KR980013552A - 서로 마주보는 전극들을 상호접속하기 위한 접속시트 및 이 접속시트를 사용하는 전극 접속구조 및 접속방법 - Google Patents

Abstract

전극이 서로 마주보도록 전극들을 함께 접속시트로 견고히 접착시키기 의한 접속시트는 전기절연특성을 가지는 제 1 접착제를 함유하는 제 1 접착층과, 상기 제 1 접착층의 적어도 한쪽면에 위치하며 절연특성을 가지는 제 2 접착제와 전도성 재료를 함유하는 제 2 접착층을 포함하며, 전극접속시 용융상태의 제 2 접착제의 점도가 제 1 접착제의 점도와 같거나 그 보다 낮은 점도를 가진다. 이러한 구조에서, 전극이 접속되면 제 2 접착층에 함유된 전도성 재료는 비교적 높은 용융점도를 가진 제 1 접착층 속에 매몰되거나 접촉상태로 접속되는 전주에 전도성 물질의 일부가 접촉상태로 트래킹 (trapping)된다. 따라서, 전극사이에 전도성 물질을 견고히 유지할 수 있다. 더욱이, 인접한 돌출전극 사이의 영역에는 기공이 전혀 없기 때문에 접속 신뢰성과 우수한 내습성을 확보할 수 있다.

Description

서로 마주보는 전극들을 상호접속하기 위한 접속시트 및 이 접속시트를 사용하는 전극 접속구조 및 접속방법

제 1 도는 본 발명에 따른 접속시트를 개략적으로 도시하는 단면도,

제 2 도는 본 발명에 따른 다른 접속시트를 개략적으로 도시하는 단면도,

제 3A도 내지 제 3G 도는 본 발명에 사용된 다양한 전도접착층의 단면을 나타내는 도면,

제 4도는 본 발명에 따른 접착층의 접속온도와 융해점도 사이의 관계를 나타내는 그래프,

제 5A 도와 제 5B 도는 본 발명에 따른 접속단계를 나타내는 단면도,

제 6 도는 본 발명에 따른 접속시트를 사용하는 전극접속구조의 예를 개략적으로 나타내는 단면도,

제 7 도는 본 발명에 따른 접속시트를 사용하는 전극접속구조의 다른 예를 개략적으로 나타내는 단면도,

제 8 도는 본 발명에 따른 접속시트를 사용하는 전극접속구조의 또 다른 예를 개략적으로 나타내는 단면도,

제 9 도는 본 발명에 따른 접속시트를 사용하는 전극접속구조의 또 다른 예를 개략적으로 나타내는 단면도,

제 10 도는 기재상의 전극의 나D 를 나타내는 반도체 칩의 전극면의 평면도.

[발명의 상세한 설명]

본 발명은 반도체 칩 등의 전자부품을 회로판에 견고히 고정시켜 두 부품의 전극 사이의 전기적 접속을 달성하는 접속시트와, 이 접속시트를 사용하는 전압접속구조 및 접속방법에 관한 것이다.

크기가 작아지고 얇아지는 전자부품의 최근 경향에 따라 그러한 부품에 사용된 전기회로는 밀도가 증가되고 그리고 접속간격이 감소되게 된다. 미세전극에 전자부품을 접속시키는 것은 땜납, 고무접속기를 사용하는 통상적인 기술로 달성되기 어렵기 때문에 최근에는 부등방성 전도 점착물 및 휼륭한 분해능을 제공할 수 있는 막(film) 같은 재료(접속시트) 가 광범위하게 사용된다.

접속시트는 전도입자와 같은 사진설정된 함유량의 전도재료를 가지는 점착물을 포함한다. 전자부품과 전극 또는 전기 회로 사이에 개재된 접속시트의 경우 가압 또는 가열과 가압 둘다가 접속시트에 가해져 두 부품들은 서로 견고히 접착되어 두 부품과 대응전극들이 서로에 대해 전기적으로 접속될 수 있을 뿐만아니라 인접한 전극득 사이에는 절연이 이루이질 수 있다.

접속시트로 높은 해상도를 달성하기 위한 기본생각은 전극부근의 전도입자의 직경이 인접전극 사이의 절연 영역의 길이보다 작아 전극간의 절연기능을 보장하게 된다는 것이다. 또한 접속시트의 전도입자의 함유량이 입자들이 서로 접촉하지 않게 되고 또한 전각들이 연결될때 입자들이 접속되게 되는 전극상에 반드시 존재하게 되는 밀도를 가지도록 선택되어 접속부분에서 전도성을 가지게 된다.

그러나 만일 전도입자의 직경이 너무 작다면 전도입자들은 점착이 되고 입자의 표면영역의 과도한 증가로 인해 하나로 합체되는데, 이는 인접전극 사이에 필요한 절연기능을 유지하는 것을 불가능하게 만든다. 다른 한편으로, 전도입자의 함유량이 감소된다면 접속되게 되는 전극상의 전도입 자의 숫자도 역시 감소되어 대응전극 사이의 전도는 접촉점 숫자의 부족으로 인해 달성될 수 없게 된다. 따라서 통상적인 기술로 장기간 접속 신뢰도를 유지하면서 접속시트로 높은 해상도를 이루는 것은 매우 어렵다. 특히, 최근에 높은 해상도에 대한 증가하는 요구, 즉 전극면적의 감소 및 인접전극 사이의 간격감소에 대한 증가하는 요구가 있다. 접속단계에서 접속시트에 가압 또는 가열과 가압 둘다가 가해지변 전극상의 전도입자들은 접착제와 함께 인접 전극 사이의 영역으로 유동되어 접속시트의 사용으로 높은 해상도를 달성하는 것을 방해한다. 만일 유출을 억압하기 위해 접착제의 점도가 증가된다면 전도입자들은 각 전극에 만족스럽게 접촉되지 않게 되어 서로 면하는 전극 사이의 전기적 접속이 이루어지는 것을 불가능하게 한다. 다른 한편으로 접착제의 점도가 감소된다면 전도입자들이 더 잘 유동될 수 있을 뿐만아니라 기포가 인접전극 사이의 영역내에 내포될 수 있기 때문에 접속 신뢰도, 특히 수분내성을 감소시킨다.

결점을 고려해, 예컨대 미심사된 일본 특허 공보 (KOKAI) 제 61-195179 호 및 4-366630 호는 절연접착층 (제 1 접착층) 및 전도입자로 충만되고 그리고 제 1 접착층으로부터 분리된 층(제2 접착층)을 포함하는 다층 접속시트를 기술해 놓았는데, 제 2 접착층의 점도는 제 2 접착층이 접속시점에서 제 1 접착층보다 비교적 높은 점도 또는 접착력을 보이게 선택되어 전도 입자의 유동을 감소시켜 전극상에 전도입자를 구속시킨다.

그러나 기술된 기술에 따라, 전도인자로 충만된 층이 접속시점에 절연접착층보다 높은 점도를 가진다. 따라서 전도입자들이 전극들과 충분치 않게 접촉하게 되어 접속저항을 증가시키고 그리고 접속 신뢰도를 감소시킨다. 접속저항을 감소시키기 위해러 접속입자들이 입자충만된 층의 표면 앞쪽에 노출되어 입자들이 전극들과 쉽사리 접촉하게 기는 구조가 사용될 수 있다. 그러나 이는 높은 해상도를 달성하는 것을 어렵게 만든다.

또한 미세전극 또는 회로에 접속을 이루고 또한 훌륭한 접속 신뢰도를 제공하는 접속시트가 제안된 바, 전도입자들은 전극들이 접속되게 되는 영역에 집중된다. 이 접속시트가 반도체 칩상의 전극들과 같은 점같은 미세전극에 접속을 허용한다 하더라도 입자집중 영역이 점같은 대응전극과 정확히 정렬되어야만 하기 때문에 작업 효율을 감소시킨다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 발명되었고 그리고 발명의 목적은 전도입자들이 접속시 서로 변하는 전극들 사이에 쉽사리 구속될 수 있고 또한, 긴 기간 접속 신뢰도가 훌륭하고 그리고 전극접속 작업동안 작업효율이 좋은 접속시트를 제공하는 것이다.

본 발명의 제 1 특징에 따라서, 전극들을 전기적으로 서로 접속시키기 의해 전극들을 함께 결합시키도록 서로 면하는 전극 사이에 개재되는 접속시트가 제공되는 바, 접속시트는 전기적 절연특성을 가지는 제 1 접착제로 만들어진 제 1 접착층, 전기적 절연특성을 가지는 제 2 접착제가 전기적으로 전도성인 재료를 포함하는 제 2 접착층을 포함하되, 제 2 접착제는 제 1 및 제 2 접착제가 융해상태일때 제 1 접착제와 동일하거나 또는 제 1 접착제보다 낮은 점도를 가진다.

본 발명의 제 1 특징에 따라, 융해상태의 제 2접착제의 점도가 제 1 접착제의 도와 동일하거나 또는 낮기 때문에 전극들이 접속될때 제 2 접착층내에 포함된 전도성 재료들이 비교적 높은 융해점도를 가지는 제 1 접작층내에 묻히거나 또는 구속된다. 따라서, 전도성 재료들은 서로 면하는 전극들 사이에 신뢰성 있게 유지될 수 있다. 그런 후 제 1 접착층이 유연해지고 그리고 유동됨에 따라 전도성 재료들은 돌출전극들과 접촉하게 되어 전기적 전도가 허용된다. 제 1접착제는 제 2 접착제와 동일하거나 또는 더 높은 점도를 가져 전도성 재료를 보유할 수 있고, 이에 의해 인접돌기 전극들 사이의 영역내에 기공이 포함되지 않는다.

만일 전도입자를 포함하는 제 2 접착제의 전도가 제 1 접착제의 점도보다 높다면(제 2 접착제의 전도가 제 1 접착제보다 낮은 차이값은 음의 값을 가진다.) 제 2 접착제의 점도는 너무 높아 전도입자들이 제 1 접착제에 묻히거나 구속될 수 없다. 따라서, 전도입자들을 전극과 불충분하게 접촉하게 되어 서로 마주하는 전극 사이의 전기적 전도를 이룰 수 없게 한다.

바람직하게, 제 1 및 제 2 접착제들이 융해상태에 있을때 제 2 접착제의 점도는 제 1 접착제의 점도다 약 1000 포아즈 (poises) 또는 그 이하 정도 낮다.

만일 제 2 접착제리 점도가 제 1 접착제의 점도보다 1000 포아즈 이상 낮다면 제 2 접착제의 점도는 너무 낮아 전도입자의 유출이 발생한다. 또한 가공들이 인접전극 사이의 영역내에 내포될 수 있어서 접속 신뢰도, 특히 수문내성을 낮춘다.

제 2 접착층은 바람직하게 500 포아즈 또는 그 q다 작은 융해점도를 가진다. 본 발명가가 행한 실험결과에 따라, 제 2 접착층 그 자체의 융해점도가 제 1 접착층에 관해 다른 점도를 고려하며 500 포아즈 또는 그 보다 작을 때 만족스러운 접속이 달성될 수 있었다.

