KR101979078B1 - Anisotropic conductive film using solder coated metal conducting particles - Google Patents

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Abstract

솔더 코팅된 금속 도전 입자를 사용한 이방성 전도 필름이 제시된다. 일 실시예에 따른 상부 기판과 하부 기판 사이에 압착되는 이방성 전도 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF)은, 상기 상부 기판과 하부 기판 사이에 배치되는 접착제 층; 및 상기 접착제 층 내에 구성되어 상기 상부 기판의 전극과 상기 하부 기판의 전극 사이를 전기적으로 접속시키는 솔더(solder)가 코팅된 금속으로 이루어지는 도전 입자들을 포함하여 이루어질 수 있다. An anisotropic conductive film using solder coated metal conductive particles is presented. According to an embodiment, an anisotropic conductive film (ACF) compressed between an upper substrate and a lower substrate includes an adhesive layer disposed between the upper substrate and the lower substrate; And conductive particles made of metal coated with a solder that is formed in the adhesive layer and electrically connects the electrodes of the upper substrate and the electrodes of the lower substrate.

Description

솔더 코팅된 금속 도전 입자를 사용한 이방성 전도 필름{ANISOTROPIC CONDUCTIVE FILM USING SOLDER COATED METAL CONDUCTING PARTICLES}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an anisotropic conductive film using solder-coated metal conductive particles.

아래의 실시 예들은 솔더(solder)가 코팅된 금속 도전 입자를 사용한 이방성 전도 필름에 관한 것이다. The following examples relate to anisotropic conductive films using solder coated metal conductive particles.

디지털 네트워크 정보사회의 급속한 진전에 따라 모바일 정보단말에서 고성능, 다기능화(융합화, 복합화), 소형화, 경량화 그리고 정보처리속도의 가속화 등의 기능이 요구되고 있다. 특히, 전자기기의 소형화에 따른 제조기술의 변화 요구에 대응하는 소형화 기술 선택은 상당히 중요한 요소로 부각되고 있으며 비즈니스의 중요한 변수로 각광받고 있다. With the rapid progress of the digital network information society, functions such as high performance, multifunctionalization (convergence and compounding), miniaturization, light weight and acceleration of information processing speed are required in mobile information terminals. In particular, the choice of miniaturization technology in response to changes in the manufacturing technology due to the miniaturization of electronic devices has become a very important factor and has attracted attention as an important variable in business.

이처럼 전자기기의 소형화가 중시됨에 전자기기 내의 각 부품을 연결하는 회로의 I/O(Input/Output) 단자가 많아지게 되고, 이에 따라 전극 사이의 간격이 미세해지는 미세 피치화가 진행된다. 현재 반도체 후공정인 패키징 공정에서는 좁아지는 전극 사이의 간격에 의해 발생되는 전기접속과 이에 따른 신뢰성이 가장 큰 문제점이다. Since the miniaturization of the electronic device is emphasized, the number of input / output (I / O) terminals of the circuit connecting the components in the electronic device is increased, thereby making the interval between the electrodes finer. In the packaging process, which is a post-semiconductor process, the electrical connection caused by the narrowing gap between the electrodes and the reliability is the biggest problem.

반도체 패키징에서 사용되고 있는 전기적 접속 재료인 이방성 전도 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF 또는 ACFs)은 미세 도전 입자를 접착수지(일반적으로 열경화성 수지)에 혼합시켜 필름(film) 상태로 만들고, 전자부품 회로와 회로를 이어 붙여 상하로 전기적 접속이 가능하게 하고 좌우로는 절연되게 하는 이방성 도전필름이다. 도전 입자(전도성 볼)로는 니켈(Nickel, Ni), 솔더(solder) 등의 금속 볼(metal ball)이 사용되거나, 니켈(Ni) 또는 금(Gold)이 도금되어 있는 폴리머 볼(polymer ball)이 사용될 수 있고, 이방성 전도 필름(ACF)에서 이러한 도전 입자가 전극 사이에 끼인 후 필름이 경화되는 형태로 기계적, 전기적 접합을 이룬다.Anisotropic Conductive Film (ACF or ACFs), which is an electrical connecting material used in semiconductor packaging, makes fine conductive particles into a film state by mixing with an adhesive resin (generally a thermosetting resin) So as to be electrically connected to the upper and lower sides, and to be insulated laterally. As the conductive particles (conductive balls), a metal ball such as nickel (Ni), solder or the like may be used, or a polymer ball in which nickel (Ni) or gold (Gold) And mechanical and electrical bonding is achieved in such a manner that the conductive particles are sandwiched between the electrodes in the anisotropic conductive film (ACF), and then the film is cured.

하지만 이러한 솔더 이방성 전도 필름의 경우 미세 피치화의 진행에 따라 좌우 전극 간의 전기적 단락(short)을 방지하기 위해 작은 볼이 사용된다. 이에 따라 솔더 볼의 경우 솔더의 용융과 압력에 의해 상하 전극 간의 갭(gap)의 크기가 매우 작아져서 전극이 거의 직접 접촉하는 문제가 발생한다. 이 경우, 솔더(solder)의 주 합금 성분인 주석(Sn)이 전극과 확산 반응을 통해 급속히 금속간 화합물 형태로 소모되어 솔더 조인트(solder joint)가 매우 취성이 높게 되므로 접속 신뢰성을 떨어뜨리는 문제가 발생한다. However, in the case of such an anisotropic conductive film, a small ball is used in order to prevent an electrical short between the left and right electrodes in accordance with progress of fine pitching. Accordingly, in the case of the solder ball, the gap between the upper and lower electrodes becomes very small due to the melting and pressure of the solder, thereby causing a problem that the electrodes are in direct contact with each other. In this case, tin (Sn), which is a main alloy component of the solder, is rapidly consumed in the form of an intermetallic compound through a diffusion reaction with the electrode, and the solder joint becomes very brittle, Occurs.

이러한 접속 문제를 해결하고 안정한 접속을 위해서는 금속 전극 간에 충분한 갭(gap)의 크기를 보장하면서, 솔더 조인트(solder joint)를 형성할 수 있는 솔더(solder)가 코팅된 니켈과 같은 금속 도전 입자를 함유한 새로운 솔더 이방성 전도 필름(ACF)이 필요하다.In order to solve such a connection problem and to ensure a stable connection, a solder capable of forming a solder joint, while ensuring a sufficient gap size between the metal electrodes, contains metal conductive particles such as nickel coated with nickel A new solder anisotropic conductive film (ACF) is required.

한국공개특허 10-2011-0027378호는 이러한 접착필름용 수지 조성물 및 이를 이용한 접착필름에 관한 기술을 기재하고 있다. Korean Patent Publication No. 10-2011-0027378 discloses a resin composition for such an adhesive film and a technique relating to an adhesive film using the same.

실시예들은 솔더 코팅된 금속 도전 입자를 사용한 이방성 전도 필름에 관하여 기술하며, 보다 구체적으로 솔더 조인트(solder joint)를 형성할 수 있는 솔더(solder)가 코팅된 금속 도전 입자를 함유한 이방성 전도 필름(ACF)에 관한 기술을 제공한다. Embodiments describe an anisotropic conductive film using solder coated metal conductive particles and more specifically to an anisotropic conductive film containing metal conductive particles coated with a solder capable of forming a solder joint ACF). ≪ / RTI >

실시예들은 상하부 전극 사이의 충분한 전극 간격을 보장하기 위해서 니켈과 같이 스페이서(spacer)용으로 사용되는 금속 입자에 솔더(solder)를 코팅함으로써, 일정한 전극 간격을 얻는 동시에 솔더(solder)의 금속간 접합을 구현하여 안정적인 솔더 조인트(solder joint)를 얻는 솔더 코팅된 금속 도전 입자를 사용한 이방성 전도 필름을 제공하는데 있다. Embodiments are characterized in that solder is coated on the metal particles used for spacers, such as nickel, to ensure sufficient electrode spacing between the upper and lower electrodes to obtain a constant electrode spacing, To provide a stable solder joint by using the solder-coated metal conductive particles.

