(57)【要約】ＡＣＦは、基板と、基板表面の接着層とを備え、追加的に接着層の内部に導電粒子が分散されたものであり、導電粒子の少なくとも一つの段が非ランダム配列で配置され、その段は、ステッチ線を有する運搬ベルトから接着層表面に導電粒子が転写されて形成されたものであり、段のうちステッチ線に対応する部分には導電粒子がなく、接着層は、少なくともステッチ線に対応する第一段の領域で非ランダム配列で配置された導電粒子の第二段で上部が覆われ、それら段は接着層内で同じかまたは異なる深さで埋設される。ＡＣＦには二段以上の導電粒子が存在する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板の表面上の接着層と、非ランダム配列で配置され前記接着層に埋設された導電粒子の第一段とを備えたＡＣＦであって、
前記第一段は、ステッチ線を有する運搬ベルトから前記接着層の前記表面へ導電粒子を転写することで形成されたものであり、
前記ステッチ線に対応する前記第一段の部分には、導電粒子が全く含まれていないかほぼ含まれておらず、
非ランダム配列で配置された導電粒子の第二段もまた前記接着層に埋設されており、かつ、前記ステッチ線に対応する前記第一段の前記部分を被覆していることを特徴とするＡＣＦ。
【請求項２】
前記ＡＣＦは、前記接着層内に第一の深さで部分的にまたは完全に埋設された粒子の第一非ランダム配列と、前記接着層内に同じ深さまたは第二の深さで部分的にまたは完全に埋設された導電粒子の第二非ランダム配列とを含むことを特徴とする請求項１に記載のＡＣＦ。
【請求項３】
前記第一または前記第二配列において、前記粒子の前記直径基準にて、前記部分的に埋設された導電粒子の少なくとも約１０％が、前記接着層の前記表面上に露出していることを特徴とする請求項２に記載のＡＣＦ。
【請求項４】
前記部分的に埋設された粒子の少なくとも約３０％が、前記接着層の前記表面上に露出していることを特徴とする請求項３に記載のＡＣＦ。
【請求項５】
導電粒子の前記第一配列は約４０〜９０％埋設され、導電粒子の前記第二配列は約１０〜６０％埋設され、前記第一と第二の配列の深さは明確に異なることを特徴とする請求項２に記載のＡＣＦ。
【請求項６】
前記第一および第二段の中の前記粒子に加えて、前記接着層は、自身に分散された導電粒子を含むことを特徴とする請求項１に記載のＡＣＦ。
【請求項７】
導電粒子の固定配列の前記第一段を、前記ステッチ線の前記領域を除いたＡＣＦ中の前記接着層の前記表面に転写し、
導電粒子の固定配列の第二段を、少なくとも前記ステッチ線の前記領域においてＡＣＦ中の前記接着層の前記表面層に転写することによってＡＣＦが得られたことを特徴とする請求項６に記載のＡＣＦ。
【請求項８】
前記ＡＣＦはさらに、導電粒子の前記段を覆う別の不導接着層を備えたことを特徴とする請求項６に記載のＡＣＦ。
【請求項９】
前記接着層は、直交するＸおよびＹ方向を有し、固定非ランダム配列中の前記粒子は、前記Ｘおよび／またはＹ方向に約３〜３０μｍのピッチを有することを特徴とする請求項１に記載のＡＣＦ。
【請求項１０】
前記粒子の場所は、前記Ｘおよび／またはＹ方向に約４〜１２μｍのピッチを有する配列に配置されたことを特徴とする請求項９に記載のＡＣＦ。
【請求項１１】
前記第一および第二段は、少なくとも一部が重複することを特徴とする請求項３に記載のＡＣＦ。
【請求項１２】
前記接着層は、約５〜３０μｍの厚さであることを特徴とする請求項１１に記載のＡＣＦ。
【請求項１３】
前記接着層は、約１０〜２５μｍの厚さであることを特徴とする請求項１２に記載のＡＣＦ。
【請求項１４】
二段より多くの導電粒子が存在することを特徴とする請求項２に記載のＡＣＦ。
【請求項１５】
前記第一および第二段は、異なる深さに存在することを特徴とする請求項２に記載のＡＣＦ。
【請求項１６】
前記第一および第二段は、同じ深さに存在することを特徴とする請求項２に記載のＡＣＦ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２０１２年１１月１６日に出願の米国出願番号第１３／６７８，９３５号（ＴＳ−０２３）および２０１１年９月１５日に出願の許可された米国出願番号第１３／２３３，３６０号（ＴＳ−０１１）の組み合わせられた一部継続出願である。両出願は、その全体が本願において参照される。
【背景技術】
【０００２】
異方性導電フィルム（ＡＣＦ）は、通常、フラットパネルディスプレイドライバの集積回路（ＩＣ）接合に用いられる。通常のＡＣＦ接合工程は、パネルガラスの電極上にＡＣＦを取り付ける第一段階と、パネル電極にドライバＩＣ接合パッドが位置合わせされる第二段階と、接合パッドに圧力と熱を加えてＡＣＦを溶融させ硬化させる第三段階を含む。ＡＣＦの導電粒子は、パネル電極とドライバＩＣとの間の異方性導電性を付与する。ＡＣＦはまた、フリップチップ接合や太陽電池モジュール組み立てといった用途に広く用いられている。
【０００３】
Ｌｉａｎｇらの米国公開公報第２０１０／０１０１７００号（以下、Ｌｉａｎｇ‘７００とする）には、導電粒子がランダムに分散されたＡＣＦの幾つかの欠点を克服する技術が開示されている。Ｌｉａｎｇは、固定配列ＡＣＦ（ＦＡＣＦ）において導電粒子が予め決められた配列に配置されると開示している。そのような導電粒子の非ランダム配列によれば、短絡の可能性なく超微細ピッチ接合が可能となる。一方、固定配列ＡＣＦの導電粒子は、接着表面に予め配置され、従来のＡＣＦよりもより低い粒子密度で明らかにより高い粒子捕獲率を示す。導電粒子は通常高コストであるため、ポリマー核を有する金粒子が狭く分散され、固定配列ＡＣＦは、従来のＡＣＦと比較してより優れた性能で明らかに低コストでの解決を提案する。
【０００４】
米国出願番号第１３／２３３，３６０号（最近許可された）には、運搬網としての一表面に形成された、導電粒子を運ぶ微細凹部配列を有する連続的なベルトまたはループを使用して、ＡＣＦを製造する方法が開示されている。ベルトは、Ｌｉａｎｇ‘７００に開示された工程における網に類似した方法で使用される。網の両端面を隣接させて、感圧接着剤および紫外線または熱硬化接着剤等の接着剤で固定して、ベルトが形成される。運搬網の隣接させられた端部は、斜めすなわち９０°未満のステッチ線を形成する（網の長手方向の端部に対しての計測）。ステッチ線を有する連続ベルトを用いたＡＣＦの製造においては問題があり、その問題とは、ステッチ線の領域において微細凹部は接着剤で満たされているので、導電粒子がベルトのステッチ線の領域で運ばれてしまうということである。ＡＣＦの機械方向に交差する方向に対して平行に配向する電極（例えば、マイクロチップ等の装置中の電極）が十分な数の粒子に接触せずに回路を完成させる頻度を最小化するために、ステッチ線は、斜め方向に配向する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国公開公報第２０１０／０１０１７００号
