KR20040097921A - 이방 도전성 접착제, 실장 방법, 전기 광학 장치 모듈 및전자 기기 - Google Patents

이방 도전성 접착제, 실장 방법, 전기 광학 장치 모듈 및전자 기기 Download PDF

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Abstract

실장 부품을 확실하게 전기적 접속하는 것이 가능한 실장 방법을 제공한다. 상온에서 반응해서 경화하는 한쌍의 액상체중, 제 1 액상체(85)와 도전성 입자(81)가 봉입된 압궤가능한 마이크로캡슐(80)이 제 2 액상체(75)에 분산된 이방 도전성 접착제(70)를 사용한다. 이 이방 도전성 접착제(70)를 FPC(60)에 도포하고, IC와 FPC를 서로 가압함으로써, 양자의 전극 패드(42, 62)의 사이에서 마이크로캡슐(80)을 압궤시켜, IC(40)의 전극 패드(42)와 FPC(60)의 전극 패드(62)를 서로 접합한다. 그 후, 이방 도전성 접착제(70)를 가열하여, 마이크로캡슐(80)의 캡슐 벽(89)을 가소화시켜, IC(40)와 FPC(60)를 서로 고착한다.

Description

이방 도전성 접착제, 실장 방법, 전기 광학 장치 모듈 및 전자 기기{ANISOTROPICALLY CONDUCTIVE ADHESIVE, MOUNTING METHOD, ELECTRO-OPTICAL DEVICE MODULE, AND ELECTRONIC DEVICE}
본 발명은 이방 도전성 접착제, 실장 방법, 전기 광학 장치 모듈 및 전자 기기에 관한 것이다.
IC 등의 전자 부품은 회로 기판 등에 실장되어 사용되고 있다. 이 전자 부품을 회로 기판에 실장하는 방법에 대해서, 여러가지 방법이 제안되어 있다. 도 6에, 종래 기술에 따른 실장 방법의 설명도를 도시한다. 도 6에서는 이방 도전성 필름(ACF)(190)을 협지하고, IC(170)가 기판(120)에 실장되어 있다. 이방 도전성 필름(190)은 열경화성 수지(192)에 도전성 입자(195)를 분산시킨 것이다. 이 도전성 입자(195)가 IC(170)의 능동면에 형성된 전극 패드(172)와, 기판(120)의 표면에 형성된 전극 패드(122)와의 사이에 들어가고, 양자가 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 가열에 의해 경화한 열경화성 수지(192)에 의해, 전자 부품(170)과 기판(120)이 기계적으로 접속되는 동시에, 전자 부품(170)과 기판(120)의 전기적 접속부가 보호되어 있다.
그러나, 일반적으로 IC(170)와 기판(120)은 선팽창 계수가 다르다. 예를 들면, IC(170)를 구성하는 실리콘의 선팽창 계수는 4.15ppm/K이며, 기판(120)을 구성하는 폴리이미드 수지의 선팽창 계수는 20∼60ppm/K이다. 따라서, 이방 도전성 필름(190)을 가열해서 경화시킬 때에, IC(170)보다 기판(120)쪽이 크게 팽창한다. 이에 의해, IC(170)의 전극 패드(172)의 위치와 기판(120)의 전극 패드(122)의 위치가 어긋난 상태에서, 양자가 접합될 우려가 있다. 이에 의해, IC(170)와 기판(120)의 전기적 접속이 불가능하게 된다고 하는 문제가 있다. 또한, 최근에는 전자 부품의 소형화에 따라, 전극의 협소 피치화(narrower pitch)가 검토되고 있다. 그러나, 상술한 전극 패드의 위치 어긋남의 문제가 전극의 협소 피치화를 저해하는 요인의 하나로 되고 있다.
또한, 액정 표시 장치 모듈에서는 상기와 같이 IC를 플렉시블 기판에 실장하고, 또한 이방 도전성 필름을 거쳐서 플렉시블 기판을 액정 표시 장치의 유리 기판에 실장한다. 일반적으로, 유리 기판의 선팽창 계수는 플렉시블 기판의 선팽창 계수와 다르므로, 양자의 실장의 경우에도 상기와 같이 전극간의 위치 어긋남이 발생하는 우려가 있다. 더구나, 플렉시블 기판과 액정 패널과의 실장 면적은 크고, 전극간의 위치 어긋남이 커지기 쉽다.
또한, 일본 특허 제 2623762 호 공보 및 일본 특허 공개 제 2001-176924 호 공보에는 이방 도전성 접착제에 마이크로캡슐을 혼입하는 구성이 개시되어 있다. 일본 특허 제 2623762 호 공보는 경화제를 봉입한 마이크로캡슐을 압궤시켜 접착제를 경화시키는 것이지만, 압궤된 마이크로캡슐의 근방의 접착제는 경화하지만, 그 외의 부분의 접착제는 경화하지 않는다. 또한, 일본 특허 공개 제 2001-176924 호 공보는 반응 발열재를 봉입한 마이크로캡슐을 압궤시켜 접착제를 가열해 경화시키는 것이지만, 이러한 큰 마이크로캡슐을 형성하는 것은 곤란하다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서 행해진 것으로서, 실장 부품을 확실하게 전기적 접속하는 것이 가능한, 이방 도전성 접착제, 실장 방법, 전기 광학 장치 모듈 및 전자 기기의 제공을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 이방 도전성 접착제는 제 1 물질과 제 2 물질이 반응함으로써 경화하고, 도전성 입자를 함유하는 이방 도전성 접착제이며, 상기 제 1 물질과 상기 도전성 입자를 봉입하는 압궤가능한 마이크로캡슐을 구성해서 이루어지고, 해당 마이크로캡슐이 상기 제 2 물질에 분산되어져 있는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명에 따른 다른 이방 도전성 접착제는 제 1 물질과 제 2 물질이 반응함으로써 경화하고, 도전성 입자를 함유하는 이방 도전성 접착제이며, 상기 도전성 입자에는 상기 제 1 물질을 봉입한 압궤가능한 마이크로캡슐이 고착되어 있고, 해당 마이크로캡슐이 고착된 상기 도전성 입자가 상기 제 2 물질에 분산되어져 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 물질은 아민, 이미다졸(imidazoles), 산무수물(酸無水物)(acid anhydrides) 또는 페놀중 어느 하나, 또는 그들의 혼합물이며, 상기 제 2 물질은 미경화의 에폭시 수지인 것이 바람직하다. 또한, 상기 제 1 물질이 미경화의 에폭시 수지이고, 상기 제 2 물질은 아민, 이미다졸, 산무수물 또는 페놀중 어느 하나, 또는 그들의 혼합물이어도 좋다.
이렇게 구성한 이방 도전성 접착제를 거쳐서 한쌍의 실장 부품을 실장하면, 각 실장 부품에 있어서의 실장용 도전체 사이에, 마이크로캡슐이 끼워져서 압궤된다. 이와 같이, 마이크로캡슐로부터 제 1 물질이 제 2 물질내로 유출하고, 각 실장용 도전체의 사이에 끼워진 도전성 입자의 주위에 있어서, 양자가 상온 또는 100℃ 이하의 저온(이하에 기재하는 열가소성의 마이크로캡슐의 캡슐 벽이 가소화하지 않는 온도)에서 반응해서 경화한다. 이와 같이, 가열을 동반하는 일없이 접착제의 경화 스피드가 빠르게 각 실장용 도전체를 접합 할 수 있기 때문에, 한쌍의 실장 부품의 선팽창 계수가 다르더라도, 각 실장용 도전체의 위치 어긋남은 발생하지 않는다. 따라서, 한쌍의 실장 부품을 확실하게 전기적 접속 할 수 있다.
또한, 상기 마이크로캡슐의 캡슐 벽은 열가소성 수지에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 가열에 의해 상기 제 2 물질과 반응해서 경화하는 제 3 물질이 상기 제 2 물질에 혼합되어 있는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같이 구성된 이방 도전성 접착제를 거쳐서 한쌍의 실장 부품을 실장할 경우, 상기한 바와 같이 각 실장용 도전체의 사이에서는 접착제가 경화하지만, 그 밖의 부분에서는 접착제가 경화하지 않는다. 이러한 점에서, 본 발명과 같이 구성한 이방 도전성 접착제에서는 가열하는 것에 의해 캡슐 벽이 가소화하여, 제 1 물질이 제 2 물질내에 유출하고, 양자가 반응해서 이방 도전성 접착제의 전체가 경화한다. 또한, 가열하는 것에 의해 제 2 물질과 제 3 물질이 반응하여, 이방 도전성 접착제의 전체가 경화한다. 이와 같이, 한쌍의 실장 부품을 기계적 접속 할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 실장 방법은 한쌍의 실장 부품의 실장면에, 상술한 이방 도전성 접착제를 도포하는 공정과, 상기 한쌍의 실장 부품을 서로 가압함으로써, 상기 한쌍의 실장 부품에 있어서의 실장용 도전체의 사이에서 상기 마이크로캡슐을 압궤시키고, 상기 각 실장용 도전체의 사이에 상기 도전성 입자를 끼워넣어, 상기 각 실장용 도전체를 서로 접합하는 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하면, 압궤된 마이크로캡슐로부터 제 1 물질이 제 2 물질내로 유출하고, 각 실장용 도전체의 사이에 끼워진 도전성 입자의 주위에 있어서, 양자가 상온 또는 100℃ 이하의 저온에서 반응해서 경화한다. 이와 같이, 가열을 동반하는 일없이 각 실장용 도전체를 접합 할 수 있기 때문에, 한쌍의 실장 부품의 선팽창 계수가 다르더라도, 각 실장용 도전체의 위치 어긋남은 발생하지 않는다. 따라서, 한쌍의 실장 부품을 확실하게 전기적 접속 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 다른 실장 방법은 한쌍의 실장 부품의 실장면에, 상술한 이방 도전성 접착제를 도포하는 공정과, 상기 한쌍의 실장 부품을 서로 가압함으로써, 상기 한쌍의 실장 부품에 있어서의 실장용 도전체의 사이에서 상기 마이크로캡슐을 압궤시키고, 상기 각 실장용 도전체의 사이에 상기 도전성 입자를 끼워넣어, 상기 각 실장용 도전체를 서로 접합하는 공정과, 상기 이방 도전성 접착제를 가열함으로써 경화시켜, 상기 한쌍의 실장 부품을 서로 접합하는 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.
한쌍의 실장 부품을 전기적 접속한 후에, 이방 도전성 접착제를 가열함으로써, 제 2 물질 및 제 1 물질 또는 제 2 물질 및 제 3 물질이 반응하여, 이방 도전성 접착제의 전체가 경화한다. 이와 같이, 한쌍의 실장 부품을 기계적 접속 할 수 있다. 또한, 각 실장용 도전체는 이미 접합되어 있기 때문에, 가열해도 각 실장용 도전체의 위치 어긋남은 발생하지 않는다. 따라서, 한쌍의 실장 부품을 확실하게전기적 접속 할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 전기 광학 장치 모듈은 상술한 실장 방법을 이용해서 형성한 전기 광학 장치 모듈이며, 상기 한쌍의 실장 부품중 한쪽의 실장 부품은 복수의 표시 소자를 구비한 전기 광학 장치를 구성하는 기판이며, 상기 한쌍의 실장 부품중 다른쪽의 실장 부품은 상기 각 표시 소자의 구동용 소자가 실장되는 기판인 것을 특징으로 한다.
일반적으로, 전기 광학 장치를 구성하는 기판과 구동용 소자가 실장되는 기판을 실장할 경우에는, 실장 면적이 커지므로, 실장용 도전체의 위치 어긋남이 발생하기 쉽다. 이 경우에도, 상술한 실장 방법을 사용하는 것에 의해, 실장용 도전체의 위치 어긋남은 발생하지 않는다. 따라서, 양 기판을 확실하게 전기적 접속 할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 전자 기기는 상술한 실장 방법을 이용해서 형성한 것을 특징으로 한다. 이와 같이, 상기 효과를 동반한 전자 기기를 제공 할 수 있다.
도 1은 실시 형태에 따른 실장 방법의 설명도,
도 2는 액정 표시 장치의 분해 사시도,
도 3은 도 2의 A-A 선에 있어서의 측면 단면도,
도 4는 마이크로캡슐의 단면도,
도 5는 휴대 전화의 사시도,
도 6은 종래 기술에 따른 실장 방법의 설명도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
40 : IC 42 : 전극 패드
60 : FPC 62 : 전극 패드
70 : 이방 도전성 접착제 75 : 제 2 액상체
80 : 마이크로캡슐 81 : 도전성 입자
85 : 제 1 액상체 89 : 캡슐 벽
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조해서 설명한다. 또한, 이하의 설명에 사용되는 각 도면에서는 각 부재를 인식 가능한 크기로 하기 위해서, 각 부재의 축척을 적당히 변경하고 있다.
[액정 표시 장치 모듈]
최초로, 본 발명에 따른 전기 광학 장치 모듈의 실시 형태인 액정 표시 장치모듈에 대해서, 도 2 및 도 3을 이용하여 설명한다. 또한, 도 2는 액정 표시 장치 모듈의 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 A-A 선에 있어서의 측면 단면도이다. 액정 표시 장치 모듈은 주로 액정 표시 장치(1)와, 그 액정 표시 장치(1)에 실장된 플렉시블 기판(60)과, 그 플렉시블 기판(60)에 실장된 구동용 IC(40)로 구성되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 패시브 매트릭스형의 액정 표시 장치(1)를 예로서 설명했지만, 본 발명을 액티브 매트릭스형의 액정 표시 장치에 적용하는 것도 가능하다. 또한, 도 2 및 도 3에는 액정 표시 장치를 모식적으로 도시하고 있으며, 실제의 액정 표시 장치에는 보다 많은 전극이나 단자 등이 형성되어 있다.
도 2에 도시하는 바와 같이 액정 표시 장치(1)에서는 유리 등의 투명 재료로 이루어지는 한쌍의 하부 기판(10) 및 상부 기판(20)이 대향 배치되어 있다. 양 기판(10, 20)의 간격은 그들 사이에 배치된 비드 형상 스페이서(spacers in bead form)(도시하지 않음)의 지름에 의해 규정되고, 예를 들면 5㎛ 정도로 유지되어 있다. 또한, 양 기판(10, 20)은 열경화형이나 자외선 경화형 등의 접착제로 이루어지는 시일재(30)에 의해, 주연부가 접합되어 있다. 그 시일재(30)의 일부에는 양 기판(10, 20)으로부터 외측으로 돌출한 액정 주입구(32)가 설치된다. 그리고, 양 기판(10, 20)과 시일재(30)에 의해 둘러싸여진 공간에 액정 주입구(32)로부터 액정이 주입된 후에, 액정 주입구(32)가 밀봉재(31)에 의해 밀봉되어 있다.
