KR20160021718A - 접속 구조체의 제조 방법 및 이방성 도전 접착 필름 - Google Patents

접속 구조체의 제조 방법 및 이방성 도전 접착 필름 Download PDF

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Abstract

[과제] 우수한 도통 저항을 얻을 수 있는 접속 구조체의 제조 방법 및 이방성 도전 접착 필름을 제공하는 것이다.
[해결수단] 중합성 화합물과 광중합 개시제를 다른 개소에 편재시킨 이방성 도전 필름(20)에 자외선을 조사하는 광조사 공정과, 이방성 도전 필름(20)을 개재하여 제1 회로 부재와 제2 회로 부재를 열압착하는 열압착 공정을 갖는다. 이방성 도전 필름 내의 광중합 개시제를 활성화시킨 상태에서 열압착하므로, 배선 부분을 충분히 경화시킬 수 있고, 우수한 도통 저항을 얻을 수 있다. 또한, 이방성 도전 필름 내의 중합성 화합물과 광중합 개시제가 다른 개소에 편재되어 있으므로, 자외선 조사 시의 경화 반응이 억제되어, 선경화에 의한 압입 부족을 방지할 수 있다.

Description

접속 구조체의 제조 방법 및 이방성 도전 접착 필름{METHOD FOR MANUFACTURING CONNECTION STRUCTURE, AND ANISOTROPIC CONDUCTIVE ADHESIVE FILM}
본 발명은 회로 부재끼리를 전기적으로 접속하는 접속 구조체의 제조 방법 및 그것에 사용하는 이방성 도전 필름에 관한 것이다.
종래, LCD(Liquid Crystal Display(액정 디스플레이)) 패널 등의 ACF(ACF: Anisotropic Conductive Film(이방성 도전 필름)) 접속에 있어서, 자외선 조사를 병용하여 저온에서 이방성 도전 필름을 반응 경화시켜 LCD 패널의 휨을 저감하고, 표시 불균일을 억제하는 것이 행해지고 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
그러나, 종래의 자외선 조사는 주로 기판 하부로부터 행해지고 있으므로, 광투과율이 현저하게 낮은 배선 부분을 경화시키는 것은 곤란하여, 우수한 도통 저항을 얻는 것은 곤란하다.
일본 특허 공개 제2007-45900호 공보
본 발명은 이와 같은 종래의 실정을 감안하여 제안된 것으로, 우수한 도통 저항을 얻을 수 있는 접속 구조체의 제조 방법 및 이방성 도전 접착 필름을 제공한다.
본 발명자는 예의 검토를 행한 결과, 중합성 화합물과 광중합 개시제를 다른 개소에 편재시킨 이방성 도전 필름에 자외선을 조사하여 광중합 개시제를 활성화시킨 후, 이방성 도전 필름을 개재하여 제1 회로 부재와 제2 회로 부재를 압착함으로써, 배선 부분의 경화 반응을 향상시켜, 우수한 도통 저항이 얻어지는 것을 발견하였다.
즉, 본 발명에 따른 접속 구조체의 제조 방법은 중합성 화합물과 광중합 개시제를 다른 개소에 편재시킨 이방성 도전 필름에 자외선을 조사하는 광조사 공정과, 상기 이방성 도전 필름을 개재하여 제1 회로 부재와 제2 회로 부재를 열압착하는 열압착 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 접속 구조체는 전술한 제조 방법에 의해 얻어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 이방성 도전 필름은 중합성 화합물과 도전성 입자를 함유하는 제1 층과, 광중합 개시제와 비중합성 화합물을 함유하는 제2 층을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 이방성 도전 필름에 자외선을 조사하여 광중합 개시제를 활성화시킨 후, 열압착하므로, 배선 부분을 충분히 경화시킬 수 있어, 우수한 도통 저항을 얻을 수 있다.
도 1은 가부착 공정의 개략을 도시하는 단면도이다.
도 2는 광조사 공정의 개략을 도시하는 단면도이다.
도 3은 탑재 공정의 개략을 도시하는 단면도이다.
도 4는 열압착 공정의 개략을 도시하는 단면도이다.
도 5는 이방성 도전 필름의 구성예를 도시하는 단면도이다.
도 6의 (A)는 IC 탑재 전에 이방성 도전 필름 위로부터 자외선을 조사하는 공정의 개략을 도시하는 단면도이고, 도 6의 (B)는 자외선 조사 후에 IC를 열압착하는 공정의 개략을 도시하는 단면도이다.
도 7은 IC 탑재 후에 IC 위로부터 자외선을 조사하는 공정의 개략을 도시하는 단면도이다.
도 8은 IC 탑재 후에 유리 기판 아래로부터 자외선을 조사하는 공정의 개략을 도시하는 단면도이다.
