KR102018042B1

KR102018042B1 - 이방 도전성 필름 및 접속 구조체

Info

Publication number: KR102018042B1
Application number: KR1020177014948A
Authority: KR
Inventors: 시게유키 요시자와; 마사오 사이토; 야스시 아쿠츠
Original assignee: 데쿠세리아루즈 가부시키가이샤
Priority date: 2015-03-20
Filing date: 2016-03-18
Publication date: 2019-09-04
Also published as: HK1245509A1; US20180022968A1; KR20170081212A; WO2016152791A1; CN114582545A; CN107431294A

Abstract

접속 단자가 파인 피치여도 도전 입자 (2) 를 충분히 포착할 수 있고, 또한 쇼트를 억제할 수 있는 이방 도전성 필름 (1A) 을 제공한다. 이방 도전성 필름 (1A) 이, 절연 접착제층 (3) 에 도전 입자 (2) 를 함유한다. 도전 입자 (2) 의 애스펙트비는 1.2 이상이고, 평면에서 보았을 때 도전 입자 (2) 끼리가 비접촉으로 분산되어 있고, 이방 도전성 필름 (1A) 의 필름면과 도전 입자 (2) 의 길이 방향이 이루는 각도가 40˚ 미만이다.

Description

이방 도전성 필름 및 접속 구조체{ANISOTROPIC CONDUCTIVE FILM AND CONNECTION STRUCTURE}

본 발명은 이방 도전성 필름, 및 이방 도전성 필름을 사용하여 접속된 접속 구조체에 관한 것이다.

이방 도전성 필름은, 액정 패널, 유기 EL 패널 등의 표시 패널의 유리 기판과 플렉시블 인쇄 회로 (FPC) 기판의 접속이나, IC 칩 등의 전자 부품의 기판에 대한 실장 등에 널리 사용되고 있다.

예를 들어, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 표시 패널의 유리 기판에 접속되는 FPC 기판 (100) 의 상당수는, 그 한 변에 폭 20 ㎛ 이상 600 ㎛ 이하, 길이 1000 ㎛ 이상 3000 ㎛ 이하, 높이 0.1 ㎛ 이상 500 ㎛ 이하의 다수의 가늘고 긴 범프 (110) 가 수십 ㎛ 이상 수백 ㎛ 이하의 피치로 배열 형성된 범프군을 가지고 있고, 이와 같은 FPC 기판의 범프군과 표시 패널을 접속하는 경우, 먼저, 유리 기판에 대해 이방 도전성 필름을 임시로 붙이고, 그 위에 FPC 기판을 범프 형성면측으로부터 재치 (載置) 하고, 평탄한 가압면을 갖는 폭이 넓은 열가압 툴을 유리 기판에 대해 평행이 되도록 조정한 후, FPC 기판측으로부터 열압착 처리를 실시함으로써, FPC 기판과 유리 기판을 이방 도전성 접속하는 것이 실시된다.

그러나, 도 7a 에 나타내는 바와 같이, 열가압 툴 (115) 을 유리 기판 (120) 에 대해 평행이 되도록 조정하고, 이방 도전성 필름 (1X) 을 개재하여 FPC 기판을 열압착했다고 하더라도, 열압착의 횟수를 거듭하면 그것들의 평행 관계가 어긋나고 (도 7b 참조), 열가압 툴 (115) 의 편방 닿음이 발생하고, 편방이 닿아 있는 측 (강하게 가압하고 있는 측) 과 편방이 닿아 있지 않은 측 (상대적으로 약하게 가압하고 있는 측) 에서, 후자측의 이방 도전성 접속부의 도통 저항값이 전자측의 이방 도전성 접속부에 비해 높아지는 경향이 있어, 범프에 의해 도통 저항값이 크게 편차가 생긴다는 문제가 있었다. 이 문제는, 최근의 표시 패널의 대형화의 흐름 속에서, FPC 기판 (100) 의 범프군의 폭 (범프군의 일단의 범프로부터 타단의 범프까지의 거리) (L) 이 수미터에 이르도록 되어 있고, 그에 따라 열가압 툴의 가압면 폭도 매우 넓어지기 때문에, 보다 현저해졌다.

이 문제 해결을 위해서, 열압착 처리마다 유리 기판에 대한 열가압 툴의 평행도를 조정하는 것을 생각할 수 있지만, 생산성을 현저하게 저하시킨다는 문제가 있다. 이에 대하여, 종래, 이방 도전성 필름의 두께 방향의 도전성과 면방향의 절연성을 양립시키기 위해서 사용되고 있는, 도전 입자보다 입자경이 작은 구상의 절연성 스페이서 (특허문헌 1) 를, 열가압 툴의 편방 닿음을 완화시켜, 도전 입자의 균일한 찌부러짐을 실현하기 위한 갭 스페이서로서 기능시키는 것이 기대되고 있다.

한편으로, 이방 도전성 필름을 IC 칩 등의 전자 부품의 실장에 사용하는 경우에는, 고밀도 실장의 관점에서, 이방 도전성 필름을 사용한 접속 구조체에 있어서의 도전 입자 포착 효율이나 접속 신뢰성을 향상시켜, 쇼트 발생률을 저하시키는 것이 요망되고 있다. 이에 대하여, 이방 도전성 필름의 절연 접착제층에, 복수의 도전 입자를 접촉 또는 근접시켜 배열시킨 입자 부위 (즉, 도전 입자 유닛) 를 격자상으로 배치하고, 그 도전 입자 유닛끼리의 간격을 전극 패턴에 따라 변경하는 것이 제안되어 있다 (특허문헌 2).

일본 공개특허공보 2006-335910호 일본 공표특허공보 2002-519473호

그러나, 유리 기판과 FPC 기판을 이방 도전성 접속함에 있어서, 이방 도전성 필름에 구상의 절연성 스페이서를 함유시켜도, 구상의 절연성 스페이서는 배선이나 범프에 넓은 면에서 접촉하지 않고 점 접촉하므로 열가압 툴의 가압력을 충분히 분산시킬 수 없다. 그 때문에 편방이 닿아 있지 않은 측의 이방 도전성 접속부의 도통 저항값이 예를 들어 4 Ω 이상으로 상승된다는 문제가 있었다.

또, 도전 입자와 절연성 스페이서는, 서로 재질이나 평균 입자경이 상이하기 때문에, 그것들을 이방 도전성 필름 중에 균일하게 분산시키는 것이 용이하다고는 할 수 없고, 또, 도전 입자와 절연성 스페이서가 이방 도전성 접속시에 중첩되어 초기 도통 특성이 저하되는 것이 염려된다.

한편, IC 칩 등의 전자 부품을 기판에 실장함에 있어서, 특허문헌 2 에 기재된 이방 도전성 필름을 사용하면, 이동도가 높은 구상의 도전 입자를 형 (型) 에 복수 개 충전함으로써 도전 입자 유닛을 형성하기 때문에, 도전 입자의 형으로의 충전율이나 형 내에 있어서의 도전 입자의 위치가 불안정해진다.

또, 구상의 도전 입자는, 이방 도전성 접속에 있어서 대향하는 단자 사이에 끼워질 때, 먼저, 도전 입자와 단자면이 점 접촉하기 때문에, 도전 입자의 중심이 대향하는 대향면 내에 존재하지 않으면 도전 입자가 단자 사이에서 벗어나기 때문에, 단자에 있어서의 도전 입자의 포착 효율이 높아지기 어렵다는 문제도 있다.

그 때문에, 특허문헌 2 에 기재된 이방 도전성 필름은 도통 신뢰성에 문제가 있었다.

이에 대하여, 본 발명은, 이방 도전성 필름을 사용하여 파인 피치의 IC 칩을 고밀도 실장하는 경우에도, 대형화한 표시 패널의 유리 기판과 FPC 기판을 접속하는 경우에도, 도전 입자가 충분히 포착되고, 또한 쇼트를 억제할 수 있으며, 나아가 편방 닿음에 의한 도통 저항의 편차를 저감시킬 수 있는 이방 도전성 필름의 제공을 과제로 한다.

본 발명자는, 이방 도전성 필름에 사용하는 도전 입자에 관한 것으로, 구상의 도전 입자를 형에 복수 개 충전하여 도전 입자 유닛을 형성하는 것 대신에, 특정값 이상의 애스펙트비를 갖는 도전 입자를 사용하면, 접속되는 단자에서의 도전 입자의 포착 면적을 크게 할 수 있기 때문에, 편방 닿음에 의한 도통 저항의 편차가 저감되고, 도통 신뢰성이 향상되는 것, 또 형을 사용하여 도전 입자를 배열시킴에 있어, 구상의 도전 입자에 비해 입자의 이동도가 낮아지므로, 소기의 배열로 도전 입자를 고정밀도로 배치할 수 있고, 배치 불량의 발생률이 저감되어, 이방 도전성 필름의 생산 효율이 향상되는 것을 알아내어, 본 발명을 상도하였다.

즉, 본 발명은, 절연 접착제층에 도전 입자를 함유하는 이방 도전성 필름으로서, 도전 입자의 애스펙트비가 1.2 이상이고, 평면에서 보았을 때 도전 입자끼리가 비접촉으로 분산되어 있고, 이방 도전성 필름의 필름면과 도전 입자의 장축 방향이 이루는 각도가 40˚ 미만인 이방 도전성 필름을 제공한다.

또, 본 발명은, 상기 서술한 이방 도전성 필름을 사용하여 제 1 전자 부품의 접속 단자와 제 2 전자 부품의 접속 단자를 이방 도전성 접속한 접속 구조체를 제공한다.

또한, 본 발명은, 상기 서술한 이방 도전성 필름으로 제 1 전자 부품을 제 2 전자 부품에 이방 도전성 접속하는 접속 방법으로서,

제 2 전자 부품에 대하여, 이방 도전성 필름을 임시로 붙이고, 임시로 붙여진 이방 도전성 필름에 대하여, 제 1 전자 부품을 탑재하고, 제 1 전자 부품측으로부터 열압착하는 접속 방법을 제공한다.

