KR101890104B1

KR101890104B1 - 다단의 부분적으로 매립된 입자 모폴로지를 갖는 개선된 고정형 정렬 acf 및 이의 제조 방법

Info

Publication number: KR101890104B1
Application number: KR1020157009890A
Authority: KR
Inventors: 룽-창 량; 마웅 캬우 아웅; 위하오 쑨; 안-위 마
Original assignee: 트릴리온 사이언스 인코포레이티드
Priority date: 2012-11-16
Filing date: 2013-11-13
Publication date: 2018-08-22
Also published as: JP2016503566A; US20140141195A1; KR20150087191A; CN104582946B; CN104582946A; JP6144353B2; TWI585185B; WO2014078338A1; TW201433619A

Abstract

이방성 전도성 필름(ACF)으로서,
(a) 실질적으로 균일한 두께를 갖는 접착층; 및 (b) 상기 접착층에 개별적으로 부착된 다수의 전도성 입자들(여기서, 상기 전도성 입자들은, 상기 접착층 내에 제1 깊이로 부분적으로 매립된 입자 자리들의 제1 비변칙적 정렬, 및 제2 깊이로 부분적으로 매립된 전도성 입자들의 제2 고정형 비변칙적 정렬을 포함하고, 상기 제1 깊이 및 상기 제2 깊이는 명확하게 구별되게 다르다); 또는 상기 접착층 내에 완전히 매립된 전도성 입자들의 분산을 포함하는, 이방성 전도성 필름(ACF).
상기 ACF는, 시트, 연속 필름 또는 롤로서 공급될 수 있으며, 상기 다단 모폴로지가 상기 제품의 길이 전체에 걸쳐서 또는 선택 영역에 존재할 수 있다.

Description

다단의 부분적으로 매립된 입자 모폴로지를 갖는 개선된 고정형 정렬 ACF 및 이의 제조 방법{IMPROVED FIXED ARRAY ACFs WITH MULTI-TIER PARTIALLY EMBEDDED PARTICLE MORPHOLOGY AND THEIR MANUFACTURING PROCESSES}

본 발명은 일반적으로, 다단(multi-tier)의 부분적으로 매립된 입자들을 포함하는 이방성 전도성 필름(anisotropic conductive films (ACF))을 위한 구조 및 상기 필름의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 특히, 본 발명은, 개선된 입자 포획(capture), 접촉 저항 및 박리 강도를 갖는 ACF를 위한 구조 및 상기 ACF의 제조방법에 관한 것으로서, 전도성 입자들의 한 개 이상의 비변칙적(non-random) 정렬들을 상기 ACF 내에 두 개 또는 다수의 명확하게 구별되는 깊이들로 부분적으로 매립함에 의해, 이들을 전자 디바이스에 쉽게 접근가능케 한다. 상기 용어 "깊이"는, 상기 ACF 접착제 상부 표면의 아래에 존재하는, 입자 직경 부분을 나타낸다. 본 발명은 또한, 2단 구조를 갖지 않는 ACF에서보다 더 낮은 평균 입자 밀도에서도 상기의 이점들을 획득할 수 있는 ACF에 관한 것이기도 하다.

이방성 전도성 필름(ACF)은 일반적으로, 평판 디스플레이 드라이버 집적 회로(IC) 접합에 사용된다. 하나의 일반적인 ACF 접합 공정은, 상기 ACF를 패널 유리의 전극 상에 부착시키는 첫 번째 단계; 상기 드라이버 IC 접합 패드를 상기 패널 전극과 일렬로 배열(align)시키는 두 번째 단계; 및 상기 ACF를 몇 초 이내에 용융 및 경화시키기 위해, 압력 및 열을 상기 접합 패드에 가하는 세 번째 단계를 포함한다. 상기 ACF의 전도성 입자들은, 상기 패널 전극들과 상기 드라이버 IC 사이에 이방성 전기전도성을 제공한다. ACF는 또한, 응용들, 예를 들어, 플립 칩 접합(flip chip bonding) 및 광전 모듈 어셈블리(photovoltaic module assembly)에서도 광범위하게 사용되어 왔다.

초미세 피치(pitch) ACF에 대한 요구가, 전자 디바이스, 예를 들어, 시장의 추세가 되어가는 스마트폰 및 전자 타블렛에서의 고화질 디스플레이의 사용에 따라 극적으로 증가했다. 하지만, 피치 크기가 감소함에 따라, 전극의 크기도 더 작아져야만 하며, 충분한 전기전도성 또는 임피던스를 보장하기 위해 요구되는 입자 밀도를 연결된 전극들 상에 제공하기 위해, 전도성 입자들의 더 높은 농도가 요구된다.

전통적인 ACF의 전도성 입자들은 일반적으로, 상기 ACF 내에 변칙적으로 분산된다. X-Y 전도성으로 인하여, 상기 분산 시스템의 입자 밀도 제한이 있다. 전통적인 ACF를 사용하는 수많은 접합 공정에서, 전도성 입자들의 적은 분획만이 전극들 상에 포획된다. 상기 입자들의 대부분은, 실제로 전극들 사이의 스페이싱 영역으로 흘러나가며, 일부 경우에서, 상기 ACF의 X-Y 평면에 원치 않는 단락이 나타난다. 미세 피치 접합의 적용에서, 상기 전도성 입자 밀도는, 각 접합 패드 상에 접합되는 적절한 수의 전도성 입자들을 가질 만큼 충분히 높아야만 한다. 하지만, 상기 고밀도의 전도성 입자들 및 상기 변칙적 분산의 특성으로 인해, 2개의 접합 패드 사이의 절연 영역에서의 상기 단락 또는 원치 않는 높은 전도도의 가능성도 증가한다.

량(Liang) 등의 미국 출원 공보 제2010/0101700호("량 '700")는, 변칙적으로 분산된 전도성 입자들을 갖는 ACF의 단점들 중의 일부를 극복하는 기술을 개시한다. 량은, 전도성 입자들이, 고정형-정렬 ACF(FACF)에서 사전-결정된 정렬 패턴들로 배열되는 것을 개시한다. 전도성 입자들의 이러한 비변칙적 정렬은, 상기와 같은 단락의 가능성 없이 초미세 피치 접합이 가능하다. 이와 대조적으로, 상기 고정형 정렬 ACF의 전도성 입자들은, 상기 접착 표면 상에 사전-배열되며, 통상적인 ACF보다 더 낮은 입자 농도에서 상당히 더 높은 입자 포획률을 보였다. 상기 전도성 입자들은 일반적으로, 고가의, 중합체 코어를 갖는 좁게 분산되는 Au 입자이기 때문에, 고정형 정렬 ACF는, 통상적인 것과 비교하여 우수한 성능을 지니는, 상당히 더 낮은 비용의 해결책을 제공한다.

