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
【專利摘要】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)明涉及的粘接劑組合物，其特征在于，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(fù)合物和有機(jī)硅-(甲基)丙烯酸共聚物或復(fù)合物組成的組中選出的至少一種物質(zhì)的有機(jī)微粒、(b)自由基聚合性化合物、(c)自由基聚合引發(fā)劑和(h)導(dǎo)電性粒子，以粘接劑組合物的固體成分總體積為基準(zhǔn)，所述(h)導(dǎo)電性粒子的含量為0.1～30體積％。
【專利說明】粘接劑組合物、膜狀粘接劑和電路部件的連接結(jié)構(gòu)
[0001] 本發(fā)明是申請?zhí)枮?008800242836(國際申請?zhí)枮镻CT/JP2008/063543)、申請日 為2008年7月29日、發(fā)明名稱為"粘接劑組合物、膜狀粘接劑和電路部件的連接結(jié)構(gòu)"的 發(fā)明申請的分案申請。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 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)】
[0003] 出于使元件中的各種部件結(jié)合的目的，在半導(dǎo)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。
[0004] 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(jī)基材為首，可 以使用由銅、鋁等金屬或ITO、SiN、Si02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(jìn)行分子設(shè)計。
[0005] 以往，作為半導(dǎo)體元件或液晶顯示元件用的粘接劑組合物，一直應(yīng)用的是使用了 顯示出高可靠性的環(huán)氧樹脂的環(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(xiàn)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(yīng)性的酚樹脂等固化劑、促進(jìn)環(huán)氧樹脂與固化劑反 應(yīng)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。
[0006] 然而，隨著近來半導(dǎo)體元件的高集成化、液晶元件的高精細(xì)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(jìn)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(jìn)行固化時，已知由于固化收 縮等，內(nèi)部應(yīng)力變大，粘接強(qiáng)度變低。另外，在低溫下進(jìn)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(jìn)行反應(yīng)，交聯(lián)密度變得不足，可靠性降低。
[0007] 另外，作為粘接強(qiáng)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(qiáng)度的方法（例如，參照專利文 獻(xiàn)3、4);在粘接劑中分散由橡膠系彈性材料組成的應(yīng)力吸收粒子，來改善粘接強(qiáng)度的方法 (例如，參照專利文獻(xiàn)5)。
[0008] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開平01 - 113480號公報
[0009] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2002 - 203427號公報 [0010] 專利文獻(xiàn)3 :日本特許第3522634號公報
[0011] 專利文獻(xiàn)4 :日本特開2002 - 285128號公報
[0012] 專利文獻(xiàn)5 :日本特許第3477367號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 發(fā)明要解決的問題
[0014] 但是，使用如上述專利文獻(xiàn)3和4記載的具有醚鍵的自由基聚合性化合物的粘接 齊U，在低溫下進(jìn)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(jìn) 行反應(yīng)，存在交聯(lián)密度變得不足這樣的問題。進(jìn)一步，即使是使用上述專利文獻(xiàn)5記載的應(yīng) 力吸收粒子的粘接劑，由于應(yīng)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(yīng)力緩和效果這樣的問題。因此，將這些粘接劑用于在高溫高濕條 件下（例如85°C/85%RH)長時間暴露后也要求有穩(wěn)定的性能的半導(dǎo)體元件或液晶顯示元 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。
[0015] 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(qiáng)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)。
[0016] 解決問題的手段
[0017] 為達(dá)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(fù)合物、（甲基）丙烯酸烷基酯-有機(jī)硅共聚物或復(fù) 合物和有機(jī)硅_(甲基）丙烯酸共聚物或復(fù)合物組成的組中選出的至少一種物質(zhì)的有機(jī)微 粒。
[0018] 該粘接劑組合物通過含有上述（a)有機(jī)微粒，不僅可以得到應(yīng)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(qiáng)度，而且可以充分降低連接電路部 件彼此時的連接電阻，進(jìn)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。
[0019] 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) 齊U，由于作為反應(yīng)活性種的自由基富于反應(yīng)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(qiáng)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。
[0020] 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(qiáng)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。
[0021] 在本發(fā)明的粘接劑組合物中，上述（a)有機(jī)微粒的Tg優(yōu)選為-100?70°C。如果 (a)有機(jī)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(yīng)力，因此會有粘接強(qiáng) 度下降的傾向。另外，如果（a)有機(jī)微粒的Tg不到-KKTC，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(xiàn)5中所記載的應(yīng)力吸收粒子的Tg為80? 120°C這樣的高溫，應(yīng)力緩和效果是不充分的。
[0022] 另外，在本發(fā)明的粘接劑組合物中，上述（a)有機(jī)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(qiáng)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。
[0023] 本發(fā)明的粘接劑組合物中，上述（a)有機(jī)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(qiáng)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。
[0024] 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(zhǔn)，上述 (a)有機(jī)微粒的含量優(yōu)選為5?80質(zhì)量％。（a)有機(jī)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。
[0025] 另外，在本發(fā)明的粘接劑組合物中，上述（a)有機(jī)微粒優(yōu)選為具有核殼結(jié)構(gòu)的粒 子。由此，由于（a)有機(jī)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(jī)微粒的性能。
[0026] 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基化合 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(qiáng)度。
[0027] 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。
[0028] 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。
[0029] 本發(fā)明的粘接劑組合物，優(yōu)選含有（h)導(dǎo)電性粒子。
[0030] 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。
[0031] 本發(fā)明進(jìn)一步提供一種電路部件的連接結(jié)構(gòu)，其具備相對設(shè)置的一對電路部件以 及設(shè)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。
[0032] 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(qiáng)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(jìn)一步，即使在可靠性試驗（例如， 85°C/85%RH放置）后也可以維持穩(wěn)定的性能。
[0033] 發(fā)明的效果
[0034] 根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種顯示優(yōu)異的粘接強(qiáng)度，即使在可靠性試驗（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)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0035] 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。
[0036] 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。
[0037] 圖3的（a)?（c)為連接各電路部件的一系列工序圖。
[0038] 圖4為顯示半導(dǎo)體裝置的一個實施方式的示意截面圖。
[0039] 符號說明
[0040] 1膜狀粘接劑
[0041] 2半導(dǎo)體裝置
[0042] 5粘接劑成分
[0043] 7導(dǎo)電性粒子
[0044] 10電路連接部件
[0045] 11絕緣性物質(zhì)
[0046] 20第1電路部件
[0047] 21電路基板（第1電路基板）
[0048] 21a主面
[0049] 22電路電極（第1電路電極）
[0050] 30第2電路部件
[0051] 31電路基板（第2電路基板）
[0052] 31a主面
[0053] 32電路電極（第2電路電極）
[0054] 40膜狀電路連接材料
[0055] 50半導(dǎo)體元件
[0056] 60 基板
[0057] 61電路圖案
[0058] 70密封材
[0059] 80半導(dǎo)體元件連接部件

【具體實施方式】
[0060] 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(jìn)行詳細(xì)說明。另外，在附圖 中，對同樣或相當(dāng)?shù)牟糠葙x予相同符號，并省略其重復(fù)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)（tanS)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(yīng)的甲基丙烯酸，（甲基）丙烯酸酯是指丙烯酸酯或與其對應(yīng)的甲 基丙烯酸酯，（甲基）丙烯?；侵副；蚺c其對應(yīng)的甲基丙烯?；?。
[0061] 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(fù)合物、（甲基）丙烯酸烷基酯-有機(jī)硅共聚物或復(fù)合物和有機(jī)硅_(甲基）丙烯 酸共聚物或復(fù)合物組成的組中選出的至少一種物質(zhì)的有機(jī)微粒。另外，上述復(fù)合物是指各 成分不共聚而進(jìn)行復(fù)合化（混合）而得到的物質(zhì)。
[0062] 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。
[0063] 另外，本發(fā)明的粘接劑組合物優(yōu)選在含有上述（a)有機(jī)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（d)環(huán)氧樹脂和（e)潛在性固化劑。 [0064] 進(jìn)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基化合物、（g)熱塑性樹脂和（h)導(dǎo)電性粒子。以下，對各成分進(jìn) 行詳細(xì)的說明。
[0065] 本發(fā)明中，（a)有機(jī)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(fù)合物、（甲基）丙烯酸烷基酯-有機(jī)硅共聚物或復(fù)合物和有機(jī)硅_(甲基）丙烯酸共 聚物或復(fù)合物組成的組中選出的至少一種物質(zhì)的粒子。
[0066] (a)有機(jī)微粒的Tg優(yōu)選為-100?70°C。
[0067] (a)有機(jī)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1〇〇萬以上的聚合物的粒子。另外，構(gòu)成（a)有機(jī)微粒的聚合物的重均分子量更優(yōu) 選為100萬?300萬。
[0068]另外，從對粘接劑組合物的分散性的觀點出發(fā)，（a)有機(jī)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。
[0069] 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(zhǔn)，（a)有機(jī)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(jī)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。
[0070] 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。
[0071] 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(dǎo)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（2)所表示的化合物等。這些化合物可以單獨(dú)使用1種，或2種以上 組合使用。
[0072] [化 1]

【權(quán)利要求】
1. 一種粘接劑組合物，其特征在于，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(fù)合物和有機(jī)硅-(甲基）丙烯酸共聚物或復(fù)合物組成的組中選出的 至少一種物質(zhì)的有機(jī)微粒、（b)自由基聚合性化合物、（c)自由基聚合引發(fā)劑和（h)導(dǎo)電性 粒子， 以粘接劑組合物的固體成分總體積為基準(zhǔn)，所述（h)導(dǎo)電性粒子的含量為0. 1?30體 積％。
2. -種粘接劑組合物，其特征在于，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(fù)合物和有機(jī)硅-(甲基）丙烯酸共聚物或復(fù)合物組成的組中選出的 至少一種物質(zhì)的有機(jī)微粒、（d)環(huán)氧樹脂、（e)潛在性固化劑和（h)導(dǎo)電性粒子， 以粘接劑組合物的固體成分總體積為基準(zhǔn)，所述（h)導(dǎo)電性粒子的含量為0. 1?30體 積％。
3. 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)有機(jī)微粒的Tg為-100? 70。。。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項所述的粘接劑組合物，其中，所述（a)有機(jī)微粒為包含 具有三維交聯(lián)結(jié)構(gòu)的聚合物的粒子。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項所述的粘接劑組合物，其中，所述（a)有機(jī)微粒為包含 重均分子量為100萬?300萬的聚合物的粒子。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1?5中任一項所述的粘接劑組合物，其中，以粘接劑組合物的固體成 分總量為基準(zhǔn)，所述（a)有機(jī)微粒的含量為5?80質(zhì)量％。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1?6中任一項所述的粘接劑組合物，其中，所述（a)有機(jī)微粒為具有 核殼結(jié)構(gòu)的粒子。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1?7中任一項所述的粘接劑組合物，其中，含有（f)分子內(nèi)具有一個 以上磷酸基的乙烯基化合物。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1?8中任一項所述的粘接劑組合物，其中，含有（g)熱塑性樹脂。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的粘接劑組合物，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。
11. 一種膜狀粘接劑，是將權(quán)利要求1?10中任一項所述的粘接劑組合物形成為膜狀 而成的。
12. -種電路部件的連接結(jié)構(gòu)，其具備： 相對設(shè)置的一對電路部件；以及 設(shè)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，所述連接部件是由權(quán)利要求1?10中任一項所述的粘接劑組合物的固化物形成 的部件。
13. 權(quán)利要求1?10中任一項所述的粘接劑組合物或權(quán)利要求11所述的膜狀粘接劑 作為電路連接材料的應(yīng)用，其中，所述電路連接材料用于將相對設(shè)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(jìn)行粘接。
14. 權(quán)利要求1?10中任一項所述的粘接劑組合物或權(quán)利要求11所述的膜狀粘接劑 在電路連接材料的制造中的應(yīng)用，其中，所述電路連接材料用于將相對設(shè)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(jìn)行粘接。
15. -種電路部件的連接結(jié)構(gòu)的制造方法，具備如下工序：將在第一電路基板主面上 形成有第一電路電極的第一電路部件和在第二電路基板主面上形成有第二電路電極的第 二電路部件以所述第一電路電極和所述第二電路電極相對的方式進(jìn)行配置，使權(quán)利要求 1?10中任一項所述的粘接劑組合物或權(quán)利要求11所述的膜狀粘接劑介于相對配置的所 述第一電路電極和所述第二電路電極之間，通過加熱加壓，使相對配置的所述第一電路電 極和所述第二電路電極電連接。
【文檔編號】C09J175/14GK104263291SQ201410528209
【公開日】2015年1月7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, 白坂敏明, 加藤木茂樹, 工藤直, 富澤惠子 申請人:日立化成工業(yè)株式會社