專利名稱：漸層式異方性導電膠膜及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種異方性導電膠膜及制造方法，尤其涉及一種具有不同導電粒子密 度的多層堆棧排列的漸層式異方性導電膠膜及其制造方法。
背景技術：
由于薄膜晶體管液晶顯示器(Thin Film Transistor Liquid CrystalDisplay, TFT-LCD)具有輕薄短小且較低耗電量的優(yōu)點，目前已是個人計算機以及筆記本型計算機的 最主要顯示裝置，而消費型的TFT-IXD電視機也逐年在增加中。TFT-IXD需有特定的驅動裝 置，一般稱為LCD驅動集成電路(Integrated Circuit, IC)，TFT-LCD驅動IC與基板連接 主要是利用金凸塊以接合膠接合方式進行接合，但是金凸塊的間距一般較小，約20微米 40微米，且金凸塊的熔點相對于錫鉛凸塊高很多，所以很難使用傳統(tǒng)的餳鉛回焊制造過程 進行焊接，而目前主要的接合方式是利用異方性導電膠膜(ACF Anisotropic Conductive Film)。ACF的組成主要包含導電粒子及絕緣膠材，導電粒子包含在絕緣膠材內，由于絕 緣膠材在加熱下具有黏滯性，且在外來垂直壓力下，其中的導電粒子向受壓方向上移動，進 而相互接觸或擠壓變形，因而形成受壓垂直縱方向上具有電氣導通的效應，但在未受擠壓 的水平橫方向上因導電粒子仍被絕緣膠材隔離開而形成絕緣性的電氣狀態(tài)，當經(jīng)過一段時 間使絕緣膠材固化后，導電粒子便不再受外力而移動而形成垂直導通但水平絕緣的穩(wěn)定結 構。因此，使TFT-IXD驅動IC與基板形成良好的電氣連接。導電粒子的種類可分為碳黑、金屬球及外鍍金屬的樹脂球等。碳黑為早期產(chǎn)品，目 前使用已不多。金屬球則以鎳球為大宗，優(yōu)點在于其高硬度、低成本，尖角狀突起可插入接 點中以增加接觸面積；缺點則在其可能破壞脆弱的接點、容易氧化而影響導通等。為克服鎳 球的氧化問題，可在鎳球表面鍍金而成為鍍金鎳球。目前鎳球的導電粒子多用于與PCB的 連接，IXD面板的ITO電極連接則不適用，主要原因在于金屬球質硬且多尖角，怕其對ITO線 路造成損傷。因此，用于TFT-IXD的ACF是以鍍金鎳的樹脂球為主流，由于樹脂球具彈性， 不但不會傷害ITO線路，且在加壓膠合的過程中，球體將變形呈橢球狀以增加接觸面積。ACF中的導電粒子扮演垂直導通的關鍵角色，絕緣膠材中導電粒子數(shù)目越多或導 電粒子的體積越大，垂直方向的接觸電阻越小，導通效果也就越好。然而，過多或過大的導 電粒子可能會在熱壓合時，橫向的金凸塊間容易彼此接觸而造成橫向導通的短路，使得電 氣功能不正?；蛏踔潦Ф鴮е抡麄€TFT-IXD損壞。由于TFT-IXD分辨率要求日益提高，驅動IC的接腳數(shù)目也隨著增加，而相對地金 凸塊與基板上連接墊片的尺寸就愈來愈細窄化，亦即朝向細小間距。在接觸面積縮小的情 況下，為了能維持住足夠的導通電量就必須提高導電粒子的捕捉率。以傳統(tǒng)的制備方式來 制備的話，須增加導電粒子的添加量，相對的也就增加了制造成本，而不利于市場競爭。此 夕卜，增加導電粒子的添加量會降低橫向上的電氣絕緣，因橫向的導電粒子有可能因垂直加 壓產(chǎn)生橫向推擠的效應而相互接觸形成電氣導通。
因此，需要一種不需增加導電粒子密度而能在間距縮小下提高對導電粒子捕捉率 的異方性導電膠膜，藉以改進產(chǎn)品性能并降低原物料成本。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種漸層式異方性導電膠膜及其制造方法，其可在不增加 導電粒子的密度下增加粒子捕捉率，而能在間距縮小時達到所需的垂直導通電阻值，并避 免發(fā)生橫向導通，大幅提高產(chǎn)品的優(yōu)良率。 本發(fā)明所述的漸層式異方性導電膠膜，其包括多個以漸層式堆棧的膠材層，所述 膠材層的每一膠材層具有一絕緣膠以及多個導電粒子，所述導電粒子分布在該絕緣膠內， 所述膠材層中不同膠材層的導電粒子的密度不相同，所述膠材層的堆棧次序是較高導電粒 子密度的膠材層在較低導電粒子密度的膠材層的上方。本發(fā)明所述的漸層式異方性導電膠膜中，所述絕緣膠包括一環(huán)氧樹脂以及一硬化 劑。本發(fā)明所述的漸層式異方性導電膠膜中，所述導電粒子包括一樹脂球、一第一金 屬層以及一第二金屬層，該第一金屬層包覆該樹脂球，且該第二金屬層包覆該第一金屬層。 所述樹脂球包括一壓克力樹脂，該第一金屬層包括一電鍍鎳，而該第二金屬層包括一電鍍
^^ O本發(fā)明還提供一種漸層式異方性導電膠膜的制造方法，藉以形成具多個膠材層的 一漸層式異方性導電膠膜，其包括以下步驟步驟A，開始該制造方法的操作，將多個導電粒子加入一絕緣膠內，形成一膠材，并 重復該方式，藉改變所述導電粒子的數(shù)目而形成多個包含不同導電粒子密度的膠材，進入 步驟B ；步驟B，將一具有較低導電粒子密度的膠材涂布到一基材上，進入步驟C ；步驟C，對該具有較低導電粒子密度的膠材進行加熱烘烤，形成一膠材層，進入步 驟D;步驟D中，將一較高導電粒子密度的膠材涂布到前一步驟C中所形成的具有較低 導電粒子密度的膠材層上，接著進入步驟E ；步驟E，進行加熱烘烤以形成一另一膠材層，進入步驟F ；步驟F，如果已完成一最后膠材層，則進入步驟G，如果還未完成該最后膠材層，則 回到步驟D，重復上述操作；步驟G，去除該基材以形成該漸層式異方性導電膠膜，進入步驟H ；以及步驟H，結束該制造方法的操作。本發(fā)明還提供一種漸層式異方性導電膠膜的制造方法，藉以形成具多個膠材層的 一漸層式異方性導電膠膜，其包括以下步驟步驟A，開始該制造方法的操作，將一絕緣膠涂布到一基材上，進入步驟B ；步驟B，設定一噴墨壓力，進入步驟C ；步驟C，以一噴墨方式將多個導電粒子噴灑到該絕緣膠上，并進而埋入該絕緣膠 內，進入步驟D ；步驟D，進行加熱烘烤以形成一膠材層，進入步驟E ；
步驟E，將該絕緣膠涂布到前一步驟D所形成的該膠材層上，進入步驟F ；步驟F，增加該噴墨壓力，進入步驟G;步驟G，以該噴墨方式將所述導電粒子噴灑到該步驟E的絕緣膠上并進而埋入該 絕緣膠內，進入步驟H;步驟H，進行加熱烘烤以形成另一膠材層，進入步驟I ；步驟I，如果已完成一最后膠材層，則進入步驟J，如果未完成該最后膠材層，則回 到步驟E，重復上述操作；步驟J，去除該基材以形成該漸層式異方性導電膠膜，進入步驟K ；以及步驟K，結束本制造方法的操作；其中，所述膠材層在較高噴墨壓力下具有一較高的導電粒子密度，且在較低噴墨 壓力下具有一較低的導電粒子密度，該漸層式異方性導電膠膜的所述膠材層形成該導電粒 子密度由低而高依次排列的一漸層式堆棧。本發(fā)明提供的漸層式異方性導電膠膜及其制造方法，可在不增加導電粒子的密度 下增加粒子捕捉率，并能在間距縮小時達到所需的垂直導通電阻值，同時避免發(fā)生橫向導 通，大幅提高產(chǎn)品的優(yōu)良率。


圖1為本發(fā)明中第一實施例的漸層式異方性導電膠膜的示意圖。圖2為本發(fā)明所述漸層式異方性導電膠膜的制造方法的流程圖。圖3為本發(fā)明所述漸層式異方性導電膠膜的另一制造方法的流程圖。圖4為本發(fā)明中第二實施例的漸層式異方性導電膠膜的示意圖。圖5為本發(fā)明中第三實施例的漸層式異方性導電膠膜的示意圖。圖6為本發(fā)明中第四實施例的漸層式異方性導電膠膜的示意圖。
具體實施例方式以下配合說明書附圖對本發(fā)明的實施方式做更詳細的說明，以使本領域技術人員 在研讀本說明書后能據(jù)以實施。如圖1所示，為本發(fā)明所述漸層式異方性導電膠膜的示意圖。本發(fā)明所述的漸層 式異方性導電膠膜10包括多個膠材層，比如，第一膠材層21、第二膠材層22以及第三膠材 層23，每個膠材層具有絕緣膠30以及導電粒子40，且導電粒子40的密度是由低而高變化， 亦即第一膠材層21的導電粒子密度低于第二膠材層22的導電粒子密度，而第二膠材層22 的導電粒子密度又低于第三膠材層23的導電粒子密度。要注意的是，圖1顯示第一膠材層21、第二膠材層22以及第三膠材層23以方便說 明本發(fā)明所述漸層式異方性導電膠膜的特點，并非用以限定本發(fā)明范圍，因此，本發(fā)明的漸 層式異方性導電膠膜是具有大于一個以上的任意整數(shù)個膠材層。該絕緣膠包括環(huán)氧樹脂以 及硬化劑，藉加熱熟化而形成固態(tài)狀。圖2所示為本發(fā)明所述的漸層式異方性導電膠膜的制造方法的流程圖。如圖2所 示，本發(fā)明的制造方法為由步驟S100開始，將多個導電粒子加入絕緣膠內，形成膠材，并重 復該方式，藉改變所述導電粒子的數(shù)目而形成多個包含不同導電粒子密度的膠材，并進入步驟S110。在步驟S110中，將低導電粒子密度的膠材涂布到基材上，接著進入步驟S120， 進行加熱烘烤以形成膠材層，進入步驟S130。在步驟S130中，將較高導電粒子密度的膠材 到涂布前一步驟中所形成的較低導電粒子密度的膠材層上，接著進入步驟S140，進行加熱 烘烤以形成膠材層，并進入步驟S150。在步驟S150中，如果已完成最后的膠材層，則進入步 驟S160，如果還未完成最后的膠材層，則回到步驟S130，重復上述操作。在步驟S160中，去 除基材以形成所需的漸層式異方性導電膠膜，并進入步驟S180，結束本制造方法的操作。圖3所示為本發(fā)明所述漸層式異方性導電膠膜的另一制造方法的流程圖。如圖3 所示，本發(fā)明的另一制造方法是由步驟S200開始，將未添加導電粒子的絕緣膠涂布到基材 上，接著在步驟S210中，設定噴墨壓力，并進入步驟S220。在步驟S220中，以噴墨方式將導 電粒子噴灑到絕緣膠上并進而埋入絕緣膠內，接著在步驟S230中，進行加熱烘烤以形成膠 材層，并進入步驟S240。在步驟S240中，將未添加導電粒子的絕緣膠涂布到前一步驟的膠 材層上，接著在步驟S250中，增加噴墨壓力，并進入步驟S260。在步驟S260中，以噴墨方 式將導電粒子噴灑到絕緣膠上并進而埋入絕緣膠內，接著在步驟S270中，進行加熱烘烤以 形成另一膠材層，并進入步驟S280。在步驟S280中，如果已完成最后膠材層，則進入步驟 S285，如果未完成最后膠材層，則回到步驟S240，重復上述操作。在步驟S285中，去除基材 以形成所需的漸層式異方性導電膠膜，并進入步驟S290，結束本制造方法的操作。本發(fā)明的漸層式異方性導電膠膜具有較低的粒子密度，較高的導電粒子捕捉率以 及較低的導通電阻，如下表1所示。表 1 由表1可知，傳統(tǒng)ACF需增加導電粒子密度以降低導通阻值，但導電粒子捕捉率 為8pcs/bump，低于本發(fā)明ACF的15pcs/bump，且本發(fā)明ACF的導電粒子密度為32213pcs/ mm2,而導通阻值為1. 2 Q，分別優(yōu)于傳統(tǒng)ACF的40243pcs/mm2以及1. 4 Q。圖4所示為本發(fā)明所述第二實施例的漸層式異方性導電膠膜的示意圖。如圖4所 示，第二實施例的漸層式異方性導電膠膜12具有與圖1相類似的結構，不同點僅在于圖4 的漸層式異方性導電膠膜12的薄層排列次序與圖1的漸層式異方性導電膠膜10相反。圖5所示為本發(fā)明所述第三實施例的漸層式異方性導電膠膜的示意圖。如圖5所 示，第三實施例的漸層式異方性導電膠膜14具有絕緣膠30與導電粒子40，且導電粒子40 在絕緣膠30的分布濃度是由高濃度逐漸降低至低濃度，再由低濃度逐漸增加至高濃度，如 第一膠材層51、第二膠材層52、第三膠材層53、第四膠材層54以及第五膠材層55。要注意 的是，本實施例可包括任意數(shù)目的膠材層。圖6所示為本發(fā)明所述第四實施例的漸層式異方性導電膠膜的示意圖。如圖6所 示，第四實施例的漸層式異方性導電膠膜16具有絕緣膠30與導電粒子40，且導電粒子40
7在絕緣膠30的分布濃度是由低濃度逐漸增加至高濃度，再由高濃度逐漸降低至低濃度，如 第一膠材層61、第二膠材層62、第三膠材層63、第四膠材層64以及第五膠材層65。要注意 的是，本實施例可包括任意數(shù)目的膠材層。 以上所述僅為用以解釋本發(fā)明的較佳實施例，并非企圖據(jù)以對本發(fā)明做任何形式 上的限制，因此，凡有在相同的創(chuàng)作精神下所作有關本發(fā)明的任何修飾或變更，皆仍應包括 在本發(fā)明意圖保護的范疇。
權利要求
一種漸層式異方性導電膠膜，其特征在于，包括多個以漸層式堆棧的膠材層，所述膠材層的每一膠材層具有一絕緣膠以及多個導電粒子，所述導電粒子分布在該絕緣膠內，所述膠材層中不同膠材層的導電粒子的密度不相同，所述膠材層的堆棧次序是較高導電粒子密度的膠材層在較低導電粒子密度的膠材層的上方。
2.如權利要求1所述的漸層式異方性導電膠膜，其特征在于，所述絕緣膠包括一環(huán)氧 樹脂以及一硬化劑。
3.如權利要求1所述的漸層式異方性導電膠膜，其特征在于，所述導電粒子包括一樹脂球、一第一金屬層以及一第二金屬層，該第一金屬層包覆該樹脂球，且該第二金屬層包覆 該第一金屬層。
4.如權利要求3所述的漸層式異方性導電膠膜，其特征在于，所述樹脂球包括一壓克 力樹脂，該第一金屬層包括一電鍍鎳，而該第二金屬層包括一電鍍金。
5.一種漸層式異方性導電膠膜的制造方法，藉以形成具多個膠材層的一漸層式異方性 導電膠膜，其特征在于，包括以下步驟步驟A，開始該制造方法的操作，將多個導電粒子加入一絕緣膠內，形成一膠材，并重復 該方式，藉改變所述導電粒子的數(shù)目而形成多個包含不同導電粒子密度的膠材，進入步驟 B ；步驟B，將一具有較低導電粒子密度的膠材涂布到一基材上，進入步驟C ；步驟C，對該具有較低導電粒子密度的膠材進行加熱烘烤，形成一膠材層，進入步驟D ；步驟D中，將一較高導電粒子密度的膠材涂布到前一步驟C中所形成的具有較低導電 粒子密度的膠材層上，接著進入步驟E ；步驟E，進行加熱烘烤以形成一另一膠材層，進入步驟F;步驟F，如果已完成一最后膠材層，則進入步驟G，如果還未完成該最后膠材層，則回到 步驟D，重復上述操作；步驟G，去除該基材以形成該漸層式異方性導電膠膜，進入步驟H;以及步驟H，結束該制造方法的操作。
6.如權利要求5所述的漸層式異方性導電膠膜的制造方法，其特征在于，所述絕緣膠 包括一環(huán)氧樹脂以及一硬化劑。
7.如權利要求5所述的漸層式異方性導電膠膜的制造方法，其特征在于，所述導電粒 子包括一樹脂球、一第一金屬層以及一第二金屬層，該第一金屬層包覆該樹脂球，且該第二 金屬層包覆該第一金屬層。
8.如權利要求7所述的漸層式異方性導電膠膜的制造方法，其特征在于，所述樹脂球 包括一壓克力樹脂，該第一金屬層包括一電鍍鎳，而該第二金屬層包括一電鍍金。
9.一種漸層式異方性導電膠膜的制造方法，藉以形成具多個膠材層的一漸層式異方性 導電膠膜，其特征在于，包括以下步驟步驟A，開始該制造方法的操作，將一絕緣膠涂布到一基材上，進入步驟B ；步驟B，設定一噴墨壓力，進入步驟C ；步驟C，以一噴墨方式將多個導電粒子噴灑到該絕緣膠上，并進而埋入該絕緣膠內，進 入步驟D ；步驟D，進行加熱烘烤以形成一膠材層，進入步驟E ；步驟E，將該絕緣膠涂布到前一步驟D所形成的該膠材層上，進入步驟F ；步驟F，增加該噴墨壓力，進入步驟G ；步驟G，以該噴墨方式將所述導電粒子噴灑到該步驟E的絕緣膠上并進而埋入該絕緣膠內，進入步驟H;步驟H，進行加熱烘烤以形成另一膠材層，進入步驟I ；步驟I，如果已完成一最后膠材層，則進入步驟J，如果未完成該最后膠材層，則回到步 驟E，重復上述操作；步驟J，去除該基材以形成該漸層式異方性導電膠膜，進入步驟K;以及步驟K，結束本制造方法的操作；其中，所述膠材層在較高噴墨壓力下具有一較高的導電粒子密度，且在較低噴墨壓力 下具有一較低的導電粒子密度，該漸層式異方性導電膠膜的所述膠材層形成該導電粒子密 度由低而高依次排列的一漸層式堆棧。
10.如權利要求9所述的漸層式異方性導電膠膜的制造方法，其特征在于，所述絕緣膠 包括一環(huán)氧樹脂以及一硬化劑。
11.如權利要求9所述的漸層式異方性導電膠膜的制造方法，其特征在于，所述導電粒 子包括一樹脂球、一第一金屬層以及一第二金屬層，該第一金屬層包覆該樹脂球，且該第二 金屬層包覆該第一金屬層。
12.如權利要求11所述的漸層式異方性導電膠膜的制造方法，其特征在于，所述樹脂 球包括一壓克力樹脂，該第一金屬層包括一電鍍鎳，而該第二金屬層包括一電鍍金。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種漸層式異方性導電膠膜及其制造方法，所述漸層式異方性導電膠膜包括多個膠材層，且每個膠材層包含不同的導電粒子密度，其制造方法是先制造包含不同導電粒子密度的膠材層，再以堆棧方式組合而成，或先涂布未添加導電粒子的原始膠材層，再以噴墨方式噴灑導電粒子埋入原始膠材層內形成膠材層，并重復進行該步驟且改變噴墨壓力而形成出多層狀的漸層式異方性導電膠膜，不僅降低導電粒子添加量，更增加粒子捕捉率且提高產(chǎn)品優(yōu)良率。
文檔編號H01L23/48GK101877335SQ20091013584
公開日2010年11月3日 申請日期2009年4月30日 優(yōu)先權日2009年4月30日
發(fā)明者張文耀, 鄞盟松 申請人:瑋鋒科技股份有限公司