KR101776584B1 - 고정된 도전볼 폴리머 필름층을 포함한 이방성 전도 필름 및 그 제조방법 - Google Patents

고정된 도전볼 폴리머 필름층을 포함한 이방성 전도 필름 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101776584B1
KR101776584B1 KR1020170081821A KR20170081821A KR101776584B1 KR 101776584 B1 KR101776584 B1 KR 101776584B1 KR 1020170081821 A KR1020170081821 A KR 1020170081821A KR 20170081821 A KR20170081821 A KR 20170081821A KR 101776584 B1 KR101776584 B1 KR 101776584B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polymer film
film layer
conductive particles
conductive
polymer
Prior art date
Application number
KR1020170081821A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170082135A (ko
Inventor
백경욱
이상훈
윤달진
Original Assignee
한국과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술원 filed Critical 한국과학기술원
Priority to KR1020170081821A priority Critical patent/KR101776584B1/ko
Publication of KR20170082135A publication Critical patent/KR20170082135A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101776584B1 publication Critical patent/KR101776584B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B5/00—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B5/00—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
    • H01B5/14—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form comprising conductive layers or films on insulating-supports

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)
  • Non-Insulated Conductors (AREA)

Abstract

고정된 도전볼 폴리머 필름층을 포함한 이방성 전도 필름 및 그 제조방법이 제시된다. 고정된 도전볼 폴리머 필름층을 포함한 이방성 전도 필름은 폴리머 필름층; 상기 폴리머 필름층 내에 고정된 형태로 배치되는 다수의 도전 입자들; 및 상기 폴리머 필름층의 상부 및 하부 중 적어도 일면에 형성되는 접착제 층을 포함하고, 상기 폴리머 필름층은 상기 다수의 도전 입자들을 일정 범위 내의 힘으로 고정시킬 수 있다.

Description

고정된 도전볼 폴리머 필름층을 포함한 이방성 전도 필름 및 그 제조방법{Anisotropic Conductive Film including Anchoring Polymer Layer with Conductive Particles and Manufacturing Method thereof}
아래의 실시예들은 고정된 도전볼 폴리머 필름층을 포함한 이방성 전도 필름 및 그 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 도전 입자의 이동을 최소화하는 고정된 도전볼 폴리머 필름층을 포함한 이방성 전도 필름 및 그 제조방법에 관한 것이다.
전자 패키징 시에 사용되는 접착제는 그 사용 형태에 따라 필름과 페이스트 형태로 구분되며, 도전 입자의 포함 여부에 따라 전도성, 이방 전도성, 비전도성 접착제로 구분된다. 일반적으로는, 이방 전도성 필름(Anisotropic Conductive Film; ACF), 이방 전도성 페이스트(Anisotropic Conductive Paste; ACP), 비전도성 필름(Non-Conductive Film; NCF) 및 비전도성 페이스트(Non-Conductive Paste; NCP)로 구분된다.
특히, 이방 전도성 필름(ACF)을 이용한 전자 부품간의 접속 방법은 기존의 땜납 공정을 대체하는 공정(lead free)으로 깨끗하고 공정자체가 간단하며 친환경적이고, 제품에 순간적인 고온을 가할 필요가 없으므로(저온 공정) 열적으로 더 안정적인 공정이며, 유리 기판이나 폴리에스테르 플렉스와 같은 저렴한 기판을 사용하여 공정 단가를 낮출 수 있으며, 미세 도전 입자를 사용하여 전기적 접속이 이루어지므로 극미세 전극 피치(pitch)의 구현이 가능한 장점들이 있다.
이러한 장점 때문에 필름 형태의 접착제(ACF, NCF)는 스마트카드, LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), 유기 EL(Organic Light Emitting Diodes) 등의 디스플레이 패키징(display packaging), 컴퓨터, 휴대용 전화기, 통신 시스템 등의 패키징에 그 활용 범위를 넓혀가고 있다.
최근 일렉트로닉 디바이스 시장의 제품들은 고성능과 다기능을 요구하므로 부품의 I/O 수가 많아지게 되고, 이에 따라 전극 사이의 간격이 미세해지는 미세 피치(pitch)화가 필수불가결하다. 하지만 현재 미세 피치 패키징에서의 가장 큰 문제점은 좁아지는 범프(bump) 사이와 전극 사이의 간격에 의해 발생되는 전기접속 문제점이다.
