KR20090094622A - Conductive ball with easily pressed down, method of mamufacturing thereof and anisotropic conductive film using the same - Google Patents

Conductive ball with easily pressed down, method of mamufacturing thereof and anisotropic conductive film using the same Download PDF

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Abstract

A conductive ball with a high pressed property, a manufacturing method thereof, and an anisotropic conductive film using the same are provided to improve the reliability of the electrical connection by maintaining the pressed state of the conductive ball between electrodes in a low press when bonding a semiconductor substrate. An anisotropic conductive film(100) includes an insulating adhesive layer(140) and a plurality of conductive balls(150). The plurality of conductive balls are spread inside the insulating adhesive layer. The conductive ball includes a core unit and a conductive shell(151). A core unit is made of a metal bead with a low melting point. The conductive shell has a hollow sphere. The conductive shell includes a nickel layer and a gold layer. The nickel layer surrounds the core unit. The gold layer surrounds the nickel layer.

Description

눌림 특성이 우수한 도전성 입자 구조체와 그의 제조방법 및 이를 이용한 이방성 도전 필름{Conductive ball with easily pressed down, method of mamufacturing thereof and anisotropic conductive film using the same}Conductive ball structure with excellent pressing characteristics, a method of manufacturing the same and an anisotropic conductive film using the same {conductive ball with easily pressed down, method of mamufacturing etc and anisotropic conductive film using the same}

본 발명은 이방성 도전 필름을 이용한 반도체 디바이스 접속 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 서로 대향하는 전극을 가지는 피접속부재를 접속하기 위한 이방성 도전 필름에 이용되는 도전성 입자와 그의 제조 방법 및 이를 이용한 이방성 도전 필름에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device connection technology using an anisotropic conductive film, and more particularly, to conductive particles used for connecting an interconnecting member having electrodes facing each other, a manufacturing method thereof, and an anisotropic conductivity using the same. It is about a film.

일반적으로, 이방성 도전 필름(Anistropic Conductive Film:ACF)은 피접속부재의 재질이 특수하거나 신호배선의 피치가 세밀하여 부재와 부재를 솔더링(soldering)의 방식으로 부착할 수 없을 경우 사용하는 접속재료이다.In general, anisotropic conductive film (ACF) is a connection material that is used when the material of the connected member is special or the pitch of signal wiring is minute and the member and the member cannot be attached by soldering. .

이러한 이방성 도전 필름은 대표적으로 LCD 모듈에서 LCD 패널, 인쇄회로기판(PCB), 드라이버IC 회로 등을 패키징하는 접속재료로 사용된다. 보다 상세하게, LCD 모듈에서는 TFT(Thin Film Transistor)패턴들을 구동시키기 위해서는 다수개의 드라이버IC가 실장된다. 드라이버IC를 실장하는 방식은 크게, 별도의 구조물 없이 LCD 패널의 게이트 영역과 데이터 영역에 실장하는 방식인 COG(Chip On Glass) 마 운팅 방식, 드라이버IC를 탑재한 TCP(Tape Carrier Package)를 통해 LCD 패널의 게이트 영역과 데이터 영역에 간접적으로 드라이버IC를 실장하는 방식인 TAB(Tape Automated Bonding) 마운팅 방식으로 나뉜다.The anisotropic conductive film is typically used as a connection material for packaging LCD panels, printed circuit boards (PCBs), driver IC circuits, etc. in LCD modules. More specifically, in the LCD module, a plurality of driver ICs are mounted to drive thin film transistor (TFT) patterns. The driver IC is largely mounted on the LCD panel through a COG (Chip On Glass) mounting method, which is a method of mounting the LCD panel in the gate area and the data area without a separate structure, and the LCD through the Tape Carrier Package (TCP) equipped with the driver IC. It is divided into TAB (Tape Automated Bonding) mounting method that indirectly mounts driver ICs in the gate area and data area of the panel.

어느 실장방식을 채용한다 하더라도 드라이버IC 소자 측의 전극과 LCD 패널 측의 전극은 미소한 피치 간격으로 형성되어 있기 때문에 납땝 등의 수단을 사용하는 것이 곤란하다. 이와 같은 이유로, 드라이버 IC 측의 전극과 패널 측의 전극을 전기적으로 접속하기 위하여 이방성 도전 필름이 사용된다.Regardless of which mounting method is employed, the electrodes on the driver IC element side and the electrodes on the LCD panel side are formed at minute pitch intervals, so that it is difficult to use a means such as soldering. For this reason, an anisotropic conductive film is used to electrically connect the electrode on the driver IC side and the electrode on the panel side.

