可热固化的导电性粘合片、连接结构以及使用它们的连接方法

专利名称：可热固化的导电性粘合片、连接结构以及使用它们的连接方法
技术领域：
本发明涉及一种可热固化的导电性粘合片，更具体的涉及一种对连接电路布线图有用的可热固化的导电性粘合片。
背景技术：
当电连接大型电路、接地印刷布线板或电连接微波印刷电路板到散热板、外壳等时，需要机械、热和电稳定的连接。
最近，电气设备重量的减轻和小型化导致和电子零件紧密整装的电路。通常，电路通过使用高频信号来控制电气设备。然而，这些高频信号很容易受到外部噪声的影响，这会导致电气设备的操作失误。为了消除此类噪声的影响，需要将电路屏蔽或接地，这通常包括简单而可靠的低电阻的电气连接。
当必需考虑电气设备的大小和重量时，导电粘合剂和金属箔带子是典型的适合用来连接电路布线图的导电材料。
日本专利公开公布第Hei 1-11348号和日本专利公开公布第Hei 1-309206号揭示了一种其中分散着导电颗粒的可热固化树脂的导电性粘合剂。在压力下热固化这种可热固化的树脂使导电颗粒相互接触，这种导电性粘合剂就有了导电性。导电颗粒通常通过点接触连接。即是说，导电颗粒以极窄小的接触表面积相互电连接。
这种情况下，导电性粘合剂的导电性会受到环境改变和稳定性差的不利影响。此外，在压力下用标准设备(如炉子)使树脂热固化也比较困难。另外，为了在热固化时对接触点施加压力还需要特殊的模具。这些因素使加工过程复杂化。
当使用大的电流时，电气设备，包括使用导电粘合剂的，会有接触点的接触电阻升高以及随后产生的热量升高的问题。用覆有金属的聚合物颗粒制造的导电颗粒会使接触表面的面积增大到一定程度，然而，该金属导电层的厚度非常薄并会产生过多的热量。例如，如果对由这种导电性粘合剂形成的电连接连续施加100瓦或更高的功率，产生的焦耳热就会使周围的电气部件受到不利的影响。
金属箔带子是一种导电性压敏粘合片，它基本上由一种金属箔和一种压敏粘合剂层组成。如果是压花的金属箔带子，其中金属箔层是压花的，从而有背面空的凸出部分，这种背面空的凸出部分需要推动压敏粘合片，以便直接和导电粘附体形成电接触。此外，此背面空的凸出部分是可展延的故而很容易变形，因此可以很容易得到较大的接触表面积。结果是，与上述导电粘合剂相比，此种金属箔带的导电性更加稳定。
然而，如果是金属箔带，压敏粘合剂层通常包含丙烯酸型的压敏粘合剂，它在热稳定性和机械强度方面较差。因此，当使用大电流时产生的焦耳热会使金属箔和粘附剂体分离。
如上所述，由于导电粘合剂和金属箔带子的缺陷，如日本专利审查公布第Hei 7-16090(1995)号所述，需要承载大电流的电连接通常是通过焊接或机械堵缝法形成的，但它的过程方法很复杂。
本发明的目的是解决上述问题，提供一种简单的方法来制造能形成且有低电阻和机械、热、电稳定性的电连接的可热固化的导电性粘合片。
发明概要本发明提供了一种可热固化的导电性粘合片，它包括一种片形的有前表面和背表面的导电层，以及施加在导电层前表面的粘合剂层，在导电层上形成了朝向前表面的凸起的部分。粘合剂层由可热固化的粘合剂组成。导电层凸起的部分穿过粘合剂层，并且，当粘合剂层通过挤压和加热附着在粘附层上时，它和粘附体接触。
此外，本发明还提供了一种可热固化的导电性粘合片，它包括一种有前表面和背表面的片形的导电层，以及施加在导电层前表面的粘合剂层和施加在导电层背表面的粘合剂层，在导电层上形成了朝向前表面方向的凸起部分和朝向背表面方向的凸起部分。粘合剂层由可热固化的粘合剂组成。导电层的凸起部分穿过粘合剂层，并且，当粘合剂层通过旋压和加热附着在粘附层上时，它和粘附体接触。
附图简述通过对以下与附图有关的本发明各种实施方案的详细描述，可以更充分理解本发明，其中

图1是本发明可热固化的导电性粘合片的一个例子的截面图。
图2是本发明可热固化的导电性粘合片的一个例子的俯视图。
图3是示意性的流程图，它显示了本发明可热固化的导电性粘合片在粘附体上的附着，图中凸起部分和粘合剂层仅仅在导电层的一个面上形成。
图4是使用本发明可热固化的导电性粘合片形成的连接结构的截面图。
图5是显示使用本发明可热固化的导电性粘合片形成电连接方法的示意性流程图。
图中数字的解释1 导电层2，2’ 粘合剂层3 可热固化的导电性粘合片4，4’ 凸起部分5，5’ 粘附体虽然本发明可有各种修改和替换形式，但其细节已例示在图中并将详细描述。然而，应该理解，这些描述的意图不是要将本发明限制在将描述的具体的实施方案内。相反，其意图是覆盖本发明精神和范围内的所有修改、等价内容和替换形式。
发明详述在所有的图中，类似或等价的部分都标上了同样的数字。
图1是本发明可热固化的导电性粘合片一个例子的截面图，可热固化的导电性粘合片包括导电层3，在导电层前表面上形成的粘合剂层2，以及在导电层背表面上形成的粘合剂层2’。导电层1是有前表面和背表面的片形式的导电物质。
导电层的厚度可以不同，然而它通常是1-2,000μm，较好的是30-1,000μm，更好是50-500μm。如果导电层的厚度小于1μm，导电层的刚性就不足，且可有效施加于接触点的应力就会受到限制。相反，如果导电层的厚度超过2,000μm，则刚性就过高，就需要很大的压力使粘合剂层和粘附体紧密粘附。
导电层前表面和背表面上粘合剂层的厚度取决于它们获得足够粘着强度的能力和它们在导电层1和粘附体(在图中未显示)之间形成接触的容易程度。通常，粘合剂层2，2’的厚度在1-100μm之间，较好的是在5-50μm之间，更好是10-30μm，且是在导电层1的两个表面上形成。
导电层1上形成了朝向前表面的凸起部分4和朝向背表面的凸起部分4’。凸起部分的形状没有什么限制，它可以是圆的、多边形体状或网格状。典型的凸起部分是圆形的。
凸起部分的大小可以不同，取决于各种因素。例如，凸起部分有用的最小和最大高度通常与粘附体的表面粗糙度有关。凸起部分的高度通常应该超过粘附体的最大表面粗糙度。如果凸起部分的高度小于粘附体的表面粗糙度，则粘附体和可热固化的导电性粘合片之间的接触就不稳定。此外，然而，凸起部分的高度通常不能超过粘附体的最大表面粗糙度很多，以致为得到所需的连接需要过大的压力。如果凸起部分的高度超过粘附体最大表面粗糙度太多，则需要过大的压力使凸起部分变形以产生有适当接触表面积的所需连接。凸起部分4、4’的大小通常是高1-2,000μm，平均直径10-20,000μm。如果用1吨或较小的压机和通常的粘附体，凸起部分合适的高度和平均直径分别在10-200μm和100-2,000μm之间。
凸起部分4、4’背面最好是空的。如果凸起部分背面是空的，它们就比较容易变形。结果是，当背面空的凸起部分和粘附体直接接触并受到压力的时候，由于这种变形，其和粘附体的接触表面积就会增加，因而电连接的电阻会进一步降低。此外，由于背面空的凸起部分像弹簧一样是容易变形的，所以连接的稳定性也可以增加。
尽管在图1中整体形成了凸起部分4、4’和导电层1，但凸起部分不限于这种形式，只要它们能与导电层直接接触即可。此外，凸起部分不限于在导电层的一个表面上。在导电层的一个表面或两个表面上都可以形成多个凸起部分，凸起之间有一定的间隔，这样就可以和粘附体形成尽可能多的接触。
图2显示了本发明可热固化的导电性粘合片一个例子的俯视图。多个凸出部分6、6’和多个凹下部分7、7’以上述与凸起部分一致的间隔规则地分布在导电层上。这个实施方案中，彼此最为接近的凸起部分形成了凸出和凹下部分。
如果在导电层上形成了多个凸起部分，凸起部分之间的间隔可以不同，然而间隔通常在0.01-20mm之间。如果凸起部分之间的间隔小于最小限度，则用在接触点上的力就会减小，从而难以消失并贯穿粘合剂层，而如果凸起部分之间的间隔大于最大值，则电(或热)传导的效率就会降低。
