TW202244219A - 電路連接用接著劑薄膜、以及電路連接結構體及其製造方法 - Google Patents

電路連接用接著劑薄膜、以及電路連接結構體及其製造方法 Download PDF

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Abstract

一種電路連接結構體之製造方法,其包括:準備電路連接用接著劑薄膜之步驟,該電路連接用接著劑薄膜具備含有導電粒子之第1接著劑層和設置於第1接著劑層上之第2接著劑層,並且第1接著劑層的流率為130~250%;將具有第1電極之第1電路構件和具有第2電極之第2電路構件以第1電極與第2電極對置之方式配置之步驟;及以第1接著劑層成為第1電路構件側且第2接著劑層成為第2電路構件側之方式使電路連接用接著劑薄膜介於第1電路構件與第2電路構件之間之狀態下,對第1電路構件及第2電路構件進行熱壓接之步驟,在熱壓接之步驟中,將第1電極與第2電極經由導電粒子相互電連接而形成電極連接部分,並且在相鄰之電極連接部分之間以向第1電路構件側或第2電路構件側凸出之方式彎曲第1接著劑層而使電路連接用接著劑薄膜固化。

Description

電路連接用接著劑薄膜、以及電路連接結構體及其製造方法
本發明係有關一種電路連接用接著劑薄膜、以及電路連接結構體及其製造方法。
以往,例如,作為用以液晶顯示器與帶載封裝(TCP)的連接、撓性印刷配線基板(FPC)與TCP的連接或FPC與印刷配線板的連接的接著材料,使用了在接著劑中分散有導電粒子之電路連接用接著劑薄膜(例如,具有各向異性導電性之電路連接用接著劑薄膜)。又,在基板上安裝半導體矽晶片之情形下,亦進行了在基板上直接安裝半導體矽晶片之、所謂的覆晶玻璃構裝(COG)來代替以往的引線接合,在此亦使用了電路連接用接著劑薄膜(例如具有各向異性導電性之電路連接用接著劑薄膜)。在此,“各向異性導電性”係指在加壓方向上導通,在非加壓方向上保持絕緣性。
近年來,隨著電子機器的發展,配線的高密度化及電路的高功能化不斷進展。其結果,要求如連接電極之間的間隔例如成為15μm以下般的連接結構體,連接構件的凸塊電極亦不斷被小面積化。為了在面積變小的凸塊連接中獲得穩定之電連接,需要足夠數量的導電粒子介於凸塊電極與基板側的電路電極之間。
對此,例如在專利文獻1中提出了一種積層分散有導電粒子之接著劑層(導電粒子層)和只有接著劑的層(接著劑層)而成之雙層結構的接著劑薄膜。
[專利文獻1]日本特開平8-279371號公報
然而,在專利文獻1的方法中有如下之虞,亦即,在製造電路連接結構體時的熱壓接時,位於對置之電極之間之電路連接用接著劑薄膜的接著劑成分被擠出,因被擠出之接著劑成分而導電粒子流動。其結果,在相鄰之電極之間導電粒子凝聚,從而有可能會發生短路。
對此,本發明人等進行深入探討之結果發現了一種藉由預先使導電粒子偏在之區域的接著劑固化來抑制電路連接時(熱壓接時)的導電粒子的流動,從而抑制由導電粒子引起之短路的發生之方法。然而,近年來,不斷要求進一步降低對置之電極之間的連接電阻,在上述方法中,難以滿足降低連接電阻的要求。
因此,本發明的目的之一為製造抑制由導電粒子凝聚引起之短路的發生的同時對置之電極之間的連接電阻足夠低的電路連接結構體。
本發明人等獲得了如下構思:若能夠進行熱壓接以使包含導電粒子之接著劑層固化而成之樹脂固化層成為在電路連接結構體的相鄰之電極之間(電極連接部分之間)彎曲成凸狀之結構,則在上述彎曲的過程中位於對置之電極之間之接著劑成分減少,從而在設為使相鄰之電極之間的導電粒子相互分開之狀態下能夠降低連接電阻。本發明人等依據這樣的構思進行探討,發現藉由將包含導電粒子之接著劑層的流率設在特定的範圍內而能夠形成上述彎曲成凸狀之結構的樹脂固化層,從而完成了本發明。
亦即,本發明的一方面係有關一種以下所示之電路連接結構體之製造方法。
[1]一種電路連接結構體之製造方法,其包括:準備電路連接用接著劑薄膜之步驟,前述電路連接用接著劑薄膜具備含有導電粒子之第1接著劑層和設置於前述第1接著劑層上之第2接著劑層,並且按下述(A1)~(A4)的順序測量之前述第1接著劑層的流率為130~250%;將具有第1電極之第1電路構件和具有第2電極之第2電路構件以前述第1電極與前述第2電極對置之方式配置之步驟;及以前述第1接著劑層成為前述第1電路構件側且前述第2接著劑層成為前述第2電路構件側之方式使前述電路連接用接著劑薄膜介於前述第1電路構件與前述第2電路構件之間之狀態下,對前述第1電路構件及前述第2電路構件進行熱壓接之步驟,在前述熱壓接之步驟中,將前述第1電極與前述第2電極經由前述導電粒子相互電連接而形成電極連接部分,並且在相鄰之前述電極連接部分之間以向前述第1電路構件側或前述第2電路構件側凸出之方式彎曲前述第1接著劑層而使前述電路連接用接著劑薄膜固化。 (A1)將前述電路連接用接著劑薄膜在該電路連接用接著劑薄膜的兩個主表面上貼附有基材之狀態下沿著厚度方向衝裁,而獲得直徑R(單位:mm)為0.1~1mm的圓板狀的評價用接著劑薄膜。 (A2)從前述評價用接著劑薄膜剝離第1接著劑層側的前述基材之後,將前述評價用接著劑薄膜從前述第1接著劑層側放置在厚度為0.15mm的玻璃板上,在壓接溫度為60℃、壓接壓力為1MPa、壓接時間為0.1s的條件下進行熱壓接,而獲得臨時固定體。 (A3)從前述臨時固定體剝離前述基材之後,在第2接著劑層上放置厚度為0.15mm的玻璃板,在壓接溫度為170℃、壓接壓力為80MPa、壓接時間為5s的條件下進行熱壓接,而獲得壓接體。 (A4)求出前述壓接體中的、固化後的前述第1接著劑層與前述玻璃板的接著面積S1(單位:mm 2),並依據下述式(a)計算流率。 流率[%]=(接著面積S1)/(0.25π×(直徑R) 2)×100……(a)
[2]如[1]所述之電路連接結構體之製造方法,其中 前述第1接著劑層含有第1熱固化性成分。
[3]如[2]所述之電路連接結構體之製造方法,其中 前述第1熱固化性成分包含(甲基)丙烯酸酯化合物作為熱固化性化合物。
[4]如[3]所述之電路連接結構體之製造方法,其中 前述第1熱固化性成分包含有機過氧化物作為前述熱固化性化合物用固化劑。
[5]如[2]至[4]之任一項所述之電路連接結構體之製造方法,其中 前述第1接著劑層含有光固化性成分的固化物。
[6]如[1]至[5]之任一項所述之電路連接結構體之製造方法,其中 前述第1接著劑層中的前述導電粒子的密度為5000~50000個/mm2。
[7]如[1]至[6]之任一項所述之電路連接結構體之製造方法,其中 前述第1接著劑層的厚度為前述導電粒子的平均粒徑的0.6倍以上且小於1.0倍。
[8]如[1]至[7]之任一項所述之電路連接結構體之製造方法,其中 前述第1接著劑層的厚度為1.0~6.0μm。
[9]如[1]至[8]之任一項所述之電路連接結構體之製造方法,其中 前述導電粒子的平均粒徑為2.5~6.0μm。
[10]如[1]至[9]之任一項所述之電路連接結構體之製造方法,其中, 前述第2接著劑層含有第2熱固化性成分。
[11]如[10]所述之電路連接結構體之製造方法,其中 前述第2熱固化性成分包含環氧化合物或氧雜環丁烷化合物作為熱固化性化合物。
[12]如[11]所述之電路連接結構體之製造方法,其中 前述第2熱固化性成分包含鋶鹽或銨鹽作為前述熱固化性化合物用固化劑。
[13]如[1]至[12]之任一項所述之電路連接結構體之製造方法,其中 前述第2接著劑層含有無機填料。
[14]如[13]所述之電路連接結構體之製造方法,其中 前述無機填料的平均粒徑為0.05~5.0μm。
[15]如[13]或[14]所述之電路連接結構體之製造方法,其中 以前述第2接著劑層的總質量為基準,前述無機填料的含量為20~60質量%。
在上述方面的電路連接結構體之製造方法中,第1接著劑層的流率為250%以下,因此熱壓接時導電粒子不易流動,熱壓接之後容易保持第1接著劑層的薄膜形狀。因此,依據上述方面的電路連接結構體之製造方法,可抑制由導電粒子凝聚引起之短路的發生。又,在上述方面的電路連接結構體之製造方法中,第1接著劑層的流率為130%以上,因此該第1接著劑層在熱壓接時彎曲。並且,藉由該彎曲第1接著劑層被拉伸而對置之電極之間的接著劑成分減少。因此,依據上述方面的電路連接結構體之製造方法,能夠製造對置之電極之間的連接電阻足夠低的電路連接結構體。
本發明的另一方面係有關一種以下所示之電路連接用接著劑薄膜。
[16]一種電路連接用接著劑薄膜,其具備: 第1接著劑層,含有導電粒子;及第2接著劑層,設置於前述第1接著劑層上,並且按下述(A1)~(A4)的順序測量之前述第1接著劑層的流率為130~250%。 (A1)將前述電路連接用接著劑薄膜在該電路連接用接著劑薄膜的兩個主表面上貼附有基材之狀態下沿著厚度方向衝裁,而獲得直徑R(單位:mm)為0.1~1mm的圓板狀的評價用接著劑薄膜。 (A2)從前述評價用接著劑薄膜剝離第1接著劑層側的前述基材之後,將前述評價用接著劑薄膜從前述第1接著劑層側放置在厚度為0.15mm的玻璃板上,在壓接溫度為60℃、壓接壓力為1MPa、壓接時間為0.1s的條件下進行熱壓接,而獲得臨時固定體。 (A3)從前述臨時固定體剝離前述基材之後,在第2接著劑層上放置厚度為0.15mm的玻璃板,在壓接溫度為170℃、壓接壓力為80MPa、壓接時間為5s的條件下進行熱壓接,而獲得壓接體。 (A4)求出前述壓接體中的、固化後的前述第1接著劑層與前述玻璃板的接著面積S1(單位:mm 2),並依據下述式(a)計算流率。 流率[%]=(接著面積S1)/(0.25π×(直徑R) 2)×100……(a)
[17]一種電路連接用接著劑薄膜,其具備:第1接著劑層,含有導電粒子;及第2接著劑層,設置於前述第1接著劑層上,該電路連接用接著劑薄膜,將具有第1電極之第1電路構件的前述第1電極與具有第2電極之第2電路構件的前述第2電極經由前述導電粒子相互電連接而形成電極連接部分,並且在相鄰之前述電極連接部分之間以向前述第1電路構件側或前述第2電路構件側凸出之方式彎曲前述第1接著劑層而使該電路連接用接著劑薄膜固化來形成電路連接結構體。
依據上述方面的電路連接用接著劑薄膜,能夠抑制由導電粒子凝聚引起之短路的發生。又,能夠製造對置之電極之間的連接電阻足夠低的電路連接結構體。
本發明的另一方面係有關一種以下所示之電路連接結構體。
[18]一種電路連接結構體,其具備:第1電路構件,具有第1電極;第2電路構件,具有第2電極;及電路連接部,配置於前述第1電路構件及前述第2電路構件之間,將第1電極與第2電極經由導電粒子相互電連接,並且將第1電路構件及第2電路構件進行接著,前述電路連接部包括:第1樹脂固化層,含有導電粒子;及第2樹脂固化層,位於第1樹脂固化層的與第1電路構件側相反的一側,前述第1樹脂固化層包括藉由介於第1電極及第2電極之間之導電粒子將第1電極與第2電極相互電連接之複數個電極連接部分,並且在相鄰之前述電極連接部分之間,以向前述第1電路構件側或前述第2電路構件側凸出之方式彎曲。
上述方面的電路連接結構體能夠藉由使用上述方面的電路連接用接著劑薄膜來製造,上述方面的電路連接結構體的特徵為,第1樹脂固化層的結構(在相鄰之電極連接部分之間以向第1電路構件側或第2電路構件側凸出之方式彎曲之結構)為在使用以往的電路連接用接著劑薄膜之情形下無法獲得之新型結構。 [發明效果]
依據本發明,能夠製造抑制由導電粒子凝聚引起之短路的發生的同時對置之電極之間的連接電阻足夠低的電路連接結構體。
在本說明書中,“(甲基)丙烯酸酯”係指丙烯酸酯及與其相對應之甲基丙烯酸酯中的至少一者。在“(甲基)丙烯酸”、“(甲基)丙烯醯基”等其他近似的表述中亦相同。又,“A或B”可以包括A及B中的任一者,亦可以包括雙方。又,“常溫”係指25℃。
關於以下例示之材料,只要無特別說明,則可以單獨使用一種,亦可以組合使用兩種以上。關於組成物中的各成分的含量,在組成物中存在複數種相當於各成分之物質之情形下,只要無特別說明,則係指存在於組成物中之該複數種物質的總量。又,使用“~”示出之數值範圍表示將記載於“~”的前後之數值分別作為最小值及最大值而包括之範圍。在本說明書中階段性地記載之數值範圍內,某一階段的數值範圍的上限值或下限值可以替換為其他階段的數值範圍的上限值或下限值。又,在本說明書中所記載之數值範圍內,該數值範圍的上限值或下限值可以替換為實施例中所示之值。又,單獨記載之上限值及下限值能夠任意組合。
以下,對本發明的實施形態進行說明,但是本發明不受該等實施形態任何限定。
本實施形態的一方面為電路連接用接著劑薄膜。又,本實施形態的一方面為電路連接結構體。又,本實施形態的一方面為電路連接結構體之製造方法。又,本實施形態的一方面為接著劑薄膜或其固化物在電路連接中的應用。又,本實施形態的一方面為接著劑薄膜或其固化物在電路連接結構體或其製造中的應用。
