專利名稱：漸層式異方性導(dǎo)電膠膜及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種異方性導(dǎo)電膠膜及制造方法，尤其涉及一種具有不同導(dǎo)電粒子密 度的多層堆棧排列的漸層式異方性導(dǎo)電膠膜及其制造方法。
背景技術(shù)：
由于薄膜晶體管液晶顯示器(Thin Film Transistor Liquid CrystalDisplay, TFT-LCD)具有輕薄短小且較低耗電量的優(yōu)點，目前已是個人計算機以及筆記本型計算機的 最主要顯示裝置，而消費型的TFT-IXD電視機也逐年在增加中。TFT-IXD需有特定的驅(qū)動裝 置，一般稱為LCD驅(qū)動集成電路(Integrated Circuit, IC)，TFT-LCD驅(qū)動IC與基板連接 主要是利用金凸塊以接合膠接合方式進行接合，但是金凸塊的間距一般較小，約20微米 40微米，且金凸塊的熔點相對于錫鉛凸塊高很多，所以很難使用傳統(tǒng)的餳鉛回焊制造過程 進行焊接，而目前主要的接合方式是利用異方性導(dǎo)電膠膜(ACF Anisotropic Conductive Film)。ACF的組成主要包含導(dǎo)電粒子及絕緣膠材，導(dǎo)電粒子包含在絕緣膠材內(nèi)，由于絕 緣膠材在加熱下具有黏滯性，且在外來垂直壓力下，其中的導(dǎo)電粒子向受壓方向上移動，進 而相互接觸或擠壓變形，因而形成受壓垂直縱方向上具有電氣導(dǎo)通的效應(yīng)，但在未受擠壓 的水平橫方向上因?qū)щ娏Ｗ尤员唤^緣膠材隔離開而形成絕緣性的電氣狀態(tài)，當(dāng)經(jīng)過一段時 間使絕緣膠材固化后，導(dǎo)電粒子便不再受外力而移動而形成垂直導(dǎo)通但水平絕緣的穩(wěn)定結(jié) 構(gòu)。因此，使TFT-IXD驅(qū)動IC與基板形成良好的電氣連接。導(dǎo)電粒子的種類可分為碳黑、金屬球及外鍍金屬的樹脂球等。碳黑為早期產(chǎn)品，目 前使用已不多。金屬球則以鎳球為大宗，優(yōu)點在于其高硬度、低成本，尖角狀突起可插入接 點中以增加接觸面積；缺點則在其可能破壞脆弱的接點、容易氧化而影響導(dǎo)通等。為克服鎳 球的氧化問題，可在鎳球表面鍍金而成為鍍金鎳球。目前鎳球的導(dǎo)電粒子多用于與PCB的 連接，IXD面板的ITO電極連接則不適用，主要原因在于金屬球質(zhì)硬且多尖角，怕其對ITO線 路造成損傷。因此，用于TFT-IXD的ACF是以鍍金鎳的樹脂球為主流，由于樹脂球具彈性， 不但不會傷害ITO線路，且在加壓膠合的過程中，球體將變形呈橢球狀以增加接觸面積。ACF中的導(dǎo)電粒子扮演垂直導(dǎo)通的關(guān)鍵角色，絕緣膠材中導(dǎo)電粒子數(shù)目越多或?qū)?電粒子的體積越大，垂直方向的接觸電阻越小，導(dǎo)通效果也就越好。然而，過多或過大的導(dǎo) 電粒子可能會在熱壓合時，橫向的金凸塊間容易彼此接觸而造成橫向?qū)ǖ亩搪?，使得?氣功能不正?；蛏踔潦Ф鴮?dǎo)致整個TFT-IXD損壞。由于TFT-IXD分辨率要求日益提高，驅(qū)動IC的接腳數(shù)目也隨著增加，而相對地金 凸塊與基板上連接墊片的尺寸就愈來愈細窄化，亦即朝向細小間距。在接觸面積縮小的情 況下，為了能維持住足夠的導(dǎo)通電量就必須提高導(dǎo)電粒子的捕捉率。以傳統(tǒng)的制備方式來 制備的話，須增加導(dǎo)電粒子的添加量，相對的也就增加了制造成本，而不利于市場競爭。此 夕卜，增加導(dǎo)電粒子的添加量會降低橫向上的電氣絕緣，因橫向的導(dǎo)電粒子有可能因垂直加 壓產(chǎn)生橫向推擠的效應(yīng)而相互接觸形成電氣導(dǎo)通。
