KR20060103460A - 회로의 접속 구조 및 접속 방법 - Google Patents

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소니 케미카루 앤드 인포메이션 디바이스 가부시키가이샤
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Abstract

플라즈마 디스플레이 패널(PDP)과 가요성 프린트 기판(FPC 기판)의 접속 구조에 있어서, PDP의 Ag 전극의 마이그레이션을 방지하는 것을 목적으로 하고, PDP의 전극과 FPC 기판의 배선 단자를 이방 도전성 접착제(ACF)를 통해 압착 공구로 가열 가압함으로써 접속하는 방법에 있어서, 압착 공구(40)의 폭을 a, 전극(3)과 배선 단자(12)의 겹친 폭을 b, 상기 압착 공구의 FPC 기판측 엣지로부터 상기 전극 단부로의 거리를 c , 상기 압착 공구의 FPC 기판측 엣지로부터 FPC 기판의 커버레이(13)의 단부로의 거리를 d, 접속 후 ACF(20)의 폭을 e, 상기 압착 공구의 PDP측 엣지로부터 상기 배선 단자의 단부(1)의 거리를 f, 상기 ACF에 함유되는 도전 입자의 평균 입자경을 m이라 할 경우에,
a ≥ e ≥ b
c ≥ 0
f ≥ 0
d : m = 20 : 1 내지 200 : 1
의 위치 관계에 배치하여 가열 가압한다.
플라즈마 디스플레이 패널, 압착 공구, 전극, 배선 단자, 이방 도전성 접착 제, 커버레이

Description

회로의 접속 구조 및 접속 방법 {CONNECTING STRUCTURE AND CONNECTING METHOD OF CIRCUIT}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널과 가요성 프린트 기판의 접속 구조에 있어서, 플라즈마 디스플레이 패널의 전극, 특히 Ag 전극의 마이그레이션을 방지하는 기술에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널의 전극의 접속 구조는, 일반적으로 도8에 도시한 바와 같이 플라즈마 디스플레이 패널(1)의 유리 기판(2) 상의 전극(3)과, 가요성 프린트 기판(10)의 배선 단자(12)를, 이방 도전성 접착제(20)를 통해 압착 공구로 가열 가압함으로써 접속한 것으로 되어 있다.
여기에서, 플라즈마 디스플레이 패널(1)의 전극(3)은 Cr/Cu/Cr, Al, Ag 등으로 형성되지만, 비용의 저감시키기 위해 대부분은 Ag 페이스트를 이용하여 형성된다.
한편, 가요성 프린트 기판(10)은 PET 등의 절연성 시트로 이루어지는 가요성 기판(11) 상에 Cu 등으로 이루어지는 배선이 형성되고, 게다가 커버레이(13)가 적층된 것으로 이루어지고, 배선 단자(12)의 표면에는, 통상 금 도금이 실시되어 있다.
플라즈마 디스플레이 패널(1)의 전극(3)과 가요성 프린트 기판(10)의 배선 단자(12)를 이방 도전성 접착제(20)를 통해 가열 가압에 의해 접속한 후는, 그 접속 부분은 실리콘 수지 등으로 이루어지는 밀봉 수지(31, 32)로 밀봉된다.
그런데, 플라즈마 디스플레이 패널(1)에 인접하는 전극 사이에는 50V 이상의 전위차가 생긴다. 또한 플라즈마 디스플레이 패널(1)의 전극(3)의 피치는, 예를 들어 0.2 ㎜ 정도로 작으므로, 인접하는 전극(3) 사이의 극성이 다른 경우에는, 전극(3) 사이에 생기는 전기장 강도가 커진다. 이로 인해, 사용 환경에 의해 전극(3)이 습기 혹은 수분에 노출되면, 전극(3)을 형성하는 금속이 이온화되고, 한쪽의 전극으로부터 다른 쪽의 전극으로 이동하고, 거기에 금속이 석출된다는 마이그레이션이 일어나 전극(3) 사이가 단락될 경우가 있다. 특히, 전극(3)의 형성 금속으로서는 Ag이 널리 이용되고 있지만, Ag은 용이하게 마이그레이션을 일으킨다. 또한, 플라즈마 디스플레이 패널(1)의 작성 과정에 있어서, 기판 재료에 포함되는 화합물로부터 전극에 할로겐 이온이 들어갈 경우가 있지만, 그 경우에는 마이그레이션이 한층 쉽게 일어난다. 그래서, 전극(3)이 습기 혹은 수분에 노출되는 것을 방지하기 위해, 플라즈마 디스플레이 패널(1)의 전극(3)과 가요성 프린트 기판(10)의 배선 단자(12)의 접속부를 밀봉 수지(31, 32)로 밀봉하는 것이 행해지고 있다.
