KR102293362B1 - 전도성 잉크 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 전도성 잉크 조성물은 전자부품 또는 타 전자부품에 인쇄된 후 경화되어 전자부품을 타 전자부품과 결합시키는 본딩층을 형성하는 전도성 잉크 조성물로서, 제1금속 전구체 용액, 점착제 및 경화성 바인더를 포함하며, 제1금속 전구체는 환원된 후 낮은 비저항을 가져 전기전도성 접합을 제공할 수 있고, 경화 전 전자부품을 타 전자부품에 점착시키는 점착력을 제공하여 전사 공정에 사용시 우수한 전사율을 제공할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

전도성 잉크 조성물 {Conductive ink composition}
본 발명의 일 측면은 전도성 잉크 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 예를들어 마이크로 LED와 같은 미세한 칩의 기판 전사시에 사용되어 기판의 전극과 칩의 전극을 결합시키고 전기적으로 연결하는 전도성의 잉크 조성물에 관한 것이다.
마이크로 발광 다이오드로도 불리는 마이크로 LED(Light-emitting diode)는 한 변의 크기가 100㎛ 이하인 초소형 LED를 의미하며, 평판 디스플레이 기술 구현을 위한 중요 기술 중 하나이다. 마이크로 LED는 기존의 LED 대비 에너지 효율과 광학적 효율이 우수하고, 단위면적당 발열량이 적다는 장점이 있으며, 매우 작은 화소를 구현할 수 있어 조명 외에도 초소형 디스플레이, 정밀 의료 기구로의 활용 가능성이 높다.
이러한 마이크로 LED는 기판상 전극에 부착하여 실장하는 전사(transfer, 또는 Pick & Place)공정을 거쳐야 하는데, 마이크로 LED의 미세한 크기로 인해 전사 공정에 기술적 어려움이 존재한다. 기존 LED의 크기는 적어도 200㎛ 이상이었기 때문에, 반도체 칩을 패키지에 장착하는 다이본딩(Die bonding) 공정을 이용하여 LED를 픽업하여 원하는 위치에 부착 및 실장하는 것이 가능하였다.
그러나 100㎛ 이하의 크기를 가지는 마이크로 LED의 경우, 칩을 잡아주는 진공홀인 콜릿(Collet) 사이즈는 최소 80㎛, 일반적으로 100㎛ 크기를 갖기 때문에 기존의 방법대로 LED 칩을 실장하는 것이 기술적으로 문제되었다.
또한, 4K(3840 * 2160) 디스플레이의 경우 24.9백만개의 마이크로 LED 칩이 실장되어야하기 때문에, 이러한 수의 마이크로 LED 칩을 낱개로 실장하는 것은 공정 비용 및 생산 시간을 고려할 때, 불가능한 수준이고 양산화에 가장 큰 기술적 장벽이 되었다. 이에 칩을 웨이퍼 단위나 넓은 면적은 PDMS 등으로 전사하는 방법에 대한 연구가 진행되고 있다. (Yole development, Micro LED Display Report, YDLS17003, 1 (2017)).
마이크로 LED의 양산을 위한 구체적인 전사기술로는 다양한 방법이 연구되고 시도되었으며, 대표적으로 럭스뷰(Luxvue) 사에서 제안한 대전현상을 이용한 Pick up 방식과, X-Celeprint와 UIUC에서 제안한 탄성 트랜스퍼 프린팅(Elastomer Transfer printing) 방법, 롤의 표면에 마이크로 LED 칩을 배치하여 연속적으로 전사시키는 R2R(Roll to Roll) 방식 등이 있다.
럭스뷰(LuxVue)사의 경우 MEMS 기술을 이용하여 실리콘 기반의 헤드부분에 전극을 증착하여 Pick up Head를 제작하고, 마이크로 LED 칩의 위에 위치된 헤드부분에 전압을 인가함으로써, 대전현상에 의해 웨이퍼 상의 마이크로 LED 칩을 픽업(pick-up)하여 칩을 들어 올린다. 그 후, 마이크로 LED 칩이 부착된 헤드를 타겟 기판으로 선택적으로 이송하여 타겟기판에 본딩 하는 방식이다.
X-Celeprint와 UIUC의 John A. Rogers 그룹에서는 탄성이 있는 PDMS 소재에 패터닝을 한 후 속도차이로 인한 정전기적 접착력(Van Der Waals molecular adhesion) 변화를 이용하여 마이크로 LED를 빠르게 Pick up 후 느린 속도로 타겟 기판에 Attach 하는 탄성 트랜스퍼 프린팅(탄성이 있는 고분자 물질) 방법을 제안하였다. 이는 포토리쏘그라피(Photolithography) 공정을 통해 Pick-up tool인 PDMS에 패터닝을 하여 선택적인 전사를 할 수 있으며, 파티클을 철저하게 관리할 경우 3만 번까지 Pick-up tool의 재사용이 가능하고 대면적 전사가 가능하다는 장점이 있다.
그러나, 2가지 방식 모두 현재까지는 100%의 안정적인 전사가 이루어지지 않고 있다. 전사헤드와 마이크로 LED간의 본딩력보다 마이크로 LED와 타겟기판의 전극 간의 본딩력이 더 커야 안정적인 전사가 이루어질 수 있으나, 현재까지는 이러한 본딩력을 조절할 수 있는 방법이 알려진 바가 없었다.
또한, 마이크로 LED와 타겟기판의 전극 간의 본딩력을 조절하기 위해 점착제 등을 사용할 수 있으나, 점착제를 사용할 경우 마이크로 LED와 타겟기판의 전극 간의 전기저항이 증가하게 되어 전사되어 실장된 마이크로 LED가 점등(light on)되지 않거나, 실장된 마이크로 LED 간의 휘도(輝度, luminance) 차이가 발생하는 문제점이 있다. 또한, 마이크로 LED의 전사 공정 동안 일정한 점착력(Tackiness)을 유지하는 것이 중요한데, 점착력이 전사 공정 동안 일정하게 유지되지 않을 경우 전사가 되지 않거나, 시간이 지날수록 초기에 비해 전사율이 감소하는 문제점이 있다.
미국등록특허 US9463613
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본 발명의 일측면은 전자소자와 같은 전자부품의 전사 시에 타겟기판과 전자부품 전극 사이의 점착력을 갖는 본딩층을 형성할 수 있어 전사율을 높일 수 있고, 안정적인 전기적 접속을 제공하여 전사 공정의 속도 및 수율을 향상시킴으로써 전자부품을 포함하는 제품의 양산이 가능하게 할 수 있는 전도성 잉크 조성물을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면은,
전자부품에 인쇄된 후 경화되어 상기 전자부품과 타 전자부품을 결합시키는 본딩층을 형성하는 전도성 잉크 조성물로서,
상기 경화 전 상기 전자부품과 상기 타 전자부품을 점착시키는 점착력을 제공하는 점착제;
상기 본딩층의 전기전도성을 제공하는 제1금속이온을 포함하는 제1금속 전구체 용액; 및
경화성 바인더; 를 포함하고,
상기 인쇄 후 상기 제1금속이온은 제1온도에서 제1금속으로 환원되는 전도성 잉크 조성물을 포함하고,
상기 제1금속 전구체 용액은 상기 제1금속의 유기염, 무기염, 착화합물 또는 이들의 조합을 포함하고,
상기 제1금속이온의 함량은 상기 전도성 잉크 조성물의 2 내지 25 wt% 인 것이 좋으며,
상기 제1금속이온은 외부로부터 에너지를 받아 상기 제1금속으로 환원되는 것이 바람직하다.
또, 상기 제1금속전구체 용액은 제2금속 전구체를 더 포함하고,
상기 제2금속 전구체의 제2금속은 상기 제1온도보다 낮은 온도에서 용융되는 금속인 것이 좋고,
상기 제2금속 전구체는 제2금속이온을 포함하고, 상기 제2금속이온은 상기 에너지를 받아 환원된 후 용융되어 상기 전자부품 또는 상기 타 전자부품의 전극과 합금화되거거나 금속간화합물을 형성할 수 있으며,
상기 전도성 잉크 조성물의 점착력은 점착력 측정장치(SurTA)로 측정 하였을 때, 80 내지 150 gf 인 것이 좋다.
이 때, 상기 점착제는 유리전이온도가 -60℃ 내지 10℃ 인 중합체를 포함하는 것이 좋고,
상기 중합체는 직쇄상 또는 분지쇄상의 탄소수 1 내지 24의 알킬기를 갖는 알킬(메트)아크릴레이트를 적어도 1종 이상 포함하는 중합체인 것이 바람직하다.
또, 상기 점착제는 상기 제1금속 전구체 용액 100 중량부에 대하여 5 내지 30 중량부로 포함되는 것이 좋고,
상기 경화성 바인더와 반응하여 상기 경화성 바인더를 경화시키는 경화제를 더 포함할 수 있으며,
상기 경화성 바인더는 에폭시 수지를 포함하는 것이 바람직하다.
또,
상기 경화성 바인더는 상기 제1금속 전구체 용액 100 중량부에 대하여 7 내지 50 중량부로 포함되는 것이 좋고,
상기 제1금속 전구체 용액 및 상기 점착제를 잉크화하기 위한 용제를 더 포함할 수 있으며,
상기 전도성 잉크 조성물은 25℃ 에서의 점도가 1 내지 500 cPs 인 것이 바람직하다.
