KR102254470B1 - Manufacturing method for anisotropic conductive adhesive film - Google Patents
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Abstract
이방도전성 접착필름의 제조방법이 개시된다. 본 방법은, 도전입자의 직경보다 작은 직경을 가진 배리어 입자가 표면에 부착된 점착성 필름을 포함하는 몰드를 이용하여 도전입자가 이방도전성 접착필름에 형성될 위치를 정밀하게 제어할 수 있다. 특히, 몰드 상에 배치된 배리어 입자들 중 도전입자기 부착될 위치를 위치결정필름을 이용하여 정밀하게 형성할 수 있으며, 위치결정필름에 형성되는 접착성 인쇄층은, 이웃하는 인쇄층들의 중심 사이의 거리가 상기 도전입자의 평균직경(D)의 1.7배 이하이거나 갖거나, 이웃하는 인쇄층들의 중심 사이의 거리가 상기 도전입자의 평균직경(D)의 2.3배 이상인 것을 특징으로 한다.Disclosed is a method of manufacturing an anisotropically conductive adhesive film. In this method, by using a mold including an adhesive film in which barrier particles having a diameter smaller than the diameter of the conductive particles are attached to the surface, the position where the conductive particles are formed on the anisotropically conductive adhesive film can be precisely controlled. In particular, it is possible to precisely form the position where the conductive particles are to be attached among the barrier particles disposed on the mold by using a positioning film, and the adhesive printing layer formed on the positioning film is between the centers of the adjacent printing layers. It is characterized in that the distance of is not more than 1.7 times the average diameter (D) of the conductive particles, or has a distance between the centers of the neighboring printed layers is 2.3 times or more than the average diameter (D) of the conductive particles.
Description
본 발명은 이방도전성 접착제를 이용한 회로접속기술에 대한 것으로서, 더 자세하게는 서로 대향하는 두 개의 회로부재를 상호 접속함에 있어서, 두께방향으로 대향하는 두 개의 전극을 전기적으로 도통시키면서 동시에 면방향으로는 이웃 하는 전극들 사이에 절연성을 유지할 수 있는 회로접속용 이방도전성 접착제에 관한 것이다. The present invention relates to a circuit connection technology using an anisotropic conductive adhesive, and in more detail, in interconnecting two circuit members opposite to each other, two electrodes facing each other in the thickness direction are electrically conductive while at the same time being adjacent to each other in the plane direction. It relates to an anisotropic conductive adhesive for circuit connection capable of maintaining insulation between the electrodes.
전자장치의 소형화 및 박형화에 수반되어, 회로부재가 고밀도화 및 고정밀화되고 있다. 이에 따라 미세회로의 접속을 위해서는 종래의 용접 또는 납땜 등의 방식으로는 대응이 곤란하게 되었다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 이방도전성 접착제가 개발되었는데(일본 공개특허공보 소화51-21192호), 이방도전성 접착제(Anisotropic Conductive Adhesives)는, 경화수지를 포함하는 접착성분에 도전입자를 배합시키되 그 함량을 조절함으로써, 두께 방향으로는 서로 대향하는 두 전극을 전기적으로 도통시키고, 동시에 면방향으로는 이웃하는 전극간에 절연성을 유지할 수 있는 회로접속부재를 말한다. 이러한 이방도전성 접착제는 디스플레이 소자, 반도체 소자 등의 제조시 여러 회로부재들을 전기적으로 접속 및 접착시킬 목적으로 널리 사용되고 있다. Along with the miniaturization and thickness reduction of electronic devices, circuit members are becoming higher in density and higher precision. Accordingly, in order to connect microcircuits, it has become difficult to cope with conventional welding or soldering methods. In order to solve this problem, an anisotropic conductive adhesive was developed (Japanese Patent Laid-Open No. 51-21192), and anisotropic conductive adhesives contain conductive particles in an adhesive component including a curable resin, It refers to a circuit connecting member capable of electrically conducting two electrodes facing each other in the thickness direction by adjusting, and maintaining insulation between neighboring electrodes in the surface direction at the same time. Such anisotropically conductive adhesives are widely used for the purpose of electrically connecting and bonding various circuit members when manufacturing display devices, semiconductor devices, and the like.
한편, 근래에 들어 전자회로의 집적도가 증가하면서 전극간 피치(Pitch)가 점점 미세화되고 있으며, 그에 따라 회로전극의 크기(면적)도 점차 소형화되고 있다. 더구나, 최근에는 신체에 부착하여 사용할 수 있는 다양한 웨어러블 디바이스(Wearable Device)의 개발 및 상용화가 더욱 가속화되고 있다. 따라서, 전극간 피치가 미세한 전자회로 및/또는 유연성이 있는 회로기판에 적용되는 경우에도, 회로부재들 사이의 전기적 접속 신뢰성이 유지될 수 있는 이방도전성 접착제가 절실히 요구되고 있다.On the other hand, in recent years, as the degree of integration of electronic circuits increases, the pitch between electrodes has been gradually reduced, and accordingly, the size (area) of the circuit electrodes has been gradually reduced. Moreover, in recent years, the development and commercialization of various wearable devices that can be attached to the body and used are further accelerated. Accordingly, even when the pitch between electrodes is applied to a fine electronic circuit and/or a circuit board having flexibility, an anisotropic conductive adhesive capable of maintaining the reliability of electrical connection between circuit members is urgently required.
특히, 종래의 이방도전성 접착필름은 접착층을 구성하는 수지 상에 도전입자가 무작위로 분산되어진 형태로 제조되는데, 접속하고자 하는 전극의 면적이 작아지고 이웃하는 전극간 간격이 좁아짐에 따라, 전극 접속 영역에 도전입자의 수가 적은 영역이 존재하거나, 전극간 간격 사이에 도전입자가 너무 많이 존재함에 따라 이웃하는 전극 사이에 전기적 도통이 발생하는 문제가 야기되고 있다. 이러한 문제를 해결하고자 2차원 영역에 일정한 간격으로 도전입자를 배열할 필요성이 대두되고 있다. In particular, the conventional anisotropically conductive adhesive film is manufactured in a form in which conductive particles are randomly dispersed on a resin constituting the adhesive layer. As the area of the electrode to be connected decreases and the distance between adjacent electrodes decreases, the electrode connection area In the presence of a region with a small number of conductive particles or too many conductive particles between the gaps between electrodes, electrical conduction occurs between neighboring electrodes. In order to solve this problem, there is a need to arrange conductive particles at regular intervals in a two-dimensional area.
따라서, 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하고자 한 것으로서, 전극간 피치가 미세한 전자회로에 적용됨에 있어서 회로부재들 사이의 전기적 접속 신뢰성이 우수한 이방도전성 접착필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an anisotropically conductive adhesive film having excellent electrical connection reliability between circuit members when it is applied to an electronic circuit having a fine pitch between electrodes.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned will be clearly understood from the following description.
