KR20240018694A - Method for producing connected structure - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 돌기 전극(42)을 갖는 회로 부품(4)과 기판(5)을, 도전 입자(7)가 접착제층(8) 중에 분산되어 이루어지는 이방 도전성 필름(9)을 통하여 접속하는 접속 공정을 구비하는 접속 구조체의 제조 방법이며, 이방 도전성 필름(9)으로서, 도전 입자(7)가 이방 도전성 필름(9)의 일면측에 편재된 이방 도전성 필름을 사용하고, 접속 공정은, 일면측이 기판(5)측을 향하도록 이방 도전성 필름(9)을 회로 부품(4)과 기판(5) 사이에 배치하고, 돌기 전극(42)의 표면(42a)과 기판(5)의 표면(5a) 사이의 거리 d가 도전 입자(7)의 평균 입경의 150% 이하가 되도록 돌기 전극(42)을 이방 도전성 필름(9)에 압입하는 가고정 공정을 구비하는, 접속 구조체의 제조 방법을 제공한다.The present invention relates to a connection process in which a circuit component 4 having a protruding electrode 42 and a substrate 5 are connected via an anisotropic conductive film 9 in which conductive particles 7 are dispersed in an adhesive layer 8. A method of manufacturing a connected structure comprising: an anisotropic conductive film (9) in which conductive particles (7) are unevenly distributed on one side of the anisotropic conductive film (9), and the connection process includes: An anisotropic conductive film 9 is disposed between the circuit component 4 and the substrate 5 so as to face the substrate 5 side, and the surface 42a of the protruding electrode 42 and the surface 5a of the substrate 5 are A method for manufacturing a bonded structure is provided, including a temporarily fixing step of press-fitting the protruding electrodes 42 into the anisotropic conductive film 9 so that the distance d between them is 150% or less of the average particle diameter of the conductive particles 7.
Description
본 발명은 접속 구조체의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a bonded structure.
액정 표시용 유리 패널 등의 기판과 액정 구동용 IC 등의 회로 부품을 접속하여 접속 구조체를 제조할 때, 도전 입자가 접착제층 중에 분산되어 이루어지는 이방 도전성 필름이 사용되는 경우가 있다. 이 경우, 회로 부품에 설치된 복수의 돌기 전극을 일괄적으로 기판에 접속하는 것이 가능하게 된다.When manufacturing a connected structure by connecting a substrate such as a glass panel for a liquid crystal display and circuit components such as an IC for driving a liquid crystal, an anisotropic conductive film in which conductive particles are dispersed in an adhesive layer may be used. In this case, it becomes possible to connect a plurality of protruding electrodes provided on the circuit component to the board at a time.
최근에는, 전자 기기의 발달에 수반하여, 배선의 고밀도화 및 회로의 고기능화가 진행되고 있다. 그 결과, 돌기 전극의 소면적화 및 소피치화가 도모되고 있다. 이러한 돌기 전극의 접속에서 안정적인 전기적 접속을 얻기 위해서는, 충분한 수의 도전 입자를 돌기 전극과 기판 사이에 개재시킬 필요가 있다.Recently, with the development of electronic devices, the density of wiring and the functionality of circuits are becoming higher. As a result, efforts are being made to reduce the area and pitch of the protruding electrode. In order to obtain a stable electrical connection in the connection of such protruding electrodes, it is necessary to interpose a sufficient number of conductive particles between the protruding electrodes and the substrate.
이와 같은 과제에 대해, 예를 들어 특허문헌 1에서는, 도전 입자가 이방 도전성 필름의 편측의 표면 부근에 존재하는 이방 도전성 필름을 사용한 접속 구조체의 제조 방법이 개시되어 있다.Regarding this problem, for example, Patent Document 1 discloses a method of manufacturing a bonded structure using an anisotropic conductive film in which conductive particles exist near the surface of one side of the anisotropic conductive film.
그러나, 상술한 종래의 이방 도전성 필름을 사용한 경우에도, 가열ㆍ가압을 하여 접속 구조체를 제조할 때에 이방 도전성 필름의 접착제 성분이 유동하고, 그것에 수반하여 도전 입자가 돌기 전극과 기판 사이에서 유출되어 버리는 경우가 있다. 이 경우, 충분한 수의 도전 입자가 돌기 전극과 기판 사이에 개재되지 못할 우려가 있다.However, even when the conventional anisotropic conductive film described above is used, when heating and pressurizing the connection structure is produced, the adhesive component of the anisotropic conductive film flows, and the conductive particles flow out between the protruding electrode and the substrate along with this. There are cases. In this case, there is a risk that a sufficient number of conductive particles may not be interposed between the protruding electrode and the substrate.
본 발명은, 상기 과제의 해결을 위하여 이루어진 것이며, 충분한 수의 도전 입자를 돌기 전극과 기판 사이에 개재시키는 것이 가능한 접속 구조체의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was made to solve the above problems, and its purpose is to provide a method for manufacturing a bonded structure that allows a sufficient number of conductive particles to be interposed between a protruding electrode and a substrate.
상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명에 관한 접속 구조체의 제조 방법은, 돌기 전극을 갖는 회로 부품과 기판을, 도전 입자가 접착제층 중에 분산되어 이루어지는 이방 도전성 필름을 통해 접속하는 접속 공정을 구비하는 접속 구조체의 제조 방법이며, 이방 도전성 필름으로서, 도전 입자가 이방 도전성 필름의 일면측에 편재된 이방 도전성 필름을 사용하고, 접속 공정은, 일면측이 기판측을 향하도록 이방 도전성 필름을 회로 부품과 기판 사이에 배치하고, 돌기 전극의 표면과 기판의 표면 사이의 거리가 도전 입자의 평균 입경의 150% 이하가 되도록 돌기 전극을 이방 도전성 필름에 압입하는 가고정 공정을 구비한다.In order to solve the above problem, the method of manufacturing a connected structure according to the present invention includes a connection step of connecting a circuit component having a protruding electrode and a substrate through an anisotropic conductive film in which conductive particles are dispersed in an adhesive layer. This is a method of manufacturing a structure, which uses an anisotropic conductive film in which conductive particles are distributed on one side of the anisotropic conductive film as an anisotropic conductive film, and in the connection process, the anisotropic conductive film is connected to the circuit component and the substrate so that the one side faces the substrate. A temporary fixing step is provided for press-fitting the protruding electrode into the anisotropic conductive film so that the distance between the surface of the protruding electrode and the surface of the substrate is 150% or less of the average particle diameter of the conductive particles.
이 접속 구조체의 제조 방법에서는, 돌기 전극의 표면과 기판의 표면 사이의 거리가 도전 입자의 평균 입경의 150% 이하가 되도록 돌기 전극을 이방 도전성 필름에 압입함으로써, 돌기 전극과 기판 사이로부터 이방 도전성 필름의 접착제 성분을 미리 배제할 수 있다. 이에 의해, 돌기 전극과 기판 사이에 존재하는 접착제 성분이 적어지기 때문에, 후속의 본고정 공정에서의 가열ㆍ가압에 의해 접착제 성분이 유동한 경우에도, 도전 입자가 돌기 전극과 기판 사이에서 유출되는 것을 억제할 수 있다. 그래서, 도전 입자를 돌기 전극과 기판 사이에 적합하게 포착할 수 있기 때문에, 얻어지는 접속 구조체에 있어서, 충분한 수의 도전 입자를 돌기 전극과 기판 사이에 개재시키는 것이 가능하게 된다.In this method of manufacturing the connected structure, the protruding electrode is press-fitted into the anisotropic conductive film so that the distance between the surface of the protruding electrode and the surface of the substrate is 150% or less of the average particle diameter of the conductive particles, so that the anisotropic conductive film is formed between the protruding electrode and the substrate. Adhesive components can be excluded in advance. As a result, since the adhesive component existing between the protruding electrode and the substrate is reduced, even when the adhesive component flows due to heating and pressurization in the subsequent main fixing process, conductive particles are prevented from flowing out between the protruding electrode and the substrate. It can be suppressed. Therefore, since the conductive particles can be appropriately captured between the protruding electrode and the substrate, it becomes possible to interpose a sufficient number of conductive particles between the protruding electrode and the substrate in the resulting bonded structure.
가고정 공정에 있어서, 돌기 전극의 표면과 기판의 표면 사이의 거리가 도전 입자의 평균 입경의 100% 이하가 되도록 돌기 전극을 이방 도전성 필름에 압입할 수 있다. 이 경우, 도전 입자가 돌기 전극 및 기판에 접촉된 상태에서 가고정되기 때문에, 도전 입자를 돌기 전극과 기판 사이에 보다 적합하게 포착할 수 있다.In the temporary fixing process, the protruding electrode can be press-fitted into the anisotropic conductive film so that the distance between the surface of the protruding electrode and the surface of the substrate is 100% or less of the average particle diameter of the conductive particles. In this case, since the conductive particles are temporarily fixed in a state of contact with the protruding electrode and the substrate, the conductive particles can be captured more appropriately between the protruding electrode and the substrate.
가고정 공정에 있어서, 돌기 전극의 표면과 기판의 표면 사이의 거리가 도전 입자의 평균 입경의 100% 미만이 되도록 돌기 전극을 이방 도전성 필름에 압입할 수 있다. 이 경우, 가고정 공정에 있어서 도전 입자가 돌기 전극과 기판 사이에 맞물려서 포착되기 때문에, 이방 도전성 필름의 접착제 성분의 유동에 수반하는 도전 입자의 유출이 더 한층 억제되어, 도전 입자를 돌기 전극과 기판 사이에 적합하게 더 포착할 수 있다.In the temporary fixing process, the protruding electrode can be press-fitted into the anisotropic conductive film so that the distance between the surface of the protruding electrode and the surface of the substrate is less than 100% of the average particle diameter of the conductive particles. In this case, since the conductive particles are captured by engaging between the protruding electrode and the substrate in the temporary fixing process, the outflow of the conductive particles accompanying the flow of the adhesive component of the anisotropic conductive film is further suppressed, and the conductive particles are separated from the protruding electrode and the substrate. You can capture more appropriately between them.
접속 공정은, 가고정 공정 후에, 가열함과 함께 돌기 전극을 이방 도전성 필름에 더 압입함으로써, 돌기 전극과 기판을 도전 입자를 통하여 전기적으로 접속하는 본고정 공정을 더 구비할 수 있다. 이 경우, 가고정 공정에 있어서 돌기 전극과 기판 사이로부터 접착제 성분이 미리 배제되기 때문에, 본고정 공정에 있어서 가열함과 함께 돌기 전극을 이방 도전성 필름에 더 압입해도, 도전 입자가 돌기 전극과 기판 사이에서 유출되는 것을 억제할 수 있고, 도전 입자를 돌기 전극과 기판 사이에 적합하게 포착할 수 있다. 따라서, 접속 구조체에 있어서, 충분한 수의 도전 입자를 돌기 전극과 기판 사이에 개재시키는 것이 가능해진다.The connection process may further include, after the temporary fixation process, a main fixation process in which the protrusion electrode and the substrate are electrically connected via conductive particles by further press-fitting the protrusion electrode into the anisotropic conductive film while heating. In this case, since the adhesive component is previously excluded from between the protruding electrode and the substrate in the temporary fixing process, even if the protruding electrode is further press-fitted into the anisotropic conductive film while heating in the main fixing process, conductive particles do not form between the protruding electrode and the substrate. Outflow can be suppressed, and conductive particles can be appropriately captured between the protruding electrode and the substrate. Therefore, in the bonded structure, it becomes possible to interpose a sufficient number of conductive particles between the protruding electrode and the substrate.
본 발명에 따르면, 충분한 수의 도전 입자를 돌기 전극과 기판 사이에 개재시키는 것이 가능해진다.According to the present invention, it becomes possible to interpose a sufficient number of conductive particles between the protruding electrode and the substrate.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 접속 구조체가 적용된 전자 기기를 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 접속 구조체를 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 2 중의 I-I 화살표 방향으로 본 단면을 나타내는 모식 단면도이다.
도 4는 도 1의 접속 구조체의 제조 방법에서의 가고정 공정을 나타내는 모식 단면도이다.
도 5는 도 4의 (b)의 주요부 확대 모식 단면도이다.
도 6은 도 4의 후속의 본고정 공정을 나타내는 모식 단면도이다.1 is a plan view showing an electronic device to which a connection structure according to an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 2 is a plan view showing the connection structure of FIG. 1.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a cross-section seen in the direction of arrow II in FIG. 2.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a temporary fixing step in the manufacturing method of the bonded structure of FIG. 1.
Fig. 5 is an enlarged schematic cross-sectional view of the main part of Fig. 4(b).
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing the subsequent main fixing process of FIG. 4.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 접속 구조체의 제조 방법의 실시 형태에 대해 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of the manufacturing method of the bonded structure of this invention will be described in detail, referring to the drawings.
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 관한 접속 구조체가 적용된 전자 기기를 나타내는 평면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 접속 구조체(1)는, 예를 들어 터치 패널 등의 전자 기기(2)에 적용되어 있다. 전자 기기(2)는, 예를 들어 액정 패널(3)과 회로 부품(4)으로 구성되어 있다.1 is a plan view showing an electronic device to which a connection structure according to an embodiment of the present invention is applied. As shown in FIG. 1, the connection structure 1 is applied to an electronic device 2, such as a touch panel, for example. The electronic device 2 is composed of, for example, a liquid crystal panel 3 and circuit components 4.
액정 패널(3)은, 예를 들어 기판(5)과 액정 표시부(6)를 갖고 있다. 기판(5)은, 예를 들어 크기가 20 내지 300㎜×20 내지 400㎜, 두께가 0.1 내지 0.3㎜의 직사각형 판상을 나타내고 있다. 기판(5)으로서는, 예를 들어 무알칼리 유리 등으로 형성되는 유리 기판이 이용된다. 기판(5)의 표면(5a)에는, 액정 표시부(6) 및 회로 부품(4)의 돌기 전극(42)(후술)과 대응하도록 도시되지 않은 회로 전극이 형성되어 있다. 액정 표시부(6)는, 기판(5)의 표면(5a)에 설치되어 있고, 상술한 회로 전극에 접속되어 있다.The liquid crystal panel 3 has, for example, a substrate 5 and a liquid crystal display portion 6. The substrate 5 has a rectangular plate shape, for example, with a size of 20 to 300 mm x 20 to 400 mm and a thickness of 0.1 to 0.3 mm. As the substrate 5, for example, a glass substrate formed of alkali-free glass or the like is used. Circuit electrodes, not shown, are formed on the surface 5a of the substrate 5 to correspond to the protruding electrodes 42 (described later) of the liquid crystal display portion 6 and the circuit component 4. The liquid crystal display portion 6 is installed on the surface 5a of the substrate 5 and is connected to the circuit electrodes described above.
회로 부품(4)은, 기판(5)보다 작은 직사각형 판상을 나타내고 있으며, 예를 들어 0.6 내지 3.0㎜×10 내지 50㎜의 크기, 예를 들어 0.1 내지 0.3㎜의 두께를 갖고 있다. 회로 부품(4)은, 액정 표시부(6)와 이격 배치되어 있고, 상술한 기판(5)의 회로 전극에 접속되어 있다(상세하게는 후술).The circuit component 4 has a rectangular plate shape smaller than the substrate 5, and has a size of, for example, 0.6 to 3.0 mm x 10 to 50 mm, and a thickness of, for example, 0.1 to 0.3 mm. The circuit component 4 is spaced apart from the liquid crystal display portion 6 and is connected to the circuit electrode of the above-described substrate 5 (described in detail later).