또, 경화된 상기 본딩층은 4-point probe를 이용하여 측정한 비저항이 10 내지 100 μΩ·㎝ 인 것이 좋고,
경화된 상기 본딩층은 전단응력 측정 장비(DAGE-SERIES-4000HS)로 측정한 전단응력이 40 내지 100 kgf 인 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 측면은,
전도성 잉크 조성물을 이용하여 전자부품을 타 전자부품에 결합시키는 전자부품의 본딩방법으로서,
상기 전자부품 또는 상기 타 전자부품의 전극면에 점착력을 가지는 전도성 잉크 조성물을 인쇄하는 인쇄단계; 및
상기 전자부품을 상기 타전자부품에 점착시켜 전사시키는 전사단계;를 포함하고,
상기 전도성 잉크 조성물은 상기 인쇄 후 경화되어 상기 전자부품과 상기 타 전자부품을 결합시키며,
상기 경화 전 상기 전자부품을 상기 타 전자부품에 점착시키는 점착력을 제공하는 점착제를 포함하는 전도성 잉크 조성물인 것이 좋고,
상기 전사단계 이전에,
지그와 상기 전자부품사이에 정전기력을 발생시켜 상기 전자부품을 들어올리는 픽업(pick-up)단계를 더 포함하는 것이 좋으며,
상기 점착력의 세기는 상기 정전기력의 세기보다 강한 전자부품의 본딩방법이 제공될 수 있다.
또,
상기 전도성 잉크 조성물을 경화시켜 상기 전자부품과 상기 타 전자부품을 결합시키는 본딩층을 형성하는 경화단계를 더 포함하고,
상기 전사단계는 상기 전자부품과 상기 타 전자부품을 점착시키고, 상기 지그를 상기 전자부품과 분리시키는 단계이며,
상기 경화단계는 상기 전도성 잉크 조성물에 에너지를 공급하여 본딩층을 형성하는 단계인 것이 바람직하고,
상기 전도성 잉크 조성물은 제1금속이온을 포함하는 제1금속 전구체 용액을 포함하고,
상기 경화단계에서 상기 제1금속이온이 제1금속으로 환원되어 상기 본딩층의 전기전도성을 향상시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 측면에 따른 전도성 잉크 조성물은 제1금속 전구체 용액을 포함하고, 제1금속 전구체용액에 포함된 제1금속이온은 열에너지를 받아 환원되어 본딩층의 저항을 낮추고 전기전도성을 갖게하므로 전도성 잉크 조성물을 통한 전자부품의 전기적 연결이 가능하다.
점착제는 잉크 조성물이 전자부품과 타 전자부품을 점착시킬 수 있는 점착력을 제공하며, 전자부품의 전사를 위한 전사헤드와 전자부품 간의 인력보다 본딩층에 의한 전자부품과 타 전자부품간 점착력이 더 강하도록 점착력을 조절할 수 있고, 이로 인해 전자부품이 타겟기판 전극의 표면에 부착될 수 있어 안정적인 전사가 이루어질 수 있다.
바인더 및 경화촉진제는 전도성 잉크 조성물이 인쇄된 후 열에너지를 받아 조성물을 경화시켜 본딩층에서의 단락이나 전자부품의 이탈 등과 같은 불량을 예방할 수 있으며, 높은 전단응력을 제공하여 수율이 우수하므로 전자부품이 전사된 기판의 양산가능성을 높일 수 있다.
도 1은 마이크로 LED의 전사 과정을 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 2는 마이크로 LED의 전사 시 타겟기판전극과 전사헤드와의 관계를 나타낸 도면이다.
도 3은 전도성 잉크 조성물의 전단응력 측정 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하에 본 발명을 상세하게 설명하기에 앞서, 본 명세서에 사용된 용어는 특정의 실시예를 기술하기 위한 것일 뿐 첨부하는 특허청구의 범위에 의해서만 한정되는 본 발명의 범위를 한정하려는 것은 아님을 이해하여야 한다. 본 명세서에 사용되는 모든 기술용어 및 과학용어는 다른 언급이 없는 한은 기술적으로 통상의 기술을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.
여기서 1) 첨부된 도면들에 도시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 개략적인 것으로 다소 변경될 수 있다. 2) 도면은 관찰자의 시선으로 도시되기 때문에 도면을 설명하는 방향이나 위치는 관찰자의 위치에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 3) 도면 번호가 다르더라도 동일한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호가 사용될 수 있다.
4) '포함한다(comprise, comprises, comprising), 갖는다, 이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 5) 단수로 설명되는 경우 다수로도 해석될 수 있다. 6) 형상, 크기의 비교, 위치 관계 등이 '약, 실질적' 등으로 설명되지 않아도 통상의 오차 범위가 포함되도록 해석된다.
7) '~후, ~전, 이어서, 후속하여, 이때' 등의 용어가 사용되더라도 시간적 위치를 한정하는 의미로 사용되지는 않는다. 8) '제1, 제2, 제3' 등의 용어는 단순히 구분의 편의를 위해 선택적, 교환적 또는 반복적으로 사용되며 한정적 의미로 해석되지 않는다.
9) '~상에, ~상부에, ~하부에, ~옆에, ~측면에, ~사이에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우 '바로'가 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다. 10) 부분들이 '~또는'으로 전기적으로 접속되는 경우 부분들 단독뿐만 아니라 조합도 포함되게 해석되나, '~또는, ~중 하나'로 전기적으로 접속되는 경우 부분들 단독으로만 해석된다.
11) 본 명세서에서 점착력 또는 점착성이란 끈끈함, 찰기, 들러붙는 성질을 의미하며 잉크 나 조성물에서 사용되는 '택(Tack)'과 같은 의미로 해석될 수 있다. 점착력에 의해 서로 다른 두 면이 접촉된 후 접착 또는 고정될 수 있으며, 점착력보다 작은 힘에 의한 변형은 적으나, 점착력보다 더 큰 힘이 가해지는 경우 접촉면에서 분리, 박리 또는 이탈이 발생할 수 있고, 이는 가역적이거나 재생가능할 수 있다.
본 명세서에서 부착력이란 두 물체를 서로 고정하는 힘을 의미하며, 인장력 또는 전단력에 대응하는 전단응력, 인장강도 등을 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다.
본 명세서에서 전단응력이란, 어떤 면을 기준으로 그 면의 양쪽 부분이 서로 반대 방향으로 어긋나게 작용하는 힘인 전단력에 저항하는 응력으로서, 예를들어 기판상에 부착된 전자부품을 기판을 따라 평행하게 한 방향으로 미는 힘에 저항할 수 있는 힘을 의미하고, 더 나아가 기판상에서 전자부품이 떨어지거나 밀리지 않도록 고정해주는 힘을 의미할 수 있다.
본 발명의 일 측면은 전도성 잉크 조성물에 관한 것으로서, 전도성 잉크 조성물은 제1금속 전구체 용액, 점착제, 경화성 바인더, 경화촉진제 및 용제를 포함하여 이루어질 수 있다.
제1금속 전구체 용액은 산화된 형태의 제1금속을 포함하는 화합물을 지칭하는 넓은 의미로 사용되며, 제1금속 전구체 용액에는 제1금속 전구체에 포함된 제1금속 양이온(이하, 제1금속이온)이 포함되어 이를 포함하는 전도성 잉크 조성물이 전기전도성과 같은 전기적 성질을 가지게 함으로써 전도성 잉크 조성물의 전기저항을 저하시키고 조성물을 통한 전자부품의 전기적 연결이 이루어질 수 있도록 한다. 이러한 전기적 특성은 제1금속이온이 환원되어 제1금속으로 변화됨으로써 더욱 향상된다.
제1금속 전구체 용액은 높은 전기전도성을 가지는 은(Ag), 구리(Cu), 금(Au) 등을 제1금속으로 포함할 수 있으며, 바람직하게는 환원이 잘되고, 환원된 이후에 전기전도성이 높으며, 안정적인 은(Ag)이 제1금속으로 포함되는 것이 좋다.
제1금속 전구체로는 제1금속의 금속 수소화물(metal hydride), 금속 수산화물(metal hydroxide), 금속 황산화물(metal sulfur oxide), 금속 질산화물(metal nitrate), 금속 할로겐화물(metal halide), 금속 착화합물(complex compound) 또는 이들의 조합을 포함하는 화합물이 사용될 수 있다.
제1금속 전구체 용액은 제1금속 전구체를 용해시킬 수 있는 용매를 추가로 더 포함할 수 있다. 용매의 성분은 제1금속 전구체를 용해시킬 수 있는 용매라면 제한되지 않으나, 제1금속이온 또는 제1금속 전구체와 반응성이 작고 휘발성이 큰 극성 용매, 예를들어 에틸아세테이트(ethyl acetate), 아세톤(acetone), 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran), 아세토니트릴(acetonitrile)이 사용되는 것이 바람직하다.
용매는 전도성 잉크 조성물에 포함되어 함께 혼합될 수 있는 후술할 용제와 동일한 성분으로 선택될 수 있으며, 용제의 성분에 따라 다른 조성물이 포함되는 것도 가능하고, 용제와 동일한 성분으로 구성되는 경우 전도성 잉크 조성물의 혼합시 용해가 잘 일어나고 제거가 잘되는 장점이 있다.
