用于激光燒蝕的具有增強對比的微孔載體的制作方法
【專利說明】用于激光燒蝕的具有增強對比的微孔載體
[0001] 本發(fā)明涉及制造諸如各向異性導電膜（ACF)之類的電子器件和組件的方法。本發(fā) 明代表Liang等人的美國公布申請2010/0101700 ("Liang' 700")中公開的發(fā)明改進，其中 使用增強對比層（IEL)，通過激光燒蝕，在載體網(wǎng)中形成微孔。
[0002] 發(fā)明背景
[0003] 為討論本發(fā)明的背景，可參考以上提及的Liang' 700。Liang' 700公開了由提供具 有非隨機微孔陣列的載體網(wǎng)并將導電粒子分散在微孔中而制造具有導電粒子的非隨機陣 列的ACF的方法。優(yōu)選地，粒子分散在載體網(wǎng)上，使得實質(zhì)上每一孔中有一個粒子。載體網(wǎng) 經(jīng)傳輸與粘合劑膜接觸，且粒子在接觸時便轉(zhuǎn)移至膜上。
[0004] 在載體網(wǎng)中形成微孔所使用的一種方法是使用例如穿過遮罩的KrF和ArF準分 子激光的激光燒蝕微切削。參見共同受讓的美國公布2009/0053859 ;2010/0101700 ;和 2012/0295098,本文通過參考將其全文引入。
[0005] 已報道了，采用通常數(shù)十到數(shù)百bar的相對高壓的燒蝕卷流（plume)，燒蝕聚合物 的局部表面溫度可達到大于1000°K。已經(jīng)觀察到微結(jié)構(gòu)形成，這是由于碎片再沉積和再 凝固的橫向材料熔體從中心流動到激光輻照點的周邊所致。對于尤其高長徑比（即影像 或影像間隔的高度/寬度或深度/寬度之比）的細間距影像再生來說，因可歸因于所使用 的遮罩和光熱工藝引發(fā)的前述材料的熔體流動、碎片形成和再沉積的不希望的光衍射和散 射，通過這一方法可實現(xiàn)的分辨率通常嚴重劣化。
[0006] 也已經(jīng)報道了通過使用具有連貫影像修正的投影遮罩，各種基底上的各種波長的 多脈沖輻照，濾光輻照，液體輔助或水下輻照，可實現(xiàn)改進的高長徑比和分辨率。然而，在所 有情況下，影像間隔的窄間距間隔（約<5um)和高長徑比（約>1)的細間距（約<15um)影 像的制造仍然是主要挑戰(zhàn)，尤其在卷裝進出工藝中。
[0007] 發(fā)明概述
[0008] 發(fā)明之一表現(xiàn)為在制造諸如ACF、薄膜覆晶（COF)或玻璃覆晶（COG)之類的器件組 件中有用的載體，其中該載體包括可去除犧牲性IEL，借此而通過激光燒蝕在載體上形成微 孔。
[0009] 已觀察到在本發(fā)明的若干實施方案中產(chǎn)生的微孔陣列，在微孔載體膜的制造和固 定陣列ACF的卷裝進出制造中的粒子填充和轉(zhuǎn)移，提供顯著改進的再現(xiàn)性和更寬的處理窗 口，正如以上引證的專利申請中所提出和圖2中所描繪的。已經(jīng)觀察到在填充工藝中填充 效率（即微孔捕捉粒子的百分比）和粒子轉(zhuǎn)移工藝中微孔網(wǎng)或環(huán)從粘合劑層中的釋放效 率方面的顯著改進。盡管不受理論束縛，但認為犧牲性IEL有效地預(yù)防碎片和低分子量激 光-劣化或光解/熱解材料熔體直接接觸基底或與之形成強烈的附著/內(nèi)聚。低分子量激 光-劣化或光解/熱解材料傾向于相當極性和有時充電。它們傾向于相當粘，但在溶解或 剝除IEL的后續(xù)影像顯影工藝中被去除或洗去。結(jié)果，在粒子轉(zhuǎn)移工藝中，本發(fā)明的微孔載 體網(wǎng)或環(huán)顯示出針對粘合劑層顯著較好的釋放性能。另一方面，在粒子填充工藝中所觀察 到的改進被認為是使用IEL所獲得的較好的確定的孔間隔和輪廓的直接結(jié)果，其可以在卷 裝進出射流粒子的填充工藝期間較好地包含粒子。
[0010]發(fā)明之一表現(xiàn)為載體帶，它包括基底和罩面涂布基底的增強對比層（IEL)，其中 IEL是可激光燒蝕的且防止激光-劣化的材料干擾形成微孔并可產(chǎn)生具有細間距、高分辨 率和高長徑比的微孔載體。
[0011] 本發(fā)明的另一表現(xiàn)為使用具有通過激光燒蝕而在載體中形成微孔陣列的載體 片、網(wǎng)或帶，制造諸如ACF之類的電子器件的工藝。微孔用導電粒子填充，且載體網(wǎng)以與 Liang' 700文獻中所公開的工藝或卷裝進出工藝中的網(wǎng)類似的方式使用。
[0012] 本發(fā)明的另一表現(xiàn)為具有IEL的載體片、帶或網(wǎng)，其中微孔以非隨機但可變的圖 案布局，以減少周期性缺陷的影響。
[0013] 本發(fā)明的再一表現(xiàn)為具有高分辨率和高孔密度的微孔的非隨機微孔載體片、帶或 網(wǎng)用于微流體裝置、微流控組裝工藝和應(yīng)用。
[0014] 附圖簡述
[0015] 圖1A-1B是根據(jù)本發(fā)明之一的實施方案的載體片、網(wǎng)或帶的截面示意圖。
[0016] 圖IC和ID是圖IA和IB的載體片、網(wǎng)或帶的示意截面圖，其顯示根據(jù)本發(fā)明的兩 個實施方案，通過激光燒蝕在基底內(nèi)形成的微孔的位置。
[0017] 圖IE-I至圖1E-15是使用具有5ym直徑和3ym寬分區(qū)的重復圓形開口的交錯 的6-8ym間距光罩，在有和無約0. 5ymIEL罩面層情況下，各種PET基底的SEM顯微照 片。除非清楚地指明，在所有狀況下，調(diào)整激光能量以產(chǎn)生具有約4-5ym深度的孔的微孔 載體。圖中所示的所有SEM照片為在IEL剝除后拍攝。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，提供圖IE-I用于比較，且是在由包含著色PET(獲自 DuPontTeijinFilms的MELINEX339? )組成的載體（其不包括IEL)中形成的微孔的 SEM照片，和圖1E-2是用由PKFE(獲自InChemCorp.，SouthCarolina的苯氧基樹脂）形 成的約0. 5um厚的IEL預(yù)涂布的MELINEX339?基底上形成的微孔的SEM照片。
[0019] 圖1E-3是在透明PETMELINEX454?薄膜上形成的微孔的SEM照片，和圖1E-4 至1E-15是在用約0. 5um厚的IEL預(yù)涂布的MELINEX4:54雜薄膜上形成的微孔的照片，其 中所述IEL由苯氧基樹脂PKHB(圖1E-4)和PKCP(圖1E-5)(二者均獲自InChemCorp.); Novolac樹脂Rezicure? 3500(圖 1E-6)和 3100(圖 1E-7)(二者均獲自SIGroup，NY);聚 苯乙烯Mw= 35, 000 (圖1E-8)，聚苯乙烯-馬來酸酐共聚物，Mw= 1，700 (圖1E-9)，聚（苯乙 烯-共-甲基丙烯酸甲酯），Mw= 30, 000 (圖IE-10)，PMMA，Mw= 350, 000 (圖IE-11)，聚乙烯 醇，88 %水解Mw= 30, 000 (圖1E-12)，聚乙烯縮丁醛，Mw= 50, 000 (圖1E-13)，醋酸丁酸纖 維素Mw= 50, 000 (圖 1E-14)(所有均獲自Sigma-Aldrich)，和獲自的Michelman,Inc.，OH PE-WaxME48040M2(圖 1E-15)形成。
[0020] 圖IF-I和1F-2是在分別不具有和具有由PKHB形成的約0. 5um厚的IEL情況下， 在聚（萘二甲酸乙二酯）（獲自DuPontTeijinFilms的PENQ51薄膜）上形成的微孔的 SEM照片。
[0021] 圖IG-I和1G-2是在分別不具有和具有由PKHB形成的約0. 5um厚的IEL情況下， 在獲自DuPont的Kapton趣聚酰亞胺VN-300薄膜上形成的微孔的SEM照片。
[0022] 圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的制造工藝的示意性描繪，其中使用載體網(wǎng)或 帶，在卷裝進出工藝中形成ACF，其中如Liang' 700中所公開的，導電粒子從微孔轉(zhuǎn)移到并 置的粘合劑層。
[0023]圖3是在本發(fā)明的一個實施方案中使用的用于在載體網(wǎng)中形成微孔的激光投影 系統(tǒng)的示意性描繪。
[0024] 詳細說明
[0025] Liang'700在本文中通過參考全文引入。
[0026]圖IA是根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的載體片、網(wǎng)或帶10的截面圖。載體片10包 括用IEL14罩面涂布的基底12,IEL14可直接粘結(jié)到基底12上。在另一實施方案中，如 圖IB所示，載體10可任選地包括可置于IEL層14和基底12之間的中間孔形成層16。在 一個特別的實施方案中，通過聚對苯二甲酸乙二酯（PET)，PEN，聚酰亞胺等形成基底12,和 IEL14是諸如PKFE和PKHB苯氧基樹脂（以下識別的）之類的成像加強犧牲性層的薄的罩 面層。微孔能提供超細間距和間隔。
[0027] 圖IC和ID描繪了通過激光燒蝕，在載體10內(nèi)形成微孔18之后，和如虛線所示， 在去除IEL層14之后，圖IA中所示的載體。
[0028] 為了在基底12或孔形成層16上形成IEL，形成IEL的材料可溶解或分散在諸如 水，醇，乙酸乙酯，乙酸異丙酯，丙酮，MEK，環(huán)己酮，THF，烷氧基醚，和甲苯…等等之類的溶劑 中，并在基底上通過例如刮刀、繞線棒、槽或縫模，凹板，逆轉(zhuǎn)輥和幕涂涂布。真空沉積，化學 蒸汽沉積，構(gòu)形和等離子體涂布也可用于薄的涂層。在一些情況下，它們可以以膠乳或乳液 形式涂布。任選地，可使用諸如Silwet,Triton和Pluronic表面活性劑之類的潤濕劑，以 改進涂層的品質(zhì)。除非清楚地指明，控制涂層厚度為約0. 05-4ym，優(yōu)選約0. 2-2ym，甚至 更優(yōu)選約0. 5-1. 5ym。太薄的涂層傾向于導致針孔和不足的阻擋性能來抵抗燒蝕工藝期間 產(chǎn)生的材料熔體流動。另一方面，過厚的涂層可導致浪費激光能量或較窄開口或較淺深度 的微孔。燒蝕后，通過溶劑或清洗液和/或使用諸如獲自SurfaceArmor，TX的Tape364 之類的粘合劑膠帶的物理剝離而將IEL和燒蝕碎片剝除，在基底或孔形成層上形成微孔陣 列。<