TW202341186A - 接著劑組成物、電路連接用接著劑膜及連接結構體之製造方法 - Google Patents
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Abstract
一種接著劑組成物,其含有(A)環氧樹脂及(B)固化劑,作為(A)成分包含多官能環氧樹脂,作為(B)成分含有吡啶鎓鹽,吡啶鎓鹽在1位具有苄基,且在2位具有吸電子基團,苄基具有供電子基團。
Description
本揭示關於一種接著劑組成物、電路連接用接著劑膜及連接結構體之製造方法。
作為將對置之電路構件加熱及加壓,並將加壓方向的電極之間電連接之電路連接材料,例如已知有在接著劑中分散了導電粒子之具有各向異性導電性之電路連接用接著劑膜(例如,參閱下述專利文獻1~4)。這種接著劑膜在液晶顯示器(LCD)面板與搭載了驅動LCD之半導體之載帶封裝(TCP:Tape Carrier Package)或柔性芯片(COF:Chip On Flex)的連接、或者印刷電路配線板與TCP或COF的電連接中廣泛使用。
又,近來,即使將半導體面朝下直接安裝於LCD面板或印刷配線板之情況下,亦採用有利於薄膜化及窄間距連接的倒裝晶片安裝,來代替以往的引線接合法,在此,具有各向異性導電性之電路連接用接著劑膜亦用作電路連接材料。
[專利文獻1]日本特開昭60-191228號公報
[專利文獻2]日本特開平1-251787號公報
[專利文獻3]日本特開平7-90237號公報
[專利文獻4]日本特開2019-104869號公報
又,近年來,對應用了接著劑膜之安裝體的連接可靠性的要求水平越來越高。為了提高連接可靠性,要求安裝體具有即使經過HAST(Highly Accelerated Stress Test)等嚴酷試驗後,接著膜亦不易剝離之耐HAST特性。
因此,本揭示的目的為提供一種接著劑組成物,其能夠從低溫(例如120℃)至高溫(例如150℃)進行安裝,即使在低溫安裝時及高溫安裝時的任一情況下,即使在HAST試驗後,亦能夠實現優異之外觀。又,本揭示的目的為提供一種使用了該接著劑組成物之電路連接用接著劑膜、連接結構體及連接結構體之製造方法。
本揭示的一方面包括以下[1]~[7]。
[1]一種接著劑組成物,其含有(A)環氧樹脂及(B)固化劑,
作為前述(A)成分包含多官能環氧樹脂,
作為前述(B)成分含有吡啶鎓鹽,
前述吡啶鎓鹽在1位具有苄基,且在2位具有吸電子基團,
前述苄基具有供電子基團。
[2]如[1]所述之接著劑組成物,其中
前述環氧樹脂為芳香族系環氧樹脂。
[3]如[1]或[2]所述之接著劑組成物,其進一步含有導電粒子。
[4]一種電路連接用接著劑膜,其具有由[1]至[3]之任一項所述之接著劑組成物形成之區域。
[5]一種電路連接用接著劑膜,其具備:第1區域,包含第1接著劑成分;及第2區域,與該第1區域鄰接而設置且包含第2接著劑成分,
前述第1區域及前述第2區域中的一者或兩者由[1]至[3]之任一項所述之接著劑組成物形成。
[6]一種連接結構體,其具備:
具有第1電極之第1電路構件;
具有第2電極之第2電路構件;及
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,將前述第1電極及前述第2電極彼此電連接,
前述連接部包含[4]或[5]所述之電路連接用接著劑膜的固化物。
[7]一種連接結構體之製造方法,其包括如下步驟:使[4]或[5]所述之電路連接用接著劑膜介在於具有第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,將前述第1電路構件及前述第2電路構件熱壓接,以使前述第1電極及前述第2電極彼此電連接。
[發明效果]
依本揭示,能夠提供一種接著劑組成物,其能夠從低溫(例如120℃)至高溫(例如150℃)進行安裝,即使在低溫安裝時及高溫安裝時的任一情況下,即使在HAST試驗後,亦能夠實現優異之外觀。又,依本揭示,能夠提供一種使用了該接著劑組成物之電路連接用接著劑膜、連接結構體及連接結構體之製造方法。
以下,對本揭示的實施形態進行詳細說明。再者,本揭示並不限定於以下實施形態。
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,樹脂範圍的下限值及上限值分別與其他數值範圍的下限值或上限值任意組合。在數值範圍“A~B”之類的表述中,兩端的數值A及B分別作為下限值及上限值包含在數值範圍內。在本說明書中,例如“10以上”之類的記載係指10及超過10之數值,即使數值不同的情況下亦以此為基準。又,例如“10以下”之類的記載係指10及小於10的數值,即使數值不同的情況下亦以此為基準。又,除非另有說明,本說明書中例示之各成分及材料可以單獨使用1種,亦可以併用2種以上。在本說明書中,關於組成物中的各成分的含量,在組成物中存在複數種符合各成分之物質之情況下,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合計量。又,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的至少一者。又,本說明書中,“環氧基”設為在縮水甘油、縮水甘油氧基等結構中包含含有環氧基之取代基者。
<接著劑組成物>
本實施形態的接著劑組成物至少含有A)環氧樹脂(以下亦稱為(A)成分)及(B)固化劑(以下亦稱為(B)成分)。
(環氧樹脂)
本實施形態的接著劑組成物包含多官能環氧樹脂作為(A)成分。多官能環氧樹脂例如可以係芳香族系環氧樹脂(多官能芳香族系環氧樹脂),以(A)成分總量基準計,可以包含超過90質量%的芳香族系環氧樹脂,作為芳香族系環氧樹脂,例如可以包含(A1)具有由下述通式(1)表示之骨架之多官能環氧樹脂(以下亦稱為(A1)成分)。芳香族系環氧樹脂係在分子內具有芳香環之環氧樹脂。多官能環氧樹脂為芳香族系環氧樹脂(多官能芳香族系環氧樹脂),藉此多官能環氧樹脂具有剛性骨架,因此即使在HAST試驗後,亦能夠獲得外觀更優異之接著劑組成物。
[化1]
式(1)中,X
1表示氧原子、硫原子或碳原子數1~10的伸烷基。從耐剝離性的觀點考慮,X
1可以係-CH
2-。
(環氧樹脂)
首先,對(A1)成分進行說明。
作為(A1)成分,能夠使用由下述通式(2)表示之多官能環氧樹脂。
[化2]
[式(2)中,X
1表示氧原子、硫原子或碳原子數1~10的伸烷基,R
1及R
2係取代基,分別獨立地表示縮水甘油或縮水甘油氧基,m及n分別表示1~7的整數,m+n為2以上。]
耐剝離性的觀點考慮,作為(A1)成分,能夠使用由下述通式(3)表示之多官能環氧樹脂。
[化3]
[式(3)中,R
11、R
12、R
21及R
22分別獨立地表示氫原子、縮水甘油或縮水甘油氧基,R
11、R
12、R
21及R
22中2個以上為縮水甘油或縮水甘油氧基。]
式(3)中,R
11及R
22為縮水甘油或縮水甘油氧基,R
12及R
21可以為氫原子,R
11、R
12、R
21及R
22可以均為縮水甘油或縮水甘油氧基。
(A1)成分能夠使用“HP4700”及“HP4770”(以上為DIC Corporation製造,產品名稱)等市售品。
(A1)成分能夠單獨使用1種或組合2種以上而使用。
以接著劑組成物總量(其中,除了導電粒子以外)為基準,接著劑組成物中之(A1)成分的含量可以為10~70質量%,亦可以為20~60質量%。
本實施形態的接著劑組成物可以包含(A1)成分以外的芳香族系環氧樹脂。例如,可以舉出具有三酚甲烷結構之環氧樹脂(以下亦稱為(A2)成分)、具有雙酚結構,具有縮水甘油及縮水甘油氧基之環氧樹脂(以下亦稱為(A3)成分)、具有芳烷基骨架之酚醛清漆型環氧樹脂(以下亦稱為(A4)成分)、及具有4價有機基團和與有機基團鍵結之芳香族環,芳香族環具有包含環氧基之取代基之環氧樹脂(以下亦稱為(A5)成分)。
從即使在低溫安裝時及高溫安裝時的任一情況下,即使在HAST試驗後亦更容易實現優異之連接電阻及優異之外觀之觀點考慮,(A2)成分可以係由以下通式(2A)表示之化合物。
[化4]
[式(2A)中,R
23、R
24及R
25分別獨立地表示氫原子或有機基團,R
23、R
24及R
25中的至少一個表示具有環氧基之有機基團,R
26表示氫原子或烷基,R
27表示氫原子或有機基團]
作為R
23、R
24及R
25所表示之有機基團,例如可以舉出烷基、烷醚基及烯基。該等有機基團可以具有取代基。有機基團的碳原子數例如可以為2以上或3以上,亦可以為8以下,6以下或4以下。R
23、R
24及R
25中的至少一個可以為具有縮水甘油之有機基團,亦可以為具有縮水甘油氧基之有機基團。R
23、R
24及R
25可以分別相同,亦可以不同。從即使在低溫安裝時及高溫安裝時的任一情況下,即使在HAST試驗後亦更容易實現優異之連接電阻及優異之外觀之觀點考慮,R
23、R
24及R
25可以均為具有縮水甘油之有機基團,亦可以為具有縮水甘油氧基之有機基團。
R
26為烷基的情況下,烷基例如可以為甲基、乙基或丙基。烷基可以具有取代基。從即使在低溫安裝時及高溫安裝時的任一情況下,即使在HAST試驗後亦更容易實現優異之連接電阻及優異之外觀之觀點考慮,R
26可以為氫原子。
作為R
27所表示之有機基團,例如可以為烷基、烷醚基、烯基。有機基團可以具有取代基。從即使在低溫安裝時及高溫安裝時的任一情況下,即使在HAST試驗後亦更容易實現優異之連接電阻及優異之外觀之觀點考慮,R
27可以為烷基,亦可以為具有取代基之烷基,亦可以為具有苯基之烷基。苯基可以具有取代基,例如可以具有環氧基、縮水甘油或縮水甘油氧基。從即使在低溫安裝時及高溫安裝時的任一情況下,即使在HAST試驗後亦更容易實現優異之連接電阻及優異之外觀之觀點考慮,R
27可以為具有含有縮水甘油氧基之苯基之烷基。
(A2)成分所具有之環氧基的個數可以為2以上,3以上或4以上,亦可以為15以下,12以下或10以下。
(A2)成分的環氧當量例如可以為100~300g/eq或150~250g/eq。環氧當量係指根據JIS K7236測定之值。
具體而言,(A2)成分可以係由下述式(2B)表示之化合物。
[化5]
[式(2B)中,k表示1~3的整數。]
從即使在低溫安裝時及高溫安裝時的任一情況下,即使在HAST試驗後亦更容易實現優異之外觀之觀點以及貼附性更優異之觀點考慮,(A3)成分可以係由以下通式(3A)表示之化合物。
[化6]
[式(3A)中,R
33、R
34、R
35及R
36分別獨立地表示氫原子、有機基團、具有縮水甘油之有機基團或具有縮水甘油氧基之有機基團,R
33、R
34、R
35及R
36中的至少一個表示具有縮水甘油之有機基團,R
33、R
34、R
35及R
