CN101671473B - 各向异性导电材料 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种各向异性导电材料，其基本成分包括热固型环氧树脂以及混合在热固型环氧树脂中的极细丝状镍粉。这种极细丝状镍粉具有独特的三维链状网络结构，可以被分散在环氧树脂等高分子薄膜中，使高分子薄膜具有各向异性导电特性。

Description

各向异性导电材料

技术领域

本发明涉及导电材料，特别是涉及一种各向异性导电高分子材料组合物。

背景技术

由于科技的日新月异，目前各种消费性电子产品皆已朝着轻、薄、短、小的趋势发展，同时，在消费者及消费市场对于电子产品的数据处理速度能够进一步提升的高度期待下，也使得各个电子产品制造厂商莫不合力提升电子产品中各种电子组件之间连结的精密度，以提高产品的可靠度及产品良率。

传统连结电子产品中各种电子组件的方法通常是利用焊接方式，其具有操作容易的优点，也具有相当程度的可靠度。然而，由于电路组件之间的间距越来越小，传统的焊接技术已无法满足需求。在某些特殊场合中，必须另以各种具备不同用途的各向异性导电材料来代替，例如，各向异性导电膜(anisotropic conductive film，ACF)、各向异性导电胶(anisotropic conductiveadhesive，ACA)或各向异性导电片(anisotropic conductive sheet，ACS)。

其中，各向异性导电膜通常被应用在作为两个薄电路板之间或者作为集成电路芯片与电路板之间的永久或半永久性连结。此外，各向异性导电膜也常被应用在薄膜晶体管液晶显示器的制造工艺中，用来作为不同组件层的电连结。

前述各向异性导电膜的组成通常包括导电颗粒，例如，银粒子或表面镀银的有机微粒，其分散在热固型潜固化环氧树脂系统中。使用时，前述各向异性导电膜先被放置在两个待连结的基材中间，再利用热压合待连结的基材，树脂熔化后，经由热压的挤压作用，压迫熔融树脂向边缘流动，迫使两个待连结的基材能够与各向异性导电膜中的导电颗粒接触。电的传导途径即是通过这些与基材表面接触到的导电颗粒来完成的。由于导电颗粒在各向异性导电膜中是分散的，彼此之间不相接触，因此电流并不会沿着薄膜方向横向传导。

各向异性导电胶的工作原理与各向异性导电膜非常相似。各向异性导电胶组成中同样具有分散在热固型高分子基质中的导电颗粒，通常利用加热及加压，使各向异性导电胶在两个待连结的基材之间形成厚度仅有数微米的薄膜层，并使得在两个待连结的基材之间仅容得下单层导电颗粒，而这些导电颗粒与两个待连结的基材的导电表面相接触，但彼此不相接触，构成各向异性电连接，即，电流仅会透过导电颗粒通过两个导电表面，而不会沿着薄膜方向传导。比较不同的是各向异性导电胶材的表面。

相关的现有技术中，如美国专利第7,077,659号披露了一种各向异性导电片的制备方法，包括将磁性颗粒混入液态树脂中，然后将该混合树脂成分制成连续片状，在具有磁场的环境下固化该片状薄膜。如此，可以在片状薄膜中沿着其厚度方向形成具有导电特性的柱状结构。

美国专利第7,071,722号披露了一种在含有固化剂的液态硅橡胶中混合较大的磁性导电颗粒，其平均粒径为5-50微米，例如，以铁、镍、钴或复合材料为核心，外面镀以金或银。最后再利用片材模塑(sheet-moulding)法，在强磁场环境中加压形成各向异性导电橡胶片。

美国专利第6,849,335号则披露了一种模塑料，其具有较小的磁性导电颗粒，粒径分布为1-10微米，以及液态硅橡胶，同样利用片材模塑法，在磁场中加热形成各向异性导电橡胶片。

美国专利第6,669,869号披露了另一种各向异性导电片的形成方法，主要的步骤是先将外覆有高分子绝缘材的铜线卷绕成数圈，然后裁切成薄片状。

美国专利第6,878,435号披露了一种三层结构的各向异性导电胶膜，该专利同样采用分散的导电颗粒。为增加各向异性导电胶膜的粘附性，在各向异性导电胶膜的中间主要材料层的上、下面覆以粘附性增强层。其中，各向异性导电胶膜的中间主要材料层的厚度为25-50微米，具有重量百分比为5-20％且粒径为3-10微米的导电颗粒。粘附性增强层的厚度则为1-10微米，含有重量百分比为5-10％的导电颗粒。

