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_4

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涂层 处理。从导电层Ib形成的容易性的观点出发,优选通过非电解镀处理在基材粒子Ia的表 面上形成金属构成的导电层lb。
[0106] 绝缘性粒子2由有机高分子化合物构成。作为有机高分子化合物,优选具有热软 化性的化合物。绝缘性粒子的优选素材例如为聚乙烯、乙烯-醋酸共聚物、乙烯_(甲基)丙 烯基共聚物、乙烯_(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯_(甲基)丙烯酸酯共聚物、聚酯、聚酰胺、 聚氨酯、聚苯乙烯、苯乙烯-二乙烯基苯共聚物、苯乙烯-异丁烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共 聚物、苯乙烯_(甲基)丙烯基共聚物、乙烯-丙烯共聚物、(甲基)丙烯酸酯类橡胶、苯乙 烯-乙烯-丁烯共聚物、苯氧基树脂、固体环氧树脂等。这些可以单独使用1种,或者2种 以上组合使用。并且,从粒度分布的分散度、耐溶剂性以及耐热性的观点出发,特别优选苯 乙烯_(甲基)丙烯基共聚物。作为绝缘性粒子2的制造方法可以列举种子聚合法等。
[0107] 在此,(甲基)丙烯基聚合物是指丙烯基聚合物以及与之对应的甲基丙烯基聚合 物,例如,上述的乙烯_(甲基)丙烯基共聚物是指乙烯-丙烯基共聚物以及与之对应的乙 烯-甲基丙烯基共聚物。另外,(甲基)丙烯酸是指丙烯酸以及与之对应的甲基丙烯酸。
[0108] 构成绝缘性粒子2的有机高分子化合物的软化点优选高于电路部件之间连接时 的加热温度。如果软化点低于连接时的加热温度,由于在连接时绝缘性粒子2过度变形,往 往不能达到良好的电连接。
[0109] 绝缘性粒子2的平均粒径可以根据用途等适当设计,优选50~500nm,更优选 50~400nm,进一步优选100~300nm。如果平均粒径小于50nm,往往相邻的电路间的绝缘 性变得不充分,另一方面,如果大于500nm,往往难以兼顾连接部分充分低的初期电阻值以 及抑制电阻值随时间的上升两个方面。
[0110] 另外,本发明的电路连接材料不限于如上述实施方式中的电路连接材料5那样在 基材6上形成单层的粘接剂层8的单层结构,也可以是在基材6上将多个粘接剂层层合的 多层结构。多层结构的电路连接材料,可以通过将粘接剂成分及导电粒子的种类或其含量 不同的层进行多层层合而制造。例如,电路连接材料也可以具有含有导电粒子的含导电粒 子层、以及在该含导电粒子层的至少一个面上设置的不含有导电粒子的不含导电粒子层。
[0111] 图6所示的电路连接材料15具有双层结构的粘接剂层7和覆盖该粘接剂层7的 两最外表面的基材6a、6b。电路连接材料15的粘接剂层7由含有导电粒子的含导电粒子 层7a和不含有导电粒子的不含导电粒子层7b构成。电路连接材料15可以按以下所述制 造:在基材6a的表面上形成含导电粒子层7a,另一方面,在基材6b的表面上形成不含导电 粒子层7b,使用以往公知的层压机等将这些层贴合。使用电路连接材料15时,适宜剥离基 材 6a、6b。
[0112] 用电路连接材料15将电路部件彼此连接时,可以充分抑制因粘接剂成分的流动 而引起的电路电极上的导电粒子个数的减少。因此,例如将IC芯片通过COG封装或COF封 装连接到基板上时,可以充分确保IC芯片的金属凸起上的导电粒子的个数。此时,优选将 粘接剂层7配置成使IC芯片的具有金属凸起的面与不含导电粒子层7b抵接,另一方面,使 要封装IC芯片的基板与含导电粒子层7a抵接。
[0113] 实施例
[0114] 实施例1
[0115] 按如下制造具有导电性的核粒子。即,准备交联聚苯乙烯粒子(综研化学株式会 社制,商品名:SX系列,平均粒径:4 μπι)作为基材粒子,在该粒子的表面上通过非电解镀 处理设置Ni层(厚0.08μηι)。进而,在该Ni层的外侧通过非电解镀处理设置Au层(厚 0. 03 μ m),得到具有由Ni层和Au层构成的导电层的核粒子。
[0116] 准备交联丙烯酸树脂(综研化学株式会社制,商品名:MP系列)作为用于包覆核 粒子表面的有机高分子化合物(绝缘包覆)。将该交联丙烯酸树脂4g和核粒子20g导入粉 体表面改性装置Hybridization (奈良机械制作所株式会社制,商品名:NHS系列),制作导 电粒子。这里,粉体表面改性装置Hybridization的处理条件为转速16000/分钟、反应槽 温度60°C。
[0117] 接着,采用双酚F型环氧树脂和9, 9-二(4-羟苯基)芴,合成玻璃化转变温度80°C 的苯氧基树脂。将该苯氧基树脂50g溶解于溶剂中,配制成固体成分40质量%的溶液。另 外,作为溶剂,使用甲苯和乙酸乙酯的混和溶剂(两者的混合质量比=1 :1)。
[0118] 另一方面,准备具有表1实施例1 一栏所不物性的核壳型有机娃微粒(瓦克旭化 成有机硅株式会社制,商品名:GENIOPERL P22)(以下,将该核壳型有机硅微粒称为"核壳型 有机硅微粒A")。这里,核壳型有机硅微粒的核粒子(有机硅微粒)的平均粒径按如下测 定。即,采用均质机将核壳型有机硅微粒100g和双酚F型环氧树脂300g混合,得到两者的 混和物。通过含有该混合物1质量%的四氢呋喃溶液的激光粒径分析求出核粒子的平均粒 径。
[0119] 将核壳型有机硅微粒A25质量份、苯氧基树脂30质量份(固体成分)、双酚F型环 氧树脂30质量份(固体成分)和含有微胶囊型潜在性固化剂(咪唑类固化剂)的液状环 氧树脂40质量份(固体成分)混合得到混合液。对该混合液100体积份配合上述导电粒 子5体积份,在温度23°C通过搅拌得到粘接剂组合物的溶液。
[0120] 在采用剥离处理剂(有机硅树脂)进行了表面处理的PET膜(帝人杜邦薄膜株式 会社制,商品名:Purex,厚:50 μπι)的表面上,粉刷粘接剂组合物的溶液进行涂布。随后,通 过将其进行热风干燥(80°C 5分钟),得到PET膜支撑的厚10 μπι的含导电粒子层。
[0121] 另外,将核壳型有机硅微粒A30质量份、苯氧基树脂20质量份(固体成分)、双酚 F型环氧树脂40质量份(固体成分)和含有微胶囊型潜在性固化剂(咪唑类固化剂)的液 状环氧树脂40质量份(固体成分)混合,得到不含有导电粒子的粘接剂组合物的溶液。将 该粘接剂组合物的溶液在采用剥离处理剂(有机硅树脂)进行了表面处理的PET膜(帝人 杜邦薄膜株式会社制,商品名:Purex,厚:50μπι)的表面上进行粉刷涂布。随后,通过将其 进行热风干燥(80°C 5分钟),得到PET膜支撑的厚15 μ m的不含导电粒子层。
[0122] 使用以往公知的层压机将这些粘接膜彼此贴合。这样,得到图6所示的双层结构 的电路连接材料。
[0123] (电路连接体的制作)
[0124] 采用如上述制造的电路连接材料将ITO基板(厚0· 7mm、表面电阻< 20Ω/□) 和IC芯片(厚0. 55mm)进行连接,形成电路连接体。IC芯片使用具有凸起面积 2500 μ m2 (50 μ mX 50 μ m)、间距100 μ m、高20 μ m的金属凸起的芯片。ITO基板使用通过在 厚I. Imm的玻璃基板的表面上蒸镀ITO而形成的基板。
[0125] 将电路连接材料置于IC芯片和ITO基板间,采用压接装置(东丽工程株式会社 制,商品名:FC-1200)进行连接。具体地说,首先将含导电粒子层一侧的PET膜剥离,将电路 连接材料置于玻璃基板上,使含导电粒子层与ITO基板抵接。接着,使用压接装置进行临时 压接(于温度75°C、压力1.0 MPa下2秒钟)。将不含导电粒子层一侧的PET膜剥离后,载 置IC芯片,使金凸起与不含导电粒子层抵接。通过在底座上使用石英玻璃、在温度200°C、 压力80MPa下加热加压5秒钟得到具有连接部的电路连接体。
[0126] (储存弹性模量的测定)
[0127] 将本实施例中制作的双层结构的电路连接材料在200°C加热1小时使其固化。从 电路连接材料的固化物上切取被测定样品(宽5mm、长20mm、膜厚25 μ m),按如下测定储存 弹性模量。即,关于被测定样品的动态粘弹性,采用动态粘弹性测定装置RAS II (TA仪器公 司制),在升温速度5°C /分钟、频率10Hz、振幅3 μπκ拉伸模式的条件下测定。然后,根据 得到的结果,求出40°C时的储存弹性模量。
[0128] (翘曲量的测定)
[0129] 对于封装有IC芯片的ITO基板的翘曲量,采用非接触式激光型3维形状测定装置 (KEYENCE制,商品名:LT-9000)进行测定。IC芯片一侧朝向下方,ITO基板的背面朝向上 方,将电路连接体置于平坦的台上。接着,测定ITO基板背面的中心部与在该ITO基板背面 上离IC芯片的两端距离5mm处的高度差。将该高度差作为玻璃基板的翘曲量。
[0130] (初期连接电阻的测定)
[0131] 采用电阻测定机(ADVANTEST株式会社制,商品名:数字万用表(Digital multimeter))测定如上述制作的电路连接体的连接部的初期电阻。另外,电极间的电流为 ImA时进行测定。
[0132] (相邻电极间的绝缘性的评价)
[0133] 采用电阻测定机(ADVANTEST株式会社制,商品名:数字万用表(Digital multimeter))按照以下程序测定相邻电极间的绝缘电阻。首先,在电路连接体的连接部外 加直流(DC) 50V的电压1分钟。然后,对于外加电压后的连接部,采用2端子测定法进行绝 缘电阻的
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