TWI265191B - Adhesive composition, material for connecting circuit, connecting structure of circuit member and semiconductor device - Google Patents

Description

1265191 (1) 九、發明說明 ~ 【發明所屬之技術領域】 ‘ 本發明爲有關黏著劑組成物，電路連接材料，電路構 ^ 件之連接結構及半導體裝置。 【先前技術】 以住’半導體兀件或液晶顯不兀件用之黏著劑，多使 Φ 用具有優良黏著性，特別是於高溫高濕條件下顯示優良黏 著性之環氧樹脂等之熱硬化性樹脂（參考例如特開平01 一 113480號公報）。前述黏著劑，可於170至250 °C之溫度 加熱1至3小時使其硬化而得黏著性。 近年來，隨著半導體元件之高集積化、液晶元件之高 精細化，元件間與電路間之間距已有狹窄化之傾向。前述 半導體元件等於使用上述黏著劑時，因硬化時加熱溫度較 高，或硬化速度較爲緩慢，而除黏著部位以外亦加熱至其 ^ 他週邊構件，而會有對週邊構件造成損害影響等傾向。又 . ，因趨向低費用化，故有必須提高生產率之必要性，因此 . 極需求一種可於低溫（1 〇〇至1 70°c )、短時間（1小時內 )，換言之，需具有「低溫速硬化」之黏著性。 又，近年來使用丙烯酸衍生物或甲基丙烯酸衍生物與 自由基聚合起始劑之過氧化物所得之自由基硬化型黏著劑 受到極大之注目。此黏著劑，爲利用具有優良反應性之反 應活性種之自由基聚合反應之硬化、黏著所得者，故可於 較短時間內硬化（參考例如2002 — 203427號公報）。 -5- ⑧ (2) 1265191 但，因自由基硬化型黏著劑具有優良反應性，故進行 硬化處理時製程適應性會有狹窄化之傾向。例如，爲將半 導體元件或液晶顯示元件以電路連結而使用上述自由基硬 化型黏著劑時，製得該硬化物時之溫度或時間等製程條件 若有些許變動時，則會有不能安定的得到黏著強度、連接 電阻等特性之傾向。

【發明內容】 本發明提供一種可進行低溫且極爲迅速之硬化處理， 硬化處理時具有更廣泛的製程適應性，具有極安定之黏著 強度或連接電阻之黏著劑組成物，電路連接材料，電路構 件之連接結構及半導體裝置之技術。 可解決以往問題之本發明黏著劑組成物，爲含有熱塑 性樹脂，與自由基聚合性化合物，與1分鐘半衰期溫度爲 90至145 °C之第1自由基聚合起始劑，與1分鐘半衰期溫 度爲150至175 °C之第2自由基聚合起始劑爲特徵。 其中所稱「1分鐘半衰期溫度」係指半衰期爲1分鐘 時之溫度，「半衰期」係指化合物之濃度減少至初期數値 一半時之時間。 本發明之黏著劑組成物，爲含有熱塑性樹脂，與自由 基聚合性化合物，與自由基聚合起始劑者，即自由基硬化 型黏著劑組成物。含有前述自由基聚合性化合物之黏著劑 組成物因具有優良之反應性’故即使於低溫下也可於極短 時間下硬化。又，自由基聚合起始劑使用1分鐘半衰期溫 -6- ⑧ (3) 1265191 度爲相異之2種自由基聚合起始劑結果，於進行硬化處理 之際亦具有擴大製程適應性之效果。因此，前述由黏著劑 • 組成物所得之硬化物，於製得該硬化物之際，即使變動製 - 程溫度或時間時，也具有可以製得安定之黏著強度或連接 、 電阻等特性之效果。 又，大致上1分鐘半衰期溫度爲上述範圍內之自由基 硬化型黏著劑之活性能量較低，故儲存安定性會有降低之 φ 傾向。但，由本發明之黏著劑組成物所得之硬化物，與以 往物質相比較時，顯示出具有更優良之儲存安定性。推測 其應爲本發明之黏著劑組成物中，使用1分鐘半衰期溫度 顯著不同之2種自由基聚合起始劑所得之效果。 又，使用本發明之黏著劑組成物時，硬化處理可於短 時間內進行，且可擴大製程適應性等因素，故即使半導體 元件或液晶元件等元件間與電路間之間距狹窄化時，也可 防止除連接部以外而加熱至週邊構件，而對週邊構件造成 % 損害等影響，進而可提高生產率。 • 又，本發明之黏著劑組成物中，自由基聚合性化合物 以分子內具有2個以上（甲基）丙烯醯基者爲佳。使用前 述黏著劑組成物時，可於更短時間內進行硬化處理。其理 由推測應爲自由基聚合性化合物，具有2個以上高反應性 之自由反應性基所得者。 又，前述自由基聚合性化合物，因反應性基使用（甲 基）丙烯醯基’故無須選擇被黏著物之材質下，即可得到 強固之黏著性。因此，含有前述自由基聚合性化合物之本 -7- (4) 1265191 發明黏著劑組成物，具有優良之泛用性，例如使用於半導 體元件或液晶顯示元件時也可得到更安定之黏著強度或連 接電阻等特性。 - 又，第1自由基聚合起始劑與第2自由基聚合起始劑 、 ，以皆使用分子量180至1 000之過氧化酯衍生物爲佳。 無論第1自由基聚合起始劑與第2自由基聚合起始劑 ，爲同種之過氧化酯衍生物，且爲上述數値範圍內之分子 量時，其相互間可得到優良之相溶性，故所得之硬化物， 其全體可得到更安定之黏著強度或連接電阻等特性。 又，本發明之黏著劑組成物，相對於熱塑性樹脂100 質量份，以含有自由基聚合性化合物5 0至2 5 0質量份， 且第1自由基聚合起始劑與第2自由基聚合起始劑分別含 有〇 · 〇 5至3 0質量份爲佳。前述本發明之黏著劑組成物， 其結構材料之添加比例於上述範圍內時，可更顯著的發揮 本發明之效果。

又，此黏著劑組成物以再含有導電性粒子爲佳，其可 使前述黏著劑組成物具有導電性。如此，即可將此黏著劑 組成物於電路電極或半導體等電氣工業或電子工業之技術 領域中作爲導電性黏著劑使用。又，此時，因黏著劑組成 物具有導電性，故可使硬化後之連接電阻更爲減低。 又，此導電性粒子之添加比例，以對熱塑性樹脂1 〇 〇 質量份而言，導電性粒子以含有0.5至3 0質量份爲佳。 導電性粒子之添加比例於上述範圍內時，前述黏著劑組成 物’可使導電性粒子之效果更爲提升。例如，用於電路電 -8- ⑧ (5) (5)

1265191 極之連接時，可防止相對向之電 鄰接之電路電極間產生短路現象 導電性粒子之黏著劑組成物，亦 性，因而其可作爲異向性導電性 又，本發明之電路連接材料 向之電路電極間之電路連接材料 述黏著劑組成物爲特徵。 前述電路連接材料，即使於 使相對向之電路電極間相互黏著 性。又，由前述電路連接材料所 硬化物時之製程溫度或時間，亦 著強度或連接電阻等特性。又， 述添加比例之導電性粒子時，可 ，因而其可作爲電路電極用異向 用。 又，上述黏著劑組成物或電 狀者爲佳。因作爲薄膜狀之黏著 具有優良之處理性，故可使生產 又，本發明之電路連接結構 之主面上形成第1電路電極之第 路基板之主面上形成第2電路電 置於前述第1電路基板之主面與 之間，使前述第1電路電極與前 之狀態下以電路連接之電路連接 路電極間產生導電，或相 。又，添加有上述比例之 可顯現出電氣連接之異向 黏著劑組成物使用。 ，爲以電路方式連接相對 ，且電路連接材料含有上 低溫下亦可於極短時間下 ’而可提升其製程之適應 得之硬化物，若改變製造 可以得到具有安定化之黏 此電路連接材料於含有上 顯現出電氣連接之異向性 性導電性電路連接材料使 路連接材料以形成爲薄膜 劑組成物或電路連接材料 率更向上提升。 爲，具有於第1電路基板 1電路構件，與於第2電 極之第2電路構件，與設 前述第2電路基板之主面 述第2電路形成對向配置 構件之電路構件之連接結 -9- ⑧ (6) 1265191 構’且以前述電路連接構件，爲上述電路連接材料之硬化 物爲特徵。 ’ 前述電路構件之連接結構，可有效的利用於經電路連 - 接之電路電極。即，因使用可以電路連接第1電路電極與 . 第2電路電極之上述電路連接材料，故具有本發明連接構 造之電路構件，其品質不易分歧，而顯示出極安定之特性 。又’電路連接材料之硬化物含有導電性粒子時，可降低 % 連接電阻。經由添加此導電性粒子，可防止相對向之電路 電極間產生導電，或相鄰接之電路電極間產生短路現象。 又’添加有上述比例之導電性粒子時，可顯現出電氣連接 之異向性，而可作爲異向性電路連接材料。 又本發明之半導體裝置，其爲具有半導體元件，與搭 載半導體元件之基板，與設置於前述半導體元件與前述基 板間，以電路連接前述半導體元件與前述基板之半導體元 件連接構件之半導體裝置，其以半導體元件連接構件，爲 上述黏著劑組成物之硬化物或薄膜狀黏著劑爲特徵。 -· 前述半導體裝置，因以電路連接半導體元件與基板之 .黏著劑組成物之硬化物爲上述黏著劑組成物之硬化物’故 - 品質不易分歧，而可顯示出極爲安定之特性。又’黏著劑 組成物之硬化物含有導電性粒子時，可降低連接電阻。經 由添加此導電性粒子，可防止相對向之半導體元件與基板 間產生導電現象。又，添加有上述比例之導電性粒子時’ 可顯現出電氣連接之異向性，而可作爲異向性半導體。 以下，必要時可參酌所附圖式，對本發明之較佳實施 -10- (7) 1265191 • 形態作一說明。又，同一要件使用同一符號表示，而省略 重複之說明。又’以下說明中之（甲基）丙烯酸酯，係指 丙條酸醋或其對應之甲基丙烯酸酯之意。 . (黏著劑組成物） 本發明之黏著劑組成物，爲含有熱塑性樹脂、自由基 聚合性化合物、1分鐘半衰期溫度爲9 〇至1 4 5 〇C之第1自 % 由基聚合起始劑，與1分鐘半衰期溫度爲1 5 0至1 7 5。(：之 第2自由基聚合起始劑者。 其中’本發明之熱塑性樹脂，爲增強黏著之對象物（ 以下’簡稱爲「被黏著物」）相互間之黏著力者。 本發明所使用之熱塑性樹脂，並未有任何限制而可使 用公知物質。具體而言，例如可使用聚醯亞胺、聚醯胺、 苯氧基樹脂類、聚（甲基）丙烯酸酯類、聚醯亞胺類、聚 胺基甲酸酯類、聚酯類、聚乙烯基丁縮醛類等。其可單獨 使用或將2種以上混合使用皆可。又，前述樹脂於分子內 可具有矽氧烷鍵結或氟取代基。前述混合之樹脂間可完全 .相溶，或產生微觀相分離之白濁狀態等亦可使用。 又，前述熱塑性樹脂之分子量越大時，越容易形成後 述之薄膜，又，也可以廣泛的設定可影響黏著劑流動性之 熔融黏度。可廣範圍的設定熔融黏度時，於該樹脂用於半 導體元件或液晶元件等之連接時，即使元件間與電路間之 間距狹窄化時，也可進一步防止黏著劑附著於週邊構件上 ，而可提高生產率。又此分子量之値超過1 5 00 00時，則 -11 - (8) 1265191 . 與其他成份之相溶性將會有劣化之傾向，低於5 Ο 0時，於 作爲後述薄膜使用時，將會使薄膜之形成傾向不完全。因 此，此分子量之重量平均分子量以5000至150000爲佳， ^ 又以10000至80000爲更佳。 « 又’本發明之自由基聚合性化合物，係指賦予能量時 即可產生自由基，且基於自由基連鎖反應產生聚合而形成 聚合物之化合物。此自由基聚合反應，一般相較於陽離子 % 聚合或陰離子聚合可更快速的進行反應。因此，使用自由 基聚合性化合物之本發明，可於較短時間內進行聚合。 本發明所使用之自由基聚合性化合物，只要分子內具 有（甲基）丙烯酸基、（甲基）丙烯醯基或乙烯基等烯烴 之化合物時，並未有任何限制而可使用公知之化合物。其 中，又以具有（甲基）丙烯醯基之自由基聚合性化合物爲 佳。 具體而言，具有（甲基）丙烯醯基之自由基聚合性化 % 合物，例如環氧基（甲基）丙烯酸酯低聚物、（甲基）丙 ，· 烯酸尿烷酯低聚物、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、聚烷二醇 (甲基）丙烯酸酯、二環戊烯基（甲基）丙烯酸酯、二環 戊烯氧乙基（甲基）丙烯酸酯、新戊二醇二（甲基）丙嫌 酸酯、二季戊四醇六（甲基）丙烯酸酯、異氰酸變性2官 能（甲基）丙烯酸酯、異氰酸變性3官能（甲基）丙烯酸 酯、2,2’ 一二（甲基）丙烯醯氧基二乙基磷酸酯、2一 （甲

-12- D (9) 1265191 基）丙;ft酶氧基乙基疊氮磷化物等多官能（甲基）丙烯酸 醋化合物等。前述化合物，必要時可單獨或將2種以上混 < 合使用。 • 使用反應性基之（甲基）丙烯醯基時，可無須選擇被 • 黏著物之材質下，即可得到強固之黏著性。此被黏著物， 例如由印刷電路板或聚醯亞胺等有機基材開始，至銅、鋁 等金屬或 ITO(Indium Tin Oxide)、氮化矽（SiN)、二 % 氧化矽（Si02 )等。 又’自由基聚合性化合物於分子內具有2個以上（甲 基）丙烯醯基時，可使黏著所需加熱時間更短，黏著所需 加熱溫度更低等優點，故爲較佳。其推測應爲自由基聚合 性化合物之分子內具有許多自由反應性基之（甲基）丙烯 醯基所得之效果。 又’此自由基聚合性化合物之添加比例相對於熱塑性 樹脂1 〇 〇份以5 0至2 5 0質量份爲佳，以6 0至1 5 0質量份 爲更佳。自由基聚合性化合物之添加比例低於5 0質量份 ·· 時，黏著於被黏著物之黏著劑組成物之硬化物的耐熱性會 • 有降低之傾向，超過2 5 0質量份時，黏著劑組成物作爲後 . 述薄膜使用時，將會有不易形成薄膜之傾向。 又，本發明之黏著劑組成物含有自由基聚合起始劑。 自由基聚合性化合物，一旦開始自由基聚合反應後，則形 成連鎖反應，而形成強固之硬化狀態，但因欲產生最初自 由基爲相對上較爲困難者，故可再含有較容易生成自由基 之自由基聚合起始劑。 -13- ⑧ (10) 1265191 本發明中，自由基聚合起始劑爲倂用1分鐘半衰期溫 度爲90至145 °c之第1自由基聚合起始劑，與1分鐘半衰 期溫度爲150至175 °C之第2自由基聚合起始劑。 前述第1自由基聚合起始劑，於1分鐘半衰期溫度爲 9 0至1 4 5 °C之條件下，可使用公知化合物，第2自由基聚 合起始劑，於1分鐘半衰期溫度爲1 5 0至1 7 5 °C之條件下 ，亦可使用公知化合物。

其中又以第1自由基聚合起始劑與第2自由基聚合起 始劑同時爲過氧化酯衍生物爲佳。但只要其中之一爲過氧 化酯衍生物時，因其相互間具有優良之相溶性，故所得之 硬化物，可得到更安定之黏著強度或連接電阻等特性。 第1自由基聚合起始劑，具體而言例如異丙苯基過氧 化新癸酸酯、1，1，3,3 —四甲基丁基過氧化新癸酸酯、1 一 環己基一 1 一甲基己基過氧化新癸酸酯、t_己基過氧化新 癸酸酯、t 一丁基過氧化新癸酸酯、t -丁基過氧化三甲基 乙酸酯、1，1，3,3 —四甲基丁基過氧基一 2 —乙基己酸酯、 2,5 —二甲基一 2,5 —二（2—乙基己醯基過氧基）己烷、t 一己基過氧基一 2 —乙基己酸酯、t — 丁基過氧基—2—乙 基己酸酯、t一丁基過氧基新庚酸酯、t一戊基過氧酯一 2 -乙基己酸酯、二一 t一丁基過氧基六氫對苯二甲酸醋、t_~ 戊基過氧基一 3,5,5—三甲基己酸酯、3—羥基—1，1 一二甲 基丁基過氧化新癸酸酯、I，1，3,3 —四甲基丁基過氧基一 2 一乙基己酸酯、t一戊基過氧基新癸酸酯、t一戊基過氧基 新癸酸酯、t 一戊基過氧基一 2 -乙基己酸酯、2,2’ 一偶氮 -14- ⑧ (11) 1265191 雙一2,4—二甲基戊腈、1，1’〜偶氮雙—（1一乙醯氧基—1 一苯基乙烷）、2,2’ 一偶氮雙異丁腈、2,2，一偶氮雙（2一 * 甲基丁腈）、二甲基一 2,2’〜偶氮雙異丁腈、4,4, 一偶氮 • 雙（4 一氰基戊酸）、1，1’〜偶氮雙（1一環己烷羰腈）等 〇 第2自由基聚合起始劑，具體而言例如t-己基過氧 異丙基單碳酸酯、t - 丁基過氧化馬來酸、t-丁基過氧基 φ — 3，5,5 —三甲基己醇酯、t〜丁基過氧月桂酯、2,5 —二甲 基一2,5—二（3 —甲基苯醯過氧基）己烷、t一丁基過氧基 一 2 —乙基己基單碳酸酯、t—己基過氧化苯甲酸酯、2,5 — 二甲基一 2，5 —二（苯醯過氧基）己烷、t一 丁基過氧基苯 甲酸酯、二丁基過氧化三甲基己二酸酯、t -戊基過氧基 正辛酸酯、t一戊基過氧化異壬酸酯、t-戊基過氧化苯甲 酸酯等。 又，本發明之黏著劑組成物只要倂用第1自由基聚合 起始劑與第2自由基聚合起始劑即可，第1自由基聚合起 胃· 始劑亦可使用2種以上，第2自由基聚合起始劑也可使用 2種以上。 第1自由基聚合起始劑與第2自由基聚合起始劑之分 子量，以重量平均分子量爲180至1000者爲佳。第丨自 由基聚合起始劑與第2自由基聚合起始劑中任一者爲上述 述値範圍內之分子量時，因具有優良相溶性，故所得之硬 化物，可顯示出更爲安定之黏著強度或連接電阻等特性。 第1自由基聚合起始劑與第2自由基聚合起始劑添加 -15- ⑧ (12) 1265191 量，以相對於熱塑性樹脂1 ο 〇份，其各自之量爲使用Ο . Ο 5 _ 至30質量份爲佳，又以各自之量同時使用0.05至30質 ‘ 量份爲更佳。又，以各自之量同時使用0.1至20質量份 • 爲最佳。第1自由基聚合起始劑與第2自由基聚合起始劑 ^ 各自之添加量低於0.05質量份時，會有未能充分進行自 由基聚合之現象，第1自由基聚合起始劑與第2自由基聚 合起始劑各自之添加量高於3 0質量份時，儲存安定性會 0 有降低之傾向。 又，本發明中，所賦予之能量形態並未有特別限定， 一般例如熱、電子線、r射線、紫外線、紅外線等。 目前仍未明暸使用本發明之黏著劑組成物可得到具有 充分安定之黏著強度或連接電阻之硬化物的原因，但，本 發明者們推測其原因之一，應爲使用1分鐘半衰期溫度相 異之2種自由基聚合起始劑所得，故即使不同製程條件下 ，亦可得到較安定之自由基聚合反應速度。但，其原因並 不僅限定於此。 本發明之黏著劑組成物以含有導線性粒子而爲較佳。 > 含有導電性粒子結果，可賦予該黏著劑組成物導電性。如 _ 此，於電路電極或半導體等電氣工業或電子工業技術領域 中可作爲導電性黏著性使用。 本發明所使用之導電性粒子，只要具有可以電路連接 之導電性時則無特別限制，例如可使用 Ag、Ni、Cu、焊 料等金屬或碳等。又，可使用非導電性之玻璃、陶瓷、塑 膠等作爲核，並於該核上被覆前述金屬或碳黑所得者亦可 -16- ⑧ (13) 1265191 。其中，金屬本身爲熱熔融性金屬時，或使用塑膠作爲核 而被覆金屬或碳黑所得者爲佳。此情形中，更容易將黏著 ^ 劑組成物之硬化物以加熱或加壓使其變形，而於電極間以 - 電路連接時，可增加電極與黏著劑組成物之接觸面積，而 I 提高電極間之導電性。 又，此導電性粒子之表面，可再使用高分子樹脂被覆 所得之層狀粒子。於層狀粒子之狀態下，將導電性粒子添 % 加於黏著劑組成物中時，於增加導電性粒子之添加量時， 因被覆有樹脂，故可防止使導電性粒子間因接觸而產生短 路之情形，因而可提高電極電路間之絕緣性。又，前述導 電性粒子或層狀粒子可單獨或將2種以上混合使用亦可。 導電性粒子之平均粒徑，就分散性、導電性等觀點而 言，以1至1 8 // m爲佳。導電性粒子之添加比例，相對於 黏著劑組成物100體積％以0.1至30體積％爲佳，又以 0.1至1 〇體積％爲更佳。此數値低於0.1體積％時，則有 -¾ 未能充分得到導電性之傾向，超過3 0體積％時，會有容 ·- 易引起電路短路之傾向。又，導電性粒子之添加比例（體 積％ )依2 3 °C時黏著劑組成物硬化前各成份之體積爲基準 而決定，各成份之體積可由利用比重由重量計算體積之方 法’或該成份於不使其溶解膨潤下，將該成份投入放置有 適當溶劑（水、醇等）之量筒等容器中，由增加之體積予 以計算之方法等。 又’本發明之黏著劑組成物，以添加烷氧矽烷衍生物 或砂雜院衍生物爲代表之偶合劑或黏著增強劑、平滑劑等 -17- ⑧ (14) 1265191 黏著輔助劑爲佳。添加前述物質時，可更發揮出本發明之 效果，又可賦予良好之密著性或處理性。具體而言，例如 以添加下述式（1 )所示化合物爲佳。 R1 OR4 R2—Si~^CH2 ^~Ο—C—Q—^CH2 ⑴ R3 其中，式中，R^R2與R3各自獨立爲氫、碳數1至 Φ 5之烷基、碳數1至5之烷氧基、碳數1至5之烷氧羰基 、或芳基；R4爲氫、或甲基；η爲1至10之整數。 又’於式（1)中’R1爲碳數1至5之烷基或芳基； R2與R3各自獨立爲碳數2至3之烷氧基，η爲2至4時 ’可得到具有更優良之黏著性，與連接電阻而爲較佳。又 ’式（1 )所示化合物單獨使用1種或將2種以上混合使 用亦可。 又’本發明之黏著劑組成物，可配合其他使用目的而 添加其他種材料。例如，可倂用提高黏著劑之交聯率之黏 ·- 著性增強劑。添加此物質時可更爲提升黏著強度。即，除 .具有（甲基）丙烯醯基之自由基聚合性化合物以外，例如 可添加具有烯丙基、馬來醯亞胺基、乙烯基等可進行自由 基聚合之官能基的化合物。具體而言，例如Ν 一乙烯基咪 _、Ν —乙烯基吡啶、ν —乙烯基吡咯烷酮、Ν —乙烯基甲 醒、Ν—乙烯基內酯、4,4，—亞乙烯基雙（Ν，Ν —二甲基苯 胺）、Ν—乙烯基丙酮醯胺、ν，Ν —二甲基丙烯醯胺、Ν-異丙基丙烯醯胺、Ν，Ν -二乙基丙烯醯胺丙烯醯胺等。其 -18- ⑧ (15) 1265191 中，前述黏著增強劑可單獨使用丨種或將2種以上混合使 ^ 用亦可。 ' 又’其可倂用單官能（甲基）丙烯酸酯等流動性提升 • 劑。添加後可提升流動性。具體而言，例如季戊四醇（甲 • 基）丙稀酸醋、2一氰基乙基（甲基）丙烯酸酯、環己基 (甲基）丙稀酸醋、二環戊烯基（甲基）丙烯酸酯、二環 戊烯氧乙基（甲基）丙烯酸酯、2一 （乙氧基乙氧基）乙 Φ 基（甲基）丙烯酸酯、2-乙氧基乙基（甲基）丙烯酸酯 、2—乙基己基（甲基）丙烯酸酯、n—己基（甲基）丙烯 酸酯、2—經基乙基（甲基）丙烯酸酯、羥基丙基（甲基 )两綠酸酯、異冰片基（甲基）丙烯酸酯、異癸基（甲基 )丙細酸酯、異羊基（甲基）丙燦酸酯、^一月桂基（甲 基）丙儲酸酯、2—甲氧基乙基（甲基）丙烯酸酯、2一苯 氧基乙基（甲基）丙烯酸酯、四氫呋喃基（甲基）丙烯酸 醋、2— （甲基）丙嫌酿氧乙基磷酸酯、Ν，Ν—二甲基胺基 乙基（甲基）丙烯酸酯、Ν，Ν—二甲基胺基乙基（甲基） 丙嫌酸酯、Ν，Ν一二甲基胺基丙基（甲基）丙烯酸酯、Ν，Ν 一二甲基胺基丙基（甲基）丙烯酸酯、（甲基）丙烯烯基 嗎啉等。又，前述流動性提升劑可單獨使用1種，或將2 種以上混合使用亦可。 又，本發明可倂提升黏著性之橡膠系材料。添加此材 料時可緩和應力作用。具體而言，例如聚異戊二烯、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 -19- ⑧ (16) 1265191 燦、丙烯酸橡膠、苯乙烯一丁二烯橡膠、聚合物末端含有 竣基、羥基、（甲基）丙烯醯基或嗎啉基之丙烯腈一丁二 嫌橡膠、羧基化腈橡膠、羥基末端聚（氧丙烯）、烷氧矽 • 烷基末端聚（氧丙烯）、聚（氧四伸甲基）二醇、聚烯二 • 醇、聚一 ε —內酯等。 又’橡膠系材料，就提升黏著性之觀點而言，以使用 支鏈或末端含有極性較高之官能基之氰基、羧基等之橡膠 % 系材料爲佳’又’就提高流動性之觀點而言，以使用液狀 者爲佳。具體而言，例如液狀丙烯腈一丁二烯橡膠、聚合 物末端含有羧基、羥基、（甲基）丙烯醯基或嗎啉基之液 狀丙烯腈- 丁二烯橡膠、液狀羧基化腈橡膠等，極性基之 丙細腈含量爲佔此橡膠材料系全體之10至60質量％爲佳 。又前述橡膠材料可單獨使用1種，或將2種以上混合使 用亦可。 又，本發明可倂用t一丁基兒茶酚、t一丁基酚、ρ — ·% 甲氧基酚等爲代表之聚合阻礙劑等添加劑。其可使儲存安 定性更爲提升。 本發明之黏著劑組成物，常溫下爲液狀之情形中可以 糊狀方式使用。常溫下爲固體時，可經由加熱使其糊化以 外，也可使用溶劑使其糊化。可使用之溶劑，只要不會與 黏著劑組成物反應，且可顯示出充分之溶解性之溶劑時， 則無特別限制，一般以於常壓下沸點爲5 0至1 5 0 °C者爲佳 。沸點低於5 0。(：時，因於室溫下具有容易揮發之傾向，故 必須於密閉環境下進行自由基聚合反應，使得使用上受到 -20· ⑧ (17) 1265191 限制。又，沸點超過1 5 0 °c時，因溶劑不易揮發，故黏著 後會有不易達到充分黏著強度之傾向。 ^ 又，本發明之黏著劑組成物可以薄膜狀形式使用。此 • 薄膜之製造方法，一般爲將溶劑加入黏著劑組成物所得之 . 混合液塗佈於氟樹脂薄膜、聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜、 離型紙等剝離性基材上，或將不織布等基材浸漬於混合液 後，放置於剝離基材上，隨後去除溶劑而製得薄膜。前述 % 黏著劑組成物形成薄膜狀時，則更容易進行處理。 又’本發明之黏著劑組成物添加導電性粒子而製作薄 膜時，可製得異向性導電性薄膜。此異向性導電性薄膜， 例如放置於基板上之對向電極間，經由加熱加壓使兩電極 連接以產生電氣上之連接。形成電極之基板，例如可使用 半導體、玻璃、陶瓷等無機質、聚醯亞胺、聚碳酸酯等有 機物、玻璃/環氧化物等或由其多數組合而成者。 又’本發明之黏著劑組成物可倂用加熱與加壓以進行 黏著。加熱溫度一般以50至190°C爲佳。壓力則於不損傷 被黏著物之範圍內即可，一般以0.1至lOMPa爲佳。其加 熱與加壓條件，一般爲於〇. 5至1 2 0秒之範圍內進行爲佳 〇 又’本發明之黏著劑組成物，因可於短時間內進行反 應，且具有優良儲存安定性，故極適合作爲電路連接材料 使用。例如於第1電路構件之電路電極與第2之電路構件 之電路電極以電路連接時，於前述電路構件成對向配置狀 態下，將本發明之黏著劑組成物濕於其中之一電極上’使 -21 - ⑧ (18) 1265191 另一電路電極以自由基聚合反應產生電路連接。前述黏著 劑組成物作爲電路連接材料使用時，可使電路於短時間產 生連接’而形成具有安定化之黏著強度或連接電阻等特性 之物。又’亦可抑制電路連接材料之硬化物的儲存性降低 等。又’含有導電性粒子之此電路連接材料，可顯示出異 向之電連接方式’故其可作爲電路電極用之異向導電性電 路連接材料使用。 又’此電路連接材料，可作爲熱膨脹係數相異之不同 種被站者物之電路連接材料使用。具體而言，例如可使用 異向性導電性黏著劑、銀糊料、銀薄膜等爲代表之電路連 接材料、CSP用彈性體、CSP用底膜材料、log薄片等爲 代表之半導體元件黏著材料。 (電路構件之連接材料） 其次’將對本發明之電路構件之連接結構中較佳實施 形態作一說明。圖丨爲本發明電路構件之連接結構之一實 施形悲槪略截面圖。如圖i所示般，本發明實施形態之電 路構件之連接結構1，爲具備有相互對向之第1電路構件 20與第2電路構件30，且於第1電路構件2〇與第2電路 構件3 0之間’設有以電路連接前述構件之電路連接構件 1 〇，第1電路構件20爲具有第丨電路基板2丨，與形成於 電路基板21之主面21a上之第丨電路電極22。又，電路 基板2 1之主面2 1 a上，必要時可形成絕緣層（未標示於 圖式中）。 -22- (19) 1265191 又，第2電路構件3 0爲具有第2電路基板3 1，與形 成於電路基板31之主面31a上之第2電路電極32。又， 電路基板3 1之主面3 1 a上，必要時可形成絕緣層（未標 示於圖式中）。

