[發(fā)明專利]各向異性導(dǎo)電膜、用于該膜的組合物和半導(dǎo)體裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310675107.1
• 申請(qǐng)日: 2013-12-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103871544A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 申炅勛;金奎峰;徐賢柱;申潁株;林佑俊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 第一毛織株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01B5/00
• 分類號(hào): H01B5/00;H01B1/22;H01L23/488;C09J7/02;C09J9/02;C09J175/14;C09J133/00;C09J11/04
• 代理公司: 北京德琦知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11018
• 代理人: 康泉;王珍仙

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于各向異性導(dǎo)電膜的組合物和使用該組合物制備的各向異性導(dǎo)電膜。

背景技術(shù)

各向異性導(dǎo)電膜為在制造例如液晶顯示器、個(gè)人電腦和移動(dòng)通信設(shè)備等電子產(chǎn)品中用于將例如半導(dǎo)體裝置的小電器元件電連接到基板或用于將基板彼此電連接的材料。

隨著近來(lái)向大面板和精細(xì)互連線發(fā)展的趨勢(shì)，連接基板變薄，并且電路連接部分與芯片、多層陶瓷芯片（MLCC）或通孔等之間的距離減小，引起嚴(yán)重的溫度偏差。此外，印刷電路板（PCB）的每個(gè)圖案的熱耗散也引起溫度偏差。

常規(guī)的各向異性導(dǎo)電膜通過(guò)顧及溫度偏差而具有改善的高溫特性以確保可加工性。然而，在這種情況下，由于PCB的收縮/膨脹很有可能遭遇接合故障或偏差，并且由于在高溫使用接合設(shè)備會(huì)存在關(guān)于設(shè)備操作的問(wèn)題。例如，韓國(guó)專利第0727741號(hào)公開(kāi)了可快速固化的各向異性導(dǎo)電粘合劑在改善流動(dòng)性和可靠性的同時(shí)能夠使粘合強(qiáng)度隨時(shí)間的降低率和連接電阻隨時(shí)間的增長(zhǎng)率最小化。然而，這種各向異性導(dǎo)電粘合劑在180℃或更高的高溫下用作接合的粘合劑，因此會(huì)遭遇接合故障或關(guān)于設(shè)備操作的問(wèn)題。

此外，即使在接合設(shè)備的有效溫度盡量提高的情況下，該接合設(shè)備有時(shí)也不能達(dá)到根據(jù)PCB的類型的期望的接合溫度。

為了解決由于在高溫接合引起的諸如接合故障和偏差的問(wèn)題，需要能夠在低溫（例如，在約130℃的接合溫度）接合的各向異性導(dǎo)電膜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)方面提供了各向異性導(dǎo)電膜和組合物，所述各向異性導(dǎo)電膜和組合物能夠在低溫接合以解決由于在高溫接合引起的接合故障、偏差和關(guān)于設(shè)備操作的問(wèn)題。

本發(fā)明的一個(gè)方面提供了各向異性導(dǎo)電膜，所述各向異性導(dǎo)電膜具有1）100MPa至300MPa的所述膜固化后40℃下的儲(chǔ)能模量，和2）80℃至90℃的所述膜的DSC（差示掃描量熱儀）曲線中的峰值點(diǎn)。

本發(fā)明的另一個(gè)方面提供了用于各向異性導(dǎo)電膜的組合物，所述組合物包含（A）熱塑性樹(shù)脂；（B）第一自由基可聚合材料；（C）第二自由基可聚合材料；（D）二氧化硅；（E）有機(jī)過(guò)氧化物；和（F）導(dǎo)電顆粒，其中，所述（B）第一自由基可聚合材料以固含量計(jì)的重量和所述（C）第二自由基可聚合材料以固含量計(jì)的重量之和（B+C）與所述（A）熱塑性樹(shù)脂以固含量計(jì)的重量和所述（D）二氧化硅以固含量計(jì)的重量之和（A+D）的比例（B+C）/（A+D）在0.20至0.45的范圍內(nèi)。

本發(fā)明的又一個(gè)方面提供了半導(dǎo)體裝置，所述半導(dǎo)體裝置包括：具有第一電極的第一連接元件；具有第二電極的第二連接元件；和前述各向異性導(dǎo)電膜或由前述組合物制備的各向異性導(dǎo)電膜，所述各向異性導(dǎo)電膜放置在所述第一連接元件和所述第二連接元件之間并將所述第一電極連接至所述第二電極。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的各向異性導(dǎo)電膜或組合物放置在第一連接元件和第二連接元件之間并經(jīng)主壓縮時(shí)，在120℃至200℃接合溫度的寬范圍內(nèi)的接合條件下呈現(xiàn)優(yōu)異的粘合力和連接可靠性。

此外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的各向異性導(dǎo)電膜或組合物即使在可靠性檢測(cè)后也具有低的粘合強(qiáng)度降低率和低的連接電阻增長(zhǎng)率。

附圖說(shuō)明

圖1為描述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的膜的儲(chǔ)能模量根據(jù)溫度變化的圖。

圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的膜的DSC曲線。

圖3為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的截面圖，該半導(dǎo)體裝置包括通過(guò)根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的各向異性導(dǎo)電粘合劑膜彼此連接并分別包含第一電極70和第二電極80的第一連接元件50和第二連接元件60。這里，當(dāng)各向異性導(dǎo)電粘合劑膜在具有第一電極70的第一連接元件50與具有第二電極80的第二連接元件60之間壓縮時(shí)，第一電極70和第二電極80通過(guò)各向異性導(dǎo)電粘合劑膜中的導(dǎo)電顆粒40彼此電連接。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式提供了各向異性導(dǎo)電膜，該各向異性導(dǎo)電膜具有1）100MPa至300MPa的該膜固化后40℃下的儲(chǔ)能模量，和2）80℃中90℃的該膜的DSC（差示掃描量熱儀）曲線中的峰值點(diǎn)。

儲(chǔ)能模量可在固化各向異性導(dǎo)電膜后在40℃下測(cè)量，并且固化可通過(guò)如下方法實(shí)現(xiàn)，例如在熱壓機(jī)上放置各向異性導(dǎo)電膜并在30MPa的負(fù)荷下在190℃加熱該膜15分鐘。儲(chǔ)能模量可使用本領(lǐng)域中已知的任何設(shè)備（例如DMA（動(dòng)態(tài)機(jī)械分析儀）（TA?Instruments））測(cè)量。