专利名称：电路连接材料、连接方法、连接结构体及制造方法和用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电路连接材料、使用该材料的电路部件的连接方法、电路连接结构体和电路连接结构体的制造方法，以及连接材料的用途。
背景技术：
一直以来，作为对相对向的电路进行加热、加压，并使加压方向的电极间电连接的电路连接材料，已知有各向异性导电性粘接膜。例如，已知有在环氧系粘接剂或丙烯酸系粘接剂中分散有导电粒子的各向异性导电性粘接膜。这种各向异性导电性粘接膜广泛用于主要搭载驱动液晶显示器(以下，称为“LCD”。)的半导体的TCP(Tape Carrier Package)或 COF (Chip On Flex)与IXD面板的电连接，或者是TCP或COF与印刷线路板的电连接。此外，最近，在通过面朝下直接将半导体安装在LCD面板或印刷线路板上时，也未采用以往的引线键合法，而是采用有利于薄型化和窄距离连接的倒装芯片安装。在倒装芯片安装中，可以使用各向异性导电性粘接膜作为电路连接材料(例如，参照日本特开昭 59-120436号公报、日本特开昭60-1912 号公报、日本特开平01-251787号公报、和日本特开平07-090237号公报)。
发明内容
在使用各向异性导电性粘接膜的电路部件的连接中，通过加热和加压将导电粒子夹持在对向配置的电极之间，确保了电极间的导通。在电路部件的连接工序中，需要足以使粘接剂成分流动的热和足以使导电粒子与电极密合的压力。对于热固化树脂系的电路连接材料，由于将其加热至固化剂充分反应的温度，因此需要较高的连接温度。此外，在电路部件的连接中，需要粘接剂成分固化所必需的热应力，以及在电极间压碎粒子的压力应力。因此，电路连接材料的连接，通常在3MPa以上的压力下进行。这些应力，容易对被粘接物产生损害，并且成为显示不良和可靠性下降的原因。特别是，在将PET膜用作被粘接物的触摸面板用途等中，要求降低压力应力。由于自由基固化系的电路连接材料的出现，因而能够在低温、短时间内进行连接。 然而，对于以往的自由基固化系的电路连接材料而言，在1.5MPa以下的低压条件下进行连接时，粘接剂成分的流动性不足，容易产生导通不良和压痕不良。因此，本发明鉴于上述情况，目的在于提供一种即使在电路连接时的压力比以往低的情况下，也能够进行压痕的形成和连接电阻都良好的连接的电路连接材料、使用该电路连接材料的电路部件的连接方法、电路连接结构体和电路连接结构体的制造方法，以及连接材料的用途。在使用电路连接材料的电路连接中，用进行连接的电路电极夹持电路连接材料， 并从被粘合材料一侧推挤加热至高温的压接棒。通过压接棒加热的电路连接材料，显示出流动性，并且连接电路间不需要的粘接剂成分被挤出至连接部外。因此，如果对向电极间的空间比导电粒子的直径还小，则导电粒子被对向电极压碎，确保了电极间的导通。因此，在以更低的压力条件进行电路连接时，需要选择显示出足够高流动性的电路连接材料。本发明人着眼于作为自由基聚合系电路连接材料构成成分的赋予膜性能的聚合物，反复进行了积极的研究，结果发现了即使电路连接时的压力低，也能够进行压痕的形成和连接电阻都良好的连接的电路连接材料。也就是说，本发明提供一种电路连接材料，其用于介于在第一基板主面上形成了第一电路电极的第一电路部件和在第二基板主面上形成了第二电路电极的第二电路部件之间，在第一电路电极和第二电路电极对向配置的状态下通过加热和加压对所述第一电路电极和所述第二电路电极进行电连接，其中，加压是在1.5MPa以下进行，该电路连接材料含有赋予膜性能的聚合物、自由基聚合性物质、自由基聚合引发剂和导电粒子，所述赋予膜性能的聚合物包含玻璃化温度不到70°C的聚合物，并且玻璃化温度不到70°C的聚合物的配合量，以赋予膜性能的聚合物和自由基聚合性物质的总量为基准，为30 70质量％。