專利名稱：導(dǎo)電粘合劑前體及其使用方法和制品的制作方法
導(dǎo)電粘合劑前體及其使用方法和制品
背景技術(shù)：
在電子組件中許多應(yīng)用均要求導(dǎo)電互連。集成電路芯片和增強(qiáng)板經(jīng)常需要接地并 常常用導(dǎo)電粘合劑粘結(jié)至基底。導(dǎo)電粘合劑漿料經(jīng)常被用于這些應(yīng)用。然而，這些漿料不 能提供足夠的生坯強(qiáng)度以在沒有機(jī)械緊固的地方將基底保持在原位。另外，在放置或固化 期間漿料可以擠出，導(dǎo)致不利的較大的粘合劑占有面積。導(dǎo)電膜粘合劑也已經(jīng)被用來形成導(dǎo)電粘結(jié)，但通常要求模切，這對短期應(yīng)用來說 不太合適并且通常產(chǎn)生大量昂貴的廢料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明描述了可流動的導(dǎo)電粘合劑(通常是可印刷的)，所述導(dǎo)電粘合劑可以使 用光化輻射來B-分級(B-staged)然后熱固化以牢固粘結(jié)兩個基底。導(dǎo)電粘合劑在兩個基 底之間提供電傳導(dǎo)。在一個方面，本發(fā)明提供了導(dǎo)電粘合劑前體，其包括a)從20到50重量％的至少一種聚環(huán)氧化合物，b)從20到50重量％的至少一種能自由基聚合的(甲基)丙烯酸酯，c)從20到40重量％的導(dǎo)電纖維，以及d)從2到10重量％的導(dǎo)電的大致球形的顆粒，其中組分a)到d)的重量％是基于 組分a)到d)的總重；e)有效量的至少一種觸變膠；f)有效量的用于至少一種能自由基聚合的(甲基)丙烯酸酯的光引發(fā)劑；以及g)以用于至少一種聚環(huán)氧化合物的有效量的熱固化劑。在另一個方面，本發(fā)明提供了將第一基底導(dǎo)電粘結(jié)至第二基底的方法，其包括將導(dǎo)電粘合劑前體施加至第一基底，所述導(dǎo)電粘合劑前體包括a)從20到50重量％的至少一種聚環(huán)氧化合物，b)從20到50重量％的至少一種能自由基聚合的(甲基)丙烯酸酯，c)從20到40重量％的導(dǎo)電纖維，以及d)從2到10重量％的導(dǎo)電的大致球形的顆粒，其中組分a)到d)每一個的重量％ 是基于組分a)到d)的總重；e)有效量的至少一種觸變膠；f)以用于至少一種能自由基聚合的(甲基)丙烯酸酯的有效量的引發(fā)劑；以及g)以用于至少一種聚環(huán)氧化合物的有效量的熱固化劑。自由基聚合至少一部分的至少一種能自由基聚合的(甲基)丙烯酸酯以將導(dǎo)電粘 合劑前體轉(zhuǎn)化成B-階導(dǎo)電粘合劑前體；使第二基底與B-階導(dǎo)電粘合劑前體接觸；以及固化至少一部分的至少一種聚環(huán)氧化合物。在又一個方面，本發(fā)明提供了一種制品，其包括通過導(dǎo)電粘合劑粘結(jié)至第二基底的第一基底，所述導(dǎo)電粘合劑包括導(dǎo)電粘合劑前體的反應(yīng)產(chǎn)物，所述導(dǎo)電粘合劑前體包 括所述導(dǎo)電粘合劑包括導(dǎo)電粘合劑前體的反應(yīng)產(chǎn)物，所述導(dǎo)電粘合劑前體包括a)從20到50重量％的至少一種聚環(huán)氧化合物，b)從20到50重量％的至少一種能自由基聚合的(甲基)丙烯酸酯，c)從20到40重量％的導(dǎo)電纖維，以及d)從2到10重量％的大致球形的導(dǎo)電顆粒，其中組分a)到d)的重量％是基于組 分a)到d)的總重；e)有效量的至少一種觸變膠；f)以用于至少一種能自由基聚合的(甲基)丙烯酸酯的有效量的引發(fā)劑；以及g)以用于至少一種聚環(huán)氧化合物的有效量的熱固化劑。在某些實施例中，至少一種能自由基聚合的(甲基)丙烯酸酯包括至少一種單 (甲基)丙烯酸酯和至少一種聚(甲基)丙烯酸酯。在某些實施例中，導(dǎo)電粘合劑前體基本 無溶劑。在某些實施例中，B-階導(dǎo)電粘合劑前體是發(fā)粘的。在某些實施例中，第一基底和 第二基底包括電子裝置部件。根據(jù)本發(fā)明的材料和方法克服了前述導(dǎo)電粘合劑漿料和膜的缺點。例如，導(dǎo)電粘 合劑前體可以在基底上分配，模板印刷或絲網(wǎng)印刷，然后B-分級以在印刷基底上將可流動 的導(dǎo)電粘合劑前體轉(zhuǎn)化成通常導(dǎo)電發(fā)粘的或不發(fā)粘的粘合劑貼花。這種轉(zhuǎn)化減少了在使用 加壓，和可任選地加熱來連接第二導(dǎo)電基底期間粘合劑的擠出和流動。此外由于只有在需 要的地方才可能施加導(dǎo)電粘合劑前體，因此可以減少或甚至基本上消除廢料。然后連接的導(dǎo)電基底可以暴露在熱后固化循環(huán)中以完成固化。得到的構(gòu)造是導(dǎo)電 表面強(qiáng)力粘附并顯示出良好的電互連的兩個基底。雖然沒有要求，但根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電粘 合劑通常是各向同性的。有利地，根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電粘合劑前體包含特定導(dǎo)電填料(例如，纖維和大致球 形的顆粒)，所述特定導(dǎo)電填料允許在足夠低填料水平下的高導(dǎo)電性來仍然允許光化(例 如紫外(UV))輻射穿透印刷或分配導(dǎo)電粘合劑前體的整個厚度。這可根據(jù)需要使能自由基 聚合組分(例如(甲基)丙烯酸酯)能夠光固化。如本文所用，除非另外指明“導(dǎo)電的”是指電傳導(dǎo)的；“發(fā)粘的”是指觸覺上輕微帶粘性的或膠性的；“觸變膠”是指用來給涂層材料賦予觸變性的添加劑；以及“觸變性”是指使得其在持續(xù)較短時間時可逆的變硬或變稠但在攪動或操作時改 變可流動稠度的材料特性。一個或多個實施例的詳情在以下附圖和實施方式中示出。本發(fā)明的其他特征、目 的和優(yōu)點從實施方式、附圖和從權(quán)利要求書中來看將顯而易見。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個方面的示例性制品的示意性橫截面?zhèn)纫晥D。
具體實施例方式根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電粘合劑前體包括可固化組分和導(dǎo)電組分?？晒袒M分包括至少 一種聚環(huán)氧化合物和至少一種能自由基聚合的(甲基)丙烯酸酯。如本文所用，術(shù)語“聚環(huán)氧化合物”是指具有不止一個環(huán)氧基團(tuán)的化合物?？捎玫?聚環(huán)氧化合物例如包括脂環(huán)族和芳香族聚環(huán)氧化合物?？捎玫闹h(huán)族聚環(huán)氧化合物的實例包括單體的脂環(huán)族聚環(huán)氧化合物，低聚的脂環(huán) 族聚環(huán)氧化合物以及聚合的脂環(huán)族聚環(huán)氧化合物。示例性的可用的脂環(huán)族聚環(huán)氧化合物單 體包括環(huán)氧環(huán)己基甲酸酯類，例如諸如3，4_環(huán)氧環(huán)己基甲基3，4_環(huán)氧環(huán)己基甲酸酯(例 如，密歇根州米德蘭陶氏化學(xué)公司的“ERL-4221 ”)和3，4-環(huán)氧-2-甲基環(huán)己基甲基3，4-環(huán) 氧-2-甲基環(huán)己基甲酸酯；環(huán)己烷二甲醇二縮水甘油醚(例如，俄亥俄州哥倫布瀚森特種化 學(xué)品公司(Hexion Specialty Chemicals)的“HELOXY 107”)；以及氫化雙酚A 二縮水甘油 醚(例如，瀚森特種化學(xué)品公司的“ΕΡ0ΝΕΧ 1510”)。可用的芳香族聚環(huán)氧化合物包括，例如，單體的芳香族聚環(huán)氧化合物，低聚的芳香 族聚環(huán)氧化合物以及聚合的芳香族聚環(huán)氧化合物。