특히, ACF를 사용하는 전기접속의 경우 열압착 시, 열경화성 폴리머 수지의 흐름에 의해 도전 입자의 이동이 발생하고, 도전 입자가 범프와 전극 사이에 포획되지 않거나 적게 포획되어 개방(open) 또는 고저항 접속 문제를 방지하기 위해 대량의 도전 입자를 사용해야 한다.
하지만, 이로 인해 범프와 범프 사이, 또는 전극과 전극 사이에 폴리머와 함께 유동한 다량의 도전 입자들이 끼여, 전극과 전극 사이 수평방향으로 통전이 되는 전기적 오류인 단락(short) 현상이 발생하게 된다. 특히 디스플레이 제품의 미세 피치화가 급속히 진행되며 그 문제가 더욱 심화되고 있다.
한국공개특허 10-2012-0028583호는 이러한 나노파이버를 이용한 전도성 폴리머 접착제에 관한 것으로, 나노파이버에 도전볼(도전 입자(들))을 넣어 도전볼의 유동을 억제하는 나노파이버층을 함유한 나노파이버 ACF 장치에 관한 기술을 기재하고 있다.
그러나 나노파이버 ACF의 경우 도전볼의 범프당 포획률을 올리기 위해 레진 플로우라는 추가적인 본딩(bonding) 공정을 필요로 하여, 기존 ACF 공정에 비해 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.
또한, 전기접속에 많이 이용되는 미세 피치용 ACF의 경우 절연코팅 도전 입자와 2중층을 사용하는 일본의 ACF 제품이 아직 세계 ACF시장을 독점하고 있는 상황이다. 하지만, 이 또한 미세 피치에서 접속 불량이 많이 발생하기 때문에 새로운 개념의 미세 피치 접속용 ACF 기술개발이 필요하다.
실시예들은 고정된 도전볼 폴리머 필름층을 포함한 이방성 전도 필름 및 그 제조방법에 관하여 기술하며, 보다 구체적으로 도전 입자들을 강한 힘으로 고정시켜 도전 입자의 이동을 최소화하는 고정된 도전볼 폴리머 필름층을 포함한 이방성 전도 필름 및 그 제조방법에 관한 것이다.
실시예들은 고정된 도전볼을 함유한 폴리머 필름층을 구성하여 도전 입자들을 강한 힘으로 고정시킴으로써, 상하부의 폴리머 접착제 층 수지의 흐름에 의한 도전 입자의 이동을 최소화할 수 고정된 도전볼 폴리머 필름층을 포함한 이방성 전도 필름 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
일 실시예에 따른 고정된 도전볼 폴리머 필름층을 포함한 이방성 전도 필름은 폴리머 필름층; 상기 폴리머 필름층 내에 고정된 형태로 배치되는 다수의 도전 입자들; 및 상기 폴리머 필름층의 상부 및 하부 중 적어도 일면에 형성되는 접착제 층을 포함하고, 상기 폴리머 필름층은 상기 다수의 도전 입자들을 일정 범위 내의 힘으로 고정시킨다.
여기서, 상기 일정 범위는, 상기 폴리머 필름층이 상기 접착제 층의 흐름에 의한 상기 다수의 도전 입자들의 이동을 최소화시키는 앵커링 역할을 하는 힘을 갖는 범위일 수 있다.
상기 폴리머 필름층은 상기 다수의 도전 입자들을 고정된 형태로 배치하고, 적어도 부분적으로 에칭(etching)되어 상기 다수의 도전 입자들의 금속 표면을 노출시켜 안정적인 접속저항을 얻을 수 있다.
상기 폴리머 필름층은 상기 다수의 도전 입자들을 고정된 형태로 배치하고, 다수의 도전 입자들에 코팅된 폴리머층의 상부 및 하부가 에칭될 수 있다.
상기 접착제 층은 열경화성 수지로 이루어질 수 있다.
상기 폴리머 필름층 내에 상기 다수의 도전 입자들보다 작은 직경의 다수의 비도전 입자들을 더 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따른 고정된 도전볼 폴리머 필름층을 포함한 이방성 전도 필름 제조방법은 폴리머 필름층 내에 다수의 도전 입자들을 분산 배치하여 고정시키는 단계; 및 상기 폴리머 필름층의 상부 및 하부 중 적어도 일면에 접착제 층을 라미네이션 또는 이중 코팅하는 단계를 포함하고, 상기 폴리머 필름층은 상기 다수의 도전 입자들을 일정 범위 내의 힘으로 고정시킨다.
여기서, 상기 일정 범위는, 상기 폴리머 필름층이 상기 접착제 층의 흐름에 의한 상기 다수의 도전 입자들의 이동을 최소화시키는 앵커링 역할을 하는 힘을 갖는 범위일 수 있다.
그리고, 상기 폴리머 필름층 내에 상기 다수의 도전 입자들을 배치하여 고정시킨 후, 다수의 도전 입자들에 코팅된 상기 폴리머 필름층을 적어도 부분적으로 에칭(etching)하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 에칭하는 단계는 다수의 도전 입자들에 코팅된 상기 폴리머 필름층의 상부 및 하부를 에칭하여 안정적인 접속저항을 얻을 수 있다.
상기 접착제 층은 열경화성 수지로 이루어질 수 있다.
상기 폴리머 필름층 내에 다수의 도전 입자들을 배치하여 고정시키는 단계는 상기 폴리머 필름층 내에 상기 다수의 도전 입자들보다 작은 직경의 다수의 비도전 입자들을 첨가하는 단계를 포함할 수 있다.
실시예들에 따르면 고정된 도전볼을 함유한 폴리머 필름층을 구성하여 도전 입자들을 강한 힘으로 고정시킴으로써, 상하부의 폴리머 접착제 층 수지의 흐름에 의한 도전 입자의 이동을 최소화할 수 고정된 도전볼 폴리머 필름층을 포함한 이방성 전도 필름 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.
또한, 실시예들에 따르면 고정된 도전볼 폴리머 필름층을 포함한 이방성 전도 필름은 종래의 나노파이버 폴리머의 형태가 아닌 벌크 형태로 만들어진 앵커링 폴리머 필름층 구조로써, 보다 강한 힘으로 도전볼의 움직임을 억제시킬 수 있다. 즉, 전극당 도전볼 포획 효과가 상승될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 고정된 도전볼 폴리머 필름층을 포함한 이방성 전도 필름을 사용하여 범프가 형성된 반도체와 액정 패널과의 접착 과정을 나타내는 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 고정된 도전볼 폴리머 필름층을 포함한 이방성 전도 필름을 사용하여 범프가 형성된 반도체와 액정 패널과의 접착을 나타내는 도면이다.
도 3 내지 도 5는 일 실시예에 따른 고정된 도전볼 폴리머 필름층을 포함한 이방성 전도 필름을 제조하는 방법을 순차적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 고정된 도전볼 폴리머 필름층을 포함한 이방성 전도 필름 나타내는 예이다.
도 7은 일 실시예에 따른 고정된 도전볼 폴리머 필름층을 포함한 이방성 전도 필름을 사용하여 범프가 형성된 반도체칩을 액정 패널에 접속하기 전 후의 도전볼 움직임을 나타내는 예이다.
이하, 본 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
실시예들은 폴리머 필름층 안에 도전 입자들을 첨가하여 도전볼(도전 입자들)의 유동을 획기적으로 억제한 새로운 방식의 도전 입자가 고정된 폴리머 필름층(Anchoring Polymer Layer; APL)을 포함하는 이방 전도성 필름(Anisotropic Conductive Film; ACF)을 제작할 수 있다.
또한, 실시예들은 도전볼 폴리머 필름층을 이용한 이방성 전도 필름(Anisotropic Conductive Film; ACF)의 경우, 도전 입자들을 우수한 인장강도를 갖는 고정된 폴리머 필름층(APL)에 분산시키고, 상부 및 하부에 절연 필름(Non-conducting Film; NCF) 폴리머 접착제 층을 라미네이션 또는 이중 코팅 방법으로 형성할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 고정된 도전볼 폴리머 필름층을 포함한 이방성 전도 필름을 사용하여 범프가 형성된 반도체칩과 액정 패널과의 접착 과정을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 범프를 가진 반도체칩을 이방성 전도 필름(Anisotropic Conductive Film; ACF)을 사용하여 열 압착시켜 액정 패널 기판 위에 실장할 수 있다.
이방성 전도 필름은 주로 열경화성 에폭시 수지에 도전 입자가 분산된 구조로 되어있다. 도전 입자는 보통 5 ∼ 20㎛ 직경의 금, 은, 니켈, 또는 금속으로 코팅된 폴리머 또는 글래스 볼 등이 사용될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 도전 입자의 양에 따라 본래 비전도 성질을 가지는 폴리머 매트릭스(polymer matrix)가 이방성 전도 성질(5 ∼ 10 부피%의 경우), 또는 등방성 전도 성질(25 ∼ 35 부피%의 경우)을 가지게 된다.
