潜在性硬化剂、其制造方法和粘接剂技术

一种潜在性硬化剂，其具有硬化剂粒子和被覆上述硬化剂粒子表面的胶囊，其特征是，上述硬化剂粒子是将金属螯合物或金属醇盐中任何一种或二种作为主要成分。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及粘接剂，特别涉及通过将半导体芯片和TCP热压接在基板上进行连接的粘接剂中使用的潜在性硬化剂。
技术介绍
多年来，在使半导体芯板与基板连接时和在使TCP(Tape Carrier Package)和LCD(Liquid Crystal Display)连接制造电气装置时，使用含有作为热固性树脂的环氧树脂的粘接剂。图7(a)中符号111表示LCD，LCD 111具有玻璃基板112和配置在玻璃基板112上的ITO电极(Indium tin oxide)113。在将LCD 111与下述TCP连接时，首先将粘接剂涂布在LCD 111的配置了ITO电极113的侧面上。图7(b)中符号125表示LCD 111上涂布了的粘接剂。图7(c)中符号115表示TCP，TCP 115具有基膜116和配置在基膜116表面上的金属布线117。将TCP 115的配置了金属布线117的侧面对着LCD 111上的粘接剂125进行配置，使位置合对后，将TCP 115的配置了金属布线117的面压接在粘接剂125上。在此状态下，边挤压边加热时，粘接剂125软化，金属布线117压入到软化的粘接剂125中，与ITO电极113表面接触。在上述的粘接剂中，一般添加利用加热使环氧树脂聚合的诸如咪唑一类的硬化剂，在金属布线117与ITO电极113接触的状态下继续加热，则由于受到硬化剂的催化作用，环氧树脂聚合，粘接剂125硬化。图7(c)中符号101表示粘接剂125已硬化状态的电气装置。在该电气装置101中，在金属布线117与ITO电极113接触的状态下，由硬化了的粘接剂将TCP 115和LCD 111固定住。因此，TCP 115和LCD 111形成机械的电连接。然而，在使上述粘接剂硬化时，粘接剂必须加热到180℃以上的高温，在金属布线117的图案很细微时，加热时有时会使TCP 115发生伸展和弯曲等变形。虽然降低加热温度可消除此问题，但加热处理所需要的时间却很长，生产效率低下。作为低温下硬化性优良的粘接剂，近年来，开发了一种含有诸如丙烯酸酯的游离基聚合性树脂和游离基聚合引发剂的粘接剂，但这样的粘接剂与使用环氧树脂时相比，在硬化状态下电特性和耐热性低劣。
技术实现思路
本专利技术就是为解决上述现有技术的不足而研制的，其目的是提供一种可在低温、短时间的条件下硬化的，保存性也优良的粘接剂。本专利技术的专利技术者们着眼于不使用一般使用的硬化剂而使环氧树脂进行阳离子型聚合的办法，经过深入研究，结果发现，向粘接剂中添加构造中至少有一种烷氧基的硅烷化合物(硅烷偶合剂)和金属螯合物(或金属醇盐)，由金属螯合物和硅烷偶合剂反应时产生的阳离子使环氧树脂聚合(阳离子型聚合)的方法。使用下述反应式(1)～(4)，说明用添加了金属螯合物和硅烷偶合剂的粘接剂使环氧树脂硬化的过程。 …反应式(1) …反应式(3) …反应式(4)如反应式(1)所示，至少有一个烷氧基的硅烷化合物与粘接剂中的水反应，烷氧基被水解形成硅烷醇基。当加热粘接剂时，硅烷醇基与诸如铝螯合物的金属螯合物反应，硅烷化合物与铝螯合物相结合。(反应式(2))。接着如反应式(3)所示，在结合了硅烷醇基的铝螯合物上，与平衡反应中残留在粘接剂中的其他的硅烷醇基配位，产生布仑斯惕酸点，如反应式(4)所示，由活性化的质子将位于环氧树脂末端的环氧环打开，与其他环氧树脂的环氧环进行聚合(阳离子型聚合)。这样，将硅烷偶合剂和金属螯合物添加到粘接剂中时，诸如环氧树脂的热固性树脂进行阳离子型聚合。