KR100377603B1 - 이방전도성수지필름 - Google Patents

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히다찌 가세이 고오교 가부시끼가이샤
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Abstract

전도성 입자를 담지체상에 형성된 접착층에 접착시키고 고정시키고, 접착물질과 비혼화성인 필름-형성 수지를 전도성 입자간에 충진시킴으로써 제조된 이방 전도성 수지 필름 물질은, 면방향에 균일하게 분산된 전도성 입자를 통해 필름 두께 방향으로만 전도성을 가지며, 반대 위치회로 및 다수 전기 부품의 미세 전극을 전기 접속하고 전기 부품을 시험하는 데 적합하다.

Description

이방 전도성 수지 필름
본 발명은 필름내에 분산된 전도성 입자를 통해 두께방향으로만 전도성을 갖는 이방전도성 수지 필름, 필름형 재료, 전기접속 회로 및 상기필름을 이용한 접속구조물의 제조방법, 및 접속구조물을 이용한 전자 부품 시험방법에 관한것이다.
전자부품의 극소화는 거기에 사용된 회로가 보다 고밀도이고 고순도일것을 요구한다. 통상적인 납땜 또는 고무 접속기는 상기 미세회로의 접속조건을 거의 만족시킬 수 있으므로, 이방 전도성 접합제 또는 필름으로 제조된 접속수단이 최근에는 주로 사용된다. 이 방법에서, 특정량의 전도성 재료를 함유하는 절연 수지로 제조된 전기 접속 장치의 층은 반대 회로사이에 위치되며, 필요할 경우 가열과 함께 압착하여 상부 회로 및 하부 회로간의 전기 접속 뿐만 아니라 접합회로간의 전기 절연을 부여한다. 또한, 반대 회로간의 전기접속을 수행하고 이를 고정시키기 위한 접합제로서 절연 수지를 이용하는 것도 통상적이다.
두께 방향으로만 전도성을 갖는 이방 전도성 수지 필름에 관한 선행기술 문헌에는, 전도성 입자, 및 상기 입자가 서로 접촉하지 않도록 유지시켜주는 비전도성 베이스 수지의 혼합물을 입자의 크기와 실질적으로 동일한 두께를 갖는 시트로 성형하여 두께방향으로만 전도성을 갖는 시트형 제품을 수득함으로써 상기 종류의 수지 필름을 제조하는 방법이 개시되어 있는 일본국 특허 공개(JP-A) 51-21192, 및 전도성 입자 (0.05 ∼ 20 부피%) 및 유연성 절연 결합제의 균질 혼합물을 함유하는 시트형 원피스 전기 접속기가 개시되어 있는 일본국 특허 공고 (JP-B)59-31190 이 포함된다. 상기 선행기술 문헌에서, 목적하는 두께를 갖는 수지 필름 재료의 성형물은 수지 및 그안에 균질하게 분산된 전도성 입자의 혼합물을 감거나, 바아 코터 또는 그외의 적절한 수단으로 균질하게 분산된 전도성 입자를 갖는 액체 수지를 목적하는 두께로 주조한 다음 건조시키거나 주조물을 경화함으로써 수득된다.
전도성 입자의 농도가 각 방향마다 다른, 즉 필름 두께 방향이 다른 필름을 수득하기 위해서는 전도성 입자를 다공성 필름내에 함유시킨 다음 상기 필름 및 전도성 입자를 결합 및 고정시키는 방법(일본국 실용신안 공개 (JUM-A) 61-l964l3), 및 전도성 입자를 접합성 필름내에 끼우는 방법 (JP-A-2-117980 및 JP-A-5-67480)이 공지되어 있다.
두께방향으로만 전도성을 갖는 이방 전도성 필름을 회로간에 위치시키고 이를 접촉상태로 압착함으로써 회로 접속을 수득할 경우, 접속 저항성을 감소시키기 위해 필름의 양쪽면상에 노출된 각각의 전도성 입자를 갖는 것도 효과적이다. 필름의 양쪽면상에 전도성 입자를 노출 시키기 위한 장치로서, 상술한 특허문헌에 개시된 것 이외에도, 필름을 회전시키거나 (JP-A-61-23507 및 JP-A-61-188818), 그와 함께 롤링 및 스퍼터 에칭을 사용하는 (JP-A-61-20016) 방법이 공지되어 있다. 또한, 전도성 입자가 다공성 필름내에 함유되고 상기 필름 및 전도성 입자가 결합 및 고정되거나 (JP-A-5-74512), 또는 전도성 입자를 한벌의 편평한 플레이트간에 유지시킨 다음 상기 플레이트사이에 액체수지를 충진시키고 필름으로 형성한다 (JP-A-239758). 그외의 공지된 방법으로는, 용매를 이용한 용해 또는 분해, 또는 스퍼터 에칭, 플라스마 에칭 또는 엑시머 레이저 조사와 같은 물리적 수단에 의해 필름의 양쪽상의 필름형성 수지 표면층을 제거한다.
두께 방향으로만 전도성을 갖는 이방 전도성 수지 필름에서, 단위면적당 전도성점을 증가시킴으로써 고해상율을 수득하기 위해서는, 필름내 전도성 입자의 함량을 증가시킬 필요가 있다. 액정 디스플레이 (LCD), 테이프 자동장착 결합 (TAB) 집적회로, 나칩 집적회로 등과 같은 전자 부품 장착전의 기능 시험에서, 미세 전극의 접속은 침상형 전극을 압착하여 시험되는 전자 부품의 상응하는 전극과 접촉시키는 장치인 핀 프로브를 이용함으로써 수행된다.
또한, 하기 선행기술 문헌에 나타낸 것과 같은 접속 메카니즘도 제안되었다.JUM-A-53-156569, JP-A-54-67672등에 개시된 접속 메카니즘에서, 이방 전도성 고무시트는 시험되는 전자 부품의 전극 부분 및 전기 접속을 위한 시험 기판간에 샌드위치된다. 상기 이방 전도성 고무 시트는 전도성 입자가 균일하게 분산되거나 전도성 단섬유가 절연 고무시트의 두께 방향의 배향으로 함유된, 전도성 고무 및 절연고무의 적층체로 구성된다.
JP-A-3-183974 에 개시된 접속 시스템에서 전도성 입자는 상기 이방 전도성 고무 시트의 미세도를 개선시키기 위한 목적으로 전극에 상응하는 위치에 배치된다. JP-A-59-155769 및 JUM-A-59-163967 에 제안된 전기 접속법에 따라, 유연성 필름상에 형성된 전도성 패턴을 직접 시험되는 전기 부품의 전극 부위와 접측시킨다. JP-A-61-2338, JF-A-1-12838l, JP-B-2-44747, JP-B-3-22367 등에 개시된 접속 시스템에서, 전도성 돌출부가 전도성 패턴상에 제공되며, 이 돌출부는 전기 부품의 전극 부위와 직접 접촉된다. 또한, JUM-A-5-18031 에는 절연 중합체 필름을 통해 확장된 돌출 전극을 갖는 이방 전도성 필름을 시험되는 부품 및 시험 인쇄 기판간에 위치시킨 접속 메카니즘이 제안되어 있다. 하지만, 상술한 바와 같은 선행 기술 장치는 그 자체의 문제점이 있다. 예를 들어, 액체수지 및 전도성 입자의 균일 혼합물을 주조하는 것으로 구성된 필름 성형법에 따라, 전극의 고미세도에 상응하는 전자전도성 입자의 혼합비를 증가시키려고 할 경우, 전도성 입자가 분산된 액체 수지의 점도가 증가하여 액체 수지의 유동성 손상이 증가되고 이로 인해 바아 코터 또는 그와 같은 수단에 의한 일정-두께 주조를 수행하기가 곤란해진다. 이는 전도성 입자의 혼합비의 감소를 필요로 한다. 또한, 전도성 입자가 균일하게 분산된 필름의 경우에는, 전도성 입자의 혼합비를 고미세도 회로와 일치시켜 증가시킬 경우, 접속된 회로간에 잔류하지 않으며 전기 전도성에 기여하지 않는 상기 전도성 입자의 양도 또한 필연적으로 증가되어, 제조비용이 상승하는 문제점이 야기된다. 또한, 전도성 입자를 다공성 필름내에 합유시킨 다음 상기 필름 및 전도성 입자를 결합 및 고정시키는 방법에서는, 필름내에 복수의 미소 기공이 형성되어 생산성 및 비용 면면에서 비실용적이다. 전도성입자를 접합성 필름내에 끼우는 방법에서, 접합제의 점도가 목적하는 액체 농도를 보존하기에 충분히 낮지않아서 결과적으로 전도성 입자에 대한 필름 접합제의 접합력이 낮을 경우, 접합제는 전도성 입자 표면 상에서 충분히 습윤되지 않아서, 전도성 입자가 필름을 박리시키기 용이해진다. 액체 필름수지를 이용할 경우, 지지체상에 고착된 전도성 입자를 액체 접합제 표면에 이동시키는 공정에서 접합제가 지지체상에 접착되는 것을 피할 수가 없어서 필름을 성형하기가 곤란해진다. 전도성 입자의 함량이 증가할 경우, 전도성 입자간의 공간에 접합제를 정확하게 채우는 것이 곤란해져서 전도성 입자를 충진시키기 전에 전도성 입자의 충진량 및 필름 접합제의 두께간의 관계를 엄격하게 조절할 것이 요구된다. 또한, 필름 접합제의 두께가 클 경우 지지체에 대한 접합제의 접합은 피할수 없게 되며, 두께가 적을 경우 목적하는 필름 강도가 수득될 수 없거나 입자가 필름에서 박리될 수 있다는 점을 주의 해야 한다.
롤링에 의해 필름 양쪽상에 전도성 입자를 노출시키는 통상적인 방법에서는, 고미세도 전극에 일치시켜 전도성 입자의 크기를 감소시킴으로써 수십 마이크론의 차수로 필름 두께를 균일하게 감소시키는 것이 곤란해지며, 전도성 입자크기를 변화시킴으로써 상응하는 필름 두께 분산이 유발된다.
액체 수지 및 전도성 입자의 균일 혼합물을 주조함으로써 필름을 성형하는 방법에서는, 전도성 입자 침전에 의해 수지 필름 성형체의 하부층내의 입자 충진량을 증가시키기 위해 주조 두께를 증가시킬 경우, 필연적으로 전도성 입자의 다층구조로 구성되며, 결과적으로, 두께 방향으로 전도성인 필름의 제조에 기여하지 않는 입자가 증가한다. 또한, 이 방법에서, 이후에 반드시 제거되어야 하는 수지층이 두꺼울 경우, 입자를 필름 표면상에 균일하게 노출시키는 것이 곤란해진다.
한 쌍의 평평한 플레이트간에 부착된 전도성 입자를 이용하여 한쌍의 평평한 플레이트간에 액체 수지를 충진시키는 필름 성형법에서는, 플레이트의 적은 간격내에 수지를 충진시키기 위해서 액체 수지의 점도가 극히 낮아야 하며 전도성 입자의 크기 변화가 전도성 입자의 유출을 유발할수있다. 용매를 이용하여 입자표면상의 수지를 용해제거 함으로써 필름 표면상의 전도성 입자를 노출시킬 경우, 용해된 필름 생성 수지의 용액이 필름 표면에 부착되며, 건조시킬 경우, 입자 표면상에 박필름을 형성하여 전기 접속을 손상시킨다.
또한, 필름 형성 수지의 두께는 처리 시간 또는 처리 온도에 의해 엄격히 통제되므로 로트 대 로트간의 두께 분산 또는 필름의 부분 두께의 분산이 발생하는 경향이 있다.
필름 형성 수지가 용매에 의해 분산되는 방법에서는, 용매에 의해 분해가능한 필름 형성 수지 및 그에 사용가능한 용매가 제한되며, 산성 또는 알칼리성 용매를 사용할 경우 처리에 주의가 요망된다. 또한, 이 경우에도, 필름 형성 수지의 두께를 처리 시간 또는 처리 온도에 의해 엄격하게 통제할 필요가 있어서, 로트에서 로트까지의 두께 분산 또는 필름의 부분 두께 분산이 발생되는 경향이 있다,
스퍼터 에칭, 플라스마 에칭 또는 엑시머 레이저 조사 등에 의한 수지의 물리적 제거를 포함하는 방법은, 장치가 비싸고 배치 공정으로 인해 처리 시간이 길고, 따라서 제조비용이 상승하므로, 이 방법은 다량의 제품을 제조하기 위한 방법에는 거의 적용할 수 없다.
상술한 것과 같은 통상적인 방법중의 한 방법에 따라, 전도성 입자를 노출하는 공정에서 필름 형성 수지의 목적 두께를 정확히 제거하기 위해서는 주의를 기울여야 하며, 필름의 양쪽상에서 수지 제거율을 통제함으로써 전도성 입자를 노출하는 것은 매우 곤란하다. 최소한 전도성 입자가 동일면내에 분포되지 않으면 상기 목적은 달성되기 힘들다.
LCD, TAB 집적회로, 나칩 집적회로 등과 같은 전기 부품을 장착하기 전의 기능 시험에서 미세 전극의 접속시, 고미세도 전극에 선행기술 그 자체를 적용시킬 수 없는 문제점, 높은 비용, 및 전극 높이차를 합병할 수 없음으로 인한 불량한 전기 접속과 같은 문제점이 있었다. 구체적으로, 프로브를 이용한 접속 메카니즘에서, 프로브는 각각의 전극과 압착-접촉되어야 하므로, 상기 프로브는 사용된 전극의 고 미세도에 상응하는 미세 구조일 것이 요구되며, 따라서 프로브를 제조하기 위해서는 고도의 기술이 요구된다. 또한, 복수의 프로브를 전극과 일렬로 배열하는 것도 용이하지 않으며 이는 제조 비용을 증가시킨다. 이방 전도성 고무 시트를 이용한 방법도 또한 고미세도 전극을 수반하는 메카니즘에 그 자체를 적용시킬 수 없으며 접합된 전극간의 절연을 유지시킬 수 없는 문제점 및 높은 접속 저항성과 같은 문제점을 갖는다. 전도성 입자가 전극에 상응하는 위치에 배치된 이방 전도성 고무시트의 경우에, 전극 표면은 유기물질로 오염될 수 있으며, 산화물층이 제공될 경우, 표면 절연층을 제거하기가 곤란하고 접속저항성이 높다.
유연성 필름상에 형성된 전도성 패턴이 시험되는 전기 부품의 전극 부위와 직접 접촉되는 접속 시스템의 경우, 또는 절연 중합체 필름까지 확장된 돌출 전극을 갖는 이방 전도성 필름이, 시험되는 부품 및 시험용 인쇄 기판간에 부착되는 접속 시스템의 경우, 상기 전도성 패턴 및 돌출 전극은 구리 또는 금과 같은 금속으로 제조되고 탄성 변형의 양이 제한되므로, 시험되는 부품의 전극 높이 변화는 접속 기판의 유연성 및 필름 기판의 유연성에 기인한 변형을 흡수시킴으로써 상쇄되어야 하며, 상기 변화가 클 경우, 접속 수행성은 저하된다. 통상적인 인쇄 배선판 또는 집적 회로에서, 납땜 레지스트 또는 절연 보호 필름은 전극간에 존재하므로, 전극은 대부분의 경우에 상기 레지스트 또는 보호 필름 표면보다 하부에 위치하여 돌출 전극의 위치는 규정된 면적으로 제한된다.
본 발명은 상술한 것과 같은 선행 기술의 문제점을 극복하기 위해 완성되었으며, 본 발명의 목적은 미소 전극으로도 전기 접속을 형성할 수 있는 이방 전도성 수지 필름 접합제의 신규 제조방법, 상기 수지 필름 접합제를 이용한 접속법, 및 미소 전극으로도 확실한 저-저항성 전기 접속을 수득할 수 있는 신규 접속 구조물을 제공하는 것이다.
본 발명은, 수득된 전도성 수지 필름이, 면 방향으로 균일하게 분산된 전도성 입자를 통해 필름 두께 방향으로만 전도성을 가지며, 다수 전기 부품의 반대로 위치한 미세 전극의 전기 접속을 수득하기 위해 사용될 수 있음을 특징으로 하는, 전도성 입자를 접착층에 접착하고 접착물질과 비혼화성인 필름 형성 수지를 전도성 입자간에 충진시키는 단계로 구성된 이방 전도성 수지 필름의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 또한 상기 이방 전도성 수지 필름을 반대로 위치한 회로간에 위치시키고, 전도성 입자의 농도가 적은 면부터 이방 전도성 수지 필름을 가열한 다음, 가압하에 가열하는 것으로 구성된, 회로를 전기 접속하는 방법을 제공한다.
