专利名称:多层各向异性导电膜的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种各向异性导电膜(ACF)，更具体地涉及一种多层ACF，其具有固化速率(curing rate)不同的多个绝缘层以连接待连接的部件，所述部件具有彼此相对的电极。
背景技术：
通常，由于待连接的部件由特殊材料制成或者信号布线间距(pitch)精细，所以当部件无法通过焊接相互连接时，各向异性导电膜(ACF)用作连接材料。
这种各向异性导电膜通常用作包装LCD面板、PCB(印刷电路板)、驱动器IC电路等的连接材料。
作为实例，多个驱动器IC安装在LCD模块上以驱动TFT(薄膜晶体管)图案。利用以下方式安装驱动器ICCOG(玻璃上芯片)安装法，用于将驱动器IC安装在LCD面板的栅极区(gate region)和数据区，而无需任何附加结构；以及TAB(带式自动接合)安装法，用于通过装载有驱动器IC的TCP(带式承载包装)，将驱动器IC间接安装在LCD面板的栅极区和数据区。
但是，由于驱动器IC元件的电极和LCD面板的电极形成有精细间距，所以虽然可使用任何安装法，但难以施加焊接等。由于这种原因，各向异性导电膜通常用于电连接驱动器IC的电极与面板的电极的过程中。
参照图1，传统各向异性导电膜30被形成为使得导电颗粒50散布在绝缘粘合剂40中，并且其被热压在待连接的部件10、20之间。然后，如图2所示，导电颗粒50介于彼此相对的电极11、21之间，使得电极11、21彼此电连接，然后在相邻的电极之间保持绝缘。也就是说，由于各向异性导电膜30而在x-y平面上保持绝缘，而沿z轴方向保持导电性。
在连接待连接的部件时，多层各向异性导电膜用作提高连接可靠性的一个方案，其中所述待连接的部件具有形成有精细间距的多个电极。该多层各向异性导电膜包括含有导电颗粒的导电粘合层以及绝缘粘合剂层。此时，含有导电颗粒的层具有比绝缘粘合剂层更高的粘性，或者含有导电颗粒的层的熔点被降低。
但是，上述方法使固化速率减慢，因此待连接的部件(例如IC芯片)可能被热所损坏，或者处理时间被延迟。
为了解决这些问题，已经提出一种具有提高的固化速率的各向异性导电膜。这种各向异性导电膜有利地缩短了处理时间，但是在导电颗粒被待连接部件的精细电极充分地挤压之前，树脂由于快速固化速率而被固化，从而导致了低质的连接。
发明内容本发明旨在解决现有技术的问题，因此本发明的目的在于提供一种多层各向异性导电膜，其在连接具有精细电极的待连接部件时，能够防止待连接部件由于热而被损坏，并且能够通过提供改进的固化速率来提高连接的可靠性。
为了实现上述目的，本发明提供一种多层各向异性导电膜，其包括非导电粘合层，其由第一绝缘粘合剂构成；导电粘合层，其层叠在该非导电粘合层的一个表面上，并且其中导电颗粒散布在第二绝缘粘合剂中，该第二绝缘粘合剂比该第一绝缘粘合剂具有相对较快的固化速率；以及分离膜，其附着于该非导电粘合层的表面，相对于与该导电粘合层接触的表面。
优选地，第一绝缘粘合剂是热固性树脂，第二绝缘粘合剂是热塑性树脂。
通过以下参照附图对于实施例的说明，本发明的其它目的和方案将更加显而易见，在附图中图1是示出介于待连接部件之间的普通各向异性导电膜的截面图；图2是示出利用普通各向异性导电膜连接待连接部件的截面图；图3是示出根据本发明优选实施例的多层各向异性导电膜的截面图；图4是示出利用根据本发明实施例的多层各向异性导电膜连接待连接部件的截面图；及图5是示出利用根据现有技术的单层各向异性导电膜连接待连接部件的截面图。
具体实施方式在下文中，参照附图详细说明本发明的优选实施例。在说明之前，应当理解说明书及所附权利要求
中使用的术语不应解释为受限于通常及字典含义，而应根据允许发明人为最佳解释而适当定义术语的原则，基于与本发明的技术方案相对应的含义和概念来解释。因此，这里提出的说明仅仅是只为说明目的的优选实例，而不用以限制发明的范围，因而应当理解，只要不脱离本发明的精神和范围，可以对其进行其它等效和改型。