【特許文献２】米国出願番号第１３／２３３，３６０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
用語「多段」の意味は、導電粒子の配列がＡＣＦの表面に部分的にまたは完全に埋設されるといった導電粒子配列の２またはそれ以上の段のことである。用語「深さ」は、ＡＣＦ接着剤の頂面の下となる導電粒子直径の部分のことである。粒子は、完全におよび／または部分的に、接着層に埋設される。用語「ステッチ線に対応する」およびその変化形は、導電粒子をほとんど含まないか全く含まないことを特徴とするＡＣＦを有する接着層の表面の部分のことである。なぜなら、それは、運搬網の隣接する端部どうしが接合されたところの運搬網部分で形成されるからである（例えば、特許文献２参照）。運搬網のこの部分の微細凹部は、導電粒子をよく受け入れるようにはできていない。ステッチ線がベルト上の微細凹部配列を妨げ、同様に、ＡＣＦの表面での導電粒子の配列を妨げる。仮にステッチ線がベルトに対して９０°、すなわちベルトの機械方向の交差する方向に平行に配向していれば、ベルトから導電粒子を転写することで作製されるＡＣＦ中の導電粒子配列は、ステッチ線に対応する領域には導電粒子を含まない。しかしながら、ステッチ線に対応する接着層の領域に導電粒子を適用することによって、ステッチ線は、基板の機械方向に対して、斜めの角度に加えて直角をも含むあらゆる角度となる。第二転写の実行は、ステッチ線領域において明らかに接続導電性を向上させ（接続電気抵抗の減少）、ＩＣ接続の歩留まり率を向上させる。それはまた、ステッチ工程においてより広い許容となる。第二転写によれば、広い範囲のステッチ線幅および角度によって、特に高い分解能ＩＣ接合用途での高い歩留まりが達成される。第二転写を実施しなければ、電極パターン（通常１０〜１０００μｍ）またはＩＣ突起（通常１０〜５０μｍ）の寸法と同程度の狭さのステッチ線は、接合領域において失われる導電粒子を最小化するように要求される。しかしながら、高分解能ＩＣ接続にとって、ＩＣ突起サイズの範囲での狭いステッチ線は、基板厚さ（通常５０〜１５０μｍ）と同程度の深さまたは段差高さを有する高アスペクト比の溝を有する微小凹部ループをもたらす傾向がある。好ましくない短絡を防ぐためにＩＣ突起を接続するのに通常用いられる小型の導電粒子（直径２〜５μｍ）は、その深い溝の内側に捕獲され、微細流体粒子充填および転写工程の間に凝集体を形成する傾向がある。導電粒子凝集体を有するＡＣＦは、電子回路接続において破損や短絡の原因となり、また、あらゆる高分解能接続にとって著しく好ましくない。微小凹部ループの二つのステッチ端のそれぞれの端部は、捕獲される粒子および凝集体を減少させるため、注意深く研磨されテーパーとされる。しかしながら、テーパー端部を形成するアプローチは、明らかに、より広いステッチ線、およびテーパー線に沿った微細凹部配列の潜在的なダメージをもたらす。両者の矛盾は、高分解能用途にとって、導電粒子が失われることや、ステッチ線に沿って接続性が悪化することをもたらす。他の選択肢として、紫外線または熱硬化接着剤等の耐久性のある接着剤で溝が埋められる。不運にも、高アスペクト比の狭い溝に接着剤を充填して硬化させることは、極めて困難であり、時間を要する工程である。充填された溝の表面の滑らかさ��耐久性は、固定配列ＡＣＦの作製の際の微細流体粒子転写工程の重い負担からは受容可能とは程遠い。高性能ＩＣ用途のための超微細ピッチＡＣＦを製造するための低コスト構造および製造方法が明らかに要求されている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の開示は、以下のＡＣＦを提供することにより、特許文献２の固定配列ＡＣＦを増補する。すなわち提供されるＡＣＦは、ＡＣＦ導電接着層の表面内に導電粒子が２またはそれ以上の段に配置され、かつ、一つの段におけるステッチ線に対応する導電層での粒子欠乏領域が、接着層の異なる深さにおける少なくとも１つの付加的な導電粒子の段から導電粒子で被覆されている。米国出願１３／１１１，３００（Ｌｉａｎｇ‘３００）には、導電粒子は、粒子の少なくとも一部が接着剤に被覆されない状態（例えば直径の約１／３〜３／４）で接着樹脂内に部分的に埋設することができると開示されているが、この複数段配列は、粒子の段構造を持たない固定配列ＡＣＦと比較して、粒子捕獲率にさらなる改善をもたらし、より低い接触抵抗および高い剥離力を示すことが明らかになっている。
【０００８】
本願の開示は、ステッチ線に対応する第一の段の少なくともその領域において導電粒子を利用するために、一またはそれ以上のこれらの付加的な段が設けられたＡＣＦ構造を含む。単一平面形態と比較した、二段非ランダム固定配列粒子形態を使用することによる多段による効果の記載を、次の表に示す。
【０００９】
【表１】
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【００１０】
表１より、たとえわずかに低い粒子密度だとしても、二段粒子形態のＡＣＦは、他の性能は同等を保ちながら、明らかに高い粒子捕獲率、そしてより良い（より低い）接触抵抗およびより高い剥離力を示すことが明らかである。二段粒子形態はまた、通常の保存条件で３か月以上経過した後でも、サンプルは良好な状態を保った。理論によって裏付けられている訳ではないが、固定配列ＡＣＦにおいて他のいずれでもなく、接着層に埋設されたいくつかの粒子によって、接合の際の溶けた接着剤の流れによって生じる好ましくない乱れの効果は減少し、接触している粒子に生じる局所的な効果的な接合圧が増加すると考えられる。両者は、接続する電極から流し出される粒子を減少させ、代わりに、より高い捕獲率、より低い接触抵抗およびより高い接着強度をもたらす。さらに、同じ粒子密度であっても、複数粒子転写工程によって製造された多段構造のＡＣＦは以下の傾向を有することが明らかになった。すなわち、粒子密度のより低い標準偏差のより均一な粒子分布を示し、装置接合の高い成功率を示す傾向である。理論によって裏付けられている訳ではないが、２またはそれ以上の連続する低密度（例えば約９，０００個／ｍｍ２の粒子密度のために１１．５μｍピッチの粒子配列を使用）の粒子充填および転写工程によって製造される粒子配列のまさに同じ場所にて粒子が欠損する蓋然性は、単一の高密度配列（例えば約１８，０００個／ｍｍ２の粒子密度のために８μｍピッチの粒子配列を使用）粒子転写工程のそれよりも明らかに低いと考えられている。仮にいくつかの欠損粒子領域が第一の粒子転写工程で製造されるとしても、粒子はそれら領域に効果的に充填され、続く転写工程によって転写され、粒子密度の低い標準偏差を有する多段固定配列ＡＣＦが形成される。
【００１１】
