KR20080106308A - 회로 접속 재료, 이것을 이용한 회로 부재의 접속 구조 및 그의 제조 방법 - Google Patents

회로 접속 재료, 이것을 이용한 회로 부재의 접속 구조 및 그의 제조 방법 Download PDF

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KR20080106308A
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electrode
connection structure
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KR1020087023514A
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데쯔유끼 시라까와
준 다께따쯔
마사루 다나까
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히다치 가세고교 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명은 제1 회로 기판의 주면 상에 복수의 제1 회로 전극이 형성된 제1 회로 부재와, 제2 회로 기판의 주면 상에 복수의 제2 회로 전극이 형성된 제2 회로 부재를, 상기 제1 및 제2 회로 전극을 대향시킨 상태에서 접속하기 위한 회로 접속 재료이며, 접착제 조성물과, 도전성 입자의 표면의 일부가 절연성 미립자에 의해 피복된 피복 입자와, 표면 전체가 접착제 조성물과 접하고 있는 도전성 입자를 포함하는 미피복 입자를 함유하는 회로 접속 재료가 제공된다.
회로 접속 재료, 피복 입자, 절연성, 접속 저항

Description

회로 접속 재료, 이것을 이용한 회로 부재의 접속 구조 및 그의 제조 방법{CIRCUIT CONNECTING MATERIAL, CONNECTION STRUCTURE FOR CIRCUIT MEMBER USING THE SAME, AND METHOD FOR PRODUCING SUCH CONNECTION STRUCTURE}
본 발명은 회로 접속 재료, 이것을 이용한 회로 부재의 접속 구조 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
액정 표시용 유리 패널에는, COG(Chip-On-Glass) 실장 또는 COF(Chip-On-Flex) 실장 등에 의해서 액정 구동용 IC가 실장된다. COG 실장에서는 도전성 입자를 포함하는 회로 접속 재료를 이용하여 액정 구동용 IC를 직접 유리 패널 상에 접합한다. COF 실장에서는, 금속 배선을 갖는 연성 테이프에 액정 구동용 IC를 접합하고, 도전성 입자를 포함하는 회로 접속 재료를 이용하여 이들을 유리 패널에 접합한다.
최근의 액정 표시의 고정밀화에 따라, 액정 구동용 IC의 회로 전극인 금 범프는 협피치화, 협면적화하고, 그 때문에 회로 접속 재료 중의 도전성 입자가 인접하는 회로 전극 사이에 유출하는 것에 의한 쇼트 발생의 염려가 있다. 또한, 인접하는 회로 전극 사이에 도전성 입자가 유출되면, 금 범프와 유리 패널 사이에 포착되는 회로 접속 재료 중의 도전성 입자수가 감소하여, 대향하는 회로 전극 사이의 접속 저항이 상승하여 접속 불량이 발생될 염려가 있다.
따라서, 이들 점을 개선하기 위해서, 회로 접속 재료의 적어도 한쪽면에 절연성의 접착층을 형성함으로써 COG 실장 또는 COF 실장에 있어서의 접합 품질의 저하를 막는 방법(예를 들면, 하기 특허 문헌 1 참조), 모든 도전성 입자의 전체 표면을 절연성의 피막으로 피복하는 방법(예를 들면, 하기 특허 문헌 2 참조), 모든 도전성 입자의 표면의 일부를 절연성 미립자로 피복하는 방법(예를 들면, 하기 특허 문헌 3 및 4 참조)이 개발되어 있다.
특허 문헌 1: 일본 특허 공개 (평)8-279371호 공보
특허 문헌 2: 일본 특허 제2794009호 공보
특허 문헌 3: 일본 특허 공개 제2005-197089호 공보
특허 문헌 4: 일본 특허 공개 제2005-197091호 공보
[발명의 개시]
[발명이 해결하고자 하는 과제]
그러나, 대향하는 회로 전극 사이의 범프 면적이 3000 ㎛2 미만인 경우, 회로 접속 재료의 한쪽면에 절연성의 접착층을 형성하는 방법을 이용하더라도, 인접하는 회로 전극 사이의 절연성이 충분하지 않았다. 이 인접하는 회로 전극 사이의 절연성을 개선하기 위해서, 모든 도전성 입자의 전체 표면 또는 표면의 일부를 절연성의 피막으로 피복한 피복 입자의 사용이 시도되고 있다. 그러나, 피복 입자를 이용한 경우, 인접하는 회로 전극 사이의 절연성은 어느 정도 개선되었지만, 대향하는 회로 전극 사이의 접속 저항의 감소가 반드시 충분하지는 않은 것이 본 발명자의 검토에 의해 분명해졌다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 동일 회로 부재 상에서 인접하는 회로 전극 사이의 절연성을 충분히 유지하면서, 대향하는 회로 전극 사이의 접속 저항을 충분히 감소시킬 수 있는 회로 접속 재료, 이것을 이용한 회로 부재의 접속 구조 및 그의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
본 발명자들은, 절연성 미립자에 의해서 피복되어 있는 피복 입자와 절연성 미립자에 의해서 피복되어 있지 않은 미피복 입자를 조합함으로써 상기 과제가 해결되는 것을 발견하였다. 미피복 입자를 회로 접속 재료에 첨가하면 동일 회로 부재 상에서 인접하는 회로 전극 사이의 절연성을 악화시킨다고 생각되었다. 그러나, 본 발명자들의 지견에 따르면, 피복 입자에 미피복 입자를 조합하면 동일 회로 부재 상에서 인접하는 회로 전극 사이의 절연성을 충분한 레벨로 유지하면서 접속 저항의 감소가 가능한 것을 발견하였다.
즉, 본 발명의 회로 접속 재료는 제1 회로 기판의 주면 상에 복수의 제1 회로 전극이 형성된 제1 회로 부재와, 제2 회로 기판의 주면 상에 복수의 제2 회로 전극이 형성된 제2 회로 부재를 제1 및 제2 회로 전극을 대향시킨 상태로 접속하기 위한 회로 접속 재료이며, 접착제 조성물과, 도전성 입자 및 이것의 표면의 일부를 피복하는 절연성 미립자를 갖는 피복 입자와, 표면 전체가 접착제 조성물과 접하고 있는 도전성 입자를 포함하는 미피복 입자를 함유하는 것이다.
이 회로 접속 재료를 제1 및 제2 회로 부재 사이에 개재시켜 제1 및 제2 회로 부재를 접속한 회로 부재의 접속 구조는, 동일 회로 부재 상에서 인접하는 회로 전극 사이의 절연성을 유지하면서 대향하는 회로 전극 사이의 접속 저항을 감소시킬 수 있다.
도전성 입자는 유기 고분자 화합물을 포함하는 핵체를 갖는 것이 바람직하다.
이에 따라, 회로 부재의 접속 구조 제조 시에, 가열 및 가압에 의해서 피복 입자 및 미피복 입자가 변형되어서 회로 전극과의 접촉 면적이 증가하여 대향하는 회로 전극 사이의 접속 저항이 더욱 감소된다.
회로 접속 재료 중의 피복 입자와 미피복 입자의 합계 농도가 회로 접속 재료 전체의 3 내지 15 부피％인 것이 바람직하다.
피복 입자와 미피복 입자의 합계 농도가 3 부피％ 미만이 되면 대향하는 회로 전극 사이의 접속 저항이 상승하는 경향이 있고, 15 부피％를 초과하면 동일 회로 부재 상에서 인접하는 회로 전극 사이의 절연성이 저하되는 경향이 있다.
회로 접속 재료에 있어서, 피복 입자에 대한 미피복 입자의 비율이 부피비로 2.0 이하인 것이 바람직하다.
이 부피비로 피복 입자와 미피복 입자를 함유하는 회로 접속 재료를 사용하여 얻어진 회로 부재의 접속 구조는, 대향하는 회로 전극 사이의 접속 저항을 감소시키면서 동일 회로 부재 상에서 인접하는 회로 전극 사이의 절연성이 더욱 개선된다.
본 발명의 회로 부재의 접속 구조는, 제1 회로 기판의 주면 상에 복수의 제1 회로 전극이 형성된 제1 회로 부재와, 제2 회로 기판의 주면 상에 복수의 제2 회로 전극이 형성되고 제2 회로 전극이 제1 회로 전극과 대향 설치되도록 설치된 제2 회로 부재와, 제1 회로 기판과 제2 회로 기판 사이에 설치되고 제1 및 제2 회로 전극이 전기적으로 접속되도록 제1 회로 부재와 제2 회로 부재를 접속하는 회로 접속부를 구비한 회로 부재의 접속 구조이며, 회로 접속부가 상기한 회로 접속 재료로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이러한 회로 부재의 접속 구조는, 회로 접속부가 상기한 회로 접속 재료로 구성되어 있기 때문에, 동일 회로 부재 상에서 인접하는 회로 전극 사이의 절연성을 유지하면서 대향하는 회로 전극 사이의 저항치를 감소시킬 수 있다.
상기한 회로 부재의 접속 구조로, 제1 회로 부재 또는 제2 회로 부재에서 인접하는 회로 전극 사이에 50 V의 직류 전압을 인가한 경우에, 인접하는 회로 전극 사이의 저항치가 103Ω 이상인 것이 바람직하다.
이러한 회로 부재의 접속 구조에 의하면, 그 동작 시에 있어서 동일 회로 부재 상에서 인접하는 회로 전극 사이의 절연성이 매우 높아져서, 인접하는 회로 전극 사이의 쇼트를 충분히 방지하는 것이 가능해진다.
상기한 회로 부재의 접속 구조에 있어서, 제1 회로 부재 및 제2 회로 부재 중의 하나 이상이 IC칩인 것이 바람직하다.
상기한 회로 부재의 접속 구조에 있어서, 제1 회로 전극과 제2 회로 전극 사이의 저항치가 20Ω 이하인 것이 바람직하다.
이러한 회로 부재의 접속 구조에서는, 회로 기판의 두께 방향에 있어서의 접속 저항이 충분히 감소되어 있기 때문에, 동일 회로 부재 상에서 인접하는 회로 전극 사이의 절연성을 유지하면서 대향하는 회로 전극 사이의 저항치를 한층 감소시킬 수 있다.
상기 회로 부재의 접속 구조에 있어서, 제1 회로 전극의 제2 회로 전극과의 대향면, 및 제2 회로 전극의 제1 회로 전극과의 대향면 중 적어도 한쪽의 표면이, 금, 은, 주석, 백금족의 금속 및 인듐주석 산화물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상으로 구성되어 있는 것이 바람직하다.
이러한 회로 부재의 접속 구조에서는, 동일 회로 부재 상에서 인접하는 회로 전극 사이의 절연성을 유지하면서 대향하는 회로 전극 사이의 저항치를 더한층 감소시킬 수 있다.
상기 회로 부재의 접속 구조에 있어서, 제1 회로 부재의 제2 회로 부재와의 대향면, 및 제2 회로 부재의 제1 회로 부재와의 대향면 중 적어도 한쪽의 표면이, 질화규소, 실리콘 화합물 및 폴리이미드 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상으로 구성되어 있는 것이 바람직하다.
이에 따라, 회로 부재의 표면이 상기 재료로 구성되어 있지 않는 경우에 비하여, 회로 부재와 회로 접속부의 접착 강도가 보다 향상된다.
본 발명의 회로 부재의 접속 구조의 제조 방법은, 제1 회로 기판의 주면 상에 복수의 제1 회로 전극이 형성된 제1 회로 부재와 제2 회로 기판의 주면 상에 복수의 제2 회로 전극이 형성된 제2 회로 부재를 제1 회로 전극 및 제2 회로 전극이 대향 설치되도록 설치하고, 이들 사이에 상기한 회로 접속 재료를 개재시킨 상태로 전체를 가열 및 가압하여, 제1 및 제2 회로 전극이 전기적으로 접속되도록 제1 회로 부재와 제2 회로 부재를 접속하는 공정을 구비한다.
이 제조 방법을 이용하면, 인접하는 회로 전극 사이의 절연성을 유지하면서, 대향하는 회로 전극 사이의 접속 저항이 감소된 회로 부재의 접속 구조를 제조할 수 있다.
[발명의 효과]
본 발명에 따르면, 동일 회로 부재 상에서 인접하는 회로 전극 사이의 절연성을 유지하면서, 대향하는 회로 전극 사이의 접속 저항을 감소시킬 수 있는 회로 접속 재료, 이것을 이용한 회로 부재의 접속 구조 및 그의 제조 방법을 제공할 수 있다. 이것에 의해서, 쇼트의 발생이나 접속 불량의 발생이 억제되어, 접속 신뢰성이 우수한 회로 부재의 접속 구조 및 그의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 회로 부재의 접속 구조의 일 실시 형태를 도시하는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 필름상의 회로 접속 재료의 일 실시 형태를 도시하는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 회로 접속 재료에 이용되는 피복 입자의 일 실시 형태를 도시하는 단면도이다.
도 4는 피복율 20％의 피복 입자의 예를 도시하는 전자현미경 사진이다.
도 5는 미피복 입자의 예를 도시하는 전자현미경 사진이다.
도 6은 본 발명의 회로 접속 재료에 이용되는 미피복 입자의 일 실시 형태를 도시하는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 회로 부재의 접속 구조의 제조 방법의 일 실시 형태를 도시하는 단면도이다.
[부호의 설명]
10: 회로 부재의 접속 구조
20: 회로 부재(제1 회로 부재)
21: 회로 기판(제1 회로 기판)
21a: 주면
22: 회로 전극(제1 회로 전극)
23, 33: 전극부
24, 34: 전극 표면층
30: 회로 부재(제2 회로 부재)
31: 회로 기판(제2 회로 기판)
31a: 주면
32: 회로 전극(제2 회로 전극)
35: 기판 표면층
40, 41: 접착제 조성물
50: 피복 입자
51: 도전성 입자
51x: 핵체
51y: 외층
51a: 도전성 입자 표면
52: 절연성 미립자
53: 미피복 입자
60: 회로 접속부
61: 필름상의 회로 접속 재료
[발명을 실시하기 위한 최선의 형태]
이하, 본 발명의 회로 접속 재료, 이것을 이용한 필름상의 회로 접속 재료, 회로 부재의 접속 구조 및 그의 제조 방법의 실시 형태에 관해서 설명한다. 또한, 전체 도면 중 동일 요소에는 동일 부호를 이용하고, 중복되는 설명은 생략한다.
본 발명에 있어서의 (메트)아크릴이란 아크릴 및 그것에 대응하는 메타크릴을 의미하며, (메트)아크릴산이란 아크릴산 및 그것에 대응하는 메타크릴산을 의미한다.
<회로 부재의 접속 구조>
도 1은 본 발명의 회로 부재의 접속 구조의 일 실시 형태를 도시하는 단면도이다. 본 실시 형태의 회로 부재의 접속 구조 (10)은, 서로 대향하는 회로 부재 (20)(제1 회로 부재)과 회로 부재 (30)(제2 회로 부재)을 구비하고 있고, 회로 부재 (20)과 회로 부재 (30) 사이에는 이들을 접속하는 회로 접속부 (60)이 설치된다.
회로 부재 (20)은, 회로 기판 (21)(제1 회로 기판)과, 회로 기판 (21)의 주면 (21a) 상에 형성된 복수의 회로 전극 (22)(제1 회로 전극)를 구비한다. 한편, 회로 부재 (30)은 회로 기판 (31)(제2 회로 기판)과, 회로 기판 (31)의 주면 (31a) 상에 형성된 복수의 회로 전극 (32)(제2 회로 전극)를 구비한다.
회로 전극 (22) 및 (32)는, 전극부 (23), (33)과 이것의 회로 전극 (22) 또는 (32)와의 대향면측의 면 상에 설치된 전극 표면층 (24), (34)를 갖는다.
전극부 (23), (33)은 도전성을 갖는 각종 금속, 금속 산화물, 합금 또는 폴리스티렌이나 에폭시 수지 등의 각종 플라스틱류, 스티렌부타디엔 고무나 실리콘 고무 등의 각종 고무류, 전분이나 셀룰로오스 등의 천연 고분자류 등을 단독으로 또는 이들을 2종 이상 조합하여 구성된다. 금속의 예로서는, Zn, Al, Sb, Au, Ag, Sn, Fe, Cu, Pb, Ni, Pd, Pt 등이 있고, 이들을 단독으로 또는 복합하여 이용하는 것이 가능하다. 나아가서는 특수한 목적, 예를 들면 경도나 표면 장력의 조정 및 밀착성의 개량 등을 위해, 상기한 금속에 Mo, Mn, Cd, Si, Ta, Cr 등의 다른 금속이나 그 화합물 등을 첨가할 수 있다. 상기한 금속 중, 양호한 도전성과 내부식성 측면에서 Ni, Ag, Au, Sn, Cu 등이 바람직하게 이용되고, 이들은 단층 또는 복층으로서 형성하는 것도 가능하다.
전극 표면층 (24), (34)는 금, 은, 주석, 백금족의 금속 또는 인듐주석 산화 물(ITO) 또는 이들의 2종 이상이 조합되어 구성된다.
회로 기판 (21) 및 (31)은, 연성 테이프나 유리 등의 절연재로 구성된다.
회로 부재 (30)의 회로 부재 (20)과의 대향면측의 표면에는 기판 표면층 (35)가 설치된다. 기판 표면층은, 질화규소, 실리콘 화합물 또는 폴리이미드 수지 또는 이들의 2종 이상이 조합되어 구성된다. 이 기판 표면층 (35)에 의해, 회로 부재 (30)과 회로 접속부 (60)의 접착 강도가 향상된다.
회로 기판으로서 연성 테이프를 이용하는 경우, 기판 표면층은 폴리이미드 수지 등의 유기 절연 물질로 구성되면 바람직하다. 또한, 회로 기판이 유리 기판인 경우, 기판 표면층은 질화규소, 실리콘 화합물, 폴리이미드 수지 또는 실리콘 수지 또는 이들의 2종 이상이 조합되어 구성되면 바람직하다.
회로 접속부 (60)은 회로 기판 (21)의 주면 (21a)와 회로 기판 (31)의 주면 (31a)와 사이에 설치되고, 회로 전극 (22)와 (32)가 서로 대향하도록 회로 부재 (20)과 (30)을 접속하고 있다. 회로 접속부 (60)은, 접착제 조성물 (40)과, 도전성 입자 (51)의 표면 (51a)의 일부가 절연성 미립자 (52)에 의해 피복된 피복 입자 (50)과, 표면 전체가 접착제 조성물 (40)과 접하고 있는 도전성 입자 (51)을 포함하는 미피복 입자 (53)을 구비한다.
이 피복 입자 (50) 및 미피복 입자 (53) 중의 적어도 한쪽을 통해, 회로 부재 (20)과 회로 부재 (30)이 전기적으로 접속되어 있다.
상기한 구조를 갖는 접속 구조 (10)에 있어서는, 인접하는 회로 전극 (22)끼리 또는 (32)끼리의 사이에 50 V의 직류 전압을 인가한 경우에, 인접하는 회로 전 극 (22)끼리 또는 (32)끼리의 사이의 저항치가 103Ω 이상이 되는 것이 바람직하고, 109Ω 이상이 되는 것이 보다 바람직하다. 이러한 동작 시에 있어서, 동일 회로 부재 상에서 인접하는 회로 전극끼리의 사이의 절연성, 즉 회로 기판의 면 방향에서의 절연성이 매우 높아져서 쇼트의 발생을 충분히 방지하는 것이 가능해지기 때문이다.
한편, 회로 전극 (22)와 회로 전극 (32) 사이의 저항치, 즉 접속 저항은 20Ω 이하가 되는 것이 바람직하고, 1Ω 이하가 되는 것이 보다 바람직하다. 대향하는 회로 전극 사이의 저항치, 즉 회로 기판의 두께 방향에서의 저항치가 충분히 감소되면, 접속 불량의 발생을 방지할 수 있다.
접속 구조 (10)의 접속 형태의 구체예로서는, IC칩과 칩 탑재 기판과의 접속, 전기 회로 상호의 접속, COG 실장 또는 COF 실장에서의 IC칩과 유리 기판 또는 연성 테이프와의 접속 등을 들 수 있다.
회로 부재 (20), (30)의 구체예로서는, 반도체칩, 저항체칩 또는 컨덴서칩 등의 칩 부품 또는 인쇄 기판 등의 기판을 들 수 있다. 특히, 회로 부재 (20) 및 (30) 중 적어도 한쪽이 IC칩이면 바람직하다.
<회로 부재의 접속 구조의 제조 방법>
다음으로, 접속 구조 (10)의 제조 방법에 관해서, 도면을 이용하여 설명한다. 도 2는 필름상의 회로 접속 재료의 일 실시 형태를 도시하는 단면도이다. 필름상의 회로 접속 재료 (61)은 접착제 조성물 (41), 피복 입자 (50) 및 미피복 입 자 (53)을 함유하고 있다.
접착제 조성물 (41)은 라디칼 중합성 화합물과 가열에 의해 유리 라디칼을 발생하는 경화제를 함유하면 바람직하다. 이러한 접착제 조성물을 포함하는 회로 접속 재료에 의해서, 회로 부재 (20), (30)은 가열에 의해 용이하게 접속된다.
라디칼 중합성 화합물은 라디칼 중합성의 관능기를 갖는 화합물이다. 라디칼 중합성 화합물로서는, 아크릴레이트 화합물, 말레이미드 화합물 등을 들 수 있다. 라디칼 중합성 화합물은 단량체 또는 올리고머의 상태에서 이용할 수도 있고, 또한 단량체와 올리고머를 병용하는 것도 가능하다.
접착제 조성물 (41)은 에폭시 수지와 그 경화제를 함유할 수도 있다.
에폭시 수지로서는 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 페놀노볼락형 에폭시 수지, 크레졸노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀 A 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀 F 노볼락형 에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지, 글리시딜에스테르형 에폭시 수지, 글리시딜아민형 에폭시 수지, 히단토인형 에폭시 수지, 이소시아누레이트형 에폭시 수지, 지방족 쇄상 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 이들 에폭시 수지는 할로겐화되어 있을 수도 있고, 수소 첨가되어 있을 수도 있다. 이들 에폭시 수지는 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
경화제, 즉 에폭시 수지용 경화제로서는, 아민계, 페놀계, 산 무수물계, 이미다졸계, 히드라지드계, 디시안디아미드, 3불화 붕소-아민 착체, 술포늄염, 요오도늄염, 아민이미드 등을 들 수 있다. 이들은, 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있고, 분해 촉진제, 억제제 등을 혼합하여 이용할 수도 있다. 또한, 이들 경화제를 폴리우레탄계, 폴리에스테르계의 고분자 물질 등으로 피복하여 마이크로 캡슐화한 것은, 사용 가능 시간이 연장되기 때문에 바람직하다.
피복 입자 (50)은 도전성 입자 (51)과 절연성 미립자 (52)를 갖는다. 도 3은 본 발명의 회로 접속 재료에 이용되는 피복 입자의 일 실시 형태를 도시하는 단면도이다. 도전성 입자의 표면 (51a)의 일부는 절연성 미립자 (52)에 의해서 피복되어 있다.
도전성 입자 (51)은 중심 부분을 구성하는 핵체 (51x) 및 이 핵체 (51x)의 표면 상에 설치된 외층 (51y)에 의해서 구성되어 있다.
핵체 (51x)의 재질로서는, 유리, 세라믹, 유기 고분자 화합물 등을 들 수 있다. 이들 재질 중, 가열 및/또는 가압에 의해서 변형되는 것(예를 들면, 유리, 유기 고분자 화합물)이 바람직하다. 핵체 (51x)가 변형하는 것이면, 피복 입자 (50)이 회로 전극 (22), (32)에 의해서 가압된 경우, 회로 전극과의 접촉 면적이 증가한다. 또한, 회로 전극 (22), (32)의 표면, 전극 표면층 (24), (34) 및 기판 표면층 (35)의 요철을 흡수할 수 있다. 그 결과, 회로 전극 사이의 접속 신뢰성이 향상된다.
상기한 바와 같은 관점에서, 핵체 (51x)를 구성하는 재질로서 바람직한 것은, 예를 들면 아크릴 수지, 스티렌 수지, 벤조구아나민 수지, 실리콘 수지, 폴리부타디엔 수지 또는 이들의 공중합체, 및 이들을 가교한 것이다. 핵체 (51x)는 입자 사이에서 동일 또는 서로 다른 종류의 재질일 수도 있고, 동일 입자에 1종의 재 질을 단독으로 또는 2종 이상의 재질을 조합하여 이용할 수도 있다.
핵체 (51x)의 평균 입경은 0.5 내지 20 ㎛인 것이 바람직하고, 1 내지 10 ㎛인 것이 보다 바람직하고, 2 내지 5 ㎛인 것이 더욱 바람직하다. 핵체의 평균 입경이 0.5 ㎛ 미만인 경우, 피복 입자 및 미피복 입자의 2차 응집이 생겨 인접하는 회로 전극 사이의 절연성이 불충분해지는 경향이 있다. 핵체의 평균 입경이 20 ㎛를 넘는 경우, 제조되는 미피복 입자 및 피복 입자의 크기에 기인하여 인접하는 회로 전극 사이의 절연성이 저하되는 경향이 있다.
외층 (51y)는 핵체 (51x)의 표면을 덮도록 설치된 도전성을 갖는 재질을 포함하는 층이다. 도전성을 충분 확보하는 관점에서, 외층 (51y)는 핵체 (51x)의 전체 표면을 피복하고 있는 것이 바람직하다.
외층 (51y)의 재질로서는, 예를 들면 금, 은, 백금, 니켈, 구리 및 이들의 합금, 주석을 함유하는 땜납 등의 합금, 및 카본 등의 도전성을 갖는 비금속을 들 수 있다. 핵체 (51x)에 대하여, 무전해 도금에 의한 피복이 가능하기 때문에, 외층 (51y)의 재질은 금속인 것이 바람직하다. 또한, 충분한 가용 시간을 얻기 위해서는 금, 은, 백금 또는 이들의 합금이 보다 바람직하고, 금이 더욱 바람직하다. 또한, 이들은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
외층 (51y)의 두께는, 50 내지 200 nm인 것이 바람직하고, 80 내지 150 nm인 것이 보다 바람직하다. 두께가 50 nm 미만이면, 대향하는 회로 전극 사이의 접속부에서 충분히 낮은 저항치가 얻어지지 않게 되는 경향이 있다. 두께가 200 nm를 넘으면, 제조 효율이 저하되는 경향이 있다.
외층 (51y)는 1층 또는 2층 이상으로 구성할 수 있다. 어느 경우에 있어서도, 이것을 이용하여 제조되는 접착제 조성물의 보존성 측면에서, 도전성 입자 (51)의 표면층은 금, 은, 백금 또는 이들의 합금으로 구성하는 것이 바람직하고, 금으로 구성하는 것이 보다 바람직하다. 외층 (51y)가, 금, 은, 백금 또는 이들의 합금(이하, 「금 등의 금속」이라고 함)을 포함하는 1층으로 구성되는 경우, 대향하는 회로 전극 사이의 접속부에서 충분히 낮은 저항치를 얻기 위해서는, 그 두께는 10 내지 200 nm인 것이 바람직하다.
외층 (51y)가 2층 이상으로 구성되는 경우, 외층 (51y)의 최외층은 금 등의 금속으로 구성하는 것이 바람직하지만, 최외층과 핵체 (51x) 사이의 층은, 예를 들면 니켈, 구리, 주석 또는 이들의 합금을 함유하는 금속층으로 구성할 수도 있다. 이 경우, 외층 (51y)의 최외층을 구성하는 금 등의 금속을 포함하는 금속층의 두께는, 접착제 조성물의 보존성 측면에서 30 내지 200 nm인 것이 바람직하다. 니켈, 구리, 주석 또는 이들의 합금은, 산화환원 작용으로 유리 라디칼을 발생시키는 경우가 있다. 이 때문에, 금 등의 금속을 포함하는 최외층의 두께가 30 nm 미만이면, 라디칼 중합성을 갖는 접착제 성분과 병용한 경우, 유리 라디칼의 영향을 충분히 방지하는 것이 곤란해지는 경향이 있다.
외층 (51y)를 핵체 (51x) 표면 상에 형성하는 방법으로서는, 무전해 도금 처리나 물리적인 코팅 처리를 들 수 있다. 외층 (51y)의 형성의 용이성 측면에서, 금속을 포함하는 외층 (51y)를 무전해 도금 처리에 의해서 핵체 (51x)의 표면 상에 형성하는 것이 바람직하다.
절연성 미립자 (52)는 유기 고분자 화합물에 의해서 구성된다. 유기 고분자 화합물로서는 열연화성을 갖는 것이 바람직하다. 절연성 미립자 (52)의 바람직한 소재는, 예를 들면 폴리에틸렌, 에틸렌-아세트산 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산에스테르 공중합체, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리스티렌, 스티렌-디비닐벤젠 공중합체, 스티렌-이소부틸렌 공중합체, 스티렌-부타디엔 공중합체, 스티렌-(메트)아크릴 공중합체, 에틸렌-프로필렌 공중합체, (메트)아크릴산에스테르계 고무, 스티렌-에틸렌-부틸렌 공중합체, 페녹시 수지, 고형 에폭시 수지 등이다. 이들은 1종을 단독으로 이용할 수도 있고, 2종 이상 조합하여 이용할 수도 있다. 또한, 입도 분포의 분산도, 내용제성 및 내열성 측면에서, 스티렌-(메트)아크릴 공중합체가 특히 바람직하다. 절연성 미립자 (52)의 제조 방법으로서는 시드 중합법 등을 들 수 있다.
절연성 미립자 (52)를 구성하는 유기 고분자 화합물의 연화점은, 회로 부재끼리의 접속 시의 가열 온도 이상인 것이 바람직하다. 연화점이 접속 시의 가열 온도 미만이면, 접속 시에 절연성 미립자 (52)가 과도하게 변형하는 것에 기인하여 양호한 전기적 접속이 얻어지지 않게 되는 경향이 있다.
본 발명의 「피복 입자」 및 「미피복 입자」는, 경우에 따라서 시차 주사 전자현미경 또는 주사형 전자현미경에 의해 임의의 배율로 확대된 화상을 관찰함으로써 확인할 수 있다.
도 4는 피복율 20％의 피복 입자의 예를 도시하는 전자현미경 사진이다. 여 기서, 피복 입자의 피복율이란, 도전성 입자의 표면 전체 중 절연성 미립자로 피복되는 표면의 면적의 비율을 말한다. 도 4에 의해, 피복 입자는 도전성 입자에 절연성 미립자가 부착되어 있는 구조를 갖고 있는 것을 확인할 수 있다. 접속 구조에 있어서의 피복 입자의 존재는, 접속 구조의 단면 관찰, 또는 용제를 이용하는 것 등으로써 접속 구조로부터 취출된 피복 입자의 관찰에 의해 확인할 수 있다.
피복 입자 (50)으로서는 피복율이 20％ 내지 40％인 피복 입자를 이용하는 것이 바람직하다. 피복 입자의 피복율이 20％ 미만의 경우, 도전성 입자가 절연성 미립자에 의해서 충분히 피복되지 않게 되어, 피복율이 20％ 이상의 경우에 비하여, 인접하는 회로 전극 (22)끼리 또는 (32)끼리의 사이의 절연성, 즉 회로 기판 (21) 및 (31)의 면 방향에서의 절연성을 충분히 높은 레벨로 유지하는 것이 곤란해지는 경향이 있다. 도전성 입자 표면 중 피복율이 40％를 초과하는 경우, 절연성 미립자 (52)가 너무 도전성 입자 (51)을 피복하기 때문에, 피복율이 40％ 이하인 경우에 비하여, 회로 기판 (21)과 (31) 사이의 접속 저항이 증대하기 쉬워지는 경향이 있다.
피복 입자는, 도전성 입자에 절연성 미립자를 부착시킴으로써 얻어진다.
피복 입자의 비중은 도전성 입자의 비중의 97/100 내지 99/100의 범위로 하는 것이 바람직하다.
미피복 입자 (53)은 도전성 입자의 표면 (51a)가 절연성 미립자에 의해서 피복되어 있지 않기 때문에, 도전 입자의 표면 (51a) 전체가 접착제 조성물과 접하고 있다. 도 5는 미피복 입자의 예를 도시하는 전자현미경 사진이다. 도 4의 피복 입자의 전자현미경 사진과 비교하면, 도 5의 미피복 입자에는 그 표면에 절연성 미립자가 부착되지 않은 것을 확인할 수 있다. 따라서, 도 5의 미피복 입자는 그 표면의 거의 전체가 접착제 조성물과 접하고 있다. 보다 구체적으로는, 도전성 입자는 회로 접속 재료 또는 경화 처리된 회로 접속부에서, 그 표면의 90％ 이상이 접착제 조성물과 접촉하고 있다. 도 6은 본 발명의 회로 접속 재료에 이용되는 미피복 입자의 일 실시 형태를 도시하는 단면도이다. 접속 구조에 있어서의 미피복 입자의 존재는, 접속 구조의 단면 관찰, 또는 용제를 이용하는 것 등으로써 접속 구조로부터 취출한 미피복 입자의 관찰에 의해 확인할 수 있다. 미피복 입자의 표면의 90％ 이상이 접착제 조성물과 접촉하고 있는 것도 접속 구조의 단면 관찰에 의해 확인할 수 있다.
회로 접속 재료에 있어서, 피복 입자 (50)과 미피복 입자 (53)의 합계의 농도가 회로 접속 재료 전체의 3 내지 15 부피％인 것이 바람직하고, 10 내지 15 부피％인 것이 보다 바람직하다. 상기 합계 농도가 3 내지 15 부피％인 회로 접속 재료는, 상기 합계 농도가 이 범위 밖에 있는 회로 접속 재료와 비교하여 회로 기판 (21)과 (31) 사이의 접속 저항의 감소와 인접하는 회로 전극 (22)끼리 또는 (32)끼리의 사이의 절연성의 유지를 양립시키는 것이 보다 용이해진다. 상기 합계 농도가 10 내지 15 부피％인 회로 접속 재료는, 상기 합계 농도가 이 범위 밖인 회로 접속 재료와 비교하여 회로 기판 (21)과 (31) 사이의 접속 저항을 더욱 감소시킬 수 있다.
회로 접속 재료에 있어서, 피복 입자 (50)에 대한 미피복 입자 (53)의 비율 이 부피비로 2.0 이하인 것이 바람직하고, 0.05 내지 1.5인 것이 보다 바람직하고, 0.18 내지 0.25인 것이 더욱 바람직하다. 상기 부피비가 2.0 이하인 회로 접속 재료는, 상기 부피비가 이 범위 밖에 있는 회로 접속 재료와 비교하여 회로 기판 (21)과 (31) 사이의 접속 저항을 감소시킬 수 있음과 동시에, 인접하는 회로 전극 (22)끼리 또는 (32)끼리의 사이의 절연성을 개선할 수 있다. 상기 부피비가 0.05 내지 1.5인 회로 접속 재료는, 부피비가 이 범위 밖인 회로 접속 재료와 비교하여 회로 기판 (21)과 (31) 사이의 접속 저항을 한층 감소시킬 수 있음과 동시에, 인접하는 회로 전극 (22)끼리 또는 (32)끼리의 사이의 절연성을 한층 개선할 수 있다. 상기 부피비가 0.18 내지 0.25인 회로 접속 재료는, 부피비가 이 범위 밖인 회로 접속 재료와 비교하여 회로 기판 (21)과 (31) 사이의 접속 저항을 더욱 감소시킬 수 있음과 동시에, 인접하는 회로 전극 (22)끼리 또는 (32)끼리의 사이의 절연성을 보다 확실하게 개선할 수 있다.
도 7은 접속 구조 (10)의 제조 방법의 일 실시 형태를 도시하는 단면도이다. 회로 부재 (20)과 (30) 사이에, 상술한 회로 접속 재료를 필름상으로 성형하여 이루어지는 필름상의 회로 접속 재료 (61)을 개재시킨다. 구체적으로는, 회로 부재 (30) 상에 필름상의 회로 접속 재료 (61)을 적재하고, 계속해서 필름상의 회로 접속 재료 (61) 상에 회로 부재 (20)을 적재한다. 이 때, 회로 전극 (22) 및 회로 전극 (32)가 서로 대향하도록 회로 부재 (20) 및 회로 부재 (30)을 설치한다. 여기서, 필름상의 회로 접속 재료 (61)은 필름상이기 때문에 취급이 용이하다. 이 때문에, 이 필름상의 회로 접속 재료 (61)을 회로 부재 (20)과 회로 부재 (30) 사 이에 용이하게 개재시킬 수 있어서 회로 부재 (20)과 회로 부재 (30)의 접속 작업을 용이하게 할 수 있다.
다음으로, 회로 부재 (20)과 회로 부재 (30)을 개재하여 필름상의 회로 접속 재료 (61)을 가열하면서 도 7의 화살표 A의 방향으로 가압하여 경화 처리를 실시하여 접속 구조 (10)을 형성한다(도 1 참조). 경화 처리는, 일반적인 방법에 의해 행하는 것이 가능하고, 그 방법은 접착제 조성물에 따라 적절하게 선택된다. 또한, 가열 및 가압 시에, 회로 부재 (20) 및 회로 부재 (30) 중의 어느 한쪽의 측으로부터 광을 조사하여, 회로 전극 (22) 및 회로 전극 (23)의 위치 정렬을 행할 수도 있다.
이와 같이 하여 접속 구조 (10)을 제조하면, 대향하는 회로 전극 (22)와 회로 전극 (32) 사이의 저항치가 충분히 감소되고, 또한 안정화됨과 동시에, 인접하는 회로 전극 (22)끼리 및 회로 전극 (32)끼리의 사이의 절연성이 충분히 향상된 접속 구조 (10)을 얻을 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 관해서 상세히 설명했지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되지 않는다.
예를 들면, 상기 실시 형태에서는 접속 구조 (10)에 있어서 회로 전극 (22), (32)의 양쪽이 전극 표면층 (24), (34)를 갖는 것으로 했지만, 회로 전극 (22) 또는 (32) 중의 어느 한쪽이 전극 표면층을 갖는 것으로 할 수도 있다. 또한, 회로 전극 (22) 및 (32)의 양쪽이 전극 표면층을 갖지 않을 수도 있다.
상기 실시 형태에서는, 접속 구조 (10)에 있어서 회로 부재 (30)이 기판 표 면층 (35)를 갖는 것으로 했지만, 회로 부재 (20)만이 기판 표면층을 갖는 것으로 할 수도 있다. 또한, 회로 부재 (20) 및 (30)의 양쪽이 기판 표면층을 가질 수도 있다. 또한, 회로 부재 (20) 및 (30)의 양쪽이 기판 표면층을 갖지 않을 수도 있다.
상기 실시 형태에서는, 필름상의 회로 접속 재료 (61)을 이용하여 접속 구조 (10)을 제조하고 있지만, 필름상의 회로 접속 재료 (61)에 한정되지 않고 필름 형성재를 포함하지 않는 회로 접속 재료를 이용할 수도 있다. 이 경우에도, 회로 접속 재료를 용매에 용해시키고, 그 용액을 회로 부재 (20) 또는 (30) 중의 어느 한쪽에 도포하여 건조시키면, 회로 부재 (20)과 (30) 사이에 회로 접속 재료를 개재시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 내용을, 실시예를 이용하여 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
(1) 미피복 입자와 피복 입자의 제조
평균 입경 3.75 ㎛의 가교 폴리스티렌 입자(PSt)의 표면에, 무전해 도금으로 두께 0.2 ㎛의 니켈층을 제조하였다. 또한, 그 니켈층의 외측에 두께 0.04 ㎛의 금층을 도금에 의해 형성하여, 도전성 입자 (51)에 상당하는 도금 플라스틱 입자(PSt-M)를 얻었다. 이 도금 플라스틱 입자(PSt-M)를 미피복 입자로서 이용하였다.
또한, 이 도금 플라스틱 입자의 표면의 일부를 절연성 미립자 (52)에 상당하는 메타크릴산메틸의 중합물, 즉 폴리메타크릴산메틸(PMMA)에 의해 피복하여 평균 입경 0.2 ㎛의 절연성 미립자로 피복된 평균 입경 3.95 ㎛의 피복 입자를 얻었다. 피복 입자에 있어서는, 도전성 입자의 표면의 20％가 피복되어 있고, 피복 후의 비중이 피복 전의 비중에 비하여 98/100이 되도록 피복되어 있다. 또한, 평균 입경은, 주사형 전자현미경에 의한 관찰로 얻어진 측정치로부터 산출된 것이다.
(2) 회로 접속 재료의 제조
비스페놀 A형 에폭시 수지와 9,9'-비스(4-히드록시페닐)플루오렌으로부터 유리 전이 온도가 80℃인 페녹시 수지를 합성하였다. 이 수지 50 g을 질량비로 톨루엔/아세트산에틸=50/50의 혼합 용액에 용해시켜서 고형분 40 질량％의 페녹시 수지 용액을 얻었다.
다음으로, 페녹시 수지 40 g을 함유하는 페녹시 수지 용액과 마이크로 캡슐형 잠재성 경화제를 함유하는 액상 에폭시 수지 60 g을 혼합하여 용액 A를 얻었다. 이 용액 A에 회로 접속 재료의 부피를 기준으로 하여, 미피복 입자를 0.6 부피％, 피복 입자를 11.4 부피％의 농도가 되도록 분산시켜 용액 B를 얻었다.
그 후, 두께 50 ㎛의 한쪽면 표면 처리를 실시한 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름 상에, 도공 장치를 이용하여 상기한 용액 B를 도포하였다. 도포 후, 80℃에서 5분간, 열풍 건조를 실시하여, 접착제층의 두께가 10 ㎛인 제1 필름상 접착제 조성물을 얻었다.
다음으로, 상기와는 다른 두께 50 ㎛의 한쪽면 표면 처리를 실시한 PET(폴리 에틸렌테레프탈레이트) 필름 상에, 도공 장치를 이용하여 상기한 용액 A를 도포하였다. 도포 후, 80℃에서 5분간 열풍 건조를 실시하여, 접착제층의 두께가 10 ㎛인 제2 필름상 접착제 조성물을 얻었다.
다음으로, 제1 필름상 접착제 조성물과 제2 필름상 접착제 조성물을 라미네이터로 접합시켜, 2층 구성의 필름상의 회로 접속 재료를 얻었다.
(3) 회로 부재의 접속 구조의 제조
범프 면적 50 ㎛×50 ㎛, 피치 100 ㎛, 높이 20 ㎛의 금 범프를 설치한 IC칩과 두께 1.1 mm의 유리 상에 인듐-주석 산화물(ITO)의 회로를 증착에 의해 형성한 ITO 기판(표면 저항<20Ω/□)을 준비하였다.
상기한 2층 구성의 회로 접속 재료 중 제1 필름상 접착제 조성물측을 상기한 ITO 기판 상에 적재하고, 75℃, 1.0 MPa에서 2초간 가열 가압하여 접착하였다. 그 후, ITO 기판과 접촉하지 않은 측의 2층 구성의 PET 필름을 박리하여 IC칩과 접촉시켰다. 이어서, IC칩과 ITO 기판을 석영 유리와 가압 헤드 사이에 끼우고, 210℃, 80 MPa에서 5초간 가열 가압하여 접속함으로써 IC칩과 ITO 기판이 접속된 회로 부재의 접속 구조를 얻었다.
(4) 저항치의 측정
회로 부재의 접속 구조의 접속부의 전기 저항치를, 4 단자 측정법을 이용하여 멀티미터로 측정하였다. 측정은 온도 사이클 실시 전과, 온도 사이클을 500회 실시한 후의 2회 측정하였다. 여기서, 온도 사이클이란 「-40℃에서 30분간 유지하고, 그 후 100℃에서 30분간 유지」하는 것을 1 사이클로 하는 것이며, 회로 부 재의 접속 구조 전체를 온도 사이클조 중에서 실시하는 것이다.
(5) 인접 전극 간의 절연 저항 측정
온도 사이클 실시 후의 회로 부재의 접속 구조의 접속부에 직류(DC) 50 V의 전압을 1분간 인가하고, 인가 후의 절연 저항을, 2 단자 측정법을 이용하여 멀티미터로 측정하였다. 측정된 측정치가 1×103Ω를 하회했을 때를 쇼트(단락) 발생이라고 판정하였다.
(실시예 2)
미피복 입자를 1.2 부피％, 피복 입자를 10.8 부피％의 농도가 되도록 분산시켜 용액 B를 얻은 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 회로 접속 재료 및 회로 부재의 접속 구조의 제조와 이들의 평가를 행하였다.
(실시예 3)
미피복 입자를 1.8 부피％, 피복 입자를 10.2 부피％의 농도가 되도록 분산시켜 용액 B를 얻은 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 회로 접속 재료 및 회로 부재의 접속 구조의 제조와 이들의 평가를 행하였다.
(실시예 4)
미피복 입자를 2.4 부피％, 피복 입자를 9.6 부피％의 농도가 되도록 분산시켜 용액 B를 얻은 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 회로 접속 재료 및 회로 부재의 접속 구조의 제조와 이들의 평가를 행하였다.
(실시예 5)
미피복 입자를 3.6 부피％, 피복 입자를 8.4 부피％의 농도가 되도록 분산시켜 용액 B를 얻은 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 회로 접속 재료 및 회로 부재의 접속 구조의 제조와 이들의 평가를 행하였다.
(실시예 6)
미피복 입자를 4.8 부피％, 피복 입자를 7.2 부피％의 농도가 되도록 분산시켜 용액 B를 얻은 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 회로 접속 재료 및 회로 부재의 접속 구조의 제조와 이들의 평가를 행하였다.
(실시예 7)
미피복 입자를 6.0 부피％, 피복 입자를 6.0 부피％의 농도가 되도록 분산시켜 용액 B를 얻은 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 회로 접속 재료 및 회로 부재의 접속 구조의 제조와 이들의 평가를 행하였다.
(실시예 8)
미피복 입자를 7.2 부피％, 피복 입자를 4.8 부피％의 농도가 되도록 분산시켜 용액 B를 얻은 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 회로 접속 재료 및 회로 부재의 접속 구조의 제조와 이들의 평가를 행하였다.
(실시예 9)
미피복 입자를 8.4 부피％, 피복 입자를 3.6 부피％의 농도가 되도록 분산시켜 용액 B를 얻은 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 회로 접속 재료 및 회로 부재의 접속 구조의 제조와 이들의 평가를 행하였다.
(실시예 10)
미피복 입자를 9.6 부피％, 피복 입자를 2.4 부피％의 농도가 되도록 분산시켜 용액 B를 얻은 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 회로 접속 재료 및 회로 부재의 접속 구조의 제조와 이들의 평가를 행하였다.
(실시예 11)
미피복 입자를 10.8 부피％, 피복 입자를 1.2 부피％의 농도가 되도록 분산시켜 용액 B를 얻은 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 회로 접속 재료 및 회로 부재의 접속 구조의 제조와 이들의 평가를 행하였다.
(비교예 1)
피복 입자를 12.0 부피％의 농도가 되도록 분산시켜 용액 B를 얻은 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 회로 접속 재료 및 회로 부재의 접속 구조의 제조와 이들의 평가를 행하였다.
(비교예 2)
미피복 입자를 12.0 부피％의 농도가 되도록 분산시켜 용액 B를 얻은 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 회로 접속 재료 및 회로 부재의 접속 구조의 제조와 이들의 평가를 행하였다.
실시예 1 내지 11 및 비교예 1,2의 쇼트 발생률과 저항치의 측정 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 또한, 측정 결과는 모두 온도 사이클 실시 후의 데이터이다.
Figure 112008067629888-PCT00001
피복 입자만을 사용한 비교예 1은 쇼트 발생률이 0％로 양호한 절연성을 나타내었지만, 저항치가 22.1Ω으로 높았다. 한편, 미피복 입자만을 사용한 비교예 2는 저항치 10.2Ω으로 양호한 접속 저항을 나타내었다. 그러나, 쇼트 발생률이 100％로 높았다.
이들에 비하여, 피복 입자와 미피복 입자의 양쪽을 사용한 실시예 1 내지 11은 쇼트 발생률과 저항치가 모두 낮아, 양호한 절연성과 접속 저항을 나타내었다. 그 중, 피복 입자에 대한 미피복 입자의 비율이 부피비로 2.0 이하인 실시예 1 내지 8은 쇼트 발생률과 저항치가 모두 낮아, 특히 양호한 절연성과 접속 저항을 나타내었다.
이상으로부터, 본 발명의 회로 접속 재료를 이용하여 회로 부재의 접속 구조를 제조하면, 얻어지는 회로 부재의 접속 구조에 있어서 인접하는 회로 전극 사이의 절연성이 충분히 유지되면서, 대향하는 회로 전극 사이의 접속 저항이 충분히 감소되는 것이 확인되었다.

Claims (11)

  1. 제1 회로 기판의 주면 상에 복수의 제1 회로 전극이 형성된 제1 회로 부재와, 제2 회로 기판의 주면 상에 복수의 제2 회로 전극이 형성된 제2 회로 부재를, 상기 제1 및 제2 회로 전극을 대향시킨 상태로 접속하기 위한 회로 접속 재료이며,
    접착제 조성물과, 도전성 입자 및 이것의 표면의 일부를 피복하는 절연성 미립자를 갖는 피복 입자와, 표면의 거의 전체가 상기 접착제 조성물과 접하고 있는 도전성 입자를 포함하는 미피복 입자를 함유하는 것을 특징으로 하는 회로 접속 재료.
  2. 제1항에 있어서, 상기 도전성 입자가 유기 고분자 화합물을 포함하는 핵체를 갖는 것인 회로 접속 재료.
  3. 제1항에 있어서, 상기 피복 입자와 상기 미피복 입자의 합계 농도가 회로 접속 재료 전체의 3 내지 15 부피％인 회로 접속 재료.
  4. 제1항에 있어서, 상기 피복 입자에 대한 상기 미피복 입자의 비율이 부피비로 2.0 이하인 회로 접속 재료.
  5. 제1 회로 기판의 주면 상에 복수의 제1 회로 전극이 형성된 제1 회로 부재 와, 제2 회로 기판의 주면 상에 복수의 제2 회로 전극이 형성되고 상기 제2 회로 전극이 상기 제1 회로 전극과 대향 배치되도록 배치된 제2 회로 부재와, 상기 제1 회로 기판과 상기 제2 회로 기판 사이에 설치되고 상기 제1 및 제2 회로 전극이 전기적으로 접속되도록 상기 제1 회로 부재와 상기 제2 회로 부재를 접속하는 회로 접속부를 구비한 회로 부재의 접속 구조이며,
    상기 회로 접속부가 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 회로 접속 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 회로 부재의 접속 구조.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 회로 부재 또는 상기 제2 회로 부재에서 인접하는 상기 회로 전극 사이에 50V의 직류 전압을 인가한 경우에, 인접하는 상기 회로 전극 사이의 저항치가 103Ω 이상인 회로 부재의 접속 구조.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제1 회로 부재 및 상기 제2 회로 부재 중의 하나 이상이 IC칩인 회로 부재의 접속 구조.
  8. 제5항에 있어서, 상기 제1 회로 전극과 상기 제2 회로 전극 사이의 저항치가 20Ω 이하인 회로 부재의 접속 구조.
  9. 제5항에 있어서, 상기 제1 회로 전극의 상기 제2 회로 전극과의 대향면, 및 상기 제2 회로 전극의 상기 제1 회로 전극과의 대향면 중 하나 이상의 표면이, 금, 은, 주석, 백금족의 금속 및 인듐주석 산화물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상으로 구성되어 있는 회로 부재의 접속 구조.
  10. 제5항에 있어서, 상기 제1 회로 부재의 상기 제2 회로 부재와의 대향면, 및 상기 제2 회로 부재의 상기 제1 회로 부재와의 대향면 중 하나 이상의 표면이, 질화규소, 실리콘 화합물 및 폴리이미드 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상으로 구성되어 있는 회로 부재의 접속 구조.
  11. 제1 회로 기판의 주면 상에 복수의 제1 회로 전극이 형성된 제1 회로 부재와 제2 회로 기판의 주면 상에 복수의 제2 회로 전극이 형성된 제2 회로 부재를 제1 회로 전극 및 제2 회로 전극이 대향 배치되도록 배치하고, 이들 사이에 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 회로 접속 재료를 개재시킨 상태로 전체를 가열 및 가압하여, 상기 제1 및 제2 회로 전극이 전기적으로 접속되도록 상기 제1 회로 부재와 상기 제2 회로 부재를 접속하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 회로 부재의 접속 구조의 제조 방법.
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