KR20170135919A

KR20170135919A - 이방 도전성 필름 및 접속 구조체

Info

Publication number: KR20170135919A
Application number: KR1020177032182A
Authority: KR
Inventors: 신이치 하야시; 마사오 사이토; 야스시 아쿠츠; 레이지 츠카오
Original assignee: 데쿠세리아루즈 가부시키가이샤
Priority date: 2015-05-27
Filing date: 2016-05-27
Publication date: 2017-12-08
Also published as: CN107960139B; US10388624B2; CN107960139A; JP2022046718A; TW201717216A; JP7004058B2; JP2016225295A; KR101999913B1; WO2016190424A1; HK1250424A1; US20180277505A1; JP6859609B2; TWI691977B; JP2021061249A; JP7397357B2

Abstract

이방 도전성 필름 (1A) 이, 절연 접착제층 (10) 과 그 절연 접착제층 (10) 에 배치된 도전 입자 (2) 를 포함한다. 이방 도전성 필름 (1A) 에서는, 입자 피치 (P1) 의 도전 입자 (2) 의 배열축 (A1) 이 이방 도전성 필름 (1A) 의 대략 필름 폭 방향으로 연장되고, 그 배열축 (A1) 이 이방 도전성 필름 (1A) 의 길이 방향으로 축 피치 (P2) 로 연속적으로 배열되어 있다. 이방 도전성 필름 (1A) 으로 접속하는 전자 부품의 단자 배열 영역과 이방 도전성 필름 (1A) 을, 각 단자의 길이 방향과 필름 폭 방향이 맞도록 중첩시킨 경우에, 각 단자 (21) 상에 3 개 이상 40 개 이하의 도전 입자 (2) 가 존재하도록, 배열축 (A1) 에 있어서의 입자 피치 (P1), 배열축의 축 피치 (P2) 및 배열축 (A1) 이 필름 폭 방향과 이루는 각도 (배열축의 경사각) (θ) 가 단자 (21) 의 외형에 따라 정해져 있다. 이로써 파인 피치의 접속에 있어서도, 이방 도전성 필름을 사용하여 안정된 접속 신뢰성을 얻고, 또한 도전 입자의 과도한 밀도 증가를 억제한다.

Description

이방 도전성 필름 및 접속 구조체{ANISOTROPIC CONDUCTIVE FILM AND CONNECTION STRUCTURE}

본 발명은, 이방 도전성 필름 및 이방 도전성 필름으로 접속된 접속 구조체에 관한 것이다.

이방 도전성 필름은, IC 칩 등의 전자 부품을 기판에 실장할 때에 널리 사용되고 있다. 최근에는, 휴대 전화, 노트북 PC 등의 소형 전자 기기에 있어서 배선의 고밀도화가 요구되고 있고, 이 고밀도화에 이방 도전성 필름을 대응시키는 수법으로서 이방 도전성 필름의 절연 접착제층에 도전 입자를 격자상으로 균등 배치하는 기술이 알려져 있다.

그러나, 도전 입자를 균등 배치해도 접속 저항이 흐트러진다는 문제가 발생한다. 그 이유는, 이방 도전성 접속 전에 단자의 가장자리변 상에 위치한 도전 입자가 절연성 접착제의 용융에 의해 스페이스로 흘러 나와, 상하 단자 사이에 끼워지기 어렵기 때문이다. 이 문제에 대해서는, 도전 입자의 제 1 배열 방향을 이방 도전성 필름의 길이 방향으로 하고, 제 1 배열 방향과 교차하는 제 2 배열 방향을, 이방 도전성 필름의 길이 방향과 직교하는 방향에 대하여 5°이상 15°이하로 경사지게 하는 것이 제안되어 있다 (특허문헌 1).

일본 특허공보 제4887700호

그러나, 이방 도전성 필름으로 접속하는 전자 부품의 단자 사이즈가 더 작아지면, 단자에서 포착할 수 있는 도전 입자의 수도 더 적어져, 특허문헌 1 에 기재된 이방 도전성 필름으로는 도통 신뢰성이 충분히 얻어지지 않는 경우가 있었다. 특히, 액정 화면 등의 제어용 IC 를 유리 기판 상의 투명 전극에 접속하는, 소위 COG (Chip on Glass) 접속에서는, 액정 화면의 고정세화에 수반되는 다단자화와 IC 칩의 소형화에 의해 단자 사이즈가 작아지고, 또한 텔레비전의 디스플레이용 유리 기판과 플렉시블 프린트 배선판 (FPC：Flexible Printed Circuits) 을 접속하는 FOG (Film on Glass) 접속을 실시하는 경우에도 단자가 파인 피치가 되고, 단자에서 포착할 수 있는 도전 입자수를 증가시켜 접속 신뢰성을 높이는 것이 과제로 되었다.

이에 대해, 단자에서 포착되는 도전 입자수를 증가시키는 수법으로는, 이방 도전성 필름에 있어서의 도전 입자의 밀도를 높이는 것이 고려된다. 그러나, 이방 도전성 필름에 있어서 도전 입자의 밀도를 높이면, 이방 도전성 필름의 제조 비용이 비싸진다는 문제가 발생한다.

또, 단자에서 포착되는 도전 입자를 과도하게 증가시키면, 파인 피치화에 의해 단자 개수 그 자체가 증가해 감에 따라, 이방 도전성 접속시에 단자의 밀어 넣기에 필요한 압압력이 지나치게 높아져 종래의 접속 장치에서는 양호한 이방 도전성 접속이 곤란해진다. 그래서, 압압력의 증가에 대응하기 위한 장치의 도입이나 개량을 위해서 비용이 든다는 문제가 발생한다.

그래서, 본 발명은, 파인 피치의 FOG 접속이나 COG 접속에 있어서도, 이방 도전성 필름을 사용하여 안정된 접속 신뢰성을 얻고, 또한 도전 입자의 밀도 증가에 수반되는 이방 도전성 필름의 제조 비용의 상승을 억제하고, 또한 종래의 설비로 이방 도전성 접속을 가능하게 하는 것을 과제로 한다.

본 발명자는, 도전 입자가 소정의 입자 피치로 배열한 배열축이 이방 도전성 필름의 길이 방향으로 연속적으로 배열되어 있는 이방 도전성 필름을 사용하고, 그 이방 도전성 필름의 필름 폭 방향에 전자 부품의 단자의 길이 방향을 맞춘 경우에, 각 단자에 3 개 이상 40 개 이하의 도전 입자가 위치하도록, 도전 입자의 배열축에 있어서의 입자 피치와, 그 배열축의 축 피치와, 배열축이 필름 폭 방향과 이루는 각도 (이하, 배열축의 경사각이라고 한다) 를 단자의 외형에 따라 정하면, 충분한 도통 신뢰성을 확보하면서 접속에 기여하지 않는 도전 입자를 저감시킬 수 있는 것, 또한 소정 면적의 영역에 소정 개수의 도전 입자를 존재하게 하고, 그 영역의 도전 입자의 배열축을 이방 도전성 필름의 폭 방향으로 경사지게 하고, 또한 그 영역을 이방성 도전 필름의 길이 방향으로 반복적으로 존재하게 한 경우에도 충분한 도통 신뢰성을 확보하면서 접속에 기여하지 않는 도전 입자를 저감시킬 수 있음을 알아내어, 본 발명을 상도하였다.

즉, 절연 접착제층과, 그 절연 접착제층에 배치된 도전 입자를 포함하는 이방 도전성 필름으로서,

소정의 입자 피치의 도전 입자의 배열축이, 이방 도전성 필름의 대략 필름 폭 방향으로 연장되고, 그 배열축이 이방 도전성 필름의 길이 방향으로 소정의 축 피치로 연속적으로 배열되어 있고,

이방 도전성 필름으로 접속하는 전자 부품의 단자 배열 영역과 이방 도전성 필름을, 각 단자의 길이 방향과 필름 폭 방향이 맞도록 중첩시킨 경우에, 각 단자 상에 3 개 이상 40 개 이하의 도전 입자가 존재하도록, 배열축에 있어서의 입자 피치, 배열축의 축 피치 및 배열축의 경사각이 단자의 외형에 따라 정해져 있는 이방 도전성 필름을 제공한다.