示例的芳香族聚環(huán)氧化合物包括多元酚的多縮水甘油醚，例如雙酚A-型樹脂和 它們的衍生物；環(huán)氧甲酚-酚醛樹脂；雙酚-F樹脂和它們的衍生物；環(huán)氧酚-酚醛樹脂； 以及芳香族羧酸的縮水甘油酯(例如，鄰苯二甲酸二縮水甘油酯、間苯二甲酸二縮水甘油 酯、偏苯三酸三縮水甘油酯、以及苯均四酸四縮水甘油酯)和它們的混合物。市售芳香族 聚環(huán)氧化合物包括，例如，可具有商標(biāo)名“ΕΡ0Ν”的那些芳香族聚環(huán)氧化合物(例如，“ΕΡ0Ν 828，，、“EP0N 862”、“EP0N 1001F”、“EP0N DPL-862” 以及“EPON HPT-1079”)、得自例如瀚森 特種化學(xué)品公司；以及例如可具有商標(biāo)名“DER”、“DEN”(例如，“DEN438”，以及“DEN 439”) 和“QUATREX”，得自陶氏化學(xué)公司的芳香族聚環(huán)氧化合物?；谥辽僖环N聚環(huán)氧化合物、至少一種能自由基聚合的(甲基)丙烯酸酯、導(dǎo)電纖 維和導(dǎo)電的大致球形顆粒的組合總重，至少一種聚環(huán)氧化合物以從20到50重量％的量，典 型地以從20到40重量％的量，以及更典型地以從25到35重量％的量存在。以用于至少一種聚環(huán)氧化合物的有效量的熱固化劑被包括在導(dǎo)電粘合劑前體中， 使得其可以充分固化以在兩個基底之間形成強(qiáng)效粘結(jié)。因此，術(shù)語“有效量的熱固化劑”是 指至少最少的量。由于制劑和固化變化，精確的量不可避免地會改變，但其通常的量是基于 導(dǎo)電粘合劑前體總重的10重量％或更少。以用于一種或多種聚環(huán)氧化合物的可用的熱固化劑包括酸固化劑和堿固化劑?？?用的固化劑的實例包括三氟化硼復(fù)合物，例如諸如BF3 -Et2O和BF3 ·H2NC2H4OH ；聚胺類例如 諸如雙(4-氨基苯基)砜，雙(4-氨基苯基)醚，以及2，2-雙(4-氨基苯基)丙烷；脂肪族 和芳香族叔胺類例如諸如二甲基氨基丙胺；芴二胺類；以及改性胺固化劑，例如那些以商 品名“ANCAMINE”(例如，“ANCAMINE 2337S”，“ANCAMINE 2014”，禾口“ANCAMINE 2441”)可從 賓夕法尼亞州阿倫敦的空氣化工產(chǎn)品有限公司商購獲得，以及以商品名“AJICURE” (例如， “ AJICURE PN23”和“AJICURE M353”)可從日本味之素實驗室(Ajinimoto)商購獲得；咪 唑類例如諸如甲基咪唑和2，4-二氨基-6-(2’-甲基咪唑))-乙基-S-三嗪六(咪 唑)鄰苯二甲酸鎳；胼類例如諸如脂肪胼；胍類例如諸如四甲基胍和雙氰胺(氰基胍，常常 也被稱為DiCy)；以及它們的組合。
至少一種能自由基聚合的(甲基)丙烯酸酯包括一種或多種單(甲基)丙烯酸酯 和/或一種或多種聚(甲基)丙烯酸酯。如本文所用，術(shù)語“(甲基)丙烯?；卑谆?丙烯?；?或丙烯?；＠缇?甲基)丙烯酸酯可以只有丙烯酸酯基團(tuán)，只有甲基丙 烯酸酯基團(tuán)，或有丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯基團(tuán)的組合?？捎玫哪茏杂苫酆系膯?甲基)丙烯酸酯類包括例如，(甲基)丙烯酸苯氧乙 酯、(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、以及在醇部分具有從約4到約12個碳原子的非叔醇類(甲 基)丙烯酸酯類、以及它們的組合物。在該后一種的(甲基)丙烯酸酯類中包括(甲基)丙 烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸酯2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲 基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸癸酯和(甲基)丙烯酸十二烷基酯?？捎玫哪茏杂苫酆系木?