KR100652915B1 - 접속재료 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 상대하는 전극을 갖는 피접속부재를 접속하기 위한 접속재료에 관한 것으로, 열경화성 수지 및 무기 충전재를 함유하는 접착제 성분을 포함하고, 경화 후의 탄성률이 1∼12GPa, Tg가 120∼200℃, Tg보다 낮은 온도에서의 선팽창계수(α1)가 50ppm/℃ 이하이고, Tg를 초과하는 온도에서의 선팽창계수(α2)가 110ppm/℃ 이하이며, 또한 (α2-α1)이 60ppm/℃ 이하인 접속재료를 제공한다.
접속재료, 열경화성 수지, 무기 충전재, 유리전이온도, 탄성율, 선수축률, 선팽창계수

Description

접속재료 {CONNECTING MATERIAL}
본 발명은 상대하는 전극을 갖는 피접속부재를 접속하기 위한 접속재료, 특히 열경화성 수지를 포함하는 접속재료에 관한 것이다.
IC, LSI 등의 반도체를 기판에 실장하는 기술로서, 베어칩(bear chip) 등의 반도체 칩을 접속재료에 의해 직접 기판에 실장하는 방법이 있다. 이 방법은 칩과 기판에 각각 상대하는 위치에 설치된 다수의 전극을 대향시킨 상태에서 접속재료에 의해 접속하여 전기적 접속과 기계적 고착을 동시에 얻도록 하는 것이다.
이와 같은 접속재료로서는 주성분으로 열경화성 수지가 사용되고, 칩과 기판간에 이 접속재료를 개재시켜, 상대하는 전극을 대향시킨 상태에서 양측으로부터 가압하고 가열하여 수지를 경화시킴으로써 접속한다. 칩과 기판간의 기계적 고착은 수지의 고착(접착)력에 의해 이루어지고, 전기적 접속은 수지의 고착에 의해 전극과 전극을 압착함으로써 이루어진다. 이 경우 접속재료 중에 도전성 입자를 분산시킴으로써 전극간에 도전성 입자를 개재시켜 전기적 접속을 얻는 경우와, 전극과 전극을 직접 접속시켜 전기적 접속을 얻는 경우가 있다.
이와 같은 반도체 칩을 실장한 기판은 땜납의 리플로 공정 등에서 고온 환경 에 처해지므로 내열성이 요구된다. 또 실장기판은 비교적 고온다습한 환경에서 사용되므로, 이와 같은 환경하에서의 내구성이 요구된다. 그러나 종래의 접속재료는 내열성 및 내구성이 높지 않고, 열충격시험, PCT(Pressure Cooker Test), 리플로(reflow) 시험 등의 내열, 내구성에 관한 환경시험이나 생산공정에 있어서 고온환경에 놓여지면 도통불량이 발생하는 문제가 있었다. 이와 같은 도통불량은 반도체 칩과 같이 좁은 영역에 다수의 전극이 설치되는 좁은 피치 패턴의 경우에 많이 발생한다.
그 원인을 조사한 결과, 리플로 조건과 같은 고온 환경하에서는 상이한 선팽창계수를 갖는 피접속부재를 접착하는 경우에, 접착수지의 유리전이점(Tg)을 초과하는 온도에서 엇갈림이 생김으로써 도통불량이 발생하는 것을 알았다. 또, 접착강도가 큰 접속재료에서는 경화시의 수축률이 높고 접착계면에 내부응력이 집중되므로, 장기간의 사용환경하에서 박리가 일어나고 내구성이 저하되는 것으로 추측된다.
본 발명의 과제는 내열성이 높고, 전극 간격이 좁은 다수의 전극 사이를 접속하는 경우에 있어서 고온 환경에 처해지더라도 도통불량이 생기지 않는 접속재료를 얻는 것이다.
본 발명의 다른 과제는 내열성 및 내구성이 높고, 고온다습한 환경에서 사용해도 도통신뢰성이 높은 접속재료를 얻는 것이다.
본 발명은 다음의 접속재료이다.