제1금속 전구체 용액은 25℃ 조건에서 점도가 10 내지 1,000 cPs 일 수 있고, 용매의 조절에 의해 점도가 50 내지 500 cPs 인 것이 바람직하다. 제1금속 전구체 용액의 점도가 해당 범위보다 높은 경우 제조 및 균일한 혼합이 어려워지고, 해당 범위보다 낮은경우 전도성 잉크 조성물의 점도가 낮아지는 문제가 있을 수 있다.
제1금속 전구체 용액은 전체 전도성 잉크 조성물에서 10 내지 80 wt%로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 30 내지 70 wt% 포함되는 것이 좋다.
제1금속 전구체에 포함되는 제1금속 또는 제1금속이온의 양은 전체 전도성 잉크 조성물에서 2 내지 25 wt% 로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 5 내지 20wt% 포함되는 것이 좋다.
제1금속 전구체 용액에 포함된 제1금속 전구체의 제1금속이온은 외부로부터 에너지를 받아 환원되어 제1금속원자로 변화될 수 있으며, 환원된 제1금속원자에 의해 제1금속 전구체 용액이 전자부품의 전극 일부면에 인쇄되어 형성된 본딩층은 높은 전기전도도와 낮은 전기저항을 가질 수 있으며, 전기적 성질이 우수해진다.
제1금속 전구체에 포함된 제1금속이온의 환원은 외부로부터 공급되는 에너지에 의해 이루어질 수 있다. 제공되는 에너지는 열에너지인 것이 바람직하며, 열처리 방식은 제한되지 않으나, 바람직하게는 소결 방식이 사용되는 것이 좋다.
제1금속 이온의 환원이 일어나는 온도인 제1온도는 특별히 제한되지 않으며, 제1금속의 종류 및 제1금속전구체에 따라 달라질 수 있으나, 바람직하게는 100 내지 250℃ 범위로 열처리 되는 것이 좋다.
해당 범위보다 더 높은 온도에서는 전자부품 또는 기판이 손상될 수 있으며, 더 낮은 온도에서는 환원이 잘 일어나지 않아 본딩층의 전기전도도가 불량할 수 있다.
제1금속 전구체 용액은 제1금속 전구체와 함께 다른 금속의 전구체를 더 포함할 수 있다. 이 때, 제1금속이온의 환원이 일어나는 온도보다 낮은 융점을 갖는 금속인 제2금속의 전구체가 포함되는 것이 바람직하고, 제2금속으로는 예를들어 인듐(In), 비스무트(Bi) 또는 주석(Sn) 등과 같은 저융점 금속이 사용될 수 있다.
제2금속 전구체는 제1금속 전구체 대비 0.1 내지 1.0 배로 포함되는 것이 좋고, 바람직하게는 0.3 내지 0.7 배로 포함되는 것이 좋다.
제2금속은 제1금속 전구체 용액에 제2금속이온 또는 산화된 형태의 제2금속을 포함하는 제2금속 전구체 형태로 포함되고, 외부로부터 에너지의 공급 또는 온도의 증가에 따라 제2금속이온이 제2금속으로 환원될 수 있다.
제2금속 이온 또는 제2금속 전구체는 제2온도에서 제2금속으로 환원되거나 변화될 수 있다. 이 ‹š, 제2온도는 제1온도보다 낮은 것이 바람직하다. 제2금속은 제1금속이온이 환원되는 제1온도보다 낮은 용융점을 가지므로 액체금속상태로 상변화되어 용융된다.
이 때, 제1금속은 그 용융점이 제1금속이온이 환원되는 온도보다 높아서 용융되지 않는 것이 바람직하다.
용융된 제2금속은 환원된 제1금속을 포함하는 본딩층에서 제1금속 또는 전극(전자부품 전극 또는 기판전극)과 합금(alloy)화되거나 금속간화합물(intermetallic compound)을 형성할 수 있으며, 본딩층에서 겨합된 전자부품의 전극과 강하게 결합되어 본딩층에서의 결합력 및 부착력을 향상시키는 효과가 있다.
점착제(Tackifier)는 본 발명의 조성물에 점착성(Tackiness)을 부여하기 위하여 포함되는 소재로서, 조성물은 점착성을 가지게 됨으로써 전극에 형성된 본딩층에서 적절한 점착력을 제공하며, 예를들어 전사 공정에서 전자부품인 마이크로 LED의 전극면에 전도성 잉크 조성물이 도포 또는 인쇄되는 경우 마이크로 LED의 전극면과 타 전자부품인 타겟기판 전극의 접촉시 점착력에 의해 타겟기판의 전극면에 마이크로 LED가 점착되어 지그 등의 전사헤드로부터 탈착되게 함으로써 전사가 이루어질 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 전도성 잉크 조성물이 사용될 수 있는 일 예시인 마이크로 LED의 전사 과정을 나타낸 것이다. wafer 기판에서 형성된 마이크로 LED는 회전될 수 있는 전사수단인 전사헤드에 의해 타겟기판 위까지 이동될 수 있고, 타겟기판에 접촉되어 전사된다.
마이크로 LED는 전사헤드에 부착되어 기판 위로 이동되며, 마이크로 LED의 전극과 타겟 기판전극이 서로 접촉될 때, 마이크로 LED의 전극과 기판 전극 사이의 인력(②)이 전사헤드와 마이크로 LED의 인력(①)보다 큰 경우에만 마이크로 LED의 전사가 이루어질 수 있다.
전도성 잉크 조성물은 마이크로 LED 전극과 기판전극 사이에 인쇄되어 점착력을 제공하고, 마이크로 LED의 전극과 기판 전극 사이의 인력(②)을 향상시키므로 전사를 효과적으로 진행할 수 있다.
전도성 잉크 조성물은 점착제를 포함함으로써 점착력을 갖게되어 전술한 발명의 목적을 달성할 수 있다.
점착제는 제1금속 전구체 용액 100중량부에 대하여 5 내지 30 중량부로 포함될 수 있고, 바람직하게는 10 내지 25 중량부로 포함되는 것이 좋다.
점착제의 소재는 제한되지 않으나, 고분자계 점착제가 사용될 수 있으며, 예를들어 고무계 점착제, 아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제, 우레탄계 점착제, 비닐알킬에스테르계 점착제, 폴리비닐알콜계 점착제, 폴리비닐피놀리돈계 점착제, 폴리아크릴아미드계 점착제, 셀로로오스계 점착제 등이 사용되는 것이 좋고, 바람직하게는 아크릴계 점착제가 사용될 수 있다.
점착제가 고분자인 경우 중합방식은 제한되지 않으나, 라디칼(radical)에 의한 중합반응으로 합성될 수 있다. 점착제의 점착력은 고분자인 중합체의 유리전이온도(glass temperature, Tg)에 따라 발현되는 온도영역이 결정된다. 상온에서 진행되는 공정에 전도성 잉크 조성물이 사용되는 경우 - 60 ~ +10℃ 범위의 Tg 를 가지는 점착제 또는 - 60 ~ +10℃ 범위의 Tg 를 가지는 중합체를 포함하는 점착제가 사용되는 것이 좋다.
알킬(메트)아크릴레이트( Alkyl(meth)acrylate)로서는, 직쇄상 또는 분지쇄상의 탄소수 1 내지 24의 알킬기를 에스테르 말단에 갖는 화합물이 포함될 수 있다. 알킬(메트)아크릴레이트는 1종을 단독으로, 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 알킬(메트)아크릴레이트는 알킬아크릴레이트 및/또는 알킬 메타크릴레이트를 의미한다.
상기 아크릴계 점착제로는, 예를 들어 탄소수 4 내지 9의 분지를 갖는 알킬(메트)아크릴레이트가 사용될 수 있다. 알킬(메트)아크릴레이트는, 구체적으로는 n-부틸(메트)아크릴레이트, s-부틸(메트)아크릴레이트, t-부틸(메트)아크릴레이트, 이소부틸(메트)아크릴레이트, n-펜틸(메트)아크릴레이트, 이소펜틸(메트)아크릴레이트, 이소헥실(메트)아크릴레이트, 이소헵틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 이소옥틸(메트)아크릴레이트, 이소노닐(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있으며, 이들을 1종 단독으로, 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
고분자는 단관능성 모노머(monofunctional monomer) 성분이 포함된 고분자가 사용될 수 있다. 고분자는 단일 중합체 또는 공중합체로 이루어질 수 있으며, 공중합체의 경우, 공중합 모노머는 모노머 성분으로 알킬(메트)아크릴레이트를 포함하는 것이 좋으며, 다른 단관능성 모노머가 공중합 모노머로 사용될 수 있다.
본 발명에서 사용하는 모노머 성분으로는, 단관능성 모노머 성분으로서 히드록시(Hydroxy)기 함유 모노머를 포함할 수 있다. 히드록시기 함유 모노머는, (메트)아크릴로일기 또는 비닐(vinyl)기 등의 불포화 이중 결합을 갖는 중합성의 관능기를 포함하며, 히드록시기를 갖는 화합물이라면 특별히 제한 없이 사용될 수 있다.