反应式(2)～(4)所示的反应由于在比以前粘接剂硬化温度(180℃以上)更低的温度下进行，所以上述粘接剂可在比以往更低温下、短时间内硬化。然而，上述的金属螯合物和金属醇盐与硅烷偶合剂一起直接添加到粘接剂时，即使常温下环氧树脂也会进行聚合反应，有时粘接剂的粘度变得很高。因此，本专利技术者们进行了更深入的研究，结果发现将上述金属螯合物封装到由常温下不与环氧树脂反应的树脂成分形成的胶囊中，作为所谓的潜在性硬化剂添加到粘接剂中的方法。根据本专利技术，在第1种实施方案中提供一种潜在性硬化剂，其具有硬化剂粒子和被覆该硬化剂粒子表面的胶囊，其中上述硬化剂粒子是将金属螯合物或金属醇盐中任何一种或二种作为主要成分。按本专利技术的第2种实施方案，提供另一种潜在性硬化剂，其特征为在第1种实施方案所述潜在性硬化剂中，上述金属螯合物是铝螯合物。按本专利技术的第3种实施方案，提供另一种潜在性硬化剂，其特征为在第1种实施方案所述潜在性硬化剂中，上述金属醇盐是铝醇盐。按本专利技术的第4种实施方案，提供另一种潜在性硬化剂，其特征为在第1～3种实施方案任一项记载的潜在性硬化剂中，上述胶囊是以氟树脂为主成分。按本专利技术的第5种实施方案，提供另一种潜在性硬化剂，其特征为在第1～4种实施方案任一项记载的潜在性硬化剂中，上述胶囊是平均粒径比上述硬化剂粒子平均粒径小的树脂粒子，附着在上述硬化剂粒子表面上熔融形成。按本专利技术的第6种实施方案，提供另一种潜在性硬化剂，其特征为在第5种实施方案任一项记载的潜在性硬化剂中，上述树脂粒子的熔点为30℃以上350℃以下。按本专利技术的第7种实施方案，提供另一种潜在性硬化剂，其特征为在第5种实施方案的潜在性硬化剂中，上述树脂粒子的热分解温度为50℃以上500℃以下。按本专利技术的第8种实施方案，提供另一种潜在性硬化剂，其特征为在第5种实施方案的潜在性硬化剂中，上述树脂粒子的软化温度为0℃以上300℃以下。按本专利技术的第9种实施方案，提供另一种潜在性硬化剂，其特征为在第5种实施方案的潜在性硬化剂中，上述树脂粒子的玻璃转移温度为-40℃以上300℃以下。按本专利技术的第10种实施方案是制造具有硬化剂粒子和被覆该硬化剂粒子表面的胶囊潜在性硬化剂的方法，该方法包括以下工序，即，制造上述硬化剂粒子的工序，和将上述树脂成分作为主成分，将平均粒径比上述硬化剂粒子平均粒径小的粉体状树脂粒子附着在上述硬化剂粒子表面上，将附着在该硬化剂粒子表面的上述树脂粒子熔融，形成上述胶囊的胶囊化工序。按本专利技术的第11种实施方案是制造潜在性硬化剂方法，在第10种实施方案记载的制造潜在性硬化剂方法中，上述胶囊化工序具有如下工序，即，将上述硬化剂粒子和上述树脂粒子混合，使上述树脂粒子附着在上述硬化剂粒子表面上的混合工序，和将附着了上述树脂粒子状态的上述硬化剂粒子进行搅拌，使上述树脂粒子熔融的搅拌工序。按本专利技术的第12种实施方案是制造潜在性硬化剂方法，在第10或11种实施方案任一项记载的潜在性硬化剂制造方法中，上述硬化剂粒子的平均粒径对上述树脂粒子平均粒径之比为100∶80以上。按本专利技术的第13种实施方案是制造潜在性硬化剂方法，在第10或11种实施方案任一项记载的潜在性硬化剂制造方法中，上述硬化剂粒子的平均粒径对上述树脂粒子的平均粒径之比为100∶50以上。按本专利技术的第14种实施方案是粘接剂，是具有热固性树脂、硅烷偶合剂和第1～9种实施方案任一项记载的潜在性硬化剂的粘接剂。本专利技术如上述构成，是将树脂粒子和硬化剂粒子混合搅拌，在一个硬化剂粒子表面上静电附着多个树脂粒子。将此状态的硬化剂粒子在搅拌装置内高速搅拌时，静电附着在硬化剂粒子表面上的树脂粒子与搅拌装置内的叶片和内壁以及其他硬化剂粒子表面的树脂粒子等进行碰撞本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：松岛隆行，齐藤雅男，
申请(专利权)人：索尼化学株式会社，
类型：发明
国别省市：