專利名稱：各向異性導(dǎo)電膜和半導(dǎo)體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種各向異性導(dǎo)電膜，更具體地涉及一種各向異性導(dǎo)電膜，所述各向異性導(dǎo)電膜同時包括聚酯型聚氨酯樹脂和三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯以具有高的儲能模量，從而呈現(xiàn)對收縮和膨脹的高耐受性，產(chǎn)生較少的氣泡，并且即使在高溫高濕下長期儲存后在粘結(jié)強度和連接方面也具有極好的可靠性。
背景技術(shù)：
通常，各向異性導(dǎo)電膜(ACF)是指膜狀粘合劑，其中導(dǎo)電顆粒，例如包括鎳顆?；蚪痤w粒的金屬顆粒、或涂金屬的聚合物樹脂顆粒分散在樹脂如環(huán)氧樹脂中。各向異性導(dǎo)電膜表示具有在其厚度方向呈現(xiàn)導(dǎo)電性質(zhì)且在其表面方向呈現(xiàn)絕緣性質(zhì)的電各向異性和粘合性的聚合物層。當各向異性導(dǎo)電膜置于將被連接的電路板之間并且在特定條件下經(jīng)受加熱和加壓時，電路板的電路端子通過導(dǎo)電顆粒電連接，并且絕緣粘合劑樹脂填充相鄰電路端子間的空間以使導(dǎo)電顆粒彼此絕緣，從而提供電路端子間的高絕緣性能。隨著大尺寸面板和布線擴大的增長趨勢，電極間的間距變寬。因此，因為連接基板由于在粘合中在受熱和壓力下的壓制而膨脹以及在粘合后的收縮恢復(fù)，所以粘合劑組合物膨脹和收縮到嚴重程度，引起大量氣泡產(chǎn)生，并劣化粘合劑組合物填充效果。為了解決此類問題，一種方法是使用具有高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的粘合劑樹脂(日本專利公開號2011-159486,2011年8月8日公開)。但是，在這種情況下，各向異性導(dǎo)電膜由于硬度改善了膨脹和收縮的耐受性，但是具有降低的用于削弱壓痕(indentation)的樹脂流動性，導(dǎo)致導(dǎo)電顆粒接觸面積的減少，從而劣化連接可靠性。作為與本 發(fā)明相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)，韓國專利公開號10-2011-0095127 (2011年8月24日公開)中公開了一 種各向異性導(dǎo)電膜。該各向異性導(dǎo)電膜在低溫下快速固化，其包括苯氧基樹脂和自由基聚合材料，并且具有極好的連接性能。這些公開通過描述與苯氧基樹脂一起使用的三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯而公開了使用三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯作為自由基聚合材料。具體地，與自由基聚合材料一起使用的具有非常高酸值的苯氧基樹脂傾向于加速金屬侵蝕。因而，如果具有此構(gòu)造的各向異性導(dǎo)電膜用于連接半導(dǎo)體裝置，裝置的可靠性變差。由于苯氧基樹脂和三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯不相容，一起使用這些材料的各向異性導(dǎo)電膜不會具有高的可靠性、硬度以及對收縮/膨脹的耐受性。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明的發(fā)明人開發(fā)出了一種各向異性導(dǎo)電膜，所述各向異性導(dǎo)電膜同時包括聚酯型聚氨酯樹脂和三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯以具有高儲能模量，從而呈現(xiàn)出對收縮和膨脹的高耐受性，產(chǎn)生較少的氣泡，甚至在高溫高濕下長期儲存后在粘結(jié)強度和連接方面也具有極好的可靠性。本發(fā)明旨在提供一種各向異性導(dǎo)電膜，所述各向異性導(dǎo)電膜同時包括聚酯型聚氨酯樹脂和三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯以具有硬度，從而防止體積受熱而改變。本發(fā)明還旨在提供一種各向異性導(dǎo)電膜，所述各向異性導(dǎo)電膜對由熱的收縮和膨脹具有高耐受性，從而不僅抑制在膜附著區(qū)域的氣泡的初始產(chǎn)生，而且抑制在高溫高濕下長期儲存后的氣泡面積增加。