히드록시기 함유 모노머로서는, 예를 들어 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 3-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메트)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸(메트)아크릴레이트, 10-히드록시데실(메트)아크릴레이트, 12-히드록시라우릴(메트)아크릴레이트 등의 히드록시알킬(메트)아크릴레이트; (4-히드록시메틸시클로헥실)메틸(메트)아크릴레이트 등의 히드록시알킬시클로알칸(메트)아크릴레이트를 들 수 있다.
또, 그 외에 히드록시에틸(메트)아크릴아미드, 알릴알코올, 2-히드록시에틸비닐에테르, 4-히드록시부틸비닐에테르, 디에틸렌글리콜모노비닐에테르 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로, 또는 조합하여 사용할 수 있고, 히드록시알킬(메트)아크릴레이트가 사용되는 것이 바람직하다.
점착제는 고분자 중합체에 가교제 및 기타 첨가물을 더 포함할 수 있다. 가교제로는 이소시아네이트계 가교제가 사용될 수 있으며, 실란 커플링제가 첨가될 수 있다.
고분자 중합체 용액의 고형분 100중량부에 대하여 이소시아네이트계 가교제는 0.3 내지 1 중량부, 실란 커플링제는 0.1 내지 0.5 중량부로 첨가될 수 있다.
점착제에 의해 제공되는 점착력은 점착제의 소재나 조성물에서의 비율에 따라 달라질 수 있으나, 50 gf 이상인 것이 바람직하고, 50 gf 내지 130 gf 범위일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 60 gf 내지 120 gf 인 것이 좋다.
또한, 전도성 잉크 조성물은 전사공정에 사용되는 경우, 전사에 사용되는 전사수단(지그 등)에서 전자부품의 위치를 이동시키는 전사헤드 또는 정전헤드와 전자부품 사이의 인력보다 큰 점착력을 갖는다. 이 때, 마이크로 LED와 같은 전자부품의 전사시에 사용되는 PDMS 재질과 전자부품 사이에서 측정되는 점착력은 약 50gf 정도이다.
점착제는 포함된 중합체의 유리전이온도가 -70 내지 20℃,바람직하게는 -60 내지 10℃ 로 얻어지는 것이 바람직하다.
경화성 바인더는 점착된 조성물을 경화시켜 접촉부위에서 전자부품을 부착 및 고정하는 기능을 갖는다. 경화 전의 전도성 잉크 조성물은 점착성을 가지므로 전사에 용이한 특성을 가지지만, 경화된 이후 조성물은 점착성이 감소하고 점착면의 접촉부위에서 우수한 부착력(adhesiveness / adhesive force) 을 가질 수 있다.
이러한 극적인 특성의 변화로 인하여 전도성 잉크 조성물은 전사 단계에서 점착성을 활용한 전자부품의 전사가 가능하게 하고, 전사 이후 단계에서는 기판상에 전자부품을 고정시킬 수 있는 장점을 가진다.
경화성 바인더의 소재는 제한되지 않으며, 예를들어 에폭시 수지와 같은 수지가 사용될 수 있다. 사용될 수 있는 에폭시 수지로는 비스페놀 A형 에폭시 수지, 치환형 에폭시 수지, 선형 지방족 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 복소환계 에폭시 수지, 할로겐화 에폭시 수지 등 분자당 2개 이상의 에폭시기를 함유하는 물질이 사용될 수 있다. 또한, 전술한 에폭시 수지의 2종류 이상이 병용될 수 있다.
경화성 바인더는 제1금속 전구체 100 중량부에 대하여 7 내지 50 중량부가 포함될 수 있고, 바람직하게는 8 내지 50, 더욱 바람직하게는 8 내지 25 중량부가 포함되는 것이 좋다.
해당 범위보다 적은 양이 사용되는 경우 마이크로 LED와 기판전극 사이의 고정이 불량할 가능성이 있으며, 해당 범위를 초과하는 경우 마이크로 LED와 기판전극 사이의 전기저항이 증가하는 문제점이 있다.
전도성 잉크 조성물은 경화제를 추가적으로 더 포함할 수 있다. 경화제는 경화성 바인더와 경화반응을 일으킬 수 있는 물질로서, 그 성분은 제한되지 않으나, 조성물에 포함되는 경화성 바인더와 반응을 일으켜 경화될 수 있는 화합물이라면 통상의 기술자가 선택할 수 있는 범위의 화합물을 포함하고, 예를들어 아민 또는 카복시산 무수물을 하나 이상 분자에 포함하는 화합물이 사용될 수 있다.
점착성을 가지는 상태의 전도성 잉크 조성물은 기판전극에 전사된 후 경화성 바인더와 경화제의 반응에 의해 경화되고, 안정적인 접속을 제공할 수 있다.
경화제는 제1금속 전구체 용액 100 중량부에 대하여 1 내지 30 중량부로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 5 내지 25 중량부로 포함되는 것이 좋다.
또한, 경화제는 경화성 바인더의 함량 대비 0.1배 내지 1.0배의 범위로 포함될 수 있고, 바람직하게는 0.5 내지 1.0배의 범위인 것이 좋다.
경화제가 해당 범위보다 많이 포함되는 경우 경화속도가 빨라지거나 경화 후 전기저항이 높아질 수 있고, 경화제가 해당 범위보다 적게 포함되는 경우 경화성 바인더의 경화가 원활하게 이루어지지 않아 충분한 부착력을 제공하지 못하여 전기적 연결이 안정적으로 형성되지 않는 문제가 있다.
경화촉진제는 경화성 바인더와 경화제의 경화반응을 촉진하기 위하여 추가적으로 더 포함될 수 있다. 경화제와 경화성 바인더의 반응이 빠르고 격렬한 경우, 전사 과정 중간에 전도성 잉크 조성물이 점착성을 잃고 경화되어 기판전극에 고정되지 않을 수 있으며, 경화된 후 전기저항이 증가되는 문제가 있을 수 있고, 경화제와 경화성 바인더의 반응이 느리게 진행되는 경우, 전사 이후에 전단응력이 충분히 얻어지지 않아 기판전극에 부착된 마이크로 LED가 고정되지 않은 상태에서 움직이거나 분리될 수 있는 문제가 있다.
이에, 전사 공정의 속도와 소요 시간에 따라 적절한 경화속도를 얻는 것이 중요하고, 이를 조절하기 위한 수단으로 경화촉진제가 전도성 잉크 조성물에 포함될 수 있다.
경화촉진제의 소재는 경화성 바인더 및 경화제의 조성에 따라 달라질 수 있으며, 예를들어 경화성 바인더에 에폭시 수지가 사용되는 경우에 2-메틸이미다졸, 2,4-디메틸이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-페닐이미다졸, 2-페닐-4-메틸이미다졸(2-Phenyl-4-methylimidazole) 등의 이미다졸 화합물, 트리에틸아민, 벤질디메틸아민, 메틸벤질디메틸아민, 2-(디메틸아미노메틸)페놀, 2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸)페놀(2,4,6-Tris(dimethylaminomethyl)phenol), 트리에틸포스핀, 트리부틸포스핀, 1,8-디아자비시클로(5,4,0)운데센-7 등의 삼차 아민 화합물 및 트리페닐포스핀, 트리메틸포스핀, 트리에틸포스핀, 트리부틸포스핀, 트리(p-메틸페닐)포스핀(Tris(4-methoxyphenyl)phosphine), 트리(노닐 페닐)포스핀 등의 유기 포스핀 화합물이 사용될 수 있다.
경화촉진제로는 내습성 및 경도가 우수한 유기 포스핀류가 사용되는 것이 바람직하고, 2종류 이상의 경화촉진제가 병용될 수 있다.
경화촉진제는 제1금속 전구체 용액 100 중량부에 대하여 0.1 내지 17 중량부, 바람직하게는 1 내지 10 중량부로 포함되는 것이 좋다.
경화촉진제가 해당 범위보다 적게 포함되는 경우 경화성 바인더의 경화도 부족에 따른 부착력 불량이 발생할 수 있으며, 해당 범위보다 많은 양이 포함되는 경우 경화성 바인더의 경화 속도가 빨라져 충분한 전기전도성을 얻기 어려워지거나, 전사가 이루어지기 전에 전도성 잉크 조성물이 경화되는 문제가 생길 수 있다.
용제는 조성물에 포함되는 구성 성분들을 분산시키고 잉크화하는 용매로서, 구성 성분들이 균일하게 분산될 수 있도록 하고, 전도성 잉크 조성물의 점도를 조절할 수 있다.
용제의 성분은 제한되지 않으나, 테트라하이드로퓨란(THF), 에테르(ether)계 용매, 알코올(alcohol)계 용매, 폴리올(polyol)계 용매, 설파이드(sulfide)계 용매, 벤젠(benzene)계 용매, 톨루엔(toluene)계 용매, 자일렌(xylene)계 용매, 알케인(alkane)계 용매, 옥세인(oxane)계 용매, 아민(amine)계 용매 또는 다이케톤(diketone), 아미노 알코올(amino alcohol), 폴리아민(polyamine), 에탄올 아민(ethanolamine), 다이에탄올 아민(diethanolamine) 등이 사용될 수 있고, 알킬싸이올(Alkyl thiol)계 용매로 에탄 티올 (ethanthiol), 프로판 티올(propanthiol), 부탄 티올(butanthiol), 펜탄 티올(pentanthiol), 헥산 티올(hexanthiol), 헵탄 티올 (heptanthiol), 옥탄 티올(octanthiol), 노난 티올 (nonanthiol), 데칸 티올(decanthiol), 운데칸 티올(undecanthiol) 또는 이들의 조합이 사용될 수 있다.
