TW201704433A - 接著劑組成物及連接構造體 - Google Patents
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Abstract
一種接著劑組成物,其包括(a)熱塑性樹脂、(b)自由基聚合性化合物、(c)自由基聚合起始劑、以及(d)含有硼的錯合物,且(d)含有硼的錯合物為由下述通式(A)所表示的化合物。□式(A)中,R1
、R2
及R3
分別獨立地表示氫原子、碳數1~18的烷基或芳基,R4
、R5
及R6
分別獨立地表示氫原子或特定的有機基。
Description
本發明是有關於一種接著劑組成物及連接構造體。
於半導體元件及液晶顯示元件中,自先前以來為了使元件中的各種構件結合而使用各種接著劑。對於接著劑的要求如接著性、以及耐熱性、高溫高濕狀態下的可靠性等般涉及多方面。所述接著劑用於液晶顯示元件與捲帶式封裝(Tape Carrier Package,TCP)(或覆晶薄膜(Chip On Film,COF))的連接、撓性印刷電路(Flexible Printed Circuit,FPC)與TCP(或COF)的連接、TCP(或COF)與印刷配線板的連接、FPC與印刷配線板的連接等。另外,當將半導體元件安裝於基板上時亦使用所述接著劑。
作為用於接著的被接著體,可使用印刷配線板,或聚醯亞胺樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate,PET)、聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)、聚萘二甲酸乙二酯(Polyethylene naphthalate,PEN)等有機基材,以及銅、鋁等金屬,或銦與錫的複合氧化物(Indium Tin Oxide,ITO)、銦與鋅的複合氧化物(Indium Zinc Oxide,IZO)、鋅與鋁的複合氧化物(Aluminum Zinc Oxide,AZO)、氮化矽(SiN)、二氧化矽(SiO2
)等具有多種多樣的表面狀態的基材。因此,需要配合各被接著體的接著劑組成物的分子設計。
最近,伴隨半導體元件的高積體化、或液晶顯示元件的高精細化,元件間間距及配線間間距正不斷狹小化。另外,已開始使用利用PET、PC、PEN等耐熱性低的有機基材的半導體元件、液晶顯示元件或觸控面板。若應用於此種半導體元件等的接著劑組成物的硬化時的加熱溫度高、且硬化速度慢,則存在不僅所期望的連接部被過度加熱,甚至周邊構件亦被過度加熱而成為周邊構件的損傷等的因素的傾向。因此,對於接著劑組成物要求利用低溫硬化的接著。
自先前以來,作為所述半導體元件或液晶顯示元件用的接著劑,使用高接著性且顯示出高可靠性的利用環氧樹脂的熱硬化性樹脂(例如,參照下述專利文獻1)。作為樹脂的構成成分,通常使用環氧樹脂、與環氧樹脂具有反應性的硬化劑(酚樹脂等)、促進環氧樹脂與硬化劑的反應的熱潛在性觸媒等。熱潛在性觸媒是於室溫等儲存溫度下不進行反應,於加熱時顯示出高反應性的物質,且成為決定硬化溫度及硬化速度的重要的因素,自接著劑於室溫下的儲存穩定性與加熱時的硬化速度的觀點出發而使用各種化合物。於實際的步驟中,藉由在170℃~250℃的溫度下硬化1小時~3小時的硬化條件來獲得所期望的接著。但是,為了使所述接著劑進行低溫硬化,必須使用活化能低的熱潛在性觸媒,但要兼具儲存穩定性非常困難。
近年來,併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、及作為自由基聚合起始劑的過氧化物的自由基硬化型接著劑正受到矚目。自由基硬化因作為反應活性種的自由基富有反應性,故可實現短時間硬化(例如,參照下述專利文獻2)。於此種自由基硬化型接著劑中,提出有併用過氧化苯甲醯(Benzoyl Peroxide,BPO)、胺系化合物、有機硼化合物等作為自由基聚合起始劑的方法(例如,參照下述專利文獻3)。 現有技術文獻 專利文獻
專利文獻1:日本專利特開平1-113480號公報 專利文獻2:國際公開第98/44067號 專利文獻3:日本專利特開2000-290121號公報
[發明所欲解決之課題]為了使所述自由基硬化型接著劑進行低溫硬化,必須使用自由基聚合起始劑,但於先前的自由基硬化型接著劑中,兼具低溫硬化性與儲存穩定性非常困難。例如,當使用所述過氧化苯甲醯(BPO)、胺系化合物、有機硼化合物等作為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的自由基聚合起始劑時,於室溫(25℃,以下相同)下硬化反應亦進行,因此存在儲存穩定性下降的情況。
因此,本發明的目的在於提供一種低溫硬化性及儲存穩定性優異的接著劑組成物。另外,本發明的目的在於提供一種使用此種接著劑組成物的連接構造體。 [解決課題之手段]
本發明者等人為了解決所述課題而努力研究的結果,發現藉由將含有硼的特定的錯合物用作接著劑組成物的構成成分,可獲得優異的低溫硬化性及儲存穩定性,從而完成了本發明。
即,本發明的接著劑組成物包括(a)熱塑性樹脂、(b)自由基聚合性化合物、(c)自由基聚合起始劑、以及(d)含有硼的錯合物,且(d)含有硼的錯合物為由下述通式(A)所表示的化合物。 [化1][式(A)中,R1
、R2
及R3
分別獨立地表示氫原子、碳數1~18的烷基或芳基,R4
、R5
及R6
分別獨立地表示氫原子、碳數1~18的烷基、由下述通式(a1)所表示的有機基、或由下述通式(a2)所表示的有機基] [化2][式(a1)中,R7a
表示氫原子或碳數1~6的烷基,R7b
表示氫原子、胺基、烷氧基或碳數1~10的烷基。另外,s及t分別獨立地表示1~10的整數] [化3][式(a2)中,R8
表示碳數1~10的烷基。另外,u表示1~10的整數]
於本發明中,藉由接著劑組成物包括(d)含有硼的錯合物,可促進低溫(例如80℃~120℃)下的(c)自由基聚合起始劑的分解,因此接著劑組成物的低溫硬化性優異。另外,於本發明中,藉由所述(d)含有硼的錯合物為由通式(A)所表示的化合物,接著劑組成物的儲存穩定性(例如,室溫附近(例如-20℃~25℃)的儲存穩定性)優異,即便於長期保存接著劑組成物的情況下,亦可獲得優異的接著強度及連接電阻(例如,電路構件的連接構造體或太陽電池模組中的接著強度及連接電阻)。如上所述,本發明的接著劑組成物的低溫硬化性及儲存穩定性優異。
進而,於本發明中,不論是否長期保存接著劑組成物,均可獲得優異的接著強度及連接電阻。另外,於本發明中,不論是否長期保存接著劑組成物,於長時間的可靠性試驗(高溫高濕試驗)後亦均可維持穩定的性能(接著強度及連接電阻)。
另外,於本發明的接著劑組成物中,(b)自由基聚合性化合物可包含具有磷酸基的乙烯基化合物、及該乙烯基化合物以外的自由基聚合性化合物。於此情況下,利用低溫硬化的接著變得容易,並且可進一步提昇與具有連接端子的基板的接著強度。
另外,(a)熱塑性樹脂可包含選自由苯氧基樹脂、聚胺基甲酸酯(polyurethane)樹脂、聚酯胺基甲酸酯(polyester urethane)樹脂、丁醛樹脂、(甲基)丙烯酸樹脂、聚醯亞胺(polyimide)樹脂及聚醯胺(polyamide)樹脂、以及具有源自乙酸乙烯酯的結構單元的共聚物所組成的群組中的至少一種。於此情況下,耐熱性及接著性進一步提昇,於長時間的可靠性試驗(高溫高濕試驗)後亦可容易地維持該些優異的特性。
另外,本發明的接著劑組成物可進而含有(e)導電性粒子。於此情況下,可對接著劑組成物賦予良好的導電性或各向異性導電性,因此可更適宜地用於具有連接端子的電路構件彼此的接著用途或太陽電池模組等。另外,可更充分地降低經由所述接著劑組成物進行電性連接而獲得的連接構造體的連接電阻。
另外,本發明者發現所述接著劑組成物對於具有連接端子的構件的連接有用。本發明的接著劑組成物可用於將配置在第1基板的主面上的第1連接端子、與配置在第2基板的主面上的第2連接端子電性連接,亦可用於將具有配置在基板的主面上的連接端子的太陽電池單元的該連接端子、與配線構件電性連接。
本發明的一形態的連接構造體包括:第1電路構件,具有第1基板及配置於該第1基板的主面上的第1連接端子;第2電路構件,具有第2基板及配置於該第2基板的主面上的第2連接端子;以及連接構件,配置於第1電路構件及第2電路構件之間;連接構件含有所述接著劑組成物的硬化物,且第1連接端子與第2連接端子電性連接。於本發明的一形態的連接構造體中,連接構件含有所述接著劑組成物的硬化物,藉此可提昇連接構造體中的連接電阻及接著強度。
於本發明的一形態的連接構造體中,第1基板及第2基板的至少一者可包含含有玻璃轉移溫度為200℃以下的熱塑性樹脂的基材。於此情況下,可進一步提昇使用接著劑組成物的連接構造體中的接著強度。
於本發明的一形態的連接構造體中,第1基板及第2基板的至少一者可包含含有選自由聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯及聚萘二甲酸乙二酯所組成的群組中的至少一種的基材。於此情況下,即便在使用具有包含所述特定的材料(耐熱性低的材料)的基板的第1電路構件或第2電路構件的情況下,亦可藉由使用所述本發明的接著劑組成物而實現低溫硬化,因此可減少對於第1電路構件或第2電路構件的熱損害。另外,包含所述特定的材料的基板與接著劑組成物的潤濕性提昇而可一步提昇接著強度。藉此,當使用包含所述特定的材料的基板時,可獲得優異的連接可靠性。
本發明的一形態的連接構造體可為如下的形態:第1基板包含含有選自由聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯及聚萘二甲酸乙二酯所組成的群組中的至少一種的基材,第2基板包含含有選自由聚醯亞胺樹脂及聚對苯二甲酸乙二酯所組成的群組中的至少一種的基材。於此情況下,即便在使用具有包含所述特定的材料的基板的第1電路構件或第2電路構件的情況下,亦可藉由使用所述本發明的接著劑組成物而實現低溫硬化,因此可減少對於第1電路構件或第2電路構件的熱損害。另外,包含所述特定的材料的基板與接著劑組成物的潤濕性提昇而可一步提昇接著強度。藉此,當使用包含所述特定的材料的基板時,可獲得優異的連接可靠性。
本發明的另一形態的連接構造體包括:太陽電池單元,具有基板及配置於該基板的主面上的連接端子;配線構件;以及連接構件,配置於太陽電池單元及配線構件之間;連接構件含有所述接著劑組成物的硬化物,且連接端子與配線構件電性連接。於本發明的另一形態的連接構造體中,藉由連接構件含有所述接著劑組成物的硬化物,可提昇連接構造體中的連接電阻及接著強度。 [發明的效果]
根據本發明,可提供低溫硬化性與儲存穩定性優異的接著劑組成物。此種接著劑組成物與所述專利文獻3中所記載的使用烷基硼化合物的情況相比,可提昇儲存穩定性。另外,本發明的接著劑組成物的低溫硬化性與儲存穩定性的平衡優異。本發明的接著劑組成物因儲存穩定性優異,故即便於長期保存接著劑組成物的情況下,亦可獲得優異的接著強度及連接電阻。進而,於本發明的接著劑組成物中,不論是否長期保存接著劑組成物,均可獲得優異的接著強度及連接電阻。另外,於本發明的接著劑組成物中,不論是否長期保存接著劑組成物,於長時間的可靠性試驗(高溫高濕試驗)後亦均可維持穩定的性能(接著強度及連接電阻)。本發明可提供使用此種接著劑組成物的連接構造體。