因此，需要一種不需增加導(dǎo)電粒子密度而能在間距縮小下提高對導(dǎo)電粒子捕捉率 的異方性導(dǎo)電膠膜，藉以改進產(chǎn)品性能并降低原物料成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種漸層式異方性導(dǎo)電膠膜及其制造方法，其可在不增加 導(dǎo)電粒子的密度下增加粒子捕捉率，而能在間距縮小時達到所需的垂直導(dǎo)通電阻值，并避 免發(fā)生橫向?qū)?，大幅提高產(chǎn)品的優(yōu)良率。 本發(fā)明所述的漸層式異方性導(dǎo)電膠膜，其包括多個以漸層式堆棧的膠材層，所述 膠材層的每一膠材層具有一絕緣膠以及多個導(dǎo)電粒子，所述導(dǎo)電粒子分布在該絕緣膠內(nèi)， 所述膠材層中不同膠材層的導(dǎo)電粒子的密度不相同，所述膠材層的堆棧次序是較高導(dǎo)電粒 子密度的膠材層在較低導(dǎo)電粒子密度的膠材層的上方。本發(fā)明所述的漸層式異方性導(dǎo)電膠膜中，所述絕緣膠包括一環(huán)氧樹脂以及一硬化 劑。本發(fā)明所述的漸層式異方性導(dǎo)電膠膜中，所述導(dǎo)電粒子包括一樹脂球、一第一金 屬層以及一第二金屬層，該第一金屬層包覆該樹脂球，且該第二金屬層包覆該第一金屬層。 所述樹脂球包括一壓克力樹脂，該第一金屬層包括一電鍍鎳，而該第二金屬層包括一電鍍
^^ O本發(fā)明還提供一種漸層式異方性導(dǎo)電膠膜的制造方法，藉以形成具多個膠材層的 一漸層式異方性導(dǎo)電膠膜，其包括以下步驟步驟A，開始該制造方法的操作，將多個導(dǎo)電粒子加入一絕緣膠內(nèi)，形成一膠材，并 重復(fù)該方式，藉改變所述導(dǎo)電粒子的數(shù)目而形成多個包含不同導(dǎo)電粒子密度的膠材，進入 步驟B ；步驟B，將一具有較低導(dǎo)電粒子密度的膠材涂布到一基材上，進入步驟C ；步驟C，對該具有較低導(dǎo)電粒子密度的膠材進行加熱烘烤，形成一膠材層，進入步 驟D;步驟D中，將一較高導(dǎo)電粒子密度的膠材涂布到前一步驟C中所形成的具有較低 導(dǎo)電粒子密度的膠材層上，接著進入步驟E ；步驟E，進行加熱烘烤以形成一另一膠材層，進入步驟F ；步驟F，如果已完成一最后膠材層，則進入步驟G，如果還未完成該最后膠材層，則 回到步驟D，重復(fù)上述操作；步驟G，去除該基材以形成該漸層式異方性導(dǎo)電膠膜，進入步驟H ；以及步驟H，結(jié)束該制造方法的操作。本發(fā)明還提供一種漸層式異方性導(dǎo)電膠膜的制造方法，藉以形成具多個膠材層的 一漸層式異方性導(dǎo)電膠膜，其包括以下步驟步驟A，開始該制造方法的操作，將一絕緣膠涂布到一基材上，進入步驟B ；步驟B，設(shè)定一噴墨壓力，進入步驟C ；步驟C，以一噴墨方式將多個導(dǎo)電粒子噴灑到該絕緣膠上，并進而埋入該絕緣膠 內(nèi)，進入步驟D ；步驟D，進行加熱烘烤以形成一膠材層，進入步驟E ；