<電路連接用接著劑薄膜> 一實施形態的電路連接用薄膜為如下電路連接用接著劑薄膜,其具備:第1接著劑層,含有導電粒子;及第2接著劑層,設置於第1接著劑層上,並且按下述(A1)~(A4)的順序測量之第1接著劑層的流率為130~250%。 (A1)將電路連接用接著劑薄膜在該電路連接用接著劑薄膜的兩個主表面上貼附有基材之狀態下沿著厚度方向衝裁,而獲得直徑R(單位:mm)為0.1~1mm的圓板狀的評價用接著劑薄膜。 (A2)從評價用接著劑薄膜剝離第1接著劑層側的基材之後,將評價用接著劑薄膜從第1接著劑層側放置在厚度為0.15mm的玻璃板上,在壓接溫度為60℃、壓接壓力為1MPa、壓接時間為0.1s的條件下進行熱壓接,而獲得臨時固定體。 (A3)從臨時固定體剝離基材之後,在第2接著劑層上放置厚度為0.15mm的玻璃板,在壓接溫度為170℃、壓接壓力為80MPa、壓接時間為5s的條件下進行熱壓接,而獲得壓接體。 (A4)求出壓接體中的、固化後的第1接著劑層與玻璃板的接著面積S1(單位:mm 2),並依據下述式(a)計算流率。 流率[%]=(接著面積S1)/(0.25π×(直徑R) 2)×100……(a)
另一實施形態的電路連接用薄膜為如下電路連接用接著劑薄膜,其具備:第1接著劑層,含有導電粒子;及第2接著劑層,設置於第1接著劑層上,將具有第1電極之第1電路構件的該第1電極與具有第2電極之第2電路構件的該第2電極經由導電粒子相互電連接而形成電極連接部分,並且在相鄰之電極連接部分之間以向第1電路構件側或第2電路構件側凸出之方式彎曲第1接著劑層而使電路連接用接著劑薄膜固化來形成電路連接結構體。該實施形態的電路連接用薄膜可以為上述實施形態的電路連接用接著劑薄膜。
圖1係示意性地表示一實施形態的電路連接用接著劑薄膜(以下,還簡稱為“接著劑薄膜”。)的縱截面之圖。圖1中所示之接著劑薄膜1a具備:第1接著劑層2,包含導電粒子4及接著劑成分5;及第2接著劑層3,設置於第1接著劑層2上。關於導電粒子4,在接著劑薄膜1a的縱截面中,以相鄰之導電粒子彼此相互分離之狀態沿著橫向(圖1中的左右方向)排列之方式存在。另外,“縱截面”係指與主表面(例如接著劑薄膜1a的主表面)大致正交之截面(積層方向的截面)。
接著劑薄膜1a為電路連接用接著劑薄膜。在此,電路連接用係指用於電路構件的連接。接著劑薄膜1a例如用於介於具有第1電極之第1電路構件與具有第2電極之第2電路構件之間,對第1電路構件及第2電路構件進行熱壓接,將第1電極與第2電極經由導電粒子相互電連接。接著劑薄膜1a可以具有各向異性導電性,亦可以不具有各向異性導電性。亦即,接著劑薄膜1a可以為各向異性導電性的接著劑薄膜,亦可以為非各向異性導電性(例如各向同性導電性)的接著劑薄膜。
圖2係圖1所示之接著劑薄膜1a的主要部分放大圖。對於接著劑薄膜1a,在觀察其縱截面時,包括存在導電粒子4之區域(存在區域)R1和不存在導電粒子4之區域(不存在區域)R2。
在接著劑薄膜1a的存在區域R1中,以第1接著劑成分5、導電粒子4及第1接著劑成分5依序沿著積層方向排列之方式構成第1接著劑層2,並在其上積層有第2接著劑層3。亦即,在第1接著劑層2的與第2接著劑層3相反的一側的表面2a與導電粒子4之間存在第1接著劑成分5,並且在導電粒子4的第2接著劑層3側的表面亦存在第1接著劑成分5,以覆蓋該表面。
就能夠抑制高溫高濕環境下的連接電阻的上升,還能夠抑制電路連接時(熱壓接時)的導電粒子的流動之觀點而言,從第1接著劑層2的與第2接著劑層3相反的一側的表面2a到導電粒子4的表面的最短距離D可以超過0μm且為1μm以下。就相同的觀點而言,最短距離D可以為0.1μm以上或0.2μm以上,可以為0.8μm以下。
從第1接著劑層2及第2接著劑層3的界面S到導電粒子4的表面的最短距離d11例如可以為0.1μm以上,可以為3.0μm以下、2.0μm以下或1.0μm以下。在另一實施形態中,在導電粒子4的第2接著劑層3側的表面可以不存在第1接著劑成分5。亦即,亦能夠說上述最短距離d11可以為0μm以上。
在存在區域R1中,從第1接著劑層2及第2接著劑層3的界面S到第2接著劑層3的與第1接著劑層2相反的一側的表面3a的最短距離d21例如可以為3.0μm以上、5.0μm以上或10.0μm以上,可以為50μm以下。
如上所述,第1接著劑成分5以覆蓋導電粒子4的表面(包括第2接著劑層3側的表面)之方式存在,因此第1接著劑層2及第2接著劑層3的界面S在不存在區域R2中的導電粒子4的附近成為如追隨導電粒子4的表面形狀般的曲面,隨著遠離導電粒子4,成為分別與第1接著劑層2的與第2接著劑層3相反的一側的表面2a及第2接著劑層3的與第1接著劑層2相反的一側的表面3a大致平行的大致平面。
關於第1接著劑層2的厚度,在導電粒子4的附近最厚,隨著遠離導電粒子4而變薄。關於第2接著劑層3的厚度,在導電粒子4的附近最薄,隨著遠離導電粒子4而變厚。在本說明書中,第1接著劑層2的厚度及第2接著劑層3的厚度分別定義為不存在導電粒子4之不存在區域R2中的第1接著劑層2的厚度及第2接著劑層3的厚度。又,以下對第1接著劑層2的厚度及第2接著劑層3的厚度的適合的範圍進行說明,但是以下表示不存在區域R2的任意位置處的第1接著劑層2的厚度(例如,導電粒子4的附近的厚度d12及遠離此處的位置處的厚度d13這雙方)及第2接著劑層3的厚度(例如,導電粒子4的附近的厚度d22及遠離此處的位置處的厚度d23這雙方)可以在以下所示之範圍內。
在圖2中,第1接著劑層2的厚度比導電粒子4的平均粒徑小。具體而言,就導電粒子4容易在對置之電極之間被捕獲,能夠進一步降低連接電阻之觀點而言,第1接著劑層2的厚度可以為導電粒子4的平均粒徑的0.6倍以上、0.7倍以上或0.8倍以上。就在熱壓接時導電粒子被夾在對置之電極之間時,導電粒子更容易被壓扁,能夠進一步降低連接電阻之觀點而言,第1接著劑層2的厚度可以小於導電粒子4的平均粒徑的1.0倍,可以為導電粒子4的平均粒徑的0.9倍以下或0.8倍以下。就該等觀點而言,第1接著劑層2的厚度可以為導電粒子4的平均粒徑的0.6倍以上且小於1.0倍、0.7~0.9倍、0.7~0.8倍或0.8~0.9倍。
就抑制電路連接時(熱壓接時)的導電粒子4的流動之觀點而言,第2接著劑層3的厚度與第1接著劑層2及第2接著劑層3的總厚度之比(第2接著劑層3的厚度/第1接著劑層2及第2接著劑層3的總厚度)可以小於96%。就進一步抑制電路連接時(熱壓接時)的導電粒子4的流動之觀點而言,上述比可以為94%以下、93%以下、88%以下或86%以下。上述比例如可以為75%以上、78%以上或80%以上。
例如,就能夠進一步有效率地捕獲導電粒子之觀點而言,第1接著劑層2的厚度可以為1.0μm以上、2.0μm以上或3.0μm以上,可以為6.0μm以下、5.0μm以下或4.0μm以下,可以為1.0~6.0μm、2.0~5.0μm或3.0~4.0μm。
就能夠充分地填充電極之間的空間而密封電極,可獲得更良好的可靠性之觀點而言,第2接著劑層3的厚度可以為5.0μm以上、8.0μm以上或10.0μm以上,可以為15.0μm以下、13.0μm以下、12.0μm以下、11.0μm以下或8.0μm以下,可以為5.0~15.0μm、8.0~13.0μm、10.0~11.0μm、6.0~8.0μm、9.0~11.0μm或10.0~12.0μm。
第1接著劑層2及第2接著劑層3的總厚度(接著劑薄膜1a的厚度)例如可以為6.0μm以上、8.0μm以上、10.0μm以上、12.0μm以上或14.0μm以上,可以為18.0μm以下、16.0μm以下、14.0μm以下或10.0μm以下,可以為6.0~18.0μm、8.0~16.0μm、10.0~14.0μm、8.0~10.0μm、12.0~14.0μm或14.0~16.0μm。
上述的第1接著劑層2的厚度及第2接著劑層3的厚度例如藉由如下方式來求出:用2個玻璃(厚度:1mm左右)夾持接著劑薄膜,用由雙酚A型環氧樹脂(商品名稱:JER811,Mitsubishi Chemical Corporation製造)100g和固化劑(商品名稱:Epomount固化劑,Refine Tec Ltd.製造)10g構成之樹脂組成物注型之後,使用研磨機進行截面研磨,並使用掃描型電子顯微鏡(SEM,商品名稱:SU-8000,Hitachi High-Tech Science Corporation製造)進行測量。
第1接著劑層2具有130~250%的流率。在此,流率係表示熱壓接時的流動性(流量)之指標,具體而言,藉由下述(A1)~(A4)的方法來測量。 (A1)將接著劑薄膜1a在該接著劑薄膜1a的兩個主表面上貼附有基材之狀態下沿著厚度方向衝裁,而獲得直徑R(單位:mm)為0.1~1mm的圓板狀的評價用接著劑薄膜。 (A2)從評價用接著劑薄膜剝離第1接著劑層側的基材之後,將評價用接著劑薄膜從第1接著劑層側放置在厚度為0.15mm的玻璃板(第1玻璃板)上,在壓接溫度為60℃、壓接壓力為1MPa、壓接時間為0.1s的條件下進行熱壓接,而獲得臨時固定體。 (A3)從臨時固定體剝離基材之後,在第2接著劑層上放置厚度為0.15mm的玻璃板(第2玻璃板),在壓接溫度為170℃、壓接壓力為80MPa、壓接時間為5s的條件下進行熱壓接,而獲得壓接體。 (A4)求出壓接體中的、固化後的第1接著劑層與玻璃板(第1玻璃板)的接著面積S1(單位:mm 2),並依據下述式(a)計算流率。 流率[%]=(接著面積S1[mm 2])/(評價用接著劑薄膜的第1接著劑層的面積(=0.25π×(直徑R) 2)[mm 2])×100……(a)
在上述方法中,首先,獲得直徑R(單位:mm)為0.1~1mm的評價用接著劑薄膜。在接著劑薄膜1a的寬度為1mm以上的情形下,將直徑R(單位:mm)設為1mm即可,在接著劑薄膜1a的寬度小於1mm的情形下,依據該接著劑薄膜1a的寬度來調整直徑R即可。另外,上述步驟不會妨礙接著劑薄膜1a為0.1~1mm的圓板狀。又,將評價方法的詳細內容示於實施例中。
第2接著劑層3例如可以具有200~4000Pa•s的最低熔融黏度。第2接著劑層3的最低熔融黏度可以小於200Pa•s,但是若第2接著劑層3的最低熔融黏度為200Pa•s以上,則可抑制由樹脂流動引起之導電粒子的流動,從而趨於導電粒子容易在電極之間被捕獲。又,第2接著劑層3的最低熔融黏度可以大於4000Pa•s,但是若第2接著劑層3的最低熔融黏度為4000Pa•s以下,則可獲得更良好的樹脂排除性而連接電阻趨於進一步降低。就上述觀點而言,第2接著劑層3的最低熔融黏度可以為500Pa•s以上或800Pa•s以上,可以為3000Pa•s以下、2500Pa•s以下、2000Pa•s以下或1500Pa•s以下,可以為500~2500Pa•s或800~1500Pa•s。第2接著劑層3的最低熔融黏度能夠藉由實施例中所記載之方法來測量。
第2接著劑層3的最低熔融黏度達到溫度例如可以為50~100℃。第2接著劑層3的最低熔融黏度達到溫度可以小於50℃,但是若第2接著劑層3的最低熔融黏度達到溫度為50℃以上,則薄膜的保存穩定性趨於提高,並且臨時壓接時的固化趨於得到抑制。又,第2接著劑層3的最低熔融黏度達到溫度可以大於100℃,但是若第2接著劑層3的最低熔融黏度達到溫度為100℃以下,則在130~180℃的加熱安裝中容易獲得良好的流動性,從而在安裝時連接穩定性趨於進一步提高。就上述觀點而言,第2接著劑層3的最低熔融黏度達到溫度可以為60℃以上、70℃以上或75℃以上,可以為90℃以下、85℃以下或80℃以下,可以為60~90℃、70~90℃、75~85℃或75~80℃。
接著,對構成第1接著劑層2及第2接著劑層3之各成分進行說明。
(第1接著劑層) 第1接著劑層2例如含有導電粒子4(以下,有時稱為“(A)成分”。)、熱固化性成分(以下,有時稱為“(B)成分”。)及光固化性成分(以下,有時稱為“(C)成分”。)的固化物(光固化物)。(B)成分為在連接時能夠流動之成分,例如為未固化的固化性成分(例如為樹脂成分)。(C)成分的固化物可以為使(C)成分完全固化而成之固化物,亦可以為使(C)成分的一部分固化而成之固化物。第1接著劑層2可以不含有(C)成分的固化物。構成第1接著劑層2之(A)成分以外的成分例如為不具有導電性之成分(例如,絕緣性樹脂成分)。
[(A)成分:導電粒子] 關於(A)成分,只要係具有導電性之粒子,則並無特別限制,可以為由Au、Ag、Ni、Cu、焊料等金屬構成之金屬粒子、由導電性碳構成之導電性碳粒子等。(A)成分可以為具備包含非導電性的玻璃、陶瓷、塑膠(聚苯乙烯等)等之核和包含上述金屬或導電性碳且被覆核之被覆層之被覆導電粒子。該等中,在使用具備包含由熱熔融性金屬形成之金屬粒子或塑膠之核和包含金屬或導電性碳且被覆核之被覆層之被覆導電粒子之情形下,容易藉由加熱或加壓而使第1接著劑層變形。因此,在將電極彼此電連接時,能夠使電極與(A)成分的接觸面積增加來進一步提高電極之間的導電性。
(A)成分可以為上述金屬粒子、導電性碳粒子或具備被覆導電粒子和包含樹脂等絕緣材料且被覆該粒子的表面之絕緣層之絕緣被覆導電粒子。若(A)成分為絕緣被覆導電粒子,則即使在(A)成分的含量多的情形下,由於粒子的表面被樹脂被覆,因此亦能夠抑制由(A)成分彼此的接觸引起之短路的發生,並且還能夠提高相鄰之電極電路之間的絕緣性。(A)成分可單獨使用上述之各種導電粒子中的1種或組合使用2種以上。