36中的至少一個表示具有縮水甘油氧基之有機基團,R
37及R
38分別獨立地表示氫原子或有機基團。]
作為R
33、R
34、R
35及R
36所表示之有機基團,例如可以舉出烷基、烷醚基及烯基。該等有機基團可以具有取代基。有機基團的碳原子數例如可以為2以上或3以上,亦可以為8以下,6以下或4以下。
R
33、R
34、R
35及R
36可以分別相同,亦可以不同。從即使在低溫安裝時及高溫安裝時的任一情況下,即使在HAST試驗後亦更容易實現優異之外觀之觀點以及貼附性更優異之觀點考慮,R
33及R
34可以分別不同,R
33及R
34中的一者可以為具有縮水甘油之有機基團,另一者可以為具有縮水甘油氧基之有機基團。從即使在低溫安裝時及高溫安裝時的任一情況下,即使在HAST試驗後亦更容易實現優異之外觀之觀點以及貼附性更優異之觀點考慮,R
35及R
36可以分別不同,R
35及R
36中的一者可以為具有縮水甘油之有機基團,另一者可以為具有縮水甘油氧基之有機基團。
R
37和/或R
38為有機基團的情況下,作為有機基團,例如可以舉出烷基、芳基、烷醚基及烯基。該等有機基團可以具有取代基。烷基例如可以為甲基、乙基或丙基。烷基可以具有取代基。從即使在低溫安裝時及高溫安裝時的任一情況下,即使在HAST試驗後亦更容易實現優異之外觀之觀點以及貼附性更優異之觀點考慮,R
37及R
38可以為氫原子或烷基,亦可以為甲基。
(A3)成分所具有之環氧基的個數可以為2以上,3以上或4以上,亦可以為10以下,8以下,6以下或4以下。
具體而言,作為(A3)成分,可以為由下述式(3B)表示之化合物。
[化7]
(A4)成分的芳烷基骨架係指芳香族烴的氫原子被烷基取代之結構。亦即,(A4)成分(具有芳烷基骨架之酚醛清漆型環氧樹脂)係指對具有芳香族烴的氫原子被烷基取代之結構之酚醛清漆化合物的羥基進行縮水甘油化而成之化合物。
從即使在低溫安裝時及高溫安裝時的任一情況下,即使在HAST試驗後亦更容易實現優異之連接電阻及優異之外觀之觀點考慮,(A4)成分可以係具有由以下通式(4A)表示之結構之化合物。
[化8]
[式(4A)中,R
44表示烷基,a及b分別獨立地表示1~3的整數,c表示1~3的整數,n表示1~10的整數,m表示1~3的整數。]
作為R
44,例如可以舉出甲基、乙基、正丙基及異丙基等。該等烷基可以具有取代基。從即使在低溫安裝時及高溫安裝時的任一情況下,即使在HAST試驗後亦更容易實現優異之連接電阻及優異之外觀之觀點考慮,R
44可以為乙基。
a及b可以分別獨立為1~2的整數,亦可以為1。
c可以分別獨立為1~2的整數,亦可以為1。
n可以為1~10的整數,亦可以為2~5的整數。
m可以為1~3的整數,亦可以為1~2。
(A4)成分所具有之環氧基的個數可以為2以上,3以上,4以上或5以上,亦可以為10以下,8以下,6以下或4以下。
(A4)成分的環氧當量例如可以為150~350g/eq或200~300g/eq。環氧當量係指根據JIS K7236測定之值。
(A4)成分的數平均分子量可以為200以上,400以上或600以上,亦可以為2000以下,1500以下或1000以下。本說明書中之數平均分子量係指使用凝膠滲透層析法(GPC)在以下條件下測定,並將聚苯乙烯確定為標準物質之值。
·測定機器:HLC-8320GPC(產品名稱、TOSOH CORPORATION製造)
·分析柱:TSKgel SuperMultipore HZ-H(3根連結)(產品名稱、TOSOH CORPORATION製造製)
·保護柱:TSKguardcolumn SuperMP(HZ)-H(產品名稱、TOSOH CORPORATION製造)
·洗脫液:THF
·測定溫度:25℃
具體而言,作為(A4)成分,可以為由下述式(4B)表示之化合物。
[化9]
[式(4B)中,n表示1~5的整數,m表示1~2的整數。]
從即使在低溫安裝時及高溫安裝時的任一情況下,即使在HAST試驗後亦更容易實現優異之連接電阻及優異之外觀之觀點考慮,(A5)成分可以在4價有機基團鍵結4個芳香族環,亦可以4個芳香族環分別具有環氧基。此時,4個芳香族環可以分別不同,從即使在低溫安裝時及高溫安裝時的任一情況下,即使在HAST試驗後亦更容易實現優異之連接電阻及優異之外觀之觀點考慮,亦可以相同。(A4)成分例如可以為由以下通式(5A)表示之化合物。
[化10]
[式(5A)中,R
51表示4價有機基團,R
52表示具有環氧基之有機基團。]
作為R
51所表示之有機基團,例如可以舉出烷基、烷醚基及烯基。該等有機基團可以具有取代基。有機基團的碳原子數例如可以為2以上或3以上,亦可以為8以下,6以下,4以下或3以下。從即使在低溫安裝時及高溫安裝時的任一情況下,即使在HAST試驗後亦更容易實現優異之連接電阻及優異之外觀之觀點考慮,R
51可以為烷基,亦可以為乙基。
R
52可以為具有縮水甘油之有機基團,亦可以為具有縮水甘油氧基之有機基團。從即使在低溫安裝時及高溫安裝時的任一情況下,即使在HAST試驗後亦更容易實現優異之連接電阻及優異之外觀之觀點考慮,R
52可以為具有縮水甘油氧基之有機基團。
(A5)成分所具有之環氧基的個數可以為2以上,3以上或4以上,亦可以為10以下,8以下,6以下或4以下。
(A5)成分的環氧當量例如可以為100~300g/eq或150~250g/eq。環氧當量係指根據JIS K7236測定之值。
具體而言,作為(A5)成分,可以為由下述式(5B)表示之化合物。
[化11]
本實施形態的接著劑組成物可以包含脂肪族系環氧樹脂(多官能脂肪族系環氧樹脂)作為多官能環氧樹脂。作為脂肪族系環氧樹脂,可以為對脂肪族多元醇進行縮水甘油化而成之環氧樹脂(以下亦稱為(A6)成分)。
(A6)成分係對脂肪族多元醇進行縮水甘油化而成之環氧化合物,但是作為脂肪族多元醇,可以舉出三羥甲基丙烷、丙三醇、丁四醇、新戊四醇、山梨糖醇、1,2,3-三羥基環己烷、1,3,5-三羥基環己烷、木糖及肌醇、1,4-環己烷二甲醇、1,2,4-環己烷三甲醇、1,2,4,5-環己烷四甲醇、1,1,4,4-環己烷四甲醇、1,3,5-環己烷三醇、1,4-環己烷二醇。從即使在低溫安裝時及高溫安裝時的任一情況下,即使在HAST試驗後亦更容易實現優異之連接電阻及優異之外觀之觀點考慮,脂肪族多元醇的羥基的個數可以為2以上,3以上或4以上,亦可以為6以下,5以下或4以下。
(A6)成分可以具有環狀結構,從即使在低溫安裝時及高溫安裝時的任一情況下,即使在HAST試驗後亦更容易實現優異之連接電阻及優異之外觀之觀點考慮,亦可以不具有環狀結構。亦即,(A6)成分可以為對脂肪族鏈型多元醇進行縮水甘油化而成之環氧樹脂。
從即使在低溫安裝時及高溫安裝時的任一情況下,即使在HAST試驗後亦更容易實現優異之連接電阻及優異之外觀之觀點考慮,(A6)成分的碳原子數可以為12以上,14以上或16以上,亦可以為30以下,25以下,20以下或18以下。
(A6)成分的環氧當量可以為50~300g/eq或80~200g/eq。環氧當量係指根據JIS K7236測定之值。
(A6)成分所具有之環氧基的個數可以為2以上,3以上或4以上,亦可以為10以下,8以下,6以下或4以下。
從即使在低溫安裝時及高溫安裝時的任一情況下,即使在HAST試驗後亦更容易實現優異之連接電阻及優異之外觀之觀點考慮,(A6)成分可以為對新戊四醇進行縮水甘油化而成之化合物。
多官能環氧樹脂可以為三官能以上的環氧樹脂。三官能以上的環氧樹脂係指環氧基的個數為3以上的環氧樹脂。(A)成分包含三官能以上的環氧樹脂,藉此即使在低溫安裝時及高溫安裝時的任一情況下,即使在HAST試驗後亦能夠實現更優異之外觀。多官能環氧樹脂的官能基數可以為4以上,亦可以為10以下,8以下,6以下,5以下或4以下。
多官能環氧樹脂的分子量可以為100以上,150以上,200以上,250以上或300以上,亦可以為5000以下,4000以下,3500以下,3000以下,2500以下,2000以下,1500以下,1000以下,900以下,800以下,700以下或650以下。
多官能環氧樹脂的環氧當量可以為50g/eq以上,80g/eq以上,100g/eq以上,120g/eq以上,140g/eq以上,160g/eq以上或180g/eq以上,亦可以為5000g/eq以下,4000g/eq以下,3500g/eq以下,3000g/eq以下,2500g/eq以下,2000g/eq以下,1500g/eq以下,1000g/eq以下,800g/eq以下,600g/eq以下,400g/eq以下,300g/eq以下,250g/eq以下或200g/eq以下。
多官能環氧樹脂在室溫(25℃)下可以係固體。多官能環氧樹脂在室溫下係固體,藉此與在室溫下係液體之環氧化合物相比,即使在HAST試驗後亦更容易實現優異之外觀。
多官能環氧樹脂可以包含選自由具有由通式(1)表示之骨架之多官能環氧樹脂、具有三酚甲烷結構之環氧樹脂、具有雙酚結構,具有縮水甘油和縮水甘油氧基之環氧化合物、具有芳烷基骨架之酚醛清漆型環氧樹脂、具有4價有機基團和鍵結於有機基團之芳香族環,芳香族環具有包含環氧基之取代基之環氧樹脂、及對脂肪族多元醇進行縮水甘油化而成之環氧樹脂組成的組中之至少一種。從即使在低溫安裝時及高溫安裝時的任一情況下,即使在HAST試驗後亦實現更優異之外觀之觀點考慮,多官能環氧樹脂可以包含選自由具有由通式(1)表示之骨架之多官能環氧樹脂、具有三酚甲烷結構之環氧樹脂、具有雙酚結構,具有縮水甘油和縮水甘油氧基之環氧化合物、具有4價有機基團和鍵結於有機基團之芳香族環,芳香族環具有包含環氧基之取代基之環氧樹脂、及對脂肪族多元醇進行縮水甘油化而成之環氧樹脂組成的組中之至少一種。
多官能環氧樹脂可以係與(A1)~(A6)成分中的任一個環氧樹脂一起包含二官能以下的環氧樹脂者。與(A1)~(A6)成分中的任一個環氧樹脂一起包含二官能以下的環氧樹脂,藉此能夠調整交聯密度。
本實施形態的接著劑組成物可以係單獨包含(A1)~(A6)成分中的任一者,亦可以係從(A1)~(A6)成分中包含2種以上者,亦可以係與(A1)~(A6)成分一起包含(A1)~(A6)成分以外的環氧樹脂者。
本實施形態的接著劑組成物能夠含有(A1)~(A6)成分以外的第2芳香族環氧樹脂。
作為第2芳香族環氧樹脂,可以舉出雙酚A型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚A酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚F酚醛清漆型環氧樹脂、四甲基雙酚A型環氧樹脂、3’,4’-環氧環己基甲基-3,4-環氧環己基羧酸酯(雙-7-氧雜雙環[4.1.0]-庚烷)、二甲苯-酚醛清漆型縮水甘油醚等。
