CN109841300B - 异方性导电膜及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种异方性导电膜及其制造方法，其中，方法包括步骤：在若干个导电颗粒外覆盖感光树脂层；将若干个覆盖有感光树脂层的所述导电颗粒与粘合剂混合并加热形成混合物；平摊所述混合物，使每个覆盖有感光树脂层的所述导电颗粒与平摊面垂直方向上的两端表面露出；固化所述混合物，使所述混合物形成膜状；分别对所述膜状混合物的上表面和下表面进行光照，使每个覆盖有感光树脂层的所述导电颗粒露出的表面的感光树脂消失，露出导电颗粒。上述异方性导电膜及其制造方法，节省导电颗粒相邻的空间，提高导电率，同时避免了对异方性导电膜的外形或导电效果造成影响。
Description
技术领域
本发明涉及异方向性导电膜领域，特别是涉及一种异方性导电膜及其制造方法。
背景技术
异方性导电膜(ACF，Anisotropic conductive film)主要成分包含树脂与导电颗粒，主要用于连接不同基材和线路，该两种不同基材的连接需要互相导通，而异方性导电膜具有上下(Z方向)电气导通，左右平面(X及Y方向)绝缘的特性。
在异方性导电膜的制备过程中，为保证导电颗粒在上下(Z方向)电气导通、左右平面(X及Y方向)绝缘，导电颗粒之间需要设置绝缘间隔物。现有技术中，在异方性导电膜中添加绝缘球体使导电颗粒在左右平面(X及Y方向)绝缘，由于异方性导电膜的异方导电特性主要取决于导电颗粒的填充率，导电颗粒填充率越高，绝缘球体的填充率越低，异方性导电膜内的导电颗粒越容易出现因聚集而造成失效的现象。
发明内容
基于此，针对上述问题，有必要提供一种异方性导电膜及其制造方法，减小绝缘间隔物的填充率，在保证导电颗粒在左右平面(X及Y方向)绝缘的基础上，节省导电颗粒相邻的空间，提高导电率。
一种异方性导电膜的制造方法，包括步骤：
在若干个导电颗粒外覆盖感光树脂层；
将若干个覆盖有感光树脂层的所述导电颗粒与粘合剂混合并加热形成混合物；
平摊所述混合物，使每个覆盖有感光树脂层的所述导电颗粒与平摊面垂直方向上的两端表面露出；
固化所述混合物，使所述混合物形成膜状；
分别对所述膜状混合物的上表面和下表面进行光照，使每个覆盖有感光树脂层的所述导电颗粒露出的表面的感光树脂消失，露出导电颗粒。
在其中一个实施例中，所述在若干个导电颗粒外覆盖感光树脂层的步骤之前，还包括步骤：在树脂球体外涂布金属层，形成导电颗粒。
在其中一个实施例中，所述在将若干个覆盖有感光树脂层的所述导电颗粒与粘合剂混合并加热形成混合物之前，还包括步骤：使每个所述导电颗粒外的感光树脂层带有极性相同的电荷。
在其中一个实施例中，利用紫外线分别对所述膜状混合物的上表面和下表面进行光照，使每个覆盖有感光树脂层的所述导电颗粒露出的表面的感光树脂消失，露出导电颗粒。
在其中一个实施例中，在若干个所述导电颗粒外覆盖紫外光正性感光树脂层。
在其中一个实施例中，在若干个所述导电颗粒外覆盖厚度为所述导电颗粒厚度的0.1～0.01倍的感光树脂层。
在其中一个实施例中，将所述导电颗粒在树脂中沉浸后取出，得到表面覆盖有感光树脂层的导电颗粒。
在其中一个实施例中，将具有强吸附电子能力的吸附物与每个所述导电颗粒接触，使每个所述导电颗粒外的树脂带有极性相同的电荷。
在其中一个实施例中，将每个所述导电颗粒与一高速旋转的滚筒接触，使每个所述导电颗粒外的树脂带有极性相同的电荷。
一种异方性导电膜，根据上述异方性导电膜的制造方法制备得到。
上述异方性导电膜及其制造方法，在导电颗粒外覆盖感光树脂层，导电颗粒外的感光树脂层作为导电颗粒间的绝缘间隔物，保证导电颗粒在左右平面(X及Y方向)绝缘，且节省导电颗粒相邻的空间，提高导电率；利用紫外线分别照射导电颗粒上表面和下表面的感光树脂层，使导电颗粒的上表面和下表面露出导电，从而实现导电颗粒在上下(Z方向)电气导通，同时也避免对异方性导电膜的外形或导电效果造成影响。
附图说明
图1为一个实施例中制造异方性导电膜的方法流程图；
图2为另一个实施例中制造异方性导电膜的方法流程图；
图3为另一个实施例中制造异方性导电膜的方法流程图；
图4为一个实施例中异方性导电膜400的平面结构示意；
图5为一个实施例中导电颗粒410的平面结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体地实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
图1为一个实施例中制造异方性导电膜的方法流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤S110～S150。
S110、在若干个导电颗粒外覆盖感光树脂层。其中，该导电颗粒可以由全金属材质组成，也可以由金属粉末和高分子塑胶球组成。感光树脂含有感光性官能团，由于含有不同类型的感光集团，感光树脂可以发生不同的光化学反应，有光分解、光交联和光聚合等。本实施例中的感光树脂层中的感光树脂为紫外光正性感光树脂，该感光树脂层在紫外光照射下能够发生光分解，可选的，该紫外光正性感光树脂可以是丙烯酸系列树脂。
感光树脂作为导电颗粒间的绝缘间隔物，在保证导电颗粒在左右平面(X及Y方向)绝缘的前提下，其厚度越小，占用的空间越少，可以有效提高导电颗粒的密度，从而提高异方性导电膜的导电率，本实施例中，每个导电颗粒外覆盖的感光树脂层的厚度可以为导电颗粒厚度的0.1～0.01倍，该厚度范围内，可保证感光树脂层起到了绝缘作用。其中，表面覆盖有感光树脂层的导电颗粒可以通过在导电颗粒上涂布感光树脂的方式得到，也可以通过将导电颗粒在感光树脂中沉浸后取出的方式得到。
S120、将若干个覆盖有感光树脂层的导电颗粒与粘合剂混合并加热形成混合物。
异方性导电膜的主要组成包括粘合剂和导电颗粒两大部分，粘合剂主要用于固定IC晶片与基板间电极相对位置，并提供一压迫力量以维持电极与导电颗粒间的接触面积。粘合剂可以是热塑性树脂或热固性树脂，可选的，粘合剂为热固性树脂，热固性树脂具有耐热性高，受压不易变形的优点。热固性树脂在固化前一般为分子量不高的固体或粘稠液体，在成型过程中能软化或流动，具有可塑性，可制成一定形状，同时又发生化学反应而交联固化，而一经固化，再加压加热也不可能再度软化或流动。本实施例中，粘合剂为环氧树脂；在其他实施例中，粘合剂还可以是酚醛、氨基、不饱和聚酯以及硅醚树脂等。
步骤S120的具体操作为：把导电颗粒和粘合剂置于一带阀门的容器中，对该容器进行加热，同时使导电颗粒在粘合剂中均匀分布。
S130、平摊混合物，使每个覆盖有感光树脂层的导电颗粒与平摊面垂直方向上的两端表面露出。每个导电颗粒外设置有感光树脂层，为了使导电颗粒上下(Z方向)电气导通，需消除导电颗粒中与平摊面垂直方向上的两端表面露出的感光树脂层。平摊混合物，使每个导电颗粒与平摊面垂直方向上的两端表面上的感光树脂层露出，便于对该露出的部分感光树脂层进行下一步操作。
