TW201831589A - 含導電性粒子之樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
本發明目的在於提供一種可在低溫下硬化並且可形成具有充分導電性及連接可靠性之接著部的樹脂組成物。 一種樹脂組成物,其含有導電性粒子、環氧樹脂、苯氧樹脂及硬化劑;該樹脂組成物含有焊料粒子作為前述導電性粒子,前述環氧樹脂為選自雙酚型環氧樹脂、苯酚酚醛型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、三聚異氰酸三環氧丙酯、環己烷型環氧樹脂、金剛烷型環氧樹脂中之1種以上環氧樹脂,前述硬化劑為選自於由環氧樹脂胺加成化合物、環氧樹脂咪唑加成化合物、改質脂肪族多胺化合物所構成群組中之1種以上化合物。
Description
本發明涉及一種含導電性粒子之樹脂組成物,特別是關係一種可作為用以連結配線基板彼此或連結電子零件與配線基板之各向異性導電接著劑使用的含導電性粒子之樹脂組成物。
發明背景 近年,於撓性基板與剛性基板之接合或電子零件與配線基板之電連接常利用譬如使用糊狀態或薄膜/薄片狀態之各向異性導電接著劑的連接方式。
就各向異性導電接著劑而言,譬如有文獻提出於用以確保電絕緣性及接著強度之熱硬化性樹脂中具有金、銀、鎳等金屬被膜者或摻合有焊接材料等導電性粒子者等(譬如專利文獻1)。譬如藉由使用這類的各向異性導電接著劑使電子零件與配線基板壓接,讓該電極彼此得以透過導電性粒子等接觸接合而確保導電性。另一方面,在電子零件或配線基板之電極間的間隙中,導電性粒子係以嵌埋在上述樹脂內之狀態存在,因此可確保鄰接電極間之絕緣性或需接合的零件與基板之充分的接著性等。
先前技術文獻 專利文獻 專利文獻1:日本特開2012-67281號公報
發明概要 發明欲解決之課題 然而,在以往的各向異性導電接著劑中,譬如使用焊料粒子作為導電性粒子時,藉由該焊料粒子熔融雖可在低荷重下確保其連接,但在確保其連接可靠性所需之樹脂硬化上卻需要較高的溫度(譬如140~190℃)。所以,像是在玻璃基板、玻璃環氧基板、撓性印刷基板等可能發生的被接合之基板因熱所造成之應變、翹曲量會變大,而在安裝不斷進展大型化、窄邊框化、薄型化之LCD模組等時,即有因這些應變、翹曲而產生顯示品級滑落的問題。
爰此,本發明目的在於提供一種樹脂組成物,其含有焊料粒子等導電性粒子,且該樹脂組成物可在低溫下硬化,並可形成具有充分導電性及連接可靠性之接著部。
用以解決課題之手段 為了達成上述課題,本發明之含導電性粒子之樹脂組成物(以下有時會簡稱「樹脂組成物」)的特徵在於,其含有導電性粒子、環氧樹脂、苯氧樹脂及硬化劑,且該樹脂組成物含有焊料粒子作為導電性粒子,環氧樹脂為選自於由雙酚型環氧樹脂、苯酚酚醛型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、三聚異氰酸三環氧丙酯、環己烷型環氧樹脂及金剛烷型環氧樹脂所構成群組中之至少1種以上環氧樹脂,硬化劑為選自於由環氧樹脂胺加成化合物、環氧樹脂咪唑加成化合物及改質脂肪族多胺化合物所構成群組中之至少1種化合物;並且,相對於樹脂組成物總質量,焊料粒子含量在1質量%以上且40質量%以下之範圍內,且令前述環氧樹脂、前述苯氧樹脂及前述硬化劑之質量合計為100質量份時,以12質量份以上之比例含有前述環氧樹脂,以12質量份以上之比例含有前述苯氧樹脂,且以12質量份以上且58質量份以下之比例含有前述硬化劑。
在本發明之樹脂組成物中,焊料粒子可為Bi-In系合金。此時,相對於焊料粒子總質量,焊料粒子中之Bi含量宜在33質量%以上且85質量%以下之範圍內,相對於焊料粒子總質量,Bi含量宜在33質量%以上且85質量%以下之範圍內。
在本發明之樹脂組成物中,令環氧樹脂、苯氧樹脂及硬化劑之質量合計為100質量份時,宜以15質量份以上且55質量份以下之比例含有環氧樹脂。且此時,宜以12質量份以上且76質量份以下之比例含有苯氧樹脂。此外,令環氧樹脂、苯氧樹脂及硬化劑之質量合計為100質量份時,宜以15質量份以上且55質量份以下之比例含有硬化劑。
發明效果 根據本發明可提供一種樹脂組成物,其含有焊料粒子等導電性粒子,且該樹脂組成物可在低溫下硬化,並且可形成具有充分導電性及連接可靠性的接著部。因為可在低溫下硬化,所以在製造LCD模組等時,基板之應變或翹曲量會降低,可達到應變少且優良的電連接,故能提供高品質的產品。
用以實施發明之形態 以下參考圖式說明本發明之實施形態。
圖1係本發明實施形態之含導電性粒子之樹脂組成物的示意截面圖。圖1中,樹脂組成物1含有導電性粒子2及樹脂成分3,且導電性粒子2分散在樹脂成分3中。樹脂組成物1宜做成具有如圖示之截面的膜狀或片狀的形狀。導電性粒子2係使用焊料粒子,且樹脂成分3中含有環氧樹脂、苯氧樹脂及硬化劑。樹脂組成物1之絕緣性及接著性等係從樹脂成分3所得,導電性粒子2則宜均勻分散在樹脂成分3中。以下就各成分詳加說明。
[導電性粒子] 導電性粒子2係使用焊料粒子。藉由使用焊料粒子作為導電性粒子2,可加熱至焊料粒子之熔點以上使焊料粒子熔融,來縮小接著時施加的荷重。於焊料粒子可使用任意具有導電性材料,譬如可使用Sn、In、Bi等純金屬或含有該等元素之合金等,惟不限於該等。焊料粒子宜使用含有Bi及In之Bi-In系合金或含有Sn及In之Sn-In系合金,尤宜使用Bi-In系合金。Bi-In系合金具有85℃以上且100℃以下之熔點,所以可在130℃以下之低溫進行接著。又,於焊料粒子使用Bi-In系合金可削減製造成本。
本說明書中之焊粉組成係以連字符連結焊粉中所含元素之元素記號來表記。本說明書中,為了說明焊粉之金屬組成會於金屬元素前方標示數值或數值範圍,此乃該技術領域中一般採用之方式,以數值或數值範圍標示金屬組成中各元素所佔之質量%(=重量%)。焊粉只要實質上由以所列舉之元素構成,則亦可含有無法避免混入之微量金屬。
相對於前述焊料粒子之總質量,Bi-In系合金之焊料粒子中的Bi含量可在33質量%以上且85質量%以下之範圍內,且宜在40質量%以上且85質量%以下之範圍內。焊料粒子含量在上述範圍內時,焊料粒子即可在比起樹脂成分之硬化溫度而言夠低的溫度下熔融。又,製造LCD模組等時,可減低加諸於樹脂組成物的荷重,進而可大幅減低對基板的壓力。
焊料粒子之平均粒徑在1μm以上且20μm以下之範圍內,且宜在3μm以上且10μm以下之範圍內。藉由焊料粒子之平均粒徑為1μm以上,可提高焊料粒子彼此間的電連接可靠性;又藉由焊料粒子之平均粒徑為20μm以下,則可因為在鄰接電極間夾有焊料粒子,而顯著地減少引發短路等之可能性。
在本說明書中,平均粒徑係以體積基準求出粒度分布,並在以總體積為100%之累積曲線中累積值為50%之點的粒徑(D50)。該平均粒徑可使用雷射繞射散射式粒徑粒度分布測定裝置或電子掃描顯微鏡進行測定。
以樹脂組成物總質量為基準(令為100質量%),焊料粒子含量譬如在1質量%以上且40質量%以下之範圍內,且宜在3質量%以上且30質量%以下之範圍內。藉由焊料粒子含量為1質量%以上,可確保樹脂組成物之充分導電性及電連接可靠性;又藉由焊料粒子含量為40質量%以下,則可藉由鄰接焊料粒子彼此之接觸或鄰接電極間夾有焊料粒子,而顯著地減少引發短路等之可能性。
[環氧樹脂] 藉由使樹脂成分3含有環氧樹脂,可改善樹脂組成物之接著性,提升加熱時之樹脂流動性,而提升形成時的易處置性。環氧樹脂譬如可使用縮水甘油醚型、縮水甘油胺型、縮水甘油酯型、烯烴氧化型(脂環式)等各種環氧樹脂。譬如可使用苯酚酚醛型環氧樹脂、烷基苯酚酚醛型環氧樹脂、含萘酚醛型環氧樹脂、雙酚A酚醛型環氧樹脂、三苯甲烷型(參酚甲烷型)環氧樹脂、肆酚乙烷型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、酚-聯苯型環氧樹脂、結晶性環氧樹脂與酚醛型環氧樹脂之混合物等酚醛型環氧樹脂、雙酚型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、二苯乙烯型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、脂環式環氧樹脂、含溴環氧樹脂、環己烷型環氧樹脂、金剛烷型環氧樹脂及三聚異氰酸三環氧丙酯等。該等環氧樹脂可單獨使用或可因應需求將多種類的環氧樹脂任意組合使用。宜使用在過熱時顯示流動性及熱硬化後顯示高接著性之物,其中又尤宜使用譬如雙酚型A型及雙酚F型等之雙酚型環氧樹脂、苯酚酚醛型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、環己烷型環氧樹脂、金剛烷型環氧樹脂、含環氧丙基醚基型環氧樹脂及三聚異氰酸三環氧丙酯等。
本發明中使用之環氧樹脂當量譬如為150以上,並且宜在160以上且250以下、較宜在170以上且200以下之範圍內。藉由環氧樹脂當量在上述範圍內,可有效改善樹脂組成物之接著性,進一步提升加熱時的樹脂流動性,而提升製成薄膜或薄片的形成性。
令環氧樹脂、苯氧樹脂及硬化劑之質量合計為100質量份時,環氧樹脂含量為12質量份以上,並且宜在15質量份以上且55質量份以下、較宜在20質量份以上且55質量份以下之範圍內。藉由環氧樹脂含量在所述範圍內,可有效改善樹脂組成物之接著性,而提升製成薄膜或薄片的形成性。
[苯氧樹脂] 藉由使樹脂成分3含有苯氧樹脂,可賦予樹脂組成物可撓性,改善其與基材之接著性。苯氧樹脂可使用譬如具有雙酚A型骨架、雙酚F型骨架、雙酚S型骨架、聯苯骨架、酚醛骨架、萘骨架、醯亞胺骨架等骨架的苯氧樹脂,且宜使用含有上述骨架中之任一者之1種或2種以上苯氧樹脂。
苯氧樹脂之重量平均分子量譬如為30000以上,並且宜在35000~100000、較宜在38000~70000之範圍內。苯氧樹脂之重量平均分子量若在上述範圍內,即可穩定形成薄膜。又,軟化點在約80℃~約160℃之範圍,所以苯氧樹脂在常溫下為固體,並表現出熱可塑性樹脂的動態,因此可提升樹脂組成物之薄膜及薄片形成性。
