and A 2 each independently represent an alkyl group, and R 6 , R 7 and R 8 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group, Y − has the same meaning as described above. However, A 1 and A 2 may together form a ring. ]
(5) The anisotropic conductive adhesive according to (4), which contains a sulfonium salt compound represented by the general formula (V), (VI), (VII) or (VIII) as the component (A). Composition.
[Wherein Y − has the same meaning as described above. ]
(6) Any of (1) to (5), which contains a sulfonium salt compound that gives a peak temperature of 40 to 150 ° C. in the differential scanning calorimetry of the mixture with the glycidyl ether type epoxy compound as the component (A). An anisotropic conductive adhesive composition according to
(7) The anisotropic conductive adhesive composition according to any one of (1) to (6), which contains at least one selected from the group consisting of an epoxy compound, an oxetane compound, and a vinyl ether compound as the component (B). object.
(8) The anisotropic conductive adhesive composition according to any one of (1) to (7), further comprising (D) a film-forming polymer.
(9) The anisotropic conductive adhesive composition according to any one of (1) to (8), which is used as an adhesive for circuit connection.
(10) The anisotropic conductive adhesive composition according to any one of (1) to (9), which is cured by heating.
(11) A film adhesive obtained by forming the anisotropic conductive adhesive composition according to any one of (1) to (10) into a film.
(12) The first circuit member having the first circuit electrode, the second circuit member having the second circuit electrode, the first circuit member, and the second circuit member are disposed, A circuit connection member for electrically connecting the first circuit electrode and the second circuit electrode, wherein the circuit connection member is anisotropically conductive according to any one of (1) to (10). A connection structure including a cured product of the adhesive composition.
(13) The anisotropic conductivity according to any one of (1) to (10), between a first circuit member having a first circuit electrode and a second circuit member having a second circuit electrode. An adhesive composition is disposed, and the first circuit member and the second circuit member are heated and pressurized via the anisotropic conductive adhesive composition, and the first circuit electrode and the second circuit member are heated. A method for manufacturing a connection structure, comprising a step of electrically connecting two circuit electrodes.
(14) A semiconductor element, a substrate having a circuit pattern, and a semiconductor element connecting member that is disposed between the semiconductor element and the substrate and electrically connects the semiconductor element and the circuit pattern. The semiconductor device in which a semiconductor element connection member contains the hardened | cured material of the anisotropically conductive adhesive composition in any one of (1)-(10).
本発明はさらに、上記(1)〜(10)のいずれかに記載の異方導電性接着剤組成物若しくは上記(11)に記載のフィルム状接着剤の回路接続用接着剤としての応用、又は該異方導電性接着剤組成物若しくはフィルム状接着剤の回路接続用接着剤を製造するための応用に関してもよい。 The present invention further includes application of the anisotropic conductive adhesive composition according to any one of (1) to (10) or the film-like adhesive according to (11) as an adhesive for circuit connection, or The anisotropic conductive adhesive composition or the film-like adhesive may be applied to produce an adhesive for circuit connection.
本発明によれば、低温短時間で接着可能であり、接続信頼性に優れ、且つ保存安定性に優れる、異方導電性接着剤組成物及びこれらをフィルム状にしてなるフィルム状接着剤を提供することができる。また、これら異方導電性接着剤組成物を用いた、接続構造体及びその製造方法並びに半導体装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the anisotropic conductive adhesive composition which can be adhere | attached in low temperature for a short time, is excellent in connection reliability, and is excellent in storage stability, and the film adhesive which makes these into a film form are provided. can do. Moreover, the connection structure using the anisotropic conductive adhesive composition, the manufacturing method thereof, and the semiconductor device can be provided.
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the following embodiments.
[異方導電性接着剤組成物]
本実施形態に係る異方導電性接着剤組成物(以下、単に「接着剤組成物」ともいう。)は、(A)一般式(I)で表されるスルホニウム塩化合物(以下、場合により「(A)成分」という。)と、(B)カチオン重合性物質(以下、場合により「(B)成分」という。)と、(C)導電粒子と、を含有する。
[Anisotropic conductive adhesive composition]
The anisotropic conductive adhesive composition according to the present embodiment (hereinafter, also simply referred to as “adhesive composition”) is a (A) sulfonium salt compound represented by the general formula (I) (hereinafter referred to as “ (A) component ”), (B) a cationic polymerizable substance (hereinafter, sometimes referred to as“ (B) component ”), and (C) conductive particles.
上記スルホニウム塩化合物は、下記一般式(I)で表される化合物である。 The sulfonium salt compound is a compound represented by the following general formula (I).
式中、R1は置換若しくは未置換のアリールメチル基、又は置換若しくは未置換のアリル基を示し、R2及びR3は、それぞれ独立に、アルキル基、又は置換若しくは未置換のアリール基を示し、Y−は対アニオンを示す。ただし、R2及びR3は一緒になって環を形成していてもよい。 In the formula, R 1 represents a substituted or unsubstituted arylmethyl group or a substituted or unsubstituted allyl group, and R 2 and R 3 each independently represents an alkyl group or a substituted or unsubstituted aryl group. , Y − represents a counter anion. However, R 2 and R 3 may be combined to form a ring.
アルキル基としては、例えば、炭素数1〜6のアルキル基が挙げられる。より具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基が挙げられる。これらは置換基を有していてもよく、置換基の置換位置は特に限定されるものではなくいずれの位置であってもよい。 As an alkyl group, a C1-C6 alkyl group is mentioned, for example. More specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a t-butyl group, a pentyl group, and a hexyl group are exemplified. These may have a substituent, and the substitution position of the substituent is not particularly limited, and may be any position.
アリール基としては、例えば、炭素数6〜12のアリール基が挙げられる。より具体的には、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基が挙げられる。これらは置換基を有していてもよく、置換基の置換位置は特に限定されるものではなくいずれの位置であってもよい。 As an aryl group, a C6-C12 aryl group is mentioned, for example. More specifically, a phenyl group, 1-naphthyl group, and 2-naphthyl group are exemplified. These may have a substituent, and the substitution position of the substituent is not particularly limited, and may be any position.
アリールメチル基としては、例えば、メチル基における水素原子の1つが上述のアリール基により置換されたものが挙げられる。より具体的には、ベンジル基、1−ナフチルメチル基、2−ナフチルメチル基が挙げられる。これらは置換基を有していてもよく、置換基の置換位置は特に限定されるものではなくいずれの位置であってもよい。 Examples of the arylmethyl group include those in which one of the hydrogen atoms in the methyl group is substituted with the above-described aryl group. More specifically, a benzyl group, 1-naphthylmethyl group, and 2-naphthylmethyl group are exemplified. These may have a substituent, and the substitution position of the substituent is not particularly limited, and may be any position.
R2及びR3が一緒になって形成していてもよい環としては、下記式(α)で表されるものが挙げられる。これらは置換基を有していてもよく、置換基の置換位置は特に限定されるものではなくいずれの位置であってもよい。 Examples of the ring which R 2 and R 3 may be formed together include those represented by the following formula (α). These may have a substituent, and the substitution position of the substituent is not particularly limited, and may be any position.
上述した各基が有していてもよい置換基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等のアルキル基;フェニル基、ナフチル基等のアリール基;メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等のアルコキシ基;アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、デシルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基等のアルコキシカルボニル基;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ベンゾイルオキシ基等のエステル基;フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子;シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、が挙げられる。これらの置換基の置換位置は、特に限定されるものではなくいずれの位置であってもよい。 Examples of the substituent that each group described above may have include, for example, alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a t-butyl group, a pentyl group, and a hexyl group. Aryl groups such as phenyl and naphthyl groups; alkoxy groups such as methoxy, ethoxy, propoxy, and butoxy; alkoxycarbonyl groups such as acetoxy, propionyloxy, decylcarbonyloxy, and dodecylcarbonyloxy; Examples thereof include ester groups such as carbonyl group, ethoxycarbonyl group and benzoyloxy group; halogen atoms such as fluorine, chlorine, bromine and iodine; cyano group, nitro group and hydroxy group. The substitution position of these substituents is not particularly limited and may be any position.
なお、置換基を有するアリル基において、シス−トランス異性体を有する場合には、どちらの異性体であってもよい。 In addition, in the allyl group which has a substituent, when it has a cis-trans isomer, either isomer may be sufficient.
Y−で示される対アニオンは、[P(R4)a(F)6−a]−(式中、R4は水素原子の少なくとも一部がフッ素原子で置換されているアルキル基を示し、aは1〜6の整数を示す。aが2以上の整数である場合、複数存在するR4は、互いに同一であっても異なっていてもよい。)、又は[C((R5)SO2)3]−(式中、R5は水素原子の少なくとも一部がフッ素原子で置換されているアルキル基を示し、複数存在するR5は、互いに同一であっても異なっていてもよい。)である。Y−は、求核性が低いことが好ましい。 The counter anion represented by Y − is [P (R 4 ) a (F) 6-a ] − (wherein R 4 represents an alkyl group in which at least a part of hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms, a represents an integer of 1 to 6. When a is an integer of 2 or more, a plurality of R 4 may be the same or different from each other), or [C ((R 5 ) SO 2 ) 3 ] - (wherein, R 5 represents an alkyl group in which at least a part of hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms, and a plurality of R 5 may be the same or different from each other). ). Y - is preferably has a low nucleophilicity.
なお、[P(R4)a(F)6−a]−としては、R4のアルキル基における水素原子の80%以上がフッ素原子で置換されていることが好ましく、R4のアルキル基における水素原子の90%以上がフッ素原子で置換されていることがより好ましく、R4が直鎖又は分岐のパーフルオロアルキル基であることがさらに好ましい。具体的には、[P(CF3)3(F)3]−、[P(C2F5)3(F)3]−及び[P(n−C3F7)3(F)3]−等が挙げられる。これらの対アニオンは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 In addition, as [P (R 4 ) a (F) 6-a ] — , it is preferable that 80% or more of the hydrogen atoms in the alkyl group of R 4 are substituted with fluorine atoms, and in the alkyl group of R 4 More preferably, 90% or more of the hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms, and R 4 is more preferably a linear or branched perfluoroalkyl group. Specifically, [P (CF 3 ) 3 (F) 3 ] − , [P (C 2 F 5 ) 3 (F) 3 ] − and [P (n—C 3 F 7 ) 3 (F) 3 ] -, and the like. These counter anions may be used alone or in combination of two or more.
また、[C((R5)SO2)3]−としては、R5のアルキル基における水素原子の80%以上がフッ素原子で置換されていることが好ましく、R5のアルキル基における水素原子の90%以上がフッ素原子で置換されていることがより好ましく、R5が直鎖又は分岐のパーフルオロアルキル基であることがさらに好ましい。具体的には、[C(CF3SO2)3]−、[C(C2F5SO2)3]−及び[C(n−C3F7SO2)3]−等が挙げられる。これらの対アニオンは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Also, [C ((R 5) SO 2) 3] - as is preferably 80% or more of the hydrogen atoms in the alkyl group for R 5 is substituted with a fluorine atom, a hydrogen atom in the alkyl group for R 5 It is more preferable that 90% or more of is substituted with a fluorine atom, and it is more preferable that R 5 is a linear or branched perfluoroalkyl group. Specific examples include [C (CF 3 SO 2 ) 3 ] − , [C (C 2 F 5 SO 2 ) 3 ] − and [C (n—C 3 F 7 SO 2 ) 3 ] −. . These counter anions may be used alone or in combination of two or more.
スルホニウム塩化合物としては、上記R1が置換又は未置換のアリールメチル基であり、上記R2が置換又は未置換のアリール基であり、R3がメチル基である一般式(II)で表されるスルホニウム塩化合物が好ましい。このようなスルホニウム塩化合物を含有してなる接着剤組成物は、保存安定性と低温速硬化性に優れる。 The sulfonium salt compound is represented by the general formula (II) in which R 1 is a substituted or unsubstituted arylmethyl group, R 2 is a substituted or unsubstituted aryl group, and R 3 is a methyl group. A sulfonium salt compound is preferred. An adhesive composition containing such a sulfonium salt compound is excellent in storage stability and low temperature fast curability.
また、上記R1が置換又は未置換のアリル基であり、上記R2及びR3がアルキル基、又はR2及びR3が一緒になって形成された環である一般式(IV)で表されるスルホニウム塩化合物も好ましい。このようなスルホニウム塩化合物を含有してなる接着剤組成物は、保存安定性と低温速硬化性に優れる。 The R 1 is a substituted or unsubstituted allyl group, the R 2 and R 3 are alkyl groups, or the ring formed by combining R 2 and R 3 is represented by the general formula (IV). Also preferred are the sulfonium salt compounds. An adhesive composition containing such a sulfonium salt compound is excellent in storage stability and low temperature fast curability.
スルホニウム塩化合物の具体例としては、α−ナフチルメチル−4−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウム トリス(パーフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、ビフェニルメチル−4−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウム トリス(パーフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、フェニルメチル−4−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウム トリス(パーフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、1−メチル−フェニルメチル−4−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウム トリス(パーフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、2−メチル−フェニルメチル−4−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウム トリス(パーフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、フルオレニルメチル−4−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウム トリス(パーフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、α−ナフチルメチル−4−アセチルフェニルメチルスルホニウム トリス(パーフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、ビフェニルメチル−4−アセチルフェニルメチルスルホニウム トリス(パーフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、フェニルメチル−4−アセチルフェニルメチルスルホニウム トリス(パーフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、1−メチル−フェニルメチル−4−アセチルフェニルメチルスルホニウム トリス(パーフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、2−メチル−フェニルメチル−4−アセチルフェニルメチルスルホニウム トリス(パーフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、フルオレニルメチル−4−アセチルフェニルメチルスルホニウム トリス(パーフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、α−ナフチルメチル−4−メトキシフェニルメチルスルホニウム トリス(パーフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、ビフェニルメチル−4−メトキシフェニルメチルスルホニウム トリス(パーフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、フェニルメチル−4−メトキシフェニルメチルスルホニウム トリス(パーフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、1−メチル−フェニルメチル−4−メトキシフェニルメチルスルホニウム トリス(パーフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、2−メチル−フェニルメチル−4−メトキシフェニルメチルスルホニウム トリス(パーフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、フルオレニルメチル−4−メトキシフェニルメチルスルホニウム トリス(パーフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、2−ブテニルジメチルスルホニウム トリス(パーフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、3−メチル−2−ブテニルジメチルスルホニウム トリス(パーフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、シンナミルジメチルスルホニウム トリス(パーフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、2−ブテニルテトラメチレンスルホニウム トリス(パーフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、3−メチル−2−ブテニルテトラメチレンスルホニウム トリス(パーフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、シンナミルテトラメチレンスルホニウム トリス(パーフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、α−ナフチルメチル−4−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウム トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチド、ビフェニルメチル−4−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウム トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチド、フェニルメチル−4−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウム トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチド、1−メチル−フェニルメチル−4−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウム トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチド、2−メチル−フェニルメチル−4−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウム トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチド、フルオレニルメチル−4−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウム トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチド、α−ナフチルメチル−4−アセチルフェニルメチルスルホニウム トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチド、ビフェニルメチル−4−アセチルフェニルメチルスルホニウム トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチド、フェニルメチル−4−アセチルフェニルメチルスルホニウム トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチド、1−メチル−フェニルメチル−4−アセチルフェニルメチルスルホニウム トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチド、2−メチル−フェニルメチル−4−アセチルフェニルメチルスルホニウム トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチド、フルオレニルメチル−4−アセチルフェニルメチルスルホニウム トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチド、α−ナフチルメチル−4−メトキシフェニルメチルスルホニウム トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチド、ビフェニルメチル−4−メトキシフェニルメチルスルホニウム トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチド、フェニルメチル−4−メトキシフェニルメチルスルホニウム トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチド、1−メチル−フェニルメチル−4−メトキシフェニルメチルスルホニウム トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチド、2−メチル−フェニルメチル−4−メトキシフェニルメチルスルホニウム トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチド、フルオレニルメチル−4−メトキシフェニルメチルスルホニウム トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチド、2−ブテニルジメチルスルホニウム トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチド、3−メチル−2−ブテニルジメチルスルホニウム トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチド、シンナミルジメチルスルホニウム トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチド、2−ブテニルテトラメチレンスルホニウム トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチド、3−メチル−2−ブテニルテトラメチレンスルホニウム トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチド、シンナミルテトラメチレンスルホニウム トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチド、等を挙げることができる。(A)成分として、スルホニウム塩化合物のうち一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。 Specific examples of the sulfonium salt compound include α-naphthylmethyl-4-hydroxyphenylmethylsulfonium tris (perfluoroethyl) trifluorophosphate, biphenylmethyl-4-hydroxyphenylmethylsulfonium trinium (perfluoroethyl) trifluorophosphate, phenyl Methyl-4-hydroxyphenylmethylsulfonium tris (perfluoroethyl) trifluorophosphate, 1-methyl-phenylmethyl-4-hydroxyphenylmethylsulfonium tris (perfluoroethyl) trifluorophosphate, 2-methyl-phenylmethyl-4- Hydroxyphenylmethylsulfonium tris (perfluoroethyl) trifluorophosphate, fluorenylmethyl-4-hydroxyphenyl Tylsulfonium tris (perfluoroethyl) trifluorophosphate, α-naphthylmethyl-4-acetylphenylmethylsulfonium tris (perfluoroethyl) trifluorophosphate, biphenylmethyl-4-acetylphenylmethylsulfonium tris (perfluoroethyl) trifluoro Phosphate, phenylmethyl-4-acetylphenylmethylsulfonium tris (perfluoroethyl) trifluorophosphate, 1-methyl-phenylmethyl-4-acetylphenylmethylsulfonium tris (perfluoroethyl) trifluorophosphate, 2-methyl-phenylmethyl -4-acetylphenylmethylsulfonium tris (perfluoroethyl) trifluorophosphate, fluorenylmethyl -4-acetylphenylmethylsulfonium tris (perfluoroethyl) trifluorophosphate, α-naphthylmethyl-4-methoxyphenylmethylsulfonium tris (perfluoroethyl) trifluorophosphate, biphenylmethyl-4-methoxyphenylmethylsulfonium tris (per Fluoroethyl) trifluorophosphate, phenylmethyl-4-methoxyphenylmethylsulfonium tris (perfluoroethyl) trifluorophosphate, 1-methyl-phenylmethyl-4-methoxyphenylmethylsulfonium tris (perfluoroethyl) trifluorophosphate, 2 -Methyl-phenylmethyl-4-methoxyphenylmethylsulfonium tris (perfluoroethyl) trifluorophosphate , Fluorenylmethyl-4-methoxyphenylmethylsulfonium tris (perfluoroethyl) trifluorophosphate, 2-butenyldimethylsulfonium tris (perfluoroethyl) trifluorophosphate, 3-methyl-2-butenyldimethylsulfonium tris (Perfluoroethyl) trifluorophosphate, cinnamyldimethylsulfonium tris (perfluoroethyl) trifluorophosphate, 2-butenyltetramethylenesulfonium tris (perfluoroethyl) trifluorophosphate, 3-methyl-2-butenyltetramethylene Sulfonium tris (perfluoroethyl) trifluorophosphate, cinnamyltetramethylenesulfonium tris (perfluoroethyl) trifluoro Sulfate, α-naphthylmethyl-4-hydroxyphenylmethylsulfonium tris (trifluoromethanesulfonyl) methide, biphenylmethyl-4-hydroxyphenylmethylsulfonium tris (trifluoromethanesulfonyl) methide, phenylmethyl-4-hydroxyphenylmethylsulfonium tris (trifluoro) Lomethanesulfonyl) methide, 1-methyl-phenylmethyl-4-hydroxyphenylmethylsulfonium tris (trifluoromethanesulfonyl) methide, 2-methyl-phenylmethyl-4-hydroxyphenylmethylsulfonium tris (trifluoromethanesulfonyl) methide, fluorenyl Methyl-4-hydroxyphenylmethylsulfonium tris (trifluoromethanesulfonyl) methide, α-naphthylmethyl-4-acetylphenylmethylsulfonium tris (trifluoromethanesulfonyl) methide, biphenylmethyl-4-acetylphenylmethylsulfonium tris (trifluoromethanesulfonyl) methide, phenylmethyl-4-acetylphenylmethylsulfonium tris (trifluoromethanesulfonyl) ) Methide, 1-methyl-phenylmethyl-4-acetylphenylmethylsulfonium tris (trifluoromethanesulfonyl) methide, 2-methyl-phenylmethyl-4-acetylphenylmethylsulfonium tris (trifluoromethanesulfonyl) methide, fluorenylmethyl- 4-acetylphenylmethylsulfonium tris (trifluoromethanesulfonyl) methide, α-naphthylmethyl-4-methyl Toxiphenylmethylsulfonium tris (trifluoromethanesulfonyl) methide, biphenylmethyl-4-methoxyphenylmethylsulfonium tris (trifluoromethanesulfonyl) methide, phenylmethyl-4-methoxyphenylmethylsulfonium tris (trifluoromethanesulfonyl) methide, 1-methyl- Phenylmethyl-4-methoxyphenylmethylsulfonium tris (trifluoromethanesulfonyl) methide, 2-methyl-phenylmethyl-4-methoxyphenylmethylsulfonium tris (trifluoromethanesulfonyl) methide, fluorenylmethyl-4-methoxyphenylmethylsulfonium tris (Trifluoromethanesulfonyl) methide, 2-butenyldimethylsulfonium tris (trifluoro Lomethanesulfonyl) methide, 3-methyl-2-butenyldimethylsulfonium tris (trifluoromethanesulfonyl) methide, cinnamyldimethylsulfonium tris (trifluoromethanesulfonyl) methide, 2-butenyltetramethylenesulfonium tris (trifluoromethanesulfonyl) methide, Examples include 3-methyl-2-butenyltetramethylenesulfonium tris (trifluoromethanesulfonyl) methide, cinnamyltetramethylenesulfonium tris (trifluoromethanesulfonyl) methide, and the like. As the component (A), one of the sulfonium salt compounds may be used alone, or two or more may be used in combination.
特に、α−ナフチルメチル−4−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウム トリス(パーフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、3−メチル−2−ブテニルジメチルスルホニウム トリス(パーフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、シンナミルジメチルスルホニウム トリス(パーフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、3−メチル−2−ブテニルテトラメチレンスルホニウム トリス(パーフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、シンナミルテトラメチレンスルホニウム トリス(パーフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、α−ナフチルメチル−4−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウム トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチド、3−メチル−2−ブテニルジメチルスルホニウム トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチド、シンナミルジメチルスルホニウム トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチド、3−メチル−2−ブテニルテトラメチレンスルホニウム トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチド、シンナミルテトラメチレンスルホニウム トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチドを含有してなる接着剤組成物は、保存安定性と低温速硬化性に一層優れる。 In particular, α-naphthylmethyl-4-hydroxyphenylmethylsulfonium tris (perfluoroethyl) trifluorophosphate, 3-methyl-2-butenyldimethylsulfonium tris (perfluoroethyl) trifluorophosphate, cinnamyldimethylsulfonium tris (per Fluoroethyl) trifluorophosphate, 3-methyl-2-butenyltetramethylenesulfonium tris (perfluoroethyl) trifluorophosphate, cinnamyltetramethylenesulfonium tris (perfluoroethyl) trifluorophosphate, α-naphthylmethyl-4- Hydroxyphenylmethylsulfonium tris (trifluoromethanesulfonyl) methide, 3-methyl-2-butenyldimethylsulfonium tris (tri Fluoromethanesulfonyl) methide, cinnamyldimethylsulfonium tris (trifluoromethanesulfonyl) methide, 3-methyl-2-butenyltetramethylenesulfonium tris (trifluoromethanesulfonyl) methide, cinnamyltetramethylenesulfonium tris (trifluoromethanesulfonyl) methide The adhesive composition to be contained is further excellent in storage stability and low temperature fast curability.
(A)成分を含有してなる接着剤組成物の保存安定性の観点から、(A)成分としては、(A)成分とグリシジルエーテル型エポキシ化合物YL980(ジャパンエポキシレジン株式会社製品名、ビスフェノールA型エポキシ樹脂)との混合物についての示差走査熱量測定において発熱ピークを40〜150℃に与えるものが好ましい。特に発熱ピークを70〜130℃に与えるものが一層好ましい。 From the viewpoint of storage stability of the adhesive composition containing the component (A), the component (A) includes the component (A) and a glycidyl ether type epoxy compound YL980 (product name of Japan Epoxy Resin Co., Ltd., bisphenol A). What gives an exothermic peak to 40-150 degreeC in the differential scanning calorimetry about a mixture with a type epoxy resin) is preferable. In particular, those giving an exothermic peak at 70 to 130 ° C. are more preferable.
本実施形態に係る接着剤組成物における(A)成分の含有割合は、(B)成分の総量基準で、0.5〜50質量%であることが好ましく、2〜25質量%とすることがより好ましい。(A)成分の含有割合が0.5質量%以上であると、より十分な硬化が得られる傾向があり、50質量%以下であると、接着力がより向上する傾向がある。 The content ratio of the component (A) in the adhesive composition according to this embodiment is preferably 0.5 to 50% by mass, and 2 to 25% by mass based on the total amount of the component (B). More preferred. When the content ratio of the component (A) is 0.5% by mass or more, more sufficient curing tends to be obtained, and when it is 50% by mass or less, the adhesive strength tends to be further improved.
(B)成分としては、エポキシ化合物、オキセタン化合物、ビニルエーテル化合物等が挙げられ、エポキシ化合物としてはグリシジルエーテル型エポキシ化合物、脂環式エポキシ化合物が例示できる。 Examples of the component (B) include an epoxy compound, an oxetane compound, and a vinyl ether compound. Examples of the epoxy compound include a glycidyl ether type epoxy compound and an alicyclic epoxy compound.
グリシジルエーテル型エポキシ化合物としては、分子中にグリシジルエーテル基を有する化合物で、硬化剤の存在下又は非存在下に活性光線の照射又は加熱によって硬化するものであればよい。中でも、1分子中に2個以上のエポキシ基を有するものは、硬化させた際の架橋密度が高くなるので好ましい。グリシジルエーテル型エポキシ化合物としては、グリシジルエーテル基を有する化合物であれば特に制限なく、公知のものを使用できる。より具体的には、エピクロルヒドリンとビスフェノールA又はビスフェノールF等から誘導されるビスフェノール型エポキシ樹脂及びこれらビスフェノール型エポキシ樹脂の芳香族構造を水素添加して得られる脂環構造を有するグリシジルエーテル型エポキシ化合物、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型グリシジルエーテル化合物、グリシジルアミン系エポキシ化合物、グリシジルエステル系エポキシ化合物、ビフェニルジグリシジルエーテル、トリグリシジルイソシアヌレート、ポリグリシジルメタクリレート又はグリシジルメタクリレートと、これと共重合可能なビニル単量体との共重合体等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組合せて用いてもよい。 The glycidyl ether type epoxy compound may be any compound having a glycidyl ether group in the molecule and capable of being cured by irradiation with actinic rays or heating in the presence or absence of a curing agent. Among them, those having two or more epoxy groups in one molecule are preferable because the crosslink density when cured is high. The glycidyl ether type epoxy compound is not particularly limited as long as it is a compound having a glycidyl ether group, and known compounds can be used. More specifically, bisphenol type epoxy resins derived from epichlorohydrin and bisphenol A or bisphenol F and the like, and glycidyl ether type epoxy compounds having an alicyclic structure obtained by hydrogenating the aromatic structure of these bisphenol type epoxy resins, Cresol novolac epoxy resin, novolak glycidyl ether compound such as phenol novolac epoxy resin, glycidyl amine epoxy compound, glycidyl ester epoxy compound, biphenyl diglycidyl ether, triglycidyl isocyanurate, polyglycidyl methacrylate or glycidyl methacrylate, and And a copolymer with a vinyl monomer copolymerizable therewith. These may be used alone or in combination of two or more.
脂環式エポキシ化合物としては、環状炭化水素骨格を構成する炭素原子のうち二つと酸素原子とからなるエポキシ基を分子中に有する化合物で、硬化剤の存在下又は非存在下に活性光線の照射又は加熱によって硬化するものであればよい。中でも、1分子中に2個以上のエポキシ基を有するものは、硬化させた際の架橋密度が高くなるので好ましい。脂環式エポキシ化合物としては、脂環式エポキシ基を有する化合物であれば特に制限なく、公知のものを使用できる。例えば、シクロヘキセン環含有化合物を酸化して得られるシクロヘキセンオキシド含有化合物及びシクロペンテン環含有化合物を酸化して得られるシクロペンテンオキシド含有化合物が挙げられる。より具体的には、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル−5,5−スピロ−3,4−エポキシ)シクロヘキサン−メタジオキサン、3,4−エポキシ−1−メチルシクロヘキシル−3,4−エポキシ−1−メチルヘキサンカルボキシレート、3,4−エポキシ−3−メチルシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシ−3−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、3,4−エポキシ−5−メチルシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシ−5−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルカルボキシレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、6−メチル−3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−6−メチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、エチレンビス(3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート)、ジシクロペンタジエンジエポキシド、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、メチレンビス(3,4−エポキシシクロヘキサン)等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組合せて用いてもよい。 An alicyclic epoxy compound is a compound having in its molecule an epoxy group consisting of two of the carbon atoms constituting the cyclic hydrocarbon skeleton and an oxygen atom, and is irradiated with actinic rays in the presence or absence of a curing agent. Or what should just be hardened | cured by heating is sufficient. Among them, those having two or more epoxy groups in one molecule are preferable because the crosslink density when cured is high. The alicyclic epoxy compound is not particularly limited as long as it is a compound having an alicyclic epoxy group, and known compounds can be used. Examples thereof include a cyclohexene oxide-containing compound obtained by oxidizing a cyclohexene ring-containing compound and a cyclopentene oxide-containing compound obtained by oxidizing a cyclopentene ring-containing compound. More specifically, 2- (3,4-epoxycyclohexyl-5,5-spiro-3,4-epoxy) cyclohexane-metadioxane, 3,4-epoxy-1-methylcyclohexyl-3,4-epoxy- 1-methylhexanecarboxylate, 3,4-epoxy-3-methylcyclohexylmethyl-3,4-epoxy-3-methylcyclohexanecarboxylate, 3,4-epoxy-5-methylcyclohexylmethyl-3,4-epoxy 5-methylcyclohexanecarboxylate, 3,4-epoxy-6-methylcyclohexylcarboxylate, 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate, 6-methyl-3,4-epoxycyclohexylmethyl-6 -Methyl-3,4-epoxy Hexane carboxylate, ethylenebis (3,4-epoxycyclohexane carboxylate), dicyclopentadiene diepoxide, bis (3,4-epoxycyclohexylmethyl) adipate, methylenebis (3,4-epoxycyclohexane), and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
オキセタン化合物としては、分子中にオキセタニル基を有しているオキセタン化合物で、硬化剤の存在下若しくは非存在下に活性光線の照射又は加熱によって硬化するものであればよい。中でも、オキセタン環を2個以上有する化合物は、硬化させた際の架橋密度が高くなるので好ましい。更に、分子中にオキセタン環を2〜6個有し、水酸基を1〜6個有する脂肪族系又は脂環系化合物は、硬化性に優れる観点から好ましい。 The oxetane compound may be an oxetane compound having an oxetanyl group in the molecule and can be cured by irradiation with actinic rays or heating in the presence or absence of a curing agent. Among these, a compound having two or more oxetane rings is preferable because the crosslink density when cured is high. Furthermore, an aliphatic or alicyclic compound having 2 to 6 oxetane rings and 1 to 6 hydroxyl groups in the molecule is preferable from the viewpoint of excellent curability.
オキセタン化合物としては、下記一般式(XII)で表される化合物が挙げられる。 Examples of the oxetane compound include compounds represented by the following general formula (XII).
式中、R9は水素原子、フッ素原子又は1価の炭化水素基を示し、R10は水素原子、n価の脂肪族炭化水素基又はn価の芳香族炭化水素基を示し、nは1〜6の整数を示す。ただし、R10が水素原子のときnは1である。nが2以上の整数であるとき、R10に結合する複数の酸素原子は、互いにR10の同一炭素原子に結合していてもよく、R10の異なる炭素原子に結合していてもよい。 In the formula, R 9 represents a hydrogen atom, a fluorine atom or a monovalent hydrocarbon group, R 10 represents a hydrogen atom, an n-valent aliphatic hydrocarbon group or an n-valent aromatic hydrocarbon group, and n is 1 Represents an integer of ~ 6. However, n is 1 when R 10 is a hydrogen atom. When n is an integer of 2 or more, a plurality of oxygen atom bonding to R 10 may be bonded to the same carbon atom of R 10 may be mutually bonded to different carbon atoms of R 10.
オキセタン化合物としては、より具体的には、1,4−ジ[(3−オキセタニル−n−ブトキシ)メチル]ベンゼン、4,4’−ビス[(3−オキセタニル−n−ブトキシ)メチル]ビフェニル、3−エチル−3{[(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ]メチル}オキセタン、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン、2−エチルヘキシルオキセタン等が挙げられる。 More specifically, as the oxetane compound, 1,4-di [(3-oxetanyl-n-butoxy) methyl] benzene, 4,4′-bis [(3-oxetanyl-n-butoxy) methyl] biphenyl, Examples include 3-ethyl-3 {[(3-ethyloxetane-3-yl) methoxy] methyl} oxetane, 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane, 2-ethylhexyloxetane, and the like.
ビニルエーテル化合物としては、分子中にビニルエーテル基を有する化合物で、硬化剤の存在下又は非存在下に活性光線の照射又は加熱によって硬化するものであればよい。中でも、1分子中に2個以上のビニルエーテル基を有するものは、硬化させた際の架橋密度が高くなるので好ましい。 Any vinyl ether compound may be used as long as it is a compound having a vinyl ether group in the molecule and is cured by irradiation with actinic rays or heating in the presence or absence of a curing agent. Among them, those having two or more vinyl ether groups in one molecule are preferable because the crosslinking density when cured is increased.
ビニルエーテル化合物としては、下記一般式(XIII)で表される化合物が挙げられる。 Examples of the vinyl ether compound include compounds represented by the following general formula (XIII).
式中、R11はm価の脂肪族炭化水素基又はm価の芳香族炭化水素基を示し、mは1〜4の整数を示す。mが2以上の整数であるとき、R11に結合する複数の酸素原子は、互いにR11の同一炭素原子に結合していてもよく、R11の異なる炭素原子に結合していてもよい。 In the formula, R 11 represents an m-valent aliphatic hydrocarbon group or an m-valent aromatic hydrocarbon group, and m represents an integer of 1 to 4. when m is an integer of 2 or more, a plurality of oxygen atoms bonded to R 11 may be bonded to the same carbon atom of R 11 may be mutually bonded to different carbon atoms of R 11.
ビニルエーテル化合物としては、より具体的には、1,4−ブタンジオールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル等が挙げられる。 More specific examples of the vinyl ether compound include 1,4-butanediol divinyl ether, cyclohexane dimethanol divinyl ether, diethylene glycol divinyl ether, and triethylene glycol divinyl ether.
(B)成分のカチオン重合性置換基当量は、43〜1000が好ましく、50〜800がより好ましく、73〜600がさらに好ましい。カチオン重合性置換基当量が43〜1000であると、後述する電極の接続時に、接着強度がより向上する傾向がある。なお、カチオン重合性置換基当量とは、含有するカチオン重合性物質の一分子の平均分子量をカチオン重合性物質の一分子中のカチオン重合性置換基の数で除した値、つまり単位カチオン重合性置換基あたりの平均分子量を指す。 (B) As for the cation polymerizable substituent equivalent of a component, 43-1000 are preferable, 50-800 are more preferable, 73-600 are more preferable. There exists a tendency for adhesive strength to improve more at the time of the connection of the electrode mentioned later that a cationically polymerizable substituent equivalent is 43-1000. The cationic polymerizable substituent equivalent is a value obtained by dividing the average molecular weight of one molecule of the cationic polymerizable substance contained by the number of cationic polymerizable substituents in one molecule of the cationic polymerizable substance, that is, unit cationic polymerizable. Refers to the average molecular weight per substituent.
(B)成分としては、不純物イオン(Na+、Cl−等)及び加水分解性塩素等の含有量を300ppm以下に低減した高純度品を用いることが、腐食防止の観点から好ましい。 As the component (B), it is preferable to use a high-purity product in which the content of impurity ions (Na + , Cl −, etc.) and hydrolyzable chlorine is reduced to 300 ppm or less, from the viewpoint of preventing corrosion.
本実施形態に係る接着剤組成物における(B)成分の含有割合は、接着剤組成物の総量基準で、10〜90質量%であることが好ましく、25〜75質量%であることがより好ましい。(B)成分の含有割合が10質量%以上であると、硬化物としたときの物性(弾性率等)がより向上する傾向があり、90質量%以下であると、硬化収縮が小さく、接着力がより向上する傾向がある。 The content ratio of the component (B) in the adhesive composition according to this embodiment is preferably 10 to 90% by mass and more preferably 25 to 75% by mass based on the total amount of the adhesive composition. . When the content ratio of the component (B) is 10% by mass or more, the physical properties (elastic modulus, etc.) of the cured product tend to be further improved. Power tends to improve more.
本実施形態に係る接着剤組成物において、(B)成分は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 In the adhesive composition according to this embodiment, the component (B) may be used alone or in combination of two or more.
本実施形態に係る接着剤組成物は、(C)導電粒子を更に含有する。導電粒子としては、例えば、Au、Ag、Ni、Cu、はんだ等の金属粒子及びカーボンが挙げられる。また、非導電性のガラス、セラミック、プラスチック等を核とし、この核に上記金属、金属粒子又はカーボンを被覆したものでもよい。導電粒子が、プラスチックを核とし、この核に上記金属、金属粒子又はカーボンを被覆したもの及び熱溶融金属粒子である場合、加熱加圧により変形して接続時に電極との接触面積が増加し接続信頼性が向上するので好ましい。また、これらの導電粒子の表面を、さらに高分子樹脂等で被覆した微粒子は、導電粒子の配合量を増加したとき、粒子同士の接触による短絡を抑制し、電極回路間の絶縁性を向上できる。したがって、適宜、導電粒子の表面を高分子樹脂等で被覆した微粒子を単独で、又は導電粒子と混合して用いることができる。 The adhesive composition according to this embodiment further contains (C) conductive particles. Examples of the conductive particles include metal particles such as Au, Ag, Ni, Cu, and solder, and carbon. Further, non-conductive glass, ceramic, plastic, or the like may be used as a core, and the core, metal particles, or carbon may be coated on the core. When the conductive particles are plastic cores and the cores are coated with the above metal, metal particles or carbon, and hot-melt metal particles, they are deformed by heat and pressure, increasing the contact area with the electrodes during connection. This is preferable because reliability is improved. In addition, fine particles whose surfaces are further coated with a polymer resin or the like can suppress short circuit due to contact between particles and improve insulation between electrode circuits when the amount of conductive particles is increased. . Accordingly, the fine particles obtained by coating the surface of the conductive particles with a polymer resin or the like can be used alone or mixed with the conductive particles as appropriate.
この導電粒子の平均粒径は、SEM観察によって求めることができる。導電粒子の平均粒径は、分散性及び導電性が良好となる観点から1〜18μmであることが好ましい。本実施形態に係る接着剤組成物における導電粒子の含有割合は、特に制限を受けないが、接着剤組成物100体積%に対して、0.1〜30体積%であることが好ましく、0.1〜10体積%であることがより好ましい。導電粒子の含有割合が0.1体積%以上であると導電性がより向上する傾向があり、30体積%以下であると回路の短絡をより防ぐことができる。なお、「体積%」は、硬化前の各成分の23℃における体積をもとに決定されるが、各成分の体積は比重を利用して質量を変換して算出することもできる。また、各成分の体積はメスシリンダー等に適当な溶媒(水、アルコール等)を入れたものに、その成分を投入して増加した体積分から求めることもできる。なお、適当な溶媒とは、その成分を溶解したり膨潤させたりせず、よくぬらすものをいう。 The average particle diameter of the conductive particles can be obtained by SEM observation. The average particle diameter of the conductive particles is preferably 1 to 18 μm from the viewpoint of good dispersibility and conductivity. The content ratio of the conductive particles in the adhesive composition according to this embodiment is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 30% by volume with respect to 100% by volume of the adhesive composition. It is more preferable that it is 1-10 volume%. There exists a tendency for electroconductivity to improve more that the content rate of electroconductive particle is 0.1 volume% or more, and it can prevent the short circuit of a circuit more as it is 30 volume% or less. The “volume%” is determined based on the volume of each component before curing at 23 ° C., but the volume of each component can also be calculated by converting mass using specific gravity. Moreover, the volume of each component can also be calculated | required from what added the appropriate solvent (water, alcohol, etc.) to the graduated cylinder etc., and added the component, and increased. An appropriate solvent means a solvent that does not dissolve or swell the components but wets well.
本実施形態に係る接着剤組成物は、被着体の腐食を防止することを目的として、金属水酸化物又は金属酸化物からなる腐食防止剤を添加、混合することができる。腐食防止剤としては、より具体的には、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化アンチモン、酸化錫、酸化チタン、酸化マンガン及び酸化ジルコニウムからなる群より選ばれる少なくとも一種以上が好ましい。腐食防止剤が粒子状である場合には、接着剤組成物への分散、被着体への高接着化及び被着体の腐食防止能の観点から、その粒径は10μm以下であることが好ましい。 In the adhesive composition according to this embodiment, a corrosion inhibitor made of a metal hydroxide or a metal oxide can be added and mixed for the purpose of preventing corrosion of the adherend. More specifically, the corrosion inhibitor includes aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, silicon oxide, aluminum oxide, magnesium oxide, antimony oxide, tin oxide, titanium oxide, manganese oxide, and zirconium oxide. At least one selected from the above is preferred. When the corrosion inhibitor is in the form of particles, the particle size may be 10 μm or less from the viewpoints of dispersion in the adhesive composition, high adhesion to the adherend and ability to prevent corrosion of the adherend. preferable.
本実施形態に係る接着剤組成物における腐食防止剤の含有割合は、(A)成分の総量基準で、0.1〜60質量%であることが好ましく、1〜30質量%であることがより好ましい。腐食防止剤の含有割合が0.1質量%以上であると、腐食防止効果を十分に発揮することができ、60質量%以下であると分散性が高まり、接着剤組成物の接続信頼性がより向上する傾向がある。 The content ratio of the corrosion inhibitor in the adhesive composition according to this embodiment is preferably 0.1 to 60% by mass and more preferably 1 to 30% by mass based on the total amount of the component (A). preferable. When the content of the corrosion inhibitor is 0.1% by mass or more, the corrosion prevention effect can be sufficiently exerted, and when the content is 60% by mass or less, the dispersibility is increased and the connection reliability of the adhesive composition is improved. There is a tendency to improve.
本実施形態に係る接着剤組成物は、1分子中に2個以上のエーテル結合を有する鎖状エーテル化合物又は環状エーテル化合物をさらに含有してもよい。特に(B)成分として脂環式エポキシ化合物を含有する場合、鎖状又は環状エーテル化合物をさらに含有することによって、脂環式エポキシ化合物の硬化挙動をより容易にかつ確実に制御することができる。 The adhesive composition according to this embodiment may further contain a chain ether compound or a cyclic ether compound having two or more ether bonds in one molecule. In particular, when an alicyclic epoxy compound is contained as the component (B), the curing behavior of the alicyclic epoxy compound can be more easily and reliably controlled by further containing a chain or cyclic ether compound.
鎖状又は環状エーテル化合物としては、1分子中に2個以上のエーテル結合を有するものであれば特に制限は無く、公知のものを使用できる。鎖状エーテル化合物としては、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール等のポリエチレングリコール類;ポリエチレングリコール類の末端水酸基をエーテル結合又はエステル結合で官能化した誘導体;エチレンオキシド、プロピレンオキシド、シクロヘキセンオキシド等の単官能エポキシ化合物の重合体;多官能エポキシ化合物の重合体;単官能又は多官能オキセタン化合物の重合体;単官能又は多官能テトラヒドロフラン類の重合体などが挙げられる。また、環状エーテル化合物としては、12−クラウン−4−エーテル、14−クラウン−4−エーテル、15−クラウン−5−エーテル、18−クラウン−6−エーテル、21−クラウン−7−エーテル、24−クラウン−8−エーテル、30−クラウン−7−エーテル、ベンゾ−18−クラウン−6−エーテル、ジベンゾ−18−クラウン−6−エーテル、トリベンゾ−18−クラウン−6−エーテル、ポリエチレングリコール類の環化物、エポキシ化合物の重合体の環化物等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The chain or cyclic ether compound is not particularly limited as long as it has two or more ether bonds in one molecule, and a known one can be used. Examples of chain ether compounds include polyethylene glycols such as triethylene glycol and tetraethylene glycol; derivatives obtained by functionalizing terminal hydroxyl groups of polyethylene glycols with ether bonds or ester bonds; monofunctional epoxies such as ethylene oxide, propylene oxide, and cyclohexene oxide Polymers of compounds; polymers of polyfunctional epoxy compounds; polymers of monofunctional or polyfunctional oxetane compounds; polymers of monofunctional or polyfunctional tetrahydrofurans. Examples of cyclic ether compounds include 12-crown-4-ether, 14-crown-4-ether, 15-crown-5-ether, 18-crown-6-ether, 21-crown-7-ether, 24- Crown-8-ether, 30-crown-7-ether, benzo-18-crown-6-ether, dibenzo-18-crown-6-ether, tribenzo-18-crown-6-ether, cyclized product of polyethylene glycols And cyclized products of polymers of epoxy compounds. These may be used alone or in combination of two or more.
上記のうち、反応調節能の観点から環状エーテル化合物が好ましく、12−クラウン−4−エーテル、14−クラウン−4−エーテル、15−クラウン−5−エーテル、18−クラウン−6−エーテル、21−クラウン−7−エーテル、24−クラウン−8−エーテル、30−クラウン−7−エーテル、ベンゾ−18−クラウン−6−エーテル、ジベンゾ−18−クラウン−6−エーテル、トリベンゾ−18−クラウン−6−エーテルがより好ましい。 Among these, cyclic ether compounds are preferable from the viewpoint of reaction control ability, and 12-crown-4-ether, 14-crown-4-ether, 15-crown-5-ether, 18-crown-6-ether, 21- Crown-7-ether, 24-crown-8-ether, 30-crown-7-ether, benzo-18-crown-6-ether, dibenzo-18-crown-6-ether, tribenzo-18-crown-6 Ether is more preferred.
本実施形態に係る接着剤組成物における鎖状又は環状エーテル化合物の含有量は、(A)成分に対して、0.005〜10モル%とすることが好ましく、0.01〜5モル%とすることがより好ましい。鎖状又は環状エーテル化合物の含有量が0.005モル%以上であると、接着強度がより向上し、20モル%以下であると、硬化が促進され、架橋密度がより高まる傾向がある。 The content of the chain or cyclic ether compound in the adhesive composition according to the present embodiment is preferably 0.005 to 10 mol%, and 0.01 to 5 mol% with respect to the component (A). More preferably. When the content of the chain or cyclic ether compound is 0.005 mol% or more, the adhesive strength is further improved, and when it is 20 mol% or less, curing is promoted and the crosslinking density tends to be further increased.