(1) 상대하는 전극을 갖는 피접속부재를 접속하기 위한 접속재료로서,
열경화성 수지 및 무기 충전재(filler)를 함유하는 접착제 성분을 포함하고,
경화 후의 탄성률이 1∼12GPa, 유리전이온도(Tg)가 120∼200℃, Tg보다 낮은 온도에서의 선팽창계수(α1)가 50ppm/℃ 이하이고, Tg를 초과하는 온도에서의 선팽창계수(α2)가 110ppm/℃ 이하이며, 또한 (α2-α1)이 60ppm/℃ 이하인 접속재료. …(제1의 접속재료)
(2) 상대하는 전극을 갖는 피접속부재를 접속하기 위한 접속재료로서,
열경화성 수지 및 무기 충전재를 함유하는 접착제 성분을 포함하고,
경화 후의 선수축률이 0.25% 이하이며, 또한 Tg보다 낮은 온도에서의 선팽창계수(α1)가 35ppm/℃ 이하인 접속재료. …(제2의 접속재료)
(3) 경화 후의 흡습율이 2% 이하인 상기 (2) 기재의 접속재료.
(4) 접착제 성분이 열경화성 수지를 20∼75 중량%, 무기 충전재를 25∼80 중량%, 열가소성 수지를 0∼40 중량% 포함하는 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 접속재료.
(5) 접착제 성분에 대해 평균입경이 1∼10㎛인 도전입자를 0∼30 용량% 포함하는 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 접속재료.
본 발명에 있어서, 제1 및 제2의 접속재료는 각각 상이한 물성을 지표로 하여 특정되어 있으나, 어느 것이나 거의 동일한 조성의 재료를 사용하며, 제1의 접속재료에서는 내열성이 우수한 접속재료를 얻고, 제2의 접속재료에서는 내열성, 내 구성이 우수한 접속재료를 얻는다.
본 발명에 있어서 접속의 대상이 되는 피접속부재는 상대하는 전극, 특히 다수의 전극을 갖는 부재가 모두 대상으로 된다. 그 중에도 베어칩 등의 반도체 칩과 같이, 좁은 영역에 다수의 전극이 배열되고, 전극의 피치, 폭 및 간격이 좁은 부재의 전극간 접속에 적합하다. 상기 반도체 칩 등의 피접속부재를 접속하는 상대편은 기판인 경우가 많으나, 반도체 칩을 직접 인쇄기판에 실장하는 경우에도, 또 인터포저 등을 개재하여 실장하는 경우에도 적용할 수 있다. 기판으로는 유리/에폭시 기판, 수지기판, 유리기판, 플렉시블 수지기판 등 임의의 재질로 만들어지는 기판이 있다.
본 발명의 접속재료는 열경화성 수지 및 무기 충전재를 함유하는 접착제 성분을 포함하고, 이 접속재료를 피접속부재 사이에 개재시켜 양측에서 가압하여 상대하는 전극을 눌러 접촉시키고, 피접속부재와 전극이 존재하지 않는 부분에 접착제 성분을 모은 상태로 경화시켜 접착함으로써, 전기적 접속과 기계적 고착을 행하도록 구성된다. 전극 사이는 직접 접촉시켜도 되고, 도전성 입자를 존재시켜도 된다. 스터드 범프와 같이 전극의 돌출부의 면적이 작은 경우(예를 들면 1000㎛2 이하인 경우)에 직접 접촉시킬 수 있으나, 전극 면적이 큰 경우에는 도전성 입자를 존재시키는 것이 바람직하다. 도전성 입자를 존재시키기 위해서는 접속재료 중에 도전성 입자를 배합한다.
본 발명의 접속재료에 사용하는 열경화성 수지의 주제 수지로는 에폭시 수 지, 페놀 수지, 수산기 함유 폴리에스테르 수지, 수산기 함유 아크릴 수지 등, 경화제와의 병용에 의해 가열 또는 UV 등의 광 조사 하에 경화되는 수지가 제한 없이 사용될 수 있으나, 특히 그 경화온도, 시간, 보존안정성 등의 밸런스 면에서 에폭시 수지가 바람직하다.
에폭시 수지로서는, 비스페놀형 에폭시 수지, 에폭시노볼락 수지 또는 분자 내에 2개 이상의 옥시란(oxirane)기를 갖는 에폭시화합물 등이 사용될 수 있다. 이러한 수지에는 시판품이 그대로 사용될 수 있다.
