ファイバー、ファイバー集合体及びこれを含む接着剤
【課題】多様な機能を実現することができる機能性ファイバー及びファイバー集合体と、電子部品の間の接合を容易にする接着剤を提供する。
【解決手段】長さ方向に延長形成されるファイバー110であって、キャリアポリマー(carrier polymer)111と複数の機能性粒子112とを含み、前記複数の機能性粒子は、前記キャリアポリマーに包まれ、物理的に前記キャリアポリマーに固定されて一体化されることを特徴とする。
【解決手段】長さ方向に延長形成されるファイバー110であって、キャリアポリマー(carrier polymer)111と複数の機能性粒子112とを含み、前記複数の機能性粒子は、前記キャリアポリマーに包まれ、物理的に前記キャリアポリマーに固定されて一体化されることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はファイバー、ファイバー集合体及びこれを含む接着剤に関し、より詳しくは、多様な機能を実現することができる機能性ファイバー及びファイバー集合体と、電子部品の間の接合を容易にする接着剤、そしてその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
異方伝導性接着剤は、熱硬化性樹脂と、熱硬化性樹脂の中に分散している伝導性粒子をベースにして、伝導性粒子による電極の間の電気的接続、熱硬化性樹脂による熱硬化による機械的接続を同時に行う接合材料である。
【0003】
異方伝導性接着剤を用いる電子部品の間の接続方法は、既存のバンダ付け工程を取り替える工程(leadfree)であって、工程自体が簡単、親環境的で、製品に瞬間的な高温を加える必要がないので(低温工程)、熱的にさらに安定した工程であり、ガラス基板やポリエステルフレックスのような安価な基板を使うので工程単価を安くすることが可能で、微細導電粒子を使って電気的接続が行われるので極微細電極ピッチ(pitch)の実現の可能である長所がある。
【0004】
このような長所を持つ異方伝導性接着剤は、スマートカード、LCD(Liquid Crystal Display)、PDP(Plasma Display Panel)、有機EL(Organic Light Emitting Diodes)などのディスプレーパッケージ(display packaging)、コンピューター、携帯電話、通信システムなどに、その活用範囲を広げている。
【0005】
異方伝導性接着剤が一番使われる分野はディスプレーモジュール実装分野で、軟性基板をガラス基板に接続する時に使われるOLB(Outer Lead Bonding)用、軟性基板をPCB(Printed Circuit Board)基板と接合するPCBボンディング用の異方伝導性接着剤の市場が大きくなっている。
【0006】
また、駆動回路ICチップがガラス基板に直接接続されるCOG(Chip On Glass)ボンディング、軟性基板に直接フリップチップ接続されるCOF(Chip On Film)ボンディングは、駆動回路ICが高密度化、複雑化されて極微細ピッチ接続の必要性がさらに大きくなり、異方伝導性接着剤の重要性も急激に大きくなっている実状である。
【0007】
異方伝導性接着剤を使った電子部品の実装技術は、基本的に熱圧着工程を使って電極パッドの間の伝導性粒子による導電と、周辺の熱硬化性樹脂の熱硬化と、によって接続が完成される。
【0008】
このような熱圧着の際に、異方伝導性フィルムを構成する熱硬化性樹脂の流れによって伝導性粒子の移動が発生し、これによって電気的なオープン(open)を防止するために多量の伝導性粒子が必要になり、なお、ショート(short)を防止するために非伝導性物質で外部を包むコアシェル構造の伝導性粒子を使うか、又は伝導性粒子と共に非伝導性粒子を混合して使う必要があった。
【0009】
極微細ピッチ接続技術の必要性が高まるにつれて、安定的な選択的通電と、同時に連結してはならない電極間の通電を防止する技術の重要性はさらに大きくなっている。
【0010】
図1は、従来の異方伝導性フィルムを用いる二つの電子部品間の接続方法を示す一例である。詳しくは、図1aに示すように、接続対象である二つの電子部品10、30を接続させるための従来の方法は、接続対象の電子部品10の電極11が形成された面の上部に、熱硬化性ポリマー樹脂22及び伝導性金属粒子21を含む異方伝導性フィルム20を附着した後、他の接続対象の電子部品30の電極31と整列した後、熱と圧力をかけて(熱圧着して)熱硬化性ポリマー樹脂を硬化させ、伝導性粒子21によって二つの電極11及び31を電気的に導通させる。
【0011】
しかし、このような従来の技術は、図1bに示すように、熱圧着の際に発生する異方伝導性フィルム20内の熱硬化性ポリマー樹脂の流れによって伝導性粒子21が電極11又は31上部から電極11又は31外部に流れて、電極11又は31の間のオープン(図1bで“A”に表示された領域)又は連結してはならない電極間のショート(図1bで“B”に表示された領域)が発生される。
【0012】
電極間のオープンを防止するため、過度な伝導性粒子を使うことを余儀なくされ、過度な伝導性粒子の使用によって非伝導性物質のシェルー伝導性物質のコアで構成された複合粒子を使うか、又は、非伝導性粒子を伝導性粒子と共に使うことになる。このような方法も微細ピッチ電極において、ショートは防止し、安定的で選択的な通電を実現することができなく、製造費用が高くなってしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
本発明は多様な電磁気的、又は光学的機能を実現することができる機能性ファイバー及びファイバー集合体を提供する。
【0014】
本発明は電子部品の間の接合を安定させる接着剤を提供する。
【0015】
そして、本発明は機械的強度が優秀で、極微細接続部の接合を容易にするファイバー、ファイバー集合体及びこれを含む接着剤とこれらの製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0016】
本発明の一様態によるファイバーは、長さ方向に延長形成されるファイバーであって、キャリアポリマー(carrier polymer)と複数の機能性粒子と、を含み、前記複数の機能性粒子は、前記キャリアポリマーに包まれ、物理的に前記キャリアポリマーに固定されて一体化されることを特徴とする。
【0017】
前記キャリアポリマーは前記機能性粒子を被覆するコーティング部と、長さ方向に延長形成されて前記複数の機能性粒子の間を連結する延長部と、を含み、前記コーティング部と前記延長部とが互いに連結されることを特徴とする。
【0018】
この時、前記キャリアポリマーは、ポリオレフィン(polyolefine)、ポリスチレン(polystyrene)、ポリビニルアルコール(polyvinylalcohol)、ポリアクリロニトリル(polyacrylonitrile)、ポリアミド(polyamide)、ポリエステル(polyester)、アラミド(aramide)、アクリル(acrylic)、ポリエチレンオキサイド(PEO:polythylene oxide)、ポリカプロラクトン(polycaprolactone)、ポリカーボネート(polycarbonate)、ポリエチレンテレフタラート(polyethylene terephthalate)、ポリベンズイミダゾール(PBI:polybezimidazole)、ポリ(2-ヒドロキシエチルメタクリレート)(poly(2-hydroxyethylmethacrylate))、ポリビニリデンフルオリド(polyvinylidene fluoride)、ポリ(エーテルイミド)(poly(ether imide))、スチレン-ブタジエン-スチレン3ブロック共重合体(SBS:styrene-butadiene-styrene triblock copolymer)、ポリフェロセニルジメチルシラン(poly(ferrocenyldimethylsilane))、ポリフェニレンサルファイド(polyphenylenesulfide)、ポリエーテルエーテルケトン(polyetheretherketone)のうち1又は2以上の化合物を含む。
【0019】
前記機能性粒子は、電気伝導性粒子、遠赤外線放出粒子、蛍光性粒子、燐光性粒子、磁性粒子のうち少なくとも一つを含む。
【0020】
特に、前記電気伝導性粒子は、Ni、Ag、Cu、Au、Sn−Pb系列、Sn−Ag系列、Sn−Ag−Cu系列、Sn−Bi系列、Sn−Zn−Bi系列、Sn−In系列、Sn−Zn−Al系列、Sn−Bi−Ag系列のうち1又は2以上の化合物を含み、前記遠赤外線放出粒子は、SiO2又はAl2O3を主成分とするムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)系物質、ZeO2、Na2O、ゲルマニウム化合物(Ge、GeI4、GeO2)、CeO、K2O、LiO、BO3、Na2O、CaO、MgOのうち1又は2以上の化合物、ムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)にCuO、Fe2O3、MnO2、CoO、TiO2のうちいずれかの一つが添加されたセラミックスを含み、前記蛍光性粒子は、ZnO、Ca2(PO4)2、CaF2:Sb、CaWO4、MgWO4のうち1又は2以上の化合物を含み、前記燐光性粒子は、ZnCl、PtOEP、Ir(piq)3、Btp2Ir(acac)、Ir(PPY)3、Ir(PPy2)(acac)、Ir(mpyp)3、F2Irpic、(f2ppu)2Ir(tmd)、Ir(dfppz)3のうち1又は2以上の化合物を含み、前記磁性粒子は、Ni、Co、Fe3O4、Pt、Pd、フェライト(ferrite)、ソフトフェライト(soft ferrite)、Mn−Znフェライト、アルニコフェライト(alnico ferrite)、Nd−Fe−B、サマリウムコバルト(Samarium-Cobalt)のうち1又は2以上の化合物を含む。
【0021】
そして、前記電気伝導性粒子の直径が0.1μmないし50μmであることを特徴とする。
【0022】
前記ファイバーを形成する前記コーティング部の厚さは前記機能性粒子半径の0.1%ないし50%であることを特徴とする。
【0023】
前記ファイバーを形成する前記延長部の直径は10nmないし100μmであることを特徴とする。
【0024】
前記キャリアポリマーと前記機能性粒子の重量比が1:0.25ないし25であることを特徴とする。
【0025】
一方、前記機能性粒子は、ポリマーコア及び前記ポリマーコアの外周面にコーティングされた機能性膜を含む。
【0026】
前記ポリマーコアにコーティングされる前記機能性膜は、電気伝導性膜、遠赤外線放出膜、蛍光性膜、燐光性膜及び磁性膜のうち少なくとも一つを含み、前記電気伝導性膜は、Ni、Ag、Cu、Au、Sn−Pb系列、Sn−Ag系列、Sn−Ag−Cu系列、Sn−Bi系列、Sn−Zn−Bi系列、Sn−In系列、Sn−Zn−Al系列、Sn−Bi−Ag系列のうち1又は2以上の化合物を含み、前記遠赤外線放出膜は、SiO2又はAl2O3を主成分とするムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)系物質、ZeO2、Na2O、ゲルマニウム化合物(Ge、GeI4、GeO2)、CeO、K2O、LiO、BO3、Na2O、CaO、MgOのうち1又は2以上の化合物、ムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)にCuO、Fe2O3、MnO2、CoO、TiO2のうちいずれかの一つが添加されたセラミックスを含み、前記蛍光性膜は、ZnO、Ca2(PO4)2、CaF2:Sb、CaWO4、MgWO4のうち1又は2以上の化合物を含み、前記燐光性膜は、ZnCl、PtOEP、Ir(piq)3、Btp2Ir(acac)、Ir(PPY)3、Ir(PPy2)(acac)、Ir(mpyp)3、F2Irpic、(f2ppu)2Ir(tmd)、Ir(dfppz)3の1又は2以上の化合物を含み、前記磁性膜は、Ni、Co、Fe3O4、Pt、Pd、フェライト(ferrite)、ソフトフェライト(soft ferrite)、Mn−Znフェライト、アルニコフェライト(alnico ferrite)、Nd−Fe−B、サマリウムコバルト(Samarium-Cobalt)のうち1又は2以上の化合物を含む。
【0027】
特に、前記ポリマーコア及び前記ポリマーコアの外周面にコーティングされた前記電気伝導性膜を含む前記機能性粒子の直径が0.1μmないし50μmであることを特徴とする。
【0028】
本発明の一様態によるファイバー集合体は、キャリアポリマーと機能性粒子とを含み、前記機能性粒子は、前記キャリアポリマーに包まれて物理的に前記キャリアポリマーに固定される複数のファイバーを含み、前記複数のファイバーが互いに絡まって形成されることを特徴とする。
【0029】
前記複数のファイバーが互いに不規則に配置されるか、規則的に配置されることを特徴とする。
【0030】
また、前記複数のファイバーが緯糸と経糸配列の織物構造に配置されたことを特徴とする。
【0031】
この時、前記機能性粒子は、電気伝導性粒子、遠赤外線放出粒子、蛍光性粒子、燐光性粒子、磁性粒子のうち少なくとも一つを含む。
【0032】
前記電気伝導性粒子は、Ni、Ag、Cu、Au、Sn−Pb系列、Sn−Ag系列、Sn−Ag−Cu系列、Sn−Bi系列、Sn−Zn−Bi系列、Sn−In系列、Sn−Zn−Al系列、Sn−Bi−Ag系列のうち1又は2以上の化合物を含み、前記遠赤外線放出粒子は、SiO2又はAl2O3を主成分とするムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)系物質、ZeO2、Na2O、ゲルマニウム化合物(Ge、GeI4、GeO2)、CeO、K2O、LiO、BO3、Na2O、CaO、MgOのうち1又は2以上の化合物、ムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)にCuO、Fe2O3、MnO2、CoO、TiO2のうちいずれかの一つが添加されたセラミックスを含み、前記蛍光性粒子は、ZnO、Ca2(PO4)2、CaF2:Sb、CaWO4、MgWO4のうち1又は2以上の化合物を含み、前記燐光性粒子は、ZnCl、PtOEP、Ir(piq)3、Btp2Ir(acac)、Ir(PPY)3、Ir(PPy2)(acac)、Ir(mpyp)3、F2Irpic、(f2ppu)2Ir(tmd)、Ir(dfppz)3のうち1又は2以上の化合物を含み、前記磁性粒子は、Ni、Co、Fe3O4、Pt、Pd、フェライト(ferrite)、ソフトフェライト(soft ferrite)、Mn−Znフェライト、アルニコフェライト(alnico ferrite)、Nd−Fe−B、サマリウムコバルト(Samarium-Cobalt)のうち1又は2以上の化合物を含む。
【0033】
一方、前記機能性粒子は、ポリマーコア及び前記ポリマーコアの外周面にコーティングされた機能性膜を含む。
【0034】
前記ポリマーコアにコーティングされる前記機能性膜は、電気伝導性膜、遠赤外線放出膜、蛍光性膜、燐光性膜及び磁性膜のうち少なくとも一つを含み、前記電気伝導性膜は、Ni、Ag、Cu、Au、Sn−Pb系列、Sn−Ag系列、Sn−Ag−Cu系列、Sn−Bi系列、Sn−Zn−Bi系列、Sn−In系列、Sn−Zn−Al系列、Sn−Bi−Ag系列のうち1又は2以上の化合物を含み、前記遠赤外線放出膜は、SiO2又はAl2O3を主成分とするムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)系物質、ZeO2、Na2O、ゲルマニウム化合物(Ge、GeI4、GeO2)、CeO、K2O、LiO、BO3、Na2O、CaO、MgOのうち1又は2以上の化合物、ムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)にCuO、Fe2O3、MnO2、CoO、TiO2のうちいずれかの一つが添加されたセラミックスを含み、前記蛍光性膜は、ZnO、Ca2(PO4)2、CaF2:Sb、CaWO4、MgWO4のうち1又は2以上の化合物を含み、前記燐光性膜は、ZnCl、PtOEP、Ir(piq)3、Btp2Ir(acac)、Ir(PPY)3、Ir(PPy2)(acac)、Ir(mpyp)3、F2Irpic、(f2ppu)2Ir(tmd)、Ir(dfppz)3のうち1又は2以上の化合物を含み、前記磁性膜は、Ni、Co、Fe3O4、Pt、Pd、フェライト(ferrite)、ソフトフェライト(soft ferrite)、Mn−Znフェライト、アルニコフェライト(alnico ferrite)、Nd−Fe−B、サマリウムコバルト(Samarium-Cobalt)のうち1又は2以上の化合物を含む。
【0035】
本発明の一様態による接着剤は、キャリアポリマーと機能性粒子とを含み、前記機能性粒子は、前記キャリアポリマーに包まれて物理的に前記キャリアポリマーに固定される少なくとも一本以上のファイバーと、前記ファイバーと共に所定面積を形成するバインディング樹脂と、を含む。
【0036】
前記キャリアポリマーはファイバー合成後には分解されないことを特徴とする。
【0037】
前記機能性粒子は、電気伝導性粒子、遠赤外線放出粒子、蛍光性粒子、燐光性粒子、磁性粒子のうち少なくとも一つを含む。
【0038】
この時、前記電気伝導性粒子は、Ni、Ag、Cu、Au、Sn−Pb系列、Sn−Ag系列、Sn−Ag−Cu系列、Sn−Bi系列、Sn−Zn−Bi系列、Sn−In系列、Sn−Zn−Al系列、Sn−Bi−Ag系列のうち1又は2以上の化合物を含み、前記遠赤外線放出粒子は、SiO2又はAl2O3を主成分とするムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)系物質、ZeO2、Na2O、ゲルマニウム化合物(Ge、GeI4、GeO2)、CeO、K2O、LiO、BO3、Na2O、CaO、MgOのうち1又は2以上の化合物、ムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)にCuO、Fe2O3、MnO2、CoO、TiO2のうちいずれかの一つが添加されたセラミックスを含み、前記蛍光性粒子は、ZnO、Ca2(PO4)2、CaF2:Sb、CaWO4、MgWO4のうち1又は2以上の化合物を含み、前記燐光性粒子は、ZnCl、PtOEP、Ir(piq)3、Btp2Ir(acac)、Ir(PPY)3、Ir(PPy2)(acac)、Ir(mpyp)3、F2Irpic、(f2ppu)2Ir(tmd)、Ir(dfppz)3のうち1又は2以上の化合物を含み、前記磁性粒子は、Ni、Co、Fe3O4、Pt、Pd、フェライト(ferrite)、ソフトフェライト(soft ferrite)、Mn−Znフェライト、アルニコフェライト(alnico ferrite)、Nd−Fe−B、サマリウムコバルト(Samarium-Cobalt)のうち1又は2以上の化合物を含む。
【0039】
特に、前記機能性粒子は、電気伝導性粒子であり、前記電気伝導性粒子を包むファイバーが物理的に壊れることによって、前記電気伝導性粒子を通して通電が行われることを特徴とする。
【0040】
この時、接着剤全体重量の中で前記電気伝導性粒子は1wt%ないし50wt%であることを特徴とする。
【0041】
一方、前記機能性粒子は、ポリマーコア及び前記ポリマーコアの外周面にコーティングされた機能性膜を含む。
【0042】
前記ポリマーコアにコーティングされる前記機能性膜は、電気伝導性膜、遠赤外線放出膜、蛍光性膜、燐光性膜及び磁性膜のうち少なくとも一つを含み、前記電気伝導性膜は、Ni、Ag、Cu、Au、Sn−Pb系列、Sn−Ag系列、Sn−Ag−Cu系列、Sn−Bi系列、Sn−Zn−Bi系列、Sn−In系列、Sn−Zn−Al系列、Sn−Bi−Ag系列のうち1又は2以上の化合物を含み、前記遠赤外線放出膜は、SiO2又はAl2O3を主成分とするムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)系物質、ZeO2、Na2O、ゲルマニウム化合物(Ge、GeI4、GeO2)、CeO、K2O、LiO、BO3、Na2O、CaO、MgOのうち1又は2以上の化合物、ムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)にCuO、Fe2O3、MnO2、CoO、TiO2のうちいずれかの一つが添加されたセラミックスを含み、前記蛍光性膜は、ZnO、Ca2(PO4)2、CaF2:Sb、CaWO4、MgWO4のうち1又は2以上の化合物を含み、前記燐光性膜は、ZnCl、PtOEP、Ir(piq)3、Btp2Ir(acac)、Ir(PPY)3、Ir(PPy2)(acac)、Ir(mpyp)3、F2Irpic、(f2ppu)2Ir(tmd)、Ir(dfppz)3のうち1又は2以上の化合物を含み、前記磁性膜は、Ni、Co、Fe3O4、Pt、Pd、フェライト(ferrite)、ソフトフェライト(soft ferrite)、Mn−Znフェライト、アルニコフェライト(alnico ferrite)、Nd−Fe−B、サマリウムコバルト(Samarium-Cobalt)のうち1又は2以上の化合物を含む。
【0043】
そして、前記バインディング樹脂は前記ファイバーを含んで配列される含有部と、前記含有部の上部領域と、下部領域のうちいずれかの一つの領域に形成される接合部と、を含む。
【0044】
前記バインディング樹脂は少なくとも前記含有部が平たく形成されることを特徴とする。
【0045】
また、前記バインディング樹脂の少なくとも一側に配置される異形フィルムを含む。
【0046】
前記バインディング樹脂は、エポキシ、アクリル、シアン酸塩エステル(cyanate ester)、シリコーンポリウレタン(polyurethane)のうち少なくとも一つを含む。
【0047】
前記接着剤は、伝導性接着剤、異方伝導性接着剤又は非伝導性接着剤の中から選択されるいずれかの一つであることを特徴とする。
【0048】
