KR101063602B1 - 회로 접속 재료, 회로 부재의 접속 구조 및 회로 부재의 접속 구조의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제1 회로 기판의 주면 상에 제1 회로 전극이 형성된 제1 회로 부재와, 제2 회로 기판의 주면 상에 제2 회로 전극이 형성된 제2 회로 부재를 제1 회로 전극 및 제2 회로 전극을 대향시킨 상태에서 전기적으로 접속시키기 위한 회로 접속 재료이며, 불소 함유 유기 화합물을 함유하는 접착제 성분을 포함하고, 이 접착제 성분이 그의 전체량에 대하여 규소 함유 화합물을 규소 원자 환산으로 0.10 질량％ 이하로 함유하는 회로 접속 재료를 제공한다.
회로 접속 재료, 불소 함유 유기 화합물, 접착제

Description

회로 접속 재료, 회로 부재의 접속 구조 및 회로 부재의 접속 구조의 제조 방법 {CIRCUIT CONNECTING MATERIAL, CONNECTION STRUCTURE OF CIRCUIT MEMBER, AND METHOD FOR MANUFACTURING CONNECTION STRUCTURE OF CIRCUIT MEMBER}
본 발명은 회로 접속 재료, 회로 부재의 접속 구조 및 회로 부재의 접속 구조의 제조 방법에 관한 것이다.
최근 들어 반도체나 액정 디스플레이 등의 분야에서 전자 부품을 고정시키거나 회로 접속을 행하기 위해 각종 접착 재료가 사용되고 있다. 이들 용도에서는 점점 더 고밀도화, 고정밀화가 진행되고, 접착제에도 높은 접착력이나 신뢰성이 요구되고 있다.
특히, 액정 디스플레이와 TCP의 접속, FPC과 TCP의 접속, 또는 FPC와 인쇄 배선판의 접속에는 접착제 중에 도전성 입자를 분산시킨 이방 도전성 접착제가 회로 접속 재료로서 사용되고 있다. 또한, 최근에는 반도체 실리콘 칩을 기판에 실장하는 경우에도, 종래의 와이어 본드 대신에 반도체 실리콘 칩을 페이스 다운으로 기판에 직접 실장하는, 소위 플립 칩 실장이 행해지고 있고, 여기서도 이방 도전성 접착제의 적용이 개시되고 있다.
또한, 최근 들어 정밀 전자 기기의 분야에서는 회로의 고밀도화가 진행되고 있어, 전극 폭 및 전극 간격이 매우 좁게 되어 있다. 이 때문에, 종래의 에폭시 수지계를 이용한 회로 접속 재료의 접속 조건에서는 배선의 탈락, 박리, 위치 어긋남이 생기는 등의 문제점이 있었다.
또한, 생산 효율 향상을 위해 접속 시간의 단축화가 요구되고 있고, 10초 이하로 접속시킬 수 있는 회로 접속 재료가 요구되고 있다. 따라서, 저온 속경화성이 우수하면서 가용 시간(pot life)을 갖는 전기·전자용 회로 접속 재료가 개발되고 있다(예를 들면, 하기 특허 문헌 1, 2 참조).