이방성 도전 필름은 절연성 접착제에 도전입자를 분산시킨 것으로서, 피접속물 사이에 개재시켜 열압착함으로써 대향하는 단자사이에 도전입자가 접촉하여 전기적 접속을 이루게 된다. 즉, x-y 평면상으로는 절연성이 유지되고 z축으로는 도전성을 갖는 접속재료이다. 보다 상세하게, 도 1을 참조하면 상부기판(10)의 하면 및 하부기판(20)의 상면에 상호 대향하도록 구비된 회로전극(11, 21) 사이에, 절연성 접착성분(40) 및 절연성 접착성분(40)에 분산된 다수의 도전성 입자(50)를 포함하는 이방성 도전 필름(30)을 개재시킨다. 그런 후 소정의 온도와 압력으로 압착하면, 도 2에 도시된 바와 같이 회로전극(11, 21) 사이에 개재된 도전성 입자(50)가 대향되는 회로전극(11, 21)을 전기적으로 접속시킨다.The anisotropic conductive film is obtained by dispersing conductive particles in an insulating adhesive. The electrically conductive particles are brought into contact with each other by contacting the terminals with each other by thermally crimping between the objects to be connected to form an electrical connection. That is, it is a connecting material which maintains insulation on the x-y plane and has conductivity on the z-axis. In more detail, referring to FIG. 1, an insulating adhesive component 40 and an insulating adhesive component are disposed between circuit electrodes 11 and 21 provided to face the lower surface of the upper substrate 10 and the upper surface of the lower substrate 20. An anisotropic conductive film 30 including a plurality of conductive particles 50 dispersed in 40 is interposed. Then, when pressed at a predetermined temperature and pressure, as shown in FIG. 2, the circuit electrodes 11 and 21 to which the conductive particles 50 interposed between the circuit electrodes 11 and 21 are opposed are electrically connected.

이러한, 이방성 도전 필름의 높은 접속 신뢰성을 확보하기 위해서는 도전성 입자의 함량을 증가시킬 필요가 있다. 그러나 도전성 입자의 함량을 증가시키게 되면 미세한 배선을 갖는 기판에서 인접하는 도전입자끼리 x-y평면 상의 도통이 일어날 수 있고, 이는 인접전극 사이에서 단락(short)이 발생할 수 있는 문제가 있다.In order to ensure the high connection reliability of such an anisotropic conductive film, it is necessary to increase the content of electroconductive particle. However, when the content of the conductive particles is increased, conduction on the x-y plane may occur between adjacent conductive particles in a substrate having fine wiring, which may cause a short circuit between adjacent electrodes.

이외 다른 방법으로는 도전성 입자의 눌림 특성을 이용하는 방법이 있다. 즉, 기존의 볼 타입 도전성 입자는 폴리머 비드에 금속을 도금한 구조를 갖는데, 폴리머 비드의 탄성 특성에 따라 상이한 복원력을 갖으며 이 복원력에 따라 도전성 입자의 눌림 특성이 좌우된다. 여기서, 이방성 도전 필름을 이용한 접속부재의 본딩은 회로가 인쇄된 필름 타입의 접속부재와 유리패널 또는 PCB와 이루어지는데 이때 도전성 입자의 눌림 특성은 이방성 도전 필름을 구성하는 레진의 경화 속도, 본딩시 레진의 모듈러스, 본딩 압력에 따라 상이하며 통상 레진의 경화 속도가 느려 도전성 입자가 눌리는 동안 레진의 모듈러스가 충분히 낮거나 본딩압력이 높을 때 우수한 도전성 입자의 눌림 특성을 얻을 수 있다.As another method, there is a method of using the pressing characteristics of the conductive particles. That is, the conventional ball-type conductive particles have a structure in which a metal is plated on the polymer beads, which have different restoring forces according to the elastic properties of the polymer beads, and the pressing characteristics of the conductive particles depend on the restoring force. Here, the bonding of the connection member using the anisotropic conductive film is made of a film-type connection member and a glass panel or PCB printed circuit, wherein the pressing characteristics of the conductive particles are the curing speed of the resin constituting the anisotropic conductive film, the resin during bonding It is different depending on the modulus and bonding pressure of the resin, and the curing speed of the resin is generally low, so that the excellent characteristics of the pressing characteristics of the conductive particles can be obtained when the modulus of the resin is sufficiently low or the bonding pressure is high while the conductive particles are pressed.

