電路連接材料及其制造方法、以及使用其而成的組裝體的制造方法
【專利摘要】本發明提供具有優異的密合性的電路連接材料及其制造方法、以及使用其而成的組裝體的制造方法。在第1電子部件的電極上預粘貼含有銳鈦礦型的活性氧化鈦顆粒、聚合性樹脂、聚合引發劑和導電性顆粒的各向異性導電膜；在各向異性導電膜上配置第2電子部件，由該第2電子部件的上面用壓接頭擠壓。在預粘貼時，通過銳鈦礦型的活性氧化鈦顆粒，表現出超親水性，因此可以提高浸潤性，提高對于基板的密合性。
【專利說明】電路連接材料及其制造方法、以及使用其而成的組裝體的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及連接電子部件的電路連接材料及其制造方法、以及使用其而成的組裝體的制造方法。
【背景技術】
[0002]以往,各向異性導電膜(ACF:Anisotropic Conductive Film)用于在印刷基板上安裝半導體等部件。例如，在制造IXD (Liquid Crystal Display)面板時,用于在玻璃基板上接合控制像素的驅動IC (集成電路)的、稱之為玻璃上芯片技術(COG)等。 [0003]例如，使用包括基膜/ACF/覆蓋膜的構成的電路連接材料來進行各向異性導電連接時，通常在預粘貼步驟中，剝離覆蓋膜使其貼附于玻璃基板，用預壓接機在約70°C的溫度下熱壓接，然后剝離基膜。此時，若ACF對于基板的密合力弱，則發生基膜沒有被剝離，而是ACF與基膜一起從基板上剝離下來，必須再次預粘貼的不良情況。
[0004]專利文獻I中記載了通過配合特定的(甲基)丙烯酸酯類聚氨酯來提高對于基板的密合性的粘合劑組合物。但是，在用反應性材料調節密合性時，可能影響正式壓接的特性。
[0005]專利文獻1:日本特開號公報。

【發明內容】

[0006]本發明鑒于以往這樣的實際情況而提出，其提供具有優異的密合性的電路連接材料及其制造方法、以及使用其而成的組裝體的制造方法。
[0007]本發明人通過深入地研究，結果發現，通過配合表現出超親水性的活性氧化鈦，改善電路連接材料對于基板的密合性。
[0008]即，本發明的電路連接材料的特征在于，含有銳鈦礦型的活性氧化鈦顆粒、聚合性樹脂和聚合引發劑。
[0009]另外，本發明的電路連接材料的制造方法的特征在于，具有以下步驟:對于銳鈦礦型的氧化鈦顆粒照射紫外線，制成活性氧化鈦顆粒的活化步驟、和將上述活性氧化鈦顆粒、聚合性樹脂和聚合引發劑配合的配合步驟。
[0010]另外，本發明的組裝體的制造方法的特征在于，具有以下步驟:在第I電子部件的電極上預粘貼含有銳鈦礦型的活性氧化鈦顆粒、聚合性樹脂、聚合引發劑和導電性顆粒的各向異性導電膜的預粘貼步驟，和在上述各向異性導電膜上配置第2電子部件，由該第2電子部件的上面用壓接頭(圧著~y K )擠壓的擠壓步驟。
[0011]發明效果
根據本發明，通過銳鈦礦型的活性氧化鈦顆粒，表現出超親水性，因此可以提高浸潤性，提高對于基板的密合性。【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1表示銳鈦礦型氧化鈦的晶體結構的示意圖。
[0013]圖2表示金紅石型氧化鈦的晶體結構的示意圖。
【具體實施方式】
[0014]以下，對于本發明的實施方式，參照附圖的同時按照以下順序進行詳細地說明。
[0015]1.電路連接材料及其制造方法
2.組裝體的制造方法
3.實施例。
[0016]〈1.電路連接材料及其制造方法〉
本實施方式中的電路連接材料含有銳鈦礦型的活性氧化鈦顆粒、聚合性樹脂和聚合引發劑。由此，可以提高對于基板的密合性。進而，可以在更低的溫度下進行預粘貼。因此，可以降低對于基板的熱影響，提高生產性。