步驟E，將該絕緣膠涂布到前一步驟D所形成的該膠材層上，進入步驟F ；步驟F，增加該噴墨壓力，進入步驟G;步驟G，以該噴墨方式將所述導(dǎo)電粒子噴灑到該步驟E的絕緣膠上并進而埋入該 絕緣膠內(nèi)，進入步驟H;步驟H，進行加熱烘烤以形成另一膠材層，進入步驟I ；步驟I，如果已完成一最后膠材層，則進入步驟J，如果未完成該最后膠材層，則回 到步驟E，重復(fù)上述操作；步驟J，去除該基材以形成該漸層式異方性導(dǎo)電膠膜，進入步驟K ；以及步驟K，結(jié)束本制造方法的操作；其中，所述膠材層在較高噴墨壓力下具有一較高的導(dǎo)電粒子密度，且在較低噴墨 壓力下具有一較低的導(dǎo)電粒子密度，該漸層式異方性導(dǎo)電膠膜的所述膠材層形成該導(dǎo)電粒 子密度由低而高依次排列的一漸層式堆棧。本發(fā)明提供的漸層式異方性導(dǎo)電膠膜及其制造方法，可在不增加導(dǎo)電粒子的密度 下增加粒子捕捉率，并能在間距縮小時達到所需的垂直導(dǎo)通電阻值，同時避免發(fā)生橫向?qū)?通，大幅提高產(chǎn)品的優(yōu)良率。


圖1為本發(fā)明中第一實施例的漸層式異方性導(dǎo)電膠膜的示意圖。圖2為本發(fā)明所述漸層式異方性導(dǎo)電膠膜的制造方法的流程圖。圖3為本發(fā)明所述漸層式異方性導(dǎo)電膠膜的另一制造方法的流程圖。圖4為本發(fā)明中第二實施例的漸層式異方性導(dǎo)電膠膜的示意圖。圖5為本發(fā)明中第三實施例的漸層式異方性導(dǎo)電膠膜的示意圖。圖6為本發(fā)明中第四實施例的漸層式異方性導(dǎo)電膠膜的示意圖。
具體實施例方式以下配合說明書附圖對本發(fā)明的實施方式做更詳細的說明，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員 在研讀本說明書后能據(jù)以實施。如圖1所示，為本發(fā)明所述漸層式異方性導(dǎo)電膠膜的示意圖。本發(fā)明所述的漸層 式異方性導(dǎo)電膠膜10包括多個膠材層，比如，第一膠材層21、第二膠材層22以及第三膠材 層23，每個膠材層具有絕緣膠30以及導(dǎo)電粒子40，且導(dǎo)電粒子40的密度是由低而高變化， 亦即第一膠材層21的導(dǎo)電粒子密度低于第二膠材層22的導(dǎo)電粒子密度，而第二膠材層22 的導(dǎo)電粒子密度又低于第三膠材層23的導(dǎo)電粒子密度。要注意的是，圖1顯示第一膠材層21、第二膠材層22以及第三膠材層23以方便說 明本發(fā)明所述漸層式異方性導(dǎo)電膠膜的特點，并非用以限定本發(fā)明范圍，因此，本發(fā)明的漸 層式異方性導(dǎo)電膠膜是具有大于一個以上的任意整數(shù)個膠材層。該絕緣膠包括環(huán)氧樹脂以 及硬化劑，藉加熱熟化而形成固態(tài)狀。圖2所示為本發(fā)明所述的漸層式異方性導(dǎo)電膠膜的制造方法的流程圖。如圖2所 示，本發(fā)明的制造方法為由步驟S100開始，將多個導(dǎo)電粒子加入絕緣膠內(nèi)，形成膠材，并重 復(fù)該方式，藉改變所述導(dǎo)電粒子的數(shù)目而形成多個包含不同導(dǎo)電粒子密度的膠材，并進入步驟S110。在步驟S110中，將低導(dǎo)電粒子密度的膠材涂布到基材上，接著進入步驟S120， 進行加熱烘烤以形成膠材層，進入步驟S130。在步驟S130中，將較高導(dǎo)電粒子密度的膠材 到涂布前一步驟中所形成的較低導(dǎo)電粒子密度的膠材層上，接著進入步驟S140，進行加熱 烘烤以形成膠材層，并進入步驟S150。在步驟S150中，如果已完成最后的膠材層，則進入步 驟S160，如果還未完成最后的膠材層，則回到步驟S130，重復(fù)上述操作。在步驟S160中，去 除基材以形成所需的漸層式異方性導(dǎo)電膠膜，并進入步驟S180，結(jié)束本制造方法的操作。圖3所示為本發(fā)明所述漸層式異方性導(dǎo)電膠膜的另一制造方法的流程圖。如圖3 所示，本發(fā)明的另一制造方法是由步驟S200開始，將未添加導(dǎo)電粒子的絕緣膠涂布到基材 上，接著在步驟S210中，設(shè)定噴墨壓力，并進入步驟S220。在步驟S220中，以噴墨方式將導(dǎo) 電粒子噴灑到絕緣膠上并進而埋入絕緣膠內(nèi)，接著在步驟S230中，進行加熱烘烤以形成膠 材層，并進入步驟S240。在步驟S240中，將未添加導(dǎo)電粒子的絕緣膠涂布到前一步驟的膠 材層上，接著在步驟S250中，增加噴墨壓力，并進入步驟S260。在步驟S260中，以噴墨方 式將導(dǎo)電粒子噴灑到絕緣膠上并進而埋入絕緣膠內(nèi)，接著在步驟S270中，進行加熱烘烤以 形成另一膠材層，并進入步驟S280。在步驟S280中，如果已完成最后膠材層，則進入步驟 S285，如果未完成最后膠材層，則回到步驟S240，重復(fù)上述操作。在步驟S285中，去除基材 以形成所需的漸層式異方性導(dǎo)電膠膜，并進入步驟S290，結(jié)束本制造方法的操作。本發(fā)明的漸層式異方性導(dǎo)電膠膜具有較低的粒子密度，較高的導(dǎo)電粒子捕捉率以 及較低的導(dǎo)通電阻，如下表1所示。表 1 由表1可知，傳統(tǒng)ACF需增加導(dǎo)電粒子密度以降低導(dǎo)通阻值，但導(dǎo)電粒子捕捉率 為8pcs/bump，低于本發(fā)明ACF的15pcs/bump，且本發(fā)明ACF的導(dǎo)電粒子密度為32213pcs/ mm2,而導(dǎo)通阻值為1. 2 Q，分別優(yōu)于傳統(tǒng)ACF的40243pcs/mm2以及1. 4 Q。圖4所示為本發(fā)明所述第二實施例的漸層式異方性導(dǎo)電膠膜的示意圖。如圖4所 示，第二實施例的漸層式異方性導(dǎo)電膠膜12具有與圖1相類似的結(jié)構(gòu)，不同點僅在于圖4 的漸層式異方性導(dǎo)電膠膜12的薄層排列次序與圖1的漸層式異方性導(dǎo)電膠膜10相反。圖5所示為本發(fā)明所述第三實施例的漸層式異方性導(dǎo)電膠膜的示意圖。如圖5所 示，第三實施例的漸層式異方性導(dǎo)電膠膜14具有絕緣膠30與導(dǎo)電粒子40，且導(dǎo)電粒子40 在絕緣膠30的分布濃度是由高濃度逐漸降低至低濃度，再由低濃度逐漸增加至高濃度，如 第一膠材層51、第二膠材層52、第三膠材層53、第四膠材層54以及第五膠材層55。要注意 的是，本實施例可包括任意數(shù)目的膠材層。圖6所示為本發(fā)明所述第四實施例的漸層式異方性導(dǎo)電膠膜的示意圖。如圖6所 示，第四實施例的漸層式異方性導(dǎo)電膠膜16具有絕緣膠30與導(dǎo)電粒子40，且導(dǎo)電粒子40