令環氧樹脂、苯氧樹脂與硬化劑之質量合計為100質量份時,苯氧樹脂含量為12質量份以上,宜為12質量份以上且76質量份以下。環氧樹脂之質量份若在上述範圍內,便可輕易地從樹脂組成物製作固體狀的各向異性導電材料,譬如薄片、薄膜等的成形即變簡便。又,可防止因樹脂成分硬化不足導致接著強度降低的情況,同時可抑制連接電阻的不穩定化。
[硬化劑] 使樹脂成分3含有硬化劑,可使樹脂組成物在低溫下硬化。硬化劑可舉如環氧樹脂胺加成化合物、環氧樹脂咪唑加成化合物、改質脂肪族多胺化合物等。環氧樹脂胺加成化合物意指環氧化合物與胺化合物之反應生成物(一般稱為環氧化合物胺加成物)。詳細來說,係與於1分子內具有1個以上可與單官能及多官能環氧化合物之環氧基行加成反應之活性氫且至少1分子內具有1個以上選自1級、2級、3級胺基中之取代基之胺化合物的反應生成物(即環氧化合物胺加成物)。環氧樹脂咪唑加成化合物係一在與環氧樹脂之混合系中亦相當穩定,且與環氧樹脂一起在80℃以上且120℃以下進行熱處理可獲得顯示高熱變形溫度之硬化物的硬化劑,屬於在室溫附近對液態的一般環氧樹脂為不溶性固體但藉由加熱即可溶化而發揮原有功能的化合物。改質脂肪族多胺化合物係一在與環氧樹脂之混合系中亦相當穩定且在80~120℃之熱處理下可製得顯示高熱變形溫度之硬化物的硬化劑,屬於在室溫附近對液態的一般環氧樹脂為不溶性固體但藉由加熱即可溶化而發揮原有功能的化合物。基本為胺化合物與異氰酸酯化合物之反應生成物(一般稱作脂肪族多胺改質物)。詳細來說係二烷基胺基烷基胺化合物、於分子內具有活性氫且具有1或2個以上氮原子的環狀胺化合物及二異氰酸酯化合物的反應生成物(亦即脂肪族多胺改質物)。在本發明中,可單獨使用環氧樹脂胺加成化合物、環氧樹脂咪唑加成化合物、改質脂肪族多胺化合物等或可選用2種以上,尤其藉由使用環氧樹脂胺加成化合物,可確保在130℃以下溫度下之充分的硬化性。
令環氧樹脂、苯氧樹脂及硬化劑之質量合計為100質量份時,硬化劑含量為12質量份以上且58質量份以下,並且宜在15質量份以上且55質量份以下、較宜在20質量份以上且50質量份以下之範圍內。硬化劑含量若在上述範圍內,便可輕易地從樹脂組成物製作固體狀的各向異性導電材料,譬如薄片或薄膜等的成形即變簡便。又,可防止因樹脂成分硬化不足導致接著強度降低的情況,同時可抑制連接電阻的不穩定化。
[其他成分] 本實施形態的樹脂組成物亦可含有上述以外的任意成分,譬如亦可含有耦合劑等。藉由含有譬如耦合劑,可提升樹脂組成物之接著性。
圖2係使用本發明實施形態之含導電性粒子之樹脂組成物做成的玻璃基板與撓性基板之接合體的示意截面圖。圖2中,具有Au鍍敷部5的撓性基板4與蒸鍍有ITO6的玻璃基板7係藉由本案發明之樹脂組成物接合。圖2中,撓性基板4與玻璃基板7被壓接一起,藉此透過其間之樹脂組成物中所含導電性粒子2彼此接觸而確保導電性。於下進一步記述做這類方式使用的本發明之樹脂組成物之製造方法及使用方法。
[樹脂組成物之製造方法] 本發明之上述實施形態之樹脂組成物譬如可以混合器等將上述導電性粒子、環氧樹脂、苯氧樹脂及硬化劑混合來製造。此時,苯氧樹脂亦可預先溶解於溶劑中後再與其他成分混合。此時,溶劑可採用可溶解苯氧樹脂的任意溶劑,譬如從成形性觀點來看,宜使用蒸氣壓低且沸點為100℃以下之溶劑,具體來說宜單獨使用甲苯、甲基乙基酮或乙酸乙酯等或將該等多數組合使用。
此外,亦可使用棒塗機等將樹脂組成物成形為膜狀或片狀等形狀。此時,樹脂組成物成形後的厚度可依其用途適宜設定,通常宜在10μm~30μm之範圍內。另,本發明之含導電性粒子之樹脂組成物可採任意的形狀,譬如可以糊狀、膜狀及片狀做使用,惟不限於該等。
[樹脂組成物之使用方法] 本發明之樹脂組成物可經由加熱使其硬化,並可在此同時進行加壓,使兩端面露出導電性粒子來提供導電性。此時的加熱溫度譬如為80℃~150℃,宜為90℃~130℃且較宜為90℃~110℃。又,此時施加之壓力譬如為0.5MPa以上且5MPa以下,宜為0.5MPa以上且3MPa以下。加熱及/或加壓之時間譬如為5秒~20秒,宜為8秒~15秒。
本發明之上述實施形態的樹脂組成物於上述加熱、加壓後可顯示優異的導電性及連接可靠性。以下列舉實施例進一步詳細說明本發明,惟本發明不受以下實施例限定。 實施例
將導電性粒子、環氧樹脂、苯氧樹脂及硬化劑以任意摻合量混合後,以自轉公轉混合器捏合,來調製實施例1~10及比較例1~6之糊料。在此,苯氧樹脂係事先使用甲苯及乙酸乙酯予以溶解再以成為預定固體成分量的方式添加至上述糊料中予以捏合。接著,使用棒塗機將以上述方式做成的糊料塗佈成15μm~20μm之膜厚,並在常溫下予以乾燥後而製得實施例1~10及比較例1~6的片狀樹脂組成物。在實施例1~10及比較例1~6中,不變更捏合之成分種類而改變摻合量。環氧樹脂採用了三菱化學股份有限公司製雙酚A型環氧樹脂之jER828及股份有限公司ADEKA製二環戊二烯型環氧樹脂之EP-4088L。苯氧樹脂採用了具有雙酚FA型骨架之巴工業股份有限公司製PKHC。硬化劑採用了股份有限公司ADEKA製環氧樹脂胺加成化合物之EH-5030S。導電性粒子則採用了Bi-In系(55Bi-45In)焊料粒子且平均粒徑為3μm~5μm之範圍。
本發明實施例1~10及比較例1~6之樹脂組成物的各成分摻合量列於以下表1、表2。表中,環氧樹脂、苯氧樹脂、硬化劑及焊料粒子之摻合量係表示令樹脂成分整體之總質量為100質量份時的比例,單位為質量份。表中,係附上百分比(%)單位來顯示樹脂成分及導電性粒子之質量相對於樹脂組成物整體質量所佔比率。
[表1]
[表2]
為了評估實施例及比較例中所調製之樹脂組成物的剝離接著強度及連接電阻值,準備如圖2所示之蒸鍍有ITO6的玻璃基板7及具有Au鍍敷部5的聚醯亞胺製撓性基板4。玻璃基板7之尺寸為30mm×30mm×0.3mm,ITO6膜厚為2000~2500Å(200~250nm)。聚醯亞胺製撓性基板4之尺寸為35mm×16mm×0.08mm,Au鍍敷部5之膜厚為0.03~0.5μm。
將實施例及比較例中調製之片狀樹脂組成物(1.5mm×15mm)分別配置於玻璃基板與撓性基板之間並加熱至100℃,同時以1MPa之壓力加壓10秒鐘後使該等接著,藉以形成如圖2所示之接合體,並以下述方法評估所形成之接合體。
<連接電阻值評估方法> 以測試機(MULTI MEASURING INSTRUMENTS Co., Ltd.、MCD008)測定各接合體之連接電阻值。測定結果列於表3及表4。表中,連接電阻值為3kΩ以上且小於6kΩ評估為◎,6kΩ以上且小於10kΩ評估為○,10kΩ以上且小於30kΩ評估為△,30kΩ以上則評估為×。連接電阻值若小於10kΩ,接合狀態即非常良好,可提供穩定的傳導性,但連接電阻值若在30kΩ以上,就會變成不穩定的傳導狀態,而欠缺可靠性。