본 발명에 따른 이방도전성 접착필름의 제조방법은, 서로 대치되는 회로부재 사이에 개재되어 두께방향으로는 서로 대향하는 회로전극간을 전기적으로 접속하면서 동시에 면방향으로는 이웃하는 회로전극간을 전기적으로 절연시키는 이방도전성 접착필름의 제조방법으로서, 상기 도전입자의 직경보다 작은 직경을 가진 배리어 입자가 표면에 치밀하게 배치된 점착성 필름을 포함하는 몰드를 준비하는 제1 단계와, 베이스 기재 상에 상기 점착성 필름의 부착력보다 큰 부착력을 가진 복수의 인쇄층이 형성된 위치결정필름을 준비하는 제2 단계와, 상기 위치결정필름에 형성된 상기 인쇄층을 이용하여 상기 몰드 상에서 상기 도전입자가 부착될 영역에 배치된 상기 배리어 입자를 선택적으로 제거하는 제3 단계와, 상기 배리어 입자가 부착되지 않은 상기 점착성 필름 표면에 상기 도전입자를 도포하는 제4 단계와, 제1 접착층이 형성된 필름을 준비하여 상기 제1 접착층의 노출된 표면을 상기 도전입자가 부착된 상기 몰드 표면에 부착하는 제5 단계와, 상기 필름을 상기 몰드로부터 박리하여 상기 도전입자만 선택적으로 분리하는 제6 단계와, 상기 도전입자가 부착된 상기 제1 접착층 위에 저유동성 수지로 형성된 제2 접착층을 도포하는 제7 단계와, 상기 제2 접착층 위에 충전용 제3 접착층을 도포하는 제8 단계를 포함하고, 상기 복수의 인쇄층은, 이웃하는 인쇄층들의 중심 사이의 거리(L)가 상기 도전입자의 평균직경(D)의 1.7배 이하이거나, 이웃하는 인쇄층들의 중심 사이의 거리가 상기 도전입자의 평균직경(D)의 2.3배 이상인 것을 특징으로 한다.The method of manufacturing an anisotropically conductive adhesive film according to the present invention is interposed between the opposing circuit members to electrically connect the opposing circuit electrodes in the thickness direction while at the same time electrically connecting the adjacent circuit electrodes in the plane direction. A method of manufacturing an insulated anisotropically conductive adhesive film, comprising: a first step of preparing a mold including an adhesive film in which barrier particles having a diameter smaller than the diameter of the conductive particles are densely disposed on a surface; and the adhesiveness on a base substrate A second step of preparing a positioning film in which a plurality of printing layers having an adhesive force greater than the adhesive force of the film is formed, and the conductive particles are disposed on the mold using the printing layer formed on the positioning film. A third step of selectively removing the barrier particles, a fourth step of applying the conductive particles to the surface of the adhesive film to which the barrier particles are not attached, and preparing a film on which the first adhesive layer is formed, A fifth step of attaching the exposed surface to the surface of the mold to which the conductive particles are attached, a sixth step of selectively separating only the conductive particles by peeling the film from the mold, and the second step of separating only the conductive particles. 1 A seventh step of applying a second adhesive layer formed of a low-fluidity resin on the adhesive layer, and an eighth step of applying a third adhesive layer for filling on the second adhesive layer, wherein the plurality of printing layers include adjacent printing layers The distance (L) between the centers of the conductive particles is not more than 1.7 times the average diameter (D) of the conductive particles, or the distance between the centers of the neighboring printed layers is more than 2.3 times the average diameter (D) of the conductive particles. do.
여기서, 상기 제3 단계 이후에, 상기 배리어 입자가 부착된 영역을 노광부로 하고, 상기 배리어 입자가 부착되지 않은 영역을 비노광부로 하여, 상기 점착성 필름 표면을 노광시킬 수 있다.Here, after the third step, the surface of the adhesive film may be exposed by using an area to which the barrier particles are attached as an exposure portion, and an area to which the barrier particles are not attached as an unexposed portion.
또한, 상기 배리어 입자의 직경은 상기 도전입자의 직경의 10% 이상 내지 50% 이하인 것이 바람직하다.In addition, the diameter of the barrier particles is preferably 10% or more to 50% or less of the diameter of the conductive particles.
상기 제2 접착층은 상기 이방도전성 접착필름의 회로접속온도 범위 내에서의 최저용융점도가 500,000cps 이상 1,200,000cps 이하인 것이 바람직하다.It is preferable that the second adhesive layer has a minimum melting viscosity of 500,000 cps or more and 1,200,000 cps or less within the circuit connection temperature range of the anisotropic conductive adhesive film.
아울러, 상기 점착성 필름은 상기 배리어 입자의 표면장력보다 낮은 표면장력을 가지는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the adhesive film has a surface tension lower than that of the barrier particles.
다른 측면에서, 본 발명은 상술한 이방도전성 접착필름의 제조방법에 따라 제조된 이방도전성 접착필름을 제공한다.In another aspect, the present invention provides an anisotropically conductive adhesive film manufactured according to the method of manufacturing the anisotropically conductive adhesive film described above.
또한, 본 발명에 따른 이방도전성 접착필름은, 경화제를 포함하는 제1 및 제3 접착층;과, 상기 제1 및 제3 접착층 사이에 개재되고, 내부에 도전입자가 함침된 제2 접착층;을 포함하고, 상기 도전입자는, 이웃하는 도전입자들 사이의 거리(L)가 상기 도전입자의 평균직경(D)에 대하여 1.7배 이하이거나 2.3배 이상이 되도록 배열된 것을 특징으로 한다.In addition, the anisotropic conductive adhesive film according to the present invention includes: first and third adhesive layers including a curing agent; and a second adhesive layer interposed between the first and third adhesive layers and impregnated with conductive particles therein; In addition, the conductive particles are arranged such that a distance (L) between neighboring conductive particles is 1.7 times or less or 2.3 times or more with respect to the average diameter (D) of the conductive particles.
특히, 상기 제2 접착층은, 회로접속온도 범위 내에서의 최저용융점도가 500,000cps 이상 및 1,200,000cps 이하인 저유동성 수지로 형성된 것이 바람직하다.In particular, the second adhesive layer is preferably formed of a low-flow resin having a minimum melting viscosity of 500,000 cps or more and 1,200,000 cps or less within a circuit connection temperature range.
본 발명에 따른 이방도전성 접착필름의 제조방법을 이용하면, 도전입자가 개별적으로 분리된 상태를 유지하면서 높은 밀도의 수준까지 배열될 수 있고, 도전입자가 국부 영역에 응집되는 것을 효과적으로 방지할 수 있으며, 나아가, 도전입자가 일정한 간격으로 규칙적으로 배치되어 있을 뿐만 아니라, 높은 포착률로 고정된 도전입자를 포함하는 이방도전성 접착필름을 제조할 수 있다. 또한, 미세치수의 도전입자를 2차원 단일층으로 정밀하게 제어하여 형성할 수 있으므로, 이방도전성 접착필름 내에 존재하는 도전입자들이 면방향으로 도통되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 그러므로, 본 발명에 따른 제조방법에 의해 제조된 이방도전성 접착필름을 이용하면, 초미세피치를 가진 전자회로 및 웨어러블 디바이스에 채용되는 플렉서블 회로기판(FPCB) 등에 적용하는 경우에도, 전극간 접속저항을 크게 낮출 수 있으면서 동시에 도전입자간 응집이 발생하지 않게 되어, 회로부재의 전기적 접속 신뢰성 및 이웃하는 회로전극간 절연성을 크게 향상시킬 수 있다.By using the method of manufacturing an anisotropically conductive adhesive film according to the present invention, conductive particles can be arranged to a high density level while maintaining a separate state individually, and it is possible to effectively prevent the conductive particles from agglomeration in the local area. Furthermore, it is possible to manufacture an anisotropically conductive adhesive film including conductive particles fixed at a high capture rate, as well as in which conductive particles are regularly arranged at regular intervals. In addition, since it is possible to precisely control and form fine-dimensional conductive particles as a two-dimensional single layer, it is possible to effectively prevent conductive particles present in the anisotropically conductive adhesive film from conducting in the plane direction. Therefore, when the anisotropically conductive adhesive film manufactured by the manufacturing method according to the present invention is used, even when applied to a flexible circuit board (FPCB) employed in electronic circuits and wearable devices having an ultra-fine pitch, the connection resistance between electrodes is increased. It can be greatly reduced, and at the same time, aggregation between conductive particles does not occur, so that the reliability of electrical connection of circuit members and insulation between neighboring circuit electrodes can be greatly improved.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이방도전성 접착필름의 제조방법을 각 공정별로 개요적으로 나타낸 공정흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 제조방법에 의해 제조된 이방도전성 접착필름의 단면을 개요적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 배리어 입자가 형성된 점착성 필름 상에 도전입자를 부착할 때 이웃하는 도전입자들 사이에 다른 도전입자가 끼워지는 문제를 설명하기 위한 개요도이다.
