KR20210033513A - 이방성 도전 필름, 접속 구조체, 접속 구조체의 제조 방법 - Google Patents

이방성 도전 필름, 접속 구조체, 접속 구조체의 제조 방법 Download PDF

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KR20210033513A
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데쿠세리아루즈 가부시키가이샤
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Abstract

화상 표시 소자나 구동용 IC 칩 등의 범프를 갖는 전자 부품과, 투명 전극과 배선이 형성되어 있는 가요성의 플라스틱 기판에 이방성 도전 접속하기에 적합한 이방성 도전 필름은, 적어도 절연성 수지층과 그것에 분산하고 있는 도전 입자로 구성되어 있는 도전 입자 분산층을 갖는다. 이 이방성 도전 필름은, 조건 (가) : 도전 입자의 20 ％ 압축 탄성률이 6000 N/㎟ 이상 15000 N/㎟ 이하인 것, 조건 (나) : 도전 입자의 압축 복원율이 40 ％ 이상 80 ％ 이하인 것, 조건 (다) : 도전 입자의 평균 입자경이 1 ㎛ 이상 30 ㎛ 이하인 것, 조건 (라) 절연성 수지층의 최저 용융 점도가 4000 Pa·s 이하인 것, 및 조건 (마) : 도전 입자의 개수 밀도가 6000 개/㎟ 이상 36000 개/㎟ 이하인 것을 만족한다.

Description

이방성 도전 필름, 접속 구조체, 접속 구조체의 제조 방법
본 발명은 이방성 도전 필름에 관한 것이다.
화상 표시 패널의 경량화나 곡면화의 요청에 대해, 화상 표시 소자나 구동용 IC 칩 등의 전자 부품을 탑재하기 위한 기판으로서, 가요성을 갖는 플라스틱 기판이 채용되고 있다. 이와 같은 플라스틱 기판의 대표적인 것으로서는, 열변형과 투영을 방지하는 관점에서, 도 7 에 나타내는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 (20) 과 투명 전극 (21) 이 형성되어 있는 폴리이미드 필름 (22) 이 우레탄계 접착제층 (23) 으로 적층되어 있는 구조의 플라스틱 기판 (24) 을 들 수 있다 (특허문헌 1).
일본 공개특허공보 2016-54288호
그런데, 도 7 에 나타내는 바와 같은 가요성의 플라스틱 기판의 전극에, 절연성 수지 바인더에 도전 입자가 분산한 이방성 도전 필름을 개재하여 IC 칩의 범프를 이방성 도전 접속하는 것이 널리 행해지고 있다. 이 경우, IC 칩에는 파인 피치로 다수의 범프가 형성되어 있는 한편, 플라스틱 기판의 전극 표면에는 산화 피막이 형성되어 있다. 이 때문에, IC 칩의 범프로 플라스틱 기판의 전극 표면의 산화 피막을 돌파한 다음에 당해 범프와 전극을 확실하게 접속하기 위해서, 비교적 큰 압압으로 IC 칩을 플라스틱 기판에 밀어넣고 있다.
이 때문에, IC 칩의 강성이 플라스틱 기판의 강성보다 훨씬 높기 때문에, 접속시의 압압에 의해 플라스틱 기판측의 변형이 커져,「플라스틱 기판측의 배선의 단선」이나「입자의 밀어넣기 부족」이라는 문제가 생기는 것이 우려된다. 구체적으로는, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 이방성 도전 필름 ACF 를 개재하여 IC 칩의 범프 B 와 플라스틱 기판 (24) 의 전극 (21) 을 이방성 도전 접속하기 위해서 가열 가압을 실시했을 경우, 플라스틱 기판 (24) 의 접착제층 (23) 이 IC 칩의 범프 B 의 주위 외측으로 배제되어 역돔상의 박부 (25) 가 형성되는 현상 (도밍 현상) 이 발생할 가능성이 있다. 그러한 도밍 현상이 발생해 버리면, 전극 (21) 으로부터 신장하고 있는 배선 (21a) 에, 숄더부 부근 (26) 에서 크랙이 발생하는 경우도 우려된다. 또, 이방성 도전 접속의 도통 신뢰성을 평가하는 것을 목적으로, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 (20) 측으로부터 전극 (21) 과 범프 B 사이에 협지되어 있는 도전 입자에 의해 형성되는 압흔을 관찰하여 평가하는 것이 행해지고 있는데, 범프의 압압면의 에지 E 의 근방에서 당해 범프 B 와 전극 (21) 으로 협지되어 있는 도전 입자 (27a) 에 대해서는 양호한 접속을 나타내는 압흔이 관찰되지만, 범프 B 의 압압면의 중앙 부근 C 에서 당해 범프 B 와 전극 (21) 으로 협지되어 있는 도전 입자 (27b) 에 대해서는, 양호한 접속을 나타내는 압흔 (바꾸어 말하면, 도전 입자의 협지 상태) 이 관찰되기 어려워지는 것이 우려된다. 그러한 압흔이 관찰되지 않는 경우에는, 양호한 도통이 있었다고 해도, 도통 특성 (초기 도통성, 도통 신뢰성 등) 의 평가가 낮아질 수밖에 없다는 문제가 있다.
이러한 우려를 불식하기 위해서, 예를 들어, (a) 이방성 도전 접속 조건을 조정한다는 관점, (b) 플라스틱 기판의 구조나 특성을 조정한다는 관점, (c) IC 칩의 구조나 특성을 조정한다는 관점, 및 (d) 이방성 도전 필름의 구조나 특성을 조정한다는 관점에서 어프로치하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, (a) 의 관점에서 어프로치하는 경우에는, 제조 설비의 개조나 신규 도입이 필요해지고, (b) 및 (c) 의 관점에서 어프로치하는 경우에는, 이방성 도전 접속 대상물인 전자 부품의 사양을 변경할 필요가 있다. 따라서, 제조 설비의 개조나 신설, 이방성 도전 접속 대상인 전자 부품의 사양 변경을 실시하지 않고, (d) 의 관점에서 어프로치하는 것이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은, 이상의 종래의 문제를 해결하고자 하는 것이며, 특히 화상 표시 소자나 구동용 IC 칩 등의 범프를 갖는 전자 부품을, 전극 (예를 들어, Ti, Ti/AL 등의 금속 전극, ITO 등의 금속 산화물 전극이나 상기 등과 같은 금속 전극의 표면이 산화한 금속 산화물 전극) 이 형성되어 있는 가요성의 플라스틱 기판 등에 이방성 도전 접속시키기에 적합한 이방성 도전 필름으로서, 이방성 도전 접속 시에 플라스틱 기판의 배선에 크랙을 일으키지 않고, 양호한 이방성 도전 접속을 나타내는 압흔이 형성되어 높은 도통 신뢰성을 실현할 수 있는 이방성 도전 필름을 제공하는 것이다.
본 발명자들은, 적어도 절연성 수지층과 그것에 분산되어 있는 도전 입자로 구성되어 있는 도전 입자 분산층을 갖는 이방성 도전 필름을 사용하여 이방성 도전 접속을 실시하는 경우, 도전 입자가 필름의 두께 방향으로 압축력을 받게 되는 점에 착안하여, 도전 입자가 압축을 받았을 때의 거동에 강하게 영향을 주는 요소를 컨트롤함으로써, 본원 발명의 목적을 만족할 수 있다는 가정 아래, 도전 입자의 20 ％ 압축 탄성률, 압축 복원율, 평균 입자경, 개수 밀도, 그리고 절연성 수지층의 최저 용융 점도를 각각 특정한 수치 범위 내로 컨트롤함으로써, 본원 발명의 목적을 달성할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.
즉, 본 발명은, 적어도 절연성 수지층과 그것에 분산하고 있는 도전 입자로 구성되어 있는 도전 입자 분산층을 갖는 이방성 도전 필름으로서, 이하의 조건 (가) ~ (마) 를 만족하는 이방성 도전 필름을 제공한다.
＜조건 (가)＞
도전 입자의 20 ％ 압축 탄성률이 6000 N/㎟ 이상 15000 N/㎟ 이하인 것 ;
＜조건 (나)＞
도전 입자의 압축 복원율이 40 ％ 이상 80 ％ 이하인 것 ;
＜조건 (다)＞
도전 입자의 평균 입자경이 1 ㎛ 이상 30 ㎛ 이하인 것 ;
＜조건 (라)＞
절연성 수지층의 최저 용융 점도가 4000 Pa·s 이하인 것 ; 및
＜조건 (마)＞
도전 입자의 개수 밀도가 6000 개/㎟ 이상 36000 개/㎟ 이하인 것.
또, 본 발명은, 상기 서술한 본 발명의 이방성 도전 필름의 제조 방법으로서, 절연성 수지층에 도전 입자를 밀어넣음으로써 도전 입자 분산층을 형성하는 공정을 갖는 제조 방법을 제공한다. 이 공정의 바람직한 양태로는, 절연성 수지층의 표면에 도전 입자를 소정의 배열로 유지시키고, 그 도전 입자를 평판 또는 롤러로 절연성 수지층에 밀어넣음으로써 도전 입자 분산층을 형성하는 양태나, 전사형에 도전 입자를 충전하고, 그 도전 입자를 절연성 수지층에 전사함으로써 절연성 수지층의 표면에 도전 입자를 소정의 배치로 유지시키는 양태를 들 수 있다.
본 발명은, 나아가, 제 1 전자 부품, 예를 들어 IC 칩 또는 IC 모듈과 제 2 전자 부품, 예를 들어 가요성의 플라스틱 기판이, 전술한 본 발명의 이방성 도전 필름을 개재하여 이방성 도전 접속되어 있는 접속 구조체를 제공한다.
