KR20130113966A - 이방성 도전막 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

도전성 입자를 1 층 배열화한 경우에도 제작이 용이하고, 압착시에 도전성 입자의 배열이 흐트러지지 않는 이방성 도전막 및 그 제조 방법을 제공한다. 이방성 도전막 (5) 은, 접착 성분을 함유하고 또한 도전성 입자를 함유하지 않는 제 1 층 (51) 과 접착 성분 및 도전성 입자를 함유하는 제 2 층 (52) 으로 구성된다. 제 2 층 (52) 에 있어서는, 압연에 의해 도전성 입자가 대체로 일렬로 배열됨과 함께, 제 2 층 (52) 에 함유되는 접착 성분이 반경화 상태로 되어 있다. 제 2 층 (52) 에 함유되는 접착 성분은 예를 들어 열 경화성 수지나 자외선 경화성 수지이다.

Description

이방성 도전막 및 그 제조 방법{ANISOTROPIC CONDUCTIVE FILM AND METHOD OF MANUFACTURING SAME}
본 발명은 도전성 입자가 거의 일렬로 배열된 이방성 도전막 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 열압착시에 도전성 입자에 배열 흐트러짐이 발생하지 않는 신규 이방성 도전막 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
본 출원은 일본국에 있어서 2010년 5월 31일에 출원된 일본 특허출원번호 특원 2010-124177 을 기초로 하여 우선권을 주장하는 것으로, 이 출원을 참조함으로써 본 출원에 원용된다.
예를 들어 전자 부품을 기판에 실장하는 기술로서, 전자 부품을 이른바 페이스 다운 상태로 기판 상에 실장하는 플립 칩 실장법이 널리 이루어지고 있다. 이 플립 칩 실장법은, 전자 부품의 단자 전극으로서 범프라고 칭해지는 전극을 형성하고, 이 범프가 기판의 전극부와 대향하도록 배치하여 일괄적으로 전기적으로 접속하는 방법이다.
플립 칩 실장법에 있어서는, 접속 신뢰성을 높이는 것 등을 목적으로 하여, 이방성 도전막에 의한 전기적 및 기계적 접속이 도모되고 있다. 이방성 도전막은, 접착제로서 기능하는 절연성 수지 중에 도전성 입자를 분산시킨 것이다. 범프와 전극부 사이에 이방성 도전막을 끼우고, 가열, 가압함으로써, 도전성 입자가 압궤 (壓潰) 되어 전기적인 접속이 도모된다. 범프가 없는 부분에서는, 도전성 입자는 절연성 수지 중에 분산된 상태가 유지되어, 전기적으로 절연된 상태가 유지된다. 이 때문에, 범프가 있는 부분에서만 전기적 도통이 도모되게 된다.
이방성 도전막을 사용한 플립 칩 실장법에 의하면, 이와 같이 다수의 전극 사이를 일괄적으로 전기적으로 접속하는 것이 가능하여, 와이어 본딩과 같이 전극 사이를 1 개씩 본딩 와이어로 접속할 필요는 없고, 또 고밀도 실장에 수반되는 단자 전극의 미세화, 좁은 피치화 등에 대한 대응도 비교적 용이하다.
또, 플립 칩 실장법은 기판끼리의 접속에도 이용되고 있으며, 이 플립 칩 실장법을 사용한 이방성 도전막에 의한 전기적 접속은, 예를 들어 유리 기판과 플렉시블 프린트 배선판 (FPC) 의 접속이나, 유리 에폭시 배선판 (통상적인 프린트 배선판) 과 플렉시블 프린트 배선판의 접속 등에 있어서 다용되고 있다.
이방성 도전막에 있어서는 그 개량이 진행되고 있어, 예를 들어 이방성 도전막에 함유되는 도전성 입자를 1 층 배열 상태로 한 것 등이 제안되어 있다 (예를 들어 특허문헌 1, 2 를 참조).
특허문헌 1 에는, 도전성 입자를 바인더 수지에 분산 혼합하여 이루어지는 수지 조성물을 필름상으로 성형하고, 그 후 압연함으로써 도전성 입자를 면 방향으로 1 층으로 배열시켜, 필름의 두께 방향으로만 도전성을 부여하는 이방도전성 수지 필름 성형물의 제조 방법이 개시되어 있다.