(A)成分的最大粒徑比電極的最小間隔(相鄰之電極之間的最短距離)小。就分散性及導電性優異之觀點而言,(A)成分的最大粒徑可以為2.5μm以上、3.0μm以上或3.5μm以上。就分散性及導電性優異的觀點而言,(A)成分的最大粒徑可以為6.0μm以下,亦可以為5.0μm以下,還可以為4.5μm以下,還可以為4.0μm以下。就該等觀點而言,(A)成分的最大粒徑可以為2.5~6.0μm,亦可以為3.0~5.0μm,還可以為3.0~4.0μm,還可以為3.5~4.5μm。在本說明書中,對於任意300個(pcs)導電粒子,藉由使用掃描型電子顯微鏡(SEM)進行觀察來測量粒徑,將所獲得之最大值作為(A)成分的最大粒徑。另外,在(A)成分具有突起等不係球形之情形下,(A)成分的粒徑設為與SEM圖像中的導電粒子外切之圓的直徑。
就分散性及導電性優異之觀點而言,(A)成分的平均粒徑可以為2.5μm以上、3.0μm以上或3.5μm以上。就分散性及導電性優異的觀點而言,(A)成分的平均粒徑可以為6.0μm以下,亦可以為5.0μm以下,還可以為4.5μm以下,還可以為4.0μm以下。就該等觀點而言,(A)成分的平均粒徑可以為2.5~6.0μm,亦可以為3.0~5.0μm,還可以為3.0~4.0μm,還可以為3.5~4.5μm。在本說明書中,對於任意300個導電粒子,藉由使用掃描型電子顯微鏡(SEM)進行觀察來測量粒徑,將所獲得之粒徑的平均值作為平均粒徑。
就容易獲得穩定之連接電阻之觀點而言,第1接著劑層2中的(A)成分的粒子密度可以為5000個/mm 2以上,可以為10000個/mm 2以上,可以為20000個/mm 2以上。就提高相鄰之電極之間的絕緣性之觀點而言,第1接著劑層2中的(A)成分的粒子密度可以為50000個/mm 2以下,亦可以為40000個/mm 2以下,還可以為30000個/mm 2以下。就該等觀點而言,(A)成分的粒子密度可以為5000~50000個/mm 2、10000~40000個/mm 2或20000~30000個/mm 2
就能夠進一步提高導電性之觀點而言,例如,以第1接著劑層的總質量為基準,(A)成分的含量可以為5質量%以上、15質量%以上或20質量%以上。就容易抑制短路之觀點而言,例如,以第1接著劑層的總質量為基準,(A)成分的含量可以為50質量%以下、40質量%以下或30質量%以下。就該等觀點而言,例如,以第1接著劑層的總質量為基準,(A)成分的含量可以為5~50質量%、15~40質量%或20~30質量%。另外,用以形成第1接著劑層2之組成物(後述之第1接著劑組成物)中的(A)成分的含量(以組成物的總質量為基準)可以與上述範圍相同。
[(B)成分:熱固化性成分] 關於(B)成分,只要係藉由熱而固化之成分,則並無特別限制。(B)成分例如為樹脂成分,並且包含熱固化性化合物(以下,有時稱為“(B1)成分”。)和該熱固化性化合物用固化劑(以下,有時稱為“(B2)成分”。)。
(B1)成分:熱固化性化合物 (B1)成分為藉由在與(B2)成分共存下進行加熱而進行反應並交聯之化合物。(B1)成分例如可以為自由基聚合性化合物(以下,有時稱為“(B1-1)成分”。),亦可以為陽離子聚合性化合物(以下,有時稱為“(B1-2)成分”。)。關於(B1)成分,可以單獨使用1種,亦可以組合使用複數種。
(B1-1)成分:自由基聚合性化合物 (B1-1)成分具有至少一個自由基聚合性基。作為自由基聚合性基,例如可舉出(甲基)丙烯醯基、乙烯基、烯丙基、苯乙烯基、烯基、伸烯基、順丁烯二醯亞胺基等。就聚合之後,容易獲得所期望的熔融黏度,降低連接電阻的效果進一步提高,連接可靠性更優異之觀點而言,(B1)成分所具有之自由基聚合性基的數量(官能基數)可以為2個以上,就抑制聚合時的固化收縮之觀點而言,可以為10個以下。又,為了保持交聯密度與固化收縮的平衡,除了自由基聚合性基的數量在上述範圍內之化合物以外,還可以使用自由基聚合性基的數量在上述範圍外之化合物。
就抑制導電粒子的流動之觀點而言,(B1-1)成分可以包含(甲基)丙烯酸酯化合物作為自由基聚合性化合物。(甲基)丙烯酸酯化合物可以為具有一個(甲基)丙烯醯基之單官能的(甲基)丙烯酸酯,亦可以為具有兩個以上的(甲基)丙烯醯基之多官能的(甲基)丙烯酸酯,還可以倂用該等。就進一步抑制導電粒子的流動之觀點而言,(B1-1)成分可以為多官能的(甲基)丙烯酸酯。
作為單官能的(甲基)丙烯酸酯,例如,可舉出(甲基)丙烯酸;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸三級丁酯、(甲基)丙烯酸丁氧乙酯、(甲基)丙烯酸異戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛庚酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯2-(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸3-氯-2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丁酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、單(2-(甲基)丙烯醯氧乙基)琥珀酸酯等脂肪族(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯酯、鄰聯苯(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸1-萘酯、(甲基)丙烯酸2-萘酯、(甲基)丙烯酸苯氧乙酯、(甲基)丙烯酸對異丙苯基苯氧乙酯、(甲基)丙烯酸鄰苯基苯氧乙酯、(甲基)丙烯酸1-萘氧乙酯、(甲基)丙烯酸2-萘氧乙酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、壬基苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羥基-3-苯氧丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基-3-(鄰苯基苯氧基)丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基-3-(1-萘氧基)丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基-3-(2-萘氧基)丙酯等芳香族(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸環氧丙酯等具有環氧基之(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸3,4-環氧環己基甲酯等具有脂環式環氧基之(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸(3-乙基氧雜環丁烷-3-基)甲酯等具有氧雜環丁烷基之(甲基)丙烯酸酯等。
作為多官能的(甲基)丙烯酸酯,例如,可舉出乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、3-甲基-1,5-戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,10-癸二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙三醇二(甲基)丙烯酸酯、三環癸二甲醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化2-甲基-1,3-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯等脂肪族(甲基)丙烯酸酯;乙氧基化雙酚A型二(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化雙酚A型二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化丙氧基化雙酚A型二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化雙酚F型二(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化雙酚F型二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化丙氧基化雙酚F型二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化茀型二(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化茀型二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化丙氧基化茀型二(甲基)丙烯酸酯等芳香族(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化丙氧基化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化丙氧基化新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化丙氧基化新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二三羥甲基丙烷四丙烯酸酯、二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等脂肪族(甲基)丙烯酸酯;雙酚型環氧(甲基)丙烯酸酯(例如,雙酚A型環氧(甲基)丙烯酸酯)、酚醛清漆型環氧(甲基)丙烯酸酯、甲酚酚醛清漆型環氧(甲基)丙烯酸酯等芳香族環氧(甲基)丙烯酸酯等。
以(B1-1)成分的總質量為基準,單官能的(甲基)丙烯酸酯的含量例如可以為0~60質量%、0~50質量%或0~40質量%。
就兼具降低連接電阻的效果和抑制粒子流動之觀點而言,以(B1-1)成分的總質量為基準,多官能(2官能以上)的(甲基)丙烯酸酯的含量例如可以為40~100質量%、50~100質量%或60~100質量%。
就容易獲得具有250%以下的流率之第1接著劑層之觀點而言,(B1-1)成分可以為環氧(甲基)丙烯酸酯。就相同的觀點而言,(B1-1)成分可以為如上述般的芳香族環氧(甲基)丙烯酸酯。以(B1-1)成分的總質量為基準,環氧(甲基)丙烯酸酯的含量例如可以為40~100質量%、50~100質量%或60~100質量%。
就容易獲得具有250%以下的流率之第1接著劑層之觀點而言,(B1-1)成分可以具有三環癸烷結構、降莰烷結構等交聯結構及/或芳香族結構。在作為(B1-1)成分使用具有三環癸烷結構、降莰烷結構等交聯結構及/或芳香族結構之(甲基)丙烯酸酯之情形下,更容易獲得具有250%以下的流率之第1接著劑層。以(B1-1)成分的總質量為基準,具有三環癸烷結構、降莰烷結構等交聯結構及/或芳香族結構之(甲基)丙烯酸酯的含量例如可以為40~100質量%、50~100質量%或60~100質量%。
就容易獲得具有130~250%的流率之第1接著劑層之觀點而言,(B1-1)成分可以包含重量平均分子量為300~4000的化合物。以(B1-1)成分的總質量為基準,重量平均分子量為300~4000的化合物的含量例如可以為20質量%以上、30質量%以上或40質量%以上,可以為100質量%以下、80質量%以下或60質量%以下,可以為20~100質量%、30~80質量%或40~60質量%。在存在複數種(B1-1)成分之情形下,所有(B1-1)成分的重量平均分子量可以為300~4000。另外,本說明書中的重量平均分子量係指藉由凝膠滲透層析儀(GPC)使用基於標準聚苯乙烯之検量線測量之值。
(B1-1)成分除了(甲基)丙烯酸酯化合物以外,還可以包含其他自由基聚合性化合物。作為其他自由基聚合性化合物,例如,可舉出順丁烯二醯亞胺化合物、乙烯基醚化合物、烯丙基化合物、苯乙烯衍生物、丙烯醯胺衍生物、納迪醯亞胺(Nadiimide)衍生物等。以(B1)成分的總質量為基準,其他自由基聚合性化合物的含量例如可以為0~40質量%。
(B1-2)成分:陽離子聚合性化合物 就降低連接電阻的效果進一步提高,連接可靠性更優異的觀點而言,(B1-2)成分可以為具有環狀醚基之化合物。在具有環狀醚基之化合物中,使用選自由環氧化合物及氧雜環丁烷化合物組成的組中之至少1種之情形下,降低連接電阻的效果趨於進一步提高。就容易獲得具有250%以下的流率之第1接著劑層之觀點而言,(B1-2)成分可以為具有複數個環狀醚基之化合物。
環氧化合物為具有環氧基之化合物,例如,在1分子中具有2個以上的環氧基。作為環氧化合物,能夠使用衍生自雙酚A和環氧氯丙烷之環氧樹脂(雙酚A型環氧樹脂)、具有脂環式環氧基之環氧化合物(3’,4’-環氧環己基甲基-3,4-環氧環己烷羧酸酯等)等。在使用具有脂環式環氧基之環氧化合物之情形下,容易獲得具有250%以下的流率之第1接著劑層。就容易獲得具有130~250%的流率之第1接著劑層之觀點而言,環氧化合物的官能基當量可以為100~500g/eq。作為環氧化合物的市售品,例如,可舉出作為雙酚A型環氧樹脂之YL-980(Mitsubishi Chemical Corporation製造,商品名稱)、jER1007(Mitsubishi Chemical Corporation製造,商品名稱)、作為脂環式環氧化合物之EHPE3150、EHPE3150CE、CEL(CELLOXIDE)8010、CEL(CELLOXIDE)2021P、CEL(CELLOXIDE)2081(商品名稱,Daicel Corporation製造)等。該等可以單獨使用1種化合物,亦可以組合使用複數種。
氧雜環丁烷化合物為具有氧雜環丁烷基之化合物,例如,在1分子中具有2個以上的氧雜環丁烷基。就容易獲得具有130~250%的流率之第1接著劑層之觀點而言,氧雜環丁烷化合物的官能基當量可以為100~500g/eq。氧雜環丁烷化合物可以與具有脂環式環氧基之環氧化合物組合使用。此時,更容易獲得具有250%以下的流率之第1接著劑層。作為氧雜環丁烷化合物的市售品,例如,可舉出ETERNACOLL OXBP(商品名稱,4,4’-雙[(3-乙基-3-氧雜環丁烷基)甲氧基甲基]聯苯,UBE INDUSTRIES,LTD.製造)、OXSQ、OXT-121、OXT-221、OXT-101、OXT-212(商品名稱,TOAGOSEI CO., LTD.製造)等。該等可以單獨使用1種化合物,亦可以組合使用複數種。
(B2)成分:(B1)成分的固化劑 (B2)成分例如為熱聚合起始劑。(B2)成分例如可以為熱自由基產生劑(以下,有時稱為“(B2-1)成分”。),亦可以為熱酸產生劑(以下,有時稱為“(B2-2)成分”。)。(B2)成分可以依據(B1)成分的種類來選擇。在(B1)成分為自由基聚合性化合物的情形下,作為(B2)成分可以使用熱自由基產生劑(熱自由基聚合起始劑),在(B1)成分為陽離子聚合性化合物的情形下,作為(B2)成分可以使用熱酸產生劑(熱陽離子聚合起始劑)。
(B2-1)成分:熱自由基產生劑 (B2-1)成分藉由熱而分解並產生游離自由基。亦即,(B2-1)成分為藉由從外部施加熱能而產生自由基之化合物。作為(B2-1)成分,能夠從以往已知之有機過氧化物及偶氮化合物中任意選擇。就導電粒子的流動抑制效果及轉印後的剝離的抑制效果進一步提高之觀點而言,(B2-1)成分可以為有機過氧化物,就穩定性、反應性及相溶性變得更良好的觀點而言,可以為1分鐘半衰期溫度為90~175℃並且重量平均分子量為180~1000的有機過氧化物。在有機過氧化物的1分鐘半衰期溫度在上述範圍內之情形下,儲存穩定性趨於進一步優異,可獲得足夠高的自由基聚合性,因此還能夠在短時間內使其固化。在(B2-1)成分的1分鐘半衰期溫度為90~175℃的情形下,容易獲得具有250%以下的流率之第1接著劑層。
作為(B2-1)成分的具體例,可舉出1,1,3,3-四甲基丁基過氧新癸酸酯、二(4-三級丁基環己基)過氧二碳酸酯、二(2-乙基己基)過氧二碳酸酯、異丙苯基過氧新癸酸酯、二月桂醯基過氧化物、1-環己基-1-甲基乙基過氧新癸酸酯、過氧新癸酸三級己酯、過氧新癸酸三級丁酯、過氧異丁酸三級丁酯、過氧-2-乙基己酸1,1,3,3-四甲基丁酯、2,5-二甲基-2,5-二(2-乙基己醯過氧)己烷、過氧-2-乙基己酸三級己酯、過氧-2-乙基己酸三級丁酯、過氧新庚酸三級丁酯、過氧-2-乙基己酸三級戊酯、二-三級丁基過氧六氫對苯二甲酸酯、過氧-3,5,5-三甲基己酸三級戊酯、3-羥基-1,1-二甲基丁基過氧新癸酸酯、三級戊基過氧新癸酸酯、二(3-甲基苯甲醯)過氧化物、二苯甲醯過氧化物、二(4-甲基苯甲醯)過氧化物、過氧異丙基單碳酸三級己酯、三級丁基過氧順丁烯二酸、過氧-3,5,5-三甲基己酸三級丁酯、過氧月桂酸三級丁酯、2,5-二甲基-2,5-二(3-甲基苯甲醯過氧)己烷、三級丁基過氧-2-乙基己基單碳酸酯、過氧苯甲酸三級己酯、2,5-二甲基-2,5-二(苯甲醯過氧)己烷、過氧苯甲酸三級丁酯、過氧三甲基己二酸二丁酯、過氧正辛酸三級戊酯、過氧異壬酸三級戊酯、過氧苯甲酸三級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-苯乙烷)、2,2’-偶氮雙異丁腈、2,2’-偶氮雙(2-甲基丁腈)、4,4’-偶氮雙(4-氰戊酸)、1,1’-偶氮雙(1-環己烷甲腈)等偶氮化合物等。
就快速固化性優異的觀點、以及導電粒子的流動抑制效果及轉印後的剝離的抑制效果進一步提高之觀點而言,例如,相對於(B1-1)成分100質量份,(B2-1)成分的含量例如可以為0.1~20質量份、1~18質量份、3~15質量份或5~12質量份。
(B2-2)成分:熱酸產生劑 (B2-2)成分為藉由加熱產生酸等而開始聚合之熱聚合起始劑(熱潛伏性陽離子產生劑)。(B2-2)成分可以為由陽離子和陰離子構成之鹽化合物。作為(B2-2)成分,例如,可舉出具有BF 4 -、BR 4 -(R表示被2個以上的氟原子或2個以上的三氟甲基取代之苯基。)、PF 6 -、SbF 6 -、AsF 6 -等陰離子之鋶鹽、鏻鹽、銨鹽、重氮鹽、碘鹽、苯胺鹽等鎓鹽等。該等可以單獨使用1種,亦可以組合使用複數種。
就快速固化性的觀點而言,(B2-2)成分例如可以為具有包含硼作為構成元素之陰離子之鹽化合物。作為這樣的鹽化合物,例如,可舉出具有BF 4 -或BR 4 -(R表示被2個以上的氟原子或2個以上的三氟甲基取代之苯基。)之鹽化合物。包含硼作為構成元素之陰離子可以為BR 4 -,更具體而言,可以為四(五氟苯基)硼酸鹽。
就保存穩定性的觀點而言,(B2-2)成分可以為鋶鹽或銨鹽。
鋶鹽例如可以為具有由下述式(I)表示之陽離子之鹽化合物。 [化1]
Figure 02_image001
式(I)中,R 5及R 6分別獨立地表示氫原子、碳數1~20的烷基或者包含具有取代基或未經取代的芳香族系烴基之有機基團,R 7表示碳數1~6的烷基。
就兼具保存穩定性和低溫活性之觀點而言,具有由式(I)表示之陽離子之鹽化合物可以為芳香族鋶鹽化合物。亦即,式(I)中的R 5及R 6中的至少一者可以為包含具有取代基或未經取代的芳香族系烴基之有機基團。具有由式(I)表示之陽離子之鹽化合物中的陰離子可以為包含銻作為構成元素之陰離子,例如,可以為六氟銻酸鹽(六氟銻酸)。
作為具有由式(I)表示之陽離子之化合物的具體例,可舉出1-萘基甲基-對羥基苯基鋶六氟銻酸鹽(SANSHIN CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD.製造,SI-60主劑)等。
銨鹽例如可以為具有由下述式(II)表示之陽離子之鹽化合物。
[化2]
Figure 02_image003
式(II)中,R 8及R 9分別獨立地表示氫原子、碳數1~20的烷基或者包含具有取代基或未經取代的芳香族系烴基之有機基團,R 10及R 11分別獨立地表示碳數1~6的烷基。
具有由式(II)表示之陽離子之鹽化合物具有針對可能會引起對陽離子固化的固化阻礙之物質的耐性,因此例如可以為苯胺鹽化合物。亦即,式(II)中的R 8及R 9中的至少一者可以為包含具有取代基或未經取代的芳香族系烴基之有機基團。作為苯胺鹽化合物,例如,可舉出N,N-二甲基苯胺鹽、N,N-二乙基苯胺鹽等N,N-二烷基苯胺鹽等。具有由式(II)表示之陽離子之鹽化合物中的陰離子可以為包含硼作為構成元素之陰離子,例如,可以為四(五氟苯基)硼酸鹽。
具有由式(II)表示之陽離子之化合物可以為具有包含硼作為構成元素之陰離子之苯胺鹽。作為這樣的鹽化合物的市售品,例如,可舉出CXC-1821(商品名稱,King Industries, Inc.製造)等。
就確保用以形成第1接著劑層之接著劑薄膜的形成性及固化性之觀點而言,相對於(B1-2)成分100質量份,(B2-2)成分的含量例如可以為0.1~20質量份、1~18質量份、3~15質量份或5~12質量份。
(B)成分並不限於上述(B1)成分與(B2)成分的組合。例如,在(B1)成分包含上述之環氧化合物及/或氧雜環丁烷化合物之情形下,作為(B2)成分,可以使用公知的胺系固化劑或咪唑系固化劑。
就確保用以形成第1接著劑層之接著劑薄膜的固化性之觀點而言,以第1接著劑層中的接著劑成分(第1接著劑層中的(A)成分以外的成分)的總量為基準,(B)成分的含量例如可以為5質量%以上、10質量%以上、15質量%以上或20質量%以上。就確保用以形成第1接著劑層之接著劑薄膜的形成性之觀點而言,以第1接著劑層中的接著劑成分(第1接著劑層中的(A)成分以外的成分)的總量為基準,(B)成分的含量例如可以為70質量%以下、60質量%以下、50質量%以下或40質量%以下。就該等觀點而言,以第1接著劑層中的接著劑成分(第1接著劑層中的(A)成分以外的成分)的總量為基準,(B)成分的含量例如可以為5~70質量%、10~60質量%、15~50質量%或20~40質量%。另外,用以形成第1接著劑層2之組成物(後述之第1接著劑組成物)中的(B)成分的含量(以組成物中的接著劑成分的總量為基準)可以與上述範圍相同。
[(C)成分:光固化性成分] 關於(C)成分,只要係藉由光而固化之成分,則並無特別限制。(C)成分例如為樹脂成分,並且包含光固化性化合物(以下,有時稱為“(C1)成分”。)和該光固化性化合物用固化劑(以下,有時稱為“(C2)成分”。)。另外,在(C)成分的固化物具有熱固化性之情形下,該固化物(具有熱固化性之固化物)不屬於(B)成分。
(C1)成分:光固化性化合物 (C1)成分為藉由在與(C2)成分共存下照射光而進行反應並交聯之化合物。(C1)成分例如可以為自由基聚合性化合物(以下,有時稱為“(C1-1)成分”。),亦可以為陽離子聚合性化合物(以下,有時稱為“(C1-2)成分”。)。(C1)成分可以為具有環氧基之(甲基)丙烯酸酯、具有氧雜環丁烷基之(甲基)丙烯酸酯等具有自由基聚合性基及陽離子聚合性基之化合物(相當於(C1-1)成分及(C1-2)成分這雙方之化合物)。作為(C1-1)成分,能夠使用作為(B1-1)成分詳細敘述之化合物,其詳細內容(在含有比例、將流率設為130~250%之方面較佳的態樣等)與(B1-1)成分的情形相同。同樣地,作為(C1-2)成分,能夠使用作為(B1-2)成分詳細敘述之化合物,其詳細內容(在含有比例、將流率設為130~250%之方面較佳的態樣等)與(B1-2)成分的情形相同。關於(C1)成分,可以單獨使用1種,亦可以組合使用複數種。
(C2)成分:(C1)成分的固化劑 (C2)成分例如為光聚合起始劑。(C2)成分例如可以為光自由基產生劑(以下,有時稱為“(C2-1)成分”。),亦可以為光酸產生劑(以下,有時稱為“(C2-2)成分”。)。(C2)成分可以依據(C1)成分的種類來選擇。在(C1)成分為自由基聚合性化合物的情形下,作為(C2)成分可以使用光自由基產生劑(光自由基聚合起始劑),在(C1)成分為陽離子聚合性化合物的情形下,作為(C2)成分可以使用光酸產生劑(光陽離子聚合起始劑)。但是,(C2)成分係不作為(B1)成分的固化劑發揮作用之成分。例如,在(B1)成分為自由基聚合性化合物的情形下,(C2)成分為不藉由光而產生自由基之化合物(例如光陽離子聚合起始劑),在(B)成分為陽離子聚合性化合物的情形下,(C2)成分為不藉由光而產生陽離子之化合物(例如光自由基聚合起始劑)。
(C2-1)成分:光自由基產生劑 (C2-1)成分為藉由照射包括150~750nm的範圍內的波長之光、較佳為包括254~405nm的範圍內的波長之光、進一步較佳為包括365nm的波長之光(例如,紫外光)而產生自由基之光聚合起始劑。關於(C2-1)成分,可以單獨使用1種,亦可以組合使用複數種。
(C2-1)成分藉由光而分解並產生游離自由基。亦即,(C2-1)成分為藉由從外部施加光能而產生自由基之化合物。(C2-1)成分可以為具有肟酯結構、雙咪唑結構、吖啶結構、α-胺基烷基苯酮結構、胺基二苯基酮結構、N-苯基甘胺酸結構、醯基氧化膦結構、苄基二甲基縮酮結構、α-羥基烷基苯酮結構等結構之化合物。就容易獲得所期望的熔融黏度之觀點及降低連接電阻的效果更優異之觀點而言,(C2-1)成分可以為具有選自由肟酯結構、α-胺基烷基苯酮結構及醯基氧化膦結構組成的組中之至少1種結構之化合物。
作為具有肟酯結構之化合物的具體例,可舉出1-苯基-1,2-丁二酮-2-(鄰甲氧基羰基)肟、1-苯基-1,2-丙二酮-2-(鄰甲氧基羰基)肟、1-苯基-1,2-丙二酮-2-(鄰乙氧基羰基)肟、1-苯基-1,2-丙二酮-2-鄰苯甲醯肟、1,3-二苯基丙三酮-2-(鄰乙氧基羰基)肟、1-苯基-3-乙氧基丙三酮-2-(鄰苯甲醯基)肟、1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)苯基-,2-(鄰苯甲醯肟)]、乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-,1-(鄰乙醯肟)等。
作為具有α-胺基烷基苯酮結構之化合物的具體例,可舉出2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-口末啉代丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-口末啉代苯基)-丁酮-1等。
作為具有醯基氧化膦結構之化合物的具體例,可舉出雙(2,6-二甲氧基苯甲醯基)-2,4,4-三甲基-戊基氧化膦、雙(2,4,6,-三甲基苯甲醯基)-苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲醯基-二苯基氧化膦等。
就容易獲得具有130~250%的流率之第1接著劑層之觀點及抑制導電粒子的流動之觀點而言,相對於(C1-1)成分100質量份,(C2-1)成分的含量例如可以為0.1~10質量份、0.3~7質量份或0.5~5質量份。
(C2-2)成分:光酸產生劑 (C2-2)成分為藉由照射包括150~750nm的範圍內的波長之光、較佳為包括254~405nm的範圍內的波長之光、進一步較佳為包括365nm的波長之光(例如,紫外光)而產生陽離子種之光聚合起始劑。關於(C2-2)成分,可以單獨使用1種,亦可以組合使用複數種。
作為(C2-2)成分,例如,可舉出芳香族重氮鹽、芳香族鋶鹽、脂肪族鋶鹽、芳香族碘鹽、鏻鹽、吡啶鹽、硒鹽等鎓鹽、金屬芳烴錯合物、矽醇/鋁錯合物等錯合物、安息香甲苯磺酸、鄰硝基苄基甲苯磺酸等。該等中,特別係芳香族鋶鹽(例如,三芳基鋶鹽)、脂肪族鋶鹽等鋶鹽、芳香族碘鹽等碘鹽及鐵-芳烴錯合物的陽離子種的產生效率高,因此容易獲得良好的反應性。在(C2-2)成分為鎓鹽的情形下,若抗衡陰離子為六氟銻酸鹽、六氟磷酸鹽、四氟硼酸鹽、四(五氟苯基)硼酸鹽等,則容易獲得更良好的反應性。就容易獲得具有250%以下的流率之第1接著劑層之觀點而言,(C2-2)成分可以為具有BF 4 -、BR 4 -(R表示被2個以上的氟原子或2個以上的三氟甲基取代之苯基。)、PF 6 -、SbF 6 -、AsF 6 -等陰離子之鋶鹽、鏻鹽、銨鹽、重氮鹽、碘鹽、苯胺鹽。
作為(C2-2)成分,還能夠使用過氧化三芳矽基衍生物、醯基矽烷衍生物、α-磺醯氧基酮衍生物、α-羥甲基安息香衍生物、硝基苄酯衍生物、α-磺醯基苯乙酮衍生物等藉由光照射或加熱而產生有機酸之化合物。具體而言,就光照射或加熱時的產酸效率的觀點而言,適合使用San-Apro Ltd.製造的CPI系列、Asahi Denka Kogyo Kabushiki Kaisha製造的Adeka Optomer SP系列、Asahi Denka Kogyo Kabushiki Kaisha製造的Adeka Opton CP系列、Union Carbide公司製造的CyracureUVI系列、Ciba Specialty Chemicals公司製造的IRGACURE系列。進而,依需要,能夠倂用以蒽、9-氧硫口山口星衍生物等為代表之公知的一重態敏化劑或三重態敏化劑。
就容易獲得具有130~250%的流率之第1接著劑層之觀點及抑制導電粒子的流動之觀點而言,相對於(C1-2)成分100質量份,(C2-2)成分的含量例如可以為0.1~10質量份、0.3~7質量份或0.5~5質量份。
就容易獲得具有130%以上的流率之第1接著劑層之觀點及抑制導電粒子的流動之觀點而言,以第1接著劑層的總質量為基準,(C)成分的固化物的含量可以為1質量%以上、5質量%以上或10質量%以上。就容易獲得具有250%以下的流率之第1接著劑層之觀點及在低壓安裝中顯現低電阻之觀點而言,以第1接著劑層的總質量為基準,(C)成分的固化物的含量可以為50質量%以下、40質量%以下或30質量%以下。就該等觀點而言,以第1接著劑層的總質量為基準,(C)成分的固化物的含量例如可以為1~50質量%、5~40質量%或10~30質量%。另外,用以形成第1接著劑層2之組成物(後述之第1接著劑組成物)中的(C)成分的含量(以組成物的總質量為基準)可以與上述範圍相同。
[其他成分] 第1接著劑層2除了(A)成分、(B)成分及(C)成分的固化物以外,還可以含有其他成分。作為其他成分,例如,可舉出熱塑性樹脂(以下,有時稱為“(D)成分”。)、偶合劑(以下,有時稱為“(E)成分”。)及填充材料(以下,有時稱為“(F)成分”。)等。
作為(D)成分,能夠使用作為薄膜形成成分發揮作用之樹脂。作為(D)成分,例如,可舉出苯氧基樹脂、聚酯樹脂、聚醯胺樹脂、聚胺酯樹脂、聚酯胺酯樹脂、丙烯酸橡膠、環氧樹脂(在25℃下為固態)等。該等可以單獨使用1種,亦可以組合使用複數種。藉由使用(D)成分,薄膜形成性得到提高。該等中,若(D)成分為苯氧基樹脂,則薄膜形成性容易進一步提高。
就容易獲得具有130~250%的流率之第1接著劑層之觀點及安裝時的樹脂排除性的觀點而言,(D)成分的重量平均分子量(Mw)例如可以為5000~200000、10000~100000、20000~80000、40000~70000或40000~60000。另外,Mw係指藉由凝膠滲透層析法(GPC)進行測量並使用基於標準聚苯乙烯之検量線進行換算之值。
就容易獲得具有130~250%的流率之第1接著劑層之觀點而言,(D)成分的玻璃転移溫度Tg例如可以為80~160℃。另外,(D)成分的玻璃転移溫度Tg為使用示差掃描熱量儀(DSC)測量之值。具體而言,例如,能夠使用DSC,以10℃/min的升溫速度,將從室溫(25℃)到270℃的示差掃描熱量測量進行2個循環,依據第2個循環的基線的位移求出Tg。
就容易獲得具有130~250%的流率之第1接著劑層之觀點而言,(D)成分在室溫(25℃)下的彈性模數例如可以為1.5~2.3GPa。
就容易獲得具有130~250%的流率之第1接著劑層之觀點、薄膜形成性的觀點及安裝時的樹脂排除性的觀點而言,以第1接著劑層的總質量為基準,(D)成分的含量可以為1質量%以上、5質量%以上、10質量%以上或20質量%以上,可以為70質量%以下、60質量%以下、50質量%以下或40質量%以下。另外,用以形成第1接著劑層2之組成物(後述之第1接著劑組成物)中的(D)成分的含量(以組成物的總質量為基準)可以與上述範圍相同。
就容易獲得具有130~250%的流率之第1接著劑層之觀點而言,(B)成分的含量與(D)成分的含量之比例如可以為0.8~0.95。
作為(E)成分,例如,可舉出具有(甲基)丙烯醯基、巰基、胺基、咪唑基、環氧基等有機官能基之矽烷偶合劑、四烷氧基矽烷等矽烷化合物、四烷氧基鈦酸酯衍生物、聚二烷基鈦酸酯衍生物等。該等可以單獨使用1種,亦可以組合使用複數種。藉由第1接著劑層2含有(E)成分,能夠進一步提高接著性。(E)成分例如可以為矽烷偶合劑。以第1接著劑層的總質量為基準,(E)成分的含量可以為0.1~10質量%。另外,用以形成第1接著劑層2之組成物(後述之第1接著劑組成物)中的(E)成分的含量(以組成物的總質量為基準)可以與上述範圍相同。
作為(F)成分,例如,可舉出非導電性填料(例如,非導電粒子)。(F)成分可以為無機填料及有機填料中的任一種。作為無機填料,例如,可舉出二氧化矽微粒、氧化鋁微粒、二氧化矽-氧化鋁微粒、氧化鈦微粒、氧化鋯微粒等金屬氧化物微粒;金屬氮化物微粒等無機微粒。作為有機填料,例如,可舉出矽酮微粒、甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯微粒、丙烯酸-矽酮微粒、聚醯胺微粒、聚醯亞胺微粒等有機微粒。該等可以單獨使用1種,亦可以組合使用複數種。關於(F)成分,在不損害本發明的效果之範圍內,能夠適當摻合。
第1接著劑層2還可以含有軟化劑、促進劑、劣化抑制劑、著色劑、阻燃劑、觸變減黏劑等其他添加劑作為其他成分。以第1接著劑層的總質量為基準,其他添加劑的含量(總量)例如可以為0.1~10質量%。另外,用以形成第1接著劑層2之組成物(後述之第1接著劑組成物)中的其他添加劑的含量(以組成物的總質量為基準)可以與上述範圍相同。
(第2接著劑層) 第2接著劑層3例如含有熱固化性成分((B)成分)。(B)成分的詳細內容與上述第1接著劑層2中所含有之(B)成分相同。第1接著劑層2中所含有之(B)成分(第1熱固化性成分)與第2接著劑層3中所含有之(B)成分(第2熱固化性成分)可以相同,亦可以不同。
就維持可靠性之觀點而言,以第2接著劑層的總質量為基準,(B)成分的含量可以為5質量%以上、10質量%以上、15質量%以上或20質量%以上。就防止作為供給形態的一種態樣之捲軸上的樹脂滲出不良情況之觀點而言,以第2接著劑層的總質量為基準,(B)成分的含量可以為70質量%以下、60質量%以下、50質量%以下或40質量%以下。就該等觀點而言,以第2接著劑層的總質量為基準,(B)成分的含量例如可以為5~70質量%、10~60質量%、15~50質量%或20~40質量%。另外,用以形成第2接著劑層3之組成物(後述之第2接著劑組成物)中的(B)成分的含量(以組成物的總質量為基準)可以與上述範圍相同。
第2接著劑層3還可以含有填充材料((F)成分)。(F)成分的詳細內容與上述第1接著劑層2中所含有之(F)成分相同。就容易調整流動性之觀點、提高固化後的彈性模數之觀點及降低線膨脹係數之觀點而言,第2接著劑層3可以含有無機填料作為(F)成分。作為無機填料,就提高可靠性之觀點而言,能夠使用二氧化矽微粒等二氧化矽填料。以二氧化矽填料總量為基準,二氧化矽填料中的二氧化矽的含量可以為99質量%以上,亦可以為100質量%。
就分散性優異的觀點而言,無機填料的平均粒徑(一次粒徑)可以為0.01μm以上、0.03μm以上、0.05μm以上、0.1μm以上或0.3μm以上。就分散性優異的觀點而言,無機填料的平均粒徑(一次粒徑)可以為5.0μm以下、1.0μm以下或0.5μm以下。就該等觀點而言,無機填料的平均粒徑可以為0.01~5.0μm、0.03~1.0μm、0.05~0.5μm、0.05~5.0μm、0.1~0.5μm或0.3~0.5μm。
就提高固化後的彈性模數之觀點而言,以第2接著劑層的總質量為基準,無機填料的含量可以為20質量%以上、30質量%以上或40質量%以上。就提高薄膜形成性及提高熱固化性之觀點而言,以第2接著劑層的總質量為基準,無機填料的含量可以為60質量%以下、50質量%以下或40質量%以下。就該等觀點而言,以第2接著劑層的總質量為基準,無機填料的含量可以為20~60質量%、30~50質量%、20~40質量%或40~50質量%。另外,用以形成第2接著劑層3之組成物(後述之第2接著劑組成物)中的無機填料的含量(以組成物的總質量為基準)可以與上述範圍相同。
第2接著劑層3還可以含有第1接著劑層2中的(F)成分以外的其他成分。其他成分的詳細內容與第1接著劑層2中的其他成分的詳細內容相同。
以第2接著劑層的總質量為基準,(D)成分的含量可以為1質量%以上、5質量%以上或10質量%以上,亦可以為80質量%以下、60質量%以下或40質量%以下。另外,用以形成第2接著劑層3之組成物(後述之第2接著劑組成物)中的(D)成分的含量(以組成物的總質量為基準)可以與上述範圍相同。
以第2接著劑層的總質量為基準,(E)成分的含量可以為0.1~10質量%。另外,用以形成第2接著劑層3之組成物(後述之第2接著劑組成物)中的(E)成分的含量(以組成物的總質量為基準)可以與上述範圍相同。
以第2接著劑層的總質量為基準,其他添加劑的含量例如可以為0.1~10質量%。另外,用以形成第2接著劑層3之組成物(後述之第2接著劑組成物)中的其他添加劑的含量(以組成物的總質量為基準)可以與上述範圍相同。
以第2接著劑層的總質量為基準,第2接著劑層3中的導電粒子((A)成分)的含量例如為1質量%以下,可以為0質量%。亦即,第2接著劑層3可以不含有(A)成分。另外,用以形成第2接著劑層3之組成物(後述之第2接著劑組成物)中的(A)成分的含量(以組成物的總質量為基準)可以與上述範圍相同。
上述接著劑薄膜1a例如能夠藉由包括如下步驟之方法來製造:對由含有(A)成分、(B)成分(第1熱固化性成分)及(C)成分、以及依需要的其他成分之第1接著劑組成物構成之層照射光,而形成第1接著劑層2之步驟(第1步驟);及在第1接著劑層2上積層由含有(B)成分(第2熱固化性成分)及依需要的其他成分之第2接著劑組成物構成之第2接著劑層3之步驟(第2步驟)。在第1步驟中,可以在第1接著劑組成物中不含有(C)成分。此時,可以不進行第1步驟中的光照射。
在第1步驟中,例如,首先,藉由將第1接著劑組成物在有機溶劑中進行攪拌混合、混練等而使其溶解或分散來製備清漆組成物(清漆狀的第1接著劑組成物)。其後,使用氣刀塗佈機、輥塗機、敷贴器、缺角輪塗佈機、模塗佈機等,將清漆組成物塗佈於實施了脫模處理之基材上之後,藉由加熱而使有機溶劑揮發,從而在基材上形成由第1接著劑組成物構成之層。此時,藉由調整清漆組成物的塗佈量,能夠調整第1接著劑層的厚度。接著,在第1接著劑組成物含有(C)成分之情形下,對由第1接著劑組成物構成之層照射光,使該層中的(C)成分固化。藉由以上操作,在基材上形成第1接著劑層2,從而獲得具備第1接著劑層2之第1接著劑薄膜。
關於在清漆組成物的製備中使用之有機溶劑,只要係具有能夠大致均勻地溶解或分散各成分之特性者,則並無特別限制。作為這樣的有機溶劑,例如,可舉出甲苯、丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯等。該等有機溶劑能夠單獨使用或組合使用2種以上。製備清漆組成物時的攪拌混合或混練,例如能夠使用攪拌機、研磨機、3個輥、球磨機、珠磨機、均質分散器等來進行。
關於基材,只要係具有能夠承受使有機溶劑揮發時的加熱條件之耐熱性者,則並無特別限制。作為這樣的基材,例如,能夠使用由拉伸聚丙烯(OPP)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯、聚間苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚烯烴、聚乙酸酯、聚碳酸酯、聚苯硫醚、聚醯胺、聚醯亞胺、纖維素、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、合成橡膠系、液晶聚合物等構成之基材(例如,薄膜)。