제 2 및 제 1 접착제는 바람직하게 동일한 재료를 포함하는데, 이는 제 1 과 제 2 접착층 사이 계면에서 접착성이 증가하기 때문에 접착강도가 강화될 수 있기 때문이다.

바람직하게 제 2 접착제차 제 1 접착제는 상이한 접착특성을 가진다.

그 이유는 접속시트가 낮은 접착강도를 가지는 계면에서의 기재포면으로부터 바람직하게 분리될 수 있어서 수리작업을 용이하게 하기 때문이나, 제 2 접착층 및/또는 제 1 접착층은 바람직하게 절연입자를 포함한다. 절연입자들이 포함되는 경우, 전극들이 접속될 때 전도입자 사이 또는 전도입자와 전극 사이의 절연이 신뢰성 있게 이루어질 수 있다.

바람직하게 전도성 재료는 절연재료로 코팅된 포면을 가지는 전도입자 또는 전도입자를 포함한다. 전도입자들이 절연재료로 코팅되면, 전극접촉 부분에 위치된 전도입자들만의 절연코팅이 융해되는 반면 다른 부분은 절연코팅으로 인해 절연성능이 개선된다. 제 1 접착층은 바람직하게 제 2 접착층에 반대인 제 1 접착층의 표면을 덮고 그리고 제 1 접착층으로 부터 벗겨질 수 있는 격리시트를 포함한다. 이 경우, 격리시트는 전극들이 실제로 제 1 접작층으로 부터 접속될 때, 즉 접속시트가 실제의 사용될때 벗겨져 사용전에 먼지가 접속시트가 부착되는 것을 방지한다.

본 발명의 제 2 특징에 따라서, 서로 면하는 전극들을 서로 전기적으로 접속시키기 위해 전극들을 함께 연결시키기 위한 접속 구조물이 제공되는 바, 접속 구조물은 奐袖□□절연특성을 가지는 제 1 접착제로 만들어진 제 1 접착층, 전기적 절연특성을 가지는 제 2 접착제와 전도성 재료를 포함하는 제 2 접착층 및 제 1 접착층 또는 제 2 접착층과의 접촉을 위해 배설된 기재를 포함하되 제 1 및 제 2 접착제가 융해상태일때 제 2 접착제는 제 1 접착제와 동일하거나 또는 낮은 점도를 가지고, 기재에는 전기적 전도성 재료와 접촉하게 되는 전극을 표면을 가지는 전극이 제공되고 전극표면의 장측(L) 대 단측(D)의 비(L/D는 20 또는 그보다 작다.

본 발명의 제 2 특징에 따라, 반도체 칩과 같은 기재상에 형성된 전극들을 접속시키기 위한 접속 구조물에서 기재상의 각 전극의 접속표면의 장측 대 단측의 비(L/D) 는 20 또는 그 보다 작고, 이 경우 보다 많은 전도성 재료가 미세돌출전극상에 확실히 구속될 수 있어서 접속 신뢰도를 개선하고 그리고 값비싼 전도성 재료의 효율적인 사용을 허용한다.

융해상태에서 제 2 접착제의 점도를 제 1 접착제의 점도와 같게 하거나 또는 낮게 함으로써 본 발명의 제 1특징과 관련해 기술된 바와 같이 전극득이 접속될때 제 2 접착층내에 포함된 전도성 재료들이 비교적 높은 융해점도를 가지는 제 1 접착층내에 파묻히거나 또는 전도성 재료의 일부가 접촉하게 연결되는 전극상에 구속된다. 따라서 전도성 재료는 서로 면하는 전극들 사이에 확실하게 유지될 수 있다 바람직하게 제 1 및 제 2 접착제가 융해상태일때 제 2 접착제의 점도가 본 발명의 제 1 특징에서와 같이 제 1 접착제의 점도보다 1000 포아즈 또는 그보다 작게 낮다.

본 발명의 제 3특징에 따라, 서로 면하는 전극들을 전기적으로 서로 연결시키도록 전극들을 함께 결합시키기 위한 접속 구조물이 제공되되, 접속 구조물은 전기적 절연특성을 가지는 제 1 접착제로 만들어진 제 1 절착층 제1 접착층 위에 놓여지는 제2 접착층 및 서로 면하고 그리고 그 사이에 제 1 및 제 2 접착층이 개재되는 한쌍의 전극열을 포함하되 제 2 접착층은 전기적 절연특성을 가지는 제 2 접착제가 전기적 전도재료를 포함하고 전극열쌍중 적어도 하나는 기재로 부터 돌출하는 돌출전극을 포함하고, 돌출전극 각각은 기재 근처의 기부와 대응전극과 면하는 상부면을 가지며, 제 1 접착층은 각 돌출전극의 기부를 감싼다.

본 발명의 제 3 특징에 따라, 절연접착층으로서의 제 1 접착층이 기재로부터 돌출하는 전극 갚樗結의 滿捉□뿐만 아니라 인접전극들 사이의 절연기능을 개선시킨다. 바람직하게, 제 1 및 제 2접착제가 융해상태일때 제 2 접착제의 점도는 제 1 접착제의 점도보다 1000 포아즈 또는 그보다 작게 낮다.

절연접착층으로서의 제 1 접착층이 높은 융해점도를 가지는 경우, 접속압력이 인접전극들 사이의 영역에 가해지고 그리고 전도성 재료가 이 영역으로 유동하는 것이 보다 바람직하지 않은데 인접전극들 사이의 절연기능과 해상도를 개선시킨다. 바람직하게 제 2접착층의 전도성 재료는 각 돌출전극의 상부표면에서 기재 근처의 기부로 거리에 따라 단계적으로 밀도가 감소하도록 밀도를 가진다. 전극의 접속표면 또는 상부면에서 전도성 재료의 밀도가 높으면 높을수록 보다 신뢰성 있는 전기적 접속이 이루어진다. 반대로 전극의 기부측에 대해 전도성 재료의 밀도가 낮으면 낮을수록 인접전극들이 보다 신뢰성 있게 서로에 대해 절연된다.

본 발명의 제 4 특징에 따라, 서로 면하는 전극들을 전기적으로 서로 접속시키도록 전극들을 함께 결합시키기 위한 접속방법이 제공되는 바, 접속방법은 전극열쌍이 서로 면하도록 제 1 접착층과 제 2접착층을 포함하는 접속시트를 한쌍의 전극열 사이에 개재시키는 배치단계와 제 1 및 제 2 접착층을 압력하에서 가열시키는 가열-가압단계를 포함하되 제 1 집착층은 전기적 절연특성과 열경화성을 가지는 제 1 접착제로 만들어지고, 제 2 접착층을 제 1 접착층위에 놓여지고 또한 전기적 전도성 재료와 전기적 절연특성과 열경화성을 가지는 제 2 접착제를 포함하고, 열-가압단계 동안 제 2 접착제에 인가된 열 및/또는 압력이 제 1 접착제 인가된 열 및/또는 압력보다 낮다.

본 발령의 제 4 특징에 따라, 전도입자를 포함하는 제 2 접착제에 가해진 열 또는/및 압력이 낮아 접속시 열경화성을 가지는 제 2 접착체의 점도는 열경화성을 가지는 제 1 접착제의 점도가 동일하게 될 수 있거나 또는 낮아지게 만들어질 수 있다 따라서 접속시 융해상태인 제 2접착제의 점도는 제 1 접착층의 점도보다 작게 만들어질 수 있고, 본 발명의 제 1 특징에 관해 상기 기술된 바와 같이 전극접속시 제 2 접착층내 전도성 재료는 비교적 높을 융해점도를 가지는 제 1 접착층내에 파묻히거나 또는, 전도성 재료의 일부는 접촉되게 접속되는 전극상에 구속된다. 따라서 전도성 재료는 서로 면하는 전극 사이에 확실하게 유지될 수 있다. 게다가 제 1 접착층의 점도가 제 2 접착제의 점도에 비해 높기 때문에 전도성 재료(3)가 구속될 수 있을 뿐만아니라 인접돌출전극 사이의 영역에 기공이 포함되지 않는다. 바람직하게, 열-가압단계에서 제 1 및 제 2 접착층들은 압력하에서 가열되어 제 2 접착제는 제 1 및 제 2 접착제가 융해상태일때 제 1 접착제보다 점도가 1000 포아즈 또는 그보다 작게 낮다. 또한, 열-가압단계에서 접속시트는 제 1 접착층에 가까이 배열된 열원으로 압력하에서 바람직하게 가열된다. 열원이 제 1 접착층에 가까이 배열되고 흐리고 열경화성 수지가 각 접착층에 대해 사용되는 경우, 열원으로 부터 멀리 떨어진 제 2접착제의 점도는 제 1 접착제의 점도보다 낮게된다.

본 발명의 제 5 특징에 따라, 서로 면하는 전극들을 전기적으로 상호 연결시키도록 전극들을 함께 결합시키기 위한 접속방법이 제공되는 바, 방법은 전극열쌍이 서로 면하도록 제 1 접착층과 제 2 접착층을 포함하는 접속시트를 한쌍의 전극열쌍 사이에 개재시키는 배치단계, 제 1 및 제 2 접착제가 융해상태일 동안 전기적 전도성 재료가 서로 면하는 각 전극쌍과 접촉되어 각 전극쌍의 전기적 전도를 허용하도록 압력하에서 제 2 및 제 1 접착층을 가열하는 제 1 열-가압단계 및 접착제를 경화시키기 위해 전류공급 검사단계 후 가압하에서 제 1 및 제 2 접착층을 다시 가열시키는 제 2열-가압단계를 포함하되, 제 1 접착층은 전기적 절연특성과 열경화성을 가지는 제 1 접착제로 만들어지고 제 2 접착층은 제 1 접착층위에 놓여지고 또한 전기적, 전도성 재료와 전기적 절연특성과 열경화성을 가지는 제 2 접착제를 포함한다.

본 발명의 제 5 특징에 따라 열-가압단계는 두단계 이상 분할되어 전류공급 검사단계 및/또는 접속된 전극에 대한 수지단계가 필요에 따라 단계 사이에서 수행될 수 있어서 작업효율과 생산품질이 개선될 수 있다.

바람직하게, 제 1 접착제 및/또는 제 2 접착제의 접착력이 전극의 접속이 유지될 수 있을 정도까지 되었을때 전류공급 검사단계가 수행된다. 이 경우 접속 구조물이 현상태로 유지되면 전류공급검사는 쉽사리 신뢰성 있게 수행될 수 있다. 접착력은 가열함으로서 또는 접속부분의 온도는 접속온도보다 낮게 하여 탄성계수를 증가시킴으로의 접착제의 경화반응을 부분적으로 가속화하여 증가될 수 있다. 전류공급 검사단계는 전극쌍들이 가압하에 있는 동안 바람직하게 수행되어 전극의 접속이 유지될 수 있어서 전기적 전도를 이룬다. 역시 이 경우 전류공급검사가 쉽게 신뢰성있게 수행될 수 있다.

