TWI498410B - 異方性導電膜、接合體及連接方法 - Google Patents
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Description
本發明係關於可將IC晶片、液晶顯示器(LCD)中的液晶面板(LCD面板)等之電路構件以電及機械性連接的異方性導電膜、以及使用該異方性導電膜的接合體及連接方法。
一直以來,一般使用將分散著導電性粒子的熱硬化性樹脂塗布於剝離膜的帶狀連接材料(例如,異方性導電膜(ACF;Anisotropic Conductive Film))作為連接電路構件的手段。
此異方性導電膜係使用於例如,將撓性印刷基板(FPC)或IC晶片之端子,與LCD面板之玻璃基板上形成的ITO(氧化銦錫(Indium Tin Oxide))電極連接的情形為始,而將各種端子彼此黏接的同時加以電性連接的情形。
LCD面板之連接部係配線材及絕緣膜交互配置所構成,但習知之ACF有所謂無法滿足對於該配線材及該絕緣膜之黏接性的課題。
因此,專利文獻1已提議一種摻合具有於矽原子結合羥基或水解性基之含矽基胺鹽化合物的硬化劑組成物。
然而,此提案中並未揭示亦未暗示關於由(甲基)丙烯酸磷酸酯與胺系矽烷偶合劑所獲得的胺鹽,而且,對於ACF的黏接強度、及連接信賴性的提升亦未記載。
且,專利文獻2已揭示由(甲基)丙烯酸磷酸酯及3級胺類所構成的胺鹽,但關於以減低含水為目的,提升黏接性、使用於ACF的內容則未被揭示亦未被暗示。
[先前技術文獻]
專利文獻
專利文獻1:特開平11-279424號公報
專利文獻2:特開平7-118281號公報
本發明係以解決習知之問題,而達成以下之目的為課題。即,本發明係提供於極性高的配線材及疏水性高的絕緣膜之雙方顯示良好的黏接性,而提升保存安定性的異方性導電膜、提供使用該異方性導電膜的接合體及連接方法為目的。
為了解決該課題,本發明者不斷專心檢討結果,發現為了提升密著力(黏接力)而添加(甲基)丙烯酸磷酸酯,但單獨使用時對疏水性高的絕緣膜之黏接性會被抑制,容易直接與其他材料(尤其是導電粒子)黏附,其結果有所謂電阻值會上升的缺點。另一方面,單獨添加胺系矽烷偶合劑時,對絕緣膜之黏接性會提升,但有所謂對配線材的黏接性會降低的問題。
因此,本發明者進一步專心檢討結果,發現藉由含有由(甲基)丙烯酸磷酸酯及胺系矽烷偶合劑所獲得的胺鹽,獲得可兼具對極性高的配線材與疏水性高的絕緣膜之密著力,並提升可防止胺系矽烷偶合劑之失活用的保存安定性,且獲得可防止對導電性粒子表面之(甲基)丙烯酸磷酸酯之結合用的低導通電阻(連接電阻)。
本發明係本發明者基於上述知識所作成者,作為用以解決該課題之手段如以下所示。即:
<1>一種異方性導電膜,其特徵為含有導電性粒子、膜形成樹脂、基聚合性化合物、發生自由基的硬化劑、及由(甲基)丙烯酸磷酸酯與胺系矽烷偶合劑所獲得的胺鹽。
<2>如該<1>記載之異方性導電膜,其中胺鹽之pH為3~8。
<3>一種接合體,其特徵為具備:絕緣膜及配線材交互地形成於表面的第一電路構件;與該第一電路構件之配線材為對向的面上形成配線材或電極的第二電路構件;及該<1>至<2>任一者記載之異方性導電膜;且該異方性導電膜介於中間而該第一電路構件與該第二電路構件被接合。
<4>一種連接方法,其係將絕緣膜及配線材交互地形成於表面的第一電路構件與該第一電路構件之配線材為對向的面上形成配線材或電極的第二電路構件之連接方法,其特徵為:該<1>至<2>任一項記載之異方性導電膜被包夾於該第一電路構件與第二電路構件之間,藉由自該第一電路構件及第二電路構件一邊加熱一邊按壓,使該異方性導電膜硬化,而將該第一電路構件及該第二電路構件連接。
依據本發明可提供解決習知之問題,並可達成該目的,於極性高的配線材及疏水性高的絕緣膜雙方顯示良好的黏接性,並提升保存安定性的異方性導電膜;使用該異方性導電膜的接合體;及連接方法。
[用以實施發明的態樣]
(異方性導電膜)
本發明之異方性導電膜係由含有導電性粒子、膜形成樹脂、基聚合性化合物、自由基的硬化劑、及由(甲基)丙烯酸磷酸酯與胺系矽烷偶合劑所獲得的胺鹽而成,進一步視必要而含有其他成分。
<由(甲基)丙烯酸磷酸酯及胺系矽烷偶合劑所獲得的胺鹽>
由該(甲基)丙烯酸磷酸酯及胺系矽烷偶合劑所獲得的胺鹽係混合(甲基)丙烯酸磷酸酯與胺系矽烷偶合劑,而以酸鹼反應被聚合者,例如下述式所代表的胺鹽(聚合化合物)。
【化1】
然而,該式中,n表示1~2;a表示1~2。
-(甲基)丙烯酸磷酸酯-
作為該(甲基)丙烯酸磷酸酯並未特別限制,且可因應目的選擇適當與否,可舉例,例如:單(2-甲基丙烯醯基氧基乙基)酸磷酸酯、二(2-甲基丙烯醯基氧基乙基)酸磷酸酯等。
該等磷酸酯之酸性度任一者皆小於pH為1者。
作為該(甲基)丙烯酸磷酸酯之具體例,可舉例為下述通式所代表的化合物等。
【化2】
然而,該式中,R表示氫原子、CH2
Cl、及CH3
任一者;n表示1~6;a表示1~2。
【化3】
然而,該式中,n表示4~5;a表示1~2。
【化4】
然而,該式中,n表示1~2;a表示1~2;b表示0~2。
-胺系矽烷偶合劑-
作為該胺系矽烷偶合劑有胺基矽烷偶合劑、脲基矽烷偶合劑。
作為該胺基矽烷偶合劑,可舉例,例如:N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-三乙氧基矽烷基-N-(1,3-二甲基-亞丁基)丙基胺、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(乙烯基苄基)-2-胺基乙基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷等。
作為該脲基矽烷偶合劑,可舉例,例如:3-脲基丙基三乙氧基矽烷等。
該等胺系矽烷偶合劑之酸性度任一者皆大於pH為10者。
-聚合方法-
因(甲基)丙烯酸磷酸酯為強酸(pH低於1)、胺系矽烷偶合劑為強鹼(pH大於10),僅混合兩者時由於酸鹼反應而容易進行聚合。不須添加觸媒。因反應伴隨發熱,故較佳為一邊少量逐滴滴下,一邊進行聚合者。反應溫度較佳為控制於20℃~60℃,更佳為40℃~50℃。該反應溫度低於20℃時,因黏度高且分散性欠缺,容易引起局部反應且凝集物會生成。另一方面,一旦該反應溫度超過60℃時,反應性會變高,同樣地凝集物變的容易生成。
較佳為該反應於甲苯等溶劑稀釋的狀態下進行者。
該(甲基)丙烯酸磷酸酯(A)與該胺系矽烷偶合劑(B)之質量比(A:B)係依各自之分子量等而不同,較佳為7:3~3:16,更佳為5:5~3:16。該(甲基)丙烯酸磷酸酯之比率過多時,有變成對絕緣膜未能獲得良好黏接力的情形,該胺系矽烷偶合劑之比率過多時,有變成對配線材未能獲得良好黏接力的情形。
該胺鹽之酸性度較佳為pH3~8者,更佳為4~8。該pH低於3時,絕緣膜變成無法獲得良好黏接力,超過8時,配線材變成無法獲得良好黏接力。
其中,該pH可使用例如pH測量器等來測定。
該胺鹽亦可添加聚合禁止劑而提高保存安定性。且,較佳為保管於冷藏保存。
作為由該(甲基)丙烯酸磷酸酯與該胺系矽烷偶合劑所獲得的胺鹽之該異方性導電膜中的含量並未特別限制,可因應目的適宜選擇,例如較佳為0.1質量%~10質量%,更佳為1質量%~5質量%。該含量低於0.1質量%時,對極性高的配線材、疏水性高的絕緣膜雙方之黏接性會降低,超過10質量%時,雖對極性高的配線材、疏水性高的絕緣膜雙方之黏接性被確保,但對樹脂組成物之相溶性會降低,有發生溶解殘留的情形。
<導電性粒子>
作為該導電性粒子並未特別限制,可因應目的而適宜選擇,可舉例,例如:金屬粒子、被覆金屬的樹脂粒子等。
作為該金屬粒子可舉例:鎳、鈷、銀、銅、金、鈀等。該等金屬粒子可使用單獨一種,亦可併用兩種以上。該等金屬粒子之中,以鎳、銀、銅為最佳。以防止該等金屬粒子之表面氧化為目的,可使用表面施以金、鈀的粒子。而且,亦可使用以金屬突起或有機物於表面施予絕緣皮膜者。
作為該金屬被覆樹脂粒子可舉例:樹脂芯之表面被覆鎳、銅、金、及鈀中任一種金屬的粒子。同樣地,亦可使用於最外表面施以金、鈀的粒子。此外,亦可使用以金屬突起或有機物於表面施予絕緣皮膜者。
作為該樹脂芯之金屬的被覆方法並未特別限制,可因應目的適宜選擇,可舉例,例如:無電解電鍍法、印墨濺射(ink spattering)法等。
作為該樹脂芯之材料並未特別限制,可因應目的適宜選擇,可舉例,例如:苯乙烯-二乙烯基苯共聚物、苯胍胺樹脂、交聯聚苯乙烯樹脂、丙烯酸系樹脂、苯乙烯-矽石複合樹脂等。
作為該導電性粒子之該異方性導電膜中的含量並未特別限制,可依電路構件之配線間距、連接面積等作適宜調整。
<膜形成樹脂>
作為該膜形成樹脂並未特別限制,可因應目的適宜選擇,可舉例,例如:苯氧基樹脂、環氧基樹脂、不飽和聚酯樹脂、飽和聚酯樹脂、胺甲酸酯樹脂、丁二烯樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺樹脂、聚烯烴樹脂等。該膜形成樹脂可使用單獨一種,亦可併用兩種以上。該等膜形成樹脂之中,由製膜性、加工性、連接信賴性之觀點以苯氧基樹脂為特佳。
該苯氧基樹脂係由雙酚A及表氯醇(epichlorohydrin)所合成的樹脂,可使用適宜合成者,亦可使用市售品。
<基聚合性化合物>
作為該基聚合性化合物並未特別限制,可因應目的適宜選擇,可舉例,例如:丙烯酸系化合物、液狀丙烯酸酯等,具體而言,可舉例: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、環氧基丙烯酸酯、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、二羥甲基三環癸烷二丙烯酸酯、四亞甲基二醇四丙烯酸酯、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、參(丙烯醯氧基乙基)三聚異氰酸酯、胺甲酸酯丙烯酸酯、環氧基丙烯酸酯等。且,亦可使用將該丙烯酸酯做成甲基丙烯酸酯者。該等化合物可使用單獨一種,亦可併用兩種以上。
<硬化劑>
作為該硬化劑,只要可使黏合劑樹脂硬化即可,並未特別限制,可因應目的適宜選擇,但較佳為藉由熱或光而發生自由基的硬化劑。
作為該藉由熱或光而發生自由基的硬化劑,較佳為使用有機過氧化物者,由反應性及保存安定性之觀點來看,較佳為1分鐘半衰期溫度為90℃~180℃,且10小時半衰期溫度為40℃以上的有機過氧化物。
為了於10秒以下進行連接,較佳為以1分鐘半衰期溫度為180℃以下者,10小時半衰期溫度為40℃以下時,冷藏5℃以下之保管變困難。
作為藉由光而產生自由基的硬化劑為於紫外線波長吸收的材料,可舉例,例如:苯烷基酮(alkylphenone)、苯偶因(benzoin)、二苯甲酮(benzophenone)、二羰基化合物、噻噸酮(thioxanthone)、醯基膦氧化物、或此等之衍生物等。此等硬化劑可使用單獨一種,亦可併用兩種以上。
-其他之成分-
作為該其他之成分並未特別限制,可因應目的適宜選擇,可舉例,例如:填充劑、軟化劑、促進劑、老化防止劑、著色劑(顏料、染料)、有機溶劑、離子收集劑(ion catcher)等。該其他之成分之添加量並未特別限制,可因應目的作適宜選擇。
該異方性導電膜可由下列方式形成,例如調製含有下列成分的塗布液:導電性粒子、膜形成樹脂、基聚合性化合物、產生自由基的硬化劑、及由(甲基)丙烯酸磷酸酯與胺系矽烷偶合劑所獲得的胺鹽,更視必要含有其他之成分(有機溶媒等),將此塗布液塗布於基材上,使乾燥而去除有機溶媒而形成。
該異方性導電膜之厚度並未特別限制,可因應目的適宜選擇,例如較佳為1μm~50μm,更佳為10μm~40μm。
該異方性導電膜係經由塗布於剝離膜上,並加以乾燥而被配置於剝離膜上。
作為該剝離膜,關於其形狀、構造、大小、厚度、材料(材質)等並未特別限制,可因應目的作適宜選擇,但較佳為剝離性良好者或耐熱性高者,可舉例,例如,較佳為經聚矽氧(silicone)等之剝離劑塗布的剝離PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)片等。且,亦可使用PTFE(聚四氟乙烯)片。
(接合體)
本發明之接合體係具有第一電路構件、第二電路構件、本發明之異方性導電膜而成,更視必要具有適宜選擇之其他構件。
該異方性導電膜介於中間,該第一電路構件與該第二電路構件被接合。
<第一電路構件>
作為該第一電路構件,只要表面上絕緣膜與配線材被交互形成者即可,並未特別限制,可因應目的適宜選擇,例如於基板上具有絕緣膜,該絕緣膜上配線材以規定間隔分隔而被形成,配線材間絕緣膜為露出的態樣等。且,未限定於上述,即使絕緣膜上未形成配線材,只要於第一電路構件之表面上交互形成絕緣膜與配線材亦為充足。
作為該基板並未特別限制,可因應目的適宜選擇,例如較佳為玻璃基板等。
作為該絕緣膜,例如可舉例SiNx、其他有機系絕緣膜等。
作為該第一電路構件之配線材,可舉例,例如:鋁、鉻、鈦、銅、鉬等之金屬;ITO、IZO等之金屬氧化物(透明電極材料)等,亦可使一種或兩種以上之金屬、金屬氧化物(透明電極材料)積層。
<第二電路構件>
該第二電路構件係於與該第一電路構件之配線材為對向的面上形成配線材或電極者,可舉例,例如:具有配線材的撓性基板、IC晶片等。
作為該第二電路構件之配線材或電極,可舉例,例如:於Cu上作NiSn電鍍或NiAu電鍍等。
其中,如第1圖所示,第一電路構件10係玻璃基板11、該基板上之絕緣層12、該絕緣層上之配線材13以規定間隔分隔而形成。
第二電路構件20係基板21、該基板上之配線材或電極22以規定間隔分隔而形成。
接合體100具有第一電路構件10、第二電路構件20、本發明之該異方性導電膜1。
經由導通第二電路構件20之配線材或電極22、異方性導電膜1中的導電性粒子2、第一電路構件10中的配線材13,使第一電路構件10與第二電路構件20被電性連接。
(連接方法)
本發明之連接方法係絕緣膜及配線材交互地形成於表面的第一電路構件與和與該第一電路構件之配線材為對向的面上形成配線材或電極的第二電路構件之連接方法,本發明之該異方性導電膜被包夾於該第一電路構件與第二電路構件之間,且經由自該第一電路構件及第二電路構件一邊加熱一邊押壓,使該異方性導電膜硬化,而將該第一電路構件與該第二電路構件連接。
作為該第一電路構件之配線材,可舉例,例如:鋁、鉻、鈦、銅、鉬等之金屬;ITO、IZO等之金屬氧化物(透明電極材料)等,亦可使一種或兩種以上之金屬、金屬氧化物(透明電極材料)積層。
作為該絕緣膜,可舉例,例如:SiNx、其他有機系絕緣膜等。
作為該第二電路構件之配線材或電極,可舉例,例如:於Cu上作NiSn電鍍或NiAu電鍍等。
-壓著條件-