본 발명의 이방성 도전 필름은, 절연성 수지층과 그것에 분산하고 있는 도전 입자로 적어도 구성되어 있는 도전 입자 분산층을 갖는다. 본 발명의 이방성 도전 필름에 있어서는, 이 도전 입자 분산층에 유지시키고 있는 도전 입자로서, 20 ％ 압축 탄성률, 압축 복원율 및 평균 입자경이 각각 특정한 수치 범위인 것을 사용하고, 그러한 도전 입자를 유지하는 절연성 수지층으로서, 최저 용융 점도가 특정 수치 이하인 것을 사용하고, 그리고, 그러한 절연성 수지층에 도전 입자를 유지시키는 정도 (바꾸어 말하면, 개수 밀도) 를 특정 범위 내로 설정한다. 이 때문에, 본 발명의 이방성 도전 필름을 개재하여, 화상 표시 소자나 구동용 IC 칩 등의 범프를 갖는 전자 부품을, 전극과 배선이 형성되어 있는 가요성의 플라스틱 기판에 이방성 도전 접속한 경우에는, 플라스틱 기판의 배선에 크랙을 일으키지 않게 할 수 있다. 또, 양호한 이방성 도전 접속을 나타내는 압흔을 생성시킬 수 있어, 이방성 도전 접속시에, 양호한 도통 신뢰성 평가를 얻을 수 있다.
도 1A 는, 실시예의 이방성 도전 필름 (10A) 의 도전 입자의 배치를 나타내는 평면도이다.
도 1B 는, 실시예의 이방성 도전 필름 (10A) 의 단면도이다.
도 2 는, 실시예의 이방성 도전 필름 (10B) 의 단면도이다.
도 3 은, 실시예의 이방성 도전 필름 (10C) 의 단면도이다.
도 4 는, 실시예의 이방성 도전 필름 (10D) 의 단면도이다.
도 5 는, 실시예의 이방성 도전 필름 (10E) 의 단면도이다.
도 6 은, 실시예의 이방성 도전 필름 (10F) 의 단면도이다.
도 7 은, 플라스틱 기판의 개략 단면도이다.
도 8 은, 플라스틱 기판에 IC 칩을 이방성 도전 접속했을 경우의 설명도이다.
본 발명의 이방성 도전 필름은, 절연성 수지층과 그것에 분산하고 있는 도전 입자로 적어도 구성되어 있는 도전 입자 분산층을 갖는다. 이 도전 입자 분산층에 유지시키고 있는 도전 입자로서, 조건 (가) : "20 ％ 압축 탄성률", 조건 (나) : "압축 복원율", 및 조건 (다) : "평균 입자경" 이 각각 특정한 수치 범위인 것을 사용하고, 그러한 도전 입자를 유지하는 절연성 수지층으로서, 조건 (라) : "최저 용융 점도" 가 특정 범위인 것을 사용하고, 그리고, 그러한 절연성 수지층에 도전 입자를 유지시키는 정도로서, 조건 (마) : "개수 밀도" 를 특정 범위 내로 설정하고 있다. 이하, 본 발명의 이방성 도전 필름의 일례에 대해 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 후술하는 도면 중, 동일한 부호는, 동일 또는 동등한 구성 요소를 나타내고 있다.
＜이방성 도전 필름의 전체 구성＞
도 1A 는, 본 발명의 하나의 실시예의 이방성 도전 필름 (10A) 의 입자 배치를 설명하는 평면도이며, 도 1B 는 그 X-X 단면도이다. 또, 도 2, 3 - 4 는 각각, 본 발명의 실시예의 이방성 도전 필름 (10B, 10C 및 10D) 의 단면도이다. 본 발명의 이방성 도전 필름은 이들 도면에 개시된 양태로 한정되는 것은 아니다.
이 이방성 도전 필름 (10A) 은, 예를 들어 길이 5 m 이상의 길이가 긴 필름 형태로 할 수 있고, 권심에 감은 권장체로 할 수도 있다.
이방성 도전 필름 (10A) 은, 도전 입자 분산층 (3) 으로 구성되어 있고, 도전 입자 분산층 (3) 에서는, 절연성 수지층 (2) 에 도전 입자 (1) 가 서로 비접촉인 상태로 있다. 바람직하게는, 절연성 수지층 (2) 의 편면에 도전 입자 (1) 가 노출한 상태로 규칙적으로 배치되어 있다. 필름을 평면에서 봤을 때 도전 입자 (1) 는 서로 접촉하지 않고, 필름 두께 방향으로도 도전 입자 (1) 가 서로 겹치지 않게 존재하고 있다. 바람직하게는 도전 입자 (1) 의 필름 두께 방향의 위치가 일정하게 된 단층의 도전 입자층을 구성하고 있다. 또한, 서로 비접촉인 상태로 있는 도전 입자의 비율 (개수 기준) 은 바람직하게는 95 ％ 이상, 보다 바람직하게는 98 ％ 이상이다.
개개의 도전 입자 (1) 의 주위의 절연성 수지층 (2) 의 표면 (2a) 에는, 인접하는 도전 입자간의 중앙부에 있어서의 절연성 수지층 (2) 의 접평면 (2p) 에 대해 오목부 (2b) 가 형성되어 있어도 된다 (도 1B, 도 2). 또, 도전 입자 (1) 의 정상부 (1a) 가, 도 2 와 같이, 절연성 수지층 (2) 의 표면 (2a) 에 면일하게 되어 있어도 되고, 그 경우에는, 도 1B 의 경우에 비해, 이방성 도전 접속시에 수지 유동에 의한 도전 입자의 이동을 경감할 수 있다. 또한, 후술하는 바와 같이, 본 발명의 이방성 도전 필름에서는, 절연성 수지층 (2) 에 매립된 도전 입자 (1) 의 바로 위의 절연성 수지층의 표면에 오목부 (2c) 가 형성되어 있어도 된다 (도 3, 도 4). 도 3 의 경우, 도전 입자 (1) 의 정상부 (1a) 의 일점에서 절연성 수지층으로부터 노출하고 있어도 된다.
＜도전 입자＞
도전 입자 (1) 는, 공지된 이방성 도전 필름에 사용되고 있는 도전 입자 중에서, 수지 코어 입자의 표면에 금속층을 형성한 금속 피복 수지 입자를 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 이와 같은 금속 피복 수지 입자로는, 그 표면에 절연 코트 처리 (예를 들어, 절연성 미립자 부착 처리, 절연성 수지 피복 처리 등) 가 실시된 것도 사용할 수 있다. 금속 피복 수지 입자는 2 종 이상을 병용할 수도 있다. 또, 도전 입자 (1) 로서 표면에 도전성의 돌기를 갖는 도전 입자도 사용할 수 있다. 예를 들어, 수지 코어 입자의 표면에 돌기의 심재가 되는 절연성 입자를 부착시키고, 전체를 도전층으로 피복한 도전 입자 ; 그러한 도전 입자의 표면에 또 다른 도전층으로 피복한 도전 입자 ; 혹은, 도전층으로 피복한 수지 코어 입자의 표면에 돌기의 심재가 되는 절연성 입자를 부착시키고, 전체를 다시 도전층으로 피복한 도전 입자 등도 사용할 수 있다. 도전층은 2 층 혹은 그 이상의 다층이어도 된다. 돌기는 도전층의 사이에 존재하고 있어도 된다. 이와 같은 도전층의 형성은, 예를 들어 수지 코어 입자의 표면에, 무전해 도금, 전해 도금, 스퍼터링 등, 공지된 성막 방법에 의해 실시할 수 있다. 또, 도전성 미립자를 부착시키는 수법 등도 있고, 후술하는 조건을 만족하는 도전 입자이며, 도통 성능을 만족할 수 있으면 특별히 한정은 없다. 또, 도전층의 표면에는, 공지된 절연 처리가 실시되어 있어도 된다. 이 경우, 절연 처리에 의해 형성된 절연층의 두께를 제외한 크기를 도전 입자의 입자경으로 한다.
본 발명에서 사용하는 도전 입자 (1) 는 이하의 조건 (가) ~ (다) 를 만족하는 것이다.
＜조건 (가)＞
본 발명에서 사용하는 도전 입자는, 전자 부품의 전극이나 단자 표면에 산화 피막이 형성되어 있어도 도전 입자에 의해 그 산화 피막을 돌파한다는 관점에서, 그 20 ％ 압축 탄성률 (K) 의 하한이, 6000 N/㎟ 이상, 바람직하게는 10000 N/㎟ 이상인 것이다. 여기서, 20 ％ 압축 탄성률은, 미소 압축 시험기 (예를 들어, 피셔사 제조, 피셔 스코프 H-100) 를 사용하여 도전 입자에 압축 하중을 가했을 때 (예를 들어, 원 기둥 (직경 50 ㎛, 다이아몬드제) 의 평활 압자 단면으로, 압축 속도 2.6 mN/초, 및 최대 시험 하중 10 gf 의 조건 하에서 도전 입자를 압축했을 때) 의 도전 입자의 압축 변량을 측정하고, 측정하여 얻어진 수치를 이하의 식 (1) 에 적용함으로써 산출할 수 있다.
20 % 압축 탄성률 (K) ([N/㎟]) = (3/21/2)·F·S-3/2·R-1/2 (1)
식 (1) 중, F 는 도전 입자가 20 ％ 압축 변형했을 때의 하중치 (N) 이며, S 는 도전 입자가 20 ％ 압축 변형했을 때의 압축 변위 (㎜) 이며, R 은 도전 입자의 반경 (㎜) 이다.
