KR101618949B1

KR101618949B1 - 이방성 도전 필름, 접속 방법, 및 접합체

Info

Publication number: KR101618949B1
Application number: KR1020140039935A
Authority: KR
Inventors: 신이치 하야시; 유지 다나카; 레이지 츠카오
Original assignee: 데쿠세리아루즈 가부시키가이샤
Priority date: 2013-04-04
Filing date: 2014-04-03
Publication date: 2016-05-09
Also published as: CN104099031B; KR20140120855A; TWI588235B; TW201512364A; JP2014201657A; KR20160006641A; HK1198448A1; CN104099031A; JP6180159B2

Abstract

기판의 단자와 전자 부품의 단자를 이방성 도전 접속시키는 이방성 도전 필름으로서, 막형성 수지와, 경화성 수지와, 경화제와, 카르복실기 함유 아크릴 고무와, 도전성 입자를 함유하고, 상기 카르복실기 함유 아크릴 고무의 유리 전이 온도가 18 ℃ 이하이며, 중량 평균 분자량이 75,000 이상인 이방성 도전 필름이다.

Description

이방성 도전 필름, 접속 방법, 및 접합체{ANISOTROPIC CONDUCTIVE FILM, CONNECTING METHOD, AND JOINED STRUCTURE}

본 발명은 이방성 도전 필름, 접속 방법, 및 접합체에 관한 것이다.

종래부터, 전자 부품을 기판과 접속하는 수단으로서 도전성 입자가 분산된 열경화성 수지를 박리 필름에 도포한 테이프 형상의 접속 재료 (예를 들어, 이방성 도전 필름 (ACF ； Anisotropic Conductive Film)) 가 사용되고 있다.

상기 이방성 도전 필름은 예를 들어, 플렉시블 프린트 기판 (FPC) 이나 IC (Integrated Circuit) 칩의 단자와 LCD (Liquid Crystal Display) 패널의 유리 기판 위에 형성된 전극을 접속하는 경우를 비롯하여 여러 단자끼리를 접착함과 함께 전기적으로 접속하는 경우에 이용되고 있다.

최근, 이방성 도전 필름에 의해 접속되는 기판의 박형화, 기판의 이용 면적 확대 등으로 인해, 기판과 전자 부품의 접속 후에 상기 기판에 휨이 발생한다는 문제가 있다. 상기 기판에 휨이 발생하면, 예를 들어 LCD 패널에 있어서는 색 불균일이 발생하게 된다.

그래서, 기판의 휨을 저감하기 위해서, 상기 기판에 가해지는 응력을 완화시키는 것이 제안되어 있다.

예를 들어, 열경화형 아크릴 수지 조성물로부터 얻어지는 이방성 도전 필름에 있어서, 상기 조성물이, 적어도 (A) 열경화제, (B) 열경화성 성분, (C) 수산기를 함유하는 아크릴 고무, (D) 유기 미립자, 및 (E) 도전성 입자를 함유하고, 상기 (B) 열경화성 성분에는 (b1) 인 함유 아크릴산 에스테르를 함유하고, 상기 (C) 수산기를 함유하는 아크릴 고무의 중량 평균 분자량이 100 만 이상이며, 상기 (D) 유기 미립자에는 (d1) 폴리 부타디엔계 미립자를 함유하는 이방성 도전 필름이 제안되어 있다 (예를 들어, 일본 공개특허공보 2008－274019호 참조).

또, 상기 이방성 도전 필름에서는 접착성 향상 등과 같은 여러 목적에서 아크릴 고무가 이용되고 있다 (예를 들어, 일본 공개특허공보 2007－80522호 및 국제 공개 제 2001/82363호 팜플렛 참조). 상기 아크릴 고무는 고무 재료이기 때문에 응력을 완화시키는 것을 기대할 수 있다.

그러나, 상기 이방성 도전 필름에, 상기 아크릴 고무 등의 응력을 완화시키는 재료를 사용하면 통상은 접속 신뢰성이 저하된다는 문제가 발생한다.

따라서, 기판의 휨을 방지할 수 있고 또한 우수한 접속 신뢰성이 얻어지는 이방성 도전 필름, 그리고 그 이방성 도전 필름을 사용한 접속 방법, 및 상기 이방성 도전 필름을 사용한 접합체의 제공이 요구되고 있는 것이 현상황이다.