該加熱由總熱量來決定,於連接時間10秒以下完成接合的情形,較佳為加熱溫度於120℃~220℃下進行者。
該壓著依電路構件之種類而異,不能一概性地規定,但例如TAB帶的情形,壓力2MPa~6MPa,IC晶片的情形,壓力20MPa~120MPa,COF的情形,壓力2MPa~6MPa下,較佳為各自進行3~10秒。
[實施例]
以下,說明本發明之實施例,但本發明完全未受限於下述實施例。
(製造例1)
依下述表1所示的組合之摻合量(質量份),係將丙烯酸磷酸酯一邊於冰浴中冷卻一邊逐滴加入胺系矽烷偶合劑,並攪拌(因合成會伴隨發熱)。合成由丙烯酸磷酸酯與胺系矽烷偶合劑所獲得的胺鹽A1~A8。
關於所獲得的各胺鹽,使用pH測量器(商品名:HM-30P,東亞DKK股份有限公司製)來進行酸性度之測定。結果示於表1。
*丙烯酸磷酸酯(P-1M):單-(2-甲基丙烯醯基氧基乙基)酸磷酸酯,共榮社化學股份有限公司製,pH<1
*丙烯酸磷酸酯(P-2M):二-(2-甲基丙烯醯基氧基乙基)酸磷酸酯,共榮社化學股份有限公司製,pH<1
*胺系矽烷偶合劑(KBE-903):N-2-(胺基乙基)3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷,信越化學工業股份有限公司製,pH=10.5
*胺系矽烷偶合劑(KBM-573):N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷,信越化學工業股份有限公司製,pH=10.5
*胺系矽烷偶合劑(AY43-031):3-脲基丙基三乙氧基矽烷,Dow Corning Toray股份有限公司製、pH=10.1
<由P-1M(丙烯酸磷酸酯)與KBE-903(胺系矽烷偶合劑)所獲得的胺鹽之分析結果>
-GC-MS分析-
‧機器名:AGILENT TECHNOLOGIES公司製,型號6890N/5975
‧測定條件:將試料10mg溶解於THF溶媒90mL而製作樣品。
將試料溶液1mL注入GC-MS進行測定。
氣化條件280℃、保持管柱內溫度40℃/5分鐘後,以10℃/min昇溫,昇溫至320℃,保持7分鐘而結束測定。
進行關於以下四種類之測定。結果示於第2圖。
‧丙烯酸磷酸酯(P-1M)
‧胺系矽烷偶合劑(KBE-903)
‧胺鹽A2(P-1M:KBE-903=7:3(質量比))
‧胺鹽A3(P-1M:KBE-903=5:5(質量比))
胺鹽A2,因未確認來自KBE-903之峰值,得知P-1M全部未胺鹽化而殘存。
胺鹽A3,因未確認來自KBE-903之峰值,可得知P-1M全部被胺鹽化,於胺鹽化之步驟中未消費的KBE-903被檢測出為全體面積之9.8%。
因此,P-1M與KBE-903之質量比(P-1M:KBE-903)為7:3(pH3.3)以上,較佳為5:5(pH4.3)以上摻合KBE903,P-1M幾乎消失成為可能,可知難以受到P-1M之不良影響。
-NMR分析-
‧機器名:VARIAN公司製編號Mercury 300
‧測定條件:將試料5mg溶解於CDCl3
(重氯仿)0.75mL,製作樣品。累計次數為16次,以5秒之等待時間進行。
關於P-1M、KBE-903、胺鹽(P-1M:KBE903=5:5(質量比))之三種類,進行NMR分析。
以P-1M之來自A(-CH3
)與B(=CH2
)之峰值為基準時,確認胺鹽中來自-OH之波峰大幅地減少。且,因A(-CH3
)與B(=CH2
)之比率未變化,可知B(=CH2
)未反應。
同樣地,以KBE-903之來自-CH2
之峰值為基準時,確認胺鹽係來自NH2
之波峰幾乎未見變化。