본 발명은, 전도성 입자들이 상기 ACF 내에 2단으로 배열된 ACF를 제공함으로써 량 '700의 고정형 정렬 ACF를 증폭시킨다. 미국 출원 제13/111,300호("량 '300")가, 상기 입자의 적어도 일부분(예를 들어, 직경의 약 1/3 내지 3/4)이 상기 접착제로 뒤덮이지 않도록, 상기 전도성 입자들이 상기 접착 수지에 부분적으로 매립될 수 있음을 개시하는 반면, 본 명세서에 개시한 다단 고정형 정렬은, 상기 입자 포획률의 추가적인 개선을 제공하며, 또한 상기 다단 입자 모폴로지가 없는 일반 고정형 정렬 ACF에 비하여 더 낮은 접촉 저항 및 더 높은 박리력을 보이는 것을 밝혀냈다. 본 명세서가 자주 2단 정렬을 언급하지만, 본 발명은 1개 이상의 추가의 단들이 제공되는 양태들에 대해서도 개방적이다. 상기 용어 "다단"은, 입자 정렬들의 2개 이상의 단들을 갖는 ACF 뿐만 아니라, 전도성 입자들의 고정형 비변칙적 정렬이, 완전히 매립된 입자들의 변칙적 분산을 포함하는 ACF의 표면에 부분적으로 매립된 ACF도 포함한다.

본 발명의 실시에 의해 획득 가능한 상기 효과의 한 예를, 2단 비변칙적 고정형 정렬 입자 모폴로지에 대하여 아래의 표 1에 나타내었다:

약간만 더 낮은 입자 밀도일지라도, 상기 2단 입자 모폴로지를 갖는 상기 ACF는, 다른 성능들은 본질적으로 동일하게 유지하면서, 상당히 더 높은 입자 포획률 및, 더욱 양호한(낮은) 접촉 저항 및 더 높은 박리력을 보인다는 것이 표 1로부터 명백하다. 상기 2단 입자 모폴로지는, 일반 저장 조건에서 3개월을 초과하여 상기 샘플을 에이징시킨 이후에도, 매우 양호하게 유지된다. 이론과 결부시키고자 하는 것은 아니나, 주어진 고정형 정렬 ACF의 다른 입자들보다 상기 접착제에 더 많이 매립된 상기 입자들 중의 일부를 사용함에 의해, 접합 동안의 상기 접착제의 용융 유동이 초래하는 원치 않는 난류가 감소되며, 상기 접촉 입자들 상에 가해진 상기 효과적인 국부 접합 압력이 증가하는 것으로 생각된다. 이들 둘은, 더 적은 입자들이 상기 연결 전극들에서 흘러나가게 하고 이는 다시 더 높은 포획률로의 전환, 더 낮은 접촉 저항 및 더 높은 접착 강도를 야기한다.

본 발명의 하나의 구현은, 다음을 포함하는 이방성 전도성 필름(ACF)이다: (a) 실질적으로 균일한 두께를 갖는 접착층; 및 (b) 상기 접착층에 개별적으로 부착된 다수의 전도성 입자들을 포함하고, 상기 전도성 입자들은, 상기 접착층 내에 제1 깊이로 부분적으로 매립된 입자들의 제1 비변칙적 정렬 및, 제2 깊이로 부분적으로 매립된 전도성 입자들의 제2 정렬 또는 상기 접착층 내에 완전히 매립되고 분산된 전도성 입자들의 분산 중 하나를 포함하고, 상기 제1 정렬 및 제2 정렬 또는 상기 분산이 상기 접착제에 매립되는 깊이들은 명확하게 구별되게 다르며, 예를 들어, 20 또는 30%의 차이가 있다.

예를 들어, 하나의 양태에서, 본 발명은, 상기 ACF의 접착층 내에 부분적으로 매립된 상기 제1 고정형 정렬 및 완전히 매립된 상기 제2 고정형 정렬에 의한, 2개의 고정형 비변칙적 정렬들을 포함하는 ACF를 제공한다.

두 번째 양태에서, 상기 ACF는, 전도성 입자들이 상기 ACF의 접착층 표면에 다른 정도들로 부분적으로 매립된, 2개의 고정형 비변칙적 정렬들을 포함할 수 있다.

세 번째 양태에서, 1개의 고정형 비변칙적 정렬은, 상기 접착층에 부분적으로 매립되며, 전도성 입자들의 변칙적 분산은, 입자들의 상기 고정형 정렬이 매립되는 상기 접착층에 분산된다. 입자들의 정렬들의 추가의 단들을 포함하는 다른 양태들도 가능하다.

본 발명의 또 다른 구현은, 다음을 포함하는 이방성 전도성 필름이다: (a) 실질적으로 균일한 두께를 갖는 접착층; 및 (b) 상기 접착층에 개별적으로 부착된 다수의 전도성 입자들을 포함하고, 상기 전도성 입자들은, 상기 접착층 내에 제1 깊이로 부분적으로 매립된 입자들의 제1 비변칙적 정렬 및 상기 접착층 내에 제2 깊이로 부분적으로 매립된 전도성 입자들의 제2 비변칙적 정렬을 포함하고, 상기 제1 깊이 및 제2 깊이는 명확하게 구별되게 다르다.

하나의 양태에 따라서, 다단 ACF는, 아래의 단계들을 포함하는 다중 전사 공정을 사용하여 제조된다:

(a) 입자들의 제1 고정형 정렬을 접착층에 전사하는 단계;

(b) 상기 제1 정렬을, 예를 들어, 가열 및/또는 가압 롤러 또는 칼렌더링을 사용하여 목적하는 부분 매립도로 프로세싱(processing)하는 단계;

(c) 입자들의 제2 고정형 정렬을 상기 접착제에 전사하는 단계; 및

(d) 임의로, 입자들의 정렬들 둘 다를, 상기 제1 정렬이 상기 제2 정렬보다 더 큰 정도로 상기 접착제에 매립되도록 하는 목적하는 부분 매립도로 압착하는 단계.

또 다른 양태에 따라서, 다단 ACF는, 아래의 단계들을 포함하는 다중 전사 공정을 사용하여 제조된다:

(a) 전도성 입자들의 제1 고정형 비변칙적 정렬을, 내부에 분산된 전도성 입자들을 갖는 ACF에 전사하는 단계; 및

(b) 상기 제1 정렬을, 예를 들어, 가열 및/또는 가압 롤러 또는 칼렌더링을 사용하여 목적하는 부분 매립도로 프로세싱하는 단계.

상기 ACF는, 다단 입자 모폴로지를 포함하여 균일하게 형성될 수 있거나, 상기 다단 모폴로지는, 상기 다단 영역들의 바깥쪽 접착제에 상기 전도성 입자들이 균일하게 분산된 상기 ACF의 선택 영역들 내에서 사용될 수 있다. 본 발명의 하나의 구현에서, 상기 ACF는, 시트 또는 연속 필름 또는, 릴(reel) 또는 롤(roll) 형태의 연속 필름일 수 있다. 하나의 양태에서, 상기 ACF는, 플라스틱 홀더 사이에 싸인 약 1.0 내지 2.0mm(너비) x 약 20 내지 300 미터(길이)의 롤로서 공급된다. 또 다른 양태에서, 상기 ACF는, 선택 영역이 본 명세서에 개시한 다단 모폴로지를 갖는 연속 필름 또는 릴일 수 있다.

도 1은, 2단 입자 모폴로지를 갖는 2개의 고정형 정렬 ACF의 대표적인 SEM 현미경 사진이다. 평균 입자 밀도: (1A) 약 24,000pcs/mm² 및 (1B) 약 16,000pcs/mm². 상기 모든 입자는, 상기 접착제에 더 깊이 매립된 입자들 중의 일부와 함께 상기 접착제에 부분적으로 매립되어 있다.
도 2는, 약 17,000pcs/mm²의 평균 입자 밀도를 갖는, 2단 입자 모폴로지가 없는 선행 기술의 고정형 정렬 ACF의 대표적인 SEM 현미경 사진(2A) 및 광학 현미경 사진(2B)이다.
도 3은, 1단 입자 모폴로지를 갖는 단일 고정형 정렬 ACF의 모식도 및, 이에 상응하는 입자 매립 깊이의 분포도이다.
도 4는, 2단 입자 모폴로지를 갖는, 동일한 피치 크기의 2단 고정형 정렬 ACF의 모식도 및, 이에 상응하는 입자 매립 깊이의 분포도이다.
도 5는, 고정형 정렬 입자들의 2단 전사를 위해 사용되는 미세 공동들이 다른 피치 크기를 갖는, 2단 고정형 정렬 ACF의 모식도이다.

량 등의 미국 출원 공보 제2010/0101700호 및 2011년 5월 19일 출원된 미국 특허 출원 제13/111,300호는, 이들의 전문이 인용에 의해 본 명세서에 포함된다.

상기 전도성 입자들을 상기 접착층 표면에 전사시키기에 유용한, 약 6μm(직경)에 약 4μm(깊이)에 약 3μm(분리벽)의 미세 공동들을 포함하는 미세 공동 정렬은, 미세 공동 캐리어를 형성하기 위해, 대략 2 내지 5 밀(mil) 두께의 열-안정화된 폴리이미드(PI) 또는 폴리에스테르 필름, 예를 들어, PET 상에서, 레이저 어블레이션(laser ablation)에 의해 제조될 수 있다. 상기 미세 공동 정렬 웹(web)은, 스무쓰 로드(smooth rod)를 사용하여 전도성 입자 분산액으로 코팅된다. 비충전된 미세 공동들의 부재를 보장하기 위하여 한 개 이상의 충전재가 사용될 수 있다. 량 '300 및 량 '700을 참조.

상기 2단(또는 다단) ACF는, 이중(또는 다중) 전사 공정에 의해 얻어질 수 있다. 하나의 양태에서, 접착제(바람직하게는 에폭시 접착제)는, 박리 라이너(release liner) 상에 코팅되며, 2개의 미세 공동 필름들이, 량 '700에서 교시한 방법에 따라 제조된다. 상기 2개의 미세 공동 필름들은, 동일하거나 다른 미세 공동 패턴 및 피치를 가질 수 있다. 전도성 입자들을 제1 미세 공동 필름에 충전시키고, 상기 공동 바깥쪽의 과잉 입자들을, 예를 들어, 상기 미세 공동 필름과 와이퍼 또는 롤러 사이의 신중히 조절되는 간격을 갖는 고무 와이퍼 또는 고무 롤러를 사용하여 제거한다. 상기 미세 공동 필름 내의 상기 전도성 입자들은, 예를 들어, 상기 충전된 미세 공동 필름과 상기 에폭시 접착제/박리 라이너의 적층에 의해, 상기 에폭시 접착제에 전사된다. 적층 단계의 일부로서 또는 분리 단계로서, 이렇게 전사된 상기 입자들은, 상기 입자 직경의 약 0 내지 80%만이 상기 접착 표면 위로 노출되도록 하기 위해, 예를 들어, 칼렌더링, 적층, 또는 압력 또는 전단 하의 가열에 의해, 접착 필름 내로 추가로 압착되거나 압착될 수 있다. 상기 입자 충전 및 전사 공정은, 도 1 및 도 4에 도시한 것과 같은 2단 입자 모폴로지를 생성하기 위해, 제2 미세 공동 필름을 사용하여 반복된다.

또 다른 양태에서, ACF는, 상기 전도성 입자들이 변칙적으로 분산되어 상기 전도성 접착층에 완전히 매립된 ACF(비고정형 정렬) 상에 입자들의 고정형 정렬을 전사함에 의해 얻어질 수 있다. 상기 단을 이룬 ACF는, 상기 접착제에 균일하게 분산된 전도성 입자들을 갖는 단일층 ACF 상에, 또는 입자들의 상기 고정형 정렬이 전사되는 전도성 접착층 아래에 별도의 비전도성 층을 갖는 2층 ACF 상에, 입자들의 상기 고정형 정렬을 침착시킴으로써 제조될 수 있다.

도 3은, 전도성 입자들(12)이 ACF 접착제(14)의 표면에 대체로 균일하게 매립된 단일단 고정형 정렬 ACF(10)를 도시한다. 도 3에 삽입된 그래프는 상기 입자들의 히스토그램 분포를 매립 깊이(d)의 함수로서 도시한다. 상기 그래프가 도시하는 것과 같이, 상기 분포는 단정(single modal) 분포이다. 도 4는 본 발명의 하나의 양태에 따른 ACF를 도식적으로 도시한다. ACF(20)는, ACF 접착제(24)에 제1 간격(예를 들어, d₁)으로 매립된 전도성 입자들(22)의 제1 정렬 및, 상기 ACF에 상기 제1 입자들(22)보다 얕은 제2 간격(예를 들어, d₂)으로 매립된 전도성 입자들(26)의 제2 정렬을 포함한다. 특정 정렬(즉, 상기 점선 육각형(28)로 지정된 제1 정렬 및 점선 육각형(29)로 지정된 제2 정렬)의 인접 입자들 사이의 피치 또는 간격은 동일한 피치를 가진다. 상기 접착체층은 직교하는 X 방향과 Y 방향을 가지며, 상기 고정형 비변칙적 정렬의 입자들이 상기 X 및/또는 Y 방향으로 약 3 내지 30μm의 피치(pitch)를 갖는다. 또 다른 양태에서, 상기 입자 위치들이 X 및/또는 Y 방향으로 약 4 내지 12μm의 피치를 갖는 정렬로 배치된다. 도 4에 삽입된 그래프는, 매립 깊이의 분포를 나타내는 그래프이다. 이 그래프는, 상기 분포가, 명확하게 구별되는 매립 깊이들(d₁ 및 d₂)의, 입자들의 2개의 정렬들을 포함하는 이정(bimodal) 분포임을 도시한다.

도 5는, ACF(40)가, ACF 접착제(44)에 제1 깊이로 매립된 입자들(42)의 제1 정렬 및 상기 ACF 접착제에 더 얕은 깊이로 매립된 입자들(46)의 제2 정렬을 포함하는, 본 발명의 추가의 양태를 도시한다. 도 5의 상기 ACF(40)는, 제1 정렬과 제2 정렬을 구성하는 입자들의 피치가 다르다는 측면에서, 도 4에 도시한 ACF(20)와는 다르다. 입자들(46)의 제2 정렬의 피치를 나타내는 점선(48)은, 입자들(42)의 더 깊은 제1 정렬의 인접 입자들(42)을 연결하는 점선(49)보다 더 짧다.

본 발명의 또 다른 양태에 따라, 2단 ACF는, 상기 접착제에 분산된 전도성 입자들을 갖는 ACF로부터 출발하고, 상기 ACF 접착제의 표면에 입자들의 고정형 비변칙적 정렬을 전사하고, 이들 입자들을 목적하는 매립 깊이로 매립함에 의해 제조될 수 있다.

ACF에 사용하기 위한 예전에 교시된 전도성 입자들 중의 어느 것은, 본 발명을 실시할 때 사용될 수 있다. 금 코팅된 입자들이 하나의 양태에서 사용된다. 하나의 양태에서, 상기 전도성 입자들은, 10% 미만, 바람직하게는 5% 미만, 더욱 바람직하게는 3% 미만의 표준 편차를 갖는 좁은 입자 크기 분포를 가진다. 상기 입자 크기는, 바람직하게는 약 1 내지 250μm, 더욱 바람직하게는 약 2 내지 50μm, 더욱더 바람직하게는 약 2.5 내지 10μm 범위이다. 본 발명에서 유용한, 상업적으로 구매 가능한 전도성 입자들의 두 유형은, 뉴욕주 화이트 플레인스의 닛폰 케미칼 인더스트리얼 캄파니, 리미티드(Nippon Chemical Industrial Co., Ltd.)의 자회사이자 뉴욕에서의 유통사인 JCI USA를 통한 닛폰 케미칼(Nippon Chemical)로부터의 Ni/Au 입자 및, 뉴저지주 와이코프의 인코 스페셜 프로덕츠(Inco Special Products)로부터의 Ni 입자이다. 하나의 양태에서, 상기 전도성 입자들은, 이정 또는 다정 입자 크기 분포를 가질 수 있다. 하나의 양태에서, 상기 미세 공동 및 전도성 입자의 크기는, 각 미세 공동이 단 하나의 전도성 입자를 함유하기 위한 제한된 공간을 갖도록 선택된다. 특정한 양태에서, 상기 전기전도성 입자 또는 미세 공동은 약 1 내지 약 100μm 범위의 직경 또는 깊이를 갖는다. 또 다른 양태에서, 상기 전기전도성 입자 또는 미세 공동은 약 2 내지 약 10μm 범위의 직경 또는 깊이를 갖는다. 또 다른 양태에서, 상기 전기전도성 입자 또는 미세 공동은 약 10% 미만의 표준편차를 갖는 직경 또는 깊이를 갖는다.

또 다른 바람직한 양태에서, 상기 전기전도성 입자 또는 미세 공동은, 약 5% 미만의 표준 편차를 갖는 직경 또는 깊이를 갖는다. 또 다른 바람직한 양태에서, 상기 접착층은 열가소성 물질, 열경화성 물질, 또는 이들의 전구체를 포함한다.

하나의 양태에서, 중합체성 코어 및 금속성 쉘(shell)을 포함하는 전도성 입자가 사용된다. 유용한 중합체성 코어는 폴리스티렌, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리비닐, 에폭시 수지, 폴리우레탄, 폴리아미드, 페놀 수지, 폴리디엔, 폴리올레핀, 아미노플라스틱, 예를 들어, 멜라민 포름알데하이드, 우레아 포름알데하이드, 벤조구아나민 포름알데하이드 및 이들의 올리고머들, 공중합체들, 블렌드들 또는 복합체들을 포함하지만 이들로 한정되지는 않는다. 복합재가 상기 코어로서 사용된다면, 탄소, 실리카, 알루미나, BN, TiO₂ 및 점토로 된 나노입자 또는 나노튜브가, 상기 코어 내의 충전재로서 바람직하다. 금속성 쉘용의 적합한 재료는 Au, Pt, Ag, Cu, Fe, Ni, Sn, Al, Mg 및 이들의 합금들을 포함하지만 이들로 한정되지는 않는다. 상호 침투성 금속 쉘을 갖는 전도성 입자들, 예를 들어, Ni/Au, Ag/Au, Ni/Ag/Au가, 경도, 전도성 및 내식성을 위해 유용하다. 강성 스파이크(rigid spike)를 갖는 입자들, 예를 들어, Ni, 탄소, 흑연이, 존재할 경우의 부식성 필름 내로 침투함에 의한 부식에 취약한 전극들의 연결에 있어서의 신뢰성 개선에 유용하다. 이러한 입자들은, 세키스이 카부시키가이샤(Sekisui KK)(일본)로부터 상품명 마이크로펄(MICROPEARL)로, 닛폰 케미칼 인더스트리얼 캄파니(일본)로부터 상품명 브라이트(BRIGHT)로, 그리고 다이노 에이.에스.(Dyno A.S.)(노르웨이)로부터 상품명 다이노스피어스(DYNOSPHERES)로 구매 가능하다.

또 다른 양태에서, 상기 전도성 입자는, 소위 스파이크 표면(spiky surface)을 가질 수 있다. 상기 스파이크는, Ni의 무전해 도금 단계 전에 작은 이물질 입자, 예를 들어 실리카를 라텍스 입자 상에 도핑 또는 침착시킴에 의해 형성될 수 있으며, 상기 Ni의 무전해 도금에는 상기 Ni층을 Au로 부분 대체하는 것이 후속된다. 상기 언급한 응용들에서 더욱 상세히 설명한 하나의 양태에서, 상기 전도성 입자는 스파이크를 포함하여 형성된다. 이들 스파이크는, 날카로운 스파이크형, 결절형, 노치형, 쐐기형, 또는 홈형으로, 제한 없이 형성될 수 있다. 또 다른 양태에서, 상기 전도성 입자는, 얇은 절연층, 바람직하게는 접합 온도와 가깝거나 이보다 낮은 용융 유동 온도를 갖는 절연성 중합체 층으로 사전-코팅될 수 있다.