[0017]作為氧化鈦顆 粒，工業上主要利用具有圖1和圖2各自所示的銳鈦礦型和金紅石型的晶體結構的氧化鈦。本實施方式中，理想的是使用光催化活性優異的銳鈦礦型的氧化欽顆粒。
[0018]與金紅石型的氧化鈦相比，銳鈦礦型的氧化鈦的光催化活性優異。其理由可以列舉，在制造金紅石型的氧化鈦時，在900°C以上燒成，因此發生大粒徑化、比表面積降低，因此光催化活性降低的理由，和與銳鈦礦型的相比帶系窄的理由。
[0019]由于氧化鈦是半導體，其具有原子.分子的電子軌道形成為帶狀的能帶結構的能量結構。能帶結構具有電子占據的價帶和電子未進入的導帶，以及兩者之間的禁帶。能級順序為價帶 < 禁帶 < 導帶。
[0020]普遍認為，若吸收具有超過禁帶的高能的光，則價帶的電子被激發，轉移至導帶，氧化鈦被活化。此時，價帶產生稱之為空穴的喪失電子的穴。該空穴作用于氧化鈦的氧，產生氧缺陷，在其中吸附水，表現出超親水性。
[0021]氧化鈦顆粒的平均粒徑優選為20~400nm。平均粒徑大時，比表面積變小，因此光吸收率差，光催化活性降低。另外，平均粒徑小時，在樹脂中的分散性變得困難，同樣地，光催化活性降低。
[0022]另外，氧化鈦顆粒的配合量優選為I~30wt%。配合量多時，樹脂粘度增加，難以發揮作為電路連接材料的功能。另外，配合量少時，無法發揮超親水性的效果。
[0023]另外，作為活化氧化鈦的方法，只要能給予高能即可，作為簡單的方法，優選使用波長300~400nm左右的紫外線照射。
[0024]作為含有聚合性樹脂和聚合引發劑的粘合劑組合物(基料)，可以使用自由基聚合型、陰離子聚合型、陽離子聚合型等的任意聚合型，但合適的是在更低溫下可固化、在預壓接時需要密合性的自由基聚合型。
[0025]自由基聚合型的粘合劑組合物含有膜形成樹脂、自由基聚合性樹脂和自由基聚合引發劑。
[0026]膜形成樹脂相當于平均分子量為10000以上的高分子量樹脂，從膜形成性的觀點考慮，優選10000~80000左右的平均分子量。作為膜形成樹脂，可以列舉苯氧基樹脂、聚酯型聚氨酯樹脂、聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、丙烯酸系樹脂、聚酰亞胺樹脂、丁醛樹脂等的各種樹脂，它們可以單獨使用，也可以將2種以上組合使用。其中，從膜形成狀態、連接可靠性等的觀點考慮，適合使用苯氧基樹脂。膜形成樹脂的含量相對于粘合劑組合物100質量份，通常為30~80質量份，優選為40~70質量份。
[0027]自由基聚合性樹脂是具有通過自由基進行聚合的官能團的物質，可以列舉環氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯等，它們可以單獨使用，也可以將2種以上組合使用。其中，在本實施方式中，優選使用環氧丙烯酸酯。自由基聚合性樹脂的含量相對于粘合劑組合物100質量份,通常為10~60質量份,優選為20~50質量份。
[0028]自由基聚合引發劑可以使用公知的引發劑，其中，可以優選使用有機過氧化物。作為有機過氧化物，可以列舉過氧縮酮類、二酰基過氧化物類、過氧二碳酸酯類、過氧酯類、二烷基過氧化物類、氫過氧化物類、甲硅烷基過氧化物類等，它們可以單獨使用，也可以將2種以上組合使用。其中，在本實施方式中，優選使用過氧縮酮類。自由基聚合引發劑的含量相對于自由基系粘合劑組合物100質量份,通常為0.1~30質量份,優選為I~20質量份。
