KR20080062461A

KR20080062461A - 이방성 도전 필름의 제조방법

Info

Publication number: KR20080062461A
Application number: KR1020060138332A
Authority: KR
Inventors: 서민수; 길승범; 조인식
Original assignee: 주식회사 효성
Priority date: 2006-12-29
Filing date: 2006-12-29
Publication date: 2008-07-03

Abstract

본 발명은 회로기판 상에 설계된 다수의 미세 도전 패턴에 대하여 집적회로 (IC) 등의 전자부품의 리드 등을 접속하는 곳에 사용되는 실장용 접속재료인 이방성 도전성 필름의 제조방법에 관한 것으로, 1)절연성 접착제 제조단계; 2)금속입자 및 절연입자를 용매로 분산시키는 도전볼을 제조하는 단계; 및 3) 도전볼을 절연성 접착제에 분산시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이방성 도전 필름, 금속 입자, 절연 입자, 접속신뢰성, 도전볼

Description

이방성 도전 필름의 제조방법{Manufacturing method of anisotropic cinductive film}

도 1은 실시형태의 이방성 도전 필름의 모식적 단면도이다

도 2는 종래의 이방성 도전 필름을 설명하는 단면도이다

도 3은 본 발명의 이방성 도전 필름을 설명하는 단면도이다.

본 발명은 회로기판 상에 설계된 다수의 미세 도전 패턴에 대하여 집적회로 (IC) 등의 전자부품의 리드 등을 접속하는 곳에 사용되는 실장용 접속재료인 이방성 도전성 필름의 제조방법에 관한 것이다.

종래에는 폴리이미드 기판 (도2, (1))에 설계된 배선 패턴과 액정 표시 장치의 유리기판 상에 설계된 ITO (도 2, (2)) 패턴 또는 전자부품의 리드 등을 전기적으로 접속하는 곳에 이방성 도전 필름이 사용되었다.

이 이방성 도전 필름은 에폭시계 절연성 접착제에 니켈, 금, 은 등의 도전성 입자를 분산하여 두께 20㎛정도의 시트 형태로 제조한 것이다.

이 이방성 도전 필름의 사용 예로는 폴리이미드 기판에 설계된 패턴과 액정 표시장치의 유리기판 상에 설계된 ITO 패턴이 서로 접속하는 사이에 이방성 도전 필름을 서로 겹치도록 넣어 180℃, 20kgf/㎠으로 10초간 가열 압착한다.

이 때 이방성 도전 필름 중의 접착제가 가열 시에 유동으로 배선패턴 사이로 다량 흘러 면방향으로 절연성을 띠고, 폴리이미드 기판의 배선 패턴과 액정표시장치의 유리기판 상의 ITO 패턴 사이에 도전성 입자가 끼어 전기적 접속이 가능하게 된다.

최근, 전자기기의 소형화, 박형화에 따라 회로의 고밀도화가 진행되고 있고, 회로 부재에 있어서 배선 패턴간의 피치가 미세화하여, 배선패턴 사이에서 높은 절연성을 확보하는 것이 어려워지고 있다.

회로부재의 미세화된 배선 패턴과 액정표시장치의 유리기판 상의 ITO 패턴의 미세화로 배선 패턴의 간격은 더욱 좁아지게 되어 가열가압시 배선 패턴 사이로 다량의 절연성 접착제가 유입되는 동시에 도전성 입자 또한 다량으로 유입되어 도전성 입자가 사슬을 이루거나(도2,(3)) 균일하게 분산되지 않아 응김이 있는 도전성 입자로 인해 패턴간 쇼트가 발생하여 불량의 원인이 되고 있다.

본 발명은 에폭시계 절연성 접착제에 도전성 입자와 절연성 입자를 분산하여 가열가압시 가압 방향으로는 도전성을 가지며 그 이외의 방향으로는 우수한 절연성을 가지는 이방성 도전 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제조방법은, 이방성 도전 필름의 제조방법에 있어서,

1)절연성 접착제 제조단계; 2)금속입자 및 절연입자를 용매에 분산시켜 도전볼을 제조하는 단계; 및 3) 도전볼을 절연성 접착제에 분산시키는 단계를 거치는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 사용가능한 절연성 접착제는 종래에 일반적으로 사용된 비스페놀A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 노블락형 에폭시수지와 폴리에스테르 수지, 비닐 수지, 아크릴 수지, 폴리올레핀 수지, PVA 수지, 폴리카보네이트 수지, 셀룰로스 수지, 케톤 수지, 스티렌 수지 등의 열가소성 또는 열경화성 수지 등이며, 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

본 발명에서 사용가능한 도전성 입자는 니켈, 금, 백금, 동 등의 금속 입자이다. 절연성 입자는 스티렌, 스티렌 가교 미립자, 아크릴, 아크릴 가교 미립자 또는 스티렌아크릴 공중합체 또는 스티렌아크릴 가교미립자를 사용하고 바람직하게는 스티렌 가교미립자, 스티렌아크릴 가교미립자를 사용한다.

