【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及各向异性导电胶，尤其涉及一种光固化的各向异性导电胶及其固化方法，主要应用于倒装芯片封装领域。
技术介绍
1、各向异性导电胶(anisotropic conductive paste,acp)广泛应用于倒装芯片(flip chip)、射频识别(rfid)、显示面板、相机模块、光伏电池等设备中的各种电子元件和组件的封装以及粘结，其最显著的特点是在垂直方向上电路导通，而在水平方向上是绝缘的(即各向异性导电的性能)，同时具有机械胶合固定的功能。
2、各向异性导电胶的主要成分是导电粒子和高分子树脂。其中，导电粒子起到电路导通的作用；而目前市场上较成熟的acp所采用的树脂体系，一般为环氧树脂或丙烯酸树脂。环氧树脂具有较高的机械粘接强度，而且可以经受长期的环境可靠性，被业界更广泛使用，比如德国delo、美国united adhesives等公司的各向异性导电胶产品以环氧树脂体系为主。然而，环氧树脂的邦定温度一般比较高(～200℃)，不仅对热压接的电极产生较大热应力，而且不适用于一些对温度敏感的基材，比如射频识别中的纸基天线。各向异性导电胶在更低温甚至常温下固化的需求成为行业的研究热点。比如日本迪睿合电子材料有限公司的专利jp2010037539a，使用丙烯酸树脂制备各向异性导电胶膜，在130℃温度条件下，可以实现较好的粘接强度和导通可靠性。进一步地，使用光固化可以实现各向异性导电胶在常温条件下的邦定。比如清华大学的专利cn1367219a、深圳飞世尔新材料股份有限公司的专利cn104342058b、日本迪睿合电子材料
3、因此如何在低温或者常温下，获得更高强度粘接力的各向异性导电胶是目前的一个挑战。
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光固化的各向异性导电胶及其固化方法。
2、本专利技术提供的一种光固化的各向异性导电胶，其成分按照质量份计包括：(a)环氧树脂20～100份、(b)活性稀释剂1～50份、(c)阳离子光引发剂0.5～30份、(d)硅烷偶联剂0～5份、(e)触变剂0.5～15份、(f)导电粒子0.1～30份；
3、其中，环氧树脂与活性稀释剂的质量比为85:15-99:1；优选为88:12-97:3，更有选为90:10-95:5。
4、进一步地，(a)环氧树脂选自脂环族环氧树脂、双酚a环氧树脂、双酚f环氧树脂、双酚s环氧树脂、酚醛型环氧树脂、氢化双酚a环氧树脂、溴化环氧树脂、氟化环氧树脂、缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂、线型脂肪族类环氧树脂的一种或几种。
5、其中，脂环族环氧树脂选自二-4-环氧环己烷、3,4-环氧环己基甲基3,4-环氧环己基甲酸酯、双(3,4-环氧环己基甲基)己二酸酯、3-环氧乙基-7-氧杂二环[4,1,0]庚烷、4-乙烯基环氧环己烷、3，4-环氧环己基甲基丙烯酸甲酯、六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、双环戊二烯二环氧化物的一种或几种。
6、进一步地，(b)活性稀释剂选自单环氧基、双环氧基、三环氧基活性稀释剂的一种或几种，具体可以为3-乙基-3-氧杂丁环甲醇、3,3’-[氧基双亚甲基]双[3-乙基]氧杂环丁烷、叔碳酸缩水甘油酯、缩水甘油苯基醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、1,6己二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、环氧丙烷丁基醚、4-乙烯基苯基缩水甘油醚、三甲醇基丙烷三缩水甘油醚、丙三醇三缩水甘油醚的一种或几种。
7、进一步地，(c)阳离子光引发剂选自二芳基碘鎓盐、三芳基硫鎓盐、重氮盐、烷基硫鎓盐、铁芳烃盐、磺酰氧基酮、三芳基硅氧醚的一种或几种。特别优选，二苯基-(4-苯基硫)苯基锍六氟锑酸盐、二苯基-(4-苯基硫)苯基锍六氟磷酸盐、4-异丁基苯基-4'-甲基苯基碘六氟磷酸盐的一种或几种。
8、进一步地，(d)硅烷偶联剂选自乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙三乙氧基硅烷的一种或几种。
9、进一步地，(e)触变剂选自气相二氧化硅、沉淀二氧化硅、有机膨润土，石棉、高岭土、凹凸棒土、氢化蓖麻油、聚酰胺蜡的一种或几种。
10、进一步地，(f)导电粒子选自金属微粉、金属微球、碳材料微粉、碳材料微球、有机物微球表面包裹金属层的一种或几种。导电粒子的粒径可以是单分散的或多分散的，粒径范围为50nm～100μm。
11、进一步地，(a)环氧树脂20～100份，例如为20份、30份、40份、50份、60份、70份、80份、90份、100份。
12、进一步地，(b)活性稀释剂1～50份，例如为5份、10份、15份、20份、25份、30份、35份、40份、45份、50份。
13、进一步地，(c)阳离子光引发剂0.5～30份、例如为1份、3份、5份、10份、15份、20份、25份、30份。
14、进一步地，(d)硅烷偶联剂0～5份，例如为1份、3份、5份。
15、进一步地，(e)触变剂0.5～15份，例如为1份、3份、5份、10份、15份。
16、进一步地，(f)导电粒子0.1～30份；例如为1份、3份、5份、10份、15份、20份、25份、30份。
17、进一步地，其成分按照质量份计由以下成分制成：(a)环氧树脂85-95份、(b)活性稀释剂5-15份、(c)阳离子光引发剂5-15份、(d)硅烷偶联剂0.5～2份、(e)触变剂5～10份、(f)导电粒子5～15份；
18、更进一步地，其成分按照质量份计由以下成分制成：(a)环氧树脂90-95份、(b)活性稀释剂5-10份、(c)阳离子光引发剂10份、(d)硅烷偶联剂1份、(e)触变剂7.5份、(f)导电粒子10份。
