[發(fā)明專利]各向異性導(dǎo)電膠、導(dǎo)電膜及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110451783.1
• 申請日: 2011-12-29
• 公開（公告）號: CN102559091A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 盧正險
• 申請（專利權(quán)）人: 四川虹歐顯示器件有限公司
• 主分類號: C09J9/02
• 分類號: C09J9/02;C09J11/04;C09J11/06;C09J7/02
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 吳貴明;余剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及導(dǎo)電膜領(lǐng)域，具體而言涉及一種各向異性導(dǎo)電膠、導(dǎo)電膜及其制備方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著電子設(shè)備的多功能化、小型輕量化發(fā)展，在半導(dǎo)體領(lǐng)域，配線電路的圖案趨向在高集成化的同時采用多引線、窄間距的精細圖案。與這樣的電路精細圖案對應(yīng)，人們開發(fā)出了各向異性導(dǎo)電膜(ACF)連接技術(shù)，用于將在基板上形成的多個導(dǎo)體圖案和需要與其連接的導(dǎo)體圖案進行連接或與IC、LSI連接。所謂各向異性導(dǎo)電膜是將導(dǎo)電顆粒混在有機粘接劑中令其XY方向呈現(xiàn)絕緣，而在受壓力的Z方向?qū)ǎ捎迷摷夹g(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)體圖案的超精細連接。各向異性導(dǎo)電膜已成為封裝行業(yè)和組裝產(chǎn)品中重要的功能材料。

各向異性導(dǎo)電膜一般由以下的主要成份組成：1、可交聯(lián)固化樹脂與固化劑，經(jīng)加熱或紫外光照固化形成交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，起粘接作用，使固化物耐熱；2、熱塑性樹脂，可通過加熱使其形狀發(fā)生改變，起初粘接作用；3、分布于膜內(nèi)的導(dǎo)電顆粒，固化時在施加壓力的方向相互連接而導(dǎo)電。按照固化方式的不同，各向異性導(dǎo)電膜可分為熱固化導(dǎo)電膜和光固化導(dǎo)電膜。

目前，研究和應(yīng)用較廣的各向異性導(dǎo)電膜多是采用熱固化方式。在連接過程中，其熱固化溫度一般在160℃～220℃，所加壓力為2MPa～8Mpa，固化時間在10s～60s。采用這種熱固化方式，需要控制溫度，使導(dǎo)電膜內(nèi)的固化劑分解，以引發(fā)熱固性樹脂交聯(lián)固化，從而起到連接和固定作用。采用加壓的方法才能有效保證導(dǎo)電顆粒在受力方向上的相互接觸，并通過引起導(dǎo)電顆粒的形變增大電極與導(dǎo)電顆粒的接觸面積，達到提高電連接可靠性的目的。

然而，在現(xiàn)有的這種制備方法中，較高的溫度和較大的壓力容易導(dǎo)致基板或連接件受到損傷，影響產(chǎn)品的良品率。另一方面，熱壓時的熱量會使連接件基材產(chǎn)生膨脹或收縮，這難以滿足高精細連接(線距小于50μm)的要求。

與熱固化導(dǎo)電膜相比，光固化導(dǎo)電膜具有作業(yè)溫度低(室溫)、固化交聯(lián)速度快、節(jié)約能源等優(yōu)點。中國專利CN?1367219A公開了一種紫外光固化各向異性導(dǎo)電膜，它由光固化樹脂、光引發(fā)劑、光敏化劑和導(dǎo)電顆粒所組成。這種各向異性導(dǎo)電膜具有固化溫度低，節(jié)能環(huán)保的特點，適合高密度微電子封裝細線連接。但是，這種導(dǎo)電膜在紫外光對導(dǎo)電膜進行交聯(lián)固化時，由于采用球形導(dǎo)電顆粒，不可避免地會對光線的傳播起到阻礙和散射作用，從而影響到導(dǎo)電膜的最終固化強度和連接可靠性。而且，為了使受壓力的膜厚方向上連接電阻足夠低，需要保證一定的導(dǎo)電顆粒填充量，但導(dǎo)電顆粒的填充量過大會導(dǎo)致膜的面方向絕緣電阻降低，因此容易造成導(dǎo)電圖案電連接的短路。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種各向異性導(dǎo)電膜及其制備方法，以提高導(dǎo)體圖案間的連接強度和電連接可靠性。

為此，在本發(fā)明的一個方面提供了一種各向異性導(dǎo)電膠，按照重量百分含量計包括：20％～40％的光固化樹脂、10％～40％的熱塑性樹脂、5％～20％的活性單體、20％～50％的磁性復(fù)合導(dǎo)電顆粒、1％～8％的光固化劑、5％～15％的增塑劑。

進一步地，上述磁性復(fù)合導(dǎo)電顆粒包括：芯部，具有針狀結(jié)構(gòu)，由具有磁性的材料制備而成；鍍層部，包裹在芯部的外周，由金屬材料制備而成。

進一步地，上述具有磁性的材料為γ-Fe₂O₃，金屬材料為銅、鎳、金、銀、錫、鋅、鈀、鐵、鎢或鉬中的至少一種。

進一步地，上述鍍層部的厚度為10nm～200nm。

進一步地，上述磁性復(fù)合導(dǎo)電顆粒的長度小于進行電連接的導(dǎo)體圖案的間距，且各磁性復(fù)合導(dǎo)電顆粒長度均勻為1μm～10μm。

進一步地，上述活性單體為雙官能度或三官能度的(甲基)丙烯酸酯類單體。

同時，在本發(fā)明的另一個方面，提供了一種各向異性導(dǎo)電膜，包括柔性基材和負載在柔性基材上的各向異性導(dǎo)電膠層，其特征在于，各向異性導(dǎo)電膠層由上述各向異性導(dǎo)電膠制備而成。

同時，在本發(fā)明的另一個方面，提供了一種各向異性導(dǎo)電膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：將上述用于制備各向異性導(dǎo)電膠的原料配制為膠體溶液；將膠體溶液涂敷于柔性基材上，同時在與柔性基材所在平面相垂直的方向上對膠體溶液施加磁場，使膠體溶液中磁性復(fù)合導(dǎo)電顆粒位于垂直于柔性基材所在平面的方向上定向排列；磁性復(fù)合導(dǎo)電顆粒在膠體溶液中定向后，加熱膠體溶液，形成各向異性導(dǎo)電膠干膜。

進一步地，上述制備方法中配制膠體溶液的步驟包括：將光固化樹脂、活性單體、光固化劑、熱塑性樹脂、增塑劑溶解在溶劑中，形成混合溶液A；將磁性復(fù)合導(dǎo)電顆粒加入到混合溶液A中，攪拌、超聲分散0.5～2h，得膠體溶液。