KR20170083113A

KR20170083113A - 이방성 도전 필름 및 접속 방법

Info

Publication number: KR20170083113A
Application number: KR1020177015870A
Authority: KR
Inventors: 히로키 오제키
Original assignee: 데쿠세리아루즈 가부시키가이샤
Priority date: 2015-01-22
Filing date: 2016-01-06
Publication date: 2017-07-17
Also published as: JP2016134366A; KR102006090B1; CN107112658B; JP6474620B2; CN107112658A; TWI681694B; WO2016117350A1; TW201633863A

Abstract

방청 처리가 된 기판을 접속하는 경우에도, 인접 단자 사이의 절연성, 및 접속 단자 사이의 장기적인 도전성이 우수한, 이방성 도전 필름을 제공한다. 도전성 입자, 열 경화성 수지, 및 경화제를 함유하는 도전성 입자 함유층과, 인산에스테르 화합물을 함유하는 열 가소성층을 갖는 이방성 도전 필름이다.

Description

이방성 도전 필름 및 접속 방법{ANISOTROPIC CONDUCTIVE FILM AND CONNECTION METHOD}

본 발명은, 이방성 도전 필름 및 접속 방법에 관한 것이다.

종래부터, 전자 부품을 기판과 접속하는 수단으로서, 도전성 입자가 분산된 열 경화성 수지를 박리 필름에 도포한 테이프상의 접속 재료 (예를 들어, 이방성 도전 필름 (ACF；Anisotropic Conductive Film)) 이 사용되고 있다.

이 이방성 도전 필름은, 예를 들어, COF (Chip on Film) 와 리지드 기판 (예를 들어, PWB (Printed Wiring Board)) 의 접속 (FOB : Flex on Board) 에 사용되고 있다.

상기 리지드 기판에는, 탑재되는 IC 칩, 콘덴서 등의 부품의 납땜성을 향상시키기 위해서, 프리플럭스 (OSP : Organic Solderability Preservative) 라고 불리는 방청제에 의한 방청 처리가 실시되는 경우가 있다. 상기 프리플럭스로는, 예를 들어, 이미다졸계 프리플럭스 등이 알려져 있다.

그러나, 상기 방청 처리가 된 기판은, 이방성 도전 필름의 접착성이 저하된다는 문제가 있다.

그래서, 상기 방청 처리가 된 기판의 접속에 안정적인 접속 신뢰성을 주기 위해서, 유리 (遊離) 라디칼을 발생시키는 경화제와, 라디칼 중합성 물질과, 인산에스테르와, 도전 입자를 함유하고, 도전 입자를 제외한, 회로 접속 재료 전체를 100 중량부로 한 경우, 거기에서 차지하는 인산에스테르의 비율이 0.5 중량부 내지 2.5 중량부의 범위인, 회로 접속 재료가 제안되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).

그러나, 이 제안의 기술에서는, 인접 단자 사이의 절연성은 우수하지만, 접속 단자 사이의 장기적인 도전성에 대해서는 충분하다고는 할 수 없다.

일본 공개특허공보 2009-277769호

본 발명은, 종래에 있어서의 상기 여러 문제를 해결하고, 이하의 목적을 달성하는 것을 과제로 한다. 즉, 본 발명은, 방청 처리가 된 기판을 접속하는 경우에도, 인접 단자 사이의 절연성, 및 접속 단자 사이의 장기적인 도전성이 우수한 이방성 도전 필름, 및 그것을 사용한 접합체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로는, 이하와 같다. 즉,

＜1＞ 도전성 입자, 열 경화성 수지, 및 경화제를 함유하는 도전성 입자 함유층과,

산 성분을 함유하는 열 가소성층을 갖는 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름이다.

＜2＞ 상기 산 성분이 인산에스테르 화합물인 상기 ＜1＞ 에 기재된 이방성 도전 필름이다.

＜3＞ 상기 도전성 입자 함유층의 용융 점도가, 상기 열 가소성층의 용융 점도보다 큰 상기 ＜1＞ 내지 ＜2＞ 중 어느 하나에 기재된 이방성 도전 필름이다.

＜4＞ 제 1 회로 부재의 단자와 제 2 회로 부재의 단자를 접속시키는 접속 방법으로서,

상기 제 1 회로 부재의 단자 상에, 상기 ＜1＞ 내지 ＜3＞ 중 어느 하나에 기재된 이방성 도전 필름을, 열 가소성층이 상기 제 1 회로 부재의 단자와 접하도록 배치하는 제 1 배치 공정과,

상기 이방성 도전 필름 상에, 상기 제 2 회로 부재를 배치하는 제 2 배치 공정과,

상기 제 2 회로 부재를 가열 가압 부재에 의해 가열 및 가압하는 공정을 포함하고,

상기 제 1 회로 부재의 단자에, 방청제에 의한 방청 처리가 되어 있는 것을 특징으로 하는 접속 방법이다.