19、本发型另一个方面提供了上述各向异性导电胶的制备方法，按照上述称取所需原料，将原料投入混料设备中，混合均匀，装入避光容器中保存。
20、本发型再一个方面提供了上述各向异性导电胶的固化方法，所述固化方法为将上述各向异性导电胶设置在基材上，并采用紫外光进行照射固化。
21、进一步地，紫外光的波长为100nm～450nm；优选为365nm。
22、进一步地，紫外光固化方式包括单面固化、双面固化、侧面固化、环形固化的一种或几种组合。
23、进本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光固化的各向异性导电胶，其特征在于，按照质量份，包括：环氧树脂20～100份、(B)活性稀释剂1～50份、(C)阳离子光引发剂0.5～30份、(D)硅烷偶联剂0～5份、(E)触变剂0.5～15份、(F)导电粒子0.1～30份；
2.根据权利要求1所述的光固化的各向异性导电胶，其特征在于，所述的(A)环氧树脂选自脂环族环氧树脂、双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、双酚S环氧树脂、酚醛型环氧树脂、氢化双酚A环氧树脂、溴化环氧树脂、氟化环氧树脂、缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂、线型脂肪族类环氧树脂中的一种或多种；
3.根据权利要求1所述的光固化的各向异性导电胶，其特征在于，所述的(B)活性稀释剂选自单环氧基、双环氧基、三环氧基活性稀释剂的一种或多种；优选为3-乙基-3-氧杂丁环甲醇、3,3’-[氧基双亚甲基]双[3-乙基]氧杂环丁烷、叔碳酸缩水甘油酯、缩水甘油苯基醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、1,6己二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、环氧丙烷丁基醚、4-乙烯基苯基缩水甘油醚
4.根据权利要求1所述的光固化的各向异性导电胶，其特征在于，所述的(C)阳离子光引发剂选自二芳基碘鎓盐、三芳基硫鎓盐、重氮盐、烷基硫鎓盐、铁芳烃盐、磺酰氧基酮、三芳基硅氧醚的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的光固化的各向异性导电胶，其特征在于，所述的(D)硅烷偶联剂选自乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙三乙氧基硅烷的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的光固化的各向异性导电胶，其特征在于，所述的(E)触变剂选自气相二氧化硅、沉淀二氧化硅、有机膨润土、石棉、高岭土、凹凸棒土、氢化蓖麻油、聚酰胺蜡的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的光固化的各向异性导电胶，其特征在于，所述的(F)导电粒子选自金属微粉、金属微球、碳材料微粉、碳材料微球、有机物微球表面包裹金属层的一种或多种；
8.一种各向异性导电胶的制备方法，其特征在于，称取如权利要求书1～7任一项所述的各向异性导电胶的原料，将原料投入混料设备中，混合均匀，装入避光容器中保存。
9.一种各向异性导电胶的固化方法，其特征在于，所述固化方法包括：将如权利要求1～7中任意一项所述的各向异性导电胶设置在基材上，并采用紫外光进行照射固化；优选地，所述的紫外光的波长为100nm～450nm；
10.一种电子元件，其特征在于，所述电子元件包含如权利要求书1～7中任一项所述光固化的各向异性导电胶，所述电子元件选自倒装芯片、射频识别、显示面板、相机模块、光伏电池中的任意一种电子元件。
...【技术特征摘要】
1.一种光固化的各向异性导电胶，其特征在于，按照质量份，包括：环氧树脂20～100份、(b)活性稀释剂1～50份、(c)阳离子光引发剂0.5～30份、(d)硅烷偶联剂0～5份、(e)触变剂0.5～15份、(f)导电粒子0.1～30份；
2.根据权利要求1所述的光固化的各向异性导电胶，其特征在于，所述的(a)环氧树脂选自脂环族环氧树脂、双酚a环氧树脂、双酚f环氧树脂、双酚s环氧树脂、酚醛型环氧树脂、氢化双酚a环氧树脂、溴化环氧树脂、氟化环氧树脂、缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂、线型脂肪族类环氧树脂中的一种或多种；
3.根据权利要求1所述的光固化的各向异性导电胶，其特征在于，所述的(b)活性稀释剂选自单环氧基、双环氧基、三环氧基活性稀释剂的一种或多种；优选为3-乙基-3-氧杂丁环甲醇、3,3’-[氧基双亚甲基]双[3-乙基]氧杂环丁烷、叔碳酸缩水甘油酯、缩水甘油苯基醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、1,6己二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、环氧丙烷丁基醚、4-乙烯基苯基缩水甘油醚、三甲醇基丙烷三缩水甘油醚、丙三醇三缩水甘油醚的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的光固化的各向异性导电胶，其特征在于，所述的(c)阳离子光引发剂选自二芳基碘鎓盐、三芳基硫鎓盐、重氮盐、烷基硫鎓盐、铁芳烃盐、磺酰氧基酮、三芳基硅氧醚的一种或多种。
5....
【专利技术属性】
技术研发人员：陆喜，胡友根，曹慧霞，王勇，许亚东，齐鸣，孙斌，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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