TWI278501B - Adhesive film for connecting wiring terminals - Google Patents

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TWI278501B
TWI278501B TW089117423A TW89117423A TWI278501B TW I278501 B TWI278501 B TW I278501B TW 089117423 A TW089117423 A TW 089117423A TW 89117423 A TW89117423 A TW 89117423A TW I278501 B TWI278501 B TW I278501B
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TW
Taiwan
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adhesive
wiring
particles
weight
film
Prior art date
Application number
TW089117423A
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English (en)
Inventor
Motohiro Arifuku
Itsuo Watanabe
Kouji Motomura
Koji Kobayashi
Yasushi Gotou
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
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1278501 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ____B7____ 五、發明說明(1 ) 技術領域 本發明爲關於配線連接用之黏著劑、及使用此黏著劑 之配線端子之連接方法及配線構造物。 背景技術 近年,於精密電子機器之領域中已發展配線的高密度 化,因爲電極寬及電極間隔爲極狹窄,故恐發生配線脫落 、剝離和位置不齊。爲了解決此問題,已開發出低溫速硬 化性優,且,具有使用壽命之電器和電子用之黏著劑組成 物(例如特開平1 1 一 9 7 8 2 5號公報)。 但是,此些先前的配線連接元件爲具有根據構成連接 配線之材料種類而使得黏合強度不同之問題。特別,於支 撐配線端子之基板爲聚醯亞胺樹脂等之絕緣性有機物和玻 璃時,或,於配線元件表面塗層或附著氮化矽、聚矽氧烷 樹脂、聚醯亞胺時,具有令黏著強度顯著降低之問題。 發明之揭示 本發明爲以提供適於電器和電子用’特別爲支撐配線 端子之基板爲由絕緣性有機物或玻璃所構成之配線元件’ 和表面至少一部分爲具備氮化矽、聚矽氧烷樹脂和/或聚 醯亞胺樹脂之配線元件予以黏著時亦可取得高黏著強度之 黏著劑,及使用此黏著劑之配線端子之連接方法及配線構 造物爲其目的。 本發明爲提供含有(1 )經由加熱發生游離自由基之 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----------裝--------訂------—線 _ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1278501 A7 ______B7__ 五、發明說明(2 ) (請先閱讀背面之注咅?事項再填寫本頁) 硬化劑、(2 )自由基聚合性物質、及(3 )聚矽氧烷粒 子之配線端子連接用之黏著劑。本發明之黏著劑爲被中介 存在於表面設置之配線端子爲呈對向配置之配線基板之間 ,經由將此配線基板加壓並且加熱,則可使用於將端子間 電性連接。尙,於本說明書中,端子亦可爲電極。 本發明之黏著劑亦可再含有(4 )形成薄膜之材料。 形成薄膜之材料較佳爲苯氧樹脂。 又,本發明之黏著劑亦可再含有(5 )導電性粒子。 導電性粒子較佳至少於其表面含有金、銀及鉑屬金屬,且 期望表面以此些金屬之至少一種予以覆蓋。 本發明黏著劑中之聚矽氧烷粒子之含量,相對於自由 基聚合性物質1 0 0重量份(含有形成薄膜之材料時,相 對於自由基聚合性物質與形成薄膜之材料合計1 〇 〇重量 份),以5〜2 0 0重量份爲佳。 又,本發明黏著劑中所用之聚矽氧烷粒子,較佳於 2 5 °C (室溫)之彈性率爲0 · 1〜1 0 0 Μ P a ° 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又,本發明爲提供將含有(1 )經由加熱發生游離自 由基之硬化劑、(2 )自由基聚合性物質及(3 )聚矽氧 烷粒子之組成物所構成之第一層,與含有(5 )導電性粒 子、(2 )自由基聚合性物質及(3 )聚矽氧烷粒子之組 成物所構成之第二層予以疊層之配線端子連接用黏著薄膜 〇 更且,本發明爲提供將二個以上配線元件上分別設置 之連接端子間,使用本發明黏著劑予以電性連接之配線端 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1278501 A7 B7 五、發明說明( 3 子的連接方法。 本發明之連接方法爲將其間中 態且端子爲彼此對向配置之具有第 元件,與具有第二連接端子之第二 進行加壓加熱,令第一連接端子與 地連接。 本發明之連接方法特別以連接 、銀、錫、鉛族金屬、和/或銦錫 成之表面爲佳。又,本發明之連接 介存在本發明黏著劑狀 一連接端子之第一配線 配線元件,以黏著方向 第二連接端子爲被電性 端子之至少一者爲以金 氧化物(I T 0 )所構 方法爲以配線元件中之 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 至少一者爲具備含有絕緣性有機物和/或玻璃之基板情況 爲佳。