또, 본 발명을 다른 표현으로 치환하면, 절연 접착제층과, 그 절연 접착제층에 배치된 도전 입자를 포함하는 이방 도전성 필름으로서,

임의로 선택한, 길이가 필름의 길이 방향의 5 ∼ 400 ㎛, 폭이 필름 폭인 영역에 있어서, 도전 입자가 3 ∼ 3200 개 존재하고, 그 영역에 있어서 소정의 입자 피치의 도전 입자의 배열축이, 이방 도전성 필름의 필름 폭 방향과 사교 (斜交) 하고, 그 배열축이 이방 도전성 필름의 길이 방향으로 병렬되어 있는 이방성 도전 필름을 제공한다.

또한 본 발명은, 상기 서술한 이방 도전성 필름으로 제 1 전자 부품과 제 2 전자 부품이 이방 도전성 접속되어 있는 접속 구조체를 제공한다.

본 발명의 이방 도전성 필름에 따르면, 그 이방 도전성 필름으로 접속하는 전자 부품의 단자의 길이 방향을 그 필름 폭 방향에 맞춘 경우에, 각 단자에 3 개 이상의 도전 입자가 존재하므로, 이방 도전성 필름을 사용한 접속 구조체에 충분한 도통 신뢰성을 부여할 수 있다. 이 경우, 이방 도전성 필름의 필름 폭 방향과 단자의 길이 방향을 맞추는 것 이외, 이방 도전성 필름과 단자의 위치 맞춤은 불필요하다.

또, 각 단자에 존재하는 도전 입자의 수는 40 개 이하이므로 접속에 기여하지 않는 도전 입자가 과도하게 증가하지 않아, 도전 입자의 밀도 증가에 수반되는 이방 도전성 필름의 제조 비용의 상승을 억제할 수 있고, 또한 단자에 포착되는 도전 입자수를 적절히 조정할 수 있으므로, 새로운 접속 설비의 도입도 생략할 수 있다.

또한, 본 발명의 이방 도전성 필름에 따르면, 도전 입자의 배열축에 있어서의 입자 피치, 그 배열축의 축 피치 및 배열축의 경사각이, 그 이방 도전성 필름으로 접속하는 전자 부품의 단자의 외형에 따라 규정되어 있으므로, 단자당 도전 입자의 개수를 정확하게 제어할 수 있다.

본 발명의 이방 도전성 필름을 다른 관점에서 보면, 임의로 선택한, 길이가 필름의 길이 방향 5 ∼ 400 ㎛, 폭이 필름 폭인 영역에 있어서 도전 입자가 3 ∼ 3200 개 존재하고, 그 영역에 있어서 소정의 입자 피치의 도전 입자의 배열축이, 이방 도전성 필름의 필름 폭 방향과 사교하고, 그 배열축이 이방 도전성 필름의 길이 방향으로 병렬되어 있기 때문에, 접속에 기여하지 않는 도전 입자의 개수가 과도하게 증가하지 않아, 도전 입자의 밀도 증가에 수반되는 이방 도전성 필름의 제조 비용의 상승을 억제할 수 있다.

도 1 은, 이방 도전성 필름 (1A) 에 있어서의 도전 입자의 배치도이다.
도 2a 는, 도 1 의 도전 입자의 배치에 있어서 축 피치가 최소인 경우의 확대도이다.
도 2b 는, 도 1 의 도전 입자의 배치에 있어서 축 피치가 최대인 경우의 확대도이다.
도 3a 는, 도 2a 에 나타낸 도전 입자의 배치도의 변형예이다.
도 3b 는, 도 2b 에 나타낸 도전 입자의 배치도의 변형예이다.
도 4 는, 이방 도전성 필름 (1B) 에 있어서의 도전 입자의 배치도이다.
도 5 는, 이방 도전성 필름 (1C) 에 있어서의 도전 입자의 배치도이다.
도 6 은, 이방 도전성 필름 (1D) 에 있어서의 도전 입자의 배치도이다.
도 7 은, 실시예 1, 2 의 이방 도전성 필름에 있어서의 도전 입자의 배치도이다.
도 8 은, 실시예 3, 7 의 이방 도전성 필름에 있어서의 도전 입자의 배치도이다.
도 9 는, 실시예 4, 8 의 이방 도전성 필름에 있어서의 도전 입자의 배치도이다.
도 10 은, 실시예 5, 9 의 이방 도전성 필름에 있어서의 도전 입자의 배치도이다.
도 11 은, 실시예 6, 10 의 이방 도전성 필름에 있어서의 도전 입자의 배치도이다.
도 12 는, 비교예 2 의 이방 도전성 필름에 있어서의 도전 입자의 배치도이다.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명을 상세하게 설명한다. 또, 각 도면 중, 동일 부호는 동일 또는 동등한 구성 요소를 나타내고 있다.

도 1 은, 본 발명의 일 실시예의 이방 도전성 필름 (1A) 에 있어서의 도전 입자 (2) 의 배치도이고, 도 2a 는, 도 1 의 배치도의 출력측 단자에 대응하는 도전 입자의 배열 영역의 확대도로서, 축 피치가 최소인 경우의 도면이고, 도 2b 는 동일한 확대도로서, 축 피치가 최대인 경우의 도면이다.

이 이방 도전성 필름 (1A) 은, 절연 접착제층 (10) 과 절연 접착제층 (10) 에 배치된 도전 입자 (2) 를 갖는다. 도전 입자 (2) 는, 소정의 입자 피치 (P1) 로 대략 이방 도전성 필름 (1A) 의 필름 폭 방향으로 연장되어 있지만, 필름 폭 방향에 대하여 약간 경사진 배열축 (A1) 을 형성하고 있고, 이 배열축 (A1) 이 이방 도전성 필름 (1A) 의 길이 방향으로 소정의 축 피치 (P2) 로 연속적으로 형성되어 있다.

도 1 에 있어서, 극세의 사각형 윤곽선은, 이 이방 도전성 필름 (1A) 으로 접속하는 IC 칩 등의 전자 부품 (20) 의 단자면을 나타내고, 도트로 칠한 사각형 영역은 전자 부품 (20) 의 출력측 단자 (21) 와 입력측 단자 (24) 를 나타내고 있다. 출력측 단자 (21) 와 입력측 단자 (24) 는, 각각 소정의 단자 폭과 단자 길이를 갖고, 소정의 단자 피치로 단자 폭 방향으로 배열되어 있다. 따라서, 전자 부품 (20) 의 단자 (21, 24) 의 길이 방향을 이방 도전성 필름 (1A) 의 필름 폭 방향에 맞추면, 단자 (21, 24) 는 이방 도전성 필름 (1A) 의 필름 길이 방향으로 배열되어 있게 된다.

이 이방 도전성 필름 (1A) 은, 1 개의 단자에 3 개 이상의 도전 입자 (2) 가 존재할 수 있는 배열축 (A1) 을 갖고, 각 단자 (21, 24) 가 그러한 배열축의 3 개 이상에서 횡단되도록, 배열축 (A1) 의 입자 피치 (P1), 축 피치 (P2), 배열축 (A1) 의 경사각 (θ) 이, 그 단자 (21, 24) 의 외형에 따라 정해져 있고, 그로써 각 단자 (21, 24) 상에 3 개 이상 40 개 이하의 도전 입자 (2) 가 존재하고 있다.

보다 구체적으로는, 도 2a, 도 2b 에 나타낸 바와 같이, 도전 입자 (2) 의 배열축 (A1) 을, 사각형의 출력측 단자 (21) 의 대각의 구석 모서리부에 있는 도전 입자 (2a, 2b) 와, 중앙부의 도전 입자 (2c) 를 통과하는 직선으로 하는 경우, 단자 (21) 의 단자 길이를 L1, 단자 폭을 L2, 단자에 있어서의 대각선의 길이를 L3, 단자 간 거리를 L4, 1 피치 (단자 폭 (L2)＋단자 간 거리 (L4)) 와 단자 길이 (L1) 의 사각형에 있어서의 대각선의 길이를 L5 로 하고, 도전 입자 (2) 의 입자경을 D 로 했을 때에, 배열축 (A1) 이 이방 도전성 필름의 필름 폭 방향과 이루는 각도 (θ) 를 다음 식과 같이 구할 수 있다.

