电路连接结构体、半导体装置、太阳能电池模件及它们的制造方法、以及应用
【专利说明】电路连接结构体、半导体装置、太阳能电池模件及它们的制 造方法、以及应用
[0001] 本申请是申请日为2011年7月20日，申请号为201110208065. 1，发明名称为《粘 接剂组合物、电路连接结构体、半导体装置及太阳能电池模件》的中国专利申请的分案申 请。
技术领域
[0002] 本发明涉及一种粘接剂组合物、电路连接结构体、半导体装置及太阳能电池模件。【背景技术】
[0003] 在半导体元件、液晶显示元件等中，为了使元件中的各种部件进行接合，一直以来 使用各种粘接剂组合物。对于粘接剂组合物所要求的特性而言，以粘接性为代表，并且涉及 耐热性、尚温尚湿状态下的可罪性等许多方面。
[0004] 此外，用于粘接的被粘接物，以印刷线路板、聚酰亚胺等有机基材为代表，可以使 用铜、铝等金属或ITO、IZO、SiN、Si02等具有各种各样表面状态的基材。因此，粘接剂组合 物有时需要配合被粘接物的分子设计。
[0005] 一直以来，作为半导体元件或液晶显示元件用的粘接剂组合物，已知有使用高粘 接性且显示出高可靠性的环氧树脂的材料（参照专利文献1)。作为这种粘接剂组合物的构 成成分，一般使用环氧树脂、与环氧树脂具有反应性的固化剂、以及促进环氧树脂和固化剂 反应的热潜伏性催化剂。热潜伏性催化剂是决定固化温度和固化速度的重要因素，并且从 在室温下的贮藏稳定性和加热时的固化速度的观点考虑，可以使用多种化合物。
[0006] 就使用环氧树脂的粘接剂组合物而言，在实际工序中，通过在170~250°C的温度 下固化1~3小时而得到所希望的粘接。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，元件间和配线间的间距也在狭小化，而由于固化时的加热，可能会对周围部件 产生不良影响。此外，为了低成本化，存在有提高生产量的必要性，并且还要求在更低温度 以及更短时间内进行固化、也就是说要求低温快速固化的粘接。
[0007] 然而，为了实现该低温快速固化，需要使用活性化能量低的热潜伏性催化剂，但是 兼具室温附近的贮藏稳定性是非常难的。
[0008] 因此，最近将丙烯酸酯衍生物或甲基丙烯酸酯衍生物（以下，总称为"（甲基）丙 烯酸酯衍生物"。）和作为自由基聚合引发剂的过氧化物并用的自由基固化型粘接剂正受到 关注。对于自由基固化型粘接剂而言，由于作为反应活性种的自由基富有反应性，因此和使 用环氧树脂的粘接剂相比，能够在短时间内固化（参照专利文献2和3)。
[0009] 现有技术文献 [0010] 专利文献
[0011] 专利文献1 :日本特开平1 一 113480号公报
[0012] 专利文献2 :国际公开第98/44067号小册子
[0013] 专利文献3 :国际公开第01/015505号小册子
【发明内容】
[0014] 然而，现有的自由基固化型粘接剂存在有粘接强度未必充分的问题。
[0015] 此外，在半导体元件或液晶显示元件等部件的粘接中，经过被粘接物的位置重合 以及临时固定工序，进行正式连接。近年来，以提高生产量为目的的安装时各工序的短时间 化不断发展，并且正式连接前被粘接物的位置重合和临时固定工序，可以考虑为1秒以下 的情况。然而，以往的自由基固化型粘接剂在这种短时间的临时固定中，存在有无法充分支 持被粘接物，并且产生位置偏离的问题。
[0016] 例如，在专利文献3中，虽然具有如下的主要记载：通过选择氨基甲酸酯丙烯酸酯 作为自由基聚合性化合物，可以使粘接性优异，但是这种自由基固化型粘接剂在上述短时 间的临时固定中，难以得到充分的支持力（临时固定力）。
[0017] 本发明鉴于上述现有技术所具有的问题而完成，其目的在于提供一种即使临时固 定时间短，也能够得到充分的支持力（临时固定力），并且正式连接后的粘接强度优异的粘 接剂组合物。此外，本发明目的还在于提供一种具有使用该粘接剂组合物进行粘接的被粘 接物的电路连接结构体、半导体装置及太阳能电池模件。
[0018] 也就是说，本发明提供一种粘接剂组合物，其含有具有5~18质量％来自于丙烯 腈的结构单元的丙烯酸橡胶、氨基甲酸酯丙烯酸酯和/或氨基甲酸酯甲基丙烯酸酯、和自 由基聚合引发剂。
[0019] 本发明的粘接剂组合物通过采用上述构成，即使临时固定时间短，也能够得到充 分的临时固定力，并且正式连接后的粘接强度优异。因此，根据本发明的粘接剂组合物，可 以在短时间内进行被粘接物的位置重合以及临时固定。因此，通过使用本发明的粘接剂组 合物，在半导体元件或液晶显示元件等的制造工序中，可以谋求生产量的提高。
[0020] 此外，本发明的粘接剂组合物由于是在正式连接时能够低温快速固化的自由基固 化型粘接剂，因此和使用环氧树脂的粘接剂相比，可以缩短正式连接工序所花费的作业时 间。
[0021] 进一步，由于本发明的粘接剂组合物的正式连接后的粘接强度优异，因此通过本 发明的粘接剂组合物进行粘接的结构体具有优异的连接可靠性。
[0022] 在本发明的粘接剂组合物中，上述丙烯酸橡胶的玻璃化温度优选为一 30~20°C 的范围。对于这种粘接剂组合物而言，其临时固定力更加优异，同时连接可靠性也更加优 异。
[0023] 本发明的粘接剂组合物优选进一步含有导电性粒子。通过进一步含有导电性粒 子，粘接剂组合物被赋予导电性或各向异性导电性。因此，这种粘接剂组合物可更适用于具 有电路电极的电路部件彼此之间的连接用途等，并且可以充分降低连接的电路电极之间的 连接电阻。
[0024] 在本发明中，上述丙烯酸橡胶可以具有丙烯腈、（甲基）丙烯酸烷基酯以及含极性 基团的（甲基）丙烯酸酯作为单体单元。
[0025] 此外，上述氨基甲酸酯（甲基）丙烯酸酯的重均分子量优选为5000~30000。
[0026] 此外，以上述丙烯酸橡胶、上述氨基甲酸酯（甲基）丙烯酸酯以及上述自由基聚合 引发剂的总量为基准，上述丙烯酸橡胶的含量可以设为1. 5~30质量％。
[0027] 此外，以上述丙烯酸橡胶、上述氨基甲酸酯（甲基）丙烯酸酯以及上述自由基聚合 引发剂的总量为基准，上述氨基甲酸酯（甲基）丙烯酸酯的含量可以设为5~80质量％。
[0028] 此外，以上述丙烯酸橡胶、上述氨基甲酸酯（甲基）丙烯酸酯以及上述自由基聚合 引发剂的总量为基准，上述自由基聚合引发剂的含量可以设为0.1~30质量％。
[0029] 本发明还提供一种将上述粘接剂组合物成型为膜状而成的膜状电路连接材料。
[0030] 本发明还提供一种电路连接结构体，其具有对向配置的一对电路部件，和设置在 上述一对电路部件之间，粘接电路部件彼此，从而使上述一对电路部件各自所具有的电路 电极彼此电连接的连接部件；上述连接部件含有上述本发明的粘接剂组合物的固化物。
[0031] 对于本发明的电路连接结构体而言，由于粘接一对电路部件彼此的连接部件含有 上述本发明的粘接剂组合物的固化物，因此即使在高温高湿环境下长时间放置时，也可以 得到优异的连接可靠性，并且可以充分抑制连接部件和被粘接物（电路部件）在界面上产 生剥离。
[0032] 本发明还提供一种电路连接结构体的制造方法，其具有使上述粘接剂组合物介于 具有第一电路电极的第一电路部件和具有第二电路电极的第二电路部件之间，并以上述第 一电路电极和上述第二电路电极相对向的方式将上述第一电路部件和上述第二电路部件 临时固定的临时固定工序，和对临时固定的上述第一电路部件和上述第二电路部件加热加 压，使上述粘接剂组合物固化，并且使上述第一电路电极和上述第二电路电极电连接的连 接工序。
[0033] 本发明还提供一种半导体装置，其具有半导体元件，搭载上述半导体元件的基板， 和设置在上述半导体元件和上述基板之间，粘接上述半导体元件和上述基板，从而使上述 半导体元件和上述基板电连接的连接部件；上述连接部件含有上述本发明的粘接剂组合物 的固化物。
[0034] 对于本发明的半导体装置而言，由于粘接半导体和基板的连接部件含有上述本发 明的粘接剂组合物的固化物，因此即使在高温高湿环境下长时间放置时，也可以得到优异 的连接可靠性，并且可以充分抑制连接部件和被粘接物（半导体元件、基板）在界面上产生 剥离。
[0035] 本发明还提供一种半导体装置的制造方法，其具有使上述粘接剂组合物介于半导 体元件和基板之间，并使上述半导体元件临时固定在上述基板上的临时固定工序，和对上 述半导体元件和上述基板加热加压，使上述电路连接材料固化，并且使上述半导体元件和 上述基板电连接的连接工序。
[0036] 本发明还提供一种太阳能电池模件，其具有有着电极的太阳能电池单元，配线部 件，和粘接上述太阳能电池单元和上述配线部件，以使上述电极和上述配线部件电连接的 连接部件；上述连接部件含有上述本发明的粘接剂组合物的固化物。
[0037] 对于本发明的太阳能电池模件而言，由于粘接太阳能电池单元和配线部件的粘接 部件含有上述本发明的粘接剂组合物的固化物，因此即使在高温高湿环境下长时间放置 时，也可以得到优异的连接可靠性，并且可以充分抑制连接部件和被粘接物（太阳能电池 单元、配线部件）在界面上产生剥离。
[0038] 本发明还提供一种太阳能电池模件的制造方法，其具有使上述本发明的粘接剂组 合物介于具有电极的太阳能电池单元和配线部件之间，并使上述配线部件临时固定在上述 太阳能电池单元上的临时固定工序，和对上述太阳能