本發明之連接方法爲配線元件之至少一種爲表面具 備氮化矽、聚矽氧烷化合物及聚醯亞胺樹脂中之至少任何 一種時,亦可取得優良之黏著強度。 更且,本發明爲提供具備有 配線元件,且配線元件之連接端子 予以電性連接之配線構造物。 本發明之配線構造物爲具有例如在其間中介存在本發 明黏著劑之硬化物之狀態下,令具有第一連接端子之第一 配線元件,與具有第二連接端子之第二配線元件,爲以第 一連接端子與第二連接端子爲對向配置,且第一連接端子 與第二連接端子爲電性連接之構造。 圖面之簡單說明 圖1及圖2爲示出配線端子之連接工程的說明圖。 —e-- 連接端子之二個以上 間爲使用本發明黏著劑 -----‘------·裝--------訂」-------線· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1278501 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ________B7 五、發明說明(4 ) t要元件對照表 11 玻璃 12 配線 14 導電性粒子 15 黏著劑層 16 配線 17 黏著劑 18 聚醯亞胺層 19 可撓式配線板 2 1 配線構造物 2 2 聚醯亞胺薄膜 2 3 銅電路 2 4 可撓式配線板 2 5 配線構造物 用以實施發明之最佳型態 (1 )經由加熱發生游離自由基之硬化劑 本發明黏著劑所含之經由加熱發生游離自由基之硬化 劑乃爲過氧化物、偶氮化合物等之經由加熱分解發生游離 自由基之物質。 此硬化劑可根據目的之連接溫度、連接時 間、適用期等而適當選定,但由反應性之高度及適用期之 長度方面而言, 較佳爲半衰期1 0小時之溫度爲4 〇 c以 上,且半衰期1分鐘之溫度爲1 8 0°c以下之有機過氧化 -----------裝--------訂---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1278501 A7 B7 ---〜 五、發明說明(5 ) 物,並且以半衰期1 0小時之溫度爲6 0 °C以上,且,半 衰期1分鐘之溫度爲1 7 :0 °C以下之有機過氧化物爲更佳 〇 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 連接時間爲1 0秒鐘以下時,爲了取得充分的反應率 ,硬化劑之配合量相對於自由基聚合性物質(於配合形成 薄膜材枓之情形中,爲自由基聚合性物質與形成薄膜材料 之合計)1 0 0重量份,以0 · 1〜3 0重量份爲佳,且 以1〜2 0重量份爲更佳。硬化劑之配合量未滿0 · 1重 量份,則無法取得充分的反應率且具有難取得良好黏著強 度和小的抗連接性之傾向。配合量若超過3 0重量份,則 令黏著劑之流動性降低,抗連接性升高,並且黏著劑之適 用期有變短之傾向。 本發明合適的硬化劑可列舉二醯基過氧化物、二碳酸 過氧酯、過氧酯、過氧基縮酮、二烷基過氧化物、過氧化 氫、甲矽烷基過氧化物等。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 爲了抑制配線元件之連接端子的腐蝕,較佳令硬化劑 中所含之氯離子和有機酸爲5 0 0 0 P P m以下,更且, 以加熱分解後所發生之有機酸少者爲更佳。具體而言,以 過氧酯、二烷基過氧化物、過氧化氫、甲矽烷基過氧化物 等爲佳。特別地,期望由取得高反應性之過氧酯中選出硬 化劑。硬化劑可使用一種之化合物,且亦可適當倂用二種 以上之化合物。 本發明中適當的過氧酯可列舉新癸酸枯基過氧酯、新 癸酸1 ,1 ,3 ,3 —四甲基丁基過氧酯、新癸酸1 一環 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1278501 A7 _B7 五、發明說明(6 ) 己基一 1 -甲基乙基過氧酯、新癸酸第三己基過氧酯、特 戊酸第三丁基過氧酯、己酸1 ,1 ,3 ,3 —四甲基丁基 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 過氧基一 2 —乙酯、2 ,5 —二甲基一2 ,5 —二(2 — 乙基己醯過氧基)己烷、己酸1 一環己基一 1 一甲基乙基 過氧基一2—乙酯、己酸第二己基過氧基一2—乙酯、己 酸第三丁基過氧基-2-丁酯、異丁酸第三丁基過氧酯、 1 ,1 -雙(第三丁基過氧基)環己烷、單碳酸第三己基 過氧基異丙酯、己酸第三丁基過氧基一 3 ,5 ,5 —三甲 酯、月桂酸第三丁基過氧酯、2 ,5 —二甲基一 2 ,5 — 二(間-甲苯醯過氧基):己烷、單碳酸第三丁基過氧基異 丙酯、單碳酸第三丁基過氧基一2-乙基己酯、苯甲酸第 三己基過氧酯、醋酸第三丁基過氧酯等。 本發明中適當的二烷基過氧化物可列舉α ,α / -雙 (第三丁基過氧基)二異丙基苯、二枯基過氧化物、2 , 5 —二甲基一 2 ,5 —二(第三丁基過氧基)己烷、第三 丁基枯基過氧化物等。 本發明中適當的過氧化氫可列舉二異丙基苯過氧化氫 、枯烯過氧化氫等。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明中適當的二醯基過氧化物可列舉異丁基過氧化 物、2,4 —二氯苯甲醯過氧化物、3,5,5 —三甲基 己醯過氧化物、辛醯過氧化物、月桂醯過氧化物、硬脂醯 過氧化物、琥珀醯過氧化物、苯甲醯過氧基甲苯、苯甲醯 過氧化物等。 本發明中適當的二碳酸過氧酯可列舉二碳酸二(正丙 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1278501 A7 _B7_ 五、發明說明(7 ) 基)過氧酯、二碳酸二(異丙基)過氧酯、二碳酸雙(4 一第三丁基環己基)過氧酯、二碳酸二(2 —乙氧乙基) 過氧酯、二碳酸二(2 —乙基乙基)過氧酯、二碳酸二( 甲氧丁基)過氧酯、二碳酸二(3 —甲基一 3 —甲氧丁基 )過氧酯等。 