(57)【要約】      （修正有）【課題】熱硬化を採用した導電フィルムパッケージ接続の場合、高温で引き起こされるマイクロエレクトロニクスデバイスの変形による微細接続線の問題を改善する。【解決手段】異方性導電フィルムは、基膜１０６と基膜上のマイクロカプセル構造とを含み、その構造は、金属導電性粒子１０３と金属導電性粒子の外部を被覆する常温硬化可能な高分子重合体１０５と、高分子重合体の外部を被覆するマイクロカプセル壁１０２とを含み、かつその外表面には粘着コロイドが付着されている。金属導電性粒子、常温硬化可能な高分子重合体をコア材とし、マイクロカプセル構造を壁材とするため、使用時の加圧でマイクロカプセル構造を破壊させ、内部の導電性粒子と常温硬化高分子重合体が漏洩し、漏洩後常温硬化高分子重合体が硬化することで、異方性導電フィルムによる、常温下でのマイクロエレクトロニクスデバイスの導電接続が実現される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基膜と、基膜上に設けられているマイクロカプセル構造とを含み、前記マイクロカプセル構造は、金属導電性粒子と、前記金属導電性粒子の外部を被覆する常温硬化可能な高分子重合体と、前記高分子重合体の外部を被覆するマイクロカプセル壁とを含み、かつ前記マイクロカプセル壁の外表面には粘着コロイドが付着されていることを特徴とする異方性導電フィルム。
【請求項２】
前記マイクロカプセル構造は、鼓状であり、その平面が前記基膜と貼り合わされていることを特徴とする、請求項１に記載の異方性導電フィルム。
【請求項３】
前記基膜上には、一層の網状高分子重合体が設けられており、前記マイクロカプセル構造は、前記網状高分子重合体上に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の異方性導電フィルム。
【請求項４】
前記マイクロカプセル構造の上方を覆う保護膜を更に含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の異方性導電フィルム。
【請求項５】
前記基膜を構成する材料は、ポリエチレンテレフタレートを含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の異方性導電フィルム。
【請求項６】
前記金属導電性粒子は、金、ニッケルまたは銅からなり、直径が１〜２０ミクロンであることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の異方性導電フィルム。
【請求項７】
前記常温硬化可能な高分子重合体は、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂と室温急速硬化剤を含むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の異方性導電フィルム。
【請求項８】
前記マイクロカプセル壁を構成する材料は、エポキシ樹脂、パラフィン、ゼラチンまたはポリウレタンであることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の異方性導電フィルム。
【請求項９】
前記網状高分子重合体は、シラン架橋ポリエチレンを含むことを特徴とする、請求項３に記載の異方性導電フィルム。
【請求項１０】
電子装置であって、
前記電子装置における異なる部品が、請求項１〜９のいずれか一項に記載の異方性導電フィルムのマイクロカプセル構造を圧着することによって電気接続されていることを特徴とする電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロエレクトロニクスパッケージ技術分野に関し、特に異方性導電フィルムおよび電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば液晶表示、エレクトロルミネセンス技術、タッチパネル技術などのような、電子表示技術の発展が著しくなり、そのポイントとなる技術の一つは、駆動回路とガラス上のインジウムスズ酸化物との接続の技術である。異方性導電フィルム（Anisotropic  Conductive  Film，ＡＣＦ）は、Ｚ軸電気伝導方向とＸＹ絶縁平面における電気抵抗特性において明らかな相違を有するため、精密なマイクロエレクトロニクスデバイス回路の接続を実現させる。前記接続は、例えば液晶ガラスとフレキシブル回路との接続、液晶ガラスと集積回路との接続、フレキシブル回路と集積回路との接続である。現在、市場で使用されている主流となる異方性導電フィルムのいずれも、熱硬化型樹脂を含有しており、高温加圧を経てからマイクロエレクトロニクスデバイスに導電接続が実現できるようになる。
【０００３】
熱硬化型の異方性導電フィルムの貼付プロセスは、デバイス接続の品質を保証するためには、６０℃〜１００℃の温度を必要とし、圧着硬化温度が１５０℃〜２２０℃まで達する必要がある。しかし、高温によるマイクロエレクトロニクスデバイスの変形を引き起こしやすく、さらにそれに起因して微細接続線が位置ズレや短絡になりやすいため、製品の品質および長期使用の信頼性に影響を及ぼす。
【０００４】
それ故、従来技術には、下記問題が存在することが分かる。すなわち、熱硬化を採用した異方性導電フィルムのパッケージ接続の場合、高温で引き起こされるマイクロエレクトロニクスデバイスの変形による微細接続線の問題が生じやすい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、従来技術に存在する問題に対して、異方性導電フィルムおよび電子装置を提供することである。上記従来技術における問題は、熱硬化を採用した導電フィルムパッケージ接続の場合、高温で引き起こされるマイクロエレクトロニクスデバイスの変形による微細接続線の問題が生じやすいことである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施例は、基膜と、基膜上に設けられているマイクロカプセル構造とを含み、マイクロカプセル構造は、金属導電性粒子と、前記金属導電性粒子の外部を被覆する常温硬化可能な高分子重合体と、前記高分子重合体の外部を被覆するマイクロカプセル壁とを含み、かつ前記マイクロカプセル壁の外表面には粘着コロイドが付着されている異方性導電フィルムを提供する。
【０００７】
さらに、マイクロカプセル構造は鼓状であって、その平面が基膜と貼り合わされていてもよい。
【０００８】
さらに、基膜には、網状高分子重合体が設けられ、マイクロカプセル構造が、網状高分子重合体上に設けられていてもよい。
【０００９】
さらに、マイクロカプセル構造の上方を覆う保護膜を更に含んでいてもよい。
【００１０】
さらに、基膜を構成する材料は、ポリエチレンテレフタレートを含みうる。
【００１１】
さらに、金属導電性粒子は、金属からなり、金、ニッケルまたは銅からなるのが好ましい。
更に、金属導電性粒子の直径は、１〜２０ミクロンでありうる。
【００１２】
さらに、常温硬化可能な高分子重合体の材料は、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂と室温急速硬化剤を含みうる。
【００１３】
さらに、マイクロカプセル壁を構成する材料は、エポキシ樹脂、パラフィン、ゼラチンまたはポリウレタンでありうる。
【００１４】
さらに、網状高分子重合体は、シラン架橋ポリエチレンを含みうる。
【００１５】
本発明の実施例は、電子装置を更に提供する。電子装置の異なる部品は、前述のような異方性導電フィルムのマイクロカプセル構造を圧着することによって電気接続される。
【発明の効果】
【００１６】
金属導電性粒子、常温硬化可能な高分子重合体をコア材とし、マイクロカプセル構造を壁材とするため、使用時に加圧の方式でマイクロカプセル構造を破壊させ、内部の導電性粒子と常温硬化高分子重合体が漏洩し、かつ漏洩後常温硬化高分子重合体が硬化されることで、異方性導電フィルムによる、常温下でのマイクロエレクトロニクスデバイスの導電接続を実現させる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例による異方性導電フィルムの断面図である。
【図２】本発明の実施例によるマイクロカプセルの構造図である。
【図３】本発明の実施例による網状高分子重合体およびその製作金型の断面図である。
【図４】本発明の実施例によるマイクロカプセルが網状高分子重合体に嵌め込まれた全体平面図である。
【図５】本発明の実施例による異方性導電フィルムが第１基材と第２基材を接着する断面図である。
【図６】本発明の実施例による異方性導電フィルムが第１基材と第２基材を接着する断面図である。
【図７】本発明の実施例による異方性導電フィルムが第１基材と第２基材を接着する断面図である。
【図８】本発明の実施例による鼓状マイクロカプセルの断面図である。
【図９】本発明の実施例による鼓状マイクロカプセルの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施例が解決しようとする技術的課題、技術案およびメリットをより明らかにするために、以下、図面および具体的な実施例を参照しながら詳細に記載する。
【００１９】
本発明の実施例は、基膜（Base  Film）とマイクロカプセル構造とを含む異方性導電フィルムを提供する。
【００２０】
基膜の部分は、主にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を採用する。その優れた絶縁性、耐摩擦性および優れた物理機械性能によって、異方性導電フィルムの付着および対応する包装を確保できる。
【００２１】
マイクロカプセル構造は、主に金属導電性粒子と、常温硬化可能な高分子重合体と、マイクロカプセル壁と、マイクロカプセル壁の外表面に付着する粘着コロイドとを含む。
【００２２】
金属導電性粒子の部分は、Ａｕ、Ｎｉ、Ｃｕなどの金属材料を採用してよい。その直径は、異方性導電フィルムの応用分野の要求に応じて設計することが可能であり、一般的に１μｍ〜２０μｍである。
【００２３】
常温硬化可能な高分子重合体は、主にビスフェノールＡ型エポキシ樹脂と室温急速硬化剤とを採用する。常温において急速に硬化可能であり、高強度な接着力であるため、マイクロエレクトロニクスデバイスとガラスとの圧着に対して、必要とされる接着力を提供できる。前記室温急速硬化剤としては、例えば、５０２スーパー接着剤と通常呼ばれるものの成分などのような、α-シアノアクリル酸エチルが挙げられ、これは真空や乾燥の希ガスの雰囲気のような特定の環境下においてマイクロカプセル壁を作成した後には硬化しないが、マイクロカプセル壁を破壊した後には、空気中の成分の作用によって、例えば、微量な水分の存在下で、急速に硬化、粘着する。
【００２４】
マイクロカプセル壁は、エポキシ樹脂、パラフィン、ゼラチンまたはポリウレタンなどを採用して壁材とし、導電性粒子と常温硬化の高分子重合体をコア材とする。加圧時に、コア材は、壁材から放出される。
【００２５】
マイクロカプセルの外表面に付着される粘着コロイドは、弱粘着剤であり、マイクロカプセルが例えば網状高分子重合体のような他の部分に固定されることを保証する。前記弱粘着剤は、例えば、ＡＲ６００のような可除去性アクリルラテックス、ＳＲ１０１、ＳＲ１０６のような可重複貼り付け性溶剤系接着剤、ＳＲ１０７のような可除去性溶剤接着剤であり、状況に応じて使用することが出来る。
【００２６】
金属導電性粒子、常温硬化可能な高分子重合体をコア材とし、マイクロカプセル構造を壁材とするため、使用時に加圧の方式でマイクロカプセル構造が破壊され、内部の導電性粒子と常温硬化高分子重合体が漏洩し、漏洩後常温硬化高分子重合体が硬化されることで、異方性導電フィルムによる、常温下でのマイクロエレクトロニクスデバイスの導電接続を実現させる。
【００２７】
異方性導電フィルムは、網状高分子重合体構造および／または保護膜（Cover  Film）をさらに含んでもよい。
【００２８】
網状高分子重合体構造は、シラン架橋ポリエチレンを採用することができる。主に、マイクロカプセルの導電性粒子を離間させるとともに単一層で平らに広がることを保証することによって、導電性粒子の堆積現象の発生を回避するためである。
【００２９】
保護膜の部分には、主に透明なポリエチレンテレフタレートを採用し、これにより異方性導電フィルムが汚染から保護され、包装と保存が簡便となる。
【００３０】
本発明の実施例による異方性導電フィルムは、従来技術における下記問題も解決した。すなわち、熱硬化型異方性導電フィルムの保存は、低温条件で行われることが要求され、一般的に-５℃〜１０℃においてその活性および接着品質が保証される。一旦低温環境から離れると、温度上昇により直ちに使い果たさなければならない。そうしないと、フィルムの硬化活性に影響し、さらにデバイスの接続品質に影響を与える。本発明の実施例による異方性導電フィルムは、常温において保存可能であり、使用時に加圧硬化をすればよい。Ｚ軸方向の接触電気抵抗が小さく、ＸＹ平面において網形状構造を採用することで充分な絶縁性を保証でき、粒子の堆積現象がなく、回路特性を損なうことがなく、マイクロエレクトロニクス回路パッケージまたは接続時間を加速させ、生産の効率を高め、大量生産やパイプライン作業に適する。
【００３１】
本発明をよりよく説明するために、図示例とともに本発明について更に詳しく説明する。
【００３２】
図１に示すのは、本発明の実施例による異方性導電フィルムの断面図である。該異方性導電フィルムは、保護膜１０１と、マイクロカプセル壁１０２と、金属導電性粒子１０３と、網状高分子重合体１０４と、常温硬化高分子重合体１０５と、基膜１０６とを含む。まず、一定径の金属導電性粒子１０３を作製し、そして常温硬化高分子重合体１０５と金属導電性粒子１０３をマイクロカプセル壁１０２に注入することによって、個々独立したマイクロカプセル構造を形成する。類似の射出成型技術を利用し、金型１１１を用いて網状高分子重合体１０４を作成し、そして、表面粘性を有するマイクロカプセル構造単体を網状高分子重合体１０４に嵌め込む。嵌め込んだマイクロカプセル構造と網状高分子重合体１０４全体を最も下にある基膜１０６に付着させ、最後に保護膜１０１を最上面に覆う。
【００３３】
本発明の実施例による異方性導電フィルムは、他の分野の精密なマイクロエレクトロニクスデバイスの接続にも適用する。圧力設備で一定強度の高圧を提供してマイクロカプセル構造を破壊するだけで、マイクロエレクトロニクスデバイスの電気特性の接続および接続強度を保証できる。
【００３４】
図２は、マイクロカプセル構造の構造図を示し、金属導電性粒子１０３と、常温硬化可能な高分子重合体１０５と、マイクロカプセル壁１０２とを含む。金属導電性粒子１０３は常温硬化可能な高分子重合体１０５に覆われてコア材を構成し、マイクロカプセル壁１０２の外表面には、粘着コロイドが付着している。
【００３５】
図３は、網状高分子重合体１０４製造の断面図を示す。半球状突起付きの網状高分子重合体を用いて金型１１１を製作し、半球状槽付きの網状高分子重合体１０４を製造する。
【００３６】
図４に示すのは、マイクロカプセル構造が網状高分子重合体１０４に嵌め込まれた全体平面図である。複数のマイクロカプセル構造を網状高分子重合体１０４に嵌め込む。
【００３７】
図５、図６、図７は、本発明の実施例による異方性導電フィルムの使用原理を示す。本発明の実施例による異方性導電フィルムの使用時には、通常の異方性導電フィルム貼付設備を用いて、まず保護膜１０１を除去し、そして異方性導電フィルムを必要の長さにカッターでカットし、常温で軽く押圧してそれを第１基材１０７に貼り付けて基膜１０６を除去する。第２基材１０８は、位置合わせの後に異方性導電フィルムに軽く貼付けられ、そして、高圧下において、マイクロカプセル壁１０２を破壊させ、内部の導電性粒子１０３と常温硬化高分子重合体１０５を漏洩させる。導電性粒子１０３は、第１基材１０７と第２基材１０８との間の電気部材を正常に接続する。常温硬化可能な高分子重合体は、硬化した後、第１基材１０７と第２基材１０８との間の接着強度を保持する。本発明は、量産やパイプライン作業を保証できる。
【００３８】
それに代えて、網状高分子重合体１０４を使用せず、マイクロカプセルを直接に使用してもよい。ただし、マイクロカプセルの設計に変化が必要され、マイクロカプセルが直接に基膜１０６に設けられる。図８に示すように、マイクロカプセルは、鼓状であり、水平面が基膜１０６に平行する。
【００３９】
本発明の実施例は、さらに電子装置を提供する。電子装置における異なる部品は、前述のような異方性導電フィルムのマイクロカプセル構造を圧着することによって電気接続される。
【００４０】
以上の実施例は、本発明の技術案の説明のために用いられるに過ぎず、それを限定するものではない。比較的好ましい実施例を参照して本発明について詳細な説明をしたが、本分野の当業者ならば、依然として本発明の技術案について修正や同等物の代替を行うことができ、またこれらの修正や同等物代替によって、修正後の技術案が本発明の技術案の精神と範囲から逸脱することがないと理解すべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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