<高溫高濕可靠性試驗方法> 測定做成連接電阻值測定用之試驗片的電阻值後,在濕度85%之條件下在85℃下保持1000小時,然後再次測定電阻值。將再次測定之電阻值(高溫高濕可靠性試驗後之連接電阻值)與曝露在高溫高濕條件之前的電阻值(初始連接電阻值)合併列於表3及表4。 與初始連接電阻值同樣地,連接電阻值為3kΩ以上且小於6kΩ評估為◎,6kΩ以上且小於10kΩ評估為○,10kΩ以上且小於30kΩ評估為△,30kΩ以上則評估為×。
從初始連接電阻值及高溫高濕可靠性試驗後之連接電阻值的評估結果來綜合評估樹脂組成物,並以此作為綜合判定而合併列於表3及表4。初始連接電阻值與高溫高濕可靠性試驗後之連接電阻值中之至少一者為×時即判定為×,至少一者為△時判定為△,兩者為◎時判定為◎,該等以外之情況則全部判定為○。在上述綜合判定中判定為◎或○者方可稱初始連接電阻值及高溫高濕可靠性試驗後之連接電阻值兩者皆佳。
[表3]
[表4]
在實施例1中,相對於樹脂成分總質量,環氧樹脂之摻合量設為38質量份、苯氧樹脂之摻合量設為26質量份、硬化劑之摻合量設為36質量份,且將焊料粒子之摻合量相對於樹脂組成物總質量設為7.4質量%(表1)。其結果,透過由環氧樹脂所得密著性、由苯氧樹脂所得可撓性及硬化劑之低溫硬化性,初始連接電阻值的結果得◎,高溫高濕可靠性試驗後之連接電阻值結果亦得◎,兩者皆佳(表3)。
在實施例2中,相對於樹脂成分總質量,環氧樹脂之摻合量設為48質量份、苯氧樹脂之摻合量設為20質量份、硬化劑之摻合量設為32質量份,且將焊料粒子之摻合量相對於樹脂組成物總質量設為7.4質量%(表1)。其結果,透過由環氧樹脂所得密著性、由苯氧樹脂所得可撓性及硬化劑之低溫硬化性,初始連接電阻值的結果得◎,高溫高濕可靠性試驗後之連接電阻值結果亦得◎,兩者皆佳(表3)。
在實施例3中,相對於樹脂成分總質量,環氧樹脂之摻合量設為30質量份、苯氧樹脂之摻合量設為21質量份、硬化劑之摻合量設為48質量份,且將焊料粒子之摻合量相對於樹脂組成物總質量設為7.4質量%(表1)。其結果,透過由環氧樹脂所得密著性、由苯氧樹脂所得可撓性及硬化劑之低溫硬化性,初始連接電阻值的結果得◎,高溫高濕可靠性試驗後之連接電阻值結果亦得◎,兩者皆佳(表3)。
在實施例4中,相對於樹脂成分總質量,環氧樹脂之摻合量設為40質量份、苯氧樹脂之摻合量設為16質量份、硬化劑之摻合量設為44質量份,且將焊料粒子之摻合量相對於樹脂組成物總質量設為7.4質量%(表1)。其結果,透過由環氧樹脂所得密著性、由苯氧樹脂所得可撓性及硬化劑之低溫硬化性,初始連接電阻值的結果得◎,高溫高濕可靠性試驗後之連接電阻值結果亦得◎,兩者皆佳(表3)。
在實施例5中,除了將焊料粒子之摻合量設為1.0質量%以外,以與實施例1之樹脂組成物相同的摻合量將各成分混合(表1)。其結果,透過由環氧樹脂所得密著性、由苯氧樹脂所得可撓性及硬化劑之低溫硬化性,初始連接電阻值的結果得◎,高溫高濕可靠性試驗後之連接電阻值結果亦得◎,兩者皆佳(表3)。
在實施例6中,除了將焊料粒子之摻合量設為40質量%以外,以與實施例1之樹脂組成物相同的摻合量將各成分混合(表1)。其結果,透過由環氧樹脂所得密著性、由苯氧樹脂所得可撓性及硬化劑之低溫硬化性,初始連接電阻值的結果得◎,高溫高濕可靠性試驗後之連接電阻值結果亦得◎,兩者皆佳(表3)。
在實施例7中,樹脂成分中之環氧樹脂摻合量設為15質量份,樹脂組成物中之焊料粒子摻合量設為7.4質量%(表1)。其結果,初始連接電阻值的結果得◎,高溫高濕可靠性試驗後之連接電阻值結果得○(表3)。此認為是因為環氧樹脂量較少,無法確保高溫高濕下的密著性,使電連接變得有些不穩定所致。
在實施例8中,樹脂成分中之環氧樹脂摻合量設為55質量份,樹脂組成物中之焊料粒子摻合量設為7.4質量%(表1)。其結果,透過環氧樹脂之摻合量增加雖有提升密著性,但引發硬化不足,因此初始連接電阻值結果得○,高溫高濕可靠性試驗後之連接電阻值結果得○(表3)。
在實施例9中,樹脂成分中之硬化劑摻合量設為15質量份,樹脂組成物中之焊料粒子摻合量設為7.4質量%(表1)。其結果,因引發硬化不足,而初始連接電阻值結果得○,高溫高濕可靠性試驗後之連接電阻值結果得○(表3)。
在實施例10中,樹脂成分中之硬化劑摻合量設為55質量份,樹脂組成物中之焊料粒子摻合量設為7.4質量%(表1)。其結果,初始連接電阻值結果雖得◎,但因硬化劑過多導致在高溫高濕下吸濕而使電連接變不穩定,故高溫高濕可靠性試驗後之連接電阻值結果得○(表3)。
上述實施例1~10之連接電阻值在高溫高濕可靠性試驗前後皆低於10kΩ,而於表3所示綜合判定皆得◎或○。透過上述實施例1~10明示,本發明之樹脂組成物可在120℃以下之低溫下硬化,且能提供充分的剝離接著強度及連接電阻值。
在比較例1中,僅以實施例1之樹脂成分製作接合體。因此全然未摻合焊料粒子(表2)。其結果,由於僅以樹脂成分構成,因此無法確保電連接,初始連接電阻值及高溫高濕可靠性試驗後的連接電阻值結果無法測定(-),綜合評估得×(表4)。
在比較例2中將比較例1之樹脂組成物中的焊料粒子摻合量改為50質量%(表2)。其結果,由於焊料粒子之摻合量較多,所以無法確保從樹脂所得的絕緣性,初始連接電阻值及高溫高濕可靠性試驗後的連接電阻值皆無法測定(-),綜合判定得×(表4)。
在比較例3中,樹脂成分中之環氧樹脂摻合量設為10質量份,樹脂組成物中之焊料粒子摻合量設為7.4質量%(表2)。其結果,因環氧樹脂不足而無法確保密著性,初始連接電阻值結果得△,高溫高濕可靠性試驗後之連接電阻值結果亦得△(表4)。
在比較例4中,樹脂成分中之環氧樹脂摻合量設為60質量份,樹脂組成物中之焊料粒子摻合量設為7.4質量%(表2)。其結果,因環氧樹脂過多而硬化不足,無法確保密著性,因此初始連接電阻值結果得△,高溫高濕可靠性試驗後之連接電阻值結果亦得△(表4)。
在比較例5中,樹脂成分中之硬化劑摻合量設為10質量份,樹脂組成物中之焊料粒子摻合量設為7.4質量%(表2)。其結果,因硬化劑不足,樹脂成分之硬化性低而無法確保密著性,因此初始連接電阻值結果得△,高溫高濕可靠性試驗後之連接電阻值結果亦得×(表4)。
在比較例6中,樹脂成分中之硬化劑摻合量設為60質量份,樹脂組成物中之焊料粒子摻合量設為7.4質量%(表2)。其結果,初始連接電阻值結果雖得○,但因硬化劑過多導致在高溫高濕下吸濕而使電連接變得特別不穩定,故高溫高濕可靠性試驗後之連接電阻值結果得△(表4)。
在上述比較例1~6中,表4所示綜合判定皆得×或△,指出以比較例之摻合量將各成分捏合所得樹脂組成物皆無法獲得充分的連接電阻值及高溫高濕可靠性試驗後之連接電阻值。