甲基)丙烯酸酯類包括，例如1，6_二(甲基)丙烯酸 己二醇酯、三羥甲基丙烷基三(甲基)丙烯酸酯、1，2_乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四 醇四(甲基)丙烯酸酯、以及尿烷和環(huán)氧二(甲基)丙烯酸酯低聚物以及它們的組合，可以 商品名1BECRYL” (例如，“EBECRYL 230'\"EBECRYL 3605” 和 1BECRYL 8804，，)得自喬治 亞州士麥那的UCB Radcure公司和以商品名“CN”(例如，“CN 104”)得自賓夕法尼亞州埃 斯頓的沙多瑪公司。通常，使用一種或多種能自由基聚合的單(甲基)丙烯酸酯和聚(甲基)丙烯酸 酯的組合。在一些實施例中，雖然沒有要求，但挑選一種或多種能自由基聚合的(甲基)丙 烯酸酯使得聚合生成發(fā)粘的B-階導(dǎo)電粘合劑前體(例如，壓敏粘合劑)。基于至少一種聚環(huán)氧化合物、至少一種能自由基聚合的(甲基)丙烯酸酯、導(dǎo)電纖 維和導(dǎo)電的大致球形顆粒的組合總重，至少一種能自由基聚合的(甲基)丙烯酸酯以從20 到50重量％的量，典型地以從20到40重量％的量，以及更典型地以從25到35重量％的 量存在。在導(dǎo)電粘合劑前體中包含以用于至少一種可自由基固化的(甲基)丙烯酸酯有效 量的光引發(fā)劑，使得在光聚合時其可充分固化為B-階(即充分固化，使得如果受熱，則導(dǎo)電 粘合劑前體會發(fā)生軟化但不會熔化)導(dǎo)電粘合劑前體。因此，術(shù)語“有效量的光引發(fā)劑”是 指至少最少的量。由于制劑和固化變化，精確的量不可避免地會改變，但其通常的量是基于 導(dǎo)電粘合劑前體總重的10重量％或更少。通常，低分子量光引發(fā)劑使用的總量為基于導(dǎo)電 粘合劑前體總重的約0. 001到約4重量％，而高分子量光引發(fā)劑使用的總量為基于導(dǎo)電粘 合劑前體總重的約0. 1到約8重量％?？捎玫墓庖l(fā)劑包括例如取代的苯乙酮類，諸如2，2_ 二甲氧基-2-苯基苯乙 酮；安息香醚類諸如安息香甲醚和取代安息香醚諸如茴香偶姻甲醚；取代的α "酮醇類諸 如2-甲基-2-羥基苯丙酮；二苯甲酮和它的衍生物；氧化膦類；聚合物型光引發(fā)劑；以及 它們的組合。很多可用的光引發(fā)劑可從諸如以下來源，例如以商品名“IRGACURE”(例如， "IRGACURE 184”、“IRGACURE 651”、“IRGACURE 369”、以及“IRGACURE 907”)和以商品名 "DAR0CUR"(例如"DAR0CUR1173，，、“DAR0CUR MBF，，、“DAR0CUR ΤΡ0，，、以及 “DAR0CUR4265，，) 從紐約州塔利頓的汽巴嘉基公司(Ciba Geigy Corp.)，以及以商品名“ESCA⑶RE”從賓夕法 尼亞州埃斯頓的沙多瑪公司商購獲得。導(dǎo)電組件包括導(dǎo)電纖維和導(dǎo)電的大致球形顆粒?；谥辽僖环N聚環(huán)氧化合物、至少一種能自由基聚合的(甲基)丙烯酸酯、導(dǎo)電纖維和導(dǎo)電的大致球形顆粒的組合總重，導(dǎo)電纖維以從20到40重量％的量，典型地以從20 到35重量％的量，以及更典型的以從24到28重量％的量存在。合適的導(dǎo)電纖維包括事實上任何具有低于約50微歐-厘米(μ Ω-cm)，典型地低 于約4μ Ω-cm的體電阻率的纖維材料。導(dǎo)電纖維的實例包括導(dǎo)電金屬例如諸如銅、鋁、銀、 和金以及它們的合金纖維。也可以通過改性電絕緣纖維諸如通過向天然或合成聚合物中引 入賦予導(dǎo)電性的介質(zhì)(例如通過在纖維中并入金屬顆粒)來制備導(dǎo)電纖維。也可以通過在 金屬纖維上的金屬電鍍或者說是涂覆，或在非金屬纖維芯上的金屬電鍍來形成導(dǎo)電纖維。 以用于纖維上電鍍的金屬包括銅、鎳、鈷、銀、金、鈀、鉬、釕和銠、以及它們的合金。非金屬 纖維芯包括碳、石墨、玻璃、聚酯、以及其他合成材料。示例的鍍金屬纖維包括鍍鎳碳纖維、 涂覆金的聚乙烯纖維、鍍金的丙烯酸纖維、涂覆銠的尼龍纖維、以及涂覆銀的玻璃纖維(例 如,如賓夕法尼亞福吉谷的波特工業(yè)公司的“C0NDUCT-0-FIL SILVER COATED E-GLASSFIBER SF82TF20”)。