유리기판으로 이루어진 액정 패널(200) 상에 전극 패드(220)들이 전극에 연결되어 있다. 전극 패드(220)들은, 도전 입자들과 무기 충진재로 이루어진 이방성 전도 필름이 개재된 상태에서, 반도체칩(210)의 범프(230)들과 정렬된 상태로 열 압착된다. 통상적으로 반도체칩(210)에서 출력 측 범프의 수가 훨씬 많기 때문에 그 부분에 해당하는 전극이 미세 피치를 갖게 된다.
따라서, 이방성 전도 필름 내의 도전 입자들이 반도체칩 범프 사이에 뭉치는 현상이 일어나 서로간의 접촉에 의한 전기적 쇼트발생 확률이 높다. 특히, 극 미세 피치를 갖는 반도체칩 범프일수록 도전 입자들간의 뭉침과 접촉으로 인한 전기적 연결이 발생해 전기적 쇼트 현상이 일어나게 된다.
도 2는 일 실시예에 따른 고정된 도전볼 폴리머 필름층을 포함한 이방성 전도 필름을 사용하여 범프가 형성된 반도체칩과 액정 패널과의 접착을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 고정된 도전볼 폴리머 필름층을 포함한 이방성 전도 필름(100)은 열과 압력에 의해 반도체칩(210) 및 액정 패널(200)과 접착될 수 있다.
여기서, 일 실시예에 따른 고정된 도전볼 폴리머 필름층을 포함한 이방성 전도 필름(100)은 폴리머 필름층(120), 다수의 도전 입자들(110), 및 접착제 층(130)을 포함한다.
폴리머 필름층(120)은 접착 공정 후 반도체칩(210) 및 액정 패널(200) 사이에 형성되는 층으로, 폴리머 필름층(120)의 상부에는 하면에 범프(230)가 형성된 반도체칩(210)이 배치되고, 폴리머 필름층(120)의 하부에는 상면에 전극 패드(220)가 형성된 액정 패널(200)이 열과 압력에 의해 압착될 수 있다.
폴리머 필름층(120) 내에는 다수의 도전 입자들(110)이 첨가될 수 있다. 폴리머 필름층(120)은 다수의 도전 입자들(110)을 일정 범위 내의 힘으로 고정시킬 수 있다. 여기서, 일정 범위는 폴리머 필름층(120)이 접착제 층(130)의 수지 흐름에 의한 다수의 도전 입자들(110)이 이동하는 것을 최소화시키는 앵커링 역할을 하도록 하는 힘을 갖는 범위가 될 수 있다.
이와 같은 방법에 따라 도전 입자의 이동을 최소화시킬 경우, 범프와 전극 사이에 포획되는 도전 입자의 포획률을 증가시키기 때문에, 초기 도전 입자의 수를 줄여 대량의 도전 입자를 사용해 발생되는 범프간 단락(short) 문제를 근본적으로 방지할 수 있다.
다시 말하면 고정된 폴리머 필름층(120) 안에 도전 입자들을 첨가함으로써, 소량의 도전 입자 첨가로도 원하는 범프와 전극간 통전 특성을 얻으며, 범프간 단락(short)문제와 범프 부위의 개방(open) 문제를 근본적으로 해결할 수 있다.
이러한 도전볼(도전 입자들)의 움직임을 근본적으로 억제하는 폴리머 필름층(120)을 포함한 ACF의 경우 일반적인 ACF에 비해 완전히 다른 새로운 구조이며, 또한 폴리머 필름 재료의 선택 폭이 넓다.
여기서, 폴리머 필름층(120)은 다수의 도전 입자들(110)을 고정된 형태로 배치하고, 다수의 도전 입자들(110)의 상하부를 감싸고 있는 수십나노미터 두께의 매우 얇은 폴리머 필름층(120)을 부분적으로 얇게 에칭(etching)하여 다수의 도전 입자들(110)의 금속 표면을 노출시킴으로써, 범프(230)와 전극 패드(220)간의 안정적인 접속저항을 얻을 수 있다. 폴리머 필름층(120)의 상부면 및 하부면을 얇게 에칭(etching)할 때 다수의 도전 입자들(110)의 표면이 일부 들어날 수 있으나, 에칭되는 부분의 두께가 얇으므로 모든 도전 입자들(110)은 고정된 폴리머 필름층(120)에 의해 고정될 수 있다.
접착제 층(130)은 폴리머 필름층(120)의 상부 및 하부 중 적어도 일면에 형성될 수 있다. 이러한 접착제 층(130)은 절연 필름(Non-conducting Film; NCF) 폴리머 접착제 층(130)일 수 있으며, 열경화성 수지(Thermosetting Resin)로 이루어져 라미네이션 또는 이중 코팅 방법으로 형성될 수 있다.