以下,對本發明的適宜的實施形態進行詳細說明。再者,於本說明書中,所謂「(甲基)丙烯酸」,是指丙烯酸及與其相對應的甲基丙烯酸,所謂「(甲基)丙烯酸酯」,是指丙烯酸酯及與其相對應的甲基丙烯酸酯,所謂「(甲基)丙烯酸樹脂」,是指丙烯酸樹脂及與其相對應的甲基丙烯酸樹脂,所謂「(甲基)丙烯醯基」,是指丙烯醯基及與其相對應的甲基丙烯醯基,所謂「(甲基)丙烯醯氧基」,是指丙烯醯氧基及與其相對應的甲基丙烯醯氧基。
另外,於本說明書中,所謂「重量平均分子量」,是指根據下述所示的條件,使用利用標準聚苯乙烯的校準曲線,並藉由凝膠滲透層析儀(Gel Permeation Chromatograph,GPC)所測定的值。 (測定條件) 裝置:東曹(Tosoh)股份有限公司製造的GPC-8020 檢測器:東曹股份有限公司製造的RI-8020 管柱:日立化成工業股份有限公司製造的Gelpack GL-A-160-S+GL-A150 試樣濃度:120 mg/3 ml 溶媒:四氫呋喃 注入量:60 μl 壓力:30 kgf/cm2
流量:1.00 ml/min
<接著劑組成物> 本實施形態的接著劑組成物包括:(a)熱塑性樹脂、(b)自由基聚合性化合物、(c)自由基聚合起始劑、以及(d)含有硼的錯合物。
((a)熱塑性樹脂) (a)熱塑性樹脂是指具有如下性質的樹脂(高分子):藉由加熱而變成黏度高的液狀狀態且藉由外力而自由地變形,若進行冷卻並去除外力,則於保持其形狀的狀態下變硬,且可重複進行該過程。另外,(a)熱塑性樹脂亦可為含有具有所述性質的反應性官能基的樹脂(高分子)。(a)熱塑性樹脂的玻璃轉移溫度(Tg)較佳為-30℃以上,更佳為-25℃以上,進而更佳為-20℃以上。(a)熱塑性樹脂的玻璃轉移溫度(Tg)較佳為190℃以下,更佳為170℃以下,進而更佳為150℃以下,特佳為130℃以下,極佳為110℃以下。
(a)熱塑性樹脂例如可包含選自由苯氧基樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚酯胺基甲酸酯樹脂、丁醛樹脂(例如聚乙烯丁醛樹脂)、(甲基)丙烯酸樹脂、聚醯亞胺樹脂及聚醯胺樹脂、以及具有源自乙酸乙烯酯的結構單元的共聚物(乙酸乙烯酯共聚物,例如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)所組成的群組中的至少一種。該些熱塑性樹脂可單獨使用一種、或將兩種以上混合使用。進而,於該些(a)熱塑性樹脂中亦可含有矽氧烷鍵或氟取代基。該些熱塑性樹脂較佳為混合的樹脂彼此完全相容的狀態、或產生微相分離並發生白濁的狀態。
當將接著劑組成物製成膜狀來利用時,(a)熱塑性樹脂的重量平均分子量越大,越容易獲得良好的膜形成性,另外,可範圍廣泛地來設定影響作為膜狀接著劑組成物的流動性的熔融黏度。(a)熱塑性樹脂的重量平均分子量較佳為5000以上,更佳為7000以上,進而更佳為10000以上,特佳為20000以上,極佳為25000以上。若(a)熱塑性樹脂的重量平均分子量為5000以上,則存在容易獲得良好的膜形成性的傾向。(a)熱塑性樹脂的重量平均分子量較佳為150000以下,更佳為100000以下,進而更佳為80000以下,特佳為70000以下,極佳為65000以下。若(a)熱塑性樹脂的重量平均分子量為150000以下,則存在容易獲得與其他成分的良好的相容性的傾向。
以接著劑成分(接著劑組成物中的除導電性粒子以外的成分)的總質量為基準,接著劑組成物中的(a)熱塑性樹脂的調配量較佳為5質量%以上,更佳為15質量%以上,進而更佳為25質量%以上,特佳為35質量%以上。若(a)熱塑性樹脂的調配量為5質量%以上,則當將接著劑組成物製成膜狀來利用時,存在容易獲得特別良好的膜形成性的傾向。以接著劑成分(接著劑組成物中的除導電性粒子以外的成分)的總質量為基準,(a)熱塑性樹脂的調配量較佳為80質量%以下,更佳為70質量%以下,進而更佳為60質量%以下,特佳為50質量%以下。若(a)熱塑性樹脂的調配量為80質量%以下,則存在容易獲得良好的接著劑組成物的流動性的傾向。
((b)自由基聚合性化合物) (b)自由基聚合性化合物是指藉由自由基聚合起始劑的作用而產生自由基聚合的化合物。(b)自由基聚合性化合物亦可為藉由賦予光或熱等活化能而使其本身產生自由基的化合物。作為(b)自由基聚合性化合物,例如可適宜地使用具有藉由活性自由基而進行聚合的官能基(乙烯基、(甲基)丙烯醯基、烯丙基、順丁烯二醯亞胺基等)的化合物。
作為(b)自由基聚合性化合物,具體而言,可列舉:環氧(甲基)丙烯酸酯寡聚物、(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯寡聚物、聚醚(甲基)丙烯酸酯寡聚物、聚酯(甲基)丙烯酸酯寡聚物等寡聚物;三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯;聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯;聚伸烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸二環戊烯酯;(甲基)丙烯酸二環戊烯氧基乙酯;新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯;二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯;異三聚氰酸改質二官能(甲基)丙烯酸酯;異三聚氰酸改質三官能(甲基)丙烯酸酯;雙苯氧基乙醇茀(甲基)丙烯酸酯;於雙酚茀二縮水甘油醚的縮水甘油基中加成(甲基)丙烯酸而成的環氧(甲基)丙烯酸酯;向於雙酚茀二縮水甘油醚的縮水甘油基中加成乙二醇或丙二醇而成的化合物中導入(甲基)丙烯醯氧基而成的化合物;由下述通式(B)或通式(C)所表示的化合物等。
[化4][式(B)中,R9
及R10
分別獨立地表示氫原子或甲基,a及b分別獨立地表示1~8的整數]
[化5][式(C)中,R11
及R12
分別獨立地表示氫原子或甲基,c及d分別獨立地表示0~8的整數]
另外,作為(b)自由基聚合性化合物,即便是如於30℃下單獨靜置時為蠟狀、結晶狀、玻璃狀、粉狀等般無流動性且顯示出固體狀態的化合物,亦可無特別限制地使用。作為此種(b)自由基聚合性化合物,具體而言,可列舉:N,N'-亞甲基雙丙烯醯胺、二丙酮丙烯醯胺(別名:雙丙酮丙烯醯胺)、N-羥甲基丙烯醯胺、N-苯基甲基丙烯醯胺、2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸、三(2-丙烯醯氧基乙基)異氰脲酸酯、N-苯基順丁烯二醯亞胺、N-(鄰甲基苯基)順丁烯二醯亞胺、N-(間甲基苯基)順丁烯二醯亞胺、N-(對甲基苯基)順丁烯二醯亞胺、N-(鄰甲氧基苯基)順丁烯二醯亞胺、N-(間甲氧基苯基)順丁烯二醯亞胺、N-(對甲氧基苯基)順丁烯二醯亞胺、N-甲基順丁烯二醯亞胺、N-乙基順丁烯二醯亞胺、N-辛基順丁烯二醯亞胺、4,4'-二苯基甲烷雙順丁烯二醯亞胺、間伸苯基雙順丁烯二醯亞胺、3,3'-二甲基-5,5'-二乙基-4,4'-二苯基甲烷雙順丁烯二醯亞胺、4-甲基-1,3-伸苯基雙順丁烯二醯亞胺、N-甲基丙烯醯氧基順丁烯二醯亞胺、N-丙烯醯氧基順丁烯二醯亞胺、1,6-雙順丁烯二醯亞胺-(2,2,4-三甲基)己烷、N-甲基丙烯醯氧基丁二醯亞胺、N-丙烯醯氧基丁二醯亞胺、甲基丙烯酸2-萘酯、丙烯酸2-萘酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二乙烯基乙烯脲、二乙烯基丙烯脲、甲基丙烯酸2-聚苯乙烯基乙酯、N-苯基-N'-(3-甲基丙烯醯氧基-2-羥基丙基)-對苯二胺、N-苯基-N'-(3-丙烯醯氧基-2-羥基丙基)-對苯二胺、甲基丙烯酸四甲基哌啶酯、丙烯酸四甲基哌啶酯、甲基丙烯酸五甲基哌啶酯、丙烯酸五甲基哌啶酯、丙烯酸十八酯、N-第三丁基丙烯醯胺、N-(羥基甲基)丙烯醯胺、由下述式(D)~式(M)所表示的化合物等。
[化6][式(D)中,e表示1~10的整數]
[化7]
[化8][式(F)中,R13
及R14
分別獨立地表示氫原子或甲基,f表示15~30的整數]
[化9][式(G)中,R15
及R16
分別獨立地表示氫原子或甲基,g表示15~30的整數]
[化10][式(H)中,R17
表示氫原子或甲基]
[化11][式(I)中,R18
表示氫原子或甲基,h表示1~10的整數]
[化12][式(J)中,R19
表示氫原子、或由下述式(i)或式(ii)所表示的有機基,i表示1~10的整數]
[化13][化14]
[化15][式(K)中,R20
表示氫原子、或由下述式(iii)或(iv)所表示的有機基,j表示1~10的整數]
[化16][化17]
[化18][式(L)中,R21
表示氫原子或甲基]
[化19][式(M)中,R22
表示氫原子或甲基]
另外,作為(b)自由基聚合性化合物,可使用(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯。(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯可單獨使用,亦可與(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯以外的(b)自由基聚合性化合物併用。藉由單獨使用(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯、或將其與(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯以外的(b)自由基聚合性化合物併用,可撓性提昇,且可進一步提昇接著強度。
作為(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯,並無特別限制,但較佳為由下述通式(N)所表示的(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯。此處,由下述通式(N)所表示的(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯可藉由脂肪族系二異氰酸酯或脂環式系二異氰酸酯與選自由脂肪族酯系二醇及脂環式酯系二醇、以及脂肪族碳酸酯系二醇及脂環式碳酸酯系二醇所組成的群組中的至少一種的縮合反應而獲得。
[化20][式(N)中,R23
及R24
分別獨立地表示氫原子或甲基,R25
表示伸乙基或伸丙基,R26
表示飽和脂肪族基或飽和脂環式基,R27
表示含有酯基的飽和脂肪族基或飽和脂環式基、或者含有碳酸酯基的飽和脂肪族基或飽和脂環式基,k表示1~40的整數。再者,式(N)中,R25
