KR100748062B1 - 이방 도전성 접착제 열압착용 실리콘 고무 시트 - Google Patents

이방 도전성 접착제 열압착용 실리콘 고무 시트 Download PDF

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Abstract

본 발명은 시트가 가압 툴이나 피압착물에 밀착하지 않고, 압착 공정의 작업성을 개선할 수 있음과 동시에, 시트 자체의 내구성이 좋고 주위를 오염시키지 않는 열압착용 실리콘 고무 시트를 제공하는 것이다. 본 발명의 열압착용 실리콘 고무 시트는 한쪽 이상의 표면이 산술 평균 표면 조도 0.8 ㎛ 내지 5 ㎛의 요철을 갖는 것을 특징으로 한다.
열압착용 실리콘 고무 시트, 요철, 산술 평균 표면 조도, 열전도성이 좋은 충전제, 카본 블랙

Description

이방 도전성 접착제 열압착용 실리콘 고무 시트 {Silicone Rubber Sheets for Thermocompression Bonding of Anisotropic Conductive Adhesive}
본 발명은 피압착물을 가열 압착할 경우에 피압착물과 가열 압착 장치의 사이에 개재시키는 열압착용 실리콘 고무 시트에 관한 것으로, 특히 이형성이 우수함과 동시에 주위의 장치 부품이나 피압착물을 오염시키지 않은 열압착용 실리콘 고무 시트에 관한 것이다.
최근, 휴대용 컴퓨터, 워드 프로세서, 비디오 카메라, 내비게이션 시스템, 및 휴대 텔레비젼 등의 디스플레이로서 액정 패널을 사용하는 것이 증가하고 있다. 액정을 구동시키기 위해서는 액정 패널에 접속된 전극과 구동용 LSI가 탑재된 플렉서블 프린트 기판 (FPC)의 리드 전극을, 이방 도전성 접착제를 개재시켜 열압착하여 전기적 및 기계적으로 접속할 필요가 있다. 이 때 가압 툴과 FPC의 사이에 끼우고 가압툴로부터 이방 도전성 접착제에 열을 전하면서 균일한 압력을 가하는 목적으로 열압착용 시트가 사용되고 있다. 이러한 열압착용 시트로서 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE) 등의 불소 수지 필름을 사용하는 경우도 있지만, 압력을 더 균일하게 가하기 위해 탄성이 낮고 유연성이 있으며 열전도성이 좋은 실리콘 고무 시트를 사용하는 것이 일반적이다.
그러나 실리콘 고무 시트는 불소 수지필름에 비하여 시트 표면에 점착성이 있어 시트가 가압툴이나 FPC에 밀착하여 접합하기 때문에 압착 공정의 작업성이 현저히 저하될 뿐만 아니라, 박리할 때 시트가 열화하여 내구성이 나빠지는 경우가 있다. 이에, 열압착용 실리콘 고무 시트로서 예를 들면 실리콘 고무에 질화 붕소를 배합하여 열전도성을 높임과 동시에 유리 크로스로 보강하거나 (일본 특허 공개 (평)5-198344호 공보), 실리콘 고무에 질화붕소와 도전성 물질을 배합하고, 유리 크로스로 더 보강하여 대전 방지성을 부여하거나 (일본 특허 공개 (평) 6-36853호 공보), 실리콘 고무에 세라믹, 금속 등의 열전도성이 좋은 물질을 배합하거나 (일본 특허 공개 (평) 6-289352호 공보), 또는 실리콘 고무에 수분 이외의 휘발분이 0.5 ％ 이하인 카본 블랙을 배합하여 내열성을 개량한 것 (일본 특허 공개 (평)7-11010호 공보) 등이 제안되었지만, 시트 표면의 점착성에 관해서는 여전히 개선되지 않고 있다.
시트 표면의 점착성의 문제에 대해서는 실리콘 고무 시트의 표면에 탈크나 운모 등의 비늘 조각형의 가루를 얼룩 없이 타분함으로써 시트의 점착성을 저하시키는 방법이나, 타분한 후 여분의 가루를 물로 세정함으로써 제거하는 방법 등이 제안되었다. 또한 실리콘 고무 시트와 내열성 수지 필름을 복합화함으로써 시트 표면의 점착성을 없앰과 동시에 강도가 우수한 열압착용 실리콘 고무 복합 시트가 제안되었다 (일본 특허 공개 (평) 8-174765호 공보). 그러나, 이 시트는 실리콘 고무가 내열성 수지 필름과 접착하고 있기 때문에 고무 단체의 경우보다 유연성이 없게 되는 결점이 있다. 특히 시트의 양면에 내열성 수지 필름을 설치하면 이 경향이 강해진다. 이와 같이 유연성이 없어지면 가압시에 균일하게 압력이 가해지지않기 때문에 가압력을 크게할 필요가 있지만, 피압착체의 강도와의 관계로 한계가 있다. 이러한 결점은 저경도의 고무를 이용하여 유연성을 향상시킴에 따라 개선되지만, 이와 같이 고무를 저경도화하기 위해서는 카본의 충전량을 감량할 필요가 있고, 이에 따라 열전도성이 나빠지는 결점이 생긴다.
또한 FPC 설치 후에 액정 패널의 오물을 세정하는 것은 어렵기 때문에 되도록이면 공정상 오염되지 않는 것이 중요하다는 것도 고려한다면, 종래의 어느 방법도 완전한 것이 아니어서 주위의 장치 부품이나 피압착물을 오염시킬 염려가 없는 실리콘 고무 시트의 개발이 요망되고 있었다.
그래서 본 발명자들은 표면 이형성이 우수함과 동시에 주위의 장치 부품이나 피압착물 등을 오염시키지 않는 열압착용 실리콘 고무 시트에 관해서 예의 검토한 결과, 실리콘 고무 시트의 적어도 한쪽의 표면에 일정 범위의 요철을 갖게 함으로써 양호한 결과를 얻을 수 있다는 것을 발견하여 본 발명에 이르렀다.
따라서 본 발명의 목적은 시트가 가압 툴이나 피압착물에 밀착하지 않고, 압착 공정의 작업성을 개선할 수 있음과 동시에, 시트 자체의 내구성이 좋고 주위를 오염시키지 않는 열압착용 실리콘 고무 시트를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 상기한 목적은 시트의 적어도 한쪽 표면이 산술 평균 0.8 ㎛ 내지 5 ㎛의 요철을 갖는 것을 특징으로 하는 열압착용 실리콘 고무 시트에 의해 달성되었다. 상기 실리콘 고무 시트는 수분 이외의 휘발분이 0.5 중량％ 이하인 카본 블랙 및(또는) 열전도성이 좋은 충전제를 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용하는 실리콘 고무 시트는 오르가노폴리실록산과 충전제 및 경화제를 배합하고 시트상으로 성형하고 난 후 경화시킨 것이다.
상기 오르가노폴리실록산은 평균 중합도가 200 이상이고, 하기 화학식 1의 평균 조성식으로 표시되는 것이 바람직하다.
RnSiO(4-n)/2
상기 식에서, R은 치환 또는 비치환의 1가 탄화수소기 및(또는) 수산기를 나타내고, n은 1.95 내지 2.05의 양수를 나타낸다.
R의 구체적인 예로서는 메틸기, 에틸기, 프로필기 등의 알킬기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등의 시클로알킬기, 비닐기, 알릴기 등의 알케닐기, 페닐기, 톨릴기 등의 아릴기 또는 이들의 수소 원자가 부분적으로 염소 원자, 불소 원자 등으로 치환된 할로겐화탄화수소기 등을 들수 있다. 본 발명에서는 오르가노 폴리실록산의 주쇄가 디메틸실록산 단위로 이루어지는 것, 또는 이 오르가노폴리실록산의 주쇄에 비닐기, 페닐기, 트리플루오로프로필기 등을 도입한 것이 바람직하다. 또한 분자쇄 말단이 트리오르가노실릴기 또는 수산기로 봉쇄된 것일 수 있는데, 이 트리오르가노실릴기로서는 트리메틸실릴기, 디메틸비닐실릴기, 트리비닐실릴기 등 이 예시된다. 또한 이 오르가노폴리실록산의 중합도는 200 이상인 것이 바람직하고, 25 ℃에서의 점도가 300 cs 이상의 것이 바람직하다. 중합도가 200 이하이면 경화 후의 기계적 강도가 떨어지고 취약해지는 경향이 있다.
