电路连接材料及其制造方法、以及使用其而成的组装体的制造方法
【专利摘要】本发明提供具有优异的密合性的电路连接材料及其制造方法、以及使用其而成的组装体的制造方法。在第1电子部件的电极上预粘贴含有锐钛矿型的活性氧化钛颗粒、聚合性树脂、聚合引发剂和导电性颗粒的各向异性导电膜；在各向异性导电膜上配置第2电子部件，由该第2电子部件的上面用压接头挤压。在预粘贴时，通过锐钛矿型的活性氧化钛颗粒，表现出超亲水性，因此可以提高浸润性，提高对于基板的密合性。
【专利说明】电路连接材料及其制造方法、以及使用其而成的组装体的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及连接电子部件的电路连接材料及其制造方法、以及使用其而成的组装体的制造方法。
【背景技术】
[0002]以往,各向异性导电膜(ACF:Anisotropic Conductive Film)用于在印刷基板上安装半导体等部件。例如，在制造IXD (Liquid Crystal Display)面板时,用于在玻璃基板上接合控制像素的驱动IC (集成电路)的、称之为玻璃上芯片技术(COG)等。 [0003]例如，使用包括基膜/ACF/覆盖膜的构成的电路连接材料来进行各向异性导电连接时，通常在预粘贴步骤中，剥离覆盖膜使其贴附于玻璃基板，用预压接机在约70°C的温度下热压接，然后剥离基膜。此时，若ACF对于基板的密合力弱，则发生基膜没有被剥离，而是ACF与基膜一起从基板上剥离下来，必须再次预粘贴的不良情况。
[0004]专利文献I中记载了通过配合特定的(甲基)丙烯酸酯类聚氨酯来提高对于基板的密合性的粘合剂组合物。但是，在用反应性材料调节密合性时，可能影响正式压接的特性。
[0005]专利文献1:日本特开2011-168786号公报。
【发明内容】
[0006]本发明鉴于以往这样的实际情况而提出，其提供具有优异的密合性的电路连接材料及其制造方法、以及使用其而成的组装体的制造方法。
[0007]本发明人通过深入地研究，结果发现，通过配合表现出超亲水性的活性氧化钛，改善电路连接材料对于基板的密合性。
[0008]即，本发明的电路连接材料的特征在于，含有锐钛矿型的活性氧化钛颗粒、聚合性树脂和聚合引发剂。
[0009]另外，本发明的电路连接材料的制造方法的特征在于，具有以下步骤:对于锐钛矿型的氧化钛颗粒照射紫外线，制成活性氧化钛颗粒的活化步骤、和将上述活性氧化钛颗粒、聚合性树脂和聚合引发剂配合的配合步骤。
[0010]另外，本发明的组装体的制造方法的特征在于，具有以下步骤:在第I电子部件的电极上预粘贴含有锐钛矿型的活性氧化钛颗粒、聚合性树脂、聚合引发剂和导电性颗粒的各向异性导电膜的预粘贴步骤，和在上述各向异性导电膜上配置第2电子部件，由该第2电子部件的上面用压接头(圧着~y K )挤压的挤压步骤。
[0011]发明效果
根据本发明，通过锐钛矿型的活性氧化钛颗粒，表现出超亲水性，因此可以提高浸润性，提高对于基板的密合性。【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1表示锐钛矿型氧化钛的晶体结构的示意图。
[0013]图2表示金红石型氧化钛的晶体结构的示意图。
【具体实施方式】
[0014]以下，对于本发明的实施方式，参照附图的同时按照以下顺序进行详细地说明。
[0015]1.电路连接材料及其制造方法
2.组装体的制造方法
3.实施例。
[0016]〈1.电路连接材料及其制造方法〉
本实施方式中的电路连接材料含有锐钛矿型的活性氧化钛颗粒、聚合性树脂和聚合引发剂。由此，可以提高对于基板的密合性。进而，可以在更低的温度下进行预粘贴。因此，可以降低对于基板的热影响，提高生产性。
