非等向性导电膜及使用其的半导体元件

摘要

本发明涉及一种非等向性导电膜及使用其的半导体元件，所述非等向性导电膜包括式1的阳离子聚合催化剂，以及式2或式3的化合物。非等向性导电膜包括由式1所表示的阳离子聚合催化剂，以在低温下达成快速固化；以及非等向性导电膜包括由式2或式3所表示的化合物，以提升稳定性，式1到式3中的取代基与说明书中描述的相同。

权利要求

1.一种非等向性导电膜，其包括：由式1所表示的阳离子聚合催化剂；以及由式2或式3所表示的化合物，[式1]

在式1中，R1至R5各自独立为氢原子、烷基、乙酰基、烷氧羰基、苯甲酰基或苯甲氧羰基；

以及R6和R7各自独立为烷基、芐基、邻甲基芐基、间甲基芐基、对甲基芐基或萘甲基，[式2]在式2中，R8至R13中至少一个为羟基，而剩余的取代基各自独立为氢原子或巯基，或者所述剩余的取代基各自独立为经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的烷硫基、经取代或未经取代的乙酰基、经取代或未经取代的烷氧羰基、经取代或未经取代的苯甲酰基或经取代或未经取代的苯甲氧羰基，[式3]

在式3中，R14至R21中至少一个为羟基，而剩余的取代基各自独立为氢原子或巯基，或者所述剩余的取代基各自独立为经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的烷硫基、经取代或未经取代的乙酰基、经取代或未经取代的烷氧羰基、经取代或未经取代的苯甲酰基或经取代或未经取代的苯甲氧羰基。

2.根据权利要求1所述的非等向性导电膜，其中在式1中，R2至R5为氢原子或烷基，R6为芐基或邻甲基芐基，且R7为烷基。

3.根据权利要求1所述的非等向性导电膜，其中在式2中，R8至R13中的一个至三个取代基为羟基，而剩余的取代基各自独立为氢原子或巯基，或者所述剩余的取代基各自独立为经取代或未经取代的烷基、或经取代或未经取代的烷硫基。

4.根据权利要求1所述的非等向性导电膜，其中在式3中，R14至R21中的一个至三个取代基为羟基，而剩余的取代基各自独立为氢原子或巯基，或者所述剩余的取代基各自独立为经取代或未经取代的烷基、或经取代或未经取代的烷硫基。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的非等向性导电膜，其中就固体含量来说，以所述非等向性导电膜的总量计，由式2或式3所表示的所述化合物以0.01重量％至10重量％的量存在。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的非等向性导电膜，其中就固体含量来说，以所述非等向性导电膜的总量计，由式1所表示的所述阳离子聚合催化剂以1重量％至20重量％的量存在。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的非等向性导电膜，还包括：粘合剂树脂、阳离子可聚合树脂和导电粒子。

8.根据权利要求7所述的非等向性导电膜，其中就固体含量来说，以所述非等向性导电膜的总量计，所述粘合剂树脂以25重量％至60重量％的量存在，所述阳离子可聚合树脂以

20重量％至50重量％的量存在，以及所述导电粒子以1重量％至25重量％的量存在。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的非等向性导电膜，其中所述非等向性导电膜在25℃下静置170小时后，通过差示扫描热量测定法来测量及根据方程式1来计算，所述非等向性导电膜具有30％以下的热量变化率，[方程式1]

热量变化率(％)＝[(H0-H1)/H0]×100

在方程式1中，H0为所述非等向性导电膜在25℃下静置0小时后通过差示扫描热量测定法所测量的热量，以及H1为所述非等向性导电膜在25℃下静置170小时后通过差示扫描热量测定法所测量的热量。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的非等向性导电膜，其中所述非等向性导电膜具有80℃至130℃的差示扫描热量测定法放热峰温度。

11.根据权利要求1至4中任一项所述的非等向性导电膜，其中所述非等向性导电膜具有60℃至80℃的差示扫描热量测定法起始温度。

12.一种非等向性导电膜，包括由式1所表示的阳离子聚合催化剂，且当所述非等向性导电膜在25℃下静置170小时后，经由在130℃至160℃下、在50MPa至70MPa的负载下压缩所述非等向性导电膜1到5秒来测量，所述非等向性导电膜具有5Ω以下的连接电阻，[式1]其中R1至R5各自独立为氢原子、烷基、乙酰基、烷氧羰基、苯甲酰基或苯甲氧羰基；而R6和R7各自独立为烷基、芐基、邻甲基芐基、间甲基芐基、对甲基芐基或萘甲基；以及由式2或式3所表示的化合物，[式2]

在式2中，R8至R13中至少一个为羟基，而剩余的取代基各自独立为氢原子或巯基，或者所述剩余的取代基各自独立为经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的烷硫基、经取代或未经取代的乙酰基、经取代或未经取代的烷氧羰基、经取代或未经取代的苯甲酰基或经取代或未经取代的苯甲氧羰基，[式3]

在式3中，R14至R21中至少一个为羟基，而剩余的取代基各自独立为氢原子或巯基，或者所述剩余的取代基各自独立为经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的烷硫基、经取代或未经取代的乙酰基、经取代或未经取代的烷氧羰基、经取代或未经取代的苯甲酰基或经取代或未经取代的苯甲氧羰基。

13.根据权利要求12所述的非等向性导电膜，其中所述非等向性导电膜在25℃下静置

170小时后，通过差示扫描热量测定法来测量及根据方程式1来计算，所述非等向性导电膜具有30％以下的热量变化率，[方程式1]

热量变化率(％)＝[(H0-H1)/H0]×100

在方程式1中，H0为所述非等向性导电膜在25℃下静置0小时后通过差示扫描热量测定法所测量的热量，以及H1为所述非等向性导电膜在25℃下静置170小时后通过差示扫描热量测定法所测量的热量。

14.根据权利要求12所述的非等向性导电膜，其中所述非等向性导电膜具有80℃至130℃的差示扫描热量测定法放热峰温度。

15.根据权利要求12所述的非等向性导电膜，其中所述非等向性导电膜具有60℃至80℃的差示扫描热量测定法起始温度。

16.根据权利要求12至15中任一项所述的非等向性导电膜，其中在式1中，R2至R5为氢原子或烷基，R6为芐基或邻甲基芐基，以及R7为烷基。

17.一种半导体元件，包括：

第一连接部件，含有第一电极；

第二连接部件，含有第二电极；以及

根据权利要求1至4以及12至15中任一项所述的非等向性导电膜，所述非等向性导电膜配置于所述第一连接部件与所述第二连接部件之间且将所述第一电极连接至所述第二电极。

说明书

非等向性导电膜及使用其的半导体元件

技术领域

[0001] 本发明涉及一种非等向性导电膜及一种使用其的半导体元件。

背景技术

[0002] 一般来说，非等向性导电膜(Anisotropic conductive film，ACF)是指通过将导电粒子分散于例如是环氧树脂的树脂中所制备的膜形接着剂。非等向性导电膜由具有电非等向性和胶黏性的聚合物层所组成，并且展现在膜厚度方向上的导电特性以及在其表面方向上的绝缘特性。

[0003] 含有环氧树脂类接着剂的非等向性导电接着剂用于如FPC(软性印刷电路)板、TAB(卷带式自动结合)板、PCB(印刷电路板)、玻璃电路板等的电路板上的电极之间的电性连接，同时使所述电路板彼此接合。需要这些接着剂来确保在电路板之间的电性连接并且允许在相对低温度下快速固化，以便防止对电路板造成热损伤。

[0004] 这类非等向性导电膜是由阳离子可聚合环氧树脂组成物所组成。上述阳离子可聚合环氧树脂组成物包含阳离子聚合催化剂，所述阳离子聚合催化剂通过热或光来生成质子以引起阳离子聚合反应。已知锑酸锍错合物是这类阳离子聚合催化剂。然而，锑酸锍错合物具有作为抗衡阴离子的SbF6-，其中氟原子与锑键结，使得氟离子大量生成并且在阳离子聚合反应期间发生异质金属的迁移，由此导致金属线或者连接垫受到腐蚀。因此，需要不会引起这一腐蚀问题并同时展现在低温下快速固化的反应性的各种阳离子聚合催化剂。

[0005] 此外，尽管有在低温下快速固化的优点，阳离子可聚合环氧树脂组成物具有稳定性劣化的问题。因此，为了解决此问题，已进行研究以发展一种聚合化合物，此聚合化合物可取代一些阳离子聚合催化剂，同时在阳离子聚合反应中捕获路易士酸或其它阳离子活性物质，以延迟或稳定阳离子聚合反应。

发明内容

[0006] 技术挑战

[0007] 本发明的一个目标为提供一种非等向性导电膜以及一种使用所述非等向性导电膜的半导体元件。上述非等向性导电膜可允许在热压(thermal compression)后在低温下的快速固化，并且具有充分的稳定性以及在接合后展现优良的连接性质。

