专利名称：粘接剂以及使用该粘接剂的连接结构体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种粘接剂，以及使用该粘接剂的电路部件的连接结构体。
背景技术：
在半导体元件和液晶显示元件中，为了使元件中的各种部件粘结，一直以来使用各种粘接剂。对于该用途中所用的粘接剂，首先要求粘接强度，并且还要求耐热性、高温高湿环境下(例如，85°C /85% RH)的连接可靠性等多方面的特性。此外，作为粘接时所用的被粘接物，主要为印刷线路板和聚酰亚胺等有机基材，并且还可以使用铜、铝等金属和ΙΤ0、 5“队、5102等具有多种表面状态的基材。因此，适合各种被粘接物的粘接剂的分子设计是必要的。
一直以来，作为上述半导体元件和液晶显示元件用的粘接剂，使用了含有显示出高粘接强度以及高连接可靠性的环氧树脂的热固性树脂被采用(例如，参见专利文献I)。作为热固性树脂，通常使用含有环氧树脂、具有和环氧树脂的反应性的酚醛树脂等固化剂、以及促进环氧树脂和固化剂反应的热潜在性催化剂作为构成成分的材料。
热潜在性催化剂是决定固化温度和固化速度的重要因素，并且从室温下的贮存稳定性和加热时的固化速度的观点考虑，其可以使用各种化合物。在实际的工序中，通过在 170 250°C，I 3小时的固化条件下进行固化，而获得希望的粘接强度。
然而，随着近来半导体元件的高集成化、液晶元件的高精细化，元件之间和线路之间的间距不断变窄，因此固化时的加热导致对周边部件产生了不利影响。此外，为了低成本化，而需要提高生产量，并要求在更低的温度下且在短时间内固化，也就是说，要求低温快速固化的粘接。为了实现该低温快速固化，必须使用活化能量低的热潜在性催化剂，然而已知的是，很难兼具活化能量低以及在室温附近的贮存稳定性这两种性能。
对此，最近，将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为自由基聚合引发剂的过氧化物结合使用的自由基固化型粘接剂正受到关注。自由基固化型粘接剂，由于其中作为反应活性种子的自由基的反应性强，因此可以在短时间内固化 (例如，参见专利文献2)。此外，还提出了使用氨酯丙烯酸酯化合物作为自由基聚合性化合物的自由基固化型粘接剂，其中所述的氨酯丙烯酸酯化合物通过酯键而被赋予了柔软性和挠性(参见专利文献3、4)。
专利文献I :日本特开平I — 113480号公报
专利文献2 日本特开2002 - 203427号公报
专利文献3 :日本特开2001 - 262079号公报
专利文献4 :日本特开2002 - 285128号公报发明内容
发明要解决的问题
然而，专利文献2等中所记载的以往的自由基固化型粘接剂，由于固化时的固化收缩大，因此和使用环氧树脂时相比，存在有粘接强度差的问题。
此外，专利文献3、4等中所记载的使用氨酯丙烯酸酯的自由基固化型粘接剂，由于在分子内具有酯键，因此存在有固化后的弹性率和玻璃化转变温度等粘接剂物性下降， 以及吸水率上升，耐水解性下降的问题。因此，当其用于半导体元件和液晶显示元件的粘接剂时，存在有在高温高湿环境下(例如，85°C /85% RH)无法获得足够的连接可靠性的问题。
进一步，上述的氨酯丙烯酸酯在室温下为低粘度的液状，因此当其用作膜状粘接剂的配合成分时，可知表示表面胶粘程度的表面胶粘力增加，并且在操作性方面存在有问题。
本发明鉴于上述以往技术所存在的问题而进行，其目的是提供一种在低温下短时间内(例如，160°C下10秒种)固化、在连接电路部件时可以获得具有优异粘接强度的电路部件的连接结构体、并且能够充分抑制所得的连接结构体在高温高湿环境下的连接可靠性降低、此外操作性也优异的粘接剂，以及使用该粘接剂的电路部件的连接结构体。
另外，本说明书中，所谓“能够充分抑制连接结构体在高温高湿环境下的连接可靠性降低”，是指即使在高温高湿环境下经过长时间的情况下，也可以充分抑制电路部件间的粘接强度的降低，以及相对的连接端子间的连接电阻的上升。
解决问题的方法
为了实现上述目的，本发明提供一种粘接剂，其含有(a)热塑性树脂、(b)自由基聚合性化合物，以及(c)自由基聚合引发剂，其中(b)自由基聚合性化合物在30°C以下为固体。
根据本发明的粘接剂，可以在低温且短时间内固化，在连接了电路部件时可以获得具有优异粘接强度的电路部件的连接结构体，并且能够充分抑制所得的连接结构体在高温高湿环境下的连接可靠性降低，此外操作性也优异。虽然使用本发明的粘接剂可以获得这些效果的原因尚未明确，但是可以认为，(b)自由基聚合性化合物在操作温度(例如，30°C 以下)下以固体存在，从而相对减少了液状成分是理由之一。
本发明的粘接剂，优选进一步含有(d)在分子内具有至少一个以上磷酸基的乙烯系化合物。由此，在低温并且短时间的固化条件下，可以获得更优异的粘接强度。
(a)热塑性树脂优选含有选自苯氧基树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚酯型聚氨酯树脂、丁醛树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂的至少一种树脂。由此，可以更充分地抑制在高温高湿环境下经长时间后的粘接强度的降低。
本发明的粘接剂，优选进一步含有(e)导电性粒子。从而，由于可以对粘接剂赋予导电性或各向异性导电性，因此可以根据具有连接端子的电路部件彼此之间的连接用途等适当使用粘接剂。此外，可以充分降低通过上述粘接剂电连接的连接端子间的连接电阻。
此外，本发明提供一种电路部件的连接结构体，其为，将具有第一连接端子的第一电路部件和具有第二连接端子的第二电路部件配置成使所述第一连接端子和所述第二连接端子相对，使上述本发明的粘接剂存在于对向配置的所述第一连接端子和所述第二连接端子之间，进行加热加压，使所述第一连接端子和所述第二连接端子电连接而成。
这种连接结构体由于使用上述本发明的粘接剂，因此可以充分提高电路部件的粘接强度，并且可以充分抑制高温高湿环境下的连接可靠性的降低。
发明效果
根据本发明，可以提供一种在低温且短时间内固化、在连接电路部件时可以获得具有优异粘接强度的电路部件的连接结构体、并且能够充分抑制所得的连接结构体在高温高湿环境下的连接可靠性降低、此外操作性也优异的粘接剂，以及使用该粘接剂的电路部件的连接结构体。
附图
的简单说明
[图I]表示本发明的电路部件的连接结构体的一种实施方式的概略截面图。
符号说明
7…导电性粒子，10...电路连接部件，11…树脂，20,30-电路部件，21,31-电路基板，22、32…电路电极。
具体实施方式
以下，对于本发明的优选实施方式进行详细说明。另外，在本说明书中，“熔点”是指由差示扫描热量测定所得的差示扫描热量测定曲线的发热峰温度。此外，上述差示扫描热量测定，例如可以使用差示扫描量热计(珀金埃尔默公司制造，Pyris DSC7)，以10mL/min 的流量通入空气，并在25°C保持后，在以10°C /min升温至120°C的条件下进行。
作为本发明中所用的(a)热塑性树脂，没有特别限制，可以使用公知材料。作为这种聚合物，可以使用聚酰亚胺、聚酰胺、苯氧基树脂类、聚(甲基)丙烯酸酯类、聚酰亚胺类、 聚氨酯类、聚酯类、聚酯型聚氨酯类、聚乙烯缩丁醛类、乙烯一乙酸乙烯酯共聚物等。这些聚合物，可以根据需要单独使用，或将2种以上混合使用。进一步，这些聚合物中可以含有硅氧烷键或氟取代基。这些聚合物，只要是混合的树脂相互之间完全相容，或者是产生微相分离形成浑浊的状态，就可以很好地使用。上述聚合物的分子量越大，则越容易得到成膜性， 并且可以将对用作粘接剂的流动性产生影响的熔融粘度设定为较宽范围。分子量并没有特别限制，但重均分子量通常优选为5，000 500，000，并更优选为10，000 100，000。当该值不到5，000时，成膜性有变差的倾向，而当其超过500，000时，和其它成分的相容性存在有变差的倾向。
作为本发明中所用的(b)自由基聚合性化合物，可以是苯乙烯衍生物、马来酰亚胺衍生物或分子内具有一个以上丙烯酰基或甲基丙烯酰基(以后，称为(甲基)丙烯酰基)的化合物，并且只要是在30°C以下为固体的物质，就没有特别限制，可以使用公知材料。
此处，“在30°C以下为固体”，是指将上述化合物在30°C以下单独静置时，显示为蜡状、蜡状、晶体状、玻璃状、粉状等没有流动性的固体状态，或者是对上述化合物进行上述差示扫描热量测定，其熔点超过30°C。
作为(b)自由基聚合性化合物的具体例子，可以列举N，N’ 一亚甲基二丙烯酰胺、 二丙酮丙烯酸酰胺、N —羟甲基丙烯酰胺、N —苯基甲基丙烯酰胺、2 —丙烯酰胺一 2 —甲基丙烷磺酸、三(2—丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、N—苯基马来酰亚胺、N—邻甲苯基马来酰亚胺、N —间甲苯基马来酰亚胺、N 一对甲苯基马来酰亚胺、N -(邻甲氧基苯基)马来酰亚(此处，I表示I 10的整数。) [化2]
[化3]
权利要求
1.一种电路部件连接用粘接剂，其含有(a)热塑性树脂、(b)30°C以下为固体的自由基聚合性化合物、(c)自由基聚合引发剂、Cd)在分子内具有至少一个以上磷酸基的乙烯系化合物、以及尿烷(甲基)丙烯酸酯低聚物， (b)30°C以下为固体的自由基聚合性化合物包含环氧基丙烯酸酯，(b)30°C以下为固体的自由基聚合性化合物的含量相对于100质量份的(a)热塑性树脂为5 100质量份。
2.如权利要求I所述的电路部件连接用粘接剂，其中，(a)热塑性树脂含有聚酯型聚氨酯树脂。
3.如权利要求I或2所述的电路部件连接用粘接剂，其中，进一步含有(e)导电性粒子。
4.一种电路部件的连接结构体，其为，将具有第一连接端子的第一电路部件和具有第二连接端子的第二电路部件配置成使所述第一连接端子和所述第二连接端子相对向，使权利要求I 3任一项所述的电路部件连接用粘接剂存在于对向配置的所述第一连接端子和所述第二连接端子之间，进行加热加压，使所述第一连接端子和所述第二连接端子电连接rfu 。
全文摘要
本发明提供粘接剂以及使用该粘接剂的连接结构体。本发明提供一种电路部件连接用粘接剂，其含有(a)热塑性树脂、(b)30℃以下为固体的自由基聚合性化合物、(c)自由基聚合引发剂、(d)在分子内具有至少一个以上磷酸基的乙烯系化合物、以及尿烷(甲基)丙烯酸酯低聚物，(b)30℃以下为固体的自由基聚合性化合物包含环氧基丙烯酸酯，(b)30℃以下为固体的自由基聚合性化合物的含量相对于100质量份的(a)热塑性树脂为5~100质量份。
文档编号H01L23/488GK102977798SQ201210425130
公开日2013年3月20日 申请日期2008年8月29日 优先权日2007年9月5日
发明者宫泽笑, 加藤木茂树, 伊泽弘行, 白坂敏明, 富泽惠子 申请人:日立化成工业株式会社