過氧基縮酮可列舉1 ,1 -雙(第三己基過氧基)- 3 ,3 ,5 -三甲基環己烷、1 ,1 一雙(第三乙基過氧 基)環己烷、1 ,1 一雙(第三丁基過氧基)一 3 ,3 , 5 -三甲基環己烷、1 ,1 一雙(第三丁基過氧基)環十 二烷、2,2 -雙(第三丁基過氧基)癸烷等。 甲矽烷基過氧化物可列舉第三丁基三甲基甲矽烷基過 氧化物、雙(第三丁基)二甲基甲矽烷基過氧化物、第三 丁基三乙烯基甲矽烷基過氧化物、雙(第三丁基)二乙烯 基甲矽烷基過氧化物、三(第三丁基)乙烯基甲矽烷基過 氧化物、第三丁基三烯丙基甲矽烷基過氧化物、雙(第三 丁基)二烯丙基甲矽烷基過氧化物、三(第三丁基)烯丙 基甲矽烷基過氧化物等. 此些經由加熱發生游離自由基之硬化劑可使單獨使用 其中一種之化合物,且亦可倂用二種以上之化合物。 將此些硬化劑以聚胺基甲酸酯系、聚酯系等之高分子 化合物等予以覆蓋並且微膠囊化者,因爲可延長使用壽命 故適於本發明。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1278501 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(8 ) (2 )自由基聚合性物質 本發明黏著劑中所含之自由基聚合性物質,爲具有可 經由自由基進行聚合之官能基之物質。此自由基聚合性物 質可列舉丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、馬來醯亞胺化合物等 ,且可爲單體及低聚物任一種狀態。亦可將單體與低聚物 倂用。 本發明黏著劑中適當的丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯之具 體例可列舉丙烯酸甲酸、丙烯酸乙酯、丙烯酸異丙酯、丙 烯酸異丁酯、二丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸二甘醇酯、三 丙烯酸三羥甲基丙烷酯、四丙烯酸四羥甲基甲烷酯、2 — 羥基一 1 ,3 -二丙烯氧基丙烷、2,2 -雙〔4 一(丙 烯氧甲氧基)苯基〕丙烷 2,2 —雙〔4 一(丙烯氧聚乙氧基)苯基〕丙烷、二環 戊烯基丙烯酸酯、丙烯酸三環癸酯、異氰脲酸三(丙烯醯 氧乙基)酯、丙烯酸胺基甲酸酯等、及其相對之甲基丙烯 酸酯。 本發明黏著劑中適當的馬來醯亞胺化合物爲分子中至 少含有二個以上馬來醯亞胺基之化合物。此類馬來醯亞胺 化合物可列舉例如1 -甲基- 2,4 一雙馬來醯亞胺苯’ N,N > -間一伸苯基雙馬來醯亞胺、N,N/ —對一伸 苯基雙馬來醯亞胺、N,N 〃 一間一伸甲苯基雙馬來醯亞 胺、N,N> — 4,4 —雙伸苯基雙馬來醯亞胺、N ’ N,一 4,4 — (3 ,3 / —二甲基一雙伸苯基)雙馬來 醯亞胺、N,N,一 4,4— (3 ,3 / —二甲基二苯基 丨师一一 _ _|丨· ' I --------- - 1 1 """ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1278501 A7 ___B7_ 五、發明說明(9 ) 甲烷)雙馬來醯亞胺、N,4,4 一(3 ,3 / — 二乙基二苯基甲烷)雙馬來醯亞胺、N,— 4,4 一 二苯基甲烷雙馬來醯亞胺、N,— 4,4 一二苯基丙 烷雙馬來醯亞胺、N,N/ - 3,3 / —二苯基砸雙馬來 醯亞胺、N,- 4,4 —二苯基醚雙馬來醯亞胺、2 ,2 -雙{ 4 一(4 一馬來醯亞胺苯氧基)苯基}丙烷、 2,2 -雙{3 —第二丁基—4,8 (4 -馬來醯亞胺苯 氧基)苯基}丙烷、1 ,1—雙{4 一(4 一馬來醯亞胺 苯氧基)苯基}癸烷、4,4/ 一亞環己基一雙{1 一( 4 一馬來醯亞胺苯氧基)苯基} 一 2 —環己基苯、2,2 -雙{ 4 一( 4 一馬來醯亞胺苯氧基)苯基}六氟丙烷基 等。 此些自由基聚合性物質中,具有至少一個二環戊烯基 、三環癸基及三畊環之化合物,因爲可提高黏著劑硬化物 之耐熱性,故爲較佳。 尙,此些自由基聚合性物質可單獨使用一種,且亦可 倂用二種以上。視需要,亦可適當使用氫醌、甲醚氫醌類 等之抑聚劑。 又,於上述之自由基聚合性物質中,若倂用具有下述 化學式(I )所示之磷酸酯構造之自由基聚合性物質,則 因爲可提高金屬無機物表面的黏著強度,故爲佳。 of ch3 (HOfcr P—j-〇CH2CH2〇C〇C^=CH2 J n ··(丄) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 裝--------訂--------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1278501 A7 — _B7___ 五、發明說明(1〇 ) (但,η爲1、2或3 ) 具有此類磷酸酯構造之自由基聚合性物質爲令無水磷 酸與(甲基)丙烯酸2 -羥乙酯反應所得,且具體而言可 列舉單(2 -甲基丙烯醯氧乙基)酸式磷酸酯、二(2 -甲基丙烯醯氧乙基)酸式磷酸酯等。其可單獨使用一種化 合物,且亦可倂用二種以上。 具有磷酸酯構造之自由基聚合性物質之配合量爲相對 於自由基聚合性物質之含量(於包含形成薄膜材料之情況 爲形成薄膜材料與自由基聚合性物質之合計)1 0 0重量 份,以使用0 . 0 1〜5 0重量份爲佳,且以0 , 5〜5 重量份爲更佳。未滿0 . 0 1重量份,則難取得與金屬等 無機物表面之黏著強度之提高,若超過5 0重量份則有時 難取得所期待之硬化特性。 (3)聚矽氧烷粒子 聚矽氧烷粒子可例如藉由氫氧化鈉和氨水等鹼性物質 將Ρ Η調整至大於9之醇類水溶液中,添加矽烷化合物( 甲基三烷氧基矽烷,其部分水解縮合物等),並將其水解 縮聚之方法即可取得,或藉由有機基矽氧烷之共聚即可取 得。 於本發明之黏著劑中,爲了提高形成薄膜材料和自由 基聚合性物質之分散性,較佳爲分子末端和分子內側鏈具 有羥基、環氧基、酮亞胺、羧基、氫硫基等官能基的聚砂 氧烷粒子。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----------41^ 裝--------訂--------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1278501 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(11 ) 本發明爲令黏著劑中含有聚砂氧院粒子,使得即使支撐 連接端子之基板爲絕緣性有機物或玻璃所構成之配線元件 ,或,表面爲含有氮化砂、聚矽氧院化合物或聚醯亞胺樹 脂之配線元件,亦可取得非常高的黏合強度。又,使用形 成薄膜材料作成薄膜狀時,因爲提高與支撐材料的剝離性 ,故對於使用薄膜狀黏著劑進行連接之電子材料的轉印性 提高。 本發明爲使用球狀或不定形之微粒子做爲聚矽氧烷粒 子,且較佳使用粒子之平均粒徑爲0 · 1 // m〜2 0 // m 之微粒子。又,以平均粒徑以下之粒子爲佔有微粒子粒徑 分佈8 0重量%以上之聚矽氧烷粒子爲佳,且爲了提高對 於樹脂之分散性,特佳將粒子表面以矽烷偶合劑進行處理 〇 本發明黏著劑中之聚矽氧烷粒子於室溫(2 5 t:)之 彈性率爲0 · 1〜1 〇 〇 Μ P a爲佳,且爲了減低粒子之 分散,性和連接時之界面壓力,以1〜3 Ο Μ P a爲更佳。 尙’此處所規定之彈性率爲令聚矽氧烷粒子原料之矽烷化 合物(烷氧基矽烷化合物,其部分水解縮合物等)聚合之 聚矽氧烷橡膠的彈性率,可根據動態寬區黏彈性測定法進 行測定。 聚矽氧烷粒子雖亦可於自由基聚合性物質,經由加熱 發生游離自由基之硬化劑,形成薄膜材料中直接混合,但 因爲可於形成薄膜材料和自由基聚合性物質中輕易分散, 故於有機溶劑中分散後進行混合爲佳。 -----------裝--------訂--------^ Aw (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -14 - 1278501 A7 __B7___ 五、發明說明(12 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 聚矽氧烷粒子之配合量相對於自由基聚合性物質之總 量(於含有形成薄膜材料之情形中,爲自由基聚合性物質 與形成薄膜材料之合計)1 〇 〇重量份,以5〜2 0 0重 量份爲佳,且以1 0〜5 0重量份爲更佳。若未滿5重量 份,則對於支撐連接端子之基板和配線元件表面之良好黏 著強度和與支撐材料之剝離性變差。又,若超過2 0 0重 量份,則因黏著劑之凝集力降低,故恐無法取得良好黏著 (4)形成薄膜材料 本發明中適當的形成薄膜材料可列舉聚乙烯甲醛樹脂 、聚苯乙烯樹脂、聚乙烯丁縮醛樹脂、聚酯樹脂、聚醯胺 樹脂、二甲基樹脂、苯氧樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂等。 所謂形成薄膜材料爲將液狀組成物固化作成薄膜形狀 時,於通常狀態下可以薄膜型式操作者,即賦與形成薄膜 型式之良好機械特性(所形成之薄膜的操作容易,薄膜不 會容易裂開、破裂、發黏等特性)之薄膜。由作成薄膜之 操作容易度而言,特別以可形成自我支撐性薄膜者爲佳。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於可賦與此類特性之化合物中,由於苯氧樹脂爲黏著 性、相溶性、耐熱性、機械強度優良,故較佳使用。苯氧 樹脂可藉由令二官能苯酚類與表氯醇反應至高分子量,或 ,令二官能環氧樹脂與二官能苯酚類重覆加成即可取得。 具體而言’例如,令二官能苯酚類1莫耳與表氯醇 〇· 985〜1 · 015莫耳,於鹼金屬氫氧化物存在下 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ------ 1278501 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(13 ) ’於非反應性溶劑中4 0〜1 2 0 °C下反應則可取得。 由樹脂之機械特性和熱特性方面而言,特別令二官能 性環氧樹脂與二官能性苯酚類之配合等量比爲環氧基/苯 酚經基=1/〇·9〜1/1·1 ,並於驗金屬化合物、 有機磷系化合物、環狀胺系化合物等之觸媒存在下,於沸 點爲1 2 0 °C以上之醯胺系、醚系、酮系、內酯系、醇系 等之有機溶劑中,令反應固形成分爲5 0重量份以下,於 5 0〜2 0 0°C中加熱並且重覆加成反應所得者爲佳。 二官能環氧樹脂可列舉雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型 環氧樹脂、雙酚A D型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂等。 二官能苯酚類爲具有二個苯酚性羥基之化合物,可列舉例 如氫醌類、雙酚A、雙酚F、雙酚A D、雙酚S等之雙酚 類等。苯氧樹脂亦可經自由基聚合性官能基予以改質。 (5)導電性粒子 本發明之黏著劑因爲經由連接之配線端子直接接觸而 取得導電,故並不必要特別含有導電性粒子,但若含有導 電性粒子,則可取得更爲安定的連接,故爲佳。 本發明中適當的導電性粒子可列舉A u、A g、N i 、(:u、焊藥等之金屬粒子、和碳粒子等。爲了取得充分 的適用性,較佳以無N i、C u等過渡金屬類之A u、 A g、鋁屬之貴金屬類爲表層,且特別以表面爲A u爲佳 。又,N i等過渡金屬類之表面經A u等貴金屬類予以覆 蓋之粒子亦適於本發明。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ------------裝--------訂---------線41^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1278501 A7 ___B7_____ 五、發明說明(14 ) 又’於非導電性之玻璃、陶瓷、塑料等粒子表面,形 成由上述金屬所構成的導通層,使得最外層爲貴金屬類之 複合粒子、和熱熔融金屬粒子因爲具有加熱加壓之變形性 ,故於連接時與電極的接觸面積增加並且令信賴性提高, 因而適於本發明。 尙’使用表面具備貴金屬類覆被層之複合粒子時,爲 了取得良好電阻,較佳令該覆被層之厚度爲1 〇 〇 A以上 。特別於N i等過渡金屬上具有貴金屬類層時,爲了迴避 導電性粒子混合分散時所產生的貴金屬類層缺損所產生之 氧化還原作用使得游離自由基發生並且引起保存性降低, 乃較佳令貴金屬類所形成之覆被層厚度爲3 0 0人以上。 但,即使厚於1 // m,亦無法使得效果比例於厚度而改善 ,故通常期望令覆被層之厚度爲1 //m以下,但本發明不 限定於此。 導電性粒子相對於黏著劑樹脂成分1 0 〇體積份,於 〇· 1〜3 0體積份之範圍中依據用途而使用。爲了防止 過剩的導電性粒子造成連接配線的短路等,更佳令其爲 〇.1〜1〇體積份。 尙,若作成導電性粒子爲不與硬化劑接觸之構造,則 可再提高適用期。即,將不含導電性粒子之本發明黏合劑 所構成之第一層、與配合導電性粒子代替硬化劑之黏著劑 所構成之第二層予以疊層爲二層以上多層構造之薄膜狀黏 著劑,因可再延長適用期,故爲佳。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----------.·裝--------訂 --------線· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) i 1278501 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7
五、發明說明(15 J (6 )其他之添加劑 於本發明之黏著劑中,爲了改善黏著強度,視需要亦 可配合丙烯酸烯丙酯和/或甲基丙烯酸烯丙酯。其配合量 爲相對於自由基聚合性物質之總量(含有形成薄膜材料時 ,爲形成薄膜材料與自由基聚合性物質之合計)i 〇 〇 g 量份,以0·1〜10重量份爲佳,且以〇·5〜5重量 份爲更佳。若未滿〇 . 1重量份則無法充分發揮黏著強度 之改善效果,若超過1 〇重量份則使得自由基聚合反應性 低,故產生反應不足並且難取得良好之黏著強度。 又,於本發明之黏著劑中,可將丙烯酸、丙烯酸酯、 甲基丙烯酸酯及丙烯腈中之至少一種配合做爲單體成分之 聚合物或共聚物。特別,含有縮水甘油醚基之丙烯酸縮水 甘油酯和/或含有甲基丙烯酸縮水甘油酯單體之共聚物系 丙烯酸橡膠因爲緩和應力優良,故較佳配合。此些丙烯酸 橡膠之重量平均分子量由提高黏著劑之凝集力方面而言, 以2 0萬以上爲佳。 於本發明之黏著劑中,亦可再配合充塡劑、軟化劑、 促進劑、抗老化劑、著色劑、難燃化劑、觸變劑、偶合劑 、樹脂類(苯氧樹脂和蜜胺樹脂等)、及異氰酸酯類等。 充塡劑之配合因可提高連接信賴性等,故爲佳。使用 充塡劑時,其粒子之最大値徑爲未滿導電性粒子之粒徑。 又,其配合量相對於黏著劑中之樹脂成分1 0 0體積份’ 以5〜6 0體積份爲佳。若超過6 0體積份則令提高信賴 性之效果飽和,未滿5體積份則添加之效果少。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ------------裝--------訂--------線 f靖先閱讀背面之注音?事項再填寫本頁) 1278501 A7 B7 五、發明說明(16 ) 偶合劑以酮亞胺、乙烯基、丙烯基、胺基、環氧基及 異氰酸酯基含有物因爲提高黏著性方面而言’適於本發明 〇 具有胺基之矽烷偶合劑可列舉例如N - /?(胺乙基) r 一胺丙基三甲氧基砂院、N — /3 (胺乙基)τ 一胺丙基 甲基二甲氧基砂院、r一胺丙基三乙氧基砂院、N—苯基 一 r 一胺丙基三甲氧基砂院等。 具有酮亞胺之矽烷偶合劑可列舉於上述具有胺基之矽 烷偶合劑中,令丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮等之酮 化合物反應所取得者。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (7 )用途 本發明之 晶片搭載基板 用於I C (集成電路)晶片與 配線相互黏著用之薄膜狀黏著 黏著劑亦可使 之黏著,及電 劑。即,於連接端子相互對向配置之具有第一連接端子之 第一配線元件與具有第二連 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 令形成薄膜狀 ,並且加熱加 連接。 本發明連 、電阻體晶片 基板等。於此 子(視情況亦 向於其所設置 接端子之第二配線元件之間, 之本發明黏著劑(薄膜狀黏著劑)中介存在 壓則可將第一連接端子與第二連接端子電性 的配線元件可列舉半導體晶片 等晶片元件、和印刷基板等之 ,連接端子通常爲設置多數端 將此配線元件之至少一組,對 之連接端子之至少一部分,並且於其間中介 接對象之較佳 、電容器晶片 些配線元件中 可爲一個)。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1278501 A7 ____B7____ 五、發明說明(17 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 配置本發明之黏著劑,並一邊加熱加壓使得對向之連接端 子間予以電性連接,則可製造具備二個以上配線元件之配 線構造物(配線板等)。尙,由其所形成之配線端子的導 通可經由配線端子的直接接觸而實現,並且亦可透過黏著 劑中之導電性粒子而實現。 本發明之配線端子例如可經由第一連接端子(電路電 極)表面形成黏著劑層,並於其表面,將第二連接端子( 電路電極)以連接端子爲彼此間對向地配合位置配置,並 且加熱及加壓則可進行連接。黏著劑層之形成可經由液狀 黏著劑之塗佈等而進行,又,亦可經由載置薄膜狀黏著劑 而進行。 (8 )黏著劑之物性 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明之黏著劑爲令連接時熔融流動且相對向之配線 端子予以連接後,硬化並且保持其連接。因此,黏著劑之 流動性爲重要之因子。本發明之黏著劑爲在厚度0 . 7 mm、1 5 mmx 15mm之二枚玻璃之間,夾住厚度 3 5//m、5mmx 5mm之本發明黏著劑,並且以 1 5 0 °C、2 Μ P a、 1 0秒鐘之條件下進行加熱及加壓 時,使用初期面積(A )與加熱加壓後面積(B )所表示 之流動性(B ) / ( A )之値爲1 · 3〜3 · 0爲佳,且 以1 · 5〜2 · 5爲更佳。未滿3則流動性差,有時無法 取得良好的連接,超過3 · 0時,則易發生氣泡且令信賴 性變差。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1278501 A7 p_______B7___ 五、發明說明(18 ) 又,本發明之黏著劑於硬化後之2 5 °C彈性率爲 iOO〜3000MPa爲佳,且以300〜2〇〇〇 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) M p a爲更佳。於此範圍則具有彈性率,且令連接後樹脂 內部應力減低,故有利於提高黏著力,且,可取得良好的 導通特性。 本發明之黏著劑爲於差示掃描熱量計(D S C )之升 溫速度1 0 t /分鐘測定中,發熱量之開始溫度(T a ) 爲7〇t:〜1 l〇°C,波峰溫度(Tp)爲Ta + 5〜 3 0 °C,且,終了溫度(T e )爲1 6 0 °C以下爲佳。 實施例 A 黏著劑之調製 <實施例1 > (1 )胺基甲酸酯丙烯酸酯之合成 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 將平均分子量8 0 0之聚己內酯二醇4 0 0重量份、 丙烯酸2 -羥丙酯1 3 1重量份,做爲觸媒之二丁錫二月 桂酸酯0 · 5重量份,做爲聚合抑制劑之氫醌單甲醚 1 · 0重量份,一邊攪拌一邊於5 0 °C中加熱混合。其次 ,滴入異佛爾酮二異氰酸酯2 2 2重量份’再一邊攪拌一 邊升溫至8 0 °C進行胺基甲酸酯化反應。確認異氰酸酯基 之反應率爲9 9 %以上後,令反應溫度降低則取得胺基甲 酸酯丙烯酸酯A。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1278501 A7 _____B7___ 五、發明說明(19 ) C 2 )聚矽氧烷粒子之合成 聚砂氧院粒子爲耢由保持在2 0 C之ρ Η 1 2之醇類 水溶液以3 0 0 r pm攪拌,並於其中添加甲基三甲氧基 矽烷,令其水解及縮合則可取得。所得之聚矽氧烷粒子於 2 5 t之彈性率爲8 Μ P a,平均粒徑爲2 // m。 (3 )導電性粒子之調整 導電性粒子爲藉由在聚苯乙烯爲核心粒子表面,設置 厚度0 · 2 // m之鎳層,並於此鎳層之外側設置厚度 〇 · 0 4 // m之金層則可調製此導電性粒子。所得之導電 性粒子的平均粒徑爲1 0 // m。 (4 )黏著劑之調製 將工程(2 )所得之聚矽氧烷粒子1 0 0重量份,於 重量比爲甲苯/乙酸乙酯=5 0 / 5 0之混合溶劑1 0〇 重量份中分散。 將固型重量比,於工程(1 )所得之胺基甲酸酯丙烯 酸酯A爲9 9克、磷酸酯型丙烯酸酯(共榮社油脂股份有 限公司製,商品名:P 2 Μ )爲1克,聚矽氧烷粒子爲 3 0克、己酸第三己基過氧基一 2 —乙酯(游離自由基發 生劑)爲5克予以配合,且再將工程(3 )所得之導電性 粒子配合分散3體積%,取得液狀的黏著劑。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----*------·裝--------:訂--------線· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1278501 A7 B7 五、發明說明(2Q ) <實施例2 > (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 將苯氧樹脂(Union Cabide股份有限公司製,商品名 PKHC,平均分子量45000) 50克,溶解於重量 比爲甲苯(沸點1 1〇· 6 °C ,S P値8 · 9 0 ) /乙酸 乙酯(沸點 7 7 · 1 °C,:S P 値 9 · 1 0 ) = 5 0 / 5 〇 之混合溶劑,作成固形成分4 0重量%之溶液。 將固形重量比、苯氧樹脂爲5 0克、胺基甲酸酯丙烯 酸酯A爲4 9克、磷酸酯型丙烯酸酯爲1克、己酸第三己 基過氧基- 2 -乙酯爲5克,聚矽氧烷粒子爲5克予以配 合,並令導電性粒子以3體積%配合分散,將所得液體對 經表面處理之厚度8 0 //m單面之P E T (聚對苯二甲酸 乙二酯)薄膜使用塗佈裝置進行塗佈,且以7 0 °C之熱風 乾燥1 0分鐘,取得厚度2 0 # m之薄膜狀黏著劑。 <實施例3〜5 > 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 除了令苯氧樹脂/胺基甲酸酯丙烯酸酯A /磷酸酯型 丙烯酸酯/聚矽氧烷粒子/己酸第三己基過氧基- 2 -乙 酯之固形重量比爲5 0克/4 9克/1克/2 0克/5克 (實施例3)、30克/69克/1克/10克/5克( 實施例4)、30克/40克/30克/10克/5克( 實施例5 )以外,同實施例2處理取得薄膜狀黏著劑。 <比較例1 > 除了令胺基甲酸酯丙烯酸A /磷酸酯型丙烯酸酯/己 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1278501 A7 __B7_______ 五、發明說明(21 ) 酸第三己基過氧基- 2 —乙酯之固形重量比爲9 9克/1 克/ 5克,並且未配合聚矽氧烷粒子以外’同實施例1之 工程(4 )處理取得液狀之黏著劑。 <比較例2 > 除了未使用聚矽氧院粒子以外’同實施例2處理取得 薄膜狀黏著劑。 B ·黏著劑之評價方法 (1 )配線構造物之製作 首先,於厚度1 · 1mm之玻璃11表面將銦一錫氧 化物(I T〇)之配線經由澱積形成之I τ 0基板(表面 電阻< 2〇Ω / □ ) 1〇(圖1 ( a ))之形成配線1 2 之面,將含有導電性粒子1 4之黏著劑(於各實施例及比 較例中所調製者)所構成之黏著劑層1 5予以成膜(圖1 (b ) ) 〇 尙,黏著劑層1 5之成膜,於黏著劑爲液狀之實施例 1及比較例1中,將黏著劑以塗佈進行成膜’於黏著劑爲 薄膜狀之實施例2〜5及比較例2中’將黏著劑貼附’並 於7 0 V、0 · 5 Μ P a進行5秒鐘加熱及加壓且假連接 後,將P E T薄膜剝離進行成膜。 於此黏著劑層1 5之表面,將聚醯亞胺層1 8與銅箔 (厚度1 8 # m )以黏著劑1 7予以貼附’並將銅箔之圖 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) II---·------·裝---------訂l·-------線· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1278501 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(22 ) 型化形成線寬5 0 // m、齒距1 0 0 # m之配線1 6之可 撓式配線板(3層F P C ) 1 9予以載置(圖1 ( c )) ,並於1 6 0 °C、3 Μ P a下加熱及加壓1 〇秒鐘,並以 寬度2 m m連接,取得圖:1 ( d )所示之配線構造物2 1 〇 又,使用聚醯亞胺薄膜(厚度lOOem) 22之表 面形成500根線寬50//m、齒距l〇〇Am、厚度 1 8 // m銅電路2 3之可撓式配線板(2層F P C ) 2 4 (圖2 (a))代替3層FPC,並且同樣與ITO基板 連接,取得配線構造物2 5 (圖2 ( b ))。 (2 )連接電阻之測定 如上述處理製作配線構造物後,以Multimeter測定包 含配線連接部之F P C鄰接電路間製作後立即的電阻値, 並再將配線構造物於8 5 °C、8 5 % R Η之高溫高濕槽中 保持5 0 0小時後,同樣測定電阻値。尙,電阻値爲以鄰 接電路間之電阻1 5 0點之平均値表示。 (3 )黏著強度之測定 對於如上述處理製作之配線構造物,以剝離速度5 0 m m /分鐘進行9 0度剝離之剝離試驗並且測定黏著強度 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 x 297公釐) -----------·裝--------訂 l·-------線# (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1278501 A7 - R7__ 五、發明說明(23 ) (4 )絕緣性之評價 首先’將線寬50//m、齒距ι〇()//π1、厚度18 // m之銅電路交互配置2 5 〇根之形成具有梳形電路之印 刷基板電路之面’同(1 )處理成膜出黏著劑層。其次, 於此黏著劑層之表面,載置具有5 〇 〇根線寬5 〇 # m、 齒距1 0 0 // m、厚度1 8 // m銅電路之可撓式配線板( F P C ),並於1 6 0 °C、 3 Μ P a加熱及加壓1 〇秒鐘 且以寬2 m m連接,取得配線構造物。對此配線構造物之 梳形電路外加1 0 0 V之電壓並且測定絕緣電阻値,再測 定實施8 5 °C、8 5 % R Η高溫高濕試驗5 0 0小時後之 絕緣電阻値。 (5 )流動性之評價 於1 5mmx 1 5mm、厚度〇 · 7mm之二枚玻璃 間,夾住5 m m X 5 m m、厚度3 5 // m之評價對象黏著 劑,且於1 5 0 °C、2 Μ P a加熱及加壓1 〇秒鐘,並使 用初期面積(A )與加熱加壓後之面積(B ),求出流動 性(B ) / ( A )之値。 (6)硬化後之彈性率 將液狀之黏著劑(實施例1、比較例1 )流入金屬模 具中,且於1 6 0 °C加熱1分鐘,硬化取得棒狀之硬化物 。將薄膜狀之黏著劑(實施例2〜5、比較例2 )於 1 6 0 °C之油中浸漬1分鐘,取得硬化之薄膜狀硬化物。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1278501 A7 B7 五、發明說明(24 ) 將此些硬化物之貯藏彈性率使用動態黏彈性測定裝置進行 測定(升溫速度5 °C /分鐘、1 0 Η z ) ’求出2 5 °C之 彈性率。 (7 ) D S C之測定 使用各實施例及比較例所得之黏著劑,並以差示掃描 熱量計(DSC、TA Instrument公司製、商品名9 1〇 型),求出發熱反應之開始溫度(T a )、波峰溫度( T p )、終了溫度(T e )。尙,測定中之升溫度速度爲 1〇°C /分鐘。 C ·結果 上述各評價方法之結果示於表1。 -----------·裝--------訂 --------線·· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1278501 A7 B7 五、發明說明( 25 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1嗽 比較例 100 20 700 500 CN 寸 τ—Η τ—Η >109 oo τ—Η 700 88 107 148 r—H ο ο 600 300 0.9 1.3 >109 2.6 600 87 104 143 實施例 un 680 400 1250 950 C^l CO ,·__Η r—Η >109 τ—i 800 89 108 148 寸 650 450 1100 1 0 00 r—Η CO τ—1 r—< >109 ΟΟ τ—Η 800 89 109 147 CO 750 550 1300 1000 卜 οο ^~1 1~I >109 卜 τ-i 700 90 107 147 CN| 700 400 1200 900 CS 寸 τ—Η r—Η >109 α\ 丨,-Η 800 87 108 148 1-{ 400 200 900 6 00 0.9 1.3 >109 ίη CS1 500 88 105 140 黏著劑組成物 初期吸 濕後 初期吸 濕後 初期吸 濕後 α 、〆 ϋ 繼 賴 流動性(% ) 彈性率(MPa) ci pH (D [~H ㈠ 2 層 FPC 3 M FPC α η. ι® 瑯 挪 DSC(°C ) 黏著力 (N/m) -----------·裝----------------線· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)
1278501 五、發明說明(26 ; 比較例1、2之黏著劑爲未配合聚砍氧院粒子。相對 地,配合聚矽氧烷粒子之實施例1〜5爲支撐連接端子之 基板表面露出聚醯亞胺樹脂之2層F P C、露出黏著劑之 3層F P C,均較比較例大幅改善黏著力。又,吸濕後之 黏著力亦大。 產業上之可利用性 如上述,若根據本發明,則即使支撐連接端子之基板 爲聚醯亞胺樹脂等之絕緣性有機物或玻璃所構成之配線元 件’或,表面具有聚矽氧烷樹脂或聚醯亞胺樹脂之配線元 件,亦可取得良好的黏著強度,並且可製造連接信賴性高 之配線構造物。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 --------線* 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ^29-=·

Claims (1)

1278501 Α8 Β8 C8 D8 申請專利範圍 坪__ 補充 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第89 1 17423號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國94年5月27曰修正 1 · 一種配線端子連接用黏著劑,其特徵爲含有:半 哀期1 0小時之溫度爲4 0 C以上’且半哀期1分鐘之溫度 爲180°C以下之有機過氧化物經由加熱發生游離自由基之硬 化劑、選自丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、馬來醯亞胺之自由 基聚合性物質及粒子之平均粒徑爲0.1〜20 // m之聚矽氧烷 粒子,其中上述聚矽氧烷粒子對於上述自由基聚合性物質 時’含有5〜2 0 0重量份,上述硬化劑之含量爲〇.1〜30 重量份,上述聚矽氧烷粒於25 °C之彈性率爲0.1〜100 MPa 2 ·如申請專利範圍第i項之黏著劑,其爲再含有形 成薄膜材料。 3 ·如申請專利範圍第2項之黏著劑,其中上述形成 薄膜材料爲苯氧樹脂。 4 ·如申請專利範圍第2或3項之黏著劑,其中上述 聚矽氧烷粒子之含量係對於上述自由基聚合性物質與上述 形成薄膜材料之合計1 〇 〇重量份時,含有5〜2 0 0重 量份。 5 ·如申請專利範圍第2或3項之黏著劑,其中上述 聚矽氧烷粒子於2 5 °C之彈性率爲0 · 1〜1 〇 〇 Μ P a ο 6 ·如申請專利範圍第2或3項之黏著劑,其爲再含 本紙^度適用^國家標準(CNS ) A4^T( 2】0X297公—^7 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
1278501 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 有導電性粒子。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 7 ·—種配線端子連接用薄膜狀黏著劑,爲將含有經 由加熱發生游離自由基之硬化劑、且自由基聚合性物質、 及、聚矽氧烷粒子之組成物所構成之第一層, 與含有導電性粒子、自由基聚合性物質及聚矽氧烷粒 子之組成物所構成之第二層予以疊層。 8 · —種配線端子之連接方法,其特徵係分別設置於 具備含有絕緣性有機物及玻璃中之至少一者之基板之二個 以上配線元件之表面由金、銀、錫、鉑族之金屬,及、銦 -錫氧化物所選出之至少一種所構成之連接端子之間,使 用如申請專利範圍第1〜7項中任一項之黏著劑予以電性 連接。 9 .如申請專利範圍第8項之配線端子之連接方法, 其中上述配線元件中之至少一者爲於表面具備至少一種氧 化矽、聚矽氧烷化合物及聚醯亞胺樹脂。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 0 . —種配線構造物,其特徵係使設置於配線元件 之連接端子之至少一部分形成對向狀態,配置分別具有連 接端子之二個以上之配線元件之至少一組,在端子間夾雜 如申請專利範圍第1〜7項中任一項之黏著劑,經由加熱 ,加壓以電性連接對向之連接端子間,且具備二個以上之 配線元件。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐)
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