[发明专利]各向异性导电膜和半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及具有低透湿性和吸湿性同时呈现优异的长期可靠性的各向异性导电膜，以及使用所述各向异性导电膜连接的半导体装置。

背景技术

通常，各向异性导电膜(ACF)是指膜形粘合剂,其中诸如金属微粒(包括镍或金微粒)或金属涂覆的聚合物微粒的导电微粒分散在诸如环氧树脂的树脂中。各向异性导电膜由具有电各向异性和粘合性的聚合物层形成，并在膜的厚度方向呈现导电性能且在其表面方向呈现绝缘性能。

当各向异性导电膜被置于电路板之间并且在特定条件下经受加热和压制时，电路板的电路端子通过导电微粒电连接，并且绝缘粘合剂树脂填充相邻电路端子之间的空间以使导电微粒彼此分离，从而在电路端子之间提供高绝缘性。

对具有优异的长期可靠性的各向异性导电膜的需要日益增加，该各向异性导电膜可克服由于在产品使用中的连续电流和暴露于高温和高湿条件下所造成的问题。特别地，随着近来轻薄短小的IT装置的开发和平板显示器分辨率的增加，在相关领域中装置的电路宽度逐渐变窄，并且因此被置于电极之间以使电路连接的导电颗粒的数量下降，从而增加长期可靠性的重要性。

为了增强包括在各向异性导电膜中以连接电路元件的各向异性导电膜的长期可靠性，已在相关领域中研究无机颗粒的用途(韩国专利10-0652915等)。当将其加入用于各向异性导电膜的组合物时，无机颗粒可降低膜的透湿性和吸湿性。但是，无机颗粒劣化各向异性导电膜的固有粘合性，导致在膜与基板之间的界面处产生严重鼓泡，从而劣化长期可靠性。

因此，需要这样一种各向异性导电膜，其中通过调节膜的透湿性和吸湿性但不劣化各向异性导电膜的粘合性而使其具有优异的长期可靠性。

发明内容

本发明的目的是提供各向异性导电膜，所述各向异性导电膜使用至少两种类型的自由基聚合材料制备，以提供低透湿性和低吸湿性同时呈现优异的长期可靠性，所述自由基聚合材料在其结构中具有不同数量的反应基团。

具体地，本发明的目的在于提供各向异性导电膜，所述各向异性导电膜使用自由基聚合材料制备以提高长期可靠性，所述自由基聚合材料包括在其结构中具有一个或两个(甲基)丙烯酸酯反应基团的材料和在其结构中具有至少三个(甲基)丙烯酸酯反应基团的材料。

本发明提供各向异性导电膜，所述各向异性导电膜使用至少两种类型的自由基聚合材料制备以提供低透湿性和低吸湿性同时呈现优异的长期可靠性，所述至少两种类型的自由基聚合材料在其结构中具有不同数量的反应基团。

根据本发明的一个方面，各向异性导电膜包括：(a)粘结剂树脂；(b)第一自由基聚合材料和第二自由基聚合材料，所述第一自由基聚合材料在其结构中具有一个或两个(甲基)丙烯酸酯反应基团，所述第二自由基聚合材料在其结构中具有至少三个(甲基)丙烯酸酯反应基团；和(c)导电颗粒，其中所述膜具有170g/m²/24小时以下的透湿性或者2%以下的吸湿性。

根据本发明的实施方式的各向异性导电膜具有低透湿性和低吸湿性，并且因此，即使在高温和/或高湿的条件下使用较长一段时间后，在可靠性连接电阻、可靠性粘合强度或可靠性鼓泡性能的方面也呈现优异的可靠性。

作为电路的元件，由于所述各向异性导电膜的优异性能，因此使用所述各向异性导电膜制备的半导体装置而在较长一段时间内提供半导体效应。

附图说明

图1是半导体装置的截面图，包括具有第一电极70的第一连接元件50和具有第二电极80的第二连接元件60，其中第一连接元件50和第二连接元件60根据本发明的一个实施方式经由各向异性导电膜10彼此连接。当在包括第一电极70的第一连接元件50和包括第二电极80的第二连接元件60之间压制各向异性导电膜10时，第一电极70经由导电颗粒40电连接至第二电极80。

具体实施方式

此后，将更详细地描述本发明的实施方式。为清楚起见将省略对本领域技术人员显而易见的详情的描述。

本发明提供各向异性导电膜，所述各向异性导电膜使用至少两种类型的自由基聚合材料制备以提供低透湿性和低吸湿性同时呈现优异的长期可靠性，所述两种类型的自由基聚合材料在其结构中具有不同数量的反应基团。