도 4는 본 발명에 따른 이방도전성 접착필름의 제조에 사용되는 몰드 상에 도전입자가 부착될 위치를 정밀하게 제어하기 위한 공정을 설명하는 개요도이다.
도 5는 위치결정필름에 형성되는 인쇄층의 패턴을 설명하기 위한 개요도이다.
도 6은 제1 접착층에 전사된 도전입자의 배열 상태를 촬영한 이미지로서, 도전입자의 직경에 대한 배리어 입자의 상대적 직경에 따라 도전입자의 안착률의 변화를 확인할 수 있는 도면이다.
도 7는 제2 접착층으로 사용되는 저유동성 수지에 따른 최저용융점도의 변화를 도시한 그래프이다.
도 8는 저유동성 수지의 최저용융점도에 따른 도전입자의 포착률 변화를 도시한 그래프 및 압흔 이미지를 함께 나타낸 도면이다.
도 9는 도전입자의 평균직경(D)에 대한 위치결정필름에 형성되는 인쇄층에 의해 결정되는 도전입자들 사이의 거리(L)의 비율(L/D)에 따른 "볼 끼임 수준"을 도시한 그래프이다.
도 10은, 본 발명에 따라 도전입자들 사이의 거리(L)가 제어된 경우 도전입자의 끼임 및 뭉침 현상이 현저히 감소함을 보여주는 도전입자의 배열 상태를 촬영한 이미지(A)을 비교예(B)와 함께 나타낸다.1 is a process flow diagram schematically showing a method of manufacturing an anisotropically conductive adhesive film according to an embodiment of the present invention for each process.
2 is a cross-sectional view schematically showing a cross-section of an anisotropically conductive adhesive film manufactured by a manufacturing method according to the present invention.
3 is a schematic diagram for explaining a problem in which other conductive particles are sandwiched between neighboring conductive particles when the conductive particles are attached to the adhesive film on which the barrier particles are formed.
4 is a schematic diagram illustrating a process for precisely controlling a position at which conductive particles are attached on a mold used for manufacturing an anisotropically conductive adhesive film according to the present invention.
5 is a schematic diagram for explaining a pattern of a printing layer formed on a positioning film.
6 is an image photographing the arrangement of conductive particles transferred to the first adhesive layer, and is a diagram showing a change in the settlement rate of the conductive particles according to the relative diameter of the barrier particles with respect to the diameter of the conductive particles.
7 is a graph showing the change of the lowest melting viscosity according to the low-flow resin used as the second adhesive layer.
8 is a graph showing a change in capture rate of conductive particles according to the lowest melting viscosity of a low-flow resin and a view showing an indentation image together.
9 shows the "ball jamming level" according to the ratio (L/D) of the distance (L) between the conductive particles determined by the printing layer formed on the positioning film to the average diameter (D) of the conductive particles. It is a graph.
FIG. 10 is a comparative example of an image (A) photographing the arrangement of conductive particles showing that the pinching and aggregation of conductive particles is significantly reduced when the distance L between conductive particles is controlled according to the present invention ( It is shown together with B).
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In the present invention, various modifications may be made and various embodiments may be provided, and specific embodiments are illustrated in the drawings and will be described in detail through detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.
본 발명에 따른 이방도전성 접착필름은, 서로 대치되는 회로부재 사이에 개재되어 두께방향으로는 서로 대향하는 회로전극간을 전기적으로 접속하면서 동시에 면방향으로는 이웃하는 회로전극간을 전기적으로 절연시키는 이방도전성 접착필름을 말한다. 여기서, 이방도전성 접착필름은, 열 또는 광원에 의해 경화될 수 있는 전기절연성 접착층과, 이 접착층 내에 분산된 전기전도성 도전입자를 포함하여 구성될 수 있다.The anisotropic conductive adhesive film according to the present invention is interposed between circuit members opposed to each other to electrically connect the circuit electrodes opposite to each other in the thickness direction while at the same time electrically insulating neighboring circuit electrodes in the plane direction. It refers to a conductive adhesive film. Here, the anisotropically conductive adhesive film may include an electrically insulating adhesive layer that can be cured by heat or a light source, and electrically conductive conductive particles dispersed in the adhesive layer.
본 발명의 발명자들은, 도전입자가 미리 설계된 2차원 평면상에 부착되게 하는 몰드를 활용하여 경화성 레진이 도포된 필름 상에 도전입자의 2차원 배열을 전사하는 공정을 개발함으로써 이방도전성 접착필름의 제품 특성이 극대화될 수 있도록 하였다. 또한, 접착층을 구성하는 레진의 물성을 제어하여 이웃하는 전극간에는 도전입자의 응집으로 인한 전기적 도통이 발생하지 않으면서, 대향하는 전극 사이에 충분한 개수의 도전입자가 배치되게 하여 전기적 도통 신뢰성을 확보할 수 있도록 하였다.The inventors of the present invention developed a process of transferring the two-dimensional array of conductive particles onto a film coated with a curable resin using a mold in which conductive particles are attached to a pre-designed two-dimensional plane, thereby producing a product of an anisotropic conductive adhesive film. The characteristics were made to be maximized. In addition, by controlling the physical properties of the resin constituting the adhesive layer, electrical conduction due to aggregation of conductive particles does not occur between adjacent electrodes, and a sufficient number of conductive particles are arranged between opposite electrodes to ensure electrical conduction reliability. I made it possible.
이하에서는, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 이방도전성 접착필름 및 그 제조방법에 대하여 자세히 설명한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 1 and 2, an anisotropic conductive adhesive film and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described in detail.
[몰드의 제조][Mold Manufacturing]
도전입자의 패턴화를 위해 몰드를 마련한다. 여기서 몰드(mold)는 점착성 필름으로 형성되며, 예컨대 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane; PDMS), 폴리에틸렌(Polyethylene; PE), 폴리비닐클로라이드(Polyvinylchloride; PVC) 등의 고분자 물질을 이용할 수 있다. 몰드는 표면형상의 변형이 용이한 필름 등이 사용될 수 있다. 몰드를 구성하는 점착성 필름은, 이하에서 설명할 이방도전성 접착필름을 구성하는 접착층이 가진 접착력 보다 낮은 값의 부착력을 가진다. 또한, 점착성 필름은, 별도의 지지체 없이도 상온에서 고체 상태(즉, 기판 또는 필름 형상)의 형상을 유지할 수 있다.A mold is prepared for patterning of conductive particles. Here, the mold is formed of an adhesive film, and for example, a polymer material such as polydimethylsiloxane (PDMS), polyethylene (PE), and polyvinylchloride (PVC) may be used. As for the mold, a film or the like that is easily deformed in the surface shape may be used. The adhesive film constituting the mold has an adhesive force of a value lower than that of the adhesive layer constituting the anisotropic conductive adhesive film to be described below. In addition, the adhesive film can maintain a shape in a solid state (ie, a substrate or film shape) at room temperature without a separate support.