본 발명은 종래에 있어서의 상기 제반 문제를 해결하여 이하의 목적을 달성하는 것을 과제로 한다. 즉, 본 발명은 기판의 휨을 방지할 수 있고 또한 우수한 접속 신뢰성이 얻어지는 이방성 도전 필름, 그리고 그 이방성 도전 필름을 사용한 접속 방법, 및 상기 이방성 도전 필름을 사용한 접합체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서는 이하와 같다. 즉,

＜1＞ 기판의 단자와 전자 부품의 단자를 이방성 도전 접속시키는 이방성 도전 필름으로서,

막형성 수지와, 경화성 수지와, 경화제와, 카르복실기 함유 아크릴 고무와, 도전성 입자를 함유하고,

상기 카르복실기 함유 아크릴 고무의 유리 전이 온도가 18 ℃ 이하이며, 중량 평균 분자량이 75,000 이상인 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름이다.

＜2＞ 카르복실기 함유 아크릴 고무의 산가가 5 mgKOH/g ~ 40 mgKOH/g 이며, 유리 전이 온도가 －30 ℃ ~ 15 ℃ 이며, 중량 평균 분자량이 100,000 ~ 900,000 인 상기 ＜1＞ 에 기재된 이방성 도전 필름이다.

＜3＞ 카르복실기 함유 아크릴 고무의 함유량이, 막형성 수지와 경화성 수지와 경화제와 상기 카르복실기 함유 아크릴 고무의 합계에 대해, 1 질량% ~ 15 질량% 인 상기 ＜1＞ 에서 ＜2＞ 중 어느 하나에 기재된 이방성 도전 필름이다.

＜4＞ 기판의 단자와 전자 부품의 단자를 이방성 도전 접속시키는 접속 방법으로서,

상기 기판의 단자 위에 상기 ＜1＞ 에서 ＜3＞ 중 어느 하나에 기재된 이방성 도전 필름을 배치하는 제 1 배치 공정과,

상기 이방성 도전 필름 위에 상기 전자 부품을, 상기 전자 부품의 단자가 상기 이방성 도전 필름과 접하도록 배치하는 제 2 배치 공정과,

상기 전자 부품을 가열 가압 부재에 의해 가열 및 가압하는 가열 가압 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 접속 방법이다.

＜5＞ 단자를 갖는 기판과, 단자를 갖는 전자 부품과, 상기 기판과 상기 전자 부품 사이에 개재하여 상기 기판의 단자와 상기 전자 부품의 단자를 전기적으로 접속하는 이방성 도전 필름의 경화물을 가지며,

상기 이방성 도전 필름이, 상기 ＜1＞ 에서 ＜3＞ 중 어느 하나에 기재된 이방성 도전 필름인 것을 특징으로 하는 접합체이다.

본 발명에 의하면, 종래에 있어서의 상기 여러 문제를 해결하여 상기 목적을 달성 할 수 있고, 기판의 휨을 방지할 수 있고 또한 우수한 접속 신뢰성이 얻어지는 이방성 도전 필름, 그리고 그 이방성 도전 필름을 사용한 접속 방법, 및 상기 이방성 도전 필름을 사용한 접합체를 제공할 수 있다.

도 1 은 휨량을 측정하는 방법을 설명하기 위한 개략도이다.

(이방성 도전 필름)

본 발명의 이방성 도전 필름은 막형성 수지와, 경화성 수지와, 경화제와, 카르복실기 함유 아크릴 고무와, 도전성 입자를 적어도 함유하고, 나아가 필요에 따라, 그 밖의 성분을 함유한다.

상기 이방성 도전 필름은 기판의 단자와 전자 부품의 단자를 이방성 도전 접속시키는 이방성 도전 필름이다.

＜막형성 수지＞

상기 막형성 수지로서는 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 페녹시 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 포화 폴리에스테르 수지, 우레탄 수지, 부타디엔 수지, 폴리이미드 수지, 폴리 아미드 수지, 폴리올레핀 수지 등을 들 수 있다. 상기 막형성 수지는 1 종 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다. 이들 중에서도, 제막성, 가공성, 접속 신뢰성의 관점에서 페녹시 수지가 바람직하다.

상기 페녹시 수지로서는 예를 들어, 비스페놀 A 와 에피클로로히드린으로부터 합성되는 수지 등을 들 수 있다.

상기 페녹시 수지는 적절히 합성한 것을 사용해도 되고, 시판품을 사용해도 된다.

상기 막형성 수지의 함유량으로서는 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.

＜경화성 수지＞

상기 경화성 수지로서는 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 에폭시 수지, 아크릴레이트 수지 등을 들 수 있다.