본 발명의 이방 도전성 필름에 의하면, 도전 입자가 특정값 이상의 애스펙트비를 갖기 때문에, 이방 도전성 접속시에 단자와 도전 입자가 점 접촉이 아니라 선 접촉함으로써, 이들 접촉 면적이 커져, 단자에 있어서의 도전 입자의 포착성을 향상시킬 수 있다.

또, 이 선 접촉에 의해, 열가압 툴에 의해 편방 닿음이 발생한 경우에도, 도전 입자의 장축 방향으로 가압력이 분산되므로, 범프나 배선을 손상시키는 경우가 없고, 도전 입자가 갭 스페이서로서 충분히 기능한다. 따라서, 열가압 툴이 편방이 닿은 경우에도, 편방이 닿은 측과 그렇지 않은 측의 쌍방에서 양호한 도통 저항값을 실현할 수 있다.

특히, 도전 입자를, 도전성 주상 (柱狀) 유리 입자로 형성한 경우에는, 이방 도전성 접속의 정도를, 입자의 압입뿐만 아니라, 유리 입자의 파쇄 상태에 따라서도 육안 관찰에 의해 용이하게 확인할 수 있다. 따라서, 검사 비용까지 포함한 전체의 이방 도전성 접속 비용의 저감이 가능해진다.

또, 이방 도전성 필름의 제조 공정에 있어서, 형에 도전 입자를 충전하여 도전 입자를 배열시키는 경우에, 도전 입자로서 특정값 이상의 애스펙트비를 갖는 입자를 사용하면 구상 입자에 비해 입자가 과도하게 이동하는 것을 억제할 수 있으므로, 도전 입자가 형으로부터 결락되기 어려워져, 도전 입자를 소기의 배열로 정밀하고 정확하게 배치할 수 있다.

또한, 본 발명의 이방 도전성 필름에 의하면, 평면에서 보았을 때 도전 입자끼리가 비접촉으로 분산되어 있기 때문에, 도전 입자가 특정값 이상의 애스펙트비를 가짐에도 불구하고, 이방 도전성 접속한 단자에 있어서의 쇼트의 발생을 저감시킬 수 있다.

또, 절연성 스페이서를 일부러 사용할 필요가 없어지므로, 이방 도전성 필름 중에 도전 입자를 균일하게 분산시키는 것이 용이해진다. 또, 재료 비용도 삭감된다. 또한, 이방 도전성 필름 중에 있어서 절연성 스페이서와 도전 입자의 중첩이 발생하지 않는다.

도 1a 는, 실시예의 이방 도전성 필름 (1A) 의 도전 입자의 평면도이다.
도 1b 는, 실시예의 이방 도전성 필름 (1A) 의 도전 입자의 단면도이다.
도 1c 는, 실시예의 이방 도전성 필름 (1A) 의 도전 입자의 단면도이다.
도 2a 는, 실시예의 이방 도전성 필름 (1B) 의 도전 입자의 평면도이다.
도 2b 는, 실시예의 이방 도전성 필름 (1B) 의 도전 입자의 단면도이다.
도 3a 는, 실시예의 이방 도전성 필름 (1C) 의 도전 입자의 평면도이다.
도 3b 는, 실시예의 이방 도전성 필름 (1C) 의 도전 입자의 단면도이다.
도 4 는, 실시예의 이방 도전성 필름 (1D) 의 투시 사시도이다.
도 5 는, 실시예의 이방 도전성 필름 (1E) 의 투시 사시도이다.
도 6 은, 플렉시블 인쇄 회로 기판의 범프 형성면의 확대도이다.
도 7a 는, 이방 도전성 접속의 개시시에, 서로 평행이 되도록 조정된 열가압 툴과 유리 기판의 단면도이다.
도 7b 는, 이방 도전성 접속시에, 편방이 닿아 있는 열가압 툴과 유리 기판의 단면도이다.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명을 상세하게 설명한다. 또한, 각 도면 중, 동일 부호는, 동일 또는 동등한 구성 요소를 나타내고 있다.

도 1a 는 본 발명의 일 실시예의 이방 도전성 필름 (1A) 에 있어서의 도전 입자 (2) 의 배치를 나타내는 평면도이고, 도 1b, 도 1c 는 그 단면도이다. 또, 도 2a 는 도전 입자의 배치가 상이한 실시예의 이방 도전성 필름 (1B) 의 평면도이고, 도 2b 는 그 단면도이다. 이들 이방 도전성 필름 (1A, 1B) 에서는 애스펙트비가 1.2 이상인 원주상 (圓柱狀) 의 도전 입자 (2) 가 사용되고 있고, 평면에서 보았을 때 도전 입자 (2) 끼리가 비접촉으로 절연 접착제층 (3) 에 분산되어 있다.

＜도전 입자의 재질＞

도전 입자 (2) 로는, 예를 들어, 주상의 유리 표면의 적어도 일부, 바람직하게는 전체면에 도전층을 형성한 도전성 주상 유리 입자를 사용할 수 있다. 이 도전층으로는, 무전해 도금, CVD 등의 수법에 의해 형성한, 금, 은, 니켈, 구리, ITO 등의 박막을 예시할 수 있다. 도전층의 두께는 통상적으로 5 ㎚ 이상이고, 바람직하게는 10 ∼ 800 ㎚, 보다 바람직하게는 100 ∼ 500 ㎚ 이다. 또한, 「표면의 적어도 일부」의 정도로는, 이방 도전성 접속이 가능한 한, 특별히 제한은 없다.

이와 같은 도전성 주상 유리 입자를 사용함으로써, 이방 도전성 접속시에 도전 입자에 과도한 가압력이 부하되어도 도전성 주상 유리 입자 자체의 파쇄에 의해 응력을 완화시킬 수 있다. 따라서, 열가압 툴에 의해 편방 닿음이 발생한 경우에 도전 입자가 갭 스페이서로서의 기능을 발휘하고, 범프나 배선의 손상을 방지하여, 양호한 도통 저항값을 실현할 수 있다. 또한, 이방 도전성 접속 후에 범프의 압흔을 확인할 때의 검사가 용이해진다. 또, 열에 의한 팽창 수축의 영향을 받기 어려워, 금속 이온에 의한 부식이나 금속 이온의 마이그레이션도 발생하지 않는다. 또한, 자외선 경화형의 절연성 접착제를 사용했을 때, 자외선을 어느 정도 투과시키기 때문에, 경화 부족이 일어나기 어렵다.

또, 도전 입자 (2) 로서, 수지 코어에 도전층을 형성한 것을 사용해도 된다. 수지 코어의 제조 공정에서는 수지 코어의 응집체가 얻어지는 경우가 있지만, 그 경우, 수지 코어의 응집체로부터, 상기 서술한 애스펙트비를 갖는 것을 분급하여 사용한다. 즉, 수지 코어의 제조 방법에 따라서는, 그 중간 공정에서 응집체 (2 차 입자) 가 얻어지는 경우가 있다. 그 경우에는, 응집된 수지 코어의 해쇄를 실시한다. 해쇄에서는, 용매의 건조시에 응집된 수지 코어의 응집체를, 입자 형상을 변형시키지 않고 풀어 내는 것이 바람직하다. 이와 같은 조작은, 해쇄되기 쉬워지도록 배합시에 미리 분산제나 표면 개질제를 첨가해도 되고, 입자 형상이 변형되기 어려운 해쇄 처리를 실시해도 된다. 해쇄 처리를 반복해도 되고, 해쇄 공정 사이나 전후에 분급해도 된다. 일례로서 기류식 미분쇄 장치를 사용함으로써 실시할 수 있다. 보다 구체적으로는, 탁상형 래버러토리 제트 밀 A-O JET MILL 이나 코제트 시스템 (모두 (주) 세이신 기업 제조) 등을 들 수 있다. 사이클론식의 회수 기구를 조합해도 된다. 이와 같은 수지 코어로는, 압축 변형이 우수한 플라스틱 재료로 형성한 것이 바람직하고, 예를 들어 (메트)아크릴레이트계 수지, 폴리스티렌계 수지, 스티렌-(메트)아크릴 공중합 수지, 우레탄계 수지, 에폭시계 수지, 페놀 수지, 아크릴로니트릴·스티렌 (AS) 수지, 벤조구아나민 수지, 디비닐벤젠계 수지, 스티렌계 수지, 폴리에스테르 수지 등으로 형성할 수 있다. 수지 코어가 압축 변형이 우수한 것에 의해, 이방 도전성 접속에 의해 단자에 형성된 입자의 압흔으로부터, 접속 상태를 평가하기 쉬워진다. 도전층은, 상기 서술한 바와 같이 무전해 도금 등 공지된 수법으로 형성할 수 있다. 도전층의 재질이나, 두께도 상기와 대략 동일하다.

표면에 돌기를 갖는 도전 입자의 경우, 돌기를 갖는 수지 코어의 응집체로부터 소정의 애스펙트비를 갖는 것을 분급하고, 그 표면에 도전층을 형성하면 된다. 또, 소정의 애스펙트비를 갖는 수지 코어를 분급한 후, 그 수지 코어에 돌기 입자를 형성해도 된다.

본 발명의 이방 도전성 필름은, 상기 서술한 도전 입자 외에, 공지된 이방 도전성 필름에 사용되고 있는, 니켈, 코발트, 은, 구리, 금, 팔라듐 등의 금속 입자, 땜납 등의 합금 입자, 금속 피복 수지 입자 등의 도전 입자를 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 함유할 수 있다.

＜도전 입자의 형상＞

· 애스펙트비

본 발명의 이방 도전성 필름에서는, 도전 입자 (2) 의 애스펙트비 (평균 장축 길이/평균 단축 길이) 가 1.2 이상, 바람직하게는 1.3 이상, 보다 바람직하게는 3 이상이고, 또, 바람직하게는 15 이하, 보다 바람직하게는 10 이하, 더욱 바람직하게는 5 이하이다. 애스펙트비가 지나치게 작으면 이방 도전성 접속시에 단자에 있어서의 도전 입자의 포착성을 향상시키지 못하고, 반대로 지나치게 크면 단자 사이 스페이스의 폭에 따라서는 쇼트가 발생하기 쉬워진다. 또 도전 입자 (2) 의 재질에 따라서는 취급이 곤란해지기 때문에, 이방 도전성 필름의 제조 비용 상승의 요인이 된다.