美国专利第6,939,431号披露了一种各向异性导电膏的组成，其所例示的导电颗粒包括金、镍、银、铂等贵金属以及外覆镍或金的有机细粉微粒。该专利教导的高分子基质包括酸酐、作为固化剂的酚醛树脂及环氧树脂所组成的热固型树脂、适当的催化剂、消泡剂及其它必要的添加剂。此外，还进一步添加有高软度的丙烯酸酯类及有机硅弹性体颗粒。该专利教导的导电颗粒的重量百分比为2-15％，而在其所举的大部分例子中，导电颗粒的重量百分比为5％。

美国专利第6,838,022号披露了一种各向异性导电化合物(compound)，其包含磁性导电颗粒如镍、混合热固型环氧树脂。该专利教导的各向异性导电化合物须在磁场中进行固化。此外，由于必须另以可UV固化的树脂进行预密封(pre-sealing)，使其制程繁杂而不实用。

美国专利第6,827,880号披露了一种各向异性导电胶，其具有由过氧化物处理过的乙烯基酯树脂以及导电颗粒，其宣称具有较佳的粘附性、环境稳定性和耐久性。

美国专利第6,812,065号披露了一种各向异性导电膏，其成分包括具有特殊尺寸的导电颗粒、热固型环氧树脂、橡胶颗粒以及高软度高分子颗粒。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种新型高分子材料组合物，其适合用来加工制成各向异性导电胶、各向异性导电膜或各向异性导电片。

根据本发明的优选实施例，本发明提供一种各向异性导电材料，该各向异性导电材料包含基质树脂系统，其包括环氧树脂及搭配的硬化剂；以及具有导电性的丝状粉末，其分散在该基质树脂系统中，其中该具有导电性的丝状粉末具有三维立体链状网络结构，其由许多熔接在一起的超细初级粒子构成。在其它实施例中，该各向异性导电材料还包含催化剂、消泡剂以及触变性试剂(thixotropic reagent)。

前述具有导电性的丝状粉末取代传统的各向异性导电胶膜中的球型导电颗粒，作为本发明各向异性导电材料、各向异性导电膜、各向异性导电胶或各向异性导电片的主要成分。根据本发明的优选实施例，前述具有导电性的丝状粉末分散在热固型环氧树脂中，重量百分比浓度约为2-50％，可以提高各向异性电导率。

不同于目前市面上商业化的各种各向异性导电胶膜，其在使用时必须将各向异性导电胶膜的最终膜厚度热压到与分散于其中的导电颗粒的粒径相等，本发明所提供的各向异性导电材料以及进一步加工所形成的胶膜即使在最终的膜厚度大于5微米的情况下，仍然可以保持有极佳的电导率，使得本发明各向异性导电胶膜可以应用在更广泛的领域，而操作时也更加方便。

根据本发明的优选实施例，前述具有导电性的丝状粉末为丝状镍粉，是由许多极细粒子单元以烧结态样形成的纤维丝状凝结体。前述每一个极细粒子单元为表面具有微刺的球体结构，粒径为0.2-0.5微米，甚至可能更小。该极细粒子单元相互熔接成具有三维空间网络结构的海绵状颗粒，这种海绵状颗粒形状及尺寸不规则，但是可以粗略地估算其大小分布大致为5-50微米。这样的海绵状颗粒具有极高的可压缩性，也正是因为此类导电颗粒的高度可压缩性，使得该发明物质具有比现有技术更好的各向异性导电特性。

前述基质树脂系统主要是单一环氧树脂或者是数种环氧树脂的混合物，再加上适当的固化系统，包括硬化剂以及催化剂。根据本发明的优选实施例，较有效的硬化剂包括酸酐。

环氧树脂与酸酐反应所得高分子树脂具有非常好的化学、物理特性以及热稳定性，此外，对于大部分的基材均具有非常优异的粘附性。针对前述环氧树脂-酸酐固化系统，有效的催化剂包括叔胺或季铵例如溴化四丁基铵(TBAB)或者三苯基膦。

