KR101410185B1 - 이방성 도전 접착 필름, 접속 구조체 및 그 제조 방법 - Google Patents

이방성 도전 접착 필름, 접속 구조체 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

플렉시블 기판의 단자와 리지드 기판의 단자를 이방성 도전 접속하기 위한 이방성 도전 접착 필름에 있어서는, 이방성 도전 접속 후의 도전성 입자의 입자 직경을 A 로 하고, 플렉시블 기판의 단자와 리지드 기판의 단자 사이의 갭을 B 로 했을 때 100·(A-B)/A 로 정의되는 압입률이 40 ％ 이상이 되도록, 도전성 입자로서 4 ㎛ 이상의 입자 직경과, 4500 kgf/㎟ 이상의 압축 경도를 갖는 것을 사용한다. 게다가, 도전성 입자의 최대 직경을 a 로 하고, 최소 직경을 b 로 했을 때, a/b 로 나타내는 도전성 입자의 진구도는, 5 이하이다.

Description

이방성 도전 접착 필름, 접속 구조체 및 그 제조 방법{ANISOTROPIC CONDUCTIVE FILM, CONNECTION STRUCTURE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 플렉시블 기판의 단자와 리지드 기판의 단자를 이방성 도전 접속하기 위한 이방성 도전 접착 필름, 그 이방성 도전 접착 필름을 사용하여 플렉시블 기판 및 리지드 기판의 단자끼리가 이방성 도전 접속된 접속 구조체, 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
도전성 입자가 바인더 수지 조성물 중에 분산된 이방성 도전 접착 필름의 당해 도전성 입자로서, 이방성 도전 접속시의 가열 가압 처리에 의해, 도전성 입자 자체가 변형되어 단자와의 접촉 면적이 증대되도록, 수지 코어 입자의 표면에 무전해 니켈 박막을 형성하고, 또한 필요에 따라 무전해 금 플래시 도금 박막을 형성한 것을 사용하는 것이 널리 행해지고 있다 (특허문헌 1).
그런데, 이와 같은 도전성 입자를 함유하는 이방성 도전 접착 필름을 사용하여, 플렉시블 기판의 단자와 유리 기판 등의 리지드 기판의 단자를 이방성 도전 접속하여 얻은 접속 구조체에 대하여, 이방성 도전 접착 필름에 의한 접속 상태를 확인하기 위해, 이방성 도전 접착 필름 중의 도전성 입자에 의해 플렉시블 기판의 단자에 발생한 압흔을 플렉시블 기판측으로부터 현미경 등을 사용하여 관찰하는 것이 행해지고 있다 (특허문헌 2).
일본 공개특허공보 평9-199206호 일본 공개특허공보 2008-91843호
그러나, 특허문헌 1 에 기재된 이방성 도전 접착 필름을 사용하여 플렉시블 기판의 단자와 리지드 기판의 단자를 이방성 도전 접속하여 얻은 접속 구조체에 대하여, 특허문헌 2 에 기재되어 있는 바와 같이 플렉시블 기판측으로부터 단자의 압흔을 관찰한 경우, 도전성 입자가 지나치게 유연하여, 플렉시블 기판의 단자에 도전성 입자가 충분히 파고들지 않아, 단자에 관찰할 수 있는 압흔을 발생시키지 않는다는 문제가 있었다. 또, 고온 고습 환경하에 보존한 경우에는 접속 저항이 증대되어, 접속 신뢰성이 저하되는 경우가 있다는 문제도 있었다.
본 발명의 목적은, 이상의 종래 기술의 과제를 해결하고자 하는 것으로, 이방성 도전 접착 필름을 사용하여 플렉시블 기판의 단자와 리지드 기판의 단자를 이방성 도전 접속하여 얻은 접속 구조체에 대하여, 플렉시블 기판측으로부터 단자의 압흔을 관찰할 수 있도록 하고, 게다가 고온 고습 환경하에 보존한 경우에도 양호한 접속 신뢰성을 확보할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명자들은 도전성 입자의 크기와 압축 경도와 진구도 (眞球度) 를 소정의 범위로 조정함으로써, 이방성 도전 접착 필름의 도전성 입자를, 리지드 기판의 단자가 아니라 플렉시블 기판의 단자에 충분히 파고 들어가게 할 수 있고, 그로 인해 상기 서술한 목적이 달성될 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.
