TWI290580B - Wiring-connecting material and process for producing circuit board with the same - Google Patents

Description

1290580 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關使用黏合劑組成物及導電性粒子之連接 配線材料以及製造配線板之方法者。 【先前技術】 先行技術中，環氧樹脂系黏著劑可取得高黏著強度， 且具有良好耐水性、耐熱性等理由，因此，被廣用於電器 、電子、建築、汽車、航空機等各種用途。其中又以一液 型環氧樹脂系黏著劑由於無需混合主劑與硬化劑，使用較 爲簡便，以薄膜狀、糊狀、粉體狀被廣泛使用之。一液型 環氧樹脂系黏著劑中可使環氧樹脂與硬化劑及變性劑呈多 樣化組合，如：特開昭62- 1 4 1 083號公報所載，藉由適當 選取該組合後，可取得所期待之功能。 惟，此特開昭62- 1 4 1 083號公報所示之薄膜狀黏著劑 雖可藉由短時間硬化性（速硬化性）與貯存安定性（保存 性）同時並存取得目的之良好安定性而常溫下，使用不活 性觸媒型硬化劑，因此，硬化時無法充份進行反應，造成 作業性雖然良好，於20秒之連接時間下140〜180°C之加 熱、10秒中務必爲180〜21 0°C之加熱者。 惟，近來，精密電子機器領域中，電路高密度化極爲 進步，端子寬之連接、連接端子間隔呈極狹窄者。因此， 藉由先行技術之環氧樹脂系配線連接材料以連接條件進行 連接時，將出現配線之脫落、剝離、位置偏差等現象。且 -5- (2) (2)1290580 ’爲提昇生產效率，被要求可於1 〇秒內連接之連接時間 縮短化。爲了滿足此要求，期待於低溫下同時短時間內進 行硬化之低溫連硬化性連接配線材料者。 【發明內容】 本發明係以提供一種比先行環氧樹脂系連接材料更具 低溫速硬化，且，具有可使用時間之電氣、電子用連接配 線材料及使用其配線板之製造方法爲目的者。 本發明係提供一種含有2〜7 5重量份之聚胺酯樹脂與 30〜60重量份原子團聚合性物質以及藉由加熱產生游離 原子團之0.1〜30重量份硬化劑之連接配線材料者。此本 發明連接配線材料係介於相向連接端子間，使相向連接端 子加壓後加壓方向之連接端子間做爲電氣性連接之連接材 料者爲特別理想者。 本發明連接配線材料更以含有薄膜形成材料及/或導 電性粒子者宜。薄膜形成材料之配合量以0〜40重量份者 宜，以聚醯亞胺樹脂爲理想者。 又，做爲聚胺酯樹脂者以使用藉由流動測定法所測定 之流動點爲40°C〜14(TC之樹脂者宜，做爲硬化劑者，以 使用2 51、2 4小時之重量保持率（亦即，室溫（2 5 °C ) ’常壓下開放放置24小時前後之質量差，放置前質量之 比例，爲20重量％以上之硬化劑者宜。做爲原子團聚合 性物質者以胺酯丙烯酸酯者宜。 又，本發明係提供一種含有利用本發明連接配線材料 (3) (3)1290580 後連接配線端子間之步驟的製造配線板之方法者。亦即， 含有分別具有連接端子之配線材料間可導通該連接端子間 之連接的連接步驟進行製造配線板之方法者，該連接步驟 係其具有連接端子面相互呈相對之二個以上配置之配線材 料間挾著本發明連接配線材料介著配線材料進行加壓同時 加熱之步驟進行製造配線板之方法者。該本發明之製造方 法之其至少1個連接端子表面以選自至少1種金、銀及鉑 族金屬者爲特別理想者。 〔發明之最佳實施形態〕 A.硬化劑 本發明所使用之硬化劑係藉由過氧化化合物、氮雜系 化合物等加熱分解後產生之游離原子團者。硬化劑可適當 選由目的之連接溫度、連接時間、適用期等，惟，爲實現 高反應性及長適用期，其半衰期1〇小時之溫度爲40 °c以 上，且，半衰期1分鐘之溫度爲180 °C以下之有機過氧化 物者宜，半衰期10小時之溫度爲60°C以上，且半衰期1 分鐘之溫度爲1 7 0 °C以下之有機過氧化物爲更理想。 當連接時間爲1 0秒以下時，爲取得充份之反應率， 其硬化劑之配合量以0.1〜30重量份者宜，以1〜20重量 份者更佳。當硬化劑配合量小於〇· 1重量份時，則無法取 得充份之反應率，不易取得良好之黏著強度，小的連接抵 抗者。反之，配合量大於3 0重量份則連接配線材料之流 動性降低，連接抵抗上昇，連接配線材料之適用期變短。 -7- (4) (4)1290580 做爲本發明硬化劑之理想有機過氧化物者如：二醯基 過氧化物、過氧化二碳酸酯、過氧化酯、過氧化縮酮、二 烷基過氧化物、氫過氧化物、甲矽烷基過氧化物等示例。 做爲二醯基過氧化物類之例者如：異丁基過氧化物、 2，4一二氯苯甲醯過氧化物、3，5，5—三甲基己醯過氧 化物、辛醯過氧化物、月桂醯過氧化物、硬脂醯過氧化物 、琥珀醯過氧化物、苯甲醯過氧化甲苯、苯甲醯過氧化物 等例。 