KR102579269B1 - 접착제 필름 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일 형태에 있어서, 제1 접착제층과, 금속층과, 제2 접착제층을 이 순으로 구비하고, 제1 접착제층 및 제2 접착제층 각각이, 덴드라이트상의 도전 입자인 제1 도전 입자와, 제1 도전 입자 이외의 도전 입자이며, 비도전성의 핵체 및 해당 핵체 상에 마련된 도전층을 갖는 도전 입자인 제2 도전 입자를 함유하는, 접착제 필름을 제공한다.

Description

접착제 필름

본 발명은 접착제 필름에 관한 것이다.

근년, 반도체, 액정 디스플레이 등의 분야에 있어서, 전자 부품의 고정, 회로의 접속 등을 위하여 각종 접착제가 사용되고 있다. 이들 용도에서는, 전자 부품, 회로 등의 고밀도화 및 고정밀화가 진행하고, 접착제에도 보다 높은 수준의 성능이 요구되고 있다.

예를 들어, 액정 디스플레이와 TCP(Tape Carrier Package(테이프 캐리어 패키지))의 접속, FPC(Flexible Printed Circuit(연성 인쇄 회로))와 TCP의 접속, 또는, FPC와 프린트 배선판의 접속에는, 접착제 중에 도전 입자를 분산시킨 접착제가 사용되고 있다. 이러한 접착제에서는, 피착체 간의 도전성 및 신뢰성을 보다 한층 높일 것이 요구된다.

예를 들어 특허문헌 1에는, 기재 필름 상에, 소정의 덴드라이트상 은 피복 구리 분말 입자를 함유하는 도전막을 구비한 도전성 필름이 기재되어 있고, 이러한 도전성 필름에 의해, 은 분말을 배합하지 않아도 충분한 도전 특성이 얻어지는 것이 개시되어 있다.

국제 공개 제2014/021037호

그런데, 최근에는, 접착제 필름의 적용 대상에 따라서는, 통상보다도 두꺼운(예를 들어 40㎛ 이상) 접착제 필름이 요구된다. 본 발명자들의 검토에 의하면, 이러한 경우에, 종래의 접착제 필름을 단지 두껍게 한 것 만으로는, 반드시 원하는 특성이 얻어지는 것은 아니다. 종래의 접착제 필름을 단지 두껍게 한 경우, 예를 들어, 전자 부재끼리를 저압(예를 들어 0.1 내지 0.5MPa)으로 접속했을 때의 도전성의 점에서 개선의 여지가 있다. 한편, 전자 부재끼리의 접속 시의 압력을 높게 하여 도전성을 확보하는(소정의 접속 저항 이하로 하는) 것을 생각할 수 있지만, 이 경우, 접착제 성분(수지 성분)이 전자 부재 사이에서 압출되어서 유출될 우려가 있다.

그래서, 본 발명의 목적은, 저압 접속 시의 도전성이 우수하고, 접속 시의 접착제의 유출을 억제할 수 있는 접착제 필름을 제공하는 데 있다.

본 발명은 일 형태에 있어서, 제1 접착제층과, 금속층과, 제2 접착제층을 이 순으로 구비하고, 제1 접착제층 및 제2 접착제층 각각이, 덴드라이트상의 도전 입자인 제1 도전 입자와, 제1 도전 입자 이외의 도전 입자이며, 비도전성의 핵체 및 해당 핵체 상에 마련된 도전층을 갖는 도전 입자인 제2 도전 입자를 함유하는, 접착제 필름을 제공한다.

도전층은, 바람직하게는, 금, 니켈 및 팔라듐으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 함유한다.

금속층의 두께는, 바람직하게는 25㎛ 이상이다. 제1 접착제층의 두께는, 바람직하게는 30㎛ 이하이다. 제2 접착제층의 두께는, 바람직하게는 30㎛ 이하이다.

본 발명에 따르면, 저압 접속 시의 도전성이 우수하고, 접속 시의 접착제의 유출을 억제할 수 있는 접착제 필름을 제공할 수 있다.

도 1은 접착제 필름의 일 실시 형태를 도시하는 모식 단면도이다.
도 2는 전자 부재끼리의 접속의 일례를 모식적으로 도시하는 주요부 단면도이다.
도 3은 실시예에 있어서의 평가용의 실장체의 제작 방법을 도시하는 모식도이다.
도 4는 실시예에 있어서의 접속 저항의 측정 방법을 도시하는 모식도이다.

