ES2312797T3 - Pelicula conductora anisotropica y metodo para producir la misma. - Google Patents
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Abstract
Una película conductora anisotrópica que contiene un polvo de metal con forma de cadena como componente conductor caracterizado porque el polvo contiene partículas metálicas M1 formadas a partir de una cadena de finas partículas de metal m1 en donde la relación L/D de la longitud L al diámetro D de la cadena no es menor que 3.
Description
Película conductora anisotrópica y método para
producir la misma.
La presente invención se refiere a una nueva
película conductora anisotrópica usada para montajes electrónicos y
un método para producir la misma.
Uno de los métodos de montaje electrónico para
el montaje de un encapsulado de semiconductores sobre una placa de
circuito impreso, o de conectar eléctricamente entre sí los
respectivos circuitos conductores sobre dos placas de circuito
impreso y acoplar ambas placas de circuito impreso entre sí, es un
método que usa una película conductora anisotrópica con forma de
película (ver las Publicaciones de Patente Japonesa abiertas a
inspección pública números
JP-H06-102523-A2
(1994),
JP-H08-115617-A2
(1996), etc.).
Cuando se monta un encapsulado de
semiconductores, se preparan el encapsulado de semiconductores, que
tiene un conjunto de resaltes dispuestos sobre su superficie de
montaje hacia una placa de circuito impreso para formar una zona de
conexión, y una placa de circuito impreso, que tiene un conjunto de
electrodos dispuestos con el mismo paso que el paso de los resaltes
en su región en donde el encapsulado de semiconductores se monta
para formar una zona de conexiones, y el encapsulado de
semiconductores y la placa de circuito impreso se adhieren
térmicamente en un estado en donde las zonas de conexión se oponen
entre sí y se interpone una película conductora anisotrópica entre
ellos mientras que se alinean entre sí de forma que los resaltes y
los electrodos, en pares, se superponen entre sí en ambas zonas de
conexión en la dirección plana de la película.
Cuando se conectan entre sí dos placas de
circuito impreso, se preparan dos placas de circuito impreso que
tienen respectivamente conjuntos de electrodos dispuestos en ellas
con el mismo paso en sus zonas de conexión para formar zonas de
conexiones, y se adhieren térmicamente en un estado en donde las
zonas de conexión se enfrentan entre sí y se interpone una película
conductora anisotrópica entre ellas mientras que se alinean entre
sí de forma que los respectivos electrodos, en pares, se superponen
entre sí en ambas zonas de conexión en la dirección plana de la
película.
La película conductora anisotrópica tiene
generalmente una estructura en la que se dispersa un componente
conductor en polvo en una película que tiene propiedades adhesivas
sensibles al calor que incluye un agente aglutinante tal como una
resina termoplástica o una resina curable.
En la película conductora anisotrópica, para
impedir que tenga lugar un cortocircuito en la dirección plana de
la película, tal que el resalte y el electrodo o el electrodo y el
electrodo, en cada uno de los pares que se disponen entre sí en la
dirección plana de la película se cortocircuiten con el resalte y el
electrodo o el electrodo y el electrodo del par adyacente, se
considera un factor de llenado, que se halla mediante la siguiente
ecuación (1), del componente conductor de forma que se incremente la
resistencia conductora en la dirección plana (denominada como una
"resistencia de aislamiento"):
(1)factor de
relleno (% en vol.) = \frac{\text{(volumen de componente
conductor)}}{\text{(volumen total de contenido sólido)}} x
100
En un caso en donde la película se forma
mediante el componente conductor y el agente aglutinante como
contenidos sólidos, como se ha descrito anteriormente, el volumen
total de contenidos sólidos en la ecuación es el total de ambos
volúmenes del componente conductor y del agente aglutinante.
La película conductora anisotrópica se comprime
en la dirección del grosor mediante el calentamiento y la
presurización en el momento de la adhesión térmica, de forma que se
aumenta el factor de relleno del componente conductor en la
dirección del grosor, y se lleva a los componentes conductores a
ponerse en la proximidad o en contacto entre sí para formar una red
conductora. Como resultado, se reduce la resistencia conductora en
la dirección del grosor (denominada como "resistencia de
conexión"). En este caso, sin embargo, el factor de relleno del
componente conductor en la dirección plana de la película conductora
anisotrópica no se aumenta. Por lo tanto, la dirección plana
mantiene un estado inicial en donde la resistencia de aislamiento es
alta y la conductividad es baja.
De ese modo, la película conductora anisotrópica
tiene unas propiedades conductoras anisotrópicas en las que la
resistencia de conexión en la dirección del grosor es baja y la
resistencia de aislamiento en la dirección plana es alta. La
película conductora anisotrópica permite,
\bullet en tanto que se impide que tenga lugar
el cortocircuito anteriormente mencionado en la dirección plana de
la película, mantener un estado eléctricamente independiente para
cada uno de los pares resalte-electrodo o pares de
electrodo-electrodo.
\newpage
\bullet que los resaltes y los electrodos o
los electrodos y los electrodos en todos los pares, que se disponen
respectivamente entre sí en la dirección plana de la película,
queden conectados simultáneamente entre sí.
Además de ello, las propiedades adhesivas
sensibles al calor de la película permiten que el conjunto
semiconductor se fije sobre la placa de circuito impreso mediante
la adhesión térmica o que las placas de circuito impreso se fijen
entre sí mediante la adhesión térmica.
El uso de la película conductora anisotrópica
hace fácil la realización de trabajos de montaje electrónico.
Se han puesto en uso práctico, como componentes
conductores incluidos en la película conductora anisotrópica
convencional, varios tipos de polvos metálicos tales como el polvo
de Ni que tiene un diámetro medio de partícula de varios a varias
decenas de micrómetros y que tiene una forma granular, una forma
esférica o una forma de lámina (una forma de escama, una forma de
laminilla), polvo de resina cuya superficie se ha dorado,
etcétera.
La película conductora anisotrópica convencional
contiene generalmente polvo de metal como el mencionado
anteriormente de forma que el factor de relleno que se halla en la
ecuación precedente (1) es del 7 al 10% en volumen.
Dentro del rango del factor de relleno, sin
embargo, no es suficiente el valor de la resistencia de conexión en
la dirección del grosor tras la adhesión térmica, de forma que
aumenta el número de casos en donde se requiere que la resistencia
de conexión se debería haber hecho muy inferior.
Por lo tanto, se considera que el factor de
relleno del polvo de metal que sirve como un componente conductor
se hace mayor que el del rango anteriormente mencionado para hacer
la resistencia de conexión en la dirección del grosor aun más baja
que anteriormente.
En tal caso, sin embargo, en la película
conductora anisotrópica convencional, el uso en general del polvo
de metal anteriormente mencionado, también reduce la resistencia de
aislamiento en la dirección plana de la película, de forma que con
facilidad tiene lugar un cortocircuito en la dirección plana de la
película.
Dado que tienen lugar tales problemas con
facilidad, la película conductora anisotrópica convencional no puede
cumplir con los requisitos anteriormente mencionados a menos que el
paso entre resaltes o electrodos adyacentes que componen la zona de
conexión sea no menor de 50 \mum. En las circunstancias actuales,
las películas conductoras anisotrópicas convencionales no pueden
cumplir con los requisitos de mayores densidades de montaje en el
campo de los montajes electrónicos.
En años recientes, los inventores han comprobado
que en una tarjeta de prueba usada para estudiar si se fabrica o no
normalmente un chip de encapsulado de semiconductores tal como una
memoria, un CI, un circuito LSI (del inglés "Large Scale
Integration", Gran Escala de Integración), o un circuito ASIC
(del inglés "Application Specific Integrated Circuit",
Circuito Integrado para una Aplicación Específica), se usa una
película conductora anisotrópica en lugar de un montón de cableados
usados para conectar respectivamente un montón de finos terminales
de prueba montados sobre un sustrato de montaje con los electrodos
previstos sobre circuito en el cuerpo principal de una tarjeta de
prueba. Los inventores han considerado que en tal conexión, el paso
de montaje de los terminales de prueba es aproximadamente de 100 a
200 \mum en correspondencia con el paso de los resaltes en el
conjunto de montaje semiconductor y por lo tanto, incluso la
película conductora anisotrópica convencional puede cumplir con los
requisitos anteriormente
mencionados.
mencionados.
Esto es, la tarjeta de prueba sirve para
conseguir una conducción mediante la presión del terminal de prueba
contra los resaltes en el chip encapsulado de semiconductores que no
ha sido cortado en un tamaño predeterminado, formado sobre una
oblea, conectando de ese modo un circuito en el conjunto del
encapsulado de semiconductor con un circuito de estudio externo a
través del circuito en el cuerpo principal de la tarjeta de prueba
para estudiar el circuito. Sin embargo, cuando el conjunto del
encapsulado semiconductor se miniaturiza y se integra altamente,
los resaltes en sí se miniaturizan o la formación de los pasos del
mismo o aumenta el número de resaltes, el terminal de prueba en sí
tiende a hacerse más pequeño o a integrarse altamente sobre el
sustrato de montaje.
Particularmente en años recientes, se ha puesto
en uso práctico una tarjeta de prueba en la que se han montado un
montón de terminales de prueba muy finos procesados con una
precisión de procesamiento de unidades de micra sobre un sustrato
de montaje que tiene el mismo paso de 100 a 200 \mum que el paso
de los resaltes en el chip encapsulado de semiconductores, como se
ha descrito anteriormente.
Sin embargo, en la tarjeta de prueba para
comprobar varias decenas a varios centenares de chips encapsulados
de semiconductores formados sobre una oblea, deben montarse varios
millares de terminales de prueba sobre el sustrato de montaje. El
número de cableados para conectar los terminales de prueba y el
cuerpo principal de la tarjeta de pruebas debe ser también el mismo
que el número de terminales de prueba. Por lo tanto, el número de
veces que se han de soldar los cableados se hace enorme.
Por lo tanto, la fabricación de la tarjeta de
prueba y el manejo de la misma en el momento de su uso es
significativamente difícil.
Por lo tanto, los inventores han estudiado que
un montón de cableados y sus soldaduras se sustituyen con una
película conductora anisotrópica. Sin embargo, incluso si se utiliza
de forma simple para otros usos la película conductora anisotrópica
convencional, pueden tener lugar los problemas indicados a
continuación. Por lo tanto, se ha encontrado que las aplicaciones
prácticas de la misma son difíciles.
(i) Cuando un circuito interno en un chip
encapsulado de semiconductores que va a ser probado está
cortocircuito, puede circular en el momento de la prueba una gran
intensidad de no menos de 1 A localmente a través de la película
conductora anisotrópica. Sin embargo, la película conductora
anisotrópica convencional no tiene en cuenta la respuesta a una
intensidad tan grande. El valor de intensidad que se admite es sólo
de decenas de miliamperios. Cuando circula una gran intensidad a
través de un cortocircuito o similar, por lo tanto, se produce un
calentamiento por efecto Joule, de forma que la temperatura de la
película conductora anisotrópica se eleva localmente. Por lo tanto,
la película conductora anisotrópica puede fundirse.
