粘接劑組合物、連接結(jié)構(gòu)體、連接結(jié)構(gòu)體的制造方法、以及粘接劑組合物的應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及粘接劑組合物、連接結(jié)構(gòu)體、連接結(jié)構(gòu)體的制造方法、以及粘接劑組合物的應(yīng)用。本發(fā)明涉及的粘接劑組合物是用于連接主面上具有第一連接端子的第一電路部件和主面上具有第二連接端子的第二電路部件的粘接劑組合物，所述第一電路部件和/或所述第二電路部件由包含玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為200℃以下的熱塑性樹(shù)脂的基材構(gòu)成。
【專利說(shuō)明】粘接劑組合物、連接結(jié)構(gòu)體、連接結(jié)構(gòu)體的制造方法、以及粘接劑組合物的應(yīng)用
[0001]本發(fā)明是申請(qǐng)?zhí)枮?011800010169 (國(guó)際申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/JP2011/062417)，申請(qǐng)日為2011年5月30日、發(fā)明名稱為“粘接劑組合物、連接結(jié)構(gòu)體、連接結(jié)構(gòu)體的制造方法、以及粘接劑組合物的應(yīng)用”的發(fā)明申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本實(shí)施方式涉及粘接劑組合物、連接結(jié)構(gòu)體、連接結(jié)構(gòu)體的制造方法、以及粘接劑組合物的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0003]在半導(dǎo)體元件和液晶顯示元件中，為了使元件中的各種部件結(jié)合，一直以來(lái)使用各種粘接劑。對(duì)粘接劑的要求，以粘接性為代表，廣泛地涉及耐熱性、高溫高濕狀態(tài)下的可靠性等。此外，關(guān)于粘接所使用的粘附體，可使用以印刷線路板或聚酰亞胺、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等有機(jī)基材為主，銅、鋁等金屬或ITO (銦和錫的復(fù)合氧化物)、SiN、SiO2等具有各種表面狀態(tài)的基材，因此需要符合各粘附體的分子設(shè)計(jì)。
[0004]一直以來(lái)，作為上述半導(dǎo)體元件、液晶顯示元件用的粘接劑，可以使用采用了顯示高粘接性且高可靠性的環(huán)氧樹(shù)脂的熱固性樹(shù)脂(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。作為樹(shù)脂的構(gòu)成成分，一般使用環(huán)氧樹(shù)脂、與環(huán)氧樹(shù)脂具有反應(yīng)性的酚醛樹(shù)脂等固化劑、促進(jìn)環(huán)氧樹(shù)脂與固化劑反應(yīng)的熱潛伏性催化劑。熱潛伏性催化劑是在室溫等儲(chǔ)存溫度下不反應(yīng)而在加熱時(shí)顯示高反應(yīng)性的物質(zhì)，是決定固化溫度和固化速度的重要因子，從粘接劑在室溫下的儲(chǔ)存穩(wěn)定性和加熱時(shí)的固化速度的觀點(diǎn)出發(fā)，可以使用各種化合物。實(shí)際工序中的固化條件是，通過(guò)在170~250°C的溫度固化I~3小時(shí)，獲得了所需的粘接。
[0005]然而，最近，有時(shí)在PET、PC、PEN等耐熱性低的有機(jī)基材上形成半導(dǎo)體元件、液晶顯示元件和線路，但由于固化時(shí)的加熱可能對(duì)有機(jī)基材和周邊部件帶來(lái)不良影響，因而要求在更低溫固化條件下的粘接。為了采用上述環(huán)氧樹(shù)脂等實(shí)現(xiàn)低溫快速固化，需要使用活化能低的熱潛伏性催化劑，但難以兼?zhèn)涫覝馗浇膬?chǔ)存穩(wěn)定性。
[0006]其中，自由基固化型粘接劑受到關(guān)注，其合并使用了丙烯酸酯衍生物、甲基丙烯酸酯衍生物等自由基聚合性化合物與作為自由基聚合引發(fā)劑的過(guò)氧化物。關(guān)于自由基固化，由于作為反應(yīng)活性種的自由基富有反應(yīng)性，因此可以短時(shí)間固化(例如，參照專利文獻(xiàn)
2)。然而，自由基固化系的粘接劑，由于加熱時(shí)的固化收縮大，因此與使用環(huán)氧樹(shù)脂的情況相比，粘接強(qiáng)度差。關(guān)于這樣的粘接強(qiáng)度的降低，提出了通過(guò)應(yīng)用氨基甲酸酯丙烯酸酯來(lái)賦予撓性、使粘接強(qiáng)度得到改善的方法(例如，參照專利文獻(xiàn)3)。此外，提出了通過(guò)對(duì)粘附體為IT0、SiN、Si02`等無(wú)機(jī)基材加入硅烷偶聯(lián)劑等粘接助劑來(lái)改善粘接強(qiáng)度的方法(例如，參照專利文獻(xiàn)4)。
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平1-113480號(hào)公報(bào)[0008]專利文獻(xiàn)2:國(guó)際公開(kāi)第98/44067號(hào)小冊(cè)子