좁게 분산되는 중합체 입자는, 예를 들어, 미국 특허 제4,247,234호, 제4,877,761호, 제5,216,065호에 교시된 바와 같은 씨드 유화 중합(seed emulsion polymerization)에 의해, 그리고 문헌[참조: Adv., Colloid Interface Sci., 13, 101 (1980); J. Polym. Sci., 72, 225 (1985) 및 "Future Directions in Polymer Colloids", ed. El-Aasser and Fitch, p. 355 (1987), Martinus Nijhoff Publisher]에 기재된 바와 같은 우겔스타드 팽윤 입자 공정(Ugelstad swollen particle process)에 의해 제조될 수 있다. 하나의 양태에서, 약 5μm 직경의 단일 분산된 폴리스티렌 라텍스 입자가, 변형가능한 탄성 코어로서 사용된다. 상기 입자는, 과량의 계면 활성제를 제거하고, 상기 폴리스티렌 라텍스 입자 상에 미세 다공성 표면을 생성하기 위해, 메탄올 내에서 온화한 교반 하에 먼저 처리된다. 이후, 상기 처리된 입자들은, PdCl₂, HCl 및 SnCl₂를 포함하는 용액 내에서 활성화시킨 후, 상기 Sn⁴⁺를 제거하기 위해 물로 세척 및 여과시킨 다음, Ni 착체 및 하이드로아인산염을 포함하는 90℃의 무전해 Ni 도금액(예를 들어, 뉴저지주 트렌톤의 서피스 테크놀로지 인코포레이티드(Surface Technology Inc)로부터의)에 약 30 내지 약 50분간 액침시킨다. 상기 Ni 도금의 두께는, 도금 용액 농도 및 도금 온도 및 시간에 의해 조절된다.

상기 접착층상에로의 상기 전도성 입자들의 전사를 개선하기 위해, 박리층이 상기 미세 공동 상에 도포될 수 있다. 상기 박리층은, 플루오로중합체 또는 플루오로올리고머, 실리콘 오일, 플루오로실리콘, 폴리올레핀, 왁스, 폴리(에틸렌옥사이드), 폴리(프로필렌옥사이드), 장쇄의 소수성 블록 또는 분지를 지니는 계면 활성제, 또는 이들의 공중합체들 또는 블렌드들을 포함하는 목록으로부터 선택될 수 있다. 상기 박리층은, 코팅, 프린팅, 분무, 증착, 플라즈마 중합 또는 가교결합을 포함하지만, 이들로 한정되지 않는 방법에 의해 상기 미세 공동 정렬의 표면에 도포된다. 량 '300의 출원에서 설명된 바와 같이, 또 다른 양태에서, 상기 방법은, 미세 공동 정렬의 폐쇄 루프를 사용하는 단계를 추가로 포함한다. 또 다른 양태에서, 상기 방법은, 상기 입자 전사 단계 이후의, 상기 미세 공동 정렬로부터 잔류 접착제 또는 입자를 제거하기 위해, 클리닝 디바이스를 사용하는 단계를 추가로 포함한다. 하나의 다른 양태에서, 상기 방법은, 상기 입자 충전 단계에 앞서, 박리층을 상기 미세 공동 정렬 상에 도포하는 단계를 추가로 포함한다. 또 다른 양태에서, 상기 전도성 입자들은, 미국 특허 제6,632,532호; 제7,291,393호; 제7,410,698호; 제7,566,494호; 제7,815,999호; 제7,846,547호 및 미국 특허 출원 공보 제2006/0263581호; 제2007/0212521호; 및 제2010/0327237호에 개시된 바와 같은, X-Y 평면에서의 단락의 위험을 추가로 감소시키기 위해, 열가소성 절연층 또는 열경화성 절연층으로 봉지되거나 코팅될 수 있다. 하나의 양태에 따라서, 상기 전도성 입자들은, 커플링제를 사용하여 처리/코팅된다. 상기 커플링제는, 상기 전도성 입자의 내식성뿐만 아니라, 금속-OH 또는 산화 금속 모이어티를 전극 표면상에 갖는 전극에 대한 상기 입자의, 습윤 접착, 또는 습윤 조건에서의 결합 강도를 높여서, 상기 전도성 입자들이, 상기 전기 디바이스 접합에 쉽게 접근할 수 있도록, 상기 접착제 내에 부분적으로만 매립될 수 있게 한다. 더욱 중요하게는, 상기 표면 처리된 전도성 입자들은, 상기 비접촉 영역의 상기 접착제 또는 상기 전극들 사이의 스페이싱 영역 내의 접착제의 응집 위험을 감소시키면서 더욱 양호하게 분산될 수 있다. 그 결과로서, 상기 X-Y 평면 내의 단락의 위험성, 특히 상기 미세 피치 적용에서의 단락의 위험성이 상당히 감소한다.

상기 전도성 입자들의 전처리에 유용한 커플링제의 예는, 티탄산염, 지르콘산염 및 실란 커플링제("SCA"), 예를 들어, 3-글리시독시프로필트리메톡시-실란, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란, 감마-머캅토프로필트리메톡시실란, 비스(3-트리에톡시실릴프로필)테트라설파이드 및 비스(3-트리에톡시실릴프로필)디설파이드를 포함하는 오가노트리알콕시실란을 포함한다. 티올, 디설파이드, 및 테트라설파이드 작용 그룹을 포함하는 상기 커플링제는, 온화한 반응 조건에서 일지라도 Au-S 결합의 형성으로 인해 Au 입자 전처리에 특히 유용하다(예를 들어, 문헌[참조: J. Am . Chem . Soc, 105 , 4481 (1983) Adsorption of Bifunctional Organic Disulfides on Gold Surfaces]을 참조). 상기 커플링제는, 상기 전도성 입자의 표면에, 약 5 내지 100%의 표면 도포율, 더욱 바람직하게는 약 20 내지 100%의 표면 도포율, 더욱 바람직하게는 50 내지 100%의 표면 도포율로 도포될 수 있다[참조: J. Materials Sci., Lett., 8 99], 1040 (1989); Langmuir, 9 (11), 2965-2973 (1993); Thin Solid Films, 242 (1-2), 142 (1994); Polymer Composites, 19 (6), 741 (1997); 및 "Silane Coupling Agents", 2^nd Ed., by E.P. Plueddemann, Plenum Press, (1991) 및 이들 문헌 내의 인용문헌].

상기 미세 공동 정렬은, 캐리어 웹 상에 직접적으로 또는 상기 캐리어 웹에 사전 코팅된 공동-형성 층 상에 직접적으로 형성될 수 있다. 상기 웹용으로 적합한 재료는, 폴리에스테르, 예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 및 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리아크릴레이트, 폴리설폰, 폴리에테르, 폴리이미드, 및 액정 중합체 및 이들의 블렌드들, 복합체들, 적층물들 또는 샌드위치 필름들을 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다. 상기 공동 형성 층을 위한 적합한 재료는, 제한 없이 열가소성 재료, 열경화성 재료 또는 이의 전구체, 포지티브형 포토레지스트 또는 네거티브형 포토레지스트, 또는 무기성 재료를 포함할 수 있다. 입자 전사의 높은 수율을 얻기 위해, 상기 캐리어 웹은, 바람직하게는, 상기 미세 공동 캐리어 웹과 상기 접착층 사이의 접착을 감소시키기 위해, 박리제의 얇은 층을 사용하여 처리될 수 있다. 상기 박리층은, 상기 미세 공동-형성 단계 이전 또는 이후에 코팅, 프린팅, 분무, 증착, 열 전사, 또는 플라즈마 중합/가교 결합에 의해 도포될 수 있다. 상기 박리층에 적합한 재료는 플루오로중합체 또는 플루오로올리고머, 실리콘 오일, 플루오로실리콘, 폴리올레핀, 왁스, 폴리(에틸렌옥사이드), 폴리(프로필렌옥사이드), 장쇄의 소수성 블록 또는 분지를 포함하는 계면활성제, 또는 이들의 공중합체들 또는 블렌드들을 포함하지만, 이로 한정되지는 않는다.