이하, 도면을 적절히 참조하면서, 본 발명의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은, 접착제 필름의 일 실시 형태를 도시하는 모식 단면도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 접착제 필름(1)은 제1 접착제층(2)과, 금속층(3)과, 제2 접착제층(4)을 이 순으로 구비한다. 제1 접착제층(2) 및 제2 접착제층(4) 각각은, 접착제 성분(5)과, 접착제 성분(5) 중에 분산된 제1 도전 입자(6) 및 제2 도전 입자(7)를 함유한다.

이하, 제1 접착제층(2) 및 제2 접착제층(4)(이하, 이들을 통합하여 「접착제층(2, 4)」이라고도 한다)에 대하여 설명한다. 제1 접착제층(2) 및 제2 접착제층(4)의 구성은, 서로 동일해도 되고 달라도 된다.

접착제 성분(5)은 예를 들어 열 또는 광에 의해 경화성을 나타내는 재료로 구성되어 있고, 에폭시계 접착제, 라디칼 경화형의 접착제, 폴리우레탄, 폴리비닐에스테르 등을 함유하는 열가소성 접착제 등이면 된다. 접착제 성분(5)은 접착 후의 내열성 및 내습성이 우수하다는 점에서, 가교성 재료로 구성되어 있어도 된다. 에폭시계 접착제는, 열경화성 수지인 에폭시 수지를 주성분으로서 함유한다. 에폭시계 접착제는, 단시간 경화가 가능하여 접속 작업성이 좋고, 접착성이 우수한 등의 점에서 바람직하게 사용된다. 라디칼 경화형의 접착제는, 에폭시계 접착제보다도 저온 단시간에의 경화성이 우수한 등의 특징을 갖기 때문에, 용도에 따라서 적절히 사용된다.

에폭시계 접착제는, 예를 들어, 에폭시 수지(열경화성 재료) 및 경화제를 함유하고, 필요에 따라, 열가소성 수지, 커플링제, 충전제 등을 더 함유하고 있어도 된다.

에폭시 수지로서는, 예를 들어, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 페놀노볼락형 에폭시 수지, 크레졸노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀 A 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀 F 노볼락형 에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지, 글리시딜에스테르형 에폭시 수지, 글리시딜아민형 에폭시 수지, 히단토인형 에폭시 수지, 이소시아누레이트형 에폭시 수지, 지방족 쇄상 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 이들 에폭시 수지는, 할로겐화되어 있어도 되고, 수소 첨가되어 있어도 되고, 아크릴로일기 또는 메타크릴로일기가 측쇄에 부가된 구조를 갖고 있어도 된다. 이들 에폭시 수지는, 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용된다.

경화제로서는, 에폭시 수지를 경화시킬 수 있는 것이면 특별히 제한은 없고, 예를 들어, 음이온 중합성의 촉매형 경화제, 양이온 중합성의 촉매형 경화제, 중부가형의 경화제 등을 들 수 있다. 이들 중, 속경화성에 있어서 우수하고, 화학당량적인 고려가 불필요한 점에서, 음이온 또는 양이온 중합성의 촉매형 경화제가 바람직하다.

음이온 또는 양이온 중합성의 촉매형 경화제로서는, 예를 들어, 이미다졸, 히드라지드, 3불화붕소-아민 착체, 오늄염(방향족 술포늄염, 방향족 디아조늄염, 지방족 술포늄염 등), 아민이미드, 디아미노말레오니트릴, 멜라민 및 그의 유도체, 폴리아민의 염, 디시안디아미드 등을 들 수 있고, 이들의 변성물도 사용할 수 있다. 중부가형의 경화제로서는, 예를 들어, 폴리아민, 폴리머캅탄, 폴리페놀, 산 무수물 등을 들 수 있다.

이들 경화제는, 폴리우레탄계, 폴리에스테르계 등의 고분자 물질, 니켈, 구리 등의 금속 박막, 규산칼슘 등의 무기물 등으로 피복되어서, 마이크로캡슐화된 잠재성 경화제이면 된다. 잠재성 경화제는, 가사 시간을 연장할 수 있기 때문에 바람직하다. 경화제는, 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용된다.

경화제의 함유량은, 열경화성 재료와 필요에 따라 배합되는 열가소성 수지의 합계량 100질량부에 대하여 0.05 내지 20질량부이면 된다.

라디칼 경화형의 접착제는, 예를 들어, 라디칼 중합성 재료 및 라디칼 중합 개시제(경화제라고도 불린다)를 함유하고, 필요에 따라, 열가소성 수지, 커플링제, 충전제 등을 더 함유하고 있어도 된다.