상술한 점착성 필름 상에 도전입자가 부착될 영역을 제외한 나머지 영역에 배리어(Varrier) 입자(M)가 부착된다. 여기서, 배리어 입자는, 실리콘 산화물, 지르코늄 산화물 등의 무기입자가 사용될 수 있다. 또한, 배리어 입자는 도전입자 보다 작은 입경을 가진 구상 입자인 것이 바람직하다. 특히 배리어 입자는 도전입자 직경의 10% 이상 및 50% 이하의 직경을 갖는 것이 바람직하다. 도 6에서 보듯이, 배리어 입자의 직경이 도전입자 직경의 10% 미만인 경우, 점착성 필름으로 사용된 PDMS 수지가 배리어 입자 위로 노출되어 원하지 않는 위치에 도전입자가 끼이는 현상이 발생(전체 면적의 약 30% 수준으로 도전입자의 끼임 및 뭉침 현상이 발생)된다. 또한, 배리어 입자의 직경이 도전입자 직경의 50%를 초과하는 경우, 도전입자가 부착될 영역(즉, 배리어 입자가 배치되지 않는 영역)이 균일하게 형성되지 못함에 따라 후속하는 도전입자의 배치 공정에서 도전입자가 점착성 필름에 안착되는 안착률이 급격히 저하(전체 면적의 약 20% 수준으로 도전입자가 안착되지 못함)된다Barrier particles (M) are attached to the remaining areas except for areas where conductive particles are to be attached to the above-described adhesive film. Here, as the barrier particles, inorganic particles such as silicon oxide and zirconium oxide may be used. In addition, it is preferable that the barrier particles are spherical particles having a particle diameter smaller than that of the conductive particles. In particular, it is preferable that the barrier particles have a diameter of 10% or more and 50% or less of the conductive particle diameter. As shown in FIG. 6, when the diameter of the barrier particle is less than 10% of the diameter of the conductive particle, the PDMS resin used as the adhesive film is exposed on the barrier particle, causing the conductive particle to get stuck in an unwanted position (approximately At the level of 30%, conductive particles are pinched and agglomerated). In addition, when the diameter of the barrier particles exceeds 50% of the diameter of the conductive particles, the area to which the conductive particles are attached (that is, the area in which the barrier particles are not disposed) is not uniformly formed, and the subsequent conductive particle arrangement process At the same time, the settlement rate at which conductive particles are settled on the adhesive film is sharply decreased (conductive particles cannot be settled at about 20% of the total area).
한편, 배리어 입자는, 점착성 필름 상에 미리 설계된 영역에 선택적으로 부착되는데, 이때 배리어 입자가 가진 경도에 의해 점착성 필름의 표면이 소정의 깊이로 눌려진 상태로 배치된다. 즉, 배리어 입자는 점착성 필름이 제공하는 부착력에 의해 단순 부착된 상태가 아니고, 배리어 입자가 접착성 필름 표면에 배치된 후 일정한 압력으로 눌려진다. 이때, 점착성 필름의 표면장력은 배리어 입자의 표면장력보다 낮은 표면장력을 가지며, 따라서 점착성 필름이 가진 낮은 표면장력으로 인해 배리어 입자를 넓게 활착하려는 특성을 갖는다. 점착성 필름이 가진 유연한 표면 재질과 낮은 표면장력으로 인해, 배리어 입자는 점착성 필름 상에 정해진 영역에서 밀착되어 배치될 수 있다.On the other hand, the barrier particles are selectively attached to a predesigned area on the adhesive film, and at this time, the surface of the adhesive film is disposed in a state pressed to a predetermined depth by the hardness of the barrier particles. That is, the barrier particles are not simply attached by the adhesive force provided by the adhesive film, but are pressed with a constant pressure after the barrier particles are disposed on the surface of the adhesive film. At this time, the surface tension of the adhesive film has a lower surface tension than the surface tension of the barrier particles, and therefore, has a property of broadly adhering the barrier particles due to the low surface tension of the adhesive film. Due to the flexible surface material and low surface tension of the adhesive film, the barrier particles may be in close contact and disposed on the adhesive film in a predetermined area.
한편, 배리어 입자가 점착성 필름에 배치된 상태에서 몰드의 상면을 노광시켜서 배리어 입자가 점착성 필름에 부착되는 부착력을 증가시킨다. 즉, 배리어 입자가 배치되지 않은 영역(즉, 도전입자가 부착될 영역)을 비노광부로 하고, 배리어 입자가 배치된 영역을 노광부로 하는 마스크를 이용하여, 몰드 상면에 빛을 조사한다. 이때, 빛을 조사받은 노광부의 부착력은 빛을 조사받지 못한 비노광부의 부착력보다 커진다. 따라서, 노광부에 위치한 배리어 입자는 비노광부에 위치한 노출 영역에 배치될 도전입자에 비해 더 강한 결합력으로 점착성 필름에 부착된 상태를 유지할 수 있다. 일례로, PDMS의 경우 자외선에 노출시 화학구조 중 메틸 부분의 손상이 발생되고, 이를 통해 반응성 작용기가 점착성 필름을 구성하는 고분자에 형성된다. 이러한 작용기는 메틸기에 비하여 수소결합 등의 배리어 입자와 부착력을 가질 수 있는 탈수 축합 결합 등을 통한 화학적 공유결합을 형성하게 된다.On the other hand, by exposing the upper surface of the mold while the barrier particles are disposed on the adhesive film, the adhesion of the barrier particles to the adhesive film is increased. That is, light is irradiated on the upper surface of the mold using a mask in which the area where the barrier particles are not disposed (that is, the area to which the conductive particles are attached) is used as the non-exposed portion, and the area where the barrier particles are disposed is the exposed portion. At this time, the adhesive force of the exposed portion irradiated with light is greater than that of the non-exposed portion not irradiated with light. Accordingly, the barrier particles located in the exposed portion may maintain a state attached to the adhesive film with a stronger bonding force than the conductive particles disposed in the exposed area located in the non-exposed portion. For example, in the case of PDMS, when exposed to ultraviolet rays, the methyl portion of the chemical structure is damaged, through which reactive functional groups are formed in the polymer constituting the adhesive film. These functional groups form chemical covalent bonds through dehydration condensation bonds that can have adhesion to barrier particles such as hydrogen bonds compared to methyl groups.
[도전입자의 배치][Arrangement of conductive particles]
위에서 준비된 배리어 입자가 배치된 몰드 상에 도전입자를 도포한다. 도포된 도전입자는 배리어 입자가 배치되지 않은 영역에 각각 위치하게 된다. 이때, 도전입자는 노광 등을 통해 부착력이 증가된 배리어 입자에 비해 약한 부착력으로 점착성 필름에 부착된다.Conductive particles are coated on the mold on which the barrier particles prepared above are arranged. The applied conductive particles are positioned in regions where the barrier particles are not disposed. At this time, the conductive particles adhere to the adhesive film with weaker adhesion than the barrier particles having increased adhesion through exposure or the like.
[도전입자의 전사][Conductor's Warrior]
먼저, 이방도전성 접착필름의 제1 접착층(R)이 형성된 필름을 도전입자가 배치된 몰드 상에 부착한다. 이때, 제1 접착층의 접착력은, 배리어 입자가 배치된 영역(노광부)의 부착력보다 작고, 도전입자가 배치된 영역(비노광부)의 부착력보다 큰 부착력을 가지는 것이 바람직하다. 이러한 물성의 제1 접착층을 도전입자가 배치된 몰드 상에 부착한 후 다시 박리하게 되면 제1 접착층 상에 도전입자만 선택적으로 부착된 상태로 분리된다. 또한, 배리어 입자의 직경은 도전입자의 직경보다 작으므로, 제1 접착층을 몰드 상에 부착할 때, 제1 접착층이 배리어 입자에 접촉되는 면적에 비해, 제1 접착층이 도전입자에 접촉되는 면적이 더 크게 된다. 따라서, 제1 접착층이 가진 접착력의 한계와, 배리어 입자 및 도전입자의 직경의 차이로 인하여, 몰드에 배치된 도전입자만이 선택적으로 제1 접착층에 부착되어 분리될 수 있다.First, the film on which the first adhesive layer (R) of the anisotropic conductive adhesive film is formed is attached onto a mold in which conductive particles are disposed. At this time, it is preferable that the adhesive force of the first adhesive layer is smaller than the adhesive force of the area where the barrier particles are disposed (exposed portion) and greater than that of the area where the conductive particles are disposed (non-exposed portion). When the first adhesive layer of these physical properties is attached to the mold on which the conductive particles are disposed and then peeled again, only the conductive particles are selectively attached to the first adhesive layer and separated. In addition, since the diameter of the barrier particles is smaller than the diameter of the conductive particles, when attaching the first adhesive layer on the mold, the area in which the first adhesive layer contacts the conductive particles is compared to the area in which the first adhesive layer contacts the barrier particles. It becomes bigger. Accordingly, only the conductive particles disposed in the mold can be selectively attached to the first adhesive layer and separated due to the limitation of the adhesive strength of the first adhesive layer and the difference in diameters of the barrier particles and the conductive particles.
[저유동층의 형성][Formation of low flow layer]
위에서 준비된 제1 접착층 상에는 도전입자가 일정한 위치에 2차원적으로 배열된 상태가 된다. 이때, 도전입자의 일부는 제1 접착층 상에 함침된 상태일 수 있으나, 도전입자의 대부분은 노출된 상태이다. 도전입자가 노출된 제1 접착층 상에 저유동 특성을 가진 수지를 이용하여 제2 접착층을 형성한다. 여기서, 저유동층은 도전입자가 포함된 이방도전성 접착필름을 실제 제품에 적용할 때 도전입자의 포착률을 향상시킨다. 즉, 주변환경의 높은 열에 의해 접착층의 유동성이 높아져서 도전입자의 위치가 정해진 위치에서 이동하여 응집이 발생하거나 혹은 도전입자가 대향하는 전극 사이의 위치로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 이를 위해, 제2 접착층으로 사용할 저유동성 수지는, 이방도전성 접착필름을 이용하여 회로부재를 접속하기 위한 회로접속온도 범위(일반적으로, 상온 ~ 150℃의 온도범위) 내에서의 최저용융점도가 적어도 500,000cps 이상 1,200,000cps 이하인 것이 바람직하다.On the first adhesive layer prepared above, conductive particles are two-dimensionally arranged at a certain position. At this time, some of the conductive particles may be impregnated on the first adhesive layer, but most of the conductive particles are exposed. A second adhesive layer is formed on the first adhesive layer to which the conductive particles are exposed, using a resin having low flow characteristics. Here, the low-flow layer improves the capture rate of conductive particles when the anisotropically conductive adhesive film containing conductive particles is applied to an actual product. That is, the fluidity of the adhesive layer is increased due to high heat of the surrounding environment, so that the position of the conductive particles is moved at a predetermined position to prevent aggregation or separation of the conductive particles from the positions between the opposite electrodes. To this end, the low-flow resin to be used as the second adhesive layer has a minimum melting viscosity of at least within the circuit connection temperature range (generally, a temperature range of room temperature to 150°C) for connecting a circuit member using an anisotropic conductive adhesive film. It is preferably 500,000 cps or more and 1,200,000 cps or less.
[상부 접착층의 형성][Formation of upper adhesive layer]
위에서 준비된 제1 및 제2 접착층을 포함하는 필름 상에 제3 접착층을 형성한다. 여기서 제3 접착층은, 제1 접착층과 함께 이방도전성 접착필름을 이용하여 회로부재를 접속할 때 회로부재들에 마련된 이웃하는 전극간 공간을 충분히 충전시키는 역할을 한다.A third adhesive layer is formed on the film including the first and second adhesive layers prepared above. Here, the third adhesive layer serves to sufficiently fill the space between adjacent electrodes provided in the circuit members when the circuit members are connected by using the anisotropic conductive adhesive film together with the first adhesive layer.
이렇게 준비된 이방도전성 접착필름은, 제1 접착층, 제2 접착층 및 제3 접착층의 3층 구조를 갖는다. 여기서, 제1 접착층 및 제3 접착층은 앞에서 설명한 물성을 갖는 수지를 이용하되, 각 수지 조성물은 라디칼에 의해 중합 가능한 관능기를 가진 중합성 물질 및 열 또는 빛에 의해 유리라디칼을 발생하는 경화제를 포함한다. 아울러, 제2 접착층은 저유동층으로서 경화제를 포함하지 않는 것이 바람직하다. 다만, 이방도전성 접착필름을 실제 제품에 적용할 때, 대향하는 회로부재 사이에 접착필름을 개재한 후 압착하게 되는데, 이때 제1 및 제3 접착층은 각 회로부재 사이의 전극간 공극을 치밀하게 메우면서 경화되고, 또한 제2 접착층은 압착시 제1 또는 제3 접착층 내에 존재하는 경화제에 접촉되면서 일부분 경화가 발생하게 된다.The anisotropically conductive adhesive film thus prepared has a three-layer structure of a first adhesive layer, a second adhesive layer, and a third adhesive layer. Here, the first adhesive layer and the third adhesive layer use a resin having the above-described physical properties, but each resin composition includes a polymerizable material having a functional group polymerizable by radicals and a curing agent that generates free radicals by heat or light. . In addition, it is preferable that the second adhesive layer does not contain a curing agent as a low flow layer. However, when the anisotropic conductive adhesive film is applied to an actual product, the adhesive film is interposed between the opposing circuit members and then compressed. At this time, the first and third adhesive layers closely fill the voids between the electrodes between the circuit members. While being cured, the second adhesive layer is partially cured while being in contact with the curing agent present in the first or third adhesive layer during compression.
한편, 제2 접착층은, 제1 및 제3 접착층 사이에 개재되고, 그 내부에 도전입자가 함침되어 있으며, 특히 회로접속온도 범위(대략 상온 내지 150℃) 내에서의 최저용융점도가 500,000cps 이상 1,200,000cps 이하인 저유동성 수지로 형성되는 것이 바람직하다.On the other hand, the second adhesive layer is interposed between the first and third adhesive layers, and conductive particles are impregnated therein, and in particular, the minimum melting viscosity within the circuit connection temperature range (approximately room temperature to 150°C) is 500,000 cps or more. It is preferably formed of a low-fluidity resin of 1,200,000 cps or less.
제2 접착층으로 사용되는 저유동성 수지는 회로접속온도 범위에서 용융점도(Melt Viscosity)가 온도에 따라 변하게 되는데(도 7 참조), 이때 최저용융점도는 회로접속온도 범위 내에서 용융점도가 최저일 때의 점도를 말한다. 최저용융점도는 사용하는 수지의 종류, 성분, 제조방식 등에 따라 달라지게 되는데, 본 발명의 발명자들은 저유동성 수지의 최저용융점도에 따라 최종적으로 제조된 이방도전성 접착필름을 이용하여 회로부재를 접속할 때 서로 대향하는 전극 사이에 도전입자가 포착되는 포착률(Capture ratio)이 달라지게 됨을 알게 되었다.The low-fluidity resin used as the second adhesive layer has a melt viscosity that changes depending on the temperature in the circuit connection temperature range (see Fig. 7).At this time, the lowest melting viscosity is when the melt viscosity is the lowest within the circuit connection temperature range. Refers to the viscosity of The minimum melting viscosity varies depending on the type, composition, and manufacturing method of the resin used, and the inventors of the present invention use the anisotropically conductive adhesive film finally manufactured according to the minimum melting viscosity of the low-fluidity resin when connecting circuit members. It has been found that the capture ratio at which conductive particles are captured between electrodes facing each other varies.
제2 접착층의 최저용융점도에 따른 포착률의 변화를 확인하기 위하여, 아래 표 1과 같이 최저용융점도가 상이한 저유동성 수지를 이용하여 이방도전성 접착필름을 제조하였다. 실시예 1 내지 3에 사용된 제1 내지 제3 접착층은 모두 페녹시(Phenoxy) 계열의 에폭시 수지(Epoxy resin) 및 지환식 에폭시 수지(Cycloaliphatic epoxy resin)를 이용하였으며, 여기서 제2 접착층은 수지의 필름형성시 공정조건(온도 및 시간) 변경을 통해 최저용융점도를 조절하였다.In order to confirm the change in the capture rate according to the lowest melting viscosity of the second adhesive layer, an anisotropically conductive adhesive film was prepared using a low-flow resin having a different lowest melting viscosity as shown in Table 1 below. The first to third adhesive layers used in Examples 1 to 3 were all made of a phenoxy-based epoxy resin and a cycloaliphatic epoxy resin, wherein the second adhesive layer was made of resin. When forming the film, the minimum melting viscosity was adjusted by changing the process conditions (temperature and time).
도 7 및 도 8을 참조하면, 제2 접착층으로 사용된 저유동성 수지의 회로접속온도 범위 내에서의 최저용융점도가 500,000cps 미만인 경우, 이방도전성 접착필름에 요구되는 도전입자의 포착률을 만족시키지 못한다. 즉, 비교예 1(최저용융점도 100,000cps)의 경우, 포착률이 30% 이하이며, 도 8의 압흔 이미지(A)에서 확인할 수 있듯이, 사용된 저유동성 수지의 낮은 점도로 인해 도전입자가 제2 접착층 내에 포획된 위치에서 유실되는 양이 많음을 알 수 있다. 반대로, 다른 예로서 사용된 저유동성 수지의 최저용융점도가 1,200,000cps를 초과하는 경우, 도 8의 압흔 이미지 (E)에서 보듯이, 압흔 수준이 거의 "0" 수준으로 나타났으며, 이를 통해 도전입자가 회로접속시 거의 변형되지 않거나 대향하는 전극 사이에 컨택이 이루어지지 않게 됨을 알 수 있다. 그러나, 실시예 1 내지 3과 같이, 저유동성 수지의 최저용융점도가 500,000cps 이상 및 1,200,000cps 이하의 범위 내인 경우, 도 8의 압흔 이미지[(B): 실시예 1의 압흔 이미지 / (C): 실시예 2의 압흔 이미지 / (D): 실시예3의 압흔 이미지)를 통해 확인할 수 있듯이, 포착률 85% 이상 및 양호한 압흔 물성을 나타낸다.7 and 8, when the minimum melting viscosity of the low-flow resin used as the second adhesive layer within the circuit connection temperature range is less than 500,000 cps, the capture rate of conductive particles required for the anisotropically conductive adhesive film is not satisfied. . That is, in the case of Comparative Example 1 (minimum melting viscosity of 100,000 cps), the capture rate is 30% or less, and as can be seen in the indentation image (A) of FIG. 8, the conductive particles are second due to the low viscosity of the low-flow resin used. It can be seen that a large amount is lost in the trapped position in the adhesive layer. On the contrary, when the lowest melting viscosity of the low-fluidity resin used as another example exceeds 1,200,000 cps, the indentation level was almost "0" as shown in the indentation image (E) of FIG. It can be seen that the particles are hardly deformed when the circuit is connected or no contact is made between the opposite electrodes. However, as in Examples 1 to 3, when the lowest melting viscosity of the low-fluidity resin is in the range of 500,000 cps or more and 1,200,000 cps or less, the indentation image of FIG. 8 [(B): Indentation image of Example 1 / (C) : Indentation image of Example 2 / (D): As can be seen from the indentation image of Example 3), it exhibits a capture rate of 85% or more and good indentation properties.
상술한 이방도전성 접착필름의 제조방법에 의하면, 배리어 입자가 배치된 몰드를 통해 각각의 도전입자가 개별적으로 정해진 위치에 배치된 상태에서 제1 접착층에 전사되므로, 미세 직경의 도전입자를 2차원 평면상에 규칙적으로 배치하는 것이 용이하다. 또한, 배리어 입자가 배치된 몰드를 구성하는 점착성 필름은 도전입자가 가역적으로 부착될 수 있는 정도의 부착력만을 제공하며, 또한 여러번 반복적으로 사용가능하다.According to the above-described method of manufacturing an anisotropically conductive adhesive film, since each conductive particle is transferred to the first adhesive layer in a state in which each conductive particle is individually disposed through a mold in which the barrier particles are disposed, the conductive particles of fine diameter are transferred to the two-dimensional plane. It is easy to place regularly on the bed. In addition, the adhesive film constituting the mold in which the barrier particles are disposed provides only an adhesive force capable of reversibly attaching the conductive particles, and can be used repeatedly several times.
이와 같은 방법에 의하면, 도전입자가 개별적으로 분리된 상태를 유지하면서 높은 밀도의 수준까지 배열될 수 있다. 또한, 도전입자가 국부 영역에 응집되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 나아가, 도전입자가 일정한 간격으로 규칙적으로 배치되어 있을 뿐만 아니라, 높은 포착률로 고정된 도전입자를 포함하는 이방도전성 접착필름을 제조할 수 있다. 그러므로, 본 발명에 따른 제조방법에 의해 제조된 이방도전성 접착필름을 이용하면 전자장치의 전기소자적 특성의 신뢰도를 향상시킬 수 있다. According to this method, the conductive particles can be arranged to a high density level while maintaining the individually separated state. In addition, it is possible to effectively prevent the conductive particles from being aggregated in the localized region. Further, it is possible to manufacture an anisotropically conductive adhesive film including conductive particles fixed at a high capture rate, as well as in which conductive particles are regularly arranged at regular intervals. Therefore, the use of the anisotropically conductive adhesive film manufactured by the manufacturing method according to the present invention can improve the reliability of the electronic device characteristics of the electronic device.
한편, 몰드를 이용한 도전입자의 위치 정렬 공정에서, 배리어 입자가 배치된 점착성 필름에 도전입자를 배치할 때, 도전입자는 단층으로 배치되는 것이 바람직하다. 이는 최종적인 이방도전성 접착필름으로 제조될 때 도전입자가 단일층으로 배치되어야 제품 적용시 여러개의 도전입자들이 서로 접촉됨으로써 발생되는 단락현상을 방지하기 위해 요구된다. 그러나, 배리어 입자가 부착된 점착성 필름에 도전입자를 배치할 때, 배리어 입자가 부착되지 않은 노출 영역이 너무 인접해 있는 경우, 이웃하는 도전입자들 사이에 다른 도전입자가 끼워지는 문제가 발생한다. 몰드 상에 위치가 고정되지 않은 도전입자가 고정된 도전입자들 사이에 접촉되어 끼워진 경우, 도전입자 표면의 마찰력 등으로 인해 도전입자들 사이에 강한 상호작용이 발생할 수 있다. 따라서, 몰드에서 도전입자가 부착될 영역은 충분히 좁거나 넓게 배치될 필요가 있다.On the other hand, in the alignment process of the conductive particles using a mold, when disposing the conductive particles on the adhesive film on which the barrier particles are disposed, the conductive particles are preferably disposed in a single layer. This is required in order to prevent a short-circuit phenomenon that occurs when several conductive particles come into contact with each other when the conductive particles are arranged in a single layer when the final anisotropic conductive adhesive film is manufactured. However, when the conductive particles are disposed on the adhesive film to which the barrier particles are attached, when the exposed areas to which the barrier particles are not attached are too adjacent, a problem occurs in that other conductive particles are sandwiched between neighboring conductive particles. When conductive particles whose positions are not fixed on the mold are brought into contact with and sandwiched between the fixed conductive particles, a strong interaction may occur between the conductive particles due to frictional force on the surface of the conductive particles. Therefore, the area in the mold to which the conductive particles are to be adhered needs to be sufficiently narrow or wide.
예를 들어, 도 3에서 보듯이, 몰드의 점착성 필름 위에 도전입자를 코팅할 때, 점착성 필름에 부착된 도전입자(C1)들 사이에 끼워진 도전입자(C2)는 도전입자 코팅 후 에어 블로우 등의 세척 공정에도 불구하고 여전히 잔존하게 된다. 이 때문에, 이후 진행되는 도전입자의 전사 공정에서 제1 접착층에 그대로 전사되므로, 제2 접착층에 의해 고정된 후에 이방도전성 접착필름의 사용시 이웃하는 전극간 단락 불량을 야기하게 된다.For example, as shown in FIG. 3, when conductive particles are coated on the adhesive film of the mold, the conductive particles C2 sandwiched between the conductive particles C1 attached to the adhesive film are coated with the conductive particles and then air blown. It is still there despite the cleaning process. For this reason, since the conductive particles are transferred as it is to the first adhesive layer in the subsequent transfer process, a short circuit failure between neighboring electrodes is caused when the anisotropically conductive adhesive film is used after being fixed by the second adhesive layer.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 몰드의 제작시 다음과 같은 방법으로 도전입자가 부착될 위치를 형성한다.In order to solve this problem, a location to which conductive particles are attached is formed by the following method when manufacturing a mold.