실시예들은 니켈(Ni)과 같은 스페이서(spacer)용 금속 입자에 솔더(solder)를 코팅함으로써, 전기적 성능이 향상되고 기계적 신뢰성이 증가하며 미세 피치 또는 극미세 피치에 적용 가능할 뿐 아니라, 기존 솔더 볼(solder ball)을 사용할 때 갭(gap)의 크기를 확보하기 위한 니켈 스페이서(Ni spacer) 입자를 첨가할 필요가 없으므로 전체 도전 입자의 함량을 줄임으로써 재료 비용 절감이 가능한 솔더 코팅된 금속 도전 입자를 사용한 이방성 전도 필름을 제공하는데 있다. Embodiments are based on coating solder on metal particles for spacers, such as nickel (Ni), to improve electrical performance, increase mechanical reliability, and to be applicable to fine or very fine pitch, there is no need to add nickel spacer particles to ensure a gap size when using a solder ball, so that solder-coated metal conductive particles capable of reducing material cost by reducing the total conductive particle content And to provide an anisotropic conductive film.

일 측면에 따른 상부 기판과 하부 기판 사이에 압착되는 이방성 전도 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF)은, 상기 상부 기판과 하부 기판 사이에 배치되는 접착제 층; 및 상기 접착제 층 내에 구성되어 상기 상부 기판의 전극과 상기 하부 기판의 전극 사이를 전기적으로 접속시키는 솔더(solder)가 코팅된 금속으로 이루어지는 도전 입자들을 포함하여 이루어진다. An anisotropic conductive film (ACF) compressed between an upper substrate and a lower substrate along one side includes an adhesive layer disposed between the upper substrate and the lower substrate; And conductive particles made of metal coated with a solder that is formed in the adhesive layer and electrically connects electrodes of the upper substrate and electrodes of the lower substrate.

여기에서, 상기 도전 입자들은 니켈(Ni) 또는 동(Cu)으로 이루어진 금속 도전 입자에 솔더(solder)를 전해 또는 무전해 도금하여 형성되거나, 기상 코팅하여 형성될 수 있다. Here, the conductive particles may be formed by electrolytically or electrolessly plating a solder on metal conductive particles made of nickel (Ni) or copper (Cu), or may be formed by vapor phase coating.

상기 도전 입자들은, 스페이서 니켈 입자(spacer Ni particles) 또는 스페이서 동 입자(spacer Cu particles)에 솔더(solder)가 코팅된 도전 입자들로 이루어질 수 있다. The conductive particles may be composed of conductive particles coated with solder on spacer Ni particles or spacer Cu particles.

상기 도전 입자들은, 상기 상부 기판의 전극 및 상기 하부 기판의 전극 간 거리를 확보하고 상기 솔더(solder)의 주 성분인 주석(Sn) 확산에 의한 소모를 늦추기 위해 상기 스페이서 니켈 입자(spacer Ni particles) 또는 스페이서 동 입자(spacer Cu particles)로 인해 소정의 갭(gap)의 크기를 확보할 수 있다. The conductive particles may be formed of spacer Ni particles to secure a distance between the electrodes of the upper substrate and the lower substrate and delay consumption of tin by the diffusion of tin, which is a main component of the solder. Or spacer copper particles, it is possible to secure a predetermined gap size.

상기 도전 입자들은, 높은 신뢰성, 높은 커런트 캐링(current carrying) 특성, 및 낮은 접속 저항을 갖도록 상기 솔더(solder)가 코팅된 금속으로 이루어져 상기 솔더(solder)와 상기 상부 기판의 전극 및 상기 하부 기판의 전극 사이에 금속 접합에 의한 금속화학 접속을 이루도록 할 수 있다. The conductive particles are made of the metal coated with the solder so as to have high reliability, high current carrying characteristics, and low connection resistance, and are electrically connected to the electrodes of the solder, The metal chemical connection by the metal bonding can be made between the electrodes.

상기 도전 입자들은, 전기적 및 기계적으로 높은 성능을 갖도록 내부의 상기 금속의 물리적 접속과 상기 솔더(solder)의 금속화학 접속이 동시에 이루어질 수 있다. The conductive particles can be simultaneously brought into contact with the physical connection of the metal and the metal chemical of the solder so as to have a high electrical and mechanical performance.

상기 도전 입자들은, 솔더(solder)를 용융(melting)시킴에 따라 기판의 평탄도에 민감하지 않은 것을 특징으로 할 수 있다. The conductive particles may be characterized in that they are not sensitive to the flatness of the substrate as the solder is melted.

상기 이방성 전도 필름은, 상기 솔더(solder)가 코팅된 금속으로 이루어지는 도전 입자들로 인해 미세 피치 또는 극미세 피치화된 상기 상부 기판 및 상기 하부 기판에 적용 가능하다. The anisotropic conduction film is applicable to the upper substrate and the lower substrate which are fine pitch or very fine pitch due to the conductive particles made of the metal coated with the solder.

다른 측면에 따른 이방성 전도 필름을 포함하는 구조체는, 전극이 구성되는 상부 기판; 전극이 구성되는 하부 기판; 및 상기 상부 기판과 하부 기판 사이에 압착되는 이방성 전도 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF)을 포함하고, 상기 이방성 전도 필름은, 상기 상부 기판과 하부 기판 사이에 배치되는 접착제 층; 및 상기 접착제 층 내에 구성되어 상기 상부 기판의 전극과 상기 하부 기판의 전극 사이를 전기적으로 접속시키는 솔더(solder)가 코팅된 금속으로 이루어지는 도전 입자들을 포함하여 이루어진다. A structure including an anisotropic conductive film according to another aspect includes: an upper substrate on which electrodes are formed; A lower substrate on which electrodes are formed; And an anisotropic conductive film (ACF) pressed between the upper substrate and the lower substrate, wherein the anisotropic conductive film comprises: an adhesive layer disposed between the upper substrate and the lower substrate; And conductive particles made of metal coated with a solder that is formed in the adhesive layer and electrically connects electrodes of the upper substrate and electrodes of the lower substrate.

상기 도전 입자들은, 스페이서 니켈 입자(spacer Ni particles) 또는 스페이서 동 입자(spacer Cu particles)에 솔더(solder)가 코팅된 도전 입자들로 이루어질 수 있다. The conductive particles may be composed of conductive particles coated with solder on spacer Ni particles or spacer Cu particles.

상기 도전 입자들은, 상기 상부 기판의 전극 및 상기 하부 기판의 전극 간 거리를 확보하고 상기 솔더(solder)의 주 성분인 주석(Sn) 확산에 의한 소모를 늦추기 위해 상기 스페이서 니켈 입자(spacer Ni particles) 또는 스페이서 동 입자(spacer Cu particles)로 인해 소정의 갭(gap)의 크기를 확보할 수 있다. The conductive particles may be formed of spacer Ni particles to secure a distance between the electrodes of the upper substrate and the lower substrate and delay consumption of tin by the diffusion of tin, which is a main component of the solder. Or spacer copper particles, it is possible to secure a predetermined gap size.

상기 도전 입자들은, 높은 신뢰성, 높은 커런트 캐링(current carrying) 특성, 및 낮은 접속 저항을 갖도록 상기 솔더(solder)가 코팅된 금속으로 이루어져 상기 솔더(solder)와 상기 상부 기판의 전극 및 상기 하부 기판의 전극 사이에 금속 접합에 의한 금속화학 접속을 이루는 동시에, 내부의 상기 금속은 상기 상부 기판의 전극 및 상기 하부 기판의 전극과 물리적 접속을 이루도록 할 수 있다. The conductive particles are made of the metal coated with the solder so as to have high reliability, high current carrying characteristics, and low connection resistance, and are electrically connected to the electrodes of the solder, A metal chemical connection is made between the electrodes by metal bonding, and the metal in the inside can make a physical connection with the electrodes of the upper substrate and the electrodes of the lower substrate.

상기 기판 및 상기 하부 기판은 미세 피치 또는 극미세 피치화된 기판으로 이루어지고, 상기 이방성 전도 필름은, 상기 솔더(solder)가 코팅된 금속으로 이루어지는 도전 입자들로 인해 미세 피치 또는 극미세 피치화된 상기 상부 기판 및 상기 하부 기판에 적용 가능하다. Wherein the substrate and the lower substrate are made of fine pitch or extremely fine pitch substrates, and the anisotropic conduction film is a fine pitch or extremely fine pitch-changed film due to the conductive particles made of the metal coated with the solder The upper substrate and the lower substrate.

실시예들에 따르면 상하부 전극 사이의 충분한 전극 간격을 보장하기 위해서 니켈과 같이 스페이서(spacer)용으로 사용되는 금속 입자에 솔더(solder)를 코팅함으로써, 일정한 전극 간격을 얻는 동시에 솔더(solder)의 금속간 접합을 구현하여 안정적인 솔더 조인트(solder joint)를 얻는 솔더 코팅된 금속 도전 입자를 사용한 이방성 전도 필름을 제공할 수 있다. According to embodiments, solder is coated on the metal particles used for spacers, such as nickel, to ensure sufficient electrode spacing between the upper and lower electrodes to obtain a constant electrode spacing, It is possible to provide an anisotropic conduction film using solder-coated metal conductive particles which realize a stable solder joint by implementing interconnection.

또한, 실시예들에 따르면 니켈(Ni)과 같은 스페이서(spacer)용 금속 입자에 솔더(solder)를 코팅함으로써, 전기적 성능이 향상되고 기계적 신뢰성이 증가하며 미세 피치 또는 극미세 피치에 적용 가능한 솔더 코팅된 금속 도전 입자를 사용한 이방성 전도 필름을 제공할 수 있다. In addition, according to embodiments, the solder can be coated on the metal particles for a spacer such as nickel (Ni) to improve the electrical performance, increase the mechanical reliability, and improve the solder coating Anisotropic conduction films using the metal conductive particles can be provided.

더욱이, 실시예들에 따르면 기존 솔더 볼(solder ball)을 사용할 때 갭(gap)의 크기를 확보하기 위한 니켈 스페이서(Ni spacer) 입자를 첨가할 필요가 없으므로 전체 도전 입자의 함량을 줄임으로써 재료 비용 절감이 가능한 솔더 코팅된 금속 도전 입자를 사용한 이방성 전도 필름을 제공할 수 있다. In addition, according to the embodiments, there is no need to add Ni spacer particles for securing the gap size when using the existing solder balls, so that by reducing the content of the entire conductive particles, It is possible to provide an anisotropic conductive film using solder-coated metal conductive particles which can be reduced.

도 1은 일 실시예에 따른 솔더 코팅된 금속 도전 입자를 사용한 이방성 전도 필름의 접속 전 상태를 나타내는 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 솔더 코팅된 금속 도전 입자를 사용한 이방성 전도 필름의 접속 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 니켈(Ni) 입자에 주석(Sn)을 도금한 도전 입자를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 솔더 코팅된 금속 도전 입자를 사용한 이방성 전도 필름의 솔더 조인트 형상을 나타내는 도면이다.
도 5는 종래의 이방성 전도 필름의 접속 전 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 종래의 이방성 전도 필름의 접속 상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 종래의 이방성 전도성 필름을 미세 피치 전극에 사용한 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 종래의 이방성 전도성 필름에서 스페이서 니켈 입자와 솔더 입자를 혼합하여 사용하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
1 is a view showing a state before connection of an anisotropic conductive film using solder-coated metal conductive particles according to one embodiment.
2 is a view showing a connection state of an anisotropic conductive film using solder-coated metal conductive particles according to one embodiment.
3 is a view for explaining conductive particles obtained by plating tin (Sn) on nickel (Ni) particles according to an embodiment.
4 is a view showing a solder joint shape of an anisotropic conductive film using solder-coated metal conductive particles according to an embodiment.
5 is a view showing a state before connection of a conventional anisotropic conductive film.
6 is a view showing a connection state of a conventional anisotropic conductive film.
7 is a view for explaining a case where a conventional anisotropic conductive film is used for a fine pitch electrode.
8 is a view for explaining a case where spacer nickel particles and solder particles are mixed and used in a conventional anisotropic conductive film.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 설명한다. 그러나, 기술되는 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 실시예들에 의하여 한정되는 것은 아니다. 또한, 여러 실시예들은 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.Hereinafter, embodiments will be described with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments described may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited by the embodiments described below. In addition, various embodiments are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. The shape and size of elements in the drawings may be exaggerated for clarity.

아래의 실시예들은 솔더 조인트(solder joint)를 형성할 수 있는 솔더(solder)가 코팅된 금속 도전 입자를 함유한 이방성 전도 필름(ACF)에 관한 것으로, 상하부 전극 사이의 충분한 전극 간격을 보장하기 위해서 니켈과 같이 스페이서(spacer)용으로 사용되는 금속 입자에 솔더(solder)를 코팅함으로써, 일정한 전극 간격을 얻는 동시에 솔더(solder)의 금속간 접합을 구현하여 안정적인 솔더 조인트(solder joint)를 얻을 수 있다. The following embodiments relate to an anisotropic conductive film (ACF) containing metal conductive particles coated with a solder capable of forming a solder joint, in order to ensure a sufficient electrode gap between the upper and lower electrodes By coating solder on metal particles used for spacers such as nickel, stable electrode spacing can be obtained and a stable solder joint can be obtained by realizing the intermetallic bonding of the solder .

또한, 실시예들은 니켈(Ni)과 같은 스페이서(spacer)용 금속 입자에 솔더(solder)를 코팅함으로써, 전기적 성능이 향상되고 기계적 신뢰성이 증가하며 미세 피치 또는 극미세 피치에 적용 가능하다.
In addition, embodiments can improve electrical performance, increase mechanical reliability, and be applicable to fine pitch or fine pitch by coating solder on metal particles for a spacer such as nickel (Ni).

도 5는 종래의 이방성 전도 필름의 접속 전 상태를 나타내는 도면이다. 그리고 도 6은 종래의 이방성 전도 필름의 접속 상태를 나타내는 도면이다. 5 is a view showing a state before connection of a conventional anisotropic conductive film. 6 is a view showing a connection state of a conventional anisotropic conductive film.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 종래의 이방성 전도 필름을 이용한 접합 방식의 경우 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board, PCB)과 연성 기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB)의 사이에 전도성 볼이 함유된 이방성 전도 필름을 150℃~250℃의 열과 압력을 가하여 위아래 수십 ㎛ 두께의 전극 사이에 전도성 볼인 도전 입자들을 끼이게 함으로써 전기적인 접속을 이루었다. 이 때, 도전 입자는 니켈(Ni), 솔더(solder) 등의 금속 볼(metal ball)이 사용되거나, 니켈(Nil) 또는 금(Gold)이 도금되어 있는 폴리머 볼(polymer ball)을 보편적으로 많이 사용하고, 직경은 수 ㎛에서 수십 ㎛ 크기까지 존재한다. 여기에서 이방성 전도 필름의 두께는 보통 위아래 전극의 높이의 합으로 결정된다. As shown in FIGS. 5 and 6, in the case of a bonding method using a conventional anisotropic conductive film, a conductive ball is contained between a printed circuit board (PCB) and a flexible printed circuit board (FPCB) The anisotropic conductive film was subjected to heat and pressure at 150 to 250 DEG C to form conductive connection by sandwiching the conductive ball-like conductive particles between the electrodes having a thickness of several tens of micrometers. At this time, as the conductive particles, a metal ball such as nickel (Ni), solder, or the like, or a polymer ball in which nickel (Ni) or gold is plated, And the diameter is in the range of several mu m to several tens mu m. Here, the thickness of the anisotropic conductive film is usually determined by the sum of the heights of the upper and lower electrodes.

종래의 이방성 전도 필름의 경우, 니켈(Ni), 솔더(solder) 등의 금속 볼(metal ball)이 사용되거나, 니켈(Ni) 또는 금(Gold)이 도금되어 있는 폴리머 볼(polymer ball)을 고분자 레진(resin) 필름에 분산시켜 사용한다. 이방성 전도 필름에 사용되는 고분자 레진 필름의 경우, 일례로 아크릴(Acrylic) 계열 또는 에폭시(Epoxy) 계열을 보편적으로 사용할 수 있다. 금속 입자(metal particles)와 금(gold)이 도금된 폴리머 입자(polymer particles)는 전극 사이에서 물리적 접합을 이루게 된다. In the case of a conventional anisotropic conductive film, a metal ball such as nickel (Ni), solder, or the like may be used, or a polymer ball in which nickel (Ni) or gold It is used dispersed in resin film. In the case of the polymer resin film used for the anisotropic conductive film, for example, an acrylic type or an epoxy type can be commonly used. Metal particles and gold-plated polymer particles form a physical bond between the electrodes.

