电路连接材料、使用其的电路部件的连接结构及其制造方法

申请号 CN201110372171.3 申请日 2007-08-06 公开(公告)号 CN102522635A 公开(公告)日 2012-06-27
申请人 日立化成工业株式会社; 发明人 立泽贵; 小林宏治; 福岛直树; 小林隆伸; 伊藤彰浩;
摘要 本 发明 提供一种 电路 连接材料、使用其的电路部件的连接结构及其制造方法。本发明还涉及一种材料作为电路连接材料的应用,其特征在于,所述材料含有粘接剂组合物、 导电性 粒子、以及包含聚酰胺酸粒子的绝缘性粒子,对于第一电路 基板 的主面上形成有多个第一电路 电极 的第一电路部件和在第二电路基板的主面上形成有多个第二电路电极的第二电路部件,以使所述第一电路电极和所述第二电路电极对置的状态电连接所述第一电路电极和所述第二电路电极。
权利要求

1.一种材料作为电路连接材料的应用,其特征在于,所述材料含有粘接剂组合物、导电性粒子、以及包含聚酰胺酸粒子的绝缘性粒子,
对于第一电路基板的主面上形成有多个第一电路电极的第一电路部件和在第二电路基板的主面上形成有多个第二电路电极的第二电路部件,以使所述第一电路电极和所述第二电路电极对置的状态电连接所述第一电路电极和所述第二电路电极。
2.根据权利要求1记载的应用,其特征在于,所述绝缘性粒子相对于所述粘接剂组合物的比例以质量比计为0.001~0.5。
3.根据权利要求1或2记载的应用,其特征在于,所述绝缘性粒子的平均粒径大于所述导电性粒子的平均粒径。
4.根据权利要求1~3中任一项记载的应用,其特征在于,所述绝缘性粒子的平均粒径为0.1~10μm。
5.根据权利要求1~4中任一项记载的应用,其特征在于,所述绝缘性粒子的10%压缩弹性模量小于所述导电性粒子的10%压缩弹性模量。
6.一种材料在电路连接材料的制造中的应用,其特征在于,所述材料含有粘接剂组合物、导电性粒子、以及包含聚酰胺酸粒子的绝缘性粒子,
对于第一电路基板的主面上形成有多个第一电路电极的第一电路部件和在第二电路基板的主面上形成有多个第二电路电极的第二电路部件,以使所述第一电路电极和所述第二电路电极对置的状态电连接所述第一电路电极和所述第二电路电极。
7.根据权利要求6记载的应用,其特征在于,所述绝缘性粒子相对于所述粘接剂组合物的比例以质量比计为0.001~0.5。
8.根据权利要求6或7记载的应用,其特征在于,所述绝缘性粒子的平均粒径大于所述导电性粒子的平均粒径。
9.根据权利要求6~8中任一项记载的应用,其特征在于,所述绝缘性粒子的平均粒径为0.1~10μm。
10.根据权利要求6~9中任一项记载的应用,其特征在于,所述绝缘性粒子的10%压缩弹性模量小于所述导电性粒子的10%压缩弹性模量。

说明书全文

电路连接材料、使用其的电路部件的连接结构及其制造方

[0001] 本发明申请号为200780030621.2(国际申请号为PCT/JP2007/065376),申请日为2007年8月6日、发明名称为“电路连接材料、使用其的电路部件的连接结构及其制造方法”的发明申请的分案申请。

技术领域

[0002] 本发明涉及电路连接材料、使用其的电路部件的连接结构及其制造方法。

背景技术

[0003] 将导电性粒子分散在环系粘接剂、丙烯酸系粘接剂中的各向异性粘接剂被广泛用作为用来使彼此对置的电路的电极间电连接的电路连接材料。该各向异性导电性粘接剂,被用于例如连接液晶显示器(LCD)的面板和搭载有LCD驱动用的半导体基板的TCP(Tape Carrier Package,带载封装)安装、COF(Chip On Flex)安装。
[0004] 另外,最近,即使在以俯式(facedown)方式直接将半导体安装于LCD面板或印刷配线板时,也不使用以往的引线接合法而是采用有利于薄型化和窄间距连接的倒装芯片(flip chip)安装。在该倒装芯片安装中,也使用各向异性导电性粘接剂作为电路连接材料(例如,参照专利文献1~4)。
[0005] 另一方面,随着LCD模的COF化或微细间距(fine pitch)化等,对防止相邻电极间的短路有了更加强烈的要求。应对该要求,开发了通过将绝缘粒子分散在电路连接材料的粘接剂成分中来防止短路的技术(例如,参照专利文献5~9)。
[0006] 分散绝缘粒子时,存在电路连接材料的粘接下降或基板与电路连接部的界面处的剥离会成为问题的倾向。因此,开发出了当基板是绝缘性有机物或玻璃时,或者基板的表面是氮化、有机硅树脂和聚酰亚胺树脂等时,使电路连接材料含有有机硅粒子来提高粘接力的方法(例如,参照专利文献10),或者为了降低基板粘接后的热膨胀率差引起的内部应力而将橡胶粒子分散在电路连接材料中的方法(例如,参照专利文献11)。
[0007] 专利文献1:日本特开昭59-120436号公报
[0008] 专利文献2:日本特开昭60-191228号公报
[0009] 专利文献3:日本特开平1-251787号公报
[0010] 专利文献4:日本特开平7-90237号公报
[0011] 专利文献5:日本特开昭51-20941号公报
[0012] 专利文献6:日本特开平3-29207号公报
[0013] 专利文献7:日本特开平4-174980号公报
[0014] 专利文献8:日本特许第3048197号公报
[0015] 专利文献9:日本特许第3477367号公报
[0016] 专利文献10:国际公开第01/014484号小册子
[0017] 专利文献11:日本特开2001-323249号公报

发明内容

[0018] 发明要解决的问题
[0019] 但是,根据使用的基板的材质种类,有时基板与电路连接部的界面处的剥离防止效果还不充分。由于界面剥离的发生会导致连接可靠性的降低、连接外观的恶化,因此需要可以充分抑制界面剥离的电路连接部件。
[0020] 本发明是鉴于上述情况而进行的,本发明的目的是通过在维持对置的电极间的导电性和对置的电路部件彼此之间的粘接力良好的同时,抑制电路部件和电路连接部的界面处的剥离,来提供连接可靠性和连接外观优异的电路连接材料、以及使用所述电路连接材料的电路部件的连接结构、及其制造方法。
[0021] 解决问题的手段
[0022] 为了实现上述目的,本发明的电路连接材料的特征在于,其为用于将在第一电路基板的主面上形成有多个第一电路电极的第一电路部件和在第二电路基板的主面上形成有多个第二电路电极的第二电路部件,以使第一和第二电路电极对置的状态电连接第一电路电极和第二电路电极的电路连接材料,该电路连接材料含有粘接剂组合物、导电性粒子以及包含聚酰胺酸粒子和聚酰亚胺粒子的一方或双方的多个绝缘性粒子。
[0023] 通过使该电路连接材料介于第一和第二电路部件之间来连接第一和第二电路部件,可以在维持对置的电路部件彼此之间的粘接力高的同时抑制电路部件和电路连接部在界面的剥离。从而,可以获得具有优异的剥离抑制效果、并且连接可靠性和连接外观优异的电路连接材料。
[0024] 得到所述效果的原因还不明确,但推测是因为通过使电路连接材料含有包含聚酰亚胺粒子和聚酰胺酸粒子的一方或双方的多个绝缘性粒子,从而在电路连接部和电路部件的界面,两者的亲和性提高。
