【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种粒子阵列型的各向异性导电胶膜及其制备方法，属于电子封装材料与显示材料领域。
技术介绍
1、随着电子产品趋于小型化和高集成化，需要在有限的空间内集成更多的电路单元，这对电子元器件之间的连接提出了更高的要求。传统的焊接工艺不仅在连接时因温度过高会导致器件发生形变，重金属的存在也会污染环境，危害人体健康。因此，各向异性导电胶膜成为了替代传统焊接工艺的一种连接材料。各向异性导电胶膜一般由树脂基体与导电颗粒组成，主要特点则是垂直方向导电，水平方向绝缘，从而实现各向异性导电。
2、各向异性导电胶膜因为导电颗粒在树脂中的排布分为随机分布型和粒子阵列型，传统的各向异性导电胶膜导电颗粒随机分布，通过混料、涂布等工艺就可以实现，但由于粒子的随机分布，容易发生短路，且不足以满足电子元器件之间超细间距连接的要求，粒子阵列式各向异性导电胶膜在这方面更具优势。
3、然而，粒子阵列型各向异性导电胶膜的制备需要实现微观尺度上的粒子阵列排布，并且使粒子在制备和邦定过程始终保持阵列形态，这在配方、工艺上都存在巨大挑战。参考专利一(jp2014063729a)，首先将导电粒子与热塑性树脂混合，完成涂布并干燥后，粒子被树脂固定，形成在竖直方向上粒子不重叠的单层结构，再覆盖一层胶膜得到各向异性导电胶膜。该方法可以将粒子分布在固定位置上，但无法控制导电粒子间的间距，难以满足超细间距封装要求。参考专利二(cn115386318a)，通过将自下而上的微球合成方法和自上而下的光刻技术结合起来，制备厚度可控的绝缘镀镍聚苯乙烯微球，在毛细管
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种粒子阵列型的各向异性导电胶膜及其制备方法。
2、本专利技术使用微孔模板的制备技术路线，并借助超声波辅助填充的方法提高微球进入微孔的填充率，实现微球的阵列化组装，再通过覆膜的方式将微球转移到胶膜上，获得粒子阵列型的各向异性导电胶膜。
3、本专利技术提供的一种单层或双层树脂结构的粒子阵列型各向异性导电胶膜的制备方法，包括以下步骤：
4、a)制备微孔阵列模板，所述微孔阵列模板上具有微孔；
5、b)对微孔阵列模板表面进行疏水化处理，获得疏水接触角为95°-160°的微孔阵列模板；
6、c)将微孔阵列模板置于导电微球的悬浊液中进行超声处理，使导电微球填充入微孔中；
7、d)将微孔阵列模板干燥后，清理掉微孔阵列模板上未填充入微孔中的多余的导电微球；
8、e)将树脂胶膜贴覆到微孔阵列模板上，施加压力使树脂胶膜与微孔中的导电微球贴合，然后将胶膜从微孔阵列模板表面剥离，导电微球被转移到胶膜上，获得单层树脂结构的粒子阵列型各向异性导电胶膜；
9、任选地，f)经过上述步骤得到的粒子阵列型各向异性导电胶膜，在裸露导电微球的一侧再覆盖一层树脂胶膜，得到双层树脂结构的粒子阵列型各向异性导电胶膜。
10、进一步地，步骤a)中，所述的微孔阵列模板的基材选自纯硅、陶瓷、金属或有机物；
11、进一步地，步骤a)中，所述的微孔阵列模板是平板形状或者可用于连续化制备的滚轴形状；
12、进一步地，所述的微孔阵列模板的制备方法，采用工业标准的光刻、激光刻蚀、mems微机械加工、软光刻丝或丝网印刷在微孔阵列模板的基材的表面形成微孔结构；
13、进一步地，所述的微孔的孔径d1：150nm～150μm，孔深h：50nm～150μm。
14、更进一步地，所述微孔的孔径为待填充导电微球直径的1.3-1.5倍，所述微孔的孔深为待填充导电微球直径的1.2-1.4倍。
15、进一步地，步骤b)中，对微孔阵列模板表面进行疏水化处理后获得疏水接触角为105°-120°。
16、进一步地，步骤b)中，通过疏水剂或等离子体方式进行疏水化处理，更进一步地，疏水剂为含氟有机表面修饰剂，再进一步地，所述含氟有机表面修饰剂选自商品化的防指纹液、全氟硅烷、全氟聚醚或全氟聚酯；
17、进一步地，所述的疏水剂的表面疏水化处理方法选自在表面浸涂、喷涂、旋涂或者刮涂疏水剂，处理时间为1min～10min；
18、进一步地，步骤c)中，所述的导电微球选自纯金属微球、碳材料微球或者非导电微球表面包裹金属层；
19、进一步地，所述的导电微球的粒径d2：100nm～100μm，且0.5d1<d2＜d1，0.5h＜d2＜1.5h，以确保导电微球可以填充入微孔，且能从微孔中转移到树脂胶膜；
20、进一步地，所述的导电微球的悬浮液，溶剂是水或有机溶剂；
21、进一步地，所述的导电微球的悬浮液，导电微球和溶剂的质量比为1:50～1:500；
22、进一步地，所述的超声处理过程，微孔阵列模板在悬浮液内放置的角度为与水平方向呈0～90°；
23、进一步地，所述的超声处理方法为使用超声波清洗机，在固定超声频率下，处理时间为30s～30min；
24、进一步地，步骤d)中，清理掉微孔阵列模板上未填充入微孔中的多余的导电微球，为使用橡胶刮片擦拭掉多余的导电微球；
25、进一步地，步骤e)中，先将树脂涂覆在离型膜上，获得树脂胶膜，再将第一树脂胶膜贴附于微孔阵列模板裸露微球的一端，并施加压力使整块微孔阵列模板均被树脂胶膜贴附，再将第一树脂胶膜剥离，阵列化的导电微球即可转移到树脂胶膜上，获得单层胶膜的粒子阵列型各向异性导电胶膜；
26、进一步地，所述的第一树脂胶膜厚度为500nm～100μm，杨氏模量为0.5gpa～150gpa，硬度为1mpa～20mpa；
27、进一步地，步骤f)中，为更好地保护胶膜内的导电微球，将获得的单层各向异性导电胶膜上再贴覆一层第二树脂胶膜，从而获得双层结构的粒子阵列型各向异性导电胶膜，所述的第二脂胶膜厚度为1μm～200μm，杨氏模量为0.5gpa～150gpa，硬度为1mpa～20mpa。
28、进一步地，第一树脂胶膜的材料为丙烯酸树脂或环氧树脂；
29、进一步地，第二树脂胶膜的材料为热固性树脂，选自环氧树脂或丙烯酸树脂。
30、本专利技术还提供了上述制备方法制备的单层或双层树脂结构的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种单层或双层树脂结构的粒子阵列型各向异性导电胶膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤A)中，所述的微孔阵列模板的基材选自纯硅、陶瓷、金属或有机物；
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的微孔的孔径D1：150nm～150μm，孔深H：50nm～150μm；
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤B)中，通过疏水剂或等离子体方式进行疏水化处理，
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤C)中，所述的导电微球选自纯金属微球、碳材料微球或者非导电微球表面包裹金属层；
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤C)中，所述的导电微球的悬浮液，导电微球和溶剂的质量比为1:50～1:500；
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤E)中，先将树脂涂覆在离型膜上，获得树脂胶膜，再将第一树脂胶膜贴附于微孔阵列模板裸露微球的一端，并施加压力使整块微孔阵列模板均被树脂胶膜贴附，再将第一树脂胶膜剥离，阵列
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤F)中，将获得的单层各向异性导电胶膜上再贴覆一层第二树脂胶膜，从而获得双层结构的粒子阵列型各向异性导电胶膜，所述的第二脂胶膜厚度为1μm～200μm，杨氏模量为0.5GPa～150GPa，硬度为1MPa～20MPa；
9.根据权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到的单层或双层树脂结构的粒子阵列型各向异性导电胶膜。
10.根据权利要求9所述的粒子阵列型各向异性导电胶膜在超细间距电连接中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种单层或双层树脂结构的粒子阵列型各向异性导电胶膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中，所述的微孔阵列模板的基材选自纯硅、陶瓷、金属或有机物；
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的微孔的孔径d1：150nm～150μm，孔深h：50nm～150μm；
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中，通过疏水剂或等离子体方式进行疏水化处理，
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤c)中，所述的导电微球选自纯金属微球、碳材料微球或者非导电微球表面包裹金属层；
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤c)中，所述的导电微球的悬浮液，导电微球和溶剂的质量比为1:50～1:500；
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【专利技术属性】
技术研发人员：胡友根，梁嘉俊，陆喜，曹慧霞，李健辉，龙浩晖，孙蓉，
申请(专利权)人：深圳先进电子材料国际创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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