專利名稱：各向異性導電膜組合物、各向異性導電膜和半導體裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及各向異性導電膜組合物、由該組合物制造的各向異性導電膜和半導體裝置。更具體地，本發(fā)明涉及一種各向異性導電膜組合物，該組合物包括:包含聚酯聚氨酯樹脂、聚氨酯丙烯酸酯樹脂和除了聚酯聚氨酯樹脂和聚氨酯丙烯酸酯樹脂外的氨基甲酸酯樹脂中至少一種的粘合劑；乙烯-乙酸乙烯酯共聚物；包含三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯或三環(huán)癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯的可自由基聚合的材料和有機顆粒。尤其地，本發(fā)明涉及用于連接電路的樹脂組合物和薄膜，該薄膜固化后具有10%至100%的伸長率且在連接結構內無明顯收縮和膨脹，從而防止高溫和高濕度下電連接的可靠性降低。
背景技術：
通常，各向異性導電膜(ACF)是指膜狀粘合劑，其中分散有導電顆粒，如包括鎳或金顆粒的金屬顆?；蛲扛灿薪饘俚木酆衔镱w粒。當各向異性導電膜設于被連接的電路板之間且在特定條件下受到加熱和壓制時，電路板的電路端子通過導電顆粒電連接且將絕緣粘合樹脂填充在相鄰電路端子之間的間距內以使導電顆粒彼此隔離，從而在電路端子之間提供高絕緣性能。
這種各向異性導電膜廣泛用于將液晶顯示(IXD)面板與覆晶薄膜(COF)或帶載封裝(TCP)電連接或將印刷電路板(PCB)與COF或TCP連接。
常規(guī)各向異性導電膜分類為環(huán)氧樹脂型和(甲基)丙烯酸酯型，其中環(huán)氧樹脂型由用作形成膜的基體作用的粘合劑樹脂體系和包括環(huán)氧或酚醛樹脂固化劑的固化體系組成，其中(甲基)丙烯酸酯型包括粘合劑樹脂體系和包含(甲基)丙烯酸低聚物、單體和自由基引發(fā)劑的固化體系。
然而，常規(guī)各向異性導電膜的粘合劑體系僅用作成膜劑而基本無助于始附著力或連接可靠性。而且，由于粘合劑體系通常包括具有低玻璃化轉變溫度的聚合物，它在連接結構內反復收縮和膨脹，因此不能保證長期的連接和粘合的可靠性。
各向異性導電膜需要顯示出令人滿意的粘附力。為了提高各向異性導電膜的粘附力，可加入高分子量的聚氨酯樹脂。然而在這種情況下，高分子量的聚氨酯樹脂和其它組分如丙烯酸粘合劑或低分 子量的(甲基)丙烯酸酯單體的差的相容性，可使其難以形成各向異性導電膜。
而且，各向異性導電膜必須在連接結構內無明顯收縮或膨脹以在高溫和高濕度下實現(xiàn)電連接的良好可靠性。然而，由于典型的各向異性導電膜在固化時容易收縮或膨脹，這就限制了提高各向異性導電膜的可靠性。
韓國專利申請公開2008-0060613公開了一種用于具有改善的流動性和粘附力的各向異性導電膜的組合物，該組合物包括成膜聚合物樹脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、可自由基聚合的材料和自由基引發(fā)劑。當大量使用該可自由基聚合的材料時，例如公開中所示的40至70wt%,膜的粘附力降低。而且，當小量,例如10至30wt%,加入成膜聚合物樹脂時，膜變得相當柔軟，引起加工性的問題。
因此，需要一種各向異性導電膜組合物，該組合物包括與聚氨酯粘合劑或聚氨酯丙烯酸酯具有良好相容性的組分，在快速最終壓制的條件下保持優(yōu)異的粘附力，并具有低的伸長率以改善連接可靠性。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的在于克服上述的問題，且本發(fā)明的一個方面提供一種各向異性導電膜和用于所述導電膜的組合物，所述導電膜由于固化后伸長率低在連接結構內無明顯收縮和膨脹，從而防止在高溫和高濕度下電連接可靠性的降低。本發(fā)明的另一個方面提供一種各向異性導電膜組合物，所述組合物可抑制由于降低的流動性導致連接電阻的增加，并在快速最終壓制的條件下具有穩(wěn)定的電導率且保持優(yōu)異的粘附力。