如果粘附体是高频波导印刷布线板如微波印刷电路板，凸起部分之间的间隔应为高频波长的一半或更短。如果凸起部分之间的间隔大于高频波的半波长，则围绕非接触部分的传导区就起天线的作用，会产生成问题的噪声。
上述导电层和凸起部分的材料可以不同。然而，考虑到电导电性和热导电性，优选的导电层和凸起部分是由金属，如铁、不锈钢、银、铝、锡、铜或其它能在高频微波印刷布线板和散热片或散热箱之间进行良好电和/或热连接的金属制成的。金属通常有伸长和延伸的特性，很容易制成箔之类的片。此外，如果凸起部分背面是空的，压花金属的塑性变形就很容易实现。这就能与粘附体实现大面积的几乎永久性的接触。
铜、铁和铝是用来制造本发明导电层的优选金属。从经济成本上来说，认为它们对本发明可热固化的导电性粘合片是有好处的。上述金属的箔可以镀以金、锡、焊料、银、锌、镍等。
粘合剂层是用可热固化的粘合剂制造的。优选的可热固化的粘合剂是例如含有以下组分而基本上没有粘性的可热固化的树脂；(1)环氧树脂，(2)环氧树脂的固化剂，以及(3)苯氧基树脂。
环氧树脂和固化剂的反应是通过加热发生的，但也可以在室温下发生形成有三维网状结构的固化产物。这种情况下，当对粘合剂层加力使得粘附体相互粘附时，固化的环氧树脂有优良的耐热性和粘着强度。其结果是，不像上述金属箔带子，粘合剂层很少会和粘附体分离，即使在粘附体之间由电连接产生了焦耳热。
环氧树脂可以不同，只要它能够提供具有高的耐热性和团聚力的粘合层。此类环氧树脂包括，例如，双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、芴环氧树脂、缩水甘油胺树脂、脂肪族环氧树脂、溴化环氧树脂、氟化环氧树脂等。
上述环氧树脂通常以5重量％-80重量％的含量存在于组合物中。这里使用的重量％是以组合物的总重为基础的。如果环氧树脂的含量低于约5重量％，则组合物的耐热性就会降低，而如果环氧树脂的含量高于约80重量％，则组合物的粘合力就会降低，且组合物就容易变成液体。较好地是，组合物中存在10重量％-50重量％的环氧树脂。
组合物中还加入了固化剂，通过在室温或提高的温度下和环氧树脂反应使组合物热固化。固化剂是可以不同，只要它能如上所述使组合物热固化。合适的固化剂包括，例如，胺型固化剂、酸酐、双氰胺、咪唑、阳离子聚合催化剂、肼化合物等。双氰胺是优选的，因为它在室温(30℃)下有热稳定性。
固化剂通常以0.1重量％-30重量％存在于组合物中。如果组合物中的固化剂少于0.1重量％，所得组合物的硬度不够，如果组合物中的固化剂多于30重量％，则固化组合物的所需特性就会变坏。较好的是，固化剂以0.5重量％-10重量％存在。
环氧树脂通常是有链结构的热塑性树脂，其重均分子量通常为2,000-2,000,000或数均分子量是1,000-1,000,000，其环氧当量为500-500,000，并能提供具有合适形状(如薄片)的组合物。此外，苯酚树脂有类似于上述环氧树脂的结构，这两种树脂是相互兼容的。此组合物可以成形为粘合剂薄片。将苯酚树脂和双酚A型环氧树脂或芴环氧树脂一起使用较好，因为这些树脂和苯酚树脂特别兼容。
粘合剂层的最小储存剪切弹性模量(G’)是1000,000Pa或更小，或在10-100,000之间，能限制使树脂的流出。这样的粘合剂层使得凸起部分容易穿过该层自身，并使与粘附体之间的电连接电阻较小。当施加60-260℃和104-5×107的压力时，这种粘合剂层可提供这些性能。
如果最小储存剪切弹性模量超过约100,000Pa，为使凸起部分穿过粘合剂层就需要较高的压力。本说明书中的储存剪切弹性模量(G’)是指用动态粘度测量装置(例如，来自Rheometrice公司的RDA II)测量时，在6.28rad/sec的角速度(频率为1Hz)下以5℃/min将温度由60℃升至260℃时测得的值中的最小值。