도 9의 (A)는 IC 탑재 전에 유리 기판 아래로부터 자외선을 조사하는 공정의 개략을 도시하는 단면도이고, 도 9의 (B)는 자외선 조사 후에 IC를 열압착하는 공정의 개략을 도시하는 단면도이다.
도 10은 종래의 이방성 도전 필름의 구성예를 도시하는 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해, 도면을 참조하면서 하기 순서로 상세하게 설명한다.
1. 접속 구조체의 제조 방법
2. 이방성 도전 필름
3. 실시예
<1. 접속 구조체의 제조 방법>
본 실시 형태에 따른 접속 구조체의 제조 방법은 중합성 화합물과 광중합 개시제를 다른 개소에 편재시킨 이방성 도전 필름에 자외선을 조사하는 광조사 공정과, 이방성 도전 필름을 개재하여 제1 회로 부재와 제2 회로 부재를 열압착하는 열압착 공정을 갖는다. 이방성 도전 필름 내의 광중합 개시제를 활성화시킨 상태에서 열압착하므로, 배선 부분을 충분히 경화시킬 수 있어, 우수한 도통 저항을 얻을 수 있다. 또한, 이방성 도전 필름 내의 중합성 화합물과 광중합 개시제가 다른 개소에 편재되어 있으므로, 자외선 조사 시의 경화 반응이 억제되어, 선(先)경화에 의한 압입 부족을 방지할 수 있다.
제1 회로 부재 및 제2 회로 부재는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다. 제1 회로 부재로서는, 예를 들어 LCD(Liquid Crystal Display) 패널 용도, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 용도 등의 유리 기판, 프린트 배선판(PWB) 등을 들 수 있다. 또한, 제2 회로 부재로서는, 예를 들어 IC(Integrated Circuit(집적 회로)), COF(Chip On Film) 등의 플렉시블 기판(FPC: Flexible Printed Circuits), 테이프 캐리어 패키지(TCP) 기판 등을 들 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따른 접속 구조체의 제조 방법은 광조사 공정 전에 이방성 도전 필름을 가부착하는 가부착 공정, 및 가부착 공정과 열압착 공정 사이에 제2 회로 부재를 탑재하는 탑재 공정을 갖는다. 도 1∼도 4는 각각, 접속 구조체의 제조 방법에 있어서의 가부착 공정, 광조사 공정, 탑재 공정 및 열압착 공정의 개략을 도시하는 단면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 가부착 공정에서는 제1 회로 부재(10)의 단자가 형성된 실장부 위에 이방성 도전 필름(20)을 가부착한다. 이방성 도전 필름(20)의 가부착은, 예를 들어 베이스 필름 위로부터 압착 툴에 의해 저압으로 가압함으로써, 또는 결합제가 유동성을 나타내지만 경화를 개시하지 않는 온도에서, 저압, 단시간에 열 가압함으로써 행한다. 또한, 이방성 도전 필름의 가부착 후, 베이스 필름은 박리된다.
다음으로, 도 2에 도시한 바와 같이, 광조사 공정에서는 제1 회로 부재(10) 위에 가부착된 이방성 도전 필름(20)에 자외선을 조사한다. 자외선의 조사 방향은 제1 회로 부재(10)에 의한 광투과율의 저하를 방지하는 관점에서, 이방성 도전성 필름(20)측으로부터인 것이 바람직하다. 또한, 이방성 도전 필름(20)은, 후술하는 바와 같이 중합성 화합물과 광중합 개시제가 다른 개소에 편재되어 있으므로, 자외선 조사 시의 경화 반응을 억제할 수 있다.
다음으로, 도 3에 도시한 바와 같이, 탑재 공정에서는 이방성 도전 필름(20)이 가부착된 실장부 위에 제2 회로 부재(30)가 적재된다. 이때, 제2 회로 부재(30)의 단자와 제1 회로 부재(10)의 단자의 위치가 맞도록 얼라인먼트 조정이 행해진다.
다음으로, 도 4에 도시한 바와 같이, 열압착 공정에서는 제2 회로 부재(30) 위로부터, 소정 온도로 가온된 압착 툴(40)에 의해, 소정의 압력 및 소정의 시간, 열가압되어 본(本)압착된다. 여기서, 광조사 공정의 자외선의 조사 완료로부터 열압착까지의 시간은 광중합 개시제의 종류에 따라 다르지만, 10초 이하인 것이 바람직하다. 또한, 소정 온도는 압착 시에 있어서의 이방성 도전 필름(20)의 온도이고, 80℃ 이상 160℃ 이하인 것이 바람직하다.
