[发明专利]连接可靠性好的各向异性导电膜和使用它的电路互连结构

说明书

技术领域

本发明涉及用于在电路板之间或者在电路板与例如集成电路(IC)芯片的电子元件之间建立电连接的各向异性导电膜以及使用该各向异性导电膜的电路互连结构，更具体地，本发明涉及具有最佳硬化率和弹性模量并且由此具有良好连接可靠性的各向异性导电膜。

背景技术

具有分散在粘接剂中的导电粒子的各向异性导电膜用于在电路板之间或者在电路板与例如IC芯片的电子元件之间建立电连接。在这种情况下，各向异性导电膜被置于相对的电极之间，并且利用热量和压力使所述电极机械连接起来并通过使得在压力方向上具有导电性而使所述电极电连接。各向异性导电膜通常用于封装液晶显示器(LCD)模块中的液晶显示器(LCD)面板、印刷电路板(PCB)和驱动IC。

当前，LCD以不同方式用作笔记本型计算机、监视器或电视机的大尺寸面板，以及移动电话、PDA(个人数字助理)或移动娱乐设备的中小尺寸面板。LCD面板具有利用各向异性导电膜而安装在其上的驱动IC。通过使驱动IC用作带载封装(TCP：tape carrier package)或COF(膜上芯片)并且利用OLB(外部引线焊接)焊接法将TCP或COF粘接到LCD面板上而将该驱动IC安装在LCD面板上。或者，利用PCB粘结法将TCP或COF附接到PCB上。而且，在用于移动电话的中小型LCD面板的情况下，利用COG(玻上芯片)粘结法将驱动IC直接安装在LCD面板上。

在通过利用如上所述的各向异性导电膜而在电路板之间或者在电路板与例如IC芯片的电子元件之间建立连接的过程中，连接可靠性非常重要。各向异性导电膜应当具有高粘接性能和良好的连接可靠性。

以往，已经试图提高各向异性导电膜的连接可靠性，例如通过改变诸如多层各向异性导电膜之类的膜的结构，或者通过控制粘接剂成分或导电粒子的种类或其配比。

然而，尚未尝试控制各向异性导电膜本身的特性(例如硬化率或弹性模量)来提高连接可靠性。

发明内容

因此，本发明的一个目的是找出对于各向异性导电膜的连接可靠性至关重要的特性因素(例如硬化性能指标和弹性模量)以及这些特性因素的计算机最优值。

其他目的和优点会通过下面的描述提及，并且将通过本发明的实施方式更清楚地理解。而且，可以通过权利要求中所述的装置容易地以单独形式和组合形式表现本发明的这些目的和优点。

所述各向异性导电膜包括用于形成膜的热塑性树脂、用作粘合剂的热固性树脂、硬化引发剂、导电粒子和剥离膜(release film)。所述各向异性导电膜置于相对的电路部件之间并被热压缩，以立刻在所述电路部件之间提供粘接和电连接。而且，随着硬化过程的进行，各向异性导电膜中的热固性树脂通过热量和压力将所述相对的电路部件彼此粘接，并且因此在热压缩之后的各向异性导电膜的特性根据热固性树脂的硬化状态而显著变化。

换句话说，随着热量施加到各向异性导电膜，各向异性导电膜的热固性树脂的粘度降低，并且当温度高于硬化引发剂的活化温度时，该粘度增加。在硬化过程中，如果热固性树脂的粘度大于特定粘度，则由于弱流动性而使导电粒子未被充分压缩。特定粘度是当热固性树脂的硬化率达到约50％时的粘度。

因此，可以通过控制使热固性树脂的硬化率达到约50％所需的时间来提高各向异性导电膜的连接可靠性。

而且，当在电路部件之间对各向异性导电膜进行热压缩之后移除压力时，各向异性导电膜的树脂恢复，这会导致连接可靠性的劣化。因此，可以通过基于硬化前的弹性模量而适当地控制硬化后的弹性模量，来提高各向异性导电膜的连接可靠性。

附图说明

结合附图在下面的详细描述中将更全面地描述本发明的优选实施方式的这些和其他特征、方面和优点。在图中：

图1是示出了置于相对的电路部件之间的各向异性导电膜的图。

图2是示出了各向异性导电膜中粘度随温度变化的曲线图。

图3是示出了具有不同玻璃化转变温度(glass transition temperature)的四种各向异性导电膜中弹性模量随温度变化的曲线图。

图4是示出了将各向异性导电膜置于芯片与玻璃基板之间而使该芯片粘结到玻璃基板上的COG粘结过程的图。

图5是示出了将各向异性导电膜置于COF或TCP与玻璃基板之间而使该COF或TCP粘结到玻璃基板上的OLB粘结过程的图。

图6是示出了将各向异性导电膜置于COF或TCP与PCB之间而使该COF或TCP粘结到PCB上的PCB粘结过程的图。

具体实施方式