本發(fā)明還旨在提供一種在粘結(jié)強度及硬度上呈現(xiàn)極好可靠性的各向異性導(dǎo)電膜。本發(fā)明涉及一種同時包括聚酯型聚氨酯樹脂和三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯的各向異性導(dǎo)電膜。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種各向異性導(dǎo)電膜，所述各向異性導(dǎo)電膜包括:a)包括聚酯型聚氨酯樹脂的粘合劑體系；b)包括三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯的自由基聚合材料；c)固化引發(fā)劑；和d)導(dǎo)電顆粒。根據(jù)本發(fā)明的 另一個方面，提供了一種各向異性導(dǎo)電膜，基于100重量份的固含量的各向異性導(dǎo)電膜，所述各向異性導(dǎo)電膜包括:a) 40至80重量份的包括聚酯型聚氨酯樹脂的粘合劑體系；b) 5至50重量份的包括三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯的自由基聚合材料；c) 0.1至10重量份的固化引發(fā)劑；和d) 0.1至10重量份的導(dǎo)電顆粒。根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，基于100重量份的固含量的各向異性導(dǎo)電膜，聚酯型聚氨酯樹脂的量可為5至40重量份。根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，基于100重量份的固含量的各向異性導(dǎo)電膜，三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯的量可為5至30重量份。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述各向異性導(dǎo)電膜可進一步包括有機顆?；驘o機顆粒。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述有機顆粒可包括選自由丙烯酸類樹脂，例如丙烯酸酯樹脂、乙烯-丙烯酸酯共聚物和乙烯-丙烯酸共聚物；烯烴樹脂，例如乙烯樹脂和乙烯-丙烯共聚物；丁二烯樹脂，丙烯腈-丁二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、羧化的苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、乙烯-苯乙烯-丁烯嵌段共聚物；橡膠，例如丁二烯橡膠、腈-丁二烯橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠和氯丁二烯橡膠；乙烯基樹脂，例如乙烯醇縮丁醛樹脂、乙烯醇縮甲醛樹脂；酯樹脂，例如聚酯和氰酸酯樹脂；苯氧基樹脂；硅橡膠；和聚氨酯樹脂組成的組中的顆粒。這些有機顆粒可單獨或作為混合物使用。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述無機顆?？砂ǖ幌抻诙趸琛８鶕?jù)本發(fā)明的另一個方面，基于100重量份的固含量的各向異性導(dǎo)電膜，所述有機顆粒或無機顆粒的量為I至20重量份。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述各向異性導(dǎo)電膜在固化90%或更多后在40°C具有IOOMPa或更高的儲能模量。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，基于最終壓制后并在85°C和85%RH儲存500小時后的電極間的空間面積，所述各向異性導(dǎo)電膜可具有20%或更低的氣泡面積。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述各向異性導(dǎo)電膜在最終壓制后并在85°C和85%RH儲存500小時后可具有500gf/cm或更高的粘結(jié)強度。