[发明专利]各向异性导电膜组合物、各向异性导电膜和半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及各向异性导电膜组合物、由该组合物制造的各向异性导电膜和半导体装置。更具体地，本发明涉及一种各向异性导电膜组合物，该组合物包括：包含聚酯聚氨酯树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂和除了聚酯聚氨酯树脂和聚氨酯丙烯酸酯树脂外的氨基甲酸酯树脂中至少一种的粘合剂；乙烯-乙酸乙烯酯共聚物；包含三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯或三环癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯的可自由基聚合的材料和有机颗粒。尤其地，本发明涉及用于连接电路的树脂组合物和薄膜，该薄膜固化后具有10%至100%的伸长率且在连接结构内无明显收缩和膨胀，从而防止高温和高湿度下电连接的可靠性降低。 

背景技术

通常，各向异性导电膜（ACF）是指膜状粘合剂，其中分散有导电颗粒，如包括镍或金颗粒的金属颗粒或涂覆有金属的聚合物颗粒。当各向异性导电膜设于被连接的电路板之间且在特定条件下受到加热和压制时，电路板的电路端子通过导电颗粒电连接且将绝缘粘合树脂填充在相邻电路端子之间的间距内以使导电颗粒彼此隔离，从而在电路端子之间提供高绝缘性能。 

这种各向异性导电膜广泛用于将液晶显示（LCD）面板与覆晶薄膜（COF）或带载封装（TCP）电连接或将印刷电路板（PCB）与COF或TCP连接。 

常规各向异性导电膜分类为环氧树脂型和(甲基)丙烯酸酯型，其中环氧树脂型由用作形成膜的基体作用的粘合剂树脂体系和包括环氧或酚醛树脂固化剂的固化体系组成，其中(甲基)丙烯酸酯型包括粘合剂树脂体系和包含(甲基)丙烯酸低聚物、单体和自由基引发剂的固化体系。 

然而，常规各向异性导电膜的粘合剂体系仅用作成膜剂而基本无助于始 附着力或连接可靠性。而且，由于粘合剂体系通常包括具有低玻璃化转变温度的聚合物，它在连接结构内反复收缩和膨胀，因此不能保证长期的连接和粘合的可靠性。 

各向异性导电膜需要显示出令人满意的粘附力。为了提高各向异性导电膜的粘附力，可加入高分子量的聚氨酯树脂。然而在这种情况下，高分子量的聚氨酯树脂和其它组分如丙烯酸粘合剂或低分子量的(甲基)丙烯酸酯单体的差的相容性，可使其难以形成各向异性导电膜。 

而且，各向异性导电膜必须在连接结构内无明显收缩或膨胀以在高温和高湿度下实现电连接的良好可靠性。然而，由于典型的各向异性导电膜在固化时容易收缩或膨胀，这就限制了提高各向异性导电膜的可靠性。 

韩国专利申请公开2008-0060613公开了一种用于具有改善的流动性和粘附力的各向异性导电膜的组合物，该组合物包括成膜聚合物树脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、可自由基聚合的材料和自由基引发剂。当大量使用该可自由基聚合的材料时，例如公开中所示的40至70wt%，膜的粘附力降低。而且，当小量，例如10至30wt%，加入成膜聚合物树脂时，膜变得相当柔软，引起加工性的问题。 

因此，需要一种各向异性导电膜组合物，该组合物包括与聚氨酯粘合剂或聚氨酯丙烯酸酯具有良好相容性的组分，在快速最终压制的条件下保持优异的粘附力，并具有低的伸长率以改善连接可靠性。 

发明内容

本发明目的在于克服上述的问题，且本发明的一个方面提供一种各向异性导电膜和用于所述导电膜的组合物，所述导电膜由于固化后伸长率低在连接结构内无明显收缩和膨胀，从而防止在高温和高湿度下电连接可靠性的降低。 

本发明的另一个方面提供一种各向异性导电膜组合物，所述组合物可抑制由于降低的流动性导致连接电阻的增加，并在快速最终压制的条件下具有 稳定的电导率且保持优异的粘附力。 

根据本发明的一个方面，提供一种各向异性导电粘附膜，所述各向异性导电粘附膜在固化后具有10至100%伸长率、且包括：按固体含量计，基于膜的总重量的40至80wt%的包含聚酯聚氨酯树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂和除了聚酯聚氨酯树脂和聚氨酯丙烯酸酯树脂外的氨基甲酸酯树脂中至少一种的粘合剂树脂；以及有机颗粒。 

根据本发明的另一个方面，提供一种各向异性导电膜组合物，所述组合物包括：包含聚酯聚氨酯树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂和除了聚酯聚氨酯树脂和聚氨酯丙烯酸酯树脂外的氨基甲酸酯树脂中至少一种的粘合剂；乙烯-乙酸乙烯酯共聚物；包含三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯或三环癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯的可自由基聚合的材料；以及有机颗粒。 

根据本发明的所述各向异性导电膜和用于所述膜的所述组合物在连接结构内无明显收缩和膨胀，从而防止在高温和高湿度下电连接可靠性的降低。 

另外，所述各向异性导电膜和用于所述膜的所述组合物在快速最终压制的条件下保持优异的粘附力。