微細回路の接続方法及びそれによる接続構造体
本発明は導電性粒子を含む導電接着剤を使用してテープキャリアパッケージ（Tape
Carrier Package， ＴＣＰ）、柔軟性印刷回路（Flexible Printed Circuit， ＦＰＣ）、液晶パネル部、印刷配線基板のような回路基板に形成された微細回路を接続する方法及びそれにより製造される接続構造体に関するものであって、所定の回路パタンが形成された回路基板に絶縁被膜層を塗布した後、異方性導電接着剤によりこれを接着することによって、上記の異方性導電接着剤内に含まれた導電粒子などによって連結されてはいけない回路などが短絡されないようにする。
Carrier Package， ＴＣＰ）、柔軟性印刷回路（Flexible Printed Circuit， ＦＰＣ）、液晶パネル部、印刷配線基板のような回路基板に形成された微細回路を接続する方法及びそれにより製造される接続構造体に関するものであって、所定の回路パタンが形成された回路基板に絶縁被膜層を塗布した後、異方性導電接着剤によりこれを接着することによって、上記の異方性導電接着剤内に含まれた導電粒子などによって連結されてはいけない回路などが短絡されないようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細回路の接続方法及びそれによる接続構造体に関し、詳細には導電性粒子を含む導電接着剤を使用してテープキャリアパッケージ（Tape Carrier Package， ＴＣＰ）、柔軟性印刷回路（Flexible Printed Circuit， ＦＰＣ）、液晶パネル部、印刷配線基板のような回路基板に形成された微細回路などを接続する方法及びそれにより製造される接続構造体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体パッケージング分野又は液晶ディスプレイ分野で基板にチップを固定するとか回路などを互いに接続する場合、接着剤が使用される。液晶パネル部とＴＣＰ又はＦＰＣを接続するとか、印刷配線基板とテープキャリアパッケージ（Tape Carrier Package， ＴＣＰ）又は柔軟性印刷回路（Flexible Printed Circuit， ＦＰＣ）を接続する場合に、導電性粒子を含有する異方性導電接着剤が使用されている。近年、上記の異方性導電接着剤は、基板に半導体チップを直接実装する場合にも使用されている。
【０００３】
図１は、従来の微細回路接続方法によって接続される回路基板がその接続される前の状態を示した構成図である。
【０００４】
図示されたように、従来の微細回路接続方法は、所定の回路パタン２-Ｐ、４-Ｐを含む基板１、５を互いに接合させるために、各基板上に形成されたパタンが互いに向けるように、基板の間に異方性導電接着剤３を位置させる。その次に、異方性導電接着剤が位置する反対側の回路基板に圧力を加えると共に、回路基板自体に熱を加えることによって、回路パタンが互いに接続される。ここで、上記の異方性導電接着剤は、絶縁性接着成分３-１と、その内部に均等に分布されて含有された導電性粒子３-２から構成される。このような異方性導電接着剤は、フィルム状又はペースト状態に具現される。
【０００５】
異方性導電接着剤に含有される導電性粒子３-２は、金属粒子、金属粒子表面に樹脂を被覆した金属粒子、樹脂粒子の表面に金属成分がメッキされた金属被覆樹脂粒子等のような種類がある。
【０００６】
導電性粒子３-２が金属粒子である場合に、金属粒子の比重が絶縁性接着成分の比重より大きいため、金属粒子は絶縁性接着成分内で相対的に均一でないように分布される。また、金属粒子はその直径が多様であり、その硬度が高いため、回路基板の間に金属粒子を含んだ異方性導電接着剤が位置された状態で回路基板に圧力が加えられると、金属粒子はその形態が変形されない。従って、金属粒子を含有する異方性接着剤は、回路などの間に接触面積を相対的に小さくし、それによって接続端子の間に回路などが不完全に接続されるようにする。
【０００７】
さらに、従来の微細回路接続方法の場合には、回路パタンを互いに短絡させる問題点も発生する。これを図面と共にもっと詳細に説明すれば、次の通りである。
【０００８】
図２は、従来の微細回路接続方法によって接続される回路基板が、その接続された後の状態を示した構成図であって、金属粒子を含有した異方性導電接着剤が回路基板を互いに連結する時、金属粒子は接続されなければならない回路電極など２-１、４-１を接続するのみならず、接続されてはいけない電極などを短絡させる短絡線６を形成する。従って、従来の技術による異方性導電接着剤を使用する方法によって製造される接続構造体は、正常的に動作されない。
【０００９】
このような回路電極など同士に短絡される問題点を解決するために、金属粒子の表面に樹脂を被覆した樹脂被覆金属粒子が使用される。しかし、樹脂被覆金属粒子が連結されてはいけない電極などを短絡させないようにしても、コア部として樹脂で被覆された金属粒子が依然として均一でないだけでなく、絶縁性接着成分の比重より相対的に大きい比重を有するため、絶縁性接着成分内で均一に分布されない。それによって、樹脂被覆金属粒子を含有する異方性導電接着剤は、回路基板を適宜に接続しない。
【００１０】
上記のように、金属粒子の不均一性及び大きい比重によって異方性導電接着剤が有する問題点を解決するために、コア部として樹脂粒子に形成し、上記の樹脂粒子の表面に金属成分をメッキして金属を被覆した金属被覆樹脂粒子が使用される。上記の金属被覆樹脂粒子を含有する異方性導電接着剤は回路基板に圧力が加えられる場合、金属被覆樹脂粒子の形態が変形されて回路などの間の面積を増加させるため、回路などの間の電気接続不良率を減らすことができ、金属被覆樹脂粒子の比重が接着剤成分の比重と差異が小さいため、接着剤成分内で相対的に均等に分布される。しかし、上記の金属被覆樹脂粒子は、その表面が金属であるため、上記の金属被覆樹脂粒子を含有する異方性導電接着剤は、依然として短絡されてはいけない回路の電極などを短絡させるため、回路基板などを適宜に接続することができない。
【発明の開示】
【００１１】
本発明の主な目的は、導電性粒子を含有する導電接着剤を使用して微細回路を接続する時、接続されてはいけない電極などが、上記の導電粒子などによって短絡されず、その電極などの電気的接着信頼性を大きくする微細回路接続方法と、それによる接続構造体を提供することにある。
【００１２】
このために、本発明による微細回路接続方法は、所定の絶縁性樹脂溶液を生成する段階と、ぞれぞれの所定の回路パタンなどが形成された回路基板に上記の樹脂溶液を塗布する段階と、上記の各回路基板に形成された回路パタンで該当する電極などを連結させるために、上記の該当する電極などを互いに向き合うように上記の回路基板を互いに向き合うように整列する段階と、上記の回路基板などの間に所定の異方性導電接着剤を位置させる段階と、上記の回路基板などに熱を加える段階と、上記の異方性導電接着剤側を向かう回路基板などの反対側に所定の圧力を加えて、上記の該当する電極などを互いに接続する段階を含んで実施することによって達成される。
【００１３】
本発明による微細回路接続構造体は、所定の第１の回路パタンが形成された第１の回路基板と、上記の第１の回路パタンに対応して第２の回路パタンが形成された第２の回路基板と、上記の第１の回路基板と第２の回路基板との間に位置して上記の第１の回路パタンと上記の第２の回路パタンの該当する電極などを互いに接続する導電性粒子などと、上記の第１の回路基板と第２の回路基板との間に位置して上記の導電性粒子などを含む絶縁性成分剤と、上記の第１の回路パタン及び第１の回路基板と上記の第２の回路パタン及び第２の回路基板にそれぞれ所定の厚さで塗布された絶縁被膜層を含んで実施することによって達成される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】従来の微細回路接続方法によって接続される回路基板がその接続される前の状態を示した構成図である。