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種各向異性導(dǎo)電膜，所述各向異性導(dǎo)電膜包括聚酯型聚氨酯樹脂和三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯，其中，所述各向異性導(dǎo)電膜具有:a)在40°C的IOOMPa或更高的儲能模量；和b)在最終壓制后并在85°C和85%RH儲存500小時后的電極間的空間面積的20%或更低的氣泡面積。根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，提供了一種半導(dǎo)體裝置，所述半導(dǎo)體裝置包括:布線基板和半導(dǎo)體芯片，其中所述半導(dǎo)體裝置通過所述各向異性導(dǎo)電膜連接。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電膜同時包括聚酯型聚氨酯樹脂和三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯以便具有高儲能模量，從而呈現(xiàn)對收縮和膨脹的高耐受性，產(chǎn)生較少的氣泡，并且即使在高溫高濕下長期儲存后在粘結(jié)強度和連接方面也具有極好的可靠性。特別是所述各向異性導(dǎo)電膜包括聚酯型聚氨酯樹脂和三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯以具有硬度，從而控制體積受熱的變化。此外，所述各向異性導(dǎo)電膜對熱的收縮和膨脹具有高耐受性，從而不僅抑制在膜附著區(qū)域的氣泡的初始產(chǎn)生，而且抑制在高溫高濕下長期儲存后的氣泡面積增加。此外，所述各向異性導(dǎo)電膜在粘結(jié)強度及硬度上呈現(xiàn)極好的可靠性。
具體實施例方式現(xiàn)在將詳細地描述本發(fā)明的示例性實施方式。本文中將省略對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的細節(jié)。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種各向異性導(dǎo)電膜，所述各向異性導(dǎo)電膜包括:a)包括聚酷型聚氣酷樹脂的粘合劑體系；b)包括三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯的自由基聚合材料；c)固化引發(fā)劑；和d)導(dǎo)電顆粒。粘合劑體系可包括聚酯型聚氨酯樹脂。聚酯型聚氨酯樹脂本發(fā)明使用的聚酯型聚氨酯樹脂可通過聚酯型多元醇和二異氰酸酯的反應(yīng)獲得。所述聚酯型多元醇是指具有多個酯基和多個羥基的聚合物。所述聚酯型多元醇可通過二羧酸和二醇的反應(yīng)獲得。二羧酸的實例可包括鄰苯二甲酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸、己二酸、葵二酸、琥珀酸、戊二酸、辛二酸、壬二酸、十二烷二酸、六氫鄰苯二甲酸、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、中康酸、四氫鄰苯二甲酸等。優(yōu)選使用這些芳族或脂族二羧酸。二醇的實例可包括乙二醇、丙二醇、己二醇、新戊二醇、二乙二醇、三乙二醇、
I,3-丙二醇、1，3- 丁二醇、1，4- 丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、二丙二醇、二丁二醇、2-甲基-1，3-戊二醇、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇、1，4-環(huán)己烷二甲醇等。優(yōu)選使用這些二醇。二異氰酸酯的實例可包括異佛爾酮二異氰酸酯(iroi)、4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、1，6-六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、二甲苯二異氰酸酯、氫化的二苯基甲烷二異氰酸酯、萘二異氰酸酯、2，4-甲苯二異氰酸酯、2，6-甲苯二異氰酸酯等。優(yōu)選使用這些芳族、脂環(huán)族或脂族二異氰酸酯。聚酯型聚氨酯樹脂可具有10000g/mol至100000g/mol,優(yōu)選25000g/mol至70000g/mol的重均分子量。基于100重量份的固含量的各向異性導(dǎo)電膜，聚酯型聚氨酯樹脂的量可為5至40重量份，優(yōu)選15至40重量份。在該范圍內(nèi)，維持了儲能模量和粘結(jié)強度之間的平衡，從而該膜可獲得固體性能和極好的粘結(jié)強度。關(guān)于本發(fā)明中與聚酯型 聚氨酯樹脂一起使用的粘合劑樹脂沒有具體限制，并且可使用本領(lǐng)域中常用的任何樹脂。粘合劑樹脂的實例可包括丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、丁腈橡膠(NBR)樹脂等。丙烯酸樹脂本發(fā)明中可用的丙烯酸樹脂可通過丙烯酸單體和/或與丙烯酸單體可聚合的單體的聚合獲得。例如，丙烯酸樹脂可通過聚合選自由具有C2至ClO的烷基的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸、乙酸乙烯酯及其改性的丙烯酸單體組成的組中的至少一種單體制備。聚合方法無具體限制。聚氨酯樹脂本發(fā)明中可用的聚氨酯樹脂是具有氨基甲酸乙酯鍵的聚合物樹脂，其可通過例如異佛爾酮二異氰酸酯、聚丁二醇等的聚合獲得，但不限于此。所述聚氨酯樹脂可具有50000至100000g/mol的重均分子量。NBR 樹脂本發(fā)明中可用的NBR樹脂是通過丙烯腈和丁二烯的乳液聚合獲得的共聚物。關(guān)于共聚物中丙烯腈和丁二烯的量無具體限制，關(guān)于聚合方法也無具體限制。NBR樹脂可具有50000g/mol 至 2000000g/mol 的重均分子量。基于100重量份的固含量的各向異性導(dǎo)電膜，本發(fā)明的粘合劑體系的量可為40至80重量份，優(yōu)選55至80重量份。在該范圍內(nèi)，維持了儲能模量和粘結(jié)強度之間的平衡，從而該膜可獲得硬度和極好的粘結(jié)強度。(b)自由基聚合材料本發(fā)明中使用的自由基聚合材料包括三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯。本發(fā)明中，基于100重量份的固含量的各向異性導(dǎo)電膜，三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯的量可為5至30重量份,優(yōu)選10至25重量份。關(guān)于本發(fā)明中與三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯一起使用的自由基聚合材料沒有具體限制，并且可使用本領(lǐng)域中常用的任何自由基聚合材料。此類自由基聚合材料的實例可包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和馬來酰亞胺化合物。它們可用作單體、低聚物或單體和低聚物的組合，但不限于此。丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯
本發(fā)明中可用的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的實例可包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸異丁酯、乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、四羥甲基甲烷四丙烯酸酯、2-羥基-1，3- 二丙烯酰氧基丙烷、2，2-雙[4-(丙烯酰氧基聚甲氧基)苯基]丙烷、2，2-雙[4-(丙烯酰氧基聚乙氧基)苯基]丙烷、二環(huán)戊烯基丙烯酸酯、三環(huán)癸基丙烯酸酯、三(丙烯酰氧基乙基)異氰酸酯、三環(huán)葵烷二甲醇二丙烯酸酯、2-甲基丙烯酰氧基磷酸酯(2-methacryloyloxy phosphate)、季戍四醇三(甲基)丙烯酸酯或2-羥乙基(甲基)丙烯酸酯，但不限于此。這些丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯可單獨或組合它們兩種或更多種使用。馬來酰亞胺本發(fā)明中可用的馬來酰亞胺化合物可包括包括至少兩個馬來酰亞胺基的化合物，例如1-甲基_2，4-雙馬來酰亞胺苯、N, N’ -間亞苯基雙馬來酰亞胺、N, N’-對亞苯基雙馬來酰亞胺、N, N’ -間甲代亞苯基雙馬來酰亞胺、N, N’ -4，4-亞聯(lián)苯基雙馬來酰亞胺、N, N’ -4，4- (3，3’ - 二甲基亞聯(lián)苯基)雙馬來酰亞胺、N, N’ -4，4- (3，3’ - 二甲基二苯甲烷)雙馬來酰亞胺、N，N’-4，4-(3，3’-二乙基二苯甲烷)雙馬來酰亞胺、N，N’-4，4-二苯甲烷雙馬來酰亞胺、N, N’ -4，4- 二苯丙烷雙馬來酰亞胺、N, N’ -4，4- 二苯基醚雙馬來酰亞胺、N, N’-3，3’- 二苯基諷雙馬來酸亞胺、2，2-雙[4_(4_馬來酸亞胺苯氧基)苯基]丙燒、2，2-雙[3-仲丁基-4-8-(4- 馬來酰亞胺苯氧基)苯基]丙烷、1，1-雙[4-(4-馬來酰亞胺苯氧基)苯基]癸燒、4，4’ -亞環(huán)己基-雙[1-(4-馬來酰亞胺苯氧基)-2-環(huán)己基]苯、2，2-雙[4-(4-馬來酰亞胺苯氧基)苯基)六氟丙烷等，但不限于此。這些馬來酰亞胺化合物可單獨或組合它們兩種或更多種使用?；?00重量份的固含量的各向異性導(dǎo)電膜，本發(fā)明的自由基聚合材料的量可為5至50重量份，優(yōu)選10至40重量份。如果自由基聚合化合物的量小于5重量份，由于最終壓制后固化密度的減少，可靠性和整體流動性劣化。結(jié)果，導(dǎo)電顆粒和電路基板之間的接觸會在粘合時變?nèi)酰⑶衣?lián)結(jié)電阻會增加，從而降低連接可靠性。而如果含量大于50重量份，難于形成各向異性導(dǎo)電膜，并且粘合性能可能會劣化。(C)固化引發(fā)劑關(guān)于本發(fā)明中使用的固化引發(fā)劑沒有具體限制，但可包括本領(lǐng)域中常用的任何固化引發(fā)劑?？捎玫墓袒l(fā)劑實例可包括過氧化物引發(fā)劑和偶氮引發(fā)劑，但不限于此。過氧化物引發(fā)劑本發(fā)明中可使用的過氧化物引發(fā)劑的實例可包括苯甲酰過氧化物、月桂基過氧化物、過氧月桂酸叔丁酯、1，1，3，3-四甲基丁基過氧化新戊酸酯、異丙苯基過氧化氫等，但不限于此。偶氮類引發(fā)劑本發(fā)明中可使用的偶氮類引發(fā)劑的實例可包括2，2’-偶氮雙(4-甲氧基-2，4-二甲基戊腈)、二甲基_2，2’ -偶氮雙(2-甲基丙酸酯)、2，2’ -偶氮雙(N-環(huán)己基-2-甲基丙酰胺)等，但不限于此?；?00重量份的固含量的各向異性導(dǎo)電膜，本發(fā)明中使用的固化引發(fā)劑的量為
0.1至10重量份。(d)導(dǎo)電顆粒
本發(fā)明中使用的導(dǎo)電顆?？砂ū绢I(lǐng)域中通常使用的任何顆粒，而沒有具體限制。導(dǎo)電顆粒的實例可包括金屬顆粒,例如Au、Ag、N1、Cu和焊料顆粒；碳顆粒；涂金屬的樹脂顆粒，例如聚乙烯顆粒、聚丙烯顆粒、聚酯顆粒、聚苯乙烯顆粒、聚乙烯醇顆粒和它們涂有Au、Ag、Ni等的改性樹脂顆粒；且導(dǎo)電顆粒進一步涂有絕緣顆粒。導(dǎo)電顆粒的尺寸根據(jù)要使用的電路間距和目的可確定在2至30 μ m的范圍內(nèi)?；?00重量份的固含量的各向異性導(dǎo)電膜，本發(fā)明中使用的導(dǎo)電顆粒的量可為
0.1至10重量份。在該范圍內(nèi)，可防止連接和/或絕緣缺陷以獲得極好的連接性能。本發(fā)明的另一個方面提供了除了組分(a)、( b )、( c )和(d)外進一步包括有機顆粒或無機顆粒的各向異性導(dǎo)電膜。所述有機顆?；驘o機顆?？砂ū绢I(lǐng)域中通常使用的任何顆粒，而沒有具體限制。有機顆粒的實例可包括丙烯酸樹脂，例如丙烯酸酯樹脂、乙烯-丙烯酸酯共聚物和乙烯-丙烯酸共聚物；烯烴樹脂，例如乙烯樹脂和乙烯-丙烯共聚物；丁二烯樹脂，丙烯腈-丁二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、羧化的苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，乙烯-苯乙烯-丁烯嵌段共聚物；橡膠，例如丁二烯橡膠、腈-丁二烯橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠和和氯丁二烯橡膠；乙烯基樹脂，例如乙烯醇縮丁醛樹脂和乙烯醇縮甲 醛樹脂；酯樹脂，例如聚酯和氰酸酯樹脂；苯氧基樹脂；硅橡膠；或聚氨酯樹脂的顆粒。這些有機顆?？蓡为毣蜃鳛榛旌衔锸褂?。無機顆粒的實例可包括二氧化硅顆粒，但不限于此。所述有機顆?；驘o機顆粒可具有0.1至10 μ m,優(yōu)選0.1至5 μ m的大小。在該范圍內(nèi)，顆?？珊线m地分散，并且可防止由于降低的膜粘附力而造成預(yù)粘合加工性上的劣化?；?00重量份的固含量的各向異性導(dǎo)電膜，有機顆?；驘o機顆粒的量可為I至20重量份。在該范圍內(nèi)，該顆?？商峁┏浞值男Ч?，并且防止膜韌性的過度增加，從而防止粘附力降低。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了在40°C具有IOOMPa或更高的儲能模量的各向異性導(dǎo)電膜。儲能模量可通過本領(lǐng)域中通常使用的任何方法測量，沒有具體限制。例如，高儲能模評價如下:將各向異性導(dǎo)電膜切成合適大小的片(例如5_寬和30mm長),然后用動態(tài)機械分析儀(DMA, Q800, TA Instruments)以 IOHz 的頻率，從-30°C至 17CTC 以 4°C /min 的升溫測量儲能模量。根據(jù)本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電膜在40°C可具有IOOMPa或更高的儲能模量。在該范圍內(nèi)，膜具有充足的硬度以控制體積受熱變化。本發(fā)明的另一個方面提供了各向異性導(dǎo)電膜，基于最終壓制后且在85°C和85%RH儲存500小時后的電極間的空間面積,所述各向異性導(dǎo)電膜可具有20%或更低的氣泡面積。上述最終壓制可在185 °C和4.5MPa下進行4秒?？蓽y量膜在85°C和85%RH儲存500小時后的物理性能以用于可靠性評價。電極間的空間是壓制中填充有各向異性導(dǎo)電膜的電極間的間隙。氣泡面積可通過本領(lǐng)域中通常使用的任何方法測量，而沒有具體限制。例如，氣泡面積可通過用顯微鏡(或攝影)觀察填充有膜的電極間的空間，然后用圖像分析儀或網(wǎng)格坐標計算氣泡面積來算出。如果各向異性導(dǎo)電膜具有大于20%的氣泡面積，使用膜連接的半導(dǎo)體裝置不能長久使用，并具有短壽命。本發(fā)明的另一個方面提供了在最終壓制后并在85 °C和85%RH儲存500小時后可具有500gf/cm或更高的粘結(jié)強度的各向異性導(dǎo)電膜。最終壓制可在與上述相同的條件下進行。粘結(jié)強度可通過本領(lǐng)域中通常使用的任何方法評價，而無具體限制。例如，粘結(jié)強度可在185° C和4.5MPa下壓制4秒后通過剝離強度測試儀(H5KT，Tinius Olsen)以90°的剝離角度和50mm/min的剝離速度來測量。如果各向異性導(dǎo)電膜具有小于500gf/cm的粘結(jié)強度，使用該膜連接的半導(dǎo)體裝置不能長久使用，并具有短壽命。形成各向異性導(dǎo)電膜的方法無具體限制，可使用本領(lǐng)域中通常使用的任何方法。不需要特別的裝置或設(shè)備來形成上述各向異性導(dǎo)電膜。例如，各向異性導(dǎo)電膜可通過如下過程獲得:在有機溶劑中溶解并液化粘合劑樹脂，對其加入剩余組分，并攪拌溶液一定時段，將該溶液涂布到離型膜至適當厚度，例如10至50 μ m，并干燥溶液以揮發(fā)有機溶劑。本發(fā)明的另一個方面提供了通過各向異性導(dǎo)電膜連接的半導(dǎo)體裝置。所述半導(dǎo)體裝 置可包括布線基板；附著于該布線基板的芯片固定側(cè)的各向異性導(dǎo)電膜；和固定在所述膜上的半導(dǎo)體芯片。本發(fā)明中使用的布線基板和半導(dǎo)體芯片沒有具體限制，且可包括本領(lǐng)域中通常已知的任何布線基板和半導(dǎo)體芯片。制造本發(fā)明半導(dǎo)體裝置的方法沒有具體限制，且可包括本領(lǐng)域中通常已知的任何方法。以下，參照實施例、對比例和實驗例對本發(fā)明進行詳細說明。但提供這些實施例僅用于說明目的，而不應(yīng)解釋為限制各實施方式的范圍。實施例1:包括聚酯型聚氨酯樹脂和三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯的各向異性導(dǎo)電膜的制備各向異性導(dǎo)電膜通過混合制備?；?00重量份的固含量的各向異性導(dǎo)電膜，a)作為粘合劑體系，30重量份的聚酯型聚氨酯樹脂(NPC8750，Nanux Inc.);和27重量份的丙烯酸樹脂(A0F-7003, Aekyung Chemical),b)作為自由基聚合材料，14重量份的三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯；12重量份的聚氨酯丙烯酸酯(NPC7007，Nanux Inc.) ；1重量份的2-甲基丙烯?；跻一姿狨?