KR20110130376A - 도전성 입자를 내재시킨 수지 필름 시트 및 도전성 입자를 내재시킨 수지 필름 시트로 전기적으로 접속된 전자 부품 - Google Patents

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Abstract

도전성 수지 필름 시트의 입자 포착률의 향상에 의한 비용 감소, 도전 성능 향상을 도모한다.
성형 전의 전극 사이에 존재하는 수지 필름에 내재시킨 입자수와, 성형 후의 전극 사이에 끼워지는 입자수의 비율로 표시되는 입자의 포착률을 향상시키기 위해서, 도전성 입자를 내재시킨 수지 필름층 또는 도전성 입자를 내재시키지 않은 수지 필름층을 두께 방향으로 2층 이상 적층한 도전성 수지 필름 시트에 있어서, 수지 필름 시트의 양쪽 표면으로부터 등거리에 위치하는 두께 방향의 중심면을 내부에 포함하는 수지 필름층 또는 두께 방향의 중심면에 인접하는 하나 이상의 수지 필름층을 상기 도전성 입자를 내재시키지 않은 절연성 수지 필름층에 의해 형성한다.

Description

도전성 입자를 내재시킨 수지 필름 시트 및 도전성 입자를 내재시킨 수지 필름 시트로 전기적으로 접속된 전자 부품 {RESIN FILM SHEET COMPRISING CONDUCTIVE PARTICLE AND ELECTRONIC COMPONENT ELECTRICALLY CONNECTED BY THE SAME}
본 발명은 도전성 입자를 내재시킨 수지 필름 시트 및 도전성 입자를 내재시킨 수지 필름 시트로 전기적으로 접속된 전자 부품에 관한 것이다.
도전성을 갖는 입자를 내재시킨 수지 필름 재료에 의한 전극간의 접속 성형의 전단계에서는, 입자를 내재시킨 수지 필름 재료를 끼운 상태로 전극끼리의 간격이 필름의 두께 이상 떨어져 있고, 상부 전극 또는 하부 전극으로부터 수지 필름 재료에 열을 가하면서, 전극의 간격을 짧게 하는 압축에 의한 접속 성형에 의해, 도전성을 갖는 입자를 내재시킨 수지 필름 재료가 유동되고, 접속 성형 후에 입자가 전극 사이에 끼워지는 공정이 실시된다.
본 발명은 접속 성형 후의 전극간의 입자 포착률(접속 성형 전의 전극 사이에 존재하는 입자수와 접속 성형 후의 전극 사이에 끼워지는 입자수의 비율)을 향상시키는 도전성 입자를 내재시킨 수지 필름 시트 및 상기 수지 필름 시트로 전기적으로 접속된 전자 부품에 관한 것이다.
이방 도전성 필름의 재료 구성에 관한 특허문헌으로서는, 예를 들면 하기 특허문헌 1, 특허문헌 2, 특허문헌 3이 알려져 있다. 특허문헌 1에는, 도전성 입자를 내재시킨 수지 필름 시트의 두께 치수와 입경의 비율에 관한 기술이 개시되고, 이방 도전 필름의 전체 두께를 입경의 2배 이내로 한 재료 구조가 개시되어 있다. 그러나, 실제 접속에 있어서는, 전극 형상마다 접속ㆍ접착시키는 데에 필요한 이방 도전 필름의 전체 두께는 다르다.
또한, 특허문헌 2에는, 이방 도전 페이스트 중에 분산시킨 도전 물질의 밀도를 두께 방향으로 변경시키는 기술이 개시되고, 도전 물질의 밀도를 두께 방향으로 변경시키기 위해서, 액상 절연 수지에 도전 입자를 설치하고, 도전성 페이스트를 전극 상에 도포된 상태로 40 ℃ 이상에서 2 시간 이상의 가열로 입자를 침강시키는 접속 방법이 개시되어 있다. 그러나, 실제 접속은 단시간에 행하는 것이 필요하고, 고체 필름 상태의 이방 도전 필름을 이용할 필요가 있다. 또한, 두께 방향으로 입자의 분포를 갖게 하기 위해서, 2층 이상의 필름을 갖는 구조로 하고, 입자를 설치하는 도전층과 입자를 설치하지 않은 절연층으로 나누는 구조가 효과적이다.
또한, 특허문헌 3은 도전층과 절연층에 대해, 용융 점도의 최저값에 차이가 있는 재료 구조이다. 그러나, 실제의 수지 필름 시트를 이용한 접속 성형에 있어서는, 승온 속도가 빠른 조건(170 ℃/10 s 등)이 이용되기 때문에, 최저 점도보다 전극 간격이 입경과 동일해지기까지의 것도 접속 초기 상태에서의 점도 변화가 중요해진다.
일본 특허 공개 (소)63-102110호 공보 일본 특허 공개 (평)10-200243호 공보 일본 특허 공개 제2005-146044호 공보
도전성을 갖는 입자를 내재시킨 수지 필름 재료를 접속해야 하는 전극 사이에 설치하고, 전극간 거리를 짧게 하는 수지 필름 재료의 압축에 의해, 도전성을 갖는 입자를 내재시킨 수지 필름 재료가 유동하여, 접속 성형 후에 입자가 전극 사이에 끼워지는 접속 성형 공정에 있어서는, 접속 성형 전의 전극 사이에 존재하는 수지 필름 재료에 내재되는 입자수와, 접속 성형 후의 전극 사이에 끼워지는 입자수의 비율로 표시되는 입자의 포착률 향상이 비용 감소, 도전 성능 향상을 위한 과제이다.
즉, 입자 포착률이 낮으면, 전극 사이에 끼워지는 입자수가 적어지기 때문에, 접속된 전극간의 도전 성능 저하가 생기기 때문에, 비용이 높은 도전 입자를 초기 상태에서 수지에 많이 내재시킬 필요가 있다. 따라서, 수지 필름 재료에 내재시키는 입자의 배치 등을 적정화함으로써, 입자의 포착률을 향상시키는 것이 비용 감소, 도전 성능 향상을 위해서 필요하다.
또한, 두께 방향으로 2층의 적층으로 구성되는 수지 필름 재료를 이용하여, 1층만의 수지 필름에 입자를 내재시킨 경우에, 전극 형상에 의해 입자를 내재시킨 수지 필름층을 상부 전극 또는 하부 전극 중 어느 쪽에 접촉시킨 상태에서 설치하는가에 의해 입자 포착률이 다르다. 따라서, 접속 성형의 전단계에서, 전극 형상에 의해서 수지 필름 재료의 입자를 내재시킨 수지 필름층을 상부 전극 또는 하부 전극 중 어느 쪽에 접촉시켜 설치하면 입자의 포착률을 향상시킬 수 있는가를 검토할 필요가 있다.
또한, 두께 방향으로 2층의 적층으로 구성되는 수지 필름 재료를 이용하여, 1층만의 수지 필름에 입자를 내재시킨 경우에, 2층을 구성하는 절연층과 도전층의 점도, 열전도율, 발열 속도 등의 물성값의 차에 의해서 입자 포착률이 다르다. 따라서, 2층을 구성하는 절연층과 도전층의 재료 물성값의 차를 적정화함으로써 입자 포착률의 향상을 도모할 필요가 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에서는 범용 유체 해석 프로그램(FLOW-3D FLOW SCIENCE사)을 이용함으로써, 성형 전의 전극 사이에 존재하는 수지 필름에 내재시킨 입자수와, 성형 후의 전극 사이에 끼워지는 입자수의 비율로 표시되는 입자의 포착률을 산출하고, 수지 필름 재료에 내재시키는 입자의 배치, 수지 필름 재료의 점도, 발열 반응 속도, 열전도율을 적정화하였다.
예를 들면, 2층의 적층으로 구성되는 수지 필름 재료에서, 2층 중, 1층의 수지 필름에만 입자를 내재시키는 경우에는, 입자의 포착률을 향상시키기 위한 적절한 수지 필름 재료 전체 두께, 입자를 내재시킨 수지 필름층의 두께 등을 선정한다.
본 발명의 수지 필름 시트는, 도전성 입자를 내재시킨 수지 필름층 및 도전성 입자를 내재시키지 않은 절연성 수지 필름층의 각 층을 적어도 한 층 구비하도록 하여 두께 방향으로 2층 이상 적층하고, 해당 수지 필름 시트의 양쪽 표면으로부터 등거리에 위치하는 두께 방향의 중심면을 내부에 포함하는 수지 필름층이, 또는 상기 중심면에 인접하는 하나 이상의 수지 필름층이, 상기 도전성 입자를 내재시키지 않은 절연성 수지 필름층에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 접속 성형의 전단계에서, 수지 필름 재료의 입자를 내재시킨 수지 필름층을 상부 전극 또는 하부 전극 중 어느 쪽에 접촉시켜 설치하면 입자의 포착률을 향상시킬 수 있는가를 전극 형상에 의해서 선정한다. 또한, 두께 방향으로 2층의 적층으로 구성되는 수지 필름 재료를 이용하여, 1층만의 수지 필름에 입자를 내재시킨 경우에, 2층을 구성하는 절연층과 도전층의 점도, 열전도율, 발열 속도 등의 물성값에 차를 두는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서의 도전성 입자를 분산시키는 접착제 조성물로서는, 예를 들면 열경화성 접착제 조성물, 광경화성 접착제 조성물 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면 (1) 에폭시 수지 및 (2) 에폭시 수지의 경화제를 함유하는 접착제 조성물, (3) 라디칼 중합성 물질 및 (4) 가열 또는 광에 의해서 유리 라디칼을 발생하는 경화제를 함유하는 접착제 조성물, 상기 (1) 및 (2)의 성분을 포함하는 접착제 조성물과 상기 (3) 및 (4)의 성분을 포함하는 접착제 조성물과의 혼합 조성물 등을 사용할 수 있다.
상기 성분(1)의 에폭시 수지로서는, 예를 들면 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. 또한, 아크릴로일기 또는 메타크릴로일기를 에폭시 수지의 측쇄에 부가시킬 수도 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용된다.
상기한 성분(2)의 경화제로서는, 에폭시 수지를 경화시킬 수 있는 것이면 특별히 제한은 없고, 예를 들면 음이온 중합성 촉매형 경화제, 양이온 중합성 촉매형 경화제, 중부가형(重付加型) 경화제 등을 들 수 있다. 이들 중, 속경화성에 있어서 우수하고, 화학당량적인 고려가 불필요한 점에서는 음이온 또는 양이온 중합성 촉매형 경화제가 바람직하다.
상기 음이온 또는 양이온 중합성 촉매형 경화제로서는, 예를 들면 이미다졸계, 히드라지드계, 3불화붕소-아민 착체, 술포늄염, 아민이미드, 디아미노말레오니트릴, 멜라민 및 그의 유도체, 폴리아민의 염, 디시안디아미드 등을 들 수 있고, 이들의 변성물 등도 사용할 수 있다.
상기 중부가형 경화제로서는, 예를 들면 폴리아민류, 폴리머캅탄, 폴리페놀, 산무수물 등을 들 수 있다.
음이온 중합형의 촉매형 경화제로서, 예를 들면 제3급 아민류나 이미다졸류를 배합한 경우, 에폭시 수지는 160 ℃ 내지 200 ℃ 정도의 중온에서 수 10 초 내지 수 시간 정도의 가열에 의해 경화시킨다. 이 때문에, 가사 시간(pot life)이 비교적 길어지기 때문에 바람직하다.
또한, 에너지선 조사에 의해 에폭시 수지를 경화시키는 감광성 오늄염(방향족 디아조늄염, 방향족 술포늄염 등이 주로 이용됨)도 양이온 중합형의 촉매형 경화제로서 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 에너지선 조사 이외에 가열에 의해서 활성화하여 에폭시 수지를 경화시키는 양이온 중합형의 촉매형 경화제로서, 예를 들면 지방족 술포늄염 등이 있다. 이러한 종류의 경화제는 속경화성이라는 특징을 갖기 때문에 바람직하다.
이들 에폭시 수지의 경화제를 폴리우레탄계, 폴리에스테르계 등의 고분자 물질, 니켈, 구리 등의 금속 박막, 규산칼슘 등의 무기물 등으로 피복하여 마이크로캡슐화한 잠재성 경화제는, 가사 시간을 연장시킬 수 있기 때문에 바람직하다.
상기 에폭시 수지의 경화제의 배합량은, 접속 시간을 25 초 이하로 하는 경우, 충분한 반응률을 얻기 위해서 에폭시 수지와 필요에 따라서 배합되는 필름 형성재와의 합계 100 질량부에 대하여, 1 내지 50 질량부인 것이 바람직하다.
이들 경화제는 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용된다. 상기한 성분(3)의 라디칼 중합성 물질로서는, 예를 들면 라디칼에 의해 중합하는 관능기를 갖는 물질이면 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면 아크릴레이트(대응하는 메타크릴레이트도 포함하고, 이하 동일) 화합물, 아크릴옥시(대응하는 메타크릴옥시도 포함하고, 이하 동일) 화합물, 말레이미드 화합물, 시트라콘이미드 수지, 나디이미드 수지 등을 들 수 있다. 이들 라디칼 중합성 물질은 단량체 또는 올리고머의 상태로 이용할 수도 있고, 단량체와 올리고머를 병용하는 것도 가능하다.
상기 아크릴레이트 화합물로서는, 예를 들면 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리 아크릴레이트, 테트라메틸올메탄테트라아크릴레이트, 2-히드록시-1,3-디아크릴옥시프로판, 2,2-비스[4-(아크릴옥시메톡시)페닐]프로판, 2,2-비스[4-(아크릴옥시폴리에톡시)페닐]프로판, 디시클로펜테닐아크릴레이트, 트리시클로데카닐아크릴레이트, 트리스(아크릴로일옥시에틸)이소시아누레이트, 우레탄아크릴레이트 등을 들 수 있다. 또한, 필요에 따라서 히드로퀴논, 메틸에테르히드로퀴논류 등의 중합 금지제를 적절하게 이용할 수도 있다. 또한, 내열성 향상의 관점에서, 아크릴레이트 화합물 등의 라디칼 중합제 물질이 디시클로펜테닐기, 트리시클로데카닐기, 트리아진환 등의 치환기를 1종 이상 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 라디칼 중합성 물질에 하기 화학식 I로 표시되는 인산에스테르 구조를 갖는 라디칼 중합성 물질을 병용하는 것이 바람직하다. 이 경우, 금속 등의 무기물 표면에 대한 접착 강도가 향상되기 때문에, 회로 전극끼리의 접착에 바람직하다.
<화학식 I>
Figure pat00001
(식 중, n은 1 내지 3의 정수이다)
이러한 인산에스테르 구조를 갖는 라디칼 중합성 물질은, 예를 들면 무수 인산과 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트를 반응시킴으로써 얻을 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면 모노(2-메타크릴로일옥시에틸)산포스페이트, 디(2-메타크릴로일옥시에틸)산포스페이트 등을 들 수 있다.
상기 화학식 I로 표시되는 인산에스테르 구조를 갖는 라디칼 중합성 물질의 배합량은, 라디칼 중합성 물질과 필요에 따라서 배합하는 필름 형성재와의 합계 100 질량부에 대하여 0.01 내지 50 질량부인 것이 바람직하다.
또한, 상기 라디칼 중합성 물질은 알릴아크릴레이트와 병용할 수도 있다. 이 경우, 알릴아크릴레이트의 배합량은 라디칼 중합성 물질과, 필요에 따라서 배합되는 필름 형성재와의 합계 100 질량부에 대하여 0.1 내지 10 질량부인 것이 바람직하다.
이들 라디칼 중합제 물질은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용된다. 상기한 성분(4)의 가열 또는 광에 의해 유리 라디칼을 발생하는 경화제로서는, 예를 들면 가열 또는 자외선 등의 전자파 조사에 의해 분해되어 유리 라디칼을 발생하는 경화제이면 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면 과산화 화합물, 아조계 화합물 등을 들 수 있다. 이러한 경화제는 목적으로 하는 접속 온도, 접속 시간, 가사 시간 등에 의해 적절하게 선정된다. 고반응성과 가사 시간의 향상의 관점에서, 반감기 10 시간의 온도가 40 ℃ 이상, 또한 반감기 1 분의 온도가 180 ℃ 이하인 유기 과산화물이 바람직하고, 반감기 10 시간의 온도가 60 ℃ 이상, 또한 반감기 1 분의 온도가 170 ℃ 이하인 유기 과산화물이 보다 바람직하다.
가열에 의해 유리 라디칼을 발생하는 경화제로서, 보다 구체적으로는 디아실퍼옥시드, 퍼옥시디카르보네이트, 퍼옥시에스테르, 퍼옥시케탈, 디알킬퍼옥시드, 히드로퍼옥시드, 실릴퍼옥시드 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 퍼옥시에스테르, 디알킬퍼옥시드, 히드로퍼옥시드, 실릴퍼옥시드 등이 바람직하고, 고반응성이 얻어지는 퍼옥시에스테르가 보다 바람직하다.
이들 가열 또는 광에 의해 유리 라디칼을 발생하는 경화제는, 예를 들면 분해 촉진제, 억제제 등을 혼합하여 이용할 수도 있다. 또한, 이들 경화제를 폴리우레탄계, 폴리에스테르계 고분자 물질 등으로 피복하고 마이크로캡슐화하여 잠재성을 부여할 수도 있다. 마이크로캡슐화한 경화제는 가사 시간이 연장되기 때문에 바람직하다.
상기 가열 또는 광에 의해 유리 라디칼을 발생하는 경화제의 배합량은, 접속 시간을 25 초 이하로 하는 경우, 충분한 반응률을 얻기 위해서 라디칼 중합성 물질과 필요에 따라서 배합되는 필름 형성재와의 합계 100 질량부에 대하여 2 내지 10 질량부인 것이 바람직하다.
이들 가열 또는 광에 의해 유리 라디칼을 발생하는 경화제는 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용된다.
회로 접속 재료에는, 필요에 따라서 필름 형성재를 첨가할 수도 있다. 필름 형성재란, 예를 들면 액상물을 고형화하여 구성 조성물을 필름 형상으로 만든 경우에, 그 필름의 취급을 용이하게 하고, 쉽게 터지거나 깨지거나 달라붙거나 하지 않는 기계적 특성 등을 부여하는 것이고, 통상적인 상태(상온 상압하)에서 필름으로서 취급할 수 있는 것이다. 이들 필름 형성재로서는, 예를 들면 페녹시 수지, 폴리비닐포르말 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리비닐부티랄 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리아미드 수지, 크실렌 수지, 폴리우레탄 수지 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 접착성, 상용성, 내열성, 기계적 강도 등이 우수하기 때문에 페녹시 수지인 것이 바람직하다.
상기 필름 형성재의 배합량은, (1) 에폭시 수지 및 (2) 에폭시 수지의 경화제를 함유하는 접착제 조성물에 배합시키는 경우, 회로 접속시의 수지 유동성의 관점에서 에폭시 수지와 필름 형성재와의 합계 100 질량부에 대하여 5 내지 80 질량부인 것이 바람직하다.
또한, 상기 필름 형성재의 배합량은, (3) 라디칼 중합성 물질 및 (3) 가열 또는 광에 의해서 유리 라디칼을 발생하는 경화제를 함유하는 접착제 조성물에 배합시키는 경우, 회로 접속시의 수지 유동성의 관점에서 라디칼 중합제 물질과 필름 형성재와의 합계 100 질량부에 대하여 5 내지 80 질량부인 것이 바람직하다.
이들 필름 형성재는 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용된다. 회로 접속 재료는 아크릴산, 아크릴산에스테르, 메타크릴산에스테르 및 아크릴로니트릴 중 하나 이상을 단량체 성분으로 한 중합체 또는 공중합체를 더 포함할 수도 있다. 응력 완화의 관점에서는, 글리시딜에테르기를 함유하는 글리시딜아크릴레이트 또는 글리시딜메타크릴레이트를 단량체 성분으로서 포함하는 공중합체계 아크릴 고무가 바람직하다. 이들 아크릴 고무의 중량 평균 분자량은 접착제의 응집력을 높이는 점에서 20만 이상인 것이 바람직하다.
이방 도전성 입자의 배합량은, (1) 에폭시 수지 및 (2) 에폭시 수지의 경화제를 함유하는 접착제 조성물에 배합시키는 경우, 에폭시 수지와 필름 형성재와의 합계 100 부피부에 대하여 0.1 내지 100 부피부인 것이 바람직하다.
또한, 이방 도전성 입자의 배합량은, (3) 라디칼 중합성 물질 및 (3) 가열 또는 광에 의해서 유리 라디칼을 발생하는 경화제를 함유하는 접착제 조성물에 배합시키는 경우, 라디칼 중합제 물질과 필름 형성재와의 합계 100 부피부에 대하여 1 내지 100 부피부인 것이 바람직하다.
회로 접속 재료에는, 고무 미립자, 충전제, 연화제, 촉진제, 노화 방지제, 착색제, 난연화제, 틱소트로픽제, 커플링제, 페놀 수지, 멜라민 수지, 이소시아네이트류 등을 필요에 따라서 더 함유시킬 수도 있다.
또한, 본 발명에 있어서의 도전성 입자는 전기적 접속을 얻을 수 있는 도전성을 갖는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 상기 도전성 입자로서는, 예를 들면 Au, Ag, Ni, Cu 및 땜납 등의 금속 입자나 카본 등을 들 수 있다. 또한, 도전성 입자는 핵이 되는 입자를 1층 또는 2층 이상의 층으로 피복하고, 그의 최외층이 도전성을 갖는 것일 수도 있다. 또한, 상기 도전성 입자는 플라스틱 등의 절연성 입자를 핵으로 하고, 이 핵의 표면에 상기 금속 또는 카본을 주성분으로 하는 층으로 피복한 것일 수도 있다. 또한, 이들을 절연 피복 처리할 수도 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용된다.
또한, 본 발명에 있어서의 수지 필름층을 얻기 위해서는 상술한 접착제 조성물에 필요에 따라서 도전성 입자를 분산시킨 혼합액을 지지 기재 상에 도포하고, 또는 부직포 등의 기재에 상기 혼합액을 함침시켜 지지 기재 상에 얹어 놓고, 용제 등을 제거함으로써 얻을 수 있다.
이와 같이 얻어진 절연성의 수지 필름층이나 도전성 입자를 포함하는 수지 필름층을 각각 접합시킴으로써 간단하게 다층화가 가능하다.
원하는 물성에 따라서 재료나 배합량을 적절하게 조정함으로써, 상술한 바와 같이 수지 필름 시트를 제조할 수 있지만, 시장에서도 입수 가능하다. 입수 가능한 수지 필름 시트로서는, 예를 들면 히타치 가세이 고교(주)제조 제품명 ANISOLM AC-200계, AC-2000계, AC-4000계, AC-7000계, AC-8000계, AC-9000계, 소니 케미컬&인포메이션 디바이스(주)제조 제품명 CP901AH-35AC, CP1220IS, CP1720ISV, CP5720GT, CP5720ISV, CP5920IKS, CP6920F, CP6920F3, CP6930IFN, CP6930JV3, CP8016K-35AC, CP9042KSV, CP9731SB, CP9742KS, CP9842KS, CP9920ISV, CP20531-35AG, CP30941-20AB, DP3232S9, DP3342MS, FP1708E, FP1726Y, FP1830VS, FP2322D, FP2622A, FP5530DF, (주) EXAX 제조 제품명 EX-G192, EX-G193, EX-P6906, EX-P6907 등을 들 수 있다. 이들 수지 필름 시트가 도전 입자를 함유하는 단층의 수지 필름 시트인 경우에는, 그것을 제거하도록 의뢰함으로써 간편하게 절연성 수지 필름 시트를 입수할 수 있다. 그와 같이 얻은 절연성 수지 필름 시트와 도전성 입자를 포함하는 수지 필름 시트를 각각 접합시킴으로써 다층화가 가능하다.
본 발명에 따르면, 전극간의 압축에 의한 접속 성형에 의해 입자를 내재시킨 수지 필름 재료가 유동하여, 성형 후에 입자가 전극 사이에 끼워지는 공정에 있어서, 입자의 포착률을 향상시킬 수 있는 적절한 수지 필름 재료 전체 두께, 입자를 내재시킨 수지 필름층의 두께, 또는 입자를 내재시킨 수지 필름층을 상부 전극 또는 하부 전극 중 어느 쪽에 접촉시켜 설치하는가 등의 전극 형상마다의 필름 설치 방법의 적정화, 적절한 수지 필름의 도전층과 절연층의 점도차, 열전도율차, 발열 속도차를 선정함으로써 비용 감소, 도전 성능 향상을 실현할 수 있다.
도 1은 해석 대상이 되는 도전성을 갖는 입자를 포함하는 수지 재료를 이용한 반도체 집적 회로(IC)와 기판의 접속 성형 공정을 나타내는 모식도이다.
도 2는 해석에 이용한 전극 형상이다.
도 3은 수지 필름 시트의 두께 전체에 입자 (1)을 설치한 경우의 입자 (1) 포착률의 계산 결과이다.
도 4는 입자 설치층의 두께가 4 μm인 경우의 입자 포착률의 계산 결과이다.
도 5는 입자 설치층의 두께가 6 μm인 경우의 입자 포착률의 계산 결과이다.
도 6은 입자 설치층의 두께가 8 μm인 경우의 입자 포착률의 계산 결과이다.
도 7은 형상(1)에 대하여 2층 수지 필름을 이용한 접속 성형에 있어서의 X 방향의 수지 유동 속도의 분포와 입자 위치이다.
도 8은 형상(1)에 대하여 3층 수지 필름을 이용한 접속 성형에 있어서의 X 방향의 수지 유동 속도의 분포와 입자 위치이다.
도 9는 전극 형상마다의 (1층째에 입자 (1)을 설치한 경우의 입자 포착률)/(2층째에 입자 (1)을 설치한 경우의 입자 포착률)의 계산 결과이다.
도 10은 1층째에 입자를 설치한 경우의 포착률/2층째에 입자를 설치한 경우의 포착률에 관한 계산 결과이다.
도 11은 2층 수지 필름 시트 전체 두께를 10, 12, 14, 16 μm로 변경한 경우의 입자 포착률의 계산 결과이다.
도 12는 2층 구조의 수지 필름 시트에 대하여 입자를 내재시키지 않은 절연층을 두께 방향의 중심면 부분에 설치시키는 구조이다.
도 13은 3층 구조의 수지 필름 시트에 대하여 입자를 내재시키지 않은 절연층을 두께 방향의 중심면 부분에 설치시키는 구조이다.
도 14는 4층 구조의 수지 필름 시트에 대하여 입자를 내재시키지 않은 절연층을 두께 방향의 중심면 부분에 설치시키는 구조이다.
도 15는 해석에 이용한 전극 형상이다.
도 16은 수지 (1), (2), (3)의 점도의 시간 변화에 관한 계산 결과이다.
도 17은 도전층에 수지 (1)을 이용하고, 절연층에 수지 (1), (2), (3)을 이용한 경우의 입자 포착률의 계산 결과이다.
도 18은 도전층에 수지 (1)을 이용하고, 절연층에 수지 (1), (2), (3)을 이용한 경우의 기판 간격의 시간 변화에 관한 계산 결과이다.
도 19는 수지 (1), (4), (6), (7), (8)의 점도의 시간 변화에 관한 계산 결과이다.
도 20은 도전층에 수지 (1)을 이용하고, 절연층에 수지 (1), (4), (6), (7), (8)을 이용한 경우의 입자 포착률의 계산 결과이다.
도 21은 수지 (1), (14)의 발열 반응 속도와 수지 온도의 관계에 관한 계산 결과이다.
도 22는 도전층에 수지 (1)을 이용하고, 절연층에 수지 (9), (10), (11), (12), (13)을 이용한 경우의 입자 포착률의 계산 결과이다.
도 23은 3층 구조의 수지 필름 시트에 대하여, 최상부의 절연층과 최하층의 도전층에 끼워져 설치되는 중간층에, 열전도율이 낮은 입자를 내재시키지 않은 절연층을 설치시키는 구조이다.
도 24는 전극 형상마다의 (전극 피치)/(전극 높이)를 횡축으로, (1층째 설치 보충률)/(2층째 설치 보충률)을 종축으로 하여 정리한 결과를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명에 관한 실시 형태에 대하여 설명한다. 우선, 해석 대상이 되는 성형 공정을 도 1을 이용하여 설명한다.
도 1(a)는 XZ 단면의 X 방향의 플러스와 마이너스측에 대칭 형상으로 전극이 설치되어 있는 구조에 있어서, 전기적으로 접속해야 하는 한쌍의 전극을 나타낸다. 또한, 도 1(b)는 도 1(a)에 수직인 YZ 단면의 Y 방향으로 신장되어 있는 전기적으로 접속해야 하는 한쌍의 전극을 나타낸다.