즉, 본 발명은, 플렉시블 기판의 단자와 리지드 기판의 단자를 이방성 도전 접속하기 위한 이방성 도전 접착 필름으로서, 도전성 입자가 바인더 수지 조성물에 분산되어 이루어지는 이방성 도전 접착 필름에 있어서, 이방성 도전 접속 후의 도전성 입자의 입자 직경을 A 로 하고, 플렉시블 기판의 단자와 리지드 기판의 단자 사이의 갭을 B 로 했을 때 100·(A-B)/A 로 정의되는 압입률이 40 ％ 이상이 되도록, 도전성 입자가 4 ㎛ 이상의 입자 직경과, 4500 kgf/㎟ 이상의 압축 경도를 갖고, 또한 도전성 입자의 최대 직경을 a 로 하고, 최소 직경을 b 로 했을 때, a/b 로 나타내는 도전성 입자의 진구도가 5 이하인 것을 특징으로 하는 이방성 도전 접착 필름을 제공한다.
또, 본 발명은 플렉시블 기판의 단자와 리지드 기판의 단자가, 도전성 입자가 바인더 수지 조성물에 분산되어 이루어지는 이방성 도전 접착 필름을 개재하여 이방성 도전 접속된 접속 구조체에 있어서, 플렉시블 기판의 단자와 리지드 기판의 단자 사이에 협지되어야 하는 이방성 도전 접착 필름의 도전성 입자가, 4 ㎛ 이상의 입자 직경과, 4500 kgf/㎟ 이상의 압축 경도를 갖고, 또한 그 최대 직경을 a 로 하고, 최소 직경을 b 로 했을 때, a/b 로 나타내는 도전성 입자의 진구도가 5 이하이며, 이방성 도전 접속 후의 도전성 입자의 입자 직경을 A 로 하고, 플렉시블 기판의 단자와 리지드 기판의 단자 사이의 갭을 B 로 했을 때 100·(A-B)/A 로 정의되는 압입률이 40 ％ 이상이 되도록, 도전성 입자가 플렉시블 기판의 단자에 파고들어가 있는 것을 특징으로 하는 접속 구조체를 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 서술한 접속 구조체의 제조 방법으로서, 리지드 기판의 단자 상에 본 발명의 이방성 도전 접착 필름을 임시 부착하고, 그 이방성 도전 접착 필름을 끼워, 리지드 기판의 단자에 플렉시블 기판의 단자가 대응하도록, 플렉시블 기판을 배치하고, 이방성 도전 접속 후의 도전성 입자의 입자 직경을 A 로 하고, 플렉시블 기판의 단자와 리지드 기판의 단자 사이의 갭을 B 로 했을 때 100·(A-B)/A 로 정의되는 압입률이 40 ％ 이상이 되도록, 플렉시블 기판측으로부터, 가열 본더로 이방성 도전 접착 필름을 가열 가압함으로써 이방성 도전 접속을 실시하는 것을 특징으로 하는 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 이방성 도전 접착 필름에 있어서는, 도전성 입자의 입자 직경, 압축 경도, 진구도를 각각 특정한 범위로 한정하고 있다. 이 때문에, 이방성 도전 접속 후의 접속 구조체에 있어서의 도전성 입자의 입자 직경을 A 로 하고, 플렉시블 기판의 단자와 리지드 기판의 단자 사이의 갭을 B 로 했을 때 100·(A-B)/A 로 정의되는 압입률을 40 ％ 이상으로 할 수 있다. 따라서, 접속 구조체의 플렉시블 기판측으로부터 단자의 압흔을 관찰할 수 있고, 게다가 고온 고습 환경하에 보존한 경우에도 양호한 접속 신뢰성을 확보할 수 있다.
도 1 은 도전성 입자의 압입률의 설명도이다.