第1電路構件2 0與第2電路構件3 0，只要爲可形成 連接電路之必要電極時，則無特別限制。具體而言，例如 可形成液晶顯示器所使用之I Τ Ο等電極之玻璃或塑膠基板 ，印刷電路板、陶瓷電路板、可撓性電路板、半導體矽晶 體等，又其必要時可組合使用。本實施形態中，由印刷電 路板或聚醯亞胺等有機物所得之材質開始，至銅、鋁等金 屬或 ITO (indium tin oxide)、氮化矽（SiNx)、二氧化 矽（Si〇2 )等無機材質等具有多種多樣表面狀態之電路構 件。 電路連接構件1 〇，爲含有絕緣性物質1 1與導電性粒 子7。導電性粒子7，除相對向之第1電路電極22與第2 電路電極32之間以外’亦配置於主面21a與31a之間。 本實施形態之電路構件之連接結構1中，第1電路電極22 與第2電路電極32之間爲介由導電性粒子7以電路連接 。因此，可大幅降低第1電路電極22與第2電路電極32 間之連接電阻。因此’可使第1電路電極22與第2電路 電極3 2之間之電流極順利的流動，而可充分發揮電路所 具有之機能。又，此導電性粒子7於上述添加比例時，可 使電路連接產生異向性。 又，電路連接構件1 0不含有導電性粒子7時，欲使 -23- (20) 1265191 第1電路電極2 2與第2電路電極3 2之間流通一定量之電 ^ 流時，一般則必須直接接觸或於極接近之距離下方可產生 ‘ 連接電路。 - 電路連接構件1 0，可使用含有上述黏著劑組成物之電 ^ 路連接材料之硬化物所構成，因對於第1電路構件2 0或 第2電路構件3 0而言，電路連接構件1 〇之黏著強度極高 ，且可長時間持續於此狀態下。因此，第1電路電極22 H 與第2電路電極3 2之間可確保電氣特性維持於極高之長 期信賴性。 (半導體裝置） 以下，將對本發明之半導體裝置之實施形態作一說明 。圖2爲本發明之半導體裝置之一'貫施形態槪略截面圖。 如圖2所示般，本發明實施形態之半導體裝置2，爲具備 有半導體元件50，與半導體支撐構件之基板60，半導體 元件50與基板60之間，設置有以電路連接之半導體連接 ·. 構件40。又，半導體元件連接構件40層合於基板60之主 面60a上，半導體元件50再層合於該半導體元件連接構 件4 0之上。 基板60具備有電路圖型61，電路圖型61，爲於基板 6〇之主面60a上介由半導體連接構件40，或直接與半導 體元件50產生電路連接。又，其受封閉材料所密封， 而形成半導體裝置2。 半導體50之材料並未有任何限制，例如可爲砂、鍺 -24- ⑧ (21) 1265191 等第四族之半導體兀件，GaAs、InP、GaP、InGaAs、 InGaAsP、AlGaAs、InAs、GalnP、AllnP、AkGalnP、 GaNAs、 GaNP、 GalnAs、 GalnNP、 GaSb、InSb、GaN、 AIN、InGaN、InNAsP等111 - V族化合物半導體元件，