＜조건 (나)＞
또, 본 발명에서 사용하는 도전 입자는, 상기 서술한 바와 같이 전자 부품의 전극이나 단자 표면에 형성된 산화 피막을 돌파하는 것이 요구되기 때문에, 접속시에는 도전 입자에 상응하는 압력이 인가된다. 그럼으로써 도전 입자가 편평화되는 것이 예상된다. 따라서, 접속의 압력이 해제된 후에 도전 입자는 대향하는 전극이나 단자 표면과의 접촉 면적을 충분히 확보시키는 데에 있어서, 압축 후에 복원하는 것이 요구된다. 이 관점에서, 그 압축 복원율 (X) 의 하한은 40 ％ 이상, 바람직하게는 55 ％ 이상의 것이 된다. 또, 상한이 지나치게 높으면, 경화 혹은 중합한 수지에 의해 유지되는 접속 상태의 유지에 지장을 초래할 우려가 있기 때문에 지나치게 높은 것도 바람직하지 않고, 상한이 80 ％ 이하, 바람직하게는 75 ％ 이하의 것이다. 여기서, 압축 복원율은, 전술한 미소 압축 시험기를 사용하여, 원 기둥 (직경 50 ㎛, 다이아몬드제) 의 평활 압자 단면으로 도전 입자를 압축하고, 초기 하중시 (하중 0.4 mN) 로부터 하중 반전시 (하중 5 mN) 까지의 변위 (L2) 와, 하중 반전시부터 최종 하중시 (하중 0.4 mN) 까지의 변위 (L1) 를 측정하고, 측정하여 얻어진 수치를 이하의 식 (2) 에 적용함으로써 산출할 수 있다.
압축 복원율 (X [%]) = (L1/L2) × 100 (2)
＜조건 (다)＞
본 발명에서 사용하는 도전 입자 (1) 는, 배선 높이의 편차에 대응한다는 관점에서, 그 평균 입자경의 하한은 1 ㎛ 이상, 바람직하게는 2.5 ㎛ 이상의 것이며, 도통 저항의 상승을 억제하고 또한 쇼트의 발생을 억제한다는 관점에서, 그 상한은 30 ㎛ 이하, 바람직하게는 9 ㎛ 이하의 것이다. 여기서, 평균 입자경은, 일반적인 입도 분포 측정 장치 (예를 들어, FPIA-3000 (말번 파날리티칼사)) 를 사용하여 구할 수 있다. 측정 샘플수는 1000 이상이 바람직하다. 또, 이방성 도전 필름에 있어서의 도전 입자의 평균 입자경 (D) 은, SEM 등의 전자 현미경을 사용하여 구할 수 있다. 이 경우, 측정 샘플수를 200 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 도전 입자로서 그 표면에 절연성 미립자가 부착되어 있는 것을 사용하는 경우, 본 발명에 있어서의 도전 입자의 평균 입자경은, 표면의 절연성 미립자를 포함하지 않는 평균 입자경을 의미한다.
＜절연성 수지층 (2)＞
본 발명의 이방성 도전 필름에 있어서, 도전 입자 (1) 를 유지하고, 이방성 도전 필름의 베이스층으로서 기능하는 절연성 수지층 (2) 은, 후술하는 바와 같이, 경화성 수지 조성물로 형성할 수 있고, 이하의 조건 (라) 를 만족하는 것이다.
＜조건 (라)＞
본 발명의 이방성 도전 필름을 구성하는 절연성 수지층 (2) 의 최저 용융 점도에 관하여, 그 상한은, 접속시의 압력을 저하시키는 것이, 특히 기판이 플라스틱등인 경우에는 변형이 억제되고, 또 도전 입자의 양호한 밀어넣기를 가능하게 한다는 관점에서, 4000 Pa·s 이하, 바람직하게는 3000 Pa·s 이하이다. 또, 그 하한은, 접속시에, 특히 플라스틱 기판에 있어서 변형 억제의 관점에서 낮은 것이 바람직하기 때문에 특별히 제한은 없고, 적절히 조정하면 되는데, 이방성 도전 접속시에 단자 사이에 협지되어야 할 도전 입자 (1) 가 수지 유동에 의해 과도하게 흘러가 버리는 것을 방지한다는 관점 그리고 권장체로 했을 때의 수지의 비어져 나옴을 방지하는 관점에서, 바람직하게는 200 Pa·s 이상, 보다 바람직하게는 400 Pa·s 이상의 것이다. 여기서, 최저 용융 점도는, 일례로서 회전식 레오미터 (TA Instruments 사 제조) 를 사용하고, 측정 압력 5 g 으로 일정하게 유지하고, 직경 8 ㎜ 의 측정 플레이트를 사용하여 구할 수 있고, 보다 구체적으로는, 온도 범위 30 ~ 200 ℃ 에 있어서, 승온 속도 10 ℃/분, 측정 주파수 10 Hz, 상기 측정 플레이트에 대한 하중 변동 5 g 으로 함으로써 구할 수 있다.
또한, 절연성 수지층 (2) 에 도전 입자 (1) 를 밀어넣음으로써 이방성 도전 필름 (10A) 의 도전 입자 분산층 (3) 을 형성하는 경우에, 도전 입자 (1) 를 밀어넣을 때의 절연성 수지층 (2) 은, 도전 입자 (1) 가 절연성 수지층 (2) 으로부터 노출 직경 (Lc) 으로 노출하도록 도전 입자 (1) 를 절연성 수지층 (2) 에 밀어넣었을 때에, 절연성 수지층 (2) 이 소성 변형하여 도전 입자 (1) 주위의 절연성 수지층 (2) 에 오목부 (2b) (도 1B, 도 2) 가 형성되는 고점도의 점성체로 하거나, 혹은, 도전 입자 (1) 가 절연성 수지층 (2) 으로부터 노출하지 않고 절연성 수지층 (2) 에 메워지도록 도전 입자 (1) 를 밀어넣었을 때에, 도전 입자 (1) 의 바로 위의 절연성 수지층 (2) 의 표면에 오목부 (2c) (도 3, 도 4) 가 형성되는 고점도의 점성체로 한다. 그 때문에, 절연성 수지층 (2) 의 60 ℃ 에 있어서의 점도를 바람직하게는 3000 ~ 20000 Pa·s 로 한다. 이 측정은 최저 용융 점도와 동일한 측정 방법으로 실시하고, 온도가 60 ℃ 인 값을 추출하여 구할 수 있다.
절연성 수지층 (2) 에 도전 입자 (1) 을 밀어넣을 때의 그 절연성 수지층 (2) 의 구체적인 점도는, 일본 특허 제6187665호 명세서 (단락 0054) 의 기재를 참고로 하여 결정할 수 있다.
상기 서술한 바와 같이, 절연성 수지층 (2) 으로부터 노출하고 있는 도전 입자 (1) 의 주위에 오목부 (2b) (도 1B, 도 2) 가 형성되어 있음으로써, 이방성 도전 접속시에 도전 입자 (1) 가 단자 사이에 협지될 때에 생기는 도전 입자 (1) 의 편평화에 대해 절연성 수지로부터 받는 저항이, 오목부 (2b) 가 없는 경우에 비해 저감되기 때문에, 단자에 있어서 도전 입자가 협지되기 쉬워짐으로써 도통 성능이 향상되고, 또 포착성이 향상된다.
또, 절연성 수지층 (2) 으로부터 노출하지 않고 메워져 있는 도전 입자 (1) 의 바로 위의 절연성 수지층 (2) 의 표면에 오목부 (2c) (도 3, 도 4) 가 형성되어 있음으로써, 오목부 (2c) 가 없는 경우에 비해 이방성 도전 접속시의 압력이 도전 입자 (1) 에 집중되기 쉬워져, 단자에 있어서 도전 입자 (1) 가 협지되기 쉬워짐으로써 포착성이 향상되고, 도통 성능이 향상된다.
(절연성 수지층의 층두께)
본 발명의 이방성 도전 필름에서는, 절연성 수지층 (2) 의 층두께 (La) 와 도전 입자 (1) 의 평균 입자경 (D) 의 비 (La/D) 는 도전 입자를 유지할 수 있는 수지량이 있으면 충분하기 때문에 0.3 이상이면 되고, 0.6 이상이 바람직하고, 1.0 이상이 보다 바람직하다. La/D 가 0.3 미만이 되면, 도전 입자 (1) 를 절연성 수지층 (2) 에 의해 소정의 입자 분산 상태 혹은 소정의 배열을 정밀하게 유지하기가 곤란해지는 경우가 있다. 여기서, 평균 입자경 (D) 은 금속 피복 수지 입자의 크기 (수지 코어 입자와 그 표면의 도전층으로 이루어지는 크기) 로 정의되는 것이다. 절연성 수지층 (2) 의 층두께 (La) 가 도전 입자에 대해 과도하게 너무 크면 이방성 도전 접속시에 도전 입자의 위치가 어긋나기 쉬워져, 단자에 있어서의 도전 입자의 포착성이 저하된다. 그 때문에 La/D 의 상한은 8.0 이하가 바람직하고, 6.0 이하가 보다 바람직하다.
(절연성 수지층의 조성)
절연성 수지층 (2) 은, 경화성 수지 조성물로 형성할 수 있고, 예를 들어, 열중합성 화합물과 열중합 개시제를 함유하는 열중합성 조성물로 형성할 수 있다. 열중합성 조성물에는 필요에 따라 광중합 개시제를 함유시켜도 된다.
열중합 개시제와 광중합 개시제를 병용하는 경우에, 열중합성 화합물로도 광중합성 화합물로도 기능하는 것을 사용해도 되고, 열중합성 화합물과는 별도로 광중합성 화합물을 함유시켜도 된다. 바람직하게는, 열중합성 화합물과는 별도로 광중합성 화합물을 함유시킨다. 예를 들어, 열중합 개시제로서 카티온계 중합 개시제, 열중합성 화합물로서 에폭시 수지를 사용하고, 광중합 개시제로서 광 라디칼 중합 개시제, 광중합성 화합물로서 아크릴레이트 화합물을 사용한다.
광중합 개시제로서 파장이 상이한 광에 반응하는 복수 종류를 함유시켜도 된다. 이로써, 이방성 도전 필름의 제조시에 있어서의, 절연성 수지층을 구성하는 수지의 광경화와, 이방성 도전 접속시에 전자 부품 끼리를 접착하기 위한 수지의 광경화에서 사용하는 파장을 구분하여 사용할 수 있다.
