粘接剂组合物和连接结构体的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及粘接剂组合物和连接结构体。
【背景技术】
[0002] 在半导体元件和液晶显示元件中，为了使元件中的各种构件结合，一直以来使用 各种粘接剂。对粘接剂的要求，以粘接性为代表，涉及耐热性、尚温尚湿状态下的可靠性 等多方面。上述粘接剂用于液晶显示元件与TCP(COF)的连接、FPC与TCP(COF)的连接、 TCP(COF)与印刷配线板的连接、FPC与印刷配线板的连接等。另外，上述粘接剂也用于在基 板上安装半导体元件的情况。
[0003] 作为粘接所使用的被粘接体，使用印刷配线板、或者以聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙 二酯（PET)、聚碳酸酯（PC)、聚萘二甲酸乙二酯（PEN)等有机基材为代表的具有铜、铝等金 属、或者ΙΤ0(铟与锡的复合氧化物）、IZO(氧化铟与氧化锌的复合物）、AZO(锌·铝氧化 物）、SiN(氮化硅）、Si0 2(二氧化硅）等的多种多样表面状态的基材。因此，需要进行适合 于各被粘接体的粘接剂组合物的分子设计。
[0004] 最近，随着半导体元件的高集成化、液晶显示元件的高精细化，进行了元件间间距 和配线间间距的狭小化。另外，逐渐利用使用了 PET、PC、PEN等耐热性低的有机基材的半导 体元件、液晶显示元件或者触控面板。如果适用于这样的半导体元件等的粘接剂组合物固 化时的加热温度高，且固化速度慢，则有不仅期望的连接部甚至周边构件也会被过度加热 而成为周边构件损伤等的主要原因的倾向，因此对粘接剂组合物要求低温固化下的粘接。
[0005] -直以来，作为上述半导体元件或者液晶显示元件用的粘接剂，使用利用了显示 高粘接性且高可靠性的环氧树脂的热固性树脂（例如，参照下述专利文献1)。作为树脂 的构成成分，通常使用环氧树脂、与环氧树脂具有反应性的酚醛树脂等固化剂、促进环氧树 脂与固化剂反应的热潜在性催化剂。热潜在性催化剂为在室温等储存温度不反应，加热时 显示高反应性的物质，已成为决定固化温度和固化速度的重要因素，从粘接剂在室温下的 储存稳定性和加热时的固化速度的观点考虑而使用各种化合物。在实际工序中，通过在 170~250°C的温度固化1~3小时的固化条件得到了期望的粘接。然而，为了使上述粘接 剂低温固化，必须使用活化能低的热潜在性催化剂，但极难兼备储存稳定性。
[0006] 近年来，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 与作为自由基聚合引发剂的过氧化物的自由基固化型粘接剂受到关注。关于自由基固化， 由于作为反应活性种的自由基富有反应性，因此能够短时间固化（例如，参照下述专利文 献2)。对于这样的自由基固化型粘接剂，提出了并用过氧化苯甲酰（ΒΡ0)、胺系化合物、有 机硼化合物等作为自由基聚合引发剂的方法（例如，参照下述专利文献3)。
[0007] 现有技术文献
[0008] 专利文献1 :日本特开平1-113480号公报
[0009] 专利文献2 :国际公开第98/44067号
[0010] 专利文献3 :日本特开2000-290121号公报
【发明内容】
[0011] 为了使上述自由基固化型粘接剂低温固化，必须使用自由基聚合引发剂，但以前 的自由基固化型粘接剂极难兼备低温固化性和储存稳定性。例如，在使用上述过氧化苯甲 酰（BPO)、胺系化合物、有机硼化合物等作为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发剂的情况下，即使在室温（25°C、以下同样）下也进行 固化反应，因此有时储存稳定性降低。
[0012] 因此，本发明的目的在于提供一种低温固化性和储存稳定性优异的粘接剂组合 物。另外，本发明的目的在于提供一种使用这样的粘接剂组合物的连接结构体。
[0013] 本发明人等为了解决上述问题而进行了深入研究，结果发现：通过将特定的硼化 合物用作粘接剂组合物的构成成分，能够得到优异的低温固化性和储存稳定性，由此完成 了本发明。
[0014] 即，本发明的粘接剂组合物含有（a)热塑性树脂、（b)自由基聚合性化合物、（c)自 由基聚合引发剂和（d)含有硼的盐，（d)含有硼的盐为下述通式（A)所表示的化合物。
