[发明专利]一种各向异性导电胶及封装方法

说明书

技术领域

本发明属于有机导电胶领域，具体地，涉及一种各向异性导电胶及封装方法。

背景技术

各向异性导电胶是将导电粒子分散于高分子树脂中而形成的一种微电子封装材料，通过电子元件焊盘与电路板焊盘在各向异性导电胶热压固化过程中捕获导电胶中的导电粒子来实现电学互连，高分子树脂则起到机械互连和保护的作用。作为一种环保高效的微电子封装材料，各向异性导电胶得到了广泛的应用。

各向异性导电胶在热压固化的过程中，由于温度场和外力场的作用，导电粒子之间会发生相对位移运动，从而造成导电粒子的分布不均。而且随着封装密度增加，焊盘间距逐渐减小，如12微米以下时，则传统的各向异性导电胶由于在热压过程中导电粒子的运动，使得短路和断路概率增加，严重阻碍各向异性导电胶在微电子高密度封装方面的应用。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种各向异性导电胶及其封装方法，其目的在于通过对导电性颗粒表面进行修饰，从而在各向异性导电胶固化时使得导电颗粒相互交联成网络结构，由此解决了各向异性导电胶在热压过程中由于导电粒子的相对运动而导致的粒子在胶体中的分布不均引起的短路或断路技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种适用于高密度封装的分步固化的各向异性导电胶，所述导电胶含有导电性颗粒和绝缘性粘接树脂，所述导电性颗粒分散在绝缘性粘接树脂中，其中，导电性颗粒体积为树脂总体积的3％至10％，所述导电性颗粒表面修饰有不饱和基团，用于在各向异性导电胶固化时使得导电性颗粒相互交联成网络结构。所述导电性颗粒上不饱和键含量在0.01μmol/m²至500μmol/m²之间。

优选地，所述各异性导电胶，其所述导电性颗粒为金属导电粒子或聚合物-金属核壳导电粒子；

优选地，所述各异性导电胶，其所述导电粒子粒径为1微米至10微米，优选1微米至10微米。

优选地，所述各向异性导电胶，其所述不饱和键基团为烯烃基、炔烃基和/或环氧基。

优选地，所述各向异性导电胶，其所述绝缘性粘接树脂含有环氧树脂和丙烯酸树脂，其中环氧树脂质量与丙烯酸树脂质量的比例在1:0.05至1:1之间。

优选地，所述各向异性导电胶，其所述导电胶可以是液态的膏状或半固态的膜状。

按照本发明的另一方面，提供了一种应用所述各向异性导电胶的封装方法，所述导电胶为膏状，包括以下步骤：

(1a)预固化:在基板上均匀涂布所述各向异性导电胶，维持温度在40℃至80℃之间固化或UV光照射条件下固化，固化时间为1-20s；UV光照条件具体如下：波长365纳米，光强度在20mw/cm²至200mw/cm²之间。

(2a)最终固化:将芯片和器件凸点或引脚对准基板上的焊盘，维持压力在0.5MPa至4MPa之间且温度150℃至200℃之间，进行热压固化，固化时间为5-20s，即完成所述封装方法。

按照本发明的另一方面，提供了一种应用所述各向异性导电胶的封装方法，所述导电胶为膜状，具有用作背衬的离型膜，包括以下步骤：

(1b)预固化:将所述膜状各向异性导电胶与基板对准，并黏附在基板上，维持压力在0.1MPa至4MPa之间且温度在40℃至80℃之间进行固化，或UV光照射条件下固化，离型膜为UV可透过材料，固化时间为1-20s，然后剥离所述离型膜；UV光照条件具体如下：波长365纳米，光强度在20mw/cm²至200mw/cm²之间。

(2b)最终固化:将芯片凸点或器件引脚对准基板上的焊盘，维持压力在0.5MPa至4MPa之间且150℃至200℃之间，进行热压固化，固化时间为5-20s，即完成所述封装方法。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果:

(1)本发明提供的各向异性导电胶，其导电性颗粒表面修饰有不饱和基团，能在各向异性导电胶预固化时与胶体中的不饱和树脂发生化学反应，使得导电颗粒相互交联成网络结构，降低导电颗粒的相对运动。避免了在热压固化过程下，导电粒子由于胶体粘度降低和热压压力发生相对运动而发生的在胶体中的分布不均，大幅降低由于导电粒子相对运动造成的短路或者断路的概率。