其它适用于本发明的有效固化系统还包括以0.2-1.5重量％的对甲苯磺酸催化的三聚氰胺-甲醛树脂。另一有效的固化系统是以叔胺或季铵例如溴化四丁基铵或者三苯基膦催化的酚醛树脂。此外，多种咪唑可以同时兼具硬化剂及催化剂的功能，也可以作为有效的固化系统。此外，其它常见的环氧树脂固化剂如脲醛树脂(urea-formaldehyde)、多硫化物(polysu1fide)、胺、聚酰胺、聚酰胺-胺(polyamidoamine)、双氰胺皆可针对不同的使用需求，构成有效的环氧树脂固化系统。

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明了易懂，下文特举优选实施方式，并结合附图，作详细说明如下。然而如下优选实施方式与图式仅供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1绘示了各向异性导电胶膜中导电颗粒的颗粒大小分布不均匀在两个平行导电面之间所产生的问题。

图2所绘示的为球体半径为2r的单个导电球状颗粒，其粒径为4r，被夹在两个平行的导电面中间的示意图。

图3所绘示的为球体半径为r的八个导电球状颗粒，其粒径为2r，被夹在两个平行的导电面中间的示意图。

图4所绘示的为两个导电基材、凸块、各向异性导电胶膜及球体导电颗粒的示意图，要说明的是当间隙不固定时所产生的问题。

图5绘示的是丝状镍粉中的单纤维丝状凝结体的外观示意图。

图6绘示的是双层的单纤维丝状凝结体，其由八个超细初级粒子构成。

图7绘示的是待接合的基材面A与待接合的基材面B之间的空隙、凸块的位置以及各向异性电传导方向。

图8绘示的是本发明的丝状镍粉的高压缩度类似爆玉米花，其可以在应力或外力下容易地变形与挤压，而丝状镍粉的不规则外形能在导电面间产生更多的接触点。

主要组件符号说明

1-5              球体导电颗粒

10、20           导电面

70               凸块

100              上层基材

101-103          凸块

200              下层基材

201-203          凸块

300              各向异性导电胶膜

302              球体导电颗粒

400              纤维丝状凝结体

600              双层球体凝结体

具体实施方式

本发明涉及一种独特的各向异性导电材料组合物，其可用来将两个电子构件或者两个导电面接合在一起。参照图7，本发明的各向异性导电材料(图中未示出)填满待接合的基材面A及待接合的基材面B之间的空隙，而待接合的基材面A及待接合的基材面B上可以设有凸块70，这样的结构常见于薄膜晶体管液晶显示器领域中。本发明的各向异性导电材料可以容许z方向或者厚度方向上的电传导，而不会造成x方向或y方向上的电传导(x方向或y方向与待接合的基材面实质上是平行的，而z方向垂直于待接合的基材面)。

本发明的各向异性导电材料的基质成分为热固型环氧树脂，其中混合分散有特殊的丝状镍粉。由本发明各向异性导电材料的主要基质成分可以再加工衍生形成具有各种功能的各向异性导电成品，例如，各向异性导电膜及各向异性导电胶等，可以应用在不同的场合。

例如，本发明各向异性导电材料可被加工形成各向异性导电胶，用来永久地接合电子构件。或者，本发明各向异性导电材料可被配制成单组分潜固化系统(one-component latent curing system)，涂布在离型膜上，然后再加以干燥，形成热固型各向异性导电膜。当该各向异性导电膜热固化后，可转变成较硬的各向异性导电片

目前，各向异性导电胶膜在薄膜晶体管液晶显示器工业中已被广泛使用，主要是应用在具有细微间距的电子构件之间的接合方面。应用在这方面的大部分已商业化的各向异性导电胶膜的成分大致包括潜固化热固型环氧树脂以及粒径为2-5微米的导电颗粒。前述这些导电颗粒通常由外覆镍金属的高分子球粒或者是纯的镍球构成。在某些例子中，也可能是多层的球体结构，例如，在外覆镍金属的高分子球粒的外表面再披覆一层薄的绝缘高分子。然而，前述这种外覆镍金属的高分子球粒价格十分昂贵。

为了使各向异性导电胶膜的导电功能可以正常发挥，其中导电颗粒的颗粒大小分布必须达到非常高的均匀度，通常，业界规范是要求各向异性导电胶膜中的导电颗粒之间的粒径差异必须控制在十分之几微米以内，否则，粒径过大的结果将容易导致各向异性导电胶膜中的某些导电颗粒无法被有效地利用到，从而降低电的传导能力。

图1绘示出如上所述各向异性导电胶膜中导电颗粒的颗粒大小分布不均匀所产生的问题。如图1所示，在两个大致平行的上层导电面10及下层导电面20中间填满有各向异性导电胶膜，其具有许多粒径大小不一的球体导电颗粒1-5，它们被夹在上层导电面10及下层导电面20之间，其中，粒径较小的导电颗粒2及导电颗粒4无法成功地电连接上层导电面10及下层导电面20，因而导致电传导能力的降低。

此外，前述这些无效的、粒径过小的导电颗粒也会容易造成电流沿着基材面方向传导(前述的基材面方向指的是与厚度方向垂直的方向，参考图7)，而这样的情形并不希望见到。由此可知，使各向异性导电胶膜中导电颗粒的颗粒大小一致这件事非常重要，唯有这样才能够确保电流能够顺利地沿着基材的厚度方向传导。然而，要使各向异性导电胶膜中导电颗粒的颗粒大小一致的困难度非常高，因为这样高的加工精密度非常难以达到。

除了如上所述对于粒径分布的严格要求之外，导电颗粒本身的粒径大小也在各向异性电传导能力上扮演着重要的角色。这点可从图2以及图3看出端倪，其中图2绘示出单个导电球状颗粒，其球体半径为2r，而粒径为4r，被夹在两个平行的导电面10及20中间。如图2所示，单个球体导电颗粒与两个平行的导电面10及20共产生两个接触点(假设其为刚性)。假设图2的单个球体导电颗粒被等分成八个较小的导电颗粒，如图3所示，每颗较小的导电颗粒的粒径为2r，且这八个较小的导电颗粒的体积总和大致等于图2的单个球体导电颗粒，结果是这八个较小的导电颗粒能够与两个平行的导电面10及20共同产生出16个接触点，这意味着导电颗粒的粒径若相对较小，则可以提高各向异性导电胶膜的电传导能力。

虽然图3中所示的八个较小的导电颗粒的体积总和大致等于图2的单个球体导电颗粒的体积，然而，这些较小的导电颗粒却能与两个平行的导电面创造出更较多的接触点，其电传导能力理论上应该是单个较大球体导电颗粒的八倍。当然，这样的计算并非经过精密计算，而是稍微夸张，这是因为实际上颗粒本身在被挤压时的弯曲程度并未被考虑进来。且在真实情况中，较大的颗粒，因为具有较小的曲率，应该可以与导电面形成较大的接触面积。但是可以确定的是，电导率应可预期与导电颗粒的比表面积成正比，而与粒径成反比，这样的关系可利用下列数学式表示：

G∝A_s∝D^-1  (数学式1)

G：电导率

A_s：导电颗粒的比表面积

D：导电颗粒的粒径

显然，使用粒径较小的导电颗粒可以帮助提高各向异性导电胶膜的电导率，不过却也产生另一个问题，即粒径较小的导电颗粒意味着两个平行的导电面之间的间隙也要越小，若两个平行的导电面之间的间隙可以维持固定，可能就不会有问题，但是实际上要达到固定的间隙非常困难，此时，间隙变小就会产生问题。

如前所述，即使粒径较大的导电颗粒可能与导电面有稍大的接触面积，但是采用粒径较小的导电颗粒却能够增加接触点而理论上可以得出更佳的电导率。以图2及图3中的导电颗粒作为例子，若改而采用较小粒径的导电颗粒，则两个平行的导电面之间的间隙将由距离4r缩减到只有2r。

从另一角度来看，当间隙不固定时，两个平行的导电面之间的间隙缩减就会产生问题，这样的问题绘示在图4中。如图4所示，两个待接合的基材100及200，例如ITO基材或者玻璃基材，其间设有相对应的凸块101、102、103、201、202、203，在待接合的基材100及200之间填满各向异性导电胶膜300，而在各向异性导电胶膜300中具有分散的球体导电颗粒302。

从图4中可看出，由于位于中央的两个相对应的凸块102及202之间的间隙较大，造成球体导电颗粒302无法成功地电连接相对应的凸块102及202。这两个相对应的凸块102及202无法成功地被连接在一起的原因是凸块202的上表面稍低于周围其它的凸块上表面，使得两相对应凸块102及202之间的间隙较大，最后导致无效的电传导缺陷点。因此，使用粒径较小的导电颗粒虽然可以增加电导率，但是相对地也有增加电传导缺陷点的可能性。

为了克服上述问题，根据本发明的优选实施例，提供一种特别的丝状镍粉，以取代传统各向异性导电胶膜中的球型导电颗粒，作为本发明各向异性导电材料的主要成分。根据本发明优选实施例，前述的丝状镍粉分散在热固型环氧树脂中，重量百分比浓度约为2-50％。本发明各向异性导电材料可以提高电导率，而不会有如现有技术的问题产生。

根据本发明的优选实施例，前述丝状镍粉为具有三维立体链状网络结构的超微细粉粒，更明确地说，前述丝状镍粉是由许多极细粒子单元以烧结态样形成的纤维丝状凝结体。前述每一个极细粒子单元的表面为刺状，且为球体结构，粒径为0.2-0.5微米，甚至可能更小。

前述的纤维丝状凝结体的尺寸大小则较难以精确地估算，这是由于这种纤维丝状凝结体具有不规则的物理外观及轮廓，但是可以粗略地估算其大小分布大致上为5-50微米。根据本发明的优选实施例，前述丝状镍粉可以是Inco公司所生产的210型、210H型、240型或255型超细镍粉(

 nickelpower Type210、210H、240和255)，但不限于此。

参照图5，其绘示的是前述丝状镍粉中的单纤维丝状凝结体400的外观示意图。如图5所示，纤维丝状凝结体400由许多熔接在一起的极细粒子单元402构成，这些极细粒子单元402又可被称作为初级粒子，其粒径约为十分之几微米或更小。纤维丝状凝结体400，或者称为次级粒子粉末，其大小至少为数微米。纤维丝状凝结体400内部可以有孔洞结构，当受到热压等应力时，由于有这些孔洞结构的存在，纤维丝状凝结体400可以被挤碎而改变其结构，而与导电面之间产生更好的电连接效果，也因此可以提高电导率以及具有较低的电阻特性。

不同于目前市面上商业化的各种各向异性导电胶膜，其在使用时必须要将各向异性导电胶膜的最终膜厚度热压到与分散于其中的导电颗粒的粒径相等，本发明所提供的各向异性导电材料以及进一步加工所形成的胶膜，即使在最终的膜厚度大于5微米的情况下，仍然可以保持有极佳的电导率，使得本发明各向异性导电胶膜可以应用在更广泛的领域，而操作时也更加方便。

如前所述，本发明丝状镍粉是由许多极细的纯镍初级粒子烧结融合在一起所形成的，其具有三维立体链状网络结构。每一个极细的纯镍初级粒子具有刺状球体外观，粒径为0.2-0.5微米。极细的纯镍初级粒子烧结融合后构成不规则外观及大小的纤维丝状凝结体(次级粒子粉末)。这些纤维丝状凝结体本质上是多孔的，使其在外力下可以被压缩变形。

本发明丝状镍粉的另一主要特征在于其具有极高的可压缩性，使其与其它类型的用在各向异性导电胶膜中的导电颗粒有明显的差异。虽然，有些外镀金属的高分子球体导电颗粒也有某些程度的压缩度，但是它们都无法与本发明的丝状镍粉相比。

外观上，本发明丝状镍粉的高压缩度有些类似爆玉米花，如图8所示，其可以在应力或外力下容易地变形与挤压，而丝状镍粉的不规则外形能在导电面10与导电面20之间产生更多的接触点，从而提高电导率。图8例示丝状镍粉的纤维丝状凝结体400在导电面10与导电面20压合前后的情形。从图8可看出，分散在各向异性导电胶膜中的纤维丝状凝结体400的最初外形及大小并不会影响导电性，因为这些纤维丝状凝结体400可以被压缩变形而配合不同的间隙。

本发明的丝状镍粉能够提高各向异性电导率的另一因素在于其具有相对较小的初级粒子。由于丝状镍粉的初级粒子的粒径相对较小(为0.2-0.5微米左右，传统球体导电颗粒的粒径为2-5微米)，使得本发明的丝状镍粉的比表面积至少为传统球体导电颗粒的比表面积的十倍左右。因此，从前述数学关系式可知，本发明的丝状镍粉的电导率也应该有传统球体导电颗粒电导率的十倍。

此外，本发明所提供及采用的丝状镍粉为已经商业化的产品，可以容易地获得并且成本上相对便宜许多。如前所述，优选的丝状镍粉为例如Inco公司生产的210型、210H型、240型或255型超细镍粉。

本发明由于采用特别的丝状镍粉作为各向异性导电材料的主要成分，因此可以解决现有技术的问题。通过采用这种特别的丝状镍粉作为各向异性导电材料的主要成分，本发明的各向异性导电材料加工所形成的各向异性导电胶、各向异性导电膜或各向异性导电片等均可以用于接合两个基材的表面，即使两个基材之间的间隙非常小也可以使用，更重要的是可以提供较高的电导率。

参照图6，延续图2及图3的例子，本发明在间隙不变的情况下也能够增加其电导率。如图6所示，在两个导电面10及20之间为一双层球体凝结体600，假设其由八个初级粒子构成(一层四个)，理论上，双层球体凝结体600可以分别与导电面10及20分别产生四个接触点，因此，结果是在间距不变的情况下(间距仍然为4r，同图2)，电导率增加为4倍。

如前所述，电导率与导电颗粒的比表面积成正比，而与粒径成反比。较大的导电颗粒比表面积表示导电颗粒与导电面接触的几率也会增加。因此，采用较小的初级粒子可以得到较大的比表面积，因而提高电导率。在两个待接合的基材之间的有效间隙距离只会受到丝状镍粉中的纤维丝状凝结体或次级粒子粉末大小的影响。采用较大的纤维丝状凝结体或次级粒子粉末，由于相对而言每一个纤维丝状凝结体或次级粒子粉末具有更多的初级粒子单元，使得各向异性电导率可以增加，而无需缩减两个待接合的基材之间的间隙距离。

根据本发明的优选实施例，各向异性导电材料的主要成分为：热固型环氧树脂，其主要是单一环氧树脂或者数种环氧树脂的混合物，再加上适当的固化系统，包括硬化剂以及催化剂。根据本发明优选实施例，有效的硬化剂包括酸酐。环氧树脂与酸酐反应所得高分子树脂具有非常好的化学、物理特性以及热稳定性。此外，对于大部分的基材均具有非常优异的粘附性。

根据本发明优选实施例，针对前述环氧树脂-酸酐固化系统，有效的催化剂包括叔胺或季铵例如溴化四丁基铵(TBAB)或者三苯基膦。其它适用于本发明的有效固化系统还包括以0.2-1.5重量％的对甲苯磺酸催化的三聚氰胺-甲醛树脂。另一有效的固化系统是以叔胺或季铵例如溴化四丁基铵或者三苯基膦催化的酚醛树脂。此外，多种咪唑可以同时兼具硬化剂及催化剂的功能，也可以作为有效的固化系统。

本发明的各向异性导电材料可包含选自以下的一种硬化剂：酸酐、三聚氰胺-甲醛树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、多硫化物、胺、聚酰胺、聚酰胺-胺、双氰胺、咪唑及改性胺。

从本发明各向异性导电材料的主要基质成分可以再加工衍生形成具有各种功能的各向异性导电成品，例如，各向异性导电膜、各向异性导电片及各向异性导电胶等，可以应用在不同的场合。在许多种类的各向异性导电材料中，显然各向异性导电片的制备困难度较高，但是其概念也是最简单的。各向异性导电片经常用在暂时电连接方面，例如，在IC测试时，IC芯片与测试电路板之间的暂时电连接。

根据本发明的优选实施例，各向异性导电材料的另一主要成分为具有导电性的丝状粉末，例如丝状镍粉，优选为例如由Inco公司生产的210型、210H型、240型或255型超细镍粉。前述丝状镍粉需分散在前述热固型环氧树脂中，所占比重约为整体混合物的重量的2-50％。本发明的热固型环氧树脂除了包括一种或多种环氧树脂、硬化剂及适当的催化剂之外，还可以包括其它的添加剂，例如，消泡剂、触变性试剂，例如热解二氧化硅(fumed silica)等。

前述环氧树脂可选择双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛树脂、邻甲酚醛树脂(o-cresol novolac resin)、以脂肪族化合物改性的软性环氧树脂、或其它经改性的环氧树脂。此外，以二聚酸加成的软性环氧树脂由于可以促成较佳的粘度，因此特别适合在本发明中使用，商品例子有CVC SpecialtyChemicals Inc.的HyPox DA323(一种二聚酸加成的双酚A型软性环氧树脂)以及Dow Chemicals的XZ92466.00或XZ92465.00。

