KR101196684B1 - 이방성 도전 재료, 접속 구조체 및 그 제조 방법 - Google Patents

이방성 도전 재료, 접속 구조체 및 그 제조 방법 Download PDF

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요시토 다나카
준 야마모토
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소니 케미카루 앤드 인포메이션 디바이스 가부시키가이샤
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Abstract

IC 칩이나 플렉시블 배선을 배선 기판에 이방성 도전 재료를 개재하여 접속할 때, 각 범프간이나 라인 형상 단자간에 도통 저항이 서로 다르지 않도록 하는 이방성 도전 재료는, 도전성 입자가 절연성 바인더에 분산되어 이루어지는 것으로서, 최저 용융 점도 [η0] 이 1.0 × 102 ~ 1.0 × 106 mPa?sec 이고, 또한 이하의 식 (1) 을 만족하는 것이다.
1 < [η1]/[η0]
Figure 112009078819220-pct00008
3 (1)
식 (1) 에 있어서, [η0] 은 이방성 도전 재료의 최저 용융 점도이고, [η1] 은 최저 용융 점도를 나타내는 온도 T0 보다 30 ℃ 낮은 온도 T1 에서의 용융 점도이다.
이방성 도전 재료, 절연성 바인더, 접속 구조체, 유기 절연 필러

Description

이방성 도전 재료, 접속 구조체 및 그 제조 방법{ANISOTROPIC ELECTROCONDUCTIVE MATERIAL, CONNECTION STRUCTURE, AND PROCESS FOR PRODUCING THE CONNECTION STRUCTURE}
기술분야
본 발명은 도전성 입자가 절연성 바인더에 분산되어 이루어지는 이방성 도전 재료, 그것을 이용한 접속 구조체 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
배경기술
페이스트 형상 혹은 필름 형상의 이방성 도전 재료는, IC 칩을 배선 기판에 실장할 때 이용되고 있다. 예를 들어, 도 1 의 이면 (裏面) 의 주연부 중 적어도 일부에 지그재그로 배치된 범프 (외측 범프 (1a), 내측 범프 (1b)) 를 갖는 IC 칩 (10) 을 도 2 에 나타내는 바와 같이, 이들 범프 (1a 및 1b) 에 대응하는 배선 단자 (20) 를 갖는 배선 기판 (21) 에 대해, 이방성 도전 재료 (22) 를 개재하여 가열 가압 헤드 (23) 에 의해 가열 가압하여 접속할 때 이용되고 있다. 또한, 도 3 의 폴리이미드 시트 (30) 의 편면에 평행하게 배치된 라인 형상의 전극 (31) 이 커버레이 필름 (32) 으로부터 노출되어 있는 플렉시블 배선 (33) 을 도 4 에 나타내는 바와 같이, 이들 전극 (31) 에 대응하는 배선 단자 (34) 를 갖는 디스플레이 패널용 유리 기판 (35) 에 대해, 이방성 도전 재료 (36) 를 개재하여 가열 가압 헤드 (37) 에 의해 가열 가압하여 접속할 때에도 이용되고 있다.
그런데, 파인피치 범프나 접속 전극을 갖는 IC 칩 등의 전자 부품을, 이방성 도전 재료를 개재하여 배선 회로 기판에 확실하게 접속하기 위해서는 압착 영역에 도전성 입자를 충분히 존재시키면서, 과잉된 바인더를 압착 영역에서 배제할 것이 요구된다.
종래, 이와 같은 요청에 부응하기 위해 최저 용융 점도를 1 × 106 ~ 1 × 109 mPa?s 의 범위로 조정한 이방성 도전 재료가 제안되어 있다 (특허문헌 1, 청구항 5, 단락 0031).
특허문헌 1 : 일본 공개특허공보 2000-340614호
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
그러나, 최저 용융 점도에만 주목하여 그것을 소정 범위로 조정했다하더라도, 도 1 에 나타내는 IC 칩 (10) 의 경우, 외측 범프 (1a) 와 내측 범프 (1b) 간에 도통 저항이 서로 다르기 쉬워지고, 혹은 도 3 에 나타내는 플렉시블 배선 (33) 의 경우, 복수의 라인 형상의 전극에 있어서의 양단의 전극과 내측의 전극간에도 도통 저항이 서로 다르기 쉬워져, IC 칩의 동작 불량이나 디스플레이 패널의 오작동이 발생할 우려가 높아지는 문제가 있었다.
본 발명은 이상과 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, IC 칩이나 플렉시블 배선을 배선 기판에 이방성 도전 재료를 개재하여 접속할 때, 각 범프간이나 라인 형상 단자간에 도통 저항이 서로 다르지 않도록 하는 이방성 도전 재료를 제공하는 것을 목적으로 한다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명자들은, 각 범프간이나 라인 형상 단자간에 도통 저항이 서로 다른 이유가, 열압착시에, 범프나 라인 형상 단자의 위치에 따라 인가되는 열량이나 가열 속도의 상황이 완전히 일치한다고는 할 수 없기 때문에, 결과적으로 이방성 도전 재료의 용융 점도가 범프나 라인 형상 단자의 위치에 따라 동일하게는 되지 않기 때문에 발생한 것을 발견하였다. 예를 들어, 도 1 의 IC 칩을 200 ℃ 에서 5 초의 조건으로 열압착한 경우, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 외측 범프 (1a) 에 있어서의 이방성 도전 재료의 시간에 대한 온도 프로파일은, 시간이 경과됨에 따라 온도가 상승하지만, 외측 범프 (1a) 로부터 그 외측으로 열이 빠져나가기 쉽기 때문에, 내측 범프 (1b) 의 온도 프로파일의 하측 (저온측) 에 위치하게 된다. 이것은 외측 범프 (1a) 의 압입 (pushing) 이 내측 범프 (1b) 의 압입에 비해 충분하지는 않아, 외측 범프 (1a) 에 있어서의 도통 저항이 내측 범프 (1b) 에 있어서의 도통 저항보다 커지는 결과가 된다.
도 5 에 나타낸 현상을 용융 점도와 온도의 관계에 적용시키면 도 6 에 나타내는 바와 같이 된다. 즉, 이방성 도전 재료의 용융 점도 프로파일은, 가열에 의한 온도 상승에 따라 용융 점도가 저하되어, 온도 T0 에서 최저 용융 점도가 된다. 또한, 온도가 상승하면, 경화 반응이 우성이 되어 용융 점도가 증대된다. 여기에서, 내측 범프 (1b) 에 있어서의 이방성 도전 재료가 온도 T0 에서 최저 용융 점도를 나타낼 때, 외측 범프 (1a) 에 있어서의 용융 점도는 P 점에 있게 된다. 이와 같이, 이방성 도전 재료의 용융 점도가 범프나 라인 형상 단자의 위치에 따라 서로 다르다.
이와 같은 지견에 기초하여 본 발명자들은 최저 용융 점도에만 주목하는 것이 아니라, 배선 기판에 전자 부품을 이방성 도전 재료를 개재하여 접속할 때, 접속 영역 중 어느 영역에서 이방성 도전 재료가 최저 용융 점도에 최초로 도달했을 때에, 최저 용융 점도에 도달하지 않은 다른 영역의 이방성 도전 재료의 용융 점도에도 주목하여, 그들 사이에 일정한 관계성을 갖게 함으로써, 범프나 접속 패드마다의 접속 저항이 서로 다른 폭을 작게 하는 가능성을 연구하였다. 그 연구 중에서, 본 발명자들은 이방성 도전 재료의 최저 용융 점도 [η0] 과, 최저 용융 점도를 나타내는 온도 T0 보다 낮은 온도 T1 에서의 용융 점도 [η1] 의 관계에 주목한 결과, 일반적으로 범프를 압입하기 쉬워지는 이방성 도전 재료의 용융 점도가 되는 온도가, 최저 용융 점도를 나타내는 온도 T0 보다 30 ℃ 낮은 온도인 것을 발견하고, 그 온도에서의 용융 점도의 최저 용융 점도에 대한 비를 조사한 결과, 그 비가 3 이하이면, 상기 서술한 목적을 달성할 수 있는 것을 알아내어 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.
즉, 본 발명은 도전성 입자가 절연성 바인더에 분산되어 이루어지는 이방성 도전 재료에 있어서, 최저 용융 점도 [η0] 이 1.0 × 102 ~ 1.0 × 106 mPa?sec 이고, 또한 이하의 식 (1) 을 만족하는 것을 특징으로 하는 이방성 도전 재료이다.
1 < [η1]/[η0]
Figure 112009078819220-pct00001
3 (1)
식 (1) 중, [η0] 은 이방성 도전 재료의 최저 용융 점도이고, [η1] 은 최저 용융 점도를 나타내는 온도 T0 보다 30 ℃ 낮은 온도 T1 에서의 용융 점도이다.
또한, 본 발명은 편면에 접속 단자가 형성되어 있는 전자 부품의 당해 접속 단자와, 그 접속 단자에 대응한 접속 영역을 갖는 배선 기판의 당해 접속 영역이, 이방성 도전 재료를 개재하여 접속되어 이루어지는 접속 구조체로서, 그 이방성 도전 재료가 상기 서술한 이방성 도전 재료인 것을 특징으로 하는 접속 구조체를 제공한다.
또한, 본 발명은 이 접속 구조체의 제조 방법으로서, 전자 부품의 접속 단자와 배선 기판의 접속 영역 사이에 이방성 도전 접속 재료를 협지시키고, 가열 가압 헤드에 의해 전자 부품을 가열 가압하는 것을 특징으로 하는 제조 방법을 제공한다.
발명의 효과
본 발명에 의하면, IC 칩이나 플렉시블 배선을 배선 기판에 이방성 도전 재료를 개재하여 접속할 때, 각 범프간이나 라인 형상 단자간에 도통 저항이 서로 다르지 않도록 할 수 있다.
도면의 간단한 설명
도 1 은 IC 칩의 범프 형성면의 설명도이다.
도 2 는 IC 칩을 배선 기판에 접속할 때의 설명도이다.
도 3 은 플렉시블 배선의 설명도이다.
도 4 는 플렉시블 배선을 배선 기판에 접속할 때의 설명도이다.
도 5 는 열압착시의 이방성 도전 재료의 온도 프로파일이다.
도 6 은 열압착시의 이방성 도전 재료의 용융 점도 프로파일이다.
부호의 설명
1a : 외측 범프
1b : 내측 범프
10 : IC 칩
20, 34 : 배선 단자
21 : 배선 기판
22, 36 : 이방성 도전 재료
23, 37 : 가열 가압 헤드
30 : 폴리이미드 시트
31 : 전극
32 : 커버레이 필름
33 : 플렉시블 배선
35 : 디스플레이 패널용 유리 기판
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
본 발명은 도전성 입자가 절연성 바인더에 분산되어 이루어지는 이방성 도전 재료로서, 최저 용융 점도 [η0] 이 1.0 × 102 ~ 1.0 × 106 mPa?sec 이고, 또한 이하의 식 (1) 을 만족하는 것을 특징으로 하는 이방성 도전 재료이다.
1 < [η1]/[η0]
Figure 112009078819220-pct00002
3 (1)
식 (1) 중, [η0] 은 이방성 도전 재료의 최저 용융 점도이고, [η1] 은 최저 용융 점도를 나타내는 온도 T0 보다 30 ℃ 낮은 온도 T1 에서의 용융 점도이다. 여기에서, 용융 점도는, 회전식 레오미터 (예를 들어, TA Instrument 사) 를 이용하여 소정의 측정 조건 (승온 속도 10 ℃/분 ; 측정 압력 5 g 일정 ; 사용 측정 플레이트 직경 8 ㎜) 으로 측정하여 얻어진 값이다.