[0015] [化 1]
[0017] [式㈧中，R1、R5、R6、R7和R8各自独立地表示氢原子或者碳原子数1~18的烷 基，R 2、R3和R4各自独立地表示芳基。]
[0018] 在本发明中，通过使粘接剂组合物含有（d)含有硼的盐，能够促进在低温度（例如 80~120°C )下的（c)自由基聚合引发剂的分解，因此粘接剂组合物的低温固化性优异。另 外，在本发明中，通过使上述（d)含有硼的盐为通式（A)所表示的化合物，粘接剂组合物的 储存稳定性（例如，在室温附近（例如-20~25°C )的储存稳定性）优异，即使在长期保存 粘接剂组合物的情况下，也能够得到优异的粘接强度和连接电阻（例如，电路构件的连接 结构体或者太阳能电池模块的粘接强度和连接电阻）。如上所述，本发明的粘接剂组合物的 低温固化性和储存稳定性优异。
[0019] 进一步，在本发明中，不管是否长期保存粘接剂组合物，都能够得到优异的粘接强 度和连接电阻。另外，在本发明中，不管是否长期保存粘接剂组合物，即使在长时间的可靠 性试验（高温高湿试验）后也都能够维持稳定的性能（粘接强度和连接电阻）。
[0020] 另外，在本发明的粘接剂组合物中，（b)自由基聚合性化合物可以包含具有磷酸基 的乙烯基化合物和该乙烯基化合物以外的自由基聚合性化合物。在这种情况下，低温固化 下的粘接变得容易，而且能够进一步提高与具有连接端子的基板的粘接强度。
[0021] 另外，（d)含有硼的盐的熔点可以大于或等于60°C且小于或等于300°C。在这种 情况下，稳定性（例如，在室温附近的稳定性）进一步提尚，储存稳定性进一步提尚。
[0022] 另外，（a)热塑性树脂可以包含选自由苯氧树脂、聚氨酯树脂、聚酯氨基甲酸酯树 月旨、缩丁醛树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂和聚酰胺树脂、以及具有乙酸乙烯酯作为结构 单元的共聚物所组成的组中的至少1种。在这种情况下，耐热性和粘接性进一步提高，即使 在长时间的可靠性试验（高温高湿试验）后也能够容易地维持它们的优异特性。
[0023] 另外，本发明的粘接剂组合物可以进一步含有（e)导电性粒子。在这种情况下，由 于能够对粘接剂组合物赋予良好的导电性或者各向异性导电性，因此能够更适合地用于具 有连接端子的电路构件彼此的粘接用途或者太阳能电池模块等。另外，能够进一步充分地 降低通过上述粘接剂组合物进行电连接而得到的连接结构体的连接电阻。
[0024] 另外，本发明人等发现上述粘接剂组合物对具有连接端子的构件的连接有用。本 发明的粘接剂组合物可以用于将配置在第1基板主面上的第1连接端子与配置在第2基板 主面上的第2连接端子电连接，可以用于将具有配置在基板主面上的连接端子的太阳能电 池单元的该连接端子与配线构件电连接。
[0025] 本发明的一方面的连接结构体具备：具有第1基板和配置在该第1基板主面上的 第1连接端子的第1电路构件、具有第2基板和配置在该第2基板主面上的第2连接端子 的第2电路构件、以及配置在第1电路构件和第2电路构件之间的连接构件，连接构件含有 上述粘接剂组合物的固化物，将第1连接端子和第2连接端子电连接。在本发明的一方面 的连接结构体中，通过使连接构件含有上述粘接剂组合物的固化物，能够提高连接结构体 的连接电阻和粘接强度。
[0026] 在本发明的一方面的连接结构体中，第1基板和第2基板的至少一方可以由包含 玻璃化温度小于或等于200°C的热塑性树脂的基材构成。在这种情况下，能够进一步提高使 用了粘接剂组合物的连接结构体的粘接强度。
[0027] 在本发明的一方面的连接结构体中，第1基板和第2基板的至少一方可以由包含 选自由聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯和聚萘二甲酸乙二酯所组成的组中的至少1种的基 材构成。在这种情况下，即使在使用具有由上述特定材料（耐热性低的材料）构成的基板 的第1电路构件或者第2电路构件的情况下，通过使用上述本发明的粘接剂组合物也能够 低温固化，因此能够降低对第1电路构件或者第2电路构件的热损伤。另外，由上述特定材 料构成的基板与粘接剂组合物的润湿性提尚，能够进一步提尚粘接强度。由此，在使用由上 述特定材料构成的基板的情况下，能够得到优异的连接可靠性。
