KR20080100991A - Method for manufacturing anisotropic conductive film - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이방성 전도 필름의 제조 시 이용되는 정전 분무의 원리를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for schematically explaining the principle of the electrostatic spray used in the production of the anisotropic conductive film according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이방성 전도 필름의 제조 공정을 개략적으로 설명하기 위한 공정 순서도이다.2 is a process flowchart for schematically illustrating a manufacturing process of the anisotropic conductive film according to an embodiment of the present invention.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 이방성 전도 필름의 제조 공정을 개략적으로 설명하기 위한 공정 단면도이다.3A to 3C are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of an anisotropic conductive film according to an embodiment of the present invention.
{도면의 주요부분에 대한 부호의 설명}{Description of symbols for main parts of the drawing}
200: 기재 230b: 전도성 입자200:
240: 절연성 접착 수지 260: 이방성 전도 필름240: insulating adhesive resin 260: anisotropic conductive film
본 발명은 이방성 전도 필름의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing an anisotropic conductive film.
일반적으로, 이방성 전도 필름(Anisotropic Conductive Film: ACF)은 기재 상에 형성된 신호 배선의 피치(pitch)가 세밀하여 상기 신호 배선을 구동하기 위한 구동 집적 회로(Driving Integrated Circuit: D-IC)의 범프(bump)를 솔더링(soldering) 방식으로 상기 신호 배선에 부착할 수 없을 경우에 사용되는 접속 재료이다.In general, an anisotropic conductive film (ACF) has a fine pitch of signal wires formed on a substrate, so that bumps of a driving integrated circuit (D-IC) for driving the signal wires are fine. It is a connection material used when bumps cannot be attached to the signal wiring by soldering.
이러한 이방성 전도 필름은, 예를 들어, 액정 표시장치(Liquid Crystal Display: LCD)의 액정 패널 및 액정 패널을 구동하기 위한 구동 집적 회로의 접속 재료로서 널리 사용되고 있다.Such an anisotropic conductive film is widely used, for example, as a connection material of a drive integrated circuit for driving a liquid crystal panel and a liquid crystal panel of a liquid crystal display (LCD).
상기 이방성 전도 필름은 절연성 접착 수지 및 절연성 접착 수지 내에 분산되어 있는 전도성 입자로 이루어질 수 있다.The anisotropic conductive film may be made of an insulating adhesive resin and conductive particles dispersed in the insulating adhesive resin.
상기의 구성을 갖는 종래의 이방성 전도 필름은 상기 절연성 접착 수지 내에 상기 전도성 입자를 분산시킨 후, 상기 전도성 입자가 분산된 절연성 접착 수지를 기재 상에 다이 캐스팅(die casting)하는 방식을 통해 제조되고 있다.A conventional anisotropic conductive film having the above structure is produced by dispersing the conductive particles in the insulating adhesive resin and then die casting the insulating adhesive resin in which the conductive particles are dispersed onto a substrate. .
그러나, 이와 같은 종래의 이방성 전도 필름의 제조 방법은 전도성 입자의 분산이 양호하지 못한 경우 전도성 입자끼리 접촉하게 될 수 있다.However, such a conventional method for producing an anisotropic conductive film may be in contact with the conductive particles when the dispersion of the conductive particles is not good.
이로 인해, 접속의 횡방향, 즉, 이방성 전도 필름의 면 방향으로 단락이 일어나는 문제점이 발생할 수 있다.For this reason, a problem may occur in which a short circuit occurs in the transverse direction of the connection, that is, in the plane direction of the anisotropic conductive film.