그러나, 밀봉 수지(31, 32)에 의한 접속부의 밀봉만으로는 마이그레이션을 충분히 방지할 수 없다. 이에 대해서는, 양이온 교환체와 음이온 교환체를 포함하는 수지에서 배선 사이에 장벽을 형성하는 것이 제안되어 있지만(특허 문헌 1), 접속 공정이 복잡해지고 비용이 상승한다.
특허 문헌 1 : 일본 특허 공개 제2000-183470호 공보
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널과 가요성 프린트 기판의 접속 구조에 있어서, 종래의 압착 공구를 이용하여 간편하게 플라즈마 디스플레이 패널의 전극, 특히 Ag 전극의 마이그레이션을 방지하고 배선의 신뢰성을 높이는 것을 목적으로 한다.
본 발명자는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극과, 가요성 프린트 기판의 배선 단자를 이방 도전성 접착제를 통해 압착 공구로 가열 가압함으로써 접속할 때에, 압착 공구의 엣지, 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 및 가요성 프린트 기판의 배선 단자를 특정한 위치 관계에 둠으로써, 마이그레이션의 발생을 현저하게 억제할 수 있는 것을 발견하였다.
즉, 본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 전극과 가요성 프린트 기판의 배선 단자를 이방 도전성 접착제를 통해 압착 공구로 가열 가압함으로써 접속하는 회로의 접속 방법에 있어서, 압착 공구의 폭을 a, 플라즈마 디스플레이 패널의 전극과 가요성 프린트 기판의 배선 단자의 겹친 폭을 b, 압착 공구의 가요성 프린트 기판측 엣지로부터 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 단부로의 거리를 c, 압착 공구의 가요성 프린트 기판측 엣지로부터 가요성 프린트 기판의 커버레이의 단부로의 거리를 d, 접속 후 이방 도전 접착제의 폭을 e, 압착 공구의 플라즈마 디스플레이 패널측 엣지로부터 가요성 프린트 기판의 배선 단자 단부로의 거리를 f, 이방 도전성 접착제에 함유되는 도전 입자의 평균 입자경을 m으로 할 경우에,
a ≥ e ≥ b
c ≥ 0
f ≥ 0
d : m = 20 : 1 내지 200 : 1
이 충족되도록, 플라즈마 디스플레이 패널과 가요성 프린트 기판과 압착 공구를 배치하는 것을 특징으로 하는 회로의 접속 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상술한 바와 같이 하여 얻어지는 회로의 접속 구조로서, 플라즈마 디스플레이 패널의 전극과 가요성 프린트 기판의 배선 단자가 이방 도전성 접착제를 통해 가열 가압되어 있는 회로의 접속 구조에 있어서, 플라즈마 디스플레이 패널의 전극과 가요성 프린트 기판의 배선 단자의 겹친 폭을 b, 이방 도전 접착제의 폭을 e, 가요성 프린트 기판의 커버레이의 단부와 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 단부의 거리를 g, 이방 도전성 접착제에 함유되는 도전 입자의 평균 입자경을 m으로 할 경우에,
e ≥ b
g : m = 20 : 1 내지 200 : 1
이 충족되어 있는 것을 특징으로 하는 회로의 접속 구조를 제공한다.
본 발명에 따르면, 종전의 압착 공구를 이용하여 플라즈마 디스플레이 패널과 가요성 프린트 기판의 접속 구조에 있어서의 플라즈마 디스플레이 패널의 전극, 특히 Ag 전극의 마이그레이션을 방지하고 배선의 신뢰성을 높일 수 있다.
