KR20010109116A - 접속구조체 - Google Patents
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Abstract
(과제)
오버코트층상의 전극과, 다른 전극단자를 이방도전성 접착제를 사용하여 접속한 접속구조체에 있어서, 접속신뢰성을 향상시킨다.
(해결수단)
기판 (2) 상의 오버코트층 (4) 상에 형성한 전극 (5) 과, 다른 전극단자 (21) 를, 절연성 접착제 (31) 중에 도전성 입자 (32) 가 분산된 이방도전성 접착제 (30) 를 사용하여 접속한 접속구조체에 있어서, 오버코트층 (4) 으로의 도전성 입자 (32) 의 식입각 (A) 을 135°이상으로 한다.
Description
본 발명은, 기판상의 오버코트층상에 형성된 ITO 등으로 이루어진 전극과 다른 전극단자를 이방도전성 접착제를 사용하여 접속한 접속구조체에 관한 것이다.
도 3 에 나타낸 바와 같이, STN 컬러액정디스플레에 등의 액정패널 (1) 은, 개략, 유리기판 (2) 상에 컬러필터 (3) 를 형성하고, 그 위에 오버코트층 (4) 을 형성하여 표면을 평탄화하고, 오버코트층 (4) 에 ITO 로 이루어지는 가로 모아레 형상의 전극 (5) 을 형성한 하부기판 (6) 과, 다른 유리기판 (7) 상에 ITO 로 이루어지는 세로 모아레 형상의 전극 (8) 을 형성한 상부기판 (9) 을, 쌍방의 기판의 전극 (5, 8) 이 격자상으로 되도록 겹쳐, 가장자리부를 밀봉재 (10)로 밀봉하고, 하부기판 (6) 과 상부기판 (9) 사이에 액정 (11) 을 유지시킨 구조를 갖고 있다.
이 액정패널 (1) 의 전극 (5) 은, 테이프 캐리어 패키지 (TCP) 등의 회로기판 (20) 의 전극단자 (21) 와 이방도전성 접착제 (30) 에 의해 접속된다.
일반적으로, 이방도전성 접착제 (30) 는, 절연성 접착제 (31) 중에 도전성 입자 (32) 를 분산시킨 것으로 이루어지고, 그 도전성 입자 (32) 로서는, 높은 도통신뢰성을 얻기 위해, 비교적 고탄성의 재료가 사용된다. 그러나, 오버코트층 (4) 상의 ITO 로 이루어지는 전극 (5) 에 대하여 고탄성의 도전성 입자 (32) 를 사용하면, 전극 (5) 에 크랙이 발생한다. 따라서, 이 경우의 도전성 입자 (32) 로서는, 스틸렌, 아크릴 등의 비교적 유연한 재료의 것이 사용되고 있다.
그러나, 도전성 입자 (32) 로서, 비교적 유연한 재료의 것을 사용하여도, 오버코트층 (4) 의 층두께가 3 ∼ 7 ㎛ 정도로 두꺼운 경우에는, 이방도전성 접착제(30) 에 의해, 오버코트층 (4) 상의 전극 (5) 과 회로기판 (20) 의 전극단자 (21) 를 접속하면, 도 4 에 나타낸 바와 같이, 도전성 입자 (32) 가 오버코트층 (4) 을 파고들어, 오버코트층상의 전극 (5) 에 크랙이 발생하여, 접속신뢰성이 저하되는 문제가 있었다.
본 발명은 이상과 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 오버코트층상의 전극과, 다른 전극단자를 이방도전성 접착제를 사용하여 접속한 접속구조체에 있어서, 이방도전성 접착제를 구성하는 도전성 입자의 탄성율이 높은 경우에도, 또, 오버코트층의 층두께가 두꺼운 경우에도, 오버코트층상의 전극에 크랙이 발생하는 것을 방지하여, 접속신뢰성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 이방도전성 입자가 오버코트층으로 들어가는 양에 따라 변하는 오버코트층의 표면과 이방도전성 입자의 표면이 이루는 각도를 최적화함으로써 오버코트층상의 전극의 크랙을 방지하고, 접속신뢰성을 확보할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성시켰다.
즉 본 발명은, 기판상의 오버코트층상에 형성된 전극과, 다른 전극단자를, 절연성 접착제 중에 도전성 입자가 분산된 이방도전성 접착제를 사용하여 접속한 접속구조체로, 오버코트층으로의 도전성 입자의 식입각(食入角) 이 135°이상인 접속구조체를 제공한다.
여기에서, 오버코트층으로의 도전성 입자의 식입각이란, 도 1 또는 도 2 에 각도 (A) 로 나타낸 바와 같이, 오버코트층 (4) 의 표면과 도전성 입자 (32) 가 교차하는 점에서의 도전성 입자표면의 접선과 오버코트층 (4) 의 표면이 이루는 각을말한다. 또, 본 발명에 있어서, 식입각 (A) 은 접속구조체의 현미경관찰 등에 의한 실측치가 아니라, 접속구조체에 있어서, 도전성 입자 (32) 가 오버코트층 (4) 의 하면의 기판면 (2) 에까지 들어가는 것으로 한 경우에, 이방도전성 입자의 입자직경과 오버코트층의 층두께로 부터 구해지는 값이다.
도 1 은 접속구조체의 식입각의 개념도.
도 2 는 접속구조체의 식입각의 개념도.
도 3 은 액정디스플레이의 투명전극과 TCP 와의 접속구조체의 단면다.
도 4 는 전극에 크랙이 발생한 종래의 접속구조체의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 설명 *
1 : 액정패널 2 : 유리기판 또는 기판
3 : 컬러필터 4 : 오버코트층
5 : 전극 6 : 하부기판
7 : 유리기판 8 : 전극
9 : 상부기판 10 : 밀봉재
11 : 액정 20 : 회로기판
21 : 전극단자 30 : 이방도전성 접착제
31 : 절연성 접착제 32 : 도전성 입자
이하, 본 발명을 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 각 도면중, 동일부호는 동일하거나 동등한 구성요소를 나타낸다.
본 발명의 접속구조는, 예컨대, 도 3 에 나타낸 바와 같이, STN 컬러액정디스플레이의 액정패널 (1) 의 유리기판 (2) 상의 오버코트층 (4) 상에 형성된 ITO 로 이루어지는 전극 (5) 과, TCP 의 전극단자 (21) 를 이방도전성 접착제 (30) 를 사용하여 접속한 접속구조체로, 오버코트층 (4) 으로의 도전성 입자 (32) 의 식입각이 135° 이상인 것을 특징으로 한다.
접속구조체의 실제의 식입각 (A) 은, 도전성 입자 (32) 의 경도, 입자직경, 오버코트층 (4) 의 경도, 층두께, 전극 (5) 의 경도, 두께, 압착조건 등의 요소에 의하지만, 본 발명에 있어서는 이들의 요소에 의하지 않고, 도전성 입자 (32) 의 입자직경과 오버코트층 (4) 의 층두께로부터 작도 등에 의해 구해지는 값으로 특정된다. 도전성 입자 (32) 의 입자직경과 오버코트층 (4) 의 층두께로부터 산출되는 식입각 (A) 이 135° 미만이면, 오버코트층 (4) 상의 전극 (5) 에 크랙이 발생하여, 접속신뢰성을 확보하는 것이 곤란해진다. 식입각 (A) 은, 바람직하게는 135°∼ 180° 로 한다. 또한, 작도상, 식입각 (A) 이 180° 인 경우는, 도전성 입자 (32) 가 전극 (5) 에 점접촉되어 있는 상태로 되지만, 이 경우에서도, 도전성 입자 (32) 는 실제로는 변형되므로 전극 (5) 과 면접촉하여, 양호한 도통신뢰성을 얻을 수 있다.
또, 식입각 (A) 이 135° 이상이란, 도전성 입자의 입자직경을 D, 오버코트층의 층두께를 L 로 한 경우에, D/L = 5/1 이상에 대응한다.
본 발명의 접속구조는, 오버코트층으로의 도전성 입자의 식입각 (A) 을 135° 로 하는 것 이외에는, 이방도전성 접착제를 형성하는 절연성 접착제나 도전성 입자의 종류, 이방성도전성접착제로 접속하는 기판의 종류, 오버코트층의 형성소재 등에 대해서는 특별히 제한은 없다.
예컨대, 이방도전성 접착제를 형성하는 절연성 접착제는, 에폭시수지, 우레탄수지, 불포화 폴리에스테르수지 등의 열경화성 또는 광경화성의 수지로 할 수 있고, 도전성 입자는, 땜납입자, 니켈입자 등의 금속입자나, 스텔렌수지 등의 수지코어 표면에 금속도금피막을 형성한 수지코어 금속피복입자나, 수지코어의 주위에 실리카 등의 무기분체를 열화학적으로 부착시키고, 다시 금속도금피막으로 피복한 복합입자 등을 사용할 수 있다.
또, 이방도전성 접착제의 형태는, 필름형상이어도 되고, 페이스트형상이어도 된다.
오버코트층은, 아크릴계, 폴리이미드계 등의 공지의 오버코트층과 동일하게 할 수 있다.
오버코트층상의 전극과 접속하는 다른 전극단자로서는, TCP 의 전극단자에한정되지 않고, IC 칩의 전극단자 등으로 할 수도 있다.
(실시예)
실험예 1
유리기판상에, 아크릴수지로 이루어지는 오버코트층을 표 1 의 층두께로 (a) ∼ (f) 의 6 가지로 형성하고, 각각의 오버코트층의 전면 (全面) 에 부착하여 설치한 ITO 전극 (ITO 막두께 18 ㎛) 과, Cu 상에 Sn 도금한 전극단자 (단자두께 18 ㎛) 를 TCP 기판상에 형성한 것을, 이방도전성접착필름에 의해 접속하고 (접속조건 : 온도 170 ℃, 압력 3 ㎫), 접속구조체를 얻었다. 이 경우, 이방도전성접착필름으로서는, 이하의 조성의 것을 사용하였다.
이방도전성접착필름의 조성
·잠재성경화제
(아사히지바사제, HX3941HP) : 60 중량부
·비스페놀A형 에폭시수지
(유카쉘사 제조, EP-1009) : 36 중량부
·에폭시실란커플링제
(니혼유니카사제, A187) : 1.9 중량부
·도전성 입자
(벤조구아나민을 핵으로 하여, 그 위에 Ni 도금층 및 Au도금층을 순차적으로 형성한 것, 입자직경 5 ㎛) : 2.1 중량부
각 오버코트층의 층두께에 대응하는 도전성 입자의 식입각을 표 1 에 나타내고각 오버코트층의 층두께와 도전성 입자의 입자직경에 의해 정해지는 식입각 (A) 의 개념도를 도 1 에 나타냈다. 또, 얻어진 접속구조체의 도통신뢰성과 ITO전극의 크랙의 발생정도를 다음과 같이 평가하고, 결과를 표 1 에 나타냈다. 표 1 로부터 식입각 (A) 을 135°이상으로 함으로써, 충분한 접속신뢰성을 확보할 수 있는 것을 알 수 있다.
(1) 도통신뢰성의 평가
접속구조체의 ITO 전극 (5) 과 대향하는 전극단자와의 사이의 저항을 측정하고, 그 저항치에 따라 이하의 기준으로 평가하였다.
◎ : 5 Ω이하
○ : 10 Ω이하
△ : 20 Ω이하
× : 20 Ω보다 큼
(2) ITO 크랙의 평가
접속구조체로부터 TCP 기판을 박리하여, 주사형 전자현미경으로 ITO 크랙의 발생정도를 관찰하여, 이하의 기준으로 평가하였다.
◎ : 크랙없음
○ : 거의 없음
△ : 조금 있음
× : 전면에 있음
식입각(A) | 입자직경D(㎛) | 오버코트층 층두께L(㎛) | D/L | 접속신뢰성 | ITO크랙 | |
(a) | 0° | 5 | 5 | 1 | × | × |
(b) | 90° | 5 | 2.5 | 2 | × | × |
(c) | 120° | 5 | 1.7 | 3 | × | × |
(d) | 135° | 5 | 1.25 | 4 | △ | △ |
(e) | 150° | 5 | 1 | 5 | ◎ | ◎ |
(f) | 175° | 5 | 0.8 | 6.25 | ◎ | ◎ |
실험예 2
오버코트층 (4) 의 층두께를 2 ㎛ 로 일정하게 하고, 이방도전성접착필름의 도전성 입자 (32) 의 입자직경을 표 2 와 같이 (a) ∼ (e) 의 5 가지로 변화시킨 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 접속구조체를 제작하였다. 이 경우의 식입각 (A) 과 그 개념도를 도 2 에 나타냈다. 또, 얻어진 접속구조체의 도통신뢰성과 ITO 전극의 크랙의 발생정도를 실시예 1 과 동일하게 평가하여, 결과를 표 2 에 나타냈다. 표 2 로부터 식입각 (A) 을 135°이상으로 함으로써, 충분한 접속뢰성을 확보할 수 있는 것을 알 수 있다.
식입각(A) | 입자직경D(㎛) | 오버코트층 층두께L(㎛) | D/L | 접속신뢰성 | ITO크랙 | |
(a) | 0° | 2 | 2 | 1 | × | × |
(b) | 100° | 5 | 2 | 2.5 | × | × |
(c) | 120° | 8 | 2 | 4 | △ | △ |
(d) | 135° | 10 | 2 | 5 | ○ | ○ |
(e) | 150° | 15 | 2 | 7.5 | ◎ | ◎ |
본 발명에 의하면, 오버코트층상의 전극과, 다른 전극단자를 이방도전성 접착제를 사용하여 접속한 접속구조체에 있어서, 이방도전성 접착제의 도전성 입자의 오버코트층으로의 식입각을 특정의 크기이상으로 하고 있으므로, 높은 접속신뢰성을 확보하는 것이 가능해진다.
Claims (4)
- 기판상의 오버코트층상에 형성된 전극과, 다른 전극단자를, 절연성 접착제 중에 도전성 입자가 분산된 이방도전성 접착제를 사용하여 접속한 접속구조체로, 상기 오버코트층으로의 도전성 입자의 식입각이 135°이상인 것을 특징으로 하는 접속구조체.
- 제 1 항에 있어서,상기 오버코트층으로의 상기 도전성 입자의 식입각이 135° ∼ 180° 인 것을 특징으로 하는 접속구조체.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 도전성 입자의 입자직경이 상기 오버코트층의 층두께의 5 배 이상인 것을 특징으로 하는 접속구조체.
- 제 1 항 내지 제 3 항의 어느 한 항에 있어서,상기 오버코트층상의 상기 전극이 ITO 전극으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 접속구조체.
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