라디칼 중합성 재료로서는, 예를 들어, 라디칼에 의해 중합하는 관능기를 갖는 물질이면 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어, 아크릴레이트(대응하는 메타크릴레이트도 포함한다. 이하 동일하다.) 화합물, 아크릴옥시(대응하는 메타아크릴옥시도 포함한다. 이하 동일하다.) 화합물, 말레이미드 화합물, 시트라콘이미드 수지, 나디이미드 수지 등의 라디칼 중합성 재료를 들 수 있다. 이들 라디칼 중합성 재료는, 모노머 또는 올리고머의 상태이면 되고, 모노머와 올리고머의 혼합물의 상태여도 된다.

아크릴레이트 화합물로서는, 예를 들어, 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 테트라메틸올메탄테트라아크릴레이트, 2-히드록시-1,3-디아크릴옥시프로판, 2,2-비스[4-(아크릴옥시메톡시)페닐]프로판, 2,2-비스[4-(아크릴옥시폴리에톡시)페닐]프로판, 디시클로펜테닐아크릴레이트, 트리시클로데카닐아크릴레이트, 트리스(아크릴로일옥시에틸)이소시아누레이트, 우레탄아크릴레이트, 인산에스테르디아크릴레이트 등을 들 수 있다.

아크릴레이트 화합물 등의 라디칼 중합성 재료는, 필요에 따라, 하이드로퀴논, 메틸에테르하이드로퀴논 등의 중합 금지제와 함께 사용되어도 된다. 아크릴레이트 화합물 등의 라디칼 중합성 재료는, 내열성의 향상의 관점에서, 바람직하게는, 디시클로펜테닐기, 트리시클로데카닐기, 트리아진환 등의 치환기를 적어도 1종 갖는다. 아크릴레이트 화합물 이외의 라디칼 중합성 재료로서는, 예를 들어, 국제 공개 제2009/063827호에 기재된 화합물을 적합하게 사용하는 것이 가능하다. 라디칼 중합성 재료는, 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용된다.

라디칼 중합 개시제로서는, 예를 들어, 가열 또는 광의 조사에 의해 분해되어 유리 라디칼을 발생하는 화합물이면 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어, 과산화 화합물, 아조계 화합물 등을 들 수 있다. 이들 화합물은, 목적으로 하는 접속 온도, 접속 시간, 가용 시간 등에 따라 적절히 선정된다.

라디칼 중합 개시제로서, 보다 구체적으로는, 디아실퍼옥사이드, 퍼옥시디카르보네이트, 퍼옥시에스테르, 퍼옥시케탈, 디알킬퍼옥사이드, 하이드로퍼옥사이드, 실릴퍼옥사이드 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 퍼옥시에스테르, 디알킬퍼옥사이드, 하이드로퍼옥사이드, 실릴퍼옥사이드 등이 바람직하고, 고반응성이 얻어지는 퍼옥시에스테르가 보다 바람직하다. 이들 라디칼 중합 개시제로서는, 예를 들어, 국제 공개 제2009/063827호에 기재된 화합물을 적합하게 사용하는 것이 가능하다. 라디칼 중합 개시제는, 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용된다.

라디칼 중합 개시제의 함유량은, 라디칼 중합성 재료와 필요에 따라 배합되는 열가소성 수지의 합계량 100질량부에 대하여 0.1 내지 10질량부이면 된다.

에폭시계 접착제 및 라디칼 경화형의 접착제에 있어서 필요에 따라 배합되는 열가소성 수지는, 예를 들어, 접착제를 필름상으로 성형하기 쉽게 한다. 열가소성 수지로서는, 예를 들어, 페녹시 수지, 폴리비닐포르말 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리비닐부티랄 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리아미드 수지, 크실렌 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리에스테르우레탄 수지, 페놀 수지, 테르펜페놀 수지 등을 들 수 있다. 열가소성 수지로서는, 예를 들어, 국제 공개 제2009/063827호에 기재된 화합물을 적합하게 사용하는 것이 가능하다. 이들 중에서도, 접착성, 상용성, 내열성, 기계적 강도 등이 우수하다는 점에서, 페녹시 수지가 바람직하다. 열가소성 수지는, 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용된다.

열가소성 수지의 함유량은, 에폭시계 접착제에 배합되는 경우, 열가소성 수지 및 열경화성 재료의 합계량 100질량부에 대하여 5 내지 80질량부이면 된다. 열가소성 수지의 함유량은, 라디칼 경화형의 접착제에 배합되는 경우, 열가소성 수지 및 라디칼 중합성 재료의 합계량 100질량부에 대하여 5 내지 80질량부이면 된다.

