专利名称：粘接剂组合物、电路连接材料、电路部件的连接构造及其制法的制作方法
技术领域：
本发明涉及粘接剂组合物、使用了粘接剂组合物的薄膜状粘接剂、电路连接材料、使用了电路连接材料的薄膜状电路连接材料、电路部件的连接构造及电路部件的连接构造的制造方法。
背景技术：
在电力工业及电子工业领域，为了使各种电路部件等的部件结合，经常使用各种粘接材料。特别是在半导体元件及液晶显示元件领域，随着高密度化、高精细化的日益发展，要求用于这些用途的粘接剂还要具有高的粘接强度，特别是在高温高湿条件下具有优良的粘接强度。
另外，在利用粘接剂粘接的被覆体中，使用具有以印刷电路布线板及聚酰亚胺等有机基材为代表的铜、铝等金属及ITO(indium tinoxide)、氮化硅(SiNx)、二氧化硅(SiO2)等的各种各样的表面状态的基材。因此，优选使粘接剂符合各被覆体进行设计。
以前，在半导体元件及液晶显示元件用的粘接剂中，使用以环氧树脂为代表的热固化性树脂(例如，参照特开平1-113480号公报)。所述的粘接剂通过在170～250℃下进行1～3小时的热处理使之固化。
近年来，随着半导体元件的高集成化、液晶显示元件的高精细化，元件间及配线间的节距正在向窄小化发展。为此，如上所述在170～250℃的温度下进行热处理时，固化时进行的加热可能对周围的部件产生不良影响。因此，为了防止对周围部件造成不良影响，需要使粘接剂在较低的温度(100～170℃)下进行固化。而且，为了提高吞吐量，要求使粘接剂在短时间(1小时以内)进行固化。换言之，即要求得到“低温快速固化”的粘接剂。
为了适应所述的要求，在特开2000-44905号公报中公开了作为树脂组合物含有自由基聚合性树脂、有机过氧化物、热塑性弹性体、磷酸酯、以及环氧硅烷偶合剂的各向异性导电性粘接剂。
发明内容
但是，上述特开2000-44905号公报中所述的各向异性导电性粘接剂尽管可以低温快速固化，但是，其粘接强度不够。
本发明是鉴于上述现有技术中的问题点而进行的研究。其目的在于提供一种具有足够的粘接强度的粘接剂组合物、使用了粘接剂组合物的薄膜状粘接剂、电路连接材料、使用了电路连接材料的薄膜状电路连接材料、电路部件的连接构造及电路部件的连接构造的制造方法。
为了解决上述问题，本发明的粘接剂组合物的特征在于，含有自由基聚合性化合物、自由基聚合引发剂和具有氮-硅键的化合物(更优选硅氮烷化合物)。
本发明的粘接剂组合物是含有自由基聚合性化合物、自由基聚合引发剂，即为所谓的自由基固化型粘接剂组合物。本发明的粘接剂组合物通过在自由基固化型粘接剂组合物中包含含有氮-硅键的化合物，使其具有足够的粘接强度，特别是在高温高湿(85℃、85％RH)条件下使其具有优良的粘接强度。另外，本发明的粘接剂组合物对于至少表面以金属为主的无机材料构成的被覆体，具有高的粘接强度，也可以低温快速固化。如上所述，因为对表面由无机材料构成的被覆体具有高的粘接强度，故本发明的粘接剂组合物适合用于电路连接材料。
本发明的粘接剂组合物显示上述效果的原因虽不确定，但本发明者们推测如下。即，本发明的粘接剂组合物含有具有氮-硅键的化合物。所述的氮-硅键具有和SiO2及SiNx同样的键合方式，故本发明的粘接剂组合物的粘接强度比以前的粘接剂组合物具有明显好的粘接强度。而且认为，在本发明的粘接剂组合物中，通过具有氮-硅键的化合物使固化时的固化收缩得到抑制，粘接力提高，显示足够的粘接强度。
本发明的薄膜状粘接剂是将上述本发明的粘接剂组合物制成薄膜状而形成的。利用该薄膜状粘接剂，操作方便，可以容易地设置在被覆体中，可以容易地进行连接操作。
本发明的电路连接材料用于使在第一电路基板的主面上形成有第一电路电极的第一电路部件和在第二电路基板的主面上形成有第二电路电极的第二电路部件，在使前述第一电路电极和前述第二电路电极相对配置着的状态下连接，其特征在于，含有上述本发明的粘接剂组合物。该电路连接材料因为含有上述本发明的粘接剂组合物，故对于由无机材料构成的电路部件也具有高的粘接强度，适合于粘接电路部件。
本发明的电路部件的连接构造具有在第一电路基板的主面上形成有第一电路电极的第一电路部件；在第二电路基板的主面上形成有第二电路电极的第二电路部件；设于前述第一电路基板的主面和前述第二电路基板的主面之间，在使前述第一电路电极和前述第二电路电极相对配置着的状态下，使前述第一和第二电路部件互相连接的电路连接部件，其特征在于，电路连接部件由本发明的电路连接材料的固化物构成，使第一电路电极和前述第二电路电极进行电连接。该电路部件的连接构造因为电路连接部件由本发明的电路连接材料的固化物构成，故其连接电阻充分地减小，粘接强度的可靠度高。
另外，本发明的电路连接材料用于使第一电路基板的主面上形成有第一电路电极的第一电路部件和第二电路基板的主面上形成有第二电路电极的第二电路部件，在使前述第一电路电极和前述第二电路电极相对配置着的状态下连接；其特征在于，包含含有自由基聚合性化合物和自由基聚合引发剂的粘接剂组合物、用具有氮-硅键的化合物进行了表面处理的导电粒子。
本发明的电路连接材料因为含有作为导电材料的由具有氮-硅键的化合物进行了表面处理的导电粒子，所以配置在相对的电路部件的电极之间，使其固化之后，在电极之间可以得到足够低的连接电阻。另外本发明的电路连接材料保存后具有优良的连接电阻稳定性。另外，本发明的电路连接材料保存后的连接电阻的稳定性好。这认为是由于具有足够的粘接强度的原因。这里所述的保存后的连接电阻的稳定性，是指相对于使用刚制造的电路连接材料得到的电路部件的连接构造中的连接电阻，使用制造后放置规定时间后的电路连接材料得到的电路部件的连接构造中的连接电阻的变动得到充分地抑制。
另外，本发明的电路连接材料因为含有具有自由基聚合性化合物和自由基聚合引发剂的粘接剂组合物，故可以低温快速固化。
本发明的薄膜状电路连接材料是将上述电路连接材料制成薄膜状而形成的。该薄膜状电路连接材料操作方便，可以容易地向被覆体设置，可以容易地进行连接操作。
本发明的电路部件的连接构造具有在第一电路基板的主面上形成有第一电路电极的第一电路部件；在第二电路基板的主面上形成有第二电路电极的第二电路部件；设于前述第一电路基板的主面和前述第二电路基板的主面之间，在使前述第一电路电极和前述第二电路电极相对配置着的状态下，使前述第一和第二电路部件互相连接的电路连接部件；其特征在于，由本发明的电路连接材料的固化物构成，使第一电路电极和第二电路电极通过由具有前述氮-硅键的化合物进行过表面处理的导电粒子进行电连接。因为电路连接部件由上述电路连接材料的固化物构成，故第一电路电极和第二电路电极之间的连接电阻充分地减小且稳定，粘接强度的可靠性高。
本发明的电路部件的连接构造的制造方法，该连接构造具有在第一电路基板的主面上形成有第一电路电极的第一电路部件；在第二电路基板的主面上形成有第二电路电极的第二电路部件；设于前述第一电路基板的主面和前述第二电路基板的主面之间，在使前述第一电路电极和前述第二电路电极相对配置着的状态下，使前述第一和第二电路部件互相连接的电路连接部件；其特征在于，在第一电路基板的主面和第二电路基板的主面之间配置本发明的电路连接材料，通过第一和第二电路部件材料，加热并加压电路连接材料，使其进行固化处理，使前述第一电路部件和前述第二电路部件连接，由此制造电路部件的连接构造。只要并用该电路部件的连接构造的制造方法通过使用本发明的电路连接材料，就可以低温快速固化，使充分地抑制对电路部件的不良影响，提高吞吐量变为可能。
图1是显示本发明的薄膜状粘接剂的一个实施方式的剖面图。
图2是显示本发明的电路部件的连接构造的一个实施方式的示意剖面图。
图3(a)～图3(c)是连接各个电路部件的一系列的工序图。