因此,所獲得的胺鹽被推測為以下之構造式。且,丙烯酸磷酸酯有兩個羥基,故儘管亦有兩個羥基被胺鹽化的情形,但下述構造式僅顯示1個羥基被胺鹽化的情形。
【化5】
(實施例1)
於60質量份苯氧基樹脂(商品名:YP50,東都化成股份有限公司製)、35質量份基聚合性樹脂(商品名:EB-600,Daicel‧Cytec公司製)、3質量份由表1記載之丙烯酸磷酸酯與胺系矽烷偶合劑所獲得的胺鹽A1、及2質量份反應起始劑(商品名:PERHEXA C,日本油脂股份有限公司製)所構成的黏接劑中,分散導電性粒子(商品名:AUL704,積水化學工業股份有限公司製)成為粒子密度10,000個/mm2
而製作厚度15μm之異方性導電膜S1,該導電性粒子係於樹脂芯施予NiAu電鍍的平均粒子徑4μm所構成者。
(實施例2)
除了於實施例1,由表1所示的丙烯酸磷酸酯與胺系矽烷偶合劑所獲得的胺鹽A2替代由丙烯酸磷酸酯與胺系矽烷偶合劑所獲得的胺鹽A1之外,與實施例1同樣地,製作異方性導電膜S2。
(實施例3)
除了於實施例1,由表1所示的丙烯酸磷酸酯與胺系矽烷偶合劑所獲得的胺鹽A3替代由丙烯酸磷酸酯與胺系矽烷偶合劑所獲得的胺鹽A1之外,與實施例1同樣地,製作異方性導電膜S3。
(實施例4)
除了於實施例1,由表1所示的丙烯酸磷酸酯與胺系矽烷偶合劑所獲得的胺鹽A4替代由丙烯酸磷酸酯與胺系矽烷偶合劑所獲得的胺鹽A1之外,與實施例1同樣地,製作異方性導電膜S4。
(實施例5)
除了於實施例1,由表1所示的丙烯酸磷酸酯與胺系矽烷偶合劑所獲得的胺鹽A5替代由丙烯酸磷酸酯與胺系矽烷偶合劑所獲得的胺鹽A1之外,與實施例1同樣地,製作異方性導電膜S5。
(實施例6)
除了於實施例1,由表1所示的丙烯酸磷酸酯與胺系矽烷偶合劑所獲得的胺鹽A6替代由丙烯酸磷酸酯與胺系矽烷偶合劑所獲得的胺鹽A1之外,與實施例1同樣地,製作異方性導電膜S6。
(實施例7)
除了於實施例1,由表1所示的丙烯酸磷酸酯與胺系矽烷偶合劑所獲得的胺鹽A7替代由丙烯酸磷酸酯與胺系矽烷偶合劑所獲得的胺鹽A1之外,與實施例1同樣地,製作異方性導電膜S7。
(實施例8)
除了於實施例1,由表1所示的丙烯酸磷酸酯與胺系矽烷偶合劑所獲得的胺鹽A8替代由丙烯酸磷酸酯與胺系矽烷偶合劑所獲得的胺鹽A1之外,與實施例1同樣地,製作異方性導電膜S8。
(比較例1)
-不含丙烯酸磷酸酯及胺系矽烷偶合劑的情形-
於60質量份苯氧基樹脂(商品名:YP50,東都化成股份有限公司製)、35質量份基聚合性樹脂(商品名:EB-600,Daicel‧Cytec公司製)、及2質量份反應起始劑(商品名:PERHEXA C,日本油脂股份有限公司製)所構成的黏接劑中使導電性粒子(商品名:AUL704,積水化學工業股份有限公司製)分散成為粒子密度10,000個/mm2
,而製作厚度15μm之異方性導電膜R1。
(比較例2)
-僅含丙烯酸磷酸酯的情形-
除了於比較例1,摻合1質量份丙烯酸磷酸酯(商品名:P-1M,共榮社化學股份有限公司製)以外,與比較例1同樣地,製作異方性導電膜R2。
(比較例3)
-僅含胺系矽烷偶合劑的情形-
除了於比較例1,摻合1質量份胺系矽烷偶合劑(商品名:KBE-903,信越化學工業股份有限公司製)以外,與比較例1同樣地,製作異方性導電膜R3。
(比較例4)
-僅含脲基矽烷偶合劑的情形-
除了於比較例1,摻合1質量份脲基矽烷偶合劑(商品名:AY43-031,Dow Corning Toray股份有限公司製)以外,與比較例1同樣地,製作異方性導電膜R4。
(比較例5)
-丙烯酸磷酸酯+異氰酸酯系矽烷偶合劑的情形(使用特開2003-282637號公報之異氰酸酯系矽烷偶合劑)-
