TW201211179A - Adhesion film for connecting circuit and usage thereof, circuit connection structure and manufacturing thereof, and connecting method of circuit member - Google Patents
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201211179 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於—種電路連接用接著膜及其使用、電 路連接構造體及其製造方法以及電路構件的連接方法。 【先前技術】 先前,為了將半導體元件連接於基板,特別是液晶等 的平板顯示器(Flat Panel Display,卿)用的玻璃(細) 基板,使用因加熱而固化的熱固性的接著劑膜。 作為熱固性的接著劑膜,含有熱固性樹脂即環氧 (epoxy)樹脂的接著劑膜被廣泛使用,由於環氧樹脂因加 熱而固化之後,成為機械性強度高的聚合物,因此,藉由 上述接著劑膜來牢固土也將半導體元件肖》夜晶顯^器 (chsplay)予以連接,可獲得可靠性高的電氣裝置。近年 來,含有能夠以比環氧樹脂更低的溫度來固化的丙稀酸龍 的接著劑膜亦逐步被使用。 然而,於使用接著劑膜來將玻璃基板與半導體元件予 以連接的㈣T,#對歸麵騎加^時,自於半導體 元件有時因熱料_域之後發线賴,目此該半導 體兀件會伸展。因此,於加熱結束之後,若整體冷卻,則 伸展的半導體元件纽縮,树伴賴㈣,構成FPD的 玻璃基板會發生_等的變形。若玻璃基板發生變形,則 會導致位於已變形的部分的顯示器的顯示影像雜亂。、 至今為止’為了抑制龜曲等的變形,各種方法已為人 所知。例如,已提出有使膜介於加熱及加壓工具(t〇〇〇
Af 201211179 連接方法(曰本專利特開2_-_4 ,么幻、或於加熱及加好驟之後進行力 專利特開2004-200230號公報)。 …、的方法(日本 又,最近,將可緩和應力的材料使用於接 專隱277573 “^ 板的二料= 璃基板及半導體元件的厚度變薄,容向地即,隨著破 璃基板的變形)。 W者地產絲曲(玻 【發明内容】 膜及=用本如下的 體及其的電路, 用接著臈即便當用於將厚度比先連接 接可靠性且可抑制玻璃基L;r而=::異的連 树明者等為了解決上述問題;異。 内部應力過=== 電=接著膜的 ===中產生彈性率過低的部:= 下牛。亦已知:尤其於彈性率局部地過低的情形 201211179π 3接電極彼此難以使導電粒子保持扁平,因此, 連接可罪性有下降的傾向。 ,於上述見解而進—步進行研究,本發明者等 =使電路連接用接著膜含有規定量的具有規定的^ =的絶緣性錄子,可_高連接性 其材 的變形,從而完成了本發明。 门抑制基材 亦即’本發明提供—種電路連接 平均健A 1 (〇潛錄111化劑及⑷ Μ"1以下的絕緣性微粒子,相對於導電祕 ::層中所含的接著劑組成物的總質量心量:二生接 路連接用接著膜用於在使第‘二極路=電 :=::第〗電路構件與第二= 面上形成有上述第1電路電極,上:二電 路構件在厚度為0.3 mm ^弟2電 成有上述第2電路電極。第2電路基板的主面上形 著^述的電_接用接著膜’則由於導電性接 ==::丨組:物含有規定量的具有規定的= 精此,即便當使用上述電路連接用接著膜來將包括3為
S 6 201211179
Srrr 了的電路基板的電路構件彼辭以連接時,h 抑制電路構件的變形,並且可 卞,,,亦可 的接著劑組:物包含上二;又均 環氧樹(;)/_、⑴ r且具有優異的耐熱性及接二 絕緣==r接著膜包括導電性接著劑層及 好的連接可靠性。 罪性棱问。稭此,可獲得良 迭體二本ί明提供一種電路連接構造體,該電路連接構 電路基板的主面上__ 1 3t=3rr下的第2電路基板的主面上:成:第2 :====,連接部,介 電路連接用接著膜ΐ固^ 連接部為本發明的 若為如上所述的電路連接構造體,則由於 fa月的電路連接用接著膜的固化物構成,因此,可將 連接構造體__應力控縣低 可 產生彈性率過低的部分。因此,可抑制二制 並且可實現優異的連接可靠性。 电峪冊的交开/ 2〇1211179 此外 奉毛月徒i、一種電路連接構造體的製造方法, 該電路連接構造體的製造方法包括如下的步驟:使上述本 發明的電路連接用接著膜介於—對電路構件之間而獲得積 層體,上述一對電路構件包括第1電路構件與第2電路構 件’上述第1電路構件在厚度為0.3腿以下的第丨電路 上形成有第1電路電極,上述第2電路構件在 届度為〇_3 mm以下的第2電路基板的主面上形成有第2 電路電極,以及對積層體進行加熱及 接著膜固化’藉此來形成連接部,上述連接部 對向地配置的第1電路電極與第2 連接的方式,將一對電路構件彼此予以接著。 右為如上所述的製造方法, 接構造體,該電路連接槿、&心。 '電路連 且可實現優異的連體可抑制電路構件的變形,並 電路i極件的連接方法,在使第1 電路構件、第2電地配置的狀態下,對第1 電路構件之_^^配置於^ f崎件及第2 壓,將第1 f Mum連接祕行加熱及加 上述第電極予以電性連接, 電路電極,2電=: 第2電路電極。' 2電路基板的主面上形成有上述 若為如上所述的電路構件的連接方法,則由於使用本
S 8 201211179 的固化物來連接電路構件,因此 地麵 ==:=:r因:應力,亦可充分 形,並且具有良好的連接抑制電路構件的變 用,Ξ:著if:提丄共-種接著膜的用於電路連接的使 性接著劑有著劑組成物及導電粒子的導電 含“二所含的接著劑組成物包 著劑層二接二的::繼粒子,相對於導電性接 絕緣性微粒子的息質量⑽質量份而言, =用:電路連接的使用是在使路以 =::的電路構件與第2電= 二路構件在厚度為-:=二電;板 的主面上形成有上述第2電路電極。 尾路基板 膜來====路=用該連接 ==靠時性亦可抑制電路構件的,並且= 根據本發明,可提供如下的電路連接用接著膜及其使 201211179 ^ ^ - w.^ll n用有該電路連接用接著膜的電路連接構造體及盆製 k方法以及電_件的連接方法,上述電路連制接 即=當用於將厚度比先前的電路基板笑 ,半導體元件予以連接時,亦可維持優異=: ί:Γ= 反的變形,而且成膜性亦優異。尤其於本 &月中’可^供如下的電路連接用垃益尬 接著膜即便當將厚产為03 者膜,該電路連接用 隸昧每度為0_3職以下的電路構件彼此予以 連接時,亦可貫現上述效果。 易懂為it上述和其他目的、特徵和優點能更明顯 明如下。’ 4佳實施例,並配合所附U式,作詳細說 【實施方式】 明據需要’―面參照圖式,〜面詳細地對本發 貫施形態進行說明,而,本發明並不限定於以 下的貫施形態。 <電路連接用接著膜> 10、隹首-ΐ,口參照圖1來對本實施形態的電路連接用接著膜 接用日。圖1是表示本發明的—個實施形態的電路連 有接剖面圖。電路連接用接著膜10包括:含 絕緣性接著:t層3b上且含有接著劑組成物4a的 、(導電性接著劑層) 導電性接著劑層外含有:包含(a)成膜材料(以下,
S 10 201211179 一〜叩j ,時稱為(a)成分」)、(b)環氧樹脂(以下,有時稱為 (b)成刀」)、(c)潛伏性固化劑(以下,有時稱為「(c) 成二」)及(d)平均粒徑為i μιη以下的絕緣性微粒子的 接著劑組成物4b與導電粒子5。 作為(a)成分的成膜材料是聚合物(p〇iymer),該聚 合物具有使·_化_敝成_化的個。使成膜 材料包合於SI化性樹脂組成物,藉此,當使固化性樹脂組 成物成形為驗,可獲得不易㈣、不易碎裂及不易黏 連且易於使用的接著劑膜。 作為如上所述的成膜材料,例如可列舉選自包含苯氧 基樹脂、聚乙烯甲醛樹脂、聚笨乙烯樹脂、聚乙烯丁醛樹 脂、聚醋樹脂、聚臨胺樹脂、二曱苯樹脂及聚胺醋樹脂的 群組的至少-種聚合物。這_財,苯氧基樹脂、聚胺 酉旨樹月曰及聚乙細丁酸樹脂較佳。這此樹脂盘(b)成分之門 的相溶性優異,可使固化之 優異的接著性、耐熱性、以及機械強度。 使雙g此本紛類與表鹵代醇(epihal〇hydrin )發生反 應直至達到高分子量為止,或使雙官能環氧樹脂與雙官能 苯酚類發生加成聚合反應,藉此來獲得笨氧基樹脂。具體 而言,於存在鹼金屬氫氧化物等的觸媒的條件下,在非反 應性溶劑中,以40°C〜12(TC的溫度來使i莫耳的雙官能 苯酚類與0.985莫耳〜1.015莫耳的表鹵代醇發生反應, 此,可獲得上述苯氧基樹脂。 …" 較佳為將雙官能性環氧樹脂與雙官能性笨酚類的調配 11 Λ 201211179 f置3為環氧基/苯贿基=1/G.9〜1/1.1來進行獲得笨 氧的力Π成聚合反應。藉此,可使固化之後的電路連 接著臈10的機械特性及熱特性良好。又,較佳為於存 屬化合物、有機磷系化合物、以及環狀胺系化合物 條件下’在沸點為12。。。以上賴胺系喝系、 :巾内酉曰系、以及醇系等的有機溶劑中,將原料固含量 j 50質量份以下’加熱至5叱〜·。^來進行上述加成 永合反應。 作油轉得苯氧基魅的雙官能環氧獅,例如可 ::雙紛A型環氧樹脂、雙紛F型環氧樹脂、雙紛ad型 ^樹脂、㈣S型環氧_、聯苯二縮水甘蘭及經甲 :取代的聯苯二縮水甘_。作為雙官能苯醜,可列舉 二有兩個苯雜織的物質例如對笨二賴、雙紛A、雙 -一 F、雙盼AD、雙g分S、雙紛苐、經甲基取代的雙酚第、 -备基聯苯及”基取代的二聯料的雙驗類。 亦可藉由自由絲合_官能基、或其他反應性化合 ^對苯氧基齡進行改f。可單獨地使訂述各種苯氧 土树脂,或可組合地使用兩種以上的上述各種苯氧基樹脂。 聚胺醋樹脂是於分子鏈中具有胺基甲酸醋鍵結的彈性 且通¥疋大致以當量來使麵㈣樹賴活性氫基、 其、二異氰酸i旨化合物(甲苯二異氰_、二餘酸醋二苯 =甲燒、六亞甲基二異氰酸g旨、苯二亞甲基二異氮酸酿、 =二異氰_環己基W等)的二異氰酸絲發生反應 传的線性rfj分子’上述飽和聚g旨樹脂是多元酸(對苯二
S 12 201211179. 曱酸、間笨二曱酸、鄰笨二甲酸、琥珀酸、己二酸、壬二 酸、以及癸二酸等)、與二元醇(乙二醇、1,4-丁:醇、i 7 戊:醇、1,6-己二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、 以及丙二醇等)發生縮合反應祕得且具有末端經基。 上述聚胺酯樹脂容易溶解於有機溶劑例如酯系(乙萨 乙酯、乙酸丁醋等)、酮系(曱基乙基酮、環己_、以及丙 ,等)、芳香族系(曱苯、二曱笨、以及笨等)及氣系(三 氣乙烯、二氡曱烷等)的溶劑。 蝴聚乙烯丁醛樹脂是於分子鏈中具有乙烯縮醛單元的彈 性體’且通常是使乙酸乙_旨聚合,接著進行驗處理之後, ^與齡(甲駿、乙酸、秘、以及了料)發生反應而 巧=的線性高分子。對於本實施形態中所使用的聚乙烯丁 酿樹脂而言’聚合度較佳為·〜25GG,丁祕化度較佳 為65 mol%以上。 若聚合度不足700,則聚乙烯丁醛樹脂的凝聚力不 =^致成膜性下降。若聚合度超過25〇〇,則對樹脂進行 壓接時的樹脂流祕不足,無法糊地使導餘子介於被 ,接極之間,從而難讀得充分的連接可靠性。又, * &趁化度不足65 mol%,則經基或乙酿基的比例增 加,而難以獲得充分的連接可靠性。 「作為(a)成分的成膜材料的玻璃轉移溫度(以下稱為 。丁2」)並無特別的限定,但較佳為40°C〜70°C,更佳為 45C + 7〇C ’進而較佳為5(TC〜70°C。若為具有此種Tg 的成膜材料’則藉由彈性變形來將固化之後的電路連接用 13 201211179 接著膜10内產生的内部應力予以吸收’使電路構件的超曲 量減小’因此,可更確實地使連接可靠性提高。 相對於總質量為10 0質量份的接著劑組成物4 b而言, 成膜材料的調配量較佳為10質量份〜50質量份,更作 20質量份〜40質量份。使成膜材料的量處於上述範圍:笋 此,可進一步抑制基材的變形(翹曲量),從而提供電氣^ 接性更優異的電路連接用接著膜1〇。 ” 成膜材料的分子量越大,則越容易獲得成膜性,而且 ΙΐίΓΓ定對接著劑組成物4a的流動性產生影響的 膜材料的重量平均分子量(Mw)較佳為5〇〇〇 =0000,尤佳為Η)_〜δ_ 1該值為5_以上, 則存在易魏得良好的成難的 值為150000以下,則存在宏总猫/3 万面右上述 的相溶性的傾向。4_與其他成分之間的良好 1 Η ^ 卞叼77子量」,是指依照下述表
Lla! I "f (〇el Pennon
Uiromatography ’ GPC ),祐田描油 —準曲線 201211179
[表1] 裝置 東曹股份有限公司製造GPC-8020 '--- 檢測器 東曹股份有限公司製造RI-8020 ~~~--- 管柱 日立化成工業股份有限公司製造Gelpack ~--- GL-A-160-S + GL-A150-SG2000Hhr 試料濃度 120 mg/3 ml ------ 溶劑 四氫。夫喃 · ----- 注入量 60 μΐ "—---- 壓力 30 kg^cm^ ~~~~--- 流量 1.00 ml/min " ——-- ~—~~_J 作為(b)成分的環氧樹脂,可單獨或組合兩種以上地 使用自表氣醇與選自包含雙酚A、雙酚F及雙紛AD等的 群組的至少一種雙酚衍生出的雙酚型環氧樹脂、自表氣醇 與苯酚酚醛及甲酚醛中的一種酚醛或兩種酚醛衍生出的^ 醛環氧樹脂、具有包含萘環的骨架的萘系環氧樹脂、以及 縮水甘油胺、縮水甘油醚、聯苯、及脂環式等的於一個分 子内具有兩個以上的縮水甘油基的各種環氧化合物等。二 據防止電遷移(electromigrati〇n)的觀點, : 為使用使雜質離子(伽)(Na+、cl.等)或水解f生 至300 ppm以下的南純度品。
上述環氧樹脂中,由於可廣泛地獲得分子量不同的等 級’且可任意地對接著性或反紐料行設定, 因此’雙_環氧概較佳。雙㈣環氧樹脂巾,雔驗F 旨ί佳。雙酚?_氧樹脂的黏度低,藉“苯 氧基树月曰組合地使用,可宏总04_々' 疋又,雙酚F型環氧樹脂亦具 15 ^ 10 rll’ 201211179 有如下的優點,即,容易使電路連接用接著膜1〇 的黏著性。 ^ 相對於總質量為100質量份的接著劑組成物扑而+, 裱氧樹脂的調配量較佳為5質量份〜5〇質量份,更佳為°如 質量份〜4 0質量份。於環氧樹脂的調配量不足5質量严 情开^下,當對電路構件彼此進行壓接時,存在電路連^用 接著膜1G的流動性下降的傾向,於環氡樹㈣調配量 ;〇質:份的情形下’當進行長期保管時,存在 接者膜10發生變形的傾向。 伐用 作為(C)成分即潛伏性固化劑,例如可列舉σ米唑 匕醯亞胺及雙氰胺。可單獨地使用上述潛伏性 或可組合地使用兩種以上的上述潛伏性固化劑。而 人。再固化劑與分解促進劑、抑等加以組 的子物質等來將潛伏性固化劑予以包覆而實現 相對於100質量份的環氧招 調配量較佳為1Gf量份:=7#=性固化劑的 〜150質量份。藉此,於固化反Ί,更佳f質量份 :分的1Q質量份,則無法獲得 電阻的傾向。^獲侍良好的接著強度及連接 則存在如下量超過勘質量份, 降,連接⑽上升,轉連翻