충전제로서는 내열성을 우선시 하는 경우에는 수분 이외의 휘발분이 0.5 중량％ 이하인 카본 블랙을 사용하는 것이 바람직하고, 열전도성을 우선시 할 경우에는 열전도성이 좋은 충전제를 선택하는 것이 바람직하다.
수분 이외의 휘발분이 0.5 중량％ 이하인 카본 블랙은 실리콘 고무 시트의 내열성을 향상시킴과 동시에 그 열전도성과 기계적 강도를 향상시켜, 도전화에 의한 대전 방지성을 부여하는 것이다. 카본 블랙은 그의 제조 방법에 따라 퍼니스 블랙, 채널 블랙, 서멀 블랙, 아세틸렌 블랙 등으로 분류되지만 수분 이외의 휘발분이 0.5 ％ 이하인 카본 블랙으로서는 아세틸렌 블랙이나 일본 특허 공개 (평) 1-272667호에 개시되어 있는 도전성 카본 블랙 등이 적합하다. 수분 이외의 휘발분의 측정 방법은 JIS K 6221 「고무용 카본 블랙 시험 방법」에 기재되어 있고, 그 구체적 내용은 도가니 중에 카본 블랙을 규정량 넣고, 950 ℃에서 7 분간 가열한 후의 휘발 감량을 측정한다는 것이다.
상기 카본 블랙의 배합량은 오르가노폴리실록산 100 중량부에 대하여 20 내지 150 중량부, 특히 40 내지 100 중량부의 범위인 것이 바람직하다. 20 중량부 이하에서는 열전도성이 불충분해지고 또한 150 중량부를 초과하면 배합이 곤란해지는데다가 성형 가공성이 매우 나빠진다.
본 발명에서 사용할 수 있는 열전도성이 우수한 충전제로서는 산화알루미늄, 질화붕소, 질화알루미늄, 수산화알루미늄, 산화마그네슘, 산화아연, 석영 등의 무기 분말, 또는 은, 니켈, 구리, 철 등의 금속 분말 등이 적합하다. 상기 열전도성이 좋은 충전재의 배합량은 오르가노폴리실록산 100 중량부에 대하여 50 내지 1,200 중량부인 것이 바람직하고, 특히 100 내지 1,000 중량부의 범위에서 사용하는 것이 바람직하다. 50 중량부 이하이면 열전도성이 불충분하고, 또한 1,200 중량부를 초과하면 성형 가공성이 나빠지며 경화후의 기계적 강도가 낮아짐과 동시에 고무의 유연성이 없어진다. 또한 카본 블랙과 열전도성이 좋은 충전제를 병용하여 사용할 수도 있다.
본 발명에서 사용하는 경화제는 통상 실리콘 고무의 경화에 사용되고 있는, 종래부터 공지된 것 중에서 적절하게 선택할 수 있다. 예를 들면 라디칼 반응인 경우에는 디-t-부틸퍼옥시드, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산, 디쿠밀퍼옥시드 등의 유기 과산화물을 들 수 있고, 그 배합량은 오르가노폴리실록산 100 중량부에 대하여 0.1 내지 5 중량부인 것이 바람직하다.