除了於比較例1,單獨摻合1質量份丙烯酸磷酸酯(商品名:P-1M,共榮社化學股份有限公司製)、1質量份異氰酸酯系矽烷偶合劑(商品名:Y5187,信越化學工業股份有限公司製)以外,與比較例1同樣地,製作異方性導電膜R5。
(比較例6)
-事先未形成由丙烯酸磷酸酯與脲基矽烷偶合劑形成的胺鹽,而各自摻合於系統內的情形-
除了於比較例1,單獨摻合1質量份丙烯酸磷酸酯(商品名:P-1M,共榮社化學股份有限公司製)、1質量份脲基矽烷偶合劑(商品名:AY43-031,Dow Corning Toray股份有限公司製)以外,與比較例1同樣地,製作異方性導電膜R6。
(比較例7)
-事先未形成由丙烯酸磷酸酯與胺系矽烷偶合劑形成的胺鹽,而各自摻合於系統內的情形-
除了於比較例1,單獨摻合1質量份丙烯酸磷酸酯(商品名:P-1M,共榮社化學股份有限公司製)、1質量份胺系矽烷偶合劑(商品名:KBE-903,信越化學工業股份有限公司製)以外,與比較例1同樣地,製作異方性導電膜R7。
(比較例8)
-使用丙烯酸磷酸酯+胺系矽烷偶合劑以外之胺系化合物的情形-
一邊攪拌丙烯酸磷酸酯(商品名:P-1M,共榮社化學股份有限公司製)一邊逐滴加入單乙醇胺鹽(分子構造:NH3
CH2
OH),而生成胺鹽B1。所獲得的胺鹽B1使用pH測量器(商品名:HM-30P,東亞DKK股份有限公司製)進行酸性度之測定後,pH為7.2。
除了於比較例1,使用3質量份上述製作的胺鹽B1以外,與比較例1同樣地,製作異方性導電膜R8。
<保存安定性之評價>
其次,製作後立即(初期)使用實施例1~8及比較例1~8之各個異方性導電膜及於30℃ 60%RH環境下暴露48小時後之各個異方性導電膜,如以下方式製作各實裝體,測量導通電阻及黏接強度。然後,經由初期與於30℃60%RH環境下暴露48小時後之對比,評價保存安定性。
<實裝體之製作>
作為評價基材,進行COF(50μmP、Cu8μmt-Sn電鍍、38μmt-Sperflex基材)與IZO塗布玻璃(全表面以IZO塗布,玻璃厚度0.7mm)之接合。
將實施例1~8及比較例1~8之各個異方性導電膜切出1.5mm寬並貼附於IZO塗布玻璃。於其上,將COF暫時固定後,以1.5mm寬熱工具,使用作為緩衝材之厚度100μm之Teflon(註冊商標),於接合條件190℃、3MPa下進行10秒接合,而製作各實裝體。
且,除了將IZO塗布玻璃變更為SiNx塗布玻璃(全表面以SiNx塗布,玻璃厚度0.7mm)以外,同樣地製作各實裝體。
<實裝體之導通電阻之測定>
於使用該IZO塗布玻璃而製作的各實裝體,初期(連接後立即)時,於85℃、85%RH、500小時後測量導通電阻。導通電阻之測量使用數位萬用表(digital multimeter)(產品編號:digital multimeter 7555,橫河電機股份有限公司製),以4端子法測量流通電流1mA時之導通電阻。製作各個異方性導電膜後立即進行連接的各實裝體之結果示於表2,及各個異方性導電膜於30℃中60%RH,暴露48小時後進行連接的各實裝體之結果示於表3。
<實裝體之黏接強度之測定>
於使用該IZO塗布玻璃及該SiNx塗布玻璃而製作的各實裝體,初期(連接後立即)時,測量於85℃、85%RH中500小時後之黏接強度。黏接強度係使用拉伸試驗機(產品編號:RTC1201、AND公司製),以測定速度50mm/sec測定將COF拉起來時之黏接強度。製作各個異方性導電膜後立即進行連接的各實裝體之結果示於表2,及將各個異方性導電膜於30℃中60%RH,暴露48小時後進行連接的各實裝體之結果示於表3。
<<製作異方性導電膜後立即進行連接的實裝體之結果>>
<<異方性導電膜於30℃ 60%RH中暴露48小時後進行連接的實裝體之結果>>