本實施形態的接著劑組成物可以包含芳香族系環氧樹脂以外的其他環氧樹脂作為(A)成分。作為其他環氧樹脂,可以舉出脂肪族環氧樹脂及脂環式環氧樹脂。
本實施形態的接著劑組成物可以包含環氧樹脂以外的樹脂,例如除了環氧樹脂以外還可以含有陽離子聚合性化合物。作為陽離子聚合性化合物,可以舉出氧雜環丁烷化合物。
作為氧雜環丁烷化合物,只要係在分子內具有1個以上氧雜環丁環結構之化合物,則能夠並無限制地使用。從進一步提高低溫固化性之觀點考慮,接著劑組成物可以包含氧雜環丁烷化合物。又,從能夠容易兼顧低溫固化性及良好的保存穩定性之觀點考慮,接著劑組成物可以不包含氧雜環丁烷化合物。接著劑組成物可以包含環氧樹脂及氧雜環丁烷化合物。
作為氧雜環丁烷化合物,例如可以舉出伸茬基雙氧雜環丁烷、2-乙基己基氧雜環丁烷、3-羥甲基-3-甲基氧雜環丁烷、3-羥甲基-3-乙基氧雜環丁烷、3-羥甲基-3-丙基氧雜環丁烷、3-羥甲基-3-正丁基氧雜環丁烷、3-羥甲基-3-苯基氧雜環丁烷、3-羥甲基-3-苄基氧雜環丁烷、3-羥乙基-3-甲基氧雜環丁烷、3-羥乙基-3-乙基氧雜環丁烷、3-羥乙基-3-丙基氧雜環丁烷、3-羥乙基-3-苯基氧雜環丁烷、3-羥丙基-3-甲基氧雜環丁烷、3-羥丙基-3-乙基氧雜環丁烷、3-羥丙基-3-丙基氧雜環丁烷、3-羥丙基-3-苯基氧雜環丁烷、3-羥丁基-3-甲基氧雜環丁烷、4,4’-雙[(3-乙基-3-氧雜環丁烷基)甲氧基甲基]聯苯及3-乙基-3{[(3-乙基氧雜環丁烷-3-基)甲氧基]甲基}氧雜環丁烷等。
從保證接著劑組成物的固化性之觀點考慮,以接著劑組成物的總質量為基準,(A)成分的含量可以為10質量%以上,20質量%以上,30質量%以上或35質量%以上。從保證接著劑組成物的形成性之觀點考慮,以接著劑組成物的總質量為基準,(A)成分的含量可以為70質量%以下,60質量%以下、50質量%以下或45質量%以下。
從即使在低溫安裝時及高溫安裝時的任一情況下,即使在HAST試驗後亦更容易實現優異之外觀之觀點以及貼附性更優異之觀點考慮,以陽離子聚合性化合物的總質量為基準,(A)成分的含量可以為50質量%以上,70質量%以上,80質量%以上,90質量%以上或95質量%以上。陽離子聚合性化合物中之(A)成分的含量實質上可以為100質量%(陽離子聚合性化合物由(A)成分形成之態樣)。
從即使在低溫安裝時及高溫安裝時的任一情況下,即使在HAST試驗後亦更容易實現優異之外觀之觀點以及貼附性更優異之觀點考慮,以陽離子聚合性化合物的總質量為基準,以(A)成分的總質量為基準,(A)成分中之(A1)~(A6)成分的合計的含量可以為10質量%以上,20質量%以上,30質量%以上或40質量%以上。以(A)成分的總質量為基準,(A)成分中之(A1)~(A6)成分的合計的含量可以為100質量%以下,90質量%以下,80質量%以下,70質量%以下或60質量%以下。
(固化劑)
本實施形態的接著劑組成物包含(B1)鎓系化合物(以下亦稱為(B1)成分)作為(B)成分。
作為(B1)成分,能夠使用鋶鹽、吡啶鎓鹽、鏻鹽、銨鹽、重氮鎓鹽、碘鎓鹽、苯胺鹽等鎓鹽。鎓鹽的陰離子可以舉出BF
4 -、BR
4 -(R表示被2以上的氟原子或2以上的三氟甲基取代之苯基。)、PF
6 -、SbF
6 -、AsF
6 -等。
(B1)成分能夠單獨使用1種或組合2種以上而使用。
從低溫低溫固化性的觀點考慮,(B1)成分可以為吡啶鎓鹽或鋶鹽。
(B1)成分例如可以為由下述通式(8)表示之化合物。
[化12]
[式(8)中,R
81、R
82、R
83及R
84分別獨立地表示氫原子、被取代或未被取代的烷基、被取代或未被取代的芳基、被取代或未被取代的烯基、被取代或未被取代的雜環基、被取代或未被取代的烷氧基、被取代或未被取代的芳氧基或被取代或未被取代的雜環氧基,R
81、R
82、R
83及R
84可以相互鍵結而形成環結構,X
-表示陰離子。]
作為上述烷基,可以舉出甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、正戊基、正己基、正庚基和芳烷基等。作為芳烷基,可以舉出苄基、萘基甲基及肉桂基等。該等烷基可以具有取代基。
作為上述芳基,可以舉出苯基、萘基及聯苯基等。該等芳基可以具有取代基。
作為上述烯基,可以舉出丙烯基、2-丁烯基、2-戊基及2-己基等。作為上述雜環基,可以舉出吡啶基等。作為上述烷氧基,可以舉出甲氧基、乙氧基、丙氧基及丁氧基等。作為上述芳氧基,可以舉出4-苯基甲氧基、4-苯基乙氧基及4-苯氧基羰基甲基等。作為上述雜環氧基,可以舉出4-環己烷氧基等。該等基團可以具有取代基。
作為上述烷基、芳基等各基團中之取代基,可以舉出甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、三級丁基、戊基、己基等烷基;苯基、萘基等芳基;甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等烷氧基;乙醯氧基、丙醯氧基、癸基羰氧基、十二烷基羰氧基等烷氧基羰基;甲氧基羰基、乙氧基羰基、苯甲醯氧基等酯基;苯硫基;氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等鹵素原子;氰基;硝基;羥基等。該等取代基的取代位置並無特別限定,可以為任意位置。
式(8)的X
-表示氮鎓陽離子的相對陰離子。作為X
-,例如可以舉出SbF
6 -、PF
6 -、B(C
6F
5)
4 -、Ga(C
6F
5)
4 -、Ga(C
6F
5)
2F
2 -、Ga(C
6F
5)F
3 -及C(CF
3SO
2)
3 -。從陰離子的親核性低的情況下獲得更良好的固化性之觀點考慮,可以為SbF
6 -、(C
6F
5)
4B
-、(CF
3SO
2)
3C
-。
從降低起始劑的分解溫度,更提高固化性之觀點考慮,R
81、R
82、R
83及R
84中的任一個(僅R
81、R
82、R
83及R
84中的一個)可以為被取代或未被取代的苄基、被取代或未被取代的萘基甲基或被取代或未被取代的肉桂基。
R
81、R
82、R
83及R
84可以相互鍵結而形成環結構,例如,R
81、R
82、R
83及R
84中鄰接之基團彼此可以相互鍵結而形成環結構。作為具有環結構之氮鎓陽離子,例如可以舉出由下述通式(9)表示之陽離子。作為環結構Q,可以舉出雜環、芳香環、雜芳香環(吡啶鎓環等)、脂環等。環結構Q例如可以為四員環、五員環、六員環、七員環等多員環。環結構Q可以未被取代,亦可以具有取代基。作為取代基,例如對烷基、芳基等各基團舉出上述之取代基。m表示1或2。R
95可以為與R
81、R
82、R
83及R
84等同的基團。
[化13]
從保存穩定性更優異之觀點考慮,(B1)成分可以為80~250℃的溫度下顯示活性之化合物,具體而言,可以為選自由苯胺鹽(苯胺鹽化合物)及吡啶鎓鹽(吡啶鎓鹽化合物)組成的組中之至少一種。
作為苯胺鹽,從降低分解溫度,進一步提高固化性之觀點考慮,可以為N-烷基苯胺鹽、N,N-二烷基苯胺鹽、N,N,N-三烷基苯胺鹽。作為苯胺鹽的具體例,可以舉出N-苄基-N,N-二甲基苯胺鹽、N-(4-硝基苄基)-N,N-二甲基苯胺鹽、N-(4-甲氧基苄基)-N,N-二甲基苯胺鹽、N-(α-苯基苄基)-N,N-二甲基苯胺鹽、N-(α-甲基苄基)-N,N-二甲基苯胺鹽、N-(1-萘基甲)-N,N-二甲基苯胺鹽、N-肉桂基-N,N-二甲基苯胺鹽、具有取代苄基苯胺鹽陽離子之鎓鹽(例如,K-PURE CXC-1612(KING Industries公司製造,相對陰離子:SbF
6)、K-PURE CXC-1738(KING Industries公司製造,相對陰離子:PF
6)、K-PURE CXC-1740(KING Industries公司製造,相對陰離子:SbF
6)、K-PURE CXC-1741(KING Industries公司製造,相對陰離子:SbF
6)、K-PURE CXC-1821(KING Industries公司製造,相對陰離子:B(C
6F
5)
4))等。在該等化合物中鍵結於氮原子之芳香環可以未被取代,亦可以具有取代基。作為芳香環具有取代基之苯胺鹽,可以舉出N-(1-萘基甲)-N,N-二甲基(4-溴苯基)苯胺鹽等。
從降低分解溫度,進一步提高固化性之觀點考慮,苯胺鹽可以為選自由N-苄基-N,N-二烷基苯胺鹽及N-萘基甲-N,N-二烷基苯胺鹽組成的組之至少一種。
作為吡啶鎓鹽,能夠使用在1位具有苄基,且在2位具有吸電子基團,苄基具有供電子基團之吡啶鎓鹽(以下亦稱為“吡啶鎓鹽A”)。換言之,吡啶鎓鹽A具有吡啶環及苯環,具有相對於吡啶環的氮原子配置於鄰位之吸電子基,苯環具有供電子基。
本實施形態的接著劑組成物含有吡啶鎓鹽A作為(B)成分。接著劑組成物與多官能環氧樹脂一起含有吡啶鎓鹽A,藉此能夠從低溫(例如120℃)至高溫(例如150℃)進行安裝,即使在低溫安裝時及高溫安裝時的任一情況下,即使在HAST試驗後,亦能夠實現優異之外觀。
吡啶鎓鹽A可以為由吡啶鎓陽離子和陰離子構成之化合物。再者,在本說明書中,吡啶鎓鹽或吡啶鎓陽離子的1位係指吡啶鎓鹽或吡啶鎓陽離子的吡啶環中之氮原子的位置。
吡啶鎓鹽A例如可以係由下述通式(4)表示之化合物。
[化14]
[式(4)中,R
31表示吸電子基團,R
32表示供電子基團,X
-表示陰離子。]
作為吡啶鎓鹽A在2位具有之吸電子基團,可以舉出氰基、鹵代基、硝基、羰基、羧基、磺基等。作為鹵代基,可以舉出氟基、氯基、溴基、碘基等。從能夠提高固化劑的活性,在更短時間內使接著劑組成物固化之觀點考慮,吸電子基團可以係氰基或鹵代基,亦可以係氰基或氯基。吡啶鎓鹽A可以包含配置於2位之吸電子基團以外的吸電子基團。吡啶鎓鹽A所具有之吸電子基團的個數可以為3以下,2以下或1。
作為配置於吡啶鎓鹽A的1位之苄基所有之供電子基團,可以舉出烷基、烷氧基、羥基、胺基、烷胺基等。作為烷基,可以舉出甲基、乙基、正丙基、異丙基等。作為烷氧基,可以舉出甲氧基、乙氧基等。從能夠提高固化劑的活性,在更短時間內使接著劑組成物固化之觀點考慮,吸電子基團可以係烷基或烷氧基,亦可以係甲基或甲氧基。苯環可以包含複數個供電子基團,配置於吡啶鎓鹽A的1位之苄基所具有之供電子基團的個數可以為1以上,2以上或3以上。配置於吡啶鎓鹽A的1位之苄基可以在4位(將與苄基的吡啶環的鍵結位置設為1位時的4位。相對於與苄基的吡啶環的鍵結位置為對位)具有至少1個供電子基團。
配置於吡啶鎓鹽A的1位之苄基所具有之供電子基團的個數為3時,3個供電子基團可以均為烷基,亦可以均為甲基。將與苄基的吡啶環的鍵結位置設為1位時,吡啶鎓鹽A可以在苄基的2位、4位及6位分別具有烷基作為供電子基團。固化劑中,配置於吡啶鎓鹽A的1位之苄基所具有之供電子基團的個數為3,供電子基團均包含作為烷基(或甲基)之吡啶鎓鹽,藉此使用這種固化劑之接著劑膜具有優異之物性(例如彈性係數)。因此,使用這種固化劑之接著劑膜例如能夠兼顧相對於電路構件優異之密接性、及自接著劑膜的基材的優異之剝離性。又,使用了這種固化劑之接著劑膜例如保存穩定性優異,即使在保存一定期間(例如,在40℃下15小時)接著劑膜之情況下,亦容易維持相對於電路構件之優異之密接性、及自接著劑膜的基材的優異之剝離性。作為其理由認為,配置於吡啶鎓鹽A的1位之苄基所具有之供電子基團的個數為3,藉此可採取維持低溫固化性的同時,在一定期間(例如在40℃下15小時)保管期間防止劣化(保存穩定性優異)之均衡好的結構。
作為吡啶鎓鹽A的吡啶鎓陽離子,可以舉出2-氰基-1-(4-甲氧基苄基)吡啶鎓陽離子、2-氯-1-(4-甲氧基苄基)吡啶鎓陽離子、2-溴-1-(4-甲氧基苄基)吡啶鎓陽離子、2-氰基-1-(4-甲基苄基)吡啶鎓陽離子、2-氯-1-(4-甲基苄基)吡啶鎓陽離子、2-溴-1-(4-甲基苄基)吡啶鎓陽離子、2-氰基-1-(2,4,6-三甲基苄基)吡啶鎓陽離子、2-氯-1-(2,4,6-三甲基苄基)吡啶鎓陽離子、2-溴-1-(2,4,6-三甲基苄基)吡啶鎓陽離子等。從能夠以更短時間使接著劑組成物固化之觀點考慮,吡啶鎓鹽A的吡啶鎓陽離子可以係選自由2-氰基-1-(4-甲氧基苄基)吡啶鎓陽離子、2-氯-1-(4-甲氧基苄基)吡啶鎓陽離子、2-氰基-1-(2,4,6-三甲基苄基)吡啶鎓陽離子、及2-氯-1-(2,4,6-三甲基苄基)吡啶鎓陽離子組成的組中之至少一種。
吡啶鎓鹽A的陰離子可以舉出SbF
6 -、PF
6 -、PF
X(CF
3)
6-X -(其中,X為1~5的整數)、BF
4 -、B(C
6F
5)
4 -、RSO
3 -(其中,R為碳原子數1~3的烷基、被取代或未被取代的芳基)、C(SO
2CF
3)
3 -、B(C
6H
3(CF
3)
2)
4 -(其中,CF
3基被苯基的3,5位取代)等。吡啶鎓鹽A的陰離子可以為B(C
6F
5)
4 -。吡啶鎓鹽A的陰離子即使在高溫高濕試驗(例如,85℃、85%RH、250小時)之後,從連接電阻優異之觀點考慮,可以為B(C
6F
5)
4 -。
吡啶鎓鹽A可以係組合上述吡啶鎓陽離子與上述陰離子之化合物。亦即,吡啶鎓鹽A可以至少包含上述任一種吡啶鎓陽離子、及上述任一種陰離子。從能夠以更短時間使接著劑組成物固化之觀點考慮,吡啶鎓鹽A可以係選自由2-氰基-1-(4-甲氧基苄基)吡啶鎓-四(五氟苯基)硼酸鹽、2-氯-1-(4-甲氧基苄基)吡啶鎓-四(五氟苯基)硼酸鹽、2-氰基-1-(2,4,6-三甲基苄基)吡啶鎓-四(五氟苯基)硼酸鹽、及2-氯-1-(2,4,6-三甲基苄基)吡啶鎓-四(五氟苯基)硼酸鹽組成的組中之至少一種。
以固化劑的總質量為基準,固化劑中之吡啶鎓鹽A的含量可以為80質量%以上,90質量%以上或95質量%以上,亦可以為100質量%(實質上固化劑由吡啶鎓鹽A形成之態樣)。
固化劑可以含有除吡啶鎓鹽A以外的吡啶鎓鹽。以固化劑的總質量為基準,固化劑中之除吡啶鎓鹽A以外的吡啶鎓鹽的含量可以為20質量%以下,10質量%以下或5質量%以下,亦可以為0質量%(實質上固化劑由吡啶鎓鹽A形成之態樣)。
含有吡啶鎓鹽A之固化劑例如能夠藉由包括如下步驟之製造方法而獲得:使在2位具有吸電子基團之吡啶化合物、具有供電子基團之苄基氯化合物或供電子基團之苄基溴化合物中的至少一者、及鹼金屬的碘化物鹽(例如碘化鈉)在溶劑(例如乙腈)中反應,以獲得具有吡啶環及苯環之碘化吡啶鎓之步驟;及使所獲得之碘化吡啶鎓及陰離子鹽在溶劑(例如二氯甲烷)中反應以獲得吡啶鎓鹽A之步驟。
在2位具有吸電子基團之吡啶化合物可以係在2位具有上述吸電子基團之吡啶化合物,例如,可以舉出2-氰基吡啶、2-氯吡啶。
具有供電子基團之苄基氯化合物可以係具有上述供電子基團之苄基氯化合物,例如可以舉出4-甲氧基苄基氯、2,4,6-三甲基苄基氯。具有供電子基團之苄基溴化合物可以係具有上述供電子基團之苄基溴化合物,例如可以舉出4-甲氧基苄基溴、2,4,6-三甲基苄基溴。
陰離子鹽只要係能夠導入吡啶鎓鹽A所具有之陰離子之化合物即可,例如可以係上述吡啶鎓鹽A的陰離子的鋰鹽、鈉鹽、鉀鹽、銫鹽。
在獲得碘化吡啶鎓之步驟中,反應例如可以在室溫下(20~30℃)進行。反應時間例如可以係10~50小時或20~30小時。反應結束之後,可以對所獲得之碘化吡啶鎓使用丙酮、蒸餾水等進行清洗、真空乾燥,藉此去除使用之溶劑。
在獲得碘化吡啶鎓之步驟中,碘化吡啶鎓的產率可以係40%以上,55%以上,70%以上或80%以上。碘化吡啶鎓的產率設為實際獲得之量相對於能夠由用於合成碘化吡啶鎓之原料獲得之碘化吡啶鎓的最大量之比率。
在獲得吡啶鎓鹽A之步驟中,反應例如可以在室溫下(20~30℃)進行。反應時間例如可以係1~15小時或1~5小時。反應結束之後,可以對所獲得之吡啶鎓鹽A使用丙酮、蒸餾水等進行清洗、真空乾燥,藉此去除使用之溶劑。
在獲得吡啶鎓鹽A之步驟中,吡啶鎓鹽A的產率可以係70%以上,80%以上,85%以上。吡啶鎓鹽A的產率設為實際獲得之量相對於能夠由用於合成吡啶鎓鹽A之碘化吡啶鎓獲得之吡啶鎓鹽A的最大量之比率。
關於獲得吡啶鎓鹽A,能夠藉由用核磁共振光譜(
1H-NMR)測定所獲得之化合物來確認。具體而言,能夠藉由後述的實施例中所記載的方法確認。
固化劑例如可以包含由下述通式(6)表示之鋶鹽。
[化15]
[式(6)中,R
61及R
62分別獨立地表示氫原子、碳原子數1~20的烷基或包含被取代或未被取代的芳香族烴基之有機基團,R
63表示碳原子數1~6的烷基,X
-表示陰離子。]
從兼顧保存穩定性和低溫活性的觀點考慮,鋶鹽可以為芳香族鋶鹽。亦即,式(6)中之R
61及R
62中的至少一者可以為包含被取代或未被取代的芳香族烴基之有機基團。
式(6)中的X
-例如可以為SbF
6 -、(C
6F
5)
4B
-、(CF
3SO
2)
3C
-。
固化劑例如可以包含由下述通式(5)表示之鋶鹽。
[化16]
[式(5)中,R
41表示苯基、1-萘基、2-萘基或在o、m或p位具有取代基之苯基,R
42及R
43表示供電子基團,Y
-表示陰離子。]
作為具有取代基之苯基的取代基,可以舉出甲基、氰基、鹵代基、硝基、乙醯基、羰基、羧基、磺基等。作為鹵代基,可以舉出氟基、氯基、溴基、碘基等。
作為供電子基團,例如可以舉出胺基、羥基、甲基等。
作為Y
-,可以舉出SbF
6 -、PF
6 -、PF
X(CF
3)
6-X -(其中,X為1~5的整數)、BF
4 -、B(C
6F
5)
4 -、RSO
3 -(其中,R為碳原子數1~3的烷基、被取代或未被取代的芳基)、C(SO
2CF
3)
3 -、B(C
6H
3(CF
3)
2)
4 -(其中,CF
3基被苯基的3、5位取代)等。
鋶鹽能夠使用1-萘甲基甲基-對羥苯基锍六氟銻酸鹽(CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD.製造,產品名稱“SI-60”)、4-羥基-2-甲基苯基甲基萘-1-甲基硫鋶鹽、3-甲基-2-丁烯基二甲基鋶鹽、3-甲基-2-丁烯基四亞甲基鋶鹽、肉桂基二甲基鋶鹽、肉桂基四亞甲基鋶鹽等市售品。
從充分促進固化反應之觀點考慮,以接著劑組成物的總質量為基準,接著劑組成物中之(B)成分的含量可以為1質量%以上,2質量%以上,3質量%以上,4質量%以上或5質量%以上。從提高固化物的物性之觀點考慮,以接著劑組成物的總質量為基準,接著劑組成物中之(B)成分的含量可以為20質量%以下,15質量%以下,10質量%以下,8質量%以下或6質量%以下。從該等觀點考慮,以接著劑組成物的總質量為基準,接著劑組成物中之(B)成分的含量可以為1~20質量%。接著劑組成物中之吡啶鎓鹽A的含量可以在上述含量的範圍內。
從充分促進固化反應之觀點考慮,以除了導電粒子以外的接著劑組成物的總質量為基準,接著劑組成物中之(B)成分的含量可以為1質量%以上,3質量%以上,5質量%以上或7質量%以上。從提高固化物的物性之觀點考慮,以除了導電粒子以外的接著劑組成物的總質量為基準,接著劑組成物中之(B)成分的含量可以為30質量%以下,25質量%以下,20質量%以下,15質量%以下或10質量%以下。從該等觀點考慮,以除了導電粒子以外的接著劑組成物的總質量為基準,接著劑組成物中之(B)成分的含量可以為1~30質量%。接著劑組成物中之吡啶鎓鹽A的含量可以在上述含量的範圍內。
從充分促進固化反應之觀點考慮,以除了導電粒子及填充材料以外的接著劑組成物的總質量為基準,接著劑組成物中之(B)成分的含量可以為1質量%以上,3質量%以上,5質量%以上或7質量%以上。從提高固化物的物性之觀點考慮,以除了導電粒子及填充材料以外的接著劑組成物的總質量為基準,接著劑組成物中之(B)成分的含量可以為30質量%以下,25質量%以下,20質量%以下,15質量%以下或10質量%以下。從該等觀點考慮,以除了導電粒子及填充材料以外的接著劑組成物的總質量為基準,接著劑組成物中之(B)成分的含量可以為1~30質量%。接著劑組成物中之吡啶鎓鹽A的含量可以在上述含量的範圍內。
從充分促進固化反應之觀點考慮,以(A)成分100質量份為基準,接著劑組成物中之(B)成分的含量可以為1質量份以上,5質量份以上,8質量份以上,10質量份以上或12質量份以上。從提高固化物的物性之觀點考慮,以(A)成分100質量份為基準,接著劑組成物中之(B)成分的含量可以為40質量份以下,30質量份以下,20質量份以下,18質量份以下或16質量份以下。從該等觀點考慮,以(A)成分100質量份為基準,接著劑組成物中之(B)成分的含量可以為1~40質量份。接著劑組成物中之吡啶鎓鹽A的含量可以在上述含量的範圍內。
(膜形成成分)
本實施形態的接著劑組成物可以含有熱塑性樹脂((C)成分)。接著劑組成物含有熱塑性樹脂,藉此容易形成為膜狀。作為熱塑性樹脂,可以舉出苯氧基樹脂、環氧樹脂、聚酯樹脂、聚醯胺樹脂、聚胺酯樹脂、聚酯胺酯樹脂、丙烯酸酯橡膠等。該等可以單獨使用1種,亦可以組合2種以上來使用。若環氧樹脂的環氧當量為400g/eq以上,則視為熱塑性樹脂。
熱塑性樹脂的重均分子量(Mw)例如可以為5000以上,10000以上,20000以上或40000以上,亦可以為200000以下,100000以下,80000以下或60000以下。熱塑性樹脂的重均分子量設為利用凝膠滲透層析法(GPC)測定,並使用基於標準聚苯乙烯之校準曲線換算之值。
以接著劑組成物的總質量為基準,熱塑性樹脂的含量可以為5質量%以上,10質量%以上或15質量%以上。以接著劑組成物的總質量為基準,熱塑性樹脂的含量可以為50質量%以下,35質量%以下,20質量%以下或10質量%以下。