용제의 함량은 제한되지 않으나, 너무 낮은 경우 균일한 조성물 조성물을 얻기 어렵고, 너무 높은 경우 점도가 낮고 주요 조성물의 농도가 낮아지며 용제의 제거에 소요되는 시간이 길어지는 문제가 있으므로, 제1금속 전구체 100 중량부에 대하여 10 내지 80 중량부로 포함될 수 있고, 바람직하게는 20 내지 50 중량부로 포함되는 것이 좋다.
용제를 포함하는 전도성 잉크 조성물은 기판이나 전극에 인쇄될 수 있도록 액상 형태이고, 전도성 잉크 조성물의 점도는 25℃ 조건에서 1 내지 500 cPs일 수 있으며, 바람직하게는 10 내지 200 cPs인 것이 좋다.
점도가 해당 범위보다 큰 경우 인쇄가 용이하지 않고, 노즐의 막힘 등의 문제가 있으며, 점도가 해당 범위보다 작은 경우 기판 상에서 잉크가 응집되지 못하고 유동하는 문제가 있다.
전도성 잉크 조성물은 전자부품을 기판 위에 형성된 전극 상에 또는 기판에 접합 시키는 용도로 사용될 수 있으며, 일 예로는 LED 칩 또는 마이크로 LED 칩을 기판상에 전사하는 과정에서 LED 칩 또는 마이크로 LED 칩이 기판에 접합되어 전사 수단으로부터 분리되게 하고, 기판상에서 LED 칩 또는 마이크로 LED 칩을 고정하여 접속 불량 또는 불량 화소가 발생하는 생산 상의 하자를 예방하여 불량률을 줄이기 위한 공정에 사용될 수 있다.
전도성 잉크 조성물이 마이크로 LED의 전사 공정에 사용되는 경우 웨이퍼상에 제조된 마이크로 LED를 pick up 하여 기판상에 릴리즈 하는 과정에서 전사 헤드와 마이크로 LED의 인력보다 강한 기판 점착력을 제공하여 기판에 마이크로 LED가 전사되고, 시간의 경과에 따른 점착력의 감소가 적으며, 전단응력이 우수하여 전사된 마이크로 LED의 점등률이 높을 뿐 아니라, 열처리 및 제1금속 전구체의 환원으로 비저항이 낮아 높은 전기전도성을 갖는 접합부를 제공할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 잉크 조성물은 경화되기 까지 점착성이 유지될 수 있어, 공정에 적용 시 전사공정의 진행 속도가 향상될 수 있으며, 공정이 간소화 될 수 있는 유리한 효과를 갖는다.
전도성 잉크 조성물은 전술한 조성물을 포함함으로써 경화되기 이전까지 점착력이 유지되거나 저하되더라도 최초 인쇄시의 점착력 대비 90% 이상의 점착력을 유지할 수 있다.
잉크 조성물이 경화되기까지 적은 시간이 소요되는 경우, 전사공정의 진행도중 조성물이 경화되어 점착성이 저하되므로 양산 공정의 속도가 지연되는 문제가 있다.
전도성 잉크 조성물의 점착력(gf)을 F 라고 하고, 전도성 잉크 조성물의 도포 후 경과시간(hr)을 t 라고 할 때, 다음 수식이 성립할 수 있다.
(수식 1)
-0.03*t ≤ln(F/F0) ≤ 0.04*t
(여기에서 F0 는 도포 직후 측정한 점착력이고, 1 ≤ t ≤ 2)
전도성 잉크 조성물은 전극의 일부면에 도포된 뒤, 점착되고, 이후에 열에 의해 경화되어 전도성의 본딩층을 형성한다. 본딩층은 예를들어 기판전극과 저자부품의 전극의 사이에 형성되어 전자부품을 기판상에 고정시킬 수 있다.
형성되는 본딩층의 두께는 0.1 내지 30㎛ 일 수 있고, 바람직하게는 0.5 내지 5㎛ 인 것이 좋다. 본딩층의 두께가 해당 범위보다 두꺼운 경우 전기저항이 증가하는 문제가 있으며, 너무 얇은 경우 전단응력이 부족하거나 부착이 안적적이지 못해 탈락 또는 단선이 일어날 수 있는 문제가 있다.
본딩층은 전기적연결을 제공하며 비저항은 낮을수록 좋으나, 10 내지 100, 바람직하게는 30 내지 90μΩ·cm 일 수 있다. 비저항이 해당 범위보다 큰 경우 전기적 연결의 효율이 좋지 않아 전자부품으로 마이크로 LED가 사용되는 경우에 점등율이 낮을 수 있다.
또한, 본딩층은 경화되어 전단응력 측정 장비(DAGE-SERIES-4000HS)를 이용하여 도 3의 방법으로 측정한 전단응력이 40 내지 100, 바람직하게는 50 내지 90 kgf 일 수 있다. 전단응력이 해당 범위보다 작은 경우 본딩층에서의 부착력이 약해져 탈락이나 단락 같은 하자가 발생할 수 있는 문제가 있다.
본 발명의 다른 측면은 전도성 잉크 조성물을 이용한 전자부품의 본딩방법을 포함한다. 이하에서는 전도성 조성물에 관하여 앞서 상세히 서술한 기재와 동일한 부분에 대하여는 생략하도록 한다.
전자부품의 본딩방법은 픽업(pick-up)단계, 인쇄단계, 전사단계 및 경화단계를 포함한다.
본 측면의 일 실시예로는 전자부품으로 마이크로 LED를 예시로 들어 본 발명을 설명한다.
마이크로 LED는 웨이퍼 상에 생산되어 타겟기판 상의 원하는 위치로 전사될 수 있다. 이 때, 도 1의 전사헤드를 가지는 전사장비 등을 이용하여 마이크로 LED를 타겟 기판까지 이동시킬 수 있다. 마이크로 LED의 전사공정을 위한 수단은 제한되지 않고, 스탬프, 롤, 헤드, 지그 등 다양한 종류의 장비가 선택될 수 있으며, 바람직하게는 전사헤드를 포함하는 전사장비를 사용하는 것이 바람직하다.
픽업(pick-up)단계는 마이크로 LED를 전사장비의 전사헤드를 이용해 집어올려 이동시키는 단계이다. 전사장비의 전사헤드는 웨이퍼상의 마이크로 LED에 접근하여 마이크로 LED를 전사헤드에서 발생시키는 인력에 의해 부착되도록 한다. 이 때, 발생되는 마이크로 LED와 전사헤드 사이의 점착력은 본 명세서에 따른 전도성 잉크 조성물의 점착력 측정방법과 동일한 방법으로 측정하였을 때 약 50 gf 이다.
마이크로 LED와 지그와의 사이에 작용하는 인력은 정전기력 또는 정전기적 인력이 사용되는 것이 좋으며, 인가된 전압에 의한 대전현상 또는 탄성 소재에 의한 정전기적 접착력(Van der Waals adhesion)일 수 있다.
인쇄단계는 타겟기판의 표면에 형성된 양극과 음극 전극면 또는 마이크로 LED의 전극면에 전도성 잉크 조성물을 인쇄하는 단계이다. 인쇄단계는 픽업단계의 이전 또는 이후에 진행될 수 있으며, 또는 동시에 진행될 수 있다.
인쇄되는 전극은 제한되지 않으며, 다겟기판 전극 또는 마이크로 LED 전극 중 어느 일측 또는 양측 모두에 전도성 잉크 조성물이 인쇄될 수 있다.
이하에서는 일 예시로 인쇄단계에서 마이크로 LED의 전사가 이루어질 위치의 기판전극에 전도성 잉크 조성물이 인쇄되는 단계 및 이후 공정에 대하여 설명한다. 인쇄되는 전도성 잉크 조성물의 양은 제한되지 않으며, 마이크로 LED의 크기 및 타겟기판의 전극 크기에 따라 다르나, 충분한 두께와 면적의 본딩층을 형성할 수 있도록 인쇄된 잉크 조성물의 직경 또는 dot size가 5 내지 30㎛, 바람직하게는 10 내지 20㎛ 범위인 것이 바람직하다.
인쇄된 잉크 조성물의 직경이 해당 범위보다 작은 경우 본딩층이 충분한 면적으로 형성되기 어려워 전사율 및 점등율이 낮아지고 마이크로 LED가 기판에서 이탈될 수 있으며, 직경이 해당 범위보다 큰경우 본딩층이 기판 밖으로 이탈되거나 다른 기판전극과 접촉되는 문제가 발생하거나 저항이 증가하여 점등율이 감소할 수 있다.
전사단계는 인쇄단계 또는 픽업단계 이후에 이루어지며, 마이크로 LED를 전도성 잉크 조성물이 인쇄된 기판전극의 전극면에 실장시키기 위하여 기판전극 상에 접착시키는 단계를 포함한다.
