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KR102489187B1 - 이방성 도전 필름, 그 제조 방법, 및 접속 구조체 - Google Patents

이방성 도전 필름, 그 제조 방법, 및 접속 구조체 Download PDF

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KR102489187B1
KR102489187B1 KR1020217036487A KR20217036487A KR102489187B1 KR 102489187 B1 KR102489187 B1 KR 102489187B1 KR 1020217036487 A KR1020217036487 A KR 1020217036487A KR 20217036487 A KR20217036487 A KR 20217036487A KR 102489187 B1 KR102489187 B1 KR 102489187B1
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KR
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anisotropic conductive
conductive film
particles
film
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도모유키 이시마츠
레이지 츠카오
Original Assignee
데쿠세리아루즈 가부시키가이샤
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Abstract

절연성 접착 베이스층에 도전 입자가 평면 격자 패턴의 격자점에 배치된 구조의 이방성 도전 필름은, 그 기준 영역에 상정되는 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 도전 입자가 배치되어 있지 않은 격자점의 비율이 20 ％ 미만이고, 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 복수의 도전 입자가 응집하여 배치되어 있는 격자점의 비율이 15 ％ 이하이며, 누락과 응집의 합계가 25 ％ 미만이다.

Description

이방성 도전 필름, 그 제조 방법, 및 접속 구조체{ANISOTROPIC CONDUCTIVE FILM, MANUFACTURING METHOD FOR SAME, AND CONNECTION STRUCTURE}
본 발명은, 이방성 도전 필름에 관한 것이다.
절연성 수지 바인더에 도전 입자를 분산시킨 이방성 도전 필름이, IC 칩 등의 전자 부품을 배선 기판 등에 실장할 때에 널리 사용되고 있지만, 이와 같은 이방성 도전 필름에 있어서는, 도전 입자끼리가 연결 혹은 응집한 상태로 존재하고 있는 것이 알려져 있다. 이 때문에, 이방성 도전 필름을, 전자 기기의 경량 소형화에 수반하여 협피치화하고 있는 IC 칩의 단자와 배선 기판의 단자의 접속에 적용한 경우, 이방성 도전 필름 중에 연결 혹은 응집한 상태로 존재하고 있는 도전 입자에 의해, 인접하는 단자 사이에서 단락이 발생하는 경우가 있었다.
종래, 이와 같은 협피치화에 대응한 이방성 도전 필름으로서, 필름 중에 도전 입자를 규칙 배열시킨 것이 제안되어 있다. 예를 들어, 연신 가능한 필름에 점착층을 형성하고, 그 점착층 표면에 도전 입자를 단층으로 밀집 충전한 후, 이 필름을 도전 입자 간 거리가 소기의 거리가 될 때까지 2 축 연신 처리하여 도전 입자를 규칙 배열시키고, 그 후 도전 입자에 대해 이방성 도전 필름의 구성 요소가 되는 절연성 접착 베이스층을 압박하여, 도전 입자를 절연성 접착 베이스층에 전사시켜 얻은 이방성 도전 필름이 제안되어 있다 (특허문헌 1). 또, 오목부를 표면에 갖는 전사형의 오목부 형성면에 도전 입자를 산포하고, 오목부 형성면을 스퀴지하여 오목부에 도전 입자를 유지시키고, 그 위로부터 전사용의 점착층이 형성된 점착 필름을 압박하여, 점착층에 도전 입자를 1 차 전사시키고, 다음으로 점착층에 부착한 도전 입자에 대해, 이방성 도전 필름의 구성 요소가 되는 절연성 접착 베이스층을 압박하여, 도전 입자를 절연성 접착 베이스층에 전사시켜 얻은 이방성 도전 필름도 제안되어 있다 (특허문헌 2). 이들 이방성 도전 필름에 대해서는, 일반적으로 도전 입자측 표면에, 도전 입자를 덮도록 절연성 접착 커버층이 적층되어 있다.
WO2005/054388호 일본 공개특허공보 2010-33793호
그러나, 도전 입자는 정전기 등에 의해 응집하여 2 차 입자화하기 쉽기 때문에, 도전 입자를 1 차 입자로서 항상 단독으로 존재시키는 것은 곤란하다. 이 때문에, 특허문헌 1 이나 특허문헌 2 의 기술에는 이하와 같은 문제가 발생한다. 즉, 특허문헌 1 의 경우에는, 연신 가능 필름의 전체면에 도전 입자를 결함 없이 단층으로 밀집 충전하는 것이 어렵고, 도전 입자가 응집 상태로 연신 가능 필름에 충전되어, 쇼트의 원인이 되거나, 충전되지 않는 영역 (이른바 「누락」) 이 생겨, 도통 불량의 원인이 되거나 한다는 문제가 있었다. 또, 특허문헌 2 의 경우, 전사형의 오목부가 입자 직경이 큰 도전 입자로 덮이면, 그 후의 스퀴지에 의해 제거되어, 도전 입자를 유지하고 있지 않은 오목부가 생겨, 이방성 도전 필름에 도전 입자의 「누락」이 생겨 도통 불량의 원인이 되거나, 반대로 오목부에 다수의 작은 도전 입자가 압입되면, 절연성 접착 베이스층에 전사시켰을 때, 도전 입자의 응집이 생기거나, 또 오목부의 저부측에 위치하고 있는 도전 입자가, 절연성 접착 베이스층과 접촉하고 있지 않기 때문에, 절연성 접착 베이스층의 표면에서 흩어져, 규칙 배열이 저해되고, 쇼트나 도통 불량의 원인이 되거나 한다는 문제가 있었다.
이와 같이, 특허문헌 1 이나 2 에서는, 이방성 도전 필름에 규칙적 패턴으로 배열되어야 하는 도전 입자의 「누락」과 「응집」을 어떻게 제어해야 할 것인지에 대하여는, 충분히 고려되어 있지 않다는 것이 실정이다.
본 발명의 목적은, 이상의 종래 기술의 문제점을 해결하는 것으로, 규칙적 패턴으로 배열되어야 하는 도전 입자의 「누락」과 「응집」의 관점에서, 쇼트나 도통 불량의 발생이 크게 억제된 이방성 도전 필름을 제공하는 것이다.
본 발명자는, 평면 격자의 격자점에 도전 입자를 배치할 때에, 이방성 도전 필름의 기준 영역에 상정되는 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 「도전 입자가 배치되어 있지 않은 격자점의 비율」 과 「복수의 도전 입자가 응집하여 배치되어 있는 격자점의 비율」과 필요에 따라 「응집하여 있는 도전 입자의 응집 방향」을 제어함으로써, 상기 서술한 목적을 달성할 수 있는 것을 알아냈다. 또, 본 발명자는, 이방성 도전 필름의 기준 영역에 상정되는 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 「도전 입자가 배치되어 있지 않은 격자점의 비율」과 「복수의 도전 입자가 응집하여 배치되어 있는 격자점의 비율」을 제어하고, 또한 응집하여 있는 적어도 일부의 도전 입자끼리를, 이방성 도전 필름의 두께 방향으로 어긋나게 배치시키는 것에 의해서도, 상기 서술한 목적을 달성할 수 있는 것을 알아냈다. 그리고, 얻어진 지견에 기초하여 본 발명을 완성시키기에 이르렀다. 또, 그러한 이방성 도전 필름이, 전사체의 오목부에 도전 입자를 배치하는 것이 아니라, 표면에 기둥상의 볼록부가 형성된 전사체의 당해 볼록부의 선단에 도전 입자를 부착시켜 전사를 실시함으로써 제조할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명의 제조 방법을 완성시켰다.
즉, 본 발명은, 절연성 접착 베이스층에 도전 입자가 평면 격자 패턴의 격자점에 배치된 구조의 이방성 도전 필름으로서,
이방성 도전 필름의 기준 영역에 상정되는 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 도전 입자가 배치되어 있지 않은 격자점의 비율 (도전 입자가 「누락」되어 있는 격자의 비율) 이, 20 ％ 미만이고,
그 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 복수의 도전 입자가 응집하여 배치되어 있는 격자점의 비율 (도전 입자가 「응집」하고 있는 격자의 비율) 이, 15 ％ 이하이며, 누락과 응집의 합계가 25 ％ 이하인 이방성 도전 필름을 제공한다.
본 발명의 이방성 도전 필름은, 보다 구체적으로는 이하의 제 1 ∼ 제 4 모드의 이방성 도전 필름을 제공한다.
즉, 본 발명은, 제 1 모드로서 절연성 접착 베이스층과 절연성 접착 커버층이 적층되고, 그들의 계면 근방에 도전 입자가 평면 격자 패턴의 격자점에 배치된 구조의 이방성 도전 필름으로서,
이방성 도전 필름의 기준 영역에 상정되는 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 도전 입자가 배치되어 있지 않은 격자점의 비율이, 20 ％ 미만이고,
그 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 복수의 도전 입자가 응집하여 배치되어 있는 격자점의 비율이, 5 ％ 이하인 이방성 도전 필름을 제공한다. 이 제 1 모드에서는, 누락과 응집의 합계가 25 ％ 미만인 것이 바람직하다.
또, 본 발명은, 제 2 모드로서, 절연성 접착 베이스층과 절연성 접착 커버층이 적층되고, 그들의 계면 근방에 도전 입자가 평면 격자 패턴의 격자점에 배치된 구조의 이방성 도전 필름으로서,
이방성 도전 필름의 기준 영역에 상정되는 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 도전 입자가 배치되어 있지 않은 격자점의 비율이, 5 ％ 미만이고,
그 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 복수의 도전 입자가 응집하여 배치되어 있는 격자점의 비율이, 10 ％ 초과 15 ％ 미만인 이방성 도전 필름을 제공한다. 이 제 2 모드에서는, 누락과 응집의 합계가 20 ％ 미만인 것이 바람직하다.
또, 본 발명은, 제 3 모드로서, 절연성 접착 베이스층과 절연성 접착 커버층이 적층되고, 그들의 계면 근방에 도전 입자가 평면 격자 패턴의 격자점에 배치된 구조의 이방성 도전 필름으로서,
이방성 도전 필름의 기준 영역에 상정되는 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 도전 입자가 배치되어 있지 않은 격자점의 비율이, 15 ％ 이하이고,
그 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 복수의 도전 입자가 응집하여 배치되어 있는 격자점의 비율이, 10 ％ 이하이며,
응집하여 배치되어 있는 도전 입자끼리가, 이방성 도전 필름의 면 방향으로 응집하여 있는 이방성 도전 필름을 제공한다. 이 제 3 모드에서는, 누락과 응집의 합계가 25 ％ 이하인 것이 바람직하다.
즉, 본 발명은, 제 4 모드로서, 절연성 접착 베이스층과 절연성 접착 커버층이 적층되고, 그들의 계면 근방에 도전 입자가 평면 격자 패턴의 격자점에 배치된 구조의 이방성 도전 필름으로서,
이방성 도전 필름의 기준 영역에 상정되는 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 도전 입자가 배치되어 있지 않은 격자점의 비율이, 10 ％ 미만이고,
그 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 복수의 도전 입자가 응집하여 배치되어 있는 격자점의 비율이, 15 ％ 이하이며,
응집하여 배치되어 있는 적어도 일부의 도전 입자끼리가, 이방성 도전 필름의 두께 방향으로 비스듬하게 어긋나게 배치되어 있는 이방성 도전 필름을 제공한다. 이 제 4 모드에서는, 누락과 응집의 합계가 25 ％ 미만인 것이 바람직하다.
또, 본 발명은, 절연성 접착 베이스층과 절연성 접착 커버층이 적층되고, 그들의 계면 근방에 도전 입자가 평면 격자 패턴의 격자점에 배치된 구조의 상기 서술한 이방성 도전 필름, 구체적으로는 제 1, 제 2, 제 3 또는 제 4 모드의 이방성 도전 필름의 제조 방법으로서, 이하의 공정 (가) ∼ (마) :
＜공정 (가)＞
평면 격자 패턴의 격자점에 상당하는 기둥상의 볼록부가 표면에 형성된 전사체를 준비하는 공정 ;
＜공정 (나)＞
그 전사체의 볼록부의 적어도 천면 (天面) 을 미점착층으로 하는 공정 ;
＜공정 (다)＞
그 전사체의 볼록부의 미점착층에 도전 입자를 부착시키는 공정 ;
＜공정 (라)＞
그 전사체의 도전 입자가 부착된 측의 표면에 절연성 접착 베이스층을 겹쳐 가압함으로써, 절연성 접착 베이스층에 도전 입자를 전착 (轉着) 시키는 공정 ; 및
＜공정 (마)＞
도전 입자가 전착된 절연성 접착 베이스층에 대해, 도전 입자 전착면측으로부터 절연성 접착 커버층을 적층하는 공정
을 갖는 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은, 제 1 전자 부품의 단자와, 제 2 전자 부품의 단자가, 상기 서술한 이방성 도전 필름, 구체적으로는 제 1, 제 2, 제 3 또는 제 4 모드의 이방성 도전 필름에 의해 이방성 도전 접속된 접속 구조체를 제공한다.
본 발명의 이방성 도전 필름에 있어서는, 기준 영역에 상정되는 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 「도전 입자가 배치되어 있지 않은 격자점」의 비율 (도전 입자가 누락되어 있는 격자의 비율) 이 20 ％ 미만으로 설정되고, 「복수의 도전 입자가 응집하여 배치되어 있는 격자점」의 비율 (도전 입자가 응집하여 있는 격자의 비율) 이 15 ％ 이하이며, 또한 누락과 응집의 합계가 25 ％ 이하로 설정되어 있다. 이 때문에, 본 발명의 이방성 도전 필름을 이방성 도전 접속에 적용한 경우, 양호한 초기 도통성과 에이징 후의 양호한 도통 신뢰성을 실현할 수 있고, 쇼트의 발생도 억제할 수 있다. 또, COG 뿐만 아니라, 범프 면적이나 거리가 비교적 큰 전자 부품, 예를 들어 FOG 등에 대해 경제성이 우수하다.
또, 본 발명의 이방성 도전 필름의 제조 방법에 있어서는, 평면 격자 패턴의 격자점에 상당하는 기둥상의 볼록부가 표면에 형성된 전사체를 사용하고, 그 볼록부의 천면에 형성한 미점착층에 도전 입자를 부착시킨 후에, 그 도전 입자를 절연성 접착 베이스층에 전사한다. 이 때문에, 이방성 도전 필름의 기준 영역에 상정되는 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 「도전 입자가 배치되어 있지 않은 격자점」의 비율을 20 ％ 미만으로 하고 또한 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 「복수의 도전 입자가 응집하여 배치되어 있는 격자점」의 비율을 15 ％ 이하로 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제조 방법은, 경제적으로 유리하게 이방성 도전 필름을 제조할 수 있고, 이 이방성 도전 필름을 이용하면, 협피치화한 IC 칩과 배선 기판을, 쇼트나 도통 불량의 발생을 크게 억제하면서, 이방성 도전 접속하는 것이 가능해진다.
본 발명의 제 1 모드의 이방성 도전 필름에 있어서는, 기준 영역에 상정되는 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 「도전 입자가 배치되어 있지 않은 격자점」의 비율이 20 ％ 미만으로 설정되고, 또한 「복수의 도전 입자가 응집하여 배치되어 있는 격자점」의 비율이 5 ％ 이하이다. 이 때문에, 본 발명의 이방성 도전 필름을 이방성 도전 접속에 적용한 경우, 양호한 초기 도통성과 에이징 후의 양호한 도통 신뢰성을 실현할 수 있고, 쇼트의 발생도 억제할 수 있다. 또, COG 뿐만 아니라, 범프 면적이나 거리가 비교적 큰 전자 부품, 예를 들어 FOG 등에 대해 경제성이 우수하다.
또, 본 발명의 제 1 모드의 이방성 도전 필름의 제조 방법에 있어서는, 평면 격자 패턴의 격자점에 상당하는 기둥상의 볼록부가 표면에 형성된 전사체를 사용하고, 그 볼록부의 천면에 형성한 미점착층에 도전 입자를 부착시킨 후에, 그 도전 입자를 절연성 접착 베이스층에 전사한다. 이 때문에, 이방성 도전 필름의 기준 영역에 상정되는 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 「도전 입자가 배치되어 있지 않은 격자점」의 비율을 20 ％ 미만으로 하고 또한 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 「복수의 도전 입자가 응집하여 배치되어 있는 격자점」의 비율을 5 ％ 이하로 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제조 방법은, 경제적으로 유리하게 이방성 도전 필름을 제조할 수 있고, 이 이방성 도전 필름을 이용하면, 협피치화한 IC 칩과 배선 기판을, 쇼트나 도통 불량의 발생을 크게 억제하면서, 이방성 도전 접속하는 것이 가능해진다.
본 발명의 제 2 모드의 이방성 도전 필름에 있어서는, 기준 영역에 상정되는 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 「도전 입자가 배치되어 있지 않은 격자점」의 비율이 5 ％ 미만으로 설정되고, 또한 「복수의 도전 입자가 응집하여 배치되어 있는 격자점」의 비율이 10 ％ 초과 15 ％ 미만으로 설정되어 있다. 이 때문에, 본 발명의 이방성 도전 필름을 이방성 도전 접속에 적용한 경우, 양호한 초기 도통성과 에이징 후의 양호한 도통 신뢰성을 실현할 수 있고, 쇼트의 발생도 억제할 수 있다. 또, COG 뿐만 아니라, 범프 면적이나 거리가 비교적 큰 전자 부품, 예를 들어 FOG 등에 대해 경제성이 우수하다.
또, 본 발명의 제 2 모드의 이방성 도전 필름의 제조 방법에 있어서는, 평면 격자 패턴의 격자점에 상당하는 기둥상의 볼록부가 표면에 형성된 전사체를 사용하고, 그 볼록부의 천면에 형성한 미점착층에 도전 입자를 부착시킨 후에, 그 도전 입자를 절연성 접착 베이스층에 전사한다. 이 때문에, 이방성 도전 필름의 임의의 기준 영역에 상정되는 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 「도전 입자가 배치되어 있지 않은 격자점」의 비율을 5 ％ 미만으로 하고 또한 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 「복수의 도전 입자가 응집하여 배치되어 있는 격자점」의 비율을 10 ％ 초과 15 ％ 미만으로 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제조 방법에서는, 경제적으로 유리하게 이방성 도전 필름을 제조할 수 있고, 이 이방성 도전 필름을 이용하면, 협피치화한 IC 칩과 배선 기판을, 쇼트나 도통 불량의 발생을 크게 억제하면서, 이방성 도전 접속하는 것이 가능해진다.
또, 본 발명의 제 3 모드의 이방성 도전 필름에 있어서는, 기준 영역에 상정되는 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 「도전 입자가 배치되어 있지 않은 격자점」의 비율이 15 ％ 이하로 설정되고, 또한 「복수의 도전 입자가 응집하여 배치되어 있는 격자점」의 비율이 10 ％ 이하로 설정되고, 또한 응집하여 배치되어 있는 도전 입자끼리가, 이방성 도전 필름의 면 방향으로 응집하여 있다. 이 때문에, 본 발명의 이방성 도전 필름을 이방성 도전 접속에 적용한 경우, 양호한 초기 도통성과 에이징 후의 양호한 도통 신뢰성을 실현할 수 있고, 쇼트의 발생도 억제할 수 있다. 또, COG 뿐만 아니라, 범프 면적이나 거리가 비교적 큰 전자 부품, 예를 들어 FOG 등에 대해 경제성이 우수하다.
또, 본 발명의 제 3 모드의 이방성 도전 필름의 제조 방법에 있어서는, 평면 격자 패턴의 격자점에 상당하는 기둥상의 볼록부가 표면에 형성된 전사체를 사용하고, 그 볼록부의 천면에 형성한 미점착층에 도전 입자를 부착시킨 후에, 그 도전 입자를 절연성 접착 베이스층에 전사한다. 이 때문에, 이방성 도전 필름의 기준 영역에 상정되는 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 「도전 입자가 배치되어 있지 않은 격자점」의 비율을 15 ％ 이하로 하고, 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 「복수의 도전 입자가 응집하여 배치되어 있는 격자점」의 비율을 10 ％ 이하로 하며, 또한 응집하여 배치되어 있는 도전 입자끼리를, 이방성 도전 필름의 면 방향으로 응집시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 제조 방법은, 경제적으로 유리하게 이방성 도전 필름을 제조할 수 있고, 이 이방성 도전 필름을 이용하면, 협피치화한 IC 칩과 배선 기판을, 쇼트나 도통 불량의 발생을 크게 억제하면서, 이방성 도전 접속하는 것이 가능해진다.
본 발명의 제 4 모드의 이방성 도전 필름에 있어서는, 기준 영역에 상정되는 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 「도전 입자가 배치되어 있지 않은 격자점」의 비율이 10 ％ 미만으로 설정되고, 「복수의 도전 입자가 응집하여 배치되어 있는 격자점」의 비율이 15 ％ 이하로 설정되며, 또한 응집하여 배치되어 있는 적어도 일부의 도전 입자끼리가, 이방성 도전 필름의 두께 방향으로 비스듬하게 어긋나게 배치되어 있다. 이 때문에, 본 발명의 이방성 도전 필름을 이방성 도전 접속에 적용한 경우, 양호한 초기 도통성과 에이징 후의 양호한 도통 신뢰성을 실현할 수 있고, 쇼트의 발생도 억제할 수 있다. 또, COG 뿐만 아니라, 범프 면적이나 거리가 비교적 큰 전자 부품, 예를 들어 FOG 등에 대해 경제성이 우수하다.
또, 본 발명의 제 4 모드의 이방성 도전 필름의 제조 방법에 있어서는, 평면 격자 패턴의 격자점에 상당하는 기둥상의 볼록부가 표면에 형성된 전사체를 사용하고, 그 볼록부의 천면에 형성한 미점착층에 도전 입자를 부착시킨 후에, 그 도전 입자를 절연성 접착 베이스층에 전사한다. 이 때문에, 이방성 도전 필름의 기준 영역에 상정되는 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 「도전 입자가 배치되어 있지 않은 격자점」의 비율을 10 ％ 미만으로 하고, 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 「복수의 도전 입자가 응집하여 배치되어 있는 격자점」의 비율을 15 ％ 이하로 하며, 또한 응집하여 배치되어 있는 적어도 일부의 도전 입자끼리를, 이방성 도전 필름의 두께 방향으로 비스듬하게 어긋나게 배치될 수 있다. 따라서, 본 발명의 제조 방법에서는 경제적으로 유리하게 이방성 도전 필름을 제조할 수 있고, 그 이방성 도전 필름을 이용하면, 협피치화한 IC 칩과 배선 기판을, 쇼트나 도통 불량의 발생을 크게 억제하면서, 이방성 도전 접속하는 것이 가능해진다.