彼此、R26
彼此分別可相同,亦可不同]
構成所述(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯的脂肪族系二異氰酸酯或脂環式系二異氰酸酯可選自四亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、離胺酸二異氰酸酯、2-甲基戊烷-1,5-二異氰酸酯、3-甲基戊烷-1,5-二異氰酸酯、2,2,4-三甲基六亞甲基-1,6-二異氰酸酯、2,4,4-三甲基六亞甲基-1,6-二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、環己基二異氰酸酯、氫化伸二甲苯基二異氰酸酯、氫化二苯基甲烷二異氰酸酯、氫化三甲基伸二甲苯基二異氰酸酯等。
另外,構成所述(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯的脂肪族酯系二醇或脂環式酯系二醇可選自乙二醇、丙二醇(別名:1,2-丙二醇)、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,2-戊二醇、1,4-戊二醇、1,5-戊二醇、2,4-戊二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、2,4-二甲基-2,4-戊二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、1,2-己二醇、1,5-己二醇、1,6-己二醇、2,5-己二醇、2-乙基-1,3-己二醇、2,5-二甲基-2,5-己二醇、1,2-辛二醇、1,8-辛二醇、1,7-庚二醇、1,9-壬二醇、1,2-癸二醇、1,10-癸二醇、十二烷二醇(1,12-十二烷二醇等)、頻哪醇、1,4-丁炔二醇、三乙二醇、二乙二醇、二丙二醇、環己烷二甲醇、1,4-環己烷二甲醇等飽和或不飽和的低分子二醇類;使己二酸、3-甲基己二酸、2,2,5,5-四甲基己二酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、丁二酸、2,2-二甲基丁二酸、2-乙基-2-甲基丁二酸、2,3-二甲基丁二酸、草酸、丙二酸、甲基丙二酸、乙基丙二酸、丁基丙二酸、二甲基丙二酸、戊二酸、2-甲基戊二酸、3-甲基戊二酸、2,2-二甲基戊二酸、3,3-二甲基戊二酸、2,4-二甲基戊二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸等二元酸或對應於該些酸的酸酐進行脫水縮合而獲得的聚酯二醇類;使ε-己內酯等環狀酯化合物進行開環聚合而獲得的聚酯二醇類。所述脂肪族酯系二醇及脂環式酯系二醇分別可單獨使用一種、或將兩種以上混合使用。
另外,構成所述(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯的脂肪族碳酸酯系二醇或脂環式碳酸酯系二醇可選自藉由至少一種所述二醇類與二氯化羰的反應而獲得的聚碳酸酯二醇類。藉由所述二醇類與二氯化羰的反應而獲得的聚碳酸酯系二醇可單獨使用一種、或將兩種以上混合使用。
就進一步提昇接著強度的觀點而言,可於5000以上、未滿30000的範圍內自由地調整重量平均分子量而適宜地使用所述(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯。若所述(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯的重量平均分子量為所述範圍內,則可充分地獲得柔軟性與凝聚力兩者,與PET、PC、PEN等有機基材的接著強度進一步提昇,可獲得更優異的連接可靠性。另外,就更充分地獲得此種效果的觀點而言,所述(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯的重量平均分子量更佳為8000以上、未滿25000,進而更佳為10000以上、未滿25000,特佳為10000以上、未滿20000。再者,若該重量平均分子量為5000以上,則存在容易獲得充分的可撓性的傾向,若重量平均分子量未滿30000,則存在接著劑組成物的流動性下降的情況得到抑制的傾向。
另外,以接著劑成分(接著劑組成物中的除導電性粒子以外的成分)的總質量為基準,所述(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯的調配量較佳為5質量%以上,更佳為10質量%以上,進而更佳為15質量%以上,特佳為25質量%以上,極佳為35質量%以上。若所述調配量為5質量%以上,則存在硬化後容易獲得充分的耐熱性的傾向。另外,以接著劑成分(接著劑組成物中的除導電性粒子以外的成分)的總質量為基準,所述(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯的調配量較佳為95質量%以下,更佳為80質量%以下,進而更佳為70質量%以下,特佳為60質量%以下,極佳為50質量%以下。若所述配合量為95質量%以下,則存在當將接著劑組成物用作膜狀接著劑時,容易獲得良好的膜形成性的傾向。
(b)自由基聚合性化合物可分別包含一種以上的含有磷酸基的乙烯基化合物(具有磷酸基的乙烯基化合物)、及該含有磷酸基的乙烯基化合物以外的自由基聚合性化合物。(b)自由基聚合性化合物亦可分別包含一種以上的選自由N-乙烯基化合物與N,N-二烷基乙烯基化合物所組成的群組中的N-乙烯基系化合物、及該N-乙烯基系化合物以外的自由基聚合性化合物。藉由併用含有磷酸基的乙烯基化合物,可進一步提昇接著劑組成物對於具有連接端子的基板的接著性。另外,藉由併用N-乙烯基系化合物,可提昇接著劑組成物的交聯率(cross-linking ratio)。
作為含有磷酸基的乙烯基化合物,只要是具有磷酸基及乙烯基的化合物,則並無特別限制,但較佳為由下述通式(O)~通式(Q)所表示的化合物。
[化21][式(O)中,R28
表示(甲基)丙烯醯氧基,R29
表示氫原子或甲基,l及m分別獨立地表示1~8的整數。再者,式(O)中,R28
彼此、R29
彼此、l彼此及m彼此分別可相同,亦可不同]
[化22][式(P)中,R30
表示(甲基)丙烯醯氧基,n、o及p分別獨立地表示1~8的整數。再者,式(P)中,R30
彼此、n彼此、o彼此及p彼此分別可相同,亦可不同]
[化23][式(Q)中,R31
表示(甲基)丙烯醯氧基,R32
表示氫原子或甲基,q及r分別獨立地表示1~8的整數]
作為含有磷酸基的乙烯基化合物,具體而言,可列舉:(甲基)丙烯酸酸式磷醯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸酸式磷醯氧基丙酯、酸式磷醯氧基聚氧化乙烯二醇單(甲基)丙烯酸酯、酸式磷醯氧基聚氧化丙烯二醇單(甲基)丙烯酸酯、磷酸2,2'-二(甲基)丙烯醯氧基二乙酯、環氧乙烷(Ethylene Oxide,EO)改質磷酸二(甲基)丙烯酸酯、磷酸改質環氧(甲基)丙烯酸酯、磷酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯、磷酸乙烯酯等。
作為N-乙烯基系化合物,具體而言,可列舉:N-乙烯基咪唑、N-乙烯基吡啶、N-乙烯基吡咯啶酮、N-乙烯基甲醯胺、N-乙烯基己內醯胺、4,4'-亞乙烯基雙(N,N-二甲基苯胺)、N-乙烯基乙醯胺、N,N-二甲基丙烯醯胺、N,N-二乙基丙烯醯胺等。
所述含有磷酸基的乙烯基化合物、及N-乙烯基系化合物的調配量分別獨立於含有磷酸基的乙烯基化合物、及N-乙烯基系化合物以外的自由基聚合性化合物的調配量,以接著劑成分(接著劑組成物中的除導電性粒子以外的成分)的總質量為基準,較佳為0.2質量%以上,更佳為0.3質量%以上,進而更佳為0.5質量%以上,特佳為1.0質量%以上,極佳為1.5質量%以上。若所述調配量為0.2質量%以上,則存在容易獲得高接著強度的傾向。以接著劑成分(接著劑組成物中的除導電性粒子以外的成分)的總質量為基準,所述含有磷酸基的乙烯基化合物及N-乙烯基系化合物的調配量分別較佳為15質量%以下,更佳為10質量%以下,進而更佳為5質量%以下,特佳為3質量%以下。若所述調配量為15質量%以下,則存在接著劑組成物的硬化後的物性不易下降、且容易確保可靠性的傾向。
另外,以接著劑成分(接著劑組成物中的除導電性粒子以外的成分)的總質量為基準,除所述含有磷酸基的乙烯基化合物及N-乙烯基系化合物以外的(b)自由基聚合性化合物的調配量較佳為5質量%以上,更佳為10質量%以上,進而更佳為15質量%以上,特佳為25質量%以上,極佳為35質量%以上。若所述調配量為5質量%以上,則存在硬化後容易獲得充分的耐熱性的傾向。以接著劑成分(接著劑組成物中的除導電性粒子以外的成分)的總質量為基準,除所述含有磷酸基的乙烯基化合物及N-乙烯基系化合物以外的(b)自由基聚合性化合物的調配量較佳為95質量%以下,更佳為80質量%以下,進而更佳為70質量%以下,特佳為60質量%以下,極佳為50質量%以下。若所述調配量為95質量%以下,則存在當將接著劑組成物用作膜狀接著劑時,容易獲得良好的膜形成性的傾向。
((c)自由基聚合起始劑) 作為(c)自由基聚合起始劑,可使用如自先前以來為人所知的有機過氧化物及偶氮化合物等般藉由來自外部的能量的賦予而產生自由基的化合物。作為(c)自由基聚合起始劑,就穩定性、反應性及相容性的觀點而言,較佳為1分鐘半衰期溫度為90℃~175℃且重量平均分子量為180~1000的有機過氧化物。藉由1分鐘半衰期溫度處於該範圍內,儲存穩定性更優異,自由基聚合性亦足夠高,且可於短時間內硬化。
作為(c)自由基聚合起始劑,具體而言,可列舉:過氧化新癸酸1,1,3,3-四甲基丁酯、過氧化二碳酸二(4-第三丁基環己基)酯、過氧化二碳酸二(2-乙基己基)酯、過氧化新癸酸枯酯、過氧化二月桂醯、過氧化新癸酸1-環己基-1-甲基乙酯、過氧化新癸酸第三己酯、過氧化新癸酸第三丁酯、過氧化特戊酸第三丁酯、過氧化-2-乙基己酸1,1,3,3-四甲基丁酯、2,5-二甲基-2,5-二(過氧化2-乙基己醯基)己烷、過氧化-2-乙基己酸第三己酯、過氧化-2-乙基己酸第三丁酯、過氧化新庚酸第三丁酯、過氧化-2-乙基己酸第三戊酯、過氧化六氫對苯二甲酸二-第三丁酯、過氧化-3,5,5-三甲基己酸第三戊酯、過氧化新癸酸3-羥基-1,1-二甲基丁酯、過氧化新癸酸第三戊酯、二(3-甲基苯甲醯基)過氧化物、過氧化二苯甲醯、二(4-甲基苯甲醯基)過氧化物、過氧化異丙基單碳酸第三己酯、過氧化順丁烯二酸第三丁酯、過氧化-3,5,5-三甲基己酸第三丁酯、過氧化月桂酸第三丁酯、2,5-二甲基-2,5-二(過氧化3-甲基苯甲醯基)己烷、過氧化-2-乙基己基單碳酸第三丁酯、過氧化苯甲酸第三己酯、2,5-二甲基-2,5-二(過氧化苯甲醯基)己烷、過氧化苯甲酸第三丁酯、過氧化三甲基己二酸二丁酯、過氧化正辛酸第三戊酯、過氧化異壬酸第三戊酯、過氧化苯甲酸第三戊酯等有機過氧化物;2,2'-偶氮雙-2,4-二甲基戊腈、1,1'-偶氮雙(1-乙醯氧基-1-苯基乙烷)、2,2'-偶氮雙異丁腈、2,2'-偶氮雙(2-甲基丁腈)、二甲基-2,2'-偶氮雙異丁腈、4,4'-偶氮雙(4-氰基戊酸)、1,1'-偶氮雙(1-環己烷甲腈)等偶氮化合物等。該些化合物可單獨使用一種、或將兩種以上混合使用。
另外,作為(c)自由基聚合起始劑,可使用藉由150 nm~750 nm的光照射而產生自由基的化合物。作為此種化合物,例如可列舉「光起始、光聚合及光硬化(Photoinitiation, Photopolymerization, and Photocuring)」,J.-P.富阿西耶(Fouassier),漢薩爾出版社(Hanser Publishers)(1995年,p17~p35)中所記載的α-胺基苯乙酮衍生物及氧化膦衍生物,其原因在於:對於光照射的感度高。該些化合物可單獨使用一種、或將兩種以上混合使用,此外,亦可與所述有機過氧化物或偶氮化合物混合使用。
以接著劑成分(接著劑組成物中的除導電性粒子以外的成分)的總質量為基準,所述(c)自由基聚合起始劑的調配量較佳為0.5質量%以上,更佳為1質量%以上,進而更佳為2質量%以上,特佳為3質量%以上,極佳為5質量%以上。若所述調配量為0.5質量%以上,則存在接著劑組成物容易充分地硬化的傾向。以接著劑成分(接著劑組成物中的除導電性粒子以外的成分)的總質量為基準,所述(c)自由基聚合起始劑的調配量較佳為40質量%以下,更佳為30質量%以下,進而更佳為20質量%以下,特佳為10質量%以下。若所述調配量為40質量%以下,則存在儲存穩定性不易下降的傾向。
((d)含有硼的錯合物) (d)含有硼的錯合物(以下稱為「(d)成分」)是由下述通式(A)所表示的化合物。(d)成分含有硼化合物、及作為相對於硼化合物的鹼性物質的氨或胺化合物。 [化24][式(A)中,R1
、R2
及R3
分別獨立地表示氫原子、碳數1~18的烷基或芳基,R4
、R5
及R6
分別獨立地表示氫原子、碳數1~18的烷基、由下述通式(a1)所表示的有機基、或由下述通式(a2)所表示的有機基] [化25][式(a1)中,R7a
表示氫原子或碳數1~6的烷基,R7b
表示氫原子、胺基、烷氧基或碳數1~10的烷基。另外,s及t分別獨立地表示1~10的整數] [化26][式(a2)中,R8
表示碳數1~10的烷基。另外,u表示1~10的整數]
作為(d)成分中所含有的硼化合物,可列舉:烷基二芳基硼烷、二烷基芳基硼烷、三烷基硼烷、三芳基硼烷、氫化硼等。就低溫硬化性更優異的觀點而言,硼化合物較佳為三烷基硼烷。作為硼化合物,亦可為於分子內具有多個該些化合物的結構的化合物、或於聚合物的主鏈及/或側鏈上具有所述化合物的結構的化合物。
作為於硼化合物中鍵結在硼原子上的烷基,可使用直鏈、支鏈或環狀的烷基。作為碳數1~18的烷基的具體例,可列舉:甲基、三氟甲基、乙基、正丁基、己基、辛基、2-乙基己基、癸基、十二基、十八基、丙基、異丙基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、1-乙基戊基、環戊基、環己基、異戊基、庚基、壬基、十一基、第三辛基等。該些之中,就低溫硬化性更優異的觀點而言,較佳為乙基、異丙基及正丁基。就低溫硬化性更優異的觀點而言,烷基的碳數較佳為1~12,更佳為1~5。於硼化合物中鍵結在硼原子上的烷基分別可相互相同,亦可不同。
作為於硼化合物中鍵結在硼原子上的芳基的具體例,可列舉:苯基、對甲苯基、間甲苯基、均三甲苯基、二甲苯基、對第三丁基苯基(4-第三丁基苯基)、對甲氧基苯基、聯苯基、萘基、4-甲基萘基等。該些之中,就低溫硬化性及儲存穩定性更優異的觀點而言,較佳為苯基、對第三丁基苯基及4-甲基萘基,更佳為苯基。於硼化合物中鍵結在硼原子上的芳基分別可相互相同,亦可不同。
作為用作(d)成分的鹼性物質的胺化合物,可列舉:烷基胺、二烷基胺、三烷基胺、具有由通式(a1)所表示的有機基的胺、具有由通式(a2)所表示的有機基的胺等。該些之中,就低溫硬化性及儲存穩定性更優異的觀點而言,較佳為具有由通式(a1)所表示的有機基的胺、及具有由通式(a2)所表示的有機基的胺。作為胺化合物,亦可為於分子內具有多個該些化合物的結構的化合物、或於聚合物的主鏈及/或側鏈上具有所述化合物的結構的化合物。
尤其,所述胺化合物之中,就低溫硬化性及儲存穩定性更優異的觀點而言,較佳為具有由通式(a1)所表示的有機基的胺,更佳為具有由通式(a1)所表示的有機基且具有兩個以上的胺基的胺,進而更佳為具有兩個以上的R7a
及R7b
為氫原子的由通式(a1)所表示的有機基的胺。於此情況下,對於熱塑性樹脂、自由基聚合性化合物及溶劑的溶解性提昇,且可進一步提昇低溫硬化性。
作為於胺化合物中鍵結在氮原子上的烷基,可使用直鏈、支鏈或環狀的烷基。作為碳數1~18的烷基的具體例,可列舉:甲基、三氟甲基、乙基、正丁基、己基、辛基、2-乙基己基、癸基、十二基、十八基、丙基、異丙基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、1-乙基戊基、環戊基、環己基、異戊基、庚基、壬基、十一基、第三辛基等。該些之中,就低溫硬化性及儲存穩定性更優異的觀點而言,較佳為正丁基。就低溫硬化性及儲存穩定性更優異的觀點而言,烷基的碳數較佳為1~12,更佳為1~6。
通式(a1)中,作為R7a
,較佳為氫原子及碳數1~5的烷基。作為R7b
,較佳為氫原子及碳數1~5的烷基。作為R7b
的烷氧基的碳數,較佳為1~3。作為s,較佳為1~5的整數。s可為1~3的整數,亦可為1~2的整數。作為t,較佳為1~3的整數,更佳為1~2的整數。
通式(a2)中,作為R8
,較佳為碳數1~5的烷基,更佳為碳數1~3的烷基,進而更佳為碳數1~2的烷基。作為u,較佳為1~5的整數,更佳為1~3的整數。
作為由通式(A)所表示的化合物的具體例,就低溫硬化性及儲存穩定性更優異的觀點而言,較佳為選自由三乙基硼烷1,3-二胺基丙烷、三乙基硼烷N-(2-胺基乙基)乙烷-1,2-二胺(別名;三乙基硼烷N-(2-胺基乙基)-1,2-乙二胺)、三乙基硼烷3-甲氧基-1-胺丙烷(別名:三乙基硼烷3-甲氧基丙基胺)、三-正丁基硼烷3-甲氧基-1-胺丙烷(別名:三-正丁基硼烷3-甲氧基丙基胺)、及三-正丁基硼烷3-乙氧基-1-胺丙烷(別名:三-正丁基硼烷3-乙氧基丙基胺)所組成的群組中的至少一種。
作為(d)成分,較佳為三烷基硼烷與具有由通式(a1)所表示的有機基或由通式(a2)所表示的有機基的胺的組合。藉由(d)成分為具有此種構成的錯合物,可平衡性更良好地獲得接著劑組成物的低溫硬化性的提昇與儲存穩定性的提昇。
具體而言,(d)成分可使用藉由日本專利特公平7-72264號公報等中所記載的先前的合成方法所獲得的錯合物。例如,當要獲得三烷基硼烷-胺錯合物時,向胺溶液中添加含有三烷基硼烷的四氫呋喃(Tetrahydrofuran,THF)溶液,藉此可獲得三烷基硼烷-胺錯合物。
(d)成分可單獨使用一種,此外,亦可將兩種以上混合使用。
以接著劑成分(接著劑組成物中的除導電性粒子以外的成分)的總質量為基準,(d)成分的調配量較佳為0.1質量%以上,更佳為0.5質量%以上,進而更佳為1.0質量%以上,特佳為1.5質量%以上。若(d)成分的調配量為0.1質量%以上,則存在容易充分地獲得促進自由基聚合起始劑的反應性的效果的傾向。以接著劑成分(接著劑組成物中的除導電性粒子以外的成分)的總質量為基準,(d)成分的調配量較佳為20質量%以下,更佳為15質量%以下,進而更佳為10質量%以下,特佳為5質量%以下。若(d)成分的調配量為20質量%以下,則存在接著劑組成物的儲存穩定性不易下降的傾向。
((e)導電性粒子) (e)導電性粒子只要是其整體或表面具有導電性的粒子即可,但當用於具有連接端子的構件的連接時,較佳為平均粒徑小於連接端子間的距離的粒子。
作為(e)導電性粒子,可列舉:包含Au、Ag、Ni、Cu、Pd或焊料等金屬的金屬粒子,及包含碳等的粒子。另外,(e)導電性粒子亦可為將非導電性的玻璃、陶瓷或塑膠等作為核,並使所述金屬、金屬粒子或碳包覆於該核上而成的粒子。作為(e)導電性粒子,使所述金屬、金屬粒子或碳包覆於塑膠的核上而成的粒子,及熱熔融金屬粒子因藉由加熱加壓而具有變形性,故連接時與電極的接觸面積增加且可靠性提昇,因此較佳。(e)導電性粒子例如亦可為使銀包覆於包含銅的金屬粒子上而成的粒子。另外,作為(e)導電性粒子,亦可使用如日本專利特開2005-116291號公報中所記載般的金屬粉末,該金屬粉末具有多個微細的金屬粒子連接成鏈狀的形狀。
另外,藉由使用利用高分子樹脂等進一步包覆該些(e)導電性粒子的表面而成的微粒子、或利用混成等方法於(e)導電性粒子的表面設置包含絕緣性物質的絕緣層而成的粒子,導電性粒子的調配量增加時的由粒子彼此的接觸所引起的短路得到抑制,電極電路間的絕緣性提昇。因此,可適宜單獨使用該些粒子、或與(e)導電性粒子混合使用。
就分散性及導電性優異的觀點而言,(e)導電性粒子的平均粒徑例如較佳為1 μm~18 μm。當含有此種(e)導電性粒子時,可將接著劑組成物適宜地用作各向異性導電性接著劑。(e)導電性粒子的平均粒徑可利用雷射繞射式粒度分佈測定裝置(例如,島津製作所股份有限公司製造,雷射繞射式SALD-2100)來測定。
(e)導電性粒子的調配量不受特別限制,以接著劑成分(接著劑組成物中的除導電性粒子以外的成分)的總體積為基準,較佳為0.1體積%以上,更佳為0.2體積%以上,進而更佳為0.5體積%以上,特佳為1體積%以上。若所述調配量為0.1體積%以上,則存在導電性變低的情況得到抑制的傾向。以接著劑成分(接著劑組成物中的除導電性粒子以外的成分)的總體積為基準,(e)導電性粒子的調配量較佳為30體積%以下,更佳為10體積%以下,進而更佳為5體積%以下。若所述調配量為30體積%以下,則存在不易產生電路的短路的傾向。再者,「體積%」是根據23℃的硬化前的各成分的體積來決定,但各成分的體積可利用比重而自重量換算成體積。另外,亦可向於量筒等中投入有不使該成分溶解或膨潤而充分浸濕該成分的適當的溶媒(水、醇等)的容器中投入該成分,並將所增加的體積作為該成分的體積來求出。
(其他成分) 為了控制硬化速度、及為了進一步提昇儲存穩定性,本實施形態的接著劑組成物可含有穩定劑。作為此種穩定劑,可無特別限制地使用公知的化合物,但較佳為苯醌及對苯二酚等醌衍生物;4-甲氧基苯酚及4-第三丁基兒茶酚等酚衍生物;2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基及4-羥基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基等胺氧基衍生物;甲基丙烯酸四甲基哌啶酯等受阻胺衍生物等。穩定劑可單獨使用一種、或將兩種以上混合使用。
以接著劑成分(接著劑組成物中的除導電性粒子以外的成分)的總質量為基準,穩定劑的調配量較佳為0.005質量%以上,更佳為0.01質量%以上,進而更佳為0.02質量%以上。若所述調配量為0.005質量%以上,則存在容易控制硬化速度且儲存穩定性容易提昇的傾向。以接著劑成分(接著劑組成物中的除導電性粒子以外的成分)的總質量為基準,穩定劑的調配量較佳為10質量%以下,更佳為8質量%以下,進而更佳為5質量%以下。若所述調配量為10質量%以下,則存在與其他成分的相容性不易下降的傾向。
另外,本實施形態的接著劑組成物可適宜含有以烷氧基矽烷衍生物及矽氮烷衍生物為代表的偶合劑、密接提昇劑及調平劑等接著助劑。作為偶合劑,具體而言,較佳為由下述通式(R)所表示的化合物。偶合劑可單獨使用一種、或將兩種以上混合使用。
[化27][式(R)中,R33
、R34
及R35
分別獨立地表示氫原子、碳數1~5的烷基、碳數1~5的烷氧基、碳數1~5的烷氧基羰基或芳基,R36
表示(甲基)丙烯醯基、乙烯基、異氰酸基、咪唑基、巰基、胺基、甲基胺基、二甲基胺基、苄基胺基、苯基胺基、環己基胺基、嗎啉基、哌嗪基、脲基或縮水甘油基,v表示1~10的整數]
為了緩和應力及提昇接著性,本實施形態的接著劑組成物可含有橡膠成分。所謂橡膠成分,是指於其本身的狀態下顯示出橡膠彈性(JIS K6200)的成分、或藉由反應而顯示出橡膠彈性的成分。橡膠成分於室溫(25℃)下可為固體,亦可為液狀,但就提昇流動性的觀點而言,較佳為液狀。作為橡膠成分,較佳為具有聚丁二烯骨架的化合物。橡膠成分亦可具有氰基、羧基、羥基、(甲基)丙烯醯基或嗎啉基。另外,就提昇接著性的觀點而言,較佳為於側鏈或末端含有作為高極性基的氰基或羧基的橡膠成分。再者,即便具有聚丁二烯骨架,亦為當顯示出熱塑性時分類成(a)熱塑性樹脂,當顯示出自由基聚合性時分類成(b)自由基聚合性化合物。
作為橡膠成分,具體而言,可列舉:聚異戊二烯,聚丁二烯,羧基末端聚丁二烯,羥基末端聚丁二烯,1,2-聚丁二烯,羧基末端1,2-聚丁二烯,羥基末端1,2-聚丁二烯,丙烯酸橡膠,苯乙烯-丁二烯橡膠,羥基末端苯乙烯-丁二烯橡膠,丙烯腈-丁二烯橡膠,於聚合物末端含有羧基、羥基、(甲基)丙烯醯基或嗎啉基的丙烯腈-丁二烯橡膠,羧基化丁腈橡膠,羥基末端聚(氧基伸丙基),烷氧基矽烷基末端聚(氧基伸丙基),聚(氧基四亞甲基)二醇,聚烯烴二醇等。
另外,作為所述具有高極性基、且於室溫下為液狀的橡膠成分,具體而言,可列舉液狀丙烯腈-丁二烯橡膠,於聚合物末端含有羧基、羥基、(甲基)丙烯醯基或嗎啉基的液狀丙烯腈-丁二烯橡膠,液狀羧基化丁腈橡膠等。具有極性基的丙烯腈的調配量較佳為10質量%~60質量%。
該些橡膠成分可單獨使用一種、或將兩種以上混合使用。
另外,為了緩和應力及提昇接著性,本實施形態的接著劑組成物可含有有機微粒子。有機微粒子的平均粒徑例如較佳為0.05 μm~1.0 μm。再者,當有機微粒子包含所述橡膠成分時,將其分類成橡膠成分而非有機微粒子,當有機微粒子包含所述(a)熱塑性樹脂時,將其分類成(a)熱塑性樹脂而非有機微粒子。
作為有機微粒子,具體而言,可列舉包含聚異戊二烯,聚丁二烯,羧基末端聚丁二烯,羥基末端聚丁二烯,1,2-聚丁二烯,羧基末端1,2-聚丁二烯,丙烯酸橡膠,苯乙烯-丁二烯橡膠,丙烯腈-丁二烯橡膠,於聚合物末端含有羧基、羥基、(甲基)丙烯醯基或嗎啉基的丙烯腈-丁二烯橡膠,羧基化丁腈橡膠,羥基末端聚(氧基伸丙基),烷氧基矽烷基末端聚(氧基伸丙基),聚(氧基四亞甲基)二醇,聚烯烴二醇,(甲基)丙烯酸烷基酯-丁二烯-苯乙烯共聚物,(甲基)丙烯酸烷基酯-矽酮共聚物或矽酮-(甲基)丙烯酸共聚物,或者該些的複合體的有機微粒子。
另外,後述的連接構造體(其中的基板包含含有選自由聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯及聚萘二甲酸乙二酯所組成的群組中的至少一種的基材)中所使用的接著劑組成物亦可含有矽酮微粒子。
藉由連接構造體(其中的基板包含含有選自由聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯及聚萘二甲酸乙二酯所組成的群組中的至少一種的基材)中所使用的接著劑組成物含有矽酮微粒子,可充分地緩和內部應力,因此對於聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯及聚萘二甲酸乙二酯的接著強度進一步提昇,且可進一步提昇對於具有連接端子的構件的接著強度。另外,於長時間的可靠性試驗後亦可維持更穩定的性能。
作為所述矽酮微粒子,已知有具有橡膠彈性的聚有機倍半矽氧烷樹脂的微粒子,可使用球狀或不定形的矽酮微粒子。另外,就分散性及內部應力的緩和的觀點而言,較佳為矽酮微粒子具有100萬以上的重量平均分子量。另外,矽酮微粒子較佳為具有三維交聯結構。此種矽酮微粒子對於樹脂的分散性高,硬化後的應力緩和性更優異。具有100萬以上的重量平均分子量的矽酮微粒子、及/或具有三維交聯結構的矽酮微粒子對於聚合物(熱塑性樹脂等)、單體或溶媒的溶解性均低,因此可更顯著地獲得所述效果。此處所謂「具有三維交聯結構」,是指聚合物鏈具有三維網眼結構。另外,矽酮微粒子的玻璃轉移溫度較佳為-130℃以上、-20℃以下,更佳為-120℃以上、-40℃以下。此種矽酮微粒子可充分地緩和作為電路連接材料的接著劑組成物的內部應力。
作為具有此種結構的矽酮微粒子,具體而言,可使用:藉由含有至少兩個乙烯基的有機聚矽氧烷、含有至少兩個鍵結於矽原子上的氫原子的有機氫聚矽氧烷、與鉑系觸媒的反應而獲得的矽酮微粒子(例如,日本專利特開昭62-257939號公報);使用具有烯基的有機聚矽氧烷、具有氫矽烷基的有機聚矽氧烷及鉑系觸媒所獲得的矽酮微粒子(例如日本專利特開昭63-77942號公報);使用二有機矽氧烷、一有機倍半矽氧烷、三有機矽氧烷及鉑系觸媒所獲得的矽酮微粒子(例如日本專利特開昭62-270660號公報);將甲基矽烷三醇及/或其部分縮合物的水/醇溶液滴加至鹼性水溶液中並進行縮聚反應而獲得的矽酮微粒子(例如日本專利第3970453號公報)等。另外,為了提昇分散性及與基材的密接性,亦可使用添加環氧化合物或使環氧化合物進行共聚而成的矽酮微粒子(例如日本專利特開平3-167228)、添加丙烯酸酯化合物或使丙烯酸酯化合物進行共聚而成的矽酮微粒子等。
另外,為了進一步提昇分散性,較佳為使用具有核殼型的結構的矽酮微粒子。作為核殼型的結構,有在核材表面包含具有比核材(核心層)的玻璃轉移溫度高的玻璃轉移溫度的表面層(殼層)的結構、及於核材(核心層)的外部具有接枝層(殼層)的結構,可使用核心層與殼層中組成不同的矽酮微粒子。具體而言,亦可使用向矽酮橡膠球狀微粒子的水分散液中添加鹼性物質或鹼性水溶液與有機三烷氧基矽烷,並進行水解及縮合反應而成的核殼型矽酮徴粒子(例如,日本專利第2832143號),如WO2009/051067號中所記載的核殼型矽酮微粒子。另外,可使用分子末端或分子內側鏈上含有羥基、環氧基、酮亞胺基、羧基、巰基等官能基的矽酮微粒子。此種矽酮微粒子對於膜形成成分及自由基聚合性物質的分散性提昇,故較佳。
所述矽酮微粒子的平均粒徑較佳為0.05 μm~25 μm,更佳為0.1 μm~20 μm。若平均粒徑為0.05 μm以上,則存在接著劑組成物的流動性因表面積的增大而下降的情況得到抑制的傾向。另外,若平均粒徑為25 μm以下,則存在內部應力的緩和容易充分地發揮的傾向。
以接著劑成分(接著劑組成物中的除導電性粒子以外的成分)的總質量為基準,所述矽酮微粒子的調配量較佳為3質量%以上,更佳為5質量%以上。若矽酮微粒子的調配量為3質量%以上,則存在容易充分地緩和內部應力的傾向。以接著劑成分(接著劑組成物中的除導電性粒子以外的成分)的總質量為基準,矽酮微粒子的調配量較佳為40質量%以下,更佳為30質量%以下。若矽酮微粒子的調配量為40質量%以下,則存在接著劑組成物的可撓性(彈性模數、伸長率)下降的情況得到抑制、接著強度不易下降的傾向。
該些矽酮微粒子可單獨使用一種、或將兩種以上混合使用。
本實施形態的接著劑組成物於該接著劑組成物在室溫下為液狀的情況下,能夠以膏狀來使用。於接著劑組成物在室溫下為固體的情況下,除進行加熱後使用以外,亦可使用溶媒來進行膏化。作為可使用的溶媒,較佳為與接著劑組成物及添加劑無反應性、且顯示出充分的溶解性的溶媒,較佳為常壓下的沸點為50℃~150℃的溶媒。若沸點為50℃以上,則存在當於室溫下放置時揮發變少、於開放系統中的使用變得容易的傾向。另外,若沸點為150℃以下,則存在容易使溶媒揮發、接著後的可靠性不易下降的傾向。
另外,本實施形態的接著劑組成物亦可成形為膜狀,而用作膜狀接著劑。本實施形態的膜狀接著劑包含所述接著劑組成物。視需要可於在氟樹脂膜、聚對苯二甲酸乙二酯膜、脫模紙等剝離性基材上塗佈將溶媒等添加至接著劑組成物中等而獲得的溶液後,或使所述溶液含浸於不織布等基材中並載置在剝離性基材上後,將溶媒等去除而用作膜。若以膜的形狀來使用,則就處理性等的觀點而言更便利。根據本實施形態,提供具備基材與膜狀接著劑的接著片。於接著片中,將膜狀接著劑配置在基材上,而形成例如接著劑層。
本實施形態的接著劑組成物可併用加熱及加壓來進行接著。加熱溫度較佳為100℃~200℃的溫度。壓力較佳為不對被接著體造成損傷的範圍,通常較佳為0.1 MPa~10 MPa。所述加熱及加壓較佳為於0.5秒~120秒的範圍內進行,即便是120℃~190℃、3 MPa、10秒的加熱,亦可進行接著。
本實施形態的接著劑組成物可用於將配置在第1基板的主面上的第1連接端子、與配置在第2基板的主面上的第2連接端子電性連接。另外,本實施形態的接著劑組成物可用於將具有配置在基板的主面上的連接端子的太陽電池單元的該連接端子、與配線構件電性連接。
本實施形態的接著劑組成物可用作同一種被接著體的接著劑,並且可用作熱膨脹係數不同的異種的被接著體的接著劑。具體而言,本實施形態的接著劑組成物可用作以各向異性導電性接著劑、銀膏、銀膜等為代表的電路連接材料,以晶片尺寸封裝(Chip Size Package,CSP)用彈性體、CSP用底部填充材、引線覆蓋晶片(Lead On Chip,LOC)膠帶等為代表的半導體元件接著材料。
例如,藉由將具有第1電路基板及配置於該第1電路基板的主面上的第1連接端子的第1電路構件、與具有第2電路基板及配置於該第2電路基板的主面上的第2連接端子的第2電路構件以如下的狀態,經由本實施形態的接著劑組成物或其硬化物來配置,可構成電路構件的連接構造體,所述狀態是第1連接端子及第2連接端子相互對向,並且第1連接端子與第2連接端子電性連接的狀態。於此種情況下,本實施形態的接著劑組成物作為電路連接用接著劑有用。
<連接構造體> 繼而,對使用所述接著劑組成物的連接構造體及其製造方法進行說明。根據本實施形態,提供如下的連接構造體的製造方法:在使接著劑組成物介於第1電路構件與第2電路構件之間的狀態下,使該接著劑組成物硬化,藉此在第1連接端子與第2連接端子電性連接的狀態下使第1電路構件及第2電路構件接著,所述第1電路構件具有第1基板及配置於該第1基板的主面上的第1連接端子,所述第2電路構件具有第2基板及配置於該第2基板的主面上的第2連接端子。另外,根據本實施形態,提供如下的連接構造體的製造方法:在使接著劑組成物介於太陽電池單元與配線構件之間的狀態下,使該接著劑組成物硬化,藉此在連接端子與配線構件電性連接的狀態下使太陽電池單元及配線構件接著,所述太陽電池單元具有基板及配置於該基板的主面上的連接端子。
圖1是表示第1實施形態的連接構造體的示意剖面圖。圖2是表示圖1所示的連接構造體的製造方法的示意剖面圖。圖1所示的電路構件的連接構造體100是使用不含(e)導電性粒子的接著劑組成物而獲得。
圖1所示的電路構件的連接構造體100包括:電路構件(第1電路構件)10、電路構件(第2電路構件)20、以及連接構件30。電路構件10包括:電路基板(第1基板)12、及配置於電路基板12的主面12a上的連接端子(第1連接端子)14。電路構件20包括:電路基板(第2基板)22、及配置於電路基板22的主面22a上的連接端子(第2連接端子)24。
連接構件30配置在電路構件10與電路構件20之間。連接構件30以使主面12a及主面22a相互大致平行地對向的方式,將電路構件10與電路構件20加以連接。於連接構造體100中,連接端子14與連接端子24對向配置,並且藉由相互接觸而電性連接。連接構件30包含後述的接著劑組成物30a的硬化物。
連接構造體100例如能夠以如下方式製造。首先,如圖2所示,準備電路構件10、電路構件20、以及包含所述接著劑組成物的接著劑組成物30a。接著劑組成物30a例如是將所述接著劑組成物成形為膜狀而形成。其次,將接著劑組成物30a載置於電路構件20中的形成有連接端子24的主面22a上。然後,以使連接端子14與連接端子24對向的方式,將電路構件10載置於接著劑組成物30a上。繼而,一面經由電路構件10及電路構件20而對接著劑組成物30a進行加熱,一面使接著劑組成物30a硬化,並且在垂直於主面12a、主面22a的方向上加壓,而於電路構件10、電路構件20之間形成連接構件30。藉此,可獲得連接構造體100。
當所述接著劑組成物包含導電性粒子時,藉由使利用此種接著劑組成物所製作的各向異性導電膜介於相向的連接端子間並進行加熱加壓,而經由導電性粒子將連接端子彼此電性連接,並使電路構件彼此接著,藉此可獲得電路構件的連接構造體。圖3是表示第2實施形態的連接構造體的示意剖面圖。圖4是表示圖3所示的連接構造體的製造方法的示意剖面圖。圖3所示的電路構件的連接構造體200使用含有(e)導電性粒子的接著劑組成物而獲得。
圖3所示的電路構件的連接構造體200具備與連接構造體100相同的電路構件10及電路構件20、以及連接構件40。於連接構造體200中,連接端子14與連接端子24是以相互隔離的狀態對向配置。
連接構件40配置在電路構件10與電路構件20之間。連接構件40包含後述的接著劑組成物40a的硬化物,且具有接著劑成分42、及分散於接著劑成分42中的導電性粒子44。接著劑成分42包含後述的接著劑成分42a的硬化物。於連接構造體200中,藉由在對向的連接端子14與連接端子24之間,導電性粒子44接觸連接端子14、連接端子24,而經由導電性粒子44將連接端子14、連接端子24相互電性連接。
連接構造體200例如能夠以如下方式製造。首先,如圖4所示,準備電路構件10、電路構件20、以及包含所述接著劑組成物的接著劑組成物40a。接著劑組成物40a例如是將所述接著劑組成物成形為膜狀而形成。接著劑組成物40a具有接著劑成分42a、及分散於接著劑成分42a中的導電性粒子44。其後,藉由與獲得所述電路構件的連接構造體100的方法相同的方法,經由接著劑組成物40a而將電路構件10及電路構件20加以連接。藉此,可獲得連接構造體200。
所述電路構件的連接構造體100、連接構造體200中的電路基板12及電路基板22的至少一者可包含含有玻璃轉移溫度為200℃以下的熱塑性樹脂的基材。例如,電路基板12及電路基板22的至少一者可包含含有選自由聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯及聚萘二甲酸乙二酯所組成的群組中的至少一種的有機基材。藉此,當使用聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚萘二甲酸乙二酯等有機基材時,與電路基板中的接著劑組成物的潤濕性提昇,藉此於低溫的硬化條件下亦可獲得優異的接著強度。因此,於長時間的可靠性試驗(高溫高濕試驗)後亦可維持穩定的性能(接著強度及連接電阻),並可獲得優異的連接可靠性。
另外,當電路基板12及電路基板22中的一個電路基板包含含有選自由聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯及聚萘二甲酸乙二酯所組成的群組中的至少一種的基材時,電路基板12及電路基板22中的另一個電路基板可包含含有選自由聚醯亞胺樹脂及聚對苯二甲酸乙二酯所組成的群組中的至少一種的基材。藉此,與電路基板中的接著劑組成物的潤濕性及接著強度進一步提昇,可獲得更優異的連接可靠性。
再者,電路基板12、電路基板22亦可包含含有半導體、玻璃或陶瓷等無機質;聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚醯亞胺樹脂或聚碳酸酯等有機物;玻璃/環氧樹脂等複合材料等的基材。另外,電路基板12、電路基板22亦可為撓性基板。
圖5是表示第3實施形態的連接構造體的示意剖面圖。圖5所示的太陽電池模組300包括:太陽電池單元310a、太陽電池單元310b,配線構件320,以及連接構件330。
太陽電池單元310a、太陽電池單元310b包括:基板312、配置於基板312的表面(主面)312a上的表面電極(連接端子)314、以及配置於基板312的背面(主面)312b上的背面電極(連接端子)316。基板312例如包含半導體、玻璃或陶瓷等無機質,玻璃/環氧樹脂等複合材料。另外,基板312亦可為撓性基板。表面312a為光接收面。
配線構件320是用以將太陽電池單元310a與其他構件電性連接的構件,例如將一個太陽電池單元與另一個太陽電池單元電性連接。於圖5中,藉由配線構件320,而將太陽電池單元310a的表面電極314與太陽電池單元310b的背面電極316電性連接。
連接構件330分別配置在太陽電池單元310a與配線構件320之間、以及太陽電池單元310b與配線構件320之間,將太陽電池單元310a、太陽電池單元310b與配線構件320加以連接。連接構件330含有所述接著劑組成物的硬化物,且含有絕緣性物質。連接構件330可進而含有導電性粒子,亦可不含導電性粒子。當連接構件330含有導電性粒子時,太陽電池單元310a的表面電極314與配線構件320可經由導電性粒子而電性連接。另外,太陽電池單元310b的背面電極316與配線構件320亦可經由導電性粒子而電性連接。當連接構件330不含導電性粒子時,例如,太陽電池單元310a的表面電極314及/或太陽電池單元310b的背面電極316亦可與配線構件320接觸。
太陽電池模組300利用所述接著劑組成物的硬化物來構成連接構件330。藉此,太陽電池單元310a與配線構件320間、及太陽電池單元310b與配線構件320間的連接構件330的接著強度足夠高,且太陽電池單元310a、太陽電池單元310b與配線構件320間的連接電阻變得足夠小。另外,即便於長時間放置在高溫高濕環境下時,亦可充分地抑制接著強度的下降及連接電阻的增大。進而,連接構件330為可藉由低溫短時間的加熱處理而形成的構件。因此,圖5所示的太陽電池模組可不使太陽電池單元310a、太陽電池單元310b於連接時劣化而製造,可具有比先前更高的可靠性。
太陽電池模組300可使用太陽電池單元310a、太陽電池單元310b及配線構件320來代替所述連接構造體100、連接構造體200的製造方法中的電路構件10及電路構件20,並以與所述連接構造體的製造方法相同的方法來製造。
再者,於連接構造體100、連接構造體200及太陽電池模組300中,用作連接構件的所述接著劑組成物無需完全硬化(於規定硬化條件下可達成的最高度的硬化),只要產生所述特性,則亦可為部分硬化的狀態。 實施例
以下,根據實施例來具體地說明本發明,但本發明並不限定於此。
<熱塑性樹脂> (聚酯胺基甲酸酯樹脂的準備) 使聚酯胺基甲酸酯樹脂(商品名:UR-4800,東洋紡股份有限公司製造,重量平均分子量:32000,玻璃轉移溫度:106℃)溶解於甲基乙基酮與甲苯的1:1混合溶媒中,而準備樹脂成分為30質量%的混合溶媒溶解物。
(苯氧基樹脂的準備) 使苯氧基樹脂(商品名:YP-50,新日鐵住金化學股份有限公司製造,重量平均分子量:60000,玻璃轉移溫度:80℃)40質量份溶解於甲基乙基酮60質量份中,而準備固體成分為40質量%的溶液。
<自由基聚合性化合物> (丙烯酸胺基甲酸酯(UA1)的合成) 於具備攪拌機、溫度計、具有氯化鈣乾燥管的回流冷卻管、及氮氣導入管的反應容器中,歷時3小時均勻地滴加數量平均分子量為1000的聚(1,6-己二醇碳酸酯)(商品名:杜南醇(Duranol)T5652,旭化成化學(Asahi Kasei Chemicals)股份有限公司製造)2500質量份(2.50 mol)、及異佛爾酮二異氰酸酯(西格瑪奧德里奇(Sigma-Aldrich)公司製造)666質量份(3.00 mol),向反應容器中充分地導入氮氣後,加熱至70℃~75℃來進行反應。向反應容器中添加對苯二酚單甲基醚(西格瑪奧德里奇公司製造)0.53質量份、及二月桂酸二丁基錫(西格瑪奧德里奇公司製造)5.53質量份後,添加丙烯酸2-羥基乙酯(西格瑪奧德里奇公司製造)238質量份(2.05 mol),然後於空氣環境下以70℃反應6小時,而獲得丙烯酸胺基甲酸酯(UA1)。丙烯酸胺基甲酸酯的重量平均分子量為15000。
(具有磷酸基的乙烯基化合物(P-2M)的準備) 準備磷酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯(商品名:萊特酯(Light Ester)P-2M,共榮社化學股份有限公司製造)作為具有磷酸基的乙烯基化合物。
<含有硼的錯合物> (三乙基硼烷3,3-二胺基丙烷(TEB-DAP)的合成) 向包含攪拌器、冷卻器、溫度計及氮氣導入管的三口燒瓶中添加14.8 g(0.20 mol)的1,3-丙二胺,一面保持成約40℃以下,一面滴加使13.1 g(0.13 mol)的三乙基硼溶解於100 ml的四氫呋喃(THF)中而成的溶液。滴加結束後,將該混合物攪拌約0.5小時,藉此獲得三乙基硼烷1,3-二胺基丙烷(TEB-DAP)。
(三乙基硼烷N-(2-胺基乙基)乙烷-1,2-二胺(TEB-DETA)的合成) 向包含攪拌器、冷卻器、溫度計及氮氣導入管的三口燒瓶中添加20.6 g(0.20 mol)的N-(2-胺基乙基)乙烷-1,2-二胺,一面保持成約40℃以下,一面滴加使13.1 g(0.13 mol)的三乙基硼溶解於100 ml的四氫呋喃(THF)中而成的溶液。滴加結束後,將該混合物攪拌約0.5小時,藉此獲得三乙基硼烷N-(2-胺基乙基)乙烷-1,2-二胺(TEB-DETA)。