图4是显示本发明的薄膜状电路连接材料的一个实施方式的示意剖面图。
图5是显示本发明的电路部件的连接构造的一个实施方式的示意剖面图。
图6(a)～图6(c)是连接各个电路部件的一系列的工序图。
具体实施例方式
下面，根据情况参照附图，对本发明的优选实施方式进行说明。另外相同元件使用相同的符号，不重复说明。另外，以下说明中，(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯或与其相应的甲基丙烯酸酯。
第1实施方式粘接剂组合物本发明的粘接剂组合物含有自由基聚合性化合物、自由基聚合引发剂和具有氮-硅键的化合物。
自由基聚合性化合物是具有利用自由基聚合的官能团的化合物。自由基聚合性化合物例如有(甲基)丙烯酸酯化合物、马来酰亚胺化合物、柠康酰亚胺化合物、靛酚酰亚胺(ナジィミド)化合物等。这些可以单独使用一种，也可以混合使用两种或两种以上。另外，自由基聚合性化合物可以在单体或低聚物任何一种状态下使用，也可以将单体和低聚物混合使用。
(甲基)丙烯酸酯化合物例如有(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸二乙二醇酯、三(甲基)丙烯酸三羟甲基丙基酯、四(甲基)丙烯酸四甲二醇酯、2-羟基-1，3-二丙烯酰氧基丙烷、2，2-双[4-(丙烯酰氧基甲氧基)苯基]丙烷、2，2-双[4-(丙烯酰氧基乙氧基)苯基]丙烷、(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、(甲基)丙烯酸三环癸烯酯、三(丙烯酰氧基乙基)异氰尿酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸聚氨酯、异氰尿酸环氧乙烷改性二丙烯酸酯等。这些可以单独使用一种，也可以混合两种或两种以上使用。通过将上述(甲基)丙烯酸酯化合物进行自由基聚合，可以得到(甲基)丙烯酸树脂。
马来酰亚胺化合物是至少含有1个马来酰亚胺基的化合物。马来酰亚胺化合物例如有苯基马来酰亚胺、1-甲基-2，4-双马来酰亚胺苯、N，N’-间-苯撑双马来酰亚胺、N，N’-对-苯撑双马来酰亚胺、N，N’-4，4-双苯撑双马来酰亚胺、N，N’-4，4-(3，3-二甲基双苯撑)双马来酰亚胺、N，N’-4，4-(3，3-二甲基二苯基甲烷)双马来酰亚胺、N，N’-4，4-(3，3-二乙基双苯基甲烷)双马来酰亚胺、N，N’-4，4-二苯基甲烷双马来酰亚胺、N，N’-4，4-二苯基丙烷双马来酰亚胺、N，N’-4，4-二苯基醚双马来酰亚胺、N，N’-4，4-二苯基砜双马来酰亚胺、2，2-双(4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)丙烷、2，2-双(3-仲丁基-3，4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)丙烷、1，1-双(4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)癸烷、4，4’-环己叉-双(1-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯氧基)-2-环己基苯、2，2-双(4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)六氟丙烷等。这些可以单独使用一种，也可以混合两种或两种以上使用。
柠康酰亚胺化合物是至少含有1个柠康酰亚胺基的化合物。柠康酰亚胺化合物例如有苯基柠康酰亚胺、1-甲基-2，4-二柠康酰亚胺苯、N，N’-间-苯撑二柠康酰亚胺、N，N’-对-苯撑二柠康酰亚胺、N，N’-4，4-二苯撑双柠康酰亚胺、N，N’-4，4-(3，3-二甲基双苯撑)双柠康酰亚胺、N，N’-4，4-(3，3-二甲基二苯基甲烷)双柠康酰亚胺、N，N’-4，4-(3，3-二乙基双苯基甲烷)双柠康酰亚胺、N，N’-4，4-二苯基甲烷双柠康酰亚胺、N，N’-4，4-二苯基丙烷双柠康酰亚胺、N，N’-4，4-二苯基醚双柠康酰亚胺、N，N’-4，4-二苯基砜双柠康酰亚胺、2，2-双(4-(4-柠康酰亚胺苯氧基)苯基)丙烷、2，2-双(3-仲丁基-3，4-(4-柠康酰亚胺苯氧基)苯基)丙烷、1，1-双(4-(4-柠康酰亚胺苯氧基)苯基)癸烷、4，4’-环己叉-双(1-(4-柠康酰亚胺苯氧基)苯氧基)-2-环己基苯、2，2-双(4-(4-柠康酰亚胺苯氧基)苯基)六氟丙烷等。这些可以单独使用一种，也可以混合两种或两种以上使用。
靛酚酰亚胺化合物是至少含有1个靛酚酰亚胺基的化合物。靛酚酰亚胺化合物例如有苯基靛酚酰亚胺、1-甲基-2，4-双靛酚酰亚胺苯、N，N’-间-苯撑双靛酚酰亚胺、N，N’-对-苯撑双靛酚酰亚胺、N，N’-4，4-二苯撑双靛酚酰亚胺、N，N’-4，4-(3，3-二甲基双苯撑)双靛酚酰亚胺、N，N’-4，4-(3，3-二甲基二苯基甲烷)双靛酚酰亚胺、N，N’-4，4-(3，3-二乙基双苯基甲烷)双靛酚酰亚胺、N，N’-4，4-二苯基甲烷双靛酚酰亚胺、N，N’-4，4-二苯基丙烷双靛酚酰亚胺、N，N’-4，4-二苯基醚双靛酚酰亚胺、N，N’-4，4-二苯基砜双靛酚酰亚胺、2，2-双(4-(4-靛酚酰亚胺苯氧基)苯基)丙烷、2，2-双(3-仲丁基-3，4-(4-靛酚酰亚胺苯氧基)苯基)丙烷、1，1-双(4-(4-靛酚酰亚胺苯氧基)苯基)癸烷、4，4’-环己叉-双(1-(4-靛酚酰亚胺苯氧基)苯氧基)-2-环己基苯、2，2-双(4-(4-靛酚酰亚胺苯氧基)苯基)六氟丙烷等。这些可以单独使用一种，也可以混合两种或两种以上使用。
而且，自由基聚合性化合物可以使用具有磷酸酯结构的自由基聚合性化合物，优选具有下述式(I)所示的磷酸酯结构的自由基聚合性化合物。
化1 上述式中，n为1～3的整数。
具有磷酸酯结构的自由基聚合性化合物因为可以提高粘接剂组合物对金属等无机物的粘接力，故为优选。具有磷酸酯结构的自由基聚合性化合物的使用量相对粘接剂组合物的固体成分100质量份，优选0.1～30质量份，更优选0.5～10质量份，最优选0.5～5质量份。具有磷酸酯结构的自由基聚合性化合物以作为磷酸酐和(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯的反应生成物得到。具体物质例如有单(2-甲基丙烯酰氧基乙基)酸性磷酸酯、二(2-甲基丙烯酰氧基乙基)酸性磷酸酯(二甲基丙烯酸磷酸酯)等。这些可以单独使用一种，也可以混合两种或两种以上使用。
自由基聚合性化合物优选配合使用(甲基)丙烯酸酯化合物和具有磷酸酯结构的自由基聚合性化合物。在进行如上配合时，与分别单独使用(甲基)丙烯酸酯化合物、具有磷酸酯结构的自由基聚合性化合物相比，其粘接剂组合物的粘接强度更高。
自由基聚合引发剂只要是利用光照射和/或加热产生自由基的化合物就可以，没有特别限定。所述的自由基聚合引发剂优选利用150～750nm的光照射和/或80～200℃的加热产生自由基的化合物。具体物质例如过氧化物、偶氮化合物等。这些考虑，目标的连接温度、连接时间、保存稳定性等可以适当地进行选择。
过氧化物考虑高反应性和保存稳定性两方面，优选有机过氧化物，优选半衰期10小时、温度为40℃以上，而且半衰期1分钟、温度180℃以下的有机过氧化物，特别优选半衰期10小时、温度为40℃以上，而且半衰期1分钟、温度170℃以下的有机过氧化物。另外，当将连接时间设定为10秒以下时，用于得到足够的反应率的自由基聚合引发剂的配合量以粘接剂组合物的固体成分的总量为基准，优选0.5～20质量％，特别优选1～15质量％。
