CN104650789A - 一种各向异性导电胶及封装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种各向异性导电胶及封装方法，所述导电胶含有导电性颗粒和绝缘性粘接树脂，导电性颗粒体积为树脂总体积的3％至10％，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预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基团含量在0.01μmol/m2至500μmol/m2之间。所述封装方法，包括预固化和最终固化。本发明提供的各向异性导电胶在预固化时能使得导电颗粒相互交联成网络结构，减少导电性粒子相对运动，提高各向异性导电胶的高密度封装性能。
Description
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。
(2)应用所述导电胶的封装方法，其预固定步骤能实现导电颗粒与不饱和树脂的交联，从而形成导电粒子的网络结构，降低导电粒子由于热压固化过程中的相对运动而导致的分布不均，提高各向异性导电胶的高密度封装性能。
(3)本发明提供的各向异性导电胶制备过程简单，易于控制，成本低廉，有利于大规模生产。
附图说明
图1(a)是实施例1中各向异性导电胶导电粒子密度图；
图1(b)是实施例1中对比用各向异性导电胶导电粒子密度图；
图2(a)是实施例2中各向异性导电胶导电粒子密度图；
图2(b)是实施例2中对比用各向异性导电胶导电粒子密度图；
图3(a)是实施例3中各向异性导电胶导电粒子密度图；
图3(b)是实施例3中对比用各向异性导电胶导电粒子密度图；
图4(a)是实施例4中各向异性导电胶导电粒子密度图；
图4(b)是实施例4中对比用各向异性导电胶导电粒子密度图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明提供的一种各向异性导电胶，可以是膏状，也可以是膜状。所述导电胶含有导电性颗粒和绝缘性粘接树脂，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，所述不饱和键基团为烯烃基、炔烃基和/或环氧基。
所述导电性颗粒优选金属导电粒子或聚合物-金属核壳导电粒子；导电粒子粒径为1-10微米，优选1-5微米。所述金属导电粒子优选金、银、铜、锡、铅或上述金属的合金粒子，所述聚合物-金属核壳导电粒子以聚苯乙烯、聚氨酯、聚丙烯酸树酯或聚酰亚胺等高分子聚合物为核，表面镀有镍、金和/或银等金属镀层。
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。所述环氧树脂优选双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、多官能团环氧树脂和/或脂环族环氧树脂；所述丙烯酸树脂优选甲基丙烯酸甲酯或其聚合体、环氧丙烯酸树酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异辛酯、聚氨酯丙烯酸树酯和/或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。
所述绝缘性粘接树脂中还含有环氧树脂固化剂或引发剂,丙烯酸树脂固化剂或引发剂，环氧树脂固化剂或引发剂的质量为环氧树脂质量的0.5％至30％，丙烯酸树脂固化剂或引发剂的质量为丙烯酸树脂质量的0.5％至30％。其中，环氧树脂固化剂或引发剂优选咪唑潜伏性固化剂或阳离子引发剂，丙烯酸树脂固化剂或引发剂优选热引发剂或光引发剂。
所述导电颗粒为金属粒子时，其修饰方法如下：采用5％的KH570酒***溶液，其中酒精与水的质量之比为9:1，用醋酸调节至PH＝4。在室温下浸泡导电粒子1小时，浸泡过程中并不断搅拌，用无水乙醇洗涤数次，并真空干燥后待用。在二季戊四醇六丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯混合溶液的甲苯溶液中，在65-70度条件在过氧化苯甲酰引发剂存在条件下，进行自由基接枝反应，在导电粒子表面引入不饱和键基团，通过调整二季戊四醇六丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯比例、浓度和反应条件来控制导电粒子表面不饱和键含量，并通过氧化还原滴定法测定双键含量。
