KR20090031642A - 연마 이방성도전필름과 이를 위한 도전박막, 입자, 쉬트 및제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 ACF제조용 도전박막과 쉬트, 도전입자, 이들을 이용하여 제조됨을 특징으로 하는 ACF 및 그 제조방법들을 제공하고자 함에 그 목적이 있다.

본 발명은 미세피치 대응 요구에 부합하는 새로운 개념의 ACF를 제공하기 위한 것으로서, 무엇보다도 정밀하게 의도한 형상대로 조절되고 제조되는 신뢰성이 높은 ACF제조용으로 사용되는 도전박막, 쉬트, 도전입자와 그 제조방법 및 ACF를 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 의한 ACF는 각 도전입자들 간의 정렬과 크기 및 형상 등이 매우 정교하게 의도에 따라 잘 조절되며, 적용 공정에서의 생산성과 재현성이 향상되고 신뢰성이 대단히 높으며, 경시적 제품 안정성이 보장된다는 장점이 있다.

이방성도전필름, 도전쉬트, 도전박막

Description

연마 이방성도전필름과 이를 위한 도전박막, 입자, 쉬트 및 제조방법{Polished ACF, conductive thin film, particle, sheet and manufacturing}

미세한 도선을 갖는 전자부품들을 전기적으로 용이하게 접합하기 위하여 사용되는 이방성도전필름(ANISOTROPHIC CONDUCTIVE FILM - 이하 ACF라 함 )과 그 제조를 위해 구성요소로 이용되는 재료인 도전입자 및 상기 도전입자를 형성하기 위한 도전박막과 쉬트 그리고 그 제조방법에 관한 것이다.

종래의 ACF는 대체로 두 개 이상의 전자부품들을 견고히 접합하기 위한 접착제층과 그와 함께 혼합된 미세입자 형태의 도전입자를 포함하여 제조된다. 상기 도전입자로는 금속분체가 그대로 사용되거나, 금속분체의 표면에 화학적으로 안정된 귀금속을 피복한 복합분체, 또는 미세한 수지입자의 표면에 한 층 이상의 도전재로 피복된 도전입자가 사용한다. 이러한 도전입자들은 최근 더욱 세밀해지는 미세 피치(PITCH)에 대응하기 위해 도전입자들 간의 전기적 연결로 인한 회로의 쇼트현상을 방지하기 위한 수단을 함께 구비하여 제조되고 있는 실정이다. 예를 들어 대한민국 등록특허 10-045606와 같이 도전입자와 부도체 미립자를 혼합하여 사용하거나, 혹은 대한민국 등록특허 10-061302와 같이 도전입자의 외표면을 다시 부도체 수지층으로 한 번 더 피복하여 이 것이 가열 조건에서 가압되는 범프(BUMP)부위에서만 파괴되고 도전박막층이 드러나도록 배려하여 미세피치에 대응하도록 한 수단 등 매우 다양한 시도가 이루어지고 있다.

그러나 이러한 형태의 ACF는 우선 도전입자를 원하는 크기와 규격으로 통제하기가 매우 어렵고, 도전입자의 분포 균일성이 보장되지 않으며, 상기 부도체 입자나 코팅막에 의해 도전성 저하를 일으키게 되고, 도전입자와 도전입자 간의 간격조절이 불가능하여 제품의 신뢰성을 담보하기가 상당히 어렵다는 문제가 있다. 뿐만 아니라 제조 단가가 고가라는 중대한 문제점이 존재한다.

따라서, 수많은 연구와 개발이 이루어지고 있음에도 불구하고 상기한 여러 가지 문제점들이 확실히 해결된 ACF가 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 이러한 요구에 부합하는 새로운 개념의 ACF를 제공하기 위한 것이다. 무엇보다도 정밀하게 의도한 형상대로 조절되고 제조되는 신뢰성이 높은 ACF제조용

으로 사용되는 도전입자와 도전박막, 쉬트 및 그 제조방법과 ACF를 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 의한 ACF는 각 도전입자들 간의 정렬과 크기 및 형상 등이 매우 정교하게 의도에 따라 잘 조절되며, 적용 공정에서의 생산성과 재현성이 향상되고 신뢰성이 대단히 높은 장점이 있다.

본 발명의 첫 번째 목적은 ACF 제종용 도전박막, 특별히 노광공정과 그에 따른 복잡한 연관 공정들을 생략할 수 있도록 하는 연마방법에 의한 패터닝을 이용하여 ACF를 제조할 수 있는 도전박막을 제공하는 것이다. 상기와 같이 도전박막층 형상이 굴곡부를 구비하도록 하고 상기 도전박막층의 적어도 한 면을 연마방식에 의하여 연마(또는 식각)함으로써 특정한 회로를 갖는 회로기판이나 미세구조물을 제조하는 방식은 대한민국 특허 10-0632553 호에서와 같이 이미 실용화 단계에 있는 기술이지만 아직 이러한 기술을 이방성도전필름을 제조하기 위한 수단으로 연구 또는 시도된 발명은 없었다.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 첫 번째 양태와 같이 적어도 한 층 이상의 접착제층과 복수개의 도전입자를 포함하여 이루어지는 ACF를 제조하기 위한 재료로 사용되는 ACF제조용 도전박막에 있어서, 상기 도전박막은 복수 개의 피트들을 구비하고 있으며, 상기 피트는 10나노메타 이상의 깊이와 1mm2이하의 바닥면적을 갖는 것이고, 금속재료를 포함하는 10나노메타 이상 100미크론 이하의 두께이며, 상기 피트부(들) 간의 평균 피치는 1mm 이하이고, 적어도 어느 한 면에 접착된( 또는 임프린트된) 수지층을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 ACF제조용 도전박막이 제공된다.

