[发明专利]使用具有嵌段共聚物涂层的导电颗粒的固定阵列各向异性导电膜

说明书

背景技术

1.技术领域

本发明一般地涉及各向异性导电膜(ACF)的结构与制造方法。更 特别地，本发明涉及具有电连接的改进的分辨率和可靠度的ACF的结 构与制造方法，在所述电连接内，导电颗粒用包括含与ACF粘合剂不 相容的链段的弹性体类型的两相嵌段共聚物的组合物处理。

2.相关现有技术的说明

各向异性导电膜(ACF)常用于平板显示驱动器集成电路(IC)的 接合中。典型的ACF结合工艺包括例如第一步，第二步和第三步，其 中在第一步中，将ACF附着到板玻璃的电极上；在第二步中，驱动器 IC焊垫与板电极一起校准；和在第三步中，施加压力和热到焊垫上， 在数秒内熔融并固化ACF。ACF的导电颗粒提供在板电极和驱动器IC 之间各向异性的导电性。近来，在诸如倒装焊接和光伏模件组件之类 的应用中也已广泛地使用ACF。

常规ACF中的导电颗粒典型地随机分散在ACF内。由于X-Y导电 率导致对这种分散体系的颗粒密度具有限制。在微小间距接合点应用 中，导电颗粒的密度必须足够高，具有在每一焊垫上接合的充足数量 的导电颗粒。然而，在两个焊垫之间绝缘区域内短路或非所需的高导 电率的可能性也增加，这是由于导电颗粒的高密度和随机分散的特征 导致的。

最近，对高分辨率和/或集成度的显示器件的需求急剧增加。例如， 对于玻璃上芯片(chip-on-glass)(COG)的器件来说所要求的典型的 最小接合面积从1200-1600μm²下降到400-800μm²。在美国专利申请 公布2012/0295098FIXED-ARRAYCONDUCTIVEFILMUSINGSURFACE MODIFIEDCONDUCTIVEPARTICLES中公开了在固定阵列ACF中使用偶 联剂处理过的导电颗粒导致在电极间隙区域之间导电颗粒的分散稳定 性显著改进，并降低了颗粒聚集的风险和在其内短路的可能性。为了 进一步减少接合面积例如到低于400um²且在Z-方向上仍然提供满意 的连接导电率，甚至对于高颗粒捕获速率的固定阵列ACF来说，可能 需要在接合之前，高达50,000pcs/mm²的导电颗粒浓度。假设粒度为 3.0um，则在接合之前颗粒密度为50,000pcs/mm²，在电极区域内颗 粒捕获速率为30-50％，接合面积为400um²和间隙面积为1000um²， 在该间隙面积内的颗粒浓度可以高达60,000至64,000pcs/mm²或总 的颗粒截面积为间隙面积的85-90％。对于600um²的间隙面积来说， 在接合之后，在间隙面积内的颗粒浓度将增加到约 66,667-73,333pcs/mm²，或者总的颗粒截面积增加到间隙面积的 94.2-103.6％。在所有情况下，在间隙面积内的颗粒密度远高于具有窄 粒度分布的颗粒的最大封装密度，且大多数颗粒将在间隙面积内堆积 且颗粒的聚集体或团簇似乎是不可避免的。在间隙面积内的颗粒密度 甚至高于常规的非固定阵列ACF，这是因为在电极/块体(bumps)上它 们显著较低的颗粒捕获速率所致。

为了能实施超细间距芯片接合/连接，高度期望甚至在它们的聚集 状态下，在间隙面积内具有高绝缘电阻的导电颗粒，和在通过温和的 接合压力/温度接合之后在连接电极内具有非常低的接触电阻。

在下述参考文献中已经公开了采用用溶剂可溶或可分散的聚合物 绝缘层预涂布的导电颗粒制备的ACF：Y.Marukami的日本Kokai 10-134634(1998)；ChoiIIInd的62-40183(1987)；和Soken Chemical&EngineeringCo.的US5,162,087(1992)。在导电颗粒 上的绝缘涂层降低因电极间隙或间隔区域内颗粒聚集引起的在相邻电 极之间短路的风险。然而，溶剂可溶或可分散的绝缘层倾向于在储存 期间或者甚至在流体制备或者ACF涂布期间脱附(desorb)或者溶解在 粘合剂层内。