추가적으로, 고정된 폴리머 필름층(120) 내에 다수의 도전 입자들(110)보다 작은 직경의 다수의 비도전 입자들을 더 포함할 수도 있다.
이와 같이, 일 실시예에 따른 고정된 도전볼 폴리머 필름층을 포함한 이방성 전도 필름은 고정된 도전볼을 함유한 폴리머 필름층을 구성하여 도전 입자들을 강한 힘으로 고정시킴으로써, 상하부의 폴리머 접착제 층(130) 수지의 흐름에 의한 도전 입자의 이동을 최소화할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 고정된 도전볼 폴리머 필름층을 포함한 이방성 전도 필름은 종래의 나노파이버 폴리머의 형태가 아닌 벌크 형태로 만들어진 앵커링 폴리머 필름층 구조로써, 보다 강한 힘으로 도전 입자들의 움직임을 억제시킬 수 있다. 즉, 도전볼(도전 입자들)의 포획 효과가 상승될 수 있다. 또한, 간단한 에칭 공정을 통해 생산성에 직접적으로 영향을 미치는 레진 플로우 공정을 제거할 수 있어 편리하고 생산성이 좋다.
이하, 일 실시 형태에 따른 고정된 도전볼 폴리머 필름층을 포함한 이방성 전도 필름을 제조하는 방법을 하나의 실시 예를 통해 상세히 설명하기로 한다.
도 3 내지 도 5는 일 실시예에 따른 고정된 도전볼 폴리머 필름층을 포함한 이방성 전도 필름을 제조하는 방법을 순차적으로 나타내는 도면이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 고정된 도전볼 폴리머 필름층을 포함한 이방성 전도 필름을 제조하는 방법은 필름 코팅 시 고정된 폴리머 필름층(120) 내에 다수의 도전 입자들(110)을 분산하여 필름으로 제작하고 다수의 도전 입자들(110)을 필름 내에 고정시키는 단계; 및 폴리머 필름층(120)의 상부 및 하부 중 적어도 일면에 접착제 층(130)을 라미네이션 또는 이중 코팅하는 단계를 포함하고, 폴리머 필름층(120)은 다수의 도전 입자들(110)을 일정 범위 내의 힘으로 고정시켜 접착제 층(130)의 흐름에 의한 다수의 도전 입자들(110)의 이동을 최소화시킬 수 있다.
여기서, 폴리머 필름층(120) 내에 다수의 도전 입자들(110)을 배치하여 고정시킨 후, 다수의 도전 입자들(110) 표면에 코팅된 폴리머 필름층(120)을 부분적으로 얇게 에칭(etching)하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이와 같은 실시예에 따르면, 폴리머 필름층(120) 안에 도전 입자들을 첨가하여 도전 입자들의 유동을 획기적으로 억제한 새로운 방식의 고정된 폴리머 필름층(Anchoring Polymer Layer; APL)을 포함하는 이방 전도성 필름(Anisotropic Conductive Film; ACF)을 제작할 수 있다.
또한, 도전볼 폴리머 필름층을 이용한 이방성 전도 필름(Anisotropic Conductive Film; ACF)의 경우, 도전 입자들을 우수한 인장강도를 갖는 고정된 폴리머 필름층(APL)에 분산시키고, 상부 및 하부에 절연 필름(Non-conducting Film; NCF) 폴리머 접착제 층(130)을 라미네이션 또는 이중 코팅 방법으로 형성할 수 있다.
아래에서는 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 실시예의 각 공정에 대하여 보다 상세히 설명한다.
먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 고정된 도전볼 폴리머 필름층을 포함한 이방성 전도 필름을 제조하는 방법은 도전 입자들을 포함한 폴리머 필름 코팅 시 폴리머 필름층 내에 다수의 도전 입자들(110)을 분산하여 필름 형태로 제작함으로써, 다수의 도전 입자들(110)을 필름 내에 고정시킬 수 있다.
폴리머 필름층(120)은 다수의 도전 입자들(110)을 일정 범위 내의 힘으로 고정시킬 수 있다. 여기서, 일정 범위는 폴리머 필름층(120)이 접착제 층(130)의 흐름에 의한 다수의 도전 입자들(110)의 이동을 최소화시키는 앵커링 역할을 하는 힘을 갖는 범위가 될 수 있다.
