聚合物颗粒、导电颗粒以及含有该导电颗粒的各向异性导电封装材料制造技术

技术编号:1584445 阅读:169 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本文公开了一种包含在用于电路板安装领域中的各向异性导电粘结膜中的各向异性导电颗粒。该导电颗粒具有均匀的形状、窄的颗粒直径分布、以及合适的压缩变形性与变形回复性。此外,当插置并挤压于连接基板之间时,该导电颗粒显示了增强的导电性能而不破裂,由此获得颗粒与连接基板之间足够的接触面积。本文还公开了一种用于导电颗粒中的聚合物基颗粒。

【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用于安装电路板的使用于导电粘合剂、各向异性导电粘结膜、导电连接结构等的导电颗粒,以及用于该导电颗粒中的聚合物颗粒。具体的说,本专利技术涉及一种聚合物颗粒,该聚合物颗粒的10%K值为250-700kgf/mm2(即,当颗粒直径变形为10%时的K值)、压缩回复率为30%或更低、以及压缩破裂变形为30%或更高,其中该导电颗粒在20%和30%的压缩变形时的K值不高于10%K值的70%,且本专利技术还涉及一种使用该聚合物颗粒的导电颗粒。
技术介绍
一般而言,需要各向异性导电连接将IC电路板的连接电极电连接至安装在诸如液晶显示(LCD)面板的电路板上的基板的端子。作为这种各向异性导电封装材料,有广泛使用的膜型粘合剂,其中导电颗粒(诸如金属涂覆的树脂颗粒或金属颗粒)分散于绝缘树脂(例如环氧树脂、氨基甲酸乙酯或丙烯酸树脂)中。通过将含有该导电颗粒的各向异性导电封装材料设置于电极与端子之间,且在加热下挤压以将封装材料粘附于其间,将导电颗粒插置于电极与端子之间。此时,在挤压方向发生电连接,且由于含在绝缘粘合剂中的绝缘组份的存在,因此在垂直于该挤压方向的方向上维持绝缘状态。在需要各向异性导电连接的LCD封装中,LCD技术中近年来的发展带来了连接间距的紧密性、IC凸块的微小化、以及增加的印刷于基板上的导线数目。再者,已经持续地需要改进电连接的可靠性。为了满足这种技术需求,广泛要求含在各向异性导电膜中的导电颗粒具有均匀且细小的颗粒直径。另外,当导电颗粒被插置于且挤压于连接基板之间时,根据与连接基板增加的接触面积,严格地要求导电颗粒具有增强的导电性能而无破裂、以及适当的压缩变形性与变形的回复性。金属颗粒(诸如镍、金与银颗粒)以及金属涂覆的颗粒可用作导电颗粒。然而,由于金属颗粒具有非均匀的形状且比粘合树脂更高的比重,因此金属颗粒存在着在粘合树脂中分散性差的问题。由于这些原因,在要求微电极的优良连接与改进的连接可靠性的安装领域中,广泛地使用具有均匀的形状、相当窄的颗粒直径分布与增强的导电性能的导电颗粒,其中镀覆层形成于基础聚合物颗粒上。至今,对于将聚合物颗粒镀覆的导电颗粒已经进行了广泛的研究,且特别是在与电极的改良接触与连接可靠性方面,对于压缩变形后的颗粒特性的研究。例如,日本专利特许公开NO.S63-107188公开了具有500kg/cm2压缩强度和80×103kg/cm2或更高的压缩弹性模数(compressive elastic modulus)的高强度高弹性导电颗粒的用途。再者,PCT公开文本WO 92/06402公开了一种用于LCD的间隔物以及使用单分散性树脂颗粒作为基础颗粒的导电颗粒。依据此公开文本,为了在通过使用导电颗粒压缩将电极互相连接时,易于控制面向彼此的电极间的间隙,树脂颗粒优选具有在10%压缩变形(10%K值)时250至700kgf/mm2的压缩硬度。此外,为了增加压缩后导电颗粒与电极间的接触面积,在压缩变形后,树脂颗粒优选具有30-80%的回复率。再者,日本专利特许公开NO.H07-256231公开了一种导电颗粒以改进因电极间的温度变化、折叠、机械冲击等所造成的差的导电性,该导电颗粒在20℃下10%压缩变形时的K值为700至1000kgf/mm2以及压缩变形后的回复率为65%至95%。另外,日本专利特许公开NO.H11-125953与NO.2003-313304公开了一种具有更好的连接稳定性的导电颗粒,该导电颗粒在10%压缩变形时的K值为250kgf/mm2或更低,且压缩变形后的回复率为30%或更大。这些专利公开文本记载了当导电颗粒压缩变形后的回复率在宽的硬度范围方面增加时,导电颗粒的导电性能(例如增加的与电极的接触面积)增强。然而,当此导电颗粒分散于固化型粘合树脂中且在加热下被挤压连接至电极时,固化粘合树脂的粘附力以及颗粒与电极的接触通常不足。近来,已经逐渐地应用了低温下短时间内各向异性导电粘结膜的快速固化方法。这些短期连接条件使粘合树脂快速固化,但却造成导电颗粒与电极的接触不足。此外,在导电颗粒含量大量增加(百分之几十)的各向异性导电材料(例如用于玻璃覆晶封装(chip on glass)(COG)的连接膜)中,插置于电极之间的大量的高弹性导电颗粒部分或完全恶化了连接膜的粘合性,而造成经过长时间连接可靠性变差。除了电极图形的微小化与连接间距的紧密性外,为了不损坏配线图形,还需要在低压下连接相当薄弱的配线图形(如,ITO电极)的方法。然而,低压的连接条件显着地恶化了粘附力和高弹性导电颗粒的连接可靠性。
技术实现思路
因此,针对上述问题而产生了本专利技术,且本专利技术的目的是提供一种具有均匀的形状、颗粒直径分布窄、以及适当的压缩可变形性与变形的回复性的导电颗粒,且提供一种在插置且挤压于连接基板间时,可具有增强的导电性能而不破裂的导电颗粒,由此获得颗粒与连接基板间足够的接触面积。本专利技术的另一个目的是提供一种用于导电颗粒中的聚合物颗粒。本专利技术的再一个目的是提供一种具有改进的电连接可靠性的导电颗粒以及含有该导电颗粒的各向异性导电封装材料。根据获得该目的的本专利技术,提供了一种聚合物颗粒,该聚合物颗粒的10%K值(即,当颗粒直径变形为10%时的K值)为250-700kgf/mm2、压缩回复率为30%或更低、以及压缩破裂变形为30%或更高。在本专利技术优选的实施方式中,聚合物颗粒的10%K值为350-600kgf/mm2的范围内。在本专利技术优选的实施方式中,聚合物颗粒的20%与30%K值不高于10%K值的70%。在本专利技术优选的实施方式中,聚合物颗粒的平均颗粒直径为0.1-200μm、长宽比低于1.5、且变化系数(CV)不高于20%。在本专利技术优选的实施方式中,聚合物颗粒由至少一种交联可聚合单体的聚合物树脂所制成,该单体选自由下列所组成的组中烯丙基化合物,如二乙烯基苯、二(甲基)丙烯酸1,4-丁二醇酯、二(甲基)丙烯酸1,6-己二醇酯、二(甲基)丙烯酸1,9-壬二醇酯、甲基丙烯酸烯丙酯、二乙烯基砜、邻苯二甲酸二烯丙酯、二烯丙基丙烯酰胺、(异)氰脲酸三烯丙酯与苯偏三酸三烯丙酯;(聚)烷撑二醇二(甲基)丙烯酸酯,如(聚)二(甲基)丙烯酸乙二醇酯与(聚)二(甲基)丙烯酸丙二醇酯;以及四(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、三(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、二(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯与甘油三(甲基)丙烯酸酯。在本专利技术优选的实施方式中,聚合物颗粒是通过将至少一种可聚合的不饱和单体共聚而制得,该单体选自由下列所组成的组中苯乙烯基单体,如苯乙烯、乙基乙烯基苯、α-甲基苯乙烯与间-氯甲基苯乙烯;丙烯酸酯基单体,如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯月桂酯、(甲基)丙烯酸十八酯、(甲基)丙烯酸乙二醇酯和(甲基)丙烯酸缩水甘油酯;氯乙烯基(chlorovinyl)、丙烯酸酯、丙烯腈、醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、乙烯基醚、烯丙基丁醚、丁二烯与异戊二本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种聚合物颗粒,该聚合物颗粒的10%K值(即,当颗粒直径变形为10%时的K值)为250-700kgf/mm↑[2]、压缩回复率为30%或更低、且压缩破裂变形为30%或更高。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:田正培朴晋圭李在浩裴泰燮
申请(专利权)人:第一毛织株式会社
类型:发明
国别省市:KR[韩国]

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