本実施形態に係る接着剤組成物は、本発明の効果を損なわない範囲内であれば、公知の各種添加剤、例えば、無機充填剤;強化剤;着色剤;安定剤(熱安定剤、耐候性改良剤等);増量剤;粘度調節剤;テルペンフェノール共重合体、テルペン樹脂、ロジン誘導体及び脂環族系炭化水素樹脂等に代表される粘着付与剤;難燃剤;紫外線吸収剤;酸化防止剤;変色防止剤;抗菌剤;防黴剤;老化防止剤;帯電防止剤;可塑剤;滑剤;発泡剤;離型剤などを含有していてもよい。 The adhesive composition according to this embodiment has various known additives such as an inorganic filler; a reinforcing agent; a colorant; a stabilizer (thermal stabilizer, weather resistance) as long as the effects of the present invention are not impaired. Extenders; viscosity modifiers; tackifiers represented by terpene phenol copolymers, terpene resins, rosin derivatives and alicyclic hydrocarbon resins; flame retardants; ultraviolet absorbers; antioxidants Anti-discoloring agent; Antifungal agent; Anti-aging agent; Antistatic agent; Plasticizer; Lubricant; Foaming agent; Release agent and the like may be contained.
上記着色剤としては、直接染料、酸性染料、塩基性染料、金属錯塩染料等の染料;カーボンブラック、マイカ等の無機顔料;カップリングアゾ系、縮合アゾ系、アンスラキノン系、チオインジゴ系、ジオキサゾン系及びフタロシアニン系等の有機顔料などが挙げられる。また、上記安定剤としては、ヒンダードフェノール系、ヒドラジン系、リン系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系及びオキザリックアシッドアニリド系等の化合物が挙げられる。上記無機充填剤としては、ガラス繊維;アスベスト繊維;炭素繊維;シリカ繊維;アルミナ繊維;ジルコニア繊維;窒化ホウ素繊維;窒化珪素繊維;塩基性硫酸マグネシウム繊維;ホウ素繊維;ステンレス鋼繊維;アルミニウム、チタン、銅、真鍮及びマグネシウム等の無機質及びこれらからなる金属繊維;銅、鉄、ニッケル、亜鉛、錫、鉛、ステンレス鋼、アルミニウム、金及び銀等の金属粉末;木粉;珪酸アルミニウム;タルク;クレイ;炭酸塩;硫酸塩;リン酸塩;ホウ酸塩;ホウ珪酸塩;アルミノ珪酸塩;チタン酸塩;塩基性硫酸塩及び塩基性炭酸塩等の塩基性塩;ガラス中空球及びガラスフレーク等のガラス材料;炭化珪素;窒化アルミ;ムライト;コージェライトなどが挙げられる。 Examples of the colorant include direct dyes, acid dyes, basic dyes, metal complex dyes and the like; inorganic pigments such as carbon black and mica; coupling azo series, condensed azo series, anthraquinone series, thioindigo series, dioxazone series And organic pigments such as phthalocyanine. Examples of the stabilizer include compounds such as hindered phenol, hydrazine, phosphorus, benzophenone, benzotriazole, and oxalic acid anilide. Examples of the inorganic filler include glass fiber, asbestos fiber, carbon fiber, silica fiber, alumina fiber, zirconia fiber, boron nitride fiber, silicon nitride fiber, basic magnesium sulfate fiber, boron fiber, stainless steel fiber, aluminum, titanium, Inorganic materials such as copper, brass and magnesium and metal fibers made of these; metal powders such as copper, iron, nickel, zinc, tin, lead, stainless steel, aluminum, gold and silver; wood powder; aluminum silicate; talc; Carbonates; sulfates; phosphates; borates; borosilicates; aluminosilicates; titanates; basic salts such as basic sulfates and basic carbonates; glasses such as glass hollow spheres and glass flakes Materials: silicon carbide; aluminum nitride; mullite; cordierite.
本実施形態に係る接着剤組成物は、増粘化及びフィルム化を目的として、種々のポリマーを適宜含有してもよい。含有されるポリマーとしては、(B)成分の硬化を大きく阻害しないものであれば制限はなく、公知のポリマーを使用することができる。このようなポリマーとしては、フェノキシ樹脂類、ポリメタクリレート類、ポリアクリレート類、ポリエステル類、ポリビニルブチラール類、SBS(スチレンブタジエンスチレンブロック共重合体)及びそのエポキシ変性体、並びにSEBS(スチレンエチレンブチレンスチレンブロック共重合体)及びその変性体等を用いることができる。これらは単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。さらに、これらポリマー中にはシロキサン結合又はフッ素置換基が含まれていても良い。これらは、混合する樹脂同士が完全に相溶するか、若しくはミクロ相分離が生じて白濁する状態であれば接着剤組成物としては好適に用いることができる。特にフィルム化を目的とする場合には、フェノキシ樹脂類、ポリビニルブチラール類等のフィルム形成性ポリマーを含有することが好ましい。 The adhesive composition according to the present embodiment may appropriately contain various polymers for the purpose of thickening and forming a film. The polymer to be contained is not limited as long as it does not significantly inhibit the curing of the component (B), and a known polymer can be used. Examples of such polymers include phenoxy resins, polymethacrylates, polyacrylates, polyesters, polyvinyl butyrals, SBS (styrene butadiene styrene block copolymer) and its epoxy modified products, and SEBS (styrene ethylene butylene styrene block). Copolymer) and modified products thereof. These may be used alone or in combination of two or more. Furthermore, these polymers may contain siloxane bonds or fluorine substituents. These can be suitably used as an adhesive composition as long as the resins to be mixed are completely compatible with each other or microphase separation occurs and the mixture becomes cloudy. In particular, when aiming at film formation, it is preferable to contain a film-forming polymer such as phenoxy resins and polyvinyl butyrals.
上記ポリマーの分子量が大きいとフィルム形成性が容易に得られ、また接着剤組成物の流動性に影響する溶融粘度を広範囲に設定できる。上記ポリマーの重量平均分子量は、特に制限を受けるものではないが、5000〜150000であることが好ましく、10000〜80000であることがより好ましい。重量平均分子量が5000以上では、フィルム形成性がより優れる傾向があり、150000以下で他の成分との相溶性がより良くなる傾向がある。ここで重量平均分子量とは、下記に示す条件に従って、ゲル浸透クロマトグラフ(GPC)より標準ポリスチレンによる検量線を用いて測定した値をいう。
(測定条件)
装置:東ソー株式会社製 GPC−8020
検出器:東ソー株式会社製 RI−8020
カラム:日立化成工業株式会社製 Gelpack GL−A−160−S+GL−A150
試料濃度:120mg/3mL
溶媒:テトラヒドロフラン
注入量:60μL
圧力:2.9MPa(30kgf/cm2)
流量:1.00mL/mim
When the molecular weight of the polymer is large, film formability can be easily obtained, and the melt viscosity that affects the fluidity of the adhesive composition can be set in a wide range. The weight average molecular weight of the polymer is not particularly limited, but is preferably 5,000 to 150,000, and more preferably 10,000 to 80,000. When the weight average molecular weight is 5000 or more, the film formability tends to be more excellent, and when it is 150,000 or less, the compatibility with other components tends to be better. Here, the weight average molecular weight refers to a value measured from a gel permeation chromatograph (GPC) using a standard polystyrene calibration curve according to the following conditions.
(Measurement condition)
Device: GPC-8020 manufactured by Tosoh Corporation
Detector: RI-8020 manufactured by Tosoh Corporation
Column: Gelpack GL-A-160-S + GL-A150 manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.
Sample concentration: 120 mg / 3 mL
Solvent: Tetrahydrofuran Injection volume: 60 μL
Pressure: 2.9 MPa (30 kgf / cm 2 )
Flow rate: 1.00 mL / mim
本実施形態に係る接着剤組成物における上記ポリマーの含有量は、(B)成分100質量部に対して20〜320質量部であることが好ましく、50〜150質量部であることがより好ましい。上記ポリマーの含有割合が20〜320質量部であると、接着剤組成物の流動性及び接着性がより向上する傾向がある。 The content of the polymer in the adhesive composition according to this embodiment is preferably 20 to 320 parts by mass, and more preferably 50 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (B). There exists a tendency for the fluidity | liquidity and adhesiveness of an adhesive composition to improve that the content rate of the said polymer is 20-320 mass parts.
本実施形態に係る接着剤組成物は、常温で液状である場合にはペースト状で使用することができる。室温で固体の場合には、加熱して使用する他、溶剤を使用してペースト化してもよい。使用できる溶剤としては、接着剤組成物及び添加剤と反応性がなく、かつ十分な溶解性を示すものであれば、特に制限を受けないが、常圧での沸点が50〜150℃であるものが好ましい。沸点が50℃以上の溶剤では、常温で放置しても揮発しにくく、開放系で使用する際の制限が少ない。また、沸点が150℃以下の溶剤では、溶剤を揮発させやすく、接着後の接続信頼性がより向上する傾向がある。 The adhesive composition according to this embodiment can be used in the form of a paste when it is liquid at room temperature. In the case of a solid at room temperature, it may be heated and used, or may be made into a paste using a solvent. The solvent that can be used is not particularly limited as long as it is not reactive with the adhesive composition and the additive and exhibits sufficient solubility, but has a boiling point of 50 to 150 ° C. at normal pressure. Those are preferred. A solvent having a boiling point of 50 ° C. or higher is less likely to volatilize even when left at room temperature, and there are few restrictions when used in an open system. Moreover, in the solvent whose boiling point is 150 degrees C or less, it is easy to volatilize a solvent and there exists a tendency for the connection reliability after adhesion | attachment to improve more.
本実施形態に係る接着剤組成物は、加熱により硬化することができる。加熱温度は、好ましくは40〜180℃、より好ましくは50〜150℃であり、加熱時間は、好ましくは0.1秒〜10時間、より好ましくは、1秒〜1時間である。加熱温度が40℃以上であると硬化速度がより向上する傾向があり、180℃以下であると望まない副反応が抑制され、接続信頼性がより向上する傾向がある。また、加熱時間が0.1秒以上であると硬化反応が進行しやすくなる傾向があり、10時間以下であると硬化物の生産性がより向上するとともに、望まない副反応が進行しにくくなり、接続信頼性がより向上する傾向がある。 The adhesive composition according to this embodiment can be cured by heating. The heating temperature is preferably 40 to 180 ° C., more preferably 50 to 150 ° C., and the heating time is preferably 0.1 second to 10 hours, more preferably 1 second to 1 hour. When the heating temperature is 40 ° C. or higher, the curing rate tends to be further improved, and when it is 180 ° C. or lower, undesirable side reactions are suppressed, and the connection reliability tends to be further improved. In addition, if the heating time is 0.1 seconds or more, the curing reaction tends to proceed, and if it is 10 hours or less, the productivity of the cured product is further improved and unwanted side reactions are less likely to proceed. Connection reliability tends to improve more.
本実施形態に係る接着剤組成物は、加熱及び加圧を併用して被着体を接着させることができる。加熱及び加圧を併用して接着する場合の加熱温度は、特に制限を受けないが、50〜190℃の温度が好ましい。圧力は、被着体に損傷を与えない範囲であれば、特に制限を受けないが、TCP及びチップオンフレックス(COF)の場合、一般的には0.1〜30MPaが好ましい。また、COG実装の場合、10〜100MPaが好ましい。これらの加熱及び加圧は、0.5秒〜120秒間の範囲で行うことが好ましい。 The adhesive composition according to the present embodiment can adhere an adherend by using both heating and pressing. The heating temperature in the case of bonding using heating and pressurization in combination is not particularly limited, but a temperature of 50 to 190 ° C. is preferable. The pressure is not particularly limited as long as it does not damage the adherend, but in the case of TCP and chip-on-flex (COF), generally 0.1 to 30 MPa is preferable. In the case of COG mounting, 10 to 100 MPa is preferable. These heating and pressurization are preferably performed in the range of 0.5 seconds to 120 seconds.
本実施形態に係る接着剤組成物は、熱膨張係数の異なる異種の被着体の接着剤として使用することができ、フィルム状としても使用することができる。具体的には、銀ペースト及び銀フィルム等に代表される、回路電極を有する回路部材間を接着する回路接続用接着剤、チップサイズパッケージ(CSP)用エラストマー、CSP用アンダーフィル材及びリードオンチップ(LOC)テープ等に代表される、半導体素子と回路パターンを有する半導体素子搭載用指示部材とを接着する半導体素子接続用接着剤として使用することができる。 The adhesive composition according to this embodiment can be used as an adhesive for different types of adherends having different thermal expansion coefficients, and can also be used as a film. Specifically, an adhesive for circuit connection for bonding between circuit members having circuit electrodes, such as silver paste and silver film, an elastomer for chip size package (CSP), an underfill material for CSP, and a lead-on chip It can be used as an adhesive for connecting a semiconductor element, such as (LOC) tape, for bonding a semiconductor element and a semiconductor element mounting instruction member having a circuit pattern.