오르가노폴리실록산이 알케닐기를 2개 이상을 갖는 경우에는 규소 원자에 결합한 수소 원자를 1 분자중에 2개 이상 함유하는 오르가노하이드로젠폴리실록산과 백금족 금속계 촉매로 이루어지는 부가 반응 경화제를 들 수 있다. 오르가노하이드로젠폴리실록산의 배합량은 오르가노폴리실록산의 알케닐기에 대한 규소 원자에 결합한 수소 원자의 몰비 (≡Si-H/알케닐기)가 0.5 내지 5가 되는 양인 것이 바람직하고, 백금족 금속계 촉매는 오르가노폴리실록산에 대하여 1 ppm 내지 1,OOO ppm 인 것이 바람직하다.
오르가노폴리실록산이 실라놀기를 2개 이상 함유하는 경우에는 알콕시기, 아세톡시기, 케토옥심기, 프로페녹시기 등의 가수분해성 기를 2개 이상 갖는 유기 규소 화합물 등의 축합 반응 경화제를 들 수 있다.
본 발명에 있어서는 경화제로서는 성형 용이성으로 인해 유기 과산화물 또는 부가 반응 경화제를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서는 필요에 따라 친수성 실리카, 소수성 실리카 등의 보강성실리카 충전제, 클레이, 탄산 칼슘, 규조토, 이산화티탄 등의 충전제, 저분자 실록산에스테르, 실라놀기를 갖는 유기 규소 화합물 등의 분산제, 실란 커플링제, 티탄커플링제 등의 접착 부여제, 난연성을 부여시키는 백금족 금속계 촉매, 고무 컴파운드의 그린 강도를 높이는 테트라플루오로폴리에틸렌 입자 등을 첨가할 수도 있다.
본 실리콘 고무 컴파운드의 배합 방법으로서는 상기 성분을 2개의 롤, 니이더, 벤버리 믹서, 플라네터리 믹서 등의 혼합기를 사용하여 혼련할 수 있지만 일반적으로는 사용하기 직전에 경화제를 첨가하는 것이 바람직하다. 실리콘 고무 시트의 성형 방법으로서는 경화제까지를 배합한 실리콘 고무 컴파운드를 금형 중에서 열프레스하여 경화시키는 방법, 캘린더, 압출기 등으로 소정의 형상으로 가공한 후, 열경화시키는 방법, 액상의 실리콘 고무 컴파운드 또는 톨루엔 등의 용제에 용해하여 액형화한 실리콘 고무 컴파운드를 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 등의 필름 상에 코팅한 후 건조하여 용제를 제거한 후, 열경화시키는 방법 등을 들 수 있다.
이렇게 성형한 실리콘 고무 시트의 두께는 0.1 내지 10 mm의 범위인 것이 바람직하다. 두께가 0.1 mm 이하이면 피압착체에 충분히 추종할 수 없기 때문에 압력이 가해지는 방법이 불균일하게 된다. 또한 10 mm 이상의 두께가 되면 열이 전해지는 방법이 나빠진다.
본 발명에 있어서는 실리콘 고무 시트의 적어도 한쪽의 표면에 요철을 갖게 함으로써 점착성을 저감시켜 이형성을 부여하지만 상기 요철의 정도는 산술 평균 표면 조도로 0.8 ㎛ 내지 5 ㎛의 범위인 것이 필요하다. 요철이 0.8 ㎛ 이하이면 실리콘 시트가 점착하기 쉬워지고, 5 ㎛ 이상이 되면 전극의 전기적 접속이 불안정하기 때문에 바람직하지 않다. 또한 요철을 양표면에 형성한 경우에는 양표면의 조도는 동일하거나 상이할 수 있다. 또한 상기 산술 평균 표면 조도는 JISB0601에 준하여 측정한다. 상기 요철은 엠보싱 가공에 의해 형성하는 것이, 염가이고 신속하기 때문에 바람직하다.
