各向异性导电膜的组成物、各向异性导电膜及半导体装置的制造方法_2

文档序号:9300114阅读:来源:国知局
含聚酰亚胺树脂(polyimide resin)、聚酰胺树 脂(polyamide resin)、苯氧基树脂(phenoxy resin)、环氧树脂、聚甲基丙稀酸酯树 脂(polymethacrylate resin)、聚丙稀酸酯树脂(polyacrylate resin)、聚氨基甲酸酯 树脂(polyurethane resin)、经丙稀酸酯改质的氨基甲酸酯树脂(acrylate modified urethane resin)、聚酯树脂(polyester resin)、聚酯氨基甲酸酯树脂(polyester urethane resin)、聚乙稀醇缩丁醛树脂(polyvinyl butyral resin)、苯乙稀-丁稀-苯 乙稀(styrene-butylene_styrene,SBS)树脂及其环氧化改质体、苯乙稀-乙稀-丁稀-苯 乙稀(styrene-ethylene-butylene-styrene,SEBS)树脂及其改质体、丙稀腈丁二稀橡胶 (acrylonitrile butadiene rubber,NBR)或者其氢化化合物。这些可以单独使用或者以 其组合的形式使用。尽管较高重量平均分子量的粘合剂树脂允许更容易地成膜,但是本发 明并不限于特定的重量平均分子量的粘合剂树脂。举例来说,粘合剂树脂的重量平均分子 量可能为 5, 000g/mol 至 150, 000g/mol,更特定地为 10, 000g/mol 至 80, 000g/mol。如果粘 合剂树脂的重量平均分子量小于5, 000g/m〇l,那么可能难以形成膜,并且如果粘合剂树脂 的重量平均分子量超过150, 000g/m〇l,那么可能出现与其它组份的相容性不佳的问题。按 各向异性导电膜的组成物的固体含量的总量计,粘合剂树脂可能以30重量%至70重量%、 特定地30重量%至60重量%、更特定地35重量%至50重量%的量存在。在这一范围内, 组成物可能展现良好的成膜能力和粘着强度。
[0031] 根据本发明的又一个实施例,各向异性导电膜的组成物可能进一步包含导电粒 子。
[0032] 本发明不限于特定导电粒子,并且用于本领域的任何典型导电粒子均可以不受限 制地使用。
[0033] 导电粒子的实例可能包含金属粒子,如金(Au)、银(Ag)、镍(Ni)、铜(Cu)以及焊料 粒子;碳粒子;树脂粒子,如聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚苯乙烯、聚乙烯醇以及其涂覆有金属 (如金(Au)、银(Ag)、镍(Ni)、钯(Pd)等等)的改质树脂粒子;以及通过将绝缘粒子进一步 涂覆到涂覆有金属的聚合物树脂粒子上所获得的绝缘导电粒子,但不限于此。这些可以单 独使用或者以其组合的形式使用。
[0034] 导电粒子的平均粒度可以视待使用的电路的间距(pitch)而不同,并且可以视其 目的在1 μ m至20 μ m的范围内选择。特定地说,导电粒子的平均粒度可能为1 μ m至10 μ m。
[0035] 在一些实施例中,按组成物的固体含量的总量计,导电粒子可能以1重量%至30 重量%、特定地1重量%至25重量%、更特定地1重量%至20重量%的量存在。
[0036] 在导电粒子的这些范围内,组成物可以保证稳定的连接可靠性,同时展现较低的 连接电阻。
[0037] 根据本发明的又一个实施例,各向异性导电膜的组成物可能进一步包含稳定剂。
[0038] 稳定剂的实例可能包含锍(sulfonium)、胺(amine)、酸(phenol)、冠酯(crown ester)、膦(phosphine)以及三嗪(triazine)等等。因为稳定剂的添加量可能视化合物的 性质而不同,所以对于稳定剂的量不存在特定限制。在一些实施例中,按组成物的固体含量 的总量计,稳定剂可能以0. 01重量%至5重量%、特定地0. 02重量%至3重量%的量存在。
[0039] 根据本发明的又一个实施例,各向异性导电膜的组成物可能进一步包含硅烷偶合 剂。