做爲過氧化碳酸酯類之例如：二-正-丙基過氧化二 碳酸酯、二異丙基過氧化二碳酸酯、雙（4 一第3— 丁基 環己基）過氧化二碳酸酯、二一 2 —乙氧基乙基過氧化二 碳酸酯、二（2-乙基己基過氧化）二碳酸酯、二甲氧基 丁基過氧化二碳酸酯、二（3 -甲基一 3—甲氧基丁基過氧 化）二碳酸酯等例。 做爲過氧化酯類之例者如：枯烯基過氧化新癸酸酯、 1，1、3，3-四甲基丁基過氧化新癸酸酯、1 一環己基一 1 一甲基乙基過氧化新癸酸酯、第3-己基過氧化新癸酸酯 、第3—丁基過氧化三甲基乙酸酯、1，1，3，3—四甲基 丁基過氧化一 2 —乙基己酸酯、2，5—二甲基一 2，5—二 (2—乙基己醯過氧化）己烷、1 一環己基一 1 一甲基乙基 過氧化一 2—乙基己酸酯、第3—己基過氧化一 2 —乙基己 酸酯、第3- 丁基過氧化一 2-乙基己酸酯、第3- 丁基過 氧化異丁酸酯、1，1_雙（第3—丁基過氧化）環己烷、 第3—己基過氧化異丙基單碳酸酯、第3- 丁基過氧化一 3 -8- (5) (5)1290580 ，5，5-三甲基己酸酯、第3—丁基過氧化月桂酸酯、2 ，5—二甲基一 2，5—二（間一甲苯醯基過氧化）己烷、 第3- 丁基過氧化異丙基單碳酸酯、第3— 丁基過氧化- 2 一乙基己基單碳酸酯、第3—己基過氧化苯甲酸酯、第3 -丁基過氧化乙酸酯等例。 做爲過氧化縮酮類者如：1，1一雙（第3—己基過氧 化）3，3，5—三甲基環己烷、1，1 一雙（第3 —己基過 氧化）環己烷、1，1 一雙（第3-丁基過氧化）一3，3, 5—三甲基環己烷、1，1 一（第3—丁基過氧化）一環十 二烷、2，2-雙（第3-丁基過氧化）癸烷等例。 二烷基過氧化物類之例如：α，α / —雙（第3 —丁 基過氧化）二異丙基苯、二枯烯基過氧化物、2，5-二甲 基一 2，5-二（第3—丁基過氧化）己烷、第3— 丁基枯 烯基過氧化物等例。 氮過氧化物類之例如：二異丙基苯氫過氧化物、枯烯 氫過氧化物等例。 甲矽烷基過氧化物類之例如：第3—丁基三甲基甲矽 烷基過氧化物、雙（第3-丁基）二甲基甲矽烷基過氧化 物、第3- 丁基三乙烯基甲矽烷基過氧化物、雙（第3-丁基）二乙烯基甲矽烷基過氧化物、三（第3 丁基）乙烯 基甲矽烷基過氧化物、第3- 丁基三丙烯基甲矽烷基過氧 化物、雙（第3 —丁基）二丙烯基甲矽烷基過氧化物、三 (第3 -丁基）丙烯基甲矽烷基過氧化物等例。 本發明中做爲硬化劑者可使用此等化合物中1種類或 (6) 1290580 2種以上倂用者均可。又，此等硬化劑（游離原子團產生 劑）亦可倂用分解促進劑、抑制劑等。 另外，爲抑制配線材料連接端子之腐蝕，於硬化劑中 所含有之氯離子、有機酸以5 000 ppm以下者宜，更且， 良 加熱分解後所產生之有機酸者爲極少者宜。又，由提昇所 ~ 製作連接配線材料之安定性其室溫下（25 °C )、常壓下開 放放置24小時後重量保持率爲20重量％以上者宜。 φ 又，以聚胺酯系、聚酯系之高分子物質等被覆此等硬 化劑之微膠囊化者可使時間延長而較爲理想者。 B.聚胺酯樹脂 做爲聚胺酯樹脂者其藉由於分子內具有2個氫氧基之 二醇與2個異氰酸酯基之二異氰酸酯相互反應後取得之樹 脂由於硬化時之應力緩和佳，具有極性而可提昇黏著性， 極適於本發明者。 # 做爲二醇者於線狀化合物之末端具有氫氧基者即可使 用之，具體而言，如：聚乙烯己二酸酯、聚二乙烯己二酸 酯、聚丙烯己二酸酯、聚丁烯己二酸酯、聚六亞甲基己二 酸酯、聚新戊基己二酸酯、聚己內酯聚醇、聚六亞甲基碳 _ 酸酯、矽酮聚醇、丙烯基聚醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚 四甲二醇等例。此等可單獨以任意化合物使用，亦可倂用 2種以上化合物者。 做爲二異氰酸酯之例如：異佛爾酮二異氰酸酯、甲代 苯烯二異氰酸酯、4，一二苯基甲烷二異氰酸酯、萘一 -10- (7) 1290580 1，5—二異氰酸酯、對一二苯二異氰酸酯、4，C 基雙環己基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、環 異氰酸酯等例。此等可以單獨任意化合物使用，亦 2種以上者。 m 本發明所使用聚胺酯樹脂之重量平均分子量以 〜1000000者宜。重量平均分子量小於10000者時 接配線材料之凝聚力降低，不易取得足夠之黏著強 • 之，大於1 000000則混合性、流動性變差。 又，合成聚胺酯樹脂時，除配合此等二醇及二 酯外，更配合多價醇、胺類、酸酐等後進行適當反 可，如：含有與酸酐反應後取得之亞胺基之聚胺酯 黏著性、耐熱性爲理想者。 本發明所使用之聚胺酯樹脂亦可爲變性者。特 子團聚合性之官能基所變性者可提昇耐熱性故極爲 〇 # 本發明所使用之聚胺酯樹脂其流動測試法之流 40°c〜140°C之範圍者宜、50°c〜100°c者更佳。