상기 열경화성 수지의 주제 수지는 일반적으로 경화제와 병용함으로써 경화반응을 행할 수 있으나, 주제 수지에 경화반응에 기여하는 작용기가 결합되어 있는 경우는 경화제를 생략할 수 있다. 경화제로서는 이미다졸계, 아민계, 산무수물계, 히드라지드, 디시안디아미드, 이소시아네이트, 이들의 변성물 등, 가열, 광 조사 등에 의해 주제 수지와 반응하여 경화반응을 행하는 것이 사용될 수 있고, 시판품일 수도 있다. 이와 같은 경화제로서는 잠재성 경화제가 바람직하다.
잠재성 경화제는 상온에서의 제조, 보존 및 비교적 저온(40∼100℃)에 따른 건조시에는 경화반응을 일으키지 않고, 경화온도에서의 가열가압(열압착) 또는 UV 등의 광 조사에 의해 경화반응을 일으키는 경화제이다. 이와 같은 잠재성 경화제로서는 이미다졸계, 아민계의 마이크로캡슐화한 것 등이 특히 바람직하고, 시판품을 그대로 사용할 수도 있다. 열활성인 경우, 경화 개시온도는 80∼150℃인 것이 바람직하다.
본 발명의 접속재료에 사용되는 무기 충전재는 열경화성 수지를 함유하는 수 지 성분에 배합하여 그 내열성, 특히 선팽창계수를 개선하기 위한 첨가제이다. 이와 같은 무기 충전재로서는 내열성, 내압축성을 갖는 입자로서, 평균입경이 0.1∼15㎛, 바람직하게는 0.1∼5㎛, 모스 경도가 3∼9, 바람직하게는 5∼9인 것이 적합하다. 이와 같은 무기 충전재의 예로는 실리카, 알루미나, 탄산칼슘, 질화알루미늄 등이 예시된다. 이 중에서 유기물과의 밀착성, 코스트, 입수성 등의 접에서 실리카가 바람직하다. 실리카로는 결정성 실리카, 용융 실리카, 합성 실리카 등이 사용될 수 있고, 평균입경 0.1∼5㎛인 것이 바람직하다.
본 발명에서는 접속재료에 도포성 또는 필름 형성성을 부여하기 위해, 수지 성분 중에 열가소성 수지를 배합할 수 있다. 열가소성 수지로서는 페녹시 수지, 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지, 폴리우레탄 수지, 부티랄 수지, NBR, SBR 등의 고무계 고분자 등이 사용될 수 있다.
이 외에 본 발명의 접착제 성분에는 계면활성제, 커플링제, 이온 흡착제, 노화방지제 등의 첨가제를 배합할 수 있다.
본 발명에 있어서는 도전성 입자를 사용하지 않아도 되나, 접착제 성분과 함께 사용할 경우, 땜납, 니켈 등의 금속입자, 고분자 액재입자를 도금 등에 의해 도전재로 피복한 도전피복입자, 또는 이러한 도전성 입자를 절연성 수지로 피복한 절연피복 도전입자 등이 사용될 수 있다. 이러한 도전성 입자의 입경은 1∼20㎛, 바람직하게는 2∼10㎛로 할 수 있다.
본 발명의 제1 및 제2의 접속재료에 있어서 접착제 성분은 상기 열경화성 수지, 무기 충전재, 및 필요에 따라 배합되는 다른 수지 및 첨가제를 함유하는 것이 다. 접속재료는 이 접착제 성분, 및 필요에 따라 배합되는 도전성 입자를 포함하는 것이다.
본 발명의 제1 및 제2의 접속재료는 열경화성 수지를 20∼75 중량%, 바람직하게는 30∼70 중량%, 열가소성 수지를 0∼40 중량%, 바람직하게는 0∼25 중량%, 무기 충전재를 25∼80 중량%, 바람직하게는 30∼70 중량5, 그 밖의 첨가제를 0∼10 중량%, 바람직하게는 0∼5 중량% 함유하는 접착제 성분에 대해 도전성 입자를 0∼30 중량%, 바람직하게는 0∼20 중량% 배합한 것이다.
