TWI842693B - 接著劑組成物、連接結構體及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明的一方面在於提供一種接著劑組成物,其含有導電性粒子、與具有含氮芳香族雜環的化合物。
Description
本發明是有關於一種接著劑組成物、連接結構體及其製造方法。
近年來,電子零件的小型化、薄型化及高性能化不斷推進,與此同時經濟的高密度安裝技術的開發正活躍地進行。難以藉由先前的焊料及橡膠連接器來進行具有微細的電路電極的電子零件與電路構件的連接。因此,大多使用如專利文獻1~專利文獻6中所揭示的利用分解能優異的各向異性導電性的接著劑組成物及其膜(接著劑膜)的連接方法。例如於連接液晶顯示器(Liquid Crystal Display)的玻璃與帶式自動接合(Tape Automated Bonding,TAB)或可撓性印刷電路板(Flexible Print Circuit,FPC)般的電路構件時,將含有導電性粒子的各向異性導電性接著劑膜夾持在相向的電極間,進行加熱及加壓,藉此一面維持同一基板上鄰接的電極彼此的絕緣性,一面使兩基板的電極彼此電性連接,從而使具有微細的電路電極的電子零件與電路構件進行壓接並固定。
另外,要求模組的輕量化、薄型化及高感度化,於液晶顯示裝置、電子紙等顯示模組、或觸控面板等感測器用基板中,出於降低配線電阻的目的,需要藉由使用表面電阻低的銅、金、鋁及該些的合金代替先前的銀膏來作為電極,使配線的寬度變窄並減小配線電阻。於各向異性導電性的接著劑膜中,出於減小連接電阻的目的,亦正進行將接著劑膜中所含的原料等最佳化的研究。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平08-148213號公報
[專利文獻2]日本專利特開平08-124613號公報
[專利文獻3]日本專利特開平11-50032號公報
[專利文獻4]日本專利特開2011-91044號公報
[專利文獻5]日本專利特開2011-100605號公報
[專利文獻6]日本專利特開2013-55058號公報
[發明所欲解決之課題]
於所述表面電阻低的金屬中,亦正進行用以將容易獲取的銅、銅合金、銅的氧化物等用於電極的研究。但是,於將先前的接著劑膜應用於此種電極中的情況下,有時例如連接電阻經時上昇,於連接可靠性的方面有進一步改善的餘地。
因此,本發明的目的在於提供一種能夠抑制連接電阻的上昇並提高連接可靠性的接著劑組成物。另外,本發明的目的在於提供一種連接可靠性優異的連接結構體及其製造方法。
[解決課題之手段]
本發明的一方面為一種接著劑組成物,其含有導電性粒子、與具有含氮芳香族雜環的化合物。
含氮芳香族雜環較佳為選自由吡唑環、咪唑環、三唑環、四唑環、噻唑環、噻二唑環、噁唑環及嘧啶環所組成的群組中的至少一種。藉此,可進一步提高連接可靠性。
接著劑組成物較佳為用於將電路構件彼此連接。
本發明的另一方面為一種連接結構體,其包括:第一電路構件,具有第一基板及設於該第一基板上的第一電極;第二電路構件,具有第二基板及設於該第二基板上的第二電極;以及電路連接構件,配置於第一電路構件及第二電路構件之間,將第一電極與第二電極彼此電性連接,電路連接構件為所述接著劑組成物的硬化物。
第一電極及第二電極較佳為銅、銅合金、或銅氧化物。
本發明的另一方面為一種連接結構體的製造方法,其包括以下步驟:將所述接著劑組成物配置於具有第一基板及設於該第一基板上的第一電極的第一電路構件、與具有第二基板及設於該第二基板上的第二電極的第二電路構件之間,經由所述接著劑組成物而對第一電路構件與第二電路構件進行壓接,從而將第一電路構件與第二電路構件電性連接。
[發明的效果]
根據本發明,可提供一種能夠抑制連接電阻的上昇並提高連接可靠性的接著劑組成物。另外,本發明可提供一種連接可靠性優異的連接結構體及其製造方法。
以下,對本發明的實施形態進行詳細說明。其中,本發明並不限定於以下的實施形態。
一實施形態的接著劑組成物含有接著劑成分、與分散於接著劑成分中的導電性粒子。接著劑成分以接著劑組成物中的導電性粒子以外的不揮發成分的形式定義。
導電性粒子例如具有聚苯乙烯等聚合物粒子(塑膠粒子)、與包覆該聚合物粒子的金屬層。聚合物粒子較佳為其表面整體實質上由金屬層包覆,但亦可於維持作為電路連接材料的功能的範圍內,聚合物粒子的表面的一部分不由金屬層包覆而露出。聚合物粒子例如亦可為含有包含選自苯乙烯及二乙烯基苯中的至少一種單體作為單體單元的聚合體的粒子。
聚合物粒子的平均粒徑較佳為可為1 μm以上,亦可為40 μm以下,抑或可為1 μm~40 μm。就高密度安裝的觀點而言,聚合物粒子的平均粒徑更佳為可為30 μm以下,亦可為1 μm~30 μm。就於電極的表面具有凹凸偏差的情況下亦更穩定地維持連接狀態的觀點而言,聚合物粒子的平均粒徑進而佳為可為2 μm以上,亦可為20 μm以下,抑或可為2 μm~20 μm。聚合物粒子的平均粒徑可利用掃描電子顯微鏡(scanning electron microscope,SEM)進行觀察,並測定300個聚合物粒子的粒徑,以其平均值的形式而獲得。
金屬層可由Ni、Ni/Au、Ni/Pd、Cu、NiB、Ag、Ru等各種金屬形成。金屬層亦可為藉由鍍敷、蒸鍍、濺鍍等而製作的薄膜。
就絕緣性提高的觀點而言,導電性粒子亦可進而具有設於金屬層的外側的覆蓋金屬層的絕緣層。絕緣層亦可為由二氧化矽、丙烯酸等絕緣性材料形成的層。
導電性粒子較佳為具有形成多個突起部的表面。具有突起部的導電性粒子例如可藉由利用金屬鍍敷將金屬層形成於聚合物粒子的表面上而獲得。
導電性粒子的含量可根據連接的電極的精細度等而決定。例如,相對於接著劑成分100體積份,導電性粒子的含量可為1體積份以上,亦可為50體積份以下,抑或可為1體積份~50體積份。就絕緣性及製造成本的觀點而言,相對於接著劑成分100體積份,導電性粒子的含量更佳為可為30體積份以下,亦可為1體積份~30體積份。
接著劑成分於一實施形態中含有:具有絕緣性且藉由熱或光而進行硬化的自由基聚合性物質、游離自由基產生劑、以及具有含氮芳香族雜環的化合物。
自由基聚合性物質為具有藉由自由基而聚合的官能基的物質,例如可列舉:丙烯酸酯化合物、甲基丙烯酸酯化合物、及順丁烯二醯亞胺化合物。以接著劑成分總量為基準,自由基聚合性物質的含量例如可為50質量%以上,亦可為80質量%以下,抑或可為50質量%~80質量%。
作為丙烯酸酯化合物及甲基丙烯酸酯化合物,例如可列舉:胺基甲酸酯丙烯酸酯、胺基甲酸酯甲基丙烯酸酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸異丁酯、乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、二羥甲基三環癸烷二丙烯酸酯、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-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、丙烯酸二環戊烯酯、丙烯酸三環癸酯、異三聚氰酸雙(丙烯醯氧基乙基)酯、異三聚氰酸ε-己內酯改質三(丙烯醯氧基乙基)酯、及異三聚氰酸三(丙烯醯氧基乙基)酯。關於自由基聚合性物質,可將該些單獨使用一種或者將兩種以上組合而使用。就接著性的觀點而言,自由基聚合性物質較佳為胺基甲酸酯丙烯酸酯或胺基甲酸酯甲基丙烯酸酯。
作為自由基聚合性物質,就提高耐熱性的觀點而言,特佳為併用胺基甲酸酯丙烯酸酯或胺基甲酸酯甲基丙烯酸酯、與利用有機過氧化物交聯時、單獨顯示出100℃以上的Tg的自由基聚合性物質。此種自由基聚合性物質亦可為具有二環戊烯基及/或三環癸基的化合物,較佳為具有三環癸基的化合物。
自由基聚合性物質於25℃下的黏度可為100000 mPa·s以上,亦可為1000000 mPa·s以下,抑或可為100000 mPa·s~1000000 mPa·s,較佳為可為500000 mPa·s以下,亦可為100000 mPa·s~500000 mPa·s。自由基聚合性物質的25℃下的黏度可使用市售的E型黏度計進行測定。
游離自由基產生劑是藉由熱或光而分解來產生游離自由基的化合物,例如為過氧化化合物或偶氮系化合物。游離自由基產生劑可根據作為目標的連接溫度、連接時間、適用期等而適宜選定。游離自由基產生劑例如亦可為選自過氧化苯甲醯、過氧化二醯基、過氧化二碳酸酯、過氧化酯、過氧化縮酮、過氧化二烷基及過氧化氫中的一種以上。就高反應性與適用期的觀點而言,游離自由基產生劑較佳為10小時半衰期溫度為40℃以上、且1分鐘半衰期溫度為180℃以下的有機過氧化化合物。以接著劑成分總量為基準,游離自由基產生劑的含量例如可為0.05質量%以上,亦可為15質量%以下,抑或可為0.05質量%~15質量%。於接著劑成分含有游離自由基產生劑的情況下,游離自由基產生劑亦可與分解促進劑、抑制劑等組合而使用。
本實施形態的接著劑成分亦可進而包含聚合抑制劑。聚合抑制劑亦可為對苯二酚化合物、甲醚對苯二酚化合物等。以接著劑成分總量為基準,聚合抑制劑的含量可為0.05質量%以上,亦可為5質量%以下,抑或可為0.05質量%~5質量%。
具有含氮芳香族雜環的化合物(以下,亦簡稱為「雜環化合物」)為具有於環內包含一個以上的氮原子的芳香族性雜環的化合物。含氮芳香族雜環(以下,亦簡稱為「雜環」)至少包含碳原子及氮原子兩種原子,亦可包含除碳原子及氮原子以外含有硫原子、氧原子等其他原子的三種以上的原子。雜環例如包含1個~4個氮原子,較佳為包含2個~4個氮原子。於雜環中所含的氮原子為一個的情況下,雜環較佳為除碳原子及氮原子以外進而包含所述其他原子。
雜環較佳為具有5員環或6員環的化合物,更佳為具有5員環的化合物(唑)。作為5員環,例如可列舉:吡唑環、咪唑環、三唑環、四唑環、噻唑環、噻二唑環、噁唑環等。作為6員環,例如可列舉嘧啶環等。
就抑制連接電阻的上昇而進一步提高連接可靠性的觀點而言,雜環較佳為選自由吡唑環、咪唑環、三唑環、四唑環、噻唑環、噻二唑環、噁唑環及嘧啶環所組成的群組中的至少一種,更佳為選自由吡唑環、咪唑環、三唑環、四唑環、噻唑環、噻二唑環及噁唑環所組成的群組中的至少一種,進而佳為選自由三唑環、四唑環及噻二唑環所組成的群組中的至少一種。
雜環可未經取代,亦可具有取代基(鍵結於構成雜環的原子的氫原子被取代)。於雜環具有取代基的情況下,該取代基可為烴基,亦可為包含硫原子、氧原子等的有機基。烴基亦可為烷基等。包含氮原子的有機基亦可為胺基等。包含硫原子的有機基亦可為巰基等。
雜環化合物可具有包含單環的含氮芳香族雜環,亦可具有例如僅包含烴的芳香環(例如,經取代或未經取代的苯環)與所述含氮芳香族雜環進行縮合而成的多環。此種多環例如亦可為苯并咪唑環、苯并三唑環、苯并噻唑環、苯并噁唑環等。
具體而言,雜環化合物亦可為5-甲基四唑、5-胺基-1H-四唑、3-巰基-1,2,4-三唑、苯并三唑、2-胺基嘧啶、5,6-二甲基苯并咪唑、2-胺基-5-巰基-1,3,4-噻二唑、2-巰基嘧啶、2-巰基苯并噁唑、2-巰基苯并噻唑、2-巰基苯并咪唑等。
就抑制連接電阻的上昇而進一步提高連接可靠性的觀點而言,相對於接著劑成分100體積份,雜環化合物的含量較佳為0.01體積份以上,更佳為0.1體積份以上,進而佳為0.2體積份以上,且較佳為5體積份以下,更佳為2體積份以下,進而佳為1體積份以下。
接著劑成分於另一實施形態中含有熱硬化性樹脂、與所述的具有含氮芳香族雜環的化合物。
熱硬化性樹脂例如可列舉:環氧樹脂、氰酸酯樹脂、順丁烯二醯亞胺樹脂、烯丙基納迪克醯亞胺樹脂、酚樹脂、脲樹脂、醇酸樹脂、丙烯酸樹脂、不飽和聚酯樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂、矽酮樹脂、間苯二酚甲醛樹脂、二甲苯樹脂、呋喃樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、酮樹脂、三聚氰酸三烯丙酯樹脂、聚異氰酸酯樹脂、含有異三聚氰酸三(2-羥基乙基)酯的樹脂、含有偏苯三酸三烯丙酯的樹脂、由環戊二烯所合成的熱硬化性樹脂、由芳香族二氰胺的三聚化所得的熱硬化性樹脂等。關於熱硬化性樹脂,可將該些單獨使用一種或者將兩種以上組合而使用。以接著劑成分總量為基準,熱硬化性樹脂的含量例如可為20質量%以上,亦可為50質量%以下,抑或可為20質量%~50質量%。
於接著劑成分含有熱硬化性樹脂的情況下,接著劑成分亦可進而含有硬化劑。硬化劑例如可為觸媒型硬化劑。觸媒型硬化劑可為醯肼、三氟化硼-胺錯合物、鋶鹽、胺醯亞胺、二胺基順丁烯二腈、多胺鹽、二氰二胺等,或者亦可為該些的改質物。硬化劑亦可為多胺、聚硫醇、多酚、酸酐等加成聚合型硬化劑。作為硬化劑,亦可併用加成聚合型硬化劑與觸媒型硬化劑。硬化劑可將該些單獨使用一種或者將兩種以上組合而使用。以接著劑成分總量為基準,硬化劑的含量可為0.5質量%以上,亦可為15質量%以下,抑或可為0.5質量%~15質量%。
硬化劑亦可為利用聚胺基甲酸酯系、聚酯系等高分子化合物、或者Ni、Cu等金屬薄膜、矽酸鈣等無機化合物將所述硬化劑包覆而經微膠囊化者。此種硬化劑由於可延長可用時間,故較佳。
接著劑成分於另一實施形態中含有所述的自由基聚合性物質、游離自由基產生劑、熱硬化性樹脂、以及具有含氮芳香族雜環的化合物。
於本實施形態中,以接著劑成分總量為基準,自由基聚合性物質的含量及熱硬化性樹脂的含量的合計例如可為50質量%以上,亦可為80質量%以下,抑或可為50質量%~80質量%。
於所述各實施形態中,接著劑成分亦可進而含有矽酮粒子等填充材、軟化劑、促進劑、抗老化劑、著色劑、阻燃化劑、觸變劑、偶合劑等。
接著劑組成物亦可為膏狀,就操作性的觀點而言,較佳為亦可為形成為膜狀的接著劑膜。圖1是表示一實施形態的膜狀的接著劑組成物(接著劑膜)的示意剖面圖。如圖1所示,於一實施形態中,接著劑膜1包括包含接著劑成分2、與分散於接著劑成分2中的導電性粒子3的一層。於一實施形態中,接著劑成分2及導電性粒子3亦可為所述接著劑成分及導電性粒子。接著劑膜1的厚度例如可為10 μm以上,亦可為50 μm以下,抑或可為10 μm~50 μm。
於使接著劑組成物形成為膜狀的情況下,為了提高膜形成性,接著劑成分亦可包含所述熱硬化性樹脂以外的絕緣性樹脂。作為絕緣性樹脂,亦可為聚苯乙烯、聚乙烯、聚乙烯丁醛、聚乙烯甲醛、聚醯亞胺、聚醯胺、聚氯乙烯、聚苯醚、脲樹脂、苯氧基樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚酯胺基甲酸酯樹脂等,就進一步提高連接可靠性的觀點而言,亦可為根據高效液相層析法(high performance liquid chromatography,HPLC)求出的重量平均分子量為10000以上的高分子量苯氧基樹脂。接著劑成分亦可含有該些樹脂經自由基聚合性官能基改質而成者,為了調整熔融黏度等,亦可含有該些樹脂與苯乙烯系樹脂或丙烯酸樹脂的混合物。作為另一實施形態,為了提高膜形成性,接著劑成分亦可含有橡膠。
接著劑膜亦可設為多層構成。接著劑膜例如亦可為包括包含導電性粒子的層與不包含導電性粒子的層的二層構成,或者包括包含導電性粒子的層與設於其兩側的不包含導電性粒子的層的三層構成。亦可於接著劑膜中設置多個包含導電性粒子的層。該些多層構成的接著劑膜可高效地將導電性粒子配置於電極上,因此於進行窄間距連接時較佳。考慮到與電路構件的接著性,接著劑膜亦可進而具有相對於所連接的各個電路構件而顯示出高接著性的接著層。
以上說明的接著劑組成物(接著劑膜)可較佳地用作用以將電路構件彼此連接的材料(電路連接材料),可特佳地用作用以將電路構件彼此連接的各向異性導電性接著劑組成物(各向異性導電性接著劑膜)。
其次,對使用了接著劑膜1的連接結構體的製造方法進行說明。圖2(a)、圖2(b)是表示一實施形態的連接結構體的製造方法的示意剖面圖。首先,如圖2(a)所示,準備具有第一基板4及設於第一基板4上的第一電極5的第一電路構件6、與具有第二基板7及設於第二基板7上的第二電極8的第二電路構件9。
其次,以第一電極5與第二電極8相向的方式配置第一電路構件6與第二電路構件9,於第一電路構件6與第二電路構件9之間配置接著劑膜1。
然後,一面沿箭頭A方向及箭頭B方向對整體進行加壓,一面使接著劑膜1硬化。加壓時的壓力例如可為總連接面積每單位1 MPa~10 MPa。使接著劑膜1硬化的方法可為利用加熱的方法,亦可為除加熱以外併用光照射的方法。加熱例如可於100℃~170℃下進行。加壓及加熱(視需要光照射)可進行例如1秒鐘~160秒鐘。藉此,第一電路構件6與第二電路構件9經由構成接著劑膜1的接著劑組成物的硬化物而受到壓接。
於本實施形態中,於第一電路構件6與第二電路構件9之間配置接著劑膜1,作為另一實施形態,亦可代替接著劑膜,而將膏狀的接著劑組成物塗佈於第一電路構件6或第二電路構件9上或者該兩者上。
以所述方式獲得的一實施形態的連接結構體11如圖2(b)所示包括:第一電路構件6,具有第一基板4及設於第一基板4上的第一電極5;第二電路構件9,具有第二基板7及設於第二基板7上的第二電極8;以及電路連接構件10,配置於第一電路構件6與第二電路構件9之間,將第一電極5與第二電極8彼此電性連接。電路連接構件10由接著劑組成物的硬化物構成,包含接著劑成分2的硬化物12、與分散於該硬化物12中的導電性粒子3。於連接結構體11中,藉由於第一電極5與第二電極8之間介隔存在導電性粒子3,第一電極5與第二電極8彼此電性連接。
第一基板4及第二基板7彼此可相同亦可不同,例如亦可為包含熱塑性樹脂的可撓性基板、玻璃基板、或者具有玻璃基板及設於該玻璃基板上的絕緣膜的複合基板。
可撓性基板例如亦可為由包含選自聚醯亞胺(polyimide,PI)、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)、聚碳酸酯(polycarbonate,PC)及聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate,PEN)中的至少一種熱塑性樹脂的有機材料所形成的有機基板。
可撓性基板亦可進而具有形成於有機基板的表面上的、用以提高光學及機械特性的硬塗等改質處理膜及/或保護膜等。為了使可撓性基板的操作及搬送容易,亦可將選自玻璃材料及SUS等中的增強材料貼合於有機基板上。
就確保於基板單體上製成膜的強度、及彎曲容易度的方面而言,可撓性基板的厚度較佳為可為10 μm以上,亦可為200 μm以下,抑或可為10 μm~200 μm,更佳為可為125 μm以下,亦可為10 μm~125 μm。
若使用先前的電路連接材料,則有時藉由用以電路構件彼此的壓接的加熱及加壓而可撓性基板上的電極發生斷裂,或者容易產生裂紋。另外,關於難以形成充分的電性連接的電極的連接,為了抑制電極的破損,必須於更低溫或更低應力的條件下壓接電路構件。本實施形態的接著劑膜1於該些方面中與先前的材料相比可具有有利的效果。
玻璃基板可由鈉玻璃、石英玻璃等形成。就防止由來自外部的應力所引起的破損的觀點而言,亦可對由該些材料形成的基板實施化學強化處理。複合基板亦可具有玻璃基板、與設於玻璃基板表面上的、聚醯亞胺或用以裝飾的加色的有機材料或無機材料所構成的絕緣膜。於複合基板中,電極可形成於絕緣膜上。
作為第一基板4及第二基板7的組合,更具體而言,第一基板4亦可為IC晶片或包含熱塑性樹脂的可撓性基板,第二基板7亦可為包含熱塑性樹脂的可撓性基板。或者,第一基板4亦可為IC晶片或可撓性基板,第二基板7亦可為玻璃基板或複合基板。換言之,於第二基板7為可撓性基板時,第一基板4可為IC晶片,亦可為可撓性基板。於第一基板4為IC晶片,第二基板7為可撓性基板時,為了連接覆晶塑膠板(Chip on Plastic substrate,COP),可使用所述接著劑膜1。於第一基板4及第二基板7為可撓性基板時,為了連接覆膜塑膠板(Film on Plastic substrate,FOP),可使用所述接著劑膜1。
於第二基板7為可撓性基板的情況下,第一電路構件6亦可為半導體晶片、電晶體、二極體、閘流體等能動元件、電容器、電阻體、線圈等被動元件等電子零件、印刷基板、或形成有氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)等電路的玻璃基板。於第一基板4為半導體晶片或玻璃基板的情況下,利用焊槍等使利用鍍敷所形成的凸塊或金線的前端熔融,而形成金球,於將該球壓接於電極墊上後,設置將線切斷而獲得的線凸塊等突起電極,從而可將其用作第一電路構件6。
作為形成第一電極5及第二電極8的電極材料,可列舉:Ag、Ni、Al、Au、Cu、Ti、Mo等金屬、及ITO、氧化銦鋅(indium zinc oxide,IZO)、銀奈米線、碳奈米管等透明導電體。第一電極5及第二電極8可由相同的材料形成,亦可由不同的材料形成,但較佳為由相同的材料形成。就連接電阻的減少及獲取的容易度的觀點而言,第一電極5及第二電極8較佳為由銅、銅合金、或銅氧化物形成。就防止斷線的觀點而言,亦可於第一電極5及第二電極8上進而設置氧化物或氮化物的膜、合金膜、有機膜等表面層。亦可於第一電路構件6及第二電路構件9上分別一個一個地設置第一電極5及第二電極8,但較佳為分別以規定的間隔設置多個第一電極5及第二電極8。
[實施例]
以下,列舉實施例來對本發明進行更具體的說明。其中,本發明並不限定於該些實施例。
<實施例1>
將作為自由基聚合性物質的胺基甲酸酯丙烯酸酯(製品名:UA-5500T、新中村化學工業(股)製造)20質量份、異三聚氰酸雙(丙烯醯氧基乙基)酯(製品名:M-215、東亞合成(股)製造)15質量份、二羥甲基三環癸烷二丙烯酸酯(製品名:DCP-A、共榮社化學(股)製造)5質量份、及2-甲基丙烯醯氧基乙基酸式磷酸酯(製品名:P-2M、共榮社化學(股)製造)1質量份、作為游離自由基產生劑的過氧化苯甲醯(製品名:耐帕(Nyper)BMT-K、日本油脂(股)製造)8質量份、與包含作為絕緣性樹脂的聚酯胺基甲酸酯樹脂(製品名:UR4800、東洋紡績(股)製造)的濃度40質量%的溶液60質量份混合,進行攪拌而獲得樹脂溶液。此時,聚酯胺基甲酸酯樹脂的溶液是將聚酯胺基甲酸酯樹脂溶解於甲苯/甲基乙基酮=50/50的混合溶劑中進行製備。
另一方面,於聚苯乙烯粒子的表面形成厚0.2 μm的鎳層。進而,於該鎳層的外側形成厚0.04 μm的金層。藉此製作平均粒徑4 μm的導電性粒子。以相對於樹脂溶液100體積份而為10體積份的比例使該導電性粒子分散於所製備的樹脂溶液中。於其中以相對於樹脂溶液100體積份而為1體積份的比例使5-甲基四唑分散。進而,作為填充材,以相對於樹脂溶液100質量份而為20質量份的比例使平均粒徑2 μm的矽酮微粒子(製品名:KMP-605、信越化學(股)製造)分散,從而獲得包含自由基聚合性物質、游離自由基產生劑、絕緣性樹脂、導電性粒子、具有含氮芳香族雜環的化合物、及填充材的接著劑組成物的塗敷液。使用塗敷裝置將該塗敷液塗佈於對單面進行了脫模處理的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜(厚度50 μm)上。藉由70℃的熱風乾燥而對塗膜進行乾燥,從而形成實施例1的包含接著劑組成物的各向異性導電性接著劑膜(厚18 μm)。
<實施例2~實施例5、比較例1>
於實施例1中,代替5-甲基四唑而使用表1所示的具有含氮芳香族雜環的化合物,除此以外與實施例1同樣地製作實施例2~實施例5的接著劑膜。另外,於實施例1中,未添加5-甲基四唑,除此以外與實施例1同樣地製作比較例1的接著劑膜。
<銅電極膜貼附體的製作>
作為仿照電路構件的被黏體,準備具有PET膜與形成於該PET膜上的銅膜的銅電極膜構件。於該銅電極膜構件的銅膜上,一面對所製作的接著劑膜以接著劑膜的達到溫度成為70℃的方式進行加熱,一面於總連接面積每單位2 MPa的壓力下將整體加壓10秒鐘,從而獲得包括源自接著劑膜的接著劑組成物的硬化物的銅電極膜貼附體。圖3是表示銅電極膜貼附體的示意剖面圖。如圖3所示,銅電極膜貼附體13是於PET膜14上形成有銅膜15,並於銅膜15的與PET膜14為相反側的面15a上進而設置接著劑組成物的硬化物20(包含接著劑成分的硬化物22與導電性粒子23)。
<連接可靠性的評價>
將所獲得的實施例1~實施例5及比較例1的貼附體於85℃、85%RH的環境下靜置100小時而供於可靠性試驗。關於試驗前後的銅電極膜貼附體13,藉由目視來觀察銅膜15的與PET膜14為相反側的面15a中硬化物20相接的部分(貼附部)的外觀。將試驗前後幾乎未看到變色者設為A、將看到變色但程度小者設為B、將看到激烈的變色者設為C來評價連接可靠性。將評價結果示於表1中。若評價結果為A或B,則可以說連接可靠性優異。
<連接電阻的評價>
將所獲得的實施例1~實施例5及比較例1的各向異性導電性的接著劑膜貼附於銅電極膜後,於銅電極膜的相反側的接著劑膜上載置可撓性電路基板(FPC),一面以接著劑膜的達到溫度成為170℃的方式進行加熱,一面於總連接面積每單位2 MPa的壓力下將整體加壓10秒鐘,而獲得接著膜安裝體a(連接結構體)。作為可撓性電路基板,使用電極寬150 μm、電極間空間150 μm、電極間間距為300 μm、銅箔厚度為18 μm、並於表面形成Ni(膜厚3 μm)及Au(膜厚0.01 μm)者。針對該接著膜安裝體a,於85℃、85%RH的環境下靜置100小時而供於可靠性試驗。測定可靠性試驗後的接著膜安裝體a的連接電阻,將1 Ω以下者評價為A,將超過1 Ω者評價為B。如表1所示,實施例1~實施例5的接著膜安裝體a的連接電阻均為1 Ω以下,為良好。