7在絕緣膠30的分布濃度是由低濃度逐漸增加至高濃度，再由高濃度逐漸降低至低濃度，如 第一膠材層61、第二膠材層62、第三膠材層63、第四膠材層64以及第五膠材層65。要注意 的是，本實施例可包括任意數(shù)目的膠材層。 以上所述僅為用以解釋本發(fā)明的較佳實施例，并非企圖據(jù)以對本發(fā)明做任何形式 上的限制，因此，凡有在相同的創(chuàng)作精神下所作有關(guān)本發(fā)明的任何修飾或變更，皆仍應(yīng)包括 在本發(fā)明意圖保護的范疇。
權(quán)利要求
一種漸層式異方性導(dǎo)電膠膜，其特征在于，包括多個以漸層式堆棧的膠材層，所述膠材層的每一膠材層具有一絕緣膠以及多個導(dǎo)電粒子，所述導(dǎo)電粒子分布在該絕緣膠內(nèi)，所述膠材層中不同膠材層的導(dǎo)電粒子的密度不相同，所述膠材層的堆棧次序是較高導(dǎo)電粒子密度的膠材層在較低導(dǎo)電粒子密度的膠材層的上方。
2.如權(quán)利要求1所述的漸層式異方性導(dǎo)電膠膜，其特征在于，所述絕緣膠包括一環(huán)氧 樹脂以及一硬化劑。
3.如權(quán)利要求1所述的漸層式異方性導(dǎo)電膠膜，其特征在于，所述導(dǎo)電粒子包括一樹脂球、一第一金屬層以及一第二金屬層，該第一金屬層包覆該樹脂球，且該第二金屬層包覆 該第一金屬層。
4.如權(quán)利要求3所述的漸層式異方性導(dǎo)電膠膜，其特征在于，所述樹脂球包括一壓克 力樹脂，該第一金屬層包括一電鍍鎳，而該第二金屬層包括一電鍍金。
5.一種漸層式異方性導(dǎo)電膠膜的制造方法，藉以形成具多個膠材層的一漸層式異方性 導(dǎo)電膠膜，其特征在于，包括以下步驟步驟A，開始該制造方法的操作，將多個導(dǎo)電粒子加入一絕緣膠內(nèi)，形成一膠材，并重復(fù) 該方式，藉改變所述導(dǎo)電粒子的數(shù)目而形成多個包含不同導(dǎo)電粒子密度的膠材，進入步驟 B ；步驟B，將一具有較低導(dǎo)電粒子密度的膠材涂布到一基材上，進入步驟C ；步驟C，對該具有較低導(dǎo)電粒子密度的膠材進行加熱烘烤，形成一膠材層，進入步驟D ；步驟D中，將一較高導(dǎo)電粒子密度的膠材涂布到前一步驟C中所形成的具有較低導(dǎo)電 粒子密度的膠材層上，接著進入步驟E ；步驟E，進行加熱烘烤以形成一另一膠材層，進入步驟F;步驟F，如果已完成一最后膠材層，則進入步驟G，如果還未完成該最后膠材層，則回到 步驟D，重復(fù)上述操作；步驟G，去除該基材以形成該漸層式異方性導(dǎo)電膠膜，進入步驟H;以及步驟H，結(jié)束該制造方法的操作。
6.如權(quán)利要求5所述的漸層式異方性導(dǎo)電膠膜的制造方法，其特征在于，所述絕緣膠 包括一環(huán)氧樹脂以及一硬化劑。
7.如權(quán)利要求5所述的漸層式異方性導(dǎo)電膠膜的制造方法，其特征在于，所述導(dǎo)電粒 子包括一樹脂球、一第一金屬層以及一第二金屬層，該第一金屬層包覆該樹脂球，且該第二 金屬層包覆該第一金屬層。