이방성 전도 필름(ACF)의 사용이 증가되고 높은 신뢰성의 이방성 전도 필름(ACF) 접합에 대한 요구에 따라 금속 입자(metal particles)를 솔더 입자(solder particles)로 대체함으로써, 솔더(solder)와 전극 사이에 금속 접합에 의한 접속을 가능하게 하였다. 이러한 접속은 기존의 물리적 접속을 금속화학 접속으로 바꾸면서 높은 신뢰성 및 높은 커런트 캐링(current carrying) 특성, 낮은 접속 저항을 보여줄 뿐 아니라, 솔더(solder)를 용융(melting)시킴으로써 기판 평탄도에도 민감하지 않다는 장점이 있다. The use of anisotropic conductive films (ACF) has been increasing and replacing metal particles with solder particles as required for highly reliable anisotropic conductive film (ACF) bonding, Thereby enabling connection by metal bonding. This connection not only shows high reliability, high current carrying characteristics, low contact resistance, but is also insensitive to substrate flatness by melting the solder, replacing existing physical connections with metal chemical connections There are advantages.

하지만 기판의 미세 피치화에 따라 좌우 전극 간의 전기적 단락(short)을 방지하기 위해 크기(size)가 작은 솔더 볼을 사용하게 됨으로써 아래와 같은 문제점이 발생된다. However, since the solder balls having a small size are used in order to prevent electric short between the right and left electrodes due to the fine pitch of the substrate, the following problems arise.

도 7은 종래의 이방성 전도성 필름을 미세 피치 전극에 사용한 경우를 설명하기 위한 도면이다. 7 is a view for explaining a case where a conventional anisotropic conductive film is used for a fine pitch electrode.

도 7a 및 도 7a의 부분 확대도인 도 9b에 도시된 바와 같이, 종래의 이방성 전도성 필름을 미세 피치 전극에 사용한 경우 갭(gap)의 크기가 작아지고, 이에 따라 전극이 직접 접촉하는 문제와 주석(Sn)이 쉽게 소모되는 문제점 발생된다. As shown in Fig. 9B, which is a partially enlarged view of Figs. 7A and 7A, when a conventional anisotropic conductive film is used for a fine pitch electrode, the gap is reduced in size, (Sn) is easily consumed.

다시 말하면 기판의 미세 피치화에 따라 좌우 전극 간의 전기적 단락(short)을 방지하기 위해 크기(size)가 작은 솔더 볼을 사용하게 되어, 상하 전극 간의 갭(gap)의 크기가 매우 작아지며 금속 간에 거의 직접 접촉하는 문제가 발생한다. 또한 솔더(solder)의 주 성분인 주석(Sn)이 금속 전극과 금속화학 접합을 하며 확산과 동시에 소모되어 솔더 조인트(solder joint)가 매우 취성이 높아져서 접속 신뢰성에 대한 문제가 발생한다. In other words, a solder ball having a small size is used in order to prevent an electrical short between the left and right electrodes in accordance with the fine pitch of the substrate, so that the gap between the upper and lower electrodes becomes very small, A problem of direct contact occurs. Also, tin (Sn), which is a main component of the solder, is metallurgically bonded to the metal electrode and is consumed at the same time as the diffusion, resulting in a very brittle solder joint, which causes a problem of connection reliability.

도 8은 종래의 이방성 전도성 필름에서 스페이서 니켈 입자와 솔더 입자를 혼합하여 사용하는 경우를 설명하기 위한 도면이다. 8 is a view for explaining a case where spacer nickel particles and solder particles are mixed and used in a conventional anisotropic conductive film.

도 8에 도시된 바와 같이, 갭(gap)의 크기를 높이기 위해 스페이서 니켈 입자(spacer Ni particles)와 솔더 입자(solder particles)를 혼합하여 사용하는 경우, 스페이서 니켈 입자(spacer Ni particles)와 솔더 입자(solder particles)를 전극 위에 동시에 포획하기 어려운 문제점 발생한다. As shown in FIG. 8, when spacer Ni particles and solder particles are used in combination to increase the size of the gap, the spacer Ni particles and the solder particles it is difficult to simultaneously capture the solder particles on the electrode.

다시 말하면 금속 전극 간 갭(gap)의 크기를 높이기 위해 스페이서(spacer) 역할을 하는 니켈 입자(Ni particles)를 솔더 입자(solder particles)와 같이 혼합하여 사용하는 경우, 본딩 공정 시 열경화성 폴리머 수지의 흐름 후에 다량의 도전 입자들이 끼여 전극과 전극 사이 많이 모임으로써 전극의 수평방향으로 통전이 되는 전기적 오류인 단락(short) 현상이 쉽게 일어날 수 있다. 또한 전극의 폭이 작고, 스페이서(spacer)인 니켈 입자(Ni particles)와 솔더 입자(solder particles)를 동시에 포획하기 어려워 전극 간에 일정한 갭(gap)의 크기를 유지하는 것이 어렵다. 그리고 두 종류의 볼들을 혼합해서 사용하면 이방성 전도 필름(ACF)의 재료 비용 또한 증가된다.
In other words, when Ni particles serving as spacers are used together with solder particles to increase the gap between the metal electrodes, the flow of the thermosetting polymer resin during the bonding process A large amount of conductive particles are caught later and a lot of electrodes are gathered between the electrodes, so that a short circuit phenomenon that is an electrical error in which the electrodes are energized in the horizontal direction can easily occur. In addition, it is difficult to capture nickel particles and solder particles which are spacers at the same time because the width of the electrode is small, and it is difficult to maintain a constant gap size between the electrodes. And, if the two kinds of balls are mixed, the material cost of the anisotropic conductive film (ACF) is also increased.

도 1은 일 실시예에 따른 솔더 코팅된 금속 도전 입자를 사용한 이방성 전도 필름의 접속 전 상태를 나타내는 도면이다. 1 is a view showing a state before connection of an anisotropic conductive film using solder-coated metal conductive particles according to one embodiment.

도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 솔더 코팅된 금속 도전 입자를 사용한 이방성 전도 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF)(100)은 상부 기판(210) 및 하부 기판(200)의 사이에 배치되며, 상부에서 가해지는 열과 압력에 의해 상부 기판(210) 및 하부 기판(200)에 압착되어 전기적 접속을 이루도록 할 수 있다. Referring to FIG. 1, an anisotropic conductive film (ACF) 100 using solder-coated metal conductive particles according to an embodiment is disposed between an upper substrate 210 and a lower substrate 200, The upper substrate 210 and the lower substrate 200 can be pressed and connected to each other by heat and pressure applied from above.

아래에서 도 1을 참조하여 상부 기판(210)과 하부 기판(200) 사이에 압착되는 이방성 전도 필름(ACF)(100)에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 1, an anisotropic conductive film (ACF) 100 pressed between the upper substrate 210 and the lower substrate 200 will be described in more detail.

일 실시예에 따른 상부 기판(210)과 하부 기판(200) 사이에 압착되는 이방성 전도 필름(ACF)(100)은 접착제 층(120) 및 도전 입자들(110)을 포함하여 이루어질 수 있다. The anisotropic conductive film (ACF) 100 pressed between the upper substrate 210 and the lower substrate 200 according to an embodiment may include the adhesive layer 120 and the conductive particles 110.

접착제 층(120)은 상부 기판(210)과 하부 기판(200) 사이에 배치될 수 있다. The adhesive layer 120 may be disposed between the upper substrate 210 and the lower substrate 200.

접착제 층(120)은 고분자 필름이 사용될 수 있으며, 일례로 아크릴(Acrylic) 계열 또는 에폭시(Epoxy) 계열을 사용할 수 있다. 또한 접착제 층(120)은 비전도성 필름(Non-conducting Film, NCF) 폴리머 접착제 층일 수 있으며, 열경화성 수지(Thermosetting Resin)로 이루어져 라미네이션 또는 이중 코팅 방법으로 형성될 수도 있다. 한편, 접착제 층은 폴리머 층과 폴리머 층의 상부 및 하부에 비전도성 필름(Non-conducting Film, NCF)의 폴리머 접착제 층이 라미네이션 또는 이중 코팅에 의해 형성될 수도 있다. 이 경우, 폴리머 층 내에 도전 입자들(110)이 구성될 수 있다. As the adhesive layer 120, a polymer film may be used. For example, an acrylic type or an epoxy type may be used. The adhesive layer 120 may be a non-conducting film (NCF) polymer adhesive layer, or may be formed of a thermosetting resin and laminated or double coated. On the other hand, the adhesive layer may be formed by lamination or double coating of a polymer adhesive layer of a non-conductive film (NCF) on the polymer layer and on the upper and lower sides of the polymer layer. In this case, the conductive particles 110 may be formed in the polymer layer.

