粘接劑組合物和連接結(jié)構(gòu)體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及粘接劑組合物和連接結(jié)構(gòu)體。
【背景技術(shù)】
[0002] 在半導(dǎo)體元件和液晶顯示元件中，為了使元件中的各種構(gòu)件結(jié)合，一直以來使用 各種粘接劑。對粘接劑的要求，以粘接性為代表，涉及耐熱性、尚溫尚濕狀態(tài)下的可靠性 等多方面。上述粘接劑用于液晶顯示元件與TCP(COF)的連接、FPC與TCP(COF)的連接、 TCP(COF)與印刷配線板的連接、FPC與印刷配線板的連接等。另外，上述粘接劑也用于在基 板上安裝半導(dǎo)體元件的情況。
[0003] 作為粘接所使用的被粘接體，使用印刷配線板、或者以聚酰亞胺、聚對苯二甲酸乙 二酯（PET)、聚碳酸酯（PC)、聚萘二甲酸乙二酯（PEN)等有機基材為代表的具有銅、鋁等金 屬、或者ΙΤ0(銦與錫的復(fù)合氧化物）、IZO(氧化銦與氧化鋅的復(fù)合物）、AZO(鋅·鋁氧化 物）、SiN(氮化硅）、Si0 2(二氧化硅）等的多種多樣表面狀態(tài)的基材。因此，需要進行適合 于各被粘接體的粘接劑組合物的分子設(shè)計。
[0004] 最近，隨著半導(dǎo)體元件的高集成化、液晶顯示元件的高精細化，進行了元件間間距 和配線間間距的狹小化。另外，逐漸利用使用了 PET、PC、PEN等耐熱性低的有機基材的半導(dǎo) 體元件、液晶顯示元件或者觸控面板。如果適用于這樣的半導(dǎo)體元件等的粘接劑組合物固 化時的加熱溫度高，且固化速度慢，則有不僅期望的連接部甚至周邊構(gòu)件也會被過度加熱 而成為周邊構(gòu)件損傷等的主要原因的傾向，因此對粘接劑組合物要求低溫固化下的粘接。
[0005] -直以來，作為上述半導(dǎo)體元件或者液晶顯示元件用的粘接劑，使用利用了顯示 高粘接性且高可靠性的環(huán)氧樹脂的熱固性樹脂（例如，參照下述專利文獻1)。作為樹脂 的構(gòu)成成分，通常使用環(huán)氧樹脂、與環(huán)氧樹脂具有反應(yīng)性的酚醛樹脂等固化劑、促進環(huán)氧樹 脂與固化劑反應(yīng)的熱潛在性催化劑。熱潛在性催化劑為在室溫等儲存溫度不反應(yīng)，加熱時 顯示高反應(yīng)性的物質(zhì)，已成為決定固化溫度和固化速度的重要因素，從粘接劑在室溫下的 儲存穩(wěn)定性和加熱時的固化速度的觀點考慮而使用各種化合物。在實際工序中，通過在 170~250°C的溫度固化1~3小時的固化條件得到了期望的粘接。然而，為了使上述粘接 劑低溫固化，必須使用活化能低的熱潛在性催化劑，但極難兼?zhèn)鋬Υ娣€(wěn)定性。
[0006] 近年來，并用了丙烯酸酯衍生物或者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)劑的過氧化物的自由基固化型粘接劑受到關(guān)注。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，因此能夠短時間固化（例如，參照下述專利文 獻2)。對于這樣的自由基固化型粘接劑，提出了并用過氧化苯甲酰（ΒΡ0)、胺系化合物、有 機硼化合物等作為自由基聚合引發(fā)劑的方法（例如，參照下述專利文獻3)。
[0007] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0008] 專利文獻1 :日本特開平1-113480號公報
[0009] 專利文獻2 :國際公開第98/44067號