8.如權(quán)利要求7所述的漸層式異方性導(dǎo)電膠膜的制造方法，其特征在于，所述樹脂球 包括一壓克力樹脂，該第一金屬層包括一電鍍鎳，而該第二金屬層包括一電鍍金。
9.一種漸層式異方性導(dǎo)電膠膜的制造方法，藉以形成具多個膠材層的一漸層式異方性 導(dǎo)電膠膜，其特征在于，包括以下步驟步驟A，開始該制造方法的操作，將一絕緣膠涂布到一基材上，進入步驟B ；步驟B，設(shè)定一噴墨壓力，進入步驟C ；步驟C，以一噴墨方式將多個導(dǎo)電粒子噴灑到該絕緣膠上，并進而埋入該絕緣膠內(nèi)，進 入步驟D ；步驟D，進行加熱烘烤以形成一膠材層，進入步驟E ；步驟E，將該絕緣膠涂布到前一步驟D所形成的該膠材層上，進入步驟F ；步驟F，增加該噴墨壓力，進入步驟G ；步驟G，以該噴墨方式將所述導(dǎo)電粒子噴灑到該步驟E的絕緣膠上并進而埋入該絕緣膠內(nèi)，進入步驟H;步驟H，進行加熱烘烤以形成另一膠材層，進入步驟I ；步驟I，如果已完成一最后膠材層，則進入步驟J，如果未完成該最后膠材層，則回到步 驟E，重復(fù)上述操作；步驟J，去除該基材以形成該漸層式異方性導(dǎo)電膠膜，進入步驟K;以及步驟K，結(jié)束本制造方法的操作；其中，所述膠材層在較高噴墨壓力下具有一較高的導(dǎo)電粒子密度，且在較低噴墨壓力 下具有一較低的導(dǎo)電粒子密度，該漸層式異方性導(dǎo)電膠膜的所述膠材層形成該導(dǎo)電粒子密 度由低而高依次排列的一漸層式堆棧。
10.如權(quán)利要求9所述的漸層式異方性導(dǎo)電膠膜的制造方法，其特征在于，所述絕緣膠 包括一環(huán)氧樹脂以及一硬化劑。
11.如權(quán)利要求9所述的漸層式異方性導(dǎo)電膠膜的制造方法，其特征在于，所述導(dǎo)電粒 子包括一樹脂球、一第一金屬層以及一第二金屬層，該第一金屬層包覆該樹脂球，且該第二 金屬層包覆該第一金屬層。
12.如權(quán)利要求11所述的漸層式異方性導(dǎo)電膠膜的制造方法，其特征在于，所述樹脂 球包括一壓克力樹脂，該第一金屬層包括一電鍍鎳，而該第二金屬層包括一電鍍金。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種漸層式異方性導(dǎo)電膠膜及其制造方法，所述漸層式異方性導(dǎo)電膠膜包括多個膠材層，且每個膠材層包含不同的導(dǎo)電粒子密度，其制造方法是先制造包含不同導(dǎo)電粒子密度的膠材層，再以堆棧方式組合而成，或先涂布未添加導(dǎo)電粒子的原始膠材層，再以噴墨方式噴灑導(dǎo)電粒子埋入原始膠材層內(nèi)形成膠材層，并重復(fù)進行該步驟且改變噴墨壓力而形成出多層狀的漸層式異方性導(dǎo)電膠膜，不僅降低導(dǎo)電粒子添加量，更增加粒子捕捉率且提高產(chǎn)品優(yōu)良率。
文檔編號H01L23/48GK101877335SQ20091013584
公開日2010年11月3日 申請日期2009年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月30日
發(fā)明者張文耀, 鄞盟松 申請人:瑋鋒科技股份有限公司