电路连接用粘结剂制造技术

本发明专利技术提供了一种电路连接用粘结剂。它是将相对的电路电极经加热、加压，使加压方向的电极间实现电连接的热粘结性的粘结剂中，上述粘结剂以ＤＳＣ测得的发热开始温度最低为６０℃，而固化反应的６０％的结束温度最高为１６０℃，并且直到固化反应的８０％结束的温度的发热量为５０～１４０焦耳／克。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于电路基板之间或者IC芯片等电子零件同布线基板之间连接的电路连接用粘结剂。
技术介绍
当电路基板之间或者IC芯片等电子零件和电路基板之间进行电路连接时，使用将粘结剂或者导电粒子分散的各向异性的导电粘结剂。即，可以将这些粘结剂涂覆于相对设立的两电极之间，经加热、加压使电极之间连接后，再通过在加压方向使其具有导电性而实现电连接。例如，在日本特许公开公报平3-16147号中，提出使用环氧树脂作为主要成分的电路连接用粘结剂的方案。然而，以环氧树脂作为主要成分的粘结剂，在抗热冲击试验和PCT等试验等的可靠性试验中，基于连接基板的热膨胀率的不同所产生的内部应力，容易在连接处产生连接阻抗的增大以及粘结剂的剥离。另外，在通过粘结剂将芯片直接连接到基板上时，作为连接基板若使用FR4基体材料等的印刷基板，使用聚酰亚胺及聚脂等高分子薄膜作为基体材料的挠性电路板或者玻璃基板，连接后，源于同芯片的热膨胀率的不同而产生的内部应力，容易产生芯片和基板的挠曲。再有，当将芯片向基板压接使粘结剂流动的情况下，许多孔隙发生在连接界面，存在耐湿性降低等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电路连接用粘结剂，它可抑制由于源于热膨胀率的不同所产生的内部应力使连接处的连接阻抗增大，粘结剂的剥离和芯片及基板的挠曲。本专利技术的电路连接用粘结剂是将相对的电路电极经加热、加压，使加压方向的电极间实现电连接的热粘结性粘结剂中，上述粘结剂具有以下特征，即它含有分散的平均粒径为10μm以下的橡胶粒子和热固化的反应性树脂，该粘结剂的DSC(差式扫描热分析)的发热开始温度为60℃以上，而固化反应的80％的结束温度为260℃以下。另外，本专利技术的粘结剂在从发热开始温度到固化反应的80％结束的温度，用DSC测得的发热量最好为50～140焦耳/克。再有，本专利技术的粘结剂用DSC测得的固化反应的60％结束温度最好在160℃以下。再有，反应性树脂最好含有环氧树脂和潜在性固化剂。再有，潜在性固化剂最好是锍盐。另外，本专利技术的粘结剂也可以含有以分散状态存在的0.1～30体积％的导电粒子。本专利技术的粘结剂意在包含薄膜状的粘结剂和糊状粘结剂两者，但最好是薄膜状粘结剂。在将本专利技术的粘结剂做成薄膜状的情况下，可以含有形成薄膜的高分子物质。另外，本专利技术的薄膜在25℃时的弹性率最好为50～1000MPa。若使用本专利技术，可以吸收在抗热冲击试验及PCT试验等的可靠性试验中所产生的内部应力，即使在可靠性试验后也没有连接处的连接阻抗增大及粘结剂剥离的现象，可以得到连接可靠性提高的粘结剂。另外，若使用本专利技术，在将芯片实际安装在LCD板时，由于降低了基板的挠曲可以抑制其对显示质量的不良影响。即，可以抑制由于挠曲的发生带来的显示面的间隙的变化而产生显示斑点的现象。因此，本专利技术的电路连接用粘结剂最适用于仅仅将LCB板和TAB，TAB和印刷基板，LCD板和IC芯片，IC芯片和印刷基板在连接时的加压方向进行电连接。具体实施例方式本专利技术的粘结剂在粘结剂中以分散状态含有平均粒径为10μm以下的橡胶粒子。含有橡胶粒子的目的是为了缓解可靠性试验中所产生的内部应力，防止粘结剂的剥离，降低基板的挠曲。橡胶粒子的平均粒径最好是0.1～10μm，尤其好的是0.1～5μm。另外，特别好的是橡胶粒子在平均粒径以下的粒子占粒径分布的80％以上。作为本专利技术的橡胶粒子只要是玻璃化转化温度在25℃以下的橡胶粒子均可，没有特别限定，例如可以使用丁二烯橡胶，聚丙烯橡胶，丁苯橡胶，丁腈橡胶，硅橡胶等。在上述的橡胶粒子中，最好使用硅橡胶粒子，因为其除了耐溶剂性优良外，分散性也很好。硅橡胶粒子可以使用以下方法制得，即将硅烷化合物或甲基三烷氧基硅烷及/或其部分水解缩合物加到使用苛性纳或氨等碱性物质将PH值调整到9以上的乙醇水溶液中之后，再使其水解缩聚的方法或者使其与有机硅氧烷共聚的方法。另外，为了提高反应性树脂的分散性，最好使用在分子端部或者分子内支链中含有氢氧基或环氧基，酮亚胺，羧基，巯基等官能团的硅微粒子。在用偶合剂对橡胶粒子表面进行处理的情况下，更好的是提高对反应性树脂的分散性。橡胶粒子在室温(25℃)下的弹性率最好是1～100Mpa，考虑到橡胶粒子的分散性或降低连接时界面的应力更好的是1～30Mpa。但是，当选择反应性树脂的时候，应考虑粘结剂的反应性和发热量决定。橡胶粒子相对于粘结剂组合物的使用量最好是相对于粘结剂组合物为100重量份时其为10～100重量份。作为本专利技术所使用的反应性树脂可以是例如，环氧树脂和潜在性固化剂的混合物，自由基反应性树脂和有机过氧化物的混合物。作为环氧树脂可以使用以下例子中的单独一种或将两种以上混合使用，但不受这些例子的限制。例如由氯甲基氧丙烷和双酚A，F或AD衍生的双酚型环氧树脂；由氯甲基氧丙烷和线性酚醛清漆树脂(フユノルノボラック)或甲酚-可溶性酚醛清漆树脂(クレゾ一ルノボラツク)衍生的环氧酚醛清漆树脂，具有含萘环结构的萘系环氧树脂，以及在缩水甘油氨络合物，缩水甘油醚，联苯或者脂环式等的一个分子中具有二个以上的缩水甘油基的环氧化合物。作为这些环氧树脂，为了防止电子迁移最好使用将杂质离子例如Na+，Cl-或者水解性氯的浓度降低到300PPM以下的高纯度品。作为潜在性固化剂可举例如下，但不受这些具体例子的限制。例如咪唑系，酰肼系，三氟化硼～酰胺的络合物，锍盐，胺化酰亚胺，聚胺的盐以及双氰胺等。在这些潜在性固化剂中，锍盐的固化温度在60℃以上而其固化反应完成60％的温度在160℃以下，因其低温反应性优良，有效寿命长而最适用。作为锍盐，特别适用的是用一般式(1)表示的锍盐 但是，在式(1)中，R1为电子吸引性的基，例如亚硝基，羰基，羧基，氰基、三烷基铵，甲氟基；R2及R3为电子供给性的基，例如氨基，氢氧基，甲基；Y为非求核性阴离子，例如六氟砷酸盐，六氟锑酸盐。锍盐相对于环氧树脂的使用量最好是2～20重量份。在本专利技术的粘结剂中最好混入分散导电粒子，其目的是为了弥补芯片的凸缘或基板电极的高度误差而使粘结剂具有各向异性的异电性。反应性树脂相对于粘结剂的使用量最好是相对于粘结剂100重量份为20～100重量份。作为本专利技术的导电粒子可以使用例如Au，Ag，Cu，焊料等金属粒子，但不受这些例子的限制。最好的是在聚苯乙烯等高分子球形芯材的表面设置Ni，Cu，Au，焊料等导电层，另外，在导电粒子的表面，还可以形成Sn，Au焊料等表面层。进一步形成表面层的目的是为了通过同底层(导电层)的结合提高导电性。导电粒子的粒径必须比基板上的电极的最小间隔还小。另外，在电极有高度误差的情况下，导电粒子的粒径最好比高度误差要大，具体的是1～10μm。另外，分散在粘结剂中的导电粒子量最好是0.1～30体积％，尤其好的是0.2～15体积％。在本专利技术的粘结剂中可以混入分散无机充填材料。作为本专利技术中可使用的无机充填材料可列举如下材料，但不受这些材料的限制，例如熔融的二氧化硅、晶体二氧化硅、硅酸钙、氧化铝、碳酸钙等粉末。无机充填材料的使用量最好是相对于粘结剂组合物100重量份为10～200重量份。尤其好的是20～90重量份。为了降低热膨胀系数，无机充填材料的使用量越大效果越好；然而，用量过大有产生粘结性降低或者电极间导电不良的倾向，用量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电路连接用粘结剂，是将相对的电路电极经加热、加压，使加压方向的电极间实现电连接的热粘结性的粘结剂，其特征在于：上述粘结剂以ＤＳＣ测得的发热开始温度最低为６０℃，而固化反应的６０％的结束温度最高为１６０℃，并且直到固化反应的８０％结束的温度的发热量为５０～１４０焦耳／克。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：广泽幸寿，渡边伊津夫，后藤泰史，竹田津润，藤井正规，
申请(专利权)人：日立化成工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]