[0010] 專利文獻3 :日本特開2000-290121號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 為了使上述自由基固化型粘接劑低溫固化，必須使用自由基聚合引發(fā)劑，但以前 的自由基固化型粘接劑極難兼?zhèn)涞蜏毓袒院蛢Υ娣€(wěn)定性。例如，在使用上述過氧化苯甲 酰（BPO)、胺系化合物、有機硼化合物等作為丙烯酸酯衍生物或者甲基丙烯酸酯衍生物等自 由基聚合性化合物的自由基聚合引發(fā)劑的情況下，即使在室溫（25°C、以下同樣）下也進行 固化反應(yīng)，因此有時儲存穩(wěn)定性降低。
[0012] 因此，本發(fā)明的目的在于提供一種低溫固化性和儲存穩(wěn)定性優(yōu)異的粘接劑組合 物。另外，本發(fā)明的目的在于提供一種使用這樣的粘接劑組合物的連接結(jié)構(gòu)體。
[0013] 本發(fā)明人等為了解決上述問題而進行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：通過將特定的硼化 合物用作粘接劑組合物的構(gòu)成成分，能夠得到優(yōu)異的低溫固化性和儲存穩(wěn)定性，由此完成 了本發(fā)明。
[0014] 即，本發(fā)明的粘接劑組合物含有（a)熱塑性樹脂、（b)自由基聚合性化合物、（c)自 由基聚合引發(fā)劑和（d)含有硼的鹽，（d)含有硼的鹽為下述通式（A)所表示的化合物。
[0015] [化 1]
[0017] [式㈧中，R1、R5、R6、R7和R8各自獨立地表示氫原子或者碳原子數(shù)1~18的烷 基，R 2、R3和R4各自獨立地表示芳基。]
[0018] 在本發(fā)明中，通過使粘接劑組合物含有（d)含有硼的鹽，能夠促進在低溫度（例如 80~120°C )下的（c)自由基聚合引發(fā)劑的分解，因此粘接劑組合物的低溫固化性優(yōu)異。另 外，在本發(fā)明中，通過使上述（d)含有硼的鹽為通式（A)所表示的化合物，粘接劑組合物的 儲存穩(wěn)定性（例如，在室溫附近（例如-20~25°C )的儲存穩(wěn)定性）優(yōu)異，即使在長期保存 粘接劑組合物的情況下，也能夠得到優(yōu)異的粘接強度和連接電阻（例如，電路構(gòu)件的連接 結(jié)構(gòu)體或者太陽能電池模塊的粘接強度和連接電阻）。如上所述，本發(fā)明的粘接劑組合物的 低溫固化性和儲存穩(wěn)定性優(yōu)異。
[0019] 進一步，在本發(fā)明中，不管是否長期保存粘接劑組合物，都能夠得到優(yōu)異的粘接強 度和連接電阻。另外，在本發(fā)明中，不管是否長期保存粘接劑組合物，即使在長時間的可靠 性試驗（高溫高濕試驗）后也都能夠維持穩(wěn)定的性能（粘接強度和連接電阻）。
[0020] 另外，在本發(fā)明的粘接劑組合物中，（b)自由基聚合性化合物可以包含具有磷酸基 的乙烯基化合物和該乙烯基化合物以外的自由基聚合性化合物。在這種情況下，低溫固化 下的粘接變得容易，而且能夠進一步提高與具有連接端子的基板的粘接強度。
[0021] 另外，（d)含有硼的鹽的熔點可以大于或等于60°C且小于或等于300°C。在這種 情況下，穩(wěn)定性（例如，在室溫附近的穩(wěn)定性）進一步提尚，儲存穩(wěn)定性進一步提尚。
[0022] 另外，（a)熱塑性樹脂可以包含選自由苯氧樹脂、聚氨酯樹脂、聚酯氨基甲酸酯樹 月旨、縮丁醛樹脂、丙烯酸樹脂、聚酰亞胺樹脂和聚酰胺樹脂、以及具有乙酸乙烯酯作為結(jié)構(gòu) 單元的共聚物所組成的組中的至少1種。在這種情況下，耐熱性和粘接性進一步提高，即使 在長時間的可靠性試驗（高溫高濕試驗）后也能夠容易地維持它們的優(yōu)異特性。
[0023] 另外，本發(fā)明的粘接劑組合物可以進一步含有（e)導(dǎo)電性粒子。在這種情況下，由 于能夠?qū)φ辰觿┙M合物賦予良好的導(dǎo)電性或者各向異性導(dǎo)電性，因此能夠更適合地用于具 有連接端子的電路構(gòu)件彼此的粘接用途或者太陽能電池模塊等。另外，能夠進一步充分地 降低通過上述粘接劑組合物進行電連接而得到的連接結(jié)構(gòu)體的連接電阻。