此处，赋予膜性能的聚合物，以其总量为基准，优选包含50质量％以上的玻璃化温度为50°C以上且不到70°C的聚合物。由此，可以更良好地进行上述连接。进一步，自由基聚合性物质包含2官能以下的自由基聚合性物质，并且该2官能以下的自由基聚合性物质的配合量，以自由基聚合性物质的总量为基准，优选为50质量％以上。由此，可以进一步提高上述电路连接材料的流动性。此外，本发明提供一种电路部件的连接方法，该方法是对于在第一基板主面上形成了第一电路电极的第一电路部件，在第二基板主面上形成了第二电路电极的第二电路部件，和配置在第一电路部件和第二电路部件之间的上述电路连接材料，在第一电路电极和第二电路电极对向配置的状态下进行加热和加压，从而使第一电路电极和第二电路电极电连接，其中，加压是在1. 5MPa以下进行。通过这种方法连接的连接结构，其压痕和连接电阻都良好。此外，本发明提供一种电路连接结构体的制造方法，其包括将上述电路连接材料配置于在第一基板主面上形成了第一电路电极的第一电路部件和在第二基板主面上形成了第二电路电极的第二电路部件之间的工序，以及在第一电路电极和第二电路电极对向配置的状态下进行加热和加压，从而使第一电路电极和第二电路电极电连接的工序，其中，加压是在1. 5MPa以下进行。根据这种制造方法，可以得到压痕的形成和连接电阻都良好的电路连接结构体。此外，本发明提供一种通过上述制造方法制造的电路连接结构体。这种电路连接结构体，其压痕的形成和连接电阻都良好。此外，本发明提供一种连接材料用于电路连接的用途，该连接材料含有赋予膜性能的聚合物、自由基聚合性物质、自由基聚合引发剂和导电粒子，所述赋予膜性能的聚合物包含玻璃化温度不到70°C的聚合物，并且该玻璃化温度不到70°C的聚合物的配合量，以赋予膜性能的聚合物和自由基聚合性物质的总量为基准，为30 70质量％，并且该连接材料用于介于在第一基板主面上形成了第一电路电极的第一电路部件和在第二基板主面上形成了第二电路电极的第二电路部件之间，在第一电路电极和第二电路电极对向配置的状态下通过加热和在1. 5MPa以下进行的加压而对所述第一电路电极和所述第二电路电极进行电连接。如果将上述连接材料用于这种电路连接，则即使电路连接时的压力低，也能够进行压痕的形成和连接电阻都良好的连接。
此处，赋予膜性能的聚合物，以其总量为基准，优选包含50质量％以上的玻璃化温度为50°C以上且不到70°C的聚合物。由此，可以更良好地使用上述连接材料。进一步，在将连接材料用于电路连接时，自由基聚合性物质包含2官能以下的自由基聚合性物质，并且该2官能以下的自由基聚合性物质的配合量，以自由基聚合性物质的总量为基准，优选为50质量％以上。由此，在使用上述连接材料时，可以提高连接材料的流动性。根据本发明，可以提供一种即使在电路连接时的压力比以往低的情况下，也能够进行压痕的形成和连接电阻都良好的连接的电路连接材料、使用该电路连接材料的电路部件的连接方法、电路连接结构体和电路连接结构体的制造方法，以及连接材料的用途。
[图1]是表示膜状的电路连接材料的一个实施方式的剖视图。[图2]是表示用本发明的电路连接材料进行连接的连接结构的一个优选实施方式的模式剖视图。[图3]是通过概略剖视图来表示本发明的电路部件的连接方法的一个实施方式的工序图。[图4]是在实施例中观察到的电路连接结构体的压痕照片。[图5]是表示使用膜状电路连接材料连接电路部件前的状态的平面图。符号说明1...电路部件的连接结构，5、11...粘接剂成分，7...导电粒子，8...支持基材， 10...电路连接材料，20...第一电路部件，21...第一基板，21a...第一基板主面，22...第一连接端子，30...第二电路部件，31...第二基板，31a...第二基板主面，32...第二连接端子，40...膜状电路连接材料，100...粘接片。
具体实施例方式以下，根据需要，一边参照附图，一边对本发明的优选实施方式进行详细说明。但是，本发明并不限定于以下的实施方式。另外，在附图中，对于相同要素给予相同符号，并省略重复的说明。此外，上下左右等位置关系，只要没有特别说明，就是基于附图所示的位置关系。进一步，附图的尺寸比例并不限于图示的比例。此外，本说明书中的“(甲基)丙烯酸酯”表示“丙烯酸酯”以及与其对应的“甲基丙烯酸酯”。同样，“(甲基)丙烯酰氧基”表示“丙烯酰氧基”以及与其对应的“甲基丙烯酰氧基”。(电路连接材料)本发明的电路连接材料含有粘接剂成分和导电粒子。在本发明中，粘接剂成分是指在电路连接材料的构成材料中，包含除导电粒子以外的全部材料。对于本发明的电路连接材料而言，作为粘接剂成分，包含赋予膜性能的聚合物、自由基聚合性物质和自由基聚合引发剂。此外，粘接剂成分可以根据需要包含氢醌、氢醌甲基醚类等阻聚剂。赋予膜性能的聚合物包含玻璃化温度(以下，简称为“Tg”。)不到70°C的聚合物。 作为这种聚合物，可以列举例如聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、(甲基)丙烯酸树脂、聚酯聚氨酯树脂(^」工7 f > >夕 >樹脂)、聚氨酯树脂、苯氧基树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂。其中，作为优选例，可以列举聚酯聚氨酯树脂、聚氨酯树脂、苯氧基树脂。它们可以单独使用1 种，也可以将2种以上混合使用。对于聚合物的Tg而言，可以通过调整构成单体的结构或共聚单体的摩尔比而合成目的范围的物质。为了提高Tg，可以将具有苯环或萘环等刚直骨架的单体作为单体成分导入。为了降低Tg，可以将脂肪族系的单体作为单体成分导入。聚酯聚氨酯树脂，例如，可以通过聚酯多元醇和二异氰酸酯的反应而得到。作为二异氰酸酯，可以适当使用2，4_甲苯二异氰酸酯(TDI)、4，4’_二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、 1，6_六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)等芳香族、脂环族或脂肪族的二异氰酸酯。聚酯多元醇，例如，可以通过二羧酸和二元醇的反应而得到。作为二羧酸，优选为对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸、癸二酸等芳香族或脂肪族二羧酸。作为二元醇，优选为乙二醇、丙二醇、1，4_ 丁二醇、己二醇、新戊二醇、二乙二醇、三乙二醇等二醇类。为了提高粘接强度，聚酯聚氨酯树脂可以具有阴离子性。具有阴离子性的聚酯聚氨酯树脂，可以通过在聚酯多元醇和二异氰酸酯反应时，将侧链上具有磺酸基或羧基的二元醇或二胺类进行共聚而得到。聚酯聚氨酯树脂优选具有含苯环等的芳香族基团或含环己烷环等的环状脂肪族基团。聚酯聚氨酯树脂可以含有具有自由基聚合性的不饱和双键和/或环氧基。由此， 在将电路连接材料固化时，和粘接剂组合物中的环氧树脂或自由基聚合性化合物产生反应，提高电路连接材料固化物的弹性模量和耐热性。聚酯聚氨酯树脂可以将2种以上混合使用。例如，可以将芳香族聚酯多元醇与脂肪族二异氰酸酯反应所得的物质，和脂肪族聚酯多元醇与芳香族二异氰酸酯反应所得的物质组合使用。赋予膜性能的聚合物的重均分子量优选为5000 100000。如果重均分子量不到 5000,则存在有成型为膜状时的成膜性下降的倾向，如果重均分子量超过100000，则存在有对溶剂的溶解性或相容性下降，难以调制用于成型为膜状的涂布液的倾向。在本实施方式中，重均分子量是按照下述表1所示的条件，使用标准聚苯乙烯校正曲线由凝胶渗透色谱(GPC)所测定的值。[表 1]
权利要求
