[發明專利]三維導電粘合劑膜

有效

• 申請號: 201380023513.8
• 申請日: 2013-04-05
• 公開（公告）號: CN104284928A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: L.舍夫;T.克拉溫克爾;A.費希爾
• 申請（專利權）人: 德莎歐洲公司
• 主分類號: C08K3/00
• 分類號: C08K3/00;C09J7/00;C08K7/02;C08K9/04;C08K13/04;C08K9/02;C09J9/02;C09J11/04
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 宋莉;孫梵

本發明描述一種粘合劑膜，其是在三維上導電的，并且意圖用于兩個制品的永久粘結。

由于電子組件正變得越來越小，相應地增加了它們的加工難度，這些部件的焊接常常不再可能是容易和廉價的。結果，增加了通過粘合劑的導電層粘結電氣和電子組件的重要性。為此，將導電性的顏料例如炭黑，金屬粉末，離子化合物等用于粘合劑中。在市場上有許多膠帶，它們要么僅在z-方向上傳導，換句話說通過膠帶傳導，或在z-和x-和y-方向上都傳導，換句話說在膠帶的平面上傳導。為了獲得這種導電性存在一系列的不同的可能性。

一種可能性是使用導電性的背襯，意味著該粘合劑僅需要在z-方向上是導電性的，但是該膠帶作為整體在x,y-方向上也是導電性的。電流通過粘合劑傳導至背襯，然后在x,y-方向上分布，并通過粘合劑在z-方向上再次傳導至表面。

沒有背襯，更加難以獲得x,y-方向上的導電性，換句話說使用稱為粘合劑轉移帶的膠帶難以獲得x,y-方向上的導電性。

在一些部門，尤其是電子工業的那些部門，需要使用薄膠帶獲得非常高的粘結強度。在這些情況下，例如在粘結柔性導體軌跡時，例如，通常使用未加背襯的膠帶，結果，由于任何背襯會使得粘合劑的層太薄而不能獲得優良的粘結強度。由于在這些應用中，該膠帶也經受非常高的溫度，例如在焊劑接觸組件的情況下高達288℃，也僅有少量的背襯能夠被使用而不熔融。

僅在z-方向上傳導的粘合劑轉移帶的實例從文獻上是已知的。例如3,475,213描述了統計上分布的球形粒子，其完全由導電金屬組成，或者涂覆有導電金屬層。該粒子在某種程度上是小于該粘合劑的層的。US?4,113,981中描述了膠帶，其含有導電的球形粒子，該粒子的尺寸大約與膠帶的厚度相同，這些粒子存在于粘合劑中的比例為不大于30vol％。其它具體的實施方式和應用描述于例如US?4,606,962或US?5,300,340中。此外，當使用球形粒子獲得在x-和y-方向上的導電性時，需要使用非常大量的粒子，這是因為這些粒子必須彼此接觸。

描述的所有的這些膠帶都基于自粘-粘合劑或可熱活化的丙烯酸酯類粘合劑，其是壓敏粘合劑，并且因此，不能夠以許多應用所要求的強度接合兩種基底。尤其是，經受高拉伸、剪切或扭矩載荷的粘結在短時間之后顯示出脫離的跡象。

以至多30vol％的量添加導電粒子將這些壓敏粘合劑已經總體上低的粘結強度進一步降低。粘合強度不足以確保永久粘結經受機械應力的電子開關。

因為該粒子從表面突出至一定的程度，尤其是如果需要高的導電性，該粒子用作粘合劑和待粘合的基底之間的間隔劑，由此進一步降低粘結性能。

所述的方法具有其他缺點，即該粘結能夠重新進行，因此容許篡改。

特別柔性的組件例如柔性導體軌跡經受高的柔性應力，因此特別易于遭受粘性失效。

DE?199?12?628?A描述了基于熱塑性聚合物的膠帶，其與在熱條件下提供交聯的環氧樹脂和增粘樹脂共混。提及的導電粒子只有銀粒子或者鍍銀的玻璃珠。但是，描述的這種膠帶僅在z-方向上，即，垂直于粘合劑的層具有導電性。

在三維上導電性的粘合劑片材是使用球形粒子非常難以獲得的，這是因為需要大量的粒子，由于它們需要彼此接觸，以便獲得在平面上的導電性。使用這種高度填充的導電粒子，大大損害了粘結強度。

因此，常常使用樹枝狀的粒子代替球形粒子，對于給定的體積來說樹枝狀的粒子具有大得多的表面積因此能夠給出使用少量的導電粒子獲得導電性的可能性。但是，尤其是如果從溶液產生，在這種情況下的粘合劑的表面是非常粗糙的，這是因為樹枝的單個的“小枝(armlets)”從粘合劑伸出；與球形粒子不同，樹枝狀粒子不能夠全都具有恰好相同的尺寸。這些顯著限制了粘合劑的層合能力。

因此，本發明的目的是克服現有技術的缺點，并且開發出不加背襯的膠帶，其在三維上是導電的，用于以良好的層合能力和粘結強度進行兩個粘接物(adherends)的永久粘結。

該目的通過權利要求中更加詳細地表征的粘合劑片材實現。

因此本發明涉及粘合劑片材，其包括一層粘合劑和與該粘合劑混合的導電粒子，其中所述導電粒子的一些是纖維狀的，并且所述粒子的一些是樹枝狀結構形式。這種片材優選是粘合劑轉移片材，換句話說是單層，不加背襯的粘合劑片材，其由一層含有粒子的粘合劑組成。

使用的粘合劑優選是可交聯的粘合劑，更具體地為優選在暴露于熱時會交聯的那些粘合劑。

因此，根據本發明優選的是可熱活化的熱交聯的粘合劑片材。

粘合劑