[0024] 另外，本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)上述粘接劑組合物對具有連接端子的構(gòu)件的連接有用。本 發(fā)明的粘接劑組合物可以用于將配置在第1基板主面上的第1連接端子與配置在第2基板 主面上的第2連接端子電連接，可以用于將具有配置在基板主面上的連接端子的太陽能電 池單元的該連接端子與配線構(gòu)件電連接。
[0025] 本發(fā)明的一方面的連接結(jié)構(gòu)體具備：具有第1基板和配置在該第1基板主面上的 第1連接端子的第1電路構(gòu)件、具有第2基板和配置在該第2基板主面上的第2連接端子 的第2電路構(gòu)件、以及配置在第1電路構(gòu)件和第2電路構(gòu)件之間的連接構(gòu)件，連接構(gòu)件含有 上述粘接劑組合物的固化物，將第1連接端子和第2連接端子電連接。在本發(fā)明的一方面 的連接結(jié)構(gòu)體中，通過使連接構(gòu)件含有上述粘接劑組合物的固化物，能夠提高連接結(jié)構(gòu)體 的連接電阻和粘接強度。
[0026] 在本發(fā)明的一方面的連接結(jié)構(gòu)體中，第1基板和第2基板的至少一方可以由包含 玻璃化溫度小于或等于200°C的熱塑性樹脂的基材構(gòu)成。在這種情況下，能夠進一步提高使 用了粘接劑組合物的連接結(jié)構(gòu)體的粘接強度。
[0027] 在本發(fā)明的一方面的連接結(jié)構(gòu)體中，第1基板和第2基板的至少一方可以由包含 選自由聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯和聚萘二甲酸乙二酯所組成的組中的至少1種的基 材構(gòu)成。在這種情況下，即使在使用具有由上述特定材料（耐熱性低的材料）構(gòu)成的基板 的第1電路構(gòu)件或者第2電路構(gòu)件的情況下，通過使用上述本發(fā)明的粘接劑組合物也能夠 低溫固化，因此能夠降低對第1電路構(gòu)件或者第2電路構(gòu)件的熱損傷。另外，由上述特定材 料構(gòu)成的基板與粘接劑組合物的潤濕性提尚，能夠進一步提尚粘接強度。由此，在使用由上 述特定材料構(gòu)成的基板的情況下，能夠得到優(yōu)異的連接可靠性。
[0028] 本發(fā)明的一方面的連接結(jié)構(gòu)體可以為以下形態(tài)：第1基板由包含選自由聚對苯二 甲酸乙二酯、聚碳酸酯和聚萘二甲酸乙二酯所組成的組中的至少1種的基材構(gòu)成，第2基板 由包含選自由聚酰亞胺樹脂和聚對苯二甲酸乙二酯所組成的組中的至少1種的基材構(gòu)成。 在這種情況下，即使在使用具有由上述特定材料構(gòu)成的基板的第1電路構(gòu)件或者第2電路 構(gòu)件的情況下，通過使用上述本發(fā)明的粘接劑組合物也能夠低溫固化，因此能夠降低對第1 電路構(gòu)件或者第2電路構(gòu)件的熱損傷。另外，由上述特定材料構(gòu)成的基板與粘接劑組合物 的潤濕性提尚，能夠進一步提尚粘接強度。由此，在使用由上述特定材料構(gòu)成的基板的情況 下，能夠得到優(yōu)異的連接可靠性。