以陽離子聚合性化合物100質量份為基準,熱塑性樹脂的含量可以為10質量份以上,30質量份以上,50質量份以上或60質量份以上。以陽離子聚合性化合物100質量份為基準,熱塑性樹脂的含量可以為120質量份以下,90質量份以下,60質量份以下,40質量份以下或20質量份以下。
接著劑組成物可以含有導電粒子。作為導電粒子,只要係具有導電性之粒子則並無特別限制,可以舉出由金、銀、鈀、鎳、銅、焊錫等金屬構成之金屬粒子;由導電性碳構成之導電性碳粒子;具備包括非導電性玻璃、陶瓷、塑膠(聚苯乙烯等)等之核、及包括上述金屬或導電性碳,並被覆核之被覆層之被覆導電粒子等。從容易藉由加熱和/或加壓而變形,將電極彼此電連接時,能夠增加電極與導電粒子的接觸面積,並進一步提高電極間的導電性之觀點考慮,導電粒子可以係被覆導電粒子。
從分散性及導電性優異之觀點考慮,導電粒子的平均粒徑可以為1μm以上,2μm以上或2.5μm以上。從確保相鄰之電極間的絕緣性之觀點考慮,導電粒子的平均粒徑可以為20μm以下,15μm以下,10μm以下,8μm以下,6μm以下,5.5μm以下或5μm以下。從該等觀點考慮,導電粒子的平均粒徑可以為1~20μm、1~15μm、1~10μm、1~8μm或1~6μm。
關於導電粒子的平均粒徑,對接著劑組成物所含有之導電粒子300個,使用掃描型電子顯微鏡(SEM)進行觀察來測定各導電粒子的粒徑,作為導電粒子300個的粒徑的平均值。再者,導電粒子不是球形之情況下,導電粒子的粒徑設為與使用SEM之觀察圖像中之與導電粒子外接之圓的直徑。
從獲得穩定之連接電阻之觀點考慮,接著劑組成物中之導電粒子的粒子密度可以為100個/mm
2以上,1000個/mm
2以上或3000個/mm
2以上。從確保相鄰之電極間的絕緣性之觀點考慮,接著劑組成物中之導電粒子的粒子密度可以為100000個/mm
2以下,50000個/mm
2以下或30000個/mm
2以下。從該等觀點考慮,接著劑組成物中之導電粒子的粒子密度可以為100~100000個/mm
2、1000~50000個/mm
2或3000~30000個/mm
2。
以接著劑組成物的總質量為基準,導電粒子的含量可以為10質量%以上,20質量%以上或25質量%以上。以接著劑組成物的總質量為基準,導電粒子的含量可以為50質量%以下,40質量%以下或35質量%以下。
以(A)成分100質量份為基準,導電粒子的含量可以為10質量份以上,30質量份以上,50質量份以上或70質量份以上。以(A)成分100質量份為基準,導電粒子的含量可以為200質量份以下,150質量份以下,120質量份以下或100質量份以下。
接著劑組成物可以進一步含有偶合劑。接著劑組成物含有偶合劑,藉此能夠進一步提高接著性。偶合劑可以係矽烷偶合劑,例如可以舉出:乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、N-2-(胺乙基)-3-胺丙基甲基二甲氧基矽烷、N-苯基-3-胺丙基三甲氧基矽烷、3-脲基丙基三乙氧基矽烷、3-巰丙基三甲氧基矽烷、3-異氰酸酯丙基三乙氧基矽烷矽烷及該等的縮合物。該等可以單獨使用1種,亦可以組合2種以上來使用。
以接著劑組成物的總質量為基準,偶合劑的含量可以為0.5質量%以上,1質量%以上或2質量%以上。以接著劑組成物的總質量為基準,偶合劑的含量可以為15質量%以下,10質量%以下或5質量%以下。
以(A)成分100質量份為基準,偶合劑的含量可以為1質量份以上,3質量份以上或5質量份以上。以(A)成分100質量份為基準,偶合劑的含量可以為30質量份以下,20質量份以下,10質量份以下或8質量份以下。
接著劑組成物可以進一步含有填充材料。接著劑組成物含有填充材料,藉此能夠進一步提高連接可靠性。作為填充材料,可以舉出非導電性填料(例如非導電粒子)。填充材料可以為無機填料及有機填料中的任一種。
作為無機填料,可以舉出:二氧化矽粒子、氧化鋁粒子、二氧化矽-氧化鋁粒子、氧化鈦粒子、氧化鋯粒子等金屬氧化物粒子;金屬氮化物粒子等。該等可以單獨使用1種,亦可以組合2種以上來使用。
作為有機填料,例如,可以舉出:聚矽氧粒子、甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯粒子、丙烯酸-聚矽氧粒子、聚醯胺粒子、聚醯亞胺粒子等。該等可以單獨使用1種,亦可以組合2種以上來使用。
從提高膜成形性及連接結構體的可靠性之觀點考慮,填充材料可以為無機填料,亦可以為二氧化矽粒子。二氧化矽粒子可以為結晶性二氧化矽粒子或非結晶性二氧化矽粒子,該等二氧化矽粒子可以為合成品。二氧化矽的合成方法可以為乾式法或濕式法。二氧化矽粒子可以包含選自由氣相二氧化矽粒子及溶膠-凝膠二氧化矽粒子組成的組中之至少一種。
從在接著劑成分中的分散性優異之觀點考慮,二氧化矽粒子可以為經表面處理之二氧化矽粒子。經表面處理之二氧化矽粒子例如係藉由矽烷化合物或矽烷偶合劑使二氧化矽粒子的表面的羥基疏水化者。經表面處理之二氧化矽粒子例如可以為藉由烷氧基矽烷化合物、二矽氮烷化合物、矽氧烷化合物等矽烷化合物進行表面處理之二氧化矽粒子,亦可以為藉由矽烷偶合劑進行表面處理之二氧化矽粒子。
作為烷氧基矽烷化合物,可以舉出:甲基三甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、二甲氧基二苯基矽烷、四乙氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、正丙三甲氧基矽烷、正丙三乙氧基矽烷、己基三甲氧基矽烷、己基三乙氧基矽烷、辛基三乙氧基矽烷、癸基三甲氧基矽烷、1,6-雙(三甲氧基矽烷基)己烷、3,3,3-三氟丙基三甲氧基矽烷等。
作為二矽氮烷化合物,可以舉出1,1,1,3,3,3-六甲基二矽氮烷、1,3-二苯基四甲基二矽氮烷、1,3-雙(3,3,3,-三氟丙基)-1,1,3,3,-四甲基二矽氮烷、1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氮烷等。
作為矽氧烷化合物,可以舉出十四甲基環七矽氧烷、十甲基環戊矽氧烷、六苯基環三矽氧烷、十八甲基環九矽氧烷、十六烷基環八矽氧烷、十二甲基環六矽氧烷、八苯基環四矽氧烷、六甲基環三矽氧烷、七苯基二矽氧烷、十四甲基六矽氧烷、十二甲基五矽氧烷、六甲基二矽氧烷、十甲基四矽氧烷、六甲氧基二矽氧烷、八甲基三矽氧烷、八甲基環四矽氧烷、1,3-乙烯基四甲基二矽氧烷、2,4,6-三甲基-2,4,6-三乙烯基環三矽氧烷、1,3-二甲氧基-1,1,3,3-四苯基二矽氧烷、1,1,3,3-四甲基-1,3-二苯基二矽氧烷、1,3-二甲基-1,3-二苯基-1,3-二乙烯基二矽氧烷、2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四乙烯基環四矽氧烷、1,1,1,3,5,5,5,-七甲基-3-(3-環氧醯氧丙基)三矽氧烷、1,3,5-三(3,3,3-三氟丙基)-1,3,5-三甲基環三矽氧烷、1,1,1,3,5,5,5,-七甲基-3-[(三甲基甲矽烷)氧基]三矽氧烷、1,3,-雙[2-(7-氧雜二環[4.1.0]庚烷-3-基)乙基]-1,1,3,3,-四甲基二矽氧烷、1,1,1,5,5,5-六甲基-3-[(三甲基甲矽烷)氧基]-3-乙烯基三矽氧烷、3-[[二甲基(乙烯基)甲矽烷]氧基]-1,1,5,5,-四甲基-3-苯基-1,5-乙烯基三矽氧烷、八乙烯基八矽倍半氧烷、八苯基八矽倍半氧烷等。
作為矽烷偶合劑,可以舉出乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)-乙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、對苯乙烯基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、N-2-(胺乙基)-3-胺丙基甲基二甲氧基矽烷、N-2-(胺乙基)-3-胺丙基三甲氧基矽烷、3-胺丙基三甲氧基矽烷、3-胺丙基三乙氧基矽烷、3-三乙氧基甲矽烷基-N-(1,3-二甲基-亞丁基)丙胺、N-苯基-3-胺丙基三甲氧基矽烷、三-(甲氧基甲矽烷基丙基)異氰脲酸、3-脲丙基三烷氧基矽烷、3-巰丙基甲基二甲氧基矽烷、3-巰丙基三甲氧基矽烷、3-異氰酸酯丙基三乙氧基矽烷、3-三甲氧基甲矽烷基丙基琥珀酸酐等。
藉由矽烷化合物或矽烷偶合劑進行表面處理之二氧化矽粒子為了進一步使二氧化矽粒子表面的水酸性基殘基疏水化,可以使用3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、三甲氧基苯基矽烷等矽烷化合物等進行表面處理,並進一步使其疏水化。
從在將接著劑組成物用作電路連接用接著劑膜時,在將電路連接用接著劑膜壓合時,容易控制流動性之觀點,提高壓合後的連接結構體的機械物性及耐水性之觀點考慮,經表面處理之二氧化矽粒子可以包含選自由二氧化矽與三甲氧基辛基矽烷的反應產物(水解產物)、二氧化矽與二甲基矽氧烷的反應產物、二酸化矽或二氧化矽與二氯(二甲基)矽烷的反應產物、二氧化矽與雙(三甲基甲矽烷)胺的反應產物(水解產物)及二氧化矽與六甲基二矽氮烷的反應產物組成的組中之至少一種,亦可以包含選自由二氧化矽與三甲氧基辛基矽烷的反應產物及二氧化矽與雙(三甲基甲矽烷)胺的反應產物組成的組中之至少一種。
以接著劑組成物的總質量為基準,填充材料的含量可以為1質量%以上,3質量%以上或5質量%以上。以接著劑組成物的總質量為基準,填充材料的含量可以為50質量%以下,40質量%以下或35質量%以下。
以(A)成分100質量份為基準,填充材料的含量可以為1質量份以上,5質量份以上或10質量份以上。以(A)成分100質量份為基準,填充材料的含量可以為200質量份以下,150質量份以下或100質量份以下。
接著劑組成物可以進一步含有除上述成分以外的其他成分。作為其他成分,可以含有穩定化劑、著色劑、抗氧化劑、除含有吡啶鎓鹽A之固化劑以外的固化劑等。接著劑組成物可以進一步含有自由基聚合性化合物及自由基聚合起始劑。
作為自由基聚合性化合物,可以舉出丙烯酸系化合物。作為丙烯酸系化合物,例如可以舉出(甲基)丙烯酸化合物、(甲基)丙烯酸酯化合物及該等的醯亞胺化合物。該等可以以單體、低聚物的任一狀態使用,亦可以併用單體與低聚物。自由基聚合性化合物可以單獨使用1種,亦可以組合2種以上來使用。