도1은 본 발명의 방법에 있어서의 플라즈마 디스플레이 패널과 가요성 프린트 기판과 압착 공구의 배치를 도시하는 단면도이다.
도2는 본 발명의 방법에 있어서의 플라즈마 디스플레이 패널과 가요성 프린트 기판과 압착 공구의 배치를 도시하는 단면도이다.
도3은 비교예에 있어서의 플라즈마 디스플레이 패널과 가요성 프린트 기판과 압착 공구의 배치를 도시하는 단면도이다.
도4는 비교예에 있어서의 플라즈마 디스플레이 패널과 가요성 프린트 기판과 압착 공구의 배치를 도시하는 단면도이다.
도5는 비교예에 있어서의 플라즈마 디스플레이 패널과 가요성 프린트 기판과 압착 공구의 배치를 도시하는 단면도이다.
도6은 비교예에 있어서의 플라즈마 디스플레이 패널과 가요성 프린트 기판과 압착 공구의 배치를 도시하는 단면도이다.
도7은 비교예에 있어서의 플라즈마 디스플레이 패널과 가요성 프린트 기판과 압착 공구의 배치를 도시하는 단면도이다.
도8은 플라즈마 디스플레이의 전극의 접속 구조를 도시하는 사시도[도8의 (a)] 및 x-x 단면도[도8의 (b)]이다.
<부호의 설명>
1 : 플라즈마 디스플레이 패널
2 : 유리 기판
3 : 플라즈마 디스플레이 패널의 전극(Ag 전극)
10 : 가요성 프린트 기판
11 : 가요성 기판
12 : 배선 단자
13 : 커버레이
20 : 이방 도전성 접착제
31, 32 : 밀봉 수지
40 : 압착 공구
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명을 상세하게 설명한다. 또한, 각 도면 중, 동일한 부호는 동일 또는 동등한 구성의 구성 요소를 나타내고 있다.
도1은, 본 발명의 일 실시 형태에 의해 플라즈마 디스플레이 패널(1)과 가요성 프린트 기판(10)을 이방 도전성 접착제(20)를 통해 압착 공구(40)로 가열 가압함으로써 접속할 때, 압착 공구(40), 플라즈마 디스플레이 패널(1) 및 가요성 프린트 기판(10)의 위치 관계를 도시하는 단면도이다.
이 플라즈마 디스플레이 패널(1)은 방전 공간을 두고 유리 기판(2, 2')을 대향시킨 것이며, 그 하측의 유리 기판(2)에는 Ag 페이스트의 인쇄에 의해 형성된 전극(3)이 설치되어 있다. 이 전극(3)은 폭 0.05 내지 1.0 ㎜의 전극선을 피치 0.1 내지 20 ㎜로 다수 병설한 것으로 되어 있고, 가요성 프린트 기판(10)의 접속부에 있어서 노출되어 있다.
한편, 가요성 프린트 기판(10)은 폴리이미드 등으로 이루어지는 가요성 기 판(두께 10 내지 100 ㎛)(11) 상에 Cu 배선(두께 5 내지 40 ㎛)을 적층하고, 그 위에 폴리이미드 등으로 이루어지는 커버레이(두께 10 내지 50 ㎛)(13)를 설치한 것으로, 이 Cu 배선의 배선 단자(12)는 플라즈마 디스플레이 패널(1)의 접속부에 있어서 노출되어 있다.
이방 도전성 접착제(20)는 입경 0.1 내지 15 ㎛, 바람직하게는 1 내지 10 ㎛의 도전성 입자를 절연성 접착제로 분산되고, 두께 10 내지 50 ㎛의 필름형으로 성형한 것이다. 이 이방 도전성 접착제(20)는 가열 가압함으로써, 그 두께 방향으로만 도전성을 발현되고, 그 이외의 방향으로는 도전성을 내보이지 않는다. 또한, 이방 도전성 접착제(20)로서는 도료형의 것을 사용하고, 그 도포막이 가열 가압에 의해 이방 도전성을 발현되는 것을 이용해도 좋다.
압착 공구(40)로서는 피압착물을 온도 150 내지 200 ℃, 압력 2 내지 10 ㎫로 가열 가압할 수 있는 것을 사용한다.
도1에 도시한 본 발명의 방법에 있어서는, 압착 공구(40)의 폭을 a, 플라즈마 디스플레이 패널(1)의 전극(3)과 가요성 프린트 기판(10)의 배선 단자(12)의 겹친 폭을 b, 압착 공구(40)의 가요성 프린트 기판(10)측 엣지로부터 플라즈마 디스플레이 패널(1)의 전극 단부로의 거리[즉, 압착 공구(40)의 가요성 프린트 기판(10)측의 엣지로부터 플라즈마 디스플레이 패널(1)의 중앙부로의 방향을 플러스로 한 경우의, 상기 엣지와 플라즈마 디스플레이 패널(1)의 전극 단부의 거리]를 c, 압착 공구(40)의 가요성 프린트 기판(10)측 엣지로부터 가요성 프린트 기판(10)의 커버레이(13)의 단부로의 거리[즉 압착 공구(40)의 가요성 프린트 기판(10)측의 엣지로부터 가요성 프린트 기판(10)의 중앙부로의 방향을 플러스로 하였을 경우의, 상기 엣지와 커버레이(13)의 단부의 거리]를 d, 접속 후 이방 도전 접착제의 폭을 e, 압착 공구(40)의 플라즈마 디스플레이 패널(1)측 엣지로부터 가요성 프린트 기판(10)의 배선 단자(12) 단부로의 거리[즉 압착 공구(40)의 플라즈마 디스플레이 패널(1)측의 엣지로부터 가요성 프린트 기판(10)의 중앙부로의 방향을 플러스로 하였을 경우의, 상기 엣지와 배선 단자(12)의 단부의 거리]를 f, 이방 도전성 접착제에 함유되는 도전 입자의 평균 입자경을 m으로 할 경우에,
a ≥ e ≥ b
c ≥ 0
f ≥ 0
d : m = 20 : 1 내지 200 : 1
이 충족되도록, 플라즈마 디스플레이 패널(1)과 가요성 프린트 기판(10)과 압착 공구(40)를 배치한다.
e ≥ b로 함으로써, 접속부에 있어서의 Ag 전극(3)의 노출 부분을 적게 하고, 또한 a ≥ e로 함으로써, 압착 공구(40)로 이방 도전성 접착제(20)를 접속부 전체에 충분히 접착한다. 또한, 도1에는 접속 후의 이방 도전성 접착제(20)가 가요성 프린트 기판(10)의 커버레이(13)에 도달하지 않은 형태를 나타내고 있지만, 도2에 도시한 바와 같이 접속 후의 이방 도전성 접착제(20)가 접속부의 Ag 전극을 덮을뿐만 아니라, 가요성 프린트 기판(10)의 커버레이(13)도 일부 덮도록 해도 좋다.
또한, 본 발명에서는 c ≥ 0, f ≥ 0으로 함으로써, 압착 공구(40)로 접속부 전체를 가열 압착할 수 있으므로, 이방 도전성 접착제(20)를 접속부 전체에 충분히 접착하는 것이 가능해진다.
또한, Ag 전극(3)과 배선 단자(12) 사이에서 이방 도전성 접착제(20)가 압착 공구(40)에 의해 가열 가압되고, 이방 도전성 접착제(20) 속의 도전성 입자와 절연성 접착제가 접속부의 주위에 유동할 때에, d가 작으면 도전성 입자의 유동이 가요성 프린트 기판(10)의 커버레이(13)에 의해 방해할 수 있고, 도전성 입자가 접속부의 커버레이(13)측으로 저장되어 거기에서 쇼트가 쉽게 일어난다. 또한, 압착 공구(40)로 가열 가압할 때에, 가요성 프린트 기판(10)의 비압착 부분이 휘어질 경우가 있고, 이 경우에도 도전성 입자가 접속부의 커버레이(13)측으로 저장되어 거기에서 쇼트가 쉽게 일어난다. 이에 대해 본 발명에서는 d : m = 20 : 1 내지 200 : 1로 하고, d를 충분히 넓게 함으로, 이와 같은 쇼트를 방지할 수 있다.
이렇게 하여, 가열 압착된 플라즈마 디스플레이 패널(1)과 가요성 프린트 기판(10)의 접속 구조에 있어서는 e ≥ b가 되고, 견고하게 접착한 이방 도전성 접착제의 절연성 접착제에 의해 접속부가 덮여져 있으므로, Ag 전극이 습기 혹은 수분에 노출됨에 따른 마이그레이션을 방지할 수 있다. 또한, 가요성 프린트 기판(10)의 커버레이(13)의 단부와 플라즈마 디스플레이 패널(1)의 전극(3)의 단부의 거리를 g로 하는 경우에, g : m = 20 : 1 내지 200 : 1이며, 접속부에서 이방 도전성 접착제 중의 도전성 입자에 의한 쇼트가 생기는 일도 없다.
본 발명에 있어서는, 플라즈마 디스플레이 패널(1)의 전극(3)의 마이그레이 션의 발생을 더 한층 방지하기 위해, 도8에 도시한 종래예와 같이 접속부의 플라즈마 디스플레이 패널의 중앙부측과 가요성 프린트 기판의 중앙부측을 각각 밀봉 수지(31, 32)로 밀봉해도 좋다.
<실시예>
<제1 실시예, 제2 내지 제5 비교예>
플라즈마 디스플레이 패널의 전극의 접속에 일반적으로 사용되고 있는 이방 도전성 접착제(소니케미컬사, CP7642K, 도전 입자의 평균 입경 6 ㎛)를 사용하고, 도1에 도시한 배치로, 플라즈마 디스플레이(1)의 유리 기판(2)(아사히 유리사제, PD200) 상의 전극(3)(Ag 전극, 두께 10 ㎛, 피치 0.2 ㎜, 라인수 100개)과, 가요성 프린트 기판(10)의 배선 단자(12)[두께 35 ㎛의 Cu 배선 상에 Ni 도금과 Au 도금을 차례로 한 것, 피치 0.2 ㎜(L/S = 1/1)]를 압착 공구를 이용하여 가열 압착(170 ℃, 3 ㎫, 20초, 완충재 : 0.2 ㎜ 실리콘 고무)함으로써 접속하였다.
그 후에 60 ℃, 95 ％ RH의 환경 하에서, 500시간, DC 100V 인가 에이징을 행하고, 인접 단자 사이의 접속 저항이 106 Ω을 밑도는 경우를 쇼트라 판정하여 쇼트할 때까지의 시간을 측정하였다.
또한, 전술의 a, b, c, d, e, f의 거리와 d/m을 표 1과 같이 하는 이외는, 마찬가지로 플라즈마 디스플레이 패널과 가요성 프린트 기판을 접속하여 에이징에 의한 쇼트의 발생을 조사하였다.
결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 표 1에 나타낸 제1 내지 제5 비교예의 배치 를 도3 내지 도7에 도시하였다.
<제2 실시예>
이방 도전성 접착제로서 다음과 같이 조제한 것을 사용하는 이외는 제1 실시예와 같이 플라즈마 디스플레이 패널과 가요성 프린트 기판을 접속하여 에이징에 의한 쇼트의 발생을 조사하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
이방성 도전 접착제의 조제 방법 : 절연성 접착제로서 페녹시 수지(도꾜 가세이사, YP50) 40 중량부와 에폭시 수지(유화 쉘사, EP828) 30 중량부와 잠재성 경화제(아사히 가세이사, HX3741) 30 중량부를 혼합한 것을 준비하고, 이 절연성 접착재 100 중량부에 지비닐 벤존 입자에 니켈/도금을 행한 도전성 입자(평균 입경2.5 ㎛)(세끼스이 파인케미컬사, 미크로 펄 Au 210) 5 중량부를 분산시킨 것을 이방성 도전 접착제로 하였다.
<제3 실시예>
이방성 도전 접착제로서, 제2 실시예의 절연성 접착제 100 중량부에 대해, 벤조그아나민 수지 입자의 표면에 니켈 도금층을 형성한 도전성 입자(평균 입자경 10 ㎛)(일본 화학사) 5 중량부를 분산되게 한 것을 사용하는 이외는 제1 실시예와 같이 플라즈마 디스플레이 패널과 가요성 프린트 기판을 접속하여 에이징에 의한 쇼트의 발생을 조사하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[표 1]
(단위 : ㎜)
a b c d d/m e f 쇼트까지의 시간
제1 실시예 4 3 0.5 0.2 33.33 3.5 0.5 500 hr 이상
제2 실시예 4 3 0.5 0.2 80 3.5 0.5 500 hr 이상
제3 실시예 4 3 0.5 0.2 20 3.5 0.5 500 hr 이상
제1 비교예 2 3 -0.5 1.5 250 2.5 -0.5 60 hr
제2 비교예 4 3 -0.5 0.2 33.33 3.2 1.5 70 hr
제3 비교예 4 3 2 0.2 33.33 3.2 -1 70 hr
제4 비교예 4 3 0.5 0.2 33.33 2.7 0.5 50 hr
제5 비교예 4 3 0.5 0.05 8.33 3.5 0.5 0 hr
표 1로부터, 본 발명의 제1 내지 제3 실시예에 따르면, 500시간의 에이징 후에도 인접 단자 간의 저항이 106 Ω을 넘어 배선의 신뢰성은 양호하였지만, 제1 내지 제5 비교예에서는 모두 쇼트가 발생하였다. 특히, 거리(d)가 0.05 ㎜로, d/m이 20 미만의 제5 비교예에서는 접속부의 가요성 프린트 기판(1)측에서 이방 도전성 접착제의 도전성 입자가 연결되고, 즉시 쇼트가 일어났다.
본 발명은, 플라즈마 디스플레이 패널의 전극과 가요성 프린트 기판의 배선 단자를 이방 도전성 접착제를 이용하여 접속할 경우에 유용하다.

Claims (2)

  1. 플라즈마 디스플레이 패널의 전극과 가요성 프린트 기판의 배선 단자를 이방 도전성 접착제를 통해 압착 공구로 가열 가압함으로써 접속하는 회로의 접속 방법에 있어서,
    압착 공구의 폭을 a, 플라즈마 디스플레이 패널의 전극과 가요성 프린트 기판의 배선 단자의 겹친 폭을 b, 압착 공구의 가요성 프린트 기판측 엣지로부터 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 단부로의 거리를 c, 압착 공구의 가요성 프린트 기판측 엣지로부터 가요성 프린트 기판의 커버레이의 단부로의 거리(상기 압착 공구 엣지로부터 가요성 프린터 기판 중앙부로의 방향을 플러스로 함)를 d, 접속 후의 이방 도전 접착제의 폭을 e, 압착 공구의 플라즈마 디스플레이 패널측 엣지로부터 가요성 프린트 기판의 배선 단자 단부로의 거리를 f, 이방 도전성 접착제에 함유되는 도전 입자의 평균 입자경을 m으로 할 경우에,
    a ≥ e ≥ b
    c ≥ 0
    f ≥ 0
    d : m = 20 : 1 내지 200 : 1
    이 충족되도록, 플라즈마 디스플레이 패널과 가요성 프린트 기판과 압착 공구를 배치하는 것을 특징으로 하는 회로의 접속 방법.
  2. 플라즈마 디스플레이 패널의 전극과 가요성 프린트 기판의 배선 단자가 이방 도전성 접착제를 통해 가열 가압되어 있는 회로의 접속 구조에 있어서,
    플라즈마 디스플레이 패널의 전극과 가요성 프린트 기판의 배선 단자의 겹친 폭을 b, 이방 도전 접착제의 폭을 e, 가요성 프린트 기판의 커버레이의 단부와 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 단부의 거리를 g, 이방 도전성 접착제에 함유되는 도전 입자의 평균 입자경을 m으로 할 경우에,
    e ≥ b
    g : m = 20 : 1 내지 200 : 1
    이 충족되어 있는 것을 특징으로 하는 회로의 접속 구조.
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