[0028] 本发明的一方面的连接结构体可以为以下形态：第1基板由包含选自由聚对苯二 甲酸乙二酯、聚碳酸酯和聚萘二甲酸乙二酯所组成的组中的至少1种的基材构成，第2基板 由包含选自由聚酰亚胺树脂和聚对苯二甲酸乙二酯所组成的组中的至少1种的基材构成。 在这种情况下，即使在使用具有由上述特定材料构成的基板的第1电路构件或者第2电路 构件的情况下，通过使用上述本发明的粘接剂组合物也能够低温固化，因此能够降低对第1 电路构件或者第2电路构件的热损伤。另外，由上述特定材料构成的基板与粘接剂组合物 的润湿性提尚，能够进一步提尚粘接强度。由此，在使用由上述特定材料构成的基板的情况 下，能够得到优异的连接可靠性。
[0029] 本发明的另一方面的连接结构体具备：具有基板和配置该基板主面上的连接端子 的太阳能电池单元、配线构件、以及配置在太阳能电池单元和配线构件之间的连接构件，连 接构件含有上述粘接剂组合物的固化物，将连接端子和配线构件电连接。在本发明的另一 方面的连接结构体中，通过使连接构件含有上述粘接剂组合物的固化物，能够提高连接结 构体的连接电阻和粘接强度。
[0030] 根据本发明，能够提供低温固化性与储存稳定性优异的粘接剂组合物。这样的粘 接剂组合物，与上述专利文献3所记载的使用了烷基硼化合物的情况相比能够提高储存稳 定性。另外，本发明的粘接剂组合物，低温固化性与储存稳定性的平衡优异。本发明的粘接 剂组合物由于储存稳定性优异，因此即使在长期保存粘接剂组合物的情况下，也能够得到 优异的粘接强度和连接电阻。进一步，关于本发明的粘接剂组合物，不管是否长期保存粘接 剂组合物，都能够得到优异的粘接强度和连接电阻。另外，关于本发明的粘接剂组合物，不 管是否长期保存粘接剂组合物，即使在长时间的可靠性试验（高温高湿试验）后也都能够 维持稳定的性能（粘接强度和连接电阻）。本发明能够提供使用这样的粘接剂组合物的连 接结构体。
【附图说明】
[0031] 图1是表示本发明的第1实施方式的连接结构体的示意截面图。
[0032] 图2是表示图1所示的连接结构体的制造方法的示意截面图。
[0033] 图3是表示本发明的第2实施方式的连接结构体的示意截面图。
[0034] 图4是表示图3所示的连接结构体的制造方法的示意截面图。
[0035] 图5是表示本发明的第3实施方式的连接结构体的示意截面图。
[0036] 符号说明
[0037] 10 :电路构件（第1电路构件）、12 :电路基板（第1基板）、12a :主面、14 :连接端 子（第1连接端子）、20 :电路构件（第2电路构件）、22 :电路基板（第2基板）、22a :主 面、24 :连接端子（第2连接端子）、30, 40 :连接构件、30a，40a :粘接剂组合物、44 :导电性粒 子、100, 200 :电路构件的连接结构体、300 :太阳能电池模块（连接结构体）、310a，310b :太 阳能电池单元、312 :基板、312a :表面（主面）、312b :背面（主面）、314 :表面电极、316 :背 面电极、320 :配线构件、330 :连接构件。
【具体实施方式】
[0038] 下面对本发明的优选实施方式进行详细说明。予以说明的是，在本说明书中，"（甲 基）丙烯酸"是指丙烯酸和与其对应的甲基丙烯酸，"（甲基）丙烯酸酯"是指丙烯酸酯和与 其对应的甲基丙烯酸酯，"（甲基）丙烯酰基"是指丙烯酰基和甲基丙烯酰基，"（甲基）丙 烯酰氧基"是指丙烯酰氧基和与其对应的甲基丙烯酰氧基。
[0039] 另外，在本说明书中，"熔点"是指：通过JIS标准的K0064所记载的方法得到的温 度；或者在非密闭型样品盘中称取5. Omg样品，使用差示扫描量热计（DSC7PERKIN ELMER公 司制）在氮下以升温速度l〇°C /min测定的吸热峰顶的温度。
[0040] 另外，在本说明书中，"重均分子量"是指：按照下述所示的条件，通过凝胶渗透色 谱（GPC)，使用由标准聚苯乙烯得到的标准曲线测定的值。
[0041] (测定条件）
[0042] 装置：东曹株式会社制GPC-8020
[0043] 检测器：东曹株式会社制RI-8020
[0044] 柱：日立化成株式会社制 Gelpack GL-A-160-