도 2는, 접속 구조체를 나타내는 평면도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 회로 부품(4)은, 본체부(41)와, 본체부(41)에 설치된 돌기 전극(42)을 갖고 있다. 본체부(41)는, 실장면(41a)과, 실장면(41a)의 반대측에 비실장면(41b)을 갖고 있다. 접속 구조체(1)에 있어서, 회로 부품(4)은, 기판(5)과 실장면(41a)이 대향하도록 배치되어 있다. 본체부(41)에는, 실장면(41a)으로부터 돌출된 돌기 전극(예를 들어 범프 전극)(42)이 복수 형성되어 있다. 회로 부품(4)의 본체부(41)를 형성하는 재료로서는, 실리콘 등이 사용된다. 돌기 전극(42)은, 이방 도전성 필름에 함유되어 있는 도전 입자(상세하게는 후술)보다 부드러운 재료(Au 등)로 형성되어 있다.Figure 2 is a plan view showing the connection structure. As shown in FIG. 2, the circuit component 4 has a main body portion 41 and a protruding electrode 42 provided on the main body portion 41. The main body portion 41 has a mounting surface 41a and a non-mounting surface 41b on the opposite side of the mounting surface 41a. In the connection structure 1, the circuit components 4 are arranged so that the substrate 5 and the mounting surface 41a face each other. In the main body portion 41, a plurality of protruding electrodes (for example, bump electrodes) 42 are formed that protrude from the mounting surface 41a. As a material for forming the main body 41 of the circuit component 4, silicon or the like is used. The protruding electrode 42 is formed of a material (such as Au) that is softer than the conductive particles contained in the anisotropic conductive film (described in detail later).
도 2에 도시된 바와 같이, 실장면(41a)에는, 예를 들어 실장면(41a)의 한쪽의 긴 변(41c)에 따라, 복수의 돌기 전극(42)이 대략 등간격으로 1열로 배치되어 있고, 또한, 실장면(41a)의 다른 쪽의 긴 변(41d)에 따라, 복수의 돌기 전극(42)이 대략 등간격으로 3열에 걸쳐서 지그재그 형상을 나타내도록 배치되어 있다. 한쪽의 긴 변(41c)측에 배치된 1열의 돌기 전극(42)은 예를 들어 입력측의 전극이며, 다른 쪽의 긴 변(41d)측에 배치된 3열의 돌기 전극(42)은 예를 들어 출력측의 전극이다. 돌기 전극(42)은, 예를 들어 2 내지 15㎛의 높이(실장면(41a)으로부터의 높이)를 갖고 있다. 또한, 실장면(41a)에 있어서는, 한쪽의 긴 변(41c)에 따라 복수의 돌기 전극(42)이 예를 들어 2 내지 4열에 걸쳐서 배치되어 있을 수도 있고, 다른 쪽의 긴 변(41d)에 따라 복수의 돌기 전극(42)이 예를 들어 2 또는 4열에 걸쳐서 배치되어 있을 수도 있다.As shown in FIG. 2, on the mounting surface 41a, a plurality of protruding electrodes 42 are arranged in a row at approximately equal intervals, for example, along one long side 41c of the mounting surface 41a. Additionally, along the other long side 41d of the mounting surface 41a, a plurality of protruding electrodes 42 are arranged in three rows at approximately equal intervals to form a zigzag shape. One row of protruding electrodes 42 arranged on one long side 41c side is, for example, an input side electrode, and three rows of protruding electrodes 42 arranged on the other long side 41d side are, for example, This is the electrode on the output side. The protruding electrode 42 has a height (height from the mounting surface 41a) of, for example, 2 to 15 μm. Additionally, on the mounting surface 41a, a plurality of protruding electrodes 42 may be arranged, for example, in 2 to 4 rows along one long side 41c, and on the other long side 41d. Accordingly, a plurality of protruding electrodes 42 may be arranged in, for example, 2 or 4 rows.
도 3은, 도 2 중의 I-I 화살표 방향으로 본 단면을 나타내는 모식 단면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 접속 구조체(1)에 있어서는, 회로 부품(4)과 기판(5)이, 도전 입자(7)가 접착제층(8) 중에 분산된 이방 도전성 필름(9)을 통하여 서로 접속되어 있다.FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a cross-section seen in the direction of arrows II-I in FIG. 2. As shown in FIG. 3, in the connection structure 1, the circuit component 4 and the substrate 5 are connected through an anisotropic conductive film 9 in which conductive particles 7 are dispersed in an adhesive layer 8. are connected to each other.
이방 도전성 필름(9)의 접착제층(8)을 구성하는 접착제 성분으로서는, 열 또는 광에 의해 경화성을 나타내는 재료를 널리 적용할 수 있고, 예를 들어 에폭시계 접착제 또는 아크릴계 접착제를 사용할 수 있다. 접속 후의 내열성 및 내습성이 우수한 점에서, 가교성 재료가 바람직하게 사용된다. 그 중에서도, 열경화성 수지인 에폭시 수지를 주성분으로서 함유하는 에폭시계 접착제는, 단시간으로의 경화가 가능하여 접속 작업성이 양호하며, 접착성이 우수한 등의 관점에서 바람직하게 사용된다.As the adhesive component constituting the adhesive layer 8 of the anisotropic conductive film 9, a material that exhibits heat or light curability can be widely applied, for example, an epoxy adhesive or an acrylic adhesive can be used. A crosslinkable material is preferably used because it has excellent heat resistance and moisture resistance after connection. Among them, epoxy-based adhesives containing epoxy resin, which is a thermosetting resin, as a main component are preferably used because they can be cured in a short time, have good connection workability, and have excellent adhesive properties.
에폭시계 접착제의 구체예로서는, 고분자량 에폭시 수지, 고형 에폭시 수지 혹은 액상 에폭시 수지, 또는, 이들 에폭시 수지를 우레탄, 폴리에스테르, 아크릴 고무, 니트릴 고무(NBR), 합성 선상 폴리아미드 등으로 변성한 변성 에폭시 수지를 주성분으로 하는 접착제를 들 수 있다. 에폭시계 접착제는, 일반적으로는, 주성분인 상기 에폭시 수지와, 경화제, 촉매, 커플링제, 충전제 등을 함유하고 있다.Specific examples of epoxy adhesives include high molecular weight epoxy resins, solid epoxy resins, or liquid epoxy resins, or modified epoxy resins obtained by modifying these epoxy resins with urethane, polyester, acrylic rubber, nitrile rubber (NBR), synthetic linear polyamide, etc. Examples include adhesives containing resin as a main component. Epoxy-based adhesives generally contain the epoxy resin as the main component, a curing agent, a catalyst, a coupling agent, a filler, etc.
아크릴계 접착제의 구체예로서, 아크릴산, 아크릴산에스테르, 메타크릴산에스테르 및 아크릴로니트릴 중 적어도 하나를 단량체 성분으로 하는 아크릴 수지(중합체 또는 공중합체)를 주성분으로서 함유하는 접착제를 들 수 있다.Specific examples of acrylic adhesives include adhesives containing as a main component an acrylic resin (polymer or copolymer) containing at least one of acrylic acid, acrylic acid ester, methacrylic acid ester, and acrylonitrile as a monomer component.
이방 도전성 필름(9)에 함유되는 도전 입자(7)로서는, Au, Ag, Pt, Ni, Cu, W, Sb, Sn, 땜납 등의 금속, 도전성 카본 등으로 형성된 입자가 예시된다. 도전 입자(7)는, 비도전성 유리, 세라믹, 플라스틱 등으로 형성된 입자를 핵으로 하여 이 핵을 상기의 금속, 도전성 카본 등으로 피복한 피복 입자일 수도 있다. 접속 전의 도전 입자(7)의 형상으로서는, 대략 구상, 직경 방향으로 복수의 돌기가 돌출되어 있는 형상(별 형상) 등을 들 수 있다.Examples of the conductive particles 7 contained in the anisotropic conductive film 9 include particles formed of metals such as Au, Ag, Pt, Ni, Cu, W, Sb, Sn, solder, and conductive carbon. The conductive particles 7 may be coated particles formed by forming a particle made of non-conductive glass, ceramic, plastic, etc. as the core and covering the core with the above-mentioned metal, conductive carbon, etc. Examples of the shape of the conductive particles 7 before connection include a substantially spherical shape, a shape in which a plurality of protrusions protrude in the radial direction (star shape), and the like.
접속 전의 도전 입자(7)의 평균 입경은, 분산성 및 도전성의 관점에서, 1 내지 18㎛인 것이 바람직하고, 2 내지 4㎛인 것이 보다 바람직하다. 이 범위 내에서, 평균 입경이 돌기 전극(42)의 높이보다 큰 도전 입자를 사용하는 것이 바람직하지만, 평균 입경이 돌기 전극(42)의 높이의 예를 들어 80 내지 100%인 도전 입자를 사용하는 것도 가능하다. 도전 입자(7)의 평균 입경은, 임의의 도전 입자 300개에 대해, 주사형 전자 현미경(SEM)을 이용한 관찰에 의해 입경의 측정을 행하고, 그러한 평균값을 취함으로써 얻어진다. 도전 입자(7)가 돌기를 갖는 등의 구형이 아닌 경우, 도전 입자(7)의 입경은, SEM의 화상에 있어서의 도전 입자에 외접하는 원의 직경으로 할 수 있다.The average particle diameter of the conductive particles 7 before connection is preferably 1 to 18 μm, and more preferably 2 to 4 μm, from the viewpoint of dispersibility and conductivity. Within this range, it is preferable to use conductive particles whose average particle diameter is larger than the height of the protruding electrode 42, but it is also possible to use conductive particles whose average particle diameter is, for example, 80 to 100% of the height of the protruding electrode 42. It is also possible. The average particle diameter of the conductive particles 7 is obtained by measuring the particle diameters of 300 arbitrary conductive particles through observation using a scanning electron microscope (SEM) and taking the average value. When the conductive particles 7 are not spherical, such as having protrusions, the particle size of the conductive particles 7 can be the diameter of a circle circumscribed by the conductive particles in the SEM image.
계속해서, 본 실시 형태에 관한 접속 구조체의 제조 방법에 대해 설명한다. 본 실시 형태에 관한 접속 구조체의 제조 방법은, 접속 공정을 구비하고 있고, 해당 접속 공정은, 가고정 공정과 본고정 공정을 구비하고 있다. 도 4는, 접속 구조체의 제조 방법에 있어서의 가고정 공정을 나타내는 모식 단면도이다. 가고정 공정에서는, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 이방 도전성 필름(9)으로서, 도전 입자(7)가 이방 도전성 필름(9)의 일면(9a)측에 편재된 이방 도전성 필름을 사용하고, 이방 도전성 필름(9)의 일면(9a)측이 기판(5)측을 향하도록, 이방 도전성 필름(9)을 회로 부품(4)과 기판(5) 사이(기판(5)의 표면(5a) 상)에 배치한다.Next, the manufacturing method of the bonded structure according to this embodiment will be described. The manufacturing method of the connected structure according to the present embodiment includes a connecting process, and the connecting process includes a temporary fixing process and a final fixing process. Figure 4 is a schematic cross-sectional view showing the temporary fixing step in the method for manufacturing a bonded structure. In the temporarily fixing process, as shown in Figure 4 (a), the anisotropic conductive film 9 is an anisotropic conductive film in which conductive particles 7 are unevenly distributed on one surface 9a of the anisotropic conductive film 9. In use, the anisotropic conductive film 9 is placed between the circuit component 4 and the substrate 5 (the surface of the substrate 5) so that one surface 9a of the anisotropic conductive film 9 faces the substrate 5 side. (5a) above).
이방 도전성 필름(9)의 두께는, 예를 들어 5㎛ 내지 30㎛일 수 있다. 도전 입자(7)는, 이방 도전성 필름(9)의 일면(9a)측으로부터의 거리가, 도전 입자(7)의 평균 입경의 바람직하게는 150% 이하의 범위, 보다 바람직하게는 130% 이하의 범위, 더욱 바람직하게는 110% 이하의 범위에만 위치하고 있다.The thickness of the anisotropic conductive film 9 may be, for example, 5 μm to 30 μm. The distance of the conductive particles 7 from the one surface 9a side of the anisotropic conductive film 9 is preferably 150% or less, more preferably 130% or less, of the average particle diameter of the conductive particles 7. It is located only in the range, more preferably in the range of 110% or less.
이방 도전성 필름(9)에 있어서, 도전 입자(7)를 이방 도전성 필름(9)의 일면(9a)측에 편재되게 하는 방법은, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도전 입자(7)가 이방 도전성 필름(9)의 일면(9a)측에 편재된 이방 도전성 필름은, 도전 입자(7)를 함유하지 않는 절연성 접착제층의 일면측에, 도전 입자(7)를 함유하는 도전성 접착제층을 적층함으로써 형성된다. 이 경우, 도전성 접착제층의 두께는, 예를 들어 도전 입자(7)의 평균 입경의 0.6배 이상 1.0배 미만인 것이 바람직하다.In the anisotropic conductive film 9, the method of distributing the conductive particles 7 on the one surface 9a side of the anisotropic conductive film 9 is not particularly limited. For example, an anisotropic conductive film in which conductive particles 7 are localized on the one surface 9a side of the anisotropic conductive film 9 has conductive particles ( 7) It is formed by laminating a conductive adhesive layer containing. In this case, the thickness of the conductive adhesive layer is preferably, for example, 0.6 times or more and less than 1.0 times the average particle diameter of the conductive particles 7.
이방 도전성 필름(9)에 있어서의 도전 입자(7)의 함유량은, 도전 입자(7)가 과잉으로 존재하는 것에 의한 단락을 방지하는 관점에서, 이방 도전성 필름(9) 중의 도전 입자(7) 이외의 성분 100 부피부에 대해, 바람직하게는 1 부피부 내지 100 부피부, 보다 바람직하게는 10 부피부 내지 50 부피부이다. 이방 도전성 필름(9)에 있어서의 도전 입자(7)의 입자 밀도는, 예를 들어 5000개/㎟ 이상 50000개/㎟ 이하일 수도 있다.The content of the conductive particles 7 in the anisotropic conductive film 9 is set to be other than the conductive particles 7 in the anisotropic conductive film 9 from the viewpoint of preventing short circuit due to excessive presence of conductive particles 7. For 100 parts by volume of the component, preferably 1 part by volume to 100 parts by volume, more preferably 10 parts by volume to 50 parts by volume. The particle density of the conductive particles 7 in the anisotropic conductive film 9 may be, for example, 5000 pieces/mm2 or more and 50000 pieces/mm2 or less.
가고정 공정에서는, 계속해서, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 가열함과 함께 회로 부품(4)과 기판(5)의 대향 방향(도 4의 (b)의 화살표 방향)에 가압함으로써, 회로 부품(4)의 돌기 전극(42)을 이방 도전성 필름(9)에 압입해 간다. 이때의 가열 온도 및 압력은, 이방 도전성 필름(9)의 접착제 성분을 유동시키는 한편, 도전 입자(7)를 돌기 전극(42)과 기판(5) 사이에서 유출시키지 않고 유지할 수 있는 가열 온도 및 압력이 바람직하고, 각각 후속의 본고정 공정에서의 가열 온도 및 압력 이하이다. 구체적으로는, 가열 온도는 예를 들어 40℃ 내지 100℃이고, 압력은 예를 들어 회로 부품(4)의 돌기 전극(42)의 총전극 면적당 2MPa 내지 10MPa이다.In the temporary fixing process, as shown in FIG. 4(b), the circuit component 4 and the substrate 5 are heated and pressed in opposite directions (the direction of the arrow in FIG. 4(b)). By doing so, the protruding electrode 42 of the circuit component 4 is press-fitted into the anisotropic conductive film 9. The heating temperature and pressure at this time are a heating temperature and pressure that can be maintained without causing the adhesive component of the anisotropic conductive film 9 to flow while preventing the conductive particles 7 from flowing out between the protruding electrode 42 and the substrate 5. This is preferable, and is less than or equal to the heating temperature and pressure in the subsequent main fixing process, respectively. Specifically, the heating temperature is, for example, 40°C to 100°C, and the pressure is, for example, 2 MPa to 10 MPa per total electrode area of the protruding electrodes 42 of the circuit component 4.
