JP5496343B2 - ナノファイバーを用いた導電性ポリマー接着剤及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明で使用される不規則に形成された網構造の非導電性のポリマーナノファイバー構造体10による導電性粒子pの流動性制御有無は隣り合うパターン同士の絶縁抵抗を測定して確認することができる。絶縁抵抗は電気的に連結されていないパターンを形成して隣り合うパターン同士が通電されていないことを確認するための測度である。図8の光学写真から分かるように、微細ピッチパッケージの場合、隣り合うパターンの間に導電性粒子が凝集または凝結していると、隣り合うパターン同士の通電が行われ、電気的ショート(short)が発生する。通常、絶縁抵抗を測定してその値が108Ω以上の場合には絶縁性がよく維持されたとし、その以下である場合にはショートと定義する。
電気抵抗の測定対象であるナノファイバーを下記表の条件に従って製造した。下記の表に提示されているPS(Mw:192000)、PAN(Mw:150000)、TBAB(Fluka)は、シグマアルドリッチ(Sigma aldrich)で購入して使用しており、電界紡糸の構成は、図2に図示されている。これらの光学顕微鏡写真は、図9の(a)(PS)及び(b)(PAN)にそれぞれ示されている。
本発明による接着剤を下記の表に提示されたラミネーション条件に従って製造した。
通常のACFを使用した場合と、本発明のようにナノファイバーACFを使用した場合の絶縁抵抗を測定して、20μmピッチでの絶縁回路の割合(Insulated circuit ratio in 20μm pitch)を図10のグラフで示した。ここで、絶縁回路の割合は、絶縁抵抗測定値が108Ω以上に安定して維持される割合を示す。図10に示されたグラフにおけるCOF2は一般的なACFを、N1、N2はナノファイバーACFを使用した場合を示す。図11の走査光学顕微鏡写真とともに図10のグラフにより、ナノファイバーACFを使用する場合、既存ACFを使用した場合より隣り合うパターン同士の絶縁性がより安定的に維持されることが分かる。これは、隣り合うパターン同士の導電性粒子の凝集が相対的に減少したためであり、これにより、接着中の導電性粒子の流れがナノファイバーにより効果的に制御されることができることを類推することができる。
Claims (21)
- 電子部品の電気接続部同士の選択的な通電のための電子部品パッケージ用の導電性接着剤であって、
直径が10〜5000nmの非導電性のポリマーファイバーが不規則に形成された網構造の非導電性のポリマーファイバー構造体が一つまたは二つ以上の接着層に含まれることを特徴とする電子部品パッケージ用接着剤。 - 隣り合う前記ポリマーファイバー構造体によって規定されている空間に、一つ以上の導電性粒子が分布されている部分が含まれることを特徴とする請求項1に記載の電子部品パッケージ用接着剤。
- 前記ポリマーファイバー構造体に、一つ以上の導電性粒子が含まれることを特徴とする請求項1に記載の電子部品パッケージ用接着剤。
- 前記接着層は、異方導電性フィルム(ACFs)、非導電性フィルム(NCFs)、またはこれらを組み合わせて形成された複合積層型フィルムを含むことを特徴とする請求項1に記載の電子部品パッケージ用接着剤。
- 前記ポリマーファイバー構造体の見かけ体積当たりの重量は10−6〜10−1g/cm3であることを特徴とする請求項1に記載の電子部品パッケージ用接着剤。
- 前記ポリマーファイバー構造体を形成するポリマーファイバーの材質は、ポリオレフィン(polyolefin)、ポリアミド(polyamide)、ポリエステル(polyester)、アラミド(aramide)、アクリル(acrylic)、ポリエチレンオキシド(PEO;polyethylene oxide)、ポリカプロラクトン(polycaprolactone)、ポリカーボネート(polycarbonate)、ポリスチレン(polystyrene)、ポリエチレンテレフタレート(polyethylene terephtalate)、ポリベンゾイミダゾール(PBI;polybenzimidazole)、ポリアクリロニトリル(Polyacrylonitrile)、ポリ(2−ヒドロキシエチルメタクリレート)(poly(2−hydroxyethyl methacrylate))、ポリビニリデンフルオライド(polyvinylidene fluoride)、ポリ(エーテルイミド)(poly(ether imide))、スチレン−ブタジエン−スチレントリブロック共重合体(SBS;styrene−butadiene−styrene triblock copolymer)及びポリ(フェロセニルジメチルシラン)(poly(ferrocenyldimethylsilane))で構成された群から選択される1種または2種以上の混合物であることを特徴とする請求項1に記載の電子部品パッケージ用接着剤。
- (a)非導電性ポリマー溶液を電界紡糸(electro−spining)することにより、金属箔に直径が10〜5000nmの非導電性のポリマーファイバーが物理的に絡み合って形成されたポリマーファイバー構造体を形成する段階と、
(b)接着剤フィルム(adhesive film)と異形フィルム(releasing film)が積層された積層フィルムに前記金属箔上に形成されたポリマーファイバー構造体を積層し、熱と圧力を加えて、ポリマーファイバー構造体を前記接着剤フィルムの内部に挿入する段階と、
(c)前記金属箔を物理的に除去する段階と、を含むことを特徴とする電子部品パッケージ用接着剤の製造方法。 - 前記(b)段階における熱及び圧力は、それぞれ30〜150℃及び0.5〜20MPaであり、その適用時間は1〜60秒であることを特徴とする請求項7に記載の電子部品パッケージ用接着剤の製造方法。
- 前記接着剤フィルムは導電性粒子を含むことを特徴とする請求項7に記載の電子部品パッケージ用接着剤の製造方法。
- 前記ポリマーファイバー構造体の見かけ体積当たりの重量は10−6〜10−1g/cm3であることを特徴とする請求項7に記載の電子部品パッケージ用接着剤の製造方法。
- 前記金属箔はアルミニウム箔(foil)であることを特徴とする請求項7に記載の電子部品パッケージ用接着剤の製造方法。
- (a)第1接着剤フィルムと第1異形フィルムが積層された第1積層フィルムの第1異形フィルムの金属箔からなる背面に、非導電性ポリマー溶液の電界紡糸(electro−spining)により直径が10〜5000nmの非導電性のポリマーファイバーが物理的に絡み合って形成された非導電性のポリマーファイバー構造体を積層する段階と、
(b)前記ポリマーファイバー構造体と第2接着剤フィルムとが接するように前記ポリマーファイバー構造体の上部に前記第2接着剤フィルムと第2異形フィルムが積層された第2積層フィルムを積層する段階と、
(c)前記第1積層フィルム、前記ポリマーファイバー構造体、及び前記第2積層フィルムの積層体に熱と圧力を加えて、前記ポリマーファイバー構造体を第1接着剤フィルムと第2接着剤フィルムの内部に挿入する段階と、を含むことを特徴とする電子部品パッケージ用接着剤の製造方法。 - 前記(b)段階における熱及び圧力は、それぞれ30〜150℃及び0.5〜20MPaであり、その適用時間は1〜60秒であることを特徴とする請求項12に記載の電子部品パッケージ用接着剤の製造方法。
- 前記接着剤フィルムは導電性粒子を含むことを特徴とする請求項12に記載の電子部品パッケージ用接着剤の製造方法。
- 前記ポリマーファイバー構造体の見かけ体積当たりの重量は10−6〜10−1g/cm3であることを特徴とする請求項12に記載の電子部品パッケージ用接着剤の製造方法。
- 前記金属箔はアルミニウム箔(foil)であることを特徴とする請求項12に記載の電子部品パッケージ用接着剤の製造方法。
- (a)非導電性ポリマー溶液を電界紡糸することにより、直径が10〜5000nmの非導電性のポリマーファイバーが物理的に絡み合って形成された網構造の非導電性のポリマーファイバー構造体を形成する段階と、
(b)前記(a)段階の非導電性のポリマーファイバー構造体を一つ以上の接着剤フィルムまたはその間に配置した後、熱及び圧力を加えて接着することにより、前記非導電性のポリマーファイバー構造体を前記接着剤フィルムのうち何れか一つ以上に挿入する段階と、を含むことを特徴とする電子部品パッケージ用接着剤の製造方法。 - 前記接着剤フィルムのうち何れか一つ以上に導電性粒子が含まれることを特徴とする請求項17に記載の電子部品パッケージ用接着剤の製造方法。
- 前記(b)段階における熱及び圧力は、それぞれ30〜150℃及び0.5〜20MPaであり、その適用時間は1〜60秒であることを特徴とする請求項17に記載の電子部品パッケージ用接着剤の製造方法。
- 前記接着剤フィルムは導電性粒子を含むことを特徴とする請求項17に記載の電子部品パッケージ用接着剤の製造方法。
- (a)非導電性ポリマー溶液及び導電性粒子をともに電界紡糸することにより、直径が10〜5000nmのポリマーファイバーが物理的に絡み合って形成された網構造の導電性粒子を含むポリマーファイバー構造体を形成する段階と、
(b)前記(a)段階のポリマーファイバー構造体を一つ以上の接着剤フィルムまたはその間に配置した後、熱及び圧力を加えて接着することにより、前記導電性粒子を含むポリマーファイバー構造体を前記接着剤フィルムのうち何れか一つ以上に挿入する段階と、を含むことを特徴とする電子部品パッケージ用接着剤の製造方法。
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