KR100842981B1 - Anisotropic conductive film - Google Patents
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Abstract
Description
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.The following drawings attached to this specification are illustrative of preferred embodiments of the present invention, and together with the detailed description of the invention to serve to further understand the technical spirit of the present invention, the present invention is a matter described in such drawings It should not be construed as limited to.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 이방 도전성 필름을 사용하여 피접착부재를 접착시킨 형상을 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a shape in which a member to be bonded is bonded using an anisotropic conductive film according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부호에 대한 설명><Description of Major Symbols in Drawing>
10: 이방 도전성 필름 12: 전도성 미립자10: anisotropic conductive film 12: conductive fine particles
13: 제1피접착부재 14: 제2피접착부재13: first adhesive member 14: second adhesive member
15: 전극15: electrode
본 발명은 이방 도전성 필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이방 도전성 필름의 경화 후 모듈러스가 106 내지 109 Pa로 조절함으로써 피접착부재간의 접착력 을 향상시키는 동시에 전기적 접속을 반영구적으로 지속할 수 있는 이방 도전성 필름에 관한 것이다.The present invention relates to an anisotropic conductive film, and more particularly, anisotropy that can improve semi-permanent electrical connection while improving the adhesion between the members to be bonded by modulating the modulus after curing of the anisotropic conductive film to 10 6 to 10 9 Pa. It relates to a conductive film.
이방 도전성 필름은 미세한 간격의 전극을 갖는 회로들의 전기적 도통을 목적으로 열과 압력을 이용하여 접속시키는 일종이 커넥터이다. 이러한 이방 도전성 필름은 일반적으로 단층 또는 다층의 고분자 수지에 전기적 도통을 할 수 있는 도전성 미립자를 포함하며, 이 혼합액을 PET 등과 같은 기재필름에 코팅하여 얻어진다.The anisotropic conductive film is a type of connector that connects heat and pressure for the purpose of electrical conduction of circuits having finely spaced electrodes. Such an anisotropic conductive film generally contains conductive fine particles capable of electrical conduction to a single layer or multilayer polymer resin, and is obtained by coating the mixture on a base film such as PET.
이방 도전성 필름은 열과 압력을 가하여 피접착부재를 접합하게 되는데, 이때 이방 도전성 필름은 두 피접착부재를 고정시키는 동시에 전기적 접속을 반영구적으로 지속하여야만 한다. The anisotropic conductive film is bonded to the member to be bonded by applying heat and pressure, wherein the anisotropic conductive film must maintain the electrical connection semi-permanently while at the same time holding the two members to be bonded.
전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 노력이 관련 업계에서 지속되어 왔으며, 이러한 기술적 배경하에서 본 발명이 안출되었다.Efforts to solve the above-mentioned problems of the prior art have been continued in the related art, and the present invention has been devised under this technical background.
본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는, 피접착부재의 접착력을 더욱 향상시키고자 함에 있으며, 이러한 기술적 과제를 달성할 수 있는 이방 도전성 필름을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.The technical problem to be achieved by the present invention is to further improve the adhesive strength of the member to be bonded, and an object of the present invention is to provide an anisotropic conductive film capable of achieving such a technical problem.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제를 달성하기 위한 이방 도전성 필름은, 그 일면이 피접착부재에 코팅된 후에 접착되는 이방 도전성 접착층 및 상기 이방 도전성 접착층의 배면에 접착된 커버필름;을 포함하여 이루어진 이방 도전성 필름 에 있어서, 상기 이방 도전성 필름은 경화 후 모듈러스가 106 내지 109 Pa인 것을 특징으로 한다.The anisotropic conductive film for achieving the technical problem to be achieved by the present invention, an anisotropic conductive adhesive layer and its cover film adhered to the back surface of the anisotropic conductive adhesive layer is adhered after one surface is coated on the member to be bonded; In the film, the anisotropic conductive film has a modulus of 10 6 to 10 9 Pa after curing.
상기 이방 도전성 접착층은, 절연성 접착성분 80 내지 95 중량%, 도전성 미립자 2 내지 10 중량% 및 경화제 2 내지 10 중량%를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.It is preferable that the said anisotropic conductive adhesive layer contains 80 to 95 weight% of insulating adhesive components, 2 to 10 weight% of electroconductive fine particles, and 2 to 10 weight% of hardening | curing agents.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.
두 피접착부재간의 접착력은 이방 도전성 필름의 경화 후 모듈러스에 따라 크게 달라진다. 따라서, 본 발명에서는 이방 도전성 필름의 경화 후 모듈러스를 확인하고, 이 모듈러스가 피접착부재간의 접착력에 영향을 미치고 있음을 확인하였다.The adhesion between the two members to be bonded varies greatly depending on the modulus after curing of the anisotropic conductive film. Therefore, in the present invention, the modulus after curing of the anisotropic conductive film was confirmed, and it was confirmed that the modulus influences the adhesion between the members to be bonded.
본 발명의 이방 도전성 필름은 경화 후 모듈러스가 106 내지 109 Pa인 것이 바람직하다. 상기 이방 도전성 필름의 경화 후 모듈러스 범위에 있어서, 상기 하한가 미만이거나, 상기 상한가를 초과할 경우에는 피접착부재간의 접착력에 문제가 발생할 수 있어 바람직하지 않다. 본 발명에서는 반응기가 많은 모노머를 사용하고, 모듈러스가 높은 고분자를 사용하여 이방 도전성 필름의 경화 후 모듈러스를 상기 범위로 조절할 수 있다.The anisotropic conductive film of the present invention preferably has a modulus of 10 6 to 10 9 Pa after curing. In the modulus range after curing of the anisotropic conductive film, when the lower limit is less than or exceeds the upper limit, problems may arise in adhesion between the members to be bonded, which is not preferable. In the present invention, a large number of monomers are used in the reactor, and a high modulus polymer can be used to control the modulus after curing of the anisotropic conductive film in the above range.
상기 이방 도전성 필름의 접착층은 통상의 이방 도전성 필름에 사용되는 절연성 접착성분, 도전성 미립자 및 경화제를 포함할 수 있다.The adhesive layer of the anisotropic conductive film may include an insulating adhesive component, conductive fine particles and a curing agent used in a conventional anisotropic conductive film.
상기 절연성 접착성분으로는 다관능기를 가지는 모노머와 모듈러스가 높은 고분자를 함께 사용하는 것이 좋다.As the insulating adhesive component, a monomer having a multifunctional group and a polymer having high modulus may be used together.
상기 다관능기를 가지는 모노머는 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트(DPHA) 등을 사용할 수 있으며, 상기 모듈러스가 높은 고분자는 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 우레탄(urethane), 페놀(phenol)에 테트라에틸렌글리콜디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판프로필렌글리콜트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판에틸렌글리콜트리아크릴레이트, 이소시아눌산에틸렌글리콜변성트리아크릴레이트, 또는 디펜타에리스리톨펜타아크릴레이트 등의 모노머를 사용할 수 있다.As the monomer having a multifunctional group, dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA) may be used, and the polymer having high modulus is tetramethylglycol in polymethyl methacrylate (PMMA), urethane, and phenol. Diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, pentaerythritol triacrylate, trimethylol propane triacrylate, trimethylol propane propylene glycol triacrylate, trimethylol propane ethylene glycol triacrylate, isocyanuric acid ethylene glycol modified triacrylate Or monomers such as dipentaerythritol pentaacrylate can be used.
상기 절연성 접착성분은 이방 도전성 필름에 80 내지 95 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 절연성 접착성분의 함량범위에 있어서, 상기 하한치 미만일 경우에는 접속이 불안정하여 전기적 접속에 문제가 생겨 바람직하지 않으며, 상기 상한치를 초과할 경우에는 도전성 미립자 및 기타 물질의 함량이 상대적으로 적 어져 전기적 접속에 바람직하지 않다.The insulating adhesive component is preferably included in the anisotropic conductive film 80 to 95% by weight. In the content range of the insulating adhesive component, if the lower limit than the lower limit, the connection is unstable to cause problems in the electrical connection, and if the upper limit is exceeded, the content of the conductive fine particles and other materials is relatively small, the electrical connection Not desirable to
또한 상기 접착성분에는 필요에 따라 충전재, 연화제, 촉진제, 착색제, 난연화제, 광안정제, 커플링제, 또는 중합금지제 등이 더 첨가될 수 있다.In addition, a filler, a softener, an accelerator, a colorant, a flame retardant, a light stabilizer, a coupling agent, or a polymerization inhibitor may be further added to the adhesive component as necessary.
상기 도전성 미립자는 전기적 도통을 할 수 있는 것으로, 니켈, 철, 구리, 알루미늄, 주석, 아연, 크롬, 코발트, 은, 금 등의 금속 또는 금속산화물, 땜납, 카본 등 도전성이 있는 입자 자체를 사용하거나, 유리, 세라믹, 고분자 등의 핵제 표면에 무전해 도금법 등의 박층형성방법을 통하여 금속박층을 형성시킨 입자 또는 상기 도전성 입자 자체나 핵재 표면에 금속박층이 형성된 입자 표면에 절연성 수지로 피복한 입자를 도전성 입자로 사용할 수 있다.The conductive fine particles may be electrically conductive, and may use metals such as nickel, iron, copper, aluminum, tin, zinc, chromium, cobalt, silver, and gold, or conductive particles such as metal oxides, solders, carbons, or the like. Particles coated with an insulating resin on the surfaces of the metal foil layer formed on the surface of the nucleating agent such as glass, ceramic, polymer, etc. by a thin layer formation method such as electroless plating or on the surface of the conductive particles themselves or on the surface of the nuclear material. It can be used as electroconductive particle.
상기 도전성 미립자는 이방 도전성 필름에 2 내지 10 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 도전성 미립자의 함량범위에 있어서, 상기 하한치 미만일 경우에는 전극 위의 도전성 미림자 수가 적어서 전기접속에 문제가 생겨 바람직하지 않으며, 상기 상한치를 초과할 경우에는 이웃한 전극과의 전기적 숏트가 발생하여 바람직하지 않다.It is preferable that the said electroconductive fine particles are contained in 2 to 10 weight% in an anisotropic conductive film. In the content range of the conductive fine particles, less than the lower limit, the number of conductive miters on the electrode is not preferable because of the problem of electrical connection, and if the upper limit is exceeded, electrical short with the neighboring electrode is preferable. Not.
상기 경화제로는 라디칼을 발생하는 경화제로 과산화물류 또는 아조계 화합물류 등을 사용할 수 있으며, 에폭시 경화제로 상온에서 에폭시 관능기와 반응성이 없고, 일정 온도 이상에서 에폭시 관능기와 반응하는 캡슐화된 이미다졸계, 디시안디아미드계, 고상 아민계, 고상 산무수물계, 고상 아미드계, 고상 이소시아네이트계 경화제를 사용할 수 있다. 상기 경화제는 단독 또는 2 종 이상 혼합하여 사용가능하다.The curing agent may be a peroxide or an azo compound, etc. as a curing agent for generating radicals, an encapsulated imidazole system which is not reactive with an epoxy functional group at room temperature and reacts with an epoxy functional group at a predetermined temperature or more as an epoxy curing agent, Dicyandiamide, solid amine, solid acid anhydride, solid amide and solid isocyanate curing agents may be used. The said hardening | curing agent can be used individually or in mixture of 2 or more types.
상기 경화제는 이방 도전성 필름에 2 내지 10 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 경화제의 함량범위에 있어서, 상기 하한치 미만일 경우에는 접속 신뢰성이 낮아져 바람직하지 않으며, 상기 상한치를 초과할 경우에는 물리적 접착에 문제가 발생할 수 있어 바람직하지 않다.The curing agent is preferably included in 2 to 10% by weight in the anisotropic conductive film. In the content range of the curing agent, when the lower limit is less than the lower connection reliability is not preferable, and when the upper limit is exceeded, it is not preferable because problems may occur in physical adhesion.
상기와 같은 성분으로 이루어진 본 발명의 이방 도전성 필름은 상기 성분을 혼합한 후 커버필름에 코팅하고 이를 경화시키는 통상의 방법에 따라 최종 이방 도전성 필름으로 제조할 수 있다.The anisotropic conductive film of the present invention composed of the above components may be prepared as a final anisotropic conductive film according to a conventional method of coating the cover film and curing it after mixing the above components.
상기 커버필름은 당업계에서 사용되는 통상의 필름이면 그 종류가 제한되지 않으며, 예를 들어 PET 필름 등을 사용할 수 있다. 또한 상기 코팅방법 또한 당업계에서 사용되는 통상의 방법으로 실시할 수 있음은 물론이다.The cover film is not limited as long as it is a conventional film used in the art, for example PET film can be used. In addition, the coating method can also be carried out by conventional methods used in the art.
또한 상기 이방 도전성 필름을 이용하여 피접착부재를 접합시킬 수 있는데, 이때 상기 피접착부재로는 산화인듐주석(indium tin oxide, ITO) 유리, 연성인쇄회로(flexible printed circuit, FPC) 등을 사용할 수 있다.In addition, the adhesive member may be bonded using the anisotropic conductive film, wherein the adhesive member may be indium tin oxide (ITO) glass, a flexible printed circuit (FPC), or the like. have.
이하 본 발명의 이방 도전성 필름을 사용하여 피접착부재를 접합시키는 방법을 도 1을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a method of bonding the member to be bonded using the anisotropic conductive film of the present invention will be described with reference to FIG. 1.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 이방 도전성 필름을 사용하여 피접착부재를 접착시킨 형상을 나타내는 단면도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 각각의 일면에 전극(15)이 구비된 제1피접착부재(13)와 제2접착부제(14) 사이에 이방 도전성 필름(10)이 위치하며, 상기 이방 도전성 필름(10)은 절연성 접착성분(11) 내에 전도성 미립자(12)가 포함되어 있다. 또한, 상기 이방 도전성 필름(10)으로 접합된 피접착부재(13, 14)의 외부에는 이방 도전성 필름(10)을 경화시키기 위한 열과 압력이 가해지게 된다.1 is a cross-sectional view showing a shape in which a member to be bonded is bonded using an anisotropic conductive film according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the anisotropic
상기 전극(15)은 제1피접착부재(13) 또는 제2접착부제(14)의 일면에 소정의 간격으로 형성되게 되는데, 이때 상기 전극(15)의 간격은 당업자가 목적하는 바에 따라 적절히 조절할 수 있음은 물론이다.The
또한, 상기 이방 도전성 필름(10), 제1피접착부재(13) 및 제2접착부제(14)는 전술한 바와 동일한 의미로 해석할 수 있다.In addition, the anisotropic
상기와 같은 이방 도전성 필름(10)은 경화 후 모듈러스를 다관능기를 가지는 모노머를 첨가하여 경화 후 모듈러스를 106 내지 109 Pa로 조절함으로써 피접착부재(13, 14)간의 접착력을 향상시킬 수 있다.The anisotropic
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예와 이에 대비되는 비교예를 통하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, in order to help the understanding of the present invention will be described in more detail through preferred examples and comparative examples.