실리콘 고무 시트 양표면에 엠보싱을 부여하는 방법은, 1) 캘린더 롤을 사용하여 시트를 제조할 경우에는 표면이 거친 플라스틱 필름의 조면 상에 실리콘 고무 시트 조성물을 분출하고 경화하기 전에 플라스틱면과 반대의 분출 시트면을 엠보싱이 붙은 롤에 압착하여 엠보싱을 전사시키고, 계속해서 경화시킨 후 플라스틱 필름으로부터 실리콘 고무를 박리하는 방법, 2) 양면 엠보싱 가공된 플라스틱 필름의 한면에 코팅하여, 경화 전에 이것을 강하게 권취하여 그대로 오븐에 넣어 가황시킨 후, 플라스틱 필름으로부터 실리콘 고무를 박리하는 방법 등이 있다.
본 발명의 열압착용 실리콘 고무 시트는 내열성, 열전도성, 강도 및 작업성에 우수함과 동시에 실리콘 고무로서의 탄성을 갖기 때문에, 액정 디스플레이에 접속된 전극과 구동용 LSI가 탑재된 FPC의 리드 전극을 이방 도전성 접착제를 개재시켜 열압착하여 전기적 및 기계적으로 접속할 때 사용하는 시트로서 특히 유효하다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 보다 상세히 기술하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니다.
<실시예 1>
디메틸실록산 단위 99.85 몰％ 및 메틸비닐실록산 단위 0.15 몰％로 이루어지는, 평균 중합도 8,000의 메틸비닐폴리실록산 100 중량부에, 평균 입경 40 nm에서 수분 이외의 휘발분이 0.10 ％인 아세틸렌 블랙 50 중량부 및 보강성 실리카 (Aerosil R-972: 상품명, Degussa사 제조) 5 중량부를 2개 롤로 배합하고 혼련하여 균일화하였다. 이 실리콘 고무 컴파운드 100 중량부에 대하여 염화백금산의 이소프로필알코올 용액 (백금 함유량 2 중량％) O.1 중량부, 반응 억제제인 아세틸렌성 알코올(3-메틸-1-부틴-3-올) 0.05 중량부 및 하기 화학식 2로 표시되는 메틸하이드로젠폴리실록산 1.2 중량부를 첨가하고 2개의 롤로 잘 혼련하여 경화성 실리콘 고무 컴파운드를 제조하였다.
Figure 112002038808474-pat00001
얻어진 실리콘 고무 컴파운드를, 캘린더 성형기를 사용하여 두께 0.30 mm으로 분출한 후, 산술 평균 표면 조도 0.7 ㎛인 한 면이 엠보싱 가공된 두께 100 ㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름 상에 전사하였다. 계속해서 산술 평균 표면 조도가 3.5 ㎛인 엠보싱 롤을 PET 필름과 반대측의 분출 시트의 표면에 압착시키고 실리콘 고무의 표면에 엠보싱을 전사시킨 후, 160 ℃의 가열로 속을 5분간 통과시켜 경화시켰다. 다음으로 실리콘 고무 시트를 PET 필름으로부터 박리하고 200 ℃에서 2 시간 후가열 경화시켜 열압착용 실리콘 고무 시트를 제조하였다.
엠보싱을 전사시킨 면의 표면 조도를 표면 조도계 서프테스트 501 (미쯔토요(주) 제조의 상품명)을 사용하여 측정하였더니 산술 평균 표면 조도는 2.9 ㎛였다.
<실시예 2>
디메틸실록산 단위 99.85 몰％ 및 메틸비닐실록산 단위 0.15 몰％로 이루어지는 평균 중합도가 8,000인 메틸비닐폴리실록산 100 중량부, 열전도성이 좋은 충전제로서 산화알루미늄 분말 (알루미나 AL-45: 쇼와덴꼬(주) 제조의 상품명) 400 중량부, 비표면적이 200 m2/g인 실리카 미분말 (아에로질 200: 닛본아에로질(주) 제조의 상품명) 30 중량부 및 하기 화학식 3으로 표시되는 α,ω-디히드록시메틸폴리 실록산 5 중량부를, 니이더를 사용하여 균일하게 혼련하고 150 ℃에서 2 시간 열 처리하였다.
