KR100807352B1 - Electrode having projections on electrode pad, electronic apparatus including device mounting structure having the same and method of mounting device of electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
전극 패드 상에 다수 개의 돌기부들을 구비하는 전극, 이를 구비하는 부품 실장 구조를 갖는 전자기기 및 전자기기의 부품 실장 방법을 제공한다. 상기 부품 실장 구조를 갖는 전자기기는 하부 전극 패드를 갖는 하부 기판을 구비한다. 상기 하부 기판 상부에 상기 하부 전극 패드를 바라보는 면 상에 상부 전극 패드를 구비하는 상부 기판이 위치한다. 상기 하부 전극 패드의 상면 또는 상기 상부 전극 패드의 상기 하부 전극 패드를 바라보는 대향면 상에 형성되어, 상기 하부 전극 패드와 상기 상부 전극 패드를 전기적으로 접속시키는 다수 개의 돌기부들이 배치된다.An electrode having a plurality of protrusions on an electrode pad, an electronic device having a component mounting structure including the same, and a method for mounting a component of the electronic device are provided. The electronic device having the component mounting structure includes a lower substrate having a lower electrode pad. An upper substrate having an upper electrode pad is positioned on a surface of the lower substrate facing the lower electrode pad. A plurality of protrusions are formed on an upper surface of the lower electrode pad or on an opposite surface facing the lower electrode pad of the upper electrode pad to electrically connect the lower electrode pad and the upper electrode pad.
Description
도 1a, 도 1b, 도 1c 및 도 1d는 본 발명의 일 실시예 따른 부품 실장 방법을 나타낸 단면도들이다.1A, 1B, 1C, and 1D are cross-sectional views illustrating a component mounting method according to an embodiment of the present invention.
도 2 내지 도 8은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 전극 구조 및 부품 실장 구조를 나타낸 단면도들이다.2 to 8 are cross-sectional views illustrating an electrode structure and a component mounting structure according to other embodiments of the present invention.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 구조, 부품 실장 구조 및 부품 실장 방법을 나타낸 단면도들이다.9A and 9B are cross-sectional views illustrating an electrode structure, a component mounting structure, and a component mounting method according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 10 내지 도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 돌기부 형태를 나타낸 평면도들이다.10 to 13 are plan views illustrating the shape of protrusions according to embodiments of the present invention.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
10 : 하부 기판 15a : 하부 전극 패드10:
15c : 하부 돌출부 AD : 접착제15c: lower protrusion AD: adhesive
20 : 상부 기판 25a : 상부 전극 패드20:
25b : 범프 25c : 상부 돌기부25b:
25a_g, 25b_g : 함몰부 25a_g, 25b_g: depression
본 발명은 실장을 위한 전극의 구조, 이를 사용한 부품 실장 구조 및 부품 실장 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전극 패드 상에 다수 개의 돌기부들을 구비하는 전극의 구조, 이를 사용한 부품 실장 구조 및 부품 실장 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a structure of an electrode for mounting, a component mounting structure and a component mounting method using the same, and more particularly, a structure of an electrode having a plurality of protrusions on the electrode pad, component mounting structure and component mounting method using the same It is about.
평판 표시장치의 모듈 제조 공정 및 반도체 패키지 공정은 부품을 회로기판 상에 실장하는 부품 실장 공정을 필요로 한다. 이러한 부품 실장 공정에 사용되는 부품 실장 방법에는 칩 온 글라스(Chip On Glass; COG)법, 칩 온 필름(Chip On Film; COF)법, 칩 온 보드(Chip On Board; COB)법, 필름 온 글라스(Film On Glass; FOG)법, 필름 온 필름(Film On Film; FOF)법, 및 필름 온 보드(Film On Board; FOB)법이 있다.Module manufacturing processes and semiconductor package processes of flat panel display devices require component mounting processes for mounting components on circuit boards. Component mounting methods used in the component mounting process include a chip on glass (COG) method, a chip on film (COF) method, a chip on board (COB) method, a film on glass Film On Glass (FOG) method, Film On Film (FOF) method, and Film On Board (FOB) method.
상기 부품(칩, 필름)을 상기 회로기판(글라스, 필름, 보드) 상에 실장함에 있어서, 상기 부품의 전극은 상기 회로기판의 전극과 이방성 전도성 접착제 (Anisotropic Conductive ADhesive; ACA)을 매개로 하여 전기적으로 연결될 수 있다.In mounting the component (chip, film) on the circuit board (glass, film, board), the electrode of the component is electrically connected via an electrode of the circuit board and an anisotropic conductive adhesive (ACA). Can be connected.
상기 이방성 전도성 접착제 (ACA)는 필름형태의 이방성 전도성 필름 (Anisotropic Conductive Film; ACF)와 페이스트 형태의 이방성 전도성 페이스트 (Anisotropic Conductive Paste; ACP)가 있는데, 접착제 수지와 접착제 수지 내에 불규칙적으로 분포되는 도전성 입자로 이루어진다. 상기 접착제 수지는 상기 부품과 상기 회로기판을 기계적으로 결합해주는 역할을 하고, 상기 도전성 입자는 전극과 전극사이에서 눌려 전기적 접속을 가능하게 한다.The anisotropic conductive adhesive (ACA) includes an anisotropic conductive film (ACF) in the form of a film and an anisotropic conductive paste (ACP) in the form of a paste. The conductive particles are irregularly distributed in the adhesive resin and the adhesive resin. Is made of. The adhesive resin serves to mechanically couple the component and the circuit board, and the conductive particles are pressed between the electrode and the electrode to enable electrical connection.