使有機溶劑從塗佈於基材上之清漆組成物中揮發時的加熱條件能夠依據所使用之有機溶劑等而適當地設定。加熱條件例如可以為40~120℃且0.1~10分鐘。
一部分溶劑可以不被去除而殘留於第1接著劑層2中。以第1接著劑層的總質量為基準,第1接著劑層2中的溶劑的含量例如可以為10質量%以下。
在固化步驟中的光照射中使用包括150~750nm的範圍內的波長之照射光(例如,紫外光)為較佳。關於光的照射,例如,能夠使用低壓水銀燈、中壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、疝氣燈、金屬鹵化物燈、LED光源等來進行。光照射的累計光量能夠適當地設定,但是例如可以為500~3000mJ/cm 2
第2步驟為在第1接著劑層2上積層第2接著劑層3之步驟。在第2步驟中,例如,使用第2接著劑組成物來代替第1接著劑組成物、及不進行光照射,除此以外,以與第1步驟相同的方式,在基材上形成第2接著劑層3之後,將所獲得之第2接著劑薄膜與第1接著劑薄膜貼合,藉此在第1接著劑層2上積層第2接著劑層3。
作為貼合第1接著劑薄膜與第2接著劑薄膜之方法,例如,可舉出熱壓、輥層合、真空層合等方法。關於層合,例如能夠在0~80℃的溫度條件下進行。
在第2步驟中,例如,可以在第1接著劑層2上塗佈清漆狀的第2接著劑組成物,並使有機溶劑揮發,藉此在第1接著劑層2上積層第2接著劑層3。
一部分溶劑可以不被去除而殘留於第2接著劑層3中。以第2接著劑層的總質量為基準,第2接著劑層3中的溶劑的含量例如可以為10質量%以下。
以上說明之接著劑薄膜1a中,第1接著劑層2的流率為250%以下,因此熱壓接時導電粒子不易流動,熱壓接之後容易保持第1接著劑層的薄膜形狀。因此,依據接著劑薄膜1a,能夠抑制由導電粒子凝聚引起之短路的發生。又,接著劑薄膜1a中,第1接著劑層的流率為130%以上,因此在熱壓接時彎曲,藉由該彎曲第1接著劑層被拉伸而對置之電極之間的接著劑成分減少。因此,依據接著劑薄膜1a,能夠製造對置之電極之間的連接電阻足夠低的電路連接結構體。就可更顯著地獲得該等效果之觀點而言,第1接著劑層2的流率可以為150%以上、160%以上、170%以上或180%以上,可以為230%以下或200%以下,可以為150~230%或180~200%。
第1接著劑層2的流率例如能夠依據(A)成分、(B)成分及(C)成分的固化物的含量、(C)成分中的(C1)成分及(C2)成分的種類及量、任意成分(特別係(D)成分)的種類及含量等來調整。在第1接著劑層2中含有(C)成分的固化物之情形下,例如,藉由調整光照射量來調整(C)成分的固化率,藉此還能夠輕易地獲得具有上述範圍的流率之第1接著劑層2。又,在第1接著劑層2中不含有(C)成分的固化物之情形下,在以往的接著劑組成中流率高於250%,但是能夠藉由如下方法來獲得具有上述範圍的流率之第1接著劑層2,亦即,作為(D)成分,使用重量平均分子量為40000~70000、玻璃転移溫度Tg為80~160℃、室溫(25℃)下的彈性模數為1.5~2.3GPa的熱塑性樹脂之後,將(B)成分的含量與(D)成分的含量之比設為0.8~0.95等之方法。
以上,對一實施形態的電路連接用接著劑薄膜及其製造方法進行了說明,但是本發明的電路連接用接著劑薄膜並不限定於上述實施形態。
例如,電路連接用接著劑薄膜可以為具備除了第1接著劑層2及第2接著劑層3以外的層之、由三層以上的層構成者。例如,電路連接用接著劑薄膜可以為圖3中所示之接著劑薄膜1b。接著劑薄膜1b在第1接著劑層2的與第2接著劑層3相反的一側積層有第3接著劑層6,除此以外,具有與接著劑薄膜1a相同的結構。
第3接著劑層6例如含有熱固化性成分((B)成分)。(B)成分的詳細內容與上述第1接著劑層2中所含有之(B)成分相同。第3接著劑層6中所含有之(B)成分(第3熱固化性成分)可以與第1熱固化性成分相同,亦可以不同,可以與第2熱固化性成分相同,亦可以不同。
就賦予良好的轉印性及耐剥離性之觀點而言,以第3接著劑層的總質量為基準,(B)成分的含量可以為5質量%以上、10質量%以上、15質量%以上或20質量%以上。就賦予良好的半切性及耐黏結性(抑制捲軸的樹脂滲出)之觀點而言,以第3接著劑層的總質量為基準,(B)成分的含量可以為70質量%以下、60質量%以下、50質量%以下或40質量%以下。就該等觀點而言,以第3接著劑層的總質量為基準,(B)成分的含量例如可以為5~70質量%、10~60質量%、15~50質量%或20~40質量%。
第3接著劑層6還可以含有第1接著劑層2中的其他成分。
以第3接著劑層的總質量為基準,(D)成分的含量可以為10質量%以上、20質量%以上或30質量%以上,亦可以為80質量%以下、70質量%以下或60質量%以下。
以第3接著劑層的總質量為基準,(E)成分的含量可以為0.1~10質量%。
(F)成分的含量能夠在不損害本發明的效果之範圍內適當地設定。
以第3接著劑層的總質量為基準,其他添加劑的含量例如可以為0.1~10質量%。
第3接著劑層6的厚度可以依據接著劑薄膜的最低熔融黏度、接著之電路構件的電極的高度等而適當地設定。第3接著劑層6的厚度比第2接著劑層3的厚度小為較佳。就能夠充分地填充電極之間的空間而密封電極,可獲得更良好的連接可靠性之觀點而言,第3接著劑層6的厚度可以為0.5μm以上、1.0μm以上或1.2μm以上,可以為2.0μm以下、1.8μm以下或1.5μm以下,可以為0.5~2.0μm、1.0~1.8μm或1.2~1.6μm。另外,第3接著劑層6的厚度例如能夠藉由與第1接著劑層2的厚度及第2接著劑層3的厚度之測量方法相同的方法來求出。
接著劑薄膜1b的厚度(第1接著劑層2的厚度、第2接著劑層3的厚度及第3接著劑層6的總厚度)例如可以為6.0μm以上、8.0μm以上、10.0μm以上、12.0μm以上或14.0μm以上,可以為18.0μm以下、16.0μm以下、14.0μm以下或10.0μm以下,可以為6.0~18.0μm、10.0~16.0μm、8.0~10.0μm、12.0~14.0μm或14.0~16.0μm。
上述接著劑薄膜1b例如能夠藉由除了上述接著劑薄膜1a之製造方法中的第1步驟及第2步驟以外,還進行在第1接著劑層2的與第2接著劑層3相反的一側上積層由含有(B)成分(第3熱固化性成分)及依需要的其他成分之第3接著劑組成物構成之第3接著劑層6之步驟(第3步驟)來製造。此時,可以首先進行第2步驟,亦可以首先進行第3步驟。在首先進行第3步驟之情形下,在第1接著劑層2的與預定積層第2接著劑層3之側相反的一側積層第3接著劑層6。第3步驟中的第3接著劑層6之積層方法與第2步驟中的第2接著劑層3之積層方法相同。
<電路連接結構體及其製造方法> 一實施形態的電路連接結構體為如下電路連接結構體,其具備:第1電路構件,具有第1電極;第2電路構件,具有第2電極;及電路連接部,配置於第1電路構件及第2電路構件之間,將第1電極與第2電極經由導電粒子相互電連接,並且將第1電路構件及第2電路構件進行接著,電路連接部包括:第1樹脂固化層,含有導電粒子;及第2樹脂固化層,位於第1樹脂固化層的與第1電路構件側相反的一側,第1樹脂固化層包括藉由介於第1電極及第2電極之間之導電粒子將第1電極與第2電極相互電連接之複數個電極連接部分,並且在相鄰之電極連接部分之間,以向第1電路構件側或第2電路構件側凸出之方式彎曲。
一實施形態的電路連接結構體之製造方法為如下電路連接結構體之製造方法,其包括:準備電路連接用接著劑薄膜之步驟,該電路連接用接著劑薄膜具備含有導電粒子之第1接著劑層和設置於第1接著劑層上之第2接著劑層,並且按下述(A1)~(A4)的順序測量之第1接著劑層的流率為130~250%;將具有第1電極之第1電路構件和具有第2電極之第2電路構件以第1電極與第2電極對置之方式配置之步驟;及以第1接著劑層成為第1電路構件側且第2接著劑層成為第2電路構件側之方式使電路連接用接著劑薄膜介於第1電路構件與第2電路構件之間之狀態下,對第1電路構件及第2電路構件進行熱壓接之步驟,在熱壓接之步驟中,將第1電極與第2電極經由導電粒子相互電連接而形成電極連接部分,並且在相鄰之電極連接部分之間以向第1電路構件側或第2電路構件側凸出之方式彎曲第1接著劑層而使電路連接用接著劑薄膜固化。 (A1)將電路連接用接著劑薄膜在該電路連接用接著劑薄膜的兩個主表面上貼附有基材之狀態下沿著厚度方向衝裁,而獲得直徑R(單位:mm)為0.1~1mm的圓板狀的評價用接著劑薄膜。 (A2)從評價用接著劑薄膜剝離第1接著劑層側的基材之後,將評價用接著劑薄膜從第1接著劑層側放置在厚度為0.15mm的玻璃板上,在壓接溫度為60℃、壓接壓力為1MPa、壓接時間為0.1s的條件下進行熱壓接,而獲得臨時固定體。 (A3)從臨時固定體剝離基材之後,在第2接著劑層上放置厚度為0.15mm的玻璃板,在壓接溫度為170℃、壓接壓力為80MPa、壓接時間為5s的條件下進行熱壓接,而獲得壓接體。 (A4)求出壓接體中的、固化後的第1接著劑層與玻璃板的接著面積S1(單位:mm 2),並依據下述式(a)計算流率。 流率[%]=(接著面積S1)/(0.25π×(直徑R) 2)×100……(a)
在一實施形態的電路連接結構體之製造方法中,第1接著劑層可以含有第1熱固化性成分。此時,第1熱固化性成分可以包含(甲基)丙烯酸酯化合物作為熱固化性化合物。又,第1熱固化性成分可以包含有機過氧化物作為熱固化性化合物用固化劑。
在一實施形態的電路連接結構體之製造方法中,第1接著劑層可以含有光固化性成分的固化物。
在一實施形態的電路連接結構體之製造方法中,第1接著劑層中的導電粒子的密度可以為5000~50000個/mm 2
在一實施形態的電路連接結構體之製造方法中,第1接著劑層的厚度可以為導電粒子的平均粒徑的0.6倍以上且小於1.0倍。
在一實施形態的電路連接結構體之製造方法中,第1接著劑層的厚度可以為1.0~6.0μm。
在一實施形態的電路連接結構體之製造方法中,導電粒子的平均粒徑可以為2.5~6.0μm。
在一實施形態的電路連接結構體之製造方法中,第2接著劑層可以含有第2熱固化性成分。此時,第2熱固化性成分可以包含環氧化合物或氧雜環丁烷化合物作為熱固化性化合物。又,第2熱固化性成分可以包含鋶鹽或銨鹽作為熱固化性化合物用固化劑。
在一實施形態的電路連接結構體之製造方法中,第2接著劑層可以含有無機填料。此時,無機填料的平均粒徑可以為0.05~5.0μm。又,以第2接著劑層的總質量為基準,無機填料的含量可以為20~60質量%。
圖4係表示電路連接結構體的一實施形態之示意剖面圖。如圖4所示,電路連接結構體10a具備:第1電路構件13,具有第1電路基板11及形成於第1電路基板11的主表面11a上之第1電極12;第2電路構件16,具有第2電路基板14及形成於第2電路基板14的主表面14a上之第2電極15;及電路連接部17a,配置於第1電路構件13及第2電路構件16之間,將第1電極12與第2電極15經由導電粒子4相互電連接。
第1電路構件13及第2電路構件16可以相互相同,亦可以相互不同。第1電路構件13及第2電路構件16可以為形成有電路電極之玻璃基板或塑膠基板;印刷線路板;陶瓷配線板;可撓性配線板;驅動用IC等IC晶片等。第1電路基板11及第2電路基板14可以由半導體、玻璃、陶瓷等無機物、聚醯亞胺、聚碳酸酯等有機物、玻璃/環氧等複合物等形成。第1電路基板11可以為塑膠基板。第1電路構件13例如可以為形成有電路電極之塑膠基板(由聚醯亞胺、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二酯、環烯烴聚合物等有機物構成之塑膠基板),第2電路構件16例如可以為驅動用IC等IC晶片。形成有電極之塑膠基板可以為藉由在塑膠基板上例如以矩陣狀規則排列有機TFT等像素驅動電路或複數個有機EL元件R、G、B而形成有顯示區域者。
第1電極12及第2電極15可以為包含金、銀、錫、釕、銠、鈀、鋨、銥、鉑、銅、鋁、鉬、鈦等金屬、銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、銦鎵鋅氧化物(IGZO)等氧化物等之電極。第1電極12及第2電極15可以為積層該等金屬、氧化物等中的2種以上而成之電極。積層2種以上而成之電極可以為2層以上,亦可以為3層以上。第1電極12及第2電極15可以為電路電極,亦可以為凸塊電極。第1電極12及第2電極15中的至少一者可以為凸塊電極。在圖4中,為第1電極12係電路電極,第2電極15係凸塊電極之態樣。
電路連接部17a包含上述接著劑薄膜1a的固化物。電路連接部17a可以由上述接著劑薄膜1a的固化物構成。電路連接部17a例如包括:第1樹脂固化層18,位於第1電路構件13與第2電路構件16相互對置之方向(以下“對置方向”)上的第1電路構件13側;及第2樹脂固化層19,位於第1樹脂固化層18的與第1電路構件側相反的一側(對置方向上的第2電路構件16側)。
第1樹脂固化層18為接著劑薄膜1a中的第1接著劑層2固化而成之層,並且包含導電粒子4和第1接著劑中的除了導電粒子4以外的成分的固化物。第1樹脂固化層18中的導電粒子4的至少一部分介於第1電極12及第2電極15之間,構成將第1電極12與第2電極15相互電連接之電極連接部分21。亦即,第1樹脂固化層18包括複數個電極連接部分21。第1樹脂固化層18為沿著與電路連接結構體10a的對置方向大致垂直的方向擴展之薄膜狀,在相鄰之電極連接部分21之間,以向第2電路構件側凸出(例如,從電路連接結構體的對置方向的截面觀察時呈拱形)之方式彎曲。另外,第1樹脂固化層18還能夠藉由電極高度的調整等而在相鄰之電極連接部分21之間,以向第1電路構件側凸出之方式彎曲。
第2樹脂固化層19為接著劑薄膜1a中的第2接著劑層3固化而成之層,並且包含第2接著劑層3中的成分的固化物。第2樹脂固化層19填充在第2電路構件16與第1樹脂固化層18之間。
上述電路連接結構體10a之製造方法包括:準備接著劑薄膜1a之步驟;將具有第1電極12之第1電路構件13和具有第2電極15之第2電路構件16以第1電極12與第2電極15對置之方式配置之步驟;及以第1接著劑層2成為第1電路構件13側且第2接著劑層3成為第2電路構件16側之方式使接著劑薄膜1a介於第1電路構件13與第2電路構件16之間之狀態下,對第1電路構件13及第2電路構件16進行熱壓接之步驟。
具體而言,如圖5(a)所示,準備接著劑薄膜1a、第1電路構件13及第2電路構件16之後,以第1電極12及第2電極15相互對置之方式配置第1電路構件13及第2電路構件16,在第1電路構件13與第2電路構件16之間配置接著劑薄膜1a。例如,如圖5(a)所示,使第1接著劑層2側與第1電路基板11的主表面11a對置而將接著劑薄膜1a臨時壓接於第1電路構件13上,藉此將接著劑薄膜1a臨時固定於第1電路構件13上。接著,以第1電路基板11上的第1電極12與第2電路基板14上的第2電極15相互對置之方式,在層合有接著劑薄膜1a之第1電路構件13上配置第2電路構件16。
臨時壓接之方法並無特別限制,但是可以為使用輥層合機、隔膜式層合機、真空輥層合機、真空隔膜式層合機等進行層合之方法,亦可以為在臨時層合之後使用熱壓接裝置進行壓接之方法。
對於臨時壓接的條件,可以依據所使用之壓接裝置(層合機等)、基材、第1電路構件13、第2電路構件16等的種類等來適當設定。臨時壓接時的壓接溫度例如可以為50~90℃。臨時壓接時的壓接壓力例如可以為0.5~1.5MPa。臨時壓接時的壓接時間例如可以為0.5~1.5秒。
接著,如圖5(b)所示,一邊對第1電路構件13、接著劑薄膜1a及第2電路構件16進行加熱,一邊在對置方向上對第1電路構件13和第2電路構件16進行加壓,藉此將第1電路構件13與第2電路構件16相互熱壓接。此時,在圖5(b)中如箭頭所示,由於第2接著劑層3具有能夠流動之未固化的熱固化性成分,因此以填埋第2電極15彼此之間的空隙之方式流動的同時藉由上述加熱而固化。另一方面,第1接著劑層2具有130~250%的流率,因此在熱壓接時導電粒子幾乎不流動,而在保持第1接著劑層2的薄膜形狀之狀態下,在相鄰之電極連接部分21之間以向第2電路構件側(或第1電路構件側)凸出之方式彎曲,並且藉由上述加熱而固化。又,藉由上述熱壓接,形成將第1電極12與第2電極15相互電連接之電極連接部分21,並且將第1電路構件13及第2電路構件16相互接著。藉此,可獲得圖4所示之電路連接結構體10a。
熱壓接時的溫度及時間為能夠使接著劑薄膜1a充分固化並且能夠將第1電路構件13與第2電路構件16進行接著之溫度。熱壓接溫度(接著劑薄膜1a的最高達到溫度)例如可以為150~200℃。熱壓接時間例如可以為4~7秒。關於加壓,只要在不損壞被黏體之範圍內,則並無特別限制,例如,以接著劑薄膜1a的面積換算壓力計可以為20~80MPa。
以上,對一實施形態的電路連接結構體及其製造方法進行了說明,但是本發明的電路連接結構體並不限定於上述實施形態。
例如,在使用上述之接著劑薄膜1b之情形下,可獲得圖6所示之電路連接結構體10b。關於電路連接結構體10b,電路連接部17b在第1樹脂固化層18的與第2樹脂固化層19相反的一側具有第3樹脂固化層20,除此以外,具有與電路連接結構體10a相同的結構。
第3樹脂固化層20為接著劑薄膜1b中的第3接著劑層6固化而成之層,並且包含第3接著劑層6中的成分的固化物。第3樹脂固化層20在相鄰之電極連接部分21之間呈山形,以填埋第1電路構件13與第1樹脂固化層18之間。 [實施例]
以下,使用實施例及比較例對本發明的內容更詳細地進行說明,但是本發明並不限定於以下實施例。
<清漆組成物的製備> 藉由將表1所示之各成分以表1所示之摻合量(單位:質量份)與2-丁酮(甲基乙基酮)進行混合,分別製備了清漆狀的第1接著劑組成物(第1清漆組成物)1~6。又,藉由將表2所示之各成分以表2所示之摻合量(單位:質量份)與2-丁酮(甲基乙基酮)進行混合,製備了清漆狀的第2接著劑組成物(第2清漆組成物)1。另外,表中的“-”表示未摻合。
【表1】
第1接著劑組成物 1 2 3 4 5 6
熱塑性樹脂 YP-50S 32 32 32 45 60 30
環氧化合物 CEL2021P 7.5 7.5 5 15 - 20
YL980 25 25 25 27 30.5 40
(甲基)丙烯酸酯化合物 HITAROID7663 5 10 20 - - -
VR-90 20 15 12.5 - - -
光自由基產生劑 TPO 0.5 0.5 - - - -
光酸產生劑 CPI-101A - - 0.5 - 0.5 -
熱自由基產生劑 PERHEXA25O - - 2.5 - - -
熱酸產生劑 SI-60 10 10 - 13 - 10
導電粒子 - 90 90 90 90 90 90
【表2】
第2接著劑組成物 1
熱塑性樹脂 YP-50S 15
環氧化合物 CEL2021P 5
YL980 10
jER1007 15
無機填料 二氧化矽粒子1 30
二氧化矽粒子2 15
熱酸產生劑 SI-60 10
以下示出表1及表2所示之成分的詳細內容。 (熱塑性樹脂) •YP-50S(苯氧基樹脂,NIPPON STEEL Chemical & Material Co., Ltd.製造,重量平均分子量:60000,玻璃転移溫度:89℃,25℃下的彈性模數:1.6GPa) (環氧化合物) •CEL2021P(3’,4’-環氧環己基甲基-3,4-環氧環己烷羧酸酯,Daicel Corporation製造) •YL980(雙酚A型環氧樹脂,Mitsubishi Chemical Corporation製造) •jER1007(雙酚A型環氧樹脂,Mitsubishi Chemical Corporation製造) ((甲基)丙烯酸酯化合物) •HITAROID7663(酚醛清漆型環氧丙烯酸酯,Hitachi Chemical Company, Ltd.製造) •VR-90(雙酚A型環氧甲基丙烯酸酯,SHOWA DENKO K.K.製造) (光自由基產生劑) •Omnirad TPO(2,4,6-三甲基苯甲醯基-二苯基氧化膦,BASF公司製造) (光酸產生劑) •CPI-101A(三芳基鋶鹽,San-Apro Ltd.製造) (熱自由基產生劑(有機過氧化物)) •使用了PERHEXA25O(2,5-二甲基-2,5-二(2-乙基己醯過氧)己烷,NOF CORPORATION製造)。作為熱酸產生劑使用了San-Aid SI-60(SANSHIN CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD.製造)。 (熱酸產生劑) •San-Aid SI-60(芳香族鋶鹽,SANSHIN CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD.製造) (無機填料) •二氧化矽粒子1(SE-2050,Admatechs Company Limited製造,平均粒徑:500nm) •二氧化矽粒子2(YA-050C,Admatechs Company Limited製造,平均粒徑:50nm) (導電粒子) •下述製作例1中所製作之導電粒子(平均粒徑:3.8μm,最大粒徑:4.0μm,比重:2.6)
<製作例1> (導電粒子的製作) 在交聯聚苯乙烯粒子的表面上形成了由鎳構成之層,以使層的厚度成為0.1μm。如此,獲得了平均粒徑為3.8μm、最大粒徑為4.0μm、比重為2.6的導電粒子。
<第1接著劑薄膜的製造> 分別使用上述所獲得之第1清漆組成物1~6,分別製作了第1接著劑薄膜1~7。在第1接著劑薄膜1、4~7的製作中分別使用第1清漆組成物1、3~6,在第1接著劑薄膜2及3的製作中使用了第1清漆組成物2。
具體而言,首先,將第1清漆組成物在厚度為38μm的PET薄膜(TOYOBO FILM SOLUTIONS LIMITED製造)上進行了製膜,以使乾燥後的層厚成為3μm,導電粒子數成為22000個/mm 2。接著,將所獲得之塗膜在烘箱中在60℃、3分鐘的條件下進行了乾燥。
接著,在使用第1清漆組成物1~3、5及6之情形下(製作第1接著劑薄膜1~4、6及7時),使用紫外線照射裝置對乾燥後的塗膜(由第1接著劑組成物構成之層)照射了紫外線。關於紫外線的照射量,在製作第1接著劑薄膜1、2、4、6及7時設為3000mJ/cm 2,在製作第1接著劑薄膜3時設為2400mJ/cm 2。藉此,使由第1接著劑組成物構成之層中的光固化性成分固化,作為第1接著劑層。在使用第1清漆組成物4之情形下(製作第1接著劑薄膜5時),不進行上述紫外線照射,將乾燥後的塗膜(由第1接著劑組成物構成之層)作為第1接著劑層。
藉由以上操作,獲得了具備第1接著劑層之第1接著劑薄膜1~7。第1接著劑層的厚度均為2μm。另外,第1接著劑層的厚度比導電粒子的厚度(直徑)小,因此若使用接觸式厚度計測量層的厚度,則導電粒子的厚度被反映而測量到存在導電粒子之區域的厚度。因此,製作積層第1接著劑層和第2接著劑層而成之雙層結構的電路連接用接著劑薄膜之後,測量了位於相鄰之導電粒子的分開部分之第1接著劑層的厚度。具體而言,首先,用2個玻璃(厚度:1mm左右)夾持電路連接用接著劑薄膜,用由雙酚A型環氧樹脂(商品名稱:JER811,Mitsubishi Chemical Corporation製造)100g和固化劑(商品名稱:Epomount固化劑,Refine Tec Ltd.製造)10g構成之樹脂組成物進行了注型。接著,使用研磨機進行截面研磨,並使用掃描型電子顯微鏡(SEM,商品名稱:SU-8000,Hitachi High-Tech Science Corporation製造)測量了位於相鄰之導電粒子的分開部分之第1接著劑層的厚度。
<第2接著劑薄膜的製造> 使用上述所獲得之第2清漆組成物1製作了第2接著劑薄膜1。
具體而言,首先,將第2清漆組成物1在厚度為38μm的PET薄膜(TOYOBO FILM SOLUTIONS LIMITED製造)上進行了製膜,以使乾燥後的層厚成為12μm。接著,將所獲得之塗膜在烘箱中在60℃、3分鐘的條件下進行了乾燥。藉此,形成第2接著劑層(由第2接著劑組成物構成之層),從而獲得了具備第2接著劑層之第2接著劑薄膜。
<第2接著劑層的熔融黏度測量> 藉由以下方法測量了第2接著劑層的最低熔融黏度。具體而言,首先,藉由將第2接著劑薄膜一邊在40℃下進行加熱一邊用輥層合機進行層合,積層了複數個第2接著劑層,以使總厚度成為400μm。其後,獲得了切成0.8cmφ之試驗片。接著,使用熔融黏度測量裝置(商品名稱:ARES-G2,TA Instruments製造)對所獲得之試驗片進行了熔融黏度測量。將測量條件設為測量溫度:0~200℃、升溫速度:10℃/min、頻率:10Hz、應變:0.5%。最低熔融黏度為1000Pa•s。
<實施例1~實施例5、比較例1~比較例2> (電路連接用接著劑薄膜的製作) 將上述所獲得之第1接著劑薄膜和第2接著劑薄膜以表3所示之組合以各自的接著劑層對置之方式配置,與作為基材之PET薄膜一起一邊在50℃下進行加熱一邊用輥層合機進行了層合。藉此,製作了具備積層第1接著劑層和第2接著劑層而成之雙層結構的電路連接用接著劑薄膜之、附有PET薄膜之電路連接用接著劑薄膜。
(流率的測量) 藉由以下方法測量了上述所獲得之實施例1~實施例5及比較例1~比較例2的電路連接用接著劑薄膜中的第1接著劑層的流率。
首先,使用生檢圓鋸(Trepan)BP-10F 1.0mm(kai industries co., ltd.製造)沿著厚度方向衝裁附有PET薄膜之電路連接用接著劑薄膜,獲得了直徑為1mm的圓板狀的評價用接著劑薄膜。
從所獲得之評價用接著劑薄膜剝離第1接著劑層側的PET薄膜之後,將評價用接著劑薄膜從第1接著劑層側放置在Matsunami Glass Ind.,Ltd.製造的蓋玻璃(厚度為0.15mm,寬度為18mm,深度為18mm)上,使用OHASHI ENGINEERING Co.,Ltd.製造的熱壓接裝置LD-06,在壓接溫度為60℃、壓接壓力為1MPa、壓接時間為0.1s的條件下從第2接著劑層側進行熱壓接,從而獲得了臨時固定體(蓋玻璃/評價用接著劑薄膜/PET薄膜)。另外,壓接溫度為壓接1秒鐘時的達到溫度,壓接壓力為評價用接著劑薄膜的面積換算壓力。
接著,從臨時固定體剝離第2接著劑層側的PET薄膜之後,在第2接著劑層上放置Matsunami Glass Ind.,Ltd.製造的蓋玻璃(厚度為0.15mm,寬度為18mm,深度為18mm),從而獲得了積層體(蓋玻璃/評價用接著劑薄膜/蓋玻璃)。接著,使用OHASHI ENGINEERING Co.,Ltd.製造的熱壓接裝置BD-06,在壓接溫度為170℃、壓接壓力為80MPa、壓接時間為5s的條件下從第2接著劑層側對積層體進行熱壓接,從而獲得了壓接體。另外,壓接溫度為評價用接著劑薄膜的最高達到溫度,壓接壓力為評價用接著劑薄膜的面積換算壓力。最高達到溫度藉由如下方式來調整:單獨準備虛擬樣品(與評價用積層體相同的積層體),在虛擬樣品的接著劑薄膜與第1接著劑層側的蓋玻璃之間夾著薄型溫度感測器(RKC INSTRUMENT INC.製造的ST-50)之狀態下進行熱壓接,預先測量虛擬樣品中的接著劑薄膜的最高達到溫度。
使用光學顯微鏡(Nikon Corporation製造的L300ND)觀察壓接體,使用測長工具,求出壓接體中的固化後的第1接著劑層與蓋玻璃的接著部分的面積(接著面積)S1(單位:mm 2),並依據下述式(a)計算出流率。 流率[%]=(接著面積S1)/(0.25π)×100……(a)
(電路連接結構體的製作及評價) 使用上述所獲得之實施例1~實施例5及比較例1~比較例2的電路連接用接著劑薄膜,藉由以下方法,製作電路連接結構體,並且在製作電路連接結構體時對電路連接用接著劑薄膜的轉印性進行了評價。首先,準備了在玻璃基板(Corning Incorporated製造:#1737,38mm×28mm,厚度為0.3mm)的表面形成有ITO的電路電極(圖案寬度為31μm,電極間空間為7μm)之電路基板。接著,將電路連接用接著劑薄膜切成2.0mm×23mm的長方形,剝離電路連接用接著劑薄膜的第1接著劑層側的PET薄膜之後,使電路連接用接著劑薄膜的第1接著劑層與上述電路基板的形成有電路電極之面接觸,而將電路連接用接著劑薄膜臨時壓接於上述電路基板。對於臨時壓接,藉由在電路連接用接著劑薄膜的實際測量最高達到溫度為60℃、接著劑薄膜面積換算壓力為1MPa的條件下對電路連接用接著劑薄膜進行1秒鐘加熱及加壓來進行。臨時壓接之後,用鑷子夾住第2接著劑層側的PET薄膜,從第2接著劑層進行了剝離。此時,將電路連接用接著劑薄膜(第1接著劑層)貼附於玻璃基板之情形作為轉印性A,將在電路連接用接著劑薄膜與玻璃基板之間發生浮起或電路連接用接著劑薄膜從玻璃基板完全剝離之情形作為轉印性B。將結果示於表3。
接著,準備排列有凸塊電極之IC晶片(外形為2mm×20mm,厚度為0.3mm,凸塊電極的面積為840μm 2(縱70μm×橫12μm),凸塊電極間空間為12μm,凸塊電極高度為15μm),使IC晶片的凸塊電極與玻璃基板的電路電極對位之後,在電路連接用接著劑薄膜的實際測量最高達到溫度為130℃、及凸塊電極上的面積換算壓力為40MPa的條件下進行5秒鐘加熱及加壓而將第2接著劑層貼附於IC晶片。藉此,獲得了電路連接結構體。
(電路連接結構體的評價) 使用上述所獲得之實施例1~實施例5及比較例1~比較例2的電路連接結構體,藉由以下方法,進行了連接電阻、粒子捕獲效率、絕緣可靠性及安裝後粒子間距離的評價。將結果示於表3。
[連接電阻評價] 藉由使用了數位萬用表(MLR21,Kusumoto Chemicals, Ltd.製造)之四端子測量法測量電路連接結構體的對置之電極之間(凸塊電極與電路電極之間)的電阻值,比較14個部位的測量值的平均值,藉此對連接電阻進行了評價。
[絕緣可靠性評價] 對剛製作之後的電路連接結構體施加50V的電壓,一併測量了共計1440個部位的電路電極之間的絕緣電阻。將絕緣電阻大於1.0×10 8Ω的情形判定為A,將1.0×10 8Ω以下的情形判定為B。
[粒子捕獲效率評價] 使用微分干涉顯微鏡觀察上述電路連接結構體,並對捕獲在連接端子之間(對置之凸塊電極與電路電極之間)之導電粒子的個數進行了計數。使用顯微鏡觀察100對連接端子(凸塊電極的100個部位),將其平均值作為導電粒子的捕獲數。其後,依據下式計算出粒子捕獲效率。 粒子捕獲效率(%)=(導電粒子的捕獲數/(1mm 2/凸塊電極的面積)/電路連接用接著劑薄膜每1mm 2的導電粒子數)×100
[安裝後粒子間距離測量] 對電路連接結構體進行研磨而使該電路連接結構體的對置方向的截面露出。使用掃描型電子顯微鏡(SEM,商品名稱:SU-8000)觀察露出面,對於在相鄰之凸塊電極之間(凸塊電極與電路電極的連接部分之間)觀察到之導電粒子,測量了相鄰之導電粒子的中心間距離。相鄰之粒子之間的距離越長,則越能夠降低由連結引起之短路風險,從而能夠確保絕緣可靠性。在存在複數個相鄰之導電粒子之情形下,將所測量之複數個中心間距離的平均值作為安裝後粒子間距離。
基於上述顯微鏡之截面觀察的結果確認到,實施例1~實施例5的電路連接結構體中,在相鄰之凸塊電極之間,第1接著劑層固化而成之樹脂固化層以向IC晶片側凸出之方式彎曲,具有拱形的截面形狀。將實施例2的截面觀察照片示於圖7供參閱。
【表3】
  實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 比較例1 比較例2
第1接著劑薄膜 1 2 3 4 5 6 7
第2接著劑薄膜 1 1 1 1 1 1 1
流率(%) 135 150 220 180 230 120 350
轉印性 A A A A A B A
連接電阻值(Ω) 4 2.5 2.3 3 2.3 10 2
絕緣可靠性 A A A A A A B
粒子捕獲效率(%) 63 60 58 61 60 62 40
安裝後粒子間距離(μm) 5.2 5.5 6.3 6.2 6.5 4.5 3.5
1a,1b:電路連接用接著劑薄膜 2:第1接著劑層 3:第2接著劑層 4:導電粒子 6:第3接著劑層 10a,10b:電路連接結構體 12:電路電極(第1電極) 13:第1電路構件 15:凸塊電極(第2電極) 16:第2電路構件 17a,17b:電路連接部 18:第1樹脂固化層 19:第2樹脂固化層 20:第3樹脂固化層 21:電極連接部分
圖1係表示一實施形態的電路連接用接著劑薄膜之示意剖面圖。 圖2係表示圖1中所示之電路連接用接著劑薄膜的主要部分之示意剖面圖。 圖3係表示另一實施形態的電路連接用接著劑薄膜之示意剖面圖。 圖4係表示一實施形態的電路連接結構體之示意剖面圖。 圖5係表示一實施形態的電路連接結構體之製造步驟之示意剖面圖。 圖6係表示另一實施形態的電路連接結構體之示意剖面圖。 圖7係表示實施例的電路連接結構體的截面結構之SEM(掃描型電子顯微鏡)照片。

Claims (18)

  1. 一種電路連接結構體之製造方法,其包括: 準備電路連接用接著劑薄膜之步驟,前述電路連接用接著劑薄膜具備含有導電粒子之第1接著劑層和設置於前述第1接著劑層上之第2接著劑層,並且按下述(A1)~(A4)的順序測量之前述第1接著劑層的流率為130~250%; 將具有第1電極之第1電路構件和具有第2電極之第2電路構件以前述第1電極與前述第2電極對置之方式配置之步驟;及 以前述第1接著劑層成為前述第1電路構件側且前述第2接著劑層成為前述第2電路構件側之方式使前述電路連接用接著劑薄膜介於前述第1電路構件與前述第2電路構件之間之狀態下,對前述第1電路構件及前述第2電路構件進行熱壓接之步驟, 在前述熱壓接之步驟中,將前述第1電極與前述第2電極經由前述導電粒子相互電連接而形成電極連接部分,並且在相鄰之前述電極連接部分之間以向前述第1電路構件側或前述第2電路構件側凸出之方式彎曲前述第1接著劑層而使前述電路連接用接著劑薄膜固化,其中, (A1)將前述電路連接用接著劑薄膜在該電路連接用接著劑薄膜的兩個主表面上貼附有基材之狀態下沿著厚度方向衝裁,而獲得直徑R(單位:mm)為0.1~1mm的圓板狀的評價用接著劑薄膜, (A2)從前述評價用接著劑薄膜剝離第1接著劑層側的前述基材之後,將前述評價用接著劑薄膜從前述第1接著劑層側放置在厚度為0.15mm的玻璃板上,在壓接溫度為60℃、壓接壓力為1MPa、壓接時間為0.1s的條件下進行熱壓接,而獲得臨時固定體, (A3)從前述臨時固定體剝離前述基材之後,在第2接著劑層上放置厚度為0.15mm的玻璃板,在壓接溫度為170℃、壓接壓力為80MPa、壓接時間為5s的條件下進行熱壓接,而獲得壓接體, (A4)求出前述壓接體中的、固化後的前述第1接著劑層與前述玻璃板的接著面積S1(單位:mm 2),並依據下述式(a)計算流率, 流率[%]=(接著面積S1)/(0.25π×(直徑R) 2)×100……(a)。
  2. 如請求項1所述之電路連接結構體之製造方法,其中 前述第1接著劑層含有第1熱固化性成分。
  3. 如請求項2所述之電路連接結構體之製造方法,其中 前述第1熱固化性成分包含(甲基)丙烯酸酯化合物作為熱固化性化合物。
  4. 如請求項3所述之電路連接結構體之製造方法,其中 前述第1熱固化性成分包含有機過氧化物作為前述熱固化性化合物用固化劑。
  5. 如請求項2至請求項4之任一項所述之電路連接結構體之製造方法,其中 前述第1接著劑層含有光固化性成分的固化物。
  6. 如請求項1至請求項5之任一項所述之電路連接結構體之製造方法,其中 前述第1接著劑層中的前述導電粒子的密度為5000~50000個/mm 2
  7. 如請求項1至請求項6之任一項所述之電路連接結構體之製造方法,其中 前述第1接著劑層的厚度為前述導電粒子的平均粒徑的0.6倍以上且小於1.0倍。
  8. 如請求項1至請求項7之任一項所述之電路連接結構體之製造方法,其中 前述第1接著劑層的厚度為1.0~6.0μm。
  9. 如請求項1至請求項8之任一項所述之電路連接結構體之製造方法,其中 前述導電粒子的平均粒徑為2.5~6.0μm。
  10. 如請求項1至請求項9之任一項所述之電路連接結構體之製造方法,其中 前述第2接著劑層含有第2熱固化性成分。
  11. 如請求項10所述之電路連接結構體之製造方法,其中 前述第2熱固化性成分包含環氧化合物或氧雜環丁烷化合物作為熱固化性化合物。
  12. 如請求項11所述之電路連接結構體之製造方法,其中 前述第2熱固化性成分包含鋶鹽或銨鹽作為前述熱固化性化合物用固化劑。
  13. 如請求項1至請求項12之任一項所述之電路連接結構體之製造方法,其中 前述第2接著劑層含有無機填料。
  14. 如請求項13所述之電路連接結構體之製造方法,其中 前述無機填料的平均粒徑為0.05~5.0μm。
  15. 如請求項13或請求項14所述之電路連接結構體之製造方法,其中 以前述第2接著劑層的總質量為基準,前述無機填料的含量為20~60質量%。
  16. 一種電路連接用接著劑薄膜,其具備: 第1接著劑層,含有導電粒子;及 第2接著劑層,設置於前述第1接著劑層上, 按下述(A1)~(A4)的順序測量之前述第1接著劑層的流率為130~250%,其中, (A1)將前述電路連接用接著劑薄膜在該電路連接用接著劑薄膜的兩個主表面上貼附有基材之狀態下沿著厚度方向衝裁,而獲得直徑R(單位:mm)為0.1~1mm的圓板狀的評價用接著劑薄膜, (A2)從前述評價用接著劑薄膜剝離第1接著劑層側的前述基材之後,將前述評價用接著劑薄膜從前述第1接著劑層側放置在厚度為0.15mm的玻璃板上,在壓接溫度為60℃、壓接壓力為1MPa、壓接時間為0.1s的條件下進行熱壓接,而獲得臨時固定體, (A3)從前述臨時固定體剝離前述基材之後,在第2接著劑層上放置厚度為0.15mm的玻璃板,在壓接溫度為170℃、壓接壓力為80MPa、壓接時間為5s的條件下進行熱壓接,而獲得壓接體, (A4)求出前述壓接體中的、固化後的前述第1接著劑層與前述玻璃板的接著面積S1(單位:mm 2),並依據下述式(a)計算流率, 流率[%]=(接著面積S1)/(0.25π×(直徑R) 2)×100……(a)。
  17. 一種電路連接用接著劑薄膜,其具備: 第1接著劑層,含有導電粒子;及 第2接著劑層,設置於前述第1接著劑層上, 該電路連接用接著劑薄膜,將具有第1電極之第1電路構件的前述第1電極與具有第2電極之第2電路構件的前述第2電極經由前述導電粒子相互電連接而形成電極連接部分,並且在相鄰之前述電極連接部分之間以向前述第1電路構件側或前述第2電路構件側凸出之方式彎曲前述第1接著劑層而使該電路連接用接著劑薄膜固化來形成電路連接結構體。
  18. 一種電路連接結構體,其具備:第1電路構件,具有第1電極;第2電路構件,具有第2電極;及電路連接部,配置於前述第1電路構件及前述第2電路構件之間,將第1電極與第2電極經由導電粒子相互電連接,並且將第1電路構件及第2電路構件進行接著, 前述電路連接部包括:第1樹脂固化層,含有導電粒子;及第2樹脂固化層,位於第1樹脂固化層的與第1電路構件側相反的一側, 前述第1樹脂固化層包括藉由介於第1電極及第2電極之間之導電粒子將第1電極與第2電極相互電連接之複數個電極連接部分,並且在相鄰之前述電極連接部分之間,以向前述第1電路構件側或前述第2電路構件側凸出之方式彎曲。
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