粘接剂组合物和使用其的电路连接材料、以及电路部件的连接方法和电路连接体的制作方法
【专利说明】粘接剂组合物和使用其的电路连接材料、以及电路部件的 连接方法和电路连接体
[0001] 本发明是申请号为2008801119951(国际申请号为PCT/JP2008/068422)、申请日 为2008年10月10日、发明名称为"粘接剂组合物和使用其的电路连接材料、以及电路部件 的连接方法和电路连接体"的发明申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及粘接剂组合物和使用其的电路连接材料、以及电路部件的连接方法和 采用此方法得到的电路连接体。
【背景技术】
[0003] 作为在液晶显示器用的玻璃基板上封装液晶驱动用IC的方法，广泛应用 CHIP-ON-GLASS封装（以下称"COG封装"）。COG封装是将液晶驱动用IC直接接合到玻璃 基板上的方法。
[0004] 在上述COG封装中，作为电路连接材料通常使用具有各向异性导电性的粘接剂组 合物。该粘接剂组合物含有粘接剂成分和根据需要配合的导电粒子。将由该粘接剂组合物 构成的电路连接材料配置在玻璃基板上的形成有电极的部分上，通过在其上面压接IC、LSI 等半导体元件或封装体等，按照保持相对电极彼此的导通状态、确保相邻电极彼此绝缘的 方式进行电连接和机械性粘着。
[0005] 然而，作为粘接剂组合物的粘接剂成分，从以前开始使用环氧树脂和咪唑类固化 剂的组合。对于配合了这些成分的粘接剂组合物，一般通过在温度200°C维持5秒钟使环氧 树脂固化，进行IC芯片的COG封装。
[0006] 但是，近年伴随液晶基板的大型化和薄型化的进步，如果采用以往的粘接剂组合 物在上述温度条件下进行COG封装时，由于加热时的温度差引起的热膨胀以及收缩差而产 生内部应力，会有在IC芯片或玻璃基板上发生翘曲的问题。如果对于发生了翘曲的电路连 接体进行温度循环试验，则内部应力增大，可能在电路连接体的连接部发生剥离。
[0007] 作为减少在电路部件发生翘曲的方法，在专利文献1中记载有作为环氧树脂的固 化剂含有包含锍盐的潜在性固化剂的电路连接用粘接膜。记载着通过使用该粘接膜，可以 将封装时的加热温度降低至160°C以下，可以减低在电路部件的电路连接体中产生的内部 应力（参照专利文献1的段落[0019])。
[0008] 专利文献1 :日本特开2004-221312号公报
【发明内容】
[0009] 发明要解决的问题
[0010] 但是，在专利文献1中记载的粘接膜，虽然在降低加热温度的方面能发挥优良的 效果，但由于使用特殊的潜在性固化剂，存在适用期较短的问题。因此，该粘接膜与以往配 合了咪唑类固化剂的粘接膜相比，现状是其用途受到了限制。
[0011] 本发明是鉴于以上的情况而完成的，本发明的目的是，提供一种即使在采用以往 的咪唑类环氧树脂固化剂时也能充分降低电路连接体中产生的内部应力的粘接剂组合物 以及使用其的电路连接材料。
[0012] 另外，本发明的目的是，提供通过上述电路连接材料以较低的连接电阻连接电路 部件的电路连接体、以及为了得到该电路连接体的电路部件的连接方法。
[0013] 解决问题的手段
[0014] 本发明的粘接剂组合物，用于将电路部件彼此粘接并将各个电路部件所具有的电 路电极彼此电连接，其含有环氧树脂、环氧树脂固化剂、以及平均粒径在300nm以下的有机 硅微粒。
[0015] 在本发明的粘接剂组合物中，上述有机硅微粒发挥应力缓和剂的作用。因此，即使 在为了得到充分长的适用期而使用咪唑类固化剂作为环氧树脂固化剂、在200°C左右进行 了固化处理的情况下，也可以有效地缓和内部应力。所以，可以充分抑制电路连接体的翘曲 或在封装体的部件界面上发生的剥离现象。
[0016] 本发明的粘接剂组合物优选进一步含有导电粒子。通过在粘接剂成分中分散有导 电粒子的粘接剂组合物，可以制造具有优秀的连接可靠性的电路连接体。
[0017] 另外，本发明的粘接剂组合物，以该粘接剂组合物的总质量为基准计，优选含有 10~40质量％的有机硅粒子。通过使粘接剂组合物中含有10~40质量％的有机硅粒子， 可以更充分地缓和电路连接体中的内部应力。
[0018] 本发明的粘接剂组合物，优选通过配合核壳型有机硅微粒来配制而成，所述核壳 型有机硅微粒具有由有机硅微粒构成的核粒子和由含有丙烯酸树脂的材料构成且按照包 覆上述核粒子的方式设置的包覆层。含有丙烯酸树脂的包覆层（壳）与环氧树脂的亲和性 高，因而能抑制有机硅微粒的凝集，可以充分维持有机硅微粒在粘接剂成分中的高度分散 状态。其结果是能稳定发挥对电路连接体的应力缓和效果。以该核壳型有机硅微粒的总质 量为基准计，核壳型有机硅微粒的有机硅含量优选为40~90质量％。