하나의 양태에서, 입자 침착은, 각각의 전도성 입자가 하나의 미세 공동에 포착되는, 유체(fluidic) 입자 분산 및 포착 공정을 적용함에 의해 수행될 수 있다. 다수의 포착 공정이 사용될 수 있다. 예를 들어, 량 '700에 개시된 하나의 양태에서, 롤 투 롤(roll-to-roll) 연속 유체 입자 분산 공정이, 각각의 미세 공동 내에 단 하나의 전도성 입자를 포착하기 위하여 사용될 수 있다. 이어서 상기 포착된 입자들은, 상기 미세 공동 정렬로부터 접착층 상의 사전 한정된 위치들에 전사될 수 있다. 일반적으로는, 이들 전사된 전도성 입자들 사이의 간격은, 상기 전도성 입자들이 응집하는 밀도 임계치인, 퍼콜레이션 임계치(percolation threshold)보다 커야만 한다.

상기 미세 공동의 패턴 치수, 모양 및 간격의 다양성이, 량의 미국 특허 출원 공보 제US 2006/0280912호 및 량' 700에 개시되어 있다. 상기 고정형 정렬 패턴들은 다양할 수 있다. 원형 미세 공동의 경우, 상기 패턴은, X가 μm로 나타낸 상기 공동의 직경이고 Y가 μm로 나타낸 인접 공동들 사이의 모서리-대-모서리 거리인, μm로 나타낸 X-Y로 나타낼 수 있다. 일반적인 미세 공동 패턴 피치들은, 5-3, 5-5, 5-7, 및 6-2 패턴들을 포함한다. 선택된 패턴은, 각 전극에 요구되는 입자 개수에 부분적으로 따를 것이다. 전극들의 최소 접합 스페이스를 감소시키기 위해, 상기 미세 공동 패턴은 엇갈릴(staggered) 수 있다.

상기 예에 기재한 입자 충전 절차를 채택하여, 6(폭) x 2(간격) x 4(깊이)μm 정렬 형태(configuration)를 갖는 표면-처리된 폴리이미드(PI) 미세 공동 시트를, 입자들로 충전하였다. 에폭시 필름이 약 15μm의 표적 두께로 제조되었다. 상기 미세 공동 시트 및 상기 에폭시 필름을, 마주보게 하여, 강판 상에 고정하였다. 상기 강판을, 씽크 & 팅커(Think & Tinker)로 부터 상업적으로 구매 가능한 HRL 4200 드라이-필름 롤 라미네이터(Dry-Film Roll Laminator)를 통해 압착했다. 적층 압력 및 적층 속도는, 이러한 입자들의 제1 정렬이, 양호한 효율(약 90% 초과, 바람직하게는 약 95% 초과) 및 목적하는 매립도(예를 들어, 약 40 내지 90%)로, 임의로 더 높은 매립도를 가능케 하기 위한 후속 칼렌더링 또는 열 가공을 수반하여 상기 미세 공동 캐리어로부터 상기 접착 필름에 전사되도록, 조절되었다. 이후에, 입자들의 제2 정렬을 상기 필름에 전사하였고, 목적하는 매립도를 얻기 위해 적층 압력 및 적층 속도를 조절하였다. 상기 입자들의 제2 고정형 정렬의 전사는, 조건들에 따라, 입자들의 상기 제1 정렬을 상기 접착층 내로 더 매립할 수 있다. 상기 제1 정렬 및 제2 정렬은, 입자들의 제1 정렬 및 제2 정렬에 대해 상이한, 목적하는 다른 깊이들로, 상기 에폭시 접착제에 매립되도록, 상기 제2 정렬 적층의 압력, 온도 및 속도가 조절되었다. 이러한 방식으로의 상기 매립 깊이들을 단형성(tiering)함에 의해, 상기 개선된 저항 및 인장 강도가 얻어진다. 하나의 양태에서, 상기 제1 정렬은, 이의 입자 직경의 약 40 내지 90%, 더욱 일반적으로는 약 50 내지 80%로 매립된다. 상기 제2 정렬은, 이의 입자 직경의 약 10 내지 60%, 더욱 일반적으로는 약 30 내지 60%로 매립되고, 상기 퍼센트 매립도는 하나의 정렬에 있어서 나머지 정렬보다 더 크다. 특히, 상기 제1 정렬 입자들이, 상기 제2 정렬 입자들의 매립 깊이를 기준으로 하여, 적어도 약 20%, 바람직하게는 30% 더 깊이 상기 접착제에 매립되는 경우가 바람직하다.

상기 ACF에 사용되는 접착제는, 열가소성 물질, 열경화성 물질, 또는 이들의 전구체일 수 있다. 유용한 접착제는 감압 접착제, 핫 멜트 접착제, 열 경화성 또는 방사선 경화성 접착제를 포함하지만, 이들로 한정되지 않는다. 상기 접착제는, 예를 들어, 에폭사이드, 페놀계 수지, 아민-포름알데하이드 수지, 폴리벤즈옥사진, 폴리우레탄, 시아네이트 에스테르, 아크릴 수지, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 비닐 중합체, 고무, 예를 들어, 폴리(스티렌-co-부타디엔) 및 이들의 블록 공중합체, 폴리올레핀, 폴리에스테르, 불포화 폴리에스테르, 비닐 에스테르, 폴리카프롤락톤, 폴리에테르, 및 폴리아미드를 포함할 수 있다. 에폭사이드, 시아네이트 에스테르 및 다기능성 아크릴레이트가 특히 유용하다. 촉매 또는 잠재성 경화제를 포함하는 경화제가, 상기 접착제의 경화 키네틱스(curing kinetics)를 조절하기 위해 사용될 수 있다. 에폭시 수지를 위한 유용한 경화제는 디시아노디아미드(DICY), 아디픽 디하이드라자이드, 2-메틸이미다졸 및 이의 봉지된 생성물, 예를 들어, 아사히 케미칼 인더스트리(Asahi Chemical Industry)로부터의 액상 비스페놀 A 에폭시 내의 노바큐어(Novacure) HX 분산액, 아민, 예를 들어, 에틸렌 디아민, 디에틸렌 트리아민, 트리에틸렌 테트라아민, BF3 아민 부가물, 아지노모토 캄파니, 인코포레이티드(Ajinomoto Co., Inc)로 부터의 아미큐어(Amicure), 설포늄 염, 예를 들어, 디아미노디페닐설폰, p-하이드록시페닐 벤질 메틸 설포늄 헥사플루오로안티모네이트를 포함하지만, 이로 한정되지는 않는다. 하나의 양태에서, 상기 입자는 커플링제로 코팅될 수 있다. 티탄산염, 지르콘산염 및 실란 커플링제, 예를 들어, 글리시독시프로필 트리메톡시실란 및 3-아미노프로필 트리메톡시실란을 포함하지만, 이로 한정되지는 않는 커플링제가, 상기 ACF의 내구성 개선을 위해 사용될 수도 있다. 에폭시-기반 ACF의 성능에 대한 경화제 및 커플링제의 효과에 대한 검토는, 문헌[참조: S. Asai, et al, J. Appl. Polym. Sci., 56, 769 (1995)]에서 찾을 수 있다. 상기 논문 전체는, 그 전문이 본 명세서에 인용에 의해 포함된다.