도 1 은, 본 발명의 제 1 모드의 이방성 도전 필름의 단면도이다.
도 2 는, 본 발명의 제 1 모드의 이방성 도전 필름의 평면 투시도이다.
도 3a 는, 본 발명의 제 1 모드의 이방성 도전 필름의 제조 방법의 공정 설명도이다.
도 3b 는, 본 발명의 제 1 모드의 이방성 도전 필름의 제조 방법의 공정 설명도이다.
도 3c 는, 본 발명의 제 1 모드의 이방성 도전 필름의 제조 방법의 공정 설명도이다.
도 3d 는, 본 발명의 제 1 모드의 이방성 도전 필름의 제조 방법의 공정 설명도이다.
도 3e 는, 본 발명의 제 1 모드의 이방성 도전 필름의 제조 방법의 공정 설명도이다.
도 3f 는, 본 발명의 제 1 모드의 이방성 도전 필름의 제조 방법의 공정 설명도임과 동시에, 본 발명의 제 1 모드의 이방성 도전 필름의 개략 단면도이다.
도 4 는, 본 발명의 제 2 모드의 이방성 도전 필름의 단면도이다.
도 5a 는, 본 발명의 제 2 모드의 이방성 도전 필름의 평면 투시도이다.
도 5b 는, 본 발명의 제 2 모드의 이방성 도전 필름의 평면 투시도의 부분 확대도이다.
도 6a 는, 본 발명의 제 2 모드의 이방성 도전 필름의 제조 방법의 공정 설명도이다.
도 6b 는, 본 발명의 제 2 모드의 이방성 도전 필름의 제조 방법의 공정 설명도이다.
도 6c 는, 본 발명의 제 2 모드의 이방성 도전 필름의 제조 방법의 공정 설명도이다.
도 6d 는, 본 발명의 제 2 모드의 이방성 도전 필름의 제조 방법의 공정 설명도이다.
도 6e 는, 본 발명의 제 2 모드의 이방성 도전 필름의 제조 방법의 공정 설명도이다.
도 6f 는, 본 발명의 제 2 모드의 이방성 도전 필름의 제조 방법의 공정 설명도임과 동시에, 본 발명의 제 2 모드의 이방성 도전 필름의 개략 단면도이다.
도 7 은, 본 발명의 제 3 모드의 이방성 도전 필름의 단면도이다.
도 8 은, 본 발명의 제 3 모드의 이방성 도전 필름의 평면 투시도이다.
도 9a 는, 본 발명의 제 3 모드의 이방성 도전 필름의 제조 방법의 공정 설명도이다.
도 9b 는, 본 발명의 제 3 모드의 이방성 도전 필름의 제조 방법의 공정 설명도이다.
도 9c 는, 본 발명의 제 3 모드의 이방성 도전 필름의 제조 방법의 공정 설명도이다.
도 9d 는, 본 발명의 제 3 모드의 이방성 도전 필름의 제조 방법의 공정 설명도이다.
도 9e 는, 본 발명의 제 3 모드의 이방성 도전 필름의 제조 방법의 공정 설명도이다.
도 9f 는, 본 발명의 제 3 모드의 이방성 도전 필름의 제조 방법의 공정 설명도임과 동시에, 본 발명의 제 3 모드의 이방성 도전 필름의 개략 단면도이다.
도 10 은, 본 발명의 제 4 모드의 이방성 도전 필름의 단면도이다.
도 11 은, 본 발명의 제 4 모드의 이방성 도전 필름의 평면 투시도이다.
도 12a 는, 본 발명의 제 4 모드의 이방성 도전 필름의 제조 방법의 공정 설명도이다.
도 12b 는, 본 발명의 제 4 모드의 이방성 도전 필름의 제조 방법의 공정 설명도이다.
도 12c 는, 본 발명의 제 4 모드의 이방성 도전 필름의 제조 방법의 공정 설명도이다.
도 12d 는, 본 발명의 제 4 모드의 이방성 도전 필름의 제조 방법의 공정 설명도이다.
도 12e 는, 본 발명의 제 4 모드의 이방성 도전 필름의 제조 방법의 공정 설명도이다.
도 12f 는, 본 발명의 제 4 모드의 이방성 도전 필름의 제조 방법의 공정 설명도임과 동시에, 본 발명의 제 4 모드의 이방성 도전 필름의 개략 단면도이다.
본 발명의 이방성 도전 필름은, 절연성 접착 베이스층과 절연성 접착 커버층이 적층되고, 그들의 계면 근방에 도전 입자가 평면 격자 패턴의 격자점에 배치된 구조를 갖는다. 이 이방성 도전 필름에 있어서는, 그 기준 영역에 상정되는 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 도전 입자가 배치되어 있지 않은 격자점의 비율 (도전 입자가 「누락」되어 있는 격자의 비율) 이 20 ％ 미만이고, 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 복수의 도전 입자가 응집하여 배치되어 있는 격자점의 비율 (도전 입자가 「응집」하여 있는 격자의 비율) 이 15 ％ 이하이며, 또한 누락과 응집의 합계가 25 ％ 이하이다. 이 기준 영역은, 이방성 도전 필름의 평면 중앙부의 이하의 관계식 (A), (2) 및 (3) 을 만족하는 변 X 및 변 Y 로 이루어지는 대략 방형 (方形) 의 영역이다. 여기서, D 는 도전 입자의 평균 입자 직경이고, 변 Y 는 이방성 도전 필름의 길이 방향에 대해 ±45° 미만의 범위의 직선이며, 변 X 는 변 Y 에 수직인 직선이다.
Figure 112021128536215-pat00001
이하, 본 발명의 이방성 도전 필름을 모드마다 구체적으로 설명한다. 구체적으로는, 먼저 본 발명의 제 1 모드의 이방성 도전 필름 및 그 제조 방법을 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
＜제 1 모드의 이방성 도전 필름＞
도 1 (단면도) 과 도 2 (평면 투시도) 에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 이방성 도전 필름 (10) 은, 절연성 접착 베이스층 (11) 과 절연성 접착 커버층 (12) 이 적층되고, 그들의 계면 근방에 도전 입자 (13) 가 평면 격자 패턴 (도 2 의 점선) 의 격자점에 배치된 구조를 갖는다. 도 1 및 도 2 에서는, 평면 격자 패턴은, 이방성 도전 필름 (10) 의 길이 방향과 그것에 직교하는 방향 (폭 방향) 을 따라 상정되어 있지만, 길이 방향과 폭 방향에 대해 전체가 경사지게 상정되어도 된다. 여기서, 화살표 A 는 평면 격자의 격자점에 도전 입자가 배치되어 있지 않은 위치, 이른바 도전 입자가 「누락」되어 있는 위치를 나타내고 있다. 또한, 화살표 B 는, 도전 입자끼리가 접촉해서 응집하여 있는 위치를 나타내고 있고, 화살표 C 는 도전 입자끼리가 비접촉으로 응집하여 있는 위치를 나타내고 있다. 여기서, 「비접촉으로 응집」한다란, 도전 입자끼리가 도전 입자의 평균 입자 직경의 25 ％ 를 초과하지 않는 범위에서 근접하고 있는 것을 의미한다.
(도전 입자의 「누락」)
본 발명의 이방성 도전 필름에 있어서는, 이방성 도전 필름의 기준 영역에 상정되는 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 「도전 입자가 배치되어 있지 않은 격자점」(도 2 의 A) 의 비율 (도전 입자가 누락되어 있는 격자의 비율) 을 20 ％ 미만, 바람직하게는 18 ％ 이하, 보다 바람직하게는 10 ∼ 18 ％ 로 설정한다. 이로써, 본 발명의 이방성 도전 필름을 이방성 도전 접속에 적용한 경우에, 양호한 초기 도통성과 에이징 후의 양호한 도통 신뢰성을 실현할 수 있고, 쇼트의 발생도 억제할 수 있다.
(평면 격자 패턴)
평면 격자 패턴으로는, 사방 (斜方) 격자, 육방 격자, 정방 격자, 사각형 격자, 평행체 격자를 들 수 있다. 그 중에서도, 최밀 충전 가능한 육방 격자가 바람직하다.
여기서, 이방성 도전 필름의 기준 영역으로서 이방성 도전 필름 전체면을 선택할 수도 있지만, 통상 이방성 도전 필름의 평면 중앙부의 이하의 관계식 (A), 바람직하게는 관계식 (1) 과, 관계식 (2) 및 (3) 을 만족하는 변 X 및 변 Y 로 이루어지는 대략 방형의 영역을 기준 영역으로서 선택하는 것이 바람직하다.
Figure 112021128536215-pat00002
또한, 접속 면적을 비교적 크게 취할 수 있는 FOG 접속에 적용하는 경우에는, 필름 중의 도전 입자의 존재량을 적게 하는 것이 가능하고, 그러한 경우에는 이하에 나타내는 바와 같이, X 와 Y 의 값을 각각 크게 하는 것, 바람직하게는 20D 이상으로 하는 것이 바람직하고, 「X ＋ Y」의 수치도 100D 내지 400D 근방의 수치, 최종적으로는 400D 로 하는 것이 바람직하다.
Figure 112021128536215-pat00003
식 (A) 및 (1) ∼ (3), 상기 식에 있어서, D 는, 도전 입자의 평균 입자 직경이다. 도전 입자의 평균 입자 직경은, 화상형 내지는 레이저식의 입도 분포계에 의해 측정할 수 있다. 면 관찰로부터 계측해도 된다. 또, 변 Y 는 이방성 도전 필름의 길이 방향 (도 2 참조) 에 대해 ±45°미만의 범위의 직선이고, 변 X 는 변 Y 에 수직인 직선이다.
이와 같이 기준 영역을 규정함으로써, 기준 영역을 도전 입자가 가압되는 범프의 형상에 상사 내지는 근사시킬 수 있고, 결과적으로 도전 입자의 평면 격자 패턴으로부터의 어긋남의 허용 범위를 크게 할 수 있어, 이방성 도전 접속을 경제적으로 또한 안정적으로 실시할 수 있도록 된다. 바꾸어 말하면, 이 기준 영역의 최소의 변을 도전 입자 직경의 5 배 이상으로 함으로써, 이 범위 내에서 상정되는 범위 내에서 도전 입자의 위치 어긋남이나 누락, 근접이 있어도, 어느 범프에서 포착되고, 또한 범프 간 스페이스에서 과도하게 응집하는 일이 없기 때문에, 이방성 도전 접속을 확실하게 실시할 수 있다.
또한, 최소의 변을 도전 입자 직경의 5 배 이상으로 하는 이유는, 일반적으로 이방성 도전 접속되는 범프의 적어도 1 변에 있어서 포착을 확실하게 하기 위해 도전 입자의 평균 입자 직경보다 크게 할 필요가 있고, 또한 범프 간 스페이스에 대해서도 쇼트 방지의 이유로부터, 도전 입자의 평균 입자 직경의 바람직하게는 2 배 이상의 크기를 형성할 필요가 있기 때문이다. 바꾸어 말하면, 하나의 기준이 되는 원형의 도전 입자에 주목했을 때에, 이 도전 입자의 평균 입자 직경 D 에 그 직경의 4 배의 길이 (4D) 를 더한 길이 (즉, 5D) 를 직경으로 하는 동심원 내에서 상정 외의 불량이 생기지 않는다면, 상기 요건을 만족할 수 있다고 생각되기 때문이다. 또, 파인 피치로 하는 경우의 범프 간의 최소 거리가, 일례로서 도전 입자 직경의 4 배 미만이 되기 때문이기도 하다.
(도전 입자의 응집)
또, 본 발명의 이방성 도전 필름에 있어서는, 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 복수의 도전 입자가 응집하여 배치되어 있는 격자점 (도 2 의 B 및 C) 의 비율은, 바람직하게는 15 ％ 이하, 보다 바람직하게는 5 ％ 이하이다. 0 ％ 가 되는 것이 이론상 가장 바람직한 점에서 0.1 ％ 미만이어도 된다. 응집 배치 격자점의 비율이 5 ％ 이하이면, 본 발명의 이방성 도전 필름을 이방성 도전 접속에 적용한 경우에도, 보다 양호한 초기 도통성과 에이징 후의 도통 신뢰성을 실현할 수 있고, 쇼트의 발생도 한층 억제할 수 있다. 여기서, 하나의 격자점에 대한 도전 입자의 응집 정도는, 쇼트 억제의 관점에서 작은 편이 바람직하고, 2 개를 초과하지 않는 것이 바람직하다. 또한, 도 2 의 C 와 같이, 응집하여 있는 도전 입자끼리가 서로 접촉하고 있지 않은 경우에는, 그 간격은 도전 입자의 평균 입자 직경의 25 ％ 이내가 바람직하고, 보다 바람직하게는 15 ％ 이내이다.
또한, 이 제 1 모드에서는, 누락과 응집의 합계가 25 ％ 미만인 것이 바람직하다.
(도전 입자의 배치)
도전 입자는, 필름의 길이 방향과 수직인 방향으로, 11 개 이상 연속적으로 배치되어 있는 것이 바람직하고, 13 개 이상 연속적으로 배치되어 있는 것이 보다 바람직하다. 이것은, 범프의 길이 방향에 대해 도전 입자의 결락이 생기면, 이방성 도전 접속에 지장을 초래할 우려가 생기기 때문이다. 이 경우, 필름의 길이 방향을 따라 연속한 3 열 전부에서 위의 조건을 만족하는 것이 바람직하고, 5 열 전부에서 위의 조건을 만족하는 것이 보다 바람직하다. 이로써, 범프에 포착되는 도전 입자수를 일정 이상으로 할 수 있어, 안정적인 이방성 도전 접속을 실시할 수 있다.
도전 입자가 응집하여 있는 경우, 2 개 응집한 도전 입자의 주위에는, 2 개 연결된 도전 입자의 조 (組) 가 3 개 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2 개 이하, 보다 더 바람직하게는 1 개 이하이다. 2 개 응집한 도전 입자가 밀집하여 존재하면, 쇼트 발생의 요인이 되기 때문이다.
또, 도전 입자의 결락은, 필름의 길이 방향으로 4 개 이상 연속하는 것과, 필름의 길이 방향과 수직인 방향으로 4 개 이상 연속하는 것이 교차하고 있지 않은 것이 바람직하고, 4 개 이상 연속하는 어느 결락이, 하나 이상의 격자점이 되는 도전 입자를 개재하여 인접하고 있지 않은 것이 보다 바람직하며, 4 개 이상 연속하는 어느 결락이, 둘 이상의 격자점이 되는 도전 입자를 개재하여 인접하고 있지 않은 것이 보다 더 바람직하다. 이와 같은 결락의 교차는, 하나의 방향의 결락에 대해 3 열까지 동시에 교차해도 문제는 없다. 결락이 이 이상으로 연속하고 있지 않으면, 그 근방의 도전 입자에 의해 범프에 포착되기 때문이다.
또한, 이와 같이 연속하는 결락이 교차한 영역이 근방에 복수 있는 것은, 일반적으로 바람직하지 않지만, 결락한 영역과 동수 이상의 도전 입자의 배열을 개재하고 있으면 이방성 도전 접속의 안정성에는 문제는 없다.
(입자 면적 점유율)
또한, 이방성 도전 필름의 기준 영역의 면적에 대한, 그 면적 중에 존재하는 전체 도전 입자의 입자 면적 점유율은, FOG 접속과 같이, 범프 사이즈나 범프 간 거리가 비교적 큰 것에 대해서는 통상 0.15 ％ 이상, 바람직하게는 0.35 ％ 이상, 보다 바람직하게는 1.4 ％ 이상이 유효하다. 이 경우의 상한은 35 ％ 이하가 바람직하고, 32 ％ 이하가 보다 바람직하다. 또, 범프 사이즈나 범프 간 거리가 비교적 작아지는 경우 (예를 들어 COG 접속) 에는, 바람직하게는 15 ∼ 35 ％, 보다 바람직하게는 16 ∼ 20 ％ 이다. 이 범위이면, 본 발명의 이방성 도전 필름을 이방성 도전 접속에 적용한 경우에도, 보다 양호한 초기 도통성과 에이징 후의 도통 신뢰성을 실현할 수 있고, 쇼트의 발생도 한층 억제할 수 있다. 여기서, 입자 면적 점유율은, 기준 영역의 면적 S 에 대한, 그 기준 영역 내에 존재하는 전체 도전 입자가 점유하는 면적의 비율이다. 전체 도전 입자가 점유하는 면적이란, 도전 입자의 평균 입자 직경을 R 로 하고, 도전 입자의 수를 n 으로 했을 때에 (R/2)2 × π × n 으로 나타낸다. 따라서, 입자 면적 점유율 (％) = [{(R/2)2 × π × n}/S] × 100 으로 나타낸다.
또한, 도전 입자의 평균 입자 직경이 2 ㎛, 개수 밀도 500 개/㎟ (0.0005 개/㎛2), X = Y = 200D, X ＋ Y = 400D 로 한 경우의 계산상의 입자 면적 점유율은, 0.157 ％ 가 된다. 도전 입자의 평균 입자 직경이 3 ㎛, 개수 밀도 500 개/㎟ (0.0005 개/㎛2), X = Y = 200D, X ＋ Y = 400D 로 한 경우의 계산상의 입자 면적 점유율은, 0.35325 ％ 가 된다. 도전 입자의 평균 입자 직경이 3 ㎛, 개수 밀도 2000 개/㎟ (0.002 개/㎛2), X = Y = 200D, X ＋ Y = 400D 로 한 경우의 계산상의 입자 면적 점유율은, 1.413 ％ 가 된다. 또, 도전 입자의 평균 입자 직경이 30 ㎛, 개수 밀도 500 개/㎟ (0.0005 개/㎛2), X = Y = 200D, X ＋ Y = 400D 로 한 경우의 계산상의 입자 면적 점유율은, 35.325 ％ 가 된다.
(도전 입자)
도전 입자로는, 공지된 이방성 도전 필름에 있어서 사용되고 있는 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 니켈, 구리, 은, 금, 팔라듐 등의 금속 입자, 폴리아미드, 폴리벤조구아나민 등의 수지 입자의 표면을 니켈 등의 금속으로 피복한 금속 피복 수지 입자 등을 들 수 있다. 또, 도전 입자의 평균 입자 직경은, 제조 시의 취급성의 관점에서, 바람직하게는 1 ∼ 30 ㎛, 보다 바람직하게는 1 ∼ 10 ㎛, 특히 바람직하게는 2 ∼ 6 ㎛ 이다. 평균 입자 직경은, 전술한 바와 같이 화상형 입도 분포계에 의해 측정할 수 있다. 면 관찰로부터 계측해도 된다.
이방성 도전 필름 중의 도전 입자의 존재량은, 평면 격자 패턴의 격자 피치 그리고 도전 입자의 평균 입자 직경에 의존하고 있고, 통상은 300 ∼ 40000 개/㎟ 이다.
(인접 격자점 간 거리)
또, 이방성 도전 필름에 상정되는 평면 격자 패턴에 있어서의 인접 격자점 간 거리는, 도전 입자의 평균 입자 직경의 바람직하게는 0.5 배보다 크고, 보다 바람직하게는 1 배 이상, 더욱 바람직하게는 1 ∼ 20 배이다. 이 범위이면, 본 발명의 이방성 도전 필름을 이방성 도전 접속에 적용한 경우에도, 보다 양호한 초기 도통성과 에이징 후의 도통 신뢰성을 실현할 수 있고, 쇼트의 발생도 한층 억제할 수 있다.
(절연성 접착 베이스층)
절연성 접착 베이스층 (11) 으로는, 공지된 이방성 도전 필름에 있어서 절연성 접착 베이스층으로서 사용되고 있는 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 아크릴레이트 화합물과 광 라디칼 중합 개시제를 포함하는 광 라디칼 중합성 수지층, 아크릴레이트 화합물과 열 라디칼 중합 개시제를 포함하는 열 라디칼 중합성 수지층, 에폭시 화합물과 열 카티온 중합 개시제를 포함하는 열 카티온 중합성 수지층, 에폭시 화합물과 열 아니온 중합 개시제를 포함하는 열 아니온 중합성 수지층 등, 또는 그들의 경화 수지층을 사용할 수 있다. 또, 이들 수지층에는, 필요에 따라 실란 커플링제, 안료, 산화 방지제, 자외선 흡수제 등을 적절히 선택하여 함유시킬 수 있다.
또한, 절연성 접착 베이스층 (11) 은, 상기 서술한 바와 같은 수지를 포함하는 코팅 조성물을 도포법에 의해 성막하고 건조시키는 것이나, 또한 경화시키는 것에 의해, 혹은 미리 공지된 수법에 의해 필름화하는 것에 의해 형성할 수 있다.
이와 같은 절연성 접착 베이스층 (11) 의 두께는, 바람직하게는 1 ∼ 30 ㎛, 보다 바람직하게는 2 ∼ 15 ㎛ 이다.
(절연성 접착 커버층)
절연성 접착 커버층 (12) 으로는, 공지된 이방성 도전 필름에 있어서 절연성 접착 커버층으로서 사용되고 있는 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 또, 앞서 설명한 절연성 접착 베이스층 (11) 과 동일한 재료로 형성한 것도 사용할 수 있다.
또한, 절연성 접착 커버층 (12) 은, 상기 서술한 바와 같은 수지를 포함하는 코팅 조성물을 도포법에 의해 성막하고 건조시키는 것이나, 또한 경화시키는 것에 의해, 혹은 미리 공지된 수법에 의해 필름화하는 것에 의해 형성할 수 있다.
이와 같은 절연성 접착 커버층 (12) 의 두께는, 바람직하게는 1 ∼ 30 ㎛, 보다 바람직하게는 2 ∼ 15 ㎛ 이다.
또한, 절연성 접착 베이스층 (11) 이나 절연성 접착 커버층 (12) 에는, 필요에 따라 실리카 미립자, 알루미나, 수산화알루미늄 등의 절연성 필러를 첨가해도 된다. 절연성 필러의 배합량은, 그들 층을 구성하는 수지 100 질량부에 대해 3 ∼ 40 질량부로 하는 것이 바람직하다. 이로써, 이방성 도전 접속 시에 절연 접착제층 (10) 이 용융되어도, 용융된 수지에 의해 도전 입자 (2) 가 불필요하게 이동하는 것을 억제할 수 있다.
(절연성 접착 베이스층과 절연성 접착 커버층의 적층, 도전 입자의 매립)
또한, 도전 입자 (13) 를 사이에 두고 절연성 접착 베이스층 (11) 과 절연성 커버층 (12) 을 적층하는 경우, 공지된 수법에 의해 실시할 수 있다. 이 경우, 도전 입자 (13) 는, 이들 층의 계면 근방에 존재한다. 여기서, 「계면 근방에 존재」란, 도전 입자의 일부가 일방의 층에 침투하고, 잔부가 타방의 층에 침투하여 있는 것을 나타내고 있다. 또, 도전 입자를 절연성 접착 베이스층에 매립해도 된다. 이 경우, 절연성 접착 커버층을 적층하지 않아도 형성할 수 있다.
＜제 1 모드의 이방성 도전 필름의 제조＞
다음으로, 절연성 접착 베이스층과 절연성 접착 커버층이 적층되고, 그들의 계면 근방에 도전 입자가 평면 격자 패턴의 격자점에 배치된 구조의 본 발명의 제 1 모드의 이방성 도전 필름의 제조 방법을 설명한다. 이 제조 방법은, 이하의 공정 (가) ∼ (마) 를 갖는다. 도면을 참조하면서 공정마다 상세하게 설명한다. 또한, 이 제조 방법에 한정되는 것은 아니다.
(공정 (가))
먼저, 도 3a 에 나타내는 바와 같이, 평면 격자 패턴의 격자점에 상당하는 기둥상의 볼록부 (101) 가 표면에 형성되어 있는 전사체 (100) 를 준비한다. 여기서, 기둥상이란, 원기둥상 혹은 각기둥상 (삼각기둥, 사각기둥, 6 각기둥 등) 이다. 이 기둥상은 추체를 포함한다. 바람직하게는 원기둥상이다. 볼록부 (101) 의 높이는, 이방성 도전 접속해야 하는 단자 피치, 단자 폭, 스페이스 폭, 도전 입자의 평균 입자 직경 등에 따라 결정할 수 있지만, 사용하는 도전 입자의 평균 입자 직경의 바람직하게는 1.2 배 이상 2 배 미만이다. 또, 볼록부 (101) 의 반값폭 (절반의 높이에서의 폭) 은, 도전 입자의 평균 입자 직경의 바람직하게는 0.7 배 이상 1.3 배 이하이다. 이 높이와 폭이 이들 범위이면, 탈락과 누락이 연속적으로 발생하는 것이 회피된다는 효과가 얻어진다.
또한, 볼록부 (101) 는 도전 입자가 안정적으로 부착되어 있을 수 있는 레벨의 평탄한 천면을 갖는다.
* 전사체의 구체예
이 공정 (가) 에서 준비해야 하는 전사체는, 공지된 수법을 이용하여 제작할 수 있고, 예를 들어 금속 플레이트를 가공하여 원반을 제작하고, 거기에 경화성 수지 조성물을 도포하고, 경화시켜 제작할 수 있다. 구체적으로는, 평탄한 금속판을 절삭 가공하고, 볼록부에 대응한 오목부를 형성한 전사체 원반도 제작하고, 이 원반의 오목부 형성면에 전사체를 구성하는 수지 조성물을 도포하고, 경화시킨 후, 원반으로부터 분리함으로써 전사체가 얻어진다.
(공정 (나))
다음으로, 도 3b 에 나타내는 바와 같이, 표면에 복수의 볼록부 (101) 가 평면 격자 패턴으로 형성된 전사체 (100) 의 볼록부 (101) 의 적어도 천면을 미점착층 (102) 으로 한다.
* 전사체의 미점착층
미점착층 (102) 은, 이방성 도전 필름을 구성하는 절연성 접착 베이스층에 도전 입자가 전착될 때까지 도전 입자를 일시적으로 유지할 수 있는 점착력을 나타내는 층이고, 볼록부 (101) 의 적어도 천면에 형성된다. 따라서, 볼록부 (101) 전체가 미점착성이어도 된다. 미점착층 (102) 의 두께는, 미점착층 (102) 의 재질, 도전 입자의 입자 직경 등에 따라 적절히 결정할 수 있다. 또, "미점착" 이란, 절연성 접착 베이스층에 도전 입자를 전착할 때에, 절연성 접착 베이스층보다 점착력이 약하다는 의미이다.
이와 같은 미점착층 (102) 은, 공지된 이방성 도전 필름에 사용되고 있는 미점착층을 적용할 수 있다. 예를 들어, 실리콘계의 점착제 조성물이나 절연성 접착 베이스층이나 절연성 접착 커버층과 동일 재질의 점착층을, 볼록부 (101) 의 천면에 도포함으로써 형성할 수 있다.
(공정 (다))
다음으로, 도 3c 에 나타내는 바와 같이, 전사체 (100) 의 볼록부 (101) 의 미점착층 (102) 에 도전 입자 (103) 를 부착시킨다. 구체적으로는, 전사체 (100) 의 볼록부 (101) 의 상방으로부터 도전 입자 (103) 를 산포하고, 미점착층 (102) 에 부착되지 않은 도전 입자 (103) 를 블로어를 사용하여 날려 버리면 된다. 혹은 도 3c 로부터 면의 방향을 역전시켜, 도전 입자를 일면 전체에 깐 면에 돌기의 천면을 부착시켜도 된다. 도전 입자에 불필요한 응력을 가하지 않기 위해서이다. 이와 같이 배치에 필요한 도전 입자만을 돌기 천면에 부착시킴으로써 도전 입자를 회수하여 재이용하기 쉬워져, 개구부에 도전 입자를 충전하고 꺼내는 방법에 비해, 경제성도 우수한 것이 된다. 또한, 개구부에 도전 입자를 충전하고 꺼내는 방법의 경우, 충전되지 않았던 도전 입자에는 불필요한 응력이 가해지기 쉬워지는 것이 염려된다.
또한, 도 3c 에서는, 좌측 절반의 볼록부 (101) 의 폭을, 우측 절반의 볼록부 (101) 보다 좁게 조정하고 있다. 이 결과, 좌측 절반과 우측 절반에서는, 도 3c 에 나타내는 바와 같이, 도전 입자 (103) 의 응집 양태에 상위점이 생기는 경우가 있다.
(공정 (라))
다음으로, 도 3d 에 나타내는 바와 같이, 전사체 (100) 의 도전 입자 (103) 가 부착된 측의 표면을, 이방성 도전 필름을 구성해야 하는 절연성 접착 베이스층 (104) 을 겹쳐 가압함으로써, 절연성 접착 베이스층 (104) 의 편면에 도전 입자 (103) 를 전착시킨다 (도 3e). 이 경우, 전사체 (100) 를, 그 볼록부 (101) 가 하향이 되도록 절연성 접착 베이스층 (104) 에 겹쳐 가압하는 것이 바람직하다. 하향으로 하여 블로어함으로써, 볼록부의 천면에 첩착 (貼着) 되어 있지 않은 도전 입자를 제거하기 쉽게 하기 위해서이다.
(공정 (마))
도 3f 에 나타내는 바와 같이, 도전 입자 (103) 가 전착한 절연성 접착 베이스층 (104) 에 대해, 도전 입자 전착면측으로부터 절연성 접착 커버층 (105) 을 적층한다. 이로써 본 발명의 이방성 도전 필름 (200) 이 얻어진다.
또한, 이 이방성 도전 필름 (200) 에 있어서는, 평면 격자 패턴의 하나의 격자점에 복수의 도전 입자끼리가 수평 방향으로 접촉하거나 혹은 근접하여 응집 배치되는 경우가 있다. 이것은, 도전 입자를 전사체의 볼록부의 미점착층에 부착시킬 때에, 볼록부의 폭 (미점착층의 폭) 과 도전 입자의 평균 입자 직경이 대략 동등의 크기이기 때문에, 하나의 볼록부 상에 도전 입자가 복수 존재하는 것을 생각하기 어렵지만, 여분의 도전 입자가 미점착층의 단부 (端部) 에 부착되거나, 볼록부로부터 탈락하여 다 블로어할 수 없었던 것이 전사체의 볼록부 간극에 잔존하는 경우가 있을 수 있기 때문이다.
다음으로, 본 발명의 제 2 모드의 이방성 도전 필름 및 그 제조 방법을 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
＜제 2 모드의 이방성 도전 필름＞
도 4 (단면도) 와 도 5a, 도 5b (평면 투시도) 에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 이방성 도전 필름 (10) 은, 절연성 접착 베이스층 (11) 과 절연성 접착 커버층 (12) 이 적층되고, 그들의 계면 근방에 도전 입자 (13) 가 평면 격자 패턴 (도 5a, 도 5b 의 점선) 의 격자점에 배치된 구조를 갖는다. 도 4 및 도 5a, 도 5b 에서는, 평면 격자 패턴은, 이방성 도전 필름 (10) 의 길이 방향과 그것에 직교하는 방향 (폭 방향) 을 따라 상정되어 있지만, 길이 방향과 폭 방향에 대해 전체가 경사지게 상정되어도 된다. 여기서, 화살표 A 는, 평면 격자의 격자점에 도전 입자가 배치되어 있지 않은 위치, 이른바 도전 입자가 「누락」되어 있는 위치를 나타내고 있다. 또한, 화살표 B 는, 도전 입자끼리가 접촉해서 응집 (연결) 하여 있는 위치를 나타내고 있고, 화살표 C 는, 도전 입자끼리가 비접촉으로 응집하여 있는 위치를 나타내고 있다. 여기서, 「비접촉으로 응집」한다란, 도전 입자끼리가 도전 입자의 평균 입자 직경의 25 ％ 를 초과하지 않는 범위에서 근접하고 있는 것을 의미한다.
(도전 입자의 「누락」)
본 발명의 이방성 도전 필름에 있어서는, 이방성 도전 필름의 임의의 기준 영역에 상정되는 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 「도전 입자가 배치되어 있지 않은 격자점」(도 5a 의 A) 의 비율 (도전 입자가 누락되어 있는 격자의 비율) 을 5 ％ 미만, 바람직하게는 4 ％ 이하, 보다 바람직하게는 1 ％ 이상 4 ％ 이하로 설정한다. 이로써, 본 발명의 이방성 도전 필름을 이방성 도전 접속에 적용한 경우에, 양호한 초기 도통성과 에이징 후의 양호한 도통 신뢰성을 실현할 수 있고, 쇼트의 발생도 억제할 수 있다.
(평면 격자 패턴)
평면 격자 패턴으로는, 사방 격자, 육방 격자, 정방 격자, 사각형 격자, 평행체 격자를 들 수 있다. 그 중에서도, 최밀 충전 가능한 육방 격자가 바람직하다.
여기서, 이방성 도전 필름의 기준 영역으로서 이방성 도전 필름 전체면을 선택할 수도 있지만, 통상 이방성 도전 필름의 평면 중앙부의 이하의 관계식 (A), 바람직하게는 관계식 (1) 과, 관계식 (2) 및 (3) 을 만족하는 변 X 및 변 Y 로 이루어지는 대략 방형의 영역을 기준 영역으로서 선택하는 것이 바람직하다.
Figure 112021128536215-pat00004
또한, 접속 면적을 비교적 크게 취할 수 있는 FOG 접속에 적용하는 경우에는, 필름 중의 도전 입자의 존재량을 적게 하는 것이 가능하고, 그러한 경우에는 이하에 나타내는 바와 같이, X 와 Y 의 값을 각각 크게 하는 것, 바람직하게는 20D 이상으로 하는 것이 바람직하고, 「X ＋ Y」의 수치도 100D 내지 400D 근방의 수치, 최종적으로는 400D 로 하는 것이 바람직하다.
Figure 112021128536215-pat00005
식 (A) 및 식 (1) ∼ (3), 상기 식에 있어서, D 는, 도전 입자의 평균 입자 직경이다. 도전 입자의 평균 입자 직경은, 화상형 내지는 레이저식의 입도 분포계에 의해 측정할 수 있다. 면 관찰로부터 계측해도 된다. 또, 변 Y 는 이방성 도전 필름의 길이 방향 (도 5a 참조) 에 대해 ±45°미만의 범위의 직선이고, 변 X 는 변 Y 에 수직인 직선이다.
이와 같이 기준 영역을 규정함으로써, 기준 영역을 도전 입자가 가압되는 범프의 형상에 상사 내지는 근사시킬 수 있고, 결과적으로 도전 입자의 평면 격자 패턴으로부터의 어긋남의 허용 범위를 크게 할 수 있어, 이방성 도전 접속을 경제적으로 또한 안정적으로 실시할 수 있도록 된다. 바꾸어 말하면, 이 기준 영역의 최소의 변을 도전 입자 직경의 5 배 이상으로 함으로써, 이 범위 내에서 상정되는 범위 내에서 도전 입자의 위치 어긋남이나 누락, 근접이 있어도, 어느 범프에서 포착되고, 또한 범프 간 스페이스에서 과도하게 응집하지 않기 때문에, 이방성 도전 접속을 확실하게 실시할 수 있다.
또한, 최소의 변을 도전 입자 직경의 5 배 이상으로 하는 이유는, 일반적으로 이방성 도전 접속되는 범프의 적어도 1 변에 있어서 포착을 확실하게 하기 위해 도전 입자의 평균 입자 직경보다 크게 할 필요가 있고, 또한 범프 간 스페이스에 대해서도 쇼트 방지의 이유로부터, 도전 입자의 평균 입자 직경의 바람직하게는 2 배 이상의 크기를 형성할 필요가 있기 때문이다. 바꾸어 말하면, 하나의 기준이 되는 원형의 도전 입자에 주목했을 때에, 이 도전 입자의 평균 입자 직경 D 에 그 직경의 4 배의 길이 (4D) 를 더한 길이 (즉, 5D) 를 직경으로 하는 동심원 내에서 상정 외의 불량이 생기지 않으면, 상기 요건을 만족할 수 있다고 생각되기 때문이다. 또, 파인 피치로 하는 경우의 범프 간의 최소 거리가, 일례로서 도전 입자 직경의 4 배 미만이 되기 때문이기도 하다.
(도전 입자의 응집)
또, 본 발명의 이방성 도전 필름에 있어서는, 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 복수의 도전 입자가 응집하여 배치되어 있는 격자점 (도 5a 의 화살표 B 및 화살표 C) 의 비율은, 15 ％ 이하가 바람직하고, 10 ％ 초과 15 ％ 미만이어도 되고, 11 ％ 이상 14 ％ 이하이면 실용상 문제는 없다. 응집 배치 격자점의 비율이 이 범위이면, 본 발명의 이방성 도전 필름을 이방성 도전 접속에 적용한 경우에도, 보다 양호한 초기 도통성과 에이징 후의 도통 신뢰성을 실현할 수 있고, 쇼트의 발생도 한층 억제할 수 있다. 여기서, 도전 입자끼리가 응집하여 있는 상태란, 도 5a 의 화살표 B 와 같이 직접 연결되어 있는 경우 뿐만 아니라, 도 5a 의 화살표 C 와 같이, 도전 입자끼리가 직접 연결되어 있지는 않지만 서로 매우 근접하고 있는 경우도 포함된다. 그 근접의 간격은 도전 입자의 평균 입자 직경의 25 ％ 이내가 바람직하다. 또, 하나의 격자점에 대한 도전 입자의 응집의 정도는, 2 개를 초과하는 도전 입자가 사슬상으로 연결되어 있는 경우도 있을 수 있지만, 쇼트 억제의 관점에서 응집이 작은 편이 바람직하고, 2 개를 초과하는 도전 입자가 응집하지 않는 것이 바람직하다.
또한, 이 제 2 모드에서는, 누락과 응집의 합계가 20 ％ 미만인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 응집 배치되어 있는 도전 입자의 응집의 방향 (통상, 응집된 2 개의 각 도전 입자의 무게 중심을 잇는 라인 방향) 은, 두께 방향으로 어긋나 있고, 도 4 의 화살표 B 나 화살표 C 와 같이, 이방성 도전 필름의 평면 방향으로 경사진 방향이 된다. 경사의 정도는, 접속 시에 압입을 저해시키지 않기 위해, 바람직하게는 5 ∼ 45°, 보다 바람직하게는 10 ∼ 40°이다. 또한, 이와 같은 경사가 발생하는 이유는, 접속 시에 범프의 단부에 존재하고 있던 경우에 일방에서만도 포착되도록 할 수 있기 때문이다 (경사지지 않고 중복하면, 압입에 영향을 주기 때문이다). 또한, 응집은 수평이어도 특별히 문제는 없다.
(도전 입자의 배치)
도전 입자는, 필름의 길이 방향과 수직인 방향으로, 11 개 이상 연속적으로 배치되어 있는 것이 바람직하고, 13 개 이상 연속적으로 배치되어 있는 것이 보다 바람직하다. 이것은, 범프의 길이 방향에 대해 도전 입자의 결락이 생기면, 이방성 도전 접속에 지장을 초래할 우려가 생기기 때문이다. 이 경우, 필름의 길이 방향을 따라 연속한 3 열 전부에서 위의 조건을 만족하는 것이 바람직하고, 5 열 전부에서 위의 조건을 만족하는 것이 보다 바람직하다. 이로써, 범프에 포착되는 도전 입자수를 일정 이상으로 할 수 있어, 안정적인 이방성 도전 접속을 실시할 수 있다.
도전 입자가 응집하여 있는 경우, 2 개 응집한 도전 입자의 주위에는, 2 개 연결된 도전 입자의 조가 3 개 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2 개 이하, 보다 더 바람직하게는 1 개 이하이다. 2 개 응집한 도전 입자가 밀집하여 존재하면, 쇼트 발생의 요인이 되기 때문이다. 2 개 응집하여 있는 도전 입자는, 상기 조건을 만족한 다음, 배열의 하나의 방향에 있어서, 연속적으로 3 개 이내인 것이 바람직하다.
또, 도전 입자의 결락은, 필름의 길이 방향으로 4 개 이상 연속하는 것과, 필름의 길이 방향과 수직인 방향으로 4 개 이상 연속하는 것이 교차하고 있지 않은 것이 바람직하고, 4 개 이상 연속하는 어느 결락이, 하나 이상의 격자점이 되는 도전 입자를 개재하여 인접하고 있지 않은 것이 보다 바람직하며, 4 개 이상 연속하는 어느 결락이, 둘 이상의 격자점이 되는 도전 입자를 개재하여 인접하고 있지 않은 것이 보다 더 바람직하다. 이와 같은 결락의 교차는, 하나의 방향의 결락에 대해 3 열까지 동시에 교차해도 문제는 없다. 결락이 이 이상으로 연속하고 있지 않으면, 그 근방의 도전 입자에 의해 범프에 포착되기 때문이다.
또한, 이와 같이 연속하는 결락이 교차한 영역이 근방에 복수 있는 것은, 일반적으로 바람직하지 않지만, 결락한 영역과 동수 이상의 도전 입자의 배열을 개재하고 있으면 이방성 도전 접속의 안정성에는 문제는 없다.
또, 도 5b 에 나타내는 바와 같이, 응집하여 있는 도전 입자 (13) 를 배치하고 있는 격자점 P1 과 응집하여 있는 도전 입자 (13) 를 내접하는 원의 중심 P2 사이의 거리 L 이, 도전 입자의 평균 입자 직경에 대해 25 ％ 이하인 것이, 쇼트 억제의 점에서 바람직하다.
(입자 면적 점유율)
또한, 이방성 도전 필름의 임의의 기준 영역의 면적에 대한, 그 면적 중에 존재하는 전체 도전 입자의 입자 면적 점유율은, FOG 접속과 같이, 범프 사이즈나 범프 간 거리가 비교적 큰 것에 대해서는 통상 0.15 ％ 이상, 바람직하게는 0.35 ％ 이상, 보다 바람직하게는 1.4 ％ 이상이 유효하다. 이 경우의 상한은 35 ％ 이하가 바람직하고, 32 ％ 이하가 보다 바람직하다. 또, 범프 사이즈나 범프 간 거리가 비교적 작아지는 경우 (예를 들어 COG 접속) 에는, 더욱 바람직하게는 15 ∼ 35 ％, 특히 바람직하게는 20 ∼ 25 ％ 이다. 이 범위이면, 본 발명의 이방성 도전 필름을 이방성 도전 접속에 적용한 경우에도, 보다 양호한 초기 도통성과 에이징 후의 도통 신뢰성을 실현할 수 있고, 쇼트의 발생도 한층 억제할 수 있다. 여기서, 입자 면적 점유율은, 임의의 기준 영역의 면적 S 에 대한, 그 기준 영역 내에 존재하는 전체 도전 입자가 점유하는 면적의 비율이다. 전체 도전 입자가 점유하는 면적이란, 도전 입자의 평균 입자 직경을 R 로 하고, 도전 입자의 수를 n 으로 했을 때에 (R/2)2 × π × n 으로 나타낸다. 따라서, 입자 면적 점유율 (％) = [{(R/2)2 × π × n}/S] × 100 으로 나타낸다.
또한, 도전 입자의 평균 입자 직경이 2 ㎛, 개수 밀도 500 개/㎟ (0.0005 개/㎛2), X = Y = 200D, X ＋ Y = 400D 로 한 경우의 계산상의 입자 면적 점유율은, 0.157 ％ 가 된다. 도전 입자의 평균 입자 직경이 3 ㎛, 개수 밀도 500 개/㎟ (0.0005 개/㎛2), X = Y = 200D, X ＋ Y = 400D 로 한 경우의 계산상의 입자 면적 점유율은, 0.35325 ％ 가 된다. 도전 입자의 평균 입자 직경이 3 ㎛, 개수 밀도 2000 개/㎟ (0.002 개/㎛2), X = Y = 200D, X ＋ Y = 400D 로 한 경우의 계산상의 입자 면적 점유율은, 1.413 ％ 가 된다. 또, 도전 입자의 평균 입자 직경이 30 ㎛, 개수 밀도 500 개/㎟ (0.0005 개/㎛2), X = Y = 200D, X ＋ Y = 400D 로 한 경우의 계산상의 입자 면적 점유율은, 35.325 ％ 가 된다.