(ii) El terminal de prueba es muy pequeño y es
probable que se destruya, como se ha descrito anteriormente. Cuando
se usa la película conductora anisotrópica para el montaje del
terminal de prueba, esto es, la conexión a un electrodo, por lo
tanto, debe realizarse la presurización en el momento de la adhesión
térmica a una baja presión, comparada con la del caso de conexión
normal anteriormente mencionado entre el resalte y el electrodo o
entre electrodos. Cuando se conectan entre sí a baja presión el
terminal de prueba y el electrodo, sin embargo, la resistencia de
conexión en la dirección del grosor no puede reducirse a un nivel
práctico suficientemente, lo que puede producir una conexión
inferior en la película conductora anisotrópica convencional.
(iii) Cuando el factor de relleno de un polvo
metálico se aumenta para eliminar la conducción inferior, la
resistencia de aislamiento en la dirección plana se reduce también
en la película conductora anisotrópica convencional. Incluso si el
paso es de 100 a 200 \mum, puede tener lugar el cortocircuito
mencionado anteriormente en la dirección plana de la película, esto
es, el cortocircuito entre el terminal de prueba y el electrodo, en
cada uno de los pares, que están dispuestos entre sí en la dirección
plana de la película en este caso, y el terminal de prueba y el
electrodo en el par adyacente.
(iv) Para probar un chip encapsulado de
semiconductores para una tarjeta gráfica o un juego de ordenador y
un chip encapsulado de semiconductor de alta velocidad tal como un
dispositivo de Ga-As, a una velocidad de operación
como la realmente utilizada, debe usarse una señal de alta
frecuencia. Cuando se ha aumentado el factor de relleno del polvo
metálico para eliminar la conducción inferior como la del apartado
(iii), sin embargo, es difícil pasar la señal de alta frecuencia
debido a la impedancia de la película conductora anisotrópica, de
forma que puede que no sea posible estudiar la película conductora
anisotrópica.
(v) El chip de encapsulado de semiconductores a
ser probado mediante la tarjeta de pruebas se distribuye en muchos
casos sobre la superficie completa de una oblea, como se ha descrito
anteriormente. Por lo tanto, el sustrato sobre el que se monta el
terminal de prueba y el cuerpo principal de la tarjeta de prueba se
forman en tamaños suficientemente grandes como para cubrir la
oblea. En consecuencia, para conectar la tarjeta de pruebas la
película conductora anisotrópica debe cubrir un tamaño
significativamente más grande que el de un montaje de
semiconductores convencional. Más aún, en el momento de la conexión
mencionada anteriormente a baja presión, las variaciones en la
dirección del grosor tales como el combado de los elementos grandes
se debe absorber sobre la superficie completa, para no producir una
conexión inferior, una conducción inferior, etcétera. Sin embargo,
es difícil para la película conductora anisotrópica convencional
cumplir con tales requisitos.
Un objeto primario de la presente invención es
proporcionar una nueva película conductora anisotrópica capaz de
cumplir suficientemente con los requisitos de una mayor densidad de
montaje, particularmente para el montaje de encapsulados de
semiconductor o similares porque no tengan lugar cortocircuitos en
la dirección plana de la película incluso aunque el paso de los
resaltes o los electrodos adyacentes que componen una zona de
conexión sea menor de 50 \mum y más preferiblemente no mayor de
40 \mum.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar una nueva película conductora anisotrópica
particularmente adecuada para montaje de un terminal de prueba o
similar gracias a que se pueda realizar una conexión conductora de
forma más fiable mediante la conexión a una presión más baja que la
del caso anteriormente mencionado del montaje de un encapsulado de
semiconductor, porque no se funde incluso si circula una gran
intensidad, y porque también maneja una señal de alta
frecuencia.
Aún otro objeto de la presente invención es
proporcionar un método para producir tal nueva película conductora
anisotrópica.
Una película conductora anisotrópica de acuerdo
con la presente invención se caracteriza porque se contiene como
componente conductor el polvo metálico, que tiene la forma de un
montón de finas partículas de metal que se enlazan en forma de
cadena en la que la relación L/D de la longitud L al diámetro D de
la cadena es no menor de 3.
El polvo metálico usado como componente
conductor en la presente invención se configura en la forma de un
montón de finas partículas de metal del orden de micrones hasta el
orden de inferior a micrones que se enlazan en forma de cadena
desde el comienzo mediante un método de reducción y deposición,
descrito a continuación. Como se describirá con más particularidad
a continuación, en un polvo de metal que tiene una estructura en la
que una película de metal se deposita adicionalmente alrededor de un
montón de partículas de metal enlazadas entre sí, las partículas de
metal se conectan directamente entre sí. Se limita el aumento de la
resistencia de contacto entre las partículas de metal, cuando se le
compara con la de un conjunto de polvos metálicos convencionales en
forma granular o similares, permitiendo de este modo que se mejoren
las propiedades conductoras del polvo metálico en sí.
El área de la superficie específica del polvo de
metal con forma de cadena anteriormente mencionado es mayor que la
del polvo metálico convencional en forma granular o similar.
Consecuentemente, los polvos metálicos pueden dispersarse también
uniformemente en el agente aglutinante sin juntarse.
Mas aún, en el polvo de metal en forma de
cadena, la relación del diámetro D a la longitud L de la cadena no
es menor de 3, como se ha descrito anteriormente, y es
preferiblemente tan alto como aproximadamente de 10 a 100. Incluso
si el polvo metálico se añade en pequeñas cantidades, puede formarse
una red que tenga buenas propiedades conductoras en la película
conductora anisotrópica.
En la película conductora anisotrópica de
acuerdo con la presente invención, por lo tanto, la resistencia de
conexión en la dirección del grosor puede hacerse significativamente
más baja que antes sin hacer el factor de relleno del polvo
metálico muy alto, esto es, en tanto se mantiene la resistencia de
aislamiento en la dirección plana de la película conductora
anisotrópica en un alto nivel.
En un caso en donde se usa la película
conductora anisotrópica de acuerdo con la presente invención para
montar un encapsulado semiconductor, incluso si el encapsulado de
semiconductor es un componente fino en el que el paso de los
resaltes adyacentes o electrodos que componen una zona de conexión
es menor de 50 \mum y más preferiblemente no más de 40 \mum, la
conexión conductora puede hacerse de forma fiable sin producir
cortocircuitos en la dirección plana de la película, descritos
anteriormente, haciendo de ese modo posible cumplir suficientemente
con los requisitos de mayores densidades de montaje.
En un caso en donde se usa la película
conductora anisotrópica de acuerdo con la presente invención para el
montaje de un terminal de prueba, puede conectarse de modo
conductor muchos terminales de prueba de forma más fiable mediante
la conexión a baja presión sin hacer la densidad de relleno del
polvo metálico muy alta, como se ha descrito anteriormente, y por
lo tanto en un estado en donde la impedancia se mantiene a bajo
nivel para permitir el paso de señales de alta frecuencia.
En la presente invención, es preferible que la
cadena del polvo metálico se oriente en la dirección del grosor de
la película.
Cuando la cadena del polvo metálico se orienta
en la dirección del grosor de la película, la resistencia de
conexión en la dirección del grosor puede reducirse de forma más
significativa.
Es preferible que el polvo metálico con forma de
cadena de cada una de las partículas metálicas que forman el polvo
metálico se forme mediante
\bullet un metal que tenga
ferromagnetismo,
\bullet una aleación de dos o más tipos de
metales que tengan ferromagnetismo,
\bullet una aleación de un metal que tengan
ferromagnetismo y otro metal, o
\bullet un complejo que contenga un metal que
tenga ferromagnetismo.
En la configuración anteriormente mencionada, si
las partículas de material fino del orden de
sub-micrones se depositan mediante un método de
reducción y deposición, descrito a continuación, las partículas
metálicas se hacen magnéticas. Un montón de partículas metálicas se
enlazan en forma de cadena mediante la fuerza magnética de forma
que se forma automáticamente el polvo de metal con forma de
cadena.
En consecuencia, el polvo metálico con forma de
cadena es fácil de producir, haciendo de ese modo posible mejorar
la eficiencia de producción de la película conductora anisotrópica y
reducir el coste de la misma.
Los ejemplos de polvo metálico incluyen aquellos
que tienen varias estructuras, desde uno en el que un montón de
finas partículas de metal se enlazan simplemente mediante la fuerza
magnética, como se ha descrito anteriormente, a uno en el que se
deposita además una capa metálica alrededor de las partículas de
metal enlazadas de forma que las partículas de metal quedan
firmemente adheridas entre sí. En cualquiera de ellos, sin embargo,
las partículas metálicas mantienen básicamente una fuerza
magnética.
Por lo tanto, la cadena no se corta fácilmente
incluso mediante el grado de tensión creada al producir el material
compuesto o al aplicar el material compuesto sobre una base para
formar la película conductora anisotrópica. Incluso si se corta la
cadena, la cadena se recombina en el momento en el que la tensión no
se aplique. Más aún, en una capa de revestimiento tras la
aplicación, se ponen en contacto un conjunto de polvos metálicos
entre sí sobre la base de una fuerza magnética de las partículas
metálicas de forma que se crea fácilmente una red conductora.
En consecuencia, la resistencia de conexión en
la dirección del grosor de la película conductora anisotrópica
puede hacerse también inferior.
Es preferible que la totalidad del polvo
metálico formado con un metal que tenga ferromagnetismo, una
aleación de dos o más tipos de metales que tengan ferromagnetismo,
o una aleación de un metal que tenga ferromagnetismo y otro metal
de los polvos metálicos precedentes o cada una de las partículas
metálicas, o
una parte del polvo metálico formado a partir de
un complejo que contiene el metal que tiene ferromagnetismo o cada
una de las partículas metálicas que contiene el metal que tiene
ferromagnetismo,
se formen mediante su depósito en una solución
que contiene un agente reductor mediante la adición de iones que
forman el metal que tiene ferromagnetismo que es su material de
formación en la solución.
Tal método de reducción y deposición permite que
el polvo de metal con forma de cadena se forme automáticamente, como
se ha descrito anteriormente.
Los respectivos diámetros de partícula de las
partículas de metal formadas mediante el método de reducción y
deposición son uniformes, y la distribución del diámetro de las
partículas es cerrada. Esto es para que la reacción de reducción
progrese uniformemente en un sistema. En consecuencia, el polvo
metálico producido a partir de las partículas metálicas es superior
en cuanto al efecto de llevar la resistencia de conexión en la
dirección del grosor de la película conductora anisotrópica a un
estado uniforme a través de la totalidad de la película conductora
anisotrópica.