도 2a 의 경우 Tanθ＝(L2－D)/(L1－D)≒L2/L1 식 (1)

도 2b 의 경우 Tanθ＝(L2＋L4－D)/(L1－D)≒(L2＋L4)/L1 식 (2)

여기서, 도전 입자의 입경 (D) 에 대하여 단자 길이 (L1) 나 단자 폭 (L2) 이 충분히 큰 경우,

(L2/L1)≤Tanθ≤(L2＋L4)/L1

로 근사할 수 있다.

또한, 단자 (21) 상의 배열축 (A1) 에 존재할 수 있는 도전 입자의 최대수를 n 개로 하면, 배열축 (A1) 에 있어서의 입자 피치 (P1) 의 범위는 다음 식에서 구해진다.

도 2a 의 경우 입자 피치 (P1)＝(L3－D)/(n－1)≒L3/2

도 2b 의 경우 입자 피치 (P1)＝(L5－D)/(n－1)≒L5/2

도 2a 에 나타낸 바와 같이 n＝3 이고, 도전 입자의 입자경 (D) 에 대하여 단자의 대각선의 길이 (L3) 가 충분히 큰 경우, P1≒L3/2 로 근사할 수 있고,

도 2b 에 나타낸 바와 같이, P1≒L5/2

로 근사할 수 있다.

배열축 (A1) 의 축 피치 (P2) 의 범위는 다음 식에서 구해진다.

도 2a 의 경우 축 피치 (P2)＝(L2－D)/2

도 2b 의 경우 축 피치 (P2)＝{(L2+L4)－D}/2

또, 상기 서술한 도 2a 및 도 2b 에 나타낸 입자 배치에서는 도전 입자 (2a, 2b) 가 단자 (21) 의 단부 (22a, 22b) 에 존재한다. 이 경우, 이방성 접속시에 도전 입자 (2a, 2b) 가 단자 (21) 의 단부 (22a, 22b) 로부터 수지 유동 등에 의해 조금이라도 어긋나면 도전 입자의 포착수가 감소된다. 그래서, 설계상 여유를 지니게 하기 위해, 도 3a 및 도 3b 에 나타내는 바와 같이, 도전 입자 (2) 를 단자 (21) 의 단부 (22a, 22b) 보다 내측에 배치해도 된다. 구체적으로는, 도전 입자 배열의 최소 반복 단위인 단위 형상 (단위 격자) 이, 단자 (21) 의 외주부로부터 도전 입자경 (D) 의 1 ∼ 3 배분의 길이만큼 도전 입자 (2) 가 단자 (21) 의 내측에 배치되면 된다. 이 단위 형상이 필름의 길이 방향으로 반복됨으로써, 필름의 폭 방향과 단자의 폭 방향을 맞추는 것만으로 도전 입자의 포착수가 안정되게 된다.

또 도 2a ∼ 도 3b 에는 도시되어 있지 않지만, 필름의 폭 방향과 단자의 길이 방향을 맞추는 것만으로 포착수를 안정시키기 위해, 필름의 폭 방향으로도 배열의 단위 형상을 반복할 수 있다. 이것은 단자의 길이 방향의 길이가 필름 폭보다 짧은 경우 (예를 들어 COG 접속) 에 유효해진다. 한편, 단자의 길이 방향의 길이가 필름 폭보다 충분히 긴 경우 (예를 들어 FOG 접속) 에 있어서는, 배열의 단위 형상 (단위 격자) 이 필름 폭 방향으로 반복되어 있을 필요는 없다. 이 경우에는 이방성 접속시에 툴로 압압되는 부분이 전부 접속에 기여하게 된다.

도 3a 및 도 3b 에 나타낸 도전 입자 (2) 배치의 경우, 배열축 (A1) 이 이방 도전성 필름의 필름 폭 방향과 이루는 각도 (θ1), 입자 피치 (P1), 축 피치 (P2) 는, 각각 상기 서술한 도 2a, 도 2b 에 나타낸 입자 배치에 있어서의 이들 산출식에 있어서, L1, L2, L3 또는 L5 로부터 (0.5×D) ∼ (3×D) 를 뺀 근사식에 의해 구할 수 있다.

본 발명에 있어서, 도통 신뢰성 면에서, 각 단자에 포착되는 도전 입자수 (n) 를 3 개 이상으로 한다. 또, 도통 신뢰성을 보다 안정시키기 위해서는, 이 도전 입자수 (n) 를 바람직하게는 5 개 이상, 보다 바람직하게는 6 개 이상, 더욱더 바람직하게는 10 개 이상으로 한다. 또한, 도전 입자의 개수 밀도를 과도하게 높이지 않는 점에서 n 을 40 개 이하로 한다. 또, 동일한 이유에서 35 개 이하가 바람직하고, 30 개 이하가 보다 바람직하고, 20 개 이하가 더욱 바람직하다. 따라서, 1 피치 (L2＋L4) 내에 존재하는 입자수 (즉, L1×(L2＋L4) 의 영역 내에 있어서의 개수) 의 상한값은 L2 와 L4 의 비율 (소위 라인 앤드 스페이스 (L/S)) 에서 정해져, 40×{(L2＋L4)/L2} 개 이하가 된다. 따라서, 개수 밀도의 상한은, 40×{(L2＋L4)/L2} 개를, L1×(L2＋L4) 의 면적으로 나눈 값에서 구할 수 있다.

일반적으로 COG 접속에 있어서, 접속하는 IC 칩의 외형 치수는 바뀌지 않는다 하더라도, 단자의 면적이 작아지거나 L/S 가 작아지거나 하는 경우가 있지만, 본 발명에 따르면, 그러한 경우에도 출력측 단자 (21) 의 외형에 따라 배열축 (A1) 의 경사각 (θ), 입자 피치 (P1) 및 축 피치 (P2) 를 정하고, 배열축 (A1) 을 필름의 길이 방향으로 연속적으로 형성하고, 임의의 출력측 단자 (21) 의 1 개당 3 개 이상 40 개 이하, 바람직하게는 5 개 이상 35 개 이하, 보다 바람직하게는 10 개 이상 30 개 이하의 도전 입자를 배치한다. 따라서, 이 이방 도전성 필름 (1A) 을 사용하여 이방 도전성 접속시킨 경우에, 확실하게 단자에 도전 입자 (2) 를 포착시켜, 양호한 도통 특성을 얻을 수 있다. 또한, 과도하게 도전 입자의 개수 밀도를 높이는 것이 방지되어 도전 입자의 개수 밀도의 증가에 수반되어 이방 도전성 필름의 제조 비용이 상승되는 것을 억제할 수 있다. 동시에, 압압력을 적정한 범위에 억제할 수도 있다.

또, 출력측 단자 1 개당 3 개 이상 40 개 이하로 도전 입자를 배치하기 위한 배열축 (A1) 의 경사각 (θ), 입자 피치 (P1) 및 축 피치 (P2) 는, 도 2a, 도 2b, 도 3a, 도 3b 에 나타낸 도전 입자 (2) 의 배치에 한정되지 않는다. 예를 들어, 0≤Tanθ≤{(L2＋L4)/L1} 이 만족되는 범위에서 배열축 (A1) 의 경사각 (θ) 을 정해도 된다. 단, 이방 도전성 접속 후에, 단자에 포착되는 도전 입자 개수의 편차를 저감시키는 점에서, 각도 (θ) 는 0°보다 크게 하는 것이 바람직하다.

또, 전자 부품 (20) 의 출력측 단자 (21) 에 대하여 입력측 단자 (24) 의 단자 폭이 큰 경우, 입력측 단자 (24) 의 접속에 사용하는 도전 입자 (2) 의 배열축 (A2) 이 필름 폭 방향과 이루는 각도, 입자 피치 및 축 피치는, 출력측 단자 (21) 의 접속에 사용되는 도전 입자 (2) 의 배열축 (A1) 과 동일하게 할 수 있다. 바꿔 말하면, 이방 도전성 필름으로 접속하는 전자 부품이, 단자 사이즈나 L/S 가 상이한 복수의 단자 배열 영역을 갖는 경우, 본 발명에서는, 단자 폭 또는 단자 면적이 최소인 단자 배열의 각 단자에 3 개 이상 40 개 이하, 바람직하게는 5 개 이상 35 개 이하, 보다 바람직하게는 10 개 이상 30 개 이하의 도전 입자 (2) 가 포착되도록 한다. 전자 부품에 상이한 크기의 단자 배열이 있어도, 작은 사이즈의 단자에 맞춰 일면에 도전 입자를 배치함으로써, 전자 부품에 대응시킨 이방성 도전 필름의 품종을 줄일 수 있으므로, 이방 도전성 필름의 제조 비용을 억제할 수 있다.