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種各向異性導電粘附膜，所述各向異性導電粘附膜在固化后具有10至100%伸長率、且包括:按固體含量計，基于膜的總重量的40至80wt%的包含聚酯聚氨酯樹脂、聚氨酯丙烯酸酯樹脂和除了聚酯聚氨酯樹脂和聚氨酯丙烯酸酯樹脂外的氨基甲酸酯樹脂中至少一種的粘合劑樹脂；以及有機顆粒。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種各向異性導電膜組合物，所述組合物包括:包含聚酯聚氨酯樹脂、聚氨酯丙烯酸酯樹脂和除了聚酯聚氨酯樹脂和聚氨酯丙烯酸酯樹脂外的氨基甲酸酯樹脂中至少一種的粘合劑；乙烯-乙酸乙烯酯共聚物；包含三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯或三環(huán)癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯的可自由基聚合的材料；以及有機顆粒。根據(jù)本發(fā)明的所述各向異性導電膜和用于所述膜的所述組合物在連接結構內無明顯收縮和膨脹，從而防止在高溫和高濕度下電連接可靠性的降低。另外， 所述各向異性導電膜和用于所述膜的所述組合物在快速最終壓制的條件下保持優(yōu)異的粘附力。而且，所述各向異性導電膜和用于所述膜的所述組合物具有顯著改善的流動性、耐熱性和可靠性。
具體實施例方式將詳細描述本發(fā)明的示例性實施方式。然而，提供這些實施方式僅用于說明的目的而不應看作是限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的范圍應僅由所附權利要求及其等價方案限定。在以下描述中，除非另作說明，將根據(jù)固體含量描述每種組分的含量。本發(fā)明的一個方面提供一種各向異性導電膜組合物，該組合物包括:包含聚酯聚氨酯樹脂、聚氨酯丙烯酸酯樹脂和除了聚酯聚氨酯樹脂和聚氨酯丙烯酸酯樹脂外的氨基甲酸酯樹脂中至少一種的粘合劑；乙烯-乙酸乙烯酯共聚物；包含三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯或三環(huán)癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯的可自由基聚合的材料；以及有機顆粒。作為可自由基聚合的材料，分別由式I和2表示三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯和三環(huán)癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯，它們在改善各向異性導電膜組合物的耐熱性和可靠性上是有效的。[式I]
權利要求
1.一種各向異性導電粘附膜，所述各向異性導電粘附膜在固化后具有10至100%的伸長率，且包括:按固體含量計，基于膜的總重量的40至80wt%的粘合劑樹脂，所述粘合劑樹脂包含聚酯聚氨酯樹脂、聚氨酯丙烯酸酯樹脂和除了所述聚酯聚氨酯樹脂和所述聚氨酯丙烯酸酯樹脂外的氨基甲酸酯樹脂中的至少一種；以及有機顆粒。
2.如權利要求1所述的各向異性導電粘附膜，其中所述各向異性導電粘附膜在70°C和1.0MPa預壓I秒并在150° C和4.0MPa最終壓制4秒后具有800gf/cm或更高的粘附強度。
3.如權利要求1或2所述的各向異性導電粘附膜，其中所述各向異性導電粘附膜呈現(xiàn)出大于O且小于或等于40%的連接電阻的增加，如等式I所計算: 連接電阻的增加(%) = (A-B)/AX 100 其中A為在70° C和1.0MPa預壓I秒和在150° C和4.0MPa最終壓制4秒后的連接電阻，且B為在所述預壓、所述最終壓制以及之后在85° C和85% RH的可靠性測試500小時后的連接電阻。
4.如權利要求1或2所述的各向異性導電粘附膜，其中按固體含量計，基于所述膜的總重量，所述有機顆粒以I至10wt%的量存在。
5.如權利要求1或2所述的各向異性導電粘附膜，其中所述有機顆粒具有單層結構或多層結構。
6.如權利要求5所述的各向異性導電粘附膜，其中所述具有單層結構的有機顆粒包含聚氣酷顆粒。
7.如權利要求6所述的各向異性導電粘附膜，其中所述聚氨酯顆粒具有大于O且小于或等于IOppm的離子含量。