根据本发明的优选实施例，在各种针对环氧树脂的硬化剂中，酸酐是较为适合的硬化剂选择，而且特别有效。酸酐与环氧树脂的反应和缓而不剧烈，因此可以促进粘度。特别合适的酸酐包括有甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐以及琥珀酸酐等。其中，又以琥珀酸酐为较佳选择，这是因为琥珀酸酐的分子特性本质上较为弹性，可以促进粘度。针对前述环氧树脂-酸酐固化系统，有效的催化剂包括叔胺或季铵例如溴化四丁基铵(TBAB)或者三苯基膦。表1列出了本发明的各向异性导电胶的四个可行的实例配方(例1至例4)及其各组合物的浓度，其中这些实例配方皆使用了丝状镍粉以及以酸酐固化的环氧树脂，而各组合物的浓度单位均为phr(份每一百份(parts per hundred parts))。表1列出四个实例配方的目的在于说明本发明的基本概念以及可行的优选实施例，而不应该用来限制本发明的范围。在表1中，组合物第1-7号成分在秤重、混合后，以三辊磨(3-roll mill)辊压。组合物第8-9号成分在组合物第1-7号成分以三辊磨辊压过后才添加，然后以高速搅拌器分散。组合物第10-11号成分为酸酐硬化剂，建议在使用前才加入。

如前所述，除了酸酐之外，其它的环氧树脂硬化剂，如三聚氰胺-甲醛树脂、酚醛树脂、咪唑及改性胺等也皆已被证实可以成功地作为本发明各向异性导电胶的成分。其中，由于三聚氰胺-甲醛树脂具有极佳的储存稳定性，因此特别适合用在单体潜固化系统的配方中。

表1

单位：按重量计，份每一百份(phr)

^*CVC Specialty Chemicals的二聚酸加成的环氧化双酚A树脂(Dimer AcidAdducted Epoxidized Bisphenol A resin)

^**基于有机硅的消泡剂：GE-Toshiba

表2列出了两个可行的实例配方(例5至例6)及其各组合物的浓度，其中，对甲苯磺酸作为催化剂，其亦可以单独存放，待使用前再与其它组分所构成的混合物混合。这样可以提高整个配方的储存稳定性。在表2中，组合物第1-6号成分在秤重、混合后，以三辊磨辊压。组合物第7-10号成分在组合物第1-6号成分以三辊磨辊压过后才添加，然后以高速搅拌器分散。

表2

单位：按重量计，份每一百份(phr)

^*CVC Specialty Chemicals的二聚酸加成的环氧化双酚A树脂

^**基于有机硅的消泡剂：GE-Toshiba

^***Cytec Industries的N-丁醇醚化氨基树脂

^****催化剂

以上所述仅为本发明优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属于本发明的涵盖范围。

Claims (7)

1.一种各向异性导电材料，其包含：

基质树脂系统；以及

具有导电性的丝状粉末，其分散在该基质树脂系统中，其中该具有导电性的丝状粉末具有三维立体链状网络结构，其由许多熔接在一起的超细初级粒子构成，该超细初级粒子的重量百分比浓度为2-50％，

其中该具有导电性的丝状粉末为丝状镍粉。

2.权利要求1的各向异性导电材料，其中该超细初级粒子的粒径为0.2-0.5微米。

3.权利要求1的各向异性导电材料，其中该基质树脂系统为热固型环氧树脂系统、酚醛树脂，该热固型环氧树脂系统包含选自以下的一种或多种树脂：双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、以脂肪族化合物改性的软性环氧树脂、二聚酸加成的双酚A型软性环氧树脂。

4.权利要求3的各向异性导电材料，其中该酚醛树脂为邻甲酚醛树脂。

5.权利要求1的各向异性导电材料，其中该各向异性导电材料还包含选自以下的一种硬化剂：酸酐、三聚氰胺-甲醛树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、多硫化物、胺、聚酰胺、聚酰胺-胺、双氰胺、咪唑。

6.权利要求5的各向异性导电材料，其中该胺为改性胺。

7.权利要求1的各向异性导电材料，其中该各向异性导电材料还包含催化剂、消泡剂以及触变性试剂。

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