【図２】従来の微細回路接続方法によって接続される回路基板がその接続された後の状態を示した構成図である。
【図３】本発明による微細回路接続方法によって接続される回路基板の第１の実施例が接続される前の状態を示した構成図である。
【図４】図３の回路基板が接続された後の状態を示した構成図である。
【図５】本発明による微細回路接続方法によって接続される回路基板の第２の実施例が接続される前の状態を示した構成図である。
【図６】図５の回路基板が接続された後の状態を示した構成図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図３は本発明による微細回路接続方法によって接続される回路基板の第１の実施例が接続される前の状態を示した構成図であって、第１の回路パタン１２-Ｐが形成された第１の回路基板１１と第２の回路パタン１４-Ｐが形成された第２の回路基板１５が異方性導電接着剤１３によって互いに接続される前に配列された状態を示している。
【００１６】
上記の第１及び第２の回路パタン１２-Ｐ、１４-Ｐは、平面部１２-１、１４-１と側面部１２-２、１４-２をそれぞれ有し、上記の第１及び第２の回路基板１１、１５から相対的に突出されるように形成される電極１２、１４などを含む。この時、上記の第１及び第２の回路基板１１、１５で上記の電極１２、１４が形成されない部分は、相対的に非電極部又は底部１１-１、１５-１として定義されることができる。
【００１７】
上記のような構造を有する第１及び第２の回路基板１１、１５は、上記の電極１２、１４の平面部１２-１、１４-１及び側面部１２-２、１４-２と、上記の底部１１-１、１５-１に所定の厚さの絶縁被膜層１６がさらに塗布されて形成される。
【００１８】
この時、望ましくは、上記の電極部の平面部は圧力を加える時、絶縁被膜が破損されないようにするために平らに具現され、それによって電極の平面部の接触面積は相対的に広くなる。
【００１９】
上記の異方性導電接着剤１３は、絶縁性成分１３-１とその内部に相対的に均一に分布される導電性粒子１３-２を含み、フィルム状又はペースト状態に具現される。
【００２０】
従って、第１の実施例のような構造を有する回路基板は、図４に示したもののような形態に接続される。
【００２１】
図５は、本発明による微細回路接続方法によって接続される回路基板の第２の実施例が接続される前の状態を示した構成図であって、第１の実施例の電極１２、１４の平面部１２-１、１４-１を除いた残りの部分、すなわち、電極１２、１４の側面部１２-２、１４-２及び底部１１-１、１５-１に所定の厚さの絶縁被膜層１６がそれぞれ塗布されて製造された第１及び第２の回路基板が、異方性導電接着剤１３によって互いに接続される前に配列された状態を示している。
【００２２】
従って、第２の実施例のような構造を有する回路基板は、図６に示したもののような形態に接続される。
【００２３】
今、上記のような構造を有する回路基板を製造し、その回路基板に形成された微細回路を接続する方法を詳細に説明すれば次の通りである。
１）図３の回路基板の接続方法：
（１）絶縁被膜形成段階：上記の第１及び第２の回路パタン１２-Ｐ、１４-Ｐの電極１２、１４の平面部１２-１、１４-１及び側面部１２-２、１４-２と、上記の第１及び第２の回路基板１１、１５の底部１１-１、１５-１に所定の厚さの絶縁被膜１６を形成する。すなわち、上記の絶縁被膜１６は可溶溶剤に樹脂又は樹脂の混合物を溶解させて混合溶液を生成した後に、適用される工程条件によって、例えばスクリーン印刷法、ソルーションキャスティング法又は沈積法等のような方法で、上記の第１及び第２の回路基板１２、１５に上記の混合溶液を塗布する。上記の混合溶液に溶解される上記の樹脂は、熱可塑性であることが望ましい。
【００２４】
ここで、図３に示した第１の実施例による第１及び第２の回路基板を製造するために、電極の平面部及び側面部と、回路基板の底部に絶縁被膜を形成する方法は、上記の回路基板上に回路パタンを形成する段階で、回路パタンが形成された後に、上記の塗布方法を使用することによって達成される。
【００２５】
一方、熱硬化性樹脂が溶解された混合溶液が回路基板に塗布されて絶縁被膜が形成される場合に、上記の回路基板を接着する工程中で、加熱し、加圧する時、上記の絶縁被膜が軟化されることができないため、上記の絶縁被膜は導電接着剤と大きい接着力で結合できず、回路パタンの電極が腐蝕に大きく影響を受けて回路基板の接触の持続期間と接触性の信頼度を落とす短所を起こす。
【００２６】
上記の混合溶液に溶解される上記の熱可塑性樹脂は、その軟化点が６０〜１５０℃であるものであって、上記の熱可塑性樹脂は、例えばポリエチレン樹脂、エチレン共重合体ポリマー、エチレン酢酸ビニール共重合体樹脂、エチレンーアクリル酸共重合体樹脂、エチレンアクリル酸エステル共重合体樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、スチレンーブタジエン共重合体樹脂、エチレンープロピレン共重合体樹脂、アクリル酸エステル系ゴム、アクリロニトリルーブタジエン共重合体樹脂、フェノキシ樹脂、熱可塑性エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリビニールアセタール樹脂、ポリビニールブチラール樹脂等を単独で使用されるとか、少なくとも上記の二つの以上の樹脂が混合されて使用されるのが望ましい。
【００２７】
ここで、回路基板の接着工程の加熱温度を考慮する時、熱可塑性樹脂の軟化点が１５０℃を超過する場合、上記の熱可塑性樹脂は軟化されないため、回路基板などの間の接着力を落とし、電気的接続を不良にする。一方、熱可塑性樹脂の軟化点が６０℃未満の場合、回路パタンの電極の側面部１２-２に形成された絶縁被膜が破壊されて導電性粒子などによって電極などが短絡される。
【００２８】
上記の熱可塑性樹脂の軟化点は、８０〜１２０℃が望ましく、その範囲内で実施した下記の実施例に示したもののように、これを用いた異方性導電接着剤は、その接続抵抗が小さく、接着力が大きい特性を示す。
【００２９】
上記の絶縁被膜１６の厚さは、０．１〜５μmの範囲が適宜である。０．１μm未満である場合の絶縁被膜は、圧着工程で電極から部分的に剥げることになり、導電性粒子などによって電極などが短絡されるようにする。一方、５μmを超過する場合の絶縁被膜は回路基板に圧力を充分に印加しても導電粒子などがその厚さを克服して電極などを接続させることができず、回路基板の接続を不良にする。
【００３０】
最も望ましくは、上記の絶縁被膜１６の厚さは、０．３〜３μmが適宜であり、０．３μm未満である場合の絶縁被膜は、圧着工程で電極から部分的に剥げることになり、導電性粒子などによって電極などが短絡されるようにする。一方、０．３μmを超過する場合の絶縁被膜は、回路基板に圧力を充分に印加しても導電粒子などがその厚さを克服して電極などを接続させることができず、回路基板の接続を不良にする。
【００３１】
（２）接着段階：回路基板が加熱と共に加圧される時、対向する回路パタンの電極など１２、１４に塗布された絶縁被膜１６が破壊され、且つ、導電性粒子１３-２がその破壊された絶縁被膜の間に分散されて符号１７に示したように、電極など１２、１４が電気的に互いに接続される。この時、回路基板に加えられる圧力は回路基板の面と並んだ方向に加えられないため、回路パタンの電極の側面部に形成された絶縁被膜は破壊されない。従って、導電性粒子１３-２によって、符号１８に示したように、隣接する電極などが短絡されない。
【００３２】