S 16 201211179 life)縮短。 導電性接著劑層3b更含有(d)平均粒徑為i μιη以 下的絕緣性微粒子。藉此,膜固化之後的接著劑層内的内 部應力進一步被缓和。 作為如上所述的絕緣性微粒子,例如可列舉石夕土、氧 化銘等的無機粒子;或聚矽氧橡膠、曱基丙烯酸曱g旨-丁二 烯-本乙烯(Methylmethacrylate Butadiene Styrene,MBS )、 丙烯酸橡膠、聚曱基丙烯酸曱酯、及聚丁二烯橡膠等的有 機粒子。 又’作為絕緣性微粒子’除了上述粒子以外,例如亦 舉丙烯酸樹脂、聚酯、聚胺酯、聚乙烯丁醛、聚芳酯、 ,笨乙歸、丁腈橡膠(Nitrile Butadiene Rubber,NBR)、 ,乙烯'丁二烯橡膠(Styrene Butadiene Rubber,SBR)及 樹脂等以及含有包含這些物#作為成分的共聚 機微粉ίI絕緣性微粒子較佳為分子量為⑽萬以上的有 微粒2具有三維交聯構造的有機微好。此種絕緣性 有三唯交=性,,分散性高。再者’此處所謂「具 如,利2,」’聚合物鍵具有三維網狀構造,例 基的交㈣、丨^個以上的可與聚合物的反應賴結的官能 來獲得多個反應_聚合物進行處理,藉此 100 述的構造的絕緣性微粒子。分子量為 子較佳今對於二^粒子及具有三維交聯構造的有機微粒 上述劑解性低的 q者地獲得上述效果。又,根據更 2〇l2lii79 i-it 顯著地獲得上述效果的觀點,分子量為100萬以上的有機 微粒子及具有三維交聯構造有機微粒子較佳為包含(曱基) 丙稀酸烧基·㈣氧共聚物、聚魏_(曱基)丙烯酸共聚物或 上述共聚物的錯合物的絕緣性微粒子。又,例如亦可使用 如日本專利特開2齡15〇573公報所揭示的聚酿胺酸粒子 及聚醯亞胺粒子等的絕緣性微粒子作為⑷成分。 此外’亦可使帛具有核殼(⑽e shdl)型的構造且核 層的組成與殼層的組成不同的絕緣性微粒子作為⑷成 刀―作為核5;又型的絕緣性有機粒子,具體而言可列舉以聚 石夕氧-丙烯酸_作為核㈣__脂進行接枝所得的 津子及以丙烯&共聚物作為核來對丙稀酸樹脂進行接枝 所得的粒子等。又,亦可使用如國際專利公開第 2009/051067號小冊子所揭示的核殼型聚魏微粒子、如 國際專利公開第2G_2_5號小冊子所揭示的(甲基)丙 稀3夂烧基酉曰-丁一婦_苯乙婦共聚物或錯合物、(甲基)丙稀酸 焼基醋-聚石夕氧共聚物或錯合物及聚魏_(?基)丙稀酸共 聚物或錯合物等的絕緣性有機粒子、如日本專利特開 2002-256G37號公報所揭示的核殼構造聚合物粒子、以及 如日β本專利特開細4]細3號公報所揭示的核殼構造的 橡膠粒子等。可單獨地使用—種上频殼_絕緣性微粒 子,亦可組合地使用兩種以上的上述核殼型的絕緣性微粒 子。 (d)成分的絕緣性微粒子的平均粒徑為丨μΐΏ以下, 但較佳為0.01从爪〜! μιη,更佳為〇 〇2 μπι〜〇 9 pm。
S 18 201211179 再者,上述「平均粒徑」是指以如下的方式所測定的 值。亦即,利用掃描型電子顯微鏡(SEM( Scanning Electr⑽
MiCroscope),Hitachi,Ud·製造,產品名:s_8〇〇)來對任 意地選擇的絕緣性微粒子的一次粒子進行觀察(倍率:5〇〇〇 倍)’對該一次粒子的最大徑及最小徑進行測定。將該最大 徑及最小控的積的平方根設為上述粒子的一次粒徑。接 著,針對50個任意地選擇的絕緣性微粒子,以上述方式來 對一次粒徑進行測定,將一次粒徑的平均值設為平均粒 徑。再者,亦同樣地對後述的導電粒子的平均粒徑進行測 定。 相對於總質量為100質量份的接著劑組成物4b而言, (d)成分的調配量為1〇質量份〜5〇質量份,但較佳為u 質量份〜40質量份,更佳為15質量份〜35質量份以‘下。 f、(c〇成分的調配量不足10質量份,則無法獲得對翹曲 置進行抑制的效果,若(d)成分的調配量超過5〇質量份, 則存在成膜性及導電粒子5對於電極的密著力下降的傾 向。 、 於接著劑組成物4b中分散有導電粒子5。由於電路連 接用接著膜10含有導餘子5,因此,魏電極的位置或 南度的不均因導電粒子5的變形而被吸收,接觸面積增 加’故而可獲得更穩定的電性連接。又,由於電路連接用曰 接著膜1G含有導電好5 ’因此,導錄子5有時可衝破 電路電極表面的氧化層或減層而發生接觸,從而可使電 2〇l2lii79 -----x-ir
Cu、上所述的導電粒子5,可列舉Au、Ag、Ni、 適用期的= 3粒子等。根據獲得充分的 過、7^/ 導電的最外層並㈣Ni、Cu等的 =金,類’較佳為Au、Ag、以及姑金屬的貴金屬類, 類來將二更佳。又,導電粒子5可為利用Au等的貴金屬 子 1寺的過渡金屬類的表面予以包 二由包覆等來將上述金屬等的導通層形成於非 (⑽職)、以及塑膠(喊)等且 最卜層δ又為貴金屬類的導電粒子。 早使用藉由包覆等來將導通層形成於塑膠而成的 及,·,.、&融金胁子作為導妹子5。上述粒子因加敎 ^而具有變形性’因此,可使在連接時與電路電極發 生接觸的接觸面積增加,或可將電路構件的電路端子的严 度不均予以吸收,從而可使電路連接的可靠性提高。子 叹置於導電粒子5的最外層的貴金屬類的包覆 又較佳為100Α以上。藉此’可充分地使所連接的^路之 間的電阻減小。然而,於在Ni等的過渡金屬上設 類的包覆層的情形時,該包覆層的厚度·為3_ 理由在於:由於在導電粒子5混合分散時產生的貴 的包覆層的缺損等,Ni等的過渡金屬露出至接著劑膜中, 因此,由於該過渡金屬的氧化還原作用而產生游離、 基’從而使電路連接用接著膜10的保存穩定性下降。 方面’貴金屬類的包覆層的厚度的上限並無特 一 但根據製造成本的觀點,較佳為丨μηι以下。 、|,