본 발명의 이방성 도전 접착 필름은, 폴리이미드, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리술폰 등의 수지 필름에, 구리 배선, 알루미늄 배선 등이 형성된 플렉시블 기판의 단자와, 유리 기판, 세라믹 기판, 유리 에폭시제의 프린트 배선 기판 등의 리지드 기판에, ITO 배선, 구리 배선, 알루미늄 배선 등이 형성된 리지드 기판의 단자를, 이방성 도전 접속하기 위한 이방성 도전 접착 필름으로서, 도전성 입자가 바인더 수지 조성물에 분산되어 이루어지는 것이다. 여기에서, 바람직한 리지드 기판으로서는, 투명성 면에서 유리 기판을 들 수 있다. 또한, 플렉시블 기판이나 리지드 기판에는, 반도체 칩 등이 실장 (實奬) 되어 있어도 된다. 또, 각각의 기판의 단자에는, 필요에 따라 금도금 등을 실시해 두어도 된다.
본 발명에 있어서는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 이방성 도전 접속 후의 도전성 입자 (1) 의 입자 직경을 A 로 하고, 리지드 기판 (2) 의 단자 (3) 와 플렉시블 기판 (4) 의 단자 (5) 사이의 갭을 B 로 했을 때, 100·(A-B)/A 로 정의되는 압입률이 40 ％ 이상, 바람직하게는 60 ％ 이상이 되도록 한다. 이로 인해, 플렉시블 기판측으로부터 단자의 압흔을 관찰할 수 있고, 게다가 열습 시험하에서 이방성 도전 접착 필름에 의한 이방성 도전 접속부의 접속 저항을 증대시키지 않도록 할 수 있다. 또한, 압입률이 0 ％ 인 경우 (A-B 가 0 인 경우), 도전성 입자가 단자에 박히지 않고 단자 사이에서 눌러 부서진 상태를 의미한다. 또, 압입률이 100 ％ 인 경우 (B 가 0 인 경우), 도전성 입자가 플렉시블 기판의 단자에 완전히 압입된 상태를 의미한다.
본 발명의 이방성 도전 접착 필름을 구성하는 도전성 입자의 입자 직경은, 지나치게 작으면 플렉시블 기판의 단자에 압흔을 발생시키기 어려워지므로, 4 ㎛ 이상, 바람직하게는 6 ㎛ 이상이다. 입자 직경의 상한에 대해서는, 접속해야 하는 단자의 피치나 두께 편차 등에 따라 적절히 결정할 수 있는데, 15 ㎛ 이하가 바람직하다. 보다 바람직한 입자 직경의 범위는, 6 ∼ 10 ㎛ 이다.
본 발명에 있어서 사용하는 도전성 입자의 압축 경도는, 지나치게 낮으면 플렉시블 기판의 단자에 압흔을 발생시키기 어려워지므로, 4500 kgf/㎟ 이상, 바람직하게는 6000 kgf/㎟ 이상이다. 또, 지나치게 높으면 접속 신뢰성이 저하되는 경향이 있으므로, 7000 kgf/㎟ 이하가 바람직하다. 여기에서, 압축 경도는, 10 ％ 압축 변위시의 압축 강도와 동의 (同義) 이며, 일반적인 미소 압축 시험기를 사용하여 측정할 수 있다.
또, 본 발명에 있어서 사용하는 도전성 입자는, 진구도를 금속 현미경 관찰에 의해 얻어지는 그 최대 직경을 a 로 하고, 최소 직경을 b 로 했을 때, a/b 라고 정의한 경우에, 5 이하의 진구도, 바람직하게는 3 이하의 진구도를 나타낸다. 이것은, 진구도가 5 를 초과하면 접속 신뢰성이 저하되는 경향이 있기 때문이다. 또한, 최대 직경 a 는, 지나치게 작으면 압흔이 발현되기 어려워지는 경향이 있고, 지나치게 크면 이방 도전성이 저하되는 경향이 있으므로, 바람직하게는 4 ∼ 15 ㎛, 보다 바람직하게는 6 ∼ 10 ㎛ 이다. 한편, 최소 직경 b 는, 지나치게 작으면 압흔이 발현되기 어려워지는 경향이 있고, 지나치게 크면 이방 도전성이 저하되는 경향이 있으므로, 바람직하게는 4 ∼ 15 ㎛, 보다 바람직하게는 6 ∼ 10 ㎛ 이다. 또한, 본 발명에 있어서 진구도는, 논리적으로 반드시 1 이상이 된다.
