專利名稱：粘接劑組合物、電路連接材料、電路構(gòu)件的連接結(jié)構(gòu)及半導(dǎo)體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及粘接劑組合物，進(jìn)而涉及電路連接材料、使用其的電路連接結(jié)構(gòu)體及半導(dǎo)體裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，在半導(dǎo)體或液晶顯示器等的領(lǐng)域中，為了固定各種電子構(gòu)件，進(jìn)行電路連接，使用各種的粘接材料。這些用途中，高密度化、高精細(xì)化日益加強(qiáng)，對(duì)粘接劑也要求高的 粘接力或可靠性。另外，使用于粘接的粘附體可以舉例如印刷電路板、由聚酰亞胺等的耐熱性高分子等所構(gòu)成的有機(jī)基團(tuán)板、銅、錫、鎳、銨等的金屬材料及ITO、Si3N4、SiO2等無(wú)機(jī)材料等。進(jìn)而，為了性質(zhì)不同的如上所述的多個(gè)基材間的粘接，也可使用粘接劑。因此，相對(duì)于上述的粘接劑，要求有優(yōu)異的粘接性、高耐熱性、在高溫高濕狀態(tài)下的可靠性等多方面特性的同時(shí)，也必須形成配合各粘附體的分子設(shè)計(jì)。特別是，作為液晶顯示器與TCP之間、FPC與TCP之間、或FPC與印刷電路板之間等的電路間連接中所使用的電路連接材料(電路連接用粘接劑)，采用使導(dǎo)電性粒子分散在粘接劑中的各向異性導(dǎo)電性粘接劑。以往，作為上述的半導(dǎo)體或液晶顯示器用粘接劑，是使用顯示高粘接性，并顯示高可靠性的配合了環(huán)氧樹脂的熱固性樹脂組合物(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。作為該熱固性樹脂組合物的構(gòu)成成分，能舉例如環(huán)氧樹脂、和與環(huán)氧樹脂有反應(yīng)性的酚樹脂等固化劑。進(jìn)而，也有在粘接劑中摻混促進(jìn)環(huán)氧樹脂與固化劑反應(yīng)的熱潛性催化劑的情形。使用了熱潛性催化劑的一液型環(huán)氧樹脂系粘接劑，由于不需要混合主劑(環(huán)氧樹脂)與固化劑而使用簡(jiǎn)單，所以能夠以薄膜狀、糊料狀、粉體狀的形態(tài)使用。熱潛性催化劑是決定固化溫度及固化速度的重要因子，從在室溫下的貯藏穩(wěn)定性和在加熱時(shí)的固化速度的觀點(diǎn)考慮，可使用各式各樣的化合物作為熱潛性催化劑。在使用該粘接劑的實(shí)際粘接工序中，以170°C 250°C的溫度、廣3小時(shí)的固化條件，借助固化粘接劑，以得到所望的粘接力。然而，近年來(lái)伴隨著半導(dǎo)體元件的高集成化、液晶元件的高精細(xì)化，元件間及配線間間距狹小化，由于固化時(shí)的加熱，可能會(huì)對(duì)周邊部件產(chǎn)生不良的影響。另外，電極寬及電極間隔非常狹小，進(jìn)而電極高度也降低。因此，以往的電路連接用粘接劑中，存在不一定能得到充分的粘接力，且產(chǎn)生配線的位置偏差等的問(wèn)題。進(jìn)而，為了降低成本，需要在粘接工序中縮短工序時(shí)間，所以尋求在更低溫且短時(shí)間內(nèi)固化、粘接。近年，作為低溫化及短時(shí)間化的手段，并用了丙烯酸酯衍生物或甲基丙烯酸酯衍生物(以下，稱為(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(guò)氧化物的自由基型粘接劑受到注目。借助該粘接劑的自由基固化，因?yàn)榉磻?yīng)活性來(lái)源的自由基反應(yīng)性豐富，所以低溫短時(shí)間化是可能的(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。然而，借助自由基固化的粘接劑，因?yàn)楣袒瘯r(shí)的固化收縮大，所以與使用環(huán)氧樹脂的情況比較，可以判明粘接強(qiáng)度變差了。特別是，明顯地降低了對(duì)于無(wú)機(jī)材質(zhì)或金屬材質(zhì)基材的粘接強(qiáng)度。因此，作為粘接強(qiáng)度的改良方法 ，提出了通過(guò)在粘接劑的固化物中使醚鍵存在而賦予可撓性，改善粘接強(qiáng)度的方法(參照專利文獻(xiàn)3、4)。根據(jù)該改良方法，使用聚氨酯丙烯酸酯化合物作為自由基聚合性化合物。專利文獻(xiàn)I :特開平1-113480號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :特開2002-203427號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 :特許第3522634號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4 :特開2002-285128號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問(wèn)題然而，使用上述聚氨酯丙烯酸酯化合物的情形中，基于醚鍵，賦予粘接劑的固化物過(guò)多的可撓性。因此，固化物的彈性率及玻璃化溫度降低，以及耐水性、耐熱性和機(jī)械強(qiáng)度降低等，粘接劑的物性下降。該粘接劑在放置于85°C /85%RH等高溫多濕條件的可靠性試驗(yàn)中，得不到充分的性能(粘接強(qiáng)度、連接電阻等)。進(jìn)而，由于粘接劑的粘接性過(guò)強(qiáng)，所以在剝離性的支持薄膜上層疊由粘接劑所構(gòu)成的層，形成薄膜狀粘接劑的情形中，會(huì)產(chǎn)生粘接劑反轉(zhuǎn)印到支持薄膜的一方，且向粘附體的轉(zhuǎn)印不良的問(wèn)題。另外，為了得到能在比以往更低溫且短時(shí)間內(nèi)固化、粘接的粘接劑，考慮采用活化能量低的熱潛性催化劑。然而，使用該熱潛性催化劑時(shí)，要兼具在室溫附近的充分貯藏穩(wěn)定性是非常的困難。因此，本發(fā)明提供一種雖為借助自由基固化的粘接劑、但對(duì)于以金屬和無(wú)機(jī)材質(zhì)所構(gòu)成的基材也顯示充分高的粘接強(qiáng)度、并在室溫(20 30°C)下的貯藏穩(wěn)定性及可靠性十分優(yōu)異、對(duì)粘附體的轉(zhuǎn)印性充分地良好、且可充分良好地暫時(shí)固定撓性電路板等的、特性均衡優(yōu)異的粘接劑組合物以及電路連接材料，并且提供使用它的電路連接結(jié)構(gòu)體及半導(dǎo)體
>j-U ρ α裝直。解決問(wèn)題的手段本發(fā)明涉及含有自由基產(chǎn)生劑、熱塑性樹脂、在分子內(nèi)具有2個(gè)以上自由基聚合性基團(tuán)且重均分子量為3000 30000的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯的粘接劑組合物。本發(fā)明的粘接劑組合物雖為借助自由基固化的粘接劑，但對(duì)于以金屬和無(wú)機(jī)材質(zhì)所構(gòu)成的基材也顯示充分高的粘接強(qiáng)度。進(jìn)而，根據(jù)本發(fā)明，可提供一種在室溫(20 300C )下的貯藏穩(wěn)定性及可靠性十分優(yōu)異，并對(duì)粘附體的轉(zhuǎn)印性充分良好，且可充分良好地暫時(shí)固定撓性電路板等的粘接劑組合物。本發(fā)明涉及一種上述粘接劑組合物，其中，聚氨酯(甲基)丙烯酸酯包括在分子內(nèi)具有以下述式(B)和/或下述通式(C)所示的2價(jià)有機(jī)基團(tuán)的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯。[化I]
權(quán)利要求
1.電路連接結(jié)構(gòu)體，是使用電路連接用粘接劑組合物連接而成的電路連接結(jié)構(gòu)體，該電路連接結(jié)構(gòu)體具備 在第I電路基板的主面上形成有第I電路電極的第I電路構(gòu)件； 在第2電路基板的主面上形成有第2電路電極的第2電路構(gòu)件；及設(shè)置在形成有所述第I電極的所述第I電路基板的主面與形成有所述第2電極的所述第2電路基板的主面之間，電連接處于對(duì)置狀態(tài)的所述第I電路電極和所述第2電路電極的電路連接構(gòu)件； 所述電路連接構(gòu)件為含有粘接劑組合物的電路連接材料的固化物， 所述電路連接用粘接劑組合物是使所述粘接劑組合物介于具有相對(duì)的電路電極的基板間、對(duì)具有相對(duì)的電路電極的基板加壓而將加壓方向的電極間電連接的電路連接用粘接劑組合物，其含有 自由基產(chǎn)生劑、 熱塑性樹脂(其中不包括分子內(nèi)具有2個(gè)以上的自由基聚合性基團(tuán)、包含下述通式(B)和/或(C)表示的結(jié)構(gòu)、包含選自下述通式(D)、(E)和(F)中的至少I種結(jié)構(gòu)、且重均分子量為3000 30000的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯)、以及 分子內(nèi)具有2個(gè)以上的自由基聚合性基團(tuán)、包含下述通式(B)和/或(C)的結(jié)構(gòu)、包含選自下述通式(D)、(E)和(F)中的至少I種結(jié)構(gòu)、且重均分子量為3000 30000的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯，
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電路連接結(jié)構(gòu)體，其中，所述聚氨酯(甲基)丙烯酸酯的重均分子量為5000 15000。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電路連接結(jié)構(gòu)體，其中，所述聚氨酯(甲基)丙烯酸酯是使二醇化合物與二異氰酸酯化合物與具有醇性羥基的(甲基)丙烯酸酯化合物反應(yīng)而得到的，所述二異氰酸酯化合物是選自芳香族二異氰酸酯、脂肪族二異氰酸酯和脂環(huán)族二異氰酸酯所構(gòu)成的組中的至少I種。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電路連接結(jié)構(gòu)體，其中，所述二異氰酸酯化合物是選自2，2，4-三甲基己烷二異氰酸酯和六亞甲基二異氰酸酯所構(gòu)成的組中的至少I種。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的電路連接結(jié)構(gòu)體，其中，所述二醇化合物是選自醚二醇、酯二醇及碳酸酯二醇，以及，以它們的I種或2種以上作為起始原料的縮合物及共聚物所構(gòu)成的組中的至少I種。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電路連接結(jié)構(gòu)體，其中，所述聚氨酯(甲基)丙烯酸酯包含下述通式(A)表示的化合物，
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電路連接結(jié)構(gòu)體，其中，所述R3具有選自下述式(B)及下述通式(C)表示的2價(jià)有機(jī)基團(tuán)所構(gòu)成的組的I種以上的基團(tuán)，
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的電路連接結(jié)構(gòu)體，其中，所述(-O-R4-O-)具有選自下述通式(D)、(E)和(F)表示的2價(jià)有機(jī)基團(tuán)所構(gòu)成的組的I種以上的基團(tuán)，
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電路連接結(jié)構(gòu)體，其中，所述k為I 50。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電路連接結(jié)構(gòu)體，其中，所述k為5 30。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電路連接結(jié)構(gòu)體，其中，所述粘接劑組合物中，相對(duì)于所述熱塑性樹脂100質(zhì)量份，含有所述聚氨酯(甲基)丙烯酸酯10 250質(zhì)量份、所述自由基產(chǎn)生劑0. 05 30質(zhì)量份。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電路連接結(jié)構(gòu)體，其中，所述自由基產(chǎn)生劑是選自過(guò)氧化物和偶氮化合物所構(gòu)成的組中的至少I種。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電路連接結(jié)構(gòu)體，其中，所述自由基產(chǎn)生劑是半衰期10小時(shí)的溫度為40°C以上，且半衰期I分鐘的溫度為180°C以下的有機(jī)過(guò)氧化物。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電路連接結(jié)構(gòu)體，其中，所述自由基產(chǎn)生劑是半衰期10小時(shí)的溫度為50°C以上，且半衰期I分鐘的溫度為170°C以下的有機(jī)過(guò)氧化物。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的電路連接結(jié)構(gòu)體，其中，所述有機(jī)過(guò)氧化物是選自由二?；^(guò)氧化物、過(guò)氧化二碳酸酯、過(guò)氧化酯、過(guò)氧縮酮、二烷基過(guò)氧化物、氫過(guò)氧化物及硅烷基過(guò)氧化物、以及它們的衍生物所構(gòu)成的組的至少I種。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電路連接結(jié)構(gòu)體，其中，所述自由基產(chǎn)生劑是半衰期I分鐘的溫度為90 175°C，且其分子量為180 1000的過(guò)氧化酯及其衍生物。