(도전 입자)
도전 입자로는, 공지된 이방성 도전 필름에 있어서 사용되고 있는 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 니켈, 구리, 은, 금, 팔라듐 등의 금속 입자, 폴리아미드, 폴리벤조구아나민 등의 수지 입자의 표면을 니켈 등의 금속으로 피복한 금속 피복 수지 입자 등을 들 수 있다. 또, 그 평균 입자 직경은, 제조 시의 취급성의 관점에서, 바람직하게는 1 ∼ 30 ㎛, 보다 바람직하게는 1 ∼ 10 ㎛, 특히 바람직하게는 2 ∼ 6 ㎛ 이다. 평균 입자 직경은, 전술한 바와 같이 화상형 내지는 레이저식의 입도 분포계에 의해 측정할 수 있다.
이방성 도전 필름 중의 도전 입자의 존재량은, 평면 격자 패턴의 격자 피치 그리고 도전 입자의 평균 입자 직경에 의존하고 있고, 통상은 300 ∼ 40000 개/㎟ 이다.
(인접 격자점 간 거리)
또, 이방성 도전 필름에 상정되는 평면 격자 패턴에 있어서의 인접 격자점 간 거리는, 도전 입자의 평균 입자 직경의 바람직하게는 0.5 배보다 크고, 보다 바람직하게는 1 배 이상, 더 바람직하게는 1 ∼ 20 배이다. 이 범위이면, 본 발명의 이방성 도전 필름을 이방성 도전 접속에 적용한 경우에도, 보다 양호한 초기 도통성과 에이징 후의 도통 신뢰성을 실현할 수 있고, 쇼트의 발생도 한층 억제할 수 있다.
(절연성 접착 베이스층)
절연성 접착 베이스층 (11) 으로는, 공지된 이방성 도전 필름에 있어서 절연성 접착 베이스층으로서 사용되고 있는 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 아크릴레이트 화합물과 광 라디칼 중합 개시제를 포함하는 광 라디칼 중합성 수지층, 아크릴레이트 화합물과 열 라디칼 중합 개시제를 포함하는 열 라디칼 중합성 수지층, 에폭시 화합물과 열 카티온 중합 개시제를 포함하는 열 카티온 중합성 수지층, 에폭시 화합물과 열 아니온 중합 개시제를 포함하는 열 아니온 중합성 수지층 등, 또는 그들의 경화 수지층을 사용할 수 있다. 또, 이들 수지층에는, 필요에 따라 실란 커플링제, 안료, 산화 방지제, 자외선 흡수제 등을 적절히 선택하여 함유시킬 수 있다.
또한, 절연성 접착 베이스층 (11) 은, 상기 서술한 바와 같은 수지를 포함하는 코팅 조성물을 도포법에 의해 성막하고 건조시키는 것이나, 또한 경화시키는 것에 의해, 혹은 미리 공지된 수법에 의해 필름화하는 것에 의해 형성할 수 있다.
이와 같은 절연성 접착 베이스층 (11) 의 두께는, 바람직하게는 1 ∼ 30 ㎛, 보다 바람직하게는 2 ∼ 15 ㎛ 이다.
(절연성 접착 커버층)
절연성 접착 커버층 (12) 으로는, 공지된 이방성 도전 필름에 있어서 절연성 접착 커버층으로서 사용되고 있는 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 또, 앞서 설명한 절연성 접착 베이스층 (11) 과 동일한 재료로 형성한 것도 사용할 수 있다.
또한, 절연성 접착 커버층 (12) 은, 상기 서술한 바와 같은 수지를 포함하는 코팅 조성물을 도포법에 의해 성막하고 건조시키는 것이나, 또한 경화시키는 것에 의해, 혹은 미리 공지된 수법에 의해 필름화하는 것에 의해 형성할 수 있다.
이와 같은 절연성 접착 커버층 (12) 의 두께는, 바람직하게는 1 ∼ 30 ㎛, 보다 바람직하게는 2 ∼ 15 ㎛ 이다.
또한, 절연성 접착 베이스층 (11) 이나 절연성 접착 커버층 (12) 에는, 필요에 따라 실리카 미립자, 알루미나, 수산화알루미늄 등의 절연성 필러를 첨가해도 된다. 절연성 필러의 배합량은, 이들 층을 구성하는 수지 100 질량부에 대해 3 ∼ 40 질량부로 하는 것이 바람직하다. 이로써, 이방성 도전 접속 시에 절연 접착제층 (10) 이 용융되어도, 용융된 수지에 의해 도전 입자 (2) 가 불필요하게 이동하는 것을 억제할 수 있다.
(절연성 접착 베이스층과 절연성 접착 커버층의 적층, 도전 입자의 매립)
또한, 도전 입자 (13) 를 사이에 두고 절연성 접착 베이스층 (11) 과 절연성 접착 커버층 (12) 을 적층하는 경우, 공지된 수법에 의해 실시할 수 있다. 이 경우, 도전 입자 (13) 는 이들 층의 계면 근방에 존재한다. 여기서, 「계면 근방에 존재」란, 도전 입자의 일부가 일방의 층에 침투하고, 잔부가 타방의 층에 침투하여 있는 것을 나타내고 있다. 또, 도전 입자를 절연성 접착 베이스층에 매립해도 된다. 이 경우, 절연성 접착 커버층을 적층하지 않아도 형성할 수 있다.
＜제 2 모드의 이방성 도전 필름의 제조＞
다음으로, 절연성 접착 베이스층과 절연성 접착 커버층이 적층되고, 그들의 계면 근방에 도전 입자가 평면 격자 패턴의 격자점에 배치된 구조의 본 발명의 제 2 모드의 이방성 도전 필름의 제조 방법을 설명한다. 이 제조 방법은, 이하의 공정 (가) ∼ (마) 를 갖는다. 도면을 참조하면서 공정마다 상세하게 설명한다. 또한, 이 제조 방법에 한정되는 것은 아니다.
(공정 (가))
먼저, 도 6a 에 나타내는 바와 같이, 평면 격자 패턴의 격자점에 상당하는 기둥상의 볼록부 (101) 가 표면에 형성되어 있는 전사체 (100) 를 준비한다. 이 기둥상은 추체를 포함한다. 바람직하게는 원기둥상이다. 볼록부 (101) 의 높이는, 이방성 도전 접속해야 하는 단자 피치, 단자 폭, 스페이스 폭, 도전 입자의 평균 입자 직경 등에 따라 결정할 수 있지만, 사용하는 도전 입자의 평균 입자 직경의 바람직하게는 2 배 이상 4 배 미만이다. 또, 볼록부 (101) 의 반값폭 (절반의 높이에서의 폭) 은, 도전 입자의 평균 입자 직경의 바람직하게는 1.4 배 이상 3.6 배 이하이다. 이 높이와 폭이 이들 범위이면, 탈락이 과도하게 발생하지 않고, 누락도 산발적으로 밖에 발생하지 않는다는 효과가 얻어진다.
또한, 볼록부 (101) 는 도전 입자가 안정적으로 부착되어 있을 수 있는 레벨의 대략 평탄한 천면을 갖는다.
* 전사체의 구체예
이 공정 (가) 에서 준비해야 하는 전사체는, 공지된 수법을 이용하여 제작할 수 있고, 예를 들어 금속 플레이트를 가공하여 원반을 제작하고, 거기에 경화성 수지 조성물을 도포하고, 경화시킴으로써 제작할 수 있다. 구체적으로는, 평탄한 금속판을 절삭 가공하고, 볼록부에 대응한 오목부를 형성한 전사체 원반도 제작하고, 이 원반의 오목부 형성면에 전사체를 구성하는 수지 조성물을 도포하고, 경화시킨 후, 원반으로부터 분리함으로써 전사체가 얻어진다.
(공정 (나))
다음으로, 도 6b 에 나타내는 바와 같이, 표면에 복수의 볼록부 (101) 가 평면 격자 패턴으로 형성된 전사체 (100) 의 볼록부 (101) 의 적어도 천면을 미점착층 (102) 으로 한다.
* 전사체의 미점착층
미점착층 (102) 은, 이방성 도전 필름을 구성하는 절연성 접착 베이스층에 도전 입자가 전착될 때까지, 도전 입자를 일시적으로 유지할 수 있는 점착력을 나타내는 층이고, 볼록부 (101) 의 적어도 천면에 형성된다. 따라서, 볼록부 (101) 전체가 미점착성이어도 된다. 미점착층 (102) 의 두께는, 미점착층 (102) 의 재질, 도전 입자의 입자 직경 등에 따라 적절히 결정할 수 있다. 또, "미점착" 이란, 절연성 접착 베이스층에 도전 입자를 전착할 때에, 절연성 접착 베이스층보다 점착력이 약하다는 의미이다.
이와 같은 미점착층 (102) 은, 공지된 이방성 도전 필름에 사용되고 있는 미점착층을 적용할 수 있다. 예를 들어, 실리콘계의 점착제 조성물이나 절연성 접착 베이스층이나 절연성 접착 커버층과 동일 재질의 점착층을, 볼록부 (101) 의 천면에 도포함으로써 형성할 수 있다.
(공정 (다))
다음으로, 도 6c 에 나타내는 바와 같이, 전사체 (100) 의 볼록부 (101) 의 미점착층 (102) 에 도전 입자 (103) 를 부착시킨다. 구체적으로는, 전사체 (100) 의 볼록부 (101) 의 상방으로부터 도전 입자 (103) 를 산포하고, 미점착층 (102) 에 부착되지 않은 도전 입자 (103) 를 블로어를 사용하여 날려 버리면 된다. 이 경우, 일부의 볼록부 (101) 에 있어서는, 어느 정도의 빈도로, 그 측면에 정전기 등의 작용에 의해 도전 입자가 부착되고, 또한 블로어로 제거할 수 없는 경우가 생긴다.
또한, 도 6c 로부터 면의 방향을 역전시켜, 도전 입자를 일면 전체에 깐 면에 돌기의 천면을 부착시켜도 된다. 도전 입자에 불필요한 응력을 가하지 않기 위해서이다. 이와 같이 배치에 필요한 도전 입자만을 돌기 천면에 부착시킴으로써 도전 입자를 회수하여 재이용하기 쉬워져, 개구부에 도전 입자를 충전하고 꺼내는 방법에 비해, 경제성도 우수한 것이 된다. 또한, 개구부에 도전 입자를 충전하고 꺼내는 방법의 경우, 충전되지 않았던 도전 입자에는 불필요한 응력이 가해지기 쉬워지는 것이 염려된다.
또한, 도 6c 에서는, 좌측 절반의 볼록부 (101) 의 미점착층 (102) 의 폭을, 우측 절반의 볼록부 (101) 의 미점착층 (102) 보다 좁게 조정하고 있다. 이 결과, 좌측 절반과 우측 절반에서는, 도 6c 에 나타내는 바와 같이, 도전 입자 (103) 의 응집 양태에 상위점이 생기는 경우가 있다.
(공정 (라))
다음으로, 도 6d 에 나타내는 바와 같이, 전사체 (100) 의 도전 입자 (103) 가 부착된 측의 표면에, 이방성 도전 필름을 구성해야 하는 절연성 접착 베이스층 (104) 을 겹쳐 가압함으로써, 절연성 접착 베이스층 (104) 의 편면에 도전 입자 (103) 를 전착시킨다 (도 6e). 이 경우, 전사체 (100) 를, 그 볼록부 (101) 가 하향이 되도록 절연성 접착 베이스층 (104) 에 겹쳐 가압하는 것이 바람직하다. 하향으로 해 블로어함으로써, 볼록부의 천면에 첩착되어 있지 않은 도전 입자를 제거하기 쉽게 할 수 있다.
(공정 (마))
도 6f 에 나타내는 바와 같이, 도전 입자 (103) 가 전착한 절연성 접착 베이스층 (104) 에 대해, 도전 입자 전착면측으로부터 절연성 접착 커버층 (105) 을 적층한다. 이로써 본 발명의 이방성 도전 필름 (200) 이 얻어진다.
다음으로, 본 발명의 제 3 모드의 이방성 도전 필름 및 그 제조 방법을 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
＜제 3 모드의 이방성 도전 필름＞
도 7 (단면도) 과 도 8 (평면 투시도) 에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 이방성 도전 필름 (10) 은, 절연성 접착 베이스층 (11) 과 절연성 접착 커버층 (12) 이 적층되고, 그들의 계면 근방에 도전 입자 (13) 가 평면 격자 패턴 (도 8 의 점선) 의 격자점에 배치된 구조를 갖는다. 도 7 및 도 8 에서는, 평면 격자 패턴은, 이방성 도전 필름 (10) 의 길이 방향과 그것에 직교하는 방향 (폭 방향) 을 따라 상정되어 있지만, 길이 방향과 폭 방향에 대해 전체가 경사지게 상정되어도 된다. 여기서, 화살표 A 는, 평면 격자의 격자점에 도전 입자가 배치되어 있지 않은 위치, 이른바 도전 입자가 「누락」되어 있는 위치를 나타내고 있다. 또한, 화살표 B 는, 도전 입자끼리가 접촉해서 응집하여 있는 위치를 나타내고 있다.
(도전 입자의 「누락」)
본 발명의 이방성 도전 필름에 있어서는, 이방성 도전 필름의 기준 영역에 상정되는 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 「도전 입자가 배치되어 있지 않은 격자점」(도 8 의 A) 의 비율 (도전 입자가 누락되어 있는 격자의 비율) 을 15 ％ 이하, 바람직하게는 10 ％ 이하, 보다 바람직하게는 6 ∼ 10 ％ 로 설정한다. 이로써, 본 발명의 이방성 도전 필름을 이방성 도전 접속에 적용한 경우에, 양호한 초기 도통성과 에이징 후의 양호한 도통 신뢰성을 실현할 수 있고, 쇼트의 발생도 억제할 수 있다.
(평면 격자 패턴)
평면 격자 패턴으로는, 사방 격자, 육방 격자, 정방 격자, 사각형 격자, 평행체 격자를 들 수 있다. 그 중에서도, 최밀 충전 가능한 육방 격자가 바람직하다.
여기서, 이방성 도전 필름의 기준 영역으로서 이방성 도전 필름 전체면을 선택할 수도 있지만, 통상 이방성 도전 필름의 평면 중앙부의 이하의 관계식 (A), 바람직하게는 관계식 (1) 과, 관계식 (2) 및 (3) 을 만족하는 변 X 및 변 Y 로 이루어지는 대략 방형의 영역을 기준 영역으로서 선택하는 것이 바람직하다.
Figure 112021128536215-pat00006
또한, 접속 면적을 비교적 크게 취할 수 있는 FOG 접속에 적용하는 경우에는, 필름 중의 도전 입자의 존재량을 적게 하는 것이 가능하고, 그러한 경우에는 이하에 나타내는 바와 같이, X 와 Y 의 값을 각각 크게 하는 것, 바람직하게는 20D 이상으로 하는 것이 바람직하고, 「X ＋ Y」의 수치도 100D 내지 400D 근방의 수치, 최종적으로는 400D 로 하는 것이 바람직하다.
Figure 112021128536215-pat00007
식 (A) 및 (1) ∼ (3), 상기 식에 있어서, D 는, 도전 입자의 평균 입자 직경이다. 도전 입자의 평균 입자 직경은, 화상형 내지는 레이저식의 입도 분포계에 의해 측정할 수 있다. 면 관찰로부터 계측해도 된다. 또, 변 Y 는 이방성 도전 필름의 길이 방향 (도 8 참조) 에 대해 ±45°미만의 범위의 직선이고, 변 X 는 변 Y 에 수직인 직선이다.
이와 같이 기준 영역을 규정함으로써, 기준 영역을 도전 입자가 가압되는 범프의 형상에 상사 내지는 근사시킬 수 있고, 결과적으로 도전 입자의 평면 격자 패턴으로부터의 어긋남의 허용 범위를 크게 할 수 있어, 이방성 도전 접속을 경제적으로 또한 안정적으로 실시할 수 있도록 된다. 바꾸어 말하면, 이 기준 영역의 최소의 변을 도전 입자 직경의 5 배 이상으로 함으로써, 이 범위 내에서 상정되는 범위 내에서 도전 입자의 위치 어긋남이나 누락, 근접이 있어도, 어느 범프에서 포착되고, 또한 범프 간 스페이스에서 과도하게 응집하지 않기 때문에, 이방성 도전 접속을 확실하게 실시할 수 있다.
또한, 최소의 변을 도전 입자 직경의 5 배 이상으로 하는 이유는, 일반적으로 이방성 도전 접속되는 범프의 적어도 1 변에 있어서 포착을 확실하게 하기 위해 도전 입자의 평균 입자 직경보다 크게 할 필요가 있고, 또한 범프 간 스페이스에 대해서도 쇼트 방지의 이유로부터, 도전 입자의 평균 입자 직경의 바람직하게는 2 배 이상의 크기를 형성할 필요가 있기 때문이다. 바꾸어 말하면, 하나의 기준이 되는 원형의 도전 입자에 주목했을 때에, 이 도전 입자의 평균 입자 직경 D 에 그 직경의 4 배의 길이 (4D) 를 더한 길이 (즉, 5D) 를 직경으로 하는 동심원 내에서 상정 외의 불량이 생기지 않으면, 상기 요건을 만족할 수 있다고 생각되기 때문이다. 또, 파인 피치로 하는 경우의 범프 간의 최소 거리가, 일례로서 도전 입자 직경의 4 배 미만이 되기 때문이기도 하다.
(도전 입자의 응집)
또, 본 발명의 이방성 도전 필름에 있어서는, 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 복수의 도전 입자가 응집하여 배치되어 있는 격자점 (도 8 의 B) 의 비율은 10 ％ 이하, 바람직하게는 9 ％ 이하, 실용상 문제 없는 범위로는 5 ∼ 9 ％ 이다. 응집 배치 격자점의 비율이 이 범위이면, 본 발명의 이방성 도전 필름을 이방성 도전 접속에 적용한 경우에도, 보다 양호한 초기 도통성과 에이징 후의 도통 신뢰성을 실현할 수 있고, 쇼트의 발생도 한층 억제할 수 있다. 여기서, 하나의 격자점에 대한 도전 입자의 응집의 정도는, 쇼트 억제의 관점에서 작은 편이 바람직하고, 2 개를 초과하지 않는 것이 바람직하다.
또한, 이 제 3 모드에서는, 누락과 응집의 합계가 25 ％ 이하인 것이 바람직하다.
(도전 입자의 배치)
도전 입자는, 필름의 길이 방향과 수직인 방향으로, 11 개 이상 연속적으로 배치되어 있는 것이 바람직하고, 13 개 이상 연속적으로 배치되어 있는 것이 보다 바람직하다. 이것은, 범프의 길이 방향에 대해 도전 입자의 결락이 생기면, 이방성 도전 접속에 지장을 초래할 우려가 생기기 때문이다. 이 경우, 필름의 길이 방향을 따라 연속한 3 열 전부에서 위의 조건을 만족하는 것이 바람직하고, 5 열 전부에서 위의 조건을 만족하는 것이 보다 바람직하다. 이로써, 범프에 포착되는 도전 입자수를 일정 이상으로 할 수 있어, 안정적인 이방성 도전 접속을 실시할 수 있다.
도전 입자가 응집하여 있는 경우, 2 개 응집한 도전 입자의 주위에는, 2 개 연결된 도전 입자의 조가 3 개 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2 개 이하, 보다 더 바람직하게는 1 개 이하이다. 2 개 응집한 도전 입자가 밀집하여 존재하면, 쇼트 발생의 요인이 되기 때문이다.
또, 도전 입자의 결락은, 필름의 길이 방향으로 4 개 이상 연속하는 것과, 필름의 길이 방향과 수직인 방향으로 4 개 이상 연속하는 것이 교차하고 있지 않은 것이 바람직하고, 4 개 이상 연속하는 어느 결락이, 하나 이상의 격자점이 되는 도전 입자를 개재하여 인접하고 있지 않은 것이 보다 바람직하며, 4 개 이상 연속하는 어느 결락이, 둘 이상의 격자점이 되는 도전 입자를 개재하여 인접하고 있지 않은 것이 보다 더 바람직하다. 이와 같은 결락의 교차는, 하나의 방향의 결락에 대해 3 열까지 동시에 교차해도 문제는 없다. 결락이 이 이상으로 연속하고 있지 않으면, 그 근방의 도전 입자에 의해 범프에 포착되기 때문이다.
또한, 이와 같이 연속하는 결락이 교차한 영역이 근방에 복수 있는 것은, 일반적으로 바람직하지 않지만, 결락한 영역과 동수 이상의 도전 입자의 배열을 개재하고 있으면 이방성 도전 접속의 안정성에는 문제는 없다. 구체적으로는, 결락한 영역을 중심으로 한 7 × 7 의 매트릭스 상에, 2 개 연결된 도전 입자가 1 개 이상 존재하고 있으면, 실용상 문제 없다.
(입자 면적 점유율)
또한, 이방성 도전 필름의 기준 영역의 면적에 대한, 그 면적 중에 존재하는 전체 도전 입자의 입자 면적 점유율은, FOG 접속과 같이, 범프 사이즈나 범프 간 거리가 비교적 큰 것에 대해서는, 통상 0.15 ％ 이상, 바람직하게는 0.35 ％ 이상, 보다 바람직하게는 1.4 ％ 이상이 유효하다. 이 경우의 상한은 35 ％ 이하가 바람직하고, 32 ％ 이하가 보다 바람직하다. 또, 범프 사이즈나 범프 간 거리가 비교적 작아지는 경우 (예를 들어 COG 접속) 에는, 더욱 바람직하게는 15 ∼ 35 ％, 특히 바람직하게는 16 ∼ 20 ％ 이다. 이 범위이면, 본 발명의 이방성 도전 필름을 이방성 도전 접속에 적용한 경우에도, 보다 양호한 초기 도통성과 에이징 후의 도통 신뢰성을 실현할 수 있고, 쇼트의 발생도 한층 억제할 수 있다. 여기서, 입자 면적 점유율은, 기준 영역의 면적 S 에 대한, 그 기준 영역 내에 존재하는 전체 도전 입자가 점유하는 면적의 비율이다. 전체 도전 입자가 점유하는 면적이란, 도전 입자의 평균 입자 직경을 R 로 하고, 도전 입자의 수를 n 으로 했을 때에 (R/2)2 × π × n 으로 나타낸다. 따라서, 입자 면적 점유율 (％) = [{(R/2)2 × π × n}/S] × 100 으로 나타낸다.
또한, 도전 입자의 평균 입자 직경이 2 ㎛, 개수 밀도 500 개/㎟ (0.0005 개/㎛2), X = Y = 200D, X ＋ Y = 400D 로 한 경우의 계산상의 입자 면적 점유율은, 0.157 ％ 가 된다. 도전 입자의 평균 입자 직경이 3 ㎛, 개수 밀도 500 개/㎟ (0.0005 개/㎛2), X = Y = 200D, X ＋ Y = 400D 로 한 경우의 계산상의 입자 면적 점유율은, 0.35325 ％ 가 된다. 도전 입자의 평균 입자 직경이 3 ㎛, 개수 밀도 2000 개/㎟ (0.002 개/㎛2), X = Y = 200D, X ＋ Y = 400D 로 한 경우의 계산상의 입자 면적 점유율은, 1.413 ％ 가 된다. 또, 도전 입자의 평균 입자 직경이 30 ㎛, 개수 밀도 500 개/㎟ (0.0005 개/㎛2), X = Y = 200D, X ＋ Y = 400D 로 한 경우의 계산상의 입자 면적 점유율은, 35.325 ％ 가 된다.
(도전 입자)
도전 입자로는, 공지된 이방성 도전 필름에 있어서 사용되고 있는 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 니켈, 구리, 은, 금, 팔라듐 등의 금속 입자, 폴리아미드, 폴리벤조구아나민 등의 수지 입자의 표면을 니켈 등의 금속으로 피복한 금속 피복 수지 입자 등을 들 수 있다. 또, 그 평균 입자 직경은, 제조 시의 취급성의 관점에서, 바람직하게는 1 ∼ 30 ㎛, 보다 바람직하게는 1 ∼ 10 ㎛, 더욱 바람직하게는 2 ∼ 6 ㎛ 이다. 평균 입자 직경은, 전술한 바와 같이 화상형 내지는 레이저식의 입도 분포계에 의해 측정할 수 있다.
이방성 도전 필름 중의 도전 입자의 존재량은, 평면 격자 패턴의 격자 피치 그리고 도전 입자의 평균 입자 직경에 의존하고 있고, 통상은 300 ∼ 40000 개/㎟ 이다.
(인접 격자점 간 거리)
또, 이방성 도전 필름에 상정되는 평면 격자 패턴에 있어서의 인접 격자점 간 거리는, 도전 입자의 평균 입자 직경의 바람직하게는 0.5 배보다 크고, 보다 바람직하게는 1 배 이상, 더욱 바람직하게는 1 ∼ 20 배이다. 이 범위이면, 본 발명의 이방성 도전 필름을 이방성 도전 접속에 적용한 경우에도, 보다 양호한 초기 도통성과 에이징 후의 도통 신뢰성을 실현할 수 있고, 쇼트의 발생도 한층 억제할 수 있다.
(절연성 접착 베이스층)
절연성 접착 베이스층 (11) 으로는, 공지된 이방성 도전 필름에 있어서 절연성 접착 베이스층으로서 사용되고 있는 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 아크릴레이트 화합물과 광 라디칼 중합 개시제를 포함하는 광 라디칼 중합성 수지층, 아크릴레이트 화합물과 열 라디칼 중합 개시제를 포함하는 열 라디칼 중합성 수지층, 에폭시 화합물과 열 카티온 중합 개시제를 포함하는 열 카티온 중합성 수지층, 에폭시 화합물과 열 아니온 중합 개시제를 포함하는 열 아니온 중합성 수지층 등, 또는 그들의 경화 수지층을 사용할 수 있다. 또, 이들 수지층에는, 필요에 따라 실란 커플링제, 안료, 산화 방지제, 자외선 흡수제 등을 적절히 선택하여 함유시킬 수 있다.
또한, 절연성 접착 베이스층 (11) 은, 상기 서술한 바와 같은 수지를 포함하는 코팅 조성물을 도포법에 의해 성막하고 건조시키는 것이나, 또한 경화시키는 것에 의해, 혹은 미리 공지된 수법에 의해 필름화하는 것에 의해 형성할 수 있다.
이와 같은 절연성 접착 베이스층 (11) 의 두께는, 바람직하게는 1 ∼ 30 ㎛, 보다 바람직하게는 2 ∼ 15 ㎛ 이다.
(절연성 접착 커버층)
절연성 접착 커버층 (12) 으로는, 공지된 이방성 도전 필름에 있어서 절연성 접착 커버층으로서 사용되고 있는 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 또, 앞서 설명한 절연성 접착 베이스층 (11) 과 동일한 재료로 형성한 것도 사용할 수 있다.
또한, 절연성 접착 커버층 (12) 은, 상기 서술한 바와 같은 수지를 포함하는 코팅 조성물을 도포법에 의해 성막하고 건조시키는 것이나, 또한 경화시키는 것에 의해, 혹은 미리 공지된 수법에 의해 필름화하는 것에 의해 형성할 수 있다.
이와 같은 절연성 접착 커버층 (12) 의 두께는, 바람직하게는 1 ∼ 30 ㎛, 보다 바람직하게는 2 ∼ 15 ㎛ 이다.
또한, 절연성 접착 베이스층 (11) 이나 절연성 접착 커버층 (12) 에는, 필요에 따라 실리카 미립자, 알루미나, 수산화알루미늄 등의 절연성 필러를 첨가해도 된다. 절연성 필러의 배합량은, 그들 층을 구성하는 수지 100 질량부에 대해 3 ∼ 40 질량부로 하는 것이 바람직하다. 이로써, 이방성 도전 접속 시에 절연 접착제층 (10) 이 용융되어도, 용융된 수지에 의해 도전 입자 (2) 가 불필요하게 이동하는 것을 억제할 수 있다.
(절연성 접착 베이스층과 절연성 접착 커버층의 적층, 도전 입자의 매립)
또한, 도전 입자 (13) 를 사이에 두고 절연성 접착 베이스층 (11) 과 절연성 접착 커버층 (12) 을 적층하는 경우, 공지된 수법에 의해 실시할 수 있다. 이 경우, 도전 입자 (13) 는 이들 층의 계면 근방에 존재한다. 여기서, 「계면 근방에 존재」란, 도전 입자의 일부가 일방의 층에 침투하고, 잔부가 타방의 층에 침투하여 있는 것을 나타내고 있다. 또, 도전 입자를 절연성 접착 베이스층에 매립해도 된다. 이 경우, 절연성 접착 커버층을 적층하지 않아도 형성할 수 있다.
＜제 3 모드의 이방성 도전 필름의 제조＞
다음으로, 절연성 접착 베이스층과 절연성 접착 커버층이 적층되고, 그들의 계면 근방에 도전 입자가 평면 격자 패턴의 격자점에 배치된 구조의 본 발명의 제 3 모드의 이방성 도전 필름의 제조 방법을 설명한다. 이 제조 방법은, 이하의 공정 (가) ∼ (마) 를 갖는다. 도면을 참조하면서, 공정마다 상세하게 설명한다. 또한, 이 제조 방법에 한정되는 것은 아니다.
(공정 (가))
먼저, 도 9a 에 나타내는 바와 같이, 평면 격자 패턴의 격자점에 상당하는 볼록부 (101) 가 표면에 형성되어 있는 전사체 (100) 를 준비한다. 여기서, 볼록부 (101) 의 형상으로는, 기둥상 (예를 들어, 원기둥, 삼각기둥, 사각기둥, 육각기둥), 대략 기둥상, 반구상, 원추대상, 각추대상 등을 들 수 있다. 볼록부 (101) 의 높이는, 이방성 도전 접속해야 하는 단자 피치, 단자 폭, 스페이스 폭, 도전 입자의 평균 입자 직경 등에 따라 결정할 수 있지만, 사용하는 도전 입자의 평균 입자 직경의 바람직하게는 1.2 배 이상 2 배 미만이다. 또, 볼록부 (101) 의 반값폭 (절반의 높이에서의 폭) 은, 도전 입자의 평균 입자 직경의 바람직하게는 1.4 배 이상 3.6 배 이하이다. 이 높이와 폭이 이들 범위이면, 탈락과 누락이 연속적으로 발생하는 것이 회피된다는 효과가 얻어진다.
또한, 볼록부 (101) 는 도전 입자가 안정적으로 부착되어 있을 수 있는 레벨의 평탄한 천면을 갖는다.
* 전사체의 구체예
이 공정 (가) 에서 준비해야 하는 전사체는, 공지된 수법을 이용하여 제작할 수 있고, 예를 들어 금속 플레이트를 가공하여 원반을 제작하고, 거기에 경화성 수지 조성물을 도포하고, 경화시킴으로써 제작할 수 있다. 구체적으로는, 평탄한 금속판을 절삭 가공하고, 볼록부에 대응한 오목부를 형성한 전사체 원반도 제작하고, 이 원반의 오목부 형성면에 전사체를 구성하는 수지 조성물을 도포하고, 경화시킨 후, 원반으로부터 분리함으로써 전사체가 얻어진다.
(공정 (나))
다음으로, 도 9b 에 나타내는 바와 같이, 표면에 복수의 볼록부 (101) 가 평면 격자 패턴으로 형성된 전사체 (100) 의 볼록부 (101) 의 적어도 천면을 미점착층 (102) 으로 한다.
* 전사체의 미점착층
미점착층 (102) 은, 이방성 도전 필름을 구성하는 절연성 접착 베이스층에 도전 입자가 전착될 때까지, 도전 입자를 일시적으로 유지할 수 있는 점착력을 나타내는 층이고, 볼록부 (101) 의 적어도 천면에 형성된다. 따라서, 볼록부 (101) 전체가 미점착성이어도 된다. 미점착층 (102) 의 두께는, 미점착층 (102) 의 재질, 도전 입자의 입자 직경 등에 따라 적절히 결정할 수 있다. 또, "미점착" 이란, 절연성 접착 베이스층에 도전 입자를 전착할 때에, 절연성 접착 베이스층보다 점착력이 약하다는 의미이다.
이와 같은 미점착층 (102) 은, 공지된 이방성 도전 필름에 사용되고 있는 미점착층을 적용할 수 있다. 예를 들어, 실리콘계의 점착제 조성물이나 절연성 접착 베이스층이나 절연성 접착 커버층과 동일 재질의 점착층을, 볼록부 (101) 의 천면에 도포함으로써 형성할 수 있다.
(공정 (다))
다음으로, 도 9c 나타내는 바와 같이, 전사체 (100) 의 볼록부 (101) 의 미점착층 (102) 에 도전 입자 (103) 를 부착시킨다. 구체적으로는, 전사체 (100) 의 볼록부 (101) 의 상방으로부터 도전 입자 (103) 를 산포하고, 미점착층 (102) 에 부착되지 않은 도전 입자 (103) 를 블로어를 사용하여 날려 버리면 된다. 이 경우, 일부의 볼록부 (101) 에 있어서는, 어느 정도의 빈도로, 그 측면에 정전기 등의 작용에 의해 도전 입자가 부착되고, 또한 블로어로 제거할 수 없는 경우가 발생한다.
또한, 도 9c 로부터 면의 방향을 역전시켜, 도전 입자를 일면 전체에 깐 면에 돌기의 천면을 부착시켜도 된다. 도전 입자에 불필요한 응력을 가하지 않기 위해서이다. 이와 같이 배치에 필요한 도전 입자만을 돌기 천면에 부착시킴으로써 도전 입자를 회수하여 재이용하기 쉬워져, 개구부에 도전 입자를 충전하고 꺼내는 방법에 비해, 경제성도 우수한 것이 된다. 또한, 개구부에 도전 입자를 충전하고 꺼내는 방법의 경우, 충전되지 않았던 도전 입자에는 불필요한 응력이 가해지기 쉬워지는 것이 염려된다.
(공정 (라))
다음으로, 도 9d 에 나타내는 바와 같이, 전사체 (100) 의 도전 입자 (103) 가 부착된 측의 표면을, 이방성 도전 필름을 구성해야 하는 절연성 접착 베이스층 (104) 을 겹쳐 가압함으로써, 절연성 접착 베이스층 (104) 의 편면에 도전 입자 (103) 를 전착시킨다 (도 9e). 이 경우, 전사체 (100) 를, 그 볼록부 (101) 가 하향이 되도록 절연성 접착 베이스층 (104) 에 겹쳐 가압하는 것이 바람직하다. 하향으로 해 블로어함으로써, 볼록부의 천면에 첩착되어 있지 않은 도전 입자를 제거하기 쉽게 하기 위해서이다.
(공정 (마))
도 9f 에 나타내는 바와 같이, 도전 입자 (103) 가 전착한 절연성 접착 베이스층 (104) 에 대해, 도전 입자 전착면측으로부터 절연성 접착 커버층 (105) 을 적층한다. 이로써 본 발명의 이방성 도전 필름 (200) 이 얻어진다.
또한, 이 이방성 도전 필름 (200) 에 있어서는, 평면 격자 패턴의 하나의 격자점에 복수의 도전 입자끼리가 배치되는 경우, 그것들은 수평 방향으로 접촉하여 배치된다. 이것은, 입자 개수 밀도의 과도한 저하를 방지하기 위해서이다.
다음으로, 본 발명의 제 4 모드의 이방성 도전 필름 및 그 제조 방법을 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
＜제 4 모드의 이방성 도전 필름＞
도 10 (단면도) 과 도 11 (평면 투시도) 에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 이방성 도전 필름 (10) 은, 절연성 접착 베이스층 (11) 과 절연성 접착 커버층 (12) 이 적층되고, 그들의 계면 근방에 도전 입자 (13) 가 평면 격자 패턴 (도 11 의 점선) 의 격자점에 배치된 구조를 갖는다. 도 10 및 도 11 에서는, 평면 격자 패턴은, 이방성 도전 필름 (10) 의 길이 방향과 그것에 직교하는 방향 (폭 방향) 을 따라 상정되어 있지만, 길이 방향과 폭 방향에 대해 전체가 경사지게 상정되어도 된다. 여기서, 화살표 A 는, 평면 격자의 격자점에 도전 입자가 배치되어 있지 않은 위치, 이른바 도전 입자가 「누락」되어 있는 위치를 나타내고 있다. 또한, 화살표 B 는, 도전 입자끼리가 비접촉으로 응집하여 있는 위치를 나타내고 있다. 여기서, 「비접촉으로 응집」한다란, 도전 입자끼리가 도전 입자의 평균 입자 직경의 50 ％ 를 초과하지 않는 범위에서 근접하고 있는 것을 의미한다.
(도전 입자의 「누락」)
본 발명의 이방성 도전 필름에 있어서는, 이방성 도전 필름의 기준 영역에 상정되는 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 「도전 입자가 배치되어 있지 않은 격자점」(도 11 의 A) 의 비율 (도전 입자가 누락되어 있는 격자의 비율) 을 10 ％ 미만, 바람직하게는 6 ％ 이하로 설정한다. 이로써, 본 발명의 이방성 도전 필름을 이방성 도전 접속에 적용한 경우에, 양호한 초기 도통성과 에이징 후의 양호한 도통 신뢰성을 실현할 수 있고, 쇼트의 발생도 억제할 수 있다.
(평면 격자 패턴)
평면 격자 패턴으로는, 사방 격자, 육방 격자, 정방 격자, 사각형 격자, 평행체 격자를 들 수 있다. 그 중에서도, 최밀 충전 가능한 육방 격자가 바람직하다.
여기서, 이방성 도전 필름의 기준 영역으로서 이방성 도전 필름 전체면을 선택할 수도 있지만, 통상 이방성 도전 필름의 평면 중앙부의 이하의 관계식 (A), 바람직하게는 관계식 (1) 과, 관계식 (2) 및 (3) 을 만족하는 변 X 및 변 Y 로 이루어지는 대략 방형의 영역을 기준 영역으로서 선택하는 것이 바람직하다.
Figure 112021128536215-pat00008
또한, 접속 면적을 비교적 크게 취할 수 있는 FOG 접속에 적용하는 경우에는, 필름 중의 도전 입자의 존재량을 적게 하는 것이 가능하고, 그러한 경우에는 이하에 나타내는 바와 같이, X 와 Y 의 값을 각각 크게 하는 것, 바람직하게는 20D 이상으로 하는 것이 바람직하고, 「X ＋ Y」의 수치도 100D 내지 400D 근방의 수치, 최종적으로는 400D 로 하는 것이 바람직하다.
Figure 112021128536215-pat00009
식 (A) 및 식 (1) ∼ (3), 상기 식에 있어서, D 는, 도전 입자의 평균 입자 직경이다. 도전 입자의 평균 입자 직경은, 화상형 내지는 레이저식의 입도 분포계에 의해 측정할 수 있다. 면 관찰로부터 계측해도 된다. 또, 변 Y 는 이방성 도전 필름의 길이 방향 (도 11 참조) 에 대해 ±45°미만의 범위의 직선이고, 변 X 는 변 Y 에 수직인 직선이다.
이와 같이 기준 영역을 규정함으로써, 기준 영역을 도전 입자가 가압되는 범프의 형상에 상사 내지는 근사시킬 수 있고, 결과적으로 도전 입자의 평면 격자 패턴으로부터의 어긋남의 허용 범위를 크게 할 수 있어, 이방성 도전 접속을 경제적으로 또한 안정적으로 실시할 수 있도록 된다. 바꾸어 말하면, 이 기준 영역의 최소의 변을 도전 입자 직경의 5 배 이상으로 함으로써, 이 범위 내에서 상정되는 범위 내에서 도전 입자의 위치 어긋남이나 누락, 근접이 있어도, 어느 범프에서 포착되고, 또한 범프 간 스페이스에서 과도하게 응집하지 않기 때문에, 이방성 도전 접속을 확실하게 실시할 수 있다.
또한, 최소의 변을 도전 입자 직경의 5 배 이상으로 하는 이유는, 일반적으로 이방성 도전 접속되는 범프의 적어도 1 변에 있어서 포착을 확실하게 하기 위해 도전 입자의 평균 입자 직경보다 크게 할 필요가 있고, 또한 범프 간 스페이스에 대해서도 쇼트 방지의 이유로부터, 도전 입자의 평균 입자 직경의 바람직하게는 2 배 이상의 크기를 형성할 필요가 있기 때문이다. 바꾸어 말하면, 하나의 기준이 되는 원형의 도전 입자에 주목했을 때에, 이 도전 입자의 평균 입자 직경 D 에 그 직경의 4 배의 길이 (4D) 를 더한 길이 (즉, 5D) 를 직경으로 하는 동심원 내에서 상정 외의 불량이 생기지 않으면, 상기 요건을 만족할 수 있다고 생각되기 때문이다. 또, 파인 피치로 하는 경우의 범프 간의 최소 거리가, 일례로서 도전 입자 직경의 4 배 미만이 되기 때문이기도 하다.
(도전 입자의 응집)
또, 본 발명의 이방성 도전 필름에 있어서는, 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 복수의 도전 입자가 응집하여 배치되어 있는 격자점 (도 11 의 B) 의 비율은, 바람직하게는 15 ％ 이하, 보다 바람직하게는 11 ％ 이하, 보다 더 바람직하게는 9 ％ 이하이다. 응집 배치 격자점의 비율이 이 범위이면, 본 발명의 이방성 도전 필름을 이방성 도전 접속에 적용한 경우에도, 보다 양호한 초기 도통성과 에이징 후의 도통 신뢰성을 실현할 수 있고, 쇼트의 발생도 한층 억제할 수 있다. 여기서, 하나의 격자점에 대한 도전 입자의 응집의 정도는, 쇼트 억제의 관점에서 작은 편이 바람직하고, 2 개를 초과하지 않는 것이 바람직하다. 또한, 응집은 수평이어도 특별히 문제는 없다.
또한, 도전 입자의 응집 양태로는, 도 10, 11 의 화살표 B 와 같이, 응집하여 배치되어 있는 적어도 일부의 도전 입자끼리가, 서로 접촉하지 않고, 이방성 도전 필름의 두께 방향으로 비스듬하게 어긋나게 배치된다. 여기서 「비스듬하게 어긋난다」란, 단면으로 볼 때 경사 방향으로 이간되어 있는 것을 의미한다. 이로써, 접속 시에 압입을 저해하지 않는 상태를 실현할 수 있다. 또한, 두께 방향으로 비스듬하게 어긋나게 배치된 도전 입자를 평면으로 본 경우에는 도 11 에 나타내는 바와 같이, 도전 입자끼리가 일부 겹쳐져 있는 것처럼 보인다. 이로써, 접속 시에 수지 유동이 생겨도 어느 도전 입자로 이방성 도전 접속을 실현할 수 있다.
또, 두께 방향으로 어긋나게 배치된 도전 입자 간 거리 (응집 거리) 는, 도전 입자의 평균 입자 직경의 바람직하게는 25 ∼ 50 ％, 보다 바람직하게는 30 ∼ 45 ％ 이다. 이 범위이면, 접속 시에 단자 단부에 있었다고 해도, 단자 사이에 존재하는 도전 입자와의 접촉이 회피되기 쉬워진다는 효과를 실현할 수 있다. 이와 같이, 접속에 악영향을 주지 않는 조건을 찾아냄으로써, 제조 조건에 의한 제약을 저감시켜, 성능과 생산성의 양립을 겸비할 수 있다.
또한, 이 제 4 모드에서는, 누락과 응집의 합계가 25 ％ 미만인 것이 바람직하다.
(도전 입자의 배치)
도전 입자는, 필름의 길이 방향과 수직인 방향으로, 11 개 이상 연속적으로 배치되어 있는 것이 바람직하고, 13 개 이상 연속적으로 배치되어 있는 것이 보다 바람직하다. 이것은, 범프의 길이 방향에 대해 도전 입자의 결락이 생기면, 이방성 도전 접속에 지장을 초래할 우려가 생기기 때문이다. 이 경우, 필름의 길이 방향을 따라 연속한 3 열 전부에서 위의 조건을 만족하는 것이 바람직하고, 5 열 전부에서 위의 조건을 만족하는 것이 보다 바람직하다. 이로써, 범프에 포착되는 도전 입자수를 일정 이상으로 할 수 있어, 안정적인 이방성 도전 접속을 실시할 수 있다. 길이 방향을 따른 열은, 길이 방향과 직행하는 방향에서 도전 입자가 5 개 이상 중복되어 있으면 상기 조건을 만족한다.
도전 입자가 응집하여 있는 경우, 2 개 응집한 도전 입자의 주위에는, 2 개 연결된 도전 입자의 조가 3 개 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2 개 이하, 보다 더 바람직하게는 1 개 이하이다. 2 개 응집한 도전 입자가 밀집하여 존재하면, 쇼트 발생의 요인이 되기 때문이다.
또, 도전 입자의 결락은, 필름의 길이 방향으로 4 개 이상 연속하는 것과, 필름의 길이 방향과 수직인 방향으로 4 개 이상 연속하는 것이 교차하고 있지 않은 것이 바람직하고, 4 개 이상 연속하는 어느 결락이, 하나 이상의 격자점이 되는 도전 입자를 개재하여 인접하고 있지 않은 것이 보다 바람직하며, 4 개 이상 연속하는 어느 결락이, 둘 이상의 격자점이 되는 도전 입자를 개재하여 인접하고 있지 않은 것이 보다 더 바람직하다. 이와 같은 결락의 교차는, 하나의 방향의 결락에 대해 3 열까지 동시에 교차해도 문제는 없다. 결락이 이 이상으로 연속하고 있지 않으면, 그 근방의 도전 입자에 의해 범프에 포착되기 때문이다.
또한, 이와 같이 연속하는 결락이 교차한 영역이 근방에 복수 있는 것은, 일반적으로 바람직하지 않지만, 결락한 영역과 동수 이상의 도전 입자의 배열을 개재하고 있으면 이방성 도전 접속의 안정성에는 문제는 없다. 연속하는 결락이 교차한 영역에 인접하여, 2 개 응집한 도전 입자가 있어도 된다.
(입자 면적 점유율)
또한, 이방성 도전 필름의 기준 영역의 면적에 대한, 그 면적 중에 존재하는 전체 도전 입자의 입자 면적 점유율은, FOG 접속과 같이, 범프 사이즈나 범프 간 거리가 비교적 큰 것에 대해서는, 통상 0.15 ％ 이상, 바람직하게는 0.35 ％ 이상, 보다 바람직하게는 1.4 ％ 이상이 유효하다. 이 경우의 상한은 35 ％ 이하가 바람직하고, 32 ％ 이하가 보다 바람직하다. 또, 범프 사이즈나 범프 간 거리가 비교적 작아지는 경우 (예를 들어 COG 접속) 에 있어서도 35 ％ 이하가 바람직하고, 32 ％ 이하가 보다 바람직하며, 더욱 바람직하게는 25 ％ 이하, 특히 바람직하게는 18 ∼ 23 ％ 이다. 이 범위이면, 본 발명의 이방성 도전 필름을 이방성 도전 접속에 적용한 경우에도, 보다 양호한 초기 도통성과 에이징 후의 도통 신뢰성을 실현할 수 있고, 쇼트의 발생도 한층 억제할 수 있다. 여기서, 입자 면적 점유율은, 기준 영역의 면적 S 에 대한, 그 기준 영역 내에 존재하는 전체 도전 입자가 점유하는 면적의 비율이다. 전체 도전 입자가 점유하는 면적이란, 도전 입자의 평균 입자 직경 R 로 하고, 도전 입자의 수를 n 으로 했을 때에 (R/2)2 × π × n 으로 나타낸다. 따라서, 입자 면적 점유율 (％) = [{(R/2)2 × π × n}/S] × 100 으로 나타낸다.
또한, 도전 입자의 평균 입자 직경이 2 ㎛, 개수 밀도 500 개/㎟ (0.0005 개/㎛2), X = Y = 200D, X ＋ Y = 400D 로 한 경우의 계산상의 입자 면적 점유율은, 0.157 ％ 가 된다. 도전 입자의 평균 입자 직경이 3 ㎛, 개수 밀도 500 개/㎟ (0.0005 개/㎛2), X = Y = 200D, X ＋ Y = 400D 로 한 경우의 계산상의 입자 면적 점유율은, 0.35325 ％ 가 된다. 도전 입자의 평균 입자 직경이 3 ㎛, 개수 밀도 2000 개/㎟ (0.002 개/㎛2), X = Y = 200D, X ＋ Y = 400D 로 한 경우의 계산상의 입자 면적 점유율은, 1.413 ％ 가 된다. 또, 도전 입자의 평균 입자 직경이 30 ㎛, 개수 밀도 500 개/㎟ (0.0005 개/㎛2), X = Y = 200D, X ＋ Y = 400D 로 한 경우의 계산상의 입자 면적 점유율은, 35.325 ％ 가 된다.
(도전 입자)
도전 입자로는, 공지된 이방성 도전 필름에 있어서 사용되고 있는 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 니켈, 구리, 은, 금, 팔라듐 등의 금속 입자, 폴리아미드, 폴리벤조구아나민 등의 수지 입자의 표면을 니켈 등의 금속으로 피복한 금속 피복 수지 입자 등을 들 수 있다. 또, 그 평균 입자 직경은, 제조 시의 취급성의 관점에서, 바람직하게는 1 ∼ 30 ㎛, 보다 바람직하게는 1 ∼ 10 ㎛, 더욱 바람직하게는 2 ∼ 6 ㎛ 이다. 평균 입자 직경은, 전술한 바와 같이 화상형 내지는 레이저식의 입도 분포계에 의해 측정할 수 있다.
이방성 도전 필름 중의 도전 입자의 존재량은, 평면 격자 패턴의 격자 피치 그리고 도전 입자의 평균 입자 직경에 의존하고 있고, 통상은 300 ∼ 40000 개/㎟ 이다.
(인접 격자점 간 거리)
또, 이방성 도전 필름에 상정되는 평면 격자 패턴에 있어서의 인접 격자점 간 거리는, 도전 입자의 평균 입자 직경의 바람직하게는 0.5 배보다 크고, 보다 바람직하게는 1 배 이상, 더욱 바람직하게는 1 ∼ 20 배이다. 이 범위이면, 본 발명의 이방성 도전 필름을 이방성 도전 접속에 적용한 경우에도, 보다 양호한 초기 도통성과 에이징 후의 도통 신뢰성을 실현할 수 있고, 쇼트의 발생도 한층 억제할 수 있다.
(절연성 접착 베이스층)
절연성 접착 베이스층 (11) 으로는, 공지된 이방성 도전 필름에 있어서 절연성 접착 베이스층으로서 사용되고 있는 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 아크릴레이트 화합물과 광 라디칼 중합 개시제를 포함하는 광 라디칼 중합성 수지층, 아크릴레이트 화합물과 열 라디칼 중합 개시제를 포함하는 열 라디칼 중합성 수지층, 에폭시 화합물과 열 카티온 중합 개시제를 포함하는 열 카티온 중합성 수지층, 에폭시 화합물과 열 아니온 중합 개시제를 포함하는 열 아니온 중합성 수지층 등, 또는 그들의 경화 수지층을 사용할 수 있다. 또, 이들 수지층에는, 필요에 따라 실란 커플링제, 안료, 산화 방지제, 자외선 흡수제 등을 적절히 선택하여 함유시킬 수 있다.
또한, 절연성 접착 베이스층 (11) 은, 상기 서술한 바와 같은 수지를 포함하는 코팅 조성물을 도포법에 의해 성막하고 건조시키는 것이나, 또한 경화시키는 것에 의해, 혹은 미리 공지된 수법에 의해 필름화하는 것에 의해 형성할 수 있다.
이와 같은 절연성 접착 베이스층 (11) 의 두께는, 바람직하게는 1 ∼ 30 ㎛, 보다 바람직하게는 2 ∼ 15 ㎛ 이다.
(절연성 접착 커버층)
절연성 접착 커버층 (12) 으로는, 공지된 이방성 도전 필름에 있어서 절연성 접착 커버층으로서 사용되고 있는 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 또, 앞서 설명한 절연성 접착 베이스층 (11) 과 동일한 재료로 형성한 것도 사용할 수 있다.
또한, 절연성 접착 커버층 (12) 은, 상기 서술한 바와 같은 수지를 포함하는 코팅 조성물을 도포법에 의해 성막하고 건조시키는 것이나, 또한 경화시키는 것에 의해, 혹은 미리 공지된 수법에 의해 필름화하는 것에 의해 형성할 수 있다.
이와 같은 절연성 접착 커버층 (12) 의 두께는, 바람직하게는 1 ∼ 30 ㎛, 보다 바람직하게는 2 ∼ 15 ㎛ 이다.
또한, 절연성 접착 베이스층 (11) 이나 절연성 접착 커버층 (12) 에는, 필요에 따라 실리카 미립자, 알루미나, 수산화알루미늄 등의 절연성 필러를 첨가해도 된다. 절연성 필러의 배합량은, 그들 층을 구성하는 수지 100 질량부에 대해 3 ∼ 40 질량부로 하는 것이 바람직하다. 이로써, 이방성 도전 접속 시에 절연 접착제층 (10) 이 용융되어도, 용융된 수지에 의해 도전 입자 (2) 가 불필요하게 이동하는 것을 억제할 수 있다.
(절연성 접착 베이스층과 절연성 접착 커버층의 적층, 도전 입자의 매립)
또한, 도전 입자 (13) 를 사이에 두고 절연성 접착 베이스층 (11) 과 절연성 커버층 (12) 을 적층하는 경우, 공지된 수법에 의해 실시할 수 있다. 이 경우, 도전 입자 (13) 는, 이들 층의 계면 근방에 존재한다. 여기서, 「계면 근방에 존재」란, 도전 입자의 일부가 일방의 층에 침투하고, 잔부가 타방의 층에 침투하여 있는 것을 나타내고 있다. 또, 도전 입자를 절연성 접착 베이스층에 매립해도 된다. 이 경우, 절연성 접착 커버층을 적층하지 않아도 형성할 수 있다.
＜제 4 모드의 이방성 도전 필름의 제조＞
다음으로, 절연성 접착 베이스층과 절연성 접착 커버층이 적층되고, 그들의 계면 근방에 도전 입자가 평면 격자 패턴의 격자점에 배치된 구조의 본 발명의 제 4 모드의 이방성 도전 필름의 제조 방법을 설명한다. 이 제조 방법은, 이하의 공정 (가) ∼ (마) 를 갖는다. 도면을 참조하면서, 공정마다 상세하게 설명한다. 또한, 이 제조 방법에 한정되는 것은 아니다.
(공정 (가))
먼저, 도 12a 에 나타내는 바와 같이, 평면 격자 패턴의 격자점에 상당하는 기둥상의 볼록부 (101) 가 표면에 형성되어 있는 전사체 (100) 를 준비한다. 여기서, 기둥상이란, 원기둥상 혹은 각기둥상 (삼각기둥, 사각기둥, 6 각기둥 등) 이다. 이 기둥상은 추체를 포함한다. 바람직하게는 원기둥상이다. 볼록부 (101) 의 높이는, 이방성 도전 접속해야 하는 단자 피치, 단자 폭, 스페이스 폭, 도전 입자의 평균 입자 직경 등에 따라 결정할 수 있지만, 사용하는 도전 입자의 평균 입자 직경의 바람직하게는 2 배 이상 4 배 미만이다. 또, 볼록부 (101) 의 반값폭 (절반의 높이에서의 폭) 은, 도전 입자의 평균 입자 직경의 바람직하게는 0.7 배 이상 1.3 배 이하이다. 이 높이와 폭이 이들 범위이면, 탈락과 누락이 연속적으로 발생하는 것이 회피된다는 효과가 얻어진다.
또한, 볼록부 (101) 는, 도전 입자가 안정적으로 부착되어 있을 수 있는 레벨의 평탄한 천면을 갖는다.
* 전사체의 구체예
이 공정 (가) 에서 준비해야 하는 전사체는, 공지된 수법을 이용하여 제작할 수 있고, 예를 들어 금속 플레이트를 가공하여 원반을 제작하고, 거기에 경화성 수지 조성물을 도포하고, 경화시켜 제작할 수 있다. 구체적으로는, 평탄한 금속판을 절삭 가공하고, 볼록부에 대응한 오목부를 형성한 전사체 원반도 제작하고, 이 원반의 오목부 형성면에 전사체를 구성하는 수지 조성물을 도포하고, 경화시킨 후, 원반으로부터 분리함으로써 전사체가 얻어진다.
(공정 (나))
다음으로, 도 12b 에 나타내는 바와 같이, 표면에 복수의 볼록부 (101) 가 평면 격자 패턴으로 형성된 전사체 (100) 의 볼록부 (101) 의 적어도 천면을 미점착층 (102) 으로 한다.
* 전사체의 미점착층
미점착층 (102) 은, 이방성 도전 필름을 구성하는 절연성 접착 베이스층에 도전 입자가 전착될 때까지, 도전 입자를 일시적으로 유지할 수 있는 점착력을 나타내는 층이고, 볼록부 (101) 의 적어도 천면에 형성된다. 따라서, 볼록부 (101) 전체가 미점착성이어도 된다. 미점착층 (102) 의 두께는, 미점착층 (102) 의 재질, 도전 입자의 입자 직경 등에 따라 적절히 결정할 수 있다. 또, "미점착" 이란, 절연성 접착 베이스층에 도전 입자를 전착할 때에, 절연성 접착 베이스층보다 점착력이 약하다는 의미이다.
이와 같은 미점착층 (102) 은, 공지된 이방성 도전 필름에 사용되고 있는 미점착층을 적용할 수 있다. 예를 들어, 실리콘계의 점착제 조성물이나 절연성 접착 베이스층이나 절연성 접착 커버층과 동일 재질의 점착층을, 볼록부 (101) 의 천면에 도포함으로써 형성할 수 있다.
(공정 (다))
다음으로, 도 12c 에 나타내는 바와 같이, 전사체 (100) 의 볼록부 (101) 의 미점착층 (102) 에 도전 입자 (103) 를 부착시킨다. 구체적으로는, 전사체 (100) 의 볼록부 (101) 의 상방으로부터 도전 입자 (103) 를 산포하고, 미점착층 (102) 에 부착되지 않은 도전 입자 (103) 를 블로어를 사용하여 날려 버리면 된다. 이 경우, 일부의 볼록부 (101) 에 있어서는, 어느 정도의 빈도로, 그 측면에 정전기 등의 작용에 의해 도전 입자가 부착되고, 또한 블로어로 제거할 수 없는 경우가 생긴다.
또한, 도 12c 로부터 면의 방향을 역전시켜, 도전 입자를 일면 전체에 깐 면에 돌기의 천면을 부착시켜도 된다. 도전 입자에 불필요한 응력을 가하지 않기 위해서이다. 이와 같이 배치에 필요한 도전 입자만을 돌기 천면에 부착시킴으로써 도전 입자를 회수하여 재이용하기 쉬워지고, 개구부에 도전 입자를 충전하고 꺼내는 방법에 비해, 경제성도 우수한 것이 된다. 또한, 개구부에 도전 입자를 충전하고 꺼내는 방법의 경우, 충전되지 않았던 도전 입자에는 불필요한 응력이 가해지기 쉬워지는 것이 염려된다.
(공정 (라))
다음으로, 도 12d 에 나타내는 바와 같이, 전사체 (100) 의 도전 입자 (103) 가 부착된 측의 표면을, 이방성 도전 필름을 구성해야 하는 절연성 접착 베이스층 (104) 을 겹쳐 가압함으로써, 절연성 접착 베이스층 (104) 의 편면에 도전 입자 (103) 를 전착시킨다 (도 12e). 이 경우, 전사체 (100) 를, 그 볼록부 (101) 가 하향이 되도록 절연성 접착 베이스층 (104) 에 겹쳐 가압하는 것이 바람직하다. 하향으로 하여 블로어함으로써, 볼록부의 천면에 첩착되어 있지 않은 도전 입자를 제거하기 쉽게 하기 위해서이다.
(공정 (마))
도 12f 에 나타내는 바와 같이, 도전 입자 (103) 가 전착한 절연성 접착 베이스층 (104) 에 대해, 도전 입자 전착면측으로부터 절연성 접착 커버층 (105) 을 적층한다. 이로써 본 발명의 이방성 도전 필름 (200) 이 얻어진다.
또한, 이 이방성 도전 필름 (200) 에 있어서는, 공정 (다) 에서 볼록부 (101) 의 측면에 부착된 상태의 도전 입자는, 당해 볼록부 (100) 의 미점착층 (102) 에 도전 입자 (103) 가 존재하고 있던 경우에는, 이방성 도전 필름 (200) 의 두께 방향으로 도전 입자가 응집한 것이 된다. 또, 그 볼록부 (100) 의 미점착층 (102) 에 도전 입자 (103) 가 존재하고 있지 않은 경우에는, 격자점으로부터 수평 방향 또한 두께 방향으로 어긋난 도전 입자가 배치되게 된다.
＜접속 구조체＞
본 발명의 제 1, 제 2, 제 3 또는 제 4 모드의 이방성 도전 필름은, 제 1 전자 부품 (예를 들어, IC 칩) 의 단자 (예를 들어 범프) 와, 제 2 전자 부품 (예를 들어 배선 기판) 의 단자 (예를 들어 범프, 패드) 사이에 배치하고, 제 1 또는 제 2 전자 부품측으로부터 열압착에 의해 본경화시켜 이방성 도전 접속함으로써, 쇼트나 도통 불량이 억제된, 이른바 COG (chip on glass) 나 FOG (film on glass) 등의 접속 구조체를 부여할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명의 제 1 모드의 이방성 도전 필름을 구체적으로 설명한다.
실시예 1A
두께 2 ㎜ 의 니켈 플레이트를 준비하고, 사방 격자 패턴으로 원기둥상의 오목부 (내경 5 ㎛, 깊이 6 ㎛) 를 형성하여, 전사체 원반으로 하였다. 인접 오목부 중심 간 거리는 8 ㎛ 였다. 따라서, 오목부의 밀도는 16000 개/㎟ 였다.
얻어진 전사체 원반에, 페녹시 수지 (YP-50, 신닛테츠 스미킹 화학 (주)) 60 질량부, 아크릴레이트 수지 (M208, 동아 합성 (주)) 29 질량부, 광 중합 개시제 (IRGACURE184, BASF 재팬 (주)) 2 질량부를 함유하는 광 중합성 수지 조성물을, 건조 두께가 30 ㎛ 가 되도록 PET (폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름 상에 도포하고, 80 ℃ 에서 5 분간 건조 후, 고압 수은 램프로 1000 mJ 로 광 조사함으로써 전사체를 제작하였다.
전사체를 원반으로부터 박리하고, 볼록부가 외측이 되도록 직경 20 ㎝ 의 스테인리스제의 롤에 감고, 이 롤을, 회전시키면서 에폭시 수지 (jER828, 미츠비시 화학 (주)) 70 질량부와 페녹시 수지 (YP-50, 신닛테츠 스미킹 화학 (주)) 30 질량부를 함유하는 미점착제 조성물을, 부직포에 함침시킨 점착 시트에 접촉시켜, 볼록부의 천면에 미점착제 조성물을 부착시켜, 두께 1 ㎛ 의 미점착층을 형성하여 전사체를 얻었다.
이 전사체의 표면에, 평균 입자 직경 4 ㎛ 의 도전 입자 (니켈 도금 수지 입자 (AUL704, 세키스이 화학 공업 (주))) 를 산포한 후, 블로어함으로써 미점착층에 부착되어 있지 않은 도전 입자를 제거하였다.
도전 입자가 부착된 전사체를, 그 도전 입자 부착면으로부터, 절연성 접착 베이스층인 두께 5 ㎛ 의 시트상의 열 경화형의 절연성 접착 필름 (페녹시 수지 (YP-50, 신닛테츠 스미킹 화학 (주)) 60 질량부, 에폭시 수지 (jER828, 미츠비시 화학 (주)) 40 질량부, 카티온계 경화제 (SI-60L, 산신 화학 공업 (주)) 2 질량부, 및 실리카 미립자 (아에로질 RY200, 닛폰 아에로질 (주)) 20 질량부를 함유하는 절연성 접착 조성물로 형성한 필름) 에 대해, 온도 50 ℃, 압력 0.5 ㎫ 로 가압함으로써, 절연성 접착 베이스층에 도전 입자를 전사시켰다.
얻어진 절연성 접착 베이스층의 도전 입자 전착면에, 투명한 절연성 접착 커버층으로서 두께 15 ㎛ 의 시트상의 별도의 절연성 접착 필름 (페녹시 수지 (YP-50, 신닛테츠 스미킹 화학 (주)) 60 질량부, 에폭시 수지 (jER828, 미츠비시 화학 (주)) 40 질량부, 및 카티온계 경화제 (SI-60L, 산신 화학 공업 (주)) 2 질량부를 함유하는 절연성 접착 조성물로 형성된 필름) 를 겹치고, 온도 60 ℃, 압력 2 ㎫ 로 적층하였다. 이로써 이방성 도전 필름이 얻어졌다.
실시예 2A
도전 입자의 산포량과 블로어 횟수를 실시예 1A 의 경우에 비해 각각 2 배로 하는 것 이외, 실시예 1A 를 반복함으로써 이방성 도전 필름을 얻었다.
실시예 3A
전사체 원반의 오목부의 내경을 3.6 ㎛, 인접 오목부 중심 간 거리를 6 ㎛ 로 하여 오목부의 밀도를 28000 개/㎟ 로 하고, 또한 평균 입자 직경 4 ㎛ 의 도전 입자 대신에 평균 입자 직경 3 ㎛ 의 도전 입자 (AUL703, 세키스이 화학 공업 (주))) 를 사용하는 것 이외, 실시예 1A 를 반복함으로써 이방성 도전 필름을 얻었다.
실시예 4A
도전 입자의 산포량과 블로어 횟수를 실시예 3A 의 경우에 비해 각각 2 배로 하는 것 이외, 실시예 3A 를 반복함으로써 이방성 도전 필름을 얻었다.
비교예 1A
전사체 원반의 오목부의 깊이를 4.4 ㎛, 오목부의 내경을 4.8 ㎛, 인접 오목부 중심 간 거리를 5.6 ㎛ 로 하여 오목부의 밀도를 32000 개/㎟ 로 하는 것 이외, 실시예 1A 를 반복함으로써 이방성 도전 필름을 얻었다.
비교예 2A
전사체 원반의 오목부의 깊이를 3.3 ㎛, 오목부의 내경을 3.6 ㎛, 인접 오목부 중심 간 거리를 4.2 ㎛ 로 하여 오목부의 밀도를 57000 개/㎟ 로 하고, 또한 평균 입자 직경 4 ㎛ 의 도전 입자 대신에 평균 입자 직경 3 ㎛ 의 도전 입자 (AUL703, 세키스이 화학 공업 (주)) 를 사용하는 것 이외, 실시예 1A 를 반복함으로써 이방성 도전 필름을 얻었다.
＜평가＞
(도전 입자의 「누락」과 「응집」)
실시예 1A ∼ 4A 및 비교예 1A ∼ 2A 의 이방성 도전 필름에 대해, 그 투명한 절연성 접착 커버층측으로부터 광학 현미경 (MX50, 올림푸스 (주)) 으로 1 ㎝ 사방의 영역을 관찰하고, 상정되는 평면 격자 패턴에 있어서 도전 입자가 부착되어 있지 않은 격자점의 전체 격자점에 대한 비율 (누락 [％]) 과, 2 개 이상의 도전 입자가 응집하여 있는 격자점의 전체 격자점에 대한 비율을 조사하였다. 얻어진 결과를 표 1 에 나타낸다.
또, 응집한 도전 입자끼리의 최대 거리 (응집 거리) 를 측정하고, 아울러 표 1 에 나타냈다. 또한, 「응집」방향은, 모두 이방성 도전 필름의 수평 방향이었다.
(입자 면적 점유율)
도전 입자의 평균 입자 직경과, 전사체 원반의 오목부 밀도 (= 전사체의 볼록부 밀도) 로부터, 도전 입자의 「누락」과 「응집」을 고려한 다음, 입자 면적 점유율을 계산하였다. 얻어진 결과를 표 1 에 나타낸다.
(초기 도통 저항)
실시예 및 비교예의 이방성 도전 필름을 사용하여, 범프 간 스페이스가 12 ㎛ 이고, 높이 15 ㎛, 30 × 50 ㎛ 의 금 범프를 갖는 IC 칩과, 12 ㎛ 스페이스의 배선이 형성된 유리 기판을 180 ℃, 60 ㎫, 5 초라는 조건으로 이방성 도전 접속하여, 접속 구조체를 얻었다. 얻어진 접속 구조체에 대해, 저항 측정기 (디지털 멀티미터 7565, 요코가와 전기 (주)) 를 사용하여 초기 도통 저항값을 측정하였다. 얻어진 결과를 표 1 에 나타낸다. 0.5 Ω 이하인 것이 바람직하다.
(도통 신뢰성)
초기 도통 저항값의 측정에 사용한 접속 구조체를, 온도 85 ℃, 습도 85 ％ 로 설정된 에이징 시험기 안에 투입하고, 500 시간 방치한 후의 도통 저항값을, 초기 도통 저항과 동일하게 측정하였다. 얻어진 결과를 표 1 에 나타낸다. 5 Ω 이하인 것이 바람직하다.
(쇼트 발생률)
초기 도통 저항값의 측정에서 사용한 것과 동일한 접속 구조체를 제작하고, 인접하는 배선 간의 쇼트 발생의 유무를 조사하였다. 얻어진 결과를 표 1 에 나타낸다. 쇼트 발생률이 50 ppm 이하인 것이 바람직하다.
Figure 112021128536215-pat00010
표 1 의 결과로부터, 실시예 1A ∼ 4A 의 이방성 도전 필름을 사용한 접속 구조체는, 초기 도통 저항, 도통 신뢰성, 쇼트 발생률의 각 평가 항목에 대해, 양호한 결과를 나타낸 것을 알 수 있다.
한편, 비교예 1A , 2A 의 이방성 도전 필름의 경우, 도전 입자의 「누락」의 비율은 적지만 「응집」의 비율이 지나치게 높기 때문에, 쇼트 발생률의 평가가 낮은 것이었다.
실시예 5A
오목부 밀도가 500 개/㎟ 인 전사 원반을 사용하기 때문에 인접 오목부 중심 간 거리를 조정하는 것 이외, 실시예 2A 와 동일하게 하여 전사체를 제작하고, 또한 이방성 도전 필름을 제작하였다. 얻어진 이방성 도전 필름에 대해, 실시예 2A 와 동일하게 도전 입자의 「누락」과 「응집」을 측정하고, 또한 입자 면적 점유율을 산출하였다. 그 결과, 도전 입자의 「누락」과 「응집」은 실시예 2A 와 동등하였다. 또, 입자 면적 점유율은 0.6 ％ 였다.
또, 얻어진 이방성 도전 필름을, 유리 기판 (ITO 베타 전극) 과 플렉시블 배선 기판 (범프 폭 : 200 ㎛, L (라인)/S (스페이스) = 1, 배선 높이 10 ㎛) 사이에 끼우고, 접속 범프 길이가 1 ㎜ 가 되도록 180 ℃, 80 ㎫, 5 초라는 조건으로 이방성 도전 접속하여, 평가용의 접속 구조체를 얻었다. 얻어진 접속 구조체에 대해, 그 「초기 도통 저항값」과, 온도 85 ℃ 이고 습도 85 ％RH 의 항온조에 500 시간 투입한 후의 「도통 신뢰성」을, 디지털 멀티미터 (34401A, 애질런트 테크놀로지 주식회사 제조) 를 사용하여 전류 1 A 로 4 단자법으로 도통 저항을 측정하고, 「초기 도통 저항값」의 경우에는, 측정값이 2 Ω 이하인 경우를 양호, 2 Ω 을 초과하는 것을 불량이라고 평가하고, 「도통 신뢰성」의 경우에는, 측정값이 5 Ω 이하인 경우를 양호, 5 Ω 이상인 경우를 불량이라고 평가하였다. 그 결과, 실시예 5A 의 접속 구조체는, 모두 「양호」라고 평가되었다. 또, 실시예 2A 와 동일하게 「쇼트 발생률」을 측정한 바, 실시예 2A 와 동일하게 양호한 결과가 얻어졌다.
실시예 6A
오목부 밀도가 2000 개/㎟ 인 전사 원반을 사용하기 때문에 인접 오목부 중심 간 거리를 조정하는 것 이외, 실시예 2A 와 동일하게 하여 전사체를 제작하고, 또한 이방성 도전 필름을 제작하였다. 얻어진 이방성 도전 필름에 대해, 실시예 2A 와 동일하게 도전 입자의 「누락」과 「응집」을 측정하고, 또한 입자 면적 점유율을 산출하였다. 그 결과, 도전 입자의 「누락」과 「응집」은 실시예 2A 와 동등하였다. 또, 입자 면적 점유율은 2.4 ％ 였다.
또, 얻어진 이방성 도전 필름을, 실시예 5A 와 동일하게 유리 기판과 플렉시블 배선 기판 사이에 끼우고 이방성 도전 접속함으로써 평가용의 접속 구조체를 얻었다. 얻어진 접속 구조체에 대해, 실시예 5A 와 동일하게 「초기 도통 저항값」, 「도통 신뢰성」, 「쇼트 발생률」을 평가한 바, 모두 양호한 결과가 얻어졌다.
본 발명의 제 1 모드의 이방성 도전 필름에 있어서는, 기준 영역에 상정되는 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 「도전 입자가 배치되어 있지 않은 격자점」의 비율이 20 ％ 미만으로 설정되고, 또한 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 「복수의 도전 입자가 응집하여 배치되어 있는 격자점」의 비율이 15 ％ 이하이다. 이 때문에, 본 발명의 제 1 모드의 이방성 도전 필름을 이방성 도전 접속에 적용한 경우, 양호한 초기 도통성과 에이징 후의 양호한 도통 신뢰성을 실현할 수 있고, 쇼트의 발생도 억제할 수 있으므로, 협피치화한 IC 칩과 배선 기판을, 이방성 도전 접속하는 경우에 유용하다.
다음으로, 본 발명의 제 2 모드의 이방성 도전 필름을 구체적으로 설명한다.
실시예 1B
두께 2 ㎜ 의 니켈 플레이트를 준비하고, 사방 격자 패턴으로 원기둥상의 오목부 (내경 6 ㎛, 깊이 8 ㎛) 를 형성하여, 전사체 원반으로 하였다. 인접 오목부 중심 간 거리는 8 ㎛ 였다. 따라서, 오목부의 밀도는 16000 개/㎟ 였다.
얻어진 전사체 원반에, 페녹시 수지 (YP-50, 신닛테츠 스미킹 화학 (주)) 60 질량부, 아크릴레이트 수지 (M208, 동아 합성 (주)) 29 질량부, 및 광 중합 개시제 (IRGACURE184, BASF 재팬 (주)) 2 질량부를 함유하는 광 중합성 수지 조성물을, 건조 두께가 30 ㎛ 가 되도록 PET (폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름 상에 도포하고, 80 ℃ 에서 5 분간 건조 후, 고압 수은 램프로 1000 mJ 로 광 조사함으로써 전사체를 제작하였다.
전사체를 원반으로부터 박리하고, 볼록부가 외측이 되도록 직경 20 ㎝ 의 스테인리스제의 롤에 감고, 이 롤을, 회전시키면서 에폭시 수지 (jER828, 미츠비시 화학 (주)) 70 질량부와 페녹시 수지 (YP-50, 신닛테츠 스미킹 화학 (주) 30 질량부를 함유하는 미점착제 조성물을, 부직포에 함침시킨 점착 시트에 접촉시켜, 볼록부의 천면에 미점착제 조성물을 부착시켜, 두께 1 ㎛ 의 미점착층을 형성하여 전사체를 얻었다.
이 전사체의 표면에, 평균 입자 직경 4 ㎛ 의 도전 입자 (니켈 도금 수지 입자 (AUL704, 세키스이 화학 공업 (주))) 를 산포한 후, 블로어함으로써 미점착층에 부착되어 있지 않은 도전 입자를 제거하였다.
도전 입자가 부착된 전사체를, 그 도전 입자 부착면으로부터, 절연성 접착 베이스층인 두께 5 ㎛ 의 시트상의 열 경화형의 절연성 접착 필름 (페녹시 수지 (YP-50, 신닛테츠 스미킹 화학 (주)) 60 질량부, 에폭시 수지 (jER828, 미츠비시 화학 (주)) 40 질량부, 카티온계 경화제 (SI-60L, 산신 화학 공업 (주)) 2 질량부, 및 실리카 미립자 (아에로질 RY200, 닛폰 아에로질 (주)) 20 질량부를 함유하는 절연성 접착 조성물로 형성한 필름) 에 대해, 온도 50 ℃, 압력 0.5 ㎫ 로 가압함으로써, 절연성 접착 베이스층에 도전 입자를 전사시켰다.
얻어진 절연성 접착 베이스층의 도전 입자 전착면에, 투명한 절연성 접착 커버층으로서 두께 15 ㎛ 의 시트상의 별도의 절연성 접착 필름 (페녹시 수지 (YP-50, 신닛테츠 스미킹 화학 (주)) 60 질량부, 에폭시 수지 (jER828, 미츠비시 화학 (주)) 40 질량부, 및 카티온계 경화제 (SI-60L, 산신 화학 공업 (주)) 2 질량부를 함유하는 절연성 접착 조성물로 형성된 필름) 을 겹치고, 온도 60 ℃, 압력 2 ㎫ 로 적층하였다. 이로써 이방성 도전 필름이 얻어졌다.
실시예 2B
도전 입자의 산포량과 블로어 횟수를 실시예 1B 의 경우에 비해 각각 2 배로 하는 것 이외, 실시예 1B 를 반복함으로써 이방성 도전 필름을 얻었다.
실시예 3B
전사체 원반의 원기둥상의 오목부를 내경 4.5 ㎛, 깊이 7.5 ㎛ 로 하고, 인접 오목부 중심 간 거리를 6 ㎛ 로 하여 오목부의 밀도를 28000 개/㎟ 로 하고, 또한 평균 입자 직경 4 ㎛ 의 도전 입자 대신에 평균 입자 직경 3 ㎛ 의 도전 입자 (AUL703, 세키스이 화학 공업 (주)) 를 사용하는 것 이외, 실시예 1B 를 반복함으로써 이방성 도전 필름을 얻었다.
실시예 4B
도전 입자의 산포량과 블로어 횟수를 실시예 3B 의 경우에 비해 각각 2 배로 하는 것 이외, 실시예 3B 를 반복함으로써 이방성 도전 필름을 얻었다.
비교예 1B
전사체 원반의 오목부의 깊이를 4.4 ㎛, 오목부의 내경을 4.8 ㎛, 인접 오목부 중심 간 거리를 5.6 ㎛ 로 하여 오목부의 밀도를 32000 개/㎟ 로 하는 것 이외, 실시예 1B 를 반복함으로써 이방성 도전 필름을 얻었다.
비교예 2B
전사체 원반의 오목부의 깊이를 3.3 ㎛, 오목부의 내경을 3.3 ㎛, 인접 오목부 중심 간 거리를 4.2 ㎛ 로 하여 오목부의 밀도를 57000 개/㎟ 로 하고, 또한 평균 입자 직경 4 ㎛ 의 도전 입자 대신에 평균 입자 직경 3 ㎛ 의 도전 입자 (AUL703, 세키스이 화학 공업 (주)) 를 사용하는 것 이외, 실시예 1B 를 반복함으로써 이방성 도전 필름을 얻었다.
＜평가＞
실시예 1B ∼ 4B 및 비교예 1B ∼ 2B 의 이방성 도전 필름에 대해, 실시예 1A 의 이방성 도전 필름에 대해 실시한 평가 항목과 동일한 평가 항목을 동일한 수법에 의해 시험·평가하였다. 얻어진 결과를 표 2 에 나타낸다. 또한, 응집한 도전 입자의 「응집」방향은, 모두 이방성 도전 필름의 수평 방향이었다.
Figure 112021128536215-pat00011
표 2 의 결과로부터, 실시예 1B ∼ 4B 의 이방성 도전 필름을 사용한 접속 구조체는, 초기 도통 저항, 도통 신뢰성, 쇼트 발생률의 각 평가 항목에 대해, 양호한 결과를 나타낸 것을 알 수 있다.
한편, 비교예 1B, 2B 의 이방성 도전 필름의 경우, 도전 입자의 「누락」의 비율은 적지만 「응집」의 비율이 지나치게 높기 때문에, 쇼트의 발생률이 50 ppm 을 크게 초과하였다.
실시예 5B
오목부 밀도가 500 개/㎟ 인 전사 원반을 사용하기 때문에 인접 오목부 중심 간 거리를 조정하는 것 이외, 실시예 2B 와 동일하게 하여 전사체를 제작하고, 또한 이방성 도전 필름을 제작하였다. 얻어진 이방성 도전 필름에 대해, 실시예 2B 와 동일하게 도전 입자의 「누락」과 「응집」을 측정하고, 또한 입자 면적 점유율을 산출하였다. 그 결과, 도전 입자의 「누락」과 「응집」은 실시예 2B 와 동등하였다. 또, 입자 면적 점유율은 0.7 ％ 였다.
또, 얻어진 이방성 도전 필름을, 유리 기판 (ITO 베타 전극) 과 플렉시블 배선 기판 (범프 폭 : 200 ㎛, L (라인)/S (스페이스) = 1, 배선 높이 10 ㎛) 사이에 끼우고, 접속 범프 길이가 1 ㎜ 가 되도록, 180 ℃, 80 ㎫, 5 초라는 조건으로 이방성 도전 접속하여, 평가용의 접속 구조체를 얻었다. 얻어진 접속 구조체에 대해, 그 「초기 도통 저항값」과, 온도 85 ℃ 이고 습도 85 ％RH 의 항온조에 500 시간 투입한 후의 「도통 신뢰성」을, 디지털 멀티미터 (34401A, 애질런트 테크놀로지 주식회사 제조) 를 사용하여 전류 1 A 로 4 단자법으로 도통 저항을 측정하고, 「초기 도통 저항값」의 경우에는, 측정값이 2 Ω 이하인 경우를 양호, 2 Ω 을 초과하는 것을 불량이라고 평가하고, 「도통 신뢰성」의 경우에는, 측정값이 5 Ω 이하인 경우를 양호, 5 Ω 이상인 경우를 불량이라고 평가하였다. 그 결과, 실시예 5B 의 접속 구조체는, 모두 「양호」라고 평가되었다. 또, 실시예 2B 와 동일하게 「쇼트 발생률」을 측정한 바, 실시예 2B 와 동일하게 양호한 결과가 얻어졌다.
실시예 6B
오목부 밀도가 2000 개/㎟ 인 전사 원반을 사용하기 때문에 인접 오목부 중심 간 거리를 조정하는 것 이외, 실시예 2B 와 동일하게 하여 전사체를 제작하고, 또한 이방성 도전 필름을 제작하였다. 얻어진 이방성 도전 필름에 대해, 실시예 2B 와 동일하게 도전 입자의 「누락」과 「응집」을 측정하고, 또한 입자 면적 점유율을 산출하였다. 그 결과, 도전 입자의 「누락」과 「응집」은 실시예 2B 와 동등하였다. 또, 입자 면적 점유율은 2.7 ％ 였다.
또, 얻어진 이방성 도전 필름을, 실시예 5B 와 동일하게 유리 기판과 플렉시블 배선 기판 사이에 끼우고 이방성 도전 접속함으로써 평가용의 접속 구조체를 얻었다. 얻어진 접속 구조체에 대해, 실시예 5B 와 동일하게, 「초기 도통 저항값」, 「도통 신뢰성」, 「쇼트 발생률」을 평가한 바, 모두 양호한 결과가 얻어졌다.
본 발명의 제 2 모드의 이방성 도전 필름에 있어서는, 임의의 기준 영역에 상정되는 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 「도전 입자가 배치되어 있지 않은 격자점」의 비율이 5 ％ 미만으로 설정되고, 또한 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 「복수의 도전 입자가 응집하여 배치되어 있는 격자점」의 비율이 10 ％ 초과 15 ％ 미만이다. 이 때문에, 본 발명의 제 2 모드의 이방성 도전 필름을 이방성 도전 접속에 적용한 경우, 양호한 초기 도통성과 에이징 후의 양호한 도통 신뢰성을 실현할 수 있고, 쇼트의 발생도 억제할 수 있으므로, 협피치화한 IC 칩과 배선 기판을, 이방성 도전 접속하는 경우에 유용하다.
다음으로, 본 발명의 제 3 모드의 이방성 도전 필름을 구체적으로 설명한다.
실시예 1C
두께 2 ㎜ 의 니켈 플레이트를 준비하고, 사방 격자 패턴으로 원기둥상의 오목부 (내경 6 ㎛, 깊이 7 ㎛) 를 형성하여, 전사체 원반으로 하였다. 인접 오목부 중심 간 거리는 8 ㎛ 였다. 따라서, 오목부의 밀도는 16000 개/㎟ 였다.
얻어진 전사체 원반에, 페녹시 수지 (YP-50, 신닛테츠 스미킹 화학 (주)) 60 질량부, 아크릴레이트 수지 (M208, 동아 합성 (주)) 29 질량부, 광 중합 개시제 (IRGACURE184, BASF 재팬 (주)) 2 질량부를 함유하는 광 중합성 수지 조성물을, 건조 두께가 30 ㎛ 가 되도록 PET (폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름 상에 도포하고, 80 ℃ 5 분간 건조 후, 고압 수은 램프로 1000 mJ 로 광 조사함으로써 전사체를 제작하였다.
전사체를 원반으로부터 박리하고, 볼록부가 외측이 되도록 직경 20 ㎝ 의 스테인리스제의 롤에 감고, 이 롤을, 회전시키면서 에폭시 수지 (jER828, 미츠비시 화학 (주)) 70 질량부와 페녹시 수지 (YP-50, 신닛테츠 스미킹 화학 (주)) 30 질량부를 함유하는 미점착제 조성물을, 부직포에 함침시킨 점착 시트에 접촉시켜, 볼록부의 천면에 미점착제 조성물을 부착시켜, 두께 1 ㎛ 의 미점착층을 형성하여 전사체를 얻었다.
이 전사체의 표면에, 평균 입자 직경 4 ㎛ 의 도전 입자 (니켈 도금 수지 입자 (AUL704, 세키스이 화학 공업 (주))) 를 산포한 후, 블로어함으로써 미점착층에 부착되어 있지 않은 도전 입자를 제거하였다.
도전 입자가 부착된 전사체를, 그 도전 입자 부착면으로부터, 절연성 접착 베이스층인 두께 5 ㎛ 의 시트상의 열 경화형의 절연성 접착 필름 (페녹시 수지 (YP-50, 신닛테츠 스미킹 화학 (주)) 60 질량부, 에폭시 수지 (jER828, 미츠비시 화학 (주)) 40 질량부, 카티온계 경화제 (SI-60L, 산신 화학 공업 (주)) 2 질량부, 및 실리카 미립자 (아에로질 RY200, 닛폰 아에로질 (주)) 20 질량부를 함유하는 절연성 접착 조성물로 형성한 필름) 에 대해, 온도 50 ℃, 압력 0.5 ㎫ 로 가압함으로써, 절연성 접착 베이스층에 도전 입자를 전사시켰다.
얻어진 절연성 접착 베이스층의 도전 입자 전착면에, 투명한 절연성 접착 커버층으로서 두께 15 ㎛ 의 시트상의 별도의 절연성 접착 필름 (페녹시 수지 (YP-50, 신닛테츠 스미킹 화학 (주)) 60 질량부, 에폭시 수지 (jER828, 미츠비시 화학 (주)) 40 질량부, 및 카티온계 경화제 (SI-60L, 산신 화학 공업 (주)) 2 질량부를 함유하는 절연성 접착 조성물로 형성된 필름) 을 겹치고, 온도 60 ℃, 압력 2 ㎫ 로 적층하였다. 이로써 이방성 도전 필름이 얻어졌다.
실시예 2C
도전 입자의 산포량과 블로어 횟수를 실시예 1C 의 경우에 비해 각각 2 배로 하는 것 이외, 실시예 1 을 반복함으로써 이방성 도전 필름을 얻었다.
실시예 3C
전사체 원반의 원기둥상의 오목부를 내경 4.5 ㎛, 인접 오목부 중심 간 거리를 6 ㎛ 로 하여 오목부의 밀도를 28000 개/㎟ 로 하고, 또한 평균 입자 직경 4 ㎛ 의 도전 입자 대신에 평균 입자 직경 3 ㎛ 의 도전 입자 (AUL703, 세키스이 화학 공업 (주)) 를 사용하는 것 이외, 실시예 1C 를 반복함으로써 이방성 도전 필름을 얻었다.
실시예 4C
도전 입자의 산포량과 블로어 횟수를 실시예 3C 의 경우에 비해 각각 2 배로 하는 것 이외, 실시예 3C 를 반복함으로써 이방성 도전 필름을 얻었다.
비교예 1C
전사체 원반의 오목부의 깊이를 4.4 ㎛, 오목부의 내경을 4.8 ㎛, 인접 오목부 중심 간 거리를 5.6 ㎛ 로 하여 오목부의 밀도를 32000 개/㎟ 로 하는 것 이외, 실시예 1C 를 반복함으로써 이방성 도전 필름을 얻었다.
비교예 2C
전사체 원반의 오목부의 깊이를 3.3 ㎛, 오목부의 내경을 3.6 ㎛, 인접 오목부 중심 간 거리를 4.2 ㎛ 로 하여 오목부의 밀도를 57000 개/㎟ 로 하고, 또한 평균 입자 직경 4 ㎛ 의 도전 입자 대신에 평균 입자 직경 3 ㎛ 의 도전 입자 (AUL703, 세키스이 화학 공업 (주)) 를 사용하는 것 이외, 실시예 1C 를 반복함으로써 이방성 도전 필름을 얻었다.
＜평가＞
실시예 1C ∼ 4C 및 비교예 1C ∼ 2C 의 이방성 도전 필름에 대해, 실시예 1A 의 이방성 도전 필름에 대해 실시한 평가 항목과 동일한 평가 항목을 동일한 수법에 의해 시험·평가하였다. 얻어진 결과를 표 3 에 나타낸다. 또한, 응집한 도전 입자의 「응집」방향은, 모두 이방성 도전 필름의 수평 방향이었다.
Figure 112021128536215-pat00012
표 3 의 결과로부터, 실시예 1C ∼ 4C 의 이방성 도전 필름을 사용한 접속 구조체는, 초기 도통 저항, 도통 신뢰성, 쇼트 발생률의 각 평가 항목에 대해, 양호한 결과를 나타낸 것을 알 수 있다.
한편, 비교예 1C, 2C 의 이방성 도전 필름의 경우, 도전 입자의 「누락」의 비율은 적지만 「응집」의 비율이 지나치게 높기 때문에, 쇼트 발생률의 평가가 낮은 것이었다.
실시예 5C
오목부 밀도가 500 개/㎟ 인 전사 원반을 사용하기 때문에 인접 오목부 중심 간 거리를 조정하는 것 이외, 실시예 2C 와 동일하게 하여 전사체를 제작하고, 또한 이방성 도전 필름을 제작하였다. 얻어진 이방성 도전 필름에 대해, 실시예 2C 와 동일하게 도전 입자의 「누락」과 「응집」을 측정하고, 또한 입자 면적 점유율을 산출하였다. 그 결과, 도전 입자의 「누락」과 「응집」은 실시예 2C 와 동등하였다. 또, 입자 면적 점유율은 0.6 ％ 였다.
또, 얻어진 이방성 도전 필름을, 유리 기판 (ITO 베타 전극) 과 플렉시블 배선 기판 (범프 폭 : 200 ㎛, L (라인)/S (스페이스) = 1, 배선 높이 10 ㎛) 사이에 끼우고, 접속 범프 길이가 1 ㎜ 가 되도록, 180 ℃, 80 ㎫, 5 초라는 조건으로 이방성 도전 접속하여, 평가용의 접속 구조체를 얻었다. 얻어진 접속 구조체에 대해, 그 「초기 도통 저항값」과, 온도 85 ℃ 이고 습도 85 ％RH 의 항온조에 500 시간 투입한 후의 「도통 신뢰성」을, 디지털 멀티미터 (34401A, 애질런트 테크놀로지 주식회사 제조) 를 사용하여 전류 1 A 로 4 단자법으로 도통 저항을 측정하고, 「초기 도통 저항값」의 경우에는, 측정값이 2 Ω 이하인 경우를 양호, 2 Ω 을 초과하는 것을 불량이라고 평가하고, 「도통 신뢰성」의 경우에는, 측정값이 5 Ω 이하인 경우를 양호, 5 Ω 이상인 경우를 불량이라고 평가하였다. 그 결과, 실시예 5C 의 접속 구조체는, 모두 「양호」라고 평가되었다. 또, 실시예 2C 와 동일하게 「쇼트 발생률」을 측정한 바, 실시예 2C 와 동일하게 양호한 결과가 얻어졌다.
실시예 6C
오목부 밀도가 2000 개/㎟ 인 전사 원반을 사용하기 때문에 인접 오목부 중심 간 거리를 조정하는 것 이외, 실시예 2C 와 동일하게 하여 전사체를 제작하고, 또한 이방성 도전 필름을 제작하였다. 얻어진 이방성 도전 필름에 대해, 실시예 2C 와 동일하게 도전 입자의 「누락」과 「응집」을 측정하고, 또한 입자 면적 점유율을 산출하였다. 그 결과, 도전 입자의 「누락」과 「응집」은 실시예 2C 와 동등하였다. 또, 입자 면적 점유율은 2.4 ％ 였다.
또, 얻어진 이방성 도전 필름을, 실시예 5C 와 동일하게 유리 기판과 플렉시블 배선 기판 사이에 끼우고 이방성 도전 접속함으로써 평가용의 접속 구조체를 얻었다. 얻어진 접속 구조체에 대해, 실시예 5C 와 동일하게 「초기 도통 저항값」, 「도통 신뢰성」, 「쇼트 발생률」을 평가한 바, 모두 양호한 결과가 얻어졌다.
본 발명의 제 3 모드의 이방성 도전 필름에 있어서는, 기준 영역에 상정되는 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 「도전 입자가 배치되어 있지 않은 격자점」의 비율이 15 ％ 이하로 설정되고, 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 「복수의 도전 입자가 응집하여 배치되어 있는 격자점」의 비율이 10 ％ 이하이다. 또한, 응집하여 배치되어 있는 도전 입자끼리가, 이방성 도전 필름의 면 방향으로 서로 접촉해서 응집하여 있다. 이 때문에, 본 발명의 제 3 모드의 이방성 도전 필름을 이방성 도전 접속에 적용한 경우, 양호한 초기 도통성과 에이징 후의 양호한 도통 신뢰성을 실현할 수 있고, 쇼트의 발생도 억제할 수 있으므로, 협피치화한 IC 칩과 배선 기판을, 이방성 도전 접속하는 경우에 유용하다.
다음으로, 본 발명의 제 4 모드의 이방성 도전 필름을 구체적으로 설명한다.
실시예 1D
두께 2 ㎜ 의 니켈 플레이트를 준비하고, 사방 격자 패턴으로 원기둥상의 오목부 (내경 5 ㎛, 깊이 8 ㎛) 를 형성하여, 전사체 원반으로 하였다. 인접 오목부 중심 간 거리는 8 ㎛ 였다. 따라서, 오목부의 밀도는 16000 개/㎟ 였다.
얻어진 전사체 원반에, 페녹시 수지 (YP-50, 신닛테츠 스미킹 화학 (주)) 60 질량부, 아크릴레이트 수지 (M208, 동아 합성 (주)) 29 질량부, 광 중합 개시제 (IRGACURE184, BASF 재팬 (주)) 2 질량부를 함유하는 광 중합성 수지 조성물을, 건조 두께가 30 ㎛ 가 되도록 PET (폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름 상에 도포하고, 80 ℃ 에서 5 분간 건조 후, 고압 수은 램프로 1000 mJ 로 광 조사함으로써 전사체를 제작하였다.
전사체를 원반으로부터 박리하고, 볼록부가 외측이 되도록 직경 20 ㎝ 의 스테인리스제의 롤에 감고, 이 롤을, 회전시키면서 에폭시 수지 (jER828, 미츠비시 화학 (주)) 70 질량부) 와 페녹시 수지 (YP-50, 신닛테츠 스미킹 화학 (주)) 30 질량부를 함유하는 미점착제 조성물을, 부직포에 함침시킨 점착 시트에 접촉시켜, 볼록부의 천면에 미점착제 조성물을 부착시켜, 두께 1 ㎛ 의 미점착층을 형성하여 전사체를 얻었다.
이 전사체의 표면에, 평균 입자 직경 4 ㎛ 의 도전 입자 (니켈 도금 수지 입자 (AUL704, 세키스이 화학 공업 (주))) 를 산포한 후, 블로어함으로써 미점착층에 부착되어 있지 않은 도전 입자를 제거하였다.
도전 입자가 부착된 전사체를, 그 도전 입자 부착면으로부터, 절연성 접착 베이스층인 두께 5 ㎛ 의 시트상의 열 경화형의 절연성 접착 필름 (페녹시 수지 (YP-50, 신닛테츠 스미킹 화학 (주)) 60 질량부, 에폭시 수지 (jER828, 미츠비시 화학 (주)) 40 질량부, 카티온계 경화제 (SI-60L, 산신 화학 공업 (주)) 2 질량부, 및 실리카 미립자 (아에로질 RY200, 닛폰 아에로질 (주)) 20 질량부를 함유하는 절연성 접착 조성물로 형성한 필름) 에 대해, 온도 50 ℃, 압력 0.5 ㎫ 로 가압함으로써, 절연성 접착 베이스층에 도전 입자를 전사시켰다.
얻어진 절연성 접착 베이스층의 도전 입자 전착면에, 투명한 절연성 접착 커버층으로서 두께 15 ㎛ 의 시트상의 별도의 절연성 접착 필름 (페녹시 수지 (YP-50, 신닛테츠 스미킹 화학 (주)) 60 질량부, 에폭시 수지 (jER828, 미츠비시 화학 (주)) 40 질량부, 및 카티온계 경화제 (SI-60L, 산신 화학 공업 (주)) 2 질량부를 함유하는 절연성 접착 조성물로 형성된 필름) 을 겹치고, 온도 60 ℃, 압력 2 ㎫ 로 적층하였다. 이로써 이방성 도전 필름이 얻어졌다.
실시예 2D
도전 입자의 산포량과 블로어 횟수를 실시예 1D 의 경우에 비해 각각 2 배로 하는 것 이외, 실시예 1D 를 반복함으로써 이방성 도전 필름을 얻었다.
실시예 3D
전사체 원반의 원기둥상의 오목부를 내경 3.8 ㎛, 깊이 6 ㎛ 로 하고, 인접 오목부 중심 간 거리를 6 ㎛ 로 하여 오목부의 밀도를 28000 개/㎟ 로 하고, 또한 평균 입자 직경 4 ㎛ 의 도전 입자 대신에 평균 입자 직경 3 ㎛ 의 도전 입자 (AUL703, 세키스이 화학 공업 (주))) 를 사용하는 것 이외, 실시예 1D 를 반복함으로써 이방성 도전 필름을 얻었다.
실시예 4D
도전 입자의 산포량과 블로어 횟수를 실시예 3 의 경우에 비해 각각 2 배로 하는 것 이외, 실시예 3 을 반복함으로써 이방성 도전 필름을 얻었다.
비교예 1D
전사체 원반의 오목부의 깊이를 4.4 ㎛, 오목부의 내경을 4.8 ㎛, 인접 오목부 중심 간 거리를 5.6 ㎛ 로 하여 오목부의 밀도를 32000 개/㎟ 로 하는 것 이외, 실시예 1D 를 반복함으로써 이방성 도전 필름을 얻었다.
비교예 2D
전사체 원반의 오목부의 깊이를 3.3 ㎛, 오목부의 내경을 3.6 ㎛, 인접 오목부 중심 간 거리를 4.2 ㎛ 로 하여 오목부의 밀도를 57000 개/㎟ 로 하고, 또한 평균 입자 직경 4 ㎛ 의 도전 입자 대신에 평균 입자 직경 3 ㎛ 의 도전 입자 (AUL703, 세키스이 화학 공업 (주)) 를 사용하는 것 이외, 실시예 1D 를 반복함으로써 이방성 도전 필름을 얻었다.
＜평가＞
실시예 1D ∼ 4D 및 비교예 1D ∼ 2D 의 이방성 도전 필름에 대해, 실시예 1A 의 이방성 도전 필름에 대해 실시한 평가 항목과 동일한 평가 항목을 동일한 수법에 의해 시험·평가하였다. 얻어진 결과를 표 4 에 나타낸다. 또한, 응집한 도전 입자의 「응집」방향은, 모두 이방성 도전 필름의 수평 방향이었다.
Figure 112021128536215-pat00013
표 4 의 결과로부터, 실시예 1D ∼ 4D 의 이방성 도전 필름을 사용한 접속 구조체는, 초기 도통 저항, 도통 신뢰성, 쇼트 발생률의 각 평가 항목에 대해, 양호한 결과를 나타낸 것을 알 수 있다.
한편, 비교예 1D, 2D 의 이방성 도전 필름의 경우, 도전 입자의 「누락」의 비율은 적지만 「응집」의 비율이 지나치게 높기 때문에, 쇼트 발생률의 평가가 낮은 것이었다.
실시예 5D
오목부 밀도가 500 개/㎟ 인 전사 원반을 사용하기 때문에 인접 오목부 중심 간 거리를 조정하는 것 이외, 실시예 2D 와 동일하게 하여 전사체를 제작하고, 또한 이방성 도전 필름을 제작하였다. 얻어진 이방성 도전 필름에 대해, 실시예 2D 와 동일하게 도전 입자의 「누락」과 「응집」을 측정하고, 또한 입자 면적 점유율을 산출하였다. 그 결과, 도전 입자의 「누락」과 「응집」은 실시예 2D 와 동등하였다. 또, 입자 면적 점유율은 0.7 ％ 였다.
또, 얻어진 이방성 도전 필름을, 유리 기판 (ITO 베타 전극) 과 플렉시블 배선 기판 (범프 폭 : 200 ㎛, L (라인)/S (스페이스) = 1, 배선 높이 10 ㎛) 사이에 끼우고, 접속 범프 길이가 1 ㎜ 가 되도록, 180 ℃, 80 ㎫, 5 초라는 조건으로 이방성 도전 접속하여, 평가용의 접속 구조체를 얻었다. 얻어진 접속 구조체에 대해, 그 「초기 도통 저항값」과, 온도 85 ℃ 이고 습도 85 ％RH 의 항온조에 500 시간 투입한 후의 「도통 신뢰성」을, 디지털 멀티미터 (34401A, 애질런트 테크놀로지 주식회사 제조) 를 사용하여 전류 1 A 로 4 단자법으로 도통 저항을 측정하고, 「초기 도통 저항값」의 경우에는, 측정값이 2 Ω 이하인 경우를 양호, 2 Ω 을 초과하는 것을 불량이라고 평가하고, 「도통 신뢰성」의 경우에는, 측정값이 5 Ω 이하인 경우를 양호, 5 Ω 이상인 경우를 불량이라고 평가하였다. 그 결과, 실시예 5D 의 접속 구조체는, 모두 「양호」라고 평가되었다. 또, 실시예 2D 와 동일하게 「쇼트 발생률」을 측정한 바, 실시예 2D 와 동일하게 양호한 결과가 얻어졌다.
실시예 6D
오목부 밀도가 2000 개/㎟ 인 전사 원반을 사용하기 때문에 인접 오목부 중심 간 거리를 조정하는 것 이외, 실시예 2D 와 동일하게 하여 전사체를 제작하고, 또한 이방성 도전 필름을 제작하였다. 얻어진 이방성 도전 필름에 대해, 실시예 2D 와 동일하게 도전 입자의 「누락」과 「응집」을 측정하고, 또한 입자 면적 점유율을 산출하였다. 그 결과, 도전 입자의 「누락」과 「응집」은 실시예 2D 와 동등하였다. 또, 입자 면적 점유율은 2.7 ％ 였다.
또, 얻어진 이방성 도전 필름을, 실시예 5D 와 동일하게 유리 기판과 플렉시블 배선 기판 사이에 끼우고 이방성 도전 접속함으로써 평가용의 접속 구조체를 얻었다. 얻어진 접속 구조체에 대해, 실시예 5D 와 동일하게 「초기 도통 저항값」, 「도통 신뢰성」, 「쇼트 발생률」을 평가한 바, 모두 양호한 결과가 얻어졌다.
본 발명의 제 4 모드의 이방성 도전 필름에 있어서는, 기준 영역에 상정되는 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 「도전 입자가 배치되어 있지 않은 격자점」의 비율이 10 ％ 미만으로 설정되고, 평면 격자 패턴의 전체 격자점에 대한 「복수의 도전 입자가 응집하여 배치되어 있는 격자점」의 비율이 15 ％ 이하로 설정되며, 또한 응집하여 배치되어 있는 적어도 일부의 도전 입자끼리가, 이방성 도전 필름의 두께 방향으로 비스듬하게 어긋나게 배치되어 있다. 이 때문에, 본 발명의 제 4 모드의 이방성 도전 필름을 이방성 도전 접속에 적용한 경우, 양호한 초기 도통성과 에이징 후의 양호한 도통 신뢰성을 실현할 수 있고, 쇼트의 발생도 억제할 수 있으므로, 협피치화한 IC 칩과 배선 기판을, 이방성 도전 접속하는 경우에 유용하다.
10, 200 : 이방성 도전 필름
11, 104 : 절연성 접착 베이스층
12, 105 : 절연성 접착 커버층
13, 103 : 도전 입자
100 : 전사체
101 : 볼록부
102 : 미점착층
A : 도전 입자가 누락되어 있는 격자점 (격자점에 도전 입자가 배치되어 있지 않은 위치)
B : 도전 입자가 서로 접해서 응집하여 있는 격자점 (도전 입자끼리가 접촉해서 응집하여 있는 위치)
C : 도전 입자가 서로 이간해서 응집하여 있는 격자점 (도전 입자끼리가 비접촉으로 응집하여 있는 위치)

Claims (31)

  1. 절연성 접착 베이스층에 도전 입자가 배치된 구조의 이방성 도전 필름으로서,
    이방성 도전 필름의 기준 영역에 상정되는 패턴에 대한 도전 입자가 배치되어 있지 않은 누락의 비율이, 0 % 초과 20 ％ 미만이고,
    그 상정되는 패턴에 대하여 복수의 도전 입자가 응집하여 배치되어 있는 비율이, 0 % 초과 15 ％ 이하이고,
    누락과 응집의 합계가 0 % 초과 25 ％ 이하인, 이방성 도전 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    절연성 접착 베이스층에, 절연성 접착 커버층이 적층되어 있는, 이방성 도전 필름.
  3. 제 1 항에 있어서,
    기준 영역이, 이방성 도전 필름의 평면 중앙부의 이하의 관계식 (A), (2) 및 (3) :
    Figure 112021140400343-pat00053

    을 만족하는 변 X 및 변 Y 로 이루어지는 방형의 영역이고, 여기서 D 는 도전 입자의 평균 입자 직경이고, 변 Y 는 이방성 도전 필름의 길이 방향에 대해 ±45° 미만의 범위의 직선이며, 변 X 는 변 Y 에 수직인 직선인, 이방성 도전 필름.
  4. 제 1 항에 있어서,
    이방성 도전 필름의 기준 영역의 면적에 대한, 그 면적 중에 존재하는 전체 도전 입자의 입자 면적 점유율이 0.15 ％ 이상인, 이방성 도전 필름.
  5. 제 4 항에 있어서,
    이방성 도전 필름의 기준 영역의 면적에 대한, 그 면적 중에 존재하는 전체 도전 입자의 입자 면적 점유율이 35 ％ 이하인, 이방성 도전 필름.
  6. 제 1 항에 있어서,
    도전 입자의 평균 입자 직경이 1 ∼ 10 ㎛ 이고, 이방성 도전 필름의 기준 영역에 상정되는 패턴의 격자점에 도전 입자가 배치되고, 패턴의 인접 격자점 간 거리가 도전 입자의 평균 입자 직경의 0.5 배보다 큰, 이방성 도전 필름.
  7. 제 1 항에 있어서,
    응집 배치되어 있는 도전 입자의 응집 방향이, 이방성 도전 필름의 평면 방향에 대해 경사져 있는, 이방성 도전 필름.
  8. 제 1 항에 있어서,
    이방성 도전 필름의 기준 영역에 상정되는 패턴의 격자점에 도전 입자가 배치되고, 응집하여 있는 도전 입자를 배치하고 있는 격자점과, 응집하여 있는 도전 입자를 내접하는 원의 중심의 거리가, 도전 입자의 평균 입자 직경에 대해 25 ％ 이하인, 이방성 도전 필름.
  9. 제 1 항에 있어서,
    두께 방향으로 어긋나게 배치된 도전 입자 간 거리 (응집 거리) 가, 도전 입자의 평균 입자 직경의 25 ∼ 50 ％ 인, 이방성 도전 필름.
  10. 제 1 항에 있어서,
    도전 입자의 평균 입자 직경이 1 ∼ 30 ㎛ 이고, 이방성 도전 필름의 기준 영역에 상정되는 패턴의 격자점에 도전 입자가 배치되고, 패턴의 인접 격자점 간 거리가 도전 입자의 평균 입자 직경의 0.5 배 이상인, 이방성 도전 필름.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 패턴에 있어서, 도전 입자가, 이방성 도전 필름의 길이 방향과 수직인 방향으로 11 개 이상 연속으로 배치되어 있는, 이방성 도전 필름.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 패턴에 있어서, 이방성 도전 필름의 길이 방향을 따라 연속한 3 열의 각각에서, 도전 입자가 11 개 이상 연속하여 배치되어 있는, 이방성 도전 필름.
  13. 제 1 항에 있어서,
    도전 입자가 응집하여 있는 경우, 2 개 응집한 도전 입자의 주위에는, 2 개 연속한 도전 입자의 조 (組) 가 3 개 이하인, 이방성 도전 필름.
  14. 제 1 항에 있어서,
    도전 입자의 결락이 있는 경우에, 이방성 도전 필름의 길이 방향으로 4 개 이상 연속하는 것과, 그 길이 방향에 직교하는 방향으로 4 개 이상 연속하는 것이 교차하고 있지 않은, 이방성 도전 필름.
  15. 제 1 항에 있어서,
    절연성 접착 베이스층에, 절연성 접착 베이스층의 수지 100 질량부에 대해 절연성 필러가 3 ∼ 40 질량부 함유되어 있는, 이방성 도전 필름.
  16. 제 1 전자 부품의 단자와 제 2 전자 부품의 단자가, 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 기재된 이방성 도전 필름에 의해 이방성 도전 접속된 접속 구조체.
  17. 제 1 전자 부품의 단자와 제 2 전자 부품의 단자 사이에, 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 기재된 이방성 도전 필름을 배치하고, 제 1 또는 제 2 전자 부품측으로부터 압착함으로써 상기 이방성 도전 필름을 본경화시켜, 제 1 및 제 2 전자 부품의 단자를 이방성 도전 접속하는, 접속 구조체의 제조 방법.
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