도전성 입자 및 절연성 입자의 크기는 1~8㎛가 적절하며, 바람직하게는 1~4㎛ 크기의 입자이다. 절연성 입자를 제조하기 위해서는 단량체 조성물, 사슬연장제, 중합개시제, 점도강하제 및 필요에 따라 분산안정제를 포함하는 상기 반응물을 현탁중합 반응시키는 단계를 수행한다.

잠재성 경화제는 상온에서의 제조, 보존 및 비교적 저온에 의한 건조 시에는 반응을 일으키지 않고 경화온도에서의 가열가압에 의해 경화반응을 일으키는 경화제로 이미다졸, 아민 등의 상기 경화제 성분을 마이크로 캡슐화한 것으로 시판품을 사용한다.

본 발명에 사용되는 극성 용매로는 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 이소부틸아세테이트 등의 에스테르계 용매, 아세톤, 메틸에틸케톤, 이소부틸케톤, 사이클로핵사논 등의 케톤계 용매, 에탄올, 프로판올, 부탄올 등의 알코올계 용매 등을 사용하고 비극성 용매로는 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠 등을 사용한다.

이밖에 본 발명의 접착제 성분으로는 계면활성제, 커플링제 등의 첨가제를 배합할 수 있다.

본 발명의 접속 재료에 있어서, 절연성 접착제 성분은 열경화성 수지를 20~90중량부, 바람직하게는 30~60중량부, 열가소성 수지를 0~60중량부, 바람직하게는 10~30 중량부, 도전성 입자 3~15중량부, 바람직하게는 5~8중량부, 절연성 입자는 0~10중량부 바람직하게는 2~5중량부로 구성된다.

절연성 입자가 상기 범위를 초과할 시에는 절연성 접착제에 도전성 입자를 분산시킬 때 응집이 발생할 수 있다.

도전성 입자와 절연성 입자의 배합비는 5:5~9:1로 배합하여 사용할 수 있으며 바람직하게는 6:1~8:2로 사용한다.

본 발명의 실시예는 아래와 같다.

< 실시예1 >

이하의 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.

도 1에서 A는 절연성 접착제를 나타내며 이 절연성 접착제의 조성은 다음과 같다.

東都化成 제품의 페녹시 수지YP-50을 45 중량부, 셀화학 제품의 에폭시 수지 에비코트 630을 45 중량부, 잠재성 경화제로는 HX3741 10중량부 혼합하여 절연성 접착제를 제조한 후, 4㎛ 크기의 니켈 금속 입자 8중량부와 4㎛ 크기의 스티렌아크릴 공중합체 절연성 입자 2중량부를 톨루엔 10중량부에 분산시켜 도전볼을 만들고, 이 도전볼을 절연성 접착제에 분산시켜 20㎛두께의 이방성 도전 필름을 제조하였다.

도 1의 B는 도전성 입자를 나타내고 C는 절연성 입자를 나타낸다. 제조된 이방성 도전 필름을 50㎛ 피치인 폴리이미드 기판과 액정 표시장치의 유리기판 상에 설계된 ITO 패턴이 서로 접속하는 사이에 이방성 도전 필름을 서로 겹치도록 넣어 180℃, 20kgf/㎠으로 10초간 10set를 가열 압착하였다.

< 실시예2 >

하기 표1에 나타난 바와 같이 3㎛ 크기의 단분산 절연성 입자를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 샘플을 제조하였다

< 실시예3 >

하기 표1에 나타난 바와 같이 2㎛ 크기의 단분산 절연성 입자를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 샘플을 제조하였다

< 실시예4 >

하기 표1에 나타난 바와 같이 1㎛ 크기의 다분산 절연성 입자를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 샘플을 제조하였다

< 비교예 >

하기 표1에 나타난 바와 같이 절연성 입자를 첨가하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 샘플을 제조하였다.

[표 1]

		실시예1	실시예2	실시예3	실시예4	비교예
도전 입자 (4㎛)		8wt%	8 wt%	8 wt%	8 wt%	8 wt%
절연 입자 (4㎛)		2 wt%
절연 입자 (3㎛)			2 wt%
절연 입자 (2㎛)				2 wt%
절연 입자 (1㎛)					2wt%
효과	엉김	X	X	X	X
효과	쇼트(개수)	○	○	○	○	2Set

상기 표1에 나타난 바와 같이, 실시예에 따라 제조된 이방성 도전 필름은 비교예에 따라 제조된 이방성 도전 필름에 비하여 쇼트가 없는 우수한 전기적 접속성을 가진다.

본 발명에 따라 제조된 이방성 도전 필름은 분산성이 우수하여 엉김이 발생하지 않고 도전 입자보다 작은 절연 입자로 인해 불량의 원인이 되는 쇼트 발생수를 현저하게 감소시켜 우수한 접속신뢰성을 제공한다.

Claims

이방성 도전 필름의 제조방법에 있어서,

1)절연성 접착제 제조단계; 2)금속입자 및 절연입자를 용매로 분산시키는 도전볼을 제조하는 단계; 및 3) 도전볼을 절연성 접착제에 분산시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 절연입자는 스티렌 가교미립자, 스티렌아크릴가교미립자 중 선택된 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 절연입자의 평균입경이 1~4㎛인 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름의 제조방법.