对人体无害的异向性导电膜组成物及异向性导电膜制造技术

本发明专利技术涉及一种对人体无害的异向性导电膜组成物及异向性导电膜。所述异向性导电膜组成物包含粘合剂部分、固化部分、固化剂、导电粒子以及汉森溶解度参数(Hansen Solubility Parameter)为17至20的溶剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种对人体无害的异向性导电膜组成物、一种异向性导电膜以及一种由所述异向性导电膜连接的半导体装置。
技术介绍
异向性导电膜(Anisotropicconductivefilm，ACF)是指诸如金属粒子或经金属涂布的塑胶粒子的导电粒子分散在树脂中的膜状粘着剂，且广泛用于平面显示器的电路连接、半导体的组件装配及类似物。当异向性导电膜配置于待连接的电路板之间且在特定条件下经受加热及压缩时，电路板的电路终端经由导电粒子电连接，且绝缘粘着树脂填充相邻电路终端之间的空间(space)以使导电粒子彼此隔离，由此提供电路终端之间的高绝缘效能。通常通过使单体、添加剂、固化剂、导电粒子及类似物与溶解于各种溶剂中的聚合物粘合剂混合，将所得组成物涂布于膜上，且加热组成物以使溶剂蒸发产生所述异向性导电粘着膜。在使用固化剂及类似物的固化系统中，涂布后通过加热可易于蒸发且在聚合物粘合剂中展现高溶解度的甲苯及甲基乙基酮通常用作溶剂(参见韩国专利公开案第10-2013-0068891号及第10-2012-0076185号)。然而，已知甲苯及甲基乙基酮对人体有毒。同样，由于所述有毒挥发性溶剂用于异向性导电膜的生产且不可避免地残留在异向性导电膜上，因此当加热膜时有毒溶剂蒸发，由此对工作者造成损害。为使这个问题减至最少，在涂布后，在通过加热蒸发溶剂的干燥处理中，使膜在尽可能高的温度下以长时间段进行干燥。然而，在这种情况下，膜的表面在溶剂蒸发之前经干燥，由此使溶剂难以自膜充分地散逸，且膜可部分地固化且因此不能维持其固有特性。最近，保护环境及工作者健康已成为重要社会问题，且已针对含有造成工作者损害的有毒物质的产品制造商采取严格法律措施。然而，尽管对于不含有毒物质的产品的增加需求，但很少进行尝试以自现有异向性导电膜移除所述有毒组分，且相反地，出于改良产品特性的目的，常常以较大量添加一些有毒组分。因此，存在对于克服所述问题的异向性导电膜的迫切需求。
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的为提供一种对人体无害的异向性导电膜组成物及使用所述组成物得异向性导电膜。具体言之，本专利技术旨在提供环境友好的异向性导电膜用的无毒组成物，其不致癌、无肝毒性、不引起职业性疾病，或不导致生殖毒性或损害健康，及使用所述组成物的异向性导电膜。本专利技术的另一目的为提供一种对异向性导电膜用的无毒组成物，其具有良好连接可靠性及粘着性以维持异向性导电粘合剂的固有特性，及使用所述组成物的异向性导电膜。技术解决方案根据本专利技术的一个实施例，提供一种异向性导电膜用的组成物，其包含粘合剂系统、固化系统、固化剂、导电粒子以及汉森溶解度参数(HansenSolubilityParameter)为17至20的溶剂，其中所述溶剂不为甲苯或甲基乙基酮。根据本专利技术的另一实施例，提供一种异向性导电膜，其包含粘合剂系统、固化系统、固化剂、导电粒子、0至1ppm的甲基乙基酮以及0至10ppm的甲苯。根据本专利技术的又一实施例，提供一种由异向性导电膜用的组成物形成的膜连接或由如上文所阐述的异向性导电膜连接的半导体装置。有益效果根据本专利技术的实施例，使用无毒溶剂制备异向性导电膜用的组成物及使用所述组成物的异向性导电膜，由此对工作者健康不造成损害，具体言之，无与致癌性、肝毒性、职业性疾病、生殖毒性或损害工作者健康相关的问题。另外，使用无毒溶剂制备根据本专利技术的实施例的异向性导电膜用的组成物，所述无毒溶剂展现对于粘合剂系统及固化剂的良好溶液稳定性或溶解度，由此在粘着性及连接可靠性方面确保良好特性。附图说明图1为根据本专利技术的一个实施例的半导体装置(30)的剖视图，其包含第一连接构件(50)及第二连接构件(60)，所述构件分别包含第一电极(70)及第二电极(80)，且经由异向性导电粘着膜彼此连接。图2为比较例1中制备的异向性导电膜的显微图，展示归因于异向性导电膜用的组成物随时间的相分离的导电粒子的聚结。图3为实例1中制备的异向性导电膜的显微图，展示在异向性导电膜用的组成物不随时间相分离的情况下的导电粒子的均一分散。具体实施方式根据本专利技术的一个实施例，异向性导电膜用的组成物包含粘合剂系统、固化系统、固化剂、导电粒子以及汉森溶解度参数(HansenSolubilityParameter)为17至20的溶剂，其中所述溶剂不为甲苯或甲基乙基酮。作为异向性导电膜用的组成物的溶剂，排除诸如甲基乙基酮或甲苯的有毒化合物。因此，根据本专利技术，溶剂具有17至20的汉森溶解度参数(HansenSolubilityParameter)且为无毒的溶剂。溶剂可具有70℃至130℃的沸点。溶剂可包含例如具有不同汉森溶解度参数和/或沸点的至少两种类型的溶剂。在这种情况下，溶剂可包含汉森溶解度参数为17至20且沸点为70℃至100℃的第一溶剂，及汉森溶解度参数为17至20且沸点高于100℃且低于或等于130℃的第二溶剂。本文中，汉森溶解度参数可由以下等式1定义：[等式1]δt2＝δd2+δp2+δh2在等式1中，δt为汉森溶解度参数，δd为来自分子间分散键的能量，δp为来自分子间偶极分子间力的能量，且δh为来自分子间氢键的能量。在上文汉森溶解度参数的范围内，溶剂展现与诸如过氧化月桂酰及氢过氧化异丙苯的粘合剂系统或固化剂的良好溶液稳定性，且具有高溶解度以维持异向性导电膜的粘着性及连接可靠性。汉森溶解度参数(HansenSolubilityParameter)为17至20的无毒溶剂的实例可包含乙酸烷基酯，诸如乙酸甲酯、乙酸乙酯以及乙酸丁酯；醇类，诸如异丙醇、异丁醇以及类似物。因此，可使用至少一种选自乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、异丙醇以及异丁醇的溶剂。当使用两种或多于两种汉森溶解度参数为17至20的溶剂时，可共同使用沸点为70℃至100℃的第一溶剂，及沸点高于100℃且低于或等于130℃的第二溶剂至于第一溶剂，可使用汉森溶解度参数为17至20且沸点为70℃至100℃的任何无毒溶剂而不受限制，可使用乙酸乙酯、乙酸异丙酯以及类似物。至于第二溶剂，可使用汉森溶解度参数(HansenSolubilityParameter)为17至20且沸点高于100℃且低于或等于130℃的任何无毒溶剂而不受限制，可使用乙酸丁酯、异丙醇、异丁醇以及类似物。更具体言之，可使用乙酸乙酯及乙酸丁酯中的至少一种。由于通常在离子固化系统或使用自由基反应起始剂作为固化剂的自由基反应系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种异向性导电膜用的组成物，包括粘合剂系统、固化系统、固化剂、导电粒子以及汉森溶解度参数(Hansen Solubility Parameter)为17至20的溶剂，其中所述溶剂不为甲苯或甲基乙基酮。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.18 KR 10-2013-01244211.一种异向性导电膜用的组成物，包括粘合剂系统、固化系统、固化剂、
导电粒子以及汉森溶解度参数(HansenSolubilityParameter)为17至20的溶
剂，其中所述溶剂不为甲苯或甲基乙基酮。
2.根据权利要求1所述的异向性导电膜用的组成物，其中所述固化剂包
括过氧化月桂酰及氢过氧化异丙苯中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的异向性导电膜用的组成物，其中所述溶剂包括
选自乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、异丙醇以及异丁醇中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的异向性导电膜用的组成物，其中所述溶剂包括
乙酸乙酯及乙酸丁酯中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的异向性导电膜用的组成物，其中所述溶剂具有
70℃至130℃的沸点。
6.根据权利要求1所述的异向性导电膜用的组成物，其中所述粘合剂系
统包括由丙烯酸树脂、胺基甲酸酯丙烯酸酯树脂、丙烯腈树脂、苯乙烯-丙烯
腈树脂、丁二烯树脂、聚酰胺树脂、烯烃树脂、苯氧基树脂、胺基甲酸酯树
脂以及硅酮树脂所构成的族群中选出的至少一种。
7.根据权利要求1所述的异向性导电膜用的组成物，其中所述固化系统
包括由下列各种所构成的族群中选出的至少一种：(甲基)胺基甲酸酯丙烯酸
酯、1，6-己二醇单(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-
羟丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丁酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、1，4-丁
二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰基磷酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁酯、
(甲基)丙烯酸4-羟基环己酯、新戊二醇单(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷二(甲
基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、
二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲
基)丙烯酸酯、丙三醇二(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸氢呋喃甲酯、(甲基)丙
烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸硬脂酰酯、
(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸2-苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸异冰片基酯、
(甲基)丙烯酸十三烷酯、乙氧基化壬基苯酚(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)
丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二
醇二(甲基)丙烯酸酯、1，3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸

\t酯、乙氧基化双酚-A二(甲基)丙烯酸酯、环己烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、苯
氧基-t-乙二醇(甲基)丙烯酸酯、磷酸2-甲基丙烯酰氧基甲酯、磷酸2-甲基丙
烯酰氧基乙酯、二羟甲基三环癸烷二(甲基)丙烯酸酯以及三羟甲基丙烷苯甲酸
酯丙烯酸酯。
8.根据权利要求1所述的异向性导电膜用的组成物，其中所述固化系统
包括由下列各种所构成的族群中选出的至少一种：氢化双酚树脂、酚系环氧
树脂、萘环氧树脂、酚醛环氧树脂以及双酚环氧树脂。
9.根据权利要求1或2所述的异向性导电膜用的组成物，其中所述溶剂
包括汉森溶解度参数为17至20且沸点为70℃至100℃的第一溶剂，及汉森
溶解度参数为17至20且沸点为100℃至130℃的第二溶剂。
10.根据权利要求9所述的异向性导电膜用的组成物，其中所述第一溶剂
包括乙酸乙酯及乙酸甲酯中的至少一种，且所述第二溶剂包括乙酸丁酯、异
丙醇以及异丁醇中的至少一种。
11.一种异向性导电膜，包括粘合剂系统、固化系统、固化剂以及导电粒
子，0至1ppm的甲基乙基酮、以及0至10ppm的甲苯。
12.根据权利要求11所述的异向性导电膜，还包括0至1ppm的苯。
13.根据权利要求11所述的异向性导电膜，其中所述异向性导电膜包...

【专利技术属性】
技术研发人员：高连助，姜炅求，金奎峰，金二柱，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR