KR101640965B1

KR101640965B1 - 이방성 도전 필름, 접합체 및 접속 방법

Info

Publication number: KR101640965B1
Application number: KR1020127022779A
Authority: KR
Inventors: 야스노부 야마다; 고이치 미야우치
Original assignee: 데쿠세리아루즈 가부시키가이샤
Priority date: 2010-02-01
Filing date: 2011-01-20
Publication date: 2016-07-19
Also published as: JP2011159486A; CN102741943B; JP5833809B2; CN102741943A; TWI540048B; KR20120124470A; US20120261171A1; WO2011093207A1; KR20150023072A; TW201136761A

Abstract

적어도 도전층과 절연층을 갖고 이루어지고, 상기 절연층이, 바인더, 단관능의 중합성 모노머, 및 경화제를 함유하고, 상기 도전층이, Ni 입자, 금속 피복 수지 입자, 바인더, 중합성 모노머, 및 경화제를 함유하고, 상기 금속 피복 수지 입자가, 수지 코어를 적어도 Ni 로 피복한 수지 입자인 이방성 도전 필름을 제공한다.

Description

이방성 도전 필름, 접합체 및 접속 방법{ANISOTROPIC CONDUCTIVE FILM, BONDED BODY AND BONDING METHOD}

본 발명은, 높은 도통 신뢰성 및 고접착력을 겸비하고, 특히 COF 와 PWB 의 접속에 바람직한 이방성 도전 필름, 그 이방성 도전 필름을 사용한 접합체, 및 접속 방법에 관한 것이다.

액정 디스플레이 (LCD) 에 드라이버 IC 를 실장할 때에, 일반적인 수법으로서, 미리 구동 IC 가 플렉시블 기판 (FPC) 상에 실장된 COF (Chip On Film) 를 LCD 및 프린트 배선 기판 (PWB) 에 이방성 도전 필름 (ACF ; Anisotropic Conductive Film) 을 개재하여 열접착을 실시하는 것이 행해지고 있다.

이 경우, LCD 와 COF, 또는 COF 와 PWB 는 ACF 접속함으로써, 서로 전기적인 접속이 얻어지며, 또한 인접 전극 사이에서 절연성이 유지됨과 함께, LCD 와 COF, 또는 COF 와 PWB 가 외부의 힘에 의해 박리되지 않도록 접착의 기능도 부여되고 있다.

최근, LCD 모듈의 비용 절감을 위하여, 1 개의 COF 를 다출력화 (＝ 파인 피치화) 함으로써 COF 의 부품 점수를 삭감하는 활동이 활발화되고 있다.

그러나, 이와 같이 파인 피치화가 진행되면 ACF 열압착시의 패턴 위치 어긋남 정밀도가 엄격해진다. LCD 측의 패턴과 COF 의 패턴, 및 COF 의 패턴과 PWB 측의 패턴의 위치 어긋남 난이도는, 전자가 미세한 피치이지만 LCD 측이 유리이기 때문에 열팽창량이 안정적이어서, COF 의 패턴 피치를 미리 보정함으로써 대응할 수 있다.

한편, 후자는 PWB 의 유리와 에폭시 재료의 두께가 품질적으로 안정적이지 않기 때문에 열팽창량도 안정적이지 않고, 위치 어긋남 난이도가 높다. 또한, 범용 PWB 의 FR-4 규격은 유리 전이 온도 (Tg) 가 110 ℃ ∼ 130 ℃ 이고, PWB 의 휘어짐이나 ACF 접속부의 데미지 저감을 고려하면, 압착시의 온도는 보다 저온인 것이 바람직하다. 그래서, COF 와 PWB 의 접속에서는 저온 접속이 요구된다. 또한, 최근에는 생산성 향상을 위하여, 단시간 접속의 요구도 강해지고 있다.

그러나, ACF 에 저온 접속성 및 단시간 접속성을 부여하고, 도통 신뢰성을 향상시키기 위하여 바인더 경화물의 기계적 강도를 높이면, COF 와 PWB 접합부의 접착 강도 (90°Y 축 방향 필 강도) 가 낮아지는 경향이 있다. 이것은, 저온 영역에서 바인더가 곧바로 굳어지기 때문에, COF 측의 폴리이미드 재료와 바인더가 충분히 젖지 않아, 화학적 결합이 잘 형성되지 않는 것, 바인더 경화물이 단단하기 때문에 90°Y 축 방향 필 강도의 측정시에 접속부의 바인더 경화물 자체의 변형량이 적기 때문에, 변형시키기 위한 흡수 에너지가 적은 것이 생각된다.

한편, 90°Y 축 방향 필 강도의 측정시에 접속부의 바인더 경화물 자체의 변형량을 많게 하기 위하여, 바인더 경화물의 기계적 강도 (＝ 탄성률) 를 낮게 설계하면, 접착 강도는 높아지기는 하지만, 도통 신뢰성이 악화되어 버린다.

이와 같이 COF 에 대한 접착 강도 향상과 TCP (Tape Carrier Package) 에 대한 도통 신뢰성 향상의 밸런스를 도모하는 것은, 매우 곤란한 과제 중 하나였다.

또한, COF 의 종류에 따라서는, 충분한 필 강도가 얻어지지 않는다는 문제가 있다. 잘 접착되지 않는 (＝ 필 강도가 낮은) COF 에 고(高)접착시키기 위하여, ACF 의 바인더 조성을 최적화시키는 수법도 있지만, 하나의 COF 에 최적화하면, 다른 COF 에는 접착되기 어려워진다는 문제가 있다.

통상적으로, LCD 패널에 COF 를 실장하여 LCD 모듈이 완성되는데, 이 LCD 모듈을 케이싱에 조립할 때에, LCD 패널과 COF, COF 와 PWB 의 ACF 접속부에 일시적인 외적 응력이 가해진다.

경험적으로 LCD 패널과 COF 및 COF 와 PWB 의 필 강도가 4 N/㎝ 이상이 되지 않으면 LCD 모듈을 케이싱에 조립 작업할 때, COF 와 ACF 접속부가 박리될 가능성이 높아진다는 것이 알려져 있다. 이 경우, LCD 패널과 COF, 및 COF 와 PWB 의 필 강도가 높을수록, 조립시의 외적 응력에 견딜 수 있어, 조립 작업자의 사용성이 향상된다.

여러 가지 COF 에 고접착성을 부여하는 수단으로서, ACF 의 바인더의 유리 전이 온도 (Tg) 및 탄성률을 낮춤으로써 각 피착체에 대한 접착 마진을 넓힐 수 있지만, 고온 고습 환경 (85 ℃ 에서 85 ％RH) 하에서는 바인더가 연화되기 쉬워지기 때문에, 도통 저항이 높아져 버린다는 과제가 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 종래부터 다수의 검토가 시도되고 있다. 예를 들어 특허문헌 1 및 특허문헌 2 에는, Ni 미립자를 사용한 ACF 에 대하여 제안되어 있다.

또한, 특허문헌 3, 특허문헌 4, 및 특허문헌 5 에는, 수지 코어에 Ni 도금을 실시하고, 그 외각에 Au 도금을 실시한 도전성 입자 및 그것을 사용한 ACF 가 제안되어 있다.

또한, 특허문헌 6 에는, 수지 코어에 Ni 도금을 실시하고, 그 외각에 Ag 도금을 실시한 ACF 가 제안되어 있다.

또한, 특허문헌 7 에는, 경질 도전성 입자와 연질 도전성 입자를 함유하는 ACF 가 제안되어 있다. 상기 경질 도전성 입자로는 니켈에 금 도금을 실시한 것이 사용되고 있고, 상기 연질 도전성 입자로는 가교 폴리스티렌 수지 입자에 금 도금을 실시한 것이 사용되고 있다.

그러나, 어느 선행기술문헌에 있어서도, 저온 단시간 (130 ℃ 에서 3 초) 조건에 있어서의 고접착력과, 우수한 도통 신뢰성을 겸비한 이방성 도전 필름, 그 이방성 도전 필름을 사용한 접합체, 및 접속 방법은 여전히 얻어지지 않고 있어, 그 조속한 제공이 요망되고 있는 것이 현상황이다.

일본 공개특허공보 2007-211122호 일본 공개특허공보 2004-238738호 일본 공표특허공보 2009-500804호 일본 공개특허공보 2008-159586호 일본 공개특허공보 2004-14409호 일본 공개특허공보 2007-242731호 일본 공개특허공보 평11-339558호

본 발명은, 종래에 있어서의 상기 여러 문제를 해결하여, 이하의 목적을 달성하는 것을 과제로 한다. 즉, 본 발명은, 저온 단시간 조건에 있어서의 높은 접착력과, 우수한 도통 신뢰성을 겸비한 이방성 도전 필름, 그 이방성 도전 필름을 사용한 접합체, 및 접속 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명자들이 예의 검토를 거듭한 결과, 적어도 절연층과 도전층의 2 층 구성으로 이루어지고, 상기 절연층이 높은 접착력을 얻기 위하여 단관능 모노머를 함유하고, 상기 도전층이 PWB 전극 상의 산화막을 뚫고 나가 낮은 접속 저항을 얻기 위하여 Ni 입자와, 높은 도통 신뢰성을 얻기 위하여 수지 코어를 적어도 Ni 로 피복한 수지 입자의 2 종류의 도전성 입자를 함유한 이방성 도전 필름이, 저온 단시간 조건에도 불구하고 높은 접착력을 구비하며, 또한 우수한 도통 신뢰성을 구비하고 있는 것을 지견하였다.

본 발명은, 본 발명자들에 의한 상기 지견에 기초하는 것으로, 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로는, 이하와 같다. 즉,

＜1＞ 적어도 도전층과 절연층을 갖고 이루어지고,

상기 절연층이, 바인더, 단관능의 중합성 모노머, 및 경화제를 함유하고,

상기 도전층이, Ni 입자, 금속 피복 수지 입자, 바인더, 중합성 모노머, 및 경화제를 함유하고,

상기 금속 피복 수지 입자가, 수지 코어를 적어도 Ni 로 피복한 수지 입자인 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름이다.

＜2＞ 절연층이, 페녹시 수지, 단관능의 (메트)아크릴 모노머, 및 유기 과산화물을 적어도 함유하는 상기 ＜1＞ 에 기재된 이방성 도전 필름이다.

＜3＞ 도전층이, 페녹시 수지, (메트)아크릴 모노머, 및 유기 과산화물을 적어도 함유하는 상기 ＜1＞ 내지 ＜2＞ 중 어느 하나에 기재된 이방성 도전 필름이다.

＜4＞ 금속 피복 수지 입자가, 수지 코어를 Ni 로 피복한 수지 입자, 및 수지 코어를 Ni 로 피복하고, 추가로 최표면을 Au 로 피복한 수지 입자 중 어느 것인 상기 ＜1＞ 내지 ＜3＞ 중 어느 하나에 기재된 이방성 도전 필름이다.

＜5＞ 수지 코어의 재료가, 스티렌-디비닐벤젠 공중합체 및 벤조구아나민 수지 중 어느 것인 상기 ＜1＞ 내지 ＜4＞ 중 어느 하나에 기재된 이방성 도전 필름이다.

＜6＞ 금속 피복 수지 입자의 평균 입경이 5 ㎛ 이상인 상기 ＜1＞ 내지 ＜5＞ 중 어느 하나에 기재된 이방성 도전 필름이다.

＜7＞ Ni 입자 및 금속 피복 수지 입자의 도전층에 있어서의 합계 함유량이, 도전층의 수지 고형분 100 질량부에 대하여 3.0 질량부 ∼ 20 질량부인 상기 ＜1＞ 내지 ＜6＞ 중 어느 하나에 기재된 이방성 도전 필름이다.

＜8＞ 제 1 회로 부재와, 제 2 회로 부재와, 상기 ＜1＞ 내지 ＜7＞ 중 어느 하나에 기재된 이방성 도전 필름을 구비하고,

상기 이방성 도전 필름을 개재하여, 상기 제 1 회로 부재와 상기 제 2 회로 부재가 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 접합체이다.

＜9＞ 제 1 회로 부재가, 프린트 배선판이고,

제 2 회로 부재가, COF 인 상기 ＜8＞ 에 기재된 접합체이다.

＜10＞ 제 1 회로 부재와 제 2 회로 부재의 접속 방법에 있어서,

상기 ＜1＞ 내지 ＜7＞ 중 어느 하나에 기재된 이방성 도전 필름이, 상기 제 1 회로 부재와 제 2 회로 부재 사이에 협지되고,

상기 제 1 회로 부재 및 제 2 회로 부재로부터 가열하면서 가압함으로써, 상기 이방성 도전 필름을 경화시켜, 상기 제 1 회로 부재와 상기 제 2 회로 부재를 접속시키는 것을 특징으로 하는 접속 방법이다.

＜11＞ 제 1 회로 부재가, 프린트 배선판이고,

제 2 회로 부재가, COF 인 상기 ＜10＞ 에 기재된 접속 방법이다.

＜12＞ 이방성 도전 필름의 도전층이 프린트 배선판측이 되고, 상기 이방성 도전 필름의 절연층이 COF 측이 되도록 배치되는 상기 ＜11＞ 에 기재된 접속 방법이다.

본 발명에 의하면, 종래에 있어서의 상기 여러 문제를 해결하여, 상기 목적을 달성할 수 있고, 저온 단시간 조건에 있어서의 높은 접착력과, 우수한 도통 신뢰성을 겸비한 이방성 도전 필름, 그 이방성 도전 필름을 사용한 접합체, 및 접속 방법을 제공할 수 있다.

도 1 은, 본 발명의 이방성 도전 필름의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 2 는, 본 발명의 접합체의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 3 은, 실시예에 있어서의 필 강도의 측정 방법을 나타내는 설명도이다.
도 4 는, 실시예에 있어서의 도통 저항의 측정 방법을 나타내는 설명도이다.

(이방성 도전 필름)

본 발명의 이방성 도전 필름은, 적어도 도전층과 절연층을 갖고 이루어지고, 박리 기재, 추가로 필요에 따라 그 밖의 층을 갖고 이루어진다.

상기 이방성 도전 필름은, 박리 기재 (세퍼레이터) 와, 그 박리 기재 (세퍼레이터) 상에 형성된 절연층과, 그 절연층 상에 형성된 도전층을 갖는 양태인 것이 바람직하다. 또한, 상기 이방성 도전 필름은, 박리 기재를 갖지 않는 양태여도 되고, 박리 기재를 갖는 경우에는 접속시에는 박리 기재는 박리 제거된다.

＜절연층＞

상기 절연층은, 바인더, 단관능의 중합성 모노머, 및 경화제를 함유하고, 실란 커플링제, 추가로 필요에 따라 그 밖의 성분을 함유하여 이루어진다.

종래부터, 이방성 도전 필름 (ACF) 의 바인더의 반응 주성분으로서 단관능 모노머는 사용되고 있지 않았다. 이것은, 단관능 모노머는 필름에 대한 택을 부여하거나, 바인더를 용해시킬 목적으로 사용되고 있고, 반응 성분이 단관능 모노머만으로는, 바인더 경화물이 점착상이 되거나, 내열성이 저하되는 바인더 경화물이 되기 때문에, 높은 도통 신뢰성이 요구되는 이방성 도전 필름에는 적용되고 있지 않았다.

한편, 이방성 도전 필름의 바인더는 고(高)유리 전이 온도 (Tg) 를 나타내는 쪽이, COF 드라이버 구동시에도 40 ℃ ∼ 60 ℃ 정도까지 발열하는 경우가 있기 때문에 적절하고, 또한, 단관능 모노머를 사용해도 바인더의 배합 비율을 많게 함으로써, 기계적 강도를 높일 수 있게 되므로, 2 종의 도전성 입자를 함유하는 도전층과, 절연층을 갖는 2 층 구성의 본 발명의 이방성 도전 필름에 있어서, 절연층에 단관능 모노머를 사용해도 도통 특성에 문제가 발생하지 않게 되었다.

또한, 본 발명의 이방성 도전 필름은, 도전층에 함유되는 딱딱한 Ni 입자가 단자에 파고드는 구성이고, 이 단자로 파고드는 것을 유지하기 위하여 충분한 접착 강도 (필 강도) 가 필요해진다. 또한, 실온에서의 필 강도가 높은 상태이면, 조립시 등의 외부 응력에도 견딜 수 있어, Ni 입자가 단자로 침입하는 것을 유지할 수 있다.

그래서, 본 발명의 이방성 도전 필름에 있어서는, 도전층에 2 종의 도전성 입자 (Ni 입자와 수지 코어를 적어도 Ni 로 피복한 수지 입자) 를 함유하고, 절연층에 단관능 모노머를 함유하는 바인더 조성으로 하는 것이 필요 불가결해진다.

-바인더-

상기 바인더로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어 페녹시 수지, 에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 포화 폴리에스테르 수지, 우레탄 수지, 부타디엔 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지, 폴리올레핀 수지 등을 들 수 있다. 이들은, 1 종 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다. 이들 중에서도, 제막성(製膜性), 가공성, 접속 신뢰성의 면에서 페녹시 수지가 특히 바람직하다.

상기 페녹시 수지란, 비스페놀 A 와 에피클로르하이드린으로부터 합성되는 수지로서, 적절히 합성한 것을 사용해도 되고, 시판품을 사용해도 된다. 그 시판품으로는, 예를 들어 상품명 : YP-50 (토토 화성 주식회사 제조), YP-70 (토토 화성 주식회사 제조), EP1256 (재팬 에폭시 레진 주식회사 제조) 등을 들 수 있다.

상기 바인더의 상기 절연층에 있어서의 함유량으로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 예를 들어, 20 질량％ ∼ 70 질량％ 가 바람직하고, 35 질량％ ∼ 55 질량％ 가 보다 바람직하다.

-단관능의 중합성 모노머-

상기 단관능의 중합성 모노머로는, 분자 내에 중합성기를 1 개 갖는 것이면 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어 단관능의 (메트)아크릴 모노머, 스티렌 모노머, 부타디엔 모노머, 그 밖에 2 중 결합을 갖는 올레핀계 모노머 등을 들 수 있다. 이들은, 1 종 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다. 이들 중에서도, 접착 강도, 접속 신뢰성의 면에서 단관능 (메트)아크릴 모노머가 특히 바람직하다.

상기 단관능 (메트)아크릴 모노머로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어 아크릴산, 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산프로필, 아크릴산n-부틸, 아크릴산이소부틸, 아크릴산n-옥틸, 아크릴산n-도데실, 아크릴산2-에틸헥실, 아크릴산스테아릴, 아크릴산2-클로르에틸, 아크릴산페닐 등의 아크릴산, 또는 그 에스테르류 ; 메타크릴산, 메타크릴산메틸, 메타크릴산에틸, 메타크릴산프로필, 메타크릴산n-부틸, 메타크릴산이소부틸, 메타크릴산n-옥틸, 메타크릴산n-도데실, 메타크릴산2-에틸헥실, 메타크릴산스테아릴, 메타크릴산페닐, 메타크릴산디메틸아미노에틸, 메타크릴산디에틸아미노에틸 등의 메타크릴산 또는 그 에스테르류 등을 들 수 있다. 이들은, 1 종 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

상기 단관능의 중합성 모노머의 상기 절연층에 있어서의 함유량은, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 2 질량％ ∼ 30 질량％ 인 것이 바람직하고, 5 질량％ ∼ 20 질량％ 인 것이 보다 바람직하다.

-경화제-

상기 경화제로는, 바인더를 경화시킬 수 있는 것이면 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 예를 들어 유기 과산화물 등이 바람직하다.

상기 유기 과산화물로는, 예를 들어 라우로일퍼옥사이드, 부틸퍼옥사이드, 벤질퍼옥사이드, 디라우로일퍼옥사이드, 디부틸퍼옥사이드, 디벤질퍼옥사이드, 퍼옥시디카보네이트, 벤조일퍼옥사이드 등을 들 수 있다. 이들은, 1 종 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

상기 경화제의 상기 절연층에 있어서의 함유량은, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 1 질량％ ∼ 15 질량％ 인 것이 바람직하고, 3 질량％ ∼ 10 질량％ 인 것이 보다 바람직하다.

-실란 커플링제-

상기 실란 커플링제로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어 에폭시계 실란 커플링제, 아크릴계 실란 커플링제, 티올계 실란 커플링제, 아민계 실란 커플링제 등을 들 수 있다.

상기 실란 커플링제의 상기 절연층에 있어서의 함유량은, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 0.5 질량％ ∼ 10 질량％ 인 것이 바람직하고, 1 질량％ ∼ 5 질량％ 인 것이 보다 바람직하다.

-그 밖의 성분-

상기 그 밖의 성분으로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어 충전제, 연화제, 촉진제, 노화 방지제, 착색제 (안료, 염료), 유기 용제, 이온 캐처제 등을 들 수 있다. 상기 그 밖의 성분의 첨가량은, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.

상기 절연층은, 예를 들어 바인더, 단관능의 중합성 모노머, 경화제, 바람직하게는 실란 커플링제, 추가로 필요에 따라 그 밖의 성분 (유기 용매 등) 을 함유하는 절연층용 도포액을 조제하고, 이 절연층용 도포액을 박리 기재 (세퍼레이터) 상에 도포하고, 건조시켜 유기 용매를 제거함으로써 형성할 수 있다.

상기 절연층의 두께는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어 10 ㎛ ∼ 25 ㎛ 인 것이 바람직하고, 18 ㎛ ∼ 21 ㎛ 인 것이 보다 바람직하다. 상기 두께가 지나치게 얇으면 필 강도가 저하되어 버리는 경우가 있고, 지나치게 두꺼우면 도통 신뢰성이 악화될 우려가 있다.

＜도전층＞

상기 도전층은, Ni 입자, 금속 피복 수지 입자, 바인더, 중합성 모노머, 및 경화제를 함유하고, 실란 커플링제, 추가로 필요에 따라 그 밖의 성분을 함유하여 이루어진다.

-Ni 입자-

상기 Ni 입자는, 낮은 접속 저항을 실현하기 위하여 사용된다. 상기 Ni 입자로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 평균 입경이 1 ㎛ ∼ 5 ㎛ 인 것이 바람직하다. 상기 평균 입경이 1 ㎛ 미만이면 표면적이 적기 때문에 압착 후, 접속 신뢰성에 문제가 발생하는 경우가 있고, 5 ㎛ 를 초과하면 배선이 파인 피치인 경우에는 배선 간의 쇼트가 발생하여 문제가 되는 경우가 있다.

또한, 상기 Ni 입자의 표면에 금속 돌기를 갖는 것이나 Ni 입자의 표면을 유기물로 절연 피막을 형성한 것을 사용할 수도 있다.

상기 Ni 입자의 평균 입경은, 수 평균 입경을 나타내고, 예를 들어 입도 분포 측정 장치 (마이크로트랙 MT3100, 닛키소 주식회사 제조) 등에 의해 측정할 수 있다.

상기 Ni 입자의 경도는, 예를 들어 2,000 kgf/㎟ ∼ 6,000 kgf/㎟ 인 것이 바람직하다. 상기 Ni 입자의 경도는, 예를 들어 미소 압축기 시험에 의해, Ni 입자에 하중을 가하여 10 ％ 변위시켰을 때의 시험력으로부터 구할 수 있다.

상기 Ni 입자로는, 적절히 합성한 것을 사용해도 되고, 시판품을 사용해도 된다.

상기 Ni 입자의 상기 도전층에 있어서의 함유량은, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 수지 고형분 (바인더와 중합성 모노머와 경화제의 합계량) 100 질량부에 대하여 2 질량부 ∼ 10 질량부인 것이 바람직하고, 2 질량부 ∼ 8 질량부인 것이 보다 바람직하다. 상기 함유량이 지나치게 적으면 도통 저항이 높아지는 경우가 있고, 지나치게 많으면 단락의 위험도가 증가할 우려가 있다.

-금속 피복 수지 입자-

상기 금속 피복 수지 입자로는, 도통 신뢰성의 확보 면에서, 수지 코어를 적어도 Ni 로 피복한 수지 입자인 것이 바람직하고, 예를 들어 수지 코어를 Ni 로 피복한 수지 입자, 수지 코어를 Ni 로 피복하고, 추가로 최표면을 Au 로 피복한 수지 입자 등을 들 수 있다.

상기 수지 코어에 대한 Ni 또는 Au 의 피복 방법으로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어 무전해 도금법, 스퍼터링법 등을 들 수 있다.

상기 수지 코어의 재료로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어 스티렌-디비닐벤젠 공중합체, 벤조구아나민 수지, 가교 폴리스티렌 수지, 아크릴 수지, 스티렌-실리카 복합 수지 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 유연한 입자가 압축시에 접촉 면적이 커져 양호한 도통 신뢰성을 확보할 수 있는 관점에서 스티렌-디비닐벤젠 공중합체가 특히 바람직하다.

상기 금속 피복 수지 입자의 경도는, 예를 들어 50 kgf/㎟ ∼ 500 kgf/㎟ 인 것이 바람직하다. 상기 금속 피복 수지 입자의 경도는, 예를 들어 미소 압축기 시험에 의해, 금속 피복 수지 입자에 하중을 가하여 10 ％ 변위시켰을 때의 시험력으로부터 구할 수 있다.

상기 Ni 입자의 경도 (A) 와 상기 금속 피복 수지 입자의 경도 (B) 의 경도차 (A－B) 는, 1,500 kgf/㎟ 이상인 것이 바람직하고, 2,000 kgf/㎟ ∼ 5,000 kgf/㎟ 인 것이 보다 바람직하다. 상기 경도차 (A－B) 가 1,500 kgf/㎟ 미만이면, Ni 입자 자체의 경도가 부족하여, Ni 입자가 전극 패턴 상의 금속 산화막을 뚫고 나가지 못해, 도통 불량이 되는 경우가 있다.

상기 금속 피복 수지 입자로는, 적절히 합성한 것을 사용해도 되고, 시판품을 사용해도 된다.

상기 금속 피복 수지 입자의 평균 입경은, 5 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 9 ㎛ ∼ 11 ㎛ 인 것이 보다 바람직하다. 상기 평균 입경이 5 ㎛ 미만이면, 압착시의 금속 피복 수지 입자의 반발력이 저하되게 되어, 접속 신뢰성에 문제가 발생하는 경우가 있다.

상기 금속 피복 수지 입자의 평균 입경은, 수 평균 입경을 나타내고, 예를 들어 입도 분포 측정 장치 (마이크로트랙 MT3100, 닛키소 주식회사 제조) 등에 의해 측정할 수 있다.

상기 금속 피복 수지 입자의 상기 도전층에 있어서의 함유량은, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 수지 고형분 (바인더와 중합성 모노머와 경화제의 합계량) 100 질량부에 대하여 2 질량부 ∼ 10 질량부인 것이 바람직하고, 2 질량부 ∼ 8 질량부인 것이 보다 바람직하다. 상기 함유량이 지나치게 적으면 도통 저항이 높아지는 경우가 있고, 지나치게 많으면 단락의 위험도가 증가할 우려가 있다.

상기 Ni 입자 및 상기 금속 피복 수지 입자의 도전층에 있어서의 합계 함유량이, 상기 도전층의 수지 고형분 100 질량부에 대하여 3 질량부 ∼ 20 질량부인 것이 바람직하고, 5 질량부 ∼ 10 질량부인 것이 보다 바람직하다. 상기 함유량이 지나치게 적으면 도통 저항이 높아지는 경우가 있고, 지나치게 많으면 단락의 위험도가 증가할 우려가 있다.

-중합성 모노머-

상기 중합성 모노머로는, 특별히 제한은 없고, 단관능 내지 다관능의 중합성 모노머를 사용할 수 있고, 예를 들어 단관능의 (메트)아크릴 모노머, 2 관능의 (메트)아크릴 모노머, 3 관능의 (메트)아크릴 모노머 등을 들 수 있다. 이들은, 1 종 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

상기 중합성 모노머의 상기 도전층에 있어서의 함유량은, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 3 질량％ ∼ 60 질량％ 인 것이 바람직하고, 5 질량％ ∼ 50 질량％ 인 것이 보다 바람직하다.

-바인더, 경화제, 실란 커플링제, 및 그 밖의 성분-

상기 도전층에 있어서의 바인더, 경화제, 실란 커플링제, 및 그 밖의 성분으로는, 상기 절연층의 바인더, 경화제, 실란 커플링제, 및 그 밖의 성분과 동일한 것을, 상기 절연층과 동일한 함유량으로 사용할 수 있다.

상기 도전층은, 예를 들어 Ni 입자, 금속 피복 수지 입자, 바인더, 중합성 모노머, 경화제, 바람직하게는 실란 커플링제, 추가로 필요에 따라 그 밖의 성분을 함유하는 도전층용 도포액을 조제하고, 이 도전층용 도포액을 절연층 상에 도포함으로써 형성할 수 있다.

상기 도전층의 두께는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어 10 ㎛ ∼ 25 ㎛ 인 것이 바람직하고, 15 ㎛ ∼ 20 ㎛ 인 것이 보다 바람직하다. 상기 두께가 지나치게 얇으면 도통 신뢰성이 악화되는 경우가 있고, 지나치게 두꺼우면 필 강도의 저하가 발생하는 경우가 있다.

상기 절연층과 상기 도전층을 합친 이방성 도전 필름의 두께는, 25 ㎛ ∼ 55 ㎛ 인 것이 바람직하고, 30 ㎛ ∼ 50 ㎛ 인 것이 보다 바람직하다. 상기 두께가 지나치게 얇으면 충전 부족으로 인해 필 강도가 저하되는 경우가 있고, 지나치게 두꺼우면 압입 부족에 의한 도통 불량이 발생하는 경우가 있다.

-박리 기재-

상기 박리 기재로는, 그 형상, 구조, 크기, 두께, 재료 (재질) 등에 대해서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 박리성이 양호한 것이나 내열성이 높은 것이 바람직하고, 예를 들어, 실리콘 등의 박리제가 도포된 투명한 박리 PET (폴리에틸렌테레프탈레이트) 시트, PTFE (폴리테트라플루오로에틸렌) 시트 등을 들 수 있다.

상기 박리 기재의 두께는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어 10 ㎛ ∼ 100 ㎛ 인 것이 바람직하고, 20 ㎛ ∼ 80 ㎛ 인 것이 보다 바람직하다.

여기서, 본 발명의 이방성 도전 필름은, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 박리 기재 (세퍼레이터) (20) 와, 그 박리 기재 (세퍼레이터) (20) 상에 형성된 절연층 (22) 과, 그 절연층 (22) 상에 형성된 도전층 (21) 을 갖는다. 도전층 (21) 중에는 도전성 입자 (12a) (Ni 입자 및 Ni/Au 도금 수지 입자) 가 분산되어 있다.

이 도전성 필름 (12) 은, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 도전층 (21) 이 PWB (10) 측이 되도록 첩부(貼付)된다. 그 후, 박리 기재 (세퍼레이터) (20) 가 박리되고, COF (11) 가 절연층 (22) 측으로부터 압착되어, 접합체 (100) 가 형성된다.

(접합체)

본 발명의 접합체는, 제 1 회로 부재와, 제 2 회로 부재와, 본 발명의 상기 이방성 도전 필름을 구비하여 이루어지고, 추가로 필요에 따라 그 밖의 부재를 구비하여 이루어진다.

상기 이방성 도전 필름을 개재하여, 상기 제 1 회로 부재와 상기 제 2 회로 부재가 접합되어 있다.

-제 1 회로 부재-

상기 제 1 회로 부재로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어 FPC, PWB 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, PWB 가 특히 바람직하다.

-제 2 회로 부재-

상기 제 2 회로 부재로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, FPC, COF (Chip On Film), TCP, PWB, IC 기판, 패널 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, COF 가 특히 바람직하다.

여기서, 상기 접합체에 있어서는, 상기 이방성 도전 필름의 도전층이 제 1 회로 부재로서의 프린트 배선판측이 되도록 첩부되고, 상기 이방성 도전 필름으로부터 박리 기재를 박리하여 절연층이 제 2 회로 부재로서의 COF 측이 되도록 배치된다.

(접속 방법)

본 발명의 접속 방법은, 제 1 회로 부재와 제 2 회로 부재의 접속 방법에 있어서,

본 발명의 상기 이방성 도전 필름이, 상기 제 1 회로 부재와 제 2 회로 부재 사이에 협지되고,

상기 제 1 회로 부재 및 제 2 회로 부재로부터 가열하면서 가압함으로써, 상기 이방성 도전 필름을 경화시켜, 상기 제 1 회로 부재와 상기 제 2 회로 부재를 접속시키는 것이다.

이 경우, 상기 제 1 회로 부재가, 프린트 배선판이고, 상기 제 2 회로 부재가 COF 인 것이 바람직하다.

상기 이방성 도전 필름의 도전층이 프린트 배선판측이 되고, 상기 이방성 도전 필름의 절연층이 COF 측이 되도록 배치되는 것이 바람직하고, COF 상면으로부터 가열하면서 가압함으로써 접합된다.

-압착 조건-

상기 가열은, 토탈 열량에 의해 결정되고, 접속 시간 10 초 이하로 접합을 완료하는 경우에는, 가열 온도가 120 ℃ ∼ 220 ℃ 에서 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 압착은, 제 2 회로 부재의 종류에 따라 상이하여 일률적으로는 규정할 수 없지만, 예를 들어 TAB 테이프의 경우에는 압력 2 ㎫ ∼ 6 ㎫, IC 칩의 경우에는 압력 20 ㎫ ∼ 120 ㎫, COF 의 경우에는 압력 2 ㎫ ∼ 6 ㎫ 로, 각각 3 ∼ 10 초간 실시하는 것이 바람직하다.

실시예

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 설명하지만, 본 발명은 하기 실시예에 전혀 한정되는 것은 아니다.

＜Ni 입자 또는 수지 입자의 평균 입경의 측정＞

상기 Ni 입자 또는 수지 입자의 평균 입경은, 입도 분포 측정 장치 (마이크로트랙 MT3100, 닛키소 주식회사 제조) 에 의해 측정하였다.

(제조예 1)

-Ni 입자의 제작-

바레인코사 제조의 니켈 파우더 타입 T255 를 평균 입경이 3 ㎛ 가 되도록 분급하여, Ni 입자로 하였다.

(제조예 2)

-Au 도금 Ni 입자의 제작-

바레인코사 제조의 니켈 파우더 타입 T255 를 평균 입경이 3 ㎛ 가 되도록 분급 후, 치환 도금에 의해 Au 를 Ni 입자 표면에 도금하여, Au 도금 Ni 입자로 하였다.

(제조예 3)

-Ni 도금 수지 입자의 제작-

평균 입경 10 ㎛ 의 스티렌-디비닐벤젠 공중합체의 수지 입자에, 무전해 Ni 도금을 입자 표면에 실시하여, Ni 도금 수지 입자를 제작하였다.

(제조예 4)

-Ni/Au 도금 수지 입자 A 의 제작-

평균 입경 10 ㎛ 의 스티렌-디비닐벤젠 공중합체의 수지 입자에, 무전해 Ni 도금을 입자 표면에 실시하고, 추가로 치환 도금으로 Ni 도금 표면에 Au 도금을 실시하여, Ni/Au 도금 수지 입자 A 를 제작하였다.

(제조예 5)

-Ni/Au 도금 수지 입자 B 의 제작-

평균 입경 10 ㎛ 의 가교 폴리스티렌 입자에, 무전해 Ni 도금을 입자 표면에 실시하고, 추가로 치환 도금으로 Ni 도금 표면에 Au 도금을 실시하여, Ni/Au 도금 수지 입자 B 를 제작하였다.

(제조예 6)

-Ni/Au 도금 수지 입자 C 의 제작-

평균 입경 5 ㎛ 의 벤조구아나민 입자에, 무전해 Ni 도금을 입자 표면에 실시하고, 추가로 치환 도금으로 Ni 도금 표면에 Au 도금을 실시하여, Ni/Au 도금 수지 입자 C 를 제작하였다.

(실시예 1)

＜이방성 도전 필름 1 의 제작＞

-절연층 1 의 제작-

페녹시 수지 (상품명 : YP-50, 토토 화성 주식회사 제조) 45 질량부, 우레탄아크릴레이트 (상품명 : U-2PPA, 신나카무라 화학 주식회사 제조) 20 질량부, 단관능 아크릴 모노머 (상품명 : 4-HBA, 오사카 유기 화학 공업 주식회사 제조) 10 질량부, 인산에스테르형 아크릴레이트 (상품명 : PM-2, 닛폰 화약 주식회사 제조) 2 질량부, 유기 과산화물로서의 벤조일퍼옥사이드 (니치유 주식회사 제조) 3 질량부, 및 유기 과산화물로서의 디라우로일퍼옥사이드 (니치유 주식회사 제조) 3 질량부를, 고형분이 50 질량％ 가 되도록 함유하는 아세트산에틸과 톨루엔의 혼합 용액을 조제하였다.

다음으로, 이 혼합 용액을, 두께 50 ㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름 상에 도포한 후, 80 ℃ 의 오븐에서 5 분간 건조시키고, PET 필름을 박리함으로써, 두께 18 ㎛ 의 절연층 1 을 제작하였다.

-도전층 1 의 제작-

페녹시 수지 (상품명 : YP-50, 토토 화성 주식회사 제조) 45 질량부, 우레탄아크릴레이트 (상품명 : U-2PPA, 신나카무라 화학 주식회사 제조) 20 질량부, 2 관능 아크릴 모노머 (상품명 : A-200, 신나카무라 화학 주식회사 제조) 20 질량부, 단관능 아크릴 모노머 (상품명 : 4-HBA, 오사카 유기 화학 공업 주식회사 제조) 10 질량부, 인산에스테르형 아크릴레이트 (상품명 : PM-2, 닛폰 화약 주식회사 제조) 2 질량부, 유기 과산화물로서의 벤조일퍼옥사이드 (니치유 주식회사 제조) 3 질량부, 유기 과산화물로서의 디라우로일퍼옥사이드 (니치유 주식회사 제조) 3 질량부, 제조예 1 의 Ni 입자 (평균 입경 3 ㎛) 2.8 질량부, 및 제조예 6 의 Ni/Au 도금 수지 입자 C (평균 입경 5 ㎛, 수지 코어 : 벤조구아나민 수지) 3.8 질량부를, 고형분이 50 질량％ 가 되도록 함유하는 아세트산에틸과 톨루엔의 혼합 용액을 조제하였다.

다음으로, 이 혼합 용액을 두께 50 ㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름 상에 도포한 후, 80 ℃ 의 오븐에서 5 분간 건조시키고, PET 필름을 박리함으로써, 두께 17 ㎛ 의 도전층 1 을 제작하였다.

다음으로, 제작한 절연층 1 과 도전층 1 을 롤러로 라미네이트함으로써 첩합(貼合)시켜, 합계 두께가 35 ㎛ 인 절연층 1 과 도전층 1 로 이루어지는 2 층 구성의 이방성 도전 필름 1 을 제작하였다.

-접합체의 제작-

제작한 이방성 도전 필름 1 을 개재하여 COF (폴리이미드 필름 두께 38 ㎛, Cu 두께 8 ㎛, 200 ㎛ P (피치) (라인 : 스페이스 ＝ 1 : 1), Sn 도금품) 또는 TCP (폴리이미드 필름 두께 75 ㎛, Cu 두께 18 ㎛, 에폭시계 접착제층 12 ㎛, 200 ㎛ P (피치) (라인 : 스페이스 ＝ 1 : 1), Sn 도금품) 와 PWB (유리 에폭시 기판, Cu 두께 35 ㎛, 200 ㎛ P (피치) (라인 : 스페이스 ＝ 1 : 1), Au 플래시 도금품) 의 접합을 실시하여, 접합체 1 을 제작하였다.

또한, COF 또는 TCP 와 PWB 의 접속은, 이하의 압착 조건에 의해 실시하였다.

＜압착 조건＞

·ACF 폭 : 2.0 ㎜

·툴 폭 : 2.0 ㎜

·완충재 : 실리콘 러버 두께 0.2 ㎜

·0.2 ㎜ P (피치)-COF/PWB : 130 ℃/3 ㎫/3 sec

·0.2 ㎜ P (피치)-TCP/PWB : 140 ℃/3 ㎫/3 sec

다음으로, 제작한 이방성 도전 필름 1 및 접합체 1 에 대하여, 이하와 같이 하여, 필 강도, 및 도통 저항을 측정하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

＜필 강도의 측정 방법＞

제작한 접합체를, 도 3 에 나타내는 바와 같이 하여, 인장 속도 50 ㎜/min 으로 90°Y 축 방향 필 강도를 측정하였다. COF 에 대해서는 TCP 보다 잘 접착되지 않기 때문에, 필 강도는 COF 에 대해서만 측정하고, 하기 기준으로 평가하였다. 또한, 결과는 필 강도의 최대치 (N/㎝) 로 나타냈다.

〔평가 기준〕

○ : 필 강도가 8 N/㎝ 이상

× : 필 강도가 8 N/㎝ 미만

＜도통 저항의 측정 방법＞

제작한 접합체를, 도 4 에 나타내는 바와 같이 하여, 테스터를 사용하여 1 ㎃ 의 정전류를 인가하였을 때의 전압을 4 단자법으로 도통 저항〔초기의 도통 저항 (Ω), 및 환경 시험 (85 ℃ 에서 85 ％RH 로 1,000 시간 방치) 후의 도통 저항 (Ω)〕을 측정하고, 하기 기준으로 평가하였다. TCP 에 대한 도통 신뢰성은 COF 보다 엄격하기 때문에, 도통 저항은, TCP 에 대해서만 측정하였다.

〔초기의 도통 저항의 평가 기준〕

○ : 도통 저항이 0.060 Ω 이하

× : 도통 저항이 0.060 Ω 을 초과한다

〔환경 시험 (85 ℃ 에서 85 ％RH 로 1,000 시간 방치) 후의 도통 저항의 평가 기준〕

○ : (초기의 도통 저항/환경 시험 후의 도통 저항) 이 5 배 미만

△ : (환경 시험 후의 도통 저항/초기의 도통 저항) 이 5 배 이상 11 배 미만

× : (환경 시험 후의 도통 저항/초기의 도통 저항) 이 11 배 이상

(실시예 2)

＜이방성 도전 필름 2 의 제작 및 평가＞

실시예 1 에 있어서, 도전층 1 을 하기의 도전층 2 로 바꾼 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 합계 두께가 35 ㎛ 인 절연층 1 과 도전층 2 로 이루어지는 2 층 구성의 이방성 도전 필름 2 및 접합체 2 를 제작하였다.

제작한 이방성 도전 필름 2 및 접합체 2 에 대하여, 실시예 1 과 동일하게 하여, 필 강도, 및 도통 저항을 측정하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

-도전층 2 의 제작-

페녹시 수지 (상품명 : YP-50, 토토 화성 주식회사 제조) 45 질량부, 우레탄아크릴레이트 (상품명 : U-2PPA, 신나카무라 화학 주식회사 제조) 20 질량부, 2 관능 아크릴 모노머 (상품명 : A-200, 신나카무라 화학 주식회사 제조) 20 질량부, 단관능 아크릴 모노머 (상품명 : 4-HBA, 오사카 유기 화학 공업 주식회사 제조) 10 질량부, 인산에스테르형 아크릴레이트 (상품명 : PM-2, 닛폰 화약 주식회사 제조) 2 질량부, 유기 과산화물로서의 벤조일퍼옥사이드 (니치유 주식회사 제조) 3 질량부, 유기 과산화물로서의 디라우로일퍼옥사이드 (니치유 주식회사 제조) 3 질량부, 제조예 1 의 Ni 입자 (평균 입경 3 ㎛) 2.8 질량부, 및 제조예 5 의 Ni/Au 도금 수지 입자 B (평균 입경 10 ㎛, 수지 코어 : 가교 폴리스티렌) 3.8 질량부를, 고형분이 50 질량％ 가 되도록 함유하는 아세트산에틸과 톨루엔의 혼합 용액을 조제하였다.

