KR101908177B1 - 이방 도전성 필름 및 이를 이용한 전자 장치 - Google Patents

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Abstract

이방 도전성 필름 및 그것을 사용한 전자 장치가 제공된다. 일 예에서, 이방 도전성 필름은, 필름 경화 후 30℃에서 측정한 탄성율이 2.5~4GPa이고, 25℃에서 5일 보관 후 하기 식 1의 열시차주사열량계(DSC) 상 발열량 변화율이 20% 이하인 이방 도전성 필름.
[식 1]
발열량 변화율(%) = [(H0-H1)/H0]×100
상기 식 1에서, H0 는 이방 도전성 필름에 대해 필름 제작 직후에 측정한 열시차주사열량계(DSC) 상 발열량을 나타내고, H1은 상기 이방 도전성 필름을 25℃에서 5일 보관 후 측정한 열시차주사열량계 상 발열량을 나타낸다.

Description

이방 도전성 필름 및 이를 이용한 전자 장치{ANISOTROPIC CONDUCTIVE FILM AND ELECTRONIC DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 이방 도전성 필름 및 이를 이용한 전자 장치에 관한 것이다.
이방 도전성 필름(Anisotropic conductive film, ACF)이란 일반적으로 도전 입자를 에폭시 등의 수지에 분산시킨 필름 형상의 접착제를 말하는 것으로, 필름의 막 두께 방향으로는 도전성을 띠고 면 방향으로는 절연성을 띠는 전기 이방성 및 접착성을 갖는 고분자 막을 의미한다.
이방 도전성 필름을 접속시키고자 하는 회로 단자들 사이에 위치시킨 후 일정 조건의 가열, 가압 공정을 거치면, 서로 중첩하는 회로 단자들은 도전성 입자에 의해 서로 전기적으로 접속된다. 한편, 이웃하는 회로 단자들 사이에는 절연성 접착 수지가 충진되어 도전성 입자가 서로 고립되므로, 이웃하는 회로 단자들은 서로 절연된다.
이방 도전성 필름은 예를 들어 액정 표시 장치, 유기발광다이오드 표시 장치 등의 평판 디스플레이에서 유리 기판에 구동 IC나 인쇄회로기판 등을 접착하기 위해 사용될 수 있다.
최근, 디스플레이 패널이 박형화함에 따라 더 얇은 유리 기판이 요구되고 있다. 그런데, 이방 도전성 필름을 이용하여 유리 기판 상에 구동 IC를 실장할 때, 가열 및 가압 공정에 의해 얇은 유리 기판이 휘는 휨(warpage) 현상이 발생하게 된다. 기판의 휨은 빛샘 현상을 발생시켜 디스플레이 불량을 초래한다. 유리 기판의 휨 현상은 기판이 얇을수록 더욱 심해지고 이에 따라 디스플레이 불량률이 증가한다.
유리기판의 휨을 방지하기 위해 현재는 150℃ 이하의 낮은 온도에서 5초 이내에 신속하게 경화할 수 있는 이방 도전성 필름이 요구되고 있다. 이러한 요구에 부응하기 위해 반응성이 높은 경화성 화합물 및 경화제를 사용할 필요가 있으나, 높은 반응성에 기인하여 보관 안정성이 취약해지며, 과량의 안정화제를 필요로 하는 문제가 있다. 일본 공개특허공보 특개2012-171980호는 지환족 에폭시 화합물과 옥세탄 화합물을 경화성 화합물로 사용함과 아울러 특정 구조의 설포늄계 잠재성 양이온 촉매를 사용하지만, 지환족 에폭시 화합물과 옥세탄 화합물 및 설포늄계 양이온 촉매의 높은 반응성으로 인해 보관 안정성이 낮아진다.
한편, 디스플레이의 고해상도를 실현하기 위해서는 더욱 미세한 피치로 배열된 단자들을 가지는 구동 IC 칩을 유리 기판에 접속할 필요가 있다. 이에 따라, 이방 도전성 필름은 이웃하는 단자들간의 절연을 안전하게 유지함과 아울러 미세 면적의 접속 면적에서 충분한 도전 특성을 갖도록 충분한 도전 입자를 포착할 수 있어야 한다.
일본 공개특허공보 특개2012-171980(2012. 09. 10. 공개)
본 발명의 목적은 입자 포착률을 개선함과 아울러, 150℃ 이하의 온도에서 빠르게 경화하면서도, 보관 안정성이 우수한 이방 도전성 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 이방 도전성 필름을 사용한 전자 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에서, 필름 경화 후 30℃에서 측정한 탄성율이 2.5~4GPa이고, 25℃에서 5일 보관 후 하기 식 1의 열시차주사열량계(DSC) 상 발열량 변화율이 20% 이하인 이방 도전성 필름이 제공된다.
[식 1]
발열량 변화율(%) = [(H0-H1)/H0]×100
상기 식 1에서, H0 는 이방 도전성 필름에 대해 필름 제작 직후에 측정한 열시차주사열량계(DSC) 상 발열량을 나타내고, H1은 상기 이방 도전성 필름을 25℃에서 5일 보관 후 측정한 열시차주사열량계 상 발열량을 나타낸다.
본 발명의 다른 실시예에서, 바인더 수지; 옥세탄기를 함유하는 실세스퀴옥산 화합물; 페놀 노볼락 옥세탄 화합물; 잠재성 양이온 경화제; 및 도전 입자를 포함하는 이방 도전성 필름이 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 제1 전극을 함유하는 제1 피접속부재; 제2 전극을 함유하는 제2 피접속부재; 및 상기 제1 피접속부재와 상기 제2 피접속부재 사이에 위치하여 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 접속시키는, 본원에 기재된 이방 도전성 필름을 포함하는 전자 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이방 도전성 필름은, 2.5~4GPa의 높은 범위의 탄성률을 가짐으로써 입자 포착률이 양호하며, 또한, 열시차주사열량계 상 발열량 변화율이 낮아 보관 안정성이 양호한다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이방 도전성 필름은 옥세탄기를 함유하는 실세스퀴옥산 화합물을 포함하여 양호한 입자 포착률을 달성하고, 또한, 페놀 노볼락 옥세탄 화합물을 포함함으로써, 저온 속경화 및 보관 안정성을 유지할 수 있다.
