专利名称：电路连接用粘接薄膜、连接结构体以及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种电路连接用粘接薄膜、连接结构体以及其制造方法。
背景技术：
为了粘接电路基板彼此之间或IC芯片等电子部件和电路基板以将连接端子彼此电连接，可以使用在粘接剂中分散有导电粒子的各向异性的导电粘接剂。例如，在电路基板彼此之间设置各向异性的导电粘接剂，在该状态下，通过加热和加压，可以连接各自的电路基板具有的连接端子彼此，在加压方向上保持导电性，同时，可以对在同一电路基板上邻接的连接端子彼此赋予绝缘性，进行仅相对方向的连接端子之间的电连接。作为各向异性的导电粘接剂例如有以环氧树脂为主成分的电路连接用粘接剂(例如，参照专利文献1)。
薄膜状的电路连接用粘接剂，即电路连接用粘接薄膜一般通过在薄膜基材上涂布用有机溶剂溶解的电路连接用粘接剂，进行干燥的方法来制造。因此，使用电路连接用粘接薄膜连接电路部件彼此时，需要转移薄膜基材上的电路连接用粘接薄膜到任何一个电路部件上。电路连接用粘接薄膜的转移一般通过将电路连接用粘接薄膜置于电路部件上，加热和/或加压的方法来进行。
专利文献1日本特开平3-16147号公报。
发明内容
但是，由于电路部件的材料构成或电路构成、电路部件制造时的表面污染等原因，有时相对于电路部件的电路连接用粘接薄膜的转移性不充分，转移工序的效率或合格率降低。特别近年来，为了进一步提高连接结构体的生产效率，而缩短电路连接用粘接薄膜向电路部件转移用的加热或加压的时间，有得到充足的转移性变得越来越困难的倾向。
作为提高转移性的方法，改变电路连接用粘接薄膜的材料构成，增加将电路连接用粘接薄膜粘贴到电路部件时的粘接力的方法是有效的。但是，通过材料构成的改变而使转移性提高的情况下，从连接电路部件后的粘接强度或长期连接可靠性等角度出发，发现维持充足的水平是极难的。
本发明为鉴于上述问题而完成的发明，其目的是提供一种电路连接用粘接薄膜，将电路连接后的粘接强度和长期连接可靠性维持在充足的水平上，同时实现向电路部件的转移性的改善。
就一个侧面来说，本发明涉及一种电路连接用粘接薄膜，介于第一电路部件和第二部件之间，其中，第一电路部件具有第一基板和在其主表面上形成的第一连接端子，第二电路部件具有第二基板和在其主表面上形成的第二连接端子，使用该电路连接用粘结薄膜用于以电连接相对的第一连接端子和第二连接端子的方式粘接第一电路部件和第二电路部件。本发明涉及的电路连接用粘接薄膜具有粘接剂层A和层积在该粘接剂层A上的粘接剂层B。以粘接剂层B与第一电路部件相接的朝向，对第一电路部件的第一连接端子侧的面粘贴本发明涉及的电路连接用粘接薄膜时的剥离强度比粘贴粘接剂层A到第一电路部件的第一连接端子侧的面时的剥离强度大。粘接剂层B的厚度为0.1～5.0μm。
上述本发明涉及的电路连接用粘接薄膜，粘贴在电路部件时的剥离强度大的粘接剂层B设置在粘接剂层A上，该粘接剂层B具有上述特定范围的厚度。由此，可以维持电路连接后的粘接强度和长期连接可靠性在充足的水平上，同时可以试图改善对电路部件的转移性。
就另一个侧面来说，本发明涉及一种连接结构体，具有第一电路部件、第二电路部件和介于第一电路部件和第二电路部件之间的粘接层，其中，第一电路部件具有第一基板和在其主表面上形成的第一连接端子，第二电路部件具有第二基板和在其主表面上形成的第二连接端子、且被设置成第二连接端子与第一连接端子相对，通过粘接层粘接第一电路部件和第二电路部件以电连接相对的第一连接端子和第二连接端子。本发明涉及的连接结构体的粘接层由下述方式形成使上述本发明涉及的电路连接用粘接薄膜以粘接剂层B与第一电路部件相接的朝向介于第一电路部件和第二电路部件之间，在该状态下，进行加热和加压，从而由电路连接用粘接薄膜形成粘接层。
上述本发明涉及的连接结构体通过具有由上述本发明涉及的电路连接用粘接薄膜而形成的粘接层，具有充足水平的电路连接后的粘接强度和长期连接可靠性。另外，可以以高的生产效率来制造。
进一步就另一个侧面来说，本发明涉及上述连接结构体的制造方法。本发明涉及的连接结构体的制造方法，包括下述工序以粘接剂层B与第一电路部件相接的朝向，对第一电路部件的第一连接端子侧的面将上述本发明涉及的电路连接用粘接薄膜粘贴的工序；以使第一连接端子和第二连接端子夹持电路连接用粘接薄膜而相对的方式设置第二电路部件的工序；以电连接相对的第一连接端子和第二连接端子的方式，通过加热和加压用由电路连接用粘接薄膜形成的粘接层使第一电路部件和第二电路部件粘接的工序。
根据上述本发明涉及的连接结构体的制造方法，可以以充分高的生产效率来得到具有足够水平的电路连接后的粘接强度和长期连接可靠性的连接结构体。
根据本发明，电路连接用粘接薄膜，能够维持电路连接后的粘接强度和长期连接可靠性在充足的水平上，而且能够改善对电路部件的转移性。另外，利用本发明的电路连接用粘接薄膜，可以得到邻接电路间的良好绝缘电阻。
图1为显示电路连接用粘接薄膜的一实施方式的截面图。
图2为显示电路端子的连接结构的一实施方式的截面图。