[0009]專利文獻(xiàn)3:日本特許第3503740號(hào)公報(bào)
[0010]專利文獻(xiàn)4:日本特開(kāi)昭62-62874號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]發(fā)明所要解決的課題
[0012]然而，由于作為熱塑性樹(shù)脂的PET、PC、PEN等有機(jī)基材是直鏈狀的，并且容易通過(guò)由苯環(huán)引起的分子之間的相互作用來(lái)形成結(jié)晶部分，因此與粘接劑組合物、硅烷偶聯(lián)劑形成共價(jià)鍵是極困難的。因此，在上述專利文獻(xiàn)4中記載的方法中，得不到充分的粘接強(qiáng)度。 此外，由于PET、PC、PEN等表面是平滑的，因此由物理的錨定效應(yīng)(anchoring effect)弓丨起的粘接效果小。因此，需要應(yīng)用可獲得對(duì)粘附體的潤(rùn)濕性、充分撓性的粘接劑組合物，但在上述專利文獻(xiàn)3記載的方法中，得不到對(duì)粘附體充分的潤(rùn)濕性、撓性。
[0013]因此，本發(fā)明的目的是提供對(duì)于聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等有機(jī)基材，即使在低溫的固化條件下也可以獲得優(yōu)異的粘接強(qiáng)度、并即使在長(zhǎng)時(shí)間的可靠性試驗(yàn)(高溫高濕試驗(yàn))之后也可以保持穩(wěn)定的性能(粘接強(qiáng)度、連接電阻)的粘接劑組合物、使用了該粘接劑組合物的電路部件的連接結(jié)構(gòu)體、連接結(jié)構(gòu)體的制造方法、 以及粘接劑組合物的應(yīng)用。
[0014]解決課題的實(shí)施方案
[0015]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種粘接劑組合物，其是用于連接主面上具有第一連接端子的第一電路部件和主面上具有第二連接端子的第二電路部件的粘接劑組合物，第一電路部件和/或第二電路部件由包含玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為200°C以下的熱塑性樹(shù)脂的基材構(gòu)成，粘接劑組合物含有(a)熱塑性樹(shù)脂、(b)自由基聚合性化合物和(c)自由基聚合引發(fā)劑，(b)自由基聚合性化合物包含具有25~40mN/m的臨界表面張力的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯。
[0016]上述粘接劑組合物含`有包含具有25~40mN/m的臨界表面張力的聚氨酯(甲基) 丙烯酸酯的(b)自由基聚合性化合物，因此可以提高與包含Tg為200°C以下的熱塑性樹(shù)脂的基材(例如PET、PC、PEN等)的潤(rùn)濕性，可以實(shí)現(xiàn)低溫固化條件下的粘接，可以提高電路部件之間的粘接強(qiáng)度。此外，即使在長(zhǎng)時(shí)間的可靠性試驗(yàn)之后也可以保持穩(wěn)定的性能。
[0017]此外，在本發(fā)明的粘接劑組合物中，(b)自由基聚合性化合物所包含的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯優(yōu)選下述通式(A)所示的物質(zhì)。
[0018][化I]
[0019]
R1「IR2
II
CH2=C-C-O-Ra~O-C-N-R4-N-C^- -R5—C-N-R4~N-C--O-R3-O-C-C=CH2 ?翼-(A)
U11 II IIII II IlIl
OOH HOOH HOO
Qj
[0020][式(A)中，R1和R2各自獨(dú)立地表示氫原子或甲基，R3表示亞乙基、亞丙基、由 ￡ -己內(nèi)酯的開(kāi)環(huán)化合物衍生的基團(tuán)、或下述通式(B)所示的基團(tuán)，R4表示飽和脂肪族基團(tuán)或飽和脂環(huán)式基團(tuán)，R5表示下述通式(B)所示的基團(tuán)，a表示I~40的整數(shù)。]
[0021][化2][0022]
【權(quán)利要求】
1.一種粘接劑組合物，其是用于連接主面上具有第一連接端子的第一電路部件和主面上具有第二連接端子的第二電路部件的粘接劑組合物，所述第一電路部件和/或所述第二電路部件由包含玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為200°C以下的熱塑性樹(shù)脂的基材構(gòu)成，所述粘接劑組合物含有(a)熱塑性樹(shù)脂、(b)自由基聚合性化合物和(c)自由基聚合引發(fā)劑，所述(b)自由基聚合性化合物包含由下述通式(A)所示的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯，
2.一種粘接劑組合物，其是用于連接主面上具有第一連接端子的第一電路部件和主面上具有第二連接端子的第二電路部件的粘接劑組合物，所述第一電路部件和/或所述第二電路部件由包含選自聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯和聚萘二甲酸乙二醇酯組成的組中的至少I(mǎi)種材料的基材構(gòu)成，所述粘接劑組合物含有(a)熱塑性樹(shù)脂、(b)自由基聚合性化合物和(C)自由基聚合引發(fā)劑，所述(b)自由基聚合性化合物包含由下述通式(A)所示的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯，