又 流動法之流動點係指使用直徑1 mm之模，加以3 壓力後，以昇溫速度2 °C /分鐘進行昇溫時其圓筒 '動之溫度者’以流動試驗器進行測定之。當流動測 流動點小於40 °C時，其薄膜成型性，黏著性將變 之，大於1 40°C則流動性惡化，對於電氣性連接有 一亞甲 己烷二 可倂用 1 0000 ，則連 度，反 異氰酸 應者亦 可提昇 別以原 理想者 動點以 ，所謂 MPa之 開始轉 試法之 差，反 不良影 -11 - (8) 1290580 C·薄膜形成材料 做爲本發明所使用之薄膜形成材料者如·聚釀亞fl女樹 月旨、聚乙烯甲縮醛樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚乙烯丁縮醛樹 月旨、聚酯樹脂、丙烯酸樹脂、聚醯胺樹脂、二甲苯樹脂、 苯氧基樹脂等例。此等可單獨使用，亦可以2種以上合倂 使用之。 另外’薄膜形成材料係指使液狀物呈固形化後，以構 φ 成組成物做成具備自體支撑性之薄膜形狀時，其薄膜之使 用簡單，不致輕易出現龜裂、割傷、黏腻等現象，一般狀 態下具有可做爲薄膜使用之機械特性者。 做爲薄膜形成材料者，由其耐熱性面觀之，特別以聚 醯亞胺樹脂適於本發明者。聚醯亞胺樹脂可使用如：藉由 四羧酸二酐與二胺之附加反應所合成之聚醯胺酸經加熱縮 合呈亞胺化者。聚醯亞胺樹脂之重量平均分子量由其薄膜 形成性之面觀之，以10000〜150000者宜。 • 合成聚醯亞胺樹脂時所使用之酸二酐及二胺可由對於 溶劑之溶解性、原子團聚合性材料相互之互溶性等面進行 適當選取。又，可分別單獨使用，亦可2種以上合倂使用 之。又，由提昇黏著性、柔軟性面觀之，以其酸二野及二 胺中至少1種化合物爲具有矽氧烷骨架者宜。 另外，本發明中所使用之薄膜形成材料亦可藉由原子 團聚合性之官能基所變性者。 D.原子團聚合性物質 -12- (9) 1290580 本發明所使用之原子團聚合性物質係藉由原子團後具 有聚合之官能基物質者，如：丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、 馬來酸酐縮亞胺化合物等例。此等可以單獨任意化合物使 用之，亦可合倂2種以上化合物使用者。 又，原子團聚合性物質亦可以單體及低聚物之任意狀 態使用之，亦可合倂單體與低聚物使用之。 做爲本發明理想丙烯酸酯之具體例者如：甲基丙烯酸 酯、乙基丙烯酸酯、異丙基丙烯酸酯、異丁基丙烯酸酯、 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、2—羥基一 1，3 一二丙烯氧基丙烷、2，2—雙〔4一（丙烯氧基甲氧基） 苯基〕丙烷、2，2—雙〔4一（丙烯氧基聚乙氧基）苯基 〕丙烷、二環戊烯基丙烯酸酯、三環癸烯基丙烯酸酯、三 (丙烯氧基乙基）三聚異氰酸酯、三聚異氰酸環氧乙烷變 性二丙烯酸酯及胺酯丙烯酸酯等例。又，對應此等丙烯酸 酯之甲基丙烯酸酯亦適於本發明者。 又，二環戊烯基、三環癸烯基及三嗪環中至少具有1 種原子團聚合性物質可提昇所取得連接配線材料之耐熱性 因此極爲理想者。 做爲本發明所使用之原子團聚合性物質者爲具有良好 黏著性者以胺酯丙烯酸酯爲特別理想者。胺酯丙烯酸酯係 於分子內至少具有1個尿烷基者，例如：聚四甲二醇等之 聚醇與聚異氰酸酯及含氫氧基之丙烯基化合物相互之反應 生成物者。 -13- (10) (10)1290580 又’由提昇金屬等無機物表面之黏著強度觀之，除此 等原子團聚合性物質，更倂用具有磷酸酯結構之原子團聚 合性物質者爲宜。 做爲具有適於本發明磷酸酯結構之原子團聚合性物質 之例如：無水磷酸與2-羥乙基丙烯酸酯或對應其之甲基 丙烯酸酯之2—羥乙基甲基丙烯酸酯之反應物之例者。具 體而言，可使用單（2-甲基丙烯氧乙基）酸性磷酸酯、 二（2—甲基丙烯氧乙基）酸性磷酸酯等。此等可以1種 化合物使用之，亦可倂用2種以上者使用。 做爲馬來酸酐縮亞胺化合物者以分子中至少含2個以 上馬來酸酐縮亞胺基者適於本發明。此馬來酸酐縮亞胺化 合物之例如：1 一甲基一 2，4一雙馬來酸酐縮亞胺苯、N ，—間—二苯雙馬來酸酐縮亞胺、N，N，一對一二苯 雙馬來酸酐縮亞胺、N，N / —間-甲苯烯雙馬來酸酐縮 亞胺、N，N / — 4，4一雙二苯雙馬來酸酐縮亞胺、N， N-4，4一（3，一二甲基二苯烯）雙馬來酸酐縮亞胺 、N，N-—4，4— (3 — 3 / —二甲基二苯基甲烷）雙馬 來酸酐縮亞胺、Ν，Ν' - 4，4— (3，3' —二乙基二苯 基甲烷）雙馬來酸酐縮亞胺、Ν，Ν / — 4，4一二苯基甲 院雙馬來酸酐縮亞胺、Ν’ Ν — 4’ 4一二苯基丙院雙馬 來酸酐縮亞胺、Ν，- 4，4一二苯基醚雙馬來酸酐縮 亞胺、Ν，Ν / — 3，3 / -二苯磺雙馬來酸酐縮亞胺、2， 2 一雙（4 一（ 4 一馬來酸酐縮亞胺苯氧基）苯基）丙烷、2 ，2 一雙（3丁基一 3，4— (4 一馬來酸酐縮亞胺苯氧 -14- (11) 1290580 基）苯基）丙烷、1，1一雙（4 一（4 一馬來酸酐縮亞胺苯 氧基）苯基）癸烷、4，4 / 一環亞己基—雙（1 一（4 一馬 來酸酐縮亞胺苯氧基）一 2-環己基苯、2, 2—雙（4一（ 4-馬來酸酐縮亞胺苯氧基）苯基）六氟丙烷等例。 