도 1은 제1 전극(70)을 포함하는 제1 피접속부재(50)와, 제2 전극(80)을 포함하는 제2 피접속부재(60), 및 상기 제1 피접속부재(50)와 상기 제2 피접속부재(60) 사이에 위치하여 상기 제1 전극(70) 및 상기 제2 전극(80)을 접속시키는 경화된 필름(10)을 포함하는 전자 장치(30)의 단면도이다. 상기 경화된 필름(10)은 본원에 기재된 이방 도전성 필름이 경화된 것이다.
이하, 본 발명의 실시예들에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명의 기술 분야 또는 유사 분야에서 숙련된 자이면 충분히 인식하고 유추할 수 있는 사항에 대해서는 그 설명을 생략한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이방 도전성 필름은, 필름 경화 후 30℃에서 측정한 탄성률이 2.5~4GPa이고, 25℃에서 5일 보관 후 하기 식 1의 열시차주사열량계(DSC) 상 발열량 변화율이 20% 이하인 것을 특징으로 한다.
[식 1]
발열량 변화율(%) = [(H0-H1)/H0]×100
상기 식 1에서, H0 는 이방 도전성 필름에 대해 필름 제작 직후에 측정한 열시차주사열량계(DSC) 상 발열량을 나타내고, H1은 상기 이방 도전성 필름을 25℃에서 5일 보관 후 측정한 열시차주사열량계(DSC) 상 발열량을 나타낸다.
탄성률
본 발명에 의한 이방 도전성 필름은 30℃에서 측정한 탄성률이 2.5~4GPa일 수 있으며, 구체적으로 3.0~4.0GPa일 수 있다.
탄성률을 측정하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 당해 기술분야에서 통상적으로 사용하는 방법을 사용할 수 있다. 탄성률을 측정하는 방법의 비제한적인 예로는 라미네이션 기술을 이용하여 필름을 여러층 겹쳐서 100㎛ 두께의 이방 도전성 필름을 형성하고, 이것을 열 프레스(hot press)를 이용하여 경화시킨 후, TA社 DMA(Dynamic Mechanical Analyzer)를 사용하여 10℃/min 속도로 -40℃부터 200℃까지 온도를 상승시키면서 탄성율을 측정한다.
이렇게 측정된 탄성율 값 중, 30℃의 탄성률 값이 상기 범위인 경우, 입자 포착률이 우수하다.
열시차주사열량계(DSC)상 발열량 변화율
본 발명에 의한 이방 도전성 필름은 25℃에서 5일 보관한 후 하기 식 1의 발열량 변화율이 20% 이하일 수 있으며, 구체적으로 15% 이하, 더 구체적으로 10% 이하일 수 있다.
[식 1]
발열량 변화율(%) = [(H0-H1)/H0]×100
상기 식 1에서, H0 는 이방 도전성 필름에 대해 필름 제작 직후에 측정한 열시차주사열량계(DSC) 상 발열량을 나타내고, H1은 상기 이방 도전성 필름을 25℃에서 5일 보관 후 측정한 열시차주사열량계(DSC) 상 발열량을 나타낸다.
열시차주사열량계 상 발열량을 산출하는 방법은 통상적으로 사용되는 방법을 사용할 수 있으며, 비제한적인 예로 이방 도전성 필름을 열시차주사열량계(DSC, TA instruments, Q20)를 이용하여 질소 가스 분위기 하에서 10℃/min의 속도로 30℃ 내지 250℃의 범위에서 온도에 따른 열량을 측정하여 산출할 수 있다.
상기 범위의 발열량 변화율을 갖는 경우, 이방 도전성 필름의 보관 안정성이 양호하다.
필름 방치 후 접속 저항
본 발명의 일 실시예에서, 이방 도전성 필름은 필름을 제조한 후 3일 내지 7일 내에서 방치한 후 130℃에서 경화 후의 접속 저항이 1Ω 이하일 수 있다.
접속 저항은 통상적인 방법으로 측정될 수 있으며, 비제한적인 예로는 범프 면적 1200㎛2, 두께 2000Å의 인듐틴옥사이드(ITO) 회로가 있는 유리 기판 및 범프 면적 1200㎛2, 두께 1.5mm의 IC(제조원: 삼성 LSI)를 사용하여, 이방 도전성 필름으로 상, 하 계면 간을 70℃, 1.0MPa, 1초의 조건에서 가압착 및 130℃, 70MPa, 5초의 조건으로 본압착하여 IC를 유리 기판 상의 ITO에 접속시키고, 저항측정기기에 연결되어 있는 4개의 탐침을 이용하여 4 점 사이에서의 전압을 측정한다. 저항측정기기는 1mA를 인가하며 전압을 측정하고, 이 전압을 이용하여 저항을 계산한다.
상기 범위의 접속 저항을 갖는 경우, 이방 도전성 필름의 보관 안정성이 매우 양호하다.
유리 전이 온도( Tg )
본 발명의 일 실시예에서, 이방 도전성 필름은 필름 경화 후의 유리 전이 온도(Tg)가 150℃ 내지 250℃일 수 있으며, 구체적으로는 180℃ 내지 200℃일 수 있다.
유리 전이 온도는 통상의 방법으로 측정할 수 있으며, 비제한적인 예로는 필름을 열 프레스를 이용하여 경화시킨 후, DSC를 이용하여 충분히 경화했음을 확인하고, TA社 DMA를 사용하여 10℃/min의 속도록 -40℃부터 200℃까지 온도를 상승시키면서 Tg를 측정한다.
본 실시예의 이방 도전성 필름은 경화 후의 유리 전이 온도가 상대적으로 높으며, 이는 페놀 노볼락 옥세탄 화합물에 기인한다. 유리 전이 온도가 상기 범위일 때, 이방 도전성 필름의 경화 후 고온 및 고습에 대한 신뢰성이 양호하다.