이방성 도전 필름의 제조시의 광경화에서는, 절연성 수지층에 포함되는 광중합성 화합물의 전부 또는 일부를 광경화시킬 수 있다. 이 광경화에 의해, 절연성 수지층 (2) 에 있어서의 도전 입자 (1) 의 배치가 유지 내지 고정화되고, 쇼트의 억제와 포착의 향상이 예상된다. 또, 이 광경화에 의해, 이방성 도전 필름의 제조 공정에 있어서의 절연성 수지층의 점도를 적절히 조정해도 된다.
절연성 수지층에 있어서의 광중합성 화합물의 배합량은 30 질량％ 이하가 바람직하고, 10 질량％ 이하가 보다 바람직하고, 2 질량％ 미만이 특히 바람직하다. 광중합성 화합물이 지나치게 많으면 접속시의 밀어넣기에 가해지는 추력이 증가하기 때문이다.
열중합성 조성물의 예로는, (메트)아크릴레이트 화합물과 열 라디칼 중합 개시제를 포함하는 열 라디칼 중합성 아크릴레이트계 조성물, 에폭시 화합물과 열 카티온 중합 개시제를 포함하는 열 카티온 중합성 에폭시계 조성물 등을 들 수 있다. 열 카티온 중합 개시제를 포함하는 열 카티온 중합성 에폭시계 조성물 대신에, 열 아니온 중합 개시제를 포함하는 열 아니온 중합성 에폭시계 조성물을 사용해도 된다. 또, 특별히 지장을 초래하지 않으면, 복수종의 중합성 조성물을 병용해도 된다. 병용 예로는, 열 카티온 중합성 조성물과 열 라디칼 중합성 조성물의 병용 등을 들 수 있다.
여기서, (메트)아크릴레이트 화합물로는, 종래 공지된 열중합형 (메트)아크릴레이트 모노머를 사용할 수 있다. 예를 들어, 단관능 (메트)아크릴레이트계 모노머, 2 관능 이상의 다관능 (메트)아크릴레이트계 모노머를 사용할 수 있다.
열 라디칼 중합 개시제로는, 예를 들어, 유기 과산화물, 아조계 화합물 등을 들 수 있다. 특히, 기포의 원인이 되는 질소를 발생하지 않는 유기 과산화물을 바람직하게 사용할 수 있다.
열 라디칼 중합 개시제의 사용량은, 지나치게 적으면 경화 불량이 되고, 지나치게 많으면 제품 라이프가 저하되므로, (메트)아크릴레이트 화합물 100 질량부에 대해, 바람직하게는 2 ~ 60 질량부, 보다 바람직하게는 5 ~ 40 질량부이다.
에폭시 화합물로는, 비스페놀 A 형 에폭시 수지, 비스페놀 F 형 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지, 그들 변성 에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지 등을 들 수 있고, 이들 2 종 이상을 병용할 수 있다. 또, 에폭시 화합물에 더하여 옥세탄 화합물을 병용해도 된다.
열 카티온 중합 개시제로는, 에폭시 화합물의 열 카티온 중합 개시제로서 공지된 것을 채용할 수 있고, 예를 들어, 열에 의해 산을 발생하는 요오드늄염, 술포늄염, 포스포늄염, 페로센류 등을 사용할 수 있고, 특히 온도에 대해 양호한 잠재성을 나타내는 방향족 술포늄염을 바람직하게 사용할 수 있다.
열 카티온 중합 개시제의 사용량은, 지나치게 적어도 경화 불량이 되는 경향이 있고, 지나치게 많아도 제품 라이프가 저하되는 경향이 있으므로, 에폭시 화합물 100 질량부에 대해, 바람직하게는 2 ~ 60 질량부, 보다 바람직하게는 5 ~ 40 질량부이다.
열중합성 조성물은 막형성 수지나 실란 커플링제를 함유하는 것이 바람직하다. 막형성 수지로는, 페녹시 수지, 에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르수지, 포화 폴리에스테르 수지, 우레탄 수지, 부타디엔 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지, 폴리올레핀 수지 등을 들 수 있고, 이들 2 종 이상을 병용할 수 있다. 이들 중에서도, 성막성, 가공성, 접속 신뢰성의 관점에서, 페녹시 수지를 바람직하게 사용할 수 있다. 중량 평균 분자량은 10000 이상인 것이 바람직하다. 또, 실란 커플링제로는, 에폭시계 실란 커플링제, 아크릴계 실란 커플링제 등을 들 수 있다. 이들 실란 커플링제는, 주로 알콕시실란 유도체이다.
열중합성 조성물에는, 용융 점도 조정을 위해서, 절연 필러를 함유시켜도 된다. 절연 필러로는, 실리카 가루나 알루미나 가루 등을 들 수 있다. 절연 필러의 크기는 입경 20 ~ 1000 ㎚ 가 바람직하고, 또, 배합량은 에폭시 화합물 등의 열중합성 화합물 (및 광중합성 화합물) 100 질량부에 대해 5 ~ 50 질량부로 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 서술한 절연 필러와는 상이한 충전제, 연화제, 촉진제, 노화 방지제, 착색제 (안료, 염료), 유기 용제, 이온 캐쳐제 등을 함유시켜도 된다.
＜절연성 수지층에 의한 도전 입자의 유지 정도＞
전술한 최저 용융 점도를 나타내는 절연성 수지층 (2) 은, 전술한 바와 같이 도전 입자 (1) 를 유지하는데, 그 유지 정도는, 개수 밀도를 지표로 하여 평가할 수 있다. 즉, 본 발명의 이방성 도전 필름에 있어서는, 도전 입자 (1) 의 개수 밀도에 관해 이하의 조건 (마) 를 만족한다.
＜조건 (마)＞
본 발명의 이방성 도전 필름에 있어서의 도전 입자의 필름을 평면에서 봤을 때에 있어서의 개수 밀도는, 지나치게 작으면 포착수의 저하로 도통 저항값의 상승이 우려되는 점에서 하한은 6000 개/㎟ 이상, 바람직하게는 7500 개/㎟ 이상이 된다. 또 개수 밀도가 지나치게 크면 접속시의 압력을 높게 할 필요가 생겨 기판이 플라스틱 등인 경우에 변형이 우려되는 점에서 접속시의 압력을 과도하게 크게 하지 않기 위해, 상한은 36000 개/㎟ 이하, 바람직하게는 30000 개/㎟ 이하의 것이다. 여기서, 도전 입자의 개수 밀도는, 금속 현미경을 사용하여 관찰하여 구하는 것 외에, 화상 해석 소프트 (WinROOF, 미타니 상사 (주) 등) 에 의해 관찰 화상을 계측하여 구해도 된다. 관찰 방법이나 계측 수법은, 상기로 한정되는 것은 아니다.
또한, 도전 입자의 개수 밀도의 측정 영역으로는, 1 변이 100 ㎛ 이상인 사각형 영역을 임의로 복수 지점 (바람직하게는 5 지점 이상, 보다 바람직하게는 10 지점 이상) 설정하고, 측정 영역의 합계 면적을 2 ㎟ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 개개의 영역의 크기나 수는, 개수 밀도 상태에 따라 적절히 조정하면 된다. 파인 피치 용도의 비교적 개수 밀도가 큰 경우의 일례로서 이방성 도전 필름 (10A) 으로부터 임의로 선택한 면적 100 ㎛ × 100 ㎛ 의 영역의 200 지점 (2 ㎟) 에 대해, 금속 현미경 등에 의한 관측 화상을 사용하여 개수 밀도를 측정하고, 그것을 평균함으로써 상기 서술한 식 중의「평면에서 봤을 때에 있어서의 도전 입자의 개수 밀도」를 얻을 수 있다. 면적 100 ㎛ × 100 ㎛ 의 영역은, 범프간 스페이스 50 ㎛ 이하이고 L/S (라인/스페이스) 가 1 이하인 접속 대상물에 있어서, 1 개 이상의 범프가 존재하는 영역이 된다.
＜절연성 수지층에 있어서의 도전 입자의 분산 상태＞
본 발명의 이방성 도전 필름의 도전 입자 분산층 (3) 에 있어서의 도전 입자 (1) 의 분산 상태에는, 도전 입자 (1) 가 랜덤하게 분산하고 있는 상태도 규칙적인 배치로 분산하고 있는 상태도 포함된다. 어느 쪽의 경우에 있어서도, 필름 두께 방향의 위치가 일정하게 되어 있는 것이 포착 안정성의 관점에서 바람직하다. 여기서, 필름 두께 방향의 도전 입자 (1) 의 위치가 일정하게 되어 있다는 것은, 필름 두께 방향의 단일 깊이로 일정하게 되어 있는 것에 한정되지 않고, 절연성 수지층 (2) 의 표리의 계면 또는 그 근방의 각각에 도전 입자가 존재하고 있는 양태를 포함한다.
또, 도전 입자 (1) 는 필름을 평면에서 봤을 때 규칙적으로 배열하고 있는 것이 쇼트 억제의 관점에서 바람직하다. 배열의 양태는, 단자 및 범프의 레이아웃에 따르기 때문에 특별한 한정은 없다. 예를 들어, 필름을 평면에서 봤을 때 도 1A 에 나타낸 바와 같이 정방 격자 배열로 할 수 있다. 그 외, 도전 입자의 규칙적인 배열의 양태로는, 장방 격자, 사방 격자, 6 방 격자, 3 각 격자 등의 격자 배열을 들 수 있다. 상이한 형상의 격자가 복수 조합된 것이어도 된다. 또, 도전 입자가 소정 간격으로 직선상으로 나열된 입자열을 소정의 간격으로 병렬시켜도 된다. 도전 입자 (1) 를 서로 비접촉으로 하고, 격자상 등의 규칙적인 배열로 함으로써, 이방성 도전 접속시에 각 도전 입자 (1) 에 압력을 균등하게 가하여 도통 저항의 편차를 저감시킬 수 있다.
또한, 도전 입자가 필름의 평면에서 봤을 때 규칙적으로 배열되고, 또한 필름 두께 방향의 위치가 일정하게 되어 있는 것이 포착 안정성과 쇼트 억제의 양립을 위해서 보다 바람직하다.
한편, 접속하는 전자 부품의 단자간 스페이스가 넓어 쇼트가 발생하기 어려운 경우 등에는, 도전 입자를 규칙적으로 배열시키지 않고 랜덤하게 분산시키고 있어도 된다. 분산시키는 경우에도, 필름을 평면에서 봤을 때, 개개의 도전 입자는 비접촉으로 배치 (개개의 도전 입자가 비접촉으로 독립적으로 존재) 하고 있는 것이 바람직하다. 단자 레이아웃에 따른 일례이지만, 개수 비율로는 75 ％ 이상이면 되고, 90 ％ 이상이 바람직하고, 95 ％ 이상이 보다 바람직하고, 98 ％ 이상이 보다 더 바람직하다.
도전 입자를 규칙적으로 배열시키는 경우에, 그 배열의 격자축 또는 배열축은, 이방성 도전 필름의 길이 방향이나 길이 방향과 직교하는 방향에 대해 평행해도 되고, 이방성 도전 필름의 길이 방향과 교차해도 되고, 접속하는 단자 폭, 단자 피치 등에 따라 정할 수 있다. 예를 들어, 파인 피치용의 이방성 도전 필름으로 하는 경우, 도 1A 에 나타낸 바와 같이 도전 입자 (1) 의 배열의 격자축 (A) 을 이방성 도전 필름 (10A) 의 길이 방향에 대해 사행시키고, 이방성 도전 필름 (10A) 에서 접속하는 단자 (200) 의 길이 방향 (필름의 폭 방향) 과 격자축 (A) 이 이루는 각도 (θ) 를 6°이상 84°이하, 바람직하게는 11°이상 74°이하로 하는 것이 바람직하다.
또, 도전 입자 (1) 의 입자간 거리는, 이방성 도전 필름에서 접속하는 단자의 크기나 단자 피치에 따라 적절히 정한다. 일반적으로, 쇼트 발생 방지의 관점에서, 최근접 입자간 거리 (즉, 가장 근접한 입자간의 거리) 의 하한은, 도전 입자의 평균 입자경 (D) 의 바람직하게는 50 ％ 이상 혹은 0.2 ㎛ 이상의 어느 긴 쪽이며, 상한은 개수 밀도의 조건을 만족할 수 있으면 특별히 제한은 없지만, 예를 들어, 도전 입자의 평균 입자경 (D) 의 바람직한 최대 직경인 30 ㎛ 이하가 바람직하고, 혹은, 비교적 평균 입자경 (D) 이 작은 경우에는, 평균 입자경 (D) 의 10 배 이하가 바람직하다.
또, 본 발명의 이방성 도전 필름을 평면에서 봤을 때에 있어서의 도전 입자의 면적 점유율은, 이방성 도전 필름을 전자 부품에 열압착하기 위해서 압압 지그에 필요해지는 추력의 지표가 된다. 면적 점유율이 지나치게 크면, 추력도 그에 따라 높아지고, 기판이 플라스틱 등과 같이 변형하기 쉬운 것인 경우, 변형의 요인이 된다. 그 때문에 도전 입자의 면적 점유율의 상한은 30 ％ 이하가 바람직하고, 26 ％ 이하가 보다 바람직하고, 23 ％ 이하가 보다 더 바람직하다. 또, 면적 점유율이 지나치게 적은 경우, 파인 피치에 대응할 수 없게 될 우려가 생기기 때문에, 3 ％ 이상이 바람직하고, 6 ％ 이상이 보다 바람직하고, 9 ％ 이상이 보다 더 바람직하다. 여기서, 도전 입자의 면적 점유율 [％] 은 이하의 식에 의해 산출할 수 있다.
면적 점유율 [%] = [평면에서 봤을 때의 도전 입자의 개수 밀도 (개/㎟)] ×｛[도전 입자 1 개의 평면에서 봤을 때의 면적의 평균 (㎛2)] × 10-6｝× 100
여기서, 도전 입자의 개수 밀도 및 면적 점유율의 측정 영역으로는, 이미 상기에서 설명한 바와 같이, 1 변이 100 ㎛ 이상인 사각형 영역을 임의로 복수 지점 (바람직하게는 5 지점 이상, 보다 바람직하게는 10 지점 이상) 설정하고, 측정 영역의 합계 면적을 2 ㎟ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 개개의 영역의 크기나 수는, 개수 밀도 상태에 따라 적절히 조정하면 된다.
＜절연성 수지층의 두께 방향에 있어서의 도전 입자의 위치＞
본 발명의 이방성 도전 필름에서는, 절연성 수지층 (2) 의 두께 방향에 있어서의 도전 입자 (1) 의 위치는 전술한 바와 같이, 도전 입자 (1) 가 절연성 수지층 (2) 으로부터 노출하고 있어도 되고, 노출하지 않고, 절연성 수지층 (2) 내에 매립되어 있어도 되지만, 절연성 수지층의 오목부 (2b, 2c) 가 형성되어 있는 표면 (2a) 의, 인접하는 도전 입자간의 중앙부에 있어서의 접평면 (2p) 으로부터의 도전 입자의 최심부의 거리 (이하, 매립량이라고 한다) (Lb) 와, 그 매립량 (Lb) 의 도전 입자 (1) 의 입자경 (D) 에 대한 비율 [(Lb/D) × 100] (이하, 매립률이라고 한다) 이 60 ％ 이상 105 ％ 이하인 것이 바람직하다.
매립률을 60 ％ 이상으로 함으로써, 도전 입자 (1) 를 절연성 수지층 (2) 에 의해 소정의 입자 분산 상태 혹은 소정의 배열로 유지하고, 또, 105 ％ 이하로 함으로써, 이방성 도전 접속시에 단자간의 도전 입자를 불필요하게 유동시키도록 작용하는 절연성 수지층의 수지량을 저감시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 매립률 (Lb/D) 의 수치는, 이방성 도전 필름에 포함되는 전체 도전 입자수의 80 ％ 이상, 바람직하게는 90 ％ 이상, 보다 바람직하게는 96 ％ 이상이, 당해 매립률 (Lb/D) 의 수치로 되어 있는 것을 말한다. 따라서, 매립률이 60 ％ 이상 105 ％ 이하란, 이방성 도전 필름에 포함되는 전체 도전 입자수의 80 ％ 이상, 바람직하게는 90 ％ 이상, 보다 바람직하게는 96 ％ 이상의 매립률이 60 ％ 이상 105 ％ 이하인 것을 말한다. 이와 같이 전체 도전 입자의 매립률 (Lb/D) 이 일정하게 되어 있음으로써, 압압의 가중이 도전 입자에 균일하게 가해지므로, 단자에 있어서의 도전 입자의 포착 상태가 양호해져, 도통의 안정성이 향상된다.
매립률은 이방성 도전 필름으로부터 면적 30 ㎟ 이상의 영역을 임의로 10 지점 이상 발취하고, 그 필름 단면의 일부를 SEM 화상으로 관찰하여, 합계 50 개 이상의 도전 입자를 계측함으로써 구할 수 있다. 보다 정밀도를 높이기 위해, 200 개 이상의 도전 입자를 계측하여 구해도 된다.
또, 매립률의 계측은, 면 시야 화상에 있어서 초점 조정함으로써, 어느 정도의 개수에 대해 일괄적으로 구할 수 있다. 혹은 매립률의 계측에 레이저식 판별 변위 센서 ((주) 키엔스 제조 등) 를 사용해도 된다.
＜이방성 도전 필름의 변형 양태＞
(제 2 절연성 수지층)
본 발명의 이방성 도전 필름은, 도 5 에 나타내는 이방성 도전 필름 (10E) 과 같이, 도전 입자 분산층 (3) 의, 도전 입자 (1) 가 유지되어 있는 측의 면 (바꾸어 말하면, 절연성 수지층 (2) 의 오목부 (2c) 가 형성되어 있는 면) 에, 그 절연성 수지층 (2) 보다 최저 용융 점도가 낮은 제 2 절연성 수지층 (4) (절연성 접착층으로서 기능) 을 적층해도 된다. 또 도 6 에 나타내는 이방성 도전 필름 (10F) 과 같이, 도전 입자 분산층 (3) 의, 도전 입자 (1) 가 유지되어 있지 않은 측의 면 (바꾸어 말하면, 절연성 수지층 (2) 의 오목부 (2c) 가 형성되어 있지 않은 면) 에, 그 절연성 수지층 (2) 보다 최저 용융 점도가 낮은 제 2 절연성 수지층 (4) (절연성 접착층으로서 기능) 을 적층해도 된다. 제 2 절연성 수지층 (4) 의 적층에 의해, 이방성 도전 필름을 사용하여 전자 부품을 이방성 도전 접속할 때에, 전자 부품의 전극이나 범프에 의해 형성되는 공간을 충전하여 접착성을 향상시킬 수 있다. 또한, 제 2 절연성 수지층 (4) 을 적층하는 경우, 제 2 절연성 수지층 (4) 이 오목부 (2c) 의 형성면 상에 있는지의 여부에 상관없이 제 2 절연성 수지층 (4) 이 툴로 가압하는 IC 칩 등의 전자 부품측에 있는 (바꾸어 말하면, 절연성 수지층 (2) 이 스테이지에 재치되는 기판 등의 전자 부품측에 있는) 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 도전 입자의 불필요한 이동을 피할 수 있어 포착성을 향상시킬 수 있다.
절연성 수지층 (2) 과 제 2 절연성 수지층 (4) 의 최저 용융 점도는, 차이가 있을수록 전자 부품의 전극이나 범프에 의해 형성되는 공간이 제 2 절연성 수지층 (4) 에서 충전되기 쉬워져, 전자 부품 끼리의 접착성을 향상시키는 효과를 기대할 수 있다. 또, 이 차이가 있을수록 도전 입자 분산층 (3) 중에 존재하는 절연성 수지층 (2) 의 이동량이 상대적으로 작아지기 때문에, 단자에 있어서의 도전 입자의 포착성이 향상되기 쉬워진다. 실용적으로는, 절연성 수지층 (2) 과 제 2 절연성 수지층 (4) 의 최저 용융 점도비 (즉, [절연성 수지층 (2) 의 최저 용융 점도]/[제 2 절연성 수지층 (4) 의 최저 용융 점도]) 는, 바람직하게는 2 이상, 보다 바람직하게는 5 이상, 더욱 바람직하게는 8 이상이다. 한편, 이 비가 지나치게 크면 길이가 긴 이방성 도전 필름을 권장체로 했을 경우에, 수지의 비어져 나옴이나 블로킹이 발생할 우려가 있으므로, 실용적으로는 15 이하가 바람직하다. 제 2 절연성 수지층 (4) 의 바람직한 최저 용융 점도는, 일본 특허 제6187665호 명세서 (단락 0091) 의 기재를 참고로 하여 결정할 수 있다.
또한, 제 2 절연성 수지층 (4) 은, 절연성 수지층과 동일한 수지 조성물에 있어서, 점도를 조정함으로써 형성할 수 있다.
또, 이방성 도전 필름 (10E, 10F) 에 있어서, 제 2 절연성 수지층 (4) 의 층두께는, 바람직하게는 4 ㎛ 이상 20 ㎛ 이하이다. 혹은, 도전 입자경에 대해, 바람직하게는 1 ~ 8 배이다.
또, 절연성 수지층 (2) 과 제 2 절연성 수지층 (4) 을 합친 이방성 도전 필름 (10E, 10F) 전체의 최저 용융 점도는, 바람직하게는 200 Pa·s 이상 4000 Pa·s 이하이다. 또한, 제 2 절연성 수지층 (4) 자체의 최저 용융 점도는, 전술한 최저 용융 점도비를 만족하는 것을 전제로, 바람직하게는 2000 Pa·s 이하이며, 보다 바람직하게는 100 ~ 2000 Pa·s 이다.
(제 3 절연성 수지층)
제 2 절연성 수지층 (4) 과 절연성 수지층 (2) 을 사이에 두고 반대측에 제 3 절연성 수지층이 형성되어 있어도 된다. 예를 들어, 제 3 절연성 수지층 내지는 절연성 접착층을 택층으로서 기능시킬 수 있다. 제 2 절연성 수지층과 마찬가지로, 전자 부품의 전극이나 범프에 의해 형성되는 공간을 충전시키기 위해서 형성해도 된다.
제 3 절연성 수지층의 수지 조성, 점도 및 두께는 제 2 절연성 수지층과 같아도 되고 달라도 된다. 절연성 수지층 (2) 과 제 2 절연성 수지층 (4) 과 제 3 절연성 수지층을 합친 이방성 도전 필름의 최저 용융 점도는 특별히 제한은 없지만, 200 ~ 4000 Pa·s 로 할 수 있다.
＜이방성 도전 필름의 제조 방법＞
본 발명의 이방성 도전 필름은, 절연성 수지층에 도전 입자를 밀어넣음으로써 도전 입자 분산층을 형성하는 공정을 갖는 제조 방법에 의해 제조할 수 있다. 이 공정의 바람직한 양태로는, 절연성 수지층의 표면에 도전 입자를 소정의 배열로 유지시키고, 그 도전 입자를 평판 또는 롤러로 절연성 수지층에 밀어넣음으로써 도전 입자 분산층을 형성하는 양태나, 전사형에 도전 입자를 충전하고, 그 도전 입자를 절연성 수지층에 전사함으로써 절연성 수지층의 표면에 도전 입자를 소정의 배치로 유지시키는 양태를 들 수 있다. 그 외에, 절연성 수지층 (2) 에 도전 입자 (1) 를 직접 산포하여 유지하는 양태나, 혹은 2 축 연신시킬 수 있는 필름에 도전 입자 (1) 를 단층으로 부착시키고, 그 필름을 2 축 연신하고, 그 연신시킨 필름에 절연성 수지층 (2) 을 압압하여 도전 입자를 절연성 수지층 (2) 에 전사함으로써, 절연성 수지층 (2) 에 도전 입자 (1) 를 유지시키는 양태도 들 수 있다.
절연성 수지층에 도전 입자를 밀어넣음으로써 도전 입자 분산층을 형성하는 양태인 경우, 절연성 수지층의 최저 용융 점도를, 일본 특허 제6187665호 (단락 0097) 의 기재를 참고로 하여 결정할 수 있다. 이로써, 도전 입자 분산층의 표면을 이루는 절연성 수지층의 표면이, 인접하는 도전 입자간의 중앙부에 있어서의 절연성 수지층의 접평면에 대해 오목부를 갖도록 도전 입자를 밀어넣을 수 있다.
또한, 매립률 100 ％ 초과의 이방성 도전 필름을 제조하는 경우에, 도전 입자 배열에 대응한 볼록부를 갖도록 압판으로 밀어넣어도 된다.
또, 전사형을 사용하여 절연성 수지층 (2) 에 도전 입자 (1) 을 유지시키는 경우, 전사형으로는, 예를 들어, 실리콘, 각종 세라믹스, 유리, 스테인리스 스틸 등의 금속 등의 무기 재료나, 각종 수지 등의 유기 재료 등에 대해, 포토리소그래프법 등의 공지된 개구 형성 방법에 의해 개구를 형성한 것, 인쇄법을 응용한 것을 사용할 수 있다. 또, 전사형은 판상, 롤상 등의 형상을 취할 수 있다. 또한, 본 발명은 상기 수법으로 한정되는 것은 아니다.
또, 도전 입자를 밀어넣은 절연성 수지층의, 도전 입자를 밀어넣은 측의 표면, 또는 그 반대면에, 절연성 수지층보다 저점도인 제 2 절연성 수지층을 적층할 수 있다.
이방성 도전 필름을 사용하여 전자 부품의 접속을 경제적으로 실시하려면, 이방성 도전 필름은 어느 정도 길이가 긴 것이 바람직하다. 그래서 이방성 도전 필름은 길이를, 구체적으로는 5 m 이상으로 하는 것이 바람직하다. 일본 특허 제6187665호 (단락 0103) 의 기재를 참고로 하여 결정할 수도 있다. 또, 이방성 도전 필름을 실용적으로 사용하는 경우, 릴에 감아 권장체로 하는 것이 현실적이다. 그러나, 이와 같이 권장체로 했을 경우, 수지 점도 (즉, 필름의 최저 용융 점도에 실질적으로 비례한다) 가 지나치게 낮으면 비어져 나옴이나 블로킹 등, 접속을 연속적으로 실시함에 있어 문제가 생기는 경우가 있다. 그 때문에, 이방성 도전 필름의 최저 용융 점도를 바람직하게는 200 Pa·s 이상으로 한다. 이는, 제 2 절연성 수지층이나 제 3 절연성 수지층을 적층한다고 해도 동일하다.
＜이방성 도전 필름의 사용 방법＞
본 발명의 이방성 도전 필름은, 특히, 제 1 전자 부품 (툴로 가열되는 측) 이 IC 칩, IC 모듈 등의 비교적 강성이 높은 것 (예를 들어, 일반적인 IC 칩과 비슷한 웨이퍼로 제작되는 반도체 소자를 들 수 있다) 이고, 제 2 전자 부품 (스테이지에서 재치되는 측) 이 플라스틱 기판 등의 가요성 재료인 경우에, 특히 바람직하게 적용할 수 있다. 또한, 반도체 소자, IC 칩, IC 모듈, FPC 등의 제 1 전자 부품과, FPC, 유리 기판, 플라스틱 기판, 리지드 기판, 세라믹 기판 등의 제 2 전자 부품으로 이루어지는 조합으로 이방성 도전 접속하는 양태를 배제하는 것은 아니다. 또, 본 발명의 이방성 도전 필름을 사용하여 IC 칩이나 웨이퍼를 스택하여 다층화해도 된다. 또, 본 발명의 이방성 도전 필름으로 접속하는 전자 부품은, 상기 서술한 전자 부품에 반드시 한정되는 것은 아니다. 최근, 다양화하고 있는 각종 전자 부품에 사용할 수 있다. 예를 들어, 제 1 전자 부품으로서 IC 칩이나 FPC 를 채용한 경우에는, 제 2 전자 부품으로서 OLED 플라스틱 기판을 채용할 수 있다. 특히 제 1 전자 부품을 IC 칩으로 하고, 제 2 전자 부품을 플라스틱 기판으로 하는 COP 구조체로 하는 경우, 본 발명은 특히 그 효과를 발휘한다. 따라서, 본 발명은,「제 1 전자 부품과 제 2 전자 부품이, 본 발명의 이방성 도전 필름을 개재하여 이방성 도전 접속되어 있는 접속 구조체」, 또,「 제 1 전자 부품과 제 2 전자 부품을, 본 발명의 이방성 도전 필름을 개재하여 이방성 도전 접속하는 접속 구조체의 제조 방법」도 포함한다.
이방성 도전 필름을 사용한 전자 부품의 접속 방법으로는, 이방성 도전 필름이 도전 입자 분산층 (3) 의 단층으로 이루어지는 경우, 각종 기판 등의 제 2 전자 부품에 대해, 이방성 도전 필름의 도전 입자 (1) 가 표면에 매립되어 있는 측으로부터 임시 부착하여 임시 압착하고, 임시 압착한 이방성 도전 필름의 도전 입자 (1) 가 표면에 매립되어 있지 않은 측에 IC 칩 등의 제 1 전자 부품을 맞추고, 열압착함으로써 제조할 수 있다. 이방성 도전 필름의 절연성 수지층에 열중합 개시제와 열중합성 화합물 뿐만이 아니라, 광중합 개시제와 광중합성 화합물 (열중합성 화합물과 동일해도 된다) 이 포함되어 있는 경우, 광과 열을 병용한 압착 방법이어도 된다. 이와 같이 하면, 도전 입자의 불필요한 이동은 최소한으로 억제할 수 있다. 또, 도전 입자가 매립되어 있지 않은 측을 제 2 전자 부품에 임시 부착하여 사용해도 된다. 또한, 제 2 전자 부품이 아니라, 제 1 전자 부품에 이방성 도전 필름을 임시 부착한 후에 얼라인먼트하고, 접속할 수도 있다.
