KR102259384B1 - 이방성 도전 필름의 제조 방법 및 이방성 도전 필름 - Google Patents

이방성 도전 필름의 제조 방법 및 이방성 도전 필름 Download PDF

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데쿠세리아루즈 가부시키가이샤
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Abstract

이방성 도전 필름은, 개구 내에 도전 입자가 배치된 광 투과성의 전사형의 당해 개구 내에 광 중합성 절연성 수지를 압입하여 광 중합성 절연성 수지층의 표면에 도전 입자를 전착시키고, 그것에 의해, 광 중합성 절연성 수지층의 평면 방향으로 도전 입자가 단층으로 배열된 구조로서, 인접하는 도전 입자 사이의 중앙 영역의 광 중합성 절연성 수지층 두께가, 도전 입자 근방의 광 중합성 절연성 수지층 두께보다 얇게 되어 있는 구조의 제 1 접속층을 형성하고, 광 투과성의 전사형측으로부터 제 1 접속층에 대하여 자외선을 조사하고, 박리 필름을 제 1 접속층으로부터 제거하고, 광 투과성의 전사형과 반대측의 제 1 접속층의 표면에 제 2 접속층을 형성하고, 제 2 접속층과 반대측의 제 1 접속층의 표면에 제 3 접속층을 형성함으로써 제조한다.

Description

이방성 도전 필름의 제조 방법 및 이방성 도전 필름{ANISOTROPIC-CONDUCTIVE-FILM MANUFACTURING METHOD AND ANISOTROPIC CONDUCTIVE FILM}
본 발명은, 이방성 도전 필름의 제조 방법 및 이방성 도전 필름에 관한 것이다.
IC 칩 등의 전자 부품의 실장에 이방성 도전 필름은 널리 사용되고 있으며, 최근에는, 고밀도 실장에 대한 적용의 관점에서, 접속 신뢰성이나 절연성의 향상, 입자 포착 효율의 향상, 제조 비용의 저감 등을 목적으로, 이방성 도전 접속용의 도전 입자를 단층으로 절연성 접착층에 배열시킨 이방성 도전 필름이 제안되어 있다 (특허문헌 1).
이 이방성 도전 필름은, 이하와 같이 제조되고 있다. 즉, 먼저, 개구를 갖는 전사형의 당해 개구에 도전 입자를 유지시키고, 그 위로부터 전사용의 점착층이 형성된 점착 필름을 가압하여, 점착층에 도전 입자를 1 차 전사시킨다. 다음으로, 점착층에 부착한 도전 입자에 대하여, 이방성 도전 필름의 구성 요소가 되는 고분자막을 가압하여, 가열 가압함으로써 도전 입자를 고분자막 표면에 2 차 전사시킨다. 다음으로, 도전 입자가 2 차 전사된 고분자막의 도전 입자측 표면에, 도전 입자를 덮도록 접착층을 형성함으로써 이방성 도전 필름이 제조되고 있다.
일본 특허출원 2010-33793호
그러나, 개구를 갖는 전사형을 이용하여 제조한 특허문헌 1 의 이방성 도전 필름의 경우, 1 차 전사 그리고 2 차 전사가 순조롭게 추이하는 한, 이방성 도전 필름의 접속 신뢰성, 절연성, 입자 포착 효율에 대해서는 어느 정도의 향상이 기대 가능할 수도 있지만, 일반적으로는, 2 차 전사하기 쉽게 하기 위해서, 1 차 전사용의 점착 필름으로서 비교적 점착력이 낮은 것을 사용하고, 게다가 도전 입자와 점착 필름의 접촉 면적을 작게 하고 있다. 이 때문에, 1 차 전사 조작 ∼ 2 차 전사 조작시에, 1 차 전사하지 않은 도전 입자의 발생, 1 차 전사한 후에 점착 필름으로부터의 도전 입자의 박리나 점착 필름 상에서의 도전 입자의 위치 어긋남 등이 발생하여, 전체의 작업 효율이 저하된다는 것이 염려되고 있다.
다른 한편, 1 차 전사 작업을 더욱 고속 또한 원활히 진행시키기 위해서, 점착 필름의 점착력을 어느 정도 강하게 하여 도전 입자를 점착 필름에 안정적으로 유지하고자 하면, 고분자막에 대한 2 차 전사가 곤란해지고, 그것을 피하기 위해서 고분자막의 막성을 강하게 하면, 이방성 도전 필름의 도통 저항이 증대하여, 도통 신뢰성도 저하한다는 문제가 있었다. 이와 같이, 개구를 갖는 전사형을 이용하여 이방성 도전 필름을 제조하고자 해도, 실제적으로, 1 차 전사 그리고 2 차 전사가 순조롭게 추이한다고는 할 수 없고, 그 때문에, 이방성 도전 필름에 대해서는, 양호한 접속 신뢰성, 양호한 절연성, 및 양호한 입자 포착 효율을 동시에 실현하는 것이 여전히 강하게 요구되고 있는 것이 현 상황이다.
본 발명의 목적은, 이상의 종래의 기술의 문제점을 해결하는 것으로서, 개구를 갖는 전사형을 이용하여 도전 입자가 단층으로 배열된 이방성 도전 필름을 제조할 때에, 양호한 접속 신뢰성, 양호한 절연성, 및 양호한 입자 포착 효율을 나타내는 이방성 도전 필름을 제조할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명자는, 개구를 갖는 전사형을 이용하여 이방성 도전 필름을 제조할 때에, 전사형으로서 광 투과성의 것을 사용하고, 또한, 도전 입자를 일단 점착 필름에 1 차 전사시키지 않고, 이방성 도전 필름을 구성하는 절연성 수지층에 전사형으로부터 직접 단층으로 배열하도록 전사시키고, 게다가, 인접하는 도전 입자 사이의 중앙 영역의 절연성 수지층 두께가, 도전 입자 근방의 절연성 수지층 두께보다 얇아지도록 전사시키고, 또한, 광 투과성의 전사형을 개재하여 자외선 조사함으로써, 도전 입자를 유지하는 절연성 수지를 광 경화시키고, 더하여, 도전 입자가 단층으로 배열되어 있는 그 절연성 수지층의 양면을, 접착층으로서 기능하는 절연성의 수지층으로 협지함으로써, 상기 서술한 목적이 달성되는 것을 알아내고, 본 발명을 완성시켰다.
즉, 본 발명은, 제 1 접속층이, 주로 절연성 수지로 이루어지는 제 2 접속층과 제 3 접속층에 협지된 3 층 구조인 이방성 도전 필름의 제조 방법으로서, 이하의 공정 (A) ∼ (F) 를 갖는 제조 방법을 제공한다.
＜공정 (A)＞
개구가 형성된 광 투과성의 전사형의 개구 내에 도전 입자를 배치하고, 개구가 형성된 전사형의 표면에, 박리 필름 상에 형성된 광 중합성 절연성 수지층을 대향시키는 공정.
＜공정 (B)＞
박리 필름측으로부터 광 중합성 절연성 수지층에 대하여 압력을 가하고, 개구 내에 광 중합성 절연성 수지를 압입하여 광 중합성 절연성 수지층의 표면에 도전 입자를 전착 (轉着) 시키고, 그것에 의해, 광 중합성 절연성 수지층의 평면 방향으로 도전 입자가 단층으로 배열된 구조로서, 인접하는 도전 입자 사이의 중앙 영역의 광 중합성 절연성 수지층 두께가, 도전 입자 근방의 광 중합성 절연성 수지층 두께보다 얇게 되어 있는 구조의 제 1 접속층을 형성하는 공정.
＜공정 (C)＞
광 투과성의 전사형측으로부터, 제 1 접속층에 대하여 자외선을 조사하는 공정.
＜공정 (D)＞
박리 필름을 제 1 접속층으로부터 제거하는 공정.
＜공정 (E)＞
광 투과성의 전사형과 반대측의 제 1 접속층의 표면에 주로 절연성 수지로 이루어지는 제 2 접속층을 형성하는 공정.
＜공정 (F)＞
제 2 접속층과 반대측의 제 1 접속층의 표면에, 주로 절연성 수지로 이루어지는 제 3 접속층을 형성하는 공정.
또한, 본 발명은, 상기 서술한 제조 방법으로 얻어진 이방성 도전 필름으로 제 1 전자 부품을 제 2 전자 부품에 이방성 도전 접속하는 접속 방법으로서,
제 2 전자 부품에 대하여, 이방성 도전 필름을 그 제 3 접속층측으로부터 가부착하고, 가부착된 이방성 도전 필름에 대하여, 제 1 전자 부품을 탑재하고, 제 1 전자 부품측으로부터 열압착하는 접속 방법, 및 이 접속 방법에 의해 얻어지는 이방성 도전 접속 구조체를 제공한다.
또한, 본 발명은, 제 1 접속층이, 주로 절연성 수지로 이루어지는 제 2 접속층과 제 3 접속층에 협지된 3 층 구조인 이방성 도전 필름으로서,
제 1 접속층과 제 3 접속층의 경계가 기복하고 있고,
제 1 접속층이, 절연성 수지층의 제 3 접속층측의 평면 방향으로 도전 입자가 단층으로 배열된 구조를 갖고, 인접하는 도전 입자 사이의 중앙 영역의 절연성 수지층 두께가, 도전 입자 근방의 절연성 수지층 두께보다 얇게 되어 있는 이방성 도전 필름을 제공한다.
이 이방성 도전 필름으로는, 제 1 접속층이, 아크릴레이트 화합물과 열 또는 광 라디칼 중합 개시제를 포함하는 열 또는 광 라디칼 중합형 수지층 또는 그것을 열 또는 광 라디칼 중합시킨 것, 또는 에폭시 화합물과 열 또는 광 카티온 혹은 아니온 중합 개시제를 포함하는 열 또는 광 카티온 혹은 아니온 중합형 수지층 또는 그것을 열 또는 광 카티온 중합 혹은 아니온 중합시킨 양태가 바람직하다. 또한, 도전 입자가, 제 3 접속층에 파고들어가 있는 양태가 바람직하다. 또한, 제 1 접속층에 있어서, 도전 입자와 제 1 접속층의 제 2 접속층측 표면 사이에 위치하는 영역의 제 1 접속층의 경화율이, 서로 인접하는 도전 입자 사이에 위치하는 영역의 제 1 접속층의 경화율보다 낮은 양태가 바람직하다. 더하여, 제 1 접속층의 최저 용융 점도가, 제 2 접속층 및 제 3 접속층의 각각의 최저 용융 점도보다 높은 양태가 바람직하다. 또한, 제 1 접속층의 최저 용융 점도의, 제 2 접속층 및 제 3 접속층의 각각의 최저 용융 점도에 대한 비가 1 : 4 ∼ 400 인 양태가 바람직하다.
본 발명은, 제 1 접속층이 절연성의 제 2 접속층과 제 3 접속층에 협지된 3 층 구조인 이방성 도전 필름의 제조 방법이다. 이 제조 방법에 있어서는, 개구를 갖는 전사형을 이용하여 이방성 도전 필름을 제조할 때에, 도전 입자를 일단 점착 필름에 1 차 전사시키지 않고, 이방성 도전 필름을 구성하는 제 1 접속층이 되는 광 중합성 절연성 수지층에 전사형으로부터 직접 단층으로 배열하도록 전사시킨다. 게다가, 인접하는 도전 입자 사이의 중앙의 광 중합성 절연성 수지층 두께가, 도전 입자 근방의 광 중합성 절연성 수지층 두께보다 얇아지도록 (다시 말하면, 도전 입자를 제 1 접속층으로부터 돌기시키도록) 전사시킨다. 이 돌기를, IC 칩 등의 전자 부품이 탑재되는 배선 기판 등 측에 배치되는 제 3 접속층측에 배치하면, 입자 포착 효율을 향상시키는 것이 가능해진다. 또한, 광 투과성의 전사형을 개재하여 자외선 조사함으로써, 도전 입자를 유지하고 있는 제 1 접속층이 되는 광 중합성 절연성 수지층을 전사형으로 유지한 채로 광 경화시킬 수 있고, 자외선이 도전 입자로 차단된 광 중합성 절연성 수지층 부분의 경화율을 상대적으로 작게 할 수 있다. 이로써, 도전 입자의 평면 방향에 대한 과도한 이동을 방지하면서, 압입성을 향상시켜, 양호한 접속 신뢰성, 양호한 절연성, 및 양호한 입자 포착 효율을 실현할 수 있다.
도 1A 는 본 발명의 이방성 도전 필름 제조 방법의 공정 (A) 의 설명도이다.
도 1B 는 본 발명의 이방성 도전 필름 제조 방법의 공정 (A) 의 설명도이다.
도 2A 는 본 발명의 이방성 도전 필름 제조 방법의 공정 (B) 의 설명도이다.
도 2B 는 본 발명의 이방성 도전 필름 제조 방법의 공정 (B) 의 설명도이다.
도 3 은 본 발명의 이방성 도전 필름 제조 방법의 공정 (C) 의 설명도이다.
도 4 는 본 발명의 이방성 도전 필름 제조 방법의 공정 (D) 의 설명도이다.
도 5 는 본 발명의 이방성 도전 필름 제조 방법의 공정 (E) 의 설명도이다.
도 6 은 본 발명의 이방성 도전 필름 제조 방법의 공정 (F) 에 의해 얻어진, 본 발명의 이방성 도전 필름의 단면도이다.
도 7 은 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 이방성 도전 필름의 부분 단면도이다.
도 8 은 본 발명의 이방성 도전 필름의 단면도이다.
＜＜이방성 도전 필름의 제조 방법＞＞
이하, 본 발명의 이방성 도전 필름의 제조 방법을 공정별로 상세하게 설명한다.
다음으로, 본 발명의 이방성 도전 필름의 제조 방법의 일례를 설명한다. 이 제조 방법은, 이하의 공정 (A) ∼ (F) 를 갖는다. 이하 공정별로 설명한다.
＜공정 (A)＞
도 1A 에 나타내는 바와 같이, 개구 (21) 가 형성된 광 투과성의 전사형 (20) 의 개구 (21) 내에 도전 입자 (4) 를 배치하고, 도 1B 에 나타내는 바와 같이, 개구 (21) 가 형성된 전사형 (20) 의 표면에, 박리 처리한 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 등의 박리 필름 (22) 상에 형성된 광 중합성 절연성 수지층 (10) 을 대향시킨다.
또한, 전사형 (20) 의 광 투과성이란, 자외선을 투과시키는 성질을 의미한다. 투과의 레벨로는 특별히 제한은 없지만, 광 중합을 신속히 진행시키는 관점에서, 분광 광도계에 의해 측정했을 때의 자외선 투과율 (측정 파장 365 ㎚ ; 광로 길이 1.0 ㎝) 이 70 ％ 이상인 것이 바람직하다.
전사형 (20) 으로는, 예를 들어, 자외선 투과성의 유리 등의 투명 무기 재료나 폴리메타크릴레이트 등의 유기 재료에 대하여, 포토리소그래프법 등의 공지된 개구 형성 방법에 의해 개구를 형성한 것이다. 이와 같은 전사형 (20) 은, 판상, 롤상 등의 형상을 취할 수 있다.
전사형 (20) 의 개구 (21) 는, 그 내부에 도전 입자를 수용하는 것이다. 개구 (21) 의 형상으로는, 원기둥상, 사각 기둥 등의 다각 기둥상, 사각뿔 등의 각뿔상 등을 예시할 수 있다.
개구 (21) 의 배열로는, 격자상, 지그재그상 등의 규칙적인 배열로 하는 것이 바람직하다.
개구 (21) 의 깊이에 대한 도전 입자 (4) 의 평균 입경의 비 (= 도전 입자의 평균 입경/개구의 깊이) 는, 전사성 향상과 도전 입자 유지성의 밸런스로부터, 바람직하게는 0.4 ∼ 3.0, 보다 바람직하게는 0.5 ∼ 1.5 이다.
또한, 도전 입자 (4) 의 평균 입경에 대한 개구 (21) 의 직경의 비 (= 개구의 직경/도전 입자의 평균 입경) 는, 도전 입자의 수용의 용이함, 절연성 수지의 압입의 용이함 등의 밸런스로부터, 바람직하게는 1.1 ∼ 2.0, 보다 바람직하게는 1.3 ∼ 1.8 이다.
또한, 전사형 (20) 의 개구 (21) 의 직경과 깊이는, 레이저 현미경으로 측정할 수 있다.
전사형 (20) 의 개구 (21) 내에 도전 입자 (4) 를 수용하는 수법으로는, 특별히 한정되는 것은 아니고, 공지된 수법을 채용할 수 있다. 예를 들어, 건조시킨 도전 입자 분말 또는 이것을 용매 중에 분산시킨 분산액을 전사형 (20) 의 개구 형성면 상에 산포 또는 도포한 후, 브러쉬나 블레이드 등을 이용하여 개구 형성면의 표면을 와이프하면 된다.
＜공정 (B)＞
다음으로, 도 2A 에 나타내는 바와 같이, 박리 필름 (22) 측으로부터 광 중합성 절연성 수지층 (10) 에 대하여 압력을 가하고, 개구 (21) 내에 광 중합성 절연성 수지를 압입하여 광 중합성 절연성 수지층 (10) 의 표면에 도전 입자 (4) 를 매립하도록 전착시킨다. 이로써, 도 2B 에 나타내는 바와 같이, 광 중합성 절연성 수지층 (10) 의 평면 방향으로 도전 입자 (4) 가 단층으로 배열된 구조로서, 인접하는 도전 입자 (4) 사이의 중앙 영역의 광 중합성 절연성 수지층 두께 (t1) 가, 도전 입자 (4) 의 근방의 광 중합성 절연성 수지층 두께 (t2) 보다 얇게 되어 있는 제 1 접속층 (1) 을 형성한다.
여기서, 인접하는 도전 입자 (4) 사이의 중앙 영역의 광 중합성 절연성 수지층 두께 (t1) 를, 도전 입자 (4) 근방의 광 중합성 절연성 수지층 두께 (t2) 에 대하여, 지나치게 얇게 하면 이방성 도전 접속시에 도전 입자 (4) 가 지나치게 이동하는 경향이 있고, 지나치게 두꺼우면 압입성이 저하하는 경향이 있어, 모두 입자 포착 효율이 저하하는 것이 염려되기 때문에, 바람직하게는 0.2 ∼ 0.8, 보다 바람직하게는 0.3 ∼ 0.7 로 한다.
또한, 광 중합성 절연성 수지층 두께 (t1) 의 절대 두께로는, 지나치게 얇으면 제 1 접속층 (1) 을 형성하기 어려워지는 것이 염려되기 때문에, 바람직하게는 0.5 ㎛ 이상이다. 지나치게 두꺼우면 절연성 수지층이 이방성 도전 접속시에 접속 영역으로부터 배제되기 어려워져 도통 불량이 발생하는 것이 염려되기 때문에, 바람직하게는 6 ㎛ 이하이다.
또한, 인접하는 도전 입자 (4) 사이의 중앙 영역이란, 인접하는 도전 입자간 거리의 중간점을 포함하고, 광 중합성 절연성 수지층 (10) 중에서 두께가 얇게 형성되어 있는 영역이고, 또한, 도전 입자 (4) 의 근방이란, 제 1 접속층 (1) 의 층두께 방향에서 도전 입자 (4) 에 접하는 선분 부근의 위치를 의미한다.
이와 같은 수치 범위로 조정하는 방법으로는, 개구 직경, 개구 깊이, 도전 입자경, 개구 간격, 압력치, 광 중합성 절연성 수지의 조성 등을 조정함으로써 실시할 수 있다.
또한, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 도전 입자를 포함하는 수지층의 두께가 평면 방향으로 크게 변동하고, 그 결과, 당해 수지층이 분단되도록 존재하고 있는 경우에는, 도전 입자 (4) 사이의 절연성 수지층 두께가 실질적으로 0 이 되어도 된다. 실질적으로 0 이란 도전 입자를 포함하는 절연성 수지층이 개개로 독립적으로 존재하고 있는 상태를 의미한다. 이와 같은 경우, 양호한 접속 신뢰성, 양호한 절연성, 및 양호한 입자 포착 효율을 실현하기 위해서는, 도전 입자 (4) 의 중심을 통과하는 수선과 절연성 수지층 두께가 가장 얇은 위치의 최단 거리 L1, L2, L3, L4··· 를 제어함으로써 바람직하게 실시할 수 있다. 즉, 이 최단 거리 L1, L2, L3, L4··· 가 길어지면, 제 1 접속층 (1) 의 수지량이 상대적으로 증대하여, 생산성이 향상되고, 도전 입자 (4) 의 유동을 억제할 수 있다. 다른 한편, 이 최단 거리 L1, L2, L3, L4··· 가 짧아지면, 제 1 접속층 (1) 의 수지량이 상대적으로 감소하여, 입자간 거리를 용이하게 제어할 수 있다. 다시 말하면, 도전 입자의 위치 맞춤의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 바람직한 최단 거리 L1, L2, L3, L4··· 는, 도전 입자 (4) 의 입자경의 바람직하게는 0.5 배 보다 크고 1.5 배 미만의 범위이다.
도전 입자 (4) 사이의 절연성 수지층 두께를 실질적으로 0 으로 하는 수법으로는, 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서, 다양한 수법을 채용할 수 있다. 예를 들어, 공정 (B) 에서 형성한 광 중합성 절연성 수지층 (10) 의 표면을, 스퀴지 등을 이용하여 전사형 (20) 의 표면까지 긁어내는 수법을 채용할 수 있다.
또한, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 도전 입자 (4) 가 제 1 접속층 (1) 에 매몰되어 있어도 된다. 얕게 매몰할 것인가 깊게 매몰할 것인가 라는 매몰의 정도는, 제 1 접속층의 형성시의 재료의 점도나, 도전 입자를 배열한 전사형의 개구의 형상, 크기 등에 따라 변화하는데, 특히, 개구의 기저 직경과 개구 직경의 관계로 제어할 수 있다. 예를 들어, 기저 직경은 도전 입자경의 1.1 배 이상 2 배 미만으로 하고, 개구 직경을 도전 입자경의 1.3 배 이상 3 배 미만으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서, 도 8 에 있어서 점선으로 나타내는 바와 같이, 도전 입자 (4') 가 제 3 접속층 (3) 에 존재하고 있어도 된다. 통상적으로, 전체 도전 입자수에 대한 제 3 접속층 (3) 에 존재하는 도전 입자수의 비율은, 바람직하게는 1 ∼ 50 ％, 보다 바람직하게는 5 ∼ 40 ％ 이다. 특히, 제 1 접속층 (1) 중의 도전 입자 (4) 의 수와 제 3 접속층 (3) 의 도전 입자 (4') 의 수가 대략 동일해지면, 인접하는 입자는 서로 상이한 수지층에 존재하기 때문에, 복수의 도전 입자의 연결이 억제되면서 또한 국소적으로 높은 도전 입자 밀도를 실현할 수 있다는 효과를 기대할 수 있다. 이 때문에, 본 발명은, 평면에 배열한 입자에 관하여, 임의의 도전 입자에 인접하는 도전 입자가 상기 임의의 도전 입자와는 상이한 층에 존재하여 배열되어 있는 양태도 포함한다.
또한, 제 3 접속층 (3) 에 도전 입자 (4') 가 존재하게 되는 것은, 전사형의 개구의 내부에 수용된 도전 입자 이외에, 전사형의 표면에 도전 입자가 존재한 채로 제 1 접속층의 형성 조작, 및 그에 이어지는 제 3 접속층 (3) 의 형성 조작을 실시한 경우이다. 이와 같이 개구부 이외의 전사형 표면 등에 도전 입자가 일정 이상으로 존재하는 것은, 실용상 피하는 것이 곤란하기 때문에, 이것이 제품 성능을 손상시킬 정도의 악영향을 미치지 않는 것이면, 결과적으로 불량품의 발생을 저하시켜, 수율의 향상에 기여한다.
＜공정 (C)＞
다음으로, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 광 투과성의 전사형 (20) 측으로부터, 제 1 접속층 (1) 에 대하여, 자외선을 조사한다. 이로써, 제 1 접속층 (1) 을 구성하는 광 중합성 절연성 수지 (10) 를 중합 경화시켜 도전 입자 (4) 를 제 1 접속층 (1) 에 안정적으로 유지시킬 수 있고, 게다가, 도전 입자 (4) 에서 자외선이 차단되어 있던 도전 입자 (4) 의 하방 영역 (1X) 의 광 중합성 절연성 수지의 경화율을, 그 주위의 영역 (1Y) 의 경화율에 비하여 상대적으로 낮게 할 수 있고, 이방성 도전 접속시의 도전 입자 (4) 의 압입성을 향상시킬 수 있다. 이렇게 함으로써, 이방성 도전 접속시에, 도전 입자의 위치 어긋남을 방지하면서 (다시 말하면, 입자 포착 효율을 향상시키면서), 도전 입자의 압입성을 향상시키고, 도통 저항치를 저하시켜, 양호한 도통 신뢰성을 실현할 수 있다.
또한, 자외선 조사 조건으로는, 공지된 조건 중에서 적절히 선택할 수 있다.
여기서, 경화율은 중합에 기여하는 관능기 (예를 들어 비닐기) 의 감소 비율로서 정의되는 수치이다. 구체적으로는, 경화 후의 비닐기의 존재량이 경화 전의 20 ％ 이면, 경화율은 80 ％ 가 된다. 비닐기의 존재량의 측정은, 적외 흡수 스펙트럼의 비닐기의 특성 흡수 분석에 의해 실시할 수 있다.
이와 같이 정의되는, 영역 (1X) 의 경화율은 바람직하게는 40 ∼ 80 ％ 이고, 다른 한편, 영역 (1Y) 의 경화율은 바람직하게는 70 ∼ 100 ％ 이다.
또한, 레오미터로 측정한, 제 1 접속층 (1) 의 최저 용융 점도는, 제 2 접속층 (2) 및 제 3 접속층 (3) 의 각각의 최저 용융 점도보다 높은 것이 바람직하다. 구체적으로는 [제 1 접속층 (1) 의 최저 용융 점도 (m㎩·s)]/[제 2 접속층 (2) 또는 제 3 접속층 (3) 의 최저 용융 점도 (m㎩·s)] 의 수치가, 지나치게 낮으면 입자 포착 효율이 저하하여, 쇼트 발생의 확률이 상승하는 경향이 있고, 지나치게 높으면 도통 신뢰성이 저하하는 경향이 있기 때문에, 바람직하게는 1 ∼ 1000, 보다 바람직하게는 4 ∼ 400 이다. 또한, 각각의 바람직한 최저 용융 점도는, 전자에 대해서는, 지나치게 낮으면 입자 포착 효율이 저하하는 경향이 있고, 지나치게 높으면 도통 저항치가 커지는 경향이 있기 때문에, 바람직하게는 100 ∼ 100000 m㎩·s, 보다 바람직하게는 500 ∼ 50000 m㎩·s 이다. 후자에 대해서는, 지나치게 낮으면 릴로 했을 때에 수지의 돌출이 발생하는 경향이 있고, 지나치게 높으면 도통 저항치가 높아지는 경향이 있기 때문에, 바람직하게는 0.1 ∼ 10000 m㎩·s, 보다 바람직하게는 1 ∼ 1000 m㎩·s 이다.
＜공정 (D)＞
다음으로, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 박리 필름 (22) 을 제 1 접속층 (1) 으로부터 제거한다. 제거의 수법에는 특별히 제한은 없다.
＜공정 (E)＞
계속해서, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 광 투과성의 전사형 (20) 과 반대측의 제 1 접속층 (1) 의 표면에 주로 절연성 수지로 이루어지는 제 2 접속층 (2) 을 형성한다.
제 2 접속층 (2) 은, 제 1 접속층 (1) 의 도전 입자 (4) 가 돌출되어 있지 않은 측의 표면에 위치하는 것으로, 통상적으로, IC 칩의 범프 등의 높은 위치 정밀도로 얼라인먼트가 필요한 단자측에 배치되는 층이다. 제 1 접속층 (1) 에 있어서의 도전 입자 (4) 와 제 2 접속층 (2) 사이의 경화율이 낮은 영역 (1X) 은, 경화율이 그 이외의 영역 (1Y) 보다 낮기 때문에, 이방성 도전 접속시에 배제되기 쉬운 한편, 도전 입자가 경화율이 높은 영역 (1Y) 으로 둘러싸여 있기 때문에 의도하지 않은 이동이 잘 일어나지 않게 되어 있다. 따라서, 도전 입자의 위치 어긋남을 방지하면서 (다시 말하면, 입자 포착 효율을 향상시키면서), 도전 입자의 압입성을 향상시키고, 도통 저항치를 저하시켜, 양호한 도통 신뢰성을 실현할 수 있다.
제 2 접속층 (2) 의 층두께는, 지나치게 얇으면 수지 충전 부족에 의한 도통 불량이 발생하는 것이 염려되고, 지나치게 두꺼우면 압착시에 수지의 돌출이 발생하여, 압착 장치를 오염시키는 것이 염려되기 때문에, 바람직하게는 5 ∼ 20 ㎛, 보다 바람직하게는 8 ∼ 15 ㎛ 이다.
＜공정 (F)＞
다음으로, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 제 2 접속층 (2) 과 반대측의 제 1 접속층 (1) 의 표면 (도전 입자가 돌출되어 있는 면) 에, 주로 절연성 수지로 이루어지는 제 3 접속층 (3) 을 형성함으로써 이방성 도전 필름 (100) 이 얻어진다. 이로써, 제 1 접속층과 제 3 접속층의 경계가 기복한 상태, 다시 말하면 그 형상이 파형 내지는 요철형이 된다. 이와 같이, 필름 내에 존재하는 층에 기복이 있는 형상을 적용함으로써, 접합시의 주로 범프에 대한 접촉 면적을 증가시키는 확률을 높일 수 있고, 그 결과, 접착 강도의 향상을 기대할 수 있다. 또한, 이와 같이 기복이 존재함으로써, 상기 서술한 제 3 접속층 (3) 에 입자가 존재하는 상태가 얻어지기 쉬워진다. 제 1 접속층 (1) 의 기복이 융기하고 있지 않은 부분에 존재하는 입자가, 제 3 접속층 (3) 을 형성하는 과정에서 그 쪽으로 이동하기 때문이다.