본 발명에 의하면, 종래에 있어서의 상기 여러 문제를 해결하여, 상기 목적을 달성할 수 있고, 방청 처리가 된 기판을 접속하는 경우에도, 인접 단자 사이의 절연성, 및 접속 단자 사이의 장기적인 도전성이 우수한 이방성 도전 필름, 및 그것을 사용한 접합체를 제공할 수 있다.

도 1a 는, 본 발명의 접속 방법의 일례를 설명하기 위한 제 1 개략 단면도이다.
도 1b 는, 본 발명의 접속 방법의 일례를 설명하기 위한 제 2 개략 단면도이다.
도 1c 는, 본 발명의 접속 방법의 일례를 설명하기 위한 제 3 개략 단면도이다.
도 1d 는, 본 발명의 접속 방법의 일례를 설명하기 위한 제 4 개략 단면도이다.
도 1e 는, 본 발명의 접속 방법의 일례를 설명하기 위한 제 5 개략 단면도이다.

(이방성 도전 필름)

본 발명의 이방성 도전 필름은, 도전성 입자 함유층과, 열 가소성층을 적어도 함유하고, 추가로 필요에 따라, 그 밖의 성분을 함유한다.

＜도전성 입자 함유층＞

상기 도전성 입자 함유층은, 도전성 입자와, 열 경화성 수지와, 경화제를 적어도 함유하고, 추가로 필요에 따라, 그 밖의 성분을 함유한다.

＜＜도전성 입자＞＞

상기 도전성 입자로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어, 금속 입자, 금속 피복 수지 입자 등을 들 수 있다.

상기 금속 입자로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어, 니켈, 코발트, 은, 구리, 금, 팔라듐, 땜납 등을 들 수 있다. 이것들은, 1 종 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

이것들 중에서도, 니켈, 은, 구리가 바람직하다. 이들 금속 입자는, 표면 산화를 방지할 목적에서, 그 표면에 금, 팔라듐을 실시하고 있어도 된다. 또한, 표면에 금속 돌기나 유기물로 절연 피막을 실시한 것을 사용해도 된다.

상기 금속 피복 수지 입자로는, 수지 입자의 표면을 금속으로 피복한 입자이면, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어, 수지 입자의 표면을 니켈, 은, 땜납, 구리, 금, 및 팔라듐의 적어도 어느 하나의 금속으로 피복한 입자 등을 들 수 있다. 또한, 표면에 금속 돌기나 유기물로 절연 피막을 실시한 것을 사용해도 된다. 저저항을 고려한 접속의 경우, 수지 입자의 표면을 은으로 피복한 입자가 바람직하다.

상기 수지 입자에 대한 금속의 피복 방법으로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어, 무전해 도금법, 스퍼터링법 등을 들 수 있다.

상기 수지 입자의 재질로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어, 스티렌-디비닐벤젠 공중합체, 벤조구아나민 수지, 가교 폴리스티렌 수지, 아크릴 수지, 스티렌-실리카 복합 수지 등을 들 수 있다.

상기 도전성 입자는, 이방성 도전 접속시에 도전성을 가지고 있으면 된다. 예를 들어, 금속 입자의 표면에 절연 피막을 실시한 입자라도, 이방성 도전 접속 시에 상기 입자가 변형되고, 상기 금속 입자가 노출되는 것이면, 상기 도전성 입자이다.

상기 도전성 입자의 평균 입자경으로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 1 ㎛ ∼ 50 ㎛ 가 바람직하고, 2 ㎛ ∼ 25 ㎛ 가 보다 바람직하며, 2 ㎛ ∼ 10 ㎛ 가 특히 바람직하다.

상기 평균 입자경은, 임의로 10 개의 도전성 입자에 대해 측정한 입자경의 평균치이다.

상기 입자경은, 예를 들어, 주사형 전자 현미경 관찰에 의해 측정할 수 있다.

상기 도전성 입자 함유층에 있어서의 상기 도전성 입자의 함유량으로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 0.5 질량％ ∼ 10 질량％ 가 바람직하고, 1 질량％ ∼ 5 질량％ 가 보다 바람직하다.

＜＜열 경화성 수지＞＞

상기 열 경화성 수지로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어, 에폭시 수지, 중합성 아크릴 화합물 등을 들 수 있다.