옥세탄기를 함유하는 실세스퀴옥산 화합물
본 발명의 일 실시예에서, 상기 이방 도전성 필름은 옥세탄기를 함유하는 실세스퀴옥산 화합물을 포함할 수 있다. 옥세탄기를 함유하는 실세스퀴옥산 화합물은, 분자식 R-SiO3 /2로 나타내어지는 실세스퀴옥산 화합물 중 R의 일부가 옥세탄기로 치환된 화합물을 의미한다. 구체적으로, 상기 옥세탄기를 함유하는 실세스퀴옥산 화합물은 하기 화학식 1의 반복단위를 포함하는 것일 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112016017912113-pat00001
상기 화학식 1에서, 상기 R1은 옥세탄기이고, 상기 R2는 수소이거나, 치환되거나 비치환된 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 아릴알킬기, 알킬아릴기, 헤테로알킬기, 헤테로시클로알킬기 또는 알케닐기이며, 상기 x 및 y는 0＜x≤1.0, 0≤y＜1.0 의 범위이고 x+y=1 일 수 있다. 일 구현예에서, 상기 x는 0.5≤x≤1.0 의 범위일 수 있다. x가 상기 범위이면, 옥세탄기를 충분히 함유하여 경화 시 이들의 개환 반응이 충분히 일어나 저온 속경화를 달성할 수 있는 이점이 있다.
본 명세서에서 별도의 정의가 없는 한, '치환된'이란, 화합물 중의 수소 원자가 할로겐 원자(F, Br, Cl, I), 할로겐화알킬, 히드록시기, 알콕시기, 니트로기, 시아노기, 아미노기, 아지도기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, 카르보닐기, 카르바밀기, 티올기, 에스테르기, 카르복실기 또는 그의 염, 술폰산기 또는 그의 염, 인산기 또는 그의 염, C1 내지 C20 알킬기, C6 내지 C30 아릴기, C7 내지 C30 아릴알킬기, C1 내지 C20 알콕시기, C1 내지 C20 헤테로알킬기, C3 내지 C20 헤테로아릴알킬기, C3 내지 C20 시클로알킬기, (메트)아크릴레이트기, C2 내지 C20 헤테로시클로알킬기 및 이들의 조합에서 선택된 치환기로 치환된 것을 의미한다.
본 명세서에서 '알킬기'는 탄소수 1 내지 20의 직쇄 또는 분지쇄의 완전 포화 또는 부분 불포화된 탄화수소기를 의미하며, '시클로알킬기'는 탄소수 3 내지 20의 완전 포화 또는 부분 불포화된 고리를 갖는 탄화수소기를 의미한다. 상기 '헤테로알킬기'는 주사슬에 탄소나 수소가 아닌 헤테로원자를 포함하는 탄소수 1 내지 20의 완전 포화 또는 부분 불포화된 탄화수소기를 의미하며, 상기 '헤테로시클로알킬기'는 고리 내에 탄소나 수소가 아닌 헤테로원자를 포함하는 탄소수 2 내지 20의 완전 포화 또는 부분 불포화된 고리를 갖는 탄화수소기를 의미한다.
상기 옥세탄기를 함유하는 실세스퀴옥산 화합물은 하기 화학식 2 내지 5의 다면체 올리고머 실세스퀴옥산(Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane, POS) 구조, 하기 화학식 6의 무작위(random) 구조, 하기 화학식 7의 사다리(ladder) 구조, 또는 하기 화학식 8의 부분 케이지(cage) 구조를 포함할 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112016017912113-pat00002
[화학식 3]
Figure 112016017912113-pat00003
[화학식 4]
Figure 112016017912113-pat00004
[화학식 5]
Figure 112016017912113-pat00005
[화학식 6]
Figure 112016017912113-pat00006
[화학식 7]
Figure 112016017912113-pat00007
[화학식 8]
Figure 112016017912113-pat00008
상기 화학식 2 내지 8에서, 상기 R은 옥세탄기이거나, 수소이거나, 치환되거나 비치환된 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 아릴알킬기, 알킬아릴기, 헤테로알킬기, 헤테로시클로알킬기 또는 알케닐기이다.
구체적으로, 상기 옥세탄기를 함유하는 실세스퀴옥산 화합물은 상기 화학식 2 내지 5의 다면체 올리고머 실세스퀴옥산 구조를 포함할 수 있다.
상기 옥세탄기를 함유하는 실세스퀴옥산 화합물은, 이방 도전성 필름의 전체 고형 중량을 기준으로 1 내지 20 중량%로 포함될 수 있다. 구체적으로 5 내지 15 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 이방 도전성 필름이 적절한 유동성을 갖게 되어 압흔 특성이 우수하면서도 입자포착율이 개선될 수 있고, 접속 신뢰성 또한 개선될 수 있다.
페놀 노볼락 옥세탄 화합물
본 발명의 일 실시예에서, 상기 이방 도전성 필름은 페놀 노볼락 옥세탄 화합물을 포함할 수 있다. 페놀 노볼락 옥세탄 화합물은 하기 화학식 9로 표현될 수 있다.
[화학식 9]
Figure 112016017912113-pat00009
R3은 수소원자, 메틸기, 에틸기 프로필기 또는 부틸기 등의 탄소수 1~6의 알킬기, 탄소수 1~6의 플루오르 알킬기, 또는 아릴기이고, m은 0 내지 10의 정수이다.
페놀 노볼락 옥세탄 화합물은 저온에서 반응이 잘 일어나지 않도록 하는 반응 지연 효과를 가지면서 경화온도에서의 반응성은 크게 떨어뜨리지 않는 특성을 나타낸다. 따라서, 옥세탄기를 함유하는 실세스퀴옥산 화합물과 함께 페놀 노볼락 옥세탄 화합물을 경화성 화합물로 사용함으로써 실세스퀴옥산 화합물에 의한 입자 포착율 개선과 아울러, 저장 안정성 및 저온 속경화가 가능한 이방 도전성 필름을 제공할 수 있다. 또한, 유리전이온도가 높아서 경화 후 고온/고습에서 접속저항 상승율이 적은 이방 도전성 필름을 제공할 수 있다.
상기 페놀 노볼락 옥세탄 화합물은 이방 도전성 필름의 전체 고형 중량을 기준으로 10 내지 40중량% 포함될 수 있다. 구체적으로, 25 내지 35중량% 포함될 수 있다.
바인더 수지
본 발명의 일 실시예에서, 이방 도전성 필름은 바인더 수지를 포함할 수 있다.
상기 바인더 수지로는 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지, 페녹시 수지, 폴리메타크릴레이트 수지, 폴리아크릴레이트 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에스테르우레탄 수지, 폴리비닐 부티랄 수지, 스타이렌-부티렌-스타이렌(SBS) 수지 및 에폭시 변성체, 스타이렌-에틸렌-부틸렌-스타이렌(SEBS) 수지 및 그 변성체, 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(NBR) 및 그 수소화체 또는 이들의 조합을 들 수 있다. 구체적으로 바인더 수지로 페녹시 수지를 사용할 수 있으며, 보다 구체적으로는 플루오렌계 페녹시 수지를 사용할 수 있다. 상기 플루오렌계 페녹시 수지는, 플루오렌 구조를 포함하는 페녹시 수지이면 제한 없이 사용할 수 있다.
상기 바인더 수지는 이방 도전성 필름의 전체 고형 중량을 기준으로 30 내지 60 중량%로 포함될 수 있다. 구체적으로 35 내지 50 중량%로 포함될 수 있다.
잠재성 양이온 경화제
본 발명의 일 실시예에서, 이방 도전성 필름은 잠재성 양이온 경화제를 포함할 수 있다. 잠재성 양이온 경화제로는 설포늄계 경화제, 아민계 양이온 경화제를 사용할 수 있고, 특히, 안정성 측면에서 4급 암모늄 화합물을 사용할 수 있다.
4급 암모늄 화합물로는 하기 화학식 10의 구조를 갖는 화합물을 사용할 수 있다.
[화학식 10]
Figure 112016017912113-pat00010
상기 화학식 10에서, R4, R5, R6및 R7은 각각 치환되거나 비치환된 C1 내지 C6의 알킬 또는 C6내지 C20의 아릴 중 하나이고, M-는 각각 Cl, BF4, PF6, N(CF3SO2)2, CH3CO2, CF3CO2, CF3SO3, HSO4, SO4 2, SbF6 -, B(C6F5)4 - 중 하나이다.
구체적으로, 상기 화학식10의 4급 암모늄 화합물은 R4, R5, R6및 R7이 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, s-부틸기, t-부틸기, 펜틸기, n-펜틸기, t-펜틸기, 이소펜틸기, 헥실기, 시클로헥실기, 페닐기, 안트릴기 및 페난트릴기 중 하나일 수 있다. 보다 본원에서 용어 "치환된"이 사용되는 경우에 있어서 치환될 수 있는 기는 예를 들어, 알킬기, 알콕시기, 아미노기, 할로겐 또는 니트로기일 수 있다.
4급 암모늄 화합물은 특정 온도에서 에폭시 화합물의 개환반응을 촉진하고 에폭시 화합물의 개환 반응에 의해 옥세탄기를 함유하는 실세스퀴옥산과 페놀 노볼락 옥세탄 화합물의 전개반응이 촉진되어 150℃ 이하의 온도 범위에서 신속히 경화될 수 있도록 한다. 나아가, 4급 암모늄 화합물은 경화온도보다 낮은 온도, 예컨대 상온에서는, 에폭시 화합물의 개환반응을 지연시켜 우수한 보관 안정성을 제공할 수 있다.
상기 화학식 10에서, M-은 구체적으로, SbF6 - 및 B(C6F5)4 - 중 하나일 수 있다. 더욱 구체적으로, M-은 B(C6F5)4 - 일 수 있는데, 이것은 환경 문제를 유발하지 않아서 선호된다.
잠재성 양이온 경화제는 이방 도전성 필름의 고형분 전체 중량을 기준으로 1 내지 5 중량% 포함될 수 있다.
에폭시 화합물
본 발명의 일 실시예에 따른 이방 도전성 필름은 에폭시 화합물을 경화성 화합물로서 포함할 수 있다. 상기 에폭시 화합물로는 비스페놀 A형 에폭시 화합물, 비스페놀 A형 에폭시 아크릴레이트 화합물, 비스페놀 F형 에폭시 화합물, 비스페놀 AD형 에폭시 화합물, 비스페놀 E형 에폭시 화합물 및 비스페놀 S형 에폭시 화합물 등의 비스페놀형 에폭시 화합물; 폴리글리시딜 에테르 에폭시 화합물, 폴리글리시딜 에스테르 에폭시 화합물, 나프탈렌 에폭시 화합물 등의 방향족 에폭시 화합물; 지환족 에폭시 화합물; 크레졸 노볼락형 에폭시 화합물, 페놀 노볼락형 에폭시 화합물 등의 노볼락형 에폭시 화합물; 글리시딜 아민계 에폭시 화합물; 글리시딜 에스테르계 에폭시 화합물; 비페닐 디글리시딜 에테르 에폭시 화합물 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다. 구체적으로, 지환족 에폭시 화합물을 사용할 수 있다. 지환족 에폭시 화합물은 지환족 고리에 근접하여 에폭시 구조가 존재하므로 개환 반응이 빨라 다른 에폭시 화합물에 비해 경화 반응성이 좋다. 상기 지환족 에폭시 화합물로는 지환족 고리에 직접 결합으로 연결되거나 다른 연결기를 통해 에폭시 구조가 존재하는 구조를 가진 것이면 제한 없이 사용할 수 있다. 일 예에서, 하기 화학식 11 내지 14의 지환족 에폭시 화합물을 사용할 수 있다.
[화학식 11]
Figure 112016017912113-pat00011
[화학식 12]
Figure 112016017912113-pat00012
[화학식 13]
Figure 112016017912113-pat00013
[화학식 14]
Figure 112016017912113-pat00014
상기 화학식 12 내지 14에서, n, s, t, u, v, m, 및 f는 각각 독립적으로 1 내지 50 사이의 정수일 수 있고, R은 알킬기, 아세틸기, 알콕시기 또는 카르보닐기일 수 있다. 보다 구체적으로 상기 n, s, t, u, v, m, 및 f는 각각 독립적으로 1 내지 25 사이의 정수일 수 있고, R은 알킬기, 아세틸기 또는 알콕시기일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 지환족 에폭시 화합물은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합해서 사용할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예들에 있어서, 에폭시 화합물은 이방 도전성 필름의 고형분 전체 중량을 기준으로 1 내지 20중량% 포함될 수 있다.