바람직하게 제 1 열-가압단계에시 제 2 및 제 1 접착층은 가압하에서 가열되어 제 1 및 제 2 접착제가 융해상태일때 제 2 접착제는 제 1 접착제와 동일하거나 또는 낮은 점도를 가진다. 융해상태의 제 2 접착제의 점도를 제 1 접착제의 점도와 동일하게 또는 낮게 만듬으로써 본 발명의 제 1 특징과 관련해 상기 기술된 바와 같이 전극접속시 제 2 전도층내 전도성 재료가 비교적 높은 융해점도를 가지는 제 1 접착층내에 파묻히거나 또는 전도성 재료의 일부가 접촉되게 전속되는 전극상에 구속된다. 따라서 전도성 재료는 접속되는 되는 전극상에 쉽사리 유지될 수 있다.

본 발명은 첨부도면을 참조해 보다 상세히 설명된다.

제 1 도는 본 발명의 한 실시예에 따라 접속시트(10)의 단면을 개략적으로 도시한다. 본 발명의 접속시트(10)는 제 1 접착층(2)과 제 2 접착층(1)을 포함하는 다층시트이다.

제 2 접착층 (1) 은 전기적 전도성 재료(3)와 제 2 접착제(4)로 만들어지고 또한 압력적용 방향으로(두께방향) 전기적 전도도, 즉 부등방성 전도도를 가진다. 제 1 접착층 (2)은 제 2 접착층의 일측상에 형성되고 그리고 전기적 절연특성을 가진다.

제 2도에 도시한 바와 같이, 절연특성을 가지는 제 1 접착층(2) 이 제 2접착층 (1)의 각 측상에 형성될 수 있다. 게다가, 제 1 도와 제 2 도에 도시되지 않았지만 접착특성과 같은 특성을 강화시키기 위한 다층구조의 접속시트를 얻기 위하여 더 많은 제 1 접착층 (2) 이 사용될 수 있다. 떼어낼 수 있는 격리판 (5) 이 제 1 도에 도시된 바와 같이 필요치 않은 점착을 제거하기 의해 그리고 접속시트에 먼지 등이 접착되는 것을 방지하기 위하여 필요에 따라 제 1 및 제 2 접착층(2 및 1)으로 만들어진 접속시트의 표면에 부착될 수 있다. 도시되지 않았지만 격리판(5)이 제 1 접착층 (2) 대신에 제 2 접착층 (1)의 측면에 부착될 수 있거나 또는 양측에 부착될 수 있다. 제1도에 도시된 접속시트(10)이 경우, 격리판(5)은 절연특성을 가지는 제1 접착층(1)과 접촉한다 따라서, 예컨대 접속시트가 평면전극을 가진 기재에 일시적으로 부착될때 시트는 약간 평탄치 않은 평면전극측에 면하는 제 2 접착층 (1) 에 시트가 부착될 수 있다. 따라서 접속을 용이하게 하고 또한 작업효율을 개선시킨다. 바람직하게 격리판(5)은 연속적인 테이프 형태인데, 이 경우 접속단계가 지속적으로 자동적으로 수행될 수 있다.

제 3 도는 가압방향으로 전기적 전도도를 가지는 제 2 접착층 (1) 의 다양한단면을 개략적으로 보여준다. 제 2 접착층 (1) 은 상기 기술된 바와 같이 전기적 전도성 재료 (3) 를 포함하는 제 2 접착제 (4)로 만들어진다 전도성재료 (3) 에 있어서, 전도성 입자가 사용될 수 있고, 또한 그들, 입자의 크기와 형태는 제 3A도 내지 제 3G 도에 도시된 바와 같이 다양한 방법으로 변경될 수 있다. 이들 중 바람직한 입자직경은 전도성 재료(3)가 제 2 접착제(4)의 두께방향에 수지인 단일층을 형성하도록 되는 것이다 즉 바람직한 입자직경은제 3C 도 내지 제 3E 도에 도시한 바와 같이 제 2 접착제 (4) 의 두께와 거의 같다. 이 경우 전도성 재료 (3)는 재료가 접속단계동안 자유롭게 유동되지 않기 때문에 전극상에 쉽사리 구속될 수 있다. 전도성 재료 (3)의 입자직경이 제 2 접착제 (4)의 두께와 거의 동일한 경우 전기적 전도는 접착층을 전극에 간단히 접촉시킴으로써 쉽게 이루어질 수 있다. 바람직하게 제 2 접착제(4)에 대한 전도성, 재료 (3) 의 비율은 0.1 내지 20 체적%, 바람직하게는 부등방성 전도도를 쉽사리 달성하기 위해 1 내지 15체적%이다. 또한 고해상도를 이루도록 두께방향으로 전기적 전도도를 쉽게 얻기 위해서 제 2 접착층 (1) 은 막형성 공정을 통해 가능한 가장 작은 두께를 바람직하게 가져야만 한다 제 2 접착층 (1) 의 두께는 바람직하게 20㎛ 또는 그보다 작고, 보다 바람작하게는 10㎛ 또는 그보다 작다.

전도성 재료(3)는 제 3A도 내지 제 3E도에 도시된 바와 같이 제 1 접착층(1)에 대해 다양한 방법으로 위치된 다양한 크기의 구상입자를 포함하는데 이는 그러한 전도성 입자들이 쉽사리 생산될 수 있고, 그리고 또한 구입이 용이하기 때문이다. 대안으로 전도성 재료 (3) 는 제 3F도에 도시된 바와 같이 제 2접착제 (4)를 관통하는 개구의 내측 원주표면 위에 도금된 전도체일 수 있거나 또는 제 3G 도에 도시된 바와 같이 두께방향으로 제 2 접착제(4)를 관통하는 절선과 같은 전도성 섬유일 수 있다.

전도성 재료 (3)로서 사용되게 되는 입자들은 Au, Ag, Pt, Ni, Cu, W/, Sb, Sn 땜납류의 금속입자, 탄소입자 등을 포함한다. 게다가 그러한 전도성 입자 또는 유리, 세라믹 재료 또는 플라스틱 재료와 같은 비전도성 재료로 만들어진 고분자 입자들이 코어로 사용될 수 있는데 고분자 재료는 상기 기술된 재료중 하나를 사용하는 전기적 전도성층으로 코팅된다.

대안으로 전도성 재료(3)에 있어서, 절연층으로 코팅된 상기 전도성 코어를 가지는 절연코팅된 입자들이 사용될 수 있거나 또는 유리절연입자, 세라믹 재료 또는 플라스틱 재료가 전도성 입자(전도성 재료)(3)와 함께 제 2 접착제(4)내에 혼합될 수 있다. 이 경우 제 2 접착층은 해상도는 증가시키도록 역할한다. 전도성 재료(3)와 관련해서 하나 또는 그 이상의 전도성 입자 바람직하게는 가능한 많은 입자들이 미세전극 접촉되어야만 하는 것이 필요하다. 이러한 관점에서 전도성 입자의 직경은 15㎛ 또는 그보다 작은 것이 바람직하며 보다 바람직하게는 7 내지 1㎛ 범위내이다. 만일 입자직경이 1㎛ 보다 작다면 전극과의 접속을 이루기가 어렵다.

전도성 재료(3)로서의 전도성 입자들은 바람직하게 입자직경이 균일해야만한다. 균일한 입자직경은 접속시 서로 면하는 전극들 사이로부터 진도입자들이 유출되는 것을 경감시키는 역할을 한다. 전도성 재료 (3)에 있어서, 땜납과 같은 열가용성 금속의 입자와 전도성층으로 코팅된, 플라스틱 재료의 고분자 코어를 가지는 입자들이 바람직하게 사용될 수 있다. 이는 열 또는 압력이 가해질때 이들 재료들이 변형되어 접속단계 동안 변형으로 인해 전극과의 접촉면적이 증가해 신뢰도를 개선시키기 때문이다. 특히 고분자 코어를 사용하는 경우, 융해점에 도달할때 땜납과 달리 과도한 유동성을 보이는데 연화된 상태는 광범위한 접속온도에 걸쳐 조절될 수 있고, 또한 전극의 두께 또는 평탄의 불균일성이 극복될 수 있다. 다른 바람직한 전도성 재료는 Ni, W 등의 경금속 및 그들의 표면에 많은 돌기를 가지는 입자를 포함한다. 이는 접속시트가 전극에 접착될때 전도성 입자가 전극 또는 배선패턴(전극)내로 박혀 산화막 또는 오염층이 존재한다 하더라도 낮은 접속서항이 이루어져 신뢰성을 개선시키기 때문이다.

제 2 접착제(4) 및 제 1 접착층(2)의 접착제 (제 1 접착제)는 다양한 열가소성 재료와 그리고 열 또는 빛에 노출되어 경화되는 재료로 만들어질 수 있다. 사용된 재료들은 바람직하게 높은 점착력을 가져야 한다. 상기 언급된 것들 중에서 경화재료가 바람직한데 이는 접속단계후 그들이 훌륭한 열내성 및 수분내성을 가지기 때문이다. 잠재적인 경화제를 포함하는 에폭시 접착제가 특히 바람직한데, 이는 그들의 경화시간이 짧아 접속작업의 효율을 개선시키고 또한 그들의 분자구조 때문에 훌륭한 접착력을 가지기 때문이다. 잠재적인 경화제는 열 및/또는 압력으로 인해 반응이 개시되는 비교적 명확한 활성점을 가지고 또한 단 발명이 열 및/또는 압력 적용단계를 사용하기 때문에 바람직하게 사용된다.

본 발명에 사용된 경화제는 바람직하게 40 내지 200℃ 의 활성온도를 가진다. 만일 활성온도가 40℃ 보다 낮다면 활성온도와 실온 사이의 온도 차이가 너무 작아 저온유지가 필요하고, 반대로 활성온도가 200℃를 넘어가면 다른 접속소자들이 열에 영향을 받는다. 이러한 이유로 바람직한 활성온도의 범위는 50 내지 150℃ 이다. 본 발명에서 언급된 활성온도는 에폭시 수지와 경화제의 샘플혼합물의 최대온도를 가리키는데, 이는 혼합물이 실온에서 10℃/분의 비율로 단계적으로 가열되는 동안 DSO (차동주사 칼로리메터) 를 사용해 측정된다. 활성온도는 낮은 활성온도를 가진 경화제가 신뢰도에서는 훌륭하지만 보존력이 좋지 않다는 점을 고려해서 결정된다.

일반적으로 구입할 수 있는 에폭시 접착제는 주요소로서 고분자형 에폭시 수지: 고형 에폭시 수지와 액형 에폭시 수지; 또는 우레탕, 폴리에스테르, 아크릴고무, NBR (니트릴-부타디엔고무), 실리콘, 나일론 통을 사용해 조절된 에폭시 수지를 포함하는 것, 그리고 경화제, 촉매, 결합제, 충진재 등과 혼합되는 것들이다.

본 발명에 따른 제 2 접착제(4)가 제 1 접착층(2)의 제 1 접착제는 바람직하게 그들의 각 접착 합성물에 1 % 또는 그 이상의 공통재료, 더 바람직하게는, 5 % 또는 그 이상의 공통재료를 포함한다. 이는 제 1 및 제 2 접착층(2,1) 사이 계면에서 접착강도가 강화될 수 있기 때문이다. 공통재료로서 주요소, 경화제 등이 높은 효율성을 위해 사용될 수 있다.

본 발명의 특징은 접속단계동안 제 2 접착제(4)가 융해상태일때 그의 점도가 제 1 접착층(2)의 접착제의 점도보다 낮다는 것에 있다. 이 특징은 제 4도와 제 5도를 참조해 설명된다 제 4도는 가열단계동안 제 2접착제(4)와 제 1 접착층(2)의 점도와 온도 사이의 단계를 계략적으로 도시한 그래프이다. 본 발명에 따라 전극 접속을 위한 온도(도면에서 대시선으로 표시되는)에서 제 2 접착제(4)(그래프에서 A 에 표시)는 제 1 접착층 (2) (그래프에서 B 에 표시)의 제 1 접착제보다 낮거나 또는 동일한 점도를 가지고 그리고 이 시점에서 A 가 B 보다 작은 점도차이는 1000 포아즈 또는 그보다 작고, 바람직하게는 1 내지 200 포아즈이다. 만일 점도차이가 1000 포아즈보다 크다면 전도성 재료(3)와 전극들이 서로 불충분하게 접촉하게 된다. 또한 제 2 접착제(4) 자체의 점도가 너무 낮아지면 전도성 입자의 유출이 발생되고 그리고 인접전극 사이의 영역에 기공이 포함될 수 있어서 접속 신뢰도를 낮추고, 특히 수문내성을 낮춘다.

만일 제 2 접착제(4)의 점도가 제 1 접착층(2)의 점도보다 높다면 (상기 언급된 점도차이는 음의 값을 가진다). 제 1 접착층(2)에 대한 제 2 접착 제(4)의 상대점도가 너무 높아 전도입자와 전극들이 서로 불충분하게 접촉하게 되어 전극들을 서로 면하게 할 수 없다. 즉 전극접속과 유동도 사이의 균형관점에서 보면, 전도성 입자들이 전극상에 구속되게 하고 그리고 제 5 도를 참조해 차후 기술되는 바와 같이 입자와 전극의 충분한 접촉을 보장하는 점도차의 바람직한 범위가 있다. 접속이 수행될때 제 2 접착층(1)내 제 2 접착제(4)의 점도는 500 포아즈 또는 그보다 작게 되어야 하는 반면 제 1 접착층(2)의 점도는 바람직하게 1000 포아즈 또는 그 보다 작아야만 한다. 바람직하게, 접속을 위한 온도는 실제적인 견지에서 보면 약 50℃ 내지 300℃이다. 만일 접속온도가 50℃보다 낮다면 접착제의 반응율이 너무 늦어 대규모 생산의 효율을 저하시킨다. 만일 접속온도가 300℃ 보다 높다면 기재와 같은 주변요소들이 열에 의해 손상을 입기 쉽게 된다. 사용된 경화제의 활성온도 뿐만 아니라 이를 고려해 접속온도가 결정된다. 보다 바람직한 접속온도의 범위는 거의 70 내지 250℃ 이다. 제 5 도는 본 발명에 따른 접속시트(10)를 사용하는 접속공정을 나타낸다. 제 5 도의 실시예는 접속 구조물을 도시한 것으로서 반도체 기판(11) 돌기전극(12)과 기판 (11a)의 평판전극(13)이 서로 접속된다. 제 5A 도에 도시된 접촉공정에서 전극(12)은 절연특성을 가지는 제 1 접착층(12)의 표면내로 가압되어 그 때문에 전도성 재료(3)가 파묻히거나 또는 그 일부가 융행상태에서 비교적 높은 점도를 가지는 제 1 접착층(2)에 의해 구속되어 전도성 재료(3)의 위치가 고정된다. 순차적으로 제 5B 도에 도시된 유동공정에서 전도성 재료 (3) 는 제 1 절연접착층 (2) 이 연화됨에 따라 돌출전극 (12) 과 접촉하게 되어 전기적 전도가전도성 재료 (3) 가 접촉하게 되는 기판 (11a)의 평판전극 (13)과 돌출전극 (12)사이에 확릴될 수 있다. 이 상태에서 제 1 접착층(2) 은 전도성 재료 (3) 를 보지하고 또한 인접돌출전극 사이 영역에 기공이 포함되지 않도록 인접돌출전극(12,12) 들을 서로 연결시키는 역할을 한다. 바람직하게, 이 경우 접속시트(10)는 제 1 접착층(2)의 연화를 촉진시키기 위해 제 1 접착층(2)이 돌출전극(2)을 면하도록 위치된다. 또한, 접촉시트(10) 는 바람직하게 제 1 접착층 측상에 배치된 열원으로 가압하에서 가열되어 제 2접착제 (4) 의 점도는 제 1 접착층(2)의 점도보다 낮을 수 있다.

열-가압단계가 두개 또는 그 이상의 단계로 나뉘어져 전류공급 검사단계 및/또는 수리단계가 분할된 열-가압단계 사이에서 필요에 따라 수행될 수 있는 것이 바람직하다. 열-가압단계를 두개 또는 그 이상의 단계로 나눔으로써 열경화성 접착제의 경화반응을 수반하는 유동공정에시 점도를 제어하는 것이 가능해져 기공이 없는 만족스러운 접속을 이룰 수 있다. 이외에도 경화성 접착제의 문제점인 수선가능성이 접착제에 부여될 수 있다. 전류공급 검사단계는 접속된 전극(12)이 제위치에 지지될 수 있을정도로 접속시트 (10)의 접착력이 증가되거나 또는 전극접속 부분에 입력을 가하여 수행될 수 있다. 접속시트의 접착력은, 가열하여 접착제의 경화반응을 부분적으로 가속시키거나 또는 접속부분의 온도를 접속온도보다 낮게 만듬으로써 증가될 수 있어서 탄성율을 증가시킨다. 전류공급검사는 각 전극(12 및 13)으로 부터 납선을 연장시키고 그리고 나서 접속저항 또는 전도성능 테스트를 함으로써 이루어질 수 있다. 전류공급 검사단계에서 전도성 재료(3)의 전극(12,13) 사이의 접촉상태의 시작검사가 독립적으로 또는 조합되어 수행될 수 있다. 수리가능성은 접착제가 용제 등으로 여분의 접착제를 제거시킴으로서 깨끗하게 되어 전극을 다시 전속시키게 하는 특성을 말한다. 일반적으로 경화접착제가 경화된후 네트워크 구조가 발견되고 또한 열로 접착제를 녹지 않게 하여 세척이 수행하기 매우 어렵다는 통상적인 공지된 문제가 발생한다. 따라서 열-가압 단계의 제 1 단계에서 전류공급검사가 양전극에 수행되는 동안 접속시트는 전도성 재료(3)가 돌출전극 (12) 과 접촉하여 전기적 접속이 돌출전극 (12)과 평판전극 (13) 사이에 확립될 수 있는 상태이어야 한다. 이 시점에서 만일 결합이 있는 전극접속이 발견된다면 접속부문은 즉시 수리되고 그리고 나서 재접속이 이루어진다. 제 1 단계가 완료되면 접착제 (2,4)는 경화되지 않거나 또는 불충분히 경화된 상태가 된다. 따라서 전극을 쉽게 벗겨질 수 있고 그리긴 접착제는 용제내에 쉽게 흡수될 수 있어서 수리작업을 편리하게 한다.

융해점도를 측정하는 방법은 제 2 접착제(4)와 제 1 접착층(제 1 접착제) (2) 의 점도가 서로 비교될 수 있는한 특별히 제한되지 않는다. 그리나 바람직하게 동일한 측정방법이 사용되어야만 하고 그리고 고온에서 측정을 할 수 있는 보통의 회전 점도계가 사용될 수 있다. 반응이 진행되어 측정동안 점도가 변경되는 열경화성 합성물을 사용하는 경우 경화제가 제거된 모델 합성물을 사용하여 측정된 값이 사용된다. 접속시 제 2 접착제(4)와 제 1 접착층(2)사이의 융해점도의 차이를 구하기 위해 사용된 방법은 재료의 분자중량 또는 분자의 얽힘으로 진성점도를 적절히 화합시키는 것, 농후제로서 충전재를 적절히 선택하는 것, 및 경화 시스템 사이 반응율 차이를 조절하는 것을 포함한다.

본 발명에 따른 접속시트를 만들기 위하여 제 2 접착층(1)과 게 1 접착층(2)은 함께 얇은 박이 될 수 있거나 또는 박을 얻기 위하여 번갈아 연속적으로 코팅될 수 있다.

본 발명에 따른 접속시트(10)를 사용하는 다른 전극접속 구조물과 이를 만들기 위한 방법이 제 6 도 내지 제 8 도를 참조해 기술된다. 제 6 도는 구조물을 도시하는 것으로서, 한 칩기재(11)상에 형성된 돌출전극(12)은 본 발명에 따른 접속시트 (10) 를 통해 대응평판전극(13)에 접속된다. 특히 이 접속 구조물에서 서로 면하는 전극열쌍중 적어도 하나는 돌출되고 전도성재료(3)가 서로 면하는 돌출전극 (12) 과 대응평판전극 (13) 사이에 개재되고, 그리고 제 2 접착층 (1)내 전도성 재료 (3)의 밀도는 돌출전극 (12)과 대응평판전극 (13)사이 영역내 밀도가 돌출전극 (12)둘레 영역내 밀도보다 높도록 분포된다. 또한 절연층으로서의 제 1 접착층 (2)은 칩기재 (11) 의 평면으로부터의 각 돌출전극 (12) 의 기부의 외측주변 부분을 감싼다. 이는 인접 돌기전극(12,12) 사이의 절연기능을 강화시키는 역할을 한다.

게다가 전도성 입자의 밀도는 돌출전극 (12) 과 평판진극 (13) 사이에 확실한 접속을 이루기 위해 차 돌출전극 (12) 과 대응평판전극 (13) 사이의 접속부분에서 바람직하게 증가한다.

평판전극 (13) 은 칩기재 (11a) 의 표면과 같은 높이이거나 또는 칩기재에 대해 수 마이크로미터 또는 그보다 작은 매우 작은 차이를 가진다. 그러한 전극들은 전형적으로 부가공정 또는 박막제조광정에 의해 형성된다.

제 7 도는 한 칩기판 (11) 상에 형성된 돌출전극 (12) 이 다른 칩기판 ()3)상에 형성된 대응돌출전극 (12a)에 연결되는 경우를 도시한 것이다. 이 접속 구조물에 사용된 접속시트 (10)는 제 2 도에 도시된 접속시트(10)와 같이 제 2 접착층(1)과 그리고 제 2 접착층(1)의 양측에 붙은 두개의 제 1 접착층 (2,2a)을 포함한다. 제 1 접착층(2,2a)들은 각 돌출전극(12,12a)의 기부의 주변부를 감싸고 그리고 전극 (12 및 12a) 이 돌기되는 각 칩기판 (11 및 11a)의 표면과 접촉한다. 제 7 도에 도시된 실시예는 인접전극 사이의 확실한 절연이행을 보장한다. 제 8 도에 도시된 실시예에서 한 칩기판 (11) 에는 요입된 전극 (16) 이 제공되는 반면 다른 칩기판(11a) 에는 돌출전극 (12) 이 제공되는 접속 구조물이 사용되었다. 이 구조물에서 요입전극 (16) 이 제 6 도에 도시된 상기 평판전극 (13)으로 대체될 수 있다. 요입 전극 (16) 의 예는 돌출전극 이 반도체 칩상에 형성되기전에 나타나는 A1(알루미늄) 패드이고 그리고 A1 패드의 불필요한 부분은 절연층 (18) 으로 커버된다. 절연층 (18)은 실리카, 실리콘 나이트라이드, 폴리미드 등으로 만들어지고 그리고 보통 수 마이크로미터의 두께를 가진다. 상기 실시예와 관련해 언급된 장점외에도 제 7도에 도시된 이 접속 구조물은 단가를 감소시킬 수 있는데 칩상에 돌출전극을 형성시킬 필요가 없기 때문이다.

제 6 도 내지 제 8 도에 도시된 실시예에서 제 2 접착층(1)과 제 1 접착층(2)은 그들 사이에 명확한 경계를 가지지만 그들의 계면에서 서로 혼합될 수 있다.

게다가 제 9 도에 도시된 바와 같이 제 1 접착층(2)내에 함유된 전도성 재료(3)는 밀도가 각 돌출전극(12)의 상부 (17)에서 기판(11) 근처 기부 (19)로 거리를 따라 단계적으로 검소되도록 밀도를 가질 수 있다. 이 경우, 전극접속 표면인 상부면 (17) 근처의 전도성, 재료의 밀도가 높아지만 높아질수록 보다 확실한 전기적 접속이 달성될 수 있다. 또한 기부 (19) 근처의 전도성 재료의 밀도가 낮으면 낮을수록 인접전극 (12,12) 사이에 절연이행이 보장된다.

제 6 도 내지 제 8 도에 도시된 실시예에서 칩기판 (11)은 실리콘, 갈륨 비소, 갈륨 포스파이드, 수정, 사파이어, 가넷, 페라이트 등을 기초로한 반도체를 포함한다. 기판 (11a) 에 대해 폴리미드, 폴리에스테르 등의 플라스틱 필름, 유리섬유-에폭시 혼합재료, 실리콘 기초 반도체, 유리, 세라믹 재료 등과 같은 무기재료가 사용될 수 있다.

접속되게 되는 돌출전극 (12,12a)은 돌기 외에도 다양한 회로와 단자를 포함한다. 또한 제 6 내지 제 8 도에 도시된 실시예에 도시된 다양한 전극들이 소망에 따라 적절히 결합될 수 있다. 칩기판 (11) 상의 돌출전극 (12,12a)의 전극표면이 설명된다. 칩기판 (11) 상의 돌출전극 (12,12a)에서 반도체 칩상의 각 전극의 접속 표면의 단측에 대한 장측의 길이비 (LD)는 바람직하게 20 이거나 그보다 작아야만 한다. 이는 차후기술되는 실험결과가 비 L/D가 상기 범위내에 있었을 때 본 발명에 따른 접속시트 (10)를 사용하는 접속후 전도입자들이 전극상에 만족스럽게 구속될 수 있었다는 것을 밝혔기 때문이다. 또한 이 경우에 있어서, 접속단계동안 제 2 접착제(4)의 융해점도는 제 1 절연접착층(2)의 점도보다 1000 포아즈 또는 이보다 작게 낮았다.

본 발명에 따라서, 전도성 재료(3)는 돌출전극(12)상에 확실하게 구속될 수 있어서 전기적 전도를 허용하므로 연속시험의 신빙성을 향상시킨다. 접착제가 경화되지 않았거나 또는 충분히 경화되지 않는 상태일 동안 연속시험이 수행될 수 있어서 이에 따라 수리작업이 용이해진다.

상기 기술된 다양한 실시예에서 접속시트는 제 1 접착층(2)이 돌출전극(12)과 면하도록 위치되어 이에 의해 인접돌출전극 (12, 12) 사이의 절연기능과 해성도가 개선될 수 있다. 이외에도 제 1 접착층(2)이 높은 융해점도를 가지는 경우, 전도성 재료 (3)는 인접전극 사이의 영역내로 잘 유동되지 않을 것 같은데 이는 제 2 접착층(1)에 접속시 압력이 인가되지 않기 때문이다. 또한 제 2 접착층(1)의 전도성 재료(3)는 제 2 접착제에 표면을 따라 균일하게 분포되어 따라서 전극에 전도성 입자들을 정확히 위치시킬 필요가 없으므로 작업효율을 개선시킨다.

게다가 제 1 접착층(2)과 제 2 접착층(1)은 이 목적, 예컨대 사용된 전극 기재의 재료에 부합하는 소망된 접착력을 얻기 위해 적절히 결합될 수 있어서, 사용가능한 재료의 선택권이 확장되고 그리고 또한 접속 신뢰도가 접속부분내에서 기공감소 때문에 향상된다. 접착층 중 하는 용제에 대한 가용성 또는 팽창특성을 가질 수 있거나 또는 두 접착층은 상이한 열저항을 가질 수 있어서, 이 경우 접속시트가 한 기판표면으로부터 선택적으로 벗겨질 수 있게 하고 또한 재접속을 허용하는 수리가능성이 부여될 수 있다. 또한 접착층은 사용된 전극기판의 재료에 부합되도록 적절히 결합될 수 있어서 각 전극과 전도입자 사이의 접촉을 용이하게 하고 그리고 제조공정을 단순화시킨다. 게다가, 접속부분으로부터 벗어난 접착층의 일부는 밀봉재료로 역할해 보강력과 방습효과를 제공한다.

[실시예]

이하 본 발명에 의한 여러가지 실시예에 대해 상세히 설명하지만 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

(1) 제 2 접착층(1)의 제조

페녹시 수지 (Phenoxy resin) (중합 에폭시 수지) (Union Carbide 사제의 PKHA) 와, 마이크로 캡슐 잠복 경화제를 함유하는 액상 에폭시 수지 Asahi Chemical (Industry 사제의 NOVACURE HX-3921) 을 30/70 의 비율로 혼합하여 에틸아세테이트를 30 % 함유하는 용액을 제조하였다. Ni/Au를 사용하여, 4 ± 0.2 ㎛ 의 입경을 가진 폴리스티렌 입자 (Hitachi Chemical 사제의 GELPACK)를 두께 0.2/0.02 ㎛로 코팅한 다음 전도성 입자를 혼합하여 분산시켜 제조한 전도성 입자 80 vol.%를 상기 용액에 가하였다. 이 분산물을 롤 코터 (roll coater)로 격리판 (실리콘 처리된 두께 40㎛의 폴리에틸렌 테레프탈레이드필름)에 도포한후 110℃에서 20분간 건조하여 5㎛의 두께를 가진 제 2 접착층을 제조하였다. 경화제가 제거된 모델 조정물을 사용하여 제 2 접착층의 점도를 디지털식 점도계 HV-8 (Rhesca 사제)로 측정한 결과, 점도는 150℃에서 80 포아즈였다.

(2) 제 1 접착층(2)의 제조 및 접속시트(10)의 구성 상기 제 2 접착층(1)을 제조하는데 사용된 페녹시 수지(중합 에폭시 수지)와 마이크로 캡슐 잠복 경화제를 함유한 액상 에폭시 수지(에폭시 당량: 185)를 40/60 의 비율로 혼합하여 제 2 접착층(1)과 동일한 방법으로 전도성 입자(3)가 첨가되지 않은 15㎛ 두께의 시트를 제조하였다.

이어서 상기 방법으로 제조된 제 2 접착층(1)과 제 1 접착층 (2)을 고무롤러 사이에서 로울링하여 그들의 접착면에서 함께 적층 (lamlination)한 결과, 제 1 도에 도시된 바와 같이 두층을 포함하고 20 (m)의 두께를 가지는 다층 접속시트(10)를 제조하였다. 상기 (1)에 나온 방법에 따라 제 1 접착층(2)의 점도를 측정한 결과, 그 점도는 150℃에서 280 포아즈였다. 따라서 전도성 재료를 함유한 제 2 접착층 (1)과 절연특성을 가진 제 1 접착층(2) 사이의 150℃에서의 점도차이는 200 포아즈였다.

(3) 전극접속

이 접속시트를 사용하여 평가용 IC칩 (0.5㎛의 높이를 가지고 또한 기판의 두 장측 각각 가까이에 형성된 높이 20㎛ 및 직경 50㎛의 300 개의 골드전극 (소위 돌출전극 (bump))을 가진 2×12 ㎜ 실리콘 기판)과 0.2㎛ 두께의 인듐산화막 (ITO (인듐-주석 산화물) 표면저항 : 20Ω)의 박막회로를 가진 1.1㎜ 두께의 유리 기판위에 형성된 평면전극을 접속시킨다. 특히, 유리 기판상의 ITO 전극은 그 크기를 IC 칩의 돌출전극 (12)의 크기와 대응하도록 형성하고, 측정용 도선을 기판의 외부까지 연장시켰다. 접속시트 (10)를 IC 칩의 크기보다 약간 크게 2.5×14㎜의 크기로 절단하여, 제 2 접착층 (1)이 평면전극 (13) 쪽을 향하도록 기판에 일시적으로 접착하였다. (제 5A 도 참조).

접속시트(10)가 기판에 일시적으로 접착되고 나면 기판(11a)의 평활성과 접속시트(10)의 점착성으로 인하여 쉽게 접착할 수 있었고 또한 그 다음의 결리판의 박리를 쉽사리 할 수 있었다.

이어서 평면전극(13)에 대해 IC 칩의 돌출전극(bump) (12)의 위치를 정활히 잡은 상태에서 전체 구성물을 30㎏f/㎟의 가압하에 150℃에서 15 초동안 가열함으로써 접속된 본체를 제조하였다. (제 5B 도 참조). 이때, 구성물을 절연접착층이 접속장치의 열원에 가까이 위치하고 제 2 접착층 (1)이 평면전극쪽을 향하도록 설치하였다.