3.根據(jù)利要求I或2所述的粘接劑組合物，其中，所述聚氨酯(甲基)丙烯酸酯是通過(guò)脂肪族系二異氰酸酯和聚酯二醇的縮合反應(yīng)來(lái)獲得的。
4.根據(jù)利要求3所述的粘接劑組合物，其中，所述脂肪族系二異氰酸酯是丁二異氰酸酯、己二異氰酸酯、賴氨酸二異氰酸酯、2-甲基戊烷-1，5-二異氰酸酯、3-甲基戊烷-1，5- 二異氰酸酯、2，2，4-三甲基六亞甲基-1，6- 二異氰酸酯、2，4，4-三甲基六亞甲基-1，6- 二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、環(huán)己基二異氰酸酯、氫化苯二亞甲基二異氰酸酯、氫化二苯基甲烷二異氰酸酯或者氫化三甲基苯二亞甲基二異氰酸酯。
5.根據(jù)利要求3或4所述的粘接劑組合物，其中，所述聚酯二醇是脂肪族系聚酯二醇或芳香族系聚酯二醇。
6.根據(jù)利要求5所述的粘接劑組合物，其中，所述脂肪族系聚酯二醇為:將乙二醇、丙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、新戊二醇、1，2-戊二醇、1，4-戊二醇、1，5-戊二醇、2，4-戊二醇、2-甲基-2，4-戊二醇、2，4-二甲基-2，4-戊二醇、2，2，4-三甲基_1，3-戍二醇、1，2-己二醇、1，5-己二醇、1，6-己二醇、2，5-己二醇、2_乙基_1，3-己_.醇、2，5-二甲基-2，5-己二醇、1，2-辛二醇、1，8-辛二醇、1，7-庚二醇、1，9-壬二醇、1，2-癸二醇、1，10-癸二醇、1，12-癸二醇、十二烷二醇、頻哪醇、1,4-丁炔二醇、三乙二醇、二甘醇、 雙丙甘醇或環(huán)己烷二甲醇即飽和的低分子二醇類，由至少I(mǎi)種以上的所述低分子二醇類與碳酰氯反應(yīng)所得的聚碳酸酯二醇類，或者將至少I(mǎi)種以上的所述低分子二醇類作為引發(fā)劑將選自環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、表氯醇的至少I(mǎi)種加聚所得的聚醚二醇即二醇類，與己二酸、 3-甲基己二酸、2，2，5，5-四甲基己二酸、馬來(lái)酸、富馬酸、琥珀酸、2，2-二甲基琥珀酸、2-乙基-2-甲基琥珀酸、2，3- 二甲基琥珀酸、草酸、丙二酸、甲基丙二酸、乙基丙二酸、丁基丙二酸、二甲基丙二酸、戊二酸、2-甲基戊二酸、3-甲基戊二酸、2，2-二甲基戊二酸、3，3-二甲基戊二酸、2，4- 二甲基戊二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸或癸二酸的二元酸或二元酸酐進(jìn)行脫水縮合而得到。
7.根據(jù)利要求5所述的粘接劑組合物，其中，所述脂肪族系聚酯二醇是將環(huán)狀酯化合物開(kāi)環(huán)聚合而得到的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的粘接劑組合物，其中，所述聚氨酯(甲基)丙烯酸酯的重均分子量為8000以上且小于25000。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的粘接劑組合物，其中，所述聚氨酯(甲基)丙烯酸酯的重均分子量為10000以上且小于25000。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的粘接劑組合物，其中，所述聚氨酯(甲基)丙烯酸酯的配合量以所述粘接劑組合物總量為基準(zhǔn)，為5~95質(zhì)量％。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的粘接劑組合物，其中，所述(b)自由基聚合性化合物含有I種以上的具有磷酸基的乙烯基化合物和I種以上的除了所述具有磷酸基的乙烯基化合物以外的自由基聚合性化合物。
12.根據(jù)利要求11所述的粘接劑組合物，其中，所述含有磷酸基的乙烯基化合物為下述通式(O)~(Q)所示的化合物，
13.根據(jù)利要求11或12所述的粘接劑組合物，其中，所述含有磷酸基的乙烯基化合物的配合量，相對(duì)于所述(a)熱塑性樹(shù)脂100質(zhì)量份為0.2~300質(zhì)量份。
14.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的粘接劑組合物，其中，除了所述含有磷酸基的乙烯基化合物以外的自由基聚合性化合物的配合量，相對(duì)于所述(a)熱塑性樹(shù)脂100質(zhì)量份為 50~250質(zhì)量份。
15.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的粘接劑組合物，其中，所述(a)熱塑性樹(shù)脂含有選自由苯氧樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、聚酯型聚氨酯樹(shù)脂、丁醛樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂和聚酰亞胺樹(shù)脂組成的組中的至少I(mǎi)種樹(shù)脂。
16.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的粘接劑組合物，其中，所述(a)熱塑性樹(shù)脂的重均分子量為 5000 ~150000。
