KR100575262B1 - 절연 전도성 미립자 및 이를 함유하는 이방전도성 필름 - Google Patents

절연 전도성 미립자 및 이를 함유하는 이방전도성 필름 Download PDF

Info

Publication number
KR100575262B1
KR100575262B1 KR1020030078506A KR20030078506A KR100575262B1 KR 100575262 B1 KR100575262 B1 KR 100575262B1 KR 1020030078506 A KR1020030078506 A KR 1020030078506A KR 20030078506 A KR20030078506 A KR 20030078506A KR 100575262 B1 KR100575262 B1 KR 100575262B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fine particles
acrylate
meth
particles
insulating
Prior art date
Application number
KR1020030078506A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20050044010A (ko
Inventor
박진규
이재호
Original Assignee
제일모직주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 제일모직주식회사 filed Critical 제일모직주식회사
Priority to KR1020030078506A priority Critical patent/KR100575262B1/ko
Publication of KR20050044010A publication Critical patent/KR20050044010A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100575262B1 publication Critical patent/KR100575262B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/12Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D125/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D125/02Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C09D125/04Homopolymers or copolymers of styrene
    • C09D125/08Copolymers of styrene
    • C09D125/12Copolymers of styrene with unsaturated nitriles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/12Electroplating: Baths therefor from solutions of nickel or cobalt
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/48Electroplating: Baths therefor from solutions of gold
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/20Conductive material dispersed in non-conductive organic material
    • H01B1/22Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising metals or alloys
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/321Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by conductive adhesives
    • H05K3/323Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by conductive adhesives by applying an anisotropic conductive adhesive layer over an array of pads
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/02Fillers; Particles; Fibers; Reinforcement materials
    • H05K2201/0203Fillers and particles
    • H05K2201/0206Materials
    • H05K2201/0221Insulating particles having an electrically conductive coating
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/02Fillers; Particles; Fibers; Reinforcement materials
    • H05K2201/0203Fillers and particles
    • H05K2201/0206Materials
    • H05K2201/0224Conductive particles having an insulating coating

Abstract

본 발명에 따른 절연 전도성 미립자는 기재수지 미립자의 표면에 니켈 층 및 금 층이 순차적으로 도금되어 있고, 최외각에는 가교 유기 미립자 층이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명에 따른 이방전도성 필름은 상기 절연 전도성 미립자를 20,000∼80,000 개/㎟ 함유하는 것을 특징으로 한다.
절연 전도성 미립자, 도전입자, 이방전도성 필름, LCD 패키지