(4) 평가

상기 방법으로 제조된 접속본체의 절단면을 연마하여 현미경으로 관찰한 결과, 제 6 도에 도시된 바와 같은 접속구조를 가지고 있었다. 특히 인접전극(12, 12)사이의 영역은 기공이 없었고 이 영역의 입자들은 구형임을 알 수 있었다. 그러나 각 돌출전극(12)의 상면 (17) 및 이에 대응하는 평면전극 (13)사이에 존재하는 입자들은 압축에 의해 변형되었고, 또한 돌출전극(12)의 상면(17)과 평면전극(13)사이에서 접촉된 상태로 유지되었다. 서로 마주보는 돌출전극(12)과 평면전극(13)에 대해 접속저항을 평가하였고, 또한 인접한 돌출전극 (12,12)사이의 절연저항값도 평가하였다. 접속 저항은 1Ω 이하인 반면 절연저항은 10¹⁰Ω 이상이었고, 이들 값은 85℃, 85 %RH에서 1000시간 고온습도 테스트후에도 거의 동일하게 유지되어, 장기간 신뢰성이 양호함이 판명되었다. 이 실시예에서 전극 (직경: 50㎛:= 1962.5㎛²)과의 접속에 기여한 유효입자의 평균수는 20개 (최대 : 23 개 입자, 최소: 18 개 입자)이었다. 이점에 있어서 접속표면을 현미경을 사용해 유리면으로부터 관찰 (배율 100 배)하였을 전극과의 접촉으로 인해 광택을 나타낸 입자들만을 접속에 기여하는 유효입자로서 계수하였다. 직경이 50㎛ 였기 때문에 비(L/D)는 1.0 이었다.

실시예 1에 의해, 각 돌출전극(12)상의 입자들은 압축에 의해 변형되어 대응하는 상부 및 하부 전극쌍 사이에서 접촉하여 유지되었다. 인접한 돌출전극 (12,12)사이의 영역에는 기공이 전혀 없었으므로 또한 만족스러운 장기간 신뢰성이 양호하였다. 전도성 입자(3)들이 변형되는 정도는 서로 마주보는 돌출전극(12)과 평면전극(13) 사이의 거리의 변화에 따라 변하고 몇몇 입자들은 돌출전극내로 고착되었다. 따라서 모든 전극에 대해 만족스러운 접속을 달성할 수 있었다. 아래에 나오는 표 1 에는 제 2 접착층 (1)의 점도(결합제 점도)의 측정값, 제 1 접착체에 대한 용융상태에서의 점도차이 (제 2 접착제의 점도가 제 1 접착제의 점도보다 낮은 차이), 및 전극과의 전기적 접속에 기여한 전극에서의 유효입자의 평균수가 나와 있다.

[비교예 1]

비교예 1에서, 제 1 절연 접착층이 없고 전도성 재료를 함유한 제 2 접착층만을 가진 종래 공지된 단층 접속시트를 제조하였다. 실시예 1에서 사용된 페녹시 수지 (중합 에폭시 수지) (Union Carbide 사제 PKHA)와 마이크로캡슐 잠복 경화제를 함유한 액체상 에폭시 수지 (Asahi Chemical Industry 사제의 NOVACURE HX-3921: 에폭시 당량 : 185 : 활성화 온도 : 118℃)를 30/70의 비율로 혼합하여 30%의 에틸 아세테이트를 함유한 용액을 제조하였다. 4 ± 0.2 ㎛의 입경을 가진 폴리스티렌 입자 (Hitachi Chmical 사제의 GELRACK)에 Ni/Au를 0.2/0.02 ㎛ 두께로 코팅한 다음 전도성 입자를 혼합하여 분산시켜 제조한 전도성 입자 8 vol%을 상기 용액에 첨가하였다. 이 분산액을 롤코터에 의해 결리판 (실리콘 처리된 두께 40㎛의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름)에 도포한 후 110℃에서 20분간 건조함으로써 20㎛의 두께를 가진 제 2 접착층(1)을 제조하였다. 즉, 비교예 1의 접속시트는 20㎛ 두께의 제 2 접착층만을 가진 것이다. 이어서 실시예 1에서 사용된 것과 같은 조건하에서, 평가용 IC 칩과 박막 평면 전극사이에 접속시트를 삽입하여 이들을 서로 접촉함으로써, 접속 본체를 제조하였다. 우에 나온 바와 동일한 평가방법을 사용하여 비교예 1에 따라 만들어진 접속 본체의 절단면을 현미경으로 관찰하고 접속저항과 절연저항을 측정하였다. 그 결과, 평면전극에 접속된 돌출 전극의 상면 (직경 50㎛)의 입자수는 최대 13 개 최소 0 개임이 판명되었다. 즉, 두 전극사이의 전기적 접속을 위한 중간에 존재하는 유효입자를 전혀가지지 않는 몇몇 평면전극-돌출전극쌍이 있었으므로, 실시예 1 과 비교할 때 유효입자의 최대수와 최소수 사이에는 큰 차이가 있었다.

더욱이, 접속본체의 절연저항의 측정도중 단락회로가 발생하였다. 이는 접속단계도중 전극의 상면으로부터 전도성 입자가 유출된 기인하는 것으로서 인접 전글사이에 절연특성을 유지할 수 없었다.

[실시예 2]

실시예 1 에서와 같은 방법으로 접속시트를 제조하였다. 이 실시예에서는 실시예 1에서 채용된 것과 동일한 공정을 따라 또 다른 제 1 접착층을 제 2 접착층의 다른쪽에 형성하였다. 즉, 제 2 도에 도시된 것과 같은 3 층을 가진 다층시트(10)를 제조하였다. 또한, 실시예 1에 사용된 유리위에 평면전극을 형성하는 대신에 폴리이미드 (polyimide) 막상에 18㎛ 높이의 구리회로를 가진 이중층 FPC (가요성 인쇄회로) 기판을 사용하였다. 실시예 1에 채용된 것과 같은 동일한 방법에 따라 각 전극을 접속하여 제 7 도에 도시된 바와 같은 구조를 가진 접속본체를 제조하였다.

실시예 2에 따라 제조된 접속본체에 대해 실시예 1 에서의 특성과 동일한 특성에 대해 평가를 한 결과, 실시예 1 에 의해 제조된 것과 실질적으로 동일하였다. 즉, 접속저항은 1Ω 이하이였고, 절연저항는 10¹⁰Ω 이상이었으며, 이들 값은 85℃ 및 85% RH에서 1000 고온습□돼??뵈□커＞ □거의 동일하게 유지되었으므로, 장시간 신뢰성이 양호함이 판명되었다.

이 실시예에서, 접속에 기여한 전극 (직경 50㎛ = 1962.5 ㎛²) 상의 유효입자의 평균수는 16개 (최대 : 21개 입자, 최소 : 10 개 입자)이었다. 전극 직경이 50㎛이었기 때문에 비(L/D)는 1.0이었다. 실시예 2와 관련된 평가의 결과는 표 1 에도 표시나와 있다. 실시예 2에서, 10 이상의 유효입자들이 돌출전극들이 서로 접속되기 때문에 입자들이 이동할 수 있는 구조임에도 불구하고 각 전극상에 10개 이상의 유효입자들을 트래핑할 수 있었다.

[실시예 3 내지 5]

실시예 3 내지 5에서, 실시예 1 에 채용된 것과 같은 방법에 따라 접속시트를 제조하였으나, 페녹시 수지와 액상 에폭시 수지 사이의 혼합비를 제 1 및 제 2 접착층 (2,1)에 대해 제 1 및 제 2 접착층 사이의 150℃에서의 점도차이를 변경시켰다. 즉, 실시예 3에서 제 2 접착층의 점도는 200 포아즈이었고 그 점도 차이는 0 이었다. 실시예 4에서 제 2 접착층의 점도는 200 포아즈이었고 그 가지고 점도차이는 1 이었다. 표 1에 있는 바와 같이, 유효입자의 평균수는 실시예 3 에서는 13 개 (11 개 내지 15 개)이었고 실시예 4 에서는 19 개 (17 개 내지 22개)이었다. 따라서, 이들 실시예에 의해 많은 유효입자들을 실시예 1 처럼 비교적 작은 변화로 전극상에 트래핑할 수 있어, 표 1 로부터 알 수 있는 바와 같이 만족스러운 접속특성을 얻을 수 있었다.

[비교예 2 및 3]

비교예 2 와 3 에서는 실시예 1과 같이 이중층 구조를 가지는 접속시트를 제조하였지만, 페녹시 수지와 액상 에폭시 수지 사이의 혼합비를 제 1 및 제 2 접착층(2 및 1)에 대해 변동시켜 제 1 및 제 2 접착층 사이의 150℃에서의 점도차이를 변경시켰다. 즉: 비교예 2에서 제 2 접착층의 점도는 80 포아즈이었고 그 점도차이는 10,000 포아즈이었다. 비교예 3에서, 제 2 접착층의 점도는 200 포아즈이였고 그 점도차이는 -120이었다. 점도차이 -120 은 비교예 3에서 전도성 재료를 함유한 제 2 접착층(1) 에서의 제2 접착제의 점도가 제 1 절연 접착층(2)의 점도보다 120 포아즈가 높다는 것을 나타낸다. 또한 비교예 2 와 3에서 비(L/D)는 전극 직경이 50㎛이었기 때문에, 1.0 이었다. 표 1에 있는 바와 같이 유효입자의 평균수는 0 개 (비교예 2)이거나 또는 매우 작았다 (비교예 3). 비교예 2에서 점도차이가 너무 크기 때문에 전도성 입자들은 제 1 접착층에 노출될 수 없었고, 전극에 유효입자들이 전혀 존재하지 않았으므로 접속이 이루어지지 않았다.

비교예 3에 다른 접속시트는 공지된 이중층구조를 가지지만 실시예 1에 대해서는 정반대의 점도분포를 가지지 않았다. 그 이유는 유효입자의 평균수가 작고 전극쌍 사이에 유효입자를 전혀 가지지 않은 몇몇 전극쌍이 있었기 때문이다. 또한 실시예 1과 비교하여 유효입자의 최대수 및 최소수 사이의 큰 차이가 있었기 때문이다.

[표 1]

[실시예 6 내지 9]

실시예 6 내지 9 에서, 실시예 1 과 같은 방법으로 제조한 접속시트를 사용하였지만 접속된 전극들은 상이한 형상을 가졌다. 즉, IC 칩의 접속표면상의 각 돌출전극의 형상을 변경함으로써, 장측대 단측비 (L/D)를 1 내지 20의 범위내에서 변경하였다. 실시예 6에서, 돌출전극의 장측(L)과 단측(D)은 각각 50㎛ 이어서 그 비(L/D)는 1.41 이었다. 실시예 7에서, 돌출전극의 장측(L)과 단측(D)은 각각 20㎛ 및 100㎛ 이어서 그 비 (L/D)는 5.0 이었다. 실시예 8에서, 돌출전극의 장측(L)과 단측(D)은 각각 20㎛ 및 200㎛ 이어서 그 비 (L/D)는 10.0이었다.

실시예 9 에서, 돌출전극의 장측(L)과 단측(D)은 각각 10㎛ 및 200㎛ 이어서 그 비 (L/D)는 20.0 이었다. 각 돌출전극을 그 장측이 제 10도에 도시된 바와 같이 IC 칩의 중앙선(N)에 대해 수직으로 향하도록 형성하였다. 측정결과는 아래 표 2 에 나와있다.

표 2 로부터 알 수 있는 바와 같이, 비 (L/D)가 1 내지 20의 범위에서 변경되는 이들 실시예에서 많은 유효입자들을 비교적 작은 변화로 전극상에 트래핑할 수 있어서 그리고 실시예 1 과 같이 만족스러운 접속특성을 얻을 수 있다.