본 발명에 있어서, 도전 입자의 배치 영역 (3a, 3b) 에 있어서의 도전 입자 (2) 의 밀도는, 도통 신뢰성의 확보와, 접속 장치에 필요한 압압력의 부담 증가의 억제를 위해, 바람직하게는 7.5 ∼ 80000 개/㎟, 보다 바람직하게는 25 ∼ 70000 개/㎟, 더욱 바람직하게는 100 ∼ 60000 개/㎟ 이다. 이 입자 밀도는, 도전 입자 (2) 의 입자경과 단자 폭, 단자 길이, 배열 양태에 따라 적절히 조정된다.

또한, 본 발명에 있어서는 도전 입자가 존재하는 위치도 적절히 설정할 수 있다. 예를 들어 COG 접속인 경우에는, 필름 폭 방향의 양단 부분이 접속에 사용되는 영역이기 때문에, 그 부분을 충분히 커버할 수 있도록 도전 입자의 배치 영역 (3a, 3b) 을 설정하면 된다. 즉, 도 1 에 나타낸 이방 도전성 필름 (1A) 에서는 사각 형상의 장변측 단부 근방에 단자열이 있는 일반적인 COG 에 사용되는 IC 칩을 상정한 전자 부품 (20) 의, 출력측 단자 (21) 에 대응한 도전 입자의 배열 영역 (3a) 과 입력측 단자 (24) 에 대응한 도전 입자의 배열 영역 (3b) 이, 도전 입자가 배치되지 않은 버퍼 영역 (4) 을 사이에 두고 이방 도전성 필름 (1A) 의 길이 방향으로 연속적으로 형성되어 있다. 이와 같이 전자 부품의 단자 배열에 따라 도전 입자의 배열 영역을 복수 열 형성함으로써도, 접속에 기여하지 않는 도전 입자를 저감시켜, 이방 도전성 필름의 제조 비용을 억제할 수 있다. 또, 버퍼 영역 (4) 에는, 도전 입자가 전혀 존재하지 않는 영역뿐만 아니라, 이방성 접속에 지장이 초래되지 않은 한에서 도전 입자가 소정의 규칙적인 배열로는 배치되지 않은 영역을 포함시킬 수 있다. 이와 같은 영역의 존재를 허용함으로써, 도전 입자의 배치 불량을 약간 포함한 것이어도 이방 도전성 필름의 제품으로서 제공할 수 있게 되고, 제품의 수율을 향상시켜, 비용을 삭감할 수 있다.

본 발명의 이방 도전성 필름에 있어서, 배열축 (A1) 은, 필름 폭 방향에 대하여 경사져 있어도 되고, 평행해도 되지만, 경사지게 하면 각 단자에 있어서의 도전 입자의 포착성이 높아지는 점에서 바람직하다. 또한, 외형이 상이한 단자에 대응하기 위해서, 단자의 외형에 따라 경사각이 상이한 복수 종의 배열축 (A1, A2) 이 존재해도 된다.

한편, 이 이방 도전성 필름 (1A) 에서는, 전자 부품 (20) 의 얼라인먼트 마크의 외형에 대응한 도전 입자 배열 영역 (5) 이, 이방 도전성 필름 (1A) 의 길이 방향으로 주기적으로 형성되어 있다.

일반적으로, 얼라인먼트 마크는, 접합하는 전자 부품의 단자끼리의 위치 맞춤을 위해서 전자 부품에 형성된다. 한편, 이방 도전성 필름에 도전 입자가 균등하게 배치되어 있는 경우, 전자 부품의 단자와 이방 도전성 필름의 도전 입자의 형성 영역을 위치 맞춤할 필요는 없기 때문에, 이방 도전성 필름에 얼라인먼트 마크는 형성되지 않는다.

이에 대해, 이 이방 도전성 필름 (1A) 에서는, 출력측 단자 (21) 의 배열에 대응한 도전 입자의 배열 영역 (3a) 과, 입력측 단자 (24) 의 배열에 대응한 도전 입자의 배열 영역 (3b) 이 별개로 형성되어 있다. 그래서, 이방 도전성 필름 (1A) 을 첩합 (貼合) 시키는 전자 부품에 형성된 얼라인먼트 마크에 대응한 도전 입자 배열 영역 (5) 을 이방 도전성 필름 (1A) 에 형성하는 것이 바람직하다. 도전 입자 배열 영역 (5) 과 전자 부품의 얼라인먼트 마크를 맞춤으로써, 전자 부품 (20) 의 출력측 단자 (21) 의 배열 영역에 이방 도전성 필름 (1A) 의 도전 입자의 배열 영역 (3a) 을 맞추고, 전자 부품의 입력측 단자 (24) 의 배열 영역에 이방 도전성 필름 (1A) 의 도전 입자의 배열 영역 (3b) 을 맞추는 작업이 용이해진다.

또, 전자 부품의 얼라인먼트 마크에 대응한 마크용 부재를 이방 도전성 필름 (1A) 의 절연 접착제층 (10) 에 배치하는 것도 생각할 수 있지만, 이방 도전성 필름의 제조 공정상의 제약 면에서 어렵다. 또한, 절연 접착제층 (10) 에 직접적으로 스탬프나 절입을 넣거나 하여 마킹하는 것도 생각할 수 있지만, 얼라인먼트 마크가 지나치게 작아 실제상의 마킹 가공이 곤란하다.

이에 대해, 상기 서술한 도전 입자 배열 영역 (5) 과 같이 도전 입자의 배열을 얼라인먼트 마크로서 사용하면, 이방 도전성 필름의 제조 공정에 새로운 공정을 추가하는 것이 불필요하고, 또한 이방 도전성 필름을 이방 도전성 접속에 사용하는 경우에 각별한 제한도 생기지 않아, 도전 입자의 배열 영역 (3a, 3a) 과 전자 부품의 출력측 단자 (21) 의 배열, 입력측 단자 (24) 의 배열을 위치 맞춤할 수 있게 된다.

또한, 이 이방 도전성 필름 (1A) 에서는 단자 (21, 24) 에 포착되는 도전 입자 (2) 의 수를 접속이 확보되는 한에서 저감시키고 또한 배열시키고 있으므로, 이방 도전성 필름 (1A) 의 투과성이 높다. 따라서, 투명 기판측에서 투시하여 얼라인먼트 작업을 행하는 것을 문제없이 실시할 수 있다. 그래서, IC 칩측의 얼라인먼트 마크의 설계 자유도를 높일 수 있고, IC 칩측의 얼라인먼트 마크를 단자의 형성 영역 근방에 형성하여, 얼라인먼트 정밀도를 향상시킬 수 있게 된다. 또는, 고정밀도의 CCD 를 사용하거나 하여, 도전 입자의 배열과 투명 기판의 전극 및 IC 칩의 단자를 직접 얼라인먼트할 수도 있다.

또, IC 칩측의 얼라인먼트 마크가 사각 형상으로 단자와 상사성이 있거나 한 경우나 얼라인먼트 마크에 대응한 도전 입자 배열 영역을 형성하는 경우에 있어서, 도전 입자의 배열이 IC 칩측의 얼라인먼트 마크와 거의 일치함으로써, 보다 높은 정밀도로 IC 칩의 얼라인먼트를 행할 수 있게 되는 것이 기대된다. 예를 들어, 얼라인먼트를 위해서 CCD 나 레이저를 투명 기판측으로부터 사용할 때에, 초점을 도전 입자의 배열 (즉, 이방 도전성 필름 (1A) 의 내부) 에 맞춤으로써, IC 칩측의 얼라인먼트 마크와 투명 기판 사이에 벤치마크가 형성되게 된다. 이 벤치마크를 사용하면, 보다 고정밀도로 IC 칩측의 얼라인먼트 마크의 검출을 실시하는 것을 기대할 수 있다.