접착제 성분(5)의 다른 예로서, 열가소성 수지와, 30℃에서 액상인 라디칼 중합성 재료와, 라디칼 중합 개시제를 함유하는 열라디칼 경화형 접착제를 들 수 있다. 열라디칼 경화형 접착제는, 상술한 접착제에 비하여 저점도이다. 열라디칼 경화형 접착제에 있어서의 라디칼 중합성 재료의 함유량은, 열가소성 수지 및 라디칼 중합성 재료의 합계량 100질량부에 대하여, 바람직하게는 20 내지 80질량부, 보다 바람직하게는 30 내지 80질량부, 더욱 바람직하게는 40 내지 80질량부이다.

접착제 성분(5)은 열가소성 수지와, 30℃에서 액상인 에폭시 수지를 포함하는 열경화성 재료와, 경화제를 함유하는 에폭시계 접착제여도 된다. 이 경우, 에폭시계 접착제에 있어서의 에폭시 수지의 함유량은, 열가소성 수지 및 열경화성 재료의 합계량 100질량부에 대하여, 바람직하게는 20 내지 80질량부, 보다 바람직하게는 40 내지 80질량부, 더욱 바람직하게는 30 내지 80질량부이다.

접착제 필름(1)이 IC 칩과, 유리 기판, 플렉시블 프린트 기판(FPC) 등의 접속에 사용되는 경우, IC 칩과 기판의 선팽창 계수의 차에 기인하는 기판의 휨을 억제하는 관점에서, 접착제 성분(5)은 바람직하게는, 내부 응력의 완화 작용을 발휘하는 성분을 더 함유한다. 이러한 성분으로서는, 구체적으로는, 아크릴 고무, 엘라스토머 성분 등을 들 수 있다. 혹은, 접착제 성분(5)은 국제 공개 제98/44067호에 기재되어 있는 라디칼 경화형 접착제여도 된다.

접착제층(2, 4)에 차지하는 접착제 성분(5)의 체적 비율은, 접착제층(2, 4)의 전체 체적 기준으로, 예를 들어, 55체적％ 이상 또는 65체적％ 이상이어도 되고, 95체적％ 이하 또는 85체적％ 이하여도 된다.

제1 도전 입자(6)는 덴드라이트상(수지상이라고도 불린다)을 나타내고 있고, 1개의 주축과, 해당 주축으로부터 이차원적 또는 3차원적으로 분기하는 복수의 가지를 구비하고 있다. 제1 도전 입자(6)는 구리, 은 등의 금속으로 형성되어 있어도 되고, 예를 들어 구리 입자가 은으로 피복되어 이루어지는 은 피복 구리 입자이면 된다.

제1 도전 입자(6)는 공지된 것이어도 되고, 구체적으로는, 예를 들어 ACBY-2(미츠이 긴조쿠 고교 가부시키가이샤), CE-1110(후쿠다 킨조쿠 하쿠훈 고교 가부시키가이샤), #FSP(JX 금속 가부시키가이샤), #51-R(JX 금속 가부시키가이샤) 등으로서 입수 가능하다. 혹은, 제1 도전 입자(6)는 공지된 방법(예를 들어, 상술한 특허문헌 1에 기재된 방법)에 의해 제조하는 것도 가능하다.

접착제층(2, 4)에 있어서의 제1 도전 입자(6)의 함유량(접착제층(2, 4)에 차지하는 제1 도전 입자(6)의 체적 비율)은 접착제층(2, 4)의 전체 체적 기준으로, 2체적％ 이상 또는 8체적％ 이상이어도 되고, 25체적％ 이하 또는 15체적％ 이하여도 된다.

제2 도전 입자(7)는 비도전성의 핵체와, 해당 핵체 상에 마련된 도전층을 갖고 있다. 핵체는, 유리, 세라믹, 수지 등의 비도전성 재료로 형성되어 있고, 바람직하게는 수지로 형성되어 있다. 수지로서는, 예를 들어, 아크릴 수지, 스티렌 수지, 실리콘 수지, 폴리부타디엔 수지 또는 이들 수지를 구성하는 모노머의 공중합체를 들 수 있다. 핵체의 평균 입경은, 예를 들어 2 내지 30㎛이면 된다.

도전층은, 예를 들어, 금, 은, 구리, 니켈, 팔라듐 또는 이들의 합금으로 형성되어 있다. 도전층은, 도전성이 우수한 관점에서, 바람직하게는, 금, 니켈 및 팔라듐으로부터 선택되는 적어도 1종을 함유하고, 보다 바람직하게는 금 또는 팔라듐을 함유하고, 더욱 바람직하게는 금을 함유한다. 도전층은, 예를 들어 핵체에 상기 금속을 도금함으로써 형성된다. 도전층의 두께는, 예를 들어 10 내지 400㎚이면 된다.