제 3 접속층 (3) 은, 통상적으로, 배선 기판의 베타 전극 등의 상대적으로 높은 얼라인먼트 정밀도가 요구되지 않는 단자측에 배치되는 것이다. 이 제 3 접속층 (3) 은, 제 1 접속층 (1) 의 도전 입자 (4) 가 돌출되어 있는 측에 배치되어 있다. 따라서, 이방성 도전 접속시에, 제 1 접속층 (1) 의 도전 입자 (4) 는, 배선 기판 등의 전극에 곧바로 충돌하여 변형되기 때문에, 이방성 도전 접속시의 절연성 수지가 유동해도, 의도하지 않은 위치로 잘 이동하지 않는다. 따라서, 도전 입자의 위치 어긋남을 방지하면서 (다시 말하면, 입자 포착 효율을 향상시키면서), 도전 입자의 압입성을 향상시키고, 도통 저항치를 저하시켜, 양호한 도통 신뢰성을 실현할 수 있다.
제 3 접속층 (3) 의 층두께는, 지나치게 얇으면 제 2 전자 부품에 가부착할 때의 첩부 (貼付) 불량이 발생하는 것이 염려되고, 지나치게 두꺼우면 도통 저항치가 커지는 경향이 있기 때문에, 바람직하게는 0.5 ∼ 6 ㎛, 보다 바람직하게는 1 ∼ 5 ㎛ 이다.
＜＜제 1, 2 및 3 접속층 그리고 도전 입자의 구성 소재＞＞
본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 도 6 에 나타내는 이방성 도전 필름 (100) 은, 이미 설명한 바와 같이, 제 1 접속층 (1) 이, 주로 절연성 수지로 이루어지는 제 2 접속층 (2) 과 제 3 접속층 (3) 에 협지된 3 층 구조를 갖는다. 이 제 1 접속층 (1) 은, 이방성 도전 필름 (100) 의 제조시에 사용한 전사형의 개구 패턴에 따라, 광 중합성 절연성 수지층 (10) 의 제 3 접속층 (3) 측에 돌출하도록 평면 방향으로 도전 입자 (4) 가 단층으로 배열되어 있는 구조를 갖는다. 이 경우, 도전 입자가 평면 방향으로 일정한 간격을 두고 규칙적으로 배열되어 있는 균등한 상태로 배열되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 인접하는 도전 입자 (4) 사이의 중앙 영역의 광 중합성 절연성 수지층 두께 (t1) 가, 도전 입자 (4) 의 근방의 광 중합성 절연성 수지층 두께 (t2) 보다 얇게 되어 있는 구조를 갖는다. 이 때문에, 접속해야 하는 단자 사이에 존재하지 않아 이용되지 않은 도전 입자 (4) 는, 도 7 에 나타내는 것과 같은 거동을 나타낸다. 즉, 이방성 도전 접속시의 가열 가압에 의해, 도전 입자 (4) 사이의 상대적으로 얇은 절연성 수지층은, 용단하여 도전 입자 (4) 를 피복하여 피복층 (1d) 을 형성한다. 따라서, 쇼트의 발생이 크게 억제된다.
＜제 1 접속층＞
이와 같은 제 1 접속층 (1) 을 구성하는 광 중합성 절연성 수지층 (10) 으로는, 공지된 절연성 수지층을 적절히 채용할 수 있다. 예를 들어, 아크릴레이트 화합물과 열 또는 광 라디칼 중합 개시제를 포함하는 열 또는 광 라디칼 중합형 수지층 또는 그것을 열 또는 광 라디칼 중합시킨 것, 또는 에폭시 화합물과 열 또는 광 카티온 혹은 아니온 중합 개시제를 포함하는 열 또는 광 카티온 혹은 아니온 중합형 수지층 또는 그것을 열 또는 광 카티온 중합 혹은 아니온 중합시킨 것을 채용할 수 있다.
그 중에서도, 제 1 접속층 (1) 을 구성하는 광 중합성 절연성 수지층 (10) 으로서, 아크릴레이트 화합물과 열 라디칼 중합 개시제를 포함하는 열 라디칼 중합형 수지층을 채용해도 되지만, 아크릴레이트 화합물과 광 라디칼 중합 개시제를 포함하는 광 라디칼 중합형 수지층을 채용하는 것이 바람직하다. 이로써, 광 라디칼 중합형 수지층에 자외선을 조사하여 광 라디칼 중합시켜 제 1 접속층 (1) 을 형성할 수 있다.
＜아크릴레이트 화합물＞
제 1 접속층 (1) 을 구성하는 광 중합성 절연성 수지층 (10) 에 사용하는 아크릴레이트 화합물로는, 종래 공지된 라디칼 중합성 아크릴레이트를 사용할 수 있다. 예를 들어, 단관능 (메트)아크릴레이트 (여기서, (메트)아크릴레이트에는 아크릴레이트와 메타크릴레이트가 포함된다), 2 관능 이상의 다관능 (메트)아크릴레이트를 사용할 수 있다. 본 발명에 있어서는, 접착제를 열경화성으로 하기 위해서, 아크릴계 모노머의 적어도 일부에 다관능 (메트)아크릴레이트를 사용하는 것이 바람직하다.
단관능 (메트)아크릴레이트로는, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, n-프로필(메트)아크릴레이트, i-프로필(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, i-부틸(메트)아크릴레이트, t-부틸(메트)아크릴레이트, 2-메틸부틸(메트)아크릴레이트, n-펜틸(메트)아크릴레이트, n-헥실(메트)아크릴레이트, n-헵틸(메트)아크릴레이트, 2-메틸헥실(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 2-부틸헥실(메트)아크릴레이트, 이소옥틸(메트)아크릴레이트, 이소펜틸(메트)아크릴레이트, 이소노닐(메트)아크릴레이트, 이소데실(메트)아크릴레이트, 이소보르닐(메트)아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 벤질(메트)아크릴레이트, 페녹시(메트)아크릴레이트, n-노닐(메트)아크릴레이트, n-데실(메트)아크릴레이트, 라우릴(메트)아크릴레이트, 헥사데실(메트)아크릴레이트, 스테아릴(메트)아크릴레이트, 모르폴린-4-일(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 2 관능 (메트)아크릴레이트로는, 비스페놀 F-EO 변성 디(메트)아크릴레이트, 비스페놀 A-EO 변성 디(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 트리시클로데칸디메틸올디(메트)아크릴레이트, 디시클로펜타디엔(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 3 관능 (메트)아크릴레이트로는, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 PO 변성 (메트)아크릴레이트, 이소시아누르산 EO 변성 트리(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 4 관능 이상의 (메트)아크릴레이트로는, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라아크릴레이트 등을 들 수 있다. 그 외에, 다관능 우레탄(메트)아크릴레이트도 사용할 수 있다. 구체적으로는, M1100, M1200, M1210, M1600 (이상, 토아 합성 (주)), AH-600, AT-600 (이상, 쿄에이샤 화학 (주)) 등을 들 수 있다.
제 1 접속층 (1) 을 구성하는 광 중합성 절연성 수지층 (10) 에 있어서의 아크릴레이트 화합물의 함유량은, 지나치게 적으면 제 2 접속층 (2) 과의 최저 용융 점도 차를 갖기 어려워지는 경향이 있고, 지나치게 많으면 경화 수축이 커져 작업성이 저하하는 경향이 있기 때문에, 바람직하게는 2 ∼ 70 질량％, 보다 바람직하게는 10 ∼ 50 질량％ 이다.
＜광 라디칼 중합 개시제＞
광 라디칼 중합 개시제로는, 공지된 광 라디칼 중합 개시제 중에서 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 아세토페논계 광 중합 개시제, 벤질케탈계 광 중합 개시제, 인계 광 중합 개시제 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 아세토페논계 광 중합 개시제로서, 2-하이드록시-2-시클로헥실아세토페논 (이르가큐어 (IRGACURE) 184, BASF 재팬사 제조), α-하이드록시-α,α'-디메틸아세토페논 (다로큐어 (DAROCURE) 1173, BASF 재팬사 제조), 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논 (이르가큐어 (IRGACURE) 651, BASF 재팬사 제조), 4-(2-하이드록시에톡시)페닐(2-하이드록시-2-프로필)케톤 (다로큐어 (DAROCURE) 2959, BASF 재팬사 제조), 2-하이드록시-1-{4-[2-하이드록시-2-메틸-프로피오닐]-벤질}페닐}-2-메틸-프로판-1-온 (이르가큐어 (IRGACURE) 127, BASF 재팬사 제조) 등을 들 수 있다. 벤질케탈계 광 중합 개시제로서, 벤조페논, 플루오레논, 디벤조수베론, 4-아미노벤조페논, 4,4'-디아미노벤조페논, 4-하이드록시벤조페논, 4-클로로벤조페논, 4,4'-디클로로벤조페논 등을 들 수 있다. 또한, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부타논-1 (이르가큐어 (IRGACURE) 369, BASF 재팬사 제조) 도 사용할 수 있다. 인계 광 중합 개시제로서, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드 (이르가큐어 (IRGACURE) 819, BASF 재팬사 제조), (2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐포스핀옥사이드 (다로큐어 (DAROCURE) TPO, BASF 재팬사 제조) 등을 들 수 있다.
광 라디칼 중합 개시제의 사용량은, 아크릴레이트 화합물 100 질량부에 대하여, 지나치게 적으면, 광 라디칼 중합이 충분히 진행되지 않는 경향이 있고, 지나치게 많으면 강성 저하의 원인이 되는 것이 염려되기 때문에, 바람직하게는 0.1 ∼ 25 질량부, 보다 바람직하게는 0.5 ∼ 15 질량부이다.