-에폭시 수지-

상기 에폭시 수지로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어, 비스페놀 A 형 에폭시 수지, 비스페놀 F 형 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지, 그것들의 변성 에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 이것들은, 1 종 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

-중합성 아크릴 화합물-

상기 중합성 아크릴 화합물로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 인산에스테르형 아크릴레이트, 2-하이드록시에틸아크릴레이트, 2-하이드록시프로필아크릴레이트, 4-하이드록시부틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, t-부틸아크릴레이트, 이소옥틸아크릴레이트, 비스페녹시에탄올플루오렌디아크릴레이트, 2-아크릴로일옥시에틸숙신산, 라우릴아크릴레이트, 스테아릴아크릴레이트, 이소보르닐아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올디메타크릴레이트, 시클로헥실아크릴레이트, 트리스(2-하이드록시에틸)이소시아누레이트트리아크릴레이트, 테트라하이드로푸르푸릴아크릴레이트, o-프탈산디글리시딜에테르아크릴레이트, 에톡시화 비스페놀 A 디메타크릴레이트, 비스페놀 A 형 에폭시아크릴레이트, 우레탄아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트 등, 및 이것들에 상당하는 메타크릴레이트를 들 수 있다. 이것들은, 1 종 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

상기 도전성 입자 함유층에 있어서의 상기 열 경화성 수지의 함유량으로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 20 질량％ ∼ 60 질량％ 가 바람직하고, 30 질량％ ∼ 50 질량％ 가 보다 바람직하다.

＜＜경화제＞＞

상기 경화제로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어, 이미다졸류, 유기 과산화물, 아니온계 경화제, 카티온계 경화제 등을 들 수 있다.

상기 이미다졸류로는, 예를 들어, 2-에틸4-메틸이미다졸 등을 들 수 있다.

상기 유기 과산화물로는, 예를 들어, 라우로일퍼옥사이드, 부틸퍼옥사이드, 벤질퍼옥사이드, 디라우로일퍼옥사이드, 디부틸퍼옥사이드, 퍼옥시디카보네이트, 벤조일퍼옥사이드 등을 들 수 있다.

상기 아니온계 경화제로는, 예를 들어, 유기 아민류 등을 들 수 있다.

상기 카티온계 경화제로는, 예를 들어, 술포늄염, 오늄염, 알루미늄킬레이트제 등을 들 수 있다.

이것들 중에서도, 보존 안정성이 우수한 점에서, 유기 과산화물이 바람직하고, 디라우로일퍼옥사이드가 보다 바람직하다.

상기 열 경화성 수지와 상기 경화제의 조합으로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 상기 에폭시 수지와 상기 카티온계 경화제의 조합, 상기 중합성 아크릴 화합물과 상기 유기 과산화물의 조합이 바람직하다.

상기 도전성 입자 함유층에 있어서의 상기 경화제의 함유량으로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 1 질량％ ∼ 15 질량％ 가 바람직하고, 2 질량％ ∼ 10 질량％ 가 보다 바람직하다.

＜＜그 밖의 성분＞＞

상기 도전성 입자 함유층이 함유하는 상기 그 밖의 성분으로는, 예를 들어, 막 형성 수지, 필러 등을 들 수 있다.

-막 형성 수지-

상기 막 형성 수지로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어, 페녹시 수지, 불포화 폴리에스테르수지, 포화 폴리에스테르 수지, 우레탄 수지, 부타디엔 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지, 폴리올레핀 수지 등을 들 수 있다. 상기 막 형성 수지는, 1 종 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다. 이것들 중에서도, 제막성 (製膜性), 가공성, 접속 신뢰성 면에서 페녹시 수지가 바람직하다.

상기 페녹시 수지로는, 예를 들어, 비스페놀 A 와 에피클로르히드린으로부터 합성되는 수지 등을 들 수 있다.

상기 페녹시 수지는, 적절히 합성한 것을 사용해도 되고, 시판품을 사용해도 된다.

상기 도전성 입자 함유층에 있어서의 상기 막 형성 수지의 함유량으로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 20 질량％ ∼ 60 질량％ 가 바람직하고, 30 질량％ ∼ 50 질량％ 가 보다 바람직하다.

-필러-

상기 필러로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어, 알루미나, 실리카, 탤크, 마이카, 카올린, 제올라이트, 황산바륨, 탄산칼슘 등을 들 수 있다.

상기 도전성 입자 함유층에 있어서의 상기 필러의 함유량으로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 0.5 질량％ ∼ 15 질량％ 가 바람직하고, 1 질량％ ∼ 10 질량％ 가 보다 바람직하다.

상기 도전성 입자 함유층은, 산 성분을 함유하지 않는 것이 바람직하다. 상기 산 성분으로는, 후술하는 산 성분을 들 수 있다.

상기 도전성 입자 함유층의 평균 두께로는, 특별히 제한은 없고, 적절히 선택할 수 있지만, 10 ㎛ ∼ 50 ㎛ 가 바람직하고, 20 ㎛ ∼ 40 ㎛ 가 보다 바람직하다.

여기서, 상기 평균 두께는, 임의로 상기 도전성 입자 함유층의 5 개 지점의 두께를 측정했을 때의 평균치이다.

＜열 가소성층＞

상기 열 가소성층은, 산 성분을 적어도 함유하고, 추가로 필요에 따라, 그 밖의 성분을 함유한다.

상기 열 가소성층은, 열에 의해 가역성을 나타내는 층이다.

상기 열 가소성층은, 에폭시 수지, 중합성 아크릴 화합물 등의 반응성 관능기를 갖는 화합물을 함유하고 있어도 되지만, 그 때에는, 그것들을 경화시키는 경화제를 함유하지 않는다.

＜＜산 성분＞＞

상기 산 성분으로는, 산성의 성분이면, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다. 상기 산 성분에 있어서의 산성기로는, 예를 들어, 인산에스테르기, 카르복실기, 술폰기 등을 들 수 있다. 산성기를 갖는 화합물로는, 예를 들어, 산성기를 갖는 (메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.

상기 산 성분은, 로진 (아비에틴산) 이어도 된다. 상기 로진은, 용융됨으로써 산을 발생시킨다.

이것들 중에서도, 산성도가 강하고, 방청제를 제거하기 쉬운 점에서, 인산에스테르 화합물이 바람직하다. 상기 인산에스테르 화합물로는, 예를 들어, 인산에스테르형 아크릴레이트 등을 들 수 있다.

상기 열 가소성층에 있어서의 상기 산 성분의 함유량으로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 1 질량％ ∼ 10 질량％ 가 바람직하고, 2 질량％ ∼ 6 질량％ 가 보다 바람직하다. 상기 함유량이 1 질량％ 미만이면, 방청제의 제거가 불충분해지는 경우가 있고, 10 질량％ 를 초과하면, 상기 열 가소성층의 그 밖의 성분과의 배합의 균형이 잘 잡히지 않게 되는 경우가 있다.

＜＜그 밖의 성분＞＞

상기 열 가소성층에 있어서의 상기 그 밖의 성분으로는, 예를 들어, 막 형성 수지, 그 밖의 수지 등을 들 수 있다.

-막 형성 수지-

상기 막 형성 수지로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어, 상기 도전성 입자 함유층의 설명에 있어서 예시한 상기 막 형성 수지 등을 들 수 있다. 바람직한 양태도 마찬가지이다.

상기 열 가소성층에 있어서의 상기 막 형성 수지의 함유량으로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 0 질량％ ∼ 20 질량％ 가 바람직하고, 0 질량％ ∼ 10 질량％ 가 보다 바람직하다.

-그 밖의 수지-

상기 그 밖의 수지로는, 상기 막 형성 수지 이외의 수지이면, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어, 에폭시 수지, 중합성 아크릴 화합물 등을 들 수 있다. 이것들은, 이방성 도전 필름에 일반적으로 사용되고 있는 성분이기 때문에, 본 발명의 이방성 도전 필름에 있어서의 상기 열 가소성층의 재료로서도 사용할 수 있다. 단, 상기 열 가소성층이 이들 반응성 관능기를 갖는 화합물을 함유하는 경우에는, 통상, 상기 열 가소성층은, 이것들을 경화시키는 경화제를 함유하지 않는다.

상기 열 가소성층에 있어서의 상기 그 밖의 수지의 함유량으로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 60 질량％ ∼ 99 질량％ 가 바람직하고, 80 질량％ ∼ 97 질량％ 가 보다 바람직하다.

상기 열 가소성층의 평균 두께로는, 특별히 제한은 없고, 적절히 선택할 수 있지만, 1 ㎛ ∼ 10 ㎛ 가 바람직하고, 2 ㎛ ∼ 7 ㎛ 가 보다 바람직하다. 상기 평균 두께가, 상기보다 바람직한 범위 내이면, 유동성의 컨트롤이 쉽고, 압착 후에 접속부에 잘 남지 않는 점에서, 유리하다.

여기서, 상기 평균 두께는, 임의로 상기 열 가소성층의 5 개 지점의 두께를 측정했을 때의 평균치이다.

상기 도전성 입자 함유층의 용융 점도로는, 상기 열 가소성층이 접속 단자 사이로부터 배제되기 쉬운 점에서, 상기 열 가소성층의 용융 점도보다 큰 것이 바람직하다. 상기 용융 점도의 비율로는, 상기 열 가소성층이 접속 단자 사이로부터 보다 배제되기 쉬운 점에서, 상기 도전성 입자 함유층의 용융 점도가, 상기 열 가소성층의 용융 점도의 10 배 이상이 바람직하고, 15 배 ∼ 70 배가 보다 바람직하며, 20 배 ∼ 70 배가 특히 바람직하다.

여기서, 상기 용융 점도는, 예를 들어, 레오미터 (HAAKE 사 제조) 를 사용하여 측정된다. 측정은, 예를 들어, 각각의 층을 사용하여 실시한다. 유동 영역에서의 온도로 측정을 실시하고, 점도 측정시의 설정 온도가 85 ℃ 에서의 결과를 용융 점도로 한다.

(접속 방법)

본 발명에 관한 접속 방법은, 제 1 배치 공정과, 제 2 배치 공정과, 가열 가압 공정을 적어도 포함하고, 추가로 필요에 따라, 그 밖의 공정을 포함한다.

상기 접속 방법은, 제 1 회로 부재의 단자와 제 2 회로 부재의 단자를 접속시키는 방법이다.

＜제 1 회로 부재, 및 제 2 회로 부재＞

상기 제 1 회로 부재, 및 상기 제 2 회로 부재로는, 단자를 가지고, 상기 이방성 도전 필름을 사용한 이방성 도전 접속의 대상이 되는 회로 부재이면, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어, 단자를 갖는 플라스틱 기판, Flex-on-Board (플렉스 온 보드, FOB), Flex-on-Flex (플렉스 온 플렉스, FOF) 등을 들 수 있다.

상기 단자의 재질로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어, Cu, Au 로 도금을 실시한 Cu, Ni 및 Au 로 도금을 실시한 Cu, Sn 으로 도금을 실시한 Cu 등을 들 수 있다.

상기 단자를 갖는 플라스틱 기판의 재질, 구조로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어, 단자를 갖는 리지드 기판, 단자를 갖는 플렉시블 기판 등을 들 수 있다. 상기 단자를 갖는 리지드 기판으로는, 예를 들어, 구리 배선을 갖는 유리 에폭시 기판 등을 들 수 있다. 상기 단자를 갖는 플렉시블 기판으로는, 예를 들어, 구리 배선을 갖는 폴리이미드 기판 등을 들 수 있다.

상기 제 1 회로 부재, 및 상기 제 2 회로 부재의 형상, 크기로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.

상기 제 1 회로 부재, 및 상기 제 2 회로 부재는, 동일한 회로 부재여도 되고, 상이한 회로 부재여도 된다.

상기 제 1 회로 부재의 단자에는, 방청제에 의한 방청 처리가 되어 있다.

상기 제 2 회로 부재의 단자에는, 방청제에 의한 방청 처리가 되어 있지 않은 것이 바람직하다.

상기 방청제로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다. 상기 방청제는, 일반적으로, 프리플럭스 또는 OSP (Organic Solderability Preservative) 라고 칭해지고 있다.

상기 방청제는, 예를 들어, 이미다졸 화합물과, 구리 이온과, 유기산을 적어도 함유한다. 상기 이미다졸 화합물로는, 예를 들어, 벤조이미다졸 등을 들 수 있다. 상기 벤조이미다졸은 치환기를 가지고 있어도 된다.

상기 방청제는 수용성인 것이 바람직하다.

상기 방청 처리의 방법으로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어, 처리되는 회로 부재를, 상기 방청제, 또는 상기 방청제를 희석하여 얻어지는 수용액에 침지시키는 방법 등을 들 수 있다.

상기 방청 처리를 실시함으로써, 회로 부재 상의 단자, 및 회로 부분이 보호된다.

＜제 1 배치 공정＞

상기 제 1 배치 공정으로는, 상기 제 1 회로 부재의 단자 상에, 본 발명의 이방성 도전 필름을, 상기 열 가소성층이 상기 제 1 회로 부재의 단자와 접하도록 배치하는 공정이면, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.

＜제 2 배치 공정＞

상기 제 2 배치 공정으로는, 상기 이방성 도전 필름 상에, 상기 제 2 회로 부재를 배치하는 공정이면, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.

＜가열 가압 공정＞

상기 가열 가압 공정으로는, 상기 제 2 회로 부재를 가열 가압 부재에 의해 가열 및 가압하는 공정이면, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어, 가열 가압 부재에 의해 가열 및 가압할 수 있다.

상기 가열 가압 부재로는, 예를 들어, 가열 기구를 갖는 가압 부재 등을 들 수 있다. 상기 가열 기구를 갖는 가압 부재로는, 예를 들어, 히트 툴 등을 들 수 있다.

상기 가열의 온도로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 140 ℃ ∼ 200 ℃ 가 바람직하다.

상기 가압의 압력으로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 0.1 ㎫ ∼ 80 ㎫ 가 바람직하다.

상기 가열 및 가압의 시간으로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어, 0.5 초간 ∼ 120 초간 등을 들 수 있다.

여기서, 도면을 사용하여, 본 발명의 접속 방법의 일례를 설명한다.

도 1a ∼ 도 1e 는, 본 발명의 접속 방법의 일례를 설명하기 위한 개략 단면도이다.

먼저, 도 1a 에 나타내는 바와 같이, 제 1 회로 부재 (1) 를 준비한다. 제 1 회로 부재 (1) 는, 기재 (1A) 와, 기재 (1A) 상에 단자 (1B) 를 갖는다. 또한, 단자 (1B) 는, 방청제 (1C) 에 의한 방청 처리가 되어 있다.

계속해서, 도 1b 에 나타내는 바와 같이, 제 1 회로 부재 (1) 상에, 이방성 도전 필름 (2) 을 배치한다. 이방성 도전 필름 (2) 은, 열 가소성층 (2A) 과, 도전성 입자 함유층 (2B) 을 적층하여 이루어진다. 또한, 이방성 도전 필름 (2) 은, 제 1 회로 부재 (1) 상에, 열 가소성층 (2A) 이 제 1 회로 부재 (1) 의 단자 (1B) 와 접하도록 배치된다. 또한, 도전성 입자 함유층 (2B) 은, 도전성 입자 (2C) 를 함유하고 있다. 그 때, 도 1c 에 나타내는 바와 같이, 열 가소성층 (2A) 중의 산 성분이 단자 (1B) 상으로부터 방청제 (1C) 를 제거한다.

계속해서, 도 1d 에 나타내는 바와 같이, 이방성 도전 필름 (2) 의 도전성 입자 함유층 (2B) 상에, 제 2 회로 부재 (3) 를 배치한다. 제 2 회로 부재 (3) 는, 기재 (3A) 와, 기재 (3A) 상에 단자 (3B) 를 갖는다. 제 2 회로 부재 (3) 는, 이방성 도전 필름 (2) 의 도전성 입자 함유층 (2B) 상에, 단자 (3B) 가, 도전성 입자 함유층 (2B) 과 접하도록 배치된다.

계속해서, 도 1e 에 나타내는 바와 같이, 제 2 회로 부재 (3) 를 가열 및 가압함으로써, 제 1 회로 부재 (1) 와, 제 2 회로 부재 (3) 가 접속된다. 그 때, 단자 (1B) 상에는, 방청제 (1C) 가 존재하지 않기 때문에, 양호한 접속성이 얻어진다. 또, 열 가소성층 (2A) 은, 가열 및 가압시에, 적어도 단자 (1B) 및 단자 (3B) 사이로부터 압출되기 때문에, 열 가소성층 (2A) 중의 산 성분이 단자 (1B) 나 단자 (3B) 를 열화 (예를 들어, 부식, 용해, 마이그레이션 등) 시키는 경우도 없다.

따라서, 본 발명의 접속 방법에 의해, 방청 처리가 된 기판을 접속하는 경우에도, 인접 단자 사이의 절연성, 및 접속 단자 사이의 장기적인 도전성이 우수한 접속을 실시할 수 있다.

또한, 도 1a ∼ 도 1e 에 의한 상기 설명에서는, 도 1c 에 있어서, 방청제 (1C) 가 제거되는 양태를 나타냈지만, 본 발명의 접속 방법은 이 양태에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제 1 배치 공정시에는, 방청제가 단자 상으로부터 제거되어 있지 않아도, 가열 가압 공정에 있어서, 방청제가 단자 상으로부터 제거되어 있으면 된다. 그러한 양태도 본 발명의 접속 방법에 포함된다.

실시예

이하, 본 발명의 실시예를 설명하지만, 본 발명은, 이들 실시예에 전혀 한정되는 것은 아니다.

(실시예 1)

＜이방성 도전 필름의 제조＞

＜＜제 1 층의 제조＞＞

비스페놀 F 형 에폭시 수지 (미츠비시 화학사 제조, 상품명 : jER-4004P) 를 55 질량부, 2 관능 아크릴 모노머 (신나카무라 화학사 제조, 상품명 : A-200) 를 25 질량부, 우레탄아크릴레이트 (신나카무라 화학사 제조, 상품명 : U-2PPA) 를 20 질량부, 및 인산에스테르형 아크릴레이트 (닛폰 화약사 제조, 상품명 : PM-2) 를 4 질량부를, 통상적인 방법에 의해 균일하게 혼합함으로써 제 1 층용 조성물을 조제하였다. 얻어진 조성물을 박리 폴리에스테르 필름에 도포하고, 70 ℃ 의 열풍을 3 분간 분사하여 건조시킴으로써, 평균 두께 5 ㎛ 의 제 1 층을 제조하였다.

＜＜제 2 층의 제조＞＞

페녹시 수지 (신닛테츠 화학사 제조, 상품명 : YP-50) 를 45 질량부, 2 관능 아크릴 모노머 (신나카무라 화학사 제조, 상품명 : A-200) 를 20 질량부, 우레탄아크릴레이트 (신나카무라 화학사 제조, 상품명 : U-2PPA) 를 20 질량부, 실리카 필러 (평균 입경 5 ㎛, 닛폰 아에로질사 제조, 상품명 : 아에로질 RY200) 를 5 질량부, 디라우로일퍼옥사이드 (니치유사 제조, 상품명 : 퍼로일 L) 를 5 질량부, 및 평균 입자경 10 ㎛ 의 니켈 도금 수지 입자 3 질량부를, 통상적인 방법에 의해 균일하게 혼합함으로써 제 2 층용 조성물을 조제하였다. 얻어진 조성물을 박리 폴리에스테르 필름에 도포하고, 70 ℃ 의 열풍을 5 분간 분사하여 건조시킴으로써, 평균 두께 30 ㎛ 의 제 2 층을 제조하였다.