[0008] 技术手段

[0009] 本发明的一实施例提供一种非等向性导电膜，其包括：由式1所表示的阳离子聚合催化剂；以及由式2或式3所表示的化合物。

[0010] [式1]

[0011]

[0012] 在式1中，R1至R5各自独立为氢原子、烷基、乙酰基、烷氧羰基、苯甲酰基或苯甲氧羰基，并且R6和R7各自独立为烷基、苄基、邻甲基苄基、间甲基苄基、对甲基苄基或萘甲基。

[0013] [式2]

[0014]

[0015] 在式2中，R8至R13中至少一个为羟基，而剩余的取代基各自独立为氢原子或巯基，或者剩余的取代基各自独立为经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的烷硫基、经取代或未经取代的乙酰基、经取代或未经取代的烷氧羰基、经取代或未经取代的苯甲酰基或经取代或未经取代的苯甲氧羰基。

[0016] [式3]

[0017]

[0018] 在式3中，R14至R21中至少一个为羟基，以及剩余的取代基各自独立为氢原子或巯基，或者剩余的取代基各自独立为经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的烷硫基、经取代或未经取代的乙酰基、经取代或未经取代的烷氧羰基、经取代或未经取代的苯甲酰基或经取代或未经取代的苯甲氧羰基。

[0019] 本发明的另一个实施例提供一种非等向性导电膜，所述非等向性导电膜包括由式1所表示的阳离子聚合催化剂，且所述非等向性导电膜在25℃下静置170小时后，经由在130℃至160℃下、在50MPa至70MPa的负载下压缩非等向性导电膜1至5秒来测量，所述非等向性导电膜具有5Ω以下的连接电阻。

[0020] 本发明的又一实施例提供一种使用如本文中所述的非等向性导电膜连接的半导体元件。

[0021] 发明的效果

[0022] 根据本发明的实施例，非等向性导电膜包括由式1所表示的阳离子聚合催化剂，以在低温下达成快速固化；以及非等向性导电膜包括由式2或式3所表示的化合物，以提升稳定性。

附图说明

[0023] 图1为根据本发明的一实施例的半导体元件30的截面视图，所述半导体元件包含具有第一电极70的第一连接部件50、具有第二电极80的第二连接部件60以及配置于第一连接部件与第二连接部件之间的非等向性导电膜，以经由导电粒子来连接第一电极与第二电极。

具体实施方式

[0024] 本发明的一实施例有关于一种非等向性导电膜，其包括：由式1所表示的阳离子聚合催化剂，以及由式2或式3所表示的化合物。

[0025] [式1]

[0026]

[0027] 在式1中，R1至R5各自独立为氢原子、烷基、乙酰基、烷氧羰基、苯甲酰基或苯甲氧羰基；并且R6和R7各自独立为烷基、苄基、邻甲基苄基、间甲基苄基、对甲基苄基或萘甲基。

[0028] [式2]

[0029]

[0030] 在式2中，R8至R13中至少一个为羟基；而剩余的取代基各自独立为氢原子或巯基，或者剩余的取代基各自独立为经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的烷硫基、经取代或未经取代的乙酰基、经取代或未经取代的烷氧羰基、经取代或未经取代的苯甲酰基或经取代或未经取代的苯甲氧羰基。

[0031] [式3]

[0032]

[0033] 在式3中，R14至R21中至少一个为羟基；而剩余的取代基各自独立为氢原子或巯基，或者剩余的取代基各自独立为经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的烷硫基、经取代或未经取代的乙酰基、经取代或未经取代的烷氧羰基、经取代或未经取代的苯甲酰基或经取代或未经取代的苯甲氧羰基。

[0034] 如本文所用，烷基意指完全饱和或部分未饱和的碳数1至6的直链或者支链烃基。烷基的实例可包括甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、第二丁基、第三丁基、异丁基、正戊基、第二戊基、第三戊基、异戊基、己基、环己基、亚甲基、亚乙基、亚丙基以及亚丁基等。

[0035] 如本文所用，烷氧羰基意指具有ROCO-结构的酯化的羧基，其中R可以是完全饱和或部分未饱和的碳数1至6的直链或支链烃基。烷氧羰基的实例可包括甲氧羰基(methoxycarbonyl group)、乙氧羰基(ethoxycarbonyl group)等。