그러나, 이러한 이방성 전도성 접착제를 사용하여 전기적인 접속을 하는 경우는 도전성 입자에 의해 전기적인 신뢰성은 확보할 수 있으나, 도전성 입자들이 불규칙하게 분포되어 있으므로 다수의 전극들 상에 불규칙한 수의 도전성 입자들이 위치할 수 있다. 따라서, 상기 전극들에 연결된 회로들 간의 전기 저항의 차이가 발생할 수 있다. 또한, 전극의 피치가 미세화 되어감에 따라 인접한 전극들은 상기 도전성 입자로 인해 쇼트(short)될 확률이 높다. 이에 더하여, 상기 도전성 입자는 고가의 재료이므로 제품의 단가를 높이는 단점이 있다.However, in the case of electrical connection using such an anisotropic conductive adhesive, the electrical reliability can be secured by the conductive particles, but since the conductive particles are irregularly distributed, an irregular number of conductive particles are positioned on the plurality of electrodes. can do. Thus, a difference in electrical resistance between circuits connected to the electrodes may occur. In addition, as the pitch of the electrode becomes finer, adjacent electrodes are likely to be shorted due to the conductive particles. In addition, since the conductive particles are expensive materials, there is a disadvantage in that the unit cost of the product is increased.
이러한 이방성 전도성 접착제의 문제들로 인해 최근 비전도성 접착제를 적용하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나, 비전도성 접착제를 적용하는 경우, 신뢰성 있는 접속을 위해서는 전극의 재질이 금과 같이 우수한 연성 및 전성을 가진 금속 또는 저융점 솔더와 같이 접착제의 본딩온도 범위에서 용융접합이 가능한 재질에 한정된다는 단점이 있다. 그러나 이러한 경우, 연성회로기판과 영상표시패널의 접속 시와 같이 전극의 재질이 ITO인 경우는 접속이 전혀 불가능하다.Due to these problems of anisotropic conductive adhesives, studies are being actively conducted to apply non-conductive adhesives. However, in the case of applying a non-conductive adhesive, for the sake of reliable connection, the material of the electrode is limited to a material that can be melt-bonded in the bonding temperature range of the adhesive, such as a metal having low ductility and malleability such as gold, or a low melting point solder. There is this. In this case, however, the connection is not possible at all when the material of the electrode is ITO, such as when the flexible circuit board and the image display panel are connected.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 비전도성 접착제를 사용하는 경우에도 전극 재질의 제한 없이 신뢰성 있는 접속을 제공할 수 있는 전극 구조, 이를 사 용한 부품 실장 구조 및 부품 실장 방법을 제공함에 있다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide an electrode structure that can provide a reliable connection without limiting the electrode material, even when using a non-conductive adhesive, a component mounting structure and a component mounting method using the same.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명의 일 실시예는 부품 실장 구조를 갖는 전자기기를 제공한다. 상기 부품 실장 구조는 하부 전극 패드를 갖는 하부 기판을 구비한다. 상기 하부 기판 상부에 상기 하부 전극 패드를 바라보는 면 상에 상부 전극 패드를 구비하는 상부 기판이 위치한다. 상기 하부 전극 패드 또는 상기 상부 전극 패드 상에 형성되어, 상기 하부 전극 패드와 상기 상부 전극 패드를 전기적으로 접속시키는 다수 개의 돌기부들이 배치된다.In order to achieve the above technical problem, an embodiment of the present invention provides an electronic device having a component mounting structure. The component mounting structure has a lower substrate having a lower electrode pad. An upper substrate having an upper electrode pad is positioned on a surface of the lower substrate facing the lower electrode pad. A plurality of protrusions are formed on the lower electrode pad or the upper electrode pad to electrically connect the lower electrode pad and the upper electrode pad.
상기 돌기부들은 상기 하부 전극 패드 상에 형성된 다수 개의 하부 돌기부들;및 상기 상부 전극 패드 상에 형성된 다수 개의 상부 돌기부들일 수 있다. 이 경우, 상기 상부 돌기부들과 상기 하부 돌기부들은 서로 맞닿을 수도 있고, 상기 상부 돌기부들은 상기 하부 돌기부들 사이에 위치하여 서로 치결합할 수도 있다.The protrusions may be a plurality of lower protrusions formed on the lower electrode pads, and a plurality of upper protrusions formed on the upper electrode pads. In this case, the upper protrusions and the lower protrusions may be in contact with each other, and the upper protrusions may be positioned between the lower protrusions to be engaged with each other.
상기 돌기부들은 연성 및 전성을 갖는 전도성 물질로 이루어질 수 있다. 상기 돌기부는 두 층 이상의 서브 층들을 구비할 수 있다.The protrusions may be made of a conductive material having ductility and malleability. The protrusion may have two or more sublayers.
상기 상부 전극 패드 상에 형성된 범프가 더 제공될 수 있다. 이 경우, 상기 돌기부들은 상기 범프와 상기 하부 전극 패드 사이에 위치할 수 있다. 이와는 달리, 상기 돌기부들은 상기 범프 내에 형성된 함몰부 주변의 돌출부들일 수 있다.A bump formed on the upper electrode pad may be further provided. In this case, the protrusions may be located between the bump and the lower electrode pad. Alternatively, the protrusions may be protrusions around recesses formed in the bumps.
상기 돌기부들은 상기 하부 전극 패드 또는 상기 상부 전극 패드 내에 형성된 함몰부 주변의 돌출부들일 수 있다.The protrusions may be protrusions around recesses formed in the lower electrode pad or the upper electrode pad.
상기 돌기부들 사이에 위치하여 상기 하부 기판과 상기 상부 기판을 접착시 키는 비도전성 접착제가 더 제공될 수 있다.A non-conductive adhesive may be further provided between the protrusions to bond the lower substrate and the upper substrate.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명의 다른 실시예는 전극을 제공한다. 상기 전극은 전극 패드를 구비한다. 상기 전극 패드 상에 형성된 다수 개의 도전성 돌기부들이 제공된다.In order to achieve the above technical problem, another embodiment of the present invention provides an electrode. The electrode has an electrode pad. A plurality of conductive protrusions formed on the electrode pads are provided.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예는 전자기기의 부품 실장 방법을 제공한다. 상기 부품 실장 방법은 하부 전극 패드를 구비하는 하부 기판을 제공하는 것을 구비한다. 상부 전극 패드를 구비하는 상부 기판을 제공한다. 상기 하부 전극 패드 또는 상기 상부 전극 패드 상에 다수 개의 돌기부들을 형성한다. 상기 하부 기판 상에 접착제를 도포한다. 상기 접착제가 도포된 하부 기판 상에 상기 상부 전극 패드가 상기 하부 기판을 바라보도록 상기 상부 기판을 위치시킨 후, 상기 돌기부들을 통해 상기 상부 전극 패드와 상기 하부 전극 패드가 전기적으로 접속하도록 상기 상부 기판과 상기 하부 기판을 접합시킨다.In order to achieve the above technical problem, another embodiment of the present invention provides a component mounting method of an electronic device. The component mounting method includes providing a lower substrate having a lower electrode pad. An upper substrate having an upper electrode pad is provided. A plurality of protrusions are formed on the lower electrode pad or the upper electrode pad. An adhesive is applied on the lower substrate. The upper substrate is positioned on the lower substrate to which the adhesive is applied so that the upper electrode pad faces the lower substrate, and then the upper substrate is electrically connected to the upper electrode pad and the lower electrode pad through the protrusions. The lower substrate is bonded.
상기 돌기부들을 형성하는 것은 상기 하부 전극 패드 상에 다수 개의 하부 돌기부들을 형성하고, 상기 상부 전극 패드 상에 다수 개의 상부 돌기부들을 형성함으로써 수행할 수 있다.The forming of the protrusions may be performed by forming a plurality of lower protrusions on the lower electrode pad and forming a plurality of upper protrusions on the upper electrode pad.
상기 상부 기판은 상기 상부 전극 패드 상에 형성된 범프를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 돌기부들은 상기 범프 내에 함몰부를 형성함으로써 정의되는 돌출부들일 수 있다.The upper substrate may further include bumps formed on the upper electrode pads. In this case, the protrusions may be protrusions defined by forming depressions in the bumps.
이와는 달리, 상기 돌기부들은 상기 하부 전극 패드 또는 상기 상부 전극 패드 내에 함몰부를 형성함으로써 정의되는 돌출부들일 수 있다.Alternatively, the protrusions may be protrusions defined by forming depressions in the lower electrode pad or the upper electrode pad.
상기 접착제는 비도전성 접착제일 수 있다.The adhesive may be a nonconductive adhesive.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 도면들에 있어서, 층이 다른 층 또는 기판 "상"에 있다고 언급되어지는 경우에 그것은 다른 층 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 층이 개재될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소를 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to describe the present invention in more detail. In the figures, where a layer is said to be "on" another layer or substrate, it may be formed directly on the other layer or substrate, or a third layer may be interposed therebetween. Like numbers refer to like elements throughout the specification.
도 1a, 도 1b, 도 1c 및 도 1d은 본 발명의 실시예에 따른 부품 실장 방법을 나타낸 단면도들이다.1A, 1B, 1C, and 1D are cross-sectional views illustrating a component mounting method according to an embodiment of the present invention.