また、図３のように絶縁被膜１６が塗布された回路基板は、絶縁被膜が異方性導電接着剤成分と相溶性が優れるため、図４に示したように製造された接続構造体は、その接着信頼性及び電気的信頼性が高い。
【００３３】
２）図５の回路基板の接続方法：
（１）上記の図３の回路基板の絶縁被膜を形成する方法のように、上記第１及び第２の回路パタン２２-Ｐ、 ２４-Ｐの電極２２、２４の平面部２２-１、２４-１を除いた部分に所定の厚さの絶縁被膜２６を形成する。上記の絶縁被膜の成分、その製造方法及び回路基板に塗布される厚さ等は、図３の回路基板に適用された状況と同じである。
【００３４】
ここで、図５に示した第２の実施例による第１及び第２の回路基板２１、２５を製造するために、電極２２、２４の側面部２２-２、２４-２と回路基板の底部２１-１、２５-１に絶縁被膜を形成する方法は、上記の回路基板上に回路パタンを形成する段階の中でエッチング段階の次に、上記の回路パタンに付けているフォトレジスト（図示せず）を取り除かなかった状態で、上記の塗布方法を使用して上記の回路基板の全体表面に絶縁被膜２６を形成する。その次に回路基板から上記のフォトレジストを取り除くことによって、電極の前面部２２-１、２４-１を除いた電極２２、２４の側面部２２-２、２４-２と底部２１-１、２５-１に絶縁被膜２６が形成される。
【００３５】
（２）接着段階：回路基板に加熱と共に加圧する時、対向する回路パタンの電極など２２,２４の前面部２２-１,２４-１には絶縁被膜２６が形成されていないため、異方性導電接着剤に含まれた導電粒子など１３-２がその前面部２２-１、２４-１に直接固定されることによって、符号２７に示したように、電極など２２-１,２４-１が電気的に互いに接続される。この時、回路基板に加えられる圧力は、回路基板の面と並んだ方向に加えられないため、回路パタンの電極の側面部に形成された絶縁被膜は破壊されない。従って、導電性粒子によって符号２８に示したように、隣接する電極などが短絡されない。
【００３６】
なお、図５のように絶縁被膜２６が塗布された回路基板は、絶縁被膜が異方性導電接着剤成分と相溶性が優れるため、図６に示したように、製造された接続構造体は、その接着信頼性及び電気的信頼性が優れる。
【００３７】
実施例
本実施例では熱可塑性樹脂で絶縁被膜を形成したＴＣＰ（実施例１〜４）、熱硬化性樹脂で絶縁被膜を形成したＴＣＰ（比較例１）、絶縁被膜を形成しなかったＴＣＰ（比較例２）の接続信頼性を調べるために接続抵抗を測定した。また、上記の各実施例と比較例で異方性導電接着剤の導電程度を調べるために接着力を測定した。
【００３８】
異方性導電接着剤には絶縁性接着成分に導電性粒子を均一に分散し、これを表面が異形処理されたポリエステルフィルム状に塗布した後、熱風乾燥機で８０℃で略３分間乾燥してフィルム状の塗布層の厚さが略１８μmとなるようにした。
【００３９】
上記の導電性粒子は、コア部を樹脂から構成し、その上をニッケルでメッキしてニッケル層を形成し、上記のニッケル層上を金でメッキした平均粒径が５μmであるセキスイケミカル（Sekisui Chemical）社のＡＵ２０５製品を使用した。
【００４０】
上記の導電性粒子は、コア部が樹脂から構成されているため、圧着される時、圧縮変形されて電極に加えられる応力を緩和してくれることができる。また、上記の導電性粒子は不均一であるため生じる問題点又は不均一に分散されることができない問題点を起こさない。
【００４１】
実施例 １：
熱可塑性樹脂の中でポリエステル樹脂（Toyobo社、Ｖｙｌｏｎ２００）をメチルケトンとトルエン（略３：１）を使用して２５重量％の樹脂溶液で製造した後、上記の樹脂溶液を、スクリーンプリンターを用いてライン幅が３０μmであり、ピッチが６０μmであり、電極の厚さが１８μmであるＴＣＰの電極部位に塗布した後、乾燥オーブンで７０℃の熱風で５分間乾燥した。乾燥後、マイクロメーターを用いて塗布層を測定した結果、塗布層の厚さが１μmである絶縁膜が被覆されたＴＣＰが製造された。
【００４２】
実施例 ２：
熱可塑性樹脂の中で酢酸ビニール樹脂（オゴンボンド社、ＰＶＡｃ ３０２）をメチルエチルケトンとトルエン（略３：１）を使用して２５重量％の樹脂溶液で製造した後、実施例１のような方式で絶縁層の厚さが１μmに被覆されたＴＣＰを製造した。
【００４３】
実施例 ３：
熱可塑性樹脂の中でニトリルブタジエンゴム（Nippon Zeon社、ＮＩＰＯＬＦＮ４００２）をメチルエチルケトンとトルエン（略３：１）を使用して２５重量％の樹脂溶液で製造した後、実施例１のような方式で絶縁層の厚さが１μmに被覆されたＴＣＰを製造した。
【００４４】
実施例 ４：
熱可塑性樹脂の中でエポキシ樹脂（Dow社 Ｄ．Ｅ．Ｒ．６６７０）をメチルエチルケトンとトルエン（略３：１）を使用して２５重量％の樹脂溶液で製造した後、実施例１のような方式で絶縁層の厚さが１μmに被覆されたＴＣＰを製造した。
【００４５】
比較例 １：
熱硬化性樹脂である芳香族ウレタンアクリレート（Sartomer社，ＣＮ９９９）をエチルアセテートに稀釈させて５０重量％の樹脂溶液で製造した後、アクリレート対比３重量％のＵＮ開始剤（CIBA社、Ｉｇａｃｕｒｅ１８４）を溶解させて混合樹脂溶液を生成し、スクリーンプリンターを使用してＴＣＰの電極部分に上記の混合樹脂溶液を塗布した。以後、上記の混合樹脂溶液が塗布されたＴＣＰを熱風乾燥機で５０℃、５分間乾燥させた後、ＵＶ照射機を使用して３０秒間硬化して、絶縁層の厚さが１μmに被覆されたＴＣＰを製造した。
【００４６】
比較例 ２：
電極に樹脂被膜を形成しない従来のＴＣＰである。
【００４７】
上記の異方性導電接着剤を使用して上記の各実施例と比較例のＴＣＰを接続してそれぞれの接続構造体を形成した。
【００４８】
すなわち、上記の異方性導電接着剤をポリエステルフィルムと共に幅１．５mmに切断し、接着層をＩＴＯガラス（三星コニング社, 表面抵抗２０Ω/mm２、厚さ０．７mm）に軽く付着し、温度８０℃、圧力０．５Mpaで２秒間付着した。ＩＴＯガラスに付着された異方性導電接着剤でポリエステルフィルムを剥離し、実施例及び比較例から作られた絶縁層が被覆されたライン幅が３０μmであり、ピッチが６０μmであり、電極の厚さが１８μmであるＴＣＰと、絶縁層を被覆処理しなかったＴＣＰをＩＴＯガラスの異方性導電接着層と軽く接着させた後、温度１６０℃、圧力３Mpaで１５秒間熱圧着して異方性導電接着剤により接着された電気接続構造体を得た。
【００４９】
上記の接続構造体の接続抵抗及び接着力を測定した。
【００５０】
まず、接続抵抗は初期抵抗値及び８５℃、８５ＲＨ％、１００時間放置した後の抵抗値をそれぞれ測定することによって達成した。
表１は測定結果を示す。
【表１】
【００５１】
表１から分かるように、実施例１〜４は絶縁被膜処理をしなかった比較例２と比較して初期抵抗値が２.１〜２.６Ωとして比較的に低く表れたが、熱硬化性樹脂で処理した比較例１では初期接続抵抗が表れなかった。
【００５２】
熱硬化性樹脂を適用した時、初期接続抵抗が表れなかったことは、回路の接続工程初期に加えられる熱と圧力によって被覆された絶縁層が破壊されないので、導電性粒子が二つの回路間の電気的接続を成すことができないためである。
【００５３】
反面に、熱可塑性樹脂で絶縁被膜処理をする場合には、接続工程初期にも被覆された絶縁層が破壊されるため、接続抵抗が比較的に低く出たことであると判断され、従って、熱可塑性樹脂で絶縁被膜処理をする場合が初期導通性に問題がないことを分かることができる。
【００５４】
なお、８５℃、８５ＲＨ％、１００時間放置した後の抵抗値において、絶縁被膜処理をしなかった比較例２の場合は接続抵抗値が大きく増加し、熱硬化性樹脂で処理した比較例１は接続抵抗が表れなかった。これは、高温高湿条件で水分が電極部位に浸透して電極を腐蝕させるためのことであると判断される。