[フィルム状接着剤]
図1は、フィルム状接着剤の一実施形態を示す模式断面図である。図1に示すフィルム状接着剤1は、接着剤成分5及び導電粒子7からなる、上述の接着剤組成物をフィルム状に形成したものである。このフィルム状接着剤1によれば、取り扱いが容易であり、被着体へ容易に設置することができ、接続作業を容易に行うことができる。
[Film adhesive]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of a film adhesive. A
なお、フィルム状接着剤1は、異なる種類の接着剤組成物を用いた2層以上の層からなる多層構成(図示せず)としてもよい。上記2層以上の層においては、各層のTg(ガラス転移温度)を、例えば5℃以上異なるものとすることができる。
In addition, the
フィルム状接着剤1は、例えば、接着剤組成物を溶媒に溶解したものを支持体(PET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム等)上に塗工装置を用いて塗布し、接着剤組成物が硬化しない温度で所定時間熱風乾燥することにより作製することができる。また、フィルム状接着剤1の厚さは、例えば、10〜50μmとすることができる。
The
[接続構造体]
図2は、接続構造体の一実施形態を示す模式断面図である。図2に示すように、本実施形態の接続構造体は、相互に対向する第一の回路部材20及び第二の回路部材30を備えており、第一の回路部材20と第二の回路部材30との間には、これらを接続する回路接続部材10が設けられている。第一の回路部材20又は第二の回路部材30は無機材料から構成されていてもよい。また、接続部材との被着面の少なくとも一部が無機材料から構成されていてもよい。
[Connection structure]
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of a connection structure. As shown in FIG. 2, the connection structure of the present embodiment includes a
第一の回路部材20は、回路基板(第一の回路基板)21と、回路基板21の主面21a上に形成された回路電極(第一の回路電極)22とを備えている。なお、回路基板21の主面21a上には、場合により絶縁層(図示せず)が形成されていてもよい。
The
一方、第二の回路部材30は、回路基板(第二の回路基板)31と、回路基板31の主面31a上に形成された回路電極(第二の回路電極)32とを備えている。また、回路基板31の主面31a上にも、場合により絶縁層(図示せず)が形成されていてもよい。
On the other hand, the
第一の回路部材20及び第二の回路部材30としては、電気的接続を必要とする電極が形成されているものであれば特に制限はない。具体的には、液晶ディスプレイに用いられているITO等で電極が形成されているガラス又はプラスチック基板、プリント配線板、セラミック配線板、フレキシブル配線板、半導体シリコンチップ等が挙げられ、これらは必要に応じて組み合わせて使用される。このように、本実施形態では、プリント配線板やポリイミド等の有機物からなる材質をはじめ、銅、アルミニウム等の金属やITO(indiumtinoxide)、窒化ケイ素(SiNX)、二酸化ケイ素(SiO2)等の無機材料からなる材質のように多種多様な表面状態を有する回路部材を用いることができる。
The
回路接続部材10は、上記接着剤組成物の硬化物により形成され、絶縁性物質11及び導電粒子7を含有している。導電粒子7は、対向する回路電極22と回路電極32との間のみならず、主面21aと主面31aとの間にも配置されている。接続構造体においては、回路電極22及び回路電極32が、導電粒子7を介して電気的に接続されている。すなわち、導電粒子7が回路電極22及び回路電極32の双方に直接接触している。
The
この接続構造体においては、上述したように、対向する回路電極22と回路電極32とが導電粒子7を介して電気的に接続されている。このため、回路電極22及び回路電極32間の接続抵抗が十分に低減される。したがって、回路電極22及び回路電極32間の電流の流れを円滑にすることができ、回路の持つ機能を十分に発揮することができる。
In this connection structure, as described above, the
[接続構造体の製造方法]
次に、上述した接続構造体の製造方法について説明する。
[Method of manufacturing connection structure]
Next, the manufacturing method of the connection structure mentioned above is demonstrated.
先ず、上述した第一の回路部材20と、フィルム状接着剤1を用意する(図3(a)参照)。
First, the
フィルム状接着剤1の厚さは、10〜50μmであることが好ましい。フィルム状接着剤1の厚さを10μm以上とすることにより、回路電極22及び回路電極32間における回路接続材料が確実に充填される。他方、フィルム状接着剤1の厚さを50μm以下とすることにより、回路電極22及び回路電極32間の回路接続材料がはみ出すことをより高度に防止することができる。
The thickness of the
次に、フィルム状接着剤1を第一の回路部材20の回路電極22が形成されている面上に載せる。なお、フィルム状接着剤1が支持体(図示せず)上に付着している場合には、フィルム状接着剤1側を第一の回路部材20に向けるようにして、第一の回路部材20上に載せる。このとき、フィルム状接着剤1はフィルム状であり、取り扱いが容易である。このため、第一の回路部材20と第二の回路部材30との間にフィルム状接着剤1を容易に介在させることができ、第一の回路部材20と第二の回路部材30との接続作業を容易に行うことができる。
Next, the
そして、フィルム状接着剤1を、図3(a)の矢印A及びB方向に加圧し、フィルム状接着剤1を第一の回路部材20に仮接続する(図3(b)参照)。このとき、加熱しながら加圧してもよい。
And the
続いて、図3(c)に示すように、第二の回路部材30を、第二の回路電極32を第一の回路部材20に向けるようにして(すなわち、第一の回路電極22と第二の回路電極32とが対向配置される状態にして)フィルム状接着剤1上に載せる。なお、フィルム状接着剤1が支持体(図示せず)上に付着している場合には、支持体を剥離してから第二の回路部材30をフィルム状接着剤1上に載せる。
Subsequently, as shown in FIG. 3 (c), the
そして、フィルム状接着剤1を加熱しながら、図3(c)の矢印A及びB方向に第一の回路部材20及び第二の回路部材30を介して加圧する。こうして、フィルム状接着剤1が硬化処理され、本接続が行われ、図2に示すような接続構造体が得られる。
And it heats through the
上記のようにして、接続構造体を製造すると、得られる接続構造体において、導電粒子7を対向する回路電極22及び回路電極32の双方に接触させることが可能となり、回路電極22及び回路電極32間の接続抵抗を十分に低減することができる。
When the connection structure is manufactured as described above, in the obtained connection structure, the
また、フィルム状接着剤1の加熱により、回路電極22と回路電極32との間の距離を十分に小さくした状態で接着剤成分5が硬化して絶縁性物質11となり、第一の回路部材20と第二の回路部材30とが回路接続部材10を介して強固に接続される。すなわち、得られる接続構造体においては、回路接続部材10は、上記接着剤組成物を含む回路接続材料の硬化物により構成されていることから、第一の回路部材20又は第二の回路部材30に対する回路接続部材10の接着強度が十分に高くなり、特に高温高湿条件下において十分に接着強度が高くなる。また、接続構造体では接着強度が十分に高い状態が長期間にわたって持続される。したがって、得られる接続構造体は、回路電極22及び回路電極32間の距離の経時的変化が十分に防止され、回路電極22及び回路電極32間の電気特性の長期信頼性に優れる。
In addition, the
また、上記実施形態では、フィルム状接着剤1を用いて接続構造体を製造しているが、フィルム状接着剤1に代えて、フィルム状に形成されていない接着剤組成物を用いてもよい。この場合でも、接着剤組成物を溶媒に溶解させ、その溶液を、第一の回路部材20又は第二の回路部材30のいずれかに塗布し乾燥させれば、第一の回路部材20及び第二の回路部材30間に接着剤組成物を介在させることができる。
Moreover, in the said embodiment, although the connection structure is manufactured using the
[半導体装置]
次に、本発明に係る半導体装置の実施形態について説明する。図4は、本発明の半導体装置の一実施形態を示す概略断面図である。図4に示すように、本実施形態の半導体装置2は、半導体素子50と、半導体素子の支持部材となる基板60とを備えており、半導体素子50及び基板60の間には、これらを電気的に接続する半導体素子接続部材80が設けられている。また、半導体素子接続部材80は基板60の主面60a上に積層され、半導体素子50は更にその半導体素子接続部材80上に積層されている。
[Semiconductor device]
Next, an embodiment of a semiconductor device according to the present invention will be described. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of the semiconductor device of the present invention. As shown in FIG. 4, the
基板60は回路パターン61を備えており、回路パターン61は、基板60の主面60a上で半導体素子接続部材80を介して又は直接に半導体素子50と電気的に接続されている。そして、これらが封止材70により封止され、半導体装置2が形成される。
The
半導体素子50の材料としては特に制限されないが、シリコン、ゲルマニウムの4族の半導体素子、GaAs、InP、GaP、InGaAs、InGaAsP、AlGaAs、InAs、GaInP、AlInP、AlGaInP、GaNAs、GaNP、GaInNAs、GaInNP、GaSb、InSb、GaN、AlN、InGaN、InNAsP等のIII−V族化合物半導体素子、HgTe、HgCdTe、CdMnTe、CdS、CdSe、MgSe、MgS、ZnSe、ZeTe等のII−VI族化合物半導体素子、そして、CuInSe(CIS)等の種々のものを用いることができる。
The material of the
半導体素子接続部材80は、上記本発明に係る接着剤組成物の硬化物により形成され、絶縁性物質11及び導電粒子7を含有している。導電粒子7は、半導体素子50と回路パターン61との間のみならず、半導体素子50と主面60aとの間にも配置されている。本実施形態の半導体装置2においては、半導体素子50と回路パターン61とが、導電粒子7を介して電気的に接続されている。このため、半導体素子50及び回路パターン61間の接続抵抗が十分に低減される。したがって、半導体素子50及び回路パターン61間の電流の流れを円滑にすることができ、半導体の有する機能を十分に発揮することができる。また、この導電粒子7を上述した配合割合とすることによって電気的な接続の異方性を示すことも可能である。
The semiconductor
半導体素子接続部材80は上記本発明に係る接着剤組成物からなる回路接続材料の硬化物により構成されている。このことから、半導体素子50及び基板60に対する半導体素子接続部材40の接着強度が十分に高くなり、かつ、半導体素子50及び回路パターン61間の接続抵抗を十分に低減することができる。そして、この状態を長期間にわたって持続させることができる。また、低温短時間での加熱により半導体素子接続部材を形成できるため、半導体素子などへの影響を小さくすることができる。したがって、半導体素子50及び基板60間の電気特性の長期信頼性を十分に高めることが可能となる。
The semiconductor
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。 The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above embodiment.
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は実施例に何ら限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further more concretely based on an Example and a comparative example, this invention is not limited to an Example at all.
(実施例1)
(A)成分としてTA−60(サンアプロ株式会社製品名、α−ナフチルメチル−4−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウム トリス(パーフルオロエチル)トリフルオロホスフェート)、(B)成分としてグリシジルエーテル型エポキシ化合物YL980(ジャパンエポキシレジン株式会社製品名、ビスフェノールA型エポキシ樹脂)を用いた。フィルム形成性ポリマーとしてフェノキシ樹脂(YP−70、東都化成株式会社製商品名)を用いた。また、ポリスチレンを核とする粒子の表面に、厚み0.2μmのニッケル層を設け、このニッケル層の外側に、厚み0.02μmの金層を設けた平均粒径3μm、比重2.5の導電粒子を作製して用いた。また、腐食防止剤として水酸化アルミニウム粉末を用いた。
Example 1
TA-60 (San Apro Co., Ltd. product name, α-naphthylmethyl-4-hydroxyphenylmethylsulfonium tris (perfluoroethyl) trifluorophosphate) as component (A), and glycidyl ether type epoxy compound YL980 (Japan) as component (B) Epoxy Resin Co., Ltd. product name, bisphenol A type epoxy resin) was used. A phenoxy resin (YP-70, trade name manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.) was used as the film-forming polymer. Further, a nickel layer having a thickness of 0.2 μm is provided on the surface of particles having polystyrene as a core, and a gold layer having a thickness of 0.02 μm is provided outside the nickel layer. Particles were made and used. Moreover, aluminum hydroxide powder was used as a corrosion inhibitor.