다음으로, 이 혼합 용액을 두께 50 ㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름 상에 도포한 후, 80 ℃ 의 오븐에서 5 분간 건조시키고, PET 필름을 박리함으로써, 두께 17 ㎛ 의 도전층 2 를 제작하였다.

(실시예 3)

＜이방성 도전 필름 3 의 제작＞

실시예 1 에 있어서, 도전층 1 을 하기의 도전층 3 으로 바꾼 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 합계 두께가 35 ㎛ 인 절연층 1 과 도전층 3 으로 이루어지는 2 층 구성의 이방성 도전 필름 3 및 접합체 3 을 제작하였다.

제작한 이방성 도전 필름 3 및 접합체 3 에 대하여, 실시예 1 과 동일하게 하여, 필 강도, 및 도통 저항을 측정하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

-도전층 3 의 제작-

페녹시 수지 (상품명 : YP-50, 토토 화성 주식회사 제조) 45 질량부, 우레탄아크릴레이트 (상품명 : U-2PPA, 신나카무라 화학 주식회사 제조) 20 질량부, 2 관능 아크릴 모노머 (상품명 : A-200, 신나카무라 화학 주식회사 제조) 20 질량부, 단관능 아크릴 모노머 (상품명 : 4-HBA, 오사카 유기 화학 공업 주식회사 제조) 10 질량부, 인산에스테르형 아크릴레이트 (상품명 : PM-2, 닛폰 화약 주식회사 제조) 2 질량부, 유기 과산화물로서의 벤조일퍼옥사이드 (니치유 주식회사 제조) 3 질량부, 유기 과산화물로서의 디라우로일퍼옥사이드 (니치유 주식회사 제조) 3 질량부, 제조예 1 의 Ni 입자 (평균 입경 3 ㎛) 2.8 질량부, 및 제조예 4 의 Ni/Au 도금 수지 입자 A (평균 입경 10 ㎛, 수지 코어 : 스티렌-디비닐벤젠 공중합체) 3.8 질량부를, 고형분이 50 질량％ 가 되도록 함유하는 아세트산에틸과 톨루엔의 혼합 용액을 조제하였다.

다음으로, 이 혼합 용액을 두께 50 ㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름 상에 도포한 후, 80 ℃ 의 오븐에서 5 분간 건조시키고, PET 필름을 박리함으로써, 두께 17 ㎛ 의 도전층 3 을 제작하였다.

(실시예 4)

＜이방성 도전 필름 4 의 제작＞

실시예 1 에 있어서, 도전층 1 을 하기의 도전층 4 로 바꾼 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 합계 두께가 35 ㎛ 인 절연층 1 과 도전층 4 로 이루어지는 2 층 구성의 이방성 도전 필름 4 및 접합체 4 를 제작하였다.

제작한 이방성 도전 필름 4 및 접합체 4 에 대하여, 실시예 1 과 동일하게 하여, 필 강도, 및 도통 저항을 측정하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

-도전층 4 의 제작-

페녹시 수지 (상품명 : YP-50, 토토 화성 주식회사 제조) 45 질량부, 우레탄아크릴레이트 (상품명 : U-2PPA, 신나카무라 화학 주식회사 제조) 20 질량부, 2 관능 아크릴 모노머 (상품명 : A-200, 신나카무라 화학 주식회사 제조) 20 질량부, 단관능 아크릴 모노머 (상품명 : 4-HBA, 오사카 유기 화학 공업 주식회사 제조) 10 질량부, 인산에스테르형 아크릴레이트 (상품명 : PM-2, 닛폰 화약 주식회사 제조) 2 질량부, 유기 과산화물로서의 벤조일퍼옥사이드 (니치유 주식회사 제조) 3 질량부, 유기 과산화물로서의 디라우로일퍼옥사이드 (니치유 주식회사 제조) 3 질량부, 제조예 1 의 Ni 입자 (평균 입경 3 ㎛) 2.8 질량부, 및 제조예 3 의 Ni 도금 수지 입자 (평균 입경 10 ㎛, 수지 코어 : 스티렌-디비닐벤젠 공중합체) 3.8 질량부를, 고형분이 50 질량％ 가 되도록 함유하는 아세트산에틸과 톨루엔의 혼합 용액을 조제하였다.

다음으로, 이 혼합 용액을 두께 50 ㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름 상에 도포한 후, 80 ℃ 의 오븐에서 5 분간 건조시키고, PET 필름을 박리함으로써, 두께 17 ㎛ 의 도전층 4 를 제작하였다.

(실시예 5)

＜이방성 도전 필름 5 의 제작＞

실시예 1 에 있어서, 도전층 1 을 하기의 도전층 5 로 바꾼 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 합계 두께가 35 ㎛ 인 절연층 1 과 도전층 5 로 이루어지는 2 층 구성의 이방성 도전 필름 5 및 접합체 5 를 제작하였다.

제작한 이방성 도전 필름 5 및 접합체 5 에 대하여, 실시예 1 과 동일하게 하여, 필 강도, 및 도통 저항을 측정하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

-도전층 5 의 제작-

페녹시 수지 (상품명 : YP-50, 토토 화성 주식회사 제조) 45 질량부, 우레탄아크릴레이트 (상품명 : U-2PPA, 신나카무라 화학 주식회사 제조) 20 질량부, 2 관능 아크릴 모노머 (상품명 : A-200, 신나카무라 화학 주식회사 제조) 20 질량부, 단관능 아크릴 모노머 (상품명 : 4-HBA, 오사카 유기 화학 공업 주식회사 제조) 10 질량부, 인산에스테르형 아크릴레이트 (상품명 : PM-2, 닛폰 화약 주식회사 제조) 2 질량부, 유기 과산화물로서의 벤조일퍼옥사이드 (니치유 주식회사 제조) 3 질량부, 유기 과산화물로서의 디라우로일퍼옥사이드 (니치유 주식회사 제조) 3 질량부, 제조예 1 의 Ni 입자 (평균 입경 3 ㎛) 1.9 질량부, 및 제조예 4 의 Ni/Au 도금 수지 입자 A (평균 입경 10 ㎛, 수지 코어 : 스티렌-디비닐벤젠 공중합체) 1.1 질량부를, 고형분이 50 질량％ 가 되도록 함유하는 아세트산에틸과 톨루엔 혼합 용액을 조제하였다.

다음으로, 이 혼합 용액을 두께 50 ㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름 상에 도포한 후, 80 ℃ 의 오븐에서 5 분간 건조시키고, PET 필름을 박리함으로써, 두께 17 ㎛ 의 도전층 5 를 제작하였다.

(비교예 1)

＜이방성 도전 필름 6 의 제작＞

실시예 1 에 있어서, 도전층 1 을 하기의 도전층 6 으로 바꾼 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 합계 두께가 35 ㎛ 인 절연층 1 과 도전층 6 으로 이루어지는 2 층 구성의 이방성 도전 필름 6 및 접합체 6 을 제작하였다.

제작한 이방성 도전 필름 6 및 접합체 6 에 대하여, 실시예 1 과 동일하게 하여, 필 강도, 및 도통 저항을 측정하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

-도전층 6 의 제작-

페녹시 수지 (상품명 : YP-50, 토토 화성 주식회사 제조) 45 질량부, 우레탄아크릴레이트 (상품명 : U-2PPA, 신나카무라 화학 주식회사 제조) 20 질량부, 2 관능 아크릴 모노머 (상품명 : A-200, 신나카무라 화학 주식회사 제조) 20 질량부, 단관능 아크릴 모노머 (상품명 : 4-HBA, 오사카 유기 화학 공업 주식회사 제조) 10 질량부, 인산에스테르형 아크릴레이트 (상품명 : PM-2, 닛폰 화약 주식회사 제조) 2 질량부, 유기 과산화물로서의 벤조일퍼옥사이드 (니치유 주식회사 제조) 3 질량부, 유기 과산화물로서의 디라우로일퍼옥사이드 (니치유 주식회사 제조) 3 질량부, 및 제조예 1 의 Ni 입자 (평균 입경 3 ㎛) 2.8 질량부를, 고형분이 50 질량％ 가 되도록 함유하는 아세트산에틸과 톨루엔의 혼합 용액을 조제하였다.

다음으로, 이 혼합 용액을 두께 50 ㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름 상에 도포한 후, 80 ℃ 의 오븐에서 5 분간 건조시키고, PET 필름을 박리함으로써, 두께 17 ㎛ 의 도전층 6 을 제작하였다.

(비교예 2)

＜이방성 도전 필름 7 의 제작＞

실시예 1 에 있어서, 도전층 1 을 하기의 도전층 7 로 바꾼 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 합계 두께가 35 ㎛ 인 절연층 1 과 도전층 7 로 이루어지는 2 층 구성의 이방성 도전 필름 7 및 접합체 7 을 제작하였다.

제작한 이방성 도전 필름 7 및 접합체 7 에 대하여, 실시예 1 과 동일하게 하여, 필 강도, 및 도통 저항을 측정하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

-도전층 7 의 제작-

페녹시 수지 (상품명 : YP-50, 토토 화성 주식회사 제조) 45 질량부, 우레탄아크릴레이트 (상품명 : U-2PPA, 신나카무라 화학 주식회사 제조) 20 질량부, 2 관능 아크릴 모노머 (상품명 : A-200, 신나카무라 화학 주식회사 제조) 20 질량부, 단관능 아크릴 모노머 (상품명 : 4-HBA, 오사카 유기 화학 공업 주식회사 제조) 10 질량부, 인산에스테르형 아크릴레이트 (상품명 : PM-2, 닛폰 화약 주식회사 제조) 2 질량부, 유기 과산화물로서의 벤조일퍼옥사이드 (니치유 주식회사 제조) 3 질량부, 유기 과산화물로서의 디라우로일퍼옥사이드 (니치유 주식회사 제조) 3 질량부, 및 제조예 4 의 Ni/Au 도금 수지 입자 A (평균 입경 10 ㎛, 수지 코어 : 스티렌-디비닐벤젠 공중합체) 3.8 질량부를, 고형분이 50 질량％ 가 되도록 함유하는 아세트산에틸과 톨루엔의 혼합 용액을 조제하였다.

다음으로, 이 혼합 용액을 두께 50 ㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름 상에 도포한 후, 80 ℃ 의 오븐에서 5 분간 건조시키고, PET 필름을 박리함으로써, 두께 17 ㎛ 의 도전층 7 을 제작하였다.

(비교예 3)

＜이방성 도전 필름 8 의 제작＞

실시예 3 에 있어서, 절연층 1 을 하기의 절연층 2 로 바꾼 것 이외에는, 실시예 3 과 동일하게 하여, 합계 두께가 35 ㎛ 인 절연층 2 와 도전층 3 으로 이루어지는 2 층 구성의 이방성 도전 필름 8 및 접합체 8 을 제작하였다.

제작한 이방성 도전 필름 8 및 접합체 8 에 대하여, 실시예 1 과 동일하게 하여, 필 강도, 및 도통 저항을 측정하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

-절연층 2 의 제작-

페녹시 수지 (상품명 : YP-50, 토토 화성 주식회사 제조) 45 질량부, 우레탄아크릴레이트 (상품명 : U-2PPA, 신나카무라 화학 주식회사 제조) 20 질량부, 2 관능 아크릴 모노머 (상품명 : A-200, 신나카무라 화학 주식회사 제조) 20 질량부, 단관능 아크릴 모노머 (상품명 : 4-HBA, 오사카 유기 화학 공업 주식회사 제조) 10 질량부, 인산에스테르형 아크릴레이트 (상품명 : PM-2, 닛폰 화약 주식회사 제조) 2 질량부, 유기 과산화물로서의 벤조일퍼옥사이드 (니치유 주식회사 제조) 3 질량부, 및 유기 과산화물로서의 디라우로일퍼옥사이드 (니치유 주식회사 제조) 3 질량부를, 고형분이 50 질량％ 가 되도록 함유하는 아세트산에틸과 톨루엔의 혼합 용액을 조제하였다.

다음으로, 이 혼합 용액을 두께 50 ㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름 상에 도포한 후, 80 ℃ 의 오븐에서 5 분간 건조시키고, PET 필름을 박리함으로써, 두께 18 ㎛ 의 절연층 2 를 제작하였다.

(비교예 4)

＜이방성 도전 필름 9 의 제작＞

다음으로, 이 혼합 용액을 두께 50 ㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름 상에 도포한 후, 80 ℃ 의 오븐에서 5 분간 건조시키고, PET 필름을 박리함으로써, 두께 35 ㎛ 의 도전층 3 으로 이루어지는 이방성 도전 필름 9 를 제작하였다.

이 이방성 도전 필름 9 를 사용하여, 실시예 1 과 동일하게 하여 접합체 9 를 제작하고, 실시예 1 과 동일하게 하여, 필 강도, 및 도통 저항을 측정하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

(비교예 5)

＜이방성 도전 필름 10 의 제작＞

페녹시 수지 (상품명 : YP-50, 토토 화성 주식회사 제조) 45 질량부, 우레탄아크릴레이트 (상품명 : U-2PPA, 신나카무라 화학 주식회사 제조) 20 질량부, 단관능 아크릴 모노머 (상품명 : 4-HBA, 오사카 유기 화학 공업 주식회사 제조) 10 질량부, 인산에스테르형 아크릴레이트 (상품명 : PM-2, 닛폰 화약 주식회사 제조) 2 질량부, 유기 과산화물로서의 벤조일퍼옥사이드 (니치유 주식회사 제조) 3 질량부, 유기 과산화물로서의 디라우로일퍼옥사이드 (니치유 주식회사 제조) 3 질량부, 제조예 2 의 Au 도금 Ni 입자 (평균 입경 3 ㎛) 2.8 질량부, 및 제조예 5 의 Ni/Au 도금 수지 입자 B (평균 입경 10 ㎛, 수지 코어 : 가교 폴리스티렌) 3.8 질량부를, 고형분이 50 질량％ 가 되도록 함유하는 아세트산에틸과 톨루엔의 혼합 용액을 조제하였다.

다음으로, 이 혼합 용액을 두께 50 ㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름 상에 도포한 후, 80 ℃ 의 오븐에서 5 분간 건조시키고, PET 필름을 박리함으로써, 두께 35 ㎛ 의 도전층 8 로 이루어지는 이방성 도전 필름 10 을 제작하였다.

이 이방성 도전 필름 10 을 사용하여, 실시예 1 과 동일하게 하여 접합체 10 을 제작하고, 실시예 1 과 동일하게 하여, 필 강도, 및 도통 저항을 측정하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

[표 1-1]

[표 1-2]

[표 1-3]

[표 1-4]

[표 1-4]

[표 1-5]

표 1 의 결과로부터, 실시예 1 ∼ 5, 및 비교예 1, 2, 5 는, 모두 130 ℃, 3 ㎫, 3 sec 라는 저온 단시간 조건에도 불구하고, 높은 필 강도를 나타내어, 접착성이 양호하였다.

또한, 실시예 1 ∼ 5, 및 비교예 1, 4, 5 는, 모두 초기 도통 저항이 0.06 Ω 이하로 낮아, 양호하였다.

또한, 실시예 3, 4, 및 비교예 3, 4 는, 모두 고온 고습 환경 (85 ℃, 85 ％RH) 하에서 1,000 시간 후의 도통 저항이 낮아, 양호하였다.

또한, 실시예 1 은, 도전층의 금속 피복 수지 입자의 수지 코어로서 평균 입경이 5 ㎛ 인 벤조구아나민 수지를 사용하고 있고, 필 강도 및 초기 도통 저항은 양호하지만, 수지 코어 자체의 반발력이 스티렌-디비닐벤젠 공중합체에 비해 크고, 85 ℃, 85 ％RH 환경하에서는 수지 코어의 반발력에 의해 바인더 경화물이 연화되어 버리기 때문에, 고온 고습 환경 (85 ℃, 85 ％RH) 하에서 1,000 시간 후의 도통 저항이 약간 높아졌다.

또한, 실시예 2 는, 도전층의 금속 피복 수지 입자의 수지 코어로서 가교 폴리스티렌을 사용하고 있고, 필 강도 및 초기 도통 저항은 양호하지만, 가교 폴리스티렌은 수지 코어 자체의 반발력이 스티렌-디비닐벤젠 공중합체에 비해 크고, 고온 고습 환경 (85 ℃, 85 ％RH) 하에서는 그 반발력의 영향으로 입자를 단단히 누르고 있는 바인더 경화물이 연화되어 버려, 결과적으로 1,000 시간 후의 도통 저항이 약간 높아졌다.

또한, 실시예 3 은, 절연층에 단관능 아크릴 모노머를 함유하고, 도전층에 Ni 입자와 Ni/Au 도금 수지 입자 A (수지 코어 : 스티렌-디비닐벤젠 공중합체, 평균 입경 10 ㎛) 를 함유하는 본 발명의 베스트 모드이다.

또한, 실시예 4 는, 도전층의 금속 피복 수지 입자의 수지 코어로서 유연한 스티렌-디비닐벤젠 공중합체를 사용하고 있어, 반발력이 약해지기 때문에, 입자의 파괴가 양호해져 입자와 전극의 접촉 면적이 커져, Ni 도금뿐이라도, 고온 고습 환경 (85 ℃ 에서 85 ％RH) 하에서, 1,000 시간 후에 Au/Ni 도금과 그다지 변함없는 레벨의 낮은 도통 저항값이 얻어졌다.

또한, 실시예 5 는, Ni 입자와 Ni/Au 도금 수지 입자 A 의 합계량이 수지 고형분 100 질량부에 대하여 2.9 질량부이며, 실시예 3 의 Ni 입자와 Ni/Au 도금 수지 입자 A 의 합계량이 수지 고형분 100 질량부에 대하여 6.4 질량부에 비해 절반 이하이기 때문에, 고온 고습 환경 (85 ℃, 85 ％RH) 하에서 1,000 시간 후의 도통 저항이 높아졌다.

이에 반해, 비교예 1 은, 도전층에 Ni 입자만을 함유하기 때문에, 필 강도 및 초기 도통 저항은 양호하지만, 고온 고습 환경 (85 ℃, 85 ％RH) 하에서 1,000 시간 후의 도통 저항이 높아졌다.

또한, 비교예 2 는, 도전층에 Ni 입자를 함유하지 않고, Ni/Au 도금 수지 입자 A 를 함유하기 때문에, 초기 도통 저항이, 실시예 3 (베스트 모드) 보다 약간 높고, 고온 고습 환경 (85 ℃, 85 ％RH) 하에서 1,000 시간 후의 도통 저항은 크게 상승하였다. 이것은, Ni/Au 도금 수지 입자 A 만으로는 PWB 패턴 표면에 형성되는 산화막을 뚫고 나가 도전성을 얻을 수 없기 때문에, 고온 고습 환경 (85 ℃, 85 ％RH) 하에서 1,000 시간 후에 크게 상승한 것으로 생각된다.

또한, 비교예 3 은, 절연층에 2 관능 아크릴 모노머를 함유하기 때문에, 초기 및 고온 고습 환경 (85 ℃, 85 ％RH) 하에서 1,000 시간 후의 도통 저항은 양호하지만, 필 강도가 저하되어 버렸다.

또한, 비교예 4 는, 도전층이 단층이고, 필 강도가 저하되어 버렸다.

또한, 비교예 5 는, 일본 공개특허공보 평11-339558호의 실시예를 재현한 것으로, 도전층이 단층이고, 경화 반응 성분이 단관능 모노머뿐이기 때문에 바인더 경화물의 유리 전이 온도 (Tg) 가 낮고 (＞ 85 ℃), 고온 고습 환경 (85 ℃ 에서 85 ％RH) 하에서 수지 코어의 딱딱한 입자의 반발력에 견디지 못하고, 결과적으로 1,000 시간 후의 도통 저항이 OPEN 이 되었다. 또한, Ni 입자의 외각에는 유연한 Au 도금이 되어 있기 때문에, 단자에 파고들지 못해 산화막을 잘 뚫고 나가지도 못한다. 단, 반응 성분이 단관능 모노머만으로 유리 전이 온도 (Tg) 가 낮아지기 때문에, 필 강도는 높은 값을 나타냈다.

산업상 이용가능성

본 발명의 이방성 도전 필름은, 저온 단시간 조건에 있어서의 높은 접착력과, 우수한 도통 신뢰성을 겸비하고 있으므로, 예를 들어 COF 와 PWB 의 접속, TCP 와 PWB 의 접속, COF 와 유리 기판의 접속, COF 와 COF 의 접속, IC 기판과 유리 기판의 접속, IC 기판과 PWB 의 접속 등의 회로 부재끼리의 접속에 바람직하게 사용된다.

10 : PWB (제 1 회로 부재)
11 : COF (제 2 회로 부재)
11a : 단자
12 : 이방성 도전 필름
12a : 도전성 입자 (Ni 입자, 적어도 Ni 로 피복한 수지 입자)
20 : 박리 기재 (세퍼레이터)
21 : 도전층
22 : 절연층
100 : 접합체

Claims

적어도 도전층과 절연층을 갖고 이루어지고,
상기 절연층이, 바인더, 단관능의 중합성 모노머, 및 경화제를 함유하고,
상기 도전층이, Ni 입자, 금속 피복 수지 입자, 바인더, 중합성 모노머, 및 경화제를 함유하고,
상기 금속 피복 수지 입자가, 수지 코어를 Ni 로 피복한 수지 입자, 및 수지 코어를 Ni 로 피복하고, 추가로 최표면을 Au 로 피복한 수지 입자 중 어느 것이며,
상기 Ni 입자의 상기 도전층에 있어서의 함유량이, 상기 도전층의 수지 고형분 100 질량부에 대하여 1.9 질량부 ~ 10 질량부이고, 상기 금속 피복 수지 입자의 상기 도전층에 있어서의 함유량이, 상기 도전층의 수지 고형분 100 질량부에 대하여 1.1 질량부 ~ 10 질량부인 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름.
제 1 항에 있어서,
절연층이, 페녹시 수지, 단관능의 (메트)아크릴 모노머, 및 유기 과산화물을 적어도 함유하는, 이방성 도전 필름.
제 1 항에 있어서,
도전층이, 페녹시 수지, (메트)아크릴 모노머, 및 유기 과산화물을 적어도 함유하는, 이방성 도전 필름.
삭제
제 1 항에 있어서,
수지 코어의 재료가, 스티렌-디비닐벤젠 공중합체 및 벤조구아나민 수지 중 어느 것인, 이방성 도전 필름.
제 1 항에 있어서,
금속 피복 수지 입자의 평균 입경이 5 ㎛ 이상인, 이방성 도전 필름.
삭제
제 1 회로 부재와, 제 2 회로 부재와, 적어도 도전층과 절연층을 갖고 이루어지고,
상기 절연층이, 바인더, 단관능의 중합성 모노머, 및 경화제를 함유하고,
상기 도전층이, Ni 입자, 금속 피복 수지 입자, 바인더, 중합성 모노머, 및 경화제를 함유하고,
상기 금속 피복 수지 입자가, 수지 코어를 Ni 로 피복한 수지 입자, 및 수지 코어를 Ni 로 피복하고, 추가로 최표면을 Au 로 피복한 수지 입자 중 어느 것이며,
상기 Ni 입자의 상기 도전층에 있어서의 함유량이, 상기 도전층의 수지 고형분 100 질량부에 대하여 1.9 질량부 ~ 10 질량부이고, 상기 금속 피복 수지 입자의 상기 도전층에 있어서의 함유량이, 상기 도전층의 수지 고형분 100 질량부에 대하여 1.1 질량부 ~ 10 질량부인 이방성 도전 필름을 구비하고,
상기 이방성 도전 필름을 개재하여, 상기 제 1 회로 부재와 상기 제 2 회로 부재가 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 접합체.
제 8 항에 있어서,
제 1 회로 부재가 프린트 배선판이고,
제 2 회로 부재가 COF 인, 접합체.
제 1 회로 부재와 제 2 회로 부재의 접속 방법에 있어서,
적어도 도전층과 절연층을 갖고 이루어지고,
상기 절연층이, 바인더, 단관능의 중합성 모노머, 및 경화제를 함유하고,
상기 도전층이, Ni 입자, 금속 피복 수지 입자, 바인더, 중합성 모노머, 및 경화제를 함유하고,
상기 금속 피복 수지 입자가, 수지 코어를 Ni 로 피복한 수지 입자, 및 수지 코어를 Ni 로 피복하고, 추가로 최표면을 Au 로 피복한 수지 입자 중 어느 것이며,
상기 Ni 입자의 상기 도전층에 있어서의 함유량이, 상기 도전층의 수지 고형분 100 질량부에 대하여 1.9 질량부 ~ 10 질량부이고, 상기 금속 피복 수지 입자의 상기 도전층에 있어서의 함유량이, 상기 도전층의 수지 고형분 100 질량부에 대하여 1.1 질량부 ~ 10 질량부인 이방성 도전 필름이, 상기 제 1 회로 부재와 제 2 회로 부재 사이에 협지되고,
상기 제 1 회로 부재 및 제 2 회로 부재로부터 가열하면서 가압함으로써, 상기 이방성 도전 필름을 경화시켜, 상기 제 1 회로 부재와 상기 제 2 회로 부재를 접속시키는 것을 특징으로 하는 접속 방법.
제 10 항에 있어서,
제 1 회로 부재가 프린트 배선판이고,
제 2 회로 부재가 COF 인, 접속 방법.
제 11 항에 있어서,
이방성 도전 필름의 도전층이 프린트 배선판측이 되고, 상기 이방성 도전 필름의 절연층이 COF 측이 되도록 배치되는, 접속 방법.