要約すると、本発明の一つの開示によれば、どの実施形態においても、接着層は、その表面に非ランダム配列で転写された粒子に加えて、その内部に分散された導電粒子を有する。他の実施形態においては、接着層は、その内部に分散された導電粒子を有さない。追加的に、ステッチ線に対応する領域を被覆する導電粒子の段は、ステッチ線に対応する領域のみに被覆されるか、または、ステッチ線およびステッチ線に対応する領域に隣接する領域に被覆されるか、または、導電接着層の全表面の全てまたは一部に被覆される。
【００１２】
本発明の一つの開示は、異方性導電フィルム（ＡＣＦ）であり、（ａ）接着層と、（ｂ）接着層にそれぞれ接着した複数の導電粒子とを備え、導電粒子は、接着層内で第一および第二の深さに埋設された第一および第二段の非ランダム配列粒子を含み、接着剤に埋設された第一配列および第二配列の深さは同じであるか異なる（例えば、粒子直径の約１０％以上異なり、３μｍ直径の粒子であれば約０．３μｍ以上の差異となる）。段が埋設されたそれぞれの深さの差異は、粒子直径の２０％程度以上、３０％以上、８０％程度以上であり、段のうちの１つは、導電粒子が殆どないか全くないところのステッチ層に対応する、接着層中の導電粒子の第一（より深い）の段の少なくともその部分を覆う。
【００１３】
このように、本願の開示は、ＡＣＦ中の１またはそれ以上の深さに埋設された導電粒子の２またはそれ以上の固定または非ランダム配列を含むＡＣＦを提供するものであり、そのＡＣＦ中では、１つの段中の粒子は、少なくとも、運搬ベルトのステッチ線の存在に起因して導電粒子が全くないか殆どないオーバーコートを除く他の段中のステッチ線に対応する領域を被覆する。さらに具体的な実施形態においては、運搬ベルトから転写されてきた粒子に加えて、接着層それ自体が、自身に分散された導電粒子を含む。他の実施形態では、接着層はそれ自身に分散された導電粒子を有さない。ランダムに分散された導電粒子を含む接着層と、非ランダム配列に設けられた導電粒子の第一の段との組み合わせによって、ステッチ線に対応する領域には導電粒子の単一の段を有し、ステッチ線に対応する領域の外側の領域には粒子の二段を有するＡＣＦが提供される。
【００１４】
他の実施形態においては、ＡＣＦは、一つの段に存在する粒子がステッチ線領域に存在せずその他の段に存在する粒子が少なくとも第一の段のステッチ線に対応する領域に存在する状態にてＡＣＦの接着層の表面において同一のまたは異なる深さに導電粒子が部分的に埋設された固定または非ランダム配列の二つの段を含む。この実施形態では、接着層は追加的に、ランダムに層中に分散された導電粒子をも含む。
【００１５】
他の実施形態においては、一つの段は、転写によって接着層に埋設された導電粒子の固定または非ランダム配列であり、第二の段は、粒子の固定または非ランダム配列が表面埋設された接着層において分散された導電粒子のランダム分散である。第二および第三の段といった粒子の配列の付加的な段を含む他の実施形態も可能である。
【００１６】
要約すると、ＡＣＦは、ステッチ線に対応する領域を含む運搬ベルトからの転写によって、非ランダム配列にて接着層の表面に積まれて設けられた導電粒子の第一の段を含むことを特徴としている。この第一の段における非ランダム配列は、ステッチ線に対応する領域においては、導電粒子を全く含まないか、実質的にほとんど含まない。ＡＣＦを高解像度ＩＣ接合のような超微細ピッチ用途に適したものにするために、粒子は、転写によって非ランダム配列の導電粒子の第二段としてステッチ線に対応する領域に供給され、それは少なくともステッチ線に対応する第一段の領域においてＡＣＦに対して行われる。第一および第二の段はそれぞれ、同じ寸法または異なる寸法の粒子にて作られる。各段を作る粒子は、同じ深さまたは異なる深さであり、同じピッチまたは異なるピッチである。
【００１７】
ＡＣＦを超微細ピッチ用途に適したものにするための本発明のさらなる実施形態においては、ＡＣＦは、基板と、基板の表面においてランダムに内部に分散された導電粒子を追加的に含む接着層と、非ランダム配列で設けられステッチ線を含む運搬ベルトから転写によって接着層に設けられた１またはそれ以上の段を備える。それぞれの段のステッチ線に対応する領域同士が重ならないように両方の段を配置することによって、微細ピッチが要求されるＡＣＦ用途に適したＡＣＦが提供される。
【００１８】
本発明の他の開示は、（ａ）実質的に均一な厚さ有する接着層と、（ｂ）個々が接着層に接着された複数の導電粒子を備えた異方性導電フィルム（ＡＣＦ）であり、導電粒子は、接着層に第一の深さで部分的に埋設された粒子の第一の非ランダム配列と、接着層に同じ深さまたは第二の深さで部分的に埋設された導電粒子の第二の非ランダム配列とを含み、第二配列は、第一配列のステッチ線の領域を覆うことを特徴とする。
【００１９】
段の設け方は、導電粒子を他の段のステッチ線に対応する領域のみに適用するようにしても良いし、ステッチ線とステッチ線に隣接する領域とを覆うようにしても良いし、接着層の全ての表面を覆うようにしても良いと解されるであろう。
【００２０】
一実施形態によれば、多段ＡＣＦは複数転写方法によって製造され、その転写方法は以下のステップを備える。
（ａ）粒子の第一固定配列を、ステッチ線に対応する領域を除く接着層に転写し、
（ｂ）追加的に、例えば加熱および／または加圧ローラーまたはカレンダーによって押圧して第一配列の好ましい程度の埋設を行い、
（ｃ）粒子の第二固定配列を、少なくともステッチ線に対応する第一配列の領域を覆うように接着層に転写し、
（ｄ）追加的に、第一配列が第二配列よりも深く接着層に埋設されるように両粒子配列を押圧して好ましい程度の埋設を行う。
【００２１】
他の実施形態によれば、多段ＡＣＦは複数転写方法によって製造され、その転写方法は以下のステップを備える。
（ａ）ステッチ線の配列を除いて、導電粒子の第一の固定または非ランダム配列を、中に導電粒子が分散された接着剤で塗布された基板を有するＡＣＦに転写し、
（ｂ）例えば加熱および／または加圧ローラーまたはカレンダーによって第一配列を押圧して好ましい程度の埋設を行う。
【００２２】
上述した多段粒子形態によって形成されたステッチ線を有するＡＣＦは、シートまたは連続フィルムまたはリールやロールの形態の連続フィルムとすることができる。一実施形態においては、ＡＣＦは、プラスチックホルダの間に包装された約１．０〜２．０ｍｍ幅で約１０〜３０ｍ長さのロールとして供給される。他の実施形態においては、ＡＣＦは、選択領域が上述したように多段形態である連続フィルムまたはリールとされる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１（ａ）は、特許文献２の図８であり、ステッチ線に対応する４０μｍの無粒子ギャップを有するＡＣＦと接合された後の一連の２０μｍ（幅）×１０００μｍ（長さ）の電極に関する導電粒子の分布を示す、接合された電子装置の４００倍顕微鏡写真である。図１（ｂ）は、幅１０、２０、４０μｍのステッチ線を有する固定配列ＡＣＦと接合された、２０μｍ（固定幅）×２０〜５０μｍ（長さ）の一連のＩＣ突起を有する模擬テストキットの模式図である。