도 1a를 참조하면, 하부 전극 패드(15a)를 구비하는 하부 기판(10)을 제공한다. 상기 하부 기판(10)은 전기 회로가 형성된 회로 기판으로서, 평판 표시 패널 등의 유리기판 또는 플라스틱 기판, 연성인쇄회로필름(FPC), 인쇄회로기판(PCB)일 수 있다. 상기 하부 전극 패드(15a)는 상기 하부 기판(10) 상에 형성된 전기 회로로 전기 신호를 입력 또는 상기 전기 회로에서 전기 신호를 출력하기 위한 단자이다. 상기 하부 전극 패드(15a)는 도전성 물질로 이루어지며, 예를 들어, ITO(Indium Tin Oxide) 등의 투명전극물질, 금, 은, 구리, 니켈, 알루미늄, 주석, 납, 백금, 비스무스, 인듐 등의 금속으로 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 1A, a
도 1b를 참조하면, 상부 전극 패드(25a)를 구비하는 상부 기판(20)을 제공한다. 상기 상부 기판(20)은 상기 하부 기판(10) 상에 실장하고자 하는 전기부품으 로서, 반도체칩 또는 연성인쇄회로필름(FPC)일 수 있다.Referring to FIG. 1B, an
상기 상부 전극 패드(25a) 상에 서로 인접하는 다수 개의 돌기부들(25c)을 형성한다. 상기 다수 개의 돌기부들(25c) 사이의 공간에 상기 상부 전극 패드(25c)가 노출된다. 따라서, 하나의 상부 전극 패드(25a) 상에 형성된 다수 개의 돌기부들(25c)이 차지하는 면적은 상기 상부 전극 패드(25a)의 면적에 비해 작다. 바람직하게는, 다수 개의 돌기부들(25c)이 차지하는 면적은 상기 상부 전극 패드(25a)의 면적에 대해 10% 내지 90%이다.A plurality of
상기 돌기부들(25c)은 금, 은, 구리, 니켈, 알루미늄, 주석, 납, 백금, 비스무스, 인듐, 이들 각각의 합금 또는 이들 중 둘 이상의 합금으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 돌기부들(25c)은 상기 돌기부들(25c)이 형성되는 전극 즉, 상기 상부 전극 패드(25a)와 같은 재질 또는 다른 재질일 수도 있다. 이러한 돌기부들(25c)을 형성하는 것은 무전해/전해 도금, 증착, 스퍼터링 또는 스크린 프린팅을 사용하여 수행할 수 있다.The
한편, 상기 돌기부들(25c)은 전도성 고분자를 함유할 수 있다. 상기 전도성 고분자는 이방성 전도성 접착제 또는 등방성 전도성 접착제일 수 있다. 이 경우, 상기 돌기부들(25c)은 상기 전도성 접착제를 상기 상부 기판(20) 상에 도포한 후, 리소그래피법을 사용하여 패터닝함으로써 형성할 수 있다.On the other hand, the
또한, 상기 돌기부들(25c)은 구형으로 도시되었으나, 이에 한정되지 않고 사각형, 삼각형, 마름모등 다양한 형태를 가질 수 있다. 구체적으로, 도 10에 도시된 바와 같이 반구형, 도 11에 도시된 바와 같이 육면체형, 도 12에 도시된 바와 같이 패드 전극(25a)을 종방향으로 횡단하는 형태, 도 13에 도시된 바와 같이 패드 전극(25a)을 횡방향으로 횡단하는 형태일 수 있다. 상기 돌기부들(25c)의 높이는 상기 돌기부들(25c)이 형성된 면 즉, 상기 상부 전극 패드(25a)로부터 0.5㎛ 내지 50㎛일 수 있다.In addition, although the
한편, 상기 돌기부들(25c)는 상술한 돌기부 형성 재료를 두 층 이상 적층하여 형성할 수도 있다.Meanwhile, the
도 1c를 참조하면, 상기 하부 기판(10) 및/또는 상기 돌기부(25c)가 형성된 상기 상부 기판(20)상에 접착제(AD)를 도포한다. 상기 접착제(AD)는 이방성 도전성 필름, 이방성 도전성 페이스트, 등방성 도전성 필름, 등방성 도전성 페이스트, 비도전성 필름 또는 비도전성 페이스트일 수 있다. 그러나, 상기 접착제는(AD)는 전극 패드(25a)의 피치가 극소화되는 경우에도 서로 인접하는 전극 패드들(25a) 또는 서로 다른 전극 패드(25a) 상에 형성된 돌기들(25c) 간의 단락을 일으키지 않는 비도전성 접착제인 것이 바람직하다.Referring to FIG. 1C, an adhesive AD is applied onto the
상기 비도전성 접착제는 열경화성 수지일 수 있다. 상기 비도전성 접착제는 경화제 및 비도전성 무기입자를 더 함유할 수 있다. 상기 열경화성 수지는 에폭시 수지일 수 있고, 상기 경화제는 이미다졸 유도체 또는 아민 유도체일 수 있으며, 상기 비도전성 무기입자는 실리카, 실리콘 카바이드 또는 알루미나일 수 있다.The nonconductive adhesive may be a thermosetting resin. The nonconductive adhesive may further contain a curing agent and nonconductive inorganic particles. The thermosetting resin may be an epoxy resin, the curing agent may be an imidazole derivative or an amine derivative, and the non-conductive inorganic particles may be silica, silicon carbide or alumina.
도 1d를 참조하면, 상기 접착제(AD)가 도포된 하부 기판(10) 상에 상기 상부 전극 패드(25a)가 상기 하부 기판(10)을 바라보도록 상기 상부 기판(20)을 위치시킨 후, 상기 상부 기판(20) 및/또는 상기 하부 기판(10)에 접합압력 및 접합열을 가하여 상기 상부 기판(10)과 상기 하부 기판(20)을 접합시킨다. 상기 접합열을 가하기 위한 온도의 범위는 상기 돌기부들(25c)의 재질 및 융점에 관계없이 100도 이상일 수 있다. 구체적으로, 상기 접합은 열압착(thermo-compressing)법, 초음파(ultrasonic)법, 적외선(IR), 레이저등을 사용하여 수행할 수 있다.Referring to FIG. 1D, the
상술한 접합과정을 통해, 상기 상부 돌기부들(25c)이 상기 하부 전극 패드(15a)에 접속되어, 상기 상부 돌기부들(25c)을 통해 상기 상부 전극 패드(25a)와 상기 하부 전극 패드(15a)가 전기적으로 접속한다. 그 결과, 소정의 부품 즉, 상부 기판(20)이 회로기판 즉, 하부 기판(10) 상에 실장된 부품 실장 구조가 완성된다. 이러한 부품 실장 구조는 상기 상부 기판(20) 및 상기 하부 기판(10)의 종류에 따라 그 명칭이 달라진다. 구체적으로, 상기 상부 기판(20)이 반도체칩인 경우, 상기 하부 기판(20)은 유리 기판, 연성인쇄회로필름 또는 플라스틱 기판, 인쇄회로기판일 수 있는데, 이때의 부품 실장 구조는 각각 칩 온 글라스(COG), 칩 온 필름(COF), 칩 온 보드(COB)이다. 또한, 상기 상부 기판(20)이 연성인쇄회로필름인 경우, 상기 하부 기판(20)은 유리기판, 다른 연성인쇄회로필름 또는 플라스틱 기판, 인쇄회로기판일 수 있는데, 이 때의 부품 실장 구조는 각각 필름 온 글라스(FOG), 필름 온 필름(FOF), 필름 온 보드(FOB)이다.Through the bonding process described above, the
상기 접합과정에서 접합압력은 상기 돌기부들(25c)에 집중될 수 있다. 왜냐하면, 상기 상부 전극 패드(25a) 상에 다수 개의 돌기부들(25c)이 형성되므로, 상기 돌기부들(25c)이 차지하는 면적이 상기 상부 전극 패드(25a)의 면적에 비해 작기 때문이다. 그 결과, 상기 돌기부들(25c)은 상기 하부 전극 패드(15a) 상에 신 뢰성 있게 접속할 수 있다.In the bonding process, the bonding pressure may be concentrated on the
또한, 상기 접합과정에서 하나의 전극 패드(25c) 상에 형성된 상기 다수 개의 돌기부들(25c) 사이에 상기 상부 전극 패드(25c)가 노출된 공간으로, 상기 접착제(AD)가 흘러들어올 수 있다. 그 후, 상기 경화제(AD)는 접합열로 인해 경화되면서 수축한다. 상기 접착제(AD)와 상기 돌기부들(25c)의 접촉면적은 상기 하나의 전극 패드(25c) 상에 하나의 돌기부가 형성된 경우에 비해 넓다. 따라서, 상기 경화로 인해 수축된 접착제(AD)는 상기 돌기부들(25c)을 상기 하부 전극 패드(15a) 상에 더욱 강하게 고정시킬 수 있고, 이로 인해 상기 하부 전극 패드(15a)와 상기 돌기부들(25c) 사이의 접속 신뢰성은 더욱 향상될 수 있다.In addition, the adhesive AD may flow into a space where the
결과적으로, 상기 돌기부(25c)의 재료에 관계없이 상기 돌기부와 상기 전극 패드(15a) 사이의 우수한 접속신뢰성을 확보할 수 있다. 다시 말해서, 상기 돌기부(25c)가 연성 또는 전성을 갖지 않는 경우, 또한 상기 돌기부(25c)가 용융접합성이 있지 않은 경우에도 상기 전극 패드(15a)에 신뢰성 있게 접속할 수 있다. 이와 더불어서, 상기 돌기부(25c)의 변형 또는 용융을 유발시키기 위해 압력 또는 열을 과도하게 가할 필요가 없어 기판(10, 20)의 파손 위험을 줄일 수 있다.As a result, excellent connection reliability between the protrusion and the
또한, 도시된 바와 같이, 상기 상부 전극 패드(15a) 상에 추가적인 범프가 형성되지 않은 경우, 도전성볼을 함유하지 않은 비전도성 접착제로는 상기 상부 전극 패드(25a)와 상기 하부 전극 패드(15a)를 접속시킬 수 없으나, 상기 돌기부(25c)를 형성함으로써, 상기 상부 전극 패드(25a)와 상기 하부 전극 패드(15a)를 신뢰성 있게 접속시킬 수 있다. 나아가, 상기 돌기부(25c)가 상기 상부 전극 패 드(25a) 전체에 형성된 경우에 비해, 상기 돌기부(25c)가 상기 하부 전극 패드(15a)에 맞닿는 면적은 매우 감소하므로, 상기 돌기부가 상기 하부 전극 패드(15a)를 누른 흔적 이른바. 압흔을 찾아내기가 용이해져서 접속상태확인이 매우 용이해진다. In addition, as shown, when no additional bumps are formed on the
도 1d를 다시 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 구조 및 부품 실장 구조를 설명한다.Referring back to FIG. 1D, an electrode structure and a component mounting structure according to an embodiment of the present invention will be described.
도 1d를 참조하면, 하부 전극 패드(15a)를 구비하는 하부 기판(10)이 위치한다. 상기 하부 기판(10) 상부에 상기 하부 전극 패드(15a)를 바라보는 면 상에 상부 전극 패드(25a)를 구비하는 상부 기판(20)이 위치한다. 상기 상부 전극 패드(25a) 상에 형성되고, 상기 하부 전극 패드(15a)와 상기 상부 전극 패드(25a)를 전기적으로 접속시키는 다수 개의 돌기부들(25c)이 위치한다. 또한, 상기 하부 기판(10)과 상기 상부 기판(20) 사이 특히, 상기 돌기부들(25c) 사이에 상기 하부 기판(10)과 상기 상부 기판(20)을 접합시키는 접착제(AD)가 위치한다. 바람직하게는, 상기 접착제(AD)는 비도전성 접착제이다.Referring to FIG. 1D, the
이 때, 상기 상부 기판(20)에 구비된 상부 전극 패드(25a)와 상기 상부 전극 패드(25a) 상에 형성된 다수 개의 돌기부들(25c)은 상기 상부 기판(20)의 전극 구조를 형성한다.In this case, the
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 구조, 부품 실장 구조 및 부품 실장 방법을 나타낸 단면도이다. 본 실시예는 후술하는 것을 제외하고는 도 1d를 참조하여 설명한 전극 구조, 부품 실장 구조 및 부품 실장 방법과 동일하다.2 is a cross-sectional view illustrating an electrode structure, a component mounting structure, and a component mounting method according to another exemplary embodiment of the present invention. This embodiment is the same as the electrode structure, the component mounting structure, and the component mounting method described with reference to FIG. 1D except for the following.
도 2를 참조하면, 상부 전극 패드(25a) 상에 범프(25b)가 형성된다. 이 때, 돌기부들(25c)은 상기 범프(25b) 상에 형성되고, 상기 범프(25b) 상에 형성된 돌기부들(25c)은 접합공정에 의해 상기 하부 전극 패드(15a)에 접속한다. 상기 범프(25b)는 금, 은, 구리, 니켈, 알루미늄, 주석, 납, 백금, 비스무스, 인듐, 이들 각각의 합금 또는 이들 중 둘 이상의 합금으로 이루어질 수 있다. 이와 같이, 상기 범프(25b)는 도전성 물질로 이루어지면 족하고, 연성 또는 전성을 가질 필요는 없다.Referring to FIG. 2, a
이 경우, 상기 상부 기판(20)의 전극 구조는 상기 상부 기판(20)에 구비된 상부 전극 패드(25a), 상기 상부 전극 패드(25a) 상에 형성된 범프(25b) 및 상기 범프(25b) 상에 형성된 다수 개의 돌기부들(25c)을 구비한다.In this case, the electrode structure of the
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 구조, 부품 실장 구조 및 부품 실장 방법을 나타낸 단면도이다. 본 실시예는 후술하는 것을 제외하고는 도 1a 내지 도 1d를 참조하여 설명한 전극 구조, 부품 실장 구조 및 부품 실장 방법과 동일하다.3 is a cross-sectional view illustrating an electrode structure, a component mounting structure, and a component mounting method according to another exemplary embodiment of the present invention. This embodiment is the same as the electrode structure, the component mounting structure, and the component mounting method described with reference to FIGS. 1A to 1D except as described later.
도 3을 참조하면, 상부 전극 패드(25a) 상에 범프(25b)가 형성된다. 이 때, 하부 돌기부들(15c)은 상기 하부 전극 패드(15a) 상에 형성된다. 상기 하부 전극 패드(15a) 상에 형성된 돌기부들(15c)은 접합공정에 의해 상기 상부 전극 패 드(25a) 상에 형성된 범프(25b)에 접속한다.Referring to FIG. 3, a
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 구조, 부품 실장 구조 및 부품 실장 방법을 나타낸 단면도이다. 본 실시예는 후술하는 것을 제외하고는 도 1a 내지 도 1d를 참조하여 설명한 전극 구조, 부품 실장 구조 및 부품 실장 방법과 동일하다.4 is a cross-sectional view illustrating an electrode structure, a component mounting structure, and a component mounting method according to another exemplary embodiment of the present invention. This embodiment is the same as the electrode structure, the component mounting structure, and the component mounting method described with reference to FIGS. 1A to 1D except as described later.
도 4를 참조하면, 상부 전극 패드(25a) 상에 범프(25b)가 형성된다. 이 때, 다수 개의 상부 돌기부들(25c)은 상기 범프(25b) 상에 형성된다. 또한, 다수 개의 하부 돌기부들(15c)이 하부 전극 패드(15a) 상에 형성된다. 상기 상부 돌기부들(25a)과 상기 하부 돌기부들(15c)은 서로 대응되도록 형성되어, 접합공정에 의해 상기 상부 돌기부들(25a)과 상기 하부 돌기부들(15c)은 서로 맞닿아 접속된다.Referring to FIG. 4, a
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 구조, 부품 실장 구조 및 부품 실장 방법을 나타낸 단면도이다. 본 실시예는 돌기부(25c)의 단면이 사각형인 것을 제외하고는 도 2를 참조하여 설명한 전극 구조, 부품 실장 구조 및 부품 실장 방법과 동일하다.5 is a cross-sectional view illustrating an electrode structure, a component mounting structure, and a component mounting method according to another exemplary embodiment of the present invention. This embodiment is the same as the electrode structure, the component mounting structure, and the component mounting method described with reference to FIG. 2 except that the cross section of the
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 구조, 부품 실장 구조 및 부품 실장 방법을 나타낸 단면도이다. 본 실시예는 후술하는 것을 제외하고는 도 1a 내지 도 1d를 참조하여 설명한 전극 구조, 부품 실장 구조 및 부품 실장 방법과 동일하다.6 is a cross-sectional view illustrating an electrode structure, a component mounting structure, and a component mounting method according to another exemplary embodiment of the present invention. This embodiment is the same as the electrode structure, the component mounting structure, and the component mounting method described with reference to FIGS. 1A to 1D except as described later.
도 6을 참조하면, 상부 전극 패드(25a) 상에 범프(25b)가 형성된다. 이 때, 다수 개의 상부 돌기부들(25c)은 상기 범프(25b) 상에 형성된다. 상기 상부 돌기부들(25c)의 단면 모양은 사각형일 수 있다. 또한, 다수 개의 하부 돌기부들(15c)이 하부 전극 패드(15a) 상에 형성된다. 이 때, 상기 상부 돌기부들(25c)은 상기 하부 돌기부들(15c) 사이에 위치하여, 접합공정에 의해 상기 상부 돌기부들(25c)과 상기 하부 돌기부들(15c)은 서로 치결합하며, 이와 동시에 상기 상부 돌기부들(25c)과 상기 하부 돌기부들(15c) 중 적어도 한쪽 이상은 상기 하부 전극 패드(15a) 와 상기 상부 전극 패드(25a)에 각각 접속한다.Referring to FIG. 6, a
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 구조, 부품 실장 구조 및 부품 실장 방법을 나타낸 단면도이다. 본 실시예는 후술하는 것을 제외하고는 도 1a 내지 도 1d를 참조하여 설명한 전극 구조, 부품 실장 구조 및 부품 실장 방법과 동일하다.7 is a cross-sectional view showing an electrode structure, a component mounting structure, and a component mounting method according to another embodiment of the present invention. This embodiment is the same as the electrode structure, the component mounting structure, and the component mounting method described with reference to FIGS. 1A to 1D except as described later.
도 7을 참조하면, 상부 전극 패드(25a) 상에 범프(25b)가 형성된다. 이 때, 돌기부들(25c)은 상기 범프(25b) 내에 형성된 함몰부(25b_g) 주변의 돌출부들(25c)일 수 있다. 상기 돌출부들(25c)은 접합공정에 의해 상기 하부 전극 패드(15a)에 접속한다. 상기 돌기부들(25c)을 형성하는 것은 상기 범프(25b) 내에 함몰부(25b_g)를 형성함으로써 수행할 수 있다. 이러한 함몰부(25b_g)는 리소그라피법을 사용하여 형성할 수 있다.Referring to FIG. 7, a
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 구조, 부품 실장 구조 및 부품 실장 방법을 나타낸 단면도이다. 본 실시예는 후술하는 것을 제외하고는 도 1a 내지 도 1d를 참조하여 설명한 전극 구조, 부품 실장 구조 및 부품 실장 방법과 동일하다.8 is a cross-sectional view illustrating an electrode structure, a component mounting structure, and a component mounting method according to another exemplary embodiment of the present invention. This embodiment is the same as the electrode structure, the component mounting structure, and the component mounting method described with reference to FIGS. 1A to 1D except as described later.
도 8을 참조하면, 돌기부들(25c)은 상기 상부 전극 패드(25a) 내에 형성된 함몰부(25a_g) 주변의 돌출부들(25c)일 수 있다. 상기 돌출부들(25c)은 접합공정에 의해 하부 전극 패드(15a)에 접속한다. 상기 돌기부들(25c)을 형성하는 것은 상기 상부 전극 패드(25a) 내에 함몰부(25a_g)를 형성함으로써 수행할 수 있다. 이러한 함몰부(25a_g)는 리소그라피법을 사용하여 형성할 수 있다.Referring to FIG. 8, the
한편, 도면에 도시된 것과는 달리, 상기 돌출부들(25c)은 상기 하부 전극 패드(15a) 내에 형성되거나, 상기 상부 전극 패드(25a) 및 상기 하부 전극 패드(15a) 내에 모두 형성될 수 있다.Unlike the drawing, the
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 구조, 부품 실장 구조 및 부품 실장 방법을 나타낸 단면도들이다. 본 실시예는 후술하는 것을 제외하고는 도 1a 내지 도 1d를 참조하여 설명한 전극 구조, 부품 실장 구조 및 부품 실장 방법과 동일하다.9A and 9B are cross-sectional views illustrating an electrode structure, a component mounting structure, and a component mounting method according to another exemplary embodiment of the present invention. This embodiment is the same as the electrode structure, the component mounting structure, and the component mounting method described with reference to FIGS. 1A to 1D except as described later.