제2 도전 입자(7)의 평균 입경은, 필름을 적합하게 박막화할 수 있는 관점에서, 바람직하게는 30㎛ 이하, 보다 바람직하게는 25㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 20㎛ 이하이다. 제2 도전 입자(7)의 평균 입경은, 예를 들어 1㎛ 이상이면 된다. 제2 도전 입자(7) 및 그것을 구성하는 핵체의 평균 입경은, 레이저 회절·산란법을 사용한 입도 분포 측정 장치(마이크로트랙(제품명, 닛키소 가부시키가이샤))에 의해 측정된다.

접착제층(2, 4)에 있어서의 제2 도전 입자(7)의 함유량(접착제층(2, 4)에 차지하는 제2 도전 입자(7)의 체적 비율)은 접착제층(2, 4)의 전체 체적 기준으로, 2체적％ 이상 또는 5체적％ 이상이어도 되고, 20체적％ 이하 또는 10체적％ 이하여도 된다.

접착제층(2, 4)의 두께는, 예를 들어, 5㎛ 이상, 10㎛ 이상, 또는 15㎛ 이상이면 되고, 40㎛ 이하, 30㎛ 이하, 또는 25㎛ 이하이면 된다.

금속층(3)은 예를 들어, 티타늄박, 스테인리스박, 니켈박, 구리박, 인 청동박, 황동박(놋쇠박), 베릴륨구리박, 양은박, 36인바박, 42알로이박, PB 퍼멀로이박, PC 퍼멀로이박, 코바르박, 인코넬박, 하스텔로이박, 모넬박, 니크롬박, 콘스탄탄박, 망가닌박, 알루미늄박, 탄탈박, 몰리브덴박, 니오븀박, 지르코늄박, 텅스텐박, 금박, 백금박, 팔라듐박, 은박, 은납박, 주석박, 납박, 아연박, 인듐박, 납 프리 땜납박, 철박 등으로 형성되어 있다.

금속층(3)의 두께는, 예를 들어, 5㎛ 이상, 25㎛ 이상, 30㎛ 이상, 또는 100㎛ 이상이면 되고, 500㎛ 이하, 300㎛ 이하, 또는 200㎛ 이하이면 된다.

접착제 필름(1) 전체의 두께는, 예를 들어, 40㎛ 이상, 80㎛ 이상, 또는 180㎛ 이상이면 되고, 600㎛ 이하, 400㎛ 이하, 또는 200㎛ 이하이면 된다.

접착제 필름(1)은 예를 들어, 제1 접착제층(2)과 제2 접착제층(4)을 각각 따로따로 형성한 후, 그들을 금속층(3)의 양면에 각각 적층함으로써 얻어진다. 제1 접착제층(2) 및 제2 접착제층(4)은 예를 들어, 각각 페이스트상의 접착제 조성물을 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름 등의 수지 필름 상에 도포하고, 건조시킴으로써 얻어진다. 페이스트상의 접착제 조성물은, 예를 들어, 접착제 성분(5)과, 제1 도전 입자(6)와, 제2 도전 입자(7)를 포함하는 혼합물을, 가열하는 또는 용제에 용해시킴으로써 얻어진다. 용제로서는, 예를 들어 상압에서의 비점이 50 내지 150℃인 용제가 사용된다.

접착제 필름(1)은 예를 들어, 가열 처리를 행함으로써 접착제 성분(5)이 경화함으로써 경화 가능하다. 가열 온도는, 예를 들어 40 내지 250℃이다. 가열 시간은, 예를 들어 0.1초간 내지 10시간이다.

접착제 필름(1)은 가열 및 가압을 병용하여 피착체에 접착시킬 수 있다. 가열 온도는, 예를 들어 50 내지 190℃이다. 압력은, 예를 들어 0.1 내지 30MPa이다. 이들 가열 및 가압은, 예를 들어 0.5 내지 120초간의 범위에서 행하여진다.

접착제 필름(1)은 동종의 피착체끼리를 접착시키는 접착제로서 사용하는 것이 가능하고, 또한, 이종의 피착체(예를 들어, 열팽창 계수가 다른 피착체)끼리를 접착시키는 접착제로서 사용할 수도 있다. 접착제 필름(1)은 전자 부재끼리의 접속에 적합하게 사용된다.