作為丙烯酸系化合物,例如可以舉出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸異丁酯等烷基(甲基)丙烯酸酯化合物;乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、四羥甲基甲烷四丙烯酸酯等多元醇聚(甲基)丙烯酸酯化合物;2-羥基-1,3-二丙烯醯氧基丙烷、2,2-雙[4-(丙烯醯氧基甲氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(丙烯醯氧基聚乙氧基)苯基]丙烷等芳氧基-羥烷基(甲基)丙烯酸酯化合物;二環戊烯基丙烯酸酯、三環癸基丙烯酸酯及三(丙烯醯氧基乙基)異氰脲酸酯等。
自由基聚合起始劑可以係藉由光或熱產生游離自由基者。作為自由基聚合起始劑,可以舉出有機過氧化物及偶氮系化合物等。作為有機過氧化物,可以舉出過氧酯、二烷基過氧化物、二醯基過氧化物、過氧化二碳酸酯、過氧化縮酮、氫過氧化物及矽基過氧化物等。自由基聚合起始劑可以單獨使用1種,亦可以組合2種以上來使用。
作為過氧化酯,可以舉出異丙苯基過氧基新戊酸酯、1,1,3,3-四甲基丁基過氧基新戊酸酯、1-環己基-1-甲基乙基過氧基新戊酸酯、三級己基過氧基新戊酸酯、三級丁基過氧基新戊酸酯、1,1,3,3-四甲基丁基過氧基-2-乙基己酸酯、2,5-二甲基-2,5-二(2-乙基己醯基過氧基)己烷、1-環己基-1-甲基乙基過氧基-2-乙基己酸酯、L-己基過氧基-2-乙基己酸酯、L-丁基過氧基-2-乙基己酸酯、過氧化異丁酸三級丁酯、1,1-雙(三級丁基過氧基)環己烷、過氧化異丙基單碳酸三級己酯、三級丁基過氧基-3,5,5-三甲基己酸酯、三級丁基過氧月桂酸酯、2,5-二甲基-2,5-二(間甲苯基過氧基)己烷、過氧化異丙基單碳酸三級丁酯、三級丁基過氧基-2-三級乙基己基單碳酸酯、三級己基過氧基苯甲酸酯及過氧化乙酸三級丁酯等。
作為二烷基過氧化物,可以舉出α,α’-雙(三級丁基過氧基)二異丙苯、二異丙苯基過氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(三級丁基過氧基)己烷、三級丁基二異丙苯基過氧化物等。作為氫過氧化物,可以舉出二異丙苯氫過氧化物及枯烯氫過氧化物等。
作為二醯基過氧化物,可以舉出過氧化異丁酯、2,4-過氧化二氯苯甲醯酯、3,5,5-過氧化三甲基己醯酯、過氧化辛醯酯、過氧化月桂醯酯、過氧化硬脂醯酯、過氧化硬琥珀酸、過氧化苯甲醯甲苯及過氧化苯甲醯酯等。
作為過氧化二碳酸酯,可以舉出二-正丙基過氧化二碳酸酯、二異丙基過氧化二碳酸酯、雙(4-三級丁基環己基)過氧化二碳酸酯、二-2-乙氧基甲氧基過氧化二碳酸酯、二(2-乙基己基過氧基)二碳酸酯、二甲氧基丁基過氧化二碳酸酯及二(3-甲基-3-甲氧基丁基過氧)二碳酸酯等。
作為過氧化縮酮的具體例,可以舉出1,1-雙(三級己基過氧基)-3,3,5-三甲基環己烷、1,1-雙(三級己基過氧基)環己烷、1,1-雙(三級己基過氧基)-3,3,5-三甲基環己烷、1,1-(三級己基過氧基)環十二烷及2,2-雙(三級丁基過氧基)癸烷等。
作為矽基過氧化物的具體例,可以舉出三級丁基三甲基矽基過氧化物、雙(三級丁基)二甲基矽基過氧化物、三級丁基三乙烯基矽基過氧化物、雙(三級丁基)二乙烯基矽基過氧化物、三(三級丁基)乙烯基矽基過氧化物、三級丁基三烯丙基矽基過氧化物、雙(三級丁基)二烯丙基矽基過氧化物及三(三級丁基)烯丙基矽基過氧化物等。
<電路連接用接著劑膜>
本實施形態的電路連接用接著劑膜具有由上述之本實施形態的接著劑組成物形成之區域。區域可以係膜狀,亦可以係層。亦即,本揭示的另一實施形態係電路連接用接著劑膜,其含有(A)成分及(B)成分,作為(A)成分含有多官能環氧樹脂。電路連接用接著劑膜可以含有導電粒子。
本實施形態的接著劑組成物包含導電粒子的情況下,從獲得穩定之連接電阻之觀點考慮,電路連接用接著劑膜中的導電粒子的粒子密度可以為100個/mm
2以上,1000個/mm
2以上或3000個/mm
2以上。從確保相鄰之電極間的絕緣性之觀點考慮,電路連接用接著劑膜中之導電粒子的粒子密度可以為100000個/mm
2以下,50000個/mm
2以下或30000個/mm
2以下。從該等觀點考慮,電路連接用接著劑膜中之導電粒子的粒子密度可以為100~100000個/mm
2、1000~50000個/mm
2或3000~30000個/mm
2。
以電路連接用接著劑膜的總質量為基準,導電粒子的含量可以為10質量%以上,20質量%以上或25質量%以上。以電路連接用接著劑膜的總質量為基準,導電粒子的含量可以為50質量%以下,40質量%以下或35質量%以下。
以(A)成分100質量份為基準,導電粒子的含量可以為10質量份以上,30質量份以上,50質量份以上或70質量份以上。以(A)成分100質量份為基準,導電粒子的含量可以為200質量份以下,150質量份以下,120質量份以下或100質量份以下。
從保證電路連接用接著劑膜的固化性之觀點考慮,以電路連接用接著劑膜的總質量為基準,電路連接用接著劑膜中之(A)成分的含量可以為10質量%以上,20質量%以上,25質量%以上或30質量%以上。從保證電路連接用接著劑膜的形成性之觀點考慮,以電路連接用接著劑膜的總質量為基準,電路連接用接著劑膜中之(A)成分的含量可以為60質量%以下,50質量%以下,45質量%以下或40質量%以下。從該等觀點考慮,以電路連接用接著劑膜的總質量為基準,電路連接用接著劑膜中之(A)成分的含量可以為10~60質量%。
從保證電路連接用接著劑膜的固化性之觀點考慮,以電路連接用接著劑膜的總質量為基準,電路連接用接著劑膜中之多官能環氧樹脂的含量可以為5質量%以上,10質量%以上,12質量%以上或15質量%以上。從保證電路連接用接著劑膜的形成性之觀點考慮,以電路連接用接著劑膜的總質量為基準,電路連接用接著劑膜中之多官能環氧樹脂的含量可以為50質量%以下,40質量%以下,35質量%以下或30質量%以下。從該等觀點考慮,以電路連接用接著劑膜的總質量為基準,電路連接用接著劑膜中之多官能環氧樹脂的含量可以為5~50質量%或10~50質量%。
從充分促進固化反應之觀點考慮,以電路連接用接著劑膜的總質量為基準,電路連接用接著劑膜中之(B)成分的含量可以為1質量%以上,2質量%以上,3質量%以上,4質量%以上或5質量%以上。從提高固化物的物性之觀點考慮,以電路連接用接著劑膜的總質量為基準,電路連接用接著劑膜中之(B)成分的含量可以為20質量%以下,15質量%以下,10質量%以下,8質量%以下或6質量%以下。從該等觀點考慮,以電路連接用接著劑膜的總質量為基準,電路連接用接著劑膜中之(B)成分的含量可以為1~20質量%。
從充分促進固化反應之觀點考慮,以除了導電粒子以外的電路連接用接著劑膜的總質量為基準,電路連接用接著劑膜中之(B)成分的含量可以為1質量%以上,3質量%以上,5質量%以上或7質量%以上。從提高固化物的物性之觀點考慮,以除了導電粒子以外的電路連接用接著劑膜的總質量為基準,電路連接用接著劑膜中之(B)成分的含量可以為30質量%以下,25質量%以下,20質量%以下,15質量%以下或10質量%以下。從該等觀點考慮,以除了導電粒子以外的電路連接用接著劑膜的總質量為基準,電路連接用接著劑膜中之(B)成分的含量可以為1~30質量%。
從充分促進固化反應之觀點考慮,以除了導電粒子及填充材料以外的電路連接用接著劑膜的總質量為基準,電路連接用接著劑膜中之(B)成分的含量可以為1質量%以上,3質量%以上,5質量%以上或7質量%以上。從提高固化物的物性之觀點考慮,以除了導電粒子及填充材料以外的電路連接用接著劑膜的總質量為基準,電路連接用接著劑膜中之(B)成分的含量可以為30質量%以下,25質量%以下,20質量%以下,15質量%以下或10質量%以下。從該等觀點考慮,以除了導電粒子及填充材料以外的電路連接用接著劑膜的總質量為基準,電路連接用接著劑膜中之(B)成分的含量可以為1~30質量%。
以電路連接用接著劑膜的總質量為基準,電路連接用接著劑膜中之熱塑性樹脂的含量可以為5質量%以上,10質量%以上或15質量%以上。以電路連接用接著劑膜的總質量為基準,電路連接用接著劑膜中之熱塑性樹脂的含量可以為40質量%以下,30質量%以下或20質量%以下。
以電路連接用接著劑膜的總質量為基準,電路連接用接著劑膜中之偶合劑的含量可以為0.5質量%以上,1質量%以上或1.5質量%以上。以電路連接用接著劑膜的總質量為基準,電路連接用接著劑膜中之偶合劑的含量可以為10質量%以下,5質量%以下或3質量%以下。
以電路連接用接著劑膜的總質量為基準,電路連接用接著劑膜中之填充材料的含量可以為1質量%以上,3質量%以上或5質量%以上。以電路連接用接著劑膜的總質量為基準,電路連接用接著劑膜中之填充材料的含量可以為50質量%以下,40質量%以下或35質量%以下。
以電路連接用接著劑膜中之各成分的(A)成分100質量份為基準之含量可以在與以上述接著劑組成物中之各成分的(A)成分100質量份為基準之含量相同的範圍內。
電路連接用接著劑膜可以係單層,亦可以係具有複數層積層之多層結構者。電路連接用接著劑膜具有多層結構的情況下,電路連接用接著劑膜例如可以具備:第1接著劑層,含有(A)成分及(B)成分;及第1接著劑層以外的第2接著劑層。亦即,電路連接用接著劑膜可以具備第1接著劑層、及積層於第1接著劑層上之第2接著劑層。第1接著劑層及第2接著劑層中的至少一者可以含有(A)成分、(B)成分及導電粒子。電路連接用接著劑膜具有多層結構之情況下,以各層的總質量為基準,各層中之上述各成分的含量可以在上述含量的範圍內。
電路連接用接著劑膜可以係具有成分的種類、含量等不同的複數個區域者。電路連接用接著劑膜例如可以具備第1區域、及配置於第1區域上之第2區域,第1區域可以為含有(A)成分及(B)成分之區域。亦即,在電路連接用接著劑膜可以存在:第1區域,其係由含有(A)成分及(B)之第1接著劑組成物形成之區域;及第2區域,其係由配置於第1區域上之第2接著劑組成物形成之區域。電路連接用接著劑膜具有複數個區域之情況下,以各區域的總質量為基準,各區域中之上述各成分的含量可以在上述含量的範圍內。
電路連接用接著劑膜可以設置在基材(例如PET膜)等上。附有基材之電路連接用接著劑膜例如能夠使用刮刀塗布機、輥塗機、敷贴器、逗號塗布機、模塗布機等將含有導電粒子之接著劑組成物塗布在基材上來製作。
圖1係表示一實施形態之電路連接用接著劑膜之示意剖面圖。如圖1所示,電路連接用接著劑膜1在一實施形態中以由接著劑成分2、及分散在接著劑成分2中之導電粒子3形成之單層構成。在一實施形態中,接著劑成分2至少含有上述之(A)成分及(B)成分。電路連接用接著劑膜1可以為未固化的狀態,亦可以為一部分固化之狀態。
電路連接用接著劑膜1的厚度例如可以為3μm以上或10μm以上,亦可以為30μm以下或20μm以下。
在一實施形態中,電路連接用接著劑膜具備:第1區域,包含第1接著劑成分;及第2區域,與該第1區域鄰接而設置且包含第2接著劑成分,第1區域及第2區域中的一者或兩者可以由上述之本實施形態的接著劑組成物形成。第1區域及第2區域可以分別為層。
