专利名称：含低分布型添加剂的单组分环氧树脂的制作方法
含低分布型添加剂的单组分环氧树脂发明背景发明领域本发明涉及适合于连接、组装、包封或包装电子器件，尤其用于显示器、电路板、倒装片和其他半导体器件的含有低分布型(profile)添加剂的环氧粘合剂或模塑化合物组合物。本发明尤其涉及含有低分布型添加剂的单组分(one part)环氧组合物，它抵抗因固化过程中组合物收缩形成的微裂纹或微孔隙的形成。更具体地，这ー环氧树脂的应用涉及各向异性导电膜(ACF)用粘合剤，以便在具有良好导电率的情况下，用粘合剂粘结两个电終端。相关现有技术的还锁门
环氧体系，尤其单组分环氧体系的优点是方便作为粘合剂或模塑化合物施加以供连接、组装、包封或包装电子器件，用于粘合剂或模塑化合物应用。环氧树脂被视为优于热塑性粘合剂，这是由于未固化的组合物的可加工性和固化产物的耐热性导致的。而且，在环氧树脂的应用当中，对于大多数模塑化合物和含各向异性导电粘合剂膜(ACFs或ACAFs)的预涂布的产品来说，与双组分体系相比，通常更优选单组分环氧体系。这是因为在这两种体系之间，单组分体系对使用者友好得多。尽管环氧粘合剂组合物显示出许多优点，其中包括良好的強度和高的粘合性，但它们具有ー些缺点。特别地，当固化时，它们收缩，和这ー收缩会引起形成微孔隙或微裂纹。这种收缩与两个事件有关(I)当除去热粘结元件并冷却模塑化合物时的热收缩，和(2)当化合物物理和化学交联时产生的致密网络导致的体积收縮。这些裂纹和孔隙会降低粘合剂粘结的机械强度，且它们还使得该胶料对湿气敏感，结果当置于高温和高湿度下老化(HHHT)时，粘结的电子组件可能出现故障。发明概述单组分环氧体系典型地包括未固化的环氧树脂组分，固化剂和/或促进剂以及与该环氧树脂相容且当固化环氧树脂时形成应カ吸收节点(nodul e)网络的低分布型添加剂(LPA)。在一个实施方案中，LPA是含至少ー个挠性中间嵌段，和更特别地弾性中间嵌段；和使得LPA与未固化的环氧树脂相容的至少ー个硬质嵌段的嵌段共聚物。以下将进ー步描述改进的环氧组合物。在一个实施方案中，可在例举的实施方案中以导电涂层或者用于各向异性导电膜(ACF)的粘合剂形式实施，和在更别的实施方案中，在Liang等人的美国公布申请2006/0280912中所述的ACF中实施。ACF包括在底部和顶部基底之间的粘合剂层内分布在预订位置处的多个导电颗粒。在类似于美国公布申请2008/0090943中所述的粘合剂应用的另一例举的实施方案中，该改进的环氧组合物可进ー步用作导电涂层或者用于连接、包装或包封电子组件的粘合剤。在前述公布的专利申请中的公开内容在此通过參考引入本专利申请中。典型的环氧粘合剂和模塑化合物环氧树脂组分包括在単一分子内具有两个或更多个环氧基的至少ー种环氧树脂。固化剂通过或者催化和/或參与反应，从而引发和/或促进反应。优选地，选择促进剂组分和其他环氧粘合剂组分，以便环氧粘合剂在储存条件下非常稳定，但在粘结温度下快速地固化。可例如在J. K. Fink, "Reactive Polymers, FundamentalsandApplicat ions, "William Andrew Publishing, NY(2005);J. A. Brydson,"PlasticMaterials, 〃 第 26 章，第 7 版，Butterworth-Heinemann (1999) ; C. D. Wright 和 J. M. Muggee在 S. R. Hartshorn,编辑的"Structure Adhesives, 〃第 3 章，PlenumPress, NY (1986)中;和 H. Lee, "The Epoxy Resin Handbook, ^McGraw-Hill, Inc. , NY(1981)中找到环氧交联体系的综述。