符号说明 1电路连接用粘接薄膜 1a粘接层 5导电粒子 11粘接剂层A 12粘接剂层B 20第一电路部件 21第一基板 23第一连接端子 30第二电路部件 31第二基板 33第二连接端子 41，42基材薄膜 100连接结构体
具体实施例方式 以下，具体地说明本发明的适宜的实施方式。但是，本发明不限于以下的实施方式。
图1为显示具有一实施方式涉及的电路连接用粘接薄膜的层积板的截面图。图1中所示的电路连接用粘接薄膜1由粘接剂层A11和层积在粘接剂层A11的一个面上的粘接剂层B12构成。电路连接用粘接薄膜1和粘贴在粘接剂层A11侧的基材薄膜41以及粘贴在粘接剂层B12侧的基材薄膜42一起，构成层积板50。基材薄膜41和基材薄膜42典型地为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜。
图2为显示一实施方式涉及的连接结构体的截面图。图2中所示的连接结构体100由具有第一基板21和形成在其主表面上的第一连接端子23的第一电路部件20、具有第二基板31和形成在其主表面上的第二连接端子32的第二电路部件30和粘接层1a构成。第一电路部件20和第二电路部件30夹持设置粘接层1a使第一连接端子23和第二连接端子32相对。第一电路部件20和第二电路部件30由含有导电粒子5的粘接层1a粘接。相对的第一连接端子23和第二连接端子32通过导电粒子5进行电连接。而另一方面，在第一基板21上邻接的第一连接端子23彼此之间和在第二基板31上邻接的第二连接端子33彼此之间实际上是绝缘的。
电路连接用粘接薄膜1是为了制造连接结构体100而使用的各向异性的导电粘接薄膜(ACF)。连接结构体100的粘接层1a是由电路连接用粘接薄膜1形成的层。
以粘接剂层B12与第一电路部件20相接的朝向，对第一电路部件20的第一连接端子23侧的面粘贴电路连接用粘接薄膜1时的剥离强度(以下，称为“剥离强度B”)比粘贴粘接剂层A11到第一电路部件20的第一连接端子23侧的面时的剥离强度(以下，称为“剥离强度A”)大。剥离强度B只要以同样的条件粘贴到电路部件上时，比在同样条件下测定的剥离强度A大即可。对电路部件粘贴电路连接用粘接薄膜或粘接剂层A优选一边加热和加压，一边进行。加热和加压优选在实质上没有进行构成各粘接剂层的热固性树脂的固化程度的条件下进行。例如，在70℃、0.5MPa下，通过5秒钟的加热和加压，来粘贴电路连接用粘接薄膜或粘接剂层A。粘贴后的剥离强度例如可以在相对于电路部件的主表面在90℃的方向上、以50mm/min的剥离速度，剥离电路连接用粘接薄膜或粘接剂层A的条件下测定。
在上述条件下测定向电路部件的粘贴和剥离强度时，剥离强度B优选为200N/cm以上。剥离强度B如果不到200N/cm，有减小转移性提高的效果的倾向。从同样的观点出发，剥离强度B更优选为不到150N/cm。另外，剥离强度B优选为2000N/cm以下。粘贴电路连接用粘接薄膜到电路部件时，在偏离粘贴位置的情况下，虽然可以剥离电路连接用粘接薄膜，再次粘贴电路连接用粘接薄膜，但是，剥离强度B如果超过2000N/cm，则电路连接用粘接薄膜会被牢固的粘贴在电路部件上，有难于剥离的倾向。本发明由于发现剥离强度A比剥离强度B小时的效果，因此只要剥离强度A比剥离强度B小就可以，不特别的限定这些强度的绝对值。
粘接剂层B12的厚度为0.1～5.0μm。粘接剂层B 12的厚度如果不到0.1μm，有减小转移性提高的效果的倾向，如果超过5.0μm，对于电路连接后的连接特性粘接剂层B12的影响变大，有容易降低粘接力、连接电阻、绝缘电阻中任何一种特性的倾向。从同样的观点出发，粘接剂层B12的厚度更优选为1.0～3.0μm。
粘接剂层A11的厚度根据第一连接端子23和第二连接端子33的高度等适宜的选定。优选粘接剂层A11具有相对的第一连接端子23和第二连接端子33的高度之和的1/3～2倍的厚度。粘接剂层A11的厚度如果不到1/3，变得在电路部件之间不能充分的填充粘接剂，有降低电路间的绝缘性的倾向，如果超过2倍，有难于充分的确保电路的导通的倾向。如果考虑一般的连接端子的高度，优选粘接剂层A的厚度为5～45μm。
粘接剂层A11和粘接剂层B12例如含有热固性树脂及其固化剂，和高分子化合物。
作为热固性树脂例如可以适宜的使用在《粘接手册》(第2版、日刊工业新闻社刊、日本粘接协会编)II.的粘接剂篇中叙述的热固性树脂。特别从可靠性的角度出发，优选环氧树脂和自由基聚合性化合物。
作为环氧树脂适宜使用具有2个以上的缩水甘油基的各种环氧化合物。作为环氧化合物的例子有，由表氯醇和双酚A或F、AD等衍生的双酚型环氧树脂，由表氯醇和苯酚线型酚醛或甲酚线型酚醛衍生的线型酚醛环氧树脂，具有含萘环结构的萘系环氧树脂、缩水甘油胺、缩水甘油醚、联苯以及脂环式。环氧树脂优选含有带氟原子的环氧化合物。这些环氧化合物可以单独的或2种以上组合使用。另外，由于可以防止电子迁移，因此优选环氧树脂为降低杂质离子(Na+，Cl-等)或水解性氯等的浓度到300ppm以下的高纯度品。