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201211179 _____r II 導電粒子5的平均粒徑必須比藉由電路連 =連接的電路構件的相鄰接 ,, 不足丄_,則存在如下均粒徑 的高度的不均且電路電極之間的導電=== 容:=二則存在相鄰接的電路電極之間的絕雜 =^_為⑽f量份的接著劑組成物处 ==子5的調配量較佳設為G1 f量份〜 佳设為O.i質詈份〜2〇暂旦 里切更 电拉子5引起的鄰接電路的短路等。 〒 劑二2用途,接著劑組成物牝例如亦可更含有軟化 ' F^;#1 (tootropie agent). 及夕院偶合劑(silanecouplingagent)等的添加劑。 (絕緣性接著劑層) ,緣性接著劑層3 a中所含的接著劑組成物4 &只要可 ^’、'、膜狀’且可於電路構件連接時抑制電路構件的變形 的1三該接著劑組錢4a可解接著_几中所含 =接者劑組成物4b㈣,亦可與該接著敝餘4b不同。 =,較佳為以使躲性接著_3a的流祕大於導電性 層3b的流動性的方式’對上述成分的種類及調 退仃調整。 21 2〇l2ll17?* /由於膜固化之後的接著劑層内的内部應力進 一步受到 缓和’纟,絕緣性接著劑層3a較佳為含有絕緣性粒子。 此種、、’&緣ϋ粒子只要為不會妨礙電路構件之間的電性連接 的知度即可’並無特別的限定,亦可使用與上述⑷成分 相同的絕緣性粒子。 於、、’邑緣!·生接著劑層%含有絕緣性粒子的情形時,相對 於總質量為100質量份的接著劑組成物如而言,絕緣性粒 子的調配量較佳為60質量份以下,更佳為40質量份以下。 若絕緣性粒子的調配量超過6〇質量份,則存在成膜性及導 電粒子5對於電極的密著力下降的傾向。 導電性接著劑層3b的厚度較佳為3柳〜12哗,更佳 為5 μπι〜10 μΓη。又,絕緣性接著劑層%的厚度較佳為 12 _〜20 _,更佳為14 _〜16㈣。由於各層具有如上 所j的厚度,因此’可使作業性、導電粒子捕捉性及連接 可罪性保持良好。 而且,電路連接用接著膜1G的厚度較佳為lGjiim〜40 μπι。若該厚度不足1G,,則存在如下的傾向,即,益法 ^地將被黏接體之間的空間予以填埋,接著力會下^, 若上述厚度超過40 μιη,則存在如下的傾向,即^ 壓接時,樹脂會溢出,從而污染周邊零件。 、 ^與導電性接著劑層3b相關的包含接著劑組成物牝 及f電粒子5騎合物、與絕緣性接著· 3“目 ,著劑組成物4a的混合物分別溶解或分散於有機溶劑來 貫現液狀化,調製出塗佈液,將該塗佈液例如塗佈於剝離
S 22 201211179 材(支持膜)上,以固化劑的活性溫度以下的严庚也 :/合劑予以除去,藉此,可形成導電性 ς续 性接著劑層3a。 f⑽3b及絕緣 盆他2形成導電性接著劑層3b及絕緣性接著劑層3a的 可列舉如下的方法,#’分別對導電性接著劑 i性之彳Γ緣性接著劑層的構成成分進行加熱以確保流 :添加溶劑來賴佈液’將該塗佈液塗佈於剝 以除^ 以固化劑的活性溫度以下的溫度來將溶劑予 提古接著劑組成物如及接著劑組成物4b的溶解性 = 點,此時使用的溶劑較佳為芳香族烴系溶劑與含 聚對為剝離性基材’例如可列舉 PET)、取μ ^ 巧性的I^乙婦'以及聚醋等的具有耐熱性及耐溶 iET膜^ 。尤佳使祕表面處理而具有脫模性的 足生:Γ旱度較佳為20_〜75_。若該厚度不 以進行摔作:傾向’,於進行臨時壓接時難 == 剝離性基材之間產生捲繞= 員向 述方切Γ㈣ί用接著膜10的製法,例如可採用對以上 ίίίΓ 接著劑層4b及絕緣性接著劑紗進 等的眾所ΓΓΓπΓ方法、或依序對各層進行塗佈的方法 23 20121117¾ ”態的電路連接用接著膜可 (〇nP〇nGlass ’ C〇G)等 $ 石更的^反與半導體元件予以接合的異向===比車父 例如,可於使電路連接 體元件等的電路構件之間㈣能_^,|於玻瑪基板及+導 者所具有的電路電極彼此二;力=加壓,將兩 其招㈣以η, 電連接。此處,當使用有 土板的尽度為G_3 mm以下的電路構 為問題,尤其於此種愔㈣叮士干T勉曲尤其會成 的電路連接用接著膜。7,有效果地使用本實施形態 ^即^可將如下的接著顧於電路連接用途,該接著 爲二:^接著触成物及導電粒子的導電性接著劑 層、>、含有接著劑組成物且不 劑層,導㈣^ 料絲子的絕緣性接著 =料/ 所含的接著劑組成物包含“)成 俨 ()¥氧樹脂、(c)潛伏性固化劑及⑷ jiirxT_緣性微粒子,相對於導紐接著劑層 中斤3的接者劑組成物的總質41〇〇質量份而古,二 微粒子的調配量為1〇質量 °'' 用途是於使第i電路雷㈣V,f 上述電路連接 下,將在广第電路電極相對向的狀態 ::在厗度為0.3 mm以下的第i電路基板的主面上形 成有第〗電路電極的第丨電路構件、與在厚度為Μ職 以下的第2電路基板駐面上形成有第2電路電極 電路構件予以電性連接。 再者,當使用有基板的厚度進而為〇2 mm以下的電 路構件時,翹曲的問題更顯著。可使用本實施形態的電路
S 24 201211179 膜的電路基板的厚度的下限只要可維持各自的 機械性強度’則無問題,該下限較佳為0.05聰以上,更 佳為0.08 mm以上。 通常’於玻璃基板或半導體元件等的電路構件中設置 有多個(有時亦可為單數)電路電極。相對向地對設置於 相對向地配置的電路構件的電路電極的至少—部分進行配 置,於使電路連接㈣麵介於相對向地配置的電路電極 之間的狀態下進行加熱及加壓,藉此,可將相對向地配置 的電路電極彼料以電性連接而獲得電路連接構造體。 β如此’藉由對相對向地配置的電路構件進行加熱及加 [相對向地配置的電路電極彼此藉由經由導電粒子的接 觸及直接接觸中的-雜觸方式或兩種_方式而電性 接。 <電路連接構造體> 圖2是表示於一對電路構件即基板丨與半導體元件2 之間插入有本實施形態的電路連接用接著膜1〇的積層體 2〇〇的模式剖面圖,圖3是表示對圖2所示的積層體曰2〇〇 進行加熱及加壓而獲得的本實施形態的電路連 1〇〇的模式剖面圖。 圖3所示的電路連接構造體1〇〇包括:於玻璃基板以 (第1電路基板)的主面上形成有配線圖案(p齡心ib (第1電路電極)的基板i (第!電路構件)、於積體電路 (Integrated Circuit,1C )晶片(chip ) 2a (第 2 電路基板) 的主面上形成有凸塊(bump)電極2b (第2電路電極)的 25 201211179r 半導體元件2 (第2電路構件)、以及介於基板丨及半導體 元件2之間的電路連接用接著膜10的固化物6a及固化物 6b (連接部)。於電路連接構造體100中,配線圖案化及 凸塊電極2b於相對向地配置的狀態下電性連接。 此處,配線圖案lb較佳為由透明導電性材料形成。典 型而言’將銦-錫氧化物(Indium Tin Oxide ’ ITO )用作透 明導電性材料。又,凸塊電極2b由具有可作為電極而發揮 功能的程度的導電性的材料(較佳為選自包含金、銀、錫、 鉑族的金屬及ITO的群組的至少一種材料)形成。 於黾峪逑接構造體 V , « 丨” 口J W、J 〇 现淨;極 線圖案lb彼此經由導電粒子5而電性連接。亦即 = 3 = 配線圖案1b均直接發生接觸,藉1 f龙電極2b及配線圖案lb予以電性連接。 接著膜:電:固=:10°而言’由於藉由電路細 件2予以接合因物此固化物他來將基板1與半怖 以下)時,亦=,即便當電路構件的厚度薄(0.3 im: 的連接可靠性°。刀地抑制基板1的㈣’且可獲得優| 製造。亦即,可辞由,接構造體刚可經由如下的步驟身 構造體_,該襄:ί:下的製造方法來製造上述電路連接 的電路連接用接‘八法包括如下的,驟:使本實施形態 體,該-對電路構件、^於—對電路構件之間而獲得積層 板h (第〗電料^括在厚度為α3咖以下的玻璃基 土的主面上形成有配線圖案】b (第1
S 26 201211179 電路電極)的基板i (苐丄電路構件)、及在 以下的1C晶片2a (第2雷路其缸、认七工為〇.3mm 電極2b(第2電路電極)的主、 上形成有凸塊 以及對積層體進行加二半;2電略構件); 化,藉此來形成連接部=二電=接著膜固 ^以餘料疏 塊電極2b (第2雷政& 电塔冤極)與凸 構件彼此予:著電路電極)電性連接的方式,將1電路 <電路構件的連接方法> 配線的方法錢得f料接構造體_,即,於 配綠圖案比及凸塊電極2h P ^ 玻璃基板la /對向置的狀態下,對在 曰# ? 、 开)成有配線圖案ib的基板1、t j 2a的主面上形成有凸塊電 :在〒 進行加熱及二=二=4的電路連接用接著膜】〇 連接。 …己線圖案1b及凸塊電極2b予以電性 即,在以如下的方式形成的積層體200, 於基板11㉟= 基材上的魏連翻接賴10貼合 膜】〇進行臨時上、,仃加熱及加塵’對電路連接用接著 準電路•極,^接,將剝離性基材予以_,接著一面對 後進行力:敎及一^將半導體元件2放置於該電路電極,然 _電路連翻接著膜料的接著劑組成物 4a及接 27 201211179 著劑組成物4b的固化性等,適當地調製對上述積層體2〇〇 進行加熱及加壓的條件,使得電路連接用接著膜1〇固化之 後獲得充分的接著強度。 根據使用有本實施形態的電路連接用接著膜的電路構 件的連接方法,即便當電路構件的厚度薄(〇 3mm以下) 時,亦可抑制電路構件的翹曲,且可獲得良好的連接可靠 性。 [實例] 以下,列舉實例來更具體地對本發明進行說明。然而, 本發明並不限定於這些實例。 (1)電路連接用接著膜的準備 如下所述’準備用以製作導電性接著劑層及絕緣性接 著劑層的各材料。又,稱量出約10 mg的成膜材料,利用 TA Instruments公司製造的DSC裝置(產品名·· qi〇〇〇) 且依據JIS K7121-1987的規定來對成膜材料的Tg進行測 定。 (a) 成分:成膜材料 「FX-316」(東都化成(Tohto Kasei)製造,產品名广 苯氧基樹脂(Tg : 66°C) (b) 成分:環氧樹脂 「EXA-4850-150」(DIC 製造,產品名) 「YL-980」(日本環氧樹脂(JaPan EP〇xy Resins)製 造’產品名) (c) :潛伏性固化劑