본 발명의 접속재료는 페이스트상 또는 필름상 형태의 제품으로 할 수 있다. 페이스트상으로 할 경우는 상기 각 성분을 선택함으로써 무용매로 페이스트상으로 할 수도 있으나, 일반적으로는 각 성분을 용매에 용해 또는 분산시켜 페이스트상으로 할 수 있다. 용매로서는 알콜, 케톤, 에스테르, 에테르, 페놀류, 아세탈, 질소함유 탄화수소와 같은 용매가 사용될 수 있고, 예를 들면 톨루엔, MEK, 초산에틸, 세로솔브아세테이트 등이 포함된다. 용매의 사용량은 수지 성분에 대해 약 20∼40 중량%이다.
필름상으로 할 경우는 상기 페이스트를 박리시트에 필름상으로 도포하고, 용매를 휘발시킴으로써 형성할 수 있다.
본 발명의 제1의 접속재료는 경화 후의 탄성률이 1∼12GPa, 바람직하게는 2∼10GPa, Tg(유리전이온도)가 120∼200℃, 바람직하게는 140∼190℃, Tg보다 낮은 온도에서의 선팽창계수(α1)가 50ppm/℃ 이하, 바람직하게는 35ppm/℃ 이하, Tg를 초과하는 온도에서의 선팽창계수(α2)가 110ppm/℃ 이하, 바람직하게는 100ppm/℃ 이하, 또한 (α2-α1)이 60ppm/℃ 이하, 바람직하게는 50ppm/℃ 이하가 되도록 상기 각 성분의 종류 및 양을 선택한다.
본 발명의 제2의 접속재료는 경화 후의 선수축률이 0.25% 이하, 바람직하게는 0.22% 이하이며, 또한, Tg보다 낮은 온도에서의 선팽창계수(α1)가 35ppm/℃ 이하, 바람직하게는 33ppm/℃ 이하가 되도록 상기 각 성분의 종류 및 양을 선택한다. 이 경우 경화 후의 흡습률 2% 이하, 바람직하게는 1.7% 이하로 하는 것이 바람직하다.
상기 각 특성의 측정법은 다음과 같다.
탄성률: JIS K7198
Tg: 탄성률 측정시의 tanδ의 피크 온도를 Tg로 함
선팽창계수: JIS K7161
선수축률: JIS K6911
흡습률: 85℃, 상대습도 85%, 500시간 후의 중량변화로부터 산출.
본 발명의 접속재료는 상대하는 전극을 갖는 피접속부재 사이, 예를 들면 기판과 반도체 칩 사이에 개재시킨 상태로 피접속부재의 양측에서 가압, 가열하여 경화시킴으로써 접속을 행한다. 접속재료가 페이스트상인 경우는 피접속부재의 전극을 포함하는 접속영역에 접속재료를 도포하고, 건조 후 또는 건조하지 않고 다른 피접속부재를 중첩시켜 압착하고 경화시킨다. 접속재료가 필름상인 경우는 접속재료를 피접속부재 사이에 개재시켜 가압, 가열, 경화를 행한다. 경화는 가열 외에 UV 등의 광 조사에 의해 행할 수도 있다.
상기 접속 공정에서는 피접속부재간에 접속재료를 개재시킨 상태에서 가열하여 접속재료를 용융시켜 가압하면, 접착제 성분은 전극의 대향하는 부분으로부터 전극이 없는 부분으로 흘러, 전극부분이 압착된다. 도전성 입자가 포함되는 경우에는 도전성 입자가 전극 사이에 남아 전극 사이에서 접촉한다. 전극이 없는 부분으로 흐른 수지분 및 충전재는 그 부분에서 경화되어 피접속부재 사이를 고착한다. 이로써 전극간의 전기적 접속과 부재간의 기계적 고착이 이루어진다.
기판에 반도체 칩을 실장하는 경우, 상기 제1의 접속재료에 의해 한쪽의 피접속부재로서의 반도체 칩을 다른 쪽의 피접속부재로서의 기판에 접속함으로써 실장한 후, 기판을 솔더 리플로 공정에 있어서 고온(예를 들면 220∼270℃)의 환경에 처하게 하지만, 본 발명의 제1의 접속재료는 탄성률이 높고 Tg도 비교적 높으며, α1, α2 및 그것들의 차가 낮으므로, 내열성이 높고 Tg보다 높은 영역에서도 벗어남이 작으며, 전극간의 도통불량이 발생하지 않는다. 또, 제2의 접속재료로 접속하면, 선수축률 및 선팽창계수 α1이 작기 때문에, 내부응력은 축적되지 않고, 고온다습한 사용환경에서의 내구성이 우수한 실장품이 얻어진다.
이와 같은 내열성을 체크하기 위해 열충격시험, PCT, 리플로 시험 등의 환경시험을 행하는 경우에도 동일하게 도통불량은 발생하지 않는다.
[발명의 실시형태]
이하, 본 발명의 실시형태를 실시예에 따라 설명한다.
실시예 1∼2, 비교예 1∼4 ‥‥ 제1의 접속재료
(접속재료의 조제)
열경화성 수지로서 에폭시 수지 A(다이니폰잉키化學工業社제, 상품명 4032D), 에폭시 수지 B(油化셸사제, 상품명 에피코트 1009), 경화제로서 이미다졸계 경화제(旭치바社제, 상품명 HX-3941HP), 열가소성 수지로서 페녹시 수지(東都化成社제, 상품명 YP50), 무기 충전재로서 실리카(龍森社제, 상품명, SOE2, 평균입경 0.5㎛)를 표 1의 조성으로 사용하고, 이것을 톨루엔에 용해시켜 박리필름 상에 도포하고 건조시켜 두께 40㎛의 필름 상 접속재료를 얻었다. 이 접속재료를 200℃에서 5분간 가열하여 경화시킨 경화물의 특성을 표 1에 나타내었다.
(물성시험)
탄성률의 측정방법은 미경화 접속재료를 6cmx0.2cm의 크기로 잘라내고, 180℃에서 5분간 경화 후, PET 필름에서 떼내어 샘플로 삼았다. 시험기로서 오리엔테그사제 바이프론 DDV01FP(상품명)을 사용하여 척 사이의 거리 5cm, 측정주파수 11Hz, 승온속도 3℃/분으로 측정하였다.
이 탄성률 측정시의 tanδ의 피크 온도를 Tg로 하였다.
선팽창계수는 JISK7161에 따라 15cm x 1cm x 4㎛ t의 샘플을 사용하여 표준간격 10cm로 측정하였다.
(평가시험)
150㎛ 피치의 금도금 범프를 전극으로 가지는 IC 칩을 대응 위치에 동 패턴을 전극으로 가지는 유리/에폭시 기판에, 상기 접속재료를 사용하여 실장하였다. 실장품에 관하여 내열성을 평가하기 위해 다음의 열충격시험 및 리플로 시험을 행하였다. 또한, 저항치의 측정은 디지체인을 사용하였다. 상기 결과를 표 1에 나
타낸다. 표 1에서 OP는 저항치 100Ω 이상을 나타낸다.
평가 A: 열충격 시험
-55℃와 125℃에 각각 15분간 방치하는 가열 사이클을 1000 사이클 반복하였다.
평가 B: 리플로 시험
최고 도달온도 260℃의 리플로 조건으로 리플로 시험을 행하였다.
표 1의 결과로부터, 실시예 1, 2는 높은 내열성을 나타내었다. 이에 반해 비교예 1, 4에서는 α2-α1이 크기 때문에, 또 비교예 3에서는 탄성률이 높기 때문에 도통불량이 생긴 것으로 인정된다.