又，本發明中，除上等原子團聚合性物質外，必要時 ，亦可適時添加對苯二酚類、甲醚對苯二酚類等之聚合禁 止劑使用之。 E.配合比 本發明連接配線材料中之上述各成份配合量使聚胺酯 樹脂爲2〜75重量份，原子團聚合性物質爲30〜60重量 份，加熱產生游離原子團之硬化劑爲〇·1〜30重量份者， 含薄膜形成材料時，其含有量爲〇〜40重量份者。此等成 份之配合量可於上述範圍內做適當選擇。 當聚胺酯樹脂之配合量小於2重量份時，則連接配線 # 材料硬化時，熱負荷時等應力緩和效果不足，降低黏著強 度。反之，大於75重量份則連接可靠性不足。 當原子團聚合性物質之配合量小於3 0重量份時，則 硬化後連接配線材料之機械性強度降低，反之，大於60 重量份則硬化前連接配線材料之黏著性增加，使用性變差 〇 又，藉由加熱產生游離原子團之硬化劑配合量小於 〇· 1重量份時，則無法取得上述充份反應率，不易取得良 好之黏著強度，小的連接抵抗。更且，此硬化劑配合量大 -15- (12) 1290580 於3 0重量份時，則連接配線材料流動性降低，連接抵抗 上昇，連接配線材料之適用期變短。 當薄膜形成材料之配合量大於40重量份時，則連接 配線材料流動性降低，連接抵抗上昇。又，薄膜形成材料 若可藉由聚胺酯樹脂、原子團聚合性物質，加熱產生游離 ^ 之硬化劑除外之成份，只要可充份形成薄膜，則不配合亦 可° F.導電性粒子 本發明之連接配線材料即使未含導電性粒子亦可藉由 連接端子間之直接接觸取得連接，因此，無須特別含有導 電性粒子。惟，爲取得更安定之連接，以含有導電性粒子 者宜。 做爲導電性粒子者可使用 Au、Ag、Ni、Cu、焊錫等 金屬粒子、碳粒子等。爲取得充份之適用期，粒子表層不 • 以Ni、Cu等之適鍍金屬類而以Au、Ag、鉑族之貴金屬 類者宜，特別以Au爲宜。 又，以Au等貴金屬類被覆Ni等過鍍金屬類表面之 複合粒子、非導電性玻璃、陶瓷、塑料等粒子表面藉由上 述金屬等所成之導通層所被覆者，更且，其表面藉由由貴 金屬類所成之最外層所被覆之複合粒子類，其部份粒子具 有導電性之粒子亦可做爲導電性粒子用於本發明者。 此複合粒子中貴金屬類被覆層之厚度並無特別限定， 一般爲取得良好抵抗者以100人以上者宜。惟，於Ni等 -16- (13) (13)1290580 過鍍金屬表面設置貴金屬類層時，藉由導電粒子混合分散 時所產生貴金屬類層之缺陷等產生氧化還原作用後，產生 游離原子團後，造成適用期降低。因此，貴金屬類層之厚 度以300 A以上者宜。又，貴金屬類層之厚度大於l//m 時，則有效果飽和之虞，因此，由成本面觀之，以1 // m 以下之膜厚者爲效率性者。 另外，以塑料做成核之複合粒子、熱熔融金屬粒子藉 由加熱及加壓後變形性高，連接時容易藉由加熱及加壓變 形，增加與連接端子之接觸面積後，可提昇可靠性較爲理 想。 於本發明連接配線材料中配合導電性粒子時，其配合 量針對黏著劑成份以0.1〜30體積％者宜，可因應其用途 進行適當選擇。藉由過剩之導電性粒子可防止鄰接電路之 短路等，因此，以0.1〜10體積％者佳。 G.添加劑 本發明之連接配線材料除上述A〜F各成份之外，更 可含塡充材料、軟化劑、促進劑、防止老化劑、著色劑、 難燃化劑、觸變劑、偶合劑等。 配合塡充材料則可提昇所取得連接配線材料之連接可 靠性等，爲極理想者。塡充材料之最大徑以小於導電性粒 子之粒徑者宜。其配合量以5〜60體積％者佳。大於60 體積％則提昇可靠性之效果達飽和。 偶合劑之例以含有乙烯基、丙烯基、胺基、環氧基及 -17- (14) (14)1290580 異氰酸酯基者較具提昇黏著性效果爲較理想者。 H.薄膜結構 本連接配線材料之構成於單一層中無須存在所有成份 ，亦可做成2層以上之層合薄膜者。例如：做成含有產生 游離原子團之硬化劑層與含有導電性粒子層之雙層結構後 ，分離此等成份後可有效進行高精密化，提昇適用期之效 果〇 I.連接配線材料之特性 本發明連接配線材料係於連接時，其黏著劑使熔融流 動後接觸相向之連接端子後進行連合後，硬化之後維持連 接者，黏著劑之流動性爲重量因素者。本發明連接配線材 料使用厚度〇·7 mm、15 mmxl5 mm之玻璃後，使厚度35 // m、5 mm X 5 mm之連接配線材料挾於此玻璃後，進行 1 60 °C、2 MPa、10秒之加熱及加壓時，使用初期面積（a )與加熱加壓後面積（B )所代表之流動性（b ) / ( A ) 之値爲1·3〜3.0者宜，1·5〜2·5爲更佳者。