粘合剂层可以用双马来酰亚胺树脂替代环氧树脂，或者除了有环氧树脂外再加上双马来酰亚胺树脂。此外，可以用各种超级工程塑料，例如通过芴双酚和环氧树脂反应获得的聚(羟基醚)或其它热塑性树脂替代苯氧基树脂，或者和苯氧基树脂一起使用。其中引入了上述芴骨架结构的聚(羟基醚)不仅改进了粘合剂层的耐热性，而且使粘合剂层具有了耐水性。
除非所得的组合物不能满足目的或不能产生本发明所需的效果，不含有如上所述的此类热塑性树脂，但主要含有环氧树脂、双马来酰亚胺树脂或它们的混合物以及固化剂的组合物可被用来形成可热固化的粘合剂层。此外，以乙烯-缩水甘油甲基丙烯酸酯共聚物为主要组分的可热固化树脂，由于有低的吸水性，适合在高湿条件下使用。
在上述可热固化的导电性粘合片中，在导电层的两个表面上都形成了凸起部分和粘合剂层，然而，它们也可以仅在一个面上形成。图3显示了此类可热固化的导电性粘合片的截面图。
可以用任何常规的技术，包括以下描述的技术来制造本发明可热固化的导电性粘合片。
适合用于本发明的粘合剂层包括按下述方法制造的粘合剂层。通过将环氧树脂、苯酚树脂和固化剂混合制得可热固化的粘合剂。将得可热固化的粘合剂溶解在溶剂中获得涂布溶液。溶剂可以不同，只要它能够溶解可热固化的粘合剂。较好的是，溶剂包括甲乙酮(MEK)，它在低温下可挥发，并有较小的毒性。
在基材的一个表面上采用规定量的涂布溶液后，按此领域的技术人员已知的方法将所得涂层与基材分离，在规定温度下将其干燥形成粘合剂层。将所得粘合剂层从基材上分离后，将其附着到导电层的一个或两个面上形成一个叠层体。也可以对导电层直接施加涂布溶液，然后干燥。
对所得叠层体进行压花处理，在导电层中形成凸起部分。此时，由于粘合剂层基本上没有粘性，可以较容易地进行压花处理。也可以将粘合剂层附着在已经通过压花处理形成凸起部分的导电层上。此外，如果用焊料使可热固化的导电性粘合片相互连接或连接在粘附体上，可以在导电层表面施加助焊剂以方便连接。
可以在附着上粘合剂层后通过蚀刻等手段，将导电层分成几个相互没有联系的区域。
图4所示的本发明的连接结构，包括可热固化的导电性粘合片3，粘合剂层2、2’和其上形成的粘附体5、5’。粘合剂层2、2’附着在粘附体5、5’上，导电层1上的凸起部分4、4’穿过粘合剂层2、2’与粘附体5、5’接触。其结果是，如果粘附体有导电性，就可以由可热固化的导电性粘合片在其中形成低电阻的电连接。
图5的示意性流程图显示了用本发明可热固化的导电性粘合片形成电连接的方法。
首先，如图5(a)所示，粘附体5、5’排列在可热固化的导电性粘合片3的粘合剂层上。
然后，如图5(b)所示，在两个粘附体之间施加规定大小的压力，同时将可热固化的导电性粘合片3的粘合层同时和粘附体5、5’一起加热。粘合剂层2、2’软化，导电层1的凸起部分4、4’消失并穿过粘合剂层2、2’，从而和粘附体5、5’接触。
如图5(c)所示，继续施加压力，使粘合剂层和粘附体5、5’完全粘合而没有缝隙。此时，如果凸起部分4、4’的背面是空的，施加的压力会使凸起部分的增加其接触粘附体的表面积。其结果是，粘合片可以提供具有低电阻的电连接和与粘附体之间的稳定性电连接。必要的话，可进一步加热粘合剂层使可热固化的粘合剂完全固化。
在凸起部分4、4’和粘附体5、5’之间施加高达10-100,000安培的电流，可使导电层的凸起部分4、4’和粘附体5、5’熔化并结合。此外，如果在导电层的凸起部分和粘附体之间有钎焊材料如铜、锡、锌、铝、低熔点金属等，可以适当调整加热和结合的温度或者在凸起部分4、4’和粘附体5、5’之间通以适当的电流，而进行导电层的凸起部分4、4’和粘附体5、5’的硬焊(包括软焊)。使用这些方法会导致凸起部分4、4’和粘附体5、5’之间的紧密连接。