Es preferible que se use como agente reductor el
compuesto de titanio trivalente.
Cuando se usa el compuesto de titanio trivalente
tal como un tricloruro de titanio como agente reductor, la solución
obtenida después de que se forme el polvo metálico con forma de
cadena mediante su depósito puede regenerarse repetidamente a un
estado en donde puede utilizarse para producir el polvo metálico con
forma de cadena mediante electrólisis.
Cuando la película conductora anisotrópica de
acuerdo con la presente invención contiene respectivamente un polvo
metálico con forma de cadena y un agente aglutinante como contenidos
sólidos, es preferible que el factor de relleno del polvo metálico
hallado mediante la ecuación precedente (1) sea de 0,05 a 20% en
volumen.
En un caso en el que el factor de relleno es
menor de 0,05% en volumen, la cantidad de polvo metálico que
contribuye a la conducción en la dirección del grosor de la película
conductora anisotrópica es demasiado pequeña, de forma que puede
que no sea posible reducir de forma suficiente la resistencia de
conexión en la misma dirección tras la fijación térmica. Por otro
lado, cuando el factor de relleno excede el 20% en volumen, la
resistencia de aislamiento en la dirección plana de la película
conductora anisotrópica es demasiado baja de forma que puede tener
lugar fácilmente un cortocircuito en la dirección plana de la
película.
Es preferible que se use un polvo metálico con
forma de cadena que tenga la forma de muchas finas partículas
metálicas que se enlacen en forma de cadena recta o en forma de
aguja.
En un caso en el que se use un polvo de metal
con forma de cadena directa o forma de aguja, la resistencia de
conexión en la dirección del grosor de la película conductora
anisotrópica puede reducirse adicionalmente, y la resistencia de
aislamiento en la dirección plana de la misma puede aumentarse
adicionalmente. De modo particular al orientar la cadena de polvo
de metal en la dirección del grosor de la película, puede hacerse
más fuerte una interacción entre los polvos de metal dispuestos en
la dirección de la orientación, y puede hacerse más débil una
interacción entre los polvos de metal dispuestos en la dirección
transversal que cruza la dirección de orientación. Por lo tanto, el
efecto anteriormente mencionado producido mediante el uso de polvo
de metal con forma de cadena puede ponerse de manifiesto más
significativamente.
Es preferible que la longitud de la cadena del
polvo de metal sea menor que la distancia entre electrodos
adyacentes, que componen una zona de conexión, conectados de forma
conductora mediante el uso de la película conductora anisotrópica de
acuerdo con la presente invención.
Particularmente en un caso en el que se monta un
encapsulado semiconductor, cuando la longitud de la cadena del
polvo de metal se define como menor que la distancia entre los
electrodos adyacentes, como se ha descrito anteriormente, los
resaltes o los electrodos adyacentes no se cortocircuitan incluso si
el polvo de metal con forma de cadena cae lateralmente en el
momento de la fijación térmica. Esto permite que se impida de modo
fiable que tenga lugar un cortocircuito en la dirección plana de la
película.
Es preferible que en la cadena de polvo de metal
en la que la longitud de la cadena está en el rango anteriormente
mencionado, el diámetro de la cadena no sea mayor de 1 \mum.
Si el diámetro de la cadena está dentro del
rango anteriormente mencionado, particularmente en un caso en el
que se monta un encapsulado semiconductor, no tiene lugar un
cortocircuito en la dirección plana de la película por efecto de la
realización de una interacción fuerte o débil entre los polvos de
metal, como se ha descrito anteriormente, incluso si el paso de los
resaltes con electrodos adyacentes es menor de 50 \mum y más
preferiblemente no más de
40 \mum.
40 \mum.
Para fijar el diámetro de la cadena en no más de
1 \mum, es preferible que el diámetro de las partículas de cada
una de las partículas metálicas que forman la cadena no sea mayor de
400 nm.
Mas aún, en el polvo de metal mencionado
anteriormente, la relación L/D de la longitud L al diámetro D de la
cadena no debe ser menor de 3.
En un caso en el que la relación L/D sea menor
de 3, la longitud de la cadena es demasiado pequeña, de forma que
el efecto de reducción de la resistencia de contacto de la película
conductora anisotrópica sin producir cortocircuitos en la dirección
plana de la película no se obtiene por medio de la realización de
una interacción fuerte o débil entre los polvos de metal, como se
ha descrito anteriormente.
En el montaje de un encapsulado semiconductor,
considerando que la resistencia de conexión en la dirección del
grosor de la película conductora anisotrópica mediante la fijación
térmica se hace suficientemente baja, es preferible que el polvo de
metal con forma de cadena se forme mediante un complejo de una
cadena formada con un metal que tenga ferromagnetismo, una aleación
de dos o más tipos de metales que tengan ferromagnetismo, una
aleación de un metal que tenga ferromagnetismo y otro metal, o un
complejo que contenga un metal que tenga ferromagnetismo y al menos
un metal, con el que se cubre la superficie de la cadena,
seleccionado entre un grupo que comprende Cu, Rb, Rh, Pd, Ag, Re, Pt
y Au.
Por otro lado, en el montaje de un terminal de
prueba, considerando que se hace que circule una intensidad grande
en tanto que se impiden los cortocircuitos en la dirección plana de
la película y se suprime el nivel de impedancia hasta un nivel bajo
para permitir el paso de señales de alta frecuencia, es preferible
que el diámetro de la cadena de cada uno de los polvos de metal se
fije en un rango que exceda en 1 \mum más grande que el del caso
mencionado anteriormente, y que cada una de las cadenas se oriente
en la dirección del grosor de la película de forma que no tengan
lugar cortocircuitos en la dirección plana de la película.
Incluso si el paso de los terminales de prueba o
electrodos adyacentes es de 100 a 200 \mum, como se ha descrito
anteriormente, es preferible que el diámetro de la cadena del polvo
de metal no sea mayor de 20 \mum para agrupar los terminales de
prueba sin producir cortocircuitos en la dirección plana de la
película por medio de realizar una interacción fuerte o débil entre
los polvos de metal, como se ha descrito anteriormente.
En el montaje de un terminal de prueba, es
preferible que el factor de relleno del polvo de metal sea de 0,05
a 5% en volumen para limitar la elevación de la impedancia y
permitir el paso de una señal de alta frecuencia.
Mas aún, en el montaje de un terminal de prueba,
considerando que la resistencia de conexión en el momento de la
conexión a baja presión se reduce adicionalmente, es preferible que
el polvo de metal con forma de cadena se forme de un complejo de
una cadena formada con un metal que tenga ferromagnetismo, una
aleación de dos o más tipos de metales que tenga ferromagnetismo,
una aleación de metal que tenga ferromagnetismo y otro metal, un
complejo de contenga un metal que tenga ferromagnetismo y al menos
un metal, con el que se cubre la superficie de la cadena,
seleccionado entre un grupo que comprende Cu, Rb, Rh, Pd, Ag, Re, Pt
y Au.
Entre las películas conductoras anisotrópicas de
acuerdo con la presente invención, una en la que el polvo de metal
con forma de cadena se oriente en la dirección del grosor de la
película puede producirse mediante:
(I) un método que comprenda las etapas de
aplicar un material compuesto, que tenga fluidez, que contenga un
polvo de metal con forma de cadena formado de un metal que al menos
en parte tenga ferromagnetismo y un agente aglutinante sobre una
base en la que se aplica un campo magnético en una dirección que
cruza una superficie de la base, para orientar la cadena del polvo
de metal en el material compuesto en la dirección del grosor de la
película a lo largo de la dirección del campo magnético, y la
solidificación o curado del material compuesto para fijar la
orientación de la cadena, o
(II) un método que comprende las etapas de
rociar polvo de metal con forma de cadena formado de un metal que
al menos en parte tenga ferromagnetismo sobre una base en la que se
aplica un campo magnético en una dirección que cruza una superficie
de la base, para orientar la cadena del polvo de metal en la
dirección del campo magnético, y la aplicación sobre él de un
agente de cobertura, que tenga fluidez, que contenga un agente
aglutinante, y la solidificación o curado del agente de cobertura
para fijar la orientación de la cadena.
De acuerdo con los métodos de producción, la
película conductora anisotrópica en la que la cadena del polvo de
metal se orienta en la dirección del grosor de la película puede
producirse con más eficacia.
Las Figuras 1A a 1F son vistas en sección
mostrando cada una un ejemplo de un polvo de metal con forma de
cadena que se incluye como pasta conductora en una película
conductora anisotrópica de acuerdo con la presente invención en una
forma parcialmente aumentada.
Se describirá la presente invención.
Una película conductora anisotrópica de acuerdo
con la presente invención se caracteriza porque contiene un polvo
de metal que tiene la forma de un montón de finas partículas de
metal que están enlazadas en una forma de cadena como componente
conductor.
Son utilizables como el polvo de metal con forma
de cadena cualquiera de los varios polvos de metal producidos
respectivamente mediante varios tipos de métodos tal como un método
de fase de vapor y un método de fase líquida y que tienen
estructuras de cadena. Es preferible que se conecten muchas finas
partículas de metal entre sí en forma de cadena recta o en forma de
aguja.
Es preferible que como el polvo de metal con
forma de cadena, el polvo de metal o cada una de las partículas de
metal que forman el polvo de metal se forme con un metal que tenga
ferromagnetismo, una aleación de dos o más tipos de metales que
tengan ferromagnetismo, una aleación de metal que tenga
ferromagnetismo y otro metal, o un complejo que contiene un metal
que tenga ferromagnetismo.
Los ejemplos específicos del polvo de metal que
contiene el metal que tiene ferromagnetismo incluyen cualquiera de
los siguientes tipos de polvos de metal (a) a (f) o una mezcla de
dos o más tipos de polvos de metal.
(a) Un polvo de metal M1 obtenido mediante el
enlace de un montón de partículas m1 del orden de
sub-micrones, formadas con un metal que tenga
ferromagnetismo, una aleación de dos o más tipos de metal que tengan
ferromagnetismo, o una aleación de un metal que tenga
ferromagnetismo y otro metal, en una forma de cadena mediante su
propio magnetismo, como se ilustra de una forma parcialmente
aumentada en la Figura 1A.
(b) Un polvo de metal M2 obtenido mediante la
deposición adicional de una capa de metal m2 compuesto con un metal
que tenga ferromagnetismo, una aleación de dos o más tipos de metal
que tengan ferromagnetismo, o una aleación de un metal que tenga
ferromagnetismo y otro metal sobre una superficie del polvo de metal
M1 en el apartado precedente (a), para ligar fuertemente las
partículas de metal entre sí, como se ilustra de una forma
parcialmente aumentada en la Figura 1B.