특히 도전 입자를 도전성 주상 유리 입자로 한 경우, 열가압 툴에 의한 가압력을 양호하게 분산시키는 점에서, 애스펙트비는, 바람직하게는 1.33 이상 20 이하, 보다 바람직하게는 1.67 이상 6.67 이하이다. 이 범위의 애스펙트비이면, 열가압 툴에 의한 가압력을 양호하게 분산시킬 수 있고, 또한 취급성이 양호해진다.

여기서, 애스펙트비란 도전 입자 (2) 의 평균 장축 길이와 평균 단축 길이의 비를 말한다. 도전 입자 (2) 가 원기둥, 각기둥 등의 주상인 경우, 장축 길이 (L1) 는 도전 입자 (2) 의 높이 방향 (즉, 길이 방향) 의 길이로, 화상 관찰형의 입도 분포 측정 장치를 사용하여 최대 길이로서 측정할 수 있다. 평균 장축 길이는, 예를 들어 임의의 50 개의 도전 입자의 최대 길이를 평균함으로써 산출한다. 단축 길이 (L2) 는 도전 입자 (2) 의 횡단면의 직경 중 가장 폭 넓은 길이로, 금속 현미경이나 전자 현미경 (SEM) 을 사용하여 측정할 수 있다. 평균 단축 길이는, 예를 들어 임의의 50 개의 단축 길이를 평균함으로써 산출한다. 이것도 금속 현미경이나 전자 현미경 (SEM) 을 사용하여 측정할 수 있다. 필름 내에 도전 입자가 함유되어 있는 경우에는, 평면에서 보는 관찰 및 단면 관찰을 실시하면 구할 수 있다. 또, 절연 접착제층과는 별도로 도전 입자만을 시료로 하여 측정하는 경우에는 도전 입자를 평탄한 면에 응집되지 않도록 재치하고, 평면에서 보는 관찰로부터 평균 장축 길이를 구할 수 있다. 이 때 평균 단축 길이는 측정 시료의 깊이 방향이 되는 것으로부터, 전자 현미경 (SEM) 의 초점 거리의 조정에 의해 구할 수 있다.

또한, 주상 도전 입자는, 그 종단면 형상이 사각형에 한정되지 않고, 측면이 폭 방향으로 부풀어 오른 형상이나, 상하의 단면이 길이 방향으로 부풀어 오른 형상도 포함된다. 이들 경우에도 상기 서술한 방법으로 애스펙트비를 구할 수 있고, 필름 중의 평균 장축 길이, 평균 단축 길이, 애스펙트비도 동일하게 구할 수 있다. 또, 측정은 레이저 스캔형의 삼차원 형상 측정 장치 KS-1100 ((주) 키엔스 제조) 에 의해 실시하는 것도 가능하다.

본 발명의 이방 도전성 필름에서는 도전 입자 (2) 의 애스펙트비를 상기 서술한 범위로 함으로써, 단자와 도전 입자 (2) 의 접촉 면적을 크게 하고, 단자에 있어서의 도전 입자 (2) 의 포착성을 향상시킨다. 이에 대하여, 애스펙트비가 지나치게 크면, 이방 도전성 접속시에 도전 입자 (2) 의 연결이 일어나기 쉬워져, 쇼트의 발생률이 높아진다. 한편, 애스펙트비가 지나치게 작으면 단자에 있어서의 도전 입자의 포착률이 저하되어, 도통 저항이 높아지기 쉽다.

또, 도전 입자 (2) 의 애스펙트비를 상기 서술한 범위로 함으로써, 이방 도전성 필름의 제조 공정에 있어서 형에 도전 입자 (2) 를 충전하는 경우에 도전 입자 (2) 가 과도하게 이동하는 것을 억제할 수 있으므로 도전 입자 (2) 가 형으로부터 결락되기 어려워져, 도전 입자 (2) 를 소기의 배열로 정밀하고 정확하게 배치할 수 있다. 또 애스펙트비는, 모든 도전 입자 (2) 에서 대략 동일한 것이 바람직하다. 구체적으로는, 도전 입자의 장축 길이와 단축 길이의 비의 분포에 관한 것으로, 전체 도전 입자의 평균 장축 길이와 평균 단축 길이의 비인 애스펙트비의 ±20 ％ 의 범위에 전체 도전 입자의 90 ％ 이상이 존재하는 것이 바람직하고, ±20 ％ 에 전체 도전 입자의 95 ％ 이상이 존재하는 것이 보다 바람직하며, ±10 ％ 에 전체 도전 입자의 95 ％ 이상이 존재하는 것이 더욱 더 바람직하다. 이와 같이 각각의 도전 입자의 장축 길이와 단축 길이의 비가 조정됨으로써, 특히 파인 피치의 범프에 대해 포착 향상과 쇼트 억제를 기대할 수 있다.

· 평균 장축 길이

도전 입자 (2) 의 평균 장축 길이는, 바람직하게는 4 ㎛ 이상 60 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 6 ㎛ 이상 20 ㎛ 이하이다. 이 길이이면 취급성이 양호하고, 또 이방 도전성 접속시의 열가압 툴에 의한 가압력을 양호하게 분산시킬 수 있으므로, 열가압 툴의 압착면이, 접속되는 기판면에 대해 경사지는 편방 닿음이 발생하여 상대적으로 가압력이 강한 영역과 약한 영역이 생겨도, 도통 저항의 상승을 억제할 수 있다. 평균 단축 길이는, 바람직하게는 1 ㎛ 이상이 바람직하고, 단자 사이에 포착되는 경우에 편방 닿음을 방지하기 위해 2.5 ㎛ 이상이 보다 바람직하고, 단자가 평면은 아니고 요철이 존재하는 경우에 단자에 견고하게 협지되기 위해서는 3 ㎛ 이상이 더욱 더 바람직하다.

· 단면 형상

도전 입자 (2) 의 형상은, 상기 서술한 애스펙트비를 갖고, 또한 그 횡단면 형상이 원, 타원 등의 외형이 곡선으로 형성되는 형상인 것이 바람직하다. 이로써, 이방 도전성 접속시의 열가압 툴에 의한 가압력을 양호하게 분산시킬 수 있으므로, 편방 닿음이 발생한 경우에도 도통 저항의 상승을 억제할 수 있다.

또, 종단면 형상에 있어서 폭 방향의 외형과 길이 방향의 외형은 각각 직선이어도 되고 곡선이어도 된다. 종단면 형상에 있어서 폭 방향 및 길이 방향의 외형이 각각 직선일 때 (즉, 종단면 형상이 사각형일 때) 도전 입자 (2) 는 원기둥, 각기둥 등의 주상이 되고, 종단면 형상에 있어서 폭 방향에 대략 평행한 면이 반원상인 경우나 길이 방향에 대략 평행한 면이 원호상인 경우에는 소위 캡슐 형의 주상이 된다. 열가압 툴에 의한 가압력을 분산시키는 점에서는 횡단면이 원, 타원 등의 곡선으로 형성된 형상이 되는 원기둥, 타원기둥 등이 바람직하다. 또, 구체가 복수 괴상으로 된 것이어도 된다. 이 경우, 길이 방향을 측면에서 본 경우에 융기된 형상이 된다. 이로써, 단자에 있어서의 도전 입자의 압흔으로 접속 상태를 정확하게 평가하는 것도 가능해진다. 한편, 단자에 있어서의 입자의 포착성을 향상시키는 점에서는, 육각기둥, 오각기둥, 사각기둥, 삼각기둥 등의 다각기둥, 오망성기둥, 육망성기둥 등이어도 된다. 그 중에서도, 도전 입자를 범프에 대해 평행하게 배치하고, 선 접촉시키는 경우의 열압착 조건의 조건 설정이 용이해지는 점에서 원기둥이 바람직하다.

· 표면 형상

도전 입자의 표면에는 돌기가 형성되어 있어도 된다. 예를 들어, 일본 공개특허공보 2015-8129호 등에 기재된 도전 입자를 사용할 수 있다. 이와 같은 돌기가 형성됨으로써, 이방 도전성 접속시에 단자에 형성되어 있는 보호막을 찢을 수 있다. 돌기의 형성은 도전 입자의 표면에 균등하게 존재하는 것이 바람직하지만, 이방 도전성 필름의 제조 공정 중 도전 입자를 배열시키기 위해서 도전 입자를 형에 충전하는 공정에 있어서, 돌기의 일부에 결손이 발생해도 된다. 돌기의 높이는, 일례로서 10 ∼ 500 ㎚, 또는 입자 단축 길이의 10 ％ 이하로 할 수 있다.

＜도전 입자의 배열＞

본 발명의 이방 도전성 필름에서는, 평면에서 보았을 때 도전 입자 (2) 끼리가 비접촉으로 분산되어 있고, 임의의 도전 입자 (2a) 와 그 도전 입자 (2a) 에 가장 근접한 도전 입자 (2b) 의 평면에서 보았을 때의 거리 (즉, 평면에서 보았을 때의 최근접 거리) (L3) 가, 그 도전 입자 (2a) 의 단축 길이 (L2) 의 0.5 배 이상인 것이 바람직하고 (도 1a, 도 2a), 혹은, 임의의 도전 입자 (2a) 와 그 도전 입자 (2a) 에 가장 근접한 도전 입자 (2b) 가, 이방 도전성 필름의 길이 방향으로는 중첩되지 않는 것이 바람직하다 (도 2a). 이로써 이방 도전성 접속된 단자에서 쇼트를 일어나기 어렵게 할 수 있다.

또, 본 발명의 이방 도전성 필름에 있어서는, 각각의 도전 입자 (2) 의 장축 방향 (A) 이 대략 동일 방향으로 조정되어 있어도 되고, 규칙성을 가지고 상이한 방향을 가져도 된다. 예를 들어, 도 1a 에 나타내는 이방 도전성 필름 (1A) 과 같이, 도전 입자 (2) 의 장축 방향 (A) 이 이방 도전성 필름 (1A) 의 길이 방향에 대해 평행하게 조정되어 있는 경우에는, 도전 입자의 애스펙트비가 1.2 이상임으로써, 이방 도전성 접속시에 필름의 길이 방향으로 얼라인먼트 어긋남이 발생해도 단자가 도전 입자를 포착하기 쉬워진다.