[0029] 本發(fā)明的另一方面的連接結(jié)構(gòu)體具備：具有基板和配置該基板主面上的連接端子 的太陽能電池單元、配線構(gòu)件、以及配置在太陽能電池單元和配線構(gòu)件之間的連接構(gòu)件，連 接構(gòu)件含有上述粘接劑組合物的固化物，將連接端子和配線構(gòu)件電連接。在本發(fā)明的另一 方面的連接結(jié)構(gòu)體中，通過使連接構(gòu)件含有上述粘接劑組合物的固化物，能夠提高連接結(jié) 構(gòu)體的連接電阻和粘接強度。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明，能夠提供低溫固化性與儲存穩(wěn)定性優(yōu)異的粘接劑組合物。這樣的粘 接劑組合物，與上述專利文獻3所記載的使用了烷基硼化合物的情況相比能夠提高儲存穩(wěn) 定性。另外，本發(fā)明的粘接劑組合物，低溫固化性與儲存穩(wěn)定性的平衡優(yōu)異。本發(fā)明的粘接 劑組合物由于儲存穩(wěn)定性優(yōu)異，因此即使在長期保存粘接劑組合物的情況下，也能夠得到 優(yōu)異的粘接強度和連接電阻。進一步，關(guān)于本發(fā)明的粘接劑組合物，不管是否長期保存粘接 劑組合物，都能夠得到優(yōu)異的粘接強度和連接電阻。另外，關(guān)于本發(fā)明的粘接劑組合物，不 管是否長期保存粘接劑組合物，即使在長時間的可靠性試驗（高溫高濕試驗）后也都能夠 維持穩(wěn)定的性能（粘接強度和連接電阻）。本發(fā)明能夠提供使用這樣的粘接劑組合物的連 接結(jié)構(gòu)體。
【附圖說明】
[0031] 圖1是表示本發(fā)明的第1實施方式的連接結(jié)構(gòu)體的示意截面圖。
[0032] 圖2是表示圖1所示的連接結(jié)構(gòu)體的制造方法的示意截面圖。
[0033] 圖3是表示本發(fā)明的第2實施方式的連接結(jié)構(gòu)體的示意截面圖。
[0034] 圖4是表示圖3所示的連接結(jié)構(gòu)體的制造方法的示意截面圖。
[0035] 圖5是表示本發(fā)明的第3實施方式的連接結(jié)構(gòu)體的示意截面圖。
[0036] 符號說明
[0037] 10 :電路構(gòu)件（第1電路構(gòu)件）、12 :電路基板（第1基板）、12a :主面、14 :連接端 子（第1連接端子）、20 :電路構(gòu)件（第2電路構(gòu)件）、22 :電路基板（第2基板）、22a :主 面、24 :連接端子（第2連接端子）、30, 40 :連接構(gòu)件、30a，40a :粘接劑組合物、44 :導(dǎo)電性粒 子、100, 200 :電路構(gòu)件的連接結(jié)構(gòu)體、300 :太陽能電池模塊（連接結(jié)構(gòu)體）、310a，310b :太 陽能電池單元、312 :基板、312a :表面（主面）、312b :背面（主面）、314 :表面電極、316 :背 面電極、320 :配線構(gòu)件、330 :連接構(gòu)件。
【具體實施方式】
[0038] 下面對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行詳細說明。予以說明的是，在本說明書中，"（甲 基）丙烯酸"是指丙烯酸和與其對應(yīng)的甲基丙烯酸，"（甲基）丙烯酸酯"是指丙烯酸酯和與 其對應(yīng)的甲基丙烯酸酯，"（甲基）丙烯酰基"是指丙烯?；图谆；?，"（甲基）丙 烯酰氧基"是指丙烯酰氧基和與其對應(yīng)的甲基丙烯酰氧基。
[0039] 另外，在本說明書中，"熔點"是指：通過JIS標準的K0064所記載的方法得到的溫 度；或者在非密閉型樣品盤中稱取5. Omg樣品，使用差示掃描量熱計（DSC7PERKIN ELMER公 司制）在氮下以升溫速度l〇°C /min測定的吸熱峰頂?shù)臏囟取?br>[0040] 另外，在本說明書中，"重均分子量"是指：按照下述所示的條件，通過凝膠滲透色 譜（GPC)，使用由標準聚苯乙烯得到的標準曲線測定的值。
[0041] (測定條件）
[0042] 裝置：東曹株式會社制GPC-8020
[0043] 檢測器：東曹株式會社制RI-8020
[0044] 柱：日立化成株式會社制 Gelpack GL-A-160-