압착 툴(40)으로서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 가압 대상보다 대면적인 가압 부재를 사용하여 가압을 1회로 행해도 되고, 또한 가압 대상보다 소면적인 가압 부재를 사용하여 가압을 수회로 나누어 행해도 된다. 압착 툴의 선단 형상으로서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어 평면 형상, 곡면 형상 등을 들 수 있다. 또한, 선단 형상이 곡면 형상인 경우, 곡면 형상을 따라 가압하는 것이 바람직하다.
또한, 압착 툴(40)과 제2 회로 부재(30) 사이에 완충재를 개재 장착하여 열압착해도 된다. 완충재를 개재 장착함으로써, 가압 불균일을 저감할 수 있음과 함께, 압착 툴이 오염되는 것을 방지할 수 있다. 완충재는 시트상의 탄성재 또는 소성체를 포함하고, 예를 들어 실리콘 고무나 폴리4불화에틸렌이 사용된다.
이와 같은 접속 구조체의 제조 방법에 의하면, 이방성 도전 필름(20)의 결합제가 유동화됨과 함께, 도전성 입자가 제1 회로 부재(10)와 제2 회로 부재(30)의 단자 사이에 협지되고, 이 상태에서 경화된다. 이에 의해, 제1 회로 부재(10)과 제2 회로 부재(30)이 전기적, 기계적으로 접속된 접속 구조체가 제조된다. 본 실시 형태에서는 이방성 도전 필름 내의 광중합 개시제를 여기, 활성화시킨 상태에서 열압착하므로, 배선 부분을 충분히 경화시킬 수 있어, 우수한 도통 저항을 얻을 수 있다. 또한, 이방성 도전 필름 내의 중합성 화합물과 광중합 개시제가 다른 개소에 편재되어 있으므로, 광조사 공정 시에 경화 반응이 억제되어, 열압착 공정 시에 선경화에 의한 압입 부족을 방지할 수 있다. 또한, 광조사 공정으로서, 저조도의 자외선을 조사해도 되고, 형광등 등의 통상 환경 하로 해도 된다. 이로 인해, 자외선을 차단한 옐로우 룸이 불필요해져, 종래의 열압착의 라인 설비로부터의 변경이 적어, 경제적이다.
<2. 이방성 도전 필름>
전술한 접속 구조체의 제조 방법에 사용되는 이방성 도전 필름은 광조사 공정 시에 경화 반응이 억제되도록 중합성 화합물과 광중합 개시제가 다른 개소에 편재된 것이다. 구체적인 구성으로서는, 광중합 개시제와 중합성 화합물을 한쪽의 면과 다른 쪽의 면으로 각각 분리, 편재시킨 것을 들 수 있다. 이하에서는, 중합성 화합물과 광중합 개시제를 다른 층에 첨가한 다층 필름을 예로 들어 설명한다.
도 5는 이방성 도전 필름의 구성예를 도시하는 단면도이다. 이 이방성 도전 필름(20)은 중합성 화합물과 도전성 입자를 함유하는 제1 층(21)과, 광중합 개시제와 비중합성 화합물을 함유하는 제2 층(22)를 갖는다. 중합성 화합물 및 광중합 개시제를 각각 제1 층(21) 및 제2 층(22)에 배합함으로써, 전술한 광조사 공정에 있어서의 경화 반응을 억제할 수 있다.
또한, 제1 층(21)과 제2 층(22) 사이에, 비중합성 화합물을 함유하는 제3 층(23)을 갖는 것이 바람직하다. 비중합성 화합물은 막 형성 수지인 것이 바람직하고, 일 형태로서 제3 층(23)은 막 형성 수지만을 포함하고 있어도 된다. 이 제3 층(23)은 제1 층(21)의 중합성 화합물과, 제2 층(22)의 광중합 개시제의 버퍼층이 되므로, 전술한 광조사 공정에 있어서의 경화 반응을 더욱 억제할 수 있다. 이 제3 층(23)은 두께의 균일성은 상관없으므로, 도포나 살포에 의해 작성해도 된다. 또한, 제1 층(21), 제2 층(22) 및 제3 층(23)의 합계의 바람직한 막 두께는 4∼50㎛이다.
도전성 입자로서는, 이방성 도전 필름에 있어서 사용되고 있는 공지의 도전성 입자를 사용할 수 있다. 예를 들어, 니켈, 철, 구리, 알루미늄, 주석, 납, 크롬, 코발트, 은, 금 등의 각종 금속이나 금속 합금의 입자, 금속 산화물, 카본, 그래파이트, 유리, 세라믹, 플라스틱 등의 입자의 표면에 금속을 코팅한 것, 이들 입자의 표면에 절연 박막을 더 코팅한 것 등을 들 수 있다. 수지 입자의 표면에 금속을 코팅한 것인 경우, 수지 입자로서는, 예를 들어 에폭시 수지, 페놀 수지, 아크릴 수지, 아크릴로니트릴ㆍ스티렌(AS) 수지, 벤조구아나민 수지, 디비닐벤젠계 수지, 스티렌계 수지 등의 입자를 사용할 수 있다. 또한, 도전성 입자(10)은 제1 층(21)뿐만 아니라, 제2 층(22)에 배합되어 있어도 된다.
도전성 입자의 평균 입경으로서는, 통상 1∼10㎛, 보다 바람직하게는 2∼6㎛이다. 또한, 도전성 입자의 함유량은 결합제 수지 조성물 100질량부에 대해, 통상 5∼60질량부, 바람직하게는 10∼50질량부이다.
이방성 도전 필름은 광경화형이면 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 양이온 경화형, 라디칼 경화형, 또는 이들을 병용할 수 있다. 이하, 양이온 경화형의 이방성 도전 필름에 대해 설명한다.
양이온 경화형의 제1 층(21) 및 제2 층(22)는 결합제로서, 비중합성 화합물로서의 막 형성 수지와, 중합성 화합물로서의 양이온 중합성 화합물과, 광중합 개시제로서의 광 양이온 중합 개시제를 함유한다.
막 형성 수지는, 예를 들어 평균 분자량이 10000 이상인 고분자량 수지에 상당하고, 필름 형성성의 관점에서, 10000∼80000 정도의 평균 분자량인 것이 바람직하다. 막 형성 수지로서는, 페녹시 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리에스테르우레탄 수지, 아크릴 수지, 폴리이미드 수지, 부티랄 수지 등의 다양한 수지를 들 수 있고, 이들은 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 조합하여 사용해도 된다. 이들 중에서도, 막 형성 상태, 접속 신뢰성 등의 관점에서 페녹시 수지를 적절하게 사용하는 것이 바람직하다. 막 형성 수지의 함유량은 결합제 수지 조성물 100질량부에 대해, 통상 30∼80질량부, 바람직하게는 40∼70질량부이다.
양이온 중합성 화합물로서는, 에틸렌옥시드, 프로필렌옥시드, 부틸렌옥시드, 스티렌옥시드, 페닐글리시딜에테르, 부틸글리시딜에테르 등의 1관능성 에폭시 화합물; 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 페놀노볼락형 에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지, 트리글리시딜이소시아네이트, 히단토인에폭시 등의 복소환 함유 에폭시 수지; 수소 첨가 비스페놀 A형 에폭시 수지, 프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 펜타에리트리톨-폴리글리시딜에테르 등의 지방족계 에폭시 수지; 방향족, 지방족 혹은 지환식의 카르복실산과 에피클로로히드린의 반응에 의해 얻어지는 에폭시 수지; 스피로환 함유 에폭시 수지; o-알릴-페놀노볼락 화합물과 에피클로로히드린의 반응 생성물인 글리시딜에테르형 에폭시 수지; 비스페놀 A의 각각의 수산기의 오르토 위치에 알릴기를 갖는 디알릴비스페놀 화합물과 에피클로로히드린의 반응 생성물인 글리시딜에테르형 에폭시 수지; 쉬프(Schiff)계 화합물, 스틸벤 화합물 및 아조벤젠 화합물의 디글리시딜에테르형 에폭시 수지; (1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2-히드록시이소프로필)시클로헥산과 에피클로로히드린의 반응 생성물 등의 불소 함유 지환식, 방향환식 에폭시 수지 등을 사용할 수 있다.
양이온 중합은 암반응을 수반하므로, 광조사 종료 후에도 반응이 서서히 진행되어, 접착 필름으로서의 기능을 저해해 버릴 우려가 있다. 그로 인해, 양이온 중합성 화합물로서, 비교적 암반응이 발생하기 어려운 비스페놀 A형 에폭시 수지, 또는 비스페놀 F형 에폭시 수지를 사용하는 것이 바람직하다.
양이온 중합성 화합물의 함유량은 지나치게 적으면 도통 신뢰성이 낮아지고, 지나치게 많으면 접착 강도가 낮아지는 경향이 있으므로, 바람직하게는 결합제 수지 조성물 100질량부에 대해, 20∼70질량부, 보다 바람직하게는 30∼60질량부이다.
양이온 중합 개시제는 양이온종이 에폭시 수지 말단의 에폭시기를 개환시켜, 에폭시 수지끼리 자기 가교시킨다. 본 실시 형태에서는 광 양이온 중합 개시제가 첨가되어 있으면 좋고, 광 양이온 중합 개시제 및 열 양이온 중합 개시제가 병용되어 있어도 좋다.
광 양이온 중합 개시제로서는, 트리아릴술포늄염, 벤질술포늄염, 트리페닐술포늄염, 디페닐-4-티오페녹시페닐술포늄염, 트리아릴요오도늄염, 디아릴요오도늄염, 디페닐요오도늄염, 4-메톡시디페닐요오도늄염, 비스(4-메틸페닐)요오도늄염, 비스(4-tert-부틸페닐)요오도늄염, 비스(도데실페닐)요오도늄염, 1,3-디케토-2-디아조 화합물, 디아조벤조퀴논 화합물, 디아조나프토퀴논 화합물, 헥사클로로안티모네이트, 비스(도데실페닐)헥사플루오로안티모네이트(4,4'-비스[디(β-히드록시에톡시)페닐술포니오]페닐술피드, 비스〔4-(디페닐술포니오)-페닐〕술피드, 비스〔4-(디(4-(2-히드록시에틸)페닐)술포니오)-페닐〕술피드, η5-2,4-(시클로펜타디에닐)〔1,2,3,4,5,6-η-(메틸에틸)벤젠〕-철(1+) 등의 1종 이상을 들 수 있다. 광 양이온 중합 개시제의 시장에서 입수 가능한 구체예로서는, 산-아프로(주)의 상품명 「LW-S1」 등을 들 수 있다.
열 양이온 중합 개시제로서는, 트리페닐술포늄사불화붕소, 트리페닐술포늄육불화안티몬, 트리페닐술포늄육불화비소, 트리(4-메톡시페닐)술포늄육불화비소, 디페닐(4-페닐티오페닐)술포늄육불화비소, p-t-부틸벤질테트라히드로티오페늄육불화안티몬, N,N-디메틸-N-벤질아닐리늄육불화안티몬, N,N-디메틸-N-벤질아닐리늄사불화붕소, N,N-디메틸-N-(4-클로로벤질)아닐리늄육불화안티몬, N,N-디메틸-N-(1-페닐에틸)아닐리늄육불화안티몬, N-벤질-4-디메틸아미노피리디늄육불화안티몬, N-벤질-4-디에틸아미노피리디늄트리플루오로메탄술폰산, N-(4-메톡시벤질)-4-디메틸아미노피리디늄육불화안티몬, N-(4-메톡시벤질)-4-디에틸아미노피리디늄육불화안티몬, N,N-디메틸-N-(4-메톡시벤질)톨루이디늄육불화안티몬, N,N-디에틸-N-(4-메톡시벤질)톨루이디늄육불화안티몬, 에틸트리페닐포스포늄육불화안티몬, 테트라부틸포스포늄육불화안티몬, 디페닐요오도늄육불화비소, 디-4-클로로페닐요오도늄육불화비소, 디-4-브롬페닐요오도늄육불화비소, 디-p-톨릴요오도늄육불화비소, 페닐(4-메톡시페닐)요오도늄육불화비소 등의 1종 이상을 들 수 있다.
또한, 열 양이온 중합 개시제 대신에, 광, 열 중 어느 쪽에든 적용 가능한 광ㆍ열 양이온 중합 개시제를 사용해도 된다. 광ㆍ열 양이온 중합 개시제로서는, 술포늄염, 요오도늄염을 들 수 있고, 그 중에서도, 저온에서의 반응성이 우수하고, 가용 시간이 긴 방향족 술포늄염을 적절하게 사용할 수 있다. 광ㆍ열 양이온 중합 개시제의 시장에서 입수 가능한 구체예로서는, 산신 가가쿠 고교(주)의 상품명 「SI-60L」, 「SI-80L」, 「SI-100L」 등을 들 수 있다.
이들 양이온 중합 개시제의 함유량은 지나치게 적으면 반응성이 없어지고, 지나치게 많으면 접착제의 제품 수명이 저하되는 경향이 있으므로, 결합제 수지 조성물 100중량부에 대해, 바람직하게는 0.1∼30중량부, 보다 바람직하게는 0.5∼20중량부이다.
또한 결합제로서, 필요에 따라, 응력 완화제, 실란 커플링제, 무기 필러 등을 배합해도 된다. 응력 완화제로서는, 수소 첨가 스티렌-부타디엔 블록 공중합체, 수소 첨가 스티렌-이소프렌 블록 공중합체 등을 들 수 있다. 또한, 실란 커플링제로서는, 에폭시계, 메타크릴옥시계, 아미노계, 비닐계, 머캅토ㆍ술피드계, 우레이도계 등을 들 수 있다. 또한, 무기 필러로서는 실리카, 탈크, 산화티타늄, 탄산칼슘, 산화마그네슘 등을 들 수 있다.
[실시예]
<3. 실시예>
이하, 본 발명의 실시예에 대해 설명한다. 본 실시예에서는 이방성 도전 필름을 제작하고, 이것을 사용하여 다양한 조사 타이밍으로 접속 구조체를 제작하여, 접속 구조체의 도통 저항 및 경화율에 대해 평가하였다. 또한, 본 발명은 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
접속 구조체의 제작, 도통 저항의 측정, 경화율의 측정 및 평가는 다음과 같이 행하였다.