본 발명의 이방 도전성 필름은 다양한 양태를 취할 수 있다. 예를 들어, 도 4 에 나타낸 이방 도전성 필름 (1B) 은, 도 1 에 나타낸 이방 도전성 필름 (1A) 에 있어서, 전자 부품의 얼라인먼트 마크에 대응한 도전 입자 배열 영역 (5) 을, 이방 도전성 필름 (1A) 의 길이 방향으로 주기적으로 형성한 것이다. 이로써, 전자 부품의 얼라인먼트 마크와 도전 입자 배열 영역 (5) 의 위치 맞춤 때문에, 이방 도전성 필름을 필름 길이 방향으로 어긋나게 하는 길이를 절감할 수 있다.

도 5 에 나타낸 이방 도전성 필름 (1C) 은, 도 1 에 나타낸 이방 도전성 필름 (1A) 에 있어서 버퍼 영역 (4) 을 없애고, 전자 부품의 출력측 단자 (21) 에 대응하는 도전 입자의 배열 영역과, 전자 부품의 입력측 단자 (24) 에 대응하는 도전 입자의 배열 영역을 연속시킨 것이다. 이로써, 출력측 단자 (21) 나 입력측 단자 (24) 와 별도로 사이드 단자 (25) 를 갖는 전자 부품도 접속 가능해진다. FOG 접속하는 경우와 같이, 전자 부품의 전체면에 복수의 단자 (열) 가 형성되어 있는 경우의 접속에도 사용할 수 있다.

또, 도 5 에 나타낸 바와 같이, 도전 입자를 필름 일면에 존재하고 있는 경우, 도전 입자의 배치는, 상기 서술한 바와 같이 단자 폭 또는 단자 면적이 최소인 단자 배열의 단자에 맞춰 설계하는 것이 바람직하다.

이에 대해, 상이한 레이아웃의 단자 배열에 대응시키는 영역마다 도전 입자의 배치를 상이하게 해도 되지만, 도전 입자의 배열을 설계하는 공정수와 도전 입자 삭감으로 인한 비용 장점을 감안한 경우에, 전자 부품의 단자 레이아웃마다 배열을 설계하는 것이 득책은 아니다. 상이한 단자 레이아웃의 전자 부품을 하나의 이방 도전성 필름으로 공급함으로써, 이방 도전성 필름의 품종 수를 억제하여, 비용 장점을 끌어 낼 수 있다. 상기 서술한 바와 같이 도전 입자경 (D) 의 1 ∼ 3 배 분의 길이만큼 단자 배치의 설계에 여유를 지니게 하는 경우에도, 이러한 경제적인 효과를 기대할 수 있다.

또한, 도 1, 도 4, 도 5 에 나타낸 이방성 도전 필름에서는, 도전 입자의 배열축 (A1) 이 이방성 도전 필름의 길이 방향으로 소정의 피치로 연속적으로 형성되어 있음으로써, 이 이방성 도전 필름에 있어서의 도전 입자의 배열은, 이방성 도전 필름의 길이 방향에 격자축을 갖는 것으로 되어 있지만, 본 발명의 이방 도전성 필름에 있어서, 도전 입자의 배열은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 6 에 나타내는 이방 도전성 필름 (1D) 과 같이, 배열축 (A1) 이 각각 이방 도전성 필름의 길이 방향으로 소정의 경사각 (φ) 으로 연속적으로 소정의 피치로 형성되어 있어도 된다. 이렇게 하여 형성되는 도전 입자의 격자상 배열은, 3 방향의 격자축이 각각 이방성 도전 필름의 길이 방향 및 필름 폭 방향과 사교하게 된다. 이로써, 이방성 접속시에 대향하는 단자의 가장자리부에서 일렬로 협지된 도전 입자가, 한데 모여서 단자로부터 벗어나 도통이 안정되지 않는다는 문제를 없앨 수 있다.

또한, 도 6 에 나타낸 바와 같이, 전자 부품을 연속적으로 접속하는 경우에 있어서, 필름을 소정 길이로 재단하는 경우의, 필름 길이 방향의 재단 지점에 입자를 배치하고 있지 않아도 된다. 또, 이 입자를 배치하지 않은 영역의 필름 길이 방향의 길이는, 일례로서 0.2 ∼ 6 ㎜ 이다. 접속을 연속적으로 행하는 경우의, 재단의 안표로 해도 된다.

본 발명에 있어서는, 도전 입자의 배열을 복수 종의 도전 입자의 배열축으로 형성해도 된다. 하나의 배열축에 있어서의 도전 입자의 입자 피치가 일정하지 않아도 되고, 예를 들어, 넓고 좁은 피치가 반복되어도 된다. 축 피치에 대해서도, 넓고 좁은 피치가 반복되어도 된다.

본 발명을 다른 표현으로 바꿔 말하면, 도전 입자의 배열축은 단자의 길이 방향에 3 개 이상 사교하여 존재할 수 있다. 본 발명의 이방 도전성 필름으로 접속하는 단자의 폭 혹은 단자의 폭과 단자 간 스페이스의 합계 (단자 피치) 의 거리의, 최소는 일례로서 단자 폭 5 ㎛ 이며, 최대는 단자 피치 400 ㎛ 이다. 단자의 폭 혹은 단자 피치의 방향은, 일반적인 이방 도전성 필름에서는 필름의 길이 방향이다. 그래서, 임의로 선택한 필름의 길이 방향의 길이 5 ∼ 400 ㎛, 폭이 필름 폭인 영역 (R) 에 도전 입자의 배열축이 3 개 이상 사교하게 된다. 이 때의 입자 개수는, 최대로 필름 길이 방향 5 ㎛ 인 영역에서 3200 개 ((400 ㎛/5 ㎛)×40 개＝3200 개), 최소로 필름 길이 방향 400 ㎛ 인 영역에서 3 개 바람직하게는 6 개이다. 따라서, 필름의 길이 방향으로 5 ∼ 400 ㎛ 로 필름 폭을 적산한 면적에 있어서 3 ∼ 3200 개, 바람직하게는 6 ∼ 3200 개의 도전 입자가, 필름의 길이 방향에 사교한 배열축으로서 병렬되어 있는 이방성 도전 필름이라고 하게 된다. 이 영역 (R) 은 필름의 길이 방향에서 임의로 선택할 수 있다.

이방성 접속을 안정적으로 행하기 위해서는, 상기 서술한 필름 길이 방향의 5 ∼ 400 ㎛ 의 영역이 연속으로 500 세트의 길이, 요컨대 최소 5 ㎛ 의 영역이 2500 ㎛ 인 이방성 접속에 사용하는 길이분만큼 동일하게 존재하고 있는 것이 실용상 바람직하다. 이방성 접속을 보다 경제적으로 행하기 위해서는, 5000 세트의 길이가 연속되어 있는 것이 보다 바람직하고, 10000 세트의 길이가 연속되어 있는 것이 더욱더 바람직하다. 요컨대 1 세트를 최소의 5 ㎛ 를 포함하는 최대 400 ㎛ 로 환산하면, 이방성 접속을 보다 경제적으로 행하기 위해서는, 20 ㎝ 이상 연속되어 있는 것이 바람직하고, 2 m 이상 연속되어 있는 것이 보다 바람직하고, 4 m 이상 연속되어 있는 것이 더욱더 바람직하다.

본 발명에 있어서, 도전 입자 (2) 자체의 구성이나 절연 접착제층 (10) 의 층 구성 또는 구성 수지에 대해서는 다양한 양태를 취할 수 있다.

즉, 도전 입자 (2) 로는, 공지된 이방 도전성 필름에 사용되고 있는 것 중에서 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 니켈, 코발트, 은, 동, 금, 팔라듐이나 솔더 등의 금속 입자, 금속 피복 수지 입자 등을 들 수 있다. 2 종 이상을 병용할 수도 있다. 도전 입자의 평균 입자경은 특별히 한정되지 않지만, 1 ∼ 100 ㎛ 가 바람직하다. 또 도전 입자경은, 단자의 폭에 대하여 50 ％ 이하인 것이 바람직하고, 30 ％ 이하인 것이 보다 바람직하다. 도전 입자경의 편차는, CV 값이 25 ％ 이하가 되는 것이 바람직하다.