또, 특허문헌 2 에는, 하나의 분무 수단에 의해 분출되고, 정전 전위 부여 수단에 의해 정전 전위가 부여된 도전성 입자와 다른 분무 수단에 의해 분출된 수지 입자를 피처리면 상에 동시에 분무함으로써, 수지 입자로 형성된 수지막 중에 도전성 입자가 1 층 배열된 이방성 도전막을 얻는 것이 개시되어 있다.
이방성 도전막에 있어서, 대향하는 전극끼리 사이에 배치되게 되는 도전성 입자는, 그 일부가 접속시의 압착에 의해 바인더제와 함께 주위로 배제되게 된다. 따라서, 통상적인 이방성 도전막에서는, 배제되는 도전성 입자의 양을 예측하여 필요량보다 넉넉하게 도전성 입자를 함유시키고 있다. 그러나, 도전성 입자는 사이즈가 균일한 것 등이 요구되고 있기 때문에 고가인 것으로 되고 있어, 필요량보다 많은 도전성 입자를 첨가하는 것은, 제조 비용의 증가를 초래하는 요인이 되는 데다 도전성 입자의 응집 등이 생길 우려가 있다.
그래서, 특허문헌 1, 2 에 기재되어 있는 바와 같이, 이방성 도전막에 함유되는 도전성 입자를 1 층 배열로 하면, 이러한 문제를 해소할 수 있을 것으로 생각된다.
일본 공개특허공보 평3-108210호 일본 공개특허공보 2009-134914호
그러나, 예를 들어 특허문헌 1 에 기재된 기술과 같이, 압연에 의해 이방성 도전막의 두께를 도전성 입자의 입경 레벨로까지 얇게 해 버리면, 접착 성분 (바인더) 도 미량으로 되기 때문에, 접속 강도가 부족할 우려가 있어 접속 신뢰성면에서 과제를 남기게 된다. 이를 해소하기 위해서, 상층에 도전성 입자를 함유하지 않는 층을 형성하여 2 층 구조로 하는 이방성 도전막도 생각할 수 있다. 그러나, 단순히 2 층 구조로 한 것만으로는 압착시에 하층 중의 도전성 입자의 배열이 흐트러지고, 이로써 전극 사이의 도전성 입자의 포착률이 저하되어 전기적인 도통이 불충분해질 우려가 있다.
한편, 특허문헌 2 에 기재된 기술과 같이, 분무 수단을 이용하여 도전성 입자나 수지 입자를 분무하여 도전성 입자를 편중되게 하여 1 층 배열로 하는 방법에서는, 이방성 도전막의 제작이 번잡해지는 등 생산성면에서 문제가 남는다. 또, 압착시의 도전성 입자의 배열 흐트러짐의 문제도 해소할 수 없다.
본 발명은, 이러한 종래의 실정을 감안하여 제안된 것으로, 도전성 입자를 1 층 배열화한 경우에도 제작이 용이하고, 압착시에 도전성 입자의 배열이 흐트러지지 않는 이방성 도전막을 제공하는 것을 목적으로 하고, 나아가서는 이 이방성 도전막의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 이방성 도전막은 접착 성분을 함유하고 또한 도전성 입자를 함유하지 않는 제 1 층과 접착 성분 및 도전성 입자를 함유하는 제 2 층을 구비하고, 상기 제 2 층은 압연에 의해 상기 도전성 입자가 대체로 일렬로 배열되어 있음과 함께, 상기 접착 성분이 반경화 상태인 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 이방성 도전막의 제조 방법은, 기재 필름 상에 접착 성분과 도전성 입자를 함유하는 제 2 층을 형성하는 공정과, 상기 제 2 층의 두께가 상기 도전성 입자의 입경과 거의 동일해지도록 상기 제 2 층을 압연하는 공정과, 압연한 상기 제 2 층에 함유되는 접착 성분을 반경화 상태가 되도록 경화시키는 공정과, 상기 제 2 층 상에 접착 성분을 함유하고 또한 도전성 입자를 함유하지 않는 제 1 층을 적층 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서는, 이방성 도전막을 구성하는 제 2 층에 있어서, 도전성 입자가 1 층 배열로 되어 있으므로, 도전성 입자의 필요량이 억제된다. 또, 제 1 층이 적층 형성되어 있으므로, 접착 강도도 확보된다. 또한, 제 2 층에 있어서, 접착 성분이 반경화 상태로 되고, 도전성 입자가 어느 정도 고정된 상태로 되어 있으므로, 압착시에 도전성 입자의 배열에 흐트러짐이 발생하지도 않는다.
본 발명에 의하면, 제조 비용을 삭감하면서, 신뢰성이 높은 접속 상태 및 도통 상태를 얻는 것이 가능한 이방성 도전막을 제공하는 것이 가능하다. 또, 본 발명에 의하면, 도전성 입자가 하층에 국재 (局在) 화되어 1 층 배열된 이방성 도전막을, 범용의 공정을 이용하여 간단하게 제작하는 것이 가능한 이방성 도전막의 제조 방법을 제공하는 것이 가능하다.
도 1 은, 본 발명을 적용한 이방성 도전막으로 접속된 접속 구조체의 구성예를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2 는, 본 발명을 적용한 이방성 도전막의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 3 은, 본 발명을 적용한 이방성 도전막의 제조 방법의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명을 적용한 이방성 도전막 및 그 제조 방법의 실시형태 (이하, 「본 실시형태」라고 한다) 에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
이방성 도전막을 사용한 접속 구조체는, 예를 들어 도 1 의 개략 단면도에 나타내는 바와 같이, IC 칩 등의 칩 부품 (1) 과 플렉시블 배선 기판이나 액정 패널 등의 기판 (3) 이, 이방성 도전막 (5) 을 개재하여 전기적 및 기계적으로 접속 고정됨으로써 구성된다.
여기서, 칩 부품 (1) 의 일방의 면에는 접속 단자로서 범프 (돌기 전극) (2) 가 형성되어 있다. 또, 기판 (3) 의 일방의 면에는 범프 (2) 와 대향하는 위치에 전극 (4) 이 형성되어 있다. 그리고, 칩 부품 (1) 의 범프 (2) 가 형성된 면과 기판 (3) 의 전극 (4) 이 형성된 면 사이에는 이방성 도전막 (5) 이 개재되고, 범프 (2) 와 전극 (4) 이 대향하는 부분에서는 이방성 도전막 (5) 에 함유되는 도전성 입자가 압궤되어 전기적인 도통이 도모되고 있다. 이와 동시에, 이방성 도전막 (5) 을 구성하는 접착제 성분에 의해 칩 부품 (1) 과 기판 (3) 의 기계적 접합도 도모되고 있다.
칩 부품 (1) 에 형성되는 범프 (2) 는, 예를 들어 Au, Cu, 땜납 등의 도전성 금속에 의해 형성되고, 그 높이는 예를 들어 수 ㎛ ∼ 수십 ㎛ 정도이다. 범프 (2) 는 도금 등에 의해 형성하는 것이 가능하고, 예를 들어 범프 (2) 의 표면만을 금 도금 등의 도전성 금속 도금으로 할 수도 있다.
한편, 기판 (3) 상에 형성되는 전극 (4) 은, 소정의 회로에 따라 형성되는 배선의 부품 실장 위치에 형성되는 것이기 때문에, 솔더 레지스트 등에 의해 피복되지 않고 드러난 상태로 형성되어 있다. 또한, 전극 (4) 의 표면에, 예를 들어 금 도금 등을 실시할 수도 있다.
도 1 에 나타내는 접속 구조체에 있어서는, 접속에 사용하는 이방성 도전막 (5) 에 함유되는 도전성 입자의 필요량을 삭감하면서, 도전성 입자를 1 층 배열로 함으로써 도통 신뢰성을 확보하는 것이 필요하다. 또, 이방성 도전막 (5) 에 의한 접속에 있어서는 충분한 접착성의 확보도 필요하다.
그래서, 본 실시형태에 있어서는, 도 1 에 나타내는 접속 구조체에 있어서, 칩 부품 (1) 과 기판 (3) 의 접속에 사용되는 이방성 도전막 (5) 을 2 층 구조로 하여, 이들 요구를 만족시키는 이방성 도전막 (5) 을 실현한다.
도 2 는, 이방성 도전막 (5) 의 개략적인 구성을 나타내는 단면도이다. 이방성 도전막 (5) 은, 예를 들어 칩 부품 (1) 의 범프 (2) 와 접속하는 제 1 층 (51) 과, 기판 (3) 의 전극 (4) 과 접속하는 제 2 층 (52) 으로 구성된다.
여기서, 제 1 층 (51) 은, 바인더로서의 접착 성분 (51A) 을 함유하고 또한 도전성 입자를 함유하지 않는 층이다. 한편, 제 2 층 (52) 은, 바인더로서의 접착 성분 (52A) 과 도전성 입자 (52B) 를 함유하는 층이다. 이 제 2 층 (52) 은, 후술하는 압연 공정에 의해 도전성 입자의 평균 입자경과 동일한 정도의 두께로 압연된다. 그 결과, 제 2 층 (52) 은, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 도전성 입자 (52B) 가 일렬로 배열된 형상이 된다.
이 제 2 층 (52) 에 함유되는 도전성 입자 (52B) 로는, 이 종류의 일반적인 이방성 도전 필름에 있어서 사용되고 있는 공지된 도전성 입자라면 어느 도전성 입자도 사용할 수 있으며, 예를 들어 니켈, 철, 동, 알루미늄, 주석, 납, 크롬, 코발트, 은, 금 등의 각종 금속이나, 금속 합금의 입자, 금속 산화물, 카본, 그라파이트, 유리, 세라믹, 플라스틱 등의 입자 표면에 금속을 코트한 것, 혹은 이들 입자의 표면에 추가로 절연 박막을 코트한 것 등을 사용할 수 있다. 수지 입자의 표면에 금속을 코트한 것을 사용하는 경우, 수지 입자로는, 예를 들어 에폭시 수지, 페놀 수지, 아크릴 수지, 아크릴로니트릴·스티렌 (AS) 수지, 벤조구아나민 수지, 디비닐벤젠계 수지, 스티렌계 수지 등의 입자를 들 수 있다. 도전성 입자 (52B) 의 평균 입경은 임의이지만, 통상은 수 ㎛ 정도 (예를 들어 1 ㎛ ∼ 4 ㎛ 정도) 이다.
다음으로, 제 1 층 (51), 제 2 층 (52) 의 접착 성분으로는, 종래부터 이방성 도전막 (5) 에 사용되어 온 열 경화성 수지, 자외선 경화성 수지 등을 사용할 수 있다. 단, 제 2 층 (52) 의 접착 성분 (52A) 은 열 경화성 수지와 자외선 경화성 수지로 이루어지는 것이 바람직하다. 열 경화성 수지와 자외선 경화성 수지를 병용하여 접착 성분 (52A) 으로 함으로써, 자외선 경화성 수지만이 경화됨으로써 제 2 층 (52) 의 경화 정도를 용이하게 조정하여 적당한 반경화 상태로 할 수 있다. 또, 열 경화성 수지 및 자외선 경화성 수지의 적어도 일방에 부가하여, 이방성 도전막 (5) 을 사용했을 때의 유동성, 경화 후의 접착 특성을 조정하기 위해, 종래부터 사용되고 있는 페녹시 수지 등의 열가소성 수지, 고무계 폴리머 등을 추가로 첨가하도록 해도 된다.
열 경화성 수지는, 이방성 도전막 (5) 을 사용한 접속 구조체의 기계적인 결합 강도를 얻기 위해서 함유된다. 열 경화성 수지의 구체예로는, 각종 에폭시 수지나 에폭시기 함유 (메트)아크릴레이트, 우레탄 변성 (메트)아크릴레이트 등의 아크릴레이트계 수지를 사용할 수 있다. 여기서, 에폭시 수지로는, 비스페놀 A (BPA) 형 에폭시 수지, 비스페놀 F (BPF) 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 이들 열 경화성 수지 중에서도 비스페놀 A (BPA) 형 에폭시 수지나 비스페놀 F (BPF) 에폭시 수지가 바람직하다.
열 경화 수지를 경화시키기 위해서 경화제를 첨가할 필요가 있다. 경화제는, 사용하는 열 경화성 수지의 종류에 따라 선택하면 되고, 예를 들어 열 경화성 수지가 에폭시 수지인 경우에는, 이미다졸계의 잠재성 경화제 등이 사용 가능하다. 입수가 비교적 용이한 것으로서, 상품명 노바큐어 HX3741 (아사히 화성사 제조), 상품명 노바큐어 HX3921HP (아사히 화성사 제조), 상품명 아미큐어 PN-23 (아지노모토사 제조), 상품명 ACR 하드너 H-3615 (ACR 사 제조) 등을 들 수 있다.
또, 열 경화성 수지가 아크릴레이트계 수지인 경우에는, 과산화계의 경화제가 사용 가능하다. 이 과산화계의 경화제로는, 예를 들어 디아실퍼옥사이드류, 퍼옥시디카보네이트류, 퍼옥시에스테르, 퍼옥시케탈류, 디알킬퍼옥사이드류, 하이드로퍼옥사이드류, 실릴퍼옥사이드류 등을 들 수 있다. 또한, 제 2 층 (52) 은 이방성 도전막 (5) 의 완성시에 있어서 반경화되어 있기 때문에, 제 1 층 (51) 보다 그 첨가량은 적게 처방된다.
자외선 경화성 수지는, 이방성 도전막의 제 2 층 (52) 을 용이하게 적당한 반경화 상태로 하기 위해서, 제 2 층 (52) 의 접착 성분 (52A) 으로서 단독으로 또는 열 경화성 수지와 함께 사용되는 것이다. 자외선 경화성 수지와 열 경화성 수지를 병용하면, 접속 구조체를 제작할 때에 제 1 층 (51) 과 열 혼합되므로, 접속 구조체 전체적으로 더욱 기계적 강도를 높일 수 있다. 이 자외선 경화성 수지의 구체예로는, 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 디메틸올트리시클로데칸디아크릴레이트, 테트라메틸렌글리콜테트라아크릴레이트, 2-하이드록시-1,3-디아크릴옥시프로판, 2,2-비스[4-(아크릴옥시메톡시)페닐]프로판, 2,2-비스[4-(아크릴옥시에톡시)페닐]프로판, 디시클로펜테닐아크릴레이트, 트리시클로데카닐아크릴레이트, 트리스(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트 등의 각종 아크릴레이트계 수지나, 전술한 열 경화성 수지로서도 사용 가능한 에폭시기 함유 (메트)아크릴레이트, 우레탄 변성 (메트)아크릴레이트 등의 아크릴레이트계 수지를 들 수 있다. 또, 이들은 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다. 또, 이와 같은 아크릴레이트 대신에 메타크릴레이트를 사용해도 된다.
자외선 경화성 수지를 사용하는 경우에는, 광 중합 개시제를 첨가할 필요가 있다. 예를 들어, 벤조인에틸에테르, 이소프로필벤조인에테르 등의 벤조인에테르 ; 벤질하이드록시시클로헥실페닐케톤 등의 벤질케탈 ; 벤조페논, 아세토페논 등의 케톤류 및 그 유도체 ; 티오크산톤류 ; 비스이미다졸류 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다. 또, 이들 광 중합 개시제에 필요에 따라 아민류, 황 화합물, 인 화합물 등의 증감제를 임의의 비로 첨가해도 된다.
다음으로, 이방성 도전막 (5) 의 제 2 층 (52) 에 있어서는, 접착 성분 (52A) 에 도전성 입자 (52B) 를 함유시켜 층 형성을 실시하면 되는데, 1 층 배열된 도전성 입자가 제 1 층 (51) 과의 적층시에 압착시에 배열 흐트러짐이 생기지 않는 연구를 할 필요가 있다. 그래서, 본 실시형태에 있어서는, 미리 제 2 층 (52) 에 함유되는 접착 성분을 반경화 상태로 하고, 도전성 입자를 고정시킨 상태로 하여 배열 흐트러짐이 생기지 않도록 하고 나서 제 1 층 (51) 을 적층한다.
예를 들어, 제 2 층 (52) 에 함유되는 접착 성분이 자외선 경화성 수지뿐인 경우에는, 자외선 조사량을 제어함으로써 반경화 상태로 한다. 단, 제 2 층 (52) 에 함유되는 접착 성분으로서 자외선 경화성 수지와 열 경화성 수지를 병용한 경우에는, 통상적인 자외선 조사에 의해 자외선 경화성 수지만을 경화시킴으로써 반경화 상태로 하는 것이 가능해진다.
어느 경우에나 제 2 층 (52) 에 함유되는 접착 성분을 반경화 상태로 함으로써, 도전성 입자의 배열 흐트러짐이 억제되어 도통 불량 등을 확실하게 회피할 수 있게 된다. 또, 제 2 층 (52) 에 함유되는 접착 성분을 반경화 상태로 하기 때문에, 후의 압착 공정에서 본경화시키도록 하면 접착제로서의 기능도 충분히 발휘할 수 있다.
본 실시형태의 이방성 도전막 (5) 에 있어서는, 제 2 층 (52) 상에 제 1 층 (51) 이 적층 형성되는데, 제 1 층 (51) 에 있어서는 접착 성분은 미경화 상태로 한다.
이상, 본 실시형태에 있어서의 이방성 도전막의 구성에 대하여 설명했는데, 이 이방성 도전막은 예를 들어 이하의 제조 방법에 의해 제조하는 것이 가능하다.
전술한 2 층 구성의 이방성 도전막 (5) 을 제작하는 경우, 우선 제 2 층 (52) 을 형성한다. 제 2 층 (52) 의 형성은, 예를 들어 도 3 에 나타내는 바와 같이, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 등의 기재 필름 (11) 상에, 접착 성분 (52A) 과 도전성 입자 (52B) 를 함유하는 이방성 도전 재료를 도포하여 코팅층 (12) 을 형성한다.
제 2 층은 전술한 대로, 이 코팅층 (12) 에 있어서 접착 성분 중 52A 중에 도전성 입자 (52B) 가 1 층 배열되는 것이다. 통상적인 코터를 이용하여 도전성 입자가 1 층 배열된 박막을 형성하려고 해도, 갭 사이에 도전성 입자가 응집되거나 하여 도포 형성하기가 어렵다. 그래서, 도전성 입자 (52B) 와 접착 성분 (52A) 으로 이루어지는 이방성 도전 재료를, 미리 도전성 입자 (52B) 의 입경의 2 ∼ 3 배 정도의 두께가 되도록 기재 필름 (11) 상에 코팅한다.
다음으로, 코팅층 (12) 상에 두 개의 기재 필름 (13) 을 적층한다. 그리고, 코팅층 (12) 이 기재 필름 (11, 13) 사이에 끼워져 이루어지는 적층체를 라미네이터 롤 (14) 로 압연한다. 이 롤러 (14) 에 의한 압연 작업에 의해 도전성 입자 (52B) 가 1 층 배열된 필름이 된다.
압연 작업 후, 코팅층 (12) 중에 미리 배합된 접착 성분 (52A) 을 경화 반응시키면, 그 후의 제 1 층 (51) 을 적층했을 때의 제 1 층 (51) 및 제 2 층 (52) 끼리의 혼합이나, 제 2 층 (52) 의 유동을 억제하여, 도전성 입자 (52B) 의 배열 흐트러짐을 억제할 수 있다. 경화 반응은, 접착 성분 (52A) 이 자외선 경화성 수지만으로 이루어지는 경우와 더불어, 자외선 경화성 수지와 열 경화성 수지로 이루어지는 경우도 자외선을 조사함으로써 실시한다. 단, 이 경화 반응은 접착 성분 (52A) 이 반경화 상태가 되도록 실시한다. 예를 들어, 접착 성분 (52A) 이 자외선 경화성 수지만으로 이루어지는 경우에는, 경화에 필요하게 되는 자외선량의 절반 이하 정도의 양의 자외선을 조사하면 되고, 또 접착 성분 (52A) 이 자외선 경화성 수지와 자외선 경화 수지로 이루어지는 경우에는, 자외선 조사에 의해 자외선 경화성 수지만을 경화시키면 된다.
이 단계에서 코팅층 (12) 의 접착 성분 (52A) 을 완전히 경화시켜 버리면, 압착시의 접착성을 확보하기가 어려워지므로, 반경화 상태로 하는 것이 중요하다.
다음으로, 압연 작업에 의해 제조된 제 2 층 (52) 상에, 도전성 입자를 함유하지 않고 접착 성분 (51A) 만을 함유하는 제 1 층 (51) 을 적층한다. 이로써, 도전성 입자가 1 층 배열된 층 (제 2 층 (52)) 을 최하층으로 하는 2 층 구성의 이방성 도전막이 형성된다.
제작된 이방성 도전막 (5) 은, 제 2 층 (52) 이 반경화 상태로 되고, 유동성이 억제되어 도전성 입자 (52B) 가 고정되고 있으므로, 도전성 입자 (52B) 의 사용량을 대폭 삭감하면서, 충분한 도통 접속을 도모하는 것이 가능하다.
이상, 본 실시형태에 대하여 설명했는데, 본 발명이 전술한 실시형태에 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없으며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다. 예를 들어, 이방성 도전막 (5) 은, 전술한 실시형태에서는 2 층 구성으로 했지만, 3 층 이상의 구성으로 할 수도 있다. 이 경우에도 최하층에 있어서 도전성 입자가 1 층 배열되도록 각층을 적층하면 된다.
실시예
다음으로, 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다. 또한, 본 발명의 범위는 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
＜실시예 1＞
(1) 제 2 층의 형성
하기에 나타내는 재료를 각각 하기에 나타내는 배합량 (질량부) 으로 배합하여, 접착 성분 및 도전성 입자를 함유하는 제 2 층의 형성에 사용하는 용액을 조정하였다.
아크릴레이트 수지 (2 관능 아크릴 모노머, CN112C60, 사토머사 제조) 70 질량부
페녹시 수지 (PKHH, 유니온 카바이드사 제조) 30 질량부
광 중합 개시제 (이르가큐어 369, 치바 스페셜리티 케미컬즈사 제조) 1 질량부
열 경화성 개시제 (유기 과산화물, 퍼헥사 3M, 닛폰 유지사 제조) 4 질량부
도전성 입자 (4 ㎛φ, 브라이트 GNR-EHLCD, 닛폰 화학 공업사 제조) 15 질량부
톨루엔 100 질량부
얻어진 용액을, 바 코터를 이용하여 박리 처리한 폴리에스테르 필름 (두께 10 ㎛) 상에 형성한 후, 용제인 톨루엔을 건조로에 의해 휘발시켜 두께 12 ㎛ 로 이루어지는 이방성 도전막 (코팅층) 을 형성하였다. 계속해서, 이 코팅층 상에 다른 폴리에스테르 필름 (두께 10 ㎛) 을 적층하였다. 그 후, 이 적층체에 시판되는 라미네이터에 있어서의 라미네이터 롤을 통과시켰다. 그 결과, 폴리에스테르 필름에 적층 협지 (挾持) 된 두께 4 ㎛ 의 제 2 층을 얻었다.
다음으로, 폴리에스테르 필름의 일방의 면으로부터, 자외선 조사기 (큐어 막스, 오미야 화성 제조) 를 이용하여, 자외선을 6 mW/㎠ 의 조사량으로 1 분간 조사하여 제 2 층을 반경화 상태로 하였다.
(2) 제 1 층의 형성
하기에 나타내는 재료를 각각 하기에 나타내는 배합량 (질량부) 으로 배합하여, 접착 성분만을 함유하고 또한 도전성 입자를 함유하지 않는 제 1 층의 형성에 사용하는 용액을 조정하였다.
에폭시 수지 (EP828, 유카 쉘 에폭시사 제조) 40 질량부
페녹시 수지 (PKHH, 유니온 카바이드사 제조) 30 질량부
잠재성 경화제 (HX3941, 아사히 화성사 제조) 30 질량부
톨루엔 100 질량부
박리 처리한 폴리에스테르 필름 (두께 10 ㎛) 상에, 조정된 용액을 바 코터에 의해 도포하였다. 그 후, 용제인 톨루엔을 건조로에 의해 휘발시켜 두께 16 ㎛ 의 제 1 층을 형성하였다.
(3) 제 2 층과 제 1 층의 적층
제 2 층의 편면의 폴리에스테르 필름을 박리하여 제 2 층의 코팅층을 노출시키고, 제 1 층의 접착 성분이 노출되어 있는 면과 제 2 층의 코팅층을 대향시켜, 제 1 층 상에 제 2 층을 적층시켜 적층체를 제작하였다. 다음으로, 이 적층체에 전술한 시판되는 라미네이터에 있어서의 라미네이터 롤을 통과시켰다. 이로써, 폴리에스테르 필름에 협지된, 제 1 층 (두께 16 ㎛) 과 제 2 층 (두께 4 ㎛) 으로 이루어지는 이방성 도전막을 얻었다.
＜비교예 1 (종래의 이방성 도전막)＞
하기에 나타내는 재료를 각각 하기에 나타내는 배합량 (질량부) 으로 배합하여, 접착 성분과 도전성 입자로 이루어지는 1 층 구조의 이방성 도전막의 형성에 사용하는 용액을 조정하였다.
에폭시 수지 (EP828, 유카 쉘 에폭시사 제조) 40 질량부
페녹시 수지 (PKHH, 유니온 카바이드사 제조) 30 질량부
잠재성 경화제 (HX3941, 아사히 화성사 제조) 30 질량부
도전성 입자 (4 ㎛φ, 브라이트 GNR-EHLCD, 닛폰 화학 공업사 제조) 10 질량부
톨루엔 100 질량부
박리 처리한 폴리에스테르 필름 (두께 10 ㎛) 상에, 조정된 용액을 바 코터에 의해 도포하였다. 그 후, 용제인 톨루엔을 건조로에 의해 휘발시켜 두께 20 ㎛ 의 이방성 도전막을 형성하였다.
＜평가＞
실시예 1, 비교예 1 에서 각각 제작한 이방성 도전막을 이용하여, 이하에 나타내는 ITO 유리 기판과 IC 칩의 접속 구조체를 제작하였다.
· ITO 유리 기판 : 두께 0.7 ㎜ 의 유리 기판의 편면에 ITO (인듐주석 산화물) 전극이 형성된 것
· IC 칩 : 사이즈 2 ㎜ × 20 ㎜ × 0.55 (두께), 범프 면적 2500 ㎛2 인 범프를 갖는 것
구체적으로는, 실시예 1, 비교예 1 에서 각각 제작한 이방성 도전막에 형성된 폴리에스테르 필름을 박리하여, 제 2 층을 ITO 유리 기판측에 배치하고, 제 1 층을 IC 칩측에 배치한 상태에서, 실시예 1, 비교예 1 에서 각각 제작한 이방성 도전막을 개재하여 IC 칩과 ITO 유리를 접촉시키고, 190 ℃, 60 ㎫, 10 초간의 조건으로 열압착을 실시하여 접속 구조체를 얻었다. 얻어진 접속 구조체에 있어서의 초기의 도통 저항, 신뢰성 시험 후 (온도 85 ℃, 습도 85 ％ 및 250 시간 후) 에 있어서의 도통 저항의 결과를 [표 1] 에 나타낸다.
실시예 1 비교예 1
초기 도통 0.3 Ω 0.2 Ω
신뢰성 시험 후 도통 2.5 Ω 2.6 Ω
여기서, 두께 4 ㎛ 의 제 2 층 중에 15 질량부의 도전성 입자를 함유하는 실시예 1 (도전성 입자 15 질량부/전체 120 질량부 × 100 = 12.5 ％) 과 두께 20 ㎛ 의 이방성 도전막 중에 10 질량부의 도전성 입자를 함유하는 비교예 1 (도전성 입자 10 질량부/질량 전체 110 부 × 100 = 9.1 ％) 사이에서 도전성 입자의 전체 사용량을 비교하면, 12.5 × 4 : 9.1 × 20 = 50 : 182 가 된다.
이와 같이, 실시예 1 의 이방성 도전막에서는, 도전성 입자가 함유되는 제 2 층의 두께를 얇게 할 수 있는 결과, 도전성 입자의 전체 사용량이 비교예 1 의 1/3 이하임에도 불구하고, [표 1] 에 나타내는 바와 같이 비교예 1 의 이방성 도전막 (종래의 이방성 도전막) 과 동등한 성능 (저항값) 이 얻어졌다. 이로써, 실시예 1 의 이방성 도전막은, 함유하는 도전성 입자의 배열이 흐트러지지 않는 것을 알 수 있다.
1 칩 부품
2 범프
3 기판
4 전극
5 이방성 도전막
51 제 1 층
52 제 2 층
11, 13 기재 필름
12 코팅층
14 라미네이트 롤

Claims (4)

  1. 접착 성분을 함유하고 또한 도전성 입자를 함유하지 않는 제 1 층과,
    접착 성분 및 도전성 입자를 함유하는 제 2 층을 구비하고,
    상기 제 2 층은, 압연에 의해 상기 도전성 입자가 대체로 일렬로 배열되어 있음과 함께, 상기 접착 성분이 반경화 상태인 것을 특징으로 하는 이방성 도전막.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 층은, 상기 접착 성분으로서 자외선 경화 수지와 열 경화 수지를 함유하고 있고,
    그 자외선 경화 수지만이 경화되어 상기 반경화 상태로 되어 있는 것을 특징으로 하는 이방성 도전막.
  3. 기재 필름 상에 접착 성분과 도전성 입자를 함유하는 제 2 층을 형성하는 공정과,
    상기 제 2 층의 두께가 상기 도전성 입자의 입경과 거의 동일해지도록 상기 제 2 층을 압연하는 공정과,
    압연한 상기 제 2 층에 함유되는 접착 성분을 반경화 상태가 되도록 경화시키는 공정과,
    상기 제 2 층 상에 접착 성분을 함유하고 또한 도전성 입자를 함유하지 않는 제 1 층을 적층 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 이방성 도전막의 제조 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 층에 함유되는 접착 성분이 열 경화성 수지 및 자외선 경화성 수지이며, 상기 경화하는 공정에 있어서, 자외선 조사에 의해 그 자외선 경화성 수지만을 경화시키는 것을 특징으로 하는 이방성 도전막의 제조 방법.
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