Description

절연 전도성 미립자 및 이를 함유하는 이방전도성 필름{Insulated Conductive Particles and an Anisotropic Conductive Film containing the Particles}
도 1은 종래의 도전입자를 함유한 이방전도성 필름을 부착하여 액정 표시 기판과 구동용 집적회로를 접속하였을 때의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 절연 전도성 미립자의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 절연 전도성 미립자를 함유한 이방전도성 필름을 액정 표시 기판과 구동용 집적회로 사이에 접합시키기 전의 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 이방전도성 필름을 액정 표시 기판과 구동용 집적회로 사이에 접합하여 회로를 접속시켰을 때의 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
* 도면의 주요부호에 대한 간단한 설명 *
1: 액정 표시 기판 2: 구동용 집적회로
3: 도전입자를 함유한 이방전도성 필름
4: 절연 전도성 미립자
5: 절연 전도성 미립자를 함유한 이방전도성 필름
11: 배선 패턴 21: 범프(bump) 전극
31: 절연성 접착제 32: 도전입자
41: 기재수지 미립자 42: 니켈(Ni) 층
43: 금(Au) 층 44: 가교 유기 미립자 층
51: 절연성 접착제
발명의 분야
본 발명은 절연 전도성 미립자 및 이를 함유한 이방전도성 필름에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 종래의 도전입자의 최외각에 절연층을 형성한 절연 전도성 미립자 및 종래의 이방전도성 필름에 상기 절연 전도성 미립자를 도입함으로써 높은 통전신뢰성과 절연신뢰성을 가진 이방전도성 필름에 관한 것이다.
발명의 배경
일반적으로 액정 디스플레이 기능은 그 기술이 발달함에 따라, 디스플레이의 고해상도 및 칼라화가 진행되어 픽셀 피치(pixel pitch)가 감소되고 기판 위에 인쇄된 리드(lead) 수가 증가되고 있는 추세이다. 이러한 기술적 요구에 따라, LCD 패널(panel)과 구동 집적회로(driver IC) 및 인쇄회로기판(printed circuit board, PCB)을 접속하는 LCD 패키징(packaging) 기술도 발전해 오고 있는데, 회로가 점점 미세화되면서 이에 따른 패키징 기술도 여러방법으로 발달하고 있다.
특히, 여러 가지 LCD 패키징 기술 중에서도 가장 많이 사용되고 있는 것으로 COF(chip on film)법에 의한 액정 디스플레이 패널과 인쇄회로기판의 전기적 접속을 이방전도성 필름을 이용하여 패키징하는 법이 있으며, 또한 차세대 LCD 패키징 법으로 구동 IC 베어 칩(driver IC bare chip)을 LCD 패널 위에 직접 IC접속법으로 접속시키고 인쇄회로기판과의 접속은 연성회로기판(flexible printed circuit board, FPC)를 이용하여 이방전도성 필름(anisotropic conductive film, ACF)으로 접속시키는 패키징법이 이용되고 있다.
이러한 LCD 패키징에 접속재료로 사용되는 접착용 이방전도성 필름은 열가소성, 열경화성 또는 열가소성 및 열경화성이 혼합된 수지를 사용할 수 있다. 이방전도성 필름의 개발 초기에는 접착제로서 스티렌계 블록공중합체 등의 열가소성 수지가 사용되었으나 내열성이 약하고 용융온도가 높아 접속저항이 커지는 문제점이 있기 때문에, 최근에는 접속신뢰성의 향상을 위해 에폭시 수지와 같은 열경화성 수지를 사용한다. 이러한 열경화성 접착제는 도전입자를 분산시켜 이형 처리한 PET 필름 상에 코팅하는 방법으로 접착필름 형태로 제조한 z-축 전도성접착용 필름이 주로 사용된다. 이 필름은 x-y 평면방향으로는 절연성을 가진다.
일본특허공개 평5-21094호, 평5-226020호, 평7-211374호, 평8-311420호, 평9-199206호, 평9-199207호, 평9-31419호, 평9-63355호, 평9-115335호 등에서 이러한 접착용 이방전도성 필름에 대하여 개시하고 있다. 최근 기술이 파인 피치(fine-pitch)화 되고, IC 범프(bump)의 면적이 미세화 되어 감에 따라 이방전도성 필름 중에 함유되는 도전입자의 입경을 작게할 필요가 있고, 또한 통전신뢰성을 향상시키기 위해서 도전입자의 배합량을 증가시키기 위한 연구가 계속 되고 있다. 그러나, 상기 특허는 도전입자의 입경이 감소함에 따라 도전입자의 2차 응집 현상이 발생하고 이에 따라 접속의 불균일이나 패턴 간에 단락이 일어나는 문제점이 발생한다.
이를 해결하기 위한 공지의 기술로는 도전입자의 표면을 절연층으로 피복한 절연코트입자를 사용하거나, 이방전도성 필름을 다층화하여 접속을 할 때에 전극으로부터의 도전입자의 유출을 방지하려는 것이 있다. 그러나, 절연성 수지로 피복시킨 절연코트입자를 사용할 경우, 최외각 절연 수지 층의 응집 및 분산 불량성에 의해 장기간 동안 통전신뢰성이 저하되는 문제가 있다. 또, 도전입자의 배합량을 증가시키면, 범프(bump)간격이 10 ㎛ 이하인 파인 피치(fine-pitch) 간의 IC 접속에서는 절연신뢰성이 저하되는 문제점이 발생한다.