디스플레이 재료의 기판 또는 웹의 함몰부(recess area) 또는 구멍 내로의, IC 칩 또는 솔더 볼(solder ball)의 유체 어셈블리가, 예를 들어, 미국 특허 제6,274,508호, 제6,281,038호, 제6,555,408호, 제6,566,744호 및 제6,683,663호에 개시되어 있다. 엠보싱 웹의 마이크로컵(microcup) 내로의, 전기 영동 유체 또는 액정 유체의 충전 및 상부 실링(top-sealing)은, 예를 들어, 미국 특허 제6,672,921호, 제6,751,008호, 제6,784,953호, 제6,788,452호, 및 제6,833,943호에 개시되어 있다. 엠보싱 캐리어 웹의 함몰부 내로의, 경화될 수 있는 결합제 전구체 내에 분산된 다수의 연마 입자를 포함하는 연마성 복합체 슬러리(abrasive composite slurry) 충전에 의한 정확한 간격을 갖는 연마 물품의 제조 또한, 예를 들어, 미국 특허 제5,437,754호, 제5,820,450호 및 제5,219,462호에 개시되어 있다. 상기 언급된 모든 미국 특허들은, 이들 각각의 전문이 본 명세서에 인용에 의해 포함된다. 상기 언급된 기술, 함몰부, 구멍 또는 마이크로컵은, 예를 들어, 엠보싱, 스탬핑, 또는 리소그래피 공정에 의해 기판 상에 형성되었다. 이후에, 다양한 디바이스가, 액티브 매트릭스 박막 트랜지스터(AM TFT), 볼 그리드 어레이(BGA), 전기 영동성 디스플레이 및 액정 디스플레이를 포함하는 다양한 응용을 위하여, 상기 함몰부 또는 구멍 내로 충전된다. 특정한 양태에서, ACF는, 각 미세 공동 또는 함몰부 내의, 단 하나의 전도성 입자의 유체 충전에 의해 형성되며, 중합체성 코어와 금속성 쉘을 포함하는 상기 전도성 입자들 및 상기 금속성 쉘은, 커플링제 및 보다 특히 실란 커플링제로 코팅되며, 상기 입자는, 상기 ACF 접착층에 부분적으로 매립된다.

상기 미세 공동은, 추가적인 공동-형성 층을 포함하거나 포함하지 않는 플라스틱 웹 기판 상에 직접적으로 형성될 수 있다. 다르게는, 상기 미세 공동은, 예를 들어, 레이저 어블레이션에 의해 또는 포토레지스트를 사용하는 리소그래피 공정에 의해 형성된 후, 현상, 및 임의로, 에칭 또는 전기 주조(electroforming) 단계에 의해, 엠보싱 금형을 사용하지 않고 형성될 수도 있다. 상기 공동 형성 층에 적합한 재료는, 제한 없이, 열가소성 물질, 열경화성 물질 또는 이의 전구체, 포지티브형 포토레지스트 또는 네거티브형 포토레지스트, 또는 무기질 재료 또는 금속성 재료를 포함할 수 있다. 레이저 어블레이션에 대하여, 하나의 양태는, 약 0.1 내지 약 500Hz의 펄싱 주파수를 사용하는 약 0.1 내지 약 200W/cm² 범위의 출력을 가지며; 약 1 내지 약 100펄스를 적용하는 어블레이션용 엑시머 레이저 빔을 생성한다. 하나의 바람직한 양태에서, 레이저 어블레이션 출력은, 약 1 내지 약 100Hz의 펄싱 주파수를 사용하며, 약 10 내지 약 50펄스를 사용하는, 약 1 내지 약 100W/cm² 범위이다. 잔해를 제거하기 위해, 진공 하에서의 캐리어 가스를 적용하는 것이 바람직하다.

전사 효율을 높이기 위해, 상기 전도성 입자들의 직경 및 상기 공동들의 직경은 특정한 공차를 가진다. 높은 전사율을 획득하기 위해, 상기 공동들의 직경은 바람직하게는, 약 5 내지 약 10% 미만의 특정한 공차를 가지며, 표준 편차 요건은 미국 특허 출원 공보 제2010/0101700호에 기재된 논리적 근거에 기초한다.

하나의 양태에서, 비변칙적 ACF 미세 공동 정렬의 입자들은, 평균 입자 크기로부터 약 10% 미만의 표준 편차를 갖는 좁은 입자 크기 분포를 포함하는, 좁은 분포를 특징으로 하는 양태들에 대해, 일반적으로는 약 2 내지 약 6μm 내에서 대략 단일 평균 입자 크기 값으로 분포된 입자 크기 범위를 가질 수 있다. 좁은 분포를 특징으로 하는 다른 양태에서, 좁은 입자 크기 분포는, 상기 평균 입자 크기로부터 약 5% 미만의 표준 편차를 갖는 것이 바람직할 수 있다. 일반적으로, 선택된 공동 크기의 공동은, 상기 선택된 공동 크기보다 약간 더 작은 선택된 입자 크기를 갖는 입자를 수용하기 위하여 형성된다. 상기 ACF 내의 입자 클러스터 형성을 방지하기 위해, 바람직하게는, 상기 공동 개구의 평균 직경은, 상기 입자 직경보다 약간 더 크지만 상기 입자 직경의 2배 보다는 더 작다. 더욱 바람직하게는, 상기 공동 개구의 평균 직경은, 상기 입자 직경의 1.5배 보다는 더 크지만 상기 입자 직경의 2배 보다는 더 작다.

따라서, 하나의 양태에서, 비변칙적 ACF 미세 공동 정렬의 미세 공동은, 상기 평균 공동 크기로부터 10% 미만의 표준편차를 갖는 좁은 공동 크기 분포를 포함하는 좁은 분포를 특징으로 하는 양태들에 대해, 일반적으로는 약 2 내지 6μm 내에서 대략 단일 평균 공동 크기값으로 분포된 공동 크기 범위를 가질 수 있다. 좁은 분포를 특징으로 하는 다른 양태들에서, 좁은 공동 크기 분포는, 상기 평균 공동 크기로부터 5% 미만의 표준 편차를 갖는 것이 바람직할 수 있다.

하나의 특정한 양태에서, 본 발명은, 전자 디바이스 제조방법을 추가로 개시한다. 상기 방법은, 커플링제 또는 절연층으로 표면 처리되거나 코팅된 전기전도성 쉘 및 코어 재료를 포함하는 다수의 전기전도성 입자들을 미세 공동들의 정렬 내로 배치한 후, 상기 충전된 미세 공동들 상에 접착층을 오버코팅 또는 적층하는 단계를 포함한다. 하나의 양태에서, 다수의 표면 처리된 전도성 입자들을 미세 공동들의 정렬 내로 배치하는 단계는, 단일 미세 공동 내에 각각의 상기 전도성 입자를 포착시키기 위하여 유체 입자 분산 공정을 사용하는 단계를 포함한다.

상기 기재 사항, 도면들 및 예들에 따라, 본 발명은, 사전 한정된 2단 비변칙적 입자 위치들에, 접착층 내의 비변칙적 고정형 정렬로서 배치된, 다수의 표면 처리된 전기전도성 입자를 포함하는 이방성 전도성 필름(ACF)을 개시하며, 여기서, 상기 비변칙적 입자 위치들은, 상기 전기전도성 입자들을 상기 접착층으로 운반 및 전사하기 위한 미세 공동들의 정렬들의, 다수의 사전한정된 미세 공동 위치들에 상응한다. 상기 전도성 입자들은, 이들 입자들이 다른 깊이들로 매립되는 접착층에 제1 정렬로 그리고 이어서 제2 정렬로 순차적으로 전사된다.

상기 양태에 더하여, 본 발명은, 본 발명의 ACF로 연결된 전자 부품들을 포함하는 전자 디바이스를 추가로 개시한다. 특정한 양태에서, 상기 전자 디바이스는 디스플레이 디바이스를 포함한다. 또 다른 양태에서, 상기 전자 디바이스는 반도체 칩을 포함한다. 또 다른 양태에서, 상기 전자 디바이스는, 인쇄 배선(printed wire)을 사용하는 인쇄 회로 기판을 포함한다. 또 다른 바람직한 양태에서, 상기 전자 디바이스는, 인쇄 배선을 사용하는 플렉서블 인쇄 회로 기판을 포함한다.

본 발명을, 자세히 그리고 이의 특정한 양태들을 참조하여 기재했으나, 무수한 변형 및 변경이, 하기의 특허청구범위에 의해 한정된 본 발명의 범위로부터의 이탈함없이 가능하다는 사실이 자명할 것이다.

Claims

(a) 균일한 두께를 갖는 접착층; 및
(b) 상기 접착층에 개별적으로 부착된 다수의 구형 전도성 입자들을 포함하는, 이방성 전도성 필름(ACF)으로서,
상기 전도성 입자들은, 상기 접착층의 표면 내에 제1 깊이로 부분적으로 또는 완전히 매립된 입자들의 제1 고정형 비변칙적 정렬, 및 상기 제1 고정형 비변칙적 정렬이 매립된 상기 접착층의 표면 내에 제2 깊이로 부분적으로 또는 완전히 매립된 전도성 입자들의 제2 고정형 비변칙적 정렬을 포함하며,
상기 제1 고정형 비변칙적 정렬 및 제2 고정형 비변칙적 정렬의 입자들의 직경의 0 내지 80%가 상기 접착층의 표면 위에 있고, 상기 제1 깊이 및 제2 깊이의 차이가, 상기 전도성 입자 직경의 적어도 20%이며, 상기 접착층이, 직교하는 X 방향과 Y 방향을 가지며, 상기 고정형 비변칙적 정렬의 입자들이 상기 X 및/또는 Y 방향으로 3 내지 30μm의 피치(pitch)를 갖는, 이방성 전도성 필름(ACF).
삭제
제1항에 있어서, 상기 제1 고정형 비변칙적 정렬 및 상기 제2 고정형 비변칙적 정렬 중 적어도 하나의 전도성 입자들은 부분적으로 매립되고, 상기 제1 고정형 비변칙적 정렬 또는 제2 고정형 비변칙적 정렬의 부분적으로 매립된 전도성 입자들은, 입자들의 직경을 기준으로 하여, 적어도 10%가 상기 접착층의 표면 위로 노출되는, ACF.
제3항에 있어서, 상기 부분적으로 매립된 입자들의 직경의 적어도 30%가 상기 접착층의 표면 위로 노출되는, ACF.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
제1항에 있어서, 상기 고정형 비변칙적 정렬의 입자들이, X 및/또는 Y 방향으로 4 내지 12μm의 피치를 갖는, ACF.
제1항에 있어서, 상기 접착층이 5 내지 35μm 두께인, ACF.
제11항에 있어서, 상기 접착층이 10 내지 20μm 두께인, ACF.
삭제
삭제
제1항에 있어서, 상기 제1 고정형 비변칙적 정렬 및 제2 고정형 비변칙적 정렬의 깊이들의 차이가, 상기 입자 직경의 적어도 30%인, ACF.
제15항에 있어서, 상기 제1 고정형 비변칙적 정렬 및 제2 고정형 비변칙적 정렬의 입자들의 직경을 기준으로 하여, 상기 부분적으로 매립된 전도성 입자의 적어도 10%가 상기 접착층의 표면 위로 노출되는, ACF.
제16항에 있어서, 상기 제1 고정형 비변칙적 정렬을 형성하는 상기 부분적으로 매립된 입자들의 적어도 30%가 상기 접착층의 표면 위로 노출되는, ACF.
제1항의 경화된 ACF 또는 경화되지 않은 ACF를 포함하는 전자 또는 디스플레이 디바이스(device) 또는 부재(component).
제18항에 있어서, 상기 전자 디바이스가 집적 회로 또는 인쇄 회로인, 전자 디바이스.
다음의 단계를 포함하는 다단(multi-tiered) ACF의 제조방법:
(a) 입자들의 제1 고정형 비변칙적 정렬을 접착층에 전사하는 단계;
(b) 상기 제1 고정형 비변칙적 정렬을 목적하는 부분 매립도로 프로세싱(processing)하는 단계;
(c) 입자들의 제2 고정형 비변칙적 정렬을 상기 접착제에 전사하는 단계; 및
(d) 임의로, 입자들의 정렬들 둘 다를, 상기 제1 고정형 비변칙적 정렬이 상기 제2 고정형 비변칙적 정렬보다 더 큰 정도로 상기 접착제에 매립되도록 하는 목적하는 부분 매립도로 압착하는 단계.
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