실시예 1Example 1
경화 후 모듈러스 조절을 위해 다관능기 모노머인 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(DPHA) 10 중량% 및 고분자 수지로 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA) 15 중량%, 우레탄(urethane) 15 중량%, 페놀(phenol) 10 중량%, 아크릴 모노머인 트리메틸올프로핀프로필렌글리콜트리아크릴레이트 20 중량%, 트리메틸올프로판에틸렌글리콜트리아크릴레이트 20.5 중량%를 첨가한 후, 도전성 미립자로 sekisui AUL704를 3.5 중량% 및 경화제로 t-부틸퍼록시에틸헥사노네이트 6 중량%로 혼합하고, 분산시킨 이방 도전성 접착재를 PET 필름 위에 22 ㎛ 두께로 코팅하여 이방 도전성 필름(ACF)을 제조하고, 이를 120 ℃ 오븐에서 충분히 경화시킨 후, 동적 기계적 분석 장비(DMTA, Dynamic Mechanical Thermal Analyzer)를 이용하여 상온 상압 조건에서 모듈러스를 측정하여 경화 후 모듈러스가 1×109 Pa인 이방 도전성 필름을 제조하였다.10% by weight of the polyfunctional monomer dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA) and 15% by weight of polymethyl methacrylate (PMMA), 15% by weight of urethane, and phenol ) 10% by weight, 20% by weight of trimethylolpropene propylene glycol triacrylate as an acrylic monomer, 20.5% by weight of trimethylolpropaneethylene glycol triacrylate, and 3.5% by weight of sekisui AUL704 as conductive fine particles and t as a curing agent. After mixing with 6% by weight of -butyl peroxyethylhexanoate and dispersing the dispersed anisotropic conductive adhesive material on the PET film to a thickness of 22 ㎛ to prepare an anisotropic conductive film (ACF), it was sufficiently cured in 120 ℃ oven, Anisotropy with modulus of 1 × 10 9 Pa after curing by measuring the modulus at room temperature and atmospheric pressure using a Dynamic Mechanical Thermal Analyzer (DMTA) A conductive film was prepared.
실시예 2∼7 및 비교예 1∼4Examples 2-7 and Comparative Examples 1-4
상기 실시예 1에서 사용한 이방 도전성 필름의 경화 후 모듈러스를 하기 표 1과 같이 조절한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.After the curing of the anisotropic conductive film used in Example 1 was carried out in the same manner as in Example 1 except that the modulus was adjusted as shown in Table 1.
상기 실시예 1 내지 7 및 비교예 1 내지 4에서 제조한 이방 도전성 필름을 각각 이용하여 피접착부재인 산화인듐주석(ITO) 유리와 연성회로기판(FPC)을 접착한 후, 열과 압력을 부가하여 두 피접착부재를 접속 고정하였다.Using the anisotropic conductive films prepared in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 4, respectively, the indium tin oxide (ITO) glass and the flexible printed circuit board (FPC), which are members to be bonded, are bonded to each other. Two to-be-adhered members were fixed.
상기 피접착부재간의 접착력은 90°peel strenght 장비를 사용하여 100 ㎝/min 속도로 측정하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.The adhesive force between the members to be bonded is measured at a speed of 100 cm / min using a 90 ° peel strenght equipment, and the results are shown in Table 1 below.
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 경화 후 모듈러스를 106 내지 109 Pa로 조절한 실시예 1 내지 7의 이방 도전성 필름의 경우 피접착부재간의 접착력을 향상시킬 수 있음을 확인할 수 있었다. 반면, 경화 후 모듈러스가 너무 높거나 낮은 경우에는 피접착부재간의 접착력에 있어 나쁜 결과를 가져옴을 알 수 있었다.As shown in Table 1, in the case of the anisotropic conductive film of Examples 1 to 7 in which the modulus was adjusted to 10 6 to 10 9 Pa after curing according to the present invention, it was confirmed that the adhesion between the members to be bonded could be improved. . On the other hand, when the modulus is too high or too low after curing, it can be seen that it has a bad result in the adhesion between the members to be bonded.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and is intended by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described.
본 발명에 따른 이방 도전성 필름은 피접착부재간의 접착력을 향상시키는 동시에 전기적 접속을 반영구적으로 지속할 수 있다.The anisotropic conductive film according to the present invention can improve the adhesion between the members to be bonded and at the same time semi-permanently maintain the electrical connection.
Claims (9)
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