专利名称：粘接剂组合物、膜状粘接剂和电路部件的连接结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及粘接剂组合物、膜状粘接剂和电路部件的连接结构
背景技术：
出于使元件中的各种部件结合的目的，在半导体元件和液晶显示元件中，一直使用各种各样的粘接剂组合物。作为粘接剂组合物所要求的特性，首先要求满足粘接性，并且还要求满足耐热性、高温高湿状态下的可靠性等很多方面。此外，作为粘接所使用的被粘接物，以印刷电路板、聚酰亚胺等有机基材为首，可以使用由铜、铝等金属或ITO、SiN, SiO2等的具有各种各样的表面状态的基材。因此，粘接剂组合物需要针对各被粘接物进行分子设计。以往，作为半导体元件或液晶显示元件用的粘接剂组合物，一直应用的是使用了显示出高可靠性的环氧固化系或使用了自由基聚合性化合物的自由基固化系的热固性树脂(例如，参照专利文献1和2)。作为环氧固化系的粘接剂组合物的构成成分，通常使用环氧树脂、具有与环氧树脂反应性的酚树脂等固化剂、促进环氧树脂与固化剂反应的热潜在性催化剂。而另一方面，作为自由基固化系的粘接剂组合物的构成成分，正在使用丙烯酸酯衍生物或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。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，由于元件间和配线间间距狭小化，由于固化时的加热，因而有可能对周边部件产生不良影响。此外，为了降低成本，还需要提高生产量。相对于这些课题，要求在更低温度下且更短时间内进行固化，也就是说，要求在低温快速固化条件下的粘接。但是，用短时间进行固化时，已知由于固化收缩等，内部应力变大，粘接强度变低。另外，在低温下进行固化时，已知环氧树脂或丙烯酸酯衍生物或甲基丙烯酸酯衍生物不能充分进行反应，交联密度变得不足，可靠性降低。另外，作为粘接强度的改善方法，提出了如下方法通过使用具有醚键的自由基聚合性化合物，对粘接剂的固化物赋予可挠性，来改善粘接强度的方法(例如，参照专利文献3、4)；在粘接剂中分散由橡胶系弹性材料组成的应力吸收粒子，来改善粘接强度的方法 (例如，参照专利文献5)。专利文献1 日本特开平01-113480号公报专利文献2 日本特开2002-203427号公报专利文献3 日本特许第3522634号公报专利文献4 日本特开2002-285128号公报专利文献5 日本特许第3477367号公报
发明内容
发明要解决的问题但是，使用如上述专利文献3和4记载的具有醚键的自由基聚合性化合物的粘接剂，在低温下进行固化时，具有醚键的丙烯酸酯衍生物或甲基丙烯酸酯衍生物不能充分进行反应，存在交联密度变得不足这样的问题。进一步，即使是使用上述专利文献5记载的应力吸收粒子的粘接剂，由于应力吸收粒子的玻璃化温度(Tg)为80°C 120°C这样的高温， 因此存在得不到充分的应力缓和效果这样的问题。因此，将这些粘接剂用于要求在高温高湿条件下(例如85°C /85% RH)长时间暴露后也稳定的性能的半导体元件或元件显示元件的粘接剂时，会产生在可靠性试验(高温高湿试验)后粘接力或连接电阻等特性恶化的问题。本发明是鉴于上述现有技术中存在的课题而完成的，其目的在于提供一种显示优异的粘接强度，即使在可靠性试验(例如，85°C /85% RH放置)后也能够维持稳定的性能的粘接剂组合物、使用该粘接剂组合物的膜状粘接剂和电路部件的连接结构。解决问题的手段为达到上述目的，本发明提供一种粘接剂组合物，其含有(a)包含从(甲基)丙烯酸烷基酯-丁二烯-苯乙烯共聚物或复合物、(甲基)丙烯酸烷基酯-有机硅共聚物或复合物和有机硅_(甲基)丙烯酸共聚物或复合物组成的组中选出的至少一种物质的有机微粒。该粘接剂组合物通过含有上述(a)有机微粒，不仅可以得到应力缓和性以及与树脂组合物的相溶性提高的效果，可以得到优异的粘接强度，而且可以充分降低连接电路部件彼此时的连接电阻，进一步在可靠性试验(例如，85°C /85% RH放置)后，也可以维持稳定性能。本发明的粘接剂组合物优选为含有(b)自由基聚合性化合物和(C)自由基聚合引发剂的组合物。该粘接剂组合物通过含有(b)自由基聚合性化合物和(c)自由基聚合引发剂，由于作为反应活性种的自由基富于反应性，因此能够在短时间固化。