[發明專利]包括導電粘合劑層的各向異性導電膜和半導體裝置

有效

• 申請號: 201410125845.3
• 申請日: 2014-03-31
• 公開（公告）號: CN104073178A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 樸憬修;權純榮;金智軟;樸永祐;韓在善;黃慈英
• 申請（專利權）人: 第一毛織株式會社
• 主分類號: C09J7/00
• 分類號: C09J7/00;C09J9/02;C09J171/12;C09J163/00;H01B5/14;H01L23/488
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 康泉;王珍仙

技術領域

本申請涉及各向異性導電膜和制造所述各向異性導電膜的方法，所述各向異性導電膜包括含有導電顆粒和絕緣顆粒的導電粘合劑層以及不含導電顆粒的絕緣粘合劑層，其中，所述導電粘合劑層的所述導電顆粒和所述絕緣顆粒具有7.0×10⁵/d²至10.0×10⁵/d²（顆粒）每平方毫米（mm²）的總顆粒密度（其中，d是以μm表示的所述導電顆粒直徑）。

背景技術

通常，各向異性導電膜（ACF）是指膜狀粘合劑，其中導電顆粒（例如包括鎳顆粒或金顆粒的金屬顆粒，或者金屬涂覆的聚合物顆粒）分散在樹脂中，并且該膜在z軸呈現導電性并在x-y平面的方向上呈現絕緣性。

當置于電路元件之間的該各向異性導電膜在預定條件下受到加熱和壓縮時，電路端子通過導電顆粒彼此電連接，并且絕緣粘合劑樹脂填充相鄰電路間的空間以使導電顆粒彼此獨立，從而提供高的絕緣性能。各向異性導電膜通常用于液晶顯示器（LCD）面板和帶載封裝（TCP）之間或印刷電路板和TCP之間以及類似的電連接。在電路連接過程中，各向異性導電膜布置在兩個電路元件之間，并且被向其施加的熱和壓力壓縮。此時，導電顆粒在兩個電路元件之間移動，從而引起相應端子間導電顆粒較少被捕獲以及相鄰端子間導電顆粒的數目增加。結果，各向異性導電膜在相鄰端子間電連接和絕緣性能方面糟受到損害。

根據顯示器領域中尺寸大和厚度薄的近期趨勢，電極和電路間隔已經逐漸變得微型化。具體地，為滿足移動裝置的高分辨率，該領域中要被連接的端子面積和端子間的距離逐漸減小。在這樣的情況下，與現有技術相比，各向異性導電膜還需要在連接和絕緣方面具有最佳的性能。然而，普通的單層或多層結構的各向異性導電膜在精細電路端子的連接方面存在限制（例如，韓國專利申請第2010-0140773號和第2010-0138216號）。

關于確保精細電路端子的連接方面的各向異性導電膜的連接和絕緣性能的方法，可提出在提高導電顆粒的密度的同時，通過減小導電顆粒的尺寸而制備各向異性導電膜。然而，在這種情況下難以減少由于電路端子之間的狹窄間隙而出現的短路，并且導電顆粒減小的尺寸在處理元件的高度偏差方面產生了小的連接點和低的容量，從而產生了劣化的連接性能。

發明內容

為了解決現有技術中的上述問題而構思了本發明，本發明提供了各向異性導電膜和由所述各向異性導電膜連接的半導體裝置，所述各向異性導電膜在連接如同高分辨率移動裝置及類似物中具有小的端子面積和小的端子間距離的精細電路時能夠確保連接和絕緣可靠性。

本發明的一個方面涉及各向異性導電膜，所述各向異性導電膜包括含有導電顆粒和絕緣顆粒的導電粘合劑層以及不含導電顆粒的絕緣粘合劑層，其中，所述導電粘合劑層的所述導電顆粒和所述絕緣顆粒具有7.0×10⁵/d²至10.0×10⁵/d²（顆粒）每平方毫米（mm²）的總顆粒密度（其中，d是以μm表示的所述導電顆粒直徑）。

本發明的另一個方面涉及各向異性導電膜，所述各向異性導電膜包括含有導電顆粒和絕緣顆粒的導電粘合劑層以及不含導電顆粒的絕緣粘合劑層，其中，所述導電粘合劑層的所述導電顆粒和所述絕緣顆粒以所述各向異性導電膜的總面積的80%或更大的總顆粒面積比存在。

在一些實施方式中，就固含量而言，基于所述導電粘合劑層的總重量，所述導電顆粒和所述絕緣顆粒的含量可為25wt%至60wt%。

在一些實施方式中，所述導電顆粒與所述絕緣顆粒的體積比可在1.5:1至1:3.5的范圍內。

在一些實施方式中，所述導電顆粒可具有1μm至10μm的顆粒直徑（d），優選1μm至5μm。

在一些實施方式中，所述導電粘合劑層可具有為所述導電顆粒直徑的50%至150%的厚度。

在一些實施方式中，所述導電顆粒與所述絕緣顆粒的直徑比可在1.2:1至1:1.2的范圍內。

在一些實施方式中，所述絕緣粘合劑層可在所述導電粘合劑層的一個表面或兩個表面上形成。

在一些實施方式中，所述導電顆粒可包括選自金屬顆粒（包括Au、Ag、Ni、Cu、Pd、Al、Cr、Sn、Ti和Pb中的至少一種）；碳顆粒；和樹脂顆粒或改性樹脂顆粒（用所述金屬顆粒涂布的所述樹脂顆粒）中的至少一類顆粒。這里，所述樹脂顆粒包括苯胍胺、聚乙烯、聚酯、聚苯乙烯和聚乙烯醇中的至少一種。