(c) Un polvo de metal M3 obtenido mediante la
deposición adicional de una capa de metal m3 compuesto de otro
metal tal como Ag, Cu, Al, Au o Rh o una aleación sobre la
superficie del polvo de metal M1 en el apartado precedente (a),
para ligar fuertemente las partículas de metal entre sí, como se
ilustra de una forma parcialmente aumentada en la Figura 1C.
(d) Un polvo de metal M4 obtenido mediante la
deposición adicional de una capa de metal m4 compuesto de otro
metal tal como Ag, Cu, Al, Au o Rh o una aleación sobre la
superficie del polvo de metal M2 en el apartado precedente (b),
para ligar fuertemente las partículas de metal entre sí, como se
ilustra de una forma parcialmente aumentada en la Figura 1D.
(e) Un polvo de metal M5 obtenido mediante la
cobertura de una superficie de un material de núcleo granular m5a
formado con un metal que tenga ferromagnetismo, una aleación de dos
o más tipos de metales que tengan ferromagnetismo, o una aleación
de un metal que tenga ferromagnetismo y otro metal con una capa de
cobertura m5b compuesta de otro metal tal como Ag, Cu, Al, Au o Rh
o una aleación, para obtener un complejo m5, y enlazando un montón
de complejos m5 en una forma de cadena como partículas de metal
mediante el magnetismo del material de núcleo m5a, como se ilustra
de una forma parcialmente aumentada en la Figura 1E.
(f) Un polvo de metal M6 obtenido mediante la
deposición adicional de una capa de metal m6 compuesto de otro
metal tal como Ag, Cu, Al, Au o Rh o una aleación, sobre la
superficie del polvo de metal M5 en el apartado precedente (e),
para ligar fuertemente las partículas de metal entre sí, como se
ilustra de una forma parcialmente aumentada en la Figura 1F.
Aunque en los dibujos, las capas de metal m2,
m3, m4 y m6 y la capa de cobertura m5 se describen respectivamente
como capas sencillas, cada una de las capas puede tener una
estructura laminada de dos o más capas compuestas del mismo material
metálico o de diferentes materiales metálicos.
\newpage
Es preferible que
la totalidad del polvo de metal formado con un
metal que tenga ferromagnetismo, una aleación de dos o más tipos de
metales que tengan ferromagnetismo, o una aleación de un metal que
tenga ferromagnetismo y otro metal, de los polvos de metal
precedentes o cada una de las partículas de metal, o
una parte, del polvo de metal o cada una de las
partículas de metal formadas con un complejo que contiene un metal
que tiene ferromagnetismo, que contiene el metal que tiene
ferromagnetismo,
se formen mediante su deposición en una solución
que contiene iones que forman un metal que tenga ferromagnetismo que
es su material de formación por la adición de un agente de reducción
a la solución mediante el método de reducción y deposición.
\vskip1.000000\baselineskip
En el método de reducción y deposición, se añade
agua de amoníaco o similar a la solución en la que un compuesto de
titanio trivalente tal como tricloruro de titanio que sirve como un
agente reductor y citrato de sodio o similar, se disuelven (de aquí
en adelante denominadas como "solución del agente reductor")
para ajustar el pH del mismo entre 9 y 10. En consecuencia, los
iones de titanio trivalente se enlazan con un ácido cítrico que
sirve como complexante para formar un compuesto de coordinación, de
forma que la energía de activación en el caso de la oxidación desde
Ti (III) a Ti (IV) se disminuye, y se eleva un potencial de
reducción. Específicamente, una diferencia de potencial entre Ti
(III) y Ti (IV) supera 1 V. Ese valor es significativamente un valor
mayor, cuando se le compara con un potencial de reducción desde Ni
(II) a Ni (0) y un potencial de reducción desde Fe (II) a Fe (0).
Es posible reducir con eficiencia los iones que forman varios tipos
de metales, para depositarlos y formar partículas de metal,
películas de metal, y así sucesivamente.
Una solución que contiene iones que forman un
metal que tenga ferromagnetismo tal como Ni con una solución que
contenga dos o más tipos de iones que forman una aleación que
contiene un metal que tenga ferromagnetismo se añade entonces a la
solución del agente reductor anteriormente mencionada.
En consecuencia, el Ti (III) funciona como un
agente de reducción, para reducir los iones de metal y depositar el
metal reducido en la solución cuando él mismo se oxida a Ti (IV).
Esto es, las partículas de metal compuestos del metal o aleación
mencionados anteriormente se depositan en la solución, y se enlazan
muchas partículas de metal en una forma de cadena mediante su
propio magnetismo, para formar un polvo de metal con forma de
cadena. Cuando la deposición se continúa adicionalmente después de
esto, se deposita una capa de metal adicional sobre la superficie
del polvo de metal, fijando de ese modo fuertemente las partículas
de metal.
Esto es, los polvos de metal M1 y M2 en los
apartados precedentes (a) y (b) y las partículas de metal m1 que
son la forma original de los polvos de metal, los materiales de
núcleo m5a en los complejos m5 que son la forma original de los
polvos de metal M5 y M6 de los apartados precedentes (e) y (f), y
así sucesivamente pueden producirse mediante el método
anteriormente mencionado.
Los respectivos diámetros de partícula de las
partículas de metal m1 o los materiales de núcleo m5a son uniformes,
y la distribución del diámetro de las partículas es cerrada. La
razón para esto es que la reacción de reducción progresa
uniformemente en el sistema de reacción. En consecuencia, cualquiera
de los polvos de metal M1 a M6 producidos a partir de las
partículas de metal m1 o de los materiales del núcleo m5a es
superior en su efecto para llevar la resistencia de conducción en
la dirección del grosor de la película conductora anisotrópica a un
estado uniforme sobre la superficie completa de la película
conductora anisotrópica.
La solución del agente de reducción obtenida
después de que las partículas de metal, los materiales del núcleo,
o similares se depositen, puede utilizarse para producir el polvo de
metal con forma de cadena mediante el método de reducción y
deposición repetidamente cualquier número de veces mediante la
realización de una regeneración electrolítica. Esto es, si la
solución del agente de reducción obtenida después de que se
depositen las partículas de metal, los materiales del núcleo o
similares, se coloca en una célula electrolítica, para reducir el Ti
(IV) a Ti (III) mediante la aplicación de un voltaje, puede
emplearse de nuevo como una solución del agente de reducción para
la deposición electrolítica. Esto es debido a que los iones de
titanio difícilmente se consumen en el momento de la deposición
electrolítica, esto es, los iones de titanio que están juntos con el
metal a depositarse, no se depositan.
Los ejemplos de metal o una aleación que tenga
ferromagnetismo y forme las partículas de metal, los materiales del
núcleo, o similares incluyen el Ni, el Fe, el Co y una aleación de
dos o más tipos de metales. Particularmente son preferibles el Ni,
una aleación Ni-Fe (Permalloy), etcétera.
Particularmente las partículas de metal formadas con tales metales
o aleaciones son fuertes en la interacción magnética en el caso en
el que se enlazan en una forma de cadena y, por lo tanto, son
superiores en el efecto de reducir la resistencia de contacto entre
las partículas de metal.
Los ejemplos de otros metales, junto con los
metales o aleaciones anteriormente mencionados que tienen
ferromagnetismo, que forman los complejos en los apartados
precedentes (c), (d), (e) y (f) incluyen al menos un tipo de metal
seleccionado entre un grupo que comprende Cu, Rb, Rh, Pd, Ag, Re, Pt
y Au y sus aleaciones. Cuando se da importancia a la mejora en las
propiedades de conducción del polvo de metal, es preferible que una
zona formada con el metal o los metales sea una zona expuesta a una
superficie exterior de la cadena, como se ha descrito en los
apartados precedentes (c) a (f). Una cobertura puede formarse por
varios tipos de métodos de formación de película tal como un método
de plateado no galvánico, un método de electroplateado, un método de
reducción y deposición y un método de deposición por vacío.
Se prefiere como un polvo de metal usado para el
montaje de un encapsulado semiconductor, uno que tiene la
estructura como la descrita en cualquiera de los apartados
precedentes (a) a (f) y en el que la longitud de la cadena es menor
que la distancia entre electrodos adyacentes, componiendo una zona
de conexión, conectada de forma conductora mediante el uso de una
película conductora anisotrópica.
Como el polvo de metal anteriormente mencionado
se prefiere uno en el que el diámetro de su cadena no sea mayor de
1 \mum, y el diámetro de partícula de cada una de las partículas
de metal que forman el polvo de metal con forma de cadena no es
mayor que 400 nm.
La razón para esto es la que se ha descrito
anteriormente.
Se prefiere que la longitud de la cadena no sea
mayor de 0,9 veces la distancia entre electrodos adyacentes,
considerando que la aparición de un cortocircuito debido a que el
polvo de metal caiga lateralmente se impide de modo más fiable.
Si el diámetro de la cadena es demasiado
pequeño, es posible que la cadena se rompa fácilmente por el grado
de tensión en un caso en el que el polvo de metal se mezcla con un
agente aglutinante o un disolvente para preparar un material
compuesto o en un caso en el que el material compuesto se aplica
sobre una base para producir una película conductora anisotrópica.
Por lo tanto, el diámetro de la cadena es preferiblemente no menor
de 10 nm.
Si al diámetro de partícula de las partículas de
metal que forman la cadena es demasiado pequeño, el tamaño del
polvo de metal ligado en sí mismo en forma de cadena es demasiado
pequeño, de forma que no puede obtenerse suficientemente un
funcionamiento como un componente conductor. Por lo tanto, es
preferible que el diámetro de partícula de las partículas de metal
no sea menor de 10 nm.
La relación L/D de la longitud L al diámetro D
de la cadena, que define el límite inferior de la longitud de la
cadena, no debe ser menor de 3.
Si la relación L/D es menor de 3, la forma de la
cadena llega a ser más cercana a una forma granular que a una forma
de cadena, de forma que el efecto de disminuir la resistencia de
contacto de la película conductora anisotrópica sin producir
cortocircuitos en la dirección plana de la película no se obtiene
mediante el efecto de realizar la interacción fuerte o débil de los
polvos de metal, como se ha descrito previamente.
Un polvo de metal que tenga una estructura
compuesta en la que una superficie de su cadena se cubra con al
menos un metal seleccionado entre un grupo que comprende Cu, Rb, Rh,
Pd, Ag, Re, Pt y Au, como se ha descrito en los apartados
precedentes (c) a (f), es preferible debido a que se pueden mejorar
las propiedades conductoras de los mismos.
Por otro lado, se prefiere como polvo de metal
usado para el montaje de un terminal de prueba el que tiene una
estructura descrita en cualquiera de los apartados (a) a (f) y en el
que el diámetro de su cadena supera 1 \mum y no es mayor de 20
\mum.
Se prefiere que el diámetro de partícula de cada
una de las partículas de metal que forman el polvo de metal
anteriormente mencionado sea de 0,5 a 2 \mum.