또, 이방성 도전 필름이 도전 입자 분산층 (3) 과 제 2 절연성 수지층 (4) (절연성 접착층으로서 기능) 의 적층체로 형성되어 있는 경우, 도전 입자 분산층 (3) 을 각종 기판 등의 제 2 전자 부품에 임시 부착하여 임시 압착하고, 임시 압착한 이방성 도전 필름의 제 2 절연성 수지층 (4) 측에 IC 칩 등의 제 1 전자 부품을 얼라인먼트하여 재치하고, 열압착한다. 이방성 도전 필름의 제 2 절연성 수지층 (4) 측을 제 1 전자 부품에 임시 부착해도 된다. 또, 도전 입자 분산층 (3) 측을 제 1 전자 부품에 임시 부착하여 사용할 수도 있다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명한다.
실시예 1 ~ 8, 비교예 1, 참고예 1
(1) 절연성 수지층 및 절연성 접착층을 형성하기 위한 수지 조성물의 조제
표 1 에 나타낸 배합으로, 절연성 수지층, 제 2 절연성 수지층 및 절연성 접착층을 형성하는 수지 조성물을 각각 조제하였다. 얻어진 조성물의 최저 용융 점도를, 회전식 레오미터 (TA Instruments 사 제조) 를 사용하여 측정 압력 5 g 으로 일정하게 유지하고, 직경 8 ㎜ 의 측정 플레이트를 사용하여, 온도 범위 30 ~ 200 ℃ 에 있어서, 승온 속도 10 ℃/분, 측정 주파수 10 Hz, 상기 측정 플레이트에 대한 하중 변동 5 g 으로 함으로써 구하였다. 얻어진 결과를 표 1 에 나타낸다. 또한, 배합 B, 배합 C 및 배합 D 가 본원 발명용의 수지 조성물이다. 배합 A, 배합 E 가 비교예용의 수지 조성물이다.
(2) 도전 입자의 제작
표 2 의 도전 입자 (1 ~ 4) 로서 세키스이 화학공업 (주) 제조의 금속 피복 수지 입자 (Au/Ni 도금, 평균 입자경 3 ㎛) 를 준비하였다. 여기서, 20 ％ 압축 탄성률 및 압축 복원율은 미소 압축 시험기 (피셔사 제조, 피셔 스코프 H-100) 를 사용하여 이하에 설명하는 바와 같이 실시하였다.
＜20 ％ 압축 탄성률＞
미소 압축 시험기를 사용하고, 원 기둥 (직경 50 ㎛, 다이아몬드제) 의 평활 압자 단면으로, 압축 속도 2.6 mN/초, 및 최대 시험 하중 10 gf 의 조건 하에서 도전 입자를 압축했을 때의 도전 입자의 압축 변량을 측정하고, 측정하여 얻어진 수치를 이하의 식 (1) 에 적용함으로써 산출하였다.
20 % 압축 탄성률 (K) ([N/㎟]) = (3/21/2)·F·S-3/2·R-1/2 (1)
식 (1) 중, F 는 도전 입자가 20 ％ 압축 변형했을 때의 하중치 (N) 이며, S 는 도전 입자가 20 ％ 압축 변형했을 때의 압축 변위 (㎜) 이며, R 은 도전 입자의 반경 (㎜) 이다.
＜압축 복원율＞
미소 압축 시험기를 사용하고, 원 기둥 (직경 50 ㎛, 다이아몬드제) 의 평활 압자 단면으로 도전 입자를 압축하고, 초기 하중시 (하중 0.4 mN) 로부터 하중 반전시 (하중 5 mN) 까지의 변위 (L2) 와, 하중 반전시부터 최종 하중시 (하중 0.4 mN) 까지의 변위 (L1) 를 측정하고, 측정하여 얻어진 수치를 이하의 식 (2) 에 적용함으로써 산출하였다.
압축 복원율 (X [%]) = (L1/L2) × 100 (2)
또한, 도전 입자 (1), 도전 입자 (3), 도전 입자 (4) 가 본원 발명용의 도전 입자이며, 도전 입자 (2) 가 비교예용의 도전 입자이다.
(3) 절연성 수지층, 제 2 절연성 수지층 및 절연성 접착층의 형성
절연성 수지층, 제 2 절연성 수지층 또는 절연성 접착층을 형성하기 위한 수지 조성물 (표 1 참조) 을, 바 코터로 필름 두께 50 ㎛ 의 PET 필름 위에 도포하고, 80 ℃ 의 오븐에서 5 분간 건조시켜, PET 필름 위에 표 3 에 나타내는 두께의 절연성 수지층을 형성하였다. 마찬가지로, 제 2 절연성 수지층 또는 절연성 접착층을 표 3 에 나타내는 두께로 각각 별도의 PET 필름 위에 형성하였다.
(질량부)
배합 A 배합 B 배합 C 배합 D 배합 E
절연성
수지층
(A-E)		 특수 페녹시 수지
(FX-293, 닛테츠케미컬&머티리얼 (주))		 30
페녹시 수지
(YP-50, 닛테츠케미컬&머티리얼 (주))		 5 15 30 55 25
페녹시 수지
(FX-316ATM55, 닛테츠케미컬&머티리얼 (주))		 50 40 25
2 관능 아크릴레이트
(A-DCP, 신나카무라 화학공업 (주))		 20 20 20 20 20
2 관능 우레탄아크릴레이트 올리고머
(UN-9200A, 네가미 공업 (주))		 25 35 35 35 25
실란 커플링제
(A-187, 모멘티브 퍼포먼스 머티리얼사)		 1 1 1 1 1
인산 메타크릴레이트
(KAYAMER PM-2, 닛폰화약 (주))		 1 1 1 1 1
벤조일퍼옥사이드
(나이파 BW, 니치유 (주))		 5 5 5 5 5
조건 (라) 최저 용융 점도 [Pa·s] 200 1000 2000 4000 8000
도전 입자 특성 단위 도전 입자
1 2 3 4
조건 (가) 20% 압축 탄성률 [N/㎟] 13000 4000 6000 10000
조건 (나) 압축 복원률 [%] 72 35 68 71
조건 (다) 평균 입자경 [㎛] 3 3 3 3
(4) 수지제 전사 원반의 제작
도전 입자 (1) 가 평면에서 봤을 때 도 1A 에 나타내는 정방 격자 배열로 입자간 거리가 도전 입자의 평균 입자경과 동등해지고, 도전 입자의 개수 밀도가 표 3 에 나타내는 수치가 되도록 금형을 제작하였다. 즉, 금형의 볼록부 패턴이 정방 격자 배열로, 격자축에 있어서의 볼록부의 피치가 평균 도전 입자경의 2 배이며, 격자축과 이방성 도전 필름의 폭 방향이 이루는 각도 (θ) 가 15°가 되는 금형을 제작하고, 공지된 투명성 수지의 펠릿을 용융시킨 상태로 그 금형에 흘려 넣고, 식혀서 굳힘으로써, 오목부가 도 1A 에 나타내는 배열 패턴의 수지제 전사 원반을 형성하였다.
(5) 이방성 도전 필름의 제작
표 2 에 나타내는 도전 입자를, 표 3 의 도전 입자의 개수 밀도가 되도록 하는 개수의 오목부를 갖는 수지형의 당해 오목부에 충전하고, 그 위에 상기 서술한 절연성 수지층을 씌워 60 ℃, 0.5 ㎫ 로 압압함으로써 첩착시켰다. 그리고, 틀로부터 절연성 수지층을 박리하고, 절연성 수지층 위의 도전 입자를, 가압 (압압 조건 : 60 ~ 70 ℃, 0.5 Mpa) 함으로써 절연성 수지층에 밀어넣고, 도전 입자 분산층의 단층으로 이루어지는 이방성 도전 필름을 제작하였다 (실시예 1 ~ 5, 비교예 1 및 참고예 1). 도전 입자의 매립 상태는, 밀어넣기 조건 (주로 압력 조건과 온도 조건) 으로 컨트롤하였다.
또, 동일하게 제작한 도전 입자 분산층에, 제 2 절연성 수지층을 적층함으로써 2 층 타입의 이방성 도전 필름을 제작하였다 (실시예 6, 7). 또한, 동일하게 제작한 2 층 타입의 이방성 도전 필름의 도전 입자 분산층측에, 택성을 갖는 절연성 접착층을 적층함으로써 3 층 타입의 이방성 도전 필름을 제작하였다 (실시예 8).
(6) 평가
(5) 에서 제작한 실시예 및 비교예의 이방성 도전 필름에 대해, 이하와 같이 하여 (a) 초기 도통 저항, (b) 도통 신뢰성, (c) 압흔, (d) 입자 포착성을 측정 내지 평가하였다. 결과를 표 3 에 나타낸다.
(a) 초기 도통 저항
각 실시예 및 비교예의 이방성 도전 필름을, 도통 특성의 평가용 IC 와 플라스틱 기판 사이에 끼우고, 가열 가압 (180 ℃, 60 ㎫, 5 초) 하여 각 평가용 접속물을 얻고, 얻어진 평가용 접속물의 도통 저항을 측정하였다. 초기 도통 저항은 실용상 2 Ω 이하인 것이 바람직하다.
여기서, 평가용 IC 와 플라스틱 기판은, 그들 단자 패턴이 대응하고 있고, 사이즈는 다음과 같다. 또, 평가용 IC 와 플라스틱 기판을 접속할 때에는, 이방성 도전 필름의 길이 방향과 범프의 폭 방향을 맞추었다.