另外，不仅能够得到优异的粘接强度，而且在可靠性试验(高温高湿试验)后，也可以发挥优异的特性。另外，本发明的粘接剂组合物优选为含有(d)环氧树脂和(e)潜在性固化剂的组合物。该粘接剂组合物通过含有(d)环氧树脂、(e)潜在性固化剂，不仅能够得到优异的粘接强度，而且在可靠性试验(高温高湿试验)后也可以发挥优异的特性。在本发明的粘接剂组合物中，上述(a)有机微粒的Tg优选为-100 70°C。如果 (a)有机微粒的Tg超过70°C时，由于不能充分的缓和粘接剂内部的应力，因此会有粘接强度下降的倾向。另外，如果(a)有机微粒的Tg不到-100°C，则得不到充分的凝集力，有降低粘接剂组合物物性的倾向。在上述专利文献5中所记载的应力吸收粒子的Tg为80 120°C这样的高温，应力缓和效果是不充分的。另外，在本发明的粘接剂组合物中，上述(a)有机微粒优选为包含具有三维交联结构的聚合物的粒子。由此，通过交联结构而发挥充足的凝集力，得到优异的粘接强度的同时，在可靠性试验(高温高湿试验)后也可以发挥优异的特性。本发明的粘接剂组合物中，上述(a)有机微粒优选为含有重均分子量为100万 300万的聚合物的粒子。由此，通过分子链的互相缠绕而发挥充足的凝集力，得到优异的粘接强度的同时，在可靠性试验(高温高湿试验)后也可以发挥优异的特性。另外，在本发明的粘接剂组合物中，以粘接剂组合物的固体成分总量为基准，上述 (a)有机微粒的含量优选为5 80质量％。(a)有机微粒的含量不到5质量％时，耐热性、 凝集力可能不足，超过80质量％时，有流动性降低的危险。另外，在本发明的粘接剂组合物中，上述(a)有机微粒优选为具有核壳结构的粒子。由此，由于(a)有机微粒间相互作用被缓和，结构粘性(非牛顿粘度)变低，因此向树脂中的分散性提高，可以有效地得到(a)有机微粒的性能。本发明的粘接剂组合物，优选含有(f)分子内具有一个以上磷酸基的乙烯系化合物。由此，粘接剂组合物可以得到对于基材、特别是金属的优异的粘接强度。本发明的粘接剂组合物，优选含有(g)热塑性树脂。粘接剂组合物通过含有上述 (g)热塑性树脂，膜性提高，操作性变良好。另外，在本发明的粘接剂组合物中，上述(g)热塑性树脂优选为含有从苯氧树脂、 聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚酯型聚氨酯树脂、丁醛树脂、丙烯酸树脂和聚酰亚胺树脂组成的组中选出的至少一种的树脂。本发明的粘接剂组合物，优选含有(h)导电性粒子。本发明还提供一种膜状粘接剂，其为将上述本发明的粘接剂组合物形成为膜状而成的。本发明进一步提供一种电路部件的连接结构，其具备相对设置的一对电路部件以及设置在所述一对电路部件之间的连接部件，该连接部件按照使所述一对电路部件所具有的电路电极彼此被电连接的方式将电路部件彼此粘接；其中，所述连接部件为由本发明的粘接剂组合物的固化物形成的部件。关于该电路部件的连接结构，由于其连接一对电路部件的连接部件由上述本发明的粘接剂组合物的固化物构成，因此不仅可以充分提高电路部件间的粘接强度，而且可以充分降低被电连接的电路电极间的连接电阻，进一步，即使在可靠性试验(例如， 850C /85% RH放置)后也可以发挥优异的特性。发明的效果根据本发明，可以提供一种显示优异的粘接强度，即使在可靠性试验(例如， 850C /85% RH放置)后，也可以维持稳定性能的粘接剂组合物、使用该粘接剂组合物的膜状粘接剂和电路部件的连接结构。
图1为显示本发明的膜状粘接剂的一个实施方式的示意截面图。图2为显示本发明电路部件连接结构的一个实施方式的示意截面图。图3的(a) (C)为连接各电路部件的一系列工序图。图4为显示半导体装置的一个实施方式的示意截面图。符号说明1膜状粘接剂2半导体装置
5粘接剂成分7导电性粒子10电路连接部件11绝缘性物质20第1电路部件21电路基板(第1电路基板)21a 主面22电路电极(第1电路电极)30第2电路部件31电路基板(第2电路基板)31a 主面32电路电极(第2电路电极)40膜状电路连接材料50半导体元件60 基板61电路图案70密封材80半导体元件连接部件