作为环氧树脂的固化剂，例如可以举出咪唑系、酰肼系、三氟化硼-胺络合物、锍盐、胺基酰亚胺、聚胺的盐、以及双氰胺。由于延长可使用时间，因此优选以聚氨酯系、聚酯系的高分子物质等被覆这些固化剂而进行过微胶囊化的微胶囊型固化剂。这些固化剂可以单独或组合使用。与固化剂一起，还可以并用分解促进剂和抑制剂等。
自由基聚合性化合物为具有由活性自由基聚合的官能团(丙烯酰基，甲基丙烯酰基)的化合物。自由基聚合性化合物可以使用单体、低聚物的任何状态，也可以并用单体和低聚物。作为自由基聚合性化合物可以举出丙烯酸酯化合物、甲基丙烯酸酯化合物和马来酰亚胺化合物。自由基聚合性化合物优选含有氟原子。可以并用含有氟原子的自由基聚合性化合物和不含有氟原子的自由基聚合性化合物。
作为丙烯酸酯化合物或甲基丙烯酸酯化合物可以举出，如环氧丙烯酸酯低聚物、氨酯丙烯酸酯低聚物、聚醚丙烯酸酯低聚物和聚酯丙烯酸酯低聚物这样的自由基聚合性低聚物，如三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚烷撑二醇二丙烯酸酯、季戊四醇丙烯酸酯、2-氰乙基丙烯酸酯、丙烯酸环己基酯、二环戊烯基丙烯酸酯、二环戊烯氧基乙基丙烯酸酯、2-(2-乙氧基乙氧基)乙基丙烯酸酯、丙烯酸-2-乙氧基乙酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸-2-羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸正月桂酯、丙烯酸-2-甲氧基乙酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、四氢呋喃丙烯酸酯、二丙烯酸新戊二醇酯和双季戊四醇六丙烯酸酯这样的自由基聚合性单官能或多官能的丙烯酸酯单体，以及如叔丁基氨基乙基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸环己酯、二环戊烯氧基乙基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异癸酯、甲基丙烯酸正月桂酯、甲基丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸十三酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯这样的自由基聚合性单官能或多官能甲基丙烯酸酯单体。这些可以单独或2种以上组合使用。其中，为了抑制固化收缩，给予固化后的柔软性，优选聚氨酯丙烯酸酯低聚物。另外，由于自由基聚合性低聚物为高粘度，为了调节粘度，优选与自由基聚合性低聚物一起并用低浓度的自由基聚合性多官能丙烯酸酯单体等的1种或2种以上的单体。
作为马来酰亚胺化合物，适宜使用具有2个以上的马来酰亚胺基。作为马来酰亚胺化合物的具体例子可以举出，1-甲基-2，4-双马来酰亚胺苯、N，N’-间亚苯基双马来酰亚胺、N，N’-对亚苯基双马来酰亚胺、N，N’-间甲代亚苯基双马来酰亚胺、N，N’-4，4-双亚苯基双马来酰亚胺、N，N’-4，4-(3，3’-二甲基-双亚苯基)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’-二乙基二苯基甲烷)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’-3，3’-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-4-8(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’-环亚己基-双(1-(4马来酰亚胺苯氧基)-2-环己基苯、以及2，2-双(4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)六氟丙烷。这些可以单独或2种以上组合使用。
自由基聚合性化合物优选含有下式(1)中所示的磷酸酯型甲基丙烯酸酯。由此，进一步提高相对于金属等无机物表面的粘接强度。相对于构成电路连接用粘接薄膜成分中带电粒子以外的部分100重量份，磷酸酯型甲基丙烯酸酯的配合量优选为0.001～50重量份，更优选为0.5～10重量份。
化1
上述磷酸酯型甲基丙烯酸酯作为无水磷酸和2-羟乙基(甲基)丙烯酸酯的反应物而得到。具体的有，单(2-甲基丙烯酰氧乙基)酸式磷酸酯、二(2-甲基丙烯酰氧乙基)酸式磷酸酯。这些可以单独或2种以上组合使用。
作为自由基聚合性化合物的固化剂，使用通过光照射和/或加热产生活性自由基的自由基聚合引发剂。作为自由基聚合引发剂例如有，如苯偶姻乙醚和异丙基苯偶姻醚这样的苯偶姻醚，苯偶酰和羟基环己基苯基酮这样的苯偶酰缩酮，二苯甲酮和苯乙酮这样的酮类和其衍生物，噻吨酮类，以及含有双咪唑类的光聚合引发剂。在这些聚合引发剂中根据需要，还可以以任意比例组合胺类、硫化合物、磷化合物等的增感剂。由光照射进行固化各粘接剂层时，需要根据使用的光源的波长或希望的固化特性等，选择最适合的光聚合引发剂。
作为增感剂有脂肪族胺、含芳香族基的胺、哌啶这样的氮组成环系一部分的化合物、邻甲苯硫脲、二乙基二硫代磷酸钠、芳香族亚磺酸的可溶性盐、N，N’-二甲基-对氨基苄腈、N，N’-二乙基-对氨基苄腈、N，N’-二(β-氰基乙基)-对氨基苄腈、N，N’-二(β-氯代乙基)-对氨基苄腈、三-正丁基膦等。
可以使用苯丙酮、苯乙酮、氧杂蒽酮、4-甲基苯乙酮、二苯甲酮、芴、苯并菲、联苯、噻吨酮、蒽醌、4，4’-双(二甲基氨基)二苯甲酮、4，4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮、菲、萘、4-苯基苯乙酮、4-苯基二苯甲酮、1-碘萘、2-碘萘、苊、2-萘甲腈、1-萘甲腈、1，2-苯并菲、苯偶酰、荧蒽、嵌二萘、1，2-苯并蒽、吖啶、蒽、苝、并四苯、2-甲氧基萘等非色素系增感剂，硫堇、亚甲基蓝、光黄素、核黄素、铬色素、香豆素、补骨脂素、8-甲氧基补骨脂素、6-甲基香豆素、5-甲氧基补骨脂素、5-羟基补骨脂素、香豆基吡喃酮、吖啶橙、吖啶黄素、普罗黄素、荧光黄、曙红Y、曙红B、赤藓红、玫瑰红等色素系增感剂。
可以使用有机过氧化物和/或偶氮系化合物作为自由基聚合引发剂。作为有机过氧化物例如可以使用，二酰基过氧化物、二烷基过氧化物、过氧化二碳酸酯、过氧化酯、过氧缩酮、氢过氧化物和甲硅烷基过氧化物。由目的连接温度、连接时间、适用期等，可以适宜的选定偶氮系化合物和/或有机过氧化物。从高反应性和适用期的角度出发，优选半衰期10小时的温度为40℃以上、且半衰期1分钟的温度为180℃以下的有机过氧化物，优选半衰期10小时的温度为60℃以上、且半衰期1分钟的温度为170℃以下的有机过氧化物。
为了抑制电路部件的连接端子的腐蚀，优选含在有机过氧化物中氯离子或有机酸为5000ppm以下，更优选为进一步加热分解后产生的有机酸少的物质。
作为二酰基过氧化物有异丁基过氧化物、2，4-二氯代苯甲酰过氧化物、3，5，5-三甲基己酰过氧化物、辛酰过氧化物、月桂酰过氧化物、十八烷酰过氧化物、过氧化琥珀酸、苯甲酰基过氧化甲苯、以及过氧化苯甲酰。作为二烷基过氧化物有α，α’双-(叔丁基过氧化)二异丙基苯、过氧化二异丙苯、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧化)己烷，和过氧化叔丁基异丙苯。
作为过氧化物二碳酸酯有二-正丙基过氧化二碳酸酯、过氧化二碳酸二异丙酯、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物二碳酸酯，和二(3-甲基-3-甲氧基丁基过氧化)二碳酸酯。
作为过氧化酯有过氧化新癸酸异丙苯酯、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、过氧化新癸酸叔己酯、过氧化叔戊酸叔丁酯、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-乙基己酰过氧化)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、过氧化异丙基单碳酸叔己酯、叔丁基过氧化-3，5，5-三甲基己酸酯、过氧化月桂酸叔丁酯、2，5-二甲基-2，5-二(间甲苯酰基过氧化)己烷、过氧化异丙基单碳酸叔丁酯、叔丁基过氧化-2-乙基己基单碳酸酯、过氧化苯甲酸叔己酯、过氧化乙酸叔丁酯，和二(叔丁基过氧化)六氢化对苯二甲酸酯。
作为过氧缩酮有1，1-双(叔己基过氧化)-3，3，5-三甲基环己烷、1，1-双(叔己基过氧化)环己烷、1，1-双(叔丁基过氧化)-3，3，5-三甲基环己烷、1，1-双(叔丁基过氧化)环十二烷，和2，2-双(叔丁基过氧化)癸烷。
作为氢过氧化物有过氧化氢二异丙苯、和氢过氧化枯烯。作为甲硅烷基过氧化物有叔丁基三甲基甲硅烷基过氧化物、双(叔丁基)二甲基甲硅烷基过氧化物、叔丁基三乙烯基甲硅烷基过氧化物、双(叔丁基)二乙烯基甲硅烷基过氧化物、三(叔丁基)乙烯基甲硅烷基过氧化物、叔丁基三烯丙基甲硅烷基过氧化物、双(叔丁基)二烯丙基甲硅烷基过氧化物，和三(叔丁基)烯丙基甲硅烷基过氧化物。
这些有机过氧化物可以单独或2种以上组合使用。也可以和有机过氧化物一起并用分解促进剂、抑制剂等。另外，为了延长可使用时间，优选以聚氨酯系、聚酯系的高分子物质等被覆这些有机过氧化物而微胶囊化的有机过氧化物。
可以和有机过氧化物一起并用前述的光聚合引发剂。进一步根据需要，可以以任意比例添加胺类、硫化合物、磷化合物等增感剂。
在粘接剂层A和粘接剂层B中所含的高分子化合物优选为由聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇缩甲醛、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚酯、酚树脂、环氧树脂、苯氧树脂、聚氨酯、聚酯型聚氨酯(polyester urethane)、聚芳酯、苯乙烯树脂、聚二甲基硅氧烷或丙烯酸橡胶、丁腈橡胶、NBR和SBS组成的群中选出的至少1种聚合物。这些优选含有氟原子。通过使用这些，固化时的应力缓和性优异，可以进一步提高粘接性。以自由基聚合性的官能团改性这些聚合物而成的聚合物由于耐热性提高因此更优选。这时，高分子化合物也可以为自由基聚合性化合物。
高分子化合物重均分子量优选为5000～1000000。重均分子量如果超过1000000，有降低和其它组分的混合性的倾向。
粘接剂层A11和粘接剂层B12含有导电粒子5。通过借助导电粒子5使相对的连接端子彼此之间电连接，实现稳定的电路连接。但是，即使没有导电粒子5的情况，通过相对的连接端子彼此之间的直接接触，也可以得到连接。不一定非像本实施方式那样粘接剂层A11和粘接剂层B12双方都含有导电粒子5，只要其中一方含有导电粒子5就可以。
作为导电粒子5有Au、Ag、Ni、Cu和焊料等金属粒子，以及碳粒子。为了得到充足的适用期，导电粒子5的表层优选不是由Ni、Cu等过渡金属类而由Au、Ag、铂系元素这样的贵金属类构成。它们中特别优选Au。可以使用含有由Ni等过渡金属构成的核体和被覆其表面的Au等贵金属层的被覆粒子作为导电粒子5。另外，也可以使用含有非导电性的玻璃、陶瓷、塑料等的核体和被覆其表面的金属层、金属层的最外层为贵金属层的复合粒子作为导电粒子5。由于这种复合粒子在电路连接用粘接薄膜加热和加压时发生变形，从而使得和连接端子的接触面积增加而提高可靠性，因此优选这种复合粒子。为了得到良好的电阻，贵金属的厚度优选为
以上。为了更确实地防止在由贵金属层的缺损等产生的氧化还原作用下生成游离自由基而引起保存性的下降，贵金属层的厚度优选为
以上。
通常，相对于各粘接剂层中导电粒子5以外的成分100体积份，根据用途调节导电粒子5的配合量在0.1～30体积份。为了防止由过剩的导电粒子5引起的邻接电路的短路等，导电粒子5的配合量更优选为0.1～10体积份。
粘接剂层A11和粘接剂层B12除了以上这样的成分之外，还可以含有填充剂、软化剂、促进剂、抗老化剂、着色剂、阻燃剂、触变剂、偶联剂和酚树脂或三聚氰胺树脂、异氰酸酯类等。粘接剂层含有填充剂时，提高连接可靠性。填充剂的最大粒径优选为不到导电粒子5的粒径。相对于各粘接剂层中导电粒子5以外的成分100体积份，填充剂的配合量优选为5～60体积份。如果超过60体积份，可靠性提高的效果会饱和，不到5体积份，添加的效果小。作为偶合剂，从提高粘接性的角度出发，优选具有乙烯基、丙烯酰基(アクリル基)、氨基、环氧基、或异氰酸酯基的化合物。
使用像以上说明的组分，调节粘接剂层A11和粘接剂层B12的组成使上述的剥离强度B比剥离强度A大。作为提高剥离强度B的具体的方法，例如有使粘接剂层B12的高分子化合物的配合量小于粘接剂层A11，使粘接剂层B12的化合物的分子量小于粘接剂层A11等的方法。
电路连接用粘接薄膜1由于是在连接时熔融流动，实现相对的连接端子间的电连接后，进行固化而保持连接的薄膜，因此，电路连接用粘接薄膜1的流动性是重要的因素。流动性例如，在厚度为0.7mm、15mm×15mm的2张玻璃之间夹持厚度为35μm、5mm×5mm的电路用连接用粘接薄膜，进行10秒钟的加热和加压，加热和加压后的面积(B)与初期的面积(A)的比((B)/(A))的值被作为指标来进行评价。涉及的比的值优选为1.3～3.0，更优选为1.5～2.5。不到1.3时，由于流动性不充分，有得不到良好的连接的情况，如果超过3.0时，有容易产生气泡，降低可靠性提高效果的情况。
电路连接用粘接薄膜1固化后40℃下弹性模量优选为100～3000MPa，更优选为500～2000MPa。
在图2的连接结构体100中，第一基板21为玻璃基板，第一连接端子23是由铬构成的铬电路。另外，第二基板31为聚酰亚胺薄膜，第二连接端子32是由Cu构成的铜电路。即，第二电路部件30是具有聚酰亚胺薄膜和形成在其主表面上的铜电路的挠性电路板。粘接层1a具有来自粘接剂层A11的层11a和来自粘接剂层B的层11b。只是，这些层的边界不一定非要明确，也可以是两层实际上完全的混合的情况。
连接结构体100例如可以由以下的制造方法来制成。该制造方法具有以粘接剂层B 12与第一电路部件20相接的朝向，对第一电路部件20的第一连接端子23侧的面粘贴电路连接用粘接薄膜1的粘贴工序；设置第二电路部件30使第一连接端子23和第2连接端子33夹持电路连接用粘接薄膜1而相对的工序；以电连接相对的第一连接端子23和第二连接端子33的方式，通过加热和加压用由电路连接用粘接薄膜1形成的粘接层1a来粘接第一电路部件20和第二电路部件30的工序。
粘贴电路连接用粘接薄膜1到第一电路部件20的工序，进一步详细地说，例如，通过下述方法进行从电路连接用粘接薄膜1剥离粘接剂层B12侧的基材薄膜42，将粘接剂层B12侧朝向第一电路部件20侧，在第一电路部件10的第一连接端子23侧的面上放置电路连接用粘接薄膜1并在该状态下加热和加压。由此，电路连接用粘接薄膜1从基材薄膜41转移到第一电路部件20上。此时的加热和加压例如以50～110℃、0.1～2MPa，0.5～5秒的条件来进行。由于电路连接用粘接薄膜1具有优异的转移性，因此，即使像这样的短时间，也可以确实的粘贴电路连接用粘接薄膜1到第一电路部件20上。