이상 설명한 성상을 갖는 도전성 입자로서는, 니켈, 코발트, 은, 동, 금, 팔라듐, 땜납 등의 금속 입자, 디비닐벤젠계 수지, 벤조구아나민 수지 등의 수지 입자의 표면에 무전해 니켈 도금막 등의 무전해 도금막을 형성한 것을 적용할 수 있다.
이와 같은 도전성 입자를 분산시키는 바인더 수지 조성물로서는, 공지된 이방성 도전 접착 필름에 사용되고 있는 바인더 수지 조성물을 채용할 수 있다. 예를 들어, 막형성 수지, 액상 에폭시 화합물 (경화 성분) 혹은 아크릴 모노머 (경화 성분), 경화제, 실란커플링제 등으로 구성할 수 있다.
막형성 수지로서는, 페녹시 수지, 에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 포화 폴리에스테르 수지, 우레탄 수지, 부타디엔 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지, 폴리올레핀 수지 등을 들 수 있으며, 이들 2 종 이상을 병용할 수 있다. 이들 중에서도, 제막성, 가공성, 접속 신뢰성 면에서, 페녹시 수지를 바람직하게 사용할 수 있다.
액상 에폭시 화합물로서는, 비스페놀 A 형 에폭시 화합물, 비스페놀 F 형 에폭시 화합물, 노볼락형 에폭시 화합물, 그들의 변성 에폭시 화합물, 지환식 에폭시 화합물 등을 들 수 있으며, 이들 2 종 이상을 병용할 수 있다. 이 경우, 경화제로서는, 폴리아민, 이미다졸 등의 아니온계 경화제나 술포늄염 등의 카티온계 경화제, 페놀계 경화제 등의 잠재성 경화제를 들 수 있다.
아크릴 모노머로서는, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 이소프로필(메트)아크릴레이트, 이소부틸(메트)아크릴레이트, 에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 테트라메틸올메탄테트라(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이 경우, 경화제 (라디칼 중합 개시제) 로서는, 유기 과산화물, 아조비스부티로니트릴 등을 들 수 있다.
실란커플링제로서는, 에폭시계 실란커플링제, 아크릴계 실란커플링제 등을 들 수 있다. 이들 실란커플링제는, 주로 알콕시실란 유도체이다.
바인더 수지 조성물에는, 필요에 따라 충전제, 연화제, 촉진제, 노화 방지제, 착색제 (안료, 염료), 유기 용제, 이온 캐처제 등을 배합할 수 있다.
본 발명의 이방성 도전 접착 필름 중의 도전성 입자의 함유량은, 지나치게 적으면 접속 신뢰성이 저하되고, 지나치게 많으면 이방 도전성이 저하되므로, 바람직하게는 0.3 ∼ 30 질량％, 보다 바람직하게는 5 ∼ 10 질량％ 이다.
본 발명의 이방성 도전 접착 필름의 두께는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 통상 10 ∼ 45 ㎛ 이다.
본 발명의 이방성 도전 접착제는, 교반 용기에, 바인더 수지 조성물 구성 성분과 도전성 입자를 투입하고, 통상적인 방법에 따라 혼합함으로써 조제할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 이방성 도전 필름을 사용하여 제조된 본 발명의 접속 구조체에 대하여 설명한다.
