JP7153172B2 - キャピラリーフローによるギャップコーティング及び電子パッケージ内若しくは電子パッケージ間の充填のための組成物、並びにその使用のための方法 - Google Patents

キャピラリーフローによるギャップコーティング及び電子パッケージ内若しくは電子パッケージ間の充填のための組成物、並びにその使用のための方法 Download PDF

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Description

本発明は、電子パッケージにおけるギャップを充填し、電子パッケージにＥＭＩ（電磁干渉）シールドをもたらす方法に関する。本発明はまた、そのような方法に有用な組成物に関する。別の態様では、本発明はまた、本発明の配合物及び方法を使用して作製された物品に関する。
ＥＭＩシールドは、導電性又は磁性の材料から作られた障壁を用いて磁界を遮断することによって、空間内の電磁場の低減を実践するものである。シールドは、典型的には、筺体に適用されて、電気デバイスを「外界」から隔離する。高周波電磁放射を遮断する電磁シールドは、ＲＦシールドとしても知られている。
ＥＭＩシールドは、電波、電磁場、及び静電場のカップリングを低減することができる。静電場を遮断するのに使用される導電性筺体はファラデーケージとしても知られている。達成できる低減量は、使用される材料、その厚さ、コーティングの導電率、対象となる磁界の周波数などの要因に依存する。
メッキ法は、電子パッケージ上に完全な被覆を提供することができ、また、潜在的に厚さ制御が良好である可能性がある。このような方法は、単位時間生産性（ＵＰＨ：unit per hour productivity）が非常に良好であり、材料コストも比較的低い。しかしながら、これらの方法には、コーティングしようとする表面の前処理が必要であり、また基板の面倒なマスキングが必要である。
スパッタ法は、ＥＭＩシールド用途のために、よく知られており、広く受け入れられているプロセスである。このような方法は、典型的には材料コストが低いが、それでも、コーティングの高い電気伝導性のために非常に効果的なＥＭＩシールドを提供することができる。しかしながら、このような方法は、非常に高価な設備の使用を必要とし、さらに、そのＵＰＨが非常に低い。
また導電性ペースト接着剤もＥＭＩシールド保護に使用されている。しかし、残念ながら、ペースト接着剤が高い電気伝導性を有しない場合、所望のシールド性能を達成するためには非常に厚い膜が必要となる。
導電性コーティングは導電性組成物により電子パッケージにＥＭＩ保護を提供するものであり、該導電性組成物は、好適な金属、典型的には銀、銅、ニッケル等が微小の微粒子形態で充填されている熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を含むキャリア材料からなる。コーティングは、通常、電子パッケージ上にスプレー又は印刷プロセスによって塗布され、一旦乾燥すると、連続導電層を生成し、これが装置のシャーシグラウンドに電気的に接続され、それにより効果的なシールドを提供することができる。この方法の限界は、ＥＭＩシールドの有効性が、メッキ及びスパッタリングによって提供される純金属シート又は金属コーティングほど良好でないことである（導電性コーティングの電気伝導性が劣るためである）。他の制限は、通常のスプレー又は印刷プロセスでは電子パッケージ上に均一な三次元の薄いコーティングを生成するのが困難であることである。
先行技術の方法のこれら及び他の制限は、本発明によりここで対処される。
本発明によれば、導電性材料を好適な基材（substrate）に適用するのに有用な導電性配合物が提供され；得られるコーティングされた物品は、従来技術の方法を用いて従来技術の配合物でコーティングされた物品と比較してＥＭＩシールド性能が改善されている。
本発明の特定の態様によれば、電子パッケージにおいてギャップを充填して、その電磁干渉（ＥＭＩ）シールドを達成する方法、及び、それにより得られるシールドされた物品も提供される。具体的には、本発明の方法は、キャピラリーフロー（capillary flow）を利用して、電子パッケージの表面上のコーティングのあらゆるギャップを実質的に充填する。非常に薄いコーティング厚で効果的なＥＭＩシールドが実証されている。
本発明によれば、従来技術の限界が克服されており、本発明の組成物の優れた性能、その調製方法及び使用方法が、以下のとおり実証されている。
－ 本発明に係る高導電性組成物は、そのＥＭＩシールド性能が向上しており；５μｍという薄いコーティング厚で、約２５０μｍ未満（かつ、わずか約５μｍ）のギャップ厚で、効果的なＥＭＩシールド性能が達成される。
－ 本発明の配合物を用いれば、スパッタコーティングにより得られるものに比較して、はるかに高いＵＰＨが得られ；さらに、本発明の方法は、スパッタ法及びメッキ法によって作製されたコーティングと比較して、同等の金属コーティングを提供する。
本発明の特定の態様では、また、本発明の配合物及び方法を使用して作製された物品も提供される。
本発明に係る導電性配合物が、ギャップを実質的に充填するように、前記配合物のキャピラリーフローに適した条件下でギャップを有する物品の開放端に適用される、本発明の実施形態を示す。 本発明に係る導電性配合物が、ギャップを実質的に充填するように、前記配合物のキャピラリーフローに適した条件下で、その中にギャップを有する物品のギャップの中央に適用される、本発明の別の実施形態を示す。
発明の詳細な説明
本発明によれば、導電性配合物であって、
熱硬化性樹脂及びその硬化剤、並びに／又は熱可塑性樹脂及び任意選択でその硬化剤を含む有機マトリックス、
導電性充填材、及び
任意選択で希釈剤
を含み；
前記導電性配合物は：
動作温度において約１～約２０，０００センチポアズの範囲の粘度、
動作温度において約０．０１～約５の範囲のチキソ性指数（ＴＩ）（いくつかの実施形態では、ＴＩは、約０．１～３の範囲に入る）、及び
電磁干渉（ＥＭＩ）シールドに有効な体積抵抗及び／又は磁気抵抗
を有する、導電性配合物が提供される。
本発明の配合物は、さらに、約１０－６～約１０３オーム・ｃｍの範囲の電気体積抵抗率、並びに／又は、１～２００ｄＢのＥＭＩシールド有効性を有するものとして定義され；いくつかの実施形態では、ＥＭＩシールド有効性は１～１８０であり；いくつかの実施形態では、ＥＭＩシールド有効性は、１～１６０であり；いくつかの実施形態では、ＥＭＩシールド有効性は、１～１４０であり；いくつかの実施形態では、ＥＭＩシールド有効性は１～１２０であり；いくつかの実施形態では、ＥＭＩシールド有効性は１～１００ｄＢである。
本明細書において企図されるＥＭＩシールドは、広範囲の周波数、例えば１０Ｈｚ～１０ギガヘルツにわたって有効であり；いくつかの実施形態では、ＥＭＩシールドは、約１０３Ｈｚ～２００メガヘルツの範囲の周波数にわたって有効である。
ＥＭＩ有効性は、様々な方法、例えば、２つの同軸－導波管（waveguide-to-coaxial）アダプタとベクトルネットワークアナライザとを含む導波路システム（１．７～２．８ＧＨｚ）を用いて測定することができる。サンプルは、ＰＥＴフィルム上にコーティングされた目標厚の薄膜層として調製される。サンプルサイズは５×３インチである。材料は、＞１４ＫＨｚの周波数を有する用途に適しており、＞１ＧＨｚでより良好な性能をもたらす。
有機マトリクス
広範な有機マトリクスが、本明細書における使用に企図され；例示的な有機マトリックスとしては、熱硬化性樹脂及び／又は熱可塑性樹脂が挙げられる。
いくつかの実施形態では、本発明の配合物における使用が企図される樹脂は熱硬化性樹脂である。
本発明の配合物が熱硬化性樹脂を含む場合、配合物は、典型的には、
前記配合物の総重量を基準として約０．１重量％～約９０重量％の範囲の前記熱硬化性樹脂、
前記配合物の総重量を基準として約１０重量％～約９５重量％の範囲の前記導電性充填材、
前記配合物の総重量を基準として約０．０１重量％～約１重量％の範囲の前記硬化剤、及び
前記配合物の総重量を基準として０～約８９．８重量％の範囲の前記任意選択の希釈剤を含む。
いくつかの実施形態では、本発明の配合物における使用に企図される樹脂は熱可塑性樹脂である。
本発明の配合物が熱可塑性樹脂を含む場合、配合物は、典型的には、
前記配合物の総重量を基準として約０．５重量％～約９０重量％の範囲の前記熱硬化性樹脂、
前記配合物の総重量を基準として約１０重量％～約９５重量％の範囲の前記導電性充填材、及び
前記配合物の総重量を基準として０～約８９．５重量％の範囲の前記任意選択の希釈剤を含む。
いくつかの実施形態では、本発明の配合物における使用に企図される樹脂は、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の組み合わせである。
本発明の配合物が熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の組み合わせを含む場合、配合物は、典型的には：
前記配合物の総重量を基準として約０．１重量％～約８０重量％の範囲の前記熱硬化性樹脂、
前記配合物の総重量を基準として約０．１重量％～約８０重量％の範囲の前記熱可塑性樹脂、
前記配合物の総重量を基準として約１０重量％～約９５重量％の範囲の前記導電性充填材、及び
前記配合物の総重量を基準として０～約８９．５重量％の範囲の前記任意選択の希釈剤を含む。
本明細書における使用に企図される例示的な熱硬化性樹脂としては、エポキシ、アクリル、アクリレート、アクリル酸エステル、ビニル樹脂、マレイミド、ナジイミド、イタコンイミド、シアネートエステル、アルキド樹脂、シアネートエステル、フェノール系樹脂、ベンゾオキサジン、ポリイミド、官能化ポリイミド、オキセタン、ビニルエーテル、ポリウレタン、メラミン、尿素－ホルムアルデヒド樹脂、フェノール－ホルムアルデヒド樹脂、シリコーン、メラミン等、及びこれらの任意の２以上の混合物が挙げられる。
前記熱硬化性樹脂と共に本明細書における使用に企図される例示的な硬化剤としては、尿素、脂肪族アミン、芳香族アミン、アミン硬化剤、ポリアミド、イミダゾール、ジシアンジアミド、ヒドラジド、尿素－アミンハイブリッド硬化系、フリーラジカル開始剤（例えば、ペルオキシエステル、ペルオキシカーボネート、ヒドロペルオキシド、アルキルペルオキシド、アリールペルオキシド、アゾ化合物等）、有機塩基、遷移金属触媒、フェノール、酸無水物、ルイス酸、ルイス塩基等、及びこれらの任意の２以上の混合物が挙げられる。
エポキシ
多種多様なエポキシ官能化樹脂が本明細書における使用に企図され、例えば、ビスフェノールＡをベースとする液状エポキシ樹脂、ビスフェノールＡをベースとする固体エポキシ樹脂、ビスフェノールＦをベースとする液状エポキシ樹脂（例えば、Ｅｐｉｃｌｏｎ ＥＸＡ－８３５ＬＶ）、フェノール－ノボラック樹脂をベースとする多官能性エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂（例えば、Ｅｐｉｃｌｏｎ ＨＰ－７２００Ｌ）、ナフタレン型エポキシ樹脂等、及びそれらの任意の２種以上の混合物である。
本明細書における使用に企図される例示的なエポキシ官能化樹脂としては、脂環式アルコールのジエポキシド、水素化ビスフェノールＡ（Ｅｐａｌｌｏｙ ５０００として市販されている）、ヘキサヒドロフタル酸無水物の二官能性脂環式グリシジルエステル（Ｅｐａｌｌｏｙ ５２００として市販されている）、Ｅｐｉｃｌｏｎ ＥＸＡ－８３５ＬＶ、Ｅｐｉｃｌｏｎ ＨＰ－７２００Ｌ等、並びにそれらの任意の２以上の混合物が挙げられる。
特定の実施形態では、エポキシ成分は、２種以上の異なるビスフェノール系エポキシの組み合わせを含んでもよい。これらのビスフェノール系エポキシは、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、若しくはビスフェノールＳエポキシ、又はそれらの組み合わせから選択してもよい。加えて、同じタイプの樹脂（例えば、Ａ、Ｆ、又はＳ）内の２種以上の異なるビスフェノールエポキシを使用してもよい。
本明細書における使用に企図されるビスフェノールエポキシの市販の例としては、ビスフェノールＦ型エポキシ（例えば、日本化薬（Ｎｉｐｐｏｎ Ｋａｙａｋｕ）、日本からのＲＥ－４０４－Ｓ、並びに大日本インキ化学工業（Ｄａｉ Ｎｉｐｐｏｎ Ｉｎｋ ＆ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．）からのＥＰＩＣＬＯＮ ８３０（ＲＥ１８０１）、８３０Ｓ（ＲＥ１８１５）、８３０Ａ（ＲＥ１８２６）、及び８３０Ｗ、並びにＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎからのＲＳＬ １７３８及びＹＬ－９８３Ｕ）、並びにビスフェノールＡ型エポキシ（例えば、ＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎからのＹＬ－９７９及び９８０）が挙げられる。
Ｄａｉ Ｎｉｐｐｏｎから市販されている上記のビスフェノールエポキシは、ビスフェノールＡエポキシをベースとする従来のエポキシよりもはるかに低い粘度を有する液体非希釈型エピクロロヒドリン－ビスフェノールＦエポキシとして推奨されており、かつ、液体ビスフェノールＡエポキシと類似した物性を有する。ビスフェノールＦエポキシは、ビスフェノールＡエポキシよりも低い粘度を有するが、その他の点ではこの２つの型のエポキシは同じであり、より粘度の低い、ひいては高流速のアンダーフィルシーラント材料を提供する。これら４つのビスフェノールＦエポキシのＥＥＷは、１６５～１８０である。２５℃における粘度は、３，０００～４，５００ｃｐｓ（その粘度上限が４，０００ｃｐｓであるＲＥ１８０１を除く）である。加水分解性塩素含量は、ＲＥ１８１５及び８３０Ｗについては２００ｐｐｍ、そしてＲＥ１８２６については１００ｐｐｍと報告されている。
Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎから市販されている上記のビスフェノールエポキシは、低塩素含量液体エポキシとして推奨されている。ビスフェノールＡエポキシは、１８０～１９５のＥＥＷ（ｇ／ｅｑ）、及び２５℃で１００～２５０ｃｐｓの粘度を有する。ＹＬ－９７９の全塩素含量は、５００～７００ｐｐｍ、そしてＹＬ－９８０の全塩素含量は、１００～３００ｐｐｍと報告されている。ビスフェノールＦエポキシは、１６５～１８０のＥＥＷ（ｇ／ｅｑ）、及び２５℃で３０～６０の粘度を有する。ＲＳＬ－１７３８の全塩素含量は、５００～７００ｐｐｍ、そしてＹＬ－９８３Ｕの全塩素含量は、１５０～３５０ｐｐｍと報告されている。
ビスフェノールエポキシに加えて、本発明の配合物のエポキシ成分として、他のエポキシ化合物の使用も企図される。例えば、３，４－エポキシシクロヘキシルメチル－３，４－エポキシシクロヘキシルカーボネートなどの脂環式エポキシを使用することができる。また、得られる樹脂材料の粘度を調整するためかつ／又はＴｇを下げるために、単官能性、二官能性、又は多官能性反応剤希釈剤を使用してもよい。例示的な反応性希釈剤としては、ブチルグリシジルエーテル、クレジルグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールグリシジルエーテル等が挙げられる。
本明細書における使用に好適なエポキシとしては、フェノール系化合物のポリグリシジル誘導体、例えば、商品名ＥＰＯＮで市販されているもの、例えば、ＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎからのＥＰＯＮ ８２８、ＥＰＯＮ １００１、ＥＰＯＮ １００９、ＥＰＯＮ １０３１；Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．からのＤＥＲ ３３１、ＤＥＲ ３３２、ＤＥＲ ３３４、及びＤＥＲ ５４２；並びに、日本化薬からのＢＲＥＮ－Ｓが挙げられる。他の好適なエポキシとしては、ポリオール等から調製されるポリエポキシド、及びフェノール－ホルムアルデヒドノボラックのポリグリシジル誘導体が挙げられ、後者は、例えば、Ｄｏｗ ＣｈｅｍｉｃａｌからのＤＥＮ ４３１、ＤＥＮ ４３８、及びＤＥＮ ４３９である。クレゾール類似体もまた、商品名ＡＲＡＬＤＩＴＥで、例えば、Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎからのＡＲＡＬＤＩＴＥ ＥＣＮ １２３５、ＡＲＡＬＤＩＴＥ ＥＣＮ １２７３、及びＡＲＡＬＤＩＴＥ ＥＣＮ １２９９が市販されている。ＳＵ－８は、Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎから入手可能なビスフェノールＡ型エポキシノボラックである。アミン、アミノアルコール、及びポリカルボン酸のポリグリシジル付加物もまた本発明において有用であり、その市販の樹脂としては、Ｆ．Ｉ．Ｃ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎからのＧＬＹＡＭＩＮＥ １３５、ＧＬＹＡＭＩＮＥ １２５、及びＧＬＹＡＭＩＮＥ １１５；Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ ＣｈｅｍｉｃａｌｓからのＡＲＡＬＤＩＴＥ ＭＹ－７２０、ＡＲＡＬＤＩＴＥ ０５００、及びＡＲＡＬＤＩＴＥ ０５１０、並びにＳｈｅｒｗｉｎ－Ｗｉｌｌｉａｍｓ Ｃｏ．からのＰＧＡ－Ｘ及びＰＧＡ－Ｃが挙げられる。
本明細書における任意選択の使用のための適切な単官能性エポキシ共反応性希釈剤としては、エポキシ成分の粘度よりも低い、通常、約２５０ｃｐｓ未満の粘度を有するものが挙げられる。
単官能性エポキシ共反応性希釈剤は、炭素原子が約６～約２８個のアルキル基を有するエポキシ基を有するべきであり、その例としては、Ｃ６－２８アルキルグリシジルエーテル、Ｃ６－２８脂肪酸グリシジルエステル、Ｃ６－２８アルキルフェノールグリシジルエーテル等が挙げられる。
そのような単官能性エポキシ共反応性希釈剤が含まれる場合、かかる共反応性希釈剤は、組成物の総重量に基づいて、約０．５重量パーセント～約１０重量パーセントの量で用いられるべきであり；いくつかの実施形態では、かかる共反応性希釈剤は、組成物の総重量に基づいて、約０．２５重量パーセント～約５重量パーセントの量で用いられるべきである。
エポキシ成分は、組成物中、約１重量パーセント～約４０重量パーセントの範囲の量で存在すべきであり；いくつかの実施形態では、本発明の配合物は、約２重量パーセント～約１８重量パーセントのエポキシを含み；いくつかの実施形態では、本発明の配合物は、約５～約１５重量パーセントのエポキシを含む。
いくつかの実施形態では、本明細書において用いられるエポキシ成分は、シラン変性エポキシ、例えば、以下のものを含む組成物である：
（Ａ）下記構造に包含されるエポキシ成分：
Figure 0007153172000001
 （式中：
Ｙは、存在しても、又は存在しなくてもよく、そしてＹが存在する場合、Ｙは、直接結合、ＣＨ２、ＣＨ（ＣＨ３）２、Ｃ＝Ｏ、又はＳであり、
ここでのＲ１は、アルキル、アルケニル、ヒドロキシ、カルボキシ、及びハロゲンであり、そして
ここでのｘは、１～４である）；
（Ｂ）下記構造に包含されるエポキシ官能化アルコキシシラン：
Figure 0007153172000002
 （式中、
Ｒ１は、オキシラン含有部分構造であり、そして
Ｒ２は、１～１０個の炭素原子を有する、アルキル若しくはアルコキシ置換アルキル、アリール、又はアラルキル基である）；及び
（Ｃ）成分（Ａ）と成分（Ｂ）との反応生成物。
そのようなシラン変性エポキシの例は、芳香族エポキシ、例えば、ビスフェノールＡ、Ｅ、Ｆ、若しくはＳエポキシ、又はビフェニルエポキシと、エポキシシランと、の反応生成物として形成され、ここで、該エポキシシランは以下の構造に包含される：
Figure 0007153172000003
 （式中、
Ｒ１は、オキシラン含有部分構造であり、その例としては、２－（エトキシメチル）オキシラン、２－（プロポキシメチル）オキシラン、２－（メトキシメチル）オキシラン、及び２－（３－メトキシプロピル）オキシランが挙げられ、そして
Ｒ２は、１～１０個の炭素原子を有する、アルキル若しくはアルコキシ置換アルキル、アリール、又はアラルキル基である）。
一実施形態では、Ｒ１は２－（エトキシメチル）オキシランであり、そしてＲ２はメチルである。
シラン変性エポキシを調製するために使用される芳香族エポキシの理想的な構造としては、
Figure 0007153172000004
 （式中、
Ｙは、存在しても、又は存在しなくてもよく、そしてＹが存在する場合、Ｙは、直接結合、ＣＨ２、ＣＨ（ＣＨ３）２、Ｃ＝Ｏ、又はＳであり、
Ｒ１は、アルキル、アルケニル、ヒドロキシ、カルボキシ、又はハロゲンであり、そして
ｘは、１～４である）
が挙げられる。
当然ながら、ｘが２～４である場合、芳香族エポキシの鎖延長型もこの構造に包含されることが企図される。
例えば、芳香族エポキシの鎖延長型は、下記構造：
Figure 0007153172000005
 に包含され得る。
いくつかの実施形態では、シロキサン変性エポキシ樹脂は、構造：
-(O-Si(Me)2-O-Si(Me)(Z)-O-Si(Me)2-O-Si(Me)2)n-
（式中：
Ｚは、-O-(CH2)3-O-Ph-CH2-Ph-O-(CH2-CH(OH)-CH2-O-Ph-CH2-Ph-O-)n-CH2－オキシランであり、そして
ｎは、約１～４の範囲に入る）
を有する。
いくつかの実施形態では、シロキサン変性エポキシ樹脂は、以下の成分の組み合わせを、それらの反応を促進するのに好適な条件下で接触させることによって製造される：
Figure 0007153172000006
 オキシラン-CH2-O-Ph-CH2-Ph-O-(CH2-CH(OH)-CH2-O-Ph-CH2-Ph-O-)n-CH2-オキシラン
（式中、「ｎ」は約１～４の範囲に入る）
シラン変性エポキシはまた、芳香族エポキシ、エポキシシラン、及び芳香族エポキシとエポキシシランとの反応生成物の組み合わせであってもよい。反応生成物は、１：１００～１００：１の重量比、例えば１：１０～１０：１の重量比の芳香族エポキシとエポキシシランとから調製され得る。
本発明の組成物において使用が企図されるエポキシモノマーの量は、得られる配合物が約１～２０重量％の範囲の前記エポキシを含むのに十分な量である。特定の実施形態では、得られる配合物は、約２～１８重量％の範囲の前記エポキシを含む。特定の実施形態では、得られる配合物は、約５～１５重量％の範囲の前記エポキシを含む。
任意選択でエポキシモノマーと組み合わせてエポキシ硬化剤が用いられる。例示的なエポキシ硬化剤としては、尿素、脂肪族及び芳香族アミン、アミン硬化剤、ポリアミド、イミダゾール、ジシアンジアミド、ヒドラジド、尿素－アミンハイブリッド硬化系、フリーラジカル開始剤（例えば、ペルオキシエステル、ペルオキシカーボネート、ヒドロペルオキシド、アルキルペルオキシド、アリールペルオキシド、アゾ化合物等）、有機塩基、遷移金属触媒、フェノール、酸無水物、ルイス酸、ルイス塩基等が挙げられる。
エポキシ硬化剤が存在する場合、本発明の組成物は、約０．１～２重量％の範囲のエポキシ硬化剤を含む。特定の実施形態では、本発明の組成物は、約０．５～５重量％の範囲のエポキシ硬化剤を含む。
アクリレート
本発明の実施における使用に企図されるアクリレートは、当技術分野においてよく知られている。例えば、米国特許第５，７１７，０３４号（その全内容は参照により本明細書に組み込まれる）を参照されたい。
本明細書における使用に企図される例示的なアクリレートとしては、単官能性（メタ）アクリレート、二官能性（メタ）アクリレート、三官能性（メタ）アクリレート、多官能性（メタ）アクリレート等が挙げられる。
例示的な単官能性（メタ）アクリレートとしては、フェニルフェノールアクリレート、メトキシポリエチレンアクリレート、アクリロイルオキシエチルスクシネート、脂肪酸アクリレート、メタクリロイルオキシエチルフタル酸、フェノキシエチレングリコールメタクリレート、脂肪酸メタクリレート、β－カルボキシエチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、イソブチルアクリレート、ｔ－ブチルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ジヒドロシクロペンタジエチルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ｔ－ブチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ｔ－ブチルアミノエチルメタクリレート、４－ヒドロキシブチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ベンジルアクリレート、エチルカルビトールアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、モノペンタエリスリトールアクリレート、ジペンタエリスリトールアクリレート、トリペンタエリスリトールアクリレート、ポリペンタエリスリトールアクリレート等が挙げられる。
例示的な二官能性（メタ）アクリレートとしては、ヘキサンジオールジメタクリレート、ヒドロキシアクリロイルオキシプロピルメタクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ビスフェノールＡ型エポキシアクリレート、変性エポキシアクリレート、脂肪酸変性エポキシアクリレート、アミン変性ビスフェノールＡ型エポキシアクリレート、アリルメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、エトキシル化ビスフェノールＡジメタクリレート、トリシクロデカンジメタノールジメタクリレート、グリセリンジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、プロポキシル化エトキシル化ビスフェノールＡジアクリレート、９，９－ビス（４－（２－アクリロイルオキシエトキシ）フェニル）フルオレン、トリシクロデカンジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ＰＯ変性ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、１，１２－ドデカンジオールジメタクリレート等が挙げられる。
三官能性（メタ）アクリレートとしては、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンエトキシトリアクリレート、ポリエーテルトリアクリレート、グリセリンプロポキシトリアクリレート等が挙げられる。
多官能性（メタ）アクリレートとしては、ジペンタエリスリトールポリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールエトキシテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート等が挙げられる。
本発明の実施における使用に企図されるさらなる例示的なアクリレートとしては、米国特許第５，７１７，０３４号（その全内容は参照により本明細書に組み込まれる）に記載されているものが挙げられる。
マレイミド、ナジイミド、又はイタコンイミド
本明細書において使用が企図されるマレイミド、ナジイミド、又はイタコンイミドは、それぞれ以下の構造：
Figure 0007153172000007
 （式中：
ｍは、１～１５であり、
ｐは、０～１５であり、
各Ｒ２は、水素又は低級アルキル（例えば、Ｃ１－５）から独立して選択され、そして
Ｊは、有機基又はオルガノシロキサン基を含む、一価又は多価の基である）
を有する化合物、及びその２以上の組み合わせである。
本発明のいくつかの実施形態において、Ｊは、以下から選択される一価又は多価の基である：
－典型的には約６から約５００個までの範囲の炭素原子を有するヒドロカルビル又は置換ヒドロカルビル種であって、該ヒドロカルビル種は、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリール、アルキルアリール、アリールアルキル、アリールアルケニル、アルケニルアリール、アリールアルキニル、又はアルキニルアリールから選択され、ただし、Ｘが２以上の異なる種の組み合わせを含む場合のみ、Ｘはアリールであることができる、ヒドロカルビル種；
－典型的には約６から約５００個までの炭素原子を有するヒドロカルビレン又は置換ヒドロカルビレン種であって、該ヒドロカルビレン種は、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、シクロアルキレン、シクロアルケニレン、アリーレン、アルキルアリーレン、アリールアルキレン、アリールアルケニレン、アルケニルアリーレン、アリールアルキニレン、又はアルキニルアリーレンから選択される、ヒドロカルビレン種、
－典型的には約６から約５００個までの範囲の炭素原子を有する複素環又は置換複素環種、
－ポリシロキサン、又は
－ポリシロキサン－ポリウレタンブロックコポリマー、並びに、
以下から選択されるリンカーを有する、上記の１又は複数の組み合わせ：共有結合、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＮＲ－、－ＮＲ－Ｃ（Ｏ）－、－ＮＲ－Ｃ（Ｏ）－Ｏ－、－ＮＲ－Ｃ（Ｏ）－ＮＲ－、－Ｓ－Ｃ（Ｏ）－、－Ｓ－Ｃ（Ｏ）－Ｏ－、－Ｓ－Ｃ（Ｏ）－ＮＲ－、－Ｏ－Ｓ（Ｏ）２－、－Ｏ－Ｓ（Ｏ）２－Ｏ－、－Ｏ－Ｓ（Ｏ）２－ＮＲ－、－Ｏ－Ｓ（Ｏ）－、－Ｏ－Ｓ（Ｏ）－Ｏ－、－Ｏ－Ｓ（Ｏ）－ＮＲ－、－Ｏ－ＮＲ－Ｃ（Ｏ）－、－Ｏ－ＮＲ－Ｃ（Ｏ）－Ｏ－、－Ｏ－ＮＲ－Ｃ（Ｏ）－ＮＲ－、－ＮＲ－Ｏ－Ｃ（Ｏ）－、－ＮＲ－Ｏ－Ｃ（Ｏ）－Ｏ－、－ＮＲ－Ｏ－Ｃ（Ｏ）－ＮＲ－、－Ｏ－ＮＲ－Ｃ（Ｓ）－、－Ｏ－ＮＲ－Ｃ（Ｓ）－Ｏ－、－Ｏ－ＮＲ－Ｃ（Ｓ）－ＮＲ－、－ＮＲ－Ｏ－Ｃ（Ｓ）－、－ＮＲ－Ｏ－Ｃ（Ｓ）－Ｏ－、－ＮＲ－Ｏ－Ｃ（Ｓ）－ＮＲ－、－Ｏ－Ｃ（Ｓ）－、－Ｏ－Ｃ（Ｓ）－Ｏ－、－Ｏ－Ｃ（Ｓ）－ＮＲ－、－ＮＲ－Ｃ（Ｓ）－、－ＮＲ－Ｃ（Ｓ）－Ｏ－、－ＮＲ－Ｃ（Ｓ）－ＮＲ－、－Ｓ－Ｓ（Ｏ）２－、－Ｓ－Ｓ（Ｏ）２－Ｏ－、－Ｓ－Ｓ（Ｏ）２－ＮＲ－、－ＮＲ－Ｏ－Ｓ（Ｏ）－、－ＮＲ－Ｏ－Ｓ（Ｏ）－Ｏ－、－ＮＲ－Ｏ－Ｓ（Ｏ）－ＮＲ－、－ＮＲ－Ｏ－Ｓ（Ｏ）２－、－ＮＲ－Ｏ－Ｓ（Ｏ）２－Ｏ－、－ＮＲ－Ｏ－Ｓ（Ｏ）２－ＮＲ－、－Ｏ－ＮＲ－Ｓ（Ｏ）－、－Ｏ－ＮＲ－Ｓ（Ｏ）－Ｏ－、－Ｏ－ＮＲ－Ｓ（Ｏ）－ＮＲ－、－Ｏ－ＮＲ－Ｓ（Ｏ）２－Ｏ－、－Ｏ－ＮＲ－Ｓ（Ｏ）２－ＮＲ－、－Ｏ－ＮＲ－Ｓ（Ｏ）２－、－Ｏ－Ｐ（Ｏ）Ｒ２－、－Ｓ－Ｐ（Ｏ）Ｒ２－、又は－ＮＲ－Ｐ（Ｏ）Ｒ２－（式中、各Ｒは、独立して、水素、アルキル、又は置換アルキルである）。
例示的な組成物としては、Ｊが以下であるものが挙げられる：オキシアルキル、チオアルキル、アミノアルキル、カルボキシアルキル、オキシアルケニル、チオアルケニル、アミノアルケニル、カルボキシアルケニル、オキシアルキニル、チオアルキニル、アミノアルキニル、カルボキシアルキニル、オキシシクロアルキル、チオシクロアルキル、アミノシクロアルキル、カルボキシシクロアルキル、オキシシクロアルケニル、チオシクロアルケニル、アミノシクロアルケニル、カルボキシシクロアルケニル、複素環、オキシ複素環、チオ複素環、アミノ複素環、カルボキシ複素環、オキシアリール、チオアリール、アミノアリール、カルボキシアリール、ヘテロアリール、オキシヘテロアリール、チオヘテロアリール、アミノヘテロアリール、カルボキシヘテロアリール、オキシアルキルアリール、チオアルキルアリール、アミノアルキルアリール、カルボキシアルキルアリール、オキシアリールアルキル、チオアリールアルキル、アミノアリールアルキル、カルボキシアリールアルキル、オキシアリールアルケニル、チオアリールアルケニル、アミノアリールアルケニル、カルボキシアリールアルケニル、オキシアルケニルアリール、チオアルケニルアリール、アミノアルケニルアリール、カルボキシアルケニルアリール、オキシアリールアルキニル、チオアリールアルキニル、アミノアリールアルキニル、カルボキシアリールアルキニル、オキシアルキニルアリール、チオアルキニルアリール、アミノアルキニルアリール又はカルボキシアルキニルアリール、オキシアルキレン、チオアルキレン、アミノアルキレン、カルボキシアルキレン、オキシアルケニレン、チオアルケニレン、アミノアルケニレン、カルボキシアルケニレン、オキシアルキニレン、チオアルキニレン、アミノアルキニレン、カルボキシアルキニレン、オキシシクロアルキレン、チオシクロアルキレン、アミノシクロアルキレン、カルボキシシクロアルキレン、オキシシクロアルケニレン、チオシクロアルケニレン、アミノシクロアルケニレン、カルボキシシクロアルケニレン、オキシアリーレン、チオアリーレン、アミノアリーレン、カルボキシアリーレン、オキシアルキルアリーレン、チオアルキルアリーレン、アミノアルキルアリーレン、カルボキシアルキルアリーレン、オキシアリールアルキレン、チオアリールアルキレン、アミノアリールアルキレン、カルボキシアリールアルキレン、オキシアリールアルケニレン、チオアリールアルケニレン、アミノアリールアルケニレン、カルボキシアリールアルケニレン、オキシアルケニルアリーレン、チオアルケニルアリーレン、アミノアルケニルアリーレン、カルボキシアルケニルアリーレン、オキシアリールアルキニレン、チオアリールアルキニレン、アミノアリールアルキニレン、カルボキシアリールアルキニレン、オキシアルキニルアリーレン、チオアルキニルアリーレン、アミノアルキニルアリーレン、カルボキシアルキニルアリーレン、ヘテロアリーレン、オキシヘテロアリーレン、チオヘテロアリーレン、アミノヘテロアリーレン、カルボキシヘテロアリーレン、ヘテロ原子含有二価又は多価環状部分構造、オキシヘテロ原子含有二価又は多価環状部分構造、チオヘテロ原子含有二価又は多価環状部分構造、アミノヘテロ原子含有二価又は多価環状部分構造、又はカルボキシヘテロ原子含有二価又は多価環状部分構造。
シアネートエステル系樹脂
本発明の実施において使用が企図されるシアネートエステルモノマーは、加熱により環三量化して置換トリアジン環を形成する、２個以上の環形成シアネート（－Ｏ－Ｃ≡Ｎ）基を含む。シアネートエステルモノマーの硬化の間には、脱離基も揮発性副産物も形成されないため、硬化反応は付加重合と呼ばれる。本発明の実施において使用され得る好適なポリシアネートエステルモノマーとしては、例えば、１，１－ビス（４－シアナトフェニル）メタン、１，１－ビス（４－シアナトフェニル）エタン、２，２－ビス（４－シアナトフェニル）プロパン、ビス（４－シアナトフェニル）－２，２－ブタン、１，３－ビス［２－（４－シアナトフェニル）プロピル］ベンゼン、ビス（４－シアナトフェニル）エーテル、４，４’－ジシアナトジフェニル、ビス（４－シアナト－３，５－ジメチルフェニル）メタン、トリス（４－シアナトフェニル）エタン、シアン化ノボラック、１，３－ビス［４－シアナトフェニル－１－（１－メチルエチリデン）］ベンゼン、シアン化フェノールジシクロペンタジエン付加物等が挙げられる。本発明に従って用いられるポリシアネートエステルモノマーは、酸受容体の存在下、適切な二価又は多価フェノールとハロゲン化シアンとを反応させることによって容易に調製され得る。
本発明に従ってポリシアネートエステルモノマーと場合により組み合わせることができるモノマーは、付加重合を受けるモノマーから選択される。そのようなモノマーとしては、ビニルエーテル、ジビニルエーテル、ジアリルエーテル、ジメタクリレート、ジプロパルギルエーテル、混合プロパルギルアリルエーテル、モノマレイミド、ビスマレイミド等が挙げられる。そのようなモノマーの例としては、シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、トリアリルシアヌレート、１，１－ビス（４－アリルオキシフェニル）エタン、１，１－ビス（４－プロパルギルオキシフェニル）エタン、１，１－ビス（４－アリルオキシフェニル－４’－プロパルギルオキシフェニル）エタン、３－（２，２－ジメチルトリメチレンアセタール）－１－マレイミドベンゼン、２，２，４－トリメチルヘキサメチレン－１，６－ビスマレイミド、２，２－ビス［４－（４－マレイミドフェノキシ）フェニル］プロパン等が挙げられる。
本発明の実施において使用が企図されるさらなるシアネートエステルは、当技術分野においてよく知られている。例えば、米国特許第５，７１８，９４１号（その全内容は参照により本明細書に組み込まれる）を参照されたい。
シリコーン
本発明の実施において使用が企図されるシリコーンは、当技術分野においてよく知られている。例えば、米国特許第５，７１７，０３４号（その全内容は参照により本明細書に組み込まれる）を参照されたい。
オキセタン
オキセタン（すなわち、１，３－プロピレンオキシド）は、３個の炭素原子及び１個の酸素原子を有する４員環を有する、分子式Ｃ３Ｈ６Ｏの複素環式有機化合物である。オキセタンという用語はまた、一般に、オキセタン環を含有する任意の有機化合物も指す。例えば、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．２０１０，４９，９０５２－９０６７におけるＢｕｒｋｈａｒｄら（その全内容は参照により本明細書に組み込まれる）を参照されたい。
ポリエステル系樹脂
本発明の実施において使用が企図されるポリエステルとは、ポリオール（多価アルコールとしても知られている）と、飽和又は不飽和の二塩基酸との反応によって形成される縮合ポリマーを指す。使用される典型的なポリオールは、エチレングリコールなどのグリコールであり；一般的に使用される酸は、フタル酸及びマレイン酸である。エステル化反応の副生成物である水を連続的に除去して、反応を完了まで進める。不飽和ポリエステル及びスチレンなどの添加剤の使用は、樹脂の粘度を低下させる。最初は液体の樹脂を、鎖を架橋することによって固体に変換する。これは、不飽和結合においてフリーラジカルを生成し、これが、連鎖反応において隣接する分子の他の不飽和結合に伝播し、プロセス中に隣接鎖を連結することによってなされる。
ポリウレタン系樹脂
本発明の実施において使用が企図されるポリウレタンとは、カルバメート（ウレタン）結合によって連結された有機単位の鎖から構成されるポリマーを指す。ポリウレタンポリマーは、イソシアネートとポリオールとを反応させることによって形成される。ポリウレタンを製造するために使用されるイソシアネート及びポリオールは両方とも、１分子あたり平均して２個以上の官能基を含有する。
ポリイミド系樹脂
本発明の実施において使用が企図されるポリイミドとは、イミド結合（すなわち、－Ｃ（Ｏ）－Ｎ（Ｒ）－Ｃ（Ｏ）－）によって連結された有機単位の鎖から構成されるポリマーを指す。ポリイミドポリマーは、種々の反応によって、すなわち、二無水物とジアミンとを反応させること、二無水物とジイソシアネートとの間の反応、等によって形成することができる。
メラミン系樹脂
本発明の実施において使用が企図されるメラミンとは、メラミン（すなわち、１，３，５－トリアジン－２，４，６－トリアミン）とホルムアルデヒドとから重合により製造される硬質の熱硬化性プラスチック材料を指す。そのブチル化型の形態では、ｎ－ブタノール及び／又はキシレンに溶解することができる。該メラミン系樹脂は、アルキド、エポキシ、アクリル、及びポリエステル樹脂などの他の樹脂と架橋するために使用することができる。
尿素－ホルムアルデヒド系樹脂
本発明の実施において使用が企図される尿素－ホルムアルデヒドとは、アンモニア又はピリジンなどの温和な塩基の存在下で加熱した尿素とホルムアルデヒドとから製造される不透明の熱硬化性樹脂又はプラスチックを指す。
フェノール－ホルムアルデヒド系樹脂
本発明の実施における使用に企図されるフェノール－ホルムアルデヒドとは、フェノール又は置換フェノールとホルムアルデヒドとの反応によって得られる合成ポリマーを指す。
本明細書での使用に企図される例示的な熱可塑性樹脂としては、ポリエステル、ポリアクリレート（例えば、ポリ（メタクリレート）、ポリ（ブチルメタクリレート）、ポリウレタン、フェノキシ、ポリエチルオキサゾリン、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリグリコール、及びポリアクリル酸；ポリ（エチレングリコール）、芳香族ビニルポリマー、フレキシブルエポキシ、エポキシ官能基を有するポリマー、ポリカーボネート、ＡＢＳ、ＰＣ／ＡＢＳアロイ、ナイロン、本来的に導電性のポリマー、シリコーンポリマー、シロキサンポリマー、ゴム、ポリオレフィン、ビニルポリマー、ポリアミド、フルオロポリマー、ポリフェニレンエーテル、コ－ポリエステルカーボネート、アクリロニトリルブタジエンスチレンコポリマー、ポリアリレートエーテルスルホン若しくはケトン、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリ（エチレンテレフタレート）、ポリ（１，４－ブチレンテレフタレート）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリプロピレン－ＥＰＤＭブレンド、ブタジエン、スチレン－ブタジエン、ニトリル、クロロスルホネート、ネオプレン、アクリロニトリルブタジエンスチレンコポリマー、ポリエーテルエステル、スチレン／アクリロニトリルポリマー、ポリフェニレンスルフィド、ニトリルゴム、セルロース樹脂等、並びにそれらの任意の２以上の混合物が挙げられる。
任意の添加剤
本発明のいくつかの実施形態によれば、本明細書に記載の組成物は、１又は複数の流動性添加剤、接着促進剤、レオロジー調整剤、強靭化剤、フラックス剤、フィルム柔軟化剤、フェノールノボラック硬化剤、エポキシ硬化触媒（例えば、イミダゾール）、硬化剤（例えば、ジクミルペルオキシド）等、並びにそれらの任意の２以上の混合物をさらに含んでもよい。
本明細書で使用される場合、用語「流動性添加剤」は、それらが導入される配合物の粘度を調整する化合物を指す。このような特性を付与する例示的な化合物としては、ケイ素ポリマー、エチルアクリレート／２－エチルヘキシルアクリレートコポリマー、ケトオキシムのリン酸エステルのアルキロールアンモニウム塩等、並びにそれらの任意の２以上の組み合わせが挙げられる。
本明細書で使用される場合、用語「接着促進剤」は、それらが導入される配合物の接着特性を増強する化合物を指す。
本明細書で使用される場合、用語「レオロジー調整剤」は、それらが導入される配合物の１又は複数の物理的特性を調整する添加剤を指す。
本明細書で使用される場合、用語「強靭化剤」は、それらが導入される配合物の耐衝撃性を高める添加剤を指す。
本明細書で使用される場合、用語「フラックス剤」は、溶融金属の表面上での酸化物の形成を防止する還元剤を指す。
本明細書中で使用される場合、用語「フィルム柔軟化剤」は、それを含有する配合物から調製されたフィルムに可撓性を付与する薬剤を指す。
本明細書で使用される場合、用語「フェノールノボラック硬化剤」は、反応性基のさらなる相互作用に関与してその架橋を増加させ、それによりその剛性を高める材料を指す。
本明細書で使用される場合、用語「エポキシ硬化触媒」は、エポキシ含有部分構造のオリゴマー化及び／又は重合を促進する反応剤（例えば、イミダゾール）を指す。
本明細書で使用する場合、用語「硬化剤」は、モノマー、オリゴマー、又はポリマー材料の硬化を促進するジクミルペルオキシドなどの反応剤を指す。
充填材
本明細書における使用に企図される導電性充填材としては、金、銀、銅、白金、パラジウム、ニッケル、アルミニウム、インジウム、ニッケル合金（例えば、アロイ４２）、亜鉛合金、鉄合金、インジウム合金、銀メッキ銅、銀メッキアルミニウム、ビスマス、スズ、ビスマス－スズ合金、銀メッキ繊維、銀メッキグラファイト、銀メッキ炭化ケイ素、銀メッキ窒化ホウ素、銀メッキダイヤモンド、銀メッキアルミナ、銀メッキアロイ４２、グラフェン、銀メッキグラフェン、銀被覆ポリマー、カドミウム及びカドミウム合金、鉛及び鉛合金、アンチモン及びアンチモン合金等、並びにそれらの任意の２以上の混合物が挙げられる。前記微粒子導電性充填材は、典型的には、約１ｎｍ～約５０μｍの範囲の粒径を有し；いくつかの実施形態では、導電性充填材は、約１０ナノメートル～約２０マイクロメートルの範囲の粒径を有する。
本発明によれば、本明細書において用いられる微粒子導電性充填材は、実質的にナノ微粒子であることができ；あるいは、本明細書において用いられる微粒子導電性充填材は、実質的により大きな非－ナノ微粒子であることができ；あるいは、本明細書において用いられる微粒子導電性充填材は、ナノ微粒子と非－ナノ微粒子との組合せであることができる。
例えば、本発明のいくつかの実施形態では、本明細書において用いられる微粒子導電性充填材の最大１００重量％が、約２～１０００ナノメートルの範囲の粒径を有し、かつ、平均粒径が約２～１０００ｎｍの範囲であり、そして残りの微粒子導電性充填材は５０ミクロン以下の粒径を有する。
本発明のいくつかの実施形態では、本明細書において用いられる微粒子導電性充填材の最大１００重量％が、５０ミクロン以下の粒径を有し、かつ、平均粒径が約１～２５μｍの範囲である。
本発明のいくつかの実施形態では、本明細書において用いられる微粒子導電性充填材の最大１０重量％が、約２～１０００ナノメートルの範囲の粒径を有し；いくつかの実施形態では、本明細書の実施において用いられる微粒子導電性充填材の最大２０重量％が、約２～１０００ナノメートルの範囲の粒径を有し；いくつかの実施形態では、本明細書の実施において用いられる微粒子導電性充填材の最大３０重量％が、約２～１０００ナノメートルの範囲の粒径を有し；いくつかの実施形態では、本明細書の実施において用いられる微粒子導電性充填材の最大４０重量％が、約２～１０００ナノメートルの範囲の粒径を有し；いくつかの実施形態では、本明細書の実施において用いられる微粒子導電性充填材の最大５０重量％が、約２～１０００ナノメートルの範囲の粒径を有し；いくつかの実施形態では、本明細書の実施において用いられる微粒子導電性充填材の最大６０重量％が、約２～１０００ナノメートルの範囲の粒径を有し；いくつかの実施形態では、本明細書の実施において用いられる微粒子導電性充填材の最大７０重量％が、約２～１０００ナノメートルの範囲の粒径を有し；いくつかの実施形態では、本明細書の実施において用いられる微粒子導電性充填材の最大８０重量％が、約２～１０００ナノメートルの範囲の粒径を有し；いくつかの実施形態では、本明細書の実施において用いられる微粒子導電性充填材の最大９０重量％が、約２～１０００ナノメートルの範囲の粒径を有する。
いくつかの実施形態では、本明細書の実施において用いられる微粒子導電性充填材の最大１０重量％が、約２～５００ナノメートルの範囲の粒径を有し；いくつかの実施形態では、本明細書の実施において用いられる微粒子導電性充填材の最大２０重量％が、約２～５００ナノメートルの範囲の粒径を有し；いくつかの実施形態では、本明細書の実施において用いられる微粒子導電性充填材の最大３０重量％が、約２～５００ナノメートルの範囲の粒径を有し；いくつかの実施形態では、本明細書の実施において用いられる微粒子導電性充填材の最大４０重量％が、約２～５００ナノメートルの範囲の粒径を有し；いくつかの実施形態では、本明細書の実施において用いられる微粒子導電性充填材の最大５０重量％が、約２～５００ナノメートルの範囲の粒径を有し；いくつかの実施形態では、本明細書の実施において用いられる微粒子導電性充填材の最大６０重量％が、約２～５００ナノメートルの範囲の粒径を有し；いくつかの実施形態では、本明細書の実施において用いられる微粒子導電性充填材の最大７０重量％が、約２～５００ナノメートルの範囲の粒径を有し；いくつかの実施形態では、本明細書の実施において用いられる微粒子導電性充填材の最大８０重量％が、約２～５００ナノメートルの範囲の粒径を有し；いくつかの実施形態では、本明細書の実施において用いられる微粒子導電性充填材の最大９０重量％が、約２～５００ナノメートルの範囲の粒径を有する。
いくつかの実施形態では、本明細書の実施において用いられる微粒子導電性充填材の最大１０重量％が、５０ミクロン以下の粒径、及び約１～２５μｍの範囲の平均粒径を有し；いくつかの実施形態では、本明細書の実施において用いられる微粒子導電性充填材の最大２０重量％が、５０ミクロン以下の粒径、及び約１～２５μｍの範囲の平均粒径を有し；いくつかの実施形態では、本明細書の実施において用いられる微粒子導電性充填材の最大３０重量％が、５０ミクロン以下の粒径、及び約１～２５μｍの範囲の平均粒径を有し；いくつかの実施形態では、本明細書の実施において用いられる微粒子導電性充填材の最大４０重量％が、５０ミクロン以下の粒径、及び約１～２５μｍの範囲の平均粒径を有し；いくつかの実施形態では、本明細書の実施において用いられる微粒子導電性充填材の最大５０重量％が、５０ミクロン以下の粒径、及び約１～２５μｍの範囲の平均粒径を有し；いくつかの実施形態では、本明細書の実施において用いられる微粒子導電性充填材の最大６０重量％が、５０ミクロン以下の粒径、及び約１～２５μｍの範囲の平均粒径を有し；いくつかの実施形態では、本明細書の実施において用いられる微粒子導電性充填材の最大７０重量％が、５０ミクロン以下の粒径、及び約１～２５μｍの範囲の平均粒径を有し；いくつかの実施形態では、本明細書の実施において用いられる微粒子導電性充填材の最大８０重量％が、５０ミクロン以下の粒径、及び約１～２５μｍの範囲の平均粒径を有し；いくつかの実施形態では、本明細書の実施において用いられる微粒子導電性充填材の最大９０重量％が、５０ミクロン以下の粒径、及び約１～２５μｍの範囲の平均粒径を有する。
いくつかの実施形態では、本明細書の実施において用いられる微粒子導電性充填材の最大１０重量％が、５０ミクロン以下の粒径、及び約１０ナノメートル～１０μｍの範囲の平均粒径を有し；いくつかの実施形態では、本明細書の実施において用いられる微粒子導電性充填材の最大２０重量％が、５０ミクロン以下の粒径、及び約１０ナノメートル～１０μｍの範囲の平均粒径を有し；いくつかの実施形態では、本明細書の実施において用いられる微粒子導電性充填材の最大３０重量％が、５０ミクロン以下の粒径、及び約１０ナノメートル～１０μｍの範囲の平均粒径を有し；いくつかの実施形態では、本明細書の実施において用いられる微粒子導電性充填材の最大４０重量％が、５０ミクロン以下の粒径、及び約１０ナノメートル～１０μｍの範囲の平均粒径を有し；いくつかの実施形態では、本明細書の実施において用いられる微粒子導電性充填材の最大５０重量％が、５０ミクロン以下の粒径、及び約１０ナノメートル～１０μｍの範囲の平均粒径を有し；いくつかの実施形態では、本明細書の実施において用いられる微粒子導電性充填材の最大６０重量％が、５０ミクロン以下の粒径、及び約１０ナノメートル～１０μｍの範囲の平均粒径を有し；いくつかの実施形態では、本明細書の実施において用いられる微粒子導電性充填材の最大７０重量％が、５０ミクロン以下の粒径、及び約１０ナノメートル～１０μｍの範囲の平均粒径を有し；いくつかの実施形態では、本明細書の実施において用いられる微粒子導電性充填材の最大８０重量％が、５０ミクロン以下の粒径、及び約１０ナノメートル～１０μｍの範囲の平均粒径を有し；いくつかの実施形態では、本明細書の実施において用いられる微粒子導電性充填材の最大９０重量％が、５０ミクロン以下の粒径、及び約１０ナノメートル～１０μｍの範囲の平均粒径を有する。
本発明のさらに別の態様によれば、導電性配合物であって、
導電性充填材、及び
希釈剤
を含み；
前記導電性配合物は：
動作温度において約１～約２０，０００センチポアズの範囲の粘度、
動作温度において約０．０１～約５の範囲のチキソ性指数（ＴＩ）、及び
電磁干渉（ＥＭＩ）シールドに有効な体積抵抗及び／又は磁気抵抗
を有する、導電性配合物が提供される。
本発明の配合物が導電性充填材及び希釈剤のみを含む場合、配合物は、典型的には、
前記配合物の総重量に基づいて、約１０重量％～約９５重量％の範囲の前記導電性充填材、及び
前記組成物の総重量に基づいて、約５～約９０重量％の範囲の前記希釈剤
を含む。
希釈剤
本発明の特定の実施形態の実施には必要ではないが、例えばより低い粘度、改善された分配性等の結果として本発明の配合物の取り扱いを容易にするなどのために、非反応性有機希釈剤を任意選択で用いてもよく、用いる場合、希釈剤の沸点は、希釈剤が蒸発するにつれて粒子が互いに接触して焼結できるように、充填材焼結温度に近いことが好ましい。
存在する場合、例示的な有機希釈剤は、芳香族炭化水素（例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等）、飽和炭化水素（例えば、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、テトラデカン）、塩素化炭化水素（例えば、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロエタン、トリクロロエチレン等）、エーテル（例えば、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、グリコールエーテル、エチレングリコールのモノアルキルエーテル又はジアルキルエーテル等）、ポリオール（例えば、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール等）、エステル（例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、メトキシプロピルアセテート等）；二塩基エステル（例えば、ＤＢＥ－９）、アルファ－テルピネオール、ベータ－テルピネオール、ケロシン、ジブチルフタレート、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート、カルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート、ヘキシレングリコール、高沸点アルコール及びそのエステル、グリコールエーテル、ケトン（例えば、アセトン、メチルエチルケトン等）、アミド（ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等）、ヘテロ芳香族化合物（例えば、Ｎ－メチルピロリドン等）等、並びにそれらの任意の２以上の混合物からなる群から選択される。
いくつかの実施形態において、用いられる希釈剤は、酢酸ブチル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート（カルビトールアセテート）、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ＭＥＫ、アセトン、又はＤＢＥ－９である。
物品／アセンブリ
本発明の別の態様によれば、その中に１又は複数のギャップを有する好適な基材を含む物品／アセンブリが提供され、ここで、前記ギャップは、本明細書に記載されるように本発明の配合物で充填される。好適な基材材料としては、ＥＭＣ（エポキシ成形化合物）、積層基板、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等）、ポリカーボネート、エポキシ樹脂、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ガラス等が挙げられる。
好適な基材構造としては、ダイ（例えば、窒化ケイ素パッシベーションを有するＳｉダイ、ポリイミドパッシベーションを有するＳｉダイ、ＢＴ基板、ベアＳｉ等）、スタックダイ、ウエハ、フリップチップパッケージ、ハイブリッドメモリーキューブ、ＴＳＶデバイス、ＳＲ４基板、ＳＲ５基板等が挙げられる。
本発明に従って適用される本発明の配合物は、それが適用される基材に対して良好な接着性を示す。
当業者に容易に認識されるように、本発明の配合物とその基材との間の接着は、様々な方法で、例えばＤ３３５９－９７試験法に準じたＡＳＴＭ規格クロスカットテープ試験によって決定することができる。典型的には、Ｄ３３５９－９７試験法に準じたＡＳＴＭ規格クロスカットテープ試験によって測定すると、配合物と基材との間の接着性は、少なくともレベル１Ｂである。いくつかの実施形態では、少なくともＡＳＴＭレベル１Ｂに匹敵する接着性が観察される（すなわち、テープ試験に供した後に、当初接着していたフィルム表面の少なくとも３５％が基材に付着したままである）。本発明の特定の実施形態では、少なくともＡＳＴＭレベル２Ｂに匹敵する接着性が観察される（すなわち、テープ試験に供した後に、当初接着していた配合物の少なくとも６５％が基材に付着したままである）。本発明の特定の実施形態では、少なくともＡＳＴＭレベル３Ｂに匹敵する接着性が観察される（すなわち、テープ試験に供した後に、当初接着していた配合物の少なくとも８５％が基材に付着したままである）。本発明の特定の実施形態では、少なくともＡＳＴＭレベル４Ｂに匹敵する接着性が観察される（すなわち、テープ試験に供した後に、当初接着していた配合物の少なくとも９５％が基材に付着したままである）。本発明の特定の実施形態では、少なくともＡＳＴＭレベル５Ｂに匹敵する接着性が観察される（すなわち、テープ試験に供した後に、当初接着していた配合物の１００％が基材に付着したままである）。
本発明のさらに別の態様によれば、その露出した表面全体に本発明の組成物の実質的に均一なコーティングを有する基材を含む物品が提供される。
いくつかの態様では、基材は、本発明の物品の上面及び任意の側壁において、本発明の組成物で実質的に均一にコーティングされている。いくつかの態様では、組成物は、好適な基材への塗布後、乾燥、硬化、及び／又は焼結される。
本発明のさらなる実施形態によれば、その電磁干渉（ＥＭＩ）シールドを達成するために電子パッケージ内のギャップを充填する方法が提供され、前記方法は：
本明細書に記載の実施形態のいずれかに係る導電性配合物を、前記配合物のキャピラリーフローに適した条件下で、開放端に又はギャップに沿って分配（dispense）する工程、及び
前記パッケージをキャピラリーフローに適した条件に供する工程、
任意選択で、前記配合物を、その熱硬化性成分を硬化させるのに適した条件に供する工程、及び
任意選択で、残留希釈剤を除去する工程
を含む。
本明細書において企図される分配としては、噴射、静電噴霧、ニードルディスペンス、エアスプレー等のような方法が挙げられる。
本明細書において企図されるキャピラリーフローに適した条件は、前記ギャップを減圧に供すること、前記ギャップを高圧に供すること、前記物品を真空炉にばく露すること、前記物品を加圧炉にばく露すること等を含む。
本発明の配合物の熱硬化性成分を硬化させるのに適した条件としては、オーブン硬化、高速硬化（snap cure）、ＵＶ硬化、マイクロ波硬化、電子線硬化等が挙げられる。
任意選択で、本発明に係る電子パッケージ内のギャップを充填する前に（すなわち、前記導電性配合物をその上に分配する前に）、任意選択で、前記パッケージを前記ギャップの表面処理に供してもよい（例えば、プラズマクリーニング、溶媒（例えば、水）洗浄、コロナ処理、プライマー処理等による）。
本明細書において任意選択で含めることが企図される追加のさらなる工程としては、前記電子パッケージに封止材を適用する工程、及び／又は、前記パッケージの全て又は一部にコンフォーマルコーティングを適用する工程が挙げられる。
本発明の配合物及び方法を用いた充填に企図されるギャップは、典型的には約２５０μｍ未満であり；いくつかの実施形態では、発明の配合物及び方法を用いた充填に企図されるギャップは、典型的には約２００μｍ未満であり；いくつかの実施形態では、発明の配合物及び方法を用いた充填に企図されるギャップは、典型的には約１５０μｍ未満であり；いくつかの実施形態では、発明の配合物及び方法を用いた充填に企図されるギャップは、典型的には約１２０μｍ未満であり；いくつかの実施形態では、発明の配合物及び方法を用いた充填に企図されるギャップは、典型的には約１００μｍ未満であり；いくつかの実施形態では、発明の配合物及び方法を用いた充填に企図されるギャップは、典型的には約８０μｍ未満であり；いくつかの実施形態では、発明の配合物及び方法を用いた充填に企図されるギャップは、典型的には約６０μｍ未満であり；いくつかの実施形態では、発明の配合物及び方法を用いた充填に企図されるギャップは、典型的には約４０μｍ未満である。
本発明のさらに別の実施形態によれば、電子部品に電磁干渉シールド（ＥＭＩ）保護を付与するための方法が提供され、前記方法は：
本発明に係る組成物を静電噴霧処理により前記電子部品に塗布する工程、及び
組成物を乾燥、硬化、及び／又は焼結させる工程
を含む。
本発明のさらに別の実施形態によれば、導電性ネットワークを作製するための方法が提供され、前記方法は：
本発明に係る組成物を、静電噴霧処理により所定のパターンで好適な基材に塗布する工程、そしてその後、
前記組成物を、乾燥、硬化、及び／又は焼結させる工程
を含む。
本発明のさらなる実施形態によれば、上記方法によって作製された導電性ネットワークが提供される。
本明細書において企図される導電性ネットワークは、典型的には約１×１０－３オーム・ｃｍ以下の体積抵抗率を有する。
本発明の様々な態様を以下の非限定的な例によって例証する。これらの例は説明を目的としたものであって、本発明の実施をなんら限定するものではない。本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、変形及び変更を行うことができることが理解されよう。当業者は、本明細書に記載の試薬及び成分を合成又は商業的に入手する方法を容易に知っている。
実施例１
以下の例示的な配合を以下の成分を組み合わせることによって調製する：
Figure 0007153172000008
充填材（ＦＡ－ＦＡＢ－２３８）は、以下のように特徴付けられる：
Figure 0007153172000009
得られる配合物は、その中にギャップを有する基材に塗布すると、ギャップ中へ滑らかに流れ込む（例えば、図１Ａ～１Ｃ及び２Ａ～２Ｃを参照されたい）。
実施例２
別の例示的な配合物を以下の成分を組み合わせることによって調製する：
Figure 0007153172000010
充填材（ＡｇＣｕ－０２０４）は、以下のように特徴付けられる：
Figure 0007153172000011
得られる配合物は、その中にギャップを有する基材に塗布すると、ギャップ中へ滑らかに流れ込む（例えば、図１Ａ～１Ｃ及び２Ａ～２Ｃを参照されたい）。
実施例３
別の例示的な配合物を以下の成分を組み合わせることによって調製する：
Figure 0007153172000012
得られる配合物は、その中にギャップを有する基材に塗布すると、ギャップ中に滑らかに流れ込む（例えば、図１Ａ～１Ｃ及び２Ａ～２Ｃを参照されたい）。
本明細書に示され記載されたものに加えて、本発明の様々な変更が上記記載の技術分野の当業者には明らかであろう。そのような変更もまた、添付の特許請求の範囲内に含まれることが意図される。
本明細書において言及された特許及び刊行物は、本発明が属する技術分野の当業者の水準の指標である。これらの特許及び刊行物は、各個々の出願又は刊行物が参照により本明細書に具体的かつ個々に組み込まれた場合と同じ程度に、参照により本明細書に組み込まれる。
上記の説明は、本発明の特定の実施形態を例示するものであるが、本発明の実施を制限することを意図するものではない。その全ての均等物を含めた添付の特許請求の範囲が、本発明の範囲を定めるものとする。

Claims (21)

  1. 導電性配合物であって、
    熱硬化性樹脂及びその硬化剤、並びに熱可塑性樹脂及び任意選択でその硬化剤を含む有機マトリックス、
    導電性充填材、及び
    任意選択で希釈剤
    を含み；
    前記熱硬化性樹脂は、脂環式エポキシを含む、配合物の１重量％～４０重量％の量のエポキシを含み、
    前記熱可塑性樹脂は、ポリブタジエンを含み、
    前記導電性充填剤は、配合物の１０重量％～９５重量％の範囲の量であり、１ナノメートル～５０マイクロメートルの範囲の粒径を有し、銀、銀メッキ銅、銀メッキアルミニウム、銀メッキ繊維、銀メッキグラファイト、銀メッキ炭化ケイ素、銀メッキ窒化ホウ素、銀メッキダイヤモンド、銀メッキアルミナ、銀メッキアロイ４２、及び銀メッキグラフェンからなる群より選択される１種以上を含み、
    前記導電性配合物は：
    電磁干渉（ＥＭＩ）シールドに有効な１０－６～１０３オーム・ｃｍの範囲の電気体積抵抗率
    を有する、ＥＭＩシールディング用の導電性配合物。
  2. １．７～２．８ＧＨｚにおいて測定したとき １～２００ｄＢのＥＭＩシールド有効性を有することをさらに特徴とする、請求項１に記載の配合物。
  3. １又は複数の流動性添加剤、接着促進剤、レオロジー調整剤、強靭化剤、フラックス剤、フィルム柔軟化剤、フェノール－ノボラック硬化剤、エポキシ硬化触媒、硬化剤、導電性促進剤、着色剤、安定剤、及び／若しくは硬化促進剤、又はこれらの任意の２以上の混合物をさらに含む、請求項１又は２に記載の配合物。
  4. 前記硬化剤が、前記配合物の０．０１重量％～１重量％の範囲を構成する、請求項１～３のいずれか一項に記載の配合物。
  5. 前記熱硬化性樹脂が、さらに、アクリレート、ビニル樹脂、マレイミド、ナジイミド、イタコンイミド、シアネートエステル、アルキド樹脂、シアネートエステル、フェノール系樹脂、ベンゾオキサジン、ポリイミド、官能化ポリイミド、オキセタン、ビニルエーテル、ポリウレタン、メラミン、尿素－ホルムアルデヒド樹脂、フェノール－ホルムアルデヒド樹脂、シリコーン、メラミン、又はこれらの任意の２以上の混合物を含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の配合物。
  6. 前記熱硬化性樹脂の硬化剤が、尿素、脂肪族アミン、芳香族アミン、アミン硬化剤、ポリアミド、イミダゾール、ジシアンジアミド、ヒドラジド、尿素－アミンハイブリッド硬化系、フリーラジカル開始剤、有機塩基、遷移金属触媒、フェノール、酸無水物、ルイス酸、ルイス塩基、又はこれらの任意の２以上の混合物である、請求項１～５のいずれか一項に記載の配合物。
  7. 前記熱可塑性樹脂が、さらに、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリウレタン、フェノキシ、ポリエチルオキサゾリン、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリグリコール、ポリアクリル酸；ポリ（エチレングリコール）、芳香族ビニルポリマー、フレキシブルエポキシ、エポキシ官能基を有するポリマー、ポリカーボネート、ＡＢＳ、ＰＣ／ＡＢＳアロイ、ナイロン、本来的に導電性のポリマー、シリコーンポリマー、シロキサンポリマー、ゴム、ポリオレフィン、ビニルポリマー、ポリアミド、フルオロポリマー、ポリフェニレンエーテル、コ－ポリエステルカーボネート、アクリロニトリルブタジエンスチレンコポリマー、ポリアリレートエーテルスルホン若しくはケトン、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリ（エチレンテレフタレート）、ポリ（ｌ，４－ブチレンテレフタレート）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリプロピレン－ＥＰＤＭブレンド、スチレン－ブタジエン、ニトリル、クロロスルホネート、ネオプレン、アクリロニトリルブタジエンスチレンコポリマー、ポリエーテルエステル、スチレン／アクリロニトリルポリマー、ポリフェニレンスルフィド、ニトリルゴム、セルロース樹脂、又はこれらの任意の２以上の混合物を含む、請求項１～６のいずれか一項に記載の配合物。
  8. 前記導電性充填材が、さらに、金、銅、白金、パラジウム、ニッケル、アルミニウム、インジウム、ニッケル合金、亜鉛合金、鉄合金、インジウム合金、ビスマス、スズ、ビスマス－スズ合金、グラフェン、カドミウム若しくはカドミウム合金、鉛若しくは鉛合金、アンチモン若しくはアンチモン合金、又はそれらの任意の２以上の混合物を含む、請求項１～７のいずれか一項に記載の配合物。
  9. 前記希釈剤が、芳香族炭化水素、飽和炭化水素、塩素化炭化水素、エーテル、ポリオール、エステル、二塩基エステル、アルファ－テルピネオール、ベータ－テルピネオール、ケロシン、ジブチルフタレート、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート、カルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート、ヘキシレングリコール、高沸点アルコール若しくはそのエステル、グリコールエーテル、ケトン、アミド、ヘテロ芳香族化合物、又はそれらの任意の２以上の混合物である、請求項１～８のいずれか一項に記載の配合物。
  10. 前記熱硬化性樹脂が、配合物の５重量％～１５重量％の量のエポキシを含む、請求項１～９のいずれか一項に記載の配合物。
  11. 前記熱硬化性樹脂が、アクリレートを含む、請求項５に記載の配合物。
  12. ５μｍのコーティング厚で、前記ＥＭＩシールド有効性を有する、請求項２に記載の配合物。
  13. 電磁干渉（ＥＭＩ）シールドを達成するために電子パッケージ内のギャップを充填する方法であって、前記方法は：
    請求項１～１２のいずれか一項に記載の導電性配合物を、前記配合物のキャピラリーフローに好適な条件下で、開放端に又はギャップに沿って分配すること、及び
    前記パッケージをキャピラリーフローに好適な条件に供すること、
    任意選択で、前記配合物を、その熱硬化性成分を硬化させるのに好適な条件に供すること、及び
    任意選択で、残留希釈剤を除去すること
    を含む、方法。
  14. 前記導電性配合物をその上に分配する前に、前記ギャップの表面処理をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
  15. 前記電子パッケージに封止材を適用することをさらに含む、請求項１３又は１４に記載の方法。
  16. パッケージの全体又は一部にコンフォーマルコーティングを適用することをさらに含む、請求項１３～１５のいずれか一項に記載の方法。
  17. 前記電子パッケージ内のギャップが２５０μｍ未満である、請求項１３～１６のいずれか一項に記載の方法。
  18. キャピラリーフローに好適な条件が、前記ギャップを減圧に供すること、前記ギャップを高圧に供すること、前記物品を真空炉にばく露すること、又は前記物品を高圧炉にばく露することを含む、請求項１３～１７のいずれか一項に記載の方法。
  19. 請求項１３～１８のいずれか一項に記載の方法を用いたシールド物品の製造方法。
  20. 請求項１～１２のいずれか一項に記載の配合物の硬化生成物を含む、シールド物品。
  21. その中の１又は複数のギャップが、請求項１～１２のいずれか一項に記載の配合物で充填されている電子パッケージを含む、シールド物品。

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