[비교예 4 및 5]

비교예 4 및 5 에서 실시예 2 에 사용된 것과 같은 FPC 판을 서로 접촉하여 병렬전극 접속 (전극폭 D = 50㎛ ; 접속폭 L = 1500㎛ : L/D = 30)으로 하였다. 비교예 4 에서 실시예 1 과 동일한 방법으로 제조한 접속시트를 접속을 위해 사용하였으나 전극상의 유효입자의 수는 1962.5 ㎛²당 9 개 (0 개 내지 16 개)이었는데 이것은 실시예 1 에서 구해진 유효수의 1/2 보다 작다. 비교예 5 에서는 비교예 3 과 같은 방법으로 제조한 접속시트 (제 2 접착층의 점도 : 200 포아즈, 점도차이 : -120) 를 사용하여 접속을 하였다. 유효입자의 평균수는 18 개 (14 개 내지 24 개) 이었는데 이것은 비교예 3 에서 구해진 평균수보다 크다. 위에 나온 실험의 결과로부터 접속시트에 대한 최적구조는 회로기판 상의 전극과 같이 접속시트를 큰 (L/D) 비를 가진 병렬전극의 접속에 적용하는가 또는 반도체 칩상의 전극과 같이 작은 L/D 비를 가진 점 (dot) 형상의 전극의 접속에 적용하는가에 따라 달라진다. 이유는 불명이나 접속단계도중의 열전달 특성과 접착제의 유동이 L/D의 영향하에서 달라지기 때문이라고 생각할 수 있다.

[표 2]

[실시예 10]

실시예 1 에 사용된 동일한 방법에 띠라 접속시트를 제조하였으나 IC 칩상의 전극에는 돌출부를 전혀 형성하지 않았다. 즉, 사용된 칩은 제 8 도에 ,도시된 것과 같은 구조를 가시는 반도체 칩인데 패드를 A1 배선의 소요의 부분에 형성 하였고, 패드를 제외한 칩표면을 1㎛ 두께의 절연층(이 실시예에서는 SiO₂층)으로 코팅함으로씨 凹형의 전극을 형성하였다. 접속시트를 그 제 2 접착층이 칩쪽을 향하도록 하여 반도체 칩에 일시적으로 접착하였다. 실시예 10 에서 접속저항은 1Ω 이하이었고, 절연저항은 10¹⁰Ω 이상이였으며 이들 값은 85℃ 및 85 % RH 에서의 1000 시간 고온습도 테스트후에 거의 유지되어 이는 실시예 1 과 같은 만족스러운 접속특성 을 나타내었다.

전극과의 접속에 기여한 유효입자의 평균수는 25 개 (최대 : 29 개 입자 : 최소 22 개 입자/1962.5㎛²이었다. 더욱이, 실시예 10 은 경제적인 관점에서 매우 우수한데 그 이유는 칩상에 돌출전극을 형성할 필요가 없기 때문이다.

[실시예 11]

실시예 2 의 구조와 동일한 구조를 가지는 접속시트를 사용하였지만 전도성 입자의 입경은 7㎛ 이었고, 제 2접착층(1)의 두께 또한 7㎛이었다. 접속시트의 한쪽의 제 1접착층(2)의 두께는 25㎛이었다. 접속시트는 다른 쪽의 나머지 제 1 접착층의 두께는 50㎛ 이었다. 접속된 전극들은 QFP 형 IC의 도선 (leads) (두께 : 100㎛, 퍼치 : 300㎛ : 전극폭 350㎛ : 접속폭 : 3000㎛ : L/D =8.6)이였고 그리고 유리 에폭시 기판상에 형성된 35㎛ 두께의 구리단자에 연결하였다.

실시예 11 에 따라 만들어진 접속구조는 제 7 도에 도시된 것과 비슷하지만, 그 한쪽에는 즉, IC 도선쪽에는 기판이 전혀없다. 이 실시예는 실시예 1 에 의해 달성된 것과 비슷한 유리한 효과가 있어 큰 높이를 가지는 전극사이의 접속에도 불구하고 전극변위를 야기함이 없이 만족스러운 접속특성을 나타내었다. 비록 전도성 시트의 전도성 재료가 설명되지 않았지만 입자들은 압축에 의해 변형되어 상부 및 하부 전극사이에서 접촉된 상태로 유지되였다. 또한 인접 전극사이의 영역에 기공이 없었으므로 장시간 신뢰성이 양호하였다. 이 실시예에서 기판이 존재하지 자는 영역에 접착층을 도선과 수평되게 되도록 형성함으로써 도선을 제위치에 고정시킬 수 있었다. 따라서, 10 이상의 유효입자들을 각 전극상에 트래핑할 수 있었다.

[실시예 12 및 13]

실시예 12 및 13 에서는, 예 1 과 동일한 방법으로 생산된 접속시트를 사용하였시만 전극들을 가압하의 가열을 두단계로 실시하였다. 즉, 실시예 12 에서는 다섯개의 IC 를 장착할 수 있는 유리 기판을 실시예 1 에 사용된 기판 대신에 사용하였고, 그리고 열-가압 적용단계를 두단계로 수행하였다. 먼저, 기판을 20 ㎏f/㎟하에서 150℃c 에서 가열하고, 가압하에서 2 초 경과했을때 각 접속점에서의 접속저항을 멀티미터로 측정하였다.

실시예 13 은 실시예 12와 동일한 구조를 가지지만 20 kgf/㎟ 하이서 150℃에서의 가열-가압적용 단계의 개시후 3 초의 경과했을 때 구조물을 접속장치로부터 제거하였다. 접착제의 응집력이 열과 압력의 적용으로 인해 증가되었기 때문에 개별적인 IC 칩들을 유리 기판상에 견고하게 고정시킬 수 있었고, 따라서 구조물에 압력을 가하지 않고 각 접속점에서의 접속저항을 실시예 12에서와 같이 멀티미터고 측정되었다.

두 실시예에서 하나의 IC칩이 결점이 있었다. 따라서 결합이 있는 칩을 제거하고 새칩을 제자리에 고정시킨후, 상기 접속단계를 실시하였다. 이 경우 두 실시예에서 결합이 관찰되지 않았다. 이들 예에 따라서, 결합이 있는 칩을 제거하여 새로운 칩을 접속되는 수리단계에서 접착제는 불충분하게 경화된 상태이였으므로 칩을 매우 쉽게 제거할 수 있었고 그 다음의 아세톤을 사용한 세척을 용이하게 할 수 있었으므로 수리작업이 용이하였다. 전류공급 검사단계 및 수리단계를 상기와 같이 실시한 후 두 샘플을 20 ㎏f/㎟ 하에서 15 초동안 150℃에서의 제 2 단계 가열-가압 적용 단계로 처리한 결과, 이들은 만족스러운 접속특성을 보였다. 유효입자의 수는 모든 돌출전극상에서 19 개 이상이었다. 실시예 12 및 13 에서, 돌출전극상의 유효입자의 평균수는 실시예 1 과 비교할 때 증가하였고, 또한 전극으로 부터 입자의 유출이 감소하였다. 더욱이, 가열-가압 적용단계를 두단계로 실시하였기 때문에 입자 보유력을 개선할 수 있었다.

[실시예 14]

실시예 14는 제 1 및 제 2 접착제에 상이한 재료를 사용했다는 점에서 실시예 1 과는 달랐다.

즉 실시예 1 의 접속시트와는 달리, 평탄하지 않는 표면을 가진 카르보(carbonyl) 니켈입자 (평균 입자직경 3㎛) 를 전도성 입자로하여 4 vol % 첨가하였고, 제 2 접착층의 두께는 5㎛ 이었다. 또한, 제 1 접착층에 있어서, 마이그로 캡슐 잠복 경화제를 함유하는 액상 에폭시수지 (에폭시 당량 : 185) 를 위에 나온 방법과 동일한 방법에 따라 카르복실 개질 (modified) SEBS (스틸렌 에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 공중합체)와 20/80 의 비로 혼합하여 15㎛ 의 두께를 가지는 시트를 얼기 위해 제조한 다음 제조된 시트와 제 2 접착층을 함께 적층(lamination) 하였다. 상기 방법으로 측정된 제 1 접착층의 점도는 150℃ 에서 100 포아즈였고 제 1 및 제 2 접착층 사이의 점도 차이는 20 포아즈였다. 실시예 14 를 실시예 1 에서와 마찬가지 방법과 같은 방법으로 평가하였다. 그 결과적 전도성 입자들은- 전극속에 약간 박혔고, 100 개 이상의 유효입자들을 전극상에 트래핑할 수 있었다 더욱이 실시예 14 는 만족스러운 접속저항, 절연저항 및 장기간 신뢰성을 나타내 주었다. 실시예 14 에서 상이한 중합체 재료들을 제 1 및 제 2 접착층의 제 1 및 제 2 접착제로 사용하였다. 따라서 접착후 칩을 제 1 접착층의 표면으로부터 깨끗이 박리할 수 있었다. 이는 수리작업이 용이하다는 것을 의미한다. 제 2 및 제 1 접착층들을 TMA 법 (열기계 특성 분석법) 에 의해 인장시험을 하였는데 Tg (유리 전이점)는 각각 125℃ 와 100℃ 이었다. 이는 칩제거작업을 고온에서 할 경우 수리작업의 효과적인 특성이 되는데, 그 이유는 두 접착층 사이의 내열성 차이를 이용하여 제거를 용이하게 할 수 있고 또한, 응집력의 차이를 제공하기 쉽기 때문이다.

[실시예 15 내지 예 17]

실시예 15 내지 17 에서는, 접속시트를 실시예 1 의 방법과 같은 방법으로 제조하였지만 절연입자들도 첨가하였다. 실시예 15에서는, 실시예 1 에서 전도성 입자의 코어로 사용된 폴리스티렌 입자 1 vol.%를 절연입자로서의 제 2 접착층에 혼합, 분산함으로써 실시예 1 과 비슷한 접속시트를 제조하였다. 실시예 16 에서는 실시예 1 에서 전도성 입자의 코어로 사용된 폴리스티렌입자 1 vol.%을 절연입자로서의 제 1 접착층에 혼합, 분산함으로써 실시예 1 과 비슷한 접속시트를 제조하였다. 실시예 17 에서는, 실시예 1 에서 전도성 입자의 코어로 사용된 폴리스티렌 입자 1 vol.% 을 절연입자로서의 제 1 및 제 2 접착층 각각에 혼합, 분산함으로써 실시예 1 과 비슷한 접속시트를 제조하였다. 실시예 15 내지 17을 실시예 1 과 마찬가지 방법으로 평가한 결과, 이들은 접속저항 (1Ω 이하), 절연저항 (10¹⁰Ω 이상) 및 장기간 신뢰성이 모두 우수함이 판명되었다. 절연입자를 소량만 첨가하였기 때문에 각 실시예에는 절연입자가 유동성에 미치는 영향을 전혀 관찰하지 않았다. 특히, 실시예 15에서는 전도성 입자중에 분산된 절연입자들은 제 2접착층만의 비등방성 전도성의 해상도를 증가시키는데 효과적이었다. 실시예 16 은 제 1 접착층의 절연특성을 효과적으로 유지할 수 있었고 실시예 17은 실시예 15 및 16의 장점을 가졌다. 실시예 15와 16에서 절연성 입자들은 전도성 입자들처럼 변형되어 서로 마주보는 접속된 전극사이에 유지되어 있었다.