[0036] 如本文所用，烷硫基意指具有R′S-结构的取代基，其中R′可以是完全饱和或部分未饱和的碳数1至6的直链或支链烃基。烷硫基的实例可包括甲硫基、乙硫基、丙硫基、丁硫基等。

[0037] 在式1中，R1可具体为氢原子或乙酰基。

[0038] R2至R5可具体为氢原子或烷基。

[0039] R6可具体为苄基或邻甲基苄基。

[0040] R7可具体为烷基，更具体为甲基。

[0041] 由式1所表示的阳离子聚合催化剂的实例可包括四(五氟苯基)硼酸酯，例如是4-羟基苯基-苄基-甲基锍四(五氟苯基)硼酸酯、4-羟基苯基-(α-萘甲基)甲基锍四(五氟苯基)硼酸酯、4-羟基苯基(邻甲基苄基)甲基锍四(五氟苯基)硼酸酯等。

[0042] 当在非等向性导电膜中使用时，由式1所表示的阳离子聚合催化剂确保在低温下快速固化且可防止在阳离子聚合反应后产生大量氟离子，进而防止金属线或连接垫受到腐蚀。

[0043] 就固体含量来说，以非等向性导电膜的总量计，由式1所表示的阳离子聚合催化剂可以1重量％到20重量％、具体来说1重量％到10重量％的量存在。在此范围内，阳离子聚合催化剂可确保在低温下快速固化。

[0044] 根据一实施例，在式2的化合物中，R8至R13中的一个至三个取代基可以是羟基，而其它的取代基可各自独立为氢原子或巯基，或者其它的取代基可各自独立为经取代或未经取代的烷基、或经取代或未经取代的烷硫基。

[0045] 根据另一实施例，在式3的化合物中，R14至R21中的一个至三个取代基可以是羟基，而其他的取代基可各自独立为氢原子或巯基，或者其它的取代基可各自独立为经取代或未经取代的烷基、或经取代或未经取代的烷硫基。

[0046] 在此，举例来说，用于“经取代的”化合物的取代基可包括烷氧基、氨基、氯基、溴基或硝基。

[0047] 由式2所表示的化合物的实例可包括苯酚、苯硫酚、4-羟基苯硫酚、2-甲基苯硫酚、3-甲基苯硫酚、4-甲基苯硫酚、4-第三丁基苯硫酚、2，4-二甲基苯硫酚、2，5-二甲基苯硫酚、
3-甲氧基苯硫酚、4-甲氧基苯硫酚、5-第三丁基-2-甲基苯硫酚、2-氯苯硫酚、3-氯苯硫酚、
4-氯苯硫酚、2，5-二氯苯硫酚、3，4-二氯苯硫酚、2，3-二氯苯硫酚、2，6-二氯苯硫酚、3，5-二氯苯硫酚、2，4-二氯苯硫酚、2，4，5-三氯苯硫酚、五氯苯硫酚、2-氨基-4-氯苯硫酚、2-溴苯硫酚、3-溴苯硫酚、4-溴苯硫酚、4-硝基苯硫酚、2-氨基苯硫酚、3-氨基苯硫酚、4-氨基苯硫酚、1，2-苯二酚、1，3-苯二酚、1，4-苯二酚、1，2，3-苯三酚、1，2，4-苯三酚、1，3，5-苯三酚等。
具体来说，由式2所表示的化合物可为4-甲基苯硫酚或1，2-苯二酚。

[0048] 由式3所表示的化合物的实例可包括1，2-萘二酚、1，3-萘二酚、1，4-萘二酚、1，5-萘二酚、1，6-萘二酚、1，7-萘二酚、1，8-萘二酚、2，3-萘二酚、2，6-萘二酚、2，7-萘二酚、3，6-萘二酚等。具体来说，由式3所表示的化合物可为2，3-萘二酚。

[0049] 式2或式3的化合物可解决在低温下允许快速固化的非等向性导电膜的稳定性劣化的问题。

[0050] 就固体含量来说，以非等向性导电膜的总量计，式2或式3的化合物可以0.01重量％到10重量％、具体来说0.05重量％到5重量％的量存在。在此范围内，式2或式3的化合物可提升膜的保存稳定性，同时确保在低温下膜的快速固化。

[0051] 在一实施例中，非等向性导电膜可还包括胺类；冠酯类，例如是15-冠-5、1，10-邻二氮菲及其衍生物；甲苯胺，例如是N，N-二乙基间甲苯胺；膦，例如是三苯基膦、三氮杂苯等。这些物质可用作用于非等向性导电膜的稳定剂。