(三-正丁基硼烷3-甲氧基-1-胺丙烷(TnBB-MOPA)的合成) 向包含攪拌器、冷卻器、溫度計及氮氣導入管的三口燒瓶中添加17.8 g(0.20 mol)的3-甲氧基-1-胺丙烷,一面保持成約40℃以下,一面滴加使23.7 g(0.13 mol)的三-正丁基硼溶解於100 ml的四氫呋喃(THF)中而成的溶液。滴加結束後,將該混合物攪拌約0.5小時,藉此獲得三-正丁基硼烷3-甲氧基-1-胺丙烷(TnBB-MOPA)。
<胺化合物> 準備N,N-二甲基苯胺(略稱:DMA,西格瑪奧德里奇公司製造)作為胺化合物。
<自由基聚合起始劑> 準備過氧化二月桂醯(商品名:普羅伊爾(Peroyl)L,日油股份有限公司製造)。
<導電性粒子> (導電性粒子的製作) 於將聚苯乙烯作為核的粒子的表面設置厚度為0.2 μm的鎳層後,於該鎳層的外側設置厚度為0.02 μm的金層,而製成平均粒徑為10 μm、比重為2.5的導電性粒子。
<實施例1~實施例6及比較例1~比較例4> (電路連接用接著劑的製作) 以固體質量比計,如表1所示般調配熱塑性樹脂、自由基聚合性化合物及自由基聚合起始劑、以及含有硼的錯合物或胺化合物,進而以接著劑成分(電路連接用接著劑中的除導電性粒子以外的成分)的總體積為基準,調配1.5體積%的導電性粒子並使其分散,而獲得電路連接用接著劑。使用塗敷裝置將所獲得的電路連接用接著劑塗佈於厚度為80 μm的氟樹脂膜上,藉由70℃、10分鐘的熱風乾燥來獲得接著劑層的厚度為20 μm的膜狀電路連接用接著劑。
[表1]<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> </td><td> UR-4800 </td><td> YP-50 </td><td> UA1 </td><td> P-2M </td><td> TEB-DAP </td><td> TEB-DETA </td><td> TnBB-MOPA </td><td> DMA </td><td> 普羅伊爾(Peroyl)L </td></tr><tr><td> 實施例1 </td><td> 50 </td><td> - </td><td> 50 </td><td> 3 </td><td> 3 </td><td> - </td><td> - </td><td> - </td><td> 8 </td></tr><tr><td> 實施例2 </td><td> 50 </td><td> - </td><td> 50 </td><td> 3 </td><td> - </td><td> 3 </td><td> - </td><td> - </td><td> 8 </td></tr><tr><td> 實施例3 </td><td> 50 </td><td> - </td><td> 50 </td><td> 3 </td><td> - </td><td> - </td><td> 3 </td><td> - </td><td> 8 </td></tr><tr><td> 實施例4 </td><td> 50 </td><td> - </td><td> 50 </td><td> 3 </td><td> 2 </td><td> - </td><td> - </td><td> - </td><td> 8 </td></tr><tr><td> 實施例5 </td><td> - </td><td> 50 </td><td> 50 </td><td> 3 </td><td> - </td><td> 2 </td><td> - </td><td> - </td><td> 8 </td></tr><tr><td> 實施例6 </td><td> - </td><td> 50 </td><td> 50 </td><td> 3 </td><td> - </td><td> - </td><td> 2 </td><td> - </td><td> 8 </td></tr><tr><td> 比較例1 </td><td> 50 </td><td> - </td><td> 50 </td><td> 3 </td><td> - </td><td> - </td><td> - </td><td> 3 </td><td> 8 </td></tr><tr><td> 比較例2 </td><td> 50 </td><td> - </td><td> 50 </td><td> 3 </td><td> - </td><td> - </td><td> - </td><td> 2 </td><td> 8 </td></tr><tr><td> 比較例3 </td><td> - </td><td> 50 </td><td> 50 </td><td> 3 </td><td> - </td><td> - </td><td> - </td><td> 3 </td><td> 8 </td></tr><tr><td> 比較例4 </td><td> - </td><td> 50 </td><td> 50 </td><td> 3 </td><td> - </td><td> - </td><td> - </td><td> 2 </td><td> 8 </td></tr></TBODY></TABLE>
(連接電阻及接著強度的測定) 使實施例1~實施例6及比較例1~比較例4的膜狀電路連接用接著劑介於撓性電路板(FPC)與玻璃(ITO,表面電阻為20 Ω/□)之間,所述撓性電路板是於聚醯亞胺膜上具有500根線寬為25 μm、間距為50 μm、厚度為8 μm的銅電路的撓性電路板,所述玻璃是形成有厚度為0.2 μm的ITO的薄層的厚度為1.1 mm的玻璃。使用熱壓接裝置(加熱方式:恆溫加熱型,東麗工程(Toray Engineering)股份有限公司製造),以120℃、2 MPa對其進行10秒加熱加壓而遍及2 mm的寬度進行連接,從而製成連接構造體A(FPC/ITO)。於剛連接之後、及在85℃、85%RH的恆溫恆濕槽中保持240小時後(高溫高濕試驗後),使用萬用電錶測定該連接構造體A的鄰接電路間的電阻值。電阻值是由鄰接電路間的37處的電阻的平均來表示。
另外,於剛連接之後與高溫高濕試驗後,依據JIS-Z0237並藉由90度剝離法來測定連接構造體A的接著強度。此處,作為接著強度的測定裝置,使用東洋鮑德溫(Toyo Baldwin)股份有限公司製造的滕喜龍(Tensilon)UTM-4(剝離速度為50 mm/min,25℃)。
使實施例1~實施例6及比較例1~比較例4的膜狀電路連接用接著劑介於撓性電路板(FPC)與PET基板(Ag)之間,所述撓性電路板是於聚醯亞胺膜(Tg:350℃)上具有80根線寬為150 μm、間距為300 μm、厚度為8 μm的銅電路的撓性電路板,所述PET基板(Ag)是形成有厚度為5 μm的Ag膏的薄層的厚度為0.1 μm的PET基板(Ag)。使用熱壓接裝置(加熱方式:恆溫加熱型,東麗工程股份有限公司製造),以120℃、2 MPa對其進行20秒加熱加壓而遍及2 mm的寬度進行連接,從而製成連接構造體B(FPC/Ag)。於剛連接之後、及在85℃、85%RH的恆溫恆濕槽中保持240小時後(高溫高濕試驗後),使用萬用電錶測定該連接構迄體B的鄰接電路間的電阻值。電阻值是由鄰接電路間的37處的電阻的平均來表示。
另外,於剛連接之後與高溫高濕試驗後,以與所述連接構造體A相同的條件測定連接構造體B的接著強度,並進行評價。
將以所述方式測定的連接構造體A、連接構造體B的連接電阻及接著強度(接著力)的測定結果示於下述表2中。
[表2]<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> </td><td> 連接電阻(Ω) </td><td> 接著力(N/m) </td></tr><tr><td> FPC/ITO </td><td> FPC/Ag </td><td> FPC/ITO </td><td> FPC/Ag </td></tr><tr><td> 剛連接之後 </td><td> 240 h後 </td><td> 剛連接之後 </td><td> 240 h後 </td><td> 剛連接之後 </td><td> 240 h後 </td><td> 剛連接之後 </td><td> 240 h後 </td></tr><tr><td> 實施例1 </td><td> 2.2 </td><td> 4.4 </td><td> 0.7 </td><td> 1.2 </td><td> 670 </td><td> 600 </td><td> 710 </td><td> 640 </td></tr><tr><td> 實施例2 </td><td> 2.3 </td><td> 4.6 </td><td> 0.5 </td><td> 1.1 </td><td> 670 </td><td> 650 </td><td> 630 </td><td> 600 </td></tr><tr><td> 實施例3 </td><td> 2.3 </td><td> 4.5 </td><td> 0.7 </td><td> 0.9 </td><td> 720 </td><td> 620 </td><td> 610 </td><td> 600 </td></tr><tr><td> 實施例4 </td><td> 2.9 </td><td> 4.3 </td><td> 0.7 </td><td> 1.6 </td><td> 660 </td><td> 660 </td><td> 630 </td><td> 660 </td></tr><tr><td> 實施例5 </td><td> 3.0 </td><td> 4.8 </td><td> 0.8 </td><td> 1.4 </td><td> 690 </td><td> 720 </td><td> 680 </td><td> 670 </td></tr><tr><td> 實施例6 </td><td> 2.2 </td><td> 3.5 </td><td> 0.6 </td><td> 0.8 </td><td> 600 </td><td> 600 </td><td> 700 </td><td> 670 </td></tr><tr><td> 比較例1 </td><td> 3.1 </td><td> 5.4 </td><td> 0.8 </td><td> 1.3 </td><td> 720 </td><td> 660 </td><td> 660 </td><td> 620 </td></tr><tr><td> 比較例2 </td><td> 2.5 </td><td> 5.9 </td><td> 1.2 </td><td> 1.4 </td><td> 660 </td><td> 650 </td><td> 580 </td><td> 550 </td></tr><tr><td> 比較例3 </td><td> 3.5 </td><td> 22.8 </td><td> 1.4 </td><td> 4.3 </td><td> 660 </td><td> 550 </td><td> 620 </td><td> 610 </td></tr><tr><td> 比較例4 </td><td> 3.7 </td><td> 17.4 </td><td> 1.7 </td><td> 6.3 </td><td> 580 </td><td> 560 </td><td> 600 </td><td> 540 </td></tr></TBODY></TABLE>
(儲存穩定性試驗) 將實施例1~實施例2及比較例1~比較例2的膜狀電路連接用接著劑加入至阻氣性容器(旭化成派克斯(Asahi Kasei Pax)股份有限公司製造,商品名:保利弗萊克斯袋(Polyflex Bag)飛龍,型號:N-9,材質:尼龍(厚度為15 μm)/PE(厚度為60 μm),尺寸:200 mm×300 mm)內後,去除阻氣性容器內的空氣。繼而,利用熱封機進行密封後,於40℃環境下放置48小時。藉由放置於所述環境下,而與在-10℃環境下放置5個月相同。其後,使實施例1~實施例2及比較例1~比較例2的膜狀電路連接用接著劑分別介於與所述相同的FPC與形成有ITO的薄層的玻璃之間、及FPC與形成有Ag膏的薄層的PET基板之間。以與所述連接電阻及接著強度的測定時相同的方法及條件對其進行加熱壓接而製成連接構造體。以與所述相同的方法測定該連接構造體的連接電阻及接著強度。
將以所述方式測定的連接構造體的連接電阻及接著強度的測定結果示於下述表3中。
[表3]<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> </td><td> 連接電阻(Ω) </td><td> 接著力(N/m) </td></tr><tr><td> FPC/ITO </td><td> FPC/Ag </td><td> FPC/ITO </td><td> FPC/Ag </td></tr><tr><td> 剛連接之後 </td><td> 240 h後 </td><td> 剛連接之後 </td><td> 240 h後 </td><td> 剛連接之後 </td><td> 240 h後 </td><td> 剛連接之後 </td><td> 240 h後 </td></tr><tr><td> 實施例1 </td><td> 2.4 </td><td> 5.7 </td><td> 0.8 </td><td> 1.3 </td><td> 650 </td><td> 600 </td><td> 690 </td><td> 620 </td></tr><tr><td> 實施例2 </td><td> 3.0 </td><td> 6.8 </td><td> 0.6 </td><td> 1.2 </td><td> 640 </td><td> 630 </td><td> 620 </td><td> 600 </td></tr><tr><td> 比較例1 </td><td> 6.5 </td><td> 13.0 </td><td> 1.4 </td><td> 2.3 </td><td> 690 </td><td> 650 </td><td> 650 </td><td> 590 </td></tr><tr><td> 比較例2 </td><td> 5.5 </td><td> 12.9 </td><td> 1.8 </td><td> 1.9 </td><td> 640 </td><td> 620 </td><td> 540 </td><td> 520 </td></tr></TBODY></TABLE>
另外,針對使用實施例3~實施例6中所獲得的膜狀電路連接用接著劑的連接構造體,亦進行與實施例1~實施例2相同的試驗的結果,與實施例1~實施例2同樣地,低溫硬化性及儲存穩定性良好。
使用實施例1~實施例6中所獲得的電路連接用接著劑的FPC/ITO的連接構造體A不論是否進行儲存穩定性試驗,於加熱溫度120℃下的剛連接之後、及在85℃、85%RH的恆溫恆濕槽中保持240小時後(高溫高濕試驗後),均顯示出6.8 Ω以下的良好的連接電阻、及600 N/m以上的良好的接著強度。另外,於FPC/Ag的連接構造體B中,不論是否進行儲存穩定性試驗,於加熱溫度120℃下的剛連接之後、及在85℃、85%RH的恆溫恆濕槽中保持240小時後(高溫高濕試驗後),亦均顯示出1.6 Ω以下的良好的連接電阻、及600 N/m以上的良好的接著強度。確認到實施例1~實施例6中所獲得的電路連接用接著劑的低溫硬化性及儲存穩定性優異。
相對於此,於使用比較例1~比較例2中所獲得的電路連接用接著劑的連接構造體中,確認到當使用儲存穩定性試驗前的電路連接用接著劑時,可獲得良好的連接特性,但因電路連接用接著劑不含(d)含有硼的錯合物,故當使用儲存穩定性試驗後的電路連接用接著劑時,於恆溫恆濕槽中保持240小時後(高溫高濕試驗後)的連接電阻較實施例而言增加。另外,於使用比較例3~比較例4中所獲得的電路連接用接著劑的連接構造體中,確認到因電路連接用接著劑不含(d)含有硼的錯合物,故即便於不進行儲存穩定性試驗的情況下,在恆溫恆濕槽中保持240小時後(高溫高濕試驗後)的連接電阻亦較實施例而言增加。
10‧‧‧電路構件(第1電路構件)
12‧‧‧電路基板(第1基板)
12a‧‧‧主面
14‧‧‧連接端子(第1連接端子)
20‧‧‧電路構件(第2電路構件)
22‧‧‧電路基板(第2基板)
22a‧‧‧主面
24‧‧‧連接端子(第2連接端子)
30、40‧‧‧連接構件
30a、40a‧‧‧接著劑組成物
42、42a‧‧‧接著劑成分
44‧‧‧導電性粒子
100、200‧‧‧電路構件的連接構造體
300‧‧‧太陽電池模組(連接構造體)
310a、310b‧‧‧太陽電池單元
312‧‧‧基板
312a‧‧‧表面(主面)
312b‧‧‧背面(主面)
314‧‧‧表面電極
316‧‧‧背面電極
320‧‧‧配線構件
330‧‧‧連接構件
12‧‧‧電路基板(第1基板)
12a‧‧‧主面
14‧‧‧連接端子(第1連接端子)
20‧‧‧電路構件(第2電路構件)
22‧‧‧電路基板(第2基板)
22a‧‧‧主面
24‧‧‧連接端子(第2連接端子)
30、40‧‧‧連接構件
30a、40a‧‧‧接著劑組成物
42、42a‧‧‧接著劑成分
44‧‧‧導電性粒子
100、200‧‧‧電路構件的連接構造體
300‧‧‧太陽電池模組(連接構造體)
310a、310b‧‧‧太陽電池單元
312‧‧‧基板
312a‧‧‧表面(主面)
312b‧‧‧背面(主面)
314‧‧‧表面電極
316‧‧‧背面電極
320‧‧‧配線構件
330‧‧‧連接構件
圖1是表示本發明的第1實施形態的連接構造體的示意剖面圖。 圖2是表示圖1所示的連接構造體的製造方法的示意剖面圖。 圖3是表示本發明的第2實施形態的連接構造體的示意剖面圖。 圖4是表示圖3所示的連接構造體的製造方法的示意剖面圖。 圖5是表示本發明的第3實施形態的連接構造體的示意剖面圖。
Claims (11)
- 一種接著劑組成物,其包括(a)熱塑性樹脂、(b)自由基聚合性化合物、(c)自由基聚合起始劑、以及(d)含有硼的錯合物,且 所述(d)含有硼的錯合物為由下述通式(A)所表示的化合物,式(A)中,R1 、R2 及R3 分別獨立地表示氫原子、碳數1~18的烷基或芳基,R4 、R5 及R6 分別獨立地表示氫原子、碳數1~18的烷基、由下述通式(a1)所表示的有機基、或由下述通式(a2)所表示的有機基,式(a1)中,R7a 表示氫原子或碳數1~6的烷基,R7b 表示氫原子、胺基、烷氧基或碳數1~10的烷基;另外,s及t分別獨立地表示1~10的整數,式(a2)中,R8 表示碳數1~10的烷基;另外,u表示1~10的整數。
- 如申請專利範圍第1項所述的接著劑組成物,其中所述(b)自由基聚合性化合物包含具有磷酸基的乙烯基化合物、及所述乙烯基化合物以外的自由基聚合性化合物。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的接著劑組成物,其中所述(a)熱塑性樹脂包含選自由苯氧基樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚酯胺基甲酸酯樹脂、丁醛樹脂、(甲基)丙烯酸樹脂、聚醯亞胺樹脂及聚醯胺樹脂、以及具有源自乙酸乙烯酯的結構單元的共聚物所組成的群組中的至少一種。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的接著劑組成物,其更包括(e)導電性粒子。
- 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的接著劑組成物,其用於將配置在第1基板的主面上的第1連接端子、與配置在第2基板的主面上的第2連接端子電性連接。
- 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的接著劑組成物,其用於將具有配置在基板的主面上的連接端子的太陽電池單元的所述連接端子、與配線構件電性連接。
- 一種連接構造體,其包括: 第1電路構件,具有第1基板及配置於所述第1基板的主面上的第1連接端子; 第2電路構件,具有第2基板及配置於所述第2基板的主面上的第2連接端子;以及 連接構件,配置於所述第1電路構件及所述第2電路構件之間; 所述連接構件含有如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的接著劑組成物的硬化物,且 所述第1連接端子與所述第2連接端子電性連接。
- 如申請專利範圍第7項所述的連接構造體,其中所述第1基板及所述第2基板的至少一者包含含有玻璃轉移溫度為200℃以下的熱塑性樹脂的基材。
- 如申請專利範圍第7項所述的連接構造體,其中所述第1基板及所述第2基板的至少一者包含含有選自由聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯及聚萘二甲酸乙二酯所組成的群組中的至少一種的基材。
- 如申請專利範圍第7項所述的連接構造體,其中所述第1基板包含含有選自由聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯及聚萘二甲酸乙二酯所組成的群組中的至少一種的基材, 所述第2基板包含含有選自由聚醯亞胺樹脂及聚對苯二甲酸乙二酯所組成的群組中的至少一種的基材。
- 一種連接構造體,其包括: 太陽電池單元,具有基板及配置於所述基板的主面上的連接端子; 配線構件;以及 連接構件,配置於所述太陽電池單元及所述配線構件之間; 所述連接構件含有如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的接著劑組成物的硬化物,且 所述連接端子與所述配線構件電性連接。
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