접속 성형의 초기 상태에서는, 도전성을 갖는 입자 (1)을 내재한 수지 재료 (2)가 반도체 집적 회로(IC) (3)의 상부 전극 (4)와 기판 (5)의 하부 전극 (6) 사이에 설치되어 있다. 여기서, 상부 전극 (4)의 높이를 HU, 하부 전극 (6)의 전극 높이를 HS라 하고, 전기적으로 접속해야 하는 1쌍의 전극 높이의 합을 H1(=HU+HS), 전극 (4), (6)의 폭을 W1, X 방향의 플러스와 마이너스측에 설치되는 전극 (4)의 간격(피치)를 W2, Y 방향의 전극 길이를 L1로 나타낸다.
접속 성형 공정은 열을 가한 반도체 집적 회로(IC) (3)을 기판 (5)의 방향으로 이동시키고, 입자 (1)을 포함하는 수지 재료 (2)를 압축시킴으로써 입자 (1)을 내재한 수지 재료 (2)가 유동된다. 이 때, 반도체 집적 회로(IC) (3)의 전극 (4)와 수지 재료 (2)의 접촉에 의해 수지 재료 (2)의 온도가 변화되고, 온도 변화에 따른 점도 변화를 일으키면서, 수지 재료 (2)가 입자 (1)과 함께 압축되면서 유동한다.
수지 재료 (2)로서는, 에폭시 수지, 에폭시 수지의 잠재성 경화제 및 페녹시 수지를 함유하는 접착제 조성물에, 필요에 따라서 도전성 입자를 분산시킨 것을 사용할 수 있다.
또한, 반도체 집적 회로(IC) (3)의 전극 (4)와 기판 (5)의 전극 (6)과의 간격이 입자 (1)의 직경보다 작아졌을 때에는, 전극 (4)에 끼워지는 입자 (1)은 변형되면서 압축된다. 반도체 집적 회로(IC) (3)의 이동이 종료되었을 때에는, 전극 (4), (6) 사이에 끼워지는 입자 (1)의 도전성에 의해, 반도체 집적 회로(IC) (3)과 기판 (5) 사이의 전기 신호를 전하는 것이 가능해진다.
여기서, 성형 후의 상부 전극 (4)와 하부 전극 (6)에 끼워지는 입자 (1)의 수 및 입자 (1)과 전극 (4), (6)과의 접촉 면적에 의해 반도체 집적 회로(IC) (3)과 기판 (5) 사이의 도전성이 결정된다. 또한, 도전성은 전극 (4), (6) 사이에 일정 전압을 인가한 경우에 흐르는 전류에 의해서 평가된다. 따라서, 도전 성능을 향상시키기 위해서는, 성형 후의 상부 전극 (4)와 하부 전극 (6)에 끼워지는 입자수를 향상시킬 필요가 있다.
이하의 검토에서는, 성형 전의 전극 (4), (6) 사이에 존재하는 수지 필름 중의 입자 (1)의 수와, 성형 후의 전극 (4), (6) 사이에 끼워지는 입자 (1)의 수의 비율로 정의한 입자 포착률을 향상시킬 수 있는 수지 필름 재료의 구조에 대하여 나타낸다.
두께 방향의 2층의 적층으로 구성되는 수지 필름 재료에 대하여, 2층 중 1층만의 수지 필름층에 입자 (1)을 설치한 수지 필름 재료에 대하여 유동 해석을 이용하여 검토하였다. 전극 (4), (6) 및 수지 필름 재료의 치수를 도 2에 나타낸다. 이와 같이, 5종류의 다른 전극 형상 (4)를 이용하여, X 방향의 플러스, 마이너스 방향 모두 대칭으로 하여 해석 모델을 설정하였다.
여기서, 2층의 수지 필름 중, 상부 전극 (4)에 접하여 배치하는 수지 필름층을 1층째, 하부 전극 (6)과 접하여 배치하는 수지 필름층을 2층째라고 정의하고, 1층째 또는 2층째에 입자 (1)을 내재시킨 입자 설치층(도전층)을 배치하였다. 또한, 도 2는 입자 설치층(도전층)이 2층째이고, 입자를 내재하지 않은 층(절연층)을 1층째에 설치한 경우에 대해서만 나타내고, 하부 전극 (6)의 높이 HS=0.5 μm로 한다.
여기서, 입자 (1)의 직경을 4 μm, 입자 설치층의 두께를 4, 6, 8 μm의 3 수준으로 하고, 수지 필름 전체 두께는 16 μm로 일정하게 하였다. 또한, 비교를 위해, 입자 설치층의 두께가 16 μm(수지 필름의 두께 전체에 입자를 설치)인 경우의 검토도 행하였다. 또한, 내재시킨 입자수는 입자 설치층의 두께가 4 μm인 경우에는 200개, 6 μm인 경우에는 300개, 8 μm인 경우에는 400개, 16 μm인 경우는 800개이다.
또한, 상부 전극 (4)의 온도는 25 ℃로부터 200 ℃까지 10 초간으로 상승하고, 상부 전극 (4)가 하부 전극 (6)의 방향으로 이동하는 것으로 한다. 초기의 상부 전극 (4)의 이동 속도는 1×10-3 m/s이다. 또한, 유동 해석에는 범용 유체 해석 소프트웨어를 이용하였다.
해석에서는, 초기의 상부 전극 (4)의 이동 속도와, 수지 (2)의 점도 변화를 고려하여 상부 전극 (4)의 이동 속도를 계산하고, 입자 (1)은 수지 (2) 내에 가상적으로 마커 입자로서 설치하였다. 또한, 1층째와 2층째의 수지 (2)의 물성값은 동일하게 하고, 해석에 이용한 발열 반응식을 수학식 1 내지 5에, 점도식을 수학식 6 내지 8에 나타낸다. 또한, 수지 (2)는 열경화성 수지인 에폭시 수지를 이용하는 것으로 하고, 물성값(점도식의 계수, 발열 반응식의 계수)을 표 1의 수지 (1)에 나타낸다. 또한, 열전도율은 0.2 W/(mㆍK), 비열은 1700 J/(kgㆍK), 밀도는 1100 kg/m3으로 한다.
◎ 발열 반응식
<수학식 1>
dα/dt=(K1+K2αM) (1-α)N
<수학식 2>
K1=Ka exp(-Ea/T)
<수학식 3>
K2=Kb exp(-Eb/T)
<수학식 4>
α=Q/Q0
<수학식 5>
dQ/dt=Q0(K1+K2αM)(1-α)N
여기서, α: 반응률, t: 시간, T: 온도, dA/dt: 반응 속도, K1, K2: 온도 함수가 되는 계수, Q: 임의 시각까지의 발열량, Q0: 반응 종료시까지의 총 발열량, N, M, Ka, Ea, Kb, Eb: 재료 고유의 계수, dQ/dt: 발열 속도를 나타낸다.
◎ 점도식
<수학식 6>
η=η0((1+α/αgel)/(1-α/αgel))H
<수학식 7>
η0=aㆍexp(b/T)
<수학식 8>
H=f/T-g
여기서, η: 점도, α: 반응률, T: 수지 온도, αgel: 겔화 반응률, a, b, f, g: 재료 고유의 상수를 나타낸다.
본 해석 수법을 이용하여 입자 (1)의 포착률을 산출하였다. 또한, 입자 (1)의 포착률ε(％)는 접속 성형 전의 전극 (4), (6) 사이에 존재하는 수지 필름 재료 중의 입자수 N1과, 성형 후의 전극 (4), (6) 사이에 끼워지는 입자수 N2의 비율로 수학식 9로써 산출한다.
<수학식 9>
ε=N2/N1×100
입자 (1)의 포착률의 해석 결과를 도 3, 4, 5, 6에 나타낸다.
도 3은 각 전극 형상에 대하여 수지 필름의 두께 전체에 입자 (1)을 설치한 경우의 입자 (1)의 포착률을 비교하였고, 도 4는 각 전극 형상에 대하여 입자 설치층의 두께가 4 μm인 경우의 입자 (1)의 포착률을 비교하였고, 도 5는 각 전극 형상에 대하여 입자 설치층의 두께가 6 μm인 경우의 입자 (1)의 포착률을 비교하였고, 도 6은 각 전극 형상에 대하여 입자 설치층의 두께가 8 μm인 경우의 입자 (1)의 포착률을 비교하였다. 이와 같이, 각 전극 형상에 의해서 입자 포착률은 다르지만, 입자 설치층의 두께가 작을수록 입자 (1)의 포착률이 높아졌다.
수지 필름 시트의 수지 재료로서는, 에폭시 수지, 에폭시 수지의 잠재성 경화제 및 페녹시 수지를 함유하는 접착제 조성물에, 필요에 따라서 도전성 입자를 분산시킨 것을 사용할 수 있다.
도 7은 형상(1)에 대하여 2층째에 설치한 입자 설치층의 두께가 8 μm인 경우에 있어서, 상부 전극 (4)와 하부 전극 (6) 사이의 거리가 14 μm에서의 X 방향의 수지 유동 속도의 분포에 대하여, 비율을 선으로 나타낸다(XZ 평면). 이 속도 분포의 비율은 X 방향의 속도 최대값을 1이라 한 경우의 비율로 선을 그렸다.
수지 필름 시트의 수지 재료로서는, 에폭시 수지, 에폭시 수지의 잠재성 경화제 및 페녹시 수지를 함유하는 접착제 조성물에, 필요에 따라서 도전성 입자를 분산시킨 것을 사용할 수 있다.
이와 같이, X 방향의 속도 분포의 비율이 최대값이 되는 것은, 상부 전극 (4)와 하부 전극 (6) 사이의 두께 치수의 중심 부분 근방이다. 따라서, X 방향의 수지 유동 속도가 최대가 되고, 입자 (1)이 전극 (4), (6) 사이에서 X 플러스 방향으로 배출되기 쉬운 두께 방향의 중심 부분에, 입자 (1)을 내재시킨 도전층을 설치하지 않고, 입자 (1)을 내재시키지 않은 절연층을 설치하는 구조로 함으로써 입자 (1)의 포착률을 향상시킬 수 있다.
즉, 도 12에 나타낸 바와 같이, 2층 구조의 수지 필름 시트에 대하여, 입자 (1)을 내재시키지 않은 절연층을, 수지 필름의 임의의 복수 장소에서의 두께 치수의 중심점으로부터 구성되는 면 (7)의 부분 또는 두께 치수의 중심점으로부터 구성되는 면 (7)에 인접하는 층에 설치시키는 구조가, 입자 (1)의 포착률의 향상에는 효과적이다.
수지 필름 시트의 수지 재료로서는, 에폭시 수지, 에폭시 수지의 잠재성 경화제 및 페녹시 수지를 함유하는 접착제 조성물에, 필요에 따라서 도전성 입자를 분산시킨 것을 사용할 수 있다.
또한, 도 13에 나타낸 바와 같이, 3층 구조의 수지 필름 시트를 이용하는 경우에도, 수지 필름의 임의의 복수 장소에서의 두께 치수의 중심점으로부터 구성되는 단면 (7) 부분에, 입자 (1)을 내재시키지 않은 절연층을 설치시키는 구조로 함으로써 입자 포착률을 향상시킬 수 있다.
수지 필름 시트의 수지 재료로서는, 에폭시 수지, 에폭시 수지의 잠재성 경화제 및 페녹시 수지를 함유하는 접착제 조성물에, 필요에 따라서 도전성 입자를 분산시킨 것을 사용할 수 있다.
또한, 도 14에 나타낸 바와 같이, 4층 구조의 수지 필름 시트를 이용하는 경우에도, 수지 필름의 임의의 복수 장소에서의 두께 치수의 중심점으로부터 구성되는 단면 (7) 부분에, 입자 (1)을 내재시키지 않은 절연층을 설치시키는 구조로 함으로써 입자 포착률을 향상시킬 수 있다. 또한, 추가로 다층의 수지 필름층을 구비한 구조의 수지 필름 시트를 이용하는 경우도 동일하다.
수지 필름 시트의 수지 재료로서는, 에폭시 수지, 에폭시 수지의 잠재성 경화제 및 페녹시 수지를 함유하는 접착제 조성물에, 필요에 따라서 도전성 입자를 분산시킨 것을 사용할 수 있다.
또한, 두께 방향으로 2층 이상의 적층으로 구성되는 입자를 내재한 수지 필름 시트에 대해서는, 제조시에 층간 두께비에 변동이 생기는 경우가 있다. 따라서, 두께 방향으로 2층 이상의 적층으로 구성되는 입자를 내재시킨 수지 필름 시트에 대하여, 수지 필름 시트의 임의의 복수 장소에서의 두께 치수의 중심점으로부터 구성되는 면 (7)로부터 수지 필름 두께의 ±5 ％ 이내의 범위에 입자가 설치되지 않은 절연층을 설치시키는 구조로 할 수도 있기 때문에, 수지 필름 시트의 임의의 복수 장소에서의 두께 치수의 중심점으로부터 구성되는 면 (7)에 인접하는 수지 필름층을, 입자 (1)을 내재시키지 않은 절연층으로 하는 것도 가능하다.
여기서, 도 3 내지 6에 나타낸 바와 같이, 입자 (1)을 설치한 필름층의 두께를 얇게 함으로써, 속도가 최대가 되는 상부 전극 (4)와 하부 전극 (6) 사이의 두께 방향의 중앙부로부터 떨어진 장소에 입자 (1)을 설치할 수 있기 때문에, 입자의 포착률이 높아진다.
본 해석에서는, 입자 (1)을 내재시키는 수지 필름층의 두께를 4, 6, 8 μm로 설정한 검토를 행하였지만, 입자 (1)의 포착률을 향상시키기 위해서는, 도 3 내지 6에 나타낸 바와 같이, 입자 설치층의 두께를 작게 할 필요가 있고, 입자 (1)의 직경과 동일해질 때까지 두께를 작게 하는 것이 바람직하다. 단, 입자 (1)의 직경과 동일한 두께를 갖는 수지 필름을 제조하는 경우에는, 수지 필름 재료로부터 입자 (1)이 노출되기 때문에, 제조 장치의 장치 설정 오차로, 입자 (1)을 설치하는 필름의 두께가 입자 (1)의 직경보다 작아지면 입자 (1)이 변형되는 문제가 생기는 등 제조상의 문제가 생긴다.
따라서, 2층 중 1층만의 수지 필름층에 입자 (1)을 설치한 2층 수지 필름 시트에 있어서, 입자 설치층의 두께는 입자 (1)의 직경+10 ％ 이하인 것이 바람직하다. 이상에서는, 2층의 적층으로 구성되는 수지 필름 재료에 관한 검토 결과를 나타내었지만, 본 발명이 이것으로만 한정되는 것은 아니고, 3층, 4층 또는 다층인 수지 필름 시트에 대해서도 또한 적용할 수 있다.
수지 필름 시트의 수지 재료로서는, 에폭시 수지, 에폭시 수지의 잠재성 경화제 및 페녹시 수지를 함유하는 접착제 조성물에, 필요에 따라서 도전성 입자를 분산시킨 것을 사용할 수 있다.
일례로서, 3층의 적층으로 구성되는 수지 필름 재료에서, 3층 중, 상부 전극 (4)와 하부 전극 (6)에 접하는 층의 수지 필름에 입자 (1)을 설치한 경우의 해석 검토를 행하였다. 해석에 이용한 형상은 도 2에 나타낸 전극 형상(1)과 동일하게 하고, 입자 설치층의 두께는 상하 모두 4 μm의 검토를 행하였다. 설치한 입자 (1)의 수는 400개이다. 또한 수지 필름층의 물성값은 3층 모두 동일하며 표 1의 값으로 하였다.
해석 결과로서, 상하 전극 (4), (6)의 거리가 14 μm에서의 X 방향의 속도 분포(XZ 평면)의 비율을 선으로 나타냄과 동시에, 입자 포착률의 계산 결과를 도 9에 나타낸다. 이와 같이, XZ 평면에서의 X 방향의 속도는, 상하 전극간의 두께 방향의 거의 중심 부분(입자 (1)을 설치하지 않은 부분)에서 최대가 되었고, 3층의 수지 필름 중, 상부 전극 (4)와 하부 전극 (6)에 접하는 층의 수지 필름에 입자 (1)을 설치한 경우의 입자 포착률은, 도 3에서 나타낸 형상(1)의 필름 두께 전체에 입자 (1)을 설치한 경우보다 높게 할 수 있다.
또한, 입자 설치층의 두께가 얇은 경우에, X 방향의 속도가 최대가 되는 전극간의 두께 방향의 중심 부분에서 떨어진 장소에 입자 (1)을 설치할 수 있기 때문에, 입자 포착률을 높게 할 수 있다. 따라서, 3층의 수지 필름 재료를 이용한 경우에도, 필름 두께 방향의 최상부와 최하부에서의 입자 설치층의 두께는 2층 필름의 경우와 동일하게 입경+10 ％ 이하인 것이 바람직하다.
이상에서는, 입자를 내재시킨 도전층의 설치 위치에 관한 수지 필름 시트의 구조를 나타내었지만, 본 수지 필름 시트를 이용하여 전기적으로 접속된 전자 부품에도 적용할 수 있는 것으로 한다. 이상에서는, 두께 방향의 2층 또는 3층의 적층 구조의 경우를 나타내었지만, 본 발명이 이것으로만 한정되는 것은 아니고, 2층 이상으로 적층된 다층 적층 구조의 수지 필름 시트에 이용할 수 있다.
수지 필름 시트의 수지 재료로서는, 에폭시 수지, 에폭시 수지의 잠재성 경화제 및 페녹시 수지를 함유하는 접착제 조성물에, 필요에 따라서 도전성 입자를 분산시킨 것을 사용할 수 있다.
도 4, 5, 6에서 나타낸 바와 같이, 입자 포착률은 도 2의 1층째 또는 2층째 중 어느 쪽에 입자 (1)을 설치한 경우에 입자 포착률을 높일 수 있는가가, 전극의 형상에 의해 다르다. 여기서, 전극 형상마다 (1층째에 입자 (1)을 설치한 경우의 입자 포착률)/(2층째에 입자 (1)을 설치한 경우의 입자 포착률)을 종축으로 하여 정리한 결과를 도 9에 나타낸다.
또한, (1층째에 입자 (1)을 설치한 경우의 입자 포착률)/(2층째에 입자 (1)을 설치한 경우의 입자 포착률)이 1보다 큰 경우에는, 1층째에 입자 (1)을 설치한 경우에 입자 포착률을 높게 할 수 있는 형상이고, (1층째에 입자 (1)을 설치한 경우의 입자 포착률)/(2층째에 입자 (1)을 설치한 경우의 입자 포착률)이 1보다 작은 경우에는, 2층째에 입자 (1)을 설치한 경우에 입자 포착률을 높게 할 수 있는 형상이다.
여기서, 도 1에 나타낸 바와 같이, 접속해야 하는 1쌍의 전극 높이의 합을 H1(=HU+HS), 전극 (4), (6) 폭의 평균값을 W1, X 방향의 플러스와 마이너스측에 설치되는 전극 (4)의 간격(피치)를 W2, 입경을 H2라 한 경우에,
((W2-W1)×(H1+H2)3)/(W1×H23)을 횡축으로 하고, (1층째에 입자를 설치한 경우의 포착률)/(2층째에 입자를 설치한 경우의 포착률)을 종축으로 하여 정리한 결과를 도 10에 나타낸다.
이와 같이, 2층 수지 필름 시트를 이용한 경우에, 전극 형상에 의해서 결정되는, 예를 들면 ((W2-W1)×(H1+H2)3)/(W1×H23)의 값에 의해, 1층째 또는 2층째 중 어느 쪽에 입자를 설치하면 입자 포착률을 높게 할 수 있는가를 명확화할 수 있다.