이와 같이 도전성 입자의 눌림 특성을 좋게 하기 위해서는 본딩 압력을 충분히 높이는 방법이 일반적이다. 그러나 본딩 압력이 높아지면 유리 패널 또는 PCB에 무리한 압력이 가해지게 되며 이로 인해 기판의 변형을 초래할 수 있는 문제가 있다. 이방성 도전 필름을 이용한 디스플레이 패널의 본딩 공정에서 흔히 나타나는 휨(warpage), 무라 등의 현상은 과도한 본딩압력으로 인한 기판 변형의 결과로 나 타난 대표적인 불량 중의 하나이다.Thus, in order to improve the pressing characteristic of electroconductive particle, the method of fully raising a bonding pressure is common. However, when the bonding pressure is increased, an excessive pressure is applied to the glass panel or the PCB, which may cause deformation of the substrate. Warpage, mura, etc., which are commonly used in the bonding process of display panels using anisotropic conductive films, are one of the typical defects resulting from substrate deformation due to excessive bonding pressure.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본딩시 낮은 압력에서도 전극 사이에서 우수한 눌림 특성을 제공하기 위하여 구조가 개선된 도전성 입자를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention was devised to solve the above problems, and an object thereof is to provide conductive particles having an improved structure in order to provide excellent pressing characteristics between electrodes even at low pressures during bonding.

본 발명의 또 다른 목적은 상기와 같은 도전성 입자를 제조하는 방법을 제공하고, 또한 이러한 도전성 입자를 이용한 이방성 도전 필름을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for producing the above conductive particles, and to provide an anisotropic conductive film using such conductive particles.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 눌림 특성이 우수한 도전성 입자 구조체는 전자 패키징에 사용되는 이방성 도전 필름의 도전성 입자에 있어서, 내부에 공간이 형성된 중공을 구비하는 구 형태인 도전쉘;로 이루어진다.Electroconductive particle structure excellent in pressing characteristics according to the present invention for achieving the above object, in the conductive particles of the anisotropic conductive film used for electronic packaging, a conductive shell having a sphere having a hollow formed therein; Is done.

또한, 상기 도전쉘 내부에 용융점이 120℃ 이하인 도전성 금속 비드가 채워진 코어부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the core portion is filled with a conductive metal bead having a melting point of 120 ℃ or less inside the conductive shell;

나아가, 상기 도전쉘은 금, 은, 철, 구리, 니켈 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것이 바람직하다.Further, the conductive shell is preferably any one selected from the group consisting of gold, silver, iron, copper, nickel and mixtures thereof.

바람직하게, 상기 도전쉘은 2중 층으로 이루어지며, 내부측 면은 니켈 성분으로 이루어진 니켈 층; 및 외부측 면은 금 성분으로 이루어진 금 층;으로 이루어진다.Preferably, the conductive shell is made of a double layer, the inner surface is a nickel layer made of a nickel component; And the outer surface is made of a gold layer;

본 발명의 다른 측면에 따르면, 전자 패키징에 사용되는 이방성 도전 필름에 있어서, 접착성이 있는 전기 절연물질로 이루어진 절연성 접착층; 및 상기 절연성 접착층 내에 분산되어 있는 다수의 도전성 입자;를 포함하고, 상기 도전성 입자는 내부에 공간이 형성된 중공을 구비하는 구 형태인 도전쉘로 이루어진 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름이 제공된다.According to another aspect of the present invention, an anisotropic conductive film used for electronic packaging, comprising: an insulating adhesive layer made of an adhesive electrical insulating material; And a plurality of conductive particles dispersed in the insulating adhesive layer, wherein the conductive particles are formed of a conductive shell having a spherical shape having a hollow formed therein.

상기 도전성 입자는, 상기 도전쉘 내부에 용융점이 120℃ 이하인 도전성 금속 비드가 채워진 코어부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.Preferably, the conductive particles further include a core part in which a conductive metal bead having a melting point of 120 ° C. or less is filled in the conductive shell.

또한, 상기 도전쉘은 금, 은, 철, 구리, 니켈 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이고, 상기 도전쉘은 2중 층으로 이루어지며, 내부측 면은 니켈 성분으로 이루어진 니켈 층; 및 외부측 면은 금 성분으로 이루어진 금 층;으로 이루어진 것이 바람직하다.In addition, the conductive shell is any one selected from the group consisting of gold, silver, iron, copper, nickel and mixtures thereof, the conductive shell is composed of a double layer, the inner side is a nickel layer consisting of a nickel component; And the outer side is preferably made of a; gold layer made of a gold component.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 전자 패키징에 사용되는 이방성 도전 필름을 제조하는 방법으로서, (a) 용융점이 120℃ 이하인 도전성 금속을 소정 크기의 파우더 형태로 분쇄하여 금속 비드를 형성하는 단계; (b) 상기 금속 비드를 도전성 금속으로 도금하여 도전쉘을 형성하는 단계; 및 (c) 상기 절연성 접착제 내부에 상기 도전쉘이 형성된 도전성 입자를 분산시키는 단계;를 포함하는 이방성 도전 필름의 제조방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, a method for producing an anisotropic conductive film used for electronic packaging, comprising the steps of: (a) grinding the conductive metal having a melting point of 120 ℃ or less to form a metal bead in the form of powder of a predetermined size; (b) plating the metal beads with a conductive metal to form a conductive shell; And (c) dispersing the conductive particles having the conductive shell formed therein into the insulating adhesive.

바람직하게, 상기 단계 (b)는, 상기 금속 비드를 니켈 성분으로 도금하고, 그 위를 금 성분으로 도금하여 2중 층의 도전쉘을 형성한다.Preferably, in step (b), the metal beads are plated with a nickel component and then plated with a gold component to form a double layer conductive shell.

본 발명에 따르면, 이방성 도전 필름의 도전성 입자에 있어, 속이 비어 있는(중공이 형성된) 구조 또는 용융점이 현저히 낮은 도전성 금속을 코어부 비드로 한 구조의 도전성 입자를 통해 우수한 눌림 특성을 제공할 수 있다. 이로써 반도체 기판의 본딩 시에 낮은 압력에도 전극 사이에서 용이하게 눌림 상태를 유지할 수 있어 우수한 전기적 도통능력과 접속신뢰성을 확보할 수 있는 효과를 제공한다.According to the present invention, in the conductive particles of the anisotropic conductive film, excellent pressing characteristics can be provided through the conductive particles having a hollow (formed hollow) structure or a conductive metal having a significantly low melting point as the core bead. . As a result, it is possible to easily maintain the pressed state between the electrodes even at a low pressure during bonding of the semiconductor substrate, thereby providing an effect of ensuring excellent electrical conduction capability and connection reliability.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이방성 도전 필름의 구성을 나타내는 단면도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이방성 도전 필름에 구비되는 도전성 입자를 나타내는 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing the configuration of an anisotropic conductive film according to an embodiment of the present invention. 4 is a cross-sectional view showing conductive particles provided in the anisotropic conductive film according to an embodiment of the present invention.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 이방성 도전 필름(100)은 절연성 접착층(140) 및 절연성 접착층(140)에 분산된 다수의 도전성 입자(150)를 포함한다.3 and 4, the anisotropic conductive film 100 according to the present invention includes an insulating adhesive layer 140 and a plurality of conductive particles 150 dispersed in the insulating adhesive layer 140.

상기 절연성 접착층(140)은 피접속부재 예컨대 기판 사이를 견고하게 접착 고정시키는 역할을 한다. 또한, 절연성 접착층(140)은 절연성을 가져 이방성 도전 필름의 x-y 평면상으로 절연성을 유지시킨다. 절연성 접착층(140)은 열경화성 또는 열가소성 수지가 사용될 수 있는데 예컨대, 1분자 내에 2개 이상의 에폭시기를 가지는 다가 에폭시수지가 사용될 수 있다. 그러나 본 발명이 이러한 재질에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 목적내에서 다양한 변형예가 채용될 수 있다.The insulating adhesive layer 140 serves to firmly fix and fix the members, for example, between the substrates. In addition, the insulating adhesive layer 140 has insulation to maintain insulation on the x-y plane of the anisotropic conductive film. As the insulating adhesive layer 140, a thermosetting or thermoplastic resin may be used. For example, a polyvalent epoxy resin having two or more epoxy groups in one molecule may be used. However, the present invention is not limited to these materials, and various modifications may be employed within the object of the present invention.

상기 도전성 입자(150)는 내부에 공간이 형성된 중공(155)을 구비하는 구 형태인 도전쉘(151)을 포함한다. 상기 도전쉘(151)은 도전성 물질로 이루어지며, 내부에 공간을 형성하는 외피형태를 이룬다. 아울러 상기 도전쉘(151)은 통전 능력 및 형태 유지를 위해 복수의 층으로 형성될 수 있다. 이로써, 전극 사이에 위치하여 본딩 공정시에 압력을 받으면 낮은 압력으로도 보다 쉽게 눌림 상태를 취할 수 있다. 또한, 눌린 상태 이후에도 복원력 또는 반발력이 낮아 다시 구 형상으로 되돌아오는 현상을 줄일 수 있다.The conductive particles 150 include a conductive shell 151 having a sphere shape having a hollow 155 having a space formed therein. The conductive shell 151 is made of a conductive material and forms an outer shell forming a space therein. In addition, the conductive shell 151 may be formed of a plurality of layers to maintain the current carrying capacity and shape. As a result, when the pressure is placed during the bonding process between the electrodes, the pressed state can be more easily obtained even at a lower pressure. In addition, the restoring force or the repulsive force is low even after the pressed state can reduce the phenomenon of returning to the spherical shape again.