Particularmente, un polvo de metal que tenga una
estructura compuesta en la que una superficie de su cadena se cubra
con al menos un metal seleccionado entre un grupo que comprende Cu,
Rb, Rh, Pd, Ag, Re, Pt y Au, como se ha descrito en los apartados
precedentes (c) a (f), es preferible debido a que se pueden mejorar
las propiedades conductoras de los mismos.
También utilizable como polvo de metal usado
para el montaje de un terminal de prueba es uno que tenga la forma
de muchas cadenas que tienen un diámetro más pequeño y del mismo
grado que el usado para el montaje de un encapsulado semiconductor,
que se agregan en forma de haz y en el que el diámetro de la cadena
obtenida mediante la agregación supera 1 \mum y no es mayor que
20 \mum. Cuando se da importancia a la mejora de las propiedades
de conducción, una superficie de tal agregado puede cubrirse con el
metal mencionado anteriormente.
Hay una película conductora anisotrópica que
tiene polvos de Cu en forma de columna que tienen un diámetro de
aproximadamente 20 \mum y una longitud de aproximadamente 120
\mum que se dispersan en una resina, que es similar en tamaño al
polvo de metal mencionado anteriormente.
Cuando la película conductora anisotrópica se
usa para el montaje de un terminal de prueba, sin embargo, las
propiedades conductoras en la dirección del grosor de la película
son insuficientes, como se evidencia a partir de los resultados de
los ejemplos comparativos, descritos a continuación. Se considera
que la razón para esto es que el polvo de metal no puede orientarse
magnéticamente en la dirección del grosor de la película debido a
su polvo de cobre. Esto es, el polvo de cobre no puede orientarse en
la dirección de la película mediante la aplicación de un campo
magnético, de forma que el polvo de cobre se dirige aleatoriamente
mediante la tensión en el momento de la formación de la película.
Por lo tanto, no puede formarse una red conductora suficiente en
conexión con una baja presión en el momento del montaje de un
terminal de prueba, de forma que la resistencia de conexión en la
misma dirección no puede reducirse suficientemente.
Es utilizable como agente aglutinante, junto con
un polvo de metal con forma de cadena, que forman una película
conductora anisotrópica, cualquiera de los varios tipos de
compuestos conocidos convencionalmente como agentes aglutinantes en
la práctica y que tienen propiedades de formación de película y
propiedades adhesivas. Los ejemplos de tal agente aglutinante
incluyen la resina termo plástica, la resina curable y la resina
líquida curable. Los ejemplos de modo particular preferibles
incluyen la resina acrílica, la resina epoxy, la resina de
fluorocarbono y la resina fenólica.
Un material compuesto que forma la base de una
película conductora anisotrópica se produce mediante la mezcla del
polvo de metal con forma de cadena y el agente de unión, junto con
un disolvente adecuado, en una relación predeterminada. Además, el
disolvente puede omitirse mediante el uso de un agente aglutinante
líquido tal como la resina curable líquida.
Una película conductora anisotrópica de acuerdo
con la presente invención puede producirse por medio de aplicar el
material compuesto anteriormente mencionado sobre una base tal como
una placa de vidrio, y el secado o solidificado del material
compuesto, o el semi-curado, cuando el agente
aglutinante es una resina curable o una resina líquida curable, del
material compuesto, y desprendiendo entonces el material compuesto
de la base.
Cuando la película conductora anisotrópica se
usa para montar un encapsulado semiconductor, el grosor de la
película conductora anisotrópica es preferiblemente de 10 \mum a
100 \mum, considerando que un electrodo y un resalte se enlazan
de forma conductora entre sí satisfactoriamente cuando se han
presionado entre sí a través de la película conductora
anisotrópica.
Cuando la película conductora anisotrópica se
usa para montaje de un terminal de prueba, el grosor de la película
conductora anisotrópica es preferiblemente de 100 \mum a 300
\mum, considerando que las variaciones en la dirección del grosor
mediante el doblado o similar de un sustrato de montaje o de un
cuerpo principal de una tarjeta de prueba se absorben a través de
la superficie completa de los mismos, para no producir una conexión
inferior, una conducción inferior, o similares.
En la película conductora anisotrópica de
acuerdo con la presente invención, es preferible que la cadena del
polvo de metal se fije en un estado en el que se oriente en la
dirección del grosor de la película en cualquiera de los usos. Tal
película conductora anisotrópica puede producirse mediante:
(A) la aplicación de un material compuesto, que
tenga fluidez, que contiene un polvo de metal con forma de cadena
formado de un metal que al menos en parte tiene ferromagnetismo y un
agente aglutinante, descrito anteriormente, sobre la base en la que
se aplica un campo magnético en una dirección que cruza una
superficie de la base, para solidificar o curar el material
compuesto en un estado en donde la cadena del polvo de metal se
orienta en la dirección del grosor de la película a lo largo de la
dirección del campo magnético para fijar la orientación de la cadena
del polvo de metal, o
(B) el rociado de un polvo de metal con forma de
cadena, descrito anteriormente, sobre una base en la que se aplica
un campo magnético en una dirección que cruza una superficie de la
base, y aplicar un agente de cobertura, que tenga fluidez,
incluyendo un agente aglutinante en un estado en donde se orienta
una cadena del polvo de metal en la dirección del campo magnético,
para la solidificación o curado del agente de cobertura para fijar
la orientación de la cadena del polvo de metal, seguido del
desprendimiento de la base.
Se prefiere que la fuerza del campo magnético
aplicado al llevar a cabo los procedimientos no sea menor que 1000
\muT, no menor que 10000 \muT entre ellos, y particularmente no
menor que 40000 \muT en términos de una densidad de flujo
magnético, considerando que el polvo de metal en la película
conductora anisotrópica se orienta de modo suficiente en la
dirección del grosor de la película, aunque esto difiere dependiendo
del tipo, de la relación, etcétera del metal que tiene
ferromagnetismo incluido en el polvo de metal.
Los ejemplos de un método de aplicación de un
campo magnético incluyen un método de disposición de los imanes
sobre y bajo una base tal como un sustrato de vidrio y el método de
utilización de una superficie de un imán como una base. El último
método utiliza el hecho de que una línea magnética de fuerza que se
extiende desde la superficie de un imán es aproximadamente
perpendicular a la superficie del imán en una región de la
superficie hasta un grado de grosor de la película conductora
anisotrópica y tiene la ventaja de que el dispositivo para producir
la película conductora anisotrópica puede simplificarse.
Es preferible que el factor de relleno del polvo
de metal hallado en la ecuación precedente (1) en la película
conductora anisotrópica así producida sea del 0,05 al 20% en
volumen.
Particularmente cuando la película conductora
anisotrópica se usa para el montaje de un terminal de prueba, es
preferible que el factor de relleno del polvo de metal sea de 0,05 a
5% en volumen particularmente en el rango anteriormente mencionado
para limitar la elevación de impedancia y permitir el paso de
señales de alta frecuencia.
Para ajustar el factor de relleno en el rango
anteriormente mencionado, cuando el polvo de metal con forma de
cadena no está orientado, en el caso descrito en el método
precedente (A), la película conductora anisotrópica puede formarse
usando un material compuesto que contiene el polvo de metal y el
agente aglutinante en la relación anteriormente mencionada, por
otro lado, en el caso descrito en el método precedente (B), pueden
ajustarse la cantidad de rociado del polvo de metal, la
concentración del agente aglutinante en el agente de cobertura, la
cantidad de aplicación, y demás.
En la película conductora anisotrópica de
acuerdo con la presente invención, no aparece un cortocircuito en
la dirección plana de la película incluso si el paso de los
electrodos adyacentes es menor que 50 \mum y más preferiblemente
no más de 40 \mum en el montaje de un encapsulado semiconductor,
mediante la función del polvo de metal con forma de cadena que
sirve como un componente conductor. Por lo tanto, es posible cumplir
suficientemente con los requisitos de una mayor densidad de montaje
en el campo de los montajes electrónicos.
Cuando la película conductora anisotrópica se
usa para montaje de un terminal de prueba, la conexión conductora
puede hacerse más fiable mediante la conexión a una presión más baja
que la del caso en donde un encapsulado semiconductor se monta
particularmente mediante el incremento del diámetro de la cadena así
como la orientación de la cadena en la dirección del grosor de la
película. Más aún, incluso si circula una gran intensidad, la
película conductora anisotrópica no se funde, y puede manejar las
señales de alta frecuencia. La película conductora anisotrópica de
acuerdo con la presente invención se usa también para el montaje de
patillas de un zócalo de CI además de los usos anteriormente
mencionados. Además, puede emplearse actualmente para un
encapsulado dimensional que se conecta con hilo
(wire-bonded) o \muBGA (\mu Ball Grid
Array).
Como se ha escrito en lo que precede, la
película conductora anisotrópica de acuerdo con la presente
invención puede cumplir suficientemente con los requisitos de una
mayor densidad de montaje particularmente para el montaje de un
encapsulado semiconductor o similar debido a que no aparecen
cortocircuitos en la dirección plana de la película incluso si el
paso de los electrodos adyacentes se hace más pequeño que el de las
actuales circunstancias. Otra película conductora anisotrópica de
acuerdo con la presente invención es adecuada particularmente para
montaje de un terminal de prueba o similar debido a que la conexión
conductora puede hacerse más fiable mediante la conexión a alguna
presión más baja que la del caso anteriormente mencionado de montaje
de un encapsulado semiconductor y no se funde incluso si circula
una gran intensidad a través de ella, y puede manejar también
señales de alta frecuencia. Adicionalmente, un método para producir
la película conductora anisotrópica de acuerdo con la presente
invención es adecuado para producir la película conductora
anisotrópica anteriormente mencionada.
\vskip1.000000\baselineskip
La presente invención se describirá sobre la
base de ejemplos y ejemplos comparativos.
Se usó como componente conductor un polvo de Ni,
que tiene la forma de finas partículas de Ni que se enlazan en una
forma de cadena recta y en las que el diámetro de partícula de las
partículas de Ni es de 100 nm, el diámetro D y la longitud L de la
cadena son respectivamente 400 nm y 5 \mum, y la relación L/D es
de 12,5.
El polvo de Ni y la resina acrílica que sirve
como agente aglutinante se mezclaron de forma que el factor de
relleno del polvo de Ni hallado en la ecuación precedente (1) sería
de 20% en volumen, y se añadió a la mezcla
metil-etil-cetona, para preparar un
material compuesto en forma de pasta.
El material compuesto se aplicó entonces sobre
un sustrato de vidrio, fue secado o solidificado, y entonces se
desprendió, para producir una película conductora anisotrópica que
tiene un grosor de 30 \mum.
Se produjo una película conductora anisotrópica
que tenía un grosor de 30 \mum en la misma forma que en el
ejemplo 1 excepto que se usó como componente conductor un polvo de
Ni que tenía la forma de finas partículas de Ni que se enlazan en
una forma de cadena recta y en las que el diámetro de partículas de
las partículas de Ni es de 400 nm, el diámetro D y la longitud L de
la cadena son respectivamente 1 \mum y 5 \mum, y la relación
L/D es de 5, el polvo de Ni y la resina acrílica que sirve como
agente aglutinante se mezclaron de forma que el factor de relleno
del polvo de Ni sería de 0,05% en volumen, y se añadió a la mezcla
metil-etil-cetona, para preparar un
material compuesto en forma de pasta.
Se produjo una película conductora anisotrópica
que tenía un grosor de 30 \mum en la misma forma que en el
ejemplo 1 excepto que se usó un polvo de metal que tenía una
estructura compuesta en la que una superficie de un polvo de Ni,
que tiene la forma de finas partículas de Ni que se enlazan en una
forma de cadena recta y en las que el diámetro de partículas de las
partículas de Ni es de 300 nm, el diámetro D y la longitud L de la
cadena son respectivamente 600 nm y 5 \mum, y la relación L/D es
de 8,3, se cubrió con Ag que tiene un grosor de 50 nm, y el polvo
de metal y la resina acrílica que sirve como agente aglutinante se
mezclaron de forma que el factor de relleno del polvo de Ni sería
de 1% en volumen, y se añadió a la mezcla
metil-etil-cetona, para preparar un
material compuesto en forma de
pasta.
pasta.
El mismo material compuesto que el preparado en
el ejemplo precedente 3 se aplicó sobre un imán que servía como
base, fue secado o solidificado en un campo magnético con un
densidad de flujo magnético de 40000 \muT y, por tanto, se fijó
en un estado en donde un polvo metálico se orientó en la dirección
del grosor de la película, seguido por el desprendimiento, para
producir una película conductora anisotrópica que tenía un grosor de
30 \mum.
El mismo polvo de metal que el usado en el
ejemplo 3 se roció sobre el mismo imán que el usado en el ejemplo
4, y se orientó en la dirección del grosor de la película en un
campo magnético con una densidad de flujo magnético de 40000
\muT.
En este estado, se aplicó entonces un agente de
cobertura obtenido mediante la disolución de resina acrílica que
servía como agente aglutinante en
metil-etil-cetona. La cantidad de la
aplicación se ajustó de forma que el factor que relleno del polvo
de metal fuera del 1% en volumen.
El agente de cobertura fue secado o solidificado
y, por tanto, se fijó en un estado en donde el polvo de metal se
orientó en la dirección del grosor de la película, seguido por su
desprendimiento, para producir una película conductora anisotrópica
que tenía un grosor de 30 \mum.
Ejemplo comparativo
1
Se produjo una película conductora anisotrópica
que tenía un grosor de 30 \mum de la misma manera que en el
ejemplo 1 excepto en que se usó un polvo de Ni con forma de láminas
con una distribución del diámetro de partículas desde 5 \mum a 20
\mum, se mezclaron el polvo de Ni y la resina acrílica que servía
como agente aglutinante de forma que el factor de relleno del polvo
de Ni sería del 20% en volumen, y se añadió a la mezcla
metil-etil-cetona, para preparar un
material compuesto en forma de pasta.
Ejemplo comparativo
2
Se produjo una película conductora anisotrópica
que tenía un grosor de 30 \mum de la misma manera que en el
ejemplo 1 excepto en que se usó como componente conductor un polvo
de metal que tenía una estructura compuesta en la que una
superficie de partículas de resina esféricas que tenían un diámetro
de 5 \mum se cubrían con Au que tenía un grosor de 100 nm, se
mezclaron el polvo de metal y la resina acrílica que servía como
agente aglutinante de forma que el factor de relleno del polvo de
metal sería del 20% en volumen, y se añadió a la mezcla
metil-etil-cetona, para preparar un
material compuesto en forma de pasta.
Ejemplo comparativo
3
Se produjo una película conductora anisotrópica
que tenía un grosor de 30 \mum de la misma manera que en el
ejemplo comparativo 2 excepto en que se mezclaron el mismo polvo de
metal que el usado en el ejemplo comparativo 2 y la resina acrílica
que servía como agente aglutinante de forma que el factor de relleno
del polvo de metal sería del 1% en volumen, y se añadió a la mezcla
metil-etil-cetona, para preparar un
material compuesto en forma de pasta.
\vskip1.000000\baselineskip
La película conductora anisotrópica producida en
cada uno de los ejemplos y en los ejemplos comparativos se fijó
sobre una placa de circuito impreso flexible (CIF) que tenía un
diseño de electrodos en el que se dispusieron electrodos de Au que
tenían un ancho de 15 \mum, una longitud de 50 \mum y un grosor
de 2 \mum, se disponen con un espaciado de 15 \mum en el diseño
de electrodos.
Entonces se unió térmicamente sobre ella un
sustrato de vidrio que tenía una película de Al depositada sobre
una de sus superficies siendo presionada a una presión de 10 g por
electrodo mientras que se calentaba a 100ºC en una forma en donde
se sobrepuso sobre la película conductora anisotrópica de forma que
la película de Al se pusiera en contacto con ella.
Si midió un valor de la resistencia entre los
dos electrodos de Au y se conectaron de forma conductora entre sí a
través de la película conductora anisotrópica y la película de Al, y
el valor de la resistencia medida se redujo a la mitad para ser una
resistencia de conexión en la dirección del grosor de la película
conductora anisotrópica.
Los resultados se muestran en la Tabla 1. Las
evaluaciones en la Tabla 1 son respectivamente las siguientes:
\varodot: La resistencia de conexión no es
mayor que 0,1 \Omega. Las propiedades conductoras en la dirección
del grosor son significativamente buenas.
\medcirc: La resistencia de conexión excede de
0,1 \Omega y no es mayor que 1 \Omega. Las propiedades
conductoras en la dirección del grosor son buenas.
\times: La resistencia de conexión excede de 1
\Omega. Las propiedades conductoras en la dirección del grosor son
malas.
\vskip1.000000\baselineskip
La película conductora anisotrópica producida en
cada uno de los ejemplos de los ejemplos comparativos se fijó al
diseño de electrodos del mismo CIF que se ha usado
anteriormente.
Entonces se unió térmicamente sobre ella un
sustrato de vidrio que no tenía una película de Al depositada sobre
ella esta vez siendo presionada a una presión de 10 g por electrodo
mientras que se calentaba a 100ºC en una forma en donde se
sobrepuso sobre la película conductora anisotrópica.
Se midió un valor de resistencia entre dos
electrodos de Au adyacentes a los que se ha fijado térmicamente el
sustrato de vidrio a través de la película conductora anisotrópica
para ser la resistencia de aislamiento en la dirección plana de la
película conductora anisotrópica.
Los resultados se muestran en la Tabla 1. Las
evaluaciones en la Tabla 1 son respectivamente las siguientes:
\varodot: La resistencia de aislamiento excede
de 1 G\Omega. Las propiedades de aislamiento en la dirección
plana son significativamente buenas.
\medcirc: La resistencia de aislamiento excede
de 1 M\Omega y no es mayor que 1 G\Omega. Las propiedades de
aislamiento en la dirección plana son buenas.
\times: La resistencia de aislamiento no es
mayor que 1 M\Omega. Las propiedades de aislamiento en la
dirección plana son malas.
\vskip1.000000\baselineskip
A partir de la Tabla 1, se ha encontrado que
tanto la película conductora anisotrópica en el ejemplo comparativo
1 en la que se contenía un polvo de Ni con forma de láminas con un
factor de relleno del 20% en volumen, como la película conductora
anisotrópica en el ejemplo comparativo 2 en el que se contenía el
polvo de metal esférico que tenían estructura compuesta de resinas
de partículas y de cobertura de Au con un factor de relleno del 20%
en volumen, eran bajas en su resistencia de aislamiento y eran
inferiores en sus propiedades de aislamiento en la dirección plana
de la película. Adicionalmente, se halló que la película conductora
anisotrópica en el ejemplo comparativo 3 en el que el factor de
relleno del polvo de metal esférico que tenía la estructura
compuesta anteriormente mencionada se disminuía al 1% en volumen,
era alta en su resistencia de conexión y era inferior en sus
propiedades de conducción en la dirección del grosor de la
película.
Por otro lado, se halló que todas las películas
conductoras anisotrópicas de los ejemplos 1 a 5 eran bajas en su
resistencia de conexión, eran superiores en sus propiedades
conductoras en la dirección del grosor de la película, eran altas
en su resistencia de aislamiento y eran superiores en sus
propiedades de aislamiento en la dirección plana de la
película.
A partir de los ejemplos 1 y 2, se confirmó que
para hacer la resistencia de conexión más baja y hacer la
resistencia de aislamiento más alta, el factor de relleno del polvo
de metal en una forma de cadena recta podría hacerse más bajo
mientras que se hacía el diámetro de la cadena del polvo de metal
más grande.
Se confirmó que la superficie de la cadena del
polvo de metal podría cubrirse con un metal superior en sus
propiedades conductoras para reducir adicionalmente la resistencia
de conexión a partir de los ejemplos 1 a 3, y la cadena del polvo
de metal podría orientarse en la dirección del grosor de la película
a partir de los ejemplos 3 a 5.
Se usa como componente conductor, un polvo de
Ni, que tiene la forma de finas partículas de Ni que se enlazan en
forma de cadena recta y en la que el diámetro de partícula de las
partículas de Ni es de 400 nm, el diámetro D y la longitud L de la
cadena son respectivamente 1 \mum y 9 \mum, y la relación L/D es
9.
El polvo de Ni y la resina acrílica que sirve
como agente aglutinante se mezclaron de forma que el factor de
relleno del polvo de Ni sería de 1% en volumen, y se añadió a la
mezcla metil-etil-cetona, para
preparar un material compuesto en forma de pasta.
El material compuesto se aplicó entonces sobre
un imán que servía como base, se secó o solidificó en un campo
magnético con una densidad de flujo magnético de 200000 \muT y,
por tanto, se fijó en un estado en donde el polvo de metal se
dispuso en la dirección del grosor de la película, seguido por su
desprendimiento, para producir una película conductora anisotrópica
que tenía un grosor de 20 \mum.
Se produjo una película conductora anisotrópica
que tenía un grosor de 20 \mum de la misma manera que en el
ejemplo 6 excepto en que se usó como componente conductor el polvo
de Ni, que tiene la forma de finas partículas de Ni que se enlazan
en forma de cadena recta y en la que el diámetro de partícula de las
partículas de Ni es de 400 nm, el diámetro D y la longitud L de la
cadena son respectivamente 3 \mum y 9 \mum, y la relación L/D es
3.