示例的金屬纖維包括不銹鋼纖維、銅纖維、銀纖維、鋁纖維、以及它們的組合。 也可以使用導(dǎo)電纖維組合。如本文所用，術(shù)語“大致球形顆?！笔侵敢?guī)則成形的類似球的圓形顆粒?；谥辽?一種聚環(huán)氧化合物、至少一種能自由基聚合的(甲基)丙烯酸酯、導(dǎo)電纖維和導(dǎo)電的大致球 形顆粒的組合總重，導(dǎo)電的大致球形顆粒以從2到10重量％的量，典型地以從2到8重量％ 的量，以及更典型的以從2到5重量％的量存在。導(dǎo)電的大致球形顆粒的實例包括諸如鋁、鎳、金、銅或銀的金屬球以及涂覆銅、鎳、 聚合物型或涂覆導(dǎo)電涂層的玻璃球，所述導(dǎo)電涂層為諸如鋁、金、銀、銅或鎳?？捎玫拇?致球形焊料顆粒例如諸如可得自加拿大舍利特高爾頓公司(Sherritt Gordon Limited) 的鉛/錫合金(其中每種金屬具有變化的量)。市售的導(dǎo)電顆粒的實施例包括可得自 新澤西州Wykoff的Novamet公司的導(dǎo)電鎳球和涂銀玻璃球(例如，如波特工業(yè)公司的 "C0NDUCT-0-FIL S-3000-S3MM”)。也可以使用導(dǎo)電的大致球形顆粒的組合。除了上述組分，根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電粘合劑前體包括有效量的至少一種觸變膠。如 本文所用，術(shù)語“有效量”是指導(dǎo)電粘合劑前體迅速形成形狀的穩(wěn)定性，以致在將導(dǎo)電粘合 劑前體施加到基底后基本消除了流動的所需足夠的量。觸變膠是本領(lǐng)域熟知的并且許多 是廣泛市售的。合適的觸變膠的實例包括處理過的和未處理過的熱解二氧化硅，諸如那些 以商品名“CAB-0-SIL”可得自馬薩諸塞州波士頓卡博特公司(Cabot Corp.)，或以商品名 “AER0SIL”可得自德國埃森的贏創(chuàng)工業(yè)公司(Evonik Industries)。雖然沒有要求，但導(dǎo)電粘合劑前體還可包含少量(例如，低于約20重量％ )的一 種或多種添加劑，例如諸如增粘劑(例如，為促進(jìn)非極性基底的粘附)、染料、顏料、熱塑性 聚合物、非導(dǎo)電填料和/或偶聯(lián)劑。雖然導(dǎo)電粘合劑和/或其前體可以包括溶劑，但一般希望限制其量為少量(例如， 小于約20重量％ )。有利地，導(dǎo)電粘合劑和/或其前體制備成基本無溶劑或甚至完全無溶 劑。如本文所用，術(shù)語“基本無溶劑”是指含有少于溶劑總重的約1%。術(shù)語“溶劑”共同地 指為溶劑化組合物的至少一些組合物的剩余組分而添加的一種或多種任何揮發(fā)性有機(jī)化 合物(與存在的其他組分不反應(yīng))。實例包括甲苯、庚烷、乙酸乙酯、甲基乙基酮、丙酮以及 它們的混合物。
在實施過程中，導(dǎo)電粘合劑前體通常通過使用常規(guī)混合技術(shù)，例如平緩軋制、輥子 銑削或球磨銑削由其組分部分制得。在一些情況下，加熱聚環(huán)氧化合物和/或能自由基聚 合的(甲基)丙烯酸酯(例如高達(dá)約80°C )以促進(jìn)混合可能是可用的。根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電粘合劑前體可以被用來將第一基底導(dǎo)電粘結(jié)至第二基底。通 常，在這樣的工藝中，根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電粘合劑前體被施加至(例如，分配，模版印刷或絲 網(wǎng)印刷)第一基底的通常導(dǎo)電部分(例如電路痕跡的一部分)。然后將導(dǎo)電粘合劑前體暴 露于光化輻射(例如紫外和/或可見光)，所述光化輻射分解至少一部分光引發(fā)劑并且引起 至少一種(甲基)丙烯酸酯充分聚合以得到B-階導(dǎo)電粘合劑前體。光化輻射源包括例如 低、中或高壓汞燈、激光以及氙閃光燈。