또한, 상기 도전쉘(151)은 내부 속이 빈 중공(155)을 형성하게 하고, 그 형태를 특히 한정하는 것은 아니지만 대략 구 형태로 이루어진다. 아울러, 도전쉘(151)은 전기 전도성을 갖는 도전성 물질로 이루어지는바, 바람직하게 금, 은, 철, 구리, 니켈, 또는 이들의 혼합물로 이루어질 수 있다. 그러나 본 발명이 이러한 물질에 한정되는 것은 아니다.In addition, the conductive shell 151 is to form a hollow hollow 155, and the shape of the conductive shell 151, but is not particularly limited in form of a substantially spherical shape. In addition, the conductive shell 151 is made of a conductive material having electrical conductivity, and may be preferably made of gold, silver, iron, copper, nickel, or a mixture thereof. However, the present invention is not limited to these materials.

상기 중공(155)은 상기 도전쉘(151)에 의해 형성된 공간으로 비어 있거나, 또는 공기가 채워져 있다. 따라서, 상기 도전쉘(151)이 압력을 받아 눌릴때 상기 중공(155)으로 인해 반발력이나 복원력이 발생하지 않거나 미미한 정도에 불과하게 된다.The hollow 155 is empty or filled with space formed by the conductive shell 151. Therefore, when the conductive shell 151 is pressed by the pressure, the repulsive force or the restoring force does not occur due to the hollow 155 or only a slight degree.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이방성 도전 필름에 구비되는 도전성 입자를 나타내는 단면도이다.5 is a cross-sectional view showing conductive particles included in the anisotropic conductive film according to another embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 도전성 입자(150')는 중심에 용융점이 낮은 금속 비드로 이루어진 코어부(156) 및 코어부(156) 외부를 감싸는 2중 층의 도전쉘을 포함한다.Referring to FIG. 5, the conductive particles 150 ′ according to another embodiment of the present invention may include a core layer 156 made of metal beads having a low melting point at the center and a double layer conductive shell surrounding the core portion 156. It includes.

상기 코어부(156)는 용융점이 120℃ 이하의 도전성 금속 물질로 이루어지며, 이는 낮은 압력 및 낮은 온도에서도 용이하게 눌릴 수 있도록 하기 위함이다. 또한, 상기 코어부(156)는 본딩 공정시 용융되어 전극 사이에서 도전성 입자(150')가 눌릴 때 외부로 흘러나와 전극 사이에 넓게 퍼져 전기적 도통을 보다 원활하게 하는 역할을 수행한다. 이를 위해 상기 코어부(156)는 본딩시 압착 공정에서 가해지는 온도 이하인 120℃ 이하의 용융점 특성을 갖는 도전성 금속 물질인 것이 바람직하다.The core part 156 is made of a conductive metal material having a melting point of 120 ° C. or less, so that the core part 156 can be easily pressed even at low pressure and low temperature. In addition, the core part 156 is melted during the bonding process, flows out when the conductive particles 150 ′ are pressed between the electrodes, and spreads widely between the electrodes to facilitate electrical conduction. To this end, the core portion 156 is preferably a conductive metal material having a melting point property of 120 ° C or less that is below the temperature applied in the pressing process during bonding.

상기 2중 층의 도전쉘은 상기 코어부(156)를 감싸는 니켈층(152)과 상기 니켈층(152)을 감싸는 금층(153)을 포함한다. 이와 같은 2중 층에 해당하는 각 물질은 도전성 금속들 중에서 필요에 따라 대체하여 구성할 수 있음은 물론이다. 이와 같이 2중 층의 도전쉘을 구비하는 이유는 전기적 도통 능력과 형태 유지 및 반발력, 복원력 등을 감안한 것이다.The double layer conductive shell includes a nickel layer 152 surrounding the core portion 156 and a gold layer 153 surrounding the nickel layer 152. Each material corresponding to such a double layer can of course be configured by replacing among the conductive metals as necessary. The reason for having the double-layer conductive shell is to consider the electrical conduction ability, shape retention and repulsive force, restoring force and the like.

다음으로 본 발명의 일 실시예에 따른 이방성 도전 필름의 제조방법을 설명하기로 한다.Next, a method of manufacturing an anisotropic conductive film according to an embodiment of the present invention will be described.

먼저, 전기 전도성이 있는 금속 중 용융점이 120℃ 이하인 특성을 갖는 금속을 준비한다. 이러한 금속을 원하는 크기의 파우더 형태로 분쇄한다. 이때, 분쇄된 금속 파우더는 소정의 직경을 갖는 구 형태가 바람직하다.First, a metal having a melting point of 120 ° C. or less among metals having electrical conductivity is prepared. This metal is ground into a powder of the desired size. At this time, the pulverized metal powder is preferably in the form of a sphere having a predetermined diameter.

분쇄된 금속 파우더 즉, 금속 비드가 제조되면 이 금속 비드를 코어부로 하여 도전성 금속으로 도금하는 절차를 진행한다. 상기 도금에 이용되는 도전성 금속으로는 니켈, 금 등이 이용될 수 있다. 또한, 니켈을 먼저 코어부 외부를 감싸도록 도금하여 니켈층을 형성하고, 이후에 금을 다시 도금하여 금층을 형성하는 2중층의 도전쉘을 제조할 수 있다.When the pulverized metal powder, ie, the metal beads, is manufactured, a procedure of plating the conductive metal with the conductive metal beads is performed as the core portion. Nickel, gold, or the like may be used as the conductive metal used for the plating. In addition, nickel may be plated so as to surround the outside of the core first to form a nickel layer, and then gold may be plated again to form a double layer conductive shell forming a gold layer.

이렇게 금속 비드를 코어부로 하고 도전성 물질을 도금하여 도전쉘을 형성한 도전성 입자를 제조한 다음에는 통상적인 이방성 도전 필름의 제조 공정에 따라 도전성 입자를 절연성 접착제인 기본 수지 내에 분산시켜 이방성 도전 필름을 완성한다.Thus, after preparing the conductive particles in which the conductive beads are formed by plating the conductive material with the metal beads as the core part, the conductive particles are dispersed in the base resin, which is an insulating adhesive, in accordance with a conventional manufacturing process of the anisotropic conductive film, thereby completing the anisotropic conductive film. do.

이하 상기와 같은 이방성 도전 필름을 사용하여 회로 등을 접속할 때의 작용에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, the action at the time of connecting a circuit etc. using the above anisotropic conductive film is demonstrated.

도 6은 상호 대향하는 회로전극을 구비한 기판 사이에 개재되는 본 발명에 따른 이방성 도전 필름을 도시한 단면도이며, 도 7은 본 발명에 따른 이방성 도전 필름에 의하여 전기적으로 접속된 회로 구조체를 도시하는 단면도이다. 도 6 및 도 7에서, 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조부호는 동일한 기능을 하는 동일한 부재를 가리키므로 그 상세한 설명은 생략한다.6 is a cross-sectional view showing an anisotropic conductive film according to the present invention interposed between substrates having opposing circuit electrodes, and FIG. 7 shows a circuit structure electrically connected by an anisotropic conductive film according to the present invention. It is a cross section. 6 and 7, the same reference numerals as in the above-described drawings indicate the same members having the same functions, and thus detailed description thereof will be omitted.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 이방성 도전 필름(100)을 피접속부재 예컨 대, 서로 대향하는 전극(11, 21)을 구비한 상부기판(10) 및 하부기판(20) 사이에 개재시킨다.Referring to FIG. 6, an anisotropic conductive film 100 according to the present invention is interposed between an upper substrate 10 and a lower substrate 20 having electrodes 11 and 21 facing each other. .

이어서, 소정의 온도와 압력으로 가열, 가압하여 이방성 도전 필름(100)에 대한 열압착 본딩과정을 거치면, 절연성 접착층(140)이 연화되면서 전극(11,21) 사이에 위치한 도전성 입자(150)는 압력에 의해 눌림을 받게 된다. 이때 도전성 입자(150)의 도전쉘(151)은 낮은 압력에서도 쉽게 눌림 형태를 취할 수 있는데, 이는 상기 도전성 입자 내부의 중공(155)이 빈 공간인 구조로 인해 반발력 및 복원력이 적게 작용하기 때문이다. 또한, 이와 함께 도전성 입자(150)의 도전쉘(151)은 내부의 중공(155)이 비어 있는 구조로 인해 쉽게 형태가 파쇄될 수 있다. 이와 같이 파쇄된 도전쉘(151)의 파편 조각들은 전극들(11,21) 사이를 파고들어 보다 우수한 전기 전도성을 제공하게 된다.Subsequently, when heat and pressure bonding process is performed on the anisotropic conductive film 100 by heating and pressing the substrate at a predetermined temperature and pressure, the conductive particles 150 positioned between the electrodes 11 and 21 are softened while the insulating adhesive layer 140 is softened. It is pressed by pressure. At this time, the conductive shell 151 of the conductive particles 150 can be easily pressed even at a low pressure, because the repulsive force and restoring force of the conductive particles inside the hollow 155 is empty due to the structure is less effective. . In addition, the conductive shell 151 of the conductive particles 150 may be easily crushed due to the structure in which the hollow 155 is empty. The fragments of the fragmented conductive shell 151 dig into the electrodes 11 and 21 to provide better electrical conductivity.

이렇게 도전성 입자(150)가 열과 압력에 의해 눌리거나 파쇄된 후에는 절연성 접착층(140)이 경화되고, 이에 따라 기판(10,20)이 상호 접착된다. 접착 후 대향하는 각 전극(11,21)은 도전성 입자(150)에 의해 전기적으로 연결된다. 한편, 일부 접착층(140)은 주위 환경의 온도 및 습도 변화에 따라 팽창 수축을 거듭하여 전기적으로 접속된 전극에 변화를 가할 수 있겠으나, 반발력이 거의 없이 눌린 도전성 입자(150)나 도전쉘(151)이 파쇄되어 전극 사이에 박힌 구조로 인해 전기적 도통에 따른 신뢰성은 보다 향상될 수 있다.After the conductive particles 150 are pressed or crushed by heat and pressure, the insulating adhesive layer 140 is cured, and thus the substrates 10 and 20 are bonded to each other. After adhesion, the opposite electrodes 11 and 21 are electrically connected by the conductive particles 150. On the other hand, some of the adhesive layer 140 may be subjected to repeated expansion and contraction in accordance with the change of temperature and humidity of the surrounding environment to change the electrically connected electrode, but pressed conductive particles 150 or conductive shell 151 with little repulsive force. ), The reliability due to the electrical conduction can be further improved due to the structure that is crushed and embedded between the electrodes.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이방성 도전 필름에 의하여 전기적으로 접속된 회로 구조체를 도시하는 단면도이다.8 is a cross-sectional view showing a circuit structure electrically connected by an anisotropic conductive film according to another embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이방성 도전 필름에 의해 접속된 회로는, 용융점이 낮은 금속 비드 코어부(156)과 이를 둘러싸는 도전쉘(151)로 이루어진 도전성 입자(150')가 대향하는 전극(11,21) 사이에 개재되어 압착된다. 이때, 열 압착공정에 의해 도전성 입자(150') 내부의 코어부(156)는 낮은 용융점을 갖는 특성으로 인해 용융되어 도전쉘(151)의 눌림을 방해하지 않아 도전성 입자(150')의 원활한 눌림현상을 취할 수 있도록 한다.Referring to FIG. 8, a circuit connected by an anisotropic conductive film according to another embodiment of the present invention may include conductive particles 150 ′ formed of a metal bead core portion 156 having a low melting point and a conductive shell 151 surrounding the same. ) Is sandwiched between the opposite electrodes 11 and 21 and pressed. At this time, the core part 156 inside the conductive particles 150 'is melted due to the low melting point by a thermocompression process, and thus, the core part 156 does not interfere with the pressing of the conductive shell 151, thereby smoothly pressing the conductive particles 150'. Allow them to take action.

한편, 열압착 공정에 의해 도전성 입자(150')가 대향하는 전극(11,21) 사이에서 눌릴 경우, 도전쉘(151)이 파쇄될 수도 있다. 이때에는 내부의 코어부(156)에서 용융되어 흘러나온 물질(도전성 금속)이 전극면과 도전쉘(151) 사이에 퍼져 전기적 접속 면적을 넓혀 도통을 보다 원활하게 하도록 하는 역할을 수행한다.On the other hand, when the conductive particles 150 ′ are pressed between the opposing electrodes 11 and 21 by the thermocompression bonding process, the conductive shell 151 may be broken. At this time, the material (conductive metal) melted and flowed out from the inner core part 156 spreads between the electrode surface and the conductive shell 151 to widen the electrical connection area so as to facilitate conduction.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.Although the present invention has been described above by means of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and will be described below by the person skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of the claims.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술된 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.The following drawings, which are attached to this specification, illustrate exemplary embodiments of the present invention, and together with the detailed description of the present invention serve to further understand the technical spirit of the present invention, the present invention includes matters described in such drawings. It should not be construed as limited to.

도 1은 종래 기술에 따른 이방성 도전 필름이 상호 대향하는 회로전극을 구비한 기판 사이에 개재되는 모습을 도시하는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a state in which an anisotropic conductive film according to the prior art is interposed between substrates having circuit electrodes opposed to each other.

도 2는 종래 기술에 따른 이방성 도전 필름에 의하여 전기적으로 접속된 회로 구조체를 도시하는 단면도이다.It is sectional drawing which shows the circuit structure electrically connected by the anisotropic conductive film which concerns on a prior art.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이방성 도전 필름의 구성을 나타내는 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing the configuration of an anisotropic conductive film according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이방성 도전 필름에 구비되는 도전성 입자를 나타내는 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing conductive particles provided in the anisotropic conductive film according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이방성 도전 필름에 구비되는 도전성 입자를 나타내는 단면도이다.5 is a cross-sectional view showing conductive particles included in the anisotropic conductive film according to another embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 이방성 도전 필름이 상호 대향하는 회로전극을 구비한 기판 사이에 개재되는 모습을 도시하는 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing an anisotropic conductive film according to the present invention interposed between substrates having opposite circuit electrodes.