전사(transfer)란, 전자부품을 이동시켜 기판 또는 다른 전자부품에 접착시키는 것을 의미하며, 본 발명에서는 전자부품을 이동시켜 전자부품 또는 다른 전자부품에 접착시킴으로써 원하는 위치에 해당 전자부품을 접촉 또는 실장시키는 것을 포함한다. 전사단계에서는 점착성을 가지는 전도성 잉크 조성물이 타겟기판 전극면과 마이크로 LED의 전극 사이에 구비되어 전자부품과 기판을 서로 점착시키고, 점착력을 제공한다.
이후, 마이크로 LED와 타겟기판의 접촉을 유지하면서 지그 또는 전사헤드와 전자부품을 분리시키는 단계가 이루어지고, 전사되는 마이크로 LED는 타겟기판상에 서 접촉을 유지하면서 지그 또는 전사헤드와 마이크로 LED는 서로 분리된다.
본 발명의 본딩방법은 지그 또는 전사헤드와 마이크로 LED 사이에 작용하는 정전기력을 줄이거나 완전히 제거하지 않으면서도 지그 또는 전사헤드를 마이크로 LED와 분리시킬 수 있으며, 이를 위하여, 전도성 잉크 조성물이 마이크로 LED와 기판을 점착시키는 점착력의 세기가 지그 또는 전사헤드와 마이크로 LED 사이의 인력의 세기보다 클 것이 요구된다.
점착력과 지그 또는 전사헤드가 마이크로 LED를 잡고있는 인력의 세기 차이에 의하여 전도성 잉크 조성물이 전극면에 인쇄되어 접촉된 마이크로 LED는 기판에 접촉된 상태로 유지되고 지그 또는 전사헤드가 분리되어 전사될 수 있다.
경화단계는 전도성 잉크 조성물이 경화제에 의해 경화되는 단계로서, 지그 또는 전사헤드와 분리되어 기판상에 점착된 마이크로 LED는 전도성 잉크 조성물이 경화됨으로 인하여 기판에 안정적으로 고정 및 결합될 수 있다. 점착된 상태의 마이크로 LED는 외부의 힘에 의해 탈착되거나 이동되어 접속 불량 또는 마이크로 LED의 점등 불량이 발생하므로 경화단계를 통하여 결합을 안정화시키는 것이 필요하다. 전도성 잉크 조성물은 경화되어 본딩층을 형성하며 결합을 안정화시킨다.
경화단계는 외부에서 에너지를 공급하여 전도성 잉크 조성물을 경화하는 단계를 포함할 수 있다. 소결과 같이 열에너지를 공급하는 단계가 사용되는 것이 좋고, 이로 인해 전도성 잉크 조성물에 포함된 점착제는 점착성을 잃고 마이크로 LED를 기판상에 단단히 결합시키는 본딩층을 형성한다.
경화단계의 경화는 경화반응의 진행에 따라 이루어질 수 있으며, 경화성 바인더, 경화제의 반응에 의해 주로 이루어지고, 이 때 경화 촉진제가 경화반응을 더 촉진할 수 있다.
열에너지의 공급에 따라 제1금속이온이 제1금속으로 환원되는 온도인 제1온도 이상의 온도에서 경화가 이루어지면 환원된 제1금속이 형성된다. 경화되어 형성된 본딩층에서 제1금속이온이 제1금속으로 환원되어 존재함으로 인하여, 본딩층의 비저항값을 낮추고 전기전도도를 향상시키는 효과를 얻을 수 있으며, 이는 실장된 마이크로 LED의 전기적 접속을 돕는다.
본 발명의 다른 측면인 본딩방법은 전자부품을 본딩, 전사하는 공정에 있어서 공정의 중간 단계에서 점착성을 가져 지그에 의한 기판으로의 전사가 용이하게 되고, 공정이 단순화 되는 효과를 가진다. 또한, 점착성을 가지는 전도성 조성물은 이후에 기판상에서 경화되어 점착면을 단단히 고정시키는 본딩층을 형성하게 되며, 이 때 본딩층은 전기전도도가 우수하여 전자부품의 전기적 접속이 이루어지도록 한다.
본 발명의 전술한 전도성 잉크 조성물은 공정 중간단계에서 점착성을 가져 전사단계를 효율화할 수 있으며, 이후 결화되어 안정적인 결합을 제공하는 본딩층을 형성함과 더불어 전기적연결을 제공하는 장점을 갖는다.
이하에서는 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다.
실시예
제조예 1 : 제1금속 전구체 용액 A의 제조
교반기가 구비된 히팅맨틀(Heating mantle)과 250ml의 3-Neck Round bottom Flask를 준비하고, silver oxide(Ag2O, 삼전순약) 5.0g을 3-Neck Round bottom Flask에 투입하였다. 여기에 Methanol anhydrous 60g을 투입하고, 교반기를 사용하여 300rpm의 속도로 교반하면서 온도를 30℃로 유지하였다. 여기에 2-Ethylhexylacid 2.0g과 2-Ethylhexylamine 4.0g을 연속식정량이송펌프(카스사이언스(주) PP-150D)를 이용하여 0.1g/min의 속도로 서서히 투입하며 용액의 색이 검은색에서 투명해질 때까지 30℃로 유지하면서 24시간동안 교반을 진행하였다.
투명해진 용액을 진공, 85℃ 조건에서 Rotary Evaporator(진공회전농축기)를 이용하여 농축과정을 진행하며 점도를 측정하였으며, 점도가 5,000cPs가 될 때까지 농축하여 제1금속 전구체로 은(Ag)전구체를 포함하는 전구체 용액 A를 제조하였다.
제조예 2 : 제1금속 전구체 용액 B의 제조
교반기가 구비된 250ml의 3-Neck Round bottom Flask를 준비하고, silver oxide(Ag2O) 5.0g과 Indium oxide(In2O3) 0.5g을 각각 3-Neck Round bottom Flask에 투입하였다. 여기에 Acetic acid 20g과 Methanol anhydrous 60g을 투입하고, 교반기를 사용하여 300rpm의 속도로 교반하였다. 여기에 2-Ethylhexylacid 2.0g과 2-Ethylhexylamine 4.0g을 서서히 투입하며 용액의 색이 투명해질 때까지 24시간동안 교반을 진행하였다. 투명해진 용액을 진공, 85℃ 조건에서 Rotary Evaporator(진공회전농축기)를 이용하여 점도가 4,500cPs가 될 때까지 농축하여 은-인듐 전구체(Ag-Indium precursor)를 포함하는 전구체 용액 B를 합성하였다.
제조예 3 : 제1금속 전구체 용액 C의 제조
제조예 2에서 Indium oxide((In2O3)대신에 Bismuth oxide(Bi2O3)를 투입한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 은-비스무스 전구체(Ag- Bismuth precursor)를 포함하는 전구체 용액 C를 합성하였으며, 얻어진 용액의 점도는 5,600cPs 이었다.
제조예 4 : 점착제 A의 제조
온도계, 교반기, 환류 냉각관 및 질소 가스 도입관을 구비한 세퍼러블 플라스크에 2-Ethoxyethanol 353g과 3-(Trimethoxysilyl)propyl methacrylate 36g, methyl methacrylate 115g, acrylic acid 11g 및 Hydroxyethylmethacrylate 8g을 투입한 후, 질소 가스를 교반 하면서 약 1시간 동안 질소 치환을 시행하였다. 그 후, 60℃로 조건에서 7시간 동안 플라스크에서 반응을 진행하여 중량 평균 분자량(Mw)이 약 350,000 인 아크릴계 폴리머를 수득하였다.
수득한 아크릴계 폴리머의 고형분을 100 g 에 대하여, 이소시아네이트계 가교제로서 이소포론 디이소시안산(Isophorone diisocyanate) 0.8g, 실란 커플링제 0.1g을 용액에 첨가하여 점착제 A를 제조하였다.
제조예 5 : 점착제 B의 제조
이소시아네이트계 가교제 대신에 Aluminum acetylacetonate(Alac)를 0.5g 을 사용한 것을 제외하고는 점착제 A의 제조와 동일한 방법을 이용하여 점착제 B를 제조하였다.
제조예 6 : 점착제 C의 제조
Methyl methacrylate 대신에 4-hydroxybutyl acrylate를 사용한 것을 제외하고는 점착제 A의 제조와 동일한 방법을 이용하여 점착제 C를 제조하였다. 얻어진 아크릴계 폴리머는 중량 평균 분자량(Mw)이 약 150,000이었다.
실시예 1 내지 14
각 성분의 구성 및 함량을 달리하여 실시예 1 내지 12, 비교예 1 내지 5의 잉크 조성물을 제조하였다.
구체적으로, 실시예 1 내지 3은 각각 제1금속 전구체 용액으로 전구체용액 A, 전구체용액 B 및 전구체 용액 C를 사용하였고, 제1금속 전구체 용액 100g 대하여 점착제 A 17g, 경화성 바인더로 Bisphenol-A type solid Epoxy Resin를 8g 사용하였으며,, 경화촉진제로 2-Phenyl-4-methylimidazole 8g, 부틸아세테이트(butyl acetate)와 고비점인 부틸 카비톨 (butyl carbitol) 용제를 각 17g씩 혼합하여 전도성 잉크 조성물을 제조하였다.
실시예 4 및 5는 점착제로 각각 점착제 B 및 점착제 C를 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 조성물을 제조하였다.