즉, 예를 들면 ((W2-W1)×(H1+H2)3)/(W1×H23)의 값이 50 미만인 경우에는, 전극 높이가 높은 전극 (4)와는 반대측의 전극 (6)측 필름층에 입자 (1)을 설치하고, ((W2-W1)×(H1+H2)3)/(W1×H23)의 값이 90 이상인 경우에는, 전극 높이가 높은 전극 (4)측의 필름층에 입자 (1)을 설치함으로써 입자 (1)의 포착률을 높게 할 수 있도록, 전자 부품의 전극 형상 또는 전극 구조에 적합한 수지 필름 시트를 이용하도록 하는 것이 가능하다.
수지 필름 시트의 수지 재료로서는, 에폭시 수지, 에폭시 수지의 잠재성 경화제 및 페녹시 수지를 함유하는 접착제 조성물에, 필요에 따라서 도전성 입자를 분산시킨 것을 사용할 수 있다.
전극의 형상이, 예를 들면 ((W2-W1)×(H1+H2)3)/(W1×H23)의 값이 90 이상인 경우에는, 2층 수지 필름 시트를 이용한 접속 성형의 전단계에서, 전극 높이가 높은 전극 (4)측의 필름층에 입자 (1)을 설치하여 접속 성형한 전자 부품은 입자 포착률을 향상시킬 수 있다.
전극 형상마다의 (전극 피치)/(전극 높이)를 횡축으로, (1층째 설치 보충률)/(2층째 설치 보충률)을 종축으로 하여 정리한 결과를 도 24에 나타낸다.
이와 같이, (전극 피치)/(전극 높이)가 0.7 이상일 때에는, 2층 수지 필름 시트를 이용한 접속 성형의 전단계에서, 전극 높이가 높은 전극 (4)측의 필름층에 입자 (1)을 설치하여 접속 성형한 전자 부품은 입자 포착률을 향상시킬 수 있다.
여기서, 도 2의 전극 형상 (1)을 이용한 경우에, 2층 수지 필름 전체 두께를 10, 12, 14, 16 μm로 변경한 검토를 행하였다. 또한, 입자 (1)을 설치한 층의 두께는 4, 6, 8 μm로 변경하고, 모든 층에 대하여 수지 재료의 물성값은, 발열 반응식 및 점도식은 수학식 1 내지 8에 따르고, 각 매개 변수는 표 1의 값을 이용하였다.
입자 포착률의 결과를 도 11에 나타낸다. 이와 같이, 도 3 내지 6에 나타낸 결과와 같이, 입자 (1) 설치층의 두께가 작은 경우에 입자 포착률을 높게 할 수 있다. 또한, 수지 필름 전체 두께가 작으면 입자 (1)의 포착률을 높게 할 수 있다. 또한, 수지 필름 전체 두께가 크면 입자 포착률이 낮아지는 것은, 도 1에 나타내는 Y 방향에의 수지 및 입자의 배출량이 많아지기 때문이다.
상기에서, 입자 설치층의 두께는 입자 (1)의 직경+10 ％ 이하인 것이 바람직하다고 기재하였지만, 입자와 필름의 두께를 거의 동일하게 하는 것은, 필름 두께의 변동을 억제하여 입자가 필름으로부터 돌출되지 않도록 할 필요가 있고, 필름 제조 비용이 높아지는 경우가 있다.
따라서, 도 11에 나타낸 바와 같이 입자의 포착률을 30 ％ 이상으로 높게 할 수 있고, 전극 사이에 포착되는 입자수의 향상에 의한 비용 감소를 도모하기 위해서는, 필름 전체의 가장 바람직한 두께는 상기한 입자 (1)의 직경+10 ％ 이하이고, 다음으로 바람직한 필름 두께는 입자의 6/4=1.5배 이하이고, 그 다음으로 바람직한 두께는 8/4=2배 이하이다.
이상에서는, 2층의 적층으로 구성되는 수지 필름 재료에 대한 검토 결과를 나타내었지만, 본 발명이 이것으로만 한정되는 것은 아니고, 3층, 4층 또는 다층의 수지 필름 시트에 관해서도 또한 적용할 수 있다.
또한, 입자 설치층의 두께와 입자를 설치하지 않은 층의 두께 비율로서, 바람직하게는 도 11에 나타낸 바와 같이 입자의 포착률을 48 ％ 이상으로 높게 할 수 있는 NCF층 두께/ACF층 두께=6/4=1.5배 이상이다.
또한, 필름에서 접속되는 전극의 높이가 높은 경우에는, 필름 전체 두께를 크게 할 필요가 있다. 이 경우에, 다음으로 바람직한 NCF층 두께/ACF층 두께의 비율은 입자의 포착률을 45％ 이상으로 할 수 있는 NCF층 두께/ACF층 두께=10/4=2.5배 이상이다. 그 다음으로 바람직한 것은, 입자 포착률을 40 ％ 이상으로 할 수 있는 NCF층 두께/ACF층 두께=12/4=3.0배 이상이다.
이상에서는, 2층의 적층으로 구성되는 수지 필름 재료에 대한 검토 결과를 나타내었지만, 본 발명은 이것만으로 한정되는 것은 아니고, 3층, 4층 또는 다층의 수지 필름 시트에 관해서도 또한 적용할 수 있다.
따라서, 입자 포착률을 향상시키기 위해서는, 수지 필름 전체 두께를 작게 할 필요가 있지만, 수지 필름과 전극 (4)의 접착 강도 등을 생각하면, 도 1에 나타내는 XZ 평면의 단면에 있어서 수지 재료를 만족시킬 수 있는 양은 약간이라도 필요하다.
여기서, 상부 전극 (4)의 이동에 의해, 도 1에 나타내는 XZ 평면에서 수지 재료를 만족시키기 위한 수지 필름의 최저 두께 Hmin은, 도 1에 나타낸 바와 같이 접속해야 하는 1쌍의 전극 높이의 합을 H1(=HU+HS), 전극 (4), (6)의 폭의 평균값을 W1, X 방향의 플러스와 마이너스측에 설치되는 전극 (4)의 간격(피치)를 W2라 한 경우에, 수학식 9로 표시된다.
<수학식 9>
Hmin=((W2-W1)/W2)×H1
단, 수지 필름 중에는, 입자를 설치할 필요가 있기 때문에, 입자 포착률을 향상시킬 수 있는 수지 필름 전체 두께는 「Hmin=((W2-W1)/W2)×H1+입경」 이하인 것이 바람직하다.
따라서, 1층 이상으로 구성되는 입자를 내재시킨 수지 필름 재료로 전기적으로 접속된 전자 부품이고, 접속 성형의 전단계에서 전극 사이에 설치하는 1층 이상으로 구성되는 입자 (1)을 내재시킨 수지 필름 재료의 전체 두께가 예를 들면 「((W2-W1)/W2)×H1+입경」 이하이면, 입자를 내재시킨 수지 필름으로 전기적으로 접속된 전자 부품은 입자의 포착률을 높게 할 수 있다.
이상에서는, 2층 이상의 수지 필름 재료의 입자 설치층과 입자를 설치하지 않은 층은, 복수의 층으로는 분할되지 않은 예를 나타내었지만, 본 발명이 이것으로만 한정되는 것은 아니고, 입자 설치층과 입자를 설치하지 않은 층은 2층 이상으로 분할할 수 있다.
또한, 이상에서는, 2층 이상의 수지 필름 재료의 입자 설치층과 입자를 설치하지 않은 층의 물성값은 전부 동일하고, 표 1의 값을 이용하였지만, 본 발명이 이것으로만 한정되는 것은 아니고, 층마다 다른 물성값의 수지 필름을 사용할 수 있다. 또한, 이상에서는, 에폭시 수지를 이용한 해석 결과를 나타내었지만, 본 발명이 이것으로만 한정되는 것은 아니고, 임의의 수지 재료를 이용할 수 있다.
이하의 검토에서는, 성형 전의 전극 (4), (6) 사이에 존재하는 수지 필름 중의 입자 (1)의 수와, 성형 후의 전극 (4), (6) 사이에 끼워지는 입자 (1)의 수의 비율로 정의한 입자 포착률을 향상시킬 수 있는 수지 필름 재료의 물성값에 대하여 나타낸다.
수지 필름 시트의 수지 재료로서는, 에폭시 수지, 에폭시 수지의 잠재성 경화제 및 페녹시 수지를 함유하는 접착제 조성물에, 필요에 따라서 도전성 입자를 분산시킨 것을 사용할 수 있다.
두께 방향의 2층의 적층으로 구성되는 수지 필름 재료에 대하여, 2층 중 1층만의 수지 필름층에 입자 (1)을 설치한 도전층을 갖는 수지 필름 재료에 대하여 유동 해석을 이용하여 검토하였다. 전극 (4), (6) 및 수지 필름 재료의 치수를 도 15에 나타낸다. 또한, X 방향의 플러스, 마이너스 방향 모두 대칭으로 하여 해석 모델을 설정하였다.
여기서, 2층의 수지 필름 중, 상부 전극 (4)에 접하여 배치하는 수지 필름층을 1층째, 하부 전극 (6)과 접하여 배치하는 수지 필름층을 2층째라고 정의하여, 입자 설치층(도전층)을 2층째에 설치하고, 입자 (1)을 내재하지 않은 층(절연층)을 1층째에 설치하였으며, 하부 전극 (6)의 높이 HS=0.5 μm로 한다.
여기서, 입경을 4 μm, 입자 설치층의 두께를 8 μm로 하고, 수지 필름 전체 두께는 16 μm로 일정하게 하였다. 또한, 내재시킨 입자수는 400개이다.