－에폭시 수지－

상기 에폭시 수지로서는 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 비스페놀 A 형 에폭시 수지, 비스페놀 F 형 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지, 그들의 변성 에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 이들은 1 종 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

－아크릴레이트 수지－

상기 아크릴레이트 수지로서는 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 디메틸올트리시클로데칸디아크릴레이트, 테트라메틸렌글리콜테트라아크릴레이트, 2－하이드록시－1, 3－디아크릴옥시프로판, 2, 2－비스［4－(아크릴옥시메톡시)페닐］프로판, 2, 2－비스［4－(아크릴옥시에톡시)페닐］프로판, 디시클로펜테닐아크릴레이트, 트리시클로데카닐아크릴레이트, 트리스(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 우레탄아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들은 1 종 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

또, 상기 아크릴레이트를 메타크릴레이트로 한 것을 들 수 있고, 이들은 1 종 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

상기 경화성 수지의 함유량으로서는 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.

＜경화제＞

상기 경화제로서는 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 이미다졸류, 유기 과산화물, 아니온계 경화제, 카티온계 경화제 등을 들 수 있다.

상기 이미다졸류로서는 예를 들어, 2－에틸 4－메틸이미다졸 등을 들 수 있다.

상기 유기 과산화물로서는 예를 들어, 라우로일퍼옥사이드, 부틸퍼옥사이드, 벤질퍼옥사이드, 디라우로일퍼옥사이드, 디부틸퍼옥사이드, 퍼옥시디카보네이트, 벤조일퍼옥사이드 등을 들 수 있다.

상기 아니온계 경화제로서는 예를 들어, 유기 아민류 등을 들 수 있다.

상기 카티온계 경화제로서는 예를 들어, 술포늄염, 오늄염, 알루미늄킬레이트제 등을 들 수 있다.

상기 경화성 수지와 상기 경화제의 조합으로서는 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 상기 에폭시 수지와 상기 카티온계 경화제의 조합, 상기 아크릴레이트 수지와 상기 유기 과산화물의 조합이 바람직하다.

＜카르복실기 함유 아크릴 고무＞

상기 카르복실기 함유 아크릴 고무로서는 유리 전이 온도가 18 ℃ 이하이며, 중량 평균 분자량이 75,000 이상이면, 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.

상기 카르복실기 함유 아크릴 고무란, 카르복실기를 갖는 아크릴 고무이다.

상기 아크릴 고무란, 예를 들어 아크릴산, 아크릴산에스테르, 메타크릴산, 메타크릴산에스테르, 카르복실기 함유 아크릴산에스테르, 카르복실기 함유 메타크릴산에스테르, 및 이들의 유도체 등의 단량체에서 유래하는 구성 단위를 함유하는 중합체이다.

상기 아크릴 고무로서는 예를 들어, 아크릴산에스테르를 주된 구성 성분으로 하는 고무 등을 들 수 있다.

상기 중합체를 구성하는 공중합 모노머로서는 예를 들어, 아크릴산, 메타크릴산, 부틸아크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 아크릴로니트릴 등을 들 수 있다.

상기 카르복실기 함유 아크릴 고무에 있어서의 카르복실기는 아크릴산, 및 메타크릴산에서 유래하는 카르복실기이어도 되고, 그 밖의 카르복실기 함유 공중합 모노머에서 유래하는 카르복실기이어도 된다. 상기 그 밖의 카르복실기 함유 공중합 모노머로서는 예를 들어, 2－아크릴로일옥시에틸숙신산, 2－메타크릴로일옥시에틸숙신산, 2－아크릴로일옥시에틸프탈산, 2－메타크릴로일옥시에틸프탈산, 2－아크릴로일옥시에틸헥사하이드로프탈산, 2－메타크릴로일옥시에틸헥사하이드로프탈산, 이타콘산, 푸마르산, 말레산 등을 들 수 있다.

상기 카르복실기 함유 아크릴 고무의 산가로서는 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 3 mgKOH/g 이상이 바람직하고, 3 mgKOH/g ~ 40 mgKOH/g 가 보다 바람직하고, 5 mgKOH/g ~ 40 mgKOH/g 가 더욱 바람직하고, 5 mgKOH/g ~ 30 mgKOH/g 가 특히 바람직하다. 상기 산가가, 상기 특히 바람직한 범위내이면, 기판의 휨 방지와 접속 신뢰성을 고도로 양립시킬 수 있다는 점에서 유리하다.

상기 산가는 예를 들어, 일본 공업 규격 「JIS K 2501－2003 석유 제품 및 윤활유－중화가 시험 방법」에 기초하여 측정할 수 있다.