接著，使第二基底與B-階導(dǎo)電粘合劑前體接觸；并 且在一定條件下(例如時間和溫度)加熱(例如在烘箱中)組合物以充分固化聚環(huán)氧化合 物從而實現(xiàn)第一和第二基底之間的牢固粘結(jié)。這樣的一種粘結(jié)制品的一個實例示出在圖1中，其中制品100具有第一基底110 和第二基底120，所述第一基底110具有其上有導(dǎo)電元件114的支撐體112，所述第二基底 120具有其上有導(dǎo)電元件124的支撐體122。第一和第二基底通過根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電粘合 劑130彼此粘結(jié)。雖然可使用任何基底，但通?；椎闹辽僖徊糠质菍?dǎo)電的?？捎没椎膶嵗?電子裝置部件(例如集成電路、發(fā)光二極管(LED)、插座)、撓曲電路、以及印刷電路板。通過以下非限制性實施例進(jìn)一步說明了本發(fā)明的目的和優(yōu)點，但是不應(yīng)用這些實 施例中敘述的特定材料及其用量、以及其他條件和細(xì)節(jié)對本發(fā)明進(jìn)行不當(dāng)限定。鍾除非另外指明，在實例和說明書的其余部分中的所有份數(shù)、百分比、比率等都是以
重量計?？s略語表 實施例1ACR1(27·6份)、1·4份ACR2、19份EP1、15份EP2通過混合(在塑料瓶中軋制)組 合。向該混合物中添加4. 6份FUMSIL、26. 1份CFIB、3. 3份CFIL、5. 7份CUR和0. 3份PI， 在購自德國哈姆的HauschildEngineering公司的“DAC 600 FVZ SPEEDMIXER”離心混合器 中混合，以2700轉(zhuǎn)/分(rpm)運轉(zhuǎn)得到組合物1。組合物1模板印刷至厚度為2密耳(0. 05mm)的鍍金銅金屬化的聚酰亞胺膜得到 樣品(a)，和鍍金PET聚酯膜的鍍金側(cè)面(厚度3密耳(80微米))得到樣品(b)，使用3密 耳(80微米)厚的金屬模版和鋁板作為印刷刀。帶印刷粘合劑的膜兩次通過型號為F300S， 配有可得自馬里蘭州蓋瑟斯堡的熔合紫外系統(tǒng)公司(Fusion UV Systems)的“H燈泡”的紫 外(UV)燈熔合UV系統(tǒng)燈，在光譜的UVA區(qū)得到總劑量790毫焦耳/厘米2 (mj/cm2)。UV暴露后，印刷組合物1變得發(fā)粘(即，B-階)。對于樣品(a)和(b)，B_階粘合 劑然后粘結(jié)至銦-錫-氧化物(ITO)涂覆的PET聚酯膜的ITO涂覆側(cè)面上(厚度3密耳 (0. 08mm))以測試固化后粘合劑的導(dǎo)電性。在楊氏技術(shù)精密熱壓裝置中以25磅每平方英寸 (0. 2MPa)和55-65°C將ITO涂覆膜壓在粘合劑上10秒鐘。然后將樣品放置在兩個不銹鋼板材之間并且通過放置在120°C的烘箱裝置中30分鐘來固化。通過探測兩個基底表面并使用購自華盛頓州埃弗雷特的福祿克公司(Fluke Corporation)型號為73III的萬用表測量穿過粘合劑的電阻來測試導(dǎo)電性。兩個層合固化 樣品都具有1. 7歐姆或更小的電阻，表征良好的電互連。實施例2和比較例A-C通過混合(在塑料瓶中軋制)490份ACRl、10份ACR2、250份EP2和250份EP3來組 合制備組合物(組合物2)。在243份組合物2中添加19. 5份FUMSIL，并使用購自Hauschild Engineering 公司的“DAC600 FVZ SPEEDMIXER”離心混合器以 2700 轉(zhuǎn) / 分(rpm)運轉(zhuǎn) 2 分 鐘混合組合成分。向得到的混合物中添加⑶R(24. 2份)，然后使用離心混合器(“DAC 600 FVZ SPEEDMIXER”)以 1900rpm 運轉(zhuǎn)混合 2 分鐘。由ACRl和PI的一比一的共混物單獨制備光引發(fā)劑溶液，在95°C加熱20分鐘以部 分液化共混物。光引發(fā)劑溶液(2. 6份)與252. 5份組合物2混合，然后使用離心混合器(“DAC 600 FVZ SPEEDMIXER”)以1900rpm運轉(zhuǎn)混合2分鐘得到組合物3。