[0017]作为氧化钛颗 粒，工业上主要利用具有图1和图2各自所示的锐钛矿型和金红石型的晶体结构的氧化钛。本实施方式中，理想的是使用光催化活性优异的锐钛矿型的氧化钦颗粒。
[0018]与金红石型的氧化钛相比，锐钛矿型的氧化钛的光催化活性优异。其理由可以列举，在制造金红石型的氧化钛时，在900°C以上烧成，因此发生大粒径化、比表面积降低，因此光催化活性降低的理由，和与锐钛矿型的相比带系窄的理由。
[0019]由于氧化钛是半导体，其具有原子.分子的电子轨道形成为带状的能带结构的能量结构。能带结构具有电子占据的价带和电子未进入的导带，以及两者之间的禁带。能级顺序为价带 < 禁带 < 导带。
[0020]普遍认为，若吸收具有超过禁带的高能的光，则价带的电子被激发，转移至导带，氧化钛被活化。此时，价带产生称之为空穴的丧失电子的穴。该空穴作用于氧化钛的氧，产生氧缺陷，在其中吸附水，表现出超亲水性。
[0021]氧化钛颗粒的平均粒径优选为20~400nm。平均粒径大时，比表面积变小，因此光吸收率差，光催化活性降低。另外，平均粒径小时，在树脂中的分散性变得困难，同样地，光催化活性降低。
[0022]另外，氧化钛颗粒的配合量优选为I~30wt%。配合量多时，树脂粘度增加，难以发挥作为电路连接材料的功能。另外，配合量少时，无法发挥超亲水性的效果。
[0023]另外，作为活化氧化钛的方法，只要能给予高能即可，作为简单的方法，优选使用波长300~400nm左右的紫外线照射。
[0024]作为含有聚合性树脂和聚合引发剂的粘合剂组合物(基料)，可以使用自由基聚合型、阴离子聚合型、阳离子聚合型等的任意聚合型，但合适的是在更低温下可固化、在预压接时需要密合性的自由基聚合型。
[0025]自由基聚合型的粘合剂组合物含有膜形成树脂、自由基聚合性树脂和自由基聚合引发剂。
[0026]膜形成树脂相当于平均分子量为10000以上的高分子量树脂，从膜形成性的观点考虑，优选10000~80000左右的平均分子量。作为膜形成树脂，可以列举苯氧基树脂、聚酯型聚氨酯树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸系树脂、聚酰亚胺树脂、丁醛树脂等的各种树脂，它们可以单独使用，也可以将2种以上组合使用。其中，从膜形成状态、连接可靠性等的观点考虑，适合使用苯氧基树脂。膜形成树脂的含量相对于粘合剂组合物100质量份，通常为30~80质量份，优选为40~70质量份。
[0027]自由基聚合性树脂是具有通过自由基进行聚合的官能团的物质，可以列举环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯等，它们可以单独使用，也可以将2种以上组合使用。其中，在本实施方式中，优选使用环氧丙烯酸酯。自由基聚合性树脂的含量相对于粘合剂组合物100质量份,通常为10~60质量份,优选为20~50质量份。
[0028]自由基聚合引发剂可以使用公知的引发剂，其中，可以优选使用有机过氧化物。作为有机过氧化物，可以列举过氧缩酮类、二酰基过氧化物类、过氧二碳酸酯类、过氧酯类、二烷基过氧化物类、氢过氧化物类、甲硅烷基过氧化物类等，它们可以单独使用，也可以将2种以上组合使用。其中，在本实施方式中，优选使用过氧缩酮类。自由基聚合引发剂的含量相对于自由基系粘合剂组合物100质量份,通常为0.1~30质量份,优选为I~20质量份。
[0029]另外，作为在基料中的其他添加组合物，优选添加硅烷偶联剂。作为硅烷偶联剂，可以列举环氧基系、氨基系、巯基系、硫醚系、酰脲系等。另外，可以添加无机填料。作为无机填料可以使用二氧化硅、滑石、碳酸钙、氧化镁等，无机填料的种类没有特别限定。另外，在配合这些基料的各成分时，优选使用甲苯、醋酸乙酯、或它们的混合溶剂。