절연 접착제층 (10) 으로는, 공지된 이방 도전성 필름에서 사용되는 절연성 수지층을 적절히 채용할 수 있다. 예를 들어, 아크릴레이트 화합물과 광 라디칼 중합 개시제를 함유하는 광 라디칼 중합형 수지층, 아크릴레이트 화합물과 열 라디칼 중합 개시제를 함유하는 열 라디칼 중합형 수지층, 에폭시 화합물과 열 카티온 중합 개시제를 함유하는 열 카티온 중합형 수지층, 에폭시 화합물과 열 아니온 중합 개시제를 함유하는 열 아니온 중합형 수지층 등을 사용할 수 있다. 이들 수지층은, 필요에 따라 각각 중합한 것으로 할 수 있다. 또, 절연 접착제층 (10) 을, 복수의 수지층으로 형성해도 된다.

절연 접착제층 (10) 에는, 필요에 따라 실리카 미립자, 알루미나, 수산화알루미늄 등의 절연성 필러를 첨가해도 된다. 절연성 필러의 크기는 10 ∼ 2000 ㎚ 가 바람직하고, 배합량은, 절연 접착제층을 형성하는 수지 100 질량부에 대하여 1 ∼ 60 질량부로 하는 것이 바람직하다. 이로써, 이방 도전성 접속시에 절연 접착제층 (10) 이 용융되어도, 용융된 수지에서 도전 입자 (2) 가 쓸데없이 이동하는 것을 억제할 수 있다.

절연성 착제층 (10) 의 최저 용융 점도는, 단층이든 적층체이든 전체의 최저 용융 점도에 있어서 10 ∼ 10000 Pa·s 인 것이 바람직하다. 이 범위이면 도전 입자를 임의의 위치로 정밀하게 고정할 수 있고 또한 이방성 접속에 있어서도 지장을 초래하는 일은 없다. 접속 방법이나 접속되는 전자 부품의 다양화에도 대응할 수 있다. 또한, 최저 용융 점도는, 일례로서 회전식 레오미터 (TA instrument 사 제조) 를 사용하며, 승온 속도가 10 ℃/분, 측정 압력이 5 g 으로 일정하게 유지되고, 직경이 8 ㎜ 인 측정 플레이트를 사용하여 구할 수 있다.

이방성 도전 필름의 필름 길이는 실용상 5 m 이상이 바람직하고, 10 m 이상이 보다 바람직하고, 30 m 이상이 더욱더 바람직하다. 또한, 상한은 특별히 없지만, 종래의 접속 장치에 과도한 개조를 실시하지 않는 것이 이방성 접속의 비용 억제가 되기 때문에, 바람직하게는 5000 m 이하, 보다 바람직하게는 1000 m 이하, 더욱더 바람직하게는 500 m 이하이다. 또, 필름 폭은 특별히 제한은 없지만, 일반적인 전자 부품의 단자 열 영역뿐만 아니라 프레임 협소화한 단자 열 영역에 대응시키기 위해서 0.3 ㎜ 이상이 바람직하고, 실용상은 0.5 ㎜ 이상이 더욱 바람직하고, 제조 안정성의 관점에서는 0.6 ㎜ 이상이 더욱더 바람직하다. 상한은 특별히 없지만, 일반적으로 5 ㎜ 이하이다. IC 를 스택하거나 하는 용도에 있어서는, 웨이퍼보다 넓은 것이 요구되는 경우가 있기 때문에, 30 ㎝ 정도여도 된다.

이방 도전성 필름은, 상기 서술한 바와 같이 장척으로 형성하기 위해서 조인트 테이프로 연결해도 되고, 또한 권심 (卷芯) 에 감긴 권장체 (卷裝體) 여도 된다.

절연 접착제층 (10) 에 도전 입자 (2) 를 상기 서술한 배치로 고정하는 방법으로는, 도전 입자 (2) 의 배치에 대응한 패임을 갖는 형 (型) 을 기계 가공이나 레이저 가공, 포토리소그래피 등 공지된 방법으로 제작하고, 그 형에 도전 입자를 넣고, 그 위에 절연 접착제층 형성용 조성물을 충전하여 경화시키고, 형으로부터 취출하면 된다. 이러한 형으로부터 강성이 더 낮은 재질로 형을 제작해도 된다.

또, 절연 접착제층 (10) 에 도전 입자 (2) 를 상기 서술한 배치로 두기 위해서, 절연 접착제층 형성 조성물층 상에, 관통 구멍이 소정의 배치로 형성되어 있는 부재를 형성하고, 그 위에서부터 도전 입자 (2) 를 공급하여, 관통 구멍을 통과시키거나 하는 방법이어도 된다.

또한, 도전 입자의 크기 정도의 돌기가 배열된 시트체를 제작하고, 돌기의 천면 (天面) 에 미 (微) 점착층을 형성하고, 이것에 도전 입자를 부착시켜, 절연성 접착제층에 전사해도 된다. 이와 같이 본 발명의 이방성 도전 필름의 제법에 대해서는, 특별히 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 이방 도전성 필름을 사용하여, 플렉시블 기판, 유리 기판 등의 투명 기판이나 리지드 기판, 세라믹 기판 등의 비투명 기판으로 이루어지는 제 1 전자 부품의 단자와, FPC, IC 칩, IC 모듈 등의 제 2 전자 부품의 단자를 이방 도전성 접속하는 경우, 예를 들어, 이방 도전성 필름 (1A) 의 길이 방향과, 제 1 전자 부품 또는 제 2 전자 부품 단자의 폭 방향을 맞추고, 또한 쌍방의 얼라인먼트 마크를 맞춰 가열 가압한다. 또한, IC 칩이나 IC 모듈을 스택하여 제 2 전자 부품만을 이방성 접속하는 양태도 본 발명에서는 포함한다. 또, 본 발명의 이방 도전성 필름을 사용하여 접속하는 전자 부품은 이것들에 한정되는 것은 아니다.

본 발명은, 이렇게 해서 이방 도전성 접속한 제 1 전자 부품과 제 2 전자 부품의 접속 구조체도 포함한다.

실시예

이하, 실시예에 의거하여 본 발명을 구체적으로 설명한다.

실시예 1 ∼ 11, 비교예 1, 2

(1) COG 접속용 이방 도전성 필름의 제조

실시예 1 ∼ 11, 비교예 1, 2 에 관해서, 표 1 에 나타내는 조성의 수지 조성물을 각각 조제하고, 그것을, 필름 두께가 50 ㎛ 인 PET 필름 상에 도포하고, 80 ℃ 의 오븐에서 5 분간 건조시켜, PET 필름 상에 각각 이하에 나타내는 두께로 형성하였다.

제 1 절연성 수지 (층 두께 15 ㎛)	(질량부)
페녹시 수지 (신닛테츠스미킨 (주), YP-50 (열가소성 수지))	30
에폭시 수지 (미츠비시 화학 (주), jER828 (열경화성 수지))	40
카티온계 경화제 (산신 화학 공업 (주), SI-60L (잠재성 경화제))	2
제 2 절연성 수지 (층 두께 5 ㎛)
페녹시 수지 (신닛테츠스미킨 (주), YP-50 (열가소성 수지))	30
에폭시 수지 (미츠비시 화학 (주), jER828 (열경화성 수지))	40
카티온계 경화제 (산신 화학 공업 (주), SI-60L (잠재성 경화제))	2
필러 (닛폰 아에로질 (주), AEROSIL RX300)	30

한편, COG 접속하는 기판의 전극 단자의 배치에 대응시켜, 볼록부가 소정의 배치 밀도의 배열 패턴을 주기적으로 갖는 금형 (실시예 1 ∼ 11) 또는 볼록부가 소정의 배치 밀도로 랜덤한 배치의 금형 (비교예 1) 또는 전극 단자 내의 위치에만 도전 입자의 배열 패턴을 갖는 금형 (비교예 2, 범프 형성 영역 내의 도전 입자 밀도 1800 개/㎟ (범프 1 개당 도전 입자 5 개, 범프 폭 15 ㎛ 및 범프 간 거리 13 ㎛ 로 합계 28 ㎛ 에 범프 길이 100 ㎛ 를 적산하여 2800 ㎛². 이것에 범프 개수 1300 개를 적산한 면적이 범프 형성 영역이 된다. (도전 입자 5 (개/범프)×범프 개수 1300)/(2800 ㎛²×1300)＝1800 개/㎟) 를 제작하고, 공지된 투명성 수지의 펠릿을 용융시킨 상태에서 그 금형에 흘려 보내어, 식혀서 굳힘으로써, 오목부가 격자상 패턴의 수지형을 형성하였다. 이 수지형의 오목부에 도전 입자 (세키스이 화학 공업 (주), AUL704, 입경 4 ㎛) 를 충전하고, 그 위에 상기 서술한 제 2 절연성 수지층을 덮고, 60 ℃, 0.5 ㎫ 로 압압함으로써 첩착 (貼着) 시켰다. 그리고, 형으로부터 절연성 수지를 박리시키고, 제 2 절연성 수지층의 도전 입자가 존재하는 측의 계면에, 제 1 절연성 수지층을 60 ℃, 0.5 ㎫ 로 적층시킴으로써, 표 1 ∼ 3 에 나타내는 실시예 및 비교예의 이방 도전성 필름을 제조하였다.

또, COG 접속하는 IC 칩과 유리 기판은 그것들의 단자 패턴이 대응하고 있고, 어느 실시예 및 비교예에서나 필름면의 전체면에 도전 입자 배열 영역을 형성하였다. 또, 실시예 1, 2 및 비교예 1, 2 에서 COG 접속하는 칩의 사이즈의 상세함은 이하에 나타내는 바와 같고, 다른 실시예에서 COG 접속하는 칩은, 범프의 사이즈를 표 2, 표 3 에 나타낸 바와 같이 변경한 것이다. 또한, 범프 폭 및 범프 간 스페이스의 변경에 수반되어, 범프 개수는 적절히 조정하고 있다. 또한, 이들 실시예를 나타내는 도 7 ∼ 도 11 에서는, 본 발명에 있어서의 이방성 접속의 효과를 이해하기 쉽게 하기 위해서, 도면 중 좌측상의 범프의 모서리부에 도전 입자가 배치되도록 하였다. 그래서, 필름의 유리 기판으로의 임시 부착이나 IC 의 탑재 작업에서는 약간의 수고가 든다.

또한, IC 칩에 있어서, 범프 열은 IC 칩의 대향하는 장변측의 변을 따른 대향하는 영역에 형성되어 있다. 범프 열 사이의 거리는, 범프 길이가 100 ㎛ 인 것은 1.5 ㎜, 범프 길이가 50 ㎛ 인 것은 1.6 ㎜ 이다.

IC 칩

외형 1.8×20 ㎜, 두께 0.5 ㎜

두께 0.2 ㎜

범프 사양 금 도금, 높이 12 ㎛, 사이즈 15×100 ㎛, 범프 간 거리 13 ㎛, 범프 개수 1300 개 (외형의 장변측에 650 개씩이 배열)

얼라인먼트 마크 100 ㎛×100 ㎛

유리 기판

유리 재질 코닝사 제조

외형 30×50 ㎜

두께 0.5 ㎜

전극 ITO 배선

(2) 평가

각 실시예 및 비교예의 이방 도전성 필름을, 표 2 ∼ 표 4 에 나타낸 범프 사이즈의 IC 칩과 그것에 대응하는 유리 기판 사이에 끼우고, 가열 가압 (180 ℃, 80 ㎫, 5 초) 하여 평가용 접속물을 얻고, 그 평가용 접속물에 대해서 이하의 시험을 실시하였다.

이 경우, 유리 기판 및 이방 도전성 필름의 위치 맞춤은, 얼라이먼트 마크에 대응한 도전 입자 형성 영역 (100 ㎛×100 ㎛) 을 갖는 이방 도전성 필름 (단위 면적당의 도전 입자 개수 밀도에는 영향을 미치지 않을 정도의 개수) 에서는, 먼저 도전 입자 형성 영역을 실체 현미경으로 확인하면서, 유리 기판과 이방 도전성 필름의 위치 맞춤을 수작업으로 실시하고, 유리 기판에 임시로 부착하였다. 이 후 60 ℃, 2 Mpa, 1 초 동안 가압착을 실시하였다. 그리고, 유리 기판에 가압착한 이방 도전성 필름과 IC 칩을 위치 맞춤하고 가열 가압하여 IC 칩을 접속하여, 평가용 접속물을 얻었다. 여기서, IC 칩의 접속에는 플리 칩 본더 FC1000 (토레 엔지니어링 (주)) 을 사용하였다.

한편, 얼라인먼트 마크에 대응한 도전 입자 형성 영역이 없는 이방 도전성 필름을 사용하여 IC 칩과 유리를 접속하는 경우에는, 유리 기판의 단자에 상당하는 위치에 표에 기재한 도면과 같이 도전 입자가 배치되도록 이방 도전성 필름과의 위치 맞춤을 하는 것 이외에는, 얼라인먼트 마크에 대응한 도전 입자 형성 영역을 갖는 이방 도전성 필름과 동일하게 하여 유리 기판과 IC 칩의 평가용 접속물을 얻었다. 이 방법에서는, 유리 기판으로의 임시 부착에 필요로 하는 시간이 약간 길어졌다.

유리 기판에 대한 이방 도전성 필름의 첩합에 있어서, 도면에 기재한 것과 거의 일치하는 것을 필름 얼라인먼트가 0 ％ 로 하고, 접속하는 IC 의 단자 폭의 50 ％ 를 의도적으로 필름의 길이 방향 (단자의 폭 방향) 으로 어긋나게 한 것을 50 ％ 로 하였다.

각각에 대해서 (a) 접속 전의 단자 상의 입자수, (b) 초기 도통 특성, (c) 도통 신뢰성, (d) 쇼트 발생률을 이하에 나타내는 바와 같이 평가하였다.

(a) 접속 전의 단자 상의 입자수

평가용 접속 전의 단자 200 개를 유리면측에서 관찰함으로써, 단자 1 개당에 놓여 있는 포착 가능한 도전 입자수를 조사하여, 다음 기준으로 평가하였다.

A：10 개 이상

B：5 개 이상 10 개 미만

C：3 개 이상 5 개 미만

D：3 개 미만

(b) 초기 도통 특성

평가용 접속물의 도통 저항을 측정하여, 다음 기준으로 평가하였다.

OK：2 Ω 미만

NG：2 Ω 이상

(c) 도통 신뢰성

평가용 접속물을 온도 85 ℃, 습도 85 ％RH 의 항온조에 500 시간 두고, 도통 저항을 측정하여, 다음 기준으로 평가하였다.

OK：8 Ω 미만

NG：8 Ω 이상

(d) 쇼트 발생률

쇼트 발생률의 평가용 IC 로서 다음의 IC (7.5 ㎛ 스페이스의 빗살 TEG (test element group)) 를 준비하였다.

외경 1.5×13 ㎜

두께 0.5 ㎜

범프 사양 금 도금, 높이 15 ㎛, 사이즈 25×140 ㎛, 범프 간 거리 7.5 ㎛

각 실시예 및 비교예의 이방 도전성 필름을, 쇼트 발생률의 평가용 IC 와 그 평가용 IC 에 대응한 패턴의 유리 기판 사이에 끼우고, 평가용 접속물의 제작과 동일한 접속 조건에서 가열 가압하여 접속물을 얻고, 그 접속물의 쇼트 발생률을 구하였다. 쇼트 발생률은, 「쇼트의 발생수/7.5 ㎛ 스페이스 총수」로 산출된다.

쇼트 발생률은 200 ppm 이상이면 실용상의 접속 구조체를 제조하는 점에서 바람직하지 않다. 그래서, 산출된 쇼트 발생률을 다음 기준으로 평가하였다.

