KR101856816B1

KR101856816B1 - 이방성 도전 필름, 이방성 도전 필름의 제조 방법, 접속 방법 및 접합체

Info

Publication number: KR101856816B1
Application number: KR1020147007224A
Authority: KR
Inventors: 도모유끼 이시마쯔
Original assignee: 데쿠세리아루즈 가부시키가이샤
Priority date: 2011-08-23
Filing date: 2012-08-08
Publication date: 2018-05-10
Also published as: US20140168919A1; CN103748744A; TWI528091B; WO2013027575A1; JP5650611B2; US9924599B2; CN103748744B; KR20140054292A; TW201310149A; JP2013045565A

Abstract

본 발명은, 기판의 단자와 전자 부품의 단자를 이방성 도전 접속시키는 이방성 도전 필름이며, 도전성 입자를 함유하고, 상기 도전성 입자가 수지 입자의 표면에 금속 도금층 및 절연층을 순차 형성한 도전성 입자, 및 금속 입자의 표면에 절연층을 형성한 도전성 입자 중 적어도 어느 하나이고, 상기 도전성 입자가 평균 3.0개 내지 10.0개 연결되어 있는 이방성 도전 필름을 제공한다.

Description

이방성 도전 필름, 이방성 도전 필름의 제조 방법, 접속 방법 및 접합체{ANISOTROPIC CONDUCTIVE FILM, PROCESS FOR PRODUCING ANISOTROPIC CONDUCTIVE FILM, CONNECTING METHOD, AND BONDED OBJECT}

본 발명은, IC 칩, 액정 디스플레이(LCD)에 있어서의 액정 패널(LCD 패널) 등의 전자 부품을 전기적이면서도 기계적으로 접속 가능한 이방성 도전 필름, 및 상기 이방성 도전 필름의 제조 방법, 상기 이방성 도전 필름을 사용한 접속 방법 및 접합체에 관한 것이다.

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

이 이방성 도전 필름은, 예를 들면 플렉시블 프린트 기판(FPC)이나 IC 칩의 단자와, LCD 패널의 유리 기판 위에 형성된 ITO(Indium Tin Oxide) 전극을 접속하는 경우를 비롯하여, 다양한 단자끼리를 접착함과 함께 전기적으로 접속하는 경우에 사용되고 있다.

최근, 전자 부품은 보다 소형화, 집적화가 진행되고 있다. 그 때문에, 상기 전자 부품이 갖는 전극은 인접하는 전극간의 피치가 보다 작아지고(파인 피치) 있다. 그러나, 이방성 도전 필름에 사용되는 도전 성분은 구상인 것이 많고, 그의 크기도 직경 수㎛ 이상인 것이 많이 사용되고 있다. 이러한 이방성 도전 필름을 사용하여 소형화, 집적화가 진행된 전극간 피치가 작은 전극을 접속하면, 인접하는 전극(단자)끼리간의 절연 저항이 충분히 취해지지 않는다는 문제가 있다. 그 때문에, 파인 피치의 이방성 도전 접속에 있어서 도통 저항이 우수하고, 또한 인접하는 단자간의 절연 저항이 얻어지는 것이 요구되고 있다.

따라서, 파인 피치에 관련된 기술로서, 기판간의 접속 및 감압 센서에 사용 가능한 이방성 도전 재료로서 고무 재료 중에 미세한 금속 입자가 쇄상으로 연결된 형상을 갖는 금속 분말이 분산되어 있는 이방성 도전 재료가 제안되어 있다(특허문헌 1 참조).

그러나, 이 제안의 기술에서는, 이방성 도전 접속시에 금속 분말끼리가 접촉하고, 기판 또는 전자 부품에 있어서 인접하는 전극간의 절연 저항을 충분히는 유지할 수 없어, 쇼트가 발생한다는 문제가 있다. 또한, 연결하는 금속 입자의 수가 특정되어 있지 않기 때문에, 쇄 중에서 이방성 도전 접속에 유효하게 작용하지 않는 금속 입자가 존재하고, 입자 포착률이 낮아진다는 문제가 있다.

또한, 이방성 도전성 부재를 사용한 접속 방법에 있어서, 접속해야 할 도체 패턴이 형성된 2매의 기판 사이에 자성체 성분을 함유하는 도전성 입자를 함유하는 이방성 도전성 부재를 끼우는 공정과, 상기 도전성 입자의 배향 상태를 제어하도록 자장을 인가하는 공정과, 상기 2매의 기판을 열 압착하는 공정을 포함하는 접속 방법이 제안되어 있다(특허문헌 2 참조).

그러나, 이 제안의 기술에서는 이방성 도전 접속시에 자장을 인가하기 위해, 인가된 자장에 의해 다수의 도전성 입자가 쇄상으로 연결되는 결과, 기판 또는 전자 부품에 있어서 인접하는 전극간의 절연 저항을 충분히는 유지할 수 없어, 쇼트가 발생한다는 문제가 있다. 또한, 다수의 도전성 입자가 쇄상으로 연결되면, 쇄 중에서 이방성 도전 접속에 유효하게 작용하지 않는 도전성 입자가 존재하여, 입자 포착률이 낮아진다는 문제가 있다.

따라서, 파인 피치의 이방성 도전 접속에 있어서, 인접하는 단자간의 절연 저항이 얻어지면서, 도통 저항 및 입자 포착률이 우수한 이방성 도전 접속을 할 수 있는 이방성 도전 필름, 및 상기 이방성 도전 필름의 제조 방법, 상기 이방성 도전 필름을 사용한 접속 방법 및 접합체의 제공이 요구되고 있는 것이 현 상황이다.

일본 특허 공개 제2003-346556호 공보 일본 특허 공개 제2004-185857호 공보

본 발명은 종래에 있어서의 상기 여러 문제를 해결하고, 이하의 목적을 달성하는 것을 과제로 한다. 즉, 본 발명은 파인 피치의 이방성 도전 접속에 있어서, 인접하는 단자간의 절연 저항이 얻어지면서, 도통 저항 및 입자 포착률이 우수한 이방성 도전 접속을 할 수 있는 이방성 도전 필름, 및 상기 이방성 도전 필름의 제조 방법, 상기 이방성 도전 필름을 사용한 접속 방법 및 접합체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제의 해결 수단으로서는 이하와 같다. 즉,

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

도전성 입자를 함유하고,

상기 도전성 입자가 수지 입자의 표면에 금속 도금층 및 절연층을 순차 형성한 도전성 입자, 및 금속 입자의 표면에 절연층을 형성한 도전성 입자 중 적어도 어느 하나이고,

상기 도전성 입자가 평균 3.0개 내지 10.0개 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름이다.

<2> 금속 도금층이 Fe, Ni 및 Co 중 적어도 어느 하나를 포함하는 자성 금속 도금층인 상기 <1>에 기재된 이방성 도전 필름이다.

<3> 금속 입자가 니켈 입자인 상기 <1>에 기재된 이방성 도전 필름이다.

<4> 도전성 입자의 입자 연결률이 8％ 내지 50％인 상기 <1> 내지 <3> 중 어느 하나에 기재된 이방성 도전 필름이다.

<5> 상기 <1> 내지 <4> 중 어느 하나에 기재된 이방성 도전 필름의 제조 방법이며,

자성을 갖는 도전성 입자를 함유하는 이방성 도전 조성물의 상기 도전성 입자를 착자(着磁)하는 착자 공정과,

착자된 상기 도전성 입자를 함유하는 이방성 도전 조성물을 기재 위에 도포하는 도포 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름의 제조 방법이다.

<6> 기판의 단자와 전자 부품의 단자를 이방성 도전 접속시키는 접속 방법에 있어서,

상기 기판의 단자 위에 이방성 도전 필름을 부착하는 부착 공정과,

상기 이방성 도전 필름 위에 전자 부품을 적재하는 적재 공정과,

상기 전자 부품을 가열 가압 부재에 의해 가열 및 가압하는 가열 가압 공정을 포함하고,

상기 이방성 도전 필름이 상기 <1> 내지 <4> 중 어느 하나에 기재된 이방성 도전 필름인 것을 특징으로 하는 접속 방법이다.

<7> 상기 <6>에 기재된 접속 방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 접합체이다.

본 발명에 따르면, 종래에 있어서의 상기 여러 문제를 해결하여 상기 목적을 달성할 수 있으며, 파인 피치의 이방성 도전 접속에 있어서 인접하는 단자간의 절연 저항이 얻어지면서, 도통 저항 및 입자 포착률이 우수한 이방성 도전 접속을 할 수 있는 이방성 도전 필름, 및 상기 이방성 도전 필름의 제조 방법, 상기 이방성 도전 필름을 사용한 접속 방법 및 접합체를 제공할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 이방성 도전 필름의 일례를 도시하는 개략 단면도이다.

(이방성 도전 필름)

본 발명의 이방성 도전 필름은, 기판의 단자와 전자 부품의 단자를 이방성 도전 접속시키는 이방성 도전 필름이며, 도전성 입자를 함유하고, 필요에 따라 기타 성분을 더 함유한다.

<도전성 입자>

상기 도전성 입자는, 수지 입자의 표면에 금속 도금층 및 절연층을 순차 형성한 도전성 입자, 및 금속 입자의 표면에 절연층을 형성한 도전성 입자 중 적어도 어느 하나이다.

상기 도전성 입자의 형상, 크기로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.

-수지 입자-

상기 수지 입자의 재질로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들면 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리이소부틸렌, 폴리부타디엔, 폴리알킬렌테레프탈레이트, 폴리술폰, 폴리카르보네이트, 폴리아미드, 페놀포름알데히드 수지, 멜라민포름알데히드 수지, 벤조구아나민포름알데히드 수지, 요소포름알데히드 수지, (메트)아크릴산에스테르 중합체, 디비닐벤젠 중합체, 디비닐벤젠계 공중합체 등을 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 병용할 수도 있다.

이들 중에서도, (메트)아크릴산에스테르 중합체, 디비닐벤젠 중합체, 디비닐벤젠계 공중합체가 바람직하다.

상기 디비닐벤젠계 공중합체로서는, 예를 들면 디비닐벤젠-스티렌 공중합체, 디비닐벤젠-(메트)아크릴산에스테르 공중합체 등을 들 수 있다.

여기서, (메트)아크릴산에스테르란, 메타크릴산에스테르 및 아크릴산에스테르 중 어느 하나를 의미한다. 상기 (메트)아크릴산에스테르 중합체는, 필요에 따라 가교형 및 비가교형 중 어느 하나일 수도 있고, 이들을 혼합하여 사용할 수도 있다.

상기 수지 입자의 형상으로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 표면 형상이 미소 요철을 갖는 것이 바람직하다.

상기 수지 입자의 구조로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들면 단층 구조, 적층 구조 등을 들 수 있다.

상기 수지 입자의 평균 입경으로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 1㎛ 내지 50㎛가 바람직하고, 2㎛ 내지 20㎛가 보다 바람직하고, 2㎛ 내지 10㎛가 특히 바람직하다.

상기 수지 입자의 평균 입경이 1㎛ 미만이거나 또는 50㎛를 초과하면, 입도 분포가 샤프한 것이 얻어지지 않는 경우가 있다. 한편, 상기 수지 입자의 평균 입경이 상기 특히 바람직한 범위 내이면, 양호한 접속 신뢰성을 얻는 점에서 유리하다.

또한, 상기 수지 입자의 평균 입경은, 예를 들면 입도 분포 측정 장치(닛끼소사 제조, 상품명: 마이크로트랙 MT3100)를 사용하여 측정할 수 있다.

-금속 도금층-

상기 금속 도금층으로서는, 상기 수지 입자의 표면에 형성된 도금층이면 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 자성이 강하고, 입자 연결률이 높아진다는 점에서, Fe, Ni 및 Co 중 적어도 어느 하나를 포함하는 자성 금속 도금층이 바람직하고, Ni를 포함하는 자성 금속 도금층이 보다 바람직하다.

상기 금속 도금층은, 인 및 붕소 중 적어도 어느 하나를 함유할 수도 있다.

상기 금속 도금층에 있어서의 인 농도로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 10질량％ 이하가 바람직하고, 3.0질량％ 내지 10 질량％가 보다 바람직하다. 상기 인 농도가 10질량％를 초과하면, 입자 연결률, 입자 포착수 및 입자 포착률(입자 포착 효율)이 저하되는 경우가 있다.

상기 금속 도금층에 있어서의 붕소 농도로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.

상기 금속 도금층의 인 농도 및 붕소 농도를 조정하는 방법으로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들면 도금 반응의 pH를 제어하는 방법, 도금액 중의 인산 농도 및 붕소 농도를 제어하는 방법 등을 들 수 있다.

이들 중에서도, 도금 반응의 pH를 제어하는 방법이 반응 제어가 우수하다는 점에서 바람직하다.

