KR102212012B1 - 접속체의 제조 방법, 및 전자 부품의 접속 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광 경화형 접착제의 경화 수축을 억제하여, 전자 부품의 접속 불량을 개선한다.
광 경화형의 접착제(3)를 통해, 기판(12) 상에 전자 부품(18)을 배치하는 공정과, 접착제(3)에 광을 조사하여 경화시키는 공정을 갖고, 기판(12)과 전자 부품(18)이 접속되는 영역이 복수의 접속 영역(CH1 내지 CH5)으로 분할되어, 접속 영역(CH1 내지 CH5)마다, 광의 조사 강도를 변화시켜 경화시킨다.

Description

접속체의 제조 방법, 및 전자 부품의 접속 방법{PRODUCING METHOD OF CONNECTED BODY, AND CONNECTING METHOD OF ELECTRONIC COMPONENT}

본 발명은 광 경화형의 접착제를 이용하여 전자 부품 등이 접속된 접속체의 제조 방법, 및 광 경화형의 접착제를 이용하여 전자 부품 등을 접속하는 접속 방법에 관한 것이다.

종래부터, 텔레비전이나 PC 모니터, 휴대 전화, 휴대형 게임기, 태블릿 PC 또는 차량 탑재용 모니터 등의 각종 표시 수단으로서, 액정 표시 장치가 많이 이용되고 있다. 최근에, 이러한 액정 표시 장치에 있어서는, 파인 피치화, 경량 박형화 등의 관점에서, 액정 구동용 IC를 직접 액정 표시 패널의 기판 상에 실장하는 이른바 COG(chip on glass)나, 액정 구동 회로가 형성된 플렉시블 기판을 직접 액정 표시 패널의 기판 상에 실장하는 이른바 FOG(film on glass)가 채용되고 있다.

예를 들면 COG 실장 방식이 채용된 액정 표시 장치(100)는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 액정 표시를 위한 주기능을 다하는 액정 표시 패널(104)을 갖고 있고, 이 액정 표시 패널(104)은, 유리 기판 등을 포함하는 서로 대향하는 2장의 투명 기판(102, 103)을 갖고 있다. 그리고, 액정 표시 패널(104)은, 이들 양 투명 기판(102, 103)이 프레임상의 밀봉(105)에 의하여 서로 접합됨과 함께, 양 투명 기판(102, 103) 및 밀봉(105)에 의하여 위요된 공간 내에 액정(106)이 봉입된 패널 표시부(107)가 설치되어 있다.

투명 기판(102, 103)은, 서로 대향하는 양 내측 표면에, ITO(산화인듐주석) 등을 포함하는 줄무늬상의 한쌍의 투명 전극(108, 109)이, 서로 교차하도록 형성되어 있다. 그리고, 양 투명 기판(102, 103)은, 이들 양 투명 전극(108, 109)의 해당 교차 부위에 따라서 액정 표시의 최소 단위로서의 화소가 구성된다.

양 투명 기판(102, 103) 중, 한쪽의 투명 기판(103)은, 다른 쪽의 투명 기판(102)보다도 평면 치수가 크게 형성되어 있고, 이 크게 형성된 투명 기판(103)의 가장자리(103a)에는 투명 전극(109)의 단자부(109a)가 형성되어 있다. 또한, 양 투명 전극(108, 109) 상에는, 소정의 러빙 처리가 실시된 배향막(111, 112)이 형성되어 있고, 이 배향막(111, 112)에 의하여 액정 분자의 초기 배향이 규제된다. 또한, 양 투명 전극(108, 109)의 외측에는, 한쌍의 편광판(118, 119)이 배치되어 있고, 이들 양 편광판(118, 119)에 의하여 백 라이트 등의 광원(120)으로부터의 투과광의 진동 방향이 규제된다.

단자부(109a) 상에는, 이방성 도전 필름(114)을 통해 액정 구동용 IC(115)가 열 압착되어 있다. 이방성 도전 필름(114)은, 열 경화형의 결합제 수지에 도전성 입자를 섞어 넣어 필름상으로 한 것으로, 2개의 도체 사이에서 가열 압착됨으로써 도전 입자에서 도체 사이의 전기적 도통이 취해져, 결합제 수지에서 도체 사이의 기계적 접속이 유지된다. 액정 구동용 IC(115)는, 화소에 대하여 액정 구동 전압을 선택적으로 인가함으로써, 액정의 배향을 부분적으로 변화시켜 소정의 액정 표시를 행할 수 있다. 또한, 이방성 도전 필름(114)을 구성하는 접착제로서는, 통상 가장 신뢰성이 높은 열 경화성의 접착제를 이용하고 있다.

이러한 이방성 도전 필름(114)을 통해 액정 구동용 IC(115)를 단자부(109a)에 접속하는 경우에는, 우선, 투명 전극(109)의 단자부(109a) 상에 이방성 도전 필름(114)을 도시하지 않은 가압착 수단에 의하여 가압착한다. 계속해서, 이방성 도전 필름(114) 상에 액정 구동용 IC(115)를 장착한 후, 도 9에 나타낸 바와 같이 열 압착 헤드 등의 열 압착 수단(121)에 의하여 액정 구동용 IC(115)를 이방성 도전 필름(114)과 함께 단자부(109a) 측으로 누르면서 열 압착 수단(121)을 발열시킨다. 이 열 압착 수단(121)에 의한 발열에 의해서, 이방성 도전 필름(114)은 열 경화 반응을 일으키고, 이에 따라, 이방성 도전 필름(114)을 통해 액정 구동용 IC(115)가 단자부(109a) 상에 접착된다.

그러나, 이러한 이방성 도전 필름을 이용한 접속 방법에 있어서는, 열 가압 온도가 높고, 액정 구동용 IC(115) 등의 전자 부품이나 투명 기판(103)에 대한 열 충격이 커진다.

따라서, 이러한 열 경화형의 접착제를 이용한 이방성 도전 필름(114) 대신에, 자외선 경화형의 접착제를 이용한 접속 방법도 제안되어 있다. 자외선 경화형의 접착제를 이용하는 접속 방법에 있어서는, 접착제가 열에 의하여 연화 유동하여, 투명 전극(109)의 단자부(109a)와 액정 구동용 IC(115)의 전극 사이에서 도전성 입자를 협지하는 데 충분한 온도까지 가열하는 데 멈춰, 자외선 조사에 의하여 접착제를 경화시킨다.

그러나, 이러한 자외선 경화형의 접착제를 이용하는 접속 방법에 있어서도, 자외선 조사에 의한 경화에 따라 접착제의 수축이 일어난다. 그 때문에, 해당 수축에 기인하여, 액정(106)을 협지하는 투명 기판(103)의 IC 접속부에 휘어짐이 생기고, 그 때문에, 패널 표시부(107)에 있어서의 투명 기판(102, 103) 사이의 갭의 면 균일성을 잃음과 함께, 액정의 배향이 흐트러져, 표시 불균일 등의 문제점을 야기할 우려가 있다. 또한, 투명 기판(103)의 IC 접속부에 생긴 휘어짐에 의해 액정 구동용 IC(115)의 접속 불량을 야기할 우려도 있다.

WO00/46315호 공보

따라서, 본 발명은 상술한 과제를 해결하는 것이고, 자외선 경화형의 접착제를 이용함으로써, 저온에서 전자 부품의 접속을 행함과 함께, 접착제의 경화 수축에 의한 왜곡을 억제하여, 전자 부품의 접속 불량을 개선하는 접속체의 제조 방법, 및 전자 부품의 접속 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 것인, 기판 상에 전자 부품이 접속된 접속체의 제조 방법은 광 경화형의 접착제를 통해, 기판 상에 전자 부품을 배치하는 공정과, 상기 접착제에 광을 조사하여 경화시키는 공정을 갖는다. 그리고, 상기 기판과 상기 전자 부품이 접속되는 영역이 복수의 접속 영역으로 분할되어, 상기 접속 영역마다, 상기 광의 조사 강도를 바꿔 경화시킨다.

또한, 본 발명에 따른 것인, 기판 상에 전자 부품을 접속하는 전자 부품의 접속 방법은 광 경화형의 접착제를 통해, 기판 상에 전자 부품을 배치하는 공정과, 상기 접착제에 광을 조사하여 경화시키는 공정을 갖는다. 그리고, 상기 기판과 상기 전자 부품이 접속되는 영역이 복수의 접속 영역으로 분할되어, 상기 접속 영역마다 상기 광의 조사 강도를 바꿔 경화시켜 상기 기판 상에 상기 전자 부품을 접속한다.

본 발명에 따르면, 조사 강도를 변경함으로써, 접속 영역마다 경화의 타이밍을 달리하여, 순차, 각 접속 영역에서의 경화 수축에 의한 왜곡을 흡수하면서 전자 부품과 기판과의 접속을 도모할 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용된 실장 공정을 나타내는 단면도이다.
도 2는 이방성 도전 필름을 나타내는 단면도이다.
도 3은 전자 부품 및 유리 기판이 접속됨으로써 형성되는 접속 영역을 나타내는 사시도이다.
도 4는 제1 내지 제5의 접속 영역의 자외선 조사 강도를 나타내는 평면도이다.
도 5는 실시예 및 비교예에 관한 유리 기판의 휘어짐의 측정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 실시예 및 비교예에 관한 도통 저항의 측정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 각 자외선 조사 강도의 자외선 조사 시간과 반응률과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 8은 종래의 액정 표시 패널을 나타내는 단면도이다.
도 9는 종래의 액정 표시 패널의 COG 실장 공정을 나타내는 단면도이다.

이하, 본 발명이 적용된 접속체의 제조 방법 및 접속 방법에 대해서, 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 또한, 본 발명은 이하의 실시 형태에만 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서 여러 가지 변경이 가능한 것은 물론이다. 또한, 도면은 모식적인 것으로, 각 치수의 비율 등은 현실의 것과는 다른 것이 있다. 구체적인 치수 등은 이하의 설명을 참작하여 판단하여야 할 것이다. 또한, 도면 상호 사이에서도 피차의 치수의 관계나 비율이 다른 부분이 포함되어 있는 것은 물론이다.

이하에서는, 접속 대상물 및 피접속 대상물로서, 기판에 전자 부품을 접속하는 경우를 예로 설명하는데, 본 기술은 기판과 전자 부품과의 접속 이외에도 적용할 수 있다. 예를 들면, 액정 표시 패널의 유리 기판에 액정 구동용의 IC칩을 실장하는 이른바 COG(chip on glass) 실장을 행한다. 이 액정 표시 패널(10)은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 유리 기판 등을 포함하는 2장의 투명 기판(11, 12)이 대향 배치되어, 이들 투명 기판(11, 12)이 프레임상의 밀봉(13)에 의하여 서로 접합되어 있다. 그리고, 액정 표시 패널(10)은 투명 기판(11, 12)에 의하여 위요된 공간 내에 액정(14)이 봉입됨으로써 패널 표시부(15)가 형성되어 있다.

투명 기판(11, 12)은 서로 대향하는 양 내측 표면에, ITO(산화인듐주석) 등을 포함하는 줄무늬상의 한쌍의 투명 전극(16, 17)이 서로 교차하도록 형성되어 있다. 그리고, 양 투명 전극(16, 17)은 이들 양 투명 전극(16, 17)의 해당 교차 부위에 의하여 액정 표시의 최소 단위로서의 화소가 구성된다.

양 투명 기판(11, 12) 중, 한쪽의 투명 기판(12)은, 다른 쪽의 투명 기판(11)보다도 평면 치수가 크게 형성되어 있고, 이 크게 형성된 투명 기판(12)의 가장자리(12a)에는, 액정 구동용 IC 등의 전자 부품(18)이 실장되는 COG 실장부(20)가 설치되고, 또한 COG 실장부(20)의 외측 근방에는, 액정 구동 회로가 형성된 플렉시블 기판(21)이 실장되는 FOG 실장부(22)가 설치되어 있다.

또한, 액정 구동용 IC나 액정 구동 회로는, 화소에 대하여 액정 구동 전압을 선택적으로 인가함으로써, 액정의 배향을 부분적으로 변화시켜 소정의 액정 표시를 행한다.

각 실장부(20, 22)에는 투명 전극(17)의 단자부(17a)가 형성되어 있다. 단자부(17a) 상에는, 도전성의 접착제로서 이방성 도전 필름(1)을 이용하여 액정 구동용 IC 등의 전자 부품(18)이나 플렉시블 기판(21)이 접속된다. 이방성 도전 필름(1)은 도전성 입자(4)를 함유하고 있고, 전자 부품(18)이나 플렉시블 기판(21)의 전극과 투명 기판(12)의 가장자리(12a)에 형성된 투명 전극(17)의 단자부(17a)를, 도전성 입자(4)를 통해 전기적으로 접속한다. 이 이방성 도전 필름(1)은, 자외선 경화형의 접착제이고, 후술하는 가열 가압 헤드(30)에 의해 열 압착됨으로써 유동화하여 도전성 입자(4)가 단자부(17a)와 전자 부품(18)이나 플렉시블 기판(21)의 각 전극과의 사이에서 압궤되어, 자외선 조사기(31)에 의해 자외선이 조사됨으로써, 도전성 입자(4)가 압궤된 상태에서 경화한다. 이에 따라, 이방성 도전 필름(1)은 투명 기판(12)과 전자 부품(18)이나 플렉시블 기판(21)을 전기적, 기계적으로 접속한다.

또한, 양 투명 전극(16, 17) 상에는, 소정의 러빙 처리가 실시된 배향막(24)이 형성되어 있고, 이 배향막(24)에 의하여 액정 분자의 초기 배향이 규제된다. 또한, 양 투명 기판(11, 12)의 외측에는, 한쌍의 편광판(25, 26)이 배치되어 있고, 이들 양 편광판(25, 26)에 의하여 백 라이트 등의 광원(도시하지 않음)으로부터의 투과광의 진동 방향이 규제된다.

[이방성 도전 필름]

이방성 도전 필름(ACF: Anisotropic Conductive Film)(1)은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 통상 기재가 되는 박리 필름(2) 상에 도전성 입자 함유층(3)이 형성되어 있다. 이방성 도전 필름(1)은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 액정 표시 패널(10)의 투명 기판(12)에 형성된 투명 전극(17)과 전자 부품(18)이나 플렉시블 기판(21) 사이에 도전성 입자 함유층(3)을 개재시킴으로써, 액정 표시 패널(10)과 전자 부품(18) 또는 플렉시블 기판(21)을 접속하여, 도통시키기 위하여 이용된다.

박리 필름(2)으로서는, 이방성 도전 필름에 있어서 일반적으로 이용되고 있는 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 등의 기재를 사용할 수 있다.

도전성 입자 함유층(3)은, 결합제 중에 도전성 입자(4)를 분산하여 이루어지는 것이다. 결합제는 막 형성 수지, 경화성 수지, 경화제, 실란 커플링제 등을 함유하는 것이고, 통상의 이방성 도전 필름에 이용되는 결합제와 마찬가지이다.

막 형성 수지로서는, 평균 분자량이 10000 내지 80000 정도의 수지가 바람직하다. 막 형성 수지로서는 페녹시 수지, 에폭시 수지, 변형 에폭시 수지, 우레탄 수지 등의 각종 수지를 들 수 있다. 그 중에서도, 막 형성 상태, 접속 신뢰성 등의 관점에서 페녹시 수지가 특히 바람직하다.

경화성 수지로서는 특별히 한정되지 않으며, 에폭시 수지, 아크릴 수지 등을 들 수 있다.

에폭시 수지로서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택할 수 있다. 구체예로서, 예를 들면 나프탈렌형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀형 에폭시 수지, 스틸벤형 에폭시 수지, 트리페놀메탄형 에폭시 수지, 페놀아르알킬형 에폭시 수지, 나프톨형 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지, 트리페닐메탄형 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 이들은 단독이거나, 2종 이상의 조합일 수도 있다.

아크릴 수지로서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택할 수 있고, 구체예로서, 예를 들면 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 디메틸올트리시클로데칸디아크릴레이트, 테트라메틸렌글리콜테트라아크릴레이트, 2-히드록시-1,3-디아크릴옥시프로판, 2,2-비스[4-(아크릴옥시메톡시)페닐]프로판, 2,2-비스[4-(아크릴옥시에톡시)페닐]프로판, 디시클로펜테닐아크릴레이트, 트리시클로데카닐아크릴레이트, 트리스(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 우레탄아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들은 단독이거나, 2종 이상의 조합일 수도 있다.

경화제로서는 광 경화형이면 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택할 수 있지만, 경화성 수지가 에폭시 수지인 경우에는 양이온계 경화제가 바람직하고, 경화성 수지가 아크릴 수지인 경우에는 라디칼계 경화제가 바람직하다.

양이온계 경화제로서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택할 수 있고, 예를 들면 술포늄염, 오늄염 등을 들 수 있고, 이들 중에서도, 방향족 술포늄염이 바람직하다. 라디칼계 경화제로서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택할 수 있고, 예를 들면 유기 과산화물을 들 수 있다.

실란 커플링제로서는 에폭시계, 아미노계, 머캅토·술피드계, 우레이도계 등을 들 수 있다. 실란 커플링제를 첨가함으로써, 유기 재료와 무기 재료와의 계면에서의 접착성이 향상된다.

도전성 입자(4)로서는, 이방성 도전 필름에 있어서 사용되고 있는 공지된 어느 쪽의 도전성 입자도 들 수 있다. 도전성 입자(4)로서는, 예를 들면 니켈, 철, 구리, 알루미늄, 주석, 납, 크롬, 코발트, 은, 금 등의 각종 금속이나 금속 합금의 입자, 금속 산화물, 카본, 그래파이트, 유리, 세라믹, 플라스틱 등의 입자의 표면에 금속을 코팅한 것, 또는 이들 입자의 표면에 추가로 절연 박막을 코팅한 것 등을 들 수 있다. 수지 입자의 표면에 금속을 코팅한 것인 경우, 수지 입자로서는, 예를 들면 에폭시 수지, 페놀 수지, 아크릴 수지, 아크릴로니트릴·스티렌(AS) 수지, 벤조구아나민 수지, 디비닐벤젠계 수지, 스티렌계 수지 등의 입자를 들 수 있다.

[제조 방법]

이어서, 이방성 도전 필름(1)을 통해 전자 부품(18)이나 플렉시블 기판(21)이 투명 기판(12)의 투명 전극(17) 상에 접속된 접속체의 제조 공정에 대하여 설명한다. 우선, 이방성 도전 필름(1)을 투명 전극(17) 상에 가압착한다. 이방성 도전 필름(1)을 가압착하는 방법은, 액정 표시 패널(10)의 투명 기판(12)의 투명 전극(17) 상에, 도전성 입자 함유층(3)이 투명 전극(17)측이 되도록, 이방성 도전 필름(1)을 배치한다.

그리고, 도전성 입자 함유층(3)을 투명 전극(17) 상에 배치한 후, 박리 필름(2) 측에서 도전성 입자 함유층(3)을 예를 들면 가열 가압 헤드(30)로 가열 및 가압하고, 가열 가압 헤드(30)를 박리 필름(2)으로부터 분리하여, 박리 필름(2)을 투명 전극(17) 상의 도전성 입자 함유층(3)으로부터 박리함으로써, 도전성 입자 함유층(3)만이 투명 전극(17) 상에 가압착된다. 가열 가압 헤드(30)에 의한 가압착은, 박리 필름(2)의 상면을 근소한 압력(예를 들면 0.1MPa 내지 2MPa 정도)으로 투명 전극(17)측에 가압하면서 가열한다. 다만, 가열 온도는, 이방성 도전 필름(1) 중의 에폭시 수지나 아크릴 수지 등의 열 경화성 수지가 경화하지 않는 정도의 온도(예를 들면 70 내지 100℃ 정도)로 한다.

다음으로, 투명 기판(12)의 투명 전극(17)과 전자 부품(18)의 전극 단자가 도전성 입자 함유층(3)을 통해 대향하도록, 전자 부품(18)을 배치한다.

이어서, 투명 기판(12)의 하부에 배치된 자외선 조사기(31)에 의하여 자외선을 조사하고, 도전성 입자 함유층(3)을 경화시켜, 투명 기판(12)에 전자 부품(18)을 접속한다. 이때, 본 접속 공정에서는, 투명 전극(17)의 단자부(17a)와 전자 부품(18)이 접속되는 영역을 도 3에 나타낸 바와 같이, 복수의 접속 영역으로 분할하고, 접속 영역마다, 자외선의 조사 강도를 달리하여 경화의 타이밍을 어긋나게 하도록 한다.

전자 부품(18)의 전극 단자와 투명 전극(17)의 단자부(17a)가 접속되는 영역은, 적절하게 복수의 접속 영역으로 분할되고, 예를 들면 전자 부품(18)의 전극 단자와 투명 전극(17)이 접속됨으로써 다채널을 형성하는 경우에, 채널마다 분할된다. 또는, 전자 부품(18)의 전극 단자와 투명 전극(17)의 단자부(17a)가 접속되는 영역은, 전 영역을 균등한 면적으로 복수 영역으로 분할할 수도 있다. 도 3에서는, 일례로서 전자 부품(18) 및 투명 전극(17)의 단자부(17a)에는, 접속됨으로써 채널을 구성하는 제1 내지 제5의 접속 영역(CH1 내지 CH5)의 5개가 설치되어 있는 경우를 나타낸다. 제1 내지 제5의 접속 영역(CH1 내지 CH5)은, 이방성 도전 필름(1)을 통해 전자 부품(18)의 단자부와 투명 전극(17)의 단자부(17a)가 접속되는 영역의 전체 너비에 걸쳐 대략 균등하게 배치되어 있다.

또한, 자외선 조사기(31)는, 예를 들면 제1 내지 제5의 접속 영역(CH1 내지 CH5)에 대응하여, 제1 내지 제5의 자외선 조사부(31a 내지 31e)가 설치되어 있다. 자외선 조사기(31)는, 각 자외선 조사부(31a 내지 31e)를 개별로 조사 제어가 가능하게 되고, 이에 따라, 본 접속 공정에서는 접속 영역마다, 자외선 조사 강도를 바꿔 경화의 타이밍을 어긋나게 할 수 있다. 또한, 각 자외선 조사부(31a 내지 31e)는, 인접하는 자외선 조사부와 일부 조사 범위가 중복하고, 자외선이 조사되지 않은 부분이 없도록 되어 있다.

이와 같이, 자외선 조사 강도를 바꿔 경화의 타이밍을 어긋나게 함으로써, 순차, 각 접속 영역에서의 경화 수축에 의한 왜곡을 흡수하면서 전자 부품(18)과 투명 기판(12)과의 접속을 도모할 수 있다. 이것은, 높은 강도의 자외선이 조사된 접속 영역에서 결합제가 경화하기 시작하여, 결합제의 경화 수축이 발생했을 때에, 이것보다 낮은 강도의 자외선이 조사된 인접하는 접속 영역이 아직 높은 유동성을 갖는 점에서, 여기서 경화 수축에 의한 왜곡을 흡수할 수 있기 때문이다.

구체적으로, 도 3에 나타내는 제1 내지 제5의 접속 영역(CH1 내지 CH5)에서는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 제3 자외선 조사부(31c)에서 자외선 조사 강도를 크게 하고, 제2 및 제4 자외선 조사부(31b, 31d)의 자외선 조사 강도를 다음으로 크게 하고, 제1 및 제5의 자외선 조사부(31a, 31e)의 자외선 조사 강도를 가장 낮게 한다. 이에 따라, 제3 접속 영역(CH3)→제2 및 제4 접속 영역(CH2, CH4)→제1 및 제5의 접속 영역(CH1, CH5)의 순으로, 도전성 입자 함유층(3)을 경화시킨다. 이와 같이, 본 접속 공정에 따르면, 제1 내지 제5의 접속 영역(CH1 내지 CH5)에 대한 자외선 조사의 강도를 다르게 함으로써, 중앙부에 위치하는 제3 접속 영역(CH3)의 경화시에 있어서의 왜곡을 인접하는 제2, 제4 접속 영역(CH2, CH4)의 미경화의 결합제에서 흡수하고, 제2, 제4 접속 영역(CH2, CH4)의 경화시에 있어서의 왜곡을 인접하는 제1, 제5의 접속 영역(CH1, CH5)의 미경화의 결합제에서 흡수하여 간다.

이에 대하여, 제1 내지 제5의 접속 영역(CH1 내지 CH5)에 대하여 동시에 자외선을 조사하는 경우, 각 접속 영역(CH1 내지 CH5)이 동시에 경화를 개시하기 때문에, 인접하는 접속 영역의 왜곡을 흡수할 수 없다. 따라서, 본 접속 공정에 따르면, 투명 기판(12)의 왜곡을 억제함과 함께, 전자 부품(18)의 접속 불량을 방지할 수 있다.

또한, 본 접속 공정에서는, 적어도 자외선 조사 강도를 변경하여 경화의 타이밍을 어긋나게 할 수 있고, 또한 경화의 타이밍을 미조정하기 위해서, 제1 내지 제5의 접속 영역(CH1 내지 CH5)의 자외선 조사 개시의 타이밍을 어긋나게 하도록 할 수도 있다. 또한, 자외선 조사의 종기(終期)는 가지런히 있거나 틀어져 있을 수도 있다.

전자 부품(18)을 투명 기판(12)의 투명 전극(17) 상에 접속한 후, 동일하게 하여 플렉시블 기판(21)이 투명 기판(12)의 투명 전극(17) 상에 실장되는 이른바 FOG(film on glass) 실장이 행해진다. 이에 따라, 이방성 도전 필름(1)을 통해 투명 기판(12)과 전자 부품(18)이나 플렉시블 기판(21)이 접속된 접속체를 제조할 수 있다. 또한, 이들 COG 실장과 FOG 실장은, 동시에 행할 수도 있다.

이상, 액정 구동용 IC를 직접 액정 표시 패널의 유리 기판 상에 실장하는 COG 실장, 및 플렉시블 기판을 직접 액정 표시 패널의 기판 상에 실장하는 FOG 실장을 예로 설명했지만, 본 기술은 COG 실장, FOG 실장 이외의 그 밖의 각종 접속에 사용할 수 있다.

또한, 이상의 예에서는, 자외선 경화형의 결합제를 이용했지만, 본 발명은 조사에 의해 결합제를 경화시킬 수 있으면, 자외선 이외의 광을 이용할 수도 있다. 또한, 이상의 예에서는, 도전성의 접착제로서 필름 형상을 갖는 이방성 도전 필름(1)에 대하여 설명했지만, 페이스트상이라도 문제는 없다. 본원에서는, 도전성 입자(4)를 함유하는 이방성 도전 필름(1) 등의 필름상의 도전성 접착 필름 또는 페이스트상의 도전성 접착 페이스트를 「접착제」라고 정의한다.

[실시예 1]

이어서, 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다. 본 실시예에서는, 유리 기판에 설치한 투명 전극과 IC칩에 설치한 전극 단자가 접속됨으로써 5개의 채널을 구성하는 제1 내지 제5의 접속 영역(CH1 내지 CH5)이 설치된 접속체 샘플을 형성하고(도 3 참조), 각 접속체 샘플에 대해서, IC칩과 기판과의 접속 상태를 도통 저항치(Ω)에 의하여 평가하고, 표시 불균일을 기판의 휘어짐 양(㎛)을 측정함으로써 대체 평가하였다.

접속에 이용하는 자외선 경화성 부여 이방성 도전 필름은, 두께 18㎛의 도전성 입자 함유층(ACF층)을 포함하는 접착제층을 포함한다. ACF 층은,

페녹시 수지(YP-70: 신닛테쯔 가가꾸 가부시끼가이샤 제조); 20질량부

액상 에폭시 수지(EP-828: 미쯔비시 가가꾸 가부시끼가이샤 제조); 30질량부

고형 에폭시 수지(YD014: 신닛테쯔 가가꾸 가부시끼가이샤 제조); 20질량부

도전성 입자; (AUL704: 세키스이 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 제조); 30질량부

양이온계 경화제(LW-S1: 산아프로 가부시끼가이샤 제조); 5질량부

를 용매에 용융시켜 혼합 용액을 제조하고, 이 혼합 용액을 PET 필름 상에 도포하여, 오븐에서 건조하고, 필름형으로 성형하였다.

이 ACF를, 두께 18㎛가 되도록 조정하여 적층 라미네이트함으로써, 이방성 도전 필름을 얻었다. 실시예 및 비교예에 이용하는 이방성 도전 필름은, 폭 4.0mm×길이 40.0mm이다.

평가 소자로서,

외형; 1.8mm×34.0mm

두께; 0.5mm

로, 도통 측정용 배선을 형성한 평가용 IC를 이용하였다.

평가용 IC가 접속되는 평가 기재로서, 유리 두께 0.5mm로, 도통 측정용 배선이 형성된 유리 기판을 이용하였다.

이 유리 기판에 상기 이방성 도전 필름을 통해 평가용 IC를 배치하고, 가열 가압 헤드에 의한 열 가압 및 자외선 조사에 의하여 접속함으로써, 접속체 샘플을 형성하였다. 가열 가압 헤드의 열 가압 면은 10.0mm×40.0mm이고, 가열 가압 헤드의 열 가압 면에는 완충재로서 두께 0.05mm의 불소 수지 가공이 실시되어 있다. 가열 가압 헤드의 온도 조건은 모두 110℃, 가압 조건은 모두 70MPa, 5초이다.

자외선 조사를 행하는 UV 조사기(옴론 제조)는 강도 MAX(100％)→500mW/㎠의 것을 이용하였다. 자외선 조사는, 소정 온도로 설정된 가열 가압 헤드에 의한 평가용 IC의 열 가압을 5초간 가압한 후, 5초간 행하였다. 실시예 및 비교예에 관한 각 접속 영역(CH1 내지 CH5)에 있어서의 자외선 조사 강도는, 표 1과 같다.

실시예 1에서는, 제3 접속 영역(CH3)의 자외선 조사 강도를 90％로 하고, 제1, 제2, 제4 및 제5의 접속 영역(CH1, CH2, CH4, CH5)의 자외선 조사 강도를 70％로 하였다. 즉, 실시예 1에서는 제1 내지 제5의 접속 영역(CH1 내지 CH5) 중, 중앙의 제3 접속 영역(CH3)에 조사하는 자외선 조사 강도보다도, 그 주변의 제1, 제2, 제4 및 제5의 접속 영역(CH1, CH2, CH4, CH5)의 자외선 조사 강도를 작게 하고, 또한 가지런히 한 예이다. 또한, 조사 강도의 비는 70/90=78％이다.

실시예 2에서는, 제3 내지 제5의 접속 영역(CH3 내지 CH5)의 자외선 조사 강도를 70％로 하고, 제1 접속 영역(CH1)의 자외선 조사 강도를 30％로 하고, 제2 접속 영역(CH2)의 자외선 조사 강도를 50％로 하였다. 즉, 실시예 2에서는, 일단부가 되는 제1 접속 영역(CH1)으로부터, 타단부쪽을 향하여 단계적으로 자외선 조사 강도가 커지고, 제3 내지 제5의 접속 영역(CH3 내지 CH5)의 자외선 조사 강도를 가지런히 한 예이다. 또한, 조사 강도의 비는 30/70=43％이다.

실시예 3에서는, 제3 접속 영역(CH3)의 자외선 조사 강도를 70％로 하고, 제2 및 제4 접속 영역(CH2, CH4)의 자외선 조사 강도를 50％로 하고, 제1 및 제5의 접속 영역(CH1, CH5)의 자외선 조사 강도를 40％로 하였다. 즉, 실시예 3에서는, 중앙의 제3 접속 영역(CH3)으로부터 양단부의 제1 및 제5의 접속 영역(CH1, CH5)을 향하여 단계적으로 자외선 조사 강도를 작게 하는 예이다. 또한, 조사 강도의 비는 40/70=57％이다.

실시예 4에서는, 제3 접속 영역(CH3)의 자외선 조사 강도를 10％로 하고, 제2 및 제4 접속 영역(CH2, CH4)의 자외선 조사 강도를 30％로 하고, 제1 및 제5의 접속 영역(CH1, CH5)의 자외선 조사 강도를 70％로 하였다. 즉, 실시예 4에서는, 양단부가 되는 제1 및 제5의 접속 영역(CH1, CH5)으로부터, 중앙의 제3 접속 영역(CH3)을 향하여 단계적으로 자외선 조사 강도를 작게 하는 예이다. 또한, 조사 강도의 비는 10/70=14％이다.

비교예 1에서는, 제1 내지 제5의 접속 영역(CH1 내지 CH5)의 자외선 조사 강도를 100％로 하고, 일률적으로 가지런히 하였다.

비교예 2에서는, 제1 내지 제5의 접속 영역(CH1 내지 CH5)의 자외선 조사 강도를 10％로 하고, 일률적으로 가지런히 하였다.

비교예 3에서는, 제1 내지 제5의 접속 영역(CH1 내지 CH5)의 자외선 조사 강도를 50％로 하고, 일률적으로 가지런히 하였다.

이상의 조건으로 가열 가압 및 자외선 조사를 행하여, 평가용 IC가 유리 기판에 접속된 접속체 샘플을 형성하고, 각 샘플에 대해서, 휘어짐(㎛)의 크기, 및 도통 저항치(Ω)를 측정하였다.

휘어짐의 측정 방법은, 침 접촉식 표면 조도계(SE-3H: 가부시끼가이샤 코사까 겐큐쇼 제조)를 이용하여, 도 5에 나타낸 바와 같이, 접합체 샘플의 유리 기판(40) 하면으로부터 촉침(41)을 스캔하여, 평가용 IC의 접속 후의 유리 기판면의 휘어짐 양(㎛)을 측정하였다.

도통 저항치의 측정은, 접속체 샘플을 85℃, 85％ RH의 환경하에 500시간 방치하는 고온 고습 시험을 실시한 후, 도 6에 나타내는 바와 같이, 평가용 IC의 도전 패턴(44)의 범프(42)와 접속된 유리 기판(40)의 금속 배선(43)에 전류계 A, 전압계 V를 접속하고, 디지털 멀티 미터를 이용하여 이른바 4 단자법으로 전류 1mA를 흘렸을 때의 도통 저항치를 측정하였다. 결과를 표 2에 나타내었다.

우선, 자외선 조사 강도별로 샘플에 자외선을 조사하고, 조사 시간마다의 반응률을 조사하였다. 이 결과를 도 7에 나타내었다. 도 7로부터, 조사 강도를 바꿔 자외선을 조사함으로써, 경화 시간에 차이가 나는 것을 확인할 수 있다. 이에 따라, 자외선 조사 강도를 변경함으로써, 경화 타이밍에 차이가 나는 것을 알 수 있다. 즉, 자외선 조사 강도가 높을수록, 단시간에 고반응률을 실현할 수 있다.

또한, 자외선 조사 강도와, 실시예 및 비교예에 관한 이방성 도전 필름의 경화 수축률과의 관계에 대해서, 표 2에 나타내었다. 경화 수축률이란, 자외선 경화에 따라 이방성 도전 필름이 수축하는 비율을 말하며,

경화 수축률=(ACF의 경화물 비중-ACF의 수지액 비중)/ACF의 경화물 비중×100

으로 구할 수 있다.

표 2에 나타낸 바와 같이, 각 실시예에서는, 제1 내지 제5의 접속 영역(CH1 내지 CH5)에 걸쳐서 자외선 조사 강도를 어긋나게 하여 경화의 타이밍을 어긋나게 하고 있기 때문에, 자외선 조사 강도가 큰 접속 영역의 경화시에 있어서의 왜곡을 인접하는 접속 영역의 미경화의 결합제로 흡수하여 간다. 따라서, 각 실시예에 따르면, 휘어짐 양도 최대로 12.7㎛로 마치고, 또한 접속 저항도 최대로 11.6Ω로 마칠 수 있다. 따라서, 본 접속 공정에 따르면, 유리 기판의 왜곡을 억제함과 함께, 평가용 IC의 접속 불량을 방지할 수 있는 것을 알 수 있었다.

각 실시예를 보면, 중앙의 제3 접속 영역(CH3)에 가장 큰 자외선 조사 강도로 자외선을 조사하고, 순차 단계적으로 단부를 향하여 작은 자외선 조사 강도의 자외선을 조사해 가는 실시예 3이나, 단부의 접속 영역(CH1, CH5)에 가장 큰 자외선 조사 강도로 자외선을 조사하고, 순차 단계적으로 중앙부를 향하여 작은 자외선 조사 강도의 자외선을 조사해 가는 실시예 4에 있어서 휘어짐 양 및 접속 저항이 비교적 양호하였다. 이것은, 자외선이 조사되는 접속 영역에 반드시 자외선이 미 조사된 접속 영역이 설치되어 있는 점에서, 많은 접속 영역에서, 경화시에 있어서의 왜곡을 인접하는 접속 영역의 미경화의 결합제로 흡수하여 갈 수 있었기 때문이라고 생각된다. 특히, 유리는 중앙부에서 외측을 향하여 변형하는 경향이 있기 때문에, 단부의 접속 영역(CH1, CH5)에 가장 큰 자외선 조사 강도로 자외선을 조사하는 실시예 4에 있어서, 가장 휘어짐 양을 작게 할 수 있다.

또한, 각 실시예 중에서는, 경화 수축률이 클수록, 휘어짐 양이 커지는 경향이 있고, 결과, 표시 품질이나 표시 불균일 등을 발생시키기 쉬워진다. 이 때문에, 실시예 중에서도 경화 수축률을 작게 제어하는 쪽이 바람직한 것을 알 수 있었다.

이에 비하여, 제1 내지 제5의 접속 영역(CH1 내지 CH5)에 대하여 100％의 동일 자외선 조사 강도로 조사하고 있는 비교예 1에서는, 각 접속 영역(CH1 내지 CH5)이 동시에 경화가 개시하고, 또한 경화 수축률도 4.1％로 크기 때문에, 인접하는 접속 영역의 왜곡을 흡수할 수 없고, 휘어짐 양도 18.1㎛로 가장 크고, 또한 접속 저항도 19.8Ω로 커졌다. 또한, 비교예 3에서도, 자외선 조사 강도를 50％로 하여, 자외선 조사 강도를 작게 하고 있지만, 각 접속 영역(CH1 내지 CH5)이 동시에 경화를 개시하기 때문에, 인접하는 접속 영역의 왜곡을 흡수할 수 없고, 휘어짐 양도 13.5㎛로 크고, 또한 접속 저항도 13.3Ω로 커졌다.

또한, 제1 내지 제5의 접속 영역(CH1 내지 CH5)에 대하여 자외선 조사 강도를 10％로 가지런히 한 비교예 2에서는, 경화 수축률이 1.0％로 작기 때문에 휘어짐이 4.8㎛로 억제되었지만, 경화가 불충분해지고, 고온 고습 시험 후의 접속 저항은 110.8Ω로 매우 커졌다.

또한, 적산 광량을 보았을 때, 실시예 3과 비교예 3은 동일하다. 그러나, 휘어짐 양은, 실시예 3쪽이 비교예 3보다 작다. 이것에 의해서, 압착부 전체가 받는 광량이 동일하거나, 자외선의 조사 강도의 제어를 다르게 함으로써 휘어짐 양을 변화시키는 것을 확인할 수 있고, 또한 접속 영역마다, 자외선의 조사 강도를 변경함으로써, 경화의 타이밍을 어긋나게 할 수 있고, 휘어짐을 작게 하는 것을 확인할 수 있다.

또한, 조사 강도의 비를 보았을 때, 실시예 1 내지 4는, 대강 10％ 내지 80％이다. 이에 비하여, 비교예 3은 조사 강도의 비가 100％이고, 휘어짐 양이 매우 커지고, 또한 비교예 2는, 조사 강도가 전부 10％로 접속 불량이 된다. 즉, 실시예 1 내지 4에서는, 조사 강도의 비를 대강 10％ 내지 80％로 함으로써, 양호한 전기적인 접속을 실현하면서 경화 속도의 차이에 의한 휘어짐 감소 효과를 얻을 수 있다.

1 이방성 도전 필름, 2 박리 필름, 3 도전성 입자 함유층, 4 도전성 입자, 10 액정 표시 패널, 11 투명 기판, 12 투명 기판, 13 밀봉, 14 액정, 15 패널 표시부, 16 투명 전극, 17 투명 전극, 17a 단자부, 18 전자 부품, 20 COG 실장부, 21 플렉시블 기판, 22 FOG 실장부, 24 배향막, 25 편광판, 26 편광판, 30 가열 가압 헤드, 31 자외선 조사기

Claims (7)

1. 광 경화형의 접착제를 통해, 기판 상에 전자 부품을 배치하는 공정과,
   상기 접착제에 광을 조사하여 경화시키는 공정을 갖고,
   상기 기판과 상기 전자 부품이 접속되는 영역이 복수의 접속 영역으로 분할되어, 상기 접속 영역마다, 상기 광의 조사 강도를 바꿔 경화시키며, 이때
   복수로 분할된 상기 접속 영역 중, 상기 기판과 상기 전자 부품이 접속되는 영역의 중앙의 접속 영역에 조사하는 상기 광의 조사 강도보다도, 상기 중앙의 접속 영역 이외의 접속 영역에 조사하는 상기 광의 강도를 작게 하여 경화시키는 것인
   상기 기판 상에 상기 전자 부품이 접속된 접속체의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 중앙의 접속 영역에서 상기 기판과 상기 전자 부품이 접속되는 영역의 단부의 상기 접속 영역을 향하여 단계적으로 상기 광의 강도를 작게 하여 경화시키는 접속체의 제조 방법.
3. 광 경화형의 접착제를 통해, 기판 상에 전자 부품을 배치하는 공정과,
   상기 접착제에 광을 조사하여 경화시키는 공정을 갖고,
   상기 기판과 상기 전자 부품이 접속되는 영역이 복수의 접속 영역으로 분할되어, 상기 접속 영역마다, 상기 광의 조사 강도를 바꿔 경화시키며, 이때
   상기 기판과 상기 전자 부품이 접속되는 영역의 복수의 단부의 상기 접속 영역에서, 상기 기판과 상기 전자 부품이 접속되는 영역의 중앙의 상기 접속 영역을 향하여 단계적으로 상기 광의 조사 강도를 작게 하여 경화시키는 것인
   상기 기판 상에 상기 전자 부품이 접속된 접속체의 제조 방법.
4. 광 경화형의 접착제를 통해, 기판 상에 전자 부품을 배치하는 공정과,
   상기 접착제에 광을 조사하여 경화시키는 공정을 갖고,
   상기 기판과 상기 전자 부품이 접속되는 영역이 복수의 접속 영역으로 분할되어, 상기 접속 영역마다, 상기 광의 조사 강도를 바꿔 경화시키며, 이때
   복수로 분할된 상기 접속 영역 중, 상기 기판과 상기 전자 부품이 접속되는 영역의 중앙의 접속 영역에 조사하는 상기 광의 조사 강도보다도, 상기 중앙의 접속 영역 이외의 접속 영역에 조사하는 상기 광의 강도를 작게 하여 경화시키거나, 또는
   상기 기판과 상기 전자 부품이 접속되는 영역의 복수의 단부의 상기 접속 영역에서, 상기 기판과 상기 전자 부품이 접속되는 영역의 중앙의 상기 접속 영역을 향하여 단계적으로 상기 광의 조사 강도를 작게 하여 경화시키는 것인
   상기 기판 상에 상기 전자 부품을 접속하는 전자 부품의 접속 방법.
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제

Images