반대로 도전 입자 (2) 의 장축 방향 (A) 이 이방 도전성 필름의 폭 방향으로 조정되어 있는 경우에는, 도전 입자의 개수 밀도를 높게 해도 이방 도전성 접속시에 쇼트가 일어나기 어려워지므로, 도전 입자의 개수 밀도를 높게 함으로써 얼라인먼트 어긋남이 발생해도 단자가 도전 입자를 포착하기 쉬워진다.

또, 도 2a 에 나타내는 이방 도전성 필름 (1B) 과 같이 도전 입자 (2) 의 장축 방향 (A) 을 필름 길이 방향에 비스듬하게 교차하는 방향으로 조정하는 것도 바람직하다. 일반적으로, 이방 도전성 접속되는 범프는 필름의 길이 방향과 직교하는 방향으로 연장되기 때문이다.

이들과 같이 도전 입자 (2) 의 장축 방향 (A) 이 대략 동일 방향으로 조정되어 있는 것에 의해, 제품 검사에 있어서의 합격 여부의 판정이 용이해진다.

한편, 각각의 도전 입자 (2) 의 장축 방향 (A) 이 규칙성을 가지고 상이한 방향을 가지고 있어도 된다. 이로써, 도전 입자 (2) 의 장축 방향이 조정되어 있는 방향이 상이한 이방 도전성 필름의 각각의 효과 (예를 들어, 이방 도전성 필름 (1A) 의 효과와 이방 도전성 필름 (1B) 의 효과) 를 양립시킬 수 있다. 이 때문에, 도전 입자 수의 삭감 효과를 보다 기대할 수 있게 된다. 도전 입자 (2) 의 장축 방향 (A) 의 배열에 어떠한 규칙성을 갖게 할지는, 접속 대상이 되는 범프의 치수나 범프간 거리 등 레이아웃에 따라 적절히 선택하면 된다.

이방 도전성 필름에 있어서, 도전 입자 (2) 를 상기 서술한 배열로 배치시키는 수법으로는, 연신 필름 상에 산포한 후에 임의의 방향으로 연신하는 수법이나, 후술하는 바와 같이, 형을 사용하여 도전 입자를 배열시키는 것이 바람직하다.

또, 평면에서 보았을 때의 도전 입자 (2) 의 배열 양태로는, 도전 입자 (2) 의 중심을 종횡으로 규칙 배열시키는 것이 바람직하다. 규칙 배열의 보다 구체적인 양태로는, 도전 입자 (2) 의 중심이, 정방 격자, 장방 격자, 사방 격자, 삼각 격자, 육방 격자 등으로 격자상으로 배열한 양태를 들 수 있다. 이것들을 조합해도 된다. 격자 간격을 적절히 설정함으로써, 이방 도전성 접속시에 있어서 쇼트를 억제하면서 도전 입자의 포착성을 향상시킬 수 있다.

도전 입자를 규칙 배열시킴에 있어서, 필름 폭 방향에 도전 입자 (2) 의 중심이 배열된 배열축 (P) 을 형성하고, 그 배열축 (P) 상의 도전 입자에 대하여, 임의의 도전 입자의 필름 폭 방향의 외접선을, 그 도전 입자에 인접하는 도전 입자의 필름 폭 방향의 외접선과 일치시키는 것 (도 1a), 혹은 임의의 도전 입자의 필름 폭 방향의 외접선이, 그 도전 입자에 인접하는 도전 입자를 관통하도록 하는 것이 바람직하다. 이로써, 이방 도전성 접속시에 단자에 있어서의 도전 입자의 포착성을 향상시킬 수 있다.

또, 도전 입자 (2) 의 단축 방향으로 도전 입자 (2) 의 중심이 배열된 배열축 (P) 이 있는 경우 (도 1a), 혹은, 도전 입자 (2) 의 장축 방향으로 도전 입자 (2) 의 중심이 배열된 배열축 (P) 이 있는 경우 (도 2a), 배열축 (P) 내에서 인접하는 도전 입자 (2) 가, 이방 도전성 필름의 단축 방향으로 중첩되는 것이 바람직하다. 이로써, 이방 도전성 접속시에 단자에 있어서의 도전 입자의 포착성을 향상시킬 수 있다.

한편, 예를 들어, 이방 도전성 필름의 용도나, 이방 도전성 필름에 있어서의 도전 입자의 개수 밀도 등에 따라, 도전 입자는 규칙적인 배열을 하지 않고 분산되어 있어도 된다. 예를 들어, 이방 도전성 필름을 FOG 접속에 사용하는 경우에 있어서, 도전 입자의 개수 밀도를 1 개/㎟ 이상 300 개/㎟ 이하, 보다 바람직하게는 2 개/㎟ 이상 200 개/㎟ 이하, 더욱 더 바람직하게는 3 개/㎟ 이상 50 개/㎟ 이하로 하는 경우에는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 도전 입자 (2) 를 불규칙하게 분산시킬 수 있다. 또한, 이 경우에도 각 도전 입자 (2) 는 평면에서 보았을 때 도전 입자끼리가 비접촉으로 분산되어 있는 것이 바람직하다.

이방 도전성 필름의 필름면 (S) 과 도전 입자의 장축 방향 (A) 이 이루는 각도는, 도 1c 에 나타낸 바와 같이 0 °로 하고, 도전 입자 (2) 의 장축 방향 (A) 을 필름면 (S) 과 대략 평행하게 해도 되고, 도 2b 에 나타낸 바와 같이, 도전 입자 (2) 의 장축 방향 (A) 을 필름면 (S) 에 대해 경사지게 해도 된다. 도전 입자 (2) 의 장축 방향 (A) 을 필름면 (S) 에 대해 경사지게 하는 경우, 이방 도전성 필름의 필름면 (S) 과 도전 입자의 장축 방향 (A) 이 이루는 각도 θ 를 40˚ 미만으로 하고, 보다 바람직하게는 15 ° 이내로 한다. 여기서, 각도 θ 의 수치는, 이와 같은 각도가 되는 것이, 도전 입자의 개수 비율로 80 ％ 이상, 보다 바람직하게는 95 ％ 이상이 이 각도를 만족하는 것을 말한다. 이 각도 θ 는, 이방 도전성 필름의 필름 단면을 광학 현미경이나 전자 현미경을 사용하여 찍은 화상으로부터 측정할 수 있다. 각도 θ 를 40˚ 미만으로 함으로써, 이방 도전성 접속의 열압착에 의해 도전 입자 (2) 의 장축 방향 (A) 과 단자면을 대략 평행하게 할 수 있고, 포착시의 도전 입자의 어긋남을 최소한으로 억제할 수 있다. 즉, 이방 도전성 접속시에 열가압 툴의 가압면과 피가압면의 평행이 어긋나 편방 닿음이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

또한, 이방 도전성 필름에 의해 접속되는 전자 부품의 일방이 리지드 기판인 것 등과 같이, 접속시에 전자 부품에 비교적 많은 수지를 충전하는 것이 필요해져, 이방 도전성 필름의 절연 접착제층의 층 두께를 두껍게 하는 경우에는, 그 층 두께에 따라 각도 θ 를 크게 할 수 있다. 절연 접착제층 중의 도전 입자의 각도 θ 가 커도, 절연 접착제층이 이방 도전성 접속시의 가열 가압에 의해 찌부러지고, 그에 함유되는 도전 입자의 장축 방향의 필름면에 대한 각도 θ 도 작아지기 때문이다. 또, 도전 입자의 장축 방향의 길이가 짧은 경우에도, 동일한 이유로 이방 도전성 접속 전의 절연 접착제층에 있어서의 도전 입자의 각도 θ 를 크게 할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 절연 접착제층의 층 두께가 3 ∼ 50 ㎛ 인 경우에 각도 θ 를 70 °이내로 하면, 열압착시에는 도전 입자의 장축 방향을 필름면에 대해 대략 평행하게 할 수 있는 경우가 있다.

＜도전 입자의 밀도＞

본 발명의 이방 도전성 필름에 있어서, 도전 입자 (2) 의 개수 밀도는, 접속 대상의 단자 폭이나 단자 피치에 따라 도통 신뢰성의 확보상 적절한 범위로 조정할 수 있다. 통상적으로 1 쌍의 대향하는 단자에 3 개 이상, 바람직하게는 10 개 이상의 도전 입자가 포착되면 양호한 도통 특성이 얻어진다. 실용상, 단자 사이 스페이스가 50 ∼ 200 ㎛ 인 FOG 접속 등의 경우에는, 1 개/㎟ 이상 300 개/㎟ 이하, 보다 바람직하게는 2 개/㎟ 이상 200 개/㎟ 이하, 보다 더 바람직하게는 3 개/㎟ 이상 50 개/㎟ 이하로 할 수 있다. 이 때, 이방 도전성 필름에 있어서의 도전 입자 (바람직하게는 도전성 주상 유리 입자) 의 바람직한 존재량은, 이방 도전성 필름의 전체 질량을 100 질량부로 했을 때, 그 100 질량부 중에 바람직하게는 1 질량부 이상 25 질량부 이하, 보다 바람직하게는 5 질량부 이상 15 질량부 이하가 되는 양이다.

또 접속 대상물에 상관없이, 100 개/㎟ 이상이면 단자 폭이 넓은 (일례로서 100 ∼ 200 ㎛ 정도) 것을 충분히 접속시킬 수 있고, 500 개/㎟ 이상이면 바람직하고, 1000 개/㎟ 이상이면 보다 바람직하다. 또, 파인 피치 (일례로서 단자 폭 및 단자 사이 스페이스가 각각 30 ㎛ 이하) 인 것은, 도전 입자가 포착되지 않는 단자를 발생시키지 않고, 또 쇼트 발생을 방지하기 위해서 50000 개/㎟ 이하가 바람직하고, 30000 개/㎟ 이하인 것이 보다 바람직하다.

＜도전 입자의 고정 방법＞

도전 입자 (2) 를 절연 접착제층 (3) 에 소정의 배열로 고정시키는 방법으로는, 도전 입자 (2) 의 배열에 대응한 패임을 갖는 형을 기계 가공이나 레이저 가공, 포토리소그래피 등의 공지된 방법으로 제조하여, 그 형에 도전 입자 (2) 를 넣고, 그 위에 절연 접착제층 형성용 조성물을 충전하고, 형으로부터 취출함으로써 절연 접착제층 (3) 에 도전 입자 (2) 를 전사하면 된다. 이와 같은 형으로부터, 더욱 강성이 낮은 재질로 형을 제조해도 된다.

또, 절연 접착제층 (3) 에 도전 입자 (2) 를 상기 서술한 배열로 배치하기 위해서, 절연 접착제층 형성용 조성물층 상에, 관통공이 소정의 배치로 형성되어 있는 부재를 형성하고, 그 위로부터 도전 입자 (2) 를 공급하고, 관통공을 통과시키거나 하는 방법이어도 된다.

＜층 구성＞

본 발명에 있어서 이방 도전성 필름은, 여러 가지의 층 구성을 취할 수 있다. 예를 들어, 도전 입자 (2) 를 단층의 절연 접착제층 (3) 상에 배치하고, 그 도전 입자 (2) 를 절연 접착제층 (3) 의 층 내로 압입함으로써, 전술한 이방 도전성 필름 (1A) 과 같이 도전 입자 (2) 를 절연 접착제층 (3) 의 계면으로부터 일정한 깊이로 존재시켜도 된다.

또, 도 4 에 나타내는 이방 도전성 필름 (1D) 과 같이 절연성 접착제에, 도전 입자 (2) 로서 애스펙트비 1.2 이상의 도전성 주상 유리 입자를 분산시켜, 성막한 것으로 할 수 있다.

도전 입자 (2) 를 분산시킨 절연성 접착제의 도포에 의해 이방 도전성 필름 (1D) 을 제조하는 경우에, 이방 도전성 필름 (1D) 의 필름 두께는, 바람직하게는 3 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 5 ㎛ 이상 20 ㎛ 이하이다. 이것은, 도전 입자 (2) 가 양호한 갭 스페이서로서 기능하도록, 그 장축을 이방 도전성 필름의 필름면에 대략 평행하게 배향시키기 위해서이다. 또, 이 범위이면 도전 입자의 장축 방향을 필름면에 대해 대략 평행하게 배향시키는 것이 용이해진다.

본 발명에 있어서는, 도전 입자를 단층의 절연 접착제층 상에 배치한 후에, 별도로 절연 접착제층을 라미네이트하거나 하는 절연 수지층을 2 층 구성으로 해도 되고, 이것을 반복하여 3 층 이상의 구성으로 해도 된다. 2 층째 이후의 절연 접착제층은 택성의 향상이나, 이방 도전성 접속시의 수지 및 도전 입자의 유동을 제어할 목적으로 형성한다.

또, 도 5 에 나타내는 이방 도전성 필름 (1E) 과 같이, 절연 접착제층에 도전 입자 (2) 가 함유되어 있는 제 1 접착층 (3a) 과, 절연 접착제층에 도전 입자가 함유되어 있지 않은 제 2 접착층 (3b) 의 2 층 구조로 할 수도 있다. 이 제 1 접착층 (3a) 은, 도 4 에 나타낸 이방 도전성 필름 (1D) 과 동일하게 형성할 수 있고, 제 2 접착층 (3b) 은, 절연 접착제층의 성막에 의해 형성할 수 있다. 보다 구체적으로는, 광경화성 절연성 접착제에, 필요에 따라 용제 등의 다른 성분을 혼합하고, 그 혼합물을 박리 필름 상에 도포하고, 광경화시킴으로써 먼저 제 2 접착층 (3b) 을 형성하고, 계속해서 그 위에, 절연성 접착제에 도전성 주상 유리 입자와, 필요에 따라 용제 등의 다른 성분을 혼합하고, 그 혼합물을 도포하여 건조시킴으로써 제 1 접착층 (3a) 을 형성한다. 혹은 별개로 형성한 제 1 접착층 (3a) 과 제 2 접착층 (3b) 을 라미네이트함으로써 2 층 구조의 이방 도전성 필름 (1E) 을 제조한다. 제 1 접착층 (3a) 과 제 2 접착층 (3b) 을 형성하는 절연 접착제층의 수지는, 도 4 에 나타낸 단층의 이방 도전성 필름 (1D) 을 형성하는 절연 접착제층과 동일하게 할 수 있다.

이방 도전성 필름을 2 층 구조로 하는 경우의 제 1 접착층 (3a) 의 두께는, 바람직하게는 1 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 2 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하이다. 이 범위이면, 도포 공정에 있어서 도전성 입자 (2) 의 장축 방향을 필름면에 대해 소정의 각도 이내로 하여 조정할 수 있어, 생산성이 향상된다.

이방 도전성 필름 (1E) 의 제 2 접착층 (3b) 의 두께는, 바람직하게는 1 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 3 ㎛ 이상 20 ㎛ 이하이다. 이 범위이면, 도전 입자 포착 효율의 저하를 억제하고, 또, 도통 저항의 과도한 상승을 억제할 수 있다.

이방 도전성 필름 (1E) 에 의하면, 도 4 에 나타낸 이방 도전성 필름 (1D) 에 비해, 도전 입자 (2) 를 이방 도전성 필름의 필름면에 대략 평행하게 하는 것이보다 높은 레벨에서 가능해진다. 이것은, 제 1 접착층 (3a) 을 도포법에 의해 얇게 형성할 수 있기 때문이다.

또, 제 2 접착층 (3b) 에는 절연성 스페이서를 함유시킬 수 있다. 여기서, 절연성 스페이서는, 통상적으로 그 입경이 도전 입자에 대해 약간 크거나, 동등 이하이다. 접속 후에 단자 사이에서 도전 입자와 함께 협지되어 있는 당해 입자의 상태로부터 절연성 스페이서로서의 기능을 확인할 수 있다. 따라서 절연성 스페이서로서 기능하고 있지 않으면, 그 입자는 절연성 필러 등의 충전제의 범주가 된다. 절연성 스페이서로는, 도전 입자의 단축과 대략 동등한 크기의 공지된 재질을 사용할 수 있다. 절연성 스페이서가, 예를 들어 수지 코어 등과 같이 압축 가능한 수지로 형성되어 있는 경우, 절연성 스페이서의 입경은 도전 입자의 단축보다 커도 되고, 절연성 스페이서가 유리 등의 경질인 경우, 절연성 스페이서의 입경은 도전 입자의 단축 이하인 것이 바람직하며, 도전 입자의 단축 미만인 것이 보다 바람직하다. 이로써, 도전 입자의 장축 측면에 대한 가압이 과잉이 되는 것을 억제할 수 있다.

절연 접착제층에 도전 입자를 고정화시키기 위해서, 절연 접착제층 형성용 조성물에 광중합성 수지 및 광중합 개시제를 함유시키고, 광 조사하여 도전 입자를 고정화시켜도 된다. 이방 도전성 접속시에 기여하지 않는 반응성 수지를 사용하여, 도전 입자의 고정화나, 상기 서술한 전사에 이용해도 된다. 예를 들어 광경화성 수지를 사용하여 도전 입자의 고정화를 실시하고, 이방 도전성 접속시에는 열경화성 수지에 접착 기능을 발휘시키거나 하면 된다. 예를 들어, 광경화성 수지에 아크릴 중합성 수지를 사용하여, 열경화성 수지로 에폭시 수지를 사용할 수 있다.

이방 도전성 필름 (1A) 의 전체 두께의 최저 용융 점도로는, 100 ∼ 10000 Pa·s 가 바람직하고, 500 ∼ 5000 Pa·s 가 보다 바람직하며, 특히 바람직하게는 1000 ∼ 3000 Pa·s 이다. 이 범위이면, 절연 접착제층에 도전 입자를 정밀하게 배치할 수 있고, 또한 이방 도전성 접속시의 압입에 의해 수지 유동이 도전 입자의 포착성에 지장을 초래하는 것을 방지할 수 있다. 최저 용융 점도의 측정은, 레오 미터 (티·에이·인스트루먼트사 제조, ARES) 를 사용하여, 승온 속도 5 ℃／min, 측정 온도 범위 50 ∼ 200 ℃, 진동 주파수 1 ㎐ 의 조건으로 구할 수 있다.

＜절연 접착제층＞

절연 접착제층 (3) 은, 공지된 이방 도전성 필름에서 사용되는 절연성 접착제로부터 당해 이방 도전성 필름의 용도 등에 따라 적절히 선택하여 형성할 수 있다. 바람직한 절연성 접착제로는, (메트)아크릴레이트 화합물, 에폭시 화합물등의 중합성 수지와 열중합 개시제 또는 광중합 개시제를 함유하는 페이스트상 또는 필름상의 수지를 들 수 있다. 여기서 광중합 개시제로는, 광 라디칼 중합 개시제, 광 카티온 중합 개시제, 광 아니온 중합 개시제를 들 수 있고, 열중합 개시제로는, 열 라디칼 중합 개시제, 열 카티온 중합 개시제, 열 아니온 중합 개시제를 들 수 있다. 특히, 아크릴레이트 화합물과 광 라디칼 중합 개시제를 함유하는 광 라디칼 중합성 수지, 아크릴레이트 화합물과 열 라디칼 중합 개시제를 함유하는 열 라디칼 중합성 수지, 에폭시 화합물과 열 카티온 중합 개시제를 함유하는 열 카티온 중합성 수지, 에폭시 화합물과 열 아니온 중합 개시제를 함유하는 열 아니온 중합성 수지, 에폭시 화합물과 광 카티온 중합 개시제를 함유하는 광 카티온 중합성 수지 등을 들 수 있다. 이들 수지는 병용할 수 있다. 또 이들 수지는, 필요에 따라 각각 중합한 것으로 할 수 있다.

보다 구체적으로는, 예를 들어 절연 접착제층 중 열 경화형 에폭시계 접착제는, 막 형성 수지, 액상 에폭시 수지 (경화 성분), 경화제, 실란 커플링제 등으로 구성할 수 있다.

막 형성 수지로는, 페녹시 수지, 에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 포화 폴리에스테르 수지, 우레탄 수지, 부타디엔 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지, 폴리올레핀 수지 등을 들 수 있고, 이들 2 종 이상을 병용할 수 있다. 이들 중에서도, 제막성, 가공성, 접속 신뢰성의 관점에서, 페녹시 수지를 바람직하게 사용할 수 있다.

액상 에폭시 수지로는, 비스페놀 A 형 에폭시 수지, 비스페놀 F 형 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지, 그것들의 변성 에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지 등을 들 수 있고, 이들 2 종 이상을 병용할 수 있다.

경화제로는, 폴리아민, 이미다졸 등의 아니온계 경화제나 술포늄염 등의 카티온계 경화제, 페놀계 경화제 등의 잠재성 경화제를 들 수 있다.

실란 커플링제로는, 에폭시계 실란 커플링제, 아크릴계 실란 커플링제 등을 들 수 있다. 이들 실란 커플링제는, 주로 알콕시실란 유도체이다.

열 경화형 에폭시계 접착제에는, 필요에 따라 충전제, 연화제, 촉진제, 노화 방지제, 착색제 (안료, 염료), 유기 용제, 이온 캐처제 등을 배합할 수 있다.

절연 접착제층 (3) 에는, 필요에 따라 실리카 미립자, 알루미나, 수산화알루미늄 등의 절연성 필러를 첨가해도 된다. 절연성 필러의 크기는, 이방 도전성 접속에 지장을 초래하지 않는 크기로 하고, 통상적으로 도전 입자의 평균 단축 길이보다 작게 하는 것이 바람직하다. 절연성 필러의 배합량은, 절연 접착제층을 형성하는 수지 100 질량부에 대해 3 ∼ 40 질량부로 하는 것이 바람직하다. 이로써, 이방 도전성 접속시에 절연 접착제층 (3) 이 용융되어도, 용융된 수지에 의해 도전 입자 (2) 가 불필요하게 이동하는 것을 억제할 수 있다.

＜필름 두께＞

이방 도전성 필름의 두께 (즉, 절연 접착제층 (3) 의 두께) 는, 접속 강도를 충분히 얻기 위해서, 바람직하게는 3 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 5 ㎛ 이상 20 ㎛ 이하이다. 이 범위이면, 실용상 문제없이 사용 가능하다.

또한, 절연 접착제층 (3) 의 두께 (즉, 이방 도전성 필름의 두께) 는, 도전 입자 (2) 의 장축 길이 (L1) 를 100 으로 하면, 바람직하게는 90 이하, 보다 바람직하게는 25 이하이고, 도전 입자 (2) 의 단축 길이 (L2) 를 100 으로 하면, 바람직하게는 100 이상, 보다 바람직하게는 120 이상이다. 이것은, 도전 입자 (2) 의 장축 방향 (A) 과 단자면을 대략 평행하게 하여 포착 상태를 양호하게 하기 위해서, 도전 입자 (2) 의 장축 방향 (A) 을 이방 도전성 필름의 필름면 (S) 에 대략 평행하게 하기 위해서이다.

＜접속 구조체＞

본 발명의 이방 도전성 필름은, FPC, IC 칩, IC 모듈 등의 제 1 전자 부품과, FPC, 리지드 기판, 세라믹 기판, 유리 기판, 플라스틱 기판 등의 제 2 전자 부품을 열 또는 광에 의해 이방 도전성 접속할 때 바람직하게 적용할 수 있다. 또, IC 칩이나 IC 모듈을 스택하여 제 1 전자 부품끼리를 이방 도전성 접속할 수도 있다. 또, 광경화를 이용하여 접속할 수도 있다. 이와 같이 하여 얻어지는 접속 구조체도 본 발명의 일부이다.

이방 도전성 필름을 사용한 전자 부품의 접속 방법으로는, 예를 들어, 이방 도전성 필름의 필름 두께 방향에서 도전 입자가 가까이 존재하는 측의 계면을 배선 기판 등의 제 2 전자 부품에 임시로 붙이고, 임시로 붙여진 이방 도전성 필름에 대하여, IC 칩 등의 제 1 전자 부품을 탑재하고, 제 1 전자 부품측으로부터 열압착하는 것이 접속 신뢰성을 높이는 점에서 바람직하다. 또, 광경화를 이용하여 접속할 수도 있다. 또한, 이 접속에서는 접속 작업 효율 면에서, 도 1a, 도 2a 에 나타내는 바와 같이, 전자 부품의 단자 (10) 의 길이 방향을 이방 도전성 필름 (1A, 1B) 의 폭 방향에 맞추는 것이 바람직하다.

실시예

이하, 실시예에 기초하여, 본 발명을 구체적으로 설명한다.

실시예 1 ∼ 3, 비교예 1 ∼ 3

(1) 이방 도전성 필름의 제조

도전 입자 A 로서, 표면에 0.3 ㎛ 두께의 니켈 도금 (하지) 과 그 표면에 0.1 ㎛ 두께의 금 도금 (표층) 이 실시된 도전성 원주상 유리 입자 (니혼 덴키 가라스 (주), PF-39SSSCA) (평균 장축 길이 14 ㎛, 평균 단축 길이 3.9 ㎛) 를 준비하였다.

또, 도전 입자 A 를 부수고, 분급함으로써, 표 1 에 나타낸 사이즈의 도전성 원주상 유리 입자 B (평균 장축 길이 8 ㎛, 평균 단축 길이 3.9 ㎛) 및 도전성 원주상 유리 입자 C (평균 장축 길이 5.2 ㎛, 평균 단축 길이 3.9 ㎛) 를 얻었다. 또, 도전성 구상 유리 입자 D (세키스이 화학 공업 (주), AUL704, 입경 4 ㎛) 를 준비하였다.

한편, 표 2 에 나타내는 조성의 수지 조성물을 각각 조제하고, 그것을, 필름 두께 50 ㎛ 의 PET 필름 상에 도포하고, 80 ℃ 의 오븐에서 5 분간 건조시켜, PET 필름 상에 제 1 절연성 수지층을 두께 15 ㎛ 또는 13 ㎛, 제 2 절연성 수지층을 3 ㎛ 또는 5 ㎛ 로 형성하였다.

또, 평면에서 보았을 때에는 도 3a 에 나타내는 바와 같이, 도전 입자 (2) 의 장축 방향이 필름의 길이 방향으로 조정되어, 도전 입자 (2) 의 중심이 4 방 격자 배열이 되고, 필름 단면에 있어서는 도 3b 에 나타내는 바와 같이 필름면 (S) 과 도전 입자 (2) 의 장축 방향 (A) 이 이루는 각도 (경사각 θ) 가 표 1 에 나타내는 각도와 개수 밀도가 되는 입자 배열에 대응하는 볼록부의 패턴을 갖는 금형을 제조하고, 공지된 투명성 수지의 펠릿을 용융시킨 상태로 그 금형에 흘려 넣어, 냉각시켜 굳힘으로써, 오목부가 도 3a, 도 3b 에 나타내는 배열 패턴에 대응하는 수지형을 형성하였다 (실시예 1 ∼ 3, 비교예 1, 3). 수지형의 치수는, 실시예 1 ∼ 3 에서는 도전 입자의 평균 장축 길이 및 평균 단축 길이의 각각 1.3 배의 크기를 개구부의 상한으로 하였다. 비교예 3 에서는, 평면에서 보았을 때의 개구부의 크기를 실시예 1 보다 작게 하고, 또한 볼록형의 높이를 실시예 1 보다 높게 하였다. 실시예 1 ∼ 3 과 비교예 3 의 볼록부 사이의 최근접 거리는 4 ㎛ 이상으로 하였다.

이 수지형의 오목부에 표 1 의 도전 입자를 충전하고, 그 위에 상기 서술한 제 2 절연성 수지층 (4) (3 ㎛) 을 덮고, 60 ℃, 0.5 ㎫ 로 가압함으로써 첩착시켰다. 그리고, 형으로부터 절연성 수지를 박리하고, 제 2 절연성 수지층 (4) 의 도전 입자가 존재하는 측의 계면에, 제 1 절연성 수지층 (5) (15 ㎛) 을 60 ℃, 0.5 ㎫ 로 적층함으로써 실시예 1 ∼ 3 및 비교예 3 의 이방 도전성 필름 (1C) 을 제조하였다.

또, 비교예 1 의 이방 도전성 필름은, 수지형에 있어서의 오목부 형상을 변경하는 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 제조하고, 비교예 2 의 이방 도전성 필름은, 수지형을 사용하지 않고, 제 2 절연성 수지층용의 수지 조성물에 도전 입자를 분산시켜 제 2 절연성 수지층을 5 ㎛ 의 건조 두께가 되도록 형성하고, 그것에 제 1 절연성 수지층 13 ㎛ 를 적층함으로써 제조하였다. 또한, 제 2 절연성 수지층의 도포 갭은, 도전 입자의 평균 장축 길이보다 작게 하였으므로, 도전 입자의 장축 길이가 갭을 통과할 때 대체로 필름면과 대략 평행해져, 도전 입자의 경사각 θ 는 15 ° 이하가 되었다.

또한, 표 1 에 있어서 개수 밀도 및 면적 점유율 (이방 도전성 필름의 평면에서 보았을 때의 도전 입자의 면적 비율) 은, 이방 도전성 필름의 이방 도전성 접속에 사용하는 부분에서 임의로 추출한 5 개 지점에 있어서의 200 ㎛ × 200 ㎛ 의 평면 관찰로부터 구하였다.

또, 필름의 단면 관찰을 임의의 단면과 그에 직교하는 단면 (도전 입자의 장축 및 단축의 각각의 단면 관찰) 에서 각각 실시하고, 연속된 도전 입자 200 개에 대해 장축 방향의 길이와 단축 방향의 길이를 계측하여 애스펙트비를 구하였다. 또, 단면으로부터 경사 각도 θ 도 계측하여 구하였다. 그 결과, 도전성 원주상 유리 입자 A, B, C 및 도전성 구주상 (球柱狀) 유리 입자 D 의 전체 개수의 90 ％ 이상이 평균 장축 길이 및 평균 단축 길이로부터 구해지는 애스펙트비의 ±20 ％ 이내였다.

또한, 표 1 에 있어서 제 2 절연성 수지층의 두께는, 필름 두께 측정기 ((주) 미츠토요 제조, 라이트매틱 VL-50) 에 의해 계측한 수치이다.

(2) 평가

각 실시예 및 비교예의 이방 도전성 필름에 대하여, (a) 초기 도통 특성, (b) 쇼트 발생률, (c) 도전 입자 포착 효율을 다음과 같이 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

(a) 초기 도통 특성

각 실시예 및 비교예의 이방 도전성 필름을, 초기 도통 및 도통 신뢰성의 평가용 IC 와 유리 기판 사이에 끼워, 가열 가압 (180 ℃, 20 ㎫, 5 초) 하여 각 평가용 접속물을 얻었다. 이 경우, 이방 도전성 필름의 길이 방향과 범프의 폭 방향을 맞추었다. 그리고, 평가용 접속물의 도통 저항을 측정하여, 5 Ω 이하를 OK, 5 Ω 를 초과하는 경우를 NG 로 하였다.

여기서, 평가용 IC 와 유리 기판은, 그것들의 단자 패턴이 대응하고 있고, 사이즈는 다음과 같다.

초기 도통 및 도통 신뢰성의 평가용 IC

외형 0.7 × 20 ㎜

두께 0.2 ㎜

범프 사양 금 도금, 높이 12 ㎛, 사이즈 15 × 100 ㎛, 범프간 거리 15 ㎛ 단자 수 1300 개 (IC 외형 장변에, 각각 650 개)

유리 기판

유리 재질 코닝사 제조

외경 30 × 50 ㎜

두께 0.5 ㎜

전극 ITO 배선

(b) 쇼트 발생률

쇼트 발생률은, (a) 에서 얻은 평가용 접속물에 있어서, 임의로 추출한 범프사이 스페이스 200 개의 금속 현미경에 의한 관찰로부터, 인접하는 범프 사이에 연결된 도전 입자의 응집 혹은 연결체를 확인함으로써 구하였다. 쇼트 발생률의 평가는, 이와 같은 응집 혹은 연결체가 없는 것을 OK, 1 개 이상이라도 존재하는 것을 NG 로 하였다.

(c) 도전 입자 포착 효율

각 실시예 및 비교예의 (a) 에서 얻은 평가용 접속물에 있어서, 범프 100 개에 있어서의 입자 포착 수의 계측으로부터, 범프 1 개당 포착된 도전 입자의 면적의 단자 면적에 대한 비율에 의해 다음 기준으로 평가하였다.

A : 포착된 도전 입자의 면적의 총 합이 단자 면적에 대해 8 ％ 이상

B : 포착된 도전 입자의 면적의 총 합이 단자 면적에 대해 5 ％ 이상 8 ％ 미만

C : 포착된 도전 입자의 면적의 총 합이 단자 면적에 대해 5 ％ 미만

표 1 로부터, 애스펙트비가 1.3 이상이고, 또한 도전 입자가 배열되어 있는 실시예 1 ∼ 3 은 초기 도통 특성, 쇼트 발생률, 도전 입자 포착 효율이 모두 양호하다. 이에 대하여, 비교예 1 에서는, 도전 입자가 구상이므로 도전 입자 포착 효율이 뒤떨어진다. 비교예 2 에서는, 도전 입자의 애스펙트비가 1.3 이상이지만, 도전 입자의 배치가 랜덤이고, 평면에서 보았을 때 중첩되어 있는 도전 입자가 존재하기 때문에, 쇼트 발생률이 뒤떨어졌다. 비교예 3 에서는, 경사 각도가 과도하게 큰 것에 의해 포착이 저하되었기 때문에, 초기 도통 특성이 뒤떨어졌다.

다음으로 실시예 4 ∼ 6 으로서, 실시예 1 ∼ 3 에서 얻어진 이방 도전성 필름을 도 2a 와 같이 필름의 길이 방향과 도전 입자의 장축 방향 (A) 이 이루는 각도 Φ 를 80 °로 경사지게 하여 유리 기판에 첩합 (貼合) 하는 것 이외에는, 동일하게 하여 평가하였다. 얻어진 실시예 4 ∼ 6 의 평가 결과는, 실시예 1 ∼ 3 과 대략 동일하게 초기 도통 특성, 쇼트 발생률, 도전 입자 포착 효율이 모두 양호하였다.

실시예 7

(도전성 주상 유리 입자를 단층으로 분산 유지하고 있는 이방 도전성 필름의 제조)

페녹시 수지 (YP-50, 신닛테츠스미킨 (주)) 40 질량부, 액상 에폭시 수지 (jER828, 미츠비시 화학 (주)) 40 질량부, 마이크로 캡슐형 잠재성 경화제 (아사히카세이 이머테리얼즈 (주), 노바큐어 HX3941HP) 20 질량부 및 표면에 0.3 ㎛ 두께의 니켈 도금 (하지) 과 그 표면에 0.1 ㎛ 두께의 금 도금 (표층) 이 실시된 도전성 원주상 유리 입자 (PF-39SSSCA, 니혼 덴키 가라스 (주) (평균 장축 길이 14 ㎛, 평균 단축 길이 3.9 ㎛)) 28 질량부를, 톨루엔으로 고형분이 50 질량％ 가 되도록 혼합액을 조제하였다. 이 혼합액을, 두께 50 ㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 박리 필름 (PET 박리 필름) 에, 건조 두께가 20 ㎛ 가 되도록 도포하고, 80 ℃ 의 오븐 중에서 5 분간 건조시킴으로써 열중합형의 이방 도전성 필름으로 하였다.

이 이방 도전성 필름에 있어서의 도전성 원주상 유리 입자의 분산 상태를 광학 현미경으로 관찰한 결과, 평면에서 보았을 때 모든 도전 입자가 서로 비접촉이었다.

실시예 8

(도전성 주상 유리 입자를 함유하는 제 1 접착층 상에 제 2 접착층이 적층된 2 층 구조의 이방 도전성 필름의 제조)

(제 1 접착층의 형성)

페녹시 수지 (YP-50, 신닛테츠스미킨 (주)) 40 질량부, 액상 에폭시 수지 (jER828, 미츠비시 화학 (주)) 40 질량부, 마이크로 캡슐형 잠재성 경화제 (아사히카세이 이머테리얼즈 (주), 노바큐어 HX3941HP) 20 질량부 및 표면에 0.3 ㎛ 두께의 니켈 도금 (하지) 과 그 표면에 0.1 ㎛ 두께의 금 도금 (표층) 이 실시된 도전성 원주상 유리 입자 (PF-39SSSCA, 니혼 덴키 가라스 (주) (평균 장축 길이 14 ㎛, 평균 단축 길이 3.9 ㎛)) 14 질량부를, 톨루엔으로 고형분이 50 질량％ 가 되도록 혼합액을 조제하였다. 이 혼합액을, 두께 50 ㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 박리 필름 (PET 박리 필름) 에, 건조 두게가 5 ㎛ 가 되도록 도포하고, 80 ℃ 의 오븐 중에서 5 분간 건조시킴으로써 제 1 접착층을 형성하였다.

(제 2 접착층의 형성)

다음으로, 페녹시 수지 (YP-50, 신닛테츠스미킨 (주)) 40 질량부, 액상 에폭시 수지 (jER828, 미츠비시 화학 (주)) 40 질량부, 마이크로 캡슐형 잠재성 경화제 (아사히카세이 이머테리얼즈 (주), 노바큐어 HX3941HP) 20 질량부를, 톨루엔으로 고형분이 50 질량％ 가 되도록 혼합액을 조제하였다. 이 혼합액을, 두께 50 ㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 박리 필름 (PET 박리 필름) 에, 건조 두께가 15 ㎛ 가 되도록 도포하고, 80 ℃ 의 오븐 중에서 5 분간 건조시킴으로써, 비교적 두꺼운 제 2 접착층을 형성하였다.

(제 1 접착층과 제 2 접착층의 라미네이트)

이와 같이 하여 얻어진 제 1 접착층에, 비교적 두꺼운 제 2 접착층을, 60 ℃, 0.5 ㎫ 라는 조건으로 라미네이트함으로써 이방 도전성 필름을 얻었다.

비교예 4

(구상 도전 입자를 단층으로 분산 유지하고 있는 이방 도전성 필름의 제조)

실시예 7 의 「도전성 원주상 유리 입자」28 질량부를, 평균 입경 4 ㎛ 의 도전 입자 (Ni/Au 도금 수지 입자, AUL704, 세키스이 화학 공업 (주)) 12 질량부로 대신하는 것 이외에, 실시예 7 을 반복함으로써 혼합액을 조제하고, 또한 그것을 사용하여 열중합형의 이방 도전성 필름을 제조하였다.

비교예 5

(구상 도전 입자와 구상 스페이서를 단층으로 분산 유지하고 있는 이방 도전성 필름의 제조)

비교예 4 에 있어서의 혼합액에, 추가로 평균 입경 1 ㎛ 의 구상 스페이서 (Si 필러) 를 15 질량부 첨가하는 것 이외에, 비교예 4 를 반복함으로써 열중합형의 이방 도전성 필름을 얻었다.

비교예 6

(구상 스페이서와 도전 입자를 함유하는 제 1 접착층과, 제 2 접착층이 적층된 2 층 구조의 이방 도전성 필름의 제조)

실시예 8 의 「도전성 원주상 유리 입자」14 질량부를, 평균 입경 1 ㎛ 의 구상 스페이서 (Si 필러) 7.5 질량부와 평균 입경 4 ㎛ 의 도전 입자 (Ni/Au 도금 수지 입자, AUL704, 세키스이 화학 공업 (주)) 6 질량부로 대신하는 것 이외에, 실시예 8 을 반복함으로써 제 1 접착층을 형성하고, 또 비교적 두꺼운 제 2 접착층의 형성과 그것들의 라미네이트에 대해서도 실시예 8 을 반복함으로써 열중합형의 이방 도전성 필름을 얻었다.

＜평가＞

실시예 7, 8 및 비교예 4, 5, 6 의 이방 도전성 필름에 대하여, 초기 도통 저항을 다음과 같이 시험 평가하고, 얻어진 결과를 표 3 에 나타낸다.