또한, 상기 금속 도금층에 있어서의 인 농도 및 붕소 농도는, 예를 들면EDX(에너지 분산형 X선 분석 장치, 히타치 하이테크놀러지즈사 제조)를 사용하여 도금층을 성분 분석함으로써 측정할 수 있다.

상기 도금으로서는, 예를 들면 Ni-P(니켈-인) 도금, Ni-B(니켈-붕소) 도금, Fe 도금, Co 도금 등을 들 수 있다.

상기 금속 도금층의 평균 두께로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 10nm 내지 200nm가 바람직하다.

상기 평균 두께가 200nm를 초과하면, 도금 후의 입자끼리가 도금에 의해 응집되기 쉬워져, 거대 입자가 형성되기 쉬워지는 경우가 있다.

또한, 상기 금속 도금층의 평균 두께는, 무작위로 선택한 10개의 입자에 대하여, 예를 들면 집속 이온 빔 가공 관찰 장치(히타치 하이테크놀로지사 제조, 상품명: FB-2100)를 사용하여 단면 연마를 행하고, 투과 전자 현미경(히타치 하이테크놀로지사 제조, 상품명: H-9500)을 사용하여 금속 도금층의 두께를 측정하고, 이들의 측정값을 산술 평균한 두께이다.

상기 금속 도금층을 형성하는 도금 방법으로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들면 무전해법, 스퍼터링법 등을 들 수 있다.

-금속 입자-

상기 금속 입자로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들면 구리, 철, 니켈, 금, 은, 알루미늄, 아연, 스테인리스, 헤마타이트(Fe₂O₃), 마그네타이트(Fe₃O₄), 화학식: MFe₂O₄, MOㆍnFe₂O₃(2개의 식 중, M은 2가의 금속을 나타내며, 예를 들면 Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Ba, Mg 등을 들 수 있고, n은 양의 정수이고, 상기 M은 반복시에 동종일 수도 있고, 이종일 수도 있음)으로 표시되는 각종 페라이트, 규소 강철 분말, 퍼멀로이, Co기 아몰퍼스 합금, 센더스트, 알펌, 수퍼멀로이, 뮤메탈, 퍼멘더, 퍼민바 등의 각종 금속 분말, 그의 합금 분말 등을 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 병용할 수도 있다. 이들 중에서도, 접속 신뢰성의 관점에서 니켈 입자가 보다 바람직하다.

-절연층-

상기 절연층으로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들면 수지를 포함하는 층 등을 들 수 있다. 상기 수지로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들면 고형 에폭시 수지, 페녹시 수지, 비닐 중합체, 폴리에스테르 수지, 알킬화 셀룰로오스 수지, 플럭스 수지 등을 들 수 있다.

상기 절연층을 금속 도금층이 형성된 수지 입자 및 금속 입자에 피복하는 방법으로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들면 금속 도금층이 형성된 수지 입자, 또는 금속 입자를 수지 용액 중에 분산시키고, 얻어진 분산체를 미세한 액적으로서 분무하면서 가온하고, 용제를 건조하는 방법 등을 들 수 있다. 이 방법에 사용하는 수지로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들면 고형 에폭시 수지, 페녹시 수지, 비닐 중합체, 폴리에스테르 수지, 알킬화 셀룰로오스 수지, 플럭스 수지 등을 들 수 있다.

상기 도전성 입자의 평균 입경으로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 1㎛ 내지 50㎛가 바람직하고, 2㎛ 내지 10㎛가 보다 바람직하다. 상기 평균 입경이 1㎛ 미만이면 도전성 입자로서의 기능이 발현되지 않고, 도통 불량을 일으키는 경우가 있으며, 50㎛를 초과하면 필름 형성능이 저하되어 제조 중에 문제가 발생하는 경우가 있다.

또한, 상기 도전성 입자의 평균 입경은, 예를 들면 입도 분포 측정 장치(닛끼소사 제조, 상품명: 마이크로트랙 MT3100)를 사용하여 측정할 수 있다.

상기 도전성 입자는, 상기 이방성 도전 필름에 있어서 평균 3.0개 내지 10.0개 연결되어 있으며, 평균 3.0개 내지 5.0개 연결되어 있는 것이 바람직하다. 연결의 평균 개수가 3.0개 미만이면 입자 포착률이 저하되고, 10.0개를 초과하면 압착시의 압입성이 악화되어 도통 불량이 된다.

상기 도전성 입자의 연결이란, 상기 도전성 입자끼리가 접촉하고 있는 상태를 의미한다. 상기 도전성 입자를 연결시키는 방법으로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 후술하는 본 발명의 이방성 도전 필름의 제조 방법에 있어서의 착자 공정이 바람직하다.

연결의 평균 개수는 이하의 방법에 의해 구할 수 있다. 이방성 도전 필름을 금속 현미경(올림푸스사 제조, 상품명: MX51)으로 관찰하고, 관찰되는 도전성 입자 1,000개에 대한 연결되어 있는 입자군의 수를 계산하여, [1,000개/(연결되어 있는 입자군의 수)]를 연결의 평균 개수로 한다.

여기서, 상기 이방성 도전 필름에 있어서 상기 도전성 입자가 연결되어 있는 모습을 도 1을 사용하여 설명한다. 도 1은, 본 발명의 이방성 도전 필름의 일례의 개략 단면도이다. 이방성 도전 필름 (1)은, 도전성 입자 (2)와, 막 형성 수지 등을 포함하는 수지층 (3)을 함유하고 있다. 도 1에 있어서, 도전성 입자 4개가 염주처럼 연결되어 접촉하고 있는 입자군 (A)에 있어서의 도전성 입자의 연결의 개수는 4개이다. 도전성 입자 4개가 응집되어 접촉하고 있는 입자군 (B)에 있어서의 도전성 입자의 연결의 개수는 4개이다. 도전성 입자 9개가 일부에서 염주처럼 연결되고, 일부에서 응집되어 접촉하고 있는 입자군 (C)에 있어서의 도전성 입자의 연결의 개수는 9개이다. 연결의 형태로서는, 도전성 입자가 응집되어 접촉하고 있는 입자군이 입자 포착률 향상의 면에서 바람직하다.

상기 도전성 입자의 입자 연결률로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 8％ 내지 80％가 바람직하고, 8％ 내지 50％가 보다 바람직하고, 30％ 내지 50％가 특히 바람직하다. 상기 입자 연결률이 8％ 미만이면 입자 포착률의 향상이 충분하지 않은 경우가 있고, 80％를 초과하면, 입자 포착률이 저하되는 경우 및 포착되지 않는 도전성 입자가 존재하기 쉬워지는 경우가 있다.

여기서, 입자 연결률(％)은 이방성 도전 필름 1mm²당의 도전성 입자의 수〔입자 밀도 (A)(개/mm²)〕와, 입자 연결 2개 이하인 입자 밀도 (B)(개/mm²)(다른 도전성 입자와 연결되어 있지 않은 도전성 입자 및 도전성 입자의 연결의 개수가 2개인 입자군에 있어서의 도전성 입자의 이방성 도전 필름 1mm²당의 수)를 계산하여, 하기 수학식 1로부터 구한다. 입자 밀도(면 밀도)는, 예를 들면 금속 현미경(올림푸스사 제조, 상품명: MX51)을 사용하여 계산할 수 있다.

<수학식 1>

입자 연결률(％)=[1-(입자 연결 2개 이하의 입자 밀도 (B)/입자 밀도 (A))]×100

단, 상기 수학식 1 중, 도전성 입자가 2개 연결되어 있는 경우의 입자수는 2개로서 계산한다.

상기 이방성 도전 필름에 있어서의 상기 도전성 입자의 함유량으로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.

<기타 성분>

상기 기타 성분으로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들면 막 형성 수지, 열경화성 수지, 경화제, 실란 커플링제 등을 들 수 있다.

-막 형성 수지-

상기 막 형성 수지로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들면 페녹시 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 포화 폴리에스테르 수지, 우레탄 수지, 부타디엔 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지, 폴리올레핀 수지 등을 들 수 있다. 상기 막 형성 수지는 1종 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 병용할 수도 있다. 이들 중에서도, 제막성, 가공성, 접속 신뢰성의 면에서 페녹시 수지가 특히 바람직하다.

상기 페녹시 수지란, 비스페놀 A와 에피클로로히드린으로부터 합성되는 수지이며, 적절히 합성한 것을 사용할 수도 있고, 시판품을 사용할 수도 있다.

상기 이방성 도전 필름에 있어서의 상기 막 형성 수지의 함유량으로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.

-열경화성 수지-

상기 열경화성 수지로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들면 에폭시 수지, 아크릴 수지 등을 들 수 있다.

--에폭시 수지--

상기 에폭시 수지로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들면 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지, 이들의 변성 에폭시 수지 등의 열경화성 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 병용할 수도 있다.

상기 이방성 도전 필름에 있어서의 상기 에폭시 수지의 함유량으로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.

--아크릴 수지--

상기 아크릴 수지로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들면 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 인산기 함유 아크릴레이트, 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 디메틸올트리시클로데칸디아크릴레이트, 테트라메틸렌글리콜테트라아크릴레이트, 2-히드록시-1,3-디아크릴옥시프로판, 2,2-비스[4-(아크릴옥시메톡시)페닐]프로판, 2,2-비스[4-(아크릴옥시에톡시)페닐]프로판, 디시클로펜테닐아크릴레이트, 트리시클로데카닐아크릴레이트, 트리스(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 우레탄아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트 등을 들 수 있다. 또한, 상기 아크릴레이트를 메타크릴레이트로 한 것을 사용할 수도 있다. 이들은 1종 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 병용할 수도 있다.

상기 이방성 도전 필름에 있어서의 상기 아크릴 수지의 함유량으로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.

-경화제-

상기 경화제로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들면 양이온계 경화제, 음이온계 경화제, 라디칼계 경화제 등을 들 수 있다.

--양이온계 경화제--

상기 양이온계 경화제로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들면 술포늄염, 오늄염 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 방향족 술포늄염이 바람직하다.

상기 양이온계 경화제는, 상기 열경화성 수지로서의 에폭시 수지와 병용하는 것이 바람직하다.

상기 이방성 도전 필름에 있어서의 상기 양이온계 경화제의 함유량으로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.

--음이온계 경화제--

상기 음이온계 경화제로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들면 폴리아민 등을 들 수 있다.

상기 음이온계 경화제는, 상기 열경화성 수지로서의 에폭시 수지와 병용하는 것이 바람직하다.

상기 이방성 도전 필름에 있어서의 상기 음이온계 경화제의 함유량으로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.

--라디칼계 경화제--

상기 라디칼계 경화제로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들면 유기 과산화물 등을 들 수 있다.

상기 라디칼계 경화제는, 상기 열경화성 수지로서의 아크릴 수지와 병용하는 것이 바람직하다.

상기 이방성 도전 필름에 있어서의 상기 라디칼계 경화제의 함유량으로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.

-실란 커플링제-

상기 실란 커플링제로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들면 에폭시계 실란 커플링제, 아크릴계 실란 커플링제, 티올계 실란 커플링제, 아민계 실란 커플링제 등을 들 수 있다.

상기 이방성 도전 필름에 있어서의 상기 실란 커플링제의 함유량으로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.

상기 이방성 도전 필름의 두께로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.

(이방성 도전 필름의 제조 방법)

본 발명의 이방성 도전 필름의 제조 방법은 본 발명의 상기 이방성 도전 필름의 제조 방법이며, 착자 공정과, 도포 공정을 적어도 포함하고, 필요에 따라 기타 공정을 더 포함한다.

<착자 공정>

상기 착자 공정으로서는, 자성을 갖는 도전성 입자를 함유하는 이방성 도전 조성물의 상기 도전성 입자를 착자하는 공정이면 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.

상기 도전성 입자는, 본 발명의 상기 이방성 도전 필름에 있어서의 상기 도전성 입자이다.

상기 이방성 도전 조성물로서는, 상기 도전성 입자를 함유하는 한 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들면 상기 도전성 입자를 적어도 함유하고, 더욱 바람직하게는 막 형성 수지, 열경화성 조성물, 경화제를 함유하는 이방성 도전 조성물 등을 들 수 있다.

상기 이방성 도전 조성물에 있어서의 상기 막 형성 수지로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들면 본 발명의 상기 이방성 도전 필름의 설명에 있어서 예시한 상기 막 형성 수지 등을 들 수 있다.

상기 이방성 도전 조성물에 있어서의 상기 열경화성 수지로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들면 본 발명의 상기 이방성 도전 필름의 설명에 있어서 예시한 상기 열경화성 수지 등을 들 수 있다.

상기 이방성 도전 조성물에 있어서의 상기 경화제로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들면 본 발명의 상기 이방성 도전 필름의 설명에 있어서 예시한 상기 경화제 등을 들 수 있다.

상기 도전성 입자를 착자하는 방법으로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들면 펄스 착자 장치를 사용하여 착자하는 방법 등을 들 수 있다.

상기 착자의 조건으로서는, 얻어지는 이방성 도전 필름에 있어서, 상기 도전성 입자가 평균 3.0개 내지 10.0개 연결되어 있는 상태가 되는 조건이면 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.

<도포 공정>

상기 도포 공정으로서는, 착자된 상기 도전성 입자를 함유하는 이방성 도전 조성물을 기재 위에 도포하는 공정이면 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.

상기 기재의 재질로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름이 바람직하다. 또한, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름은, 강도를 향상시키는 목적으로 산화티타늄 등의 무기 충전재를 포함하고 있을 수도 있다.

상기 기재의 평균 두께로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 10㎛ 내지 80㎛가 바람직하고, 12㎛ 내지 75㎛가 보다 바람직하다.

상기 기재의 평균 두께가 10㎛ 미만이면 인장 강도가 저하되는 등 때문에 실장시에 이방성 도전 필름을 취급하기 어려워지는 경우가 있으며, 80㎛를 초과하면 릴 형상으로 하기 어려워지고, 최종적으로 기재는 폐기하기 때문에 폐재료의 양이 많아지는 경우가 있다.

상기 기재에는, 필요에 따라 실리콘 처리 등의 이형 처리가 실시되어 있을 수도 있다.

상기 도포 방법으로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들면 블레이드 코팅법, 스프레이 코팅법, 스핀 코팅법, 롤 코팅법 등으로 대표되는 다양한 코팅법, 핫 멜트법, 공압출법 등을 들 수 있다.

상기 도포시에는, 필요에 따라 가열을 행할 수도 있다. 가열 온도 및 가열 시간으로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.

(접속 방법 및 접합체)

본 발명의 접속 방법은 부착 공정과, 적재 공정과, 가열 가압 공정을 적어도 포함하고, 필요에 따라 기타 공정을 더 포함한다.

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

본 발명의 접합체는, 본 발명의 상기 접속 방법에 의해 제조된다.

<기판>

상기 기판으로서는, 이방성 도전 접속의 대상이 되는 단자를 갖는 기판이면 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들면 ITO 유리 기판, 플렉시블 기판, 리지드 기판 등을 들 수 있다.

상기 기판의 크기, 형상, 구조로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.

<전자 부품>

상기 전자 부품으로서는, 이방성 도전 접속의 대상이 되는 단자를 갖는 전자 부품이면 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들면 IC 칩, TAB 테이프, 액정 패널 등을 들 수 있다. 상기 IC 칩으로서는, 예를 들면 플랫 패널 디스플레이(FPD)에 있어서의 액정 화면 제어용 IC 칩 등을 들 수 있다.

<부착 공정>

상기 부착 공정으로서는, 상기 기판의 단자 위에 이방성 도전 필름을 부착하는 공정이면 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.

상기 이방성 도전 필름은, 본 발명의 상기 이방성 도전 필름이다.

<적재 공정>

상기 적재 공정으로서는, 상기 이방성 도전 필름 위에 상기 전자 부품을 적재하는 공정이면 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.

통상, 이때 이방성 도전 접속은 행해지고 있지 않다.

<가열 가압 공정>

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

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

상기 가열의 온도로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들면 100℃ 내지 250℃ 등을 들 수 있다.

상기 가압의 압력으로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들면 0.1MPa 내지 100MPa 등을 들 수 있다.

상기 가열 및 가압의 시간으로서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들면 0.5초간 내지 120초간 등을 들 수 있다.

상기 가열 가압 공정에 있어서는 상기 이방성 도전 필름을 연화시키고, 나아가 경화시키는 것이 바람직하다.

상기 가열 가압 공정에 있어서는 가열 및 가압함으로써, 상기 기판의 단자와 상기 전자 부품의 단자 사이에 존재하는 도전성 입자가 단자간에 가해지는 압력에 의해 변형된다. 이 변형에 의해, 상기 도전성 입자의 절연층이 깨져서 상기 도전성 입자의 금속 도금층 또는 금속 입자가 노출된다. 상기 도전성 입자의 금속 도금층 또는 금속 입자가 노출됨으로써, 상기 도전성 입자를 통해 상기 기판의 단자와 상기 전자 부품의 단자의 전기적 접속이 가능해지고, 이방성 도전 접속이 행해진다.

이 때에 상기 도전성 입자가 평균 3.0개 내지 10.0개 연결되어 있음으로써, 입자 포착률이 향상되고, 우수한 이방성 도전 접속을 실현한다.

또한, 상기 기판의 단자간, 또는 상기 전자 부품의 단자간에 존재하는 상기 도전성 입자는, 이방성 도전 필름이 가열 및 가압되어도 거의 변형되지 않는다. 그 때문에, 상기 기판의 단자간, 또는 상기 전자 부품의 단자간에 존재하는 상기 도전성 입자의 금속 도금층 또는 금속 입자는 노출되지 않고, 절연층으로 덮인 채이다. 그렇다면, 상기 도전성 입자가 연결되어 상기 기판의 단자간, 또는 상기 전자 부품의 단자간에 걸친 경우에도, 상기 기판의 단자간, 또는 상기 전자 부품의 단자간의 절연 저항은 유지되고, 그 결과 쇼트를 방지할 수 있다.

실시예

이하, 본 발명의 실시예를 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예로 전혀 한정되는 것은 아니다. 또한, 부는 특별히 명기하지 않는 한 질량부를 나타낸다.

(제조예 1)

<가교 폴리스티렌 입자의 제작>

디비닐벤젠, 스티렌 및 부틸메타크릴레이트의 혼합비를 조정한 용액에 중합 개시제로서 벤조일퍼옥시드를 투입하여 고속으로 균일 교반하면서 가열을 행하고, 중합 반응을 행함으로써 미립자 분산액을 얻었다. 상기 미립자 분산액을 여과하여 감압 건조함으로써 미립자의 응집체인 블록체를 얻었다. 또한, 상기 블록체를 분쇄함으로써, 평균 입경 3㎛의 가교 폴리스티렌 입자를 얻었다.

(비교예 1)

<이방성 도전 필름의 제작>

-이방성 도전 조성물의 제작-

마이크로 캡슐형 아민계 경화제(아사히 가세이 케미컬즈사 제조, 상품명: 노바큐어 HX3941HP) 50부, 액상 에폭시 수지(재팬 에폭시 레진사 제조, 상품명: EP828) 14부, 페녹시 수지(신닛데쯔 가가꾸사 제조, 상품명: YP50) 35부 및 실란 커플링제(신에쯔 가가꾸 고교사 제조, 상품명: KBE403) 1부에, 제조예 1에서 얻은 평균 입경 3㎛의 가교 폴리스티렌 입자에 Ni 도금 및 Au 도금을 순차 행한 평균 입경 3㎛의 도전성 입자를 입자 밀도가 4,000pcs.(개)/mm²가 되도록 분산시켜, 이방성 도전 조성물 1을 얻었다.

또한, Ni 도금 및 Au 도금의 합계의 도금층의 평균 두께는 100nm였다.

상기 도금층의 평균 두께는, 무작위로 선택한 10개의 입자에 대하여 집속 이온 빔 가공 관찰 장치(히타치 하이테크놀로지사 제조, 상품명: FB-2100)를 사용하여 단면 연마를 행하고, 투과 전자 현미경(히타치 하이테크놀로지사 제조, 상품명: H-9500)을 사용하여 도금층의 두께를 측정하고, 이들의 측정값을 산술 평균한 두께이다.

-착자 공정-

원통상의 펄스 착자 장치(P-2804, 마그네트라보사 제조)를 사용하여, 3초간에 1회의 간격으로 착자 전류 1,000A를 흘려서 15초간 착자시켜 이방성 도전 조성물 1 중의 도전성 입자를 착자시켰다.

-이방성 도전 필름의 제작-

착자된 도전성 입자를 포함하는 이방성 도전 조성물 1을 실리콘 처리된 이형PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름 위에 건조 후의 평균 두께가 20㎛가 되도록 도포하여, 시트상의 이방성 도전 필름 1을 얻었다.

<접속 방법(접합체의 제조)>

평가 기재로서 COF(평가용 기재, 35㎛ 피치, 라인/스페이스=1/1, Cu 8㎛ 두께-Sn 도금, 38㎛ 두께-S'perflex 기재)와 ITO 코팅 유리(평가용 기재, 35㎛ 피치, 유리 두께 0.7mm)를 사용하여, 이방성 도전 접속을 행하였다.

구체적으로는, 제작한 이방성 도전 필름 1을 1.0mm 폭으로 슬릿하였다. 이 이방성 도전 필름 1을 ITO 코팅 유리에 부착하였다.

그 위에 상기 COF를 두고 위치 정렬을 하여 임시 고정한 후, 히트 툴 1.0mm 폭으로 완충재(두께 70㎛의 테플론(등록 상표))를 사용하여, 압착 조건 190℃, 3MPa, 10초간(툴 스피드 10mm/초간, 스테이지 온도 40℃)으로 이방성 도전 접속을 행하여 접합체 1을 제작하였다.

<평가>

제작한 이방성 도전 필름 및 접합체에 대하여 이하의 평가를 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

〔연결의 평균 개수〕

이방성 도전 필름 중의 도전성 입자의 연결의 평균 개수는, 금속 현미경(올림푸스사 제조, 상품명: MX51)을 사용하여 이방성 도전 필름을 관찰하고, 관찰되는 도전성 입자 1,000개에 대한 연결되어 있는 입자군의 수를 계산하여 [1,000개/(연결되어 있는 입자군의 수)]를 연결의 평균 개수로서 구하였다.

〔입자 연결률〕

입자 연결률(％)은 이방성 도전 필름 1mm²당의 도전성 입자의 수〔입자 밀도 (A)(개/mm²)〕와, 입자 연결 2개 이하의 입자 밀도 (B)(개/mm²)(다른 도전성 입자와 연결되어 있지 않은 도전성 입자 및 도전성 입자의 연결의 개수가 2개인 입자군에 있어서의 도전성 입자의 이방성 도전 필름 1mm²당의 수)를 계산하여, 하기 수학식 1로부터 구하였다.

<수학식 1>

단, 상기 수학식 1 중, 도전성 입자가 2개 연결되어 있는 경우의 입자수는 2개로서 계산하였다.

〔입자 포착수 및 입자 포착률(입자 포착 효율)〕

입자 포착수 및 입자 포착률(입자 포착 효율)은 하기 방법에 의해 측정하였다.

각 접합체에 대하여, 100개의 단자 위에 있는 도전성 입자의 수(접합 후의 입자수)를 금속 현미경(올림푸스사 제조, 상품명: MX51)으로 계산하였다.

이 때의 단자 1개당의 입자수의 최대값 및 최소값, 나아가 평균값을 입자 포착수로서 구하였다.

또한, 단자 1개당의 입자 포착률(입자 포착 효율)을 하기 수학식 2로부터 구하였다.

<수학식 2>

입자 포착 효율(％)=

[(압착 후에 단자에 포착된 입자 개수)/(압착 전에 단자 아래에 존재하는 입자 개수)]×100

단, 〔압착 후에 단자에 포착된 입자 개수〕란, 단자 위에 있으며, 명백하게 도통에 관여하고 있다고 판단되는 도전성 입자의 개수이다. 〔압착 전에 단자 아래에 존재하는 입자 개수〕란, 바꾸어 말하면 압착 전의 이방성 도전 필름에 있어서 단자와 동 면적에 존재하는 도전성 입자의 개수이다.

〔도통 저항〕

각 접합체에 대하여, 15개소의 단자간의 저항값(Ω)을 4단자법을 사용하여 전류 1mA를 흘려서 측정하였다. 이 때의 최대값, 최소값 및 평균값을 구하였다.

〔쇼트 발생수〕

각 접합체에 대하여, 단자간에 전압 30V를 흘렸을 때의 절연 저항값을 측정하였다. 이 때, 절연 저항값이 1×10⁸Ω 미만인 경우를 쇼트라고 판단하였다. 또한, 30개소의 단자간을 측정하여, 쇼트 발생수를 구하였다.

(비교예 2)

<이방성 도전 필름 및 접합체의 제작>

비교예 1에 있어서, Ni 도금 및 Au 도금을 이하의 Ni-P(니켈-인) 도금으로만 변경한 것 이외에는, 비교예 1과 마찬가지로 하여 시트상의 이방성 도전 필름 2를 얻었다.

또한, 비교예 1과 마찬가지로 하여 접합체 2를 제작하였다.

-Ni-P 도금-

제조예 1에서 얻은 평균 입경 3㎛의 가교 폴리스티렌 입자 10g에 5질량％ 수산화나트륨 수용액에 의한 알칼리 에칭, 산 중화, 이염화주석 용액에 있어서의 센시타이징을 행하였다. 그 후, 이염화팔라듐 용액에 있어서의 액티베이팅을 포함하는 무전해 도금 전처리를 실시하고, 여과 세정한 후, 입자 표면에 팔라듐을 부착시킨 도전성 입자를 얻었다.

얻어진 도전성 입자를 물 1,500mL로 희석하고, 도금 안정제로서 질산비스무트를 0.005mmol 및 질산탈륨을 0.006mmol 첨가하고, 10질량％ 황산수와 2N의 수산화나트륨 수용액으로 pH를 5.7로 조정, 슬러리로 하고, 액 온도를 26℃로 설정하였다.

이 슬러리에 황산니켈 450g/L를 40mL, 차아인산나트륨 150g/L와 시트르산나트륨 116g/L의 혼합액을 80mL, 물 280mL, 도금 안정제로서 질산비스무트를 0.02mmol 및 질산탈륨을 0.024mmol 첨가하고, 28질량％ 암모니아수로 pH를 9.3으로 조정한 전기 반응 도금액을 80mL/분간의 첨가 속도로 정량 펌프를 통해 첨가하였다.

그 후, pH가 안정될 때까지 교반하여, 수소의 발포가 정지되는 것을 확인하고, 무전해 도금 전기 공정을 행하였다.

이어서, 황산니켈 450g/L를 180mL, 차아인산나트륨 150g/L와 시트르산나트륨 116g/L의 혼합액을 440mL, 도금 안정제로서 질산비스무트를 0.3mmol 및 질산탈륨을 0.36mmol의 후기 반응 도금액을 27mL/분간의 첨가 속도로 정량 펌프를 통해 첨가하였다.

그 후, pH가 안정될 때까지 교반하여, 수소의 발포가 정지되는 것을 확인하고, 무전해 도금 후기 공정을 행하였다.

이어서, 도금액을 여과하고, 여과물을 물로 세정한 후, 80℃의 진공 건조기에서 건조함으로써 Ni-P 도금층을 갖는 도전성 입자를 얻었다.

비교예 1과 마찬가지의 평가에 사용하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

또한, 도금층의 평균 두께는 100nm이며, 도전성 입자의 도금층 중의 P(인) 농도는 9.5질량％였다.

또한, P 농도 및 후술하는 B(붕소) 농도는 도금 후의 입자의 단면을 집속 이온 빔(히타치 하이테크놀러지즈사 제조)을 사용하여 잘라내고, EDX(에너지 분산형 X선 분석 장치, 히타치 하이테크놀러지즈사 제조)를 사용하여 도금층을 성분 분석 함으로써 측정하였다.

(실시예 1)

<이방성 도전 필름 및 접합체의 제작>

-도전성 입자 1의 제작-

비교예 2에 있어서, Ni-P(니켈-인) 도금에 있어서의 P 농도를 표 1에 기재된 P 농도로 변경한 것 이외에는, 비교예 2와 마찬가지로 하여 금속 도금층을 형성한 수지 입자를 얻었다.

이어서, 일본 특허 공개 (평)4-362104호 공보의 단락 〔0013〕 내지 〔0014〕에 기재된 방법을 사용하여 절연층의 피복을 행하였다. 절연층이 금속 도금층을 형성한 수지 입자를 피복하고 있는 것은 금속 현미경 관찰을 행함으로써 확인하였다.

-이방성 도전 필름 및 접합체의 제작-

비교예 1에 있어서, 도전성 입자를 상기 도전성 입자 1로 변경한 것 이외에는, 비교예 1과 마찬가지로 하여 이방성 도전 필름 3 및 접합체 3을 얻었다.

얻어진 이방성 도전 필름 3 및 접합체 3에 대하여 비교예 1과 마찬가지의 평가에 사용하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

(실시예 2 및 3)

<이방성 도전 필름 및 접합체의 제작>

실시예 1에 있어서, 도전성 입자의 제작시에 Ni-P 도금의 P 농도를 표 1에 나타내는 P 농도로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 이방성 도전 필름 4 내지 5 및 접합체 4 내지 5를 얻었다.

또한, 도금층의 평균 두께는 모두 100nm였다. 또한, 절연층이 금속 도금층을 형성한 수지 입자를 피복하고 있는 것은 금속 현미경 관찰을 행함으로써 확인하였다.

얻어진 이방성 도전 필름 4 내지 5 및 접합체 4 내지 5에 대하여 비교예 1과 마찬가지의 평가에 사용하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

(실시예 4)

<이방성 도전 필름 및 접합체의 제작>

실시예 1에 있어서, 도전성 입자의 제작시에 Ni-P 도금을 Ni-B(니켈-붕소) 도금으로 변경하고, 도금층에 있어서의 B(붕소) 농도를 5.5질량％로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 이방성 도전 필름 6 및 접합체 6을 얻었다.

또한, 도금층의 평균 두께는 100nm였다. 또한, 절연층이 금속 도금층을 형성한 수지 입자를 피복하고 있는 것은 금속 현미경 관찰을 행함으로써 확인하였다.

얻어진 이방성 도전 필름 6 및 접합체 6에 대하여, 비교예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.

(실시예 5)

<이방성 도전 필름 및 접합체의 제작>

실시예 1에 있어서, 도전성 입자의 제작시의 Ni-P 도금을 Co 도금으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 이방성 도전 필름 7 및 접합체 7을 얻었다.

얻어진 이방성 도전 필름 7 및 접합체 7에 대하여 비교예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.

(실시예 6)

<이방성 도전 필름 및 접합체의 제작>

실시예 1에 있어서, 금속 도금층을 형성한 수지 입자를 니켈 입자(잉꼬사 제조, 상품명: T123, 평균 입경 3㎛)로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 이방성 도전 필름 8 및 접합체 8을 얻었다.

절연층이 니켈 입자를 피복하고 있는 것은 금속 현미경 관찰을 행함으로써 확인하였다.

얻어진 이방성 도전 필름 8 및 접합체 8에 대하여 비교예 1과 마찬가지의 평가에 사용하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.

(비교예 3 및 4)

<이방성 도전 필름 및 접합체의 제작>

실시예 1에 있어서, 착자 조건을 조정함으로써 이방성 도전 필름에 있어서의 도전성 입자의 연결의 평균 개수를 표 2에 나타내는 평균 개수로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 이방성 도전 필름 9 내지 10 및 접합체 9 내지 10을 얻었다.

얻어진 이방성 도전 필름 9 내지 10 및 접합체 9 내지 10에 대하여 비교예 1과 마찬가지의 평가에 사용하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.

(실시예 7)

<이방성 도전 필름 및 접합체의 제작>

실시예 1에 있어서, 착자 조건을 조정함으로써 이방성 도전 필름에 있어서의 도전성 입자의 연결의 평균 개수를 표 2에 나타내는 평균 개수로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 이방성 도전 필름 11 및 접합체 11을 얻었다.

얻어진 이방성 도전 필름 11 및 접합체 11에 대하여 비교예 1과 마찬가지의 평가에 제공하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.

표 1 및 표 2 중, P/B 농도는 도금층 중의 인 농도 또는 붕소 농도이며, 단위는 질량％이다.

비교예 1에서는, Au 도금을 행하고 있기 때문에 자성이 약하고, 입자 연결률이 낮아졌다. 또한, 절연층이 없는 도전성 입자를 사용하고 있기 때문에, 쇼트가 발생하였다. 비교예 2에서는, Ni-P 도금을 행하고 있기 때문에 Ni에 의한 자성에 의해 입자 연결률은 양호하지만, 절연층이 없는 도전성 입자를 사용하고 있기 때문에 쇼트가 다수 발생하였다. 즉, 절연층이 없는 도전성 입자를 사용한 경우에는, 입자 연결률이 높아짐에 따라 쇼트의 발생수가 높아지는 결과가 되었다.

그에 비해, 실시예 1 내지 7에서는 입자 포착률 및 도통 저항이 우수하고, 나아가 쇼트는 보이지 않았다. 실시예 1 내지 3은 Ni-P 도금의 P 농도를 변동시킨 것이며, 낮은 P 농도일수록 자성이 강하고, 입자 연결률이 높아졌다.

또한, 실시예 1 내지 2, 실시예 4 내지 5 및 실시예 7은 입자 연결률이 적당한 범위이기 때문에, 입자 포착률이 보다 우수한 결과가 되었다.

비교예 3은 도전성 입자의 연결의 평균 개수가 3.0개 미만이기 때문에, 입자 포착률(입자 포착 효율)이 20％ 미만이 되어 불충분하였다.

비교예 4는 도전성 입자의 연결의 평균 개수가 10.0개를 초과하기 때문에, 도통 저항이 높고 도통 불량이 발생함과 함께 쇼트가 다수 발생하였다.

본 발명의 이방성 도전 필름 및 접속 방법은, 인접하는 단자간의 절연 저항이 얻어지면서 도통 저항 및 입자 포착률이 우수한 이방성 도전 접속을 할 수 있기 때문에, 파인 피치의 이방성 도전 접속에 의한 접합체의 제조에 적절하게 사용할 수 있다.

1 이방성 도전 필름
2 도전성 입자
3 수지층
A 입자군
B 입자군
C 입자군

Claims

기판의 단자와 전자 부품의 단자를 이방성 도전 접속시키는 이방성 도전 필름이며,
도전성 입자를 함유하고,
상기 도전성 입자가 수지 입자의 표면에 금속 도금층 및 절연층을 순차 형성한 도전성 입자, 및 금속 입자의 표면에 절연층을 형성한 도전성 입자 중 적어도 어느 하나이고,
상기 도전성 입자가 평균 3.0개 내지 10.0개 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름.
제1항에 있어서, 금속 도금층이 Fe, Ni 및 Co 중 적어도 어느 하나를 포함하는 자성 금속 도금층인 이방성 도전 필름.
제1항에 있어서, 금속 입자가 니켈 입자인 이방성 도전 필름.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 도전성 입자의 입자 연결률이 8％ 내지 50％인 이방성 도전 필름.
이방성 도전 필름의 제조 방법이며,
자성을 갖는 도전성 입자를 함유하는 이방성 도전 조성물의 상기 도전성 입자를 착자(着磁)하는 착자 공정과,
착자된 상기 도전성 입자를 함유하는 이방성 도전 조성물을 기재 위에 도포하는 도포 공정을 포함하고,
상기 이방성 도전 필름이 상기 도전성 입자를 함유하고,
상기 도전성 입자가 수지 입자의 표면에 금속 도금층 및 절연층을 순차 형성한 도전성 입자, 및 금속 입자의 표면에 절연층을 형성한 도전성 입자 중 적어도 어느 하나이고,
상기 도전성 입자가 상기 이방성 도전 필름 중에서 평균 3.0개 내지 10.0개 연결되어 있는
것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름의 제조 방법.
제5항에 있어서, 상기 이방성 도전 필름 중에서 상기 도전성 입자의 입자 연결률이 8％ 내지 50％인 이방성 도전 필름의 제조 방법.
기판의 단자와 전자 부품의 단자를 이방성 도전 접속시키는 접속 방법에 있어서,
상기 기판의 단자 위에 이방성 도전 필름을 부착하는 부착 공정과,
상기 이방성 도전 필름 위에 전자 부품을 적재하는 적재 공정과,
상기 전자 부품을 가열 가압 부재에 의해 가열 및 가압하는 가열 가압 공정을 포함하고,
상기 이방성 도전 필름이 도전성 입자를 함유하고,
상기 도전성 입자가 수지 입자의 표면에 금속 도금층 및 절연층을 순차 형성한 도전성 입자, 및 금속 입자의 표면에 절연층을 형성한 도전성 입자 중 적어도 어느 하나이고,
상기 도전성 입자가 상기 이방성 도전 필름 중에서 평균 3.0개 내지 10.0개 연결되어 있는
것을 특징으로 하는 접속 방법.
제7항에 있어서, 상기 이방성 도전 필름 중에서 상기 도전성 입자의 입자 연결률이 8％ 내지 50％인 접속 방법.
기판의 단자 위에 이방성 도전 필름을 부착하는 부착 공정과,
상기 이방성 도전 필름 위에 전자 부품을 적재하는 적재 공정과,
전자 부품을 가열 가압 부재에 의해 가열 및 가압하는 가열 가압 공정을 포함하고, 상기 기판의 단자와 상기 전자 부품의 단자를 이방성 도전 접속시키는 접속 방법에 의해 제조되는 접합체이며,
상기 이방성 도전 필름이 도전성 입자를 함유하고,
상기 도전성 입자가 수지 입자의 표면에 금속 도금층 및 절연층을 순차 형성한 도전성 입자, 및 금속 입자의 표면에 절연층을 형성한 도전성 입자 중 적어도 어느 하나이고,
상기 도전성 입자가 평균 3.0개 내지 10.0개 연결되어 있는
것을 특징으로 하는 접합체.
제9항에 있어서, 상기 도전성 입자의 입자 연결률이 8％ 내지 50％인 접합체.