在粘合剂或模塑化合物中使用的环氧化物或环氧树脂的典型实例包括多元酚的聚缩水甘油醚，例如由表氯醇和双酚A或双酚F衍生的双酚环氧树脂，和由表氯醇和苯酚可溶可熔酚醛树脂或甲酚可溶可熔酚醛树脂衍生的环氧可溶可熔酚醛树脂(例如，获自Hexion SpecialtyChemicals的Epon 161和Epon 165)。其他实例包括多羧酸的聚缩水甘油基酷，多元醇的聚缩水甘油基醚，和多价胺的聚缩水甘油基醚。这些化合物 可例如用氨基甲酸酷，腈橡胶或硅酮部分改性结构。合适的环氧树脂的额外实例发现于例如J. K. Fink, Reactive Polymers, Fundamentals and Applications, WilliamAndrew Publishing, NY(2005) ; J. A. Brydson, "Plastic Materials, 〃 第 26 章，第 7 版，Butterworth-Heinemann(1999);H. Lee, 〃The Epoxy ResinHandbook, ^McGraw-Hill, Inc. , NY (1981);和 C. D. Wright 与 J. M. Muggee 在 S. R. Hartshorn 编辑的"StructureAdhesives, 〃第3章，Plenum Press, NY (1986)中。除了环氧树脂以外，粘合剂也可含有环氧粘合剂，例如获自Phenoxy Specialties的Paphen苯氧基树脂(PKHH)或者获自Inchemrez (U. S. A)的PKFE0可使用用量为约15_35wt. %，和更优选约25_30wt. %的粘合剂。在一个实施方案中，环氧树脂衍生于Epon 161, Epon 165, Bisphenol A and BisphenolF，和PKHH(多羟基醚苯氧基树脂)。在另ー实施方案中，该树脂衍生于Epon 161, Epon165，Bisphenol F 和 PKFE。以下提供了此处所使用的环氧树脂和组合物的实例。环氧组合物I
~^·份(干燥)
Bis-A 环氧(YL980U)5. 35
Bis-F 环氧(YL983U)16. 37
Epon 1616.22
Epon 1653. 11
PKHHJ 22. 89环氧组合物权利要求
1.一种粘合剂组合物，它包括α)单组分可固化的环氧粘合剂，和(ii)低分布型添加剂(LPA)，该低分布型添加剂是与环氧粘合剂相容的聚合物，以便当它与粘合剂组合物混合时形成単相，并且当粘合剂固化时，它与粘合剂相分离，在其内形成应カ吸收节点的网络，该低分布型添加剂的存在量足以防止或減少当粘合剂固化时的收缩和/或形成孔隙或裂纹。
2.权利要求I的粘合剂组合物，其中LPA是具有第一挠性嵌段和使得LPA与未固化的环氧粘合剂相容的第二硬质嵌段的嵌段共聚物，其中环氧树脂和低分布型添加剂的混合物形成均匀的溶液，和当环氧树脂固化时，低分布型添加剂在环氧树脂基体内形成应カ吸收节点的网络。
3.权利要求2的粘合剂组合物，其中低分布型添加剂的分子量(Mw)为约15，000-200，000。
4.权利要求3的粘合剂组合物，其中由聚(丙烯酸烷酷)形成挠性嵌段，其中烷基具有约2-8个碳原子。
5.权利要求4的粘合剂组合物，其中由共轭ニ烯烃的聚合物或聚醚聚氨酯形成挠性嵌段。
6.权利要求5的粘合剂组合物，其中由聚(丙烯酸丁酷)形成挠性嵌段。
7.权利要求6的粘合剂组合物，其中低分布型添加剂包括改进该低分布型添加剂与环氧树脂的相容性的至少ー个硬质嵌段。