[0052] 在另一实施例中，非等向性导电膜可还包括粘合剂树脂、阳离子可聚合树脂和导电粒子。

[0053] 黏合剂树脂的实例可包含聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、苯氧基树脂、聚甲基丙烯酸酯树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚氨基甲酸酯树脂、聚酯树脂、聚酯氨基甲酸酯树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)树脂和其环氧化的化合物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)树脂和其改性的化合物、丙烯腈丁二烯橡胶(NBR)及其氢化化合物等。这些可以单独或以其组合使用。具体来说，黏合剂树脂可以是与环氧树脂相容的树脂。在一实施例中，可使用苯氧基树脂。

[0054] 就固体含量来说，以非等向性导电膜的总量计，黏合剂树脂可以25重量％到60重量％、具体来说30重量％到55重量％、更具体来说30重量％到50重量％的量存在。

[0055] 阳离子可聚合树脂的实例可包括阳离子可聚合乙烯基化合物、环状内酯、环状醚等。阳离子可聚合乙烯基化合物的实例可包括苯乙烯、乙烯醚等；以及环状醚的实例可包括环氧化合物、氧杂环丁烷化合物、螺原酸酯等。具体来说，可使用环氧树脂，更具体来说，可使用热固性环氧树脂。举例来说，可使用环氧当量一般约为90g/eq至约5000g/eq且包括至少两个环氧基的环氧树脂。

[0056] 热固性环氧树脂可包括由双酚型、酚醛型、缩水甘油型、脂族型和脂环型中选出的环氧树脂单体、环氧树脂寡聚物及环氧树脂聚合物中的至少一种。作为这样的环氧树脂，只要环氧化合物包括由双酚型、酚醛型、缩水甘油型、脂族以及脂环族分子结构中选出的至少一种结合结构，则可使用任何现有的环氧化合物。

[0057] 在一实例中，在室温下具有固相的环氧树脂和在室温下具有液相的环氧树脂可一起使用，且可对其进一步添加柔性环氧树脂。在室温下具有固相的环氧树脂的实例可包括(但不限于)苯酚酚醛(phenol novolac)环氧树脂、甲酚酚醛(cresol novolac)环氧树脂、具有二环戊二烯(dicyclopentadiene)主链的环氧树脂以及双酚(bisphenol)A型环氧树脂或双酚F型环氧树脂或其改性的环氧树脂。

[0058] 在室温下具有液相的环氧树脂的实例可包括(但不限于)双酚A型环氧树脂或双酚F型环氧树脂或其混合的环氧树脂。

[0059] 柔性环氧树脂的实例可包括(但不限于)二聚酸(dimer acid)改性的环氧树脂、具有丙二醇(propylene glycol)主链的环氧树脂以及氨基甲酸酯(urethane)改性的环氧树脂。

[0060] 此外，可使用至少一种由以下组成的族群中选出的芳族环氧树脂：萘树脂、蒽树脂和芘树脂，但不限于此。

[0061] 就固体含量来说，以非等向性导电膜的总重量计，环氧树脂可以20重量％到50重量％、具体来说25重量％到45重量％、更具体来说25重量％到40重量％的量存在。

[0062] 导电粒子可包括金属粒子，或涂覆例如是金或银的金属的有机粒子或无机粒子。此外，当过量使用时，为了确保电性绝缘，可对导电粒子进行绝缘处理。举例来说，导电粒子可包括：包括金、银、镍、铜、铅等的金属粒子；碳粒子；由涂覆有金属(例如金、银、镍)的聚合物树脂(例如聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚苯乙烯以及聚乙烯醇或其改质物)所得到的聚合物粒子；由以绝缘粒子对聚合物粒子的表面进行绝缘处理所得到的粒子等。

[0063] 就固体含量来说，以非等向性导电膜的总重量计，导电粒子可以1重量％到25重量％、较佳为1重量％到20重量％的量存在。

[0064] 本发明的另一实施例是有关一种接着剂组成物，其包括：由式1所表示的阳离子聚合催化剂以及由式2或式3所表示的化合物。

[0065] 根据此实施例的接着剂组成物的由式1所表示的阳离子聚合催化剂以及由式2或式3所表示的化合物可与以上实施例的那些相同。

[0066] 本发明的再一个实施例是有关一种非等向性导电膜，所述非等向性导电膜包括由式1所表示的阳离子聚合催化剂，且当在所述非等向性导电膜在25℃下静置170小时后，经由在130℃至160℃下、在50MPa至70MPa的负载下压缩所述非等向性导电膜1至5秒来测量，所述非等向性导电膜具有5Ω以下的连接电阻。

[0067] 根据此实施例的非等向性导电膜的由式1所表示的阳离子聚合催化剂可与以上实施例的由式1所表示的阳离子聚合催化剂相同。当在非等向性导电膜中使用时，由式1所表示的阳离子聚合催化剂确保在低温下快速固化且可防止在阳离子聚合反应后产生大量氟离子，进而防止金属线或连接垫因氟离子而受到腐蚀。

[0068] 具体来说，非等向性导电膜可具有3Ω以下的连接电阻，更具体来说1Ω以下的连接电阻。在此连接电阻的范围内(在25℃下静置170小时后所测量)，非等向性导电膜可允许在低温下快速固化，同时保持低连接电阻，进而在长时间使用中提升连接可靠性及保持储存稳定性。

[0069] 在25℃下静置170小时后的连接电阻可通过下列方法来测量。在此方法中，非等向性导电膜在25℃下静置170小时，且配置于包含具有1200μm2的凸块区域和厚度为2
的氧化铟锡(ITO)电路的玻璃基板与具有1200μm的凸块区域且厚度为1.5mm的IC晶片之间，随后经由在130℃至160℃下、在50MPa至70MPa的负载下压缩并加热1秒至5秒来制备试样，通过4点探针方法来测量试样的连接电阻。

[0070] 在25℃下静置根据本发明的实施例的非等向性导电膜170小时后，通过差示扫描热量测定法(DSC)来测量及根据方程式1来计算，非等向性导电膜可具有30％以下的热量变化率。

[0071] [方程式1]

[0072] 热量变化率(％)＝[(H0-H1)/H0]×100

[0073] 在方程式1中，H0为非等向性导电膜在25℃下静置0小时后通过差示扫描热量测定法(DSC)所测量的热量，而H1为非等向性导电膜在25℃下静置170小时后通过差示扫描热量测定法(DSC)所测量的热量。具体来说，根据本发明的实施例的非等向性导电膜具有20％以下的热量变化率，更具体来说，10％以下的热量变化率。在此热量变化率范围内，非等向性导电膜可在室温下具有提升的储存稳定性。

[0074] 可以通过所属领域中使用的任何典型方法来测量非等向性导电膜的热量变化率。非等向性导电膜的热量变化率可通过下列示例性方法来测量。在此方法中，在取1mg等分的根据一实施例的非等向性导电膜作为试样后，在25℃下使用差示扫描式热量计(DSC，TA仪器，Q20)在-50℃至250℃的温度范围中以10℃/min的速率下来测量试样的初始热量(H0)。
然后，试样在25℃下静置170小时，接着使用相同仪器来测量试样的热量(H1)。根据方程式1来计算非等向性导电膜在静置170小时后的热量与其初始热量的变化率百分比。

[0075] 在此，热量(H0，H1)中的任一个是指由x轴和差示扫描热量测定(DSC)图上的热流曲线所定义的封闭空间的区域，其中x轴是从非等向性导电膜的反应起点到其反应终点来定义。

[0076] 根据本发明实施例的非等向性导电膜可具有80℃至130℃的差示扫描热量测定(DSC)放热峰温度。具体来说，非等向性导电膜可具有90℃至120℃的差示扫描热量测定(DSC)放热峰温度。此外，根据本发明的实施例的非等向性导电膜可具有60℃至90℃的差示扫描热量测定(DSC)起始温度，具体来说，60℃至80℃的差示扫描热量测定(DSC)起始温度。差示扫描热量测定放热峰温度与差示扫描热量测定起始温度的这些范围与在低温下非等向性导电膜的快速固化的特性有关。

[0077] 差示扫描热量测定(DSC)放热峰温度与差示扫描热量测定起始温度可通过下列示例性方法来测量。在此方法中，在氮气环境下在由-50℃至250℃的温度范围中以10℃/min的速率加热非等向性导电膜的试样，接着使用差示扫描式热量计(DSC，TA仪器，Q20)来测量起始温度(onset temperature)与放热峰温度。差示扫描热量测定起始温度是指由于在差示扫描热量测定测量时产生热而使得差示扫描热量测定图的斜率第一次增加的时间点的温度，而差示扫描热量测定放热峰温度是指在差示扫描热量测定图上的热量在最高峰的温度。

