專利名稱：粘接劑組合物、膜狀粘接劑和電路部件的連接結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及粘接劑組合物、膜狀粘接劑和電路部件的連接結(jié)構(gòu)
背景技術(shù)：
出于使元件中的各種部件結(jié)合的目的，在半導體元件和液晶顯示元件中，一直使用各種各樣的粘接劑組合物。作為粘接劑組合物所要求的特性，首先要求滿足粘接性，并且還要求滿足耐熱性、高溫高濕狀態(tài)下的可靠性等很多方面。此外，作為粘接所使用的被粘接物，以印刷電路板、聚酰亞胺等有機基材為首，可以使用由銅、鋁等金屬或ITO、SiN, SiO2等的具有各種各樣的表面狀態(tài)的基材。因此，粘接劑組合物需要針對各被粘接物進行分子設計。以往，作為半導體元件或液晶顯示元件用的粘接劑組合物，一直應用的是使用了顯示出高可靠性的環(huán)氧固化系或使用了自由基聚合性化合物的自由基固化系的熱固性樹脂(例如，參照專利文獻1和2)。作為環(huán)氧固化系的粘接劑組合物的構(gòu)成成分，通常使用環(huán)氧樹脂、具有與環(huán)氧樹脂反應性的酚樹脂等固化劑、促進環(huán)氧樹脂與固化劑反應的熱潛在性催化劑。而另一方面，作為自由基固化系的粘接劑組合物的構(gòu)成成分，正在使用丙烯酸酯衍生物或甲基丙烯酸酯衍生物等自由基聚合性化合物和作為自由基聚合引發(fā)劑的過氧化物。然而，隨著近來半導體元件的高集成化、液晶元件的高精細化，由于元件間和配線間間距狹小化，由于固化時的加熱，因而有可能對周邊部件產(chǎn)生不良影響。此外，為了降低成本，還需要提高生產(chǎn)量。相對于這些課題，要求在更低溫度下且更短時間內(nèi)進行固化，也就是說，要求在低溫快速固化條件下的粘接。但是，用短時間進行固化時，已知由于固化收縮等，內(nèi)部應力變大，粘接強度變低。另外，在低溫下進行固化時，已知環(huán)氧樹脂或丙烯酸酯衍生物或甲基丙烯酸酯衍生物不能充分進行反應，交聯(lián)密度變得不足，可靠性降低。另外，作為粘接強度的改善方法，提出了如下方法通過使用具有醚鍵的自由基聚合性化合物，對粘接劑的固化物賦予可撓性，來改善粘接強度的方法(例如，參照專利文獻3、4)；在粘接劑中分散由橡膠系彈性材料組成的應力吸收粒子，來改善粘接強度的方法 (例如，參照專利文獻5)。專利文獻1 日本特開平01-113480號公報專利文獻2 日本特開2002-203427號公報專利文獻3 日本特許第3522634號公報專利文獻4 日本特開2002-285128號公報專利文獻5 日本特許第3477367號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題但是，使用如上述專利文獻3和4記載的具有醚鍵的自由基聚合性化合物的粘接劑，在低溫下進行固化時，具有醚鍵的丙烯酸酯衍生物或甲基丙烯酸酯衍生物不能充分進行反應，存在交聯(lián)密度變得不足這樣的問題。進一步，即使是使用上述專利文獻5記載的應力吸收粒子的粘接劑，由于應力吸收粒子的玻璃化溫度(Tg)為80°C 120°C這樣的高溫， 因此存在得不到充分的應力緩和效果這樣的問題。因此，將這些粘接劑用于要求在高溫高濕條件下(例如85°C /85% RH)長時間暴露后也穩(wěn)定的性能的半導體元件或元件顯示元件的粘接劑時，會產(chǎn)生在可靠性試驗(高溫高濕試驗)后粘接力或連接電阻等特性惡化的問題。本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的課題而完成的，其目的在于提供一種顯示優(yōu)異的粘接強度，即使在可靠性試驗(例如，85°C /85% RH放置)后也能夠維持穩(wěn)定的性能的粘接劑組合物、使用該粘接劑組合物的膜狀粘接劑和電路部件的連接結(jié)構(gòu)。解決問題的手段為達到上述目的，本發(fā)明提供一種粘接劑組合物，其含有(a)包含從(甲基)丙烯酸烷基酯-丁二烯-苯乙烯共聚物或復合物、(甲基)丙烯酸烷基酯-有機硅共聚物或復合物和有機硅_(甲基)丙烯酸共聚物或復合物組成的組中選出的至少一種物質(zhì)的有機微粒。該粘接劑組合物通過含有上述(a)有機微粒，不僅可以得到應力緩和性以及與樹脂組合物的相溶性提高的效果，可以得到優(yōu)異的粘接強度，而且可以充分降低連接電路部件彼此時的連接電阻，進一步在可靠性試驗(例如，85°C /85% RH放置)后，也可以維持穩(wěn)定性能。本發(fā)明的粘接劑組合物優(yōu)選為含有(b)自由基聚合性化合物和(C)自由基聚合引發(fā)劑的組合物。該粘接劑組合物通過含有(b)自由基聚合性化合物和(c)自由基聚合引發(fā)劑，由于作為反應活性種的自由基富于反應性，因此能夠在短時間固化。另外，不僅能夠得到優(yōu)異的粘接強度，而且在可靠性試驗(高溫高濕試驗)后，也可以發(fā)揮優(yōu)異的特性。另外，本發(fā)明的粘接劑組合物優(yōu)選為含有(d)環(huán)氧樹脂和(e)潛在性固化劑的組合物。該粘接劑組合物通過含有(d)環(huán)氧樹脂、(e)潛在性固化劑，不僅能夠得到優(yōu)異的粘接強度，而且在可靠性試驗(高溫高濕試驗)后也可以發(fā)揮優(yōu)異的特性。在本發(fā)明的粘接劑組合物中，上述(a)有機微粒的Tg優(yōu)選為-100 70°C。如果 (a)有機微粒的Tg超過70°C時，由于不能充分的緩和粘接劑內(nèi)部的應力，因此會有粘接強度下降的傾向。另外，如果(a)有機微粒的Tg不到-100°C，則得不到充分的凝集力，有降低粘接劑組合物物性的傾向。在上述專利文獻5中所記載的應力吸收粒子的Tg為80 120°C這樣的高溫，應力緩和效果是不充分的。另外，在本發(fā)明的粘接劑組合物中，上述(a)有機微粒優(yōu)選為包含具有三維交聯(lián)結(jié)構(gòu)的聚合物的粒子。由此，通過交聯(lián)結(jié)構(gòu)而發(fā)揮充足的凝集力，得到優(yōu)異的粘接強度的同時，在可靠性試驗(高溫高濕試驗)后也可以發(fā)揮優(yōu)異的特性。本發(fā)明的粘接劑組合物中，上述(a)有機微粒優(yōu)選為含有重均分子量為100萬 300萬的聚合物的粒子。由此，通過分子鏈的互相纏繞而發(fā)揮充足的凝集力，得到優(yōu)異的粘接強度的同時，在可靠性試驗(高溫高濕試驗)后也可以發(fā)揮優(yōu)異的特性。另外，在本發(fā)明的粘接劑組合物中，以粘接劑組合物的固體成分總量為基準，上述 (a)有機微粒的含量優(yōu)選為5 80質(zhì)量％。(a)有機微粒的含量不到5質(zhì)量％時，耐熱性、 凝集力可能不足，超過80質(zhì)量％時，有流動性降低的危險。另外，在本發(fā)明的粘接劑組合物中，上述(a)有機微粒優(yōu)選為具有核殼結(jié)構(gòu)的粒子。由此，由于(a)有機微粒間相互作用被緩和，結(jié)構(gòu)粘性(非牛頓粘度)變低，因此向樹脂中的分散性提高，可以有效地得到(a)有機微粒的性能。本發(fā)明的粘接劑組合物，優(yōu)選含有(f)分子內(nèi)具有一個以上磷酸基的乙烯系化合物。由此，粘接劑組合物可以得到對于基材、特別是金屬的優(yōu)異的粘接強度。本發(fā)明的粘接劑組合物，優(yōu)選含有(g)熱塑性樹脂。粘接劑組合物通過含有上述 (g)熱塑性樹脂，膜性提高，操作性變良好。另外，在本發(fā)明的粘接劑組合物中，上述(g)熱塑性樹脂優(yōu)選為含有從苯氧樹脂、 聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、聚酯型聚氨酯樹脂、丁醛樹脂、丙烯酸樹脂和聚酰亞胺樹脂組成的組中選出的至少一種的樹脂。本發(fā)明的粘接劑組合物，優(yōu)選含有(h)導電性粒子。本發(fā)明還提供一種膜狀粘接劑，其為將上述本發(fā)明的粘接劑組合物形成為膜狀而成的。本發(fā)明進一步提供一種電路部件的連接結(jié)構(gòu)，其具備相對設置的一對電路部件以及設置在所述一對電路部件之間的連接部件，該連接部件按照使所述一對電路部件所具有的電路電極彼此被電連接的方式將電路部件彼此粘接；其中，所述連接部件為由本發(fā)明的粘接劑組合物的固化物形成的部件。關(guān)于該電路部件的連接結(jié)構(gòu)，由于其連接一對電路部件的連接部件由上述本發(fā)明的粘接劑組合物的固化物構(gòu)成，因此不僅可以充分提高電路部件間的粘接強度，而且可以充分降低被電連接的電路電極間的連接電阻，進一步，即使在可靠性試驗(例如， 850C /85% RH放置)后也可以發(fā)揮優(yōu)異的特性。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種顯示優(yōu)異的粘接強度，即使在可靠性試驗(例如， 850C /85% RH放置)后，也可以維持穩(wěn)定性能的粘接劑組合物、使用該粘接劑組合物的膜狀粘接劑和電路部件的連接結(jié)構(gòu)。