특허 문헌 1: 국제 공개 제98/44067호 공보
특허 문헌 2: 국제 공개 제01/015505호 공보
<발명의 개시>
<발명이 해결하고자 하는 과제>
그러나, 상기 회로 접속 재료는 접속시키는 회로 부재의 재질에 따라 접착 강도가 다르다. 특히, 회로 기판이 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리이미드 수지, 폴리에테르술폰, 아크릴 수지 또는 유리인 경우나, 회로 부재 표면이 실리콘 수지, 폴리이미드 수지 또는 아크릴 수지로 코팅되어 있거나, 이들 수지가 회로 부재 표면에 부착되어 있는 경우, 접착 강도가 저하되는 경향이 있다. 한편, 분자 내에 규소를 갖는 규소 함유 화합물을 회로 접속 재료에 함유시키면, 유리와의 접착성이 향상되는 것은 알려져 있다. 그러나, 규소 함유 화합물을 함유한 필름형의 회로 접속 재료를 지지 기재 상에 설치한 접착 시트로서 사용하는 경우, 지지 기재와의 점착력이 경시적으로 증가한다. 그 결과, 회로 접속 재료의 지지 기재로부터의 전사성이 저하되기 쉬워진다. 따라서, 회로 부재의 재질에 상관없이 접착성이 우수하면서 전사성의 경시 변화가 억제된 회로 접속 재료가 요망되고 있다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 회로 부재의 재질에 상관없이 충분히 양호한 접착 강도를 나타내면서, 전사성의 경시 변화가 억제되어 전사성이 충분히 우수한 회로 접속 재료, 이를 이용한 회로 부재의 접속 구조 및 회로 부재의 접속 구조의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
<과제를 해결하기 위한 수단>
본 발명은 제1 회로 기판의 주면 상에 제1 회로 전극이 형성된 제1 회로 부재와, 제2 회로 기판의 주면 상에 제2 회로 전극이 형성된 제2 회로 부재를, 제1 회로 전극 및 제2 회로 전극을 대향시킨 상태에서 전기적으로 접속시키기 위한 회로 접속 재료이며, 불소 함유 유기 화합물을 함유하는 접착제 성분을 포함하고, 상기 접착제 성분이 그의 전체량에 대하여 규소 함유 화합물을 규소 원자 환산으로 0.10 질량％ 이하로 함유하는 회로 접속 재료를 제공한다.
또한, 본 발명은 제1 회로 기판의 주면 상에 제1 회로 전극이 형성된 제1 회로 부재와, 제2 회로 기판의 주면 상에 제2 회로 전극이 형성된 제2 회로 부재를, 제1 회로 전극 및 제2 회로 전극을 대향시킨 상태에서 전기적으로 접속시키기 위한 회로 접속 재료이며, 불소 함유 유기 화합물을 함유하는 접착제 성분을 포함하고, 상기 접착제 성분이 규소 함유 화합물을 함유하지 않는 회로 접속 재료를 제공한다.
이들 본 발명의 회로 접속 재료는 회로 부재의 재질에 상관없이 충분히 양호한 접착 강도를 나타내면서, 전사성의 경시 변화가 억제되어 전사성이 충분히 우수해지게 된다. 이러한 효과가 발휘되는 요인은 현재로서는 상세하게는 밝혀져 있지 않지만, 본 발명자들은 이하와 같이 생각하고 있다. 다만, 요인은 여기에 한정되지 않는다.
상술한 바와 같이, 규소 함유 화합물이 유리와의 접착성을 향상시키는 것은 알려져 있다. 그러나, 지지 기재 상에 형성한 필름형 회로 접속 재료가 규소 함유 화합물을 함유하는 경우, 경시적으로 지지 기재와의 점착성도 증가한다. 그 결과, 회로 접속 재료가 지지 기재로부터 전사되기 어려워져, 지지 기재로부터의 박리성이 저하된다. 한편, 불소 원자는 전기 음성도가 높아, 많은 원소와 안정한 화합물을 만드는 것으로 알려져 있다. 또한, 불소 함유 유기 화합물은 회로 접속 재료 중에 함유되는 다른 성분과의 상용성 및 분산성이 우수하다. 따라서, 접착제 성분에 불소 함유 유기 화합물을 포함하는 회로 접속 재료는 접착제 성분이 균일하게 용해 또는 분산된 상태에 있다. 그 결과, 본 발명의 회로 접속 재료는 다양한 재질의 피착체에 대하여 적절한 접착성을 갖는 것으로 생각된다. 또한, 불소 함유 유기 화합물은 일반적으로 그의 표면 에너지가 높은 것으로 알려져 있다. 이것을 주요인으로 하여 본 발명의 회로 접속 재료는 적절한 박리성을 갖고 있다고 생각된다.
즉, 본 발명에 따른 회로 접속 재료가 회로 부재의 재질에 상관없이 충분히 양호한 접착 강도를 나타내면서, 전사성의 경시 변화가 억제되어 전사성이 충분히 우수한 것은, 회로 접속 재료 중의 규소 함유량을 0.1 질량％ 이하로 제한하고, 접착제 성분으로서 불소 함유 유기 화합물을 함유하는 것을 주 요인으로 하고 있는 것으로 추측하고 있다.
상기 회로 접속 재료에 있어서, 불소 함유 유기 화합물이 실리콘 구조를 갖는 것이 바람직하다. 이에 따라, 회로 기판이 유리인 경우 또는 회로 부재 표면이 실리콘 수지로 코팅되어 있는 경우의 접착성이 보다 한층 향상된다는 효과를 발휘한다.