(초기 도통 저항)

각 실시예 및 비교예의 이방 도전성 필름 (세로 1.5 ㎜ × 가로 40 ㎜) 을, 초기 도통 저항값의 평가용 유리 기판과 플렉시블 인쇄 회로 기판 (FPC 기판) 사이에 끼우고, 열가압 툴로 가열 가압 (200 ℃, 5 ㎫, 15 초) 하여, 평가용 접속체를 얻고, 이 평가용 접속체의 도통 저항값을 디지털 멀티 미터 7557 (요코가와 전기 (주)) 을 사용하여 측정하였다. 사용한 평가용의 유리 기판과 FPC 기판을 이하에 설명한다. 실용상, 4 Ω 이하인 것이 바람직하다.

「초기 도통 저항값 평가용 유리 기판」

유리 재질 : 알칼리 유리 (코닝사 제조)

외경 : 30 × 50 ㎜

두께 : 0.7 ㎜

전극 : 인듐 주석 복합 산화물 (ITO) 의 두께 220 ㎚ 의 베타 전극

「FPC 기판」

필름 재질 : 두께 38 ㎛ 의 폴리이미드 필름 (켐톤 타입)

접속부의 필름 폭 : 1.5 ㎜

범프 사이즈 : 세로 2500 ㎛, 가로 25 ㎛, 높이 8 ㎛ 의 구리/니켈 범프

범프 배열 : 50 ㎛ 피치로 15 개 (좌단이 No. 1, 우단이 No. 15) 를 필름의 폭 방향 중앙부에 평행 배치 (도 6 참조)

「평탄한 가압면을 갖는 열가압 툴」

가압면 사이즈 : 100 ㎜ × 1.5 ㎜ (길이 방향이 FPC 필름의 폭 방향과 일치)

편방 닿음 조건 : 유리 기판에 대하여, 우측이 편방이 닿도록 0.2 ° 경사

FPC 기판의 중앙부에는, 통상적인 가압을 받았다고 생각되는 No. 6 ∼ 10 의 범프가 형성되어 있고, 비편방 닿음측 (좌측) 에는, 편방 닿음에 의해 통상보다 작은 가압을 받았다고 생각되는 No. 1 ∼ 5 의 범프가 형성되어 있고, 편방 닿음측(우측) 에는, 편방 닿음에 의해 통상보다 큰 가압을 받았다고 생각되는 No. 11 ∼ 15 의 범프가 형성되어 있었다. 전체적으로. No. 1 의 범프로부터 No. 15 의 범프를 향하여 가압력이 서서히 커지고 있다고 생각된다.

표 3 의 비교예 4 로부터 알 수 있는 바와 같이, 도전성 주상 유리 입자를 사용하고 있지 않은 종래의 이방 도전성 필름의 경우에는, 특히 비편방 닿음측의 도통 저항값이 가압력이 작아짐에 따라 크게 상승하고, No. 1 ∼ 3 의 범프에 대해서는 4 Ω 를 초과하는 도통 저항값을 나타냈다.

또, 비교예 5 의 이방 도전성 필름은, 비교예 4 의 단층의 이방 도전성 필름에 추가로 구상 스페이서를 함유시킨 것이지만, 비편방 닿음측의 도통 저항값이, 가압력이 작아짐에 따라 상승하였다. 그 상승의 정도는 비교예 4 의 경우보다 커서, No. 1 ∼ 5 의 범프에 대해서는 4 Ω 를 초과하는 도통 저항값을 나타내고, 특히 No. 1 ∼ 3 의 범프에 대해서는 10 Ω 를 초과하였다.

비교예 6 의 이방 도전성 필름은, 2 층 구조의 접착층이 얇은 측에 구상 스페이서와 도전 입자를 함유시킨 것인데, 비편방 닿음측의 도통 저항값이 가압력이 작아짐에 따라 상승했지만, No. 1 ∼ 15 의 범프에 대해서는 9 Ω 를 초과하는 도통 저항값을 나타냈다.

한편, 실시예 7, 8 의 이방 도전성 필름은, 비편방 닿음측의 도통 저항값이 가압력이 작아짐에 따라 약간 상승했지만, 모두 4 Ω 미만의 도통 저항값을 나타내고, 모두 충분한 도통 성능을 얻을 수 있었다. 특히, 실시예 8 의 이방 도전성 필름은, 얇은 접착층과 두꺼운 접착층의 2 층 구조로 하여, 얇은 접착층에 도전성 주상 유리 입자를 함유시키고, 두꺼운 접착층에는 도전 입자를 배합시키고 있지 않기 때문에, 실시예 7 에 비해, 더욱 편방 닿음이 양호해지는 경향이었다. 또한, 실시예 7, 8 모두 도전성 주상 유리 입자는 필름의 평면에 대해 대략 평행하였지만, 실시예 8 이 보다 평행하였다. 또, 실시예 8 에서는, 도전성 주상 유리 입자의 배합량이 실시예 7 의 절반이어도, 편방 닿음에 대해 보다 양호한 특성이 얻어졌다. 이것은, 도전성 주상 유리 입자가 함유되어 있는 층이 도전성 주상 유리 입자의 장축에 대해 충분히 얇기 때문에, 도포시에 필름의 평면에 대해 보다 평행하게 되어 있으므로, 효과가 보다 발현되기 쉬워졌다고 생각된다.

1A, 1B, 1C, 1D, 1E : 이방 도전성 필름
1X : 종래의 이방 도전성 필름
2, 2a, 2b : 도전 입자
3, 3a, 3b : 절연 접착제층 또는 접착층
4 : 제 2 절연성 수지층
5 : 제 1 절연성 수지층
10 : 단자
100 : 플렉시블 인쇄 회로 (FPC) 기판
110 : 범프
115 : 열가압 툴
120 : 유리 기판
A : 도전 입자의 장축 방향
L : FPC 기판의 범프군의 폭
L1 : 도전 입자의 장축 길이
L2 : 도전 입자의 단축 길이
L3 : 도전 입자끼리의 평면에서 보았을 때의 최근접 거리
P : 도전 입자의 배열축
S : 필름면
θ : 필름면과 도전 입자의 장축 방향이 이루는 각도

Claims

절연 접착제층에 도전 입자를 함유하는 이방 도전성 필름으로서, 도전 입자의 애스펙트비가 1.2 이상 20 이하이고, 평면에서 보았을 때 도전 입자끼리가 비접촉으로 분산되어 있고, 이방 도전성 필름의 필름면과 도전 입자의 장축 방향이 이루는 각도가 40˚ 미만이고,
도전 입자가 평면에서 보았을 때 규칙 배열되어 있고,
도전 입자의 상기 이방 도전성 필름의 폭 방향의 외접선은, 상기 도전 입자에 인접하는 도전 입자의 상기 이방 도전성 필름의 폭 방향의 외접선과 일치하거나, 또는, 상기 도전 입자에 인접하는 도전 입자를 관통하는, 이방 도전성 필름.
제 1 항에 있어서,
도전 입자가, 표면의 일부 또는 전부에 도전층을 갖는 도전성 주상 유리 입자인, 이방 도전성 필름.
제 1 항에 있어서,
도전 입자의 형상이 원주상인, 이방 도전성 필름.
제 1 항에 있어서,
도전 입자의 애스펙트비가 1.3 이상 20 이하인, 이방 도전성 필름.
제 1 항에 있어서,
도전 입자의 평균 장축 길이가 4 ㎛ 이상 60 ㎛ 이하인, 이방 도전성 필름.
제 1 항에 있어서,
임의의 도전 입자와 그 도전 입자에 가장 근접한 도전 입자의 평면에서 보았을 때의 거리가, 그 도전 입자의 단축 길이의 0.5 배 이상인, 이방 도전성 필름.
제 1 항에 있어서,
임의의 도전 입자와 그 도전 입자에 가장 근접한 도전 입자가, 이방 도전성 필름의 길이 방향에서 중첩되지 않는, 이방 도전성 필름.
제 1 항에 있어서,
이방 도전성 필름의 필름면과 도전 입자의 장축 방향이 이루는 각도가 15 ° 이내인, 이방 도전성 필름.
제 8 항에 있어서,
도전 입자의 장축 방향이 이방 도전성 필름의 필름면과 평행한 방향으로 배향되어 있는, 이방 도전성 필름.
제 1 항에 있어서,
도전 입자의 장축 방향이, 평면에서 보았을 때 이방 도전성 필름의 길이 방향에 대해 평행 또는 비스듬하게 교차하여 조정되어 있는, 이방 도전성 필름.
삭제
제 1 항에 있어서,
평면에서 보았을 때 도전 입자가 격자상으로 배열되어 있는, 이방 도전성 필름.
삭제
삭제
제 1 항에 있어서,
절연 접착제층에 도전 입자가 함유되어 있는 접착층과, 절연 접착제층에 절연성 스페이서가 함유되어 있는 접착층의 2 층 구조를 갖는, 이방 도전성 필름.
제 1 항 내지 제 10 항, 제 12 항 및 제 15 항 중 어느 한 항에 기재된 이방 도전성 필름을 사용하여 제 1 전자 부품의 접속 단자와 제 2 전자 부품의 접속 단자를 이방 도전성 접속한, 접속 구조체.
제 1 항 내지 제 10 항, 제 12 항 및 제 15 항 중 어느 한 항에 기재된 이방 도전성 필름으로 제 1 전자 부품을 제 2 전자 부품에 이방 도전성 접속하는 접속 방법으로서,
제 2 전자 부품에 대하여, 이방 도전성 필름을 임시로 붙이고, 임시로 붙여진 이방 도전성 필름에 대하여, 제 1 전자 부품을 탑재하고, 제 1 전자 부품측으로부터 열압착하는, 접속 방법.
제 1 항 내지 제 10 항, 제 12 항 및 제 15 항 중 어느 한 항에 기재된 이방 도전성 필름을 사용하여 제 1 전자 부품의 접속 단자와 제 2 전자 부품의 접속 단자를 이방 도전성 접속하는 단계를 포함하는, 접속 구조체의 제조 방법.