본 발명의 접속 구조체는, 이미 설명한 바와 같은 플렉시블 기판의 단자와 리지드 기판의 단자가, 도전성 입자가 바인더 수지 조성물에 분산되어 이루어지는 이방성 도전 접착 필름을 개재하여 이방성 도전 접속된 접속 구조체이고, 플렉시블 기판의 단자와 리지드 기판의 단자 사이에 협지되어야 하는 이방성 도전 접착 필름으로서, 본 발명의 이방성 도전 필름을 사용하는 것을 특징으로 한다. 이 접속 구조체는, 본 발명의 이방성 도전 필름을 사용하고 있기 때문에, 이방성 도전 접속 후의 도전성 입자의 입자 직경을 A 로 하고, 플렉시블 기판의 단자와 리지드 기판의 단자 사이의 갭을 B 로 했을 때 100·(A-B)/A 로 정의되는 압입률이 40 ％ 이상, 바람직하게는 60 ％ 이상이 되도록, 도전성 입자가 플렉시블 기판의 단자에 파고 들어가 있는 구조를 갖는다. 이 경우, 플렉시블 기판으로부터 도전성 입자의 압흔의 관찰을 용이하게 하기 위해, 리지드 기판의 단자에 도전성 입자가 파고들어가지 않는 편이 바람직하다.
이와 같은 본 발명의 접속 구조체의 구체예로서는, 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치, 태양 전지 모듈, LED 조명 장치 등을 들 수 있다.
본 발명의 접속 구조체는, 이하에 설명하는 바와 같이 제조할 수 있다.
먼저, 리지드 기판의 단자 상에 본 발명의 이방성 도전 접착 필름을 통상적인 방법에 따라 임시 부착한다. 그리고, 그 이방성 도전 접착 필름을 끼워, 리지드 기판의 단자에 플렉시블 기판의 단자가 대응하도록, 플렉시블 기판을 배치한다.
다음으로, 플렉시블 기판측으로부터, 가열 본더로 이방성 도전 접착 필름을 가열 가압함으로써 이방성 도전 접속을 실시한다. 이 경우, 이방성 도전 접속 후의 도전성 입자의 입자 직경을 A 로 하고, 플렉시블 기판의 단자와 리지드 기판의 단자 사이의 갭을 B 로 했을 때 100·(A-B)/A 로 정의되는 압입률이 40 ％ 이상이 되도록, 바인더 수지 조성물의 배합 조성이나, 도전성 입자의 재료, 단자의 표면 상태 등을 고려하면서, 이방성 도전 접속을 실시한다. 이로 인해, 본 발명의 접속 구조체를 얻을 수 있다.
또한, 압입률의 컨트롤은, 이방성 도전 접속시의 가열 가압 조건 등을 조정함으로써 실시할 수 있다. 예를 들어, 가열 온도를 낮추거나, 가압 압력을 높이거나 함으로써, 압입률을 올릴 수 있다. 반대로, 가열 온도를 높게 하거나, 가압 압력을 낮추거나 함으로써, 압입률을 내릴 수 있다. 또, 플렉시블 기판, 리지드 기판, 그들의 단자, 도전 입자 등의 소재를 선택함으로써 조정할 수도 있다. 또, 그것들을 조합하여 조정할 수도 있다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명한다.
실시예 1 ∼ 13, 비교예 2 ∼ 5
(도전성 입자의 조제)
표 1 의 평균 입자 직경의 니켈 입자 100 g 을, 염산 50 ㎖/ℓ 의 수용액 중에서 5 분간 교반하였다. 이것을 여과하여, 1 회 리펄프 수세를 실시한 니켈 입자를, EDTA-4Na (10 g/ℓ) 와 시트르산-2Na (10 g/ℓ) 를 포함하는 수용액 1 ℓ (pH 6, 온도 60 ℃) 가 들어 있는 반응 용기에 교반하면서 첨가하였다.
이어서, 반응 용기 중의 얻어진 혼합 수용액에, 시안화 금칼륨 (10 g/ℓ, Au로서 6.8 g/ℓ), EDTA-4Na (10 g/ℓ) 및 시트르산-2Na (10 g/ℓ) 를 함유하는 혼합 수용액 (A 액) 300 ㎖ 와, 수소화 붕소칼륨 (30 g/ℓ) 및 수산화 나트륨 (60 g/ℓ) 을 함유하는 혼합 수용액 (B 액) 300 ㎖ 를, 각각 상이한 도입구로부터 동시에 20 분간 첨가하고, 다시 10 분간 교반을 계속함으로써 무전해 금도금을 실시하였다.
금도금 종료 후, 혼합액을 여과하여, 여과물을 3 회 리펄프 수세한 후, 100 ℃ 의 열풍을 이용하여 건조시켜, 니켈 분말 표면 상에 약 10 ∼ 20 ㎚ 두께의 무전해 금도금 박막이 형성된 도전성 입자를 얻었다. 이 도전성 입자의 평균 입자 직경은, 무전해 금도금 박막이 매우 얇기 때문에, 원료의 니켈 입자의 평균 입자 직경에 근사할 수 있다.
또한, 니켈 입자의 평균 입자 직경은, 레이저 회절 산란법에 의해 입도 분포를 측정 (측정 장치 : 마이크로 트럭 MT3100, 닛키소 (주)) 하여, 누적 질량이 50 ％ 에 상당하는 점에서의 입자 직경이다.
또, 얻어진 도전성 입자의 10 ％ 압축 변위시의 압축 경도를 미소 압축 시험기 (PCT-200, 시마즈 제작소 (주)) 를 이용하여 측정하였다. 얻어진 결과를 표 1 에 나타낸다.
도전성 입자의 진구도는, 도전성 입자를 금속 현미경 (MX51, 올림퍼스 (주)) 을 이용하여 촬영하고, 입자의 최대 직경 a 와 최소 직경 b 를 구하여, 진구도로서 a/b 를 산출하였다. 얻어진 결과를 표 1 에 나타낸다.
(이방성 도전 접착 필름의 제작)
도전성 입자 5 질량부에, 페녹시 수지 (YP-50, 신닛카 에폭시 제조 (주)) 22 질량부, 디시클로펜타디엔디메타크릴레이트 (DCP, 신나카무라 화학 공업 (주)) 5 질량부, 우레탄아크릴레이트 (M-1600, 토아 합성 (주)) 10 질량부, 아크릴 고무 (SG-80H, 나가세 켐텍스 (주)) 5 질량부, 인 함유 메타크릴레이트 (PM2, 닛폰 화약 (주)) 1 질량부, 디아실퍼옥사이드계 개시제 (나이퍼 BW, 니치유 (주)) 2 질량부, 및 톨루엔 50 질량부를 혼합하여, 얻어진 혼합물을 박리 시트에 건조 두께가 35 ㎛ 가 되도록 도포하고, 80 ℃ 에서 5 분간 건조시킴으로써 이방성 도전 접착 필름을 얻었다.
얻어진 이방성 도전 접착 필름을 사용하여, 폴리이미드 플렉시블 기판 (폴리이미드 두께 38 ㎛, 구리 배선 피치 200 ㎛, 배선 높이 8 ㎛) 과, 프린트 배선 기판 (FR-4 그레이드, 파나소닉 (주) : 구리 배선 피치 200 ㎛, 배선 높이 35 ㎛) 을, 170 ℃, 4 ㎫, 5 초라는 가열 가압 조건으로 이방성 도전 접속하여 접속 구조체를 제조하였다.
얻어진 접속 구조체의 이방성 도전 접속부의 단면 (斷面) 을 연마하고, 금속 현미경으로 입자 직경 A 와 배선간 갭 B (도전성 입자가 협지되어 있는 단자 사이 갭) 을 측정하여, 도전성 입자의 압입률 (＝100·(A-B)/A) 을 구하였다. 얻어진 결과를 표 1 에 나타낸다.
또, 얻어진 접속 구조체에 대하여, 온도 85 ℃, 습도 85 ％ 의 고온 고습 환경하에 500 시간 보존한 경우의 접속 저항을 측정하여, 이하의 기준으로 접속 신뢰성을 평가하였다. 얻어진 결과를 표 1 에 나타낸다. 실용상, 평가 결과가 A 또는 B 인 것이 바람직하다.
랭크 평가 기준
A : 접속 저항값이 2.0 Ω 미만인 경우
B : 접속 저항값이 2.0 Ω 이상 4.0 Ω 미만인 경우
C : 접속 저항값이 4.0 Ω 이상인 경우
또, 일본 공개특허공보 2008-91843호의 도 1 ∼ 도 3 에 기재된 측정 장치와 동일한 구성 장치를 제조하고, 그것을 이용하여 접속 구조체의 접속부를 플렉시블 기판측으로부터 도전성 입자에 의한 배선 (단자) 의 압흔을 관찰하여, 이하의 기준으로 압흔 상태를 평가하였다. 얻어진 결과를 표 1 에 나타낸다. 실용상, 평가 결과가 A 또는 B 인 것이 바람직하다. 또한, 압흔은 플렉시블 기판이 변형됨으로써 발생한 것이다.
랭크 평가 기준
A : 접속부의 관찰 지점 10 개 지점 중 8 개 지점 이상에서 압흔이 확인된 경우
B : 접속부의 관찰 지점 10 개 지점 중 1 ∼ 7 개 지점에서 압흔이 확인된 경우
C : 접속부의 관찰 지점 10 개 지점 중에 압흔이 확인되지 않는 경우
비교예 1
평균 입자 직경 8 ㎛ 의 디비닐벤젠계 수지 입자 (5 g) 에, 팔라듐 촉매를 침지법에 의해 담지시켰다. 이어서, 이 수지 입자에 대해, 황산니켈 육수화물, 차아인산나트륨, 시트르산나트륨, 트리에탄올아민 및 질산탈륨으로부터 조제된 무전해 니켈 도금액 (pH 12, 도금액온 50 ℃) 을 이용하여 무전해 니켈 도금을 실시하여, 니켈 도금층 (10 ∼ 20 ㎚ 두께) 이 표면에 형성된 니켈 피복 수지 코어 입자를 도전성 입자로서 얻었다.
얻어진 니켈 피복 수지 코어 입자를, 실시예 1 과 동일하게 무전해 금도금 처리를 실시함으로써, 도전성 입자로서 Ni-Au 피복 수지 코어 입자를 얻었다.
얻어진 도전성 입자에 대하여, 실시예 1 과 동일하게, 평균 입자 직경, 압축 경도, 진구도를 구하여, 얻어진 결과를 표 1 에 나타내었다. 또, 실시예 1 과 동일하게, 이방성 도전 접착 필름을 제조하여 도전성 입자의 압입률을 구하고, 또, 접속 신뢰성을 평가하고, 또한 압흔 상태를 평가하였다. 얻어진 결과를 표 1 에 나타낸다.
Figure 112012034026192-pct00001
표 1 로부터, 실시예 1 ∼ 13 의 이방성 도전 접착 필름을 사용하여 제조한 접속 구조체의 경우, 접속 신뢰성 및 압흔 상태의 평가 결과가 모두 A 또는 B 여서, 실용상 문제가 없는 것이었다.
한편, 비교예 1 의 이방성 도전 접착 필름을 사용하여 제조한 접속 구조체의 경우, 사용한 도전성 입자의 10 ％ 압축 변형시의 압축 경도가 700 kgf/㎟ 로 매우 낮고, 또, 도전성 입자의 압입률도 12 ％ 로 낮기 때문에, 압흔 상태의 평가가 C 였다.
비교예 2 의 이방성 도전 접착 필름을 사용하여 제조한 접속 구조체의 경우, 사용한 도전성 입자의 평균 입자 직경이 3 ㎛ 로 작기 때문에, 압흔 상태의 평가가 C 였다.
비교예 3 의 이방성 도전 접착 필름을 사용하여 제조한 접속 구조체의 경우, 진구도가 5.3 으로 크기 때문에 접속 신뢰성의 평가가 C 였다.
비교예 4 의 이방성 도전 접착 필름을 사용하여 제조한 접속 구조체의 경우, 사용한 도전성 입자의 평균 입자 직경이 3 ㎛ 로 작기 때문에, 압흔 상태의 평가가 C 였다.
비교예 5 의 이방성 도전 접착 필름을 사용하여 제조한 접속 구조체의 경우, 도전성 입자의 압입률이 35 ％ 로 낮기 때문에, 압흔 상태의 평가가 C 였다.
산업상 이용가능성
본 발명의 이방성 도전 접착 필름은, 사용하는 도전성 입자의 입자 직경, 압축 경도, 진구도를 각각 특정한 범위로 한정하고 있다. 이 때문에, 이방성 도전 접속 후의 접속 구조체에 있어서의 도전성 입자의 입자 직경을 A 로 하고, 플렉시블 기판의 단자와 리지드 기판의 단자 사이의 갭을 B 로 했을 때 100·(A-B)/A 로 정의되는 압입률을 40 ％ 이상으로 할 수 있다. 따라서, 접속 구조체의 플렉시블 기판측으로부터 단자의 압흔을 관찰할 수 있고, 게다가 고온 고습 환경하에 보존한 경우에도 양호한 접속 신뢰성을 확보할 수 있다. 그러므로, 본 발명의 이방성 도전 접착 필름은, 플렉시블 기판과 리지드 기판를 이방성 도전 접속할 때에 유용하다.
1 : 도전성 입자
2 : 리지드 기판
3 : 리지드 기판의 단자
4 : 플렉시블 기판
5 : 플렉시블 기판의 단자
A : 도전성 입자의 입자 직경
B : 단자 사이 갭

Claims (6)

  1. 플렉시블 기판의 단자와 리지드 기판의 단자를 이방성 도전 접속하기 위한 이방성 도전 접착 필름으로서, 도전성 입자가 바인더 수지 조성물에 분산되어 이루어지는 이방성 도전 접착 필름에 있어서,
    이방성 도전 접속 후의 도전성 입자의 입자 직경을 A 로 하고, 플렉시블 기판의 단자와 리지드 기판의 단자 사이의 갭을 B 로 했을 때 100·(A-B)/A 로 정의되는 압입률이 40 ％ 이상이 되도록, 도전성 입자가 4 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하의 입자 직경과, 4500 kgf/㎟ 이상 7000 kgf/㎟ 이하의 압축 경도 를 갖고, 또한 도전성 입자의 최대 직경을 a 로 하고, 최소 직경을 b 로 했을 때, a/b 로 나타내는 도전성 입자의 진구도 (眞球度) 가 5 이하인 것을 특징으로 하는 이방성 도전 접착 필름.
  2. 삭제
  3. 플렉시블 기판의 단자와 리지드 기판의 단자가, 도전성 입자가 바인더 수지 조성물에 분산되어 이루어지는 이방성 도전 접착 필름을 개재하여 이방성 도전 접속된 접속 구조체에 있어서,
    플렉시블 기판의 단자와 리지드 기판의 단자 사이에 협지되어야 하는 이방성 도전 접착 필름의 도전성 입자가, 4 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하의 입자 직경과, 4500 kgf/㎟ 이상 7000 kgf/㎟ 이하의 압축 경도를 갖고, 또한 그 최대 직경을 a 로 하고, 최소 직경을 b 로 했을 때, a/b 로 나타내는 도전성 입자의 진구도가 5 이하이며,
    이방성 도전 접속 후의 도전성 입자의 입자 직경을 A 로 하고, 플렉시블 기판의 단자와 리지드 기판의 단자 사이의 갭을 B 로 했을 때 100·(A-B)/A 로 정의되는 압입률이 40 ％ 이상이 되도록, 도전성 입자가 플렉시블 기판의 단자에 파고들어가 있는 것을 특징으로 하는 접속 구조체.
  4. 제 3 항에 있어서,
    리지드 기판이 유리 기판인, 접속 구조체.
  5. 삭제
  6. 제 3 항에 기재된 접속 구조체의 제조 방법으로서,
    리지드 기판의 단자 상에 제 1 항에 기재된 이방성 도전 접착 필름을 임시 부착하고, 그 이방성 도전 접착 필름을 끼워, 리지드 기판의 단자에 플렉시블 기판의 단자가 대응하도록, 플렉시블 기판을 배치하고,
    이방성 도전 접속 후의 도전성 입자의 입자 직경을 A 로 하고, 플렉시블 기판의 단자와 리지드 기판의 단자 사이의 갭을 B 로 했을 때 100·(A-B)/A 로 정의되는 압입률이 40 ％ 이상이 되도록, 플렉시블 기판측으로부터, 가열 본더로 이방성 도전 접착 필름을 가열 가압함으로써 이방성 도전 접속을 실시하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
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