[0019] 对于本发明的粘接剂组合物，在温度200°C加热1小时得到的固化物优选在40°C 时的储存弹性模量为1~2GPa。如果将满足固化物的储存弹性模量的上述条件的粘接剂组 合物用于电路部件彼此的连接，可以制造出具有优秀连接可靠性的电路连接体。
[0020] 本发明的电路连接材料，具备膜状基材和由本发明的上述粘接剂组合物构成且设 置在基材的一个面上的粘接剂层。通过采用该结构的电路连接材料，可易于在电路部件上 配置粘接剂层，能够提高工作效率。另外，在使用电路连接材料时，膜状基材适宜被剥离。
[0021] 本发明的电路连接体，其具备相对配置的一对电路部件和连接部，所述连接部由 本发明的上述粘接剂组合物的固化物构成，介于一对电路部件之间，按照使各个电路部件 所具有的电路电极彼此被电连接的方式将该电路部件彼此粘接。
[0022] 对于本发明的电路连接体，一对电路部件的至少一方可以是IC芯片。另外，就该 电路连接体而言，一对电路部件各自具有的电路电极的至少一方的表面可以是由选自金、 银、锡、钌、铑、钯、锇、铱、铂以及氧化铟锡中的至少一种物质构成。
[0023] 另外，就本发明的电路连接体而言，与连接部抵接的一对电路部件的抵接面的至 少一方可以具有由选自氮化硅、有机硅化合物以及聚酰亚胺树脂中的至少一种以上的材料 构成的部分。
[0024] 至于本发明的电路部件的连接方法，其是使本发明的上述粘接剂组合物介于相对 配置的一对电路部件之间，将全体加热以及加压，形成连接部，从而得到具备一对电路部件 以及连接部的电路连接体，所述连接部由粘接剂组合物的固化物构成、介于一对电路部件 之间、按照使各个电路部件所具有的电路电极彼此被电连接的方式将电路部件彼此粘接。
[0025] 发明效果
[0026] 本发明可以充分减低电路连接体中产生的内部应力。
[0027] 附图的简单说明
[0028] 图1是表示本发明的电路连接材料的一个实施方式的截面图。
[0029] 图2是表不核壳型有机娃微粒的截面图。
[0030] 图3是表示在电路电极间使用本发明的电路连接材料将电路电极彼此连接的状 态的截面图。
[0031] 图4是利用示意截面图表示本发明的电路部件的连接方法的一个实施方式的工 序图。
[0032] 图5是表不导电粒子的其他形态的截面图。
[0033] 图6是表示本发明的电路连接材料的其他的实施方式的截面图。
[0034] 符号说明
[0035] 5、15:电路连接材料
[0036] 6、6a、6b :基材
[0037] 7、8 :粘接剂层
[0038] 7a:含导电粒子层
[0039] 7b:不含导电粒子层
[0040] 9 :粘接剂成分
[0041] 10:核壳型有机硅微粒
[0042] IOa :有机硅微粒
[0043] IOb :包覆层
[0044] 20A、20B:导电粒子
[0045] 30 :第1电路部件
[0046] 40 :第2电路部件
[0047] 50a :连接部
[0048] 100 :电路连接体
【具体实施方式】
[0049] 以下，参照附图详细说明本发明的优选实施方式。另外，在附图的说明中，对同一 元件赋予同一符号，省略重复说明。并且，为使图面方便起见，附图尺寸比率并不一定与说 明内容一致。
[0050] 〈电路连接材料〉
[0051] 首先，对本实施方式的电路连接材料进行说明。图1是表示本实施方式的电路连 接材料5的截面图。电路连接材料5具有膜状基材6和在膜状基材6的一个面上设置的粘 接剂层8。粘接剂层8由含有粘接剂成分9、以及分散在粘接剂成分9中的有机硅微粒IOa 和导电粒子20A的粘接剂组合物构成，所述粘接剂成分9含有（a)环氧树脂和（b)环氧树 脂固化剂。
[0052] 电路连接材料5是通过采用涂布工具在膜状基材6上涂布粘接剂组合物的溶液、 经规定时间热风干燥形成粘接剂层8而制得的。通过形成由粘接剂组合物构成的粘接剂层 8,例如与直接使用糊状粘接剂组合物时比较，用于集成电路芯片等的COG封装或COF封装 (CHIP-0N-FLEX封装）时具有提高工作效率的优点。
[0053] 作为基材6可以使用由聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET)、聚萘二甲