실시예 6 및 7은 경화성 바인더로 각각 Bisphenol-A type liquid Epoxy, High molecular weight solid Epoxy 을 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 조성물을 제조하였다.
실시예 8 및 9는 경화촉진제로 각각 2,4,6-Tris(dimethylaminomethyl)phenol 및 Tris(4-methoxyphenyl)phosphine 를 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 조성물을 제조하였다.
실시예 10 내지 12는 각각 경화성 바인더로 isphenol-A type solid Epoxy Resin, Bisphenol-A type liquid Epoxy 및 High molecular weight solid Epoxy 를 25g 으로 사용하고 부틸아세테이트(butyl acetate)용제를 사용하지 않은 것 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 조성물을 제조하였다.
실시예 13은 경화촉진제를 포함하지 않고 동일한 양의 용제를 더 포함하는 것을 제외하고는 실시예 1 과 동일한 방법으로 조성물을 제조하였다.
실시예 14는 점착제의 양과 용제의 양을 각각 8g 씩 투입하고, 경화성 바인더를 34g 포함하는 것을 제외하고는 실시예 1 과 동일한 방법으로 조성물을 제조하였다.
각 실시예의 구성 성분과 배합 중량을 아래 표 1 및 표 2에 정리하여 나타내었다.
구성 성분 구분 구성 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예7
제1금속 전구체 1A 제1금속 전구체 용액 A 100 　 　 100 100 100 100
1B 제1금속 전구체 용액 B 　 100 　 　 　 　 　
1C 제1금속 전구체 용액 C 　 　 100 　 　 　 　
점착제 2A 점착제 A 17 17 17 　 　 17 17
2B 점착제 B 　 　 　 17 　 　 　
2C 점착제 C 　 　 　 　 17 　 　
경화성 바인더 3A isphenol-A type solid Epoxy Resin 8 8 8 8 8 　 　
3B Bisphenol-A type liquid Epoxy 　 　 　 　 　 8 　
3C High molecular weight solid Epoxy 　 　 　 　 　 　 8
경화촉진제 4A 2-Phenyl-4-methylimidazole 8 8 8 8 8 8 8
4B 2,4,6-Tris(dimethylaminomethyl)phenol 　 　 　 　 　 　 　
4C Tris(4-methoxyphenyl)phosphine 　 　 　 　 　 　 　
용제 5A butyl actetate 17 17 17 17 17 17 17
5B butyl carbitol 17 17 17 17 17 17 17
합계(g) 167 167 167 167 167 167 167
조성 구분 구성 실시예 8 실시예 9 실시예 10 실시예 11 실시예 12 실시예 13 실시예 14
제1금속 전구체 1A 제1금속 전구체 용액 A 100 100 100 100 100 100 100
1B 제1금속 전구체 용액 B 　 　 　 　 　 　 　
1C 제1금속 전구체 용액 C 　 　 　 　 　 　 　
점착제 2A 점착제 A 17 17 17 17 17 17 8
2B 점착제 B 　 　 　 　 　 　 　
2C 점착제 C 　 　 　 　 　 　 　
경화성 바인더 3A isphenol-A type solid Epoxy Resin 8 8 25 　 　 8 34
3B Bisphenol-A type liquid Epoxy 　 　 　 25 　 　 　
3C High molecular weight solid Epoxy 　 　 　 　 25 　 　
경화촉진제 4A 2-Phenyl-4-methylimidazole 　 　 8 8 8 　 8
4B 2,4,6-Tris(dimethylaminomethyl)phenol 8 　 　 　 　 　 　
4C Tris(4-methoxyphenyl)phosphine 　 8 　 　 　 　 　
용제 5A butyl actetate 17 17 　 　 　 25 8
5B butyl carbitol 17 17 17 17 17 17 8
합계(g) 167 167 167 167 167 167 166
비교예
비교예 1 내지 2
실시예 1에 대하여 각각 점착제 및 경화성 바인더를 포함하지 않고 동일한 양의 용제를 더 포함하는 것을 제외하고는 실시예 1 과 동일한 방법으로 비교예 1 내지 2를 제조하였다.
비교예 3
점착제를 3 중량부로 포함하는 것을 제외하고는 실시예 1 과 동일한 방법으로 비교예 3을 제조하였다.
비교예 4
점착제로 적착제 C를 40 중량부 포함하는 것을 제외하고는 실시예 1 과 동일한 방법으로 비교예 4를 제조하였다.
비교예 5
금속전구체 용액을 포함하지 않고 경화성 바인더 25g, 용제 부틸아세테이트를 67g, 부틸 카비톨을 33g 투입한 것을 제외하고는 실시예 1 과 동일한 방법으로 비교예 5를 제조하였다.
비교예 1 내지 5의 조성 및 포함된 중량을 아래 표 3에 정리하여 나타내었다.
조성 구분 구성 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5
제1금속 전구체 1A 제1금속 전구체 용액 A 100 100 100 100 　
1B 제1금속 전구체 용액 B 　 　 　
1C 제1금속 전구체 용액 C 　 　 　
점착제 2A 점착제 A 　 17 3 17
2B 점착제 B 　 　 　
2C 점착제 C 　 　 40 　
경화성 바인더 3A isphenol-A type solid Epoxy Resin 8 　 8 8 　
3B Bisphenol-A type liquid Epoxy 　 　 　
3C High molecular weight solid Epoxy 　 　 25
경화촉진제 4A 2-Phenyl-4-methylimidazole 8 8 8 8 8
4B 2,4,6-Tris(dimethylaminomethyl)phenol 　 　 　
4C Tris(4-methoxyphenyl)phosphine 　 　 　
용제 5A butyl actetate 34 25 17 17 67
5B butyl carbitol 17 17 17 17 33
합계(g) 167 167 153 190 150
실험예
실험예 1 내지 14
실시예 1 내지 14에 대하여, 마이크로 LED의 전사 및 점등 실험, 전도성 잉크 조성물의 점착력 측정 실험, 본딩층의 비저항 측정 실험을 후술할 방법으로 진행하였다.
실험예 15 내지 19
비교예 1 내지 5에 대하여, 마이크로 LED의 전사 및 점등 실험, 전도성 잉크 조성물의 점착력 측정 실험, 본딩층의 비저항 측정 실험을 후술할 방법으로 진행하였다.
1) 마이크로 LED의 전사 및 점등 실험, 본딩층의 전단응력 측정 실험
실시예 1 내지 14 및 비교예 1 내지 5의 조성물을 ENJET㈜의 EHD-eNanojet 프린터를 이용하여 잉크의 Dot size가 15㎛가 되도록 타겟기판 전극에 인쇄한 후, 도 1 및 2와 같이 전사장비를 이용하여 마이크로 LED를 전사하였다.
전사된 마이크로 LED에 대하여 수를 측정하여 전사율을 구하고, 점등시켰을 때 점드된 마이크로 LED의 수를 측정하여 점등율을 계산하였다.
실시예 1 내지 12의 조성물을 사용한 실험예 1내지 12에서 전사율 및 점등율은 100%로 나타났고, 실시예 13, 14의 조성물을 사용한 실험예 13, 14에서 점등율은 각각 95%, 90% 였으며, 비교예 1 내지 5의 조성물을 사용한 실험예 15 내지 19에서 전사율은 각각 0, 100, 100, 100, 100% 였으며, 점등율은 각각 0, 51, 80, 88, 0%로 나타났다.
점착제를 포함하지 않는 비교예 1의 조성물은 점착력이 부족하여 마이크로 LED 전극의 전사용으로는 적절하지 않은 것으로 나타났고, 경화성 바인더를 사용하지 않은 비교예 2의 실험에서는 마이크로 LED가 전사되었으나, 전극에서의 접착이 좋지 않아 점등율이 급격히 감소하였다.
점착제의 비율을 각각 낮고, 높게 제조한 비교예 3 및 4에서는 점착제의 비율이 낮은 비교예 3에서 전사율이 낮게 나타났으며, 비교예 4의 경우 점등율이 100%로 얻어지지 않았다.
제1금속 전구체가 포함되지 않은 비교예 5의 실험 결과, 조성물은 절연 성질을 나타내어 전사된 LED가 점등되지 않았다.
2) 본딩층의 전단응력 측정 실험
실시예 1 내지 14 및 비교예 1 내지 5의 조성물에 대하여, 도 4에 나타낸 방식으로 전단응력 측정 장비(DAGE-SERIES-4000HS)를 이용하여 전도성 잉크 조성물의 접촉면에서 본딩층의 전단응력을 측정하였다. 4x4cm의 슬라이드 글라스(ITO glass)에 전극재료인 Au(금)을 표면에 증착하고, 실시예의 잉크 조성물을 spin coating한 후 180 ℃/30 min로 소결하였다. 소결 후 전단력 측정기의 Tip을 이용하여 LED의 긴 쪽 면을 밀어 전단응력을 측정하였다.
실시예 1 내지 14의 조성물로 실험한 실험예 1 내지 14의 결과를 비교예 1 내지 5의 조성물로 실험한 실험예 15 내지 19의 결과와 비교할 때, 전단응력이 40 내지 100kgf 범위로 측정되었으며, 일부 실시예 13 및 14를 제외하면 바람직하게 50 내지 90kgf 범위로 측정되어 마이크로 LED의 전사 후 연결이 안정적이고 전사율이 높은 결과를 얻었다.
3) 본딩층의 비저항 측정 실험
실시예 1 내지 14 및 비교예 1 내지 5의 조성물에 대하여, 4-point probe를 이용하여 조성물이 도포된 영역에서 형성된 본딩층의 면저항(Ω/□)을 측정하여 비저항을 계산하였다.
실험예 2 및 3의 결과를 실험예 1의 결과와 비교하였을 때, 전체적으로 비저항 수치가 낮거나 적절한 수준이었고, 제1금속 전구체 용액B 및 C 를 사용하였을 때 비저항인 더 낮은 것으로 확인되었다.
본 실험에서 본딩층은 측정된 비저항이 30 내지 90 μΩ·㎝ 범위로 얻어졌음을 확인하였다.
실험예 18 및 19 는 비저항이 높거나 연결부위를 절연시키는 것으로 확인되었다.
얻어진 실험결과를 아래 표 4에 정리하여 나타내었다.
실험예 전사율
(%) 		전단응력
(kgf) 		비저항
(μΩ·cm) 		점등율
(%)
실험예 1 100 60.1 40.3 100
실험예 2 100 68.1 31.1 100
실험예 3 100 69.5 30.8 100
실험예 4 100 59.7 39.4 100
실험예 5 100 59.9 41.7 100
실험예 6 100 62.8 50.7 100
실험예 7 100 65.8 56.7 100
실험예 8 100 55.9 56.8 100
실험예 9 100 50.5 48.6 100
실험예 10 100 70.1 55.8 100
실험예 11 100 69.8 58.9 100
실험예 12 100 68.1 60.1 100
실험예 13 100 41.6 40.9 95
실험예 14 100 80.9 86.7 90
실험예 15 0 50.9 11.9 0
실험예 16 100 5.9 43.1 51
실험예 17 80 49.6 40.9 80
실험예 18 100 49.9 156.7 88
실험예 19 100 80.8 절연 0
4) 전도성 잉크 조성물의 점착력 측정 실험
제조된 잉크 조성물의 부착력을 측정하기 위하여, 실시예 1 내지 14 및 비교예 1 내지 5의 잉크 조성물을 케미랩㈜의 점착력 측정장비인 SurTA(Precise Surface Texture Analyzer)장비를 이용하여 하기 표 6에 나타낸 시험 조건 하에서 Texture profile 방식으로 30분 간격으로 2시간동안 측정하였다.
본 실험예 1 내지 14에서 점착력은 50 내지 130gf 범위로 얻어진 것을 확인할 수 있다.
위 실험에서 얻어진 결과를 아래 표 5에 정리하여 나타내었다.
실험예 점착력(tackiness, gf)
프린팅 후 상온 방치 시간(hr)
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0
실험예 1 118.3 119.3 117.3 117.1 115.9
실험예 2 112.9 111.4 112.4 111.3 111.4
실험예 3 109.4 108.7 108.9 108.5 108.2
실험예 4 106.9 105.4 105.2 104.7 103.9
실험예 5 109.2 109.3 108.1 107.7 107.8
실험예 6 117.1 116.1 114.1 113.1 114.7
실험예 7 118.6 117.5 116.7 114.1 114.7
실험예 8 111.5 113.5 112.6 116.4 115.2
실험예 9 111.2 113.2 114.1 111.8 117.5
실험예 10 98.6 98.4 98.3 96.5 97.6
실험예 11 87.6 86.9 86.8 87.6 87.3
실험예 12 89.6 89.7 90.3 90.1 89.1
실험예 13 118.6 116.3 115.6 115.5 114.6
실험예 14 100.5 101.2 100.9 98.6 97.6
실험예 15 1.6 1.5 1.9 1.5 1.4
실험예 16 112.4 114.3 110.2 114.5 112.0
실험예 17 48.1 45.4 43.1 44.4 45.2
실험예 18 130.5 131.2 130.9 130.6 129.6
실험예 19 114.6 112.6 117.5 116.5 119.6
항목 값 항목 값
Geometry 모양 구 목표하중 50 gf
지름 12.7 mm 속도 0.05 mm/sec
두께 0.03 mm 유지시간 10 sec
표점길이 0.03 mm 복귀위치 2 mm
메소드 종류 Texture Profile 복귀속도 0.5 mm/sec
시작점 X/Y/Z 7.539328 mm/21.997056 mm/ 1 mm 유지시간 1 sec
이동속도 X/Y/Z 5 mm/5 mm/5 mm 맵핑방법 Point
측정방식 하중 control 측정 종료 후 종료위치에서 정지
전술한 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
부호없음

Claims (25)

  1. 전자부품에 인쇄된 후 경화되어 상기 전자부품과 타 전자부품을 결합시키는 본딩층을 형성하는 전도성 잉크 조성물로서,
    상기 경화 전 상기 전자부품과 상기 타 전자부품을 점착시키는 점착력을 제공하는 점착제;
    상기 본딩층에 전기전도성을 제공하는 제1금속이온을 포함하는 제1금속 전구체 용액; 및
    경화성 바인더; 를 포함하고,
    상기 인쇄 후 상기 제1금속이온은 제1온도에서 제1금속으로 열에너지에 의해 환원되며,
    상기 점착제는 유리전이온도가 -60℃ 내지 10℃ 인 중합체를 포함하고, 상기 중합체는 직쇄상 또는 분지쇄상의 탄소수 1 내지 24의 알킬기를 갖는 알킬(메트)아크릴레이트를 적어도 1종 이상 포함하는 중합체인 전도성 잉크 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1금속 전구체 용액은 상기 제1금속의 유기염, 무기염, 착화합물 또는 이들의 조합을 포함하는 전도성 잉크 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1금속이온의 함량은 상기 전도성 잉크 조성물의 2 내지 25 wt% 인 전도성 잉크 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1금속전구체 용액은 제2금속 전구체를 더 포함하고,
    상기 제2금속 전구체의 제2금속은 상기 제1온도보다 낮은 온도에서 용융되는 금속인 전도성 잉크 조성물.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2금속 전구체는 제2금속이온을 포함하고, 상기 제2금속이온은 상기 열에너지를 받아 환원된 후 용융되어 상기 전자부품 또는 상기 타 전자부품의 전극과 합금화되는 전도성 잉크 조성물.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제2금속 전구체는 제2금속이온을 포함하고, 상기 제2금속이온은 상기 열에너지를 받아 환원된 후 용융되어 상기 전자부품 또는 상기 타 전자부품의 전극과 금속간화합물을 형성하는 전도성 잉크 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 잉크 조성물의 점착력은 점착력 측정장비(SurTA)로 측정 하였을 때, 80 내지 150 gf 인 전도성 잉크 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 점착제는 상기 제1금속 전구체 용액 100 중량부에 대하여 5 내지 30 중량부로 포함되는 전도성 잉크 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 경화성 바인더와 반응하여 상기 경화성 바인더를 경화시키는 경화제를 더 포함하는 전도성 잉크 조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 경화성 바인더는 에폭시 수지를 포함하는 전도성 잉크 조성물.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 경화성 바인더는 상기 제1금속 전구체 용액 100 중량부에 대하여 7 내지 50 중량부로 포함되는 전도성 잉크 조성물.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1금속 전구체 용액 및 상기 점착제를 잉크화하기 위한 용제를 더 포함하는 전도성 잉크 조성물.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 잉크 조성물은 25℃ 에서의 점도가 1 내지 500 cPs 인 전도성 잉크 조성물.
  14. 제1항에 있어서,
    경화된 상기 본딩층은 4-point probe를 이용하여 측정한 비저항이 10 내지 100 μΩ·㎝ 인 전도성 잉크 조성물.
  15. 제1항에 있어서,
    경화된 상기 본딩층은 전단응력 측정 장비(DAGE-SERIES-4000HS)로 측정한 전단응력이 40 내지 100 kgf 인 전도성 잉크 조성물.
  16. 제1항 내지 15항 중의 어느 한 항의 전도성 잉크 조성물을 이용하여 전자부품을 타 전자부품에 결합시키는 전자부품의 본딩방법으로서,
    상기 전자부품 또는 상기 타 전자부품의 전극면에 점착력을 가지는 상기 전도성 잉크 조성물을 인쇄하는 인쇄단계;
    상기 전자부품을 상기 타전자부품에 점착시켜 전사시키는 전사단계;및
    상기 전도성 잉크 조성물을 경화시켜 상기 전자부품과 상기 타 전자부품을 결합시키는 본딩층을 형성하는 경화단계를 포함하고,
    상기 경화단계는 상기 전도성 잉크 조성물에 열에너지를 공급하여 본딩층을 형성하고, 상기 제1금속이온이 제1금속으로 열에너지에 의해 환원되어 상기 본딩층의 전기전도성을 향상시키는 전자부품의 본딩방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 전사단계 이전에,
    지그와 상기 전자부품사이에 정전기력을 발생시켜 상기 전자부품을 들어올리는 픽업(pick-up)단계를 더 포함하는 전자부품의 본딩방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 점착력의 세기는 상기 정전기력의 세기보다 강한 전자부품의 본딩방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 전사단계는 상기 전자부품과 상기 타 전자부품을 점착시키고, 상기 지그를 상기 전자부품과 분리시키는 단계인 전자부품의 본딩방법.

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