【００５５】
しかし、実施例１〜４は接続抵抗値が小幅上昇することに止め、熱可塑性樹脂からなった絶縁被膜が水分による電極の腐蝕を防止することであると判断される。従って、導通性が長時間の苛酷な環境でも維持され得る信頼性が優れるという結論を下すことができる。
【００５６】
接着力は初期接着力及び８５℃、８５ＲＨ％、１００時間放置した後の接着力を通じて測定した。表２は測定結果を示したものである。
【表２】
【００５７】
表２から分かるように、実施例１〜４の場合、絶縁被膜処理をしなかった比較例２の場合と比較して初期接着力測定値が１.０〜１.６kgf/cmとして比較的に高く出たが、熱硬化性樹脂を用いた比較例１の場合は絶縁被膜処理をしなかった比較例２と類似した値が出た。これは、回路の初期接続工程で加えられる熱と圧力によってはＴＣＰに被覆された絶縁層が軟化されないため、異方性導電接着剤との溶融による結合を成すことができず、接着力に助けになることができないことであると判断される。
【００５８】
さらに、８５℃、８５ＲＨ％、１００時間放置した後の接着力は、熱硬化性樹脂を用いた比較例１と絶縁被膜処理をしなかった比較例２の場合、その初期値が略４０％以上低くなったが、これは、高温高湿条件で異方性導電接着剤とＴＣＰの界面に水分がもっと易く浸透して接着剤の老化を起こすことであると判断される。
反面に、実施例１〜４の場合は異方性導電接着剤と溶融接着を起こして相対的に長時間の間放置した後でも接着力信頼性が優れたものと表れた。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明に従って導電性粒子を含んだ異方性導電接着剤を使用し、微細回路間を接続する場合、回路間に導電粒子による短絡がなく、分散が均等であり、接着信頼性が優れ、導通不良がない効果を達成することになる。
【００６０】
本発明の実施例では微細回路を接続するために異方性導電接着成分を使用する場合を中心として説明したが、導電接着成分を使用して微細回路を接続する方法は本発明の範疇に含まれる。
【００６１】
たとえ、本発明が上記に言及された望ましい実施例と関連して説明されたが、発明の要旨と範囲から外れることがなく、多様な修正や変形をすることが可能である。従って、添付された特許請求範囲は本発明の要旨に属するこのような修正や変形を含むはずである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細回路の接続方法及びそれによる接続構造体に関し、詳細には導電性粒子を含む導電接着剤を使用してテープキャリアパッケージ（Tape Carrier Package， ＴＣＰ）、柔軟性印刷回路（Flexible Printed Circuit， ＦＰＣ）、液晶パネル部、印刷配線基板のような回路基板に形成された微細回路などを接続する方法及びそれにより製造される接続構造体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体パッケージング分野又は液晶ディスプレイ分野で基板にチップを固定するとか回路などを互いに接続する場合、接着剤が使用される。液晶パネル部とＴＣＰ又はＦＰＣを接続するとか、印刷配線基板とテープキャリアパッケージ（Tape Carrier Package， ＴＣＰ）又は柔軟性印刷回路（Flexible Printed Circuit， ＦＰＣ）を接続する場合に、導電性粒子を含有する異方性導電接着剤が使用されている。近年、上記の異方性導電接着剤は、基板に半導体チップを直接実装する場合にも使用されている。
【０００３】
図１は、従来の微細回路接続方法によって接続される回路基板がその接続される前の状態を示した構成図である。
【０００４】
図示されたように、従来の微細回路接続方法は、所定の回路パタン２-Ｐ、４-Ｐを含む基板１、５を互いに接合させるために、各基板上に形成されたパタンが互いに向けるように、基板の間に異方性導電接着剤３を位置させる。その次に、異方性導電接着剤が位置する反対側の回路基板に圧力を加えると共に、回路基板自体に熱を加えることによって、回路パタンが互いに接続される。ここで、上記の異方性導電接着剤は、絶縁性接着成分３-１と、その内部に均等に分布されて含有された導電性粒子３-２から構成される。このような異方性導電接着剤は、フィルム状又はペースト状態に具現される。
【０００５】
異方性導電接着剤に含有される導電性粒子３-２は、金属粒子、金属粒子表面に樹脂を被覆した金属粒子、樹脂粒子の表面に金属成分がメッキされた金属被覆樹脂粒子等のような種類がある。
【０００６】
導電性粒子３-２が金属粒子である場合に、金属粒子の比重が絶縁性接着成分の比重より大きいため、金属粒子は絶縁性接着成分内で相対的に均一でないように分布される。また、金属粒子はその直径が多様であり、その硬度が高いため、回路基板の間に金属粒子を含んだ異方性導電接着剤が位置された状態で回路基板に圧力が加えられると、金属粒子はその形態が変形されない。従って、金属粒子を含有する異方性接着剤は、回路などの間に接触面積を相対的に小さくし、それによって接続端子の間に回路などが不完全に接続されるようにする。
【０００７】
さらに、従来の微細回路接続方法の場合には、回路パタンを互いに短絡させる問題点も発生する。これを図面と共にもっと詳細に説明すれば、次の通りである。
【０００８】
図２は、従来の微細回路接続方法によって接続される回路基板が、その接続された後の状態を示した構成図であって、金属粒子を含有した異方性導電接着剤が回路基板を互いに連結する時、金属粒子は接続されなければならない回路電極など２-１、４-１を接続するのみならず、接続されてはいけない電極などを短絡させる短絡線６を形成する。従って、従来の技術による異方性導電接着剤を使用する方法によって製造される接続構造体は、正常的に動作されない。
【０００９】
このような回路電極など同士に短絡される問題点を解決するために、金属粒子の表面に樹脂を被覆した樹脂被覆金属粒子が使用される。しかし、樹脂被覆金属粒子が連結されてはいけない電極などを短絡させないようにしても、コア部として樹脂で被覆された金属粒子が依然として均一でないだけでなく、絶縁性接着成分の比重より相対的に大きい比重を有するため、絶縁性接着成分内で均一に分布されない。それによって、樹脂被覆金属粒子を含有する異方性導電接着剤は、回路基板を適宜に接続しない。
【００１０】
上記のように、金属粒子の不均一性及び大きい比重によって異方性導電接着剤が有する問題点を解決するために、コア部として樹脂粒子に形成し、上記の樹脂粒子の表面に金属成分をメッキして金属を被覆した金属被覆樹脂粒子が使用される。上記の金属被覆樹脂粒子を含有する異方性導電接着剤は回路基板に圧力が加えられる場合、金属被覆樹脂粒子の形態が変形されて回路などの間の面積を増加させるため、回路などの間の電気接続不良率を減らすことができ、金属被覆樹脂粒子の比重が接着剤成分の比重と差異が小さいため、接着剤成分内で相対的に均等に分布される。しかし、上記の金属被覆樹脂粒子は、その表面が金属であるため、上記の金属被覆樹脂粒子を含有する異方性導電接着剤は、依然として短絡されてはいけない回路の電極などを短絡させるため、回路基板などを適宜に接続することができない。
【発明の開示】
【００１１】
本発明の主な目的は、導電性粒子を含有する導電接着剤を使用して微細回路を接続する時、接続されてはいけない電極などが、上記の導電粒子などによって短絡されず、その電極などの電気的接着信頼性を大きくする微細回路接続方法と、それによる接続構造体を提供することにある。
【００１２】
このために、本発明による微細回路接続方法は、所定の絶縁性樹脂溶液を生成する段階と、ぞれぞれの所定の回路パタンなどが形成された回路基板に上記の樹脂溶液を塗布する段階と、上記の各回路基板に形成された回路パタンで該当する電極などを連結させるために、上記の該当する電極などを互いに向き合うように上記の回路基板を互いに向き合うように整列する段階と、上記の回路基板などの間に所定の異方性導電接着剤を位置させる段階と、上記の回路基板などに熱を加える段階と、上記の異方性導電接着剤側を向かう回路基板などの反対側に所定の圧力を加えて、上記の該当する電極などを互いに接続する段階を含んで実施することによって達成される。
【００１３】
本発明による微細回路接続構造体は、所定の第１の回路パタンが形成された第１の回路基板と、上記の第１の回路パタンに対応して第２の回路パタンが形成された第２の回路基板と、上記の第１の回路基板と第２の回路基板との間に位置して上記の第１の回路パタンと上記の第２の回路パタンの該当する電極などを互いに接続する導電性粒子などと、上記の第１の回路基板と第２の回路基板との間に位置して上記の導電性粒子などを含む絶縁性成分剤と、上記の第１の回路パタン及び第１の回路基板と上記の第２の回路パタン及び第２の回路基板にそれぞれ所定の厚さで塗布された絶縁被膜層を含んで実施することによって達成される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】従来の微細回路接続方法によって接続される回路基板がその接続される前の状態を示した構成図である。
【図２】従来の微細回路接続方法によって接続される回路基板がその接続された後の状態を示した構成図である。
【図３】本発明による微細回路接続方法によって接続される回路基板の第１の実施例が接続される前の状態を示した構成図である。
【図４】図３の回路基板が接続された後の状態を示した構成図である。
【図５】本発明による微細回路接続方法によって接続される回路基板の第２の実施例が接続される前の状態を示した構成図である。
【図６】図５の回路基板が接続された後の状態を示した構成図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図３は本発明による微細回路接続方法によって接続される回路基板の第１の実施例が接続される前の状態を示した構成図であって、第１の回路パタン１２-Ｐが形成された第１の回路基板１１と第２の回路パタン１４-Ｐが形成された第２の回路基板１５が異方性導電接着剤１３によって互いに接続される前に配列された状態を示している。
【００１６】
上記の第１及び第２の回路パタン１２-Ｐ、１４-Ｐは、平面部１２-１、１４-１と側面部１２-２、１４-２をそれぞれ有し、上記の第１及び第２の回路基板１１、１５から相対的に突出されるように形成される電極１２、１４などを含む。この時、上記の第１及び第２の回路基板１１、１５で上記の電極１２、１４が形成されない部分は、相対的に非電極部又は底部１１-１、１５-１として定義されることができる。
【００１７】
上記のような構造を有する第１及び第２の回路基板１１、１５は、上記の電極１２、１４の平面部１２-１、１４-１及び側面部１２-２、１４-２と、上記の底部１１-１、１５-１に所定の厚さの絶縁被膜層１６がさらに塗布されて形成される。
【００１８】
この時、望ましくは、上記の電極部の平面部は圧力を加える時、絶縁被膜が破損されないようにするために平らに具現され、それによって電極の平面部の接触面積は相対的に広くなる。
【００１９】
上記の異方性導電接着剤１３は、絶縁性成分１３-１とその内部に相対的に均一に分布される導電性粒子１３-２を含み、フィルム状又はペースト状態に具現される。
【００２０】
従って、第１の実施例のような構造を有する回路基板は、図４に示したもののような形態に接続される。
【００２１】
図５は、本発明による微細回路接続方法によって接続される回路基板の第２の実施例が接続される前の状態を示した構成図であって、第１の実施例の電極１２、１４の平面部１２-１、１４-１を除いた残りの部分、すなわち、電極１２、１４の側面部１２-２、１４-２及び底部１１-１、１５-１に所定の厚さの絶縁被膜層１６がそれぞれ塗布されて製造された第１及び第２の回路基板が、異方性導電接着剤１３によって互いに接続される前に配列された状態を示している。
【００２２】
従って、第２の実施例のような構造を有する回路基板は、図６に示したもののような形態に接続される。
【００２３】
今、上記のような構造を有する回路基板を製造し、その回路基板に形成された微細回路を接続する方法を詳細に説明すれば次の通りである。
１）図３の回路基板の接続方法：
（１）絶縁被膜形成段階：上記の第１及び第２の回路パタン１２-Ｐ、１４-Ｐの電極１２、１４の平面部１２-１、１４-１及び側面部１２-２、１４-２と、上記の第１及び第２の回路基板１１、１５の底部１１-１、１５-１に所定の厚さの絶縁被膜１６を形成する。すなわち、上記の絶縁被膜１６は可溶溶剤に樹脂又は樹脂の混合物を溶解させて混合溶液を生成した後に、適用される工程条件によって、例えばスクリーン印刷法、ソルーションキャスティング法又は沈積法等のような方法で、上記の第１及び第２の回路基板１２、１５に上記の混合溶液を塗布する。上記の混合溶液に溶解される上記の樹脂は、熱可塑性であることが望ましい。
【００２４】
ここで、図３に示した第１の実施例による第１及び第２の回路基板を製造するために、電極の平面部及び側面部と、回路基板の底部に絶縁被膜を形成する方法は、上記の回路基板上に回路パタンを形成する段階で、回路パタンが形成された後に、上記の塗布方法を使用することによって達成される。
【００２５】
一方、熱硬化性樹脂が溶解された混合溶液が回路基板に塗布されて絶縁被膜が形成される場合に、上記の回路基板を接着する工程中で、加熱し、加圧する時、上記の絶縁被膜が軟化されることができないため、上記の絶縁被膜は導電接着剤と大きい接着力で結合できず、回路パタンの電極が腐蝕に大きく影響を受けて回路基板の接触の持続期間と接触性の信頼度を落とす短所を起こす。
【００２６】
上記の混合溶液に溶解される上記の熱可塑性樹脂は、その軟化点が６０〜１５０℃であるものであって、上記の熱可塑性樹脂は、例えばポリエチレン樹脂、エチレン共重合体ポリマー、エチレン酢酸ビニール共重合体樹脂、エチレンーアクリル酸共重合体樹脂、エチレンアクリル酸エステル共重合体樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、スチレンーブタジエン共重合体樹脂、エチレンープロピレン共重合体樹脂、アクリル酸エステル系ゴム、アクリロニトリルーブタジエン共重合体樹脂、フェノキシ樹脂、熱可塑性エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリビニールアセタール樹脂、ポリビニールブチラール樹脂等を単独で使用されるとか、少なくとも上記の二つの以上の樹脂が混合されて使用されるのが望ましい。
【００２７】
ここで、回路基板の接着工程の加熱温度を考慮する時、熱可塑性樹脂の軟化点が１５０℃を超過する場合、上記の熱可塑性樹脂は軟化されないため、回路基板などの間の接着力を落とし、電気的接続を不良にする。一方、熱可塑性樹脂の軟化点が６０℃未満の場合、回路パタンの電極の側面部１２-２に形成された絶縁被膜が破壊されて導電性粒子などによって電極などが短絡される。
【００２８】
上記の熱可塑性樹脂の軟化点は、８０〜１２０℃が望ましく、その範囲内で実施した下記の実施例に示したもののように、これを用いた異方性導電接着剤は、その接続抵抗が小さく、接着力が大きい特性を示す。
【００２９】
上記の絶縁被膜１６の厚さは、０．１〜５μmの範囲が適宜である。０．１μm未満である場合の絶縁被膜は、圧着工程で電極から部分的に剥げることになり、導電性粒子などによって電極などが短絡されるようにする。一方、５μmを超過する場合の絶縁被膜は回路基板に圧力を充分に印加しても導電粒子などがその厚さを克服して電極などを接続させることができず、回路基板の接続を不良にする。
【００３０】
最も望ましくは、上記の絶縁被膜１６の厚さは、０．３〜３μmが適宜であり、０．３μm未満である場合の絶縁被膜は、圧着工程で電極から部分的に剥げることになり、導電性粒子などによって電極などが短絡されるようにする。一方、０．３μmを超過する場合の絶縁被膜は、回路基板に圧力を充分に印加しても導電粒子などがその厚さを克服して電極などを接続させることができず、回路基板の接続を不良にする。
【００３１】
（２）接着段階：回路基板が加熱と共に加圧される時、対向する回路パタンの電極など１２、１４に塗布された絶縁被膜１６が破壊され、且つ、導電性粒子１３-２がその破壊された絶縁被膜の間に分散されて符号１７に示したように、電極など１２、１４が電気的に互いに接続される。この時、回路基板に加えられる圧力は回路基板の面と並んだ方向に加えられないため、回路パタンの電極の側面部に形成された絶縁被膜は破壊されない。従って、導電性粒子１３-２によって、符号１８に示したように、隣接する電極などが短絡されない。
【００３２】
また、図３のように絶縁被膜１６が塗布された回路基板は、絶縁被膜が異方性導電接着剤成分と相溶性が優れるため、図４に示したように製造された接続構造体は、その接着信頼性及び電気的信頼性が高い。
【００３３】
２）図５の回路基板の接続方法：
（１）上記の図３の回路基板の絶縁被膜を形成する方法のように、上記第１及び第２の回路パタン２２-Ｐ、 ２４-Ｐの電極２２、２４の平面部２２-１、２４-１を除いた部分に所定の厚さの絶縁被膜２６を形成する。上記の絶縁被膜の成分、その製造方法及び回路基板に塗布される厚さ等は、図３の回路基板に適用された状況と同じである。
【００３４】
ここで、図５に示した第２の実施例による第１及び第２の回路基板２１、２５を製造するために、電極２２、２４の側面部２２-２、２４-２と回路基板の底部２１-１、２５-１に絶縁被膜を形成する方法は、上記の回路基板上に回路パタンを形成する段階の中でエッチング段階の次に、上記の回路パタンに付けているフォトレジスト（図示せず）を取り除かなかった状態で、上記の塗布方法を使用して上記の回路基板の全体表面に絶縁被膜２６を形成する。その次に回路基板から上記のフォトレジストを取り除くことによって、電極の前面部２２-１、２４-１を除いた電極２２、２４の側面部２２-２、２４-２と底部２１-１、２５-１に絶縁被膜２６が形成される。
【００３５】
（２）接着段階：回路基板に加熱と共に加圧する時、対向する回路パタンの電極など２２,２４の前面部２２-１,２４-１には絶縁被膜２６が形成されていないため、異方性導電接着剤に含まれた導電粒子など１３-２がその前面部２２-１、２４-１に直接固定されることによって、符号２７に示したように、電極など２２-１,２４-１が電気的に互いに接続される。この時、回路基板に加えられる圧力は、回路基板の面と並んだ方向に加えられないため、回路パタンの電極の側面部に形成された絶縁被膜は破壊されない。従って、導電性粒子によって符号２８に示したように、隣接する電極などが短絡されない。
【００３６】
なお、図５のように絶縁被膜２６が塗布された回路基板は、絶縁被膜が異方性導電接着剤成分と相溶性が優れるため、図６に示したように、製造された接続構造体は、その接着信頼性及び電気的信頼性が優れる。
【００３７】
実施例
本実施例では熱可塑性樹脂で絶縁被膜を形成したＴＣＰ（実施例１〜４）、熱硬化性樹脂で絶縁被膜を形成したＴＣＰ（比較例１）、絶縁被膜を形成しなかったＴＣＰ（比較例２）の接続信頼性を調べるために接続抵抗を測定した。また、上記の各実施例と比較例で異方性導電接着剤の導電程度を調べるために接着力を測定した。
【００３８】
異方性導電接着剤には絶縁性接着成分に導電性粒子を均一に分散し、これを表面が異形処理されたポリエステルフィルム状に塗布した後、熱風乾燥機で８０℃で略３分間乾燥してフィルム状の塗布層の厚さが略１８μmとなるようにした。
【００３９】
上記の導電性粒子は、コア部を樹脂から構成し、その上をニッケルでメッキしてニッケル層を形成し、上記のニッケル層上を金でメッキした平均粒径が５μmであるセキスイケミカル（Sekisui Chemical）社のＡＵ２０５製品を使用した。
【００４０】
上記の導電性粒子は、コア部が樹脂から構成されているため、圧着される時、圧縮変形されて電極に加えられる応力を緩和してくれることができる。また、上記の導電性粒子は不均一であるため生じる問題点又は不均一に分散されることができない問題点を起こさない。
【００４１】
実施例 １：
熱可塑性樹脂の中でポリエステル樹脂（Toyobo社、Ｖｙｌｏｎ２００）をメチルケトンとトルエン（略３：１）を使用して２５重量％の樹脂溶液で製造した後、上記の樹脂溶液を、スクリーンプリンターを用いてライン幅が３０μmであり、ピッチが６０μmであり、電極の厚さが１８μmであるＴＣＰの電極部位に塗布した後、乾燥オーブンで７０℃の熱風で５分間乾燥した。乾燥後、マイクロメーターを用いて塗布層を測定した結果、塗布層の厚さが１μmである絶縁膜が被覆されたＴＣＰが製造された。
【００４２】
実施例 ２：
熱可塑性樹脂の中で酢酸ビニール樹脂（オゴンボンド社、ＰＶＡｃ ３０２）をメチルエチルケトンとトルエン（略３：１）を使用して２５重量％の樹脂溶液で製造した後、実施例１のような方式で絶縁層の厚さが１μmに被覆されたＴＣＰを製造した。
【００４３】
実施例 ３：
熱可塑性樹脂の中でニトリルブタジエンゴム（Nippon Zeon社、ＮＩＰＯＬＦＮ４００２）をメチルエチルケトンとトルエン（略３：１）を使用して２５重量％の樹脂溶液で製造した後、実施例１のような方式で絶縁層の厚さが１μmに被覆されたＴＣＰを製造した。
【００４４】
実施例 ４：
熱可塑性樹脂の中でエポキシ樹脂（Dow社 Ｄ．Ｅ．Ｒ．６６７０）をメチルエチルケトンとトルエン（略３：１）を使用して２５重量％の樹脂溶液で製造した後、実施例１のような方式で絶縁層の厚さが１μmに被覆されたＴＣＰを製造した。
【００４５】
比較例 １：
熱硬化性樹脂である芳香族ウレタンアクリレート（Sartomer社，ＣＮ９９９）をエチルアセテートに稀釈させて５０重量％の樹脂溶液で製造した後、アクリレート対比３重量％のＵＮ開始剤（CIBA社、Ｉｇａｃｕｒｅ１８４）を溶解させて混合樹脂溶液を生成し、スクリーンプリンターを使用してＴＣＰの電極部分に上記の混合樹脂溶液を塗布した。以後、上記の混合樹脂溶液が塗布されたＴＣＰを熱風乾燥機で５０℃、５分間乾燥させた後、ＵＶ照射機を使用して３０秒間硬化して、絶縁層の厚さが１μmに被覆されたＴＣＰを製造した。
【００４６】
比較例 ２：
電極に樹脂被膜を形成しない従来のＴＣＰである。
【００４７】
上記の異方性導電接着剤を使用して上記の各実施例と比較例のＴＣＰを接続してそれぞれの接続構造体を形成した。
【００４８】
すなわち、上記の異方性導電接着剤をポリエステルフィルムと共に幅１．５mmに切断し、接着層をＩＴＯガラス（三星コニング社, 表面抵抗２０Ω/mm２、厚さ０．７mm）に軽く付着し、温度８０℃、圧力０．５Mpaで２秒間付着した。ＩＴＯガラスに付着された異方性導電接着剤でポリエステルフィルムを剥離し、実施例及び比較例から作られた絶縁層が被覆されたライン幅が３０μmであり、ピッチが６０μmであり、電極の厚さが１８μmであるＴＣＰと、絶縁層を被覆処理しなかったＴＣＰをＩＴＯガラスの異方性導電接着層と軽く接着させた後、温度１６０℃、圧力３Mpaで１５秒間熱圧着して異方性導電接着剤により接着された電気接続構造体を得た。
【００４９】
上記の接続構造体の接続抵抗及び接着力を測定した。
【００５０】
まず、接続抵抗は初期抵抗値及び８５℃、８５ＲＨ％、１００時間放置した後の抵抗値をそれぞれ測定することによって達成した。
表１は測定結果を示す。
【表１】
【００５１】
表１から分かるように、実施例１〜４は絶縁被膜処理をしなかった比較例２と比較して初期抵抗値が２.１〜２.６Ωとして比較的に低く表れたが、熱硬化性樹脂で処理した比較例１では初期接続抵抗が表れなかった。
【００５２】
熱硬化性樹脂を適用した時、初期接続抵抗が表れなかったことは、回路の接続工程初期に加えられる熱と圧力によって被覆された絶縁層が破壊されないので、導電性粒子が二つの回路間の電気的接続を成すことができないためである。
【００５３】
反面に、熱可塑性樹脂で絶縁被膜処理をする場合には、接続工程初期にも被覆された絶縁層が破壊されるため、接続抵抗が比較的に低く出たことであると判断され、従って、熱可塑性樹脂で絶縁被膜処理をする場合が初期導通性に問題がないことを分かることができる。
【００５４】
なお、８５℃、８５ＲＨ％、１００時間放置した後の抵抗値において、絶縁被膜処理をしなかった比較例２の場合は接続抵抗値が大きく増加し、熱硬化性樹脂で処理した比較例１は接続抵抗が表れなかった。これは、高温高湿条件で水分が電極部位に浸透して電極を腐蝕させるためのことであると判断される。
【００５５】
しかし、実施例１〜４は接続抵抗値が小幅上昇することに止め、熱可塑性樹脂からなった絶縁被膜が水分による電極の腐蝕を防止することであると判断される。従って、導通性が長時間の苛酷な環境でも維持され得る信頼性が優れるという結論を下すことができる。
【００５６】
接着力は初期接着力及び８５℃、８５ＲＨ％、１００時間放置した後の接着力を通じて測定した。表２は測定結果を示したものである。
【表２】
【００５７】
表２から分かるように、実施例１〜４の場合、絶縁被膜処理をしなかった比較例２の場合と比較して初期接着力測定値が１.０〜１.６kgf/cmとして比較的に高く出たが、熱硬化性樹脂を用いた比較例１の場合は絶縁被膜処理をしなかった比較例２と類似した値が出た。これは、回路の初期接続工程で加えられる熱と圧力によってはＴＣＰに被覆された絶縁層が軟化されないため、異方性導電接着剤との溶融による結合を成すことができず、接着力に助けになることができないことであると判断される。
【００５８】
さらに、８５℃、８５ＲＨ％、１００時間放置した後の接着力は、熱硬化性樹脂を用いた比較例１と絶縁被膜処理をしなかった比較例２の場合、その初期値が略４０％以上低くなったが、これは、高温高湿条件で異方性導電接着剤とＴＣＰの界面に水分がもっと易く浸透して接着剤の老化を起こすことであると判断される。
反面に、実施例１〜４の場合は異方性導電接着剤と溶融接着を起こして相対的に長時間の間放置した後でも接着力信頼性が優れたものと表れた。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明に従って導電性粒子を含んだ異方性導電接着剤を使用し、微細回路間を接続する場合、回路間に導電粒子による短絡がなく、分散が均等であり、接着信頼性が優れ、導通不良がない効果を達成することになる。
【００６０】
本発明の実施例では微細回路を接続するために異方性導電接着成分を使用する場合を中心として説明したが、導電接着成分を使用して微細回路を接続する方法は本発明の範疇に含まれる。
【００６１】
たとえ、本発明が上記に言及された望ましい実施例と関連して説明されたが、発明の要旨と範囲から外れることがなく、多様な修正や変形をすることが可能である。従って、添付された特許請求範囲は本発明の要旨に属するこのような修正や変形を含むはずである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の絶縁性樹脂溶液を生成する段階と、
それぞれの所定の回路パタンなどが形成された回路基板に前記樹脂溶液を塗布する段階と、
前記各回路基板に形成された回路パタンで該当する電極などを連結させるため、前記該当する電極などを互いに向き合うように前記回路基板を互いに向き合うように整列する段階と、
前記回路基板などの間に所定の異方性導電接着剤を位置させる段階と、
前記回路基板などに熱を加える段階と、
前記異方性導電接着剤側に向ける回路基板などの反対側に所定の圧力を加えて前記該当する電極などを互いに接続する段階とを含むことを特徴とする微細回路接続方法。
【請求項２】
前記絶縁性樹脂溶液を生成する段階は、
所定の可溶溶剤に軟化点が６０〜１５０℃である熱可塑性樹脂又は前記熱可塑性樹脂の混合物を溶解させることを特徴とする請求項１に記載の微細回路接続方法。
【請求項３】
前記熱可塑性樹脂は、
ポリエチレン樹脂、エチレン共重合体ポリマー、エチレン酢酸ビニール共重合体樹脂、エチレンーアクリル酸共重合体樹脂、エチレンアクリル酸エステル共重合体樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、スチレンーブタジエン共重合体樹脂、エチレンープロピレン共重合体樹脂、アクリル酸エステル系ゴム、アクリロニトリルーブタジエン共重合体樹脂、フェノキシ樹脂、熱可塑性エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリビニールアセタール樹脂、ポリビニールブチラール樹脂であることを特徴とする請求項２に記載の微細回路接続方法。
【請求項４】
前記絶縁性樹脂溶液を生成する段階は、
所定の可溶溶剤に軟化点が８０〜１２０℃である熱可塑性樹脂又は前記熱可塑性樹脂の混合物を溶解させることを特徴とする請求項１に記載の微細回路接続方法。
【請求項５】
前記塗布する段階は、
前記回路基板に０.１〜５μmの厚さの樹脂溶液の被膜を形成することを特徴とする請求項１に記載の微細回路接続方法。
【請求項６】
前記塗布する段階は、
前記回路基板に０.３〜３μmの厚さの樹脂溶液の被膜を形成することを特徴とする請求項１項に記載の微細回路接続方法。
【請求項７】
前記異方性導電接着剤は、
絶縁性成分と、
前記絶縁性成分内に導電性粒子を含むことを特徴とする請求項１に記載の微細回路接続方法。
【請求項８】
前記塗布する段階は、
前記回路パタンの平面部及び側面部と前記回路基板の底部に前記樹脂溶液の被膜を形成することを特徴とする請求項１に記載の微細回路接続方法。
【請求項９】
前記塗布する段階は、
前記回路パタンの側面部と前記回路基板の底部に前記樹脂溶液の被膜を形成することを特徴とする請求項１に記載の微細回路接続方法。
【請求項１０】
所定の第１の回路パタンが形成された第１の回路基板と、
前記第１の回路パタンに対応して第２の回路パタンが形成された第２の回路基板と、
前記第１の回路基板と第２の回路基板との間に位置して前記第１の回路パタンと前記第２の回路パタンの該当する電極などを互いに接続する導電性粒子などと、
前記第１の回路基板と第２の回路基板との間に位置して前記の導電性粒子などを含む絶縁性成分剤と、
前記第１の回路パタン及び第１の回路基板と前記第２の回路パタン及び第２の回路基板にそれぞれ所定の厚さで塗布された絶縁被膜層を含むことを特徴とする微細回路接続構造体。
【請求項１１】
前記該当する電極などは、所定の平らな領域であることを特徴とする請求項１０に記載の微細回路接続構造体。
【請求項１２】
前記該当する電極などは、
前記回路パタンの前面部及び側面部を含むことを特徴とする請求項１０に記載の微細回路接続構造体。
【請求項１３】
前記絶縁被膜層は、
前記該当する電極などの側面部などと前記回路基板の底部に形成されたことを特徴とする請求項１０に記載の微細回路接続構造体。
【請求項１４】
前記絶縁被膜層は、
０.１〜５μmであることを特徴とする請求項１０に記載の微細回路接続構造体。
【請求項１５】
前記絶縁被膜層は、
０.３〜３μmであることを特徴とする請求項１０に記載の微細回路接続構造体。
【請求項１６】
前記絶縁被膜層は、
熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１０に記載の微細回路接続構造体。
【請求項１７】
前記熱可塑性樹脂は、
ポリエチレン樹脂、エチレン共重合体ポリマー、エチレン酢酸ビニール共重合体樹脂、エチレンーアクリル酸共重合体樹脂、エチレンアクリル酸エステル共重合体樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、スチレンーブタジエン共重合体樹脂、エチレンープロピレン共重合体樹脂、アクリル酸エステル系ゴム、アクリロニトリルーブタジエン共重合体樹脂、フェノキシ樹脂、熱可塑性エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリビニールアセタール樹脂、ポリビニールブチラール樹脂であることを特徴とする請求項１６に記載の微細回路接続構造体。
【請求項１】
所定の絶縁性樹脂溶液を生成する段階と、
それぞれの所定の回路パタンなどが形成された回路基板に前記樹脂溶液を塗布する段階と、
前記各回路基板に形成された回路パタンで該当する電極などを連結させるため、前記該当する電極などを互いに向き合うように前記回路基板を互いに向き合うように整列する段階と、
前記回路基板などの間に所定の異方性導電接着剤を位置させる段階と、
前記回路基板などに熱を加える段階と、
前記異方性導電接着剤側に向ける回路基板などの反対側に所定の圧力を加えて前記該当する電極などを互いに接続する段階とを含むことを特徴とする微細回路接続方法。
【請求項２】
前記絶縁性樹脂溶液を生成する段階は、
所定の可溶溶剤に軟化点が６０〜１５０℃である熱可塑性樹脂又は前記熱可塑性樹脂の混合物を溶解させることを特徴とする請求項１に記載の微細回路接続方法。
【請求項３】
前記熱可塑性樹脂は、
ポリエチレン樹脂、エチレン共重合体ポリマー、エチレン酢酸ビニール共重合体樹脂、エチレンーアクリル酸共重合体樹脂、エチレンアクリル酸エステル共重合体樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、スチレンーブタジエン共重合体樹脂、エチレンープロピレン共重合体樹脂、アクリル酸エステル系ゴム、アクリロニトリルーブタジエン共重合体樹脂、フェノキシ樹脂、熱可塑性エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリビニールアセタール樹脂、ポリビニールブチラール樹脂であることを特徴とする請求項２に記載の微細回路接続方法。
【請求項４】
前記絶縁性樹脂溶液を生成する段階は、
所定の可溶溶剤に軟化点が８０〜１２０℃である熱可塑性樹脂又は前記熱可塑性樹脂の混合物を溶解させることを特徴とする請求項１に記載の微細回路接続方法。
【請求項５】
前記塗布する段階は、
前記回路基板に０.１〜５μmの厚さの樹脂溶液の被膜を形成することを特徴とする請求項１に記載の微細回路接続方法。
【請求項６】
前記塗布する段階は、
前記回路基板に０.３〜３μmの厚さの樹脂溶液の被膜を形成することを特徴とする請求項１項に記載の微細回路接続方法。
【請求項７】
前記異方性導電接着剤は、
絶縁性成分と、
前記絶縁性成分内に導電性粒子を含むことを特徴とする請求項１に記載の微細回路接続方法。
【請求項８】
前記塗布する段階は、
前記回路パタンの平面部及び側面部と前記回路基板の底部に前記樹脂溶液の被膜を形成することを特徴とする請求項１に記載の微細回路接続方法。
【請求項９】
前記塗布する段階は、
前記回路パタンの側面部と前記回路基板の底部に前記樹脂溶液の被膜を形成することを特徴とする請求項１に記載の微細回路接続方法。
【請求項１０】
所定の第１の回路パタンが形成された第１の回路基板と、
前記第１の回路パタンに対応して第２の回路パタンが形成された第２の回路基板と、
前記第１の回路基板と第２の回路基板との間に位置して前記第１の回路パタンと前記第２の回路パタンの該当する電極などを互いに接続する導電性粒子などと、
前記第１の回路基板と第２の回路基板との間に位置して前記の導電性粒子などを含む絶縁性成分剤と、
前記第１の回路パタン及び第１の回路基板と前記第２の回路パタン及び第２の回路基板にそれぞれ所定の厚さで塗布された絶縁被膜層を含むことを特徴とする微細回路接続構造体。
【請求項１１】
前記該当する電極などは、所定の平らな領域であることを特徴とする請求項１０に記載の微細回路接続構造体。
【請求項１２】
前記該当する電極などは、
前記回路パタンの前面部及び側面部を含むことを特徴とする請求項１０に記載の微細回路接続構造体。
【請求項１３】
前記絶縁被膜層は、
前記該当する電極などの側面部などと前記回路基板の底部に形成されたことを特徴とする請求項１０に記載の微細回路接続構造体。
【請求項１４】
前記絶縁被膜層は、
０.１〜５μmであることを特徴とする請求項１０に記載の微細回路接続構造体。
【請求項１５】
前記絶縁被膜層は、
０.３〜３μmであることを特徴とする請求項１０に記載の微細回路接続構造体。
【請求項１６】
前記絶縁被膜層は、
熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１０に記載の微細回路接続構造体。
【請求項１７】
前記熱可塑性樹脂は、
ポリエチレン樹脂、エチレン共重合体ポリマー、エチレン酢酸ビニール共重合体樹脂、エチレンーアクリル酸共重合体樹脂、エチレンアクリル酸エステル共重合体樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、スチレンーブタジエン共重合体樹脂、エチレンープロピレン共重合体樹脂、アクリル酸エステル系ゴム、アクリロニトリルーブタジエン共重合体樹脂、フェノキシ樹脂、熱可塑性エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリビニールアセタール樹脂、ポリビニールブチラール樹脂であることを特徴とする請求項１６に記載の微細回路接続構造体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公表番号】特表２００６−５１３５６６（Ｐ２００６−５１３５６６Ａ）
【公表日】平成１８年４月２０日（２００６．４．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−５６６３２７（Ｐ２００４−５６６３２７）
【出願日】平成１５年７月３１日（２００３．７．３１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００３／００１５５０
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０６４１４３
【国際公開日】平成１６年７月２９日（２００４．７．２９）
【出願人】（５０５０３２３１１）エルジー ケーブル リミテッド (4)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１８年４月２０日（２００６．４．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１５年７月３１日（２００３．７．３１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００３／００１５５０
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０６４１４３
【国際公開日】平成１６年７月２９日（２００４．７．２９）
【出願人】（５０５０３２３１１）エルジー ケーブル リミテッド (4)
【Ｆターム（参考）】
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