[0078] 非等向性导电膜可还包括式2或式3的化合物。在本实施例中，式2或式3的化合物与上述实施例的式2或式3的化合物可为相同的化合物。

[0079] 本发明的又一实施例是有关一种半导体元件，包括含有第一电极的第一连接部件；含有第二电极的第二连接部件；以及如上所述的非等向性导电膜，其配置于第一连接部件与第二连接部件之间，且将第一电极连接至第二电极。

[0080] 举例来说，第一连接部件可包括薄膜覆晶COF(chip on film)或软性印刷电路板fPCB(flexible printed circuit board)。举例来说，第二连接部件可包括玻璃面板或印刷电路板PCB(printed circuit board)。

[0081] 参考图1，根据一实施例的半导体元件30包括第一连接部件50，其含有第一电极70；第二连接部件60，其含有第二电极80；及如上所述的非等向性导电膜10，其含有导电粒子3。所述非等向性导电膜10配置在第一连接部件与第二连接部件之间，以经由导电粒子将第一电极连接至第二电极。

[0082] 不需要特别的装备或设备来形成非等向性导电膜。举例来说，非等向性导电膜可通过在例如是甲苯的有机溶剂中溶解根据本发明的非等向性导电膜用的组成物来制备，以一定的速率将溶解的组成物搅拌预定的一段时间，以免粉碎导电粒子，在离型膜上涂覆组成物至一定厚度，例如是10微米到50微米，以及使组成物干燥足够的时间以挥发掉有机溶剂。

[0083] 举例来说，所述离型膜可包括聚烯烃膜，例如是聚乙烯、聚丙烯、乙烯/丙烯共聚物、聚丁烯-1、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯/苯乙烯丁二烯橡胶的混合物、聚氯乙烯等。此外，所述离型膜可包括：聚合物，例如是聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯及聚(甲基丙烯酸甲酯)等；热塑性弹性体，例如是聚氨基甲酸酯、聚酰胺-多元醇共聚物等；以及其混合物。所述离型膜可具有任何适合的厚度。举例来说，所述离型膜可具有10微米至50微米的厚度。

[0084] 接下来，将参考一些实例来更详细地描述本发明。但是，应理解的是，这些实例仅仅是为了说明而提供，而不应理解为以任何方式限制本发明。

[0085] 将省略对于本领域技术人员而言显而易见的细节的描述。

[0086] 实例和比较例

[0087] 使用在非等向性导电膜的组成物的制备中的组分的细节示于表1中，其中每一个组分是以重量％来表示。

[0088] 表1

[0089] [表1]

[0090]

[0091] 实例1

[0092] 制备非等向性导电膜用的组成物

[0093] 通过以下来制备非等向性导电膜用的组成物：混合40重量％的以40体积％的量溶解于二甲苯/乙酸乙酯共沸溶剂中的苯氧基树脂(PKHH，美国英切摩里斯)、14.8重量％的环氧丙烷环氧树脂(EP-4000S，日本艾迪科)、20重量％的双酚A环氧树脂(JER-834，日本三菱化学)、5重量％热固性阳离子固化催化剂(SI-B3A，日本三信化学)、作为稳定剂的0.2重量％的1，2-苯二酚(Catechol，美国西格玛奥德里奇)以及20重量％的绝缘的导电粒子(AUL-704F，平均粒径：4μm，日本积水)。在此，苯氧基树脂用作充当成用以形成膜的基质的粘合剂系统，环氧树脂用作用于固化反应的固化系统，并且绝缘的导电粒子用作用于赋予非等向性导电膜导电性的填料。

[0094] 制造非等向性导电膜

[0095] 将所制备的非等向性导电膜用的组成物沉积到白色离型膜上，随后在干燥器中在60℃下蒸发溶剂5分钟，由此得到经干燥的厚度为16μm的非等向性导电膜。

[0096] 实例2

[0097] 以与实例1中相同的方式来制造非等向性导电膜，除了使用SI-B2A(日本三信化学)作为热固性阳离子固化催化剂、使用4-甲基苯硫酚(S-ME，日本三信化学)作为稳定剂，以及如表1中所示来调整环氧丙烷环氧树脂的含量与稳定剂的含量。

[0098] 实例3

[0099] 以与实例1中相同的方式来制造非等向性导电膜，除了使用SI-B2A(日本三信化学)作为热固性阳离子固化催化剂以及使用2，3-萘二酚(美国西格玛奥德里奇)作为稳定剂。