(A)成分、(B)成分及びフィルム形成性ポリマーを、表1に示す混合比で配合し、さらに導電粒子を8体積%配合分散させ、厚み40μmのPET樹脂フィルムに塗工装置を用いて塗布し、70℃で5分間の熱風乾燥によって接着剤層の厚みが20μmのフィルム状接着剤を得た。 (A) A component, (B) component, and a film-forming polymer are mix | blended with the mixing ratio shown in Table 1, Furthermore, 8 volume% of electroconductive particles are mix-dispersed and it uses a coating apparatus for PET resin film of thickness 40 micrometers. The film-like adhesive having a thickness of 20 μm was obtained by applying and drying with hot air at 70 ° C. for 5 minutes.
(実施例2)
(A)成分としてα−ナフチルメチル−4−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウム トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチド(PMNS TFSM)を用いた以外は、実施例1と同様な方法でフィルム状接着剤を得た。表1に各成分の混合比を示す。
(Example 2)
A film adhesive was obtained in the same manner as in Example 1 except that α-naphthylmethyl-4-hydroxyphenylmethylsulfonium tris (trifluoromethanesulfonyl) methide (PMNS TFSM) was used as the component (A). Table 1 shows the mixing ratio of each component.
(実施例3)
(A)成分として3−メチル−2−ブテニルテトラメチレンスルホニウム トリス(パーフルオロエチル)トリフルオロホスフェート(MBTS TFEP)を用いた以外は、実施例1と同様な方法でフィルム状接着剤を得た。表1に各成分の混合比を示す。
(Example 3)
A film-like adhesive was obtained in the same manner as in Example 1 except that 3-methyl-2-butenyltetramethylenesulfonium tris (perfluoroethyl) trifluorophosphate (MBTS TFEP) was used as the component (A). . Table 1 shows the mixing ratio of each component.
(実施例4)
(A)成分としてシンナミルテトラメチレンスルホニウム トリス(パーフルオロエチル)トリフルオロホスフェート(CMS TFEP)を用いた以外は、実施例1と同様な方法でフィルム状接着剤を得た。表1に各成分の混合比を示す。
(Example 4)
A film adhesive was obtained in the same manner as in Example 1 except that cinnamyltetramethylenesulfonium tris (perfluoroethyl) trifluorophosphate (CMS TFEP) was used as the component (A). Table 1 shows the mixing ratio of each component.
(比較例1)
(A)成分としてSI−60(三新化学工業株式会社製品名、α−ナフチルメチル−4−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウム ヘキサフルオロアンチモネート)を用いた以外は、実施例1と同様な方法でフィルム状接着剤を得た。表1に各成分の混合比を示す。
(Comparative Example 1)
(A) In the same manner as in Example 1 except that SI-60 (product name of Sanshin Chemical Industry Co., Ltd., α-naphthylmethyl-4-hydroxyphenylmethylsulfonium hexafluoroantimonate) was used as the component. An adhesive was obtained. Table 1 shows the mixing ratio of each component.
(比較例2)
(A)成分としてCPI−100A(サンアプロ株式会社製品名、4−フェニルチオフェニルジフェニルスルホニウム ヘキサフルオロアンチモネート)を用いた以外は、実施例1と同様な方法でフィルム状接着剤を得た。表1に各成分の混合比を示す。
(Comparative Example 2)
A film adhesive was obtained in the same manner as in Example 1 except that CPI-100A (product name of San Apro Co., Ltd., 4-phenylthiophenyldiphenylsulfonium hexafluoroantimonate) was used as the component (A). Table 1 shows the mixing ratio of each component.
(比較例3)
(A)成分としてCPI−200K(サンアプロ株式会社製品名、4−フェニルチオフェニルジフェニルスルホニウム トリス(パーフルオロエチル)トリフルオロホスフェート)を用いた以外は、実施例1と同様な方法でフィルム状接着剤を得た。表1に各成分の混合比を示す。
(Comparative Example 3)
(A) A film adhesive in the same manner as in Example 1 except that CPI-200K (product name of San Apro Co., Ltd., 4-phenylthiophenyldiphenylsulfonium tris (perfluoroethyl) trifluorophosphate) was used as the component. Got. Table 1 shows the mixing ratio of each component.
(比較例4)
(A)成分としてテトラメチレンα−ナフチルメチルスルホニウム トリス(パーフルオロエチル)トリフルオロホスフェート(MPS TFEP)を用いた以外は、実施例1と同様な方法でフィルム状接着剤を得た。表1に各成分の混合比を示す。
(Comparative Example 4)
A film adhesive was obtained in the same manner as in Example 1 except that tetramethylene α-naphthylmethylsulfonium tris (perfluoroethyl) trifluorophosphate (MPS TFEP) was used as the component (A). Table 1 shows the mixing ratio of each component.
(比較例5)
(A)成分として4−ヒドロキシフェニルメチルシンナミルスルホニウム トリス(パーフルオロエチル)トリフルオロホスフェート(PMCS TFEP)を用いた以外は、実施例1と同様な方法でフィルム状接着剤を得た。表1に各成分の混合比を示す。なお、表1で混合比は質量部で示す。
(Comparative Example 5)
A film adhesive was obtained in the same manner as in Example 1 except that 4-hydroxyphenylmethylcinnamylsulfonium tris (perfluoroethyl) trifluorophosphate (PMCS TFEP) was used as the component (A). Table 1 shows the mixing ratio of each component. In Table 1, the mixing ratio is expressed in parts by mass.
実施例及び比較例で用いた(A)成分のスルホニウム塩化合物を表2に示す。 Table 2 shows the sulfonium salt compounds of the component (A) used in Examples and Comparative Examples.
[示差走査熱量測定]
実施例及び比較例で得たフィルム状接着剤の示差走査熱量測定を行い、発熱ピークの有無を調べた。
比較例2及び3で得たフィルム状接着剤において、発熱ピークは認められなかった。また、比較例5で得たフィルム状接着剤は測定前に硬化した。実施例1〜4並びに比較例1及び4で得たフィルム状接着剤は発熱ピークを与えた。その時の温度を表3に示す。
[Differential scanning calorimetry]
Differential scanning calorimetry of the film-like adhesives obtained in Examples and Comparative Examples was performed to examine the presence or absence of an exothermic peak.
In the film-like adhesives obtained in Comparative Examples 2 and 3, no exothermic peak was observed. Moreover, the film adhesive obtained in Comparative Example 5 was cured before measurement. The film adhesives obtained in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 4 gave an exothermic peak. Table 3 shows the temperature at that time.
示差走査熱量測定において、(A)成分がα−ナフチルメチル−4−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウムを有する、TA−60(Y−=[P(C2F5)3F3]−、実施例1)及びPMNS TFSM(Y−=[C(CF3SO2)3]−、実施例2)である場合、SI−60(Y−=[SbF6]−、比較例1)と同様に、発熱ピークは110℃付近に観測され、同等の低温硬化性が認められた。 In differential scanning calorimetry, TA-60 (Y − = [P (C 2 F 5 ) 3 F 3 ] − , Example 1) in which the component (A) has α-naphthylmethyl-4-hydroxyphenylmethylsulfonium. And PMNS TFSM (Y − = [C (CF 3 SO 2 ) 3 ] − , Example 2), similarly to SI-60 (Y − = [SbF 6 ] − , Comparative Example 1), an exothermic peak Was observed at around 110 ° C., and an equivalent low-temperature curability was observed.
また、示差走査熱量測定において、(A)成分がアリール基が3つ有するスルホニウム塩化合物(比較例2及び3)である場合、発熱ピークは認められなかったが、置換アリールメチル基と置換アリール基とを有するスルホニウム塩化合物(実施例1及び2並びに比較例1)である場合、110℃付近に発熱ピークがあり、メチル基又はフェニル基置換のアリル基とアルキル基とを有するスルホニウム塩化合物(実施例3及び4)である場合、120℃付近に発熱ピークがあり、それぞれ同等の低温硬化性が認められた。一方、置換アリールメチル基及びアルキル基を有するスルホニウム塩化合物(比較例4)である場合、150℃付近に発熱ピークがあり、実施例の(A)成分と比較して高温で硬化性が認められた。置換アリル基と置換アリール基を有するスルホニウム塩化合物(比較例5)である場合は、測定前に硬化が進行し、保存安定性に劣る事が確認された。 In differential scanning calorimetry, when the component (A) is a sulfonium salt compound having three aryl groups (Comparative Examples 2 and 3), no exothermic peak was observed, but the substituted arylmethyl group and the substituted aryl group And a sulfonium salt compound having an exothermic peak near 110 ° C. and having an allyl group substituted with a methyl group or a phenyl group and an alkyl group (implementation) In Examples 3 and 4), there was an exothermic peak near 120 ° C., and the same low-temperature curability was observed. On the other hand, in the case of a sulfonium salt compound having a substituted arylmethyl group and an alkyl group (Comparative Example 4), there is an exothermic peak near 150 ° C., and curability is recognized at a high temperature as compared with the component (A) of the Example. It was. In the case of a sulfonium salt compound having a substituted allyl group and a substituted aryl group (Comparative Example 5), it was confirmed that the curing proceeded before measurement and the storage stability was poor.
[硬化率測定試験]
実施例1〜4並びに比較例1及び4のフィルム状接着剤をホットプレート上で10秒間、100〜160℃でそれぞれ加熱して硬化させた。赤外線吸収スペクトルにより、加熱前後のエポキシ基のシグナル強度の面積値の差を、加熱前のシグナル強度の面積値で除したものを硬化率として求めた。結果を図5に示す。
[Curing rate measurement test]
The film adhesives of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 4 were heated and cured at 100 to 160 ° C. for 10 seconds on a hot plate, respectively. From the infrared absorption spectrum, the difference between the area values of the signal intensity of the epoxy group before and after heating was divided by the area value of the signal intensity before heating was determined as the curing rate. The results are shown in FIG.
α−ナフチルメチル−4−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウム塩化合物である、TA−60(Y−=[P(C2F5)3F3]−)を用いた実施例1及びPMNS TFSM(Y−=[C(CF3SO2)3]−)を用いた実施例2は、SI−60(Y−=[SbF6]−)を用いた比較例1と同様に、10秒間という短時間で高い硬化率を示し、同等の低温速硬化性が認められた。 Example 1 and PMNS TFSM (Y − =) using TA-60 (Y − = [P (C 2 F 5 ) 3 F 3 ] − ), which is an α-naphthylmethyl-4-hydroxyphenylmethylsulfonium salt compound. Example 2 using [C (CF 3 SO 2 ) 3 ] − ) is high in a short time of 10 seconds as in Comparative Example 1 using SI-60 (Y − = [SbF 6 ] − ). A curing rate was exhibited, and an equivalent low-temperature rapid curing property was observed.
メチル基又はフェニル基置換のアリル基とアルキル基とを有するスルホニウム塩化合物を用いた実施例3及び4は、実施例1及び2並びに比較例1と同様の低温速硬化性を示した。一方、置換アリールメチル基とアルキル基とを有するスルホニウム塩化合物を用いた比較例4は殆ど硬化が進行しなかった。 Examples 3 and 4 using a sulfonium salt compound having a methyl group or phenyl group-substituted allyl group and an alkyl group showed the same low-temperature fast curing properties as in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1. On the other hand, in Comparative Example 4 using a sulfonium salt compound having a substituted arylmethyl group and an alkyl group, curing hardly proceeded.
[保存安定性試験]
実施例1〜4及び比較例1〜5のフィルム状接着剤を40℃の恒温装置に5日間放置した。赤外線吸収スペクトルにより、放置後の硬化率を求めた。結果を表3に示す。
[Storage stability test]
The film adhesives of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 5 were left in a thermostatic apparatus at 40 ° C. for 5 days. From the infrared absorption spectrum, the curing rate after standing was determined. The results are shown in Table 3.
