粘接剂组合物和连接结构体的制作方法_3

文档序号:9627748阅读:来源:国知局
-乙烯基化合物和N, N-二烷基乙烯基化合物所组成的 组中的N-乙烯基系化合物与该N-乙烯基系化合物以外的自由基聚合性化合物各1种以 上。通过并用含磷酸基的乙烯基化合物,能够进一步提高粘接剂组合物对具有连接端子的 基板的粘接性。另外,通过并用N-乙烯基系化合物,能够提高粘接剂组合物的交联率。
[0114] 作为含磷酸基的乙烯基化合物,只要是具有磷酸基和乙烯基的化合物就没有特别 限制,优选下述通式(〇)~(Q)所表示的化合物。
[0117][式(0)中,R28表示(甲基)丙烯酰氧基,R29表示氢原子或者甲基,1和m各自独 立地表示1~8的整数。另外,式(0)中,R28彼此、R29彼此、1彼此和m彼此各自可以相同 也可以不同。]
[0120] [式⑵中,R3°表示(甲基)丙烯酰氧基,η、0和p各自独立地表示1~8的整 数。另外,式(P)中,R 3°彼此、η彼此、O彼此和P彼此各自可以相同也可以不同。]
[0121] [化 21]
[0122]
[0123] [式(Q)中,R31表示(甲基)丙烯酰氧基,R32表示氢原子或者甲基,q和r各自独 立地表示1~8的整数。]
[0124] 作为含磷酸基的乙烯基化合物,具体可列举酸式磷酰氧基乙基甲基丙烯酸酯、酸 式磷酰氧基乙基丙烯酸酯、酸式磷酰氧基丙基甲基丙烯酸酯、酸式磷酰氧基聚氧乙二醇单 甲基丙烯酸酯、酸式磷酰氧基聚氧丙二醇单甲基丙烯酸酯、2, 2'-二(甲基)丙烯酰氧基二 乙基磷酸酯、EO改性磷酸二甲基丙烯酸酯、磷酸改性环氧丙烯酸酯、2-(甲基)丙烯酰氧基 乙基磷酸酯、磷酸乙烯酯等。
[0125] 作为N-乙烯基系化合物,具体可列举N-乙烯基咪唑、N-乙烯基吡啶、N-乙烯基 吡咯烷酮、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基己内酰胺、4, 4' -亚乙烯基双(N,N-二甲基苯胺)、 N-乙烯基乙酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺等。
[0126] 以粘接剂成分(粘接剂组合物中除导电性粒子以外的成分)的总质量为基准,上 述含磷酸基的乙烯基化合物和N-乙烯基系化合物的配合量各自与除了含磷酸基的乙烯基 化合物和N-乙烯基系化合物以外的自由基聚合性化合物的配合量独立地优选大于或等于 〇. 2质量%,更优选大于或等于0. 3质量%,进一步优选大于或等于0. 5质量%。如果上述 配合量大于或等于〇. 2质量%,则有容易得到高粘接强度的倾向。以粘接剂成分(粘接剂组 合物中除导电性粒子以外的成分)的总质量为基准,上述含磷酸基的乙烯基化合物和N-乙 烯基系化合物的配合量各自优选小于或等于15质量%,更优选小于或等于10质量%,进一 步优选小于或等于5质量%。如果上述配合量小于或等于15质量%,则有粘接剂组合物固 化后的物性不易降低,容易确保可靠性的倾向。
[0127] 另外,以粘接剂成分(粘接剂组合物中除导电性粒子以外的成分)的总质量为基 准,除了上述含磷酸基的乙烯基化合物和N-乙烯基系化合物以外的(b)自由基聚合性化合 物的配合量优选大于或等于5质量%,更优选大于或等于10质量%,进一步优选大于或等 于15质量%。如果上述配合量大于或等于5质量%,则有固化后容易得到充分耐热性的倾 向。以粘接剂成分(粘接剂组合物中除导电性粒子以外的成分)的总质量为基准,除了上 述含磷酸基的乙烯基化合物和N-乙烯基系化合物以外的(b)自由基聚合性化合物的配合 量优选小于或等于95质量%,更优选小于或等于80质量%,进一步优选小于或等于70质 量%。如果上述配合量小于或等于95质量%,则在将粘接剂组合物作为膜状粘接剂使用的 情况下,有容易得到良好的成膜性的倾向。
[0128] ((c)自由基聚合引发剂)
[0129] 作为(C)自由基聚合引发剂,能够使用以往已知的有机过氧化物和偶氮化合物等 通过赋予来自外部的能量而产生自由基的化合物。作为(C)自由基聚合引发剂,从稳定性、 反应性、相溶性的观点考虑,优选1分钟半衰期温度为90~175°C且重均分子量为180~ 1000的有机过氧化物。通过使1分钟半衰期温度处于该范围,从而储存稳定性更优异,自由 基聚合性也充分高,能够短时间内固化。