[0025] 本发明中,上述电路连接材料中绝缘性粒子相对于粘接剂组合物的比例以质量比计优选为0.001~0.5。从而,可以得到兼具更优异的剥离抑制效果和粘接力的、连接可靠性高的电路连接材料。
[0026] 本发明中,优选绝缘性粒子的平均粒径大于导电性粒子的平均粒径。从而,电路连接材料可以成为导电性粒子存在于由多个绝缘性粒子形成的空隙中的状态,可以充分抑制导电性粒子的凝集。因此,即使COF化和微细间距化不断发展,用该电路连接材料连接电路电极和连接端子之间时,也能够充分防止同一电路部件上相邻的电极间的短路。
[0027] 本发明中,上述电路连接材料所含的绝缘性粒子的平均粒径优选为0.1~10μm。从而,对电路连接材料进行加热和加压来固化前的电路连接材料的粘着性提高,将电路部件固定于电路连接材料的临时固定力高,可以得到剥离抑制效果更优异的电路连接材料。
[0028] 本发明中,优选绝缘性粒子的10%压缩弹性模量小于导电性粒子的10%压缩弹性模量。从而,绝缘性粒子的柔软性提高,可以有效防止绝缘性粒子阻碍对置配置的电路电极间或连接端子间的导通的现象。从而,可以得到连接可靠性更高的电路连接材料。
[0029] 本发明中,优选多个绝缘性粒子包含聚酰胺酸粒子。聚酰胺酸粒子,由于比聚酰亚胺粒子更软,因此绝缘性粒子51容易变形,不仅可以有效防止导通受阻碍,而且可以增大施加到导电性粒子53的压力。从而,可以得到连接可靠性更高的电路连接材料。
[0030] 本发明中,还提供一种电路部件的连接结构,其具备:在第一电路基板的主面上形成有多个第一电路电极的第一电路部件、在第二电路基板的主面上形成有多个第二电路电极的第二电路部件、以及电路连接部,所述第二电路电极与所述第一电路电极对置配置,所述电路连接部被设置于第一电路基板和第二电路基板之间并且按照使第一和第二电路电极电连接的方式连接第一电路部件和第二电路部件;电路连接部由上述的电路连接材料形成。
[0031] 这种电路部件的连接结构,即电路连接结构体,由于是使用具有上述特征的电路连接材料形成的,因此对置的电路部件彼此之间的粘接力维持在高平,具有优异的剥离抑制效果,连接可靠性和连接外观优异。
[0032] 本发明中,还提供一种电路部件的连接结构的制造方法,其具备下述工序:配置在第一电路基板的主面上形成有多个第一电路电极的第一电路部件和在第二电路基板的主面上形成有多个第二电路电极的第二电路部件,使第一电路电极和第二电路电极成为对置配置,以在它们之间介入有上述的电路连接材料的状态对整体进行加热和加压,连接第一电路部件和第二电路部件,使得第一和第二电路电极被电连接。
[0033] 该制造方法中,因为使用具有上述特征的电路连接材料,所以可以制造对置的电路部件彼此之间的粘接力维持在高水平、具有优异的剥离抑制效果、并且连接可靠性和连接外观优异的电路部件的连接结构。
[0034] 发明的效果
[0035] 根据本发明,通过在维持对置电极间的导电性和对置电路部件彼此之间的粘接力高的同时抑制电路部件和电路连接部在界面的剥离,可以提供连接可靠性和连接外观优异的电路连接材料,以及使用所述电路连接材料的电路部件的连接结构,及其制造方法。附图说明
[0036] 图1是表示本发明的电路部件的连接结构的一个实施方式的截面图。
[0037] 图2是表示本发明的薄膜状的电路连接材料的一个实施方式的截面图。
[0038] 图3是示意地表示本发明的一个实施方式的电路部件的连接结构的制造方法的工序截面图。
[0039] 图4是从LCD面板侧拍摄的本发明的一个实施方式的电路连接结构体的外观的照片。
[0040] 图5是从LCD面板侧拍摄的本发明的另一实施方式的电路连接结构体的外观的照片。
[0041] 图6是从LCD面板侧拍摄的以往的电路连接结构体的外观的照片。
[0042] 图7是从LCD面板侧拍摄的以往的另一电路连接结构体的外观的照片。
[0043] 符号说明
[0044] 10:电路部件的连接结构
[0045] 20:电路部件(第一电路部件)
[0046] 21:电路基板(第一电路基板)
[0047] 21a:主面
[0048] 22:电路电极(第一电路电极)
[0049] 30:电路部件(第二电路部件)
[0050] 31:电路基板(第二电路基板)
[0051] 31a:主面
[0052] 32:电路电极(第二电路电极)
[0053] 40、41:粘接剂组合物
[0054] 51:绝缘性粒子
[0055] 53:导电性粒子
[0056] 60:电路连接部
[0057] 61:薄膜状的电路连接材料
[0058] 70:电路部件的连接结构
[0059] 72、76:电路电极
[0060] 73:LCD面板
[0061] 74:液晶显示部
[0062] 75:电路基板

具体实施方式

[0063] 以下,根据需要参照附图来说明本发明的电路连接材料、电路部件的连接结构及其制造方法的适宜的实施方式。在整个附图中,相同要素使用相同符号,省略重复说明。另外,各实施方式中的(甲基)丙烯酸酯的意思是指丙烯酸酯及其对应的甲基丙烯酸酯。
[0064] <电路部件的连接结构>
[0065] 图1是表示本发明的电路部件的连接结构的一个实施方式的截面图。本实施方式的电路部件的连接结构10具备彼此对置的电路部件20(第一电路部件)和电路部件30(第二电路部件),电路部件20和电路部件30之间设置有连接它们的电路连接部60。
[0066] 电路部件20具备电路基板21(第一电路基板)和设置于电路基板21的主面21a上的多个电路电极22(第一电路电极)。另一方面,电路部件30具备电路基板31(第二电路基板)和设置于电路基板31的主面31a上的多个电路电极32(第二电路电极)。
[0067] 电路连接部60设置于电路基板21的主面21a和电路基板31的主面31a之间,以电路电极22和32彼此对置的方式连接着电路部件20和30。电路连接部60由含有粘接剂组合物40、绝缘性粒子51和导电性粒子53的电路连接材料形成。对于电路连接材料的详细叙述是在后面。电路部件20和电路部件30通过导电性粒子53而被电连接。
[0068] 电路部件的连接结构10中通常设置有多个(根据情况也可以是单个)电路电极22和32。电路电极22和32,可以由具有导电性的各种金属、金属氧化物或合金单独或组合2种以上来构成。作为金属的例子,有Zn、Al、Sb、Au、Ag、Sn、Fe、Cu、Pb、Ni、Pd、Pt等,这些可以单独或复合使用。为了更特殊的目的,例如为了调整硬度、表面张力以及改良密合性等,可以在上述金属中添加Mo、Mn、Cd、Si、Ta、Cr等其他金属或其化合物等。上述金属中,从良好的导电性和耐腐蚀性的观点考虑,优选使用Ni、Ag、Au、Sn、Cu等,这些可以形成单层或多层。
[0069] 作为电路部件20、30,可以使用LCD面板、印刷基板或半导体芯片电阻芯片、电容芯片等芯片元件等部件。
[0070] 作为电路部件的连接结构10的连接方式的具体例子,可以举出IC芯片、半导体芯片、电阻芯片、电容芯片等芯片元件和印刷基板等芯片搭载基板之间的连接,电路彼此的连接,COG安装或COF安装的玻璃基板和IC芯片、LCD面板和柔性印刷基板之间的连接等。
[0071] 作为电路基板21、31,可以使用柔性带或玻璃等绝缘材料。
[0072] 电路部件的连接结构10可以通过例如具备下述工序的方法来制造:将电路电极22和32的至少一部分对置配置,在对置状态下在对置的电路电极间介入电路连接材料(各向异性导电性粘接剂)进行加热和加压,使对置的电路电极彼此之间直接接触,或者介入电路连接部60的导电性粒子53来进行电连接。通过这时的加热,电路连接材料中的粘接剂组合物40固化。
[0073] <薄膜状的电路连接材料>
[0074] 图2是表示本发明的电路连接材料的一个实施方式的截面图。薄膜状的电路连接材料61含有粘接剂组合物41、导电性粒子53和多个绝缘性粒子51。
[0075] 作为绝缘性粒子51,使用实质上由聚酰胺酸构成的聚酰胺酸粒子、或由通过加热聚酰胺酸而得到的聚酰亚胺构成的聚酰亚胺粒子。作为绝缘性粒子51,可以按任意比例使用聚酰胺酸粒子和聚酰亚胺粒子两者。聚酰胺酸和聚酰亚胺,可以从对甲苯、甲基乙基醋酸乙酯等溶剂的分散性和耐溶剂性方面考虑,来适当选择。
[0076] 作为非导电性粒子即绝缘性粒子51的聚酰胺酸粒子或聚酰亚胺粒子,例如可以通过将聚酰胺酸溶液热酰亚胺化处理来制造。聚酰胺酸是具有酰胺基和羧基的物质,是聚酰亚胺的前体。聚酰胺酸,通过加热,酰胺基与羧基反应生成酰亚胺基,从而转化成聚酰亚胺。聚酰胺酸是具有例如下述通式表示的高分子链的聚合物
[0077]
[0078] 由聚酰胺酸生成的聚酰亚胺,是主链中具有酰亚胺基的聚合物,例如具有下述通式(2)表示的高分子链。
[0079]
[0080] 式(1)、(2)中,R1表示从二胺除去基的残基、或者从二异氰酸酯除去异氰酸酯2
基的残基,R 表示芳香族四羧酸生物除去羧酸衍生部的残基。n表示1以上的整数。
[0081] 聚酰胺酸可以通过使二胺或二异氰酸酯的一方或双方与四羧酸或其衍生物反应来合成。
[0082] 作为二胺,可以使用芳香族胺。作为芳香族胺的具体例子,可以举出4,4’-(或3,4’-、3,3’-、2,4’-)二氨基二苯醚、4,4’-(或3,3’-)二氨基二苯基砜、4,4’-(或3,3’-)二氨基二苯硫醚、4,4’-二苯甲酮二胺、3,3’-二苯甲酮二胺、4,4’-二(4-氨基苯氧基)苯基砜、4,4’-二(3-氨基苯氧基)苯基砜、4,4’-双(4-氨基苯氧基)联苯、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、2,2-双(4-(4-氨基苯氧基)苯基)丙烷、3,
3’,5,5’-四甲基-4,4’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二(3-氨基苯氧基)苯基砜、2,2’-双(4-氨基苯基)丙烷、2,2’-三氟甲基-4,4’-二氨基联苯、2,2’,6,6’-四甲基-4,4’-二氨基联苯、2,2’,6,6’-四三氟甲基-4,4’-二氨基联苯、双((4-氨基苯基)-2-丙基)1,
4-苯、9,9-双(4-氨基苯基)芴、9,9-双(4-氨基苯氧基苯基)芴等芳香族二胺,2,6-二氨基吡啶、2,4-二氨基吡啶、双(4-氨基苯基-2-丙基)-1,4-苯、二氨基聚硅氧烷化合物、
2-硝基-1,4-二氨基苯、3,3’-二硝基-4,4’-二氨基联苯、3,3’-二甲氧基-4,4’-二氨基联苯、3,3’-二羟基-4,4’-二氨基联苯、2,4-二氨基苯酚、联邻甲苯胺砜、1,3-二氨基苯、
1,4-二氨基苯、2,4-二氨基甲苯、3,3’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、2,2-双(三氟)-甲基联苯胺、2,2-双-(4-氨基苯基)丙烷、1,1,1,3,3,3-六氟-2-双-(4-氨基苯基)丙烷、
4,4’-二氨基二苯基甲烷、1,5-二氨基和9,10-双(4-氨基苯基)蒽等。
[0083] 作为二异氰酸酯,可以举出上述二胺和光气等反应得到的二异氰酸酯。作为二异氰酸酯的具体例子,可以举出二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯等上述二胺的氨基被异氰酸酯基取代的化合物。
[0084] 作为与二胺反应的四羧酸,使用具有2组由相邻的2个羧基组成的组的物质。作为四羧酸的具体例子,可以举出均苯四甲酸二酐(1,2,3,4-苯四羧酸二酐)、3,4,3’,4’-联苯四羧酸二酐、3,4,3’,4’-二苯甲酮四羧酸二酐、2,3,2’,3’-二苯甲酮四羧酸二酐、2,3,3’,4’-联苯四羧酸二酐、2,2-双(3,4-二羧基苯基)丙烷二酐、2,2-双(2,3-二羧基苯基)丙烷二酐、双(3,4-二羧基苯基)醚二酐、双(2,3-二羧基苯基)醚二酐、双(3,4-二羧基苯基)砜二酐、双(2,3-二羧基苯基)砜二酐、4,4’-(2,2,2-三氟-1-(三氟甲基)亚乙基)双(1,2-苯二羧酸酐)、9,9-双(4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基)芴二酐、1,2,5,6-萘四羧酸二酐、2,3,6,7-萘四羧酸二酐、1,4,5,8-萘四羧酸二酐、3,4,9,10-苝四羧酸二酐、2,3,
5,6-吡啶四羧酸二酐、双环(2,2,2)-辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐等。
[0085] 绝缘性粒子51的含量,相对于100质量份的粘接剂组合物41优选为0.1~30质量份,更优选为0.5~20质量份,进一步优选为0.5~10质量份。如果绝缘性粒子的含量小于0.1质量份,则在电路部件20和30与电路连接部60的界面,绝缘性粒子的存在比例变低,会有界面剥离抑制效果降低的倾向。另一方面,如果绝缘性粒子的含量超过30质量份,则粘接剂的凝集力降低,会有电路部件20和30与电路连接部60的粘接力降低的倾向。
[0086] 本实施方式中的电路连接材料61所含的绝缘性粒子51,优选包含由聚酰胺酸形成的聚酰胺酸粒子。聚酰胺酸粒子,与聚酰亚胺粒子相比,不交联,因此比聚酰亚胺粒子更软。所以,对电路连接材料61进行加热和加压将对置的电路部件彼此连接时,绝缘性粒子51容易变形,不仅可以有效防止导通的阻碍,而且施加于导电性粒子53的压力变大,可以降低对置的电路电极间的连接电阻。
[0087] 绝缘性粒子51的平均粒径优选为0.1~10μm,更优选为2~10μm,进一步优选为3~5μm。如果绝缘性粒子的平均粒径小于0.1μm,则相同浓度下的电路连接材料中的绝缘性粒子数增多,因而固化前的电路连接材料的粘着性降低,用电路连接材料固定电路部件20和30的临时固定力会有降低的倾向。另一方面,如果绝缘性粒子的平均粒径超过10μm,则粘接剂中的绝缘性粒子的数量减少,因而在电路部件20和30与电路连接部60的界面,绝缘性粒子的存在比例变低,会有界面剥离抑制效果不充分的倾向。
[0088] 本发明中,绝缘性粒子51和导电性粒子53的粒径以及平均粒径可以如下测定。从用扫描电子显微镜(SEM:本发明中为日立公司制造的S800)放大3000倍的绝缘性粒子、导电性粒子各自的粒子图像中,随机选择至少30个粒子。使用放大的粒子图像,对于选择的多个粒子各自测定最大粒径和最小粒径。然后,算出各粒子的最大粒径和最小粒径的乘积的平方根,以其作为1个粒子的粒径。另外,对于所选择的多个粒子各自求出1个粒子的粒径,这些粒径之和除以测定的粒子个数所得到的值作为平均粒径。
[0089] 本实施方式中,优选绝缘性粒子51的平均粒径(R1)大于导电性粒子53的平均粒径(R2)。如果R1>R2,则电路连接材料为,固化后,成为导电性粒子51存在于由多个绝缘性粒子53形成的空隙中的状态,可以充分抑制导电性粒子53凝集。因此,可以充分防止同一电路部件上相邻的电路电极间的短路。另外,如果增大R1,则电路连接材料所含的绝缘粒子的个数减少,因此由于粘接剂组合物变得更容易交联而使凝集力提高等,从而可以提高粘接力。另一方面,R1≤R2时,绝缘性粒子51填充于多个导电性粒子53间存在的空隙中,会有无法充分阻止导电性粒子51凝集的倾向。因而,会有无法充分阻止相邻电路电极间的短路的倾向。另外,如果R1比R2小得多,则会有绝缘性粒子51变得比对置的电路电极间的间隙(通常是导电性粒子粒径的10~30%)还小的可能性。这时,由于电路电极22和32与电路连接部60的界面存在绝缘性粒子51的概率减小,因此会有界面剥离抑制效果降低的倾向。
[0090] 本实施方式中,绝缘性粒子51的平均粒径(R1)相对于导电性粒子53的平均粒径(R2)的比(R1/R2)更优选为120~280%。通过使平均粒径的比(R2/R1)为120%~280%,可以充分防止同一电路部件上相邻的电路电极间的短路,同时可以充分降低对置电路电极间的连接电阻,并且,可以进一步提高粘接力。从而,可以获得连接可靠性特别优异的电路连接材料。
[0091] 上述平均粒径的比(R1/R2)小于120%时,会有无法充分防止同一电路部件上相邻电路电极间的短路的倾向,如果平均粒径的比(R2/R1)超过280%,则在电路连接部60,施加于导电性粒子53的压力会分散,而会有连接电阻增高的倾向。
[0092] 绝缘性粒子51优选具有一定程度的柔软性。如果绝缘性粒子具有柔软性,可以增加通过导电性粒子确保对置电路电极间的导通的机会。因此,绝缘性粒子51的10%压缩弹性模量(K值)更优选小于导电性粒子53的K值。从而,绝缘性粒子51的柔软性提高,可以有效防止绝缘性粒子51阻碍对置配置的电路电极22和32间的导通的现象。另外,从更确实地进行对置的电路电极22和32间的导通的观点考虑,绝缘性粒子51的10%压缩弹性2
模量(K值)优选为1~1000kgf/mm。这里,也可以通过改变连接时的加热和加压的条件等来确保电路部件的连接结构中的导电性粒子53引起的导通,由于绝缘性粒子51具有上述的柔软性相关的特性,可以得到连接可靠性特别优异的电路连接材料。
[0093] 这里,所谓10%压缩弹性模量(K值),是指使绝缘性粒子51或导电性粒子53压缩变形10%时的弹性模量,可以用飞世尔仪器(Fischer Instruments)公司制造的H-100微小硬度计来测定。
[0094] 作为导电性粒子53,可以使用Au、Ag、Ni、Cu、焊等金属粒子,或者等。导电性粒子53,可以通过例如形成用1或2以上的层披覆构成中心部分的核体的披覆层来制作。这时,将导电性粒子53的披覆层的最外层制成导电性的层。
[0095] 例如,导电性粒子53,可以用Au等贵金属类披覆Ni等过渡金属类的表面来制作。另外,导电性粒子也可以是在非导电性的玻璃、陶瓷、塑料等绝缘粒子上披覆金属等导电性物质而得到的粒子。从获得充分的适用期(pot life)的观点考虑,对于导电性粒子的最外层来说,Au、Ag、铂族的贵金属类要比Ni、Cu等过渡金属类更优选,其中最优选Au。
[0096] 如果导电性粒子53通过加热和加压变形,则形成电路部件的连接结构时,对置电路电极的接触面积增加,而可以提高连接可靠性。因此,优选使用热熔融金属粒子作为导电性粒子,或优选在导电性粒子的核体中使用塑料制的粒子。
[0097] 在导电性粒子53的最外层设置贵金属层时,从获得良好的电阻的观点考虑,通常该贵金属层的厚度优选为 以上。但是,即使该厚度是 以上,在Ni等过渡金属的外侧设置有贵金属类的披覆层时,由于贵金属类的披覆层的缺损或导电性粒子的混合分散时产生的贵金属类的披覆层的缺损等,会有Ni等过渡金属露出的情况。结果,通过Ni等过渡金属所具有的氧化还原作用而产生游离自由基,而有可能引起适用期下降。因此,使用自由基聚合系的成分作为粘接剂组合物时,优选贵金属类的披覆层的厚度为 以上。
[0098] 导电性粒子53的含量,相对于100体积份的粘接剂组合物41,优选为0.1~30体积份。从确实防止导电性粒子引起的相邻电路的短路等的观点考虑,导电性粒子53的含量更优选为0.1~10体积份。
[0099] 导电性粒子53的10%压缩弹性模量(K值),从连接电阻的稳定化和保持连接可2
靠性的观点考虑,优选为100~1000kgf/mm。
[0100] 作为粘接剂组合物41,适宜使用含有热固性成分的物质。粘接剂组合物41,可以含有(a)环氧树脂和(b)潜伏性固化剂、或者(c)自由基聚合性物质和(d)游离自由基产生剂作为热固性成分。粘接剂组合物41,也可以含有(a)环氧树脂、(b)潜伏性固化剂、(c)自由基聚合性物质和(d)游离自由基产生剂。
[0101] 作为(a)环氧树脂,可以使用从环氧氯丙烷和双酚A、双酚F和/或双酚AD等衍生的双酚型环氧树脂,由环氧氯丙烷和苯酚酚清漆或甲酚酚醛清漆衍生的环氧酚醛清漆树脂或具有含萘环的骨架的萘系环氧树脂,缩水甘油胺、缩水甘油醚、联苯、脂环式等1分子内具有2个以上的缩水甘油基的各种环氧化合物。
[0102] 作为(a)环氧树脂,可以单独使用上述化合物,也可以将2种以上混合使用。就环+ -氧树脂来说,优选使用将杂质离子(Na、Cl 等)或水解性氯等减少到300ppm以下的高纯品,因为这样能够防止电子迁移。
[0103] 作为(b)潜伏性固化剂,可以使用咪唑系、酰肼系、三氟化-胺络合物、锍盐、胺酰亚胺、多胺的盐、双氰胺等,这些可以单独使用也可以2种以上混合使用。
[0104] 从延长可使用时间的观点考虑,优选将上述潜伏性固化剂用聚氨酯系、聚酯系高分子物质等披覆来微囊化。
[0105] 所谓(c)自由基聚合性物质,是具有通过自由基聚合的官能团的物质。作为自由基聚合性物质,可以举出丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、来酰亚胺化合物等。
[0106] 作为丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯,可以举出例如,氨酯丙烯酸酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸异丁酯、乙二醇二丙烯酸酯、二甘醇二丙烯酸酯、三甘醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四丙烯酸酯、2-羟基-1,3-二丙烯酰氧基丙烷、2,2-双(4-(丙烯酰氧基甲氧基)苯基)丙烷、2,2-双(4-(丙烯酰氧基聚乙氧基)苯基)丙烷、二环戊烯基丙烯酸酯、三环癸烯基丙烯酸酯、双(丙烯酰氧基乙基)异氰尿酸酯、ε-己内酯改性三(丙烯酰氧基乙基)异氰尿酸酯、三(丙烯酰氧基乙基)异氰尿酸酯等。上述各种化合物可以单独使用也可以2种以上组合使用。
[0107] 使用具有磷酸酯结构的自由基聚合性物质时,从提高在金属等无机物表面上的粘接强度的观点考虑,其配合量相对于100质量份的粘接剂组合物41优选为0.1~10质量份,更优选为0.5~5质量份。
[0108] 具有磷酸酯结构的自由基聚合性物质,可以作为磷酸酐和2-羟基(甲基)丙烯酸酯的反应产物来得到。具体来说,可以举出2-甲基丙烯酰氧基乙基酸式磷酸酯、2-丙烯酰氧基乙基酸式磷酸酯等。这些化合物可以单独使用也可以2种以上组合使用。
[0109] 作为马来酰亚胺化合物,优选分子中至少含有2个以上马来酰亚胺基的化合物,可以举出1-甲基-2,4-双马来酰亚胺苯、N,N’-间亚苯基双马来酰亚胺、N,N’-对亚苯基双马来酰亚胺、N,N’-间亚甲苯基双马来酰亚胺、N,N’-4,4-二亚苯基双马来酰亚胺、N,N’-4,4-(3,3’-二甲基二亚苯基)双马来酰亚胺、N,N’-4,4-(3,3’-二甲基二苯基甲烷)双马来酰亚胺、N,N’-4,4-(3,3’-二乙基二苯基甲烷)双马来酰亚胺、N,N’-4,4-二苯基甲烷双马来酰亚胺、N,N’-4,4-二苯基丙烷双马来酰亚胺、N,N’-4,4-二苯基醚双马来酰亚胺、N,N’-3,3’-二苯基砜双马来酰亚胺、2,2-双(4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)丙烷、2,2-双(3-仲丁基-4,8-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)丙烷、1,1-双(4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)癸烷、4,4’-环亚己基双(1-(4-马来酰亚胺苯氧基)-2-环己基)苯、2,2-双(4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)六氟丙烷等。这些化合物可以单独使用也可以
2种以上组合使用。另外,也可以和烯丙基苯酚、烯丙基苯基醚、安息香酸烯丙酯等烯丙基化合物并用。
[0110] 上述(c)自由基聚合性物质的粘度,从容易进行粘接剂组合物固化前的电路部件的临时固定的观点考虑,优选为100000~1000000mPa·s(25℃),更优选为100000~500000mPa·s(25℃)的粘度。自由基聚合性物质的粘度,可以用市售的E型粘度计来测定。
[0111] (c)自由基聚合性物质中,从粘接性的观点考虑,优选氨酯丙烯酸酯或氨酯甲基丙烯酸酯。另外,为了提高耐热性,特别优选并用后述的能够使通过有机过氧化物交联后的聚合物的Tg单独为100℃以上的自由基聚合性物质。作为这样的自由基聚合性物质,可以使用具有二环戊烯基、三环癸烯基、三嗪环中的至少一种的物质。特别适宜使用具有三环癸烯基或三嗪环的自由基聚合性物质。
[0112] 所谓(d)游离自由基产生剂,是通过加热或光来产生游离自由基的固化剂。作为游离自由基产生剂,可以举出过氧化合物、偶氮系化合物等通过加热而分解来产生游离自由基的物质。游离自由基产生剂可以根据所需的连接温度、连接时间、适用期等来适宜选定,但从高反应性和适用期的观点考虑,优选半衰期10小时的温度为40℃以上,且半衰期1分钟的温度为180℃以下的有机过氧化物。这时的游离自由基产生剂的配合量,相对于100质量份的粘接剂组合物41,优选为0.05~10质量份,更优选为0.1~5质量份。
[0113] 具体来说,作为(d)游离自由基产生剂,可以使用二酰基过氧化物类、过氧化二碳酸酯类、过氧化酯类、过氧化缩酮类、二烷基过氧化物类、过氧化氢类等化合物。其中,从抑制电路部件的电路电极的腐蚀的观点考虑,优选过氧化酯类、二烷基过氧化物类、过氧化氢类,进而从获得高反应性的观点考虑,更优选过氧化酯类。
[0114] 作为二酰基过氧化物类,可以使用例如异丁基过氧化物、2,4-二氯过氧化苯甲酰、3,5,5-三甲基己酰基过氧化物、辛酰基过氧化物、月桂酰基过氧化物、硬脂酰基过氧化物、琥珀酰基过氧化物、苯甲酰基过氧化物甲苯、过氧化苯甲酰等。
[0115] 作为过氧化二碳酸酯类,可以使用例如二正丙基过氧化二碳酸酯、二异丙基过氧化二碳酸酯、双(4-叔丁基环己基)过氧化二碳酸酯、二-2-乙氧基甲氧基过氧化二碳酸酯、二(2-乙基己基过氧化)二碳酸酯、二甲氧基丁基过氧化二碳酸酯、二(3-甲基-3-甲氧基丁基过氧化)二碳酸酯等。
[0116] 作为过氧化酯类,可以使用例如,枯基过氧化新癸酸酯、1,1,3,3-四甲基丁基过氧化新癸酸酯、1-环己基-1-甲基乙基过氧化新癸酸酯、叔己基过氧化新癸酸酯、叔丁基过氧化三甲基乙酸酯、1,1,3,3-四甲基丁基过氧化-2-乙基己酸酯、2,5-二甲基-2,5-双(2-乙基己酰基过氧化)己烷、1-环己基-1-甲基乙基过氧化-2-乙基己酸酯、叔己基过氧化-2-乙基己酸酯、叔丁基过氧化-2-乙基己酸酯、叔丁基过氧化异丁酸酯、1,1-双(叔丁基过氧化)环己烷、叔己基过氧化异丙基单碳酸酯、叔丁基过氧化-3,5,5-三甲基己酸酯、叔丁基过氧化月桂酸酯、2,5-二甲基-2,5-双(间甲苯甲酰基过氧化)己烷、叔丁基过氧化异丙基单碳酸酯、叔丁基过氧化-2-乙基己基单碳酸酯、叔己基过氧化苯甲酸酯、叔丁基过氧化乙酸酯等。
[0117] 作为过氧化缩酮类,可以使用例如,1,1-双(叔己基过氧化)-3,5,5-三甲基环己烷、1,1-双(叔己基过氧化)环己烷、1,1-双(叔丁基过氧化)-3,5,5-三甲基环己烷、1,1-(叔丁基过氧化)环十二烷、2,2-双(叔丁基过氧化)癸烷等。
[0118] 作为二烷基过氧化物类,可以使用例如,α,α’-双(叔丁基过氧化)二异丙基苯、二枯基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷、叔丁基枯基过氧化物等。
[0119] 作为过氧化氢类,可以使用例如二异丙基苯过氧化氢、枯烯过氧化氢等。
[0120] (d)游离自由基产生剂可以单独使用上述化合物,也可以将2种以上组合使用。
[0121] 粘接剂组合物41,除上述成分以外,还可以含有分解促进剂、抑制剂等。另外,根据需要,也可以适当使用氢醌、甲基醚氢醌类等阻聚剂。
[0122] 由上述成分构成的薄膜状的电路连接材料61为,在连接电路部件时,通过粘接剂组合物41熔融,致使电路连接材料的各成分流动,来连接对置的电路部件后,固化来保持连接的物质。因此薄膜状的电路连接材料61的流动性是重要的因素。
[0123] 至于薄膜状的电路连接材料61的流动性,例如可以按以下顺序定量,来进行评价。以厚0.7mm、15mm×15mm的玻璃板夹住厚35μm、5mm×5mm的电路连接材料,在170℃、2MPa的条件下加热和加压10秒钟。然后,可以由初期的面积(A)和加热加压后的面积(B),计算流动性(B)/(A)。该流动性(B)/(A)的值,优选为1.3~3.0,更优选为1.5~2.5。
(B)/(A)小于1.3时,流动性差,会有无法获得良好的电路部件的连接的倾向。另一方面,(B)/(A)的值超过3.0时,容易产生气泡,会有连接可靠性差的倾向。
[0124] 电路连接材料的固化后的40℃的弹性模量,从高温高湿时的连接电阻的稳定化和保持连接可靠性的观点考虑,优选为100~3000MPa,更优选为500~2000MPa,进一步优选为1100~1900MPa。这里,该弹性模量可以通过飞世尔仪器公司制造的H-100微小硬度计来测定。
[0125] 本实施方式的薄膜状的电路连接材料61,除了粘接剂组合物41、绝缘性粒子51和导电性粒子53以外,还可以含有填充材料、软化剂、促进剂、抗老化剂、着色剂、阻燃剂、触变剂、偶联剂、酚树脂、三聚氰胺树脂和异氰酸酯类等。
[0126] 薄膜状的电路连接材料61,从提高连接可靠性等的观点考虑,优选含有填充材料。作为填充材料,只要其最大直径小于导电性粒子53的平均粒径就可以使用。填充材料的含量,相对于粘接剂组合物100体积份,优选为5~60体积份。如果填充材料的含量超过60体积份,则会有不能得到电路部件连接结构的连接可靠性提高的效果。
[0127] 作为薄膜状的电路连接材料61使用的偶联剂,从提高粘接性的观点考虑,优选使用含有从乙烯基、丙烯基、氨基、环氧基和异氰酸酯基组成的组中选出的1种以上基团的化合物。
[0128] 本发明的电路连接材料,通过形成薄膜状可以使操作变得容易。这时,优选电路连接材料中含有用于赋予薄膜形成性的高分子成分。作为该高分子成分,可以使用聚苯乙烯、聚乙烯、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇缩甲醛、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯、聚氯乙烯、聚苯醚、尿素树脂、三聚氰胺树脂、酚树脂、二甲苯树脂、环氧树脂、聚异氰酸酯树脂、苯氧树脂、聚酰亚胺树脂、聚酯型聚氨酯树脂等。其中,优选聚酯型聚氨酯树脂。
[0129] 作为聚酯型聚氨酯树脂,可以使用具有芳香族环状结构或脂肪族环状结构的化合物等。
[0130] 上述薄膜形成性高分子中,从提高粘接性的观点考虑,优选具有羟基等官能团的树脂。另外,可以使用将上述薄膜形成性高分子用自由基聚合性官能团改性得到的物质。薄膜形成性高分子的重均分子量优选为10000~1000000。如果薄膜形成性高分子的重均分子量超过1000000,则会有在制备电路连接材料时混合性降低的倾向。
[0131] 薄膜状的电路连接材料61,作为用于粘接IC芯片和基板或者粘接电路彼此间的粘接剂是有用的。将具有第一电路电极(连接端子)的第一电路部件和具有第二电路电极(连接端子)的第二电路部件按照使第一电路电极和第二电路电极彼此对置的方式配置,在对置配置的第一电路电极和第二电路电极之间介入有薄膜状的电路连接材料61的状态下加热和加压,从而使彼此对置的第一电路电极和第二电路电极电连接,就可以构成电路部件的连接结构即电路连接结构体。
[0132] <电路部件的连接结构的制造方法>
[0133] 接着,说明本发明的电路部件的连接结构的制造方法的一个实施方式。图3是示意性地表示本发明的一个实施方式的电路部件的连接结构的制造方法的工序截面图。图3(a)是在连接电路部件彼此间之前的电路部件的截面图,图3(b)是连接电路部件彼此间时的电路部件的连接结构的截面图,图3(c)是连接电路部件彼此间之后的电路部件的连接结构的截面图。
[0134] 首先,如图3(a)所示,在设置于LCD面板73上的电路电极72上,放置将电路连接材料成形为薄膜状而成的薄膜状的电路连接材料61。
[0135] 接着,如图3(b)所示,一边对准位置一边以电路电极72和电路电极76彼此对置的方式将设置有电路电极76的电路基板75放置在薄膜状的电路连接材料61上,使薄膜状的电路连接材料61介入在电路电极72和电路电极76之间。这里,电路电极72和76的进深方向具有多个电极并列的结构(没有图示)。
[0136] 由于薄膜状的电路连接材料61是薄膜状,因而操作容易。所以,可以使该薄膜状的电路连接材料61容易地介入在电路电极72和电路电极76之间,可以使LCD面板73和电路基板75的连接作业变得容易。
[0137] 接着,一边加热,一边隔着LCD面板73和电路基板75,沿图3(b)的箭头A方向加压薄膜状的电路连接材料61,来进行固化处理。由此,得到如图3(c)所示的电路部件彼此连接后的电路部件的连接结构70。固化处理的方法,根据使用的粘接剂组合物,可以采用加热和光照的一方或双方。
[0138] 以往,在LCD面板73上彼此相邻的电路电极72之间,LCD面板73和电路连接部60的界面处发生剥离,而存在连接可靠性和连接外观恶化的问题。但是,通过使用本实施方式的薄膜状的电路连接材料61,在LCD面板73上彼此相邻的电路电极72之间,可以抑制LCD面板73和电路连接部60的界面,具体说是形成于LCD面板73的最外层的SiN、SiO2等钝化膜和电路连接部60的界面处发生的剥离。所以,能够提供连接可靠性和连接外观优异的电路部件的连接结构。
[0139] 由本发明的电路部件的连接材料形成的电路部件的连接结构的连接外观是优异的,这可以通过例如用光学显微镜(例如奥林巴斯公司制造的商品名BH2-MJL)观察连接了LCD面板和搭载有LCD驱动用半导体的基板的电路连接结构体的外观来进行评价。
[0140] 图4是从LCD面板侧拍摄的本发明的一个实施方式的电路连接结构体的外观的照片。该电路连接结构体,是由相对于粘接剂组合物100质量份含有粒径3μm的聚酰亚胺粒子10质量份和具有聚苯乙烯的粒径4μm的导电性粒子6质量份的电路连接材料形成的。
[0141] 图5是从LCD面板侧拍摄的本发明的另一实施方式的电路连接结构体的外观的照片。该电路连接结构体,是由相对于粘接剂组合物100质量份含有粒径2μm的聚酰胺酸粒子10质量份和具有聚苯乙烯的粒径4μm的导电性粒子6质量份的电路连接材料形成的。
[0142] 图6是从LCD面板侧拍摄的以往的电路连接结构体的外观的照片。该电路连接结构体,是由相对于粘接剂组合物100质量份含有粒径6μm的由聚苯乙烯-二乙烯基苯共聚物构成的粒子10质量份和具有聚苯乙烯的粒径4μm的导电性粒子6质量份的电路连接材料形成的。
[0143] 图7是从LCD面板侧拍摄的以往的另一电路连接结构体的外观的照片。该电路连接结构体,是由相对于粘接剂组合物100质量份含有粒径2μm的由有机硅构成的粒子10质量份和具有聚苯乙烯的粒径4μm的导电性粒子6质量份的电路连接材料形成的。
[0144] 由以往的电路连接材料形成的电路连接结构体(图6和图7)中,在LCD面板上相邻电极间,产生了彩色的着色(照片中白色模糊的部分)。该着色现象提示,在电路基板和电路连接部的界面处发生了剥离。
[0145] 另一方面,由本发明的电路部件的连接材料形成的电路连接结构体(图4和图5)中,在LCD面板上相邻电极间,电路基板和电路连接部的界面处没有产生彩色的着色(照片中白色模糊的部分)。从而可以确定,通过使用本发明的电路连接材料,可以抑制电路部件和电路连接部的界面处剥离。
[0146] 以上详细说明了本发明的实施方式,但本发明不限于上述实施方式。
[0147] 例如,也可以将电路连接材料分割为2层以上,即,分割为含有环氧树脂这样的反应性树脂的层和含有潜伏性固化剂的层,或者分割成含有产生游离自由基的固化剂的层和含有导电性粒子的层。形成该结构时,能够获得高精细化和提高适用期的效果。这时,无论绝缘性粒子存在于各层还是仅存在于一层,都适用,从提高连接可靠性的观点考虑,优选导电性粒子存在于与电路部件接触的层。
[0148] 实施例
[0149] 以下,通过实施例进一步具体说明本发明的内容,但本发明不限于这些实施例。
[0150] 实施例1
[0151] 将聚酯型聚氨酯树脂(东洋纺织公司制造,商品名:UR8240)50质量份溶解在甲苯/甲基乙基酮=50/50的混合溶剂中,制成聚酯型聚氨酯树脂浓度40质量%的溶液。在该溶液中混合自由基聚合性物质和产生游离自由基的固化剂,搅拌,得到粘接剂组合物(粘合剂树脂)的溶液。
[0152] 作为自由基聚合性物质,使用氨酯丙烯酸酯(新中村化学工业公司制造,商品名:UA-5500T)20质量份、双(丙烯酰氧基乙基)异氰尿酸酯(东亚合成公司制造,商品名:
M-215)20质量份、二羟甲基三环癸烷二丙烯酸酯(共荣社化学公司制造,商品名:DCP-A)10质量份和2-甲基丙烯酰氧基乙基酸式磷酸酯(共荣社化学公司制造,商品名:P-2M)3质量份。
[0153] 作为固化剂,使用二酰基过氧化物(日本油脂制造,商品名:PEROYL L)2质量份和过氧化苯甲酰(日本油脂制造,商品名:NYPER BMT)3质量份。
[0154] 接着,在平均粒径3.8μm的聚苯乙烯粒子的表面设置厚0.2μm的镍层,进而在该镍层外侧设置厚0.04μm的金层,从而制成以聚苯乙烯粒子为核的平均粒径4μm的导电性2
粒子(10%压缩弹性模量(K值):410Kgf/mm)。
[0155] 接着,作为绝缘性粒子,准备粒径3μm的聚酰亚胺粒子(荒川化学株式会社制造,2
10%压缩弹性模量(K值):390Kgf/mm)。
[0156] 在如上所述制备的粘合剂树脂的溶液中,混合分散相对于聚氨酯树脂50质量份为7.5质量份的该绝缘性粒子和相对于粘合剂树脂为3体积%的该导电性粒子,得到分散液。
[0157] 在单面进行过有机硅表面处理的厚50μm的PET薄膜上,用涂布装置逗点式涂布机涂布该分散液后,在70℃热干燥10分钟,得到粘接剂层厚18μm的电路连接材料(宽15cm、长60m)。
[0158] 将得到的电路连接材料剪裁为1.2mm宽,以粘接剂面为内侧(PET薄膜侧为外侧),在内径40mm且外径48mm的塑料制卷轴的圆周面(厚1.5mm)卷50m,从而制成带状的电路连接材料。
[0159] 实施例2
[0160] 作为固化剂,不使用过氧化苯甲酰,而使用二酰基过氧化物(日本油脂制造,商品名:PEROYL L)4质量份,除此以外,与实施例1同样操作,制成带状的电路连接材料。
[0161] 实施例3
[0162] 作为固化剂,不使用二酰基过氧化物,而使用过氧化苯甲酰(日本油脂制造,商品名:NYPER BMT)5质量份,除此以外,与实施例1同样操作,制成带状的电路连接材料。
[0163] 实施例4
[0164] 作为固化剂,使用过氧化酯(日本油脂制造,商品名:PERHEXA 25O)4质量份代替二酰基过氧化物和过氧化苯甲酰,除此以外,与实施例1同样操作,制成带状的电路连接材料。
[0165] 实施例5
[0166] 作为固化剂,使用烷基过酸酯(日化技术服务(日化Techno Service)公司制造,商品名:HTP-40)5质量份代替二酰基过氧化物和过氧化苯甲酰,除此以外,与实施例1同样操作,制成带状的电路连接材料。
[0167] 实施例6
[0168] 在聚苯乙烯粒子的表面设置厚0.2μm的镍层,进而在该镍层外侧设置厚0.04μm的金层,从而制成以聚苯乙烯粒子为核的平均粒径3μm的导电性粒子(10%压缩弹性模量2
(K值):410Kgf/mm)。
[0169] 作为导电性粒子,相对于粘合剂树脂配合3体积%的如上所述制成的平均粒径3μm的导电性粒子,来代替平均粒径4μm的导电性粒子,除此以外,与实施例1同样操作,制成带状的电路连接材料。
[0170] 实施例7
[0171] 在聚苯乙烯粒子的表面设置厚0.2μm的镍层,进而在该镍层外侧设置厚0.04μm的金层,从而制成以聚苯乙烯粒子为核的平均粒径5μm的导电性粒子(10%压缩弹性模量2
(K值):410Kgf/mm)。
[0172] 作为导电性粒子,相对于粘合剂树脂配合3体积%的如上所述制成的平均粒径5μm的导电性粒子,来代替平均粒径4μm的导电性粒子,除此以外,与实施例1同样操作,制成带状的电路连接材料。
[0173] 实施例8
[0174] 作为绝缘性粒子,使用粒径0.5μm的聚酰亚胺粒子(荒川化学株式会社制造,2
10%压缩弹性模量(K值):480Kgf/mm),来代替粒径3μm的聚酰亚胺粒子,除此以外,与实施例1同样操作,制成带状的电路连接材料。
[0175] 实施例9
[0176] 作为绝缘性粒子,使用粒径2μm的聚酰亚胺粒子(荒川化学株式会社制造,10%2
压缩弹性模量(K值):450Kgf/mm),来代替粒径3μm的聚酰亚胺粒子,除此以外,与实施例
1同样操作,制成带状的电路连接材料。
[0177] 实施例10
[0178] 作为绝缘性粒子,代替粒径3μm的聚酰亚胺粒子,使用粒径5μm的聚酰亚胺粒子2
(荒川化学株式会社制造,10%压缩弹性模量(K值):390Kgf/mm),除此以外,与实施例1同样操作,制成带状的电路连接材料。
[0179] 实施例11
[0180] 作为绝缘性粒子,代替粒径3μm的聚酰亚胺粒子,使用粒径10μm的聚酰亚胺粒2
子(荒川化学株式会社制造,10%压缩弹性模量(K值):390Kgf/mm),除此以外,与实施例
1同样操作,制成带状的电路连接材料。
[0181] 实施例12
[0182] 作为绝缘性粒子,代替粒径3μm的聚酰亚胺粒子,使用粒径2μm的聚酰胺酸粒子2
(荒川化学株式会社制造,10%压缩弹性模量(K值):430Kgf/mm),除此以外,与实施例1同样操作,制成带状的电路连接材料。
[0183] 实施例13~15、17~20
[0184] 如表1所示改变作为绝缘性粒子的粒径3μm的聚酰亚胺粒子(荒川化学株式会社制造)的使用量,除此以外,与实施例1同样操作,制成带状的电路连接材料。
[0185] 实施例16
[0186] 将作为绝缘性粒子的粒径3μm的聚酰亚胺粒子(荒川化学株式会社制造)的使用量变为10质量份,进一步配合相对于粘合剂树脂为3体积%的实施例6制成的平均粒径2
3μm的导电性粒子(10%压缩弹性模量(K值):410Kgf/mm),除此以外,与实施例1同样操作,制成带状的电路连接材料。
[0187] 比较例1
[0188] 除了不使用绝缘性粒子以外,与实施例1同样操作,制成带状的电路连接材料。
[0189] 比较例2
[0190] 除了不使用绝缘性粒子以外,与实施例3同样操作,制成带状的电路连接材料。
[0191] 比较例3
[0192] 作为绝缘性粒子,代替粒径3μm的聚酰亚胺粒子,使用粒径6μm的由聚苯乙烯-二乙烯基苯共聚物构成的粒子(松浦株式会社制造,商品名:PB3006,10%压缩弹性模2
量(K值):320Kgf/mm)10质量份,除此以外,与实施例1同样操作,制成带状的电路连接材料。
[0193] 比较例4
[0194] 作为绝缘性粒子,代替粒径3μm的聚酰亚胺粒子,使用粒径10μm的由聚苯乙烯-二乙烯基苯共聚物构成的粒子(松浦株式会社制造,商品名:PB3011D,10%压缩弹性模2
量(K值):250Kgf/mm)10质量份,除此以外,与实施例1同样操作,制成带状的电路连接材料。
[0195] 比较例5
[0196] 作为绝缘性粒子,代替粒径3μm的聚酰亚胺粒子,使用粒径2μm的由有机硅构成的粒子(东丽道康宁有机硅公司制造,商品名:E-605,10%压缩弹性模量(K值):30Kgf/2
mm)10质量份,除此以外,与实施例1同样操作,制成带状的电路连接材料。
[0197] 比较例6
[0198] 作为绝缘性粒子,代替粒径3μm的聚酰亚胺粒子,使用粒径2μm的由有机硅构成的粒子(信越化学工业株式会社制造,商品名:KMP605,10%压缩弹性模量(K值):35Kgf/2
mm)10质量份,除此以外,与实施例1同样操作,制成带状的电路连接材料。
[0199] 比较例7
[0200] 作为绝缘性粒子,代替粒径3μm的聚酰亚胺粒子,使用粒径1.5μm的由甲基丙烯酸酯共聚物构成的粒子(综研化学株式会社制造,商品名:MX150,10%压缩弹性模量(K2
值):400Kgf/mm)10质量份,除此以外,与实施例1同样操作,制成带状的电路连接材料。
[0201] 比较例8
[0202] 作为绝缘性粒子,代替粒径3μm的聚酰亚胺粒子,使用粒径3μm的由甲基丙烯酸酯共聚物构成的粒子(综研化学株式会社制造,商品名:MX300,10%压缩弹性模量(K值):2
350Kgf/mm)10质量份,除此以外,与实施例1同样操作,制成带状的电路连接材料。
[0203] 比较例9
[0204] 作为绝缘性粒子,代替粒径3μm的聚酰亚胺粒子,使用粒径5μm的由甲基丙烯酸酯共聚物构成的粒子(综研化学株式会社制造,商品名:MX500,10%压缩弹性模量(K值):2
330Kgf/mm)10质量份,除此以外,与实施例1同样操作,制成带状的电路连接材料。
[0205] 比较例10
[0206] 作为绝缘性粒子,代替粒径3μm的聚酰亚胺粒子,使用粒径0.1μm的由丙烯酸烷基酯-甲基丙烯酸烷基酯共聚物构成的粒子(GANZ化成株式会社制造,商品名:AC3364P,2
10%压缩弹性模量(K值):100Kgf/mm)10质量份,除此以外,与实施例1同样操作,制成带状的电路连接材料。
[0207] <界面剥离评价用的电路连接结构体的制作>
[0208] 首先,将各实施例和各比较例制作的电路连接材料切割成规定的大小(宽1.2mm,长3cm)。准备玻璃基板,其为在厚1.1mm的石灰玻璃上形成有SiO2膜和表面电阻为10~15Ω/□的ITO膜,进而在其表面上形成有Cr的间距50μm的玻璃基板。将该玻璃基板和切割成规定大小的电路连接材料的粘接剂面对置来接触,在70℃、1MPa的条件下加热加压
2秒,将电路连接材料转印到该玻璃基板上。然后,剥离转印的电路连接材料上的PET薄膜。
[0209] 接着,将具有600根(间距50μm)厚8μm电路的柔性电路板(FPC)和转印的电路连接材料接触,使玻璃基板和FPC的电极彼此对置,在24℃、0.5MPa的条件下加压1秒,进行临时固定。从而,制成电路连接材料夹在玻璃基板和FPC之间来层叠的层叠体。
[0210] 将该层叠体设置于正式压接装置上,使得能够在玻璃基板、电路连接材料和FPC的层叠方向加压。以200μm厚的有机硅橡胶作为缓冲材料,用加热工具在160℃、3MPa的条件下对该层叠体加热加压7秒,得到界面剥离评价用的电路连接结构体。
[0211] <界面剥离的评价>
[0212] 如下评价所得电路连接结构体是否存在界面剥离。用光学显微镜(奥林巴斯公司制造的商品名BH2-MJL),从玻璃基板侧观察电路连接结构体。在玻璃基板上的相邻ITO电极间,玻璃基板和电路连接部的界面观察到彩色着色的电路连接结构体被评价为有界面剥离,玻璃基板和电路连接部界面没有观察到彩色着色的电路连接结构体被评价为无界面剥离。
[0213] <连接电阻和粘接力评价用电路连接结构体的制作>
[0214] 首先,将各实施例和各比较例制作的电路连接材料切割成规定的大小(宽1.2mm,长3cm)。将ITO涂层玻璃基板(表面电阻15Ω/□)的设置有电极的面和切割成规定大小的电路连接材料的粘接剂面对置来接触,在70℃、1MPa的条件下加热加压2秒,将电路连接材料转印到ITO涂层玻璃基板上。然后,剥离转印的电路连接材料上的PET薄膜。
[0215] 接着,将具有600根(间距50μm)厚8μm镀锡铜电路的柔性电路板(FPC)和转印的电路连接材料接触,使ITO涂层玻璃基板和FPC的电极彼此对置,在24℃、0.5MPa的条件下加压1秒,进行临时固定。从而,制成电路连接材料夹在ITO涂层玻璃基板和FPC之间来层叠的层叠体。
[0216] 将得到的层叠体设置于正式压接装置上,使得能够在ITO涂层玻璃基板、电路连接材料和FPC的层叠方向加压。以200μm厚的有机硅橡胶作为缓冲材料,用加热工具在160℃、3MPa的条件下对该层叠体加热加压7秒,制成连接电阻和粘接力评价用电路连接结构体。
[0217] (粘接力的测定)
[0218] 作为粘接力,测定从制成的粘接力评价用电路连接结构体剥离FPC所需要的力。测定是按照JIS Z-0237,90度剥离、剥离速度50mm/分钟,使用粘接力测定装置(ORIENTEC公司制造,商品名:天喜龙(テンシロン)RTM-50)进行粘接力测定。得到的结果如表1和表2所示。
[0219] (连接电阻的测定)
[0220] 使用制成的连接电阻评价用电路连接结构体,为了测定含电路连接部的电路间的电阻值,用万用表(装置名:TR6845,爱德万公司制造)测定FPC上彼此相邻电路间的电阻值。在不同的相邻电路间进行40点测定,以其平均值作为连接电阻。连接电阻如表1和表2所示。
[0221]
[0222] 表2
[0223]
[0224] (注1):数值是相对于粘合剂树脂的体积%。
[0225] 工业上的可利用性
[0226] 如上所述,根据本发明,通过将对置的电极间的导电性和对置的电路部件彼此的粘接力维持为高水平,同时抑制电路部件和电路连接部的界面处的剥离,可以提供连接可靠性和连接外观优异的电路连接材料、使用其的电路部件的连接结构及其制造方法。
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