WO2012046923A1 - 이방성 도전 필름 - Google Patents

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WO2012046923A1
WO2012046923A1 PCT/KR2010/009587 KR2010009587W WO2012046923A1 WO 2012046923 A1 WO2012046923 A1 WO 2012046923A1 KR 2010009587 W KR2010009587 W KR 2010009587W WO 2012046923 A1 WO2012046923 A1 WO 2012046923A1
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insulating layer
conductive film
anisotropic conductive
layer
resin
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PCT/KR2010/009587
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박경수
이우석
임우준
이경진
김봉용
박진성
어동선
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제일모직 주식회사
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
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    • H05K3/321—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by conductive adhesives
    • H05K3/323—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by conductive adhesives by applying an anisotropic conductive adhesive layer over an array of pads
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
    • H01B1/22—Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising metals or alloys
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
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    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
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    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
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    • H05K2201/10007—Types of components
    • H05K2201/10128—Display

Definitions

  • the present invention relates to an anisotropic conductive film. More specifically, the present invention includes an insulating layer, a conductive layer laminated on the insulating layer and containing conductive particles, wherein the lowest melt viscosity of the conductive layer is characterized in that the higher than the minimum melt viscosity of the insulating layer It is about.
  • Anisotropic conducting film is a film in which conductive particles such as metal particles such as nickel (Ni) and gold (Au) or polymer particles coated with such metals are dispersed.
  • the axis refers to a film that exhibits electrical conductivity through electricity and an insulation property in the xy plane direction.
  • anisotropic conductive films When the anisotropic conductive film is placed between the circuits to be connected and subjected to a heating and pressing process under a predetermined condition, the circuit terminals are electrically connected by conductive particles, and the space between adjacent circuits The insulating adhesive resin is filled so that the conductive particles exist independently of each other, thereby providing high insulation.
  • Anisotropic conductive films are generally widely used for liquid crystal display (LCD) panels and tape carrier packages (TCP) or printed circuit boards and TCP for electrical connection.
  • an anisotropic conductive film having a multi-layer structure has been proposed, but a low melt viscosity of the adhesive layer including conductive particles prevents the conductive particles from being located between circuit terminals and flows into adjacent spaces, causing short or increasing connection resistance. .
  • a problem that does not express sufficient adhesive force between the circuit members and as the transparency of the insulating adhesive layer containing no conductive particles increases, there is a problem that does not recognize the presence or absence of the film after pressing the anisotropic conductive film to the circuit member have.
  • One object of the present invention is to provide an anisotropic conductive film which can prevent a short between the conductive particles and lower the connection resistance.
  • Another object of the present invention is to provide an anisotropic conductive film that provides sufficient adhesion between circuit members and has improved recognition.
  • the anisotropic conductive film includes an insulating layer and a conductive layer laminated on the insulating layer and containing conductive particles, wherein the minimum melt viscosity of the conductive layer is about 3,000 Pa ⁇ s or more greater than the minimum melt viscosity of the insulating layer. It is done.
  • the lowest melt viscosity of the conductive layer may be about 3,000 to 48,000 Pa ⁇ s greater than the lowest melt viscosity of the insulating layer.
  • the lowest melt viscosity of the conductive layer may be about 4,000 to 50,000 Pa ⁇ s, and the lowest melt viscosity of the insulating layer may be about 2,000 to 10,000 Pa ⁇ s.
  • the insulating layer may be thicker than the conductive layer. More specifically, the thickness ratio of the insulating layer to the conductive layer may be greater than about 1 and less than 4.
  • the conductive layer or the insulating layer may include insulating particles.
  • the conductive layer or the insulating layer may include about 0.1 to 20% by weight of the insulating particles relative to the entire composition.
  • the insulating particle content (% by weight) of the conductive layer with respect to the entire conductive layer composition may be greater than the insulating particle content (% by weight) of the insulating layer with respect to the entire insulating layer composition.
  • the conductive layer may include about 2 to 20% by weight of insulating particles based on the entire conductive layer composition.
  • the insulating layer may include about 0.1 to 10% by weight of insulating particles with respect to the entire insulating layer composition.
  • the conductive layer may include about 1 to 30% by weight of the conductive particles relative to the entire conductive layer composition.
  • the conductive layer or insulating layer composition may include a polymer resin, a radical polymerizable material, and a radical initiator.
  • the polymer resin may be an olefin resin, butadiene resin, acrylonitrile butadiene copolymer, carboxyl terminal acrylonitrile butadiene copolymer, polyimide resin, polyamide resin, polyester resin, polyvinyl buty Ral resin, ethylene-vinylacetate copolymer, styrene-butylene-styrene (SBS) resin, styrene-ethylene-butylene-styrene (SEBS) resin, acrylonitrile butadiene rubber (NBR), urethane resin, It may contain any one or more of (meth) acrylic resin or phenoxy resin.
  • SBS styrene-butylene-styrene
  • SEBS styrene-ethylene-butylene-styrene
  • NBR acrylonitrile butadiene rubber
  • urethane resin It may contain any one or more of (meth) acrylic resin or phenoxy resin
  • the conductive layer and the insulating layer may include a polymer resin having a molecular weight of about 50,000 to 1 million, wherein the conductive layer is about 20 to about 20 to the total composition of the conductive layer. 60 wt% may be included, and the insulating layer may include about 30 wt% to 70 wt% of the polymer resin based on the entire composition of the insulating layer.
  • the radically polymerizable material may include a (meth) acrylate monomer (oligomer) or a urethane acrylate monomer (oligomer).
  • the radically polymerizable material may be included in an amount of about 20 wt% to 60 wt% with respect to the entire conductive layer or insulating layer composition.
  • the radical initiator may include any one or more of a photopolymerization initiator or a thermosetting initiator. In addition, about 0.5 to 10% by weight of the conductive layer or the entire insulating layer composition may be included.
  • the conductive layer or insulating layer composition may include a silane coupling agent.
  • the silane coupling agent may be included in an amount of about 0.1 wt% to 5 wt% with respect to the entire conductive layer or insulation layer composition.
  • the anisotropic conductive film of the present invention includes an insulating layer and a conductive layer laminated on the insulating layer and containing conductive particles, and after replacing the glass substrate above and below 160 degrees (based on the anisotropic conductive film sensing temperature), 5 seconds, and 3 MPa.
  • an area ratio of the insulating layer to the conductive layer after compression may be about 1.4 to 3.0.
  • the lowest melt viscosity of the conductive layer may be greater than the lowest melt viscosity of the insulating layer.
  • the anisotropic conductive film of the present invention can be configured to include a conductive layer having a high minimum melt viscosity and an insulating layer having a low minimum melt viscosity, thereby preventing a short between the conductive particles and lowering connection resistance.
  • the thickness of the insulating layer is thicker than that of the conductive layer, the insulating particles are provided to provide sufficient adhesion between the circuit members, and there is an advantage in that the recognition is greatly improved.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an anisotropic conductive film according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a cross-sectional view for explaining a TAB process using an anisotropic conductive film according to an embodiment of the present invention.
  • the anisotropic conductive film 100 includes an insulating adhesive layer (hereinafter referred to as an “insulating layer”, 102) and a conductive adhesive layer (hereinafter referred to as “conductive layer”, 104).
  • the anisotropic conductive film 100 is also characterized in that the larger ( ⁇ 0), the lowest melting point of the conductive layer 104 in comparison to the minimum melt viscosity ( ⁇ 0) of the insulating layer 102 .
  • the lowest melt viscosity of the conductive layer 104 may be about 3,000 Pa ⁇ s or more, preferably about 3,000 to 48,000 Pa ⁇ s greater than the lowest melt viscosity of the insulating layer 102.
  • production of the short by the electroconductive particle of a conductive layer can be suppressed in the said melt viscosity difference range, and an insulating layer can flow sufficiently between circuit members, and can exhibit high adhesive force.
  • the lowest melt viscosity of the conductive layer 104 may be about 4,000 to 50,000 Pa ⁇ s, and the lowest melt viscosity of the insulating layer 102 may be about 2,000 to 10,000 Pa ⁇ s. Short generation by the electroconductive particle of a conductive layer can be suppressed within the said melt viscosity range, and an insulating layer can flow sufficiently between circuit members, and can exhibit high adhesive force.
  • the viscosity in general, if the viscosity is measured while increasing the temperature of the adhesive, the viscosity gradually decreases at an initial stage (A1 section) by increasing the temperature, and at some point (T 0 ), the adhesive melts to the lowest viscosity. ( ⁇ 0 ). After further increasing the temperature, the curing proceeds (A2 section), the viscosity gradually rises, and when the curing is completed (A3 section), the viscosity is generally kept constant.
  • the lowest melt viscosity means viscosity ⁇ 0 at the temperature T 0 .
  • the thickness T 1 of the insulating layer 102 may be larger than the thickness T 2 of the conductive layer 104, and preferably, the range of T 1 / T 2 is greater than 1 but less than 4. Within this range, the insulating resin can be sufficiently filled between adjacent circuits to show good insulation and adhesion.
  • Conductive particles 106 are included in the conductive layer 102 of the anisotropic conductive film according to an embodiment of the present invention, the conductive particles 106 will be described later. Meanwhile, the conductive layer 104 and / or the insulating layer 102 may further include insulating particles 108 to be described later. The size (average particle diameter) of the insulating particles 108 is smaller than that of the conductive particles 106. It is preferable.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a tape automated bonding (TAB) process using an anisotropic conductive film according to an embodiment of the present invention.
  • TAB tape automated bonding
  • FIG. 3 a TAB process of connecting a Tape Carrier Package (TCP) to an anisotropic conductive film by mounting a driving IC (Integrated Circuit) on an LCD panel is mainly used.
