[发明专利]共晶式异方性导电膜及制作方法

说明书

一种共晶式异方性导电膜及制作方法，包括：备制具有电气绝缘性的电气绝缘基材；备制多个包含核体以及合金披覆层的共晶式导电球；加入所述共晶式导电球至电气绝缘基材而混合成初步混合体；利用搅拌装置搅拌初步混合体形成均匀混合体；利用刮刀装置将均匀混合体在基板上涂布成具特定厚度的薄膜体；以及进行加热烘干处理以形成薄膜体，并经冷却后形成共晶式异方性导电膜。本发明的共晶式异方性导电膜可在加热加压下与上层本体及下层本体形成共晶结合，不仅改善表面接触贴合性，还能增强结合强度，大幅降低界面电阻值，提高电气特性。

技术领域

本发明有关于一种共晶式异方性导电膜及制作方法，尤其是利用共晶式导电球的合金披覆层在加热加压下形成共晶结合效应，使得相互接触的共晶式导电球是以共晶方式结合，而非单纯的表面接触，同时共晶式导电球的合金披覆层可与上层本体及下层本体形成共晶结合，不仅改善表面接触、贴合性，还能增强结合机械强度，并大幅降低界面电阻值，提高电气特性。

背景技术

在电子工业领域中，需要将不同的电子元件电气连接至电路板上的电子线路，而最常用的方式是使用焊料以达成焊接，比如具低温熔化特性且具有较佳导电度的铅锡合金焊料，可先藉加热处理而使焊料熔化而同时接触电子元件及电子线路，接着在冷却后固化焊料而稳固的连接电子元件及电子线路。随着终端产品对轻、薄、短、小之需求并为达到省电的特性，尤其是集成电路(Integrated Circuit，IC)的电子元件，需要进一步缩小，而对于表面粘着元件(Surface Mount Device，SMD)，一般可使用高温锡炉以加速焊接处理，提高产量。

对于产品日益精进的LCD/LED显示器领域，不仅显示面板的尺寸不断增加，而且解析度也不断提高，使得连接至面板以提供驱动信号而驱动每个像素的驱动IC(Driver IC)需要更多紧密排列的电子元件接脚，藉以满足显示面板的微细间距(Fine Pitch)的需求。

在现有技术中，通常是使用异方性导电膜(Anisotropic Conductive Film,ACF)以电气连接驱动IC至面板，其中ACF本身兼具单向导电及胶合固定的功能，具有上下(Z轴)电气导通而左右平面(X,Y轴)绝缘的特性，并且有优良的防湿、接着、导电及绝缘功用。具体而言，ACF的组成主要包含导电粒子及粘性胶材两部分，上下再各有一层保护膜(PET Film)来保护运送时与外界接触，而其制作是将导电粒子与粘性胶材混合之后透过高精度的涂怖技术涂布在保护膜上而形成。在使用时，电子元件的接脚是接触ACF，同时ACF贴附到电子线路上，经加热后由电子元件适当挤压ACF以使得ACF中的导电粒子在挤压方向上相互接触而电性导通，其余未被挤压到的导电粒子则维持原有分离而不接触的状态，即不导通，因而达成特定位置的电路导通，满足微细间距的需求。

然而，上述现有技术的缺点在于ACF中导电粒子是利用单纯的表面接触方式达到电气连接功能，ACF时常因环境测试过后，材料本身热膨胀系数差异，导致粒子与导线发生分离的现象，使得表面接触所形成的电气连接具有较高的界面电阻，降低电气信号的品质。

虽然在加热下可改善界面的接触特性，但是导电粒子的金层及镍层的熔点分别高达1064℃及1455℃，远高于一般ACF的操作温度。具体而言，一般较高温的ACF贴合操作可在250℃下进行，不过为顾及产品的稳定度及品质，实务上会尽量避免在高温下以防止材料变质，所以通常是使用低热压温度压合，其温度为250℃以下。显而易见的是，根本无法熔化金层及镍层成熔融态，只能达到增加可挠曲性的程度，不过效果相当有限。

因此，很需要一种创新的共晶式异方性导电膜及制作方法，藉以解决上述现有技术的问题。

发明内容

本发明的主要目的在提供一种共晶式异方性导电膜，且可用以藉共晶方式而结合位于共晶式异方性导电膜的上表面的上层本体以及位于共晶式异方性导电膜的下表面的下层本体，其中本发明的共晶式异方性导电膜是包括具有电气绝缘性及可挠性的电气绝缘基材以及均匀分布在电气绝缘基材中的多个共晶式导电球，且所述共晶式导电球占共晶式异方性导电膜的重量比为0.1至25％。