一种各向异性导电胶及其紫外光固化方法
专利汇可以提供一种各向异性导电胶及其紫外光固化方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种 各向异性 导电胶及其紫外光 固化 方法,涉及微 电子 封装技术。本 发明 的导电胶含有高分子 聚合物 、导电微粒、光引发剂和光敏化剂。高分子聚合物是由环 氧 树脂 、 丙烯酸 及添加剂反应而成。将导电微粒(Cu,Ag,Au)加入到制备的基体胶中经 研磨 后得到导电胶,将导电胶涂在 刻蚀 好线路的氧化铟 锡 玻璃板上,金属片等压在胶膜表面,经紫外光固化后即可制得各向异性导电胶。本紫外光固化方法得到的各向异性导电胶,固化 温度 低,固化后结合强度大,垂直膜方向的 接触 电阻 小,平行膜方向不导电,并可节能环保,不损坏 电路 性能,满足高 密度 微电子封装微细 节距 的引线连接,且连接工艺简单,适合大批量、流 水 线应用。，下面是一种各向异性导电胶及其紫外光固化方法专利的具体信息内容。
1、一种各向异性导电胶，含有高分子聚合物和导电微粒，其特征在于：还含有光引 发剂和光敏化剂，所述的高分子聚合物是由环氧树脂、丙烯酸、二甲基苄胺和对二苯酚添 加剂反应而成的聚合物，其化学结构式：
2、按照权利要求1所述的一种各向异性导电胶，其特征在于：所述的导电微粒为Cu，Ag， Au中的任何一种，其含量为8％～30％(体积比％)。
3、按照权利要求1所述的一种各向异性导电胶，其特征在于：所述的光引发剂为硫代苯 基-对氧氮环丙酮、双甲基胺-4-对氧氮环-甲酮、米蚩酮中的至少一种，其含量为1％～7％ (重量比％)。
4、按照权利要求1所述的一种各向异性导电胶，其特征在于：所述的光敏化剂为二苯甲 酮、荧光素中的至少一种，其含量为0.5％～2％(重量比％)。
5、一种制备如权利要求1所述各向异性导电胶及其紫外光固化方法，其特征在于：该方 法依次包括以下步骤：
(1)将环氧树脂加热至75～85℃，搅拌下缓慢加入丙烯酸化合物，并加入0.5～2wt％ 二 甲基苄胺和1～3wt％对二苯酚添加剂，反应3～6小时，树脂∶丙烯酸＝2～3∶1；
(2)将上述反应物冷却至室温，加入重量比为1％～7％的光引发剂和0.5％～2％的光敏 剂，混合均匀，避光储存；
(3)将体积比为8％～30％的平均直径为2μm的球状导电微粒(Cu，Ag，Au)与上述基 体胶研磨混合均匀，即得导电胶；
(4)将导电胶均匀涂在刻蚀好线路的氧化铟锡玻璃上，将引线或芯片压在导电胶膜表面， 紫外光从玻璃面进行照射10～110秒，即可制得紫外光固化的各向异性导电胶。
技术领域
本发明涉及一种各向异性导电胶及其紫外光固化方法，属微电子封装技术领域。
背景技术
导电胶是高分子聚合物与导电粒子组合的复合材料，聚合物赋予连接性能，导电颗粒赋 予导电性能，导电胶具有一定韧性，可以减小、消除热应力，提高器件可靠性；连接分辨率 高，满足细线连接工艺；过程温度低。导电胶有两种固化方式：热固化和辐照固化，热固化 温度一般在150～180度，时间30分钟左右，辐照固化指电子束固化和紫外光固化，具有速 度快(2分钟内)、温度低(室温)的优点，与热固化比，节约能量70％左右。
从导电形式分，导电胶有各向同性和各向异性两种。各向同性指在三维方向导电，各向 异性只在垂直表面方向导电。因此各向异性导电胶可以以膜形式进行连接，分辨率更高，适 合更微细线条的连接。
近年来电子显示技术迅速发展，如液晶显示、电致发光显示等，其关键技术是激励电路 与氧化铟锡(ITO)玻璃的连接。采用热固化导电胶加热容易破坏液晶玻璃，由于氧化铟锡(ITO) 具有透明的特性，可以采用光固化导电胶进行连接。
国际上自90年代出现了导电胶的开发研究热潮。许多产品已经市场化，价格昂贵，主要 是热固化导电胶。国内在此领域的研究还很少，开发的热固化导电胶主要是电极的连接，无 法满足高密度微电子封装细线连接的需要。中国文献(见华东理工大学学报，Vol.20，No.2， Apr.1994，p 259-263 0253-9683)，该文献是采用紫外光固化压敏胶，其胶基体材料是丙烯 酸酯，主要应用在医疗器件如B超仪与人体皮肤接触的电极上。美国专利US 5124076)是一 种柔软的干燥水凝胶体系，应用于生物医学领域，由乙烯内酰胺、丙烯酸、水溶性交联剂、 光引发剂等构成。文献(见Adhesives and Sealants Newsletter，13 No.9，11th Sept.1989，) 是一系列环氧树脂和聚酰亚胺导电胶。同时也包含了一些紫外光固化的不具有导电性的树脂 体系。主要用于油墨、表面修饰、以及设备的导电涂层。美国专利US 4999136是一种用于 丝网印刷的紫外光固化导电胶，具有较低电阻率和较好的连接强度。体系由环氧丙烯酸酯和 氨基甲酸乙酯的共聚物、多官能团丙烯酸单体、光引发剂和导电填料组成。添加部分增粘剂 和流动性调节剂。专利WO 9819311 AL是一种由水凝胶形成的导电胶体系。主要应用于医学 仪器中与人体皮肤接触的电极。具有较好的导电性和人体适应性。文献(见SAMPE Journal，Vol. 24，No.6，Nov.-Dec.1988，p 27-32)是一种丝网印刷用紫外光固化各向同性导电胶。
发明内容
本发明提出的一种各向异性导电胶，含有高分子聚合物和导电微粒，其特征在于：还含 有光引发剂和光敏化剂，所述的高分子聚合物是由环氧树脂、丙烯酸、二甲基苄胺和对二苯 酚添加剂反应而成的聚合物，其化学结构式：
本发明所述的一种各向异性导电胶，其特征在于：所述的导电微粒为Cu，Ag，Au中的任 何一种，其含量为8％～30％(体积比％)。所述的光引发剂为硫代苯基-对氧氮环丙酮、双甲 基胺-4-对氧氮环-甲酮、米蚩酮中的至少一种，其含量为1％～7％(重量比％)。所述的光 敏化剂为二苯甲酮、荧光素中的至少一种，其含量为0.5％～2％(重量比％)。
一种制备各向异性导电胶及其紫外光固化方法，其特征在于：该方法依次包括以下步骤：
(1)将环氧树脂加热至75～85℃，搅拌下缓慢加入丙烯酸化合物，并加入0.5～2wt％ 二甲基苄胺和1～3wt％对二苯酚添加剂，反应3～6小时，树脂∶丙烯酸＝2～3∶1；
(2)将上述反应物冷却至室温，加入重量比为1％～7％的光引发剂和0.5％～2％的光 敏剂，混合均匀，避光储存；
(3)将体积比为8％～30％的平均直径为2μm的球状导电微粒(Cu，Ag，Au)与上述 基体胶研磨混合均匀，即得导电胶；
(4)将导电胶均匀涂在刻蚀好线路的氧化铟锡玻璃上，将引线或芯片压在导电胶膜表面， 紫外光从玻璃面进行照射10～110秒，即可制得紫外光固化的各向异性导电胶。
利用本发明制备的各向异性导电胶及其紫外光固化方法，固化温度低，固化后结合强度 大，垂直膜方向的接触电阻小，平行膜方向不导电。并可节能环保，不损坏电路性能。满足 高密度微电子封装微细节距的引线连接，连接工艺简单，适合大批量、流水线应用。
附图说明
图1为本发明实施例的紫外光固化制备各向异性导电胶方法示意图。
具体实施方式
本发明以环氧树脂为基体，将其加热至75～85℃，搅拌下缓慢加入丙烯酸化合物，并 加入0.5～2wt％ 二甲基苄胺和1～3wt％对二苯酚添加剂，反应3～6小时，树脂∶丙烯酸 ＝2～3∶1；通过反应引入的活性基团对其进行改性，得到活性预聚体。室温下加入1％～7 ％的光引发剂和0.5％～2％光敏化剂，得到紫外光固化胶，光引发剂及光敏剂添加量大时， 储存寿命降低，但固化速度加快。胶中加入体积比为8％～30％平均粒度为2微米的球状导 电微粒(Cu，Ag，Au等)，经过研磨得到导电胶，随添加量增加，电阻降低，同时连接强度 降低。
将导电胶5均匀涂在刻蚀好线路的氧化铟锡(ITO)1玻璃板2上，芯片3上的引脚4压 在胶膜表面，紫外光6从玻璃面2进行照射，10～110秒完成固化、连接。光固化条件为： 光源功率：500～2000W，波长范围：250～400nm，样品与光源距离：15～30cm。固化后结合 强度不小于5Mpa(剪切强度)，垂直膜方向的接触电阻小于8欧姆，平行膜方向不导电。经 过500小时100℃老化，结合强度仍大于3MPa，接触电阻增加不超过20％。(ITO膜电阻为 100～300Ω/□，导电胶老化接触电阻仍远小于ITO本身电阻，不影响使用。)
实施例1：
(1)将环氧树脂加热至75℃，搅拌下缓慢加入丙烯酸化合物，并加入1wt％ 二甲基 苄胺和1.5wt％对二苯酚添加剂，反应3小时，树脂∶丙烯酸＝2∶1；
(2)将上述反应物冷却至室温，加入重量比为2％的光引发剂和1.2％的光敏剂，混合 均匀，避光储存，即可制得基体胶；
(3)基体胶中加入体积比10％的2μmCu填料，固化时间20秒，连接Cu引线与ITO玻 璃板，测得剪切强度为7Mpa，接触电阻8欧姆。
实施例2：
(1)将环氧树脂加热至80℃，搅拌下缓慢加入丙烯酸化合物，并加入0.6wt％二甲 基苄胺和2wt％对二苯酚添加剂，反应5小时，树脂∶丙烯酸＝3∶1；
(2)将上述反应物冷却至室温，加入重量比为4％的光引发剂和1.5％的光敏剂，混合 均匀，避光储存，即可制得基体胶；
(3)基体胶中加入体积比15％的2μmAg填料，固化时间60秒，连接Cu引线与ITO玻 璃板，测得剪切强度为8Mpa，接触电阻7欧姆。
实施例3：
(1)将环氧树脂加热至85℃，搅拌下缓慢加入丙烯酸化合物，并加入1wt％二甲基 苄胺和1.5wt％对二苯酚添加剂，反应6小时，树脂∶丙烯酸＝2.3∶1；
(2)将上述反应物冷却至室温，加入重量比为7％的光引发剂和2％的光敏剂，混合均 匀，避光储存，即可制得基体胶；
(3)基体胶中加入体积比25％的2μmAu填料，固化时间110秒，连接Cu引线与ITO玻 璃板，测得剪切强度为5Mpa，接触电阻4欧姆。
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2 堆迭式封装件