有机过氧化物具体例如有二酰基过氧化物、过氧化二碳酸酯、过氧化酯、过氧化缩酮、二烷基过氧化物、羟基过氧化物、硅烷基过氧化物等。其中过氧化酯、二烷基过氧化物、羟基过氧化物、硅烷基过氧化物因为引发剂中的氯离子及有机酸的浓度为5000ppm以下，加热分解后产生的有机酸少，并且可以抑制电路部件的电路电极的腐蚀，故特别优选。
二酰基过氧化物例如有异丁基过氧化物、2，4-二氯苯酰基过氧化物、3，5，5-三甲基己酰基过氧化物、辛酰基过氧化物、月桂酰过氧化物、硬脂酰过氧化物、琥珀过氧化物、苯甲酰过氧化甲苯、苯甲酰过氧化物等。
过氧化二碳酸酯例如有二正丙基过氧化二碳酸酯、二异丙基过氧化二碳酸酯、双(4-叔丁基环己基)过氧化二碳酸酯、二-2-乙氧基甲氧基过氧化二碳酸酯、二(2-乙基己基过氧化二碳酸酯、二甲氧基丁基过氧化二碳酸酯、二(3-甲基-3-甲氧基丁基过氧化)二碳酸酯等。
过氧化酯例如有枯基过氧化新癸酸酯、1，1，3，3-四甲基丁基过氧化新癸酸酯、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、叔丁基过氧化三甲基乙酸酯、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-乙基己酰基过氧基)己烷、1-环己基-1-甲基乙基过氧化-2-乙基己酸酯、叔己基过氧化-2-乙基己酸酯、叔丁基过氧化-2-乙基己酸酯、叔丁基过氧化异丁酸酯、1，1-双(叔丁基过氧化)环己烷、叔己基过氧化异丙基单碳酸酯、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(间-甲苯酰基过氧化)己烷、叔丁基过氧化异丙基单碳酸酯、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、叔丁基过氧化乙酸酯等。
过氧化缩酮例如有1，1-双(叔己基过氧基)-3，3，5-三甲基环己烷、1，1-双(叔己基过氧基)环己烷、1，1-双(叔丁基过氧基)-3，3，5-三甲基环己烷、1，1-(叔丁基过氧基) 环十二烷、2，2-双(叔丁基过氧基)癸烷等。
二烷基过氧化物例如有α，α’-双(叔丁基过氧基)二异丙基苯、二枯基过氧化物、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧基)己烷、过氧化叔丁基枯基过氧化物等。
过氧化氢例如有二异丙苯过氧化氢、氢过氧化枯烯等。
硅烷基过氧化物例如有叔丁基三甲基硅烷基过氧化物、双(叔丁基)二甲基硅烷基过氧化物、叔丁基三乙烯基硅烷基过氧化物、双(叔丁基)二乙烯基硅烷基过氧化物、三(叔丁基)乙烯基硅烷基过氧化物、叔丁基三烯丙基硅烷基过氧化物、双(叔丁基)二烯丙基硅烷基过氧化物、三(叔丁基)烯丙基硅烷基过氧化物等。
这些自由基聚合引发剂可以单独使用一种，也可以混合两种或两种以上使用，也可以混合使用分解促进剂、抑制剂等。
另外，用聚氨酯系、聚酯系的高分子物质等被覆这些自由基聚合引发剂，使其形成微胶囊化的物质，因为这样可以延长使用时间，故优选。
另外，当粘接剂组合物在电路连接材料中使用时，为了抑制电路部件的电路电极的腐蚀，在自由基聚合引发剂中含有的氯离子或有机酸的浓度优选为5000ppm以下。而且，更优选加热分解后产生的有机酸少的自由基聚合引发剂。另外，因为粘接剂组合物固化后的稳定性提高，故优选在室温及常压下开放放置24小时后，具有20质量％以上的质量保持率。
在分子内具有氮-硅键的化合物没有特别限制，可以使用公知的化合物。在分子内具有氮-硅键的化合物优选使用硅氮烷化合物、硅烷基胺、以及氨基硅烷中的至少一种。其中，特别优选硅氮烷化合物。
硅氮烷化合物可以是聚合物、低聚物、单体中的任何一种。硅氮烷化合物具体例如有六甲基二硅氮烷、1，1，3，3-四甲基-1，3-二乙烯基二硅氮烷、四甲基-1，3-二苯基二硅氮烷、1，1，1，3，3，3-六甲基二硅氮烷、2，2，4，4，6，6-六甲基环三硅氮烷、七甲基二硅氮烷、八甲基环四硅氮烷、1，1，3，3-四甲基二硅氮烷、烯丙基二甲基(二异丙基氨基)硅烷、三甲基硅烷基苯胺、1，3-双(氯甲基)四甲基二硅氮烷、双(二乙基氨基)二甲基硅烷、双(二甲氨基)二乙基硅烷、双(二甲氨基)二甲基硅烷、双(二甲氨基二甲基硅烷基)乙烷、双(二甲氨基)二苯基硅烷、双(二甲氨基)甲基硅烷、双(二甲氨基)乙烯基乙基硅烷、双(二甲氨基)乙烯基甲基硅烷、双(乙基氨基)二甲基硅烷、双(N-甲基苯甲酰胺)乙氧基甲基硅烷、1，3-双(3，3，3-三氟丙基)四甲基二硅氮烷、N-6，9-双(三甲基硅烷基)腺嘌呤、N，N’-双(三甲基硅烷基)-1，4-丁二胺、双(三甲基硅烷基)胞嘧啶、N，O-双(三甲基硅烷基)羟基胺、正丁基二甲基(二甲氨基)硅烷、氯甲基毒鼠硅(シラトラン)、间-氯苯氧基毒鼠硅、3-氰基丙基(二异丙基)二甲氨基硅烷、3-氰基丙基甲基环硅氮烷、二-正丁基四甲基二硅氮烷、(二乙氨基)三甲基硅烷、(二异丙基氨基)三甲基硅烷、(N，N-二甲氨基)二甲基硅烷、(N，N-二甲氨基)二甲基硅烷、二甲氨基甲基乙氧基硅烷、(N，N-二甲氨基)三乙基硅烷、(N，N-二甲氨基) 三甲基氯硅烷、1，3-二正辛基四甲基二硅氮烷、1，3-二苯基-1，1，3，3-四甲基二硅氮烷、1，3-二丙基-1，1，3，3-四甲基二硅氮烷、1，3-二乙烯基-1，3-二苯基-1，3-二甲基二硅氮烷、1，1，3，3，5，5-六甲基环三硅氮烷、1，2，3，4，5，6-六甲基环三硅氮烷、羟基乙氧基毒鼠硅、甲基丙烯酰胺三甲基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基毒鼠硅、甲基毒鼠硅、甲基-N-三甲基硅烷基氨基甲酸酯、N-甲基-N-三甲基硅烷基三氟乙酰胺、九甲基三硅氮烷、正-十八烷基二异丁基(二甲氨基)硅烷、正-十八烷基二甲基(二甲氨基)硅烷、正-辛烷基二甲基基(二甲氨基)硅烷、苯基双(二甲氨基)氯硅烷、苯甲基双(二甲氨基)硅烷、1，3，5，7-四乙基-2，4，6，8-四甲基环四硅氮烷、四(二乙基氨基)硅烷、四(二甲氨基)硅烷、2，2，5，5-四甲基-2，5-二硅(ジシラ)-1-氮杂环戊烷、1，1，3，3-四苯基二甲基二硅氮烷、1，3，5，7-四乙烯基-1，3，5，7-四甲基环四硅氮烷、1，2，3-三乙基-2，4，6-三甲基环三硅氮烷、三-正己基硅烷基胺、N-(三甲基硅烷基)乙酰胺、间-三甲基硅烷基氨基苯基乙炔、N-(三甲基硅烷基)吗啉、3-三甲基硅烷基-2-噁唑酮、1-三甲基硅烷基吡咯、1-三甲基硅烷基-1，2，4-三唑、三(环己基氨基)甲基硅烷、三(二甲氨基)氯硅烷、三(二甲氨基)乙基硅烷、三(二甲氨基)甲基硅烷、三(二甲氨基)苯基硅烷、三(二甲氨基)硅烷、1，3，5-三乙烯基-1，3，5-三甲基环三硅氮烷、(N-乙烯基甲酰胺)三甲基硅烷、乙烯基毒鼠硅、1-三甲基硅烷基吡咯烷酮、聚(1，1-二甲基硅氮烷)、聚(1，2-二甲基硅氮烷)等。这些可以单独使用一种，也可以混合两种或两种以上使用。
硅烷基胺例如有N，N-二乙基-1，1，1-三甲基硅烷基胺、N，N-二异丙基三甲基硅烷基胺、N，O-双(三甲基硅烷基)乙酰胺、N-6，9-双(三甲基硅烷基)腺嘌呤、双(三甲基硅烷基)胞嘧啶、N，O-双(三甲基硅烷基)羟胺等。这些可以单独使用一种，也可以混合两种或两种以上使用。
氨基硅烷例如有烯丙基氨基三甲基硅烷、烯丙基二甲基(二异丙基氨基)硅烷、苯胺基三甲基硅烷、双(二乙基氨基)二甲基硅烷、双(二甲氨基)二乙基硅烷、双(二甲氨基)二甲基硅烷、双(二甲氨基)二苯基硅烷、双(二甲氨基)二甲基硅烷、双(二甲氨基)乙烯基乙基硅烷、双(N-甲基苯甲酰胺)乙氧基甲基硅烷、正丁基二甲基(二甲氨基)硅烷等。这些可以单独使用一种，也可以混合两种或两种以上使用。
