[发明专利]各向异性导电膜和半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种各向异性导电膜，更具体地涉及一种各向异性导电膜，所述各向异性导电膜同时包括聚酯型聚氨酯树脂和三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯以具有高的储能模量，从而呈现对收缩和膨胀的高耐受性，产生较少的气泡，并且即使在高温高湿下长期储存后在粘结强度和连接方面也具有极好的可靠性。

背景技术

通常，各向异性导电膜（ACF）是指膜状粘合剂，其中导电颗粒，例如包括镍颗粒或金颗粒的金属颗粒、或涂金属的聚合物树脂颗粒分散在树脂如环氧树脂中。各向异性导电膜表示具有在其厚度方向呈现导电性质且在其表面方向呈现绝缘性质的电各向异性和粘合性的聚合物层。当各向异性导电膜置于将被连接的电路板之间并且在特定条件下经受加热和加压时，电路板的电路端子通过导电颗粒电连接，并且绝缘粘合剂树脂填充相邻电路端子间的空间以使导电颗粒彼此绝缘，从而提供电路端子间的高绝缘性能。

随着大尺寸面板和布线扩大的增长趋势，电极间的间距变宽。因此，因为连接基板由于在粘合中在受热和压力下的压制而膨胀以及在粘合后的收缩恢复，所以粘合剂组合物膨胀和收缩到严重程度，引起大量气泡产生，并劣化粘合剂组合物填充效果。

为了解决此类问题，一种方法是使用具有高的玻璃化转变温度（Tg）的粘合剂树脂（日本专利公开号2011-159486，2011年8月8日公开）。但是，在这种情况下，各向异性导电膜由于硬度改善了膨胀和收缩的耐受性，但是具有降低的用于削弱压痕（indentation）的树脂流动性，导致导电颗粒接触面积的减少，从而劣化连接可靠性。

作为与本发明相关的现有技术，韩国专利公开号10-2011-0095127（2011年8月24日公开）中公开了一种各向异性导电膜。该各向异性导电膜在低温下快速固化，其包括苯氧基树脂和自由基聚合材料，并且具有极好的连接性能。

这些公开通过描述与苯氧基树脂一起使用的三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯而公开了使用三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯作为自由基聚合材料。具体地，与自由基聚合材料一起使用的具有非常高酸值的苯氧基树脂倾向于加速金属侵蚀。因而，如果具有此构造的各向异性导电膜用于连接半导体装置，装置的可靠性变差。由于苯氧基树脂和三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯不相容，一起使用这些材料的各向异性导电膜不会具有高的可靠性、硬度以及对收缩/膨胀的耐受性。

发明内容

为解决上述问题，本发明的发明人开发出了一种各向异性导电膜，所述各向异性导电膜同时包括聚酯型聚氨酯树脂和三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯以具有高储能模量,从而呈现出对收缩和膨胀的高耐受性，产生较少的气泡,甚至在高温高湿下长期储存后在粘结强度和连接方面也具有极好的可靠性。

本发明旨在提供一种各向异性导电膜，所述各向异性导电膜同时包括聚酯型聚氨酯树脂和三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯以具有硬度，从而防止体积受热而改变。

本发明还旨在提供一种各向异性导电膜，所述各向异性导电膜对由热的收缩和膨胀具有高耐受性，从而不仅抑制在膜附着区域的气泡的初始产生，而且抑制在高温高湿下长期储存后的气泡面积增加。

本发明还旨在提供一种在粘结强度及硬度上呈现极好可靠性的各向异性导电膜。

本发明涉及一种同时包括聚酯型聚氨酯树脂和三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯的各向异性导电膜。

根据本发明的一个方面，提供了一种各向异性导电膜，所述各向异性导电膜包括：

a）包括聚酯型聚氨酯树脂的粘合剂体系；

b）包括三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯的自由基聚合材料；

c）固化引发剂；和

d）导电颗粒。

根据本发明的另一个方面，提供了一种各向异性导电膜，基于100重量份的固含量的各向异性导电膜，所述各向异性导电膜包括：

a）40至80重量份的包括聚酯型聚氨酯树脂的粘合剂体系；

b）5至50重量份的包括三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯的自由基聚合材料；

c）0.1至10重量份的固化引发剂；和

d）0.1至10重量份的导电颗粒。

根据本发明的又一个方面，基于100重量份的固含量的各向异性导电膜，聚酯型聚氨酯树脂的量可为5至40重量份。

根据本发明的又一个方面，基于100重量份的固含量的各向异性导电膜，三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯的量可为5至30重量份。

根据本发明的另一个方面，所述各向异性导电膜可进一步包括有机颗粒或无机颗粒。