한편, 일본특허공개 평4-174980호에서는, 도전입자의 표면을 가열에 의해 변형되는 열가소성 절연층으로 피복한 절연피복입자와, 이 절연피복입자보다 경질인 두께제어입자를 가열에 의해 소성 유동성을 나타내는 절연성 접착제 중에 함유시킨 회로의 접속부재가 기재되어 있다. 그러나, 이 접속부재는 두께제어입자가 절연체 인 경우 이 두께제어입자는 통전에는 관여하지 않으므로 높은 통전신뢰성을 얻기 어렵다. 또한, 두께제어입자가 도체인 경우에는 배합량이 많아짐에 따라 단락이 일어나게 되어 절연신뢰성이 저하되는 문제점이 있다. 게다가, 두께제어입자는 기판 접착 시에 압축에 의해 변형되지 않으므로 입경이 균일하지 않은 경우 가장 큰 입경의 입자에 의해 필름 두께가 결정되어 소입경의 입자는 통전에 관여할 수 없게 되므로 통전신뢰도가 저하되는 문제점이 있다.
이에 본 발명자들은 상기의 문제점들을 해결하기 위하여 도전입자 개개의 표면에 균일한 가교 유기 미립자 층의 절연막을 부여함으로써 도전입자의 2차 응집을 방지하고 전도필름의 통전 및 절연 신뢰성을 높이기 위한 절연 전도성 미립자 및 이를 함유하는 이방전도성 필름을 개발하기에 이른 것이다.
본 발명의 목적은 기재수지 미립자에 니켈 및 금의 도금 층과 최외각에 가교 유기 미립자 층을 형성함으로써 회로가 미세화 되더라도 입자의 2차 응집을 방지함으로써 통전 및 절연 신뢰성이 높은 절연 전도성 미립자를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 종래의 이방전도성 필름에 사용되는 도전입자 대신에 절연 전도성 미립자를 사용함으로써 통전 및 절연 신뢰성이 높은 이방전도성 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 절연 전도성 미립자가 압궤됨으로써 z축 방향으로 통전이 되는 전기적 접속 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
발명의 요약
본 발명에 따른 절연 전도성 미립자는 기재수지 미립자의 표면에 니켈 층 및 금 층이 순차적으로 도금되어 있고, 최외각에는 가교 유기 미립자 층이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명에 따른 이방전도성 필름은 상기 절연 전도성 미립자를 20,000∼80,000 개/㎟ 함유하는 것을 특징으로 한다.
또한, LCD 패널과 구동 회로 간의 접속을 위해 이방전도성 필름을 두 기판 사이에 접합한 후 가열, 가압시켜 열경화성 수지의 경화에 의하여 접착하게 되고, 절연 전도성 미립자는 범프 전극과 패턴 간에 압궤(crushing)됨으로써 z축 방향으로 전기 접속을 이루게 되는 전기적 접속 방법도 본 발명에 포함된다.
이하 첨부된 도면과 함께 본 발명의 내용을 하기에 상세히 설명한다.
발명의 구체예에 대한 상세한 설명
도 1은 종래의 도전입자를 함유한 이방전도성 필름을 부착하여 액정 표시 기판과 구동용 집적회로를 접속하였을 때의 개략적인 단면도이다.
종래의 도전입자는 절연성 접착제에 독립적으로 분산되어 있다. 최근 들어, 기술이 발달함에 따라 범프 전극이나 회로기판의 패턴이 점차 미세화되어 도전입자가 독립적으로 존재하기 위해서는 도전입자의 크기를 작게 해야 한다. 그러나, 도전입자의 크기가 너무 작으면 입자간에 2차 응집현상이 일어나 통전신뢰성이 저하되고, 또한 전극간에 단락현상이 일어날 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 절연 전도성 미립자의 단면도이다.
본 발명에 따른 절연 전도성 미립자는 기재수지 미립자(41)의 표면에 니켈 층(42) 및 금 층(43)이 순차적으로 도금되어 있고, 최외각에는 가교 유기 미립자 층(44)이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
기재수지 미립자(41)는 단분산성의 스티렌계 또는 아크릴계 가교 고분자 미립자로 그 표면에 니켈 및 금 무전해 도금을 한다. 니켈 도금으로 인하여 금 도금이 용이해 진다. 또한, 금 도금층은 높은 통전신뢰성을 얻기 위해 반드시 필요하다.
상기 절연 전도성 미립자에 사용되는 기재수지 미립자는 라디칼 중합이 가능한 단량체로 구성되어 있으며, 구체적으로는 디비닐벤젠, 1,4-디비닐옥시부탄, 디비닐술폰, 디알릴프탈레이트, 디알릴아크릴아미드, 트리알릴(이소)시아누레이트, 트리알리트리멜리테이트 등의 알릴 화합물과 (폴리)에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, (폴리)프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 펜타에릴트리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에릴트리톨 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에릴트리톨 디(데타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에릴트리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 이펜타에릴트리톨 펜타(메타)아크릴레이트, 글리세롤 트리(메 타)아크릴레이트 등의 (폴리)알킬렌클리콜 디(메타)아크릴레이트 화합물 등을 1 또는 2이상 포함한다.
상기 절연 전도성 미립자의 최외각에 형성되어 있는 가교 유기 미립자 층(44)은 도 2에서 보는 바와 같이 박막처리화 되어 있다. 이러한 가교 유기 미립자 계열의 절연성 박막은 하이브리다이저(hybridizer)를 이용하여 니켈 및 금 도금된 기재 입자와 가교 유기 미립자의 기계적 복합화에 의해 미립자 상에 연속적 피막을 형성할 수 있다. 본 발명에서 사용하는 가교 유기 미립자는 스티렌과 아크릴로니트릴의 유화중합에 의하여 얻을 수 있는데, 이 때 이관능 에폭시아크릴레이트(epoxyacrylate)를 적당한 함량으로 첨가함으로써, 최종 유기 미립자의 구조를 가교 또는 하이퍼브랜치(hyperbranched) 구조로 조절할 수 있으며, 이로부터 절연 층으로 도입되는 유기 미립자의 내화학성 및 내습성 등을 조절할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 절연 전도성 미립자를 함유한 이방전도성 필름을 액정 표시 기판과 구동용 집적회로 사이에 접합시키기 전의 상태를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 이방전도성 필름을 액정 표시 기판과 구동용 집적회로 사이에 접합하여 회로를 접속시켰을 때의 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 절연 전도성 미립자는 배선 패턴(11)과 범프 전극(21) 사이에서 압궤(crushing) 됨으로써 z축 방향으로 전기적으로 접속되어 통전된다. 이러한, 절연 전도성 미립자를 절연성 접착제 내에 분포시켜 이방전도성 필름을 제조한다.
보다 구체적으로 설명하면, 본 발명에 따른 이방전도성 필름은 접착 필름 수지 및 필름 형성 수지로 이루어진 절연성 접착제, 경화제, 첨가제 및 상기 절연성 접착제 전체 중량에 대하여 절연 전도성 미립자 3∼10 중량%로 이루어진다.
본 발명에 따른 절연 전도성 미립자를 함유하는 이방전도성 필름은 도 3에 도시된 바와 같이 액정 표시 기판(1)과 구동용 집적회로(2)의 배선패턴(11) 및 전극(21) 간의 접속을 위해 두 기판 사이에 접합한 후 가열, 가압시켜 열경화성 수지의 경화에 의하여 접착하게 되고, 절연 전도성 미립자는 도 4에 도시된 바와 같이 범프 전극과 패턴 간에 압궤(crushing)됨으로써 전기 접속을 이루게 되는 것이다. 따라서, 절연 전도성 미립자는 최외각에 절연층이 있기 때문에 절연신뢰성이 높고, 압궤된 절연 전도성 미립자(4')는 전극 사이에서 압궤되었을 때, 상하방향(z축 방향)으로 전기를 통하게 하므로 통전신뢰성 또한 높다.
본 발명에 따른 이방전도성 필름에 사용하는 절연성 접착제 중 접착 필름 수지로는 1분자 내에 2개 이상의 에폭시기를 가지는 다가 에폭시 수지가 바람직하다. 구체적인 예로는 페놀노볼락, 크레졸노볼락과 같은 노볼락수지, 비스페놀A, 비스페놀F, 비스히드록시페닐에테르 등의 다가 페놀류, 에틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 글리세린, 트리메틸올프로판, 폴리프로필렌글리콜 등의 다가 알코올류, 에틸렌디아민, 트리에틸렌테트라아민, 아닐린 등의 폴리아미노화합물, 프탈산, 이소프탈산 등의 다가 카르복시화합물, 그 외 다양한 지방족, 방향족 에폭시 수지 등을 사용하는데, 이 성분들을 단독 혹은 2 이상 혼합하여 사용할 수도 있다.
본 발명에 사용되는 절연성 접착제 중, 필름 형성 수지는 사용되는 경화제와 화학적인 반응을 하지 않으면서, 필름 형성이 잘 될 수 있는 수지를 사용한다. 구체적인 예로는 아크릴레이트수지, 에틸렌아크릴레이트 공중합체, 에텔렌아크릴산 공중합체 등의 아크릴수지, 에틸렌수지, 에티렌프로필렌 공중합체 등의 올레핀 수지, 부타디엔수지, 아크릴로나이트릴부타디엔 공중합체, 스티렌부타디엔 블록공중합체, 스티렌부타디엔스티렌 블록공중합체, 카르복시화스티렌에틸렌부타디엔스티렌-블록공중합체, 에틸렌스티렌부틸렌블록공중합체, 나이트릴부타디엔고무, 스티렌부타디엔고무, 클로로프렌고무 등의 고무류, 비닐부티알수지, 비닐포름수지 등의 비닐류수지, 폴리에스터, 시아네이트에스터수지 등의 에스터수지류, 그 외에 페녹시수지, 실리콘 고무, 우레탄 수지 등이 있으며, 이 성분들 중 1 또는 2 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 이방전도성필름에 사용되는 경화제는 1분자 내에 2개 이상의 활성수소를 가지는 것을 사용하는데, 그 예로는 이미다졸계, 이소시아네이트계, 아민계, 아미드계, 산무수물계가 있으며, 이 성분을 1 또는 2 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 또한, 첨가제는 분산성이나 필름형성을 돕는 역할을 한다.
본 발명에 따른 이방전도성 필름에 함유되는 절연 전도성 미립자의 함량은 20,000∼80,000 개/㎟ 가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 30,000∼60,000 개/㎟ 이다. 또한, 절연 전도성 미립자의 배합량은 상기 절연성 접착제 전체 중량에 대하여 대하여 3∼10 중량%가 적당하다. 3 중량% 이하에서는 안정한 도전통로를 얻기가 어렵고, 10중량% 이상에서는 접속 회로간의 절연신뢰성을 얻기가 힘들다. 상기 절연 전도성 미립자의 열분해 온도는 300℃∼500℃이다.
본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 구체화될 것이며, 하기 실시예는 본 발명의 구체적인 예시에 불과하며 본 발명의 보호범위를 한정하거나 제한하고자 하는 것은 아니다.
실시예
본 발명에 따른 절연 전도성 미립자를 이용하여 이방전도성 필름을 하기의 성분 및 방법에 따라 제조하였다.
에폭시당량 7000의 비스페놀A형 에폭시수지 25 중량부, NBR 고무 65 중량부, 및 경화제 2-메틸이미다졸 4 중량부를 톨루엔 및 메틸에틸케톤의 혼합용매에 용해시킨 후 절연 전도성 미립자를 25,000 개/㎟ 의 함량으로 실란계 커플링제와 함께 잘 분산시킨 다음 이형 PET 필름 위에 코팅하여 건조시켜 두께 27 ㎛의 필름을 제조하였다. 상기 전도성 미립자는 입자크기가 4 ㎛ 정도 되는 기재수지 미립자의 표면에 니켈 및 금 도금층, 가교 유기 미립자 층이 형성된 것을 사용하였다.
이렇게 제조한 이방전도성 필름을 사용하여 하기와 같이 IC칩의 통전 및 절연신뢰성을 평가하였다.
실시예 1∼6
실시예 1∼6에서는 우선, 범프(bump) 높이 40㎛, IC칩 크기 6㎜×6㎜, 구리 및 금 도금으로 8 ㎛ 두께의 배선패턴을 형성한 BT수지 0.8 ㎜ 두께의 기판, 피치(pitch) 150㎛으로 하여 통전신뢰성 평가를 하였다. IC칩과 기판 사이에 본 발명에 따른 이방전도성 필름을 기재시킨 상태에서, 온도 200℃, 압력 400 kg/㎠ 하에서 15초간 가열 및 가압하여 압착시킴으로써 회로를 접속하였다. 이 접속 샘플을 85℃, 상대습도 85%RH, 1,000시간 동안 에이징(aging)한 후, 저항상승치로 통전신뢰성을 측정하였다.
다음으로, 범프(bump) 규격 70㎛×100㎛, 스페이스 10 ㎛, 범프 높이 20㎛, IC칩 크기 6mm×6mm, 유리상의 투명 전도성 전극(Indium Tin Oxide)으로 배선패턴을 형성한 투명기판, 피치(pitch) 80㎛, 및 라인 70㎛로 하여 절연신뢰성 평가를 하였다. 쇼트(short) 발생의 유무를 현미경으로 확인하기 위하여 투명기판을 사용하였다. 그 결과를 표 1에 나타내었다.
구 분 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6
절연 전도성 미립자의 함유량 (개/㎟) 20,000 30,000 30,000 40,000 40,000 50,000
절연 전도성 미립자의 크기 (㎛) 5.0 5.0 4.5 4.5 4.0 4.0
최외각 절연층의 두께 (최외각 층의 두께/기재수지 및 니켈, 금도금층 입자의 입경) 0.3 0.4 0.5 0.5 0.5 0.5
통전신뢰성 평가에 사용한 IC 범프의 면적 (㎛2) 3,000 3,000 3,000 3,000 3,000 3,000
통전신뢰성
◎:저항상승치 0.1Ω이하, △: 저항 상승치 0.1Ω초과 0.3Ω이하, ×:저항상승 0.3Ω초과
절연신뢰성 ×
◎:1010Ω이상, ×:1010Ω이하
비교실시예 1∼3
비교실시예 1∼3에서는 종래의 도전입자(비교실시예 1)와 도전입자의 표면에 LDPE 수지(비교실시예 2), PVA 수지(비교실시예 3) 층을 각각 형성한 입자를 함유한 이방전도성 필름의 통전 및 절연신뢰성 실시예 1∼6과 같은 방법으로 평가하였다. 그 결과를 표 2에 나타내었다.
구 분 비교실시예1 비교실시예2 비교실시예3
도전입자의 함유량 (개/㎟) 30,000 40,000 50,000
절연성 수지층의 종류 - LDPE 수지 PVA수지
최외각 절연층의 두께 (최외각 층의 두께/도전입자의 입경) - 0.05 0.05
통전신뢰성 평가에 사용한 IC 범프의 면적 (㎛2) 3,000 3,000 3,000
통전신뢰성 ×
◎:저항상승치 0.1Ω이하, △: 저항 상승치 0.1Ω초과 0.3Ω이하, ×:저항상승 0.3Ω초과
절연신뢰성 × ×
◎:1010Ω이상, ×:1010Ω이하
상기 실시예 1∼6 및 비교실시예 1∼3에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 절연 전도성 미립자를 함유한 이방전도성 필름은 보다 높은 통전신뢰성과 절연신뢰성을 얻을 수 있었다.
본 발명은 기재수지 미립자에 니켈 및 금의 도금층과 최외각에 가교 유기 미립자 층을 형성함으로써 회로가 미세화 되더라도 입자의 2차 응집을 방지함으로써 통전 및 절연 신뢰성이 높은 절연 전도성 미립자 및 이를 함유하는 이방전도성 필름을 제공하는 발명의 효과를 갖는다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이용될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (5)

  1. 이방전도성 필름에 사용되는 전도성 미립자에 있어서, 기재수지 미립자의 표면에 니켈 층 및 금 층이 순차적으로 도금되어 있고, 최외각에는 가교 유기 미립자 층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 절연 전도성 미립자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기재 수지 미립자는 디비닐벤젠, 1,4-디비닐옥시부탄, 디비닐술폰, 디알릴프탈레이트, 디알릴아크릴아미드, 트리알릴(이소)시아누레이트, 트리알리트리멜리테이트, (폴리)에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, (폴리)프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 펜타에릴트리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에릴트리톨 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에릴트리톨 디(데타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에릴트리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 이펜타에릴트리톨 펜타(메타)아크릴레이트, 및 글리세롤 트리(메타)아크릴레이트로 이루어지는 군으로부터 선택된 1 또는 2이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 절연 전도성 미립자.
  3. 제1항에 있어서, 상기 가교 유기 미립자 층은 스티렌과 아크릴로니트릴의 유화중합에 의하여 얻은 것을 특징으로 하는 절연 전도성 미립자.
  4. 제1항의 절연 전도성 미립자를 20,000∼80,000 개/㎟ 함유하는 것을 특징으로 하는 이방전도성 필름.
  5. LCD 패널과 구동 회로 간의 접속을 위해 이방전도성 필름을 두 기판 사이에 접합한 후 가열, 가압시켜 열경화성 수지의 경화에 의하여 접착하게 되고, 절연 전도성 미립자는 범프 전극과 패턴 간에 압궤(crushing)됨으로써 z축 방향으로 전기 접속을 이루게 되는 것을 특징으로 하는 LCD 패키지의 전기적 접속 방법.
KR1020030078506A 2003-11-07 2003-11-07 절연 전도성 미립자 및 이를 함유하는 이방전도성 필름 KR100575262B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030078506A KR100575262B1 (ko) 2003-11-07 2003-11-07 절연 전도성 미립자 및 이를 함유하는 이방전도성 필름

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030078506A KR100575262B1 (ko) 2003-11-07 2003-11-07 절연 전도성 미립자 및 이를 함유하는 이방전도성 필름

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050044010A KR20050044010A (ko) 2005-05-12
KR100575262B1 true KR100575262B1 (ko) 2006-04-28

Family

ID=37244421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030078506A KR100575262B1 (ko) 2003-11-07 2003-11-07 절연 전도성 미립자 및 이를 함유하는 이방전도성 필름

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100575262B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100852371B1 (ko) * 2005-08-04 2008-08-14 엔이씨 엘씨디 테크놀로지스, 엘티디. 이방성 도전성 접착 필름을 갖는 디스플레이 디바이스
KR100819524B1 (ko) * 2007-01-25 2008-04-07 제일모직주식회사 절연 전도성 미립자 및 이를 이용한 이방 전도성 필름

Also Published As

Publication number Publication date
KR20050044010A (ko) 2005-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100621463B1 (ko) 절연 전도성 미립자 및 이를 함유하는 이방 전도성 필름
KR100597391B1 (ko) 절연 전도성 미립자 및 이를 함유하는 이방 전도성 접착필름
US11319466B2 (en) Adhesive film
JP5844588B2 (ja) 回路接続材料及びそれを用いた接続方法並びに接続構造体
KR20100010694A (ko) 3층 이방성 도전 필름 및 이의 제조방법
JP3622792B2 (ja) 接続部材及び該接続部材を用いた電極の接続構造・接続方法
KR101872562B1 (ko) 회로 접속 재료 및 그것을 사용한 접속 방법 및 접속 구조체
KR100575262B1 (ko) 절연 전도성 미립자 및 이를 함유하는 이방전도성 필름
KR100595979B1 (ko) 절연 도전성 미립자 조성물 및 이를 이용한 이방성 도전성필름
JP4513147B2 (ja) 回路接続方法
JP2001164210A (ja) 異方導電フィルム及びそれを用いた電子機器
KR100622578B1 (ko) 전기적 접속신뢰성이 우수한 이방도전성 접착용 필름
KR100584222B1 (ko) 이방성 도전필름의 제조방법
JP4703306B2 (ja) 導電粒子の連結構造体
KR100593848B1 (ko) 절연 전도성 미립자 및 이를 이용한 이방 전도성 필름
KR20110053115A (ko) 이방성 도전 필름
JP2007035490A (ja) 接続部材
JP2004352785A (ja) 異方導電性接着剤
KR20110059274A (ko) 이방성 도전접속용 절연 도전성 입자 및 이를 이용한 이방성 도전접속재료
KR20200068500A (ko) 이방 도전성 필름 및/또는 이를 포함하는 디스플레이 장치 및/또는 이를 포함하는 반도체 장치
KR20100007035A (ko) 이방성 도전 필름의 제조방법 및 이에 의해 제조된 이방성도전 필름
JP2001127107A (ja) 接続材料および接続体
JPH0955279A (ja) 電極の接続方法および該方法で得た電極の接続構造
KR100704907B1 (ko) 절연 전도성 미립자 및 이를 이용한 이방 전도성 접착필름
Matsuda et al. Interconnection technologies of anisotropic conductive films and their application to flexible electronics

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130313

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140401

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160405

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170324

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180320

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190402

Year of fee payment: 14