도 7은 본 발명에 따른 이방성 도전 필름에 의하여 전기적으로 접속된 회로 구조체를 도시하는 단면도이다.It is sectional drawing which shows the circuit structure electrically connected by the anisotropic conductive film which concerns on this invention.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이방성 도전 필름에 의하여 전기적으 로 접속된 회로 구조체를 도시하는 단면도이다.8 is a cross-sectional view showing a circuit structure electrically connected by an anisotropic conductive film according to another embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100 : 이방성 도전 필름 140 : 절연성 접착층100: anisotropic conductive film 140: insulating adhesive layer

150 : 도전성 입자 151 : 도전쉘150: conductive particles 151: conductive shell

155 : 중공155: hollow

Claims (10)

전자 패키징에 사용되는 이방성 도전 필름의 도전성 입자에 있어서,In the electroconductive particle of the anisotropic conductive film used for electronic packaging, 내부에 공간이 형성된 중공을 구비하는 구 형태인 도전쉘;로 이루어진 눌림 특성이 우수한 도전성 입자 구조체.Electroconductive particle structure excellent in the pressing characteristics consisting of; a conductive shell having a sphere having a hollow formed inside. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 도전쉘 내부에 용융점이 120℃ 이하인 도전성 금속 비드가 채워진 코어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 눌림 특성이 우수한 도전성 입자 구조체.The conductive particle structure having excellent pressing characteristics, further comprising a; core portion filled with a conductive metal bead having a melting point of 120 ° C. or less inside the conductive shell. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 도전쉘은 금, 은, 철, 구리, 니켈 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 눌림 특성이 우수한 도전성 입자 구조체.The conductive shell is excellent in pressing characteristics, characterized in that the conductive shell is any one selected from the group consisting of gold, silver, iron, copper, nickel and mixtures thereof. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 도전쉘은 2중 층으로 이루어지며,The conductive shell is made of a double layer, 내부측 면은 니켈 성분으로 이루어진 니켈 층; 및The inner side has a nickel layer made of nickel; And 외부측 면은 금 성분으로 이루어진 금 층;으로 이루어진 것을 특징으로 하는 눌림 특성이 우수한 도전성 입자 구조체.Electroconductive particle structure having excellent pressing characteristics, characterized in that consisting of; 전자 패키징에 사용되는 이방성 도전 필름에 있어서,In the anisotropic conductive film used for electronic packaging, 접착성이 있는 전기 절연물질로 이루어진 절연성 접착층; 및An insulating adhesive layer made of an adhesive electrical insulating material; And 상기 절연성 접착층 내에 분산되어 있는 다수의 도전성 입자;를 포함하고, 상기 도전성 입자는 내부에 공간이 형성된 중공을 구비하는 구 형태인 도전쉘로 이루어진 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름.And a plurality of conductive particles dispersed in the insulating adhesive layer, wherein the conductive particles are made of a spherical conductive shell having a hollow having a space formed therein. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 도전성 입자는,The conductive particles, 상기 도전쉘 내부에 용융점이 120℃ 이하인 도전성 금속 비드가 채워진 코어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름.An anisotropic conductive film further comprises a; core portion filled with a conductive metal bead having a melting point of 120 ℃ or less inside the conductive shell. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 도전쉘은 금, 은, 철, 구리, 니켈 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름.The conductive shell is an anisotropic conductive film, characterized in that any one selected from the group consisting of gold, silver, iron, copper, nickel and mixtures thereof. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 도전쉘은 2중 층으로 이루어지며,The conductive shell is made of a double layer, 내부측 면은 니켈 성분으로 이루어진 니켈 층; 및The inner side has a nickel layer made of nickel; And 외부측 면은 금 성분으로 이루어진 금 층;으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름.An outer side surface is an anisotropic conductive film, characterized in that consisting of; gold layer consisting of a gold component. 전자 패키징에 사용되는 이방성 도전 필름을 제조하는 방법으로서,As a method of manufacturing an anisotropic conductive film used for electronic packaging, (a) 용융점이 120℃ 이하인 도전성 금속을 소정 크기의 파우더 형태로 분쇄하여 금속 비드를 형성하는 단계;(a) pulverizing the conductive metal having a melting point of 120 ° C. or less into a powder of a predetermined size to form metal beads; (b) 상기 금속 비드를 도전성 금속으로 도금하여 도전쉘을 형성하는 단계; 및(b) plating the metal beads with a conductive metal to form a conductive shell; And (c) 상기 절연성 접착제 내부에 상기 도전쉘이 형성된 도전성 입자를 분산시키는 단계;를 포함하는 이방성 도전 필름의 제조방법.(c) dispersing the conductive particles having the conductive shell formed therein into the insulating adhesive. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 단계 (b)는,Step (b) is, 상기 금속 비드를 니켈 성분으로 도금하고, 그 위를 금 성분으로 도금하여 2중 층의 도전쉘을 형성하는 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름의 제조방법.The metal beads are plated with a nickel component, and the plated with a gold component thereon to form a double layer conductive shell, characterized in that the manufacturing method of the anisotropic conductive film.
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