TWI238181B - Anisotropic conductive adhesive composition - Google Patents

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TWI238181B TW090100937A TW90100937A TWI238181B TW I238181 B TWI238181 B TW I238181B TW 090100937 A TW090100937 A TW 090100937A TW 90100937 A TW90100937 A TW 90100937A TW I238181 B TWI238181 B TW I238181B
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Description

1238181 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（/ ) 【發明之詳細說明】 【發明所屬之技術領域】 【習知技術】本發明有關於一種接著劑組成物，其適 於在塑膠液晶顯不器（PLCD，Plastic Liquid Crystal Display)等所使用之塑膠基板的連接上。 有關液晶顯示器（LCD)之周圍的連接材料，已有熱固 性環氧系異向導電性接著薄膜，並邁入實用化。 爲減輕液晶顯示器重量，最近出現以塑膠基板(PLCD) 代替以往之液晶顯示器的玻璃基板，其塑膠基板之連接材 料亦使用熱固性環氧系異向導電性接著薄膜。 【發明欲解決之課題】 惟，使用於液晶顯示器之塑膠基板其耐熱性較玻璃基 板差。另一方面，習用之熱固性環氧系異向導電性接著薄 膜之連接溫度爲約200°C。因此如使用以往之熱固性環氧 系A接著薄膜於連接塑膠基板，常引起基板之變形而無法 獲得優良品。 相對於此，最近有連接溫度可達100〜l4〇°C之自由基 聚合系之低溫硬化型異向導電性接著薄膜被探討。惟，依 據該低溫硬化性異向導電性接著薄膜，雖能抑制基板變形 但無法獲得充分之連接可靠度。此乃由於自由基聚合系之 低溫硬化型異向導電性接著薄膜之硬化收縮率大於熱固型 環氧系異向導電性接著薄膜，因此內部易殘留應力，故經 老化後、尤其在高濕度下老化後容易發生剝離現象。 另外有關連接溫度較習用之熱固型環氧系異向導電性 3 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4 x 297公^7 ------------裝---I! — 訂---— II---線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1238181 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（二） 接著薄膜低之連接材料，己知使用紫外線之自由基聚合系 光硬化型異向導電性接著薄膜存在，但與上述低溫硬化型 異向導電性接著薄膜相同，雖可抑制基板之熱變形但無法 獲得充分之連接可靠度。 本發明即欲解決上述習用技術問題，其目的爲提供一 種異向導電性接著薄膜等之連接材料，即使是對於在塑膠 液晶顯示器所使用之塑膠基板，仍具充分之連接可靠度。 【用以解決課題之手段】 本發明者等發現在光陽離子聚合系之接著劑組成物中 配合氧雜環丁烷化合物時，可提高接著劑組成物之反應性 ，大幅縮短硬化時間同時提升連接可靠度，並能良好地連 接耐熱性低之塑膠基板，乃完成本發明。 亦即，本發明提供含有絕緣性樹脂、光聚合起始劑及氧雜 環丁烷化合物爲特徵之接著劑組成物。 【發明之實施形態】 以下詳細說明本發明。 本發明之接著劑組成物含有絕緣性樹脂、光聚合起始 劑及氧雜環丁烷化合物。 絕緣性樹脂可使用環氧系樹脂、乙烯醚系樹脂、內酯 系樹脂等，如考慮價格較低且耐熱性與密接性優異則以使 用環氧系樹脂較好。 環氧系樹脂以使用例如雙酚A型、雙酚F型、酚醛淸 漆型、及脂環式等之液狀或固體之環氧系樹脂較好。尤其 ，如使用脂環式環氧系樹脂並以紫外線照射來硬化時，可 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------^illlllltr----------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1238181 A7 B7 五、發明說明（》） 提升硬化速度。 (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 光聚合起始劑可使用具芳香族磺醯鹽等之一般光聚合 起始劑，如4,4’一雙[二（yS—羥乙氧基)苯磺醯基]苯基硫化 物雙六氟銻酸鹽等（旭電化工業股份有限公司製；商品名 雅德卡普托馬-SP-170、SP-150等）。 光聚合起始劑配合量以接著劑組成物1〇〇重量％中佔〇.5〜5 重量％爲宜；使用過量之光聚合起始劑時可能減低接著性 ，反之光聚合起始劑之使用量過少時則較難硬化。 本發明中之氧雜環丁烷化合物爲具有下式之氧雜環丁烷環 ◊ 之各種化合物。該氧雜環丁烷化合物爲提高接著劑組成物 反應性而於本發明特別混合於接著劑組成物中。配合氧雜 環丁烷化合物能提高接著劑組成物反應性之原因如下：本 發明使用之具氧雜環丁烷環之環醚化合物或習用於作爲陽 離子聚合之反應促進劑之具環氧乙烷環
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 之環醚化合物，其陽離子開環聚合一般認爲係中性分子對 水合氫離子之攻擊，通常以SN2反應進行。在此有助於增 進聚合速度之因子爲環醚化合物之環應變能量、親核性(即 鹼性）、及位阻現象等。其中環應變能量爲控制開環難易之 5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1238181 A7 B7 五、發明説明（屮） 因子，鹼性則爲表示對活性末端攻擊強度之指標。未被取 代之氧雜環丁烷環之環應變能量爲27.3kcal/mol、而未被取 代之環氧乙院環之環應變能量爲25.5kcal/mol，故兩者差異 不大；但表示鹼性之pKb前者爲7.4而後者爲3·1，故氧雜 環丁烷環較大。在此Kb爲鹼之解離常數，PKb愈小鹼性愈 強。因此環氧乙烷環之環上氧的鹼性較弱於生成聚合物主 鏈中之醚氧，故容易產生由聚合活性末端向聚合物主鏈的 醚氧之鏈轉移，致使聚合速度減低並因附帶產生環狀低聚 物而減少聚合度。氧雜環丁烷環則由於環上氧原子鹼性較 強，故向聚合物主鏈之鏈轉移作用減低，因此氧雜環丁烷 環對開環聚合之反應性高於環氧乙烷環。 氧雜環丁烷化合物之具体例可使用如 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 苯二甲基二氧雜環丁烷(XDO);
3—乙基一3—(羥甲基)氧雜環丁烷(EOXA) 6 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨〇><297公釐） A7 B7 1238181 五、發明說明（
3—乙基一3—(己基羥甲基)氧雜環丁烷（HOX)
3—乙基一3—(苯氧基甲基)氧雜環丁烷（PHO) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
雙{[1 一乙基(3—氧雜環丁烷基)]甲基}醚（DOX)尤其，從反 應性高的觀點來看，以2官能之XDO與DOX爲佳。 氧雜環丁烷化合物之配合量依使用於接著劑組成物之 絕緣性樹脂種類而異，但一般以於接著劑組成物1〇〇重量 %中爲5〜50重量％爲宜。配合量過多時接著劑組成物之反 應性會過高而使硬化物太硬，故如使用該接著劑組成物爲 向異性導電接著劑時連接電阻趨高；反之配合量過少時無 法充分提升接著劑組成物之反應性。 本發明之接著劑組成物依需要可添加各種添加劑，如 異氰酸酯系交聯劑、環氧矽烷化合物等之偶合劑、環氧變 性矽酮樹脂、及苯氧樹脂等之熱固性絕緣性樹脂等等。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 1238181 A7 B7 五、發明說明（6 ) 再者，本發明之接著劑組成物如配合導電性顆粒即得異向 導電性接著劑組成物。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 導電性顆粒如Ni、Ag、Cu或此等金屬之合金所製成 之金屬粉，球狀樹脂顆粒之表面施以金屬鍍敷者，及此等 優良導電体粒子表面設有絕緣性樹脂被膜等，習用於異向 導電性接著劑之各種導電性顆粒均可使用，該導電性顆粒 之直徑以〇·2〜20/zm較好。 本發明之接著劑組成物依需要可使用溶劑，將上述各 種成分依常法混合而製成糊狀、薄膜狀等任意形態。 上述接著劑組成物經紫外線等照射即快速硬化。例如 將本發明之接著劑組成物成形爲約25/zm厚度之薄膜片， 夾入聚醚硼(PES)樹脂所製成之塑膠基板與2層軟性基板 (FPC)之間，再用紫外線照射時（照射條件：金屬鹵化物燈 3000mJ/cm2)，在10秒內即可硬化來作連接。因此本發明 之接著劑組成物成爲適用於各瘇被接著物之連接材料，尤 其連接溫度在l〇〇°C以下時，能夠良好連接於塑膠液晶顯 示器等所使用之塑膠基板與任何電路基板之相對應之電極 間。而本發明亦包含此種連接構造体。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 【實施例】 以下以實施例具體說明本發明。 〔實施例1〕 將表1所示成分，使用甲苯：甲乙酮（MEK)=1 : 1之 混合溶劑均一混合並塗層於PET薄膜上，待溶劑揮發後即 得厚度25/zm之異向導電性接著薄膜。 8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1238181 A7 B7 五、發明說明（7 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 將此異向導電性接著薄膜暫貼於軟性印刷配線板之電路部 ，使與塑膠基板向對並暫時固定。一邊對連接部加壓（壓 力0.98MPa)—邊由塑膠基板方向照射紫外線(金屬鹵化物燈 、光量30(H)mJ/Cm2)，以60°C連接溫度使其硬化，得軟性 印刷配線板與塑膠基板之連接構造体。 所得構造體分別以下述方法評估其（1)連接電阻安定性、 (2)接著強度、（3)反應率、（4)外觀等，並將其結果列示如 表1 〇 (1) 連接電阻安定性：讓連接構造體於60°c、相對濕度 95%下老化500小時，於老化前後分別測定其電阻，依電 阻上升値大小以下列標準評定； 電阻上升値10Ω以下：〇 電阻上升値10Ω以上、50Ω以下：△
電阻上升値50Ω以上：X (2) 接著強度：讓連接構造體於60°C、相對濕度95%下 老化500小時，於老化前後分別測定其90度方向之剝離強 度； (3) 反應率：依FT - IR測定之； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (4) 外觀：用肉眼觀察連接部，依有無浮離，以下列標 準評定； 無浮離：〇 浮離30%以下：△ 浮離30%以上：X 〔實施例2〜10〕 9 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1238181 A7 B7 五、發明說明（g) 依實施例1所敘述方法製成異向導電性接著劑，但各 接著劑組成物之成分則如表1所列示。使用此製得之異向 導電性接著劑，與實施例1相同連接條件下，對與實施例 1相同之塑膠基板實裝1C晶片(厚度0.4mm，6X6mm[I， lOOXIOOum□凸塊(鍍金），凸塊間距150//m)，進行評估。 結果列示如表1。 〔比較例〕 依實施例1所敘述方法製成異向導電性接著薄膜，但 將實施例1接著劑組成物成分中之氧雜環丁烷化合物 (XDO)20重量部改成環式脂肪族環氧樹脂（聯合碳化物公 司製品、ERL4299) 20重量部，並使用該異向導電性接著 薄膜製成連接構造體，所得連接構造体之評估結果亦列示 如表1。 — — — — — — — — — — — I, ^ « — — — — — II a — — — — — — — — (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1238181 A7 B7 五、發明說明（7 5 _ *) 01 03οε 〇寸 L9 oeοε οι 01 0«Λ I— Οί ofsοε ocs
It —ψ β —ψ —ψ
X V s S icniCN 06*Λ们 ofNafn(u)x V V 0000 οεεε 019寸 ν 〇 L9 01S寸 06 二 〇 〇 tr>Lis 0oooo«r> 〇 〇 卜00 ou寸 01寸寸 〇 〇 寸oo Ξ寸寸 06*n«r> 〇 〇 000 00Z,寸 06ε»Γ> 〇 〇 <Νοο oisl 寸 01寸寸 〇 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
II ο寸οι 0<Ν 〇 «rioo OS寸 00卜寸 〇 5握« οε ο寸 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (¾ 濉 Η^Λ3> 锊 s)(s5i*r)0)5*ffisi®^^3viN S鼷担贓» (oulds *绷銥陌«iA3>_s)s遐琎仞踩米味屮饑趣 (OslIds * ·ΜΙ1?«ιΛ3>»δβίδ®<ίπ嵌¾¾ 屮鼸豳 P81 I v」ng銥阳负绁〇3擊柃01)蘅<[]||蹈訟 (咱銪阮«1链<!0冏贼)><00 (ngssIiff<^1s<tItaM)0Hd (唣鉍啶^链如商账)XOH (ngjJSIiff^lg^laMwxoa (ng親陌«l1g如泡κ)οαχ ^<0trM>saH® 纈勝 G<Ne02H * 銪陌«[撇 H^^^ill锊 B¥)si®·酹联 #撕 (loolda * 銪li?<4嫲酹ft^A3>ffi)sg»« 酹SIV 菡SK (oosda *銥阳负嫲酹甦礙A3>«)sg癍祕酹_ ν溢粼 (66<Ν2Ή3 * 銥IM«l®A3>!i<lns)gBe«» 鹚涅鋰拭醛 (ϊίΝε寸lftia -錤啶勿鬆翠醛仞爵)！|蕕«酹搂sg^lE * si!iff«i%AD>!i<!og)sg®«» 85紘 〇 2 02寸 06ε»ο 〇 (％)»嚮吆 (ε3/κε)(^Λ3> 卻) (i/KUI)(e^卻)« 細rtr>_ 瑯 ‘衣--------訂---------線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1238181 A7 B7 五、發明說明（f。） 由表1所列示結果可知本發明之各實施例其電阻上升 與浮離情形均較比較例顯著減少。又於本發明之實施例中 ，如氧雜環丁烷化合物配合量合計爲60重量部（即佔接著 劑組成物之53重量％)時，其接著劑組成物之反應率變高 、硬化物變硬而發生浮離情形（實施例9);反之於氧雜環 丁烷化合物配合量爲3重量部(即佔接著劑組成物之2.6重 量％)時，其接著劑組成物之反應率變低，無法表現氧雑環 丁烷化合物之添加效果（實施例10)。 【發明之效果】 本發明之接著劑組成物因其反應性高，在l〇〇°C以下 之連接溫度，用紫外線照射等方式連接時可獲得可靠度高 之連接。因此如使用該接著劑組成物製成之異向導電性接 著薄膜等之連接材料時，則對於塑膠液晶顯示器所使用之 塑膠基板也可可靠度高地進行連接。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 12 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規袼（21〇 X 297公爱）

Claims (1)

1238181 截 . C8 D8 六、申請專利範圍 1 · 一種異向性導電接著劑組成物，其特徵在於，係含 有絕緣性樹脂30〜90重量％、光聚合起始劑0.5〜5重量％ 、氧雜環丁烷化合物2〜60重量％、以及導電性顆粒4〜10 重量％ 〇 2·如申請專利範圍第1項之異向性導電接著劑組成物 ，其中，導電性顆粒之粒子徑爲0.2〜20//m。 3 ·如申請專利範圍第丨或2項之異向性導電接著劑組 成物，其中，絕緣性樹脂係擇自環氧系樹脂、乙烯醚系樹 脂.、內酯系樹脂所構成群中者。 4 ·如申請專利範圍第1或2項之異向性導電接著劑組 成物，其中，光聚合起始劑係陽離子系光聚合起始劑。 5 ·如申請專利範圍第1或2項之異向性導電接著劑組 成物，其中，苯二甲基系擇自二氧雜環丁烷(XD〇)、3一乙 基一3—(羥甲基)氧雜環丁烷(EOXA)、3—乙基一3—(己基羥 甲基）氧雜環丁烷(HOX)、以及3—乙基一3—(苯氧基甲基) 氧雜環丁烷(PHO)所構成群中者。 6 · —種連接構造体，係於塑膠基板與電路基板之對向 之電極間配置申請專利範圍第1項至第5項中任一項之異 向性導電接著劑組成物，以10CTC以下之溫度照射紫外線 來進行連接而成。 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) .........................裝---------------訂;·............* 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
TW090100937A 2000-01-26 2001-01-16 Anisotropic conductive adhesive composition TWI238181B (en)

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