专利名称：粘接剂组合物、电路连接材料、电路构件的连接结构及半导体装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及粘接剂组合物，进而涉及电路连接材料、使用其的电路连接结构体及半导体装置。
背景技术：
近年来，在半导体或液晶显示器等的领域中，为了固定各种电子构件，进行电路连接，使用各种的粘接材料。这些用途中，高密度化、高精细化日益加强，对粘接剂也要求高的 粘接力或可靠性。另外，使用于粘接的粘附体可以举例如印刷电路板、由聚酰亚胺等的耐热性高分子等所构成的有机基团板、铜、锡、镍、铵等的金属材料及ITO、Si3N4、SiO2等无机材料等。进而，为了性质不同的如上所述的多个基材间的粘接，也可使用粘接剂。因此，相对于上述的粘接剂，要求有优异的粘接性、高耐热性、在高温高湿状态下的可靠性等多方面特性的同时，也必须形成配合各粘附体的分子设计。特别是，作为液晶显示器与TCP之间、FPC与TCP之间、或FPC与印刷电路板之间等的电路间连接中所使用的电路连接材料(电路连接用粘接剂)，采用使导电性粒子分散在粘接剂中的各向异性导电性粘接剂。以往，作为上述的半导体或液晶显示器用粘接剂，是使用显示高粘接性，并显示高可靠性的配合了环氧树脂的热固性树脂组合物(例如，参照专利文献I)。作为该热固性树脂组合物的构成成分，能举例如环氧树脂、和与环氧树脂有反应性的酚树脂等固化剂。进而，也有在粘接剂中掺混促进环氧树脂与固化剂反应的热潜性催化剂的情形。使用了热潜性催化剂的一液型环氧树脂系粘接剂，由于不需要混合主剂(环氧树脂)与固化剂而使用简单，所以能够以薄膜状、糊料状、粉体状的形态使用。热潜性催化剂是决定固化温度及固化速度的重要因子，从在室温下的贮藏稳定性和在加热时的固化速度的观点考虑，可使用各式各样的化合物作为热潜性催化剂。在使用该粘接剂的实际粘接工序中，以170°C 250°C的温度、广3小时的固化条件，借助固化粘接剂，以得到所望的粘接力。然而，近年来伴随着半导体元件的高集成化、液晶元件的高精细化，元件间及配线间间距狭小化，由于固化时的加热，可能会对周边部件产生不良的影响。另外，电极宽及电极间隔非常狭小，进而电极高度也降低。因此，以往的电路连接用粘接剂中，存在不一定能得到充分的粘接力，且产生配线的位置偏差等的问题。进而，为了降低成本，需要在粘接工序中缩短工序时间，所以寻求在更低温且短时间内固化、粘接。近年，作为低温化及短时间化的手段，并用了丙烯酸酯衍生物或甲基丙烯酸酯衍生物(以下，称为(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的自由基型粘接剂受到注目。借助该粘接剂的自由基固化，因为反应活性来源的自由基反应性丰富，所以低温短时间化是可能的(例如，参照专利文献2)。然而，借助自由基固化的粘接剂，因为固化时的固化收缩大，所以与使用环氧树脂的情况比较，可以判明粘接强度变差了。特别是，明显地降低了对于无机材质或金属材质基材的粘接强度。因此，作为粘接强度的改良方法 ，提出了通过在粘接剂的固化物中使醚键存在而赋予可挠性，改善粘接强度的方法(参照专利文献3、4)。根据该改良方法，使用聚氨酯丙烯酸酯化合物作为自由基聚合性化合物。专利文献I :特开平1-113480号公报专利文献2 :特开2002-203427号公报专利文献3 :特许第3522634号公报专利文献4 :特开2002-285128号公报
发明内容
发明要解决的问题然而，使用上述聚氨酯丙烯酸酯化合物的情形中，基于醚键，赋予粘接剂的固化物过多的可挠性。因此，固化物的弹性率及玻璃化温度降低，以及耐水性、耐热性和机械强度降低等，粘接剂的物性下降。该粘接剂在放置于85°C /85%RH等高温多湿条件的可靠性试验中，得不到充分的性能(粘接强度、连接电阻等)。进而，由于粘接剂的粘接性过强，所以在剥离性的支持薄膜上层叠由粘接剂所构成的层，形成薄膜状粘接剂的情形中，会产生粘接剂反转印到支持薄膜的一方，且向粘附体的转印不良的问题。另外，为了得到能在比以往更低温且短时间内固化、粘接的粘接剂，考虑采用活化能量低的热潜性催化剂。然而，使用该热潜性催化剂时，要兼具在室温附近的充分贮藏稳定性是非常的困难。因此，本发明提供一种虽为借助自由基固化的粘接剂、但对于以金属和无机材质所构成的基材也显示充分高的粘接强度、并在室温(20 30°C)下的贮藏稳定性及可靠性十分优异、对粘附体的转印性充分地良好、且可充分良好地暂时固定挠性电路板等的、特性均衡优异的粘接剂组合物以及电路连接材料，并且提供使用它的电路连接结构体及半导体