所述导电颗粒为聚合物-金属导电粒子时，其修饰方法如下：采用10％的1,4-二巯基苯酒精溶液在室温下浸泡导电粒子24小时，浸泡过程中不断搅拌，用无水乙醇洗涤数次，并真空干燥后待用。在二季戊四醇六丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯混合溶液的甲苯溶液中在UV光引发安息香二甲醚引发下进行接枝反应，在导电粒子表面引入不饱和键基团，通过选择调整二季戊四醇六丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯比例、浓度和反应条件，来控制导电粒子表面不饱和键含量，并通过氧化还原滴定法测定双键含量。。
所述各向异性导电胶为膏状时，其制备方法如下：将环氧树脂和丙烯酸树脂在温度低于40度条件下混合均匀；加入修饰好的带有不饱和键的导电粒子混合均匀后，分别加入环氧树脂固化剂或引发剂，丙烯酸树脂固化剂或引发剂，混合均匀，最后加入各种添加剂，如偶联剂、消泡剂、增韧剂等，混合均匀。
应用所述膏状各向异性导电胶为的分步封装方法，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。
所述各向异性导电胶为膜状时，其制备方法如下：将环氧树脂、丙烯酸树脂和可挥发性溶剂如甲苯、甲乙酮、乙酸乙酯、四氢呋喃、丙酮等中的一种或多种在温度低于40度条件下混合均匀；加入修饰好的带有不饱和键基团的导电粒子混合均匀后，分别加入环氧树脂固化剂或引发剂，丙烯酸树脂固化剂或引发剂，混合均匀，最后加入各种添加剂，如偶联剂、消泡剂、增韧剂等，混合均匀后，涂布在离型膜上，在40度条件下干燥除去溶剂。
应用所述膜状各向异性导电胶的分步封装方法，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。
不饱和基团节支在导电性颗粒表面，使得导电性颗粒交联成网络，皆可实现提高各向异性导电胶的热稳定性，如烯烃、炔烃、环氧基等，以下仅以烯烃为例。
以下为实施例：
实施例1
一种各向异性导电胶，含有导电性颗粒和绝缘性粘接树脂，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10％，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预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基团为碳碳双键，其含量为500μmol/m2。
所述导电性颗粒为金属镍导电粒子，平均粒径为1.0微米。
所述绝缘性粘接树脂含有双酚A环氧树脂331J、双酚F环氧树脂170、多官能团环氧树脂438、甲基丙烯酸甲酯、环氧丙烯酸树酯、咪唑潜伏性固化剂PN23和丙烯酸树脂热引发剂偶氮二异丁腈。其中，环氧树脂总质量与丙烯酸树脂总质量的比例为1:0.05，咪唑潜伏性固化剂质量为环氧树脂总质量的30％，丙烯酸树脂热引发剂质量为丙烯酸树脂总质量的30％。
所述金属镍导电粒子的修饰方法如下：采用5％的KH570酒***溶液，其中酒精与水的质量之比为9:1，用醋酸调节至PH＝4。在室温下浸泡导电粒子1小时，浸泡过程中并不断搅拌，用无水乙醇洗涤数次，并真空干燥后待用。在二季戊四醇六丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯混合溶液(其体积比为5:1)的甲苯溶液中(两种树脂总体积浓度10％)，加入树脂总质量5％的导电粒子，在65-70度条件在过氧化苯甲酰引发剂存在条件下，进行自由基接枝反应6小时，在导电粒子表面引入不饱和键基团。
所述各向异性导电胶的制备方法如下：
将1g双酚A环氧树脂331J、1g双酚F环氧树脂170、0.3g多官能环氧树脂438环氧树脂、0.05g甲基丙烯酸甲酯和0.065g环氧丙烯酸树脂在40度条件下混合均匀，然后加入粒径1.0微米经修饰后表面带有烯烃基的类球形镍粉，镍粉表面烯烃基含量为500μmol/m2，镍粉体积为树脂体积的10％，分散均匀后，分别加入0.69g咪唑潜伏性固化剂PN23和0.0345g丙烯酸树脂热引发剂偶氮二异丁腈，最后加入适量偶联剂和消泡剂混合均匀，真空脱泡。