본 발명의 특징은 상기 도전박막의 형상이 굴곡부를 구비하도록 하여 본 발명의 연마방식에 의한 도전입자를 제공하도록 하여 노광방법에 의한 복잡한 공정들과 단점들을 해결할 수 있다는 점이다. 연마방법으로는 제한적이지는 않지만 기계연마, 화학연마, 화학-기계연마, 전해연마, 블라스트(blast), 이 방법들의 다양한 혼합 방법 중에서 선택된 한가지 방법으로 실시할 수 있으며 도전박막층의 두께를 줄임으로써 도전입자들 이외의 도전박막층을 제거할 수 있는 방법이라면 제한하지 않고 선택하여 사용할 수있다. 상기와 같이 도전박막층 형상이 굴곡부(또는 피트부)를 구비하도록 하고 상기 도전박막층의 적어도 한 면을 연마방식에 의하여 연마(또는 식각)함으로써 특정한 회로를 갖는 회로기판이나 미세구조물을 제조하는 방식은 대한민국 특허 10-0632553 호에서와 같이 이미 실용화 단계에 있는 기술이지만 아직 이러한 기술을 이방성도전필름을 제조하기 위한 수단으로 연구 또는 시도된 발명은 없었다.

실제로는 생산성을 높이기 위하여 롤투롤 시스템(Roll to Roll system)에 의해 연속적으로 제조할 수 있지만 실시예에 대한 이해를 돕기 위하여 하기에서는 편이에 따라 절단된 시편을 사용하여 설명된다.

상기 피트부는 두께방향으로 형성되며 수지층쪽이나 혹은 반대면쪽으로 형성될 수 있으며, 전이되는 과정을 거친 후에 연마단계를 실시할 수도 있다. 또한 피트 깊이를 10나노메타 이상으로 하는 이유는 상기 도전박막의 표면높이차를 10나노메타 이상으로 제조한 후에 연마하여 각 도전입자들이 10나노메타 이상의 두께를 갖도록 하기 위함이다. 바닥면적이 1mm2이하이고 피트부 사이의 평균 피치가 1mm이하가 되도록 제조하는 이유는 미세피치를 갖는 정밀부품들에 대응하기 위함이며 적용되는 제품에 따라 미크론 혹은 나노메타 단위의 피치에 대응하기 위하여 평방미크론 또는 평방나노메타의 면적을 갖도록 분할하여 ACF제조용 도전입자로 제조된다. 여기서 바닥면으로 취급되는 부분은 연마되지 않고 남게되는 부분의 면적을 말한다. 보는 방향에 따라서 바닥으로 보이는 부분일지라도 그 부분이 연마되는 면일 경우에는 그 면은 윗면으로 취급되고 연마 후에 남겨지는 부분을 밑면으로 정의한다. 이와 같이 연마 후에 남겨지는 도전입자들은 주변의 다른 도전입자들과는 완전히 독립적으로 분리된 상태로 남게된다. 따라서 상기와 같이 적어도 한 면에 수지층을 포함하지 않는다면 의도한 위치에 고정되지 못함으로 본 발명이 목적하는 이방성도전필름으로 제조될 수 없게 된다.

박막의 두께를 10나노메타 이상의 두께로 형성하는 이유는 기판 상에 형성된 접점들과 여기에 접착되는 전자부품의 범프들(혹은 접합되는 두부품) 사이에 갭(GAP)의 차이(오차)를 완충하여 전기적 접속을 원활하게 하고 접촉저항을 줄여 신뢰성을 확보하는 등의 다양한 목적을 만족하기 위함이며, 100미크론 이하로 제조하는 이유는 생산성과 경제성을 고려한 제한범위이다. 도전박막층은 굳이 금속박막을 포함하지 않아도 되지만 저항값을 줄여주고 생산효율성을 고려하여 한 층 이상의 금속층을 포함하는 것이 바람직하며, 표면에 한 층 이상의 귀금속층이나 수지재료를 포함하는 보호층으로 보호박막층을 형성할 수도 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 도전박막을 이용하여 만들어지는 도전입자의 제공에 있다. 이를 위하여 적어도 한층 이상의 접착제층과 복수개의 도전입자를 포함하여 이루어지는 ACF를 제조하기 위한 재료로 사용되는 도전입자에 있어서, 상기 도전입자는 쉬트형태의 도전박막으로부터 제조된 것으로서, 상기 쉬트형태의 도전박막은 어느 한 면 이상에 수지층을 포함하는 것이며, 상기 쉬트형태 도전박막의 적어도 어느 한 면이 연마법에 의해 연마(식각)되어 둘 이상으로 분할되면서 생성된 것임을 특징으로 하는 ACF제조용 도전입자가 제공된다. 상기 도전박막의 연마(또는 식각)는 수지층을 포함하는 상태에서 실행되는 것이 바람직하며, 도1, 도2에서와 같이 임프린트면으로부터 시작하여 수지층 표면이 노출될 때까지 연마(또는 식각)하는 방법, 또는 이와 반대로 도7, 도8 에서와 같이 임프린트면의 반대 쪽에서부터 시작하여 수지층의 일부분을 함께 식각(또는 연마)하는 형태도 가능하다. 이와 같은 연마(식각)공정에 의해 각 도전입자들은 주변에 위치한 다른 도전입자들과의 전기적 연결이 제거되어 절연상태가 된다.

본 발명의 다른 양태로서 상기 쉬트형태의 도전박막은 적어도 상기 연마단계 에 있어서 어느 한 면 이상에 수지층을 포함하는 것이며, 상기 도전입자 역시 적어도 어느 한 면에 수지층을 포함하여 이루어진 것임을 특징으로 하는 ACF제조용 도전입자가 제공된다. 이러한 양태의 도전입자는 도전입자에 포함된 수지층에 의하여 탄성이 향상되는 형태의 ACF용 도전입자를 제공하여 준다.이와 같이 상기 도전입자 역시 적어도 어느 한 면에 수지층을 포함하여 이루어지도록 하되 바람직하게는 상기 도전입자의 탄성을 향상시키는 상태로 포함할 수 있으면 좋다. 이러한 예로는 도3과 도4와 같이 박막성장 과정 중에 포함하도록 하는 방법과 도7과 도8에서와 같이 수지층의 표면을 감싸는 상태로 형성하는 방법을 예로 들 수 있으나 제한적이지는 않다. 도7과 도8과 같이 수지층의 표면을 감싸도록 하는 형태에서는 완성된 도전입자가 두께방향으로 압축될 때에 상기 도전입자의 밑면이 옆쪽으로 향하게 되는 상태로 기울어지도록 하기 위해 밑면의 최소폭보다 높이의 규격이 더 큰 형태로 제조하거나 압축에 의해 도전입자 측면의 일부 이상이 밑면에 접촉되도록 밑면이 윗부분의 어느 한 수평단면보다 작은 형태로 제조하는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 양태로서 상기 ACF용 도전박막에서 상기 패터닝수지층은 미소입자, 발포제, 발포물 등을 포함하여 탄성이 향상되며 무전해도금 공정이 용이하도록 제조된 것임을 특징으로 하는 수지층을 포함하는 ACF용 도전박막이 제공된다. 상기 미소입자는 에칭 속도가 빠른 것이거나 광촉매일 수도 있다. 이와 같이 광촉매를 포함하는 것이라면 부분적으로 노광과정을 거쳐서 부분 도금을 실행할 수도 있는 것이다. 또한 패터닝수지층은 탄성이 좋은 재료를 사용하거나 탄성체로 구성된 입자를 포함하는 수지층일 수도 있다.

또 다른 양태로서 상기 도전박막층은 적어도 일부분 이상에 탄성체미소입자를 포함하여 두께방향으로 성장된 것임을 특징으로 하는 ACF제조용 도전박막이 제공된다. 상기 복수 개의 미소입자(들)은 상대적인 위치가 상기 도전박막층에 의해 속박되어 고정된 상태이고, 상기 미소입자의 탄성은 상기 도전박막층의 탄성보다 큰 것이며, 상기 도전박막은 어느 한 표면으로부터 다른 표면 방향으로 (즉 두께방향으로)성장하여 10나노메타 이상의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 도전박막의 탄성을 향상시키기 위하여 박막의 형성 단계에서 미소입자를 상기 박막 중에 포함하도록 함으로써 본 발명에 의한 ACF를 적용한 제품에서 경시적인 열화현상과 온도변화나 충격에 따른 열화현상을 최소화할 수 있다는 것이다. 이를 위하여 상기 미소입자의 탄성은 상기 도전박막층의 탄성보다 큰 것을 사용하여야 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 것이다. 상기와 같이 도전박막층 중에 미소입자를 포함하는 상태로 박막층을 형성하는 기술은 이미 널리 알려져 실시되어 온 공지의 기술이므로 구체적인 설명은 생략한다. 이러한 기술은 간단히 목적하는 미소입자를 도금조에 투입한 후에 박막을 두께방향으로 성장시킴으로써 가능하다. 이 때에 도금조에 투입된 미소입자들은 형성되는 도전박막의 내부에 속박되고 상대적인 위치가 고정되는 것이다. 도전박막을 두께방향으로 성장시키는 이유는 상기 도전박막의 두께에 따라 여기에 포함되는 미소입자들의 갯수와 층수를 정밀하게 조절할 수 있기 때문이다. 즉 무전해도금법이나 액적토출법 등을 이용하여 두께방향과 상관없이 도전박막층을 형성할 수도 있으나 이 경우에는 박막의 내부에 포함되는 미소입자의 층수와 갯수를 정밀하게 조절하기 곤란하다. 상기 미소입자를 복수 개로 포함시키는 것은 상기 도전박막은 형성된 후에 복수 개의 도전입자로 분할되기 때문에 하나의 도전입자에 탄성을 부여하기 위해 적어도 하나 이상의 미소입자를 포함하도록 배당하기 위함이다. 미소입자는 상기 도전박막 중에 단층으로 포함될 수 있지만 다층으로 포함될 수도 있다. 그 재질로는 제한적인 재료는 아니지만 천연 혹은 합성고무입자, 실리콘입자, 실리콘수지입자, 폴리머수지입자, 탄성재입자 등 탄성유지에 도움을 주는 재료가 바람직하다. 또한 상기 도전박막은 표면에 한 층 이상의 귀금속층이나 수지재료를 포함하는 보호층으로 보호박막층을 형성할 수 있다.