另外，根据需要，粘接剂组合物在不影响固化型的范围内也可以含有氢醌、甲基醚氢醌等自由基阻聚剂。
粘接剂组合物也可以含有自由基聚合性化合物以外的热固化性树脂。这些热塑性树脂例如有环氧树脂。环氧树脂例如有双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、苯酚线型酚醛型环氧树脂、间甲酚线型酚醛型环氧树脂、双酚A线型酚醛型环氧树脂、双酚F线型酚醛型环氧树脂、脂环式环氧树脂、缩水甘油酯性环氧树脂、缩水甘油基胺型环氧树脂、海因型环氧树脂、异氰酸酯型环氧树脂、脂肪族链状环氧树脂等。这些环氧树脂也可以卤化，也可以加氢。这些环氧树脂可以单独使用一种，也可以混合两种或两种以上使用。
另外，上述环氧树脂的固化剂可以使用通常使用的环氧树脂的固化剂。具体例如有胺类、苯酚类、酸酐类、咪唑类、双氰胺等。而且，适合使用作为固化促进剂通常使用的叔胺、有机磷系化合物。
另外，使环氧树脂反应的方法除使用上述固化剂之外，也可以使用锍盐、碘鎓盐等，使其进行阳离子聚合。
为了使其具有薄膜成型性、粘接性、固化时的应力缓和性，粘接剂组合物中也可以含有高分子化合物。高分子化合物例如有聚乙烯丁缩醛树脂、聚乙烯醇缩甲醛树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、二甲苯树脂、苯氧树脂、聚氨酯树脂、尿素树脂等。
这些高分子化合物优选分子量为10000～10,000,000的物质。另外，这些高分子化合物也可以用自由基聚合性的官能团进行改性，这种情况下，耐热性提高。而且这些高分子化合物也可以含有羧基。高分子化合物在粘接剂组合物中的配合量相对粘接剂组合物中的固体成分的总量优选2～80质量％，更优选5～70质量％，特别优选10～60质量％。高分子化合物的配合量小于2质量％时，倾向于应力缓和及粘接力不足。相反，当超过80质量％时，倾向于流动性低下。
粘接剂组合物中也可以适当地添加填充剂、软化剂、促进剂、抗老剂、着色剂、阻燃剂、偶合剂。
在以上说明的粘接剂组合物中，相对自由基聚合性化合物100质量份，自由基聚合引发剂优选含有0.5～30质量份，更优选1.0～10质量份。当自由基聚合引发剂的含量小于0.5质量份时，不能充分地进行固化反应，倾向于固化不足。另外，当超过30质量份时，倾向于保存稳定性低下。
另外，相对自由基聚合性化合物100质量份，具有氮-硅键的化合物优选含有0.1～20质量份，更优选含有0.5～15质量份，最优选含有0.5～10质量份。当具有氮-硅键的化合物的含量小于0.1质量份时，倾向于粘接力低下，或无望提高粘接力。相反，当超过20质量份时，倾向于固化物性变差。
另外，对粘接剂组合物的使用形态没有特别限定，例如可以做成如下使用，即将上述各成分溶解和/或分散在甲苯、乙酸乙酯等有机溶剂中形成溶液，或者从该溶液中除去溶剂，制成规定的形状的成型体(例如后述的薄膜状粘接剂)。
图1是显示本发明的薄膜状粘接剂的一个实施方式的剖面图。图1显示的薄膜状粘接剂1是将上述的粘接剂组合物做成薄膜状形成的。通过使用该薄膜状粘接剂，操作简便，既可以容易地向被覆体上设置，又可以容易地进行连接操作。
另外，薄膜状粘接剂1也可以做成由粘接剂组合物固化时的Tg(玻璃化转变温度)为差别为5℃以上的两种以上的层构成的多层结构(图中未显示)。
薄膜状粘接剂1例如可以使用涂布装置将粘接剂组合物溶解在溶剂中形成的物质涂布在支承体(PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)薄膜等)上，在使粘接剂组合物不固化的温度下进行规定时间的热风干燥，由此制造而成。另外，薄膜状粘接剂1的厚度优选10～50μm。
电路部件的连接构造图2是显示本发明的电路部件的连接构造的一个实施方式的示意剖面图。如图2所示，本实施方式的电路部件的连接构造设有相互相对的第一电路部件20及第二电路部件30，在第一电路部件20及第二电路部件30之间，设有将其连接的电路连接部件10。
第一电路部件20设有电路基板(第一电路基板)21、形成于电路基板21的主面21a上的电路电极(第一电路电极)22。另外，在电路基板21的主面21a上，根据情况也可以形成绝缘层(图中未显示)。
另外，第二电路部件30设有电路基板(第二电路基板)31、形成于电路基板31的主面上31a上的电路电极(第二电路电极)32。另外，在电路基板31的主面31a上，根据情况也可以形成绝缘层(图中未显示)。
第一及第二电路部件20、30只要是形成有必须进行电连接的电极的物质就可以，没有特别限定。具体例如有液晶显示器中使用的由ITO等形成电极的玻璃或塑料基板、印刷布线板、陶瓷布线板、挠性布线板、半导体硅片等，这些根据需要可以配合使用。如上所述，本实施方式中可以使用以印刷布线板及聚酰亚胺等有机物构成的材质为代表的铜、铝等的金属或ITO(indium tin oxide)、氮化硅(SiNX)、二氧化硅(SiO2)等无机材质类的具有各种各样的表面状态的电路部件。
电路连接部件10含有绝缘性物质11及导电粒子7。导电粒子7不只配置在相对的电路电极22和电路电极32之间，也配置在主面21a、31a之间。在电路部件的连接构造中，电路电板22、32通过导电粒子7进行电连接。也就是，导电粒子7直接与电路电极22、32的两侧接触。
这里，导电粒子7只要具有可以进行电连接的导电性就可以，没有特别限定。有Au、Ag、Ni、Cu、Co、焊锡等金属粒子及碳等。另外，也可以使用由上述金属等导电物质被覆非导电性的玻璃、陶瓷、塑料等得到的物质。这时，被覆的金属层的厚度为了得到足够的导电性，优选10nm以上。
在该电路部件的连接构造中，如上所述，通过导电粒子7使相对的电路电极22和电路电极32进行电连接。为此，电路电极22、32之间的连接电阻充分地降低。因此，可以使电路电极22、32间的电流畅通地流动，可以充分地发挥电路具有的机能。另外，电路连接部件10不含有导电粒子7时，通过使电路电极22和电路电极32直接接触，可以进行电连接。
电路连接部件10如后所述，因为利用含有上述粘接剂组合物的电路连接材料的固化物构成，故电路连接部件10相对电路部件20或30的粘接强度非常高，在特别高温高湿的条件下粘接强度变得非常高。另外，在电路部件的连接构造中，粘接强度可以长时间持续足够高的状态。因此，可以充分防止电路电极22、32间的距离随时间发生的经时变化，可以充分提高电路电极22、32间的电路特性的长期可靠性。
电路部件的连接构造的制造方法下面，对上述的电路部件的连接构造的制造方法进行说明。
首先，准备上述的第一电路部件20和薄膜状电路连接材料40(参照图3(a))。薄膜状电路连接材料40是将电路连接材料制成膜状而形成的。电路连接材料含有粘接剂组合物5和导电粒子7。这里粘接剂组合物5使用上述的含有自由基聚合性化合物、至少通过加热产生自由基的自由基聚合引发剂、具有氮-硅键的化合物。另外，即使电路连接材料不含有导电粒子7的情况下，该电路连接材料也可以做为绝缘性粘接剂用于各向异性导电性粘接，有时也特别称作NCP(Non-Conductive Paste)。另外，在电路连接材料含有导电粒子7的情况下，该电路连接材料有时称作ACP(Anisotropic Conductive Paste)。
电路连接材料中的导电粒子7的含量相对电路连接材料的总量优选0.1～30体积％，更优选1.0～20体积％。当含量小于0.1体积％时，倾向于难以得到良好的通路。另外，当超过30体积％时，可能引起邻接电路的短路。