步骤S130的具体操作为：打开上述容器的阀门，使导电颗粒与粘合剂的混合物流出，利用电铲使该混合物平摊在一表面平坦的旋转模具上，利用旋转带来的作用力将该混合物均匀分布在该旋转模具上。S140、固化混合物，使混合物形成膜状。其中，可以采用冷却、添加固化剂或添加黏着剂等方式，使该混合物由液态转化为固态，形成膜状。
S150、分别对膜状混合物的上表面和下表面进行光照，使每个覆盖有感光树脂层的导电颗粒露出的表面的感光树脂消失，露出导电颗粒，得到异方性导电膜。该步骤中所选的光的种类需与感光树脂层中树脂的种类相对应，本实施例中，感光树脂层中的树脂为紫外光正性感光树脂，则该步骤中选择紫外线分别对膜状混合物的上表面和下表面进行光照，消除导电颗粒露出的表面的感光树脂。在其他实施例中，可以选择其他种类光和其他种类的树脂，只需保证所选的树脂被所选的光进行照射时会发生分解即可。
上述异方性导电膜的制造方法，在导电颗粒外覆盖感光树脂层，导电颗粒外的感光树脂层作为导电颗粒间的绝缘间隔物，保证导电颗粒在左右平面(X及Y方向)绝缘，且节省导电颗粒相邻的空间，提高导电率；利用紫外线分别照射导电颗粒上表面和下表面的感光树脂层，使导电颗粒的上表面和下表面露出导电，从而实现导电颗粒在上下(Z方向)电气导通，同时也避免对异方性导电膜的外形或导电效果造成影响。
图2为另一个实施例中制造异方性导电膜的方法流程图。如图2所示，该方法包括以下步骤S210～S260。
S210、在树脂球体外涂布金属层，形成导电颗粒。本实施例中，导电颗粒由金属层和树脂球体组成，导电颗粒的中心为树脂球体，在树脂球体的表面涂布金属层使其形成导电颗粒，金属层的材料可以是镍、金、银及锡合金等。其中，在树脂球体的表面涂布金属层的方式可以为液状涂布或粉状涂布，液状涂布的具体操作为：使金属液化，将树脂球体沉浸在液化金属后取出，使液态金属在树脂球体外固化为金属层；粉状涂布的具体操作为：将金属研磨成粉状后均匀镀在树脂球体的外表面，使粉状金属在树脂球体外形成金属层。
树脂球体具有可压缩性，可以增加电极与导电颗粒间的接触面积，降低导通电阻；同时，树脂球体与树脂基础原料的热膨胀性较为接近，可以避免在高温或低温环境下，导电颗粒因与树脂基础原料的热膨胀性差异而减少与电极间的接触面积，导致导通电阻上升，甚至于开路失效的情形发生。
S220、在若干个导电颗粒外覆盖感光树脂层。本实施例中的感光树脂层中的感光树脂为丙烯酸系列树脂。
S230、将若干个覆盖有感光树脂层的导电颗粒与粘合剂混合并加热形成混合物，具体操作为：把导电颗粒和粘合剂置于一带阀门的容器中，对该容器进行加热，同时使导电颗粒在粘合剂中均匀分布。其中，在本实施例中，粘合剂为硅醚树脂。
S240、平摊混合物，使每个覆盖有感光树脂层的导电颗粒与平摊面垂直方向上的两端表面露出。每个导电颗粒外设置有感光树脂层，为了使导电颗粒上下(Z方向)电气导通，需消除导电颗粒中与平摊面垂直方向上的两端表面露出的感光树脂层；平摊混合物，使每个导电颗粒与平摊面垂直方向上的两端表面上的感光树脂层露出，便于对该露出的部分感光树脂层进行下一步操作。
S250、固化混合物，使混合物形成膜状。本实施例中，采用冷却的方式固化混合物。
S260、利用紫外线分别对膜状混合物的上表面和下表面进行光照，使每个覆盖有感光树脂层的导电颗粒露出的表面的感光树脂消失，露出导电颗粒，得到异方性导电膜。