[실시예 18]

이 실시예에서는, 실시예 1 에 사용된 것과 동일한 전도성 입자를 절연재료로 코팅하여 실시예 1 의 접속시트와 유사한 접속시트를 제조하였다. 즉, 4 배의 평균 입경을 가진 전도성 입자의 표면을 127℃의 유리 전이점과 약 0.2 ㎛ 의 두께를 가진 나일론 수지막으로 코팅하여 첨가된 전도성 입자의 양도 15 vol.% 까지 증가하였다. 이 실시예는 실시예 1 의 방법과 같은 방법으로 평가한 결과, 만족스러운 접속특성 (접속저항: 1 Ω 이하, 절연저항:10¹⁰Ω 이상) 을 나타내었다. 이 실시예에서, 전극상의 입자의 평균수가 현저히 증가하였다. 전극들이 서로 마주보는 접속부문에서, 전극사이에 지지된 전도성 입자의 절연코팅을 접속시 가열과 가압에 의해 용융시켜 전기적 접속을 하고, 또한 전도로가 제 1 절연 접착제의 연화로 인해 전도성을 얼을 수 있었다. 한편, 인접 전극사이의 영역에 있는 전도성 입자의 표면은 불충분한 가열 및 가압으로 인해 절연만으로 코팅된 채로 남아 있었는데, 이로인해 만족스러운 절연성을 얼을 수 있었다. 유효입자의 수는 모든 노출전극에 대해 30 개 이상이었다. 실시예 18 에 의한 접속시트 구조에 의해, 제 1 접착제의 전도성 자료의 농도를 증가시킬 수 있었다. 본 발명은 상기 실시예와 예에 제한되는 것이 아니고 그리고 다양할 수정이 본 발명의 정신과 범위를 이탈함이 없이 만들어질 수 있다. 예컨대, 제 1 접착층과 전도성 재료를 포함하는 제 2 접착층을 서로위에 바로놓는 대신에 다른층, 예컨대 점도, 접착성등에 있어서 상이한 물리적 특성을 가지는 제 3 절연 접착층을 제 1 및 제 2접착층사이에 개재시킬 수 있다. 또한, 이 경우 마찬가지 효과를 얻을 수 있다. 더욱이 제 1 및 제 2 접착층 각각의 점도가 균일한 필요가 업고 두께방향으로 변경할 수 있다. 그러나, 이 경우에 있어서, 제 2 접착층의 점도는 제 1 및 제 2 접촉층이 용융상태일때 제 1 접착제의 점도와 같거나 그 보다 낮아야만 한다.

Claims (21)

1. 전극들을 서로 전기적으로 접속시키기 위해 전극들을 함께 결합시키도록, 서로 마주보는 전극사이에 개재되는 접속시트에 있어서, 전기적 절연 특성을 가지는 제 1 접착제로 된 제 1 접착층 및 제 1 접착층 위에 위치하는 제 2 접착제층을 포함하고, 상기 제 2 접착층은 전기적 절연특성을 가지는 제 2 접착제와 전기전도성 재료를 함유하고, 또한 제 2 접착제는 제 1 및 제 2 접착제가 용융상태일 때 제 1 접착제의 점도와 동일하거나 그 보다 낮은 점도를 가지는 것을 특징으로 하는 접속시트.
2. 제 1 항에 있어서, 제 2 접착제의 점도는 제 1 및 제 2 접착제가 용융상태일때 제 1 접착제의 점도보다 1000 포아즈 또는 이하인 접속시트.
3. 제 1 항에 있어서, 용융상태의 제 2 접착제의 점도가 전극접속시 500 포아즈 이하인 접속시트.
4. 제 1 항에 있어서, 제 2 및 제 1 접착제는 동일한 재료를 함유하는 것인 접속.
5. 제 1 항에 있어서, 제 2 및 제 1 접착제는 상이한 접착특성을 가지는 것인 접속 시트.
6. 제 1항에 있어서, 상기 제 2 접착증 및/또는 상기 제 1 접착제는 절연입자를 함유하는 것인 접속시트.
7. 제 1 항에 있어서, 전기적 전도성 재료는 전도성 입자 또는 절연재료로 코팅된 표면을 가진 전도성 입자를 포함하는 것인 접속시트.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 접착층은 제 2 접착층과 마주보는 상기 제 1 접착층의 표면을 덮으며 상기 제 1 접착층으로 부터 박리될 수 있는 격리판을 포함하는 접속시트.
9. 전극들을 전기적으로 서로 접속시키기 위해 서로 마주보는 전극들을 함께 결합시키기 위한 접속 구조물에 있어서, 전기적 절연특성을 가지는 제 1 접착제로 된 제 1 접착층: 및 상기 제 1 접착층 위에 위치하는 제 2 접착층을 포함하고, 상기 제 2 접착층은 전기적 절연특성을 가지는 제 2 접착제와 전기전도성 재료를 함유하고, 또한 제 2 접착제는 제 1 및 제 2 접착제가 용융상태일 때 제 1 접착제의 점도와 동일하거나 그 보다 낮으며, 구조물은 상기 제 1 접착층 또는 제 2 접착층과의 접촉을 위해 배선되고, 상기 기판에는 전기전도성 재료와 접촉하게 되는 전극표면을 가지는 전극을 구비하며: 전극표면의 장측(L)대 단측(D)의 비 (L/D)가 20 이하인 기판을 포함함을 특징으로 하는 접속 구조물.
10. 제 9 항에 있어서 제 2 접착제의 점도는 제 1 및 제 2 접착제가 용융상태일때 제 1 접 차제의 점도보다 1000 포아즈 이하인 접속 구조물.
11. 전극들을 전기적으로 서로 접속시키기 위해 서로 마주보는 전극들을 함께 결합시키기 위한 접속 구조물에 있어서, 전기적 절연특성을 가지는 제 1 접착제로 된 제 1 접착층과, 상기 제 1 접착층 위에 위치하며 전기적 절연특성을 가진 제 2 접착제와 전기전도성 재료를 함유하는 제 2 접착층 및 서로 마주보고 제 1 및 제 2 접착층의 사이에 개재되는 한쌍의 전극열에 있어서, 전극쌍중 적어도 하나는 기판으로 부터 돌출하는 돌출 전극을 포함하고, 돌출전극 각각은 기판 근처의 기부 및 대응전극과 서로 마주보는 상면을 가지며 상기 제 1 접착층은 최소한 각 돌출전극의 기부를 감싸는 한쌍의 전극열을 포함하는 것을 특징으로 하는 접속 구조물.
12. 제 11항에 입어서, 제 1 및 제 2 접착제가 용융상태일때 제 2 접착제의 점도가 제 1 접착제의 점도보다 1000 포아즈 이하인 접속 구조물.
13. 제 11항에 있어서, 상기 제 2 접착층의 전기전도성 재료는 각 돌출전극의 상면에서 돌출전극의 기부쪽을 향한 거리에 따라 밀도가 점차로 감소하는 밀도를 가지는 접속 구조물.
14. 전극들을 전기적으로 서로 접속시키기 위해 서로 마주보는 전극들을 함께 결합시키기 위한 접속방법에 있어서, 전기 절연 특성과 열경화성을 가지는 제 1 접착제로 된 제 1 접착층과 제 1 접착층 위에 위치하며 전기전도성 재료와 전기 절연특성과 열강화성을 가진 제 2 접착제를 함유하는 제 2 접착층을 포함하는 접속시트를 한상의 서로 마주보도록 한쌍의 전극열사이에 삽입하는 배설단계와, 전극열이 가압하에서 제 1 및 제 2 접착층을 가열하는 가열-가압 적용 단계를 포함하며, 상기 가열-가압적용 단계동안 제 2 접착제에 가해진 열 또는/및 압력이 제 1 접착층에 가해진 열 또는/및 압력보다 낮은 것을 특징으로 하는 전극 접속방법.
15. 제 14 항에 있어서, 상기 가열-가압 적용 단계에서, 제 1 및 제 2 접착제가 용융상태일때 제 2 접착제의 점도가 제 1 접착제의 점도보다 1000 포아즈 이하가 되도록 제 1 및 제 2접착층을 가압하에 가열하는 것을 특징으로 하는 접속방법.
16. 제 14항에 있어서, 상기 가열-가압 적용 단계에서 접속시트를 제 1 접착층에 가까이 배설된 열원으로 가압하에서 가열하는 것을 특징으로 하는 접속방법.
17. 전극들을 서로 전기적으로 접속시키기 위해 서로 마주보는 전극들을 함께 결합시키기 의한 접속방법에 있어서, 전극렬쌍이 서로 마주보도록 제 1 접착층과 제 2접착층을 포함하는 접속시트를 전극열쌍 사이에 삽입하는 배설단계에서 포함하되, 제 1 접착층은 전기절연 특성과 열경화성을 가지는 제 1 접착제로 된 제 1 접착층과, 제 1 접착층 위에 위치하며, 전기 전도성 재료와 전기 절연특성과 열경화성을 가진, 제 2접착제를 함유하는 제 2 접착층을 포함하는 접속시트를 한쌍의 서로 마주보도록 한쌍의 전극열 사이에 삽입하는 배설단계와, 또한, 제 1 및 제 2 접착제가 용융상태일 도안 전도성 재료가 서로 마주보는 각 전극쌍과 접촉하도록 가압하에 제 2 및 제 1 접착층을 가열함으로써 각 전극쌍을 전기적 접속시키는 제 1 가열-가압 적용단계와, 각 전극쌍의 전기적 전도도를 검사하는 전류공급 검사단계, 및 상기 전류공급 검사단계 후 가압하에 제 2 및 제 1 접착층을 다시 가열하여 접착제를 경화시키는 제 2가열-가압 적용단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 접속방법.
18. 제 17 항에 있어서, 상기 전류공급 검사단계는 전류공급 검사의 결과에 따라 전극접속이 결합있는 것으로 판명될 때 전극접속을 수리하는 단계를 포함하는 접속방법.
19. 제 17 항에 있어서, 전극접속을 유지할 수 있는 정도까지 제 1 접착제 및/또는 제 2 접착제의 결합력이 증가되는 동안 전류공급 검사단계를 실시하는 접속방법.
20. 제 17 항에 있어서, 각 전극쌍을 가압하에 유지하여 전류공급 검사단계를 실시하는 접속방법.
21. 제 17 항에 있어서, 상기 제 1 가열-가압 적용단계에서 제 1 및 제 2 접착제가 용융상태일때 제 2 접착제의 점도가 제 1 접착제의 점도와 같거나 그 보다 낮은 점도를 가지도록 제 2 및 제 1 접착층을 가압하에서 가열하는 접속방법.

    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임,