본 발명의 다른 양태로서 상기의 도전박막으로부터 제조된 도전입자로서, 상기 도전박막의 어느 한 면 이상을 연마하여 복수 개의 분리 독립된 도전입자가 생성될 때까지 연마하는 공정을 포함하여 제조된 것임을 특징으로 하는 ACF용 도전입자가 제공된다. 이와 같이 연마 공정을 통해서 상기 수지층의 표면에 형성되어 있는 도전박막을 제거하는 방법은 도1, 도2에서와 같이 도전박막층으로부터 연마하는 방식과, 도7, 도8에서와 같이 수지층의 표면으로부터 연마하는 방식이 있는데 도전입자의 양태에 따라 선택된 방식에 따라 제도할 수 있는 것이다. 흔히 도1과 도2의 방식은 순수한 도전박막 자체, 혹은 도전박막층 내에 포함된 미소입자를 포함하여 제조되는 도전입자를 생산하는 방식으로 사용되며, 도7과 도8의 방식은 수지층을 감싸는 형태의 도전박막을 포함하는 도전입자의 생산에 사용될 수 있다.

본 발명의 다른 양태로서 상기 도전입자는 상기 도전박막의 생성 이후 적어도 일회 이상 패터닝수지층으로부터 다른 기재로 전이된 것임을 특징으로 하는 도전입자가 제공된다. 이와 같이 한 번 이상 다른 기재로 전이하는 이유는 제한적인 예는 아니지만 다음과 같은 예를 들 수 있다. 즉 도전박막의 연마의 편이를 위해서 그리고 도전입자의 수직과 수평방향을 바꾸기 위해서, 도전입자의 모든 면에 도전박막을 형성하기 위해서, ACF로 제조하는 과정에서 상기 패터닝수지층이 성능을 저하시키는 요인이 될 때 이 요인을 제거하기 위하여 다른 기재로 전이하는 단계를 포함하여 제조될 수 있으며, 성능향상을 위해 다양한 부가기능을 부여하기 위해서도 전이하는 단계를 포함할 수 있다.

상기에서 도전박막은 연마공정에 의한 간단한 공정으로 각각 분리 독립된 형태의 도전입자들을 생산하기 위해 특정한 형상의 표면굴곡을 필요로 한다. 이러한 굴곡 형상을 부여하기 위해 제한적인 방법은 아니지만 흔히 임프린트수지층을 임프린트 몰드로 임프린팅한 후 이 면을 이용하여 특정한 굴곡의 표면을 갖는 도전박막을 형성하는 방법을 사용하게 된다. 이러한 임프린팅 공정에 있어서 미세한 패턴을 갖는 몰드의 임프린트면이 임프린트수지층을 가압하여 임프린팅한 후 분리될 때에 수지층의 일부분이 몰드의 임프린트면으로 붙어오는 경우가 발생되며 이러한 현상은 제품의 불량의 원인이 된다. 따라서 이러한 현상을 방지하기 위해 미세패터닝 분야에서는 몰드의 임프린트면에 접착방지박막(릴리즈박막- release thin film)을 코팅하여 상기 현상을 방지하는 방법이 있으나 이 역시 완벽한 해결책이 되지 못하고 있다. 이를 해결하기 위해서 본 발명의 한 양태로서 상기 접착방지박막과 함께 또는 단독으로 적용되는 분리박막을 도입하여 무결점의 임프린팅 수지층을 이용한 ACF용 도전박막을 수득하기 위하여 상기 도전박막은 적어도 어느 한 면에 전기도금용 도전박막층과, 분리박막층과, 전기도금용 도전박막층과 분리박막층을 겸하는 박 막층 중에서 선택된 한 층 이상의 박막층을 추가로 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 ACF용 도전박막이 제공된다. 상기 분리박막층은 유기물 또는 무기물일 수 있으며, 상기 몰드의 임프린트면에 코팅된 후 임프린팅 단계에서 일부분 이상이 임프린팅된 수지층 표면으로 전이되어 임프린트수지층이 분리되는 과정에서 상기 수지층과 함께 몰드로부터 분리된다. 몰드의 임프린트면에 잔류하는 분리막이 있을 경우에는 식각 또는 세척한 후 다시 분리박막층을 코팅하는 방식으로서 일회용으로 사용되며 물리적증착방법에 의해 코팅될 수 있다. 특별히 상기 분리막을 도전성이 있는 재료로 하여 이를 전기도금용 도전박막층을 겸하도록 할 수 있는데 이 경우에는 적어도 한 공정을 생략할 수 있으므로 선호되는 형태이다.