HgTe、HgCdTe、CdMnTe、CdS、CdSe、MgSe、MgS、 ZnSe、ZeTe等11 — V I族化合物半導體元件，與C uIn S e ( CIS )等各種化合物皆可使用。

半導體元件連接構件40，爲含有絕緣性物質1 1與導 電性粒子7。導電性粒子7，除半導體元件5 0與電路圖型 61之間以外，亦配置於半導體元件50與主面60a之間。 本實施形態之半導體裝置2中，半導體元件5 0與電路圖 型6 1之間爲介由導電性粒子7以電路連接。因此，可大 幅降低半導體元件5 0與電路圖型6 1間之連接電阻。因此 ，可使半導體元件5 0與電路圖型6 1之間之電流極順利的 流動，而可充分發揮半導體所具有之機能。又，此導電性 粒子7於上述添加比例時，可使電路連接產生異向性。 又，半導體元件連接構件40不含有導電性粒子7時 ，欲使半導體元件5 0與電路圖型6 1間流通一定量之電流 時，一般則必須直.接接觸或於極接近之距離下方可產生連 接電路。 半導體元件連接構件40，可使用含有上述黏著劑組成 物之電路連接材料之硬化物所構成，因對於半導體元件5 0 與基板60而言，半導體連接構件40之黏著強度極高，且 可長時間持續於此狀態下。因此，半導體元件5 0與基板 -25- ③ (22) 1265191 6 0之間可確保電氣特性維持於極局之長期信賴性。 【實施方式】 [實施例] 以下’將本發明以實施例爲基礎作具體之說明，但本 發明並不受以下實施例所限制。

(導電性粒子之調整） 於聚苯乙烯粒子之表面，設置厚度爲0.2 //m之鎳層 ’再於此鎳層之外側，設置0 · 2 // m之金層，而製得平均 粒徑4 // m、比重2.5之導電性粒子。 [實施例1] 將苯氧樹脂（平均分子量4 5 000，優你旺公司製，商 品名PKHC ) 50質量份，溶解於甲基乙基酮75質量份中 ’得固體成份40質量％之溶液。 隨後，於此溶液中，添加自由基聚合性化合物之異氰 酸EO改質二丙烯酸酯（東亞合成公司製，商品名：μ -2 1 5 ) 25質量份、丙烯酸尿烷酯（共榮社化學公司製，商 品名：AT - 600 ) 20質量份、2—(甲基）丙烯醯氧乙基 磷酸酯（共榮社化學公司製，商品名··賴特酯P — 2M) 5 質量份，自由基聚合起始劑之t一己基過氧基一 2—乙基己 酸酯（1分鐘半衰期溫度1 32.6 °C，日本油脂公司製，商 品名：過己Z) 1.5質量份、t一己基過氧基苯甲酸酯 -26- (23) 1265191 分鐘半衰期溫度1 6 0 · 3 °C，日本油脂公司製，商品名：過 己Z ) 1 · 5質量份後，所得混合液中添加導電性粒子使其 達1 · 5體積％後，得黏著劑組成物A。 其次’將所得黏著劑組成物A使用公知塗佈裝置塗佈 於一側面經表面處理所得之厚度8 0 // m之氟樹脂薄膜上， 經於7 0 °C、1 0分鐘熱風乾燥處理結果，得層厚度爲1 5 μ m之薄膜狀電路連接材料a。 [實施例2 ] 除自由基聚合起始劑之t-己基過氧基- 2-乙基己酸 酯之添加比例設定爲1質量份，t-己基過氧基苯甲酸酯 之添加比例設定爲2質量份以外，其他皆依實施例1相同 方法，製得薄膜狀電路連接材料B。 [比較例1 ]

除自由基聚合起始劑之t -己基過氧基—2 -乙基己酸 酯之添加比例設定爲3質量份，且不使用t 一己基過氧基 苯甲酸酯以外，其他皆依實施例1相同方法，製得薄膜狀 電路連接材料C。 [比較例2 ] 除不使用自由基聚合起始劑之t—己基過氧基一 2-乙 基己酸酯，且t 一己基過氧基苯甲酸酯之添加比例設定爲 3質量份以外，其他皆依實施例1相同方法，製得薄膜狀 -27- (S) (24) 1265191 電路連接材料D。 * [比較例3] • 除自由基聚合起始劑之t一己基過氧基〜2__乙基己酸 . 酯及t-己基過氧基苯甲酸醋以二丙基過氧基二碳酸醋（1 分鐘半衰期溫度爲8 8 · 3 °C，日本油脂公司製，商品名：派 羅爾IPP) 3質量份替代以外，其他皆依實施例1相同方 % 法，製得薄膜狀電路連接材料E。 (評估方法） [連接電阻之測定] 使用依上述方法所得之薄膜狀電路連接材料A至D， 於形成有5 0 0條線寬2 5 // ηι、間距5 0 /z m、厚度1 8 " m之 銅電路配線之可撓性電路板（FP C )，與形成有0.2 // m之 氧化銦（ITO )之薄層的玻璃（厚度1.1mm、表面電阻20 Ω/匚])以熱壓著裝置（加熱方式：接觸加熱型，東麗機 ， 械公司製）進行寬度2mm之電路連接。此時加熱加壓之 條件，爲加熱溫度1 6 0 °C、1 7 0 °C、1 9 0 t：，加壓壓力爲 3MPa、加熱加壓時間爲1 5秒。經由此電路連接之電路間 之電阻値，爲於連接後立即，及於85°C、85% RH之高溫 高濕槽中保持1 20小時後使用測定器測定。電阻値爲以 1 5 0點相鄰接之電路間之電阻値之平均（X + 3 σ )表示。 所得之結果係如表1所示。 ⑧ -28- (25) 1265191 (評估方法2 ) [黏著劑強度之測定] 將依上述方法所製得之薄膜狀電路連接材料A至D 之黏著強度依JIS — Z023 7爲基準，以90度剝離法進行測 定評估。黏著強度之測定裝置爲使用單式龍（剝離速度 5 0 m m / m i η、2 5、東洋保特公司製）。所得結果係如表2所 示。 表1

項目 加熱 連接電陡 ΚΩ ) 黏著強度（N/m) 溫度 黏著後立即 1 20h 後 黏著後立即 1 20h 後 實施例 160°C 2.3 2.5 1050 900 1 1 70°C 2.1 2.5 980 930 1 90°C 2.4 2.8 1020 950 實施例 1 60°C 1 .9 2.4 1100 1040 2 1 70°C 2.1 2.7 1030 980 1 90°C 2.0 2.6 1060 980 比較例 1 60°C 2.3 3.3 870 600 1 1 70°C 3.6 8.6 730 550 1 90°C 1 0以上 10以上 240 130 比較例 1 60°C 4.6 10以上 530 400 2 1 70°C 3.8 10以上 740 475 1 90°C 1.9 3.4 900 560 -29- (26) 1265191 實施例1、2之薄膜狀電路連接材料A與B，於加熱 ’ 溫度1 6 0至1 9 0 °c之間，得知於連接後立即，及於8 5 °C、 ? 8 5% RH之高溫高濕槽中保持120小時後，亦顯示出良好 ^ 之連接電阻與黏著強度，得知其於廣域之加熱溫度下亦顯 、 示出良好之特性。相對於此，非本發明內容之比較例1之 薄膜狀電路連接材料C，於17(TC加熱時之85°c、85% RH 下保持1 2 0小時後，及，於1 9 0 °C加熱時皆顯示出較高之 % 連接電阻，且黏著強度於連接後立即，及於8 5 °C、8 5 % RH之高溫高濕槽中保持1 20小時後之數値，亦顯示出低 於實施例1、2之數値。又’比較例2之薄膜狀電路連接 材料D ’於1 6 0至1 7 0 °C加熱時顯示出較高之連接電阻， 且黏著強度顯示出較低値。 (評估方法3 ) 將實施例1與比較例3所得之薄膜狀電路連接材料a 與E ’放置於真空包裝材料中，並於4 〇 °C下放置3日後。 : 將FPC與IT0以上述加熱壓著裝置於16(TC、3MPa、10 秒間之條件下進行加熱壓著。所得薄膜依評估方法1與2 爲基準測定連接電阻與黏著強度。其結果如表2所示。 * 30 - ⑧ (27) 1265191 表2 項目 1接電阻（Ω ) 黏著強度（N / m) 放置前 4〇°C、放置3曰後 放置前 40°C、放置3日後 實施例1 2.3 2.1 1050 1080 比較例3 2.5 10以上 650 320 於表2中’實施例1之薄膜狀電路連接材料a，於放 % 置於4 0 °C之前後中，皆顯示出良好之連接電阻與黏著強度 ，得知其具有優良之儲存安定性。相對於此，非本發明之 比較例3之薄膜狀電路連接連接材料£，於4 0 °C、放置3 曰後，其連接電阻會上升，且黏著強度減半，得知其安定 性並不佳。 依本發明內容，爲提供一種可進行低溫且極爲迅速之 硬化處理，硬化處理時具有更廣泛的製程適應性，具有極 安定之黏著強度或連接電阻之黏著劑組成物，電路連接材 ·% 料’電路構件之連接結構及半導體裝置。 【圖式簡單說明】 圖1 :本發明之電路構件之連接結構之一實施形態之 槪略截面圖。 圖2 :本發明之半導體裝置之一實施形態之槪略截面 圖。 【主要元件之符號說明】 -31 - (28) (28)1265191 1 :連接結構 2 :半導體裝置 7 :導電性粒子 1 〇 :電路連接構件 1 1 :絕緣性物質 2 0、3 0 :電路構件 2 1、3 1 :電路基板

2 2、3 2 :電路電極 5 0 :半導體元件 6 0 :基板 6 0 a :主面 61 :電路圖型 7 0 :密封材料

⑧ -32-

Claims (1)

1. (1) (1)1265191 十、申請專利範圍 第94106487號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國95年1月4日修正 1. 一種黏著劑組成物，其特徵爲，含有熱塑性樹脂 ，與自由基聚合性化合物，與1分鐘半衰期溫度爲90至 145 °C之第1自由基聚合起始劑，與1分鐘半衰期溫度爲 150至175 °C之第2自由基聚合起始劑。 2. 如申請專利範圍第1項之黏著劑組成物，其中， 前述自由基聚合性化合物爲於分子內具有2個以上之（甲 基）丙烯醯基者。 3. 如申請專利範圍第1項之黏著劑組成物，其中， 前述第1自由基聚合起始劑與前述第2自由基聚合起始劑 ，皆爲分子量180至1 000之過氧化酯衍生物。 4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之黏著劑組 成物，其中，相對於前述熱塑性樹脂1 〇〇質量份，前述自 由基聚合性化合物爲含有50至250質量份，且前述第1 自由基聚合起始劑與前述第2自由基聚合起始劑各自含有 0.05至30質量份。 5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之黏著劑組 成物，其尙含有導電性粒子。 6. 如申請專利範圍第4項之黏著劑組成物，其尙含 有導電性粒子。 7·如申請專利範圍第5項之黏著劑組成物，其中， (2) 1265191 相對於前述熱塑性樹脂1 〇〇質量份，前述導電性粒子爲含 有0.5至30質量份。 8 · —種電路連接材料，其爲以電路連接相對向電路 電極間所使用之電路連接材料’其特徵爲，前述電路連接 材料爲含有申請專利範圍第1至7項中任一項之黏著劑組 成物。 9. 一種薄膜狀黏著劑，其特徵爲，由申請專利範圍 φ 第1至7項中任一項之黏著劑組成物形成薄膜狀而得者。 10· —種薄膜狀電路連接材料，其特徵爲，由申請專 利範圍第8項之電路連接材料形成薄膜狀而得者。 1 1 · 一種電路構件之連接結構，其爲具有於第1電路 基板之主面上形成第1電路電極之第1電路構件，與 於第2電路基板之主面上形成第2電路電極之第2電 路構件，與 設置於前述第1電路基板之主面與前述第2電路基板 馨之主面之間，使前述第1電路電極與前述第2電路形成對 向配置之狀態下以電路連接之電路連接構件 之電路構件連接結構，其特徵爲，前述電路連接構件 ，爲申請專利範圍第8項之電路連接材料之硬化物。