도 2는, 전자 부재끼리의 접속의 일례를 모식적으로 도시하는 주요부 단면도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 전자 부재(10)와 제2 전자 부재(13)는, 접속 부재(회로 접속 재료)(14)를 통하여 서로 전기적으로 접속되어 있다.

제1 전자 부재(10)는 제1 기판(8)과, 제1 기판(8)의 주면 상에 형성된 제1 전극(9)을 구비하고 있다. 제2 전자 부재(13)는 제2 기판(11)과, 제2 기판(11)의 주면 상에 형성된 제2 전극(12)을 구비하고 있다.

제1 기판(8) 및 제2 기판(11)은 각각, 유리, 세라믹, 폴리이미드, 폴리카르보네이트, 폴리에스테르, 폴리에테르술폰 등으로 형성된 기판이면 된다. 제1 전극(9) 및 제2 전극(12)은 각각, 금, 은, 구리, 주석, 알루미늄, 루테늄, 로듐, 팔라듐, 오스뮴, 이리듐, 백금, 인듐 주석 산화물(ITO) 등으로 형성된 전극이면 된다.

접속 부재(14)는 제1 경화층(15)과, 금속층(3)과, 제2 경화층(16)을 제1 전자 부재(10)측으로부터 이 순으로 구비하고 있다. 제1 경화층(15) 및 제2 경화층(16)은 각각, 상술한 접착제 필름(1)에 있어서의 제1 접착제층(2) 및 제2 접착제층(4)의 경화물이며, 접착제 성분(5)의 경화물(17)과, 해당 경화물(17) 중에 분산된 제1 도전 입자(6) 및 제2 도전 입자(7)를 포함하고 있다. 즉, 접속 부재(14)는 상술한 접착제 필름(1)을 경화하여 이루어지는 것이다.

본 실시 형태에 관계되는 접착제 필름(1)에서는, 제1 접착제층(2)과 제2 접착제층(4) 사이에 금속층(3)을 마련함으로써, 접착제층(2, 4)을 얇게 하면서, 접착제 필름(1) 전체를 두껍게 할 수 있다. 추가로, 접착제층(2, 4)에 있어서 제1 도전 입자(6)와 제2 도전 입자(7)를 병용함으로써, 전자 부재끼리의 적합한 접속을 실현할 수 있다. 따라서, 접착제 필름(1)은 그 두께가 큰 경우에도, 저압 접속 시의 도전성이 우수하고, 접속 시의 접착제의 유출을 억제할 수 있다. 추가로, 이 접착제 필름(1)은 신뢰성의 점에서도 우수하다.

실시예

이하, 실시예에 기초하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.

(용액 A1의 조제)

페녹시 수지(유니온 카바이드 가부시키가이샤제, 제품명: PKHC, 중량 평균 분자량: 45000) 50g을, 톨루엔(비점: 110.6℃)과 아세트산에틸(비점: 77.1℃)의 혼합 용제(질량비로 톨루엔:아세트산에틸=1:1)에 용해하여, 고형분 40질량％의 페녹시 수지 용액을 얻었다. 이 페녹시 수지 용액에, 라디칼 중합성 재료로서, 우레탄아크릴레이트(네가미 고교 가부시키가이샤제, 제품명: UN7700) 및 인산에스테르디메타크릴레이트(교에샤 가가꾸 가부시키가이샤제, 제품명: 라이트 에스테르 P-2M)와, 경화제로서 1,1-비스(t-헥실퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산(니찌유 가부시끼가이샤제, 제품명: 퍼헥사 TMH)을 페녹시 수지:우레탄아크릴레이트:인산에스테르디메타크릴레이트:경화제=10:10:3:2의 고형 질량비로 배합하여 용액 A1을 얻었다.

도전 입자 B1(제1 도전 입자)로서, 덴드라이트상의 도전 입자(은 피복 구리 입자, 미츠이 긴조쿠 고교 가부시키가이샤제, 제품명: ACBY-2)를 사용하였다.

(도전 입자 C1의 제작)

먼저, 디비닐벤젠, 스티렌 모노머 및 부틸메타크릴레이트의 혼합 용액에, 중합 개시제로서 벤조일퍼옥사이드를 투입하고, 고속으로 균일 교반하면서 가열하여 중합 반응을 행함으로써 미립자 분산액을 얻었다. 이 미립자 분산액을 여과하고 감압 건조함으로써, 미립자의 응집체인 블록체를 얻었다. 또한, 이 블록체를 분쇄함으로써, 각각 가교 밀도가 다른 평균 입자경 20㎛의 핵체(수지 입자)를 제작하였다.