S 28 201211179 ^μ/1Ι 「Novacure」(旭化成化學(Asahi Kasei Chemicals) 製造,產品名) (d):平均粒徑為1 μιη以下的絕緣性微粒子 「Χ-52-7030」(信越石夕利光(Shin-Etsu Slicone )製 造,產品名):平均粒徑為0.8 μιη 「ΒΤΑ751」(羅門哈斯(R〇hm and Haas )製造,產品 名):平均粒徑為0.2 μιη〜0.3 μιη 「EXL-2655」(羅門哈斯製造,產品名):平均粒徑為 0.2 μπι〜0.3 μιη (d) ' : (d)成分以外的絕緣性粒子 「KMP605」(信越矽利光製造,產品名):平均粒徑 為 2 μπι 「ΚΜΡ701」(信越矽利光製造,產品名):平均粒徑 為 3.5 μιη (導電粒子) 「Micropearl AU」(積水化學製造,產品名) (添加劑) 「SH6040」(東麗道康寧(Toray Dow Corning)製造, 產品名).碎院偶合劑 (實例1) <導電性接著劑層> 將30質量份的苯氧基樹脂「fx_316」、分別為10質 量份的環氧樹脂「EXA-4850-150」及「YL-980」、20質量 份的潛伏性固化劑「Novacure」以及1質量份的石夕烧偶合 29 201211179 劑「SH6040」溶解於100質量份的曱苯之後,添加1〇質 量份的絕緣性微粒子「X-52-7030」及19質量份的導電粒 子「Micropearl Αϋ」,調製出導電性接著劑層形成用塗佈 液。 使用塗佈裝置((股)康井精機公司製造,產品名:精 密塗佈機)來將上述塗佈液塗佈於單面(塗佈有塗佈液的 面)已被施以脫模處理(中剝離處理)的厚度為5〇卜111的 PET膜,以70 C來進行10分鐘的熱風乾燥,藉此,於ρΕΤ 膜上形成厚度為1〇 μιη的導電性接著劑層。 <絕緣性接著劑層> ^將50質量份的苯氧基樹脂「FX-316」、28質量份的環 軋樹脂「YL-980」、18質量份的潛伏性固化劑「N〇va_」 及1質量份的石夕烧偶合劑「SH6_」簡於刚質量 的甲苯之後’添加3質量份的絕緣性微粒子 …」,5周製出絕緣性接著劑層形成用塗佈液。 造,使用塗佈裳置((股)康井精機公司製 被施以脫模處理的厚^ 城土佈於早面已 m,νλ 10〇c^ 的絕緣性接著舰,於PET膜上形麟度為 〈電路連接用接著膜〉 緣性接著劑層m上述所獲得的導電性接著劑層與絕 她r)來進行層^用輕層愿機(_er 又仵厚度為25 μιη的電路連接用
S 30 201211179r 接著膜。 (實例2〜實例5及比較例1〜比較例4) 以表2所示的調配比例(質量份)來添加各 製出導電性接著劑層形成用塗佈液,除此以外,们 同樣地進行操作來製作電路連接用接著膜。/、、 [表 2] ' 成分 ί丨J層 絕緣性接著劑 層 比較例 (a) "FX-316~ 1 30 2 3 30 4 ?0 5 l〇 1 30 2 3 4 (b) EXA-4850-150 YL-980 10 10 10 10 10 10 5 5 5 5 10 10 *-) u 10 1 Λ 30 15 30 15 50 (c) Novacure 20 20 20 20 10 20 1U 20 10 20 10 20 28 18 ⑷ X-52-7030 JO 10 - - - - - BTA751 - - 3 EXL-2655 10 - - — • —----- - 30 - - - - _ •, - 50 - - - • - - - - - 55 • . - - - - - - ⑷’ KMP605 - - - - - 10 — KMP701 - - - - • 10 - - - Micropearl AU 19 19 19 19 19 19 19' 19 19 SH6040 1 1 一 1 1 1 1 1 1 1 1 (2)電路連接構造體的製作 <基板及半導體元件的準備> 準備於玻璃基板(康寧(Corning) #1737,38 mmx28 mm 居度為 0.3 mm)的表面形成有 ιτ〇(τίη 〇xide) 的配線圖案(圖案寬度為50 μηι,電極之間的空間為5 μιη) 的基板。準備1C晶片(外形為17nim><17mm,厚度為0.3 mm,凸塊的大小為5〇 μηιχ5〇 μιη,凸塊之間的空間為5〇 31 201211179 . μπι,凸塊咼度马 , '-V I -^r ^JL /u IT ° <基板及半導體元件的連接〉 使用上述實例及比較例中所製作的電路連接用接著 膜’以如下所7F的方式來將IC晶片與玻璃基板予以連接。 再者將由包含陶:是加熱器(ceramicheater)的平台(啊e) (150 mmxl50 mm)万 τ 目 r、 件用於連接。)及工具(3咖心―構成的加熱 度電極面積換算壓力為7〇 ·最a 緣性接著劑層貝占附曰矛少的加熱及加璧,將絕 曰曰片與玻躲板進行主連接。 *者膜來對 (3)評價 (成膜性) 贿對已製作的電路連接_著_< 膜不ii:不 表示於表3中。裂、不易黏連。將成膜性的評價結果 A:可形成膜
S 32 2012111¾ B :無法形成膜 (龜曲) - 圖4是表示玻璃基板的翹曲的評價方法的模式刊面 圖。圖4所示的電路連接構造體⑽是由基板卜^ 元件2及將基板丨與半導體元件2付接合的已固化 路連接用接著膜1G構成4表示當將半導體元件2的中心 的基板1的下表_高度設為〇時,直续半導體 2中心相隔12.5 _處為止的基板i的下表面的高度中的 ,大值。以L為指標來脑錢行評價。L的值越小 表不纽曲越小。將L的值不足15 _的情料為「A」,將 ^值2,以上的情形設為4」,以兩個階段來進行 。將翹曲的評價結果表示於表3中。
曰片接構造體的製作過財的玻魅板及1C =的順序’❹上述實例及味_製作的電路連接用: 接2接合體。對所獲得的接合體_ 進仃砰彳貝之後,接合體的翹曲均不足15 μιη。 (連接可靠性) 半導路連接構造11來對破璃基板的電路與 卞導肢讀的電極之_電阻值進行顺。使 1Π5ΤΓ s1MLR215 ETAC ^51 ^} ^ 度马85C,濕度為85%RH的l〇00 |喊“. (Thermal Humidity Test,THT )之後進二、,、’、、、濕度測試
測試之後的電阻值且依據以下的基於THT 黍+从A或B該兩個階 33 2〇l2lii79 進行評價。將各電路連接構造體的測定 Α :不足10Ω Β : 10 Ω以上 [表3]
限定已以較佳實施例揭露如上,財並非用以 範圍*可作些許之更動與㈣,因此本發明之保ί ,,視後附之申請專利範圍所界定者為準。 L圖式簡單說明】 膜的本發明的一個實施形態的電路連接用接著 電心有本實施形態的
S 34 201211179t 圖3是表示本實施形態的電路連接構造體的模式剖面 圖。 圖4是表示玻璃基板的翹曲的評價方法的模式剖面 圖。 【主要元件符號說明】 1 :基板 1 a .玻璃基板 lb :配線圖案 2:半導體元件 2a : 1C晶片 2b .凸塊電極 3a :絕緣性接著劑層 3b :導電性接著劑層 4a、4b :接著劑組成物 5:導電粒子 6a、6b :固化物 10 :電路連接用接著膜 100 :電路連接構造體 200 :積層體 L:高度的最大值 35
Claims (1)
- 201211179 七 *申請專利範圍: L 一種電路連接用接著膜,包括: 及 導電性接著劑層,含有接著劑組成物及 導電粒子;以 子 絕緣性接著劑層,含有接著劑組成物且不含有導電粒 平均粒徑為丨錄㈣劑及⑷ 相對於上述導電性接著劑層中所 的總質量100質量份而+, 、妾者Μ組成物 份〜5Λ=θ上桃錄錄子的調配量為 件予以電性連接,其中上述第!電^構件4在牛心第2電路構 以下的第1電路基板的主面上形成有上述ς為0.3 _ 上述第2電路構件在厚度為Μ _以 電路電極, 的主面上形成有上述第2電路電極。 2電路基板 2, 一種電路連接構造體,包括: 第1電路構件’在厚度為0,3 _以 板的主面上形成有第1電路電極; 』弟1電路基 第2電路構件,在厚度為〇3 _以下 板的主面上形成有第2電路電極,且上述;弟2電路基 置為與上述第1電路電極相對向,。電略電極配 返第2電略電極與上 Ο 36 201211179. 述第1電路電極電性連接;以及 之間 連接部,介於上述第i電路構件與上述第2電路構件 上述連接部為如申請專利範圍第 用接著膜的固化物。 $财之電路連接 驟:3. -種電路連接構造體的製造方法’包括如下的步 使如申請專利範圍第i項所述 於-對電路構件之間而獲得積層體,上述一== 度為〇.3 _以下的第1電路基板的主面上形成|第^ J 路電極,上述第2電路構件在厚产為〇 、 電 電路基板的主面上形成有第2電^電極.;:以下的第2 對上述積層體進行加熱及加壓上 =:之r來形成連接部’上述連接部== 2述第2電路電極電性連接的方式,將上述—2電:構 件彼此予以接著。 耵冤路構 4. 一種電路構件的連接方法,包括: 錢第丨電路電極與第2 極 f二f第1電路構件、第2電路構件以及配置於= 1電路構件及上述第2電路構件 二 :所述之電路連接用接著膜進行加熱及加壓'將二圍第第; 電路電極與上述第2電路電極予以電性連接,第1 37 20121117¾ 電路構件在厚度為Q 3 mm 形成有上述第丨㈣㈣L W電路基板的主面上 罘1電路電極,上述第2電路構件在厚卢A 随以下的第2電路基板的主苒午=度為〇·3 極。 4汉耵王甶上形成有上述第2電路電 括:5.—種接著膜的用於電路連接的使用,上述接著膜包 及 子 導電f生接著劑層,含有接著劑組成物及導電粒子丨以 彖随接著』層,含有接著劑組成物且不含有導電粒 ⑽ίϊ導電性ί著劑層中所含的接著劑組成物包含U) ;、、b)環氧樹脂、(C)潛伏性固化劑及⑷平 粒仏為1 μιη以下的絕緣性微粒子, 十 的總中所含有的接著劑組成物 1〇質量份〜5Gf量份,。 性雜子_配量為 上述接著膜的用於電路連接的使用是在使第 極及第2電路f極麵向的㈣下 第 =構件予以電性連接,其中上述第i電路構= 為0.3麵以下的第丨電路基板的主面 1 電路電極’上述第2電路構件在厚度為。3二= 電路基板的主面上形成有上述第2電路電極。的第2 S 38
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