[0100] 比较例1

[0101] 以与实例1中相同的方式来制造非等向性导电膜，除了使用HX3741(日本旭硝子化学)作为热固性阳离子固化催化剂。

[0102] 比较例2

[0103] 以与实例1中相同的方式来制造非等向性导电膜，除了不使用稳定剂以及如表1来调整环氧丙烷环氧树脂的含量。

[0104] 比较例3

[0105] 以与实例3中相同的方式来制造非等向性导电膜，除了使用JER-630S(日本三菱化学)以取代2，3-萘二酚作为稳定剂。

[0106] 实验例：非等向性导电膜的特性评估

[0107] 实例1至实例3及比较例1至比较例3中所制造的每一个非等向性导电膜在25℃下静置170小时后，评估其差示扫描热量测定(DSC)起始温度、放热峰温度、热量变化率以及连接电阻。结果显示于表2与表3中。

[0108] 差示扫描热量测定(DSC)起始温度以及放热峰温度

[0109] 在氮气环境下，在由-50℃至250℃的温度范围中使用差示扫描式热量计(DSC，TA仪器，Q20)并以10℃/min的速率来测量实例1至实例3及比较例1至比较例3中所制造的每一个非等向性导电膜的热量。差示扫描热量测定(DSC)起始温度定义为在差示扫描热量测定(DSC)图的斜率第一次增加的时间点的温度。此外，差示扫描热量测定(DSC)放热峰温度定义为在差示扫描热量测定(DSC)图上的热量在最高峰的温度。

[0110] 在25℃下静置170小时的热量变化率

[0111] 在取1mg等分的实例1至实例3及比较例1至比较例3中所制造的每一个非等向性导电膜作为试样后，在25℃下使用差示扫描式热量计(DSC，TA仪器，Q20)在-50℃至250℃的温度范围中以10℃/1min的速率来测量试样的初始热量(H0)。然后，将试样在25℃下静置170小时，接着使用相同仪器来测量试样的热量(H1)。根据方程式1来计算非等向性导电膜在25℃下静置170小时后的热量与其初始热量的变化率。

[0112] [方程式1]

[0113] 热量变化率(％)＝[(H0-H1)/H0]×100

[0114] 表2

[0115]

[0116] 在表2中，实例1至实例3的非等向性导电膜具有60℃至90℃的DSC起始温度，以及具有80℃至130℃的差示扫描热量测定(DSC)放热峰温度，因此在低温下能快速固化。此外，实例1至实例3的非等向性导电膜的热量变化率小于30％，因此展现远优于比较例1至比较例3的储存稳定性。

[0117] 测量初始连接电阻与在25℃下静置170小时后的连接电阻

[0118] 为了测定在实例与比较例中所制备的每一个非等向性导电膜的电特性，将包括具有1200μm2的凸块区域且厚度为 的氧化铟锡(ITO)电路的玻璃基板和具有1200μm2的凸块区域且厚度为1.5mm的IC晶片放在非等向性导电膜的上表面和下表面上，接着在150℃和70Mpa的温度与负载条件下压缩并加热5秒，藉此制备每个非等向性导电膜样品的试样。通过4点探针方法，使用测试器2000万用表(吉时利股份有限公司)通过施加1mA的测试电流(根据ASTM F43-64T)来测量各试样的初始连接电阻。此外，在非等向性导电膜于25℃下静置170小时后，经由在相同条件下压缩并加热来制备样本，并且经由相同方法来测量每一个试样的连接电阻。

[0119] 表3

[0120]

[0121] 在表3中，实例1至实例3的非等向性导电膜在25℃下静置170小时后具有5Ω以下的连接电阻，因此展现好的连接电阻以及连接可靠性。相反地，由于比较例1的非等向性导电膜的不同的固化催化剂且在150℃、70Mpa与5秒的条件下不充分的固化，因此比较例1的非等向性导电膜具有增加的初始连接电阻以及在25℃下静置170小时后具有增加的连接电阻，而由于比较例2与比较例3中的每一个非等向性导电膜没有添加稳定剂或者是添加不同的稳定剂，因此比较例2与比较例3中的每一个非等向性导电膜具有较低的储存稳定性，且因此在25℃下静置170小时后具有增加的连接电阻。

[0122] 虽然上文已描述本发明的一些实施例以及特征，但应理解的是，这些实施例及特征仅仅是为了说明而提供，且不应理解为以任何方式限制本发明。因此，本发明的范围及精神应仅由所附权利要求书和其等效物来定义。