본 발명의 또 다른 양태로서 상기와 같이 몰드의 임프린트면의 일부분 이상에 분리박막을 형성한 후, 상기 분리막이 형성된 몰드로써 상기 임프린트수지층을 가압하여 임프린팅하고, 도9(나)와 같은 상태, 즉 몰드와 임프린트수지층이 결합된 상태에서 연마(또는 용해, 에칭 또는 이들의 혼합공정)를 실시하여, 도9(다)와 유사한 상태의 도전입자를 수득한 후 이를 상기 몰드로부터 분리하기 위해, 제2의 기재나 접착제층, 점착제층, 캐리어층 등으로 전사함으로써 도9(마)와 같은 구성으로 제조됨을 특징으로 하는 도전입자가 제공된다. 이러한 형태의 도전입자는 그 제조공정이 매우 단순하여 생산성이 향상되고 제조단가가 절감되는 장점이 있는 것이다.

본 발명의 궁극적인 목적으로서 상기 도전박막과 도전입자들을 이용하여 제조되는 ACF, 즉 상기의 도전입자를 포함하여 제조됨을 특징으로 하는 ACF가 제공된 다. 본 발명의 ACF는 공지기술에 의한 ACF와 같이 적어도 한 층 이상의 접착제층과 다수 개의 도전입자들을 포함하고 용도에 따라 다양하게 변경된 형태로 혹은 다양한 부가 기능을 제공하는 부가박막층, 필름, 입자, 이형지 등을 추가로 포함하여 제조될 수 있으나 상기 도전입자와 접착제층은 필수적으로 포함하여 제조됨을 특징으로 하는 ACF로 기술된다.

임프린트면을 구비하고 있는 몰드를 준비하는 단계와 임프린트수지층을 형성하는 단계와 상기 몰드와 임프린트수지층을 가압하여 임프린팅하는 단계와 이들을 서로 분리하는 단계와 임프린트면에 도전박막을 형성하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 ACF제조용 도전박막의 제조방법이 제공된다.

임프린트면을 구비하고 있는 몰드를 준비하는 단계와 임프린트수지층을 형성하는 단계와 상기 몰드의 임프린트면에 도금박막, 분리박막, 도금박막과 분리박막을 겸하는 박막 중에서 선택된 하나 이상의 박막을 포함하고 도전성인 박막을 형성하는 단계와 상기 박막이 형성된 몰드를 이용하여 상기 임프린트수지층을 임프린팅하는 단계와 상기 몰드와 임프린트수지층이 서로 결합된 상태에서 임프린트수지층의 적어도 일부분 이상을 연마 또는 용해하는 방법으로 제거하는 단계와 몰드의 임프린트면에 잔류하는 상기 도전박막층과 임프린트수지를 몰드로부터 분리하여 제2의 기재로 전이하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 ACF제조용 도전입자의 제조방법이 제공된다. 이와 같은 제조방법은 도9를 참조하면 이해하기 쉽다.

상기의 ACF와 도전박막 및 도전입자의 제조방법에 있어서 쉬트형태의 도전박막을 형성하는 단계와 상기 도전박막을 연마하는 방법에 의하여 둘 이상의 서로 독 립된 도전입자로 분리하는 단계를 포함하여 제조됨을 특징으로 하는 ACF와 ACF제조용 도전입자의 제조방법이 제공된다.

상기에서 기술된 본 발명의 명시는 제한적인 의미로 사용한 것이 아니라 본 발명의 사상과 요지의 이해를 돕기 위해 간단히 정리하거나 예시된 것들이며 따라서 본 발명의 사상 범위 안에서 그 구조와 구성요소와 형태 및 부가되는 요소 및 첨가제들은 매우 다양하게 선택될 수 있음을 이해하여야 할 것이다.

본 발명을 이용한 ACF제조용 도전박막과 도전입자 및 이방성도전피름은 그 생산성이 향상될 뿐 아니라 불량율이 줄어들어 품질과 신뢰성 향상에 큰 도움을 주는 제품이 제공된다.

하기의 실시예에 있어서 특정되지 않은 공정과 재료 및 기술들은 공지된 기술 중에서 제한 없이 사용될 수 있음을 의미한다.

실시예 1) 임프린트 몰드의 준비;

임프린트 몰드 제조의 공지 기술을 따라서 깊이 3미크론 직경 5미크론의 피트부를 10미크론 간격으로 배열된 형태로 임프린트수지층에 임프린팅하는 형상의 임프린트면을 갖는 임프린트 몰드를 준비한다.