실 시 예 비 교 예
1 2 1 2 3 4
접착제 성분(중량부) 에폭시수지 A 에폭시수지 B 경화제 페녹시수지 실리카 *1 45 - 25 30 50 45 - 25 30 70 45 - 25 30 0 45 - 25 30 20 45 - 25 30 85 - 30 45 - 0
[특성] 탄성률 (GPa) Tg (℃) α1 (ppm/℃) α2 (ppm/℃) α2- α1 (ppm/℃) 6.0 160 33 75 42 9.0 160 14 50 36 1.6 160 55 130 75 3.7 160 45 108 63 13.2 160 8 37 29 2.2 143 57 160 103
(평가) 초기저항 (Ω) 평가A: 1000사이클후 저항(Ω) 평가B: 리플로 후 저항(Ω) 32 34 34 32 34 34 32 OP OP 32 34 OP 32 OP OP 32 50 OP
*1: 접착제 성분 중의 중량%
실시예 3∼13, 비교예 5 ‥‥ 제2의 접속재료
(접속재료의 조제)
열경화성 수지로서 에폭시 수지 A 및 에폭시 수지 C(油化셸에폭시社제, 상품명 EP828), 경화제로서 이미다졸계 경화제(旭치바社제, 상품명 HX-3941HP), 열가소성 수지로서 페녹시 수지(東都化成社제, 상품명 YP50), 무기 충전재로서 실리카(龍森社제, 상품명, SOE2, 평균입경 0.5㎛), 도전성 입자로서 도전 피복입자(日本化學工業社제, 상품명 20GNR-4.6EH, 평균입경 5㎛)를 표 2의 조성으로 사용하고, 이것을 톨루엔에 용해시켜 박리필름 상에 도포하고 건조시켜 두께 35㎛의 필름형상의 접속재료를 얻었다. 이 경화물의 물성을 표 2 및 표 3에 나타내었다.
(물성시험)
[선수축률]
건조시키고, 박리 필름에서 박리한 미경화 샘플을 약 1cmx10cm의 필름(두께 40㎛) 단책(短冊)으로 자르고, 그 길이를 적확히 측정하여 오븐에 의해 100℃에서 1시간 150℃에서 1시간 경화시킨 후, 측정한 길이의 차이를 사용하여 다음 식에 의해 수축률(%)을 산출하였다.
선수축률(%) = (1-경화 후의 길이/경화 전의 길이) x 100
(선팽창계수)
원기둥형(직경 5mm, 길이 15mm)으로 경화(경화조건 190℃에서 1시간)시킨 샘플을 사용하여 실온에서 200℃까지 승온시켰을 때의 동일 치수의 석영유리와의 팽 창 차이로부터 산출하였다.
(흡습률)
원기둥형(직경 5mm, 길이 15mm)으로 경화(경화조건 190℃에서 1시간)시킨 샘플을 고온고습 오븐에서 흡습하고, 흡습 전후의 무게 비로부터 다음 식에 의해 흡습률(%)을 산출하였다.
흡습률(%) = (1-흡습 전 무게/흡습 후 무게) x 100
(내구성 평가시험)
150㎛ 피치, 범프 면적 1000㎛2, 범프 높이 20㎛의 도금 범프를 전극으로 갖는 IC 칩을 대응 위치에 금 도금 동 패턴을 전극으로 갖는 기판 상에 상기 접속재료를 개재하여 중첩시켜 180℃, 1.47N(150gf)/범프로 20초간 열압착하였다. 실장품에 관하여 이하의 PCT, 및 열충격 시험을 행한 결과를 표 2에 나타낸다.
평가 C: PCT
최고 도달온도 240℃의 리플로를 2회 통과 후, 121℃, 상대습도 100%, 2atm의 조건에서 300시간 PCT를 행하였다.
평가 D: 열충격 시험
최고 도달온도 240℃의 리플로를 2회 통과 후, -55℃와 +125℃에서 각각 15분간 방치하는 히트 사이클을 1000사이클 반복하였다.
평가 E: PCT
30℃, 상대습도 70%에서 168시간 흡습시키고, 다시 최고 도달온도 240℃의 리플로를 2회 통과 후, 121℃, 상대습도 100%, 2기압의 조건에서 300시간 PCT를 행하였다.
평가 F: 열충격 시험
30℃, 상대습도 70%에서 168시간 흡습시키고, 다시 최고 도달온도 240℃의 리플로를 2회 통과 후, -55℃와 +125℃에서 각각 15분간 방치하는 히트 사이클을 1000사이클 반복하였다.
내구성 평가 기준:
○: 모든 저항치가 1Ω 미만
△: 최대 저항치가 1Ω 이상 3Ω 미만
×: 최대 저항치가 3Ω 이상
표 2 및 표 3의 결과로부터, 실시예 3∼13에서는 우수한 내열성, 내구성이 얻어지나, 무기 충전재가 범위를 벗어나는 비교예 5에서는 내구성이 나쁜 것을 알 수 있다.
실 시 예
3 4 5 6 7 8 9
접착제 성분(중량부) 에폭시수지 C 에폭시수지 A 경화제 페녹시수지 실리카 *1 도전성 입자 *2 48 - 33 20 30 0 48 - 33 20 30 11 48 - 33 20 50 0 48 - 33 20 50 12 14 36 33 20 50 0 14 36 33 20 50 12 14 36 33 20 55 12
[특성] 선수축률 (%) α1 (ppm/℃) 흡습률 (%) 0.21 35 1.5 0.21 35 1.5 0.20 30 1.3 0.20 28 1.3 0.20 30 1.3 0.19 28 1.3 0.17 25 1.1
[평가] 평가 C 평가 D 평가 E 평가 F ○ ○ △ △ ○ ○ △ △ ○ ○ △ △ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
*1: 접착제 성분중의 중량%
*2: 접착제 성분에 대한 용량%
실 시 예 비교예
10 11 12 13 5
접착제 성분(중량부) 에폭시수지 C 에폭시수지 A 경화제 페녹시수지 실리카 *1 도전성 입자 *2 14 36 33 20 60 0 - 50 33 20 50 0 - 50 33 20 50 12 - 50 33 20 60 0 48 - 33 20 10 0
[특성] 선수축률 (%) α1 (ppm/℃) 흡습률 (%) 0.15 20 1.0 0.20 30 1.3 0.20 29 1.3 0.15 20 1.0 0.23 38 1.8
[평가] 평가 C 평가 D 평가 E 평가 F ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ △ △ × ×
*1: 접착제 성분중의 중량%
*2: 접착제 성분에 대한 용량%
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 제1의 접속재료에 의하면, 열경화성 수지에 무기 충전재를 배합하여, 특정한 탄성률, Tg, Tg보다 낮은 온도 및 Tg보다 높은 온도에서의 특정한 선팽창계수가 되도록 하였으므로, 내열성이 높고 전극간격이 좁은 다전극을 접속하는 경우에, 고온의 환경에 처해도 도통불량의 발생이 없는 접속재료를 얻을 수 있다.
본 발명의 제2의 접속재료에 의하면, 열경화성 수지에 무기 충전재를 배합하여, 특정한 선수축률 및 Tg보다 낮은 온도 및 Tg보다 높은 온도에서의 특정한 선팽창계수가 되도록 하였으므로 고온다습한 사용환경에 있어서도 내구성이 우수한 접속재료가 얻어진다.

Claims (5)

  1. 상대하는 전극을 갖는 피접속부재를 접속하기 위한 접속재료로서,
    열경화성 수지 및 무기 충전재(filler)를 함유하는 접착제 성분을 포함하고,
    경화 후의 탄성률이 1∼12GPa, 유리전이온도(Tg)가 120∼200℃, Tg보다 낮은 온도에서의 선팽창계수(α1)가 50ppm/℃ 이하이고, Tg를 초과하는 온도에서의 선팽창계수(α2)가 110ppm/℃ 이하이며, 또한 (α2-α1)이 60ppm/℃ 이하인
    접속재료.
  2. 상대하는 전극을 갖는 피접속부재를 접속하기 위한 접속재료로서,
    열경화성 수지 및 무기 충전재를 함유하는 접착제 성분을 포함하고,
    경화 후의 선수축률이 0.25% 이하이며, 또한 Tg보다 낮은 온도에서의 선팽창계수(α1)가 35ppm/℃ 이하인
    접속재료.
  3. 제2항에 있어서,
    경화 후의 흡습율이 2% 이하인 접속재료.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    접착제 성분이 열경화성 수지를 20∼75 중량%, 무기 충전재를 25∼80 중량%, 열가소성 수지를 0∼40 중량% 포함하는 접속재료.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    접착제 성분에 대해 평균입경이 1∼10㎛인 도전입자를 0∼30 용량% 포함하는 접속재료.
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