KR20220116052A - 이방성 도전 필름 - Google Patents

이방성 도전 필름 Download PDF

Info

Publication number
KR20220116052A
KR20220116052A KR1020227026297A KR20227026297A KR20220116052A KR 20220116052 A KR20220116052 A KR 20220116052A KR 1020227026297 A KR1020227026297 A KR 1020227026297A KR 20227026297 A KR20227026297 A KR 20227026297A KR 20220116052 A KR20220116052 A KR 20220116052A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
arrangement
conductive particles
conductive film
anisotropic conductive
pitch
Prior art date
Application number
KR1020227026297A
Other languages
English (en)
Inventor
레이지 츠카오
Original Assignee
데쿠세리아루즈 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 데쿠세리아루즈 가부시키가이샤 filed Critical 데쿠세리아루즈 가부시키가이샤
Priority claimed from JP2021017870A external-priority patent/JP2021128936A/ja
Publication of KR20220116052A publication Critical patent/KR20220116052A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R11/00—Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts
    • H01R11/01—Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts characterised by the form or arrangement of the conductive interconnection between the connecting locations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L24/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K11/00—Use of ingredients of unknown constitution, e.g. undefined reaction products
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L24/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2300/00—Characterised by the use of unspecified polymers
    • C08J2300/12—Polymers characterised by physical features, e.g. anisotropy, viscosity or electrical conductivity
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/001—Conductive additives
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/29198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/29199—Material of the matrix
    • H01L2224/2929—Material of the matrix with a principal constituent of the material being a polymer, e.g. polyester, phenolic based polymer, epoxy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/29198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/29298—Fillers
    • H01L2224/29299—Base material
    • H01L2224/293—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/29338—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/29339—Silver [Ag] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/29198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/29298—Fillers
    • H01L2224/29299—Base material
    • H01L2224/293—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/29338—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/29344—Gold [Au] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/29198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/29298—Fillers
    • H01L2224/29299—Base material
    • H01L2224/293—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/29338—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/29355—Nickel [Ni] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/29198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/29298—Fillers
    • H01L2224/29299—Base material
    • H01L2224/293—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/29338—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/29357—Cobalt [Co] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/29198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/29298—Fillers
    • H01L2224/29299—Base material
    • H01L2224/293—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/29363—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than 1550°C
    • H01L2224/29364—Palladium [Pd] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/838—Bonding techniques
    • H01L2224/8385—Bonding techniques using a polymer adhesive, e.g. an adhesive based on silicone, epoxy, polyimide, polyester
    • H01L2224/83851—Bonding techniques using a polymer adhesive, e.g. an adhesive based on silicone, epoxy, polyimide, polyester being an anisotropic conductive adhesive
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Non-Insulated Conductors (AREA)

Abstract

단자 열의 각 단자의 축이 동 방향으로 병렬되어 있는 경우에도, 방사상의 팬아웃형의 경우에도, 각 단자로 충분한 도전 입자가 협지되어 양호한 도통 상태를 확보하고, 각 단자에서의 도전 입자의 포착 상태를 똑같이 하고, 파인 피치화한 단자를 접속하는 경우에도 쇼트의 발생을 방지하는 이방성 도전 필름을 제공한다. 이 이방성 도전 필름 (10A) 은, 절연성 수지층 (3) 에 배치된 도전 입자 (2) 를 갖는다. 이방성 도전 필름 (10A) 을 평면에서 본 xy 평면에서는, 도전 입자 (2) 가 정의 기울기로 배열한 배열 (Rb) 과 도전 입자 (2) 가 부의 기울기로 배열한 배열 (Rc) 이 y 방향으로 소정 간격을 두고 반복 형성된 지그재그상 배열 (R) 이, y 방향의 위치를 주기적으로 바꾸면서 x 방향으로 소정 피치로 배열되어 있다. 이에 따라 도전 입자는 의사 랜덤형 규칙 배치 (1A) 가 된다.

Description

이방성 도전 필름
본 발명은 이방성 도전 필름에 관한 것이다.
IC 칩 등의 전자 부품을 실장하는 기판에는 경량화와 굴곡성이 요구되게 되었기 때문에 플라스틱 기판이나 FPC (Flexible Printed Circuits) 가 다용되고 있다. 또, IC 칩 등의 전자 부품에서는 단자의 파인 피치화가 진행되고 있어, 플라스틱 기판이나 FPC 의 열 팽창이 전자 부품의 실장 시에 문제가 되는 경우가 있다. 그래서, 전자 부품의 실장 시의 온도 변동에 의해 단자의 위치가 어긋나도 전자 부품의 접속을 확실하게 실시할 수 있도록 하기 위해서, 전자 부품의 단자 열을 구성하는 각 단자를, 종전의 동 (同) 방향으로 병렬시키는 것 대신에, 방사상으로 병렬시키는 것 (소위, 팬아웃 배선) 이 실시되고 있다 (특허문헌 1).
또, 팬아웃 배열 이외에도, LED 소자 (소위 마이크로 LED, 미니 LED) 등에 있어서는, 종래와는 상이한 독특한 전극 배열이 요구되고 있다.
한편, 전자 부품의 실장에는, 도전 입자를 절연성 수지층에 분산시킨 이방성 도전 필름이 널리 사용되고 있다. 이방성 도전 필름을 사용한 전자 부품의 접속에 있어서, 전자 부품의 단자의 파인 피치화가 진행되어도, 이방성 도전 필름의 도전 입자가 전자 부품의 단자로 안정적으로 포착되도록 하기 위해서, 이방성 도전 필름에 있어서 도전 입자를 6 방 격자 등의 격자상으로 배치하고, 그 배열축을 단자의 길이 방향에 대하여 기울이는 것이 제안되어 있다 (특허문헌 2). 또, 이방성 도전 필름의 입자 배치로서, 도전 입자를 필름의 길이 방향에 대하여 사행하는 제 1 방향으로 배열하고, 그 제 1 방향의 입자열을, 그 배열 방향과 상이한 제 2 방향으로 복수 병렬시키고, 제 1 방향의 입자열을 1 개의 직선상으로 하지 않고, 그 입자열에 도전 입자의 입자경의 2.5 배 미만의 폭을 갖게 하는 것 (특허문헌 3) 이나, 도전 입자가 소정의 간격으로 배열한 유닛을 반복 배치하는 것 (특허문헌 4, 5) 등도 제안되어 있다.
일본 공개특허공보 2015-232660호 일본 공개특허공보 평9-320345호 일본 공개특허공보 2017-168465호 일본 공개특허공보 2017-204462호 일본 공개특허공보 2017-204463호
그러나, 이방성 도전 필름을 사용하여, 예를 들어 FOG (Film On Glass) 접속을 실시함에 있어서, 도 11a 에 나타내는 바와 같이, 접속하는 각 단자 (20) 가 동 방향으로 병렬되어 있고, 이방성 도전 필름의 도전 입자 (2) 가 6 방 격자로 배치하고, 그 배열축이 단자 (20) 의 길이 방향 (배열 방향 (x) 에 수직인 방향) 에 대하여 각도 (δ) 로 기울어져 있어도, 접속 시의 열 압착에 의해 단자 사이에 화살표 방향의 수지 유동이 발생하기 때문에, 조건에 따라서는 접속 후에는 도 11b 에 나타내는 바와 같이, 단자 사이에 도전 입자 (2) 의 밀집 영역 (A) 이 생겨, 쇼트의 원인이 된다.
또, 도 12a 에 나타내는 바와 같이, 도전 입자 (2) 가 6 방 격자로 배치되어 있는 이방성 도전 필름을 6 방 격자의 배열축이 필름의 길이 방향으로 경사 (경사각 (γ)) 지도록 사용하여 팬아웃형의 단자 열을 접속하고자 하면, 팬아웃각 (β) (즉, 단자의 배열 방향 (x) 에 대한 단자 (20) 의 길이 방향의 각도) 이 전체적으로는 단자마다 조금씩 상이하기 때문에, 팬아웃형의 단자 열의 우측과 좌측에서는, 하나의 단자에 포착되는 도전 입자 (2) 의 수나 분포 상태가 상이하고, 접속 후의 압흔 보이는 법도 상이하다. 게다가, 동 도면에 나타낸 도전 입자의 배치에서는, 단자 열의 열 압착 전의 임시 부착 상태에 있어서, 지면 좌측의 단자 (20a) 상에서는 도전 입자 (2) 가 단자의 가장자리부에서만 파악되고 있지 않기 때문에, 접속 후에 도통 불량이 일어나는 것이 우려된다.
또, 도전 입자가 6 방 격자로 배치되어 있는 이방성 도전 필름을 사용하여 단자 열을 접속하면, 단자의 배열 방향 (x) 과 수직인 배열축의 몇 열 분의 도전 입자가 포착에 관련되는지가 단자마다 상이하고, 하나의 단자로 포착되는 도전 입자의 포착수에 편차가 많아, 포착수의 분포가 2 산(山) 이 되는 경우도 있다. 이것은 6 방 격자에 한정되지 않고, 정방 격자나 사방 격자에서도 발생할 수 있다. 예를 들어, 도 12b 에 나타내는 바와 같이, 단자 (20b) 로 포착되는 도전 입자 (2) 는, 단자의 배열 방향 (x) 과 수직인 1 개의 배열축 (y1) 에 속하는 것이 되지만, 단자 (20c) 에서는, 2 개의 배열축 (y2, y3) 에 속하는 도전 입자 (2) 가 포착되게 된다. 이와 같은 현상은, 도 12c 에 나타내는 바와 같이, 단자 열이 팬아웃형이 아니라, 각 단자의 축이 동 방향인 단자 열에서는 더욱 현저해져, 1 개의 배열축 (y1) 이 접속에 관련되는 단자 (20b) 와 2 개의 배열축 (y2, y3) 이 접속에 관련되는 단자 (20c) 가 각각 상당수 존재하여, 하나의 단자로 포착되는 도전 입자수의 편차가 커진다. 그 때문에, 하나의 단자에 있어서의 도전 입자의 포착수와, 그 포착수의 단자의 출현 빈도를 그래프화하면 복수 피크가 되는 경우가 있다. 즉, 단자 폭과 단자간 스페이스, 및 입자경과 입자간 거리 등 복수의 요인에 의해, 예를 들어 2 산 피크가 발현하는 경우가 있다. 2 산 피크인 것에 의해 즉시 실용상의 문제가 발생하는 것은 아니지만, 1 산 피크가 도전 입자의 포착수의 제어를 실시하기 쉽다.
또, 접속 시의 열 압착에 의해, 단자 상에서는 도전 입자의 간격이, 단자의 길이 방향에 비하여 폭 방향으로 크게 넓어져, 단자 상의 도전 입자가 단자 사이에 밀려 나오고, 밀려 나온 도전 입자도 포함하여 단자 사이에 존재하는 도전 입자는 열 압착 시의 수지 유동에 의해 이동한다. 그 때문에, 단자 열의 우측과 좌측에서 단자에 대한 도전 입자의 분포가 상이하고, 단자 사이에 도전 입자의 밀집 부분이 형성되면, 그 부분에서 쇼트가 일어나기 쉽다는 문제가 발생한다.
압착 시의 수지 유동에 의해 단자 사이의 도전 입자가 쇼트를 일으키는 현상은, 단자 열이 방사상의 팬아웃형인 경우에도 스트레이트한 단자가 동 방향으로 스트레이트하게 병렬되어 있는 경우 (스트레이트한 평행 배열) 에도 발생한다. 이에 대해서는, 이방성 도전 필름의 절연성 수지층에 광 경화성 수지를 사용하여 도전 입자의 수지 유동에 의한 이동을 저감시키는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 광 경화성 수지의 사용에 의해, 접속 시에 경화하는 수지층 중에, 광 경화한 수지가 혼재된 상태로 함으로써 도전 입자의 수지 유동을 억제하면, 열 압착시에 도전 입자에 대한 가압이 불충분해지기 쉬워, 단자와 도전 입자에 접속 불량이 발생하는 것이 우려된다. 그래서, 일본 특허공보 6187665호에 기재된 바와 같이 절연성 수지층에 필러를 함유시키는 것 등에 의해 절연성 수지층의 용융 점도를 상승시키고, 열 압착시에 충분히 가압하면서 수지 유동을 억제하는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 스트레이트한 평행 배열형의 단자 열에 대해서도, 팬아웃형의 단자 열에 대해서도, 쇼트를 더욱 발생하기 어렵게 하는 것이 요구되고 있다. 이것은 도전 입자를 유지하는 절연성 수지의 경화성이나 점도만으로 도전 입자의 쇼트를 완전하게 방지하는 것이 어렵기 때문이다. 특히, 접속 공정을 담당하는 생산 라인 등에 있어서 다수의 접속 구조체를 연속적으로 제조하는 경우에 불규칙한 수지 유동이나 얼라이먼트 어긋남이 생겼을 때에는 쇼트의 발생을 다 방지할 수 없는 것이 우려된다. 또한, 단자 레이아웃이나 전자 부품의 재질이 다양화하면, 임의의 단자 레이아웃이나 전자 부품의 재질에 있어서 도통의 확보와 쇼트의 방지를 양립시키는 것은 한층 어려워진다.
각 단자에 있어서의 도전 입자의 포착수를 안정시키고, 또한 수지 유동에 의한 쇼트를 억제하기 위해서 특허문헌 3 에 기재되어 있는 바와 같이 도전 입자의 제 1 입자열을 직선상으로 하지 않고 입자열에 입자경 이상의 폭을 갖게 하면, 엄밀하게 입자 배치를 컨트롤 할 수 없기 때문에, 각 단자에 있어서의 도전 입자의 포착수를 소정의 범위에 넣는 것이 어려워지고, 이 경우에도 접속 구조체를 연속적으로 제조하는 생산 라인 등에 있어서 불규칙한 수지 유동이나 얼라이먼트 어긋남이 생기면 도전 입자의 포착수를 소정의 범위에 넣는 것이 더욱 어려워진다. 이 난이도는, 연속적으로 제조하는 접속 구조체의 수가 많아질수록 높아진다.
또, 입자 배치를 특허문헌 4, 5 에 기재되어 있는 바와 같이 도전 입자의 유닛을 반복 배치해도, 팬아웃측의 단자 열의 우측과 좌측에서 도전 입자의 분포를 동등하게 하는 것은 어렵고, 특히, 단자 길이가 짧아지면 이 경향이 강해져, 각 단자에 있어서의 도전 입자의 포착수의 편차를 저감시키는 것이 어렵다.
상기 서술한 문제에 대해서, 본 발명은, 접속하는 단자 열의 각 단자의 축이 동 방향으로 병렬하고, 단자 열이 스트레이트인 경우에도, 방사상의 팬아웃형인 경우에도, 전자 부품의 재질에 의하지 않고, 압흔 등으로 확인할 수 있는 접속 후의 단자에 있어서의 도전 입자의 포착 상태가 똑같아져, 각 단자로 충분한 도전 입자가 협지 (挾持) 되어 양호한 도통 상태를 확보할 수 있고, 또, 파인 피치화한 단자를 접속하는 경우에도 쇼트의 발생을 방지할 수 있도록 하는 것을 과제로 한다.
본 발명자는, 이방성 도전 필름에 있어서의 도전 입자의 배치를, xy 평면에 있어서 y 방향으로 신장하는 도전 입자의 지그재그상 배열 (R) 을, y 방향의 위치를 주기적으로 바꾸면서 x 방향으로 소정 피치로 배열시키면 도전 입자는 의사 (擬似) 랜덤형 규칙 배치가 되고, 이에 따라 상기 서술한 과제를 해결할 수 있는 것을 생각하기에 이르러, 본 발명을 완성시켰다.
즉, 본 발명은, 도전 입자가 절연성 수지층에 배치된 이방성 도전 필름으로서, 이방성 도전 필름을 평면에서 본 xy 평면에, 도전 입자가 정 (正) 의 기울기로 배열한 배열 (Rb) 과 도전 입자가 부 (負) 의 기울기로 배열한 배열 (Rc) 이 y 방향으로 소정 간격을 두고, 반복 형성된 지그재그상 배열 (R) 이, y 방향의 위치를 주기적으로 바꾸면서 x 방향으로 소정 피치로 배열되어 있는 이방성 도전 필름을 제공한다.
또 본 발명은, 상기 서술한 이방성 도전 필름을 사용하여, 제 1 전자 부품의 단자와 제 2 전자 부품의 단자를 이방성 도전 접속하는 접속 구조체의 제조 방법을 제공한다.
또한 본 발명은, 상기 서술한 이방성 도전 필름을 개재하여 제 1 전자 부품과 제 2 전자 부품이 이방성 도전 접속되어 있는 접속 구조체를 제공한다.
또한, 본 발명에 있어서, 이방성 도전 필름이란, 이방성 도전 접속을 형성할 수 있는 필름을 말한다. 또, 이방성 도전 접속 상태란, 복수의 단자를 구비한 전자 부품끼리가 대향하는 단자끼리는 전기적으로 접속되어 있지만, 인접하는 단자끼리는 전기적으로 접속되어 있지 않은 상태를 말한다.
본 발명의 이방성 도전 필름은 평면에서 보았을 때의 도전 입자의 배치가 의사 랜덤형 규칙 배치로 되어 있다. 여기서, 의사 랜덤형 규칙 배치란, 도전 입자의 배치가 규칙성이나 재현성이 없는 랜덤인 똑같은 배치로 보이지만, 실제로는 재현성이나 규칙성이 있는 배치를 말한다. 본 발명의 이방성 도전 필름에 의하면 도전 입자의 배치가 의사 랜덤형 규칙 배치로 되어 있어, 현미경 관찰해도 불균일을 인식할 수 없을 정도로 도전 입자가 똑같이 분포되어 있으므로, 접속하는 단자 열의 각 단자의 축이 동 방향으로 병렬하고, 단자 열이 스트레이트인 경우에도, 방사상의 팬아웃형인 경우에도, 가로로 긴 단자에서도, 이형 (異形) 배선 범프에서도, 충분한 도전 입자가 똑같이 포착되어, 양호한 도통 상태를 얻는 것이 가능해진다.
또, 단자에 대하여 이방성 도전 필름을 어느 방향에서 붙여도, 양호한 도통 상태를 얻을 수 있다.
또한, 도전 입자가 불균일없이 분산되어 있음으로써, 파인 피치화한 단자를 접속하는 경우에도 쇼트가 발생하는 것을 억제할 수 있다.
게다가, 의사 랜덤형 규칙 배치는 소정의 주기성을 가지므로, 이방성 도전 필름의 제품 검사에 있어서는, 도전 입자가 소정의 의사 랜덤형 규칙 배치로 배치되어 있는지 여부를 용이하게 검사할 수 있다.
도 1aa 은, 실시예의 이방성 도전 필름 (10A) 이 갖는 도전 입자의 의사 랜덤형 규칙 배치 (1A) 이다.
도 1ab 는, 도 1aa 의 확대도이다.
도 1b 는, 실시예의 이방성 도전 필름 (10A) 이 갖는 도전 입자의 의사 랜덤형 규칙 배치 (1A) 의 작성 방법의 설명도이다.
도 2 는, 실시예의 이방성 도전 필름 (10A) 의 단면도이다.
도 3a 는, 실시예의 이방성 도전 필름 (10B) 의 단면도이다.
도 3b 는, 실시예의 이방성 도전 필름 (10C) 의 단면도이다.
도 4a 는, 실시예의 이방성 도전 필름이 갖는 도전 입자의 의사 랜덤형 규칙 배치 (1B) 이다.
도 4b 는, 실시예의 이방성 도전 필름이 갖는 도전 입자의 의사 랜덤형 규칙 배치 (1B) 의 작성 방법의 설명도이다.
도 5a 는, 실시예의 이방성 도전 필름이 갖는 도전 입자의 의사 랜덤형 규칙 배치 (1C) 이다.
도 5b 는, 실시예의 이방성 도전 필름이 갖는 도전 입자의 의사 랜덤형 규칙 배치 (1C) 를 작성하는 방법의 설명도이다.
도 6 은, 실시예의 이방성 도전 필름이 갖는 도전 입자의 의사 랜덤형 규칙 배치 (1D) 이다.
도 7 은, 실시예의 이방성 도전 필름이 갖는 도전 입자의 의사 랜덤형 규칙 배치 (1E) 이다.
도 8a 는, 실시예의 이방성 도전 필름이 갖는 도전 입자의 의사 랜덤형 규칙 배치 (1F) 이다.
도 8b 는, 실시예의 이방성 도전 필름이 갖는 도전 입자의 의사 랜덤형 규칙 배치 (1F) 이다.
도 9 는, 실시예의 이방성 도전 필름이 갖는 도전 입자의 패턴 (1B1) 이다.
도 10 은, 비교예의 이방성 도전 필름이 갖는 도전 입자의 패턴(1X) 이다.
도 11a 는, 도전 입자가 6 방 격자로 배치되어 있는 입자 배치의 설명도이다.
도 11b 는, 도전 입자가 6 방 격자로 배치되어 있는 이방성 도전 필름을 사용하여 단자 열을 접속한 후의 상태의 설명도이다.
도 12a 는, 팬아웃형의 단자 열에, 도전 입자가 6 방 격자 (경사각 (γ)) 로 배치되어 있는 이방성 도전 필름을 겹친 상태의 평면도이다.
도 12b 는, 팬아웃형의 단자 열에, 도전 입자가 6 방 격자 (경사각 (γ) = 0°) 로 배치되어 있는 이방성 도전 필름을 겹친 상태의 평면도이다.
도 12c 는, 각 단자의 단자 축이 동 방향인 단자 열에, 도전 입자가 6 방 격자 (경사각 (γ) = 0°) 로 배치되어 있는 이방성 도전 필름을 겹친 상태의 평면도이다.
이하, 본 발명의 하나의 실시예의 이방성 도전 필름에 대해서, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 각 도면 중, 동일 부호는 동일하거나 또는 동등한 구성 요소를 나타내고 있다.
＜이방성 도전 필름의 전체 구성＞
도 1aa 은 실시예의 이방성 도전 필름 (10A) 의 도전 입자의 배치를 나타내는 평면도이며, 이 이방성 도전 필름이 갖는 의사 랜덤형 규칙 배치 (1A) 를 나타내고 있다. 도 1ab 는, 도 1aa 의 확대도이다. 도 2 는 이 이방성 도전 필름 (10A) 을 두께 방향으로 자른 단면도이다.
이방성 도전 필름 (10A) 은, 도전 입자 (2) 가 절연성 수지층 (3) 의 표면 또는 그 근방에 단층으로 배치되고, 그 위에 저점도 수지층 (4) 이 적층된 층 구성을 갖고 있다. 또한, 본 발명에 있어서, 저점도 수지층 (4) 은 필요에 따라 형성되고, 도 3a 에 나타내는 이방성 도전 필름 (10B) 의 단면도와 같이, 저점도 수지층 (4) 을 생략한 층 구성으로 해도 된다. 이 이방성 도전 필름 (10B) 의 도전 입자 (2) 의 평면 배치는, 저점도 수지층 (4) 을 갖는 이방성 도전 필름 (10A) 과 동일하게 할 수 있다. 이방성 도전 필름의 층 구성으로는, 도 3b 에 나타내는 이방성 도전 필름 (10C) 과 같이, 관통공 (3h) 을 갖는 절연성 필름 (3) 의 관통공 (3h) 에 도전 입자 (2) 를 유지시키고, 그 상면과 하면에 저점도 수지층 (4A, 4B) 이 적층되어 있는 것으로 해도 된다. 이 경우, 절연성 필름 (3) 은, 저점도 수지층 (4A, 4B) 보다 가열 가압에 의해 잘 변형되지 않는 수지층으로 한다.
＜도전 입자＞
· 입자 재료
도전 입자 (2) 로는, 니켈, 코발트, 은, 동, 금, 팔라듐 등의 금속 입자, 땜납 등의 합금 입자, 금속 피복 수지 입자 등을 들 수 있다. 2 종 이상을 병용할 수도 있다. 그 중에서도, 금속 피복 수지 입자가, 접속된 후에 수지 입자가 반발함으로써 단자와의 접촉이 유지되어 쉬워져, 도통 성능이 안정되는 점에서 바람직하다. 또, 도전 입자의 표면에는 도통 특성에 지장을 초래하지 않는 절연 처리가 실시되어 있어도 되고, 예를 들어 공지된 기술에 의해 절연성 미립자가 부착되어 있어도 되고, 절연성 수지에 의해 절연 코트되어 있어도 된다.
· 입자경
도전 입자 (2) 의 입자경은, 용도에 따라 적절히 선택된다. 통상적으로, 도통 저항의 상승을 억제하고, 또한 쇼트의 발생을 억제하기 위해서, 바람직하게는 1 ㎛ 이상 30 ㎛ 이하, 파인 피치 용도이면, 바람직하게는 2 ㎛ 이상 10 ㎛ 미만으로 할 수 있고, 추가로 파인 피치가 요구되는 경우에는 입자경 2 ㎛ 미만으로 할 수도 있다. 절연성 수지층에 분산시키기 전의 도전 입자의 입자경은, 일반적인 입도 분포 측정 장치에 의해 측정할 수 있고, 또, 평균 입자경도 입도 분포 측정 장치를 사용하여 구할 수 있다. 측정 장치로는, 일례로서 화상형의 FPIA-3000 (말번·파날리티칼사) 을 들 수 있다. 이 경우, 도전 입자경을 측정하는 샘플수를 1000 이상, 바람직하게는 2000 이상으로 하는 것이 바람직하다. 이방성 도전 필름에 있어서의 도전 입자의 입자경은, SEM 등의 전자 현미경 관찰로부터 구할 수 있다. 이 경우, 도전 입자경을 측정하는 샘플수를 200 이상, 바람직하게는 1000 이상으로 하는 것이 바람직하다.
또, 입자경의 편차에 관하여, 입자경의 CV 값 (변동 계수 = 표준 편차/평균) 은 20 % 이하인 것이 바람직하다. 입자경의 편차가 작음으로써, 열 압착 시의 가열 가압 조건의 마진을 크게 취할 수 있다.
미립자의 집합을 하나의 도전 입자의 배치로 간주할 수도 있다. 그 경우, 이 집합의 지름이 20 % 이하의 CV 값을 만족하면 된다.
또한, 도전 입자로서, 그 표면에 상기 서술한 절연 처리가 실시된 것을 사용하는 경우, 본 발명에 있어서의 도전 입자의 입자경은, 절연 처리의 부분을 포함하지 않는 입자경을 의미한다.
＜도전 입자의 평면 배치＞
도 1aa 은 이방성 도전 필름 (10A) 이 갖는 도전 입자 (2) 의 의사 랜덤형 규칙 배치 (1A) 이며, 도 1b 는 그 작성 방법의 설명도로서, 지그재그 배열 (R) 의 y 방향의 위치를 주기적으로 바꾸기 전의 상태를 나타내고 있다.
이 의사 랜덤형 규칙 배치 (1A) 는 다음과 같이 작성할 수 있다. 먼저, xy 평면에 있어서, 도전 입자 (2) 가 정의 기울기로 배열한 배열 (Rb) 과 도전 입자 (2) 가 부의 기울기로 배열한 배열 (Rc) 이 y 방향으로 소정 간격을 두고, 반복 형성된 지그재그상 배열 (R) 을 생각하고 (도 1b), 다음으로 이 지그재그상 배열 (R) 의 y 방향의 위치를 주기적으로 바꾸면서 x 방향으로 소정 피치로 배열시킨다 (도 1aa). 이 경우, 미리 지그재그상 배열 (R) 을 x 방향으로 소정 피치로 배열시킨 도전 입자의 패턴을 생각하고, 이 도전 입자의 패턴을 구성하는 지그재그상 배열 (R) 의 y 방향의 위치를 주기적으로 바꾸어도 된다.
보다 구체적으로는, 예를 들어 도 1aa 에 나타낸 의사 랜덤형 규칙 배치 (1A) 를 작성하기 위해서, 먼저, 3 개의 도전 입자 (2) 가 x 방향에 대하여 각도 α 로 배열한 배열 (Rb) 과, 이 배열 방향을 x 방향에 대하여 반전시킨 방향으로 3 개의 도전 입자를 배열시킨 배열 (Rc) 을 생각한다. 이 배열 (Rc) 에 있어서의 도전 입자의 배열 방향은, x 방향에 대하여 각도 -α 의 방향이 된다 (도 1b). 배열 (Rb) 에 있어서의 도전 입자의 y 방향의 피치 (L1) 와 배열 (Rc) 에 있어서의 도전 입자의 y 방향의 피치 (L2) 는 동일해도 되고 상이해도 된다.
다음으로 배열 (Rb) 과 배열 (Rc) 이, y 방향으로 소정 간격 (L31, L32) 을 두고 반복 배치된 지그재그상 배열 (R) 을 생각한다 (도 1b). 본 발명에 있어서 지그재그상 배열 (R) 은, 배열 (Rb) 과 배열 (Rc) 이 반복 배치된 것이면, 반드시 이들이 번갈아 배치되어 있을 필요는 없지만, 본 실시예에서는 배열 (Rb) 과 배열 (Rc) 이 번갈아 배치되어 있다.
또, 지그재그상 배열 (R) 에 있어서, 이웃하는 배열 (Rb), 배열 (Rc) 의 최근접 도전 입자끼리의 x 방향의 어긋남량 (Ld1, Ld2) (도 1b) 은 적절히 설정할 수 있다. 본 실시예에서는, y 방향으로 반복 형성되는 배열 (Rb) 끼리의 x 방향의 어긋남량이나, 배열 (Rc) 끼리의 x 방향의 어긋남량이 제로이기 때문에, Ld1 = Ld2 = Ld 이다.
다음으로, 지그재그상 배열 (R) 을 x 방향으로 소정 피치 (pa) 로 배열시키는 것을 상정하지만 (도 1b), 이 경우에 지그재그상 배열 (R) 의 y 방향의 위치를, 도 1aa 에 있어서 이점 쇄선의 굴곡선 (F) 으로 나타낸 바와 같이, 주기적 (1 주기 : R1, R2, R3, R4, R5, R6) 으로 바꾸어, 의사 랜덤형 규칙 배치 (1A) 를 얻는다.
본 발명에 있어서, 배열 (Rb) 을 구성하는 도전 입자수와 배열 (Rc) 을 구성하는 도전 입자수에 특별히 제한은 없지만, 입자 배치의 설계의 편의상, 배열 (Rb) 을 바람직하게는 2 ∼ 10 개, 보다 바람직하게는 2 ∼ 6 개, 더욱 바람직하게는 2 ∼ 4 개, 특히 2 ∼ 3 개의 도전 입자로 형성하고, 배열 (Rc) 도 바람직하게는 2 ∼ 10 개, 보다 바람직하게는 2 ∼ 6 개, 더욱 바람직하게는 2 ∼ 4 개, 특히 2 ∼ 3 개의 도전 입자로 형성한다.
본 실시예에 있어서, 배열 (Rb) 이 x 방향과 이루는 각도는 α 이고, 배열 (Rc) 이 x 방향과 이루는 각도는 -α 이기 때문에, 배열 (Rb) 의 배열 방향과 배열 (Rc) 의 배열 방향은 x 축에 대하여 대칭이다. 본 발명에 있어서, 배열 (Rb) 이 x 방향과 이루는 각도와 배열 (Rc) 이 x 방향과 이루는 각도는, 그들의 절대값이 엄밀하게 일치하고 있지 않아도 되지만, 설계의 편의상, 배열 (Rb) 이 x 방향과 이루는 각도와 배열 (Rc) 이 x 방향과 이루는 각도의 절대값끼리의 차와, 배열 (Rb) 이 x 방향과 이루는 각도의 절대값과의 비율이 20 % 이하가 바람직하다. 이에 따라 도전 입자끼리의 겹침이 없고, 도전 입자의 분포가 균일한 의사 랜덤형 규칙 배치를 작성하기 쉬워진다. 한편, 피치 (L1), 피치 (L2), 피치 (pa), 간격 (L3) 등의 설정에 의해, 상기 서술한 비율이 20 % 를 초과해도, 도전 입자의 분포가 균일한 의사 랜덤형 규칙 배치를 작성할 수 있다. 또, 각도 (α) 의 절대값은, 외형의 불규칙성을 확보하기 위해 5 ∼ 85° 로 하는 것이 바람직하고, 10 ∼ 80° 가 보다 바람직하고, 15 ∼ 75° 가 보다 더 바람직하다.
또, 본 실시예에서는, x 방향으로 배열한 지그재그상 배열 (R) 의 y 방향의 위치가 일정하다고 했을 경우의 그 지그재그상 배열 (R) 의 x 방향의 피치 (pa) (도 1b) 는 일정하지만, 본 발명에 있어서 이 피치 (pa) 에는 규칙성이 있으면 되고, 반드시 일정할 필요는 없다. 예를 들어, 피치 (pa1) 와 피치 (pa2) 가 소정의 주기로 나타나도록 해도 된다. 단, 의사 랜덤형 규칙 배치의 설계의 편의상, 도 1b 에 나타내는 바와 같이, x 방향으로 배열한 지그재그상 배열 (R) 의 y 방향의 위치가 일정하다고 했을 경우의 그 지그재그상 배열 (R) 의 x 방향의 피치 (pa) 는 일정하게 하는 것이 바람직하다.
본 발명에서는, 이웃하는 배열 (Rb) 과 배열 (Rc) 을 포함하는, 지그재그상 배열 (R) 의 반복 최소 단위 (Ru) (도 1ab) 를 형성하는 굴곡선의 x 방향의 편차폭을 Lx 로 했을 경우에, pa ＞ Lx 로 하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 의사 랜덤형 규칙 배치의 작성에 있어서, 지그재그상 배열 (R) 의 y 방향의 위치를 주기적으로 변화시켜도, 도전 입자끼리가 겹치는 것을 방지할 수 있다. 한편, 예를 들어 x 방향의 도전 입자를 조밀하게 하고자 하는 경우에는, pa ≤ Lx 로 해도 된다.
배열 (Rb) 의 도전 입자의 y 방향의 피치 (L1) 와, 배열 (Rc) 의 도전 입자의 y 방향의 피치 (L2) 와, 도 1b 에 나타내는 바와 같이 지그재그상 배열 (R) 의 y 방향의 위치가 일정하다고 했을 경우의 그 지그재그상 배열 (R) 의 x 방향의 피치 (pa) 는, 서로 상이해도 된다. 도전 입자의 편차를 똑같게 하는 점 및 의사 랜덤형 규칙 배치의 설계를 용이하게 하는 점에서는, 이들은 실질적으로 동일한 것이 바람직하다. 여기서, 이들이 실질적으로 동일하다는 것은, 최종적으로 얻어지는 의사 랜덤형 규칙 배치의 불규칙성이나 균일성이 실질적으로 같아지는 것을 말한다.
배열 (Rb) 과 배열 (Rc) 을 y 방향으로 번갈아 배치하는 경우의 이들의 y 방향에 있어서의 간격 (L3) 에 대해서는, 배열 (Rb) 상에 배열 (Rc) 이 있을 때의 간격 (L31) 과, 배열 (Rc) 상에 배열 (Rb) 이 있을 때의 간격 (L32) 이 동일해도 상이해도 의사 랜덤형 규칙 배치는 형성할 수 있다. 도전 입자의 편차를 똑같게 하는 점 및 의사 랜덤형 규칙 배치의 설계를 용이하게 하는 점에서는, 이들 간격 (L31, L32) 에도 규칙성이 있는 것이 바람직하고, 특히 이들이 일정하고 동일한 것이 보다 바람직하다. 또, 간격 (L31, L32) 과 상기 서술한 피치 (L1, L2) 나 피치 (pa) 는 동일해도 되고 상이해도 되지만, 간격 (L31, L32) 이 일정하여 동일하고, 이 간격 (L3) (L31, L32) 과 상기 서술한 피치 (L1, L2, pa) 가 동일한 것이 더욱 바람직하다.
지그재그상 배열 (R) 의 y 방향의 위치를 주기적으로 변화시킴에 있어서, 주기적 변화의 패턴은 특별히 한정되지 않지만, 이웃하는 배열 (Rb) 과 배열 (Rc) 을 포함하는, 지그재그상 배열 (R) 의 반복 최소 단위 (Ru) 를 형성하는 굴곡선에 대하여, 이것과, y = x 에 대하여 대칭인 굴곡선을 형성하고, 그것을 지그재그상 배열 (R) 의 x 방향의 1 주기분에 대응시킨 굴곡선 (F0) 으로 하고, 이 굴곡선 (F0) 에 따르게 하여 지그재그상 배열 (R) 의 y 방향의 위치를 변화시키는 것이 바람직하다 (도 1ab). 이에 따라, 의사 랜덤형 규칙 배치에 있어서의 반복 유닛에서의 도전 입자의 배치를, y = x 에 대하여 대칭인 입자 배치에 가깝게 하여, 도전 입자의 배치의 균일성을 향상시킬 수 있다. 또한, 지그재그상 배열 (R) 의 y 방향의 위치를 주기적으로 변화시킬 때의 x 축 방향으로 신장하는 주기적인 굴곡선은 후술하는 바와 같이 F 에 한정되지 않는다. x 축 방향으로 신장하는 주기적인 굴곡선의 반복 단위로서, 지그재그상 배열 (R) 의 반복 최소 단위 (Ru) 를 형성하는 굴곡선과 대칭인 굴곡선 또는 그것을 변형한 굴곡선을 사용할 때에, 대칭의 축을 y ≠ x 로 해도 된다.
또, 굴곡선 (F) 의 y 방향의 변화 폭을 Ly 로 했을 경우에, Ly ＜ L3 (L31, L32) 로 하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 의사 랜덤형 규칙 배치의 반복의 최소 단위 (Ru) 를, x 방향이 지그재그상 배열 (R) 의 1 주기분의 길이 (L0x) 이고, y 방향이 지그재그상 배열 (R) 의 y 방향의 반복 최소 단위 (Ru) 의 y 방향의 길이 (L0y) 인 직사각형 (U) 에 포함되는 도전 입자의 패턴 (도 1aa, 도 1ab 에 있어서 도전 입자를 농색으로 다 칠한 패턴) 으로 할 수 있다. 따라서, 의사 랜덤형 규칙 배치의 이방성 도전 필름을 제조했을 경우에, 그 필름의 도전 입자가 의사 랜덤형 규칙 배치에 배치되어 있는가의 검사가 용이해진다. 특히, 이웃하는 배열 (Rb) 과 배열 (Rc) 을 포함하는, 지그재그상 배열 (R) 의 반복 최소 단위 (Ru) 의 도전 입자수와, 지그재그상 배열 (R) 의 x 방향의 1 주기분의 배열수가 동일한 것이 바람직하다. 이 경우에, 피치 (L1) = 피치 (L2) = 간격 (L3) = 피치 (pa) 로 하면, 의사 랜덤형 규칙 배치의 반복의 최소 단위가 되는 도전 입자의 패턴을 y = x 에 대칭인 패턴으로 할 수 있다. 이에 따라, 이방성 도전 필름에 있어서 도전 입자가 의사 랜덤형 규칙 배치에 배치되어 있는지 여부의 검사가 용이해지므로 바람직하다.
(랜덤형 규칙 배치의 변형 양태)
도 4a 에 나타낸 의사 랜덤형 규칙 배치 (1B) 는, 배열 (Rb), 배열 (Rc) 이 각각 2 개의 도전 입자로 이루어지고, 피치 (L1) = 피치 (L2) = 간격 (L3) = 피치 (pa), 어긋남량 (Ld) / 피치 (pa) = 0.25, 각도 (α) = 60° 로 한 것이다.
이 의사 랜덤형 규칙 배치 (1B) 의 작성 방법으로는, 먼저, 도 4b 에 나타낸 바와 같이 지그재그상 배열 (R) 을 피치 (pa) 로 x 방향으로 배열시킨 것을 생각하고, 다음으로 지그재그상 배열 (R) 의 반복 최소 단위 (Ru) 를 형성하는 굴곡선과, y = x 에 대하여 대칭인 굴곡선 (F0) 을 생각하고, 피치 (pa) 로 배열한 지그재그상 배열 (R) 을, 순차 굴곡선 (F0) 을 따라 y 방향으로 이동시키고, 이것을 반복함으로써 도 4a 에 나타낸 도전 입자의 패턴을 얻는다.
이와 같이, 피치 (L1) = 피치 (L2) = 간격 (L3) = 피치 (pa) 로 하고, 지그재그상 배열 (R) 의 반복 최소 단위 (Ru) 를 형성하는 도전 입자수와, 지그재그상 배열 (R) 의 x 방향의 1 주기분의 배열수를 동일하게 함으로써, 매우 간편하게 도전 입자의 의사 랜덤형 규칙 배치를 형성할 수 있다.
도 5a 에 나타낸 의사 랜덤형 규칙 배치 (1C) 는, 배열 (Rb), 배열 (Rc) 이 각각 2 개의 도전 입자로 이루어지고, 피치 (L1) = 피치 (L2) = 간격 (L3) = 피치 (pa), 어긋남량 (Ld) / 피치 (pa) = 0.5, 각도 (α) = 60° 로 한 것이다.
이 의사 랜덤형 규칙 배치 (1C) 의 작성 방법에 있어서도, 먼저 도 5b 에 나타낸 바와 같이 지그재그상 배열 (R) 을 피치 (pa) 로 x 방향으로 배열시킨 것을 생각하고, 이 지그재그상 배열 (R) 의 y 방향의 위치를, 지그재그상 배열 (R) 의 반복 최소 단위 (Ru) 를 형성하는 굴곡선과 y = x 에 대하여 대칭인 굴곡선 (F0) 에 따르게 하여 바꾸면서 y 방향으로 순차 이동시키고, 이것을 반복한다.
또한, 도 5b 에 나타낸 도전 입자의 패턴은, 배열 (Rb) 이 x 방향으로 피치 (pa) 로 배열한 제 1 영역과, 배열 (Rc) 이 x 방향으로 피치 (pa) 로 배열한 제 2 영역이 y 방향으로 번갈아 반복되고, 제 1 영역의 배열 (Rb) 의 축의 연장선이 제 2 영역의 배열축의 연장선으로도 되어 있는 패턴이다 (즉, 제 1 영역의 배열축의 연장선 상에 제 2 영역의 도전 입자가 위치한다). 그러나, 본 실시예의 도 5a 에 나타낸 의사 랜덤형 규칙 배치는, 지그재그상 배열 (R) 의 y 방향의 위치를 바꾸면서 지그재그상 배열 (R) 을 x 방향으로 피치 (pa) 로 배열한 것이기 때문에, 본 실시예에서는, 배열 (Rb) 이 x 방향으로 피치 (pa) 로 배열한 제 1 영역의 배열축의 연장선이, 배열 (Rc) 이 x 방향으로 피치 (pa) 로 배열한 제 2 영역의 배열축의 연장선이 되는 경우는 없다.
본 발명에 있어서 지그재그상 배열 (R) 의 y 방향의 위치를 변화시킴에 있어서, 기준으로 하는 굴곡선 (F0) 은, 지그재그상 배열 (R) 의 반복 최소 단위 (Ru) 를 형성하는 굴곡선과 y = x 에 대하여 대칭인 것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 6 에 나타낸 의사 랜덤형 규칙 배치 (1D) 는, 도 5b 에 나타낸 지그재그상 배열 (R) 을 피치 (pa) 로 x 방향으로 배열시킨 것을, 도 4a 와 동 형상의 굴곡선 (F0) 에 따르게 하여 바꾸면서 y 방향으로 이동시킨 것이다.
도 7 에 나타낸 의사 랜덤형 규칙 배치 (1E) 는, 도 4a 에 나타낸 의사 랜덤형 규칙 배치 (1B) 에 있어서, 지그재그상 배열 (R) 로 반복되고 있는 배열 (Rb1, Rb2) 끼리 또는 배열 (Rc1, Rc2) 끼리에 x 방향의 어긋남량 (Le) 을 형성한 것이다. 이 배치에서는, 이웃하는 배열 (Rb1), 배열 (Rc1) 의 최근접 도전 입자끼리의 x 방향의 어긋남량이 Ld 인데 반해, 이웃하는 배열 (Rc1), 배열 (Rb2) 의 최근접 도전 입자끼리의 x 방향의 어긋남량은 제로로 되어 있다.
도 8a 에 나타낸 의사 랜덤형 규칙 배치 (1F) 는, 도 7 에 나타낸 의사 랜덤형 규칙 배치 (1E) 에 대해, 배열 (Rb1) 과 배열 (Rb2) 의 x 방향의 어긋남량 (Le) 을 더욱 크게 한 것이다. 이와 같이 어긋남량 (Le) 의 크기에 따라 지그재그상 배열 (R) 이 신장하는 방향을 y 축에 대하여 사행시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서 xy 좌표는 직교 좌표에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 8b 는, 상기 서술한 도 8a 에 나타낸 의사 랜덤형 규칙 배치 (1F) 를, x 방향과 y 방향이 직교하지 않는 비직교 좌표로 표시한 것이다. 설계의 편의상 직교 좌표를 사용하는 것이 바람직하다.
＜도전 입자의 개수 밀도＞
본 발명의 이방성 도전 필름에 있어서 도전 입자의 개수 밀도는, 이방성 도전 필름으로 접속하는 전자 부품의 단자의 형상, 크기, 배열 피치 등에 따라 정할 수 있다. 통상적으로, 도전 입자의 개수 밀도는 접속하는 전자 부품의 조합이나 용도에 따라 바람직한 조건이 바뀌기 때문에 특별히 제한은 없지만, 하한은 실용상 30 개/㎟ 이상이면 되고, 150 개/㎟ 이상으로 해도 되고, 1000 개/㎟ 이상으로 해도 된다. 개수 밀도가 낮으면 비용 삭감 효과가 예상된다. 또 상한은 실용상 500000 개/㎟ 이하, 350000 개/㎟ 이하, 70000 개/㎟ 이하가 바람직하고, 42000 개/㎟ 이하가 보다 바람직하다. 파인 피치 용도의 경우에는, 그 파인 피치의 정도에 따라, 예를 들어 6000 ∼ 35000 개/㎟ 로 해도 되고, 120000 개/㎟ 이상 350000 개/㎟ 이하, 특히 150000 개/㎟ 이상 300000 개/㎟ 이하로 해도 된다. 또, 도전 입자의 평균 입자경이 10 ㎛ 이상인 경우에는, 50 ∼ 2000 개/㎟ 의 범위로 하는 것이 바람직하다.
개수 밀도를 측정하는 경우의 측정 영역으로는, 1 변이 100 ㎛ 이상인 직사각형 영역을 임의로 복수 지점 (바람직하게는 5 개 지점 이상, 보다 바람직하게는 10 개 지점 이상) 설정하고, 측정 영역의 합계 면적을 2 ㎟ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 직사각형 영역의 변의 길이나 합계 면적은, 평균 입자경에 따라 조정하면 된다. 개개의 측정 영역의 크기나 수는, 개수 밀도의 상태에 따라 적절히 조정하면 된다. 예를 들어, 하나의 직사각형 영역에 수십 개 이상의 도전 입자가 있으면 된다. 보다 구체적인 예로는, 파인 피치 용도로 도전 입자의 개수 밀도가 비교적 큰 이방성 도전 필름의 경우에는, 면적 100 ㎛ × 100 ㎛ 영역의 200 개 지점 (2 ㎟) 에 대해, 금속 현미경, 전자 현미경 등 (예를 들어 SEM 이나 TEM) 등에 의한 관찰 화상을 사용하여 개수 밀도를 측정하고, 그것을 평균함으로써 구할 수 있다. 개수 밀도는, 삼차원 표면 측정 장치를 사용하여 계측해도 되고, 화상 해석 소프트웨어 (예를 들어, 미타니 상사 주식회사 제조 WinROOF, 아사히 화성 엔지니어링 주식회사 제조 「A조쿤」 (등록상표) 등) 에 의해 관찰 화상을 계측해서 구해도 된다.
또, 도전 입자의 개수 밀도에 관하여, 다음 식으로 산출되는 도전 입자의 면적 점유율을, 도통 저항을 낮추는 점에서 0.3 % 이상으로 하는 것이 바람직하다. 한편, 접속 시에 압압 지그에 필요해지는 추력을 억제하는 점에서는 이 면적 점유율을 40 % 이하로 해도 되고, 35 % 이하로 하는 것이 바람직하고, 30 % 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.
도전 입자의 면적 점유율 (%) = [평면에서 보았을 때의 도전 입자의 개수 밀도] × [도전 입자 2 개의 평면시 면적의 평균] × 100
＜도전 입자의 필름 두께 방향의 위치＞
도전 입자 (2) 의 필름 두께 방향의 위치는 가지런해져 있는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 2 에 나타낸 바와 같이, 도전 입자 (2) 의 필름 두께 방향의 매립량 (Lb) 을 가지런히 할 수 있다. 이에 따라, 단자에 있어서의 도전 입자 (2) 의 포착성이 안정되기 쉽다. 한편, 본 발명에 있어서, 도전 입자 (2) 는, 절연성 수지층 (3) 으로부터 노출되어 있어도 되고, 완전히 매립되어 있어도 된다.
여기서, 매립량 (Lb) 은, 도전 입자 (2) 가 매립되어 있는 절연성 수지층 (3) 의 표면 (절연성 수지층 (3) 의 표리의 면 중, 도전 입자 (2) 가 노출되어 있는 측의 표면, 또는 도전 입자 (2) 가 절연성 수지층 (3) 에 완전히 매립되어 있는 경우에는, 도전 입자 (2) 와의 거리가 가까운 표면) 으로서, 인접하는 도전 입자간의 중앙부에 있어서의 접평면과, 도전 입자 (2) 의 최심부 (最深部) 의 거리를 말한다.
또한, 매립량 (Lb) 은, 이방성 도전 필름의 필름 단면 (斷面) 의 일부를 SEM 화상으로 관찰함으로써 구할 수 있다. 이 경우, 이방성 도전 필름으로부터 면적 30 ㎟ 이상의 영역을 임의로 10 개 지점 이상 골라내고, 바람직하게는 합계 50 개 이상, 보다 바람직하게는 200 개 이상의 도전 입자의 매립량을 계측하여, 그 평균을 구하는 것이 바람직하다.
＜매립률＞
도전 입자 (2) 의 평균 입자경 (D) 에 대한 매립량 (Lb) 의 비율을 매립률 (Lb/D) 로 했을 경우에, 매립률은 30 % 이상 105 % 이하가 바람직하다. 매립률 (Lb/D) 을 30 % 이상으로 함으로써, 도전 입자 (2) 를 절연성 수지층 (3) 에 의해 소정의 위치에 유지하고, 또, 105 % 이하로 함으로써, 이방성 도전 접속 시에 단자 사이의 도전 입자를 불필요하게 유동시키도록 작용하는 절연성 수지층의 수지량을 저감시킬 수 있다.
＜절연성 수지층＞
본 발명의 이방성 도전 필름에 있어서, 절연성 수지층 (3) 은, 일본 특허공보 제6187665호에 기재된 이방성 도전 필름의 절연성 수지층과 마찬가지로, 중합성 화합물과 중합 개시제로부터 형성되는 경화성 수지 조성물을 사용하여 형성할 수 있다. 이 경우, 중합 개시제로는 열 중합 개시제를 사용해도 되고, 광 중합 개시제를 사용해도 되며, 그들을 병용해도 된다. 예를 들어, 열 중합 개시제로서 카티온계 중합 개시제, 열 중합성 화합물로서 에폭시 수지를 사용하고, 광 중합 개시제로서 광 라디칼 중합 개시제, 광 중합성 화합물로서 아크릴레이트 화합물을 사용한다. 열 중합 개시제로서 열 아니온 중합 개시제를 사용해도 된다. 열 아니온 중합 개시제로는, 이미다졸 변성체를 핵으로 하고 그 표면을 폴리우레탄으로 피복해서 이루어지는 마이크로 캡슐형 잠재성 경화제를 사용하는 것이 바람직하다.
＜절연성 수지층의 최저 용융 점도＞
절연성 수지층 (3) 의 최저 용융 점도는, 특별히 한정은 없지만, 1000 Pa·s 이상이어도 되고, 일본 특허공보 제6187665호에 기재된 이방성 도전 필름의 절연성 수지층의 최저 용융 점도로 동일하게 할 수 있고, 바람직하게는 1500 Pa·s 이상, 보다 바람직하게는 2000 Pa·s 이상, 더욱 바람직하게는 3000 ∼ 15000 Pa·s, 특히 바람직하게는 3000 ∼ 10000 Pa·s 이다. 이 최저 용융 점도는, 일례로서 회전식 레오미터 (TA Instruments 사 제조) 를 사용하여, 측정 압력 5 g 으로 일정하게 유지하고, 직경 8 ㎜ 의 측정 플레이트를 사용해서 구할 수 있으며, 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, 최저 용융 점도의 조정은, 용융 점도 조정제로서 함유시키는 미소 고형물의 종류나 배합량, 수지 조성물의 조정 조건의 변경 등에 의해 실시할 수 있다.
＜저점도 수지층＞
저점도 수지층 (4) 은, 30 ∼ 200 ℃ 범위의 최저 용융 점도가 절연성 수지층 (3) 보다 낮은 수지층이다. 본 발명에 있어서, 저점도 수지층 (4) 은 필요에 따라 형성되지만, 저점도 수지층 (4) 을 절연성 수지층 (3) 에 적층함으로써, 이방성 도전 필름 (10A) 을 개재하여 대치하는 전자 부품을 열 압착하는 경우에, 전자 부품의 전극이나 범프에 의해 형성되는 공간을 저점도 수지층 (4) 으로 충전하고, 전자 부품끼리의 접착성을 향상시킬 수 있다.
또, 절연성 수지층 (3) 의 최저 용융 점도와 저점도 수지층 (4) 의 최저 용융 점도의 차가 있을수록 이방성 도전 필름 (10A) 을 개재하여 접속하는 전자 부품간의 공간이 저점도 수지층 (4) 으로 충전되고, 전자 부품끼리의 접착성이 향상하기 쉬워진다. 또, 이 차가 있을수록 도전 입자 (2) 를 유지하고 있는 절연성 수지층 (3) 의 열 압착 시의 이동량이 저점도 수지층 (4) 에 대하여 상대적으로 작아지기 때문에, 단자에 있어서의 도전 입자 (2) 의 포착성이 향상되기 쉬워진다.
절연성 수지층 (3) 과 저점도 수지층 (4) 의 최저 용융 점도비는, 절연성 수지층 (3) 과 저점도 수지층 (4) 의 층 두께의 비율에 따라 다르기도 하지만, 바람직하게는 2 이상, 보다 바람직하게는 5 이상, 더욱 바람직하게는 8 이상이다. 한편, 이 비가 지나치게 크면, 장척 (長尺) 의 이방성 도전 필름을 권장체로 했을 경우에, 수지의 비어져 나옴이나 블로킹이 발생할 우려가 있으므로, 실용상은 15 이하가 바람직하다. 저점도 수지층 (4) 의 바람직한 최저 용융 점도는, 보다 구체적으로는, 상기 서술한 절연성 수지층의 최저 용융 점도비를 만족하고, 또한 바람직하게는 3000 Pa·s 이하, 보다 바람직하게는 2000 Pa·s 이하이고, 더욱 바람직하게는 100 ∼ 2000 Pa·s 이다.
또한, 저점도 수지층 (4) 은, 절연성 수지층 (3) 과 동일한 수지 조성물에 있어서, 점도를 조정함으로써 형성할 수 있다. 또, 다른 수지 조성물로 형성 되어 있어도 된다.
＜절연성 수지층과 저점도 수지층의 층 두께＞
절연성 수지층 (3) 의 층 두께는, 후술하는 이방성 도전 필름의 제조 공정에 있어서, 절연성 수지층 (3) 에 도전 입자 (2) 를 안정적으로 밀어 넣을 수 있도록 하기 위해서, 도전 입자 (2) 의 평균 입자경 (D) 에 대하여, 바람직하게는 0.3 배 이상, 보다 바람직하게는 0.6 배 이상, 더욱 바람직하게는 0.8 배 이상, 특히 바람직하게는 1 배 이상이다. 또, 절연성 수지층 (3) 의 층 두께의 상한에 대해서는 접속하는 전자 부품의 단자 형상, 단자 두께, 배열 피치 등에 따라 정할 수 있지만, 층 두께가 지나치게 두꺼워지면 접속 시에 도전 입자 (2) 가 수지 유동의 영향을 불필요하게 받기 쉬워지기 때문에, 도전 입자 (2) 의 평균 입자경 (D) 의 바람직하게는 20 배 이하, 보다 바람직하게는 15 배 이하이다.
저점도 수지층 (4) 은, 본 발명에 있어서 필요에 따라 형성되지만, 저점도 수지층 (4) 을 형성하는 경우에는, 그 층 두께의 하한으로는, 도전 입자 (2) 의 평균 입자경 (D) 의 바람직하게는 0.2 배 이상, 보다 바람직하게는 1 배 이상이다. 또, 저점도 수지층 (4) 의 층 두께의 상한에 대해서는, 지나치게 두꺼워지면 절연성 수지층 (3) 과의 적층의 곤란성이 늘어나기 때문에, 도전 입자 (2) 의 평균 입자경 (D) 의 바람직하게는 50 배 이하, 보다 바람직하게는 15 배 이하, 더욱 바람직하게는 8 배 이하이다.
또, 절연성 수지층 (3) 과 저점도 수지층 (4) 의 총두께는, 전자 부품의 접속 시에 도전 입자 (2) 의 불필요한 유동을 억제하는 점, 이방성 도전 필름을 권장체로 하는 경우의 수지의 비어져 나옴이나 블로킹을 억제하는 점, 이방성 도전 필름의 단위중량당 필름 길이를 길게 하는 점 등에서는, 얇은 편이 바람직하다. 그러나, 지나치게 얇아지면 이방성 도전 필름의 취급성이 떨어진다. 또, 이방성 도전 필름을 전자 부품에 첩착 (貼着) 하기 어려워져, 전자 부품을 접속할 때의 임시 압착에 있어서 필요한 점착력이 얻어지지 않을 우려가 있으며, 본 압착에 있어서도 수지량의 부족에 의해 필요한 접착력이 얻어지지 않을 우려가 있다. 그 때문에, 총두께는, 도전 입자 (2) 의 평균 입자경 (D) 에 대하여 바람직하게는 0.6 배 이상, 보다 바람직하게는 0.8 배 이상, 더욱 바람직하게는 1 배 이상, 특히 바람직하게는 1.2 배 이상이다.
절연성 수지층 (3) 과 저점도 수지층 (4) 의 두께의 비율에 대해서는, 접속에 사용되는 전자 부품의 조합이나, 거기서 구해지는 성능 등의 관계로부터 적절히 조정할 수 있다. 이들의 층 두께는 시판되는 디지털 시크니스 게이지 등으로 측정할 수 있다. 디지털 시크니스 게이지의 분해능은 0.1 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.
절연성 수지층 및 저점도 수지층 중 적어도 일방을 복수 층으로 했을 경우 (예를 들어, 도 3b 에 나타낸 바와 같이, 저점도 수지층 (4A, 4B) 으로 절연성 수지층 (3) 을 사이에 끼움으로써 이방성 도전 필름을 3 층 구성으로 했을 경우), 저점도 수지층과 절연성 수지층의 총두께의 관계는, 상기 서술한 관계를 만족하는 것이 바람직하다.
＜이방성 도전 필름의 권장체＞
본 발명의 이방성 도전 필름은, 그 제품 형태에 있어서 권장체로 할 수 있다. 권장체의 길이에 대해 특별히 제한은 없지만, 출하물의 취급성의 점에서 바람직하게는 5000 m 이하, 보다 바람직하게는 1000 m 이하, 더욱 바람직하게는 500 m 이하이다. 한편, 권장체의 양산성의 점에서는 5 m 이상이 바람직하다. 필름 폭으로는, 특별히 제한은 없지만, 실장체의 소형화의 관점에서는 좁은 것이 요구되고 있다. 한편, 일괄하여 복수 부품을 이방성 도전 접속하거나, 혹은 어느 정도 큰 사이즈로 일괄하여 이방성 도전 접속하고 나서 절삭한다고 하는 사용 방법의 관점에서는 면적이 큰 것이 요구되기 때문에, 폭이 넓은 것에도 수요는 있다.
＜이방성 도전 필름의 제조 방법＞
본 발명의 이방성 도전 필름의 제조 방법 자체에는 특별히 한정은 없지만, 예를 들어, 도전 입자를 소정의 배열로 배치하기 위한 전사형을 제조하고, 전사형의 오목부에 도전 입자를 충전하고, 그 위에, 박리 필름 상에 형성한 절연성 수지층을 씌워 압력을 가하고, 절연성 수지층에 도전 입자를 밀어 넣음으로써, 절연성 수지층에 도전 입자를 전착시키거나, 혹은 추가로 그 도전 입자상, 혹은 도전 입자를 전착한 면과 반대의 면에 저점도 수지층을 적층함으로써, 이방성 도전 필름을 제조한다.
또, 전사형의 오목부에 도전 입자를 충전한 후, 그 위에 절연성 수지층을 씌우고, 전사형에서는 절연성 수지층에 도전 입자를 밀어 넣는 일 없이, 전사형으로부터 절연성 수지층의 표면에 도전 입자를 전사시키고, 전사 후에 절연성 수지층 상의 도전 입자를 절연성 수지층 내에 밀어 넣음으로써 이방성 도전 필름을 제조해도 된다.
또한, 전사형으로는, 오목부에 도전 입자를 충전하는 것 외에, 볼록부의 천면 (天面) 에 미점착제를 부여하여 그 천면에 도전 입자가 부착되도록 한 것을 사용해도 된다. 이들 전사형은 기계 가공, 포토리소그래피, 인쇄법 등의 공지된 기술을 이용하여 제조할 수 있다.
또, 도전 입자를 소정의 배열로 배치하는 방법으로는, 전사형을 사용하는 방법 대신에, 소정의 배치로 형성된 관통공에 도전 입자를 충전하는 방법 (관통공에 도전 입자를 충전하고, 그 양면에 절연성 수지 필름을 적층하는 방법), 필름 상에 도전 입자를 직접적으로 산포하는 방법, 도전 입자를 조밀하게 배치한 필름을 연신하는 방법 등을 사용해도 된다.
＜이방성 도전 필름을 사용한 전자 부품의 접속 방법＞
본 발명의 이방성 도전 필름을 사용하여 전자 부품을 접속하는 방법으로는, 예를 들어, 스테이지에 일방의 전자 부품을 재치 (載置) 하고, 그 위에 이방성 도전 필름을 개재하여 다른 일방의 전자 부품을 재치하고, 압착 툴로 가열 압압 (押壓) 함으로써 쌍방의 전자 부품의 단자끼리를 이방성 도전 접속하여 접속 구조체를 제조한다. 이 경우, 스테이지에 재치하는 전자 부품을 IC 칩, IC 모듈, FPC, 유리 기판, 플라스틱 기판, 리지드 기판, 세라믹 기판 등의 제 2 전자 부품으로 하고, 압착 툴로 가열 가압하는 전자 부품을 FPC, 반도체 소자 (IC 칩, IC 모듈, LED 소자 (미니 LED 나 마이크로 LED 등)), 센서 부품, 배터리 소자 등의 제 1 전자 부품으로 한다. 보다 상세한 방법으로는, 각종 기판 등의 제 2 전자 부품에 이방성 도전 필름을 임시 부착하여 임시 압착하고, 임시 압착한 이방성 도전 필름에 IC 칩 등의 제 1 전자 부품을 합쳐서, 열 압착함으로써 이방성 도전 접속하여 접속 구조체를 제조한다. 또한, 제 2 전자 부품이 아니라, 제 1 전자 부품에 이방성 도전 필름을 임시 부착하여 접속 구조체를 제조할 수도 있다. 또, 접속 방법은 열 압착에 한정되는 것은 아니고, 광 경화를 이용한 압착이나, 열과 광을 병용한 압착 등을 실시해도 된다. 이들 전자 부품의 종류는, 최근 다양화하고 있어, 이들 압착 방법에 한정되는 것은 아니다. 또, 접속 구조체의 제조 방법에 대해서도, 전자 부품에 맞추어 최적인 것을 선택하는 것이 우선되기 때문에, 이들에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 이방성 도전 필름은, 제 1 전자 부품 및 제 2 전자 부품 중 적어도 일방을, FPC 나 플라스틱 기판 등의 열 팽창하기 쉬운 재질의 것으로 하는 경우에 의의가 높다. 단자 열이 팬아웃형인 경우에는, 특히 효과를 발휘한다. 또, 단자의 배열 방향에 대하여 단자의 길이 방향이 경사져 있지 않은 단자 열의 접속이나, 페리페랄 배치의 단자와 같이 단자의 배열 방향이 부품의 각 변에서 상이한 경우의 접속이더라도, 나아가서는 단자 형상이 직사각형이어도 원형이어도, 각 단자에 대하여 도전 입자가 똑같이 배치되므로, 이들을 확실하게 접속하고, 또한 쇼트의 발생을 억제할 수 있으며, 압흔 검사도 용이해진다. 따라서, 본 발명의 이방성 도전 필름은, 접속하는 단자 열의 형상이나 배치를 불문하고 범용적으로 사용할 수 있다. 본 발명은, 본 발명의 이방성 도전 필름을 사용하여 제 1 전자 부품의 단자와 제 2 전자 부품의 단자를 이방성 도전 접속하는 접속 구조체의 제조 방법이나, 본 발명의 이방성 도전 필름을 개재하여 제 1 전자 부품과 제 2 전자 부품이 이방성 도전 접속되어 있는 접속 구조체를 포함한다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명한다.
실시예 1
이방성 도전 필름에 있어서의 도전 입자의 배치로서, 도 4a 에 나타낸 의사 랜덤형 규칙 배치를 시뮬레이션하였다. 이 경우, 도전 입자 (2) 의 직경 3 ㎛, L1 = L2 = L3 = pa = 8 ㎛, 도전 입자 (2) 의 개수 밀도 16000 개/㎟ 로 하였다.
이 경우의 도전 입자 패턴을 도 9 에 나타낸다.
비교예 1
이방성 도전 필름에 있어서의 도전 입자의 배치로서, 도 4b 에 나타낸 규칙 배치를 시뮬레이션하였다. 이 경우, 도전 입자 (2) 의 직경 3 ㎛, L1 = L2 = L3 = pa = 8 ㎛, 도전 입자 (2) 의 개수 밀도 16000 개/㎟ 로 하였다.
이 경우의 도전 입자 패턴을 도 10 에 나타낸다.
비교예 2
이방성 도전 필름에 있어서의 도전 입자의 배치가 6 방 격자이고, 격자축과 x 방향이 이루는 각도 (γ) 가 15°, 개수 밀도 16000 개/㎟ 의 패턴을 시뮬레이션하였다.
비교예 3
이방성 도전 필름에 있어서의 도전 입자의 배치가 6 방 격자이고, 격자축과 x 방향의 이루는 각도 (γ) 가 0°, 개수 밀도 16000 개/㎟ 의 패턴을 시뮬레이션하였다.
(평가)
실시예 1, 비교예 1 ∼ 3 의 이방성 도전 필름을, 표 1 의 Case1 ∼ 4 의 단자 열과 접속했을 경우의 (i) 개개의 단자에 있어서의 도전 입자의 최저 포착수 및 (ii) 단자 열에 포착된 도전 입자의 상하 또는 좌우의 균일성을 시뮬레이션에 의해 조사하였다.
여기서, (i) 최저 포착수와 (ii) 단자 열에 포착된 도전 입자의 상하 또는 좌우의 균일성은 의사 랜덤성을 평가하는 데 있어서 다음의 기준으로 평가하였다.
(i) 최저 포착수
OK : 4 개 이상
NG : 3 개 이하
(ii) 균일성
균일 : 단자 열에 있어서 상하 또는 좌우의 대칭 거리에 있는 단자로 포착된 도전 입자의 분포 패턴끼리가 동일하게 보이는 경우
불균일 : 단자 열에 있어서 상하 또는 좌우의 대칭 거리에 있는 단자로 포착된 도전 입자의 분포 패턴끼리가 동일하게 안보이는 경우
결과를 표 2 에 나타낸다.
Figure pct00001
Figure pct00002
표 2 로부터, 실시예의 이방성 도전 필름에 의하면, 단자에 대한 방향이 90° 상이해도 포착성이 얻어지고, 팬아웃 단자에 대하여 포착되는 입자도 상하 좌우 균일한 것을 확인할 수 있었다.
또, 도 9 및 도 10 을 비교함으로써, 실시예의 패턴이 외형의 불규칙성이 우수한 것을 알 수 있다.
1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F, 1B1 : 의사 랜덤형 규칙 배치
2 : 도전 입자
3 : 절연성 수지층, 절연성 필름
3h : 관통공
4, 4A, 4B : 저점도 수지층
10A, 10B, 10C : 이방성 도전 필름
20 : 단자
F : 굴곡선
F0 : 지그재그상 배열 (R) 의 반복 최소 단위 (Ru) 를 형성하는 굴곡선과, y = x 에 대하여 대칭인 굴곡선
pa : 지그재그상 배열 (R) 의 y 방향의 위치가 일정하다고 했을 경우의 그 지그재그상 배열 (R) 의 x 방향의 피치
R : 지그재그상 배열
Rb, Rc : 배열
Ru : 지그재그상 배열 (R) 의 반복 최소 단위
U : 의사 랜덤형 규칙 배치의 반복 최소 단위
α : 배열 (Rb) 이 x 방향과 이루는 각도

Claims (12)

  1. 도전 입자가 절연성 수지층에 배치된 이방성 도전 필름으로서, 이방성 도전 필름을 평면에서 본 xy 평면에, 도전 입자가 정 (正) 의 기울기로 배열한 배열 (Rb) 과 도전 입자가 부 (負) 의 기울기로 배열한 배열 (Rc) 이 y 방향으로 소정 간격을 두고, 반복 형성된 지그재그상 배열 (R) 이, y 방향의 위치를 주기적으로 바꾸면서 x 방향으로 소정 피치로 배열되어 있는 이방성 도전 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    배열 (Rb) 의 배열 방향을 x 방향에 대하여 반전시킨 방향으로 배열 (Rc) 이 배열되어 있는 이방성 도전 필름.
  3. 제 1 항에 있어서,
    x 방향으로 배열한 지그재그상 배열 (R) 의 y 방향의 위치가 일정하다고 했을 경우의 그 지그재그상 배열 (R) 의 x 방향의 피치 (pa) 가 일정한 이방성 도전 필름.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    배열 (Rb) 과 배열 (Rc) 의 y 방향의 간격 (L3) 이 일정한 이방성 도전 필름.
  5. 제 4 항에 있어서,
    배열 (Rb) 에 있어서의 도전 입자의 y 방향의 피치 (L1) 와, 배열 (Rc) 에 있어서의 도전 입자의 y 방향의 피치 (L2) 와 상기 간격 (L3) 이 동일한 이방성 도전 필름.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 피치 (pa) 와, 배열 (Rb) 에 있어서의 도전 입자의 y 방향의 피치 (L1) 와, 배열 (Rc) 에 있어서의 도전 입자의 y 방향의 피치 (L2) 와, 상기 간격 (L3) 이 동일한 이방성 도전 필름.
  7. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    지그재그상 배열 (R) 의 y 방향의 위치의 변화폭 (Ly) 이 상기 간격 (L3) 미만인 이방성 도전 필름.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    지그재그상 배열 (R) 에 있어서 반복 최소 단위를 구성하는 도전 입자수와, 지그재그상 배열 (R) 의 y 방향의 위치의 변화의 1 주기분에 대응하는 그 지그재그상 배열의 x 방향의 배열수가 동일한 이방성 도전 필름.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    지그재그상 배열 (R) 에 있어서 반복 최소 단위를 구성하는 도전 입자를, y 방향의 위치를 1 주기분 바꾸면서 x 방향으로 배열시킨 도전 입자 배치가, y = x 에 대하여 대칭인 이방성 도전 필름.
  10. 제 3 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    지그재그상 배열 (R) 의 x 방향의 편차폭 (Lx) 이 상기 피치 (pa) 보다 작은 이방성 도전 필름.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 이방성 도전 필름을 사용하여, 제 1 전자 부품의 단자와 제 2 전자 부품의 단자를 이방성 도전 접속하는 접속 구조체의 제조 방법.
  12. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 이방성 도전 필름을 개재하여 제 1 전자 부품과 제 2 전자 부품이 이방성 도전 접속되어 있는 접속 구조체.
KR1020227026297A 2020-02-12 2021-02-06 이방성 도전 필름 KR20220116052A (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2020-021964 2020-02-12
JP2020021964 2020-02-12
PCT/JP2021/004472 WO2021161935A1 (ja) 2020-02-12 2021-02-06 異方性導電フィルム
JPJP-P-2021-017870 2021-02-06
JP2021017870A JP2021128936A (ja) 2020-02-12 2021-02-06 異方性導電フィルム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220116052A true KR20220116052A (ko) 2022-08-19

Family

ID=77292247

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020227026297A KR20220116052A (ko) 2020-02-12 2021-02-06 이방성 도전 필름

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230118485A1 (ko)
KR (1) KR20220116052A (ko)
TW (1) TW202137243A (ko)
WO (1) WO2021161935A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09320345A (ja) 1996-05-31 1997-12-12 Whitaker Corp:The 異方導電性フィルム
JP2015232660A (ja) 2014-06-10 2015-12-24 株式会社Ｊｏｌｅｄ 表示装置の製造方法及び表示装置
JP2017168465A (ja) 2012-08-01 2017-09-21 デクセリアルズ株式会社 異方性導電フィルム、接続構造体、及び接続構造体の製造方法
JP2017204463A (ja) 2016-05-05 2017-11-16 デクセリアルズ株式会社 異方性導電フィルム
JP2017204462A (ja) 2016-05-05 2017-11-16 デクセリアルズ株式会社 異方性導電フィルム

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017191781A1 (ja) * 2016-05-05 2017-11-09 デクセリアルズ株式会社 異方性導電フィルム
JP7081097B2 (ja) * 2016-09-13 2022-06-07 デクセリアルズ株式会社 フィラー含有フィルム

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09320345A (ja) 1996-05-31 1997-12-12 Whitaker Corp:The 異方導電性フィルム
JP2017168465A (ja) 2012-08-01 2017-09-21 デクセリアルズ株式会社 異方性導電フィルム、接続構造体、及び接続構造体の製造方法
JP2015232660A (ja) 2014-06-10 2015-12-24 株式会社Ｊｏｌｅｄ 表示装置の製造方法及び表示装置
JP2017204463A (ja) 2016-05-05 2017-11-16 デクセリアルズ株式会社 異方性導電フィルム
JP2017204462A (ja) 2016-05-05 2017-11-16 デクセリアルズ株式会社 異方性導電フィルム

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021161935A1 (ja) 2021-08-19
US20230118485A1 (en) 2023-04-20
TW202137243A (zh) 2021-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6504307B1 (ja) 異方導電性フィルム
JP6932110B2 (ja) 異方導電性フィルム及び接続構造体
KR102042400B1 (ko) 이방 도전성 필름 및 접속 구조체
KR102359094B1 (ko) 필러 함유 필름
KR102314818B1 (ko) 필러 함유 필름
KR102240767B1 (ko) 이방성 도전 필름의 제조 방법
KR102018042B1 (ko) 이방 도전성 필름 및 접속 구조체
KR102570142B1 (ko) 이방성 도전 필름
KR102423362B1 (ko) 접속 구조체
KR102267650B1 (ko) 이방성 도전 필름
KR102652055B1 (ko) 필러 함유 필름
WO2020032150A1 (ja) 異方性導電フィルム
KR20220116052A (ko) 이방성 도전 필름
TWI775562B (zh) 異向性導電膜之製造方法、異向性導電膜、異向性導電膜捲裝體、連接構造體之製造方法、連接構造體、填料配置膜之製造方法、及填料配置膜
JP2021128936A (ja) 異方性導電フィルム
CN112292430A (zh) 含有填料的膜
KR102649406B1 (ko) 필러 함유 필름
KR20200022510A (ko) 이방성 도전 필름
TWI845540B (zh) 異向性導電膜、連接構造體之製造方法、及連接構造體
TWI814953B (zh) 異向性導電膜、連接構造體、及連接構造體之製造方法
KR20240091271A (ko) 이방성 도전 필름, 접속 구조체, 접속 구조체의 제조 방법
KR20240051204A (ko) 도전 필름, 접속 구조체 및 그 제조 방법
JP2023117329A (ja) 導電フィルムの設計方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal