[发明专利]各向异性导电粘接薄膜

说明书

本发明属于一种层结构膜状化工产品，具有异向导电性和粘接性，用于微电子领域精细电路中微小电极的连接。

现有技术1：

日本特许厅1996年4月30日公开了一份发明专利申请，公开号为特开平8-111124，发明名称为异向导电粘接薄膜。其技术方案为，见图1，在聚酯薄膜上先涂布主剂层1，它由树脂和导电粒子2组成，树脂为一种混合树脂，由环氧树脂和聚丙烯酸混合而成，导电粒子采用镍粉。待主剂层干后，再涂布隔离层3，即软化点较低的聚酯树脂。最后再涂布固化剂层4，该层由苯氧基树脂和固化剂组成，一般选用聚对二苯甲酸乙二醇酯，它在120℃以上的温度软化。固化剂选用BF₃。

现有技术2：

日本特许厅1996年1月9日公开了一份公开号为特开平8-3529、名称为异向导电粘接剂及异向导电粘接薄片的发明专利申请。其与本发明相关的技术方案为，在主剂层中加入做了包裹处理的固化剂粉末，经涂布制得异向导电粘接薄膜。主剂层中的环氧树脂与固体剂的分隔是借助固化剂粉末的包裹层实现的。该包裹层是这样形成的，将固化剂粉末与固体聚乙烯醇粉末混合，将其在一个加热腔中雾化喷过。加热腔入口温度为100～200℃，出口温度为65～95℃。在出口处即得到包裹有聚乙烯醇分隔层的固化剂粉末。所采用的固化剂属咪唑系。

现有技术存在下述缺点，关于现有技术1，首先它由三层构成，有一个专门的隔离层3。其次，主剂层的树脂组成欠佳，除环氧树脂外的聚丙烯树脂的韧性、粘接性都不理想，价格也较高，活性基也较缺乏，因此，所起的辅助固化作用不够明显。第三，所采用的固化剂BF₃在常温下也有缓慢的固化，使得所制得的异向导电粘接薄膜不可长时间存放。并且，在高温下，BF₃分解、交联也不够理想。第四，固化剂层所采用的低分子量(60～70)的苯氧基树脂在中国市场很难找到。另外，它做为一种树脂，辅助固化作用亦不明显。关于现有技术2，除采用聚乙烯醇不具良好辅助固化作用外，在固化剂粉末上形成聚乙烯醇包裹层是一个复杂艰难的过程。并且常有一定比例的固化剂粉末未能形成良好包裹，导致膜系先行局部固化。

为了克服现有技术的缺点，即设计一种结构简单的膜层结构，简化制造方法，提高膜层韧性、粘接性和活性基的数量，从而提高辅助固化作用，降低原料成本，注重原料的通用化，选择出常温稳定，高温分解迅速的固化剂，解决所制得的薄膜先行局部固化的问题，我们发明了一种各向异性导电粘接薄膜。

本发明是这样实现的，各向异性导电薄膜由主剂层5和固化剂层6构成，见图2，主剂层由混合树脂掺导电粒子7组成，混合树脂由固体环氧树脂，聚乙烯醇缩丁醛树脂和/或酚醛树脂按2～4∶1∶1重量比例混合而成。固化剂层由聚乙烯醇缩丁醛或聚乙烯醇加潜固化剂595组成，该固化剂学名为2-(β-二甲胺基乙氧基)-4甲基-1,3,2-二噁硼杂六环，其用量取决于主剂层5中的环氧树脂用量，重量比为：环氧树脂∶潜固化剂=20∶3。

本发明的效果如下，由于取消了专门的隔离层，使得膜层结构相对简单。同时并未采用现有技术2的分隔措施，依然采用传统的分层涂布实现环氧树脂与固化剂的隔离，因而，从方法上讲也趋于简单。主剂层中采用聚乙烯醇缩丁醛、酚醛树脂以及固化剂层也采用聚乙烯醇缩丁醛，由于它们与现有技术中的聚丙烯酸相比，价格低、通用性强、活性基多，因此，所制得的异向导电粘接薄膜韧性好、粘接牢、固化迅速、固化前稳定、辅助固化作用大。潜固化剂595的采用使得所制得的薄膜在常温下几乎看不到固化现象，更不会出现现有技术2中的先行局部固化现象。实验表明，6个月以内，未见任何固化现象。所制得的各向异向导电粘接薄膜可以在150～200℃的相对低的温度下，在0.5～0.8MPa的压强下，在30～20秒钟以内迅速整体固化，粘接强度达到0.21MPa。横向不导电，纵向导电率接近铜，电阻率仅为10^-4～10^-3Ωcm。韧性也有明显改善，方法可行，确保电极连接，又不损坏电子原件。

图1是现有技术1的膜层结构剖面示意图。图2是本发明之膜层结构剖面示意图。

下面举例说明本发明。实施例1，主剂层中的固体环氧树脂选用分子量适中(900～1400)的E₂₀。导电粒子选用铜粉，粒径为15～20μm。主剂层的组分、配比(重量)如下：

环氧树脂    聚乙烯醇缩丁醛    酚醛树脂    铜粉    溶剂