実施例1〜4及び比較例1〜4では、ほとんど硬化が進行せずに保存安定性が良好であった。一方、比較例5は試験前に硬化し保存安定性が低かった。 In Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4, curing hardly progressed and the storage stability was good. On the other hand, Comparative Example 5 was cured before the test and had low storage stability.
[フッ素イオン濃度の測定]
実施例1〜4及び比較例1〜5のフィルム状接着剤を、純水で100倍に希釈した後、121℃/100%RHの環境で15時間加熱して抽出した。抽出水をろ過後に陰イオンクロマトグラフ(DIONEX社製IC−20)でフッ素イオン濃度を測定した。結果を表3に示す。
[Measurement of fluoride ion concentration]
The film adhesives of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 5 were diluted 100 times with pure water, and then extracted by heating for 15 hours in an environment of 121 ° C./100% RH. After filtering the extracted water, the fluorine ion concentration was measured with an anion chromatograph (IC-20 manufactured by DIONEX). The results are shown in Table 3.
Y−として、[P(C2F5)3F3]−又は[C(CF3SO2)3]−を有するスルホニウム塩化合物を用いた実施例1〜4及び比較例3〜5では、フッ素イオン濃度が100ppm未満と低いが、[SbF6]−を有するスルホニウム塩化合物を用いた比較例1及び2はフッ素イオン濃度がそれぞれ10500ppm、6800ppmと極めて高い事が確認された。 Y - as, [P (C 2 F 5 ) 3 F 3] - or [C (CF 3 SO 2) 3] - In Examples 1 to 4 and Comparative Examples 3-5 were used sulfonium salt compound having the Although the fluorine ion concentration was as low as less than 100 ppm, it was confirmed that Comparative Examples 1 and 2 using a sulfonium salt compound having [SbF 6 ] — had extremely high fluorine ion concentrations of 10500 ppm and 6800 ppm, respectively.
[接続構造体の作製]
ガラス基板(コーニング#1737、外形38mm×28mm、厚さ0.5mm、表面にITO(酸化インジウム錫)配線パターン(パターン幅50μm、ピッチ50μm)を有するもの)に、2×20mmの大きさで実施例1〜4及び比較例1〜5の各フィルム状接着剤を、PET樹脂フィルムから転写した。ICチップ(外形1.7mm×17.2mm、厚さ0.55mm、バンプの大きさ50μm×50μm、バンプのピッチ50μm)を表4に示す実装条件(温度と時間)で、80MPa(バンプ面積換算)荷重をかけて加熱加圧して実装した。また、保存安定性試験後のフィルム状接着剤も同様に実装した。
[Production of connection structure]
Implemented on a glass substrate (Corning # 1737, external dimensions 38 mm x 28 mm, thickness 0.5 mm, ITO (indium tin oxide) wiring pattern (
[接続抵抗の評価]
上記のようにして作製した接続構造体の隣接回路間の抵抗値(14端子測定した中の最大値)を測定した。得られた結果を表4に示す。
[Evaluation of connection resistance]
A resistance value (maximum value among 14 terminals measured) between adjacent circuits of the connection structure produced as described above was measured. Table 4 shows the obtained results.
実施例1〜4及び比較例1のフィルム状接着剤を用いた場合では、保存安定性試験前後で共に5Ω未満と良好な値を示した。比較例2及び3のフィルム状接着剤用いた場合では硬化が進行せず接続ができなかった。また、比較例4のフィルム状接着剤を用いた場合では高い抵抗値となった。比較例5は、接続構造体の作製前に硬化が進行した。 In the case where the film-like adhesives of Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 were used, both the values before and after the storage stability test showed a good value of less than 5Ω. When the film adhesives of Comparative Examples 2 and 3 were used, curing did not proceed and connection could not be made. Further, when the film adhesive of Comparative Example 4 was used, a high resistance value was obtained. In Comparative Example 5, curing proceeded before the connection structure was produced.
[接続構造体の配線腐食の観察]
上記のようにして作製した接続構造体(保存安定性試験を行っていないフィルム状接着剤を用いたもの)を、85℃85%RHの環境で24時間処理した後の、ITO配線の外観を観察した。得られた結果を表4に示す。
[Observation of wiring corrosion of connection structure]
The appearance of the ITO wiring after treating the connection structure produced as described above (using a film-like adhesive that has not been subjected to a storage stability test) in an environment of 85 ° C. and 85% RH for 24 hours. Observed. Table 4 shows the obtained results.
Y−として、[SbF6]−を有するスルホニウム塩化合物を用いた比較例1及び2では、顕著な配線の腐食の発生が認められたが、Y−として、[P(C2F5)3F3]−又は[C(CF3SO2)3]−を有するスルホニウム塩化合物を用いた実施例1〜4及び比較例3〜5では腐食は認められなかった。 Y - a, [SbF 6] - Comparative Example 1 and 2 using a sulfonium salt compound having, the occurrence of corrosion of significant wiring was observed, Y - as, [P (C 2 F 5 ) 3 F 3] - or [C (CF 3 SO 2) 3] - corrosion in examples 1-4 and Comparative examples 3-5 were used sulfonium salt compound having a was not observed.
以上のことから、Y−が[P(R4)a(F)6−a]−又は[C((R5)SO2)3]−で示され、特に[P(C2F5)3F3]−又は[C(CF3SO2)3]−である、上記一般式(I)で表されるスルホニウム塩化合物を含有してなる接着剤組成物は、[SbF6]−を含有してなるものと同等の低温速硬化性及び保存安定性を有し、さらにフッ素イオンが脱離しにくいため、腐食の発生が抑えられ、接続信頼性に優れることが判明した。また、上記一般式(I)で表されるスルホニウム塩化合物は、R1が置換若しくは未置換のアリールメチル基であり、R2が置換若しくは未置換のアリール基であり、R3がメチル基である場合、又はR1が置換若しくは未置換のアリル基であり、R2及びR3がアルキル基、又はR2及びR3が一緒になって形成された環である場合、低温短時間で接続できる接着剤組成物の重合開始剤に好適である事が判明した。 From the above, Y − is represented by [P (R 4 ) a (F) 6-a ] − or [C ((R 5 ) SO 2 ) 3 ] − , especially [P (C 2 F 5 ) 3 F 3 ] — or [C (CF 3 SO 2 ) 3 ] — , the adhesive composition containing the sulfonium salt compound represented by the above general formula (I) comprises [SbF 6 ] — It has been found that it has low-temperature rapid curability and storage stability equivalent to those contained, and further, since fluorine ions are not easily desorbed, the occurrence of corrosion is suppressed and the connection reliability is excellent. In the sulfonium salt compound represented by the general formula (I), R 1 is a substituted or unsubstituted arylmethyl group, R 2 is a substituted or unsubstituted aryl group, and R 3 is a methyl group. In some cases, when R 1 is a substituted or unsubstituted allyl group, R 2 and R 3 are alkyl groups, or R 2 and R 3 are a ring formed together, they can be connected at a low temperature in a short time. It was found to be suitable as a polymerization initiator for the adhesive composition that can be produced.
1…フィルム状接着剤、2…半導体装置、5…接着剤成分、7…導電粒子((C)成分)、10…回路接続部材、11…絶縁性物質、20…第一の回路部材、21…回路基板(第一の回路基板)、21a…主面、22…回路電極(第一の回路電極)、30…第二の回路部材、31…回路基板(第二の回路基板)、31a…主面、32…回路電極(第二の回路電極)、50…半導体素子、60…基板、61…回路パターン、70…封止材、80…半導体素子接続部材。
DESCRIPTION OF
Claims (14)
(B)カチオン重合性物質と、
(C)導電粒子と、
を含有してなる異方導電性接着剤組成物。
[式中、R1は置換若しくは未置換のアリールメチル基、又は置換若しくは未置換のアリル基を示し、R2及びR3は、それぞれ独立に、アルキル基、又は置換若しくは未置換のアリール基を示し、Y−は[P(R4)a(F)6−a]−(式中、R4は水素原子の少なくとも一部がフッ素原子で置換されているアルキル基を示し、aは1〜6の整数を示す。aが2以上の整数である場合、複数存在するR4は、互いに同一であっても異なっていてもよい。)、又は[C((R5)SO2)3]−(式中、R5は水素原子の少なくとも一部がフッ素原子で置換されているアルキル基を示し、複数存在するR5は、互いに同一であっても異なっていてもよい。)を示す。ただし、R2及びR3は一緒になって環を形成していてもよく、R1が置換又は未置換のアリールメチル基である場合には、R2及びR3の少なくとも一方が置換又は未置換のアリール基であり、R1が置換又は未置換のアリル基である場合には、R2及びR3はアルキル基、又はR2及びR3が一緒になって形成された環である。] (A) a sulfonium salt compound represented by the following general formula (I);
(B) a cationically polymerizable substance;
(C) conductive particles;
An anisotropic conductive adhesive composition comprising:
[Wherein, R 1 represents a substituted or unsubstituted arylmethyl group or a substituted or unsubstituted allyl group, and R 2 and R 3 each independently represents an alkyl group or a substituted or unsubstituted aryl group. shows, Y - is [P (R 4) a ( F) 6-a] - ( wherein, R 4 represents an alkyl group wherein at least a portion of the hydrogen atoms are substituted by fluorine atoms, a is 1 6 represents an integer of 6. When a is an integer of 2 or more, a plurality of R 4 may be the same or different from each other.), Or [C ((R 5 ) SO 2 ) 3 ] - (In the formula, R 5 represents an alkyl group in which at least a part of hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms, and a plurality of R 5 may be the same or different from each other). However, R 2 and R 3 may be combined to form a ring, and when R 1 is a substituted or unsubstituted arylmethyl group, at least one of R 2 and R 3 is substituted or unsubstituted. When R 1 is a substituted aryl group and R 1 is a substituted or unsubstituted allyl group, R 2 and R 3 are alkyl groups or a ring formed by combining R 2 and R 3 together. ]
[式中、Ar1及びAr2は、それぞれ独立に、置換又は未置換のアリール基を示し、Y−は前記と同義である。] The anisotropic conductive adhesive composition of Claim 1 containing the sulfonium salt compound represented by the following general formula (II) as said (A) component.
[Wherein, Ar 1 and Ar 2 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group, and Y − is as defined above]. ]
[式中、Y−は前記と同義である。] The anisotropic conductive adhesive composition of Claim 2 containing the sulfonium salt compound represented by the following general formula (III) as said (A) component.
[Wherein Y − has the same meaning as described above. ]
[式中、A1及びA2は、それぞれ独立にアルキル基を示し、R6、R7及びR8は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、又は置換若しくは未置換のアリール基を示し、Y−は前記と同義である。ただし、A1及びA2は一緒になって環を形成していてもよい。] The anisotropic conductive adhesive composition of Claim 1 containing the sulfonium salt compound represented by the following general formula (IV) as said (A) component.
[Wherein, A 1 and A 2 each independently represent an alkyl group, and R 6 , R 7 and R 8 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group, Y − has the same meaning as described above. However, A 1 and A 2 may together form a ring. ]
[式中、Y−は前記と同義である。] The anisotropic conductive adhesive composition of Claim 4 containing the sulfonium salt compound represented by general formula (V), (VI), (VII) or (VIII) as said (A) component.
[Wherein Y − has the same meaning as described above. ]
前記回路接続部材が請求項1〜10のいずれか一項に記載の異方導電性接着剤組成物の硬化物を含む、接続構造体。 A first circuit member having a first circuit electrode; a second circuit member having a second circuit electrode; and being disposed between the first circuit member and the second circuit member, A circuit connection member for electrically connecting the circuit electrode and the second circuit electrode,
The connection structure in which the said circuit connection member contains the hardened | cured material of the anisotropically conductive adhesive composition as described in any one of Claims 1-10.
前記半導体素子接続部材が請求項1〜10のいずれか一項に記載の異方導電性接着剤組成物の硬化物を含む、半導体装置。
A semiconductor element, a substrate having a circuit pattern, and a semiconductor element connecting member disposed between the semiconductor element and the substrate, and electrically connecting the semiconductor element and the circuit pattern,
The semiconductor device in which the said semiconductor element connection member contains the hardened | cured material of the anisotropically conductive adhesive composition as described in any one of Claims 1-10.
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