在一實施形態中,電路連接用接著劑膜可以為具有2層以上之多層結構,例如,如圖2所示,電路連接用接著劑膜1可以為具備包含導電粒子3A之層(由接著劑成分2A及分散在接著劑成分2A中之導電粒子3A形成之第1接著劑層)1A、及不包含導電粒子之層(由接著劑成分2B形成之第2接著劑層)1B之兩層結構。該情況下,第1接著劑層1A可以係由至少含有上述之(A)成分和(B)成分及導電粒子之接著劑組成物(第1接著劑組成物)形成之層。第2接著劑層1B可以係由至少含有上述之(A)成分及(B)成分之接著劑組成物(第2接著劑組成物)形成之層。第2接著劑層1B所含有之各成分的種類,含量等可以與第1接著劑層1A相同,亦可以不同。電路連接用接著劑膜1的第1接著劑層1A及第2接著劑層1B可以分別為未固化的狀態,亦可以為一部分固化的狀態。
第1接著劑層1A的厚度例如可以為1μm以上或3μm以上,亦可以為15μm以下或10μm以下。第2接著劑層1B的厚度例如可以為1μm以上或3μm以上,亦可以為20μm以下或15μm以下。第1接著劑層1A的厚度可以與第2接著劑層1B的厚度相同亦可以不同。第1接著劑層1A的厚度與第2接著劑層1B的厚度之比(第1接著劑層1A的厚度/第2接著劑層1B的厚度)可以為0.1以上或0.3以上,亦可以為1.5以下或0.5以下。
上述電路連接用接著劑膜可以為各向異性導電性接著劑膜(各向異性導電膜),亦可以為不具有各向異性導電性之導電性接著劑膜。
<連接結構體>
本揭示的另一實施形態為一種連接結構體,其具備:具有第1電極之第1電路構件;具有第2電極之第2電路構件;及連接部,配置於第1電路構件及第2電路構件之間,將第1電極及第2電極彼此電連接,連接部包含上述電路連接用接著劑膜的固化物。
圖3係表示連接結構體的一實施形態之示意剖面圖。如圖3所示,結構體10具備:相互對置之第1電路構件4和第2電路構件5、及在第1電路構件4和第2電路構件5之間連接第1電路構件4和第2電路構件5之連接部6。
第1電路構件4具備第1電路基板41、及形成於第1電路基板41的主表面41a上之第1電極42。第2電路構件5具備第2電路基板51、及形成於第2電路基板51的主表面51a上之第2電極52。
第1電路構件4及第2電路構件5只要係形成有需要電連接之電極之構件,則並無特別限制。作為形成有電極之構件(電路構件等),使用半導體、玻璃、陶瓷等無機基板;以TCP、FPC、COF等為代表之聚醯亞胺基板;在聚碳酸酯、聚酯、聚醚碸等膜上形成了電極之基板;及印刷配線板等,可以將該等中的複數個組合使用。
連接部6包含電路連接用接著劑膜1的固化物,並含有作為接著劑成分2的固化物之絕緣性物質7及導電粒子3。導電粒子3不僅配置於對置之第1電極42與第2電極52之間,還可以配置於第1電路基板41的主表面41a與第2電路基板51的主表面51a之間。在結構體30中,第1電極42及第2電極52經由導電粒子3電連接。亦即,導電粒子3與第1電極42及第2電極52這兩者接觸。
在結構體10中,如上述,對置之第1電極42及第2電極52經由導電粒子3電連接。因此,充分降低第1電極42及第2電極52之間的連接電阻。因此,能夠使第1電極42及第2電極52之間的電流的流動順暢,從而能夠充分發揮第1電路構件4及第2電路構件5所具有之功能。
<連接結構體之製造方法>
本揭示的另一實施形態係一種連接結構體之製造方法,其包括如下步驟:使上述電路連接用接著劑膜介在於具有第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,將第1電路構件及第2電路構件熱壓接,將第1電極及第2電極彼此電連接。
圖4係表示連接結構體的製造方法的一實施形態之示意剖面圖。如圖4(a)所示,首先準備第1電路構件4及電路連接用接著劑膜1。接著,將電路連接用接著劑膜1配置於第1電路構件4的主表面41a上。電路連接用接著劑膜1積層在基材(未圖示)上之情況下,使該基材的電路連接用接著劑膜1側朝向第1電路構件4,並將積層體配置於第1電路構件4上。如圖2所示,電路連接用接著劑膜1具有第1接著劑層1A及第2接著劑層1B之情況下,從提高捕獲在對置之電極之間之導電粒子數之觀點考慮,配置成使包含導電粒子之接著劑層(第1接著劑層1A)側與第1電路構件4的主表面41a相接為較佳。
然後,對電路連接用接著劑膜1向圖4(a)的箭頭A及B方向加壓,並將電路連接用接著劑膜1與第1電路構件4暫時連接(參閱圖4(b))。此時,可以進行加壓的同時進行加熱。
接著,如圖4(c)所示,在配置於第1電路構件4上之電路連接用接著劑膜1上,使第2電極52側朝向第1電路構件4的方式(亦即,設為第1電極42與第2電極52對置配置之狀態,使電路連接用接著劑膜1介在於第1電路構件4與第2電路構件5之間)進一步配置第2電路構件5。電路連接用接著劑膜1積層在基材(未圖示)之情況下,剝離基材之後將第2電路構件5配置於電路連接用接著劑膜1上。
然後,對電路連接用接著劑膜1向圖4(c)的箭頭A及B方向熱壓接。藉此,固化電路連接用接著劑膜1,進行將第1電極42及第2電極52彼此電連接之正式連接。其結果,獲得圖3所示的結構體10。
在如上述獲得之結構體10中,能夠使導電粒子3與對置之第1電極42及第2電極52這兩者接觸,從而能夠充分降低第1電極42及第2電極52之間的連接電阻。
藉由將電路連接用接著劑膜1一邊加熱一邊加壓,在充分減小第1電極42及第2電極52之間的距離之狀態下,接著劑成分2進行固化而成為絕緣性物質7,第1電路構件4與第2電路構件5經由連接部6緊固連接。又,在結構體10中,經長時間維持接著強度充分高的狀態。因此,在結構體10中,充分抑制第1電極42及第2電極52之間的距離的經時變化,第1電極42及第2電極52之間的電特性的長期可靠性優異。
[實施例]
以下,依實施例對本揭示進行具體說明。但是,本揭示並不僅限定於下述實施例。
<吡啶鎓鹽(固化劑B1)的合成>
將乙腈100mL及攪拌子放入300mL三角燒瓶中,並設置於磁力攪拌器上。將2-氰基吡啶12.5g(120mmol、okyo Chemical Industry Co., Ltd.製造)、2,4,6-三甲基苄基氯16.8g(100mmol、okyo Chemical Industry Co., Ltd.製造)及碘化鈉17.8g(119mmol、okyo Chemical Industry Co., Ltd.製造)加入到300mL三角燒瓶中的乙腈中,並在室溫(25℃)下反應24小時以獲得了結晶。將所獲得之結晶用玻璃過濾器過濾,並藉由丙酮及蒸餾水清洗玻璃過濾器上的結晶之後,真空乾燥,藉此獲得了29.1g的2-氰基-1-(2,4,6-三甲基苄基)吡啶鎓碘化物(產率80%)。
將二氯甲烷200mL及攪拌子放入500mL三角燒瓶中,並設置於磁力攪拌器上。將所獲得之2-氰基-1-(2,4,6-三甲基苄基)吡啶鎓碘化物3.6g(10mmol)加入到500mL三角燒瓶中,並使其懸浮在500mL三角燒瓶中的二氯甲烷中。在500mL三角燒瓶中加入鈉四(五氟苯基)硼酸鹽水溶液(固體成分10%)72g(10.2mmol、Nippon Shokubai Co., Ltd.製造)及蒸餾水50mL,並在室溫(25℃)下攪拌3小時,藉此進行了鹽交換反應。攪拌之後,用蒸餾水清洗有機層,並濃縮、真空乾燥,藉此獲得了化合物8.0g(產率88%)。將所獲得之化合物設為固化劑B1。
將所獲得之化合物用核磁共振光譜(1H-NMR,JEOL Ltd.製造,JNM-ECX400II)來測定,結果獲得了以下光譜資料。從藉由
1H-NMR進行之測定確認到所獲得之化合物係具有下述結構之2-氰基-1-(2,4,6-三甲基苄基)吡啶鎓四(五氟苯基)硼酸鹽。
1H-NMR(400MHz,CD
3OD),δ:2.26(s,6H),2.32(s,3H),6.10(s,2H),7.08(s,2H),8.25(td,1H,J=3.2,6.4Hz)8.43(d,1H,J=6.4Hz)8.77-8.82(m,2H)
[化17]
<苯氧基樹脂a(膜形成成分C1)的合成>
在安裝了戴氏冷凝器、氯化鈣管及與攪拌馬達連接之PTFE(註冊商標)攪拌棒之3000mL的三口燒瓶中,將4,4’-(9-芴乙烯基)-二苯酚45g(Sigma-Aldrich Japan公司)及3,3’,5,5’-四甲基聯苯酚二縮水甘油醚50g(產品名稱:YX-4000H、Mitsubishi Chemical Corporation製造)溶解於N-甲基吡咯烷酮1000mL中作為反應液。在該反應液中加入碳酸鉀21g,並一邊用加熱器加熱到110℃一邊了攪拌3小時。將攪拌後的反應液滴加到裝有1000mL甲醇之燒杯中,並濾取了藉由抽吸過濾而生成之沉澱物。將濾取之沉澱物進一步由300mL甲醇清洗3次,而獲得了75g苯氧基樹脂a。對所獲得之苯氧基樹脂a的分子量使用高速液體色譜(TOSOH CORPORATION製造,GP8020,柱:Hitachi Chemical Company, Ltd.製造Gelpack GL-A150S及GLA160S,洗脫液:四氫呋喃,流動速度:1.0mL/分鐘)測定的結果,以聚苯乙烯換算,其為Mn=15769、Mw=38045、Mw/Mn=2.413。
<導電粒子的製作>
在交聯聚苯乙烯粒子的表面上,以層的厚度成為0.15μm的方式形成由鎳形成之層,而獲得了平均粒徑3.0μm的導電粒子。
<電路連接用接著劑膜的製作>
以表1所示之配比量(單位:質量份)混合各成分,製備了形成第1接著劑層之第1接著劑組成物及形成第2接著劑層之第2接著劑組成物。再者,表1中的各成分詳細如下,表中的各成分的配比量表示不揮發成分的配比量。
·環氧樹脂
A1:雙酚A型環氧樹脂(產品名稱:YL980,Mitsubishi Chemical Corporation製造)
A2:四官能萘骨架環氧樹脂(產品名稱:HP4700,DIC Corporation製造)
A6:三酚甲烷型環氧樹脂(產品名稱:jER1032H60,多官能環氧樹脂,Mitsubishi Chemical Corporation製造)
A7:四苯酚乙烷型環氧樹脂(產品名稱:jER1031S,四官能環氧樹脂,Mitsubishi Chemical Corporation製造)
A8:具有芳烷基骨架之酚醛清漆型環氧樹脂(產品名稱:YX7700,三官能環氧樹脂,Mitsubishi Chemical Corporation製造)
A9:雙酚A型環氧樹脂(產品名稱:BATG,四官能環氧樹脂,具有2個縮水甘油和2個縮水甘油氧基之環氧樹脂,Showa Denko K.K.製造)
A10:脂肪族環氧樹脂(產品名稱:PETG,四官能環氧樹脂,Showa Denko K.K.製造)
