TWI425070B - 各向異性導電膜(二) - Google Patents
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Description
本發明涉及一種各向異性導電膜,更具體地,涉及一種包括依次層疊在基膜上的第一絕緣黏合劑層、導電黏合劑層和第二絕緣黏合劑層的各向異性導電膜,其中所述第二絕緣黏合劑層在150℃的熔融黏度對所述第一絕緣黏合劑層在150℃的熔融黏度之比為1.1:1至10:1。本發明的各向異性導電膜提供了良好的連接性能,並非常適於預壓制。
各向異性導電膜是指其中分散有導電顆粒如金屬顆粒或金屬塗覆的塑膠顆粒的膜狀黏合劑。各向異性導電膜廣泛應用於各種應用領域,例如平板顯示器領域中的模組電路連接以及半導體領域中的元件裝配。當各向異性導電膜插入待連接的電路板之間,隨後在特定條件下熱壓制時,電路板的電路端子通過導電顆粒電連接,並使絕緣黏合劑樹脂填充相鄰的電路端子之間的空隙,以使得導電顆粒彼此獨立,從而實現電路端子之間的高絕緣性能。
隨著液晶顯示器工業發展及最新增長,要求各向異性導電膜具有用於模組連續製造的可加工性和高電路連接性能。因此,各向異性導電膜應對多種電路元件具有良好的附著力,具有用於精細電路的高可靠性和用於後續工序的適用性。
具有單層或雙層結構的各向異性導電膜在滿足以上要求上受限。為了滿足它們的固有功能和對後續加工的適用性,需要具有三層結構的各向異性導電膜。此外,為了實現對預壓制中的加壓工序的適用性,控制各向異性導電膜的組成層的熔融黏度是至關重要的。
具有三層結構的常規各向異性導電膜能同時保證相鄰電路端子之間的絕緣性能和連接電路端子之間的導電性,但它們在對加壓工序的適用性方面不令人滿意。
本發明的一方面提供了一種各向異性導電膜。在一個實施方式中,所述各向異性導電膜包括依次層疊在基膜上的第一絕緣黏合劑層、導電黏合劑層和第二絕緣黏合劑層,其中所述第二絕緣黏合劑層在150℃的熔融黏度對所述第一絕緣黏合劑層在150℃的熔融黏度之比為1.1:1至10:1。
在一個實施方式中,所述第二絕緣黏合劑層在150℃的熔融黏度對所述第一絕緣黏合劑層在150℃的熔融黏度之比為1.5:1至3.5:1。
由以下結合附圖的詳細說明,本發明的以上和其它方面、特徵和優點將變得明顯,其中:
第1圖示出了根據本發明示例性實施方式的各向異性導電膜的結構。在第1圖中,標記1、2、3和4分別表示基膜、第一絕緣黏合劑層、導電耐黏合劑層和第二絕緣黏合劑層。
第2圖示出了最終壓制後的連接部。
第3圖示出了預壓制前的各向異性導電膜。
現將參照附圖詳細說明本發明的實施方式。
本發明的各方面提供了一種各向異性導電膜,所述各向異性導電膜包括依次層疊在基膜上的第一絕緣黏合劑層、導電黏合劑層和第二絕緣黏合劑層,其中所述第二絕緣黏合劑層的在150℃熔融黏度對所述第一絕緣黏合劑層在150℃的熔融黏度之比為1.1:1至10:1。
如果熔融黏度比例中第二絕緣層的熔融黏度少於1.1,會降低最終壓制後導電顆粒的殘留率。同時,如果熔融黏度比例中第二絕緣層的熔融黏度大於10,基本不能控制流動性,導致外觀特性變差(例如氣泡形成)。優選地,第二絕緣黏合劑層在150℃的熔融黏度對所述第一絕緣黏合劑層在150℃的熔融黏度之比為1.5:1至3.5:1。