薄膜状电路连接材料40的厚度优选10～50μm。当薄膜状电路连接材料40的厚度小于10μm时，电路连接材料倾向于在电路电极22、32之间填充不足。另外，当超过50μm时，倾向于难以充分地排除电路电极22、32之间的粘接剂组合物，难以确保电路电极22、32之间的通路。
然后，将薄膜状电路连接材料40装载在形成有第一电路部件20的电路电极22的面上。另外，在薄膜状电路连接材料40附着在支承体(图中未显示)的情况下，将薄膜状电路连接材料40的一侧面向第一电路部件20地装载在第一电路部件20上。这时，薄膜状电路连接材料40为薄膜状，容易操作。因此，既可以容易地将薄膜状电路连接材料40装在第一电路部件20和第二电路部件30之间，又可以容易地进行第一电路部件20和第二电路部件30的连接操作。
然后，将薄膜状电路连接材料40沿着图3(a)的箭头A和B方向加压，使薄膜状电路连接材料40临时连接在第一电路部件20上(参照图3(b))。这时，也可以边加热边加压。但是，加热温度设定为薄膜状电路连接材料40中的粘接剂组合物不固化的温度，也就是比自由基聚合引发剂产生自由基的温度低的温度。
然后，如图3所示，将第二电路部件30安装在薄膜状电路连接材料40上，使第二电路电极面向第一电路部件20。另外，在薄膜状电路连接材料40附着在支承体(图中未显示)上时，使支承体剥离之后，将第二电路部件30装载在薄膜状电路连接材料40上。
然后，边加热薄膜状电路连接材料40，边通过第一和第二电路部件20、30向图3(c)的箭头A和B方向加压。这时的加热温度设定为自由基引发剂可以产生自由基的温度。由此，在自由基聚合引发剂中产生自由基，引发自由基聚合性化合物发生聚合。这样，薄膜状电路连接材料40进行固化处理，进行本连接，得到图2所示的电路部件的连接构造。
加热温度例如设定为90～200℃，连接时间设定为例如1秒～10分。上述条件可以根据使用的用途、粘接剂组合物、电路部件进行适当地选择，根据条件也可以后固化。如上所述，薄膜状电路连接材料40因为含有本发明的粘接剂组合物，故可以比含有环氧树脂等的电路连接材料在低温下进行连接。
如上所述，当制造电路部件的连接构造时，在得到的电路部件的连接构造中，可以使导电粒子7接触相对的电路电极22、32的两侧，可以充分地降低电路电极22、32之间的连接电阻。
另外，通过加热薄膜状电路连接材料40，使电路电极22和电路电极32之间的距离充分地减小，在该状态下使粘接剂组合物5固化，形成绝缘性物质11，第一电路部件20和第二电路部件30通过电路连接部件10牢固地进行连接。也就是，在得到的电路部件的连接构造中，电路连接部件10因为利用含有上述粘接剂组合物的电路连接材料的固化物构成，故电路连接部件10相对电路部件20或30的粘接强度特别高，特别是在高温高湿的条件下，粘接强度变得非常高。另外，在电路部件的连接构造中粘接强度可以在变得非常高的状态下长时间地保持。因此，所得的电路部件的连接构造可以充分地防止电路电极22、32之间距离的经时变化，电路电极22、32之间的电特性的长期可靠性好。
另外，在上述实施方式中，粘接剂组合物5使用含有至少通过加热产生自由基的自由基聚合引发剂的物质，也可以取代该自由基聚合引发剂，使用只进行光照射，产生自由基的自由基聚合引发剂。这种情况下，在薄膜状电路连接材料40进行固化处理时，可以取代加热进行光照射。另外，在上述实施方式中，使用薄膜状电路连接材料40制造电路部件的连接构造，也可以取代薄膜状电路连接材料40，使用电路连接材料。这种情况下，如果使电路连接材料溶解在溶剂中，将该溶液涂布在第一电路部件20或第二电路部件30的任何一个上，使其干燥，就可以在第一和第二电路部件20、30之间插入电路连接材料。
另外，电路部件的连接构造的制造方法中，除利用加热或光照射产生自由基的自由基聚合引发剂之外，根据需要，也可以使用利用超声波、电磁波等产生自由基的自由基聚合引发剂。
另外，取代导电粒子7，也可以使用其它的导电材料。其它的导电材料例如有粒子状、或短纤维状的碳，镀Au的Ni线等金属线等。
第2实施方式电路连接材料本实施方式的电路连接材料用于使第一电路基板的主面上形成有第一电路电极的第一电路部件、和第二电路基板的主面上形成有第二电路电极的第二电路部件以第一电路电极和第二电路电极相对配置的状态连接，包含具有自由基聚合性化合物及自由基聚合引发剂的粘接剂组合物、和用具有氮-硅键的化合物进行表面处理的导电粒子。
首先，对本实施方式中的电路连接材料中含有的粘接剂组合物进行说明。粘接剂组合物至少含有自由基聚合性化合物和自由基聚合引发剂。
自由基聚合性化合物和自由基聚合引发剂使用和第一实施方式相同的物质。另外，在本实施方式中将连接时间设定为10秒以下时，用于得到足够的反应率的自由基聚合引发剂的配合量以粘接剂组合物的固体成分的总量为基准，优选使用1～20质量％，特别优选2～15质量％。根据需要，粘接剂组合物在不影响固化性的范围内也可以含有氢醌、甲基醚氢醌等自由基阻聚剂。
粘接剂组合物也可以含有自由基聚合性化合物以外的热固化性树脂。这些热固化性树脂例如有环氧树脂。环氧树脂例如为与第1实施方式相同的物质。
另外，上述环氧树脂的固化剂可以使用通常的环氧树脂使用的固化剂。具体物质例如有胺类、苯酚类、酸酐类、咪唑类、二氰胺等。而且，也可以适当地使用作为固化促进剂通常使用的叔胺类、有机磷系化合物。
另外，使环氧树脂反应的方法除使用上述固化剂之外，也可以使用锍盐、碘鎓盐等，使其进行阳离子聚合。
为了使其具有薄膜成型性、粘接性、固化时的应力缓和性，粘接剂组合物中也可以含有高分子化合物。高分子化合物例如有和第1实施方式中相同的物质。
粘接剂组合物中也可以适当地添加填充剂、软化剂、促进剂、抗老剂、着色剂、阻燃剂、偶合剂。
在以上说明的粘接剂组合物中，相对自由基聚合性化合物100质量份，优选含有0.5～30质量份的自由基聚合引发剂，更优选含有1.0～10质量份。当自由基聚合引发剂的含量小于0.5质量份时，不能充分地进行固化反应，倾向于固化不足。另外，当超过30质量份时，倾向于保存稳定性低下。
下面，对用分子内具有氮-硅键的化合物进行表面处理的导电粒子(下面也称作“表面处理导电粒子”)进行说明。在含有分子内具有氮-硅键的化合物的溶液中，添加导电粒子，搅拌，从该溶液中分离导电粒子得到表面处理导电粒子。更具体的说，将分子内具有氮-硅键的化合物溶解在规定的溶剂中，在形成的溶液中，添加导电粒子，搅拌规定时间。这时，优选在溶液的温度为20～40℃的范围内进行，搅拌时间优选3～30分钟的范围。另外，溶剂使用甲基乙基酮等有机溶剂。然后，从溶液中过滤导电粒子、干燥。结果得到表面处理导电粒子。
这里导电粒子只要是可以进行电连接、具有导电性的就可以，没有特别限定，例如有Au、Ag、Ni、Cu、Co、焊锡等金属粒子及碳等。另外，也可以使用由上述金属等导电物质被覆在非导电性的玻璃、陶瓷、塑料等上得到的物质。这时，被覆的金属层的厚度为了得到足够的导电性，优选10nm以上。
上述在分子内具有氮-硅键的化合物没有特别限制，可以使用公知的化合物。分子内具有氮-硅键的化合物优选硅氮烷化合物、硅烷基胺、乙氨基硅烷中的至少一种。其中特别优选硅氮烷化合物。
硅氮烷化合物可以是聚合物、低聚物、单体中的任何一种。硅氮烷化合物例如为和第1实施方式相同的物质。
另外，电路连接材料中的表面处理导电粒子的含量相对电路连接材料的总量优选0.1～30体积％，更优选1.0～20体积％。当含量小于0.1体积％时，倾向于难以进行良好的导通。另外，当超过30体积％时，可能引起邻接电路的短路。