[0030]另外，作为对电路连接材料赋予各向异性时的导电性颗粒，例如可以使用金颗粒、银颗粒、镍颗粒等金属颗粒、苯并胍胺树脂或苯乙烯树脂等的树脂颗粒的表面被金、镍、锌等的金属被覆而成的金属被覆树脂颗粒等。作为这种导电性颗粒的平均粒径，为I~10 μ m,更优选为2~6 μ m。
[0031 ] 另外，基料中的导电性颗粒的平均粒子密度从连接可靠性和绝缘可靠性的观点考虑，优选1000~50000个/ mm2，更优选3000~30000个/ mm2。
·[0032]包括这种构成的电路连接材料由于配合了锐钛矿型的活性氧化钛颗粒，因此通过活性氧化钛的超亲水性，提高了与玻璃基板的表面的-OH的浸润性，可以提高与基板的密合性。进而，可以在比通常的预压接温度低50°C左右的低温下进行预压接。因此，对于基板的热影响降低，可以提高生产性。
[0033]接着，对于上述的电路连接材料的制造方法进行说明。本实施方式中的电路连接材料的制造方法具有:对锐钛矿型的氧化钛颗粒照射紫外线，制成活性氧化钛的活化步骤，和将活性氧化钛颗粒、聚合性树脂和聚合引发剂配合的配合步骤。
[0034]活化步骤中，对锐钛矿型的氧化钛颗粒照射紫外线。紫外线的照射条件没有特别限定，以数百μ ff/cm2左右的强度照射波长300~400nm左右的紫外线I小时~48小时。该锐钛矿型的活性氧化钛颗粒在基料中分散，因此被空穴吸附的水分没有扩散，而得到保持。因此，可以在光照射停止后长时间保持超亲水性。
[0035]配合步骤中，将活性氧化钛颗粒配合在含有聚合性树脂和聚合引发剂的基料中。作为基料，可以使用自由基聚合型、阴离子聚合型、阳离子聚合型等的任意聚合型。
[0036]其中，对于电路连接材料形成为膜状、通过配合导电性颗粒制造具有各向异性的各向异性导电膜的制造方法进行说明。该各向异性导电膜的制造方法具有:在剥离基材上涂布组合物的涂布步骤，该组合物含有锐钛矿型的活性氧化钛颗粒、膜形成树脂、聚合性树月旨、聚合引发剂和导电性颗粒；和使剥离基材上的组合物干燥的干燥步骤。
[0037]涂布步骤中，在如上述构成那样制备组合物后，使用刮棒涂布机、涂布装置等在剥离基材上进行涂布。剥离基材例如包括将硅酮等的剥离剂涂布在PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯 Polyethylene Terephthalate)>OPP (向性聚丙烯 Oriented Polypropylene)、PMP (聚4-甲基 1-戍烯 poly 4-methyl_l-pentene)、PTFE(聚四氟乙烯 Polytetrafluoroethylene)等上而成的层叠结构，防止组合物干燥的同时，维持组合物的形状。另外，组合物是可以将上述组合物溶解于有机溶剂而得到的，作为有机溶剂，可以使用甲苯、醋酸乙酯或它们的混合溶剂、其他各种有机溶剂。
[0038]后续的干燥步骤中，将剥离基材上的组合物通过热烤箱、加热干燥装置等干燥。由此，可以得到在绝缘性粘接树脂中分散有导电性颗粒的各向异性导电膜，所述绝缘性粘接树脂含有锐钛矿型的活性氧化钛颗粒、膜形成树脂、聚合性树脂和聚合引发剂。
[0039]<2.组装体的组装方法>
接着，对于使用了上述电路连接材料的电子部件的组装方法进行说明。本实施方式中的电子部件的组装方法具有:在第I电子部件的电极上预粘贴含有锐钛矿型的活性氧化钛颗粒、聚合性树脂、聚合引发剂和导电性颗粒的各向异性导电膜的预粘贴步骤，和在各向异性导电膜上配置第2电子部件，由第2电子部件的上面用压接头挤压的挤压步骤。由此，第I电子部件的电极和第2电子部件的电极经由导电性颗粒连接，同时可以使各向异性导电膜固化。