[0029]另外，作為在基料中的其他添加組合物，優選添加硅烷偶聯劑。作為硅烷偶聯劑，可以列舉環氧基系、氨基系、巰基系、硫醚系、酰脲系等。另外，可以添加無機填料。作為無機填料可以使用二氧化硅、滑石、碳酸鈣、氧化鎂等，無機填料的種類沒有特別限定。另外，在配合這些基料的各成分時，優選使用甲苯、醋酸乙酯、或它們的混合溶劑。
[0030]另外，作為對電路連接材料賦予各向異性時的導電性顆粒，例如可以使用金顆粒、銀顆粒、鎳顆粒等金屬顆粒、苯并胍胺樹脂或苯乙烯樹脂等的樹脂顆粒的表面被金、鎳、鋅等的金屬被覆而成的金屬被覆樹脂顆粒等。作為這種導電性顆粒的平均粒徑，為I~10 μ m,更優選為2~6 μ m。
[0031 ] 另外，基料中的導電性顆粒的平均粒子密度從連接可靠性和絕緣可靠性的觀點考慮，優選1000~50000個/ mm2，更優選3000~30000個/ mm2。
·[0032]包括這種構成的電路連接材料由于配合了銳鈦礦型的活性氧化鈦顆粒，因此通過活性氧化鈦的超親水性，提高了與玻璃基板的表面的-OH的浸潤性，可以提高與基板的密合性。進而，可以在比通常的預壓接溫度低50°C左右的低溫下進行預壓接。因此，對于基板的熱影響降低，可以提高生產性。
[0033]接著，對于上述的電路連接材料的制造方法進行說明。本實施方式中的電路連接材料的制造方法具有:對銳鈦礦型的氧化鈦顆粒照射紫外線，制成活性氧化鈦的活化步驟，和將活性氧化鈦顆粒、聚合性樹脂和聚合引發劑配合的配合步驟。
[0034]活化步驟中，對銳鈦礦型的氧化鈦顆粒照射紫外線。紫外線的照射條件沒有特別限定，以數百μ ff/cm2左右的強度照射波長300~400nm左右的紫外線I小時~48小時。該銳鈦礦型的活性氧化鈦顆粒在基料中分散，因此被空穴吸附的水分沒有擴散，而得到保持。因此，可以在光照射停止后長時間保持超親水性。
[0035]配合步驟中，將活性氧化鈦顆粒配合在含有聚合性樹脂和聚合引發劑的基料中。作為基料，可以使用自由基聚合型、陰離子聚合型、陽離子聚合型等的任意聚合型。
[0036]其中，對于電路連接材料形成為膜狀、通過配合導電性顆粒制造具有各向異性的各向異性導電膜的制造方法進行說明。該各向異性導電膜的制造方法具有:在剝離基材上涂布組合物的涂布步驟，該組合物含有銳鈦礦型的活性氧化鈦顆粒、膜形成樹脂、聚合性樹月旨、聚合引發劑和導電性顆粒；和使剝離基材上的組合物干燥的干燥步驟。
[0037]涂布步驟中，在如上述構成那樣制備組合物后，使用刮棒涂布機、涂布裝置等在剝離基材上進行涂布。剝離基材例如包括將硅酮等的剝離劑涂布在PET (聚對苯二甲酸乙二醇酯 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)等上而成的層疊結構，防止組合物干燥的同時，維持組合物的形狀。另外，組合物是可以將上述組合物溶解于有機溶劑而得到的，作為有機溶劑，可以使用甲苯、醋酸乙酯或它們的混合溶劑、其他各種有機溶劑。
[0038]后續的干燥步驟中，將剝離基材上的組合物通過熱烤箱、加熱干燥裝置等干燥。由此，可以得到在絕緣性粘接樹脂中分散有導電性顆粒的各向異性導電膜，所述絕緣性粘接樹脂含有銳鈦礦型的活性氧化鈦顆粒、膜形成樹脂、聚合性樹脂和聚合引發劑。
[0039]<2.組裝體的組裝方法>
接著，對于使用了上述電路連接材料的電子部件的組裝方法進行說明。本實施方式中的電子部件的組裝方法具有:在第I電子部件的電極上預粘貼含有銳鈦礦型的活性氧化鈦顆粒、聚合性樹脂、聚合引發劑和導電性顆粒的各向異性導電膜的預粘貼步驟，和在各向異性導電膜上配置第2電子部件，由第2電子部件的上面用壓接頭擠壓的擠壓步驟。由此，第I電子部件的電極和第2電子部件的電極經由導電性顆粒連接，同時可以使各向異性導電膜固化。
[0040]其中，作為第I電子部件，可以列舉在玻璃基板上被覆IZO(氧化銦鋅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，作為第2電子部件，可以列舉COF (薄膜覆晶Chip On Film)、IC (集成電路Integrated Circuit)等。
[0041]本實施方式中，由于在各向異性導電膜中配合銳鈦礦型的活性氧化鈦顆粒，因此通過活性氧化鈦的超親水性，與玻璃基板的表面的-OH的浸潤性提高，在預粘貼步驟中，可以提高與玻璃基板的密合性。由此，可以防止ACF與基膜一起從玻璃基板上剝離，可以提高轉印性。另外，由于得到與玻璃基板的優異的密合性，因此可以在比通常的預壓接溫度低50°C左右的低溫下進行預粘貼。因此，對基板的熱影響降低，可以提高生產性。
實施例
[0042]<3.實施例 >
以下，對于本發明的實施例進行說明。本實施例中，合成氧化鈦，將其配合在自由基固化型的各向異性導電膜中。并且，進行各向異性導電膜的預粘貼試驗。另外，使用各向異性導電接膜制作組裝體，測定組裝體的連接電阻。應予說明，本發明不限于這些實施例。
[0043]氧化鈦的合成、各向異性導電膜的制作、組裝體的制作、預粘貼試驗以及連接電阻的測定如下進行。 [0044][氧化鈦的合成]
參照日本特開號公報，使四氯化鈦在氣相中與氧接觸，使其氧化，通過這樣的氣相法，制備氧化鈦單晶。即，在上部具備多層管燃燒器的氣相反應管中，在約830°C下進行氧化反應，合成氧化鈦，將其在350~40(TC下保持120分鐘，進行加熱處理，得到平均粒徑1.2μπι的銳鈦礦型的氧化鈦。另外，將反應溫度變為1000°C，得到平均粒徑Ι.ομπι的金紅石型氧化鈦。對于這些氧化鈦，使用孔眼不同的多個篩進行干式分級。并且，測定通過篩的孔眼的比例，以累計(累積)重量百分比表示。
[0045]如表1所示。制備平均粒徑(D50) 200nm的銳鈦礦型的氧化鈦A、平均粒徑(D50)20nm的銳鈦礦型的氧化鈦B、平均粒徑(D50)400nm的銳鈦礦型的氧化鈦C、平均粒徑(D50)IOnm的銳鈦礦型的氧化鈦D、平均粒徑(D50) 500nm的銳鈦礦型的氧化鈦E以及平均粒徑(D50) 200nm的金紅石型的氧化鈦F。
[0046]表1
【權利要求】
1.電路連接材料，其含有銳鈦礦型的活性氧化鈦顆粒、聚合性樹脂和聚合引發劑。
2.權利要求1所述的電路連接材料，其中，上述活性氧化鈦顆粒的平均粒徑為20~400nmo
3.權利要求1或2所述的電路連接材料，其中，上述活性氧化鈦顆粒的配合量為I~30wt%o
4.權利要求1所述的電路連接材料，其中，上述聚合性樹脂是自由基聚合性樹脂，上述聚合引發劑是自由基聚合引發劑。
5.電路連接材料的制造方法，其具有: 對銳鈦礦型的氧化鈦顆粒照射紫外線，制成活性氧化鈦顆粒的活化步驟；和 配合上述活性氧化鈦顆粒、聚合性樹脂和聚合引發劑的配合步驟。
6.組裝體的制造方法，其具有: 在第I電子部件的電極上預粘貼含有銳鈦礦型的活性氧化鈦顆粒、聚合性樹脂、聚合引發劑和導電性顆粒的各向異性導電膜的預粘貼步驟；和 在上述各向異性導電膜上配置第2電子部件，由該第2電子部件的上面用壓接頭擠壓的擠壓步驟。
【文檔編號】C09J171/12GK103709955SQ201310454922
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年9月30日 優先權日:2012年10月5日
【發明者】浜地浩史 申請人:迪睿合電子材料有限公司