도전 입자
도전 입자는 특별히 제한되지 아니하며 당해 기술분야에서 통상적으로 사용하는 도전 입자를 사용할 수 있다. 본원 발명에서 사용 가능한 도전 입자의 비제한적인 예로는 Au, Ag, Ni, Cu, 땜납 등을 포함하는 금속 입자; 탄소; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리스타이렌, 폴리비닐알코올 등을 포함하는 수지 및 그 변성 수지를 입자로 하여 Au, Ag, Ni 등을 포함하는 금속으로 도금 코팅한 입자; 그 위에 절연 입자를 추가로 코팅한 절연화 처리된 도전 입자 등을 들 수 있다. 상기 도전 입자의 크기는, 적용되는 회로의 피치(pitch)에 따라, 예를 들어 1 내지 20㎛ 범위, 구체적으로 1 내지 10㎛의 범위일 수 있다.
상기 도전 입자는 이방 도전성 필름의 고형분 총 중량에 대하여 5 내지 40중량%로 포함될 수 있으며, 구체적으로는 10 내지 35중량%로 포함될 수 있고, 보다 구체적으로는 15 내지 30중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 도전 입자가 단자 간에 용이하게 압착되어 안정적인 접속 신뢰성을 확보할 수 있으며, 통전성 향상으로 접속 저항을 감소시킬 수 있다.
기타 첨가제
일 실시예에서, 상기 이방 도전성 필름은 상기 성분들 외에 실란 커플링제를 추가로 포함할 수 있다.
실란 커플링제의 예로는 비닐 트리메톡시 실란, 비닐 트리에톡시 실란, (메타)아크릴옥시 프로필 트리메톡시실란 등의 중합성 불화기 함유 규소 화합물; 3-글리시드옥시 프로필 트리메톡시실란, 3-글리시드옥시 프로필메틸 디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸 트리메톡실란 등의 에폭시 구조를 갖는 규소 화합물; 3-아미노프로필 트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필 트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필 메틸 디메톡시실란 등의 아미노기 함유 규소 화합물; 및 3-클로로 프로필 트리메톡시실란 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다.
상기 실란 커플링제는 이방 도전성 필름용 조성물의 전체 고형 중량을 기준으로 1 내지 10중량%로 포함될 수 있다.
또한, 본 발명의 이방 도전성 필름은 기본 물성을 저해하지 않으면서 부가적인 물성을 제공하기 위해, 중합방지제, 산화방지제, 열안정제 등의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 첨가제는 특별히 제한되지 않지만, 이방 도전성 필름의 전체 고형 중량을 기준으로 0.01 내지 10중량%로 포함될 수 있다.
비제한적인 예로, 중합방지제는 하이드로퀴논, 하이드로퀴논 모노메틸에테르, p-벤조퀴논, 페노티아진 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 또한 산화방지제는 페놀릭계 또는 하이드록시 신나메이트계 물질 등을 사용할 수 있으며, 구체적으로 테트라키스-(메틸렌-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록신나메이트)메탄, 3,5-비스(1,1-디메틸에틸)-4-하이드록시 벤젠 프로판산 티올 디-2,1-에탄다일 에스테르 등을 사용할 수 있다.
열시차주사열량계 ( DSC ) 상 개시 온도 및 발열 피크 온도
본 발명의 이방 도전성 필름은, 열시차주사열량계(DSC) 상 개시 온도가 70 내지 90℃이고, 발열 최대 피크 온도가 90 내지 100℃일 수 있다.
열시차주사열량계(DSC) 상 개시 온도(Onset temperature)란 열시차주사열량계로 측정된 그래프의 최고 피크에서 발열이 시작되어 열량이 증가하는 그래프 부분에 접선을 그어 접선이 온도 축과 만나는 지점의 온도를 말하며, 열시차주사열량계 상 발열 피크 온도란 그래프에서 발열량이 최고 피크를 나타내는 시점의 온도를 말한다.
상기 열시차주사열량계(DSC) 상 개시 온도 및 발열 피크 온도를 측정하는 비제한적인 예로는, 경화성 수지 조성물을 열시차주사열량계(DSC, TA instruments, Q20)를 이용하여 질소 가스 분위기 하에서 10℃/min의 속도로 30℃ 내지 250℃의 범위에서 열시차주사열량계 상 개시 온도 및 발열 피크 온도를 측정하는 방법이 있다.
열시차주사열량계 상 개시 온도 및 발열 피크 온도가 상기 범위이면, 150℃ 이하, 예컨대 130 내지 150℃ 온도 범위 내의 비교적 낮은 온도에서 경화될 수 있으며, 개시 온도와 발열 피크 온도 간의 차이가 적어 빠르게 경화될 수 있다.
이방 도전성 필름의 제조방법
본 발명의 이방 도전성 필름은 단일층 구조로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 2중층 또는 3중층과 같은 다층 구조로 형성될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 일 예에 개시된 각 조성을 포함하는 이방 도전성 필름용 조성물을 만들고 이것을 톨루엔과 같은 유기 용매에 용해시켜 액상화한 후 도전성 입자가 분쇄되지 않는 속도 범위 내에서 일정 시간 동안 교반하고, 이를 이형 필름 위에 일정한 두께, 예를 들면 10 내지 50㎛의 두께로 도포한 다음 일정시간 건조시켜 톨루엔 등을 휘발시킴으로써 단일층의 이방 도전성 필름을 얻을 수 있다. 이와 달리, 도전 입자를 포함하는 조성물과 도전 입자를 포함하지 않는 조성물을 각각 만들어, 하나의 이형 필름에 도전 입자를 포함하는 조성물을 사용하여 도전 필름을 만들고, 다른 하나의 이형 필름에 도전 입자를 포함하지 않는 조성물을 사용하여 비도전 필름을 만든 후, 이들 도전 필름과 비도전 필름을 라미네이션 기술을 이용하여 중첩시켜서 2중층 구조의 이방 도전성 필름을 제조할 수도 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 예는, 제1 전극을 함유하는 제1 피접속부재; 제2 전극을 함유하는 제2 피접속부재; 및 상기 제1 피접속부재와 상기 제2 피접속부재 사이에 위치하여 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 접속시키는 경화된 필름을 포함하는 전자 장치에 관한 것으로, 상기 경화된 필름은 본원에 기재된 이방 도전성 필름을 경화시켜 형성된 필름이다.
상기 제1 피접속부재 또는 제2 피접속부재는, 전기적 접속을 필요로 하는 전극이 형성되어 있는 것으로, 구체적으로는, 액정 디스플레이에 사용되고 있는 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 전극이 형성되어 있는 유리 기판 또는 플라스틱 기판, 프린트 배선판, 세라믹 배선판, 플렉시블 배선판, 반도체 실리콘 칩, IC 칩(Integrated Circuit Chip) 또는 드라이버 IC 칩(Driver Integrated Circuit Chip) 등을 들 수 있고, 보다 구체적으로는, 제1 피접속부재 및 제2 피접속부재 중 어느 하나가 IC 칩 또는 드라이버 IC 칩이고 다른 하나가 유리 기판일 수 있다.
예컨대, 도 1을 참조하여 전자 장치(30)를 설명하면, 전자 장치(30)는 제1 전극(70)을 포함하는 제1 피접속부재(50), 제2 전극(80)을 포함하는 제2 피접속부재(60), 및 상기 제1 피접속부재(50)와 상기 제2 피접속부재(60) 사이에 위치하는 경화된 필름(10)을 포함한다. 경화된 필름(10)은 제1 전극(70)과 제2 전극(80)을 서로 접속시킨다. 경화된 필름(10)은 본원에 기재된 도전 입자(3)를 포함하는 이방 도전성 필름을 경화시켜 형성된 필름으로, 도전 입자(3)가 제1 전극(70)과 제2 전극(80) 사이에서 이들을 접속시킨다.
상기 전자 장치(30)는 디스플레이를 포함하는 전자 장치일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 이방 도전성 필름을 이용하여 접속된 두 종류의 피접속부재들(50, 60)을 포함하는 전자 장치라면 어느 것이든 본원의 전자 장치에 포함된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다. 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 사항에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.
실시예
이방 도전성 필름의 제조
실시예 1
이방 도전성 필름의 조성 타겟 함량에 맞춰 각 조성 성분을 혼합하여 이방 도전성 필름용 조성물을 제조하고, 이 조성물을 이용하여 18 μm 두께의 건조된 이방 도전성 필름을 제작하였다. 이방 도전성 필름의 조성 타겟 함량은 필름의 전체 고형 중량을 기준으로 다음과 같다:
바이페닐 플루오렌형 페녹시 수지(FX-293, 제조사) 40중량%;
옥세탄기를 함유하는 실세스퀴옥산 화합물(SSQ-TX100, TOAGOSEI社) 5중량%;
페놀 노볼락 옥세탄 화합물(PNOX-1009, TOAGOSEI社) 35중량%;
4급 암모늄 화합물(CXC-1821, King Industry社) 5중량%; 및
도전 입자(AUL-704F, 평균입경 4μm, SEKISUI社, 일본) 15중량%.
실시예 2
실시예 1에 있어서, 옥세탄기를 함유하는 실세스퀴옥산 화합물(SSQ-TX100, TOAGOSEI社)이 필름의 전체 고형 중량을 기준으로 10중량%가 되도록 하고, 페놀 노볼락 옥세탄 화합물(PNOX-1009, TOAGOSEI社)은 30중량%가 되도록 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 이방 도전성 필름용 조성물을 제조하고 이를 이용하여 이방 도전성 필름을 얻었다.
실시예 3
실시예 1에 있어서, 옥세탄기를 함유하는 실세스퀴옥산 화합물(SSQ-TX100, TOAGOSEI社)이 필름의 전체 고형 중량을 기준으로 15중량%가 되도록 하고, 페놀 노볼락 옥세탄 화합물(PNOX-1009, TOAGOSEI社)은 25중량%가 되도록 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 이방 도전성 필름용 조성물을 제조하고 이를 이용하여 이방 도전성 필름을 얻었다.
비교예 1
실시예 1에 있어서, 페놀 노볼락 옥세탄 화합물 대신 페놀 노볼락 에폭시 화합물(PNOX-1009, TOAGOSEI社)이 필름 전체 고형 중량을 기준으로 35중량%가 되도록 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 이방 도전성 필름용 조성물을 제조하고 이를 이용하여 이방 도전성 필름을 얻었다.
비교예 2
실시예 1에 있어서, 페놀 노볼락 옥세탄 화합물 대신 에테르형 옥세탄 화합물(OXT-221, TOAGOSEI社)이 필름 전체 고형 중량을 기준으로 35중량%가 되도록 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 이방 도전성 필름용 조성물을 제조하고 이를 이용하여 이방 도전성 필름을 얻었다.
비교예 3
실시예 3에 있어서, 페놀 노볼락 옥세탄 화합물 대신 페놀 노볼락 에폭시 화합물이 필름 전체 고형 중량을 기준으로 25중량%가 되도록 변경한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일하게 이방 도전성 필름용 조성물을 제조하고 이를 이용하여 이방 도전성 필름을 얻었다.
비교예 4
실시예 1에 있어서, 옥세탄기를 함유하는 실세스퀴옥산 화합물 및 페놀 노볼락 옥세탄 화합물을 생략하고, 에테르형 옥세탄 화합물(OXT-221, TOAGOSEI社)이 필름 전체 고형 중량을 기준으로 40중량%가 되도록 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 이방 도전성 필름용 조성물을 제조하고 이를 이용하여 이방 도전성 필름을 얻었다.
상기 실시예 및 비교예의 조성 및 함량(중량%)을 아래 표 1에 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
플루오렌계 페녹시 40 40 40 40 40 40 40
경화성 화합물 옥세탄기 함유 실세스퀴옥산 5 10 15 5 5 15
페놀 노볼락 옥세탄 35 30 25
페놀 노볼락 에폭시 35 25
옥세탄 화합물 35 40
4급 암모늄 화합물 5 5 5 5 5 5 5
도전입자 15 15 15 15 15 15 15
실험예 1: 초기 압흔
상기 실시예 및 비교예에서 제조한 이방 도전성 필름을 범프면적 1200㎛2, 두께 2000Å의 인듐틴옥사이드 회로가 있는 유리 기판(제조원: 네오뷰 코오롱)에 놓고 각각 70℃에서 1초 동안 1MPa로 가압착한 후, 이형 필름을 제거하고 범프면적 1200㎛2, 두께 1.5mm의 IC칩(제조원: 삼성 LSI)를 올린 뒤 이를 130℃에서 5초, 70MPa의 조건으로 본압착하고, 압흔을 육안 관찰하여 판별하였다.