상기 카르복실기 함유 아크릴 고무의 유리 전이 온도는 18 ℃ 이하이면, 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, －40 ℃ ~ 15 ℃ 가 바람직하고, －30 ℃ ~ 15 ℃ 가 보다 바람직하고, －30 ℃ ~ 5 ℃ 가 특히 바람직하다. 상기 유리 전이 온도가, 상기 특히 바람직한 범위내이면, 기판의 휨 방지와 접속 신뢰성을 고도로 양립시킬 수 있다는 점에서 유리하다.

상기 유리 전이 온도는 예를 들어, 이론 유리 전이 온도계 계산식 (FOX 식) 을 이용하여 구할 수 있다. 구체적으로는 상기 FOX 식 (T. G. Fox, Bull. Am. Physics Soc., 제 1 권, 제 3 호, 123 페이지 (1956)) 에 따라, 폴리머를 구성하는 각각의 단량체의 단독 중합체의 Tgn 을 이용하여 하기 식 (1) 로부터 구한다.

1/Tg = Σ (Wn/Tgn) (1)

상기 식 (1) 중, Tgn 은 각 단량체 성분의 단독 중합체의 유리 전이 온도 Tg 이며, Wn 은 각 단량체 성분의 중량분율이며, Tg 는 공중합체의 유리 전이 온도이다. 상기 식 (1) 중의 온도는 절대온도이다.

상기 카르복실기 함유 아크릴 고무의 중량 평균 분자량이 75,000 이상이면 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 100,000 ~ 1,000,000 이 바람직하고, 100,000 ~ 900,000 이 보다 바람직하고, 700,000 ~ 900,000 이 특히 바람직하다. 상기 중량 평균 분자량이 상기 특히 바람직한 범위내이면 기판의 휨 방지와 접속 신뢰성을 고도로 양립시킬 수 있다는 점에서 유리하다.

상기 중량 평균 분자량은 겔 투과 크로마토그래피 (GPC) 법에 의해 측정할 수 있다. 측정에는 예를 들어, Shodex GPC (쇼와전공 주식회사 제조) 를 사용한다. 검량선 작성에는 표준 폴리스티렌을 사용한다.

상기 카르복실기 함유 아크릴 고무의 함유량으로서는 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 상기 막형성 수지와 상기 경화성 수지와 상기 경화제와 상기 카르복실기 함유 아크릴 고무의 합계에 대해, 1 질량% ~ 15 질량% 가 바람직하고, 3 질량% ~ 10 질량% 가 보다 바람직하고, 3 질량% ~ 5 질량% 가 특히 바람직하다. 상기 함유량이, 상기 특히 바람직한 범위내이면 기판의 휨 방지와 접속 신뢰성을 고도로 양립시킬 수 있다는 점에서 유리하다.

＜도전성 입자＞

상기 도전성 입자로서는 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 금속 입자, 금속 피복 수지 입자 등을 들 수 있다.

상기 금속 입자로서는 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 니켈, 코발트, 은, 구리, 금, 팔라듐, 땜납 등을 들 수 있다. 이들은 1 종 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

이들 중에서도, 니켈, 은, 구리가 바람직하다. 이들의 금속 입자는 표면 산화를 방지할 목적으로, 그 표면에 금, 팔라듐을 입혀도 된다. 또한, 표면에 금속 돌기나 유기물로 절연 피막을 입힌 것을 사용해도 된다.

상기 금속 피복 수지 입자로서는 수지 입자의 표면을 금속으로 피복한 입자이면, 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 수지 입자의 표면을 니켈, 은, 땜납, 구리, 금, 및 팔라듐의 적어도 어느 것의 금속으로 피복한 입자 등을 들 수 있다. 또한, 표면에 금속 돌기나 유기물로 절연 피막을 입힌 것을 사용해도 된다. 저저항을 고려한 접속의 경우, 수지 입자의 표면을 은으로 피복한 입자가 바람직하다.

상기 수지 입자에 대한 금속의 피복 방법으로서는 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 무전해 도금법, 스퍼터링법 등을 들 수 있다.

상기 수지 입자의 재질로서는 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 스티렌－디비닐벤젠 공중합체, 벤조구아나민 수지, 가교 폴리스티렌 수지, 아크릴 수지, 스티렌－실리카 복합 수지 등을 들 수 있다.

상기 도전성 입자는 이방성 도전 접속 시에, 도전성을 가지고 있으면 된다. 예를 들어, 금속 입자의 표면에 절연 피막을 입힌 입자일지라도, 이방성 도전 접속 시에 상기 입자가 변형되어 상기 금속 입자가 노출되는 것이라면 상기 도전성 입자이다.

상기 도전성 입자의 평균 입자경으로서는 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 1㎛ ~ 50㎛ 가 바람직하고, 2㎛ ~ 25㎛ 가 보다 바람직하고, 2㎛ ~ 10㎛ 가 특히 바람직하다.

상기 평균 입자경은 임의로 10 개의 도전성 입자에 대해 측정한 입자경의 평균치이다.

상기 입자경은 예를 들어, 주사형 전자현미경 관찰에 의해 측정할 수 있다.

＜그 밖의 성분＞

상기 그 밖의 성분으로서는 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 실란 커플링제, 충전제, 연화제, 경화 촉진제, 노화 방지제, 착색제 (안료, 염료), 유기 용제, 이온 캐처제 등을 들 수 있다.

상기 그 밖의 성분의 함유량으로서는 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.

＜기판＞

상기 기판으로서는 단자를 가지고, 상기 이방성 도전 필름을 사용한 이방성 도전 접속의 대상이 되는 기판이면 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 단자를 갖는 유리 기판, 단자를 갖는 플라스틱 기판 등을 들 수 있다.

상기 단자를 갖는 유리 기판으로서는 예를 들어, ITO (Indium Tin Oxide) 유리 기판, IZO (Indium Zinc Oxide) 유리 기판, 그 밖의 유리 패턴 기판 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, ITO 유리 기판, IZO 유리 기판이 바람직하다.

상기 단자를 갖는 플라스틱 기판의 재질, 구조로서는 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 단자를 갖는 리지드 기판, 단자를 갖는 플렉시블 기판 등을 들 수 있다.

상기 기판의 평균 두께로서는 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 0.1 mm ~ 1.0 mm 가 바람직하고, 0.2 mm ~ 0.8 mm 가 보다 바람직하다.

상기 평균 두께는 상기 기판의 임의의 10 지점의 두께를 측정했을 때의 평균치이다.

＜전자 부품＞

상기 전자 부품으로서는 단자를 가지고, 상기 이방성 도전 필름을 사용한 이방성 도전 접속의 대상이 되는 전자 부품이면, 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 IC (Integrated Circuit), TAB (Tape Automated Bonding) 테이프, 액정 패널 등을 들 수 있다. 상기 IC 로서는 예를 들어, 플랫 패널 디스플레이 (FPD) 에 있어서의 액정 화면 제어용 IC 칩 등을 들 수 있다.

상기 전자 부품의 형상으로서는 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 상면에서 보았을 경우에, 직사각형, 정사각형 등을 들 수 있다.

상기 기판과 상기 전자 부품의 조합으로서는 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 Flex－on－Glass (플렉스 온 유리, FOG), Chip－on－Glass (칩 온 유리, COG), Chip－on－Flex (칩 온 플렉스, COF), Flex－on－Board (플렉스 온 보드, FOB), Flex－on－Flex (플렉스 온 플렉스, FOF) 등의 각종 실장 방법에 따른 기판과 전자 부품의 조합 등을 들 수 있다.

상기 이방성 도전 필름의 평균 두께로서는 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 5㎛ ~ 100㎛ 가 바람직하고, 10㎛ ~ 60㎛ 가 보다 바람직하고, 15㎛ ~ 30㎛ 가 특히 바람직하다.

상기 이방성 도전 필름의 제조 방법으로서는 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 상기 막형성 수지와 상기 경화성 수지와 상기 경화제와 상기 카르복실기 함유 아크릴 고무와 상기 도전성 입자를 혼합하여 얻은 이방성 도전 조성물을, 박리 처리한 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름 위에 도포하는 방법 등을 들 수 있다.

(접속 방법)

본 발명의 접속 방법은 제 1 배치 공정과 제 2 배치 공정과 가열 가압 공정을 적어도 포함하고, 추가로 필요에 따라 그 밖의 공정을 포함한다.

상기 접속 방법은 기판의 단자와 전자 부품의 단자를 이방성 도전 접속시키는 방법이다.

상기 기판, 및 상기 전자 부품으로서는 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 본 발명의 상기 이방성 도전 필름의 설명에서 예시한 상기 기판, 및 상기 전자 부품을 각각 들 수 있다.

＜제 1 배치 공정＞

상기 제 1 배치 공정으로서는 상기 기판의 단자 위에 본 발명의 상기 이방성 도전 필름을 배치하는 공정이면, 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.

＜제 2 배치 공정＞

상기 제 2 배치 공정으로서는 상기 이방성 도전 필름 위에 상기 전자 부품을, 상기 전자 부품의 단자가 상기 이방성 도전 필름과 접하도록 배치하는 공정이면, 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.

＜가열 가압 공정＞

상기 가열 가압 공정으로서는 상기 전자 부품을 가열 가압 부재에 의해 가열 및 가압하는 공정이면, 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.

상기 가열 가압 부재로서는 예를 들어, 가열 기구를 갖는 가압 부재 등을 들 수 있다. 상기 가열 기구를 갖는 가압 부재로서는 예를 들어, 히트 툴 등을 들 수 있다.

상기 가열 온도로서는 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 100 ℃ ~ 180 ℃ 가 바람직하다.

상기 가압 압력으로서는 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 0.5 MPa ~ 100 MPa 가 바람직하다.

상기 가열 및 가압 시간으로서는 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 0.5 초간 ~ 10 초간이 바람직하다.

(접합체)

본 발명의 접합체는 기판과, 전자 부품과 이방성 도전 필름의 경화물을 적어도 가지고, 추가로 필요에 따라 그 밖의 부재를 갖는다.

상기 이방성 도전 필름은 본 발명의 상기 이방성 도전 필름이다.

상기 이방성 도전 필름의 경화물은 상기 기판과 상기 전자 부품 사이에 개재하여 상기 기판의 단자와 상기 전자 부품의 단자를 전기적으로 접속 하고 있다.

상기 접합체는 예를 들어, 본 발명의 상기 접속 방법에 의해 제조할 수 있다.

실시예

이하, 본 발명의 실시예를 설명하겠지만, 본 발명은 이들 실시예에 전혀 한정되는 것은 아니다.

(제조예 1 ~ 15)

＜카르복실기 함유 아크릴 고무 No. 1 ~ 15 의 합성＞

(메트)아크릴산에스테르모노머와 2－(메트)아크릴로일옥시에틸숙신산, 2－(메트)아크릴로일옥시에틸프탈산, 2－(메트)아크릴로일옥시에틸헥사하이드로프탈산 등의 카르복실기 함유 (메트)아크릴산에스테르와 물을, 얻어지는 아크릴 고무가 원하는 산가, 및 유리 전이 온도가 되도록, 소정의 혼합 질량비로 혼합하여 반응 용기에 투입하고, 교반하면서 충분히 질소 치환을 실시했다. 이어서 이 혼합물에, 얻어지는 아크릴 고무가 원하는 중량 평균 분자량이 되도록, 소정의 양의 퍼옥사이드 (개시제) 를 공급하여 중합을 실시했다.

합성한 카르복실기 함유 아크릴 고무의 산가, 유리 전이 온도, 및 중량 평균 분자량을 표 1 ~ 표 4 에 나타냈다. 또한, 산가, 유리 전이 온도, 및 중량 평균 분자량은 이하와 같이 하여 구했다.

＜산가＞

산가는 일본 공업 규격 「JIS K 2501－2003 석유 제품 및 윤활유－중화가 시험 방법」에 기초하여 측정했다.

＜유리 전이 온도＞

유리 전이 온도 (Tg) 는 이론 유리 전이 온도 계산식 (FOX 식) 을 이용하여 구했다.

구체적으로는 FOX 식 (T. G. Fox, Bull. Am. Physics Soc., 제 1 권, 제 3 호, 123 페이지 (1956)) 에 따라, 폴리머를 구성하는 각각의 단량체의 단독 중합체의 Tgn 을 이용하여 하기 식 (1) 으로부터 구했다.

1/Tg = Σ (Wn/Tgn) (1)

＜중량 평균 분자량＞

중량 평균 분자량은 겔 투과 크로마토그래피 (GPC) 법에 의해 측정했다. 측정에는 Shodex GPC (쇼와전공 주식회사 제조) 를 사용했다. 검량선 작성에는 표준 폴리스티렌을 사용했다.

(실시예 1)

＜이방성 도전 필름의 제작＞

페녹시 수지 (상품명 ： YP－50, 신닛테츠화학주식회사 제조, 막형성 수지), 비스페놀 A 형 에폭시 수지 (상품명 ： EP－828, 미츠비시화학주식회사 제조, 경화성 수지), 실란 커플링제 (상품명 ： KBM－403, 신에츠 화학공업 주식회사 제조), 카티온계 경화제 (상품명 ： SI－60 L, 산신화학공업주식회사 제조), 및 제조예 1 에서 얻은 카르복실기 함유 아크릴 고무 No. 1 을 표 1 에 나타내는 배합량으로 혼합하여 조성물을 얻었다. 얻어진 조성물에, 도전성 입자 (상품명 ： AUL704, 세키스이화학공업주식회사 제조) 를 분산시켜 이방성 도전 조성물을 얻었다. 분산은 얻어지는 이방성 도전 필름에 있어서의 상기 도전성 입자의 입자 밀도가 50,000 개/㎟ 가 되도록 실시했다.

얻어진 이방성 도전 조성물을 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 위에 평균 두께가 20㎛ 가 되도록 도포하여 이방성 도전 필름을 얻었다.

＜접합체의 제조, 및 접합체의 평가＞

이하의 방법에 의해 접합체를 제조하고, 이하에 나타내는 평가를 실시했다. 결과를 표 1 에 나타냈다.

유리 기판으로서 ITO (Indium Tin Oxide) 막이 패터닝된 평균 두께 0.5 mm 의 ITO 배선판을 사용했다.

전자 부품으로서 IC 칩 (1.8 mm × 20 mm, t (두께) = 0.5 mm, Au－plated bump 30㎛ × 85㎛, h (높이) = 15㎛) 을 사용했다.

상기 이방성 도전 필름을 소정 폭으로 슬릿하여 상기 ITO 배선판에 첩부했다. 그 위에 상기 IC 칩을 임시로 고정시킨 후, 완충재로서 평균 두께 50㎛ 의 테플론 (등록상표) 이 피복된 히트 툴을 이용하여, 접합 조건 160 ℃ － 60 MPa － 5 sec 로 접합을 실시하여 접합체를 완성시켰다.

＜＜접속 신뢰성 (도통 저항) ＞＞

얻어진 접합체의 초기 (Initial) 저항값, 그리고 85 ℃ 및 85 %RH 에서의 500 시간의 TH 테스트 (Thermal Humidity Test) 후의 저항값을 이하의 방법으로 측정했다. 결과를 표 1 에 나타냈다.

디지털 멀티 미터 (품번 ： 디지털 멀티 미터 7555, 요코가와덴키주식회사 제조) 를 이용하여 4 단자법으로 전류 1 mA 를 흘렸을 때의 저항값을 측정했다.

＜＜휨량＞＞

휨량의 측정에는 촉침식 표면 조도계 (상품명 ： SE－3 H, 주식회사 코사카연구소 제조) 를 사용했다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 접합체에 있어서 이방성 도전 필름의 경화물 (2) 에 의해 전자 부품 (3) 이 접속되어 있지 않은 유리 기판 (1) 의 면을 상측으로 하고, 또한 유리 기판 (1) 의 평면이 수평이 되도록 접합체를 두었다. 그리고, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 전자 부품 (3) 이 접속된 면과 반대측 유리 기판 (1) 의 표면을, 촉침식 표면 조도계의 촉침 (4) 으로 주사시켰다. 촉침 (4) 은 상기 표면을, 전자 부품 (3) 의 길이 방향으로, 전자 부품 (3) 의 일방의 변이 위치하는 지점으로부터 상기 일방의 변에 대향하는 타방의 변이 위치하는 지점까지의 20 mm 의 거리를 주사시켰다. 그리고, 촉침 (4) 에 의한 주사 시의 수직 방향의 변위를 측정하고 이를 휨량으로 했다. 샘플 10 개에 대해 휨량을 측정하고, 그 평균치로부터 휨량을 구했다. 결과를 표 1 에 나타냈다.

또한, 휨이 볼록 형상인 경우에는 휨량을 정의 수로 나타내고, 휨이 오목 형상인 경우에는 휨량을 부의 수로 나타냈다.

(실시예 2 ~ 24, 및 비교예 1 ~ 3)

실시예 1 에 있어서, 이방성 도전 조성물의 배합을 표 1 ~ 표 4 에 나타내는 배합으로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 이방성 도전 필름을 제작했다.

얻어진 이방성 도전 필름에 대해 실시예 1 과 동일한 평가를 실시했다. 결과를 표 1 ~ 표 4 에 나타냈다.

표 1 ~ 표 4 중의 배합량의 상대 비율은 이방성 도전 필름에 있어서의 각 성분의 함유량의 상대 비율과 일치한다.

실시예 22 에 사용한 막형성 수지는 에피코트 1256 (신닛테츠화학주식회사 제조) 이다.

실시예 23 에 사용한 경화성 수지는 YD－128 (미츠비시화학주식회사 제조) 이다.

실시예 24 에 사용한 경화제는 SI－100 L (산신화학공업주식회사 제조) 이다.

실시예 1 ~ 24 에서는 기판의 휨량이 15.0㎛ 이하이며, 또한 85 ℃ 및 85 %RH 로 500 시간 경과 후의 도통 저항이 10.0Ω 이하로, 기판의 휨 방지와 우수한 접속 신뢰성을 양립시키고 있었다.

특히, 카르복실기 함유 아크릴 고무의 산가가 5 mgKOH/g ~ 30 mgKOH/g, 유리 전이 온도가 －30 ℃ ~ 5 ℃ , 및 중량 평균 분자량이 700,000 ~ 900,000, 그리고 카르복실기 함유 아크릴 고무의 함유량이 막형성 수지와 경화성 수지와 경화제와 카르복실기 함유 아크릴 고무의 합계에 대해 3 질량% ~ 5 질량% 인 경우에는 기판의 휨량이 13.0㎛ 이하이며, 또한 85 ℃ 및 85 %RH 로 500 시간 경과 후의 도통 저항이 5.0 Ω 이하로, 기판의 휨 방지와 접속 신뢰성을 고도로 양립시키고 있었다 (예를 들어, 실시예 2 ~ 6, 10, 12 참조).

한편, 카르복실기 함유 아크릴 고무의 유리 전이 온도가 20 ℃ 인 경우 (비교예 1), 중량 평균 분자량이 50,000 인 경우 (비교예 2), 또는 이방성 도전 필름이 카르복실기 함유 아크릴 고무를 함유하지 않는 경우 (비교예 3) 에는 기판의 휨이 15.0㎛ 초과, 그리고 85 ℃ 및 85 %RH 로 500 시간 경과 후의 도통 저항이 10.0 Ω 초과의 적어도 어느 것으로 되어, 기판의 휨 방지와 우수한 접속 신뢰성을 양립시킬 수 없었다.

본 발명의 이방성 도전 필름은 기판의 휨을 방지할 수 있고 또한 우수한 접속 신뢰성이 얻어지는 점에서, 기판과 전자 부품의 접속에 바람직하게 사용할 수 있다.

1 유리 기판
2 이방성 도전 필름의 경화물
3 전자 부품
4 촉침

Claims

기판의 단자와 전자 부품의 단자를 이방성 도전 접속시키는 이방성 도전 필름으로서,
막형성 수지와, 경화성 수지와, 경화제와, 카르복실기 함유 아크릴 고무와, 도전성 입자를 함유하고,
상기 카르복실기 함유 아크릴 고무의 산가가 3 mgKOH/g ~ 40 mgKOH/g 이고,
상기 카르복실기 함유 아크릴 고무의 유리 전이 온도가 18 ℃ 이하이며, 중량 평균 분자량이 75,000 이상인 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 카르복실기 함유 아크릴 고무의 중량 평균 분자량이 400,000 ~ 900,000 인 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름.
제 1 항에 있어서,
상기 경화성 수지가 에폭시 수지이며, 상기 경화제가 카테온계 경화제인 것을 특징으로 하는 이방성 필름.
제 1 항에 있어서,
카르복실기 함유 아크릴 고무의 산가가 5 mgKOH/g ~ 40 mgKOH/g 이며, 유리 전이 온도가 －30 ℃ ~ 15 ℃ 이며, 중량 평균 분자량이 100,000 ~ 900,000 인, 이방성 도전 필름.
제 1 항에 있어서,
카르복실기 함유 아크릴 고무의 함유량이, 막형성 수지와 경화성 수지와 경화제와 상기 카르복실기 함유 아크릴 고무의 합계에 대해 1 질량% ~ 15 질량% 인, 이방성 도전 필름.
제 2 항에 있어서,
카르복실기 함유 아크릴 고무의 함유량이, 막형성 수지와 경화성 수지와 경화제와 상기 카르복실기 함유 아크릴 고무의 합계에 대해 1 질량% ~ 15 질량% 인, 이방성 도전 필름.
기판의 단자와 전자 부품의 단자를 이방성 도전 접속시키는 접속 방법으로서,
상기 기판의 단자 위에 제 1 항에 기재된 이방성 도전 필름을 배치하는 제 1 배치 공정과,
상기 이방성 도전 필름 위에 상기 전자 부품을, 상기 전자 부품의 단자가 상기 이방성 도전 필름과 접하도록 배치하는 제 2 배치 공정과,
상기 전자 부품을 가열 가압 부재에 의해 가열 및 가압하는 가열 가압 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 접속 방법.
단자를 갖는 기판과, 단자를 갖는 전자 부품과, 상기 기판과 상기 전자 부품 사이에 개재하여 상기 기판의 단자와 상기 전자 부품의 단자를 전기적으로 접속하는 이방성 도전 필름의 경화물을 가지며,
상기 이방성 도전 필름이, 제 1 항에 기재된 이방성 도전 필름인 것을 특징으로 하는 접합체.