实施例下文中，将根据以下实施例描述本发明，然而，本发明并不限制于这些实施例。在这些实施例中，除非另有说明，术语“份数”和“％”是以占组合物总重量的重量表示的。
实施例1-4粘合剂层的制备如表1所示，将苯酚树脂(YP 50S，来自Tohto Kasei K.K.)、环氧树脂(DER332，来自Dow Chemical公司)和以双氰胺为基的固化剂(DICY)混合，制备可热固化的粘合剂。然后将此可热固化粘合剂溶解在甲乙酮(MEK)和甲醇(MeOH)的溶剂混合物中，获得涂布溶液。
表1涂布溶液的组成(份数)
aYP 50S，来自Tohto Kasei K.K.；数均分子重量为11,800bDER 332，来自Dow Chemical公司；环氧当量为174然后，将规定量的各种涂布溶液用在聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)薄膜上(50μm厚)，用硅酮处理进行分离，然后在100℃下干燥20分钟获得30μm厚的粘合剂层。
粘合剂层弹性的测量将粘合剂层从PET膜分离以后，用下述方法测量储存剪切弹性模量(G’)。储存剪切弹性模量(G’)，是以5℃/min将温度由60℃升至260℃的同时，以6.28rad/sec的角速度的条件用动态粘度测量装置(RDA II，来自Rheometrice公司)进行测量。表2显示了每种粘合剂层从60℃-260℃时储存剪切弹性模量的最小值(G’min)和260℃时的储存剪切弹性模量(G’max280℃)。
可热固化的导电性粘合片的制备在冷轧铜箔(SPCC-SB，来自Nippon Seihaku K.K.)的两个表面上都形成粘合剂层，该铜箔厚35μm，用作导电层。然后通过加热至100℃的轧辊施加压力，使两个粘合剂层与冷轧铜箔附着，得到层叠体。为获得可热固化的导电性粘合片，将所得层叠体压花，形成具有图2所示重复单元的凸起部分和凹下部分(直径15.mm，高0.2mm，相邻凸起部分的距离d＝5mm)。
连接结构的形成然后，将用上述冷轧铜箔制得的两个粘附体放在可热固化的导电性粘合片的两个表面上，将所得物体被夹置在厚度为1mm的一对铝片之间。然后在150℃的炉子中将可热固化的导电性粘合片和粘附体加热2小时，同时施加5×<p>表5
借助T模系统多层挤出机，用上述弹性苯乙烯聚合物和苯乙烯聚合物(P1-P5)制备具有各种结构的多层片材。多层挤出机是一试验挤出机，它有一个单螺杆挤出机，含Φ为65mm的fulflight螺杆，用于形成中心层；还有两个单螺杆挤出机，含Φ为30mm的fulflight螺杆，用于形成表层。各熔融树脂可在进料头中合并层压。此外，在成片材过程中，各筒体的温度为230℃。
真空成形用Asano Seisakusho生产的栓塞辅助真空系统成形机使片材样品成形为图1所示形状。这里将片材附着在真空成形机上，使层的A面成为栓塞面，成形条件是，当片材表面通过加热达到120℃时，开始真空成形。
形成压花载运带将片材样品切成27mm宽，用EDG公司为压花载运带制造的气压成形机，形成压花载运带(W24mm，P16mm，AO11.25MM，BO14.8mm，KO5.8MM)。
回收实验用粉碎机对片材样品进行粉碎，使其尺寸适合于挤出机，在与制备多层片材相同的条件下，仅操作Φ为65mm的fulflight螺杆型挤出机，制备厚度为0.8mm的片材。这里，成形操作过程中筒体的温度为230℃。
○回收性质好×回收性质差(白色浊度)
表3
aYP 55来自Tohto Kasei K.K.
bPKHM30来自Phenoxy Associate公司cYD 128来自Tohto Kasei K.K.；环氧当量180dYDB 400来自Tohto Kasei K.K.
e正-丙烯酸丁酯/丙烯酸苯氧乙酯＝50/50(重量比)的共聚物的30％的乙酸乙酯溶液fAME 130来自Nissan Chemical Industries有限责任公司gAmicure UR 2T来自Amicron Chem公司测量粘合剂层的弹性模量用与实施例1-4同样的方法测量粘合剂层的弹性模量G’min和G’max260℃，测出分别为2400Pa和160,000Pa。
制备可热固化的导电性粘合片这一实施例的可热固化的导电性粘合片是按下述方法制备的。
在来自Fukuda Kinzoku Hakufun K.K.的商品名为TCu-0-35的铜箔(作为导电层)上压花形成由许多凸起部分构成的边长1.8mm的方格，凸起部分的线宽为0.3mm，高0.075mm(以后将其称为压花表面)。将铜箔浸在5％松香(KE 604，来自Arakawa Kagaku K.K.)在MEK的溶液中。然后将压花表面干燥除去MEK。
将前述粘合剂层从PET膜上分离后，将上述铜箔压在按前述方法在PET膜上制得的粘合剂层上，这样就可以使铜箔的压花表面粘附到粘合剂层上。然后<p>单独TBC烧焦研究将TBC与作为背景的常规或现有技术的混合物进行对照检测，在泡沫制剂中该混合物含有4000ppm BHT(酚的衍生物)及1000ppm Naugard445(烷基化二苯胺)。每个受测泡沫都有大致相等的烧焦程度，并在泡沫中心的烧焦区域有轻微的颜色差异。
然而，暴露于氧化氮(NOX)气体中的泡沫样品在暴露数小时后显示出相当大的差异(表V)。
暴露于氧化氮(NOx)气体中9小时后，TBC稳定的泡沫比常规(BHT/烷基化二苯胺)混合物稳定的泡沫褪色更小少(产生较少的黄色)。
表V
比较Isonox232及Isonox132表VI
将这些液态酚化合物与叔丁基儿茶酚混合以制造液态烧焦抑制剂组合物。“常规945”指得自R.T.Vanderbilt Company，Inc.的Vanox945。目前液态烧焦抑制剂在工业中的需求相当高。我们发现Isonox 232及Isonox 132(Schenectady Chemicals Inc.，N.Y.)作为TBC稀释剂(PLX976/232及PLX 976/132)起到同样的效果(表VI)。我们也发现与两个商业上可获得的(酚/胺)混合物(常规BHT及常规945)相比，上述两个抑制剂组合物中的每一个对泡沫的染色都较少。
将另一份液态酚与叔丁基儿茶酚和PTZ混合并加以检测。用Irganox1135(得自Ciba-Giegy)可充分溶解TBC及吩噻嗪，从而制得液态烧焦抑制剂。此外，我们发现此组合物与常规945产品(胺/酚混合物)及优选的发明组合物PLX 976相比具有类似的抗烧焦作用。
实施例6粘合剂层的形成以及弹性模量的测量这一实施例中，以与实施例1-4同样的方法，制得厚度为30μm的粘合剂层，不同的是按表5制备涂布溶液。
用与实施例1-4同样的方法，测量粘合剂层的弹性模量G’min和G’max260℃分别为85Pa和1.03×107Pa。
表5
aYP 55来自Tohto Kasei K.K.；数均分子量为11,800bDER 332来自Dow Chemical Japan公司cPLACCEL G402来自Daicel Kagaku K.K.；环氧当量1,350d正-丙烯酸丁酯/丙烯酸苯氧乙酯＝50/50(重量比)的共聚物的30％的乙酸乙酯溶液制备可热固化的导电性粘合片并形成连接结构按实施例5的方法制备本实施例可热固化的导电性粘合片，不同之处是使用本实施例的上述粘合剂层。
将本实施例的可热固化的导电性粘合片切成宽25mm、长70mm的矩形后，将镀锌铁片直接附着到此粘合片的铜箔上。然后在150℃下在可热固化的导电性粘合片和镀锌铁片之间施加5×106Pa压力，粘合剂层就固化得到连接结构。
测量连接结构的电阻和粘着强度然后测量本实施例连接结构的导电层和粘附体之间的电阻。同时，如上所述，以每分钟50mm的速度从连接结构上剥离粘附体，测量180°剥离粘着强度。本实施例连接结构的电阻和180°剥离粘着强度显示在表6中。
表6
对连接结构通以电流以与实施例5一样的方法对本实施例的连接结构通以电流。导电层和粘附体在与电线的接触点部位不出现显著的温度升高(5℃或更高)。