本発明の一様態による電子部品は、一面に電気接続部が形成された電子部品であって、前記電気接続部に接着される接着剤を含み、前記接着剤はキャリアポリマーと機能性粒子を含み、前記機能性粒子は、前記キャリアポリマーに包まれて物理的にキャリアポリマーに固定される少なくとも一本以上のファイバーと、前記ファイバーと共に所定面積を形成するバインディング樹脂と、を含む。
【0049】
特に、前記機能性粒子は、電気伝導性粒子であることを特徴とする。
【0050】
この時、前記電気伝導性粒子は、前記電気伝導性粒子は、Ni、Ag、Cu、Au、Sn−Pb系列、Sn−Ag系列、Sn−Ag−Cu系列、Sn−Bi系列、Sn−Zn−Bi系列、Sn−In系列、Sn−Zn−Al系列、Sn−Bi−Ag系列のうちの1又は2以上の化合物、又はポリマーコアの外周面に電気伝導性膜をコーティングした粒子を含む。
【0051】
前記キャリアポリマーは、ポリオレフィン(polyolefine)、ポリスチレン(polystyrene)、ポリビニルアルコール(polyvinylalcohol)、ポリアクリロニトリル(polyacrylonitrile)、ポリアミド(polyamide)、ポリエステル(polyester)、アラミド(aramide)、アクリル(acrylic)、ポリエチレンオキサイド(PEO:polythylene oxide)、ポリカプロラクトン(polycaprolactone)、ポリカーボネート(polycarbonate)、ポリエチレンテレフタラート(polyethylene terephthalate)、ポリベンズイミダゾール(PBI:polybezimidazole)、ポリ(2-ヒドロキシエチルメタクリレート)(poly(2-hydroxyethylmethacrylate))、ポリビニリデンフルオリド(polyvinylidene fluoride)、ポリ(エーテルイミド)(poly(ether imide))、スチレン-ブタジエン-スチレン3ブロック共重合体(SBS:styrene-butadiene-styrene triblock copolymer)、ポリフェロセニルジメチルシラン(poly(ferrocenyldimethylsilane))、ポリフェニレンサルファイド(polyphenylenesulfide)、ポリエーテルエーテルケトン(polyetheretherketone)のうち1又は2以上の化合物を含む。
【0052】
前記バインディング樹脂は、エポキシ、アクリル、シアン酸塩エステル(cyanate ester)、シリコーンポリウレタン(polyurethane)のうち少なくとも一つを含む。
【0053】
本発明の一様態によるファイバー製造方法は、機能性粒子及びキャリアポリマーを含む溶液を用意する過程と、前記溶液を放射してファイバーとして抜き出す過程と、を含む。
【0054】
前記溶液を用意する過程で、前記溶液は前記キャリアポリマーが溶解された溶液に機能性粒子を分散させて用意することを特徴とする。
【0055】
前記溶液を放射してファイバーとして抜き出す過程で、前記溶液放射時に、前記溶液が放射される領域に電場(E-field)をかける電気放射方法を利用することを特徴とする。
【0056】
前記機能性粒子は、電気伝導性粒子、遠赤外線放出粒子、蛍光性粒子、燐光性粒子、磁性粒子のうち少なくとも一つを含む。
【0057】
特に、前記電気伝導性粒子は、Ni、Ag、Cu、Au、Sn−Pb系列、Sn−Ag系列、Sn−Ag−Cu系列、Sn−Bi系列、Sn−Zn−Bi系列、Sn−In系列、Sn−Zn−Al系列、Sn−Bi−Ag系列のうち1又は2以上の化合物、又はポリマーコアの外周面に電気伝導性膜をコーティングした粒子を含む。
【0058】
前記キャリアポリマーは、ポリオレフィン(polyolefine)、ポリスチレン(polystyrene)、ポリビニルアルコール(polyvinylalcohol)、ポリアクリロニトリル(polyacrylonitrile)、ポリアミド(polyamide)、ポリエステル(polyester)、アラミド(aramide)、アクリル(acrylic)、ポリエチレンオキサイド(PEO:polythylene oxide)、ポリカプロラクトン(polycaprolactone)、ポリカーボネート(polycarbonate)、ポリエチレンテレフタラート(polyethylene terephthalate)、ポリベンズイミダゾール(PBI:polybezimidazole)、ポリ(2-ヒドロキシエチルメタクリレート)(poly(2-hydroxyethylmethacrylate))、ポリビニリデンフルオリド(polyvinylidene fluoride)、ポリ(エーテルイミド)(poly(ether imide))、スチレン-ブタジエン-スチレン3ブロック共重合体(SBS:styrene-butadiene-styrene triblock copolymer)、ポリフェロセニルジメチルシラン(poly(ferrocenyldimethylsilane))、ポリフェニレンサルファイド(polyphenylenesulfide)、ポリエーテルエーテルケトン(polyetheretherketone)のうち1又は2以上の化合物を含む。
【0059】
前記溶液を放射してファイバーとして抜き出す過程で、前記複数のファイバーは互いに不規則に配置されるか、規則的に配置されて網構造を形成することを特徴とする。
【0060】
本発明の一様態による接着剤製造方法は、機能性粒子及びキャリアポリマーを含む溶液を用意する過程と、前記溶液を放射してファイバーとして抜き出す過程と、前記ファイバーをバインディング樹脂に入れて接着剤として形成する過程と、を含む。
【0061】
前記溶液を放射してファイバーとして抜き出す過程で、前記溶液の放射時に、放射される領域に電場(E-field)をかける電気放射方法を利用することを特徴とする。
【0062】
前記接着剤を形成する過程は、接着フィルムを用意する段階と、前記ファイバーを前記接着フィルム上に配置させる段階と、前記ファイバーを前記接着フィルム内に入れる段階と、を含む。
【0063】
前記接着フィルムを用意する段階は、異形フィルムを用意して、前記異形フィルムの一側にバインディング樹脂溶液を塗布してバインディング樹脂層を形成することを特徴とする。
【0064】
前記ファイバーを前記接着フィルム内に入れる過程は熱と圧縮圧力を印加することを特徴とする。
【0065】
前記ファイバーを前記接着フィルム内に入れる過程は前記ファイバーを前記接着フィルムのバインディング樹脂層内に入れることを特徴とする。
【0066】
特に、前記機能性粒子は、電気伝導性粒子を利用することを特徴とする。
【0067】
前記電気伝導性粒子は、Ni、Ag、Cu、Au、Sn−Pb系列、Sn−Ag系列、Sn−Ag−Cu系列、Sn−Bi系列、Sn−Zn−Bi系列、Sn−In系列、Sn−Zn−Al系列、Sn−Bi−Ag系列のうち1又は2以上の化合物、又はポリマーコアの外周面に電気伝導性膜をコーティングした粒子を含む。
【0068】
前記キャリアポリマーは、ポリオレフィン(polyolefine)、ポリスチレン(polystyrene)、ポリビニルアルコール(polyvinylalcohol)、ポリアクリロニトリル(polyacrylonitrile)、ポリアミド(polyamide)、ポリエステル(polyester)、アラミド(aramide)、アクリル(acrylic)、ポリエチレンオキサイド(PEO:polythylene oxide)、ポリカプロラクトン(polycaprolactone)、ポリカーボネート(polycarbonate)、ポリエチレンテレフタラート(polyethylene terephthalate)、ポリベンズイミダゾール(PBI:polybezimidazole)、ポリ(2-ヒドロキシエチルメタクリレート)(poly(2-hydroxyethylmethacrylate))、ポリビニリデンフルオリド(polyvinylidene fluoride)、ポリ(エーテルイミド)(poly(ether imide))、スチレン-ブタジエン-スチレン3ブロック共重合体(SBS:styrene-butadiene-styrene triblock copolymer)、ポリフェロセニルジメチルシラン(poly(ferrocenyldimethylsilane))、ポリフェニレンサルファイド(polyphenylenesulfide)、ポリエーテルエーテルケトン(polyetheretherketone)のうち1又は2以上の化合物を含む。
【発明の効果】
【0069】
本発明の実施形態によると、多様な電磁気的又は光学的機能を持つ機能性粒子をキャリアポリマーで包んで(embedded)物理的に固定させることによって多様な機能を持ちながら安全性が高い機能性ファイバーを製造することができる。
【0070】
また、機能性粒子がキャリアポリマー内に安定して固定されてその機能を安定的に充分に発揮することができるので、少量の機能性粒子を含有させながらも高機能を発揮する高機能性ファイバーを製造することができる。また、機能性ファイバーの製造方法が容易で低費用で大量生産が可能である。
【0071】
本発明の複数の実施形態による接着剤は機能性粒子がキャリアポリマーによって固定されたファイバーを含み、複数のファイバーが不規則に又は規則的に配列された網構造として集合されるファイバー集合体形態に実現されるので、後続製造工程や接着剤使用の中に機能性粒子の流動が抑制できる。例えば、本発明の実施形態の接着剤を電子部品接合に利用すれば、熱圧着工程を実施する時、機能性粒子がバインディング樹脂の流れと共に過度に移動されることを抑制することが可能で、電子部品の接合部で発生されるショート又はオープンを防止することができる。
【0072】
そして従来のようにオープン現象を防止するために多量の機能性粒子が必要ではないので、従来に比べて少量の機能性粒子を入れても接合性能が優秀な接着剤を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【0073】
【図1】図1は従来の異方伝導性フィルムを用いる二つの電子部品間の接続方法を示す図面である。
【図2】図2は本発明によるファイバーを示す断面図である。
【図3】図3は本発明の変形形態によるファイバーを示す断面図である。
【図4】図4は本発明によるファイバーが不規則的に配列された形象を示す図面である。
【図5】図5は本発明によるファイバーが規則的に配列された形象を示す図面である。
【図6】図6は本発明の実施形態による接着剤を示す図面である。
【図7】図7は本発明の変形された実施形態による接着剤を示す図面である。
【図8】図8は本発明の実施形態による電子部品を示す図面である。
【図9】図9は本発明によるファイバーを製造する装置を示す図面である。
【図10a】図10aないし図10cは本発明による接着剤を製造する方法を順番に示す図面である。
【図10b】本発明による接着剤を製造する方法を順番に示す図面である。
【図10c】本発明による接着剤を製造する方法を順番に示す図面である。
【図11a】図11aないし図11cは本発明による接着剤を製造する方法を順番に示す図面である。
【図11b】本発明による接着剤を製造する方法を順番に示す図面である。
【図11c】本発明による接着剤を製造する方法を順番に示す図面である。
【図12】図12は本発明の一実施形態によるファイバーを拡大した写真である。
【図13a】図13aは機能性粒子を包むコーティング部の厚さと機能性粒子の直径との関係を説明するための拡大写真である。
【図13b】図13bは機能性粒子を包むコーティング部の厚さと機能性粒子の直径との関係を説明するための拡大写真である。
【図14a】図14aないし図14eは本発明の実施形態による接着剤を利用した電子部品間の接続方法を順番に示す図面である。
【図14b】本発明の実施形態による接着剤を利用した電子部品間の接続方法を順番に示す図面である。
【図14c】本発明の実施形態による接着剤を利用した電子部品間の接続方法を順番に示す図面である。
【図14d】本発明の実施形態による接着剤を利用した電子部品間の接続方法を順番に示す図面である。
【図14e】本発明の実施形態による接着剤を利用した電子部品間の接続方法を順番に示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【0074】
以下、添付された図面を参照して本発明の実施の形態を詳しく説明する。しかし、本発明は以下で開示される実施の形態に限定されることなく、互いに違う多様な形態に実現される。ただ、本実施の形態は本発明の開示を完全にさせ、通常の知識を持った者に発明の範疇を完全に知らせるためのものである。図面上で同一符号は同一要素を称する。
【0075】
図2は本発明によるファイバーを示す断面図であり、図3は本発明の変形形態によるファイバーを示す断面図であり、図4は本発明によるファイバーが不規則的に配列された形象を示す図面であり、図5は本発明によるファイバーが規則的に配列された形象を示す図面である。
【0076】
図2に示すように本発明によるファイバー110は長さ方向に延長形成されて、機能性粒子112を含み、様々な特性を持つものであって、複数の機能性粒子112と、前記複数の機能性粒子112を包んで固定させながら長さ方向に延長形成されるキャリアポリマー111を含む。
【0077】
前記機能性粒子112は使用者の目的によって所定の機能を持つ物質からなる。これによって機能性粒子112は電磁気的特性、光学的特性などを持つ材料にすることができる。つまり、例えば、機能性粒子112は電気伝導性、磁性、遠赤外線放出、蛍光性、燐光性などの特性を持つ材料を利用して製作できる。
【0078】
例えば、電気伝導性粒子としてはNi、Ag、Cu、Au、Sn−Pb系列、Sn−Ag系列、Sn−Ag−Cu系列、Sn−Bi系列、Sn−Zn−Bi系列、Sn−In系列、Sn−Zn−Al系列、Sn−Bi−Ag系列の中で少なくとも一つ、又はこれらの化合物が使えられる。
【0079】
そして、遠赤外線放出粒子ではSiO2又はAl2O3を主成分とするムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)系物質、ZeO2、Na2O、ゲルマニウム化合物(Ge、GeI4、GeO2)、CeO、K2O、LiO、BO3、Na2O、CaO、MgOの中で少なくとも一つ、又はこれらの化合物、ムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)にCuO、Fe2O3、MnO2、CoO、TiO2の中でいずれかの一つが添加されたセラミックスが使えられる。
【0080】
また、蛍光性粒子としてはZnO、Ca2(PO4)2、CaF2:Sb、CaWO4、MgWO4の中で少なくとも一つ、又はこれらの化合物が使えられる。
【0081】
そして、燐光性粒子としてはZnCl、PtOEP、Ir(piq)3、Btp2Ir(acac)、Ir(PPY)3、Ir(PPy2)(acac)、Ir(mpyp)3、F2Irpic、(f2ppu)2Ir(tmd)、Ir(dfppz)3の中で少なくとも一つ、又はこれらの化合物が使えられる。
【0082】
また、磁性粒子としてはNi、Co、Fe3O4、Pt、Pd、フェライト(ferrite)、ソフトフェライト(soft ferrite)、Mn−Znフェライト、アルニコフェライト(alnico ferrite)、Nd−Fe−B、サマリウムコバルト(Samarium-Cobalt)の中で少なくとも一つ、またはこれらの化合物が使えられる。
【0083】
一方、前記機能性粒子112はそのもの自体として所定の機能を持つ粒子に限定されることなく、多様な方式に実現できる。
【0084】
例えば、図3に示すように前記機能性粒子112はポリマーコア112aと、前記ポリマーコア112aの外周面にコーティングされた機能性膜112bからなることができる。つまり、変形された機能性粒子112はポリマーコア112aの外周面に所定の機能を持つ機能性膜112bをコーティングしたものである。それで、機能性粒子112の機能は機能性膜112bによって発揮される。この時、前記ポリマーコア112aはポリメチルメタクリレート(PMMA、polymethylmethacrylate)、ポリスチレン(polystyrene)、ベンゾグアナミン(benzoquanamine)、アクリル共重合体(acrylic copolymer)などの材料を利用して製作でき、前記機能性膜112bは電気伝導性、磁性、遠赤外線放出、蛍光性、燐光性などの特性を持つ材料を利用して製作できる。この時、前記機能性膜は前述された機能性粒子として使われる材料を選択的に使えられる。
【0085】
前記キャリアポリマー111は前記複数の機能性粒子112を包んで物理的に前記機能性粒子を固定させることで、ファイバー110合成後には後続工程の中で分解(液状のように流れる)されない特性を持つことが望ましい。そのため、前記機能性粒子112はキャリアポリマー111に包まれ固定されることによって自由な移動が抑制できる。
【0086】
この時、前記キャリアポリマー111は複数の機能性粒子112それぞれの外周面を包む領域及び長さ方向に延長形成された領域に区分できる。それで、下記では説明の便宜のためにキャリアポリマー111中で機能性粒子112の外周面を被覆する領域を‘コーティング部111b’と称し、前記コーティング部111bを除く残りの領域、即ち、複数のコーティング部111bの間を連結する領域を‘延長部111a’と称する。説明の便宜のためにキャリアポリマー111を延長部111aとコーティング部111bに分けて説明したが、これに限定されることなく、延長部111aとコーティング部111bは互いに連結された一体型である。
【0087】
前記コーティング部111bは機能性粒子112を適切に固定しながら機能の発揮を妨害しないように厚さを調節するのが望ましい。
【0088】
前記延長部111aは機能性粒子112の含有量によって長さが変動される。
【0089】
前記キャリアポリマー111の中でコーティング部111bは接着剤を使う後続工程で所定の外部環境変化によって物理的に壊れることによって前記機能性粒子112を露出させて機能性粒子112が固有の機能を発揮できる。例えば、前記機能性粒子112として伝導性粒子が使われる前記異方性接着剤の場合には、前記異方性接着剤を使って電子部品の電気接続部を接合する時に熱圧着工程によってコーティング部111bが物理的に壊れながら電気伝導性粒子が露出して、露出した電気伝導性粒子によって電子部品の電気接続部に接触されながら通電が行われるのである。
【0090】
前記キャリアポリマー111は、前記機能性粒子112が特性の発揮を妨害しない材料が使われるのが望ましい。例えば、ポリオレフィン(polyolefine)、ポリスチレン(polystyrene)、ポリビニルアルコール(polyvinylalcohol)、ポリアクリロニトリル(polyacrylonitrile)、ポリアミド(polyamide)、ポリエステル(polyester)、アラミド(aramide)、アクリル(acrylic)、ポリエチレンオキサイド(PEO:polythylene oxide)、ポリカプロラクトン(polycaprolactone)、ポリカーボネート(polycarbonate)、ポリエチレンテレフタラート(polyethylene terephthalate)、ポリベンズイミダゾール(PBI:polybezimidazole)、ポリ(2-ヒドロキシエチルメタクリレート)(poly(2-hydroxyethylmethacrylate))、ポリビニリデンフルオリド(polyvinylidene fluoride)、ポリ(エーテルイミド)(poly(ether imide))、スチレン-ブタジエン-スチレン3ブロック共重合体(SBS:styrene-butadiene-styrene triblock copolymer)、ポリフェロセニルジメチルシラン(poly(ferrocenyldimethylsilane))、ポリフェニレンサルファイド(polyphenylenesulfide)、ポリエーテルエーテルケトン(polyetheretherketone)の中で少なくとも一つ、またはこれらの化合物の中で選択されるものを使うことができる。
【0091】
一方、前記ファイバー110は一本で構成できるが、複数のファイバー110が互いに絡まって網構造を形成することによってファイバー110に含まれた機能性粒子112の移動をより效果的に抑制することができる。以下、説明の便宜のために複数のファイバー110が互いに絡まってなる形態をファイバー集合体110aと称する。
【0092】
前記ファイバー集合体110aは複数のファイバー110が互いに不規則的に絡まるか(unwoven)規則的に(woven)配列される網構造を持つ。即ち、ファイバー集合体110aは、図4のように複数のファイバー110が無秩序に互いに絡まっている状態でも良く、図5のように複数のファイバー110の中で一部は水平方向で羅列配置されて、残りは垂直方向で羅列配置された構造であってもいい。望ましくは、複数のファイバー110が緯糸及び経糸配列の織物構造に配置された織物構造でもいい。
【0093】
このように複数のファイバー110は後述される接着剤300のバインディング樹脂210(図6参照)に入ることによって所定の厚さ及び面積を持つように形成できるし、これによってファイバー集合体110aの機械的強度を強めることができる。
【0094】
次に、前記のように構成されるファイバー110またはファイバー集合体110aが含まれる接着剤について説明する。
【0095】
図6は本発明の実施形態による接着剤を示す図面である。
【0096】
図6に示すように本発明の実施形態に接着剤300はキャリアポリマー111と機能性粒子112を含み、前記機能性粒子112は前記キャリアポリマー111に包まれ、物理的にキャリアポリマー111に固定される少なくとも一本以上のファイバー110と、前記ファイバー110と共に所定面積を形成するバインディング樹脂210と、を含む。
【0097】
前記ファイバー110は前述のファイバー110またはファイバー集合体110aであって、重複される説明は省略する。
【0098】
前記バインディング樹脂210は前記ファイバー110が入って所定の面積を形成し、前記ファイバー110が入って配列される含有部210aと、前記含有部210aの上部領域と、下部領域の中でいずれかの一つの領域に形成される接合部210bに区分される。
【0099】
前記含有部210aは前記バインディング樹脂210中の前記ファイバー110が入る領域であって、バインディング樹脂210の中間領域辺りに形成される。
【0100】
前記接合部210bは前記ファイバー110が入らないで前記含有部210aの表面を形成される領域であって、後続工程で電子部品に接着される役割または電子部品の間の接続時に電子部品の互いの間を接着させる役割をする。前記バインディング樹脂210は少なくとも前記含有部210aが平たく形成されることが望ましい。それで電子部品に接着が容易になる。
【0101】
このようにファイバー110が前記バインディング樹脂210の含有部210aに集中して分布されて、接合部210bによって電子部品の間接着が行われるので、少量のファイバー110がバインディング樹脂210に含まれてもファイバー110による多様な機能が充分に発揮されると共に接着力を強めることができる。
【0102】
前記バインディング樹脂210は前記ファイバー110の含入が簡単で、後続工程後に接着力を維持することができる多様な材料が使えられる。望ましくは外部刺激、例えば熱または光によって硬化される性質を持つ熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂を使うことができる。例えば、前記バインディング樹脂210は最初にはモノマー(monomer)形態を持ち、熱圧着工程によってクロスリンキング(cross-linking)しながらポリマー(polymer)になる特性を持ってもいい。これによって前記バインディング樹脂210はエポキシ、アクリル、シアン酸塩エステル(cyanate ester)、シリコーンポリウレタン(polyurethane)の中でいずれかの一つまたはその混合物を選択して使うことができる。
【0103】
一方、前述の接着剤300はファイバー110とバインディング樹脂210だけで構成されるが、これに限定されることなく、接着剤の簡単な製造及び使用のために異形フィルム220を含ませることができる。
【0104】
図7は本発明の変形された実施形態による接着剤を示す図面であって、図7に示すように本発明の変形された実施形態による接着剤300aは異形フィルム220と、前記異形フィルム220の一側に配置されたバインディング樹脂210と、前記バインディング樹脂210内に入るファイバー110を含む。即ち、変形された実施形態による接着剤300aは前述の実施形態のようにバインディング樹脂210とファイバー110を含むことは等しいが、前記バインディング樹脂210の一側面に別途の異形フィルム220が附着される。本実施形態ではバインディング樹脂210の一側に異形フィルム220が附着することを説明したが、これに限定されることなく、バインディング樹脂210の一側及び他側それぞれに異形フィルム220が附着することができる。
【0105】
前記で説明された接着剤はフィルム(film)タイプについて説明したが、これに限定されることなく、ペースト(paste)タイプなど多様な形態で実現が可能である。
【0106】
また、前記接着剤は、伝導性接着剤、異方導電接着剤(Anisotropic conductive adhesive)及び非伝導性接着剤などで実現できる。
【0107】
前記のように構成される接着剤300が含まれる電子部品について説明する。
【0108】
図8は本発明の実施形態による電子部品を示す図面である。
【0109】
図8に示すように本発明の実施形態による電子部品は一面に電気接続部3110が形成された電子部品3100であって、前記電気接続部3110に接着される接着剤300を含む。
【0110】
前記接着剤300は前述のファイバー110またはファイバー集合体110aとバインディング樹脂210を含む接着剤300であって、重複される説明は省略する。
【0111】
ただ、前記接着剤300のバインディング樹脂210一面に前記電子部品3100の接続部3110が接合される。望ましくは前記電子部品3100の接続部3110が前記バインディング樹脂210の接合部210bに一部入って接合することが望ましい。
【0112】
次に、前述のように構成される本発明の実施形態による接着剤を製造する方法について説明する。
【0113】
図9は本発明によるファイバーを製造する装置を示す図面であり、図10aないし図10cは本発明による接着剤を製造する方法を順番に示す図面である。
【0114】
先ず、図9を参照してファイバーを製造する装置について説明する。
【0115】
図9に示すようにファイバー製造装置1000は電気放射方式で内容物を放射する装置であって、放射モジュール1100と、放射モジュール1100の一側に対応配置されて、前記放射モジュール1100から放射されるファイバー110が集められる金属箔1200と、放射モジュール1100に電源を印加する電源供給部1300及び一端が電源供給部1300に連結されて他端が放射モジュール1100に連結された電源線1400を含む。
【0116】
放射モジュール1100は機能性ファイバー製造用混合物(キャリアポリマー溶液と機能性粒子が混合された溶液)を収容する内部空間が用意されたシリンジ1110と、シリンジ1110の一側に用意されて機能性ファイバー製造用混合物を放射するニードル1120及びシリンジ1110内の圧力を調節して前記シリンジ1110内の混合物をニードル1120に移動させる圧力調節部材1130を含む。
【0117】
ここで金属箔1200に向けるニードル1120の開口部は機能性粒子112の直径に比べて大きい直径を持ち、電源線1400の他端はニードル1120と接して接続されることが望ましい。また実施形態ではシリンジ1110内の圧力を調節する圧力調節部材1130として、シリンジ1110内で往復運動するシリンダーを利用する。しかし、これに限定されることなく、シリンジ1110内の圧力を調節することができる多様な手段を利用することができる。
【0118】
前記のように構成されるファイバー製造装置を利用してファイバーを製造する方法を説明する。
【0119】
先ず、キャリアポリマー溶液を用意して、前記キャリアポリマー溶液に機能性粒子112を分散させる。下記ではキャリアポリマー溶液と機能性粒子112が混合した溶液を‘機能性ファイバー製造用混合物’と称する。実施形態ではキャリアポリマー溶液で有機溶媒にポリアクリロニトリル(polyacrylonitrile)を混合した溶液を使う。
【0120】
キャリアポリマー溶液と機能性粒子112を混合する時、前記キャリアポリマー溶液と機能性粒子112の重量比によって機能性粒子112を包むコーティング部111bの厚さ及び機能性ファイバー製造用混合物の粘度が調節できる。さらに詳しくは前記コーティング部111bの厚さはキャリアポリマー溶液を形成するポリマーと有機溶媒の割合によって決まる。
【0121】
そして、例えば機能性粒子112として電気伝導性粒子を使う場合、機能性粒子112を包むコーティング部111bの厚さによって、上述された接着剤300の電気伝導性及び接触抵抗が調節できる。
【0122】
このように機能性ファイバー製造用混合物が用意されたら、放射モジュール1100のシリンジ1110内に機能性ファイバー製造用混合物を入れ込む。そして圧力調節部材1130でシリンジ1110内の圧力を調節して、前記シリンジ1110内の混合物がニードル1120を通して外部に射出されるようにする。実施形態では圧力調節部材1130としてシリンダーを使うので、前記シリンダーをシリンジ1110が配置された方向に移動させて、機能性ファイバー製造用混合物をニードル1120から吐出させる。
【0123】
この時、電源供給部1300及び電源線1400を利用して機能性ファイバー製造用混合物が射出されるニードル1120と接した領域に電源を印加し、金属箔1200は接地させる。それで、放射モジュール1100と金属箔1200の間に電場(E-field)が発生され、前記放射モジュール1100から吐出された機能性ファイバー製造用混合物が金属箔1200が配置された方向に放射される。それで、長さ方向に延長形成されたキャリアポリマー111及び機能性粒子112を含むファイバー110が製造される。
【0124】
この時、機能性粒子112はキャリアポリマー111によってコーティングされている状態である。即ち、機能性粒子112はキャリアポリマー111によって物理的に固定されて一体化される状態である。
【0125】
ここで、ファイバー110の直径、望ましくは延長部111aの直径及びコーティング部111bの厚さはファイバー製造装置1000のニードル1120直径、機能性ファイバー製造用混合物の粘度、放射モジュール1100に印加される電源の大きさ及び圧力調節部材1130によってシリンジ1110に加えられる圧力などによって調節される。よって、ニードル1120の直径、機能性ファイバー製造用混合物の粘度、印加される電源の大きさ及びシリンジ1110の圧力を調節することで、作業者が所望の延長部111aの直径及びコーティング部111bの厚さを持つようにファイバー110を製作することができる。
【0126】
前記のような方法で、放射モジュール1100を利用してファイバー110を金属箔1200に連続放射することで、金属箔1200にファイバー110が集まって絡まった網構造、即ちファイバー集合体110aを形成することができる。
【0127】
前記のように製造されるファイバー110またはファイバー集合体110aを利用して接着剤300を製造する。
【0128】
図10aないし図10c及び図11aないし図11cは本発明による接着剤を製造する方法を順番に示す図面である。
【0129】
図10aに示すように、ファイバー製造装置1000を利用して電気放射方式で金属箔1200に支持されるファイバー110を製造し、前記ファイバー110とは別途の接着フィルム200を用意する。前記ではファイバー110を支持する手段として、ファイバー製造装置1000の金属箔1200をそのまま利用したが、これに限定されることなく、別途の支持部材を利用することができる。
【0130】
そして接着フィルム200は異形フィルム220にバインディング樹脂210を所定面積に塗布して準備する。例えば異形フィルム220の一面にエポキシ溶液を塗布し、これを加熱して所定厚さを持つフィルム形態で製造する。そのため、図示のように異形フィルム220の一側にバインディング樹脂210が積層された接着フィルム200が製造される。
【0131】
このようにファイバー110及び接着フィルム200が用意されたら、図10bのように接着フィルム200のバインディング樹脂210とファイバー110が見合うように接触させる。そして互いに接触された接着フィルム200とファイバー110は、ラミネーション(lamination)を実施して接着剤300bとして製造する。例えば互いに接触された接着フィルム200とファイバー110を一対の圧縮ローラー4100、4200の間に通過させ、図10cのようにファイバー110がバインディング樹脂210に入るようにする。この時、ラミネーション雰囲気、例えば加熱温度及び圧縮圧力を適切に調節することによってファイバー110が物理的損傷がない状態で、バインディング樹脂210に均一に入るようにする。また、加熱温度及び圧縮圧力の調節によってファイバー110がバインディング樹脂210内に配置される位置を調節することが可能で、これによってバインディング樹脂210の含有部210a及び接合部210bの厚さを調節することができる。
【0132】
ただ、一回のラミネーションで製造される接着剤300bは、図10cのようにファイバー110をバインディング樹脂210の中央領域まで入れるには限界がある。
【0133】
一方、ファイバーをバインディング樹脂の中央領域まで入れるためにはラミネーションを複数回実施することが望ましい。
【0134】
図10aないし図10cのような前述された方法で製造された接着剤300bが用意されたら、図11aに示すように接着剤300bと別途の接着フィルム400を準備する。この時、前記接着フィルム400は異形フィルム420にバインディング樹脂410を所定面積に塗布して準備する。
【0135】
このように接着剤300b及び接着フィルム400が用意されたら、図11bのように接着剤300bのバインディング樹脂210と接着フィルム400のバインディング樹脂410が見合うように接触させる。そして互いに接触させた接着剤300bと接着フィルム400はラミネーション(lamination)を実施する。
【0136】
そうすると、図11cのようにファイバー110が混入されたバインディング樹脂210の上部領域に接着フィルム400のバインディング樹脂410が混入される。これによって互いに混合したバインディング樹脂210、410の中央領域にファイバー110が配置される接着剤300cを製造することができる。
【0137】
前記方法では圧縮ローラー4100、4200を利用してラミネーションを実施したが、これに限定されることなく、ファイバー110及びバインディング樹脂210、410に圧力をかけられる多様な手段、例えばプレート形象の圧縮印加版のような装置を利用することができる。
【0138】
一方、前記接着剤300は流動性を持つペースト(paste)形態で製造することができる。例えば、液状形態のキャリアポリマーとファイバーを混合して接着剤製造用混合物を製造して、これを所定の温度で加熱して粘度を高め、ペースト形態の接着剤を製造することができる。そしてこのようなペースト形態の接着剤は、例えば、処理物を吐出してディスフェンシングするディスペンサーを利用して塗布する方法として利用できる。
【0139】
次に、本発明の一実施形態によるファイバー及び接着剤の具体的な構造について説明する。
【0140】
図12は本発明によるファイバーを拡大した写真であり、図13a及び図13bは機能性粒子を包むコーティング部の厚さと機能性粒子の直径との関係を説明するための拡大写真である。
【0141】
本発明の実施形態による接着剤300を電子部品接合用接着剤として使うために、機能性粒子112で電気伝導性が優秀な材料、例えば、ポリマーコアにNi膜がコーティングされている粒子を利用する。この時、前記Ni膜には酸化防止のためにAu膜がさらにコーティングされてもいい。そして、ポリマーコアはPMMAを利用し、キャリアポリマーとしては非伝導性材料であるPANを使った。これによって機能性粒子の機能は機能性膜であるNi膜によって電気伝導性機能を発揮する。
【0142】
機能性粒子112の直径は電子部品の電気接続部の大きさ及び隣接電気接続部との距離に対応して適切に調節されることが望ましい。例えば電気接続部の間の幅200μm及び幅200μm(400μmのピッチ(pitch);図8参照))の接合をしようとする場合は、相対的に大きい導電粒子、例えば20μm直径の電気導電性粒子を使うことができる。また電気接続部の間が20〜30μmの微細ピッチの場合は、おおよそ3μm直径の機能性粒子112を使うことができる。よって、電子部品の接合に使われるACA用機能性粒子112は直径が0.1μm〜50μm位であるものを使った方が良い。また、さらに望ましくはACA用機能性粒子112は直径が1μm〜20μmであるものを使った方が良い。
【0143】
また、ファイバー110を構成するキャリアポリマー111と機能性粒子112は、少ない機能性粒子112の使用でも最高の效率を出すために所定の重量比を維持することが望ましい。例えば、キャリアポリマー111と機能性粒子112の重量比が1:0.25〜25であることが望ましい。機能性粒子112の重量比が0.25未満で少なすぎる場合、電気伝導性特性を充分に発揮することができなく、機能性粒子112の重量比が25を超過して多すぎる場合、電子部品の接合時ににショートが発生する恐れがあり、不要に機能性粒子を多量使って生産単価を増加させるからである。
【0144】
例えば、図12はキャリアポリマー111と機能性粒子112の重量比が1:2.5である写真を拡大した写真で、図12に示すようにキャリアポリマーと機能性粒子112の重量比が1:2.5の際、機能性粒子112が適正な離隔距離に配置されていることを確認することができる。そして、この時、電気伝導性が優秀だった。勿論、機能性粒子112として機能性粒子112を使わないで遠赤外線放出粒子、蛍光性粒子、燐光性粒子、磁性粒子を利用する場合、キャリアポリマー:機能性粒子の比を目的によって多様に調節できる。
【0145】
また、キャリアポリマー111中で機能性粒子112を包むコーティング部111bの厚さは接着剤300の電気伝導性及び接触抵抗を決める重要な要素であって、機能性粒子112半径の0.1%ないし50%の水準を維持することが望ましい。
【0146】
例えば、図13aは機能性粒子112を包むコーティング部111bの厚さが前記機能性粒子112半径の0.1%未満のファイバー110を拡大図示した写真で、図13bは機能性粒子112を包むコーティング部111bの厚さが前記機能性粒子112半径の0.1%ないし50%であるファイバー110を拡大図示した写真である。
【0147】
機能性粒子112、即ち機能性粒子112を包むコーティング部111bの厚さが前記機能性粒子112半径の0.1%未満で薄い場合、図13aに示すように前記機能性粒子112の外周面の一部にコーティング部111bが存在しなくなることもある。即ち、機能性粒子112の外周面の中の一部は露出し、残り一部はコーティング部111bによって被膜された状態になる。そうすると、キャリアポリマー111に機能性粒子112の固定が安定できなく、後続工程に影響を及ぼす恐れがある。結論的に、コーティング部111bが部分的に存在しないので、隣接した機能性粒子112が接触される場合、電気的接続があってはいけない領域で、これらの接触により電気的ショートを発生させる可能性がある。
【0148】
図示しないが、逆に機能性粒子112を包むコーティング部111bの厚さが機能性粒子112の半径の50%を超過する場合、熱圧着の時に前記コーティング部111bがよく壊れないので、接触抵抗を増加させる要因として作用する。例えばファイバー110を含む接着剤(図示せず)を利用して一対の接合対象物を接合させるため、熱圧着を実施する時、機能性粒子112を取り囲むコーティング部111bがよく壊れないのなら、電気的通電を行わなければならない一対の接合対象物の間の領域にコーティング部111bが壊れない機能性粒子112が位置することで、これらによって一対の接合対象物と機能性粒子112の間の接触抵抗が増加される。このような接触抵抗の増加は一対の接合対象物の間の電気伝導性を低下させる要因になる。
【0149】
したがって、本発明では図13bに示すように機能性粒子112、即ち機能性粒子112を包むコーティング部111bの厚さが機能性粒子112半径の0.1%ないし50%になるようにして、コーティング部111bが機能性粒子を比較的均一に包んで、熱圧着の時にはコーティング部111bが容易に壊れるようにすることが望ましい。
【0150】
一方、ファイバー111延長部111aの直径は接着剤製造の時の製品品質や、熱圧着工程の時に製品の工程性などを考慮して10nmないし100μmであることが望ましい。前記のようにファイバー111延長部111aの直径を限定する理由は、機能性粒子112を包んでいるコーティング部111bの間を物理的に固定しながら分散した状態を維持するためである。例えば、機能性粒子112として直径が20μmである伝記伝導性粒子を使う場合には、ファイバー111延長部111aの直径を略10μm位に維持することが望ましい。
【0151】
一方、前記接着剤は接着剤全体重量の中に前記機能性粒子112の重量が1wt%ないし50wt%に含有されることが望ましい。
【0152】
即ち、接着剤300にバインディング樹脂210が添加される場合、前記バインディング樹脂210を含む接着剤300の全体含量において、機能性粒子112の含量が1wt%ないし50wt%になるように調節するのがさらに望ましい。
【0153】
前記のように機能性粒子112の重量を限定する理由は、物理的に互いに分離した二つの電子部品の間の物理的結合(付着)及び選択的な機能性粒子の機能発揮を同時に安定的に行うためである。例えば、前記提示された範囲より機能性粒子112の含有量が多い場合には、電子部品の接合時にショート不良が発生する恐れがあり、不要に機能性粒子を多量使って生産単価を増加させるからである。また、提示された範囲より機能性粒子112の含有量が少ない場合には、電気伝導性特性を充分に発揮することができなく、電子部品の接合時にオープン不良が発生恐れがある。
【0154】
前述の実施形態ではファイバーに含まれる機能性粒子として電気伝導性を持つ粒子を例えて、機能性粒子の直径、キャリアポリマーのコーティング部の厚さ及び延長部の長さについての望ましい条件を提示したが、機能性粒子として他の特性を持つ粒子が使われる場合、機能性粒子の直径、キャリアポリマーのコーティング部の厚さ及び延長部の長さなどは提示された条件に限定されないで、多様に変更されて実現できるはずである。
【0155】
次に、接着剤を利用して接合される電子部品の構造及び作用に対して図面を参照して説明する。
【0156】
図14aないし図14eは、本発明の実施形態による接着剤を利用した電子部品間の接続方法を順番に示す図面である。
【0157】
接着剤300のファイバー110を構成する機能性粒子112として電気伝導性を持つ粒子を使い、キャリアポリマー111としては非伝導性ポリマーを使い、バインディング樹脂210としては熱硬化性樹脂を使った。
【0158】
図14aを参照すれば、第1接合対象物として、例えば、第1電子部品3100を用意する。この時、第1電子部品3100の上面には互いに離隔されて配置された複数の第1接続部3110が形成される。そして複数の第1接続部3110が形成された第1電子部品3100上部に、実施形態による接着剤300を配置させる。接着剤300はバインディング樹脂210及びファイバー110で行われ、所定の厚さを持つフィルム形態である。
【0159】
そして、図14bに示すように接着剤300を第1接続部3110の上部に接着させる。この時、接着剤300を形成するバインディング樹脂210中にファイバー110が入らない接合部210b領域が第1接続部3110の上部に接着されるようにする。
【0160】
引き継き、一側面に複数の第2接続部4110が形成された第2電子部品4100を用意する。ここで第2接続部4110は第1接続部3110と対応する数で用意されて、導電性の材料で製作されることが望ましい。そして、図14cに示すように第1電子部品3100の第1接続部3110と第2電子部品4100の第2接続部4110が見合うように配置させる。この時、第1接続部3110のすぐ上側に第2接続部4110が位置するようにすることが望ましい。
【0161】
以後、図14dに示すように第1及び第2接続部3110、4110と接着剤300に熱を加えながら、第1電子部品3100の下側から上側に、第2電子部品4100の上側から下側に圧力をかける。この時、加熱及び加圧時間は数秒から数十秒位が望ましく、加熱温度は120〜200℃であることが望ましく、圧縮圧力は40〜80Mpa程度であることが望ましい。
【0162】
このように熱圧縮工程を実施すれば、図14eに示すように前記第1電子部品3100の第1接続部3110及び前記第2電子部品4100の第2接続部4110が接着剤300内に入る。そして、第1電子部品3100の上部の中で前記第1接続部3110が形成されない領域及び第2電子部品4100の上部の中で前記第2接続部4110が形成されない領域は接着剤300、望ましくはバインディング樹脂210の上部及び下部の接合部210b領域に接合するようになる。
【0163】
よって、第1及び第2電子部品3100、4100を通して印加される圧縮圧力が接着剤300に伝達する。この時、接着剤300に伝達する圧縮圧力によって前記バインディング樹脂210の流動(または流れ)が発生される。望ましくは、第1接続部3110と第2接続部4110の間領域から、第1接続部3110と第2接続部4110の間以外の領域に流動される。しかし、網構造で絡まっているファイバー110はバインディング樹脂210の流動にもかかわらず移動が抑制され、これによって機能性粒子112の移動も抑制される。
【0164】
また、第1接続部3110が形成されない第1電子部品3100の上部面と第2接続部4110が形成されない第2電子部品4100の下部面の間の離隔距離に比べて、第1接続部3110と第2接続部4110の間の離隔距離が近い。それで、接着剤300の全体領域の中で第1接続部3110と第2接続部4110の間に位置する含有部210a領域が他の領域に比べて大きな圧縮圧力を受ける。よって、図14eの拡大図面のように接着剤300に伝達する圧力によって第1接続部3110と第2接続部4110の間に位置する機能性粒子112を包むキャリアポリマー111、即ち、コーティング部111bが物理的に壊れて、該当の機能性粒子112が露出する。
【0165】
このようなコーティング部111bの物理的破壊により、機能性粒子112によって第1接続部3110と第2接続部4110の間が相互接続されて電気的通電が行われる。そして第1接続部3110及び第2接続部4110が形成されない領域の間に位置するコーティング部111bは壊れない。それで、電気的通電があってはいけない位置、即ち、第1接続部3110が形成されない第1電子部品3100領域と第2接続部4110が形成されない第2電子部品4100領域が通電されることを防止することができる。即ち、電気的ショート発生を防止することができる。
【0166】
このように本発明によるファイバー110を含む接着剤300を利用して一対の電子部品3100、4100の間を容易に接合させることができる。即ち、内部に機能性粒子112が固定されたファイバー110を利用して、熱圧着工程時、機能性粒子112の移動を抑制することで、一対の電子部品3100、4100の間のオープン及びショートを防止することができる。また、第1及び第2接続部3110、4110の大きさが小くなっても、同じ直径の機能性粒子を利用して前記第1接続部3110と第2接続部4110の間の通電が容易に行われるようにすることができる。さらに、ファイバー110の機能性粒子112がキャリアポリマー111に物理的に固定されていて、前記ファイバー110自体が規則または不規則的に絡まっているので、外部の物理的な衝撃に強いという長所がある。
【0167】
前記では複数の接続部の間を接合することを示したが、多様な形態の接合に本発明の実施形態の接着剤が使えられる。例えば、単一電子部品と基板との接合、単一接続部を持つ電子部品間接合などに使えられる。また、電子部品を接合させる他に、内部機能性粒子を持つファイバー及びこれを含んだフィルムを多様な用途として使うことができる。
【0168】
本発明について図面と望ましい実施形態を参照して説明したが、本発明はこれに限定されることなく、後述される特許請求範囲によって限定される。したがって、本技術分野の通常の知識を持った者なら、後述される特許請求範囲の技術的思想の範囲内で、本発明が多様に変形及び修正できると理解できるはずである。
【技術分野】
【0001】
本発明はファイバー、ファイバー集合体及びこれを含む接着剤に関し、より詳しくは、多様な機能を実現することができる機能性ファイバー及びファイバー集合体と、電子部品の間の接合を容易にする接着剤、そしてその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
異方伝導性接着剤は、熱硬化性樹脂と、熱硬化性樹脂の中に分散している伝導性粒子をベースにして、伝導性粒子による電極の間の電気的接続、熱硬化性樹脂による熱硬化による機械的接続を同時に行う接合材料である。
【0003】
異方伝導性接着剤を用いる電子部品の間の接続方法は、既存のバンダ付け工程を取り替える工程(leadfree)であって、工程自体が簡単、親環境的で、製品に瞬間的な高温を加える必要がないので(低温工程)、熱的にさらに安定した工程であり、ガラス基板やポリエステルフレックスのような安価な基板を使うので工程単価を安くすることが可能で、微細導電粒子を使って電気的接続が行われるので極微細電極ピッチ(pitch)の実現の可能である長所がある。
【0004】
このような長所を持つ異方伝導性接着剤は、スマートカード、LCD(Liquid Crystal Display)、PDP(Plasma Display Panel)、有機EL(Organic Light Emitting Diodes)などのディスプレーパッケージ(display packaging)、コンピューター、携帯電話、通信システムなどに、その活用範囲を広げている。
【0005】
異方伝導性接着剤が一番使われる分野はディスプレーモジュール実装分野で、軟性基板をガラス基板に接続する時に使われるOLB(Outer Lead Bonding)用、軟性基板をPCB(Printed Circuit Board)基板と接合するPCBボンディング用の異方伝導性接着剤の市場が大きくなっている。
【0006】
また、駆動回路ICチップがガラス基板に直接接続されるCOG(Chip On Glass)ボンディング、軟性基板に直接フリップチップ接続されるCOF(Chip On Film)ボンディングは、駆動回路ICが高密度化、複雑化されて極微細ピッチ接続の必要性がさらに大きくなり、異方伝導性接着剤の重要性も急激に大きくなっている実状である。
【0007】
異方伝導性接着剤を使った電子部品の実装技術は、基本的に熱圧着工程を使って電極パッドの間の伝導性粒子による導電と、周辺の熱硬化性樹脂の熱硬化と、によって接続が完成される。
【0008】
このような熱圧着の際に、異方伝導性フィルムを構成する熱硬化性樹脂の流れによって伝導性粒子の移動が発生し、これによって電気的なオープン(open)を防止するために多量の伝導性粒子が必要になり、なお、ショート(short)を防止するために非伝導性物質で外部を包むコアシェル構造の伝導性粒子を使うか、又は伝導性粒子と共に非伝導性粒子を混合して使う必要があった。
【0009】
極微細ピッチ接続技術の必要性が高まるにつれて、安定的な選択的通電と、同時に連結してはならない電極間の通電を防止する技術の重要性はさらに大きくなっている。
【0010】
図1は、従来の異方伝導性フィルムを用いる二つの電子部品間の接続方法を示す一例である。詳しくは、図1aに示すように、接続対象である二つの電子部品10、30を接続させるための従来の方法は、接続対象の電子部品10の電極11が形成された面の上部に、熱硬化性ポリマー樹脂22及び伝導性金属粒子21を含む異方伝導性フィルム20を附着した後、他の接続対象の電子部品30の電極31と整列した後、熱と圧力をかけて(熱圧着して)熱硬化性ポリマー樹脂を硬化させ、伝導性粒子21によって二つの電極11及び31を電気的に導通させる。
【0011】
しかし、このような従来の技術は、図1bに示すように、熱圧着の際に発生する異方伝導性フィルム20内の熱硬化性ポリマー樹脂の流れによって伝導性粒子21が電極11又は31上部から電極11又は31外部に流れて、電極11又は31の間のオープン(図1bで“A”に表示された領域)又は連結してはならない電極間のショート(図1bで“B”に表示された領域)が発生される。
【0012】
電極間のオープンを防止するため、過度な伝導性粒子を使うことを余儀なくされ、過度な伝導性粒子の使用によって非伝導性物質のシェルー伝導性物質のコアで構成された複合粒子を使うか、又は、非伝導性粒子を伝導性粒子と共に使うことになる。このような方法も微細ピッチ電極において、ショートは防止し、安定的で選択的な通電を実現することができなく、製造費用が高くなってしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
本発明は多様な電磁気的、又は光学的機能を実現することができる機能性ファイバー及びファイバー集合体を提供する。
【0014】
本発明は電子部品の間の接合を安定させる接着剤を提供する。
【0015】
そして、本発明は機械的強度が優秀で、極微細接続部の接合を容易にするファイバー、ファイバー集合体及びこれを含む接着剤とこれらの製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0016】
本発明の一様態によるファイバーは、長さ方向に延長形成されるファイバーであって、キャリアポリマー(carrier polymer)と複数の機能性粒子と、を含み、前記複数の機能性粒子は、前記キャリアポリマーに包まれ、物理的に前記キャリアポリマーに固定されて一体化されることを特徴とする。
【0017】
前記キャリアポリマーは前記機能性粒子を被覆するコーティング部と、長さ方向に延長形成されて前記複数の機能性粒子の間を連結する延長部と、を含み、前記コーティング部と前記延長部とが互いに連結されることを特徴とする。
【0018】
この時、前記キャリアポリマーは、ポリオレフィン(polyolefine)、ポリスチレン(polystyrene)、ポリビニルアルコール(polyvinylalcohol)、ポリアクリロニトリル(polyacrylonitrile)、ポリアミド(polyamide)、ポリエステル(polyester)、アラミド(aramide)、アクリル(acrylic)、ポリエチレンオキサイド(PEO:polythylene oxide)、ポリカプロラクトン(polycaprolactone)、ポリカーボネート(polycarbonate)、ポリエチレンテレフタラート(polyethylene terephthalate)、ポリベンズイミダゾール(PBI:polybezimidazole)、ポリ(2-ヒドロキシエチルメタクリレート)(poly(2-hydroxyethylmethacrylate))、ポリビニリデンフルオリド(polyvinylidene fluoride)、ポリ(エーテルイミド)(poly(ether imide))、スチレン-ブタジエン-スチレン3ブロック共重合体(SBS:styrene-butadiene-styrene triblock copolymer)、ポリフェロセニルジメチルシラン(poly(ferrocenyldimethylsilane))、ポリフェニレンサルファイド(polyphenylenesulfide)、ポリエーテルエーテルケトン(polyetheretherketone)のうち1又は2以上の化合物を含む。
【0019】
前記機能性粒子は、電気伝導性粒子、遠赤外線放出粒子、蛍光性粒子、燐光性粒子、磁性粒子のうち少なくとも一つを含む。
【0020】
特に、前記電気伝導性粒子は、Ni、Ag、Cu、Au、Sn−Pb系列、Sn−Ag系列、Sn−Ag−Cu系列、Sn−Bi系列、Sn−Zn−Bi系列、Sn−In系列、Sn−Zn−Al系列、Sn−Bi−Ag系列のうち1又は2以上の化合物を含み、前記遠赤外線放出粒子は、SiO2又はAl2O3を主成分とするムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)系物質、ZeO2、Na2O、ゲルマニウム化合物(Ge、GeI4、GeO2)、CeO、K2O、LiO、BO3、Na2O、CaO、MgOのうち1又は2以上の化合物、ムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)にCuO、Fe2O3、MnO2、CoO、TiO2のうちいずれかの一つが添加されたセラミックスを含み、前記蛍光性粒子は、ZnO、Ca2(PO4)2、CaF2:Sb、CaWO4、MgWO4のうち1又は2以上の化合物を含み、前記燐光性粒子は、ZnCl、PtOEP、Ir(piq)3、Btp2Ir(acac)、Ir(PPY)3、Ir(PPy2)(acac)、Ir(mpyp)3、F2Irpic、(f2ppu)2Ir(tmd)、Ir(dfppz)3のうち1又は2以上の化合物を含み、前記磁性粒子は、Ni、Co、Fe3O4、Pt、Pd、フェライト(ferrite)、ソフトフェライト(soft ferrite)、Mn−Znフェライト、アルニコフェライト(alnico ferrite)、Nd−Fe−B、サマリウムコバルト(Samarium-Cobalt)のうち1又は2以上の化合物を含む。
【0021】
そして、前記電気伝導性粒子の直径が0.1μmないし50μmであることを特徴とする。
【0022】
前記ファイバーを形成する前記コーティング部の厚さは前記機能性粒子半径の0.1%ないし50%であることを特徴とする。
【0023】
前記ファイバーを形成する前記延長部の直径は10nmないし100μmであることを特徴とする。
【0024】
前記キャリアポリマーと前記機能性粒子の重量比が1:0.25ないし25であることを特徴とする。
【0025】
一方、前記機能性粒子は、ポリマーコア及び前記ポリマーコアの外周面にコーティングされた機能性膜を含む。
【0026】
前記ポリマーコアにコーティングされる前記機能性膜は、電気伝導性膜、遠赤外線放出膜、蛍光性膜、燐光性膜及び磁性膜のうち少なくとも一つを含み、前記電気伝導性膜は、Ni、Ag、Cu、Au、Sn−Pb系列、Sn−Ag系列、Sn−Ag−Cu系列、Sn−Bi系列、Sn−Zn−Bi系列、Sn−In系列、Sn−Zn−Al系列、Sn−Bi−Ag系列のうち1又は2以上の化合物を含み、前記遠赤外線放出膜は、SiO2又はAl2O3を主成分とするムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)系物質、ZeO2、Na2O、ゲルマニウム化合物(Ge、GeI4、GeO2)、CeO、K2O、LiO、BO3、Na2O、CaO、MgOのうち1又は2以上の化合物、ムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)にCuO、Fe2O3、MnO2、CoO、TiO2のうちいずれかの一つが添加されたセラミックスを含み、前記蛍光性膜は、ZnO、Ca2(PO4)2、CaF2:Sb、CaWO4、MgWO4のうち1又は2以上の化合物を含み、前記燐光性膜は、ZnCl、PtOEP、Ir(piq)3、Btp2Ir(acac)、Ir(PPY)3、Ir(PPy2)(acac)、Ir(mpyp)3、F2Irpic、(f2ppu)2Ir(tmd)、Ir(dfppz)3の1又は2以上の化合物を含み、前記磁性膜は、Ni、Co、Fe3O4、Pt、Pd、フェライト(ferrite)、ソフトフェライト(soft ferrite)、Mn−Znフェライト、アルニコフェライト(alnico ferrite)、Nd−Fe−B、サマリウムコバルト(Samarium-Cobalt)のうち1又は2以上の化合物を含む。
【0027】
特に、前記ポリマーコア及び前記ポリマーコアの外周面にコーティングされた前記電気伝導性膜を含む前記機能性粒子の直径が0.1μmないし50μmであることを特徴とする。
【0028】
本発明の一様態によるファイバー集合体は、キャリアポリマーと機能性粒子とを含み、前記機能性粒子は、前記キャリアポリマーに包まれて物理的に前記キャリアポリマーに固定される複数のファイバーを含み、前記複数のファイバーが互いに絡まって形成されることを特徴とする。
【0029】
前記複数のファイバーが互いに不規則に配置されるか、規則的に配置されることを特徴とする。
【0030】
また、前記複数のファイバーが緯糸と経糸配列の織物構造に配置されたことを特徴とする。
【0031】
この時、前記機能性粒子は、電気伝導性粒子、遠赤外線放出粒子、蛍光性粒子、燐光性粒子、磁性粒子のうち少なくとも一つを含む。
【0032】
前記電気伝導性粒子は、Ni、Ag、Cu、Au、Sn−Pb系列、Sn−Ag系列、Sn−Ag−Cu系列、Sn−Bi系列、Sn−Zn−Bi系列、Sn−In系列、Sn−Zn−Al系列、Sn−Bi−Ag系列のうち1又は2以上の化合物を含み、前記遠赤外線放出粒子は、SiO2又はAl2O3を主成分とするムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)系物質、ZeO2、Na2O、ゲルマニウム化合物(Ge、GeI4、GeO2)、CeO、K2O、LiO、BO3、Na2O、CaO、MgOのうち1又は2以上の化合物、ムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)にCuO、Fe2O3、MnO2、CoO、TiO2のうちいずれかの一つが添加されたセラミックスを含み、前記蛍光性粒子は、ZnO、Ca2(PO4)2、CaF2:Sb、CaWO4、MgWO4のうち1又は2以上の化合物を含み、前記燐光性粒子は、ZnCl、PtOEP、Ir(piq)3、Btp2Ir(acac)、Ir(PPY)3、Ir(PPy2)(acac)、Ir(mpyp)3、F2Irpic、(f2ppu)2Ir(tmd)、Ir(dfppz)3のうち1又は2以上の化合物を含み、前記磁性粒子は、Ni、Co、Fe3O4、Pt、Pd、フェライト(ferrite)、ソフトフェライト(soft ferrite)、Mn−Znフェライト、アルニコフェライト(alnico ferrite)、Nd−Fe−B、サマリウムコバルト(Samarium-Cobalt)のうち1又は2以上の化合物を含む。
【0033】
一方、前記機能性粒子は、ポリマーコア及び前記ポリマーコアの外周面にコーティングされた機能性膜を含む。
【0034】
前記ポリマーコアにコーティングされる前記機能性膜は、電気伝導性膜、遠赤外線放出膜、蛍光性膜、燐光性膜及び磁性膜のうち少なくとも一つを含み、前記電気伝導性膜は、Ni、Ag、Cu、Au、Sn−Pb系列、Sn−Ag系列、Sn−Ag−Cu系列、Sn−Bi系列、Sn−Zn−Bi系列、Sn−In系列、Sn−Zn−Al系列、Sn−Bi−Ag系列のうち1又は2以上の化合物を含み、前記遠赤外線放出膜は、SiO2又はAl2O3を主成分とするムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)系物質、ZeO2、Na2O、ゲルマニウム化合物(Ge、GeI4、GeO2)、CeO、K2O、LiO、BO3、Na2O、CaO、MgOのうち1又は2以上の化合物、ムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)にCuO、Fe2O3、MnO2、CoO、TiO2のうちいずれかの一つが添加されたセラミックスを含み、前記蛍光性膜は、ZnO、Ca2(PO4)2、CaF2:Sb、CaWO4、MgWO4のうち1又は2以上の化合物を含み、前記燐光性膜は、ZnCl、PtOEP、Ir(piq)3、Btp2Ir(acac)、Ir(PPY)3、Ir(PPy2)(acac)、Ir(mpyp)3、F2Irpic、(f2ppu)2Ir(tmd)、Ir(dfppz)3のうち1又は2以上の化合物を含み、前記磁性膜は、Ni、Co、Fe3O4、Pt、Pd、フェライト(ferrite)、ソフトフェライト(soft ferrite)、Mn−Znフェライト、アルニコフェライト(alnico ferrite)、Nd−Fe−B、サマリウムコバルト(Samarium-Cobalt)のうち1又は2以上の化合物を含む。
【0035】
本発明の一様態による接着剤は、キャリアポリマーと機能性粒子とを含み、前記機能性粒子は、前記キャリアポリマーに包まれて物理的に前記キャリアポリマーに固定される少なくとも一本以上のファイバーと、前記ファイバーと共に所定面積を形成するバインディング樹脂と、を含む。
【0036】
前記キャリアポリマーはファイバー合成後には分解されないことを特徴とする。
【0037】
前記機能性粒子は、電気伝導性粒子、遠赤外線放出粒子、蛍光性粒子、燐光性粒子、磁性粒子のうち少なくとも一つを含む。
【0038】
この時、前記電気伝導性粒子は、Ni、Ag、Cu、Au、Sn−Pb系列、Sn−Ag系列、Sn−Ag−Cu系列、Sn−Bi系列、Sn−Zn−Bi系列、Sn−In系列、Sn−Zn−Al系列、Sn−Bi−Ag系列のうち1又は2以上の化合物を含み、前記遠赤外線放出粒子は、SiO2又はAl2O3を主成分とするムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)系物質、ZeO2、Na2O、ゲルマニウム化合物(Ge、GeI4、GeO2)、CeO、K2O、LiO、BO3、Na2O、CaO、MgOのうち1又は2以上の化合物、ムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)にCuO、Fe2O3、MnO2、CoO、TiO2のうちいずれかの一つが添加されたセラミックスを含み、前記蛍光性粒子は、ZnO、Ca2(PO4)2、CaF2:Sb、CaWO4、MgWO4のうち1又は2以上の化合物を含み、前記燐光性粒子は、ZnCl、PtOEP、Ir(piq)3、Btp2Ir(acac)、Ir(PPY)3、Ir(PPy2)(acac)、Ir(mpyp)3、F2Irpic、(f2ppu)2Ir(tmd)、Ir(dfppz)3のうち1又は2以上の化合物を含み、前記磁性粒子は、Ni、Co、Fe3O4、Pt、Pd、フェライト(ferrite)、ソフトフェライト(soft ferrite)、Mn−Znフェライト、アルニコフェライト(alnico ferrite)、Nd−Fe−B、サマリウムコバルト(Samarium-Cobalt)のうち1又は2以上の化合物を含む。
【0039】
特に、前記機能性粒子は、電気伝導性粒子であり、前記電気伝導性粒子を包むファイバーが物理的に壊れることによって、前記電気伝導性粒子を通して通電が行われることを特徴とする。
【0040】
この時、接着剤全体重量の中で前記電気伝導性粒子は1wt%ないし50wt%であることを特徴とする。
【0041】
一方、前記機能性粒子は、ポリマーコア及び前記ポリマーコアの外周面にコーティングされた機能性膜を含む。
【0042】
前記ポリマーコアにコーティングされる前記機能性膜は、電気伝導性膜、遠赤外線放出膜、蛍光性膜、燐光性膜及び磁性膜のうち少なくとも一つを含み、前記電気伝導性膜は、Ni、Ag、Cu、Au、Sn−Pb系列、Sn−Ag系列、Sn−Ag−Cu系列、Sn−Bi系列、Sn−Zn−Bi系列、Sn−In系列、Sn−Zn−Al系列、Sn−Bi−Ag系列のうち1又は2以上の化合物を含み、前記遠赤外線放出膜は、SiO2又はAl2O3を主成分とするムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)系物質、ZeO2、Na2O、ゲルマニウム化合物(Ge、GeI4、GeO2)、CeO、K2O、LiO、BO3、Na2O、CaO、MgOのうち1又は2以上の化合物、ムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)にCuO、Fe2O3、MnO2、CoO、TiO2のうちいずれかの一つが添加されたセラミックスを含み、前記蛍光性膜は、ZnO、Ca2(PO4)2、CaF2:Sb、CaWO4、MgWO4のうち1又は2以上の化合物を含み、前記燐光性膜は、ZnCl、PtOEP、Ir(piq)3、Btp2Ir(acac)、Ir(PPY)3、Ir(PPy2)(acac)、Ir(mpyp)3、F2Irpic、(f2ppu)2Ir(tmd)、Ir(dfppz)3のうち1又は2以上の化合物を含み、前記磁性膜は、Ni、Co、Fe3O4、Pt、Pd、フェライト(ferrite)、ソフトフェライト(soft ferrite)、Mn−Znフェライト、アルニコフェライト(alnico ferrite)、Nd−Fe−B、サマリウムコバルト(Samarium-Cobalt)のうち1又は2以上の化合物を含む。
【0043】
そして、前記バインディング樹脂は前記ファイバーを含んで配列される含有部と、前記含有部の上部領域と、下部領域のうちいずれかの一つの領域に形成される接合部と、を含む。
【0044】
前記バインディング樹脂は少なくとも前記含有部が平たく形成されることを特徴とする。
【0045】
また、前記バインディング樹脂の少なくとも一側に配置される異形フィルムを含む。
【0046】
前記バインディング樹脂は、エポキシ、アクリル、シアン酸塩エステル(cyanate ester)、シリコーンポリウレタン(polyurethane)のうち少なくとも一つを含む。
【0047】
前記接着剤は、伝導性接着剤、異方伝導性接着剤又は非伝導性接着剤の中から選択されるいずれかの一つであることを特徴とする。
【0048】
本発明の一様態による電子部品は、一面に電気接続部が形成された電子部品であって、前記電気接続部に接着される接着剤を含み、前記接着剤はキャリアポリマーと機能性粒子を含み、前記機能性粒子は、前記キャリアポリマーに包まれて物理的にキャリアポリマーに固定される少なくとも一本以上のファイバーと、前記ファイバーと共に所定面積を形成するバインディング樹脂と、を含む。
【0049】
特に、前記機能性粒子は、電気伝導性粒子であることを特徴とする。
【0050】
この時、前記電気伝導性粒子は、前記電気伝導性粒子は、Ni、Ag、Cu、Au、Sn−Pb系列、Sn−Ag系列、Sn−Ag−Cu系列、Sn−Bi系列、Sn−Zn−Bi系列、Sn−In系列、Sn−Zn−Al系列、Sn−Bi−Ag系列のうちの1又は2以上の化合物、又はポリマーコアの外周面に電気伝導性膜をコーティングした粒子を含む。
【0051】
前記キャリアポリマーは、ポリオレフィン(polyolefine)、ポリスチレン(polystyrene)、ポリビニルアルコール(polyvinylalcohol)、ポリアクリロニトリル(polyacrylonitrile)、ポリアミド(polyamide)、ポリエステル(polyester)、アラミド(aramide)、アクリル(acrylic)、ポリエチレンオキサイド(PEO:polythylene oxide)、ポリカプロラクトン(polycaprolactone)、ポリカーボネート(polycarbonate)、ポリエチレンテレフタラート(polyethylene terephthalate)、ポリベンズイミダゾール(PBI:polybezimidazole)、ポリ(2-ヒドロキシエチルメタクリレート)(poly(2-hydroxyethylmethacrylate))、ポリビニリデンフルオリド(polyvinylidene fluoride)、ポリ(エーテルイミド)(poly(ether imide))、スチレン-ブタジエン-スチレン3ブロック共重合体(SBS:styrene-butadiene-styrene triblock copolymer)、ポリフェロセニルジメチルシラン(poly(ferrocenyldimethylsilane))、ポリフェニレンサルファイド(polyphenylenesulfide)、ポリエーテルエーテルケトン(polyetheretherketone)のうち1又は2以上の化合物を含む。
【0052】
前記バインディング樹脂は、エポキシ、アクリル、シアン酸塩エステル(cyanate ester)、シリコーンポリウレタン(polyurethane)のうち少なくとも一つを含む。
【0053】
本発明の一様態によるファイバー製造方法は、機能性粒子及びキャリアポリマーを含む溶液を用意する過程と、前記溶液を放射してファイバーとして抜き出す過程と、を含む。
【0054】
前記溶液を用意する過程で、前記溶液は前記キャリアポリマーが溶解された溶液に機能性粒子を分散させて用意することを特徴とする。
【0055】
前記溶液を放射してファイバーとして抜き出す過程で、前記溶液放射時に、前記溶液が放射される領域に電場(E-field)をかける電気放射方法を利用することを特徴とする。
【0056】
前記機能性粒子は、電気伝導性粒子、遠赤外線放出粒子、蛍光性粒子、燐光性粒子、磁性粒子のうち少なくとも一つを含む。
【0057】
特に、前記電気伝導性粒子は、Ni、Ag、Cu、Au、Sn−Pb系列、Sn−Ag系列、Sn−Ag−Cu系列、Sn−Bi系列、Sn−Zn−Bi系列、Sn−In系列、Sn−Zn−Al系列、Sn−Bi−Ag系列のうち1又は2以上の化合物、又はポリマーコアの外周面に電気伝導性膜をコーティングした粒子を含む。
【0058】
前記キャリアポリマーは、ポリオレフィン(polyolefine)、ポリスチレン(polystyrene)、ポリビニルアルコール(polyvinylalcohol)、ポリアクリロニトリル(polyacrylonitrile)、ポリアミド(polyamide)、ポリエステル(polyester)、アラミド(aramide)、アクリル(acrylic)、ポリエチレンオキサイド(PEO:polythylene oxide)、ポリカプロラクトン(polycaprolactone)、ポリカーボネート(polycarbonate)、ポリエチレンテレフタラート(polyethylene terephthalate)、ポリベンズイミダゾール(PBI:polybezimidazole)、ポリ(2-ヒドロキシエチルメタクリレート)(poly(2-hydroxyethylmethacrylate))、ポリビニリデンフルオリド(polyvinylidene fluoride)、ポリ(エーテルイミド)(poly(ether imide))、スチレン-ブタジエン-スチレン3ブロック共重合体(SBS:styrene-butadiene-styrene triblock copolymer)、ポリフェロセニルジメチルシラン(poly(ferrocenyldimethylsilane))、ポリフェニレンサルファイド(polyphenylenesulfide)、ポリエーテルエーテルケトン(polyetheretherketone)のうち1又は2以上の化合物を含む。
【0059】
前記溶液を放射してファイバーとして抜き出す過程で、前記複数のファイバーは互いに不規則に配置されるか、規則的に配置されて網構造を形成することを特徴とする。
【0060】
本発明の一様態による接着剤製造方法は、機能性粒子及びキャリアポリマーを含む溶液を用意する過程と、前記溶液を放射してファイバーとして抜き出す過程と、前記ファイバーをバインディング樹脂に入れて接着剤として形成する過程と、を含む。
【0061】
前記溶液を放射してファイバーとして抜き出す過程で、前記溶液の放射時に、放射される領域に電場(E-field)をかける電気放射方法を利用することを特徴とする。
【0062】
前記接着剤を形成する過程は、接着フィルムを用意する段階と、前記ファイバーを前記接着フィルム上に配置させる段階と、前記ファイバーを前記接着フィルム内に入れる段階と、を含む。
【0063】
前記接着フィルムを用意する段階は、異形フィルムを用意して、前記異形フィルムの一側にバインディング樹脂溶液を塗布してバインディング樹脂層を形成することを特徴とする。
【0064】
前記ファイバーを前記接着フィルム内に入れる過程は熱と圧縮圧力を印加することを特徴とする。
【0065】
前記ファイバーを前記接着フィルム内に入れる過程は前記ファイバーを前記接着フィルムのバインディング樹脂層内に入れることを特徴とする。
【0066】
特に、前記機能性粒子は、電気伝導性粒子を利用することを特徴とする。
【0067】
前記電気伝導性粒子は、Ni、Ag、Cu、Au、Sn−Pb系列、Sn−Ag系列、Sn−Ag−Cu系列、Sn−Bi系列、Sn−Zn−Bi系列、Sn−In系列、Sn−Zn−Al系列、Sn−Bi−Ag系列のうち1又は2以上の化合物、又はポリマーコアの外周面に電気伝導性膜をコーティングした粒子を含む。
【0068】
前記キャリアポリマーは、ポリオレフィン(polyolefine)、ポリスチレン(polystyrene)、ポリビニルアルコール(polyvinylalcohol)、ポリアクリロニトリル(polyacrylonitrile)、ポリアミド(polyamide)、ポリエステル(polyester)、アラミド(aramide)、アクリル(acrylic)、ポリエチレンオキサイド(PEO:polythylene oxide)、ポリカプロラクトン(polycaprolactone)、ポリカーボネート(polycarbonate)、ポリエチレンテレフタラート(polyethylene terephthalate)、ポリベンズイミダゾール(PBI:polybezimidazole)、ポリ(2-ヒドロキシエチルメタクリレート)(poly(2-hydroxyethylmethacrylate))、ポリビニリデンフルオリド(polyvinylidene fluoride)、ポリ(エーテルイミド)(poly(ether imide))、スチレン-ブタジエン-スチレン3ブロック共重合体(SBS:styrene-butadiene-styrene triblock copolymer)、ポリフェロセニルジメチルシラン(poly(ferrocenyldimethylsilane))、ポリフェニレンサルファイド(polyphenylenesulfide)、ポリエーテルエーテルケトン(polyetheretherketone)のうち1又は2以上の化合物を含む。
【発明の効果】
【0069】
本発明の実施形態によると、多様な電磁気的又は光学的機能を持つ機能性粒子をキャリアポリマーで包んで(embedded)物理的に固定させることによって多様な機能を持ちながら安全性が高い機能性ファイバーを製造することができる。
【0070】
また、機能性粒子がキャリアポリマー内に安定して固定されてその機能を安定的に充分に発揮することができるので、少量の機能性粒子を含有させながらも高機能を発揮する高機能性ファイバーを製造することができる。また、機能性ファイバーの製造方法が容易で低費用で大量生産が可能である。
【0071】
本発明の複数の実施形態による接着剤は機能性粒子がキャリアポリマーによって固定されたファイバーを含み、複数のファイバーが不規則に又は規則的に配列された網構造として集合されるファイバー集合体形態に実現されるので、後続製造工程や接着剤使用の中に機能性粒子の流動が抑制できる。例えば、本発明の実施形態の接着剤を電子部品接合に利用すれば、熱圧着工程を実施する時、機能性粒子がバインディング樹脂の流れと共に過度に移動されることを抑制することが可能で、電子部品の接合部で発生されるショート又はオープンを防止することができる。
【0072】
そして従来のようにオープン現象を防止するために多量の機能性粒子が必要ではないので、従来に比べて少量の機能性粒子を入れても接合性能が優秀な接着剤を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【0073】
【図1】図1は従来の異方伝導性フィルムを用いる二つの電子部品間の接続方法を示す図面である。
【図2】図2は本発明によるファイバーを示す断面図である。
【図3】図3は本発明の変形形態によるファイバーを示す断面図である。
【図4】図4は本発明によるファイバーが不規則的に配列された形象を示す図面である。
【図5】図5は本発明によるファイバーが規則的に配列された形象を示す図面である。
【図6】図6は本発明の実施形態による接着剤を示す図面である。
【図7】図7は本発明の変形された実施形態による接着剤を示す図面である。
【図8】図8は本発明の実施形態による電子部品を示す図面である。
【図9】図9は本発明によるファイバーを製造する装置を示す図面である。
【図10a】図10aないし図10cは本発明による接着剤を製造する方法を順番に示す図面である。
【図10b】本発明による接着剤を製造する方法を順番に示す図面である。
【図10c】本発明による接着剤を製造する方法を順番に示す図面である。
【図11a】図11aないし図11cは本発明による接着剤を製造する方法を順番に示す図面である。
【図11b】本発明による接着剤を製造する方法を順番に示す図面である。
【図11c】本発明による接着剤を製造する方法を順番に示す図面である。
【図12】図12は本発明の一実施形態によるファイバーを拡大した写真である。
【図13a】図13aは機能性粒子を包むコーティング部の厚さと機能性粒子の直径との関係を説明するための拡大写真である。
【図13b】図13bは機能性粒子を包むコーティング部の厚さと機能性粒子の直径との関係を説明するための拡大写真である。
【図14a】図14aないし図14eは本発明の実施形態による接着剤を利用した電子部品間の接続方法を順番に示す図面である。
【図14b】本発明の実施形態による接着剤を利用した電子部品間の接続方法を順番に示す図面である。
【図14c】本発明の実施形態による接着剤を利用した電子部品間の接続方法を順番に示す図面である。
【図14d】本発明の実施形態による接着剤を利用した電子部品間の接続方法を順番に示す図面である。
【図14e】本発明の実施形態による接着剤を利用した電子部品間の接続方法を順番に示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【0074】
以下、添付された図面を参照して本発明の実施の形態を詳しく説明する。しかし、本発明は以下で開示される実施の形態に限定されることなく、互いに違う多様な形態に実現される。ただ、本実施の形態は本発明の開示を完全にさせ、通常の知識を持った者に発明の範疇を完全に知らせるためのものである。図面上で同一符号は同一要素を称する。
【0075】
図2は本発明によるファイバーを示す断面図であり、図3は本発明の変形形態によるファイバーを示す断面図であり、図4は本発明によるファイバーが不規則的に配列された形象を示す図面であり、図5は本発明によるファイバーが規則的に配列された形象を示す図面である。
【0076】
図2に示すように本発明によるファイバー110は長さ方向に延長形成されて、機能性粒子112を含み、様々な特性を持つものであって、複数の機能性粒子112と、前記複数の機能性粒子112を包んで固定させながら長さ方向に延長形成されるキャリアポリマー111を含む。
【0077】
前記機能性粒子112は使用者の目的によって所定の機能を持つ物質からなる。これによって機能性粒子112は電磁気的特性、光学的特性などを持つ材料にすることができる。つまり、例えば、機能性粒子112は電気伝導性、磁性、遠赤外線放出、蛍光性、燐光性などの特性を持つ材料を利用して製作できる。
【0078】
例えば、電気伝導性粒子としてはNi、Ag、Cu、Au、Sn−Pb系列、Sn−Ag系列、Sn−Ag−Cu系列、Sn−Bi系列、Sn−Zn−Bi系列、Sn−In系列、Sn−Zn−Al系列、Sn−Bi−Ag系列の中で少なくとも一つ、又はこれらの化合物が使えられる。
【0079】
そして、遠赤外線放出粒子ではSiO2又はAl2O3を主成分とするムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)系物質、ZeO2、Na2O、ゲルマニウム化合物(Ge、GeI4、GeO2)、CeO、K2O、LiO、BO3、Na2O、CaO、MgOの中で少なくとも一つ、又はこれらの化合物、ムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)にCuO、Fe2O3、MnO2、CoO、TiO2の中でいずれかの一つが添加されたセラミックスが使えられる。
【0080】
また、蛍光性粒子としてはZnO、Ca2(PO4)2、CaF2:Sb、CaWO4、MgWO4の中で少なくとも一つ、又はこれらの化合物が使えられる。
【0081】
そして、燐光性粒子としてはZnCl、PtOEP、Ir(piq)3、Btp2Ir(acac)、Ir(PPY)3、Ir(PPy2)(acac)、Ir(mpyp)3、F2Irpic、(f2ppu)2Ir(tmd)、Ir(dfppz)3の中で少なくとも一つ、又はこれらの化合物が使えられる。
【0082】
また、磁性粒子としてはNi、Co、Fe3O4、Pt、Pd、フェライト(ferrite)、ソフトフェライト(soft ferrite)、Mn−Znフェライト、アルニコフェライト(alnico ferrite)、Nd−Fe−B、サマリウムコバルト(Samarium-Cobalt)の中で少なくとも一つ、またはこれらの化合物が使えられる。
【0083】
一方、前記機能性粒子112はそのもの自体として所定の機能を持つ粒子に限定されることなく、多様な方式に実現できる。
【0084】
例えば、図3に示すように前記機能性粒子112はポリマーコア112aと、前記ポリマーコア112aの外周面にコーティングされた機能性膜112bからなることができる。つまり、変形された機能性粒子112はポリマーコア112aの外周面に所定の機能を持つ機能性膜112bをコーティングしたものである。それで、機能性粒子112の機能は機能性膜112bによって発揮される。この時、前記ポリマーコア112aはポリメチルメタクリレート(PMMA、polymethylmethacrylate)、ポリスチレン(polystyrene)、ベンゾグアナミン(benzoquanamine)、アクリル共重合体(acrylic copolymer)などの材料を利用して製作でき、前記機能性膜112bは電気伝導性、磁性、遠赤外線放出、蛍光性、燐光性などの特性を持つ材料を利用して製作できる。この時、前記機能性膜は前述された機能性粒子として使われる材料を選択的に使えられる。
【0085】
前記キャリアポリマー111は前記複数の機能性粒子112を包んで物理的に前記機能性粒子を固定させることで、ファイバー110合成後には後続工程の中で分解(液状のように流れる)されない特性を持つことが望ましい。そのため、前記機能性粒子112はキャリアポリマー111に包まれ固定されることによって自由な移動が抑制できる。
【0086】
この時、前記キャリアポリマー111は複数の機能性粒子112それぞれの外周面を包む領域及び長さ方向に延長形成された領域に区分できる。それで、下記では説明の便宜のためにキャリアポリマー111中で機能性粒子112の外周面を被覆する領域を‘コーティング部111b’と称し、前記コーティング部111bを除く残りの領域、即ち、複数のコーティング部111bの間を連結する領域を‘延長部111a’と称する。説明の便宜のためにキャリアポリマー111を延長部111aとコーティング部111bに分けて説明したが、これに限定されることなく、延長部111aとコーティング部111bは互いに連結された一体型である。
【0087】
前記コーティング部111bは機能性粒子112を適切に固定しながら機能の発揮を妨害しないように厚さを調節するのが望ましい。
【0088】
前記延長部111aは機能性粒子112の含有量によって長さが変動される。
【0089】
前記キャリアポリマー111の中でコーティング部111bは接着剤を使う後続工程で所定の外部環境変化によって物理的に壊れることによって前記機能性粒子112を露出させて機能性粒子112が固有の機能を発揮できる。例えば、前記機能性粒子112として伝導性粒子が使われる前記異方性接着剤の場合には、前記異方性接着剤を使って電子部品の電気接続部を接合する時に熱圧着工程によってコーティング部111bが物理的に壊れながら電気伝導性粒子が露出して、露出した電気伝導性粒子によって電子部品の電気接続部に接触されながら通電が行われるのである。
【0090】
前記キャリアポリマー111は、前記機能性粒子112が特性の発揮を妨害しない材料が使われるのが望ましい。例えば、ポリオレフィン(polyolefine)、ポリスチレン(polystyrene)、ポリビニルアルコール(polyvinylalcohol)、ポリアクリロニトリル(polyacrylonitrile)、ポリアミド(polyamide)、ポリエステル(polyester)、アラミド(aramide)、アクリル(acrylic)、ポリエチレンオキサイド(PEO:polythylene oxide)、ポリカプロラクトン(polycaprolactone)、ポリカーボネート(polycarbonate)、ポリエチレンテレフタラート(polyethylene terephthalate)、ポリベンズイミダゾール(PBI:polybezimidazole)、ポリ(2-ヒドロキシエチルメタクリレート)(poly(2-hydroxyethylmethacrylate))、ポリビニリデンフルオリド(polyvinylidene fluoride)、ポリ(エーテルイミド)(poly(ether imide))、スチレン-ブタジエン-スチレン3ブロック共重合体(SBS:styrene-butadiene-styrene triblock copolymer)、ポリフェロセニルジメチルシラン(poly(ferrocenyldimethylsilane))、ポリフェニレンサルファイド(polyphenylenesulfide)、ポリエーテルエーテルケトン(polyetheretherketone)の中で少なくとも一つ、またはこれらの化合物の中で選択されるものを使うことができる。
【0091】
一方、前記ファイバー110は一本で構成できるが、複数のファイバー110が互いに絡まって網構造を形成することによってファイバー110に含まれた機能性粒子112の移動をより效果的に抑制することができる。以下、説明の便宜のために複数のファイバー110が互いに絡まってなる形態をファイバー集合体110aと称する。
【0092】
前記ファイバー集合体110aは複数のファイバー110が互いに不規則的に絡まるか(unwoven)規則的に(woven)配列される網構造を持つ。即ち、ファイバー集合体110aは、図4のように複数のファイバー110が無秩序に互いに絡まっている状態でも良く、図5のように複数のファイバー110の中で一部は水平方向で羅列配置されて、残りは垂直方向で羅列配置された構造であってもいい。望ましくは、複数のファイバー110が緯糸及び経糸配列の織物構造に配置された織物構造でもいい。
【0093】
このように複数のファイバー110は後述される接着剤300のバインディング樹脂210(図6参照)に入ることによって所定の厚さ及び面積を持つように形成できるし、これによってファイバー集合体110aの機械的強度を強めることができる。
【0094】
次に、前記のように構成されるファイバー110またはファイバー集合体110aが含まれる接着剤について説明する。
【0095】
図6は本発明の実施形態による接着剤を示す図面である。
【0096】
図6に示すように本発明の実施形態に接着剤300はキャリアポリマー111と機能性粒子112を含み、前記機能性粒子112は前記キャリアポリマー111に包まれ、物理的にキャリアポリマー111に固定される少なくとも一本以上のファイバー110と、前記ファイバー110と共に所定面積を形成するバインディング樹脂210と、を含む。
【0097】
前記ファイバー110は前述のファイバー110またはファイバー集合体110aであって、重複される説明は省略する。
【0098】
前記バインディング樹脂210は前記ファイバー110が入って所定の面積を形成し、前記ファイバー110が入って配列される含有部210aと、前記含有部210aの上部領域と、下部領域の中でいずれかの一つの領域に形成される接合部210bに区分される。
【0099】
前記含有部210aは前記バインディング樹脂210中の前記ファイバー110が入る領域であって、バインディング樹脂210の中間領域辺りに形成される。
【0100】
前記接合部210bは前記ファイバー110が入らないで前記含有部210aの表面を形成される領域であって、後続工程で電子部品に接着される役割または電子部品の間の接続時に電子部品の互いの間を接着させる役割をする。前記バインディング樹脂210は少なくとも前記含有部210aが平たく形成されることが望ましい。それで電子部品に接着が容易になる。
【0101】
このようにファイバー110が前記バインディング樹脂210の含有部210aに集中して分布されて、接合部210bによって電子部品の間接着が行われるので、少量のファイバー110がバインディング樹脂210に含まれてもファイバー110による多様な機能が充分に発揮されると共に接着力を強めることができる。
【0102】
前記バインディング樹脂210は前記ファイバー110の含入が簡単で、後続工程後に接着力を維持することができる多様な材料が使えられる。望ましくは外部刺激、例えば熱または光によって硬化される性質を持つ熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂を使うことができる。例えば、前記バインディング樹脂210は最初にはモノマー(monomer)形態を持ち、熱圧着工程によってクロスリンキング(cross-linking)しながらポリマー(polymer)になる特性を持ってもいい。これによって前記バインディング樹脂210はエポキシ、アクリル、シアン酸塩エステル(cyanate ester)、シリコーンポリウレタン(polyurethane)の中でいずれかの一つまたはその混合物を選択して使うことができる。
【0103】
一方、前述の接着剤300はファイバー110とバインディング樹脂210だけで構成されるが、これに限定されることなく、接着剤の簡単な製造及び使用のために異形フィルム220を含ませることができる。
【0104】
図7は本発明の変形された実施形態による接着剤を示す図面であって、図7に示すように本発明の変形された実施形態による接着剤300aは異形フィルム220と、前記異形フィルム220の一側に配置されたバインディング樹脂210と、前記バインディング樹脂210内に入るファイバー110を含む。即ち、変形された実施形態による接着剤300aは前述の実施形態のようにバインディング樹脂210とファイバー110を含むことは等しいが、前記バインディング樹脂210の一側面に別途の異形フィルム220が附着される。本実施形態ではバインディング樹脂210の一側に異形フィルム220が附着することを説明したが、これに限定されることなく、バインディング樹脂210の一側及び他側それぞれに異形フィルム220が附着することができる。
【0105】
前記で説明された接着剤はフィルム(film)タイプについて説明したが、これに限定されることなく、ペースト(paste)タイプなど多様な形態で実現が可能である。
【0106】
また、前記接着剤は、伝導性接着剤、異方導電接着剤(Anisotropic conductive adhesive)及び非伝導性接着剤などで実現できる。
【0107】
前記のように構成される接着剤300が含まれる電子部品について説明する。
【0108】
図8は本発明の実施形態による電子部品を示す図面である。
【0109】
図8に示すように本発明の実施形態による電子部品は一面に電気接続部3110が形成された電子部品3100であって、前記電気接続部3110に接着される接着剤300を含む。
【0110】
前記接着剤300は前述のファイバー110またはファイバー集合体110aとバインディング樹脂210を含む接着剤300であって、重複される説明は省略する。
【0111】
ただ、前記接着剤300のバインディング樹脂210一面に前記電子部品3100の接続部3110が接合される。望ましくは前記電子部品3100の接続部3110が前記バインディング樹脂210の接合部210bに一部入って接合することが望ましい。
【0112】
次に、前述のように構成される本発明の実施形態による接着剤を製造する方法について説明する。
【0113】
図9は本発明によるファイバーを製造する装置を示す図面であり、図10aないし図10cは本発明による接着剤を製造する方法を順番に示す図面である。
【0114】
先ず、図9を参照してファイバーを製造する装置について説明する。
【0115】
図9に示すようにファイバー製造装置1000は電気放射方式で内容物を放射する装置であって、放射モジュール1100と、放射モジュール1100の一側に対応配置されて、前記放射モジュール1100から放射されるファイバー110が集められる金属箔1200と、放射モジュール1100に電源を印加する電源供給部1300及び一端が電源供給部1300に連結されて他端が放射モジュール1100に連結された電源線1400を含む。
【0116】
放射モジュール1100は機能性ファイバー製造用混合物(キャリアポリマー溶液と機能性粒子が混合された溶液)を収容する内部空間が用意されたシリンジ1110と、シリンジ1110の一側に用意されて機能性ファイバー製造用混合物を放射するニードル1120及びシリンジ1110内の圧力を調節して前記シリンジ1110内の混合物をニードル1120に移動させる圧力調節部材1130を含む。
【0117】
ここで金属箔1200に向けるニードル1120の開口部は機能性粒子112の直径に比べて大きい直径を持ち、電源線1400の他端はニードル1120と接して接続されることが望ましい。また実施形態ではシリンジ1110内の圧力を調節する圧力調節部材1130として、シリンジ1110内で往復運動するシリンダーを利用する。しかし、これに限定されることなく、シリンジ1110内の圧力を調節することができる多様な手段を利用することができる。
【0118】
前記のように構成されるファイバー製造装置を利用してファイバーを製造する方法を説明する。
【0119】
先ず、キャリアポリマー溶液を用意して、前記キャリアポリマー溶液に機能性粒子112を分散させる。下記ではキャリアポリマー溶液と機能性粒子112が混合した溶液を‘機能性ファイバー製造用混合物’と称する。実施形態ではキャリアポリマー溶液で有機溶媒にポリアクリロニトリル(polyacrylonitrile)を混合した溶液を使う。
【0120】
キャリアポリマー溶液と機能性粒子112を混合する時、前記キャリアポリマー溶液と機能性粒子112の重量比によって機能性粒子112を包むコーティング部111bの厚さ及び機能性ファイバー製造用混合物の粘度が調節できる。さらに詳しくは前記コーティング部111bの厚さはキャリアポリマー溶液を形成するポリマーと有機溶媒の割合によって決まる。
【0121】
そして、例えば機能性粒子112として電気伝導性粒子を使う場合、機能性粒子112を包むコーティング部111bの厚さによって、上述された接着剤300の電気伝導性及び接触抵抗が調節できる。
【0122】
このように機能性ファイバー製造用混合物が用意されたら、放射モジュール1100のシリンジ1110内に機能性ファイバー製造用混合物を入れ込む。そして圧力調節部材1130でシリンジ1110内の圧力を調節して、前記シリンジ1110内の混合物がニードル1120を通して外部に射出されるようにする。実施形態では圧力調節部材1130としてシリンダーを使うので、前記シリンダーをシリンジ1110が配置された方向に移動させて、機能性ファイバー製造用混合物をニードル1120から吐出させる。
【0123】
この時、電源供給部1300及び電源線1400を利用して機能性ファイバー製造用混合物が射出されるニードル1120と接した領域に電源を印加し、金属箔1200は接地させる。それで、放射モジュール1100と金属箔1200の間に電場(E-field)が発生され、前記放射モジュール1100から吐出された機能性ファイバー製造用混合物が金属箔1200が配置された方向に放射される。それで、長さ方向に延長形成されたキャリアポリマー111及び機能性粒子112を含むファイバー110が製造される。
【0124】
この時、機能性粒子112はキャリアポリマー111によってコーティングされている状態である。即ち、機能性粒子112はキャリアポリマー111によって物理的に固定されて一体化される状態である。
【0125】
ここで、ファイバー110の直径、望ましくは延長部111aの直径及びコーティング部111bの厚さはファイバー製造装置1000のニードル1120直径、機能性ファイバー製造用混合物の粘度、放射モジュール1100に印加される電源の大きさ及び圧力調節部材1130によってシリンジ1110に加えられる圧力などによって調節される。よって、ニードル1120の直径、機能性ファイバー製造用混合物の粘度、印加される電源の大きさ及びシリンジ1110の圧力を調節することで、作業者が所望の延長部111aの直径及びコーティング部111bの厚さを持つようにファイバー110を製作することができる。
【0126】
前記のような方法で、放射モジュール1100を利用してファイバー110を金属箔1200に連続放射することで、金属箔1200にファイバー110が集まって絡まった網構造、即ちファイバー集合体110aを形成することができる。
【0127】
前記のように製造されるファイバー110またはファイバー集合体110aを利用して接着剤300を製造する。
【0128】
図10aないし図10c及び図11aないし図11cは本発明による接着剤を製造する方法を順番に示す図面である。
【0129】
図10aに示すように、ファイバー製造装置1000を利用して電気放射方式で金属箔1200に支持されるファイバー110を製造し、前記ファイバー110とは別途の接着フィルム200を用意する。前記ではファイバー110を支持する手段として、ファイバー製造装置1000の金属箔1200をそのまま利用したが、これに限定されることなく、別途の支持部材を利用することができる。
【0130】
そして接着フィルム200は異形フィルム220にバインディング樹脂210を所定面積に塗布して準備する。例えば異形フィルム220の一面にエポキシ溶液を塗布し、これを加熱して所定厚さを持つフィルム形態で製造する。そのため、図示のように異形フィルム220の一側にバインディング樹脂210が積層された接着フィルム200が製造される。
【0131】
このようにファイバー110及び接着フィルム200が用意されたら、図10bのように接着フィルム200のバインディング樹脂210とファイバー110が見合うように接触させる。そして互いに接触された接着フィルム200とファイバー110は、ラミネーション(lamination)を実施して接着剤300bとして製造する。例えば互いに接触された接着フィルム200とファイバー110を一対の圧縮ローラー4100、4200の間に通過させ、図10cのようにファイバー110がバインディング樹脂210に入るようにする。この時、ラミネーション雰囲気、例えば加熱温度及び圧縮圧力を適切に調節することによってファイバー110が物理的損傷がない状態で、バインディング樹脂210に均一に入るようにする。また、加熱温度及び圧縮圧力の調節によってファイバー110がバインディング樹脂210内に配置される位置を調節することが可能で、これによってバインディング樹脂210の含有部210a及び接合部210bの厚さを調節することができる。
【0132】
ただ、一回のラミネーションで製造される接着剤300bは、図10cのようにファイバー110をバインディング樹脂210の中央領域まで入れるには限界がある。
【0133】
一方、ファイバーをバインディング樹脂の中央領域まで入れるためにはラミネーションを複数回実施することが望ましい。
【0134】
図10aないし図10cのような前述された方法で製造された接着剤300bが用意されたら、図11aに示すように接着剤300bと別途の接着フィルム400を準備する。この時、前記接着フィルム400は異形フィルム420にバインディング樹脂410を所定面積に塗布して準備する。
【0135】
このように接着剤300b及び接着フィルム400が用意されたら、図11bのように接着剤300bのバインディング樹脂210と接着フィルム400のバインディング樹脂410が見合うように接触させる。そして互いに接触させた接着剤300bと接着フィルム400はラミネーション(lamination)を実施する。
【0136】
そうすると、図11cのようにファイバー110が混入されたバインディング樹脂210の上部領域に接着フィルム400のバインディング樹脂410が混入される。これによって互いに混合したバインディング樹脂210、410の中央領域にファイバー110が配置される接着剤300cを製造することができる。
【0137】
前記方法では圧縮ローラー4100、4200を利用してラミネーションを実施したが、これに限定されることなく、ファイバー110及びバインディング樹脂210、410に圧力をかけられる多様な手段、例えばプレート形象の圧縮印加版のような装置を利用することができる。
【0138】
一方、前記接着剤300は流動性を持つペースト(paste)形態で製造することができる。例えば、液状形態のキャリアポリマーとファイバーを混合して接着剤製造用混合物を製造して、これを所定の温度で加熱して粘度を高め、ペースト形態の接着剤を製造することができる。そしてこのようなペースト形態の接着剤は、例えば、処理物を吐出してディスフェンシングするディスペンサーを利用して塗布する方法として利用できる。
【0139】
次に、本発明の一実施形態によるファイバー及び接着剤の具体的な構造について説明する。
【0140】
図12は本発明によるファイバーを拡大した写真であり、図13a及び図13bは機能性粒子を包むコーティング部の厚さと機能性粒子の直径との関係を説明するための拡大写真である。
【0141】
本発明の実施形態による接着剤300を電子部品接合用接着剤として使うために、機能性粒子112で電気伝導性が優秀な材料、例えば、ポリマーコアにNi膜がコーティングされている粒子を利用する。この時、前記Ni膜には酸化防止のためにAu膜がさらにコーティングされてもいい。そして、ポリマーコアはPMMAを利用し、キャリアポリマーとしては非伝導性材料であるPANを使った。これによって機能性粒子の機能は機能性膜であるNi膜によって電気伝導性機能を発揮する。
【0142】
機能性粒子112の直径は電子部品の電気接続部の大きさ及び隣接電気接続部との距離に対応して適切に調節されることが望ましい。例えば電気接続部の間の幅200μm及び幅200μm(400μmのピッチ(pitch);図8参照))の接合をしようとする場合は、相対的に大きい導電粒子、例えば20μm直径の電気導電性粒子を使うことができる。また電気接続部の間が20〜30μmの微細ピッチの場合は、おおよそ3μm直径の機能性粒子112を使うことができる。よって、電子部品の接合に使われるACA用機能性粒子112は直径が0.1μm〜50μm位であるものを使った方が良い。また、さらに望ましくはACA用機能性粒子112は直径が1μm〜20μmであるものを使った方が良い。
【0143】
また、ファイバー110を構成するキャリアポリマー111と機能性粒子112は、少ない機能性粒子112の使用でも最高の效率を出すために所定の重量比を維持することが望ましい。例えば、キャリアポリマー111と機能性粒子112の重量比が1:0.25〜25であることが望ましい。機能性粒子112の重量比が0.25未満で少なすぎる場合、電気伝導性特性を充分に発揮することができなく、機能性粒子112の重量比が25を超過して多すぎる場合、電子部品の接合時ににショートが発生する恐れがあり、不要に機能性粒子を多量使って生産単価を増加させるからである。
【0144】
例えば、図12はキャリアポリマー111と機能性粒子112の重量比が1:2.5である写真を拡大した写真で、図12に示すようにキャリアポリマーと機能性粒子112の重量比が1:2.5の際、機能性粒子112が適正な離隔距離に配置されていることを確認することができる。そして、この時、電気伝導性が優秀だった。勿論、機能性粒子112として機能性粒子112を使わないで遠赤外線放出粒子、蛍光性粒子、燐光性粒子、磁性粒子を利用する場合、キャリアポリマー:機能性粒子の比を目的によって多様に調節できる。
【0145】
また、キャリアポリマー111中で機能性粒子112を包むコーティング部111bの厚さは接着剤300の電気伝導性及び接触抵抗を決める重要な要素であって、機能性粒子112半径の0.1%ないし50%の水準を維持することが望ましい。
【0146】
例えば、図13aは機能性粒子112を包むコーティング部111bの厚さが前記機能性粒子112半径の0.1%未満のファイバー110を拡大図示した写真で、図13bは機能性粒子112を包むコーティング部111bの厚さが前記機能性粒子112半径の0.1%ないし50%であるファイバー110を拡大図示した写真である。
【0147】
機能性粒子112、即ち機能性粒子112を包むコーティング部111bの厚さが前記機能性粒子112半径の0.1%未満で薄い場合、図13aに示すように前記機能性粒子112の外周面の一部にコーティング部111bが存在しなくなることもある。即ち、機能性粒子112の外周面の中の一部は露出し、残り一部はコーティング部111bによって被膜された状態になる。そうすると、キャリアポリマー111に機能性粒子112の固定が安定できなく、後続工程に影響を及ぼす恐れがある。結論的に、コーティング部111bが部分的に存在しないので、隣接した機能性粒子112が接触される場合、電気的接続があってはいけない領域で、これらの接触により電気的ショートを発生させる可能性がある。
【0148】
図示しないが、逆に機能性粒子112を包むコーティング部111bの厚さが機能性粒子112の半径の50%を超過する場合、熱圧着の時に前記コーティング部111bがよく壊れないので、接触抵抗を増加させる要因として作用する。例えばファイバー110を含む接着剤(図示せず)を利用して一対の接合対象物を接合させるため、熱圧着を実施する時、機能性粒子112を取り囲むコーティング部111bがよく壊れないのなら、電気的通電を行わなければならない一対の接合対象物の間の領域にコーティング部111bが壊れない機能性粒子112が位置することで、これらによって一対の接合対象物と機能性粒子112の間の接触抵抗が増加される。このような接触抵抗の増加は一対の接合対象物の間の電気伝導性を低下させる要因になる。
【0149】
したがって、本発明では図13bに示すように機能性粒子112、即ち機能性粒子112を包むコーティング部111bの厚さが機能性粒子112半径の0.1%ないし50%になるようにして、コーティング部111bが機能性粒子を比較的均一に包んで、熱圧着の時にはコーティング部111bが容易に壊れるようにすることが望ましい。
【0150】
一方、ファイバー111延長部111aの直径は接着剤製造の時の製品品質や、熱圧着工程の時に製品の工程性などを考慮して10nmないし100μmであることが望ましい。前記のようにファイバー111延長部111aの直径を限定する理由は、機能性粒子112を包んでいるコーティング部111bの間を物理的に固定しながら分散した状態を維持するためである。例えば、機能性粒子112として直径が20μmである伝記伝導性粒子を使う場合には、ファイバー111延長部111aの直径を略10μm位に維持することが望ましい。
【0151】
一方、前記接着剤は接着剤全体重量の中に前記機能性粒子112の重量が1wt%ないし50wt%に含有されることが望ましい。
【0152】
即ち、接着剤300にバインディング樹脂210が添加される場合、前記バインディング樹脂210を含む接着剤300の全体含量において、機能性粒子112の含量が1wt%ないし50wt%になるように調節するのがさらに望ましい。
【0153】
前記のように機能性粒子112の重量を限定する理由は、物理的に互いに分離した二つの電子部品の間の物理的結合(付着)及び選択的な機能性粒子の機能発揮を同時に安定的に行うためである。例えば、前記提示された範囲より機能性粒子112の含有量が多い場合には、電子部品の接合時にショート不良が発生する恐れがあり、不要に機能性粒子を多量使って生産単価を増加させるからである。また、提示された範囲より機能性粒子112の含有量が少ない場合には、電気伝導性特性を充分に発揮することができなく、電子部品の接合時にオープン不良が発生恐れがある。
【0154】
前述の実施形態ではファイバーに含まれる機能性粒子として電気伝導性を持つ粒子を例えて、機能性粒子の直径、キャリアポリマーのコーティング部の厚さ及び延長部の長さについての望ましい条件を提示したが、機能性粒子として他の特性を持つ粒子が使われる場合、機能性粒子の直径、キャリアポリマーのコーティング部の厚さ及び延長部の長さなどは提示された条件に限定されないで、多様に変更されて実現できるはずである。
【0155】
次に、接着剤を利用して接合される電子部品の構造及び作用に対して図面を参照して説明する。
【0156】
図14aないし図14eは、本発明の実施形態による接着剤を利用した電子部品間の接続方法を順番に示す図面である。
【0157】
接着剤300のファイバー110を構成する機能性粒子112として電気伝導性を持つ粒子を使い、キャリアポリマー111としては非伝導性ポリマーを使い、バインディング樹脂210としては熱硬化性樹脂を使った。
【0158】
図14aを参照すれば、第1接合対象物として、例えば、第1電子部品3100を用意する。この時、第1電子部品3100の上面には互いに離隔されて配置された複数の第1接続部3110が形成される。そして複数の第1接続部3110が形成された第1電子部品3100上部に、実施形態による接着剤300を配置させる。接着剤300はバインディング樹脂210及びファイバー110で行われ、所定の厚さを持つフィルム形態である。
【0159】
そして、図14bに示すように接着剤300を第1接続部3110の上部に接着させる。この時、接着剤300を形成するバインディング樹脂210中にファイバー110が入らない接合部210b領域が第1接続部3110の上部に接着されるようにする。
【0160】
引き継き、一側面に複数の第2接続部4110が形成された第2電子部品4100を用意する。ここで第2接続部4110は第1接続部3110と対応する数で用意されて、導電性の材料で製作されることが望ましい。そして、図14cに示すように第1電子部品3100の第1接続部3110と第2電子部品4100の第2接続部4110が見合うように配置させる。この時、第1接続部3110のすぐ上側に第2接続部4110が位置するようにすることが望ましい。
【0161】
以後、図14dに示すように第1及び第2接続部3110、4110と接着剤300に熱を加えながら、第1電子部品3100の下側から上側に、第2電子部品4100の上側から下側に圧力をかける。この時、加熱及び加圧時間は数秒から数十秒位が望ましく、加熱温度は120〜200℃であることが望ましく、圧縮圧力は40〜80Mpa程度であることが望ましい。
【0162】
このように熱圧縮工程を実施すれば、図14eに示すように前記第1電子部品3100の第1接続部3110及び前記第2電子部品4100の第2接続部4110が接着剤300内に入る。そして、第1電子部品3100の上部の中で前記第1接続部3110が形成されない領域及び第2電子部品4100の上部の中で前記第2接続部4110が形成されない領域は接着剤300、望ましくはバインディング樹脂210の上部及び下部の接合部210b領域に接合するようになる。
【0163】
よって、第1及び第2電子部品3100、4100を通して印加される圧縮圧力が接着剤300に伝達する。この時、接着剤300に伝達する圧縮圧力によって前記バインディング樹脂210の流動(または流れ)が発生される。望ましくは、第1接続部3110と第2接続部4110の間領域から、第1接続部3110と第2接続部4110の間以外の領域に流動される。しかし、網構造で絡まっているファイバー110はバインディング樹脂210の流動にもかかわらず移動が抑制され、これによって機能性粒子112の移動も抑制される。
【0164】
また、第1接続部3110が形成されない第1電子部品3100の上部面と第2接続部4110が形成されない第2電子部品4100の下部面の間の離隔距離に比べて、第1接続部3110と第2接続部4110の間の離隔距離が近い。それで、接着剤300の全体領域の中で第1接続部3110と第2接続部4110の間に位置する含有部210a領域が他の領域に比べて大きな圧縮圧力を受ける。よって、図14eの拡大図面のように接着剤300に伝達する圧力によって第1接続部3110と第2接続部4110の間に位置する機能性粒子112を包むキャリアポリマー111、即ち、コーティング部111bが物理的に壊れて、該当の機能性粒子112が露出する。
【0165】
このようなコーティング部111bの物理的破壊により、機能性粒子112によって第1接続部3110と第2接続部4110の間が相互接続されて電気的通電が行われる。そして第1接続部3110及び第2接続部4110が形成されない領域の間に位置するコーティング部111bは壊れない。それで、電気的通電があってはいけない位置、即ち、第1接続部3110が形成されない第1電子部品3100領域と第2接続部4110が形成されない第2電子部品4100領域が通電されることを防止することができる。即ち、電気的ショート発生を防止することができる。
【0166】
このように本発明によるファイバー110を含む接着剤300を利用して一対の電子部品3100、4100の間を容易に接合させることができる。即ち、内部に機能性粒子112が固定されたファイバー110を利用して、熱圧着工程時、機能性粒子112の移動を抑制することで、一対の電子部品3100、4100の間のオープン及びショートを防止することができる。また、第1及び第2接続部3110、4110の大きさが小くなっても、同じ直径の機能性粒子を利用して前記第1接続部3110と第2接続部4110の間の通電が容易に行われるようにすることができる。さらに、ファイバー110の機能性粒子112がキャリアポリマー111に物理的に固定されていて、前記ファイバー110自体が規則または不規則的に絡まっているので、外部の物理的な衝撃に強いという長所がある。
【0167】
前記では複数の接続部の間を接合することを示したが、多様な形態の接合に本発明の実施形態の接着剤が使えられる。例えば、単一電子部品と基板との接合、単一接続部を持つ電子部品間接合などに使えられる。また、電子部品を接合させる他に、内部機能性粒子を持つファイバー及びこれを含んだフィルムを多様な用途として使うことができる。
【0168】
本発明について図面と望ましい実施形態を参照して説明したが、本発明はこれに限定されることなく、後述される特許請求範囲によって限定される。したがって、本技術分野の通常の知識を持った者なら、後述される特許請求範囲の技術的思想の範囲内で、本発明が多様に変形及び修正できると理解できるはずである。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
長さ方向に延長形成されるファイバーであって、
キャリアポリマー(carrier polymer)と複数の機能性粒子と、を含み、
前記複数の機能性粒子は、前記キャリアポリマーに包まれ、物理的に前記キャリアポリマーに固定されて一体化されるファイバー。
【請求項2】
前記キャリアポリマーは前記機能性粒子を被覆するコーティング部と、長さ方向に延長形成されて前記複数の機能性粒子の間を連結する延長部と、を含み、前記コーティング部と前記延長部とが互いに連結される請求項1に記載のファイバー。
【請求項3】
前記キャリアポリマーは、ポリオレフィン(polyolefine)、ポリスチレン(polystyrene)、ポリビニルアルコール(polyvinylalcohol)、ポリアクリロニトリル(polyacrylonitrile)、ポリアミド(polyamide)、ポリエステル(polyester)、アラミド(aramide)、アクリル(acrylic)、ポリエチレンオキサイド(PEO:polythylene oxide)、ポリカプロラクトン(polycaprolactone)、ポリカーボネート(polycarbonate)、ポリエチレンテレフタラート(polyethylene terephthalate)、ポリベンズイミダゾール(PBI:polybezimidazole)、ポリ(2-ヒドロキシエチルメタクリレート)(poly(2-hydroxyethylmethacrylate))、ポリビニリデンフルオリド(polyvinylidene fluoride)、ポリ(エーテルイミド)(poly(ether imide))、スチレン-ブタジエン-スチレン3ブロック共重合体(SBS:styrene-butadiene-styrene triblock copolymer)、ポリ(フェロセニルジメチルシラン)(poly(ferrocenyldimethylsilane))、ポリフェニレンサルファイド(polyphenylenesulfide)、ポリエーテルエーテルケトン(polyetheretherketone)のうち1又は2以上の化合物を含む請求項1又は2に記載のファイバー。
【請求項4】
前記機能性粒子は、電気伝導性粒子、遠赤外線放出粒子、蛍光性粒子、燐光性粒子、磁性粒子のうち少なくとも一つを含む請求項1又は2に記載のファイバー。
【請求項5】
前記電気伝導性粒子は、Ni、Ag、Cu、Au、Sn−Pb系列、Sn−Ag系列、Sn−Ag−Cu系列、Sn−Bi系列、Sn−Zn−Bi系列、Sn−In系列、Sn−Zn−Al系列、Sn−Bi−Ag系列のうち1又は2以上の化合物を含み、
前記遠赤外線放出粒子は、SiO2又はAl2O3を主成分とするムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)系物質、ZeO2、Na2O、ゲルマニウム化合物(Ge、GeI4、GeO2)、CeO、K2O、LiO、BO3、Na2O、CaO、MgOのうち1又は2以上の化合物、ムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)にCuO、Fe2O3、MnO2、CoO、TiO2のうちいずれかの一つが添加されたセラミックスを含み、
前記蛍光性粒子は、ZnO、Ca2(PO4)2、CaF2:Sb、CaWO4、MgWO4のうち1又は2以上の化合物を含み、
前記燐光性粒子は、ZnCl、PtOEP、Ir(piq)3、Btp2Ir(acac)、Ir(PPY)3、Ir(PPy2)(acac)、Ir(mpyp)3、F2Irpic、(f2ppu)2Ir(tmd)、Ir(dfppz)3のうち1又は2以上の化合物を含み、
前記磁性粒子は、Ni、Co、Fe3O4、Pt、Pd、フェライト(ferrite)、ソフトフェライト(soft ferrite)、Mn−Znフェライト、アルニコフェライト(alnico ferrite)、Nd−Fe−B、サマリウムコバルト(Samarium-Cobalt)のうち1又は2以上の化合物を含む請求項4に記載のファイバー。
【請求項6】
前記電気伝導性粒子の直径が0.1μmないし50μmである請求項4に記載のファイバー。
【請求項7】
前記ファイバーを形成する前記コーティング部の厚さは前記機能性粒子半径の0.1%ないし50%である請求項2に記載のファイバー。
【請求項8】
前記ファイバーを形成する前記延長部の直径は10nmないし100μmである請求項2に記載のファイバー。
【請求項9】
前記キャリアポリマーと前記機能性粒子の重量比が1:0.25ないし25である請求項1に記載のファイバー。
【請求項10】
前記機能性粒子は、ポリマーコア及び前記ポリマーコアの外周面にコーティングされた機能性膜を含む請求項1又は2に記載のファイバー。
【請求項11】
前記ポリマーコアにコーティングされる前記機能性膜は、電気伝導性膜、遠赤外線放出膜、蛍光性膜、燐光性膜及び磁性膜のうち少なくとも一つを含み、
前記電気伝導性膜は、Ni、Ag、Cu、Au、Sn−Pb系列、Sn−Ag系列、Sn−Ag−Cu系列、Sn−Bi系列、Sn−Zn−Bi系列、Sn−In系列、Sn−Zn−Al系列、Sn−Bi−Ag系列のうち1又は2以上の化合物を含み、
前記遠赤外線放出膜は、SiO2又はAl2O3を主成分とするムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)系物質、ZeO2、Na2O、ゲルマニウム化合物(Ge、GeI4、GeO2)、CeO、K2O、LiO、BO3、Na2O、CaO、MgOのうち1又は2以上の化合物、ムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)にCuO、Fe2O3、MnO2、CoO、TiO2のうちいずれかの一つが添加されたセラミックスを含み、
前記蛍光性膜は、ZnO、Ca2(PO4)2、CaF2:Sb、CaWO4、MgWO4のうち1又は2以上の化合物を含み、
前記燐光性膜は、ZnCl、PtOEP、Ir(piq)3、Btp2Ir(acac)、Ir(PPY)3、Ir(PPy2)(acac)、Ir(mpyp)3、F2Irpic、(f2ppu)2Ir(tmd)、Ir(dfppz)3のうち1又は2以上の化合物を含み、
前記磁性膜は、Ni、Co、Fe3O4、Pt、Pd、フェライト(ferrite)、ソフトフェライト(soft ferrite)、Mn−Znフェライト、アルニコフェライト(alnico ferrite)、Nd−Fe−B、サマリウムコバルト(Samarium-Cobalt)のうち1又は2以上の化合物を含む請求項10に記載のファイバー。
【請求項12】
前記ポリマーコア及び前記ポリマーコアの外周面にコーティングされた前記電気伝導性膜を含む前記機能性粒子の直径が0.1μmないし50μmである請求項11に記載のファイバー。
【請求項13】
ファイバー集合体であって、
キャリアポリマーと機能性粒子とを含み、前記機能性粒子は、前記キャリアポリマーに包まれて物理的に前記キャリアポリマーに固定される複数のファイバーを含み、
前記複数のファイバーが互いに絡まって形成されるファイバー集合体。
【請求項14】
前記複数のファイバーが互いに不規則に配置されるか、規則的に配置される請求項13に記載のファイバー集合体。
【請求項15】
前記複数のファイバーが緯糸と経糸配列の織物構造に配置された請求項13に記載のファイバー集合体。
【請求項16】
前記機能性粒子は、電気伝導性粒子、遠赤外線放出粒子、蛍光性粒子、燐光性粒子、磁性粒子のうち少なくとも一つを含む請求項13に記載のファイバー集合体。
【請求項17】
前記電気伝導性粒子は、Ni、Ag、Cu、Au、Sn−Pb系列、Sn−Ag系列、Sn−Ag−Cu系列、Sn−Bi系列、Sn−Zn−Bi系列、Sn−In系列、Sn−Zn−Al系列、Sn−Bi−Ag系列のうち1又は2以上の化合物を含み、
前記遠赤外線放出粒子は、SiO2又はAl2O3を主成分とするムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)系物質、ZeO2、Na2O、ゲルマニウム化合物(Ge、GeI4、GeO2)、CeO、K2O、LiO、BO3、Na2O、CaO、MgOのうち1又は2以上の化合物、ムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)にCuO、Fe2O3、MnO2、CoO、TiO2のうちいずれかの一つが添加されたセラミックスを含み、
前記蛍光性粒子は、ZnO、Ca2(PO4)2、CaF2:Sb、CaWO4、MgWO4のうち1又は2以上の化合物を含み、
前記燐光性粒子は、ZnCl、PtOEP、Ir(piq)3、Btp2Ir(acac)、Ir(PPY)3、Ir(PPy2)(acac)、Ir(mpyp)3、F2Irpic、(f2ppu)2Ir(tmd)、Ir(dfppz)3のうち1又は2以上の化合物を含み、
前記磁性粒子は、Ni、Co、Fe3O4、Pt、Pd、フェライト(ferrite)、ソフトフェライト(soft ferrite)、Mn−Znフェライト、アルニコフェライト(alnico ferrite)、Nd−Fe−B、サマリウムコバルト(Samarium-Cobalt)のうち1又は2以上の化合物を含む請求項16に記載のファイバー集合体。
【請求項18】
前記機能性粒子は、ポリマーコア及び前記ポリマーコアの外周面にコーティングされた機能性膜を含む請求項13に記載のファイバー集合体。
【請求項19】
前記ポリマーコアにコーティングされる前記機能性膜は、電気伝導性膜、遠赤外線放出膜、蛍光性膜、燐光性膜及び磁性膜のうち少なくとも一つを含み、
前記電気伝導性膜は、Ni、Ag、Cu、Au、Sn−Pb系列、Sn−Ag系列、Sn−Ag−Cu系列、Sn−Bi系列、Sn−Zn−Bi系列、Sn−In系列、Sn−Zn−Al系列、Sn−Bi−Ag系列のうち1又は2以上の化合物を含み、
前記遠赤外線放出膜は、SiO2又はAl2O3を主成分とするムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)系物質、ZeO2、Na2O、ゲルマニウム化合物(Ge、GeI4、GeO2)、CeO、K2O、LiO、BO3、Na2O、CaO、MgOのうち1又は2以上の化合物、ムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)にCuO、Fe2O3、MnO2、CoO、TiO2のうちいずれかの一つが添加されたセラミックスを含み、
前記蛍光性膜は、ZnO、Ca2(PO4)2、CaF2:Sb、CaWO4、MgWO4のうち1又は2以上の化合物を含み、
前記燐光性膜は、ZnCl、PtOEP、Ir(piq)3、Btp2Ir(acac)、Ir(PPY)3、Ir(PPy2)(acac)、Ir(mpyp)3、F2Irpic、(f2ppu)2Ir(tmd)、Ir(dfppz)3のうち1又は2以上の化合物を含み、
前記磁性膜は、Ni、Co、Fe3O4、Pt、Pd、フェライト(ferrite)、ソフトフェライト(soft ferrite)、Mn−Znフェライト、アルニコフェライト(alnico ferrite)、Nd−Fe−B、サマリウムコバルト(Samarium-Cobalt)のうち1又は2以上の化合物を含む請求項18に記載のファイバー集合体。
【請求項20】
接着剤であって、
キャリアポリマーと機能性粒子とを含み、前記機能性粒子は、前記キャリアポリマーに包まれて物理的に前記キャリアポリマーに固定される少なくとも一本以上のファイバーと、
前記ファイバーと共に所定面積を形成するバインディング樹脂と、を含む接着剤。
【請求項21】
前記キャリアポリマーはファイバー合成後には分解されない請求項20に記載の接着剤。
【請求項22】
前記機能性粒子は、電気伝導性粒子、遠赤外線放出粒子、蛍光性粒子、燐光性粒子、磁性粒子のうち少なくとも一つを含む請求項20に記載の接着剤。
【請求項23】
前記電気伝導性粒子は、Ni、Ag、Cu、Au、Sn−Pb系列、Sn−Ag系列、Sn−Ag−Cu系列、Sn−Bi系列、Sn−Zn−Bi系列、Sn−In系列、Sn−Zn−Al系列、Sn−Bi−Ag系列のうち1又は2以上の化合物を含み、
前記遠赤外線放出粒子は、SiO2又はAl2O3を主成分とするムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)系物質、ZeO2、Na2O、ゲルマニウム化合物(Ge、GeI4、GeO2)、CeO、K2O、LiO、BO3、Na2O、CaO、MgOのうち1又は2以上の化合物、ムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)にCuO、Fe2O3、MnO2、CoO、TiO2のうちいずれかの一つが添加されたセラミックスを含み、
前記蛍光性粒子は、ZnO、Ca2(PO4)2、CaF2:Sb、CaWO4、MgWO4のうち1又は2以上の化合物を含み、
前記燐光性粒子は、ZnCl、PtOEP、Ir(piq)3、Btp2Ir(acac)、Ir(PPY)3、Ir(PPy2)(acac)、Ir(mpyp)3、F2Irpic、(f2ppu)2Ir(tmd)、Ir(dfppz)3のうち1又は2以上の化合物を含み、
前記磁性粒子は、Ni、Co、Fe3O4、Pt、Pd、フェライト(ferrite)、ソフトフェライト(soft ferrite)、Mn−Znフェライト、アルニコフェライト(alnico ferrite)、Nd−Fe−B、サマリウムコバルト(Samarium-Cobalt)のうち1又は2以上の化合物を含む請求項22に記載の接着剤。
【請求項24】
前記機能性粒子は、電気伝導性粒子であり、
前記電気伝導性粒子を包むファイバーが物理的に壊れることによって、前記電気伝導性粒子を通して通電が行われる請求項20又は22に記載の接着剤。
【請求項25】
全体重量の中で前記電気伝導性粒子は1wt%ないし50wt%である請求項24に記載の接着剤。
【請求項26】
前記機能性粒子は、ポリマーコア及び前記ポリマーコアの外周面にコーティングされた機能性膜を含む請求項20に記載の接着剤。
【請求項27】
前記ポリマーコアにコーティングされる前記機能性膜は、電気伝導性膜、遠赤外線放出膜、蛍光性膜、燐光性膜及び磁性膜のうち少なくとも一つを含み、
前記電気伝導性膜は、Ni、Ag、Cu、Au、Sn−Pb系列、Sn−Ag系列、Sn−Ag−Cu系列、Sn−Bi系列、Sn−Zn−Bi系列、Sn−In系列、Sn−Zn−Al系列、Sn−Bi−Ag系列のうち1又は2以上の化合物を含み、
前記遠赤外線放出膜は、SiO2又はAl2O3を主成分とするムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)系物質、ZeO2、Na2O、ゲルマニウム化合物(Ge、GeI4、GeO2)、CeO、K2O、LiO、BO3、Na2O、CaO、MgOのうち1又は2以上の化合物、ムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)にCuO、Fe2O3、MnO2、CoO、TiO2のうちいずれかの一つが添加されたセラミックスを含み、
前記蛍光性膜は、ZnO、Ca2(PO4)2、CaF2:Sb、CaWO4、MgWO4のうち1又は2以上の化合物を含み、
前記燐光性膜は、ZnCl、PtOEP、Ir(piq)3、Btp2Ir(acac)、Ir(PPY)3、Ir(PPy2)(acac)、Ir(mpyp)3、F2Irpic、(f2ppu)2Ir(tmd)、Ir(dfppz)3のうち1又は2以上の化合物含み、
前記磁性膜は、Ni、Co、Fe3O4、Pt、Pd、フェライト(ferrite)、ソフトフェライト(soft ferrite)、Mn−Znフェライト、アルニコフェライト(alnico ferrite)、Nd−Fe−B、サマリウムコバルト(Samarium-Cobalt)のうち1又は2以上の化合物を含む請求項26に記載の接着剤。
【請求項28】
前記バインディング樹脂は
前記ファイバーを含んで配列される含有部と、
前記含有部の上部領域と、下部領域のうちいずれかの一つの領域に形成される接合部と、を含む請求項20に記載の接着剤。
【請求項29】
前記バインディング樹脂は少なくとも前記含有部が平たく形成される請求項28に記載の接着剤。
【請求項30】
前記バインディング樹脂の少なくとも一側に配置される異形フィルムを含む請求項20、28及び29のうちいずれか1項に記載の接着剤。
【請求項31】
前記バインディング樹脂は、エポキシ、アクリル、シアン酸塩エステル(cyanate ester)、シリコーンポリウレタン(polyurethane)のうち少なくとも一つを含む請求項20、28及び29のうちいずれか1項に記載の接着剤。
【請求項32】
前記接着剤は、伝導性接着剤、異方伝導性接着剤又は非伝導性接着剤の中から選択されるいずれかの一つである請求項20に記載の接着剤。
【請求項1】
長さ方向に延長形成されるファイバーであって、
キャリアポリマー(carrier polymer)と複数の機能性粒子と、を含み、
前記複数の機能性粒子は、前記キャリアポリマーに包まれ、物理的に前記キャリアポリマーに固定されて一体化されるファイバー。
【請求項2】
前記キャリアポリマーは前記機能性粒子を被覆するコーティング部と、長さ方向に延長形成されて前記複数の機能性粒子の間を連結する延長部と、を含み、前記コーティング部と前記延長部とが互いに連結される請求項1に記載のファイバー。
【請求項3】
前記キャリアポリマーは、ポリオレフィン(polyolefine)、ポリスチレン(polystyrene)、ポリビニルアルコール(polyvinylalcohol)、ポリアクリロニトリル(polyacrylonitrile)、ポリアミド(polyamide)、ポリエステル(polyester)、アラミド(aramide)、アクリル(acrylic)、ポリエチレンオキサイド(PEO:polythylene oxide)、ポリカプロラクトン(polycaprolactone)、ポリカーボネート(polycarbonate)、ポリエチレンテレフタラート(polyethylene terephthalate)、ポリベンズイミダゾール(PBI:polybezimidazole)、ポリ(2-ヒドロキシエチルメタクリレート)(poly(2-hydroxyethylmethacrylate))、ポリビニリデンフルオリド(polyvinylidene fluoride)、ポリ(エーテルイミド)(poly(ether imide))、スチレン-ブタジエン-スチレン3ブロック共重合体(SBS:styrene-butadiene-styrene triblock copolymer)、ポリ(フェロセニルジメチルシラン)(poly(ferrocenyldimethylsilane))、ポリフェニレンサルファイド(polyphenylenesulfide)、ポリエーテルエーテルケトン(polyetheretherketone)のうち1又は2以上の化合物を含む請求項1又は2に記載のファイバー。
【請求項4】
前記機能性粒子は、電気伝導性粒子、遠赤外線放出粒子、蛍光性粒子、燐光性粒子、磁性粒子のうち少なくとも一つを含む請求項1又は2に記載のファイバー。
【請求項5】
前記電気伝導性粒子は、Ni、Ag、Cu、Au、Sn−Pb系列、Sn−Ag系列、Sn−Ag−Cu系列、Sn−Bi系列、Sn−Zn−Bi系列、Sn−In系列、Sn−Zn−Al系列、Sn−Bi−Ag系列のうち1又は2以上の化合物を含み、
前記遠赤外線放出粒子は、SiO2又はAl2O3を主成分とするムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)系物質、ZeO2、Na2O、ゲルマニウム化合物(Ge、GeI4、GeO2)、CeO、K2O、LiO、BO3、Na2O、CaO、MgOのうち1又は2以上の化合物、ムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)にCuO、Fe2O3、MnO2、CoO、TiO2のうちいずれかの一つが添加されたセラミックスを含み、
前記蛍光性粒子は、ZnO、Ca2(PO4)2、CaF2:Sb、CaWO4、MgWO4のうち1又は2以上の化合物を含み、
前記燐光性粒子は、ZnCl、PtOEP、Ir(piq)3、Btp2Ir(acac)、Ir(PPY)3、Ir(PPy2)(acac)、Ir(mpyp)3、F2Irpic、(f2ppu)2Ir(tmd)、Ir(dfppz)3のうち1又は2以上の化合物を含み、
前記磁性粒子は、Ni、Co、Fe3O4、Pt、Pd、フェライト(ferrite)、ソフトフェライト(soft ferrite)、Mn−Znフェライト、アルニコフェライト(alnico ferrite)、Nd−Fe−B、サマリウムコバルト(Samarium-Cobalt)のうち1又は2以上の化合物を含む請求項4に記載のファイバー。
【請求項6】
前記電気伝導性粒子の直径が0.1μmないし50μmである請求項4に記載のファイバー。
【請求項7】
前記ファイバーを形成する前記コーティング部の厚さは前記機能性粒子半径の0.1%ないし50%である請求項2に記載のファイバー。
【請求項8】
前記ファイバーを形成する前記延長部の直径は10nmないし100μmである請求項2に記載のファイバー。
【請求項9】
前記キャリアポリマーと前記機能性粒子の重量比が1:0.25ないし25である請求項1に記載のファイバー。
【請求項10】
前記機能性粒子は、ポリマーコア及び前記ポリマーコアの外周面にコーティングされた機能性膜を含む請求項1又は2に記載のファイバー。
【請求項11】
前記ポリマーコアにコーティングされる前記機能性膜は、電気伝導性膜、遠赤外線放出膜、蛍光性膜、燐光性膜及び磁性膜のうち少なくとも一つを含み、
前記電気伝導性膜は、Ni、Ag、Cu、Au、Sn−Pb系列、Sn−Ag系列、Sn−Ag−Cu系列、Sn−Bi系列、Sn−Zn−Bi系列、Sn−In系列、Sn−Zn−Al系列、Sn−Bi−Ag系列のうち1又は2以上の化合物を含み、
前記遠赤外線放出膜は、SiO2又はAl2O3を主成分とするムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)系物質、ZeO2、Na2O、ゲルマニウム化合物(Ge、GeI4、GeO2)、CeO、K2O、LiO、BO3、Na2O、CaO、MgOのうち1又は2以上の化合物、ムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)にCuO、Fe2O3、MnO2、CoO、TiO2のうちいずれかの一つが添加されたセラミックスを含み、
前記蛍光性膜は、ZnO、Ca2(PO4)2、CaF2:Sb、CaWO4、MgWO4のうち1又は2以上の化合物を含み、
前記燐光性膜は、ZnCl、PtOEP、Ir(piq)3、Btp2Ir(acac)、Ir(PPY)3、Ir(PPy2)(acac)、Ir(mpyp)3、F2Irpic、(f2ppu)2Ir(tmd)、Ir(dfppz)3のうち1又は2以上の化合物を含み、
前記磁性膜は、Ni、Co、Fe3O4、Pt、Pd、フェライト(ferrite)、ソフトフェライト(soft ferrite)、Mn−Znフェライト、アルニコフェライト(alnico ferrite)、Nd−Fe−B、サマリウムコバルト(Samarium-Cobalt)のうち1又は2以上の化合物を含む請求項10に記載のファイバー。
【請求項12】
前記ポリマーコア及び前記ポリマーコアの外周面にコーティングされた前記電気伝導性膜を含む前記機能性粒子の直径が0.1μmないし50μmである請求項11に記載のファイバー。
【請求項13】
ファイバー集合体であって、
キャリアポリマーと機能性粒子とを含み、前記機能性粒子は、前記キャリアポリマーに包まれて物理的に前記キャリアポリマーに固定される複数のファイバーを含み、
前記複数のファイバーが互いに絡まって形成されるファイバー集合体。
【請求項14】
前記複数のファイバーが互いに不規則に配置されるか、規則的に配置される請求項13に記載のファイバー集合体。
【請求項15】
前記複数のファイバーが緯糸と経糸配列の織物構造に配置された請求項13に記載のファイバー集合体。
【請求項16】
前記機能性粒子は、電気伝導性粒子、遠赤外線放出粒子、蛍光性粒子、燐光性粒子、磁性粒子のうち少なくとも一つを含む請求項13に記載のファイバー集合体。
【請求項17】
前記電気伝導性粒子は、Ni、Ag、Cu、Au、Sn−Pb系列、Sn−Ag系列、Sn−Ag−Cu系列、Sn−Bi系列、Sn−Zn−Bi系列、Sn−In系列、Sn−Zn−Al系列、Sn−Bi−Ag系列のうち1又は2以上の化合物を含み、
前記遠赤外線放出粒子は、SiO2又はAl2O3を主成分とするムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)系物質、ZeO2、Na2O、ゲルマニウム化合物(Ge、GeI4、GeO2)、CeO、K2O、LiO、BO3、Na2O、CaO、MgOのうち1又は2以上の化合物、ムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)にCuO、Fe2O3、MnO2、CoO、TiO2のうちいずれかの一つが添加されたセラミックスを含み、
前記蛍光性粒子は、ZnO、Ca2(PO4)2、CaF2:Sb、CaWO4、MgWO4のうち1又は2以上の化合物を含み、
前記燐光性粒子は、ZnCl、PtOEP、Ir(piq)3、Btp2Ir(acac)、Ir(PPY)3、Ir(PPy2)(acac)、Ir(mpyp)3、F2Irpic、(f2ppu)2Ir(tmd)、Ir(dfppz)3のうち1又は2以上の化合物を含み、
前記磁性粒子は、Ni、Co、Fe3O4、Pt、Pd、フェライト(ferrite)、ソフトフェライト(soft ferrite)、Mn−Znフェライト、アルニコフェライト(alnico ferrite)、Nd−Fe−B、サマリウムコバルト(Samarium-Cobalt)のうち1又は2以上の化合物を含む請求項16に記載のファイバー集合体。
【請求項18】
前記機能性粒子は、ポリマーコア及び前記ポリマーコアの外周面にコーティングされた機能性膜を含む請求項13に記載のファイバー集合体。
【請求項19】
前記ポリマーコアにコーティングされる前記機能性膜は、電気伝導性膜、遠赤外線放出膜、蛍光性膜、燐光性膜及び磁性膜のうち少なくとも一つを含み、
前記電気伝導性膜は、Ni、Ag、Cu、Au、Sn−Pb系列、Sn−Ag系列、Sn−Ag−Cu系列、Sn−Bi系列、Sn−Zn−Bi系列、Sn−In系列、Sn−Zn−Al系列、Sn−Bi−Ag系列のうち1又は2以上の化合物を含み、
前記遠赤外線放出膜は、SiO2又はAl2O3を主成分とするムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)系物質、ZeO2、Na2O、ゲルマニウム化合物(Ge、GeI4、GeO2)、CeO、K2O、LiO、BO3、Na2O、CaO、MgOのうち1又は2以上の化合物、ムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)にCuO、Fe2O3、MnO2、CoO、TiO2のうちいずれかの一つが添加されたセラミックスを含み、
前記蛍光性膜は、ZnO、Ca2(PO4)2、CaF2:Sb、CaWO4、MgWO4のうち1又は2以上の化合物を含み、
前記燐光性膜は、ZnCl、PtOEP、Ir(piq)3、Btp2Ir(acac)、Ir(PPY)3、Ir(PPy2)(acac)、Ir(mpyp)3、F2Irpic、(f2ppu)2Ir(tmd)、Ir(dfppz)3のうち1又は2以上の化合物を含み、
前記磁性膜は、Ni、Co、Fe3O4、Pt、Pd、フェライト(ferrite)、ソフトフェライト(soft ferrite)、Mn−Znフェライト、アルニコフェライト(alnico ferrite)、Nd−Fe−B、サマリウムコバルト(Samarium-Cobalt)のうち1又は2以上の化合物を含む請求項18に記載のファイバー集合体。
【請求項20】
接着剤であって、
キャリアポリマーと機能性粒子とを含み、前記機能性粒子は、前記キャリアポリマーに包まれて物理的に前記キャリアポリマーに固定される少なくとも一本以上のファイバーと、
前記ファイバーと共に所定面積を形成するバインディング樹脂と、を含む接着剤。
【請求項21】
前記キャリアポリマーはファイバー合成後には分解されない請求項20に記載の接着剤。
【請求項22】
前記機能性粒子は、電気伝導性粒子、遠赤外線放出粒子、蛍光性粒子、燐光性粒子、磁性粒子のうち少なくとも一つを含む請求項20に記載の接着剤。
【請求項23】
前記電気伝導性粒子は、Ni、Ag、Cu、Au、Sn−Pb系列、Sn−Ag系列、Sn−Ag−Cu系列、Sn−Bi系列、Sn−Zn−Bi系列、Sn−In系列、Sn−Zn−Al系列、Sn−Bi−Ag系列のうち1又は2以上の化合物を含み、
前記遠赤外線放出粒子は、SiO2又はAl2O3を主成分とするムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)系物質、ZeO2、Na2O、ゲルマニウム化合物(Ge、GeI4、GeO2)、CeO、K2O、LiO、BO3、Na2O、CaO、MgOのうち1又は2以上の化合物、ムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)にCuO、Fe2O3、MnO2、CoO、TiO2のうちいずれかの一つが添加されたセラミックスを含み、
前記蛍光性粒子は、ZnO、Ca2(PO4)2、CaF2:Sb、CaWO4、MgWO4のうち1又は2以上の化合物を含み、
前記燐光性粒子は、ZnCl、PtOEP、Ir(piq)3、Btp2Ir(acac)、Ir(PPY)3、Ir(PPy2)(acac)、Ir(mpyp)3、F2Irpic、(f2ppu)2Ir(tmd)、Ir(dfppz)3のうち1又は2以上の化合物を含み、
前記磁性粒子は、Ni、Co、Fe3O4、Pt、Pd、フェライト(ferrite)、ソフトフェライト(soft ferrite)、Mn−Znフェライト、アルニコフェライト(alnico ferrite)、Nd−Fe−B、サマリウムコバルト(Samarium-Cobalt)のうち1又は2以上の化合物を含む請求項22に記載の接着剤。
【請求項24】
前記機能性粒子は、電気伝導性粒子であり、
前記電気伝導性粒子を包むファイバーが物理的に壊れることによって、前記電気伝導性粒子を通して通電が行われる請求項20又は22に記載の接着剤。
【請求項25】
全体重量の中で前記電気伝導性粒子は1wt%ないし50wt%である請求項24に記載の接着剤。
【請求項26】
前記機能性粒子は、ポリマーコア及び前記ポリマーコアの外周面にコーティングされた機能性膜を含む請求項20に記載の接着剤。
【請求項27】
前記ポリマーコアにコーティングされる前記機能性膜は、電気伝導性膜、遠赤外線放出膜、蛍光性膜、燐光性膜及び磁性膜のうち少なくとも一つを含み、
前記電気伝導性膜は、Ni、Ag、Cu、Au、Sn−Pb系列、Sn−Ag系列、Sn−Ag−Cu系列、Sn−Bi系列、Sn−Zn−Bi系列、Sn−In系列、Sn−Zn−Al系列、Sn−Bi−Ag系列のうち1又は2以上の化合物を含み、
前記遠赤外線放出膜は、SiO2又はAl2O3を主成分とするムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)系物質、ZeO2、Na2O、ゲルマニウム化合物(Ge、GeI4、GeO2)、CeO、K2O、LiO、BO3、Na2O、CaO、MgOのうち1又は2以上の化合物、ムライト(mullite)、コーディエライト(cordierite)、ジルコン(zircon)、アルミノチタネイト(aluminotitanate)及びスポジュメン(spodumene)にCuO、Fe2O3、MnO2、CoO、TiO2のうちいずれかの一つが添加されたセラミックスを含み、
前記蛍光性膜は、ZnO、Ca2(PO4)2、CaF2:Sb、CaWO4、MgWO4のうち1又は2以上の化合物を含み、
前記燐光性膜は、ZnCl、PtOEP、Ir(piq)3、Btp2Ir(acac)、Ir(PPY)3、Ir(PPy2)(acac)、Ir(mpyp)3、F2Irpic、(f2ppu)2Ir(tmd)、Ir(dfppz)3のうち1又は2以上の化合物含み、
前記磁性膜は、Ni、Co、Fe3O4、Pt、Pd、フェライト(ferrite)、ソフトフェライト(soft ferrite)、Mn−Znフェライト、アルニコフェライト(alnico ferrite)、Nd−Fe−B、サマリウムコバルト(Samarium-Cobalt)のうち1又は2以上の化合物を含む請求項26に記載の接着剤。
【請求項28】
前記バインディング樹脂は
前記ファイバーを含んで配列される含有部と、
前記含有部の上部領域と、下部領域のうちいずれかの一つの領域に形成される接合部と、を含む請求項20に記載の接着剤。
【請求項29】
前記バインディング樹脂は少なくとも前記含有部が平たく形成される請求項28に記載の接着剤。
【請求項30】
前記バインディング樹脂の少なくとも一側に配置される異形フィルムを含む請求項20、28及び29のうちいずれか1項に記載の接着剤。
【請求項31】
前記バインディング樹脂は、エポキシ、アクリル、シアン酸塩エステル(cyanate ester)、シリコーンポリウレタン(polyurethane)のうち少なくとも一つを含む請求項20、28及び29のうちいずれか1項に記載の接着剤。
【請求項32】
前記接着剤は、伝導性接着剤、異方伝導性接着剤又は非伝導性接着剤の中から選択されるいずれかの一つである請求項20に記載の接着剤。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10a】
【図10b】
【図10c】
【図11a】
【図11b】
【図11c】
【図14a】
【図14b】
【図14c】
【図14d】
【図14e】
【図12】
【図13a】
【図13b】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10a】
【図10b】
【図10c】
【図11a】
【図11b】
【図11c】
【図14a】
【図14b】
【図14c】
【図14d】
【図14e】
【図12】
【図13a】
【図13b】
【公開番号】特開2012−188795(P2012−188795A)
【公開日】平成24年10月4日(2012.10.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−72488(P2011−72488)
【出願日】平成23年3月29日(2011.3.29)
【出願人】(509309798)オプトパック シーオー エルティディー (3)
【出願人】(502318478)コリア アドバンスド インスティチュート オブ サイエンス アンド テクノロジィ (27)
【出願人】(511080443)マイクロパック シーオー エルティディー (1)
【氏名又は名称原語表記】MICROPACK CO., LTD.
【住所又は居所原語表記】373−1, Guseong−Dong, Yuseong−Gu, Daejeon, 305−338 Republic of Korea
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年10月4日(2012.10.4)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年3月29日(2011.3.29)
【出願人】(509309798)オプトパック シーオー エルティディー (3)
【出願人】(502318478)コリア アドバンスド インスティチュート オブ サイエンス アンド テクノロジィ (27)
【出願人】(511080443)マイクロパック シーオー エルティディー (1)
【氏名又は名称原語表記】MICROPACK CO., LTD.
【住所又は居所原語表記】373−1, Guseong−Dong, Yuseong−Gu, Daejeon, 305−338 Republic of Korea
【Fターム(参考)】
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