[0130] 作为(c)自由基聚合引发剂,具体可列举1,1,3, 3-四甲基丁基过氧化新癸酸酯、 二(4-叔丁基环己基)过氧化二碳酸酯、二(2-乙基己基)过氧化二碳酸酯、枯基过氧化新 癸酸酯、二月桂酰基过氧化物、1-环己基-1-甲基乙基过氧化新癸酸酯、叔己基过氧化新癸 酸酯、叔丁基过氧化新癸酸酯、叔丁基过氧化新戊酸酯、1,1,3, 3-四甲基丁基过氧化-2-乙 基己酸酯、2, 5-二甲基-2, 5-二(2-乙基己酰基过氧化)己烷、叔己基过氧化-2-乙基己 酸酯、叔丁基过氧化-2-乙基己酸酯、叔丁基过氧化新庚酸酯、叔戊基过氧化-2-乙基己 酸酯、二-叔丁基过氧化六氢对苯二甲酸酯、叔戊基过氧化-3, 5, 5-三甲基己酸酯、3-羟 基-1,1-二甲基丁基过氧化新癸酸酯、叔戊基过氧化新癸酸酯、叔戊基过氧化-2-乙基己 酸酯、二(3-甲基苯甲酰基)过氧化物、过氧化二苯甲酰、二(4-甲基苯甲酰基)过氧化 物、叔己基过氧化异丙基单碳酸酯、叔丁基过氧化马来酸、叔丁基过氧化-3, 5, 5-三甲基己 酸酯、叔丁基过氧化月桂酸酯、2, 5-二甲基-2, 5-二(3-甲基苯甲酰基过氧化)己烷、叔 丁基过氧化-2-乙基己基单碳酸酯、叔己基过氧化苯甲酸酯、2, 5-二甲基-2, 5-二(苯甲 酰基过氧化)己烷、叔丁基过氧化苯甲酸酯、二丁基过氧化三甲基己二酸酯、叔戊基过氧化 正辛酸酯、叔戊基过氧化异壬酸酯、叔戊基过氧化苯甲酸酯等有机过氧化物;2, 2' -偶氮 双_2, 4-二甲基戊臆、1,1 ' -偶氣双(1-乙酰氧基-1-苯基乙烧)、2, 2' -偶氣双异丁臆、 2, 2 ' -偶氮双(2-甲基丁腈)、二甲基-2, 2 ' -偶氮双异丁腈、4, 4 ' -偶氮双(4-氰基戊酸)、 1,Γ-偶氮双(1-环己烷甲腈)等偶氮化合物等。这些化合物能够单独使用1种或者混合 2种以上来使用。
[0131] 另外,作为(c)自由基聚合引发剂,能够使用通过150~750nm的光照射 产生自由基的化合物。作为这样的化合物,为了对光照射的敏感度高,例如可列举 ((Photoinitiation, Photopolymerization, and Photocuring〉〉,J. _P. Fouassier,Hanser Publishers (1995年,pl7~p35)所记载的α-氨基苯乙酮衍生物和氧化膦衍生物。这些 化合物除了单独使用1种以外,也可以与上述有机过氧化物或者偶氮化合物混合使用。
[0132] 以粘接剂成分(粘接剂组合物中除导电性粒子以外的成分)的总质量为基准,上 述(c)自由基聚合引发剂的配合量优选大于或等于0. 5质量%,更优选大于或等于1质 量%,进一步优选大于或等于2质量%。如果上述配合量大于或等于0. 5质量%,则有粘接 剂组合物容易充分固化的倾向。以粘接剂成分(粘接剂组合物中除导电性粒子以外的成 分)的总质量为基准,上述(c)自由基聚合引发剂的配合量优选小于或等于40质量%,更 优选小于或等于30质量%,进一步优选小于或等于20质量%。如果上述配合量小于或等 于40质量%,则有储存稳定性不易降低的倾向。
[0133] ((d)含有硼的盐)
[0134] (d)含有硼的盐(以下称为"(d)成分")为下述通式㈧所表示的化合物。(d) 成分包含硼酸酯化合物和作为硼酸酯化合物的对阳离子的铵化合物。
[0135] [化 22]
[0136]
[0137] [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。R 1Hf和R8彼此可以相同也可以不同。R2、R3和 R4彼此可以相同也可以不同。]
[0138] 作为(d)成分所含的硼酸酯化合物,可列举烷基三芳基硼酸酯、三芳基硼酸酯等。 从低温固化性和储存稳定性更优异的观点考虑,硼酸酯化合物优选烷基三芳基硼酸酯。作 为硼酸酯化合物,可以为在分子内具有多个这些化合物的化合物、或者在聚合物的主链和/ 或侧链具有上述化合物的化合物。
[0139] 作为硼酸酯化合物中与硼原子结合的烷基,能够使用直链、支链或者环状烷基。作 为碳原子数1~18的烷基的具体例子,可列举甲基、三氟甲基、乙基、正丁基、己基、辛基、 2-乙基己基、癸基、十二烷基、十八烷基、丙基、异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、1-乙 基戊基、环戊基、环己基、异戊基、庚基、壬基、十一烷基、叔辛基等。其中,从低温固化性和储 存稳定性更优异的观点考虑,优选叔丁基。从低温固化性和储存稳定性更优异的观点考虑, 烷基的碳原子数优选为1~12,更优选为1~6。