由以上結果可知,至少使用以樹脂組成物總質量為基準在1質量%以上且40質量%以下之焊料粒子且使用可確保接著性及加熱時樹脂流動性的環氧樹脂、可撓性賦予材之苯氧樹脂以及環氧樹脂胺加成化合物、環氧樹脂咪唑加成化合物、改質脂肪族多胺化合物等硬化劑調整出來的樹脂組成物,可在低溫(譬如為130℃以下且宜為110℃以下)且短時間內(譬如20秒以下且宜為10秒左右)硬化,可形成具有所期望之初始連接電阻及溫高濕可靠性試驗後之連接電阻值的接著部。此認為是因為藉由使用加熱時具有流動性且具有剛性骨架的環氧樹脂,可在焊料熔融時透過焊料增加傳導面積及阻礙其剛性及分子結構之立體阻礙所造成之立體網狀結構中之主鏈段的微布朗運動,而確保堅固的接著性所致。除了這種特性,硬化物因其羥基濃度低所以具有低吸濕性,使得接著部具有高溫高濕可靠性。並且,藉由使用由富有反應性之環氧樹脂加成化合物所構成的硬化劑,可在低溫且短時間內之硬化獲得如上述之硬化物。
產業上之可利用性 本發明之樹脂組成物益於作為各向異性導電接著劑,譬如很適合使用在將電子零件與配線基板連接之技術上,較具體來說,可使用在LCD模組、相機模組、硬碟、電子紙、觸控面板、印刷頭、IC卡、電纜終端接頭(tag)、行動電話內部等各種電子裝置上。
1‧‧‧含導電性粒子之樹脂組成物
2‧‧‧導電性粒子
3‧‧‧樹脂成分
4‧‧‧撓性基板
5‧‧‧Au鍍敷部
6‧‧‧ITO
7‧‧‧玻璃基板
圖1係本發明實施形態之含導電性粒子之樹脂組成物的示意截面圖。 圖2係使用本發明實施形態之含導電性粒子之樹脂組成物做成的玻璃基板與撓性基板之接合體的示意截面圖。
Claims (6)
- 一種樹脂組成物,含有導電性粒子、環氧樹脂、苯氧樹脂及硬化劑; 該樹脂組成物含有焊料粒子作為前述導電性粒子,前述環氧樹脂為選自於由雙酚型環氧樹脂、苯酚酚醛型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、三聚異氰酸三環氧丙酯、環己烷型環氧樹脂及金剛烷型環氧樹脂所構成群組中之至少1種環氧樹脂; 前述硬化劑為選自於由環氧樹脂胺加成化合物、環氧樹脂咪唑加成化合物及改質脂肪族多胺化合物所構成群組中之至少1種化合物; 並且,相對於前述樹脂組成物之總質量,前述焊料粒子之含量在1質量%以上且40質量%以下之範圍內,且令前述環氧樹脂、前述苯氧樹脂及前述硬化劑之質量合計為100質量份時,以12質量份以上之比例含有前述環氧樹脂,以12質量份以上之比例含有前述苯氧樹脂,且以12質量份以上且58質量份以下之比例含有前述硬化劑。
- 如請求項1之樹脂組成物,其中前述焊料粒子為Bi-In系合金。
- 如請求項2之樹脂組成物,其中相對於前述焊料粒子之總質量,前述焊料粒子中之Bi含量在33質量%以上且85質量%以下之範圍內。
- 如請求項1之樹脂組成物,其令前述環氧樹脂、前述苯氧樹脂及前述硬化劑之質量合計為100質量份時,係以15質量份以上且55質量份以下之比例含有前述環氧樹脂。
- 如請求項1之樹脂組成物,其令前述環氧樹脂、前述苯氧樹脂及前述硬化劑之質量合計為100質量份時,係以12質量份以上且76質量份以下之比例含有前述苯氧樹脂。
- 如請求項1之樹脂組成物,其令前述環氧樹脂、前述苯氧樹脂及前述硬化劑之質量合計為100質量份時,係以15質量份以上且55質量份以下之比例含有前述硬化劑。
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