[0040]其中，作为第I电子部件，可以列举在玻璃基板上被覆IZO(氧化铟锌Indium ZincOxide)膜而成的IZO被覆玻璃、在玻璃基板上被覆SiNx (氮化硅)膜而成的SiNx被覆玻璃等。另外，作为第2电子部件，可以列举COF (薄膜覆晶Chip On Film)、IC (集成电路Integrated Circuit)等。
[0041]本实施方式中，由于在各向异性导电膜中配合锐钛矿型的活性氧化钛颗粒，因此通过活性氧化钛的超亲水性，与玻璃基板的表面的-OH的浸润性提高，在预粘贴步骤中，可以提高与玻璃基板的密合性。由此，可以防止ACF与基膜一起从玻璃基板上剥离，可以提高转印性。另外，由于得到与玻璃基板的优异的密合性，因此可以在比通常的预压接温度低50°C左右的低温下进行预粘贴。因此，对基板的热影响降低，可以提高生产性。
实施例
[0042]<3.实施例 >
以下，对于本发明的实施例进行说明。本实施例中，合成氧化钛，将其配合在自由基固化型的各向异性导电膜中。并且，进行各向异性导电膜的预粘贴试验。另外，使用各向异性导电接膜制作组装体，测定组装体的连接电阻。应予说明，本发明不限于这些实施例。
[0043]氧化钛的合成、各向异性导电膜的制作、组装体的制作、预粘贴试验以及连接电阻的测定如下进行。 [0044][氧化钛的合成]
参照日本特开2001-287997号公报，使四氯化钛在气相中与氧接触，使其氧化，通过这样的气相法，制备氧化钛单晶。即，在上部具备多层管燃烧器的气相反应管中，在约830°C下进行氧化反应，合成氧化钛，将其在350~40(TC下保持120分钟，进行加热处理，得到平均粒径1.2μπι的锐钛矿型的氧化钛。另外，将反应温度变为1000°C，得到平均粒径Ι.ομπι的金红石型氧化钛。对于这些氧化钛，使用孔眼不同的多个筛进行干式分级。并且，测定通过筛的孔眼的比例，以累计(累积)重量百分比表示。
[0045]如表1所示。制备平均粒径(D50) 200nm的锐钛矿型的氧化钛A、平均粒径(D50)20nm的锐钛矿型的氧化钛B、平均粒径(D50)400nm的锐钛矿型的氧化钛C、平均粒径(D50)IOnm的锐钛矿型的氧化钛D、平均粒径(D50) 500nm的锐钛矿型的氧化钛E以及平均粒径(D50) 200nm的金红石型的氧化钛F。
[0046]表1
【权利要求】
1.电路连接材料，其含有锐钛矿型的活性氧化钛颗粒、聚合性树脂和聚合引发剂。
2.权利要求1所述的电路连接材料，其中，上述活性氧化钛颗粒的平均粒径为20~400nmo
3.权利要求1或2所述的电路连接材料，其中，上述活性氧化钛颗粒的配合量为I~30wt%o
4.权利要求1所述的电路连接材料，其中，上述聚合性树脂是自由基聚合性树脂，上述聚合引发剂是自由基聚合引发剂。
5.电路连接材料的制造方法，其具有: 对锐钛矿型的氧化钛颗粒照射紫外线，制成活性氧化钛颗粒的活化步骤；和 配合上述活性氧化钛颗粒、聚合性树脂和聚合引发剂的配合步骤。
6.组装体的制造方法，其具有: 在第I电子部件的电极上预粘贴含有锐钛矿型的活性氧化钛颗粒、聚合性树脂、聚合引发剂和导电性颗粒的各向异性导电膜的预粘贴步骤；和 在上述各向异性导电膜上配置第2电子部件，由该第2电子部件的上面用压接头挤压的挤压步骤。
【文档编号】C09J171/12GK103709955SQ201310454922
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年9月30日 优先权日:2012年10月5日
【发明者】浜地浩史 申请人:迪睿合电子材料有限公司