本发明不限于像以上说明的实施方式，只要不脱离本发明的宗旨可以适宜的改变。例如，第一电路部件为芯片搭载用基板等电路基板，第二电路部件可以是从IC芯片、电阻芯片和电容芯片中选出的芯片部件。另外，第一连接端子和第二连接端子中至少一个的表面可以由从金、银、锡以及铂族的金属中选出的至少一种构成。或，第一连接端子和第二连接端子中至少一个的表面可以由含铟-锡氧化物的透明电极构成。进一步，第一基板和第二基板中的至少一个表面可以由从PET、聚醚砜、环氧树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂和玻璃中选出的至少一种构成。另外，第一基板和第二基板中的至少一个可以具有在其表面附着的由有机硅化合物、聚酰亚胺树脂和丙烯酸树脂中选出的至少一种。
实施例 以下，基于实施例和比较例，进一步具体说明有关本发明。但是，本发明不限于以下的实施例。
实施例1 在甲苯中溶解55质量份的酚树脂(联合碳化物公司制，商品名PKHC)、5质量份的双酚A型环氧树脂(油化壳环氧社制，商品名YL980)、40质量份的咪唑系固化剂(旭化成工业社制，商品名NOVACURE HX-3941)和3质量份的硅烷偶联剂(日本优尼卡(unica)社制，A187)，得到固体成分为50质量％的涂布液A。
然后，在一个面(涂布有涂布液的面)实施了脱模处理的厚度为50μm的PET薄膜上使用涂布装置涂布涂布液A，通过在70℃进行10分钟热风干燥，在PET薄膜上形成厚度为15μm的粘接剂层(a)。
在甲苯中溶解30质量份的酚树脂(联合碳化物公司制，商品名PKHC)、10质量份的双酚A型环氧树脂(油化壳环氧社制，商品名YL980)、60质量份的咪唑系固化剂(旭化成工业社制，商品名NOVACURE HX-3941)和3质量份的硅烷偶联剂(日本优尼卡(unica)社制，A187)，得到固体成分为50质量％的涂布液B。
然后，在一个面(涂布有涂布液的面)实施了脱模处理的厚度为25μm的PET薄膜上使用涂布装置涂布涂布液B，通过在70℃进行10分钟热风干燥，在PET薄膜上形成厚度为0.1μm的粘接剂层(b)。一边在40℃加热上述得到的粘接剂层(a)和粘接剂层(b)，一边用辊层压机进行层积，得到具有粘接剂层(a)作为“粘接剂层A”，粘接剂层(b)作为“粘接剂层B”的电路连接用粘接薄膜。
实施例2 相对于100质量份的涂布液A，分散5质量份的具有聚苯乙烯系核体(直径3μm)和在其表面按从内侧起的顺序形成的Ni层和Au层的导电粒子(平均粒径3.2μm)，得到涂布液C。然后，在一个面(涂布有涂布液的面)实施了脱模处理的厚度为50μm的PET薄膜上使用涂布装置涂布涂布液C，通过在70℃进行10分钟热风干燥，在PET薄膜上形成厚度为15μm的粘接剂层(c)。同实施例1同样地层积粘接剂层(c)和粘接剂层(b)，得到具有粘接剂层(c)作为“粘接剂层A”，粘接剂层(b)作为“粘接剂层B”的电路连接用粘接薄膜。
实施例3 相对于100质量份的涂布液B，分散5质量份的与上述涂布液C中使用的相同的导电粒子，得到涂布液D。然后，在一个面(涂布有涂布液的面)实施了脱模处理的厚度为25μm的PET薄膜上使用涂布装置涂布涂布液D，通过在70℃进行10分钟热风干燥，在PET薄膜上形成厚度为0.1μm的粘接剂层(d)。同实施例1同样地层积粘接剂层(a)和粘接剂层(d)，得到具有粘接剂层(a)作为“粘接剂层A”，粘接剂层(d)作为“粘接剂层B”的电路连接用粘接薄膜。
实施例4 同实施例1同样地层积粘接剂层(c)和粘接剂层(d)，得到具有粘接剂层(c)作为“粘接剂层A”，粘接剂层(d)作为“粘接剂层B”的电路连接用粘接薄膜。
实施例5 除了将实施例4的粘接剂层(d)的厚度变为5μm以外，与实施例4同样地得到电路连接用粘接薄膜。
实施例6 含有氟原子的聚酰亚胺树脂的合成 在1000mL的带有Dean-Stark回流冷却器、温度计和搅拌器的可分离的烧瓶中添加15.0mmol的作为二胺化合物的聚氧丙烯二胺和105.0mmol的2，2-双[(4-(4-氨基苯氧基)苯基)]六氟丙烷，以及287g的N-甲基-2-吡咯烷酮，在室温下，搅拌30分钟。
搅拌结束后，添加180g的可以和水共沸的芳香族烃甲苯和114.0mmol的作为四羧酸二酐的4，4’-六氟亚丙基双邻苯二甲酸二酐，温度升至50℃，进行一个小时的搅拌后，再将温度升至160℃，进行3个小时的回流。然后，在水分定量接收器(水分测定装置)中积存理论量的水，确认看不见水的流出后，除去水分定量接收器中的水和甲苯，温度上升至180℃后，除去反应溶液中的甲苯，得到聚酰亚胺树脂的NMP溶液。将聚酰亚胺树脂的NMP溶液在甲醇中再沉淀，粉碎、干燥后，得到不含有硅原子，含有氟原子的聚酰亚胺树脂。在甲基乙基酮中以40％质量的浓度溶解得到的聚酰亚胺树脂。
聚酯型聚氨酯树脂的合成 使用作为二羧酸的对苯二甲酸、作为二元醇的丙二醇、作为异氰酸酯的4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯，得到对苯二甲酸/丙二醇/4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯的摩尔比为1.0/1.3/0.25的聚酯型聚氨酯树脂。在甲基乙基酮中以20％质量的浓度溶解得到的聚酯型聚氨酯树脂。