8.如權利要求5所述的各向異性導電粘附膜，其中所述具有多層結構的有機顆粒具有包含核和殼的雙層結構 ，其中形成所述核的聚合物樹脂具有比形成所述殼的聚合物樹脂更低的玻璃化轉變溫度。
9.如權利要求1或2所述的各向異性導電粘附膜，其中所述有機顆粒包括甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯和二乙烯基苯的共聚物，或者甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯和丁二烯的共聚物。
10.一種各向異性導電膜組合物，所述組合物包括: 包含聚酯聚氨酯樹脂、聚氨酯丙烯酸酯樹脂和除了所述聚酯聚氨酯樹脂和所述聚氨酯丙烯酸酯樹脂外的氨基甲酸酯樹脂中至少一種的粘合劑； 乙烯-乙酸乙烯酯共聚物； 包含三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯或三環(huán)癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯的可自由基聚合的材料；和有機顆粒。
11.如權利要求10所述的各向異性導電膜組合物，其中按固體含量計，基于所述組合物的總重量，所述各向異性導電膜組合物包含40至80wt%的所述粘合劑、5至30wt%的所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、10至40wt%的所述可自由基聚合的材料和I至10wt%的所述有機顆粒。
12.如權利要求10所述的各向異性導電膜組合物，其中所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物包含15至35wt%的乙酸乙烯酯。
13.如權利要求10所述的各向異性導電膜組合物，其中所述有機顆粒具有單層結構或多層結構。
14.如權利要求13所述的各向異性導電膜組合物，其中所述具有單層結構的有機顆粒包含聚氨酯顆粒。
15.如權利要求14所述的各向異性導電膜組合物，其中所述聚氨酯顆粒具有大于O且小于或等于IOppm的離子含量。
16.如權利要求13所述的各向異性導電膜組合物，其中所述具有多層結構的有機顆粒具有包含核和殼的雙層結構，其中形成所述核的聚合物樹脂具有比形成所述殼的聚合物樹脂更低的玻璃化轉變溫度。
17.如權利要求10所述的各向異性導電膜組合物，其中所述有機顆粒包含甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯和二乙烯基苯的共聚物，或者甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯和丁二烯的共聚物。
18.如權利要求10所述的各向異性導電膜組合物，進一步包括自由基聚合引發(fā)劑和導電顆粒。
19.一種半導體裝置，所述半導體裝置包含: 布線基板； 貼裝在所述布線基板的芯片安裝側的各向異性導電膜；和 安裝在所述各向異性導電膜上的半導體芯片， 其中所述各向異性導電膜為如權利要求1至9中任一項所述或由權利要求10至18中任一項所述的組合物組成的膜。
全文摘要
此處公開的是一種各向異性導電膜組合物，包括包含聚酯聚氨酯樹脂、聚氨酯丙烯酸酯樹脂和氨基甲酸酯樹脂中至少一種的粘合劑；乙烯-乙酸乙烯酯共聚物；包含三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯或三環(huán)癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯的可自由基聚合的材料；以及有機顆粒。具體地，本發(fā)明涉及一種用于連接電路的樹脂組合物和在固化后具有10至100%的伸長率并在連接結構內無明顯收縮和膨脹的膜，從而防止在高溫和高濕度下電連接可靠性的降低。本發(fā)明還提供了一種包含上述各向異性導電膜的半導體裝置。
文檔編號C09J9/02GK103160217SQ20121027337
公開日2013年6月19日 申請日期2012年8月2日 優(yōu)先權日2011年12月16日
發(fā)明者徐賢柱, 申炅勛, 申潁株, 林佑俊, 金奎峰 申請人:第一毛織株式會社