KR101086659B1 - 이방도전성 접착 필름 - Google Patents

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Abstract

산화막이 형성된 미소피치의 접속전극에 대해 높은 접속신뢰성을 유지할 수 있는 이방도전성 접착필름을 제공한다.
본 발명의 이방도전성 접착필름 (1) 은, 절연성 접착제 수지 (6) 중에 도전입자 (7) 가 분산되어 구성된다. 도전입자 (7) 는, 스티렌계의 수지입자 (71) 의 표면에 니켈, 금 등의 도금을 실시함으로써 금속박막 (72) 이 형성되어 있다. 도전입자 (7) 의 금속박막 (72) 의 표면에는, 복수의 돌출부 (72a) 가 형성되어 있다.
이방도전성 접착필름

Description

이방도전성 접착 필름{ANISOTROPIC CONDUCTIVE ADHESIVE FILM}
본 발명은, 예컨대 액정표시장치 (LCD) 와 회로기판 사이의 전기적인 접속에 사용되는 이방도전성 접착필름에 관한 것이다.
종래, 예컨대 액정표시장치와 집적회로기판 등을 접속하는 수단으로써, 이방도전성 접착필름이 사용되고 있다.
이 이방도전성 접착필름은, 예컨대 TCP (Tape Carrier Package) 나 IC 칩의 접속전극과, LCD 패널의 유리기판상에 형성된 패턴전극을 접속하는 경우를 비롯하여, 여러 종류의 단자끼리를 고정함과 동시에 전기적으로 접속하는 경우에 사용되고 있다.
일반적으로, 이방도전성 접착필름은, 절연성 접착제 (바인더) 에 도전입자를 함유하여 구성된다. 이 경우, 전자입자로는, 예컨대 니켈, 은 등의 금속입자나 수지입자에 예컨대 니켈, 금의 금속도금에 의해 도전성 박막을 형성한 것 등이 사용되고 있다.
그런데, 전극패턴의 표면에 산화막이 형성되기 쉬운, 예컨대 알루미늄 (Al) 이나 크롬 (Cr) 등으로 이루어지는 배선패턴을 사용한 LCD 패널의 접속에 있어서는, 미소피치 (피치가 60 ㎛ 정도) 및 접속에 대한 고신뢰성 (온도 85 ℃, 상대습도 85 %, 1000 시간 정도) 이 요구되고 있다.
그러나, 종래의 기술에서는 이러한 요구를 만족시킬 수 없었다. 즉, 예컨대 니켈 (Ni) 등의 금속으로 이루어지는 도전입자를 사용한 이방도전성 접착필름의 경우, 전극패턴에 형성된 산화막을 돌파하여 도통은 하지만 금속입자의 입경이 불균일하여 미소피치에 적합하지 않고, 또한 선팽창계수가 바인더에 비해 작기 때문에, 열에이징후의 접속신뢰성이 낮다는 문제가 있다.
한편, 수지입자에 예컨대 금속도금을 실시한 도전입자를 사용한 이방도전성 접착필름의 경우, 산화막이 형성되어 있지 않은 패턴전극에 대해서는 미소피치화가 가능하지만, 산화막이 형성된 패턴전극에 대해 초기저항이 높다는 문제가 있었다.
본 발명은, 이러한 종래의 기술의 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 산화막이 형성된 미소피치의 접속전극에 대해 높은 접속신뢰성을 유지할 수 있는 이방도전성 접착필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 상기 목적을 달성하기 위해 연구를 거듭한 결과, 수지입자에 도전성 박막을 형성한 도전입자에 있어서 도전성 박막의 표면에 소정의 돌출부를 형성함으로써 산화막을 갖는 미소피치의 접속전극끼리를 확실하게 접속할 수 있음을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
이러한 발견에 의거하여 이루어진 본원 발명은, 수지입자의 표면에 도전성 박막을 갖는 도전입자를 절연성 접착제중에 분산하여 이루어지는 이방도전성 접착필름으로써, 도전입자의 도전성 박막의 표면에 돌출부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
본원 발명에 있어서는, 수지입자상의 도전성 박막의 표면에 돌출부를 형성했기 때문에, 가압시의 도전입자의 도전성 박막의 돌출부가 접속전극의 산화막을 돌파함으로써, 접속전극끼리를 확실하게 전기적으로 접속할 수 있다.