上述异方性导电膜的制造方法，在树脂球体外涂布金属层，形成导电颗粒，由于树脂球体具有可压缩性，可有效增加电极与导电颗粒间的接触面积，降低导通电阻；同时，可以避免在高温或低温环境下，导电颗粒因与树脂基础原料的热膨胀性差异而减少与电极间的接触面积，导致导通电阻上升，甚至于开路失效的情形发生。
图3为另一个实施例中制造异方性导电膜的方法流程图。如图3所示，该方法包括以下步骤S310～S360。
S310、在若干个导电颗粒外覆盖感光树脂层。其中，该导电颗粒可以由全金属材质组成，也可以由金属粉末和高分子塑胶球组成。本实施例中，导电颗粒由金属层和树脂球体组成，导电颗粒的中心为树脂球体，在树脂球体的表面涂布金属层使其形成导电颗粒，金属层的材料可以是镍、金、银及锡合金等。其中，在树脂球体的表面涂布金属层的方式可以为液状涂布或粉状涂布，液状涂布的具体操作为：使金属液化，将树脂球体沉浸在液化金属后取出，使液态金属在树脂球体外固化为金属层；粉状涂布的具体操作为：将金属研磨成粉状后均匀镀在树脂球体的外表面，使粉状金属在树脂球体外形成金属层。
S320、使每个导电颗粒外的感光树脂层带有极性相同的电荷。每个导电颗粒外的感光树脂层带有极性相同的电荷，使导电颗粒之间相互排斥，利用排斥力固定导电颗粒的分布间距。可选的，使每个导电颗粒外的感光树脂层带极性相同且数量相等的电荷，则每两个导电颗粒之间的排斥力相等，即导电颗粒可利用排斥力等间距分布，无需借助外力即可固定导电颗粒间的相对位置。
其中，使每个导电颗粒外的感光树脂层带有极性相同的电荷的方式可以是，将具有强吸附电子能力的吸附物与每个导电颗粒接触，该具有强吸附电子能力的吸附物可以是玻璃棒或橡胶棒等具有强吸附电子能力的吸附物，该步骤的具体操作可以为：将橡胶棒或玻璃棒与每个导电颗粒接触，吸附导电颗粒的感光树脂层中的电子，使导电颗粒外的感光树脂层带正电荷；使每个导电颗粒外的感光树脂层带有极性相同的电荷的方式也可以是，将每个导电颗粒与一高速旋转的滚筒接触，导电颗粒与高速旋转的滚筒之间产生的摩擦力使导电颗粒的表面(即感光树脂层)带电，每个导电颗粒与同一个高速旋转的滚筒接触可使每个导电颗粒的表面(即感光树脂层)带极性相同的电荷，
S330、将若干个覆盖有感光树脂层的导电颗粒与粘合剂混合并加热形成混合物，具体操作为：把导电颗粒和粘合剂置于一带阀门的容器中，对该容器进行加热，同时使导电颗粒在粘合剂中均匀分布。由于导电颗粒间存在排斥力，混合物中的导电颗粒两两隔开，即使间距很小也不会相互触碰，避免导电颗粒聚集导致该异方性导电膜失效。其中，在本实施例中，粘合剂为硅醚树脂。
S340、平摊混合物，使每个覆盖有感光树脂层的导电颗粒与平摊面垂直方向上的两端表面露出。
S350、冷却固化混合物，使混合物形成膜状。
S360、利用紫外线分别对膜状混合物的上表面和下表面进行光照，使每个覆盖有感光树脂层的导电颗粒露出的表面的感光树脂消失，露出导电颗粒，得到异方性导电膜。
上述异方性导电膜的制造方法，在导电颗粒外覆盖感光树脂层，并使每个导电颗粒外的感光树脂层带有极性相同的电荷，利用导电颗粒间的排斥力即可固定导电颗粒之间的相对位置，导电颗粒还可利用排斥力等间距分布，无需借助外力即可固定导电颗粒间的相对位置，保证得到的异方性导电膜中导电颗粒两两隔开，即使间距很小也不会相互触碰，避免导电颗粒聚集造成异方性导电膜失效的问题。
