[發(fā)明專利]用于超聲波粘合的各向異性導(dǎo)電粘合劑、和使用其的電子部件連接方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080040543.6
• 申請日: 2010-01-27
• 公開（公告）號: CN102482540A
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 白京煜;李技元;金承鎬
• 申請（專利權(quán)）人: 韓國科學(xué)技術(shù)院
• 主分類號: C09J9/02
• 分類號: C09J9/02;C09J5/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 宋莉

1.用于超聲波粘合的各向異性導(dǎo)電粘合劑(ACA)，其電連接作為第一電子部件的連接部分的電極的第一電極和作為第二電子部件的連接部分的電極的第二電極，所述各向異性導(dǎo)電粘合劑包括：

絕緣聚合物樹脂；

導(dǎo)電的粘合劑顆粒，其通過由施加至所述各向異性導(dǎo)電粘合劑的超聲波產(chǎn)生的熱而熔化；和

間隔物顆粒，其熔點高于所述粘合劑顆粒的熔點，

其中使所述粘合劑顆粒熔化并且與選自所述第一電極和所述第二電極的至少一個電極進行表面接觸，和使所述第一電極和所述第二電極以通過所述間隔物顆粒在所述第一電極和所述第二電極之間所保持的恒定間隙電連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1的各向異性導(dǎo)電粘合劑，其中通過所施加的超聲波引起所述聚合物樹脂的塑性變形，并且通過根據(jù)所述塑性變形的聚合物樹脂的自加熱而使所述粘合劑顆粒熔化。

3.根據(jù)權(quán)利要求2的各向異性導(dǎo)電粘合劑，其中所述間隔物顆粒是這樣的導(dǎo)電或非導(dǎo)電粒子：其在施加所述超聲波時保持固態(tài)；抵抗當(dāng)連接所述第一電子部件和所述第二電子部件時所施加的壓力而保持所述第一電極和所述第二電極之間的間隙，使得熔化的粘合劑顆粒具有均勻的表觀粘合；并且所述粘合劑顆粒通過所述粘合劑顆粒的熔化而與所述第一電極或所述第二電極的電極材料合金化。

4.根據(jù)權(quán)利要求2的各向異性導(dǎo)電粘合劑，其中所述粘合劑顆粒的平均顆粒直徑大于所述間隔物顆粒的平均顆粒直徑，并且所述粘合劑顆粒和所述間隔物顆粒的平均顆粒直徑彼此獨立地是3μm-100μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求2的各向異性導(dǎo)電粘合劑，其中所述絕緣聚合物樹脂是熱固性聚合物樹脂或熱塑性聚合物樹脂，和通過所施加的超聲波，使所述熱固性聚合物樹脂固化或者使所述熱塑性聚合物樹脂熔化，并且使所述粘合劑顆粒熔化。

6.根據(jù)權(quán)利要求2的各向異性導(dǎo)電粘合劑，其中所述各向異性導(dǎo)電粘合劑包含5-30重量％的所述粘合劑顆粒和1-50重量％的所述間隔物顆粒。

7.根據(jù)權(quán)利要求6的各向異性導(dǎo)電粘合劑，其中所述粘合劑顆粒是作為焊料合金的Pb基合金、Sn基合金、Sn-Bi基合金、Sn-Zn基合金、Sn-Ag基合金和Sn-Ag-Au基合金、或這些合金的混合物。

8.根據(jù)權(quán)利要求7的各向異性導(dǎo)電粘合劑，其中所述間隔物顆粒是選自如下的至少一種非導(dǎo)電顆粒：聚合物顆粒，包括環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺、硅樹脂、丙烯酸類樹脂、聚酯、聚砜和聚苯乙烯；和陶瓷顆粒，包括氧化鋁、氧化硅、氮化硅，氧化鈦和金剛石；或者所述間隔物顆粒是選自如下的至少一種導(dǎo)電顆粒：涂覆有金屬的聚合物、銀、金、銅、鎳、碳和本征導(dǎo)電聚合物。

9.使用用于超聲波粘合的各向異性導(dǎo)電粘合劑來互連電子部件的方法，包括：

(a)在第一電子部件的連接部分的電極的上部部分之上形成權(quán)利要求1-8中任一項的各向異性導(dǎo)電粘合劑，其中，在所述第一電子部件上形成有所述連接部分的電極以用于同種或異種電子部件的電互連；和

(b)使所述第一電子部件的連接部分的電極和所述第二電子部件的連接部分的電極互連，包括：

通過將所述第二電子部件的連接部分的電極排列和堆疊在所述第一電子部件的連接部分的電極的上側(cè)而形成包括所述第一電子部件、所述各向異性導(dǎo)電粘合劑和所述第二電子部件的疊層體，其中所述各向異性導(dǎo)電粘合劑在所述電極之間；

通過向所述疊層體施加超聲波振動和壓力而引起包含在所述各向異性導(dǎo)電粘合劑中的絕緣的熱固性或熱塑性聚合物樹脂的塑性變形；

通過根據(jù)該塑性變形的所述聚合物樹脂的自加熱使包含在所述各向異性導(dǎo)電粘合劑中的所述聚合物樹脂固化或熔化；和

使包含在所述各向異性導(dǎo)電粘合劑中的粘合劑顆粒熔化。

10.根據(jù)權(quán)利要求9的互連方法，其中由所述聚合物樹脂的自加熱引起的所述各向異性導(dǎo)電粘合劑的溫度通過壓力，所述超聲波的頻率、振幅、功率和驅(qū)動時間，或它們的組合來控制。