제 1 층 및 제 2 층을 라미네이터를 사용하여 첩합 (貼合) 하고, 2 층 구조의 이방성 도전 필름을 얻었다.

(실시예 2)

실시예 1 에 있어서, 제 1 층의 평균 두께를 3 ㎛ 로 하고, 제 2 층의 평균 두께를 32 ㎛ 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 이방성 도전 필름을 제조하였다.

(실시예 3)

실시예 1 에 있어서, 제 1 층의 조성을 표 1 에 나타내는 조성으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 이방성 도전 필름을 제조하였다.

(실시예 4)

실시예 1 에 있어서, 제 1 층의 조성, 그리고 제 1 층의 평균 두께, 및 제 2 층의 평균 두께를 표 1 에 나타내는 바와 같이 변경한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 이방성 도전 필름을 제조하였다.

(실시예 5)

실시예 1 에 있어서, 제 1 층의 조성을 표 1 에 나타내는 바와 같이 변경한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 이방성 도전 필름을 제조하였다.

(실시예 6)

(비교예 1)

(비교예 2)

(비교예 3)

페녹시 수지 (신닛테츠 화학사 제조, 상품명 : YP-50) 를 45 질량부, 2 관능 아크릴 모노머 (신나카무라 화학사 제조, 상품명 : A-200) 를 20 질량부, 우레탄아크릴레이트 (신나카무라 화학사 제조, 상품명 : U-2PPA) 를 20 질량부, 인산에스테르형 아크릴레이트 (닛폰 화약사 제조, 상품명 : PM-2) 를 4 질량부, 실리카 필러 (평균 입경 5 ㎛, 닛폰 아에로질사 제조, 상품명 : 아에로질 RY200) 를 5 질량부, 디라우로일퍼옥사이드 (니치유사 제조, 상품명 : 퍼로일 L) 를 5 질량부, 및 평균 입자경 10 ㎛ 의 니켈 도금 수지 입자 3 질량부를 통상적인 방법에 의해 균일하게 혼합함으로써 제 2 층용 조성물을 조제하였다. 얻어진 조성물을 박리 폴리에스테르 필름에 도포하고, 70 ℃ 의 열풍을 5 분간 분사하여 건조시킴으로써, 평균 두께 35 ㎛ 의 이방성 도전 필름을 제조하였다.

＜접합체의 제조＞

제 1 회로 부재로서, PWB (덱세리얼즈사 제조 평가용 기재, 200 ㎛P, Cu 35 ㎛t-방청 처리 있음, FR-4 기재)

제 2 회로 부재로서, COF (덱세리얼즈사 제조 평가용 기재, 200 ㎛P, Cu 8 ㎛t-Sn 도금, 38 ㎛t-S'perflex 기재) 를 사용하였다.

제조한 이방성 도전 필름을 사용하여, 제 1 회로 부재와 제 2 회로 부재의 접속을 실시하였다.

또한, 제 1 회로 부재는, Top 온도 250 ℃ 의 리플로 노를 3 회 통과시킨 것을 사용하였다.

먼저, 2.0 ㎜ 폭으로 슬릿된 이방성 도전 필름을, 제 1 층이 제 1 회로 부재의 단자에 접하도록 제 1 회로 부재에 첩부하고, 그 위에 제 2 회로 부재를 위치 맞춤한 후, 가열 가압 툴 (완충재 250 ㎛t 실리콘 러버, 2.0 ㎜ 폭) 을 사용하여, 압착 조건 170 ℃-3 ㎫-5 sec 로 압착을 실시하고, 접합체를 완성시켰다.

＜용융 점도의 측정＞

실시예, 비교예에 있어서의 제 1 층, 및 제 2 층의 용융 점도를 레오미터 (HAAKE 사 제조) 를 사용하여 측정하였다. 측정은, 제 1 층 및 제 2 층을 라미네이터를 사용하여 첩합하기 전에, 각각의 층을 사용하여 실시하였다. 유동 영역에서의 온도로 측정을 실시하고, 점도 측정시의 설정 온도가 85 ℃ 에서의 결과로서, 결과를 표 1 에 나타내었다.

＜THB 평가＞

제조한 접합체를 사용하여, THB 평가를 실시하였다. 접합체를 60 ℃-95 ％RH 의 환경 중에서 노출시켜, 50 V 의 직류 전압을 250 시간 인가하였다. 시험 종료 후, 부식 및 마이그레이션 등에 의한 절연 저하의 발생의 유무를 확인하고, 이하의 평가 기준으로 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타내었다.

[평가 기준]

○ : 절연 저항치가 1.0 × 10⁹ Ω 이상

△ : 절연 저항치가 1.0 × 10⁸ Ω 이상 1.0 × 10⁹ Ω 미만

×: 절연 저항치가 1.0 × 10⁸ Ω 미만

＜도통 저항의 측정＞

제조한 접합체에 대하여, 4 단자법을 이용하여 전류 1 mA 를 흘렸을 때의 접속 저항을, 초기, 및 85 ℃, 85 ％RH, 500 h 경과 후의 양방에서 측정하고, 이하의 평가 기준으로 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타내었다.

[평가 기준]

○ : 0.3 Ω 미만

△ : 0.3 Ω 이상 0.6 Ω 미만

× : 0.6 Ω 이상

표 1 중에 나타내는 배합량의 단위는, 질량부이다.

jER-4004P : 비스페놀 F 형 에폭시 수지, 미츠비시 화학사 제조

YP-70 : 비스페놀 A/F 형 에폭시 타입 페녹시 수지, 신닛테츠 화학사 제조

YP-50 : 비스페놀 A 형 에폭시 타입 페녹시 수지, 신닛테츠 화학사 제조

A-200 : 2 관능 아크릴 모노머, 신나카무라 화학사 제조

U-2PPA : 우레탄아크릴레이트, 신나카무라 화학사 제조

PM-2 : 인산에스테르형 아크릴레이트, 닛폰 화학사 제조

KE-604 : 로진, 아라카와 화학 공업사 제조

퍼로일 L : 디라우로일퍼옥사이드, 니치유사 제조

아에로질 RY200 : 실리카 필러, 닛폰 아에로질사 제조

실시예 1 ∼ 6 에서는, 인접 단자 사이의 절연성, 및 접속 단자 사이의 장기적인 도전성이 우수했다.

비교예 1 에서는, 제 1 층이 산 성분을 함유하지만, 경화 성분과 경화제를 함유하는 점에서 열 가소성층은 아니기 때문에, 절연 저항이 불충분하였다. 이것은, 접합체 제조 후에, 제 1 층이 단자 상으로부터 압출되지 않았기 때문에, 제 1 층 중의 산 성분이 단자에 데미지를 주어, 단자에 마이그레이션을 발생시켰기 때문인 것으로 생각된다.

비교예 2 에서는, 도통 저항이 불충분하였다. 이것은, 제 1 층이 열 가소성층이지만, 산 성분을 함유하지 않기 때문에, 단자 상의 방청제를 제거하지 못하고, 결과적으로, 방청제가 단자 사이의 접속성을 저하시켰기 때문인 것으로 생각된다.

비교예 3 에서는, 절연 저항이 불충분하였다. 이것은, 접합체 제조 후에, 산 성분이 단자에 데미지를 주어, 단자에 마이그레이션을 발생시켰기 때문인 것으로 생각된다.

산업상 이용가능성

본 발명의 이방성 도전 필름은, 방청 처리가 된 기판을 접속하는 경우에도, 인접 단자 사이의 절연성, 및 접속 단자 사이의 장기적인 도전성이 우수하기 때문에, 방청 처리가 된 기판과, 다른 기판과의 접속에 바람직하게 사용할 수 있다.

1 : 제 1 회로 부재
1A : 기재
1B : 단자
1C : 방청제
2 : 이방성 도전 필름
2A : 열 가소성층
2B : 도전성 입자 함유층
2C : 도전성 입자
3 : 제 2 회로 부재
3A : 기재
3B : 단자

Claims

도전성 입자, 열 경화성 수지, 및 경화제를 함유하는 도전성 입자 함유층과,
산 성분을 함유하는 열 가소성층을 갖는 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름.
제 1 항에 있어서,
상기 산 성분이 인산에스테르 화합물인, 이방성 도전 필름.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 도전성 입자 함유층의 용융 점도가, 상기 열 가소성층의 용융 점도보다 큰, 이방성 도전 필름.
제 1 회로 부재의 단자와 제 2 회로 부재의 단자를 접속시키는 접속 방법으로서,
상기 제 1 회로 부재의 단자 상에, 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 이방성 도전 필름을, 열 가소성층이 상기 제 1 회로 부재의 단자와 접하도록 배치하는 제 1 배치 공정과,
상기 이방성 도전 필름 상에, 상기 제 2 회로 부재를 배치하는 제 2 배치 공정과,
상기 제 2 회로 부재를 가열 가압 부재에 의해 가열 및 가압하는 공정을 포함하고,
상기 제 1 회로 부재의 단자에, 방청제에 의한 방청 처리가 되어 있는 것을 특징으로 하는 접속 방법.