电路连接材料的使用形态没有特别限定，例如可以将上述粘接剂组合物中的各成分溶解在甲苯、乙酸乙酯等有机溶剂中，使上述表面处理导电粒子分散在上述溶液中使用。另外，也可以从分散有上述表面处理导电粒子的溶液中除去溶剂，制成规定的形状，使用成型体(例如后述的薄膜状电路连接材料)。
图4是显示本发明的薄膜状电路连接材料的一个实施方式的示意剖面图。图4中显示的薄膜状电路连接材料1a包含含有上述的自由基聚合性化合物及自由基聚合引发剂的粘接剂组合物、表面处理导电粒子7a。利用该膜状电路连接材料可以容易地操作，既可以容易地设置在被覆体上，又可以容易地进行连接操作。
另外，薄膜状电路连接材料1a也可以做成由在粘接剂组合物固化时，粘接剂组合物的Tg(玻璃化转变温度)差别为5℃以上的两种以上的层构成的多层结构(图中未显示)。
薄膜状电路连接材料1a例如可以使用涂布装置将粘接剂组合物溶解在溶剂中，而使表面处理导电粒子分散后的物质涂布在支承体(PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)薄膜等)上，在使粘接剂组合物不固化的温度下，进行规定时间的热风干燥，由此制造而成。
薄膜状电路连接材料的厚度优选10～50μm。当薄膜状电路连接材料的厚度小于10μm时，电路连接材料倾向于在相对的电路部件之间填充不足。另外，当超过50μm时，难以充分地排除干净电路电极之间的粘接剂组合物，倾向于难以确保电路电极间的导通。
电路部件的连接构造图5是显示本发明的电路部件的连接构造的一个实施方式的示意剖面图。如图5所示，本实施方式的电路部件的连接构造设有相互相对的第一电路部件20a及第二电路部件30a，在第一电路部件20a及第二电路部件30a之间，设有将其连接的电路连接部件10a。
第一电路部件20a设有电路基板(第一电路基板)21b、形成于电路基板21b的主面21c上的电路电极(第一电路电极)22a。另外，在电路基板21b的主面21c上，根据情况也可以形成绝缘层(图中未显示)。
一方面，第二电路部件30a设有电路基板(第二电路基板)31b、形成于电路基板31b的主面31c上的电路电极(第二电路电极)32。另外，在电路基板31b的主面31c上，根据情况也可以形成绝缘层(图中未显示)。
第一及第二电路部件20a、30a只要是形成了必须进行电连接的电极的物质就可以，没有特别限定。具体例如有液晶显示器中使用的由ITO等形成电极的玻璃或塑料基板、印刷布线板、陶瓷布线板、挠性布线板、半导体硅片等，这些根据需要可以配合使用。如上所述，本实施方式中可以使用以印刷布线板及聚酰亚胺等有机物构成的材质为主，铜、铝等的金属及ITO(indium tin oxide)、氮化硅(SiNX)、二氧化硅(SiO2)等无机材质类的具有各种各样的表面状态的电路部件。
电路连接部件10a含有绝缘性物质11a及表面处理导电粒子7a。表面处理导电粒子7a不只是在相对的电路电极22a和电路电极32a之间，也配置在主面21c、31a之间。在电路部件的连接构造中，电路电极22a、32通过表面处理导电粒子7a进行电连接。也就是，表面处理导电粒子7a直接与电路电极22a、32的两侧接触。
在该电路部件的连接构造中，如上所述，通过表面处理导电粒子7a使相对的电路电极22a和电路电极32a进行电连接。为此，电路电极22a、32a之间的连接电阻充分地降低。因此，可以使电路电极22a、32a间的电流畅通地流动，可以充分地发挥电路具有的机能。
电路连接部件10a因为利用含有上述粘接剂组合物及表面处理导电粒子的电路连接材料的固化物构成，故在电路部件20a，30a的电路电极22a，32a之间具有足够低而且稳定的连接电阻。另外，在电路连接部件10a中得到足够低而且稳定的连接电阻，认为是本实施方式涉及的电路连接材料具有足够的粘接强度的原因。
电路部件的连接构造的制造方法下面，对上述的电路部件的连接构造的制造方法进行说明。
首先，准备上述的第一电路部件20a和薄膜状电路连接材料40a(参照图6(a))。薄膜状电路连接材料40a是将电路连接材料制成膜状而形成的，薄膜状电路连接材料40a和薄膜状电路连接材料1a是相同的物质。也就是，电路连接材料含有上述的自由基聚合性化合物和至少通过加热产生自由基的自由基聚合引发剂的粘接剂组合物。
然后，将薄膜状电路连接材料40a装载在形成有第一电路部件20a的电路电极22a的面上。另外，在薄膜状电路连接材料40a附着在支承体(图中未显示)的情况下，将薄膜状电路连接材料40a的一侧面向第一电路部件20a，装载在第一电路部件20a上。这时，薄膜状电路连接材料40a为薄膜状，容易操作。为此，可以容易地将薄膜状电路连接材料40a装在第一电路部件20a和第二电路部件30a之间，可以容易地进行第一电路部件20a和第二电路部件30a的连接操作。
然后，将薄膜状电路连接材料40a沿着图6(a)的箭头Aa和Ba方向加压，使薄膜状电路连接材料40a临时连接在第一电路部件20a上(参照图6(b))。这时，也可以边加热边加压。但是，加热温度设定为薄膜状电路连接材料40a中的粘接剂组合物不固化的温度，也就是比自由基聚合引发剂产生自由基的温度低的温度。
然后，如图6(c)所示，将第二电路部件30a安装在薄膜状电路连接材料40a上，使第二电路电极面向第一电路部件20a。另外，在薄膜状电路连接材料40a附着在支承体(图中未显示)上时，使支承体剥离之后，将第二电路部件30a装载在薄膜状电路连接材料40a上。
然后，边加热薄膜状电路连接材料40a，边通过第一和第二电路部件20a，30向图6(c)的箭头Aa和Ba方向加压。这时的加热温度设定为自由基引发剂可以产生自由基的温度。由此，在自由基聚合引发剂中产生自由基，引发自由基聚合性化合物发生聚合。这样，薄膜状电路连接材料40a进行固化处理，进行本连接，得到图5所示的电路部件的连接构造。
加热温度例如设定为90～200℃，连接时间设定为例如1秒～10分。上述条件可以根据使用的用途、粘接剂组合物、电路部件进行适当地选择，根据条件也可以后固化。如上所述，薄膜状电路连接材料40a因为具有上述的构成，故可以比含有环氧树脂等的电路连接材料在低温下进行连接。
如上所述，当制造电路部件的连接构造时，在得到的电路部件的连接构造中，可以使表面处理导电粒子7a接触相对的电路电极22a、32a的两侧，可以充分地降低电路电极22a、32a之间的连接电阻。
另外，通过加热薄膜状电路连接材料40a，使电路电极22a和电路电极32a之间的距离充分地减小，在该状态下使粘接剂组合物固化，形成绝缘性物质11a，第一电路部件20a和第二电路部件30a通过电路连接部件10a牢固地进行连接。也就是，在得到的电路部件的连接构造中，电路连接部件10a因为是利用上述的电路连接材料的固化物构成，故电路连接部件10a相对电路部件20a或30a的粘接强度特别高，在电路部件20a，30a的电路电极22a、32a之间得到足够低的连接电阻。
另外，在上述实施方式中，粘接剂组合物使用含有至少通过加热产生自由基的自由基聚合引发剂的物质，也可以取代该自由基聚合引发剂，使用只进行光照射产生自由基的自由基聚合引发剂。这种情况下，在薄膜状电路连接材料40a进行固化处理时，可以取代加热进行光照射。另外，在上述实施方式中，使用薄膜状电路连接材料40a，制造电路部件的连接构造，也可以取代薄膜状电路连接材料40a，使用电路连接材料。这种情况下，如果使电路连接材料溶解在溶剂中，将该溶液涂布在第一电路部件20a或第二电路部件30a的任何一个上，使其干燥，可以在第一和第二电路部件20a，30之间插入电路连接材料。
另外，电路部件的连接构造的制造方法中，除利用加热或光照射产生自由基的自由基聚合引发剂之外，根据需要也可以使用利用超声波、电磁波等产生自由基的自由基聚合引发剂。