如表1 (以下)所示，制 備四種制劑。表 1 以上每種制劑均使用離心混合器(“DAC 600 FVZSPEEDMIXER”)以2200rpm運轉(zhuǎn) 2分鐘制得。制劑A、B和C被真空除氣，同時緩慢攪拌約10分鐘。制劑D在無攪拌下真空 除氣1小時。使用表面絕緣電阻測試電路在交叉的梳形圖案印刷電路板上模版印刷每種制劑， 所述表面絕緣電阻測試電路由阻焊層合格板IPC-B-25A(見《IPC-9201表面絕緣電阻手 冊》1996年7月，IPC，Northbrook，IL)定義，帶有面積為0. 5英寸(2. 5cm)乘以1. 25英寸 (3. 18cm)的鎳-金頂層冶金，該頂層由在5. 5密耳(130微米)厚的聚酯膜上沖壓的開口 制成。測試具有0.5毫米行距的電路圖案。通過使用型號為F300S配有“H燈泡”的熔合 UV系統(tǒng)燈并且以20英尺/分鐘(6. lm/min)的輸送機(jī)速度運轉(zhuǎn)以暴露在UV光下來B-分 級每種制劑的分配圖案。使用能量計(維吉尼亞州史提林(Sterling)的EIT公司的“UV P0WERPUCK”)在485. 4mJ/cm2 UV-A和448. 4mJ/cm2 UV-B下測量紫外光劑量。用華盛頓州 埃弗雷特的福祿克公司型號為73III的萬用表測量交叉圖案之間的連接電阻。對于每種制劑，測量四個復(fù)制品。結(jié)果記錄在表2(以下)中。
表 2 如在表2中所見，實例2和比較例C給出導(dǎo)電B-階組合物，從而在使組合物熱固 化之前準(zhǔn)許電連接測試(并可能修復(fù))。一套B-階印刷板(包括兩個測試圖案)放置在150°C烘箱30分鐘來C-分級它 們。再次測量交叉圖案之間的連接電阻并且記錄在表3 (以下)中。表3 在裸聚酯膜上模版印刷實例2和比較例A-C中每一個的相同的圖案。這些圖案 也暴露于上述的UV光源。第二聚酯膜放置在每種印刷制劑之上并且通過用加重(4.51bs， (2.2kg))輥子施壓壓在一起。剝離分開兩個聚酯膜以證明B-階膜的完整性。就比較例A 和B，以及實施例2的制劑而言，圖案作為一個完整的膜從頂部聚酯層分離，表明穿過材料 整個厚度的充分的UV處理。就比較例C而言，材料不能干凈利落地從頂部聚酯層分離，這 表明穿過材料厚度的不完全的UV處理。這些結(jié)果顯示纖維填料制劑在UV B-分級后可提供一致的電連接，而只有球形顆 粒的制劑對一致的電連接要求很高的裝填量。另外，就29重量％的裝填量而言，UV處理允 許完全暴露和穿過5. 5mil厚度的全膜特性形成，而就高球形顆粒裝載量(77重量％ )而 言，材料顯示不良模版印刷特性并且UV光暴露不允許全膜特性形成。在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的前提下，本發(fā)明的各種修改和更改對于本領(lǐng)域的 技術(shù)人員來說將是顯而易見的。應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于本文示出的示例性實施例和實例， 上述實例和實施例僅以舉例的方式提出，而且本發(fā)明的范圍僅受以下所附的權(quán)利要求書的 限制。
權(quán)利要求
一種導(dǎo)電粘合劑前體，其包括a)從20到50重量％的至少一種聚環(huán)氧化合物；b)從20到50重量％的至少一種能自由基聚合的(甲基)丙烯酸酯；c)從20到40重量％的導(dǎo)電纖維，以及d)從2到10重量％的導(dǎo)電的大致球形顆粒，其中組分a)到d)的重量％是基于組分a)到d)的總重；e)有效量的至少一種觸變膠；f)有效量的用于所述至少一種能自由基聚合的(甲基)丙烯酸酯的光引發(fā)劑；以及g)有效量的用于所述至少一種聚環(huán)氧化合物的熱固化劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電粘合劑前體，其中所述至少一種能自由基聚合的(甲 基)丙烯酸酯包括至少一種單(甲基)丙烯酸酯和至少一種聚(甲基)丙烯酸酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的導(dǎo)電粘合劑前體，其中所述導(dǎo)電粘合劑前體基本上無溶劑。