OK：200 ppm 미만

NG：200 ppm 이상

표 2 ∼ 4 로부터, 범프 1 개당에 도전 입자가 4 ∼ 5 개 존재하도록 도전 입자를 배치한 실시예 1 ∼ 11 의 이방 도전성 필름은, 도전 입자의 입자 개수 밀도가 수천 개/㎟ 로 낮음에도 불구하고, 필름의 얼라인먼트 어긋남이 없는 경우에는 물론, 50 ％ 이상이어도 도통 특성이 양호하다.

또한, 실시예 3 및 실시예 8 에서는 도전 입자가 범프의 모서리부 이외에도 배치되는 경우의 예로서 도 8 의 범프 길이 방향에 있어서의 경사 각도 및 범프 폭 방향의 입자 피치를 조정하고 있다. 구체적으로는, 도면 중 좌측상의 범프의 모서리부에 있는 도전 입자와 그 바로 우측하에 있는 도전 입자는, 범프 폭 방향으로 입자경의 1.4 배만큼 도전 입자의 배치가 어긋나 있다. 실시예 3 및 실시예 8 이 다른 실시예와 손색이 없는 결과인 점에서, 필름의 길이 방향으로 필름이 어긋나도 포착수가 안정됨을 알 수 있다.

이에 비해, 비교예 1 에서는 얼라인먼트 어긋남의 유무에 관계없이 도통 특성이 양호하지만, 입자 개수 밀도가 높기 때문에 쇼트 발생률이 열등하고, 이방 도전성 필름의 제조 비용도 비싸진다.

비교예 2 에서는 단자에 대하여 평행한 배열로 되어 있기 때문에, 얼라인먼트에 어긋남이 없는 경우에는 비교적 낮은 입자 개수 밀도로 양호한 도통 특성이 얻어지지만, 얼라인먼트 어긋남이 있으면 극단적으로 도통 특성이 열등함을 알 수 있다.

또한, 비교예 2 에 대하여, 필름 길이 방향의 얼라인먼트 어긋남은 0 ％ 로 하고, 필름의 폭 방향 (단자의 길이 방향) 으로 단자 길이의 50 ％ 를 어긋나게 하도록 필름을 첩합시킨 것 이외에는 동일하게 하여 평가를 하였다. 그 결과, 필름 길이 방향의 얼라인먼트 어긋남은 0 ％ 여도, 접속 불량이 되었다.

다음으로 실시예 1 ∼ 11 에 있어서, 상기와 동일하게 필름 길이 방향의 얼라인먼트 어긋남은 0 ％ 로 하고, 필름의 폭 방향 (단자의 길이 방향) 으로 단자 길이의 50 ％ 를 어긋나게 하도록 필름을 첩합시킨 것 이외에는 동일하게 하여 평가를 하였다. 최저한의 도통 성능은 얻어졌다. 또한 필름의 길이 방향 (단자의 폭 방향) 으로 50 ％ 어긋나게 하도록 해도, 최저한의 도통 성능은 얻어졌다.

얼라인먼트 마크에 대응한 도전 입자 형성 영역을 갖는 이방 도전성 필름 (실시예 2 ∼ 6) 과 얼라인먼트 마크에 대응한 도전 입자 형성 영역이 없는 이방 도전성 필름 (실시예 7 ∼ 11) 을 비교하면, 얼라인먼트 마크의 유무에 상관없이, 동등한 이방성 접속 성능이 얻어졌다. 즉, 유리 기판에 이방성 도전 필름을 임시로 부착할 시간이 약간 길어지는 것 이외에는, 거의 바뀌지 않는 결과가 얻어졌다. 또, 본 실시예에서는 필름의 유리 기판으로의 임시 부착을 수작업으로 실시했지만, 생산 라인에서의 이방성 접속은 기계적인 조작에 의해 임시 부착이 행해지므로, 얼라인먼트 마크의 유무는, 생산 라인에서는 특별히 문제가 되지 않는 것으로 생각된다.

실시예 1 ∼ 11 의 배열 패턴에 있어서, IC 칩의 범프 열 사이 거리의 90 ％ 가 버퍼 영역이 되도록 금형을 형성하는 것 이외에는 동일하게 하여, 실시예 12 ∼ 22 의 이방 도전성 필름을 얻었다. 필름의 폭 방향으로 0 ％, 50 ％ 어긋나게 한 평가를 했지만, 실시예 1 ∼ 11 과 거의 동등한 결과가 얻어졌다.

1A, 1B, 1C, 1D：이방 도전성 필름
2, 2a, 2b, 2c：도전 입자
3a, 3b：도전 입자의 배열 영역
4：버퍼 영역
5：얼라인먼트 마크에 대응한 도전 입자 배열 영역
10：절연 접착제층
20：IC 칩, 전자 부품
21：출력측 단자, 범프
22a, 22b：출력측 단자의 모서리 구석부, 단부
24：입력측 단자, 범프
25：사이드 단자
A1, A2：배열축
D：입자경
L1：단자 길이
L2：단자 폭
L3：단자에 있어서의 대각선의 길이
L4：단자 간 거리
L5：1 피치와 단자 길이 (L1) 의 사각형에 있어서의 대각선의 길이
P1：입자 피치
P2：축 피치
θ：배열축의 필름 폭 방향에 대한 각도 (경사각)

Claims

절연 접착제층과, 그 절연 접착제층에 배치된 도전 입자를 포함하는 이방 도전성 필름으로서,
소정의 입자 피치의 도전 입자의 배열축이, 이방 도전성 필름의 대략 필름 폭 방향으로 연장되고, 그 배열축이 이방 도전성 필름의 길이 방향으로 소정의 축 피치로 연속적으로 배열되어 있고,
이방 도전성 필름으로 접속하는 전자 부품의 단자 배열 영역과 이방 도전성 필름을, 각 단자의 길이 방향과 필름 폭 방향이 맞도록 중첩시킨 경우에, 각 단자 상에 3 개 이상 40 개 이하의 도전 입자가 존재하도록, 배열축에 있어서의 입자 피치, 배열축의 축 피치 및 배열축이 필름 폭 방향과 이루는 각도 (이하, 배열축의 경사각이라고 한다) 가 단자의 외형에 따라 정해져 있는, 이방 도전성 필름.
제 1 항에 있어서,
이방 도전성 필름으로 접속하는 전자품이, 배열 피치가 상이한 복수의 단자 배열 영역을 갖는 경우에, 배열축에 있어서의 입자 피치, 배열축의 축 피치 및 배열축의 경사각이, 상기 복수의 단자 배열 영역에 포함되는 단자 중 폭 혹은 면적이 최소인 단자의 외형에 따라 정해져 있는, 이방 도전성 필름.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
배열축이, 1 개의 단자에 3 개 이상의 도전 입자가 존재할 수 있는 입자 피치와 경사각을 갖고, 각 단자를 3 개 이상의 배열축이 횡단하는, 이방 도전성 필름.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
도전 입자 배열 영역이, 이방 도전성 필름으로 접속하는 전자 부품의 단자 배열 영역의 외형에 대응하여 이방 도전성 필름의 길이 방향으로 복수 열 형성되어 있는, 이방 도전성 필름.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
전자 부품의 얼라인먼트 마크의 외형에 대응한 도전 입자 배열 영역이, 이방 도전성 필름의 길이 방향에 주기적으로 형성되어 있는, 이방 도전성 필름.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
도전 입자의 배열축으로서, 경사각이 상이한 복수 종의 배열축이 존재하는, 이방 도전성 필름.
절연 접착제층과, 그 절연 접착제층에 배치된 도전 입자를 포함하는 이방 도전성 필름으로서,
임의로 선택한, 길이가 필름의 길이 방향의 5 ∼ 400 ㎛, 폭이 필름 폭인 영역에 있어서, 도전 입자가 3 ∼ 3200 개 존재하고, 그 영역에 있어서 소정의 입자 피치의 도전 입자의 배열축이, 이방 도전성 필름의 필름 폭 방향과 사교하고, 그 배열축이 이방 도전성 필름의 길이 방향으로 병렬되어 있는, 이방 도전성 필름.
제 7 항에 있어서,
도전 입자의 배열축으로서, 상이한 경사각의 배열축이 존재하는, 이방 도전성 필름.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 이방 도전성 필름으로 제 1 전자 부품과 제 2 전자 부품이 이방 도전성 접속되어 있는, 접속 구조체.