应用所述膏状各向异性导电胶为的分步封装方法，包括以下步骤：
(1a)预固化：在基板上涂布好本发明的各向异性导电胶，维持温度在80℃条件下预固化，固化时间为2s；
(2a)最终固化:将芯片凸点对准基板上的焊盘，维持压力在4MPa且温度在200℃条件下热压固化，固化时间为5s。
对比例1：导电粒子未经修饰，其余成分与制备方法均与实施例1相同，固化方法采用一步固化，即与实施例1中步骤(2)最终固化方法一致。
实施例1中平均接触电阻为10.5毫欧姆，导电粒子密度如图1(a)所示；对比例1中平均接触电阻为14.2毫欧姆，导电粒子密度如图1(b)所示。结果表明，本发明的各向异性导电胶的导电粒子相对运动显著降低，从而导致芯片凸点捕获的导电粒子数目增多，接触电阻下降，可适用于高密度封装。
本实施例亦可采用膜状各向异性导电胶。所述膜状各向异性导电胶的制备方法如下：将0.5g双酚A环氧树脂4300E、0.2g双酚F环氧树脂170、4g多官能环氧树脂438和1g脂环族环氧树脂2021P、0.2g聚甲基丙烯酸甲酯、0.05g聚氨酯丙烯酸树酯、0.05丙烯酸乙酯、3.5g甲苯、1.5g四氢呋喃，在室温条件下混合均匀，然后加入粒径1.0微米经修饰后表面带有烯烃基的类球形镍粉，镍粉表面烯烃基含量为500μmol/m2，镍粉体积为树脂体积的10％，分散均匀后，分别加入计量的0.114g阳离子固化剂CP-77和0.09g丙烯酸树脂热引发剂过氧化苯甲酰，最后加入适量偶联剂混合均匀，均匀涂布在透明的PET离型膜后，在50度条件下烘烤10分钟，使溶剂完全挥发。
所述各向异性导电胶为膜状，具有用作背衬的离型膜，其分步封装方法步骤如下：
(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且温度在80℃条件下进行固化，固化时间为2s，然后剥离所述离型膜；
(2b)最终固化:将芯片凸点对准基板上的焊盘，维持压力在0.5MPa且温度在150℃条件下，进行热压固化，固化时间为10s，即完成所述分步封装方法。
实施例2
一种各向异性导电胶，含有导电性颗粒和绝缘性粘接树脂，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％，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基团为烯烃基，其含量为0.01μmol/m2。
所述导电性颗粒为聚合物-金属核壳导电粒子BRIGHT 20GNR4.6，平均粒径为5微米。
所述绝缘性粘接树脂含有双酚A环氧树脂4300E，双酚F环氧树脂170、多官能团环氧树脂638、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、咪唑潜伏性固化剂4337和UV光引发剂Irgacure184。其中，环氧树脂总质量与丙烯酸树脂总质量的比例为1:1，咪唑潜伏性固化剂质量为环氧树脂总质量的20％，UV光引发剂质量为丙烯酸树脂总质量的10％。
所述导电性颗粒的修饰方法如下：采用10％的1,4-二巯基苯酒精溶液在室温下浸泡导电粒子24小时，浸泡过程中不断搅拌，浸泡后用无水乙醇洗涤数次，真空干燥后待用。在二季戊四醇六丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯混合溶液(其体积比为1:20)的甲苯溶液中(两种树脂总体积浓度2.5％)，加入树脂总质量5％的导电粒子，在UV光引发安息香二甲醚引发下进行接枝，室温反应24小时，在导电粒子表面引入不饱和键基团。
所述各向异性导电胶的制备方法如下：
将1g双酚A环氧树脂4300E、1g双酚F环氧树脂170、3g多官能环氧树脂638环氧树脂、4.8g聚甲基丙烯酸甲酯、0.1g丙烯酸异辛酯、0.1g三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和4g甲苯、1g四氢呋喃，在室温条件下混合均匀，然后加入粒径5.0微米经修饰后表面带有烯烃基的聚合物-金属核壳导电粒子BRIGHT 20GNR4.6，粒子表面烯烃基含量为0.01μmol/m2，粒子体积为树脂体积的3％，分散均匀后，分别加入1.0g咪唑类潜伏性固化剂4337和0.5g丙烯酸树脂UV引发剂Irgacure184，最后加入适量偶联剂混合均匀，均匀涂布在透明的PET离型膜后，在50度条件下烘烤15分钟，使溶剂完全挥发。
所述各向异性导电胶为膜状，具有用作背衬的UV可透过PET离型膜，其分步封装方法步骤如下：
(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，在波长为365纳米、光强度为200mw/cm2的UV光照射条件下固化，固化时间为2s，然后剥离所述离型膜；
(2b)最终固化:将芯片凸点对准基板上的焊盘，在固化压力为2MPa,150℃温度条件下热压固化，固化时间为20s，即完成所述分步封装方法。
对比例2：导电粒子未经修饰，其余成分与制备方法均与实施例2相同，固化方法采用一步固化，即与实施例2中步骤(2)最终固化方法一致。
本实施例中平均接触电阻为6.1毫欧姆，导电粒子密度如图2(a)所示；对比例1中平均接触电阻为8.2毫欧姆，导电粒子密度如图2(b)所示。结果表明，本发明的各向异性导电胶的导电粒子相对运动显著降低，从而导致芯片凸点捕获的导电粒子数目增多，接触电阻下降。可适用于高密度封装。
本实施例亦可采用膏状导电胶。所述膏状各向异性导电胶的制备方法如下：
将1g双酚A环氧树脂331J、1g双酚F环氧树脂170、0.3g多官能环氧树脂438环氧树脂、0.05g甲基丙烯酸甲酯和0.265g环氧丙烯酸树脂在40度条件下混合均匀，然后加入粒径5.0微米经修饰后表面带有烯烃基的聚合物-金属核壳导电粒子BRIGHT 20GNR4.6，粒子表面烯烃基含量为0.01μmol/m2，粒子体积为树脂体积的3％，分散均匀后，分别加入0.69g咪唑潜伏性固化剂PN23和0.0945g丙烯酸树脂热引发剂偶氮二异丁腈，最后加入适量偶联剂和消泡剂混合均匀，真空脱泡。
应用所述膏状各向异性导电胶为的分步封装方法，包括以下步骤：
(1a)预固化：在基板上涂布好所述各向异性导电胶，维持温度在60℃条件下预固化，固化时间为1s；
(2a)最终固化:将芯片凸点对准基板上的焊盘，维持压力在2MPa且温度在150℃条件下热压固化，固化时间为10s。
实施例3
一种各向异性导电胶，含有导电性颗粒和绝缘性粘接树脂，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8％，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基团为烯烃基，其含量为240μmol/m2。
所述导电性颗粒为银导电粒子，平均粒径大小为2.5微米。
所述绝缘性粘接树脂含有双酚A环氧树脂4300E、双酚F环氧树脂170、脂环族环氧树脂2021P、多官能团环氧树脂438、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯丙烯酸树酯、丙烯酸乙酯、阳离子引发剂CP-77和丙烯酸树脂引发剂过氧化苯甲酰。其中，环氧树脂总质量与丙烯酸树脂总质量的比例为19:1，阳离子引发剂质量为环氧树脂总质量的0.5％，丙烯酸树脂热引发剂为丙烯酸树脂总质量的20％。
所述金属镍导电粒子的修饰方法如下：采用5％的KH570酒***溶液，其中酒精与水的质量之比为9:1，用醋酸调节至PH＝4。在室温下浸泡导电粒子1小时，浸泡过程中并不断搅拌，用无水乙醇洗涤数次，并真空干燥后待用。在二季戊四醇六丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯混合溶液(其体积比为3:2)的甲苯溶液中(两种树脂总体积浓度5％)，加入树脂总质量5％的导电粒子，在65-70度条件在过氧化苯甲酰引发剂存在条件下，进行自由基接枝反应4小时，在导电粒子表面引入不饱和键基团。
所述各向异性导电胶的制备方法如下：将0.5g双酚A环氧树脂4300E、0.2g双酚F环氧树脂170、4g多官能环氧树脂438和1g脂环族环氧树脂2021P、0.2g聚甲基丙烯酸甲酯、0.05g聚氨酯丙烯酸树酯、0.05丙烯酸乙酯、3.5g甲苯、1.5g四氢呋喃，在室温条件下混合均匀，然后加入粒径2.5微米经修饰后表面带有双键的银导电粒子，粒子表面双键含量为240μmol/m2，粒子体积为树脂体积的8％，分散均匀后，分别加入计量的0.0285g阳离子固化剂CP-77和0.06g丙烯酸树脂热引发剂过氧化苯甲酰，最后加入适量偶联剂混合均匀，均匀涂布在透明的PET离型膜后，在50度条件下烘烤10分钟，使溶剂完全挥发。
所述各向异性导电胶为膜状，具有用作背衬的离型膜，其分步封装方法步骤如下：
(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且温度在65℃条件下进行固化，固化时间为15s，然后剥离所述离型膜；
(2b)最终固化:将芯片凸点对准基板上的焊盘，维持压力在3.5MPa且温度在180℃条件下，进行热压固化，固化时间为20s，即完成所述分步封装方法。
对比例3：导电粒子未经修饰，其余成分与制备方法均与实施例3相同，固化方法采用一步固化，即与实施例3中步骤(2)最终固化方法一致。
实施例3中平均接触电阻为7.0毫欧姆，导电粒子密度如图3(a)左所示；对比例3中平均接触电阻为9.8毫欧姆，导电粒子密度如图3(b)所示。结果表明，本发明的各向异性导电胶的导电粒子相对运动显著降低，从而导致芯片凸点捕获的导电粒子数目增多，接触电阻下降。可适用于高密度封装。
本实施例亦可采用膏状导电胶。所述膏状各向异性导电胶的制备方法如下：
将1g双酚A环氧树脂331J、1g双酚F环氧树脂170、0.3g多官能环氧树脂438环氧树脂、0.05g甲基丙烯酸甲酯和0.065g环氧丙烯酸树脂在40度条件下混合均匀，然后加入粒径2.5微米经修饰后表面带有双键的银导电粒子，粒子表面双键含量为240μmol/m2，粒子体积为树脂体积的8％，分散均匀后，分别加入0.345g咪唑潜伏性固化剂PN23和0.0345g丙烯酸树脂热引发剂过氧化苯甲酰，并加入0.008g N,N二甲基苯胺作为自由基低温引发促进剂，最后加入适量偶联剂和消泡剂混合均匀，真空脱泡。
应用所述膏状各向异性导电胶为的分步封装方法，包括以下步骤：
(1a)预固化：在基板上涂布好所述各向异性导电胶，维持温度在40℃条件下预固化，固化时间为20s；
(2a)最终固化:将芯片凸点对准基板上的焊盘，维持压力在0.5MPa且温度在180℃条件下热压固化，固化时间为20s。
实施例4
一种各向异性导电胶，含有导电性颗粒和绝缘性粘接树脂，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8％，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基团为烯烃基，其含量为150μmol/m2。
所述导电性颗粒为聚合物-金属核壳导电粒子BRIGHT 13GNR9.7-EH，粒径平均大小为10微米。
所述绝缘性粘接树脂含有双酚F环氧树脂170、双酚A环氧树脂4300E、聚氨酯丙烯酸树脂、丙烯酸环氧树脂、咪唑潜伏性固化剂EH-3293S和丙烯酸树脂热引发剂过氧化苯甲酰。其中，环氧树脂总质量与丙烯酸树脂总质量的比例为1:0.384，咪唑潜伏性固化剂质量为环氧树脂总质量的15％，丙烯酸树脂光引发剂为丙烯酸树脂总质量的0.5％。
所述导电性颗粒的修饰方法如下：采用10％的1,4-二巯基苯酒精溶液在室温下浸泡导电粒子24小时，浸泡过程中不断搅拌，浸泡后用无水乙醇洗涤数次，真空干燥后待用。在二季戊四醇六丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯混合溶液(其体积比为1:3)的甲苯溶液中(两种树脂总体积浓度3.5％)，加入树脂总质量5％的导电粒子，在UV光引发安息香二甲醚引发下进行接枝，室温反应24小时，在导电粒子表面引入不饱和键基团。
所述各向异性导电胶的制备方法如下：
将2g双酚F环氧树脂170、0.6g双酚A环氧树脂4300E、0.2g丙烯酸环氧树脂、0.8g聚氨酯丙烯酸树脂，在室温条件下混合均匀，然后加入粒径10微米经修饰后表面带有双键的聚合物-金属核壳导电粒子BRIGHT 13GNR9.7-EH，粒子表面双键含量为150μmol/m2，粒子体积为树脂体积的8％，分散均匀后，分别加入0.39g咪唑潜伏性固化剂EH－3293S和0.005g丙烯酸树脂光引发剂2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)，最后加入适量偶联剂和消泡剂混合均匀。
所述各向异性导电胶为膏状，其分步封装方法步骤如下：
(1a)预固化：在基板上涂布好本发明的各向异性导电胶，在波长为365纳米、光强强度为20mw/cm2条件下固化，固化时间为20s；
(2a)最终固化:将芯片凸点对准基板上的焊盘，维持压力在0.5MPa且温度在170℃条件下热压固化，固化时间为20s，即完成所述分步封装。
对比例4：导电粒子未经修饰，其余成分与制备方法均与实施例4相同，固化方法采用一步固化，即与实施例4中步骤(2)最终固化方法一致。
实施例4中平均接触电阻为7.3毫欧姆，导电粒子密度如图4(a)所示；对比例4中平均接触电阻为9.1毫欧姆，导电粒子密度如图4(b)所示。结果表明，本发明的各向异性导电胶的导电粒子相对运动显著降低，从而导致芯片凸点捕获的导电粒子数目增多，接触电阻下降。可适用于高密度封。
本实施例亦可采用膜状各向异性导电胶。所述膜状各向异性导电胶的制备方法如下：将0.5g双酚A环氧树脂4300E、0.2g双酚F环氧树脂170、4g多官能环氧树脂438和1g脂环族环氧树脂2021P、0.2g聚甲基丙烯酸甲酯、0.05g聚氨酯丙烯酸树酯、0.05丙烯酸乙酯、3.5g甲苯、1.5g四氢呋喃，在室温条件下混合均匀，然后加入粒径10微米经修饰后表面带有双键的聚合物-金属核壳导电粒子BRIGHT 13GNR9.7-EH，粒子表面双键含量为150μmol/m2，粒子体积为树脂体积的8％，分散均匀后，分别加入计量的0.0855g阳离子固化剂CP-77和0.06g丙烯酸树脂热引发剂过氧化苯甲酰，并加入0.015g N,N二甲基苯胺作为自由基低温引发促进剂，最后加入适量偶联剂混合均匀，均匀涂布在透明的PET离型膜后，在25度条件下烘烤30分钟，使溶剂完全挥发。
所述各向异性导电胶为膜状，具有用作背衬的离型膜，其分步封装方法步骤如下：
(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2MPa且温度在40℃条件下进行固化，固化时间为20s，然后剥离所述离型膜；
(2b)最终固化:将芯片凸点对准基板上的焊盘，维持压力在4MPa且温度在200℃条件下，进行热压固化，固化时间为5s，即完成所述分步封装方法。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种各向异性导电胶，其特征在于，所述导电胶含有导电性颗粒和绝缘性的粘接树脂，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粘结树脂总体积的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。
2.如权利要求1所述的各向异性导电胶，其特征在于，所述导电性颗粒为金属粒子或聚合物-金属核壳结构导电粒子。
3.如权利要求1所述的各向异性导电胶，其特征在于，所述导电性颗粒的平均粒径在1微米至10微米，优选1微米至5微米。
4.如权利要求1所述的各向异性导电胶，其特征在于，所述不饱和键基团为烯烃基、炔烃基和/或环氧基。
5.如权利要求1所述的各向异性导电胶，其特征在于，所述粘接树脂为环氧树脂和丙烯酸树脂的混合物，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。
6.如权利要求1所述的各向异性导电胶，其特征在于，所述导电胶为膏状或膜状。
7.一种应用如权利要求1至6任意一项所述的各向异性导电胶的封装方法，其特征在于，所述各向异性导电胶为膏状，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；
(2a)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。
8.一种应用如权利要求1至6任意一项所述的各向异性导电胶的封装方法，其特征在于，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；
(2b)最终固化:将芯片凸点和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。
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