또한, 상부 전극 (4)의 온도는 25 ℃로부터 200 ℃까지 10 초간으로 상승하고, 이 상부 전극 (4)의 온도 상승에 의해 수지 필름이 가열되는 것으로 한다. 또한, 상부 전극 (4)가 하부 전극 (6)의 방향으로 이동하는 것으로 하고, 초기의 상부 전극 (4)의 이동 속도는 1×10-3 m/s이다. 또한, 유동 해석에는 범용 유체 해석 소프트웨어를 이용하였다.
해석에서는, 초기의 상부 전극 (4)의 이동 속도와 수지 (2)의 점도 변화를 고려하여 상부 전극 (4)의 이동 속도를 계산하고, 입자 (1)은 수지 (2) 내에 가상적으로 마커 입자로서 설치하였다. 또한, 해석에 이용한 발열 반응식은 수학식 1 내지 5, 점도식은 수학식 6 내지 8을 이용하였다. 여기서, 수학식 6 내지 8로 나타내는 점도식의 계수에 대하여, 2층째 도전층에는 수지 재료 (1)의 값을, 1층째의 절연층에는 수지 재료 (1), (2), (3)의 3개 수지 재료의 값을 이용하였다. 한편, 수학식 1 내지 5로 나타내는 발열 반응식의 계수에 대하여, 1층째와 2층째의 값은 동일하며 수지 재료 (1)의 값을 이용하였다. 또한, 수지 (2)는 열경화성 수지인 에폭시 수지를 이용하는 것으로 하고, 수지 (1) 내지 (3)에 관한 물성값(점도식의 계수, 발열 반응 속도식의 계수, 밀도, 열전도율, 비열)을 표 1에 나타낸다.
Figure pat00002
본 해석 수법을 이용하여 입자 (1)의 포착률을 산출하였다. 여기서, 설정한 점도의 시간 변화를 해석으로 구한 결과를 도 16에 나타낸다. 이와 같이, 또한 재료 (1)의 최저 점도는 재료 (2)보다 1.3배 높고, 재료 (3)보다 1.3배 낮은 설정이다. 또한, 재료 (3)은 (1)에 비해 최저 점도를 낮게 하기 위해서, 예를 들면 중량 평균 분자량을 (1)보다 작게 하였다.
입자 (1)의 포착률의 해석 결과를 도 17에, 기판 (4), (6)의 간격의 시간 변화를 도 18에 나타낸다.
도 17에 나타낸 바와 같이, 1층째 절연층과 2층째 도전층의 점도에 차를 두어도 입자 포착률에 차는 생기지 않는다. 이 입자 포착률에 차가 생기지 않는 이유를 도 18의 결과를 이용하여 고찰하였다. 도 18은 기판 간격의 시간 변화를 나타내고, 기판 간격이 입경과 같은 4 μm가 된 시간에 기판 사이에 끼워지는 입자수와 입자의 포착률이 결정된다.
도 18에 나타낸 바와 같이, 기판 간격이 입경과 동일해지는 시간은 약 1.5 s이다. 그러나, 도 16에 나타낸 바와 같이, 이번에 설정한 수지 재료 (1) 내지 (3)의 점도는, 1.5 s까지의 점도의 시간 변화는 동일하고, 최저 점도에만 차이를 두어 설정하였다. 따라서, 입자 포착률이 결정되는 1.5 s까지의 점도 변화에 차가 생기지 않기 때문에, 도 16에 나타낸 바와 같이 1층째 절연층과 2층째 도전층의 점도에 차를 두더라도 입자 포착률에 차는 생기지 않는 결과가 되었다고 생각된다.
이와 같이, 1층째 절연층과 2층째 도전층의 최저 점도에 차를 두더라도 입자 포착률을 향상시킬 수는 없다. 따라서, 이하에서는 1.5 s까지의 접속 성형의 초기 단계에서, 1층째 절연층과 2층째 도전층 점도에 차를 둔 재료를 이용한 검토를 행하였다.
해석에는 도 15의 형상을 이용하여, 입경은 4 μm로 하고, 2층째의 입자 설치층(도전층)의 두께는 4, 6, 8 μm의 3 수준으로 하며, 수지 필름 시트 전체 두께는 16 μm로 일정하게 하였다. 여기서, 수학식 6 내지 8로 나타내는 점도식에 대하여, 2층째의 도전층에는 수지 재료 (1)을, 1층째의 절연층에는 수지 재료 (1), (4) 내지 (8)을 이용하였다. 한편, 수학식 1 내지 5로 나타내는 발열 반응식에 대하여, 1층째와 2층째의 물성값은 동일하며 수지 재료 (1)을 이용하였다. 또한, 수지 (2)는 열경화성 수지인 에폭시 수지를 이용하는 것으로 하고, 수지 (1), (4) 내지 (8)에 관한 물성값(점도, 밀도, 열전도율, 비열, 발열 반응)을 표 1에 나타낸다.
여기서, 수지 (4)는 수지 (1)에 비해 25 ℃에서의 접속 전의 점도가 2배인 설정이고, 수지 (5)는 수지 (1)에 비해 25 ℃에서의 접속 전의 점도가 1/1.2배인 설정이고, 수지 (6)은 수지 (1)에 비해 25 ℃에서의 접속 전의 점도가 1/2배인 설정이고, 수지 (7)은 수지 (1)에 비해 25 ℃에서의 접속 전의 점도가 1/5배인 설정이고, 수지 (8)은 수지 (1)에 비해 25 ℃에서의 접속 전의 점도가 1/10배인 설정이다.
수지 필름 시트의 수지 재료로서는, 에폭시 수지, 에폭시 수지의 잠재성 경화제 및 페녹시 수지를 함유하는 접착제 조성물에, 필요에 따라서 도전성 입자를 분산시킨 것을 사용할 수 있다.
또한, 상부 전극 (4)의 온도는 25 ℃로부터 200 ℃까지 10 초간으로 상승하고, 상부 전극 (4)가 하부 전극 (6)의 방향으로 이동하는 것으로 한다. 초기의 상부 전극 (4)의 이동 속도는 1×10-3 m/s이다. 또한, 재료 (4)는 (1)에 비해 점도를 높게 하기 위해서, 예를 들면 중량 평균 분자량을 (1)보다 크게 하였다.
해석에 이용한 수지 점도의 시간 변화의 계산 결과를 도 19에 나타낸다. 여기서는, 수지 (1), (4), (6), (8)의 점도 변화에 대하여 나타내고, 시간 0 s의 점도가 25 ℃에서의 접속 성형 전의 점도를 나타낸다. 이와 같이, 1층째의 절연층에 수지 (5) 내지 (8)을 이용함으로써, 2층째의 도전층에 이용하는 수지 (1)과 초기 상태에서의 점도차를 둘 수 있다.
입자 포착률의 해석 결과를 도 20에 나타낸다. 이와 같이 1층째의 절연층에 수지 (4)를 이용하면, 절연층의 점도가 도전층보다 높기 때문에, 기판 사이의 압축에 의해 점도가 낮은 도전층의 수지 재료가 유동하고, 도전층의 수지 재료가 기판 사이에 남기 어려워지며, 입자 포착률은 낮아진다.
한편, 1째의 절연층에 수지 (5) 내지 (8)을 이용하면, 절연층의 점도가 도전층보다 낮기 때문에, 기판 사이의 압축에 의해 점도가 낮은 절연층의 수지 재료가 유동하고, 도전층의 수지 재료가 기판 사이에 남기 쉬워지며, 절연층과 도전층의 점도차가 클수록 입자 포착률은 높아진다. 또한, 입자를 설치한 도전층의 두께가 작을수록 입자의 포착률을 높게 할 수 있다.
이와 같이, 1층째 절연층과 2층째 도전층에 이용하는 수지에 대하여, 25 ℃에서의 점도를 1층째 절연층을 2층째 도전층보다 낮게 하면 입자 포착률을 향상시킬 수 있다. 특히, 25 ℃에서의 점도를 1층째 절연층을 2층째 도전층보다 0.5배 이하로 낮게 하면 입자 포착률을 향상시킬 수 있다. 또한, 점도의 측정에는, 병렬 플레이트 또는 콘 앤드 플레이트를 이용한 회전형 점도계를 이용하는 것으로 하고, 입자를 내재시킨 필름층은 입자를 내재시킨 상태에서 전단 속도 0.1(1/s), 25 ℃에서의 접속 성형 전의 필름의 측정을 행하는 것으로 한다.
이상에서는, 2층의 수지 필름에 관한 결과를 나타내었지만, 본 발명이 이것으로만 한정되는 것은 아니고, 2층 이상의 임의로 적층한 수지 시트에 대하여 사용할 수 있다. 또한, 이상에서는 2층의 점도차를 둔 검토를 행하였지만, 본 발명이 이것으로만 한정되는 것은 아니고, 절연성 수지 필름층의 시차 주사 열량계로 측정된 발열 반응 속도의 최대값이, 도전성 입자를 내재시킨 수지 필름층보다 저온측에 있는 구조로 함으로써 입자 포착률을 향상시킬 수 있다.
예를 들면, 표 1에 나타내는 수지 (14)와 수지 (1)에 대하여, 2층째(도전층)에 이용한 수지 (14)와, 1층째(절연층)에 이용한 수지 (1)의 발열 반응 속도(dQ/dt)에 대하여, 승온 속도 5 ℃/분으로 한 경우의 발열 반응 속도와 수지 온도의 관계에 관한 시차 주사 열량계의 측정 결과를 도 21에 나타낸다. 이와 같이, 수지 (14)는 낮은 수지 온도에서 반응 속도가 최대값이 된다.