이어서, 상기 핵체의 표면에, 팔라듐 촉매(무로마치 테크노스 가부시키가이샤제, 제품명: MK-2605)를 담지시키고, 촉진제(무로마치 테크노스 가부시키가이샤제, 제품명: MK-370)로 활성화시킨 핵체를, 60℃로 가온된, 황산니켈 수용액, 차아인산나트륨 수용액 및 타르타르산나트륨 수용액의 혼합액 중에 투입하고, 무전해 도금 전공정을 행하였다. 이 혼합물을 20분간 교반하고, 수소의 발포가 정지하는 것을 확인하였다. 이어서, 황산니켈, 차아인산나트륨, 시트르산나트륨 및 도금 안정제의 혼합 용액을 첨가하고, pH가 안정될 때까지 교반하고, 수소의 발포가 정지할 때까지 무전해 도금 후공정을 행하였다. 계속해서, 도금액을 여과하고, 여과물을 물로 세정한 후, 80℃의 진공 건조기로 건조시켜서 니켈 도금된 도전 입자 C1(제2 도전 입자)을 제작하였다.

[실시예 1]

<접착제 필름의 제작>

100체적부의 용액 A1에 대하여 45체적부의 도전 입자 B1과 15체적부의 도전 입자 C1을 분산시켜서, 혼합 용액을 얻었다. 얻어진 혼합 용액을, 두께 80㎛의 불소 수지 필름 상에 도포하고, 70℃에서 10분간 열풍 건조시킴으로써 용제를 제거하여, 불소 수지 필름 상에 형성된 두께 20㎛의 필름상의 접착제 조성물(제1 접착제층 및 제2 접착제층)을 얻었다.

이어서, 두께 25㎛의 구리박(곤산 한품 전자제, 제품명: XPH0A 01-025)의 한쪽면에 제1 접착제층을 라미네이트하였다. 또한, 구리박면의 다른 쪽면에 제2 접착제층을 라미네이트함으로써, 두께 65㎛의 접착제 필름을 얻었다.

얻어진 접착제 필름을 접속 부재에 사용했을 때의 특성을 이하에 나타내는 수순으로 평가하였다.

<저압 접속 시의 도전성의 평가>

도 3의 (a), (b)에 도시하는 바와 같이, 얻어진 접착제 필름을 6㎜×6㎜로 잘라낸 접착제 필름(31)을 6㎜×50㎜의 구리박(32)의 대략 중앙에 배치하고, 가부시키가이샤 오하시 세이사쿠쇼제 BD-07을 사용하여 가열 가압(50℃, 0.1MPa, 2초간)을 행하여 첩부하였다. 계속해서, 도 3의 (c), (d)에 도시하는 바와 같이, 50㎜×6㎜의 알루미늄박(33)을 준비하였다. 구리박(32)과 접착제 필름(31)의 적층체에 대하여 접착제 필름(31)을 덮도록 알루미늄박(33)을 겹치고, 가부시키가이샤 오하시 세이사쿠쇼제 BD-07로 가열 가압(150℃, 0.1MPa, 10초간)을 행하여, 저압 접속 시의 도전성의 평가용의 실장체를 얻었다. 얻어진 실장체에 대하여 도 4에 도시한 바와 같이 전류계 및 전압계를 접속하고, 4 단자법으로 접속 저항(초기)을 측정하였다. 결과를 표 1에 나타내었다.

<접착제 성분의 유출 억제의 평가>

먼저, 상기 <저압 접속 시의 도전성의 평가>와 마찬가지의 수순으로 실장체를 제작하는 경우에, 얻어지는 실장체에 대하여 <저압 접속 시의 도전성의 평가>와 마찬가지로 측정한 접속 저항(초기)이 0.20Ω이 되는 데 필요한 압력(구리박(32)과 접착제 필름(31)의 적층체에 대하여 접착제 필름(31)을 겹쳐서 가열 가압할 때의 압력) P(MPa)를 산출하였다.

이어서, 접착제 성분의 유출량을, 이하에 나타내는 수순으로 평가하였다. 즉, 상기에서 얻어진 접착제 필름을 불소 수지 필름마다 3㎜×3㎜의 정사각형으로 잘라내서 불소 수지 필름 구비 접착제 필름을 얻었다. 불소 수지 필름 구비 접착제 필름의 접착제 필름면을 마쯔나미 글라스제 각 커버 글라스(제품 번호C018181)와 접하도록 커버 글라스 상의 대략 중앙에 두고, 가부시키가이샤 오하시 세이사쿠쇼제 BD-07로 가열 가압(60℃, 0.1MPa, 2초간) 후, 불소 수지 필름을 박리하였다. 계속해서, 접착제 필름 상에 추가로 1매 더 동일한 커버 글라스를 두고, 가부시키가이샤 오하시 세이사쿠쇼제 BD-07로 가열 가압(130℃, 상기에서 산출한 압력 P(MPa), 10초간)하였다. 스캐너 및 Photoshop(등록 상표)을 사용하여 박리한 불소 수지 필름의 면적[A]과, 가열 가압 후의 접착제 필름의 면적[B]을 픽셀수로서 측정하고, 하기 식에 따라서 유출량을 산출하였다. 결과를 표 1에 나타내었다.

유출량(％)=([B]/[A])×100

<신뢰성의 평가>

도 3의 (a), (b)에 도시하는 바와 같이, 얻어진 접착제 필름을 6㎜×6㎜로 잘라낸 접착제 필름(31)을 6㎜×50㎜의 구리박(32)의 대략 중앙에 배치하고, 가부시키가이샤 오하시 세이사쿠쇼제 BD-07을 사용하여 가열 가압(50℃, 0.5MPa, 2초간)을 행하여 첩부하였다. 계속해서, 도 3의 (c), (d)에 도시하는 바와 같이, 50㎜×6㎜의 알루미늄박(33)을 준비하였다. 구리박(32)과 접착제 필름(31)의 적층체에 대하여 접착제 필름(31)을 덮도록 알루미늄박(33)을 겹치고, 가부시키가이샤 오하시 세이사쿠쇼제 BD-07로 가열 가압(150℃, 0.5MPa, 10초간)을 행하여, 신뢰성의 평가용의 실장체를 얻었다.

얻어진 실장체에 대하여 도 4에 도시한 바와 같이 전류계 및 전압계를 접속하고, 4 단자법으로 접속 저항(초기)을 측정하였다. 또한, 에스펙 가부시키가이샤제 TSA-43EL을 사용하고, -20℃에서 30분간 유지, 10분간에 걸쳐서 100℃까지 승온, 100℃에서 30분간 유지, 10분간에 걸쳐서 -20℃까지 강온과 같은 히트 사이클을 500회 반복하는 히트 사이클 시험을 실장체에 대하여 행한 후에, 상기와 마찬가지로 하여 접속 저항(히트 사이클 시험 후)을 측정하였다. 결과를 표 1에 나타내었다.

[실시예 2]

제1 접착제층 및 제2 접착제층의 두께를 각각 25㎛로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 접착제 필름의 제작 및 평가를 행하였다.

[실시예 3]

금속층의 두께를 30㎛로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 접착제 필름의 제작 및 평가를 행하였다.

[비교예 1]

제1 접착제층 및 제2 접착제층에 있어서, 도전 입자 B1(제1 도전 입자)을 사용하지 않는 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 접착제 필름의 제작 및 평가를 행하였다.

[비교예 2]

제1 접착제층 및 제2 접착제층에 있어서, 도전 입자 C1(제2 도전 입자)을 사용하지 않는 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 접착제 필름의 제작 및 평가를 행하였다.

[비교예 3]

금속층을 마련하지 않고, 상술한 접착제층(두께 65㎛)만을 포함하는 접착제 필름을 제작한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 접착제 필름의 제작 및 평가를 행하였다.

1: 접착제 필름
2: 제1 접착제층
3: 금속층
4: 제2 접착제층
6: 제1 도전 입자
7: 제2 도전 입자

Claims (5)

1. 제1 기판 및 제1 기판의 주면 상에 형성된 제1 전극을 갖는 제1 전자 부재, 제2 기판 및 제2 기판의 주면 상에 형성된 제2 전극을 갖는 제2 전자 부재를, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극이 서로 마주한 상태로 접속하는데 사용되는 접착제 필름으로서,
   제1 접착제층과, 금속층과, 제2 접착제층을 이 순으로 구비하고,
   상기 제1 접착제층 및 상기 제2 접착제층 각각이,
   덴드라이트상의 도전 입자인 제1 도전 입자와,
   상기 제1 도전 입자 이외의 도전 입자이며, 비도전성의 핵체 및 해당 핵체 상에 마련된 도전층을 갖는 도전 입자인 제2 도전 입자를 함유하는, 접착제 필름.
2. 제1항에 있어서, 상기 도전층이, 금, 니켈 및 팔라듐으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 함유하는, 접착제 필름.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 금속층의 두께가 25㎛ 이상인, 접착제 필름.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 접착제층의 두께가 30㎛ 이하인, 접착제 필름.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 접착제층의 두께가 30㎛ 이하인, 접착제 필름.

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