KR0132356B1 - 이방도전성 접착제 및 그것을 이용한 도전접속구조 - Google Patents

이방도전성 접착제 및 그것을 이용한 도전접속구조

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KR0132356B1
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가시오 가즈오
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Abstract

본 발명은 면방향의 절연성을 충분히 확보하고, 또, 서로 대향하는 접속단자간의 전기저항을 낮게 할 수 있는 이방도전성접착제 및 그것을 이용한 도전접속구조를 제공하기 위한 것으로, 제1전자부품에 설치된 제1접속단자와, 제2전자부품에 설치된 제2접속단자의 사이에는 이방도전성 접착제가 개재되어 있다.
이 이방도전성 접착제는 절연성 접착제중에 제1도전성입자와 제2도전성입자를 혼입하여 형성되어 있다.
여기에서 제1도전성입자의 표면에는 절연성피막이 피복되어 있고, 또, 제2도전성입자의 표면에는 절연성피막은 피복되어 있지 않다.
제1 및 제2접속단자에 의해 이방도전성 접착제를 열압착하면 제1도전성입자를 피복하는 절연성피막에 있어서 제1 및 제2의 접속단자에 면하는 부분이 파손되어 제1도전성입자에 있어서 절연성접착제의 이파손부에서 노출된 부분이 제1 및 제2의 접속단자에 전기적으로 접속됨과 동시에 제2도전성입자가 제1 및 제2의 접속단자에 그들과 면하는 부분에서 전기적으로 접속된다.
제1도 전성입자는 그 표면에 절연성피막이 피복되어 있으므로 이방도전성접착제는 면방향으로는 확실한 절연성을 가짐과 동시에 제2도 전성입자는 그 표면이 절연성피막으로 피복되어 있지 않으므로 제1및 제2의 접속단자 사이에서는 양호한 전기적접속이 얻어진다.

Description

이방도전성 접착제 및 그것을 이용한 도전접속구조
제1도는 본 발명의 일실시예에 있어서 이방도전성 접착제를 이용하여 액정표시패널과 반도체칩을 도전접속한 상태를 도시하는 일부평면도.
제2도는 제1도의 일부단면도.
제3도는 도전성 입자의 다른 예를 도시하는 단면도.
제4도는 종래의 액정표시장치의 일례를 도시하는 평면도.
제5도는 제4도의 일부상세도.
제6도는 제5도의 일부단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
7 : 제2접속단자 11 : 제1접속단자
14 : 절연성피막 15 : 제1도전성입자
15a : 제2도전성입자 16 : 절연성접착제
17 : 수지입자
본 발명은 이방도전성 접착제 및 그것을 이용한 도전접속구조에 관한 것이다.
예를 들면 액정표시장치에서는 일반적으로 액정표시패널, 이 액정표시패널을 구동하기 위한 구동회로용 반도체칩(전자부품), 이 반도체칩을 제어하기 위한 제어회로용 회로기판 등을 구비하고 있다.
제4도는 종래 이러한 액정표시장치의 일례를 도시한 것이다. 이 액정표시장치에서는 액정표시패널 한, 두개의 반도체칩(2,2a), 가요성배선기판(3), 반도체칩(2,2a)을 제어하기 위한 도시하지 않는 제어회로용 회로기판 등을 구비하고 있다.
이중, 액정표시패널(1)은 상하의 투명기판(4,5)의 사이에 도시하지 않는 액정이 봉입된 것으로 되어 있다.
하측의 투명기판(5)의 서로 인접하는 소정의 2변은 상측의 투명기판(4)의 각각 대응하는 소정의 2변에서 돌출되어 있다.
하측의 투명기판(5)의 한쪽의 돌출부 및 다른쪽 돌출부의 상면의 각소정의 장소에는 복수의 출력용 접속단자(출력용배선)(6)이 설치되고, 다른 각 소정의 장소에는 복수의 입력용 접속단자(입력용배선)(7)이 설치되고 또 다른 각 소정의 장소에는 복수의 전원용 접속단자(전원용배선)(8)이 설치되어 있다.
한쪽의 반도체칩(2)은 하측의 투명기판(5)의 한쪽의 돌출부의 상면에 탑재되어 있다.
이 경우, 반도체칩(2)의 하면에는 제5도에 도시하는 바와 같이 소정의 장소에 복수의 입력용 접속단자(뱀프)(11)가 설치되고, 다른 소정의 장소에 복수의 전원용 접속단자(뱀프)(12)가 설치되고, 또 다른 소정의 장소에 도시하지 않는 복수의 출력용 접속단자(뱀프)가 설치되어 있다.
그리고 각 입력용 접속단자(11)는 각 입력용 접속단자(7)의 일단부에 각각 도전접속되고, 각 소정수씩의 전원용 접속단자(12)는 각 전원용 접속단자(8)의 일단부에 각각 도전접속되어 각 출력용 접속단자는 각 출력용 접속단자(6)에 각각 도전접속되어 있다.
또, 마찬가지로하여 다른쪽의 반도체칩(2a)은 하측의 투명기판(5)의 다른쪽의 돌출부의 상면에 탑재되어 있다.
가요성 배선기판(3)의 일단부는 입력용 접속단자(7) 및 전원용 접속단자(8)의 각 타단부와 도전접속되어 타단부는 제어회로용 회로기판과 도전접속되어 있다.
다음에 제6도는 하측의 투명기판(5)의 각 접속단자(7~8)와 반도체칩(2)의 각 접속단자(11,12)와의 도전접속의 일례를 도시한 것이다.
단, 제6도에서는 하측의 투명기판(5)의 입력용접속단자(7)와 반도체칩(2)의 입력용접속단자(11)와의 사이를 이방도전성접착제(13)를 통하여 도전접속한 상태를 나타내고 있고, 설명의 편의상, 이 부분에 대해서만 설명한다.
이 경우의 이방도전성접착제(13)는 절연성피막(14)으로 피복된 도전성입자(15)를 절연성접착제(16) 중에 적절한 밀도로 혼합한 것으로 되어 있다.
이 이방도전성접착제(13)는 하측의 투명기판(5)의 입력용접속단자(7)를 포함하는 접속부분과 반도체칩(2)의 입력용접속단자(11)를 포함하는 접속부분과의 사이에 개재되어 있다.
그리고 하측의 투명기판(5)의 입력용 접속단자(7)를 포함하는 접속부분과 반도체칩(2)의 입력용접속단자(11)를 포함하는 접속부분이 열압착되면 절연성접착제(16)의 일부가 유동하여 도피함과 동시에 서로 대향하는 접속단자(7,11)와 접촉하는 부분의 절연성피막(14)이 유동하여 파괴됨으로써 도전성입자(15)의 일부가 노출하여 서로 대향하는 접속단자(7,11)와 함께 접촉하고, 이에 의해 서로 대향하는 접속단자(7,11)가 서로 도전접속된다.
또, 절연성접착제(16) 및 절연성피막(14)이 고화함으로써 하측의 투명기판(5)의 입력용접속단자(7)를 포함하는 접속부분과 반도체칩(2)의 입력용접속단자(11)를 포함하는 접속부분이 접착된다.
이 경우, 예를 들면 하측의 투명기판(5)의 면방향에 있어서 도전성입자(15)의 표면에는 절연성피막(14)이 남아 있으므로 도전성입자(15)가 하측의 투명기판(5)의 면방향으로 이어졌다고 해도 하측의 투명기판(5)의 면방향에 있어서 절연성이 충분히 확보되게 된다.
그러나, 종래의 이러한 이방도전성접착제(13)에서는 열압착시에 절연성피막(14)이 유동하여 파괴되어도 이 파괴된 부분의 주위에 얇기는 하지만 절연성피막(14)이 그대로 남으므로 서로 대향하는 접속단자(6∼8)와 접속단자(11,12) 사이의 전기저항이 높아진다는 문제가 있었다.
이 결과, 반도체칩(2)의 뱀프로 구성되는 접속단자(11,12)의 피치를 60㎛ 정도로 한 경우, 반도체칩(2)의 접속단자(11,12)의 1개당 흐르는 전류를 10㎃ 정도 이상으로 하는 것이 곤란하게 된다.
한편, 복수의 전원용 접속단자(8) 중에는 예를 들면, 부호(8a)로 나타내는 바와 같이 반도체칩(2)의 구동조건에 따라 200∼300㎃ 정도의 대전류를 흐르게 할 필요가 있는 것이 생긴다.
이러한 전원용 접속단자(8a)에 반도체칩(2)의 전원용 접속단자(12a)에 도전접속하는 경우에는 단 하나의 전원용 접속단자(8a)에 대하여 적어도 20∼30개 정도로 상당한 수의 전원용접속단자(12a)가 필요하게 되고 나아가서는 반도체칩(2)이 대형화하여 코스트가 높아진다는 문제도 있었다.
본 발명은 상술한 상황을 감안하여 이루어진 것이며, 면방향의 절연성을 충분히 확보하고, 또, 서로 대향하는 접속단자간의 전기저항을 낮게 할 수 있는 이방도전성접착제 및 그것을 이용한 도전접속구조를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
본 발명의 이방도전성접착제는, 절연성 접착제와, 상기 절연성 접착제중에 혼합되고, 표면에 절연성피막이 설치된 제1도전성입자와, 상기 절연성 접착제중에 혼합되고, 표면에 절연성피막이 설치되어 있지 않은 제2도전성입자, 로 구성되는 것이다.
또, 본 발명의 도전접속구조는, 제1접속단자와, 상기 제1접속단자에 대향하여 배치된 제2접속단자와, 상기 제1 및 제2 접속단자간에 개재되고, 표면에 절연선피막이 설치된 복수의 제1도전성입자와, 상기 제1 및 제2접속단자(11,7) 사이에 개재되고, 표면에 절연성피막이 설치되어 있지 않은 복수의 제2도전성입자와, 상기 제1 및 제2접속단자 사이의 공간에 충전된 절연성접착제로 구성되고, 상기 제1도전성입자에 설치된 상기 절연성피막에 있어서, 상기 제1 및 제2접속단자에 면하는 부분이 파손되어, 상기 제1도전성입자에 있어서 상기 절연성피막의 이 파손부에서 노출된 부분이 상기 제1및 제2의 접속단자에 전기적으로 접속되어 있음과 동시에 상기 제2도 전성입자가 상기 제1 및 제2접속단자에 그들과 면하는 부분에 있어서 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하면서 설명한다. 제1도는 본 발명의 일실시예에 있어서 이방도전성 접착제를 이용하여 액정표시패널과 반도체칩을 도전접속한 상태를 도시하는 일부 평면도이며, 제2도는 그 일부의 단면도이다.
이들 도면에 있어서, 제5도 및 제6도와 동일명칭부분에는 동일부호를 붙이고, 그 설명을 적절히 생략한다.
이방도전성접착제(13)는 절연성피막이 있는 도전성입자 즉 절연성피막(14)으로 피복된 도전성입자(제1도전성입자)(15) 외에 절연성피막이 없는 도전성입자 즉 절연성피막으로 피복되어 있지 않은 도전성입자(15a)(제2도전성입자)를 절연성접착제(16)중에 각각 적절한 밀도로 혼합한 것으로 구성되어 있다.
이 경우, 양 도전성입자(15, 15a)는 금, 은, 동, 철, 니켈, 알미늄 등으로 구성되는 외경 5㎛ 정도의 금속입자로 구성되어 있다.
절연성피막(14)은 열가소형의 수지등으로 구성되어 있다.
절연성접착제(16)는 열가소형 또는 열경화형의 수지등으로 구성되어 있다.
또, 이방도전성접착제(13)는 반도체칩(2)의 하면전체에 설치되어 있지만, 도시의 형편상 제1도에 있어서는 적당한 부분에만 절연성피막(14)이 있는 도전성입자(15)를 검은색 원으로 나타내고, 절연성피막이 없는 도전성입자(15a)를 흰색 원으로 나타내고 있다.
그리고, 이방도전성접착제(13)를 통하여 하측의 투명기판(5)의 접속단자(7,8,8a)와 반도체칩(2)의 접속단자(11,12,12a)의 사이가 도전접속되어 있다.
즉, 절연성피막(14)이 있는 도전성입자(15)는 종래의 경우와 마찬가지로 서로 대향하는 접속단자(7,8,8a)와 접속단자(11,12,12a)에 접촉하는 부분의 절연성피막(14)이 열압착시에 유동하여 파괴됨으로써 도전성입자(15)의 일부의 노출하여 서로 대향하는 접속단자(7,8,8a)와 접속단자(11,12,12a)에 함께 접촉하고, 이에 의해 서로 대향하는 접속단자(7,8,8a)와 접속단자(11,12,12a)가 서로 도전접속된다.
한편, 절연성피막이 없는 도전성입자(15a)는 열압착시에 그대로 서로 대향하는 접속단자(7,8,8a)와 접속단자(11,12,12a)에 함께 접촉하고, 이에 의해서도 서로 대향하는 접속단자(7,8,8a)와 접속단자(11,12,12a)가 서로 도전접속된다.
이처럼 서로 대향하는 접속단자(7,8,8a)와 접속단자(11,12,12a)사이는 이방도전성접착제(13)중의 절연성피막(14)이 있는 도전성입자(15) 및 절연성피막이 없는 도전성입자(15a)를 통하여 도전접속된다.
이 경우, 절연성피막이 없는 도전성입자(15a)에 의한 도전접속에서는 절연성피막에 의해 피막되어 있지 않기 때문에 도전성입자(15a)가 접속단자(7,8,8a)와 접속단자(11,12,12a)에 직접 접촉하게 되고, 절연성피막(14)이 있는 도전성입자(15)에 의한 도전접속보다도 전류량을 10배정도 증가시킬 수 있으므로 절연성피막이 없는 도전성입자(15a)의 존재에 의해 서로 대향하는 접속단자(7,8,8a)와 접속단자(11,12,12a) 사이의 전기전항을 낮게 할 수 있다.
따라서, 종래의 경우와 같이 절연성피막(14)이 있는 도전성입자(15)만에 의한 도전접속보다도 절연성피막(14)이 있는 도전성입자(15) 및 절연성피막이 없는 도전성입자(15a)에 의한 도전접속이 편이 서로 대향하는 접속단자(7,8,8a)와 접속단자(11,12,12a)의 사이의 전기저항을 낮게 할 수 있다.
이 결과, 예를 들면 하측의 투명기판(5)의 전원용 접속단자(8a)와 같이 반도체칩(2)의 구동조건에 따라서는 200∼300㎃ 정도의 대전류를 흐르게 할 필요가 있는 것이 있어도 이것에 대응하는 반도체칩(2)의 전원용 접속단자(12a)의 수를 감소시킬 수 있다.
따라서, 반도체칩(2)을 전원용접속단자(12a)의 감소한 스페이스만큼 소형화할 수 있다.
또, 절연성피막(14)이 있는 도전성입자(15)가 존재함으로써 하측의 투명기판(5)의 면방향에 있어서 절연성을 충분히 확보할 수 있다.
그런데, 절연성피막(14)이 있는 도전성입자(15)의 절연성접착제(16)중으로의 혼합개수는 절연성피막이 없는 도전성입자(15a)의 절연성접착제(16)중으로의 혼합개수와 동수이거나 혹은 그 이상으로 한 편이 바람직하다.
또, 양 도전성입자(15,15a)는 금속입자에 한정되지 않고, 예를 들면 제3도에 도시하는 바와 같이 절연성의 수지입자(17)의 표면을 금, 은, 동, 철, 니켈, 알미늄 등의 금속으로 구성되는 도전성피막(18)으로 피복한 것으로 구성되는 것이어도 된다.
이 경우, 수지입자(17)가 열압착시에 변형가능하므로 서로 대향하는 접속단자(7,8,8a)와 접속단자(11,12,12a)에 대한 도전성피막(18)에 의한 접촉면적을 넓게 할 수 있다.
그리고, 이에 의해 접속단자간의 전기저항을 저감할 수 있다.
또, 양 도전성입자(15,15a)를 함께 금속입자 또는 도전성피막(18)으로 피복된 수지입자(17)라는 식으로 동이한 것으로 해도 좋지만 한쪽을 금속입자, 다른쪽을 도전성피막(18)으로 피복된 수지입자(17)라는 식으로 별개의 것으로 해도 좋다.
또, 전자부품은 반도체칩에 한정되지 않고 같은 접속구조를 구비한 다른 전자부품에도 적용할 수 있다.
또, 본 발명은 액정표시장치에 한정되지 않고 같은 접속구조의 전자부품을 구비한 다른 전자장치에도 적용할 수 있다.
이상, 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 절연성피막이 있는 도전성입자의 존재에 의해 면방향의 절연성을 충분히 확보할 수 있고, 또, 절연성피막이 없는 도전성입자의 존재에 의해 서로 대향하는 접속단자간의 전기저항을 낮게 할 수 있다.

Claims (4)

  1. 절연성접착제(16)와, 상기 절연성접착제(16)중에 혼합하고, 표면에 절연성피막(14)이 설치된 제1도전성입자(15)와, 상기 절연성접착제(16)중에 혼합되고, 표면에 절연성피막(14)이 설치되어 있지 않은 제2도전성입자(15a) 로 구성되는 것을 특징으로 하는 이방도전성 접착제.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1도전성입자(15)의 개수는 상기 제2도 전성입자(15a)의 개수 이상인 것을 특징으로 하는 이방도전성 접착제.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1도전성입자(15) 및 상기 제2도전성입자(15a)중의 적어도 한쪽은 수지입자(17)의 표면을 도전성피막(18)으로 피막하여 되는 입자로 구성되는 것을 특징으로 하는 이방도전성접착제.
  4. 제1접속단자(11)와, 상기 제1접속단자(11)에 대향하여 배치된 제2접속단자(7)와, 상기 제1 및 제2접속단자(11,7) 사이에 개재되고, 표면에 절연성피막(14)이 설치된 복수이 제1도전성입자(15)와, 상기 제1 및 제2접속단자(11,7) 사이에 개재되고, 표면에 절연성피막(14)이 설치되어 있지 않은 복수의 제2도전성입자(15a)와, 상기 제1 및 제2접속단자(11,7) 사이의 공간에 충전된 절연성접착 제(16)로 구성되고, 상기 제1도전성입자(15)에 설치된 상기 절연성피막(14)에 있어서 상기 제1 및 제2접속단자(11,7)에 면하는 부분이 파손되어 상기 제1도전성입자(15)에 있어서 상기 절연성피막(14)의 이 파손부에서 노출된 부분이 상기 제1 및 제2접속단자(11,7)에 전기적으로 접속되어 있음과 동시에 상기 제2도전성입자(15a)가 상기 제1 및 제2 접속단자(11,7)에 그들과 면하는 부분에 있어서 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 도전접속구조.
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