[发明专利]渐层式异方性导电胶膜及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种异方性导电胶膜及制造方法，尤其涉及一种具有不同导电粒子密度的多层堆栈排列的渐层式异方性导电胶膜及其制造方法。

背景技术

由于薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid CrystalDisplay，TFT-LCD)具有轻薄短小且较低耗电量的优点，目前已是个人计算机以及笔记本型计算机的最主要显示装置，而消费型的TFT-LCD电视机也逐年在增加中。TFT-LCD需有特定的驱动装置，一般称为LCD驱动集成电路(Integrated Circuit，IC)，TFT-LCD驱动IC与基板连接主要是利用金凸块以接合胶接合方式进行接合，但是金凸块的间距一般较小，约20微米～40微米，且金凸块的熔点相对于锡铅凸块高很多，所以很难使用传统的钖铅回焊制造过程进行焊接，而目前主要的接合方式是利用异方性导电胶膜(ACF：Anisotropic Conductive Film)。

ACF的组成主要包含导电粒子及绝缘胶材，导电粒子包含在绝缘胶材内，由于绝缘胶材在加热下具有黏滞性，且在外来垂直压力下，其中的导电粒子向受压方向上移动，进而相互接触或挤压变形，因而形成受压垂直纵方向上具有电气导通的效应，但在未受挤压的水平横方向上因导电粒子仍被绝缘胶材隔离开而形成绝缘性的电气状态，当经过一段时间使绝缘胶材固化后，导电粒子便不再受外力而移动而形成垂直导通但水平绝缘的稳定结构。因此，使TFT-LCD驱动IC与基板形成良好的电气连接。

导电粒子的种类可分为碳黑、金属球及外镀金属的树脂球等。碳黑为早期产品，目前使用已不多。金属球则以镍球为大宗，优点在于其高硬度、低成本，尖角状突起可插入接点中以增加接触面积；缺点则在其可能破坏脆弱的接点、容易氧化而影响导通等。为克服镍球的氧化问题，可在镍球表面镀金而成为镀金镍球。目前镍球的导电粒子多用于与PCB的连接，LCD面板的ITO电极连接则不适用，主要原因在于金属球质硬且多尖角，怕其对ITO线路造成损伤。因此，用于TFT-LCD的ACF是以镀金镍的树脂球为主流，由于树脂球具弹性，不但不会伤害ITO线路，且在加压胶合的过程中，球体将变形呈椭球状以增加接触面积。

ACF中的导电粒子扮演垂直导通的关键角色，绝缘胶材中导电粒子数目越多或导电粒子的体积越大，垂直方向的接触电阻越小，导通效果也就越好。然而，过多或过大的导电粒子可能会在热压合时，横向的金凸块间容易彼此接触而造成横向导通的短路，使得电气功能不正常或甚至失效而导致整个TFT-LCD损坏。

由于TFT-LCD分辨率要求日益提高，驱动IC的接脚数目也随着增加，而相对地金凸块与基板上连接垫片的尺寸就愈来愈细窄化，亦即朝向细小间距。在接触面积缩小的情况下，为了能维持住足够的导通电量就必须提高导电粒子的捕捉率。以传统的制备方式来制备的话，须增加导电粒子的添加量，相对的也就增加了制造成本，而不利于市场竞争。此外，增加导电粒子的添加量会降低横向上的电气绝缘，因横向的导电粒子有可能因垂直加压产生横向推挤的效应而相互接触形成电气导通。

因此，需要一种不需增加导电粒子密度而能在间距缩小下提高对导电粒子捕捉率的异方性导电胶膜，藉以改进产品性能并降低原物料成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种渐层式异方性导电胶膜及其制造方法，其可在不增加导电粒子的密度下增加粒子捕捉率，而能在间距缩小时达到所需的垂直导通电阻值，并避免发生横向导通，大幅提高产品的优良率。

本发明所述的渐层式异方性导电胶膜，其包括多个以渐层式堆栈的胶材层，所述胶材层的每一胶材层具有一绝缘胶以及多个导电粒子，所述导电粒子分布在该绝缘胶内，所述胶材层中不同胶材层的导电粒子的密度不相同，所述胶材层的堆栈次序是较高导电粒子密度的胶材层在较低导电粒子密度的胶材层的上方。

本发明所述的渐层式异方性导电胶膜中，所述绝缘胶包括一环氧树脂以及一硬化剂。

本发明所述的渐层式异方性导电胶膜中，所述导电粒子包括一树脂球、一第一金属层以及一第二金属层，该第一金属层包覆该树脂球，且该第二金属层包覆该第一金属层。所述树脂球包括一压克力树脂，该第一金属层包括一电镀镍，而该第二金属层包括一电镀金。

本发明还提供一种渐层式异方性导电胶膜的制造方法，藉以形成具多个胶材层的一渐层式异方性导电胶膜，其包括以下步骤：

步骤A，开始该制造方法的操作，将多个导电粒子加入一绝缘胶内，形成一胶材，并重复该方式，藉改变所述导电粒子的数目而形成多个包含不同导电粒子密度的胶材，进入步骤B；