【図２】図２は、二段粒子形態および対応する粒子埋設深さの分布を有する同じピッチ寸法である２０１２年１１月１６日に出願された米国出願１３／６７８，９３５の図４に相当する二段粒子形態を有する二つの固定配列ＡＣＦの模式図である。
【図３】図３は、二段固定配列粒子の転写の為に採用された微細凹部が２０１２年１１月１６日に出願された米国出願１３／６７８，９３５の図５に相当する異なるピッチ寸法を有する、二段固定配列ＡＣＦの模式図である。
【図４】図４は、追加的なオーバーコートを含む二段固定配列を有するＡＣＦの模式図である。
【図５】図５（ａ）は、本願に関する導電粒子の二段構造を示す顕微鏡写真（図５（ｃ））付きのＡＣＦリールまたはロールの模式図であり、第二段がステッチ線の領域および隣接する境界領域に転写されている。図５（ｂ）は、例えば平滑な表面を有する耐久接着テープでステッチされた微細凹部運搬ベルトの模式図である。
【図６】図６は、本願に関する導電粒子の二段構造を有するＡＣＦの模式断面図であり、第二の段がステッチ線の領域に限定されている。
【図７】図７は、本願に関する導電粒子の二段構造を有するＡＣＦの模式断面図であり、第二段がステッチ線の領域に完全に覆っており、第一段構造部分に重複している。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
特許文献１およびＬｉａｎｇらにより２０１１年５月１９日に出願された米国出願第１３／１１１，３００の全体をここで参照する。
【００２５】
微細凹部キャリアを形成するために約２〜５ミルの熱安定ポリイミド（ＰＩ）またはＰＥＴなどのポリエステルフィルム上にレーザー切除によって、導電粒子を接着層の表面に転写するのに有用な約６μｍ（直径）、約４μｍ（深さ）、約３μｍ（区画）の微細凹部を含む運搬シートまたはベルトを用意することができる。例えばスムースロッド、ドクターブレードまたはスロットダイを使用して導電粒子分散による塗布を行えば、微細凹部配列網は充填される。未充填の微細凹部を確実に無くすため、１種以上の充填法が採用される。Ｌｉａｎｇ‘３００、Ｌｉａｎｇ‘７００を参照のこと。
【００２６】
図１は、１８μｍ（幅）×１０００μｍ（長さ）の線電極の接合されたセットの４００倍顕微鏡写真の図である。領域１８８’は、導電粒子１１２を含まない４０μｍのステッチギャップを有する６０°ステッチ線に対応する。この特定の実施例では、導電粒子の平均粒径は３．２μｍであり、ステッチ線を跨ぐ粒子間の距離またはギャップは電極に沿って計測すると８０μｍでありそれはステッチ線の長さ１０００μｍの１０％未満である。ステッチ線を跨がない電極に接触する約６４〜６６個の粒子に比較して、ステッチ線を跨ぐ電極に接触する約５８〜６０個の粒子が存在する。前者は、信頼性のある電気的接触を確立するために要求される粒子の最低数、一般的には電極あたり約５〜１０個を上回っており良好である。十分な数以上の導電粒子が依然として捕獲されているので、斜めのステッチ線での導電粒子の不在は、長く広い電極の接続に明らかに何の影響も与えていない。しかしながら、高解像度ＩＣチップ接合において、ＩＣ突起寸法は通常、突起領域３００〜１０００μｍ２以下に相当する１０〜３０μｍ（幅）×２０〜５０μｍ（長さ）と小さい。高品質な接続を達成するため、各突起について通常少なくとも３〜５個の導電粒子が捕獲されている必要がある。
【００２７】
図１（ｂ）は、それぞれ２０μｍ×２０μｍ、２０μｍ×３０μｍ、２０μｍ×４０μｍおよび２０μｍ×５０μｍの平面寸法を有する４シリーズのチップ突起３０２、３０３、３０４および３０５を備えた模擬テストキットまたはフィルム３００の模式図である。テストキットは、それぞれ幅１０μｍ、２０μｍおよび４０μｍを有する３つの仮想４５°ステッチギャップ３１０、３２０および３４０を有する模擬固定配列ＡＣＦと接合される。図では、ステッチ線３１０、３２０および３４０に相当するギャップに転写された導電粒子は図示されていない。図１（ｂ）から読み取れることは、最大の突起寸法３０５（２０μｍ×５０μｍまたは１０００μｍ２）でさえもステッチギャップ３２０（２０μｍギャップ）でも３４０（４０μｍギャップ）でも捕獲導電粒子を実質的に有さないＩＣ突起が存在するということである。２０μｍ超のステッチ線幅を有する固定配列ＡＣＦの最良の達成可能な解像度は、１０００μｍ２に過ぎない。ステッチギャップ３１０（１０μｍギャップ）を有するＡＣＦの解像度の方がより良いが、突起が３０５（１０００μｍ２）より小さい場合、特に３０４（８００μｍ２）より小さいと不十分な捕獲粒子の突起は依然として観察される。
【００２８】
斜めのステッチ線を有すると高粒子密度（≧３０，０００個／ｍｍ２）ＡＣＦであってさえステッチ線の幅は２〜１０μｍと狭いことが要求されることが見出された。しかしながら、そのような狭いステッチ線を有する耐久性のある高解像度微細凹部ループを作ることは、極めて困難であり、続く微小流体粒子充填および転写ステップにおいてしばしば粒子凝集をもたらす。粒子凝集は、接合された装置に好ましくない短絡をもたらす。
【００２９】
図２は、第一の距離（例えばｄ１）にてＡＣＦ接着層２４に埋設された導電粒子２２の第一配列と、第一粒子２２よりは浅い第二の距離（例えばｄ２）にてＡＣＦに埋設された導電粒子２６の第二配列とを含むＡＣＦを模式的に示す。特定の一配列における隣接する粒子間のピッチまたは距離（すなわちドットの六角形２８で示された第一配列とドットの六角形２９によって示された第二配列）は、同じピッチである。図２への挿入図は、埋設深さの分布を示すグラフである。このグラフによれば、明らかに異なる埋設深さ（ｄ１とｄ２）の粒子の二つの配列を含む二峰性分布である。
【００３０】
図３は、米国出願第１３／６７８，９３５からのさらなる実施形態を示し、ＡＣＦ４０は第一の深さにてＡＣＦ接着層４４に埋設された粒子４２の第一配列と、より浅い深さにてＡＣＦ接着層に埋設された粒子４６の第二配列とを有する。図３のＡＣＦ４０は、第一および第二配列を作る粒子のピッチが異なる点において、図２に示されたＡＣＦ２０とは異なる。粒子４６の第二配列のピッチを描くドット線４８は、より深い粒子４２の第一配列における隣接する粒子４２を結ぶドット線４９より短い。
【００３１】
二段（または多段）ＡＣＦは、特許文献２に開示されたステッチ線を有する連続運搬ベルトを使用した転写方法によって得られる。微小凹部運搬ベルトは、同じまたは異なる微小凹部模様およびピッチを有する。導電粒子は、第一の微小凹部ベルトに充填され、凹部外側の過剰粒子は、例えばゴムワイパーまたはゴムローラーを用い、微小凹部フィルムとワイパーまたはローラーとの間のギャップおよび圧力または張力を慎重に制御しながら除去される。微小凹部フィルム内の導電粒子は、たとえば充填された微小凹部フィルムを、剥離ライナー上に予備塗布されたエポキシ接着剤に積層することにより、エポキシ接着剤に転写される。積層ステップの一部としてあるいは剥離ステップとして、このように転写された粒子は、例えばカレンダー、積層、または加圧下やせん断下の加熱によって、約０％直径（すなわち完全に埋設される）から９５％（すなわち部分的に埋設される）が接着層の表面から露出するように（さらには接着剤表面から約０％〜８０％の直径が露出するように）さらに接着剤フィルム内に押圧される。二段（６２および６４）粒子形態を備えたＡＣＦ６０の頂面を覆う追加的なオーバーコート接着剤５０が示されている図４に示されるような二段または多段の粒子形態を製造するために、粒子充填および転写プロセスは、第二の微小凹部フィルムにおいて繰り返される。ステッチ線に起因して、第一の転写においてはステッチ線の領域にほとんど粒子が存在しない。もし第二の転写がステッチ線の全体領域を覆うのであれば、ＡＣＦはステッチ線において導電粒子の単一の層を含むこととなり、ＡＣＦの残りの部分においては導電粒子の二重の層を含むこととなる。
【００３２】
図５（ａ）は、ＡＣＦロールまたはリール７０の模式図であり、第一粒子配列を有する領域１１２、第二段の粒子配列を有するステッチ線領域１０６、および第一および第二粒子配列を両方有する重複領域１１０を備える。図５（ｃ）は、図５（ａ）の長方形Ａで示される二段構造の遷移を示す、領域１１２、１１０および１０６および対応する境界領域１１１（左）および１１３（右）の光学顕微鏡写真である。図５（ｂ）は、例えば、閉じたループを形成するために平滑な表面を有する耐久接着テープ１０６Ｔによってステッチされた微小凹部運搬ベルトのステッチ領域の模式図である。特許文献２に記載されているように、導電粒子は、微小凹部に充填され、剥離ライナー上に予備塗布された接着層上に転写され、ステッチテープ１０６Ｔに覆われた領域に相当する粒子非含有のステッチ領域１０６と、第一の段の粒子１１２を有する領域を備えたＡＣＦを形成する。そしてステッチ線１０６は、導電粒子の第二段によって被覆されてステッチ線１０６を含む接着層の表面に亘って導電粒子の連続層が存在するようになる。
【００３３】
図６の断面図にさらに示されるように、ＡＣＦは、基板１００と、基板１００の表面上の接着層１０２を備え、この接着層は追加的に内部に分散された導電粒子を含むこともでき、非ランダム配列で配置された導電粒子１０４の少なくとも一つの段を備え、この段はステッチ線を有する運搬ベルトから接着層の表面への導電粒子の転写によって形成されたものであり、そして、ステッチ線１０６に対応する接着層の表面の部分は、ステッチ線に対応する第一段の少なくともその部分１０６を覆う運搬ベルトからの転写によって非ランダム配列で配置された導電粒子１０８の第二段によって被覆される。図６に示すように第二転写がステッチ線の領域のみに選択的に適用されると、ＡＣＦは、粒子が第一転写によってステッチ線の外側に設けられかつ粒子が第二転写によってステッチ線の領域内に設けられた状態にて導電粒子の単一の層を含むようになる。図６では、導電粒子が異なる深さにて完全に埋設された状態にて描かれた実施形態が示されているが、この図示は、粒子が異なる深さで、および／または、部分的に埋設されたＡＣＦも含む。さらには、２段のみが示されているが、この図示は２、３、４、５またはそれ以上の段が同じまたは異なる深さで存在する実施形態も含む。図７は、さらなる実施形態を示している。図７に示すように、もし第二段１０８Ａがステッチ線１０６の領域およびステッチ線に隣接する重複領域１１０の上に選択的に適用されると、ＡＣＦは、ステッチ線１０６の領域においては粒子の単一の層を有するようになり、第一転写と第二転写が重なる領域１１０においては粒子の二重の層を有するようになり、ステッチ線外側の領域の第一の転写の領域においては粒子１１２の単一の層を有するようになる。
【００３４】
本発明のさらなる実施形態に関して、上述したいずれの構造を有するＡＣＦも、図４に示す電極とＡＣＦのタック値または取り付け性能を改善するために接着層５０でさらに被覆され、接着剤５０の更なる被覆は、導電粒子の第一段６２および第二段６４を含む導電接着層６０に設けられあるいは積層される。この接着剤は、下記により詳細に述べるようにＡＣＦの表面の接着剤と同一とすることができる。この層上の接着剤には導電粒子は必要とされないが、好ましいようであれば接着剤に導電粒子を含ませても良い。
【００３５】
他の実施形態では、一またはそれ以上の段の導電粒子の固定配列を、導電粒子が導電接着層にランダムに分散され完全に埋設された接着層に転写することによって、ＡＣＦが得られる。例えば、選択肢としては、二段ＡＣＦが次のようにして調製可能である。接着剤中にランダムに分散された導電粒子を有する接着層を形成し、そのＡＣＦ接着剤の表面に粒子の固定非ランダム配列を転写し、第一の段として接着層中にそれら粒子を所望の埋設深さに埋設させる。ＡＣＦに使用する上述したいずれの導電粒子も、本願を実践するのに使用される。一実施形態においては、金被覆粒子が使用される。一実施形態においては、導電粒子は標準偏差１０％未満、好ましくは５％未満、より好ましくは３％未満の狭い粒子径分布を有する。粒子寸法は好ましくは約１〜２５０μｍ、より好ましくは２〜５０μｍ、さらにより好ましくは２．５〜１０μｍ未満である。本発明で有用な２種類の市販されている導電粒子は、ニューヨーク州ホワイトプレーンズの日本化学工業社の子会社であるニューヨークの代理店ＪＣＩ  ＵＳＡから得られる日本化学工業社製Ｎｉ／Ａｕ粒子と、ニュージャージー州ワイコフのＩｎｃｏ  Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ社製のＮｉ粒子である。一実施形態においては、導電粒子は、粒子径分布において二峰性または多峰性を示す。一実施形態においては、微小凹部および導電粒子の直径は、各微小凹部がただ一つの導電粒子のみを含むように制限された空間を有するように選択される。ある一実施形態においては、約１〜約２０μｍの範囲の直径または深さを有する導電粒子または微小凹部である。他の実施形態においては、約２〜約５μｍの範囲の直径または深さを有する導電粒子または微小凹部である。他の実施形態においては、約１０％未満の標準偏差の直径または深さを有する導電粒子または微小凹部である。
【００３６】
他の好ましい実施形態においては、約５％未満の標準偏差の直径または深さを有する導電粒子または微小凹部である。他の好ましい実施形態においては、接着層は、熱可塑性、熱硬化性またはそれらの前駆体である。
【００３７】
一実施形態においては、ポリマー核と金属殻を有する導電粒子が使用される。有用なポリマー核は、ポリスチレン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリビニル、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、フェノール、ポリジエン、ポリオレフィン、メラミンホルムアルデヒド／尿素ホルムアルデヒド／ベンゾグアナミンホルムアルデヒドといったアミノプラスチック、およびそれらのオリゴマー、共重合体、混合物または複合体が挙げられるが、これらのみに限定されない。核として複合物質が使用される場合、炭素、シリカ、アルミナ、ＢＮ、ＴｉＯ２およびクレイのナノ粒子やナノチューブが核のフィラーとして好ましい。金属殻として好ましい物質は、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｍｇおよびそれらの合金が挙げられるが、これらのみに限定されない。Ｎｉ／Ａｕ、Ａｇ／Ａｕ、Ｎｉ／Ａｇ／Ａｕといった浸透金属殻を有する導電粒子が硬さ、導電性、耐食性にとって有用である。Ｎｉ、炭素、グラファイトといった剛性の突起を有する粒子は、腐食性のフィルムの中に浸透させる場合で腐食の影響を受けやすい電極を接続する信頼性を向上するので有用である。そのような粒子は、積水化学工業（日本）製商品名ＭＩＣＲＯＰＥＡＲＬ、日本化学工業（日本）製商品名ＢＲＩＧＨＴ、Ｄｙｎｏ  Ａ．Ｓ．（ノルウェー）製商品名ＤＹＮＯＳＰＨＥＲＥＳが利用可能である。
【００３８】
他の実施形態では、導電粒子は所謂、突起のある表面を有する。突起は、Ｎｉ無電解メッキおよびその後のＮｉ層のＡｕでの部分的置換に先立って、ラテックス粒子上にシリカを備えたような異質な小さい粒子を塗布または堆積させて形成される。一実施形態では上述の明細書でより詳細に説明したように、導電粒子は突起と共に形成される。これら突起は、鋭利な突起、節、刻み目、くさびまたは溝として形成されるが、これらのみに限定されない。他の実施形態においては、導電粒子は、薄い絶縁層によって予備被覆され、好ましくは接合温度の近傍かより低い溶融流れ温度の絶縁ポリマー層である。
【００３９】
狭く分散したポリマー粒子は、例えば、米国特許第４，２４７，２３４号、４，８７７，７６１号、５，２１６，０６５号およびＡｄｖ．，Ｃｏｌｌｏｉｄ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｓｃｉ．，１３，１０１（１９８０年）に記載されたＵｇｅｌｓｔａｄの膨張粒子工程、Ｊ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｉｃ．，７２，２２５（１９８５年）およびｅｄ．Ｅｌ−Ａａｓｓｅｒ  ａｎｄ  Ｆｉｔｃｈ，３５５頁（１９８７年）Ｍａｒｔｉｎｕｓ  Ｎｉｊｈｏｆｆ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒ社刊「ポリマーコロイドの未来の方向性」に開示されたシードエマルジョン重合で調製される。一実施形態においては、単分散された約５μｍ径のポリスチレンラテックス粒子が変形可能弾性核として使用される。粒子はまずメタノール中で温和にアジテーション下で処理され、過剰の界面活性剤を除去し、ポリスチレンラテックス粒子の表面に微孔性の表面を形成する。このように処理された粒子は次いで、ＰｄＣｌ２、ＨＣｌおよびＳｎＣｌ２を含む溶液で活性化され、続いて水で洗浄およびろ過してＳｎ４＋を除去し、Ｎｉ錯体と亜リン酸水素塩を含む無電解Ｎｉメッキ溶液（例えば、ニュージャージー州トレントンのＳｕｒｆａｃｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｉｎｃ，  Ｔｒｅｎｔｏｎ製）に９０℃、約３０〜約５０分浸漬される。Ｎｉメッキの厚さは、メッキ溶液濃度およびメッキ温度と時間で調節される。
【００４０】
接着層への導電粒子の転写を改善するため、微小凹部へ剥離層が適用される。剥離層は、フルオロポリマーまたはオリゴマー、シリコーンオイル、フルオロシリコーン、ポリオレフィン、ワックス、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、長鎖疎水性のブロックまたは枝分かれを備えた界面活性剤またはそれらの共重合体または混合物のリストから選択される。微小凹部配列の表面へ剥離層を適用するには、塗布、印刷、スプレー、気相析出、プラズマ重合または架橋といった方法が挙げられるがこれらのみに限定されない。Ｌｉａｎｇ‘３００明細書に記載されているように、他の実施形態では、その方法はさらに、微小凹部の閉じたループを使用するステップを含む。他の実施形態においては、その方法はさらに、粒子転写ステップの後で微小凹部配列から残留接着剤や粒子を除去する洗浄装置を使用するステップを含む。異なる実施形態では、その方法はさらに、粒子充填ステップの前に微小凹部配列に剥離層を適用するステップを含む。他の実施形態においては、米国特許第６，６３２，５３２号、７，２９１，３９３号、７，４１０，６９８号、７，５６６，４９４号、７，８１５，９９９号、７，８４６，５４７号および米国出願第２００６／０２６３５８１号、２００７／０２１２５２１号および２０１０／０３２７２３７号に開示されているように、Ｘ−Ｙ平面での短絡のリスクをさらに減少させるために、導電粒子は、熱可塑性または熱硬化性の絶縁層でカプセル化または被覆される。一実施形態に関して、導電粒子は、カップリング剤によって処理／被覆される。カップリング剤は、電極表面に金属−ＯＨまたは酸化金属部分を有する電極に対しての粒子の湿式の接着性または湿った条件での接合強度だけでなく、導電粒子の耐食性を強化し、これにより、導電粒子は電子機器の接合に直ちにアクセス可能なようにただ部分的に接着剤に埋設されればよくなる。より重要なことには、表面処理された導電粒子は、電極間の非接触領域または離間領域の接着剤中で凝集のリスクが低減されより良く分散することができる。結果として、特に微細ピッチ用途において、Ｘ−Ｙ平面での短絡のリスクが明らかに減少する。
【００４１】
導電粒子を予備処理するカップリング剤の有用な例は、チタン酸塩、ジルコン酸塩および、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィドおよびビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィドを含むオルガノトリアルコキシシランといったシランカップリング剤（ＳＣＡ）が挙げられる。チオール、ジスルフィド、およびテトラスルフィド官能基を有するカップリング剤は、温和な反応条件であってもＡｕ−Ｓ結合の形成のためにＡｕ粒子を予備処理するのに特に有用である（例えば、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１０５、４４８１（１９８３年）「金表面の二官能有機ジスルフィドの吸収」を参照）。カップリング剤は、表面被覆率で好ましくは約５％〜１００％の量、より好ましくは約２０％〜１００％表面被覆率、さらに好ましくは５０％〜１００％表面被覆率で導電粒子の表面に適用される。参考文献として、Ｊ．Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｓｃｉ．，Ｌｅｔｔ．，８９９、１０４０（１９８９年）、Ｌａｎｇｍｕｉｒ，９（１１），２９６５−２９７３（１９９３年）、Ｔｈｉｎ  Ｓｏｌｉｄ  Ｆｉｌｍｓ，２４２（１−２），１４２（１９９４年）、Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，１９（６），７４１（１９９７年）、および「シランカップリング剤」第二版、Ｅ．Ｐ．Ｐｌｕｅｄｄｅｍａｎｎ著，Ｐｌｅｎｕｍ  Ｐｒｅｓｓ社，（１９９１年）およびそれらに含まれる参考文献を参照のこと。
【００４２】
微小凹部配列は、運搬網に直接に形成されるか、運搬網に予備被覆された凹部形成層に形成される。網の好適な材料は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）およびポリエチレンナフサレート（ＰＥＮ）などのポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリアクリレート、ポリスルフォン、ポリエーテル、ポリイミド、および液晶ポリマーおよびそれらの混合物、複合体、積層物、挟持フィルムが挙げられるがこれらのみに限定されない。凹部形成層の好適な材料は、熱可塑性物質、熱硬化性物質またはその前駆体、正または負のフォトレジスト、または無機物質であるがこれらのみに限定されない。粒子転写の高い歩留まりを達成するため、微小凹部運搬網と接着層との間の接着を減少させるために運搬網は剥離物質の薄層で処理されていると好ましい。剥離層は、微小凹部形成ステップの前後のどちらにでも、塗布、印刷、スプレー、気相析出、熱転写またはプラズマ重合／架橋によって設けられる。剥離層の好適な材料は、フルオロポリマーまたはオリゴマー、シリコーンオイル、フルオロシリコーン、ポリオレフィン、ワックス、ポリ（エチレンオキサイド）、ポリ（プロビレンオキサイド）、長鎖疎水性のブロックまたは枝分かれの界面活性剤またはそれらの共重合体または混合物が挙げられるがこれらのみに限定されない。
【００４３】
一実施形態においては、粒子の堆積は、流体粒子分布および捕獲方法を適用することにより影響を受け、各導電粒子は、一つの微小凹部に捕獲される。数多くの捕獲方法が利用できる。例えば、Ｌｉａｎｇ‘７００に開示された一実施形態では、各微小凹部にただ一つだけの導電粒子を捕獲させるために、ロールからロールへの連続流体粒子分布方法が利用可能である。捕獲された粒子は、続いて、微小凹部配列から接着層の予め区画された位置に転写することができる。通常、これらの転写された導電粒子間の距離は、導電粒子が凝集する密度閾値である浸透の閾値よりも大きくなければならない。
【００４４】
微小凹部のパターン寸法、形状および空間の多様性は、Ｌｉａｎｇの米国公報２００６／０２８０９１２およびＬｉａｎｇ‘７００に開示されている。固定配列パターンは変化する。円形の微小凹部の場合、パターンはＸ−Ｙで表現され、Ｘが凹部の直径でＹが隣接する凹部間の端から端までの距離でμｍで表わしたものである。通常、微小凹部パターンピッチは４−３、５−３、５−５、５−７および６−２パターンが挙げられる。選択されるパターンは、各電極に必要な粒子の数に部分的に依存する。電極の最小の接合空間を減少させるため、微小凹部パターンは調整される。
【００４５】
上記の実施例で述べた粒子充填手順を選択するにあたり、６（開口）×２（間隔）×４（深さ）μｍの配列を配置した表面処理したポリイミド（ＰＩ）微小凹部シートが粒子で充填される。目標厚さ約１５μｍでエポキシフィルムを準備する。微小凹部シートとエポキシフィルムは、鋼鉄板上で面と面が添えられる。鋼鉄板はＴｈｉｎｋ＆Ｔｉｎｋｅｒ社製の市販の乾燥フィルムロール積層機ＨＲＬ４２００によって押圧される。積層圧力および積層速度は、この粒子の第一配列が微小凹部運搬手段から接着フィルムに良好な効率（約９０％以上、好ましくは約９５％以上）および好ましい埋設程度（例えば約４０〜９０％）で転写されるように調節され、追加的に事後のカレンダーまたは加熱工程を設けてより高い埋設程度とすることができる。続いて粒子の第二配列がフィルムに転写され、積層圧力および積層速度は、好ましい埋設程度が得られるように調節される。粒子の第二固定配列の転写は、条件にも依存するが、粒子の第一配列を接着剤により深く埋設する。第二配列積層の圧力、温度、および速度は、第一および第二配列がエポキシ接着剤に対して好ましい異なる深さで埋設されるよう調節される。好ましい深さは、粒子の第一配列と第二配列とで異なる。このようにして埋設深さを積み上げることによって、接続性能の改善が達成される。一実施形態においては、第一配列は粒子径の約４０〜９０％埋設され、より典型的には約５０〜８０％である。第二配列は粒子径の約１０〜６０％埋設され、より典型的には約３０〜６０％であり、埋設程度のパーセンテージは、残りの他の配列と比較して一つの配列が大きい。特に、第一配列粒子が少なくとも約２０％、好ましくは３０％、第二配列粒子よりも深く接着剤に埋設されていると好ましい。
【００４６】
ＡＣＦに用いられる接着剤は、熱可塑性、熱硬化性およびそれらの前駆体が挙げられる。有用な接着剤は、感圧接着剤、ホットメルト接着剤、熱または放射線硬化接着剤が挙げられるがこれらのみに限定されない。接着剤は例えば、エポキシド、フェノール樹脂、アミン―ホルムアルデヒド樹脂、ポリベンゾオキサジン、ポリウレタン、シアネートエステル、アクリル酸、アクリレート、ビニルポリマー、ポリ（スチレン−ブタジエン共重合体）等のゴム、およびそれらのブロック共重合体、ポリオレフィン、ポリエステル、不飽和ポリエステル、ビニルエステル、ポリカプロラクトン、ポリエーテル、およびポリアミドを含む。エポキシド、シアネートエステルおよび多官能アクリレートは特に有用である。触媒や潜在的硬化剤を含む硬化剤は、接着剤の硬化力学を調節するのに用いられる。エポキシ樹脂の有用な硬化剤には、ジシアノジアミド（ＤＩＣＹ）、アジピン酸ジヒドラジド、２−メチルイミダゾールおよびそれらのカプセル化製品である旭化成製ＮｏｖａｃｕｒｅＨＸ液体ビスフェノールＡエポキシ分散液等、エチレンジアミンやジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン等のアミン、ＢＦ３アミン付加物、味の素製Ａｍｉｃｕｒｅ、ジアミノジフェニルスルフォンやｐ−ヒドロキシフェニルベンジルメチルスルフォニウムヘキサフルオロアンチモン酸等のスルフォニウム塩が挙げられるがこれらのみに限定されない。一実施形態においては、粒子はカップリング剤で塗布される。カップリング剤は、チタン酸塩、ジルコン酸塩およびグリシドオキシプロピルトリメトキシシランや３−アミノプロピルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤もまたＡＣＦの耐久性を向上させるために使用されるが、これらのみに限定されない。エポキシ系ＡＣＦの性能に及ぼす硬化剤およびカップリング剤の効果の議論は、Ｓ．ＡｓａｉらのＪ．Ａｐｐｌ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．，５６,７６９（１９９５年）にある。その論文全体が参考のためにここで参照される。乾燥接着剤厚さは通常、５〜３０μｍ、好ましくは１０〜２０μｍの範囲である。
【００４７】
ディスプレイ材料におけるＩＣチップやハンダボールの基板や網の溝領域や孔部への流体組立は、例えば、米国特許第６，２７４，５０８号、６，２８１，０３８号、６，５５５，４０８号、６，５６６，７４４号および６，６８３，６６３号に開示されている。埋設された網の微小カップへの電気泳動または液晶流体の充填および上部シールは、例えば、米国特許第６，６７２，９２１号、６，７５１，００８号，６，７８４，９５３号、６，７８８，４５２号および６，８３３，９４３号に開示されている。埋設された運搬網の溝に充填することで正確な間隔を有する研磨部材の調製として、硬化可能なバインダー前駆体に分散された複数の研磨粒子を備えた研磨複合体スラリーもまた、例えば米国特許５，４３７，７５４号、５，８２０，４５０号および５，２１９，４６２号に開示されている。上述した米国特許の全てが、参考のためにそれら個々の全体が参照される。上記した技術では、溝、孔、微小カップは例えばエンボス、スタンプまたはリソグラフ等によって基板に形成される。続いてアクティブマトリクス薄層トランジスタ（ＡＭ  ＴＦＴ）、ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）、電気泳動および液晶ディスプレイを含む様々な用途のために、様々な装置が、溝や孔に充填される。特定の実施形態においては、各微小凹部や溝にただ一つの導電粒子の流体充填によってＡＣＦは形成され、導電粒子はポリマー核および金属殻を有し、そして米国公報２０１５／００７２１０９および２０１２／０２９５０９８およびそこで参照される文献に開示されているように、金属殻は絶縁ポリマーでカプセル化されるか特にシランカップリング剤といったカップリング剤で被覆され、粒子はＡＣＦ接着層に部分的に埋設される。
【００４８】
付加的な凹部形成層を併用し、または併用せずに、微小凹部はプラスチック網基板に直接形成される。あるいは、微小凹部はまた、例えば、レーザー切除、フォトレジストを用いたリソグラフ方法によってエンボス金型を用いずに形成され、続いてさらなる発展のためあるいは選択肢として、エッチングや電鋳ステップが追加される。好ましい凹部形成材料としては、熱可塑性、熱硬化性またはそれらの前駆体、正負のフォトレジストまたは無機または金属材料が挙げられるがこれらのみに限定されない。レーザー切削としては、一実施形態では、パルス周波数約０．１Ｈｚ〜約５００Ｈｚで約０．１Ｗ／ｃｍ２〜約２００Ｗ／ｃｍ２の範囲以上の出力を有する切削のためのエキシマレーザービームを生成し、約１パルス〜約１００パルスが用いられる。より好ましい実施形態においては、レーザー切除出力は約１Ｗ／ｃｍ２〜約１００Ｗ／ｃｍ２の範囲、パルス周波数は約１Ｈｚ〜約１００Ｈｚ、約１０パルス〜約５０パルスが使用される。デブリを除去するために、真空下においてキャリアガスを用いるのも好ましい。
【００４９】
転写効率を強化するため、導電粒子の直径と凹部の直径は特定の許容度を有する。高い転写率を達成するため、凹部の直径は好ましくは約５％〜約１０％未満の標準偏差の特定許容度が要求され、このことは米国公報２０１０／０１０１７００に論理的根拠がある。
【００５０】
一実施形態においては、非ランダムＡＣＦ微小凹部配列中の粒子は、単一の平均粒子径数値の周囲に分布する粒子径範囲、通常約２μｍ〜約６μｍを有することができ、また、平均粒子径から約１０％未満の標準偏差を有する狭い粒子径分布を含む狭い分布を特徴とする実施形態とすることもできる。狭い分布を特徴とする他の実施形態では、狭い粒子径分布が、平均粒子径から約５％未満の標準偏差を有するとより好ましい。通常、選択された凹部寸法の凹部は、その凹部寸法より僅かに小さい選択された粒子径の粒子に適合するよう形成される。ＡＣＦ中での粒子集合体の形成を避けるため、好ましくは凹部開口の平均径は粒子径よりわずかに大きいが、粒子径の２倍よりは小さい。より好ましくは、凹部開口の平均径は、粒子径の１．５倍よりは大きく、粒子径の２倍よりは小さい。
【００５１】
このように、一実施形態では、非ランダムＡＣＦ微小凹部配列での微小凹部は、凹部サイズが単一の平均凹部径数値の周囲に分布した凹部径範囲とすることができ、通常約２μｍ〜約６μｍであり、また、平均凹部径から約１０％未満の標準偏差を有する狭い凹部径分布を含む狭い分布を特徴とする実施形態とすることもできる。狭い分布を特徴とする他の実施形態では、狭い凹部径分布が、平均凹部径から約５％未満の標準偏差を有するとより好ましい。
【００５２】
特定の実施形態においては、本願はさらに、電子装置の製造方法を開示する。その方法は、カップリング剤で表面処理または被覆された導電殻または絶縁層および核材料を含む複数の導電粒子を微小凹部の配列に配置し、その後に充填された微小凹部上に接着剤層を塗布または積層するステップを有する。一実施形態においては、表面処理された複数の導電粒子を微小凹部の配列に配置するステップは、一つの微小凹部に各導電粒子を捕獲する流体粒子分布工程を用いるステップを有する。
【００５３】
上記説明、図面、および実施例にしたがえば、本発明は、接着層中の非ランダム固定配列として予め定義された二段の非ランダム粒子位置に配置された表面処理された複数の導電粒子を含む異方性導電フィルムＡＣＦを開示するものであり、非ランダム粒子位置は、接着層に導電粒子を運搬して転写するための微小凹部配列の、複数の予め定義された微小凹部位置に対応する。導電粒子は、接着層に第一の配列、次いで第二の配列と順番に転写され、それらは異なる深さで埋設される。
【００５４】
上記実施形態に加え、本発明はさらに、本発明のＡＣＦと接続された電子的構成要素を有する電子装置を開示する。特定の実施形態においては、電子装置はディスプレイ装置を含む。他の実施形態では、電子装置は半導体チップを含む。他の実施形態では、電子装置はプリント導線を含むプリント回路板を含む。他の好ましい実施形態では、電子装置はプリント導線を含むフレキシブルプリント回路板を含む。
【００５５】
以上、本発明の特定の実施形態を参照することで本発明を詳細に説明したが、特許請求の範囲に定義した本発明の範囲を逸脱することなく多くの変更や改良が可能なことは明らかである。
【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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【国際調査報告】
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