A11:雙酚F型環氧樹脂(產品名稱:YL983U,二官能環氧樹脂,Mitsubishi Chemical Corporation製造)
·固化劑
B1:由上述合成之吡啶鎓鹽
B2:1-萘甲基甲基-對羥苯基锍六氟銻酸鹽(產品名稱:SI-60、CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD.製造)
·熱塑性樹脂
C1:由上述合成之苯氧基樹脂a
C2:環氧樹脂(產品名稱:jER1010,Mitsubishi Chemical Corporation製造,環氧當量:3000~5000g/eq)
·填充材料
D1:經表面處理之二氧化矽粒子(二氧化矽與雙(三甲基甲矽烷)胺的水解產物)
D2:經表面處理之二氧化矽微粒子(三甲氧基辛基矽烷與二氧化矽的水解產物、產品名稱:AEROSIL R805,Evonik Industries AG公司製造,使用由有機溶劑將不揮發成分含量稀釋成10質量%者)
·偶合劑
E1:3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷(產品名稱:KBM-403、Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.製造)
·導電粒子
F1:在上述中製作之導電粒子
在基材(PET膜)上塗布第2接著劑組成物,以在基材上形成了第2接著劑層。另外,在第2接著劑層上塗布第1接著劑組成物形成第1接著劑層,以製作了依序積層了第1接著劑層、第2接著劑層及基材之電路連接用接著劑膜。在各實施例、比較例中,電路連接用接著劑膜的第1接著劑層的厚度為7μm,第2接著劑層的厚度為7μm。
<連接結構體的製作>
作為第1電路構件,準備了在無鹼玻璃基板(OA-11,Nippon Electric Glass Co.,Ltd.製造,外形:38mm×28mm,厚度:0.3mm)的表面形成AlNd(100nm)/Mo(50nm)/ITO(100nm)的配線圖案(圖案寬度:19μm,電極間空間:5μm)者。作為第2電路構件,準備了將凸塊電極以2排呈交錯排列之IC晶片(外形:0.9mm×20.3mm,厚度:0.3mm,凸塊電極的大小:70μm×12μm,凸塊電極間空間:12μm,凸塊電極厚度:8μm)。
使用各實施例、比較例的各電路連接用接著劑膜進行了連接結構體的製作。首先,將電路連接用接著劑膜的第1接著劑層配置於第1電路構件上。使用由陶瓷加熱器形成之載台及工具(8mm×50mm)之熱壓合裝置(LD-06、OHASHI SEISAKUSYO Co.,Ltd.製造),在60℃、0.98MPa(10kgf/cm
2)的條件下加熱及加壓1秒,並將電路連接用接著劑膜貼附於第1電路構件。然後,剝離電路連接用接著劑膜的與第1電路構件相反的一側的基材,並進行第1電路構件的凸塊電極與第2電路構件的電路電極的對位。然後,使用加熱工具(8mm×45mm),經由作為緩衝材料的厚度50μm的PTFE片材,在加熱至90℃之底座上以表2所示之安裝溫度並以60MPa加熱及加壓5秒,藉此將電路連接用接著劑膜的第2接著劑層貼附於第2電路構件以製作了連接結構體。再者,溫度設為電路連接用接著劑膜的實際測定最高到達溫度,壓力設為第2電路構件的凸塊電極相對於與第1電路構件對置之一面的合計面積計算之值。
<外觀的評價>
評價HAST試驗後的外觀。HAST試驗中設置加速壽命試驗裝置(HIRAYAMA Manufacturing Corporation製造,產品名稱:PC-242HSR2,條件:110℃/85%RH/150小時)而實施了HAST試驗。關於外觀的評價進行了如下評價:將電路連接用接著劑膜的剝離面積相對於接著面的面積小於1%者設為評價A,將1%以上且小於5%者設為評價B,將5%以上且小於50%者設為評價C,將50%以上者設為評價D。將評價結果示於表2。
【表1】
成分 | 實施例1 | 實施例2 | 實施例3 | 實施例4 | 實施例5 | 實施例6 | 比較例1 | 比較例2 | 比較例3 | ||
第1接著劑組成物 | 環氧樹脂 | A1 | 35 | 35 | 35 | 35 | 35 | 35 | 70 | 35 | 35 |
A2 | 35 | - | - | - | - | - | - | - | - | ||
A6 | - | 35 | - | - | - | - | - | - | - | ||
A7 | - | - | 35 | - | - | - | - | - | - | ||
A8 | - | - | - | 35 | - | - | - | - | - | ||
A9 | - | - | - | - | 35 | - | - | - | 35 | ||
A10 | - | - | - | - | - | 35 | - | - | - | ||
A11 | - | - | - | - | - | - | - | 35 | - | ||
固化劑 | B1 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | - | |
B2 | - | - | - | - | - | - | - | - | 10 | ||
熱塑性樹脂 | C1 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | |
填充材料 | D2 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | |
偶合劑 | E1 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | |
導電粒子 | F1 | 55 | 55 | 55 | 55 | 55 | 55 | 55 | 55 | 55 | |
第2接著劑組成物 | 環氧樹脂 | A1 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 70 | 30 | 30 |
A2 | 40 | - | - | - | - | - | - | - | - | ||
A6 | - | 40 | - | - | - | - | - | - | - | ||
A7 | - | - | 40 | - | - | - | - | - | - | ||
A8 | - | - | - | 40 | - | - | - | - | - | ||
A9 | - | - | - | - | 40 | - | - | - | 40 | ||
A10 | - | - | - | - | - | 40 | - | - | - | ||
A11 | - | - | - | - | - | - | - | 40 | - | ||
固化劑 | B1 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | - | |
B2 | - | - | - | - | - | - | - | - | 10 | ||
熱塑性樹脂 | C1 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | |
C2 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | ||
填充材料 | D1 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | |
偶合劑 | E1 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
【表2】
實施例1 | 實施例2 | 實施例3 | 實施例4 | 實施例5 | 實施例6 | 比較例1 | 比較例2 | 比較例3 | ||
外觀 | 120℃下安裝 | A | A | A | A | A | A | A | A | D |
150℃下安裝 | A | A | A | B | A | A | D | D | D |
如表2所示能夠確定,作為陽離子聚合性化合物,包含多官能環氧樹脂,作為固化劑,在1位具有苄基,且在2位具有吸電子基團,包含苄基具有供電子基團之吡啶鎓鹽之接著劑組成物能夠從低溫(例如120℃)至高溫(例如150℃)進行安裝,即使在低溫安裝時及高溫安裝時的任意情況下,即使在HAST試驗後,亦能夠實現優異之外觀。
1:電路連接用接著劑膜
1A:第1接著劑層
1B:第2接著劑層
2,2A,2B:接著劑成分
3,3A:導電粒子
4:第1電路構件
5:第2電路構件
6:連接部
7:絕緣性物質
10:結構體
41:第1電路基板
42:第1電極
51:第2電路基板
52:第2電極
圖1係表示電路連接用接著劑膜的一實施形態之示意剖面圖。
圖2係表示電路連接用接著劑膜的一實施形態之示意剖面圖。
圖3係表示連接結構體的一實施形態之示意剖面圖。
圖4係表示圖3的連接結構體之製造方法之示意剖面圖。
1:電路連接用接著劑膜
1A:第1接著劑層
1B:第2接著劑層
2A:接著劑成分
2B:接著劑成分
3A:導電粒子
Claims (7)
- 一種接著劑組成物,其含有(A)環氧樹脂及(B)固化劑, 作為前述(A)成分包含多官能環氧樹脂, 作為前述(B)成分含有吡啶鎓鹽, 前述吡啶鎓鹽在1位具有苄基,且在2位具有吸電子基團, 前述苄基具有供電子基團。
- 如請求項1所述之接著劑組成物,其中 前述環氧樹脂為芳香族系環氧樹脂。
- 如請求項1所述之接著劑組成物,其進一步含有導電粒子。
- 一種電路連接用接著劑膜,其具有由請求項1或請求項2所述之接著劑組成物形成之區域。
- 一種電路連接用接著劑膜,其具備:第1區域,包含第1接著劑成分;及第2區域,與該第1區域鄰接而設置且包含第2接著劑成分, 前述第1區域及前述第2區域中的一者或兩者由請求項1或請求項2所述之接著劑組成物形成。
- 一種連接結構體,其具備: 具有第1電極之第1電路構件; 具有第2電極之第2電路構件;及 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,將前述第1電極及前述第2電極彼此電連接, 前述連接部包含請求項3所述之電路連接用接著劑膜的固化物。
- 一種連接結構體之製造方法,其包括如下步驟:使請求項3所述之電路連接用接著劑膜介在於具有第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,將前述第1電路構件及前述第2電路構件熱壓接,以使前述第1電極及前述第2電極彼此電連接。
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