JP2008541453A - 電子デバイスにおけるエレクトロマイグレーションを最小限に抑えるための方法 - Google Patents

Abstract

電子回路におけるＡｇのエレクトロマイグレーションを低減する方法であって、電子回路を耐エレクトロマイグレーション組成物で処理する段階を含む。この方法は、抵抗器、キャパシタ、およびディスプレイ、例えば、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）または液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）など、密集した電子回路を有する電子デバイスの作製時に有用である。

Description

相互参照
本願は、米国特許法（３５．Ｕ．Ｓ．Ｃ）第１１９条（ｅ）に基づき、２００５年５月１０日出願の米国仮特許出願第６０／６７９，６１０号の利益を主張する。米国仮特許出願第６０／６７９，６１０号は、参照により本明細書に組み込まれる。

本発明は、銀（Ａｇ）のエレクトロマイグレーションを最小限に抑えるための方法に関する。より詳細には、本発明は、電子回路におけるＡｇのエレクトロマイグレーションを最小限に抑えるための方法に関する。この方法は、抵抗器、キャパシタ、およびディスプレイ、例えば、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）または液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）など、密集した電子回路を有する電子デバイスの作製時に有用である。

電界の印加、温度および湿度の影響を受けて、Ａｇ（金属の形の、またはＣｕＡｇ、ＡｇＰｄ、もしくはＳｎＡｇなどの合金としての）が、Ａｇ^＋イオンに変換され、移動し、再堆積して新たなＡｇ金属領域を形成することがある。電子デバイスでは、この新たなＡｇ金属領域が多くの場合樹枝状結晶（ｄｅｎｄｒｉｔｅｓ）または「ウィスカー」の形をとり、これらが導通Ａｇ配線を短絡させる。エレクトロマイグレーションには、４つの条件、移動金属、電圧勾配、湿度または連続水膜、および可溶性イオンが必要である。Ａｇは陽極として可溶性で、エレクトロマイグレーションプロセスを開始するために低い活性化エネルギーしか必要としないため、Ａｇの移動は問題となる。

電子産業における２つの傾向、すなわち、第１にはんだ中の鉛（Ｐｂ）の低減、第２に回路の継続的な小型化が、Ａｇのエレクトロマイグレーションをさらに一層深刻な問題にしている。Ｐｂが置換されたはんだにより、含まれるＡｇ金属の量が増加し、したがってＡｇ移動の機会がより多くなる。回路寸法の低減は回路素子間の離隔距離がより小さくなることを意味し、その結果、交流条件下および直流条件下の双方でエレクトロマイグレーションの駆動力となり且つ短絡の可能性を増大させる電界勾配（ボルト／ｍ）が、より大きくなる。

Ａｇ移動が起こるようイオン伝導経路を提供するためには可溶性イオン種が不可欠であること、またイオン性汚染物質の性質がＡｇ移動の深刻度に大きな影響を与えることが知られている。高いイオン移動度は、イオン半径、電気陰性度、電子親和力、寸法に対する電荷などの要因に影響される。これらのイオンの源は様々であるが、通常基板または回路作製プロセスの残りにまでさかのぼることができる。ガラス基板や一部のエポキシ基板など極性が高い親水性の基板は、特に高湿度および高温にさらされた場合に、特にＡｇ移動の影響を受けやすい。
米国仮特許出願第６０／６７９，６１０号 米国特許第４，６１２，０４９号 米国特許出願公開第２００４／０１７０８４８Ａ１号 米国特許第２９６３４３３号 米国特許第３９６６６２３号 米国特許第２７０８６６０号 米国特許第５００８１５３号 米国特許第５１７３１３０号 米国特許第６５８３２０１号 米国特許第４７５３９７７号 米国特許第４１４３０８８号 米国特許出願公開第２００５／００６２４１７Ａ１号 Ｍｅｒｃａｄｏ， Ｌ．Ｌ．、Ｗｈｉｔｅ， Ｊ．、 Ｓａｒｉｈａｎ， Ｖ． ＆ Ｌｅｅ， Ｔ．Ｔ．「Ｆａｉｌｕｒｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ＡＣＦ ｐａｃｋａｇｅｓ．」ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ． Ｃｏｍｐ． Ｈｙｂｒｉｄｓ ＆ Ｍａｎ． Ｔｅｃｈ． ２００３， ２６（３） ５０９

本発明は、電子回路におけるエレクトロマイグレーションを低減するための方法に関する。この方法は、電子回路を耐エレクトロマイグレーション組成物で処理することを含む。本発明はさらに、この方法を用いて作製したＰＤＰに関する。

すべての量、比率および百分率は、特に指示がない限り重量によるものである。以下は、本明細書中で使用される定義の一覧である。

定義
「ａ」および「ａｎ」は、各々１つまたは複数を意味する。

「腐食」とは、電界の印加があろうとなかろうと金属が酸化するまたは合金化するプロセスを意味する。

「エレクトロマイグレーション」とは、印加された電界の影響下で、金属が非金属媒体の上を移動することを意味する。

方法
本発明は、
１）基板上に電子回路を形成すること、
２）電子回路の全体または一部を耐エレクトロマイグレーション組成物で処理すること、および
任意に、、３）段階２）の製品を被覆することを含む方法に関する。

この電子回路は、ＰＤＰにおいて有用なアドレス電極、表示電極、走査電極などのＡｇ電極を含んでよい。これらの電極は、むき出しであっても被覆されていてもよい。この電子回路は、任意の従来の手段によって形成されてよい。

この方法で使用する基板は特に制限されない。選択される基板は、上述の方法の使用、例えば、作製しようとする電子デバイスのタイプを含む様々な要因に依存することになる。基板は、電子デバイスの作製において使用される任意の材料であってよい。この基板は、例えば、電子デバイスパッケージにおいて一般的に使用されるセラミック基板、フレキシブル基板またはリジッド基板でよい。適切な基板の例には、ガラス、セラミック、金属、金属で被覆した表面、ポリマーおよびこれらの組合せが含まれる。

金属および金属コーティングには、アルミニウム、クロム、銅、金、鉛、ニッケル、白金、はんだ、ステンレス鋼、スズ、チタン、これらの合金およびこれらの組合せが含まれる。

セラミックには、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、酸化ケイ素、酸窒化珪素およびこれらの組合せが含まれる。

ポリマーには、ベンゾシクロブテン、ビスマレイミド、シアン酸塩、エポキシ、ポリベンゾオキサゾール、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリメチルメタクリレート、ポリフェニレンエーテル、塩化ポリビニリデンおよびこれらの組合せが含まれる。

理論に束縛されることを望むわけではないが、段階２）における処理が、電子回路と段階３）において塗布される可能性がある後のコーティングとの間に界面を提供することが考えられる。この電子回路は、ディッピング、噴霧、フローコーティング、ロールコーティング、ワイピング（ｗｉｐｉｎｇ）、またはスピンコーティングなど、任意の従来の手段によって処理されてよい。

任意選択の段階３）において、段階２）により処理した電子回路を、例えば、封入剤、導電性膜、導電性接着剤またはこれらの組合せでコーティングしてよい。封入剤は、熱硬化、放射線硬化、または好気性硬化（例えば、水分硬化する）されてよい。封入剤は、エポキシ、シリコーン、ウレタンまたはアクリルであってよい。導電性膜は、異方導電性膜（ＡＣＦ）であってよい。接着剤は、異方導電性接着剤（ＡＣＡ）であってよい。耐エレクトロマイグレーション組成物は、このような封入剤、ＡＣＦまたはＡＣＡの性能に悪影響を及ぼすべきではない。

耐エレクトロマイグレーション組成物
この耐エレクトロマイグレーション組成物は、
Ａ）耐エレクトロマイグレーション剤と、
Ｂ）オルガノシランと、
任意に、Ｃ）触媒と、
任意に、Ｄ）キャリアとを含む。

成分Ａ）の量は、成分Ａ）用に選択される単一または複数の耐エレクトロマイグレーション剤の選択、成分Ｂ）用の単一または複数のオルガノシランの選択、もし存在するならば成分Ｃ）用の単一または複数の触媒の選択、およびもし存在するならば成分Ｄ）用の単一または複数のキャリアの選択に依存することになる。しかしながら、耐エレクトロマイグレーション組成物中の成分Ａ）の量は、成分Ａ）、Ｂ）およびＣ）の総重量に基づき１％〜５０％の範囲であってよい。あるいは、この組成物は、組成物の総重量に基づき０．０１％〜５０％、あるいは０．０１％〜５％、あるいは０．０１％〜０．５％を含んでよい。

成分Ａ）は、複素環芳香族化合物を含んでよい。この複素環芳香族化合物は、環の中に窒素原子または硫黄原子を含んでよい。環の中に窒素原子を含む複素環芳香族化合物は、置換または無置換の５員環を有してよい。この環は、メルカプト、アミノまたはカルボキシル基で置換されてよい。

成分Ａ）は、下記の式の少なくとも１つの基によってその脂肪族基または脂環式基が置換された脂肪族または脂環式のモノカルボン酸またはポリカルボン酸を含んでよい。

上記式中、Ｒ^３は、脂肪族または脂環式のモノカルボン酸またはポリカルボン酸を含む化合物であり、Ｒ^２は、炭素、酸素、硫黄またはＮＨであり、各Ｒ^１は独立して、水素原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルスルホニル基、シクロアルキル基、フェニル基、アルキルフェニル基、フェニルアルキル基、ハロゲン原子、−ＣＮ、−ＮＯ_２、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯ−アルキル、−ＯＨ、第一級アミノ、第二級アミノ、第三級アミノまたはカルバモイル基である。上記式の適切な脂肪族または脂環式のモノカルボン酸またはポリカルボン酸の例には、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第４６１２０４９号の第４欄２０行目から第１０欄３４行目に記載されている化合物が含まれるが、これらに限定されない。

成分Ａ）は、チオ尿素誘導体を含んでよい。このチオ尿素誘導体は、

上記各式およびこれらの組合せから選択される式を有してよい。
上記式中、Ｒ^４、Ｒ^５およびＲ^６は各々独立して、水素原子、炭素原子１〜６個のアルキル基、アセチルおよびアルケニルから選択される。Ｒ^７は、水素、炭素原子１〜６個のアルキル基、アセチル、アルケニルまたは−ＮＨ_２である。Ｒ^８は、エチレン、ｎ−プロピレン、イソプロピレンなど、炭素原子少なくとも２個の二価の炭化水素基である。チオ尿素誘導体の例は、米国特許出願公開第２００４／０１７０８４８Ａ１号に開示されている。

成分Ａ）は、ベンゾチアゾール誘導体を含んでよい。このベンゾチアゾール誘導体は、

上記各式またはこれらの組合せから選択される式を有してよい。
上記式中、Ｒ^１は上に記載したとおりである。Ｒ^９は、水素原子、炭素原子１〜６個のアルキル基、−ＳＨ、−ＳＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＳＯ_３Ｎａ、−ＮＨ_２、−ＮＨＣＨ_３，または−Ｎ（ＣＨ_３）_２である。Ｒ^１０は、炭素原子１〜６個のアルキル基、アルケニルまたはカルボキシアルキルである。Ｒ^１１は、ハロゲン原子または硫酸塩を含むアニオンである。ベンゾチアゾール誘導体の例は、米国特許出願公開第２００４／０１７０８４８Ａ１号に開示されている。

成分Ａ）は、ジアルキルジチオカルバミン酸を含んでよい。このジアルキルジチオカルバミン酸は、以下の式を有してよい。

上記式中、Ｒ^１２およびＲ^１３は独立して、水素原子または炭素原子１〜６個のアルキル基であり、Ｒ^１４は−Ｓ−または−ＳＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＳＯ_３−であり、Ｒ^１５は水素原子、アンモニウム、ナトリウムまたはカリウムである。ジアルキルジチオカルバミン酸の例は、米国特許出願公開第２００４／０１７０８４８Ａ１号に開示されている。適切なチオ化合物の例は、米国特許出願公開第２００４／０１７０８４８Ａ１号の段落［００１６］〜［００２９］に開示されており、これらの段落は参照により本明細書中に組み込まれる。

成分Ａ）は、ｏ−アルキルキサントゲン酸誘導体を含んでよい。このｏ−アルキルキサントゲン酸誘導体は、以下の式を有してよい。

上記式中、Ｒ^１４およびＲ^１５は上に記載したとおりであり、Ｒ^１６は炭素原子１〜６個のアルキル基である。

成分Ａ）は、以下の式の複素環化合物を含んでよい。

上記式中、Ｒ^１は上に記載したとおりである。Ｒ^１７は炭素原子１〜３０個のアルキル基である。Ｒ^１８は炭素原子、酸素原子または硫黄原子である。このような複素環化合物の例およびその調製方法は、米国特許第２９６３４３３号に開示されている。

成分Ａ）は、メルカプトベンゾチアゾールのアミン塩誘導体を含んでよい。前記アミン塩誘導体は、以下の式を有してよい。

上記式中、Ｒ^１９は炭素原子４〜３０個のアルキルまたはアルケニル基である。メルカプトベンゾチアゾール類のアミン塩誘導体は、米国特許第３９６６６２３号に開示されている。

成分Ａ）は、２，５−ビス−ヒドロカルビルジチオ−１，３，４−チアジアゾールを含んでよい。この２，５−ビス−ヒドロカルビルジチオ−１，３，４−チアジアゾールは、以下の式を有してよい。

上記式中、Ｒ^２０およびＲ^２１は各々独立して、炭素原子４〜３０個のアルキル基または炭素原子４〜３０個のアルケニル基である。２，５−ビス−ヒドロカルビルジチオ−１，３，４−チアジアゾール類の例は、米国特許第３９６６６２３号に開示されている。

成分Ａ）は、メルカプトチアゾールを含んでよい。このメルカプトチアゾールは、以下の式を有してよい。

上記式中、Ｒ^２２およびＲ^２３は各々独立して、水素原子およびアルキル基から選択される。メルカプトチアゾール類の例は、米国特許第２７０８６６０号に開示されている。成分Ａ）は、イミダゾリンを含んでよい。このイミダゾリンは、以下の式を有してよい。

上記式中、各Ｒ^２４は独立して、水素原子またはアルキル基であり、Ｒ^２５は分子量が７５未満の基であり、Ｒ^２６は炭素原子８〜２０個の炭化水素基である。イミダゾリン類の例は、米国特許第２７０８６６０号に開示されている。

成分Ａ）としての使用に適した適切な複素環芳香族化合物の例は、アクリジン、２−アミノ−チアゾール、２−アミノ−チアゾリン、２−アミノ−１，２−４トリアゾール、アニオニン（ａｎｉｏｎｉｎｅ）、ベンズイミダゾール、（２−ベンズイミダゾリルチオ）コハク酸、ベンゾオキサゾール（およびその誘導体）、ベンゾチアゾール（およびその誘導体）、ベンズイミダゾール（およびその誘導体）、ベンゾトリアゾール（ＢＴＡ）、３−ベンジルアミノ−ｌ−ブチン、デカメチレンイミド、ジアミノヘプタン、ジシアンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジ−（２−エチルヘキシル）−４−メチル−１Ｈ−ベンゾトリアゾール−１−メタンアミン、２，５−ジメルカプト−１，３，４チアジアゾール、ジプロパルギルエーテル、ジプロパルギルチオエーテル、６−Ｎ−エチルプリン、１−エチルアミノ−２−キノリン（およびその誘導体）、ヘキサメチレン−３，５−ジニトロベンゼン、ヘキサメチレンイミド、ヘキサメチレンイミンベンゾエート、ヘキサメチレンテトラミン、イミダゾール（およびその誘導体）、３−イソプロピルアミノ−１−ブチン、メルカプタン、メルカプトベンゾチアゾール（ＭＢＴ）、２−メルカプトチアゾリン、ｄ−オキシイミノ−ｂ−ビニルキヌクリジン（ｄ−ｏｘｉｍｉｎｏ−ｂ−ｖｉｎｙｌ ｑｕｉｎｃｕｃｌｉｄｉｎｅ）、１，１０−フェナチオジン、フェナントロリン、フェノチアジン、プロパルギルキノリニウムブロミド（ｐｒｏｐａｒｇｙｌ ｑｕｉｎｏｌｉｎｉｕｍ ｂｒｏｍｉｄｅ）、カプロン酸プロパルギル、（２−チオ−２’−ベンゾ−チアゾリル）ブタン二酸、チオフェノール（およびその誘導体）、トルイジンおよびこれらの組合せに例示されるが、これらに限定されない。

成分Ａ）として使用することができる化合物の例は、米国特許第２９６３４３３号、第３９６６６２３号、第４６１２０４９号、第５００８１５３号、第５１７３１３０号、第６５８３２０１号および米国特許出願公開第２００４／０１７０８４８号に開示されている。成分Ａ）としての使用に適した化合物は、当技術分野で公知であり、市販されている。例には、ＣＩＢＡ（登録商標） Ｓｐｅｃｉａｌｉｔｙ ＣｈｅｍｉｃａｌｓがＩＲＧＡＭＥＴ（登録商標）３０またはＩＲＧＡＭＥＴ（登録商標）３９として、Ｒ．Ｔ．ＶａｎｄｅｒｂｉｌｔがＣＵＶＡＮ（登録商標）８２６およびＣＵＶＡＮ（登録商標）４８４として、またＲｈｅｉｎ Ｃｈｅｍｉｅ ＧｒｏｕｐがＡｄｄｉｔｉｎ（登録商標）８２１０、８２１３、８２２１、８２３９シリーズとして供給する化合物が含まれる。上述の単一化合物または構造が異なる２種以上の上記化合物を含む組合せを成分Ａ）として使用することができることが当業者には理解されるであろう。
成分Ｂ）オルガノシラン

成分Ｂ）はオルガノシランである。耐エレクトロマイグレーション組成物に添加するオルガノシランの量は、成分Ａ）、Ｂ）およびＣ）の総重量に基づき５０％〜９０％でよい。このオルカノシランは、例えば、アルコキシシラン、アミノアルキルシラン、エポキシアルキルシラン、メルカプトアルキルシランまたはこれらの組合せであってよい。アルコキシシラン類の例には、２−メトキシ−ｌ−メチルエチルオルソシリケート、テトラエチルオルソシリケート、テトラプロピルオルソシリケート、およびこれらの組合せが含まれる。アミノアルキルシラン類の例には、ガンマ−アミノプロピルトリエトキシシラン、アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−ベータ（アミノエチル）−ガンマ−アミノプロピルトリメトキシシランが含まれる。メルカプトアルキルシラン類の例には、ガンマ−メルカプトプロピルトリメトキシシランが含まれるがこれに限定されない。成分Ｂ）としての使用に適したオルガノシラン類の例は、米国特許第５００８１５３号およびその中で引用されている参考文献に開示されている。あるいは、耐エレクトロマイグレーション組成物が、成分Ａ）およびＢ）の全体または一部に加えて、または全体または一部の代わりに、成分Ａ）と成分Ｂ）との反応生成物を含んでよい。

成分Ｃ）触媒
任意選択の成分Ｃ）は、縮合反応を容易にするために耐エレクトロマイグレーション組成物に添加することができる触媒である。この触媒は、ルイス酸、第一級、第二級または第三級有機アミン、金属酸化物、チタン化合物、スズ化合物、ジルコニウム化合物あるいはこれらの組合せを含んでよい。適切な触媒は当技術分野で公知であり、米国特許第４７５３９７７号の第４欄３５行目〜第５欄５７行目に記載されている触媒に例示される。成分Ｃ）の量は、選択される触媒のタイプおよび耐エレクトロマイグレーション組成物中の残りの組成物の選択を含む様々な要因に依存するが、成分Ｃ）の量は、成分Ａ）、Ｂ）およびＣ）の総重量に基づき０％〜５０％でよい。

成分Ｃ）はチタン触媒を含んでよい。適切なチタン触媒には、有機官能基を有するチタン酸塩、シロキシ基を有するチタン酸塩およびこれらの組合せが含まれる。有機官能基を有するチタン酸塩は、１，３−プロパンジオキシチタンビス（エチルアセトアセテート）、１，３−プロパンジオキシチタンビス（アセチルアセトネート）、ジイソプロポキシチタンビス（アセチルアセトネート）、２，３−ジ−イソプロポキシ−ビス（エチルアセテート）チタン、ナフテン酸チタン、チタン酸テトラプロピル、チタン酸テトラブチル、チタン酸テトラエチルヘキシル、チタン酸テトラフェニル、チタン酸テトラオクタデシル、テトラブトキシチタン、テトライソプロポキシチタン、チタン酸エチルトリエタノールアミン、ビス（アセチルアセトニル）ジイソプロピルチタネートなどのベータジカルボニルチタン化合物またはこれらの組合せに例示される。他の有機官能基を有するチタン酸塩は、米国特許第４１４３０８８号の第７欄１５行目から第１０欄３５行目にあるものに例示される。シロキシ基を有するチタン酸塩は、テトラキス（トリメチルシロキシ）チタン、ビス（トリメチルシロキシ）ビス（イソプロポキシ）チタンまたはこれらの組合せに例示される。

この触媒はスズ化合物を含んでよい。適切なスズ化合物は、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジメトキシド、カルボメトキシフェニルスズトリス−ウベラート、オクチル酸スズ、イソブチルスズトリセロエート（ｔｒｉｃｅｒｏａｔｅ）、ジメチルスズジブチラート、ジメチルスズジネオデコノエート、トリエチルスズタルトラート、ジブチルスズジベンゾエート、オレイン酸スズ、ナフテン酸スズ、ブチルスズトリ−２−エチルヘキソエート、酪酸スズまたはこれらの組合せに例示される。

この触媒はジルコニウム化合物を含んでよい。適切なジルコニウム化合物は、オクタン酸ジルコニウムに例示される。
成分Ｄ）キャリア

任意選択の成分Ｄ）は、耐エレクトロマイグレーション組成物の調製または塗布を容易にするために耐エレクトロマイグレーション組成物に添加することができるキャリアである。耐エレクトロマイグレーション組成物に添加されるキャリアの量は、耐エレクトロマイグレーション組成物の重量に基づき０％〜９９％でよい。このキャリアは、上述の方法の段階１）における基板および段階２）における電子回路を濡らすことができる液体であってよい。適切なキャリアは、水、アルコール、またはこれらの組合せなどの極性溶媒で例示される。適切なアルコール類の例には、エタノール、メタノール、イソプロパノール、ブタノール、およびプロピレングリコールモノブチルエーテルなどのグリコールエーテルが含まれる。あるいは、このキャリアはナフサなどの炭化水素を含んでもよい。あるいは、このキャリアはシリコーンオイルを含んでよい。成分Ｄ）としての使用に適したキャリアの例は、米国特許第５００８１５３号に開示されている。

本発明の耐エレクトロマイグレーション組成物は、すべての成分を周囲温度で混合するなど、任意の従来の手段によって調製されてよい。

本発明の耐エレクトロマイグレーション組成物は、米国特許出願公開第２００４／０１７０８８４８号および米国特許第４６１２０４９号に開示されている塗膜形成剤を含んでいない。「塗膜形成剤を含んでいない」とは、耐エレクトロマイグレーション組成物が塗膜形成剤を含まない、または、例えば耐エレクトロマイグレーション組成物がＡｇ配線と封入剤、ＡＣＡまたはＡＣＦとの間にある場合に、電子回路の目的とする用途を妨げない量の塗膜形成剤しか含まないことを意味する。

（実施例）
これらの実施例は、当業者に本発明を説明するためのものであり、特許請求の範囲に記載されている本発明の範囲を限定するものと解釈すべきではない。

参考例１−ＰＤＰにおける耐エレクトロマイグレーション組成物の使用
図１は、上述の方法を用いて作製したＰＤＰの一部分である。このＰＤＰは、前面ガラスシート（１）および背面ガラスシート（２）を含む。Ａｇ電極（３）は、一方または両方のガラスシート（１）、（２）に設けられる。このＰＤＰの本体は、Ａｇ電極（３）の一部を覆う誘電体層（４）を含む。Ａｇ電極（３）の縁部は、Ａｇ電極（３）とフレキシブル回路テープ（図示せず）との電気接触を可能にするためにむき出しのままである。このフレキシブル回路テープは、ＡＣＦ（６）によってＡｇ電極（３）に取り付けられる。耐エレクトロマイグレーション組成物を塗布してＡｇ電極（３）の先端部とＡＣＦ（６）との間に耐エレクトロマイグレーション層（５）を形成することにより、エレクトロマイグレーションの発生を低減することができる。

参考例２−試験方法
水滴試験は、比較的低い電圧で電極間のギャップに脱イオン水の滴を適用することを含み、これらの実施例では２ボルトを使用した。電極パターンは、ＳＩＲ（表面絶縁抵抗）において使用されるものである。水滴は光学顕微鏡で観察することができ、導体間で短絡が生じるのにかかる時間は電流の増加によって測定される。電源に損傷を与えることを回避するために電流制限を設定する。この試験は、Ｍｅｒｃａｄｏ，Ｌ．Ｌ．，Ｗｈｉｔｅ，Ｊ．，Ｓａｒｉｈａｎ，Ｖ．＆Ｌｅｅ，Ｔ．Ｔ．「Ｆａｉｌｕｒｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ＡＣＦ ｐａｃｋａｇｅｓ．」ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｃｏｍｐ．Ｈｙｂｒｉｄｓ＆Ｍａｎ．Ｔｅｃｈ．２００３，２６（３）５０９に記載されている。

これらの実施例では、各組成物を、Ａｇ電極間に６．２５ｍｉｌ（０．１５８７５ｍｍ）のギャップを有する回路基板（米国インディアナ州インディアナポリスのＤｉｖｅｒｓｉｆｉｅｄ ＳｙｓｔｅｍｓからのＰ−ＩＰＣ−Ｂ−２５−１）上にコーティングした。イオン交換により精製した脱イオン水の３マイクロリットルの滴を、２ボルトの直流バイアスにより室温で最大１０００秒間使用した。この滴を、はんだマスクによって２．５４ｍｍ平方領域に制限することができる。この実験の意図は、電解質の強度を増大させ銀の移動を促進するために表面にイオン性不純物を誘発することであった。電流が１Ａｍｐに達する時間を記録した。

比較例１および２ならびに実施例３〜１３
耐エレクトロマイグレーション組成物の試料を、表１の成分を混合することによって調製する。プライマは、（Ｃ）５重量部のテトラブトキシチタネート、（Ｂ）５重量部の２−メチオキシ−１−メチルエチルオルトシリケート、（Ｂ）５重量部のテトラプロピルオルトシリケートおよび８５重量部のオクタメチルトリシロキサンを含んでいた。ＭＢＴは、メルカプトベンゾチアゾールであった。ＩＲＧＡＭＥＴ（登録商標）３９は、ＣＩＢＡ（登録商標） Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから購入したＮ，Ｎ−ビス（２−エチルヘキシル）−アル−メチル−１Ｈ−ベンゾトリアゾール−１−メタンアミンであった。ＢＴＡは、ベンゾトリアゾールであった。ＣＵＶＡＮ（登録商標）４８４は、米国コネチカット州ノーウォークのＲ．Ｔ． Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ Ｃｏｍｐａｎｙから市販されているアルキルチアジアゾールであった。ＣＵＶＡＮ（登録商標）８２６は、やはりＲ．Ｔ． Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能な２，５−シメルカプト（ｃｉｍｅｒｃａｐｔｏ）−１，３，４−チアジアゾール誘導体であった。６−ＨＱは、６−ヒドロキシキノンであった。ＩＲＧＡＭＥＴ（登録商標）３０は、やはりＣＩＢＡ（登録商標） Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓからのトリアゾール誘導体であった。２−ＭＢは、２−メルカプトベンズイミダゾールであった。ＣＯＢＲＡＴＥＣ（登録商標） ＣＢＴは、米国オハイオ州シンシナティのＰＭＣ Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ Ｇｒｏｕｐ， Ｉｎｃ．からのカルボキシベンゾトリアゾールであった。ＥＲＡは、耐エレクトロマイグレーション剤を意味した。

実施例３〜１３の耐エレクトロマイグレーション組成物を、各々回路基板上にコーティングした。比較のために、コーティングしていない回路基板（Ｅｘ． １）および耐エレクトロマイグレーション剤なしのプライマでコーティングした回路基板（Ｅｘ． ２）を、参考例２における方法に従って試験した。その結果を表１に示す。これらの結果は、試験した各耐エレクトロマイグレーション剤により故障（電流が１Ａｍｐに達する）までの時間が長くなったことを示している。当業者は、必要以上の実験を行うことなく耐エレクトロマイグレーション剤の量を最適化することができるであろう。

本発明の方法および耐マイグレーション組成物により、電子デバイスにおけるＡｇのエレクトロマイグレーションが低減され、それにより短絡によるデバイスの故障が低減される。理論に束縛されることを望むわけではないが、本発明の方法および耐マイグレーション組成物は腐食を低減することもできることが考えられる。本発明の方法は、抵抗器、キャパシタ、およびディスプレイ、例えば、ＰＤＰまたはＬＣＤなど、密集した電子回路を有する電子デバイスの作製時に有用である。本発明の方法は、例えばプラズマディスプレイテレビにおいて短絡を引き起こすことがあるＡｇのエレクトロマイグレーションを最小限に抑えるために、米国特許出願公開第２００５／００６２４１７Ａ１号に開示されているようなＰＤＰデバイスの作製時に使用することもできる。

プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）の一部分を示す図である。

符号の説明

１ 表面ガラス
２ 裏面ガラス
３ 銀電極
４ 誘電体層
５ 耐マイグレーション層
６ ＡＣＦ、異方性導電接着剤

Claims (13)

1. 電子回路においてＡｇのエレクトロマイグレーションを最小限に抑えるための方法であって、
   １）基板上に前記電子回路を形成する段階と、
   ２）前記電子回路の全体または一部を耐エレクトロマイグレーション組成物で処理する段階であって、前記耐エレクトロマイグレーション組成物が、
   Ａ）耐エレクトロマイグレーション剤と、
   Ｂ）オルガノシランと、
   任意に、Ｃ）触媒と、
   任意に、Ｄ）キャリアと
   を含む段階と、
   任意に、３）段階２）の製品を被覆する段階と
   を含む方法。
2. 段階３）が存在し、段階２）の前記製品が、封入剤、導電性膜、導電性接着剤またはこれらの組合せから選択されるコーティングで被覆される、請求項１に記載の方法。
3. プラズマディスプレイパネルを作製する方法であって、
   １）ガラスパネル上にＡｇ電極を形成する段階と、
   ２）前記Ａｇ電極を耐エレクトロマイグレーション組成物で処理する段階であって、前記耐エレクトロマイグレーション組成物が、
   Ａ）耐エレクトロマイグレーション剤と、
   Ｂ）オルガノシランと、
   任意に、Ｃ）触媒と、
   任意に、Ｄ）炭化水素、シリコーンオイル、またはこれらの組合せからなる群から選択されるキャリアと、
   を含む段階と、
   ３）段階２）の製品を被覆する段階と
   を含む方法。
4. 成分Ａ）が、アクリジン、２−アミノ−チアゾール、２−アミノ−チアゾリン、２−アミノ−１，２−４トリアゾール、アニオニン、ベンズイミダゾール、（２−ベンズイミダゾリルチオ）コハク酸、ベンゾオキサゾール（およびその誘導体）、ベンゾチアゾール（およびその誘導体）、ベンズイミダゾール（およびその誘導体）、ベンゾトリアゾール、３−ベンジルアミノ−ｌ−ブチン、デカメチレンイミド、ジアミノヘプタン、ジシアンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジ−（２−エチルヘキシル）−４−メチル−１Ｈ−ベンゾトリアゾール−１−メタンアミン、２，５−ジメルカプト−１，３，４チアジアゾール、ジプロパルギルエーテル、ジプロパルギルチオエーテル、６−Ｎ−エチルプリン、１−エチルアミノ−２−キノリン（およびその誘導体）、ヘキサメチレン−３，５−ジニトロベンゼン、ヘキサメチレンイミド、ヘキサメチレンイミンベンゾエート、ヘキサメチレンテトラミン、イミダゾール（およびその誘導体）、３−イソプロピルアミノ−１−ブチン、メルカプタン、メルカプトベンゾチアゾール、２−メルカプトチアゾリン、ｄ−オキシイミノ−ｂ−ビニルキヌクリジン、１，１０−フェナチオジン、フェナントロリン、フェノチアジン、プロパルギルキノリニウムブロミド、カプロン酸プロパルギル、（２−チオ−２’−ベンゾ−チアゾリル）ブタン二酸、チオフェノール（およびその誘導体）、トルイジンまたはこれらの組合せから選択される、請求項１、２または３に記載の方法。
5. 成分Ａ）が、
   Ｉ）下記式の少なくとも１つの基によってその脂肪族基または脂環式基が置換された脂肪族または脂環式のモノカルボン酸またはポリカルボン酸であって、
   

   

   式中、Ｒ^３は、脂肪族または脂環式のモノカルボン酸またはポリカルボン酸を含む化合物であり、Ｒ^２は、炭素原子、酸素原子、硫黄原子またはＮＨであり、各Ｒ^１は独立して、水素原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルスルホニル基、シクロアルキル基、フェニル基、アルキルフェニル基、フェニルアルキル基、ハロゲン原子、−ＣＮ、−ＮＯ_２、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯ−アルキル、−ＯＨ、第一級アミノ、第二級アミノ、第三級アミノまたはカルバモイル基である脂肪族または脂環式のモノカルボン酸またはポリカルボン酸、
   ＩＩ）
   

   

   上記各式またはこれらの組合せから選択される式を有するチオ尿素誘導体であって、式中、Ｒ^４、Ｒ^５およびＲ^６は各々独立して、水素原子、炭素原子１〜６個のアルキル基、アセチルおよびアルケニルから選択され、Ｒ^７は、水素、炭素原子１〜６個のアルキル基、アセチル、アルケニルまたは−ＮＨ_２であり、Ｒ^８は、炭素原子少なくとも２個の二価の炭化水素基であるチオ尿素誘導体、
   ＩＩＩ）
   

   

   上記各式またはこれらの組合せから選択される式を有するベンゾチアゾール誘導体であって、式中、Ｒ^１は上に記載したとおりであり、Ｒ^９は、水素原子、炭素原子１〜６個のアルキル基、−ＳＨ、−ＳＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＳＯ_３Ｎａ、−ＮＨ_２、−ＮＨＣＨ_３，または−Ｎ（ＣＨ_３）_２であり、Ｒ^１０は、炭素原子１〜６個のアルキル基、アルケニルまたはカルボキシアルキルであり、Ｒ^１１は、ハロゲン原子または硫酸塩を含むアニオンであるベンゾチアゾール誘導体、
   ＩＶ）下記の式
   

   

   を有するジアルキルジチオカルバミン酸であって、式中、Ｒ^１２およびＲ^１３は独立して、水素原子または炭素原子１〜６個のアルキル基であり、Ｒ^１４は−Ｓ−または−ＳＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＳＯ_３−であり、Ｒ^１５は水素原子、アンモニウム、ナトリウムまたはカリウムであるジアルキルジチオカルバミン酸、
   Ｖ）下記の式
   

   

   を有するｏ−アルキルキサントゲン酸誘導体であって、式中、Ｒ^１４およびＲ^１５は上に記載したとおりであり、Ｒ^１６は炭素原子１〜６個のアルキル基であるｏ−アルキルキサントゲン酸誘導体、
   ＶＩ）下記の式
   

   

   を有する複素環化合物であって、式中、Ｒ^１は上に記載したとおりであり、Ｒ^１７は炭素原子１〜３０個のアルキル基であり、Ｒ^１８は炭素原子、酸素原子または硫黄原子である複素環化合物、
   ＶＩＩ）下記の式
   

   

   を有するメルカプトベンゾチアゾールのアミン塩誘導体であって、式中、Ｒ^１９は炭素原子４〜３０個のアルキルまたはアルケニル基であるメルカプトベンゾチアゾールのアミン塩誘導体、
   ＶＩＩＩ）下記の式
   

   

   を有する２，５−ビス−ヒドロカルビルジチオ−１，３，４−チアジアゾールであって、式中、Ｒ^２０およびＲ^２１は各々独立して、炭素原子４〜３０個のアルキル基または炭素原子４〜３０個のアルケニル基である２，５−ビス−ヒドロカルビルジチオ−１，３，４−チアジアゾール、
   ＩＸ）下記の式
   

   

   を有するメルカプトチアゾールであって、式中、Ｒ^２２およびＲ^２３は各々独立して、水素原子およびアルキル基から選択されるメルカプトチアゾール、ならびに
   Ｘ）下記の式
   

   

   を有するイミダゾリンであって、式中、各Ｒ^２４は独立して、水素原子またはアルキル基であり、Ｒ^２５は分子量が７５未満の基であり、Ｒ^２６は炭素原子８〜２０個の炭化水素基であるイミダゾリン、
   から選択される、請求項１、２または３に記載の方法。
6. 成分Ｂ）が、アルコキシシラン、アミノアルキルシラン、エポキシアルキルシラン、メルカプトアルキルシランまたはこれらの組合せを含む、請求項１，２、または３に記載の方法。
7. 成分Ｃ）が存在し、ルイス酸、第一級、第二級または第三級有機アミン、金属酸化物、チタン化合物、スズ化合物、ジルコニウム化合物またはこれらの組合せから選択される触媒を含む、請求項１、２または３に記載の方法。
8. 請求項３に記載の方法によって作製されたプラズマディスプレイパネル。
9. （ｉ）前面ガラス板と、
   （ｉｉ）前記前面ガラス板の反対側の背面ガラス板と、
   （ｉｉｉ）前記前面ガラス板および前記背面ガラス板の少なくとも一方に設けられ、むき出しの縁部および覆われた部分を有するＡｇ電極と、
   （ｉｖ）前記Ａｇ電極の前記覆われた部分を覆う誘電体層と、
   （ｖ）前記Ａｇ電極の前記縁部の上に設けられ、
   Ａ）耐エレクトロマイグレーション剤と、
   Ｂ）オルガノシランと、
   任意に、Ｃ）触媒と、
   任意に、Ｄ）炭化水素、シリコーンオイル、またはこれらの組合せからなる群から選択されるキャリアと、
   を含む耐エレクトロマイグレーション組成物と、
   を含むプラズマディスプレイパネル。
10. 前記Ａｇ電極の上に異方性導電膜をさらに含む、請求項９に記載のプラズマディスプレイパネル。
11. 成分Ａ）が、
    Ｉ）下記式の少なくとも１つの基によってその脂肪族基または脂環式基が置換された脂肪族または脂環式のモノカルボン酸またはポリカルボン酸であって、
    

    

    式中、Ｒ^３は、脂肪族または脂環式のモノカルボン酸またはポリカルボン酸を含む化合物であり、Ｒ^２は、炭素原子、酸素原子、硫黄原子またはＮＨであり、各Ｒ^１は独立して、水素原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルスルホニル基、シクロアルキル基、フェニル基、アルキルフェニル基、フェニルアルキル基、ハロゲン原子、−ＣＮ、−ＮＯ_２、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯ−アルキル、−ＯＨ、第一級アミノ、第二級アミノ、第三級アミノまたはカルバモイル基である脂肪族または脂環式のモノカルボン酸またはポリカルボン酸、
    ＩＩ）
    

    

    上記各式またはこれらの組合せから選択される式を有するチオ尿素誘導体であって、式中、Ｒ^４、Ｒ^５およびＲ^６は各々独立して、水素原子、炭素原子１〜６個のアルキル基、アセチルおよびアルケニルから選択され、Ｒ^７は、水素、炭素原子１〜６個のアルキル基、アセチル、アルケニルまたは−ＮＨ_２であり、Ｒ^８は、炭素原子少なくとも２個の二価の炭化水素基であるチオ尿素誘導体、
    ＩＩＩ）
    

    

    上記各式またはこれらの組合せから選択される式を有するベンゾチアゾール誘導体であって、式中、Ｒ^１は上に記載したとおりであり、Ｒ^９は、水素原子、炭素原子１〜６個のアルキル基、−ＳＨ、−ＳＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＳＯ_３Ｎａ、−ＮＨ_２、−ＮＨＣＨ_３，または−Ｎ（ＣＨ_３）_２であり、Ｒ^１０は、炭素原子１〜６個のアルキル基、アルケニルまたはカルボキシアルキルであり、Ｒ^１１は、ハロゲン原子または硫酸塩を含むアニオンであるベンゾチアゾール誘導体、
    ＩＶ）下記の式
    

    

    を有するジアルキルジチオカルバミン酸であって、式中、Ｒ^１２およびＲ^１３は独立して、水素原子または炭素原子１〜６個のアルキル基であり、Ｒ^１４は−Ｓ−または−ＳＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＳＯ_３−であり、Ｒ^１５は水素原子、アンモニウム、ナトリウムまたはカリウムであるジアルキルジチオカルバミン酸、
    Ｖ）下記の式
    

    

    を有するｏ−アルキルキサントゲン酸誘導体であって、式中、Ｒ^１４およびＲ^１５は上に記載したとおりであり、Ｒ^１６は炭素原子１〜６個のアルキル基であるｏ−アルキルキサントゲン酸誘導体、
    ＶＩ）下記の式
    

    

    を有する複素環化合物であって、式中、Ｒ^１は上に記載したとおりであり、Ｒ^１７は炭素原子１〜３０個のアルキル基であり、Ｒ^１８は炭素原子、酸素原子または硫黄原子である複素環化合物、
    ＶＩＩ）下記の式
    

    

    を有するメルカプトベンゾチアゾールのアミン塩誘導体であって、式中、Ｒ^１９は炭素原子４〜３０個のアルキルまたはアルケニル基であるメルカプトベンゾチアゾールのアミン塩誘導体、
    ＶＩＩＩ）下記の式
    

    

    を有する２，５−ビス−ヒドロカルビルジチオ−１，３，４−チアジアゾールであって、式中、Ｒ^２０およびＲ^２１は各々独立して、炭素原子４〜３０個のアルキル基または炭素原子４〜３０個のアルケニル基である２，５−ビス−ヒドロカルビルジチオ−１，３，４−チアジアゾール、
    ＩＸ）下記の式
    

    

    を有するメルカプトチアゾールであって、式中、Ｒ^２２およびＲ^２３は各々独立して、水素原子およびアルキル基から選択されるメルカプトチアゾール、ならびに
    Ｘ）下記の式
    

    

    を有するイミダゾリンであって、式中、各Ｒ^２４は独立して、水素原子またはアルキル基であり、Ｒ^２５は分子量が７５未満の基であり、Ｒ^２６は炭素原子８〜２０個の炭化水素基であるイミダゾリン、
    から選択される、請求項８、９または１０に記載のプラズマディスプレイパネル。
12. 成分Ｂ）が、アルコキシシラン、アミノアルキルシラン、エポキシアルキルシラン、メルカプトアルキルシランまたはこれらの組合せを含む、請求項８，９、または１０に記載のプラズマディスプレイパネル。
13. 成分Ｃ）が存在し、ルイス酸、第一級、第二級または第三級有機アミン、金属酸化物、チタン化合物、スズ化合物、ジルコニウム化合物またはこれらの組合せから選択される触媒を含む、請求項８，９、または１０に記載のプラズマディスプレイパネル。

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