>j-U ρ α装直。解决问题的手段本发明涉及含有自由基产生剂、热塑性树脂、在分子内具有2个以上自由基聚合性基团且重均分子量为3000 30000的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯的粘接剂组合物。本发明的粘接剂组合物虽为借助自由基固化的粘接剂，但对于以金属和无机材质所构成的基材也显示充分高的粘接强度。进而，根据本发明，可提供一种在室温(20 300C )下的贮藏稳定性及可靠性十分优异，并对粘附体的转印性充分良好，且可充分良好地暂时固定挠性电路板等的粘接剂组合物。本发明涉及一种上述粘接剂组合物，其中，聚氨酯(甲基)丙烯酸酯包括在分子内具有以下述式(B)和/或下述通式(C)所示的2价有机基团的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯。[化I]
权利要求
1.电路连接结构体，是使用电路连接用粘接剂组合物连接而成的电路连接结构体，该电路连接结构体具备 在第I电路基板的主面上形成有第I电路电极的第I电路构件； 在第2电路基板的主面上形成有第2电路电极的第2电路构件；及设置在形成有所述第I电极的所述第I电路基板的主面与形成有所述第2电极的所述第2电路基板的主面之间，电连接处于对置状态的所述第I电路电极和所述第2电路电极的电路连接构件； 所述电路连接构件为含有粘接剂组合物的电路连接材料的固化物， 所述电路连接用粘接剂组合物是使所述粘接剂组合物介于具有相对的电路电极的基板间、对具有相对的电路电极的基板加压而将加压方向的电极间电连接的电路连接用粘接剂组合物，其含有 自由基产生剂、 热塑性树脂(其中不包括分子内具有2个以上的自由基聚合性基团、包含下述通式(B)和/或(C)表示的结构、包含选自下述通式(D)、(E)和(F)中的至少I种结构、且重均分子量为3000 30000的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯)、以及 分子内具有2个以上的自由基聚合性基团、包含下述通式(B)和/或(C)的结构、包含选自下述通式(D)、(E)和(F)中的至少I种结构、且重均分子量为3000 30000的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯，
2.根据权利要求I所述的电路连接结构体，其中，所述聚氨酯(甲基)丙烯酸酯的重均分子量为5000 15000。
3.根据权利要求I所述的电路连接结构体，其中，所述聚氨酯(甲基)丙烯酸酯是使二醇化合物与二异氰酸酯化合物与具有醇性羟基的(甲基)丙烯酸酯化合物反应而得到的，所述二异氰酸酯化合物是选自芳香族二异氰酸酯、脂肪族二异氰酸酯和脂环族二异氰酸酯所构成的组中的至少I种。
4.根据权利要求3所述的电路连接结构体，其中，所述二异氰酸酯化合物是选自2，2，4-三甲基己烷二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯所构成的组中的至少I种。
5.根据权利要求3或4所述的电路连接结构体，其中，所述二醇化合物是选自醚二醇、酯二醇及碳酸酯二醇，以及，以它们的I种或2种以上作为起始原料的缩合物及共聚物所构成的组中的至少I种。
6.根据权利要求I所述的电路连接结构体，其中，所述聚氨酯(甲基)丙烯酸酯包含下述通式(A)表示的化合物，