具体实施例方式以下，根据需要参照附图，对本发明的优选实施方式进行详细说明。另外，在附图中，对同样或相当的部份赋予相同符号，并省略其重复说明。另外，本发明中，Tg是指通过动态粘弹性测定而得到的损耗因数(tan δ)的峰顶的温度。此外，本发明中，(甲基)丙烯酸是指丙烯酸或与其对应的甲基丙烯酸，(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯或与其对应的甲基丙烯酸酯，(甲基)丙烯酰基是指丙烯酰基或与其对应的甲基丙烯酰基。本发明的粘接剂组合物含有(a)包含从(甲基)丙烯酸烷基酯-丁二烯-苯乙烯共聚物或复合物、(甲基)丙烯酸烷基酯-有机硅共聚物或复合物和有机硅_(甲基)丙烯酸共聚物或复合物组成的组中选出的至少-种物质的有机微粒。另外，上述复合物是指各成分不共聚而进行复合化(混合)而得到的物质。这里，上述(甲基)丙烯酸烷基酯表示丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯以及它们的混合物，(甲基)丙烯酸表示丙烯酸、甲基丙烯酸以及它们的混合物。另外，本发明的粘接剂组合物优选在含有上述(a)有机微粒的同时，含有(b)自由基聚合性化合物和(c)自由基聚合引发剂或者含有⑷环氧树脂和(e)潜在性固化剂。进一步，作为本发明的粘接剂组合物中含有的成分，优选可以举出(f)分子内具有一个以上磷酸基的乙烯系化合物、(g)热塑性树脂和(h)导电性粒子。以下，对各成分进行详细的说明。本发明中，(a)有机微粒是包含从(甲基)丙烯酸烷基酯-丁二烯-苯乙烯共聚物或复合物、(甲基)丙烯酸烷基酯-有机硅共聚物或复合物和有机硅_(甲基)丙烯酸共聚物或复合物组成的组中选出的至少一种物质的粒子。
(a)有机微粒的Tg优选为-100 70°C。(a)有机微粒优选为包含具有三维交联结构的聚合物的粒子，和/或含有重均分子量为100万以上的聚合物的粒子。另外，构成(a)有机微粒的聚合物的重均分子量更优选为100万 300万。另外，从对粘接剂组合物的分散性的观点出发，(a)有机微粒优选为在核材的表面形成有具有比该核材表面的玻璃化温度高的玻璃化温度的表面层的粒子，或在核材的表面使树脂接枝聚合而形成接枝层的粒子等核壳型的粒子。本发明的粘接剂组合物中，以粘接剂组合物的固体成分总量为基准，(a)有机微粒的含量优选为5 80质量％，更优选为10 70质量％。如果(a)有机微粒的含量不到5 质量％，则耐热性、凝集力可能不足，超过80质量％时，则有流动性降低的危险。作为本发明中使用的(b)自由基聚合性化合物，没有特别的限定，可以使用公知的化合物。另外，(b)自由基聚合性化合物可以以单体、低聚物的任何一种形态来使用，也可以混合单体和低聚物而使用。作为(b)自由基聚合性化合物，具体可以举出环氧(甲基)丙烯酸酯低聚物、氨酯 (甲基)丙烯酸酯低聚物、聚醚(甲基)丙烯酸酯低聚物、聚酯(甲基)丙烯酸酯低聚物等低聚物，三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚亚烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯、二环戊烯基(甲基)丙烯酸酯、二环戊烯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、 新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、异氰尿酸改性2官能(甲基)丙烯酸酯，异氰尿酸改性3官能(甲基)丙烯酸酯，使(甲基)丙烯酸与双酚芴二缩水甘油醚的缩水甘油基加成所得的环氧(甲基)丙烯酸酯、将(甲基)丙烯酰氧基导入至使乙二醇或丙二醇与双酚芴二缩水甘油醚的缩水甘油基加成所得的化合物中而得到的化合物， 以及下述通式(1)和( 所表示的化合物等。这些化合物可以单独使用1种，或2种以上组合使用。
权利要求
1.一种粘接剂组合物作为电路连接材料的应用，其特征在于，所述粘接剂组合物含有 (a)包含从(甲基)丙烯酸烷基酯-丁二烯-苯乙烯共聚物或复合物、(甲基)丙烯酸烷基酯-有机硅共聚物或复合物和有机硅_(甲基)丙烯酸共聚物或复合物组成的组中选出的至少一种物质的有机微粒，所述电路连接材料用于将相对设置的一对电路部件按照使所述一对电路部件所具有的电路电极彼此被电连接的方式进行粘接。
2.根据权利要求1所述的应用，其中，所述粘接剂组合物含有(b)自由基聚合性化合物和(c)自由基聚合引发剂。
3.根据权利要求1所述的应用，其中，所述粘接剂组合物含有(d)环氧树脂和(e)潜在性固化剂。