구체적으로, 압흔이 5개를 초과하는 것을 양호한 것으로, 그 이하인 것을 불량한 것으로 판별하였다.
실험예 2: 버블 면적 측정
상기 실시예 및 비교예에서 제조한 이방 도전성 필름 각각을 상온 (25℃)에서 1 시간 동안 방치시킨 후, 범프면적 1200㎛2, 두께 2000Å의 인듐틴옥사이드 회로가 있는 유리 기판(제조원: 네오뷰 코오롱)에 놓고 각각 70℃에서 1초 동안 1MPa로 가압착한 후, 이형 필름을 제거하고 범프면적 1200㎛2, 두께 1.5mm의 IC칩(제조원: 삼성 LSI)을 올린 뒤 이를 130℃에서 5초, 70MPa의 조건으로 본압착하고, 압착 면적 내의 버블을 광학 현미경으로 관찰하여, 압착 면적에 대한 버블 면적의 비율을 산출하였다.
압착 면적에 대한 버블 면적의 비율이 20%를 초과하면 불량으로 판별하였다.
실험예 3: 입자 포착율 측정
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 이방 도전성 필름에 대해, 압착 전 이방 도전성 필름의 단위면적당(mm2) 도전 입자의 수를 입자자동측정기(ZOOTUS)를 사용하여 산출하였다.
또한, 이방 도전성 필름을 범프면적 1200㎛2, 두께 2000Å의 인듐틴옥사이드 회로가 있는 유리 기판(제조원: 네오뷰 코오롱)에 놓고 각각 70℃에서 1초 동안 1MPa로 가압착한 후, 이형 필름을 제거하고 범프면적 1200㎛2, 두께 1.5mm의 IC칩(제조원: 삼성 LSI)을 올린 뒤 이를 130℃에서 5초, 70MPa의 조건으로 본압착하고, 접속 부위의 단위면적당(mm2) 도전 입자의 수를 상기 입자자동측정기를 사용하여 산출하고 하기 식 2에 의해 입자포착율을 계산하였다.
[식 2]
입자포착율(%) = (본압착 후 접속 부위의 단위면적당(mm2) 도전 입자의 수 /압착 전 이방 도전성 필름의 단위면적당(mm2) 도전 입자의 수) × 100
입자포착율이 20% 이하인 것을 불량으로 판별하였다.
실험예 4 : 접속저항 측정
범프 면적 1200㎛2, 두께 2000Å의 인듐틴옥사이드(ITO) 회로가 있는 유리 기판 및 범프 면적 1200㎛2, 두께 1.5mm의 IC(제조원: 삼성 LSI)를 사용하여, 상기 제조된 실시예 1 내지 3, 비교예 1 내지 4의 이방 도전성 필름 각각으로 상, 하 계면 간을 70℃, 1.0MPa, 1초의 조건에서 가압착 및 130℃, 70MPa, 5초의 조건으로 본압착하여 각 실시예 및 비교예 당 5개씩의 시편을 제조하였다.
접속저항 측정은 4 점 탐침(4 point probe)을 이용하였으며, 저항측정기기에 연결되어 있는 4개의 탐침을 이용하여 4 점 사이에서의 저항을 측정하였다. 저항측정기기는 1mA를 인가하며 이때 측정되는 전압으로 저항을 계산하여 평균을 내어 표시하였다.
제조된 시편의 접속 저항을 측정하고, 이를 초기 접속저항(T0)이라 하였다.
또한, 3일과 7일 방치한 이방 도전성 필름에 대해 동일한 방법으로 시편을 만들고 접속 저항을 측정하고 이를 3일 방치 접속저항(T1) 및 7일 방치 접속 저항(T2)으로 하였다.
각 접속 저항에 대해 1Ω 이하의 값을 수치로 표시했으며, 그 이상을 불량으로 판별하였다.
실험예 5 : 이방 도전성 필름의 열시차주사열량계 ( DSC ) 상 개시 온도(Onset temperature) 및 발열 피크 온도 측정
상기 제조된 실시예 1 내지 6, 비교예 1 내지 4의 이방 도전성 필름들에 대해 열시차주사열량계(DSC, TA instruments社, Q20)를 이용하여 질소 가스 분위기 하에서 10℃/min의 속도로 -50 내지 250℃의 범위에서 열량을 측정하여 열시차주사열량계 상 개시 온도 및 발열 피크 온도를 측정하였다. 열시차주사열량계 상 개시 온도(Onset temperature)란 열시차주사열량계 측정시 발열에 의해 그래프의 기울기가 최초로 증가하게 되는 시점의 온도를 말하며, 열시차주사열량계 상 발열 피크 온도란 그래프에서 발열량이 최고 피크를 나타내는 시점의 온도를 말한다.
실험예 6 : 이방 도전성 필름의 열시차주사열량계 ( DSC ) 상 발열량 변화율 산출
상기 제조된 실시예 1 내지 3, 비교예 1 내지 4의 이방 도전성 필름을 각각 1mg 분취하고 DSC(열시차주사열량계, TA instruments社, Q20)를 이용하여 질소가스 분위기에서, 10℃/min의 속도로, -50 내지 250℃의 범위에서 열량을 측정하여, 초기 발열량(H0)과 25℃에서 5일 보관한 이후의 발열량(H1)을 측정하여 하기 식 1에 따라 발열량 변화율을 산출하였다.
[식 1]
발열량 변화율(%) = [(H0-H1)/H0]×100
실험예 7: 탄성율 측정
상기 제조된 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 4 각각의 시편을 라미네이션 기술을 이용하여 여러층 겹쳐서 100㎛ 두께의 이방 도전성 필름을 형성하고, 이것을 열 프레스(hot press)를 이용하여 경화시킨 후, DSC를 이용하여 충분히 경화했음을 확인했으며, TA社 DMA(Dynamic Mechanical Analyzer)를 사용하여 10℃/min 속도로 -40℃부터 200℃까지 온도를 상승시키면서 탄성율을 측정하였다.
이렇게 측정된 탄성율 값 중, 30℃의 탄성률 값을 확인하였다.
실험예 8: 유리 전이 온도 측정
상기 제조된 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 4 각각의 시편을 열 프레스를 이용하여 경화시킨 후, DSC를 이용하여 충분히 경화했음을 확인하고, TA社 DMA(Dynamic Mechanical Analyzer)를 사용하여 10℃/min의 속도로 -40℃부터 200℃까지 온도를 상승시키면서 Tg를 측정하였다.
상기 실험예 1 내지 8의 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
135℃ 경화후 초기 압흔 OK OK OK NG OK NG OK
135℃ 경화후 버블 OK OK OK NG OK NG OK
135℃ 경화후 입자포착율(%) 24 40 43 NG NG 43 44
135℃ 경화후 초기
접속저항(T0) (Ω)		 0.04 0.04 0.04 NG 0.04 NG 0.04
3일 방치
접속저항 (T1)(Ω)		 0.05 0.05 0.05 NG NG NG NG
7일 방치 접속저항
(T2)(Ω)		 0.06 0.06 0.08 NG NG NG NG
발열 개시온도(℃) 95 78 81 65 55 58 70
발열 피크온도(℃) 105 85 94 86 79 90 85
발열량 변화율(%) 5 8 8 25 27 21 27
탄성률
(GPA)		 3.3 3.1 3.2 2.7 2.5 2.2 2.5
유리전이온도(℃) 195 195 186 178 176 159 165
상기 표 2에서 볼 수 있듯이, 본 발명의 실시예 1 내지 3은 탄성률이 매우 높고, 또한, 발열량 변화량이 작아 보관 안정성이 우수한 것으로 나타났다. 또한, 실시예 1 내지 3에 의해, 옥세탄기를 함유하는 실세스퀴옥산 화합물의 함량이 증가할 수록 입자포착율이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 특히, 옥세탄기를 함유하는 실세스퀴옥산 화합물의 함량이 10중량% 이상에서 입자포착율이 40%를 초과하였다. 또한, DSC상 발열 개시온도 및 발열 피크온도가 낮고 이들 사이의 차이가 상대적으로 작아 저온 속경화가 가능한 것으로 나타났다. 또한 7일 방치 후에도 양호한 접속저항 특징을 유지하여 보관 안정성을 나타내었다.

Claims (15)

  1. 필름 경화 후 30℃에서 측정한 탄성율이 2.5~4GPa이고,
    25℃에서 5일 보관 후 하기 식 1의 열시차주사열량계(DSC) 상 발열량 변화율이 20% 이하인 이방 도전성 필름이며,
    상기 이방 도전성 필름이 옥세탄기를 함유하는 실세스퀴옥산 화합물, 및 페놀 노볼락 옥세탄 화합물을 포함하는 이방 도전성 필름.
    [식 1]
    발열량 변화율(%) = [(H0-H1)/H0]×100
    상기 식 1에서, H0는 이방 도전성 필름에 대해 필름 제작 직후에 측정한 열시차주사열량계(DSC) 상 발열량을 나타내고, H1은 상기 이방 도전성 필름을 25℃에서 5일 보관 후 측정한 열시차주사열량계 상 발열량을 나타낸다.
  2. 청구항 1에 있어서,
    필름을 제조한 후 3일 내지 7일 내에서 방치한 후 130℃에서 경화 후의 접속 저항이 1Ω 이하인 이방 도전성 필름.
  3. 청구항 1에 있어서,
    필름 경화 후의 유리 전이 온도(Tg)가 150℃~250℃인 이방 도전성 필름.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    이방 도전성 필름의 전체 고형 중량을 기준으로,
    옥세탄기를 함유하는 실세스퀴옥산 화합물 1 내지 20중량%; 및
    페놀 노볼락 옥세탄 화합물 10 내지 40중량% 포함하는 이방 도전성 필름.
  6. 청구항 1에 있어서,
    바인더 수지;
    잠재성 양이온 경화제 ; 및
    도전 입자를 더 포함하는 이방 도전성 필름.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 바인더 수지는 플루오렌계 페녹시 수지인 이방 도전성 필름.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 잠재성 양이온 경화제가 아민계 양이온 경화제를 포함하는 이방 도전성 필름.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 아민계 양이온 경화제는 4급 암모늄 화합물을 포함하는 이방 도전성 필름.
  10. 청구항 1에 있어서,
    에폭시 화합물을 더 포함하는 이방 도전성 필름.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 에폭시 화합물은 지환족 에폭시를 포함하는 이방 도전성 필름
  12. 바인더 수지;
    옥세탄기를 함유하는 실세스퀴옥산 화합물;
    페놀 노볼락 옥세탄 화합물;
    잠재성 양이온 경화제; 및
    도전 입자를 포함하는 이방 도전성 필름.
  13. 청구항 12에 있어서,
    이방 도전성 필름의 전체 고형 중량을 기준으로,
    상기 바인더 수지는 30 내지 60중량%,
    상기 옥세탄기를 함유하는 실세스퀴옥산 화합물은 1 내지 20중량%,
    상기 페놀 노볼락 옥세탄 화합물은 10 내지 40중량%,
    상기 잠재성 양이온 경화제는 1 내지 10중량%,
    상기 도전 입자는 5 내지 40중량%로 포함된 이방 도전성 필름.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 옥세탄기를 함유하는 실세스퀴옥산 화합물은 10 내지 20중량% 포함된 이방 도전성 필름.
  15. 제1 전극을 함유하는 제1 피접속부재;
    제2 전극을 함유하는 제2 피접속부재; 및
    상기 제1 피접속부재와 상기 제2 피접속부재 사이에 위치하여 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 접속시키는, 청구항 1 내지 청구항 3, 및 청구항 5 내지 청구항 14 중 어느 하나의 이방 도전성 필름을 경화시켜 형성된 경화된 필름을 포함하는 전자 장치.
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JP2015179732A (ja) * 2014-03-19 2015-10-08 デクセリアルズ株式会社 異方性導電接着剤

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101127098B1 (ko) * 2008-11-19 2012-03-23 제일모직주식회사 이방 전도성 접착필름용 조성물 및 이를 이용한 이방 전도성 필름
JP2015179732A (ja) * 2014-03-19 2015-10-08 デクセリアルズ株式会社 異方性導電接着剤

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