另外，除了表面处理导电粒子7a，也可以使用其它的导电材料。其它的导电材料例如有不利用分子内具有氮-硅键的化合物进行表面处理的导电粒子；粒子状、或短纤维状的碳；镀Au的Ni线等金属线条等。
实施例下面，使用实施例更具体地说明本发明的内容，本发明不限于这些实施例。
实施例1将苯氧树脂(Union Carbide株式会社制、商品名PKHC、平均分子量45,000)50g溶解在质量比＝50/50的甲苯(沸点110.6℃、SP值8.90)/乙酸乙酯(沸点77.1℃、SP值9.10)的混合溶剂中，得到固体成分40质量％的苯氧树脂溶液。
自由基聚合性化合物使用二甲基丙烯酸羟乙基乙二醇酯(共荣社化学株式会社制、商品名80MFA)及二甲基丙烯酸磷酸酯(共荣社化学株式会社制、商品名P-2M)。
硅氮烷化合物(具有氮-硅键的化合物)使用1，3，5，7-四乙烯基-1，3，5，7-四甲基环四硅氮烷(Chisso株式会社制)。
自由基聚合引发剂使用二-2-乙基己基过氧化二碳酸酯(日本油脂株式会社制、商品名パ-ロィルOPP)。
在聚苯乙烯为核的粒子的表面上，使用镍作为材料，设置厚度0.2μm的镍层，在该镍层的外侧，使用金作为材料设置厚度0.04μm的金层。这样制成平均粒径5μm的导电粒子。
将准备好的材料按照表1所示的固体成分质量比进行配合，再配合1.5体积％的导电粒子，使其分散。将得到的溶液使用涂敷装置涂布在厚度80μm的氟树脂薄膜上，在70℃下热风干燥10分钟，由此得到厚度为20μm的薄膜状电路连接材料。得到的薄膜状电路连接材料在室温下显示充分的柔软性。
表1
实施例2除使用1，3-二乙烯基-1，3-二苯基-1，3-二甲基二硅氮烷(Chisso株式会社制)作为硅氮烷化合物之外，其它和实施例1同样，制作得到厚度为20μm的薄膜状电路连接材料。得到的薄膜状电路连接材料在室温下显示足够的柔软性。
实施例3除使用聚(1，2-二甲基硅氮烷)(Chisso株式会社制)作为硅氮烷化合物之外，其它和实施例1同样，制作得到厚度为20μm的薄膜状电路连接材料。得到的薄膜状电路连接材料在室温下显示足够的柔软性。
比较例1除不添加硅氮烷化合物之外，其它和实施例1同样，制作得到厚度为20μm的薄膜状电路连接材料。得到的薄膜状电路连接材料室温下显示足够的柔软性。
粘接强度和连接电阻的测定首先，准备具有500根的线宽50μm、节距100μm、厚度18μm的铜电路的挠性布线板(FPC基板)，和在玻璃基板(厚度1.1mm、表面电阻20Ω/□)上形成有0.2μm氧化铟(ITO)薄层的ITO基板。在FPC基板和ITO基板之间配置实施例1～3及比较例1的薄膜状电路连接材料，使用热压接装置(加热方式恒定加热型、东丽工程株式会社制)，在160℃、3Mpa下加热加压15秒钟。这时，使用宽2mm的薄膜状电路连接材料使FPC基板和ITO基板连接，这样制作实施例1～3及比较例1的电路部件的连接构造(ITO/FPC连接构造)。
在粘接之后，立刻在85℃且在85％RH的高温高湿槽中保持240小时后，进行高温高湿处理之后，利用万能表测定实施例1～3及比较例1的ITO/FPC连接构造的邻接电路间的电阻值。电阻值用邻接电路之间的电阻150点的平均(x+3б)表示。得到的结果示于表2。
另外，参照JIS-Z0237，利用90度剥离法测定实施例1～3及比较例1的ITO/FPC连接构造的粘接强度，进行评价。这里，粘接强度的测定装置使用东洋Baldwin株式会社制Tensilon UTM-4(剥离速度50mm/min、25℃)。得到的结果示于表2。
表2
然后，准备具有500根的线宽50μm、节距100μm、厚度18μm的铜电路的挠性布线板(FPC基板)，和在玻璃基板(厚度0.7mm)上形成有0.5μm氮化硅(SiNX)薄层的SiNX基板。在FPC基板和SiNX基板之间配置实施例1～3及比较例1的薄膜状电路连接材料，使用热压接装置(加热方式恒定加热型、东丽工程株式会社制)，在160℃、3Mpa下加热加压15秒钟。这时，使用宽2mm的薄膜状电路连接材料将FPC基板和SiNX基板连接，制作实施例1～3及比较例1的电路部件的连接构造(SiNX/FPC连接构造)。
根据JIS-Z0237利用90度剥离法在上述的装置及条件下测定实施例1～3及比较例1的SiNX/FPC连接构造的粘接强度，进行评价。将得到的结果示于表2。
实施例1～3的薄膜状电路连接材料在粘接后及高温高湿处理之后，表明具有良好的连接电阻和粘接强度。与此相对，比较例1中，在粘接剂组合物中不含有硅氮烷化合物，连接电阻显示高值，特别是在SiNX/FPC连接构造中，高温高湿处理之后完全没有粘接力，不能得到满足实用性能的连接构造。另外，实施例1～3和比较例1是第一用具有氮-硅键的化合物进行了表面处理的导电粒子首先，在聚苯乙烯为核的粒子的表面上，使用镍作为材料，设置厚度0.2μm的镍层，在该镍层的外侧，使用金作为材料设置厚度0.04μm的金层。这样制成平均粒径5μm的导电粒子(未处理导电粒子)。
然后，在硅氮烷化合物1g和甲基乙基酮10g的混合溶液中添加平均粒径5μm的导电粒子，在30℃下搅拌5分钟。过滤导电粒子之后，在80℃下干燥5分钟，得到由硅氮烷化合物进行了表面处理的导电粒子1～3。另外，硅氮烷化合物使用表面处理导电粒子11，3，5，7-四乙烯基-1，3，5，7-四甲基环四硅氮烷(Chisso株式会社)、表面处理导电粒子21，3-二乙烯基-1，3-二苯基-1，3-二甲基二硅氮烷(Chisso株式会社)、以及表面处理导电粒子3聚(1，2-二甲基硅氮烷)(Chisso株式会社)。
实施例4将苯氧树脂(Union Carbide株式会社制、商品名PKHC、平均分子量45,000)50g，溶解在质量比＝50/50的甲苯(沸点110.6℃、SP值8.90)/乙酸乙酯(沸点77.1℃、SP值9.10)的混合溶剂中，得到固体成分40质量％的苯氧树脂溶液。
自由基聚合性化合物使用二甲基丙烯酸羟乙基乙二醇酯(共荣社化学株式会社制、商品名80MFA)及二甲基丙烯酸磷酸酯(共荣社化学株式会社制、商品名P-2M)。
自由基聚合引发剂使用二-2-乙基己基过氧化二碳酸酯(日本油脂株式会社制、商品名パ-ロィルOPP)。
将如上所述准备好的材料按照表3所示的固体成分质量比进行配合，添加表面处理导电粒子1，使其分散成相对电路连接材料的总量为3体积％。将得到的溶液使用涂敷装置涂布在厚度80μm的氟树脂薄膜上，在70℃下热风干燥10分钟，由此，得到厚度为20μm的薄膜状电路连接材料。得到的薄膜状电路连接材料在室温下显示充分的柔软性。
表3
实施例5代替表面处理导电粒子1，使用表面处理导电粒子2，除此之外，其它和实施例4相同，得到厚度为20μm的薄膜状电路连接材料。得到的薄膜状电路连接材料在室温下显示充分的柔软性。
实施例6代替表面处理导电粒子1，使用表面处理导电粒子3，除此外，其它和实施例4相同，得到厚度为20μm的薄膜状电路连接材料。得到的薄膜状电路连接材料在室温下显示充分的柔软性。
比较例2代替表面处理导电粒子1，不使用用硅氮烷化合物进行表面处理的导电粒子(未处理导电粒子)，除此外，其它和实施例4相同，得到20μm的薄膜状电路连接材料。得到的薄膜状电路连接材料在室温下显示充分的柔软性。
粘接强度和连接电阻的测定首先，准备具有500根的线宽50μm、节距100μm、厚度18μm的铜电路的挠性布线板(FPC基板)，和在玻璃基板(厚度1.1mm、表面电阻20Ω/□)上形成有0.2μm氧化铟(ITO)薄层的ITO基板。在FPC基板和ITO基板之间配置实施例4～6及比较例2的薄膜状电路连接材料(未处理、宽度2mm)，使用热压接装置(加热方式恒定加热型、东丽工程株式会社制)，在160℃、3Mpa下加热加压15秒钟。然后，使用实施例4～6及比较例2的薄膜状电路连接材料，制作电路部件的连接构造(ITO/FPC连接构造)。
在粘接之后，立刻用万能表测定实施例4～6及比较例2的ITO/FPC连接构造的邻接电路间的电阻值。电阻值用邻接电路之间的电阻150点的平均(x+3б)表示。得到的结果示于表4。
表4
另外，参照JIS-Z0237，利用90度剥离法测定使用实施例4～6及比较例2的薄膜状电路连接材料制成的ITO/FPC连接构造的粘接强度。这里粘接强度的测定装置使用东洋Baldwin株式会社制TensilonUTM-4(剥离速度50mm/min、25℃)。得到的结果示于表4。
开放放置(保存)试验将实施例4～6及比较例2的薄膜状电路连接材料在35℃、60％RH的恒温恒湿槽中，开放(空气中)放置(开放放置(保存)试验)5小时。使用开放放置试验之后的实施例4～6和比较例2的薄膜状电路连接材料，除此之外，其它和上述相同，制成实施例4～6和比较例2的电路部件的连接构造(ITO/FPC连接构造)。与上述相同地测定得到的ITO/FPC连接构造的邻接电路间的电阻值和粘接强度。得到的结果示于表4。
实施例4～6的薄膜状电路连接材料表明在刚粘接之后和开放放置试验之后，显示良好的连接电阻和粘接强度。特别是在使用了开放放置试验后的薄膜状电路连接材料的电路部件的连接构造中，表明实施例4～6具有优良的连接电阻稳定性。实施例4～6之所以具有良好的连接电阻稳定性，认为是因为具有充分的粘接强度。与此相对，含有未处理导电粒子的比较例2表明在开放放置试验之后具有高的连接电阻，表明其连接电阻的稳定性不够。在比较例2中之所以连接电阻的稳定性不够，认为是粘接强度不够所致。另外，实施例4～6和比较例2是涉及第2实施方式的内容。
本发明的粘接剂组合物具有足够的粘接强度，特别是在高温高湿(85℃、85％RH)条件下具有优良的粘接强度。另外，本发明的粘接剂组合物对于至少表面由以金属为主的无机材料构成的被覆体具有高的粘接强度，可以低温快速固化。
另外，使用了本发明的粘接剂组合物的电路连接材料适合用于粘接电路部件(例如半导体元件、液晶显示元件)，使用所述的电路连接材料制成的电路部件的连接构造，其连接电阻得到充分地减小，具有优良的粘接强度(特别是高温高湿条件下)可靠性。另外，利用使用了所述的电路连接材料的电路部件的连接构造的制造方法因为可以低温快速固化，故可以充分地抑制对电路部件的不良影响，并可以提高吞吐量。
本发明的第2实施方式涉及的电路连接材料保存后具有优良的连接电阻稳定性，可以低温快速固化，适合用于电路部件(例如半导体元件、液晶显示元件)，另外，本发明的第2实施方式涉及的电路连接材料在保存后连接电阻的稳定性好，认为是具有足够的粘接强度的原因。另外，使用这样的电路连接材料制成的电路部件的连接构造，使连接电阻得到充分地减小，且稳定，粘接强度的可靠性优良。而且，利用使用上述的电路连接材料的电路部件的连接构造的制造方法，因为可以低温快速固化，故可以充分地抑制对电路部件的不良影响，同时可以提高吞吐量。
权利要求
1.一种粘接剂组合物，其特征在于，含有自由基聚合性化合物、自由基聚合引发剂和具有氮-硅键的化合物。
2.如权利要求1所述的粘接剂组合物，其特征在于，前述具有氮-硅键的化合物是硅氮烷化合物。
3.如权利要求1所述的粘接剂组合物，其特征在于，前述自由基聚合引发剂是通过光照射和/或加热产生自由基的物质。
4.如权利要求1所述的粘接剂组合物，其特征在于，相对前述自由基聚合性化合物100质量份，含有0.5～30质量份的前述自由基聚合引发剂。
5.如权利要求1所述的粘接剂组合物，其特征在于，相对前述自由基聚合性化合物100质量份，含有0.5～20质量份的前述具有氮-硅键的化合物。
6.一种薄膜状粘接剂，其特征在于，将权利要求1所述的粘接剂组合物制成薄膜状而形成。
7.一种电路连接材料，其用于使第一电路基板的主面上形成有第一电路电极的第一电路部件和第二电路基板的主面上形成有第二电路电极的第二电路部件，在使前述第一电路电极和前述第二电路电极相对配置着的状态下连接，其特征在于，含有权利要求1所述的粘接剂组合物。
8.如权利要求7所述的电路连接材料，其特征在于，还含有导电粒子，并且，相对电路连接材料的总量，含有0.1～30体积％的前述导电粒子。
9.一种电路部件的连接构造，该连接构造具有在第一电路基板的主面上形成有第一电路电极的第一电路部件；在第二电路基板的主面上形成有第二电路电极的第二电路部件；设于前述第一电路基板的主面和前述第二电路基板的主面之间，在使前述第一电路电极和前述第二电路电极相对配置着的状态下，使前述第一和第二电路部件互相连接的电路连接部件；其特征在于，前述电路连接部件由权利要求7所述的电路连接部件的固化物构成，使前述第一电路电极和前述第二电路电极互相进行电连接。
10.一种电路连接材料，该连接材料用于使第一电路基板的主面上形成有第一电路电极的第一电路部件和第二电路基板的主面上形成有第二电路电极的第二电路部件，在使前述第一电路电极和前述第二电路电极相对配置着的状态下连接；其特征在于，含有具有自由基聚合性化合物和自由基聚合引发剂的粘接剂组合物、用具有氮-硅键的化合物进行过表面处理的导电粒子。
11.如权利要求10所述的电路连接材料，其特征在于，前述具有氮-硅键的化合物是硅氮烷化合物。
12.如权利要求10所述的电路连接材料，其特征在于，前述自由基聚合引发剂是通过光照射和/或加热产生自由基的物质。
13.如权利要求10所述的电路连接材料，其特征在于，相对前述自由基聚合性化合物100质量份，含有0.5～30质量份的前述自由基聚合引发剂。
14.如权利要求10所述的电路连接材料，其特征在于，相对电路连接材料的总量，含有0.1～30体积％的用具有前述氮-硅键的化合物进行过表面处理的导电粒子。
15.一种薄膜状电路连接材料，其特征在于，将权利要求10所述的电路连接材料制成薄膜状而形成。
16.一种电路部件的连接构造，该连接构造具有在第一电路基板的主面上形成有第一电路电极的第一电路部件；在第二电路基板的主面上形成有第二电路电极的第二电路部件；设于前述第一电路基板的主面和前述第二电路基板的主面之间，在使前述第一电路电极和前述第二电路电极相对配置着的状态下，使前述第一和第二电路部件互相连接的电路连接部件；其特征在于，前述电路连接部件由权利要求10所述的电路连接材料的固化物构成，使前述第一电路电极和前述第二电路电极通过由具有前述氮-硅键的化合物进行过表面处理的导电粒子进行电连接。
17.一种电路部件的连接构造的制造方法，该连接构造具有在第一电路基板的主面上形成有第一电路电极的第一电路部件；在第二电路基板的主面上形成有第二电路电极的第二电路部件；设于前述第一电路基板的主面和前述第二电路基板的主面之间，在使前述第一电路电极和前述第二电路电极相对配置着的状态下，使前述第一和第二电路部件互相连接的电路连接部件；其特征在于，在前述第一电路基板的主面和前述第二电路基板的主面之间配置权利要求7或10中所述的电路连接材料，通过前述第一和第二电路部件，加热并加压、固化处理前述电路连接材料，使前述第一电路部件和前述第二电路部件连接，由此制造电路部件的连接构造。
全文摘要
一种粘接剂组合物，其特征在于，含有自由基聚合性化合物、自由基聚合引发剂和具有氮－硅键的化合物。
文档编号C09J9/00GK1680507SQ20051000901
公开日2005年10月12日 申请日期2005年2月16日 优先权日2004年2月16日
发明者加藤木茂树, 须藤朋子, 汤佐正己 申请人:日立化成工业株式会社