＜열 라디칼 중합 개시제＞
또한, 열 라디칼 중합 개시제로는, 예를 들어, 유기 과산화물이나 아조계 화합물 등을 들 수 있는데, 기포의 원인이 되는 질소를 발생하지 않는 유기 과산화물을 바람직하게 사용할 수 있다.
유기 과산화물로는, 메틸에틸케톤퍼옥사이드, 시클로헥사논퍼옥사이드, 메틸시클로헥사논퍼옥사이드, 아세틸아세톤퍼옥사이드, 1,1-비스(tert-부틸퍼옥시)3,3,5-트리메틸시클로헥산, 1,1-비스(tert-부틸퍼옥시)시클로헥산, 1,1-비스(tert-헥실퍼옥시)3,3,5-트리메틸시클로헥산, 1,1-비스(tert-헥실퍼옥시)시클로헥산, 1,1-비스(tert-부틸퍼옥시)시클로도데칸, 이소부틸퍼옥사이드, 과산화라우로일, 숙신산퍼옥사이드, 3,5,5-트리메틸헥사노일퍼옥사이드, 과산화벤조일, 옥타노일퍼옥사이드, 스테아로일퍼옥사이드, 디이소프로필퍼옥시디카보네이트, 디노르말프로필퍼옥시디카보네이트, 디-2-에틸헥실퍼옥시디카보네이트, 디-2-에톡시에틸퍼옥시디카보네이트, 디-2-메톡시부틸퍼옥시디카보네이트, 비스-(4-tert-부틸시클로헥실)퍼옥시디카보네이트, (α,α-비스-네오데카노일퍼옥시)디이소프로필벤젠, 퍼옥시네오데칸산쿠밀에스테르, 퍼옥시네오데칸산옥틸에스테르, 퍼옥시네오데칸산헥실에스테르, 퍼옥시네오데칸산-tert-부틸에스테르, 퍼옥시피발린산-tert-헥실에스테르, 퍼옥시피발린산-tert-부틸에스테르, 2,5-디메틸-2,5-비스(2-에틸헥사노일퍼옥시)헥산, 1,1,3,3-테트라메틸부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 퍼옥시-2-에틸헥산산-tert-헥실에스테르, 퍼옥시-2-에틸헥산산-tert-부틸에스테르, 퍼옥시-2-에틸헥산산-tert-부틸에스테르, 퍼옥시-3-메틸프로피온산-tert-부틸에스테르, 퍼옥시라우르산-tert-부틸에스테르, tert-부틸퍼옥시-3,5,5-트리메틸헥사노에이트, tert-헥실퍼옥시이소프로필모노카보네이트, tert-부틸퍼옥시이소프로필카보네이트, 2,5-디메틸-2,5-비스(벤조일퍼옥시)헥산, 과아세트산-tert-부틸에스테르, 과벤조산-tert-헥실에스테르, 과벤조산-tert-부틸에스테르 등을 들 수 있다. 유기 과산물에 환원제를 첨가하여, 레독스계 중합 개시제로서 사용해도 된다.
아조계 화합물로는, 1,1-아조비스(시클로헥산-1-카르보니트릴), 2,2'-아조비스(2-메틸-부티로니트릴), 2,2'-아조비스부티로니트릴, 2,2'-아조비스(2,4-디메틸-발레로니트릴), 2,2'-아조비스(2,4-디메틸-4-메톡시발레로니트릴), 2,2'-아조비스(2-아미디노-프로판)염산염, 2,2'-아조비스[2-(5-메틸-2-이미다졸린-2-일)프로판]염산염, 2,2'-아조비스[2-(2-이미다졸린-2-일)프로판]염산염, 2,2'-아조비스[2-(5-메틸-2-이미다졸린-2-일)프로판], 2,2'-아조비스[2-메틸-N-(1,1-비스(2-하이드록시메틸)-2-하이드록시에틸)프로피온아미드], 2,2'-아조비스[2-메틸-N-(2-하이드록시에틸)프로피온아미드], 2,2'-아조비스(2-메틸-프로피온아미드) 2 수염, 4,4'-아조비스(4-시아노-발레르산), 2,2'-아조비스(2-하이드록시메틸프로피오니트릴), 2,2'-아조비스(2-메틸프로피온산)디메틸에스테르(디메틸2,2'-아조비스(2-메틸프로피오네이트)), 시아노-2-프로필아조포름아미드 등을 들 수 있다.
열 라디칼 중합 개시제의 사용량은, 지나치게 적으면 경화 불량이 되고, 지나치게 많으면 제품 라이프의 저하가 되기 때문에, 아크릴레이트 화합물 100 질량부에 대하여, 바람직하게는 2 ∼ 60 질량부, 보다 바람직하게는 5 ∼ 40 질량부이다.
＜에폭시 화합물＞
또한, 제 1 접속층 (1) 을 구성하는 광 중합성 절연성 수지층 (10) 을, 에폭시 화합물과 열 또는 광 카티온 혹은 아니온 중합 개시제를 함유하는 열 또는 광 카티온 혹은 아니온 중합형 수지층, 또는 그것들을 열 또는 광 라디칼 중합시킨 것으로 구성해도 된다.
제 1 접속층 (1) 을 구성하는 광 중합성 절연성 수지층 (10) 에, 에폭시 화합물과 열 카티온 중합 개시제를 함유하는 열 카티온 중합형 수지를 함유시키는 경우, 에폭시 화합물로는, 분자 내에 2 개 이상의 에폭시기를 갖는 화합물 혹은 수지를 바람직하게 들 수 있다. 이들은 액상이어도 되고, 고체상이어도 된다. 구체적으로는, 비스페놀 A, 비스페놀 F, 비스페놀 S, 헥사하이드로비스페놀 A, 테트라메틸비스페놀 A, 디알릴비스페놀 A, 하이드로퀴논, 카테콜, 레조르신, 크레졸, 테트라브로모비스페놀 A, 트리하이드록시비페닐, 벤조페논, 비스레조르시놀, 비스페놀헥사플루오로아세톤, 테트라메틸비스페놀 A, 테트라메틸비스페놀 F, 트리스(하이드록시페닐)메탄, 비자일레놀, 페놀 노볼락, 크레졸 노볼락 등의 다가 페놀과 에피클로르히드린을 반응시켜 얻어지는 글리시딜에테르, 또는 글리세린, 네오펜틸글리콜, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 틸렌글리콜, 헥실렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 등의 지방족 다가 알코올과 에피클로르히드린을 반응시켜 얻어지는 폴리글리시딜에테르 ; p-옥시벤조산, β-옥시나프토산과 같은 하이드록시카르복실산과 에피클로르히드린을 반응시켜 얻어지는 글리시딜에테르에스테르, 혹은 프탈산, 메틸프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 테트라하이드로프탈산, 헥사하이드로프탈산, 엔도메틸렌테트라하이드로프탈산, 엔도메틸렌헥사하이드로프탈산, 트리멜리트산, 중합 지방산과 같은 폴리카르복실산으로부터 얻어지는 폴리글리시딜에스테르 ; 아미노페놀, 아미노알킬페놀로부터 얻어지는 글리시딜아미노글리시딜에테르 ; 아미노벤조산으로부터 얻어지는 글리시딜아미노글리시딜에스테르 ; 아닐린, 톨루이딘, 트리브롬아닐린, 자일릴렌디아민, 디아미노시클로헥산, 비스아미노메틸시클로헥산, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-디아미노디페닐술폰 등으로부터 얻어지는 글리시딜아민 ; 에폭시화 폴리올레핀 등의 공지된 에폭시 수지류를 들 수 있다. 또한, 3,4-에폭시시클로헥세닐메틸-3',4'-에폭시시클로헥센카르복실레이트 등의 지환식 에폭시 화합물도 사용할 수 있다.
＜열 카티온 중합 개시제＞
열 카티온 중합 개시제로는, 에폭시 화합물의 열 카티온 중합 개시제로서 공지된 것을 채용할 수 있고, 예를 들어, 열에 의해, 카티온 중합형 화합물을 카티온 중합시킬 수 있는 산을 발생하는 것으로서, 공지된 요오드늄염, 술포늄염, 포스포늄염, 페로센류 등을 사용할 수 있고, 온도에 대하여 양호한 잠재성을 나타내는 방향족 술포늄염을 바람직하게 사용할 수 있다. 열 카티온계 중합 개시제의 바람직한 예로는, 디페닐요오드늄헥사플루오로안티모네이트, 디페닐요오드늄헥사플루오로포스페이트, 디페닐요오드늄헥사플루오로보레이트, 트리페닐술포늄헥사플루오로안티모네이트, 트리페닐술포늄헥사플루오로포스페이트, 트리페닐술포늄헥사플루오로보레이트를 들 수 있다. 구체적으로는, (주) ADEKA 제조의 SP-150, SP-170, CP-66, CP-77 ; 닛폰 소다 (주) 제조의 CI-2855, CI-2639 ; 산신 화학 공업 (주) 제조의 산에이드 SI-60, SI-80 ; 유니온 카바이드사 제조의 CYRACURE-UVI-6990, UVI-6974 등을 들 수 있다.
열 카티온 중합 개시제의 배합량은, 지나치게 적으면 열 카티온 중합이 충분히 진행되지 않는 경향이 있고, 지나치게 많으면 강성 저하의 원인이 되는 것이 염려되기 때문에, 에폭시 화합물 100 질량부에 대하여, 바람직하게는 0.1 ∼ 25 질량부, 보다 바람직하게는 0.5 ∼ 15 질량부이다.
＜열 아니온 중합 개시제＞
열 아니온 중합 개시제로는, 에폭시 화합물의 열 아니온 중합 개시제로서 공지된 것을 채용할 수 있고, 예를 들어, 열에 의해, 아니온 중합성 화합물을 아니온 중합시킬 수 있는 염기를 발생하는 것으로서, 공지된 지방족 아민계 화합물, 방향족 아민계 화합물, 2 급 또는 3 급 아민계 화합물, 이미다졸계 화합물, 폴리메르캅탄계 화합물, 삼불화붕소-아민 착물, 디시안디아미드, 유기산 히드라지드 등을 사용할 수 있고, 온도에 대하여 양호한 잠재성을 나타내는 캡슐화 이미다졸계 화합물을 바람직하게 사용할 수 있다. 구체적으로는, 아사히 화성 이머테리얼즈 (주) 제조 노바큐어 HX3941HP 등을 들 수 있다.
열 아니온 중합 개시제의 배합량은, 지나치게 적어도 경화 불량이 되는 경향이 있고, 지나치게 많아도 제품 라이프가 저하하는 경향이 있기 때문에, 에폭시 화합물 100 질량부에 대하여, 바람직하게는 2 ∼ 60 질량부, 보다 바람직하게는 5 ∼ 40 질량부이다.
＜광 카티온 중합 개시제 및 광 아니온 중합 개시제＞
에폭시 화합물용의 광 카티온 중합 개시제 또는 광 아니온 중합 개시제로는, 공지된 것을 적절히 사용할 수 있다.
＜도전 입자＞
제 1 접속층 (1) 을 구성하는 도전 입자 (4) 로는, 종래 공지된 이방성 도전 필름에 이용되고 있는 것 중에서 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 예를 들어 니켈, 코발트, 은, 동, 금, 팔라듐 등의 금속 입자, 금속 피복 수지 입자 등을 들 수 있다. 2 종 이상을 병용할 수도 있다.
도전 입자 (4) 의 평균 입경으로는, 지나치게 작으면 배선 높이의 편차에 대응할 수 없어, 도통 저항이 상승하는 경향이 있고, 지나치게 크면 쇼트의 발생 원인이 되는 경향이 있기 때문에, 바람직하게는 1 ∼ 10 ㎛, 보다 바람직하게는 2 ∼ 6 ㎛ 이다. 평균 입경은, 일반적인 입도 분포 측정 장치에 의해 측정할 수 있다.
이와 같은 도전 입자 (4) 의 제 1 접속층 (1) 중의 존재량은, 지나치게 적으면 입자 포착 효율이 저하하여 이방성 도전 접속이 어려워지고, 지나치게 많으면 쇼트의 발생이 염려되기 때문에, 바람직하게는 1 평방 ㎜ 당 50 ∼ 40000 개, 보다 바람직하게는 200 ∼ 20000 개이다.
＜제 1 접속층에 있어서의 그 밖의 성분＞
제 1 접속층 (1) 에는, 필요에 따라, 페녹시 수지, 에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 포화 폴리에스테르 수지, 우레탄 수지, 부타디엔 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지, 폴리올레핀 수지 등의 막 형성 수지를 병용할 수 있다.
제 1 접속층 (1) 을 구성하는 광 중합성 절연성 수지층 (10) 은, 아크릴레이트 화합물과 광 라디칼 중합 개시제로 이루어지는 광 라디칼 중합형 수지층을 광 라디칼 중합시킨 것인 경우, 광 중합성 절연성 수지층 (10) 에, 추가로 에폭시 화합물과 열 카티온 중합 개시제를 함유시키는 것이 바람직하다. 이 경우, 후술하는 바와 같이, 제 2 접속층 (2) 그리고 제 3 접속층 (3) 도 에폭시 화합물과 열 카티온 중합 개시제를 함유하는 열 카티온 중합형 수지층으로 하는 것이 바람직하다. 이로써, 층간 박리 강도를 향상시킬 수 있다.
제 1 접속층 (1) 에 있어서는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 도전 입자 (4) 는, 제 3 접속층 (3) 에 파고들어가 있는 (다시 말하면, 도전 입자 (4) 가 제 1 접속층 (1) 의 표면에 노출되어 있는) 것이 바람직하다. 도전 입자가 모두 제 1 접속층 (1) 에 매몰되어 있으면, 절연성 수지층의 배제 부족에 의해 도통 신뢰성이 저하하는 것이 염려되기 때문이다. 파고드는 정도는, 지나치게 작으면 입자 포착 효율이 저하하는 경향이 있고, 지나치게 크면 도통 저항이 상승하는 경향이 있기 때문에, 바람직하게는 도전 입자의 평균 입자경의 10 ∼ 90 ％, 보다 바람직하게는 20 ∼ 80 ％ 이다.
＜제 2 접속층 및 제 3 접속층＞
제 2 접속층 (2) 및 제 3 접속층 (3) 은, 모두 주로 절연성 수지로부터 형성되는 것이다. 절연성 수지로는, 공지된 절연성 수지 중에서, 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 제 1 접속층 (1) 의 광 중합성 절연성 수지층 (10) 과 동일한 재질로부터 형성할 수 있다.
제 3 접속층 (3) 은, 제 1 접속층 (1) 의 도전 입자 (4) 측에 위치하는 것으로서, 통상적으로, IC 칩의 범프 등의 높은 위치 정밀도로 얼라인먼트가 필요한 단자측에 배치되는 층이다. 다른 한편, 제 2 접속층 (2) 은, 통상적으로, 유리 기판의 베타 전극 등의 상대적으로 높은 얼라인먼트 정밀도가 요구되지 않는 단자측에 배치되는 것이다.
제 3 접속층 (3) 의 층두께는, 지나치게 얇으면 수지 충전 부족에 의한 도통 불량이 발생하는 것이 염려되고, 지나치게 두꺼우면 압착시에 수지의 돌출이 발생하여, 압착 장치를 오염시키는 것이 염려되기 때문에, 바람직하게는 5 ∼ 20 ㎛, 보다 바람직하게는 8 ∼ 15 ㎛ 이다. 다른 한편, 제 2 접속층 (2) 의 층두께는, 지나치게 얇으면 제 2 전자 부품에 가부착할 때의 첩부 불량이 발생하는 것이 염려되고, 지나치게 두꺼우면 도통 저항치가 커지는 경향이 있기 때문에, 바람직하게는 0.5 ∼ 6 ㎛, 보다 바람직하게는 1 ∼ 5 ㎛ 이다.
＜＜이방성 도전 필름의 용도＞＞
이와 같이 하여 얻어진 이방성 도전 필름은, IC 칩, IC 모듈 등의 제 1 전자 부품과, 플렉시블 기판, 유리 기판 등의 제 2 전자 부품을 열 또는 광에 의해 이방성 도전 접속할 때에 바람직하게 적용할 수 있다. 이와 같이 하여 얻어지는 접속 구조체도 본 발명의 일부이다. 이 경우, 배선 기판 등의 제 2 전자 부품에 대하여, 이방성 도전 필름을 그 제 2 접속층측으로부터 가부착하고, 가부착된 이방성 도전 필름에 대하여, IC 칩 등의 제 1 전자 부품을 탑재하고, 제 1 전자 부품측으로부터 열압착하는 것이, 접속 신뢰성을 높이는 점에서 바람직하다. 광에 의해 접속하는 경우에는, 열압착과 병용시켜도 된다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명한다.
실시예 1 ∼ 6
표 1 에 나타내는 배합 조성에 따라, 아크릴레이트 및 광 라디칼 중합 개시제 등을 아세트산에틸 또는 톨루엔으로 고형분이 50 질량％ 가 되도록 혼합액을 조제하였다. 이 혼합액을, 두께 50 ㎛ 의 박리 처리 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 (박리 PET 필름) 에, 건조 두께가 5 ㎛ 가 되도록 도포하고, 80 ℃ 의 오븐 중에서 5 분간 건조시킴으로써, 제 1 접속층이 되는 광 라디칼 중합형의 절연성 수지층을 형성하였다.
다음으로, 직경 5.5 ㎛ 이고 깊이 4.5 ㎛ 의 원기둥상의 개구가 가로세로 9 ㎛ 피치로 형성되어 있는 유리제의 자외선 투과성 전사형을 준비하고, 각 개구에 평균 입경 4 ㎛ 의 도전 입자 (Ni/Au 도금 수지 입자, AUL704, 세키스이 화학 공업 (주)) 를 1 개씩 수용하였다. 이 전사형의 개구 형성면에 대하여, 제 1 접속층용의 절연성 수지층을 대향시키고, 박리 필름측으로부터, 60 ℃ 에서 0.5 ㎫ 라는 조건으로 가압함으로써 도전 입자를 절연성 수지층에 압입하였다. 이로써, 인접하는 도전 입자 사이의 중앙 영역의 광 중합성 절연성 수지층 두께 (t1) (도 2B 참조) 가, 도전 입자 근방의 광 중합성 절연성 수지층 두께 (t2) (도 2B 참조) 보다 얇게 되어 있는 절연성 수지층을 형성하였다. 표 1 에, 전자 현미경을 사용하여, 인접하는 도전 입자 사이의 중앙 영역의 광 중합성 절연성 수지층 두께 (t1), 그리고 도전 입자 근방의 광 중합성 절연성 수지층 두께 (t2) 를 측정한 결과를 나타낸다. 또한, t1 의 t2 에 대한 비율 [t1/t2] 을 산출한 결과도 함께 나타낸다.
다음으로, 이 자외선 투과성 전사형측으로부터 광 라디칼 중합형의 절연성 수지층에 대하여, 파장 365 ㎚, 적산 광량 4000 ㎖/㎠ 의 자외선을 조사함으로써, 표면에 도전 입자가 고정된 제 1 접속층을 형성하였다.
다음으로, 제 1 접속층에 첩부되어 있는 박리 PET 필름을 박리하여, 제 1 접속층을 노출시켰다.
다음으로, 열경화성 수지 및 잠재성 경화제 등을 아세트산에틸 또는 톨루엔으로 고형분이 50 질량％ 가 되도록 혼합액을 조제하였다. 이 혼합액을, 두께 50 ㎛ 의 박리 PET 필름에, 건조 두께가 12 ㎛ 가 되도록 도포하고, 80 ℃ 의 오븐 중에서 5 분간 건조시킴으로써, 제 2 접속층을 형성하였다. 동일한 조작에 의해 건조 두께 3 ㎛ 의 제 3 접속층을 형성하였다.
이와 같이 하여 얻어진 제 1 접속층의 노출면에, 박리 PET 필름에 형성된 제 2 접속층을, 60 ℃ 에서 0.5 ㎫ 라는 조건으로 라미네이트하여, 전사형으로부터 적층체를 분리하였다. 분리된 적층체의 제 1 접속층의 도전 입자 돌출면에, 제 3 접속층을 동일하게 라미네이트함으로써 이방성 도전 필름을 얻었다.
비교예 1
실시예 1 과 동일하게 제 1 접속층의 전구층인 광 라디칼 중합형의 절연성 수지층을 형성하였다.
다음으로, 직경 5.5 ㎛ 이고 깊이 4.5 ㎛ 의 원기둥상의 개구가 가로세로 9 ㎛ 피치로 형성되어 있는 유리제의 자외선 투과성의 전사형을 준비하고, 각 개구에 평균 입경 4 ㎛ 의 도전 입자 (Ni/Au 도금 수지 입자, AUL704, 세키스이 화학 공업 (주)) 를 1 개씩 수용하였다. 이 전사형의 개구 형성면에 대하여, 제 1 접속층용의 절연성 수지층을 대향시키고, 박리 필름측으로부터, 40 ℃ 에서 0.1 ㎫ 라는 상대적으로 약한 조건으로 가압함으로써 도전 입자를 절연성 수지층 표면에 전사하였다. 도전 입자가 전사된 이 필름을 취출하고, 도전 입자를 절연성 수지층 중에, 수지층의 표면이 평탄해지도록 완전하게 압입하였다.
다음으로, 이 자외선 투과성 전사형측으로부터 도전 입자가 매립된 광 라디칼 중합형의 절연성 수지층에 대하여, 파장 365 ㎚, 적산 광량 4000 ㎖/㎠ 의 자외선을 조사함으로써 평탄한 제 1 접속층을 형성하였다.
다음으로, 제 1 접속층에 첩부되어 있는 박리 PET 필름을 박리하여, 제 1 접속층을 노출시켰다.
이 제 1 접속층에 대하여, 실시예 1 과 동일하게 제조한 3 ㎛ 두께의 제 3 접속층과 12 ㎛ 두께의 제 2 접속층을 라미네이트함으로써 이방성 도전 필름을 얻었다.
비교예 2
표 1 의 제 1 접속층용의 수지 조성물에 실시예 1 에서 사용한 것과 동일한 도전 입자를 균일하게 분산시킨 혼합물로부터, 두께 6 ㎛ 의 도전 입자 함유 수지 필름을 제조하였다. 이 도전 입자 함유 수지 필름 중의 도전 입자의 존재량은, 1 평방 ㎜ 당 20000 개였다. 이 필름에 대하여, 실시예 1 과 동일하게 제조한 두께 12 ㎛ 의 제 2 접속층을, 60 ℃ 에서 0.5 ㎫ 라는 조건으로 첩부함으로써 2 층 구조의 이방성 도전 필름을 제조하였다.
＜평가＞
얻어진 이방성 도전 필름에 있어서의 도전 입자 사이의 평면 방향 균등 배열에 대하여, 평면 균등 배열이 형성되어 있는 경우에는 그 적용이 있음 (유) 으로 하고, 그 이외를 적용 없음 (무) 으로 한다. 또한, 도전 입자 근방의 절연성 수지층 두께에 대하여, 도전 입자 사이의 중간 영역의 절연성 수지층 두께 (층두께 0 도 포함한다) 보다 큰 경우에는, 도전 입자 근방의 절연성 수지층 두께의 증대가 있음 (유) 으로 하고, 그 이외의 경우를 없음 (무) 으로 하였다. 그 결과를 표 1 에 나타낸다. 또한, 이방성 도전 필름의 구성 층수도 함께 나타낸다.
얻어진 이방성 도전 필름을 이용하여, 0.5 × 1.8 × 20.0 ㎜ 의 크기의 IC 칩 (범프 사이즈 30 × 85 ㎛ : 범프 높이 15 ㎛, 범프 피치 50 ㎛) 을, 0.5 × 50 × 30 ㎜ 의 크기의 코닝사 제조의 유리 배선 기판 (1737F) 에 180 ℃, 80 ㎫, 5 초라는 조건으로 실장하여 접속 구조 샘플체를 얻었다. 이 접속 구조 샘플체의 접속부의 단면을 전자 현미경으로 관찰한 결과, 도 7 에 나타낸 것과 같이, 도전 입자의 주위에 절연성 수지층이 존재하고 있는 것을 확인할 수 있었다.
얻어진 접속 구조 샘플체에 대하여, 이하에 설명하는 바와 같이, 「최저 용융 점도」, 「입자 포착 효율」, 「도통 신뢰성」 및 「절연성」 을 시험 평가하였다. 얻어진 결과를 표 1 에 나타낸다.
「최저 용융 점도」
접속 구조 샘플체를 구성하는 제 1 접속층 및 제 2 접속층의 각각의 최저 용융 점도를, 회전식 레오미터 (TA Instruments 사) 를 이용하여, 승온 속도 10 ℃／분 ; 측정 압력 5 g 일정 ; 사용 측정 플레이트 직경 8 ㎜ 라는 조건으로 측정하였다.
「입자 포착 효율」
"가열·가압 전의 접속 구조 샘플체의 범프 상에 존재하는 이론 입자량" 에 대한 "가열·가압 후 (실제의 실장 후) 의 접속 구조 샘플체의 범프 상에서 실제로 포착되어 있는 입자량" 의 비율을 이하의 수식에 따라 구하였다. 실용 상, 40 ％ 이상인 것이 바람직하다.
입자 포착 효율 (％) =
{[가열 가압 후의 범프 상의 입자 수]/[가열 가압 전의 범프 상의 입자 수]} × 100
「도통 신뢰성」
접속 구조 샘플체를, 85 ℃, 85 ％ RH 의 고온 고습 환경하에 방치하고, 초기와 500 시간 경과 후의 도통 저항치를 측정하였다. 실용 상, 500 시간 경과 후에도 저항치 10 Ω 이하인 것이 바람직하다.
「절연성」
7.5 ㎛ 스페이스의 빗살 TEG 패턴의 쇼트 발생률을 구하였다. 실용 상, 100 ppm 이하인 것이 바람직하다.
Figure 112021008435366-pat00001
표 1 로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1 ∼ 6 의 이방성 도전 필름에 대해서는, 입자 포착 효율, 도통 신뢰성, 절연성의 각 평가 항목에 대해서는 모두 실용상 바람직한 결과를 나타냈다. 또한, 실시예 1 ∼ 4 의 결과로부터, 제 1, 제 2, 제 3 접속층이 모두 동일한 경화계이면, 그들 층끼리 반응하기 때문에, 도전 입자의 압입성이 약간 저하되어 도통 저항치가 상승하는 경향이 있는 것을 알 수 있다. 또한, 제 1 접속층이 카티온 중합계이면, 라디칼 중합계보다 내열성이 개선되기 때문에, 역시 도전 입자의 압입성이 약간 저하되어 도통 저항치가 상승하는 경향이 있는 것을 알 수 있다.
그에 반하여, 비교예 1 의 이방성 도전 필름에 대해서는, 제 1 접속층에 있어서, 인접하는 도전 입자 사이의 중앙 영역의 절연성 수지층 두께가, 도전 입자 근방의 절연성 수지층 두께보다 얇게 되어 있지 않기 때문에, 도통 저항 성능이 크게 저하되었다. 종래의 2 층 구조의 비교예 2 의 이방성 도전 필름에 대해서는, 입자 포착 효율이 크게 저하되고, 절연성에도 문제가 있었다.
실시예 7 ∼ 8
표 2 에 나타내는 바와 같이 제 1 접속층을 형성할 때에, 박리 필름측으로부터의 가압 조건을 조정함으로써, 인접하는 도전 입자 사이의 중앙 영역의 광 중합성 절연성 수지층 두께 (t1) (도 2B 참조) 를, 도전 입자 근방의 광 중합성 절연성 수지층 두께 (t2) (도 2B 참조) 에 대하여 표 2 의 비율 [t1/t2] 이 되도록 하는 것 이외에, 실시예 1 과 동일하게 이방성 도전 필름을 제조하였다.
＜평가＞
얻어진 이방성 도전 필름에 있어서의 도전 입자 사이의 평면 방향 균등 배열에 대하여, 실시예 1 과 동일하게 평가하였다. 얻어진 결과를 표 2 에 나타낸다. 또한, 이방성 도전 필름의 구성 층수도 함께 나타낸다.
얻어진 이방성 도전 필름을 이용하여, 실시예 1 과 동일하게 접속 구조 샘플체를 얻었다. 이 접속 구조 샘플체의 접속부의 단면을 전자 현미경으로 관찰한 결과, 도 7 에 나타낸 것과 같이, 도전 입자의 주위에 절연성 수지층이 존재하고 있는 것을 확인할 수 있었다.
얻어진 접속 구조 샘플체에 대하여, 이하에 설명하는 바와 같이, 실시예 1 과 동일하게 「최저 용융 점도」, 「입자 포착 효율」, 및 「절연성」 을 시험 평가하였다. 또한, 「도통 신뢰성」 에 대해서는, 이하에 설명하는 바와 같이 시험 평가하였다. 얻어진 결과를 표 2 에 나타낸다.
「도통 신뢰성」
접속 구조 샘플체를, 85 ℃, 85 ％ RH 의 고온 고습 환경하에 방치하고, 100 시간 간격으로 취출하여 도통 저항의 상승을 확인하였다. 도통 저항이 50 Ω 을 초과한 시간을 불량 발생 시간으로 하였다. 실용 상, 1000 시간 이상인 것이 바람직하다.
Figure 112021008435366-pat00002
표 2 의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 인접하는 도전 입자 사이의 중앙 영역의 광 중합성 절연성 수지층 두께 (t1) 를, 도전 입자 근방의 광 중합성 절연성 수지층 두께 (t2) (도 2B 참조) 에 대한 비율 [t1/t2] 을 0.2 ∼ 0.8 로 함으로써, 도통 신뢰성, 절연성, 입자 포착 효율의 어느 항목에 대해서도 양호한 결과가 얻어졌다. 또한, [t1/t2] 의 수치가 작아짐에 따라 특히 절연성이 향상되는 경향이 있었다.
실시예 9 ∼ 20
표 3 에 나타내는 바와 같이 제 1 접속층을 형성할 때에, 박리 필름측으로부터의 가압 조건을 조정함으로써, 인접하는 도전 입자 사이의 중앙 영역의 광 중합성 절연성 수지층 두께 (t1) (도 2B 참조) 를, 도전 입자 근방의 광 중합성 절연성 수지층 두께 (t2) (도 2B 참조) 에 대하여 표 2 의 비율 [t1/t2] 이 되도록, 필요에 따라 제 1 접속층 형성 후에, 공지된 와이프 수단, 예를 들어 스퀴지 등을 이용하여, 제 1 접속층의 표면을 와이프하는 것 이외에, 실시예 1 과 동일하게 이방성 도전 필름을 제조하였다.
＜평가＞
얻어진 이방성 도전 필름에 있어서의 도전 입자 사이의 평면 방향 균등 배열에 대하여, 평면 균등 배열이 형성되어 있는 경우에는 그 적용이 있음 (유) 으로 하고, 그 이외를 적용 없음 (무) 으로 한다. 또한, 도전 입자 근방의 절연성 수지층 두께에 대하여, 도전 입자 사이의 중간 영역의 절연성 수지층 두께 (층두께 0 도 포함한다) 보다 큰 경우에는, 도전 입자 근방의 절연성 수지층 두께의 증대가 있음 (유) 으로 하고, 그 이외의 경우를 없음 (무) 으로 하였다. 그 결과를 표 1 또는 표 2 에 나타낸다. 또한, 이방성 도전 필름의 구성 층수도 함께 나타낸다.
또한, 실시예 9 ∼ 20 에 대해서는, 전체 도전 입자 중의 제 3 접속층에 존재하는 도전 입자의 비율을 광학 현미경을 이용하여 200 ㎛ × 200 ㎛ 의 면적을 계측하고, 얻어진 결과를 표 3 에 나타냈다. 제 3 접속층에 존재하는 도전 입자의 비율에 따른 영향을 확인하였다. 비율의 수치가 0 인 경우가, 제 1 접속층에만 도전 입자가 존재하는 경우이고, 비율의 수치가 1 인 경우가, 제 3 접속층 (3) 에만 도전 입자가 존재하는 경우이다.
얻어진 이방성 도전 필름을 이용하여, 실시예 1 과 동일하게 접속 구조 샘플체를 얻었다. 이 접속 구조 샘플체의 접속부의 단면을 전자 현미경으로 관찰한 결과, 도 7 에 나타낸 것과 같이, 도전 입자의 주위에 절연성 수지층이 존재하고 있는 것을 확인할 수 있었다.
얻어진 접속 구조 샘플체에 대하여, 이하에 설명하는 바와 같이, 실시예 1 과 동일하게 「최저 용융 점도」, 「입자 포착 효율」, 및 「절연성」 을 시험 평가하였다. 또한, 「도통 신뢰성」에 대해서는, 이하에 설명하는 바와 같이 시험 평가하였다. 얻어진 결과를 표 3 에 나타낸다.
「도통 신뢰성」
접속 구조 샘플체를, 85 ℃, 85 ％ RH 의 고온 고습 환경하에 방치하고, 100 시간 간격으로 취출하여 도통 저항의 상승을 확인하였다. 도통 저항이 50 Ω 을 초과한 시간을 불량 발생 시간으로 하였다. 실용 상, 1000 시간 이상인 것이 바람직하다.
Figure 112021008435366-pat00003
표 3 의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 인접하는 도전 입자 사이의 중앙 영역의 광 중합성 절연성 수지층 두께 (t1) 를, 도전 입자 근방의 광 중합성 절연성 수지층 두께 (t2) (도 2B 참조) 에 대한 비율 [t1/t2] 을 0.2 ∼ 0.8 로 함으로써, 도통 신뢰성, 절연성, 입자 포착 효율의 어느 항목에 대해서도 양호한 결과가 얻어졌다. 또한, [t1/t2] 의 수치가 작아짐에 따라 특히 절연성이 향상되는 경향이 있었다.
광 중합성 절연성 수지층 두께 (t1) 를 0 으로 한 경우 (실시예 9, 13, 17) 에도, 광 중합성 절연성 수지층 두께 (t2) 의 두께를 비교적 두껍게, 바람직하게는 도전 입자경의 등배보다 크고, 3 배 미만, 보다 바람직하게는 1.25 ∼ 2.2 배로 설정해 두면, 도통 신뢰성, 절연성, 입자 포착 효율의 어느 항목에 대해서도 양호한 결과가 얻어졌다. 또한, 광 중합성 절연성 수지층 두께 (t2) 의 두께를 두껍게 하면, 전체 도전 입자 중의 제 3 접속층에 존재하는 도전 입자의 비율이 증대하는 경향이 있는 것을 알 수 있다. 전체 도전 입자의 과반수가 제 3 접속층측에 존재해도, 이방성 도전 필름의 성능으로서는 특별히 문제는 없는 것을 알 수 있다.
산업상 이용가능성
제 1 접속층이 절연성의 제 2 접속층과 제 3 접속층에 협지된 3 층 구조인 본 발명의 이방성 도전 필름은, 제 1 접속층이, 절연성 수지층의 제 3 접속층측의 평면 방향으로 도전 입자가 단층으로 배열된 구조를 갖고, 인접하는 도전 입자 사이의 중앙의 절연성 수지층 두께가, 도전 입자 근방의 절연성 수지층 두께보다 얇게 되어 있는 구조를 갖는다. 이 때문에, 도전 입자가 단층으로 배열된 이방성 도전 필름에 있어서, 양호한 접속 신뢰성, 양호한 절연성, 및 양호한 입자 포착 효율을 실현할 수 있다. 따라서, IC 칩 등의 전자 부품의 배선 기판에 대한 이방성 도전 접속에 유용하다.
1 ; 제 1 접속층
1X ; 제 1 접속층에 있어서의 경화율이 낮은 영역
1Y ; 제 1 접속층에 있어서의 경화율이 높은 영역
2 ; 제 2 접속층
3 ; 제 3 접속층
4 ; 도전 입자
10 ; 광 중합성 절연성 수지층
20 ; 광 투과성의 전사형
21 ; 개구
22 ; 박리 필름
100 ; 이방성 도전 필름

Claims (15)

  1. 절연성 수지를 함유하는 제 1 접속층이, 절연성 수지를 함유하는 제 2 접속층과 제 3 접속층에 협지된 이방성 도전 필름으로서,
    제 1 접속층 중에 도전 입자가 배열 혹은 서로 접촉하지 않고 형성되어 있고,
    제 1 접속층에 있어서의 도전 입자 근방의 절연성 수지는, 제 3 접속층의 방향으로 파형 또는 요철형의 형상을 가지고 있고,
    제 1 접속층 중에 도전 입자가 유지되어 있는, 이방성 도전 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    제 1 접속층에 있어서의 도전 입자 사이의 절연성 수지에 있어서, 인접하는 도전 입자 사이의 중앙 영역의 절연성 수지층 두께가, 도전 입자 근방의 절연성 수지층 두께보다 얇게 되어 있는, 이방성 도전 필름.
  3. 제 1 항에 있어서,
    제 1 접속층에 있어서의 도전 입자 근방의 절연성 수지가, 이방성 도전 필름의 평면 방향에 대하여 경사져 있는, 이방성 도전 필름.
  4. 제 1 항에 있어서,
    도전 입자가, 제 3 접속층에 파고 들어가 있는, 이방성 도전 필름.
  5. 제 1 항에 있어서,
    도전 입자가, 금속 입자 혹은 금속 피복 수지 입자인, 이방성 도전 필름.
  6. 제 1 항에 있어서,
    도전 입자의 개수 밀도가, 50 ~ 40000 개/㎟ 인, 이방성 도전 필름.
  7. 제 1 항에 있어서,
    도전 입자가 제 1 접속층에 매몰되어 있는, 이방성 도전 필름.
  8. 절연성 수지를 함유하는 제 1 접속층이, 절연성 수지를 함유하는 제 2 접속층과 제 3 접속층에 협지된 이방성 도전 필름으로서,
    제 1 접속층 중에 도전 입자가 배열 혹은 서로 접촉하지 않고 형성되어 있고,
    제 1 접속층에 있어서의 도전 입자 근방의 절연성 수지는, 제 3 접속층의 방향으로 기복을 가지고 있고,
    제 1 접속층에 있어서의 도전 입자 사이의 절연성 수지에 있어서, 인접하는 도전 입자 사이의 중앙 영역의 절연성 수지층 두께가, 도전 입자 근방의 절연성 수지층 두께보다 얇게 되어 있는, 이방성 도전 필름.
  9. 제 8 항에 있어서,
    제 1 접속층에 있어서의 도전 입자 근방의 절연성 수지가, 이방성 도전 필름의 평면 방향에 대하여 경사져 있는, 이방성 도전 필름.
  10. 제 8 항에 있어서,
    도전 입자가, 제 3 접속층에 파고 들어가 있는, 이방성 도전 필름.
  11. 제 9 항에 있어서,
    도전 입자가, 금속 입자 혹은 금속 피복 수지 입자인, 이방성 도전 필름.
  12. 제 8 항에 있어서,
    도전 입자의 개수 밀도가, 50 ~ 40000 개/㎟ 인, 이방성 도전 필름.
  13. 제 8 항에 있어서,
    도전 입자가 제 1 접속층에 매몰되어 있는, 이방성 도전 필름.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 이방성 도전 필름으로 제 1 전자 부품이 제 2 전자 부품에 이방성 도전 접속되어 이루어지는, 접속 구조체.
  15. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 이방성 도전 필름으로 제 1 전자 부품을 제 2 전자 부품에 이방성 도전 접속하는, 접속 구조체의 제조 방법.
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