第一絕緣黏合劑層、第二絕緣黏合劑層和導電黏合劑層中每一層的熔融黏度均可通過根據JIS K7210的流動性測試法,用流動測試儀(High-chemical Flow Tester CFT500A,Shimazu,平行板型)在9.8MPa的負荷、1(1/s)的剪切速率和150℃的溫度下測定100至200μm厚的膜樣品層的熔融黏度來確定。
上述各向異性導電膜的組成層的熔融黏度可按以下順序增加:導電黏合劑層>第二絕緣黏合劑層>第一絕緣黏合劑層。優選地,第一絕緣黏合劑層在150℃的熔融黏度:第二絕緣黏合劑層在150℃的熔融黏度:導電黏合劑層在150℃的熔融黏度可在1:1.1~10:11~20的範圍內。
第一絕緣黏合劑層在150℃的熔融黏度可為10000cps或更小,導電黏合劑層在150℃的熔融黏度可為10000至100000cps,且第二絕緣黏合劑層在150℃的熔融黏度可大於10000cps。優選地,第一絕緣黏合劑層在150℃的熔融黏度可為5300至7500cps,導電黏合劑層在150℃的熔融黏度可為20000至80000cps,且第二絕緣黏合劑層在150℃的熔融黏度可為12000至18000cps。
各向異性導電膜的預壓制可使得第二絕緣黏合劑層與第一電路端子如PCB端子接觸。在除去基膜後,可進行最終壓制,使得第一絕緣黏合劑層與第二電路端子如COF端子接觸。這些壓制能使第一電路端子與第二電路端子連接以形成連接部。對於壓制條件沒有限制。例如,預壓制可在1至2MPa、60至80℃下進行1至2秒,且最終壓制可在2至5MPa、180至190℃下進行4至10秒。
在上述各向異性導電膜中,用等式1計算導電顆粒的殘留率可為至少10%:
導電顆粒殘留率(%)=(最終壓制後連接部單位面積(mm
2
)的導電顆粒數量)/(預壓制前所述各向異性導電膜單位面積(mm
2
)的導電顆粒數量) (1)
優選地,導電顆粒的殘留率為14至25%。
第一絕緣黏合劑層可具有1μm或更小的厚度,導電黏合劑層可具有4至8μm的厚度,且第二絕緣黏合劑層可具有8至14μm的厚度。
以下將詳細解釋各向異性導電膜的組成層的組分。第一和第二絕緣黏合劑層各自包括黏合劑體系、固化體系和自由基引發劑,且導電黏合劑層包括黏合劑體系、固化體系、自由基引發劑和導電顆粒。
黏合劑體系充當形成各向異性導電膜的必需基質。該黏合劑體系可包括至少一種熱塑性樹脂。該熱塑性樹脂可為選自由丙烯腈樹脂、苯氧基樹脂、丁二烯樹脂、丙烯酸酯樹脂、胺甲酸酯、胺甲酸酯丙烯酸酯樹脂、聚醯胺樹脂、烯烴樹脂、聚矽氧樹脂、腈丁二烯橡膠(NBR)樹脂以及它們的混合物組成的組中的至少一種,但不限於此。
優選地,所述熱塑性樹脂的重均分子量為1000至1000000g/mol。在此範圍內時,可得到適宜的膜強度,而不發生相分離,並對被黏物保持良好附著力,從而防止黏合強度的劣化。
黏合劑體系可包括至少一種聚胺甲酸酯丙烯酸酯樹脂。聚胺甲酸酯丙烯酸酯樹脂可通過共聚異氰酸酯、多元醇和羥基(甲基)丙烯酸酯來製備。
上述異氰酸酯可為選自由芳族異氰酸酯、脂族異氰酸酯、脂環族二異氰酸酯和它們的混合物組成的組中的至少一種。這類異氰酸酯的實例包括四亞甲基-1,4-二異氰酸酯、六亞甲基-1,6-二異氰酸酯、環亞己基-1,4-二異氰酸酯、亞甲基-雙(4-環己基異氰酸酯)、異佛酮二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯和4,4’-亞甲基雙(環己基二異氰酸酯)。這些異氰酸酯可單獨使用或以它們的兩種或更多種的混合物使用。
所述多元醇可為選自由聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇和它們的混合物組成的組中的至少一種。該多元醇可通過二羧酸化合物和二醇化合物的縮聚獲得。這種二羧酸的實例包括但不限於琥珀酸、戊二酸、間苯二甲酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸(sebasic acid)、十二烷二羧酸、六氫化鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、鄰苯二甲酸、四氯鄰苯二甲酸、1,5-萘二羧酸、富馬酸、馬來酸、衣康酸、檸康酸、甲基烏頭酸(methaconic acid)和四氫化鄰苯二甲酸。這類二醇化合物的實例包括但不限於乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、二丁二醇、2-甲基-1,3-戊二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇和1,4-環己烷二甲醇。適宜的聚醚多元醇的實例包括但不限於聚乙二醇、聚丙二醇、伸丁二醇和聚四乙二醇。
羥基(甲基)丙烯酸酯對異氰酸酯的摩爾比為0.4-1.2:1。聚胺甲酸酯樹脂中多元醇的含量為70%或更低。聚胺甲酸酯樹脂通過羥基(甲基)丙烯酸酯與聚胺甲酸酯的末端二異氰酸酯基以0.1-1.2:1的摩爾比反應,並使醇與殘留的異氰酸酯基反應來製備。
對於製備聚胺甲酸酯樹脂的聚合方法沒有特別限制。加成聚合通常能用作該聚合方法。適宜的催化劑如二月桂酸二丁錫可用於該聚合反應。該聚合反應可在70至100℃下進行1至5小時。
固化體系被固化以保證各向異性導電膜的連接層之間的黏合強度和連接可靠性。每種固化體系均可包括選自(甲基)丙烯酸酯低聚物和(甲基)丙烯酸酯單體中的至少一種自由基固化單元。
適用於固化體系的(甲基)丙烯酸酯低聚物的實例包括但不限於環氧基(甲基)丙烯酸酯低聚物,其中間分子結構由選自2-溴氫醌、間苯二酚、鄰苯二酚、如雙酚A、雙酚F、雙酚AD和雙酚S等雙酚、4,4’-二羥基聯苯和雙(4-羥基苯基)醚中的骨架組成;和具有選自烷基、芳基、羥甲基、烯丙基、脂環族基、鹵素(四溴雙酚A)和硝基中的至少一種基團的(甲基)丙烯酸酯低聚物。
(甲基)丙烯酸酯單體可為選自由6-己二醇單(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸-2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥丁酯、2-羥基-3-苯氧基丙基(甲基)丙烯酸酯(2-hydroxy-3-phenyloxypropyl(meth)acrylate)、1,4-丁二醇(甲基)丙烯酸酯、2-羥基烷基(甲基)丙烯醯基磷酸酯、4-羥基環己基(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇單(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基乙烷二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯、四氫呋喃基(甲基)丙烯酸酯、異癸基(甲基)丙烯酸酯、2-(2-乙氧基乙氧基)乙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸十八烷酯、(甲基)丙烯酸十二烷酯、2-苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸十三烷酯、乙氧基化的壬基苯酚(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化的雙酚-A二(甲基)丙烯酸酯、環己烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、苯氧基四乙二醇(甲基)丙烯酸酯、2-甲基丙烯醯氧基乙基磷酸酯、二羥甲基三環癸烷二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷苯甲酸酯丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸二氧磷基乙酯((meth)acrylic acid phosphoxy ethyl)、2-丙烯醯氧基乙基鄰苯二甲酸酯和它們的組合組成的組中的至少一種,但不限於此。
自由基引發劑可為選自光聚合引發劑、熱固化引發劑和它們的組合中的至少一種。
這種光聚合引發劑的實例包括,但不限於二苯甲酮、鄰苯甲醯苯甲酸甲酯、4-苯甲醯基-4-甲基二苯基硫醚、異丙基噻噸酮、二乙基噻噸酮、4-二乙基苯甲酸乙酯、安息香醚、安息香丙基醚、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮和二乙氧基苯乙酮。這些光聚合引發劑可單獨使用或以它們的組合使用。
這種熱固化引發劑的實例包括但不限於過氧化物和偶氮引發劑。這些熱固化引發劑可單獨使用或以它們的組合使用。作為過氧化物引發劑,可使用例如過氧化苯甲醯、過氧化月桂醯、過氧化月桂酸叔丁酯和1,1,3,3-四甲基丁基過氧-2-乙基己酸酯。
導電顆粒用作填料,以賦予各向異性導電膜的導電黏合劑層導電性能。
適用於導電黏合劑層的導電顆粒的實例包括但不限於:金屬顆粒,如金、銀、鎳、銅、錫和焊料金屬顆粒;碳顆粒;金屬塗覆的樹脂顆粒,如塗覆有金、銀、鎳、銅、錫和焊料金屬的苯代三聚氰胺、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、丙烯酸類共聚物、聚苯乙烯或它們的改性樹脂的顆粒;以及塗覆有絕緣顆粒或絕緣膜的導電顆粒。
導電顆粒可具有3至10μm的平均粒徑(D50)。
基於總固含量,第一和第二絕緣黏合劑層各自可包括55至85wt%的黏合劑體系、9至43wt%的固化體系和1至5wt%的自由基引發劑。
第一絕緣黏合劑層的黏合劑體系可包括上述的聚胺甲酸酯丙烯酸酯和丙烯酸酯樹脂。第一絕緣黏合劑層的固化體系可包括如上所述的(甲基)丙烯酸酯低聚物,如環氧基(甲基)丙烯酸酯低聚物;和(甲基)丙烯酸酯單體。基於總固含量,第一絕緣黏合劑層可包括55至80wt%的黏合劑體系、9至43wt%的固化體系和1至5wt%的自由基引發劑。在這些含量範圍內時,第一絕緣黏合劑層可具有理想的熔融黏度和適宜的黏附性。
優選地,第一絕緣黏合劑層包括55至75wt%的黏合劑體系、24至41wt%的固化體系和1至4wt%的自由基引發劑。黏合劑體系的聚胺甲酸酯丙烯酸酯樹脂可如上所述通過多元醇、羥基(甲基)丙烯酸酯和異氰酸酯的聚合來製備。羥基(甲基)丙烯酸酯對異氰酸酯的摩爾比為0.4~1.2:1。
第一絕緣黏合劑層的黏合劑體系中聚胺甲酸酯丙烯酸酯樹脂對丙烯酸酯樹脂的含量之比可大於1:1,且優選為1.2~2.0:1。
導電黏合劑層包括如上所述的黏合劑體系、固化體系、自由基引發劑和導電顆粒。黏合劑體系可包括選自丙烯腈、丙烯酸酯和苯氧基樹脂中的至少一種樹脂。固化體系可包括如上所述的(甲基)丙烯酸酯低聚物如環氧基(甲基)丙烯酸酯低聚物;和(甲基)丙烯酸酯單體。基於總固含量,導電黏合劑層可包括35至68wt%的黏合劑體系、30至50wt%的固化體系、1至5wt%的自由基引發劑和1至10wt%的導電顆粒。在這些範圍內時,可恰當地調整導電黏合劑層的成膜性能和流動性。優選地,導電黏合劑層包括40至60wt%的黏合劑體系、35至45wt%的固化體系、1至5wt%的自由基引發劑和4至10wt%的導電顆粒。黏合劑體系可包括丙烯腈、丙烯酸酯和苯氧基樹脂。在這種情況下,基於總固含量,黏合劑體系可包括40至60wt%的丙烯腈樹脂、15至25wt%的丙烯酸酯樹脂和25至35wt%的苯氧基樹脂。
第二絕緣黏合劑層包括如上所述的黏合劑體系、固化體系和自由基引發劑。第二絕緣黏合劑層的黏合劑體系包括上述的聚胺甲酸酯丙烯酸酯和丙烯酸酯樹脂。第二絕緣黏合劑層的固化體系可包括如上所述的(甲基)丙烯酸酯低聚物,如環氧基(甲基)丙烯酸酯低聚物;和(甲基)丙烯酸酯單體。基於總固含量,第二絕緣黏合劑層可包括55至81wt%的黏合劑體系、9至40wt%的固化體系和1至5wt%的自由基引發劑。在這些含量範圍內時,第二絕緣黏合劑層可具有所欲的熔融黏度和適宜的黏附性。優選地,第二絕緣黏合劑層包括60至81wt%的黏合劑體系、17至36wt%的固化體系和1至4wt%的自由基引發劑。黏合劑體系的聚胺甲酸酯丙烯酸酯樹脂可如上所述通過多元醇、異氰酸酯和羥基(甲基)丙烯酸酯的聚合來製備。羥基(甲基)丙烯酸酯對異氰酸酯的摩爾比為0.4~1.2:1。
第二絕緣黏合劑層的黏合劑體系中丙烯酸酯樹脂對聚胺甲酸酯丙烯酸酯樹脂的含量之比可大於1:1,且優選為1.2~2.0:1。
對於各向異性導電膜的基膜類型沒有特別限制。可主要使用以聚烯烴為基礎之膜作為該基膜。適用於以聚烯烴為基礎之膜的材料實例包括聚乙烯、聚丙烯、乙烯/丙烯共聚物、聚丁烯-1、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯/苯乙烯丁二烯橡膠混合物和聚氯乙烯。也可使用如聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯和聚(甲基丙烯酸甲酯)等聚合物,如聚胺甲酸酯和聚醯胺-多元醇共聚物等熱塑性彈性體,以及它們的混合物。
基膜的厚度可在適宜範圍內選擇,例如30至80μm的範圍內。
絕緣層的熔融黏度範圍可根據黏合劑樹脂之間的含量比或黏合劑體系和固化體系之間的含量比控制。
各向異性導電膜的第一絕緣黏合劑層、導電黏合劑層、第二絕緣黏合劑層中的一個或多個可進一步包括二氧化矽顆粒和表面改性的反應性二氧化矽顆粒。
二氧化矽顆粒分佈在上述各向異性導電膜中以對該各向異性導電膜提供良好的耐熱性。各向異性導電膜中二氧化矽顆粒的分佈由二氧化矽顆粒之間的相互作用及各向異性導電膜的組成樹脂與二氧化矽顆粒之間的相互作用決定。隨著二氧化矽顆粒之間的相容性作用增大,二氧化矽顆粒與各向異性導電膜中的組成樹脂的相容性變差,從而導致各向異性導電膜物理性能變差。因此,需要使二氧化矽顆粒之間的引力最小並增強二氧化矽顆粒和各向異性導電膜的組成樹脂之間的引力。
二氧化矽顆粒的表面可以是改性的或未改性的。考慮到控制引力的必要性,優選使用表面改性的二氧化矽顆粒。