한편, 도전입자로서 수지입자를 핵으로 하는 것을 사용했기 때문에, 도전입자의 입경을 균일하게 할 수 있고, 또 에이징후에 접속전극간에서 절연성 접착제가 헐거워진 경우라도, 수지입자의 반발성에 의해 도전성 박막의 돌출부와 접속전극의 접촉을 유지할 수 있기 때문에, 높은 도통신뢰성을 확보할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 의하면, 산화막이 형성된 미소피치의 접속전극에 대해 높은 접속신뢰성을 유지할 수 있는 이방도전성 접착필름을 제공할 수 있다.
이 경우, 본원의 발명에 있어서, 수지입자의 경도가 10 % 압축변형시의 K 값으로 1 ×102 ∼ 2 ×103 kgf/㎟ 인 것도 효과적이다.
또, 본원 발명에 있어서, 수지입자의 10 % 압축변형시의 회복률이 5 % 이상인 것도 효과적이다.
또, 본원 발명에 있어서, 도전성 박막의 압축탄성률이 1.5 ×104 kgf/㎟ 이상인 것도 효과적이다.
본원 발명과 같이, 수지입자의 경도 및 회복률을 특정 범위로 설정하거나, 또는 도전성 박막의 압축탄성률을 수지입자의 경도보다 충분히 높게 설정하면, 가압시의 수지입자의 압축변형에 의한 반발력에 의해 패턴전극의 산화막을 확실하게 돌파할 수 있어, 도전입자를 통해 접속전극끼리를 확실하게 접속하는 것이 가능해진다.
또한, 본원 발명에 있어서, 도전성 박막의 표면의 돌출부의 평균개수가 4 ∼ 300 개인 것도 효과적이다.
본원 발명과 같이, 도전성 박막의 돌출부의 수가 4 ∼ 300 개가 되도록 구성하면, 산화막을 돌파하여 접속전극에 접촉하는 부분의 면적을 크게 하여 전극간의 접속을 충분하게 확보할 수 있다.
또한, 본원 발명에 있어서, 도전입자의 배합량이 1 ∼ 15 체적% 인 것도 효과적이다.
본원 발명에 의하면, 도전입자를 통해 접속전극끼리를 확실하게 접속하는 것이 가능해진다.
또한, 본원 발명에 있어서, 도전입자의 도전성 박막의 표면에 절연층이 형성되어 있는 것도 효과적이다.
본원 발명에 의하면, 도전입자를 많이 배합하여 응집한 경우라도, 도전입자 끼리가 전기적으로 단락상태가 되는 것을 방지할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 산화막이 형성된 미소피치의 접속전극에 대해 높은 접속신뢰성을 유지할 수 있는 이방도전성 접착필름을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명에 관한 이방도전성 접착필름의 실시형태를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1a ∼ 도 1c 는, 본 발명에 관한 이방도전성 접착필름의 바람직한 실시형태를 나타내는 것으로, 도 1a 는, 열압착후의 상태를 나타내는 구성도, 도 1b 는 도 1a 의 일점쇄선 A 로 둘러싸인 부분을 확대하여 나타내는 확대도, 도 1c 는 도 1a 의 일점쇄선 B 로 둘러싸인 부분을 확대하여 나타내는 확대도이다. 도 2 는 본 발명에 관한 도전입자구조를 전자현미경을 사용하여 5000 배로 확대하여 촬영한 사진의 일례이다.
도 1a 내지 1c 에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 이방도전성 접착필름 (1) 은 예컨대 회로기판 (2) 의 전극 (3) 과 유리패널 (4) 의 전극 (5) 을 접속할 때 사용되는 것으로, 필름상의 절연성 접착제 수지 (절연성 접착제) (6) 중에 도전입자 (7) 가 분산되어 구성된다. 여기서, 회로기판 (2) 의 서로 이웃하는 전극 (3) 의 피치는 60 ㎛ 정도이다.
또한, 본 실시형태의 경우, 도 1c 에 나타낸 바와 같이, 예컨대 회로기판 (2) 의 전극 (3) 의 표면에 산화막 (8) 이 형성되어 있는 것으로 한다.
본 발명의 경우, 절연성 접착제 수지 (6) 로는 예컨대 에폭시 수지를 주성분으로 하여, 커플링제, 경화제 등을 함유하는 것 등을 사용할 수 있다.
또, 도시하지 않았지만, 이 이방도전성 접착필름 (1) 은, 박리용의 예컨대 박리 폴리에틸렌 텔레프탈레이트 (PET) 필름상에 형성되고, 또 이방도전성 접착필름 (1) 의 표면은 필요에 따라 커버필름에 의해 덮여 있다.