실시예 2) 임프린트수지층의 준비

두께 25미크론 PET 필름을 캐리어 필름으로 하여 두께 5미크론이 되도록 임프린트수지층을 형성한다. 임프린트수지층은 공지 기술에서 알려진 모든 수지를 사 용할 수 있으며, 제한적인 예는 아니지만 열가소성 수지, 열경화성 수지, 광경화 수지 중에서 선택할 수 있다.

실시예 3) 임프린팅 실시

실시예 2에서 준비된 임프린트 수지층에 상기 몰드를 가압하며 임프린팅을 실행하여 상기 임프린트몰드의 형상과 음양이 역전된 임프린트층이 형성되어, 상기 임프린트수지층에 깊이 3미크론 직경5미크론 각 피트부의 간격이 10미크론인 복수개의 피트부가 형성된다. 이때에 가열분위기와 (또는) UV조사환경 등 공지기술에서 사용되는 임프린팅 기술은 제한되지 않는다.

실시예 4) 임프린트수지층의 경화

임프린트수지층의 경화는 상기 실시예 3의 단계에서 함께 실시할 수도 있으며, 수지의 종류에 따라서 생략되거나 따로 실시될 수도 있다. 이때 역시 공지된 임프린팅 기술의 사용을 제한하지 않는다.

실시예 5) 전기도금용 도전박막의 형성

실시예 3 또는 4에서 준비된 임프린트수지층 위에 전기도금용 도전박막을 코팅한다. 여기서는 DC 마그케트론 스퍼터링법에 의해 동(Cu)박막을 코팅하여 준비하였다. 도2의 (다)의 구조를 갖는 시료가 준비되었다. 캐리어필름은 미도시됨.

실시예 6) 전기도금에 의한 도전박막 코팅

실시예 5 또는 실시예 9에서 준비된 시료를 공지기술에 의한 전기도금법에 의하여 3미크론 두께의 니켈(Ni)코팅을 실시하였다. 도 2의 (라)의 구조를 갖는 시료 위에 도전박막이 준비되었다. 캐리어필름은 미도시됨.

실시예 7) 무전해 도금에 의한 도전박막 코팅

실시예 3또는 4에서 준비된 임프린트수지층 위에 공지기술에 의한 무전해 도금법으로 두께 3미크론의 니켈(Ni)도금을 실시하여 도1의 (라)의 구조를 갖는 시료 위에 도전박막이 준비되었다. 역시 PET 캐리어필름은 미도시되었다.

실시예 8) 전기도금용 도전박막을 겸하는 분리막 코팅

실시예 1에서 준비된 몰드의 임프린트면에 은(Ag)을 타케트(Target)로 사용하여 DC마그네트론 스퍼터링법에 의해 분리박막을 코팅하여 도 2의 (가)의 구조를 갖는 몰드가 준비되었다.

실시예 9) 임프린팅을 이용한 전기도금용 도전박막 형성

실시예 8에서 준비된 몰드를 이용하여 실시예2에서 준비된 임프린트수지층을 가압하여 임프린팅한 후 분리하여 도2의 (다)의 구조를 갖는 시료를 준비하였다. 이때에 임프린팅하는 과정에서 임프린트수지를 경화할 수도 있으며, 수지의 종류와 경화방법에 따라 다양한 단계에서 소프트경화와 하드경화 등 시료 제작에 유리한 여러 단계의 경화공정을 도입하여 사용할 수 있다.

실시예 10) 연마공정에 의한 도전입자의 제조

실시예6 또는 실시예7 또는 실시예 10에서 준비된 시료를 화학-기계연마법(Chemical- Mechanical Polishing) 을 이용하여 각 피트부 공간 안에 형성된 도전입자들을 제외한 부분에 형성된 도전박막들을 제거하였다. 도 1의(마) 또는 도2의(마) 또는 도3의(가) 또는 도4의(가)의 구조를 갖는 도전입자들을 수득하였다. 이때에 연마방법으로는 전해연마, 기계연마, 화학연마 등 다양한 방법 중에 서 유리한 방법을 선택하여 제한 없이 사용할 수 있다.

실시예 11) 탄성이 향상된 도전박막의 제조

실시예 6 또는 7을 실시하는 단계에서 도금조에 탄성체 미소입자를 포함하도록 하여 도전박막층 내에 탄성체 미소입자가 포함된 도전박막을 얻었다.

실시예12) 도전박막 라미네이팅을 이용한 도전입자 제조

실시예6 또는 실시예7 또는 실시예9에서 얻어진 도전박막층 위에 (접착제)수지층을 부가한 후에 임프린트수지층으로부터 연마(또는 용해, 에칭)를 시작하여 도7의(바) 또는 도8의(마)의 구조를 갖는 도전입자를 준비하였다.