또한, 점도는 1층째, 2층째 모두 표 1에 나타낸 바와 같이 동일한 값을 이용하였다. 따라서, 낮은 수지 온도에서 발열 반응 속도가 최대가 되면, 수학식 6 내지 8로 나타내는 α(반응률)의 함수인 점도는 낮은 온도에서 높아진다. 따라서, 1층째 절연층보다 2층째 도전층의 발열 반응 속도의 최대값이 저온도측에 있으면, 1층째 절연층보다 2층째 도전층의 점도가 높아지고, 기판의 압축에 의해서도 유동하기 어려워지기 때문에, 입자의 포착률을 높게 할 수 있다. 또한, 발열 반응 속도의 측정에는 시차열계를 이용하여, 도 8에 나타낸 바와 같이 발열 반응 속도와 수지 온도의 관계에 있어서 발열 반응 속도의 최대값이 저온측에 있는 수지를 도전층에 이용하는 것으로 한다.
다음에, 1층째 절연층과 2층째 도전층의 열전도율에 차를 둔 경우의 해석에 의한 입자 포착률의 검토를 행하였다. 해석에는 도 12의 형상을 이용하여, 입경은 4 μm로 하고, 2층째의 입자 설치층(도전층)의 두께는 4, 8 μm의 2 수준으로 하며, 수지 필름 시트 전체 두께는 16 μm로 일정하게 하였다.
수학식 1 내지 5로 나타내는 발열 반응식, 수학식 6 내지 8로 나타내는 점도식에 대하여, 2층째의 도전층에는 표 1에 나타내는 수지 (1)을 이용하였다. 1층째의 절연층에는 수학식 1 내지 5로 나타내는 발열 반응식, 수학식 6 내지 8로 나타내는 점도식에 대해서는 수지 (1)과 동일하지만, 열전도율만이 수지 (1)보다 낮은 수지 (9) 내지 (13)을 이용하였다. 수지 (9) 내지 (13)의 물성값을 표 1에 나타낸다. 또한, 재료 (9) 내지 (13)은 (1)에 비해 열전도율을 낮게 하기 위해서, 예를 들면 마이커 등의 저열전도 충전재를 배합한다.
또한, 상부 전극 (4)의 온도는 25 ℃로부터 200 ℃까지 10 초간으로 상승하고, 상부 전극 (4)가 하부 전극 (6)의 방향으로 이동하는 것으로 한다. 초기의 상부 전극 (4)의 이동 속도는 1×10-3 m/s이다. 또한, 유동 해석에는 범용 유체 해석 소프트웨어를 이용하였다.
입자 포착률의 해석 결과를 도 22에 나타낸다. 도 22(a)는 입자를 설치한 도전층의 두께가 8 μm인 경우, 도 22(b)는 입자 (1)을 설치한 도전층의 두께가 4 μm인 경우의 결과를 나타낸다. 이와 같이, 1층째 절연층의 열전도율이 2층째 도전층의 열전도율보다 낮은 경우에, 입자 포착률을 높게 할 수 있다. 이 때, 수지 필름 시트에는 상부 전극 (4)로부터 전열되고, 1층째 절연층의 열전도율이 낮으면, 2층째 도전층으로 전열되기 어렵기 때문에, 도전층의 점도는 절연층보다 높아진다. 따라서, 전극간의 압축에 의해서 도전층의 수지가 유동하기 어렵기 때문에 입자 포착률을 높게 할 수 있다. 특히, 도 22에 나타낸 바와 같이, 1층째의 도전 입자를 내재시키지 않은 절연층의 열전도율을 2층째의 도전 입자를 내재시킨 도전층보다 0.7배 이하로 작게 하면 입자 포착률을 향상시킬 수 있다.
또한, 입자를 설치한 도전층의 두께가 4 μm인 경우에는, 1층째 열전도율이 낮은 절연층의 두께가 커지기 때문에, 도전층의 두께가 8 μm인 경우보다 2층째 도전층으로 전열되기 어려워지기 때문에, 입자 포착률을 높게 할 수 있다.
또한, 이상에서는 2층 적층의 수지 필름 시트에 대하여 나타내었지만, 본 발명이 이것으로만 한정되는 것은 아니고, 2층 이상의 적층의 수지 필름 시트에 이용할 수 있다. 일례로서 3층 적층의 수지 필름 시트에 대하여 도 23에 나타낸다. 여기서는, 수지 필름 시트의 최외층 표면을 형성하는 두께 방향의 최상부에는 절연층이 설치되고, 최하부에는 도전층이 설치되어 있으며, 최상부의 절연층과 최하층의 도전층에 끼워져 설치되는 절연층 (8)의 열전도율이 상기 최상부의 절연층과 최하층의 도전층보다 낮은 것을 특징으로 한다.
이 최상부의 절연층과 최하층의 도전층에 끼워져 설치되는 절연층 (8)의 열전도율이 낮기 때문에, 최하층의 도전층으로 전열되기 어렵고, 도전층의 점도가 내려가지 않으며, 전극간의 압축에 의해서 도전층의 수지가 유동되기 어렵기 때문에 입자 포착률을 높게 할 수 있다. 또한, 열전도율의 측정은 입자를 내재시킨 필름층은 입자를 내재시킨 상태에서 접속 성형 전의 수지 필름을 이용하여 25 ℃ 이하의 측정 온도에서 행하는 것으로 한다.
이상에서는, 2층 이상의 수지 필름 재료의 입자 설치층과 입자를 설치하지 않은 층은, 복수의 층으로는 분할되지 않은 예를 나타내었지만, 본 발명이 이것으로만 한정되는 것은 아니고, 입자 설치층과 입자를 설치하지 않은 층은 2층 이상으로 분할할 수 있다.
또한, 이상에서는, 에폭시 수지를 이용한 해석 결과를 나타내었지만, 본 발명이 이것으로만 한정되는 것은 아니고, 임의의 수지 재료를 이용할 수 있다.
또한, 이상에서는, 입자의 설치 위치와 도전층과 절연층의 물성값의 차에 대하여 개별로 서술하였지만, 본 발명이 이것으로만 한정되는 것은 아니고, 수지 필름층을 두께 방향으로 2층 이상 적층한 도전성 입자를 내재시킨 수지 필름 시트에 있어서, 수지 필름 시트의 양쪽 표면으로부터 등거리에 위치하는 두께 방향의 중심면을 내부에 포함하는 수지 필름층 또는 상기 두께 방향의 중심면에 인접하는 하나 이상의 수지 필름층이, 상기 도전성 입자를 내재시키지 않은 절연성 수지 필름층에 의해 형성되어 있는 수지 필름 시트에 대하여, 25 ℃에서의 접속 성형 전의 절연층의 점도가 도전층보다 낮고, 또는 절연층의 시차 주사 열량계로 측정된 발열 반응 속도의 최대값이 도전층보다 저온측에 있거나, 또는 절연층의 열전도율이 도전층보다 낮은 것을 특징으로 하는 수지 필름 시트에도 이용할 수 있다.
1 도전성 입자
2 수지 재료
3 반도체 집적 회로(IC)
4 상부 전극
5 기판
6 하부 전극
7 수지 필름 시트의 두께 방향의 중심점으로부터 구성되는 면
8 최상부의 절연층과 최하층의 도전층에 끼워져 설치되는 절연층

Claims (10)

  1. 도전성 입자를 내재시킨 수지 필름층 및 마이커를 함유한 절연성 수지 필름층의 각 층을 적어도 한 층 구비하도록 하여 두께 방향으로 2층 이상 적층한 수지 필름 시트이며,
    상기 절연성 수지 필름층의 열전도율이 상기 도전성 입자를 내재시킨 수지 필름층의 수지의 열전도율보다 낮은 것을 특징으로 하는, 수지 필름 시트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 절연성 수지 필름층의 열전도율이 상기 도전성 입자를 내재시킨 수지 필름층의 수지의 열전도율의 0.7배 이하로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는, 수지 필름 시트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 절연성 수지 필름층의 열전도율이 상기 도전성 입자를 내재시킨 수지 필름층의 수지의 열전도율의 0.65배 이하로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는, 수지 필름 시트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 절연성 수지 필름층의 열전도율이 상기 도전성 입자를 내재시킨 수지 필름층의 수지의 열전도율의 0.5배 이하로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는, 수지 필름 시트.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 절연성 수지 필름층의 열전도율이 상기 도전성 입자를 내재시킨 수지 필름층의 수지의 열전도율의 0.2배 이하로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는, 수지 필름 시트.
  6. 도전성 입자를 내재시킨 수지 필름층 및 마이커를 함유한 절연성 수지 필름층의 각 층을 적어도 한 층 구비하도록 하여 두께 방향으로 2층 이상 적층한 수지 필름 시트이며,
    상기 절연성 수지 필름층의 열전도율이 상기 도전성 입자를 내재시킨 수지 필름층의 수지의 열전도율의 0.1배 이하로 설정되어 있고,
    상기 절연성의 수지 필름층의 두께 방향의 두께가 상기 도전성 입자를 내재시킨 수지 필름층의 두께 방향의 두께의 1.5배 이상으로 설정되어 있고,
    상기 도전성 입자를 내재시킨 수지 필름층의 두께 방향의 두께가 상기 도전성 입자의 입경보다 크며, 상기 도전성 입자 입경의 2배보다 작게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는, 수지 필름 시트.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도전성 입자를 내재시킨 수지 필름층의 두께 방향의 두께가 상기 도전성 입자의 입경보다 크며, 상기 도전성 입자 입경의 2배보다 작게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는, 수지 필름 시트.
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 절연성의 수지 필름층의 두께 방향의 두께가 상기 도전성 입자를 내재시킨 수지 필름층의 두께 방향의 두께의 1.5배 이상으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는, 수지 필름 시트.
  9. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수지 필름 시트가 2층으로 구성되고, 상기 도전성 입자를 내재시킨 수지 필름층의 두께 방향의 두께가 상기 절연성의 수지 필름층의 두께 방향의 두께에 비하여 작은 것을 특징으로 하는, 수지 필름 시트.
  10. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 수지 필름 시트를 전자 부품의 전극 사이에 배치하여 접속 성형을 행함으로써 상기 전극 사이가 전기적으로 접속된 것을 특징으로 하는 전자 부품.
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