本發(fā)明涉及導電膠領(lǐng)域,特別涉及一種導電粒子及其制造方法和各向異性導電膠。
背景技術(shù):
各向異性導電膠(英文:Anisotropic Conductive Adhesive;簡稱:ACA)是一種在一個方向上導電,而在其他方向上電阻很大或幾乎不導電的導電膠。各向異性導電膠被廣泛應用在顯示面板的制造領(lǐng)域,示例性的,各向異性導電膠可以用于粘接陣列基板和彩膜基板或者粘接管腳。
相關(guān)技術(shù)中有一種各向異性導電膠,該各向異性導電膠中包括粘合劑和分散在粘合劑中的導電粒子,該導電粒子包括樹脂球以及形成樹脂球外部的導電層。在通過各向異性導電膠粘接第一粘接面和第二粘接面時,首先可以在第一粘接面上涂敷該各向異性導電膠,然后將第二粘接面壓在各向異性導電膠上,并施加壓力與熱量,這樣各向異性導電膠中散布的導電粒子就會在垂直于第一粘接面的方向上的壓力作用下接觸,從而使兩個粘接面在垂直于第一粘接面的方向上導通,而其他方向上電阻很大或幾乎不導電。
在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中,發(fā)明人發(fā)現(xiàn)相關(guān)技術(shù)至少存在以下問題:對相關(guān)技術(shù)中的各向異性導電膠施加的壓力過小時,由于導電粒子之間接觸不夠緊密,兩個粘接面之間的電阻會較大,而施加的壓力過大時,大量的導電粒子會被壓壞,從而造成斷路,因此,施加在各向異性導電膠上的壓力的精度要求較高。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決相關(guān)技術(shù)中施加在各向異性導電膠上的壓力的精度要求較高的問題,本發(fā)明實施例提供了一種導電粒子及其制造方法和各向異性導電膠。所述技術(shù)方案如下:
根據(jù)本發(fā)明實施例的第一方面,提供了一種導電粒子,所述導電粒子包括:
剛性內(nèi)核;
所述剛性內(nèi)核外部包裹有樹脂層;
所述樹脂層外部包裹有導電層。
可選的,所述樹脂層和所述導電層之間還設置有熱縮樹脂層。
可選的,所述熱縮樹脂層的材料包括聚乙烯和聚乙烯醇中的至少一種。
可選的,所述導電層包括由內(nèi)向外依次設置的第一導電層和第二導電層。
可選的,所述第一導電層為鎳層,所述第二導電層為金層。
可選的,所述第二導電層外部還包裹有抗氧化膜。
可選的,所述剛性內(nèi)核由無機復合材料構(gòu)成。
可選的,所述無機復合材料包括碳酸鈣、二氧化硅和硼酸鋅中的至少一種。
根據(jù)本發(fā)明實施例的第二方面,提供一種導電粒子的制造方法,所述方法包括:
獲取剛性內(nèi)核;
在所述剛性內(nèi)核外部形成包裹所述剛性內(nèi)核的樹脂層;
在所述樹脂層的外部形成包裹所述樹脂層的導電層。
可選的,所述在所述剛性內(nèi)核外部形成包裹所述剛性內(nèi)核的樹脂層之后,所述方法還包括:
在所述樹脂層的外部形成包裹所述樹脂層的熱縮樹脂層;
所述在所述樹脂層的外部形成包裹所述樹脂層的導電層,包括:
在所述熱縮樹脂層的外部形成包裹所述熱縮樹脂層的所述導電層。
可選的,所述在所述樹脂層的外部形成包裹所述樹脂層的熱縮樹脂層,包括:
通過接枝或包覆的方式在所述樹脂層的外部形成包裹所述樹脂層的所述熱縮樹脂層。
可選的,所述剛性內(nèi)核由無機復合材料構(gòu)成,所述獲取剛性內(nèi)核,包括:
通過原位聚合法、溶膠凝膠法或共混法制造所述無機復合材料構(gòu)成的所述剛性內(nèi)核。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面,提供一種各向異性導電膠,所述各向異性導電膠包括粘合劑和所述粘合劑中散布的導電粒子,所述導電粒子包括:剛性內(nèi)核,所述剛性內(nèi)核外部包裹有樹脂層,所述樹脂層外部包裹有導電層。
可選的,所述樹脂層和所述導電層之間還設置有熱縮樹脂層。
本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:
通過在樹脂層中設置剛性內(nèi)核,以提高導電粒子的耐壓程度,增大了該導電粒子制成的各向異性導電膠承受壓力的上限。解決了相關(guān)技術(shù)中施加在各向異性導電膠上的壓力的精度要求較高的問題。達到了降低對各向異性導電膠施加壓力的精度要求的效果。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發(fā)明實施例示出的一種導電粒子的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2-1是本發(fā)明實施例示出的另一種導電粒子的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2-2是相關(guān)技術(shù)中各向異性導電膠的電阻與壓縮率的關(guān)系示意圖;
圖3是本發(fā)明實施例提供的一種導電粒子的制造方法的流程圖;
圖4-1是本發(fā)明實施例提供的一種導電粒子的制造方法的流程圖;
圖4-2是圖4-1所示實施例中形成熱縮樹脂層的流程圖;
圖4-3是圖4-1所示實施例中形成導電層的流程圖;
圖5-1是本發(fā)明實施例提供的一種各向異性導電膠的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5-2是圖5-1所示實施例中各向異性導電膠的使用方法流程圖;
圖5-3是圖5-2所示方法流程中一種結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5-4是圖5-2所示方法流程中另一種結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5-5是圖5-2所示方法流程中另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
通過上述附圖,已示出本發(fā)明明確的實施例,后文中將有更詳細的描述。這些附圖和文字描述并不是為了通過任何方式限制本發(fā)明構(gòu)思的范圍,而是通過參考特定實施例為本領(lǐng)域技術(shù)人員說明本發(fā)明的概念。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。
圖1是本發(fā)明實施例示出的一種導電粒子的結(jié)構(gòu)示意圖。該導電粒子可以包括:
剛性內(nèi)核11。
剛性內(nèi)核11外部包裹有樹脂層12。
樹脂層12外部包裹有導電層13。
綜上所述,本發(fā)明實施例提供的導電粒子,通過在樹脂層中設置剛性內(nèi)核,以提高導電粒子的耐壓程度,增大了該導電粒子制成的各向異性導電膠承受壓力的上限。解決了相關(guān)技術(shù)中施加在各向異性導電膠上的壓力的精度要求較高的問題。達到了降低對各向異性導電膠施加壓力的精度要求的效果。
進一步的,請參考圖2-1,其示出了本發(fā)明實施例提供的另一種導電粒子的結(jié)構(gòu)示意圖,該導電粒子在圖1所示的導電粒子的基礎(chǔ)上增加了更優(yōu)選的部件,從而使得本發(fā)明實施例提供的導電粒子具有更好的性能。
可選的,樹脂層12和導電層13之間還設置有熱縮樹脂層14。例如:熱縮樹脂層14的材料包括聚乙烯(英文:polyethylene;簡稱:PE)和聚乙烯醇(英文:polyvinyl alcohol;簡稱:PVA)中的至少一種。熱縮樹脂層14在受熱后會收縮,并向熱縮樹脂層內(nèi)的樹脂12層施加壓力,這樣就能夠降低導電粒子制成的各向異性導電膠對于壓力下限的要求(因為熱縮樹脂層已經(jīng)對內(nèi)部施加了一定的壓力),使施加在各向異性導電膠上的壓力更容易達到該壓力下限,進而降低對各向異性導電膠施加壓力的精度要求。
各向異性導電膠的電阻與對各向異性導電膠施加壓力后各向異性導電膠的壓縮率在一定程度下是正相關(guān)的。如圖2-2所示,其為相關(guān)技術(shù)中各向異性導電膠的電阻與各向異性導電膠的壓縮率(該壓縮率為壓縮后縮小的體積與壓縮前的體積的比值,示例性的,壓縮前體積為1立方米,壓縮后縮小為0.8立方米,縮小了0.2立方米,壓縮率就為20%)的關(guān)系示意圖,其中,橫軸為壓縮率,縱軸為電阻(單位為歐姆),壓縮率在30%-50%之間是一個較為合適的壓縮率,壓縮率小于30%時電阻過大,壓縮率大于50%時,各向異性導電膠中的導電粒子可能會被壓碎,導電粒子彈性消失,當由該導電粒子制成的各向異性導電膠在高溫環(huán)境下工作時,各向異性導電膠膨脹造成兩個粘接面之間的距離增大,兩個粘接面之間會出現(xiàn)斷路。而對應于壓縮率,在通過各向異性導電膠粘連兩個粘接面時,施加給各向異性導電膠的壓力也對應有一個范圍,示例性的,該范圍為大于等于m牛頓小于等于n牛頓(其中m小于n),本發(fā)明實施例提供的導電粒子,通過給樹脂層外設置熱縮樹脂,使得熱縮樹脂在受熱(向各向異性導電膠施加壓力的同時也會進行加熱)后會收縮,進而可以使向各向異性導電膠施加的壓力更容易到達m牛頓。類似的,在樹脂層內(nèi)部設置剛性內(nèi)核可以增大導電粒子能夠承受的壓力的上限,進而各向異性導電膠所能承受的壓力的上限也會增大,即增大了n的數(shù)值,這樣就增加了向各向異性導電膠施加壓力時的壓力的范圍,降低了對各向異性導電膠施加壓力的精度要求。
在圖2-1中,導電層13包括由內(nèi)向外依次設置的第一導電層131和第二導電層132。兩層導電層能夠確保一層導電層損壞后,導電粒子仍能夠通過另一層導電層導電。
可選的,第一導電層131為鎳(Ni)層,第二導電層132為金(Au)層。
可選的,第二導電層132外部還包裹有抗氧化膜15??寡趸?5用于在各向異性導電膠不使用時保護金層,而在各向異性導電膠受壓后,該抗氧化膜15會破裂,不影響導電層13導電。
可選的,剛性內(nèi)核11由無機復合材料構(gòu)成。無機復合材料可以包括碳酸鈣、二氧化硅和硼酸鋅中的至少一種。此外,剛性內(nèi)核11還可以由其他無機復合材料構(gòu)成,本發(fā)明實施例不做出限制。無機復合材料兼具無機粒子的機械強度、模量、熱穩(wěn)定性和聚合物的彈性和易加工特性,是現(xiàn)今材料科學中具有發(fā)展前景的一種材料。
綜上所述,本發(fā)明實施例提供的導電粒子,通過在樹脂層中設置剛性內(nèi)核,以提高導電粒子的耐壓程度,增大了該導電粒子制成的各向異性導電膠承受壓力的上限。解決了相關(guān)技術(shù)中施加在各向異性導電膠上的壓力的精度要求較高的問題。達到了降低對各向異性導電膠施加壓力的精度要求的效果。
圖3是本發(fā)明實施例提供的一種導電粒子的制造方法的流程圖,該方法可以應用于制造圖1所示的導電粒子,該方法包括:
步驟301、獲取剛性內(nèi)核。
步驟302、在剛性內(nèi)核外部形成包裹剛性內(nèi)核的樹脂層。
步驟303、在樹脂層的外部形成包裹樹脂層的導電層。
綜上所述,本發(fā)明實施例提供的導電粒子的制造方法,通過在樹脂層中設置剛性內(nèi)核,以提高導電粒子的耐壓程度,增大了該導電粒子制成的各向異性導電膠承受壓力的上限。解決了相關(guān)技術(shù)中施加在各向異性導電膠上的壓力的精度要求較高的問題。達到了降低對各向異性導電膠施加壓力的精度要求的效果。
圖4-1是本發(fā)明實施例提供的另一種導電粒子的制造方法的流程圖,該方法可以應用于制造圖2-1所示的導電粒子,該方法包括:
步驟401、通過原位聚合法、溶膠凝膠法或共混法制造無機復合材料構(gòu)成的剛性內(nèi)核。
在使用本發(fā)明實施例提供的導電粒子的制造方法時,首先可以通過原位聚合法、溶膠凝膠法或共混法制造無機復合材料構(gòu)成的剛性內(nèi)核。這幾種方法的實施過程可以參考相關(guān)技術(shù),在此不再贅述。
在樹脂層內(nèi)部設置剛性內(nèi)核可以增大導電粒子能夠承受的壓力的上限,進而各向異性導電膠所能承受的壓力的上限也會增大,這樣就增加了向各向異性導電膠施加壓力時的壓力的范圍,降低了對各向異性導電膠施加壓力的精度要求。
步驟402、在剛性內(nèi)核外部形成包裹剛性內(nèi)核的樹脂層。
在得到無機復合材料構(gòu)成的剛性內(nèi)核后,可以在剛性內(nèi)核外部形成包裹剛性內(nèi)核的樹脂層。該樹脂層的形成方式可以參考相關(guān)技術(shù),在此不再贅述。
步驟403、在樹脂層的外部形成包裹樹脂層的熱縮樹脂層。
在剛性內(nèi)核外部形成包裹剛性內(nèi)核的樹脂層后,可以在樹脂層的外部形成包裹樹脂層的熱縮樹脂層。
如圖4-2所示,本步驟還可以包括:
子步驟4031、通過接枝或包覆的方式在樹脂層的外部形成包裹樹脂層的熱縮樹脂層。
可以通過接枝或包覆的方式在樹脂層的外部形成包裹樹脂層的熱縮樹脂層。接枝是指大分子鏈上通過化學鍵結(jié)合適當?shù)闹ф溁蚬δ苄詡?cè)基的反應,所形成的產(chǎn)物稱作接枝共聚物,可以通過這種方式來將熱縮樹脂層包裹在樹脂層外?;蛘咧苯油ㄟ^包覆的方式來將熱縮樹脂層包裹在樹脂層外。
熱縮樹脂層的材料包括聚乙烯和聚乙烯醇中的至少一種。熱縮樹脂層在受熱后會收縮,并向熱縮樹脂層內(nèi)的樹脂層施加壓力,這樣就能夠降低導電粒子制成的各向異性導電膠對于壓力下限,進而降低對各向異性導電膠施加壓力的精度要求。
步驟404、在熱縮樹脂層的外部形成包裹熱縮樹脂層的導電層。
在樹脂層外包裹了熱縮樹脂層之后,可以在熱縮樹脂層的外部形成包裹熱縮樹脂層的導電層。
如圖4-3所示,本步驟可以包括:
子步驟4041、在熱縮樹脂層外部形成包裹熱縮樹脂層的鎳層。
在熱縮樹脂層外形成導電層時,首先可以在熱縮樹脂層外部形成包裹熱縮樹脂層的鎳層。
子步驟4042、在鎳層外部形成包裹鎳層的金層。
在熱縮樹脂層外部形成包裹熱縮樹脂層的鎳層,可以在鎳層外部形成包裹鎳層的金層。
綜上所述,本發(fā)明實施例提供的導電粒子的制造方法,通過在樹脂層中設置剛性內(nèi)核,以提高導電粒子的耐壓程度,增大了該導電粒子制成的各向異性導電膠承受壓力的上限。解決了相關(guān)技術(shù)中施加在各向異性導電膠上的壓力的精度要求較高的問題。達到了降低對各向異性導電膠施加壓力的精度要求的效果。
圖5-1是本發(fā)明實施例提供的一種各向異性導電膠的結(jié)構(gòu)示意圖,該各向異性導電膠50包括:粘合劑51和粘合劑51中散布的導電粒子52,導電粒子52包括:剛性內(nèi)核,剛性內(nèi)核外部包裹有樹脂層,樹脂層外部包裹有導電層。樹脂層和導電層之間還可以設置有熱縮樹脂層。
本發(fā)明實施例提供的各向異性導電膠中的導電粒子52可以為圖1所示的導電粒子或者圖2-1所示的導電粒子。
本發(fā)明實施例提供的各向異性導電膠可以應用于在外引腳綁定(英文:outer leader bonding;簡稱:OLB)工程中和液晶滴注(英文:one drop filling;簡稱:ODF)工程的對盒工藝中。
在OLB工藝中,本發(fā)明實施例提供的各向異性導電膠可以用于將卷帶接合(英文:Table automatic bonding;簡稱:TAB)集成電路(英文:Integrated Circuit;簡稱:IC)上的管腳(英文:Pin)和顯示屏端子的連接。
如圖5-2所示,該連接過程可以包括下面三個步驟:
步驟501、將各向異性導電膠貼附在第一粘接面上。
首先可以在第一粘結(jié)面上貼附各向異性導電膠,第一粘接面可以為TAB-IC上的粘接面,也可以為顯示屏端子上的粘接面,該粘接面上可以有導電引腳。
本步驟結(jié)束時,第一粘接面和各向異性導電膠貼的結(jié)構(gòu)可以如圖5-3所示,其中,各向異性導電膠50貼附在第一粘接面61上。
步驟502、將第二粘接面設置在各向異性導電膠上。
在第一粘接面上貼附各向異性導電膠后,可以將第二粘接面設置在各向異性導電膠上。該粘接面上也設置有導電引腳。在設置第二粘接面時,可以將第二粘接面上的導電引腳和第一粘結(jié)面上的導電引腳對位。
本步驟結(jié)束時,第二粘接面、第一粘接面和各向異性導電膠的結(jié)構(gòu)可以如圖5-4所示第二粘接面62設置在各向異性導電膠50上。
步驟503、通過第一粘接面和第二粘結(jié)面向各向異性導電膠加壓加熱。
在設置好第二粘結(jié)面后,可以通過第一粘接面和第二粘結(jié)面向各向異性導電膠加壓加熱。使各向異性導電膠中的導電粒子被壓扁,并將兩個粘接面中的導電引腳連接。
本步驟結(jié)束時,第二粘接面、第一粘接面和各向異性導電膠的結(jié)構(gòu)可以如圖5-5所示,各向異性導電膠50將第一粘接面61中的導電引腳和第二粘結(jié)面62上的導電引腳在垂直于第一粘接面61的方向上連接,而在其他方向上絕緣。
在本發(fā)明實施例提供的各向異性導電膠50應用于ODF工藝中的使用方法可以參考步驟501至步驟503,與步驟501至步驟503不同的是,在對各向異性導電膠加壓加熱前可以對各向異性導電膠進行紫外光固化。
在應用于ODF工藝中時,本發(fā)明實施例提供的各向異性導電膠,可以通過控制導電粒子的壓縮率波動范圍(通過剛性內(nèi)核以及熱縮樹脂來控制)來減少因為壓力不均而導致的粘接區(qū)域的高度波動,進而可以提高顯示面板厚度的一致性,餅減少顯示面板周邊的不良。
綜上所述,本發(fā)明實施例提供的導電粒子的制造方法,通過在樹脂層中設置剛性內(nèi)核,以提高導電粒子的耐壓程度,增大了該導電粒子制成的各向異性導電膠承受壓力的上限。解決了相關(guān)技術(shù)中施加在各向異性導電膠上的壓力的精度要求較高的問題。達到了降低對各向異性導電膠施加壓力的精度要求的效果。
本發(fā)明中術(shù)語“A和B的至少一種”,僅僅是一種描述關(guān)聯(lián)對象的關(guān)聯(lián)關(guān)系,表示可以存在三種關(guān)系,例如,A和B的至少一種,可以表示:單獨存在A,同時存在A和B,單獨存在B這三種情況。同理,“A、B和C的至少一種”表示可以存在七種關(guān)系,可以表示:單獨存在A,單獨存在B,單獨存在C,同時存在A和B,同時存在A和C,同時存在C和B,同時存在A、B和C這七種情況。同理,“A、B、C和D的至少一種”表示可以存在十五種關(guān)系,可以表示:單獨存在A,單獨存在B,單獨存在C,單獨存在D,同時存在A和B,同時存在A和C,同時存在A和D,同時存在C和B,同時存在D和B,同時存在C和D,同時存在A、B和C,同時存在A、B和D,同時存在A、C和D,同時存在B、C和D,同時存在A、B、C和D,這十五種情況。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例的全部或部分步驟可以通過硬件來完成,也可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成,所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質(zhì)中,上述提到的存儲介質(zhì)可以是只讀存儲器,磁盤或光盤等。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。