Figure 112002038808474-pat00002
냉각 후, 이 실리콘 고무 컴파운드 100 중량부에 경화제로서 유기 과산화물 (C-23: 신에쯔 가가꾸 고교(주) 제조의 상품명) 1.5 중량부를 2개의 롤로 첨가하여 혼합한 후, 캘린더 성형기를 이용하여 두께 0.30 mm으로 분출하였다. 다음으로 산술 평균 표면 조도 0.7 ㎛인 한면이 엠보싱 가공된 두께 100 ㎛의 PET 필름 상에, 상기 분출 실리콘 고무 조성물을 전사하고, 이어서 산술 평균 표면 조도 3.5 ㎛의 엠보싱 롤을 PET 필름과 반대측 분출 시트의 표면에 압착하여 실리콘 고무의 표면에 엠보싱을 전사시킨 후, 160 ℃의 가열로 속을 5 분간 통과시켜 경화시켰다. 다음으로 이 실리콘 고무 시트를 PET 필름으로부터 박리하고 200 ℃에서 4 시간 후가열 경화시켜 열압착용 실리콘 고무 시트를 제조하였다.
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삭제
<실시예 4>
디메틸실록산 단위 99.85 몰％ 및 메틸비닐실록산 단위 0.15 몰％로 이루어지는 평균 중합도 8,000의 메틸비닐폴리실록산 100 중량부, 열전도성이 좋은 충전제로서 산화알루미늄 분말 (알루미나 AL-45: 쇼와덴꼬(주) 제조의 상품명) 400 중량부, 비표면적이 200 m2/g인 실리카 미분말 (아에로질 200: 닛본아에로질(주) 제조의 상품명) 30 중량부, 및 상기 화학식 3으로 표시되는 α,ω-디히드록시메틸폴리실록산 5 중량부를 니이더를 사용하여 균일하게 혼련하고 150 ℃에서 2 시간 열 처리하였다.
냉각 후, 이 실리콘 고무 컴파운드 100 중량부에 경화제로서 유기 과산화물 (C-24: 신에쯔 가가꾸 고교(주) 제조의 상품명) 1.5 중량부를 2개의 롤로 첨가하여 혼합한 후, 크실렌에 용해하여 60 ％ 크실렌 용액으로 하고 산술 평균 표면 조도 0.7 ㎛인 한면이 엠보싱 가공된 두께 100 ㎛의 PET필름의 엠보싱 가공면 상에 콤마 코터를 이용하여 0.2 mm 두께로 코팅한 후 크실렌을 80 ℃에서 증발시켜 건조하였다. 계속해서 산술 평균 표면 조도가 3.5 ㎛인 엠보싱 롤을 PET 필름과 반대측의 코팅 시트 표면에 압착하여, 실리콘 고무의 표면에 엠보싱을 전사시킨 후, 160 ℃의 가열로 속을 5분간 통과시켜 경화시켰다. 다음으로 이 실리콘 고무 시트를 PET 필름으로부터 박리하여, 200 ℃에서 4 시간 후가열 경화시켜 열압착용 실리콘 고무 시트를 제조하였다.
<비교예 1>
실시예 1의 실리콘 고무 컴파운드를 사용하고 캘린더 성형기를 사용하여 두께 0.30 mm으로 분출한 후, 두께 100 ㎛의 산술 평균 표면 조도가 0인 PET 필름 상에 전사하고 160 ℃의 가열로 속을 5 분간 통과시켜 경화시켰다. 다음으로 실리콘 고무 시트를 PET 필름으로부터 박리하고 시트의 표면에 평균 입경 13 ㎛인 타르크 분말을 가제로 시트에 문질러 부착시키고 얼룩 없이 도포하였다. 또한 건조기 중에서 200 ℃에서 4 시간 열 처리한 후, 이 시트를 유수 중에서 스폰지로 문지르면서 세정하고 여분의 가루를 제거한 후 물을 건조시켜, 열압착용 실리콘 고무 시트를 제조하였다.
<비교예 2>
실시예 2의 실리콘 고무 컴파운드를 사용하고 캘린더 성형기를 사용하여 두께 0.30 mm으로 분출한 후, 두께 100 ㎛의 산술 평균 표면 조도가 0인 PET 필름 상에 전사하고 160 ℃의 가열로 속을 5 분간 통과시켜 경화시켰다. 다음으로 실리콘 고무 시트를 PET 필름으로부터 박리하고 시트의 표면에 평균 입경 20 ㎛인 마이카 분말을 가제로 시트에 문질러 부착시키고 얼룩 없이 도포하였다. 또한 건조기 중에서 200 ℃에서 4 시간 열 처리한 후, 이 시트를 유수 중에서 스폰지로 문지르면서 세정하고 여분의 가루를 제거한 후 물을 건조시켜, 열압착용 실리콘 고무 시트를 제조하였다.
<비교예 3>
디메틸실록산 단위 99.85 몰％ 및 메틸비닐실록산 단위 0.15 몰％로 이루어지는, 평균 중합도 8,000의 메틸비닐폴리실록산 100 중량부에, 평균 입경 40 nm에서 수분 이외의 휘발분이 0.10 ％인 아세틸렌 블랙 50 중량부 및 보강성 실리카 (Aerosil R-972: Degussa사 제조의 상품명) 5 중량부를 2개의 롤로 배합하고, 혼련하여 균일화하였다. 이 실리콘 고무 컴파운드 100 중량부에 대하여 염화백금산의 이소프로필알코올 용액 (백금량 2 중량％) 0.1 중량부, 반응 억제제인 아세틸렌성 알코올(3-메틸-1-부틴-3-올) 0.05 중량부, 및 상기 화학식 2로 표시되는 메틸하이드로젠폴리실록산 1.2 중량부를 첨가하여 2개의 롤로 잘 혼련하여 경화성 실리콘 고무 컴파운드를 제조하였다.
이 실리콘 고무 컴파운드를, 캘린더 성형기를 사용하여 두께 0.30 mm로 분출한 후 두께 100 ㎛의 산술 평균 조도가 0인 PET 필름 상에 전사하고 160 ℃의 가열로 속을 5 분간 통과시켜 경화시켰다. 다음으로 실리콘 고무 시트를 PET 필름으로부터 박리하고, 20O ℃에서 2 시간 후가열 경화시켜 열압착용 실리콘 고무 시트를 제조하였다.
<비교예 4>
내열성 수지 필름인 두께 12 ㎛의 방향족 폴리이미드 필름 (캡톤: 도레이듀퐁(주) 제조의 상품명)에 프라이머 C (신에쯔 가가꾸 고교(주) 제조의 상품명)를 도포한 후, 실온에서 30 분간 건조하였다.
한편, 실시예 1에서 제조한 경화성 실리콘 고무 컴파운드를, 캘린더 성형기를 사용하여 두께 0.30 mm으로 분출한 후 두께 100 ㎛의 산술 평균 표면 조도가 0인 PET 필름 상에 전사하였다. 다음으로 이 시트의 위로부터 상기 프라이머를 도포한 캡톤 필름을 압착하고 160 ℃의 가열로 속을 5 분간 통과시켜 실리콘 고무 컴파운드를 경화시켰다. 다음으로 PET 필름을 박리하고, 건조기 중에서 200 ℃에서 4 시간 열 처리하여 열압착용 실리콘 고무 복합 시트를 제조하였다.
(압착 시험)
실시예 1, 2, 4 및 비교예 1 내지 4에서 제조한 열압착용 실리콘 고무 시트의 이면 밑에, 두께 30 ㎛의 듀퐁ㆍ재팬ㆍ리미티드 제조 테플론 필름 (테플론은 등록 상표), 다음으로 25 ㎛ 피치의 구리 전극을 설치한 2 매의 FPC 사이에서 두께 22 ㎛의 이방성 도전 접착제를 끼운 것 (상하의 구리 전극이 위치를 맞춘다)을 두고 나서 압착기에 설치하여, 340 ℃에서 가열한 가압 툴로 열압착용 실리콘 고무 시트의 표면측에서 40 kgf/cm2의 압압력으로 20 초간 압착하였다. 이 압착을 반복하고, 가압 툴에의 시트의 밀착 상태 및 균일한 압력으로 이방성 도전 접착제를 가열 경화할 수 없게 될 때까지의 횟수를 측정하였다. 이 횟수는 상하의 FPC의 구리 전극의 도통에 의해 확인하였다.
단, 비교예 4의 열압착용 실리콘 고무 복합 시트의 경우에는 캡톤 필름측을 가압 툴을 향하게 하여 측정하였다. 또한 필름의 두께가 가해져 열의 전달 방법이 나빠지기 때문에 가압 시간을 25 초로 연장하였다. 결과는 표 1에 나타낸 바와 같다.
샘플 시트의 내구성 압착의 반복회수 (회) 시트의 가압툴에 대한 밀착 가압툴의 오염 산술 평균 표면 조도
표(表) 리(裏)
실시예 1 100 없음 없음 2.9 0.3
실시예 2 47 없음 없음 1.2 0.6
실시예 4 45 없음 없음 1.3 0.7
비교예 1 67 없음 약간 있음 0.2 0.3
비교예 2 33 없음 약간 있음 0.7 0.6
비교예 3 71 있음 없음 0.3 0.3
비교예 4 78 없음 없음 0.2 0.1
비교예 1, 2의 경우에는 연속 사용하면 가압 툴이 서서히 더러워지기 때문에 세정이 필요하게 된다. 한편, 실시예 1, 2 및 4인 경우에는 가압 툴의 세정은 필요하지 않으며 내구성도 있다. 비교예 3의 경우에는 2 회/1 일의 세정이 필요하고, 그 때마다 압착기의 냉각을 행하기 때문에 매우 시간이 걸리는 등의 문제가 확인되었다.
다음으로 실시예 1과 비교예 4에 대해서 가압 툴의 압압력을 30 kgf/cm2로 저하시킨 것 이외에는 동일한 조건으로 압착 시험을 실시하였더니 실시예 1의 경우에는 상하의 FPC의 구리 전극 사이에서의 도통은 양호하였지만 비교예 4의 경우에는 일부 도통 불량이 발생하였다. 비교예 4의 열압착용 실리콘 고무 복합 시트는 가압 툴에 대한 밀착과 가압 툴의 오염에 대해서는 문제가 없지만 본 발명과 비교하여 압착 시간을 연장하고 압압력을 높게 할 필요가 있다는 것이 확인되었다.
본 발명의 시트의 적어도 한쪽의 표면에 요철이 형성된 열압착용 실리콘 고무 시트는 적어도 한쪽의 표면에 요철을 갖기 때문에 가압 툴이나 피압착물로부터의 이형성이 좋고 주위를 오염시키지 않는다는 우위성이 있다. 따라서 시트 자체 의 내구성이 좋아질 뿐만 아니라 열압착 공정의 작업성이 향상된다. 또한 가압시 시트가 밀착하지 않고 약간 이동하기 때문에 압착부에 공기를 넣을 일이 없고, 균일한 압력을 가할 수 있다.

Claims (5)

  1. 시트의 적어도 한쪽 표면이 산술 평균 조도 0.8 ㎛ 내지 5 ㎛의 요철을 갖고, 상기 요철은 엠보싱 가공에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 이방 도전성 접착제 열압착용 실리콘 고무 시트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 실리콘 고무 시트가 수분 이외의 휘발분이 0.5 중량％ 이하인 카본 블랙을 함유하여 이루어지는 이방 도전성 접착제 열압착용 실리콘 고무 시트.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 실리콘 고무 시트가 열전도성이 좋은 충전제를 함유하여 이루어지는 이방 도전성 접착제 열압착용 실리콘 고무 시트.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 실리콘 고무 시트의 두께가 0.1 내지 10 mm인 이방 도전성 접착제 열압착용 실리콘 고무 시트.
  5. 삭제
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