도 9a를 참조하면, 하부 전극 패드(15a) 상에 고분자 코어부(15c_1)을 형성한다.Referring to FIG. 9A, a polymer core part 15c_1 is formed on the
도 9b를 참조하면, 상기 고분자 코어부(15c_1) 상에 도전막(15c_2)을 코팅한 다. 그 결과, 상기 고분자 코어부(15c_1)와 상기 도전막(15c_2)은 돌기부(15c)를형성한다. 상기 돌기부(15c)는 접합공정에 의해 상부 전극 패드(25a)에 접속한다. 상기 도전막(15c_2)은 금속막일 수 있다.Referring to FIG. 9B, a conductive film 15c_2 is coated on the polymer core part 15c_1. As a result, the polymer core part 15c_1 and the conductive film 15c_2 form the
한편, 도면에 도시된 것과는 달리, 상기 고분자 코어부(15c_1)와 상기 도전막(15c_2)을 구비하는 돌기부는 상기 상부 전극 패드(25a) 상에 형성되거나, 상기 상부 전극 패드(25a) 및 상기 하부 전극 패드(15a) 상에 모두 형성될 수 있다.On the other hand, unlike shown in the figure, the projection portion having the polymer core portion 15c_1 and the conductive film 15c_2 is formed on the
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 첫째, 전극 패드 상에 다수 개의 돌기부들을 형성함으로써, 상기 접합과정에서 접합압력은 상기 돌기부들에 집중될 수 있다. 따라서, 적은 압력으로도 상기 돌기부들을 상기 맞은편 전극 패드 상에 신뢰성 있게 접속시킬 수 있다. 또한, 접합과정에서 하나의 전극 패드 상에 형성된 상기 다수 개의 돌기부들 사이로 접착제가 흘러들어올 수 있고, 상기 경화제는 접합열로 인해 경화되면서 수축하므로, 상기 돌기부들을 맞은편 전극 패드 상에 더욱 강하게 고정시킬 수 있고, 이로 인해 상기 맞은편 전극 패드와 상기 돌기부들 사이의 접속 신뢰성은 더욱 향상될 수 있다. 결과적으로, 상기 돌기부의 재료에 관계없이 상기 돌기부와 상기 맞은편 전극 패드 사이의 우수한 접속신뢰성을 확보할 수 있다.According to the present invention as described above, first, by forming a plurality of projections on the electrode pad, the bonding pressure in the bonding process can be concentrated on the projections. Thus, the projections can be reliably connected on the opposite electrode pad even at a low pressure. In addition, an adhesive may flow between the plurality of protrusions formed on one electrode pad in the bonding process, and the curing agent shrinks while being cured due to the bonding heat, thereby more firmly fixing the protrusions on the opposite electrode pads. As a result, connection reliability between the opposite electrode pad and the protrusion may be further improved. As a result, excellent connection reliability between the protrusion and the opposite electrode pad can be ensured regardless of the material of the protrusion.
둘째, 상하부 전극 패드들 상에 추가적인 범프가 형성되지 않은 경우에도, 도전성볼을 함유하지 않은 비도전성 접착제를 사용하여 상기 상하부 전극 패드들을 접속시키는 것이 가능해진다. 구체적으로, 적어도 일측 전극 패드 상에 돌기부들 을 형성함으로써, 상기 상부 전극 패드와 상기 하부 전극 패드를 신뢰성 있게 접속시킬 수 있다.Second, even if no additional bumps are formed on the upper and lower electrode pads, it is possible to connect the upper and lower electrode pads using a non-conductive adhesive containing no conductive balls. Specifically, by forming protrusions on at least one electrode pad, the upper electrode pad and the lower electrode pad can be reliably connected.
세째, 하나의 전극 패드 상에 다수 개의 돌기부들이 형성되어, 돌기부가 상기 전극 패드 전체에 형성된 경우에 비해, 돌기부가 맞은편 전극 패드에 맞닿는 면적은 매우 감소하므로, 돌기부가 맞은편 전극 패드를 누른 흔적 이른바. 압흔을 찾아내기가 용이해져서 접속상태확인이 매우 용이해진다.Third, a plurality of protrusions are formed on one electrode pad so that the area of the protrusions contacting the opposite electrode pads is greatly reduced, compared to the case where the protrusions are formed on the entire electrode pads, and thus the protrusions pressed against the opposite electrode pads. So-called. It is easy to find the indentation, which makes the connection status very easy.
네째, 종래에는 접착제로서 비도전성 접착제를 사용하는 경우에는 신뢰성있는 접합을 위해서는 전극 또는 범프의 재질이 한정되었으나, 본원발명에 따르면 비도전성 접착제를 사용하는 경우에도 전극 또는 범프의 재질에 대한 제한 없이 신뢰성 있는 접합을 얻을 수 있다.Fourth, conventionally, when using a non-conductive adhesive as an adhesive, the material of the electrode or bump is limited for reliable bonding, but according to the present invention, even when using the non-conductive adhesive, the reliability of the electrode or the bump is not limited. You can get a junction.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.
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