由表2及表3之結果可知,比較例1於製作異方性導電膜後立即表現最性,但保存安定性差,故與製作後立即試驗相比,異方性導電膜於30℃中60%RH,暴露48小時後之黏接強度會降低。
且,可知丙烯酸磷酸酯之摻合量多的情形,導通電阻會變高,對IZO的黏接力會提升,但對SiNx的黏接力有降低的傾向。
且,可知胺系矽烷偶合劑之摻合量多的情形,導通電阻會降低,而對SiNx的黏接力會提升,但對IZO的黏接力有降低的傾向。
含有由丙烯酸磷酸酯與胺系矽烷偶合劑生成的胺鹽的異方性導電膜顯示良好的導通信賴性、黏接強度(實施例1~8)。尤其胺鹽之pH為3~8之範圍,實施例2~4及實施例6~8於30℃ 60%RH暴露48小時的暴露試驗後亦顯示良好的
導通電阻值、黏接強度。
另一方面,可知未含有胺鹽,而僅含有生成胺鹽的原料(丙烯酸磷酸酯、胺系矽烷偶合劑)時,不能獲得良好的導通信賴性、黏接性(比較例1~4)。且,即使使用胺系矽烷偶合劑以外之矽烷偶合劑的情形,結果亦相同(比較例4、5)。且,即使摻合胺鹽之原料,未能事先形成胺鹽的情形亦未能獲得良好的結果(比較例6、7)。即使為胺鹽,但由丙烯酸磷酸酯與胺系矽烷偶合劑以外所形成的胺鹽未能獲得良好的結果(比較例8)。
[產業上之可利用性]
本發明之異方性導電膜較佳可適用於例如:撓性印刷基板(FPC)或IC晶片之端子與LCD面板之玻璃基板上形成的ITO(氧化銦錫(Indium Tin Oxide))電極之連接、COF與PWB之連接、TCP與PWB之連接、COF與玻璃基板之連接、COF與COF之連接、IC基板與玻璃基板之連接、IC基板與PWB之連接等之電路構件彼此之連接。
1‧‧‧異方性導電膜
2‧‧‧導電性粒子
10‧‧‧第一電路構件
11‧‧‧玻璃基板
12‧‧‧絕緣膜
13‧‧‧配線材
20‧‧‧第二電路構件
21‧‧‧基板
22‧‧‧配線材或電極
100‧‧‧接合體
第1圖為顯示本發明接合體之一具體實施例的概略圖。
第2圖為顯示具體實施例中的P-1M(丙烯酸磷酸酯)與KBE-903(胺基矽烷偶合劑)之聚合化合物之GC-MS分析結果的圖。
1...異方性導電膜
2...導電性粒子
10...第一電路構件
11...玻璃基板
12...絕緣膜
13...配線材
20...第二電路構件
21...基板
22...配線材或電極
100...接合體
Claims (4)
- 一種異方性導電膜,其包含:導電性粒子、膜形成樹脂、基聚合性化合物、產生自由基的硬化劑、及胺鹽,該胺鹽係由(甲基)丙烯酸磷酸酯與胺系矽烷偶合劑所合成。
- 如申請專利範圍第1項所述之異方性導電膜,其中胺鹽之pH為3~8。
- 一種接合體,其包含:絕緣膜及配線材交互地形成於表面的第一電路構件;與該第一電路構件之配線材為對向的面上形成配線材或電極的第二電路構件;含有導電性粒子、膜形成樹脂、基聚合性化合物、產生自由基的硬化劑、及由(甲基)丙烯酸磷酸酯與胺系矽烷偶合劑所獲得的胺鹽之異方性導電膜;且該異方性導電膜介於中間,該第一電路構件與該第二電路構件會被接合。
- 一種連接方法,其係將絕緣膜及配線材交互地形成於表面的第一電路構件與該第一電路構件之配線材為對向的面上形成配線材或電極的第二電路構件連接之方法,其包含:含有電性粒子、膜形成樹脂、基聚合性化合物、產生自由基的硬化劑、及由(甲基)丙烯酸磷酸酯與胺系矽烷偶合劑所獲得的胺鹽的異方性導電膜係被包夾於該第一電路構件與該第二電路構件之間, 藉由自該第一電路構件及該第二電路構件一邊加熱一邊按壓,使該異方性導電膜硬化,而將該第一電路構件及該第二電路構件連接。
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