본 발명에 있어서는, [η1]/[η0] 의 비를 3 이하로 하지만, 이것은 그 비가 3 을 초과하면 지그재그 범프의 내외 수지의 점도 차에 의해, 충분한 접속을 할 수 없게 되기 때문이다. 또한, [η1] 은 [η0] 보다 반드시 큰 값이기 때문에, [η1]/[η0] 의 비는 1 을 초과하는 수치이다. 바람직한 비의 범위는, 상기 서술한 점도 차의 관점에서 이하의 식 (2) 의 범위이다.
1 < [η1]/[η0]
Figure 112010006149386-pct00004
2 (2)
본 발명의 이방성 도전 재료의 최저 용융 점도 [η0] 이 1.0 × 102 ~ 1.0 ×106 mPa?scc 인 이유는, 최저 용융 점도가 이 범위를 밑돌면 기포가 발생하기 쉬워지고, 이 범위를 웃돌면 실장시에 고압이 필요해지기 때문이다.
또한, 본 발명의 이방성 도전 재료에서는, 최저 용융 점도를 나타내는 온도 T0 은, 지나치게 낮으면 실장시에 배선까지 범프가 접촉할 때 경화되어 충분한 접속을 할 수 없게 되고, 지나치게 높으면 실장시에 장시간이 필요하게 되기 때문에, 바람직하게는 90 ~ 120 ℃, 보다 바람직하게는 90 ~ 100 ℃ 이다.
본 발명의 이방성 도전 재료를 구성하는 도전성 입자로는, 종래의 이방성 도전 재료에서 이용되고 있는 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 금, 니켈, 땜납 등의 금속 입자, 벤조구아나민 수지를 Ni/Au 박막으로 피막한 금속 피복 수지 입자, 이들의 표면에 절연 수지 박막으로 피복한 절연 피복 도전 입자 등을 들 수 있다. 이들의 입경으로는, 일반적으로 1 ~ 10 ㎛, 바람직하게는 2 ~ 5 ㎛ 이다.
본 발명의 이방성 도전 재료를 구성하는 절연성 바인더로서도, 종래의 이방성 도전 재료에서 이용되고 있는 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 절연성 바인더는, 에폭시 모노머나 올리고머, 페녹시 수지, 액상 또는 고체 에폭시 수지 등의 절연성 수지에 아민계 경화제, 이미다졸계 경화제 등의 경화제, 필요에 따라 톨루엔 등의 유기 용제 등, 또한 안료, 녹방지제 등의 각종 첨가제를 적절히 함유할 수 있다.
본 발명의 이방성 도전 재료는, 이상의 성분을 통상적인 방법에 따라 혼합함으로써 제조할 수 있고, 또한, 통상적인 방법에 따라 필름 형상으로 가공하여 사용할 수도 있다.
본 발명의 이방성 도전 재료의 최저 용융 점도 및 [η1]/[η0] 의 비를 소정 범위로 하는 것은, 절연성 수지의 종류나 그들의 함유량, 도전성 입자의 종류, 입경이나 함유량, 용제의 종류나 함유량 등을 적절히 선택함으로써 조정할 수 있다. 특히, 유기 필러를 배합함으로써 조정하는 것이 바람직하다. 이와 같은 유기 필러로는, 부타디엔 공중합체, 아크릴 공중합체, 스티렌 공중합체 등의 절연성 수지가 예시된다. A-B 형 또는 A-B-A 형 블록 공중합체는, 중합성 수지 성분에 대한 상용성 세그먼트와 비상용성 세그먼트가 A-B 형 또는 A-B-A 형 블록 공중합체를 형성한 것이다. 이와 같은 블록 공중합체로는, 특히 스티렌-아크릴 블록 공중합체, 스티렌-부타디엔 블록 공중합체, 스티렌-아세트산비닐 블록 공중합체, 스티렌-에틸렌-부틸렌 블록 공중합체, 스티렌-에틸렌-프로필렌 블록 공중합체, 스티렌-에틸렌-스티렌 블록 공중합체, 스티렌-이소프렌 블록 공중합체 등의 스티렌계 블록 공중합체가 바람직하다. 이들 스티렌계 블록 공중합체 중에서도, 스티렌의 공중합 조성비가 20 wt% 이상인 것이 분산성과 점도의 밸런스 관점에서 가장 바람직하다. 또한, 이들 스티렌계 블록 공중합체에는, 임의의 범위에서 에폭시기나 카르복실기를 도입해도 되고, 또한, 이와 같은 블록 공중합체로서 시판품을 사용할 수도 있다.
이와 같은 절연성 수지 필러의 입경으로는, 지나치게 작으면 분산이 곤란해지고, 지나치게 크면 배선 상에서의 도전 입자에 의한 접속에 대한 악영향이 크기 때문에, 바람직하게는 0.01 ~ 10 ㎛, 보다 바람직하게는 0.1 ~ 1 ㎛ 이다.
이상 설명한 본 발명의 이방성 도전 재료는 접속 구조체를 제조할 때 적용할 수 있다. 즉, 편면에 접속 단자가 형성되어 있는 전자 부품의 당해 접속 단자와, 그 접속 단자에 대응한 접속 영역을 갖는 배선 기판의 당해 접속 영역이, 본 발명의 이방성 도전 재료를 개재하여 접속되어 이루어지는 접속 구조체도 본 발명에 포함된다.
이와 같은 접속 구조체를 구성하는 전자 부품으로는, 도 1 의 이면의 주연부 중 적어도 일부에 지그재그로 배치된 복수의 범프나 접속 패드를 갖는 IC 칩을 들 수 있다. 또한, 도 3 에 나타내는 편면에 평행하게 배치된 복수의 라인 형상 배선을 갖는 플렉시블 인쇄 배선 시트도 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.
배선 기판으로서도, 종래부터 이방성 도전 재료가 적용되어 있는 것이 사정 (射程) 범위에 있고, 플렉시블 배선 기판, 유리 에폭시 배선 기판, 적층 배선 기판, 디스플레이용 투명 유리 또는 수지 배선 기판 등을 들 수 있다.
이와 같은 접속 구조체는, 전자 부품의 접속 단자와 배선 기판의 접속 영역 사이에 본 발명의 이방성 도전 재료를 협지시키고, 가열 가압 헤드에 의해 전자 부품을 가열 가압함으로써 제조할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명한다.
참고예 1 (스티렌계 블록 공중합체 입자의 합성)
온도계, 질소 도입관, 교반기 및 콘덴서를 구비한 유리제 반응기에, 물 300 질량부, 부분 비누화 폴리비닐알코올 (고세놀 KH-17, 닛폰 합성 화학공업사 제조) 의 1 % 수용액 15 질량부 및 하이드록시 아퍼타이트의 10 % 수분산액 (슈퍼타이트 10, 닛폰 화학공업사 제조) 15 질량부를 투입하였다. 폴리메릭퍼옥사이드류 0.5 질량부를 상기 수용액에 실온하에서 1 시간 분산시킨 후에 아세트산비닐 30 질량부를 투입하고, 반응기 내에 질소를 도입하면서, 교반하 60 ℃ 에서 2 시간 중합 (제 1 단 중합) 하였다. 그 후, 실온까지 냉각시켜, 반응기에 스티렌 70 질량부를 투입하고, 실온에서 1 시간 교반하였다. 또한, 반응기에 질소를 도입하면서, 80 ℃ 에서 8 시간 교반하고, 90 ℃ 에서 30 분간 중합하였다 (제 2 단 중합). 그 후, 반응 혼합물을 실온까지 냉각시켜 침전물로서 중합물을 얻었다. 얻어진 중합물을 5 % 염산 130 질량부로 세정하고, 계속해서 물로 세정하여 여과 분리하였다. 얻어진 중합물을 건조시킴으로써 백색 입자 형상의 스티렌계 블록 공중합체를 85 % 의 수율로 얻었다. 이 블록 공중합체 중의 스티렌과 아세트산비닐의 공중합 조성비는 70 : 30 이었다.
실시예 1 ~ 2, 비교예 1 ~ 2
표 1 의 성분 (질량부) 을 유성 교반기를 이용하여 균일하게 혼합함으로써 필름 형상의 이방성 도전 재료를 조제하였다. 얻어진 이방성 도전 재료에 대하여, 이하에 설명하는 바와 같이 용융 점도와 도통 저항을 측정하였다.
<용융 점도 측정>
이방성 도전 재료의 용융 점도를 회전식 레오미터 (TA Instrument 사) 를 이용하여 승온 속도 10 ℃/분 ; 측정 압력 5 g 일정 ; 사용 측정 플레이트 직경 8 mm 의 조건으로 측정하였다. 얻어진 최저 용융 점도 [η0] (Pa?sec) 와 그 때의 온도 T0(℃), T0 보다 30 ℃ 낮은 온도 T1 에서의 용융 점도 [η1] (Pa?sec) 의 결과를 표 1 에 나타낸다.
<도통 저항 측정>
이방성 도전 재료를 바코터를 이용하여 박리 필름 형상으로 도포하고, 80 ℃에서 5 분간 프리베이크함으로써 이방성 도전 필름을 제조하였다. 얻어진 이방성 도전 필름을 지그재그로 배치된 금범프를 갖는 시험용 IC 칩 (범프 사이즈 1800 ㎛2, 범프 높이 15 ㎛, 외측 범프열과 내측 범프열간의 거리 20 ㎛, 각 열 내의 범프간의 거리 20 ㎛) 과, 대응하는 유리 기판 사이에 협지시키고, 가열 가압 헤드에 의해 200 ℃ 에서 압력 60 MPa 로 5 초간 가열 가압하였다. 그 때의 외측 범프와 내측 범프의 도통 저항 (Ω) 을 상법 (常法) 에 따라 측정하였다. 얻어진 결과를 표 1 에 나타낸다.
Figure 112009078819220-pct00005
표 1 로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1 및 2 의 이방성 도전 재료는, 최저 용융 점도 [η0] 이 1.0 × 102 ~ 1.0 × 106 mPa?sec 범위 내에 있고, 게다가 [η1]/[η0] 의 비가 3.0 미만이기 때문에, 지그재그로 배치된 외측 범프와 내측 범프 각각의 도통 저항이 0.5 Ω 이하로서, 서로 다른 것도 거의 없었다.
그에 반해, 비교예 1 및 2 의 이방성 도전 재료의 경우, 최저 용융 점도 [η0] 이 1.0 ×102 ~ 1.0 × 106 mPa?sec 범위 내에 있지만, [η1]/[η0] 의 비가 3.0 을 초과하기 때문에, 지그재그로 배치된 내측 범프의 도통 저항이 0.5 Ω 이하였지만, 외측 범프의 도통 저항이 7 ~ 10 배 이상으로 증대되어 도통 저항의 안정성이 부족한 것을 알 수 있다.
실시예 3, 비교예 3 ~ 5
표 2 의 성분 (질량부) 을 유성 교반기를 이용하여 균일하게 혼합함으로써 필름 형상의 이방성 도전 재료를 조제하였다. 얻어진 이방성 도전 재료에 대하여 실시예 1 과 동일하게 용융 점도와 도통 저항을 측정하였다.
Figure 112009078819220-pct00006
표 2 로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예 3 의 이방성 도전 재료는, 최저 용융 점도 [η0] 이 1.0 × 102 ~ 1.0 × 106 mPa?sec 범위 내에 있고, 게다가 [η1]/[η0] 의 비가 3.0 미만이기 때문에, 지그재그로 배치된 외측 범프와 내측 범프 각각의 도통 저항이 0.5 Ω 이하로서, 서로 다른 것도 거의 없었다.
그에 반해, 비교예 3 ~ 5 의 이방성 도전 재료의 경우, 최저 용융 점도 [η0] 이 1.0 × 102 ~ 1.0 × 106 mPa?sec 범위 내에 있지만, [η1]/[η0] 의 비가 3.0 을 초과하였기 때문에, 지그재그로 배치된 내측 범프 혹은 외측 범프 또는 쌍방의 범프에서 0.5 Ω 이상의 도통 저항을 나타내고, 게다가 외측 범프의 도통 저항이 내측 범프의 1.75 ~ 13 배 이상으로 증대되어, 도통 저항의 안정성이 부족한 것을 알 수 있다.
산업상 이용가능성
본 발명의 이방성 도전 재료는, IC 칩이나 플렉시블 배선을 배선 기판에 이방성 도전 재료를 개재시켜 접속할 때, 각 범프간이나 라인 형상 단자간에 도통 저항이 서로 다르지 않도록 할 수 있다. 따라서, IC 칩 등의 전자 부품을 플렉시블 배선 기판에 실장할 때의 이방성 도전 시트로서 유용하다.

Claims (8)

  1. 도전성 입자가 절연성 바인더에 분산되어 이루어지는 이방성 도전 재료로서,
    최저 용융 점도 [η0] 이 1.0 × 102 ~ 1.0 × 106 mPa?sec 이고, 또한 이하의 식 (1)
    [화학식 1]
    1 < [η1]/[η0]
    Figure 112009078819220-pct00007
    3 (1)
    (식 (1) 중, [η0] 은 이방성 도전 재료의 최저 용융 점도이고, [η1] 은 최저 용융 점도를 나타내는 온도 T0 보다 30 ℃ 낮은 온도 T1 에서의 용융 점도이다.)
    을 만족하는 것을 특징으로 하는 이방성 도전 재료.
  2. 제 1 항에 있어서,
    온도 T0 이 90 ~ 120 ℃ 인, 이방성 도전 재료.
  3. 제 1 항에 있어서,
    유기 절연 필러를 함유하는, 이방성 도전 재료.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 유기 절연 필러가, 블록 공중합체인, 이방성 도전 재료.
  5. 편면에 접속 단자가 형성되어 있는 전자 부품의 당해 접속 단자와, 그 접속 단자에 대응한 접속 영역을 갖는 배선 기판의 당해 접속 영역이, 이방성 도전 재료를 개재하여 접속되어 이루어지는 접속 구조체로서,
    상기 이방성 도전 재료가 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 이방성 도전 재료인 것을 특징으로 하는 접속 구조체.
  6. 제 5 항에 있어서,
    전자 부품이, 이면의 주연부 중 적어도 일부에 지그재그로 배치된 복수의 범프 또는 접속 패드를 갖는 IC 칩인, 접속 구조체.
  7. 제 5 항에 있어서,
    전자 부품이, 편면에 평행하게 배치된 복수의 라인 형상 배선을 갖는 플렉시블 배선 시트인, 접속 구조체.
  8. 제 5 항에 기재된 접속 구조체의 제조 방법으로서,
    전자 부품의 접속 단자와 배선 기판의 접속 영역 사이에 이방성 도전 재료를 협지시키고, 가열 가압 헤드에 의해 전자 부품을 가열 가압하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5540916B2 (ja) * 2010-06-15 2014-07-02 デクセリアルズ株式会社 接続構造体の製造方法
JP5533393B2 (ja) * 2010-07-26 2014-06-25 パナソニック株式会社 電子部品接着用の接着剤および電子部品接着方法。
JP5621401B2 (ja) * 2010-08-17 2014-11-12 デクセリアルズ株式会社 接続構造体の製造方法
JP5310750B2 (ja) * 2011-01-19 2013-10-09 デクセリアルズ株式会社 異方性導電フィルム
TWI564606B (zh) * 2013-03-08 2017-01-01 鴻海精密工業股份有限公司 光通訊模組組裝裝置
US9997491B2 (en) * 2013-07-08 2018-06-12 Sony Corporation Method of determining curing conditions, method of producing circuit device, and circuit device
JP6357413B2 (ja) * 2013-12-24 2018-07-11 積水化学工業株式会社 導電材料及び接続構造体
JP6260313B2 (ja) * 2014-02-04 2018-01-17 デクセリアルズ株式会社 異方性導電フィルム及びその製造方法
CN106463200B (zh) 2014-09-18 2019-05-31 积水化学工业株式会社 导电糊剂、连接结构体及连接结构体的制造方法
JP6181038B2 (ja) * 2014-12-26 2017-08-16 株式会社タムラ製作所 異方性導電性ペーストおよびそれを用いたプリント配線基板の製造方法
JP6095639B2 (ja) * 2014-12-26 2017-03-15 株式会社タムラ製作所 異方性導電性ペーストおよびそれを用いたプリント配線基板の製造方法
JPWO2017033931A1 (ja) * 2015-08-24 2018-06-07 積水化学工業株式会社 導電材料及び接続構造体
JP7330768B2 (ja) * 2018-06-06 2023-08-22 デクセリアルズ株式会社 接続体の製造方法、接続方法
KR102152101B1 (ko) * 2018-11-02 2020-09-07 진영글로벌 주식회사 차량 전장용 디바이스

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002054476A1 (fr) * 2000-12-28 2002-07-11 Toray Engineering Co., Ltd. Procede de montage de puce
JP2002252254A (ja) * 2001-02-26 2002-09-06 Sony Chem Corp 電気装置製造方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0757805A (ja) * 1993-08-10 1995-03-03 Shin Etsu Polymer Co Ltd 熱圧着性接続部材
DE60001776T2 (de) * 1999-01-27 2004-02-05 Citizen Watch Co., Ltd. Einkapselungsverfahren einer halbleiteranordnung mit einem anisotropisch leitenden klebstoff
KR100402154B1 (ko) * 1999-04-01 2003-10-17 미쯔이카가쿠 가부시기가이샤 이방 도전성 페이스트
JP3325000B2 (ja) 1999-05-28 2002-09-17 ソニーケミカル株式会社 半導体素子の実装方法
WO2001008242A1 (en) * 1999-07-21 2001-02-01 E Ink Corporation Preferred methods for producing electrical circuit elements used to control an electronic display
JP3966516B2 (ja) * 2001-06-20 2007-08-29 東レエンジニアリング株式会社 実装方法および装置
US20030113573A1 (en) * 2001-12-19 2003-06-19 Pepin John Graeme Thick film composition yielding magnetic properties
JP3886401B2 (ja) * 2002-03-25 2007-02-28 ソニーケミカル&インフォメーションデバイス株式会社 接続構造体の製造方法
JP2004335916A (ja) * 2003-05-12 2004-11-25 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
JP2004363167A (ja) * 2003-06-02 2004-12-24 Nippon Steel Chem Co Ltd 配線板の相互接続方法
JP2005068314A (ja) * 2003-08-26 2005-03-17 Fuji Photo Film Co Ltd 光学用セルロースアシレートフィルムと、その製造方法
WO2005052666A1 (ja) * 2003-11-27 2005-06-09 Ibiden Co., Ltd. Icチップ実装用基板、マザーボード用基板、光通信用デバイス、icチップ実装用基板の製造方法、および、マザーボード用基板の製造方法
JP5196703B2 (ja) * 2004-01-15 2013-05-15 デクセリアルズ株式会社 接着フィルム
CN1831568A (zh) * 2005-03-09 2006-09-13 柯尼卡美能达精密光学株式会社 防眩目性膜、防眩目性膜的制法、防眩目性防反射膜、偏振片及显示装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002054476A1 (fr) * 2000-12-28 2002-07-11 Toray Engineering Co., Ltd. Procede de montage de puce
JP2002252254A (ja) * 2001-02-26 2002-09-06 Sony Chem Corp 電気装置製造方法

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Publication number Publication date
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