作為無機奈米顆粒的二氧化矽顆粒的表面可用選自由乙烯基、環氧基、(甲基)丙烯醯基((meth)acryloxy)和氨基矽烷偶聯劑組成的組中的至少一種矽烷偶聯劑改性,但不限於此。優選用(甲基)丙烯醯基矽烷偶聯劑改性無機奈米顆粒的表面。
對二氧化矽顆粒的尺寸沒有特別限制。二氧化矽顆粒的粒徑可根據各組成層組合物的流動性適宜選擇。二氧化矽顆粒可具有1nm至5μm的平均粒徑。
基於第一絕緣黏合劑層、導電黏合劑層和第二絕緣黏合劑層各自的固含量(100重量份),二氧化矽顆粒的含量可為1至30重量份。在此範圍內時,與各向異性導電膜的組成樹脂的相容性會得到改善,而不犧牲其他物理性能。
參照以下實施例將提供本發明更詳細的說明。未包括在本文中的公開對本領域技術人員來說是容易認識和理解的,因此,省略其解釋。
將64.97wt%的聚(丁二醇)和35wt%的二苯基甲烷二異氰酸酯(甲基丙烯酸羥乙酯/二異氰酸酯的摩爾比=0.5)混合在作為溶劑的甲乙酮中,並向其中加入0.03wt%的二月桂酸二丁錫作為催化劑。將該混合物在1atm、90℃下加成聚合5小時,提供重均分子量為27000g/mol的聚胺甲酸酯丙烯酸酯樹脂。
將25wt%的甲基丙烯酸甲酯、35wt%的甲基丙烯酸苄酯、30wt%的甲基丙烯酸環己酯和5wt%的甲基丙烯酸羥乙酯混合在作為溶劑的甲乙酮中,並向其中加入5wt%的二月桂酸二丁錫作為催化劑。將該混合物在80℃下共聚2小時,提供重均分子量為100000g/mol的丙烯酸酯樹脂。
實施例1~2和對比例1~2中所用組分的明細如下:
丙烯腈丁二烯樹脂:Nipol 1072(Nippon Zeon Corp.)
聚胺甲酸酯丙烯酸酯樹脂:如製備例1中製備
丙烯酸酯樹脂:如製備例2中製備
苯氧基樹脂:E4275,Japan Epoxy Resins Co.,Ltd.
環氧基(甲基)丙烯酸酯聚合物:SP1509,Showa Highpolymer
2-甲基丙烯醯氧基乙基磷酸酯
季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯
2-(甲基)丙烯酸羥乙酯
過氧化苯甲醯和過氧化月桂醯(lauryl peroxide)
平均粒徑(D50)為4.5μm(23GNR5.0-MX)的鎳顆粒
將25wt%製備例2中製得的丙烯酸酯樹脂、43wt%製備例1中製得的聚胺甲酸酯丙烯酸酯樹脂、20wt%環氧基(甲基)丙烯酸酯低聚物、2wt%的2-甲基丙烯醯氧基乙基磷酸酯、5wt%的季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、3wt%的(甲基)丙烯酸-2-羥乙酯和2wt%的過氧化苯甲醯共混以製備第一絕緣黏合劑組合物。將該第一絕緣黏合劑組合物塗布在作為離型膜的聚對苯二甲酸乙二酯膜上,並在70℃下用熱氣乾燥5分鐘以形成在150℃下具有7500cps熔融黏度的第一絕緣黏合劑層(19μm厚)。
將25wt%的丙烯腈丁二烯樹脂、10wt%製備例2中製備的丙烯酸酯樹脂、15wt%的苯氧基樹脂、30wt%的環氧基(甲基)丙烯酸酯聚合物、2wt%的2-甲基丙烯醯氧基乙基磷酸酯、8wt%的季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、2wt%的過氧化月桂醯和8wt%的鎳顆粒共混以製備導電黏合劑組合物。將該導電黏合劑組合物塗布在作為離型膜的聚對苯二甲酸乙二酯膜上並在70℃下用熱氣乾燥5分鐘以形成具有10μm厚的導電黏合劑層。
將43wt%製備例2中製得的丙烯酸酯樹脂、25wt%製備例1中製得的聚胺甲酸酯丙烯酸酯樹脂、20wt%環氧基(甲基)丙烯酸酯聚合物、2wt%的2-甲基丙烯醯氧基乙基磷酸酯、5wt%的季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、3wt%的(甲基)丙烯酸-2-羥乙酯和2wt%的過氧化苯甲醯共混以製備第二絕緣黏合劑組合物。將該第二絕緣黏合劑組合物塗布在作為離型膜的聚對苯二甲酸乙二酯膜上,並在70℃下用熱氣乾燥5分鐘以形成在150℃下具有12000cps熔融黏度的第二絕緣黏合劑層(6μm厚)。
將第一絕緣黏合劑層N1、導電黏合劑層A和第二絕緣黏合劑層N2依次層疊在作為基膜的聚對苯二甲酸乙二酯膜上以製造各向異性導電膜。將該各向異性導電膜切成2mm寬的樣品。
用與實施例1相同的方法製造各向異性導電膜,區別在於如表1所示改變各組分的含量。
用與實施例1相同的方法製造各向異性導電膜,區別在於如表2所示改變各組分的含量。
用以下方法評價實施例1~2和對比例1~2製造的各向異性導電膜的物理性能,且其結果示於表3中。
1) 黏合強度和接線電阻(connection resistance):將實施例1~2和對比例1~2中製備的每個各向異性導電膜在25℃下放置1小時。用間距為50μm的外部引線接合(OLB)的TEG、TiO玻璃、覆晶薄膜(COF)和帶載封裝(TCP)評價各向異性導電膜的黏合強度和接線電阻。將上述各向異性導電膜於1MPa、70℃下在OLB電路端子上預壓制1秒後,去除離型膜。隨後,佈置COF電路端子與OLB電路端子相對,接著於3MPa、180℃下最終壓制5秒。
對各個膜製備7個樣品。根據ASTM F43-64T用4探針法測定每個樣品的接線電阻和90°黏合強度。在將該樣品在85℃和RH 85%下放置500小時後,根據ASTM D117評價樣品接線電阻的可靠性。
2) 導電顆粒殘留率的評價:在顯微鏡下觀察已黏合樣品的黏合面積。計算連接部上導電顆粒的數量。用等式1計算導電顆粒的殘留率:
導電顆粒殘留率(%)=(最終壓制後連接部單位面積(mm 2 )的導電顆粒數量)/(預壓制前所述各向異性導電膜單位面積(mm 2 )的導電顆粒數量)
(1)。
第2圖示出了最終壓制後的連接部,且第3圖示出了預壓制前的各向異性導電膜。
表3中的結果顯示出實施例1~2中製造的每個各向異性導電膜連接部的導電球有效數量上的增加,表明了改善的連接性能和高接線電阻可靠性。相比而言,與實施例1~2中製造的各向異性導電膜相比,對比例1~2中製造的每個各向異性導電膜具有較低的導電顆粒殘留率和較低的接線電阻可靠性,在對比例1~2中製造的每個各向異性導電膜中的第一絕緣黏合劑層的熔融黏度比第二絕緣黏合劑層的熔融黏度高。
儘管已結合附圖提供了一些實施方式,對本領域技術人員明顯的是這些實施方式僅以說明方式提供,並可進行各種修改、變更、替換和等效實施方式而不背離本發明的精神和範圍。本發明的範圍應僅由所附申請專利範圍限定
1,2,3,4...基膜
第1圖示出了根據本發明示例性實施方式的各向異性導電膜的結構。在第1圖中,標記1、2、3和4分別表示基膜、第一絕緣黏合劑層、導電耐黏合劑層和第二絕緣黏合劑層。
第2圖示出了最終壓制後的連接部。
第3圖示出了預壓制前的各向異性導電膜。
1,2,3,4...基膜
Claims (15)
- 一種各向異性導電膜,包括依次層疊在基膜上的第一絕緣黏合劑層、導電黏合劑層和第二絕緣黏合劑層,其中所述第二絕緣黏合劑層在150℃的熔融黏度對所述第一絕緣黏合劑層在150℃的熔融黏度之比為1.1:1至10:1。
- 根據申請專利範圍第1項所述的各向異性導電膜,其中,所述第二絕緣黏合劑層在150℃的熔融黏度對所述第一絕緣黏合劑層在150℃的熔融黏度之比為1.5:1至3.5:1。
- 根據申請專利範圍第1項所述的各向異性導電膜,其中,所述第一絕緣黏合劑層在150℃的熔融黏度:所述第二絕緣黏合劑層在150℃的熔融黏度:所述導電黏合劑層在150℃的熔融黏度在1:1.1~10:11~20的範圍內。
- 根據申請專利範圍第1項所述的各向異性導電膜,其中,所述各向異性導電膜具有根據等式1計算的至少10%的導電顆粒殘留率:導電顆粒殘留率(%)=(最終壓制後連接部單位面積(mm2 )的導電顆粒數量)/(預壓制前所述各向異性導電膜單位面積(mm2 )的導電顆粒數量) (1)。
- 根據申請專利範圍第1項所述的各向異性導電膜,其中,所述第一或第二絕緣黏合劑層包括黏合劑體系、固化體系和自由基引發劑;所述黏合劑體系包括聚胺甲酸酯丙烯酸酯樹脂和丙烯酸酯樹脂;且所述固化體系包括環氧基(甲基)丙烯酸酯低聚物和(甲基)丙烯酸酯單體。
- 根據申請專利範圍第5項所述的各向異性導電膜,其中,所述第一絕緣黏合劑層的所述黏合劑體系中的所述聚胺甲酸酯丙烯酸酯樹脂對所述丙烯酸酯樹脂的含量比大於1:1。
- 根據申請專利範圍第5項所述的各向異性導電膜,其中,所述第二絕緣黏合劑層的所述黏合劑體系中的所述丙烯酸酯樹脂對所述聚胺甲酸酯丙烯酸酯樹脂的含量比大於1:1。
- 根據申請專利範圍第5項所述的各向異性導電膜,其中,基於總固含量,所述第一或第二絕緣黏合劑層包括55至85wt%的所述黏合劑體系、9至43wt%的所述固化體系和1至5wt%的所述自由基引發劑。
- 根據申請專利範圍第8項所述的各向異性導電膜,其中,基於總固含量,所述第一絕緣黏合劑層包括55至75wt%的所述黏合劑體系、24至41wt%的所述固化體系和1至4wt%的所述自由基引發劑。
- 根據申請專利範圍第8項所述的各向異性導電膜,其中,基於總固含量,所述第二絕緣黏合劑層包括60至81wt%的所述黏合劑體系、17至36wt%的所述固化體系和1至4wt%的所述自由基引發劑。
- 根據申請專利範圍第1項所述的各向異性導電膜,其中,所述導電黏合劑層包括黏合劑體系、固化體系、自由基引發劑和導電顆粒;所述黏合劑體系包括丙烯腈樹脂、丙烯酸酯樹脂和苯氧基樹脂;且所述固化體系包括環氧基(甲基)丙烯酸酯低聚物和(甲基)丙烯酸酯單體。
- 根據申請專利範圍第11項所述的各向異性導電膜,其中,基於總固含量,所述導電黏合劑層包括40至60wt%的所述黏合劑體系、35至45wt%的所述固化體系、1至5wt%的所述自由基引發劑和4至10wt%的所述導電顆粒。
- 根據申請專利範圍第1項所述的各向異性導電膜,其中,所述第一絕緣黏合劑層、所述導電黏合劑層和所述第二絕緣黏合劑層中的一層或多層進一步包括二氧化矽顆粒。
- 根據申請專利範圍第13項所述的各向異性導電膜,其中,所述二氧化矽顆粒的表面為改性的或未改性的。
- 根據申請專利範圍第13項所述的各向異性導電膜,其中,基於所述第一絕緣黏合劑層、所述導電黏合劑層和所述第二絕緣黏合劑層中每一層的固含量100重量份,所述二氧化矽顆粒的含量為1至30重量份。
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