한편, 도전입자 (7) 로는, 후술하는 바와 같이, 수지입자 (71) 에 금속박막 (도전성 박막) (72) 을 피복하고, 그 금속박막 (72) 의 표면에 돌출부 (72a) 를 형성한 것을 사용한다.
여기서, 수지입자 (71) 로는, 예컨대 에폭시 수지, 페놀 수지, 아크릴 수지, 아크릴로니트릴 스티렌 (AS) 수지, 벤조구아나민 수지 및 디비닐벤젠, 스티렌계 등의 수지를 사용할 수 있다.
수지입자 (71) 의 평균입경은, 도통신뢰성의 확보의 관점에서, 2 ∼ 10 ㎛ 로 하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는, 3 ∼ 8 ㎛ 이다. 또, 마찬가지로, 도통신뢰성의 확보의 관점에서, 수지입자 (71) 의 입경의 편차는, ±2 ㎛ 이내로 하는 것이 바람직하다.
또, 수지입자 (71) 로는, 10 % 압축변형시의 경도가, K 값으로 100 ∼ 2000 kgf/㎟ (1 kgf/㎟ = 9.80665 MPa) 인 것을 사용하는 것이 바람직하고, 더 바람직한 10 % 압축변형시의 K 값은, 200 ∼ 1500 kgf/㎟ 이다.
수지입자 (71) 의 10 % 압축변형시의 K 값이 100 kgf/㎟ 보다 작으면, 가압 시에 수지입자 (71) 의 변형이 커서 금속박막 (72) 의 돌출부 (72a) 에 의해 산화막을 충분히 돌파할 수 없기 때문에, 도통저항이 높아진다는 문제가 있고, 2000 kgf/㎟ 보다 크면, 수지입자 (71) 가 적당하게 부서지지 않기 때문에 전극단자의 두께의 편차를 흡수할 수 없고, 또 가압시에 높은 압력이 필요로 됨과 동시에, 도전입자의 반발력이 커져 계면박리를 일으키는 등의 문제가 있다.
또한, 수지입자 (71) 의 10 % 압축변형시의 회복률은, 5 % 이상인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 7 % 이상이다.
수지입자 (71) 의 회복률이 5 % 보다 작으면, 수지입자 (71) 가 부서진 상태에서 충분한 반발성을 갖지 않기 때문에, 절연성 접착제 수지 (6) 등의 변위에 따라갈 수 없어 도통저항이 높아진다는 문제가 있다.
여기서, 수지입자 (71) 의 10 % 압축변형시의 K 값은, 수지입자 (71) 에 대한 압축변위와 압축하중의 관계중, 10 % 압축변형시에서의 압축변위 및 하중치와의 관계에서 구해지는 것이다.
이하에 K 값을 나타내는 식을 나타낸다.
K 값 = 2.8 P/πd2 (kgf/mm2)
P : 10 % 압축변위시의 하중 (kgf)
d : 도전입자의 입경 (mm)
또, 수지입자 (71) 의 10 % 압축변형시하에서의 회복률은, 수지입자 (71) 를 압축한 경우에서의 원점 하중치 0.1 gf 에서 반전 하중치 1.0 gf 까지의 수지입자 (71) 의 변위 (L1) 와, 수지입자 (71) 의 압축하중을 제거한 경우에서의 반전 하중치 1.0 gf 에서 원점 하중치 0.1 gf 까지의 수지입자 (71) 의 변위 (L2) 의 비를 백분율로 표시한 값으로 정의한다.
이하에 회복률 (R) 을 나타내는 식을 나타낸다.
R (회복률) = (L1 / L2) ×100 (%)
본 발명에 있어서는, 예컨대 수지입자 (71) 의 표면에 무전해 도금을 실시함으로써 금속박막 (72) 을 형성한다. 이 경우, 금속박막 (72) 을 형성하기 위한 재료로는, 예컨대 니켈, 금 등을 사용할 수 있다.
금속박막 (72) 의 압축탄성률은, 10 % 압축변형시에서, 1.5 ×104 kgf/㎟ 이상인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 2.0 ×104 kgf/㎟ 이상이다.
금속박막 (72) 의 압축탄성률이 1.5 ×104 kgf/㎟ 보다 작으면, 가압시에 금속박막 (72) 의 돌출부 (72a) 가 부서져 금속박막 (72) 의 돌출부 (72a) 가 산화막 (8) 을 충분히 돌파할 수 없다는 문제가 있다.
본 실시형태의 경우, 금속박막 (72) 의 표면의 돌출부 (72a) 는, 예컨대, 수지입자 (71) 의 표면에 무전해 도금을 실시할 때 처리온도를 변화시켜 니켈 등의 반응속도를 바꿈으로써 형성할 수 있다.
여기서, 금속박막 (72) 의 돌출부 (72a) 의 높이는 0.01 ∼ 3 ㎛ 인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.1 ∼ 1 ㎛ 이다.
금속박막 (72) 의 돌출부 (72a) 의 높이가 0.01 ㎛ 보다 작으면, 가압시에 금속박막 (72) 의 돌출부 (72a) 가 산화막 (8) 을 돌파할 수 없고, 회로기판 (2) 의 전극 (3) 에 달하지 않기 때문에 전극 (3 및 5) 간의 접속이 불충분해진다는 문제가 있고, 3 ㎛ 보다 크면, 돌출부 (72a) 의 수가 적어져 도전입자 (7) 와 전극 (3) 이 접촉하지 않게 되므로 전극 (3 및 5) 간의 접속이 불충분해진다는 문제가 있다.
금속박막 (72) 의 표면에서의 돌출부 (72a) 의 수는, 4 ∼ 300 개인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 4 ∼ 200 개이다.
금속박막 (72) 의 돌출부 (72a) 의 수가 4 개보다 적으면, 산화막 (8) 을 돌파하여 전극 (3) 에 접촉하는 부분의 면적이 작아 전극 (3 및 5) 간의 접속을 충분하게 확보할 수 없다는 문제가 있고, 300 개보다 많으면, 금속박막 (72) 의 돌출부 (72a) 끼리가 응집하여 금속박막 (72) 의 두께가 불균일해지는 문제가 있다.
이와 같은 구성을 갖는 도전입자 (7) 의 배합량은, 1 ∼ 15 체적% 인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 2 ∼ 15 체적% 이다.
도전입자 (7) 의 배합량이 1 체적% 보다 작으면, 전극 (3 및 5) 간의 접속이 확보되지 않아 도통저항이 높아지는 문제가 있고, 15 체적% 보다 크면, 도전입자 (7) 끼리가 응집하여 인접하는 전극 (3 및 5) 간의 절연저항이 낮아지는 문제가 있다.
한편, 도전입자 (7) 의 배합량이 5 ∼ 15 체적% 인 경우에는, 도전입자 (7) 의 금속박막 (72) 의 표면에 절연층을 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명의 이방도전성 접착필름 (1) 을 작성하기 위해서는, 먼저 소정의 에폭시 수지를 용해시킨 용액에, 용제에 분산시킨 도전입자 (7) 를 더하여, 이들을 혼합하여 바인더 페이스트를 조제한다.
이어서, 이 바인더 페이스트를 예컨대 폴리에스테르 필름 등의 박리 필름 상에 코팅하고, 건조후, 커버필름을 라미네이트하여 이방도전성 접착필름 (1) 을 얻는다.
본 발명의 이방도전성 접착필름 (1) 을 사용하여 전극 (3 및 5) 간의 접속을 실시하는 경우에는, 예컨대 유리패널 (2) 의 표면에 이방도전성 접착필름 (1) 을 점착하고, 위치맞춤 및 가접속을 실시한 후에, 도 1a 에 나타낸 바와 같이, 소정의 온도 및 압력으로 열압착을 실시함으로써, 유리패널 (4) 의 전극 (5) 과 회로기판 (2) 의 전극 (3) 을 전기적으로 접속시킨 상태에서 절연성 접착제 수지 (6) 를 경화시킨다.
도 1c 에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 있어서는 열압착시에 수지입자 (71) 의 반발력에 의해 금속박막 (72) 의 돌출부 (72a) 가 산화막 (8) 을 돌파하여 회로기판 (2) 의 전극 (3) 과 접촉하기 때문에, 이 도전입자 (7) 의 금속박막 (72) 을 통해 회로기판 (2) 의 전극 (3) 과 유리패널 (4) 의 전극 (5) 이 전기적으로 접속된다.
그 결과, 본 발명에 의하면, 미소피치로 배열된 전극 (3) 에 대해, 그 전극 (3) 에 산화막 (8) 이 형성되어 있는 경우라도, 높은 접속신뢰성을 확보할 수 있다.
또한, 수지입자 (7) 의 경도, 금속박막 (72) 의 압축탄성률, 금속박막 (72) 의 표면에 형성하는 돌출부 (72a) 의 수, 그 높이, 도전입자의 배합량을 조정함으로써, 회로기판 (2) 의 전극 (3) 과 유리패널 (4) 의 전극 (5) 을 확실하게 접속할 수 있고, 높은 접속신뢰성을 확보할 수 있다.
또한, 도전입자 (7) 를 5 ∼ 15 체적% 배합한 경우에 있어서는, 도전입자 (7) 의 금속박막 (72) 을 절연층에 의해 피복하도록 하면, 도전입자 (7) 끼리가 응집한 경우라도, 그 도전입자 (7) 가 전기적으로 단락상태가 되는 것을 방지할 수 있어, 접속신뢰성을 유지할 수 있다.
(실시예)
이하, 본 발명에 관한 이방도전성 접착필름의 실시예를 비교예와 함께 상세하게 설명한다.
[실시예 1]
먼저, 고형 비스페놀 A 형 에폭시 수지 (유까셸사 제조 상품명 EP1009) 48 중량%, 이미다졸계 경화제 (아사히카세이사 제조 상품명 HX3941HP) 50 중량%, 실란커플링제 (니혼유니카사 제조 상품명 A187) 2.0 중량% 를, 용제로서 농도 50 % 의 톨루엔에 용해하여 절연성 접착제 수지 (바인더) 용액을 조제한다.
그리고, 이 바인더 용액에 도전입자로서 벤조구아나민 입자에 니켈-금 도금을 실시한 것을 더하고, 도전입자의 배합량이 8 체적% 의 바인더 페이스트로 한다.
여기서, 벤조구아나민 입자의 평균입경은 5 ㎛, 입경의 편차는 ±1 ㎛ 이었다. 또, 벤조구아나민 입자의 10 % 압축변형시의 경도는, K 값으로 800 kgf/ ㎟, 마찬가지로 10 % 압축변형시의 회복률은 10 % 였다.
한편, 도 2 에 나타낸 바와 같이, 도금을 실시한 후의 도전입자를 전자현미경으로 5000 배로 확대하여 촬영하고, 그 전자현미경 사진을 사용하여 도전입자의 금속박막의 표면에 형성된 돌출부의 수를 세었다. 이 경우, 도전입자의 반구면 부분의 돌출부의 수를 세어, 그 값을 2 배로 한 것을 계수치로 한다. 또, 5 개의 도전입자에 대해 돌출부의 수를 세어, 그것들의 평균치를 실측치로 한다. 본 실시예의 경우는, 돌출부의 평균개수는 19.6 개였다.
또한, 도전입자의 금속박막의 표면에, 평균입경 1 ㎛ 의 아크릴/스티렌 입자를 공지의 하이블리다이제이션 처리를 이용하여 두께 0.1 ∼ 1 ㎛ 의 절연층을 형성하였다.
상술한 바인더 페이스트를 박리용의 PET 필름상에 건조후의 두께가 25 ㎛ 가 되도록 코팅하여 이방도전성 접착필름을 얻는다. 이 이방도전성 접착필름을 슬릿상으로 절단하고, 실시예 1 의 샘플로 하였다.
[실시예 2]
돌출부의 평균개수가 25.6 개의 도전입자를 사용하여 그 배합량 2.5 체적% 로 하고, 도전입자의 표면에 절연층을 형성하지 않는 이외는 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 이방도전성 접착필름의 샘플을 작성하였다.
[실시예 3]
돌출부의 평균개수가 20 개의 도전입자를 사용한 이외는 실시예 2 와 동일한 방법에 의해 이방도전성 접착필름의 샘플을 작성하였다.
[실시예 4]
니켈/금 도금 대신에 수지입자의 표면에 니켈 도금을 실시하고, 돌출부의 평균개수가 25.6 개의 도전입자를 사용한 이외는 실시예 2 와 동일한 방법에 의해 이방도전성 접착필름의 샘플을 작성하였다.
[실시예 5]
10 % 압축변형시의 K 값이 480 kgf/㎟ 이며, 10 % 압축변형시의 회복률이 30 % 인 아크릴로니트릴 스티렌 입자를 핵으로 하고, 돌출부의 평균개수가 26 개의 도전입자를 사용한 이외는 실시예 2 와 동일한 방법에 의해 이방도전성 접착필름의 샘플을 작성하였다.
[실시예 6]
입경의 편차가 ±2 ㎛ 의 수지입자를 핵으로 사용하고, 돌출부의 평균개수가 26 개의 도전입자를 사용한 이외는 실시예 2 와 동일한 방법에 의해 이방도전성 접착필름의 샘플을 작성하였다.
[실시예 7]
평균입경이 3 ㎛ 이며 돌출부의 평균개수가 20 개의 도전입자를 사용한 이외는 실시예 2 와 동일한 방법에 의해 이방도전성 접착필름의 샘플을 작성하였다.
[실시예 8]
도전입자의 표면에 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 절연층을 형성하고, 이 도전입자의 배합량을 8 체적% 로 한 이외는 실시예 2 와 동일한 방법에 의해 이방도전성 접착필름의 샘플을 작성하였다.
또한, 도전입자의 돌출부의 평균개수는, 실시예 2 와 마찬가지로 25.6 개이다.
[실시예 9]
돌출부의 평균개수가 25.6 개의 도전입자의 배합량을 15 체적% 로 한 이외는 실시예 8 과 동일한 방법에 의해 이방도전성 접착필름의 샘플을 작성하였다.
또한, 도전입자의 돌출부의 평균개수는, 실시예 2 와 마찬가지로 25.6 개이다.
[비교예 1]
10 % 압축변형시의 K 값이 400 kgf/㎟ 이며, 10 % 압축변형시의 회복률이 0 % 인 스티렌 입자 (가교정도 5 %) 를 핵으로 하고, 돌출부의 평균개수가 26 개의 도전입자를 사용한 이외는 실시예 2 와 동일한 방법에 의해 이방도전성 접착필름의 샘플을 작성하였다.
[비교예 2]
돌출부의 평균개수가 0.8 개의 도전입자를 사용한 이외는 실시예 2 와 동일한 방법에 의해 이방도전성 접착필름의 샘플을 작성하였다.
[비교예 3]
입경의 편차가 ±3 ㎛ 이며 돌출부의 개수가 26 개의 도전입자를 사용한 이외는 실시예 2 와 동일한 방법에 의해 이방도전성 접착필름의 샘플을 작성하였다.
[비교예 4]
10 % 압축변형시의 K 값이 80 kgf/㎟ 이며, 10 % 압축변형시의 회복률이 0 % 인 스티렌 입자 (가교정도 1 %) 를 도전입자의 핵으로 하고, 돌출부의 평균개수가 30 개의 도전입자를 사용한 이외는 실시예 2 와 동일한 방법에 의해 이방도전성 접착필름의 샘플을 작성하였다.
[비교예 5]
평균입경이 2 ㎛ 이며 돌출부의 평균개수가 18 개의 도전입자를 사용한 이외는 실시예 2 와 동일한 방법에 의해 이방도전성 접착필름의 샘플을 작성하였다.
[비교예 6]
니켈입자에 금도금을 실시한 입자이며 표면에 돌출부를 형성하지 않는 것을 도전입자로 사용한 이외는 실시예 2 와 동일한 방법에 의해 이방도전성 접착필름의 샘플을 작성하였다.
[비교예 7]
표면에 절연층을 형성하지 않는 도전입자를 사용하고, 그 배합량을 0.5 체적% 로 한 이외는 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 이방도전성 접착필름의 샘플을 작성하였다.
또한, 도전입자의 돌출부의 평균개수는, 실시예 1 과 마찬가지로 19.6 개이다.
[비교예 8]
도전입자의 배합량을 20 체적% 로 한 이외는 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 이방도전성 접착필름의 샘플을 작성하였다.
또한, 도전입자의 돌출부의 평균개수는, 실시예 1 과 마찬가지로 19.6 개이 다.
[비교예 9]
표면에 절연층을 형성하지 않는 도전입자를 사용한 이외는 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 이방도전성 접착필름의 샘플을 작성하였다.
또한, 도전입자의 돌출부의 평균개수는, 실시예 1 과 마찬가지로 19.6 개이다.
[비교예 10]
돌출부의 평균개수가 8 개의 도전입자를 사용한 이외는 실시예 2 와 동일한 방법에 의해 이방도전성 접착필름의 샘플을 작성하였다.
<평가결과>
(도통저항)
상술한 샘플을 사용하여 회로기판과 유리기판을 압착하고, 도통저항의 평가를 실시하였다. 이 경우, 회로기판으로는, 두께가 75 ㎛ 의 폴리이미드 (우베교산사 제조 상품명 유피렉스-S) 로 이루어지는 기재상의 한면에만 두께 15 ㎛ 의 구리 호일에 니켈/금 도금을 실시한 전극패턴을 50 ㎛ 피치로 형성한 TCP 를 사용하였다. 또한, 각 전극패턴의 접촉부분의 폭 (탑폭) 은 13 ㎛ 로 하였다.
한편, 유리기판으로는, 두께 0.7 mm 의 유리기판상에 두께 0.5 ㎛ 의 알루미늄 전극을 전면 증착형성한 TEG (Test Element Group) 를 사용하였다.
압착조건은, 온도 170 ℃, 압력 40 kgf/㎠, 시간 10 초의 조건으로 하고, 회로기판과 유리기판을 상술한 샘플을 사용하여 접속폭 1 mm 로 압착접속하고, 인접 하는 패턴간의 도통저항치를 측정하였다. 그 결과를 표 1 에 나타낸다.
이 경우, 도통저항의 판정은, 1 Ω미만의 것을 양호 (O), 1 ∼ 2 Ω의 것을 약간 불량 (△), 2 Ω보다 커진 것을 불량 (×) 으로 하였다.
(절연저항)
상술한 샘플을 사용하여, 두께 0.7 mm 에서 표면절연저항이 1 ×1015 Ω이상의 유리판과 상기 TCP 를, 온도 170 ℃, 압력 40 kgf/㎠, 시간 10 초의 조건에서 접속폭 1 mm 로 하여 압착접속하고, 인접하는 전극패턴간에 25 V 의 전압을 인가하여 절연저항치를 측정하였다. 그 결과를 표 1 에 나타낸다.
이 경우, 절연저항의 판정은, 1 ×1010 Ω보다 컸던 것을 양호 (O), 1 ×108 ∼ 1 ×1010 Ω였던 것을 약간 불량 (△), 1 ×108 Ω미만이었던 것을 불량 (×) 으로 하였다.
(도통신뢰성)
절연저항 시험에서 사용한 유리판과 TCP 의 압착체를, 온도 85 ℃, 상대습도 85 % 의 조건하에서 1000 시간 에이징을 실시하여, 인접하는 패턴간의 저항치를 측정하였다. 그 결과를 표 1 에 나타낸다.
이 경우, 도통신뢰성의 판정은, 1 ×1010 Ω보다 컸던 것을 양호 (O), 1 ×108 ∼ 1 ×1010 Ω였던 것을 약간 불량 (△), 1 ×108 Ω미만이었던 것을 불량 (×) 으로 하였다.
표 1. 실시예 및 비교예의 평가결과
기재 입경
(㎛)		 입경
편차
(㎛)		 압축탄성률(kgf/㎟) 회복률
(%)		 도금 돌출부의 수 배합량
(체적%)		 절연층(유무) 도통저항 절연저항 에이징후
실시예 1 벤조구아나민 5 ±1 800 10 니켈
/금		 19.6 8.0 유 0 0 0
2 벤조구아나민 5 ±1 800 10 니켈
/금		 25.6 2.5 무 0 0 0
3 벤조구아나민 5 ±1 800 10 니켈
/금		 20.0 2.5 무 0 0 0
4 벤조구아나민 5 ±1 800 10 니켈 25.6 2.5 무 0 0 0
5 아크릴로니트릴 스티렌 5 ±1 480 30 니켈
/금		 26.0 2.5 무 0 0 0
6 벤조구아나민 5 ±2 800 10 니켈
/금		 26.0 2.5 무 0 0 0
7 벤조구아나민 3 ±1 800 10 니켈
/금		 20.0 2.5 무 0 0 0
8 벤조구아나민 5 ±1 800 10 니켈
/금		 25.6 8.0 유 0 0 0
9 벤조구아나민 5 ±1 800 10 니켈
/금		 25.6 15.0 유 0 0 0
비교예 1 스티렌 5 ±1 400 0 니켈
/금		 26.0 2.5 무 △ 0 ×
2 벤조구아나민 5 ±1 800 10 니켈
/금		 0.8 2.5 무 △ 0 ×
3 벤조구아나민 5 ±3 800 10 니켈
/금		 26.0 2.5 무 △ △ △
4 스티렌 5 ±1 80 0 니켈
/금		 30.0 2.5 무 △ 0 △
5 벤조구아나민 2 ±1 800 10 니켈
/금		 18.0 2.5 무 △ 0 △
6 니켈 5 ±1 - - 금 - 2.5 무 0 0 ×
7 벤조구아나민 5 ±1 800 10 니켈
/금		 19.6 0.5 무 △ 0 △
8 벤조구아나민 5 ±1 800 10 니켈
/금		 19.6 20.0 유 0 △ 0
9 벤조구아나민 5 ±1 800 10 니켈
/금		 19.6 8.0 무 0 △ 0
10 벤조구아나민 5 ±1 800 10 니켈
/금		 8.0 2.5 무 △ 0 ×
[도통저항] O …양호, △ …약간 불량, × …불량
[절연저항] O …양호, △ …약간 불량, × …불량
[도통신뢰성] O …양호, △ …약간 불량, × …불량
표 1 에 나타낸 바와 같이, 실시예 2, 5 및 비교예 1, 4 에 있어서 수지입자의 10 % 압축변형시의 K 값 및 회복률을 바꾸어 평가를 실시한 결과, 실시예 2, 5 에서는, 평가항목이 모두 양호한데 비해, 수지입자의 압축탄성률이 작은 비교예 4 (압축탄성률 80 kgf/㎟) 는, 도통저항 및 에이징후의 도통신뢰성이 약간 불량하였다.
또, 수지입자의 10 % 압축탄성시의 회복률이 작은 비교예 1 (회복률 0 %) 에서는, 도통저항이 약간 불량하며, 또 에이징후의 도통신뢰성이 불량하였다.
또한, 니켈입자를 도통입자로 한 비교예 6 (압축탄성률 2.1 ×104 kgf/㎟, 회복률 0 %) 의 경우는, 에이징후의 도통신뢰성이 좋지 않았다.
실시예 1 ∼ 7 및 비교예 2, 10 에 있어서 도전입자의 돌출부의 수를 바꾸어 평가를 실시한 결과, 도전입자의 돌출부의 수가 8 개 이하인 경우는, 도통저항이 약간 불량해지며, 또 에이징후의 도통신뢰성도 악화되었다 (비교예 2, 10).
실시예 1, 2, 8, 9 및 비교예 7, 8, 9 에 있어서 도전입자의 절연층의 유무를 비교하면서 도전입자의 배합량을 바꾸어 평가를 실시한 결과, 도전입자의 배합량이 0.5 체적% 로 너무 적은 경우에는, 도통저항 및 에이징후의 도통신뢰성이 좋지 않았다 (비교예 7).
한편, 도전입자의 배합량이 8 체적% 인 경우는, 절연층을 형성한 실시예 1, 8 에서는 평가항목이 모두 양호했지만, 절연층이 형성되어 있지 않은 비교예 9 에서는 절연저항이 저하되었다.
또한, 절연층을 형성한 경우에 있어서, 도전입자의 배합량이 15 체적% 인 실시예 9 에서는 평가항목이 모두 양호했지만, 도전입자의 배합량을 20 체적% 까지 증가시킨 비교예 8 에서는 절연저항이 저하되었다.
도 1a 는 본 발명에 관한 이방도전성 접착필름의 실시형태의 열압착후의 상태를 나타내는 구성도.
도 1b 는 도 1a 의 일점쇄선 A 로 둘러싸인 부분을 확대하여 나타내는 확대도.
도 1c 는 도 1a 의 일점쇄선 B 로 둘러싸인 부분을 확대하여 나타내는 확대도.
도 2 는 본 발명에 사용하는 도전입자의 입자구조를 전자현미경을 사용하여 5000 배로 확대하여 촬영한 사진의 일례.
*도면의 주요부분에 대한 간단한 부호의 설명*
1 : 이방도전성 접착필름
6 : 절연성 접착제 수지 (절연성 접착제)
7 : 도전입자
71 : 수지입자
72 : 금속박막 (도전성 박막)
72a : 돌출부

Claims (1)

  1. 접속단자간을 전기적으로 접속하기 위한 이방도전성 접착필름으로써,
    필름상으로 형성된 절연성 접착제와,
    상기 절연성 접착제 중에 분산되고, 수지입자의 표면에 도전성 박막을 가지며 상기 도전성 박막의 표면에 돌출부가 형성된 도전입자를 갖고,
    상기 도전성 박막의 표면의 돌출부의 높이가 0.01 ∼ 3 ㎛ 이고, 또한, 상기 도전성 박막의 표면의 돌출부의 평균개수가 4 ∼ 300 개인, 이방도전성 접착필름.
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