도 5는, 도 4의 (b)의 주요부 확대 모식 단면도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 가고정 공정에서는, 돌기 전극(42)의 표면(42a)과 기판(5)의 표면(5a) 사이의 거리 d가, 도전 입자(7)의 평균 입경에 대해, 바람직하게는 150% 이하, 보다 바람직하게는 120% 이하, 더욱 바람직하게는 100% 이하, 특히 바람직하게는 100% 미만이 되도록, 회로 부품(4)의 돌기 전극(42)을 이방 도전성 필름(9)으로 압입해 간다. 한편, 거리 d는, 도전 입자(7)의 평균 입경에 대해, 예를 들어 0.4배(40%) 이상일 수도 있다. 거리 d를 상기한 바와 같이 설정함으로써, 후술하는 본고정 공정 후의 접속 구조체에 있어서, 양호한 접속 신뢰성을 얻을 수 있다. 돌기 전극(42)의 표면(42a)과 기판(5)의 표면(5a) 사이의 거리 d는, 예를 들어 금속 현미경을 이용하여 기판(5)측으로부터 가고정된 회로 부품(4) 및 기판(5)을 관찰하여, 돌기 전극(42)의 표면(42a)의 초점 거리와 기판(5)의 표면(5a)의 초점 거리의 차로부터 산출할 수 있다.Fig. 5 is an enlarged schematic cross-sectional view of the main part of Fig. 4(b). As shown in FIG. 5, in the temporary fixing process, the distance d between the surface 42a of the protruding electrode 42 and the surface 5a of the substrate 5 is, with respect to the average particle diameter of the conductive particles 7, The protruding electrode 42 of the circuit component 4 is coated with the anisotropic conductive film 9 so that the protruding electrode 42 of the circuit component 4 is preferably 150% or less, more preferably 120% or less, even more preferably 100% or less, especially preferably less than 100%. ) is pressed into place. On the other hand, the distance d may be, for example, 0.4 times (40%) or more with respect to the average particle diameter of the conductive particles 7. By setting the distance d as described above, good connection reliability can be obtained in the connection structure after the main fixing process described later. The distance d between the surface 42a of the protruding electrode 42 and the surface 5a of the substrate 5 is, for example, the circuit component 4 and the substrate temporarily fixed from the substrate 5 side using a metallurgical microscope. By observing (5), it can be calculated from the difference between the focal length of the surface 42a of the protruding electrode 42 and the focal distance of the surface 5a of the substrate 5.
본 실시 형태에 관한 접속 구조체의 제조 방법에서는, 가고정 공정에 이어 본고정 공정이 행하여진다. 도 6은, 본고정 공정을 나타내는 모식 단면도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 본고정 공정에서는, 회로 부품(4), 기판(5) 및 이방 도전성 필름(9)을 가열함과 함께 회로 부품(4)과 기판(5)과의 대향 방향(도 6의 화살표 방향)으로 가압함으로써, 회로 부품(4)의 돌기 전극(42)을 이방 도전성 필름(9)으로 더 압입해 간다. 이때의 가열 온도 및 압력은, 각각 상술한 가고정 공정에서의 가열 온도 및 압력 이상이다. 구체적으로는, 가열 온도는 예를 들어 100℃ 내지 200℃이고, 압력은 예를 들어 회로 부품(4)의 돌기 전극(42)의 총면적당 20MPa 내지 100MPa이다.In the manufacturing method of the bonded structure according to the present embodiment, the main fixing process is performed following the temporary fixing process. Figure 6 is a schematic cross-sectional view showing the main fixing process. As shown in FIG. 6, in the main fixing process, the circuit component 4, the substrate 5, and the anisotropic conductive film 9 are heated, and the circuit component 4 and the substrate 5 are heated in opposite directions ( By applying pressure in the direction of the arrow in FIG. 6, the protruding electrodes 42 of the circuit component 4 are further pressed into the anisotropic conductive film 9. The heating temperature and pressure at this time are respectively higher than the heating temperature and pressure in the temporary setting process described above. Specifically, the heating temperature is, for example, 100°C to 200°C, and the pressure is, for example, 20 MPa to 100 MPa per total area of the protruding electrodes 42 of the circuit component 4.
이에 따라, 이방 도전성 필름(9)의 접착제 성분이 더 유동하여, 돌기 전극(42)의 표면(42a)과 기판(5)의 표면(5a) 사이의 거리 d가 더 줄어든다. 그 결과, 도전 입자(7)의 편평률은 예를 들어 30% 이상이 되고, 회로 부품(4)과 기판(5)의 접속이 담보된다. 그리고, 도전 입자(7)가 돌기 전극(42)과 기판(5) 사이에 맞물린 상태에서 접착제층(8)을 경화시킴으로써, 돌기 전극(42)과 그것에 대응하는 기판(5)의 회로 전극(도시하지 않음)이 도전 입자(7)를 통하여 전기적으로 접속되고, 또한 인접하는 돌기 전극(42, 43)끼리 및 인접하는 회로 전극끼리가 전기적으로 절연된 상태에서 도 3에 도시된 접속 구조체(1)가 얻어진다. 또한, 이방 도전성 필름(9)의 접착제 성분이 광경화성 수지를 함유하고 있는 경우, 본고정 공정에 있어서 가열ㆍ가압함과 함께 예를 들어 자외광을 조사함으로써 접착제층(8)을 경화시킬 수 있다.Accordingly, the adhesive component of the anisotropic conductive film 9 flows further, and the distance d between the surface 42a of the protruding electrode 42 and the surface 5a of the substrate 5 is further reduced. As a result, the flatness of the conductive particles 7 becomes, for example, 30% or more, and the connection between the circuit component 4 and the substrate 5 is ensured. Then, by curing the adhesive layer 8 in a state in which the conductive particles 7 are engaged between the protruding electrode 42 and the substrate 5, the circuit electrode of the protruding electrode 42 and the corresponding substrate 5 (as shown) The connection structure 1 shown in FIG. 3 is electrically connected through the conductive particles 7, and the adjacent protruding electrodes 42 and 43 and the adjacent circuit electrodes are electrically insulated from each other. is obtained. In addition, when the adhesive component of the anisotropic conductive film 9 contains a photocurable resin, the adhesive layer 8 can be cured in the main fixing process by heating and pressurizing and irradiating ultraviolet light, for example. .
이 접속 구조체의 제조 방법에서는, 가고정 공정에 있어서, 돌기 전극(42)의 표면(42a)와 기판(5)의 표면(5a)사이의 거리 d가 도전 입자의 평균 입경의 150% 이하가 되도록 돌기 전극(42)을 이방 도전성 필름(9)에 미리 압입한 후에, 본고정 공정에 있어서 돌기 전극(42)을 이방 도전성 필름(9)에 더 압입하고 있다. 여기서, 가고정 공정을 행하지 않고 본고정 공정을 행하는 종래의 접속 구조체의 제조 방법에서는, 본고정 공정에서 한번에 이방 도전성 필름의 접착제 성분이 유동하게 된다. 이로 인해, 접착제 성분이 급격한 유동에 따라 도전 입자가 돌기 전극과 기판 사이에서 유출하고, 돌기 전극과 기판 사이에 충분한 수의 도전 입자가 개재하지 않게 될 우려가 있다.In this method of manufacturing the connected structure, in the temporary fixing step, the distance d between the surface 42a of the protruding electrode 42 and the surface 5a of the substrate 5 is set to 150% or less of the average particle diameter of the conductive particles. After the protruding electrode 42 is previously press-fitted into the anisotropic conductive film 9, the protruding electrode 42 is further press-fitted into the anisotropic conductive film 9 in the main fixing process. Here, in the conventional method of manufacturing a bonded structure in which a main fixation process is performed without performing a temporary fixation process, the adhesive component of the anisotropic conductive film flows at once in the main fixation process. For this reason, there is a risk that conductive particles may flow out between the protruding electrode and the substrate due to the rapid flow of the adhesive component, and that a sufficient number of conductive particles may not be interposed between the protruding electrode and the substrate.