7.根据权利要求6所述的电路连接结构体，其中，所述R3具有选自下述式(B)及下述通式(C)表示的2价有机基团所构成的组的I种以上的基团，
8.根据权利要求6或7所述的电路连接结构体，其中，所述(-O-R4-O-)具有选自下述通式(D)、(E)和(F)表示的2价有机基团所构成的组的I种以上的基团，
9.根据权利要求6所述的电路连接结构体，其中，所述k为I 50。
10.根据权利要求9所述的电路连接结构体，其中，所述k为5 30。
11.根据权利要求I所述的电路连接结构体，其中，所述粘接剂组合物中，相对于所述热塑性树脂100质量份，含有所述聚氨酯(甲基)丙烯酸酯10 250质量份、所述自由基产生剂0. 05 30质量份。
12.根据权利要求I所述的电路连接结构体，其中，所述自由基产生剂是选自过氧化物和偶氮化合物所构成的组中的至少I种。
13.根据权利要求12所述的电路连接结构体，其中，所述自由基产生剂是半衰期10小时的温度为40°C以上，且半衰期I分钟的温度为180°C以下的有机过氧化物。
14.根据权利要求13所述的电路连接结构体，其中，所述自由基产生剂是半衰期10小时的温度为50°C以上，且半衰期I分钟的温度为170°C以下的有机过氧化物。
15.根据权利要求13或14所述的电路连接结构体，其中，所述有机过氧化物是选自由二酰基过氧化物、过氧化二碳酸酯、过氧化酯、过氧缩酮、二烷基过氧化物、氢过氧化物及硅烷基过氧化物、以及它们的衍生物所构成的组的至少I种。
16.根据权利要求11所述的电路连接结构体，其中，所述自由基产生剂是半衰期I分钟的温度为90 175°C，且其分子量为180 1000的过氧化酯及其衍生物。
17.根据权利要求I所述的电路连接结构体，其中，所述热塑性树脂是选自由聚酰亚胺、聚酰胺、苯氧树脂、聚(甲基)丙烯酸酯、聚酰亚胺、聚氨酯、聚酯和聚乙烯醇缩丁醛、以及它们的衍生物所构成的组的至少I种。
18.根据权利要求17所述的电路连接结构体，其中，所述热塑性树脂的重均分子量为5000 150000。
19.根据权利要求18所述的电路连接结构体，其中，所述热塑性树脂的重均分子量为10000-80000。
20.根据权利要求I所述的电路连接结构体，其中，所述粘接剂组合物进一步含有导电性粒子。
21.根据权利要求20所述的电路连接结构体，其中，所述导电性粒子是选自由金属粒子、碳和将非导电性的作为核心的粒子用包含导电性物质的膜被覆而成的粒子组成的组的至少I种。
22.根据权利要求20所述的电路连接结构体，其中，所述导电性粒子的平均粒径是I 18 u m0
23.根据权利要求22所述的电路连接结构体，其中，所述粘接剂组合物中，相对于所述热塑性树脂100质量份，含有0. 5 30质量份的所述导电性粒子。
24.根据权利要求20所述的电路连接结构体，其中，所述粘接剂组合物中的所述导电性粒子的含有比例是0. I 30体积％。
25.根据权利要求I所述的电路连接结构体，其中，所述粘接剂组合物进一步含有多官能(甲基)丙烯酸酯化合物。
全文摘要
本发明是粘接剂组合物、电路连接材料、电路构件的连接结构及半导体装置。本发明的电路连接结构体由电路连接用粘接剂组合物连接而成，具备第1电路构件、第2电路构件和电路连接构件，电路连接用粘接剂组合物含有自由基产生剂、热塑性树脂、和分子内有2个以上自由基聚合性基团、含通式(B)和/或(C)的结构、含选自通式(D)、(E)和(F)的至少1种结构、且重均分子量为3000～30000的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯，式(C)中，R5表示氢、R6表示甲基，或者，R5表示甲基、R6表示氢，式(D)、(E)、(F)中，l、m及n各自表示2~60的整数。
文档编号H01R4/04GK102796486SQ201210279658
公开日2012年11月28日 申请日期2006年3月15日 优先权日2005年3月16日
发明者加藤木茂树, 伊泽弘行, 须藤朋子, 汤佐正己, 藤绳贡 申请人:日立化成工业株式会社