즉, 도 4에서 보듯이, 점착성 필름에 단일층의 배리어 입자(M)을 형성한 후, 도전입자 위치배열필름을 준비한다. 여기서, 위치배열필름은 접착력이 없는 베이스 기재 상에 상기 점착성 필름이 제공하는 부착력보다 큰 부착력을 제공하는 접착층이 인쇄된 인쇄층이 형성된다.That is, as shown in FIG. 4, after forming a single layer of barrier particles (M) on the adhesive film, a conductive particle position arrangement film is prepared. Here, in the position alignment film, a printed layer is formed on a base substrate having no adhesive force on which an adhesive layer is printed that provides an adhesive force greater than the adhesive force provided by the adhesive film.
배리어 입자(M)가 점착성 필름의 전면에 고르게 부착된 몰드 위에 위치배열필름을 부착한 후 제거하면, 도전입자가 부착될 위치에 형성된 영역에 부착된 배리어 입자(M)들을 선택적으로 제거할 수 있다.By attaching and removing the positioning film on the mold where the barrier particles (M) are evenly attached to the front surface of the adhesive film, the barrier particles (M) attached to the area formed at the location where the conductive particles will be attached can be selectively removed. .
이때, 위치정렬필름에 형성된 접착성 인쇄층은 대략 원형형상으로 형성될 수 있는데, 이웃하는 인쇄층들의 중심 사이의 거리(L)는, 도전입자의 평균 직경(D)의 1.7배 이하이거나, 혹은 도전입자의 평균 직경(D)의 2.3배 이상으로 형성된다. 예컨대, 도 5에서 보듯이, 복수의 인쇄층을 베이스기재에 형성할 때 이웃하는 인쇄층들 사이의 거리가 장경(L1) 및 단경(L2)을 갖도록 패터닝될 수 있는데, 여기서 장경(L1)은 이웃하는 인쇄층의 중심 사이의 거리가 도전입자의 평균직경(D)보다 2.3배 이상의 치수를 갖고, 단경(L2)은 이웃하는 인쇄층의 중심 사이의 거리가 도전입자의 평균직경(D)보다 1.7배 이하의 치수를 갖도록 형성된다.At this time, the adhesive printing layer formed on the alignment film may be formed in an approximately circular shape, and the distance (L) between the centers of the adjacent printing layers is 1.7 times or less of the average diameter (D) of the conductive particles, or It is formed to be at least 2.3 times the average diameter (D) of the conductive particles. For example, as shown in FIG. 5, when forming a plurality of printing layers on the base substrate, the distance between adjacent printing layers may be patterned to have a long diameter L1 and a short diameter L2, where the long diameter L1 is The distance between the centers of the neighboring printed layers is 2.3 times more than the average diameter (D) of the conductive particles, and the short diameter (L2) is that the distance between the centers of the neighboring printed layers is greater than the average diameter (D) of the conductive particles. It is formed to have a dimension of 1.7 times or less.
위치정렬필름에 접착성 인쇄층을 상술한 조건으로 제어하여 형성하는 경우, 몰드 상에 형성되는 도전입자가 부착될 위치는 인쇄층들의 중심 사이의 거리 L에 따라 결정된다. 그러므로, "도전입자의 배치" 공정에서 몰드 위에 배치되는 도전입자들은 이웃하는 도전입자의 중심거리가 도전입자 직경(D)의 1.7배 이하 및 2.3배 이상으로 배열될 수 있다. 이와 같이 도전입자들이 몰드 상에 배치되는 간격을 제어하면 전사되는 도전입자들 사이에 끼임 현상 및 뭉침 현상을 5ppm 미만 수준으로 낮출 수 있다.In the case of forming the adhesive printing layer on the alignment film under the above-described conditions, the position where the conductive particles formed on the mold are attached is determined according to the distance L between the centers of the printing layers. Therefore, the conductive particles disposed on the mold in the "arrangement of conductive particles" process may be arranged such that the center distance of the adjacent conductive particles is 1.7 times or less and 2.3 times or more of the conductive particle diameter D. By controlling the spacing in which the conductive particles are arranged on the mold as described above, the pinching and aggregation between the transferred conductive particles can be reduced to a level of less than 5 ppm.
도전입자 직경(D)에 대한 도전입자들 사이의 거리(L)의 비율(L/D)이, 전사되는 도전입자의 배열 상태에서 "볼 끼임 수준"이 발생하는 정도를 확인한 그래프(도 9)에서 보듯이, "L/D"값이 1.7 이하 및 2.3 이상에서 5ppm 이하의 조건을 만족할 수 있음을 볼 수 있다. 여기서, "볼 끼임 수준"은 검사된 도전입자의 전체 개수 중에 이웃하는 도전입자들 사이에 다른 도전입자가 끼여 있는 불량이 발생한 정도를 의미하며, 5ppm 이하 수준은 이방도전성 접착필름으로 사용가능한 조건이다.The ratio (L/D) of the distance (L) between the conductive particles to the conductive particle diameter (D) is a graph confirming the degree to which "ball jamming level" occurs in the arrangement of the transferred conductive particles (Fig. 9) As can be seen from, it can be seen that the "L/D" value can satisfy the conditions of 1.7 or less and 5 ppm or less at 2.3 or more. Here, the "ball jamming level" means the degree of defects in which other conductive particles are sandwiched between neighboring conductive particles among the total number of tested conductive particles, and a level of 5 ppm or less is a condition that can be used as an anisotropic conductive adhesive film. .
도 10에는, 몰드에 배치되는 도전입자들 사이의 거리(L; 위치정렬필름에 형성된 접착성 인쇄층들의 중심사이의 거리 L에 대응)를, 도전입자의 평균직경(D)의 1.7배 이하 및 2.3배 이상으로 한 경우(도 10(A))와, 도전입자의 평균직경(D)의 1.7배 초과 및 2.3배 미만으로 한 경우(도 10(B))에 대해, 각각 제1 접착층에 의해 전사된 도전입자의 이미지를 도시하였다. 도 10(A)에서 보듯이, 도전입자의 평균직경(D)에 대해 도전입자들 사이의 거리(L)를, "L≤1.7D 및 L≥2.3D"로 제어한 경우, 전사된 도전입자의 배열에서 도전볼 끼임 현상 및 뭉침 현상이 거의 없는 수준으로 감소함을 알 수 있고, 반대로 "1.7D < L < 2.3D"로 제어한 경우에는 도전볼 끼임 현상 및 뭉침 현상이 전체 면적의 약 20% 이상으로 발생함을 알 수 있다.In FIG. 10, the distance between conductive particles disposed in the mold (L; corresponding to the distance L between the centers of the adhesive printed layers formed on the alignment film) is not more than 1.7 times the average diameter (D) of the conductive particles, and In the case of 2.3 times or more (Fig. 10(A)) and the case of more than 1.7 times and less than 2.3 times of the average diameter (D) of the conductive particles (Fig. 10(B)), each of the first adhesive layers An image of the transferred conductive particles is shown. As shown in FIG. 10(A), when the distance (L) between the conductive particles with respect to the average diameter (D) of the conductive particles is controlled as “L≦1.7D and L≧2.3D”, the transferred conductive particles It can be seen that in the arrangement of the conductive balls, pinching and agglomeration of the conductive balls are reduced to almost no level. Conversely, when the control is controlled to "1.7D <L <2.3D", the pinching and agglomeration of the conductive balls is about 20 of the total area. It can be seen that it occurs more than %.
이를 통해, 몰드에 코팅되는 도전입자는 단일층으로 배치될 수 있으며, 이웃하는 도전입자들 사이에 다른 도전입자가 끼워지는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 그러므로, 후속하는 제1 접착층을 통한 도전입자의 전사 공정에서도 제1 접착층 상에 도전입자가 2차원적으로 단일층을 형성하면서 전사될 수 있다.Through this, the conductive particles coated on the mold may be arranged as a single layer, and it is possible to effectively prevent other conductive particles from being sandwiched between neighboring conductive particles. Therefore, even in a subsequent transfer process of the conductive particles through the first adhesive layer, the conductive particles can be transferred while forming a single layer two-dimensionally on the first adhesive layer.
이와 같이, 도전입자를 제1 접착층에 전사하기 위한 몰드를 제작함에 있어서, 도전입자가 부착될 위치를 위치결정필름을 이용하면, 미세치수의 도전입자를 2차원 단일층으로 정밀하게 제어하여 형성할 수 있으며, 이를 통해 이방도전성 접착필름 내에 존재하는 도전입자들이 면방향으로 도통되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. In this way, in manufacturing a mold for transferring the conductive particles to the first adhesive layer, if the position to which the conductive particles are attached is used with a positioning film, fine-dimensional conductive particles can be precisely controlled as a two-dimensional single layer. Through this, it is possible to effectively prevent conductive particles present in the anisotropically conductive adhesive film from conducting in the plane direction.
지금까지 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위 내에서 변형된 형태로 구현할 수 있을 것이다. 그러므로 여기서 설명한 본 발명의 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 상술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Although a preferred embodiment of the present invention has been described so far, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments of the present invention described herein should be considered from a descriptive point of view rather than a limiting point of view, and the scope of the present invention is indicated in the claims rather than the above description, and all differences within the scope equivalent thereto are the present invention. Should be interpreted as being included in.
Claims (8)
도전입자의 직경보다 작은 직경을 가진 배리어 입자가 표면에 치밀하게 배치된 점착성 필름을 포함하는 몰드를 준비하는 제1 단계와,
베이스 기재 상에 상기 점착성 필름의 부착력보다 큰 부착력을 가진 복수의 인쇄층이 형성된 위치결정필름을 준비하는 제2 단계와,
상기 위치결정필름에 형성된 상기 인쇄층을 이용하여 상기 몰드 상에서 상기 도전입자가 부착될 영역에 배치된 상기 배리어 입자를 선택적으로 제거하는 제3 단계와,
상기 배리어 입자가 부착되지 않은 상기 점착성 필름 표면에 상기 도전입자를 도포하는 제4 단계와,
제1 접착층이 형성된 필름을 준비하여 상기 제1 접착층의 노출된 표면을 상기 도전입자가 부착된 상기 몰드 표면에 부착하는 제5 단계와,
상기 필름을 상기 몰드로부터 박리하여 상기 도전입자만 선택적으로 분리하는 제6 단계와,
상기 도전입자가 부착된 상기 제1 접착층 위에 저유동성 수지로 형성된 제2 접착층을 도포하는 제7 단계와,
상기 제2 접착층 위에 충전용 제3 접착층을 도포하는 제8 단계를 포함하고,
상기 복수의 인쇄층은, 이웃하는 인쇄층들의 중심 사이의 거리(L)가 상기 도전입자의 평균직경(D)의 1.7배 이하이거나, 이웃하는 인쇄층들의 중심 사이의 거리(L)가 상기 도전입자의 평균직경(D)의 2.3배 이상인 것을 특징으로 하는, 이방도전성 접착필름의 제조방법.
In the method of manufacturing an anisotropically conductive adhesive film interposed between opposing circuit members to electrically connect between opposing circuit electrodes in a thickness direction and at the same time electrically insulate adjacent circuit electrodes in a plane direction,
A first step of preparing a mold including an adhesive film in which barrier particles having a diameter smaller than the diameter of the conductive particles are densely arranged on the surface,
A second step of preparing a positioning film in which a plurality of printing layers having an adhesive force greater than that of the adhesive film is formed on a base substrate,
A third step of selectively removing the barrier particles disposed in a region to which the conductive particles will be attached on the mold by using the printing layer formed on the positioning film,
A fourth step of applying the conductive particles to the surface of the adhesive film to which the barrier particles are not attached,
A fifth step of preparing a film on which a first adhesive layer is formed and attaching the exposed surface of the first adhesive layer to the surface of the mold to which the conductive particles are attached,
A sixth step of selectively separating only the conductive particles by peeling the film from the mold,
A seventh step of applying a second adhesive layer formed of a low-flow resin on the first adhesive layer to which the conductive particles are attached,
Including an eighth step of applying a third adhesive layer for filling on the second adhesive layer,
In the plurality of printing layers, the distance (L) between the centers of the adjacent printing layers is 1.7 times or less than the average diameter (D) of the conductive particles, or the distance (L) between the centers of the adjacent printing layers is the conductive A method for producing an anisotropically conductive adhesive film, characterized in that at least 2.3 times the average diameter (D) of the particles.
상기 제3 단계 이후에, 상기 배리어 입자가 부착된 영역을 노광부로 하고, 상기 배리어 입자가 부착되지 않은 영역을 비노광부로 하여, 상기 점착성 필름 표면을 노광시키는 것을 특징으로 하는, 이방도전성 접착필름의 제조방법.
The method of claim 1,
After the third step, the area to which the barrier particles are attached is used as an exposed portion, and the area to which the barrier particles are not attached is used as a non-exposed portion, and the surface of the adhesive film is exposed. Manufacturing method.
상기 배리어 입자의 직경은 상기 도전입자의 직경의 10% 이상 및 50% 이하인 것을 특징으로 하는, 이방도전성 접착필름의 제조방법.
The method of claim 1,
The diameter of the barrier particle is characterized in that 10% or more and 50% or less of the diameter of the conductive particle, the method for producing an anisotropic conductive adhesive film.
상기 제2 접착층은 상기 이방도전성 접착필름의 회로접속온도 범위 내에서의 최저용융점도가 500,000cps 이상 및 1,200,000cps 이하인 것을 특징으로 하는, 이방도전성 접착필름의 제조방법.
The method of claim 1,
The second adhesive layer is characterized in that the minimum melting viscosity in the circuit connection temperature range of the anisotropic conductive adhesive film is 500,000 cps or more and 1,200,000 cps or less, the method of manufacturing an anisotropic conductive adhesive film.
상기 점착성 필름은 상기 배리어 입자의 표면장력보다 낮은 표면장력을 가지는 것을 특징으로 하는, 이방도전성 접착필름의 제조방법.
The method of claim 1,
The adhesive film is characterized in that it has a surface tension lower than the surface tension of the barrier particles, the method of manufacturing an anisotropically conductive adhesive film.
An anisotropically conductive adhesive film manufactured according to the method of manufacturing an anisotropically conductive adhesive film according to any one of claims 1 to 5.
상기 제1 및 제3 접착층 사이에 개재되고, 내부에 도전입자가 함침된 제2 접착층;을 포함하고,
상기 도전입자는, 이웃하는 도전입자들 사이의 거리(L)가 상기 도전입자의 평균직경(D)에 대하여 1.7배 이하이거나 2.3배 이상이 되도록 배열된 것을 특징으로 하는, 이방도전성 접착필름.
First and third adhesive layers containing a curing agent;
A second adhesive layer interposed between the first and third adhesive layers and impregnated with conductive particles therein,
The conductive particles are arranged such that the distance (L) between neighboring conductive particles is 1.7 times or less or 2.3 times or more with respect to the average diameter (D) of the conductive particles.
상기 제2 접착층은, 회로접속온도 범위 내에서의 최저용융점도가 500,000cps 이상 및 1,200,000cps 이하인 저유동성 수지로 형성된 것을 특징으로 하는, 이방도전성 접착필름.The method of claim 7,
The second adhesive layer, characterized in that formed of a low-flow resin having a minimum melting viscosity of 500,000 cps or more and 1,200,000 cps or less within a circuit connection temperature range.
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