이와 같은 방법에 따라 도전 입자의 이동을 최소화시킬 경우, 범프와 전극 사이에 포획되는 도전 입자의 포획률을 증가시키기 때문에, 초기 도전 입자의 수를 줄여 대량의 도전 입자를 사용해 발생되는 범프간 단락(short) 문제를 근본적으로 방지할 수 있다.
추가적으로, 폴리머 필름층(120) 내에 다수의 도전 입자들(110)을 배치하여 고정시키는 공정에서 폴리머 필름층(120) 내에 다수의 도전 입자들(110)보다 작은 직경의 다수의 비도전 입자들을 첨가하는 것도 가능하다.
도 4를 참조하면, 폴리머 필름층(120) 내에 다수의 도전 입자들(110)을 분산하여 고정시킨 후, 다수의 도전 입자들(110)에 코팅된 폴리머 필름층(120)을 부분적으로 에칭(etching)할 수 있다. 이러한 폴리머 필름층(120)을 적어도 부분적으로 에칭하는 공정은 다수의 도전 입자들(110)의 표면에 코팅된 폴리머 필름층(120)을 부분적으로 얇게 에칭하여 금속 표면을 노출시킴으로써, 범프와 전극 패드간에 안정적인 접속저항을 얻을 수 있다. 이는, 고정된 도전볼 폴리머 필름층을 포함한 이방성 전도 필름을 제조하는 방법에서 추가적으로 수행할 수 있으며 필요에 따라 생략 가능하다.
즉, 폴리머 필름층(120)은 다수의 도전 입자들(110)을 고정된 형태로 배치하고, 다수의 도전 입자들(110)의 상하부를 감싸고 있는 수십나노미터 두께의 매우 얇은 폴리머 필름층(120)을 부분적으로 에칭(etching)함으로써 안정적인 접속저항을 얻을 수 있다.
도 5를 참조하면, 폴리머 필름층(120)의 상부 및 하부 중 적어도 일면에 접착제 층(130)을 라미네이션 또는 이중 코팅할 수 있다.
이러한 접착제 층(130)은 절연 필름(Non-conducting Film; NCF) 폴리머 접착제 층(130)일 수 있으며, 열경화성 수지(Thermosetting Resin)로 이루어져 라미네이션 또는 이중 코팅 방법으로 형성될 수 있다.
이와 같이 일 실시예에 따른 고정된 도전볼 폴리머 필름층을 포함한 이방성 전도 필름(100)은 범프가 형성된 반도체칩(210) 및 액정 패널(200) 사이에 형성된다. 즉, 일 실시예에 따른 고정된 도전볼 폴리머 필름층을 포함한 이방성 전도 필름(100)의 폴리머 필름층(120) 상부에는 하면에 범프(210)가 형성된 반도체칩(210)가 배치되고, 폴리머 필름층(120)의 하부에는 상면에 전극 패드(220)가 형성된 액정 패널(200)이 열과 압력에 의해 열 압착될 수 있다.
따라서, 실시예들에 따르면 고정된 도전볼을 함유한 폴리머 필름층(120)은 도전 입자들을 강한 힘으로 고정시켜, 상하부의 폴리머 접착제 층(130) 수지의 흐름에 의한 도전 입자의 이동을 최소화할 수 있다.
결과적으로 종래의 나노파이버 ACF에서 사용하는 별도의 레진 플로우 공정을 사용하지 않고, 30%의 낮은 포획률을 갖는 일반 ACF의 포획률을 80% 이상으로 높일 수 있는 획기적인 장점이 있어 생산성과 편의성에서 동시에 우위를 갖는다.
또한, 일반 ACF에 비해 값비싼 도전 입자의 함량을 1/3 이하로 대폭 줄일 수 있어 미세 피치에서 우수한 성능을 가지며, 저가의 ACF 생산이 가능해질 것이다. 이에 따라 성능과 가격 경쟁 우위를 동시에 차지할 수 있으므로 디스플레이 시장의 미세 피치 전기접속 재료를 석권할 수 있다. 이는 원천특허로서 이를 바탕으로 한 사업화가 가능한 기술이라 할 수 있다.
이러한 고정된 도전볼 폴리머 필름층을 포함한 APL ACF를 디스플레이 제품 등 전기 접속 패키징의 재료로 이용할 경우, ACF 접합 시 도전입자의 유동을 근본적으로 억제하고 도전 입자의 포획률을 2배 이상 증가시킴으로써, 미세 피치 접속에서 도전 입자의 유동과 이에 따른 도전입자 간 응집에 의해 발생하는 전기적 개방(open)과 단락(short)의 기술적 한계점을 근본적으로 해결할 수 있다.
또한, 값비싼 도전 입자 함량을 1/3 이하로 대폭 줄여도 높은 도전입자 포획률에 의해 일반 ACF와 동등한 전기적 접속 성능을 보일 수 있는 저가형 ACF 생산이 가능하다.
도 6은 일 실시예에 따른 고정된 도전볼 폴리머 필름층을 포함한 이방성 전도 필름 나타내는 예이다.
도 6a를 참조하면, 폴리머 필름층 내에 다수의 도전 입자들을 분산하여 고정시킬 수 있다. 폴리머 필름층은 다수의 도전 입자들을 일정 범위 내의 힘으로 고정시켜 접착제 층의 흐름에 의한 다수의 도전 입자들의 이동을 최소화시키는 앵커링 역할을 할 수 있다.
도 6b를 참조하면, 폴리머 필름층 내에 다수의 도전 입자들을 배치하여 고정시킨 후, 폴리머 필름층을 부분적으로 에칭(etching)할 수 있다. 이러한 폴리머 필름층을 적어도 부분적으로 에칭하는 공정은 폴리머 필름층의 에칭하여 안정적인 접속저항을 얻을 수 있다. 이 때 다수의 도전 입자들은 금속 표면이 노출되며, 앵커링 역할을 하는 폴리머 필름층의 외부로 돌출 형성될 수 있으나, 다수의 도전 입자들은 폴리머 필름층에 의해 고정된다.
도 7은 일 실시예에 따른 고정된 도전볼 폴리머 필름층을 포함한 이방성 전도 필름의 도전볼 움직임을 나타내는 예이다.
도 7a을 참조하면, 일 실시예에 따른 고정된 도전볼 폴리머 필름층을 포함한 이방성 전도 필름(APL ACF)의 본딩 전의 도전볼의 움직임을 나타내는 예이고, 도 7b는 APL ACF의 본딩 후의 도전볼의 움직임을 나타내는 예이다.
여기서, 1/2 이하의 적은 볼밀도를 갖는 APL ACF로도 종래의 ACF와 동등수준의 포획률을 보이는 것을 확인할 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
100: 고정된 도전볼 폴리머 필름층을 포함한 이방성 전도 필름
110: 다수의 도전 입자들
120: 폴리머 필름층
130: 접착제 층
200: 액정 필름
210: 반도체칩
220: 전극 패드
230: 범프

Claims (10)

  1. 폴리머 필름층 내에 다수의 도전 입자들을 분산 배치하여 고정시키는 단계;
    상기 다수의 도전 입자들의 금속 표면이 상기 폴리머 필름층의 상부 및 하부면을 통해 외부로 노출되도록 상기 폴리머 필름층의 상부 및 하부면을 에칭(etching)하는 단계;
    상기 에칭을 통해 상기 다수의 도전 입자들의 금속 표면이 외부로 노출된 폴리머 필름층의 상부 및 하부면 각각에 접착제 층을 라미네이션 또는 이중 코팅하는 단계; 및
    상기 에칭을 통해 상기 폴리머 필름층의 상부 및 하부면을 통해 외부로 노출된 상기 다수의 도전 입자들의 금속 표면을 통해 범프와 전극 패드간에 접속저항을 얻기 위해, 상기 폴리머 필름층의 상부 및 하부면에 코팅된 접착제 층을 열, 압착하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이방성 전도 필름 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리머 필름층은 상기 다수의 도전 입자들을 내부에 고정시키는 포획률 80% 이상의 인장강도를 가지는 고정된 폴리머 필름층(Anchoring Polymer Layer; APL)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이방성 전도 필름 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 접착제 층은 절연 필름(Non-conducting Film; NCF) 폴리머 접착제 층 또는 열경화성 수지(Thermosetting Resin)로 구성되는 것을 특징으로 하는 이방성 전도 필름 제조방법.
  4. [청구항 4은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    제1항에 있어서,
    상기 접착제 층은 열경화성 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이방성 전도 필름 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 폴리머 필름층 내에 다수의 도전 입자들을 분산 배치하여 고정시키는 단계는
    상기 다수의 도전 입자들보다 작은 직경의 다수의 비도전 입자들을 상기 폴리머 필름층 내에 더 포함시키는 것을 특징으로 이방성 전도 필름 제조방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
KR1020170081821A 2017-06-28 2017-06-28 고정된 도전볼 폴리머 필름층을 포함한 이방성 전도 필름 및 그 제조방법 KR101776584B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170081821A KR101776584B1 (ko) 2017-06-28 2017-06-28 고정된 도전볼 폴리머 필름층을 포함한 이방성 전도 필름 및 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170081821A KR101776584B1 (ko) 2017-06-28 2017-06-28 고정된 도전볼 폴리머 필름층을 포함한 이방성 전도 필름 및 그 제조방법

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150059906A Division KR20160128536A (ko) 2015-04-28 2015-04-28 고정된 도전볼 폴리머 필름층을 포함한 이방성 전도 필름 및 그 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170082135A KR20170082135A (ko) 2017-07-13
KR101776584B1 true KR101776584B1 (ko) 2017-09-12

Family

ID=59352510

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170081821A KR101776584B1 (ko) 2017-06-28 2017-06-28 고정된 도전볼 폴리머 필름층을 포함한 이방성 전도 필름 및 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101776584B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11209875B2 (en) 2019-08-09 2021-12-28 Samsung Display Co., Ltd. Adhesive member and display device including the same
US12058817B2 (en) 2021-05-31 2024-08-06 Samsung Display Co., Ltd. Electronic device and method of manufacturing the same

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210122359A (ko) 2020-03-30 2021-10-12 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 표시 장치 제조 방법
KR20220099200A (ko) * 2021-01-05 2022-07-13 삼성디스플레이 주식회사 접착 부재, 표시 장치 및 표시 장치 제조 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101274466B1 (ko) * 2012-06-22 2013-06-17 김선기 이방 도전성 시트 및 그 제조방법
JP7009821B2 (ja) * 2017-08-03 2022-01-26 株式会社ジェイテクト 転がり軸受及び保持器

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101274466B1 (ko) * 2012-06-22 2013-06-17 김선기 이방 도전성 시트 및 그 제조방법
JP7009821B2 (ja) * 2017-08-03 2022-01-26 株式会社ジェイテクト 転がり軸受及び保持器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11209875B2 (en) 2019-08-09 2021-12-28 Samsung Display Co., Ltd. Adhesive member and display device including the same
US12058817B2 (en) 2021-05-31 2024-08-06 Samsung Display Co., Ltd. Electronic device and method of manufacturing the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170082135A (ko) 2017-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6518097B1 (en) Method for fabricating wafer-level flip chip package using pre-coated anisotropic conductive adhesive
KR101776584B1 (ko) 고정된 도전볼 폴리머 필름층을 포함한 이방성 전도 필름 및 그 제조방법
JP5649739B2 (ja) ノーフローアンダーフィル
KR20160128536A (ko) 고정된 도전볼 폴리머 필름층을 포함한 이방성 전도 필름 및 그 제조방법
KR100838647B1 (ko) Ａｃｆ／ｎｃｆ 이중층을 이용한 웨이퍼 레벨 플립칩패키지의 제조방법
US7640655B2 (en) Electronic component embedded board and its manufacturing method
JP5311772B2 (ja) 接着フィルム
US7423348B2 (en) Chip structure and chip package structure
US20160254247A1 (en) Fan-out WLP with package
CN101322233A (zh) 使用超声振动在电气器件之间结合的方法
JP2002198395A (ja) 半導体装置及びその製造方法、回路基板並びに電子機器
WO2008095405A1 (fr) Élément microélectronique et procédé de fabrication correspondant
US7239027B2 (en) Bonding structure of device packaging
JP2001015551A (ja) 半導体装置およびその製造方法
US11161988B2 (en) Method of manufacturing anisotropic conductive film using vertical ultrasonic waves
US11472933B2 (en) Method of uniformly dispersing nickel-plated conductive particles of single layer within polymer film by applying magnetic field to polymer film and method of fabricating anisotropic conductive film using the same
TW201241978A (en) Flip chip device
Aschenbrenner et al. Adhesive flip chip bonding on flexible substrates
KR101979078B1 (ko) 솔더 코팅된 금속 도전 입자를 사용한 이방성 전도 필름
JP2000277649A (ja) 半導体装置及びその製造方法
KR101054294B1 (ko) 접착제로 국부적으로 둘러싸인 범프/패드 접속부를 갖는플립칩 패키지와 그 제조방법
KR101211753B1 (ko) 고주파 전자기장을 이용한 전자부품 접속방법 및 장치
JP5608504B2 (ja) 接続方法及び接続構造体
Takano et al. Film technologies for semiconductor & electronic components
JP4243077B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant