KR100704534B1 - 개선된 내연성을 갖는 테이프 캐리어 패키지용 가요성배선판 - Google Patents

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Abstract

개선된 내연성을 갖는 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판을 개시한다. 상기 가요성 배선판은 굴곡 슬릿을 갖는 절연 필름, 그 위에 형성되며 상기 굴곡 슬릿을 가로지르는 배선 패턴, 상기 배선 패턴을 절연 필름에 접착시키는 접착제층, 상기 굴곡 슬릿에서 배선 패턴을 보호하는 플렉스 수지층, 그리고 상기 배선 패턴을 보호하는 오버코팅층을 가지며, 필름의 형태로 경화될 때, 상기 필름은 25 ℃ 에서 10 ~ 1,500 MPa 의 초기 탄성율을 가지며, 충분한 수준의 전기 절연성, 260 ℃ 에서 10 초의 내납땜성, 그리고 22.0 을 초과하는 산소 지수를 갖는다.

Description

개선된 내연성을 갖는 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판{FLEXIBLE WIRING BOARD FOR TAPE CARRIER PACKAGE HAVING IMPROVED FLAME RESISTANCE}
도 1 은 본발명의 테이프 캐리어 패키지의 대표적인 실시예를 부분적으로 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 2 는 도 1 의 선 A-A' 를 따른 부분 단면도이다.
본발명은 특히, 22.0 을 초과하는 산소 지수 (oxygen index) 를 갖는 오버코팅층을 포함하는 개선된 내연성을 갖는 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판 및 이러한 가요성 배선판을 사용하여 형성된 테이프 캐리어 패키지에 관한 것이다.
"테이프 캐리어 패키지 (tape carrier package)" 는 절연 필름 및 이 위에 형성된 금속 배선 페턴을 포함하는 테이프 캐리어인 가요성 배선판에 예를들어, TAB (Tape Automated bonding, 테이프 자동 결합) 기술을 이용하여 전자 부품 (들) (예를 들어 반도체칩) 을 장착하여 얻어지는 패키지이다.
주로, TAB 방식의 테이프 캐리어인 가요성 배선판은 이하의 방법으로 제조된다. 예를 들어, 폭이 35mm, 48mm 또는 75mm 인 접착제층을 갖는 절연 필름에, 테이프 운반용 관통공 (스프로켓 구멍(sprocket hole)); 반도체 칩이 결합되는 내부 리드를 형성하기 위한 장치 구멍; 사용될 때 배선판이 굽혀지는 굴곡 슬릿 등이 압착 절단 (press-cutting) 에 의해 형성된다. 그 결과물인 접착제층을 갖는 절연 필름에 전기전도성 금속 호일 (예를들어, 구리 호일) 이 가열-접합 (heat-bonded) 된다. 그 후, 플렉스 수지층이 금속 호일을 보호하기 위해 금속 호일의 각 굴곡 슬릿부 (후면) 에 형성되고, 그 다음 감광성 수지 레지스트가 금속 호일 위에 코팅된 후, 노광, 현상 및 에칭되어 절연 필름 상에 배선 패턴이 형성된다. 이 배선 패턴은 각 굴곡 슬릿을 가로지르고, 각 장치 구멍에서 내부 리드를 형성하며, 배선 패턴의 단부에서는 다른 부분과 결합하는 외부 리드를 형성한다. 다음, 대부분의 배선 패턴 형성 영역의 표면은 오버코팅층에 의해 보호되고, 보호막이 형성되지 않은 배선 패턴부 (내부 리드 및 외부 리드와 같은 배선 패턴의 연결부를 포함한다) 의 표면은 박도금, 금도금, 땜납 도금 등에 의해 표면처리된다.
테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판에서, 반도체 칩의 각 단자는 범프 (bump) 등에 의해 각 내부 리드에 결합되고, 이렇게 함으로써 반도체 칩이 장착되어, 반도체 캡슐화 수지에 의해 덮여지고 보호되어 테이프 캐리어 패키지가 얻어진다. 이 테이프 캐리어 패키지는 절연 필름, 절연 필름 위에 형성된 배선 패턴 및 이 배선 패턴에 장착된 반도체 칩 등을 각각 포함하는 동일한 전자 부품 장치가 연속적인 테이프 형태로 반복적으로 배열되는 형상으로 제조된다. 연속적인 테이프 형상을 갖는 테이프 캐리어 패키지는 각 개별 전자 부품 단위로 절단되고, 각 전자 부품의 외부 리드는 다른 부품과 연결되며, 필요하다면, 굴곡 슬릿부 (들) 를 굽히고, 그 결과물이 전자 장치에 결합되거나 장착될 수 있다. 예를들어, 액정 표시 장치에서, 이 장치의 드라이버 LSI 를 갖는 테이프 캐리어 패키지는 굴곡 슬릿부 (들) 에서 굽혀진 상태로 장착된다.
종래의 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판은 바람직하게는, 절연 필름으로 내열성 방향족 폴리아미드, 접착제층으로서 변성된 에폭시 수지, 플렉스 수지층으로서 폴리이미드실록산 수지 조성물 (이 조성물은 가요성이 있고, 적절한 기계적 강도를 가지며, 전기 절연성이 우수하고 내열성을 갖는다) 로 된 경화 재료, 오버코팅층으로서 폴리우레탄 수지 조성물로 된 경화 재료가 사용되어 왔다.
이러한 종래의 가요성 배선판을 사용하는 테이프 캐리어 패키지는 저전압으로 작동되는 액정 표시 장치에서 주로 사용되어 왔다. 따라서, 내연성에 대해 특별한 문제점이 없었다. 그러나, 최근에는 PDP (플라즈마 디스플레이 페널) 등과 같은 고전압으로 작동되는 전기 또는 전자 장치의 테이프 캐리어 패키지를 사용하는 추세이며, 이 경우 화재의 발생을 방지하기 위해 테이프 캐리어 패키지 및 가요성 배선판의 내연성을 향상시킬 필요가 있다.
일본출원공개공보 1999-121682 및 1999-220248 에는 각각의 굴곡 슬릿부가 소정의 기계적 특성을 갖는 가요성 수지 (납땜 레지스트) 로 절연되고/덮여지는 가요성 배선판이 개시되어 있다. 또한, 일본출원공개공보 2004-211064 에는 전자 부품의 경화된 절연 필름을 형성하는 폴리이미드실록산 조성물이 개시되어 있다. 그러나, 이 종래의 기술에는 테이프 캐리어 패키지의 가요성 배선판의 내연성에 대 해 개시된 바 없었고, 특히, 플렉스 수지층, 접착제층 및 오버코팅층의 적층체 및 이들의 내연성의 개선에 대해 개시되거나 시사된 바 없다.
본발명의 목적은 개선된 내연성을 갖는 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판 및 이 가요성 배선판을 사용하여 형성된 테이프 캐리어 패키지를 제공하는 것이다.
따라서, 본발명은 이하의 항목과 관련된다.
1. 굴곡 슬릿을 갖는 절연 필름,
상기 절연 필름 위에 형성되고 굴곡 슬릿을 가로지르는 배선 패턴,
상기 배선 패턴을 상기 절연 필름에 부착하는 접착제층,
상기 굴곡 슬릿에서 상기 배선 패턴의 적어도 일면을 보호하는 플렉스 수지층,
상기 배선 패턴이 형성된 영역을 보호하는 오버코팅층을 포함하는 개선된 내연성을 갖는 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판으로서,
상기 오버코팅층은, 필름의 형상으로 경화될 때, 상기 필름이 25℃에서 초기 탄성율 (initial modulus) 이 10 ~ 1,500 MPA 이고 , 충분한 정도의 전기 절연성을 가지며, 260℃에서 10초의 내납땜성 (soldering resistance) 을 갖고, 그리고 산소 지수 (oxygen index) 가 22.0 을 초과하는 특성을 갖는 경화성 수지 조성물의 경화재층인 것을 특징으로 하는 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판.
2. 항목 1 에 따른 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판으로서, 플렉스 수지층, 상기 절연 필름, 상기 접착제층 및 상기 오버코팅층을 이 순서로 적층하여 이루어진 적층체가 UL 94 V-0 기준을 만족하는 내연성을 갖는 것을 특징으로 하는 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판.
3. 전술한 항목 중 어느 한 항목에 따른 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판으로서, 상기 오버코팅층은 변성 폴리이미드 수지 조성물 및 변성 폴리아미드이미드 수지 조성물 중의 어느 하나로부터 얻어진 경화 필름인 것을 특징으로 하는 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판.
4. 항목 3 에 따른 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판으로서, 상기 오버코팅층은 변성 폴리이미드 수지 조성물 및 변성 폴리아미드이미드 수지 조성물 중의 어느 하나로부터 얻어진 경화 필름이며,
상기 변성 폴리이미드 수지 조성물 및 변성 폴리아미드이미드 수지 조성물 각각은 폴리실록산 세그먼트, 수소화 폴리부타디엔 세그먼트 및 폴리카보네이트 세그먼트 중에서 선택된 세그먼트를 갖는 폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판.
5. 전술한 항목 중 어느 한 항목에 따른 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판으로서, 상기 오버코팅층은 분자에 폴리실록산 세그먼트를 갖는 폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판.
6. 항목 3 에 따른 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판으로서, 상기 오버코팅층은 분자에 폴리실록산 세크먼트를 갖는 폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하 는 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판.
7. 항목 3 에 따른 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판으로서, 상기 오버코팅층은 변성 폴리이미드 수지 조성물 및 변성 폴리아미드이미드 수지 조성물 중의 어느 하나로부터 얻어진 경화 필름이고,
상기 변성 폴리이미드 수지 조성물은 이미드기 및 폴리실록산 세그먼트를 갖는 폴리이미드실록산을 포함하고, 상기 변성 폴리아미드이미드 수지 조성물은 아미드기, 이미드기 및 폴리실록산 세그먼트를 갖는 폴리아미드이미드실록산을 포함하는 것을 특징으로 하는 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판.
8. 전술한 항목 중 어느 한항에 따른 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판으로서, 상기 오버코팅층은 적어도 탈크 (talc), 미카 (mica) 및 황산바륨 중에서 선택된 무기 필러를 수지 고형분 100 중량부에 대해 10 ~ 150 중량부의 양으로 함유하는 경화성 수지 조성물로부터 얻어진 경화 필름인 것을 특징으로 하는 캐리어 패키지용 가요성 배선판.
9. 항목 1 ~ 8 중 어느 하나에 따른 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판을 포함하는 테이프 캐리어 패키지.
10. 항목 1 ~ 8 중 어느 하나에 따른 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판의 오버코팅층의 경화성 수지 조성물로서, 필름의 형태로 경화할 때 상기 필름은 25℃에서 초기 탄성율이 10 ~ 1,500 MPa 이고, 충분한 정도의 전기 절연성을 가지며, 260℃에서 10초의 내납땜성을 가지며, 그리고 산소 지수가 22.0 을 초과하는 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 경화성 수지 조성물.
본발명에 따르면, 개선된 내연성을 갖는 태이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판과 이 배선판을 이용하여 형성된 테이프 캐리어 패키지가 제공되고, 상기 가요성 배선판은 개선된 내연성이 요구되는 고전압에서 작동되는 제품 (예를들어, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP))의 부품으로서 적절하게 사용될 수 있다. 특히, 절연 필름에 배선 패턴을 접착하는 접착제층을 사용하는 종래의 가요성 배선판은 불충분한 내연성을 갖는 반면, 본발명의 구조에 따른 배선판은 할로겐 함유형, 안티몬 함유형, 인산 에스테르 함유형 또는 알루미늄 수산화물 (aluminum hydroxide hydrate) 과 같은 난연제의 사용을 피하면서, 가요성 배선판의 내연성을 현저하게 개선시킨다.
도 1 은 본발명에 따른 테이프 캐리어 패키지의 대표적인 실시형태를 부분적으로 나타내는 개략적인 평면도이고, 도 2 는 도 1 의 A-A' 선을 따른 부분적인 단면도이다. 도 1 에서, 부호 1 은 절연 필름이고, 2 는 접착제층이다. 부호 3 은 배선 패턴이고 이 배선 패턴은 접착제층 (2) 을 통해 절연 필름 (1) 에 부착된다. 배선 패턴 (3) 은 장치 구멍 (4) 에 내부 리드 (3a) 를 갖고, 굴곡 슬릿 (5) 을 가로지르며, 단부에 다른 부품과 연결되는 외부 리드 (3b) 를 갖는다. 상기 내부 리드 (3a) 는 범프 (6) 를 통해 반도체 칩 (7) 과 연결된다. 배선 패턴 (3) 에서 굴곡 슬릿 (5) 과 교차하는 부분의 일면에는 배선 패턴을 보호하기 위한 플렉스 수지층 (8) 이 형성되어 있다. 배선 패턴을 보호하기 위한 오버코팅층 (땜납 레지스트층) (9) 은 내부 리드 (3a) 및 외부 리드 (3b) 가 형성된 영역을 제외한 배선 패턴 (3) 이 형성된 주부분에 형성되어 있다. 내부 리드 (3a) 와 연결된 반도체 칩 (7) 은 반도체-캡슐화 수지 (10) 에 의해 캡슐화되고 보호된다. 도면에서 부호 11 은 관통공 (스프로켓 구멍(sprocket hole)) 이고, 3c 는 테스트 패드 (배선 패턴) 이다.
본발명의 테이프 캐리어 패키지는 도 1 및 2 에 도시된 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 도 1 및 2 의 실시형태에 있어서, 굴곡 슬릿 (2) 은 두 위치에 형성되어 있으나, 하나의 위치 또는 복수의 위치에 형성될 수 있다. 굴곡 슬릿과 교차하는 배선 패턴의 일면 (후면) 만이 플렉스 수지층으로 덮여있으나, 양면 모두 플렉스 수지층으로 덮일 수 있다.
본발명에 있어서, 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판은, 가요성을 가지며 또한, 테이프 캐리어 패키지의 구조에서, 전자 부품 (예를들어, 반도체 칩), 이에 연결된 부분 및, 이들을 보호하기 위한 캡슐화 수지를 제외한 절연 필름, 접착제층, 배선 패턴, 플렉스 수지층 및 오버코팅층을 포함하는 배선판을 의미한다. 통상적으로, 이들은 릴 (reel) 주위에 필름의 감김을 가능하게 하거나 또는 장착 공정에 있어서 연속적인 취급을 가능하게 하는 쌍을 이루는 관통공 (스프로켓 구멍) 을 양면에 갖는 긴 절연 필름에 형성된다.
본발명에 따른 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판에 있어서, 절연 필름, 접착제층, 배선 패턴 및 플렉스 수지로는 종래 실제로 사용되고 있는 것들이 사용될 수 있다.
본발명에 있어서, 절연 필름은 TAB 또는 FPC 에 사용되는 내열성 절연 필름이고, 절연 파괴에 대한 높은 저항성, 낮은 유전 손실 탄젠트, 고 내열성, 가요성, 적절한 강성, 내화학성, 낮은 열수축비 및 수분 흡수에 대한 뛰어난 치수 안정성을 갖는 내열성 폴리머로 만들어지는 막이다. 절연 필름은 방향족 폴리이미드 막, 방향족 폴리아미드이미드 막 또는, 방향족 폴리에스테르 막인 것이 바람직하고, 방향족 폴리이미드 막이 특히 바람직하다. 구체적인 예로는 Ube Industries, Ltd 의 UPILEX 및 Du Pont 의 KAPTON 이 있다. 절연 필름의 두께는 바람직하게는 30 ~ 150㎛, 일반적으로 75㎛, 100㎛ 또는 125㎛이고, 특히 바람직하게는 75㎛ 이다.
본발명에 있어서, 접착제층으로서는, 접착성, 절연 신뢰성, 내열성 및 내화학성이 뛰어나고, 경화 후의 뒤틈림이 적으며, 높은 평탄성을 갖는 에폭시형 접착제 또는 페놀형 접착제를 사용하는 것이 바람직하다. 가요성이 우수한 변성된 에폭시 수지 접착제가 특히 바람직하다. 구체적인 예로서 Toray Industries, Inc., 사가 생산하는 TAB 용 접착제 막 즉, #7100, #8200 및 #8600 이 포함된다. 접착제층의 두께는 1 ~ 30㎛, 바람직하게는 2 ~ 20㎛ 이고, 일반적으로는 약 10㎛이다.
본발명에 있어서, 배선 패턴은 전기전도성 금속 호일로 형성된다. 금속 호일로서, 구리 호일, 알루미늄 호일 등을 사용하는 것이 바람직하다. 구리 호일은 압연된 구리 호일 또는 전해 구리 호일일 수 있다. 배선 패턴의 두께는 10 ~ 100㎛ 인 것이 바람직하고, 일반적으로는 18㎛, 25㎛ 또는 35㎛ 이다. 배선 패턴의 선폭은 10 ~ 500㎛, 바람직하게는 약 30 ~ 300㎛ 이다. 배선 패턴의 선간 간격은 바람직하게는 약 10 ~ 500㎛ 이고, 특히 바람직하게는 약 40 ~ 400㎛ 이다.
본발명에 있어서, 상기 플렉스 수지층은 다음과 같은 특성을 갖는 경화성 수지 조성물, 즉 인쇄 등의 방법에 의해 굴곡 슬릿부 (들) 에 용이하게 코팅될 수 있고, 기판에 대한 양호한 접착성을 가지며, 경화된 후에 절연 신뢰성, 접착성, 내열성 및 내화학성이 양호하고, 뒤틀림이 적고, 평탄성이 우수하며, 굴곡 슬릿부 (들) 가 구부러진 경우에도 박리 (peeling) 와 파손을 유발하지 않고 충분하게 사용될 수 있는 정도의 가요성 경화성 수지 조성물로 형성되는 것이 바람직하다. 일본출원공개공보 1999-220248 에 개시된 바와 같이, 상기 경화성 수지 조성물로는, 구체적으로는 막의 형상으로 경화된 후에도 25℃에서 초기 탄성율이 10 ~ 700 MPa , 파손 강도가 5 ~ 200 MPa, 연신율이 30 ~ 500% 이고, 충분한 정도의 전기 절연성을 가지며, 200℃에서 30초 이상, 바람직하게는 260℃에서 10초의 내납땜성을 갖고, 열분해 개시온도가 250 ~ 500℃ 인 조성물이 바람직하다. 이러한 특성을 갖는 플렉스 수지층을 사용함으로써, 굴곡 슬릿부에서 약 90°까지 굽혀진 상태에서 전자 장치에 결합되고 장착될 수 있는 테이프 캐리어 패키지를 얻을 수 있다. 플렉스 수지층으로서는 상기 특성을 갖는 경화성 수지 조성물로 만들어지는 한, 특별한 제한은 없다. 플렉스 수지층 재료의 예로는 변성 폴리이미드 수지 조성물 또는 변성 폴리아미드이미드 수지 조성물로 만들어진 경화 재료가 포함된다. 특히, 폴리이미드실록산 수지 조성물로 만들어진 경화 재료가 바람직하다. 바람직한 구체적인 예로서, 폴리이미드실록산 수지 조성물로 만들어진 Ube Industries, Ltd. 의 UPICOAT FS-100L 이 언급될 수 있다. 플렉스 수지층의 두 께는 굴곡 슬릿 (들) 과 교차하는 배선 패턴의 두께의 약 0.2 ~ 5 배인 것이 바람직하고, 바람직하게는 약 0.5 ~ 200㎛, 특히 바람직하게는 약 1 ~ 100㎛, 보다 바람직하게는 약 5 ~ 50㎛이다.
본발명에 있어서, 오버코팅층 (땜납 레지스트 층) 은 배선 패턴의 표면 및 선간 공간을 포함하는 배선 패턴 영역의 표면을 덮는 절연성 보호 필름이다. 본발명에 있어서, 오버코팅층은 적어도 배선 패턴이 형성된 영역의 일부, 바람직하게는 배선 패턴 영역의 대부분을 덮는 것이 바람직하고 내부 리드 또는 외부 리드와 같이 전기적 연결에 필요한 부분은 오버코팅층에 의해 덮히지 않는다. 위에서 설명한 플렉스 수지층은 절연 필름이 구멍으로서 제거되는 굴곡 슬릿에 있는 배선 패턴을 덮어 보호하는 반면, 오버코팅층은 배선 패턴의 대부분을 덮어 보호하며 또한, 땝납 레지스트로서 기능한다.
상기 오버코팅층은, 인쇄 등의 방법에 의해 코팅된 후 가열 등에 의해 건조 및 경화되는 경화성 수지 조성물을 사용하여 형성되는 것이 바람직하다. 본발명의 오버코팅층용 경화성 수지 조성물은, 막의 형상으로 경화된 후 25℃에서 초기 탄성율이 10 ~ 1,500 MPa 인 가요성을 갖고, 충분한 정도의 전기 절연성을 가지며 (일반적으로 체적 절연 저항 (volume insulation resistance) 이 1012Ω·cm 이상, 바람직하게는 1013Ω·cm 이상), 260℃에서 10초의 내납땜성을 갖고, 산소 지수가 22.0 을 초과하는 특성을 갖는다. 오버코팅층의 산소 지수가 22.0 를 초과한다는 것은 본발명의 특징인 개선된 내연성과 관련하여 특히 중요하다. 더 바람직 하게는, 본발명의 오버코팅층은 뒤틀림이 적고, 평탄성이 우수하며, 내굽힘성 (flexing resistance) , 기판 및 캡슐화제에 대한 접착성, 내용제성 (내아세톤성), 내금속도금성, 배선된 결정립계에의 주석 침투에 대한 저항성, 절연 신뢰성 등이 양호하다.
본발명의 실시형태에 있어서, 오버코팅층은 예를들어, 변성 폴리이미드 수지 조성물 또는 변성 폴리아미드이미드 수지 조성물을 사용하여 형성되는 것이 바람직하다. 변성 폴리이미드 수지 또는 변성 폴리아미드이미드 수지는 폴리실록산 세그먼트, 수소화 폴리부타디엔 세그먼트 또는 폴리카보네이트 세그먼트와 같은 연질 세그먼트가 변성을 위해 분자내로 도입되는 변성 수지인 것이 바람직하다.
본발명의 실시형태에 있어서, 오버코팅층은 폴리머 분자에 폴리실록산 세그먼트를 갖는 폴리머를 포함한다.
본발명의 바람직한 실시형태에 있어서, 변성을 위해 폴리실록산 세그먼트를 도입하여 얻어지는 폴리이미드실록산 수지 조성물 또는 폴리아미드이미드실록산 수지 조성물이 사용되는 것이 바람직한데, 왜냐하면 이러한 조성물은 오버코팅층이 증가된 산소 지수를 갖도록 하는데 아주 효과적이기 때문이다. 본발명에 있어서, 오버코팅층 및 플렉스 수지층은 동일한 조성으로 만들어진다. 오버코팅층의 두께는 바람직하게는 약 0.5 ~ 200㎛, 특히 바람직하게는 약 1 ~ 100㎛, 더 바람직하게는 약 5 ~ 50㎛ 인 것이 바람직하다.
본발명의 오버코팅층이 개선된 산소 지수를 갖게 하기 위하여 공지된 난연제 (flame retardant) 를 사용하는 것이 가능하다. 그러나, 이 난연제는 오버코팅 층에 요구되는 특성을 감소시키지 않는 양으로만 사용이 가능하다. 예를들어, 염소계 또는 안티몬계 난연제의 사용은 피해야 하는데, 왜냐하면 환경 문제를 야기하기 때문이며, 전자 부품에 할로겐을 사용하지 않는 추세를 거스르는 것이라 생각된다. 따라서, 본발명의 오버코팅층은 할로겐 함유 난연제와 안티몬 함유 난연제 모두를 포함하지 않는 것이 바람직하다. 또한, 인산 에스테르 함유 난연제는 가수분해되어 산을 생성하는 경향이 있고, 이는 오버코팅층의 절연성에 나쁜 영향을 초래한다. 그러므로, 오버코팅층은 쉽게 가수분해되는 인산 에스테르 함유 난연제를 함유하지 않는 것이 바람직하다. 더 나아가, 오버코팅층은 알루미늄 하이드록사이드 하이드레이트를 함유하지 않는 것이 바람직한데, 이는 알루미늄 하이드록사이드 하이드레이트 등은 친수성을 가지며 따라서 오버코팅층의 절연성에 나쁜 영향을 미치고, 게다가 약 200 ℃로 가열되면 탈수되어 가열을 포함하는 장착 단계에서 블리스터(blister)가 발생하는 등 불편함이 발생한다.
본 발명에 따른 개선된 내연성을 가지는 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판는 22.0을 초과하는 산소 지수(oxygen index)를 가지는 오버코팅층을 구성함으로써 내연성을 개선하였다. 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판을 구성하는 플렉스 수지층, 절연 필름, 접착제층, 오버코팅층 중에서 방향족 폴리이미드 등으로 제조된 절연 필름이 가장 높은 내연성을 가지며, 변성 에폭시 수지 등으로 제조된 접착제층이 가장 낮은 내연성을 갖는다. 본 발명의 특징은, 내연성이 가장 낮은 접착제층을 덮는 오버코팅층이 바람직하게도 할로겐 함유 난연제, 안티몬 함유 난연제, 인 함유 난연제 등과 같은 난연제를 함유하지 않고, 22.0을 초과하는 산소지수를 갖게 하여 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판의 내연성을 개선하였다는 점이다.
결과적으로, 플렉스 수지층, 절연필름, 접착제층과 오버코팅층을 이 순서로 포함하는 적층구조(laminate structure)를 가지는 4층 적층체는 바람직하게도 UL 94 V-0 기준을 만족하는 내연성을 가진다.
덧붙인다면, 테이프 캐리지 패키지용 가요성 배선판은 배선 패턴을 가지며 또한 단지 굴곡 슬릿부에서만 플렉스 수지층을 갖는다는 점에서 상기 4층 적층체와는 다르다. 그러나, 이러한 차이점 중 어느 것도 내연성을 증대시키며, 그러므로, 상기 적층체가 UL94 V-0 표준을 만족하는 내연성을 가질 때, 상기 4층 적층체에 사용되는 재료와 동일한 재료로 형성되는 플렉스 수지층, 절연 필름, 접착제층과 오버코팅층은 적어도 UL94 V-0 표준을 만족하는 내연성을 갖는다.
상기에서 서술한 바와 같이, 본 발명에 따른 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판의 특징이 되는 오버코팅층은 바람직하게는 변성 폴리이미드 수지 또는 변성 폴리아미드이미드 수지를 사용하여 형성될 수 있다. 이하, 매우 바람직하게 오버코팅층을 형성할 수 있는 수지 조성물인 폴리이미드실록산 수지 조성물에 대하여 설명한다.
폴리이미드실록산 수지 조성물은 바람직하게는 다음과 같은 조성을 함유하는 용액이다.
(a) 폴리이미드실록산 100 중량부
(b) 다가 이소시아네이트 0 ~ 40 중량부, 바람직하게는 2 ~ 30 중량부
(c) 에폭시 화합물 0.1 ~ 8 중량부, 바람직하게는 0.1 ~ 4 중량부
(d) 적어도 2개의 페놀 하이드록실기를 가지는 화합물 0 ~ 18 중량부, 바람직하게는 0.3 ~ 10 중량부
(e) 미세 무기 필러
(f) 유기 용제
본 발명의 오버코팅층에 바람직하게 사용될 수 있는 폴리이미드실록산 수지 조성물의 폴리이미드실록산 (a) 은 디아미노폴리실록산 (30 ~ 95 몰%), 극성기 함유 방향족 디아민(0.5 ~ 40 몰%), 그리고 상기 디아미노폴리실록산 및 극성기 함유 방향족 디아민 이외의 디아민(0 ~ 69.5 몰%)을 함유하는 디아민 성분과 테트라카르복실산 성분을 유기 용제중에서 반응시켜 얻어질 수 있다. 반응 혼합물 중에 디아민 성분에 대한 테트라카르복실산 성분의 몰 비는 거의 동일한 몰수 또는 약1.0 ~ 1.2 이다. 테트라카르복실산 성분의 몰비가 상기 레벨보다 크면, 절연 필름용으로 위하여 얻어진 폴리이미드실록산 수지 조성물의 프린팅 특성이 악화되는 결과를 초래하므로 바람직하지 않다.
폴리이미드실록산 중 바람직한 테트라카르복실산 성분의 구체적인 예는 다음과 같다.
2,3,3',4'-비페닐테트라카르복실산, 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실산, 2,2',3,3'-비페닐테트라카르복실산, 3,3',4,4'-디페닐 에테르 테트라카르복실산, 3,3',4,4'-디페닐술폰테트라카르복실산, 3,3'4,4'-벤조페논테트라카르복실산, 2,2-비스(3,4-벤젠디카르복실산)헥사플루오로프로판, 피로멜릭산, 1,4-비스(3,4-벤젠디 카르복실산)벤젠, 2,2-비스[4-(3,4-페녹시디카르복실산)페닐]프로판, 2,3,6,7-나프탈렌테트라카르복실산, 1,2,5,6-나프탈렌테트라카르복실산, 1,2,4,5-나프탈렌테트라카르복실산, 1,4,5,8-나프탈렌테트라카르복실산, 1,1-비스(2,3-디카르복시페닐)에탄 등과 같은 방향족 테트라카르복실산; 이들 산의 디언하이드라이드 또는 이들 산의 저급 알코올 에스테르; 시클로펜탄테트라카르복실산, 1,2,4,5-시클로헥산테트라카르복실산, 3-메틸-4-시클로헥센-1,2,4,5-테트라카르복실산 등과 같은 알리시클릭 테트라카르복실산; 및 이들 산의 디언하이드라이드 또는 이들 산의 저급 알코올 에스테르이다. 이들 중 특히 바람직한 것은 2,3,3',4'-비페닐테트라카르복실산, 2,2'3,3'-비페닐테트라카르복실산, 3,3'4,4'-디페틸 에테르 테트라카르복실산 및 이들 산의 디언하이드라이드 또는 이들 산의 저급 알코올 에스테르인데, 이는 이들로부터 유도되는 폴리이미드실록산이 유기 용제 중에서 높은 용해도를 가지기 때문이다. 바람직하게는, 테트라카르복실산 성분은 상기 언급된 방향족 테트라카르복실산 성분을 80 몰% 또는 그 이상의 양, 특히 85 ~ 100 몰%를 함유한다.
테트라카르복실산 성분으로서 디아민 성분과 용이하게 반응할 수 있는 테트라카르복실산 디언하이드라이드를 사용하는 것이 바람직하다.
테트라카르복실산 디언하이드라이드가 사용된 디아민의 몰수의 적어도 1.05배의 몰수로 사용되고, 반응 혼합물에 미반응 언하이드라이드 링이 남아 있을 때, 반응 혼합물은 그대로 사용될 수 있고, 또는 에스테르화제와 반응하여 링 오프닝에 의하여 반 에스테르화를 행할 수도 있다. 에스테르화제(알코올)의 양은 바람직하게는 과잉 테트라카르복실산 디언하이드라이드의 사용량의 1.1 ~ 20 배(당량으 로), 특히 바람직하게는 1.5 ~ 5 배이다. 알콜의 사용량이 적을 때, 미반응 언하이드라이드 링이 잔존하고, 얻어지는 조성물은 보존 안정성면에서 떨어지고, 알콜이 과잉으로 사용되면, 불용분이 석출하고 알콜이 불량한 용매로 작용하여 고형분 농도를 낮게 하고, 프린팅에 의한 코팅 필름의 형성을 더욱 어렵게 한다. 그래서, 너무 적거나 너무 많은 양의 알콜은 바람직하지 않다.
에스테르화제가 사용될 때는 반응 혼합물은 그대로 사용될 수도 있고 또는 감압하에서 가열 또는 증류에 의하여 잉여 알콜을 제거한 후에 사용될 수도 있다.
폴리이미드실록산 중 디아민 성분은 바람직하게는 다음과 같은 화학식 (1) 로 표현되는 30 ~ 95 몰%, 특히 50 ~ 95%의 디아미노폴리실록산과 0.5 ~ 40 몰%의 극성기 함유 방향족 디아민, 그리고 디아미노폴리실록산 및 극성기 함유 방향족 디아민 이외의 0 ~ 69.5몰%(통상, 0 ~ 30 몰%)의 디아민을 함유하는 형태로 사용된다. 이 들 세 성분 중 어떤 것이라도 상기 함량 범위를 벗어나면, 결과물인 폴리이미드실록산은 유기 용제 중 낮은 용해도, 타 유기 성분과 나쁜 융화성을 갖게 되며, 결과물인 절연 필름은 작은 곡률 반경을 갖게 되고 뒤틀림을 유발시켜, 내굽힘성, 기판과의 접착성, 및 내열성이 감소하게 된다.
Figure 112005062092413-pat00001
화학식 (1)
(여기서, R1은 독립적으로 2가 하이드로카르빌기 또는 방향족기를 나타내고; R2는 독립적으로 1가 하디드로카빌기 또는 방향족기, 그리고 n1은 3 ~ 50의 정수이 다).
상기 식에서, R1은 바람직하게는 1 ~ 6 탄소 원자의 2가 하이드로카르빌기 또는 페닐렌기, 특히 프로필렌기를 나타내고; R2는 바람직하게는 1 ~ 5 탄소 원자의 알킬기 또는 페닐기를 독립적으로 나타내고; n1 은 3 ~ 50, 특히 3 ~ 20이다. 또한, 3보다 작은 n1은 결과물인 절연 필름의 내굽힘성이 열화되기 때문에 바람직하지 않다. n1이 50 보다 크면, 테트라카르복실산 성분과의 반응성이 낮고, 결과적인 폴리이미드실록산은 낮은 분자량 또는 유기 용제 내에서 낮은 용해도를 갖게 되고, 결과적인 조성물은 타 유기 성분과 나쁜 융화성을 가지며, 결과적인 절연 필름은 낮은 내용제성을 갖는다. 그러므로, n1은 상기 언급된 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 덧붙이면, 디아미노폴리실록산이 2종 또는 그 이상의 종류의 혼합물이면, n1은 아미노 당량으로부터 계산된다.
디아미노폴리실록산의 구체적인 예는
α, ω-비스(2-아미노에틸)폴리디메틸실록산, α, ω-비스(3-아미노프로필)폴리디메틸실록산, α, ω-비스(4-아미노페닐)폴리디메틸실록산, α, ω-비스(4-아미노-3-메틸페닐)폴리디메틸실록산, α, ω-비스(3-아미노프로필)폴리디페닐실록산 및 α, ω-비스(4-아미노부틸)폴리디메틸실록산을 포함한다.
폴리이미드실록산 중 디아민 성분을 구성하는 극성 기 함유 방향족 디아민은 분자에 에폭시 수지 또는 이소시아네이트와 반응하는 극성 기를 가지는 방향족 디아민이고, 바람직하게는 다음 화학식 (2) 에 의해 표현되는 디아민이다.
Figure 112005062092413-pat00002
화학식 (2)
여기서, X 와 Y 는 각각 독립적으로 단일 결합, CH2, C(CH3)2, C(CF3)2, O, 벤젠 고리 또는 SO2 을 나타내며, r1은 COOH 또는 OH; n2는 1 또는 2; n3와 n4는 각각 독립적으로 0, 1, 또는 2, 바람직하게는 0 또는 1이며, 적어도 n3와 n4 중의 하나는 1 또는 2 이다.
화학식 (2) 에 의해 표현되는 디아민 화합물의 예는 다음과 같은 OH 기 함유 디아민 화합물을 포함한다.
2,4-디아민페놀 등과 같은 디아미노페놀 화합물; 3.3'-디아미노-4,4'-디하이드록시비페닐, 4,4'-디아미노-3,3'-디하이드록시비페닐, 4,4'-디아미노-2,2'-디하이드록시비페닐, 4,4'-디아미노-2,2',5,5'-테트라하이드록시비페닐 등과 같은 하이드록시비페닐 화합물; 3,3'-디아미노-4,4'-디하이드록시디페닐메탄, 4,4'-디아미노-3,3'-디하이드록시페닐메탄, 4,4'-디아미노-2,2'-디하이드록시디페닐메탄, 2,2-비스[3-아미노-4-하이드록시페닐]프로판, 2,2-비스[4-아미노-3-하이드록시페닐]프로판, 2,2-비스[3-아미노-4-하이드록시페닐]헥사플루오로프로판, 4,4'-디아미노-2,2',5,5'-테트라하이드록시디페닐메탄 등과 같은 하이드록시이페닐알칸 화합물; 3,3'-디아미노-4,4'-디하이드록시디페닐 에테르, 4,4'-디아미노-3,3'-디하이드록시디페닐 에테르, 4,4'-디아미노-디히드록시디페닐 에테르, 4,4'-디아미노-2,2',5,5'-테트라히드록시디페닐 에테르 등과 같은 하이드록시디페닐 에테르 화합 물; 3,3'-디아미노-4,4'-디하이드록시디페닐 술폰, 4,4'-디아미노-3,3'-디하이드록시디페닐 술폰, 4,4'-디아미노-2,2'-디하이드록시디페닐 술폰, 4,4'-디아미노-2,2',5,5'-테트라하이드록시디페닐 술폰 등과 같은 하이드록시디페닐 술폰 화합물; 2,2-비스[4-(4-아미노-3-하이드록시페녹시)페닐]프로판 등과 같은 비스(하이드록시페녹시페닐)알칸 화합물; 4,4'-비스(4-아미노-3-하이드록시페녹시)비페닐 등과 같은 비스(하이드록시페녹시)비페닐 화합물; 2,2-비스[4-(4-아미노-2-하이드록시페녹시)페닐]술폰 등과 같은 비스(하이드록시페녹시페닐)술폰 화합물; 등등.
화학식 (2) 에 의해 표현되는 디아민 화합물의 예로서 다음과 같은 COOH 기 함유 디아민 화합물을 포함한다.
3,5-디아미노벤조산, 2,4-디아미노벤조산 등과 같은 벤젠카르복실산; 3,3'-디아미노-4,4'-디카르복시비페닐, 4,4'-디아미노-3,3'-디카르복시비페닐, 4,4'-디아미노-2,2'-디카르복시비페닐, 4,4'-디아미노-3,3'-디카르복시비페닐, 4,4'-디아미노-2,2'-디카르복시비페닐, 4,4'-디아미노-2,2',5,5'-테트라카르복시비페닐 등과 같은 카르복시비페닐 화합물; 3,3'-디아미노-4,4'-디카르복시디페닐메탄, 4,4'-디아미노-3,3'-디카르복시디페닐메탄, 4,4'-디아미노-2,2'-디카르복시디페닐메탄, 2,2'-비스[3-아미노-4-카르복시페닐]프로판, 2,2-비스[4-아미노-3-카르복시페닐]프로판, 2,2-비스[3-아미노-4-카르복시페닐]헥사플루오로프로판, 4,4'-디아미노-2,2',5'5'-테트라카르복시비페닐 등과 같은 카르복시디페닐알칸 화합물; 3-3'-디아미노-4,4'-디카르복시디페닐 에테르, 4,4'-디아미노-3,3'-디카르복시디페닐 에테르, 4,4'-디아미노-2,2'-디카르복시디페닐 에테르, 4,4'-디아미노-2,2',5,5'-테트 라카르복시디페닐 에테르 등과 같은 카르복시디페닐 에테르 화합물; 3,3'-디아미노-4,4'-디카르복시디페닐 술폰, 4,4'-디아미노-3,3'-디카르복시디페닐 술폰, 4,4'-디아미노-2,2',5,5'-테트라카르복시디페닐 술폰 등과 같은 카르복시디페닐 술폰 화합물; 2,2-비스[4-(4-아미노-3-카르복시페녹시)페닐]프로판 등과 같은 비스(카르복시페녹시페닐)알칸 화합물; 4,4'-비스(4-아미노-3-카르복시페녹시)비페닐 등과 같은 비스(카르복시페녹시)비페닐 화합물; 2,2-비스[4-(4-아미노-3-카르복시페녹시)페닐]술폰 등과 같은 비스(카르복시페녹시페닐)술폰; 등등.
상기에서 언급된 디아미노폴리실록산 및 상기에서 언급된 극성 기 함유 방향족 디아민 이외에 폴리이미드실록산중 디아민 성분을 구성하는 디아민에 대한 특별한 제한은 없다. 그러나, 디아민은 바람직하게는 다음 화학식 (3) 에 의해 표현되는 방향족 디아민이다.
Figure 112005062092413-pat00003
화학식 (3)
여기서, X 및 Y 는 각각 독립적으로 단일 결합, CH2, C(CH3)2, C(CF3)2, O, 벤젠 고리 또는 SO2를 나타내고; 그리고 n5는 1 또는 2이다.
화학식 (3) 에 의해 표현되는 방향족 디아민의 구체적 예는 1,4-디아미노벤젠, 1,3-디아미노벤젠, 2,4-디아미노톨루엔, 1,4-디아미노-2,5-디할로겐벤젠 등과 같은 1 벤젠 고리를 포함하는 디아민; 비스(4-아미노페닐)에테르, 비스(3-아미노페닐)에테르, 비스(4-아미노페닐)술폰, 비스(3-아미노페닐)술폰, 비스(4-아미노페닐)메탄, 비스(3-아미노페닐)메탄, 비스(4-아미노페닐)설파이드, 비스(3-아미노페닐) 설파이드, 2,2-비스(4-아미노페닐)프로판, 2,2-비스(3-아미노페닐)프로판, 2,2-비스(4-아미노페닐)헥사플루오로프로판, o-디아니시딘, o-톨리딘, 톨리딘 술포네이트 등과 같은 2 벤젠 고리를 포함하는 디아민; 1,4-비스(4-아미노페녹시)벤젠, 1,4-비스(3-아미노페녹시)벤젠, 1,4-비스(4-아미노페닐)벤젠, 1,4-비스(3-아미노페닐)벤젠, α,α'-비스(4-아미노페닐)-1,4-디이소프로필벤젠, α,α'-비스(4-아미노페닐)-1,3-디이소프로필벤젠 등과 같은 3 벤젠 고리를 포함하는 디아민; 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]프로판, 2,2'-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]헥사플루오로프로판, 2,2-비스[4,(4-아미노페녹시)페닐]술폰, 4,4'-(4-아미노페녹시)비페닐, 9,9'-비스(4-아미노페닐)플루오렌, 5,10-비스(4-아미노페닐)안트라센 등과 같은 4 벤젠 고리를 포함하는 디아민이다.
헥사메틸렌디아민, 디아미노도데신 등과 같은 지방족 디아민 화합물은 상기에서 언급된 디아민과 함께 사용될 수 있다.
폴리이미드실록산의 제조방법에 대하여 특별한 제한은 없다. 폴리이미드실록산은 예를 들어 아래의 방법들에 의해 얻을 수 있다.
(1) 테트라카르복실산 성분과 디아민 성분을 15 내지 250℃ 에서 유기 극성 용제에서 대략 동일한 몰수로 연속 중합 및 이미드화시켜 폴리이미드실록산을 얻는 방법.
(2) 우선 과다량의 테트라카르복실산 성분과 디아민 성분 (예컨대, 디아미노폴리실록산) 을 15 내지 250℃에서 유기 극성 용제에서 중합 및 이미드화시켜 말단에 산무수물기 (또는 산 또는 그의 에스테르) 을 갖는 약 1 내지 10의 평균 중합도 의 이미드실록산 올리고머를 준비하고, 이와 별도로 테트라카르복실산 성분과 과다량의 디아민 성분을 15 내지 250℃에서 유기 극성 용제에서 중합 및 이미드화시켜 말단에 아미노기를 갖는 약 1 내지 10의 평균 중합도의 이미드 올리고머를 준비하며, 다음으로 산 성분과 디아민 성분이 대략 동일한 몰수로 되도록 두 올리고머를 혼합하고, 혼합물을 15 내지 60℃에서 반응시키고, 또한 130 내지 250℃에서 더 반응시켜 폴리이미드실록산을 얻는 방법.
(3) 우선 테트라카르복실산 성분과 디아민 성분을 20 내지 80℃에서 유기 극성 용제에서 대략 동일한 몰수로 중합하여 폴리아믹산을 얻고 이어서 상기 폴리아믹산을 이미드화시켜 폴리이미드실록산을 얻는 방법.
상기 방법에 의해 폴리이미드실록산을 얻는데 사용되는 유기 극성 용제의 예로는, N,N-디메틸아세트아미드, N,N-디에틸아세트아미드, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디에틸포름아미드, N-메틸-2-피롤리돈, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, N-메틸카프로락탐 등의 수소함유 용제; 디메틸 설폭사이드, 디에틸 설폭사이드, 디메틸 설폰, 디에틸 설폰, 헥사메틸설포라미드 등의 황함유 용제; 크레솔, 페놀, 자이레놀 등의 페놀계 용제; 디에틸렌 글리콜 디메틸 에테르 (디글림; diglyme), 트리에틸렌 글리콜 디메틸 에테르 (트리글림; triglyme), 테트라글림 등의 디글림계 용제; 아세톤, 메탄올, 에탄올, 에틸렌 글리콜, 다이옥산, 테트라하이드로퓨란 등의 산소함유 용제; 피리딘; 및 테트로메틸요소가 있다. 필요에 따라, 방향족 탄화수소 용제 (예컨대, 벤젠, 톨루엔 또는 크실렌), 용제 나프타, 벤조니트릴 등의 다른 유기 용제들이 함께 사용될 수 있다.
폴리이미드실록산으로서는, 상기 방법 (1) 내지 (3)에 의해 얻은 것들 중 어느 것이든 사용될 수 있다. 그러나, 약 3 중량% 이상, 바람직하게는 약 5 내지 60중량%, 특히 약 5 내지 50중량%의 고농도로 유기 용제에 용해가능하고, 25℃ 용액 점도 (E 형 회전 점도계로 측정) 가 1 내지 10,000 포아즈, 특히 1 내지 100 포아즈인 폴리이미드실록산이 바람직하다.
폴리이미드실록산은 분자량이 크고 또한 이미드화율이 높은 것이 바람직하다. 분자량의 목표로서 고유점성 (측정농도: 0.5 g/100 ㎖, 용제: N-메틸-2-피롤리돈, 측정온도: 30℃) 은, 경화된 재료의 기계적 특성 (예컨대, 강도와 연신율) 의 관점에서, 0.15 이상인 것이 바람직하고, 0.16 내지 2 이면 특히 바람직하다. 적외선 흡수 스펙트럼으로 결정되는 이미드화율은 바람직하게는 90% 이상, 특히 95% 이상, 실질적으로 100%인 것이 바람직하다.
본 발명의 오버코팅층에 바림작하게 사용될 수 있는 폴리이미드실록산 수지 조성물의 다가 이소시아네이트 (polyvalent isocyanate) (b) 로서는, 분자 내에 둘 이상의 이소시아네이트기를 갖는 임의의 화합물이 사용될 수 있다. 이러한 다가 이소시아네이트 화합물에는 예를 들어, 지방족, 지환족 또는 방향족 디이소시아네이트 4-테트라메틸렌 디이소시아네이트, 1,5-펜타메틸렌 디이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트, 2,2,4-트리메틸-1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트, 리신 디이소시아네이트,3-이소시아나토메틸-3,5,5-트리메틸시클로헥실 이소시아네이트(이소포론 디이소시아네이트), 1,3-비스(이소시아나토메틸)시클로헥산, 4,4'-디시클로헥실메탄 디이소시아네이트, 톨리렌 디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 1,5-나프탈란 디이소시아네이트, 톨리딘 디이소시아네이트 및 크실렌 디이소시아네이트가 포함된다.
또한 다가 이소시아네이트 화합물은 지방족, 지환족 또는 방향족 다가 이소시아네이트의 유도체, 예컨대 이소시아누레이트-변성 다가 이소시아네이트, 뷰렛-변성 다가 이소시아네이트, 우레탄-변성 다가 이소시아네이트 등일 수도 있다.
본 발명에서는, 예를 들어, 우레탄 결합에 의해 트리메틸롤프로판에 결합되는 부가물 (adduct) 구조를 갖는 다가 이소시아네이트가 특히 선호되는데, 이는 이러한 다가 이소시아네이트가 내연성 향상에 효과적이기 때문이다.
다가 이소시아네이트로서, 다가 이소시아네이트의 이소시아네이트기를 차단제 (blocking agent) 로 차단해서 얻어지는 차단된 다가 이소시아네이트 또한 바람직하게 사용된다.
차단제에는 예를 들어, 알콜계, 페놀계, 활성 메틸렌계, 메르캅탄계, 산 아미드계, 산 이미드계, 이미다졸계, 요소계, 옥심계, 아민계, 이민계 및 피리딘계 등이 포함된다. 이들은 단독으로 또는 조합되어 사용될 수 있다. 구체적인 차단제로는, 알콜계에서는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 2-에틸헥사놀, 메틸 셀로솔브, 메틸카르비톨, 벤질 알콜, 시클로헥사놀 등이 있고, 페놀계에서는 페놀, 크레솔, 에틸페놀, 뷰틸페놀, 노닐페놀, 디노닐페놀, 스티렌화 페놀, 히드록시 벤조산 에스테르 등이 있고, 활성 메틸렌계에서는 디메틸 말로네이트, 디에틸 말로네이트, 메틸 아세토아세테이트, 에틸 아세토아세테이트, 아세틸아세톤 등이 있고, 메르캅탄계에서는 뷰틸메르캅탄, 도데실메르캅탄 등이 있고, 산 아미드계에서는 아 세토아닐리드, 아세트아미드, ε-카프로락탐, δ-발레로락탐, γ-뷰티로락탐 등이 있고, 산 이미드계에서는 수키미드 (succimide) 와 말레이미드 (maleimide) 등이 있고, 이미다졸계에서는 이미다졸 및 2-메틸이미다졸 등이 있고, 요소계에서는 요소, 티오요소, 에틸렌요소 등이 있고, 옥심계에서는 포름알드옥심 (formaldoxime), 아세토알드옥심 (acetoaldoxime), 아세톡심 (acetoxime), 메틸 에틸 케톡심 (methyl ethyl ketoxime), 시클로헥사논옥심 등이 있고, 아민계에서는 디페닐아민, 아닐린, 카르바졸 등이 있고, 이민계에서는 에틸렌이민, 폴리에틸렌이민 등이 있고, 중아황산염 (bisulfite) 계에서는 중아황산나트륨 등이 있으며, 피리딘계에서는 2-히드록시피리딘, 2-히드록시퀴놀린 등이 있다.
차단된 다가 이소시아네이트의 예에는 특히, 다이니폰 잉크 앤드 케미칼즈 인크 (Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) 의 제품인 Burnock D-500 (차단된 톨릴렌 디이소시아네이트) 와 D-550 (차단된 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트); 미쯔이 타케다 케미칼즈 인크 (Mitsui Takeda Chemicals, Inc.) 의 제품인 타케네이트 (Takenate) B-830 (차단된 톨릴렌 디이소시아네이트), B-815N[차단된 4,4'-메틸렌비스(시클로헥실 이소시아네이트)], B-842N[차단된 1,3-비스(이소시아나토메틸)시클로헥산], B-846N[차단된 1,3-비스(이소시아나토메틸)시클로헥산] 및 B-874N(차단된 이소포론 디이소시아네이트); 다이이치 코교 세이야쿠 코 엘티디 (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) 의 제품인 Elastron BN-P17 (차단된 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트), Elastron BN-04, Elastron BN-08, Elastron BN-44 및 Elastron BN-45 (이들은 분자당 3 내지 5의 관능 (functionalities) 을 갖는 차단된 우레탄- 변형 다가 이소시아네이트들임) 등이 포함된다.
다가 이소시아네이트의 사용량은 폴리이미드실록산 100 중량부에 대해 0 내지 40 중량부, 바람직하게는 2 내지 30 중량부, 특히 바람직하게는 5 내지 30 중량부이다. 오버코팅층의 산소 지수 (oxygen index) 향상과 이에 따른 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판의 내연성 향상은 다가 이소시아네이트 화합물을 사용하지 않고서도 가능하다. 그러나, 2 중량부 이상의 다가 이소시아네이트 화합물의 사용이 특히 바람직한데, 이는 향상된 산소 지수가 얻어지고 또한 우수한 내납땜성 (soldering resistance) 이 얻어지기 때문이다. 상기 범위를 초과하는 양의 다가 이소시아네이트의 사용은 바람직하지 않은데, 이는 내용제성 (solvent resistance) 이 감소될 수 있기 때문이다.
본 발명의 오버코팅층에 바람직하게 사용가능한 폴리이미드실록산 수지 조성물의 에폭시 화합물 (c)은 약 100 내지 4,000의 에폭시 당량과 약 300 내지 10,000의 분자량을 갖는 액체 또는 고체 에폭시 수지인 것이 바람직하다. 그 예로는 비스페놀 (bisphenol) A형 또는 비스페놀 F형 에폭시 수지 (재팬 에폭시 수지 코 엘티디 (Japan Epoxy Resins Co., Ltd.) 의 제품으로 Epikote 806, Epikote 825, Epikote 828, Epikote 1001, Epikote 1002, Epikote 1003, Epikote 1004, Epikote 1055, Epikote 1004AF, Epikote 1007, Epikote 1009, Epikote 1010 등); 관능이 3 이상인 에폭시 수지 (재팬 에폭시 수지 코 엘티디의 제품으로 Epikote 152, Epikote 154, Epikote 180 계열, Epikote 157 계열 및 Epikote 1032 계열; 시바-게이지 재팬 리미티드 (Ciba-Geigy Japan Limited) 의 제품으로 MT 0163 등); 우베 인더스트리즈 엘티디 (Ube Industries, Ltd.) 의 제품인 Hicar ETBN 1300x40; 나가세 켐텍스 케이케이 (Nagase Chemtex K.K) 의 제품인 Denarex R-45EPT; 그리고 에폭시-변형 폴리실록산 (신-에츠 케미칼 코 엘티디 (Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.) 의 제품인 KF 105 등) 이 있다.
에폭시 화합물 (c) 의 사용량은 폴리이미드실록산 100 중량부에 대해 0.1 내지 8 중량부, 바람직하게는 0.1 내지 5 중량부이다. 에폭시 화합물의 사용량이 커질수록, 산소 지수가 감소하는 경향이 있다. 에폭시 화합물 (c) 이 상기 범위를 초과하는 양으로 사용되면, 오버코팅층의 산소 지수는 22.0 이하로 되고, 본 발명에 따른 향상된 내연성, 바람직하게는 UL 94 V-0 기준을 충족하는 내연성을 갖는 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판을 얻기 어렵다.
본 발명의 오버코팅층에 바람직하게 사용가능한 폴리이미드실록산 수지 조성물은, 예컨대 주어진 온도 이상에서 차단된 다가 이소시아네이트의 차단제를 해리시키기 위한 해리 촉매를 포함하는 경화 촉매, 및/또는 다가 이소시아네이트 화합물과, 에폭시 화합물 및 폴리이미드실록산 사이의 가교 반응을 촉진시키기 위한 경화 촉진 촉매를 바람직하게 함유할 수 있다.
차단된 다가 이소시아네이트용 해리 촉매의 예로는 디부틸틴 디라우레이트 (dibutyltin dilaurate) 및 3급 아민이 있다. 해리 촉매의 사용량은 차단된 다가 이소시아네이트 100 중량부에 대해 약 0.01 내지 25 중량부, 바람직하게는 약 0.1 내지 15 중량부이다.
경화 촉진 촉매의 예로는 이미다졸 (예컨대 2-에틸-4-메틸이미다졸) 과 3급 아민이 있다. 경화 촉진 촉매의 사용량은 차단된 다가 이소시아네이트 100 중량부에 대해 약 0.01 내지 25 중량부, 바람직하게는 약 0.1 내지 15 중량부이다.
3급 아민을 함유하는 조성물은 기판 위에 코팅된 후 50 내지 130℃의 온도로 열처리되면 경화된 필름을 용이하게 형성할 수 있으므로 유용하다.
3급 아민의 바람직한 예로서는, 1,8-디아자비시클로[5.4.0]-7-운데센(1,8-diazabicyclo[5.4.0]-7-운데센; 이하, DBU로 약칭함), N,N-디메틸벤질아민, N,N,N',N'-테트라메틸헥산디아민, 트리에틸렌디아민 (TEDA), 2-디메틸아미노메틸페놀 (DMP-10), 2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸)페놀 (DMP-30), 디모르폴리노디에틸에테르 (DMDEE), 1,4-디메틸피페라진 및 시클로헥실디메틸아민이 있다.
3급 아민의 사용량은 폴리이미드실록산 100 중량부에 대해 약 0.3 내지 20 중량부, 바람직하게는 약 0.5 내지 10 중량부이다. 사용량이 상기 범위를 초과하면 내용제성 및 전기적 특성의 열화가 초래될 수 있으며, 사용량이 상기 범위보다 적으면 저온에서의 경화에 더 긴 시간이 필요할 것이다.
본 발명의 오버코팅층에 바람직하게 사용가능한 폴리이미드실록산 수지 조성물의 페놀계 히드록실기 함유 화합물 (d) 의 예로는 히드로퀴논, 4,4'-디히드록시비페닐과, 페놀계 노볼락 (novolac), 크레솔 노볼락 등의 페놀계 수지가 있다. 페놀계 수지로는, 예를 들어, 페놀계 노볼락 수지 H-1, H-2, H-3, H-4 및 H-5; 오소크레솔 (ortho-cresol) 노볼락 MER-130; 트리페놀메탄 형 MEH-7500; 테트라키스페놀 형 MEH-7600; 나프톨 형 MEH-7700; 페놀 아랄킬 형 MEH-7800 및 MEH-7851; 트리페놀 형 R-3; 비스페놀 노볼락 형 MEP-6309 및 MEP-6309E; 그리고 액체 페놀계 노볼락 MEH-8000H, MEH-8005, MEH-8010, MEH-8015 및 MEH-8205 (이들은 모두 메이와 플라스틱 인더스트리즈 엘티디 (Meiwa plastic Industries Ltd.) 의 제품임). 둘 이상의 페놀계 히드록실기를 갖는 화합물 (d) 이 사용될 때, 그것은 폴리이미드실록산 100 중량부에 대해 바람직하게는 약 0.1 내지 18 중량부, 보다 바람직하게는 약 0.3 내지 15 중량부, 더욱더 바람직하게는 약 0.5 내지 10 중량부의 양으로 사용된다.
본 발명의 오버코팅층에 바람직하게 사용가능한 폴리이미드실록산 수지 조성물의 미세한 무기 필러 (filler) (e) 는 임의의 형상을 가질 수 있지만, 평균 입자 직경이 0.001 내지 15 ㎛, 특히 0.005 내지 10 ㎛인 것이 바람직하다. 상기 범위에서 벗어나는 평균 입자 직경을 갖는 필러는 바람직하지 않는데, 이는, 스크린 인쇄 (screen printing) 에 의한 코팅이 어렵고, 얻어진 경화 필름이 휘어질 때 휘어진 부분에서 크랙 또는 백화 (whitening) 를 초래하기 때문이다. 미세 무기 필러로는, 예컨대 미분상 실리카 (silica), 탈크 (talc), 미카 (mica) 및 황산바륨이 바람직하게 사용될 수 있다.
오버코팅층이 22.0을 초과하는 산소 지수를 갖고 (이는 본 발명의 특징적 구성임) 내연성이 개선된 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판을 얻을 수 있도록 하기 위해서는, 미세 무기 필러의 총사용량은 폴리이미드실록산 100 중량부에 대해 25 중량부 이상, 바람직하게는 25 내지 200 중량부, 특히 바람직하게는 30 내지 150 중량부, 더더욱 바람직하게는 40 내지 150 중량부이다. 미세 유기 필러의 사용량이 상기 범위보다 적으면 우수한 인쇄적성 (printability) 을 갖는 폴리이미 드실록산 수지 조성물을 얻기가 어렵고, 얻어진 폴리이미드실록산 수지 조성물을 사용하여 오버코팅층이 형성될 때 오버코팅층이 22.0을 초과하는 산소 지수를 갖도록 하기가 어려우며, 따라서 향상된 내연성 또는 UL 94 V-0 기준을 충족시키는 내연성을 갖는 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판을 얻기가 어렵다. 한편, 사용량이 상기 범위보다 더 많으면, 우수한 인쇄적성을 갖는 폴리이미드실록산 수지 조성물을 얻기가 어렵고, 얻어진 폴리이미드실록산 수지 조성물을 사용하여 오버코팅층이 형성될 때 굽힘에 의해 크랙이 쉽게 나타나므로, 이러한 사용량은 바람직하지 않다. 경화된 필름의 인쇄적성과 산소 지수를 포함하는 특성의 향상을 고려할 때, 미세 무기 필러, 특히 미분상 실리카를 탈크, 미카 및 황산바륨 중에서 선택된 1종 이상과 함께 사용하는 것이 바람직하다. 이 경우, 미분상 실리카의 사용량은 폴리이미드실록산 100 중량부에 대해 5 내지 50 중량부, 바람직하게는 5 내지 40 중량부이고, 탈크, 미카 및 황산바륨 중에서 선택된 1종 이상의 무기 필러의 사용량은 폴리이미드실록산 100 중량부에 대해 15 내지 150 중량부, 바람직하게는 20 내지 120 중량부이다 (총 수지 함량 100 중량부에 대해 10 내지 150 중량부, 바람직하게는 15 내지 100 중량부이다).
상술한 미세 무기 필러 중에서 탈크가 특히 바람직한데, 이는 비록 비교적 소량만을 사용하더라도 산소 지수 증가와 내연성의 효과적인 향상을 달성할 수 있기 때문이다.
본 발명의 오버코팅층에 바람직하게 사용가능한 폴리이미드실록산 수지 조성물의 유기용제 (f) 로는, 폴리이미드실록산의 제조를 위한 반응에 사용되는 유기용 제가 그 자체로 사용될 수 있다. 바람직하게는, 예를 들어, N,N-디메틸아세트아미드, N,N-디에틸아세트아미드, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디에틸포름아미드, N-메틸-2-피롤리딘, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, N-메틸-2-피롤리딘, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, N-메틸카프로락탐 등의 질소함유 용제; 디메틸 설폭시드, 디에틸 설폭시드, 디메틸 설폰, 디에틸 설폰, 헥사메틸설포라미드 등의 황함유 용제; 그리고 페놀계 용제 (예컨대 크레솔, 페놀 또는 자일레놀), 디글림계 용제[예컨대 디에틸렌 글리콜 디메틸 에테르 (디글림), 트리에틸렌 글리콜 디메틸 에테르 (트리글림), 또는 테트라글림], 아세톤, 아세토페논, 프로피오페논, 에틸렌 글리콜, 디옥산, 테트라히드로퓨란 등의 산소함유 용제가 사용된다. 특히 바람직하게는, N-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸 설폭시드, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디에틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N,N-디에틸아세트아미드, γ-뷰티롤락톤, 트리에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 디메틸 에테르 등이 사용된다.
본 발명의 오버코팅층에 바람직하게 사용가능한 폴리이미드실록산 수지 조성물은 소정량의, 예컨대 폴리이미드실록산 100 중량부에 대해 0 내지 약 100 중량부의 안료 (예컨대, 유기 착색 안료 또는 무기 착색 안료) 를 더 함유할 수 있다. 상기 조성물에 폴리이미드실록산 100 중량부에 대해 예컨대 약 0.1 내지 10 중량부의 양으로 소포제 (defoaming agent) 가 첨가될 수 있다.
본 발명의 오버코팅층에 바람직하게 사용가능한 폴리이미드실록산 수지 조성물은 필요한 양의 폴리이미드실록산, 다가 이소시아네이트, 에폭시 수지, 미세 필러, 유기용제 등을 균일하게 교반혼합함으로써 용이하게 얻을 수 있다. 유기용 제를 사용하여 용액 조성물을 얻는 것에 있어서, 폴리이미드실록산 제조 그 자체 이후에 중합 용액, 또는 적절한 유기용제로 주합용액을 희석한 것이 사용될 수 있다. 유기용제로는, 상술한 폴리이미드실록산 제조에 사용될 수 있는 유기극성용제가 사용될 수 있으며, 구체적으로 140 내지 210℃ 의 비등점을 갖는 유기극성용제가 사용되는 것이 바람직하다. 특히, 메틸트리글림과 같은 180℃ 이상, 특히 200℃ 이상의 비등점을 갖는 유기용제의 사용이 가장 바람직한데, 이는 용제의 증발에 의해 초래되는 소산 (dissipation) 이 크게 감소되고 결과적인 인쇄 잉크는 아무런 문제없이 스크린 인쇄 등에 의해 인쇄될 수 있기 때문이다. 유기용제는 폴리이미드실록산 100 중량부에 대해 약 60 내지 200 중량부의 양으로 사용된다.
본 발명의 오버코팅층에 바람직하게 사용가능한 폴리이미드실록산 수지 조성물의 점도에 대해서는 특별한 제한이 없다. 그러나, 폴리이미드실록산 수지 조성물의 실온 (25℃) 에서의 용액 점도는, 스크린 인쇄시의 작업성, 용액의 특성, 얻어진 경화 절연 필름의 특성 등의 관점에서, 바람직하게는 5 내지 1,000 Pa·s, 특히 10 내지 100 Pa·s, 더욱 바람직하게는 10 내지 60 Pa·s이다.
본 발명의 오버코팅층의 형성에 바람직하게 사용가능한 폴리이미드실록산 수지 조성물은, 배선 패턴을 갖는 절연 필름의 패턴면에, 스크린 인쇄 등의 방법으로, 건조된 필름의 두께가 약 0.5 내지 200 ㎛, 특히 약 1 내지 100 ㎛, 더욱 바람직하게는 약 5 내지 50 ㎛가 되는 두께로 코팅된다. 다음으로, 약 50 내지 100℃의 온도에서 약 5 내지 60분간 열처리가 수행되어 용제를 제거한다. 그 후, 약 100 내지 210℃, 바람직하게는 110 내지 200℃에서 약 5 내지 120분간, 바람직 하게는 10 내지 60분간 열처리가 수행되어 경화를 수행한다. 이로써 오버코팅층이 형성될 수 있다. 얻어진 오버코팅층은 배선들 사이의 각 패턴 공간을 만족스럽게 채우며, 25℃에서의 초기 탄성율이 약 10 내지 1,200 ㎫인 가요성, 충분한 레벨 (일반적으로 1012 Ω·㎝ 이상, 바람직하게는 1013 Ω·㎝ 이상의 체적절연저항) 의 전기 절연성, 260℃에서 10초의 내납땜성, 및 22.0 보다 큰, 바람직하게는 23 이상의 산소 지수를 갖는다. 더욱 바람직하게는, 오버코팅층은 뒤틀림이 적고 편평도가 우수하며, 내굽힘성, 기판 및 캡슐화제 (encapsulating agent) 에 대한 접착성, 내용제성 (예컨대, 아세톤, 이소프로판올 및 메틸 에틸 케톤에 대한 저항성), 내납땜성, 주석의 경계내 침투에 대한 저항성, 절연 신뢰성 등이 우수하다.
본 발명의 경화성 수지 조성물에서는, 폴리실록산-변성 폴리이미드 수지, 폴리실록산-변성 폴리아미드이미드 수지 등의 폴리실록산-변성 수지의 사용이 산소 지수의 효과적인 증가를 위해 바람직하다. 상술한 바와 같은 경화성 수지 조성물 중 어떤 것이라도 사용되는 경우에, 산소 지수의 효과적인 증가를 위하여, 상기 조성물은 수지 100 중량부에 대해 8 중량부 이하, 바람직하게는 4 중량부 이하의 양으로 경화 성분으로 첨가되는 에폭시 화합물을 함유하고, 그리고/또는 탈크, 미카 및 황산바륨 중에서 선택되는 1종 이상의 무기 필러를 수지 100 중량부에 대해 15 내지 150 중량부 (총 수지 함량 100 중량부에 대해 10 내지 150 중량부, 바람직하게는 15 내지 100 중량부) 의 양으로 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 테이프 캐리어 패키지용 가요성배선판에 있어서, 내연성은 오버코팅층이 22.0을 초과하는 산소 지수를 가질 수 있도록 함으로써 향상된다. 따라서, 오버코팅층에서, 앞서 언급한 폴리실록산-변성 수지 이외의 수지가 사용될 수도 있다. 예를 들어, 폴리실록산 세그먼트 대신 수소화된 폴리부타디엔 세그먼트 또는 폴리카보네이트 세그먼트를 분자 내에 도입하여 얻어지는 변성 폴리아미드이미드 수지 또는 변성 폴리이미드 수지를 사용하는 경우에도, 바람직하게 개선된 내연성을 얻을 수 있다. 또한, 그러한 수지가 사용되는 때, 상기 폴리실록산-변성 수지를 사용하는 경우와 유사하게, 상기 수지 또는 조성물에서 저 산소 지수의 세그먼트 또는 성분의 함량을 가능한한 낮게 줄이며, 고 산소 지수의 세그먼트 (예를 들어 폴리이미드 세그먼트) 또는 성분의 함량은 가능한한 높게 증가시키고, 또한 전기 전연성을 떨어뜨리지 않으면서 증가된 산소 지수를 가져올 수 있는 미세 무기 필러 (fine inorganic filler) 특히 탈크 (talc), 미카 (mica) 및 황산 바륨 중에서 선택된 1종 이상의 무기필러를 수지의 100 중량부에 대해서 15 내지 150 중량부 (전체 수지 함량의 100 중량부에 대해서 10 내지 150 중량부, 바람직하게는 15 내지 100중량부) 의 양으로 첨가하는 것이 바람직하다.
테이프 캐리어 패키지는 반도체 칩 (예를 들어, 디스플레이 장치의 드라이버 LSI), 또는 다른 전자 부품을 본 발명에 따른 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판에 장착함으로써 제조된다. 위와 같이 테이프 캐리어 패키지에서 사용되는 가요성 배선판은 개선된 내연성, 바람직하게는 UL 94 V-0 기준을 만족시키는 내연성을 갖기 때문에, 이를 사용하는 테이프 캐리어 패키지는 예를 들어 60 V 이상의 전압에서 작동되는 PDP 와 같이 통상적인 테이프 캐리어 패키지의 사용과 유사하게 굽혀진 상태에서 적합하게 사용될 수 있다.
실시예
이하에서 실시예 및 비교예를 이용하여 아래에서 보다 상세히 설명한다. 이들 실시예 및 비교예에서, 일반적으로 사용되는 일반적으로 사용되는 재료들이 플렉스 수지층, 절연층 및 접착제층으로 사용되며, 다양한 폴리이미드실록산 수지 조성물 및 폴리아미드이미드실록산 수지 조성물이 오버코팅층을 위해 시도되고 연구된다. 그러나, 본 발명은 다음의 실시예에 한정되는 것은 전혀 아니다.
아래의 참고예, 실시예 및 비교예에서, 측정 및 평가는 다음의 방법에 따라 이루어졌다.
<용액 점도>
25℃, 10 rpm 에서 E 형 점도계 (Tokyo Keiki 제품) 를 사용하여 측정.
<오버코팅층 평가>
오버코팅층의 평가는, 평가될 개체에 따라 다음의 열처리에 의해 얻어진 경화된 필름 샘플에 대해 이루어졌다.
즉, 캡슐화 재료에 대한 접착성의 평가를 80℃ 에서 30분동안 그리고 120℃ 에서 1 시간동안의 열처리에 의해 얻어진 샘플에 대하여 하였다. 그러나, 캡슐화 재료에 대한 접착성의 평가를 위한 샘플이 160℃ 에서의 경화가 뒤따르는 코팅을 형성하기 위하여 캡슐화 재료를 평가할 샘플에 낙하시킴으로써 얻어지기 때문에, 상기 샘플은 위에서 언급한 열처리 뿐만 아니라 160℃에서의 열처리를 더 겪는 다.
오버코팅층의 다른 특성에 대한 평가는 80℃ 에서 30분동안 그리고 160℃ 에서 1 시간동안의 열처리에 의해 얻어진 샘플에 대하여 행하며, 이 때 장착 단계에서 상기 샘플이 캡슐화 재료의 경화를 위하여 약 160℃ 에서 최종 열처리를 겪는 것을 고려한다.
캡슐화 재료에 대한 접착성의 평가:
오버코트용 수지 조성물이 35㎛ 두께의 전해 구리 박막의 광택 표면에 30 ㎛ 의 두께로 코팅되며 이어서 경화되어 경화 필름을 형성한다. 원형 디스크 형상 (두께 약 1 mm, 직경 : 약 0.5 cm) 의 IC 칩-캡슐화 재료 CEL-C-5020 (Hitachi Chemical Company, Ltd. 제품) 이 낙하에 의해 상기 경화 필름 상에 코팅되며, 이후 160℃ 에서 1 시간동안 경화를 위한 열처리를 하여 샘플을 얻는다. 상기 샘플을 손으로 구부려서 상기 캡슐화 수지의 박리 (peeling) 를 관찰한다. 경화 필름에서 접착 실패가 발행하는 경우 및 경화 필름 및 구리 박막 사이의 경계면에서 박리가 발생하는 경우는 ○ 로 표시한다. 경화 필름의 접착 실패 및 경화 필름과 캡슐화 수지 사이의 경계면에서의 박리가 모두 존재하는 경우 △ 로 표시한다. 그리고 경화 필름과 캡슐화 수지 사이의 경계면에서 박리가 있는 경우 × 로 표시한다.
전기 절연성 (체적 저항) 의 측정:
JIS C 2103 에 따라 측정한다.
인장 탄성률 (tensile modulus) 의 측정:
경화되어 약 75 ㎛ 두께를 갖는 시트 형상의 샘플을 시험에 사용하기 위하여 1 cm (폭) X 15 cm (길이) 의 크기로 잘랐다. 이는 ASTM D 882 에 따라 측정되었다.
내납땜성 (soldering resistance) 의 평가 :
절연 필름용 조성물이 35 ㎛ 두께의 전해 구리 박막의 광택 표면에 30 ㎛ 두께로 코팅되며 이어서 경화되어 절연 필름을 형성한다. 이 절연 필름 위에 로진계 플럭스 (SUNFLUX SF-270, Sanwa Kagaku Kogyo 제품) 가 코팅되며, 이후 절연 필름이 260 ℃ 의 땜납욕과 10 초동안 접촉한다. 그리고, 평가를 위해 상기 샘플의 상태를 관찰한다. 변화가 없는 경우 ○ 로 표시한다. 하부에 땜납의 오목한 곳 또는 약간의 블리스터링이 관찰되는 경우 △ 로 표시한다. 블리스터링 및/또는 박리가 있는 경우 × 로 표시한다.
뒤틀림 (warpage) :
절연 필름을 위한 조성물이 50 mm × 70 mm 의 크기로 잘려진 폴리이미드 필름 (UPILEX 75S, Ube Industries, Ltd. 제품) 의 중앙 부분에 코팅되어 30 mm × 40 mm 의 면적을 차지하며, 이어서 경화에 의해 경화 필름을 얻는다. 상기 경화 필름은 15 ㎛ ± 10 ㎛ 두께를 갖는다. 상기 폴리이미드 필름의 네 변의 최대 높이가 측정된다.
내용제성 (solvent resistance) :
경화되어 75 ㎛ 의 두께를 갖는 시트 형상의 샘플 0.5 g 이 25 ℃ 의 아세톤에 30분동안 침지된다. 그리고 상기 샘플의 내용제성이 아세톤 가용분 (acetone soluble) 의 중량 % 로서 표시된다. 아세톤 가용분의 100 중량 % 는 상기 샘플이 아세톤 내에서 완전이 용해하고 경화되지 않는 것을 의미한다.
산소 지수의 측정 :
JIS K 7201-2 에 따라 측정한다. 본 발명의 오버코팅층이 자립성 (self-supportability) 을 갖지 않기때문에, 측정을 위하여 상기 샘플을 38 mm (폭) × 120 mm (길이) 의 금속 프레임에 고정시킨다.
<플렉스 수지층, 절연 필름, 접착제층 및 오버코팅층을 포함하는 적층체의 내연성의 평가>
접착제 (# 8200, Toray Industries, Inc. 의 제품) 가 75 ㎛ 두께의 폴리이미드 필름 (UPILEX 75 S, Ube Industries, Ltd. 의 제품) 상에 15 ㎛ 두께로 코팅되어 접착제층을 갖는 절연필름을 형성하였다. 접착체층이 없는 절연 필름의 면 (뒷면) 상에는 플렉스 수지 (UPICOAT FS 100L, Ube Industries, Ltd. 의 제품) 가 코팅되며, 이어서 80 ℃ 에서 30분 동안, 그리고 160 ℃ 에서 1 시간동안 가열하여 경화시켜 15 ㎛ 두께의 플렉스 수지층을 형성한다. 상기 절연 필름 상에 형성된 접착제층 위에는 오버코팅층용 수지 조성물이 코팅되고, 이어서 80 ℃ 에서 30분 동안, 그리고 160 ℃ 에서 1 시간동안 가열하여 경화시켜 25 ㎛ 두께의 오버코팅층을 형성한다. 얻어진 4층의 적층체를 5 in × 0.5 in 의 크기로 잘라서 연소시험을 위한 시편으로 사용한다. 내연성의 평가는 UL 94 에 규정된 수직 연소를 위한 시험 방법에 따라서 행해졌다. 즉, 상기 시편을 클램프에 의해 수직으로 스탠드에 고정하고, 상기 시편의 바닥이 12 in (304.8 mm) 의 높이에 위치 하도록 상기 클램프에 의해 상기 시편의 상부를 고정시킨다. 화옥 (fire ball) 이 낙하한 경우 착화를 확인하기위하여 탈지면을 상기 시편 아래에 둔다. 길이가 0.75 in (19.05 mm) 인 불꽃이 시편과 시편의 하단 중앙 (하단의 1 in (25.4 mm) 부분) 에서 10초동안 접촉하고, 그리고 상기 불꽃이 제거되고 시편의 연소 시간이 측정된다. 상기 연소가 끝난 직후, 불꽃이 다시 10초동안 접촉되고 그리고 연소 (적열, red heat) 시간이 측정된다.
측정은 2 세트 (n = 5 가 한 세트, 전체 10 포인트) 에 대하여 이루어진다.
UL 94 V-0 의 기준에 따라 아래의 항목들이 확인되었다. 이들 모든 항목을 만족시키는 경우가 "합격"이다.
(1) 제1 불꽃 접촉후, 연소가 10초 이상 지속되지 않는다.
(2) 5 포인트 × 2 회 (전체 10 포인트) 의 불꽃 접촉 후 연소 시간이 50 초 이내이다.
(3) 화옥 낙하시 시편 바닥으로부터 12 in 아래에 있는 탈지면이 연소하지 않는다.
(4) 제2 불꽃 접촉 후 적열 연소 시간이 30 초 이내이다.
(5) 연소가 클램프에 도달하지 않는다.
아래의 실시예 및 비교예에서 사용된 다가 이소시아네이트, 에폭시 수지, 필러, 경화 촉매 및 소포제 (defoaming agent) 에 대하여 설명한다.
<다가 이소시아네이트>
번녹 (Burnock) D-550 : Dainippon Ink and Chemicals, Inc. 제품, 차단된 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트, 차단제 = 메틸 에틸 케톡심
타케네이트 (Takenate) B 830 : Mitsui Takeda Chemicals, Inc., 차단된 톨리렌 디이소시아네이트, 차단제 = 메틸 에틸 케톡심
<에폭시 수지>
에피코트 (Epikote) 157 S 70 : Japan Epoxy Resins Co., Ltd. 의 제품
<미분상 실리카>
에어로실 (Aerosil) 50 : Nippon Aerosil Co., Ltd. 의 제품, 평균 입자 직경 = 30 nm
에어로실 130 : Nippon Aerosil Co., Ltd. 의 제품, 평균 입자 직경 = 16 nm
<황산 바륨>
황산 바륨 B-30 : Sakai Chemical Industry Co., Ltd. 의 제품, 평균 입자 직경 = 0.3 ㎛
<탈크>
마이크로 에이스 (Micro Ace) P-3 : Nippon Talc Co., Ltd. 의 제품, 평균 입자 직경 = 5.1 ㎛
SG 95 : Nippon Talc Co., Ltd. 의 제품, 평균 입자 직경 = 2.5 ㎛
<경화 촉매>
DBU : Aldrich 의 제품, 1,8-디아자바이시클로[5.4.0]-7-운데센
큐레졸 (Curezole) 2E4MZ : Shikoku Chemicals Corporation 의 제품, 2-에틸-4-메틸이미다졸
<소포제>
KS 531 : Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 의 제품, 실리콘 소포제
DB-100 : Dow-Corning Asia 의 제품, 실리콘 소포제
<참고예 1 : 변성 폴리이미드 수지의 제조>
500 ml 유리 플라스크에 47.1 g (0.16 몰) 의 2,3,3',4'-바이페닐테트라카르복실산 디언하이드라이드 및 100 g 의 트리클림 (triglyme, 용제, 이하 TG) 을 공급한다. 질소 분위기 하에서, 80℃ 에서 이들을 교반한다. 여기에 125.1 g (0.136 몰) 의 α,ω-비스 (3-아미노프로필) 폴리디메틸실록산 (아미노 당량 : 460) 과 TG 40 g 을 첨가하고, 이어서 180 ℃ 에서 60분간 교반한다. 결과적인 반응 혼합물에 비스 (3-카르복시-4-아미노페닐) 메탄 (4,4'-디아미노-3,3'-디카르복시페닐메탄) 6.9 g (0.024 몰) 과 TG 39 g 을 첨가한 후, 180 ℃ 에서 15 시간동안 교반한다. 그리고 여과한다. 얻어진 폴리이미드실록산 용액은 폴리머 고형분 농도가 50 중량% 이고, ηinh가 0.20 인 용액이다. 이미드화율은 실질적으로 100% 이다.
<참고예 2 : 변성 폴리이미드 수지의 제조>
500 ml 유리 플라스크에 58.84 g (0.2 몰) 의 2,3,3',4'-바이페닐테트라카르복실산 디언하이드라이드 및 170 g 의 TG 를 공급한다. 질소 분위기 하에서, 80℃ 에서 이들을 교반한다. 여기에 127.4 g (0.14 몰) 의 α,ω-비스 (3-아미노프로필) 폴리디메틸실록산 (아미노 당량 : 455) 과 TG 50 g 을 첨가하고, 이어서 180 ℃ 에서 60분간 교반한다. 결과적인 반응 혼합물은 실온 부근에서 냉각된다. 상기 반응 혼합물에 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐] 프로판 13.52 g (0.03 몰), 3,5-디아미노벤조산 4.56g (0.03 몰) 과 TG 79 g 을 첨가한 후, 180 ℃ 에서 5 시간동안 교반한다. 그리고 여과한다. 얻어진 폴리이미드실록산 용액은 폴리머 고형분 농도가 40 중량% 이고, ηinh가 0.20 인 용액이다. 이미드화율은 실질적으로 100% 이다.
<참고예 3 : 변성 폴리이미드 수지의 제조>
500 ml 유리 플라스크에 61.79 g (0.21 몰) 의 2,3,3',4'-바이페닐테트라카르복실산 디언하이드라이드 및 100 g 의 TG 를 공급한다. 질소 분위기 하에서, 80℃ 에서 이들을 교반한다. 여기에 107.10 g (0.126 몰) 의 α,ω-비스 (3-아미노프로필) 폴리디메틸실록산 (아미노 당량 : 425) 과 TG 40 g 을 첨가하고, 이어서 180 ℃ 에서 60분간 교반한다. 상기 반응 혼합물은 실온 부근에서 냉각된다. 상기 반응 혼합물에 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐] 프로판 22.41 g(0.055 몰), 비스(3-카르복시-4-아미노페닐)메테인 8.42g (0.029 몰) 과 TG 63 g 을 첨가한 후, 180 ℃ 에서 15 시간동안 교반한다. 그리고 여과한다. 얻어진 폴리이미드실록산 용액은 폴리머 고형분 농도가 50 중량% 이고, ηinh가 0.20 인 용액이다. 이미드화율은 실질적으로 100% 이다.
<참고예 4 : 변성 폴리아미드이미드 수지의 제조>
500 ml 유리 플라스크에 70.00 g (0.05 몰) 의 α,ω-비스(카르복시알킬)폴 리디메틸실록산 (카르복실기 당량 : 700), 25.03 g (0.1 mol) 의 메틸렌디페닐 이소시아네이트와 74 g 의 N-메틸피롤리돈 (용제) 를 공급한다. 질소 분위기, 180℃ 에서 이들을 교반한다. 여기에 9.61 g (0.05몰) 의 트리멜리틱 언하이드라이드 및 34.64 g 의 N-메틸피롤리돈을 첨가하고, 이어서 180℃ 에서 3 시간동안 이들을 교반한다. 그리고 여과한다. 상기 폴리아미드이미드 용액의 폴리머 고형분 농도는 50 중량 % 이다.
<실시예 1>
유리 용기 내에서, 참고예 1 에서 얻어진 40.8 g 의 폴리이미드실록산 용액에, 0.35g (폴리이미드실록산 고형분 함량 100 중량부에 대하여 1.7 중량부, 이하 동일하게 적용) 의 에피코트 157 S 70 (에폭시 수지), 2.04 g (10.0 중량부) 의 번녹 D-550 (다가 이소시아네이트), 0.04g (0.2중량부) 의 2E4Mz 및 0.16 g (0.8 중량부) 의 DBU (이들은 모두 경화 촉매이다), 0.9 g (4.4 중량부) 의 KS 531 (실리콘계 소포제), 0.83 g (4 중량부) 의 에어로실 50 과 3.7 g (18 중량부) 의 에어로실 130 (이들은 모두 미분상 실리카), 4.7 g (23 중량부) 의 B-30 (황산 바륨), 그리고 9.4 g (46 중량부) 의 마이크로 에이스 P-30 (탈크) 를 첨가하며, 이어서 균일한 혼합을 위하여 25 ℃ 에서 2 시간동안 교반하여 35 포아즈 (poises) 의 용액 점도를 갖는 폴리이미드실록산 수지 조성물을 얻었다.
이 폴리이미드실록산 수지 조성물은, 약 5 ℃ 에서 2주 동안 방치했을 때에서 점도 변화를 보이지 않았으며 스크린 인쇄에 사용할 수 있었다.
상기 폴리이미드실록산 수지 조성물을 사용하여 형성된 오버코팅층, 및 이 오버코팅층, 플렉스 수지, 폴리이미드 필름, 접착제층으로 이루어진 4-층 가요성 적층체에 대하여 평가를 했다. 그 결과가 표 1 에 나타나있다.
<실시예 2 ~ 11>
각각 표 1 에 나타난 조성을 갖는 수지 조성물이 실시예 1 에서와 같은 방법에 의해 얻어진다.
상기 수지 조성물을 사용하여 형성된 각각의 오버코팅층, 및 이 오버코팅층, 플렉스 수지, 폴리이미드 필름, 접착제층으로 이루어진 4 층 가요성 적층체 각각에 대하여 평가가 이루어졌다. 그 결과가 표 1 에 나타나있다.
<비교예 1 ~ 4>
각각 표 1 에 나타난 조성을 갖는 폴리이미드실록산 수지 조성물이 실시예 1 에서와 같은 방법으로 얻어졌다.
상기 폴리이미드실록산 수지 조성물을 사용하여 형성된 각각의 오버코팅층, 및 이 오버코팅층, 플렉스 수지, 폴리이미드 필름, 접착제층으로 이루어진 4-층 가요성 적층체 각각에 대하여 평가가 이루어졌다. 그 결과가 표 1 에 나타나있다.
<비교예 5>
종래 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판에서 바람직하게 사용되는 오버코트 재료인 우레탄 수지 조성물인 AR 7100 (Ajinomoto Fine Techno K.K. 의 제품) 를 사용하여, 실시예들에서와 동일한 방법으로 산소 지수의 측정과 내연성 시험을 수행했다. 상기 산소 지수는 17 이며, 내연성 시험에서, 불꽃 접촉은 즉각적인 연소를 일으키며 UL 94 V-0 의 내연성은 "불합격"이었다.
Figure 112005062092413-pat00004
(표 1 계속)
Figure 112005062092413-pat00005
(표 1 계속)
Figure 112005062092413-pat00006
조성 : 변성 폴리이미드 수지 고형분 함량 또는 변성 폴리아미드이미드 수지 고형분 함량의 100 중량부 에 대한 중량부
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따를 때, 개선된 내연성을 갖는 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판을 얻을 수 있으며, 이는 고전압에서 작동되며 개선 된 내연성의 부품을 요구하는 제품 (예를 들어, 플라즈마 디스플레이 패널) 의 부품으로서 적합하게 사용될 수 있다. 특히, 본 발명은 종래 불충분한 내연성을 갖는, 절연 필름에 배선 패턴을 접착하기 위한 접착제층을 사용하는 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판에 적합하다.

Claims (10)

  1. 굴곡 슬릿을 갖는 절연 필름,
    상기 절연 필름 위에 형성되고 굴곡 슬릿을 가로지르는 배선 패턴,
    상기 배선 패턴을 상기 절연 필름에 부착하는 접착제층,
    상기 굴곡 슬릿에서 상기 배선 패턴의 적어도 일면을 보호하는 플렉스 수지층,
    상기 배선 패턴이 형성된 영역을 보호하는 오버코팅층을 포함하는 개선된 내연성을 갖는 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판으로서,
    상기 오버코팅층은, 필름의 형상으로 경화될 때, 상기 필름이 25℃에서 초기 탄성율 (initial modulus) 이 10 ~ 1,500 MPA 이고 , 충분한 정도의 전기 절연성을 가지며, 260℃에서 10초의 내납땜성 (soldering resistance) 을 갖고, 그리고 산소 지수 (oxygen index) 가 22.0 을 초과하는 특성을 갖는 경화성 수지 조성물의 경화재층인 것을 특징으로 하는 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    플렉스 수지층, 상기 절연 필름, 상기 접착제층 및 상기 오버코팅층을 이 순서로 적층하여 이루어진 적층체가 UL 94 V-0 기준을 만족하는 내연성을 갖는 것을 특징으로 하는 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 오버코팅층은 변성 폴리이미드 수지 조성물 및 변성 폴리아미드이미드 수지 조성물 중의 어느 하나로부터 얻어진 경화 필름인 것을 특징으로 하는 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 오버코팅층은 변성 폴리이미드 수지 조성물 및 변성 폴리아미드이미드 수지 조성물 중의 어느 하나로부터 얻어진 경화 필름이며,
    상기 변성 폴리이미드 수지 조성물 및 변성 폴리아미드이미드 수지 조성물 각각은 폴리실록산 세그먼트, 수소화 폴리부타디엔 세그먼트 및 폴리카보네이트 세그먼트 중에서 선택된 세그먼트를 갖는 폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 오버코팅층은 분자에 폴리실록산 세그먼트를 갖는 폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 오버코팅층은 분자에 폴리실록산 세크먼트를 갖는 폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 오버코팅층은 변성 폴리이미드 수지 조성물 및 변성 폴리아미드이미드 수지 조성물 중의 어느 하나로부터 얻어진 경화 필름이고,
    상기 변성 폴리이미드 수지 조성물은 이미드기 및 폴리실록산 세그먼트를 갖는 폴리이미드실록산을 포함하고, 상기 변성 폴리아미드이미드 수지 조성물은 아미드기, 이미드기 및 폴리실록산 세그먼트를 갖는 폴리아미드이미드실록산을 포함하는 것을 특징으로 하는 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 오버코팅층은 적어도 탈크 (talc), 미카 (mica) 및 황산바륨 중에서 선택된 무기 필러를 수지 고형분 100 중량부에 대해 10 ~ 150 중량부의 양으로 함유하는 경화성 수지 조성물로부터 얻어진 경화 필름인 것을 특징으로 하는 캐리어 패키지용 가요성 배선판.
  9. 제 1 항에 따른 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판을 포함하는 테이프 캐리어 패키지.
  10. 제 1 항에 따른 테이프 캐리어 패키지용 가요성 배선판의 오버코팅층을 위한 경화성 수지 조성물로서, 필름의 형태로 경화할 때 상기 필름은 25℃에서 초기 탄 성율이 10 ~ 1,500 MPa 이고, 충분한 정도의 전기 절연성을 가지며, 260℃에서 10초의 내납땜성을 가지며, 그리고 산소 지수가 22.0 을 초과하는 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 경화성 수지 조성물.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100400614C (zh) 2002-12-16 2008-07-09 宇部兴产株式会社 电子设备封装和可固化的树脂组合物
US8173906B2 (en) * 2007-02-07 2012-05-08 Raytheon Company Environmental protection coating system and method
KR101472941B1 (ko) * 2007-04-19 2014-12-16 가부시키가이샤 가네카 신규한 폴리이미드 전구체 조성물 및 그 이용
US20090001599A1 (en) * 2007-06-28 2009-01-01 Spansion Llc Die attachment, die stacking, and wire embedding using film
JP5095460B2 (ja) * 2008-01-17 2012-12-12 シャープ株式会社 半導体装置および表示装置
KR101581387B1 (ko) * 2008-06-02 2015-12-30 가부시키가이샤 가네카 신규한 수지 조성물 및 그 이용
JP5274938B2 (ja) * 2008-08-28 2013-08-28 シャープ株式会社 Tabテープの梱包方法
WO2011021628A1 (ja) 2009-08-18 2011-02-24 宇部興産株式会社 ポリイミドシロキサン溶液組成物の製造方法、及びポリイミドシロキサン溶液組成物
KR101084811B1 (ko) * 2010-08-20 2011-11-21 삼성전기주식회사 인쇄회로기판 및 그 제조방법
KR101678967B1 (ko) 2010-10-07 2016-11-24 삼성전자 주식회사 반도체 기판의 도광층 형성방법
TWI447889B (zh) * 2011-08-05 2014-08-01 Chipmos Technologies Inc 晶片封裝結構
JP5578192B2 (ja) * 2012-04-20 2014-08-27 宇部興産株式会社 変性ポリイミド樹脂組成物
JP6844570B2 (ja) * 2018-03-29 2021-03-17 信越化学工業株式会社 シリコーンゴム−シリコーン変性ポリイミド樹脂積層体

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000039152A (ko) * 1998-12-11 2000-07-05 이형도 반도체패키지용 인쇄회로기판 및 그 제조방법
KR20020069411A (ko) * 2001-02-26 2002-09-04 산양전기주식회사 절연성 고분자를 이용한 연성인쇄회로기판의 제조방법

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56115597A (en) * 1980-02-19 1981-09-10 Tokyo Shibaura Electric Co Flame resisting printed circuit
US4795693A (en) * 1983-07-13 1989-01-03 American Telephone And Telegraph Company, At&T Technologies, Inc. Multilayer circuit board fabrication process
JPS6356992A (ja) * 1986-08-28 1988-03-11 イビデン株式会社 プリント配線板及びその製造方法
JP3424523B2 (ja) * 1997-09-29 2003-07-07 日立電線株式会社 Tab用テープキャリア及びその製造方法
JP3442978B2 (ja) * 1997-10-15 2003-09-02 シャープ株式会社 テープキャリアパッケージ半導体装置及びそれを用いた液晶パネル表示装置
JP4016226B2 (ja) * 1998-01-14 2007-12-05 味の素株式会社 変成ポリイミド樹脂及びこれを含有する熱硬化性樹脂組成物
JP2003209330A (ja) * 2002-01-15 2003-07-25 Ube Ind Ltd 両面回路基板及びその製造方法
JP4211569B2 (ja) * 2002-12-16 2009-01-21 宇部興産株式会社 ポリイミドシロキサン絶縁膜用組成物、絶縁膜、および、絶縁膜の形成方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000039152A (ko) * 1998-12-11 2000-07-05 이형도 반도체패키지용 인쇄회로기판 및 그 제조방법
KR20020069411A (ko) * 2001-02-26 2002-09-04 산양전기주식회사 절연성 고분자를 이용한 연성인쇄회로기판의 제조방법

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