8.权利要求7的粘合剂组合物，其中LPA是在聚(丙烯酸丁酷)嵌段的每一端上含聚(甲基丙烯酸甲酷)嵌段的三嵌段。
9.权利要求8的粘合剂组合物，其中低分布型添加剂是在中心嵌段聚(丙烯酸丁酷)周围具有两个聚(甲基丙烯酸甲酷)嵌段的对称嵌段共聚物。
10.权利要求3的粘合剂组合物，其中低分布型添加剂的存在量为最多约15wt%。
11.权利要求10的粘合剂组合物，其中硬质嵌段聚合物是聚(甲基丙烯酸甲酷)。
12.权利要求10的粘合剂组合物，其中低分布型添加剂在粘合剂组合物内的存在量为约4-10%，基于组合物的总重量。
13.可用于提供含多个导电颗粒和粘合剂组合物的各向异性导电膜的薄膜，所述粘合剂组合物包括可固化的环氧粘合剂和低分布型添加剤，该粘合剂组合物包括(i)单组分可固化的环氧粘合剂，和(ii)低分布型添加剤，该低分布型添加剂是与环氧粘合剂相容的聚合物，以便当它与粘合剂组合物混合时形成単相，并且当粘合剂固化时，它与粘合剂相分离，在其内形成应カ吸收节点的网络，该低分布型添加剂的存在量足以防止或減少当粘合剂固化时的收缩和/或形成孔隙或裂纹。
14.权利要求13的薄膜，其中低分布型添加剂是含至少ー个挠性嵌段和使得该低分布型添加剂与环氧粘合剂相容的至少ー个硬质嵌段的嵌段共聚物，以便未固化的环氧树脂和低分布型添加剂的混合物形成均匀的溶液，和当环氧树脂固化时，低分布型添加剂在固化的环氧树脂基体内形成节点的网络。
15.权利要求14的薄膜，其中由聚(丙烯酸丁酷)形成挠性嵌段。
16.权利要求15的薄膜，其中LPA是在聚(丙烯酸丁酯)嵌段的每一端上含聚(甲基丙烯酸甲酷)嵌段的三嵌段。
17.一种电子器件，它具有由固化的粘合剂组合物形成的各向异性导电膜，所述粘合剂组合物包括单组分可固化的环氧粘合剂和低分布型添加剤，该低分布型添加剂是与环氧粘合剂相容的聚合物，以便当它与粘合剂组合物混合时形成単相，且当粘合剂固化时，它与粘合剂相分离，在其内形成应カ吸收节点的网络，该低分布型添加剂的存在量足以防止或减少当粘合剂固化时的收缩和/或形成孔隙或裂纹。
18.权利要求17的电子器件，其中低分布型添加剂是含至少ー个挠性嵌段和使得该低分布型添加剂与环氧粘合剂相容的至少ー个硬质嵌段的嵌段共聚物，以便未固化的环氧树脂和低分布型添加剂的混合物形成均匀的溶液，和当环氧树脂固化时，低分布型添加剂在固化的环氧树脂基体内形成节点的网络。
19.权利要求18的器件，其中由聚(丙烯酸丁酷)形成挠性嵌段。
20.权利要求19的器件，其中LPA是在聚(丙烯酸丁酯)嵌段的每一端上含聚(甲基丙烯酸甲酷)嵌段的三嵌段。
21.权利要求17的器件，其中该器件是半导体。
22.权利要求17的器件，其中该器件是计算机芯片。
全文摘要
一种粘合剂组合物，它包括(i)单组分可固化的环氧粘合剂，和(ii)低分布型添加剂(LPA)，该低分布型添加剂是与环氧粘合剂相容的聚合物，以便当与粘合剂组合物混合时，它形成单相，并且当粘合剂固化时，与粘合剂相分离，在其内形成应力吸收节点的网络，该低分布型添加剂的存在量足以防止或减少当粘合剂固化时的收缩和/或形成孔隙或裂纹。在一个实施方案中，LPA是含至少一个挠性嵌段和使得该低分布型添加剂与环氧粘合剂相容的至少一个硬质嵌段的嵌段共聚物，以便未固化的环氧树脂和低分布型添加剂的混合物形成均匀的溶液，和当环氧树脂固化时，低分布型添加剂在环氧树脂基体内形成应力吸收节点的网络。
文档编号C09J9/02GK102869740SQ201180019779
公开日2013年1月9日 申请日期2011年4月5日 优先权日2010年4月19日
发明者梁荣昌, 孙昱昊, 宋华, 曾金仁, 庄孝根 申请人:兆科学公司