17.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電路連接結(jié)構(gòu)體，其中，所述熱塑性樹脂是選自由聚酰亞胺、聚酰胺、苯氧樹脂、聚(甲基)丙烯酸酯、聚酰亞胺、聚氨酯、聚酯和聚乙烯醇縮丁醛、以及它們的衍生物所構(gòu)成的組的至少I種。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電路連接結(jié)構(gòu)體，其中，所述熱塑性樹脂的重均分子量為5000 150000。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電路連接結(jié)構(gòu)體，其中，所述熱塑性樹脂的重均分子量為10000-80000。
20.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電路連接結(jié)構(gòu)體，其中，所述粘接劑組合物進(jìn)一步含有導(dǎo)電性粒子。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的電路連接結(jié)構(gòu)體，其中，所述導(dǎo)電性粒子是選自由金屬粒子、碳和將非導(dǎo)電性的作為核心的粒子用包含導(dǎo)電性物質(zhì)的膜被覆而成的粒子組成的組的至少I種。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的電路連接結(jié)構(gòu)體，其中，所述導(dǎo)電性粒子的平均粒徑是I 18 u m0
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的電路連接結(jié)構(gòu)體，其中，所述粘接劑組合物中，相對(duì)于所述熱塑性樹脂100質(zhì)量份，含有0. 5 30質(zhì)量份的所述導(dǎo)電性粒子。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的電路連接結(jié)構(gòu)體，其中，所述粘接劑組合物中的所述導(dǎo)電性粒子的含有比例是0. I 30體積％。
25.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電路連接結(jié)構(gòu)體，其中，所述粘接劑組合物進(jìn)一步含有多官能(甲基)丙烯酸酯化合物。
全文摘要
本發(fā)明是粘接劑組合物、電路連接材料、電路構(gòu)件的連接結(jié)構(gòu)及半導(dǎo)體裝置。本發(fā)明的電路連接結(jié)構(gòu)體由電路連接用粘接劑組合物連接而成，具備第1電路構(gòu)件、第2電路構(gòu)件和電路連接構(gòu)件，電路連接用粘接劑組合物含有自由基產(chǎn)生劑、熱塑性樹脂、和分子內(nèi)有2個(gè)以上自由基聚合性基團(tuán)、含通式(B)和/或(C)的結(jié)構(gòu)、含選自通式(D)、(E)和(F)的至少1種結(jié)構(gòu)、且重均分子量為3000～30000的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯，式(C)中，R5表示氫、R6表示甲基，或者，R5表示甲基、R6表示氫，式(D)、(E)、(F)中，l、m及n各自表示2~60的整數(shù)。
文檔編號(hào)H01R4/04GK102796486SQ201210279658
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2006年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月16日
發(fā)明者加藤木茂樹, 伊澤弘行, 須藤朋子, 湯佐正己, 藤繩貢 申請(qǐng)人:日立化成工業(yè)株式會(huì)社