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CN108822760B - 异方性导电胶以及利用异方性导电胶接合的基板结构 - Google Patents

异方性导电胶以及利用异方性导电胶接合的基板结构 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种异方性导电胶，用于使第一基板的电极和第二基板的电极导通，所述第一基板的电极与所述第二基板的电极对位放置，且至少有两组对位电极的间隙不相同，所述异方性导电胶包括：两种以上粒径的导电粒子，用于在压合所述第一基板和所述第二基板时发生形变，以使所述第一基板和所述第二基板的电极导通；其中，粒径大于预设粒径阈值的导电粒子用于导通间隙大于预设间隙阈值的对位电极，粒径小于所述预设粒径阈值的导电粒子用于导通间隙小于所述预设间隙阈值的对位电极；以及胶材，用于固化被相应导电粒子的对位电极以及所述相应导电粒子，以维持对位电极的稳定导通状态。

Description

异方性导电胶以及利用异方性导电胶接合的基板结构
技术领域
本发明涉及导电胶技术领域，特别是涉及一种异方性导电胶以及利用异方性导电胶接合的基板结构。
背景技术
异方性导电胶(Anisotropic conductive film,简称ACF)用于导通两个基板，例如用于FPC(柔性电路板)晶片与LCD(液晶显示面板)基板两者之间电极的接合，异方性导电胶包括高分子胶与导电粒子。
异方性导电胶将两个基板接合的工作原理：先让两个基板的电极对位贴合，再对这两个基板加压，使异方性导电胶中的导电粒子被挤压产生形变，然后连接这两个基板对位贴合的电极，形成导通状态，然后用胶材热固化电极，维持导通状态。
传统的异方性导电胶，对于两个基板均匀等间隙的对位的电极，导电粒子在间隙中被均匀加压加热，然后产生形变达到导通两个基板的电极，如果两个基板存在不等间隙的对位电极，对基板的各个位置加压力度又相同，那么部分间隙大的对位电极可能因导电粒子无法达到足够形变而不导通。
发明内容
基于此，有必要提供一种异方性导电胶。
一种异方性导电胶，包括：
两种以上粒径的导电粒子；以及
用于为所述异方性导电胶提供粘着性，并在使用时固化所述两种以上粒径的导电粒子的胶材。
上述异方性导电胶包括两种以上粒径的导电粒子，对于存在间隙不相同的对位电极的两个基板，利用同等的压合条件，粒径大的导电粒子和粒径小的导电粒子均会发生形变，粒径大的导电粒子更容易导通间隙大的对位电极。对于本身存在间隙不相同的对位电极的两个基板，降低部分间隙较大的对位电极的失效风险。
在其中一个实施例中，所述两种以上粒径的导电粒子混合分布在所述胶材中，以使所述胶材各个区域均有所述两种以上粒径的导电粒子。
在其中一个实施例中，所述胶材由环氧树脂、聚甲基丙烯酸甲脂或聚醋酸乙烯酯制备而成。
在其中一个实施例中，所述两种以上粒径的导电粒子的粒径范围为5um～20um。
在其中一个实施例中，用于制备所述两种以上粒径的导电粒子的材料包括金、银、锡和铟中的至少两种。
还提出一种利用异方性导电胶接合的基板结构。
一种利用异方性导电胶接合的基板结构，所述基板结构包括：
第一基板；
第二基板，所述第一基板的电极与所述第二基板的电极对位放置，且至少有两组对位电极的间隙不相同；以及
如上任一实施例中所述的异方性导电胶，位于所述第一基板和所述第二基板的间隙中，以使所述第一基板和所述第二基板的对位电极导通；其中，所述异方性导电胶中粒径大于预设粒径阈值的导电粒子用于导通间隙大于预设间隙阈值的对位电极，粒径小于预设粒径阈值的导电粒子用于导通间隙小于预设间隙阈值的对位电极。
在其中一个实施例中，粒径大于所述预设粒径阈值的导电粒子还用于导通间隙小于所述预设间隙阈值的对位电极。
在其中一个实施例中，位于第一区域的第一导电粒子的个数大于位于第二区域的第一导电粒子的个数，位于第一区域的第二导电粒子的个数小于位于第二区域的第二导电粒子的个数；其中，所述第一区域为间隙大于预设间隙阈值的对位电极的区域，所述第二区域为间隙小于预设间隙阈值的对位电极的区域，所述第一导电粒子为粒径大于预设粒径阈值的导电粒子，所述第二导电粒子为粒径小于预设粒径阈值的导电粒子。
在其中一个实施例中，所述第一基板以及第二基板均为具有单曲率的基板或为具有双曲率的基板。
在其中一个实施例中，所述异方性导电胶中导电粒子的粒径种类和对位电极的间隙种类相同，导电粒子的粒径大小与被所述导电粒子导通的对位电极的间隙大小相对应。
上述利用异方性导电胶接合的基板结构，异方性导电胶包括两种以上粒径的导电粒子，对于存在间隙不相同的对位电极的两个基板，利用同等的压合条件，粒径大的导电粒子和粒径小的导电粒子均会发生形变，粒径大的导电粒子更容易导通间隙大的对位电极。对于本身存在间隙不相同的对位电极的两个基板，降低部分间隙较大的对位电极的失效风险。
附图说明
图1为一个实施例中异方性导电胶的示意图；
图2为一个实施例中利用异方性导电胶接合的基板结构的结构示意图；
图3为另一个实施例中利用异方性导电胶接合的基板结构的结构示意图；
图4为一个实施例中具备平面基板的基板结构的示意图。
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。
本发明实施例提出一种异方性导电胶，图1为一个实施例中的异方性导电胶的示意图。请参阅图1，异方性导电胶包括：两种以上粒径的导电粒子110；以及胶材120，胶材用于为所述异方性导电胶提供粘着性，并在使用时固化所述两种以上粒径的导电粒子。
利用异方性导电胶可以导通对于存在不同间隙的对位电极的基板。存在不同间隙的对位电极的基板，可以是本身存在间隙不相同的对位电极的两个基板，比如一个是平面基板，一个是曲面基板，显然，两个基板的对位电极之间的间隙不相同。请参阅图2，以下以异方性导电胶应用于第一基板210和第二基板220为例描述本实施例。对于同一个基板，电极的大小可以相同。
本实施例中的异方性导电胶用于使第一基板210的电极230和第二基板220的电极240导通，第一基板210的电极230与第二基板220的电极240对位放置，且至少有两组对位电极的间隙不相同，其中，异方性导电胶中粒径大于预设粒径阈值的导电粒子110用于导通间隙大于预设间隙阈值的对位电极，粒径小于预设粒径阈值的导电粒子110用于导通间隙小于预设间隙阈值的对位电极；胶材用于固化相应导电粒子的对位电极以及相应导电粒子，以维持对位电极的稳定导通状态。
两种以上粒径的导电粒子110混合分布在胶材中，以使胶材110各个区域均有该两种以上粒径的导电粒子，即让各个区域既有粒径大的导电粒子110，也有粒径小的导电粒子110。
具体地，导电粒子110的粒径范围可为5um～20um。导电粒子的粒径也可以根据两个基板的对位电极的间隙具体配置。在将两块基板压合后，导电粒子110的粒径与压合后的基板间隙的比值范围为导电粒子粒径的80％～导电粒子粒径的130％。导电粒子的粒径大小可由电镀工艺控制。
导电粒子110粒径的种类数目可以和对位电极的间隙种类数目相同，导电粒子110粒径的大小和对位电极的间隙匹配。例如，请参阅图3，两个基板存在3种不同间隙的对位电极，那么异方性导电胶就有3种不同粒径的导电粒子110，如图3所示，粒径最大的导电粒子110用于导通间隙最大的对位电极(图3中左边的对位电极为该间隙最大的对位电极)，粒径次之的导电粒子110用于导通间隙次之的对位电极(图3中右边的对位电极为该间隙次之的对位电极)，粒径最小的导电粒子110用于导通间隙最小的对位电极(图3中中间的对位电极为该间隙最小的对位电极)。
上述异方性导电胶包括两种以上粒径的导电粒子，对于存在间隙不相同的对位电极的两个基板，利用同等的压合条件，粒径大的导电粒子和粒径小的导电粒子均会发生形变，粒径大的导电粒子更容易导通间隙大的对位电极。对于本身存在间隙不相同的对位电极的两个基板，降低部分间隙较大的对位电极的失效风险。在不同间隙处的区域配置对应粒径的导电粒子，可以使相应粒径的导电粒子对应用于相应间隙的对位电极，提高导通效率。
还提出一种利用上述异方性导电胶接合的基板结构，请参阅图2，基板结构包括第一基板210、第二基板220以及如上任一实施例中的异方性导电胶，其中异方性导电胶包括两种以上粒径的导电粒子110以及胶材120；图2中，第一基板210的电极与第二基板220的电极对位放置，且至少有两组对位电极的间隙不相同，异方性导电胶位于第一基板210和第二基板220的间隙中，异方性导电胶中两种以上粒径的导电粒子110，用于在压合第一基板210和第二基板220时发生形变，以使对位电极导通；其中，粒径大于预设粒径阈值的导电粒子110用于导通间隙大于预设间隙阈值的对位电极，粒径小于预设粒径阈值的导电粒子110用于导通间隙小于预设间隙阈值的对位电极；异方性导电胶中的胶材120用于固化被相应导电粒子的对位电极以及相应导电粒子，以维持对位电极的稳定导通状态。
预设粒径阈值可以是用户设定的用于区分导电粒子粒径大小的数值，预设间隙阈值可以是用户设定的用于区分对位电极间隙大小的数值。例如存在粒径为5um的导电粒子和20um粒径为的导电粒子，预设粒径阈值可以设为10um，存在间隙范围为4um和19um的对位电极，预设间隙阈值可以设为9um。
对于第一基板210和第二基板220，可以是本身存在间隙不相同的具有对位电极的两个基板，比如一个是平面基板，一个是曲面基板，或者一个基板曲率大些，另一个基板曲率些，显然，这样的两个基板的对位电极之间的间隙不相同。例如，如图2～3所示，第一基板210和第二基板220均具备曲率，第一基板210在第二基板220的上方，第一基板210的下表面设有电极230，第二基板220的上表面设有电极240，第一基板210的电极230与第二基板220的电极240是一一对位的。第一基板210和第二基板220中间处的对位电极间隙较小，利用粒径小的导电粒子110就可以导通，第一基板210和第二基板220两边的对位电极间隙较大，利用粒径大的导电粒子110可以导通。
具体地，第一基板210为具有单曲率的基板或为具有双曲率的基板，第二基板220可以是平面基板，也可以为具有单曲率的基板或为具有双曲率的基板。第二基板220为具有单曲率的基板或为具有双曲率的基板，第一基板210可以是平面基板，也可以为具有单曲率的基板或为具有双曲率的基板。
例如，如图4所示，图4中的第一基板210为具备曲率的基板，第二基板220为平面基板，第一基板210在第二基板220的上方，第一基板210的下表面设有电极230，第二基板220的上表面设有电极240，第一基板210的电极230与第二基板220的电极240是一一对位的。因为第一基板210和第二基板220中一个是平面基板，一个是具备曲率的基板，所以对位电极的间隙有大有小，间隙小的对位电极利用粒径小的导电粒子110就可以导通，间隙大的对位电极利用粒径大的导电粒子110导通。
其中一个实施例中，粒径大于预设粒径阈值的导电粒子110还可用于导通间隙小于预设间隙阈值的对位电极。如果粒径大于预设粒径阈值的导电粒子110与粒径小于预设粒径阈值的导电粒子110的粒径相差不大，粒径大于预设粒径阈值的导电粒子110又能发生足够的形变，那么粒径大于预设粒径阈值的导电粒子110既能用来导通间隙大于预设间隙阈值的对位电极，也可以用来导通间隙小于预设间隙阈值的对位电极。
其中一个实施例中，配置在第一区域的第一导电粒子的个数大于配置第二区域的第一导电粒子的个数；其中，第一区域为间隙大于预设间隙阈值的对位电极的区域，第二区域为间隙小于预设间隙阈值的对位电极的区域，第一导电粒子为粒径大于预设粒径阈值的导电粒子110，第二导电粒子为粒径小于预设粒径阈值的导电粒子110。如此，可以使相应粒径的导电粒子对应用于相应间隙的对位电极，提高导通效率。例如，如图2所示，位于两个基板两侧的大粒径导电粒子多于位于两个基板中间的大粒径导电粒子，位于两个基板两侧的小粒径导电粒子少于位于两个基板中间的小粒径导电粒子。
其中一个实施例中，导电粒子110粒径的种类数目可以和对位电极的间隙种类数目相同，导电粒子110的粒径大小与被所述导电粒子110导通的对位电极的间隙大小相对应。例如，请参阅图3，两个基板存在3种不同间隙的对位电极，那么异方性导电胶就有3种不同粒径的导电粒子。如图3所示，粒径最大的导电粒子110用于导通间隙最大的对位电极(图3中左边的对位电极为该间隙最大的对位电极)，粒径次之的导电粒子110用于导通间隙次之的对位电极(图3中右边的对位电极为该间隙次之的对位电极)，粒径最小的导电粒子用于导通间隙最小的对位电极(图3中中间的对位电极为该间隙最小的对位电极)。
第一基板210和第二基板220可以均为硬基板，或均为软基板，或一个为硬基板、一个为软基板。具体地，第一基板210为柔性电路板(FPC)，第二基板220为液晶基板(LCD)。
具体地，第一基板210和第二基板220的材料均为玻璃、硅基材、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PC(聚碳酸酯)、PI(聚酰亚胺)或PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)。
上述利用异方性导电胶接合的基板结构，异方性导电胶包括两种以上粒径的导电粒子，对于存在间隙不相同的对位电极的两个基板，利用同等的压合条件，粒径大的导电粒子和粒径小的导电粒子均会发生形变，粒径大的导电粒子更容易导通间隙大的对位电极。对于本身存在间隙不相同的对位电极的两个基板，降低部分间隙较大的对位电极之间导通失效的风险。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种利用异方性导电胶接合的基板结构，其特征在于，所述基板结构包括：
第一基板；
第二基板，所述第一基板和所述第二基板均为具有单曲率的基板或为具有双曲率的基板，所述第一基板的电极与所述第二基板的电极对位放置，且至少有两组对位电极的间隙不相同；以及
异方性导电胶，包括三种粒径的导电粒子以及用于为所述异方性导电胶提供粘着性，并在使用时固化所述三种粒径的导电粒子的胶材，所述异方性导电胶位于所述第一基板和所述第二基板的间隙中，以使所述第一基板和所述第二基板的对位电极导通；其中，所述异方性导电胶中导电粒子的粒径种类数目和对位电极的间隙种类数目相同，导电粒子的粒径大小与被所述导电粒子导通的对位电极的间隙大小相对应，所述异方性导电胶中粒径大于预设粒径阈值的导电粒子用于导通间隙大于预设间隙阈值的对位电极，粒径小于预设粒径阈值的导电粒子用于导通间隙小于预设间隙阈值的对位电极，三种粒径的所述导电粒子的粒径范围为5 um~20 um；
其中，位于第一区域的第一导电粒子的个数大于位于第二区域的第一导电粒子的个数，位于第一区域的第二导电粒子的个数小于位于第二区域的第二导电粒子的个数；其中，所述第一区域为间隙大于预设间隙阈值的对位电极的区域，所述第二区域为间隙小于预设间隙阈值的对位电极的区域，所述第一导电粒子为粒径大于预设粒径阈值的导电粒子，所述第二导电粒子为粒径小于预设粒径阈值的导电粒子。
2.根据权利要求1所述的基板结构，其特征在于，
粒径大于所述预设粒径阈值的导电粒子还用于导通间隙小于所述预设间隙阈值的对位电极。
3.根据权利要求1至2任一项所述的基板结构，其特征在于，用于制备所述三种粒径的导电粒子的材料包括金、银、锡和铟中的至少两种。
4.根据权利要求1至2任一项所述的基板结构，其特征在于，所述胶材的材质为环氧树脂、聚甲基丙烯酸甲脂或聚醋酸乙烯酯中的至少一种。
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