TW202206569A - 接著劑組成物及連接構造體 - Google Patents
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Abstract
Description
本發明是有關於一種接著劑組成物及連接構造體。
於半導體元件及液晶顯示元件中,為了使元件中的各種構件結合,先前以來使用各種接著劑。關於對接著劑的要求,以接著性為代表,而遍及如耐熱性、高溫高濕狀態下的可靠性等多方面。所述接著劑是用於液晶顯示元件與帶載封裝(Tape Carrier Package,TCP)(薄膜覆晶(Chip on Film,COF))的連接、可撓性印刷電路(Flexible Printed Circuit,FPC)與TCP(COF)的連接、TCP(COF)與印刷配線板的連接、FPC與印刷配線板的連接等。另外,所述接著劑亦可用於將半導體元件安裝於基板上的情形。
關於用於接著的被接著體,以印刷配線板或聚醯亞胺、聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate,PET)、聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)、聚萘二甲酸乙二酯(Polyethylene naphthalate,PEN)等有機基材為代表,可使用銅、鋁等金屬或ITO(Indium Tin Oxide,銦與錫的複合氧化物)、IZO(Indium Zinc Oxide,氧化銦與氧化鋅的複合物)、AZO(Aluminium-doped Zinc Oxide,鋅·鋁氧化物)、SiN(氮化矽)、SiO2
(二氧化矽)等具有多種多樣的表面狀態的基材。因此,必須根據各被接著體來進行接著劑組成物的分子設計。
最近,伴隨著半導體元件的高積體化、液晶顯示元件的高精細化,元件間的間距及配線間的間距的狹小化進步。另外,利用PET、PC、PEN等耐熱性低的有機基材的半導體元件、液晶顯示元件或觸控面板(touch panel)正逐漸被使用。若此種半導體元件等中應用的接著劑組成物的硬化時的加熱溫度高、另外硬化速度慢,則有不僅所需的連接部而且周邊構件亦被過度加熱而引起周邊構件的損傷等的傾向,因此對接著劑組成物要求低溫硬化時的接著。
先前以來,作為所述半導體元件或液晶顯示元件用的接著劑,一直使用顯示出高接著性且高可靠性的利用環氧樹脂的熱硬化性樹脂(例如參照下述專利文獻1)。樹脂的構成成分通常可使用環氧樹脂、與環氧樹脂具有反應性的酚樹脂等硬化劑、促進環氧樹脂與硬化劑的反應的熱潛伏性觸媒。熱潛伏性觸媒為於室溫等儲存溫度下不反應、且於加熱時顯示出高反應性的物質,且成為決定硬化溫度及硬化速度的重要因素,根據接著劑的室溫下的儲存穩定性與加熱時的硬化速度的觀點而使用各種化合物。於實際步驟中,藉由在170℃~250℃的溫度下進行1小時~3小時硬化的硬化條件而獲得所需的接著。然而,為了使所述接著劑進行低溫硬化,需要使用活化能量低的熱潛伏性觸媒,難以兼具儲存穩定性。
近年來,將丙烯酸酯衍生物或甲基丙烯酸酯衍生物等自由基聚合性化合物、與作為自由基聚合起始劑的過氧化物併用的自由基硬化型接著劑受到關注。自由基硬化由於作為反應活性種的自由基富於反應性,故可進行短時間硬化(例如參照下述專利文獻2)。關於此種自由基硬化型接著劑,已提出有將過氧化苯甲醯(Benzoyl peroxide,BPO)、胺系化合物、有機硼化合物等併用而作為自由基聚合起始劑的方法(例如參照下述專利文獻3)。
[現有技術文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平1-113480號公報
[專利文獻2]國際公開第98/44067號
[專利文獻3]日本專利特開2000-290121號公報
為了使所述自由基硬化型接著劑進行低溫硬化,需要使用自由基聚合起始劑,對於現有的自由基硬化型接著劑而言,難以兼具低溫硬化性與儲存穩定性。例如於使用所述過氧化苯甲醯(BPO)、胺系化合物、有機硼化合物等作為丙烯酸酯衍生物或甲基丙烯酸酯衍生物等自由基聚合性化合物的自由基聚合起始劑的情形時,於室溫(25℃,以下相同)下亦進行硬化反應,故有時儲存穩定性降低。
因此,本發明的目的在於提供一種低溫硬化性及儲存穩定性優異的接著劑組成物。另外,本發明的目的在於提供一種使用此種接著劑組成物的連接構造體。
本發明者等人為了解決所述課題而進行了潛心研究,結果發現,藉由使用特定的硼化合物作為接著劑組成物的構成成分,可獲得優異的低溫硬化性及儲存穩定性,從而完成了本發明。
即,本發明的接著劑組成物含有(a)熱塑性樹脂、(b)自由基聚合性化合物、(c)自由基聚合起始劑及(d)含硼的鹽,且(d)含硼的鹽為下述通式(A)所表示的化合物。
[化1]
[式(A)中,R1
、R5
、R6
、R7
及R8
分別獨立地表示氫原子或碳數1~18的烷基,R2
、R3
及R4
分別獨立地表示芳基]
本發明中,接著劑組成物含有(d)含硼的鹽,由此可促進低溫度(例如80℃~120℃)下的(c)自由基聚合起始劑的分解,故接著劑組成物的低溫硬化性優異。另外,本發明中,所述(d)含硼的鹽為通式(A)所表示的化合物,藉此接著劑組成物的儲存穩定性(例如室溫附近(例如-20℃~25℃)的儲存穩定性)優異,即便於長期保存接著劑組成物的情形時,亦可獲得優異的接著強度及連接電阻(例如電路構件的連接構造體或太陽電池模組的接著強度及連接電阻)。如以上般,本發明的接著劑組成物的低溫硬化性及儲存穩定性優異。
進而,本發明中,無論是否長期保存接著劑組成物,均可獲得優異的接著強度及連接電阻。另外,本發明中,無論是否長期保存接著劑組成物,均可於長時間的可靠性試驗(高溫高濕試驗)後亦維持穩定的性能(接著強度及連接電阻)。
另外,本發明的接著劑組成物中,(b)自由基聚合性化合物亦可包含具有磷酸基的乙烯系化合物、及該乙烯系化合物以外的自由基聚合性化合物。於該情形時,低溫硬化時的接著變容易,並且可進一步提高與具有連接端子的基板的接著強度。
另外,(d)含硼的鹽的熔點可為60℃以上且300℃以下。於該情形時,穩定性(例如室溫附近的穩定性)進一步提高,儲存穩定性進一步提高。
另外,(a)熱塑性樹脂亦可包含選自由苯氧樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚酯胺基甲酸酯樹脂、丁醛樹脂、丙烯酸系樹脂、聚醯亞胺樹脂及聚醯胺樹脂、以及具有乙酸乙烯酯作為結構單元的共聚物所組成的組群中的至少一種。於該情形時,耐熱性及接著性進一步提高,於長時間的可靠性試驗(高溫高濕試驗)後亦可容易地維持該些優異特性。
另外,本發明的接著劑組成物亦可更含有(e)導電性粒子。於該情形時,可對接著劑組成物賦予良好的導電性或異向導電性,故可更佳地用於具有連接端子的電路構件彼此的接著用途或太陽電池模組等。另外,可更充分地降低經由所述接著劑組成物加以電性連接所得的連接構造體的連接電阻。
另外,本發明者發現,所述接著劑組成物對於具有連接端子的構件的連接而言有用。本發明的接著劑組成物可用於將配置於第1基板的主面上的第1連接端子、與配置於第2基板的主面上的第2連接端子加以電性連接,亦可用於將具有配置於基板的主面上的連接端子的太陽電池單元的該連接端子、與配線構件加以電性連接。
本發明的一側面的連接構造體具備:具有第1基板及配置於該第1基板的主面上的第1連接端子的第1電路構件、具有第2基板及配置於該第2基板的主面上的第2連接端子的第2電路構件、以及配置於第1電路構件及第2電路構件之間的連接構件,並且連接構件含有所述接著劑組成物的硬化物,第1連接端子及第2連接端子經電性連接。本發明的一個側面的連接構造體中,連接構件含有所述接著劑組成物的硬化物,藉此可提高連接構造體的連接電阻及接著強度。
於本發明的一側面的連接構造體中,第1基板及第2基板的至少一者可由含有玻璃轉移溫度為200℃以下的熱塑性樹脂的基材所構成。於該情形時,可進一步提高使用接著劑組成物的連接構造體的接著強度。
於本發明的一側面的連接構造體中,第1基板及第2基板的至少一者可由含有選自由聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯及聚萘二甲酸乙二酯所組成的組群中的至少一種的基材所構成。於該情形時,即便為使用具有由所述特定材料(耐熱性低的材料)所構成的基板的第1電路構件或第2電路構件的情形,亦可藉由使用所述本發明的接著劑組成物而進行低溫硬化,故可減少對第1電路構件或第2電路構件的熱損傷。另外,由所述特定材料所構成的基板與接著劑組成物的潤濕性提高而可進一步提高接著強度。藉此,於使用由所述特定材料所構成的基板的情形時,可獲得優異的連接可靠性。
於本發明的一側面的連接構造體中,亦可為以下態樣:第1基板是由含有選自由聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯及聚萘二甲酸乙二酯所組成的組群中的至少一種的基材所構成,第2基板是由含有選自由聚醯亞胺樹脂及聚對苯二甲酸乙二酯所組成的組群中的至少一種的基材所構成。於該情形時,即便為使用具有由所述特定材料所構成的基板的第1電路構件或第2電路構件的情形,亦可藉由使用所述本發明的接著劑組成物而進行低溫硬化,故可減少對第1電路構件或第2電路構件的熱損傷。另外,由所述特定材料所構成的基板與接著劑組成物的潤濕性提高而可進一步提高接著強度。藉此,於使用由所述特定材料所構成的基板的情形時,可獲得優異的連接可靠性。
本發明的另一側面的連接構造體具備:具有基板及配置於該基板的主面上的連接端子的太陽電池單元、配線構件、以及配置於太陽電池單元及配線構件之間的連接構件,並且連接構件含有所述接著劑組成物的硬化物,連接端子及配線構件經電性連接。本發明的另一側面的連接構造體中,連接構件含有所述接著劑組成物的硬化物,藉此可提高連接構造體的連接電阻及接著強度。
根據本發明,可提供一種低溫硬化性及儲存穩定性優異的接著劑組成物。此種接著劑組成物與所述專利文獻3中記載的使用烷基硼化合物的情形相比,可提高儲存穩定性。另外,本發明的接著劑組成物的低溫硬化性與儲存穩定性的平衡優異。本發明的接著劑組成物由於儲存穩定性優異,故即便於長期保存接著劑組成物的情形時,亦可獲得優異的接著強度及連接電阻。進而,對於本發明的接著劑組成物而言,無論是否長期保存接著劑組成物,均可獲得優異的接著強度及連接電阻。另外,對於本發明的接著劑組成物而言,無論是否長期保存接著劑組成物,均可於長時間的可靠性試驗(高溫高濕試驗)後亦維持穩定的性能(接著強度及連接電阻)。本發明可提供使用此種接著劑組成物的連接構造體。
以下,對本發明的較佳實施形態加以詳細說明。再者,本說明書中,所謂「(甲基)丙烯酸」,是指丙烯酸及與其對應的甲基丙烯酸;所謂「(甲基)丙烯酸酯」,是指丙烯酸酯及與其對應的甲基丙烯酸酯;所謂「(甲基)丙烯醯基」,是指丙烯醯基及甲基丙烯醯基;所謂「(甲基)丙烯醯氧基」,是指丙烯醯氧基及與其對應的甲基丙烯醯氧基。
另外,本說明書中,所謂「熔點」,是指利用JIS標準的K0064中記載的方法所得的溫度,或於非密閉型樣品鍋(sample pan)中秤量5.0 mg樣品,使用示差掃描熱量計(DSC7,帕金-艾爾瑪(PERKIN ELMER)公司製造)於氮氣下以升溫速度10℃/min測定的吸熱峰頂(peak top)的溫度。
另外,本說明書中,所謂「重量平均分子量」,是指依照下述所示的條件,藉由凝膠滲透層析儀(gel-permeation chromatograph,GPC)使用標準聚苯乙烯的校準曲線測定的值。
(測定條件)
裝置:東曹(Tosoh)股份有限公司製造的GPC-8020
檢測器:東曹(Tosoh)股份有限公司製造的RI-8020
管柱:日立化成股份有限公司製造的Gelpack GL-A-160-S+Gelpack GL-A150
試樣濃度:120 mg/3 ml
溶劑:四氫呋喃
注入量:60 μl
壓力:30 kgf/cm2
流量:1.00 ml/min
本實施形態的接著劑組成物含有(a)熱塑性樹脂、(b)自由基聚合性化合物、(c)自由基聚合起始劑及(d)含硼的鹽。
((a)熱塑性樹脂)
(a)熱塑性樹脂是指具有以下性質的樹脂(高分子):藉由加熱而成為黏度高的液狀狀態且藉由外力而自由變形,若冷卻並去除外力則保持該形狀而變硬,可反覆進行該過程。另外,(a)熱塑性樹脂亦可為具有所述性質的包含反應性官能基的樹脂(高分子)。(a)熱塑性樹脂的玻璃轉移溫度(Tg)較佳為-30℃以上且190℃以下,更佳為-25℃以上且170℃以下,進而佳為-20℃以上且150℃以下。
(a)熱塑性樹脂例如可含有選自由苯氧樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚酯胺基甲酸酯樹脂、丁醛樹脂(例如聚乙烯基丁醛樹脂)、丙烯酸系樹脂、聚醯亞胺樹脂及聚醯胺樹脂、以及具有乙酸乙烯酯作為結構單元的共聚物(乙酸乙烯酯共聚物,例如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)所組成的組群中的至少一種。該些樹脂可單獨使用一種或混合使用兩種以上。進而,亦可於該些(a)熱塑性樹脂中含有矽氧烷鍵或氟取代基。該些樹脂較佳為所混合的樹脂彼此完全相容的狀態、或發生微相分離而白濁的狀態。
於將接著劑組成物製成膜狀而利用的情形時,(a)熱塑性樹脂的重量平均分子量越大,則越容易獲得良好的膜形成性,另外,可將對膜狀接著劑組成物的流動性造成影響的熔融黏度設定為廣範圍。(a)熱塑性樹脂的重量平均分子量較佳為5000以上,更佳為7000以上,進而佳為10000以上。若(a)熱塑性樹脂的重量平均分子量為5000以上,則有容易獲得良好的膜形成性的傾向。(a)熱塑性樹脂的重量平均分子量較佳為150000以下,更佳為100000以下,進而佳為80000以下。若(a)熱塑性樹脂的重量平均分子量為150000以下,則有容易獲得與其他成分的良好相容性的傾向。
以接著劑成分(接著劑組成物中的將導電性粒子除外的成分)的總質量為基準,接著劑組成物中的(a)熱塑性樹脂的調配量較佳為5質量%以上,更佳為15質量%以上。若(a)熱塑性樹脂的調配量為5質量%以上,則於將接著劑組成物製成膜狀而利用的情形時,尤其有容易獲得良好的膜形成性的傾向。以接著劑成分(接著劑組成物中的將導電性粒子除外的成分)的總質量為基準,(a)熱塑性樹脂的調配量較佳為80質量%以下,更佳為70質量%以下。若(a)熱塑性樹脂的調配量為80質量%以下,則有容易獲得良好的接著劑組成物的流動性的傾向。
((b)自由基聚合性化合物)
(b)自由基聚合性化合物是指藉由自由基聚合起始劑的作用而產生自由基聚合的化合物,亦可為藉由賦予光或熱等活化能量而其自身產生自由基的化合物。(b)自由基聚合性化合物例如可較佳地使用具有乙烯基、(甲基)丙烯醯基、烯丙基、馬來醯亞胺基等藉由活性自由基進行聚合的官能基的化合物。
(b)自由基聚合性化合物具體可列舉:環氧(甲基)丙烯酸酯低聚物、(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯低聚物、聚醚(甲基)丙烯酸酯低聚物、聚酯(甲基)丙烯酸酯低聚物等低聚物;三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚伸烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯氧基乙酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、異氰脲酸改質二官能(甲基)丙烯酸酯、異氰脲酸改質三官能(甲基)丙烯酸酯、雙苯氧基乙醇茀丙烯酸酯、於雙酚茀二縮水甘油醚的縮水甘油基上加成(甲基)丙烯酸而成的環氧(甲基)丙烯酸酯、於在雙酚茀二縮水甘油醚的縮水甘油基上加成乙二醇或丙二醇而成的化合物中導入(甲基)丙烯醯氧基所得的化合物、下述通式(B)或通式(C)所示的化合物等。
另外,(b)自由基聚合性化合物亦可為單獨於30℃下靜置的情形時為石蠟(wax)狀、蠟狀、結晶狀、玻璃狀、粉狀等並無流動性而顯示出固體狀態的化合物,可無特別限制地使用。此種(b)自由基聚合性化合物具體可列舉:N,N'-亞甲基雙丙烯醯胺、二丙酮丙烯醯胺(diacetone acrylamide)、N-羥甲基丙烯醯胺、N-苯基甲基丙烯醯胺、2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸、三(2-丙烯醯氧基乙基)異氰脲酸酯、N-苯基馬來醯亞胺、N-(鄰甲基苯基)馬來醯亞胺、N-(間甲基苯基)馬來醯亞胺、N-(對甲基苯基)馬來醯亞胺、N-(鄰甲氧基苯基)馬來醯亞胺、N-(間甲氧基苯基)馬來醯亞胺、N-(對甲氧基苯基)馬來醯亞胺、N-甲基馬來醯亞胺、N-乙基馬來醯亞胺、N-辛基馬來醯亞胺、4,4'-二苯基甲烷雙馬來醯亞胺、間伸苯基雙馬來醯亞胺、3,3'-二甲基-5,5'-二乙基-4,4'-二苯基甲烷雙馬來醯亞胺、4-甲基-1,3-伸苯基雙馬來醯亞胺、N-甲基丙烯醯氧基馬來醯亞胺、N-丙烯醯氧基馬來醯亞胺、1,6-雙馬來醯亞胺-(2,2,4-三甲基)己烷、N-甲基丙烯醯氧基琥珀醯亞胺、N-丙烯醯氧基琥珀醯亞胺、2-萘基甲基丙烯酸酯、2-萘基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二乙烯基伸乙基脲、二乙烯基伸丙基脲、2-聚苯乙烯基乙基甲基丙烯酸酯、N-苯基-N'-(3-甲基丙烯醯氧基-2-羥基丙基)-對伸苯基二胺、N-苯基-N'-(3-丙烯醯氧基-2-羥基丙基)-對伸苯基二胺、甲基丙烯酸四甲基哌啶酯、丙烯酸四甲基哌啶酯、甲基丙烯酸五甲基哌啶酯、丙烯酸五甲基哌啶酯、丙烯酸十八烷基酯、N-第三丁基丙烯醯胺、二丙酮丙烯醯胺、N-(羥基甲基)丙烯醯胺、下述通式(D)~通式(M)所表示的化合物等。
另外,可使用丙烯酸胺基甲酸酯作為(b)自由基聚合性化合物。丙烯酸胺基甲酸酯可單獨使用,亦可與丙烯酸胺基甲酸酯以外的(b)自由基聚合性化合物併用。藉由將丙烯酸胺基甲酸酯單獨使用、或與丙烯酸胺基甲酸酯以外的(b)自由基聚合性化合物併用,而使可撓性提高,可進一步提高接著強度。
丙烯酸胺基甲酸酯並無特別限制,較佳為下述通式(N)所表示的丙烯酸胺基甲酸酯。此處,下述通式(N)所表示的丙烯酸胺基甲酸酯可藉由脂肪族系二異氰酸酯或脂環式系二異氰酸酯、與選自由脂肪族酯系二醇及脂環式酯系二醇以及脂肪族碳酸酯系二醇及脂環式碳酸酯系二醇所組成的組群中的至少一種的縮合反應而獲得。
[化18]
[式(N)中,R23
及R24
分別獨立地表示氫原子或甲基,R25
表示伸乙基或伸丙基,R26
表示飽和脂肪族基或飽和脂環式基,R27
表示含有酯基的飽和脂肪族基或飽和脂環式基、或者含有碳酸酯基的飽和脂肪族基或飽和脂環式基,k表示1~40的整數。再者,式(N)中,R25
彼此、R26
彼此可分別相同亦可不同]
構成所述丙烯酸胺基甲酸酯的脂肪族系二異氰酸酯或脂環式系二異氰酸酯可自以下二異氰酸酯中選擇:四亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、離胺酸二異氰酸酯、2-甲基戊烷-1,5-二異氰酸酯、3-甲基戊烷-1,5-二異氰酸酯、2,2,4-三甲基六亞甲基-1,6-二異氰酸酯、2,4,4-三甲基六亞甲基-1,6-二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、環己基二異氰酸酯、氫化二甲苯二異氰酸酯、氫化二苯基甲烷二異氰酸酯、氫化三甲基二甲苯二異氰酸酯等。
另外,構成所述丙烯酸胺基甲酸酯的脂肪族酯系二醇或脂環式酯系二醇可自以下二醇中選擇:乙二醇、丙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,2-戊二醇、1,4-戊二醇、1,5-戊二醇、2,4-戊二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、2,4-二甲基-2,4-戊二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、1,2-己二醇、1,5-己二醇、1,6-己二醇、2,5-己二醇、2-乙基-1,3-己二醇、2,5-二甲基-2,5-己二醇、1,2-辛二醇、1,8-辛二醇、1,7-庚二醇、1,9-壬二醇、1,2-癸二醇、1,10-癸二醇、1,12-十二烷二醇、十二烷二醇、頻哪醇、1,4-丁炔二醇、三乙二醇、二乙二醇、二丙二醇、環己烷二甲醇、1,4-環己烷二甲醇等飽和的低分子二醇類;使己二酸、3-甲基己二酸、2,2,5,5-四甲基己二酸、馬來酸、富馬酸、琥珀酸、2,2-二甲基琥珀酸、2-乙基-2-甲基琥珀酸、2,3-二甲基琥珀酸、草酸、丙二酸、甲基丙二酸、乙基丙二酸、丁基丙二酸、二甲基丙二酸、戊二酸、2-甲基戊二酸、3-甲基戊二酸、2,2-二甲基戊二酸、3,3-二甲基戊二酸、2,4-二甲基戊二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸等二元酸或與該些酸對應的酸酐進行脫水縮合所得的聚酯二醇類;使ε-己內酯等環狀酯化合物進行開環聚合所得的聚酯二醇類。所述脂肪族酯系二醇及脂環式酯系二醇可單獨使用一種或混合使用兩種以上。
另外,構成所述丙烯酸胺基甲酸酯的脂肪族碳酸酯系二醇或脂環式碳酸酯系二醇亦可自藉由至少一種以上的所述二醇類與光氣(phosgene)的反應所得的聚碳酸酯二醇類中選擇。藉由所述二醇類與光氣的反應所得的聚碳酸酯系二醇可單獨使用一種或混合使用兩種以上。
就進一步提高接著強度的觀點而言,所述丙烯酸胺基甲酸酯可於5000以上且小於30000的範圍內自由調整重量平均分子量而較佳地使用。若所述丙烯酸胺基甲酸酯的重量平均分子量為所述範圍內,則可充分獲得柔軟性與凝聚力兩者,與PET、PC、PEN等有機基材的接著強度進一步提高,可獲得更優異的連接可靠性。另外,就更充分地獲得此種效果的觀點而言,所述丙烯酸胺基甲酸酯的重量平均分子量更佳為8000以上且小於25000,進而佳為10000以上且小於20000。另外,就更充分地獲得該效果的觀點而言,所述丙烯酸胺基甲酸酯的重量平均分子量較佳為10000以上且小於25000。再者,若該重量平均分子量為5000以上,則有容易獲得充分的可撓性的傾向,若重量平均分子量小於30000,則有抑制接著劑組成物的流動性降低的傾向。
另外,以接著劑成分(接著劑組成物中的將導電性粒子除外的成分)的總質量為基準,所述丙烯酸胺基甲酸酯的調配量較佳為5質量%以上,更佳為10質量%以上,進而佳為15質量%以上。若所述調配量為5質量%以上,則有硬化後容易獲得充分的耐熱性的傾向。另外,以接著劑成分(接著劑組成物中的將導電性粒子除外的成分)的總質量為基準,所述丙烯酸胺基甲酸酯的調配量較佳為95質量%以下,更佳為80質量%以下,進而佳為70質量%以下。若所述調配量為95質量%以下,則於將接著劑組成物用作膜狀接著劑的情形時,有容易獲得良好的膜形成性的傾向。
(b)自由基聚合性化合物亦可分別包含一種以上的含磷酸基的乙烯系化合物(具有磷酸基的乙烯系化合物)、與該含磷酸基的乙烯系化合物以外的自由基聚合性化合物。(b)自由基聚合性化合物亦可分別包含一種以上的選自由N-乙烯系化合物及N,N-二烷基乙烯系化合物所組成的組群中的N-乙烯基系化合物、與該N-乙烯基系化合物以外的自由基聚合性化合物。藉由併用含磷酸基的乙烯系化合物,可進一步提高接著劑組成物對具有連接端子的基板的接著性。另外,藉由併用N-乙烯基系化合物,可提高接著劑組成物的交聯率。
含磷酸基的乙烯系化合物只要為具有磷酸基及乙烯基的化合物,則並無特別限制,較佳為下述通式(O)~通式(Q)所表示的化合物。
含磷酸基的乙烯系化合物具體可列舉:酸式磷醯氧基乙基甲基丙烯酸酯、酸式磷醯氧基乙基丙烯酸酯、酸式磷醯氧基丙基甲基丙烯酸酯、酸式磷醯氧基聚氧乙二醇單甲基丙烯酸酯、酸式磷醯氧基聚氧丙二醇單甲基丙烯酸酯、2,2'-二(甲基)丙烯醯氧基二乙基磷酸酯、環氧乙烷(Ethylene Oxide,EO)改質磷酸二甲基丙烯酸酯、磷酸改質環氧丙烯酸酯、2-(甲基)丙烯醯氧基乙基磷酸酯、磷酸乙烯酯等。
N-乙烯基系化合物具體可列舉:N-乙烯基咪唑、N-乙烯基吡啶、N-乙烯基吡咯啶酮、N-乙烯基甲醯胺、N-乙烯基己內醯胺、4,4'-伸乙烯基雙(N,N-二甲基苯胺)、N-乙烯基乙醯胺、N,N-二甲基丙烯醯胺、N,N-二乙基丙烯醯胺等。
關於所述含磷酸基的乙烯系化合物及N-乙烯基系化合物各自的調配量,與含磷酸基的乙烯系化合物及N-乙烯基系化合物以外的自由基聚合性化合物的調配量獨立地,以接著劑成分(接著劑組成物中的將導電性粒子除外的成分)的總質量為基準,較佳為0.2質量%以上,更佳為0.3質量%以上,進而佳為0.5質量%以上。若所述調配量為0.2質量%以上,則有容易獲得高的接著強度的傾向。以接著劑成分(接著劑組成物中的將導電性粒子除外的成分)的總質量為基準,所述含磷酸基的乙烯系化合物及N-乙烯基系化合物各自的調配量較佳為15質量%以下,更佳為10質量%以下,進而佳為5質量%以下。若所述調配量為15質量%以下,則接著劑組成物的硬化後的物性不易降低,有容易確保可靠性的傾向。
另外,以接著劑成分(接著劑組成物中的將導電性粒子除外的成分)的總質量為基準,將所述含磷酸基的乙烯系化合物及N-乙烯基系化合物除外的(b)自由基聚合性化合物的調配量較佳為5質量%以上,更佳為10質量%以上,進而佳為15質量%以上。若所述調配量為5質量%以上,則有硬化後容易獲得充分的耐熱性的傾向。以接著劑成分(接著劑組成物中的將導電性粒子除外的成分)的總質量為基準,將所述含磷酸基的乙烯系化合物及N-乙烯基系化合物除外的(b)自由基聚合性化合物的調配量較佳為95質量%以下,更佳為80質量%以下,進而佳為70質量%以下。若所述調配量為95質量%以下,則於將接著劑組成物用作膜狀接著劑的情形時,有容易獲得良好的膜形成性的傾向。
((c)自由基聚合起始劑)
(c)自由基聚合起始劑可使用先前以來已知的有機過氧化物及偶氮化合物等藉由自外部的能量賦予而產生自由基的化合物。就穩定性、反應性、相容性的觀點而言,(c)自由基聚合起始劑較佳為一分鐘半衰期溫度為90℃~175℃且重量平均分子量為180~1000的有機過氧化物。藉由一分鐘半衰期溫度在該範圍內,儲存穩定性更優異,自由基聚合性亦充分高,可於短時間內硬化。
(c)自由基聚合起始劑具體可列舉:過氧化新癸酸-1,1,3,3-四甲基丁酯、過氧化二碳酸二(4-第三丁基環己基)酯、過氧化二碳酸二(2-乙基己基)酯、過氧化新癸酸枯基酯、過氧化二月桂醯、過氧化新癸酸-1-環己基-1-甲基乙酯、過氧化新癸酸第三己酯、過氧化新癸酸第三丁酯、過氧化三甲基乙酸第三丁酯、過氧化-2-乙基己酸-1,1,3,3-四甲基丁酯、2,5-二甲基-2,5-二(2-乙基己醯基過氧化)己烷、過氧化-2-乙基己酸-第三己酯、過氧化-2-乙基己酸第三丁酯、過氧化新庚酸第三丁酯、過氧化-2-乙基己酸第三戊酯、過氧化六氫鄰苯二甲酸二-第三丁酯、過氧化-3,5,5-三甲基己酸第三戊酯、過氧化新癸酸-3-羥基-1,1-二甲基丁基酯、過氧化新癸酸第三戊酯、過氧化-2-乙基己酸第三戊酯、過氧化二(3-甲基苯甲醯)、過氧化二苯甲醯、過氧化二(4-甲基苯甲醯)、過氧化異丙基單碳酸第三己酯、過氧化馬來酸第三丁酯、過氧化-3,5,5-三甲基己酸第三丁酯、過氧化月桂酸第三丁酯、2,5-二甲基-2,5-二(3-甲基苯甲醯基過氧化)己烷、過氧化-2-乙基己基單碳酸第三丁酯、過氧化苯甲酸第三己酯、2,5-二甲基-2,5-二(苯甲醯基過氧化)己烷、過氧化苯甲酸第三丁酯、過氧化三甲基己二酸二丁酯、過氧化正辛酸第三戊酯、過氧化異壬酸第三戊酯、過氧化苯甲酸第三戊酯等有機過氧化物;2,2'-偶氮雙-2,4-二甲基戊腈、1,1'-偶氮雙(1-乙醯氧基-1-苯基乙烷)、2,2'-偶氮雙異丁腈、2,2'-偶氮雙(2-甲基丁腈)、二甲基-2,2'-偶氮雙異丁腈、4,4'-偶氮雙(4-氰基戊酸)、1,1'-偶氮雙(1-環己烷甲腈)等偶氮化合物等。該些化合物可單獨使用一種或混合使用兩種以上。