[0040] 硅烷偶合剂可能包含选自由以下组成的群组的至少一种:含可聚合氟基 的娃化合物,如乙烯基三甲氧基硅烷(vinyltrimethoxysilane)、乙烯基三乙氧 基硅烷(vinyltriethoxysilane)、(甲基)丙稀氧基丙基三甲氧基硅烷((meth) acryloxypropyltrimethoxysilane)等等;含环氧基的娃化合物,如3-缩水甘油氧基丙基 三甲氧基硅烷(3-glycidoxypropyl trimethoxysilane)、3_缩水甘油氧基丙基甲基二甲 氧基硅烷(3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane)、2_(3,4_ 环氧基环己基)_ 乙基 三甲氧基硅烷(2-(3,4_epoxycyclohexyl)-ethyltrimethoxysilane)等等;含氨基的娃 化合物,如3-氨基丙基三甲氧基硅烷(3-aminopropyltrimethoxysilane)、N-(2_氨基乙 基)_3_ 氨基丙基三甲氧基硅烷(N-(2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane)、 N- (2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷(N- (2-aminoethyI) -3-aminopropylmeth yldimethoxysilane)等等;以及 3-氯丙基三甲氧基硅烷(3-chloropropyltrimethoxysil ane),但不限于此。
[0041] 按组成物的固体含量的总量计,硅烷偶合剂可能以1重量%至10重量%的量存 在。
[0042] 根据本发明的又一个实施例,各向异性导电膜的组成物可能进一步包含其它添加 剂,如聚合抑制剂、抗氧化剂、热稳定剂等等,以便赋予各向异性导电膜额外的性质而不使 其基本性质退化。按组成物的固体含量的总量计,添加剂可能以〇. 01重量%至10重量% 的量存在。
[0043] 聚合抑制剂的实例可能包含氢醌(hydroquinone)、氢醌单甲基醚(hydroquinone monomethylether)、对苯醌(p-benzoquinone)、啡噻嗪(phenothiazine)或者其混 合物。抗氧化剂的实例可能包含酚系或者羟基肉桂酸酯物质。举例来说,可以使用 四-(亚甲基-(3, 5-二-叔丁基-4-羟基肉桂酸酯)甲烧(tetrakis-(methylene_(3, 5-di-t-butyl-4_hydroxycinnamate)methane)、3, 5_双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯丙酸 硫二-2,1-乙烧二基酯(3, 5_bis (1,1-dimethylethyl) -4-hydroxybenzenepropanoic acid thiodi-2,1-ethanediyl ester)等等。
[0044] 根据本发明的又一个实施例,提供一种由本发明实施例之一的组成物形成的各向 异性导电膜。
[0045] 各向异性导电膜可能包含由各向异性导电膜的组成物形成的各向异性导电粘着 层和离型膜。离型膜可以在将各向异性导电膜初步压到第一连接部件或者第二连接部件后 去除。因此,各向异性导电膜可以与各向异性导电粘着层相容。
[0046] 各向异性导电膜可能具有单层结构,其包含单一各向异性导电粘着层;双层结构, 其中不含有导电粒子的非导电粘着层和含有导电粒子的导电粘着层依次堆叠;或者三层结 构,其中非导电粘着层堆叠在导电粘着层的相对两侧上。应该理解,根据本发明的各向异性 导电膜的组成物可以用作非导电粘着层、导电粘着层或者用作非导电粘着层和导电粘着层 两个。
[0047] 本发明的另一个实施例提供一种各向异性导电膜,其在25°C下静置170小时后, 通过差示扫描热量测定法(DSC)来测量且根据以下方程1来计算,热量变化率为35%或者 小于35%。
[0048] 热量变化率(%) = [ (Hq-H1) /Η。] X 100 (1),
[0049] 其中H。为各向异性导电膜在25°C下静置0小时后通过DSC测量的热量;并且H 1 为各向异性导电膜在25°C下静置170小时后通过DSC测量的热量。
[0050] 各向异性导电膜的热量变化率可能为34%或者小于34%,特定地为25%或者小 于25%。各向异性导电膜可能包含放热峰值温度为120°C至200°C的环氧树脂,所述放热 峰值温度通过差示扫描热量测定法测量。或者,各向异性导电膜可能包含放热峰值温度为 80°C至IKTC的第一环氧树脂和放热峰值温度为120°C至200°C的第二环氧树脂,所述放热 峰值温度通过差示扫描热量测定法测量。
[0051] 热量变化率可以通过本领域中已知的任何典型方法来测量。举例来说,热量变化 率可以通过以下方法(但不限于此)来测量。在这一方法中,在取Img根据本发明的一个 实施例的各向异性导电膜作为试样后,使用例如型号Q20(TA仪器)的差示扫描式热量计在 25°C下在_50°C至250°C的温度区中以10°C /min来测量试样的初始热量(H。)。然后将膜 在25°C下静置170小时,并且以相同方式测量膜的热量(H1)。然后根据方程1来计算热量 变化率。
[0052] 在热
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