[0140] 作为硼酸酯化合物中与硼原子结合的芳基的具体例子,可列举苯基、对甲苯基、间 甲苯基、均三甲苯基(mesityl)、二甲苯基、对叔丁基苯基(4-叔丁基苯基)、对甲氧基苯基、 联苯基、萘基、4-甲基萘基等。其中,从低温固化性和储存稳定性更优异的观点考虑,优选苯 基、对叔丁基苯基、4-甲基萘基,更优选苯基。硼酸酯化合物中与硼原子结合的芳基各自彼 此可以相同也可以不同。
[0141] 作为⑷成分的用作对阳离子的铵化合物,可列举四烷基铵、三烷基铵、二烷基 铵、单烷基铵等。其中,从低温固化性和储存稳定性更优异的观点考虑,优选四烷基铵。作 为铵化合物,可以为在分子内具有多个这些化合物的化合物、或者在聚合物的主链和/或 侧链具有上述化合物的化合物。
[0142] 特别地,在上述铵化合物中,从低温固化性和储存稳定性更优异的观点考虑,优选 四烷基铵,更优选具有与氮原子结合的碳原子数小于或等于6的烷基的四烷基铵,进一步 优选具有4个与氮原子结合的碳原子数小于或等于6的烷基的四烷基铵(即,R 5、R6、R7和 R8为碳原子数1~6的烷基的四烷基铵)。在这种情况下,对热塑性树脂、自由基聚合性化 合物和溶剂的溶解性提高,能够进一步提高低温固化性。
[0143] 作为铵化合物中与氮原子结合的烷基,能够使用直链、支链或者环状烷基。作为碳 原子数1~18烷基的具体例子,可列举甲基、三氟甲基、乙基、正丁基、己基、辛基、2-乙基己 基、癸基、十^烷基、十八烷基、丙基、异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、1 _乙基戊基、环 戊基、环己基、异戊基、庚基、壬基、十一烷基、叔辛基等。其中,从低温固化性和储存稳定性 更优异的观点考虑,优选正丁基。从低温固化性和储存稳定性更优异的观点考虑,烷基的碳 原子数优选为1~12,更优选为1~6。
[0144] 作为上述通式(A)所表示的化合物的具体例子,从低温固化性和储存稳定性更 优异的观点考虑,优选四正丁基铵正丁基三(4-叔丁基苯基)硼酸酯(TBA-BPB)、四正丁 基铵正丁基三(4-甲基-1-萘基)硼酸酯(TBA-MNB)、四正丁基铵正丁基三苯基硼酸酯 (TBA-PB)。
[0145] 作为(d)成分,优选烷基三芳基硼酸酯和四烷基铵的组合。通过使(d)成分为这 样的由烷基三芳基硼酸酯和四烷基铵构成的盐,能够进一步均衡地得到粘接剂组合物的低 温固化性的提尚与储存稳定性的提尚。
[0146] (d)成分,具体能够使用通过以前的合成方法得到的盐。例如,在得到烷基三芳基 硼酸酯-铵盐的情况下,通过使碱金属或者碱土类金属、卤代芳烃、硼酸三乙酯以及烷基碱 金属或者卤代烷反应后,滴加烷基卤化铵的水溶液,能够得到烷基三芳基硼酸酯-铵盐。
[0147] 由这些化合物得到的盐除了单独使用1种以外,也可以混合2种以上使用。
[0148] 从储存稳定性进一步提高的观点考虑,(d)成分的熔点优选大于或等于60°C,更 优选大于或等于70°C,进一步优选大于或等于80°C。从低温固化性进一步优异的观点考 虑,(d)成分的熔点优选小于或等于300°C,更优选小于或等于270°C,进一步优选小于或等 于250°C。在粘接剂组合物包含多种(d)成分的情况下,优选至少一种盐的熔点满足上述范 围,更优选所有盐的熔点满足上述范围。
[0149] 以粘接剂成分(粘接剂组合物中除导电性粒子以外的成分)的总质量为基准,(d) 成分的配合量优选大于或等于0.1质量%,更优选大于或等于0.5质量%。如果(d)成分 的配合量大于或等于〇. 1质量%,则有容易充分得到促进自由基聚合引发剂的反应性的效 果的倾向。以粘接剂成分(粘接剂组合物中除导电性粒子以外的成分)的总质量为基准, (d)成分的配合量优选小于或等于20质量%,更优选小于或等于15质量%,进一步优选小 于或等于10质量%。如果(d)成分的配合量小于或等于20质量%,则有粘接剂组合物的 储存稳定性不易降低的倾向。
[0150] ((e)导电性粒子)
[0151] (e)导电性粒子只要是其整体或者表面具有
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