KR20080062462A - 이방성 도전 필름의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회로기판 상에 설계된 다수의 미세 도전 패턴에 대하여 집적회로 (IC) 등의 전자부품의 리드 등을 접속하는 곳에 사용되는 실장용 이방성 도전 필름의 제조방법에 관한 것으로, 1)절연성 접착제를 제조하는 단계 2)절연성 입자 : 톨루엔=1 : 1로 혼합하여 절연성 접착제에 절연층 코팅이 없는 금속 입자와 절연 입자를 겔화하여 분산시키는 것을 특징으로 한다.

이방성 도전 필름, 금속 입자, 절연 입자, 박리강도, 도통저항

Description

이방성 도전 필름의 제조방법{Manufacturing method of anisotropic cinductive film}

본 발명은 회로기판 상에 설계된 다수의 미세 도전 패턴에 대하여 집적회로 (IC) 등의 전자부품의 리드 등을 접속하는 곳에 사용되는 실장용 이방성 도전 필름의 제조방법에 관한 것이다.

종래에는 폴리이미드 기판에 설계된 배선 패턴과 액정 표시 장치의 유리기판 상에 설계된 ITO 패턴 또는 전자부품의 리드 등을 전기적으로 접속하는 곳에 이방성 도전 필름이 사용되었다.

이 이방성 도전 필름은 에폭시계 절연성 접착제에 니켈, 금, 은 등의 도전성 입자 또는 고분자 입자에 니켈, 금 등의 금속을 도금한 입자를 분산하여 두께 20㎛정도의 시트형태로 제조한 것이다.

이 이방성 도전 필름의 사용 예로는 폴리이미드 기판에 설계된 패턴과 액정 표시장치의 유리기판 상에 설계된 ITO 패턴이 서로 접속하는 사이에 이방성 도전 필름을 서로 겹치도록 넣어 180℃, 20kgf/㎠으로 10초간 가열 압착한다.

이 때 이방성 도전 필름 중의 접착제가 가열 시에 유동으로 배선패턴 사이로 다량 흘러 면방향으로 절연성을 띠고, 폴리이미드 기판의 배선 패턴과 액정표시장치의 유리기판 상의 ITO 패턴 사이에 도전성 입자가 끼어 전기적 접속이 가능하게 된다.

최근, 전자기기의 소형화, 박형화에 따라 회로의 고밀도화가 진행되고 있고, 회로 부재에 있어서 배선 패턴 간의 피치가 미세화하여, 배선패턴 사이에서 높은 절연성을 확보하는 것이 어려워지고 있다.

회로부재의 미세화된 배선 패턴과 액정표시장치의 유리기판 상의 ITO 패턴의 미세화로 배선 패턴의 간격은 더욱 좁아지게 되어 가열가압시 높은 온도로 인해 절연성 접착제의 유동성이 증가하여 배선 패턴 사이로 다량의 절연성 접착제가 유입되는 동시에 도전성 입자 또한 다량으로 유입되어 도전성 입자가 사슬을 이루어 쇼트가 발생하여 불량의 원인이 되고 있다.

본 발명은 에폭시계 절연성 접착제에 겔화된 절연성 입자를 분산시켜 고온에서도 절연성 접착제의 유동성을 저하시키는 동시에 접착성, 전기적 특성이 우수한 이방성 도전 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제조방법은 이방성 도전 필름의 제조방법에 있어서, 1) 절연성 접 착제를 제조하는 단계; 2)절연성 입자 : 톨루엔=1 : 1로 혼합하여 절연성 접착제에 절연층 코팅이 없는 금속 입자와 절연 입자를 겔화하여 분산시키는 단계를 포함한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에 사용되는 절연성 접착제는 종래에 일반적으로 사용된 비스페놀A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 노블락형 에폭시수지와 폴리에스테르 수지, 비닐 수지, 아크릴 수지, 폴리 폴리올레핀 수지, PVA 수지, 폴리카보네이트 수지, 셀룰로스 수지, 케톤 수지, 스티렌 수지 등의 열가소성 또는 열경화성 수지를 사용하고 2종이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

본 발명의 도전성 입자는 니켈, 금, 백금, 동 등의 금속 입자를 사용하고 절연성 입자는 스티렌, 스티렌 가교 미립자, 아크릴, 아크릴 가교 미립자 또는 스티렌아크릴 공중합체 또는 스티렌아크릴 가교미립자를 사용하고 바람직하게는 스티렌, 아크릴, 스티렌아크릴 공중합체를 사용하고 더욱 바람직하게는 용매에 에폭시수지와의 혼합성을 높여 주기 위해 에폭시기를 가진 그리시딜메타아크릴레이트를 상기 스티렌과 공중합한 스티렌그리시딜메타아크릴레이트 공중합체를 사용한다. 도전성 입자의 크기는 3~5㎛ 및 절연성 입자의 크기는 1~10㎛를 사용하고 바람직하게는 1~5㎛ 크기의 입자를 사용한다.

10㎛를 초과하는 절연성 입자를 사용시에는 제조 후 필름 평활성에 문제가 되며, 1㎛ 미만의 절연성 입자를 사용시에는 분산이 잘 되지 않는 문제가 있다. 절연성 입자를 제조하기 위해서는 단량체 조성물, 사슬연장제, 중합개시제, 점도강하 제 및 필요에 따라 분산안정제를 포함하는 상기 반응물을 분산중합 반응시키는 단계를 수행한다.

잠재성 경화제는 상온에서의 제조, 보존 및 비교적 저온에 의한 건조 시에는 반응을 일으키지 않고 경화온도에서의 가열가압에 의해 경화반응을 일으키는 경화제로 이미다졸, 아민 등의 상기 경화제 성분을 마이크로 캡슐화한 것으로 시판품을 사용한다.

본 발명에 사용되는 극성 용매로는 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 이소부틸아세테이트 등의 에스테르계 용매, 아세톤, 메틸에틸케톤, 이소부틸케톤, 사이클로핵사논 등의 케톤계 용매, 에탄올, 프로판올, 부탄올 등의 알코올계 용매 등을 사용하고 비극성 용매로는 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠 등을 사용한다.

이 밖에 본 발명의 접착제 성분으로는 계면활성제, 커플링제 등의 첨가제를 배합할 수 있다.

절연성 입자를 겔화시키는 방법으로는 절연성 입자와 톨루엔을 1:1로 혼합하여 20분간 초음파 세척기에 분산시킨다.

본 발명의 접속재료에 있어서, 절연성 접착제 성분은 열경화성 수지를 20~90 중량부, 바람직하게는 30~60중량부, 열가소성 수지를 0~60중량부, 바람직하게는10~30 중량부, 도전성입자 3~15중량부, 바람직하게는 5~8 중량부, 절연성입자는 0~30중량부 바람직하게는 10~20중량부를 포함한다.

절연성입자가 30 중량부를 초과할 시에는 절연성접착제의 박리강도가 떨어진다.

< 실시예1 >

東都化成 제품의 페녹시 수지YP-50을 40 중량부, 셀화학 제품의 에폭시 수지 에비코트 630을 40 중량부, 잠재성 경화제로는 HX3741 10중량부 혼합하여 절연성 접착제를 제조한 후 절연성 입자(스티렌그리시딜메타아크릴레이트 공중합체)와 톨루엔을 1:1로 혼합하여 20분간 초음파 세척기에 분산하여 겔화시킨 절연성 입자 10 중량부를 절연성 접착제에 혼합한다. 4㎛ 크기의 니켈 금속 입자 10중량부를 2㎛ 크기의 스티렌아크릴 공중합체 절연성 입자 2중량부를 분산시켜 20㎛두께의 이방성 도전 필름을 제조하였다. 제조된 이방성 도전 필름을 50㎛ 피치인 폴리이미드 기판과 액정 표시장치의 유리기판 상에 설계된 ITO 패턴이 서로 접속하는 사이에 이방성 도전 필름을 서로 겹치도록 넣어 200℃, 40kgf/㎠으로 10초간 10set를 가열 압착한다.

도통평가

위와 같이 제조된 LCD Panel 을 85℃, 85%에서 1000시간 에이징 한 후 저항 상승치로 도통 신뢰성을 평가하였다.

박리강도

FPC를 폭 10mm로 절단하여 인스트롱을 이용하여 90^o Peel강도를 측정하였다. 인장속도는 50mm/分로 행한다.

< 실시예2 >

東都化成 제품의 페녹시 수지YP-50을 40 중량부, 셀화학 제품의 에폭시 수지 에비코트 630을 35 중량부, 잠재성 경화제로는 HX3741 10중량부 혼합하여 절연성 접착제를 제조한 후 절연성 입자와 톨루엔을 1:1로 혼합하여 20분간 초음파 세척기에 분산하여 겔화시킨 절연성 입자 15 중량부를 절연성 접착제에 혼합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 샘플을 제조하였다

< 실시예3 >

東都化成 제품의 페녹시 수지YP-50을 40 중량부, 셀화학 제품의 에폭시 수지 에비코트 630을 30 중량부, 잠재성 경화제로는 HX3741 10중량부 혼합하여 절연성 접착제를 제조한 후 절연성 입자와 톨루엔을 1:1로 혼합하여 20분간 초음파 세척기에 분산하여 겔화시킨 절연성 입자 20 중량부를 절연성 접착제에 혼합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 샘플을 제조하였다

< 실시예4 >

東都化成 제품의 페녹시 수지YP-50을 40 중량부, 셀화학 제품의 에폭시 수지 에비코트 630을 25 중량부, 잠재성 경화제로는 HX3741 10중량부 혼합하여 절연성 접착제를 제조한 후 절연성 입자와 톨루엔을 1:1로 혼합하여 20분간 초음파 세척기에 분산하여 겔화시킨 절연성 입자 25 중량부를 절연성 접착제에 혼합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 샘플을 제조하였다.

< 실시예5 >

東都化成 제품의 페녹시 수지YP-50을 40 중량부, 셀화학 제품의 에폭시 수지 에비코트 630을 20 중량부, 잠재성 경화제로는 HX3741 10중량부 혼합하여 절연성 접착제를 제조한 후 절연성 입자와 톨루엔을 1:1로 혼합하여 20분간 초음파 세척기에 분산하여 겔화시킨 절연성 입자 30 중량부를 절연성 접착제에 혼합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 샘플을 제조하였다.

< 비교예 >

하기 표1에 나타난 바와 같이 겔화한 절연성 입자를 첨가하지 않은 것을 제 외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 샘플을 제조 하였다.

	실시예1	실시예2	실시예3	실시예4	실시예5	비교예
도전성입자(wt%)	10	10	10	10	10	10
겔화 절연성입자	10	15	20	25	30	-
도통저항 (Ω)	74	72	72	78	80	90
박리강도(g/㎝)	1570	1520	1340	1290	1040	720

상기 표1에 나타난 바와 같이, 실시예에 따라 제조된 이방성 도전 필름은 비교예에 따라 제조된 이방성 도전 필름에 비하여 우수한 도통저항과 박리강도를 가진다.

겔화 전연성 입자가 30을 초과하면 접착성이 떨어져 박리강도가 현격하게 저하된다.

본 발명에 따라 제조된 이방성 도전 필름은 도통저항이 80Ω이하인 우수한 전기적 특성을 가지며 박리강도 또한 1,000 g/㎝이상으로 우수하다.

Claims (3)

1. 이방성 도전 필름의 제조방법에 있어서, 1)절연성 접착제를 제조하는 단계 2)절연성 입자 : 톨루엔=1 : 1로 혼합하여 절연성 접착제에 절연층 코팅이 없는 금속 입자와 절연 입자를 겔화하여 분산시켜 본딩시 고온에서도 유동성을 감소시켜 접속신뢰성을 개선한 이방성 도전 필름의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 겔화 절연 입자는 에폭시기를 가진 그리시딜메타아크릴레이트를 상기 스티렌과 공중합한 스티렌그리시딜메타아크릴레이트 공중합체를 사용하는 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름의 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 겔화 절연 입자의 크기는 1~10㎛인 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름의 제조방법.