또한, 하부 기판(10)의 아래쪽에는 입사측 편광판(18)이 배치되고, 상부 기판(20)의 위쪽에는 출사측 편광판(28)이 배치되어 있다. 또한, 입사측 편광판(18) 및 출사측 편광판(28)은 각각의 편광축(투과축)이 90°어긋난 상태로 배치되어 있다. 또한, 입사측 편광판(18)의 아래쪽에는 백 라이트(back light) 장치(2)가 배치되어 있다. 그리고, 백 라이트 장치(2)로부터의 광이 입사측 편광판(18)에 입사하면, 입사측 편광판(18)의 편광축에 따른 직선 편광만이 입사측 편광판(18)을 투과한다. 입사측 편광판(18)을 투과한 직선 편광은 양 기판(10, 20)에 의해 협지된 액정층을 투과하는 과정에서, 액정 분자의 배향 상태에 따라서 회전한다. 또한, 액정층을 투과한 직선 편광은 그 편광축이 출사측 편광판(28)의 편광축과 일치할 경우에만 출사측 편광판(28)을 투과한다. 이 출사측 편광판(28)을 투과한 직선 편광에 의해 화상이 구성된다.
한편, 상부 기판(20)의 내면에는 ITO 등의 투명 도전 재료로 이루어지는 주사 전극(22)이 스트라이프 형상으로 형성되어 있다. 한편, 하부 기판(10)의 내면에는 ITO 등의 투명 도전 재료로 이루어지는 신호 전극(12)이 스트라이프 형상으로 형성되어 있다. 또한, 주사 전극(22) 및 신호 전극(12)은 직교하도록 배치되고, 그 교점 부근이 액정 표시 장치의 화소 영역으로 되어 있다. 그리고, 액정 표시 장치(1)의 주사 전극(22)에 주사 신호가 공급되고, 액정 표시 장치(1)의 신호 전극(12)에 데이타 신호가 공급되면, 양 전극(12, 22)의 교점에서 양 전극(12, 22)에 끼워진 액정층에 전압이 인가된다. 여기에서, 인가된 전압 레벨에 따라 액정 분자의 배향 상태가 제어된다. 이에 의해, 액정층에 입사된 직선 편광의 회전 각도가 제어되어, 액정 표시 장치(1)에 의한 화상 표시가 실시된다.
도 3은 도 2의 A-A 선에 있어서의 측면 단면도이다. 상부 기판(20)의 내면에 있어서의 각 화소 영역에는 빨강(R), 초록(G) 및 파랑(B)의 칼라 필터층(24r,24g, 24b)이 형성되어 있다. 이에 의해, 액정 표시 장치(1)에 의한 칼라 화상의 표시가 가능하게 되어 있다. 또한, 각 칼라 필터층(24r, 24g, 24b)의 사이에는 차광막(25)이 형성되고, 인접하는 화소 영역에서의 광의 누출이 방지되어 있다. 또한, 각 칼라 필터층(24r, 24g, 24b)의 표면에는 주사 전극(22)이 형성되고, 주사 전극(22)의 표면에는 배향막(26)이 형성되어 있다.
한편, 하부 기판(10)의 위쪽에는 신호 전극(12)이 형성되어 있다. 또한, 신호 전극(12)의 표면에는 오버코트(overcoat) 막(15)이 형성되고, 오버코트 막(15)의 표면에는 액정 분자의 배향막(16)이 형성되어 있다. 이 배향막(16)에 의해, 전압 무인가(無印加)시에 있어서의 액정 분자의 배향 상태가 규정된다. 또한, 상부 기판(20)의 배향막(26)에 의한 액정 분자의 배향 방향과, 하부 기판(10)의 배향막(16)에 의한 액정 분자의 배향 방향이 90°어긋나도록 각 배향막(16, 26)이 형성되어 있다.
여기서, 하부 기판(10)이 상부 기판(20)의 측방으로 돌출하여 형성되고, 그 돌출부(11)에 각 신호 전극(12)이 연장 형성되어 있다. 그 돌출부(11)의 선단에는 본 발명에 따른 이방 도전성 접착제에 의해 플렉시블 프린트 배선 기판(Flexible Printed Circuit, 이하 FPC라고 함)(60)의 한쪽 단부가 실장되어 있다. 또한, FPC(60)의 한쪽 단부의 하면에는 하부 기판(10)의 각 신호 전극(12)에 대응한 접속 전극(62)이 형성되어 있다. 그리고, 본 발명에 따른 이방 도전성 접착제(71)를 개재함으로써, FPC(60)의 접속 전극(62)이 하부 기판(10)의 각 신호 전극(12)에 대하여 전기적으로 접속되어 있다.
또한, FPC(60)의 다른쪽 단부의 하면에는 FPC(60)를 다른 회로 기판에 접속하기 위한 접속 전극(68)이 형성되어 있다. 이들 접속 전극(62, 68)은 FPC(60)의 표리를 관통하는 관통 전극에 의해 FPC(60)의 상면에 배선되어 있다. 그리고, FPC(60)의 상면에는 본 발명에 따른 이방 도전성 접착제(70)에 의해 구동용 IC(40)가 실장되어 있다. 이 구동용 IC(40)에 의해, 상술한 다른 회로 기판으로부터의 신호에 따라, 각 신호 전극(12)이 구동된다.
[이방 도전성 접착제]
다음에, 본 발명에 따른 이방 도전성 접착제에 대해서, 도 4를 이용하여 설명한다. 도 4a는 이방 도전성 접착제에 분산되는 마이크로캡슐의 단면도이다. 본 발명에 따른 이방 도전성 접착제는 상온 또는 100℃ 이하의 저온에서 반응하여 경화하는 한쌍의 액상체중 제 1 액상체를 마이크로캡슐에 봉입하고, 제 2 액상체에 분산시킨 것이다. 이 제 2 액상체로서, 예를 들면 미경화의 에폭시 수지가 사용된다. 또한, 제 1 액상체로서, 아민이나 이미다졸, 산무수물, 페놀 등의 어느 하나, 또는 그들의 혼합물이 사용된다. 이들 물질은 제 2 액상체인 에폭시 수지의 주요 체인(main chains)의 가교에 기여하는 것이다.
특히, 아민을 사용했을 경우에는, 단 시간에 에폭시 수지와 반응해서 경화하므로, 실장에 요구되는 시간을 단축 할 수 있다. 또한, 제 1 액상체에 사용하는 물질과 제 2 액상체에 사용하는 물질을 교체시켜도 좋다.
도 4a에 도시하는 바와 같이, 마이크로캡슐(80)의 중심부에는 도전성 입자(81)가 봉입되어 있다. 이 도전성 입자(81)는 예를 들면 지름 3.5∼5.0㎛ 정도로 형성된 수지 볼(ball)(82)의 표면에 금속 도금(83)을 실시한 것이다. 이 금속 도금(83)은 하측의 Ni 도금 및 상측의 Au 도금으로 구성되어 있다. 그리고, 이 금속 도금(83)에 의해 도전성 입자(81)에 도전성이 부여되어 있다. 또한, 도전성 입자(81)의 주위에는 제 1 액상체(85)가 배치되어 있다. 즉, 금속 도금(83)이 실시된 수지 볼(82)로 이루어지는 도전성 입자(81)를 제 1 액상체(85)로 피복하는 구성으로 되어 있다. 그리고, 도전성 입자(81) 및 제 1 액상체(85)가 캡슐 벽(89)에 의해 더욱 피복되어 밀봉되어 있다.
이 캡슐 벽(89)의 벽재에는 폴리아미드나 아크릴 등의 열가소성 수지를 채용하는 것이 바람직하다.
캡슐 벽(89)의 벽재가 폴리아미드인 경우에는, 예를 들면 계면 중합법을 사용해서 마이크로캡슐(80)을 형성하면 좋다. 계면 중합법에서는 우선 심물질(core material)을 수중에 분산시킨다. 그 후, 이 수중에 폴리아미드의 제 1 원료 물질을 용해시킨다. 그 후, 이 수용액을 오일상(油相)에 주입해서 교반하고, 물방울을 오일상중에 분산시킨다. 그리고, 이 분산계에 폴리아미드의 제 2 원료 물질을 주입한다. 그러면, 물방울내의 제 1 원료 물질과 오일상내의 제 2 원료 물질의 반응이 물방울과 오일상의 계면에서 발생하고, 물방울을 둘러싸도록 폴리아미드가 생성되어서 캡슐 벽이 형성된다. 이상에 의해서, 마이크로캡슐(80)이 형성된다. 또한, 수상(水相)과 오일상을 교체시켜도 좋다.
한편, 캡슐 벽(89)의 벽재가 아크릴인 경우에는, 예를 들면 건식 혼합법에 의해 마이크로캡슐(80)을 형성하면 좋다. 건식 혼합법에서는, 우선 심물질과, 이심물질의 10% 정도 크기의 아크릴 입자를 혼합하면서, 기계적인 힘을 가해서 아크릴 입자를 압축한다. 그러면, 심물질의 표면을 덮도록 아크릴 입자가 부착되어서 캡슐 벽(89)이 형성된다. 이상에 의해서, 마이크로캡슐(80)이 형성된다. 또한, 상기 공정을 반복함으로써, 캡슐 벽을 2중 3중으로 형성해도 좋다.
또한, 마이크로캡슐(80)의 형성에는 상술한 계면 중합법이나 건식 혼합법 이외에도, in-site 중합법 등의 화학적 방법이나, 분무 건조법 등의 기계적 방법, 액중(液中) 건조법이나 코아세르베이션법(coacervation) 등의 물리 화학적 방법 등을 사용 할 수 있다.
또한, 다공성을 갖는 벽재에 의해 캡슐 벽을 형성한 후에, 도전성 입자(81)와 캡슐 벽(89)의 사이에 제 1 액상체를 주입하여, 마이크로캡슐(80)을 형성해도 좋다.
그리고, 상기한 바와 같이 구성된 마이크로캡슐(80)을 미경화의 에폭시 수지 등으로 이루어지는 제 2 액상체의 내부에 분산시켜, 본 실시형태에 따른 이방 도전성 접착제를 구성한다. 이에 부가하여, 특히 100℃ 이상의 가열에 의해 제 2 액상체와 반응하여 경화하는 제 3 액상체를 제 2 액상체에 혼합하는 것이 바람직하다. 구체적으로는 제 2 액상체가 에폭시 수지인 경우에는, 제 3 액상체로서 이미다졸이나 산무수물, 페놀 등의 어느 하나, 또는 그들의 혼합물을 사용한다. 이들 물질은 상온에서 에폭시 수지와 반응시키기 위해서는 장시간을 요하지만, 가열했을 경우에는 단시간에 반응시킬 수 있는 것이다.
또한, 상술한 마이크로캡슐(80) 대신에, 도 4b에 도시하는 구조체(90)를 제2 액상체에 분산시켜도 좋다. 이 구조체(90)는 상기와 같이 형성된 도전성 입자(91)의 표면에 복수의 마이크로캡슐(94)을 고착시킨 것이다. 이 마이크로캡슐(94)은 열가소성 수지로 이루어지는 캡슐 벽(99)의 내부에, 제 1 액상체(95)를 봉입해서 구성되어 있다. 또한, 마이크로캡슐(94)의 형성 방법은 상기와 같다. 그리고, 캡슐 벽(99)의 표면의 일부가 가소화되어, 도전성 입자(91)의 표면에 고착되어 있다.
또한, 상술한 마이크로캡슐(80, 94)의 캡슐 벽(89, 99)은 열가소성 수지 이외의 유기 재료나, 산화 규소(SiO2) 등의 무기 재료로 형성해도 좋다. 이 경우에는, 상술한 바와 같이, 가열에 의해 제 2 액상체와 반응해서 경화하는 제 3 액상체를 제 2 액상체에 혼합해 이방 도전성 접착제를 형성한다.
[실장 방법]
다음에, 본 실시형태에 따른 실장 방법에 대해서, 도 1을 이용하여 설명한다. 본 실시형태에서는 한쌍의 실장 부품으로서 IC(40)를 FPC(60)에 실장하는 경우를 예로 들어서 설명한다. 도 1은 도 3에 있어서의 IC(40)의 실장 부분의 확대도이다.
우선, 도 1a에 도시하는 바와 같이, 상기한 바와 같이 구성된 이방 도전성 접착제(70)를 FPC(60)의 상면에 도포한다. 또한, IC(40)의 능동면에 이방 도전성 접착제(70)를 도포해도 좋다. 이방 도전성 접착제(70)는 에폭시 수지 등으로 이루어지는 제 2 액상체(75)에, 도 4a에 도시하는 마이크로캡슐(80)을 분산시킨 것이다. 이 마이크로캡슐(80)에는 도전성 입자(81)가 봉입되어 있다. 또한, 도전성입자(81)와 캡슐 벽(89) 사이에는 아민 등으로 이루어지는 제 1 액상체(85)가 봉입되어 있다.
이 이방 도전성 접착제(70)의 도포는 슬릿 코팅법(slit coating) 등에 의해 실행한다. 슬릿 코팅법은 소정 간격을 두고 소정 길이로 개구하는 슬릿으로부터 액상체를 토출시키면서, 그 길이 방향과 직교하는 방향으로 슬릿을 이동시켜, 상기 액상체를 평면 형상으로 도포하는 방법이다. 이에 의해, IC(40)와 FPC(60)의 실장면에 대하여, 이방 도전성 접착제(70)를 효율적으로 도포 할 수 있다.
다음으로, 도 1b에 도시하는 바와 같이 FPC(60)의 윗쪽에 IC(40)를 배치한다. 여기에서, FPC(60)의 상면에 형성된 실장용 도전체인 전극 패드(62)와, IC(40)의 능동면에 형성된 실장용 도전체인 전극 패드(42)가 대향 배치되도록 양자를 위치 맞춤한다. 또한, IC(40)의 전극 패드(42)의 표면에 범프(bump)를 형성한 후에, FPC(60)의 전극 패드(62)와 대향 배치해도 좋다. 그리고, IC(40)를 FPC(60)에 가압한다. 그 압력은 예를 들면 392㎫(40㎏f/㎟) 정도이다. 그러면, 이방 도전성 접착제(70)에 분산되어져 있던 마이크로캡슐(80)이 IC(40)의 전극 패드(42)와 FPC(60)의 전극 패드(62) 사이에 끼워져서 압궤되고, 캡슐 벽(89)이 개열(開裂)한다. 이에 의해, 마이크로캡슐(80)에 봉입되어 있던 도전성 입자(81)가 노출하여, IC(40)의 전극 패드(42)와 FPC(60)의 전극 패드(62) 사이에 끼워진다. 또한, 마이크로캡슐(80)에 봉입되어 있던 제 1 액상체(85)가 유출하고, 또한 도전성 입자(81)의 주위에 제 2 액상체(75)가 유입하여, 제 1 액상체(85)와 제 2 액상체(75)가 반응한다. 이에 의해, 도전성 입자(81)의 주위가 경화하여, IC(40)의 전극 패드(42)와 FPC(60)의 전극 패드(62)가 접합된다. 이상에 의해서, IC(40)와 FPC(60)가 전기적으로 접속된다.
또한, IC(40)와 FPC(60)를 기계적으로 접속하기 위해서, 도 4c에 도시하는 바와 같이 상술한 가압을 계속하면서, 이방 도전성 접착제(70)를 가열한다. 이방 도전성 접착제(70)의 가열은 예를 들면 250℃ 정도로 10초 정도 실행한다. 또한, IC(40) 또는 FPC(60)를 가열함으로써, 간접적으로 이방 도전성 접착제(70)를 가열해도 좋다.
여기서, IC(40)의 전극 패드(42)와 FPC(60)의 전극 패드(62) 사이 이외의 부분에서는 마이크로캡슐(80)이 압궤되는 일없이 잔존하고 있다. 또한, 마이크로캡슐(80)의 캡슐 벽(89)은 상술한 바와 같이 열가소성 수지로 형성되어 있다. 그 때문에, 이방 도전성 접착제(70)를 가열하면, 잔존하는 마이크로캡슐(80)의 캡슐 벽(89)이 가소화한다. 그러면, 캡슐 벽(89)의 내부에 봉입되어 있던 제 1 액상체(85)가 유출하고, 제 2 액상체(75)에 확산하여, 제 1 액상체(85)와 제 2 액상체(75)가 반응해서 경화한다. 또한, 제 1 액상체(85) 및 제 2 액상체(75)는 상온에서 반응해 경화하는 것이기 때문에, 가열된 경우에도 당연히 반응해서 경화한다. 또한, 제 2 액상체(75)에 제 3 액상체를 혼합했을 경우에는, 제 2 액상체와 제 3 액상체가 반응해서 경화한다.
또한, 마이크로캡슐(80)의 캡슐 벽(89)을 열가소성 수지 이외의 벽재로 형성했을 경우에는, 가열에 의해 캡슐 벽(89)이 가소화하지 않는다. 그 대신에, 제 2 액상체(75)에 제 3 액상체가 혼합되어 있기 때문에, 가열에 의해 양자가 반응하고,도 1b의 상태인 채로 이방 도전성 접착제(70)가 경화한다. 이상에 의해, 이방 도전성 접착제의 전체가 경화하여, IC(40)와 FPC(60)가 기계적으로 접속된다.
이상에 상술한 바와 같이, 본 실시형태에 따른 실장 방법에서는 IC와 FPC를 가압하여, 이방 도전성 접착제에 포함되는 마이크로캡슐을 압궤시키고, IC의 전극 패드와 FPC의 전극 패드를 서로 접합한다. 이 구성에 의하면, 가열을 동반하는 일없이 각 전극 패드를 접합 할 수 있기 때문에, IC와 FPC의 선팽창 계수가 다르더라도, 각 전극 패드의 위치 어긋남은 발생하지 않는다. 따라서, IC와 FPC를 확실하게 전기적 접속 할 수 있다. 그 후에, 이방 도전성 접착제를 가열해서 경화시켜, IC와 FPC를 기계적으로 접속한다. 또한, 각 전극 패드는 이미 접합되어 있기 때문에, 가열해도 각 전극 패드의 위치 어긋남은 발생하지 않는다. 이상에 의해, IC와 FPC를 확실하게 실장 할 수 있다.
본 실시형태에서는 IC를 FPC에 실장할 경우를 예로서 설명했지만, 본 발명에 따른 실장 방법은 FPC를 액정 표시 장치의 유리 기판에 실장하는 경우에도 적용 할 수 있다. 특히, IC와 FPC의 실장 면적에 비해 FPC와 유리 기판의 실장 면적은 크고, 전극간의 위치 어긋남이 발생기기 쉽다. 이 경우에도, 본 발명에 따른 실장 방법을 사용함으로써, 전극간의 위치 어긋남은 발생하지 않는다. 따라서, FPC와 유리 기판을 확실하게 전기적 접속 할 수 있다. 또한, IC를 직접 유리 기판에 실장하는 경우에도, 본 발명에 따른 실장 방법을 적용하는 것이 가능하다.
또한, 상술한 실시 형태에서는, 상온에서 반응해서 경화하는 한쌍의 물질중 제 2 물질로서 액상체를 사용하고, 이방 도전성 접착제를 페이스트 형상으로 형성했지만, 제 2 물질로서 고체를 사용하고, 이방 도전성 접착제를 필름 형상으로 형성하는 것도 가능하다. 이 경우에는 FPC의 표면에 이방 도전성 접착제를 도포하는 대신에, 필름 형상의 이방 도전성 접착제를 붙여서 사용하면 좋다.
[전자 기기]
다음으로, 상술한 전자 부품 모듈을 구비한 전자 기기의 예에 대해서, 도 5를 이용하여 설명한다. 도 5는 휴대 전화의 사시도이다. 상술한 전자 부품 모듈은 휴대 전화(300)의 케이스 내부에 배치되어 있다.
또한, 상술한 전자 부품 모듈은 휴대 전화 이외에도 각종 전자 기기에 적용 할 수 있다. 예를 들면, 액정 프로젝터, 멀티미디어 대응의 퍼스널 컴퓨터(PC) 및 엔지니어링 워크스테이션(EWS), 페이저(pagers), 워드 프로세서, 텔레비젼, 뷰파인더형(viewfinder-type) 또는 모니터 직시형 비디오 테입 레코더(monitor-viewing video tape recorders), 전자 수첩, 전자 탁상 계산기, 자동차 네비게이션 장치, POS 단말, 터치 패널을 구비한 장치 등의 전자 기기에 적용하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 기술범위는 상술한 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 상술한 실시형태에 각종 변경을 가하는 것을 포함한다. 즉, 실시형태에서 든 구체적인 재료나 구성 등은 단지 일례에 불과하며, 적당한 변경이 가능하다.
본 발명에 의하면, 가열을 동반하는 일없이 접착제의 경화 스피드가 빠르게각 실장용 도전체를 접합 할 수 있기 때문에, 한쌍의 실장 부품의 선팽창 계수가 다르더라도, 각 실장용 도전체의 위치 어긋남은 발생하지 않으며, 따라서, 한쌍의 실장 부품을 확실하게 전기적 접속 할 수 있다.

Claims (10)

  1. 제 1 물질과 제 2 물질이 반응함으로써 경화하는, 도전성 입자를 함유하는 이방 도전성 접착제에 있어서,
    상기 제 1 물질과 상기 도전성 입자를 봉입하는 압궤(壓潰)가능한 마이크로캡슐(crushable microcapsule)을 구성하고, 상기 마이크로캡슐이 상기 제 2 물질에 분산되어 있는 것을 특징으로 하는
    이방 도전성 접착제.
  2. 제 1 물질과 제 2 물질이 반응함으로써 경화하는, 도전성 입자를 함유하는 이방 도전성 접착제에 있어서,
    상기 도전성 입자에는 상기 제 1 물질을 봉입한 압궤가능한 마이크로캡슐이 고착되어 있고, 상기 마이크로캡슐이 고착된 상기 도전성 입자가 상기 제 2 물질에 분산되어 있는 것을 특징으로 하는
    이방 도전성 접착제.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 물질은 아민, 이미다졸(imidazoles), 산무수물(酸無水物)(acid anhydrides) 또는 페놀중 어느 하나, 또는 그들의 혼합물이고,
    상기 제 2 물질은 미경화 에폭시 수지인 것을 특징으로 하는
    이방 도전성 접착제.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 물질은 미경화 에폭시 수지이고,
    상기 제 2 물질은 아민, 이미다졸(imidazoles), 산무수물(酸無水物)(acid anhydrides) 또는 페놀중 어느 하나, 또는 그들의 혼합물인 것을 특징으로 하는
    이방 도전성 접착제.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 마이크로캡슐의 캡슐 벽은 열가소성 수지로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
    이방 도전성 접착제.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    가열에 의해 상기 제 2 물질과 반응하여 경화하는 제 3 물질이 상기 제 2 물질에 혼합되어 있는 것을 특징으로 하는
    이방 도전성 접착제.
  7. 한쌍의 실장 부품(mounting components)의 실장면에 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 이방 도전성 접착제를 도포하는 단계와,
    상기 한쌍의 실장 부품을 서로 가압함으로써, 상기 한쌍의 실장 부품에 있어서의 실장용 도전체 사이에서 상기 마이크로캡슐을 압궤시키고, 상기 각 실장용 도전체 사이에 상기 도전성 입자를 끼워넣어, 상기 각 실장용 도전체를 서로 접합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    실장 방법.
  8. 한쌍의 실장 부품의 실장면에 제 5 항에 기재된 이방 도전성 접착제를 도포하는 단계와,
    상기 한쌍의 실장 부품을 서로 가압함으로써, 상기 한쌍의 실장 부품에 있어서의 실장용 도전체 사이에서 상기 마이크로캡슐을 압궤시키고, 상기 각 실장용 도전체 사이에 상기 도전성 입자를 끼워넣어, 상기 각 실장용 도전체를 서로 접합하는 단계와,
    상기 이방 도전성 접착제를 가열함으로써 경화시켜, 상기 한쌍의 실장 부품을 서로 접합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    실장 방법.
  9. 제 8 항에 기재된 실장 방법을 사용하여 형성된 전기 광학 장치 모듈에 있어서,
    상기 한쌍의 실장 부품중 하나의 실장 부품은 복수의 표시 소자를 구비한 전기 광학 장치를 구성하는 기판이고,
    상기 한쌍의 실장 부품중 다른 하나의 실장 부품은 상기 각 표시 소자의 구동용 소자가 실장되는 기판인 것을 특징으로 하는
    전기 광학 장치 모듈.
  10. 제 8 항에 기재된 실장 방법을 이용하여 형성된 것을 특징으로 하는
    전자 기기.
KR1020040033077A 2003-05-12 2004-05-11 이방 도전성 접착제, 실장 방법, 전기 광학 장치 모듈 및전자 기기 KR100655977B1 (ko)

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JP2003133020A JP2004331910A (ja) 2003-05-12 2003-05-12 異方導電性接着剤、実装方法、電気光学装置モジュールおよび電子機器
JPJP-P-2003-00133020 2003-05-12

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