이 때문에, 종래의 이방성 전도 필름으로는 미세 접속 피치에 대응하는 데 많은 어려움이 있다.For this reason, there are many difficulties in responding to a fine connection pitch with the conventional anisotropic conductive film.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 미세 접속 피치에 대응 가능한 이방성 전도 필름의 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다.Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is to provide a method for producing an anisotropic conductive film that can cope with fine connection pitch.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Further technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned above are clearly understood by those skilled in the art from the following description. Can be understood.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 이방성 전도 필름의 제조 방법은 정전 분무(electrostatic spray) 방식을 이용하여 기재 상에 전도성 입자를 포함하는 액적을 분무하는 단계; 및 상기 기재 상에 절연성 접착 수지를 형성하는 단계를 포함한다.Method for producing an anisotropic conductive film according to an embodiment of the present invention for achieving the above technical problem is spraying a droplet containing conductive particles on a substrate by using an electrostatic spray (electrostatic spray) method; And forming an insulating adhesive resin on the substrate.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings. Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이방성 전도 필름의 제조 방법에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing an anisotropic conductive film according to an embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings will be described in detail.
본 발명의 일 실시예에 따른 이방성 전도 필름은 정전 분무(electrostatic spray) 방식을 이용하여 기재 상에 전도성 입자를 포함하는 액적을 분무한 후, 상기 기재 상에 절연성 접착 수지를 형성함으로써 제조될 수 있다.An anisotropic conductive film according to an embodiment of the present invention can be prepared by spraying a droplet containing conductive particles on a substrate using an electrostatic spray method, and then forming an insulating adhesive resin on the substrate. .
이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 이방성 전도 필름의 제조 방법을 구체적으로 설명하기에 앞서, 상기 정전 분무의 원리에 대하여 도 1을 참조하여 설명 한다.Prior to describing a method of manufacturing an anisotropic conductive film according to an embodiment of the present invention in detail, the principle of the electrostatic spraying will be described with reference to FIG. 1.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이방성 전도 필름의 제조 시 이용되는 정전 분무의 원리를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for schematically explaining the principle of the electrostatic spray used in the production of the anisotropic conductive film according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 정전 분무란 기재(100) 상에, 예를 들어, 노즐(110) 내부로 공급된 액체(120)를 순수하게 전기력만을 이용하여 작은 액적(130)으로 분산시키는 것을 말한다.Referring to FIG. 1, electrostatic spraying refers to dispersing the
즉, 상기 정전 분무를 이용한 정전 분무 장비에서 미세 모세관 형상의 노즐(110)에 인가되는 극성 전압에 따라 상기 액체(120)가 해당 극성 이온을 갖는 액적(130)으로 쪼개진 후, 상기 액적(130)이 기재(100) 상에 분무될 수 있다.That is, after the
구체적으로, 예를 들어, 상기 노즐(110)이 양극으로 작용하도록 상기 노즐(110)에 양극의 전압을 걸어주면, 노즐(110) 내부로 유입된 액체(120)에 용해되었던 음이온이 노즐(110)의 벽면으로 착상 또는 이동함과 아울러 남은 양이온이 액체곡면(meniscus)으로 밀려날 수 있다.Specifically, for example, when the voltage of the anode is applied to the
이때, 노즐(110)에 인가되는 양극의 전압이 커짐에 따라, 액체곡면에 작용하는 전기력과 양이온의 반발력이 액체(120)의 표면장력 보다 커지게 되어 노즐(110)의 단부에서 액체곡면이 콘 모양을 형성하는데, 이를 콘젯-모드(cone-jet mode)라 한다. 여기서, 액체곡면이 콘 모양인 것이 액체콘(liquid cone: 122)이고, 액체콘(122)의 단부에서 표면 전단응력(surface tangential stress)을 받아 일자로 형성된 것이 액주(liquid jet: 124)이다.At this time, as the voltage of the anode applied to the
상기 액주(124)는 액주(124) 끝에서 액주(124) 표면에 작용하는 표면파의 교 란에 의해 소정 크기, 예를 들어, 수십 ㎚ 내지 수십 ㎛의 크기를 갖는 액적(130)으로 깨지게 되고, 깨진 액적(130)은 기재(100) 상에 분무될 수 있다.The
이와 같이, 정전 분무를 통해 기재(100) 상에 분무되는 액적(130)은 단분산(monodisperse) 분포를 가질 뿐만 아니라 액적(130) 표면이 동일한 극성으로 대전되어 있기 때문에 액적(130)끼리 서로 잘 응집되지 않는다라는 장점이 있다.As such, the
한편, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이방성 전도 필름의 제조 공정을 개략적으로 설명하기 위한 공정 순서도이다. 도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 이방성 전도 필름의 제조 공정을 개략적으로 설명하기 위한 공정 단면도이다.On the other hand, Figure 2 is a process flow diagram for schematically illustrating a manufacturing process of the anisotropic conductive film according to an embodiment of the present invention. 3A to 3C are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of an anisotropic conductive film according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 이방성 전도 필름을 제조하기 위해, 먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 상술한 정전 분무 방식을 이용하여 기재 상에 전도성 입자를 포함하는 액적을 분무한다(S100).In order to manufacture the anisotropic conductive film according to an embodiment of the present invention, first, as shown in Figure 2, by using the above-described electrostatic spray method spraying a droplet containing conductive particles on the substrate (S100).
구체적으로, 먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이, 기재(200)를 롤(roll: 202) 상에 안착시킨다.Specifically, first, as shown in FIG. 3A, the
상기 기재(200)는, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트 재질로 소정의 두께, 예를 들어, 수십㎛의 두께를 갖도록 형성될 수 있다. 상기 기재(200)의 적어도 어느 일면은 표면처리 되어 있을 수 있다. 이는 이방성 전도 필름을 접속 재료로서 사용 시, 기재(200)의 박리가 용이하도록 하기 위함이다.The
상기 롤(202)은 일방향으로 회전함으로써 기재(200) 상에 전도성 입자를 포함하는 액적(230a)이 고르게 분무될 수 있도록 할 수 있다. 상기 롤(202)은 자신에 소정의 전압, 예를 들어, 접지 전압 또는 음극의 전압이 인가될 수 있도록 금속 재질로 형성될 수 있다.The
이어, 상기 기재(200)의 상부에 배치된 정전 분무 장비의 노즐(210) 내부로 상기 전도성 입자를 포함하는 액체(220)를 공급한다.Subsequently, the
상기 정전 분무 장비의 노즐(210)은 미세 모세관 형상으로 형성되어 있으며, 상기 노즐(210)의 내경은, 예를 들어, 수㎛ 내지 수천㎛일 수 있으나, 이에 국한되지 않는다.The
상기 노즐(210) 내부로 공급되는 액체(220)는, 구체적으로, 상기 전도성 입자 및 유기 용매를 포함할 수 있다.The
상기 노즐(210) 내부로 공급되는 액체(220)에 포함된 전도성 입자는 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 니켈(Ni) 및 티타늄(Ti)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상으로 이루어진 전도층을 포함할 수 있으며, 단일층 내지 다중층으로 이루어질 수 있다.The conductive particles included in the
예를 들어, 상기 전도성 입자는 상기 전도층만으로 이루어진, 즉, 단일층으로 이루어진 입자일 수 있다. 또는, 상기 전도성 입자는 폴리스티렌 등의 구상의 핵상에 상기 전도층이 코팅된, 즉, 2중층으로 이루어진 입자일 수 있다. 또는, 상기 전도성 입자는 폴리스티렌 등의 구상의 핵상에 상기 전도층이 코팅되어 있으며, 상기 전도층 상에 절연층이 코팅된, 즉, 3중층으로 이루어진 입자일 수 있다.For example, the conductive particles may be particles consisting of only the conductive layer, that is, a single layer. Alternatively, the conductive particles may be particles in which the conductive layer is coated on a spherical nucleus such as polystyrene, that is, a double layer. Alternatively, the conductive particles may be particles in which the conductive layer is coated on a spherical nucleus such as polystyrene, and an insulating layer is coated on the conductive layer, that is, a triple layer.
이와 같이, 상기 노즐(210) 내부로 공급되는 액체(220)에 포함된 전도성 입자는 상기 전도층을 포함하기만 하면 되므로, 구체적인 형태에는 특별한 제한이 없 다.As such, the conductive particles included in the
상기 노즐(210) 내부로 공급되는 액체(220)에 포함된 유기 용매로, 극성을 띠며 상온에서도 쉽게 휘발될 수 있는 유기 용매, 예를 들어, 에탄올 등을 채택하면, 낮은 온도에서도 쉽게 기재(200) 상에 전도성 입자만을 남게 할 수 있다.As an organic solvent included in the
이어, 상기 정전 분무 장비의 노즐(210)에 전압을 인가한다.Subsequently, a voltage is applied to the
구체적으로, 예를 들어, 상기 노즐(210)이 양극으로 작용하도록 상기 노즐(210)에 양극의 전압을 인가한다. 한편, 상기 롤(202)에 소정의 전압, 예를 들어, 접지 전압 또는 음극의 전압을 인가할 수 있으나, 이에 국한되지 않는다.Specifically, for example, the voltage of the anode is applied to the
상기 노즐(210)에 양극의 전압을 인가하면, 상기 노즐(210)에 인가되는 양극의 전압이 커짐에 따라, 액체콘(222)의 단부에서 액주(224)가 형성될 수 있다.When the voltage of the anode is applied to the
이때, 상기 액주(224)는 액주(224) 끝에서 액주(224) 표면에 작용하는 표면파의 교란에 의해 전도성 입자를 포함하는 액적(230a)으로 깨지게 되고, 깨진 액적(230a)은 기재(200) 상에 분무될 수 있다.At this time, the
기재(200) 상에 분무되는 전도성 입자를 포함하는 액적(230a)은 액적(230a) 표면이 동일한 극성으로 대전되어 있기 때문에 액적(230a)끼리 서로 잘 응집되지 않을 수 있다.The
이어, 기재(200)를 소정 온도 하에서 건조함으로써 상기 액적(230a)에 포함된 포함된 유기 용매를 제거할 수 있다. 이와 같은 건조 공정에 의해 기재(200) 상에 동일한 극성으로 대전되어 서로 잘 응집되지 않는 전도성 입자만이 남게할 수 있다. 그러나, 상기 건조 공정은 경우에 따라 생략될 수 있다.Subsequently, the organic solvent included in the
다음으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 정전 분무 방식을 이용하여 기재 상에 전도성 입자를 포함하는 액적을 분무(S100)한 후에, 상기 기재 상에 절연성 접착 수지를 형성한다(S110).Next, as shown in Figure 2, by spraying a droplet containing conductive particles on a substrate using an electrostatic spray method (S100), to form an insulating adhesive resin on the substrate (S110).
구체적으로, 먼저, 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 절연성 접착 수지(240)를 상기 잉크젯 장비(250)에 충전시킨다. 이어, 상기 잉크젯 장비(250)의 헤드(252)를 일방향으로 이동시켜 상기 헤드(252)에 임시 충전된 절연성 접착 수지(240)를 노즐(254)을 통해 기재(200)의 전면에 적하한다. 이로써 기재(200) 상에 형성된 전도성 입자(230b)가 상기 절연성 접착 수지(240)에 의해 덮일 수 있다. 한편, 절연성 접착 수지(240)의 형성은 상술한 바에 국한되지 않는다. 예를 들어, 다이 캐스팅(die casting) 방식을 이용하여 상기 기재(200) 상에 절연성 접착 수지(240)를 형성할 수 있다.Specifically, first, as shown in FIG. 3B, the insulating
상기 절연성 접착 수지(240)는 열경화성 수지, 열경화성 수지용 경화제 및 유기 용매를 포함할 수 있다. 이외에, 상기 절연성 접착 수지(240)는 열가소성 수지 및 기타 첨가제를 더 포함할 수 있다.The insulating
상기 절연성 접착 수지(240)에 포함된 열경화성 수지로는, 예를 들어, 에폭시 수지를 사용할 수 있다. 상기 에폭시 수지로는, 에피클로로히드린과 비스페놀 A나 F, AD 등으로부터 유도되는 비스페놀형 에폭시 수지, 에피클로로히드린과 페놀노볼락이나 크레졸노볼락으로부터 유도되는 에폭시노볼락 수지나 나프탈렌 고리를 포함한 골격을 갖는 나프탈렌계 에폭시 수지, 글리시딜아민, 글리시딜에테르, 비페닐, 지환식 등의 1분자 내에 2개 이상의 글리시딜기를 갖는 각종 에폭시 화합물 등 을 단독으로 혹은 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.As the thermosetting resin contained in the insulating
이와 같은 열경화성 수지는 이방성 전도 필름의 접속 초기에 있어서 열가소성 수지에 비해 상대적으로 용융점도의 저하게 빠르게 일어나는 특징이 있다.Such a thermosetting resin has the characteristic that the melt viscosity is relatively quick in the initial stage of connection of an anisotropic conductive film compared with a thermoplastic resin.
그러므로, 절연성 접착 수지(240)로 열경화성 수지를 사용할 경우, 전도성 입자(230b) 및 피접속체 간에 절연성 접착 수지(240)의 배제성이 우수하기 때문에 높은 전도 특성을 얻을 수 있다.Therefore, when the thermosetting resin is used as the insulating
상기 절연성 접착 수지(240)에 포함된 열경화성 수지용 경화제로는, 예를 들어, 에폭시 수지용 경화제가 사용될 수 있다. 이외에 열경화성 수지용 경화제로 이미다졸계, 히드라지드계, 3불화붕소-아민 착체, 설포늄염, 아민이미드, 폴리아민의 염, 디시안디아미드 등이 사용될 수 있다.As the curing agent for thermosetting resin contained in the insulating
상기 절연성 접착 수지(240)에 포함된 열가소성 수지로는 페녹시 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리아미드 수지 등을 사용할 수 있다.As the thermoplastic resin included in the insulating
이와 같은 열가소성 수지는 열경화성 수지의 경화 시에 발생하는 응력을 완화하는 데 효과가 있다.Such a thermoplastic resin is effective in alleviating the stress generated during the curing of the thermosetting resin.
상기 절연성 접착 수지(240)에 포함된 유기 용매로는 방향족 탄화 수소를 사용할 수 있다.An aromatic hydrocarbon may be used as the organic solvent included in the insulating
한편, 기재(200) 상에 절연성 접착 수지(240)를 형성(S110)한 후에, 상기 기재(200)를 소정 시간, 예를 들어, 10분 동안 소정 온도, 예를 들어, 70℃에서 열풍 건조하면, 도 3c에 도시된 바와 같이, 기재(200) 상에 전도성 입자(230b) 및 절연성 접착 수지(240)로 이루어진 이방성 전도 필름(260)이 제조될 수 있다.Meanwhile, after the insulating
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이방성 전도 필름의 제조 방법을 통해서는 정전 분무 방식을 이용하여 동일한 극성으로 대전된 전도성 입자를 기재 상에 형성할 수 있으므로, 이방성 전도 필름의 면 방향으로 단락이 일어나는 문제점이 발생할 수 있다.As described above, since the conductive particles charged with the same polarity can be formed on the substrate by the electrostatic spray method through the method of manufacturing the anisotropic conductive film according to an embodiment of the present invention, the surface direction of the anisotropic conductive film As a result, a short circuit may occur.
이 때문에, 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 이방성 전도 필름은 미세 접속 피치에 대응할 수 있다.For this reason, the anisotropic conductive film manufactured according to one embodiment of the present invention may correspond to the fine connection pitch.
이상 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains can realize that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. I can understand that.
따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Therefore, since the embodiments described above are provided to completely inform the scope of the invention to those skilled in the art, it should be understood that they are exemplary in all respects and not limited. The invention is only defined by the scope of the claims.
본 발명에 따르면, 이방성 전도 필름의 제조 시 정전 분무 방식을 이용하여 기재 상에 동일한 극성으로 대전된 전도성 입자를 균일하게 형성할 수 있으므로, 미세 접속 피치에 대응 가능한 이방성 전도 필름을 제조할 수 있다.According to the present invention, since the conductive particles charged with the same polarity can be uniformly formed on the substrate by using the electrostatic spray method during the production of the anisotropic conductive film, an anisotropic conductive film can be produced that can cope with the fine connection pitch.
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