4.一種將第一基底導(dǎo)電粘結(jié)至第二基底的方法，該方法包括 將導(dǎo)電粘合劑前體施加到所述第一基底，所述導(dǎo)電粘合劑前體包括a)從20到50重量％的至少一種聚環(huán)氧化合物；b)從20到50重量％的至少一種能自由基聚合的(甲基)丙烯酸酯；c)從20到40重量％的導(dǎo)電纖維，以及d)從2到10重量％的導(dǎo)電的大致球形顆粒，其中組分a)到d)中的每一種的重量％是 基于組分a)到d)的總重；e)有效量的至少一種觸變膠；f)有效量的用于所述至少一種能自由基聚合的(甲基)丙烯酸酯的引發(fā)劑；以及g)有效量的用于所述至少一種聚環(huán)氧化合物的熱固化劑。自由基聚合至少一部分的所述至少一種能自由基聚合的(甲基)丙烯酸酯以將所述導(dǎo) 電粘合劑前體轉(zhuǎn)化成B-階導(dǎo)電粘合劑前體；使所述第二基底與所述B-階導(dǎo)電粘合劑前體接觸；以及 固化至少一部分的所述至少一種聚環(huán)氧化合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述至少一種能自由基聚合的(甲基)丙烯酸酯 包括至少一種單(甲基)丙烯酸酯和至少一種聚(甲基)丙烯酸酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其中所述導(dǎo)電粘合劑前體基本上無溶劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一項所述的方法，其中所述第一基底和所述第二基底包括 電子裝置部件。
8.根據(jù)權(quán)利要求4至7中任一項所述的方法，其中所述B-階導(dǎo)電粘合劑前體是發(fā)粘的。
9.一種制品，所述制品包括通過導(dǎo)電粘合劑粘結(jié)至第二基底的第一基底，所述導(dǎo)電粘 合劑包括導(dǎo)電粘合劑前體的反應(yīng)產(chǎn)物，所述導(dǎo)電粘合劑前體包括a)從20到50重量％的至少一種聚環(huán)氧化合物；b)從20到50重量％的至少一種能自由基聚合的(甲基)丙烯酸酯；c)從20到40重量％的導(dǎo)電纖維，以及d)從2到10重量％的導(dǎo)電的大致球形顆粒，其中組分a)到d)的重量％是基于組分 a)到d)的總重；e)有效量的至少一種觸變膠；f)有效量的用于所述至少一種能自由基聚合的(甲基)丙烯酸酯的引發(fā)劑；以及g)有效量的用于所述至少一種聚環(huán)氧化合物的熱固化劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制品，其中所述至少一種能自由基聚合的(甲基)丙烯酸酯 包括至少一種單(甲基)丙烯酸酯和至少一種聚(甲基)丙烯酸酯。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的制品，其中所述導(dǎo)電粘合劑前體基本上無溶劑。
12.根據(jù)權(quán)利要求9至11中任一項所述的制品，其中所述第一基底和所述第二基底包 括電子裝置部件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種導(dǎo)電粘合劑前體，其具有聚環(huán)氧化合物、能自由基聚合的(甲基)丙烯酸酯、導(dǎo)電纖維、導(dǎo)電的大致球形顆粒、觸變膠、光引發(fā)劑和熱固化劑。所述導(dǎo)電粘合劑前體可以固化以形成用于將兩個基底粘結(jié)在一起的導(dǎo)電粘合劑。
文檔編號C09J9/02GK101903485SQ200880121626
公開日2010年12月1日 申請日期2008年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月18日
發(fā)明者羅伯特·L·D·曾納, 邁克爾·A·克羅普 申請人:3M創(chuàng)新有限公司