对比实施例1制备可热固化的导电性粘合片在这个对比实施例中，将5％的镀有金的聚合物导电颗粒(Gright 20 GNR 4，6-EH，来自Nippon Kagaku Kogyo K.K.)分散在涂布溶液中。按实施例5的方法制备厚度为35μm的粘合剂层，不同之处是使用所得的涂布溶液来制备可热固化的导电性粘合片。
连接结构的形成将粘附体，即分别为厚度为35μm的轧制铜箔和镀锡铜箔，分别置于可热固化的导电性粘合片的两面上。然后在150℃下在轧制铜箔和镀锡铜箔之间施加2×107Pa的压力2小时，形成连接结构。这样就使可热固化的导电性粘合片通过测得为10×20mm2的接触表面积压制结合到镀锡铜箔和轧制铜箔上。
测量连接结构的电阻和粘着强度然后，测量本对比实施例的连接结构的轧制铜箔和镀锡铜箔之间的电阻。同时，以每分钟50mm的速度从连接结构上剥离镀锡轧制铜箔，测量180°剥离粘着强度。本对比实施例连接结构的电阻和180°剥离粘着强度显示在表7中。
进行基本上同样的试验，不同之处是，将其在150℃施压1分钟后，在150℃进行2小时固化而不施加外力。测得的连接电阻为1欧姆或更高。
对比实施例2
连接结构的形成这一对比实施例中，将带有铜箔的导电性压敏粘合片(#1245来自Sumitomo3M公司)附着在35μm厚的轧制铜箔上，该粘合片铜箔的前表面上有压花形成的方形格子。在此情况下，导电性压敏粘合片是通过25×25mm2的接触表面积紧密附着在轧制铜箔上的。
测量连接结构的电阻和粘着强度然后测量本对比实施例连接结构两层铜箔之间的电阻。同时，以每分钟50mm的速度从连接结构上剥离轧制铜箔，测量180°剥离粘着强度。本实施例的连接结构的电阻和180°剥离粘着强度显示在表7中。
表7
实施例7电焊用加热至120℃的轧辊，将实施例5描述的粘合剂层叠压到100μm厚镀锡铁箔的薄层上。用一个压模进行压制，在镀锡表面上形成高30μm、直径1.5mm的一个凸起部分。获得了大小为13×30mm的可热固化的导电性粘合片。将此粘合片放在用于实施例5的镀锡铜片(C1110P)上，使得凸起部分就与镀锡铜薄片接触，并在150℃下压制结合20秒。
将所得连接体夹在National电阻焊接设备(YR-080SRF-7)的两个电极之间，并在镀锡铜箔和镀锡铁箔(设置为记忆65)之间通以电流将该凸起部分和镀锡铜片焊接起来。
不对连接体施加外力，在150℃下加热2小时使树脂固化。
在30℃测量连接体的镀锡铜片和镀锡铁片之间的电阻，测得的值为1.6毫欧。
权利要求
1.一种可热固化的导电性粘合片，它包括具有前表面和背表面的片状导电层以及导电层前表面上施加的粘合剂层，其特征在于，导电层上形成了朝着前表面方向的凸起部分，粘合剂层由可热固化的粘合剂组成，当通过加压和加热使粘合剂层附着到粘附体上时，导电层的凸起部分穿过粘合剂层而与粘附体接触。
2.一种可热固化的导电性粘合片，它包括具有前表面和背表面的片状导电层、导电层前表面上施加的粘合剂层以及导电层背表面上施加的粘合剂层，其特征在于，导电层上形成了朝着前表面方向的凸起部分和朝着背表面方向的凸起部分，粘合剂层由可热固化的粘合剂组成，当通过加压和加热使粘合剂层附着到粘附体上时，导电层的凸起部分穿过粘合剂层而与粘附体接触。
3.一种连接结构，它包括如权利要求1所述的可热固化的导电性粘合片和置于该可热固化的导电性粘合片的粘合剂层上的粘附体，其特征在于，粘合剂层附着到粘附体上，导电层的凸起部分穿过粘合剂层并与粘附体接触。
4.如权利要求3所述的连接结构，其特征在于，粘附体和凸起部分通过焊接或纤焊结合。
5.一种连接方法，它包括以下步骤在如权利要求1所述的可热固化的导电性粘合片的粘合剂层上放置粘附体；对可热固化的导电性粘合片的粘合剂层加热；在可热固化的导电性粘合片和粘附体之间施加压力，结果凸起部分穿过粘合剂层而与粘附体接触。
全文摘要
一种有机械、热和电稳定性和低电阻的能够导电的可热固化的导电性粘合片，它是由这里提供的简便的方法制造的。
文档编号H01B17/62GK1639290SQ01815407
公开日2005年7月13日 申请日期2001年9月7日 优先权日2000年9月8日
发明者川手恒一郎, 平泽雄二 申请人:3M创新有限公司