본 발명은 추가로, 복수의 전기 부품의 반대 미세 전극을 실질적으로 동일한 면상에 위치시키고, 필름의 전후면상에서 대기에 노출되며 탄성을 갖는 전도성 입자를 통해 두께방향으로만 전도성을 갖는 이방 전도성 필름을 상기 반대 위치 전극들간에 끼워서, 전기 접속을 수득함으로써 수득된 미세 전극 접속 구조물을 제공한다.
본 발명은 또한 액정 디스플레이의 디스플레이, 액정 디스플레이를 구성하는 소자의 작동, 나칩 집적 회로 또는 TAB 집적 회로의 시험, 또는 인쇄 배선판의 전도성 시험을 위해 상기 미세 전극 접속 구조를 이용하는 방법을 제공한다.
본 발명은 하기 구현예를 포함한다 :
(1) 전도성 입자를 담지체상의 접착층에 접착시키고 고정시켜, 접착물질과 비혼화성인 필름 형성 수지를 전도성 입자간에 충진시키는 공정을 포함하는, 면 방향으로 균일하게 분산되었으며 미세 전극을 갖는 복수의 전기 부품의 반대 위치 전극간에 전기 접속을 수득하기 위한 목적으로 사용되는 전도성 입자를 통해 두께 방향으로만 전도성을 갖는 이방 전도성 수지 필름의 제조방법.
(2) 필름 형성 수지가 절연 접합제인 상기 (1) 에 기재된 제조방법.
(3) 수득된 이방 전도성 수지 필름이 상기 필름의 전후 표면상에서 대기에 노출된 전도성 입자를 통해 두께 방향으로만 전도성을 갖는 상기(1) 또는 (2) 에 기재된 제조방법.
(4) 전도성 입자가, 접합층상에 미리 위치시킨 필름 또는 네트의 기공내에서 접합층상에 접합 및 고정된 상기 (1) 내지 (3)에 기재된 제조방법.
(5) 수득된 이방 전도성 수지 필름에서, 전도성 입자가 면내에서 그리드 또는 지그재그 패턴으로 배열된 기공을 갖는 필름 또는 네트에 의해 면내에서 그리드 또는 지그재그 패턴으로 배열된 상기(4)에 기재된 제조방법.
(6) 접합층 및 그의 지지체가 광투과성이며 필름 형성 수지가, 광투과성 접합층면부터 광에 노광시킴으로써 경화되는 광경화성 수지인 상기
(3) 내지 (5) 에 기재된 제조방법.
(7) 접합층상의 전도성 입자의 입자크기보다 큰 두께를 갖는 전도성 입자의 층을 형성하고, 전도성 입자층을 접합층에 대해 압착하여 전도성 입자를 전도성 입자의 입자 크기의 절반이하의 깊이로 묻는 공정으로 구성된 상기 (1) 내지 (6) 에 기재된 제조방법.
(8) 전도성 입자 및 접합물질, 또는 전도성 입자 및 다공성 필름 또는 네트를 상이한 전기충전량으로 정전기적 충전하여, 접합층상의 전도성 입자를 정전기력에 의해 분산시킴으로써 전도성 입자층을 형성하는, 상기 (1) 내지 (7) 에 기재된 제조방법.
(9) 전도성 입자가 가열 또는 압착에 의해 제거가능한 전기 절연층으로 덮인 상기 (1) 내지 (8) 에 기재된 제조방법.
(10) 전도성 입자를 전기 절연층으로 미리 덮고 수지 필름의 전후면 상에 노출된 전기 절연층을 제거하는 상기 (3) 내지 (9) 의 제조방법.
(11) 광이 전자 빔이고 필름 형성 수지가 상기 광에 의해 경화되는 상기 (6) 내지 (10) 에 기재된 제조방법.
(12) 전도성 인자가 필름 두께 방향에서 상이한 농도로 분산되는 상기 (2), (4), (5) 및 (7) 내지 (9) 에 기재된 제조방법.
(13) 필름 형성 수지가, 전극을 표시하기 위해 반대 회로를 접촉시킬 경우 형성된 공간의 부피와 거의 동일한 부피를 수득하기 위해 필요한 두께를 갖는 상기 (12) 에 기재된 제조방법.
(14) 이방 전도성 수지 필름을 전도성 입자의 농도가 적은 면부터 가열함을 특징으로 하는, (12) 또는 (13) 에 기재된 방법에 의해 수득된 이방 전도성 수지 필름을 이용하여 가압하에 가열함으로써 반대로 위치한 회로를 전기 접속하는 방법.
(15) 복수의 전기 부품의 반대 미세 전극을 실질적으로 동일한 면상에 위치시키고, 상기 반대 위치 전극간에, 탄성을 가지며 (3) 내지 (11) 의 방법으로부터 수득된 필름 형성 수지층의 전후면상에서 대기에 노출된 전도성 입자를 통해 두께방향으로만 전도성을 갖는 이방 전도성 수지 필름을 끼움으로써 수득된 미세 전극 접속 구조.
(16) 전도성 입자의 입자 크기 분포 표준 편차가 평균 입자 크기의 10% 이하인 상기 (15) 에 기재된 구조.
(17) 전도성 입자가 금속 박필름으로 덮인 플라스틱 입자인 상기(15) 또는 (16) 에 기재된 구조.
(18) 금속이 주로 Au 또는 Pt 인 상기 (17) 에 기재된 구조.
(19) 전도성 입자가, 표면내에 미세기공을 갖거나 표면 및 그의 내부간에 상호접속된 미세 기공을 갖는 플라스틱 입자이며, 상기 기공의 일부 또는 전체가 금속으로 덮이거나 금속으로 충진된, 상기 (15) 내지 (18) 에 기재된 구조.
(20) 전도성 입자가 표면상에 미세 범프를 갖는 상기(15) 내지 (19)에 기재된 구조.
(21) 상기 미세 범프가, 입자크기가 전도성 입자크기의 1/10 이하인 실리카, 유리 또는 Ni 의 미립자를 전도성 입자 표면상에 증착시키고, 상기 입자의 표면을 전도성 박필름으로 덮음으로써 형성된 상기 (20)에 기재된 구조.
(22) 이방 전도성 수지 필름이, 접속된 전극의 위치를 만족하도록 위치된 전도성 입자를 함유하는 (15) 내지 (21) 에 기재된 구조.
(23) 반대로 위치한 기판중 하나 또는 둘 모두가 유리 및 세라믹으로부터 선택된 고탄성 물질로 제조된 (15) 내지 (21) 에 기재된 구조.
(24) 기판중 어느 하나 또는 둘 모두상에 형성된 전극이 기판표면 수준보다하부에 위치한 (15) 내지 (23) 에 기재된 구조.
(25) 기판중 어느 하나 또는 둘 모두상에 형성된 전극이, 도금, 진공 증발 또는 스퍼터링에 의해 제조된 박필름 전극인 (15) 내지 (24) 에 기재된 구조.
(26) 기판상의 인접 전극의 높이 차이가 10 ㎛ 이하이고 전도성 입자의 평균 입자 크기가 100 ㎛ 이하인 (15) 내지 (25) 에 기재된 구조.
(27) 1개이상의 기판 및 이방 전도성 수지 필름이 끼우기 또는 접합에 의해 고정되는 (15) 내지 (26) 에 기재된 구조.
(28) 전기 부품이 액정 디스플레이, 나칩 집적 회로, TAB집적 회로 또는 인쇄 배선판인 (15) 내지 (27) 에 기재된 구조.
(29) (15) 내지 (28) 에 기재된 구조를 이용하여 액정 디스플레이의 디스플레이, 액정 디스플레이를 구성하는 소자의 작동, 나칩 집적 회로, TAB 집적회로의 작동 또는 인쇄 배선판의 전도성을 시험하는 방법.
본 발명에 따라, 두께 방향으로만 전도성을 갖는 수지 필름은, 접합 물질 표면상에 전도성 입자를 도포하고, 이를 접합제 표면상에서 면방향을로 배향된 상기 전도성 입자로 고정시키고, 거기에 접합제와 비혼화성인 필름 형성 수지 용액을 피복하는 공정으로 구성된 방법으로부터 제조된다. 절연 접합제로서 필름 형성 수지를 사용함으로써, 미세 전극의 접속에 사용될 수 있는 이방 전도성 수지 필름형 접합제를 수득하는 것이 가능하며, 필름 한 면상의 전도성 입자상에서 필름형성 수지만을 제거함으로써, 필름의 전후면상에 노출된 전도성 입자를 갖는 이방 전도성 수지 필름을 수득할 수 있다. 또한, 필름 형성 수지로서 광경화성수지를 이용하고 필름의 접합제-도포된 면부터 광을 가하여 상기 필름 형성 수지를 경화함으로써, 전도성 입자상의 필름 형성 수지를 용이하고 확실하게 제거하고, 필름의 전후면상에 노출된 전도성 입자를 갖는 이방 전도성 수지 필름을 수득하는 것이 가능하다.
따라서, 본 발명의 방법에 따라, 전도성 입자를 도포하고 접합제 표면상에 고정시킨 다음, 접합제와 비혼화성인 광경화성 필름 형성 수지를 주조하여 입자간의 공간을 충진하고, 접합체면부터 광을 가하여 필름 형성 수지를 경화한다. 이어서, 필름을 용매에 침지시켜 필름 형성 수지의 비경화 부분을 용출시킨다. 전도성 입자에 의해 광으로부터 차폐된 수지 부분은 비경화된 채로 남아 있기 때문에, 수지가 용출된 전도성 입자 표면만이 노출된다. 경화된 필름 형성 수지를 건조시키고 접합제로부터 박리하여 전도성 입자가 필름의 양쪽상에 노출된 이방 전도성 수지 필름을 수득한다. 전자 빔 조사를 경화에 사용할 경우, 전자 가속 전압을 변경시킴으로써 필름 형성 수지의 경화 두께를 조정하는 것이 가능하며, 상기에 의해 필름 표면상에 노출된 전도성 입자를 갖는 목적 두께의 이방 전도성 수지 필름을 수득하는 것이 가능해진다. 본 발명에서, 필름 또는 네트(이 기구는 이하에 마스크로 지칭됨)를 접합제표면상에 위치시키고 그위에 전도성 입자를 도포함으로써, 상기 전도성 입자를 기공내에서 접합제 표면에만 접합시키고 전도성 입자를 필름면내의 임의의 위치에 위치시키는 것이 가능하다. 상기에 의해 필름의 면 방향에서 절연을 조절하거나 필름면내에서 회로의 전극 면적내에 전도성 입자만을 위치시키는 것이 가능해진다.
예를들어, 필름 기공을, 2개 이상의 전도성 입자가 접합제 표면상에 접합되지 않도록 하는 크기로 한정함으로써 각각의 입자가 서로 절연되는 이방 전도성 수지 필름을 수득할 수 있다. 또한, 고무 롤 또는 그외의 수단에 의해 입자를 접합제 표면에 대해 압착함으로써 전도성 입자의 면방향에서 배향 밀도를 개선시키고, 접합제 표면상에 고정되지 않은 과다 유출 입자를 제거함으로써 필름의 두께 방향에서의 전도성을 개선시키는 것이 가능하다. 또한, 압착력을 조정하여 접합제층에 전도성 입자를 끼움으로써, 전도성 입자가 수지 필름 성형체 표면으로부터 돌출된 구조를 수득하는 것이 가능하며, 전극을 접촉에 의해 전도성으로 만들 경우 전기 접속 수행성을 개선시키는 것이 가능하다.
또한, 전도성 입자 및 접합제 표면, 또는 전도성 입자 및 전기충전량이 상이한 마스크를 전기 충전하여 전도성 입자가 접합제표면상에 흡수되도록 한 다음 이를 고정시킴으로써 소정량의 전도성 입자를 순차적으로 배열하는 것도 가능하다. 가열 또는 압착에 의해 제거가능한 열가소성 수지등으로 제조된 절연층으로 표면이 피복된 전도성 입자를 이용함으로써, 전도성 입자가 필름의 면방향으로 농후하게 충진된 상태이더라도 면방향에서의 절연이 유지될 수 있다. 절연층으로 피복된 전도성 입자를 이용한 이방 전도성 수지 필름에 있어서, 상기 필름은, 필름의 전후면상에 노출된 전도성 입자의 절연층을 제거하고 전극을 필름의 양면과 접촉시킴으로써 전극간에 전도성을 부여하도록 하는 필름으로 제조될 수 있다.
필름 형성을 위한 본 발명의 이방 전도성 접합제의 사용에 있어서, 상기 접합제가, 전극을 표시하기 위해 반대 회로를 접촉시킬 경우 형성된 공간의 부피와 거의 동일한 부피를 수득하는데 필요한 두께를 갖도록 상기 접합제를 도포함으로써, 접속 부위에서 보이드가 없고 접합제의 압착유출이 거의 없는 접속구조를 수득할 수 있으며, 이로 인해 수분 침투로 인한 접속 신뢰도의 감소 또는 접속이 형성될 때 전도성 입자의 유출로 인한 인접 회로의 누전을 방지할수 있다. 또한, 접합제의 피복 두께를 증가시킴으로써, 전도성 입자의 충상에 접합제충이 제공된 2층 구조 필름을 수득할 수 있다. 이 필름에서, 전도성 입자를 갖지 않는 접합제층은 전도성 입자로 충진된 층보다 용융점도가 낮아서, 접합제층이 전극간의 오목한 곳(recess)으로 유출되기 쉬우므로 전도성 입자의 상기 오목한 곳으로의 유출을 억제해야 한다. 이는 인접 회로간의 누전 위험을 최소화하고 전기 전도에 기여하는 입자의 수를 증가시킨다. 상기 효과는 또한, 접합제층 면이 먼저 용융되고 전극간의 오목한 곳으로 유출되므로, 접속시 접합제층 면부터 가열함으로써 2층이 서로 압착 부착될 때, 강화될 수 있다.
본 발명의 이방 전도성 수지 필름은, 필름의 면방향으로 탄성을 갖는 전도성 입자가 단일층으로서 분산되고 각 전도성 입자의 표면이 부분 노출되거나 필름의 양면으로부터 돌출된 구조를 가져서, 상기 수지 필름을, 미세 전극을 갖는 시험되는 전기 부품의 전극 부분간의 전기 접속을 수득하고 반대 전극을 갖는 시험기에 접속된 시험 기판을 제조하기 위해 도포함으로써, 통상적인 방법으로는 수행하기가 곤란한, LCD 의 디스플레이 시험, LCD 를 구성하는 소자의 작동 시험, 나칩 집적 회로 및 TAB 집적 회로의 작동 시험, 및 인쇄 배선판의 전도성 시험 등과 같은 각종 시험을 수행하는 것이 가능하다.
본 발명에 사용된 전도성 입자의 종류는 특별히 제한되지 않지만; 금속, 표면상에 금속 증착물을 갖는 유리, 세라믹, 및 플라스틱 입자를 단독으로 또는 혼합물로서 사용할 수 있다. 크기가 작은 전도성 입자의 집합체(aggregates)도 또한 사용가능하다. 입자크기는 접속되는 회로의 미세도에 따라 적절히 선택될 수 있지만, 가능한한 균일해야 한다. 입자 형태는 미세 전극의 접속시 입자 크기를 균일하게 하기 위해서 구형이 바람직하다. 통상적으로, 표면상에 금속 중착물을 갖는 구형 플라스틱 입자는 극미세 전극의 접속에 사용된다. 내열성 등의 이유로 인해 금속 입자의 사용이 요구될 경우, 가스 미립자화 또는 회전 전극 미립자화 방법에 의해 제조된 입자가 형태에 있어서 완벽한 구형에 가까우므로 이를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 입자들이 분급 또는 그외의 방법에 의해 크기가 균일화되면, 수 미립화법에 의해 제조된 금속 분말과 같은 비결정형 입자를 사용하는 것도 가능하다. 주축을 갖는 형태의 전도성 입자도 또한 본 발명에서 사용가능하다. 표면상에 금속 도금을 수행한 시판되는 짧은 금속 섬유 및 유리 섬유, 탄소 섬유 등도 또한 사용할 수 있다. 사용된 섬유의 직경 및 길이는 접속되는 전극의 미세도에 따라 적절히 결정될 수 있지만, 더 우수한 전도성을 위해서는 사용된 섬유의 길이가 균일한 것이 바람직하다. 또한, 더 우수한 미세 전극 접속에의 적용을 위해서는 직경이 작고 균일한 섬유가 바람직하다.
본 발명에서 사용된 탄성을 갖는 전도성 입자에도 또한 어떠한 특정 제한을 가하지 않는다 : 전도성 고무 또는 플라스틱, 금속-증착된 고무로 제조된 입자 및 플라스틱 입자 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 탄성에 있어서는, 전도성이 불변인 체로 탄성 변형의 범위가 더 넓을수록 전극 높이의 변화 또는 전도성 입자 크기의 변화가 더 많이 흡수되어, 더 우수한 전기 접속이 수득된다. 표면상에 금속 증착물을 가지며 각종 탄성율을 갖는 플라스틱 입자는 시판되며 도금에 각종 금속을 사용할 수 있기 때문에 표면상에 금속 증착물을 갖는 플라스틱 입자를 사용하는 것이 바람직하다.
도금을 위해서는 Ni-Au 또는 납땜 합금과 같은 각종 금속을 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있지만, Au 또는 Pt 와 같은 가단성이 높은 금속, 또는 가단성이 높은 합금은 전도성 입자의 탄성 변형을 따를 수 있으므로 상기 금속을 사용하는 것이 바람직하다. 도금에 의해 전도성이 부여된 전도성 입자는, 표면에 기공을 갖는 플라스틱 입자를 이용하고 상기 기공의 내부를 도급함으로써 입자 변형물상에서 금속 증착물이 박리되는 것으로부터 보호될 수 있다. 또한, 스폰지형 플라스틱 입자의 다공성 구조가 입자의 표면 및 내부의 상호교류를 가능하게하고 기공의 내부를 도금함으로써, 내부에 전도성 통로를 갖는 전도성 입자를 수득할 수 있다. 상기 전도성 입자는 표면 전도성층의 분리로 인한 전도성의 감소에 대해 내성을 가지며, 또한 전도성 충진제가 부하된 전도성 고무 입자보다 저항이 낮다. 접속되는 전극이 그의 표면상에 유기 물질 또는 금속 산화물로 제조된 절연 박필름을 가질 경우, 전도성 입자의 표면상에 미세 범프를 제공하여, 상기 절연 필름을 접속할 경우 상기 입자의 범프에 의해 파열되어 저항이 낮은 안정화된 접속을 제공하는 것이 바람직하다. 고형이며 가단성이 낮은 물질이 상기 미세 범프에 적합하며, 따라서 전도성이 우수하며 목적 범프를 갖는 전도성 입자는 입자 표면상의 전도성 입자의 도금 금속과 상이한 물질을 증착함으로써 수득될 수 있다. 상기 범프를 형성하기 위해서는 각종 방법을 이용할 수 있다.
예를들어, 금속 입자는, 전도성 입자를 도금하는 과정중에 침전되며 침전된 급속입자는 전도성 입자의 표면에 고정되거나, 전도성 입자의 도금은 실리카와 같은 무기 물질 또는 Ni 와 같은 금속의 미립자가 분산되며 분산 입자가 전도성 입자의 표면상에 증착되는 배치식으로 수행된다. 전도성 입자의 크기는 접속되는 전극의 미세도에 따라 적절히 선택될 수 있지만, 가능한한 균일해야 한다. 미세 전극의 접속을 위한 본 발명의 이용을 고려할 경우, 입자크기는 바람직하게는 5 ∼100 ㎛ 이다. 입자 크기 분포는, 입자가, 표준편차가 10 % 미만인 균일 크기인 것이 바람직하다. 입자 형태는, 미세 전극의 접속을 위해 입자크기를 균일화하기 위해서는 구형이 바람직하다.
전도성 입자의 고정된 위치를 통제하는데 마스크를 사용하지 않을 경우 면방향으로 전기 절연을 제공하기 위해서는, 접착층상에서 전도성 입자 분포를 조정할 필요가 있다. 전도성 입자의 접촉 부위가 증가할 경우, 면방향의 전기 절연이 손상된다. 따라서, 고밀도의 전도성점을 수득하기 위해서, 전기 절연층을 각각의 전도성 입자의 표면상에 제공한다. 절연층은 필름 형성 수지와 비혼화성인 수지를 함유하며 단층구조 또는 다층구조로서 구성될수 있다. 본 발명에서 사용된 용어 "비혼화성" 은 2개의 수지가 서로 친화성이 없고 균일 혼합물을 형성하지 않는것을 의미한다. 통상적으로, SP 치 (용해도 변수, 문헌"Adhesion Handbook, 2nd Ed.,p46, Japan Adhesion Association편찬" 에 상세히 설명됨) 는 혼화성의 측정기준로서 이용된다.
2개 수지의 SP 치 차이가 클수록, 상기 수지는 덜 혼화성이다. 통상적으로, 차이가 1.0 이상일 경우, 2 개의 수지는 서로 거의 비혼화성이다. 2개 수지의 가열 용융 온도 또는 가열 연화 온동의 차이도 또한 상기 수지가 균일 혼합물을 생성할 것인지를 결정할때 고려되는 요소이다. 통상적으로 상기 차이가 10℃ 이상일 경우 2개의 수지는 균일 혼합물을 형성하지 않는다. 상기 가이드 라인은 재료마다 조금씩 상이하며, 따라서 사용된 각 물질은 개별적으로 조사할 필요가 있다. 필름은 통상적으로 적절한 점도를 갖도록 적절한 용매로 용해 뜨는 희석된 필름 형성 수지의 용액을 주조함으로써 생성되므로, 중요한 것은 절연층이, 필름 형성을 위해 사용된 용매 또는 필름 형성 수지내 액체 성분에 용해하지 않는 수지, 즉 필름 형성 수지 용액에 불용성인 수지로 제조된다는 점이다. 적절한 용매를 선택함으로써, 필름 형성 수지 용액에 용해되지 않는 전기 절연층을 형성하기 위해 서로 비혼화성인 각종 수지의 조합을 사용할 수 있다. 본 발명에 사용할 수 있는 수지에는, 열가소성 폴리우레탄, 가용성 나일론, 에폭시 수지, 페녹시 수지, 폴리에틸렌, 폴리에스테르 등이 포함되며, 실제로, 필름 형성 수지 용액에 불용성이며 절연층을 용이하게 형성할 수 있는 수지가 선택된다. 하지만, 상기 지표들은 재료마다 약간씩 상이하여 재료를 개별적으로 검증해야 한다. 절연층의 두께는 필름 형성 수지 용액중 수지의 불용성도 및 전도성 입자의 피복도에 따라 그의 최적치로 변화하지만, 통상적으로는 절연층 두께가 0.01 ∼ 10 ㎛ 인 것이 바람직하다. 전기 절연층을 형성하기 위해서 습식법 및 건식법을 이용할 수 있다. 예를들어, 습식법에서, 전도성 입자의 표면을 수지용액으로 피복한 다음, 건조시킨다. 건식법에서는, 절연층을 형성하는수지의 입자 및 전도성 입자를 서로 고속으로 충돌시키거나 혼합 및 분쇄하거나, 서로 융착시킨다. 습식법에서는, 수지를 적절한 용매에 용해시켜야 하지만, 이 방법은 절연층이 용이하게 목적하는 두께, 특히 마이크론 이하 차수의 두께로 형성될 수 있다는 점에서 유리하다. 건식법은 용매에 거의 용해되지 않는 수지로도 절연층을 형성시킬 수 있으며 두께가 1 ㎛ 이상인 절연층을 형성하는 데에도 적합하다는 점이 유리하다.
절연층에 분산된 전도성 미립자의 응집물을 형성하기 위해 각종 방법을 이용할 수 있다. 예를들어, 습식법에서는, 전도성 입자의 표면을 절연층을 형성하는 수지용액중 전도성 미립자의 분산액으로 피복한다. 건식법에서는, 절연층을 형성하는 수지의 입자 및 전도성 미립자를 고속으로 서로 충돌시키거나, 혼합 및 분쇄하거나, 서로 융착하여 전도성 미립자를 절연층내에 끼운다. 또한, 습식법에 따른 절연층을 형성하는 절연 피복 전도성 입자 및 전도성 미립자를 건식법에 의해 처리하고 전도성 미립자를 절연층내에 끼우는 방법을 사용할 수 있다.
본 발명에서, 접착물질은, 접착물질의 접착성을 이용함으로써, 입자의 취급도중 또는 입자 분산후 필름 형성 수지의 피복도중에 전도성 입자를 고정시키기만 하면되여, 손과 접촉시 접착감을 부여할 필요는 없다. 통상적으로, 전도성 입자 표면 및 접착제간의 접촉면적이 넓을수록, 전도성 입자에 대한 유지력이 더 크므로, 전도성 입자의 분산시 전도성 입자 표면내의 오목한 곳을 충진시킬 수 있는 연성 물질을 본 발명에서는 접착제로서 사용할 수 있다. 즉, 입자의 취급도중 또는 필름 형성제의 피복도중, 전도성 입자에 대한 접합력에 의해 고정된 전도성 입자를 유지시킬 수 있는 물질을 본 발명의 접착제로서 사용할 수 있다. 상기 물질의 예에는 SBR, 폴리이소부틸렌, 폴리부텐, 천연 고무, 네오프렌, 부틸 고무 등과 같은 고무, 및 아크릴 수지, 실리콘 수지, 불소수지 등과 같은 수지가 포함된다. 상기 수지 또는 비접합성 수치와 테르펜 수지 또는 인덴 수지와 같은 접착부여제와의 혼합물도 또한 사용가능하다. 상기 수지는 가교결합되어, 필름 형성 접합제와의 혼화성을 감소시키기 위한 망상구조를 가질 수 있다. 상술한 것과 같은 접착물질은 기판 필름, 플레이트, 롤 등에 피복되어 기판의 취급을 용이하게 하는 복합구조를 갖는다. 통상적으로, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 필름을 기판으로서 사용할 수 있다. 광경화성 필름 형성 수지를 사용할 경우, 상기 접착물질 및 기판 필름 모두 자외선을 통과시켜 자외선-경화성 필름 형성 수지를 경화할수 있다. 전자선을 광으로서 사용할 경우, 테프론, 폴리이미드 등의 착색 필름 뿐만 아니라 상기 기판 필름에 추가하여 충진 필름을 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용된 필름 형성 수지는 전도성 입자의 결합제로서 작용하며 필름으로 성형될 수 있다. 이 수지는 필름 형성 수지의 피복동안 전도성 입자에 접착 및 고정된 접착물질이 용해되어 전도성 입자가 이동하게 되는 것을 방지하기 위한 접착 물질과 비혼화성인 수지일 필요가 있다. 본 발명에서 사용가능한 필름 형성 수지에는, 용매에 가용성인 각종 합성 수지 및 탄성체, 폴리에틸렌, 비닐 아세테이트 및 폴리프로필렌과 같은 열가소성 수지, 폴리에테르 술폰, 폴리에테르-이미드 및 폴리이미드와 같은 고 내열성 수지, 에폭시 수지 및 페놀 수지와 같은 열경화성 수지, 폴리에스테르아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트 및 에폭시 아크릴레이트와 같은 아크릴로일기를 갖는 광경화성 수지, 및 신나모일기, 디아조기 또는 아지도기를 갖는 화합물을 함유하는 광경화성 수지가 포함된다. 상기 광경화성 수지는 폴리에틸렌, 비닐 아세테이트 및 폴리프로필렌과 같은 열가소성 수지, 폴리에테르 술폰, 폴리에테르-이미드 및 폴리이미드와 같은 고 내열성 수지, 에폭시 수지 및 페놀수지와 같은 열경화성 수지, 또는 탄성체와 혼합하여 사용할수 있다.
경화를 위해 자외선 조사를 가할 경우, 벤조인, 빈조페논, 미클리 케톤(Michler's ketone)등과 같은 광개시제 및 필요에 따라 아민 화합물(예:트리에틸아민), 황 화합물 또는 인 화합물과 같은 증감제를 이용함으로써 경화된 필름 두께 또는 경화 속도를 변화시킬 수 있다.
서로 비혼화성인, 필름 형성 수지 및 접착 물질의 조합물로는, 예를 들어, 폴리이소부틸렌과 같이 SP 치가 적은 접착 물질 및 폴리이미드의 전구물질인 폴리암산과 같은 SP 치가 큰 수지의 조합물을 사용할 수 있다. 실리콘 수지 및 불소 수지는 많은 그외의 수지와 비혼화성이므로, 상기 수지를 접착 물질로서 사용할 경우 각종 수지를 접착 물질로서 채택하는 것이 가능하다.
전극간의 전기접속의 목적 및 전극 접합의 목적을 위해 본 발명의 이방 전도성 필름을 이용하는 경우, 필름 형성 수지를 이용하고 전극을 서로에 대해 압착하는 동안 열 또는 광을 가함으로써 전극간의 필름 형성 수지를 유출시킨 후에 경화를 수행하는 것도 가능하다. 상기 필름 형성 수지 가운데, 열경화성 수지는 회로 접속시 가압하의 가열에 의해 망상구조를 형성하는 동안 경화되어 내열성이 우수하고 높은 접속 신뢰성이 제공될 수 있으므로, 필름 형성 수지의 일부로서 열경화성수지를 사용하는 것이 바람직하다.
전극간의 전기 접속 및 전극 접합을 위해 본 발명의 이방 전도성 필름을 이용하는 경우 필름 형성 수지의 두께는 중요하지 않지만, 최적 필름 두께는, 접속되는 회로가 접촉 및 고정될 경우 형성되는 공간의 양으로부터 결정된다. 예를 들어, 100 ㎛ 의 피치 (Pitch) 로 두께 35 ㎛ 및 폭 50 ㎛ 의 평행-배열된 다수의 구리 전극을 갖는 유연성 배선판 및 두께가 1 ㎛ 이하인 투명 전극과 동일한 배열을 갖는 유리 기판을 접속할 경우, 10 ㎛ 의 전도성 입자가 혼합된 필름의 적절한 두께는 15 ∼ 40 ㎛ 이다. 이 경우, 전도성 입자는 회로간에 유지되고 접합제층이 그 사이에 형성되므로, 전도성 입자의 크기 뿐만 아니라 회로내에 끼워지는 입자의 변형성 및 깊이도 고려할 필요가 있다. 전도성 입자가 필름의 양면상에 노출된 수지 필름의 두께도 또한 본 발명에서는 제한되지 않지만, 두께가 증가함으로써 사용된 전도성 입자 크기의 상응하는 확대가 수반되어, 해상도가 감소하므로, 미세 회로의 접속에 있어서 필름 두께가 큰 것은 적합하지 않다는 점을 주의해야 한다. 한편, 두께가 적을 경우 필름의 취급이 불편하고 주름 또는 그외의 트러블로 인해 목적하는 필름을 제조하기가 곤란해진다. 따라서, 바람직한 필름의 두께는 0.005 ∼ 1 mm 이다.
수은 램프 또는 무전극 램프로부터 방출된 것과 같은 통상적으로 사용되는 자외선을, 광경화성 필름 형성 수지를 경화하기 위해 약하게 사용할 수 있다. 전자 빔을 사용하는 것도 가능하다. 전자 빔의 가속 전압을 조정함으로써 경화된 필름의 두께를 용이하게 증가 또는 감소시킬 수 있으므로 전자빔을 사용하는 것이 유리하다. 상기 광조사를 수행함에 있어서, 광을 필름 형성 수지쪽부터 가하여 전도성 입자에 의해 음영된 부분을 비경화 상태로 유지시킬 필요가 있으며, 따라서 가해진 광은 필름 형성 수지 피복된 표면에 수직으로 들어가는 평행 광선이 바람직하다. 이 경우, 광의 회절 또는 반사에 의한 영향이 없다면 전도성 입자에 의해 음영된 반구형 부분의 필름 형성 수지는 비경화된채로 잔류한다. 경화를 위해 라디칼 반응을 이용할 경우, 산소가 반응 억제제로서 작용하므로, 조사 대기중 산소의 양은 필름 형성 수지의 경화시 영향을 미친다. 이 영향은 조사 대기와 접촉하는 필름 표면에서 최대이고 광투과성 베이스 필름면상에서 최소이다. 따라서, 대기중의 산소 밀도를 변화시킴으로써 전도성 입자의 노출을 억제할 수 있다.
즉, 전도성 입자 표면은 전도성 입자면 유래의 광을 소량 가함으로써도 노광될 수 있으며, 두께가 전도성 입자의 반구형 이상인 필름 형성 수지를 이용하여 전도성 입자를 유지시킴으로써 전도성 입자의 기계적 보유성을 개선할 수 있다. 하지만, 필름 형성 수지의 경화시 산소의 영향은 필름 형성 수지, 광개시제 및 증감제의 종류 및 함량에 의해 많은 영향을 받으므로, 각 혼합계에서 상기 물질을 좀더 세밀히 검증할 필요가 있다. 상기 경우 모두에서, 필름 형성 수지의 경화는 주로 기판면으로부터의 광조사에 의해 달성되며, 이때 전도성 입자상의 필름 형성 수지는 전도성 입자에 의한 광의 차단으로 인해 비경화 상태로 남아 있으며 용이하게 제거될 수 있다.
마스크로는, 예를 들어 실크, 나일론 또는 무오염 섬유로 평직된 망상 직포, 에칭 또는 그외의 방법에 의해 목적하는 크기로 목적하는 위치가 천공된 스테인레스 스틸 또는 니켈의 박판 및 Ni 또는 Cu 도금에 의해 제조된 메쉬를 함유하는 소위 금속 마스크를 사용할 수 있다.
사용시, 마스크는 접창층상에 위치한다. 정전기력에 의해 전도성 입자를 분산시키기 위해서는, 마스크를 전기 충전하여 전도성 입자를 마스크 표면으로 끌어 당긴 다음, 블레이드 또는 그외의 수단에 의해 마스크의 기공내 접착층에 접착시킨다. 마스크의 기공내 접착층상에 전도성 입자를 충분히 접합시키기 위해서는, 적절한 마스크 물질을 선택하거나 전도성 입자가 마스크의 기공에만 및 기공 근방에만 위치하도록 접지함으로써 마스크의 전기 충전을 억제하는 것이 바람직하다. 이 경우에도, 마스크 면에서 마스크의 불균일한 충전 포텐셜로 인해 마스크 상에 증착된 전도성 입자는 블레이드 또는 그외의 수단에 의해 기공으로 이동될 수 있거나, 과다 유출된 전도성 입자는 제거될 수 있다. 거름용 또는 상기 목적으로 사용된 네트는, 나일론과 같은 비전도성 물질로 제조된 것이라 할지라도 통상적으로는 대전방지 처리가 수행되므로, 상기 네트는 입자가 마스크상에 증착되는 것을 방지할 수 있으므로 유용하다. 마스크의 기공은 통상적으로는 전도성 입자의 통과를 허용하는 크기이며, 마스크는 전도성 입자가 접착충상에 접착된 후에 제거되지만, 기공은 전도성 입자의 통과를 허용하지 않는 크기일 수 있다. 필수적인 것은, 전도성 입자는 마스크내 기공의 위치에 위치되어야 하며, 단 입자의 부분이 접착 물질과 접촉되고 그의 접착력에 의해 고정되어야 하는 것이다. 예를들어, 전도성 입자는 접착층상에 위치한 마스크를 이용하여 접착층상에 분산되며, 전도성 입자를 마스크의 기공내에 고정시킨 후에 마스크를 제거하지 않고 필름 형성 수지를 가하여 이방 전도성 수지필름을 수득한다. 수득된 이방 전도성 수지 필름의 필름 형성 수지 표면으로부터 마스크를 제거하여 재사용할 수 있다. 상기 방법에는 전도성 입자를 마스크내 기공에 통과시키는 공정이 포함되지 않으므로, 전도성 입자의 크기는 마스크 기공의 크기보다 클 수 있다.
코로나 충전 장치는 통상적으로 정전기 충전을 수행하기 위해 사용되며, 본 발명의 목적은 상기 장치를 이용함으로써 또한 수행될 수 있다. 이 장치는 접촉하지 않고 재료를 전기 충전할 수 있으며, 충전속도는 관면기록하면서 일정한 목적 수준으로 억제될 수 있다. 목적 전기 충전은 또한, 전압을 가한 전도성 롤러 또는 브러쉬가 재료와 접촉되는 접촉 충전법에 의해 달성될 수 있다. 상기 충전은 접착층의 필요 부분 및 전도성 입자가 분산된 마스크상에서만 가해질 필요가 있으며, 전도성 입자의 포텐셜 차이는 단지 전도성 입자의 이동 및 흡착을 유발하기에 충분한 값이기만 하면 된다. 전도성 입자 그 자체를 충전하는 것도 가능하지만, 이 경우에는 입자간의 정전기 반발력으로 인해 전도성 입자가 분산되거나 각 입자간의 충전속도의 변화가 증가될 수 있으므로 주의를 기울여야 한다. 본 발명의 목적을 획득하기 위해서는 통상적으로 수백 볼트 이상의 전기 충전이 요구된다.
필름 표면상의 전도성 입자의 배열에 있어서, 접속되는 각 전극의 위치에 따라 1 종이상의 전도성 입자가 위치할수있거나, 일정한 간격으로 그리드 또는 지그재그 패턴으로 위치하여 전도성 입자 및 전극의 배치를 불필요하게 할수있지만, 통상적으로는 전극의 미세도 및 전도성 입자의 크기 또는 분포 밀도를 고려하여 입자 배열을 적절히 선택한다.
본 발명의 이방 전도성 수지 필름의 사용시, 이는 접속되는 회로간에 충전되고 가열 또는 광조사하여 기기에 함유된 필름 형성 수지를 경화하여 전기 접속 물질 또는 접합제로서 수지를 사용할 수 있다.
전도성 입자가 필름의 양면상에 노출된 본 발명의 이방 전도성 수지 필름의 경우에, 본 발명의 성형체를 접속되는 회로 사이에 충진시킨 다음, 압착하여 전기접속을 제조할 수 있다. 고정물을 압착함으로써 압착된 상태의 전극을 고정하거나, 압착된 상태의 전극간에 액체 접합제를 충진시키고 이를 고정시키거나, 압착된 상태의 전극간에 충진된 필름 재료를 가열 또는 광조사하여 필름 형성 수지를 경화함으로써 전극간의 전기 접속을 영원히 유지하는 것이 가능하다. 이경우, 전도성입자는 필름 형성 수지에 의해 고정되므로, 입자는 접합제의 내유출성에 기인한 이동을 유발하지 않고 따라서 고점도 접합제를 사용할 수 있다. 전기 부품을 시험하기 위해 본 발명의 접속 구조물을 이용할 경우, 시험되는 대상인 전기 부품의 미세 전극, 및 상기 대상물의 입력 신호를 발생시키거나 출력 신호를 받아들이기 위한 장치의 전극간의 전기 접속을 제조하기 위해서 시험 기판이 사용된다.
통상적으로, 인쇄 회로판 (PCB), 유연성 인쇄 회로 (FPC) 등의 전극 기판을 사용할 수 있지만, 상기 기판으로는, 평탄도가 우수하고, 전극높이 분산이 최소화되고, 미세전극의 형성을 용이하게 하고, 온도 및 습도에 대한 치수 안정성이 우수한, 박필름 전극이 형성된 유리 또는세라믹 기판이 가장 바람직하게 사용된다.
기판은 사용 목적에 따라 적절히 선택된다: 회로의 양면인쇄 또는 다충 적충화 및 우수한 작업성이 잇점인 PCB 또는 FPC 기판을 선택할 수 있다. 투명 유리 기판은 전극의 배열을 용이하게 하는 잇점이 있다. 인접 전극의 높이차는 10 ㎛ 미만, 바람직하게는 1 ㎛미만인 것이 바람직하다. 금속박의 에칭, 도금, 진공증발, 스퍼터링 등과 같은 각종 방법, 또는 상기 방법의 조합을 이용하여 전극을 제조할 수 있다. 미세전극을 제조하기위해서는 증착 또는 스퍼터링이 적합한 반면, 조회로 또는 두께가 두꺼운 전극을 형성하기 위해서는 저항성이 낮은 금속박의 에칭이 바람직하다. 본 발명의 접속 구조물은 액정 디스플레이 패널, 나칩 집적 회로, TAB 집적 회로, 인쇄 배선판 등과 같은 각종 전기 부품에 사용할 수 있으며, 특히 많은 미세 전극을 갖고 인접 전극의 높이 분산이 적은 액정 디스플레이, 나칩 집적 회로 및 TAB 집적 회로에 유용하다. 인접 전극의 높이차는 10 ㎛ 미만, 바람직하게는 1 ㎛ 미만인 것이 바람직하다. 이방 전도성 수지 필름은 시험 기판면상에서만 전극 부분에 고착되어 취급 특성을 개선시킬 수 있다.
본 발명의 수지 필름은 상술한 회로와 접속에 뿐만 아니라 스위치 재, 다층 회로 등에도 적용될 수 있다.
본 발명에 따라, 전도성 입자가 면 방향으로 균일하게 분산된 고해상 이방 전도성 수지 필름을 수득할 수 있으며, 상기 수지 필름을 이용한 본 발명의 미세 전극 접속 구조물은, 통상적인 구조물을 이용하여 수득가능한 것보다 더 신뢰성있는 미세 전극간 전기 접속을 형성할 수 있다.
이후에, 도면을 참고로 하여 본 발명의 이론을 더욱 상세히 기재하고자 하며, 하기에서 참고번호는 하기 물질 또는 부품을 나타낸다.
1 : 전도성 입자
2 : 접착 물질
3 : 접착층을 지지하는 기판 필름
4 : 마스크
5 : 광경화성 수지
6 : 광
7 : 고무 롤
8 : 전기 절연층으로 피복된 전도성 입자
9 : 회로 1
10 : 전극 1
11 : 회로 2
12 : 전극 2
13 : 이방 전도성 수지 필름의 필름 기판
14 : 전자 빔
15 : 열판
16 : 판
17 : 전극간 공간
18 : 탄성 전도성 입자
19 : 납땜 레지스트
20 : 접합제
21 : 이방 전도성 수지 필름의 필름 기판 용액
22 : 폴리이소부틸렌 접착 물질
23 : PET 필름
24 : 보이드로 인해 전도성이 불량한 부분
제 3 도에는, 필름 형성 수지용 절연 접합제를 이용한 본 발명의 이방 전도성 수지 필름의 제조방법 및 접속 과정을 나타낸다. 본 발명의 효과를 설명하기 위해 상기 방법을 하기에 단계별로 기재한다.
먼저, 제 3A 도에 나타낸 바와 같이, 피복 또는 그외의 방법에 의해 기판 수지 필름상에 접착층을 제공한 다음, 제 3B 도에 나타낸 바와 같이, 접착 물질의 접착력에 의해 전도성 입자를 상기 접착층상에 도포하고 거기에 고정시킨다. 이어서, 제 3C 도에 나타낸 바와 같이, 필름 형성 접합제 용액을 도포하고, 전도성 입자간의 공간을 충진시킨다.
전도성 입자는 접착층상에 고정되므로, 이들은 필름 형성 접합제 용액 내에서 이동하지 않으며 따라서 피복도중에 입자의 응집이 발생하지 않고 입자가 면상에 균일하게 배열된다. 이어서, 용매를 건조제거하여 필름 형성 접합제층을 형성한다. 회로를 접속시키기 위해, 제 3D 도에 나타낸 바와 같이, 필름을 회로중 하나의 표면에 대해 압착하고 필름형성 접합제층 및 접착층간의 공간을 따라 박리하여, 이방 전도성 수지 필름 접합제를 이동시킨다. 필름 형성 접합제 및 접착 물질은 서로 비혼화성이므로, 이들 층은 공간을 따라 용이하게 서로 분리될 수 있다.
이어서 제 3E 도에 나타낸 바와 같이, 양 회로의 전극을 서로 정합으로 배치하고, 양 회로를 압착 또는 가압하 가열하여, 전도성이 되도록 접속시킨다. 접속시키기 위해 회로를 가압하 가열할 경우, 열판을 전도성 입자의 수가 더 적은 필름면에 대해 압착한다.
제 3F 도는, 본 발명의 이방 전도성 수지 필름 접합제가 두 회로간에 위치하고 이들을 함께 압착하여 회로간에 전기 접속을 제공하는 상태를 나타낸다.
제 2A 도는 통상적인 제조방법에 따라 수득된 이방 전도성 수지 필름 접합제를 나타내며, 제 2B 도는 상기 접합제가 회로간에 위치하며 이들을 서로 압착하여 전기 접속을 형성하는 상태를 나타낸다. 통상적인 방법에 따르면, 필름의 두께 방향에서의 전기 접속에 기여하는 전도성 입자의 밀도가 낮고 접속되는 회로가 미세할 경우, 확실한 접속을 수득하는 것은 거의 불가능하다. 또한, 전극간의 공간으로 전도성 입자가 대량 유입되므로, 인접 회로간에 누전이 발생하는 경향이 있다. 전극간의 공간으로 유입되는 전도성 입자는 회로의 전기 접속에 전혀 기여하지 않는다. 본 발명의 방법에 따르면, 상기 입자의 수를 감소시켜 유의한 비용 감소를 유발할수있다. 또한, 본발명의 방법에 의해 상술한 선행기술의 문제점을 제거하여 미세 회로의 전기 접속을 확증할 수 있다.
제 4 도에는, 전도성 입자가 필름 형성 수지층의 양면상에서 대기에 노출된 본 발명의 이방 전도성 수지 필름의 제조방법, 및 상기 필름을 이용한 접속도를 나타낸다. 이 방법은 본 발명의 원리를 설명하기 위해 하기에 단계별로 기재한다.
먼저, 제 4A 도에 나타낸 바와 같이, 피복에 의해 접착층이 기판 수지 필름상에 제공되고, 이어서 제 4B 도에 나타낸 바와 같이, 접착 물질의 접착력에 의해 전도성 입자를 상기 접착층상에 넓게 펴고 거기에 고정시킨다. 이어서, 제 4C 도에나타낸 바와 같이, 필름 형성 접합제 용액을 도포하고, 전도성 입자간의 공간을 충진시킨다. 전도성 입자는 접착층상에 고정되므로, 이들은 필름 형성 접합제 용액내에서 이동하지 않으며 따라서 피복도중에 입자의 응집이 발생하지 않고 입자가 면상에 균일하게 배열된다. 이어서, 제 4D 도에 나타낸 바와 같이, 필름 형성 수지를 건조 또는 경화한 다음, 용해 또는 그외의 물리적 방법에 의해 전도성 입자에 피복된 필름 형성 수지를 제거하여 제 4E 도에 나타낸 바와 같이 필름 표면상에 전도성 입자를 노출시킨다. 이어서, 필름 형성 수지 및 접착층간의 공간을 따라 필름을 박리하여 제 4F 도에 나타낸 바와 같은 이방 전도성 수지 필름을 수득한다. 필름 형성 수지 및 접착 물질이 서로 비혼화성이므로, 이들 층은 공간을 따라 용이하게 분리될 수 있다. 또한, 전도성 입자는 접착층과 접촉하므로, 상기 입자는 필름 형성 수지층의 박리된 표면상에 노출된 상태여서 전도성 입자를 노출시키기 위한 필름 형성 수지의 부분 제거는 단지 필름의 한면상 (제 4D 도에서 필름 형성 수지 피복된 면)에서만 수행해도 된다. 이 경우, 전도성 입자는 접착층상의 동일면에만 분포되므로, 필름 기판의 두께는 최소 필요치로 조절될 수 있다. 또한, 전도성 입자의 노출을 위해 제거되는 필름 형성 수지의 양은 최소화될 수 있으며 수지의 제거도 용이하게 적절히 달성될 수 있다. 표본이 기판 필름 및 접착층에 의해 지지되는 상태에서 필름 형성 수지의 부분 제거가 수행될 경우, 필름 형성 수지층의 손상 또는 연신, 및 전도성 입자의 떨어져 나감을 방지할 수 있다. 또한, 필름이, 접착층 및 기판 필름간의 접합력이 약하고 기판 필름이 필름 형성 수지층에 밀접하게 부착되는 상태에서 기판 필름 및 접착층간의 공간을 따라 박리된다 하더라도, 필름 형성수지 및 접착 물질이 서로 비혼화성이므로 적절한 용매를 선택함으로써 접착층만을 용해제거하여 목적하는 이방 전도성 수지 필름을 수득할 수 있다.
제 4G 도는 본 발명의 이방 전도성 수지 필름이 회로간에 위치하고 이들을 함께 압착하여 전기 접속을 제조하는 접속도를 나타낸다.
제 2I 도는 통상적인 방법에 따라 수득된 이방 전도성 수지 필름을 회로간에 위치시키고 이들을 함께 압착하여 전기 접속을 형성하는 공정도를 나타낸다. 통상적인 방법에 따르면, 필름의 두께 방향으로의 전도성에 기여하는 전도성 입자의 밀도가 낮고 접속되는 회로가 미세할 경우, 목적하는 회로 접속을 수득하기는 거의 불가능하다. 또한, 필름 표면의 큰 불균일성 때문에, 회로상의 전극과 접촉하기가 곤란하다. 본 발명의 방법에 따르면, 상기 문제점들이 해결되어 미세 회로의 전기 접속이 확실해진다.
제 5 도는 전도성 입자가 필름 형성 수지층의 양면상에 노출된 광경화성 필름 형성 수지를 이용한 본 발명의 이방 전도성 수지 필름의 제조방법, 및 상기 필름을 이용한 접속도를 나타낸다. 이 방법을 하기에 단계별로 설명한다.
먼저, 제 5A 에 나타낸 바와 같이, 접착 물질을 광투과성 수지 필름 기판상에 용액 피복하여 접착층을 형성한 다음, 제 5B 도에 나타낸 바와 같이, 접착제의 접착력에 의해 전도성 입자를 상기 접착층상에 넓게 펴고 거기에 고정시킨다. 이어서, 제 5C 도에 나타낸 바와 같이, 광경화성 필름 형성 수지 용액을 도포하고, 전도성 입자간의 공간을 충진시킨다. 전도성 입자는 접착층상에 고정되므로, 이들은 필름 형성 수지 용액내에서 이동하지 않으며 따라서 피복도중에 입자의 응집이 발생하지 않고 입자가 면상에 균일하게 배열된다. 이어서, 제 5D 도에 나타낸 바와 같이, 광투과성 기판면에서부터 광을 가하여 필름 형성 수지를 경화한다. 전도성 입자에 의해 광으로부터 차폐된 부분은 경화되지 않은 채로 잔류한다. 전도성 입자에 피복된 비경화 필름 형성 수지를 용매를 이용하여 용출시켜, 제 5E 도에 나타낸 바와 같이, 전도성 입자가 필름 표면상에 노출되도록 한다. 이어서, 필름 형성 수지층 및 접착층간의 공간을 따라 필름을 박리하여 제 5F 도에 나타낸 바와 같은 이방 전도성 수지 필름을 수득한다. 필름 형성 수지 및 접착 물질이 서로 비혼화성이므로 공간을 따라 박리하는 것은 용이하게 달성될 수 있다.
또한, 전도성 입자는 접착층과 접촉하므로, 전도성 입자는 필름 형성수지층의 박리된 표면상에 노출될 수 있다. 또한, 접착층 및 기판 필름간의 접합력이 약하고 기판 필름이 필름 형성 수지층에 밀접하게 부착된 상태에서 필름이 기판 필름 및 접착 물질사이에서 박리된다 하더라도, 필름 형성 수지 및 접착 물질이 서로 비혼화성이므로 적절한 용매를 선택함으로써 접창층만을 용출하는 것이 가능하며, 목적 이방 전도성 수지 필름을 수득할 수 있다.
제 5G 도는 본 발명의 이방 전도성 수지 필름을 회로간에 위치시켜서 이들을 함께 압착하여 전기 접속을 형성하는 접속도를 나타낸다.
제 1A 도는 전도성 입자가 접착층상에 넓게 펴진, 상술한 이방전도성 수지 필름의 제조방법에서 본 발명의 상술한 구현에 (1)과 관련된 공정을 나타낸다. 여기서, 전도성 입자는 접착 물질의 접착력에 의해 고정된다.
제 1B 도는 전도성 입자가, 접착층사에 위치한 마스크의 기공내 접착층에 고정된, 본 발명의 이방 전도성 수지 필름의 제조방법에서 구현예(2)과 관련된 공정을 나타낸다. 전도성 입자는 브러쉬 또는 그외의 수단에 의해 마스크상에 이동하여 롤링되고 마스크의 기공내에 고정될 수 있다. 따라서, 전도성 입자가 필름면상에 목적하는 배열로 존재하는 이방 전도성 수지 필름을 수득할 수 있다.
제 1C 도는 전도성 입자가 접착층상에 고정되고 광투과성 기판면으로부터 광을 가하여 필름 형성 수지를 경화하는, 본 발명의 이방 전도성 수지 필름의 제조방법에서 구현예 (6) 과 관련된 공정을 나타낸다. 전도성 입자에 의해 광으로부터 차폐된 수지 부분은 경화되지 않은 채로 잔류한다.
제 1D 도 및 제 1E 도는, 전도성 입자층이 전도성 입자 크기보다 더 큰 두께로 접착층상에 제공되며 접착층으로 압착되는, 본 발명의 이방 전도성 수지 필름의 제조방법에서 구현예 (7)과 관련된 공정을 나타낸다.
제 1D 도의 공정에서, 전도성 입자층은 전도성 입자크기보다 더 큰 두께로 접착층상에 제공되며, 제 1E 도의 공정에서, 전도성 입자층은 접착층으로 압착되어 각각의 입자를 전도성 입자 크기의 절반 미만의 깊이로 절착층내에 묻는다. 상기 공정에 의해, 전도성 입자 및 접착층간의 접촉면적이 중가하여 균일성이 확증되고 전도성 입자의 고정이 확증되며, 또한 그외의 입자사이에 유지되었으며 접착층과 접촉하지 않는 전도성 입자를 압착하고 접착층과 강력히 접촉시켜 이방 전도성 수지 필름내 전도성 입자의 밀도를 증가시킨다. 또한, 접창층과 접촉하지 않는 전도성 입자는 감소될 수 있으므로, 전도성에 기여하지 않는 과다유출 전도성 입자를 제거하는 것이 용이해진다. 또한, 전도성 입자를 접착층내에 끼움으로써, 제조된이방 전도성 수지 필름의 접착층과 접촉하는 면에서 필름 표면으로부터 전도성 입자가 돌출되어 전극 및 전도성 입자간의 전기 접속을 확증하는 구조물을 수득할 수 있다. 또한, 전도성 입자가 끼워진 높이는 압착력을 조절함으로써 자유롭게 결정되므로, 전도성 입자의 돌출양을 최적 수준에서 용이하게 고정시킬 수 있다.
제 1F 도는 전도성 입자를 정전기력에 의해 접착충상에 분산시킴으로써 전도성 입자 및 접착 물질을 상이한 전기부하로 정전기 충전하여 전도성 입자층을 형성하는, 본 발명의 구현예 (8) 과 관련된 공정을 나타낸다. 유사하게, 전도성 입자와는 상이한 부하로 정전기 충전된 집착층을 제 1G 도에 나타낸 바와 같이, 전도성 입자에 인접시킬 경우, 전도성 입자는 정전기력에 의해 접착층상에 유지된다. 이 경우, 마스크상의 전도성 입자는 정전기력에 의해, 표면에 노출된 마스크의 기공 위치에서 접착층으로 끌리고 마스크의 기공 위치에서만 접착된채로 있다. 마스크상에 담지된 입자의 양은 마스크의 전기 부하량을 감소 시킴으로써 감소시킬 수 있으며, 전도성 입자는 마스크에 접착되지 않으므로, 공기 통풍 또는 브러싱에 의해 용이하게 제거될 수 있다. 따라서, 필름면상에 균일하게 배열된 전도성 입자를 함유하는 전도성 입자를 함유하는 이방 전도성 수지 필름을 수득할 수 있다.
제 1H 도, 제11도 및 제 1J 도는 전도성 입자가, 가열 또는 압착에 의해 용이하게 제거될 수 있는 전기 절연층으로 피복된, 입자 또는 그의 응집물인, 본 발명의 구현예 (9) 과 관련된 공정을 나타낸다. 제 1H 도의 공정에서는, 절연층으로 피복된 전도성 입자를 접착층상에 도포한다. 제 1I 도의 공정에서는, 접속되는 회로간에 표본을 위치시키고, 제 1J 도의 공정에서는, 가압하에 가열함으로써 절연층이 이동하게 되어 회로간에 전기 접속이 수득된다. 절연층은 필름 형성 접합제 용액에 불용성이므로, 절연층은 필름 형성 접합제 용액중에 그 자체가 잔류한다. 또한, 입자가 접착층에 고정되므로, 이들은 필름 형성 접합제 내에서 서로 응집하지 않으며 필름면상에 균일하게 분산된다. 따라서, 전도성 입자가 농후하게 충진되어 서로 접촉한다 하더라도, 입자간의 전기 절연층에 의해 면방향에서의 전기 절연이 유지된다. 반대 전극간의 전기접속은 압착 또는 가압하 가열에 의해 입자 표면상에서 절연층을 제거함으로써 수득될 수 있다.
제 1K 도 및 제 1L 도는 전기 절연층으로 피복된 전도성 입자를 이용하고 수지 필름의 전후면상에 노출된 전도성 입자의 전기 절연층을 제거하는, 구현예 (10) 에 관련된 공정을 나타낸다. 제 4K 도는 전기 절연층으로 피복된 전도성 입자를 이용함으로써 수득된 필름 성형체를 나타내며, 제 1L 도는 필름 표면상에 노출된 전기 절연층이 제거된 상태를 나타낸다. 절연층은 필름 형성 수지 용액에 불용성이므로, 필름 형성 수지 용액중에서 그 자체로서 유지되어, 전도성 입자가 농후하게 충진되어 서로 접촉할 경우에도 입자간의 전기 절연층에 의해 면방향의 절연이 유지된다. 필름 형성 수지와 비혼화성인 수지가 절연층 물질로서 선택되므로, 적절한 용매를 이용함으로써 필름표면상에 노출된 절연층만을 용출시킬 수 있다. 이 방법에 따라, 전기 접속을 제조할 때 절연층을 제거하기가 곤란한 경우에도, 절연층으로 피복된 전도성 입자를 이용함으로써 높은 전도성 짐 밀도를 갖는 이방 전도성 수지 필름을 사용할 수 있다.
제 1M 도는 전자선을 광투과성 기판면부터 가하여 필름 형성 수지를 경화하는, 본 발명의 구현예 (11)을 예시하는 도면이다. 전자선 조사에너지를 억제함으로써,경화되는 필름 두께를, 전도성 입자가 필름 형성 수지 표면상에 노출되도록 조정할 수 있다. 전도성 입자가, 표면상에 박 금속 증착물을 갖는 수지 입자여서 전자선의 투과가 용이해지는 경우에, 전도성 입자에 의해 광으로부터 차폐된 부분도 또한 경화되므로, 전도성 입자가 필름으로부터 떨어져 나올 수 없다.
제 1N 도는 본 발명의 구현예 (12) 및 (14) 와 관련된 셋업을 나타낸다. 필름 두께 방향으로 상이한 농도를 갖도록 전도성 입자가 분산된 이방 전도성 수지 필름을 이용함으로써 전기 접속을 수행할 경우, 전도성 입자로 충진된 층은 접합제층보다 용융 점도가 더 높아지므로, 유동성이 감소하고 접합제만을 전극간의 공간에 충진시켜서, 인접 회로간의 절연이 더욱 포지티브하게 유지되고 전도성에 기여하는 전도성 입자의 수가 증가한다. 또한, 가열 및 압착 고정물을 세트하여 가열이 접합제층면부터 수행될 경우, 접합제층이 먼저 용융되고 유체 상태로 되므로, 전극간의 공간에서 접합제만을 충진하는 효과가 증대된다.
제 10 도는 필름 형성 접합제가 회로간에 분산된 구현예 (13)과 관련된 공정을 나타낸다. 여기서, 전극간에 형성된 공간의 부피와 거의 동일한 부피를 수득하기 위해 필요한 두께를 갖는 필름 형성 접합제가 사용된다. 접속후, 제 3F 도에 나타낸 바와 같은 회로간에 공간이 없는 접속 구조가 제공된다.
제 1P 도는 가압하 가열 또는 광조사했을 때 접합제가 되는 필름 형성 수지를 이용한 이방 전도성 수지 필름의 단면구조를 나타내며, 이는 본 발명의 구현예 (2) 및 (3) 의 대표예이다. 필름 형성 수지로서, 가압하 가열 또는 광조사시 용융및 경화되는 열가소성 수지, 비경화열정화성 수지 또는 광경화성 수지를 이용함으로써 전극의 접합 및 전기 접속을 동시에 수득하는 것이 가능하다. 구체적으로, 전도성 입자는, 본 발명의 전도성 수지 필름이 이미 위치되고 전극간에 압착유지시켜 전기 접속을 제공하는 상태로 전극간에서 유지된다. 전도성 입자는 압력에 의해 변형되거나 전극내에 끼워져서 전극 및 필름 형성 수지가 접촉 상태가 된다. 필름 형성 수지는 가압하 가열 또는 광조사에 의해 경화되어 전극을 결합 상태로 유지시킨다. 압력에 의한 전기 접속 공정 및 가열 또는 광조사에 의한 전극간의 접합 공정은 동시에 수행될 수 있다. 또한, 접속되는 전기 부품의 전기 성능 시험 공정은 상기 두 공정사이에 혼입될 수 있다.
제 1Q 도는 본 발명의 구현예 (15) 에 따른 미세 전극 접속 구조물의 대략의 단면도이다. 제 1Q 도에 나타낸 바와 같이, 이방 전도성 수지 필름은 반대 전극간에 위치하므로, 반대 전극은 전도성이 된다. 전도성 입자는 압착시 변형을 수행하는 탄성 입자이므로, 전도성 입자를 변형시켜 전극을 전도성이 되게 하여, 전극의 높이가 확실히 분산되도록 한다.
제 1R 도는 납땜 레지스트와 같은 절연층이 전극간에 제공되며 전극이 돌출되지 않더라도 전도성 입자가 변형되어, 전도성 입자를 전극 부분에만 위치시킬 필요가 없는, 본 발명의 구현예 (24) 에 따른 구조를 나타낸다. 물론, 전도성 입자는 마스크를 이용함으로써 구현예 (22) 에서와 같이 전극 부분에만 위치시킬 수 있다.
제 2K 도는 통상적인 금속입자를 이용한 접속 메카니즘의 단면도이다. 이 경우, 급속 입자가, 전극높이의 분산 또는 금속 입자 크기의 분산을 흡수하는 정도로탄성 변형될 수 없으므로, 상기 분산은 기판의 유연성 또는 금속 입자의 결합제인 필름 기판의 유연성에 기인한 변형에 의해 무효하다. 결과적으로, 전극간의 간격이 감소하며, 전극 높이의 분산이 확대될 경우, 급속 입자는 전극과 접촉될 수 없다.
납땜 레지스트와 같은 절연층이 전극간에 제공되고 전극이 제 2L 도에 나타낸 바와 같이 돌출되지 않을 경우, 전도성 입자가 전극간에 존재하면, 전극 및 전도성 입자간의 접촉을 수행할 수 없게 되므로, 전극 부분에만 전도성 입자를 도입할 필요가 있다.
변형에 의해 전극 높이의 분산을 흡수하는 것만이 요구되므로, 전도성 입자의 크기는 구현예 (16) 에서와 같이 균일한 것이 바람직하다. 전도성 입자의 재료로는, 전도성 충진제가 분산된 전도성 중합체 또는 수지를 사용하는 것이 가능하다. 특히, 구현예 (17) 에서와 같이 금속의 박필름으로 피복된 플라스틱 입자가 시판되므로 바람직하다. 이 경우, 입자의 전도성은 표면상의 금속의 박필름에 의해 조정될 수 있는 반면, 변형성 및 탄성은 플라스틱 입자의 질에 의해 조정될 수 있으므로, 광범위한 범위내에서 적절한 조합을 선택할 수 있다. 전도성 입자의 표면상의 금속 박필름은 입자의 변형과 함께 변형되어야 하며, 따라서, 가단성이 높은 Pt 또는 Au 와 같은 금속 또는 합금을 사용함으로써 전도성 입자가 변형될 때 필름의 박리 또는 균열 위험을 최소화할수 있으므로 상기 급속의 사용 (구현예 (18)) 이 바람직하다.
입자 표면상의 금속 필름의 박리 또는 균열을 방지하기 위한 효과적인 방법은 입자 표면의 불균일성에 의해 발생한 앵커 효과에 의해 접합력을 강화하는 것이다. 구현예 (19) 에서와 같이, 각 표면상에 미세 기공을 갖는 플라스틱 입자를 도금함으로써, 금속 박필름을 기공의 내부에 형성시킬 수 있으며 높은 접착성이 수득될 수 있다. 기공이 입자의 표면 뿐만 아니라 내부에도 존재하면, 상기 기공은 상호연결되며, 전도성 통로가 입자의 내부에 형성되고, 입자 표면상에서 금속 필름의 균열 또는 박리를 유발할 가능성이 거의 없는 변형성 전도성 입자를 수득할 수 있다. 상기 변형성 전도성 입자를 사용함으로써, 가압하에 접촉시 전극의 변형을 유발할 위험이 제거될 수 있으며, 따라서 수득된 접속 구조물은 전기 부품의 시험에 적합하다. 종종 통상적인 전기 부품의 취급도중에 전극 표면이 유기물질로 오염되거나 금속 산화물의 얇은 절연층으로 피복되며, 일부 경우에는, 저항이 증가하여 청정 전극이 절연층을 통해 접속되지 않으면 양호한 접속이 수득될 수 없다. 절연층을 통한 상기 접속은 전도성 입자의 강성을 조정함으로써 수득될 수 있지만, 상술한 전극을 손상시키지 않는 범위내에서 적절한 강성을 선택해야 한다. 절연층을 통과하기에 충분한 경도를 갖는 미세 범프가 구현예 (20) 에서와 같이 전도성 입자의 표면상의 금속 박층내에 제공될 경우, 전극을 접속할 때 다량의 압력이 범프에 가해지며, 전도성 입자의 강성에 상관없이 양호한 전기 접속이 수득될 수 있다. 상기 미세 범프가 표면상에서 전도성이면, 목적을 달성할수 있고, 따라서 범프의 내부가 비전도성일 수 있다. 예를 들어, 경도가 높은 미세 실리카 또는 유리 입자를 전도성 입자의 표면상에 증착시키고, 구현예 (21) 에서와 같이 도금하여 절연 미립자의 표면을 피복함으로써 본 발명의 목적이 달성된다. 전도성 미립자를 증착함으로써 상기 범프가 제공될 경우, 표면상에 스핀형 범프를 갖는 경질 Ni 입자를 사용하는 것이 바람직하며, 상기 입자는 전극 표면상의 절연층을 용이하게 통과할 수 있어서 양호한 전기 접속이 수득된다. 상기 범프는, 적절한 도금 조건을 선택하거나, 먼저 범프 산화물 입자를 형성한 다음 이를 환원시킴으로써 도금된 표면상에 불균일성을 형성하는 것과 같은 그외의 방법에 의해 제공될 수 있다.
전도성 입자가 본 발명의 필름의 양면상에 노출된 이방 전도성 수지 필름을 이용하여, 기판 결합 및 고정용 상기 수지 필름의 표면상에 접합층을 제공함으로써 목적하는 접속 구조물을 수득할 수 있지만, 전도성이 접촉만으로도 생성될 수 있는 잇점을 이용하여 결합시키지 않고 탈착성의 접합 구조물을 수득하는 것도 가능하다. 전기 부품의 시험을 위해 상기 탈착성 접합계를 이용하는 경우, 전도성 입자가 변형가능하므로, EPC 기판과 같은 유연성 시험 기판 뿐만 아니라 본 발명의 구현예 (23) 과 같이 PCB, 유리 또는 세라믹 기판과 같은 변형성이 낮은 경질 기판을 사용할 수 있다. 기관상의 전극은 통상적인 급속박 에칭에 의해 제조된 것일 수 있으며, 구현예 (25) 에서와 같이 시험 기판상의 전극 높이 분산을 감소시키기 위해 전도성 물질을 도금, 진공 증발 또는 스퍼터링함으로써 제조된 박필름 전극을 사용하는것이 바람직하다. 구현예 (26) 에서와 같이, 기판상 인접 전극의 높이차가 10 ㎛ 이하이고 전도성 입자의 평균 입자 크기가 100 ㎛ 이하일 경우, 양호한 접속이 수득될 수 있으며, 전도성 입자간의 절연을 확증하고 미세 접속을 제공하는 요구조건 모두 만족될 수 있다. 또한, 구현예 (27) 에서와 같이, 본 발명의 이방 전도성 수지 필름을 이용하여 본 발명의 이방 전도성 수지 필름을 기판에 고정시킴으로써, 미세 전극상에 제공된 박필름을 반복되는 접속 공정내에서 손상에 대해 내성을 갖도록 할 수 있으며 취급 특성을 개선시킬 수 있다. 상기 접속 구조는, 전기 부품에서 전극 높이의 분산이 적으므로 액정 디스플레이, 나칩 집적 회로, TAB 집적 회로, 인쇄 배선판 등과 같은 전기 부품의 시험(구현예 (28) 및 (29))에 특히 적합하다.
본 발명을 하기 실시예를 참고로 더욱 상세히 설명하며, 하기 실시예는 단지 예시의 목적이며 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 이해 되어서는 안된다. 하기 실시예 및 비교예에 사용전 물질 및 처리 조건을 하기에 나타낸다.
접착 물질 : 10 ㎛ 두께 폴리이소부틸렌 접착 물질(VISTA NEX, 상표명,Tonex Co., Ltd,제) 또는 10 ㎛ 두께 실리콘형 접착 물질 (TPR 6712, 상표명, Toshiba Silicone Co., Ltd.제) 을 50 ㎛ 두께 PET 기판 필름상에 피복한다.
전도성 입자 : 가스 미립화에 의해 제조된 평균 크기 40 ㎛ 의 Ni 입자, 평균 크기가 10 ㎛ 인 폴리스티렌 구형 입자 및 평균 크기가 40 ㎛ 인 폴리스티렌 구형 입자의 표면상에 0.2 ㎛ Au 층을 형성시킴으로써 제조된 플라스틱 전도성 입자, 및 기공이 약 0.01 ㎛ 이고 평균 입자 크기가 40 ㎛ 인 스폰지 폴리스티렌 구형 입자의 표면상에 0.2 ㎛ Au 층을 형성시킴으로써 제조된 플라스틱 전도성 입자를 사용한다. 평균 크기가 40 ㎛ 인 폴리스티렌 구형 입자 및 스폰지 폴리스티렌 구형 입자를 이용한 전도성 입자의 입자 크기 분포의 표준 편차는 2㎛ 이하이다.
전도성 입자의 표면을, 습식법에 준하여 COATMIZER (상표명, FREUND Industries, Inc제) 에 의해 용매로서 메탄올을 사용하여 전기 절연 피복물질 CM4000 (Toray Industries, Inc제 메탄올 가용성 나일론)로 피복하여, 약 0.5 ㎛두께의 절연층을 형성한다.
전도성 입자 표면상에 미세 전도성 범프를 형성하기 위해, 1차 입자 크기가 0.04 ㎛ 인 미세 실리카 입자 또는 1 차 입자 크기가 약 3 ㎛인 미세 Ni 입자가 분산된 도금 용액중 Au 로 플라스틱 입자의 표면을 도금한다.
필름 형성 수지 : 에피코트 1001/에피코트 828/NIPOLE 1032 (Nippon Zeon Co., Ltd.제 니트릴 고무)/HITANOL 2400 (Hitachi Chemical Co., Ltd.제 알킬페놀)/CURZOL 2PZ (Shikoku Chemical Co., Ltd,제 2-페닐이미다졸)의 50/20/20/10/2 혼합물의 톨루엔 용액을 피복하고 건조시켜 수득된 열경화성 에폭시 수지, 폴리암산의 디메틸포름아미드(DMF)용액을 피복, 건조 및 광경화함으로써 수득된 폴리이미드 수지, 또는 우레탄 아크릴레이트 올리고머 (Shin Nakamura Chemical Co., Ltd.제) 의 메틸 에틸 케톤 용액을 피복, 건조 및 광경화합으로써 수득된 우레탄 수지가 사용된다.
자외선 조사에 의해 필름형성 수지를 경화하기 위해서는, 광경화제로서 벤조페논 및 미클러 케톤을 우레탄 아크릴레이트 올리고머 기준으로 각각 4 ∼ 1 %의 양으로 사용한다.
각 실시예에서 제조방법을 구체적으로 기재한다. 접착 물질 및 필름 형성 수지를 피복하기 위해서는 애플리케이터 형 피복기가 사용된다. 열경화성 에폭시 수지를 피복한 후에 80'℃ 에서 10 분간 건조를 수행한다. 폴리암산 피복물의 건조는 130℃ 에서 20 분간 수행되며, 탈수/이미드화는 400 ℃ 에서 10 분간 수행된다. 필름 형성 수지를 경화하기 위한 자외선 조사는 자외선 노광 장치 (Oak Seisakujo KK제)를 이용함으로써 1 면 노광에 있어서 700 mJ 의 누적량으로 수행된다. 경화된 필름 형성 수지의 두께는 입자와 인접한 부분에서는 입자의 반경과 실질적으로 동일할 것으로 생각되지만, 수지 두께는 입자 표면상에서의 광 회절 또는 광 반사의 영향하의 입자의 반경보다 5 ∼ 10 ㎛ 크게된다. 하지만, 전도성 입자에 의해 광으로부터 실질적으로 차폐되었으며 상기 영향이 제거된 부분에서 필름 형성 수지는 경화되지 않으며 전도성 입자의 표면이 노광된다.
전자선 조사는 전자 빔 조사기 (Iwasaki Electric Co., Ltd. 제) 를 이용함으로써 기판 필름면부터 전자선을 가함으로써 수행된다. 필름 형성 수지의 경화 두께는 전자선의 전압 및 전자선이 통과하는 기판 필름 또는 접착층의 두께를 증가시킴으로써 조정될 수 있지만, 가속 전압이 160 kV 에서 고정되고 기판 필름 두께가 100 ㎛ 에서 고정될 경우 필름 형성 수지의 경화두께는 30 ∼ 35 ㎛ 의 범위이며, 따라서 상기 값들이 시험 조건으로서 채택된다.
실시예 1 ∼ 5 및 비교예 1 에서, 접착층과의 공간으로부터 박리함으로써 수득된 이방 전도성 수지 필름을 증발시키기 위해서는, 라인폭이 50 ㎛ 이고, 간격이 100 ㎛ 이며 두께가 35 ㎛ 이고, 전체 회로 폭이 50 ㎜ 인 구리회로를 갖는 유연성 배선판 (FPC), 및 라인폭이 50 ㎛ 이고, 간격이 100 ㎛ 이며 두께가 0.1 ㎛ 이고, 전체 회로 폭이 50 ㎜ 인 투명 전극 회로 (인듐 주석 산화물 (ITO)) 를 갖는 유리 기판 배선판을 양 배선판의 회로가 서로 반대가 되도록 위치시키고, 수득된 이방 전도성 수지 필름을 반대 회로사이에 위치시키고 가압 (10 kg/㎠) 및 가열(170 ℃) 조건하에서 20초간 유지시켜 표본에 의해 회로를 결합시킨다. 상기 회로 결합에 사용된 장치는 표본이 실온의 플레이트상에 위치하며 상술한 온도로 가열된 열판에 의해 위로부터 압착된 구조물이다. 이방 전도성 수지 필름 (접합제) 을 위쪽으로 위치한 전도성 입자가 보다 적은 쪽에 삽입하여, 필름을 접합제-도포 면부터 가열한다.
실시예 6 ∼ 13 및 비교예 2 에서, 2 개의 FPC 배선판을 그의 회로가 서로 반대가 되도록 배치시킨 다음, 수득된 이방 전도성 수지 필름을 회로사이에 위치시켜 10 kg/㎠ 에서 압착하고, 상기 조건하에서, 접속 저항성 및 절연 저항성을 측정한다. 가압하 가열에 의해 제거되는 절연 피복물을 갖는 전도성 입자를 이용한 실시예 11 에서, 표본을 회로 사이에 위치시키고 30 초간 가압 (10 kg/㎠) 및 가열 (150 ℃) 조건하에서 유지시켜 질연 피복물을 제거한 다음, 가압하에 실온으로 냉각한다. 전기 접속과 동시에 회로를 결합함으로써 기계적 접속을 수득하기 위한 목적인 실시예 13 에서, 측정은 2 회 수행되며, 첫번째는, 표본을 회로간에 위치시키고 이를 가압 (10 kg/㎠) 하에 유지시키고, 두번째는 가압 (10 kg/㎠) 및 가열 (150 ℃) 조건하에서 30 초간 유지시켜 회로를 표본과 결합시킨 다음, 정상압하에서 실온으로 냉각한다.
실시예 14 ∼ 19 및 비교예 3 에서는, 라인폭이 100 ㎛ 이고, 간격이 200 ㎛ 이며 두께가 35 ㎛ 이고, 전체 회로 폭이 50 mm 인 구리 회로를 갖는 2 개의 FPC 배선판을 각 회로가 서로 반대가 되도록 배치시킨 다음, 수득된 이방 전도성 수지 필름을 회로사이에 위치시켜 10 kg/㎠ 의 압력하에서 이들을 결합시키고, 상기 조건하에서, 접속 저항성 및 절연 저항성을 측정한다. 가압하 가열에 의해 제거되는절연 피복물을 갖는 전도성 입자를 이용한 실시예 18에서, 표본을 회로사이에 위치시키고 30 초간 가압 (10 kg/㎠) 및 가열 (150 ℃)조건하에서 유지시켜 절연 피복물을 제거한 다음, 가압하에 실온으로 냉각한다.
실시예 20 ∼ 24 및 비교예 4 에서는, 라인폭이 50 ㎛ 이고, 간격이 100 ㎛ 이고, 높이가 약 0.8 ㎛ 이며, 전체 전극 폭이 50 mm 일때 인접 전극간의 최대 높이차가 약 0.3 ㎛ 이하인 Au-도금 2 mm 길이 전극을 갖는 유리 기판을 사용한다. 상기 기판은 그의 전극이 서로 반대되도록 배치된 다음, 수득된 이방 전도성 수지 필름을 전극사이에 위치시켜 이를 10 kg/㎠의 압력하에서 이들을 결합시키고, 상기 조건하에서, 접속 저항성을 측정한다.
실시예 21 및 24 및 비교예 5에서, 실시예 20에서 사용된 유리 기판의 하나를, 전극 표면 수준보다 평균 약 2 ㎛ 큰 납땜 레지스트 층을 갖는 인쇄 기판으로 대체한다. 전극은 높이가 18 ㎛ 인 Cu 전극이다.
실시예 23 에서는, 높이가 약 0.7 ㎛ 인 A1 전극을 갖는 실시예 20의 유리 기판을 사용한다.
실시예 25 에서는, 20초간 가압 (10 ks/㎠) 및 가열 (170 ℃) 조건하에서 유지시킴으로써 실시예 20 에서 수득된 이방 전도성 수지 필름을 에폭시 접합제를 이용하여 유리 기판의 하나에 결합시킨 다음, 필름을 그외의 유리 기판에 대해 압착하고 상기 상태하에서 방치한다.
실시예 26 에서는, 에폭시 접합제를 이방 전도성 수지 필름의 양면에 가하고 이 필름을 반대 유리 기판(실시예 20 에서 사용된 것과 동일)사이에 위치시키고,20초간 가압 (10 kg/㎠) 및 가열 (170 ℃)조건하에서 유지시켜 상기 두개의 유리 기판 모두를 결합 및 고정시킨다.
접속 저항성 및 절연 저항성을 정상압하 실온에서 측정한다. 구체적으로, 1 쌍의 기판간의 접속 저항성은 1 mA 의 전류를 흘림으로써 측정되며, 절연 저항성은 100 V 의 전압을 가함으로써 인접 접속 회로사이의 절연 저항성을 측정한다. 실시예 및 비교예에서 수득된 결과를 표 1 에 나타낸다.
실시예 1
건식 입자 도포기를 사용하여, 10 ㎛ 의 평균 입자 크기를 갖는 플라스틱 전도성 입자를 실리콘 기재 접착 물질이 도포된 PET 필름의 면에 도포한다. 이어서 월경화성 에폭시 수지 용액을 입자가 도포된 표면상에 피복하고 건조한다. 이러한 피복 조작에서, 열경화성 에폭시 수지의 농도 및 어플리케이터의 피복 갭을 약 25 ㎛ 의 필름 두께가 되도록 조절한다. 수득한 필름의 단면 형상을 관면한 결과 약 15 ㎛ 의 열경화성 에폭시 수지가 베이스 필름의 접착층상에 고정된 전도성 입자층에 형성된 것으로 확인되었다. 2층 구조의 필름을 접창층과의 계면으로 부터 박리하여 이방성 전도성 수지 필름을 수득한다.
실시및 2
마스크 (정전 방지처리를 수행한 15 ㎛ 메쉬 나일론) 를 실리콘기재 접착 물질이 도포된 PET 필름의 면에 단단히 부착시키고, 건식 입자 도포기를 사용하여, 10 ㎛ 의 평균 입자 크기를 갖는 플라스틱 전도성 입자를 20 ㎛ 메쉬 체를 통해 마스크에 도포한다. 도포후, 마스크의 기공안에 많은 입자가 들어가도록 하기위하여정전제거용 브러쉬를 사용하여 마스크상의 입자를 회전 이동 시킨다. 이어서 접창층에 고정되지 않은 남아있는 입자를 필름의 접착층에서 박리한다.
그후, 열경화성 에폭시 수지 용액을 입자가 도포된 필름의 면에 피복하고 건조한다.
실시예 3
건식 입자 도포기를 사용하여, 10 ㎛ 의 평균 입자 크기를 갖는 플라스틱 전도성 입자를 실리콘 기재 접착 물질이 도포된 PET 필름의 면에 도포한다. 약 3 내지 10 개의 도포된 전도성 입자가 서로 응집하여 많은 국부 층상 부분들을 형성한다. 입자가 도포된 필름의 면은 25 ㎛ PET 필름으로 커버되며 1 kg/㎠ 의 압력하에 고무 롤러사이에서 가압된다. 이어서, 커버 필름은 박리되고 전도성 입자의 도포조건이 관면된다. 전도성 입자는 접착층에 대하여 가압되고 그위에 실질적으로 단일층으로 고정되었다. 열경화성 에폭시 수지 용액은 입자가 도포된 필름의 표면에 피복 및 건조되었다.
실시예 4
건식 입자 도포기를 사용하여, 10 ㎛ 의 평균 입자 크기를 갖는 플라스틱 전도성 입자를 20 ㎛ 메쉬 체를 통하여 알루미늄박상에 도포한다. 마스크 (15 ㎛ 메쉬 나일론) 를 실리콘 기재 접착 물질이 도포된 PET 필름의 면에 단단히 부착시키고, 그의 마스크면을 코로나 충전기로 + 3 kV 까지 전기적으로 충전시킨다. 약 1 cm 의 간격으로 필름의 마스크화된 면이 전도성 입자가 도포된 PET 필름의 표면과 마주 보도록 하기 위하여 전도성 입자가 도포된 알루미늄박의 면에 마스크화된 PET필름을 위치시킨다. 알루미늄 박에 있는 전도성 입자는 정전력에 의하여 마스크안에있는 기공에 부착되며 접착층에 고정된다. 접착층에 고정된 전도성 입자가 동일한 전위까지 전기적으로 충전되므로, 정전 반발력이 전도성 입자간에 발생하며, 입자들이 서로응집하는 것을 방지하여 입자의 단일층을 형성한다. 이어서, 접창층에서 마스크를 박리하고 열경화성 에폭시 수지 용액을 입자가 도포된 표면상에 피복하고 건조한다.
실시예 5
건식 입자 도포기를 사용하여, 10 ㎛ 의 평균 입자 크기를 갖는 플라스틱 전도성 입자를 20 ㎛ 메쉬 체를 통해 실리콘 기재 접착 물질이 도포된 PET 필름의 면에 도포한다. 열경화성 에폭시 수지 용액은 입자가 도포된 필름의 면에 피복 및 건조되었다.
실시예 6
건식 입자 도포기를 사용하여, Ni 입자를 50 ㎛ 메쉬 체를 통하여 폴리이소부틸렌이 도포된 PET 필름의 면에 도포한다. 입자가 도포된 필름의 면을 폴리암산 용액으로 피복하고, 건조후 필름의 피복면을 폴리이소부틸렌과의 계면으로부터 박리하고 이미드화를 위한 열처리를 수행한다. 이 필름은 폴리이미드 부분에서 약 25 ㎛ 의 두께를 갖는다. 폴리암산 용액이 피복된 필름의 면에서, 입자 표면은 폴리이미드의 얇은 필름으로 커버되므로, 필름은 수산화나트륨 수용액에 함침되어 분해에 의하여 표면층에서 폴리이미드가 부분적으로 제거되어 입자 표면이 노출된다.
실시예 7
마스크 (정전 방지처리를 수행한 50 ㎛ 메쉬 나일론) 를 폴리이소부틸렌이 도포된 PET 필름의 면에 단단히 부착시키고, 건식 입자 도포기를 사용하여, Ni 입자를 50 ㎛ 메쉬 체를 통해 마스크화된 필름의 면상에 도포한다. 도포후, 마스크의 기공안에 많은 입자가 들어가도록 하기위하여 정전제거용 브러쉬를 사용하여 입자를 회전 이동 시킨다.
이어서 접착층에 고정되지 앉은 남아있는 입자를 압축 공기로 송풍하여 제거하고 필름의 접착층에서 박리한다. 입자가 도포된 필름의 면을 폴리암산 용액으로 피복하고, 건조후 필름의 피복면을 폴리이소부틸렌 계면에서 박리하고 이미드화를 위한 열처리를 한다. 필름은 폴리이미드 부분에서 약 25 ㎛ 의 두께를 갖는다. 폴리암산 용액이 피복된 필름의 면에서, 입자 표면은 폴리이미드의 얇은 필름으로 커버되므로, 필름은 수산화나트륨 수용액에 함칩되어 분해에 의하여 표면충에서 폴리이미드가 부분적으로 제거되어 입자 표면이 노출된다.
실시예 8
건식 입자 도포기를 사용하여, Ni 입자를 50 ㎛ 메쉬 체를 통하여 폴리이소부틸렌이 도포된 PET 필름의 면에 도포한다. 도포된 Ni 입자가 약 3 내지 10 개의 군으로 응집되어 국부적으로 충상을 형성하는 부분이 많다. 25 ㎛ PET커버 필름은 입자가 도포된 필름의 면에 위치시키고 1 kg/㎠ 의 압력하에 고무 롤러사이에서 가압된다. 이어서, 커버 필름은 박리되고 Ni 입자의 도포 조건이 관면된다. Ni 입자는 접착층에 가압되어 실질적으로 단일층을 형성한다. 폴리암산의 DMF 용액은 Ni 입자가 도포된 필름의 면에서 피복 및 건조한후, 막의 피복면을 폴리이소부틸렌 계면에서 박리하고 이미드화를 위한 열처리를 한다. 필름은 폴리이미드 부분예서 약 25 ㎛ 의 두께를 갖는다. 폴리암산 용액이 피복된 필름의 면에서, Ni 입자는 폴리이미드의 얇은 필름으로 커버되므로, 필름은 수산화나트륨 수용액에 함침되어 분해에 의하여 표면층에서 폴리이미드가 부분적으로 제거되어 입자 표면이 노출된다.
실시예 9
건식 입자 도포기를 사용하여, Ni 입자를 50 ㎛ 메쉬 체를 통하여 폴리이소부틸렌이 도포된 PET 필름의 면에 도포한다. 25 ㎛두께의 PET 커버 필름을 입자가 도포된 표면에 위치시키고 5 kg/㎠ 의 압력하에 고무 롤러사이에서 가압된다. 이어서, 커버 필름은 박리되고 Ni 입자의 도포 조건이 관면된다. Ni 입자는 접착층에 묻혀져 단일층으로서 평균 5 ㎛ 정도의 깊이가 된다. 폴리암산의 DMF 용액은 입자가 도포된 필름의 면에서 피복 및 건조한후, 막의 피복면을 폴리이소부틸렌 면에서 박리하고 이미드화를 위한 열처리를 한다. 필름은 폴리이미드 부분에서 약 25 ㎛ 의 두께를 갖는다. 폴리암산용액이 피복된 필름의 면에서, 입자 표면은 폴리이미드의 얇은 필름으로 커버되므로, 필름은 수산화나트륨 수용액에 함칩되어 분해에 의하여 표면층에서 폴리이미드가 부분적으로 제거되어 입자 표면이 노출된다.
실시예 10
건식 입자 도포기를 사용하여, Ni입자를 50 ㎛ 메쉬 체를 통해 알루미늄 박에 도포한다. 마스크(50 ㎛ 메쉬 나일론)를 폴리이소부틸렌이 도포된 PET 필름의 면에 단단히 부착시키고, 마스크화된 필름의 면을 코로나 충전기로 + 3 kV 까지 전기적으로 충전시키고, 약 1 cm의 간격으로 필름의 마스크화된 면이 Ni 입자가 도포된 면과 마주 보도록 하기 위하여 알루미늄박의 Ni 입자가 도포된 알루미늄박의 표면에 위치시킨다. 알루미늄박 상의 Ni 입자를 정전기력에 의해 마스크의 기공으로 끌어당기고 접착층에 고정시킨다. 접착층에 고정된 Ni 입자는 동일 포텐셜로 전기 충전되므로, 정전기적 반발력이 Ni 입자간에 발생하고, 이로 인해, 입자들이 서로 응집하여 입자 단일층을 형성하는 것이 방지된다. 이어서, 마스크를 접착층에서 박리제거한다. 폴리암산 용액을 필름에서 입자가 넓게 퍼진 쪽에 피복하고, 건조시킨후, 필름의 피복면을 폴리이소부틸렌 면부터 박리하고 가열처리하여 이미드화한다. 상기 필름은 폴리이미드 부분에서 약 25 ㎛ 두께이다. 필름의 폴리암산 용액 피복면상에서, 입자표면을 폴리이미드 박필름으로 피복하여, 필름을 수산화 나트륨 수용액중에 첨지하여 분해에 의해 표면층중의 폴리이미드를 부분적으로 제거하여, 입자 표면을 노출시킨다.
실시예 11
건식 입자 도포기를 이용하여, 절연 피복물을 갖는 전도성 Ni 입자를 50 ㎛ 메쉬 체를 통해 PET 필름의 폴리이소부틸렌 도포면상에 도포한다. 폴리암산 용액을 필름의 입자 도포면상에 피복하고, 건조시킨 후, 필름의 피복면을 폴리이소부틸렌 면부터 박리하고 열처리하여 이미드화한다. 상기 필름은 폴리이미드 부위에서 약 25 ㎛ 두께이다. 필름의 폴리암산 용액 피복면상에서, 입자 표면을 폴리이미드의 박필름으로 피복하여, 필름을 수산화 나트륩 수용액중에 침지하여, 분해에 의해 폴리이미드를 부분적으로 제거하여 입자 표면을 노출시킨다. 수득된 표본의 전기적 특성을 평가하기 위해서, 표본을 평가 회로사이에 위치시키고, 가압 (10 kg/㎠) 및가열 (150 ℃) 조건하에서 30 초간 유지시킨 다음, 가압하에 실온으로 냉각한다. 평가후 회로 표면을 관찰한 결과, 절연 피복층이 전혀 부착되지 않음을 확인하였다.
실싱예 12
건식 입자 도포기를 이용하여, 전도성 Ni 입자를 50 ㎛ 메쉬 체를 통해 PET 필름의 폴리이소부틸렌 도포면상에 도포한다. 폴리암산 용액을 필름의 입자 도포면상에 피복하고, 건조시킨 후, 필름의 피복면을 폴리이소부틸렌 면부터 박리하고 열처리하여 이미드화한다. 상기 필름은 폴리이미드 부위에서 약 25 ㎛ 두께이다. 필름의 폴리암산 용액 피복면 상에서, 입자 표면을 폴리이미드의 박필름으로 피복하여, 필름을 수산화나트륨 수용액중에 침지하여, 분해에 의해 폴리이미드를 부분적으로 제거하여 입자표면을 노출시킨다. 수득된 표본의 전기적 특성을 평가하기 위해서, 표본을 평가 회로사이에 위치시키고, 거기에 압력 (10 kg/㎠) 을 가한다.
실시예 13
건식 입자 도포기를 이용하여, 평균 크기가 40 ㎛ 인 전도성 플라스틱 입자를, 50 ㎛ 메쉬 체를 통해 PET 필름의 실리콘-기재 접착물질 도포면 상에 도포한다. 열경화성 에폭시 수지 용액을 필름의 입자 도포면상에 피복하고 건조시킨다.
이 필름은 전도성 플라스틱 입자를 함유하지 않는 필름 형성 수지 부위에서 약 25 ㎛ 두께이다. 필름의 필름 형성 수지 도포면상에서, 입자 표면을 필름 형성 수지의 박필름으로 피복하여, 필름을 톨루엔중에 침지시키고 부적포로 수회 닦는다. 전도성 플라스틱 입자는 필름 표면으로부터 돌출되므로, 필름 형성 수지의 박필름은 용이하게 제거될 수 있다. 이어서, 필름의 필름 형성 수지면을 접착면으로부터 박리하여 평가용 표본을 제조한다. 전기적 특성의 평가는, 표본을 평가 회로 사이에 위치 시키고 거기에 압력 (10 kg/㎠)을 가함으로써 및 표본을 가할 (10 kg/㎠) 및 가열 (170 ℃)조건하에서 30 초간 유지시켜 회로를 표본과 결합시킨 다음 정상압하에서 실온으로 냉각함으로써 2 회 수행된다. 결합후, 전도성 입자를 약 15 ㎛ 의 두께로 압축-변형시키고 필름 형성 수지를 회로간에 충진시키고 가교결합에 의해 경화하여, 회로를 강력하게 결합한다.
실시예 14
건식 입자 도포기를 이용하여, 50㎛ 메쉬 체를 통해 평균 크기가 40 ㎛ 인 전도성 플라스틱 입자를 PET 필름의 실리콘-기재 접착 물질 도포면상에 도포한다. 우레탄 아크릴레이트 올리고머 용액을 필름의 입자 도포면상에 피복한 다음, 건조한 후, 자외선으로 조사하여 필름 형성 수지를 경화한다. 상기 필름을 프로판올에 침지시켜 비경화 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 용출시키고 건조한후, 필름 형성 수지층 및 실리콘 접창층간의 공간을 따라 필름을 분리한다.
실시예 15
건식 입자 도포기를 이용하여, 50 ㎛ 메쉬 체를 통해 평균 크기가 40 ㎛ 인 전도성 플라스틱 입자를 PET 필름의 실리콘 접착 물질 도포면상에 도포한다. 도포 입자가 약 3 ∼ 10 개의 군으로 응집되어 층별화되는 부분이 많이 존재한다. PET 피복 필름을 필름의 입자 도포면상에 위치시키고 1 kg/㎠ 의 압력하에서 고무 롤사이에 압착시킨다. 이어서, 피복 필름을 제거하고 전도성 입자의 도포 상태를 관찰한다. 전도성 입자는 접창층으로 압착되어 실질적으로 입자의 단일층을 형성함이 관찰된다. 우레탄 아크릴레이트 올리고머 용액을 필름의 입자 도포면상에 피복하고, 건조후, 자외선으로 조사하여 필름 형성 수지를 경화한다. 이 필름을 이소프로판올에 침지하여 비경화 우레탄아크릴레이트 올리고머을 용출하고, 건조후, 필름 형성 수지 및 실리콘 접창층간의 공간을 따라 분리한다.
실시예 16
건식 입자 도포기를 이용하여, 50 ㎛ 메쉬 체를 통해 평균크기가 40 ㎛ 인 전도성 플라스틱 입자를 PET 필름의 실리콘 접착 물질 도포면상에 도포한다. 25 ㎛ PET 피복 필름을 필름의 입자 도포면상에 위치 시키고 5 kg/㎠ 의 압력하에서 고무 롤사이에서 압착한다. 이어서, 피복 필름을 제거하고 전도성 입자의 도포 상태를 관찰한다. 전도성 입자는 접착층내에 평균 약 5 ㎛ 의 깊이로 묻어서 실질적으로 입자의 단일충을 형성함이 관찰된다. 우레탄 아크릴레이트 올리고머 용액을 필름의 입자 도포면상에 피복하고, 건조후, 자외선을 가하여 필름 형성 수지를 경화한다. 이 필름을 이소프로판올에 침지하여 비경화 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 용출시키고, 건조후, 필름 형성 수지층 및 실리콘 접창층간의 공간을 따라 분리한다.
실시예 17
건식 입자 도포기를 이용하여, 50 ㎛ 메쉬 체를 통해 평균 크기가 40 ㎛ 인 전도성 플라스틱 입자를 PET 필름의 실리콘-기재 접착 물질 도포면상에 도포한다. 우레탄 아크릴레이트 올리고머 용액을 필름의 입자 도포면상에서 피복하고, 건조후, 기판 필름을 통해 전자선으로 조사하여 필름 형성 수지를 경화한다. 이 필름을이소프로판올에 침지하여 비경화 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 용출하고, 건조후, PET 필름으로부터 분리한다.
실시예 18
건식 입자 도포기를 이용하여, 50 ㎛ 메쉬 체를 통해 평균 크기가 40 ㎛ 인 전도성 플라스틱 입자를 PET 필름의 실리콘-기재 접착 물질 도포면상에 도포한다. 우레탄 아크릴레이트 올리고머 용액을 필름의 입자 도포면상에 피복하고, 건조후, 자외선에 노광시켜 필름 형성 수지를 경화한다. 이 필름을 이소프로판올에 침지시켜 비경화 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 용출시키고, 건조후, 필름형성수지 및 실리콘 접착층간의 공간을 따라 분리한다. 수득된 표본의 전기적 특성을 평가하기 위해, 이를 평가 회로사이에 위치시키고 가압 및 가열조건하에서 30 초간 유지시킨 다음, 가압하에서 실온으로 냉각한다. 평가후 회로 표면을 평가한 결과 절연 피복층은 부착되지 않았다.
실시예 19
건식 입자 도포기를 이용하여, 50 ㎛ 메쉬 체를 통해 평균 크기가 40 ㎛ 인 전도성 플라스틱 입자를 PET 필름의 실리콘-기재 접착 물질 도포면상에 도포한다. 우레탄 아크릴레이트 올리고머 용액을 필름의 입자 도포면상에 피복하고, 건조후, 자외선으로 조사하여 필름 형성 수지를 경화한다. 이 필름을 이소프로판올에 침지하여 비경화 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 용출시키고, 건조후, 필름 형성 수지층 및 실리콘 접착층간의 공간을 따라 분리한다. 이어서, 이 표본을 메탄올에 침지하여 표면상에 노출된 입자의 절연 피복물을 용출시킨다.
실시예 20
건식 입자 도포기를 이용하여, 80 ㎛ 메쉬 체를 통해 평균크기가 40 ㎛ 인 전도성 플라스틱 입자를 PET 필름의 실리콘-기재 접착 물질 도포면상에 도포한다. 필름의 접착면상에 50 ㎛ 메쉬 및 85 ㎛ -간격마스크를 꼭 맞게 부착하고, 전도성 입자를 그리드 패턴으로 배열한다.
광경화제를 함유하는 우레탄 아크릴레이트 올리고머 용액을 필름의 입자 도포면상에 피복하고, 건조후, 자외선에 노광시켜 필름 형성 수지를 경화한다. 이 필름을 이소프로판올에 침지하여 비경화 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 용출시키고, 건조후, 필름 형성 수지층 및 실리콘 접착층간의 공간을 따라 분리한다. 접속되는 기판으로는, 라인폭이 50 ㎛ 이고, 간격이 100 ㎛ 이고, 높이가 약 0.8 ㎛ 이며, 전체 전극 폭이 50 mm 일때 인접 전극간의 최대 높이차가 약 0.3 ㎛ 이하인 Au-도금 2 mm길이 전극을 갖는 유리 기판을 사용한다. 상기 기판은 그의 전극이 서로 반대되도록 배치된 다음, 수득된 이방 전도성 수지 필름을 전극사이에 위치시키고, 전극을 10 kg/cm2의 압력하에서 서로에 대해 압착시키고, 상기 조건하에서, 1 mA의 전류를 가함으로써 한쌍의 유리 기판간의 접속 저항성을 측정한다.
실시예 21
실시예 20 에서, 유리 기판중 하나를, 전극 표면 수준 보다 평균 약 2 ㎛ 큰 납땜 레지스트층을 갖는 인쇄 기판으로 대체한다. 전극은 높이가 18 ㎛ 인 Cu 전극이다.
실시예 22
실시예 20 에서, Au-도금되었으며 기공크기가 약 0.01 ㎛ 인 스폰지 폴리스틸렌 입자를 전도성 입자로서 사용한다.
실시예 23
실시예 20 에서, 전도성 입자로서, 1 차 입자 크기가 0.04 ㎛ 인 미세 실리카 입자가 분산된 도금액중에서 Au 도금되었으며 평균 크기가 40㎛ 인 플라스틱 입자를 사용하여, 전도성 입자의 표면 및 거기에 증착된 미세 실리카 입자의 표면을 Au 도금에 의해 피복한다. 또한, 유리 기판은 높이가 약 0.7 ㎛ 인 A1 전극으로 대체된다.
실시예 24
실시예 20 에서, 전도성 입자로서, 1 차 입자크기가 3 ㎛ 인 미세 Ni 입자가 분산된 도금액중에서 Au 도금되었으며 평균 크기가 40 ㎛ 인 플라스틱 입자를 사용하여, 전도성 입자의 표면 및 거기에 증착된 미세 실리카 입자의 표면을 Au 도금에 의해 피복한다. 또한, 실시예 20에서 사용된 유리기판중 하나는 높이가 전극 표면보다 평균 약 2 ㎛ 높게 위치한 납땜 레지스트층을 갖는 인쇄 기판으로 대체된다. 전극은 높이가 18 ㎛ 인 Cu 전극이다.
실시예 25
실시예 20 에서 수득된 이방 전도성 수지 필름을 경화하고, 가압하에 에폭시 접합제로 유리 기판중의 하나에 부착한 다음, 그외의 유리 기판에 대해 압착하여 이 상태로 유지시킨다.
실시예 26
실시예 20 에서 수득된 이방 전도성 수지 필름의 양면에 에폭시 접합제를 도포하고, 이 접합 필름을 가압하에 유리 기판사이에서 유지 및 경화시켜 유리 기판을 결합 및 고정시킨다.
비교예 1
제 2A 도에 나타낸 바와 같이, 평균 크기가 10 ㎛ 인 전도성 플라스틱 입자를 30 부피% 의 양으로 열경화성 에폭시 수지 용액에 분산시키고, 이 분산액을 애플리케이터에 의해 테프론 필름상에서 주조피복하여 건조시킨다. 수득된 필름에는, 많은 전도성 입자의 웅집물이 존재하며, 표면 불균일도가 크고, 평균 필름 두께는 약 25 ㎛ 이다.
비교예 2
제 2C 도에 나타낸 바와 같이, Ni 입자를 폴리암산의 DMF 용액에 30 부피% 의 양으로 분산시키고 분산액을 에플리케이터에 의해 PET 필름상에 주조피복한다. 주조 직후에, 제 2D 도에 나타낸 바와 같은 전도성 입자의 침강이 발생한다. 건조후, 피복물을 PET 필름으로부터 분리하고 가열하여 이미드화한다. 이 필름에는, 제 2E 도에 나타낸 바와 같이, 많은 전도성 입자의 응집물이 존재하며 표면 불균일도가 크고 평균 필름 두께는 약 70 ㎛ 이다. 입자 표면은 필름의 양면상에서 노출되지 않으므로, 이 필름을 수산화 나트륨 수용액에 침지하여 폴리이미드 표면을 부분 용출시켜 폴리이미드 부분의 두께를 전도성 입자의 크기보다 더 작은 정도로 감소시켜, 입자 표면을 노출시킨다. 입자의 침강으로 인해, 필름중 전도성 입자의 더우수한 부분이 PET 필름면상에 존재하므로, 폴리이소부틸렌-피복 PET 필름을 필름의 한면상에 적층시키고 수산화 나트륨 수용액에 침지하며, 단 각 면의 폴리이미드 분해 속도는 침지 시간에 의해 조정된다. 상기 공정을 제 2F 도 및 제 2G 도에 예시한다. 이 경우에, 폴리이미드 분해 속도는 침지 시간에 의해 조정되지만, Ni 입자간의 폴리이미드 부분의 필름 두께는 광범위하게 분산되며 필름 강도는 과다하게 감소한다. 또한 Ni 입자 표면이 노출되지 않은 부분도 존재한다. 제거되는 폴리이미드의 양을 감소시키기 위해 피복물 두께를 감소시키려는 시도를 해보았지만, 피복도중 에플리케이터 및 PET 필름간에 입자가 응집되어 많은 절 (rib)이 생성되어, 목적하는 필름이 수득될 수 없다. 제 2H 도에 나타낸, 수득된 표본의 전기적 특성의 평가는, 제 2I 도에 나타낸 바와 같이, 평가 회로간에 표본을 끼우고 거기에 압력 (10kg/cm2) 을 가함으로써 수행된다.
비교예 3
평균 크기가 40 ㎛ 인 전도성 플라스틱 입자를 10 부피 % 의 양으로 우레탄 아크릴레이트 올리고머의 MEK 용액에 분산시키고, 이 분산액을 에플리케이터에 의해 50 ㎛ 두께 PET 필름상에 주조 피복한다. 주조 직후에, 전도성 입자의 침강이 발생한다. 건조후, 통상적인 방법으로 자외선을 필름의 양면부터 가하여 필름 형성 수지를 경화한다. 필름을 이소프로판올, MEK 및 톨루엔과 같은 용매에 침지시키지만, 경화 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 용출될 수 없으며, 제 2J 도에 나타낸 바와 같이 입자는 비노출된 채로 잔류한다. 건조후, PET 필름을 제거한다. 평가 회로간에 표본을 위치시키고 거기에 압력(10 kg/cm2)을 가함으로써, 수득된 표본의 전기적 특성을 평가한다.
비교예 4
실시예 20에서, 평균 크기가 40 ㎛ 인 Ni 입자를 전도성 입자로서 사용한다.
비교예 5
실시예 20 에서, 평균 크기가 40 ㎛ 인 Ni 입자를 전도성 입자로서 사용하고, 유리 기판중 하나를, 전극 표면보다 평균 약 2 ㎛ 높게 위치한 납땜 레지스트층을 갖는 인쇄 기판으로 대체한다. 전극은 높이가 18 ㎛ 인 Cu 전극이다.
표 1
표 1 (계속)
본 발명에 따라, 상기에 상세히 설명한 바와 같이, 통상적인 필름과 비교하여 우수한 해상능을 갖는 이방 전도성 수지 필름이 제공되며, 고도의 미세도로 회로를 접속하는 것이 가능해진다.
제 1A-1R 도는 본 발명에 따른 이방 전도성 수지필름의 제조방법 및 상기 수지필름을 이용한 접속모드를 예시하는 배선 단면도이다.
제 2A-2L도는 선행기술에 따른 이방 전도성 수지필름의 제조방법 및 상기 수지필름을 이용한 접속모드를 예시하는 배선단면도이다.
제 3A-3F도, 4A-4G도 및 5A-5G도는 본발명에 따른 단계별로 나타낸 이방 전도성 수지필름의 제조방법 및 상기 수지필름을 이용한 접속 모드를 예시하는 배선 단면도이다.

Claims (30)

  1. 금속 입자, 표면상에 금속 증착물을 갖는 유리, 세라믹, 고무 및 플라스틱 입자, 장축을 갖는 전도성 입자, 및 전도성 입자들의 집합체(aggregates)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 전도성 입자를 담지체상에 형성된 접착층에 접착시키고 고정시키는 공정, 접착 물질과 비혼화성인, 합성수지, 엘라스토머, 열가소성 수지, 열경화성 수지, 및 광경화성 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 필름 형성 수지를 전도성 입자간에 충진시키는 공정, 및 전도성 입자를 포함하는 생성된 필름 형성 수지를 접창층으로부터 박리하는공정을 포함함을 특징으로 하는, 생성된 전도성 수지 필름이, 면 방향으로 균일하게 분산된 전도성 입자를 통해 필름 두께 방향으로만 전도성을 갖고, 다수의 전기 부품의 반대 위치 미세 전극의 전기 접속을 수득하기 위해 사용될 수 있는 이방 전도성 수지 필름의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 필름 형성 수지가 절연 접합제인 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 두께 방향만의 전도성이, 필름 형성 수지층의 전후 표면상에서 대기에 노출된 전도성 입자를 통해 수득되는 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 전도성 입자가, 접착층상에 미리 위치시킨 필름 또는 네트의 기공을 통해 접착충상에 접착 및 고정되는 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 필름 또는 네트가 교차 스트라이프 패턴 또는 교차 스티치 패턴을 갖는 제조방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 접창층 및 그의 지지체가 광투과성이며, 필름 형성 수지가, 필름 형성 수지를 층진시키는 공정후예 광투과성 접착 층측부터 노광시킴으로써 경화되는 광경화성 수지인 제조방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 전도성 입자를 접착시키는 공정이, 접착층상 전도성 입자의 입자 크기보다 큰 두께를 갖는 전도성 입자의 층을 형성하고, 전도성 입자충을 접착층에 대해 압착하여 전도성 입자를 전도성 입자의 입자 크기의 절반이하의 깊이로 묻는 공정에 의해 수행되는 제조방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 정전기력에 의해 접창층상에 전도성 입자를 분산시킴으로써, 전도성 입자 및 접착 물질을 상이한 전기 충전량으로 정전기 충전하는 제조방법.
  9. 제 4 항에 있어서, 정전기력에 의해 전도성 입자를 접창층상에 분산시킴으로써, 전도성 입자, 및 기공을 갖는 필름 또는 네트가, 상이한 전기 충전량으로 정전기 충전되어 전도성 입자를 형성하는 제조방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 전도성 입자가, 가열 또는 압착에 의해 제거가능한 전기 절연층으로 피복되는 제조방법.
  11. 제 3 항에 있어서, 전도성 입자가 전기 절연층으로 미리 피복되고, 이를, 전기 절연층을 노출 부위로부터 제거함으로써 필름 형성 수지충의 전후 표면상에서 대기 노출시키는 제조방법.
  12. 제 6 항에 있어서, 광이 전자 빔인 제조방법.
  13. 제 1 항에 있어서, 전도성 입자가 필름 두께 방향에서 상이한 농도로 분산되는 제조방법.
  14. 제 1 항에 있어서, 필름 형성 수지가, 전극을 표시하기 위해 반대 회로를 접촉시킬 때 형성된 공간의 부피와 거의 동일한 부피를 수득하기 위해 필요한 두께를 갖는 제조방법.
  15. 제 13 항의 방법에 의해 수득된 전도성 수지 필름 물질을 반대로 위치한 회로간에 위치시키고, 이방 전도성 수지 필름 물질을 전도성 입자의 농도가 적은 면부터 가열한 다음, 가압하에 가열함을 특징으로 하는, 회로의 전기 접속 방법.
  16. 다수의 전기 부품의 반대 미세 전극을 거의 동일한 면상에 위치시키고, 제 3 항의 방법에 의해 수득된 필름 형성 수지층의 전후면상에, 대기 노출된 전도성 입자를 통해 두께 방향으로만 전도성을 갖는 이방 전도성 수지 필름 물질을 미세 전극들 사이에 끼우고, 압착 또는 가압하가열하여 전기 접속을 제공함으로써 수득된 미세 전극 접속 구조물.
  17. 제 16 항에 있어서, 전도성 입자의 입자 크기 분포 표준 편차가 평균 입자 크기의 10 % 이하인 구조물,
  18. 제 16 항에 있어서, 전도성 입자가 금속 박필름으로 피복된 플라스틱 입자인 구조물.
  19. 제 18 항에 있어서, 급속이 주성분으로서 Au 또는 Pt 인 구조물.
  20. 제 16 항에 있어서, 전도성 입자가, 각 표면상에서 미세 기공을 갖거나 각 표면 및 그의 내부간에 상호접속된 미세 기공을 갖는 플라스틱 입자이며, 상기 기공의 일부 또는 전체가 금속으로 피복되거나 금속으로 충진된 구조물.
  21. 제 16 항에 있어서, 전도성 입자가 표면상에 미세 범프를 갖는 구조물.
  22. 제 21 항에 있어서, 미세 범프가, 입자크기가 전도성 입자크기와 비교하여 1/10 이하인 실리카, 유리 또는 Ni 의 미립자를 전도성 입자의 표면으로 제조한 다음, 전도성 박필름으로 피복함으로써 수득된 구조물.
  23. 제 16 항에 있어서, 이방 전도성 수지 필름 물질이, 접속된 전극 위치와 만나도록 위치된 전도성 입자를 함유하는 구조물.
  24. 제 16 항에 있어서, 미세 전극이, 반대로 위치한 기판상에 형성되며, 기판중 하나 또는 둘 모두가 유리 및 세라믹으로부터 선택된 고탄성 물질로 제조된 구조물.
  25. 제 16 항에 있어서, 미세 전극이, 반대로 위치한 기판상에 형성되며, 기판중 하나 또는 둘 모두상에서 형성된 전극이 기판 표면 수준보다 낮은 구조물.
  26. 제 16 항에 있어서, 미세 전극이, 반대로 위치한 기판상에 형성되며, 기판중 하나 또는 둘 모두상에서 형성된 전극이 도금, 진공에 의해 제조된 박필름 전극인 구조물.
  27. 제 16 항에 있어서, 기판상의 인접 전극의 높이차가 10 ㎛ 이하이고 전도성입자의 평균 입자 크기가 10 ㎛ 이하인 구조물.
  28. 제 16 항에 있어서, 미세 전극이, 반대로 위치한 기판상에서 형성되며, 1 개이상의 기판 및 이방 전도성 수지 필름이 끼우기 또는 접합에 의해 고정되는 구조물.
  29. 제 16 항에 있어서, 전기 부품이 액정 디스플레이, 나칩 집적 회로, TAB 집적 회로 또는 인쇄 배선판인 구조물.
  30. 제 16 항의 구조물을 이용하여 액정 디스플레이의 디스플레이, 액정 디스플레이를 구성하는 소자의 작동, 나칩 집적 회로, TAB 집적 회로의 작동 또는 인쇄 배선만의 전도성을 시험하는 방법.
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