도통 특성의 평가용 IC
외형 1.8 × 20.0 ㎜
두께 0.5 ㎜
범프 사양 사이즈 30 × 85 ㎛, 범프간 거리 50 ㎛, 범프 높이 15 ㎛
플라스틱 기판 (ITO 배선)
기판 재질 폴리에틸렌테레프탈레이트 베이스 필름/폴리우레탄계 접착제/폴리이미드 필름 (PET/PU/PI 기판)
외형 30 × 50 ㎜
두께 0.5 ㎜
전극 ITO 배선
(b) 도통 신뢰성
(a) 에서 제작한 평가용 접속물을, 온도 85 ℃, 습도 85 ％ RH 의 항온조에 500 시간 둔 후의 도통 저항을, 초기 도통 저항과 동일하게 측정하였다. 도통 신뢰성은 실용상 5 Ω 이하인 것이 바람직하고, 2 Ω 이하인 것이 보다 바람직하다.
(c) 압흔
(a) 에서 제작한 평가용 접속물을, 플라스틱 기판측으로부터, 금속 현미경 관찰하여 범프 단부의 중앙부에 압흔이 관찰되는지를 확인하였다. 관찰되었을 경우를 양호 (good) 로 평가하고, 관찰되지 않는 경우를 불량 (poor) 으로 평가하였다.
(d) 입자 포착성
입자 포착성의 평가용 IC 를 사용하고, 이 평가용 IC 와 단자 패턴이 대응하는 플라스틱 (PET/PU/PI) 기판 (ITO 배선) 을, 얼라인먼트를 6 ㎛ 어긋나게 하여 가열 가압 (180 ℃, 60 ㎫, 5 초) 하고, 평가용 IC 의 범프와 기판의 단자가 겹치는 6 ㎛ × 66.6 ㎛ 의 영역의 100 개에 대해 도전 입자의 포착수를 계측하고, 최저 포착수를 구하여 다음의 기준으로 평가하였다. 실용상, B 평가 이상인 것이 바람직하다.
입자 포착성의 평가용 IC
외형 1.6 × 29.8 ㎜
두께 0.3 ㎜
범프 사양 사이즈 12 × 66.6 ㎛, 범프 피치 22 ㎛ (L/S = 12 ㎛ /10 ㎛), 범프 높이 12 ㎛
입자 포착성 평가 기준
A 5 개 이상
B 3 개 이상 5 개 미만
C 3 개 미만
Figure pct00001
(고찰)
표 3 의 결과로부터, 이하의 조건 (가) ~ (마) :
＜조건 (가)＞
도전 입자의 20 ％ 압축 탄성률이 6000 N/㎟ 이상 15000 N/㎟ 이하인 것 ;
＜조건 (나)＞
도전 입자의 압축 복원율이 40 ％ 이상 80 ％ 이하인 것 ;
＜조건 (다)＞
도전 입자의 평균 입자경이 1 ㎛ 이상 30 ㎛ 이하인 것 ;
＜조건 (라)＞
절연성 수지층의 최저 용융 점도가 4000 Pa·s 이하인 것 ; 및
＜조건 (마)＞
도전 입자의 개수 밀도가 6000 개/㎟ 이상 36000 개/㎟ 이하인 것
을 만족하는 실시예 1 ~ 8 의 이방성 도전 필름은, (a) 초기 도통 저항, (b) 도통 신뢰성, (c) 압흔, (d) 입자 포착성의 각 특성에 대해, 실용상 문제가 없는 레벨 이상의 바람직한 결과를 나타내었다.
한편, 조건 (라) 의 수치 범위를 웃돌고 있는 비교예 1 의 이방성 도전 필름은,「도통 신뢰성」에 문제가 있었다. 나아가「압흔」에도 문제가 있었다. 또한, 조건 (가) 및 (나) 의 수치 범위를 약간 하방으로 벗어나 있는 참고예 1 의 이방성 도전 필름은, 실시예 1 ~ 8 의 이방성 도전 필름에 비해 초기 도통 저항이나 도통 신뢰성에 있어서의 저항값이 약간 높지만, 실용상 문제가 발생하는 레벨은 아니다. 단, 제조시의 접속 조건의 변동 등을 가미하면, 실시예 1 ~ 8 과 같이 초기 도통 저항이나 도통 신뢰성에 있어서의 저항값이 낮은 것이 바람직하다.
산업상 이용가능성
본 발명의 이방성 도전 필름에 있어서는, 이 도전 입자 분산층에 유지시키고 있는 도전 입자로서, 20 ％ 압축 탄성률, 압축 복원율 및 평균 입자경이 각각 특정한 수치 범위인 것을 사용하고, 그러한 도전 입자를 유지하는 절연성 수지층으로서, 최저 용융 점도가 특정 수치 이하인 것을 사용하고, 그리고, 그러한 절연성 수지층에 도전 입자를 유지시키는 정도 (바꾸어 말하면, 개수 밀도) 를 특정 범위 내로 설정한다. 이 때문에, 본 발명의 이방성 도전 필름을 개재하여, 화상 표시 소자나 구동용 IC 칩 등의 범프를 갖는 전자 부품을, 전극과 배선이 형성되어 있는 가요성의 플라스틱 기판에 이방성 도전 접속한 경우에는, 플라스틱 기판의 배선에 크랙을 생기지 않게 할 수 있고, 또, 양호한 이방성 도전 접속을 나타내는 압흔을 생성시킬 수 있어, 이방성 도전 접속시에 양호한 도통 신뢰성 평가를 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명의 이방성 도전 필름은, 전자 부품 (특히 IC 칩) 을 유리 기판 뿐만이 아니라 플라스틱 기판에 대해 이방성 도전 접속할 때에 유용하다.
1 : 도전 입자
1a : 도전 입자 정상부
2 : 절연성 수지층
2a : 절연성 수지층의 표면
2b : 오목부
2c : 오목부
2p : 접평면
3 : 도전 입자 분산층
4 : 제 2 절연성 수지층
10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F : 실시예의 이방성 도전 필름
200 : 단자
A : 도전 입자의 배열의 격자축
D : 도전 입자의 평균 입자경
La : 절연성 수지층의 층두께
Lb : 매립량 (인접하는 도전 입자간의 중앙부에 있어서의 접평면으로부터의 도전 입자의 최심부의 거리)
Lc : 노출 직경
θ : 단자의 길이 방향과 도전 입자의 배열의 격자축이 이루는 각도

Claims (15)

  1. 적어도 절연성 수지층과 그것에 분산하고 있는 도전 입자로 구성되어 있는 도전 입자 분산층을 갖는 이방성 도전 필름으로서, 이하의 조건 (가) ~ (마) :
    ＜조건 (가)＞
    도전 입자의 20 ％ 압축 탄성률이 6000 N/㎟ 이상 15000 N/㎟ 이하인 것 ;
    ＜조건 (나)＞
    도전 입자의 압축 복원율이 40 ％ 이상 80 ％ 이하인 것 ;
    ＜조건 (다)＞
    도전 입자의 평균 입자경이 1 ㎛ 이상 30 ㎛ 이하인 것 ;
    ＜조건 (라)＞
    절연성 수지층의 최저 용융 점도가 4000 Pa·s 이하인 것 ; 및
    ＜조건 (마)＞
    도전 입자의 개수 밀도가 6000 개/㎟ 이상 36000 개/㎟ 이하인 것
    을 만족하는, 이방성 도전 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    절연성 수지층의 최저 용융 점도가 200 Pa·s 이상인, 이방성 도전 필름.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    도전 입자가 절연성 수지층에 비접촉으로 배치되어 있는, 이방성 도전 필름.
  4. 제 3 항에 있어서,
    도전 입자가 평면에서 봤을 때 규칙적으로 배열되어 있는, 이방성 도전 필름.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    도전 입자의 최근접 입자간 거리가, 도전 입자의 평균 입자경의 50 ％ 이상 혹은 0.2 ㎛ 이상의 어느 긴 쪽인, 이방성 도전 필름.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    도전 입자 분산층의, 도전 입자가 유지되어 있는 측의 면에 제 2 절연성 수지층이 적층되어 있는, 이방성 도전 필름.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    도전 입자 분산층의, 도전 입자가 유지되어 있지 않은 측의 면에 제 2 절연성 수지층이 적층되어 있는, 이방성 도전 필름.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    제 2 절연성 수지층의 최저 용융 점도가 절연성 수지층의 최저 용융 점도보다 낮은, 이방성 도전 필름.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    절연성 수지층과 제 2 절연성 수지층의 최저 용융 점도비가 2 이상인, 이방성 도전 필름.
  10. 제 1 항에 기재된 이방성 도전 필름의 제조 방법으로서, 절연성 수지층에 도전 입자를 밀어넣음으로써 도전 입자 분산층을 형성하는 공정을 갖는, 제조 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    절연성 수지층의 표면에 도전 입자를 소정의 배열로 유지시키고, 그 도전 입자를 평판 또는 롤러로 절연성 수지층에 밀어넣음으로써 도전 입자 분산층을 형성하는, 제조 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    전사형에 도전 입자를 충전하고, 그 도전 입자를 절연성 수지층에 전사함으로써 절연성 수지층의 표면에 도전 입자를 소정의 배치로 유지시키는, 제조 방법.
  13. 제 1 전자 부품과 제 2 전자 부품이, 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 이방성 도전 필름을 개재하여 이방성 도전 접속되어 있는, 접속 구조체.
  14. 제 13 항에 있어서,
    제 1 전자 부품이 IC 칩 또는 IC 모듈이며, 제 2 전자 부품이 플라스틱 기판인, 접속 구조체.
  15. 제 1 전자 부품과 제 2 전자 부품을, 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 이방성 도전 필름을 개재하여 이방성 도전 접속하는, 접속 구조체의 제조 방법.
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