1.一种电路连接材料，其用于介于在第一基板主面上形成了第一电路电极的第一电路部件和在第二基板主面上形成了第二电路电极的第二电路部件之间，在所述第一电路电极和所述第二电路电极对向配置的状态下通过加热和加压对所述第一电路电极和所述第二电路电极进行电连接，其中，所述加压是在1. 5MPa以下进行，该电路连接材料含有赋予膜性能的聚合物、自由基聚合性物质、自由基聚合引发剂和导电粒子，所述赋予膜性能的聚合物包含玻璃化温度不到70°C的聚合物，并且该玻璃化温度不到 70°C的聚合物的配合量，以所述赋予膜性能的聚合物和所述自由基聚合性物质的总量为基准，为30 70质量％。
2.如权利要求1所述的电路连接材料，所述赋予膜性能的聚合物，以其总量为基准，包含50质量％以上的玻璃化温度为50°C以上且不到70°C的聚合物。
3.如权利要求1或2所述的电路连接材料，所述自由基聚合性物质包含2官能以下的自由基聚合性物质，并且该2官能以下的自由基聚合性物质的配合量，以所述自由基聚合性物质的总量为基准，为50质量％以上。
4.一种电路部件的连接方法，该方法是对于在第一基板主面上形成了第一电路电极的第一电路部件，在第二基板主面上形成了第二电路电极的第二电路部件，和配置在所述第一电路部件和所述第二电路部件之间的权利要求1 3任一项所述的电路连接材料，在所述第一电路电极和所述第二电路电极对向配置的状态下进行加热和加压，从而使所述第一电路电极和所述第二电路电极电连接的电路部件的连接方法，其中，所述加压是在1. 5MPa以下进行。
5.一种电路连接结构体的制造方法，其包括将权利要求1 3任一项所述的电路连接材料配置于在第一基板主面上形成了第一电路电极的第一电路部件和在第二基板主面上形成了第二电路电极的第二电路部件之间的工序，以及在所述第一电路电极和所述第二电路电极对向配置的状态下进行加热和加压，从而使所述第一电路电极和所述第二电路电极电连接的工序，其中，所述加压是在1. 5MPa以下进行。
6.一种通过权利要求5所述的制造方法制造的电路连接结构体。
7.一种连接材料用于电路连接的用途，该连接材料含有赋予膜性能的聚合物、自由基聚合性物质、自由基聚合引发剂和导电粒子，所述赋予膜性能的聚合物包含玻璃化温度不到70°C的聚合物，并且该玻璃化温度不到 70°C的聚合物的配合量，以所述赋予膜性能的聚合物和所述自由基聚合性物质的总量为基准，为30 70质量％，并且该连接材料用于介于在第一基板主面上形成了第一电路电极的第一电路部件和在第二基板主面上形成了第二电路电极的第二电路部件之间，在所述第一电路电极和所述第二电路电极对向配置的状态下通过加热和在1. 5MPa以下进行的加压而对所述第一电路电极和所述第二电路电极进行电连接。
8.如权利要求7所述的用途，所述赋予膜性能的聚合物，以其总量为基准，包含50质量％以上的玻璃化温度为50°C以上且不到70°C的聚合物。
9.如权利要求7或8所述的用途，所述自由基聚合性物质包含2官能以下的自由基聚合性物质，并且该2官能以下的自由基聚合性物质的配合量，以所述自由基聚合性物质的总量为基准，为50质量％以上。
全文摘要
本发明涉及一种电路连接材料、连接方法、连接结构体及制造方法和用途，该电路连接材料用于介于在第一基板主面上形成了第一电路电极的第一电路部件和在第二基板主面上形成了第二电路电极的第二电路部件之间，在第一电路电极和第二电路电极对向配置的状态下通过加热和加压对所述第一电路电极和所述第二电路电极进行电连接，其中，加压是在1.5MPa以下进行，该电路连接材料含有赋予膜性能的聚合物、自由基聚合性物质、自由基聚合引发剂和导电粒子，所述赋予膜性能的聚合物包含玻璃化温度不到70℃的聚合物，并且其配合量以赋予膜性能的聚合物和自由基聚合性物质的总量为基准，为30～70质量％。
文档编号C09J9/02GK102417794SQ201110251129
公开日2012年4月18日 申请日期2011年8月23日 优先权日2010年8月24日
发明者久米雅英, 伊藤彰浩, 关耕太郎, 小林宏治, 相泽阳介, 立泽贵, 藤绳贡 申请人:日立化成工业株式会社