图3是示意性示出根据本发明优选实施例的多层各向异性导电膜的截面图。
参照图3，根据本发明的多层各向异性导电膜包括非导电粘合层100、导电粘合层200和分离膜300。
非导电粘合层100由没有导电性的第一绝缘粘合剂110制成，并且牢固地粘附并固定待连接的部件(未示出)。此外，非导电粘合层100主要起在多层各向异性导电膜的x-y平面上保持绝缘的作用。
非导电粘合层100包括第一绝缘粘合剂110和用于固化第一绝缘粘合剂110的固化剂(未示出)。这里，第一绝缘粘合剂110优选为热固性树脂。热固性树脂是通过对分子量为1000或更小的树脂材料施加热、或者对其添加用于固化的固化剂而制成的。
例如，热固性树脂可以采用高分子环氧树脂或液态环氧树脂。环氧树脂显示出良好的热阻和良好的电绝缘特性，并且其特性依对其混合的固化剂而极大地改变。特别地，环氧树脂因其粘附特性而通常用作电气或电子部件的粘合剂。但是，本发明不限于此，在本发明的范围内可以应用各种改型。例如，可以使用酚醛树脂、脲醛树脂或三聚氰胺树脂。
由第一绝缘粘合剂110构成的非导电粘合层100的厚度优选为10到30μm。
导电粘合层200包括第二绝缘粘合剂210、用于固化第二绝缘粘合剂210的固化剂(未示出)和散布在第二绝缘粘合剂210中的导电颗粒220。此时，第二绝缘粘合剂210相比于第一绝缘粘合剂110具有相对较快的固化速率。
第二绝缘粘合剂210起到在x-y平面上将相邻的导电颗粒220相互隔离开的作用。因此，其在具有精细布线的衬底中防止相邻的导电颗粒220相互接触，从而防止x-y平面上的电连接。这里，第二绝缘粘合剂210优选采用热塑性树脂，例如丙烯酸树脂。但是，本发明不限于此，在本发明的范围内可以应用各种改型。例如，可以使用聚合树脂，包括聚乙烯、聚丙烯、氯乙烯树脂、或者它们的混合物。
热塑性树脂在加热时被软化并且显示出可塑性，因此其可被成形为各种形状。因而，在连接待连接的部件时，优选地，导电颗粒介于电极之间，然后受压。在此实施例中，丙烯酸树脂用作第二绝缘粘合剂210。丙烯酸树脂是一种热塑性树脂，其显示出比作为热固性树脂的环氧树脂更快的固化速率。也就是说，由丙烯酸树脂构成的导电粘合层200比由环氧树脂构成的非导电粘合层100更快地被固化。因此，在压缩待连接部件的过程中所施加的热量被从固化速率较慢的非导电粘合层100传递至固化速率较快的导电粘合层200，以使非导电粘合层100在导电颗粒220于导电粘合层200中充分受压之后完全固化。
导电颗粒220散布于第二绝缘粘合剂210、即丙烯酸树脂中，以电连接待连接部件的电极。为此，导电颗粒220由选自金、银、铁、铜、镍或它们的混合物中的至少一种金属制成。为了连接具有精细间距的电极，导电颗粒220的直径优选为1到15μm。但是，本发明不限于这些数值，并且它们可以依待连接部件的特性而不同地改变。
由第二绝缘粘合剂210构成的导电粘合层200的厚度优选为5到25μm。
分离膜300附着于非导电粘合层100的表面，该表面相对于非导电粘合层100与导电粘合层200的接触表面。分离膜300用于在各向异性导电膜用作连接部件之前稳定地保持该各向异性导电膜。分离膜300通常采用处理成具有分离功能的PET膜。
下面，将利用更具体的实验实例来更详细地说明本发明。但是，本发明不限于该实验实例，在所附权利要求
限定的范围内可以施行各种实施例。
实验实例如图4所示，由环氧树脂构成的非导电粘合层100和由咪唑(imidazole)衍生的环氧化合物构成的潜固化剂被制成厚度为12μm，导电粒子220散布在丙烯酸树脂中的导电粘合层200和过氧化物固化剂被制成厚度为13μm。然后，利用橡胶辊滚压非导电粘合层100和导电粘合层200，以制成多层各向异性导电膜1，在该多层各向异性导电膜1中叠加了两层。其后，多层各向异性导电膜1介于待连接部件400、500之间，然后，通过在180℃施加3MPa的压强，该多层各向异性导电膜1受压7秒钟。
比较实例如图5所示，单层各向异性导电膜2被制成厚度为25μm，其中导电颗粒620散布在辐射(radical)固化树脂610中。然后，单层各向异性导电膜2介于待连接部件400、500之间，然后，通过在180℃施加3MPa的压强，该单层各向异性导电膜2受压7秒钟。
对于根据实验实例和比较实例制成的每个样品，测量导电颗粒的压迫状态(pressing state)和连接可靠性。
1、导电颗粒的压迫状态对于多层或单层各向异性导电膜1、2介于并受压在待连接部件400、500之间的样品，利用300到1000放大倍率的光学显微法，测量保持在每个隆起(bump)中的导电颗粒220、620的压迫特性。
2、连接可靠性利用万用表测量用多层或单层各向异性导电膜1、2粘附的待连接部件400、500的电极410、510之间的连接电阻。此时，如果连接电阻为1Ω或更小，则确定为“良好连接”；如果连接电阻超过1Ω，则确定为“不良连接”。
下面的表1显示了导电颗粒的压迫状态和待连接部件的电极之间的连接电阻的测量结果，其是根据实验实例和比较实例观测的。
表1
见表1，对于实验实例，由于使用了由固化速率不同的两种树脂构成的多个层，所以在热按压过程期间，热量从相对低固化速率的树脂层传递到相对快固化速率的树脂层，并且介于待连接部件的电极之间的导电颗粒在低固化速率的树脂层完全固化之前充分受压(见图4的(c)部分)。因此，电极之间的连接电阻也低。
同时，对于仅形成了快固化速率的树脂层的比较实例，树脂层在介于待连接部件的电极之间的导电颗粒受压之前完全固化，从而导致了电极与导电颗粒之间的间隙(见图5的(c)部分)。因此，连接电阻高。
因而，应当理解，由固化速率不同的树脂层构成的多层各向异性导电膜对于提高导电颗粒的压迫状态比仅由快固化速率的树脂层构成的各向异性导电膜更为有效。
如上所述，已经参照附图详细说明了本发明。但是，应当理解，仅为了示例而给出本发明的详细说明和具体实施例，而不用以限制本发明的范围；由于通过此详细说明，本发明的精神和范围内的各种变化和改型对于本领域技术人员都将变得显而易见，因此应当理解，本发明的精神和范围内的其它等效和改型通过此详细说明对于本领域技术人员将变得显而易见。
工业实用性根据本发明，利用固化速率不同的树脂层制备多层各向异性导电膜，因此介于待连接部件的电极之间的导电颗粒可以以有效的方式充分受压，同时相对较低固化速率的树脂层完全固化。
此外，由于包含了相对较快固化速率的树脂层，所以能够防止电极被热所损坏，并且能够缩短处理时间。
权利要求
1.一种多层各向异性导电膜，包括非导电粘合层，其由第一绝缘粘合剂构成；导电粘合层，其层叠在该非导电粘合层的一个表面上，并且其中导电颗粒散布在第二绝缘粘合剂中，所述第二绝缘粘合剂比所述第一绝缘粘合剂具有相对较快的固化速率；以及分离膜，其附着于所述非导电粘合层的与所述导电粘合层接触的表面相对的表面。
2.如权利要求
1所述的多层各向异性导电膜，其中所述第一绝缘粘合剂是热固性树脂。
3.如权利要求
1所述的多层各向异性导电膜，其中所述第二绝缘粘合剂是热塑性树脂。
4.如权利要求
1至3中任一项所述的多层各向异性导电膜，其中所述导电颗粒选自金、银、铁、铜、镍和它们的混合物。
专利摘要
本发明公开一种多层各向异性导电膜，包括非导电粘合层，其由第一绝缘粘合剂构成；导电粘合层，其层叠在该非导电粘合层的一个表面上，并且其中导电颗粒散布在第二绝缘粘合剂中，该第二绝缘粘合剂比该第一绝缘粘合剂具有相对较快的固化速率；以及分离膜，其附着于该非导电粘合层的表面，相对于与该导电粘合层接触的表面。由于固化速率得到改善，因此该多层各向异性导电膜防止待连接部件的电极被热量所损坏，并且改善了导电颗粒的压迫状态。
文档编号G02F1/133GK1996132SQ200610172073
公开日2007年7月11日 申请日期2006年12月29日
发明者禹相旭, 文赫洙, 韩哲钟, 韩用锡, 朴正范 申请人:Ls电线有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan