[发明专利]多层结构异方向导电膜及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明是一种具有功能性多层结构异方向导电膜(ACAF)及其制备方法，属于共聚合物树脂制备。

技术背景：

随着电子器件的小型化、轻薄化，微细电路之间连接及微小器件与精密电路的搭载连接需求大大增加了对功能化连接材料的需求。对连接材料的功能化要求也越来越高，例如：要求使微细配线能与芯片直接搭载或绑定，要求连接材料在高密度组装上具有很大灵活性。异方向导电膜(ACF)就是由此应运而生的。目前，ACF总市场规模已经超过200多亿，成为LCD支持社会发展的一个重大要素。

在目前ACF开发中，一般采用异性导电胶膜(ACF)，线距和线宽在100微米左右，TAP、COG使用不同粘合剂树脂和偶联剂及硅粉填料，如JP03129607，JP08325543，JP0931419等。还有一些描述ACF的文献中叙述的制备方法是先在一个薄膜上刻上小坑，放上导电微球再涂胶，形成胶膜，如CN99807810.7，US5240761，US4113981，US5180888，US5240761，US4737112等。

高密度布线化、高速化连接、薄型组装化的需求都冀望集中于无打孔、无焊接先端组件上。而现有ACF的线宽在100微米左右已不能满足要求。因此，在芯片与玻璃基板芯片与高密度FPC及COF中带有功能性多层结构异方向导电膜ACAF具有一定的重要性，如何选择最佳工艺方法，最佳材料配制，形成性能优异、成本低廉与半导芯片技术同步的ACAF是重要的技术课题。开发功能性多层结构ACAF有利于LCD市场更加扩大化。

虽然在现有技术中，ACF中也有多层和两层ACF，但它是采用分层粘胶剂方式，如JP2001171033，第一层第二层用比例不同的树脂进行涂胶形成胶膜；又如在特许200178511中，则是进行涂胶四次，一层是多层异方导电接着剂，二层是绝缘层，三层是异方导电接着剂，四层是绝缘层，形成多层异方向导电膜(ACF)。这种工艺仍不能达到10微米的线宽和线距水平。

发明内容：

本发明的目的是为了解决微线宽线距(如0.18微米)芯片与高密度COF绑定与封装问题，能使10微米微细电极空间保证很高的绝缘性。

为了实现上述目的，本发明提出一种具有功能性多层结构异方向导电膜(ACAF)及其制造方法，该ACAF包括单体涂敷层、固化层、低温热熔性树脂层和导电粒子层，各层按导电粒子层、低温热熔性树脂层、固化层、单体涂敷层的次序依次经涂布干燥而成；其中单体涂敷层包括：由丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸二乙醇酯、2-乙基过己酸四甲基丁酯制备得到的共聚合物；固化层包括长链咪唑衍生物；低温热熔性树脂层包括下述物质反应得到的聚合物：酚氧、酚醛环氧树脂、丙烯酸酯橡胶以及丙烯酸酯橡胶和丁苯橡胶混合弹性体；导电粒子层包括：直径3.00μm±0.05、3.25μm±0.05、3.50μm±0.05、3.75μm±0.05或4.00μm±0.05的导电粒子及包覆该粒子的低温热熔性微包树脂层。

本发明中导电粒子可以采用米克罗珀尔(商标号)AV导电粒子。

本发明所述低温热熔性树脂层中各成份的具体物质及含量为：酚氧为YP-70，重量份为10-30；酚醛环氧树脂为F-55、F-51或F-44重量份为10-20；丙烯酸酯橡胶体积密度0.48±0.1g/cc，挥发性＜1.0％，Tg-30℃，溶液粘度(mpa S25℃5000-10000)；丙烯酸酯橡胶重量份为10-20；混合弹性体中的丁苯橡胶弹性体为SBR1502，生胶门尼粘度ML^100℃(1+4)45-55，300％定伸mpa(35分)14.1-18.6，拉伸强度mpa(35分)＞23.7，扯断伸长率％(35分)＞415，混合弹性体的重量份为5-10，长链咪唑衍生物由2，4-二氨基-6-[-2-十一烷基咪唑基(1)]-乙基顺式三唪、1-氰乙基-2-十一烷基-偏苯三酸咪唑盐、异氰酸酯衍生物反应得到，重量份为0.75-5。

导电粒子含量为每500份导电膜总重量中包含30-40重量份粒子。

混合溶剂可以采用甲苯/乙酸乙酯(重量比4∶6)，配成固含量为20wt％-40wt％溶液。