KR101345007B1 - 탄성이 개선된 이방성도전필름과 도전박막,쉬트 및도전입자와 제조방법 - Google Patents

탄성이 개선된 이방성도전필름과 도전박막,쉬트 및도전입자와 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 ACF제조용 도전박막과 쉬트, 도전입자, 이들을 이용하여 제조됨을 특징으로 하는 ACF 및 그 제조방법들을 제공하고자 함에 그 목적이 있다.
본 발명은 미세피치 대응 요구에 부합하는 새로운 개념의 ACF를 제공하기 위한 것으로서, 무엇보다도 정밀하게 의도한 형상대로 조절되고 제조되는 신뢰성이 높은 ACF제조용으로 사용되는 도전박막, 쉬트, 도전입자와 그 제조방법 및 ACF를 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 의한 ACF는 각 도전입자들 간의 정렬과 크기 및 형상 등이 매우 정교하게 의도에 따라 잘 조절되며, 적용 공정에서의 생산성과 재현성이 향상되고 신뢰성이 대단히 높으며, 경시적 제품 안정성이 보장된다는 장점이 있다.
이방성도전필름, 도전쉬트, 도전박막

Description

탄성이 개선된 이방성도전필름과 도전박막,쉬트 및 도전입자와 제조방법{ACF, conductive particle, thin film, sheet and manufacturing}
미세한 도선을 갖는 전자부품들을 전기적으로 용이하게 접합하기 위하여 사용되는 이방성도전필름(ANISOTROPHIC CONDUCTIVE FILM - 이하 ACF라 함 )과 그 제조를 위해 구성요소로 이용되는 재료인 도전입자 및 상기 도전입자를 형성하기 위한 도전박막과 쉬트 그리고 그 제조방법에 관한 것이다.
종래의 ACF는 대체로 두 개 이상의 전자부품들을 견고히 접합하기 위한 접착제층과 그와 함께 혼합된 미세입자 형태의 도전입자를 포함하여 제조된다. 상기 도전입자로는 금속분체가 그대로 사용되거나, 금속분체의 표면에 화학적으로 안정된 귀금속을 피복한 복합분체, 또는 미세한 수지입자의 표면에 한 층 이상의 도전재로 피복된 도전입자가 사용한다. 이러한 도전입자들은 최근 더욱 세밀해지는 미세 피치(PITCH)에 대응하기 위해 도전입자들 간의 전기적 연결로 인한 회로의 쇼트현상을 방지하기 위한 수단을 함께 구비하여 제조되고 있는 실정이다. 예를 들어 대한민국 등록특허 10-045606와 같이 도전입자와 부도체 미립자를 혼합하여 사용하거나, 혹은 대한민국 등록특허 10-061302와 같이 도전입자의 외표면을 다시 부도체 수지층으로 한 번 더 피복하여 이 것이 가열 조건에서 가압되는 범프(BUMP)부위에서만 파괴되고 도전박막층이 드러나도록 배려하여 미세피치에 대응하도록 한 수단 등 매우 다양한 시도가 이루어지고 있다.
그러나 이러한 형태의 ACF는 우선 도전입자를 원하는 크기와 규격으로 통제하기가 매우 어렵고, 도전입자의 분포 균일성이 보장되지 않으며, 상기 부도체 입자나 코팅막에 의해 도전성 저하를 일으키게 되고, 도전입자와 도전입자 간의 간격조절이 불가능하여 제품의 신뢰성을 담보하기가 상당히 어렵다는 문제가 있다. 뿐만 아니라 제조 단가가 고가라는 중대한 문제점이 존재한다.
따라서, 수많은 연구와 개발이 이루어지고 있음에도 불구하고 상기한 여러 가지 문제점들이 확실히 해결된 ACF가 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 이러한 요구에 부합하는 새로운 개념의 ACF를 제공하기 위한 것이다. 무엇보다도 정밀하게 의도한 형상대로 조절되고 제조되는 신뢰성이 높은 ACF제조용
으로 사용되는 도전입자와 도전박막, 쉬트 및 그 제조방법과 ACF를 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 의한 ACF는 각 도전입자들 간의 정렬과 크기 및 형상 등이 매우 정교하게 의도에 따라 잘 조절되며, 적용 공정에서의 생산성과 재현성이 향상되고 신뢰성이 대단히 높은 장점이 있다.
본 발명의 첫 번째 목적은 ACF 제조용 도전박막을 제공하는 것이다. 이를 위하여 적어도 한 층 이상의 접착제층과 복수개의 도전입자를 포함하여 이루어지는 ACF를 제조하기 위한 재료로 사용되는 ACF제조용 도전박막에 있어서, 상기 도전박막은 적어도 한층 이상의 금속박막층과 두 개 이상의 미소입자를 포함하는 상태로 형성된 것이며, 상기 복수 개의 미소입자(들)은 상대적인 위치가 상기 도전박막층에 의해 속박되어 고정된 상태이고, 상기 미소입자의 탄성은 상기 도전박막층의 탄성보다 큰 것이며, 상기 도전박막은 어느 한 표면으로부터 다른 표면 방향으로 (즉 두께방향으로)성장하여 10나노메타 이상의 두께를 갖도록 형성된 것임을 특징으로 하는 ACF제조용 도전박막이 제공된다. 본 발명의 특징은 도전박막의 탄성을 향상시키기 위하여 박막의 형성 단계에서 미소입자를 상기 박막 중에 포함하도록 함으로써 본 발명에 의한 ACF를 적용한 제품에서 경시적인 열화현상과 온도변화나 충격에 따른 열화현상을 최소화할 수 있다는 것이다. 이를 위하여 상기 미소입자의 탄성은 상기 도전박막층의 탄성보다 큰 것을 사용하여야 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 것이다.
실제로는 롤투롤 시스템(Roll to Roll system)에 의해 연속적으로 제조할 수 있지만 실시예에 대한 이해를 돕기 위하여 하기에서는 편이에 따라 절단된 시편을 사용하여 설명된다. 상기와 같이 도전박막층 중에 미소입자를 포함하는 상태로 박막층을 형성하는 기술은 이미 널리 알려져 실시되어 온 공지의 기술이므로 구체적인 설명은 생략한다. 이러한 기술은 간단히 목적하는 미소입자를 도금조에 투입한 후에 박막을 두께방향으로 성장시킴으로써 가능하다. 이 때에 도금조에 투입된 미소입자들은 형성되는 도전박막의 내부에 속박되고 상대적인 위치가 고정되는 것이다. 도전박막을 두께방향으로 성장시키는 이유는 상기 도전박막의 두께에 따라 여기에 포함되는 미소입자들의 갯수와 층수를 정밀하게 조절할 수 있기 때문이다. 즉 무전해도금법이나 액적토출법 등을 이용하여 두께방향과 상관없이 도전박막층을 형성할 수도 있으나 이 경우에는 박막의 내부에 포함되는 미소입자의 층수와 갯수를 정밀하게 조절하기 곤란하다. 또한 10나노메타 이상의 두께로 형성하는 이유는 도전박막의 도전성을 확보하기 위함이다. 도전박막층은 굳이 금속박막을 포함하지 않아도 되지만 저항값을 줄여주고 생산효율성을 고려하여 한 층 이상의 금속층을 포 함하는 것이 바람직하다. 상기 미소입자를 복수 개로 포함시키는 것은 상기 도전박막은 형성된 후에 복수 개의 도전입자로 분할되기 때문에 하나의 도전입자에 탄성을 부여하기 위해 적어도 하나 이상의 미소입자를 포함하도록 배당하기 위함이다. 미소입자는 상기 도전박막7 중에 단층으로 포함될 수 있지만 다층으로 포함될 수도 있다. 그 재질로는 천연 혹은 합성고무입자, 실리콘입자, 실리콘수지입자, 폴리머수지입자, 탄성재입자 등 탄성유지에 도움을 주는 재료가 바람직하다. 또한 상기 도전박막은 표면에 한 층 이상의 귀금속층이나 수지재료를 포함하는 보호층으로 보호박막층을 형성할 수 있다
본 발명의 다른 목적은 ACF 제조용 도전입자를 제공하는 것이다. 이를 위하여 적어도 한 층 이상의 접착제층과 복수개의 도전입자를 포함하여 이루어지는 ACF를 제조하기 위한 재료로 사용되는 ACF제조용 도전입자에 있어서, 상기 도전입자는 한 층 이상의 지지기재 위에 구비된 적어도 한 층 이상의 도전박막층이 0mm2 보다 크고 1mm2 이하의 면적을 갖는 복수개의 도전입자로 분할된 것을 포함하여 구성되며, 주변의 다른 도전입자(들)과의 상대적인 위치가 확고히 고정된 것임을 특징으로 하는 ACF제조용 도전입자가 제공된다. 상기와 같이 도전박막 내부에 미소입자를 포함하지 않는 것을 사용하여 제조된 도전입자의 경우에는 그 탄성이 떨어질 수밖에 없기 때문에 별도의 수단이 강구되는 것이 좋다. 제한적인 방법은 아니지만 상기 도전박막이 패터닝 기술에 의해 복수 개의 도전입자로 분할된 후에도 탄성을 갖도록 미세한 굴곡을 형성하는 방법이 그것이다. 상기에서 도전박막층을 복수개의 미세한 도전입자로 분할하는 방법으로는 패터닝기술이나 연마방법에 의하여 실시될 수 있다.
본 발명의 다른 양태로서 적어도 한 층 이상의 접착제층과 복수개의 도전입자를 포함하여 이루어지는 ACF를 제조하기 위한 재료로 사용되는 ACF제조용 도전입자에 있어서, 상기 도전입자는 적어도 제1항의 도전박막이 한 층 이상의 지지기재와 접착된 후, 0mm2 보다 크고 1mm2 이하의 면적을 갖는 복수 개의 도전입자로 분할된 것을 포함하여 구성되며, 주변의 다른 도전입자(들)과의 상대적인 위치가 확고히 고정된 것임을 특징으로 하는 ACF제조용 도전입자가 제공된다. 상기 도전박막은 면방향으로 도전성이 있으므로, ACF로서의 조건을 만족하지 못한다. 따라서 ACF 제조용의 도전입자로 만들어지는 과정을 거쳐야만 한다. 이를 위해 상기 도전박막은 제한적인 방법은 아니지만 노광법, 임프린트법, CNP(combined nano photo-lithography법, 마이크로컨텍트프린트법, 인쇄법,연마법 등 패터닝 기술에 의하여 상기 도전박막을 지정된 크기의 도전입자로 분할하는 공정 단계를 거쳐서 ACF제조용 도전입자로 제조된다. 0mm2 보다 크고 1mm2 이하로 제조하는 이유는 대부분의 전자부품의 단자 간 피치가 이 범위 안에 들기 때문이며, 실제로 적용되는 제품에 따라 미크론 혹은 나노메타 단위의 피치에 대응하기 위하여 평방미크론 또는 평방나노메타의 면적을 갖도록 분할하여 ACF제조용 도전입자로 제조된다. 상기 도전입자(들)은 적어도 하나 이상의 미소입자를 포함하여 구성되는 것이 바람직하지만 제한적인 것은 아니다. 이와 같이 상기 도전박막을 패터닝 기술에 의해 분할하면 바로 ACF제조용 도전입자로 사용하기에 손색이 없다. 그러나 부가기능을 갖도록 제조하길 원할 경우에는 추가의 재료나 박막을 추가로 구비하는 형태로도 제조할 수 있다. 상기에서 도전박막층을 복수 개의 미세한 도전입자로 분할하는 방법으로는 패터닝기술이나 연마방법에 의하여 실시될 수 있다. 이러한 형태의 도전입자들은 그 제조공정이 매우 간단하고 각각의 미세입자(들)의 배열순서가 도전박막층 형성 전과 후에 있어서 동일하게 유지가 되기 때문에 매우 신뢰성있는 ACF를 제조될 수 있다.
본 발명의 다른 목적은 ACF 제조용 쉬트를 제공하는 것이다. 이를 위하여 적어도 한 층 이상의 접착제층과 복수개의 도전입자를 포함하여 이루어지는 ACF를 제조하기 위한 재료로 사용되는 ACF제조용 쉬트에 있어서, 상기 쉬트는 한 층 이상의 지지기재층과 적어도 두 개 이상의 미소입자와 한 층 이상의 도전박막층을 포함하여 이루어지며, 상기 도전박막층은 복수 개의 미소입자를 포함하는 상태로 형성된 것이고, 상기 미소입자의 탄성은 상기 도전박막층의 탄성보다 큰 것이며, 상기 도전박막은 두께방향으로 (상기 지지기재층과의 계면으로부터 외표면 방향으로 혹은 그 역방향으로) 성장된 것이며, 두께방향으로 성장되는 과정에서 상기 복수 개 미소입자의 적어도 일부분 이상을 포함하는 상태로 형성된 것임을 특징으로 하는 ACF제조용 쉬트가 제공된다. 상기 지지기재층은 제한적이지는 않지만 ACF의 구성요소인 접착층이거나 또는 접착층의 구성재료를 포함하는 재료로 만들어진 것일 수 있으며, 혹은 이형지 또는 이형층을 포함하는 캐리어기재일 수 있다. 지지기재층이 ACF의 구성요소라면 상기 도전박막층과 분리하여 다른 기재 쪽으로 전이하는 단계를 생략할 수 있으므로 바람직하다. 캐리어기재는 굳이 이형층을 포함하지 않아도 되지만 가능하면 이형성이 좋은 재료이면 좋고, 형상은 쉬트형상, 평판형상, 밸트형상, 롤 드럼형상 등 제한 없이 사용될 수 있다. 재료가 ACF 구성재료가 아니라면 상기 도전박막은 캐리어기재로부터 분리되어 다른 지지기재로 전이되는 단계를 거 쳐서 ACF로 완성된다. 상기 도전박막층과 상기 지지기재층 사이의 계면에 부가의 박막 또는 기능성 박막을 추가로 더 구비하여 상기 도전박막이 상기 부가의 박막을 거쳐서 상기 지지기재층과 접촉된 양태도 상기의 접촉된 형태로 간주한다. 또한 상기 박막이 상기 미소입자를 포함하는 형태는 상기 미소입자의 전체 또는 일부분 이상을 포함하는 형태가 있을 수 있다. 도전박막의 탄성을 향상시키기 위해서는 미소입자 전체 체적의 50% 이상을 포함하는 것이 좋으나 탄성향상을 위해서 포함비율은 제한적인 것은 아니다. 상기의 도전박막층은 미소입자를 포함하는 상태의 박막으로 형성된 후에 지지기재와 분리하기 위하여 다른 기재의 표면 쪽으로 전이되거나 도전박막 단독으로 분리되는 단계를 거칠 수 있으며, 기재가 접착제층이거나 접착제층의 요소재료일 경우에는 전이단계 또는 분리단계를 생략하고 지지기재를 포함한 채 복수 개의 도전입자로 분할하는 단계를 포함하여 ACF로 제조할 수도 있다. 이러한 형태의 ACF용 쉬트는 제조방법이 매우 단순하고 이를 이용하여 제조되는 각각의 도전입자들은 그 규격과 배열순서가 매우 정확하게 조절되며 특별히 각 도전입자 간의 간격이 정해진 값 이상으로 잘 확보된 상태로 제조되기 때문에 매우 신뢰성있는 ACF를 제공할 수 있다. 도전박막층은 주로 금속재료가 선호되지만 제한하지는 않는다.
본 발명의 또 다른 양태로서 적어도 한 층 이상의 접착제층과 복수개의 도전입자를 포함하여 이루어지는 ACF를 제조하기 위한 재료로 사용되는 ACF제조용 쉬트 제조방법에 있어서, 쉬트형상의 기재를 준비하는 단계와, 도전박막의 탄성보다 더 큰 탄성을 갖는 복수 개의 미소입자를 준비하는 단계와, 도전박막의 도금을 실 행하는 도금조를 준비하는 단계와, 상기 미소입자를 상기 도금조에 혼합하는 단계와, 도금조 안으로 상기 쉬트형상의 기재를 투입하는 단계, 적어도 상기 미소입자와 상기 도금욕이 혼합되어 있는 도금조 안에서 도전박막을, 상기 쉬트형상 기재의 적어도 일부 면에, 두께방향으로 성장(도금)시킴으로써 상기 미소입자(들)이 상기 도전박막 내에 포함되도록 하는 단계와, 상기 도전박막이 형성된 상기 쉬트형상 기재를 상기 도금욕조로부터 회수하는 단계와, 상기 꺼내진 쉬트형상의 기재를 충분히 세척하는 단계를 최소한의 공정으로 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 ACF제조용 쉬트 제조방법이 제공된다, 여기서 상기 도금공정을 실시하기 위하여 당연히 공지 기술분야에서 실시되고 있는 도금 전처리 공정이 사용될 수 있으며, 도금 방법이나 조건에 따라 선택적으로 사용된다. 상기에서 기술된 공정 단계들은 미소입자들을 내부에 포함하는 상태로 도전박막을 형성하기 위하여 빠질 수 없는 공정 단계들을 기술한 것으로서 다양한 전처리 공정이나 후속 공정을 추가로 포함하여 다양한 부가요소들을 더할 수 있는 것이다. 상기 도금공정은 전기도금, 무전해도금, 건식도금(Physical vapor deposition), PCVD(Plasma enhanced chemical vapor deposition) 등 도전박막을 두께방향으로 성장시킬 수 있는 도금방법이라면 제한 없이 선택하여 사용할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태로서 적어도 한 층 이상의 접착제층과 복수개의 도전입자를 포함하여 이루어지는 ACF를 제조하기 위한 재료로 사용되는 도전입자에 있어서, 상기 도전입자는 적어도 한 층 이상의 도전박막과 하나 이상의 미소입자를 포함하여 이루어지는 것으로서, 상기 도전박막은 내부에 상기 미소입자(들) 체적의 일부분 이상을 포함하는 형태로 구성된 것이며, 상기 미소입자의 탄성은 상기 도전박막의 탄성보다 큰 것이고, 상기 도전입자는 두께방향으로 (지지기재층과의 계면으로부터 외표면 방향으로 혹은 그 역방향으로) 성장된 것이며, 두께방향으로 성장되는 과정에서 상기 복수 개 미소입자의 적어도 일부분 이상을 포함하는 상태로 형성된 상기 도전박막을 복수 개로 분할하여 제조된 것임을 특징으로 하는 ACF제조용 도전입자가 제공된다. 여기서 상기 도전박막은 도금이 실시될 수 있는 특정한 지지기재층 표면으로부터 도금되기 시작하여 두께방향으로 성장됨으로써 원하는 두께를 갖도록 형성되는 것이다. 두께 방향으로 성장되는 과정에서 상기 미소입자 체적 중의 적어도 일부 이상을 포함하는 상태로 형성된다. 도전박막이 형성된 도전입자가 다른 기재로 전이되는 단계를 필요로 할 경우에는 지지기재의 표면에 이형층 또는 분리층을 추가로 포함하는 것을 이용하면 용이하게 전이 공정을 실시할 수 있다. 상기 지지기재가 접착제층이고 이형지(또는 이형층을 포함하는 캐리어 필름)의 한 면에 부착되어 있는 형태라면 별도로 이형지를 추가하지 않아도 무방하며, 용도와 선호하는 구조를 따라 추가로 접착제층 및(또는) 부가기능을 제공하여 주는 첨가물이나 추가의 기능층을 구비하여 제조될 수도 있다. 지지기재는 캐리어 필름(carrier film)에 부착되어 보강될 수 있으며 상기 캐리어 필름은 표면에 이형층을 구비하여 이형지역할을 겸하는 형태로도 제조할 수 있다. 상기 지지기재층은 칩(CHIP)이나 판(PLATE) 또는 쉬트(SHEET), 필름(FILM)형상의 것일 수 있으며, 특별히 롤(ROLL)형태의 드럼(DRUM)이거나 벨트(BELT)형상으로 제조될 수도 있다. 여기서 상기 롤이나 벨트형상의 것과 같이 반복순환되는 것이 지지기재층으로 사용될 경우에는 대부분 상기 도전박막층은 형성된 후에 상기 지지기재로부터 단독으로 분리되거나, 혹은 다른 기재로 전이(분리)되는 과정이 필요하며, 적어도 상기 지지기재층으로 사용되는 롤 또는 벨트 표면은 접착방지막으로 피복하는 것이 권장된다. 일예로 물리적증착방법에 의해 형성된 산화물박막을 들 수 있으나 도금된 도전박막의 접착력을 감소시킬 수 있는 것이라면 제한을 두지 않고 어떤 것이라도 사용될 수 있다. 이러한 박막은 박막으로 형성될 수도 있지만 확산법에 의하거나 합금법 등에 의해 지지기재층의 재료 중에 혼합시킴으로써 제조할 수도 있다. 물론 이 목적으로 사용되는 부가물의 추가로 인해 전기도금 공정에 지장을 초래하지 않도록 제조되어야 함은 자명한 사실이다. 상기에서 언급된 패터닝 공정 실시를 위해서는 공지된 혹은 가능한 모든 수단과 방법 및 장치를 제한 없이 이용하여 형성할 수 있으며, 상기 언급된 패터닝방법과 노광방법, 현상방법, 식각방법 뿐만 아니라 전자빔, 방사광, 플라즈마 조사방법 등 전자-반도체 제조기술로서 사용되고 있는 패터닝 기술들이 사용될 수 있다. 이러한 공지 기술들은 일일이 다 열거할 수 없을 만큼 매우 다양하게 공지되어 있으며 어떠한 방법이라도 사용가능함으로 제한할 필요가 없다. 따라서 상기 패터닝 공정을 위한 재료도 구지 감광성을 갖는 레지스트 뿐만 아니라 상기 도전박막을 이용하여 의도된 부위에 의도된 배열의 패턴을 갖는 도전입자 형성에 적용할 수 있는 것이라면 어느 것이든 사용가능하다. 물론 지지기재층고 상기 도전박막층과의 계면을 포함하는 곳에 추가로 수지층 또는 무기물층으로 형성된 부가의 층(이형층,접착층)이 형성될 수도 있으며, 지지기재층는 전이 단계에서 또는 이형지로서 부품접착 단계에서 제거될 수도 있다.
본 발명의 또 다른 양태로서 상기 ACF제조용 도전박막은 적어도 한 표면의 일부면 이상에 무기물 레지스트층을 포함하여 구성되는 것임을 특징으로 하는 ACF제조용 도전박막이 제공된다. 극미세 피치를 갖는 범프나 패턴에 대응하기 위해서 또는 생산성 향상을 위해서는 생산성이 높고 분해능이 정밀한 패터닝층이 요구되며, 이를 위하여 무기물레지스트가 권장될 수 있다. 상기 무기물레지스트는 극미세 피치를 갖는 패턴에 대응하는 수단으로서 뿐만 아니라 상기 도전박막층을 식각하는 환경 하에서 내화학성을 보장하기 위해서도 유리한 재료가 될 수 있다. 더욱이 물리적증착방법에 의해 매우 얇은 두께로 형성할 수 있기 때문에 패터닝공정이 끝나고 상기 도전입자(들)이 형성된 후에 상기 도전입자(들)의 표면으로부터 제거하는 공정을 생략할 수 있는 장점도 함께 제공하여 준다. 물론 이 경우에 무기레지스트로 인해 접촉저항값이 증대되는 현상이 일어나지만 두께를 최소화하여 줄일 수 있으며 적용용도에 따라서는 상기 무기레지스트층을 반드시 제거하여야 할 경우도 있다. 무기물레지스트로서는 산화몰리브덴(MoO3)과 산화텅스텐(WO3) 등 패터닝이 가능한 재료들은 제한 없이 사용할 수 있다. 이 경우 수지류의 레지스트와는 달리 도포방식이 아닌 물리적증착방법을 사용하여 코팅(deposition)하여 제조한다. 본 발명에서는 반응성스퍼터링법(Reactive sputtering method)를 이용하였다. 반응성 가스로는 산소(O2)가스를 사용하였으며 스퍼터링 가스로는 아르곤(Ar)가스를 사용하였다. 스퍼터링진공도는 5 *10-3mbar 조건에서 실시하였다. 상기 무기레지스트는 극미세 패터닝에 사용되는 기술이며 광디스크의 제조 등에 사용 중인 기술이 공지되어 있다. 상기 도전입자들은 분할된 도전박막7 자체만으로 이루어질 수 있으며, 또는 도전박막7을 포함하여 다양한 기능이 부가된 도전입자로 제조될 수도 있다.
본 발명의 또 다른 양태로서 적어도 한 층 이상의 접착제층과 복수개의 도전입자를 포함하여 이루어지는 ACF에 있어서, 상기의 ACF제조용 도전박막과 ACF제조용 쉬트 및 도전입자를 이용하여 제조되는 ACF가 제공된다. 상기 접착제층으로는 열가소성수지와 열경화성수지, 가교성수지, 광개시제를 포함하는 군으로부터 선택된 한 가지 이상의 접착제 재료를 포함하는 형태가 있을 수 있으나 접착제 재료로는 전자재료에 적합한 것이라면 어느 것이라도 사용할 수 있으며 특별히 제한을 두지 않는다. 상기 도전박막층은 적용형태에 따라 도전특성을 향상시키기 위해 표면에 유기 단층막을 추가로 포함할 수도 있다.
상기 ACF제조용 도전박막, 도전입자, 쉬트는 ACF를 제조하기 위한 구성요소이기 때문에 ACF를 완성하기 위해서는 선호하는 기능이나 구성에 따라 매우 다양하게 부가되는 ACF구성 요소들과 조합하여 제조될 수 있다. 이러한 부가적인 ACF구성 요소들은 ACF의 사용목적과 기능을 향상하기 위해서는 어떠한 부가적 요소도 추가로 포함할 수 있으며, 공지의 기술이나 혹은 개선되는 패터닝기술을 비롯하여 ACF 구성 및 재료 혹은 제조 기술 등 어떠한 것들과도 제한 없이 조합하거나 부가적으로 추가하여 사용할 수 있는 기술이다. 본 명세서에 예시된 ACF제조용 도전박막, 도전입자, 쉬트 및 ACF는 제한적인 기술의 명시가 아니라 본 발명의 요지를 용이하게 설명하고 이해할 수 있도록 선택된 형태에 불과하며 발명의 개념 범위 안에서는 매우 다양한 변화와 기능부가 등이 허용될 수 있는 것이다.
본 발명에 의한 ACF 제조용 도전박막, 쉬트, 도전입자와 제조방법 및 ACF는 기존의 미세피치 대응에 충족치 못하거나 신뢰성이 떨어지는 ACF에 비하여 대단히 우수하고 신뢰성이 높을 뿐만 아니라 단가도 저렴한 ACF를 제공하여 준다.
실시예1) 도1의 (가)와 같이 ACF접착제 재료를 포함하는 수지 쉬트를 준비하고 (나)진공증착 방법에 의해 상기 수지의 한쪽의 전체 표면에 도금용 도전박막 3을 증착한다. 도금용 도전박막층 3은 구리(Cu)로 증착하여 300나노메타 두께가 되도록 코팅하였다. 도금용 도전박막층은 제한적이진 않지만 전기 전도성이 문제가 되지 않는 금속들을 사용할 수 있다.
실시예2) 미소입자로서 직경 1㎛의 벤조구아나민(Benzoguanamine) 입자들을 준비한 후, 상기 미소입자들을 구리(Cu)도금욕에 혼합하여 미세입자가 혼합된 구리(Cu)도금욕을 준비하였다. 미소입자로서는 제한적이진 않지만 탄성이 우수한 것들이 선호된다.
실시예3) 실시예1에서 준비된 쉬트를 실시예2에서 준비된 구리도금욕에서 도금을 실시하여 상기 쉬트 위에 도전박막을 형성하되, 도1의 (라)에 보이는 바와 같이 도전박막7 내에 미소입자5가 포함되어 있는 상태로 도금하였다.
실시예4) 실시예3에서 준비된 도전박막7을 패터닝 방법에 의하여 식각함으로써 도1의 (마)에 보이는 바와 같이 미세하게 분할된 도전입자9를 제조하였다. 패터닝 방법으로는 제품에 문제가 되지 않는 범위에서 공지된 모든 방법과 기구들 및 재료들을 사용할 수 있다.
실시예5) 실시예4에서 준비된 도전입자9가 형성된 면 위에 도2의 (나)와 같이 ACF용 접착제층13을 도포한 후 그 위에 이형지15를 부가하여 ACF를 완성하였다.
실시예6) 실시예1에서 수지 쉬트 위에 도금용 도전박막층 3을 증착하는 대신 15미크론 두께의 구리호일을 사용하여 구리의 도전성 표면을 상기 도금용 도전박막층 3의 대용으로 사용하는 쉬트를 준비하였다. 여기서 도전성 쉬트는 실제로 연속작업을 위하여 밸트형태, 롤 드럼형태, 디스크형태등 생산성을 향상시킬 수 있는 형태라면 제한 없이 사용할 수 있다.
실시예7) 실시예1에서 준비된 쉬트 대신 실시예6에서 준비된 구리호일을 사용한 것을 제외하고 실시예 3과 동일한 공정을 실시하여 도3의 (다)에 보이는 바와 같이 도전박막7 내에 미소입자5가 포함되어 있는 상태로 도금하였다.
실시예8) 실시예1에서 준비된 쉬트 대신 실시예6에서 준비된 구리호일을 사용한 것을 제외하고 실시예 4와 동일한 공정을 실시하여 도3의 (라)에 보이는 바와 같이 미세하게 분할된 도전입자9를 제조하였다.
실시예9) 실시예8에서 준비된 도전입자9가 형성된 면 위에 도4의 (나)와 같이 ACF용 접착제층 13을 도포한 후 그 위에 이형지 15를 부가하고 도금용 도전박막으로 사용하였던 구리호일101을 제거하였다.
실시예10) 실시예9에서 준비된 쉬트 중에서 구리호일이 제거된 면에 ACF접착제층 17을 도포하여 ACF로 완성하였다.
도1은 지지기재1 위에 (나)도금용 도전박막3을 증착하고 (다)미소입자5가 혼합된 도금욕 안에서 (라)도전박막7을 도금한 후 (마)복수 개의 미세한 도전입자 9로 분할하는 모식도
도2는 지지기재1 위에 형성된 복수 개의 도전입자 9 위에 접착제13과 이형지 15가 부가된 그림
도3은 도전재료의 지지기재 101을 (나)미소입자5가 혼합된 도금욕 안에서 (다)도전박막7을 도금한 후 (라)복수 개의 미세 도전입자 9로 분리하는 모식도
도4는 도전성 지지기재 101 위에 형성된 복수 개의 미세 도전입자 9 위에 (나)접착제13과 이형지 15를 부가한 후에 (다)도전성 지지기재 101을 분리하고 여기에 접착제층을 도포하는 모식도
도5는 (가)지지기재 1위에 도금용 도전박막3을 코팅한 후 미소입자5가 혼합된 도금욕에 넣어 표면 위에 미소입자가 고루 분포되게 한 후 도금을 실시하여 미소입자의 밑부분을 포함하는 두께까지 도금한 그림 (나)미소입자의 중간 높이까지 도금한 그림 (다)미소입자를 완전히 포함하는 두께까지 도금한 그림 (즉 지지기재와의 계면으로부터 외표면 방향으로 성장되고 있는 도전박막을 나타낸 모식도)
1;지지기재 3;도금용 도전박막 5;미소입자
7;도전박막 9;도전입자 11;도전박막이 제거된 부분
13;접착제 15;이형지 17;접착제
101;도전성 지지기재

Claims (8)

  1. 적어도 한 층 이상의 접착제층과 복수개의 도전입자를 포함하여 이루어지는 ACF를 제조하기 위한 재료로 사용되는 ACF제조용 도전박막에 있어서, 상기 도전박막은 적어도 한층 이상의 금속박막층과 두 개 이상의 미소입자를 포함하는 상태로 형성된 것이며, 상기 복수 개의 미소입자(들)은 상대적인 위치가 상기 도전박막에 의해 속박되어 고정된 상태이고, 상기 미소입자의 탄성은 상기 도전박막의 탄성보다 큰 것이며, 상기 도전박막은 두께방향으로 성장하여 10나노메타 이상의 두께를 갖도록 형성된 것임을 특징으로 하는 ACF제조용 도전박막
  2. 적어도 한 층 이상의 접착제층과 복수개의 도전입자를 포함하여 이루어지는 ACF를 제조하기 위한 재료로 사용되는 ACF제조용 도전입자에 있어서, 상기 도전입자는 한 층 이상의 지지기재 위에 구비된 적어도 한 층 이상의 도전박막이 0mm2 보다 크고 1mm2 이하의 면적을 갖는 복수개의 도전입자로 분할된 것을 포함하여 구성되며, 주변의 다른 도전입자들과의 상대적인 위치가 확고히 고정된 것임을 특징으로 하는 ACF 제조용 도전입자
  3. 적어도 한 층 이상의 접착제층과 복수개의 도전입자를 포함하여 이루어지는 ACF를 제조하기 위한 재료로 사용되는 ACF제조용 도전입자에 있어서, 상기 도전입자는 제1항의 도전박막이 한 층 이상의 지지기재와 접착된 상태에서 0mm2 보다 크고 1mm2 이하의 면적을 갖는 복수 개의 도전입자로 분할된 것을 포함하여 구성되며, 주변의 다른 도전입자들과의 상대적인 위치가 확고히 고정된 것임을 특징으로 하는 ACF제조용 도전입자
  4. 적어도 한 층 이상의 접착제층과 복수개의 도전입자를 포함하여 이루어지는 ACF를 제조하기 위한 재료로 사용되는 ACF제조용 쉬트에 있어서, 상기 쉬트는 한 층 이상의 지지기재층과 적어도 두 개 이상의 미소입자와 한 층 이상의 도전박막을 포함하여 이루어지며, 상기 도전박막은 복수 개의 미소입자를 포함하는 상태로 형성된 것이고, 상기 미소입자의 탄성은 상기 도전박막의 탄성보다 큰 것이며, 상기
    도전박막은 두께방향으로 성장된 것이며, 두께방향으로 성장되는 과정에서 상기 복수 개 미소입자들의 적어도 일부분 이상을 포함하는 상태로 형성된 것임을 특징으로 하는 ACF제조용 쉬트
  5. 적어도 한 층 이상의 접착제층과 복수개의 도전입자를 포함하여 이루어지는 ACF를 제조하기 위한 재료로 사용되는 ACF제조용 쉬트 제조방법에 있어서, 쉬트형상의 기재를 준비하는 단계와, 도전박막의 탄성보다 더 큰 탄성을 갖는 복수 개의 미소입자를 준비하는 단계와, 도전박막의 도금을 실행하는 도금욕조를 준비하는 단계와, 상기 미소입자를 상기 도금욕조에 혼합하는 단계와, 도금욕조 안으로 상기 쉬트형상의 기재를 투입하는 단계, 적어도 상기 미소입자와 상기 도금욕조 안의 도금욕이 혼합되어 있는 도금욕조 안에서 도전박막을, 상기 쉬트형상 기재의 적어도 일부 면에, 두께방향으로 성장(도금)시킴으로써 상기 미소입자들이 상기 도전박막 내에 포함되도록 하는 단계와, 상기 도전박막이 형성된 상기 쉬트형상 기재를 상기 도금욕조로부터 회수하는 단계와, 상기 꺼내진 쉬트형상의 기재를 충분히 세척하는 단계를 최소한의 공정으로 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 ACF제조용 쉬트 제조방법
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