  • TCP Tape Carrier Package
  • Integrated Circuit Integrated Circuit
  • the insulating layer 102 of the anisotropic conductive film 100 has a low viscosity and has high fluidity so that the circuit terminal 202 and the electrode 302 do not face each other.
  • the matrix of the conductive layer 104 having high viscosity and low fluidity and the conductive particles 106 are mainly positioned between the circuit terminal 202 and the electrode 302 to be compressed.
  • the leakage of the conductive particles 106 is small in the side spaces in which the circuit terminals 202 and the electrodes 302 do not face each other, thereby preventing short circuits.
  • the insulating particles 108 may be located between the conductive particles 106 to further prevent the short between the conductive particles 106 and to lower the transparency of the anisotropic conductive film to improve recognition.
  • the area after the pressing may be larger than that of the conductive layer 104.
  • the glass substrate is replaced up and down, and then pressed at 160 degrees (based on the sensing temperature of the anisotropic conductive film), 5 seconds, and 3 MPa (based on the sample area), based on the outermost particles (the conductive particles and the insulating particles).
  • Preparation of the insulating layer and the conductive layer constituting the anisotropic conductive film according to an embodiment of the present invention may include a polymer resin, a radical polymerizable material, a radical initiator, conductive particles, insulating particles, coupling agents and other additives. .
  • thermoplastic resin As the polymer resin serving as a matrix of the film, a thermoplastic resin, a thermosetting resin, or a combination thereof may be used.
  • the polymer resin for example, an olefin resin, a butadiene resin, an acrylonitrile butadiene copolymer, a carboxyl terminal acrylonitrile butadiene copolymer, a polyimide resin, including polyethylene, polypropylene, etc.
  • Polyamide resin polyester-based resin, polyvinyl butyral resin, ethylene-vinylacetate copolymer, styrene-butyrene-styrene (SBS) resin, styrene-ethylene-butylene-styrene (SEBS) resin, Any one or more of acrylonitrile butadiene rubber (NBR), urethane resin, (meth) acrylic resin, and phenoxy resin can be used.
  • SBS styrene-butyrene-styrene
  • SEBS styrene-ethylene-butylene-styrene
  • a polymer resin having a molecular weight of about 50,000 to 1 million In order to control the minimum melt viscosity of the conductive layer and the insulating layer of the polymer resin, it is preferable to use a polymer resin having a molecular weight of about 50,000 to 1 million.
  • the conductive layer preferably contains about 20 to 60% by weight of a polymer resin having a molecular weight of about 50,000 to 1 million, based on the total composition of the conductive layer, and the insulating layer insulates a polymer resin having a molecular weight of about 50,000 to 1 million. It is preferred to include about 10 to 40% by weight relative to the total layer composition.
  • the content of the polymer resin having a molecular weight of about 50,000 to 1 million in the two layers is preferably the insulating layer polymer resin weight% / conductive layer polymer resin weight% ⁇ 1, the conductive particles in the above range It can be located at the terminal and can short-circuit and reduce connection resistance.
  • the polymer resin may include an epoxy resin
  • the epoxy resin may have a role of ensuring the adhesion and connection reliability between the connection layer is a curing reaction occurs.
  • the epoxy resin is not limited and may include at least one epoxy resin of bisphenol type, novolak type, glycidyl type, aliphatic and alicyclic.
  • the epoxy resin which is solid at normal temperature and the epoxy resin which is liquid at normal temperature can be used together, and a flexible epoxy resin can be used together further.
  • the solid epoxy resin include a phenol novolac epoxy resin, a cresol novolac epoxy resin, and an epoxy resin mainly composed of dicyclo pentadiene and bisphenol A.
  • Epoxy resins that are liquid at room temperature may include bisphenol A or F or mixed epoxy resins, but are not necessarily limited thereto.
  • Examples of the flexible epoxy resin include dimer acid-modified epoxy resins, epoxy resins based on propylene glycol, urethane-modified epoxy resins, and the like.
  • the radically polymerizable material is a component of the hardened part, and a radical hardening reaction occurs to ensure adhesion and connection reliability between the connection layers.
  • the radically polymerizable material of the anisotropic conductive film composition according to the embodiment of the present invention may include any one or more of (meth) acrylate oligomer or (meth) acrylate monomer, but the present invention is not limited thereto.
  • one or more oligomers selected from the group of known (meth) acrylate oligomers can be used without limitation, and preferably, urethane-based (meth) acrylate, epoxy-based (meth) acrylate, poly Ester (meth) acrylate, fluorine (meth) acrylate, fluorene (meth) acrylate, silicone (meth) acrylate, phosphoric acid (meth) acrylate, maleimide modified (meth) acrylate, acrylate Oligomers, such as (methacrylate), can be used individually or in combination of 2 or more types, respectively.
  • the intermediate molecular structure is bisphenol, such as 2-bromohydroquinone, resorcinol, catechol, bisphenol A, bisphenol F, bisphenol AD, bisphenol S, 4,4'- dihydride Consisting of an alkyl group, an aryl group, a methylol group, an allyl group, a cyclic aliphatic group, a halogen (such as tetrabromobisphenol A), a nitro group, or the like having a skeleton such as oxybiphenyl or bis (4-hydroxyphenyl) ether ( The thing chosen from the group of the meta) acrylate oligomers can be used,
  • the (meth) acrylate oligomer of this invention which contains at least 2 or more maleimide groups in a molecule
  • the radical curable type composition according to the embodiment of the present invention may include (meth) acrylate monomer, which is also a radical polymerizable material, as another component of the hardening part.
  • one or more monomers selected from the group of known (meth) acrylate monomers can be used without limitation, although not particularly limited, preferably 1,6-hexanediol mono (meth) acryl Latex, 2-hydroxy ethyl (meth) acrylate, 2-hydroxy propyl (meth) acrylate, 2-hydroxy butyl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-phenyl oxypropyl (meth) acrylate To 1,4-butanediol (meth) acrylate, 2-hydroxyalkyl (meth) acryloyl phosphate, 4-hydroxy cyclohexyl (meth) acrylate, neopentylglycol mono (meth) acrylate, trimethylol Pandi (meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol
  • the radically polymerizable material is about about the entire conductive layer or the insulating layer composition. 20 to 60% by weight may be included. In the above range, it is possible to exhibit good reliability after the process crimping, good contact characteristics between the conductive particles and the circuit substrate during adhesion, good connection resistance, and good adhesion characteristics.
  • a radical initiator can use 1 or more types of photoinitiators or a thermosetting initiator.
  • Specific examples of the photopolymerization initiator include benzophenone, methyl o-benzoyl benzoate, 4-benzoyl-4-methyl diphenyl sulfide, isopropyl thioxanthone, diethyl thioxanthone, 4-diethyl ethyl benzoate, benzoin ether , Benzoyl propyl ether, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl propane-1-one, diethoxy acetophenone, and the like.
  • thermosetting initiator peroxide and azo may be used.
  • the peroxide initiator include t-butyl peroxylaurate, 1,1,3,3-t-methylbutylperoxy-2-ethyl hexanonate, 2,5-dimethyl-2,5-di (2-ethylhexanoyl peroxy) hexane, 1-cyclohexyl-1-methylethyl peroxy-2-ethyl hexanonate, 2,5-dimethyl-2,5-di (m-toluoyl peroxy) hexane , t-butyl peroxy isopropyl monocarbonate, t-butyl peroxy-2-ethylhexyl monocarbonate, t-hexyl peroxy benzoate, t-butyl peroxy acetate, dicumyl peroxide, 2,5, -dimethyl -2,5-di (t-butyl peroxy) he
  • azo initiator examples include 2,2'-azobis (4-methoxy-2,4-dimethyl valeronitrile), dimethyl 2,2'-azobis (2-methyl propionate), 2, 2'-azobis (N-cyclohexyl-2-methyl propionide), 2,2-azobis (2,4-dimethyl valeronitrile), 2,2'-azobis (2-methyl butyronitrile ), 2,2'-azobis [N- (2-propenyl) -2-methylpropionide], 2,2'-azobis (N-butyl-2-methyl propionide), 2,2 '-Azobis [N- (2-propenyl) -2-methyl propionide], 1,1'-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile), 1-[(cyano-1-methylethyl ) Azo] formamide, and the like, but is not limited thereto.
  • the initiators may be used by mixing one or more kinds.
  • the amount of the radical initiator is determined in a range that balances the property to be cured in the adhesive and the preservation of the adhesive, and may be included in an amount of about 0.5 to 10 wt% based on the entire conductive layer or the insulating layer composition of the present invention. In the above range, it is possible to exhibit excellent main compression characteristics according to a good curing reaction rate, and anisotropic conductive film can be satisfactorily removed during rework.
  • the conductive particles of the present invention are dispersed in the insulating adhesive and serve to electrically connect the member to be connected, and are included in the conductive layer.
  • the conventionally well-known electroconductive particle can be used without a restriction
  • metal particles containing Au, Ag, Ni, Cu, Pb, etc., carbon particles, particles coated with metal on polymer resin or particles coated with metal on polymer resin can be used.
  • the polymer resin may be polyethylene, polypropylene, polyester, polystyrene, polyvinyl alcohol and the like, but the present invention is not limited thereto.
  • Examples of the metal coating the polymer resin include Au, Ag, Ni, Cu, and Pb, but the present invention is not limited thereto.
  • the core part is made of a plastic component so that the core is not damaged by the pressure generated in the connection process of the anisotropic conductive film.
  • Particles may be used, and metal particles such as Ni may be used to connect PCB substrates, and in the case of plasma display panels (PDPs), the voltage applied to the circuit is very high.
  • the size of the electroconductive particle can be selected and used according to the use in the range of about 1-30 micrometers, Preferably it is about 3-20 micrometers by the pitch of the circuit applied.
  • the conductive particles may be included in about 1 to 30% by weight based on the entire conductive layer composition of the anisotropic conductive film. It is possible to secure a stable connection reliability within the above range, it is possible to prevent the electrical short caused by the aggregation of the conductive particles between the pitch during thermocompression.
  • the insulating particles may be inorganic particles, organic particles, or organic / inorganic mixed particles, and may be included in any one or more of the insulating layer and the conductive layer.
  • the insulating particles impart recognizability to the anisotropic conductive film and provide a short between the conductive particles. It can prevent.
  • Examples of inorganic particles include silica, SiO 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 , ZnO, MgO, ZrO 2 , PbO, Bi 2 O 3 , MoO 3 , V 2 O 5 , Nb 2 O 5 , Ta 2
  • Examples of the organic particles include acrylic beads, and may be organic / inorganic mixed particles in which an organic material is coated on the surface of the inorganic particles.
  • the silica may be a silica produced by a liquid phase method such as a sol gel method or a precipitation method, or a silica produced by a gas phase method such as a flame oxidation method.
  • the pulverized non-powder silica may be used, or fused silica may be used, and the shape thereof is not limited such as spherical, crushed, and edgeless.
  • Fused silica includes natural silica glass made by melting natural crystal or silica with arc (flame) discharge or oxyhydrogen flame, and synthetic silica glass which synthesizes gaseous materials such as silicon tetrachloride or silane by pyrolysis in oxyhydrogen flame or oxygen plasma. It may include any one or more of.
  • the insulating particles have a larger size (average particle diameter) than the conductive particles, it may cause problems in energization. Therefore, the insulating particles are preferably smaller than the conductive particles, but the average particle diameter is about 0.1 to 20 ⁇ m, preferably about 1 to 10 ⁇ m. It can be used depending on the application in the range.
  • the insulating particles may be included in about 0.1 to 20% by weight based on the entire conductive layer or the insulating layer composition of the anisotropic conductive film, but the present invention is not limited thereto and may not include the insulating particles.
  • the insulating particle content of the conductive layer and the insulating layer it is preferable that the insulating particle content (% by weight) of the conductive layer with respect to the entire conductive layer composition is larger than the insulating particle content (% by weight) of the insulating layer with respect to the entire insulating layer composition.
  • the conductive layer may include about 2 to 20 wt% of the insulating particles based on the entire conductive layer composition, and the insulating layer may include about 0.1 to 10 wt% of the insulating particles relative to the entire insulating layer composition.
  • a coupling agent that serves to improve connection reliability by improving adhesion, heat resistance, and moisture resistance between the surface of the inorganic material and the anisotropic conductive film during compounding may be used.
  • the coupling agent may preferably be added in an amount of about 0.1 to 5% by weight, preferably about 0.1 to 2% by weight, based on the total amount of the conductive layer or the insulating layer. The fall can be prevented.
  • the coupling agent may be a commonly used silane coupling agent, for example, epoxy-containing 2- (3,4 epoxy cyclohexyl) -ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxytrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, N-2 (aminoethyl) 3-amitopropylmethyldimethoxysilane containing amine group, N-2 (aminoethyl) 3-aminopropyltrimethoxysilane, N- 2 (aminoethyl) 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-triethoxysil-N- (1,3-dimethylbutylidene ) Propylamine, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxy
  • composition for anisotropic conductive films (conductive layer, insulating layer) of the present invention is a content known in the art other additives such as polymerization inhibitors, antioxidants, heat stabilizers, etc. in order to add additional physical properties without impairing the basic physical properties It may further include a range.
  • Example 2 except that an insulating adhesive layer having a minimum melt viscosity of about 2,000 (Pa ⁇ s) was formed by using 2% by weight of 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and 1% by weight of 3-glycidoxypropyl triethoxy silane.
  • An anisotropic conductive film was obtained by the same method as 1.
  • An anisotropic conductive film was obtained by the same method as Example 1 except that the thickness of the insulating adhesive layer was 10 ⁇ m and the thickness of the conductive adhesive layer was 25 ⁇ m.
  • Table 2 shows the results of evaluating the properties of the anisotropic conductive films prepared according to Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3, and the evaluation of related items is as follows.
  • the temperature was measured at a temperature of 10 ° C./min, strain 5%, and a frequency of 1 rad / s at 30 ° C. to 200 ° C., and a parallel plate and an aluminum disposable plate (diameter 8 mm) were measured. Used.
  • a PCB having a pitch of 200 mu m (terminal width 100 mu m, distance between terminals 100 mu m) and COF (terminal width 100 mu m, distance between terminals 100 mu m) were used.
  • the anisotropic conductive film was press-bonded to the PCB circuit terminal at 70 ° C., 1 second, and 1 MPa, and then the release film was removed. Then, the circuit terminal of COF was replaced, and then pressed at 160 ° C., 5 seconds, and 3.0 MPa.
  • the 90 ° adhesive force and the connection resistance were measured using the specimen thus prepared. In addition, the connection resistance was measured after 500 hours storage at a temperature of 85 °C, 85% relative humidity.
  • Adhesive force was used TINIUS OLSEN UTM equipment (model name H5KT), and the connection resistance was measured by KEITHLEY MULTIMETER 2000.
  • the anisotropic conductive film pressed with the PCB terminal was photographed with a microscope (OLYMPUS company model name BX51), and the brightness (black 0, white 255) of each was measured. At this time, it was determined that the brightness of the anisotropic conductive film is 20% or more lower than the brightness of the PCB terminal to be recognized.
  • Comparative Example 3 where the difference between the lowest melt viscosity of the insulating layer and the conductive layer was 2,500 Pa ⁇ s, the adhesive strength was low, and the connection resistance after storage for 500 hours at 85 ° C. and 85% RH was high. Appeared.
  • Comparative Example 3 has the same film thickness as in Example 1 and Example 2, but did not include silica, which is an insulating particle, it was found that the recognition is poor.
  • the anisotropic conductive film of the present invention has a low connection resistance, good adhesion and good recognizability, and can be used in various electronic devices requiring electrical connection, including flat panel displays such as monitors, TVs, notebooks, tablet PCs, mobile phones, and the like.

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Abstract

본 발명은 절연층, 상기 절연층에 적층되며 도전성 입자가 함유된 도전층을 포함하되, 상기 도전층의 최저 용융점도가 상기 절연층의 최저 용융점도보다 큰 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름에 관한 것으로, 도전성 입자 간의 쇼트를 방지할 수 있으며 접속저항을 낮출 수 있고, 회로 부재간 충분한 접착력을 제공하며, 인식성을 크게 향상시킬 수 있다.

Description

이방성 도전 필름
본 발명은 이방성 도전 필름에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 절연층, 상기 절연층에 적층되며 도전성 입자가 함유된 도전층을 포함하되, 상기 도전층의 최저 용융점도가 상기 절연층의 최저 용융점도보다 큰 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름에 관한 것이다.
이방성 도전 필름(ACF: Anisotropic Conducting Film)이란 일반적으로 니켈(Ni)이나 금(Au) 등의 금속 입자, 또는 그와 같은 금속들로 코팅된 고분자 입자 등의 전도성 입자를 분산시킨 필름으로서, z-축으로는 전기를 통하는 도전성을, x-y 평면 방향으로는 절연성을 나타내는 필름을 말한다.
이러한 이방성 도전 필름을 접속시키고자 하는 회로 사이에 위치시킨 후 일정 조건의 가열, 가압 공정을 거치면, 회로 단자들 사이는 전도성 입자에 의해 전기적으로 접속되고, 인접 회로와의 사이인 스페이스(space)에는 절연성 접착 수지가 충진되어 전도성 입자가 서로 독립하여 존재하게 됨으로써, 높은 절연성을 부여하게 된다. 이방성 도전 필름은 일반적으로 LCD(Liquid Crystal Display) 패널과 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package; 이하 TCP) 또는 인쇄회로기판과 TCP 등의 전기적 접속에 널리 이용되고 있다.
그런데 최근 대형화 및 박형화 추세에 있는 디스플레이 산업의 경향에 따라 전극 및 회로들 간의 피치 또한 점차 미세화되고 있으며, 종래의 단층 구조의 이방성 도전 필름으로는 이러한 미세 회로 단자들을 접속하는데 한계를 보이고 있다.
이에 따라 복층 구조의 이방성 도전 필름이 제안되고 있으나 도전성 입자를 포함하는 접착층의 용융점도가 낮아 도전성 입자가 회로 단자간에 위치하지 못하고 인접한 공간으로 흘러 들어가 쇼트를 유발하거나 접속저항이 커지는 문제점이 발생하고 있다. 또한, 회로 부재간 충분한 접착력을 발현하지 못하는 문제점이 있으며, 도전성 입자를 포함하지 않는 절연성 접착층의 투명도가 높아짐에 따라 이방성 도전 필름을 회로 부재에 가압착한 후 필름의 유무를 인식하지 못하는 문제점이 발생하고 있다.
본 발명의 하나의 목적은 도전성 입자 간의 쇼트를 방지할 수 있으며 접속저항을 낮출 수 있는 이방성 도전 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 회로 부재간 충분한 접착력을 제공하며, 인식성이 향상된 이방성 도전 필름을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 하나의 관점은 이방성 도전 필름에 관한 것이다. 상기 이방성 도전 필름은 절연층 및 상기 절연층에 적층되며 도전성 입자가 함유된 도전층을 포함하되, 상기 도전층의 최저 용융점도가 상기 절연층의 최저 용융점도보다 약 3,000 ㎩·s 이상 큰 것을 특징으로 한다.
구체예에서, 상기 도전층의 최저 용융점도는 상기 절연층의 최저 용융점도보다 약 3,000 내지 48,000 ㎩·s 클 수 있다.
구체예에서, 상기 도전층의 최저 용융점도는 약 4,000 내지 50,000 ㎩·s 일 수 있고, 상기 절연층의 최저 용융점도는 약 2,000 내지 10,000 ㎩·s 일 수 있다.
구체예에서, 상기 절연층은 상기 도전층보다 더 두꺼울 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 도전층에 대한 상기 절연층의 두께 비율이 약 1 초과 4 미만일 수 있다.
구체예에서, 상기 도전층 또는 절연층은 절연성 입자를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 도전층 또는 절연층은 그 조성물 전체에 대해 약 0.1 내지 20 중량%의 절연성 입자를 포함할 수 있다.
또한, 상기 도전층 조성물 전체에 대한 도전층의 절연성 입자 함량(중량%)이 상기 절연층 조성물 전체에 대한 절연층의 절연성 입자 함량(중량%)보다 클 수 있다.
또한, 상기 도전층은 상기 도전층 조성물 전체에 대해 약 2 내지 20중량%의 절연성 입자를 포함할 수 있다.
또한, 상기 절연층은 상기 절연층 조성물 전체에 대해 약 0.1 내지 10중량%의 절연성 입자를 포함할 수 있다.
구체예에서, 상기 도전층은 상기 도전층 조성물 전체에 대해 약 1 내지 30 중량%의 도전성 입자를 포함할 수 있다.
구체예에서, 상기 도전층 또는 절연층 조성물은 고분자 수지, 라디칼 중합성 물질 및 라디칼 개시제를 포함할 수 있다.
구체적 예를 들어, 상기 고분자 수지는 올레핀계 수지, 부타디엔계 수지, 아크릴로니트릴 부타디엔 공중합체, 카르복실말단 아크릴로니트릴 부타디엔 공중합체, 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리비닐부티랄 수지, 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체, 스타이렌-부티렌-스타이렌(SBS) 수지, 스타이렌-에틸렌-부틸렌-스타이렌(SEBS) 수지, 아크릴로니트릴부타디엔 고무(NBR), 우레탄계 수지, (메타)아크릴계 수지 또는 페녹시계 수지 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 도전층 및 절연층은 분자량이 약 5만 내지 100만인 고분자 수지를 포함할 수 있으며, 상기 도전층은 상기 고분자 수지를 상기 도전층 전체 조성물에 대해 약 20 내지 60중량% 포함할 수 있고, 상기 절연층은 상기 고분자 수지를 상기 절연층 전체 조성물에 대해서 약 30 내지 70중량% 포함할 수 있다.
상기 라디칼 중합성 물질은 (메타)아크릴레이트 모노머(올리고머) 또는 우레탄 아크릴레이트 모노머(올리고머)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 라디칼 중합성 물질은 상기 도전층 또는 절연층 조성물 전체에 대해 약 20 내지 60 중량% 포함될 수 있다.
상기 라디칼 개시제는 광중합형 개시제 또는 열경화형 개시제 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 상기 도전층 또는 절연층 조성물 전체에 대해 약 0.5 내지 10 중량% 포함될 수 있다.
구체예에서, 상기 도전층 또는 절연층 조성물은 실란 커플링제를 포함할 수 있다. 상기 실란 커플링제는 상기 도전층 또는 절연층 조성물 전체에 대해 약 0.1 내지 5 중량% 포함될 수 있다.
본 발명의 이방성 도전 필름은 절연층 및 상기 절연층에 적층되며 도전성 입자가 함유된 도전층을 포함하되, 상하에 유리기판을 대치시킨 후 160도(이방성 도전 필름 감지 온도 기준), 5초, 3MPa(샘플 면적 기준)으로 압착 시, 상기 도전층에 대한 절연층의 압착 후 면적 비율이 약 1.4 내지 3.0일 수 있다.
구체예에서, 상기 도전층의 최저 용융점도가 상기 절연층의 최저 용융점도보다 클 수 있다.
본 발명의 이방성 도전 필름은 최저 용융점도가 높은 도전층과 최저 용융점도 낮은 절연층을 포함하도록 구성함으로써 도전성 입자 간의 쇼트를 방지할 수 있으며 접속저항을 낮출 수 있다.
또한, 절연층의 두께를 도전층에 비해 두껍게 하고, 절연성 입자를 포함함으로써 회로 부재간 충분한 접착력을 제공하며, 인식성이 크게 향상되는 장점이 있다
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이방성 도전 필름의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 최저 용융점도를 측정 내지 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이방성 도전 필름을 사용한 TAB 공정을 설명하기 위한 단면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되지는 않는다. 여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이방성 도전 필름의 단면도이다. 도 2는 본 발명의 최저 용융점도를 측정 내지 설명하기 위한 개념도이다. 도 1에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이방성 도전 필름(100)은 절연성 접착층(이하 '절연층', 102)과 도전성 접착층(이하 '도전층', 104)을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이방성 도전 필름(100)은 절연층(102)의 최저 용융점도(η0)에 비해 도전층(104)의 최저 용융점도(η0)가 더 큰 것을 특징으로 한다. 한 구체예에서 도전층(104)의 최저 용융점도는 절연층(102)의 최저 용융점도보다 약 3,000 ㎩·s 이상, 바람직하게는 약 3,000 내지 48,000 ㎩·s 클 수 있다. 상기 용융점도 차이 범위에서 도전층의 도전성 입자에 의한 쇼트 발생을 억제할 수 있으며, 절연층이 회로 부재간의 충분히 흘러 고접착력을 발휘할 수 있다.
또한, 도전층(104)의 최저 용융점도는 약 4,000 내지 50,000 ㎩·s일 수 있으며, 절연층(102)의 최저 용융점도는 약 2,000 내지 10,000 ㎩·s일 수 있다. 상기 용융점도 범위 내에서 도전층의 도전성 입자에 의한 쇼트 발생을 억제할 수 있으며, 절연층이 회로 부재간의 충분히 흘러 고접착력을 발휘할 수 있다.
도 2를 참조하면, 일반적으로 접착제의 온도를 올리면서 점도를 측정하면 초기(A1 구간)에서는 온도 상승에 의해 점도가 점차 감소하게 되며, 어느 순간(T0)에 이르면 접착제는 용융되어 최저의 점도(η0)를 나타내게 된다. 이후 온도를 더 올리게 되면 경화가 진행되어(A2 구간) 점도가 점차 상승하게 되며, 경화가 완료되면(A3 구간) 점도는 대체로 일정하게 유지되게 된다. 본 발명에서 최저 용융점도는 상기 온도 T0에서의 점도 η0를 의미한다.
한편, 절연층(102)의 두께(T1)는 도전층(104)의 두께(T2)보다 클 수 있으며, 바람직하게는 T1/T2의 범위가 1 초과 4 미만이 좋다. 상기 범위에서 인접 회로 간에 절연성 수지가 충분히 충진되어 양호한 절연성 및 접착성을 보여줄 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이방성 도전 필름의 도전층(102)에는 도전성 입자(106)가 포함되어 있으며, 도전성 입자(106)에 대해서는 후술하도록 한다. 한편, 상기 도전층(104) 및/또는 절연층(102)에는 후술할 절연성 입자(108)가 더 포함될 수 있는데, 상기 절연성 입자(108)의 크기(평균입경)는 도전성 입자(106)보다 작은 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이방성 도전 필름을 사용한 TAB(Tape Automated Bonding) 공정을 설명하기 위한 단면도이다. 도 3을 참조하여 설명하면, LCD 패널에 구동 IC(Integrated Circuit)를 실장하는 방식으로 TCP(Tape Carrier Package)를 이방성 도전 필름으로 접속하는 TAB 공정이 주로 사용되고 있는데, 이를 위해서는 TCP(200)의 회로단자(202)와 LCD 패널(300)의 전극(302)을 정렬한 후 그 사이에 이방성 도전 필름(100)을 개재시킨 다음 가열 압착하는 공정을 거치게 된다.
가열 압착시, 본 발명의 일 실시예에 따른 이방성 도전 필름(100)의 절연층(102)은 점도가 낮아 유동성이 커 회로단자(202)와 전극(302)이 마주보지 않는 옆 공간(스페이스)으로 주로 흐르게 되며, 점도가 높아 유동성이 낮은 도전층(104)의 매트릭스와 도전성 입자(106)는 주로 회로단자(202)와 전극(302) 사이에 위치하여 압착되게 된다. 즉, 회로단자(202)와 전극(302)이 마주보지 않는 옆 공간(스페이스)으로 도전성 입자(106)의 유출이 적어 쇼트를 방지할 수 있다. 또한, 절연성 입자(108)가 도전성 입자(106) 사이에 위치하여 도전성 입자(106) 간의 쇼트를 더욱 더 방지할 수 있으며 이방성 도전 필름의 투명도를 낮추어 인식성을 향상시킬 수 있다.
또한, 절연층(102)의 점도가 낮아 유동성이 크므로 압착 후의 면적이 도전층(104)의 압착 면적보다 더 크게 될 수 있다. 구체적으로, 상하에 유리기판을 대치 시킨 후 160도(이방성 도전 필름의 감지 온도 기준), 5초, 3MPa(샘플 면적 기준)으로 압착을 하여 최외곽 입자(도전성 입자, 절연성 입자)를 기준으로 한 도전층에 대한 절연층의 압착 후 면적 비율은 약 1.4 내지 3.0인 것(압착 후 절연층 면적 / 압착 후 도전층 면적 = 약 1.4 ~ 3.0)이 바람직하다.
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 이방성 도전 필름을 제조하기 위한 조성물에 대해 설명하도록 한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이방성 도전 필름을 구성하는 절연층과 도전층의 제조에는 고분자 수지, 라디칼 중합성 물질, 라디칼 개시제, 도전성 입자, 절연성 입자, 커플링제 및 기타 첨가제 등을 포함할 수 있다.
(a) 고분자 수지
필름의 매트릭스 역할을 하는 고분자 수지로는 열가소성 수지, 열경화성 수지 또는 이들의 조합을 사용할 수 있다. 상기 고분자 수지에 제한은 없으나 예를 들어, 폴리에틸렌계, 폴리프로필렌계 등을 포함하는 올레핀계 수지, 부타디엔계 수지, 아크릴로니트릴 부타디엔 공중합체, 카르복실말단 아크릴로니트릴 부타디엔 공중합체, 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리비닐부티랄 수지, 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체, 스타이렌-부티렌-스타이렌(SBS) 수지, 스타이렌-에틸렌-부틸렌-스타이렌(SEBS) 수지, 아크릴로니트릴부타디엔 고무(NBR), 우레탄계 수지, (메타)아크릴계 수지, 페녹시계 수지 중 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.
상기 고분자 수지 중 도전층과 절연층의 최저 용융점도를 조절 하기 위해서는 분자량이 약 5만 내지 100만인 고분자 수지를 사용하는 것이 좋다. 상기 도전층은 분자량이 약 5만 내지 100만인 고분자 수지를 도전층 전체 조성물에 대해서 약 20 내지 60중량%를 포함하는 것이 바람직하며, 상기 절연층은 분자량이 약 5만 내지 100만인 고분자 수지를 절연층 전체 조성물에 대해서 약 10 내지 40중량%를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 두 층에 존재하는 분자량이 약 5만 내지 100만인 고분자 수지의 함량은 절연층 고분자 수지 중량% / 도전층 고분자 수지 중량% < 1 인 것이 바람직하며, 상기 범위일 경우에 도전성 입자가 회로 단자에 위치할 수 있으며 쇼트 방지 및 접속 저항을 낮출 수 있다.
한편, 상기 고분자 수지는 에폭시 수지를 포함할 수 있는데, 상기 에폭시 수지는 경화 반응이 일어나 접속층 간의 접착력 및 접속 신뢰성을 보장해주는 역할을 할 수 있다. 상기 에폭시 수지에 제한은 없으며, 비스페놀형, 노볼락형, 글리시딜형, 지방족, 지환족 중 1종 이상의 에폭시 수지를 포함할 수 있다. 또한, 상온에서 고상인 에폭시 수지와 상온에서 액상인 에폭시 수지를 병용할 수 있으며, 여기에 추가로 가요성 에폭시 수지를 병용할 수 있다. 상기 고상의 에폭시 수지로서는 페놀 노볼락(phenol novolac)형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락(cresol novolac)형 에폭시 수지, 디사이클로 펜타디엔(dicyclo pentadiene)을 주골격으로 하는 에폭시 수지, 비스페놀(bisphenol) A형 혹은 F형의 고분자 또는 변성한 에폭시 수지 등을 들 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 상온에서 액상인 에폭시 수지로는 비스페놀 A형 혹은 F형 또는 혼합형 에폭시 수지 등을 들 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 가요성 에폭시 수지의 예로는 다이머산(dimer acid) 변성 에폭시 수지, 프로필렌 글리콜(propylene glycol)을 주골격으로 한 에폭시 수지, 우레탄(urethane) 변성 에폭시 수지 등을 들 수 있다.
(b) 라디칼 중합성 물질
라디칼 중합성 물질은 경화부의 성분으로써 라디칼 경화 반응이 일어나 접속층 간의 접착력 및 접속 신뢰성을 보장해주는 역할을 한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이방성 도전 필름 조성물의 라디칼 중합성 물질은 (메타)아크릴레이트 올리고머 또는 (메타)아크릴레이트 모노머 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
(b-1) (메타) 아크릴레이트 올리고머
상기 (메타)아크릴레이트 올리고머로는 종래 알려진 (메타)아크릴레이트 올리고머군으로부터 선택된 1종 이상의 올리고머를 제한없이 사용할 수 있으며, 바람직하게는 우레탄계 (메타)아크릴레이트, 에폭시계 (메타)아크릴레이트, 폴리에스테르계 (메타)아크릴레이트, 불소계 (메타)아크릴레이트, 플루오렌계 (메타)아크릴레이트, 실리콘계 (메타)아크릴레이트, 인산계 (메타)아크릴레이트, 말레이미드 개질 (메타)아크릴레이트, 아크릴레이트(메타크릴레이트) 등의 올리고머를 각각 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
구체적으로, 상기 우레탄계 (메타)아크릴레이트들은 분자의 중간 구조들이 폴리에스테르 폴리올(polyester polyol), 폴리에테르 폴리올(polyether polyol), 폴리카보네이트 폴리올(polycarbonate polyol), 폴리카프로락톤 폴리올(polycarprolactone polyol), 링 개환 테트라하이드로퓨란 프로필렌옥사이드 공중합체(tetrahydrofurane-propyleneoxide ring opening copolymer), 폴리부타디엔 디올(polybutadiene diol), 폴리디메틸실록산디올(polydimethylsiloxane diol), 에틸렌 글리콜(ethylene glycol), 프로필렌 글리콜(propylene glycol), 1,4-부탄디올(1,4-butanediol), 1,5-펜탄디올(1,5-pentanediol), 1,6-헥산디올(1,6-hexanediol), 네오펜틸 글리콜(neopentyl glycol), 1,4-시클로헥산 디메탄올(1,4-cyclohexane dimethanol), 비스페놀-에이(bisphenol A), 수소화 비스페놀-에이 (hydrogenated bisphenol A), 2,4-톨루엔 디이소시아네이트(2,4-toluene diisocyanate), 1,3-자일렌 디이소시아네이트(1,3-xylene diisocyanate), 1,4-자일렌 디이소시아네이트(1,4-xylene diisocyanate), 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트 (1,5-napthalene diisocyanate), 1,6-헥산 디이소시아네이트(1,6-hexan diisocyanate), 이소포론 디이소시아네이트(isophorone diisocyanate)로부터 합성되어지는 것을 사용할 수 있다.
상기 에폭시 (메타)아크릴레이트계로는 중간의 분자구조가 2-브로모히드로퀴논, 레졸시놀, 카테콜, 비스페놀 A, 비스페놀 F, 비스페놀 AD, 비스페놀 S 등의 비스페놀류, 4,4'-디히드록시비페닐, 비스(4-히드록시페닐)에테르 등의 골격으로 되어진 것과 알킬기, 아릴기, 메틸올기, 알릴기, 환상 지방족기, 할로겐(테트라브로모비스페놀 A 등), 니트로기 등으로 이루어진 (메타)아크릴레이트 올리고머군으로부터 선택되는 것을 사용할 수 있으며, 그 외에 본 발명의 (메타)아크릴레이트 올리고머로서 분자 중에 말레이미드기를 적어도 2개 이상 함유하는, 예를 들면, 1－메틸-2,4－비스말레이미드벤젠, N, N'－m－페닐렌비스말레이미드, N, N'－p－페닐렌비스말레이미드, N, N'－m－토일렌비스말레이미드, N, N'－4,4－비페닐렌비스말레이미드, N, N'－4,4－(3,3'－디메틸비페닐렌) 비스말레이미드, N, N'－4,4－(3,3'－디메틸 디페닐 메탄) 비스말레이미드, N, N'－4,4－(3,3'－디에틸 디페닐 메탄) 비스말레이미드, N, N'－4,4－디페닐메탄비스말레이미드, N, N'－4,4－디페닐프로판비스말레이미드, N, N'－4,4－디페닐에테르비스말레이미드, N, N'－3,3'－디페닐스르혼비스말레이미드, 2,2－비스(4－(4－말레이미드페녹시) 페닐) 프로판, 2,2－비스(3－s－부틸-4－8(4－말레이미드페녹시) 페닐) 프로판, 1,1－비스(4－(4－말레이미드페녹시) 페닐) 데칸, 4,4'－시크로헤키시리덴비스(1－(4 말레이미드페노키시)－2－시클로 헥실 벤젠, 2,2－비스(4－(4 말레이미드페녹시) 페닐) 헥사 플루오르 프로판 등을 각각 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
(b-2) (메타) 아크릴레이트 모노머
본 발명의 구현예에 따른 라디칼 경화형 타입의 조성물은, 경화부의 다른 한 성분으로 역시 라디칼 중합성 물질인 (메타)아크릴레이트 모노머를 포함할 수 있다.
상기 (메타)아크릴레이트로는 종래 알려진 (메타)아크릴레이트 모노머군으로부터 선택된 1종 이상의 모노머를 제한없이 사용할 수 있는데, 특별히 제한되는 것은 아니나, 바람직하게는 1,6-헥산디올 모노(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시 에틸 (메타)아크릴레이트, 2-하이드록시 프로필 (메타)아크릴레이트, 2-하이드록시 부틸 (메타)아크릴레이트, 2-하이드록시-3-페닐 옥시프로필 (메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올 (메타)아크릴레이트, 2-하이드록시알킬 (메타)아크릴로일 포스페이트, 4-하이드록시 사이클로헥실 (메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 모노(메타)아크릴레이트, 트리메틸올에판 디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 디(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 펜타(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 글리세린 디(메타)아크릴레이트, t-하이드로퍼퓨릴 (메타)아크릴레이트, iso-데실 (메타)아크릴레이트, 2-(2-에톡시에톡시) 에틸 (메타)아크릴레이트, 스테아릴 (메타)아크릴레이트, 라우릴( 메타)아크릴레이트, 2-페녹시에틸 (메타)아크릴레이트, 이소보닐 (메타)아크릴레이트, 트리데실 (메타)아크릴레이트, 에톡시부가형 노닐페놀 (메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, t-에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 에톡시 부가형 비스페놀-A 디(메타)아크릴레이트, 사이클로헥산디메탄올 디(메타)아크릴레이트, 페녹시-t-글리콜 (메타)아크릴레이트, 2-메타아크릴로일록시에틸 포스페이트, 디메틸올 트리사이클로 데케인 디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판벤조에이트 아크릴레이트, 플루오렌계 (메타)아크릴레이트 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다.
상기 라디칼 중합성 물질은 도전층 또는 절연층 조성물 전체에 대해 약 20 내지 60 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 본 공정 압착 후 양호한 신뢰성, 접착시의 도전성 입자와 회로 기재와의 양호한 접촉 특성, 양호한 접속 저항 및 양호한 접착특성을 보일 수 있다.
(c) 라디칼 개시제
라디칼 개시제는 광중합형 개시제 또는 열경화형 개시제를 1 종 이상 사용할 수 있다. 상기 광중합형 개시제의 구체적인 예로는 벤조페논, o-벤조일 안식향산 메틸, 4-벤조일-4-메틸 디페닐 황화물, 이소프로필 티오크산톤, 디에틸 티오크산톤, 4-디에틸 안식향산 에틸, 벤조인 에테르, 벤조일 프로필 에테르, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐 프로판-1-온, 디에톡시 아세토페논 등이 있다.
상기 열경화형 개시제로는 퍼옥사이드계와 아조계를 사용할 수 있다. 상기 퍼옥사이드계 개시제의 구체적인 예로는 t-부틸 퍼옥시라우레이트, 1,1,3,3-t-메틸부틸퍼옥시-2-에틸 헥사노네이트, 2,5-디메틸-2,5-디(2-에틸헥사노일 퍼옥시) 헥산, 1-사이클로헥실-1-메틸에틸 퍼옥시-2-에틸 헥사노네이트, 2,5-디메틸-2,5-디(m-톨루오일 퍼옥시) 헥산, t-부틸 퍼옥시 이소프로필 모노카보네이트, t-부틸 퍼옥시-2-에틸헥실 모노카보네이트, t-헥실 퍼옥시 벤조에이트, t-부틸 퍼옥시 아세테이트, 디큐밀 퍼옥사이드, 2,5,-디메틸-2,5-디(t-부틸 퍼옥시) 헥산, t-부틸 큐밀 퍼옥사이드, t-헥실 퍼옥시 네오데카노에이트, t-헥실 퍼옥시-2-에틸 헥사노네이트, t-부틸 퍼옥시-2-2-에틸헥사노네이트, t-부틸 퍼옥시 이소부틸레이트, 1,1-비스(t-부틸 퍼옥시)사이클로헥산, t-헥실 퍼옥시 이소프로필 모노카보네이트, t-부틸 퍼옥시-3,5,5-트리메틸 헥사노네이트, t-부틸 퍼옥시 피발레이트, 큐밀 퍼옥시 네오데카노에이트, 디-이소프로필 벤젠 하이드로퍼옥사이드, 큐멘 하이드로퍼옥사이드, 이소부틸 퍼옥사이드, 2,4-디클로로 벤조일 퍼옥사이드, 3,5,5-트리메틸 헥사노일 퍼옥사이드, 옥타노일 퍼옥사이드, 라우릴 퍼옥사이드, 스테아로일 퍼옥사이드, 숙신 퍼옥사이드, 벤조일 퍼옥사이드, 3,5,5-트리메틸 헥사노일 퍼옥사이드, 벤조일 퍼옥시 톨루엔, 1,1,3,3-테트라메틸 부틸 퍼옥시 네오데카노에이트, 1-사이클로헥실-1-메틸 에틸 퍼옥시 노에데카노에이트, 디-n-프로필 퍼옥시 디카보네이트, 디-이소프로필 퍼옥시 카보네이트, 비스(4-t-부틸 사이클로헥실) 퍼옥시 디카보네이트, 디-2-에톡시 메톡시 퍼옥시 디카보네이트, 디(2-에틸 헥실 퍼옥시) 디카보네이트, 디메톡시 부틸 퍼옥시 디카보네이트, 디(3-메틸-3-메톡시 부틸 퍼옥시) 디카보네이트, 1,1-비스(t-헥실 퍼옥시)-3,3,5-트리메틸 사이클로헥산, 1,1-비스(t-헥실 퍼옥시) 사이클로헥산, 1,1-비스(t-부틸 퍼옥시)-3,3,5-트리메틸 사이클로헥산, 1,1-(t-부틸 퍼옥시) 사이클로도데칸, 2,2-비스(t-부틸 퍼옥시)데칸, t-부틸 트리메틸 실릴 퍼옥사이드, 비스(t-부틸) 디메틸 실릴 퍼옥사이드, t-부틸 트리알릴 실릴 퍼옥사이드, 비스(t-부틸) 디알릴 실릴 퍼옥사이드, 트리스(t-부틸) 아릴 실릴 퍼옥사이드 등이 있다.
상기 아조계 개시제의 구체적인 예로는 2,2'-아조비스(4-메톡시-2,4-디메틸 발레로니트릴), 디메틸 2,2'-아조비스(2-메틸 프로피오네이트), 2,2'-아조비스(N-사이클로헥실-2-메틸 프로피오네미드), 2,2-아조비스(2,4-디메틸 발레로니트릴), 2,2'-아조비스(2-메틸 부틸로니트릴), 2,2'-아조비스[N-(2-프로페닐)-2-메틸프로피오네미드], 2,2'-아조비스(N-부틸-2-메틸 프로피오네미드), 2,2'-아조비스[N-(2-프로페닐)-2-메틸 프로피오네미드], 1,1'-아조비스(사이클로헥산-1-카보니트릴), 1-[(시아노-1-메틸에틸)아조] 포름아미드 등이 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 개시제들은 1 종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 라디칼 개시제의 함량은 접착제 중 경화하려는 성질과 접착제의 보존성을 균형있게 구현하는 범위로 결정되는데, 본 발명의 도전층 또는 절연층 조성물 전체에 대해 약 0.5 내지 10 중량% 포함될 수 있다. 상기 범위에서 양호한 경화반응 속도에 따른 우수한 본 압착 특성을 보일 수 있고, 재작업시 이방성 도전 필름이 양호하게 제거될 수 있다.
(d) 도전성 입자
본 발명의 도전성 입자는 절연성 접착제 내에 분산되어 피접속부재를 전기적으로 연결하는 역할을 하며, 도전층에 포함되게 된다. 상기 도전성 입자로는 종래 공지되어 있는 도전성 입자를 제한없이 사용할 수 있다. 예를 들어, Au, Ag, Ni, Cu, Pb 등을 포함하는 금속 입자, 탄소 입자, 고분자 수지에 금속이 코팅된 입자 또는 고분자 수지에 금속이 코팅된 입자 표면에 절연화 처리된 입자 등을 사용할 수 있다. 상기 고분자 수지로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리스타이렌, 폴리비닐알코올 등을 사용할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 고분자 수지를 코팅하는 금속으로는 Au, Ag, Ni, Cu, Pb 등을 들 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
구체적으로 살펴보면, OLB(Outer Lead Bonding)의 경우에는 피착제가 ITO(Indium Tin Oxide) 글래스면이므로 이방성 도전 필름의 접속공정에서 발생하는 압력에 의해 ITO에 손상을 입히지 않도록 코어 부분이 플라스틱 성분으로 된 도전성 입자를 사용할 수 있으며, PCB 기판을 접속하는 경우에는 Ni 등의 금속 입자를 사용할 수 있고, PDP(Plasma Display Panel)의 경우에는 회로에 가해지는 전압이 매우 높으므로 Ni 등의 금속 입자에 금(Au)이 도금된 도전성 입자를 사용할 수 있고, COG(Chip On Glass) 또는 피치가 좁은 COF(Chip On Film)의 경우에는 도전성 입자 표면에 열가소성 수지가 피복된 절연도전입자를 사용할 수 있다.
상기 도전성 입자의 크기는, 적용되는 회로의 피치(pitch)에 의해 약 1 내지 30 ㎛, 바람직하게는 약 3 내지 20 ㎛ 범위에서 용도에 따라 선택하여 사용할 수 있다. 한편, 상기 도전성 입자는 이방성 도전 필름의 도전층 조성물 전체에 대해 약 1 내지 30 중량% 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서 안정적인 접속 신뢰성을 확보할 수 있으며, 열압착시 도전성 입자들이 피치 사이에 뭉쳐서 발생하는 전기적인 쇼트를 방지할 수 있다.
(e) 절연성 입자
절연성 입자는 무기 입자, 유기 입자 또는 유/무기 혼합형 입자일 수 있으며, 절연층과 도전층의 어느 하나 이상에 포함될 수 있다.상기 절연성 입자는 이방성 도전 필름에 인식성을 부여하고 도전성 입자 간의 쇼트를 방지해 줄 수 있다.
무기 입자의 예로, 실리카(silica , SiO2), Al2O3, TiO2, ZnO, MgO, ZrO2, PbO, Bi2O3, MoO3, V2O5, Nb2O5, Ta2O5, WO3 또는 In2O3 중 어느 하나 이상 선택된 세라믹 입자일 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 유기 입자의 예로, 아크릴 비드 등을 들 수 있으며, 무기 입자의 표면에 유기성 물질이 코팅된 유/무기 혼합형 입자일 수도 있다.
무기 입자의 구체적 사용예로 실리카를 들 수 있는데, 상기 실리카는 졸겔법, 침전법 등 액상법에 의한 실리카, 화염산화(flame oxidation)법 등 기상법에 의해 생성된 실리카 등을 사용할 수 있으며, 실리카겔을 미분쇄한 비분말 실리카를 사용할 수도, 용융 실리카(fused silica)를 사용할 수도 있으며 그 형상은 구형, 파쇄형, 에지리스(edgeless)형 등 그 제한이 없다. 용융 실리카는 천연수정 또는 규석을 아크(불꽃)방전이나 산수소불꽃으로 용융시켜 제조하는 천연실리카유리와 사염화규소 또는 실란 등의 기체원료를 산수소불꽃이나 산소 플라즈마 중에서 열분해하여 합성하는 합성실리카 유리가 있으며 양자 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 절연성 입자는 도전성 입자보다 사이즈(평균입경)가 크면 통전에 문제가 생길 수 있으므로 도전성 입자보다 그 사이즈가 작은 것이 바람직한데, 평균입경이 약 0.1 내지 20㎛, 바람직하게는 약 1 내지 10㎛ 의 범위에서 용도에 따라 선택하여 사용할 수 있다. 상기 절연성 입자는 이방성 도전 필름의 도전층 또는 절연층 조성물 전체에 대해 약 0.1 내지 20 중량%로 포함될 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며 상기 절연성 입자를 포함하지 않을 수도 있다.
도전층과 절연층의 절연성 입자 함량을 살펴보면, 도전층 조성물 전체에 대한 도전층의 절연성 입자 함량(중량%)이 절연층 조성물 전체에 대한 절연층의 절연성 입자 함량(중량%)보다 더 큰 것이 바람직하다. 구체적으로 도전층은 도전층 조성물 전체에 대해 약 2 내지 20중량%의 절연성 입자를 포함할 수 있고, 절연층은 절연층 조성물 전체에 대해 약 0.1 내지 10중량%의 절연성 입자를 포함할 수 있다.
(f) 커플링제
본 발명에서는 조성물 배합 시 무기물질의 표면과 이방성 도전 필름간의 접착력, 내열성 및 내습성을 증진시켜 접속신뢰성을 향상시키는 역할을 하는 커플링제를 사용할 수 있다. 상기 커플링제는 바람직하게는 도전층 또는 절연층 전체에 대해 약 0.1 내지 5 중량%, 바람직하게는 약 0.1 내지 2 중량% 첨가될 수 있는데, 상기 범위 내에서 접착제 조성물의 응집력이 우수하여 접착력이나 신뢰성 저하를 방지할 수 있다.
상기 커플링제는 통상적으로 사용되는 실란 커플링제를 사용할 수 있으며, 예를 들어 에폭시가 함유된 2-(3,4 에폭시 사이클로 헥실)-에틸트리메톡시실란, 3-글리시독시트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 아민기가 함유된 N-2(아미노에틸)3-아미토프로필메틸디메톡시실란, N-2(아미노에틸)3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2(아미노에틸)3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-트리에톡시실리-N-(1,3-디메틸뷰틸리덴)프로필아민, N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, 머캅토가 함유된 3-머캅토프로필메틸디메톡시실란, 3-머캅토프로필트리에톡시실란, 이소시아네이트가 함유된 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란 등이 있으며, 이들을 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
(g) 기타 첨가제
본 발명의 이방성 도전 필름용 조성물(도전층, 절연층)은 기본 물성을 저해하지 않으면서 부가적인 물성을 추가시키기 위해 중합방지제, 산화방지제, 열안정제 등의 기타 첨가제를 당 업계에 공지되어 있는 함량 범위로 더 포함할 수 있다.
실시예 및 비교예
본 발명은 하기의 실시예 및 비교예(표 1 참조)에 의하여 보다 더 잘 이해 될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시목적을 위한 것이며 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
표 1
실시예1 실시예2 비교예1 비교예2 비교예3
절연 도전 절연 도전 절연 도전 절연 도전 절연 도전
고분자수지 Nipol 1072 - 10 - 10 - 10 10 - - 10
D-ACE-540T 40 10 40 10 40 10 10 40 40 10
E4275 10 25 10 25 10 25 33 2 5 20
라디칼 중합성 물질 에폭시 (메타)아크릴레이트 40 30 40 30 40 30 30 40 45 40
2-메타아크릴로일록시에틸 포스페이트 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
펜타에리스리톨 트리(메타)아크릴레이트 3 8 3 8 3 8 8 3 3 8
2-하이드록시에틸 (메타)아크릴레이트 3 - 2 - 3 - - 3 3 -
라디칼 개시제 벤조일 퍼옥사이드 2 - 2 - 2 - - 2 2 -
라우릴 퍼옥사이드 - 2 - 2 - 2 2 - - 2
도전성 입자 니켈 파우더 - 8 - 8 - 8 - 8 - 8
절연성 입자 실리카 - 5 - 5 - 5 5 - - -
커플링제 3-glycidoxypropyltriethoxysilane - - 1 - - - - - - -
필름 두께(㎛) 25 10 25 10 10 25 25 10 25 10
최저용융점도(kPa·s) 2 7 2 7 2 7 9 2 1.5 4
실시예 1
우레탄계 수지(D-ACE-540T, 동성화학) 40 중량%를 톨루엔에 고형분 50%로 용해하고, 페녹시 수지(E4275, 제펜 에폭시 레진사) 10중량%를 MEK(Methyl Ethyl Ketone)에 고형분 40%로 용해하고, 에폭시 (메타)아크릴레이트 (SP1509, 쇼화 폴리머) 40 중량%, 2-메타아크릴로일록시에틸 포스페이트 2 중량%, 펜타에리스리톨 트리(메타)아크릴레이트 3 중량%, 2-하이드록시에틸 (메타)아크릴레이트 3 중량%, 벤조일 퍼옥사이드 2 중량%를 이용하여 두께 25㎛이며 최저 용융점도가 약 2,000(Paㆍs)인 절연성 접착층을 구성하였다.
아크릴로니트릴 부타디엔 수지(Nipol 1072, 일본제펜) 10 중량%를 톨루엔에 고형분 25%로 용해하고, 우레탄계 수지(D-ACE-540T, 동성화학) 10 중량%를 톨루엔에 고형분 50%로 용해하고, 페녹시 수지(E4275, 제펜 에폭시 레진사) 25중량%를 MEK에 고형분 40%로 용해하고, 에폭시 (메타)아크릴레이트 (SP1509, 쇼화 폴리머) 30 중량%, 2-메타아크릴로일록시에틸 포스페이트 2 중량%, 펜타에리스리톨 트리(메타)아크릴레이트 8 중량%, 라우릴 퍼옥사이드 2 중량%, 평균 입자경이 4.5㎛인 니켈 파우더 8 중량%, 평균 입자경 1㎛인 퓨즈드 실리카 5 중량%를 이용하여 두께 10㎛이며 최저 용융점도가 약 7,000(Paㆍs)인 도전성 접착층을 구성하고 상기 절연성 접착층과 합하여 두께 35㎛인 이방성 도전 필름을 얻었다. 이 이방성 도전 필름을 2㎜ 폭으로 슬리팅하여 실시예 1의 샘플로 하였다.
실시예 2
2-하이드록시에틸 (메타)아크릴레이트 2 중량%, 3-글리시독시프로필 트리에톡시 실란 1 중량%를 이용하여 최저 용융점도가 약 2,000(Paㆍs)인 절연성 접착층을 구성한 것 외에는 실시예 1과 동일한 방법에 의해 이방성 도전 필름을 얻었다.
비교예 1
절연성 접착층의 두께를 10㎛, 도전성 접착층의 두께를 25㎛로 구성한 것 외에는 실시예 1과 동일한 방법에 의해 이방성 도전 필름을 얻었다.
비교예 2
아크릴로니트릴 부타디엔 수지(Nipol 1072, 일본제펜) 10 중량%를 톨루엔에 고형분 25%로 용해하고, 우레탄계 수지(D-ACE-540T, 동성화학) 10 중량%를 톨루엔에 고형분 50%로 용해하고, 페녹시 수지(E4275, 제펜 에폭시 레진사) 33중량%를 MEK에 고형분 40%로 용해하고, 에폭시 (메타)아크릴레이트 (SP1509, 쇼화 폴리머) 30 중량%, 2-메타아크릴로일록시에틸 포스페이트 2 중량%, 펜타에리스리톨 트리(메타)아크릴레이트 8 중량%, 라우릴 퍼옥사이드 2 중량%, 평균 입자경 1㎛인 퓨즈드 실리카 5 중량%를 이용하여 두께 25㎛이며 최저 용융점도가 약 9,000(Paㆍs)인 절연성 접착층을 구성하였다.
우레탄계 수지(D-ACE-540T, 동성화학) 40 중량%를 톨루엔에 고형분 50%로 용해하고, 페녹시 수지(E4275, 제펜 에폭시 레진사) 2 중량%를 MEK에 고형분 40%로 용해하고, 에폭시 (메타)아크릴레이트 (SP1509, 쇼화 폴리머) 40 중량%, 2-메타아크릴로일록시에틸 포스페이트 2 중량%, 펜타에리스리톨 트리(메타)아크릴레이트 3 중량%, 2-하이드록시에틸 (메타)아크릴레이트 3 중량%, 벤조일 퍼옥사이드 2 중량%, 평균 입자경이 4.5㎛인 니켈 파우더 8 중량%를 이용하여 두께 10㎛이며 최저 용융점도가 약 2,000(Paㆍs)인 도전성 접착층을 구성한 것 외에는 실시예 1과 동일한 방법에 의해 이방성 도전 필름을 얻었다.
비교예 3
페녹시 수지(E4275, 제펜 에폭시 레진사) 5 중량%를 MEK에 고형분 40%로 용해하고, 에폭시 (메타)아크릴레이트 (SP1509, 쇼화 폴리머) 45 중량%를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법에 의해 두께 25㎛이며 최저 용융점도가 약 1,500(Paㆍs)인 절연성 접착층을 얻었다.
페녹시 수지(E4275, 제펜 에폭시 레진사) 20 중량%를 MEK에 고형분 40%로 용해하고, 에폭시 (메타)아크릴레이트 (SP1509, 쇼화 폴리머) 40 중량%를 사용하고, 실리카를 적용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법에 의해 10㎛이며 최저 용융점도가 약 4,000(Paㆍs)인 도전성 접착층을 얻었다.
하기 표 2에는 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 3에 따라 제조된 이방성 도전 필름의 특성을 평가한 결과를 나타내었으며, 관련 항목의 평가는 하기와 같다.
[최저 용융점도]
ARES G2 레오미터(TA Instruments)를 이용하여, 승온속도 10℃/min, 스트레인 5%, 프리퀀시 1rad/s로 30~200℃ 구간에서 측정하였으며, 패러럴플레이트 및 알루미늄디스포져블플레이트(직경8mm)를 사용하였다.
[접착력 및 접속저항]
이방성 도전 필름의 성능을 평가하기 위해서, 피치(pitch) 200㎛의 PCB(단자 폭 100㎛, 단자간 거리 100㎛)와 COF(단자 폭 100㎛, 단자간 거리 100㎛)를 사용하였다. 이방성 도전 필름을 PCB 회로 단자에 70℃, 1초, 1MPa로 가압착한 후 이형 필름을 제거하고, 이어서 COF의 회로 단자를 대치시킨 후 160℃, 5초, 3.0MPa로 본 압착하였다. 이와 같이 제조된 시편을 이용하여 90˚접착력 및 접속저항을 측정하였다. 또한, 온도 85℃, 상대습도 85%에서 500시간 보관 후 접속저항을 측정하였다.
접착력은 TINIUS OLSEN사 UTM장비(모델명 H5KT)을 사용하였으며, 접속저항은 KEITHLEY社 MULTIMETER 2000으로 측정하였다.
[인식성]
PCB 단자와 가압착된 이방성 도전 필름을 현미경(OLYMPUS사 모델명 BX51)으로 촬영하고, 각각의 밝기(검은색 0, 흰색 255)를 측정하였다. 이때, PCB 단자의 밝기보다 이방성 도전 필름의 밝기가 20%이상 낮아야 인식성이 있는 것으로 판단하였다.
[압착후 면적비율]
또한, 2mm X 10mm의 샘플을 제조하여 상하에 유리기판을 대치 시킨 후 160도(이방성 도전 필름 감지 온도 기준), 5초, 3MPa(샘플 면적 기준)으로 압착을 하여, 압착 후 면적 비율, 즉 절연층 면적 / 도전층 면적(최외곽 입자 기준)을 측정하였다.
표 2
실시예1 실시예2 비교예1 비교예2 비교예3
접착력(gf/cm) 903 1066 658 723 789
접속저항(Ω) 초기 0.30 0.31 0.30 0.32 0.31
500hr 0.40 0.43 0.51 1.18 0.48
인식성 양 호 양 호 양 호 양 호 불 량
압착 후 면적 비율 1.6 1.6 1.2 1.1 1.3
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 도전층의 최저 용융점도가 절연층에 비해 크며, 절연층의 두께가 더 두꺼운 실시예 1 및 2의 경우, 접착력, 접속저항 및 인식성의 면에서 양호한 특성을 나타내었다. 그러나, 절연층의 최저 용융점도가 도전층에 비해 큰 비교예 2의 경우 접착력이 낮으며 접속저항이 높게 나타났다. 특히 온도 85℃, 상대습도 85%에서 500시간 보관 후의 접속저항이 매우 높게 나타나 신뢰성 면에서 매우 취약한 것으로 나타났다. 절연층의 두께가 도전층에 비해 얇은 비교예 1의 경우 접착력이 매우 작게 나왔으며 접속저항도 높게 나타났다.
절연층과 도전층의 최저 용융점도의 차이가 2,500 ㎩·s 인 비교예 3의 경우 접착력이 낮게 나타났고, 온도 85℃, 상대습도 85%에서 500시간 보관 후의 접속저항이 높게 나타나 신뢰성 면에서 취약한 것으로 나타났다. 또한, 비교예 3은 실시예 1 및 실시예 2와 필름 두께는 동일하나 절연성 입자인 실리카를 포함하지 않아 인식성이 불량한 것으로 나타났다.
본 발명의 이방성 도전 필름은 접속저항이 낮고 충분한 접착력 및 인식성이 양호하며, 모니터, TV, 노트북, 태블릿 PC, 휴대폰 등의 평판 디스플레이를 포함하여 전기적 접속이 필요한 각종 전자장치에 사용될 수 있다.

Claims (25)

  1. 절연층;
    상기 절연층에 적층되며 도전성 입자가 함유된 도전층을 포함하되,
    상기 도전층의 최저 용융점도가 상기 절연층의 최저 용융점도보다 약 3,000 ㎩·s 이상 큰 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름.
  2. 제1항에 있어서, 상기 도전층의 최저 용융점도는 상기 절연층의 최저 용융점도보다 약 3,000 내지 48,000 ㎩·s 큰 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름.
  3. 제1항에 있어서, 상기 도전층의 최저 용융점도는 약 4,000 내지 50,000 ㎩·s 인 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름.
  4. 제1항에 있어서, 상기 절연층의 최저 용융점도는 약 2,000 내지 10,000 ㎩·s 인 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름.
  5. 제1항에 있어서, 상기 절연층은 상기 도전층보다 더 두꺼운 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름.
  6. 제1항에 있어서, 상기 도전층에 대한 상기 절연층의 두께 비율이 약 1 초과 4 미만인 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름.
  7. 제1항에 있어서, 상기 도전층 또는 절연층은 절연성 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름.
  8. 제7항에 있어서, 상기 도전층 또는 절연층은 그 조성물 전체에 대해 약 0.1 내지 20 중량%의 절연성 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름.
  9. 제7항에 있어서, 상기 도전층 조성물 전체에 대한 도전층의 절연성 입자 함량(중량%)이 상기 절연층 조성물 전체에 대한 절연층의 절연성 입자 함량(중량%)보다 큰 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름.
  10. 제7항에 있어서, 상기 도전층은 상기 도전층 조성물 전체에 대해 약 2 내지 20중량%의 절연성 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름.
  11. 제7항에 있어서, 상기 절연층은 상기 절연층 조성물 전체에 대해 약 0.1 내지 10중량%의 절연성 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름.
  12. 제1항에 있어서, 상기 도전층은 상기 도전층 조성물 전체에 대해 약 1 내지 30 중량%의 도전성 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름.
  13. 제1항에 있어서, 상기 도전층 또는 절연층 조성물은 고분자 수지, 라디칼 중합성 물질 및 라디칼 개시제를 포함하는 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름.
  14. 제13항에 있어서, 상기 고분자 수지는 올레핀계 수지, 부타디엔계 수지, 아크릴로니트릴 부타디엔 공중합체, 카르복실말단 아크릴로니트릴 부타디엔 공중합체, 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리비닐부티랄 수지, 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체, 스타이렌-부티렌-스타이렌(SBS) 수지, 스타이렌-에틸렌-부틸렌-스타이렌(SEBS) 수지, 아크릴로니트릴부타디엔 고무(NBR), 우레탄계 수지, (메타)아크릴계 수지 또는 페녹시계 수지 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름
  15. 제1항에 있어서, 상기 도전층 및 절연층은 분자량이 약 5만 내지 100만인 고분자 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름.
  16. 제15항에 있어서, 상기 도전층은 상기 고분자 수지를 상기 도전층 전체 조성물에 대해 약 20 내지 60중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름.
  17. 제15항에 있어서, 상기 절연층은 상기 고분자 수지를 상기 절연층 전체 조성물에 대해서 약 30 내지 70중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름.
  18. 제13항에 있어서, 상기 라디칼 중합성 물질은 (메타)아크릴레이트 모노머(올리고머) 또는 우레탄 아크릴레이트 모노머(올리고머)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름.
  19. 제13항에 있어서, 상기 라디칼 중합성 물질은 상기 도전층 또는 절연층 조성물 전체에 대해 약 20 내지 60 중량% 포함되는 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름.
  20. 제13항에 있어서, 상기 라디칼 개시제는 광중합형 개시제 또는 열경화형 개시제 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름.
  21. 제13항에 있어서, 상기 라디칼 개시제는 상기 도전층 또는 절연층 조성물 전체에 대해 약 0.5 내지 10 중량% 포함되는 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름.
  22. 제13항에 있어서, 상기 도전층 또는 절연층 조성물은 실란 커플링제를 포함하는 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름.
  23. 제22항에 있어서, 상기 실란 커플링제는 상기 도전층 또는 절연층 조성물 전체에 대해 약 0.1 내지 5 중량% 포함되는 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름.
  24. 절연층;
    상기 절연층에 적층되며 도전성 입자가 함유된 도전층을 포함하되,
    상하에 유리기판을 대치시킨 후 160도(이방성 도전 필름 감지 온도 기준), 5초, 3MPa(샘플 면적 기준)으로 압착 시, 상기 도전층에 대한 절연층의 압착 후 면적 비율이 약 1.4 내지 3.0인 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름.
  25. 제24항에 있어서, 상기 도전층의 최저 용융점도가 상기 절연층의 최저 용융점도보다 큰 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름.
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