이에 대해, 이 접속 구조체의 제조 방법에서는, 가고정 공정을 행함으로써, 돌기 전극(42)과 기판(5) 사이로부터 이방 도전성 필름(9)의 접착제 성분을 미리 배제할 수 있다. 이에 의해, 돌기 전극(42)과 기판(5) 사이에 존재하는 접착제 성분이 적어지기 때문에, 후속의 본고정 공정에서의 가열ㆍ가압에 의해 접착제 성분이 유동한 경우에도, 도전 입자(7)가 돌기 전극(42)과 기판(5) 사이에서 유출하는 것을 억제할 수 있다. 그래서, 도전 입자(7)가 돌기 전극(42)과 기판(5) 사이에 적합하게 포착되기 때문에, 얻어지는 접속 구조체(1)에 있어서, 충분한 수의 도전 입자(7)를 돌기 전극(42)과 기판(5) 사이에 개재시키는 것이 가능해진다.In contrast, in this method of manufacturing the bonded structure, the adhesive component of the anisotropic conductive film 9 can be excluded in advance from between the protruding electrode 42 and the substrate 5 by performing a temporary fixing process. As a result, the adhesive component existing between the protruding electrode 42 and the substrate 5 decreases, so even when the adhesive component flows due to heating and pressurization in the subsequent main fixing process, the conductive particles 7 Outflow between the protruding electrode 42 and the substrate 5 can be suppressed. Therefore, since the conductive particles 7 are appropriately captured between the protruding electrode 42 and the substrate 5, in the resulting bonded structure 1, a sufficient number of conductive particles 7 are placed between the protruding electrode 42 and the substrate 5. It becomes possible to sandwich it between the substrates 5.
상술한 작용 효과는, 이방 도전성 필름(9)으로서, 도전 입자(7)가 이방 도전성 필름(9)의 일면(9a)측에 편재된 이방 도전성 필름을 사용한 경우에 현저하게 발휘된다. 이 이유로서는, 유체의 유동성의 관점에서, 이방 도전성 필름(9)의 기판(5)의 계면측(일면(9a)측)에 있어서의 접착제 성분의 유동성은, 이방 도전성 필름(9)의 중앙부에서의 접착제 성분의 유동성보다 저하되는 것을 들 수 있다. 이로 인해, 유동성이 낮은 일면(9a)측에 편재된 도전 입자(7)는, 이방 도전성 필름 전체에 배치된 도전 입자(7)보다 유동이 더 억제되기 때문에, 상술한 작용 효과가 현저하게 발휘된다고 생각된다.The above-mentioned effects are significantly exhibited when an anisotropic conductive film 9 in which the conductive particles 7 are unevenly distributed on one surface 9a of the anisotropic conductive film 9 is used. For this reason, from the viewpoint of the fluidity of the fluid, the fluidity of the adhesive component on the interface side (one surface 9a side) of the substrate 5 of the anisotropic conductive film 9 is at the center of the anisotropic conductive film 9. It is mentioned that the fluidity is lower than that of the adhesive component. For this reason, the flow of the conductive particles 7 distributed on the side of the low-liquid surface 9a is suppressed more than that of the conductive particles 7 disposed throughout the anisotropic conductive film, and therefore the above-mentioned effect is significantly exhibited. I think so.
또한, 가고정 공정에 있어서, 돌기 전극(42)의 표면(42a)과 기판(5)의 표면(5a) 사이의 거리 d가 도전 입자(7)의 평균 입경의 100% 이하가 되도록 돌기 전극(42)을 이방 도전성 필름(9)에 압입하는 경우, 도전 입자(7)가 돌기 전극(42) 및 기판(5)에 접촉한 상태에서 가고정되기 때문에, 도전 입자(7)를 돌기 전극(42)과 기판(5) 사이에 더 적합하게 포착할 수 있다.In addition, in the temporary fixing process, the protruding electrode ( When press-fitting 42 into the anisotropic conductive film 9, the conductive particles 7 are temporarily fixed in a state in contact with the protruding electrode 42 and the substrate 5, so the conductive particles 7 are attached to the protruding electrode 42. ) and the substrate (5) can be more appropriately captured.
또한, 가고정 공정에 있어서, 돌기 전극(42)의 표면(42a)과 기판(5)의 표면(5a) 사이의 거리 d가 도전 입자(7)의 평균 입경의 100% 미만이 되도록 돌기 전극(42)을 이방 도전성 필름(9)에 압입하는 경우, 가고정 공정에 있어서 도전 입자(7)가 돌기 전극(42)과 기판(5) 사이에 맞물려서 포착되기 때문에, 이방 도전성 필름(9)의 접착제 성분의 유동에 수반하는 도전 입자(7)의 유출이 더 한층 억제되어, 도전 입자(7)를 돌기 전극(42)과 기판(5)의 사이에 더 적합하게 포착할 수 있다.In addition, in the temporary fixing process, the protruding electrode ( When press-fitting 42) into the anisotropic conductive film 9, the conductive particles 7 are captured by engaging between the protruding electrode 42 and the substrate 5 in the temporary fixing process, so the adhesive of the anisotropic conductive film 9 The outflow of the conductive particles 7 accompanying the flow of components is further suppressed, and the conductive particles 7 can be captured more appropriately between the protruding electrode 42 and the substrate 5.
실시예Example
이하, 실시예에 기초하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은, 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples.
[실시예 1-1 내지 1-3, 비교예 1-1][Examples 1-1 to 1-3, Comparative Example 1-1]
(페녹시 수지 a의 합성)(Synthesis of phenoxy resin a)
4,4'-(9-플루오레닐리덴)-디페놀 45g(시그마 알드리치 재팬 가부시키가이샤 제조) 및 3,3',5,5'-테트라메틸비페놀디글리시딜에테르 50g(미쯔비시 가가꾸 가부시키가이샤제: YX-4000H)을, 딤로스 냉각관, 염화칼슘 관 및 교반 모터에 접속된 테플론(등록 상표) 교반봉을 장착한 3000mL의 삼구 플라스크 중에서 N-메틸피롤리돈 1000mL에 용해하여 반응액으로 했다. 이것에 탄산칼륨 21g을 추가하고, 맨틀 히터로 110℃에서 가열하면서 교반했다. 3시간 교반 후, 1000mL의 메탄올이 들어간 비이커에 반응액을 적하하여, 생성된 침전물을 흡인 여과함으로써 여과 취출했다. 여과 취출된 침전물을 300mL의 메탄올로 3회 더 세정하고, 페녹시 수지 a를 75g 얻었다.45 g of 4,4'-(9-fluorenylidene)-diphenol (manufactured by Sigma Aldrich Japan Co., Ltd.) and 50 g of 3,3',5,5'-tetramethylbiphenol diglycidyl ether (manufactured by Mitsubishi Corporation) Kaku Co., Ltd. (YX-4000H) was dissolved in 1000 mL of N-methylpyrrolidone in a 3000 mL three-necked flask equipped with a Dimroth cooling tube, a calcium chloride tube, and a Teflon (registered trademark) stirring rod connected to a stirring motor. It was used as a reaction solution. 21 g of potassium carbonate was added to this, and the mixture was stirred while heating at 110°C with a mantle heater. After stirring for 3 hours, the reaction solution was added dropwise to a beaker containing 1000 mL of methanol, and the resulting precipitate was filtered out by suction filtration. The filtered precipitate was washed three more times with 300 mL of methanol, and 75 g of phenoxy resin a was obtained.
그 후, 도소 가부시키가이샤제 고속 액체 크로마토그래프 GP8020을 이용하여 페녹시 수지 a의 분자량을 측정했다(측정 조건은 상술). 그 결과, 폴리스티렌 환산으로 Mn=15769, Mw=38045, Mw/Mn=2.413이었다.Thereafter, the molecular weight of the phenoxy resin a was measured using a high-performance liquid chromatograph GP8020 manufactured by Tosoh Corporation (measurement conditions are described above). As a result, in terms of polystyrene, Mn = 15769, Mw = 38045, and Mw/Mn = 2.413.
(이방 도전성 필름 A의 제작)(Production of anisotropic conductive film A)
도전성 접착제층용 접착제 페이스트의 형성에 있어서, 에폭시 화합물로서 비스페놀 A형 에폭시 수지(미쯔비시 가가꾸 가부시키가이샤제: jER828)를 고형분으로 50질량부, 경화제로서 4-히드록시페닐메틸벤질술포늄헥사플루오로안티모네이트를 고형분으로 5질량부 및 필름 형성재로서 페녹시 수지 a를 고형분으로 50질량부를 배합했다. 또한, 도전 입자로서, 폴리스티렌을 핵으로 하는 입자 표면에 두께 0.2㎛의 니켈층을 형성하고, 평균 입경 3.3㎛, 비중 2.5의 도전 입자를 제작하여, 이 도전 입자를 50질량부로 상기 배합물에 더 배합했다. 그리고, 이 접착제 페이스트를 두께 50㎛의 PET 필름에 코터를 이용하여 도포하고, 건조시킴으로써, PET 필름 상에 형성된 두께가 3㎛인 도전성 접착제층을 얻었다.In forming the adhesive paste for the conductive adhesive layer, 50 parts by mass of bisphenol A type epoxy resin (JER828, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) as an epoxy compound and 4-hydroxyphenylmethylbenzylsulfonium hexafluoro as a curing agent. 5 parts by mass of antimonate as a solid content and 50 parts by mass of phenoxy resin a as a film forming material were blended. Additionally, as a conductive particle, a nickel layer with a thickness of 0.2 μm was formed on the surface of the particle with polystyrene as the core, and conductive particles with an average particle diameter of 3.3 μm and a specific gravity of 2.5 were produced, and 50 parts by mass of these conductive particles were further mixed into the above mixture. did. Then, this adhesive paste was applied to a PET film with a thickness of 50 μm using a coater and dried, thereby obtaining a conductive adhesive layer with a thickness of 3 μm formed on the PET film.
이어서, 절연성 접착제층용 접착제 페이스트의 형성에서, 에폭시 화합물로서 비스페놀 F형 에폭시 수지(미쯔비시 가가꾸 가부시키가이샤제:jER807)를 고형분으로 45질량부, 경화제로서 4-히드록시페닐메틸벤질술포늄헥사플루오로안티모네이트를 고형분으로 5질량부 및 필름 형성재로서 비스페놀 Aㆍ비스페놀 F 공중합형 페녹시 수지(신닛테츠 스미낑 가가꾸 가부시키가이샤제:YP-70)를 고형분으로 55질량부를 배합했다. 그리고, 이 접착제 페이스트를 두께 50㎛의 PET 필름에 코터를 이용하여 도포하고, 건조시킴으로써, PET 필름 상에 형성된 두께가 14㎛인 절연성 접착제층을 얻었다. 그 후, 도전성 접착제층과 절연성 접착제층을 40℃에서 가열하여 핫 롤 라미네이터로 접합하고, PET 필름간에 끼워진 이방 도전성 필름 A를 얻었다.Next, in the formation of the adhesive paste for the insulating adhesive layer, 45 parts by mass of solid content of bisphenol F-type epoxy resin (jER807, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) as an epoxy compound and 4-hydroxyphenylmethylbenzylsulfonium hexafluoride as a curing agent. 5 parts by mass of roantimonate as a solid content and 55 parts by mass of a bisphenol A/bisphenol F copolymerized phenoxy resin (YP-70, manufactured by Nippon Chemical Co., Ltd.) as a film forming material were mixed. Then, this adhesive paste was applied to a PET film with a thickness of 50 μm using a coater and dried to obtain an insulating adhesive layer with a thickness of 14 μm formed on the PET film. After that, the conductive adhesive layer and the insulating adhesive layer were heated at 40°C and bonded using a hot roll laminator to obtain an anisotropic conductive film A sandwiched between PET films.
얻어진 이방 도전성 필름 A에 대해, 25000㎛2당 도전 입자수를 20개소에서 실측하고, 그의 평균값을 1㎟당 도전 입자수로 환산했다. 그 결과, 이방 도전성 필름 A 중의 도전 입자의 밀도는, 280000개/㎟였다.For the obtained anisotropic conductive film A, the number of conductive particles per 25000 ㎛ 2 was measured at 20 locations, and the average value was converted to the number of conductive particles per 1 mm 2 . As a result, the density of conductive particles in the anisotropic conductive film A was 280,000 particles/mm2.
(접속 구조체의 제작)(Production of connection structure)
회로 부품으로서, 범프 전극을 배열한 IC 칩(외형 2㎜×20㎜, 두께 0.3㎜, 범프 전극의 면적 840㎛2(세로 70㎛×가로 12㎛), 범프 전극간 스페이스 12㎛, 범프 전극 높이 15㎛)을 준비하였다. 또한, 기판으로서, 유리 기판(코닝사제:#1737, 38㎜×28㎜, 두께 0.3㎜)의 표면에 ITO의 배선 패턴(패턴 폭 31㎛, 전극간 스페이스 7㎛)이 형성된 기판을 준비하였다.As a circuit component, an IC chip with bump electrodes arranged (outside 2 mm × 20 mm, thickness 0.3 mm, bump electrode area 840 μm 2 (70 μm vertical × 12 μm horizontal), space between bump electrodes 12 μm, bump electrode height 15㎛) was prepared. Additionally, as a substrate, a substrate having an ITO wiring pattern (pattern width 31 μm, inter-electrode space 7 μm) formed on the surface of a glass substrate (#1737, manufactured by Corning, Inc., 38 mm x 28 mm, thickness 0.3 mm) was prepared.
IC 칩과 유리 기판의 접속에는, 세라믹 히터를 포함하는 스테이지(150㎜×150㎜) 및 툴(3㎜×20㎜)로 구성되는 열 압착 장치를 이용했다. 그리고, 상기의 이방 도전성 필름 A(2.5㎜×25㎜)의 도전성 접착제층측의 PET 필름을 박리하고, 80℃, 0.98MPa의 조건에서 2초간 가열 및 가압되어 도전성 접착제층측의 면을 유리 기판에 부착했다.To connect the IC chip and the glass substrate, a thermocompression bonding device consisting of a stage (150 mm x 150 mm) containing a ceramic heater and a tool (3 mm x 20 mm) was used. Then, the PET film on the conductive adhesive layer side of the anisotropic conductive film A (2.5 mm x 25 mm) is peeled off, and the surface on the conductive adhesive layer side is attached to the glass substrate by heating and pressing for 2 seconds under the conditions of 80°C and 0.98 MPa. did.
이어서, IC 칩의 범프 전극과 유리 기판의 회로 전극의 위치 정렬을 행한 후, 표 1에 나타내는 가고정 온도 및 가고정 압력으로 1초간 가열 및 가압하고, IC 칩의 범프 전극을 이방 도전성 필름 A에 압입했다. 가고정 후의 유리 기판과 범프 전극 사이의 거리를 표 1에 나타낸다. 또한, 가고정 후의 기판과 범프 전극 사이의 거리는, 금속 현미경을 이용하여 유리 기판측에서 관찰하고, 유리 기판의 표면 초점 거리와 범프 전극의 표면 초점 거리의 차로부터 산출했다.Next, after aligning the positions of the bump electrode of the IC chip and the circuit electrode of the glass substrate, heating and pressurization are performed for 1 second at the temporary setting temperature and temporary setting pressure shown in Table 1, and the bump electrode of the IC chip is attached to the anisotropic conductive film A. Pressed in. The distance between the temporarily fixed glass substrate and the bump electrode is shown in Table 1. In addition, the distance between the temporarily fixed substrate and the bump electrode was observed from the glass substrate side using a metallurgical microscope, and calculated from the difference between the surface focal length of the glass substrate and the surface focal length of the bump electrode.
계속해서, 160℃, 70MPa의 조건에서 5초간 가열 및 가압함으로써, 유리 기판에 IC 칩을 본고정하고, 접속 구조체를 얻었다. 접속 구조체에 있어서의 도전 입자의 포착률을 이하의 식에 기초하여 산출했다.Subsequently, the IC chip was permanently fixed to the glass substrate by heating and pressurizing under conditions of 160°C and 70 MPa for 5 seconds, and a connection structure was obtained. The capture rate of electrically conductive particles in the bonded structure was calculated based on the following formula.