另外,(c)自由基聚合起始劑可使用藉由150 nm~750 nm的光照射而產生自由基的化合物。此種化合物對光照射的感度高,故例如可列舉「光引發、光聚合反應及光硬化(Photoinitiation, Photopolymerization, and Photocuring)」(J.-P.弗榭(J.-P. Fouassier),漢澤爾出版社(Hanser Publishers)(1995年,p17~p35))中記載的α-胺基苯乙酮衍生物及膦氧化物衍生物。該些化合物除了單獨使用一種以外,亦可與所述有機過氧化物或偶氮化合物混合使用。
以接著劑成分(接著劑組成物中的將導電性粒子除外的成分)的總質量為基準,所述(c)自由基聚合起始劑的調配量較佳為0.5質量%以上,更佳為1質量%以上,進而佳為2質量%以上。若所述調配量為0.5質量%以上,則有接著劑組成物容易充分硬化的傾向。以接著劑成分(接著劑組成物中的將導電性粒子除外的成分)的總質量為基準,所述(c)自由基聚合起始劑的調配量較佳為40質量%以下,更佳為30質量%以下,進而佳為20質量%以下。若所述調配量為40質量%以下,則有儲存穩定性不易降低的傾向。
((d)含硼的鹽)
(d)含硼的鹽(以下稱為「(d)成分」)為下述通式(A)所表示的化合物。(d)成分包含硼酸鹽化合物、及作為硼酸鹽化合物的抗衡陽離子的銨化合物。
[化22]
[式(A)中,R1
、R5
、R6
、R7
及R8
分別獨立地表示氫原子或碳數1~18的烷基,R2
、R3
及R4
分別獨立地表示芳基。R1
、R5
、R6
、R7
及R8
可彼此相同亦可不同。R2
、R3
及R4
可彼此相同亦可不同]
(d)成分所含的硼酸鹽化合物可列舉烷基三芳基硼酸鹽、三芳基硼酸鹽等。就低溫硬化性及儲存穩定性更優異的觀點而言,硼酸鹽化合物較佳為烷基三芳基硼酸鹽。硼酸鹽化合物亦可為於分子內具有多個該些化合物的化合物、或於聚合物的主鏈及/或側鏈上具有所述化合物的化合物。
硼酸鹽化合物中鍵結於硼原子的烷基可使用直鏈、分支鏈或環狀的烷基。碳數1~18的烷基的具體例可列舉:甲基、三氟甲基、乙基、正丁基、己基、辛基、2-乙基己基、癸基、十二烷基、十八烷基、丙基、異丙基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、1-乙基戊基、環戊基、環己基、異戊基、庚基、壬基、十一烷基、第三辛基等。該些基團中,就低溫硬化性及儲存穩定性更優異的觀點而言,較佳為正丁基。就低溫硬化性及儲存穩定性更優異的觀點而言,烷基的碳數較佳為1~12,更佳為1~6。
硼酸鹽化合物中鍵結於硼原子的芳基的具體例可列舉:苯基、對甲苯基、間甲苯基、均三甲苯基、二甲苯基、對-第三丁基苯基(4-第三丁基苯基)、對甲氧基苯基、聯苯基、萘基、4-甲基萘基等。該些基團中,就低溫硬化性及儲存穩定性更優異的觀點而言,較佳為苯基、對-第三丁基苯基、4-甲基萘基,更佳為苯基。硼酸鹽化合物中鍵結於硼原子的芳基各自可彼此相同亦可不同。
(d)成分的用作抗衡陽離子的銨化合物可列舉四烷基銨、三烷基銨、二烷基銨、單烷基銨等。該些化合物中,就低溫硬化性及儲存穩定性更優異的觀點而言,較佳為四烷基銨。銨化合物亦可為於分子內具有多個該些化合物的化合物、或於聚合物的主鏈及/或側鏈上具有所述化合物的化合物。
尤其所述銨化合物中,就低溫硬化性及儲存穩定性更優異的觀點而言,較佳為四烷基銨,更佳為具有鍵結於氮原子的碳數6以下的烷基的四烷基銨,進而佳為具有4個鍵結於氮原子的碳數6以下的烷基的四烷基銨(即,R5
、R6
、R7
及R8
為碳數1~6的烷基的四烷基銨)。於該情形時,於熱塑性樹脂、自由基聚合性化合物及溶劑中的溶解性提高,可進一步提高低溫硬化性。
銨化合物中鍵結於氮原子的烷基可使用直鏈、分支鏈或環狀的烷基。碳數1~18的烷基的具體例可列舉:甲基、三氟甲基、乙基、正丁基、己基、辛基、2-乙基己基、癸基、十二烷基、十八烷基、丙基、異丙基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、1-乙基戊基、環戊基、環己基、異戊基、庚基、壬基、十一烷基、第三辛基等。該些基團中,就低溫硬化性及儲存穩定性更優異的觀點而言,較佳為正丁基。就低溫硬化性及儲存穩定性更優異的觀點而言,烷基的碳數較佳為1~12,更佳為1~6。
就低溫硬化性及儲存穩定性更優異的觀點而言,所述通式(A)所表示的化合物的具體例較佳為四正丁基銨正丁基三(4-第三丁基苯基)硼酸鹽(TBA-BPB)、四正丁基銨正丁基三(4-甲基-1-萘基)硼酸鹽(TBA-MNB)、四正丁基銨正丁基三苯基硼酸鹽(TBA-PB)。
(d)成分較佳為烷基三芳基硼酸鹽及四烷基銨的組合。藉由(d)成分為由該烷基三芳基硼酸鹽及四烷基銨所構成的鹽,能以更佳的平衡實現接著劑組成物的低溫硬化性的提高與儲存穩定性的提高。
具體而言,(d)成分可使用利用現有的合成方法所得的鹽。例如於獲得烷基三芳基硼酸鹽-銨鹽的情形時,可使鹼金屬或鹼土金屬、芳基鹵化物、硼酸三乙酯及烷基鹼金屬或烷基鹵化物反應後,滴加烷基銨鹵化物的水溶液,藉此獲得烷基三芳基硼酸鹽-銨鹽。
由該些化合物所得的鹽除了單獨使用一種以外,亦可混合使用兩種以上。
就儲存穩定性進一步提高的觀點而言,(d)成分的熔點較佳為60℃以上,更佳為70℃以上,進而佳為80℃以上。就低溫硬化性更優異的觀點而言,(d)成分的熔點較佳為300℃以下,更佳為270℃以下,進而佳為250℃以下。於接著劑組成物含有多種(d)成分的情形時,較佳為至少一種鹽的熔點滿足所述範圍,更佳為所有鹽的熔點滿足所述範圍。
以接著劑成分(接著劑組成物中的將導電性粒子除外的成分)的總質量為基準,(d)成分的調配量較佳為0.1質量%以上,更佳為0.5質量%以上。若(d)成分的調配量為0.1質量%以上,則有容易充分獲得促進自由基聚合起始劑的反應性的效果的傾向。以接著劑成分(接著劑組成物中的將導電性粒子除外的成分)的總質量為基準,(d)成分的調配量較佳為20質量%以下,更佳為15質量%以下,進而佳為10質量%以下。若(d)成分的調配量為20質量%以下,則有接著劑組成物的儲存穩定性不易降低的傾向。
((e)導電性粒子)
(e)導電性粒子只要為其整體或於表面上具有導電性的粒子即可,於用於具有連接端子的構件的連接的情形時,較佳為平均粒徑小於連接端子間的距離的粒子。
(e)導電性粒子可列舉:由Au、Ag、Ni、Cu、Pd或焊錫等金屬構成的金屬粒子,及由碳等構成的粒子。另外,(e)導電性粒子亦可為以非導電性的玻璃、陶瓷或塑膠等作為核且於該核上被覆所述金屬、金屬粒子或碳而成的粒子。作為(e)導電性粒子,於塑膠核上被覆所述金屬、金屬粒子或碳而成的粒子及熱熔融金屬粒子藉由加熱加壓而具有變形性,故連接時與電極的接觸面積增加而可靠性提高,因此較佳。(e)導電性粒子例如亦可為於包含銅的金屬粒子上被覆銀而成的粒子。另外,亦可使用日本專利特開2005-116291號公報中記載般的具有多數個微細的金屬粒子連成鏈狀的形狀的金屬粉末作為(e)導電性粒子。
另外,藉由使用進一步以高分子樹脂等將該些(e)導電性粒子的表面被覆而成的微粒子、或藉由混成(hybridization)等方法於(e)導電性粒子的表面上設有包含絕緣性物質的絕緣層的粒子,於導電性粒子的調配量增加的情形時由粒子彼此的接觸所致的短路得到抑制,電極電路間的絕緣性提高,故可適當將該粒子單獨使用或與(e)導電性粒子混合使用。
就分散性及導電性的方面而言,(e)導電性粒子的平均粒徑例如較佳為1 μm~18 μm。於含有此種(e)導電性粒子的情形時,可較佳地將接著劑組成物用作異向導電性接著劑。(e)導電性粒子的平均粒徑可使用雷射繞射式粒度分佈測定裝置(例如島津製作所股份有限公司製造,雷射繞射式SALD-2100)進行測定。
(e)導電性粒子的調配量不特別受限制,以接著劑成分(接著劑組成物中的將導電性粒子除外的成分)的總體積為基準,較佳為0.1體積%以上,更佳為0.2體積%以上。若所述調配量為0.1體積%以上,則有抑制導電性降低的傾向。以接著劑成分(接著劑組成物中的將導電性粒子除外的成分)的總體積為基準,(e)導電性粒子的調配量較佳為30體積%以下,更佳為10體積%以下。若所述調配量為30體積%以下,則有不易產生電路的短路的傾向。再者,「體積%」是根據23℃的硬化前的各成分的體積來確定,各成分的體積可利用比重由重量換算成體積。另外,亦可不於量筒等中使該成分溶解或膨潤,而於加入有充分濡濕該成分的適當溶劑(水、醇等)的容器中投入該成分,求出所增加的體積作為該成分的體積。
(其他成分)
本實施形態的接著劑組成物中,為了控制硬化速度及進一步提高儲存穩定性,可添加穩定劑。此種穩定劑並無特別限制,可使用公知的化合物,較佳為苯醌及對苯二酚等醌衍生物;4-甲氧基苯酚及4-第三丁基鄰苯二酚等酚衍生物;2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基及4-羥基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基等胺氧基衍生物;甲基丙烯酸四甲基哌啶酯等受阻胺衍生物等。穩定劑可單獨使用一種或混合使用兩種以上。
以接著劑成分(接著劑組成物中的將導電性粒子除外的成分)的總質量作為基準,穩定劑的調配量較佳為0.005質量%以上,更佳為0.01質量%以上,進而佳為0.02質量%以上。若所述調配量為0.005質量%以上,則有容易控制硬化速度並且儲存穩定性容易提高的傾向。以接著劑成分(接著劑組成物中的將導電性粒子除外的成分)的總質量為基準,穩定劑的調配量較佳為10質量%以下,更佳為8質量%以下,進而佳為5質量%以下。若所述調配量為10質量%以下,則有與其他成分的相容性不易降低的傾向。
另外,本實施形態的接著劑組成物中,亦可適當添加烷氧基矽烷衍生物及矽氮烷衍生物所代表的偶合劑、密接改良劑及調平劑等接著助劑。具體而言,偶合劑較佳為下述通式(R)所表示的化合物。偶合劑可單獨使用一種或混合使用兩種以上。
[化23]
[式(R)中,R33
、R34
及R35
分別獨立地表示氫原子、碳數1~5的烷基、碳數1~5的烷氧基、碳數1~5的烷氧基羰基或芳基,R36
表示(甲基)丙烯醯基、乙烯基、異氰酸基、咪唑基、巰基、胺基、甲基胺基、二甲基胺基、苄基胺基、苯基胺基、環己基胺基、嗎啉基、哌嗪基、脲基或縮水甘油基,s表示1~10的整數]
本實施形態的接著劑組成物為了緩和應力及提高接著性,亦可含有橡膠成分。所謂橡膠成分,是指保持原狀態而顯示出橡膠彈性(JIS K6200)的成分或藉由反應而顯示出橡膠彈性的成分。橡膠成分於室溫(25℃)下可為固體亦可為液狀,就提高流動性的觀點而言,較佳為液狀。橡膠成分較佳為具有聚丁二烯骨架的化合物。橡膠成分亦可具有氰基、羧基、羥基、(甲基)丙烯醯基或嗎啉基。另外,就提高接著性的觀點而言,較佳為於側鏈或末端含有作為高極性基的氰基、羧基的橡膠成分。再者,即便具有聚丁二烯骨架,於顯示出熱塑性的情形時亦分至(a)熱塑性樹脂一類,於顯示出自由基聚合性的情形時亦分至(b)自由基聚合性化合物一類。
橡膠成分具體可列舉:聚異戊二烯、聚丁二烯、羧基末端聚丁二烯、羥基末端聚丁二烯、1,2-聚丁二烯、羧基末端1,2-聚丁二烯、羥基末端1,2-聚丁二烯、丙烯酸系橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠、羥基末端苯乙烯-丁二烯橡膠、丙烯腈-丁二烯橡膠,於聚合物末端含有羧基、羥基、(甲基)丙烯醯基或嗎啉基的丙烯腈-丁二烯橡膠,羧基化腈橡膠、羥基末端聚(氧伸丙基)、烷氧基矽烷基末端聚(氧伸丙基)、聚(氧四亞甲基)二醇、聚烯烴二醇等。
另外,所述具有高極性基且於室溫下為液狀的橡膠成分具體可列舉:液狀丙烯腈-丁二烯橡膠,於聚合物末端含有羧基、羥基、(甲基)丙烯醯基或嗎啉基的液狀丙烯腈-丁二烯橡膠、液狀羧基化腈橡膠等,作為極性基的丙烯腈的調配量較佳為10質量%~60質量%。
該些橡膠成分可單獨使用一種或混合使用兩種以上。
另外,本實施形態的接著劑組成物中,為了緩和應力及提高接著性,亦可添加有機微粒子。有機微粒子的平均粒徑例如較佳為0.05 μm~1.0 μm。再者,有機微粒子於包含所述橡膠成分的情形時,並不分類為有機微粒子而是分至橡膠成分一類,有機微粒子於包含所述(a)熱塑性樹脂的情形時,並不分類為有機微粒子而是分至(a)熱塑性樹脂一類。
有機微粒子具體可列舉包含以下物質的有機微粒子:聚異戊二烯、聚丁二烯、羧基末端聚丁二烯、羥基末端聚丁二烯、1,2-聚丁二烯、羧基末端1,2-聚丁二烯、丙烯酸系橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠、丙烯腈-丁二烯橡膠,於聚合物末端含有羧基、羥基、(甲基)丙烯醯基或嗎啉基的丙烯腈-丁二烯橡膠,羧基化腈橡膠、羥基末端聚(氧伸丙基)、烷氧基矽烷基末端聚(氧伸丙基)、聚(氧四亞甲基)二醇、聚烯烴二醇(甲基)丙烯酸烷基酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、(甲基)丙烯酸烷基酯-矽酮共聚物或矽酮-(甲基)丙烯酸系共聚物、或該些物質的複合體。
另外,後述基板是由含有選自由聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯及聚萘二甲酸乙二酯所組成的組群中的至少一種的基材所構成的連接構造體中所用的接著劑組成物亦可含有矽酮微粒子。
藉由基板是由含有選自由聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯及聚萘二甲酸乙二酯所組成的組群中的至少一種的基材所構成的連接構造體中所用的接著劑組成物含有矽酮微粒子,可充分緩和內部應力,故對聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯及聚萘二甲酸乙二酯的接著強度進一步提高,可進一步提高對具有連接端子的構件的接著強度。另外,於長時間的可靠性試驗後亦可進一步維持穩定的性能。
關於所述矽酮微粒子,已知具有橡膠彈性的聚有機倍半矽氧烷樹脂的微粒子,可使用球狀或不定形狀的矽酮微粒子。另外,就分散性及緩和內部應力的觀點而言,較佳為矽酮微粒子具有100萬以上的重量平均分子量。另外,矽酮微粒子較佳為具有三維交聯結構。此種矽酮微粒子於樹脂中的分散性高,硬化後的應力緩和性更優異。具有100萬以上的重量平均分子量的矽酮微粒子及/或具有三維交聯結構的矽酮微粒子均於熱塑性樹脂等聚合物、單體、溶劑中的溶解性低,故可更顯著地獲得所述效果。此處所謂「具有三維交聯構造」,是指聚合物鏈具有三維網狀結構。另外,矽酮微粒子的玻璃轉移溫度較佳為-130℃以上且-20℃以下,更佳為-120℃以上且-40℃以下。此種矽酮微粒子可充分緩和作為電路連接材料的接著劑組成物的內部應力。
具有此種結構的矽酮微粒子具體可使用:藉由含有至少2個乙烯基的有機聚矽氧烷、具有至少2個鍵結於矽原子的氫原子的有機氫化聚矽氧烷、及鉑系觸媒的反應所得的矽酮微粒子(例如日本專利特開昭62-257939號公報);使用具有烯基的有機聚矽氧烷、具有氫矽烷基的有機聚矽氧烷及鉑系觸媒所得的矽酮微粒子(例如日本專利特開昭63-77942號公報);使用二有機矽氧烷、單有機倍半矽氧烷、三有機矽氧烷及鉑系觸媒所得的矽酮微粒子(例如日本專利特開昭62-270660號公報);將甲基矽烷三醇及/或其部分縮合物的水/醇溶液滴加至鹼性水溶液中進行縮聚反應所得的矽酮微粒子(例如日本專利第3970453號公報)等。另外,為了提高分散性及與基材的密接性,亦可使用添加或共聚合有環氧化合物的矽酮微粒子(例如日本專利特開平3-167228)、添加或共聚合有丙烯酸酯化合物的矽酮微粒子等。
另外,為了進一步提高分散性,較佳為使用具有核殼型結構的矽酮微粒子。核殼型結構有形成有具有高於核材(核層)表面的玻璃轉移溫度的玻璃轉移溫度的表面層(殼層)的構造、及於核材(核層)的外部具有接枝層(殼層)的結構,可使用核層與殼層中組成不同的矽酮微粒子。具體而言亦可使用:於矽酮橡膠球狀微粒子的水分散液中添加鹼性物質或鹼性水溶液及有機三烷氧基矽烷,進行水解、縮合反應而成的核殼型矽酮微粒子(例如日本專利第2832143號);WO2009/051067號中記載般的核殼型矽酮微粒子。另外,可使用在分子末端或分子內側鏈中含有羥基、環氧基、酮亞胺基、羧基、巰基等官能基的矽酮微粒子。此種矽酮微粒子於膜形成成分及自由基聚合性物質中的分散性提高,故較佳。
所述矽酮微粒子的平均粒徑較佳為0.05 μm~25 μm,更佳為0.1 μm~20 μm。若平均粒徑為0.05 μm以上,則有抑制因表面積增大而接著劑組成物的流動性降低的傾向。另外,若平均粒徑為25 μm以下,則有容易充分發揮內部應力的緩和的傾向。
以接著劑成分(接著劑組成物中的將導電性粒子除外的成分)的總質量為基準,所述矽酮微粒子的調配量較佳為3質量%以上,更佳為5質量%以上。若矽酮微粒子的調配量為3質量%以上,則有容易充分緩和內部應力的傾向。以接著劑成分(接著劑組成物中的將導電性粒子除外的成分)的總質量為基準,矽酮微粒子的調配量較佳為40質量%以下,更佳為30質量%以下。若矽酮微粒子的調配量為40質量%以下,則有接著劑組成物的可撓性(彈性係數、伸長率)的降低得到抑制、接著強度不易降低的傾向。
該些矽酮微粒子可單獨使用一種或混合使用兩種以上。
本實施形態的接著劑組成物於該接著劑組成物在室溫下為液狀的情形時能以膏(paste)狀使用。於接著劑組成物在室溫下為固體的情形時,除了加熱而使用以外,亦可使用溶劑而使其膏化。可使用的溶劑較佳為與接著劑組成物及添加劑並無反應性、且顯示出充分的溶解性的溶劑,較佳為常壓下的沸點為50℃~150℃。若沸點為50℃以上,則於室溫下放置的情形時揮發變少,有容易於開放體系中使用的傾向。另外,若沸點為150℃以下,則容易使溶劑揮發、有接著後的可靠性不易降低的傾向。
另外,本實施形態的接著劑組成物亦可成形為膜狀而以膜狀接著劑的形式使用。本實施形態的膜狀接著劑含有所述接著劑組成物。可將視需要而於接著劑組成物中添加溶劑等而成的溶液塗佈於氟樹脂膜、聚對苯二甲酸乙二酯膜、脫模紙等剝離性基材上後,或使不織布等基材中含浸所述溶液而載置於剝離性基材上後,將溶劑等去除而以膜的形式使用。若以膜的形狀使用,則於操作性等方面而言更便利。根據本實施形態,可提供一種具備基材及膜狀接著劑的接著片材。接著片材中,膜狀接著劑是配置於基材上,例如形成接著劑層。
本實施形態的接著劑組成物可併用加熱及加壓而接著。加熱溫度較佳為100℃~200℃的溫度。壓力較佳為不對被接著體造成損傷的範圍,通常較佳為0.1 MPa~10 MPa。該些加熱及加壓較佳為於0.5秒鐘~120秒鐘的範圍內進行,120℃~190℃、3 MPa、10秒的加熱亦可接著。
本實施形態的接著劑組成物可用於將配置於第1基板的主面上的第1連接端子、與配置於第2基板的主面上的第2連接端子加以電性連接。另外,本實施形態的接著劑組成物可用於將具有配置於基板的主面上的連接端子的太陽電池單元的該連接端子、與配線構件加以電性連接。
本實施形態的接著劑組成物可用作同種被接著體的接著劑,並且可用作熱膨脹係數不同的不同種被接著體的接著劑。具體而言,本實施形態的接著劑組成物可用作異向導電接著劑、銀膏、銀膜等所代表的電路連接材料,晶片級封裝(Chip Scale Package,CSP)用彈性體、CSP用底部填充材料、晶片上引線封裝(Lead On Chip,LOC)膠帶等所代表的半導體元件接著材料。
例如經由本實施形態的接著劑組成物,將具有第1電路基板及配置於該第1電路基板的主面上的第1連接端子的第1電路構件、與具有第2電路基板及配置於該第2電路基板的主面上的第2連接端子的第2電路構件,於第1連接端子及第2連接端子彼此相向並且第1連接端子及第2連接端子電性連接的狀態下配置,藉此可構成電路構件的連接構造體。於此種情形時,本實施形態的接著劑組成物作為電路連接用接著劑而有用。
(連接構造體)
繼而,對使用所述接著劑組成物的連接構造體及其製造方法加以說明。根據本實施形態,提供如下連接構造體的製造方法,該製造方法於使接著劑組成物介於具有第1基板及配置於該第1基板的主面上的第1連接端子的第1電路構件、與具有第2基板及配置於該第2基板的主面上的第2連接端子的第2電路構件之間的狀態下,使該接著劑組成物硬化,藉此於第1連接端子及第2連接端子電性連接的狀態下將第1電路構件及第2電路構件接著。另外,根據本實施形態,提供如下連接構造體的製造方法,該製造方法於使接著劑組成物介於具有基板及配置於該基板的主面上的連接端子的太陽電池單元、與配線構件之間的狀態下,使該接著劑組成物硬化,藉此於連接端子及配線構件電性連接的狀態下將太陽電池單元及配線構件接著。
圖1為表示第1實施形態的連接構造體的示意剖面圖。圖2為表示圖1所示的連接構造體的製造方法的示意剖面圖。圖1所示的電路構件的連接構造體100是使用不含(e)導電性粒子的接著劑組成物而獲得。
圖1所示的電路構件的連接構造體100具備電路構件(第1電路構件)10、電路構件(第2電路構件)20及連接構件30。電路構件10具有電路基板(第1基板)12、及配置於電路基板12的主面12a上的連接端子(第1連接端子)14。電路構件20具有電路基板(第2基板)22、及配置於電路基板22的主面22a上的連接端子(第2連接端子)24。
連接構件30是配置於電路構件10及電路構件20之間。連接構件30以主面12a及主面22a彼此大致平行地相向的方式將電路構件10及電路構件20連接。連接構造體100中,連接端子14與連接端子24是相向配置並且彼此接觸,藉此經電性連接。連接構件30包含後述接著劑組成物30a的硬化物。
連接構造體100例如可如以下般製造。首先,如圖2所示,準備電路構件10、電路構件20及包含所述接著劑組成物的接著劑組成物30a。接著劑組成物30a例如是將所述接著劑組成物成形為膜狀而成。繼而,於電路構件20的形成有連接端子24的主面22a上載置接著劑組成物30a。然後,以連接端子14與連接端子24相向的方式於接著劑組成物30a上載置電路構件10。繼而,一面經由電路構件10及電路構件20將接著劑組成物30a加熱一面使接著劑組成物30a硬化,並且在垂直於主面12a、主面22a的方向上加壓,於電路構件10、電路構件20之間形成連接構件30。藉此可獲得連接構造體100。
於所述接著劑組成物含有導電性粒子的情形時,使利用此種接著劑組成物所製作的異向導電膜介於相對峙的連接端子間進行加熱加壓,由此經由導電性粒子將連接端子彼此電性連接並且將電路構件彼此接著,藉此可獲得電路構件的連接構造體。圖3為表示第2實施形態的連接構造體的示意剖面圖。圖4為表示圖3所示的連接構造體的製造方法的示意剖面圖。圖3所示的電路構件的連接構造體200是使用含有(e)導電性粒子的接著劑組成物而獲得。
圖3所示的電路構件的連接構造體200具備與連接構造體100相同的電路構件10及電路構件20、以及連接構件40。連接構造體200中,連接端子14與連接端子24是以彼此離開的狀態而相向配置。
連接構件40是配置於電路構件10及電路構件20之間。連接構件40包含後述接著劑組成物40a的硬化物,具有接著劑成分42、及分散於接著劑成分42中的導電性粒子44。接著劑成分42包含後述接著劑成分42a的硬化物。連接構造體200中,於相向的連接端子14與連接端子24之間導電性粒子44與連接端子14、連接端子24接觸,藉此經由導電性粒子44將連接端子14、連接端子24彼此電性連接。
連接構造體200例如可如以下般製造。首先,如圖4所示,準備電路構件10、電路構件20、及包含所述接著劑組成物的接著劑組成物40a。接著劑組成物40a例如是將所述接著劑組成物成形為膜狀而成。接著劑組成物40a具有接著劑成分42a、及分散於接著劑成分42a中的導電性粒子44。其後,藉由與獲得所述電路構件的連接構造體100的方法相同的方法經由接著劑組成物40a將電路構件10及電路構件20連接。藉此可獲得連接構造體200。
所述電路構件的連接構造體100、連接構造體200中的電路基板12及電路基板22的至少一者亦可由含有玻璃轉移溫度為200℃以下的熱塑性樹脂的基材所構成。例如,電路基板12及電路基板22的至少一者亦可由含有選自由聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯及聚萘二甲酸乙二酯所組成的組群中的至少一種的有機基材所構成。藉此,於使用聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚萘二甲酸乙二酯等有機基材的情形時,電路基板的與接著劑組成物的濡濕性提高,藉此於低溫的硬化條件下亦可獲得優異的接著強度。因此,即便於長時間的可靠性試驗(高溫高濕試驗)後亦可維持穩定的性能(接著強度及連接電阻),可獲得優異的連接可靠性。
另外,於電路基板12及電路基板22中的一電路基板是由含有選自由聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯及聚萘二甲酸乙二酯所組成的組群中的至少一種的基材所構成的情形時,電路基板12及電路基板22中的另一電路基板亦可由含有選自由聚醯亞胺及聚對苯二甲酸乙二酯所組成的組群中的至少一種的基材所構成。藉此,電路基板的與接著劑組成物的濡濕性及接著強度進一步提高,可獲得更優異的連接可靠性。
再者,電路基板12、電路基板22亦可有含有以下材料的基材所構成:半導體、玻璃或陶瓷等無機質;聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚醯亞胺或聚碳酸酯等有機物;玻璃/環氧化物等該些材料的複合材料。另外,電路基板12、電路基板22亦可為可撓性基板。
圖5為表示第3實施形態的連接構造體的示意剖面圖。圖5所示的太陽電池模組300具備太陽電池單元310a、太陽電池單元310b、配線構件320及連接構件330。
太陽電池單元310a、太陽電池單元310b具有基板312、配置於基板312的表面(主面)312a上的表面電極(連接端子)314、及配置於基板312的背面(主面)312b上的背面電極(連接端子)316。基板312例如亦可由半導體、玻璃或陶瓷等無機質、玻璃/環氧化物等的複合材料所構成。另外,基板312亦可為可撓性基板。表面312a為受光面。
配線構件320是用以將太陽電池單元310a與其他構件加以電性連接的構件,例如將一個太陽電池單元與另一太陽電池單元加以電性連接。圖5中,藉由配線構件320,將太陽電池單元310a的表面電極314、與太陽電池單元310b的背面電極316加以電性連接。
連接構件330是分別配置於太陽電池單元310a及配線構件320之間、以及太陽電池單元310b及配線構件320之間,將太陽電池單元310a、太陽電池單元310b與配線構件320連接。連接構件330含有所述接著劑組成物的硬化物,含有絕緣性物質。連接構件330亦可更含有導電性粒子,亦可不含導電性粒子。於連接構件330含有導電性粒子的情形時,太陽電池單元310a的表面電極314與配線構件320可經由導電性粒子而電性連接。另外,太陽電池單元310b的背面電極316與配線構件320亦另可經由導電性粒子而電性連接。於連接構件330不含導電性粒子的情形時,例如太陽電池單元310a的表面電極314及/或太陽電池單元310b的背面電極316亦可與配線構件320接觸。
太陽電池模組300中,連接構件330是藉由所述接著劑組成物的硬化物而構成。藉此,太陽電池單元310a及配線構件320間及太陽電池單元310b及配線構件320間的連接構件330的接著強度充分變高,且太陽電池單元310a及配線構件320間的連接電阻充分變小。另外,即便於高溫高濕環境下長期間放置的情形時,亦可充分抑制接著強度的降低及連接電阻的增大。進而,連接構件330可藉由低溫短時間的加熱處理而形成。因此,圖5所示的太陽電池模組可於連接時不使太陽電池單元310a、太陽電池單元310b劣化的情況下製造,可具有較先前更高的可靠性。
太陽電池模組300可使用太陽電池單元310a、太陽電池單元310b及配線構件320代替所述連接構造體100、連接構造體200的製造方法中的電路構件10及電路構件20,利用與所述連接構造體的製造方法相同的方法而製造。
再者,連接構造體100、連接構造體200及太陽電池模組300中,用作連接構件的所述接著劑組成物無需完全硬化(於既定硬化條件下可達成的最高度的硬化),只要產生所述特性則亦可為部分硬化的狀態。
[實施例]
以下,根據實施例對本發明加以具體說明,但本發明不限定於此。
<熱塑性樹脂>
(聚酯胺基甲酸酯樹脂的準備)
將聚酯胺基甲酸酯樹脂(東洋紡股份有限公司製造,UR-4800(商品名),重量平均分子量:32000,玻璃轉移溫度:106℃)溶解於甲基乙基酮與甲苯的1:1混合溶劑中,而準備樹脂成分30質量%的混合溶劑溶解品。
(苯氧樹脂的準備)
將40質量份的苯氧樹脂(商品名:YP-50(新日鐵住金化學股份有限公司製造),重量平均分子量:60000,玻璃轉移溫度:80℃)溶解於60質量份的甲基乙基酮中,而準備固體成分40質量%的溶液。
<自由基聚合性化合物>
(丙烯酸胺基甲酸酯(UA1)的合成)
於具備攪拌機、溫度計、具有氯化鈣乾燥管的回流冷凝管及氮氣導入管的反應容器中,用3小時均勻滴加2500質量份(2.50 mol)的數量平均分子量1000的聚(1,6-己二醇碳酸酯)(商品名:杜拉諾(Duranol)T5652,旭化成化學股份有限公司製造)、及666質量份(3.00 mol)的異佛爾酮二異氰酸酯(西格瑪-奧德里奇(Sigma-Aldrich)公司製造),於反應容器中充分導入氮氣後,加熱至70℃~75℃進行反應。於反應容器中添加0.53質量份的對苯二酚單甲醚(西格瑪-奧德里奇(Sigma-Aldrich)公司製造)、及5.53質量份的二月桂酸二丁基錫(西格瑪-奧德里奇(Sigma-Aldrich)公司製造)後,添加238質量份(2.05 mol)的丙烯酸-2-羥基乙酯(西格瑪-奧德里奇(Sigma-Aldrich)公司製造),於空氣環境下於70℃下反應6小時,獲得丙烯酸胺基甲酸酯(UA1)。丙烯酸胺基甲酸酯的重量平均分子量為15000。
(具有磷酸基的乙烯系化合物(P-2M)的準備)
準備2-(甲基)丙烯醯氧基乙基磷酸酯(商品名:萊特酯(Light Ester)P-2M,共榮社化學股份有限公司製造)作為具有磷酸基的乙烯系化合物。
<硼化合物的準備>
(四正丁基銨正丁基三(4-第三丁基苯基)硼酸鹽(TBA-BPB)的合成)
於將4.38 g(30.0 mmol)的硼酸三乙酯溶解於20 ml四氫呋喃中所得的溶液中,於氮氣環境下於-78℃~-70℃下添加18.8ml(30.0 mmol)的正丁基鋰的1.59 M己烷溶液,進而於室溫下攪拌2小時。
於所述反應液中添加3.00 g(123 mmol)金屬鎂及30 mg碘,於氮氣環境下,向其中以反應溫度成為67℃~72℃的方式滴加將21.1 g(100 mmol)的1-溴-4-第三丁基苯溶解於60 ml四氫呋喃中所得的溶液,進而於30℃~50℃下攪拌2小時,藉此完成反應。
於反應液降低至室溫後,添加600 ml二乙醚,繼而逐次少量地添加150 ml水。將反應液移液至分液漏斗中,以240 ml水、180 ml的0.2 M溴化四正丁基銨水溶液、240 ml水的順序清洗後,進行濃縮。於殘渣中添加600 ml二乙醚,濾取所析出的固體,獲得17.7 g的白色固體的目標物(TBA-BPB,熔點190℃)(產率83%)。
(四正丁基銨正丁基三(4-甲基-1-萘基)硼酸鹽(TBA-MNB)的合成)
於1.00 g(41.1 mmol)金屬鎂中添加10 mg碘及10 ml四氫呋喃,於氮氣環境下,向其中以反應溫度成為67℃~72℃的方式滴加將4.11 g(30 mmol)正丁基溴溶解於20 ml四氫呋喃中所得的溶液,進而於室溫下攪拌2小時。於其中於-78℃~-70℃下添加4.38 g(30.0 mmol)硼酸三乙酯,進而於室溫下攪拌2小時。
於所述反應液中添加3.00 g(123 mmol)金屬鎂及30 mg碘,於氮氣環境下,向其中以反應溫度成為67~72℃的方式滴加將22.1 g(100 mmol)1-溴-4-甲基萘溶解於60 ml四氫呋喃中所得的溶液,進而於30℃~50℃下攪拌2小時,藉此完成反應。
於反應液降低至室溫後,添加600 ml乙酸乙酯,繼而逐次少量添加150 ml水。將反應液移液至分液漏斗中,以240 ml水、180 ml的0.2 M溴化四正丁基銨水溶液、240 ml水的順序清洗後,進行濃縮。於殘渣中添加600 ml二乙醚,濾取所析出的固體,獲得17.0 g的白色固體的目標物(TBA-MNB,熔點175℃)(產率77%)。
(四正丁基銨正丁基三苯基硼酸鹽(TBA-PB)的合成)
於將4.38 g(30.0 mmol)硼酸三乙酯溶解於20 ml四氫呋喃中所得的溶液中,於氮氣環境下於-78℃~-70℃下添加18.8 ml(30.0 mmol)的正丁基鋰的1.59 M己烷溶液,進而於室溫下攪拌2小時。
於所述反應液中添加3.00 g(123 mmol)金屬鎂及30 mg碘,於氮氣環境下,向其中以反應溫度成為67℃~72℃的方式滴加將15.7 g(100 mmol)的1-溴苯溶解於60 ml四氫呋喃中所得的溶液,進而於30℃~50℃下攪拌2小時,藉此完成反應。
於反應液降低至室溫後,添加600 ml二乙醚,繼而逐次少量添加150 ml水。將反應液移液至分液漏斗中,以240 ml水、180 ml的0.2 M溴化四正丁基銨水溶液、240 ml水的順序清洗後,進行濃縮。於殘渣中添加600 ml二乙醚,濾取所析出的固體,獲得14.9 g的白色固體的目標物(TBA-PB,熔點142℃)(產率89%)。
<胺化合物的準備>
準備N,N-二甲基苯胺(簡稱:DMA,奧德里奇(Aldrich)公司製造)作為胺化合物。
<自由基聚合起始劑>
準備過氧化二月桂醯(商品名:帕羅伊(Peroyl)L,日油股份有限公司製造)。
<導電性粒子>
(導電性粒子的製作)
於以聚苯乙烯作為核的粒子的表面上設置厚度0.2 μm的鎳層後,於該鎳層的外側設置厚度0.02 μm的金層,製作平均粒徑10 μm、比重2.5的導電性粒子。
<實施例1~實施例6及比較例1~比較例4>
(電路連接用接著劑的製作)
以固體質量比為表1所示的方式調配熱塑性樹脂、自由基聚合性化合物及自由基聚合起始劑、以及硼化合物或胺化合物,進而以接著劑成分(電路連接用接著劑中的將導電性粒子除外的成分)的總體積為基準而調配分散1.5體積%的導電性粒子,獲得電路連接用接著劑。使用塗敷裝置將所得的電路連接用接著劑塗佈於厚度80 μm的氟樹脂膜上,藉由70℃、10分鐘的熱風乾燥而獲得接著劑層的厚度為20 μm的膜狀電路連接用接著劑。
[表1]
UR-4800 | YP-50 | UA1 | P-2M | TBA-BPB | TBA-MNB | TBA-PB | DMA | 帕羅伊L | |
實施例1 | 50 | - | 50 | 3 | 3 | - | - | - | 8 |
實施例2 | 50 | - | 50 | 3 | - | 3 | - | - | 8 |
實施例3 | 50 | - | 50 | 3 | - | - | 3 | - | 8 |
實施例4 | 50 | - | 50 | 3 | 2 | - | - | - | 8 |
實施例5 | - | 50 | 50 | 3 | - | 2 | - | - | 8 |
實施例6 | - | 50 | 50 | 3 | - | - | 2 | - | 8 |
比較例1 | 50 | - | 50 | 3 | - | - | - | 3 | 8 |
比較例2 | 50 | - | 50 | 3 | - | - | - | 2 | 8 |
比較例3 | - | 50 | 50 | 3 | - | - | - | 3 | 8 |
比較例4 | - | 50 | 50 | 3 | - | - | - | 2 | 8 |
(連接電阻及接著強度的測定)
使實施例1~實施例6及比較例1~比較例4的膜狀電路連接用接著劑介於在聚醯亞胺膜上具有500條線寬25 μm、間距50 μm、厚度8 μm的銅電路的可撓性電路板(FPC)與形成有0.2 μm的ITO薄層的厚度1.1 mm的玻璃(ITO,表面電阻20 Ω/□)之間。對其使用熱壓接裝置(加熱方式:恆溫型,東麗工程(Toray Engineering)公司製造),以120℃、2 MPa進行10秒鐘加熱加壓而以2 mm的寬度連接,製作連接構造體A(FPC/ITO)。於剛連接後及於85℃、85%RH的恆溫恆濕槽中保持240小時後(高溫高濕試驗後),使用萬用電錶(multimeter)測定該連接構造體A的鄰接電路間的電阻值。電阻值是以鄰接電路間的37點電阻的平均值表示。
另外,於剛連接後及高溫高濕試驗後,依據JIS-Z0237利用90度剝離法來測定連接構造體A的接著強度。此處,接著強度的測定裝置是使用東洋控股(Toyo Holding)股份有限公司製造的滕喜龍(Tensilon)UTM-4(剝離速度50 mm/min,25℃)。
使實施例1~實施例6及比較例1~比較例4的膜狀電路連接用接著劑介於在聚醯亞胺膜(Tg為350℃)上具有80條線寬150 μm、間距300 μm、厚度8 μm的銅電路的可撓性電路板(FPC)與形成有厚度5 μm的Ag膏薄層的厚度0.1 μm的PET基板(Ag)之間。對其使用熱壓接裝置(加熱方式:恆溫型,東麗工程(Toray Engineering)公司製造),以120℃、2 MPa進行20秒鐘加熱加壓而以2 mm的寬度連接,製作連接構造體B(FPC/Ag)。於剛連接後及於85℃、85%RH的恆溫恆濕槽中保持240小時後(高溫高濕試驗後),使用萬用電錶,對由FPC、形成有Ag膏薄層的PET基板所構成的連接構造體B的鄰接電路間的電阻值進行測定。電阻值是以鄰接電路間的37點電阻的平均值表示。
另外,於剛連接後及高溫高濕試驗後,以與所述連接構造體A相同的條件測定連接構造體B的接著強度,並進行評價。
將如以上般測定的連接構造體A、連接構造體B的連接電阻及接著強度(接著力)的測定結果示於下述表2中。
[表2]
連接電阻(Ω) | 接著力(N/m) | |||||||
FPC/ITO | FPC/Ag | FPC/ITO | FPC/Ag | |||||
剛連接後 | 240 h後 | 剛連接後 | 240 h後 | 剛連接後 | 240 h後 | 剛連接後 | 240 h後 | |
實施例1 | 2 | 3.4 | 0.5 | 1.1 | 680 | 610 | 690 | 630 |
實施例2 | 1.9 | 3.5 | 0.4 | 0.9 | 650 | 610 | 670 | 600 |
實施例3 | 2.1 | 3.2 | 0.5 | 0.8 | 680 | 600 | 630 | 640 |
實施例4 | 2.2 | 3.1 | 0.5 | 1.2 | 670 | 680 | 610 | 650 |
實施例5 | 2.3 | 3.4 | 0.6 | 1.1 | 660 | 680 | 640 | 640 |
實施例6 | 2.4 | 3.5 | 0.6 | 0.9 | 640 | 630 | 670 | 630 |
比較例1 | 2.2 | 3.6 | 0.5 | 0.9 | 700 | 640 | 640 | 600 |
比較例2 | 2.1 | 3.9 | 0.8 | 1.2 | 630 | 610 | 620 | 580 |
比較例3 | 2.7 | 15.2 | 0.9 | 3.3 | 700 | 580 | 590 | 570 |
比較例4 | 3.3 | 19.9 | 1.0 | 5.5 | 630 | 580 | 600 | 540 |
(儲存穩定性試驗)
將實施例1~實施例2及比較例1~比較例2的膜狀電路連接用接著劑放入至阻氣性容器內(旭化成帕克斯(Asahi Kasei Pax)股份有限公司製造,商品名:寶理弗萊克斯袋(Polyflex bag)飛龍,型號:N-9,材質:尼龍·厚度15 μm/PE·厚度60 μm,尺寸:200 mm×300 mm),除去阻氣性容器內的空氣後,以熱密封機(heat sealior)加以密封,然後於40℃環境下放置48小時。藉由在所述環境下放置,而與在-10℃環境下放置5個月等同。然後,使實施例1~實施例2及比較例1~比較例2的膜狀電路連接用接著劑分別介於與上文所述相同的FPC與形成有ITO薄層的玻璃之間、及FPC與形成有Ag膏薄層的PET基板之間。對其利用與所述連接電阻及接著強度的測定時相同的方法及條件進行加熱壓接而製作連接構造體。利用與上文所述相同的方法來測定該連接構造體的連接電阻及接著強度。
將如以上般測定的連接構造體的連接電阻及接著強度的測定結果示於下述表3中。
[表3]
連接電阻(Ω) | 接著力(N/m) | |||||||
FPC/ITO | FPC/Ag | FPC/ITO | FPC/Ag | |||||
剛連接後 | 240 h後 | 剛連接後 | 240 h後 | 剛連接後 | 240 h後 | 剛連接後 | 240 h後 | |
實施例1 | 2.4 | 3.6 | 0.4 | 1.5 | 670 | 640 | 610 | 650 |
實施例2 | 2.5 | 3.7 | 0.5 | 1.2 | 650 | 660 | 640 | 590 |
比較例1 | 5.8 | 18.8 | 2.8 | 6.8 | 400 | 320 | 390 | 290 |
比較例2 | 7.6 | 20.4 | 5.3 | 8.7 | 450 | 360 | 420 | 390 |
另外,對於使用實施例3~實施例6中所得的膜狀電路連接用接著劑的連接構造體,亦進行與實施例1~實施例2相同的試驗,結果與實施例1~實施例2同樣地,低溫硬化性及儲存穩定性良好。
使用實施例1~實施例6中所得的電路連接用接著劑的FPC/ITO的連接構造體A無論是否進行儲存穩定性試驗,均於加熱溫度120℃下的剛連接後及於85℃、85%RH的恆溫恆濕槽中保持240小時後(高溫高濕試驗後),顯示出3.7 Ω以下的良好的連接電阻、及600 N/m以上的良好的接著強度。另外,FPC/Ag的連接構造體B亦於加熱溫度120℃下的剛連接後及於85℃、85%RH的恆溫恆濕槽中保持240小時後(高溫高濕試驗後),顯示出1.5 Ω以下的良好的連接電阻、及590 N/m以上的良好的接著強度。確認到實施例1~實施例6中所得的電路連接用接著劑的低溫硬化性及儲存穩定性優異。
相對於此,關於使用比較例1~比較例2中所得的電路連接用接著劑的連接構造體,於使用儲存穩定性試驗前的電路連接用接著劑的情形時可獲得良好的連接特性,但由於電路連接用接著劑不含(d)含硼的鹽,故於使用儲存穩定性試驗後的電路連接用接著劑的情形時,確認到於恆溫恆濕槽中保持240小時後(高溫高濕試驗後)的連接電阻增加。另外,關於使用比較例3~比較例4中所得的電路連接用接著劑的連接構造體,因電路連接用接著劑不含(d)含硼的鹽,故即便為不進行儲存穩定性試驗的情形,亦確認到於恆溫恆濕槽中保持240小時後(高溫高濕試驗後)的連接電阻增加。
10:電路構件(第1電路構件)
12:電路基板(第1基板)
12a、22a:主面
14:連接端子(第1連接端子)
20:電路構件(第2電路構件)
22:電路基板(第2基板)
24:連接端子(第2連接端子)
30、40、330:連接構件
30a、40a:接著劑組成物
42、42a:接著劑成分
44:導電性粒子
100、200:電路構件的連接構造體
300:太陽電池模組(連接構造體)
310a、310b:太陽電池單元
312:基板
312a:表面(主面)
312b:背面(主面)
314:表面電極
316:背面電極
320:配線構件
圖1為表示本發明的第1實施形態的連接構造體的示意剖面圖。
圖2為表示圖1所示的連接構造體的製造方法的示意剖面圖。
圖3為表示本發明的第2實施形態的連接構造體的示意剖面圖。
圖4為表示圖3所示的連接構造體的製造方法的示意剖面圖。
圖5為表示本發明的第3實施形態的連接構造體的示意剖面圖。
Claims (12)
- 如申請專利範圍第1項所述的接著劑組成物,其中所述(b)自由基聚合性化合物含有具有磷酸基的乙烯系化合物、及所述乙烯系化合物以外的自由基聚合性化合物。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的接著劑組成物,其中所述(d)含硼的鹽的熔點為60℃以上且300℃以下。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的接著劑組成物,其中所述(a)熱塑性樹脂含有選自由苯氧樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚酯胺基甲酸酯樹脂、丁醛樹脂、丙烯酸系樹脂、聚醯亞胺樹脂及聚醯胺樹脂、以及具有乙酸乙烯酯作為結構單元的共聚物所組成的組群中的至少一種。
- 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的接著劑組成物,更含有(e)導電性粒子。
- 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的接著劑組成物,其是用於將配置於第1基板的主面上的第1連接端子、與配置於第2基板的主面上的第2連接端子加以電性連接。
- 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的接著劑組成物,其是用於將具有配置於基板的主面上的連接端子的太陽電池單元的所述連接端子、與配線構件加以電性連接。
- 一種連接構造體,具備: 具有第1基板及配置於所述第1基板的主面上的第1連接端子的第1電路構件、 具有第2基板及配置於所述第2基板的主面上的第2連接端子的第2電路構件、以及 配置於所述第1電路構件及所述第2電路構件之間的連接構件,且 所述連接構件含有如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的接著劑組成物的硬化物, 所述第1連接端子及所述第2連接端子經電性連接。
- 如申請專利範圍第8項所述的連接構造體,其中所述第1基板及所述第2基板的至少一者是由含有玻璃轉移溫度為200℃以下的熱塑性樹脂的基材所構成。
- 如申請專利範圍第8項或第9項所述的連接構造體,其中所述第1基板及所述第2基板的至少一者是由含有選自由聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯及聚萘二甲酸乙二酯所組成的組群中的至少一種的基材所構成。
- 如申請專利範圍第8項至第10項中任一項所述的連接構造體,其中所述第1基板是由含有選自由聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯及聚萘二甲酸乙二酯所組成的組群中的至少一種的基材所構成, 所述第2基板是由含有選自由聚醯亞胺樹脂及聚對苯二甲酸乙二酯所組成的組群中的至少一種的基材所構成。
- 一種連接構造體,具備: 具有基板及配置於所述基板的主面上的連接端子的太陽電池單元、 配線構件、以及 配置於所述太陽電池單元及所述配線構件之間的連接構件,且 所述連接構件含有如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的接著劑組成物的硬化物, 所述連接端子及所述配線構件經電性連接。
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