<接著性的評價>
將所獲得的實施例1~實施例5及比較例1的各向異性導電性的接著劑膜貼附於具有SiO2
膜的PET膜後,於PET膜的相反側的接著劑膜上載置可撓性電路基板(FPC),一面以接著劑膜的達到溫度成為170℃的方式進行加熱,一面於總連接面積每單位2 MPa的壓力下將整體加壓10秒鐘,而獲得接著膜安裝體b(連接結構體)。作為可撓性電路基板,使用電極寬150 μm、電極間空間150 μm、電極間間距為300 μm、銅箔厚度為18 μm、並於表面形成Ni(膜厚3 μm)及Au(膜厚0.01 μm)者。針對該接著膜安裝體b,於85℃、85%RH的環境下靜置100小時而供於可靠性試驗。測定可靠性試驗後的接著膜安裝體b的接著性(接著力),將4 N/cm以上者評價為A,將未滿4 N/cm者評價為B。如表1所示,接著力均為4 N/cm以上,為良好。
[表1]
1‧‧‧接著劑膜(接著劑組成物)
2‧‧‧接著劑成分
3‧‧‧導電性粒子
4‧‧‧第一基板
5‧‧‧第一電極
6‧‧‧第一電路構件
7‧‧‧第二基板
8‧‧‧第二電極
9‧‧‧第二電路構件
10‧‧‧電路連接構件(接著劑組成物的硬化物)
11‧‧‧連接結構體
12‧‧‧接著劑成分的硬化物
13‧‧‧銅電極膜貼附體
14‧‧‧PET膜
15‧‧‧銅膜
15a‧‧‧面
20‧‧‧接著劑組成物的硬化物
22‧‧‧接著劑成分的硬化物
23‧‧‧導電性粒子
A、B‧‧‧箭頭
圖1是表示一實施形態的接著劑膜的示意剖面圖。
圖2(a)、圖2(b)是表示一實施形態的連接結構體的製造方法的示意剖面圖。
圖3是表示實施例中使用的銅電極膜貼附體的示意剖面圖。
1‧‧‧接著劑膜
2‧‧‧接著劑成分
3‧‧‧導電性粒子
Claims (6)
- 一種接著劑組成物,其含有導電性粒子、與具有包含單環的含氮芳香族雜環的化合物,所述含氮芳香族雜環的化合物具有取代基,所述取代基為包含硫原子的有機基或包括氧原子的有機基。
- 如申請專利範圍第1項所述的接著劑組成物,其中所述含氮芳香族雜環為選自由吡唑環、咪唑環、三唑環、四唑環、噻唑環、噻二唑環、噁唑環及嘧啶環所組成的群組中的至少一種。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的接著劑組成物,其用於將電路構件彼此連接。
- 一種連接結構體,其包括:第一電路構件,具有第一基板及設於所述第一基板上的第一電極;第二電路構件,具有第二基板及設於所述第二基板上的第二電極;以及電路連接構件,配置於所述第一電路構件及所述第二電路構件之間,將所述第一電極與所述第二電極彼此電性連接,所述電路連接構件為如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的接著劑組成物的硬化物。
- 如申請專利範圍第4項所述的連接結構體,其中所述第一電極及所述第二電極是由銅、銅合金、或銅氧化物形成。
- 一種連接結構體的製造方法,其包括以下步驟: 將如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的接著劑組成物配置於具有第一基板及設於所述第一基板上的第一電極的第一電路構件、與具有第二基板及設於所述第二基板上的第二電極的第二電路構件之間,經由所述接著劑組成物而對所述第一電路構件與所述第二電路構件進行壓接,從而將所述第一電路構件與所述第二電路構件彼此電性連接。
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