[發明專利]能常溫固化的各向異性導電膠

無效

• 申請號: 200910150869.3
• 申請日: 2009-06-25
• 公開（公告）號: CN101857788A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 葉嗣韜
• 申請（專利權）人: 冠品化學股份有限公司
• 主分類號: C09J163/00
• 分類號: C09J163/00;C09J9/02;C09J11/04;H01B1/20;H01B1/22
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 宋莉

技術領域

本發明涉及一種各向異性導電材料，特別是一種可以在常溫中固化的各向異性導電材料。

背景技術

由于科技的日新月異，目前各種消費性電子產品皆已朝著輕薄短小的趨勢發展，同時，在消費者及消費市場對于電子產品的資料處理速度能夠進一步提升的高度期待下，也使得各個電子產品制造廠商莫不戮力提升電子產品中各種電子元件之間連結的精密度，以提高產品的可靠度及產品良率。

傳統連結電子產品中各種電子元件的作法通常是利用焊接方式，其具有操作容易的優點，也具有相當程度的可靠度。然而，由于電路元件之間的間距越來越小，傳統的焊接技術已無法滿足需求。在某些特殊場合中，必須另以各種具備不同用途的各向異性導電材料來代替，例如各向異性導電薄膜(ACF)、各向異性導電漿(ACP)等，皆可克服上述問題。然而，上述的各向異性導電材料本身仍有許多缺點仍須解決。

各向異性導電薄膜的組成通常包括導電顆粒，例如鍍金顆粒，其分散在熱固型潛固化(thermosetting?latent-curing)環氧樹脂體系中。電的傳導途徑是通過這些與基材表面接觸的導電顆粒來完成，由于導電顆粒在各向異性導電薄膜中是分散的，彼此間不相接觸，因此電流并不會沿著薄膜方向橫向傳導。各向異性導電薄膜通常為長條狀薄膜，其背后由離型膜(release?liner)所支撐。各向異性導電薄膜于使用時通常有兩個步驟。首先，在預壓合步驟中，通過熱桿(hot?bar)將具有離型膜的各向異性導電薄膜壓合至第一基材上，壓合溫度約為100℃。然后移除離型膜以暴露出各向異性導電薄膜的表面。接著將此第一基材與各向異性導電薄膜經由熱桿再壓合至第二基材上，并完成最后壓合與對準步驟，此壓合步驟溫度約在160-220℃的高溫中進行。上述各向異性導電薄膜的制程在TFT-LCD面板應用中已可完全自動化，并有良好的信賴度。但是各向異性導電薄膜在其他應用層面，例如將柔性印刷電路板(FPCB)粘合至硬性印刷電路板上時，由于基材表面均勻度難以維持，因此失敗率相當高。

需要較高的熱壓合溫度則是另一個各向異性導電薄膜普及率不高的原因。在這樣的高溫熱壓合溫度下，容易造成基材的收縮，特別是在觸碰式熒幕中，由于其基材具有PET材質，因此易產生收縮的現象。這項問題并不容易解決，因為通常各向異性導電薄膜為干式膜且具有慢反應單組成的潛固化體系。因此，為了保持其保質期(shelf?life)在合理的范圍，通常會在低溫的環境下保存。此慢反應固化體系也因此無法在正常的狀態下快速地固化。為了克服此問題，壓合的溫度會提高到180℃以加速固化的速度，但這也限制了一些無法在高溫中運作的基材的使用，例如前述常在觸碰式面板或可撓式面板中使用的PET薄膜。

各向異性導電膏可用來解決上述問題，例如在基材表面不均勻的情況下，各向異性導電膏還是可以正常使用，因此各向異性導電膏也常被應用在柔性印刷電路板以及硬性印刷電路板的結合上。各向異性導電膏通常是一種可網版印刷(screen-printable)的液態膏體。通過網版印刷步驟將各向異性導電膏涂布至基材表面后，接著進行簡單的干化步驟，溫度約100℃，以移除各向異性導電膏中的溶液，以獲得無粘性(non-tacky)的表面，然后再以熱桿進行定位與熱壓合以和另一基材結合。通常，各向異性導電膏的熱壓合溫度約在140℃左右，比各向異性導電薄膜來的低。然而，由于一般的各向異性導電膏液體的粘度較高，相對在網版印刷的過程也容易產生問題，使得涂布品質下降。且雖然其壓合溫度較各向異性導電薄膜來的低，但是140℃以上的操作溫度依舊顯得過高，此高溫還是限制了其在觸碰面板組裝上的應用。

相關的現有技術中，如美國專利第7,077,659號公開了一種各向異性導電片的制備方法，包括將磁性顆粒混入液態樹脂中，然后將此混合樹脂成分制成連續片狀，在具有磁場的環境下固化該片狀薄膜。如此，可以在片狀薄膜中沿著其厚度方向形成具有導電特性的柱狀結構。

美國專利第7,071,722號公開了一種在含有固化劑的液態硅橡膠中混合較大的磁性導電顆粒，其平均粒徑介于5-50微米，例如，以鐵、鎳、鈷或復合材料為核心，外面鍍以金或銀。最后再利用片模法，在強磁場環境中加壓形成各向異性導電橡膠片。

美國專利第6,849,335號則公開了一種模塑料(molding?compound)，其具有較小的磁性導電顆粒，粒徑分布在1-10微米之間，以及液態硅橡膠，同樣利用片模法，在磁場中加熱形成各向異性導電橡膠片。