포착률(%)=(범프 전극 상의 도전 입자수/(1㎟/범프 전극 면적)/이방 도전성 필름의 1㎟당 도전 입자수)×100Capture rate (%) = (Number of conductive particles on bump electrode/(1㎟/bump electrode area)/Number of conductive particles per 1㎟ of anisotropic conductive film) x 100
또한, 금속 현미경을 이용하여 범프 전극 200개소에 대해 도전 입자수를 실측하고, 그의 평균값을 범프 전극 상의 도전 입자수로 했다. 결과를 표 1에 나타낸다.Additionally, the number of conductive particles was measured at 200 locations of the bump electrode using a metallurgical microscope, and the average value was taken as the number of conductive particles on the bump electrode. The results are shown in Table 1.
[실시예 2-1 내지 2-2, 비교예 2-1][Examples 2-1 to 2-2, Comparative Example 2-1]
(이방 도전성 필름 B의 제작)(Production of anisotropic conductive film B)
페녹시 수지 a 대신에 비스페놀 A형 페녹시 수지(신닛테츠 스미낑 가가꾸 가부시키가이샤제: YP-50), 비스페놀 Aㆍ비스페놀 F 공중합형 페녹시 수지(신닛테츠 스미낑 가가꾸 가부시키가이샤제: YP-70)를 대신하여 비스페놀 F형 페녹시 수지(신닛테츠 스미낑 가가꾸 가부시키가이샤제: FX-316)를 각각 이용한 것 이외는, 이방 도전성 필름 A와 동일하게 하여 이방 도전성 필름 B를 제작했다. 얻어진 이방 도전성 필름 B에 대해, 25000㎛2당의 도전 입자수를 20개소에서 실측하고, 그의 평균값을 1㎟당 도전 입자수로 환산했다. 그 결과, 이방 도전성 필름 B 중의 도전 입자의 밀도는, 330000개/㎟였다.Instead of phenoxy resin a, use bisphenol A type phenoxy resin (YP-50, manufactured by Nippon Chemical Co., Ltd.) and bisphenol A/bisphenol F copolymerized phenoxy resin (manufactured by Nippon Chemical Co., Ltd.). : Anisotropic conductive film B was made in the same manner as anisotropic conductive film A, except that bisphenol F type phenoxy resin (FX-316, manufactured by Nippon Chemical Co., Ltd.) was used instead of YP-70). Produced. For the obtained anisotropic conductive film B, the number of conductive particles per 25000 ㎛ 2 was measured at 20 locations, and the average value was converted to the number of conductive particles per 1 mm 2 . As a result, the density of conductive particles in the anisotropic conductive film B was 330,000 particles/mm2.
이방 도전성 필름 B를 사용한 것 이외는 실시예 1-1과 동일하게 하여, 표 2에 나타내는 조건으로 접속 구조체의 제작을 행하고, 도전 입자의 포착률을 측정했다. 결과를 표 2에 나타낸다.In the same manner as in Example 1-1 except for using the anisotropic conductive film B, a bonded structure was produced under the conditions shown in Table 2, and the capture rate of conductive particles was measured. The results are shown in Table 2.
[실시예 3-1 내지 3-2, 비교예 3-1 내지 3-2][Examples 3-1 to 3-2, Comparative Examples 3-1 to 3-2]
절연성 접착제층의 두께를 표 3에 나타낸 바와 같이 변경한 것 이외는 실시예 1-1과 동일하게 하여, 표 3에 나타내는 조건으로 접속 구조체의 제작을 행하고, 도전 입자의 포착률을 측정했다. 결과를 표 3에 나타낸다.Except that the thickness of the insulating adhesive layer was changed as shown in Table 3, the bonded structure was manufactured in the same manner as in Example 1-1 under the conditions shown in Table 3, and the capture rate of conductive particles was measured. The results are shown in Table 3.
[실시예 3-1 내지 3-2, 비교예 3-1 내지 3-2][Examples 3-1 to 3-2, Comparative Examples 3-1 to 3-2]
절연성 접착제층의 두께 및 범프 전극의 높이를 표 4에 나타낸 바와 같이 변경한 것 이외는 실시예 1-1과 동일하게 하여, 표 4에 나타내는 조건으로 접속 구조체의 제작을 행하고, 도전 입자의 포착률을 측정했다. 결과를 표 4에 나타낸다.Except that the thickness of the insulating adhesive layer and the height of the bump electrode were changed as shown in Table 4, the connection structure was manufactured in the same manner as in Example 1-1 under the conditions shown in Table 4, and the capture rate of the conductive particles was Measured. The results are shown in Table 4.
[참고예 1-1 내지 1-3][Reference Examples 1-1 to 1-3]
절연성 접착제층 및 도전성 접착제층의 두께, 그리고 도전 입자의 입자 밀도를 표 5에 나타낸 바와 같이 변경한 것 이외는 실시예 1-1과 동일하게 하여, 표 5에 나타내는 조건으로 접속 구조체의 제작을 행하고, 도전 입자의 포착률을 측정했다. 결과를 표 5에 나타낸다. 또한, 참고예 1-1 내지 1-3에서는, 도전 입자의 평균 입경이 3.3㎛인 것에 대해, 도전성 접착제층의 두께가 5㎛이기 때문에, 도전 입자는, 이방 도전성 필름의 일면측에 편재되어 있지 않다.Except that the thicknesses of the insulating adhesive layer and the conductive adhesive layer, and the particle density of the conductive particles were changed as shown in Table 5, the connection structure was manufactured in the same manner as in Example 1-1 under the conditions shown in Table 5. , the capture rate of conductive particles was measured. The results are shown in Table 5. In addition, in Reference Examples 1-1 to 1-3, the average particle diameter of the conductive particles was 3.3 μm and the thickness of the conductive adhesive layer was 5 μm, so the conductive particles were not unevenly distributed on one side of the anisotropic conductive film. not.
1: 접속 구조체
4: 회로 부품
5: 기판
5a: 기판의 표면
7: 도전 입자
8: 접착제층
9: 이방 도전성 필름
42: 돌기 전극
42a: 돌기 전극의 표면
d: 돌기 전극의 표면과 기판의 표면과의 거리.1: Connection structure
4: Circuit parts
5: substrate
5a: Surface of the substrate
7: Conductive particles
8: Adhesive layer
9: Anisotropic conductive film
42: protruding electrode
42a: Surface of protruding electrode
d: Distance between the surface of the protruding electrode and the surface of the substrate.
Claims (4)
상기 이방 도전성 필름으로서, 상기 도전 입자가 상기 이방 도전성 필름의 일면측에 편재하고, 또한 상기 이방 도전성 필름에 있어서의 상기 도전 입자의 입자 밀도가 5000개/㎟ 이상 50000개/㎟ 이하인 이방 도전성 필름을 사용하고,
상기 접속 공정은,
상기 일면측이 상기 기판측을 향하도록 상기 이방 도전성 필름을 상기 회로 부품과 상기 기판 사이에 배치하고, 상기 돌기 전극의 표면과 상기 기판의 표면 사이의 거리가 상기 도전 입자의 평균 입경의 150% 이하가 되도록 상기 돌기 전극을 상기 이방 도전성 필름에 압입하는 가고정 공정을 구비하는, 접속 구조체의 제조 방법.A method for manufacturing a connected structure comprising a connection step of connecting a circuit component having a protruding electrode and a substrate through an anisotropic conductive film in which conductive particles are dispersed in an adhesive layer,
The anisotropic conductive film is an anisotropic conductive film in which the conductive particles are localized on one side of the anisotropic conductive film, and the particle density of the conductive particles in the anisotropic conductive film is 5000 pieces/mm2 or more and 50000 pieces/mm2 or less. use it,
The connection process is,
The anisotropic conductive film is disposed between the circuit component and the substrate so that the one surface side faces the substrate, and the distance between the surface of the protruding electrode and the surface of the substrate is 150% or less of the average particle diameter of the conductive particles. A method of manufacturing a bonded structure, comprising a temporarily fixing step of press-fitting the protruding electrode into the anisotropic conductive film so that .
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