4.根据权利要求1 3中任一项所述的应用，其中，所述(a)有机微粒的Tg为-100 70 "C。
5.根据权利要求1 4中任一项所述的应用，其中，所述(a)有机微粒为包含具有三维交联结构的聚合物的粒子。
6.根据权利要求1 5中任一项所述的应用，其中，所述(a)有机微粒为包含重均分子量为100万 300万的聚合物的粒子。
7.根据权利要求1 6中任一项所述的应用，其中，以粘接剂组合物的固体成分总量为基准，所述(a)有机微粒的含量为5 80质量％。
8.根据权利要求1 7中任一项所述的应用，其中，所述(a)有机微粒为具有核壳结构的粒子。
9.根据权利要求1 8中任一项所述的应用，其中，所述粘接剂组合物含有(f)分子内具有一个以上磷酸基的乙烯系化合物。
10.根据权利要求1 9中任一项所述的应用，其中，所述粘接剂组合物含有(g)热塑性树脂。
11.根据权利要求10所述的应用，其中，所述(g)热塑性树脂含有从苯氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚酯型聚氨酯树脂、丁醛树脂、丙烯酸树脂和聚酰亚胺树脂组成的组中选出的至少一种。
12.根据权利要求1 11中任一项所述的应用，其中，所述粘接剂组合物含有(h)导电性粒子。
13.根据权利要求1 12中任一项所述的应用，其中，所述粘接剂组合物是将该粘接剂组合物形成为膜状而成的膜状粘接剂。
14.一种粘接剂组合物在电路连接材料的制造中的应用，其特征在于，所述粘接剂组合物含有(a)包含从(甲基)丙烯酸烷基酯-丁二烯-苯乙烯共聚物或复合物、(甲基)丙烯酸烷基酯-有机硅共聚物或复合物和有机硅_(甲基)丙烯酸共聚物或复合物组成的组中选出的至少一种物质的有机微粒，所述电路连接材料用于将相对设置的一对电路部件按照使所述一对电路部件所具有的电路电极彼此被电连接的方式进行粘接。
15.根据权利要求14所述的应用，其中，所述粘接剂组合物含有(b)自由基聚合性化合物和(c)自由基聚合引发剂。
16.根据权利要求14所述的应用，其中，所述粘接剂组合物含有(d)环氧树脂和(e)潜在性固化剂。
17.根据权利要求14 16中任一项所述的应用，其中，所述(a)有机微粒的Tg 为-100 70 0C ο
18.根据权利要求14 17中任一项所述的应用，其中，所述(a)有机微粒为包含具有三维交联结构的聚合物的粒子。
19.根据权利要求14 18中任一项所述的应用，其中，所述(a)有机微粒为包含重均分子量为100万 300万的聚合物的粒子。
20.根据权利要求14 19中任一项所述的应用，其中，以粘接剂组合物的固体成分总量为基准，所述(a)有机微粒的含量为5 80质量％。
21.根据权利要求14 20中任一项所述的应用，其中，所述(a)有机微粒为具有核壳结构的粒子。
22.根据权利要求14 21中任一项所述的应用，其中，所述粘接剂组合物含有(f)分子内具有一个以上磷酸基的乙烯系化合物。
23.根据权利要求14 22中任一项所述的应用，其中，所述粘接剂组合物含有(g)热塑性树脂。
24.根据权利要求23所述的应用，其中，所述(g)热塑性树脂含有从苯氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚酯型聚氨酯树脂、丁醛树脂、丙烯酸树脂和聚酰亚胺树脂组成的组中选出的至少一种。
25.根据权利要求14 M中任一项所述的应用，其中，所述粘接剂组合物含有(h)导电性粒子。
26.根据权利要求14 25中任一项所述的应用，其中，所述粘接剂组合物是将该粘接剂组合物形成为膜状而成的膜状粘接剂。
全文摘要
本发明提供粘接剂组合物、膜状粘接剂和电路部件的连接结构。本发明涉及粘接剂组合物作为电路连接材料的应用，其特征在于，所述粘接剂组合物含有(a)包含从(甲基)丙烯酸烷基酯-丁二烯-苯乙烯共聚物或复合物、(甲基)丙烯酸烷基酯-有机硅共聚物或复合物和有机硅-(甲基)丙烯酸共聚物或复合物组成的组中选出的至少一种物质的有机微粒，所述电路连接材料用于将相对设置的一对电路部件按照使所述一对电路部件所具有的电路电极彼此被电连接的方式进行粘接。
文档编号C09J4/02GK102559072SQ201210004719
公开日2012年7月11日 申请日期2008年7月29日 优先权日2007年8月8日
发明者伊泽弘行, 加藤木茂树, 富泽惠子, 工藤直, 白坂敏明 申请人:日立化成工业株式会社