도전 입자들(110)은 접착제 층(120) 내에 구성되어 상부 기판(210)의 전극(211)과 하부 기판(200)의 전극(201) 사이를 전기적으로 접속시키는 솔더(solder)가 코팅된 금속으로 이루어질 수 있다. 예컨대, 솔더(solder)는 주석(Sn)이 30~100%가 사용될 수 있고, 주석의 함량이 100% 미만일 경우 나머지는 은(Ag), 동(Cu), 납(Pb) 등의 납땜용 합금으로 이루어질 수 있다.The conductive particles 110 are formed in the adhesive layer 120 and are electrically connected to the electrodes 201 of the upper substrate 210 and the electrodes 201 of the lower substrate 200 by solder- ≪ / RTI > For example, when the content of tin is less than 100%, tin (Sn) may be used as the solder, and the remainder may be used as an alloy for soldering such as silver (Ag), copper (Cu), lead (Pb) ≪ / RTI >

여기에서 도전 입자들(110)은 구형으로 이루어질 수 있으나 타원형, 원통형, 다각 기둥형 등의 비구형으로 이루어질 수 있다. 예컨대 압력과 온도를 조절하는 간단한 방법에 의해 구형의 전도성 입자의 형태를 타원 형상으로 변경할 수 있다. Here, the conductive particles 110 may be spherical, but may be non-spherical such as elliptical, cylindrical, or polygonal. For example, the shape of spherical conductive particles can be changed to an elliptical shape by a simple method of controlling pressure and temperature.

도전 입자들(110)은 솔더(solder)가 코팅된 금속 입자로 이루어질 수 있으며, 이 때 사용되는 금속 입자는 경도가 높은 금속 입자(금속 볼)을 이용함으로써 갭(gap)의 크기를 높여 솔더 조인트(solder joint)의 신뢰성을 높일 수 있다. 예컨대 경도가 높은 금속 입자는 니켈(Ni)로 이루어진 금속 입자일 수 있으며, 니켈(Ni)을 포함하는 금속 입자가 될 수도 있다. 한편 금속 입자는 니켈(Ni)뿐 아니라 동(Cu) 등 경도가 높아 스페이서(spacer) 기능을 하는 금속 입자가 사용될 수 있다. The conductive particles 110 may be made of metal particles coated with a solder. The metal particles used at this time may be metal particles (metal balls) having a high hardness to increase the size of the gap, the reliability of the solder joint can be enhanced. For example, the metal particles having high hardness may be metal particles made of nickel (Ni), or metal particles containing nickel (Ni). On the other hand, the metal particles may be not only nickel (Ni) but also metal particles having high hardness such as copper (Cu) and serving as a spacer.

다시 말하면, 도전 입자들(110)은 니켈(Ni) 또는 동(Cu) 등으로 이루어진 금속 도전 입자에 솔더(solder)를 전해 또는 무전해 도금하거나 기상 코팅하여 형성될 수 있다. In other words, the conductive particles 110 may be formed by electrolytically or electrolessly plating or vapor-coating a solder on metal conductive particles made of nickel (Ni) or copper (Cu) or the like.

예를 들어 도전 입자들(110)은 니켈(Ni)로 이루어진 금속 도전 입자에 솔더(solder)를 도금하여 형성될 수 있다. 더 구체적으로 도전 입자들(110)은 스페이서 니켈 입자(spacer Ni particles)에 솔더(solder)가 코팅된 도전 입자들(110)로 이루어질 수 있다. 이 때, 별개의 니켈 스페이서(Ni spacer)와 솔더 볼(solder ball)이 아닌, 니켈 스페이서(Ni spacer)에 코팅된 솔더(solder)의 개념으로써, 한 가지의 볼로 스페이서(spacer)와 조인트(joint) 형성의 두 가지 효과를 얻을 수 있다. 또한 도전 입자들(110)은 스페이서 니켈 입자(spacer Ni particles)뿐 아니라, 스페이서 동 입자(spacer Cu particles)에 솔더(solder)가 코팅된 도전 입자들(110)로 이루어질 수 있다.For example, the conductive particles 110 may be formed by plating a solder on metal conductive particles made of nickel (Ni). More specifically, the conductive particles 110 may be composed of conductive particles 110 coated with solder on spacer Ni particles. At this time, as a concept of a solder coated on a nickel spacer (not a separate Ni spacer and solder ball), a ball spacer and a joint ) Can be obtained. The conductive particles 110 may be composed of spacer Ni particles as well as conductive particles 110 coated with solder on spacer Cu particles.

도전 입자들(110)은 접속 공정 후 상부 기판(210)의 전극(211) 및 하부 기판(200)의 전극(201) 간 거리를 확보하고 솔더(solder)의 주 성분인 주석(Sn) 확산에 의한 소모를 늦추기 위해 스페이서 니켈 입자(spacer Ni particles) 또는 스페이서 동 입자(spacer Cu particles)로 인하여 접속 공정 후에도 두 전극 간 거리에서 소정의 갭(gap)의 크기를 확보할 수 있다. The conductive particles 110 secure the distance between the electrode 211 of the upper substrate 210 and the electrode 201 of the lower substrate 200 after the connection process and the tin (Sn) diffusion which is the main component of the solder It is possible to secure a predetermined gap size between the two electrodes after the connection process due to the spacer Ni particles or the spacer Cu particles in order to reduce the consumption by the spacer.

또한, 도전 입자들(110)은 높은 신뢰성, 높은 커런트 캐링(current carrying) 특성, 및 낮은 접속 저항을 갖도록 솔더(solder)가 코팅된 금속으로 이루어져 솔더(solder)와 상부 기판(210)의 전극(211) 및 하부 기판(200)의 전극(201) 사이에 금속 접합에 의한 금속화학 접속을 이루도록 할 수 있다. The conductive particles 110 are made of a solder-coated metal so as to have a high reliability, a high current carrying characteristic, and a low contact resistance, and are electrically connected to the solder (solder) 211 and the electrode 201 of the lower substrate 200 by metal bonding.

도전 입자들(110)은 전기적 및 기계적으로 높은 성능을 갖도록 내부의 금속의 물리적 접속과 솔더(solder)의 금속화학 접속이 동시에 이루어질 수 있다. The conductive particles 110 may be simultaneously made of the physical connection of the internal metal and the metal chemical connection of the solder so as to have high electrical and mechanical performance.

도전 입자들(110)은 솔더(solder)를 용융(melting)시킴에 따라 기판의 평탄도에 민감하지 않은 것을 특징으로 할 수 있다. The conductive particles 110 may be characterized in that they are not sensitive to the flatness of the substrate as the solder is melted.

접착제 층(120) 내에 분포되는 도전 입자들(110)은 전극 사이에서 다수의 도전 입자들(110)이 서로 닿지 않을 정도의 함량으로 구성되어, 압착 후에도 적절한 간격으로 배치되어 서로 뭉치지 않고 분산되도록 할 수 있다.The conductive particles 110 distributed in the adhesive layer 120 are formed in such a degree that a plurality of conductive particles 110 do not contact each other between the electrodes and are arranged at appropriate intervals even after the pressing to be dispersed without aggregation .

이러한 도전 입자들(110)을 포함하는 이방성 전도 필름은 솔더(solder)가 코팅된 금속으로 이루어지는 도전 입자들(110)로 인해 미세 피치 또는 극미세 피치화된 상부 기판(210) 및 하부 기판(200)에 적용 가능하다. 즉, 니켈(Ni)과 같은 경도가 높은 금속 입자에 솔더(solder)를 코팅함으로써 전기적 성능이 향상되고 기계적 신뢰성이 증가하며, 미세 피치/극미세 피치에 적용할 수 있다.
The anisotropic conduction films including the conductive particles 110 may be formed on the upper substrate 210 and the lower substrate 200, which are fine pitch or finely pitch-formed by the conductive particles 110 made of metal coated with solder. ). That is, by coating a solder on metal particles having high hardness such as nickel (Ni), electrical performance is improved, mechanical reliability is increased, and fine pitch / fine pitch can be applied.

도 2는 일 실시예에 따른 솔더 코팅된 금속 도전 입자를 사용한 이방성 전도 필름의 접속 상태를 나타내는 도면이다. 2 is a view showing a connection state of an anisotropic conductive film using solder-coated metal conductive particles according to one embodiment.

도 2를 참조하면, 솔더 코팅된 금속 도전 입자를 사용한 이방성 전도 필름의 접속 상태를 나타내는 것으로, 이방성 전도 필름(ACF)(100)을 포함하는 구조체를 나타낼 수 있다. 예컨대 이방성 전도 필름(ACF)(100)을 포함하는 구조체는 솔더(solder)를 코팅한 니켈(Ni) 도전 입자를 사용한 이방성 전도 필름(ACF)(100)을 포함하는 구조체가 될 수 있다. Referring to FIG. 2, a connection structure of an anisotropic conductive film using solder-coated metal conductive particles is shown, which may be a structure including an anisotropic conductive film (ACF) 100. For example, the structure including the anisotropic conductive film (ACF) 100 may be a structure including an anisotropic conductive film (ACF) 100 using solder-coated nickel (Ni) conductive particles.

이방성 전도 필름(ACF)(100)을 포함하는 구조체는 상부 기판(210)과 하부 기판(200)의 사이에 도전 입자가 함유된 이방성 전도 필름(ACF)(100)을 열과 압력을 가하여 위아래 수십 ㎛ 두께의 전극 사이에 도전 입자들(110)을 통해 전기적인 접속을 이루도록 할 수 있다. 이 때, 이방성 전도 필름(ACF)(100)을 상부 기판(210)과 하부 기판(200)의 사이에 압착시키기 위해 히트 툴(300)이 사용될 수 있으며, 히트 툴(300)과 상부 기판(210) 사이에는 인터포저(interposer)가 형성될 수 있다. The structure including the anisotropic conductive film (ACF) 100 is formed by applying heat and pressure to an anisotropic conductive film (ACF) 100 containing conductive particles between the upper substrate 210 and the lower substrate 200, So that electrical connection can be made between the thick electrodes through the conductive particles 110. In this case, a heat tool 300 may be used to press the anisotropic conductive film (ACF) 100 between the upper substrate 210 and the lower substrate 200, and the heat tool 300 and the upper substrate 210 An interposer may be formed.

아래에서 도 2를 참조하여 이방성 전도 필름(ACF)(100)을 포함하는 구조체에 대해 보다 구체적으로 설명한다. The structure including the anisotropic conductive film (ACF) 100 will be described in more detail below with reference to FIG.

일 실시예에 따른 이방성 전도 필름을 포함하는 구조체는 상부 기판(210), 하부 기판(200), 이방성 전도 필름(ACF)(100)을 포함하여 이루어질 수 있다. 이방성 전도 필름(ACF)(100)은 접착제 층(120) 및 도전 입자들(110)을 포함하여 이루어질 수 있다. 여기에서 이방성 전도 필름(ACF)(100)은 도 1을 참조하여 상세히 설명하였으므로 간단히 설명하기로 한다. The structure including the anisotropic conductive film according to one embodiment may include an upper substrate 210, a lower substrate 200, and an anisotropic conductive film (ACF) 100. The anisotropic conductive film (ACF) 100 may include an adhesive layer 120 and conductive particles 110. Herein, the anisotropic conductive film (ACF) 100 has been described in detail with reference to FIG. 1 and will be briefly described.

상부 기판(210)은 하부에 전극이 형성될 수 있다. 예를 들어 상부 기판(210)은 연성 기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB)으로 이루어질 수 있다. 또한 상부 기판(210)은 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board, PCB), 글래스 칩(glass, chip) 기판 등의 다양한 기판이 사용될 수 있다. The upper substrate 210 may have electrodes formed thereunder. For example, the upper substrate 210 may be formed of a flexible printed circuit board (FPCB). The upper substrate 210 may be a printed circuit board (PCB), a glass chip substrate, or the like.

하부 기판(200)은 상부에 전극이 형성될 수 있다. 예를 들어 하부 기판(200)은 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board, PCB)으로 이루어질 수 있다. 또한 하부 기판(200)은 연성 기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB), 글래스 칩(glass, chip) 기판 등의 다양한 기판이 사용될 수 있다.An electrode may be formed on the upper substrate 200. For example, the lower substrate 200 may be a printed circuit board (PCB). The lower substrate 200 may be a flexible substrate such as a flexible printed circuit board (FPCB), a glass chip substrate, or the like.

여기에서 상부 기판(210) 및 하부 기판(200)은 전자기기의 소형화에 따라 미세 피치 또는 극미세 피치화된 기판으로 이루어질 수 있다. Here, the upper substrate 210 and the lower substrate 200 may be formed of fine pitch or extremely fine pitch substrates as the size of electronic equipment is reduced.

이방성 전도 필름(ACF)(100)은 상부 기판(210)과 하부 기판(200) 사이에 압착되는 것으로, 접착제 층(120) 및 도전 입자들(110)을 포함하여 이루어질 수 있다. The anisotropic conductive film (ACF) 100 is pressed between the upper substrate 210 and the lower substrate 200 and may include the adhesive layer 120 and the conductive particles 110.

이방성 전도 필름(ACF)(100)은 상부 기판(210)과 하부 기판(200) 사이에 배치되는 접착제 층(120)과, 접착제 층(120) 내에 구성되어 상부 기판(210)의 전극(211)과 하부 기판(200)의 전극(201) 사이를 전기적으로 접속시키는 솔더(solder)가 코팅된 금속으로 이루어지는 도전 입자들(110)을 포함하여 이루어질 수 있다. The anisotropic conductive film (ACF) 100 includes an adhesive layer 120 disposed between the upper substrate 210 and the lower substrate 200, an electrode 211 formed in the adhesive layer 120, And conductive particles 110 made of a metal coated with solder for electrically connecting between the electrodes 201 of the lower substrate 200 and the electrodes 201 of the lower substrate 200.

도전 입자들(110)은 니켈(Ni) 또는 동(Cu) 등으로 이루어진 금속 도전 입자에 솔더(solder)를 전해 또는 무전해 도금하거나 기상 코팅하여 형성될 수 있다. 더 구체적으로, 도전 입자들(110)은 스페이서 니켈 입자(spacer Ni particles)에 솔더(solder)가 코팅된 도전 입자들(110)로 이루어질 수 있다. 이 때, 별개의 니켈 스페이서(Ni spacer)와 솔더 볼(solder ball)이 아닌, 니켈 스페이서(Ni spacer)에 코팅된 솔더(solder)의 개념으로써, 한 가지의 볼로 스페이서(spacer)와 조인트(joint) 형성의 두 가지 효과를 얻을 수 있다. 또한 도전 입자들(110)은 스페이서 니켈 입자(spacer Ni particles)뿐 아니라, 스페이서 동 입자(spacer Cu particles)에 솔더(solder)가 코팅된 도전 입자들(110)로 이루어질 수 있다.The conductive particles 110 may be formed by electroplating, electroless plating or vapor-coating a solder on metal conductive particles made of nickel (Ni) or copper (Cu). More specifically, the conductive particles 110 may be composed of conductive particles 110 coated with solder on spacer Ni particles. At this time, as a concept of a solder coated on a nickel spacer (not a separate Ni spacer and solder ball), a ball spacer and a joint ) Can be obtained. The conductive particles 110 may be composed of spacer Ni particles as well as conductive particles 110 coated with solder on spacer Cu particles.

도전 입자들(110)은 상부 기판(210)의 전극(211) 및 하부 기판(200)의 전극(201) 간 거리를 확보하고 솔더(solder)의 주 성분인 주석(Sn) 확산에 의한 소모를 늦추기 위해 스페이서 니켈 입자(spacer Ni particles) 또는 스페이서 동 입자(spacer Cu particles)로 인해 소정의 갭(gap)의 크기를 확보할 수 있다. The conductive particles 110 secure the distance between the electrode 211 of the upper substrate 210 and the electrode 201 of the lower substrate 200 and consume the tin (Sn) diffusion, which is the main component of the solder, It is possible to secure a predetermined gap size due to the spacer Ni particles or the spacer Cu particles in order to slow down.

도전 입자들(110)은 높은 신뢰성, 높은 커런트 캐링(current carrying) 특성, 및 낮은 접속 저항을 갖도록 솔더(solder)가 코팅된 금속으로 이루어져 솔더(solder)와 상부 기판(210)의 전극(211) 및 하부 기판(200)의 전극(201) 사이에 금속 접합에 의한 금속화학 접속을 이루는 동시에, 내부의 금속은 상부 기판(210)의 전극(211) 및 하부 기판(200)의 전극(201)과 물리적 접속을 이루도록 할 수 있다. The conductive particles 110 are made of solder-coated metal so as to have a high reliability, a high current carrying characteristic, and a low contact resistance, and are electrically connected to the electrodes 211 of the solder and the upper substrate 210, And the electrodes 201 of the lower substrate 200 and the electrodes 201 of the lower substrate 200 are connected to each other by metal bonding between the electrodes 201 of the upper substrate 210 and the electrodes 201 of the lower substrate 200, Physical connection can be established.

이방성 전도 필름은 솔더(solder)가 코팅된 금속으로 이루어지는 도전 입자들(110)로 인해 미세 피치 또는 극미세 피치화된 상부 기판(210) 및 하부 기판(200)에 적용 가능하다. The anisotropic conductive film is applicable to the upper substrate 210 and the lower substrate 200 which are fine pitch or finely pitch-changed due to the conductive particles 110 made of a metal coated with a solder.

이와 같이, 실시예들에 따르면 상하부 전극 사이의 충분한 전극 간격을 보장하기 위해서 니켈(Ni) 또는 동(Cu)과 같이 스페이서(spacer)용으로 사용되는 금속 입자에 솔더(solder)를 코팅함으로써, 일정한 전극 간격을 얻는 동시에 솔더(solder)의 금속간 접합을 구현하여 안정적인 솔더 조인트(solder joint)를 얻을 수 있다. As described above, according to the embodiments, the solder is coated on the metal particles used for the spacer such as nickel (Ni) or copper (Cu) in order to ensure a sufficient electrode interval between the upper and lower electrodes, A stable solder joint can be obtained by realizing the inter-metal bonding of the solder while obtaining the electrode interval.

또한, 니켈(Ni) 또는 동(Cu)과 같은 스페이서(spacer)용 금속 입자에 솔더(solder)를 코팅함으로써, 전기적 성능이 향상되고 기계적 신뢰성이 증가하며 미세 피치 또는 극미세 피치에 적용 가능하다. Further, by coating a solder on metal particles for a spacer such as nickel (Ni) or copper (Cu), electrical performance is improved, mechanical reliability is increased, and it is applicable to fine pitch or fine pitch.

기존 솔더 볼(solder ball)을 사용할 때 갭(gap)의 크기를 확보하기 위한 니켈 스페이서(Ni spacer) 입자 또는 동 스페이서(Cu spacer)를 첨가할 필요가 없으므로 전체 도전 입자의 함량을 줄임으로써 재료 비용 절감이 가능하다. It is not necessary to add nickel spacer particles or copper spacer to secure a gap size when using an existing solder ball, and therefore, by reducing the content of the entire conductive particles, Reduction is possible.

한편, 기존의 니켈(Ni), 솔더(solder) 등 금속 볼(metal ball)이 사용되거나 니켈(Ni), 금(Gold)이 도금되어 있는 폴리머 볼(polymer ball)이 들어간 이방성 전도 필름(ACF)을 사용할 경우, 앞에서 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한 바와 같이, 솔더 조인트(solder joint)의 신뢰성 문제와 도전성 볼들의 포획 문제가 발생된다. 이러한 솔더 조인트(solder joint)의 신뢰성 문제와 도전성 볼들의 포획 문제를 해결하기 위해서 기존 스페이서(spacer)로 사용되는 니켈(Ni)과 같은 금속 도전 입자에 솔더(solder)를 도금 등과 같은 방법으로 코팅하는 방법을 사용할 수 있다. On the other hand, anisotropic conductive films (ACF) containing a polymer ball in which a metal ball such as Ni, a solder, or the like is used, or nickel (Ni) The problems of reliability of the solder joint and trapping of the conductive balls are generated as described above with reference to Figs. 7 and 8. In order to solve the reliability problem of the solder joint and the problem of trapping the conductive balls, solder is coated on the metal conductive particles such as nickel (Ni) used as a conventional spacer by a method such as plating Method can be used.

도 3은 일 실시예에 따른 니켈(Ni) 입자에 주석(Sn)을 도금한 도전 입자를 설명하기 위한 도면이다. 3 is a view for explaining conductive particles obtained by plating tin (Sn) on nickel (Ni) particles according to an embodiment.

도 3을 참조하면, 실제 니켈(Ni) 입자에 주석(Sn) 도금층이 형성된 사진으로, 니켈(Ni) 입자에 주석(Sn)을 도금한 도전 입자를 나타낸다. 이렇게 스페이서 니켈 입자(spacer Ni particles)에 솔더(solder)가 코팅된 도전 볼을 사용하게 됨으로써, 스페이서 니켈 입자(spacer Ni particles)로 인해 일정한 갭(gap)의 크기를 보장하고, 높은 갭(gap)의 크기를 유지함으로써 주석(Sn) 확산에 의한 소모를 늦출 수 있다. 또한 니켈(Ni)의 물리적 접속과 솔더(solder)의 금속화학 접속이 동시에 이루어져 전기적, 기계적으로 더 높은 성능과 신뢰성을 얻을 수 있게 된다. 더불어 기존 솔더 볼(solder ball)을 사용할 때 갭(gap)의 크기를 위해 스페이서(spacer) 기능을 하는 니켈(Ni) 볼을 사용할 필요가 없어서 도전 입자의 함량을 줄일 수 있다.
Referring to FIG. 3, there is shown a photograph of an actual nickel (Ni) particle having a tin (Sn) plated layer formed thereon, in which nickel (Ni) particles are plated with tin (Sn). By using the conductive balls coated with the solder on the spacer Ni particles, it is possible to ensure a certain gap size due to the spacer Ni particles and to provide a high gap, The consumption by tin (Sn) diffusion can be delayed. In addition, physical connection of nickel (Ni) and metal chemical connection of solder are performed at the same time, so that higher performance and reliability can be obtained electrically and mechanically. In addition, when using a conventional solder ball, it is not necessary to use a nickel (Ni) ball which functions as a spacer for the size of a gap, so that the content of the conductive particles can be reduced.

도 4는 일 실시예에 따른 솔더 코팅된 금속 도전 입자를 사용한 이방성 전도 필름의 솔더 조인트 형상을 나타내는 도면이다. 4 is a view showing a solder joint shape of an anisotropic conductive film using solder-coated metal conductive particles according to an embodiment.

도 4a 및 도 4c는 니켈(Ni) 입자에 주석(Sn)을 도금한 도전 입자를 사용한 이방성 전도 필름(ACF)을 사용한 실제 솔더 조인트 형상을 나타내고, 도 4b는 도 4a의 부분 확대도이고, 도 4d는 도 4c의 부분 확대도를 나타낸다. 4A and 4C show an actual solder joint shape using an anisotropic conductive film (ACF) using conductive particles in which nickel (Ni) particles are plated with tin (Sn). Fig. 4B is a partially enlarged view of Fig. 4D shows a partial enlarged view of FIG. 4C.

이상과 같이 실시예들은 기존에 없던 솔더가 코팅된 금속입자를 사용한 새로운 이방성 전도 필름으로, 우수한 전기 접속 성능, 우수한 신뢰성, 미세 피치/극미세 피치를 요구하는 차세대 전자기기의 전기 접속재료로 사용할 수 있다.As described above, the embodiments are novel anisotropic conductive films using solder-coated metal particles which can not be used as electrical connection materials for next generation electronic devices requiring excellent electrical connection performance, excellent reliability, and fine pitch / fine pitch have.

또한, 실시예들은 기존의 이방성 전도 필름에 사용되는 니켈(Ni)과 같은 금속 입자에 솔더(solder)를 코팅함으로써 전기적 성능이 향상되고 기계적 신뢰성이 증가하며, 미세 피치/극미세 피치에 적용할 수 있다.In addition, the embodiments improve the electrical performance and increase the mechanical reliability by coating the solder on metal particles such as nickel (Ni) used in conventional anisotropic conductive films, and can be applied to fine pitch / fine pitch have.

그리고, 실시예들은 기존 솔더 볼(solder ball)을 사용할 때 갭(gap)의 크기를 확보하기 위해 스페이서 니켈 입자(spacer Ni particles)를 동시에 사용할 필요가 없어서 전체 도전 입자의 함량을 줄임으로써 종래의 이방성 전도 필름에 비해 이방성 전도 필름(ACF) 재료 비용 절감이 가능하다.
In addition, the embodiments do not require the use of spacer Ni particles at the same time in order to secure a gap size when using a conventional solder ball, thereby reducing the content of the entire conductive particles, It is possible to reduce the cost of anisotropic conductive film (ACF) material compared to conductive film.

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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. For example, it is to be understood that the techniques described may be performed in a different order than the described methods, and / or that components of the described systems, structures, devices, circuits, Lt; / RTI > or equivalents, even if it is replaced or replaced.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

Claims (13)

상부 기판과 하부 기판 사이에 압착되는 이방성 전도 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF)에 있어서,
상기 상부 기판과 하부 기판 사이에 배치되는 접착제 층; 및
상기 접착제 층 내에 구성되어 상기 상부 기판의 전극과 상기 하부 기판의 전극 사이를 전기적으로 접속시키는 솔더(solder)가 코팅된 금속으로 이루어지는 도전 입자들
을 포함하고,
상기 도전 입자들은,
스페이서 니켈 입자(spacer Ni particles)에 솔더(solder)가 코팅된 도전 입자들로 이루어지며, 소정의 경도를 갖는 상기 스페이서 니켈 입자(spacer Ni particles)를 사용하여 상기 상부 기판의 전극 및 상기 하부 기판의 전극 간 거리를 확보함에 따라 상하 전극 간의 소정의 갭(gap)의 크기를 보장하고, 상기 솔더(solder)의 주 성분인 주석(Sn) 확산에 의한 소모를 늦추고, 상기 스페이서 니켈 입자에 솔더(solder)를 전해 또는 무전해 도금하거나 기상 코팅하여 형성되고, 신뢰성, 커런트 캐링(current carrying) 특성, 및 낮은 접속 저항을 갖도록 상기 솔더(solder)가 코팅된 금속으로 이루어져 상기 솔더(solder)와 상기 상부 기판의 전극 및 상기 하부 기판의 전극 사이에 금속 접합에 의한 금속화학 접속을 이루고, 소정의 전기적 및 기계적 성능을 갖도록 내부의 상기 금속의 물리적 접속과 상기 솔더(solder)의 금속화학 접속이 동시에 이루어지고, 솔더(solder)를 용융(melting)시킴에 따라 기판의 평탄도에 민감하지 않고,
상기 이방성 전도 필름은,
상기 솔더(solder)가 코팅된 금속으로 이루어지는 도전 입자들로 인해 미세 피치 또는 극미세 피치화된 상기 상부 기판 및 상기 하부 기판에 적용 가능한 것
을 특징으로 하는 이방성 전도 필름.
An anisotropic conductive film (ACF), which is pressed between an upper substrate and a lower substrate,
An adhesive layer disposed between the upper substrate and the lower substrate; And
Conductive particles made of a metal coated on the adhesive layer and electrically connected between the electrodes of the upper substrate and the electrodes of the lower substrate,
/ RTI >
The conductive particles,
The present invention relates to a method of manufacturing an electrode of an upper substrate and a lower electrode of a lower substrate using spacer nickel particles each having a predetermined hardness and formed of conductive particles coated with solder on spacer Ni particles, As the distance between the electrodes is ensured, a predetermined gap between the upper and lower electrodes is ensured, consumption of tin (Sn), which is a main component of the solder, is slowed and solder The solder is formed of a metal coated with a solder so as to have reliability, current carrying property, and low contact resistance, and is formed by electrolytic or electroless plating or vapor coating, A metal chemical connection is made between the electrode of the lower substrate and the electrode of the lower substrate by metal bonding, and the physical and / The connection and the metal chemical connection of the solder are simultaneously performed and the solder is not susceptible to the flatness of the substrate as the solder is melted,
The anisotropic conductive film may have a thickness
Applicable to the upper substrate and the lower substrate which are fine pitch or very fine pitch due to the conductive particles made of the metal coated with the solder
And an anisotropic conductive film.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 전극이 구성되는 상부 기판;
전극이 구성되는 하부 기판; 및
상기 상부 기판과 하부 기판 사이에 압착되는 이방성 전도 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF)
을 포함하고,
상기 이방성 전도 필름은,
상기 상부 기판과 하부 기판 사이에 배치되는 접착제 층; 및
상기 접착제 층 내에 구성되어 상기 상부 기판의 전극과 상기 하부 기판의 전극 사이를 전기적으로 접속시키는 솔더(solder)가 코팅된 금속으로 이루어지는 도전 입자들
을 포함하고,
상기 도전 입자들은,
스페이서 니켈 입자(spacer Ni particles)에 솔더(solder)가 코팅된 도전 입자들로 이루어지며, 소정의 경도를 갖는 상기 스페이서 니켈 입자(spacer Ni particles)를 사용하여 상기 상부 기판의 전극 및 상기 하부 기판의 전극 간 거리를 확보함에 따라 상하 전극 간의 소정의 갭(gap)의 크기를 보장하고, 상기 솔더(solder)의 주 성분인 주석(Sn) 확산에 의한 소모를 늦추고, 상기 스페이서 니켈 입자에 솔더(solder)를 전해 또는 무전해 도금하거나 기상 코팅하여 형성되고, 신뢰성, 커런트 캐링(current carrying) 특성, 및 낮은 접속 저항을 갖도록 상기 솔더(solder)가 코팅된 금속으로 이루어져 상기 솔더(solder)와 상기 상부 기판의 전극 및 상기 하부 기판의 전극 사이에 금속 접합에 의한 금속화학 접속을 이루고, 소정의 전기적 및 기계적 성능을 갖도록 내부의 상기 금속의 물리적 접속과 상기 솔더(solder)의 금속화학 접속이 동시에 이루어지고, 솔더(solder)를 용융(melting)시킴에 따라 기판의 평탄도에 민감하지 않고,
상기 기판 및 상기 하부 기판은 미세 피치 또는 극미세 피치화된 기판으로 이루어지고,
상기 이방성 전도 필름은,
상기 솔더(solder)가 코팅된 금속으로 이루어지는 도전 입자들로 인해 미세 피치 또는 극미세 피치화된 상기 상부 기판 및 상기 하부 기판에 적용 가능한 것
을 특징으로 하는 이방성 전도 필름을 포함하는 구조체.
An upper substrate on which electrodes are formed;
A lower substrate on which electrodes are formed; And
An anisotropic conductive film (ACF) pressed between the upper substrate and the lower substrate,
/ RTI >
The anisotropic conductive film may have a thickness
An adhesive layer disposed between the upper substrate and the lower substrate; And
Conductive particles made of a metal coated on the adhesive layer and electrically connected between the electrodes of the upper substrate and the electrodes of the lower substrate,
/ RTI >
The conductive particles,
The present invention relates to a method of manufacturing an electrode of an upper substrate and a lower electrode of a lower substrate using spacer nickel particles each having a predetermined hardness and formed of conductive particles coated with solder on spacer Ni particles, As the distance between the electrodes is ensured, a predetermined gap between the upper and lower electrodes is ensured, consumption of tin (Sn), which is a main component of the solder, is slowed and solder The solder is formed of a metal coated with a solder so as to have reliability, current carrying property, and low contact resistance, and is formed by electrolytic or electroless plating or vapor coating, A metal chemical connection is made between the electrode of the lower substrate and the electrode of the lower substrate by metal bonding, and the physical and / The connection and the metal chemical connection of the solder are simultaneously performed and the solder is not susceptible to the flatness of the substrate as the solder is melted,
Wherein the substrate and the lower substrate are made of fine pitch or extremely fine pitch substrates,
The anisotropic conductive film may have a thickness
Applicable to the upper substrate and the lower substrate which are fine pitch or very fine pitch due to the conductive particles made of the metal coated with the solder
≪ / RTI > wherein the anisotropic conductive film comprises an anisotropic conductive film.
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