圖1為顯示本發(fā)明的膜狀粘接劑的一個實施方式的示意截面圖。圖2為顯示本發(fā)明電路部件連接結(jié)構(gòu)的一個實施方式的示意截面圖。圖3的(a) (C)為連接各電路部件的一系列工序圖。圖4為顯示半導體裝置的一個實施方式的示意截面圖。符號說明1膜狀粘接劑2半導體裝置
5粘接劑成分7導電性粒子10電路連接部件11絕緣性物質(zhì)20第1電路部件21電路基板(第1電路基板)21a 主面22電路電極(第1電路電極)30第2電路部件31電路基板(第2電路基板)31a 主面32電路電極(第2電路電極)40膜狀電路連接材料50半導體元件60 基板61電路圖案70密封材80半導體元件連接部件
具體實施例方式以下，根據(jù)需要參照附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行詳細說明。另外，在附圖中，對同樣或相當?shù)牟糠葙x予相同符號，并省略其重復說明。另外，本發(fā)明中，Tg是指通過動態(tài)粘彈性測定而得到的損耗因數(shù)(tan δ)的峰頂?shù)臏囟?。此外，本發(fā)明中，(甲基)丙烯酸是指丙烯酸或與其對應的甲基丙烯酸，(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯或與其對應的甲基丙烯酸酯，(甲基)丙烯?；侵副；蚺c其對應的甲基丙烯?；?。本發(fā)明的粘接劑組合物含有(a)包含從(甲基)丙烯酸烷基酯-丁二烯-苯乙烯共聚物或復合物、(甲基)丙烯酸烷基酯-有機硅共聚物或復合物和有機硅_(甲基)丙烯酸共聚物或復合物組成的組中選出的至少-種物質(zhì)的有機微粒。另外，上述復合物是指各成分不共聚而進行復合化(混合)而得到的物質(zhì)。這里，上述(甲基)丙烯酸烷基酯表示丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯以及它們的混合物，(甲基)丙烯酸表示丙烯酸、甲基丙烯酸以及它們的混合物。另外，本發(fā)明的粘接劑組合物優(yōu)選在含有上述(a)有機微粒的同時，含有(b)自由基聚合性化合物和(c)自由基聚合引發(fā)劑或者含有⑷環(huán)氧樹脂和(e)潛在性固化劑。進一步，作為本發(fā)明的粘接劑組合物中含有的成分，優(yōu)選可以舉出(f)分子內(nèi)具有一個以上磷酸基的乙烯系化合物、(g)熱塑性樹脂和(h)導電性粒子。以下，對各成分進行詳細的說明。本發(fā)明中，(a)有機微粒是包含從(甲基)丙烯酸烷基酯-丁二烯-苯乙烯共聚物或復合物、(甲基)丙烯酸烷基酯-有機硅共聚物或復合物和有機硅_(甲基)丙烯酸共聚物或復合物組成的組中選出的至少一種物質(zhì)的粒子。
(a)有機微粒的Tg優(yōu)選為-100 70°C。(a)有機微粒優(yōu)選為包含具有三維交聯(lián)結(jié)構(gòu)的聚合物的粒子，和/或含有重均分子量為100萬以上的聚合物的粒子。另外，構(gòu)成(a)有機微粒的聚合物的重均分子量更優(yōu)選為100萬 300萬。另外，從對粘接劑組合物的分散性的觀點出發(fā)，(a)有機微粒優(yōu)選為在核材的表面形成有具有比該核材表面的玻璃化溫度高的玻璃化溫度的表面層的粒子，或在核材的表面使樹脂接枝聚合而形成接枝層的粒子等核殼型的粒子。本發(fā)明的粘接劑組合物中，以粘接劑組合物的固體成分總量為基準，(a)有機微粒的含量優(yōu)選為5 80質(zhì)量％，更優(yōu)選為10 70質(zhì)量％。如果(a)有機微粒的含量不到5 質(zhì)量％，則耐熱性、凝集力可能不足，超過80質(zhì)量％時，則有流動性降低的危險。作為本發(fā)明中使用的(b)自由基聚合性化合物，沒有特別的限定，可以使用公知的化合物。另外，(b)自由基聚合性化合物可以以單體、低聚物的任何一種形態(tài)來使用，也可以混合單體和低聚物而使用。作為(b)自由基聚合性化合物，具體可以舉出環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯低聚物、氨酯 (甲基)丙烯酸酯低聚物、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、聚亞烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯、二環(huán)戊烯基(甲基)丙烯酸酯、二環(huán)戊烯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、 新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、異氰尿酸改性2官能(甲基)丙烯酸酯，異氰尿酸改性3官能(甲基)丙烯酸酯，使(甲基)丙烯酸與雙酚芴二縮水甘油醚的縮水甘油基加成所得的環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯、將(甲基)丙烯酰氧基導入至使乙二醇或丙二醇與雙酚芴二縮水甘油醚的縮水甘油基加成所得的化合物中而得到的化合物， 以及下述通式(1)和( 所表示的化合物等。這些化合物可以單獨使用1種，或2種以上組合使用。
權(quán)利要求
1.一種粘接劑組合物作為電路連接材料的應用，其特征在于，所述粘接劑組合物含有 (a)包含從(甲基)丙烯酸烷基酯-丁二烯-苯乙烯共聚物或復合物、(甲基)丙烯酸烷基酯-有機硅共聚物或復合物和有機硅_(甲基)丙烯酸共聚物或復合物組成的組中選出的至少一種物質(zhì)的有機微粒，所述電路連接材料用于將相對設置的一對電路部件按照使所述一對電路部件所具有的電路電極彼此被電連接的方式進行粘接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應用，其中，所述粘接劑組合物含有(b)自由基聚合性化合物和(c)自由基聚合引發(fā)劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應用，其中，所述粘接劑組合物含有(d)環(huán)氧樹脂和(e)潛在性固化劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項所述的應用，其中，所述(a)有機微粒的Tg為-100 70 "C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項所述的應用，其中，所述(a)有機微粒為包含具有三維交聯(lián)結(jié)構(gòu)的聚合物的粒子。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項所述的應用，其中，所述(a)有機微粒為包含重均分子量為100萬 300萬的聚合物的粒子。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項所述的應用，其中，以粘接劑組合物的固體成分總量為基準，所述(a)有機微粒的含量為5 80質(zhì)量％。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 7中任一項所述的應用，其中，所述(a)有機微粒為具有核殼結(jié)構(gòu)的粒子。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 8中任一項所述的應用，其中，所述粘接劑組合物含有(f)分子內(nèi)具有一個以上磷酸基的乙烯系化合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 9中任一項所述的應用，其中，所述粘接劑組合物含有(g)熱塑性樹脂。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的應用，其中，所述(g)熱塑性樹脂含有從苯氧樹脂、聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、聚酯型聚氨酯樹脂、丁醛樹脂、丙烯酸樹脂和聚酰亞胺樹脂組成的組中選出的至少一種。
12.根據(jù)權(quán)利要求1 11中任一項所述的應用，其中，所述粘接劑組合物含有(h)導電性粒子。
13.根據(jù)權(quán)利要求1 12中任一項所述的應用，其中，所述粘接劑組合物是將該粘接劑組合物形成為膜狀而成的膜狀粘接劑。
14.一種粘接劑組合物在電路連接材料的制造中的應用，其特征在于，所述粘接劑組合物含有(a)包含從(甲基)丙烯酸烷基酯-丁二烯-苯乙烯共聚物或復合物、(甲基)丙烯酸烷基酯-有機硅共聚物或復合物和有機硅_(甲基)丙烯酸共聚物或復合物組成的組中選出的至少一種物質(zhì)的有機微粒，所述電路連接材料用于將相對設置的一對電路部件按照使所述一對電路部件所具有的電路電極彼此被電連接的方式進行粘接。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的應用，其中，所述粘接劑組合物含有(b)自由基聚合性化合物和(c)自由基聚合引發(fā)劑。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的應用，其中，所述粘接劑組合物含有(d)環(huán)氧樹脂和(e)潛在性固化劑。
17.根據(jù)權(quán)利要求14 16中任一項所述的應用，其中，所述(a)有機微粒的Tg 為-100 70 0C ο
18.根據(jù)權(quán)利要求14 17中任一項所述的應用，其中，所述(a)有機微粒為包含具有三維交聯(lián)結(jié)構(gòu)的聚合物的粒子。
19.根據(jù)權(quán)利要求14 18中任一項所述的應用，其中，所述(a)有機微粒為包含重均分子量為100萬 300萬的聚合物的粒子。
20.根據(jù)權(quán)利要求14 19中任一項所述的應用，其中，以粘接劑組合物的固體成分總量為基準，所述(a)有機微粒的含量為5 80質(zhì)量％。
21.根據(jù)權(quán)利要求14 20中任一項所述的應用，其中，所述(a)有機微粒為具有核殼結(jié)構(gòu)的粒子。
22.根據(jù)權(quán)利要求14 21中任一項所述的應用，其中，所述粘接劑組合物含有(f)分子內(nèi)具有一個以上磷酸基的乙烯系化合物。
23.根據(jù)權(quán)利要求14 22中任一項所述的應用，其中，所述粘接劑組合物含有(g)熱塑性樹脂。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的應用，其中，所述(g)熱塑性樹脂含有從苯氧樹脂、聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、聚酯型聚氨酯樹脂、丁醛樹脂、丙烯酸樹脂和聚酰亞胺樹脂組成的組中選出的至少一種。
25.根據(jù)權(quán)利要求14 M中任一項所述的應用，其中，所述粘接劑組合物含有(h)導電性粒子。
26.根據(jù)權(quán)利要求14 25中任一項所述的應用，其中，所述粘接劑組合物是將該粘接劑組合物形成為膜狀而成的膜狀粘接劑。
全文摘要
本發(fā)明提供粘接劑組合物、膜狀粘接劑和電路部件的連接結(jié)構(gòu)。本發(fā)明涉及粘接劑組合物作為電路連接材料的應用，其特征在于，所述粘接劑組合物含有(a)包含從(甲基)丙烯酸烷基酯-丁二烯-苯乙烯共聚物或復合物、(甲基)丙烯酸烷基酯-有機硅共聚物或復合物和有機硅-(甲基)丙烯酸共聚物或復合物組成的組中選出的至少一種物質(zhì)的有機微粒，所述電路連接材料用于將相對設置的一對電路部件按照使所述一對電路部件所具有的電路電極彼此被電連接的方式進行粘接。
文檔編號C09J4/02GK102559072SQ201210004719
公開日2012年7月11日 申請日期2008年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月8日
發(fā)明者伊澤弘行, 加藤木茂樹, 富澤惠子, 工藤直, 白坂敏明 申請人:日立化成工業(yè)株式會社