；5重量份的季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯；和5重量份的2-羥乙基(甲基)丙烯酸酯，c)作為固化引發(fā)劑，3重量份的月桂基過氧化物，和d)作為導(dǎo)電顆粒,3重量份的3 μ m的導(dǎo)電顆粒(Sekisui Chemical)。在不粉碎導(dǎo)電顆粒的速率和室溫(25° C)下攪拌上述混合物溶液60分鐘。使用鑄刀，將該溶液在經(jīng)過硅酮離型表面處理的聚乙烯基膜上形成16ym厚度的膜。將該膜在60° C干燥5分鐘。實施例2:不僅包括聚酯型聚氨酯樹脂和三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯，還包括有機顆粒的各向異性導(dǎo)電膜的制備用與實施例1相同的方法制造各向異性導(dǎo)電膜，區(qū)別在于使用23重量份的聚酯型聚氨酯樹脂和5重量份的聚氨酯珠(MM-101-MS，Negami )。實施例3:不僅包括聚酯型聚氨酯樹脂和三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯，還包括有機顆粒的各向異性導(dǎo)電膜的制備用與實施例1相同的方法制造各向異性導(dǎo)電膜，區(qū)別在于使用15重量份的聚酯型聚氨酯樹脂；5重量份的NBR樹脂(N-34，Nippon Zeon) ；20重量份的丙烯酸樹脂；25重量份的三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯；10重量份的2-羥乙基異氰脲酸酯二丙烯酸酯；2重量份的導(dǎo)電顆粒，和7重量份的聚氨酯珠(MM-101-MS，Negami)，且未添加季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯和2-羥乙基(甲基)丙烯酸酯。實施例4:包括聚酯型聚氨酯樹脂和三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯的各向異性導(dǎo)電膜的制備用與實施例3相同的方法制造各向異性導(dǎo)電膜，區(qū)別在于使用40重量份的聚酯型聚氨酯樹脂；10重量份的三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯；5重量份的聚氨酯丙烯酸酯；13重量份的2-羥乙基異氰脲酸酯二丙烯酸酯；和3重量份的導(dǎo)電顆粒，且未添加聚氨酯珠。對比例1:包括聚酯型聚氨酯樹脂但不包括三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯的各向異性導(dǎo)電膜的制備用與實施例1相同的方法制造各向異性導(dǎo)電膜，區(qū)別在于使用三(2-羥乙基)異
氰脲酸酯二丙烯酸酯代替三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯。對比例2:包括三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯但不包括聚酯型聚氨酯樹脂的各向異性導(dǎo)電膜的制備用與實施例1相同的方法制造各向異性導(dǎo)電膜，區(qū)別在于使用多元醇聚氨酯樹脂(NPC7007T, Nanux Inc.)代替聚酯型聚氨酯樹脂。對比例3:不包括聚酯型聚氨酯樹脂和三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯的各向異性導(dǎo)電膜的制備用與實施例1相同的方法制造各向異性導(dǎo)電膜，區(qū)別在于使用多元醇聚氨酯樹脂(NPC7007T, Nanux Inc.)代替聚酯型聚氨酯樹脂，并且使用三(2-羥乙基)異氰脲酸酯二丙烯酸酯代替三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯。根據(jù)實施例1至4和對比例I至3的各向異性導(dǎo)電膜的組成以重量份列于表I和表2中。表I
權(quán)利要求
1.一種各向異性導(dǎo)電膜，包括: a)包括聚酯型聚氨酯樹脂的粘合劑體系； b)包括三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯的自由基聚合材料； c)固化引發(fā)劑；和 d)導(dǎo)電顆粒。
2.如權(quán)利要求1所述的各向異性導(dǎo)電膜，其中，基于100重量份的固含量的所述各向異性導(dǎo)電膜，所述各向異性導(dǎo)電膜包括: a)40至80重量份的包括所述聚酯型聚氨酯樹脂的所述粘合劑體系； b)5至50重量份的包括所述三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯的所述自由基聚合材料； c)0.1至10重量份的所述固化引發(fā)劑；和 d)0.1至10重量份的所述導(dǎo)電顆粒。
3.如權(quán)利要求2所述的各向異性導(dǎo)電膜，其中，基于100重量份的固含量的所述各向異性導(dǎo)電膜，所述聚酯型聚氨酯樹脂的量為5至40重量份。
4.如權(quán)利要求2所述的各向異性導(dǎo)電膜，其中，基于100重量份的固含量的所述各向異性導(dǎo)電膜，所述三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯的量為5至30重量份。
5.如權(quán)利要求1至4中 任意一項所述的各向異性導(dǎo)電膜，其中，所述各向異性導(dǎo)電膜在40°C具有IOOMPa或更高的儲能模量
6.如權(quán)利要求1至4中任意一項所述的各向異性導(dǎo)電膜，其中，基于最終壓制后并在85°C和85%RH儲存500小時后的電極間的空間面積，所述各向異性導(dǎo)電膜具有20%或更低的氣泡面積。
7.一種各向異性導(dǎo)電膜，所述各向異性導(dǎo)電膜包括聚酯型聚氨酯樹脂和三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯，其中，所述各向異性導(dǎo)電膜具有: a)在40°C的IOOMPa或更高的儲能模量；和 b)基于最終壓制后并在85°C和85%RH儲存500小時后的電極間的空間面積的20%或更少的氣泡面積。
8.如權(quán)利要求1或7所述的各向異性導(dǎo)電膜，其中，所述各向異性導(dǎo)電膜進一步包括有機顆?；驘o機顆粒。
9.如權(quán)利要求8所述的各向異性導(dǎo)電膜，其中，所述有機顆粒包括選自由丙烯酸酯樹月旨、丙烯酸樹脂、乙烯樹脂、烯烴樹脂、丁二烯樹脂、丙烯腈-丁二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、羧化的苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、乙烯-苯乙烯-丁烯嵌段共聚物、丁二烯橡膠、氯丁二烯橡膠、硅橡膠、乙烯基樹脂、酯樹脂、苯氧基樹脂和聚氨酯樹脂組成的組中的至少一種的顆粒。
10.如權(quán)利要求8所述的各向異性導(dǎo)電膜，其中，所述無機顆粒為二氧化硅顆粒。
11.如權(quán)利要求8所述的各向異性導(dǎo)電膜，其中，基于100重量份的固含量的各向異性導(dǎo)電膜，所述有機顆?；驘o機顆粒的量為I至20重量份。
12.如權(quán)利要求1或7所述的各向異性導(dǎo)電膜，其中，所述各向異性導(dǎo)電膜在最終壓制后并在85°C和85%RH儲存500小時后具有500gf/cm或更高的粘結(jié)強度。
13.一種半導(dǎo)體裝置，所述半導(dǎo)體裝置包括: a)布線基板；b)附著于所述布線基板的芯片固定側(cè)的權(quán)利要求1至12中任意一項所述的各向異性導(dǎo)電膜；和 c)固定在所述膜上 的半導(dǎo)體芯片。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種各向異性導(dǎo)電膜和半導(dǎo)體裝置，所述各向異性導(dǎo)電膜同時包括聚酯型聚氨酯樹脂和三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯。所述各向異性導(dǎo)電膜同時包括聚酯型聚氨酯樹脂和三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯以具有高儲能模量，從而呈現(xiàn)對收縮和膨脹的高耐受性，產(chǎn)生較少的氣泡，并且即使在高溫高濕下長期儲存后也具有極好的粘結(jié)強度可靠性和連接可靠性。
文檔編號C09J9/02GK103160216SQ201210253668
公開日2013年6月19日 申請日期2012年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月16日
發(fā)明者高連助, 奇惠秀, 魚東善, 李吉鏞 申請人:第一毛織株式會社