Ejemplo comparativo
4
Se produjo una película conductora anisotrópica
que tenía un grosor de 20 \mum de la misma manera que en el
ejemplo 6 excepto en que se usó como componente conductor el polvo
de Ni, que tiene la forma de finas partículas de Ni que se enlazan
en forma de cadena recta y en el que el diámetro de partículas de
las partículas de Ni es de 400 nm, el diámetro D y la longitud L de
la cadena son respectivamente 1 \mum y 15 \mum, y la relación
L/D es 15.
Ejemplo comparativo
5
Se produjo una película conductora anisotrópica
que tenía un grosor de 20 \mum de la misma manera que en el
ejemplo 6 excepto en que se usó como componente conductor un polvo
granular de Ni, que se compone de un agregado de finas partículas
de Ni y en el que el diámetro de partícula de las partículas de Ni
es de 400 nm, el diámetro menor D y el diámetro mayor L son
respectivamente 6 \mum y 9 \mum, y la relación L/D es 1,5.
\vskip1.000000\baselineskip
La película conductora anisotrópica producida en
cada uno de los ejemplos y en los ejemplos comparativos se fijó
sobre un CIF que tenía un diseño de electrodos en el que se
dispusieron electrodos de Au que tenían un ancho de 15 \mum, una
longitud de 50 \mum y un grosor de 5 \mum dispuestos con un
espaciado de 10 \mum en el diseño de electrodos.
Entonces se unió térmicamente sobre ella un
sustrato de vidrio que tenía una película de Al depositada sobre
una de sus superficies siendo presionada a una presión de 10 g por
electrodo mientras que se calentaba a 100ºC en una forma en donde
se sobrepuso sobre la película conductora anisotrópica de forma que
la película de Al se pusiera en contacto con ella.
Si midió un valor de resistencia entre los dos
electrodos de Au que se conectan de forma conductora entre sí a
través de la película conductora anisotrópica y la película de Al, y
el valor de la resistencia medida se redujo a la mitad para ser una
resistencia de conexión en la dirección del grosor de la película
conductora anisotrópica.
Los resultados se muestran en la Tabla 2. Las
evaluaciones en la Tabla 2 son respectivamente las siguientes:
\varodot: La resistencia de conexión no es
mayor que 0,1 \Omega. Las propiedades conductoras en la dirección
del grosor son significativamente buenas.
\medcirc: La resistencia de conexión excede de
0,1 \Omega y no es mayor que 1 \Omega. Las propiedades
conductoras en la dirección del grosor son buenas.
\times: La resistencia de conexión excede de 1
\Omega. Las propiedades conductoras en la dirección del grosor son
malas.
\vskip1.000000\baselineskip
La película conductora anisotrópica producida en
cada uno de los ejemplos de los ejemplos comparativos se fijó al
diseño de electrodos del mismo CIF que se ha usado
anteriormente.
Entonces se unió térmicamente sobre ella un
sustrato de vidrio que no tenía una película de Al depositada sobre
ella esta vez siendo presionada a una presión de 10 g por electrodo
mientras que se calentaba a 100ºC en una forma en donde se
sobrepuso sobre la película conductora anisotrópica.
Se midió un valor de resistencia entre dos
electrodos de Au adyacentes a los que se ha fijado térmicamente el
sustrato de vidrio a través de la película conductora anisotrópica
para ser la resistencia de aislamiento en la dirección plana de la
película conductora anisotrópica.
Los resultados se muestran en la Tabla 2. Las
evaluaciones en la Tabla 2 son respectivamente las siguientes:
\varodot: La resistencia de aislamiento excede
de 1 G\Omega. Las propiedades de aislamiento en la dirección plana
son significativamente buenas.
\medcirc: La resistencia de aislamiento excede
de 1 M\Omega y no es mayor que 1 G\Omega. Las propiedades de
aislamiento en la dirección plana son buenas.
\times: La resistencia de aislamiento no es
mayor que 1 M\Omega. Las propiedades de aislamiento en la
dirección plana son malas.
Se vio a partir de la Tabla 2 que la película
conductora anisotrópica en el ejemplo comparativo 4 en el que se
contiene un polvo de Ni con forma de cadena, en el que la longitud
de la cadena es mayor que la distancia entre los electrodos
adyacentes, fue baja en su resistencia de aislamiento y fue inferior
en las propiedades de aislamiento en la dirección plana de la
película. Se predijo que esto sería causado porque el polvo de Ni
caía lateralmente en el momento de la fijación térmica para producir
cortocircuitos entre los electrodos adyacentes.
Adicionalmente, se halló que la película
conductora anisotrópica en el ejemplo comparativo 5 que contenía el
polvo de Ni que no tenía forma de cadena sino una forma granular,
debido a que la relación L/D era demasiado baja, fue alto en su
resistencia de conexión y fue bajo en sus propiedades conductoras en
la dirección del grosor de la película.
Por otro lado, se encontró que ambas películas
conductoras anisotrópicas de los ejemplos 6 y 7 fueron bajas en su
resistencia de conexión y fueron superiores en las propiedades
conductoras en la dirección del grosor de la película, y fueron
altas en su resistencia de aislamiento y fueron superiores en las
propiedades de aislamiento en la dirección plana de la película.
Esto prueba que incluso si el polvo de Ni cae lateralmente en el
momento de la fijación térmica, pueden impedirse con fiabilidad los
cortocircuitos entre los electrodos adyacentes ajustando la
longitud de la cadena a menos que la distancia entre los electrodos
adyacentes.
\vskip1.000000\baselineskip
Se puso como un componente conductor un polvo de
Ni, que tenía la forma de un conjunto de cadenas, teniendo cada una
finas partículas de Ni enlazadas en forma de cadena recta, agregadas
en forma de haz en el que el diámetro de partícula de las
partículas de Ni es de 100 nm, el diámetro D y la longitud L de la
cadena son respectivamente
10 \mum y 50 \mum, y la relación L/D es 5.
10 \mum y 50 \mum, y la relación L/D es 5.
El polvo de Ni y la resina acrílica que sirve
como agente aglutinante se mezclaron de forma que el factor de
relleno del polvo de Ni sería de 1% en volumen, y se añadió a la
mezcla metil-etil-cetona, para
preparar un material compuesto en forma de pasta.
El material compuesto se aplicó entonces sobre
un imán que servía como base, se secó o solidificó en un campo
magnético con una densidad de flujo magnético de 200000 \muT y,
por tanto, se fijó en un estado en donde el polvo de metal se
orientó en la dirección del grosor de la película, seguido por su
desprendimiento, para producir una película conductora anisotrópica
que tenían un grosor de 120 \mum.
Se produjo una película conductora anisotrópica
que tenía un grosor de 120 \mum de la misma manera que en el
ejemplo 8 excepto en que se usó como componente conductor un polvo
de Ni, que tiene la forma de finas partículas de Ni que se enlazan
en forma de cadena recta y en las que el diámetro de partícula de
las partículas de Ni es de 1 \mum, el diámetro D y la longitud L
de la cadena son respectivamente 10 \mum y 50 \mum, y la
relación L/D es 5.
Se produjo una película conductora anisotrópica
que tenía un grosor de 120 \mum de la misma manera que en el
ejemplo 8 excepto en que se usó como componente conductor un polvo
de metal que tiene una estructura compuesta en la que una
superficie de un polvo de Ni, que tiene la forma de finas partículas
de Ni se enlazan en forma de cadena recta y en las que el diámetro
de partícula de las partículas de Ni es de 1 \mum, el diámetro D
y la longitud L de la cadena son respectivamente 10 \mum y 50
\mum, y la relación L/D es 5, se cubren con Ag que tiene un grosor
de 50 nm.
Se produjo una película conductora anisotrópica
que tenía un grosor de 120 \mum de la misma manera que en el
ejemplo 8 excepto en que se usó como componente conductor un polvo
de Ni, que tiene la forma de finas partículas de Ni que se enlazan
en forma de cadena recta y en las que el diámetro de partícula de
las partículas de Ni es de 300 nm, el diámetro D y la longitud L de
la cadena son respectivamente 600 nm y 50 \mum, y la relación L/D
es 83,3.
Ejemplo comparativo
6
Un polvo de Ni que tiene un diámetro de 5 \mum
se usó como componente conductor, el polvo de Ni y la resina
acrílica que sirve como agente aglutinante se mezclaron de forma que
el factor de relleno del polvo de Ni sería de 10% en volumen, y se
añadió a la mezcla
metil-etil-cetona, para preparar un
material compuesto en forma de pasta.
El material compuesto se aplicó entonces sobre
un sustrato de vidrio, se secó o solidificó, y entonces se
desprendió, para producir una película conductora anisotrópica que
tenían un grosor de 120 \mum.
Ejemplo comparativo
7
Se usó como componente conductor un polvo de
metal en el que una superficie de las mismas partículas de resina
esféricas que tenían un diámetro de 5 \mum como los usadas en el
ejemplo comparativo 2 se cubre con Au que tenía un grosor de 100
nm, el polvo de metal y la resina acrílica que sirve como agente
aglutinante se mezclaron de forma que el factor de relleno del
polvo de Ni sería de 10% en volumen, y se añadió a la mezcla
metil-etil-cetona, para preparar un
material compuesto en forma de pasta.
El material compuesto se aplicó entonces sobre
un sustrato de vidrio, se secó o solidificó, y entonces se
desprendió, para producir una película conductora anisotrópica que
tenían grosor de 120 \mum.
Ejemplo comparativo
8
Se usó como un ejemplo comparativo 8 una
película conductora anisotrópica disponible comercialmente que tenía
un grosor de 120 \mum, en la que polvos de Cu en forma de
columnas que tenían un diámetro de 20 \mum y una longitud de 120
\mum se distribuían en un espacio de 30 \mum en resina que tenía
propiedades de aislamiento.
\vskip1.000000\baselineskip
La película conductora anisotrópica producida en
cada uno de los ejemplos y en los ejemplos comparativos se fijó
sobre un CIF que tenía un diseño de electrodos en la que se
dispusieron electrodos de Au que tenían un ancho de
100 \mum, una longitud de 50 \mum y un grosor de 2 \mum, dispuestos con un espaciado de 40 \mum en el diseño de los electrodos.
100 \mum, una longitud de 50 \mum y un grosor de 2 \mum, dispuestos con un espaciado de 40 \mum en el diseño de los electrodos.
Entonces se unió térmicamente sobre ella un
sustrato de vidrio que tenía una película de Al depositada sobre
una de sus superficies siendo presionada a una presión de 1 g por
electrodo mientras que se calentaba a 100ºC en una forma en la que
se sobrepuso sobre la película conductora anisotrópica de forma que
la película de Al se pusiera en contacto con ella.
Si midió un valor de resistencia entre los dos
electrodos de Au que se conectan de forma conductora entre sí a
través de la película conductora anisotrópica y la película de Al, y
el valor de la resistencia medida se redujo a la mitad para ser una
resistencia de conexión en la dirección del grosor de la película
conductora anisotrópica.
Los resultados se muestran en la Tabla 3. Las
evaluaciones en la Tabla 3 son respectivamente las siguientes:
\varodot: La resistencia de conexión no es
mayor que 0,1 \Omega. Las propiedades conductoras en la dirección
del grosor son significativamente buenas.
\medcirc: La resistencia de conexión excede de
0,1 \Omega y no es mayor que 1 \Omega. Las propiedades
conductoras en la dirección del grosor son buenas.
\times: La resistencia de conexión excede de 1
\Omega. Las propiedades conductoras en la dirección del grosor son
malas.
\vskip1.000000\baselineskip
La película conductora anisotrópica producida en
cada uno de los ejemplos y en los ejemplos comparativos se fijó
sobre un CIF que tenía un diseño de electrodos en la que se
dispusieron electrodos de Au que tenían un ancho de
100 \mum, una longitud de 50 \mum y un grosor de 2 \mum dispuestos con un espaciado de 40 \mum en el diseño de los electrodos.
100 \mum, una longitud de 50 \mum y un grosor de 2 \mum dispuestos con un espaciado de 40 \mum en el diseño de los electrodos.
Entonces se unió térmicamente sobre ella un
sustrato de vidrio que no tenía una película de Al depositada sobre
ella esta vez siendo presionada a una presión de 1 g por electrodo
mientras que se calentaba a 100ºC en una forma en donde se
sobrepuso sobre la película conductora anisotrópica.
Se midió un valor de resistencia entre dos
electrodos de Au adyacentes a los que se ha fijado térmicamente el
sustrato de vidrio a través de la película conductora anisotrópica
para ser la resistencia de aislamiento en la dirección plana de la
película conductora anisotrópica.
Los resultados se muestran en la Tabla 3. Las
evaluaciones en la Tabla 3 son respectivamente las siguientes:
\varodot: La resistencia de aislamiento excede
de 10 G\Omega. Las propiedades de aislamiento en la dirección
plana son significativamente buenas.
\medcirc: La resistencia de aislamiento excede
de 100 M\Omega y no es mayor que 10 G\Omega. Las propiedades de
aislamiento en la dirección plana son buenas.
\times: La resistencia de aislamiento no es
mayor que 100 M\Omega. Las propiedades de aislamiento en la
dirección plana son malas.
\vskip1.000000\baselineskip
La película conductora anisotrópica producida en
cada uno de los ejemplos y de los ejemplos comparativos se fijó
sobre un CIF que tenía un diseño de electrodos en el que se
dispusieron electrodos de Au que tenían un ancho de
100 \mum, una longitud de 50 \mum y un grosor de 2 \mum dispuestos con un espaciado de 40 \mum en el diseño de los electrodos.
100 \mum, una longitud de 50 \mum y un grosor de 2 \mum dispuestos con un espaciado de 40 \mum en el diseño de los electrodos.
Entonces se unió térmicamente sobre ella un
sustrato de vidrio que tenía una película de Al depositada sobre
una de sus superficies siendo presionada a una presión de 1 g por
electrodo mientras que se calentaba a 100ºC en una forma en donde
se sobrepuso sobre la película conductora anisotrópica de forma que
la película de Al se pusiera en contacto con ella.
Cuando se hizo circular una intensidad entre los
dos electrodos de Au adyacentes que se conectaban de forma
conductora entre sí a través de la película conductora anisotrópica
y la película de Al, y se incrementó gradualmente este valor de
intensidad, un valor de intensidad en el que tiene lugar la
desconexión debida a la fusión se consideró como la cantidad de
limitación de intensidad.
Los resultados se muestran en la Tabla 3. Las
evaluaciones en la Tabla 3 son respectivamente las siguientes:
\varodot: La cantidad de limitación de
intensidad excede de 1,5 A. La resistencia a la intensidad es
significativamente buena.
\medcirc: El valor de limitación de intensidad
no es menor de 1,0 A y no es mayor de 1,5 A. La resistencia a la
intensidad es buena.
\times: El valor de limitación de intensidad
es menor de 1,0 A. La resistencia a la intensidad es mala.
A partir de la Tabla 3, se halló que tanto la
película conductora anisotrópica en el ejemplo comparativo 6 en el
que el polvo de Ni esférico se contenía con un factor de relleno del
10% en volumen como la película conductora anisotrópica en el
ejemplo comparativo 7 en la que el polvo de metal esférico que
tenían estructura compuesta de partículas de resina y la cobertura
de Au se contenía con un factor de relleno del 10% en volumen,
fueron altos en su resistencia de conexión y fueron inferiores en
sus propiedades conductoras en la dirección del grosor de la
película. Adicionalmente, se halló también que la película
conductora anisotrópica en el ejemplo comparativo 6 fue baja en su
resistencia de aislamiento y por lo tanto, fue también inferior en
su resistencia de aislamiento en la dirección plana de la
película.
Se halló que la película conductora anisotrópica
en el ejemplo comparativo 8 que contenía el polvo de Cu con forma
de columna fue aún alto es un resistencia de conexión y fue inferior
en sus propiedades conductoras en la dirección del grosor de la
película.
Por otro lado, se encontró que todas las
películas conductoras anisotrópicas de los ejemplos 8 a 11 fueron
bajas en su resistencia de conexión y fueron superiores en sus
propiedades de conducción en la dirección del grosor de la
película, y fueron altas en su resistencia de aislamiento y fueron
superiores en su resistencia de aislamiento en la dirección plana
de la película.
A partir de los ejemplos 8 a 10 y del ejemplo
11, se confirmó que para mejorar el valor de limitación de
intensidad en la película conductora anisotrópica, el diámetro de
la cadena de polvo de metal estaba en un rango que excedía de 1
\mum y particularmente no menor de 5 \mum.
A partir de los ejemplos 8 y 9 y del ejemplo 10,
se confirmó que la superficie de la cadena el polvo de metal podría
cubrirse con un metal superior en sus propiedades conductoras para
reducir adicionalmente la resistencia de conexión.
Claims (15)
1. Una película conductora anisotrópica que
contiene un polvo de metal con forma de cadena como componente
conductor caracterizado porque el polvo contiene partículas
metálicas M1 formadas a partir de una cadena de finas partículas de
metal m1 en donde la relación L/D de la longitud L al diámetro D de
la cadena no es menor que 3.
2. La película conductora anisotrópica de
acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la
cadena del polvo de metal se orienta en la dirección del grosor de
la película.
3. La película conductora anisotrópica de
acuerdo con la reivindicación 3, caracterizada porque el
polvo de metal con forma de cadena o cada una de las partículas de
metal que forman el polvo de metal se forman a partir de
un metal que tenga ferromagnetismo,
una aleación de dos o más tipos de metales que
tengan ferromagnetismo,
una aleación de un metal que tenga
ferromagnetismo y otro metal, o
un complejo que contenga un metal que tenga
ferromagnetismo.
4. Un método para producir la película
conductora anisotrópica de acuerdo con la reivindicación 2,
caracterizada porque la totalidad o parte del polvo de metal
con forma de cadena o cada una de las partículas de metal se forman
mediante su depósito en una solución que contenga un tipo o dos o
más tipos de iones de metal que contienen iones que forman el metal
que tiene ferromagnetismo mediante la reducción de los iones a un
metal usando un agente reductor en la solución.
5. El método de acuerdo con la reivindicación 4,
caracterizado porque el agente reductor es un compuesto de
titanio trivalente.
6. La película conductora anisotrópica de
acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque las
partículas de metal se forman a partir de finas partículas de metal
enlazadas en una forma de cadena recta o una forma de
aguja.
aguja.
7. La película conductora anisotrópica de
acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la
longitud de la cadena del polvo de metal es menor que la distancia
entre los electrodos adyacentes, que componen una zona de conexión,
conectados de forma conductora mediante el uso de la película
conductora anisotrópica.
8. La película conductora anisotrópica de
acuerdo con la reivindicación 7, caracterizada porque el
diámetro de la cadena del polvo de metal no es mayor de 1
\mum.
9. La película conductora anisotrópica de
acuerdo con la reivindicación 8, caracterizada porque el
diámetro de la de la partícula de cada una de las partículas de
metal no es mayor de 400 nm.
10. La película conductora anisotrópica de
acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque las
finas partículas de metal son de sub-micrones.
11. La película conductora anisotrópica de
acuerdo con la reivindicación 2, caracterizada porque el
diámetro de la cadena del polvo de metal excede 1 \mum y no es
más de 20 \mum.
12. La película conductora anisotrópica de
acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 11,
caracterizada porque un polvo de metal con forma de cadena y
un agente aglutinante se contienen respectivamente como contenidos
sólidos, y un factor de relleno representado por la relación de la
cantidad de polvo de metal a la cantidad total de contenidos sólidos
es de 0,05 al 5% en volumen.
13. La película conductora anisotrópica de
acuerdo con la reivindicación 7 o la reivindicación 11,
caracterizada porque el polvo de metal con forma de cadena
de un complejo de una cadena formada por un metal que tenga
ferromagnetismo, una aleación de dos o más tipos de metales que
tengan ferromagnetismo, una aleación de un metal que tenga
ferromagnetismo y otro metal, un complejo que contenga un metal que
tenga ferromagnetismo de al menos un metal, con el que se cubre una
superficie de la cadena, seleccionado entre un grupo que comprende
Cu, Rb, Rh, Pd, Ag, Re, Pt y Au.
14. Un método de producción de la película
conductora anisotrópica de acuerdo con la reivindicación 2,
caracterizado porque comprende las etapas de aplicar un
material compuesto, que tenga fluidez, que contenga un polvo de
metal con forma de cadena, formado por un metal que al menos en
parte tiene ferromagnetismo, en donde el polvo contiene partículas
de metal formadas a partir una cadena de finas partículas de metal y
la relación L/D de la longitud L al diámetro D de la cadena no es
menor que 3, y un agente aglutinante sobre una base en la que se
aplica un campo magnético en una dirección que cruza una superficie
de la base, para orientar la cadena del polvo de metal en el
material compuesto en la dirección del grosor de la película a lo
largo de la dirección del campo magnético, y solidificando o
curando el material compuesto para fijar la orientación de la
cadena.
15. El método de producción de la película
conductora anisotrópica de acuerdo con la reivindicación 2,
caracterizado porque comprende las etapas de rociado del
polvo de metal con forma de cadena formado a partir de un metal que
al menos en parte tiene ferromagnetismo, en donde el polvo contiene
partículas de metal formadas a partir una cadena de finas
partículas de metal y la relación L/D de la longitud L al diámetro D
de la cadena no es menor que 3, sobre una base en la que se aplica
un campo magnético en una dirección que cruza una superficie de la
base, para orientar la cadena del polvo de metal en la dirección del
campo magnético, y la aplicación sobre la misma del agente de
cobertura, que tenga fluidez, que contiene un agente aglutinante, y
la solidificación o curado del agente de cobertura para fijar la
orientación de la cadena.
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