실시예13) 금형과 결합된 상태의 임프린트수지층에서 직접 도전입자 제조

도9와 유사한 공정이며, 실시공정에 있어서는 도9(나)의 상태, 즉 몰드와 임프린트수지층이 결합된 상태에서 연마(또는 용해, 에칭 또는 이들의 혼합공정)를 실시하여 도9(다)와 유사한 상태의 도전입자를 수득한 후 이를 제2의 기재나 접착제층, 점착제층, 캐리어층 등으로 전사하여 도9(마)와 같은 구조의 도전입자를 제조하였다. 이때에 몰드의 임프린트면에는 적어도 도전박막층이 구비되어 있는 것을 사용한다. 여기서의 도전박막층은 분리용박막, 분리용박막을 겸하는 도전박막층, 전기도금된 도전박막층, 미소입자를 포함하는 도전박막층, 무전해도금된 도전박막층, 증착박막층(physical vapor deposition) 중에서 한 가지 이상을 포함하며 도전성을 갖는 것으로 구성된다.

실시예14) ACF의 제조

상기 실시예들에서 준비된 도전입자들을 포함하고 한 층 이상의 접착제층과 이형지 층을 부가하여 연마법에 의해 제조된 ACF를 제조하였다. 예로서 도1(마), 도2(마), 도3(나), 도4(나), 도5(라), 도6(라), 도7(바), 도8(마)의 구조를 갖는 ACF가 얻어진다. 여기서 캐리어필름과 이형지(층)은 도시되지 않았다.

상기의 실시예들은 모두 한정적이거나 제한적인 범위를 제시한 것이 아니라 본 발명의 실시형태를 쉽게 설명하고 이해하도록 하기 위해 개략적이고 요지가 되는 설명만을 기술하였음을 이해하여야 한다. 따라서 본 발명의 사상을 포함하는 범위 안에서의 개질이나 첨가물들의 첨가 및 부가기능을 부여를 위한 구성의 변경 등도 본 발명의 범주 안에 포함되는 것이다.

도1은 무전해 도금법으로 형성된 도전박막층을 연마식각하여 ACF용 도전입자로 제조하는 모식도

도2는 전기 도금법으로 형성된 도전박막층을 연마식각하여 ACF용 도전입자로 제조하는 모식도

도3은 무전해도금법을 사용하여 탄성체 미소입자를 포함하도록 형성된 도전박막층을 연마식각하여 제조된 ACF용 도전입자가 기재 상에 고르게 배열되어 있는 그림

도4는 전기도금법을 사용하여 탄성체 미소입자를 포함하도록 형성된 도전박막층을 연마식각하여 제조된 ACF용 도전입자가 기재 상에 고르게 배열되어 있는 그림

도5는 도3의 기재 1 이 ACF용 접착제가 아닐 경우 이를 제거한 후에 제2접착층 201을 부가한 그림

도6은 도4의 기재 1 이 ACF용 접착제가 아닐 경우 이를 제거한 후에 제2접착층 201을 부가한 그림

도7은 기재의 임프린트층 밑면쪽으로부터 연마하여 얻어지는 도전입자를 나타낸 그림

도8은 개재의 임프린트층 밑면쪽으로부터 연마하여 얻어지는 도전입자를 제조할 때에 도전박막(또는 분리박막)을 금형에 형성한 후에 전이하는 그림

도9는 몰드와 임프린트수지층이 결합된 상태(나)에서 연마(또는 용해, 에칭 또는 이들의 혼합공정)를 실시하여 도9(다)와 같은 구조의 도전입자를 수득한 후 이를 제2의 기재나 접착제층, 점착제층, 캐리어층 등으로 전사하여 도9(마)와 같은 도전입자를 제조하는 그림

1;기재 3;전기도금용 도전박막을 겸한 분리박막(또는 분리박막, 도전박막, 전기도금된 도전박막, 무전해도금된 도전박막, 증착된 도전박막 중에서 선택된 한가지 이상을 포함하고 도전성을 갖는 박막) 10;탄성체 미소입자 105;무전해도금법에 의해 형성된 도전박막층 115;도전박막층105를 연마식각하여 형성된 ACF용 도전입자 205;전기도금법에 의해 형성된 도전박막층 215;도전박막층205를 연마식각하여 형성된ACF용 도전입자 315;무전해도금법을 사용하여 탄성체 미소입자를 포함하도록 형성된 도전박막층을 연마식각하여 제조된 ACF용 도전입자 415;전기도금법을 사용하여 탄성체 미소입자를 포함하도록 형성된 도전박막층을 연마식각하여 제조된 ACF용 도전입자 101;ACF용 접착제층(또는 전이용수지층) 111;ACF용 제2접착제층(또는 전이용수지층- 캐리어필름 또는 이형지 미도시- 선택적으로 사용됨) 201;ACF용 제2 접착제층 M;임프린트용 금형

Claims (13)

1. 적어도 한 층 이상의 접착제층과 복수개의 도전입자를 포함하여 이루어지는 ACF를 제조하기 위한 재료로 사용되는 ACF제조용 도전박막에 있어서, 상기 도전박막은 복수 개의 피트들을 구비하고 있으며, 상기 피트는 10나노메타 이상의 깊이와 1mm2이하의 바닥면적을 갖는 것이고, 금속재료를 포함하는 10나노메타 이상 100미크론 이하의 두께이며, 상기 피트부(들) 간의 평균 피치는 1mm 이하이고, 적어도 어느 한 면에 접착된( 또는 임프린트된) 수지층을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 ACF 제조용 도전박막
2. 적어도 한층 이상의 접착제층과 복수개의 도전입자를 포함하여 이루어지는 ACF를 제조하기 위한 재료로 사용되는 도전입자에 있어서, 상기 도전입자는 쉬트형태의 도전박막으로부터 제조된 것으로서, 상기 쉬트형태의 도전박막은 어느 한 면 이상에 수지층을 포함하는 것이며, 상기 쉬트형태 도전박막의 적어도 어느 한 면이 연마법에 의해 연마(식각)되어 둘 이상으로 분할되면서 생성된 것임을 특징으로 하는 ACF 제조용 도전입자
3. 제2항에서 상기 쉬트형태의 도전박막은 적어도 상기 연마단계에 있어서 어느 한 면 이상에 수지층을 포함하는 것이며, 상기 도전입자 역시 적어도 어느 한 면에 수지층을 포함하여 이루어진 것임을 특징으로 하는 ACF 제조용 도전입자
4. 제1항에서 상기 ACF용 도전박막에서 상기 수지층은 미소입자, 발포제, 발포물 중에서 선택된 하나 이상의 재료를 포함하여 탄성이 향상되고 무전해도금 공정이 용이하도록 제조된 것임을 특징으로 하는 ACF 제조용 도전박막
5. 제1항에서 상기 도전박막층은 적어도 일부분 이상에 탄성체미소입자를 포함하여 두께방향으로 성장된 것임을 특징으로 하는 ACF 제조용 도전박막
6. 제1항의 도전박막으로부터 제조된 도전입자로서, 상기 도전박막의 어느 한 면 이상을 연마하여 복수 개의 분리 독립된 도전입자가 생성될 때까지 연마하는 공정을 포함하여 제조된 것임을 특징으로 하는 ACF 제조용 도전입자
7. 제1항의 도전박막으로부터 제조된 도전입자로서, 상기 도전박막의 생성 이후 적어도 일회 이상 패터닝수지층으로부터 다른 기재로 전이된 것임을 특징으로 하는 ACF 제조용 도전입자
8. 제1항에서 상기 도전박막은 적어도 어느 한 면에 전기도금용 도전박막층과, 분리박막층과, 전기도금용 도전박막층과 분리박막층을 겸하는 박막층 중에서 선택된 한 층 이상의 박막층을 추가로 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 ACF 제조용 도전박막
9. 임프린트몰드의 임프린트면 일부분 이상에 분리박막을 형성한 후 상기 분리박막이 형성된 몰드로써 상기 임프린트 수지층을 가압하여 임프린팅하고, 이 상태에서 연마(용해, 에칭 또는 이들의 혼합공정)를 실시하여 상기 임프린트 수지층의 일부분과 상기 임프린트몰드에 형성되어 있는 분리박막의 일부분을 제거함으로써 복수 개체로 분할된 분리박막을 포함하는 도전입자를 수득한 후 이를 상기 임프린트 몰드로부터 제2의 기재나 접착제층, 점착제층, 캐리어층 중에서 선택된 어느 한 면으로 전사하는 단계를 포함하는 공정을 거쳐 수득되는 것임을 특징으로 하는 ACF 제조용 도전입자
10. 제1항 내지 제9항의 재료로부터 제공되는 상기의 도전입자를 포함하여 제조됨을 특징으로 하는 ACF
11. 임프린트면을 구비하고 있는 몰드를 준비하는 단계와 임프린트수지층을 형성하는 단계와 상기 몰드와 임프린트수지층을 가압하여 임프린팅하는 단계와 이들을 서로 분리하는 단계와 임프린트면에 도전박막을 형성하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 ACF 제조용 도전박막의 제조방법
12. 임프린트면을 구비하고 있는 몰드를 준비하는 단계와 임프린트수지층을 형성하는 단계와 상기 몰드의 임프린트면에 도금박막, 분리박막, 도금박막과 분리박막을 겸하는 박막 중에서 선택된 하나 이상의 박막을 포함하고 도전성인 박막을 형성하는 단계와 상기 박막이 형성된 몰드를 이용하여 상기 임프린트수지층을 임프린팅하는 단계와 상기 몰드와 임프린트수지층이 서로 결합된 상태에서 임프린트수지층의 적어도 일부분 이상을 연마 또는 용해하는 방법으로 제거하는 단계와 몰드의 임프린트면에 잔류하는 상기 도전박막층과 임프린트수지를 몰드로부터 분리하여 제2의 기재로 전이하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 ACF 제조용 도전입자의 제조방법
13. 제1항 내지 제9항의 재료로부터 제공되는 도전입자의 제조방법에 있어서, 쉬트형태의 도전박막을 형성하는 단계와 상기 도전박막을 연마하는 방법에 의하여 둘 이상의 서로 독립된 도전입자로 분리하는 단계를 포함하여 제조됨을 특징으로 하는 ACF 제조용 도전입자의 제조방법

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