ΐ·3以上即可 取得足夠之流動性，良好之連接性。又，3 · 0以下則不易 產生氣泡，可取得良好信賴性。 本發明連接配線材料更利用示差掃描熱量計（DSC ) 以昇溫速度1 0 C /分鐘，進行測定時，其發熱反應之上 昇溫度（Ta)爲70〜llOt之範圍者，頂點溫度（τρ)爲 Ta + 5〜30°C者，且，終了溫度（Te)爲16〇〇c以下者宜 -18- (15) (15)1290580 。藉由具備此特性後，可於低溫連接性，室溫下維持保存 安定性。 又，本發明連接配線材料使連接後樹脂內部應力降低 ，對於提昇黏著力極爲有利者，且，可取得良好通路特性 ，硬化後25°C之貯存彈性率爲1〇〇〜2000 MPa者宜，300 〜1 500 MPa爲更理想。 J.配線板之製造方法 本發明連接配線材料亦可有效做爲IC Chip與chip搭 載基板間之黏著，電氣回路相互之黏著用薄膜狀黏著劑之 用者。 亦即，藉由使用本發明連接配線材料後，使具有第1 連接端子之第1配線構件與具有第2連接端子之第2配線 構件以第1連接端子與第2連接端子相向配置後使本發明 連接配線材料（薄膜狀黏著劑）介於第1配線構件與第2 配線構件間，藉由加熱及加壓後，使第1連接端子與第2 連接端子以電氣性連接後，製造出配線板。 又，做爲配線材料者如： 半導體chip、抵抗體chip、電容器chip等之chip零 件者、 chip被搭載及/或施行光阻處理之印刷基板、 於 TAB ( Tape Outo Matid Bondeing )膠帶上搭載 chip後，施行光阻處理之Tcp (膠帶攜帶捲裝） 液晶配電盤等例， -19- (16) (16)1290580 於矽酮、鎘、砷、玻璃、陶瓷、玻璃、熱硬化性樹脂 之複合材料（玻璃、環氧複合體等），聚醯亞胺等塑料（ 塑料薄膜、塑料薄片等）所組之絕緣基板上，介著黏著劑 形成含形成導電性金屬箔之連接端子之配線者， 於絕緣基板上以電鑛、蒸鍍形成導電性配線者， 塗佈電鍍觸媒等材料後形成導電性配線者等例亦可。 做爲本發明製造方法所使用理想之配線材料者以具有TAB 膠帶、FPC (撓性印刷電路基板）、PWB (印刷配線基板 )、ITO (銦錫氧化物）、連接墊片之半導體chip做爲代 表例者。 配線材料之材質並無特別限定，如：半導體chip類 之矽酮、鎘、砷等、玻璃、陶瓷、聚醯亞胺、玻璃、熱硬 化性樹脂之複合材料（玻璃、環氧複合體等），塑膠等任 一均可。 接於連接材料之導電性連接端子之表面由銅、鎳、等 過鍍金屬所組成時，藉由其氧化還原作用後產生游離原子 團。爲此，於第1連接端子進行連接配線材料之假黏著後 ，放置一定之時間後，促進原子團之聚合，造成連接材料 不易流動，無法使對準第2連接端子與原連接之位置時充 份進行電氣性連接之困擾。因此，以至少1處連接端子表 面以至少1種選自金、銀、鉑族之金屬或錫所構成者宜。 亦可組合如銅/鎳/金類之複數金屬做成多層構成者。 更且，本發明製造配線板之方法中，至少1處連接端 子被直接配置於塑料基材表面者宜。其中，做爲塑料基材 -20- (17) (17)1290580 者如：聚對苯二甲酸乙酯樹脂、聚萘二甲酸乙酯樹脂、聚 醚硕樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醯亞胺樹脂之薄膜，薄片之 例，以聚醯亞胺樹脂所成者爲較佳。 藉由使用此塑料基材者’可使配線板厚度更薄，且輕 量化者。本發明製造方法中，使用本發明連接配線材料後 ，可於低溫下連接，因此，其玻璃轉移溫度或融點可使用 轉低之塑料者，可取得經濟面佳之配線板。 又，由薄型、輕量化面觀之，以不使用黏著劑之連接 端子直接存在於塑料所構成之配線材料比使用黏著劑連接 做成連接材料之塑料與導電材料之連接端子者更爲理想。 市販者有未使用黏著劑於銅箔等金屬箔上直接使樹脂溶液 藉由一定厚度所形成之直接塗層法所取得之附金屬箔聚醯 亞胺樹脂者，將此金屬箔進行型板化後形成之配線材料適 用於本發明者。又，利用由擠壓機等直接擠出薄膜形狀之 薄膜與金屬箔之熱壓塗者後，將此金屬箔進行型板化者亦 可供本發明使用之。 【實施方式】 〔實施例〕 以下，依實施例進行本發明具體說明。 <實施例1 > (1 )聚胺酯樹脂之合成 混合450重量份之平均分子量2000之聚丁烯己二酸 -21 - (18) (18)1290580 酯二醇、450重量份之平均分子量2000之聚氧四甲二醇 、100重量份之1，4一丁二醇後，加入4000重量份之丁 酮再均勻混合之，再加入3 90重量份之二苯基甲烷二異氰 酸酯後，於7(TC下進行反應後，取得固形份20重量％， 15 Pa · S ( 25 °C )之聚胺酯樹脂A溶液。此聚胺酯樹脂之 重量平均分子量爲3 5萬者，流動測定法之流動點爲8 0 °C 者。 (2 )連接配線材料之調製 固形重量比下，進行配合上述所合成之40 g聚胺酯 樹脂A (固形份）、39 g之二羥甲基三環癸烷二丙烯酸酯 ' 1 g之磷酸酯型丙烯酸酯（共榮社化學股份公司製商品 名；P2M) 、20 g之苯氧基樹脂、5 g之月桂醯過氧化物 (做爲丁酮溶液者爲25 g )後，更使導電性粒子進行3體 積％配合分散後，使厚度80 // m之單面利用塗工裝置於 表面處理之PET (聚對苯二甲酸乙酯）薄膜上進行塗佈， 藉由70 °C、1 0分之熱風乾燥後，取得黏著劑層厚度爲3 5 // m之連接配線材料。 又’原子團聚合性物質係使用二羥甲基三環癸烷二丙 烯酸酯者。做爲薄膜形成材料者係使用苯氧基樹脂（ Union carbait公司製商品名「PKHC」：重量平均分子量 45 000 )者。又，做爲加熱產生游離原子團之硬化劑者係 使用月桂醯過氧化物（室溫（25 °C )常壓下開放放置24 小時時重量保持率97% )之20重量％ 丁酮溶液者。做爲 -22- (19) 1290580 導電性粒子者係於以聚苯乙烯做爲核之粒子表面設定〇·2 // m厚度之鎳層，於此鎳層之外側設定厚度0.04// m之金 層作成平均粒徑1 〇 m之導電性粒子後使用之。 (3 )配線之連接 如圖1 ( c )所示，於聚醯亞胺薄膜18介著黏著劑 17使厚度18//m之銅箔連接之3層構成之附銅箔聚醯亞 胺薄膜使用之，將此銅箔於線寬1〇〇 V m，間距200 μ m 進行型板化後，施與光阻處理之後，於銅箔所形成之配線 及連接端子16表面施與鍍S η後，搭載chip，於200°C 下以樹脂（無圖示）進行密封後作成TCP (膠帶攜帶卷裝 )1 9 者。 又，如圖1(a)所示，使用設定厚度爲35/zm之銅 箔層合基板1 1，使銅箔於線寬1 〇 β m ’間距200 // m進行 型板化後形成電路1 2，施與光阻處理’進行銅箔表面之 鍍金後，作成印刷基板（P WB ) 1 0。 再預先於第1配線構件之PWB10表面上貼附含有樹 脂組成物1 3與導電性粒子1 4之連接配線材料1 5之連接 面後，70°C，0.5 MPa進行5秒鐘加熱加壓後做成假連接 ，之後，剝離PET薄膜（圖1(b))，於此對準第2配 線構件之T C P 1 9之位置載置後（圖1 ( c ))，加熱之同 時加壓進行連接後，取得配線板2 1 (圖1 ( d ))。 <實施例2 > -23- (20) (20)1290580 (1)胺酯丙烯酸酯之合成

將400重量份之平均分子量800之聚己內酯二醇與 131重量份之2—羥基丙基丙烯酯酸，0.5重量份之做爲觸 媒之二丁錫二月桂酸酯，1.0重量份之做爲聚合禁止劑之 對苯二酚單甲醚進行攪拌之同時，於50°C下加熱混合之 。再滴入222重量份之異佛爾酮二異氰酸酯後，更進行攪 拌之同時昇溫至80°C後進行尿烷化反應。確定NCO反應 率爲99%以上後，降低反應溫度後，取得胺酯丙烯酸酯B (2)聚醯亞胺樹脂之合成 將酸二無水物之2，2-雙（4 一（3，4 —二羧基苯氧 基）苯基）丙烷二酐（26·1 g)溶於120 g之環己酮後， 取得酸二酐溶液。 又，將二胺之2，2-雙（4 一（4一胺基苯氧基）苯 基）丙烷（14.4g) ，1，3 —雙（3 —胺基丙基）一 1，1 ，3，3—四甲基二矽氧烷（3·8 g)溶於120 g之環己酮後 ，取得二胺溶液。 調整此二胺溶液之反應系溫度爲5 0 °C以內，同時滴 入酸二酐溶液之燒瓶內，滴完後更攪拌1 0小時。再裝置 水分餾管，加入50 g之甲苯後昇溫至120 °C後保持8小時 後，進行亞胺化。 將取得溶液冷却至室溫後，於甲醇中再沈降取得沈澱 物經乾燥後，取得重量平均分子量3200 0之聚醯亞胺樹脂 -24 - (21) (21)1290580 。此溶於四氫呋喃後做爲20重量％之聚醯亞胺溶液C ° (3 )連接配線材料之調製及配線板之製造 除做爲聚胺酯樹脂以實施例1所合成之40 g聚胺酯 樹脂（固形份），做爲原子團聚合性物質以（1 )所合成 之39 g胺酯丙烯酸酯B及1 g之磷酸酯型丙烯酸酯，做 爲薄膜形成材料者以（2 )所合成之20 g聚醯亞胺樹脂C (固形份）使用之外，與實施例1同法調製連接配線材料 後，製造配線板。 <實施例3 > 使用如圖2所示之聚醯亞胺薄膜22與厚度18//111之 銅箔所成之雙層構成附銅箔之聚醯亞胺薄膜後，將此銅箔 於線寬l〇〇em’間距200 //m進行型板化後形成電路及 連接端子23，進行光阻處理後，於連接端子23表面施與 鑛Au後，製成撓性配電板（FPC ) 24。此FPC24取代 TCP 1 9使用之外’與實施例2同法取得配線板。 <實施例4 > 於玻璃基板25之表面藉由IT〇設置連接端子及配線 26之液晶配電盤27做爲取代印刷基板（pWB ) 1〇使用之 外與實施例3同法利用厚度〗5 v m之連接配線材料取得 配線板。 -25- (22) (22)1290580 <比較例1 > 使用苯氧基樹脂（PKHC Union carbaid公司製商品名 「PKHC」：重量平均分子量45000 )，雙酚A型環氧樹 脂（油化shell epoxi股份公司製商品名「YL980」及咪唑 系微膠囊型硬化劑（旭化成工業股份公司製商品名「 3 94 1 HP」），使苯氧基樹脂/雙酚A型環氧樹脂/咪唑 系微膠囊型硬化劑之固形重量比爲40/ 20/ 40，於此配 合與實施例1相同之導電性粒子後，使用調製之連接配線 材料之外，與實施例1同法製造配線板。 <比較例2 > 以苯氧基樹脂（PKHC )取代聚胺酯樹脂使用之外， 與實施例1同法取得連接配線材料，製造配線板。 利用以上實施例1〜4及比較例1、2所取得之連接配 線材料及配線板後，測定其黏著力、連接抵抗、保存性、 絕緣性、聚胺酯樹脂之流動性、連接配線材料之流動性、 硬化後之彈性率、DSC後進行評定。結果如表1所示。又 ，測定及評定之方法如下。 (1 )黏著力之測定 將取得之配線材料連接體（配線板）往90度方向以 剝離速度50 mm/分鐘進行剝離，測定其黏著力。黏著力 係於製作配線板初期與85 t、85 % RH之高溫高濕槽中保 持5 00小時之後進行測定之。 -26- (23) 1290580 (2 )連接抵抗之測定 利用所取得之連接配線材料，使進行線寬1 〇〇 // Π1， 間距200 // m，厚度18 // m鍍錫之銅電路配線100條撓性 電路板（FPC)以及於整體形成ITO膜之玻璃板於160°C ，3 MPa，進行10秒鐘之加熱加壓後連接2 mm寬度者。 此連接體鄰接電路間之抵抗値於初期與85 °C，85% RH之高溫高濕槽中保持500小時後，以multimeten進行 測定。抵抗値代表鄰接電路間之抵抗50點之平均。 (3 )保存性之評定 將取得連接配線材料於30°C恆溫槽內保持30天後， 與該（2 )同法進行連接電路後，進行評定保存性。 (4 )絕緣性之評定 Φ 使用取得之連接配線材料後將具有交互配置250條之 線寬100 // m，間距200 // m，厚度35从m之銅電路之梳形 電路印刷基板與具有500條線寬1 00以m，間距200 // m， 厚度18 // m之銅電路之撓性電路板（FPC )以160°C，3 MPa進行10秒鐘加熱加壓後連接寬度2 mm者。於此連 接體之梳形電路外加100V電壓後，測定85°C，85%RH 之高溫高濕試驗500小時後之絕緣抵抗値。 (5 )聚胺酯樹脂之流動點測定 -27- (24) (24)1290580 使用流動測定器（股份公司島津製作所製商品名「 CFT—100型」），直徑1 mm之模，以3 MPa之壓力，2 °C /分鐘之昇溫速度下測定圓筒移動溫度做成流動點。 (6 )連接配線材料之流動性評定 利用厚度35 // m，5 mm X 5 mm之連接配線材料，將 此挾於厚度0.7 mm，15 mmxl5 mm之玻璃後，於160 °C ，2 MPa，進行10秒鐘加熱加壓。以初期面積（A )與加 熱加壓後之面積（B )求取流動性（B ) / ( A )之値做爲 流動性。 (7 )硬化後之彈性率 將連接配線材料浸漬於160°C之油中1分鐘後使硬化 之。利用動態黏彈性測定裝置測定硬化之薄膜貯存彈性率 (昇溫速度5°C /分鐘，10Hz)，測定25°C之彈性率。 (8 ) DSC之測定 使用取得之連接配線材料利用示差掃描熱量計（DSC 、ΤΑ Qnstulment公司製商品名「910型」）求取i〇t/ 分鐘測定中發熱反應之上昇溫度（Ta )、頂點溫度（τΡ ) 及結束溫度（Te)。 -28- (25)1290580

表1 項目 實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 比較例1 比較例2 黏著力 初期 1000 1000 800 1000 100 200 (gf/cm) 85〇C?85%RH? 500h 800 900 600 900 剝離 剝離 連接抵 初期 2.2 2.3 2.1 2.1 90.6 2.1 抗(Ω) 85〇C585%RH?500h 2.6 2.6 2.5 2.5 >500 2.6 保存性[連接抵抗(Ω)] 2.2 2.4 2.3 2.2 120 2.3 絕緣抵 初期 1χ109< 1χ109< lxl09< 1χ109< 1χ109< 1x109< 抗(Ω) 85°C，85%RH，500h 1χ109< 1χ109< 1χ109< lxl09< 1χ106< 1x109< 流動性 1.9 1.9 1.9 1.9 2.4 1.8 彈性率(25°C)(MPa) 800 600 600 600 1800 1400 發熱反 上昇溫度(Ta) 89 92 92 92 98 86 應 頂點溫度(Tp) 107 106 106 106 125 101 (DSC)( °C) 終了溫度(Te) 148 150 150 150 160 142 -29- (26) (26)1290580 任一實施例中，其黏著力初期値均爲7.85〜9.81 N/ cm ( 8 00〜1 000 gf/ cm)，耐濕試驗後均爲5.88〜8.83 N / cm ( 600〜90 0 gf/ cm)無明顯降低黏著強度，顯示良 好之黏著性。比較例1其硬化反應不全，比較例2未使用 聚胺酯樹脂故黏著強度僅爲1.96N/cm(200 gf / cm)之 極低黏著力者。 實施例1所取得之連接配線材料顯示其初期連接抵抗 低，高溫高濕試驗後之抵抗上昇極有限之良好連接信賴性 者。又，實施例2、3、4，比較例2之連接配線材料亦同 樣可取得良好連接信賴性者。相較於比較例1則比較例1 之硬化反應較爲不足，因此，黏著狀態不良，初期連接抵 抗變高。 實施例1〜4中，與於30°C之恆溫槽未處理30曰之 狀Si (初期）取得同等之連接結果。又，實施例1〜4中 ，取得1 · 0 X 1 0 9 Ω以上良好之絕緣性，未出現絕緣性降低 現象。 針對流動性其實施例1及2均爲1 · 9者。又，測定實 施例1之連接配線材料硬化後之25 °C彈性率爲800 MPa 者。 更且’實施例1連接配線材料之硬化反應中上昇溫度 爲89°C ’頂點溫度爲107°C，結束溫度爲148t：者，實施 例2之上昇溫度爲92°C，頂點溫度爲i〇6t：，結束溫度爲 1 5 0 °C者。由此，顯示於更低溫度下進行硬化者，且，由 保存性之評定結果顯示良好保存性者。 - 30- (27) 1290580 另外，連接抵抗之測定中，準備未於銅電路鍍錫者， 利用實施例1所製作之連接配線材料，與實施例1相同條 件下，於FPC進行假連接，放置1天後，進行正式連接 後，測其連接抵抗後，針對鍍錫時之2.3Ω，其未鍍錫之 銅表面所露出者爲5Ω。 〔產業上可利用性〕 φ 根據如上述之本發明可提供一種比先行環氧樹脂系更 低溫連硬化性更良好，且具有可使用時間，電路腐蝕性極 少之電氣，電子用的連接配線材料者。 【圖式簡單說明】 圖1代表實施例1之配線板製造方法的說明圖者。 圖2代表實施例3所使用撓性配線板連接部份之截面 圖者。 φ 圖3代表實施例4所使用液晶配電盤連接部份配線基 板之截面圖者。 【主要元件符號說明】 10 印 刷 基 板 11 層 合 基 板 12 電 路 13 樹 脂 組 成 物 14 導 電 性 粒 子 -31 - (28)1290580 15 連 接 配 線 材料 16 連 接 丄山 子 17 黏 著 劑 18 聚 醯 亞 胺 薄 膜 19 捲 裝 攜 帶 膠 帶 20 加 壓 21 配 線 板 22 聚 醯 亞 胺 薄 膜 23 連 接 端 子 24 撓 性 配 線 板 25 玻 璃 基 板 26 配 線 27 液 晶 配 電 盤 -32-

Claims (1)

1290580 f .·„ I 士 I ㈣ α (1) I •一、—〜 十、申請專利範圍 1 · 一種連接配線材料，其特徵爲含有聚胺酯樹脂、 原子團聚合性物質、加熱後產生游離原子團之硬化劑、及 苯氧基樹脂。 2 ·如申請專利範圍第1項之連接配線材料，其中該 聚胺酯樹脂的重量平均分子量爲1000 0〜1000000。 3 ·如申請專利範圍第1項或第2項之連接配線材料 ’其中該聚胺酯樹脂藉由流動測定法所測定之流動點爲 40〇C 〜140〇C 者。 4·如申請專利範圍第1項或第2項之連接配線材料 ，其爲更含有聚乙烯丁縮醛樹脂。 5·如申請專利範圍第1項或第2項之連接配線材料 ，其爲更含有導電性粒子者。 6· —種配線板，係使具有第1連接端子之第1配線 構件與具有第2連接端子之第2配線構件以第1連接端子 與第2連接端子相互面對而配置，該等相互面對配置之第 1配線構件與第2配線構件之間介由連接配線材料，經由 加熱及加壓，使該第1連接端子與該第2連接端子以電連 接之配線板，其特徵爲該連接配線材料爲含有聚胺酯樹脂 、原子團聚合性物質、加熱後產生游離原子團之硬化劑、 及苯氧基樹脂。 7 ·如申請專利範圔第6項之配線板，其中該聚胺酯 樹脂的重量平均分子量爲1 0000〜1 000000。 8 ·如申請專利範圍第6項或第7項之配線板，其中 -33- (2) 1290580 該聚胺酯樹脂藉由流動測定法所測定之流動點爲40 t〜 140°C 者。 9 ·如申請專利範圍第6項或第7項之配線板，其中 該連接配線材料更含有聚乙烯丁縮醛樹脂。 10·如申請專利範圍第6項或第7項之配線板，其中 該連接配線材料更含有導電性粒子。

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