氨酯丙烯酸酯的合成 一边搅拌400质量份的平均重均分子量为800的聚己内酯二醇、131质量份的2-羟丙基丙烯酸酯、0.5质量份的作为催化剂的二月桂酸二丁基锡和1.0质量份的作为聚合抑制剂的氢醌单甲醚，一边加热至50℃，进行混合。然后，滴下222质量份的异佛尔酮二异氰酸酯，一边进一步搅拌，一边升温至80℃，进行氨酯化反应。确认异氰酸酯基的反应率达到99％以上后，降低反应温度，得到氨酯丙烯酸酯。使用叔己基过氧化-2-乙基己酸酯的50重量％DOP溶液(日本油脂株式会社制，商品名パ一キユアHO)作为游离自由基产生剂。
在甲苯中溶解10质量份的聚酰亚胺树脂、50质量份的聚酯型聚氨酯树脂、39质量份的氨酯丙烯酸酯、1质量份的磷酸酯型丙烯酸酯和5质量份的叔己基过氧化-2-乙基己酸酯，在这里，分散5质量份的同上述涂布液C中所用的同样的导电粒子5，得到涂布液E。
在甲苯中溶解10质量份的聚酰亚胺树脂、20质量份的聚酯型聚氨酯树脂、69质量份的氨酯丙烯酸酯、1质量份的磷酸酯型丙烯酸酯和5质量份的叔己基过氧化-2-乙基己酸酯，在这里，分散5质量份的同上述涂布液C中使用的同样的导电粒子5，得到涂布液F。
同实施例1同样地分别在PET薄膜上形成厚度为15μm的粘接剂层(e)和厚度为0.1μm的粘接剂层(f)，层积它们，得到具有粘接剂层(e)作为“粘接剂层A”，粘接剂层(f)作为“粘接剂层B”的电路连接用粘接薄膜。
比较例1 除了将粘接剂层(d)的厚度变为0.08μm以外，与实施例4同样地得到具有粘接剂层(c)作为“粘接剂层A”，粘接剂层(d)作为“粘接剂层B”的电路连接用粘接薄膜。
比较例2 除了将粘接剂层(d)的厚度变为6μm以外，与实施例4同样地得到具有粘接剂层(c)作为“粘接剂层A”，粘接剂层(d)作为“粘接剂层B”的电路连接用粘接薄膜。
比较例3 将厚度为15μm的粘接剂层(c)作为比较例3的电路连接用粘接薄膜。
比较例4 将厚度为15μm的粘接剂层(d)作为比较例4的电路连接用粘接薄膜。
比较例5 将厚度为15μm的粘接剂层(e)作为比较例5的电路连接用粘接薄膜。
比较例6 将厚度为15μm的粘接剂层(f)作为比较例6的电路连接用粘接薄膜。粘贴电路连接用粘接薄膜到电路基板时的剥离强度(转移时剥离强度)的测定 通过在玻璃(Corning(コ一ニング)社制，商品名#1737)上形成线宽为50μm、间距为100μm、厚度为0.4μm的铬电路500根，来准备具有玻璃基板和作为连接端子的铬电路的电路基板。然后，剥离上述各实施例和比较例1、2的电路连接用粘接薄膜的粘接剂层B侧的PET薄膜，并且对于上述电路基板的铬电路侧的面，以粘接剂层B与电路基板相接的朝向放置，在该状态下，在70℃、0.5MPa下，进行5秒钟的加热和加压，粘贴电路连接用粘接薄膜到电路基板上。然后，剥离粘接剂层A侧的PET薄膜。在90℃剥离、剥离速度为50mm/min的条件下，测定电路连接用粘接薄膜从电路基板剥离的剥离强度。对于比较例3～6的电路连接用粘接薄膜，由同样的操作进行粘贴和剥离强度的测定。
电路连接 对于上述电路基板的铬电路侧的面放置上述各实施例和比较例1、2的电路连接用粘接薄膜的粘接剂层A侧的面，在该状态下，以70℃、0.5MPa，进行5秒钟的加热和加压，粘贴电路连接用粘接薄膜到电路基板上。然后，剥离粘接剂层A侧的PET薄膜。在粘接剂层A上放置挠性电路板(FPC)，在180℃、3MPa下，通过10秒钟的加热和加压，使各粘接剂层固化，得到以宽度为2mm连接的电路基板和FPC的连接结构体。上述FPC使用在聚酰亚胺薄膜(宇部兴产株式会社制，商品名ユ一ピレツクス，厚度25μm)上直接形成线宽为50μm、间距为100μm、厚度为8m的铜电路500根的2层构成的电路板。对于比较例3～6的电路连接用粘接薄膜，由同样的操作进行电路连接。
电路连接后粘接强度的测定 电路连接后，在90℃剥离、剥离速度为50mm/min的条件下，测定粘接强度。进行在初期和在85℃、85％RH的高温高湿槽中保持500小时后的粘接强度的测定。
电路连接后的连接电阻的测定 电路连接后，使用万用表测定初期和在85℃、85％RH的高温高湿槽中保持500小时后的FPC的邻接电路间的电阻值。以邻接电路间的150点的电阻的平均(X+3σ)表示电阻值。
表1
如表1所示，实施例1～6的转移时剥离强度比相当于粘贴各自的电路连接用粘接薄膜具有的粘接剂层A到电路基板时的剥离强度的比较例3、5的转移时剥离强度大。实施例1～6对于所评价的所有的特性都显示出良好的特性。由于比较例1的粘接剂层(d)的厚度薄至0.08μm，因此转移时剥离强度低。粘接剂层(d)的厚度为6μm的比较例2，转移时剥离强度虽然高，但是电路连接后的粘接力低，连接电阻高。特别是高温高湿试验处理后的电阻的上升显著。而不具有与“粘接剂层B”相当的层的比较例3、5，转移时剥离强度低。比较例4、6由于分别仅由粘接剂层(d)和粘接剂层(f)构成，因此，电路连接后的粘接力低，连接电阻高。
权利要求
1.一种电路连接用粘接薄膜，介于第一电路部件和第二电路部件之间，其中，第一电路部件具有第一基板和在其主表面上形成的第一连接端子，第二电路部件具有第二基板和在其主表面上形成的第二连接端子，该电路连接用粘接薄膜被用于以使相对的所述第一连接端子和所述第二连接端子电连接的方式粘接所述第一电路部件和所述第二电路部件，其特征在于，
该电路连接用粘接薄膜具有粘接剂层A和层积在该粘接剂层A上的粘接剂层B，
以所述粘接剂层B与所述第一电路部件相接的朝向，对所述第一电路部件的所述第一连接端子侧的面粘贴所述电路连接用粘接薄膜时的剥离强度比粘贴所述粘接剂层A到所述第一电路部件的所述第一连接端子侧的面时的剥离强度大，
所述粘接剂层B的厚度为0.1～5.0μm。
2.根据权利要求1所述的电路连接用粘接薄膜，其中，所述粘接剂层A和所述粘接剂层B中的至少一个含有热固性树脂。
3.根据权利要求1或2所述的电路连接用粘接薄膜，其中，所述粘接剂层A和所述粘接剂层B中的至少一个含有导电粒子。
4.一种连接结构体，具有第一电路部件、第二电路部件和介于所述第一电路部件和所述第二电路部件之间的粘接层，其中，第一电路部件具有第一基板和在其主表面上形成的第一连接端子，第二电路部件具有第二基板和在其主表面上形成的第二连接端子、且被设置成该第二连接端子与所述第一连接端子相对，以使相对的所述第一连接端子和所述第二连接端子电连接的方式通过所述粘接层粘接所述第一电路部件和所述第二电路部件，其特征在于，
所述粘接层是通过下述方式形成的层使具有粘接剂层A和层积在该粘接剂层A上的粘接剂层B的电路连接用粘接薄膜以所述粘接剂层B与所述第一电路部件相接的朝向，介于所述第一电路部件和所述第二电路部件之间，在该状态下进行加热和加压，由所述电路连接用粘接薄膜形成所述粘接层，
以所述粘接剂层B与所述第一电路部件相接的朝向，对所述第一电路部件的所述第一连接端子侧的面粘贴所述电路连接用粘接薄膜时的剥离强度比粘贴所述粘接剂层A到所述第一电路部件的所述第一连接端子侧的面时的剥离强度大，
所述粘接剂层B的厚度为0.1～5.0μm。
5.一种连接结构体的制造方法，该连接结构体具有第一电路部件、第二电路部件和介于所述第一电路部件和所述第二电路部件之间的粘接层，其中，第一电路部件具有第一基板和在其主表面上形成的第一连接端子，第二电路部件具有第二基板和在其主表面上形成的第二连接端子、且被设置成该第二连接端子与所述第一连接端子相对，以使所述第一连接端子和所述第二连接端子电连接的方式通过所述粘接层粘接所述第一电路部件和所述第二电路部件，其特征在于，该制造方法包括
将具有粘接剂层A和层积在该粘接剂层A上的粘接剂层B的电路连接用粘接薄膜以所述粘接剂层B与所述第一电路部件相接的朝向，对所述第一电路部件的所述第一连接端子侧的面粘贴的工序；
以使所述第一连接端子和所述第2连接端子夹持所述电路连接用粘接薄膜而相对的方式，设置所述第二电路部件的工序；
以使相对的所述第一连接端子和所述第二连接端子电连接的方式，通过加热和加压用由所述电路连接用粘接薄膜形成的所述粘接层来粘接所述第一电路部件和所述第二电路部件的工序，
以所述粘接剂层B与所述第一电路部件相接的朝向，对所述第一电路部件的所述第一连接端子侧的面粘贴所述电路连接用粘接薄膜时的剥离强度比粘贴所述粘接剂层A到所述第一电路部件的所述第一连接端子侧的面时的剥离强度大，
所述粘接剂层B的厚度为0.1～5.0μm。
6.根据权利要求5所述的连接结构体的制造方法，其中，所述第一连接端子和所述第二连接端子中至少一个的表面是由从金、银、锡以及铂族的金属中选出的至少一种构成。
7.根据权利要求5所述的连接结构体的制造方法，其中，所述第一连接端子和所述第二连接端子中至少一个的表面是由含铟-锡氧化物的透明电极构成。
8.根据权利要求5所述的连接结构体的制造方法，其中，所述第一基板和所述第二基板中至少一个的表面是由从PET、聚醚砜、环氧树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂和玻璃中选出的至少一种构成。
9.根据权利要求5～8中任一项所述的连接结构体的制造方法，其中，所述第一基板和所述第二基板中的至少一个具有在其表面附着的从有机硅化合物、聚酰亚胺树脂和丙烯酸树脂中选出的至少一种。
全文摘要
本发明提供一种电路连接用粘接薄膜，目的在于将电路连接后的粘接强度和长期连接可靠性维持在充足的水平上，并且实现向电路部件的转移性的改善。本发明的电路连接用粘接薄膜为一种用于粘接第一电路部件和第二电路部件而使用的电路连接用粘接薄膜。该电路连接用粘接薄膜具有粘接剂层和层积在粘接剂层上的粘接剂层。以粘接剂层与第一电路部件相接的方向，粘贴电路连接用粘接薄膜到第一电路部件的第一连接端子侧的面时的剥离强度比粘贴粘接剂层到第一电路部件的第一连接端子侧的面时的剥离强度大，粘接剂层的厚度为0.1～5.0μm。
文档编号C09J9/02GK101611659SQ200880004949
公开日2009年12月23日 申请日期2008年4月17日 优先权日2007年4月19日
发明者有福征宏, 望月日臣, 小林宏治, 小岛和良, 中泽孝, 广泽幸寿 申请人:日立化成工业株式会社