17.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的粘接劑組合物，其中，所述(a)熱塑性樹(shù)脂的含量以所述粘接劑組合物總量為基準(zhǔn)，為5~80質(zhì)量％。
18.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的粘接劑組合物，其中，所述(c)自由基聚合引發(fā)劑為有機(jī)過(guò)氧化物或者偶氮化合物。
19.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的粘接劑組合物，其中，所述(c)自由基聚合引發(fā)劑的配合量，相對(duì)于所述(a)熱塑性樹(shù)脂100質(zhì)量份為0.1~500質(zhì)量份。
20.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的粘接劑組合物，其中，還含有(d)導(dǎo)電性粒子。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的粘接劑組合物，其中，所述(d)導(dǎo)電性粒子的使用量相對(duì)于粘接劑組合物總體積為0.1~30體積％。
22.—種各向異性導(dǎo)電性粘接劑，其含有權(quán)利要求1~21中任一項(xiàng)所述的粘接劑組合物。
23.—種電路部件的連接結(jié)構(gòu)體，包括:主面上具有第一連接端子的第一電路部件、主面上具有第二連接端子的第二電路部件、和連接部件，所述第一電路部件和所述第二電路部件介由所述連接部件以所述第一連接端子與所述第二連接端子相對(duì)的方式而配置，并且所述第一連接端子和所述第二連接端子被電連接，所述連接部件是權(quán)利要求1或2所述的粘接劑組合物的固化物。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的電路部件的連接結(jié)構(gòu)體，其中，所述第一電路部件或所述第二電路部件中的一個(gè)電路部件由含有選自由聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯和聚萘二甲酸乙二醇酯組成的組中的至少I(mǎi)種材料的基材構(gòu)成， 所述第一電路部件或第二電路部件中的另一電路部件由含有選自由聚酰亞胺樹(shù)脂和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯組成的組中的至少·I種材料的基材構(gòu)成。
25.—種電路部件的連接結(jié)構(gòu)體的制造方法，包括下述工序:將主面上具有第一連接端子的第一電路部件和主面上具有第二連接端子的第二電路部件介由權(quán)利要求1或2所述的粘接劑組合物以所述第一連接端子與所述第二連接端子相對(duì)的方式配置的工序，將所述粘接劑組合物加熱，使其固化，連接所述第一電路部件和所述第二電路部件的工序。
26.權(quán)利要求1或2所述的粘接劑組合物作為電路連接材料的應(yīng)用，所述電路連接材料用于連接第一電路部件和第二電路部件。
27.權(quán)利要求1或2所述的粘接劑組合物作為電路連接材料的應(yīng)用，所述電路連接材料用于連接第一電路部件和第二電路部件，其中，所述第一電路部件或所述第二電路部件中的一個(gè)電路部件由含有選自聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯和聚萘二甲酸乙二醇酯組成的組中的至少I(mǎi)種材料的基材構(gòu)成，所述第一電路部件或所述第二電路部件中的另一電路部件由含有選自聚酰亞胺樹(shù)脂以及聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯組成的組中的至少I(mǎi)種材料的基材構(gòu)成。
28.權(quán)利要求1或2所述的粘接劑組合物在電路連接材料的制造中的應(yīng)用，所述電路連接材料用于連接第一電路部件和第二電路部件。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的應(yīng)用，其中，所述第一電路部件或所述第二電路部件中的一個(gè)電路部件由含有選自聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯和聚萘二甲酸乙二醇酯組成的組中的至少I(mǎi)種材料的基材構(gòu)成，所述第一電路部件或所述第二電路部件中的另一電路部件由含有選自聚酰亞胺樹(shù)脂以及聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯組成的組中的至少I(mǎi)種材料的基材構(gòu)成?！?br> 【文檔編號(hào)】C09J171/12GK103589384SQ201310462149
【公開(kāi)日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2011年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2010年7月26日
【發(fā)明者】伊澤弘行, 加藤木茂樹(shù) 申請(qǐng)人:日立化成工業(yè)株式會(huì)社