图4为一个实施例中异方性导电膜400的平面结构示意图，图5为一个实施例中导电颗粒410的平面结构示意图。该异方性导电膜400根据上述异方性导电膜的制造方法制备得到。如图4所示，异方性导电膜400中，导电颗粒410外覆盖有感光树脂层420，导电颗粒410外的感光树脂层420作为导电颗粒410间的绝缘间隔物，保证导电颗粒410在左右平面(X及Y方向)绝缘，且节省导电颗粒410相邻的空间，提高导电率。
其中，如图5所示，该导电颗粒410可以由金属层411和树脂球体412组成，金属层411包裹在树脂球体412的外表面，由于树脂球体412具有可压缩性，可以增加电极与导电颗粒410间的接触面积，降低导通电阻；同时，树脂球体412与树脂基础原料的热膨胀性较为接近，可以避免在高温或低温环境下，导电颗粒410因与树脂基础原料的热膨胀性差异而减少与电极间的接触面积，导致导通电阻上升，甚至于开路失效的情形发生。
可选的，每个导电颗粒410外的感光树脂层带有极性相同的电荷，保证异方性导电膜400中导电颗粒410两两隔开，无法相互触碰，避免导电颗粒410聚集造成异方性导电膜400失效的问题。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种异方性导电膜的制造方法，包括步骤：
在若干个导电颗粒外覆盖感光树脂层，每个所述导电颗粒外的感光树脂层带有极性相同的电荷；
将若干个覆盖有感光树脂层的所述导电颗粒与粘合剂混合并加热形成混合物；
平摊所述混合物，使每个覆盖有感光树脂层的所述导电颗粒与平摊面垂直方向上的两端表面露出；
固化所述混合物，使所述混合物形成膜状；
分别对所述膜状混合物的上表面和下表面进行光照，使每个覆盖有感光树脂层的所述导电颗粒露出的表面的感光树脂消失，露出导电颗粒。
2.根据权利要求1所述的异方性导电膜的制造方法，其特征在于，所述在若干个导电颗粒外覆盖感光树脂层的步骤之前，还包括步骤：在树脂球体外涂布金属层，形成导电颗粒。
3.根据权利要求1所述的异方性导电膜的制造方法，其特征在于，利用紫外线分别对所述膜状混合物的上表面和下表面进行光照，使每个覆盖有感光树脂层的所述导电颗粒露出的表面的感光树脂消失，露出导电颗粒。
4.根据权利要求3所述的异方性导电膜的制造方法，其特征在于，在若干个所述导电颗粒外覆盖紫外光正性感光树脂层。
5.根据权利要求1所述的异方性导电膜的制造方法，其特征在于，在若干个所述导电颗粒外覆盖厚度为所述导电颗粒厚度的0.1～0.01倍的感光树脂层。
6.根据权利要求1所述的异方性导电膜的制造方法，其特征在于，将所述导电颗粒在树脂中沉浸后取出，得到表面覆盖有感光树脂层的导电颗粒。
7.根据权利要求1所述的异方性导电膜的制造方法，其特征在于，将具有强吸附电子能力的吸附物与每个所述导电颗粒接触，使每个所述导电颗粒外的树脂带有极性相同的电荷。
8.根据权利要求1所述的异方性导电膜的制造方法，其特征在于，将每个所述导电颗粒与一高速旋转的滚筒接触，使每个所述导电颗粒外的树脂带有极性相同的电荷。
9.一种异方性导电膜，其特征在于，根据权利要求1-8任一项中所述的异方性导电膜的制造方法制备得到。
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| GR01 | Patent grant | ||
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