[发明专利]一种各向异性导电胶黏剂及其导电膜

说明书

本发明提供了一种各向异性导电胶黏剂及其导电膜，其中所述导电胶黏剂是以热固化的丙烯酸酯体系为基础，其中含有丙烯酸酯单体、自由基引发剂、成膜性树脂、带羧基或羟基的橡胶、硅烷系偶联剂、防老化剂、碳纳米管修饰的聚苯乙烯小球以及溶剂。本发明提供了一种各向异性导电胶黏剂，其反应速度快，固化时间短。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其是，一种用于半导体电子元器件之间电性连接的导电胶黏剂及其导电膜。

背景技术

已知，半导体电子元器件的发展越来越趋向于微小化、精细化。相应的，小尺寸的半导体器件之间的电性连接，也为用于连接并导通电路的导电胶黏剂带来了巨大的挑战。

这其中不仅要求导电胶黏剂要有高的粘接力和信赖性，还要能够精确导通微观电路，尤其是实现微观电路的各向异性导通，比如纵向导通上下电路，横向保证绝缘，即各向异性导电胶黏剂。

与此同时，除了对于导电胶黏剂性能本身提高要求外，对于其应用制程也要同时能够满足生产流程的要求。这其中最重要的一点便是，各项异性导电胶黏剂需要在极短的时间内，通常小于15s，发生固化反应，完成电路板的粘接，从而提高生产效率，增大产量。

对此，业界现在常用的各向异性导电胶从主体成分上主要可分为两大类：第一类是热固化型环氧树脂混合导电金球的体系；第二类是热固化型丙烯酸树脂混合导电金球的体系。

而这两类导电胶，在实际的开发和应用过程中还是存在很多问题的，主要概括为以下几个方面：

第一，固化时间过长，同时固化温度过高，这两点问题对于环氧体系的各向异性导电胶尤为突出；

第二，粘接强度不够，只增加胶内部的胶粘程度是不够的，还需要考虑如何增加胶合基板界面处的接着力；

第三，使用的导电微粒主要是金球，即将树脂小球的表面镀上一层金，一方面镀金的技术比较难，生产金球的工艺复杂，另一方面，金球的价格很高，不利于降低生产成本；

因此，确有必要来研发一种新型的各向异性导电胶黏剂，来克服现有技术中的缺陷。

发明内容

本发明的一个方面是提供一种各向异性导电胶黏剂，其反应速度快，固化时间短。

本发明采用的技术方案如下：

一种各向异性导电胶黏剂(ACF)，其以热固化的丙烯酸酯体系为基础。其中所述丙烯酸酯体系按质量比包括以下组分：5％～40％的丙烯酸酯单体、0.5～10％的自由基引发剂、5％～40％的成膜性树脂、5％～40％的带羧基或羟基的橡胶、0.1～5％的硅烷系偶联剂、0.1～5％的防老化剂、1％～10％导电球和余量溶剂。

进一步的，在不同实施方式中，其中所述丙烯酸酯单体包括丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异丁酯、双酚A型环氧丙烯酸酯、丙烯酸乙酯、乙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸乙氧基二乙二醇酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯等单官能团、双官能团以及多官能团的组合，其中所述单官能团和双官能团的丙烯酸酯单体占主体部分，所述多官能团的丙烯酸酯单体为附属部分，用以增加交联程度。

进一步的，在不同实施方式中，其中所述丙烯酸酯单体包括甲基丙烯酸甲酯、乙二醇二丙烯酸酯以及季戊四醇三丙烯酸酯中的一种。

进一步的，在不同实施方式中，其中所述导电球包括碳纳米管修饰的聚苯乙烯小球，其表面被所述碳纳米管均匀的包覆。其中通过调整所述聚苯乙烯小球的粒径，即可制备出不同粒径的导电小球，充分利用了碳纳米管的导电性，同时相对于镀金小球还大大降低了成本。

进一步的，在不同实施方式中，其中所述自由基引发剂包括有机过氧化物，所述有机过氧化在常温及60℃以下的低温条件下能够稳定存在，不会分解为自由基；而在120℃-150℃下则会迅速分解成自由基物。