潜在性硬化剂、其制造方法及粘接剂技术

一种潜在性硬化剂，具有硬化剂粒子和被覆该硬化剂粒子表面的胶囊，其特征是，　　　　上述硬化剂粒子以金属螯合物或金属醇盐任一者或两者作为主要成分、　　　　上述胶囊具有羟基或羧基中任一者或两者的取代基的树脂成分、　　　　在上述硬化剂粒子的表面部分，上述树脂成分的取代基与上述金属螯合物反应。（*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，特别涉及通过热压接将半导体芯片和TCP与基板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，在使半导体芯片与基板连接时和在使TCP(Tape Carrler Package)和LCD(Liquid Crystal Display)进行连接、制造电装置时，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和下述TCP连接时，首先，在LCD 111的配置了ITO电极113侧的面上涂布粘接剂。图7(b)中的符号125表示涂布在LCD 111上的粘接剂。图7(c)中符号115表示TCP，TCP 115具有基膜116和配置在基膜116表面的金属布线117。将TCP 115的配置金属布线117的面，向LCD 111上的粘接剂125进行配置，使位置合对后，将TCP 115的配置金属布线117的面压接在粘接剂125上。在此状态下边挤压边加热，则粘接剂125软化，金属布线117压入到软化了的粘接剂125中，与ITO电极113表面接触。在上述的粘接剂中，一般添加用加热使环氧树脂聚合的咪唑一类的硬化剂，金属布线117与ITO电极113接触的状态下，继续加热时，受到硬化剂的催化作用，环氧树脂进行聚合，粘接剂125形成硬化。图7(c)中符号101表示粘接剂125硬化状态下的电装置。在该电装置101中，在金属布线117与ITO电极113接触状态下，通过硬化的粘接剂125使TCP115和LCD 111固定，因此，TCP 115和LCD 111既是电连接也是机械连接。然而，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类问题，但加热处理需要很长的时间，生产效率降低。作为低温下硬化性优良的粘接剂，近年来，虽然开发了含有像丙烯酸酯一类的游离基聚合性树脂和游离基聚合引发剂的粘接剂，但这样粘接剂与使用环氧树脂时比较，在硬化状态下，电特性和耐热性都很差。
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之处而研制的，其目的是提供一种在低温、短时间的条件下可硬化的且保存性优良的粘接剂。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具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(2) …反应式(3) …反应式(4)至少具有一个烷氧基的硅烷化合物，如反应式(1)所示，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，硅烷化合物结合在铝螯合物上。(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，通过与平衡反应中残留在粘接剂中的其他硅烷醇基配位，产生布伦斯惕酸点，如反应式(4)所示，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聚合(阳离子聚合)。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聚合。如反应式(2)～(4)所示的反应，由于在比以前的粘接剂硬化温度(180℃以上)低的温度进行，所以这样的粘接剂与以前的相比，在低温下，短时间内即可硬化。然而，金属螯合物和金属醇盐与硅烷偶合剂一起直接分散在粘合剂中时，由于环氧树脂在常温下也能聚合反应，所以保存性差。若将金属螯合物封入胶囊内，形成所谓潜在性硬化剂，虽然提高了粘接剂的保存性，但是，胶囊的机械强度很弱时，在将潜在性硬化剂向环氧树脂中分散的过程中，胶囊有时会遭到破坏。本专利技术者们对提高胶囊机械强度的方法，作了更加深入的研究，结果发现，使用具有羟基、羧基等取代基的树脂成分形成胶囊时，在硬化剂粒子的表面部分金属螯合物与该取代基结合，提高了胶囊的机械强度，从而获得耐物理冲击性强的潜在性硬化剂。本专利技术是根据上述见解作出的，所以按本专利技术的第1种实施方案提供具有硬化剂粒子和被覆该硬化剂粒子表面胶囊的潜在性硬化剂，上述硬化剂粒子是将金属螯合物或金属醇盐中的任何一种或二种作为主要成分，上述胶囊是具有羟基或羧基中任何一种或二种取代基的树脂成分，在上述硬化剂粒子的表面部分，上述树脂成分的上述取代基与上述金属螯合物反应。按本专利技术的第2种实施方案提供潜在性硬化剂，其特征为第1种方案记载的潜在性硬化剂中，上述金属螯合物以铝螯合物为主要成分。按本专利技术的第3种实施方案提供潜在性硬化剂，其特征为第1种方案记载的潜在性硬化剂中，上述金属醇盐以铝醇盐为主要成分。按本专利技术的第4种实施方案提供潜在性硬化剂，其特征为第1种方案记载的潜在性硬化剂中，上述树脂成分以聚乙烯醇为主要成分。按本专利技术的第5种实施方案是潜在性硬化剂的制造方法，其是制造有硬化剂粒子和被覆该硬化剂粒子表面胶囊的潜在性硬化剂的潜在性硬化剂制造方法，其中包括以下工序即，制造由具有羟基或羧基中任一种或二种取代基的树脂成分形成的、平均粒径比上述硬化剂粒子平均粒径小的粉体状胶囊材料的胶囊材料制造工序；和使上述胶囊材料附着在上这硬化剂粒子表面上，在附着在上述硬化剂表面上的状态下熔融上述胶囊材料，形成上述胶囊的胶囊化工序。按本专利技术的第6种实施方案是潜在性硬化剂制造方法，其特征为第5种实施方案记载的潜在性硬化剂制造方法中，上述胶囊化工序具有以下工序即，将上述硬化剂粒子和上述胶囊材料混合，使上述胶囊材料附着在上述硬化剂粒子的混合工序；和对附着了上述胶囊材料的上述硬化剂粒子进行搅拌，使上述胶囊材料熔融的搅拌工序。本专利技术的第7种实施方案是潜在性硬化剂制造方法，其特征为第5或6种实施方案中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胶囊材料的平均粒径之比在100∶80以上。按本专利技术的第8种实施方案是潜在性硬化剂制造方法，其特征为第5或6种实施方案中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胶囊材料的平均粒径之比在100∶50以上。本专利技术的第9种实施方案是潜在性硬化剂制造方法，其特征为第5种实施方案记载的潜在性硬化剂制造方法中，形成上述胶囊后，对上述胶囊和上述硬化剂粒子进行加热。本专利技术第10种实施方案是一种粘接剂，是具有热固性树脂、硅烷偶合剂和实施方案1～4中任一项记载的潜在性硬化剂的粘接剂。本专利技术是如上述构成，将粉体状胶囊材料和硬化剂粒子混合、搅拌，胶囊材料静电附着在硬化剂粒子表面上。高速搅拌这种状态的硬化剂粒子，胶囊材料以静电附着在硬化剂粒子表面上的状态下进行熔融，胶囊材料一体化形成胶囊(胶囊化)。树脂成分的取代基对硬化剂粒子的反应性特别高时，在胶囊化的工序中，树脂成分的取代基与硬化剂粒子表面的金属螯合物或金属醇盐进行反应，该取代基与金属螯合物或金属醇盐的中心金属进行结合。树脂成分的取代基对硬化剂粒子的反应性很低时本文档来自技高网...

【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，
申请(专利权)人：索尼化学株式会社，
类型：发明
国别省市：