[发明专利]粘接剂组合物以及连接结构体

说明书

技术领域

本发明涉及一种粘接剂组合物以及连接结构体。

背景技术

为了连接构成半导体元件或液晶显示元件等元件的各种部件，一直使用各种粘接剂。对于这种粘接剂的要求，首先是粘接性，并且还涉及耐热性、高温高湿状态下的可靠性等许多方面。作为用于粘接的被粘接物，首先为印刷线路板或聚酰亚胺等有机基材，还可以使用铜、铝等金属或ITO(铟和锡的复合氧化物)、SiN、SiO₂等具有各种各样表面状态的基材，并且要求粘接剂配合被粘接物进行分子设计。

作为半导体元件或液晶显示元件用的粘接剂，可以使用采用了显示高粘接性以及高可靠性的环氧树脂的热固性树脂(例如，参照专利文献1)。作为热固性树脂的构成成分，一般使用环氧树脂、具有和环氧树脂的反应性的酚醛树脂等固化剂、促进环氧树脂和固化剂反应的热潜在性催化剂。热潜在性催化剂，是在室温等贮藏温度下不反应，在加热时显示出高反应性的物质，是决定固化温度和固化速度的重要因素。从粘接剂在室温下的贮藏稳定性和加热时的固化速度的观点考虑，可以使用多种化合物作为热潜在性催化剂。在实际工序中，大多是通过在170～250℃下固化1～3小时而得到所希望的粘接，然而随着近来半导体元件的高集成化或液晶元件的高精细化，元件间和配线间的间距也在狭小化，而由于固化时的加热，可能会对周围部件产生不良影响。此外，为了低成本化，要求在更低温度以及更短时间内进行固化(低温快速固化)。为了通过使用环氧树脂的粘接剂，实现该低温快速固化，需要使用活性化能量低的热潜在性催化剂。然而，已知的是兼具室温附近的贮藏稳定性是非常难的。

最近，将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和作为自由基聚合引发剂的过氧化物并用的自由基固化型粘接剂正受到瞩目。由于自由基固化中作为反应活性种的自由基富有反应性，因此能够进行短时间固化(例如，参照专利文献2)。然而，由于自由基固化系的粘接剂，在加热时的固化收缩大，因此，和使用环氧树脂的情况相比，粘接强度差。作为解决这种问题的方法，已经提出了在粘接剂中添加液状橡胶，从而提高润湿性，改善粘接强度的方法(例如，专利文献3)。

专利文献1：日本特开平1-113480号公报

专利文献2：国际公开第98/44067号公报

专利文献3：国际公开第2004/50779号公报

发明内容

然而，由于聚酰亚胺等有机基材，具有刚直的平面状分子结构，并且分子间形成了强力的电荷转移络合物，因此非常难以和粘接剂组合物形成共价键。此外，由于聚酰亚胺表面通常为平滑的，因此通过物理锚固效果(anchor效果)所产生的粘接效果小。因此，仅改善润湿性的话，在高温高湿条件下长时间暴露(例如，85℃/85％RH)后，粘接强度也同样会下降。在将这种材料用于要求在高温高湿条件下长时间暴露后也稳定的性能的半导体元件或液晶显示元件的粘接剂时，在可靠性试验后，粘接力和连接电阻等特性变差。

因此，本发明目的在于提供一种在低温和短时间的固化条件下，可以得到优异的粘接强度，并且在长时间的可靠性试验(高温高湿试验)后，也可以维持稳定性能(粘接强度和连接电阻)的粘接剂组合物以及使用该粘接剂组合物的电路部件的连接结构体。

本发明提供一种粘接剂组合物，其含有：(a)热塑性树脂；(b)自由基聚合性化合物；(c)下述通式(1)表示的化合物聚合所形成的支化高分子、下述通式(1)、(2a)和(3b)表示的化合物中的至少2种化合物聚合所形成的支化高分子、或下述通式(1)、(2b)和(3a)表示的化合物中的至少2种化合物聚合所形成的支化高分子；以及(d)自由基聚合引发剂。

A-R²⁰-(B)_x…(1)

R²¹-(A)₂…(2a)、R²¹-(B)₂…(2b)

R²²-(A)₃…(3a)、R²²-(B)₃…(3b)

[式中，R²⁰表示(1+x)价的有机基团，R²¹表示2价的有机基团，R²²表示3价的有机基团，x表示2以上的整数，A表示与B具有反应性的官能基，B表示与A具有反应性的官能基。]。

通过这种构成，能够实现低温快速固化的粘接，并且在长时间的可靠性试验后，也可以维持稳定的粘接强度。