[접속 구조체의 제작]
평가 기재로서, TI/Al 코팅 유리 기판(금속 배선, t=0.7㎜) 및 IC(1.8㎜×20㎜, t=0.5㎜, Au-도금 범프: 30㎛×85㎛, h=15㎛)를 사용하였다. 광조사 조건은 200mW/㎠-3초로 하였다. 또한, 열압착 조건은 120℃-60㎫-5초로 하였다.
[도통 저항의 측정]
디지털 멀티미터(상품명: 디지털 멀티미터 7561, 요코가와 덴키샤제)를 사용하여, 접속 구조체의 도통 저항(Ω)의 측정을 행하였다.
[경화율의 측정]
접속 구조체로부터 IC를 박리하여, 금속 배선 위로부터 샘플 A를 취득하였다. 그리고, 샘플 A∼C를 측정하여, 경화율을 산출하였다.
샘플 A: 금속 배선 위의 시료
샘플 B: 미경화의 이방성 도전 필름(반응 전)의 시료
샘플 C: 샘플 B를 200㎷/㎠-3초의 광조사 조건 및 120℃-60㎫-5초의 열압착 조건으로 완전 경화시킨 시료
각 샘플에 대해, FT-IR 측정을 행하여, 얻어진 IR 차트로부터 (I) 914㎝-1: 에폭시환의 역대상 신축 진동 및 (II) 829㎝-1: 방향환의 C-H간 계면 외 변각 진동 2개의 피크를 수치화하였다. 그리고, 각 시료에 대해, 하기 식 1로 흡광도비를 구하고, 얻어진 흡광도비를 사용하여 하기 식 2로 나타내는 경화율을 산출하였다.
<식 1>
흡광도비=(I)/(II)
<식 2>
경화율(％)=(1-샘플 A의 흡광도비/샘플 B의 흡광도비)/(1-샘플 C의 흡광도비/샘플 B의 흡광도비)×100
[평가]
도통 저항의 측정 결과가 1.0Ω 이하, 또한 배선 부분의 경화율의 측정 결과가 70％ 이상인 경우를 「OK」로 평가하고, 그 이외를 「NG」로 평가하였다.
<실시예 1>
도 5에 도시한 바와 같이, 3층 구조의 이방성 도전 필름을 제작하였다. 우선, 제1 층(21)로서, 페녹시 수지(YP50, 신니테츠 가가쿠샤제) 20질량부, 액상 에폭시 수지(EP828, 미츠비시 가가쿠샤제) 30질량부, 고형 에폭시 수지(YD014, 신니테츠 가가쿠샤제) 20질량부 및 도전성 입자(AUL704, 세키스이 가가쿠샤제) 30질량부를 배합하여, 두께 8㎛의 A층을 제작하였다. 또한, 제2 층(22)로서, 페녹시 수지(YP50, 신니테츠 가가쿠샤제) 75질량부 및 광 양이온 중합 개시제(LW-S1, 산-아프로샤제) 25질량부를 배합하여, 두께 4㎛의 N층을 제작하였다. 또한, 제3 층(23)으로서, 페녹시 수지(YP50, 신니테츠 가가쿠샤제)를 포함하는 두께 4㎛의 버퍼층을 제작하였다. 그리고, A층과 버퍼층과 N층을 라미네이트하여, 3층 구조의 이방성 도전 필름을 제작하였다.
도 6의 (A)에 도시한 바와 같이, 유리 기판(51) 위에 이방성 도전 필름(52)를 가부착하고, IC 탑재 전에 이방성 도전 필름(52) 위로부터 상기 광조사 조건으로 자외선을 조사하였다. 그리고, 도 6의 (B)에 도시한 바와 같이, 조사 종료로부터 2초 후에 IC(53)을 상기 열압착 조건으로 본압착하여, 접속 구조체를 얻었다.
표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1의 접속 구조체의 도통 저항은 0.7Ω, 금속 배선 부분의 경화율은 85％이고, 평가 결과는 OK였다.
<비교예 1>
실시예 1과 동일한 3층 구조의 이방성 도전 필름을 사용하였다. 도 7에 도시한 바와 같이, IC 탑재 후에 IC(53) 위로부터 상기 광조사 조건으로 자외선을 조사하였다. 그리고, 조사 종료로부터 2초 후에 IC(53)을 상기 열압착 조건으로 본압착하여, 접속 구조체를 얻었다.
표 1에 나타낸 바와 같이, 비교예 1의 접속 구조체의 도통 저항은 30Ω, 금속 배선 부분의 경화율은 5％ 미만이고, 평가 결과는 NG였다.
<비교예 2>
실시예 1과 동일한 3층 구조의 이방성 도전 필름을 사용하였다. 도 8에 도시한 바와 같이, 이방성 도전 필름(52) 위에 IC를 탑재 후, 유리 기판(51) 아래로부터 상기 광조사 조건으로 자외선을 조사하였다. 그리고, 조사 종료로부터 2초 후에 IC(53)을 상기 열압착 조건으로 본압착하여, 접속 구조체를 얻었다.
표 1에 나타낸 바와 같이, 비교예 2의 접속 구조체의 도통 저항은 1.8Ω, 금속 배선 부분의 경화율은 60％이고, 평가 결과는 NG였다.
<비교예 3>
실시예 1과 동일한 3층 구조의 이방성 도전 필름을 사용하였다. 도 9의 (A)에 도시한 바와 같이, 유리 기판(51) 위에 이방성 도전 필름(52)를 가부착하고, IC 탑재 전에 유리 기판(51) 아래로부터 상기 광조사 조건으로 자외선을 조사하였다. 그리고, 도 9의 (B)에 도시한 바와 같이, 조사 종료로부터 2초 후에 IC(53)을 상기 열압착 조건으로 본압착하여, 접속 구조체를 얻었다.
표 1에 나타낸 바와 같이, 비교예 3의 접속 구조체의 도통 저항은 1.8Ω, 금속 배선 부분의 경화율은 60％이고, 평가 결과는 NG였다.
<비교예 4>
도 10에 도시한 바와 같이, 2층 구조의 이방성 도전 필름을 제작하였다. 우선, 페녹시 수지(YP50, 신니테츠 가가쿠샤제) 20질량부, 액상 에폭시 수지(EP828, 미츠비시 가가쿠샤제) 30질량부, 고형 에폭시 수지(YD014, 신니테츠 가가쿠샤제) 20질량부, 광 양이온 중합 개시제(LW-S1, 산-아프로샤제) 5질량부 및 도전성 입자(AUL704, 세키스이 가가쿠샤제) 30질량부를 배합하여, 두께 8㎛의 A층(61)을 제작하였다. 또한, 페녹시 수지(YP50, 신니테츠 가가쿠샤제) 20질량부, 액상 에폭시 수지(EP828, 미츠비시 가가쿠샤제) 30질량부, 고형 에폭시 수지(YD014, 신니테츠 가가쿠샤제) 20질량부 및 광 양이온 중합 개시제(LW-S1, 산-아프로샤제) 5질량부를 배합하여, 두께 10㎛의 N층을 제작하였다. 그리고, A층과 N층을 라미네이트하여, 2층 구조의 이방성 도전 필름을 제작하였다.
실시예 1과 마찬가지로, 도 6의 (A)에 도시한 바와 같이, 유리 기판(51) 위에 이방성 도전 필름(52)를 가부착하고, IC 탑재 전에 이방성 도전 필름(52) 위로부터 상기 광조사 조건으로 자외선을 조사하였다. 그리고, 도 6의 (B)에 도시한 바와 같이, 조사 종료로부터 2초 후에 IC(53)을 상기 열압착 조건으로 본압착하여, 접속 구조체를 얻었다.
표 1에 나타낸 바와 같이, 비교예 4의 접속 구조체의 도통 저항은 45Ω, 금속 배선 부분의 경화율은 90％이고, 평가 결과는 NG였다.
<비교예 5>
비교예 4와 동일한 2층 구조의 이방성 도전 필름을 사용하였다. 또한, 비교예 2와 마찬가지로, 도 8에 도시한 바와 같이, 이방성 도전 필름(52) 위에 IC를 탑재 후, 유리 기판(51) 아래로부터 상기 광조사 조건으로 자외선을 조사하였다. 그리고, 조사 종료로부터 2초 후에 IC(53)을 상기 열압착 조건으로 본압착하여, 접속 구조체를 얻었다.
표 1에 나타낸 바와 같이, 비교예 5의 접속 구조체의 도통 저항은 1.8Ω, 금속 배선 부분의 경화율은 60％이고, 평가 결과는 NG였다.
Figure pat00001
비교예 1은 이방성 도전 필름 위에 IC를 탑재 후, IC 위로부터 자외선을 조사하였으므로, IC가 그림자가 되어, 광 양이온 중합 개시제를 활성화시킬 수 없어, 양호한 도통 저항값 및 배선 부분의 경화율을 얻을 수 없었다.
비교예 2는 이방성 도전 필름 위에 IC를 탑재 후, 유리 기판 아래로부터 자외선을 조사하였으므로, 자외선의 투과를 방해해 버려, 광 양이온 중합 개시제의 활성화가 불충분해져, 양호한 도통 저항값 및 배선 부분의 경화율을 얻을 수 없었다.
비교예 3은 유리 기판 위에 이방성 도전 필름을 가부착하고, IC 탑재 전에 유리 기판 아래로부터 자외선을 조사하였으므로, 비교예 2와 마찬가지로 자외선의 투과를 방해해 버려, 광 양이온 중합 개시제의 활성화가 불충분해져, 양호한 도통 저항값 및 배선 부분의 경화율을 얻을 수 없었다.
비교예 4는 양이온 경화성 화합물과 광 양이온 중합 개시제를 동일한 층에 첨가한 이방성 도전 필름을 사용하였으므로, 유리 기판 위에 이방성 도전 필름을 가부착하고, IC 탑재 전에 이방성 도전 필름 위로부터 자외선을 조사했을 때에, 이방성 도전 필름이 경화되어 버려, 열압착 시에 압입 부족에 의해 도통 저항값이 컸다.
비교예 5는 이방성 도전 필름 위에 IC를 탑재 후, 유리 기판 아래로부터 자외선을 조사하였으므로, 비교예 2와 마찬가지로 자외선의 투과를 방해해 버려, 광 양이온 중합 개시제의 활성화가 불충분해져, 양호한 도통 저항값 및 배선 부분의 경화율을 얻을 수 없었다.
한편, 실시예 1은 양이온 경화성 화합물과 광 양이온 중합 개시제를 다른 층에 첨가한 이방성 도전 필름을 사용하여, IC 탑재 전에 이방성 도전 필름 위로부터 자외선을 조사하였으므로, 이방성 도전 필름을 경화시키지 않고, 광 양이온 중합 개시제를 활성화시킬 수 있어, 양호한 도통 저항값 및 배선 부분의 경화율을 얻을 수 있었다.
10 : 제1 회로 부재
20 : 이방성 도전 필름
21 : 제1 층
22 : 제2 층
23 : 제3 층
30 : 제2 회로 부재
40 : 압착 툴
51 : 유리 기판
52 : 이방성 도전 필름
53 : IC
61 : A층
62 : N층

Claims (13)

  1. 중합성 화합물과 광중합 개시제를 다른 개소에 편재시킨 이방성 도전 필름에 자외선을 조사하는 광조사 공정과,
    상기 이방성 도전 필름을 개재하여 제1 회로 부재와 제2 회로 부재를 열압착하는 열압착 공정
    을 갖는 접속 구조체의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이방성 도전 필름이, 중합성 화합물과 도전성 입자를 함유하는 제1 층과, 광중합 개시제와 비중합성 화합물을 함유하는 제2 층을 갖는 것인 접속 구조체의 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 이방성 도전 필름이 상기 제1 층과 상기 제2 층 사이에, 비중합성 화합물을 함유하는 제3 층을 갖는 것인 접속 구조체의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서, 제1 회로 부재 위에 이방성 도전 필름을 가부착하는 가부착 공정을 더 갖고,
    상기 광조사 공정에서는 상기 이방성 도전 필름측으로부터 자외선을 조사하는 것인 접속 구조체의 제조 방법.
  5. 제2항에 있어서, 제1 회로 부재 위에 이방성 도전 필름을 가부착하는 가부착 공정을 더 갖고,
    상기 광조사 공정에서는 상기 이방성 도전 필름측으로부터 자외선을 조사하는 것인 접속 구조체의 제조 방법.
  6. 제3항에 있어서, 제1 회로 부재 위에 이방성 도전 필름을 가부착하는 가부착 공정을 더 갖고,
    상기 광조사 공정에서는 상기 이방성 도전 필름측으로부터 자외선을 조사하는 것인 접속 구조체의 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 자외선의 조사 완료로부터 상기 열압착까지의 시간이 10초 이하인 접속 구조체의 제조 방법.
  8. 제2항에 있어서, 상기 자외선의 조사 완료로부터 상기 열압착까지의 시간이 10초 이하인 접속 구조체의 제조 방법.
  9. 제3항에 있어서, 상기 자외선의 조사 완료로부터 상기 열압착까지의 시간이 10초 이하인 접속 구조체의 제조 방법.
  10. 제4항에 있어서, 상기 자외선의 조사 완료로부터 상기 열압착까지의 시간이 10초 이하인 접속 구조체의 제조 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 접속 구조체의 제조 방법에 의해 얻어지는 접속 구조체.
  12. 중합성 화합물과 도전성 입자를 함유하는 제1 층과,
    광중합 개시제와 비중합성 화합물을 함유하는 제2 층
    을 갖는 이방성 도전 필름.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제1 층과 상기 제2 층 사이에, 비중합성 화합물을 함유하는 제3 층을 갖는 이방성 도전 필름.
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