본 발명의 회로 접속 재료에 있어서, 접착제 성분은 라디칼 중합 개시제를 추가로 함유하고, 불소 함유 유기 화합물은 라디칼 중합성의 불소 함유 유기 화합물을 함유하는 것이 바람직하다. 이러한 회로 접속 재료는 회로 부재의 재질에 상관없이 접착성이 보다 한층 우수하고, 전사성의 경시 변화가 더욱 억제되어 전사성이 더욱 우수해지게 된다.
또한, 본 발명의 회로 접속 재료에 있어서, 불소 함유 유기 화합물이 불소 함유 폴리이미드 수지를 함유하는 것이 바람직하다. 이러한 회로 접속 재료는 보다 한층 유효하면서 확실하게 접착성 및 전사성이 우수해지게 된다.
본 발명의 회로 접속 재료에 있어서, 접착제 성분은 인산 에스테르형 (메트)아크릴레이트를 추가로 함유하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 각종 회로 부재와의 접착 강도가 우수하다는 본 발명의 효과를 한층 유효하게 발휘할 수 있다.
또한, 본 발명의 회로 접속 재료에 있어서, 접착제 성분은 에폭시 수지 경화제를 추가로 함유하고, 불소 함유 유기 화합물은 불소 함유 에폭시 수지를 함유하는 것이 바람직하다. 이러한 회로 접속 재료는 회로 부재의 재질에 상관없이 보다 한층 양호한 접착 강도를 나타내고, 전사성의 경시 변화가 더욱 억제되어 전사성이 더욱 우수해지게 된다.
또한, 불소 함유 유기 화합물의 중량 평균 분자량은 5000 이상인 것이 바람직하다. 이에 따라, 회로 접속 재료는 경화시의 응력 완화성이 우수하기 때문에, 접착성 및 전사성이 보다 한층 우수해지게 된다.
본 발명의 회로 접속 재료에 있어서, 불소 함유 유기 화합물이 유기 용제에 가용성인 것이 바람직하다. 불소 함유 유기 화합물이 유기 용제에 용해됨으로써, 유기 용제 중에 단순히 분산시키는 것보다 접착성 및 전사성이 보다 한층 우수한 회로 접속 재료가 얻어진다.
또한, 불소 함유 유기 화합물은 방향족기 및/또는 지환식기를 갖는 것이 바람직하다. 이에 따라, 각종 회로 부재와의 접착 강도가 우수하고, 전사성의 경시 변화가 억제되어 전사성이 우수하다는 본 발명의 효과를 한층 유효하게 발휘할 수 있음과 동시에, 회로 접속 재료의 내열성을 향상시킬 수 있다.
불소 함유 유기 화합물의 유리 전이 온도는 50℃ 이상인 것이 바람직하다. 이러한 불소 함유 유기 화합물을 함유함으로써, 본 발명의 회로 접속 재료는 취급이 용이해지고, 접착성 및 전사성이 보다 한층 우수해지게 된다.
본 발명의 회로 접속 재료는 도전성 입자를 추가로 포함하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 회로 접속 재료는 그 자체로 도전성을 용이하게 가질 수 있다. 그 때문에, 이 회로 접속 재료는 회로 전극이나 반도체 등의 전기 공업이나 전자 공업 분야에서 도전성 접착제로서 사용할 수 있게 된다. 또한, 이 경우, 회로 접속 재료가 도전성을 갖기 때문에, 경화 후의 접속 저항을 보다 낮게 하는 것이 가능해진다.
본 발명은 제1 회로 기판의 주면 상에 제1 회로 전극이 형성된 제1 회로 부재, 제2 회로 기판의 주면 상에 제2 회로 전극이 형성되고, 제2 회로 전극이 제1 회로 전극과 대향 배치되도록 배치된 제2 회로 부재, 및 제1 회로 기판과 제2 회로 기판 사이에 설치되고, 제1 회로 전극 및 제2 회로 전극이 전기적으로 접속되도록 제1 회로 부재와 제2 회로 부재를 접속시키는 회로 접속부를 구비한 회로 부재의 접속 구조로서, 회로 접속부가 상술한 회로 접속 재료의 경화물에 의해 형성되어 있는 회로 부재의 접속 구조를 제공한다.
이러한 회로 부재의 접속 구조는 회로 접속부가 접착성 및 전사성이 충분히 우수한 본 발명의 회로 접속 재료의 경화물에 의해 형성되어 있기 때문에, 동일 회로 부재 상에서 인접하는 회로 전극간의 절연성을 유지하면서, 대향하는 회로 전극간의 저항치를 감소시킬 수 있다.
본 발명의 회로 부재의 접속 구조에 있어서, 제1 회로 전극 및 제2 회로 전극 중 적어도 한쪽은 그의 표면이 금, 은, 주석, 백금족의 금속 및 인듐-주석 산화물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 재료로 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 회로 부재의 접속 구조에서는 동일 회로 부재 상에서 인접하는 회로 전극간의 절연성을 유지하면서, 대향하는 회로 전극간의 저항치를 보다 한층 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 회로 부재의 접속 구조에 있어서, 제1 회로 기판 및 제2 회로 기판 중 적어도 한쪽은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에테르술폰, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 폴리이미드 수지 및 유리로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 수지를 포함하는 재료로 이루어지는 기판인 것이 바람직하다. 상기 본 발명의 회로 접속 재료는 경화시켜 회로 접속부를 형성했을 때에, 이들 특정 재료로 구성된 기판과의 사이에서 보다 높은 접착 강도를 발현할 수 있다.
또한, 상기 회로 부재의 접속 구조에 있어서, 제1 회로 부재 및 제2 회로 부재 중 적어도 한쪽과 상술한 회로 접속부 사이에 실리콘 수지, 아크릴 수지 및 폴리이미드 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 수지를 포함하는 층이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이에 따라, 상기 층이 형성되어 있지 않은 것에 비하여 회로 부재와 회로 접속부의 접착 강도가 보다 한층 향상된다.
본 발명은 제1 회로 기판의 주면 상에 제1 회로 전극이 형성된 제1 회로 부재와, 제2 회로 기판의 주면 상에 제2 회로 전극이 형성된 제2 회로 부재를 제1 회로 전극 및 제2 회로 전극이 대향 배치되도록 배치하고, 제1 회로 부재와 제2 회로 부재 사이에 상술한 회로 접속 재료를 개재시켜 이루어지는 적층체를 그의 적층 방향으로 가압하면서 가열하여, 제1 회로 전극 및 제2 회로 전극이 전기적으로 접속되도록 제1 회로 부재와 제2 회로 부재를 접속시키는 공정을 구비하는 회로 부재의 접속 구조의 제조 방법을 제공한다.
이 제조 방법에 따르면, 회로 부재의 재질에 상관없이 충분히 양호한 접착 강도를 나타내고, 전사성의 경시 변화가 억제되어 전사성이 충분히 우수한 본 발명의 회로 접속 재료를 이용하고 있다. 그 때문에, 인접하는 회로 전극간의 절연성을 유지하면서, 대향하는 회로 전극간의 저항치가 충분히 감소된 회로 부재의 접속 구조를 제조할 수 있다.
<발명의 효과>
본 발명에 따르면, 회로 부재의 재질에 상관없이 충분히 양호한 접착 강도를 나타내면서, 전사성의 경시 변화가 억제되어 전사성이 충분히 우수한 회로 접속 재료, 이를 이용한 회로 부재의 접속 구조 및 회로 부재의 접속 구조의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 회로 부재의 접속 구조의 일 실시 형태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 회로 부재의 접속 구조의 제조 방법의 일 실시 형태를 개략 단면도에 의해 나타내는 공정도이다.
부호의 설명
1: 회로 부재의 회로 접속 구조
5: 접착제 성분
7: 도전성 입자
10: 회로 접속부
11: 절연층
20: 제1 회로 부재
21: 제1 회로 기판
21a: 제1 회로 기판 주면
22: 제1 회로 전극
30: 제2 회로 부재
31: 제2 회로 기판
31a: 제2 회로 기판 주면
32: 제2 회로 전극
40: 필름형 회로 접속 재료
<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>
이하, 필요에 따라 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대하여 상세히 설명한다. 또한, 도면 중, 동일 요소에는 동일 부호를 붙이기로 하고, 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 상하 좌우 등의 위치 관계는 특별히 언급하지 않는 한, 도면에 나타내는 위치 관계에 기초하기로 한다. 또한, 도면의 치수 비율은 도시한 비율로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에서의 "(메트)아크릴산"이란 "아크릴산" 및 이에 대응하는 "메타크릴산"을 의미하고, "(메트)아크릴레이트"란 "아크릴레이트" 및 이에 대응하는 "메타크릴레이트"를 의미한다.
(회로 접속 재료)
본 발명의 회로 접속 재료는 제1 회로 기판의 주면 상에 제1 회로 전극이 형성된 제1 회로 부재와, 제2 회로 기판의 주면 상에 제2 회로 전극이 형성된 제2 회로 부재를, 제1 회로 전극 및 제2 회로 전극을 대향시킨 상태에서 전기적으로 접속 시키기 위한 회로 접속 재료이며, 불소 함유 유기 화합물을 함유하는 접착제 성분을 포함하고, 상기 접착제 성분이 그의 전체량에 대하여 규소 함유 화합물을 규소 원자 환산으로 0.10 질량％ 이하로 함유한다.
접착제 성분은 적어도 불소 함유 유기 화합물을 함유한다. 본 발명에 이용되는 불소 함유 유기 화합물로서는 분자 중에 불소를 갖는 화합물이면 좋고, 공지된 것일 수도 있다. 구체적으로는, 예를 들면 라디칼 중합성의 불소 함유 유기 화합물, 불소 함유 폴리비닐부티랄 수지, 불소 함유 폴리비닐포르말 수지, 불소 함유 폴리이미드 수지, 불소 함유 폴리아미드 수지, 불소 함유 폴리아미드이미드 수지, 불소 함유 폴리에스테르 수지, 불소 함유 페놀 수지, 불소 함유 에폭시 수지, 불소 함유 페녹시 수지, 불소 함유 폴리우레탄 수지, 불소 함유 폴리에스테르우레탄 수지, 불소 함유 폴리아릴레이트 수지, 불소 함유 스티렌 수지, 불소 함유 실리콘 수지, 불소 함유 아크릴 고무, 불소 함유 니트릴 고무, 불소 함유 NBR, 불소 함유 SBS를 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 회로 접속 재료가 이들 불소 함유 유기 화합물을 접착제 성분으로서 함유하면, 회로 부재의 재질에 상관없이 충분히 양호한 접착 강도를 나타내면서, 전사성의 경시 변화가 억제되어 전사성이 충분히 우수하다. 이들 중에서도, 라디칼 중합성의 불소 함유 유기 화합물, 불소 함유 폴리이미드 수지 또는 불소 함유 에폭시 수지가 특히 바람직하다. 또한, 불소 함유 유기 화합물은 상술한 각 불소 함유 수지를 라디칼 중합성의 관능기로 변성한 것일 수도 있다. 이에 따라, 회로 접속 재료의 경화물은 그의 내열성이 더욱 향상된다.
본 발명에 따른 라디칼 중합성의 불소 함유 유기 화합물로서는, 라디칼 중합 가능한 관능기를 갖는 것으로서, 예를 들면 불소 함유 (메트)아크릴산 화합물, 불소 함유 말레이미드 화합물 또는 불소 함유 스티렌 유도체가 바람직하게 이용된다. 이들 라디칼 중합성의 불소 함유 유기 화합물은 중합성 단량체 및 중합성 올리고머 중 어느 것이든 좋고, 중합성 단량체와 중합성 올리고머를 병용하는 것도 가능하다. 중합성 올리고머는 일반적으로 고점도이기 때문에, 중합성 올리고머를 이용하는 경우, 저점도의 중합성 다관능 (메트)아크릴레이트 등의 중합성 단량체를 병용하여 점도 조정하는 것이 바람직하다.
라디칼 중합성의 불소 함유 유기 화합물은 불소를 함유하지 않는 라디칼 중합성 화합물과 병용하는 것도 가능하다.
불소 함유 (메트)아크릴산 화합물은 (메트)아크릴산 화합물에 불소 원자를 도입한 것이다. (메트)아크릴산 화합물로서는, 예를 들면 에폭시(메트)아크릴레이트 올리고머, 우레탄(메트)아크릴레이트 올리고머, 폴리에테르(메트)아크릴레이트 올리고머 및 폴리에스테르(메트)아크릴레이트 올리고머 등의 광 중합성 올리고머, 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 폴리알킬렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 디시클로펜테닐(메트)아크릴레이트, 디시클로펜테닐옥시에틸(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 이소시아누르산 변성 2관능 (메트)아크릴레이트, 이소시아누르산 변성 3관능 (메트)아크릴레이트, 2,2'-디(메트)아크릴로일옥시디에틸포스페이트 및 2-(메트)아크릴로일옥시에틸 애시드 포스페이트 등 의 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물, 펜타에리트리톨(메트)아크릴레이트, 2-시아노에틸(메트)아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 2-(2-에톡시에톡시)에틸(메트)아크릴레이트, 2-에톡시에틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, n-헥실(메트)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 이소보르닐(메트)아크릴레이트, 이소데실(메트)아크릴레이트, 이소옥틸(메트)아크릴레이트, n-라우릴(메트)아크릴레이트, 2-메톡시에틸(메트)아크릴레이트, 2-페녹시에틸(메트)아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메트)아크릴레이트, t-부틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 디시클로펜테닐옥시에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 이소보르닐(메트)아크릴레이트, 이소데실(메트)아크릴레이트, n-라우릴(메트)아크릴레이트, 스테아릴(메트)아크릴레이트, 트리데실(메트)아크릴레이트, 및 글리시딜(메트)아크릴레이트를 들 수 있다.
불소 함유 (메트)아크릴산 화합물은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 회로 접속 재료의 경화 수축을 억제하고, 유연성을 주기 위해서는 우레탄(메트)아크릴레이트 올리고머를 배합하는 것이 바람직하다.
불소 함유 말레이미드 화합물은 말레이미드 화합물에 불소 원자를 도입한 것이다. 말레이미드 화합물로서는 분자 중에 말레이미드기를 2개 이상 함유하는 것이 바람직하다. 그의 구체예로서는, 1-메틸-2,4-비스말레이미드벤젠, N,N'-m-페닐렌비스말레이미드, N,N'-p-페닐렌비스말레이미드, N,N'-m-톨루일렌비스말레이미드, N,N'-4,4-비페닐렌비스말레이미드, N,N'-4,4-(3,3'-디메틸-비페닐렌)비스말레이미 드, N,N'-4,4-(3,3'-디메틸디페닐메탄)비스말레이미드, N,N'-4,4-(3,3'-디에틸디페닐메탄)비스말레이미드, N,N'-4,4-디페닐메탄비스말레이미드, N,N'-4,4-디페닐프로판비스말레이미드, N,N'-4,4-디페닐에테르비스말레이미드, N,N'-3,3'-디페닐술폰비스말레이미드, 2,2-비스〔4-(4-말레이미드페녹시)페닐〕프로판, 2,2-비스〔3-s-부틸-4-(4-말레이미드페녹시)페닐〕프로판, 1,1-비스〔4-(4-말레이미드페녹시)페닐〕데칸, 4,4'-시클로헥실리덴-비스〔1-(4-말레이미드페녹시)-2-시클로헥실벤젠〕 및 2,2-비스〔4-(4-말레이미드페녹시)페닐〕헥사플루오로프로판을 들 수 있다.
불소 함유 말레이미드 화합물은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 회로 접속 재료는 불소 함유 유기 화합물로서 라디칼 중합성의 불소 함유 유기 화합물을 함유하는 경우, 라디칼 중합 개시제를 추가로 함유하면 바람직하다. 라디칼 중합성 화합물은 일단 라디칼 중합 반응을 개시하면, 연쇄 반응이 진행되어, 강고한 경화가 가능해지지만, 처음에 라디칼을 발생시키는 것이 비교적 곤란하다.
그 때문에, 본 발명에서는 회로 접속 재료 중에, 라디칼을 비교적 용이하게 생성 가능한 라디칼 중합 개시제를 함유시키는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 라디칼 중합 개시제로서는 종래 알려져 있는 과산화 화합물(유기 과산화물), 아조 화합물 또는 광개시제와 같은, 가열 및 광 조사 중 적어도 어느 한쪽의 처리에 의해 분해되어 유리 라디칼을 발생시키는 화합물이 이용된다.
유기 과산화물 및 아조 화합물은 주로 가열에 의해 유리 라디칼을 발생시킨 다. 이들 화합물을 라디칼 중합 개시제로서 이용하는 경우, 유기 과산화물 및/또는 아조 화합물로부터 1종 또는 2종 이상을, 목적으로 하는 접속 온도, 접속 시간, 가사 시간 등에 따라 적절히 선택한다.
유기 과산화물로서는, 높은 반응성과 긴 가사 시간을 양립시키는 측면에서, 10시간 반감기 온도가 40℃ 이상이고 1분간 반감기 온도가 180℃ 이하인 유기 과산화물이 바람직하고, 10시간 반감기 온도가 60℃ 이상이고 1분간 반감기 온도가 170℃ 이하인 유기 과산화물이 보다 바람직하다. 또한, 유기 과산화물은 회로 부재의 회로 전극(접속 단자)의 부식을 방지하기 위해, 염소 이온이나 유기산의 함유량이 5000 질량 ppm 이하인 것이 바람직하다. 또한, 유기 과산화물은 가열 분해 후에 발생하는 유기산이 적은 것이 보다 바람직하다.
유기 과산화물로서는, 구체적으로는 디아실퍼옥시드, 퍼옥시디카보네이트, 퍼옥시에스테르, 퍼옥시케탈, 디알킬퍼옥시드, 하이드로퍼옥시드 및 실릴퍼옥시드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 유기 과산화물이 바람직하다. 이들 중에서는 보존시의 높은 보존 안정성과 사용시의 높은 반응성을 양립시키는 측면에서, 퍼옥시에스테르, 퍼옥시케탈, 디알킬퍼옥시드, 하이드로퍼옥시드 및 실릴퍼옥시드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 유기 과산화물이 보다 바람직하다. 나아가, 보다 높은 반응성이 얻어지는 점에서, 유기 과산화물이 퍼옥시에스테르 및/또는 퍼옥시케탈인 것이 더욱 바람직하다.
디아실퍼옥시드로서는, 예를 들면 이소부틸퍼옥시드, 2,4-디클로로벤조일퍼옥시드, 3,5,5-트리메틸헥사노일퍼옥시드, 옥타노일퍼옥시드, 라우로일퍼옥시드, 스테아로일퍼옥시드, 숙시닉퍼옥시드, 벤조일퍼옥시톨루엔 및 벤조일퍼옥시드를 들 수 있다. 이들은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
디알킬퍼옥시드로서는, 예를 들면 α,α'-비스(t-부틸퍼옥시)디이소프로필벤젠, 디쿠밀퍼옥시드, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산 및 t-부틸쿠밀퍼옥시드를 들 수 있다. 이들은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
퍼옥시디카보네이트로서는, 예를 들면 디-n-프로필퍼옥시디카보네이트, 디이소프로필퍼옥시디카보네이트, 비스(4-t-부틸시클로헥실)퍼옥시디카보네이트, 디-2-에톡시메톡시퍼옥시디카보네이트, 비스(2-에틸헥실퍼옥시)디카보네이트, 디메톡시부틸퍼옥시디카보네이트 및 비스(3-메틸-3-메톡시부틸퍼옥시)디카보네이트를 들 수 있다. 이들은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
퍼옥시에스테르로서는, 예를 들면 쿠밀퍼옥시네오데카노에이트, 1,1,3,3-테트라메틸부틸퍼옥시네오데카노에이트, 1-시클로헥실-1-메틸에틸퍼옥시네오데카노에이트, t-헥실퍼옥시네오데카노에이트, t-부틸퍼옥시피발레이트, 1,1,3,3-테트라메틸부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 2,5-디메틸-2,5-비스(2-에틸헥사노일퍼옥시)헥산, 1-시클로헥실-1-메틸에틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-헥실퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-부틸퍼옥시이소부티레이트, 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)시클로헥산, t-헥실퍼옥시이소프로필모노카보네이트, t-부틸퍼옥시-3,5,5-트리메틸헥사노에이트, t-부틸퍼옥시라우레이트, 2,5-디메틸-2,5-비스(m-톨루오일퍼옥시)헥산, t-부틸퍼옥시이소프로필모노카보네이트, t-부틸퍼옥시-2-에 틸헥실모노카보네이트, t-헥실퍼옥시벤조에이트, t-부틸퍼옥시아세테이트 및 비스(t-부틸퍼옥시)헥사히드로테레프탈레이트를 들 수 있다. 이들은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
퍼옥시케탈로서는, 예를 들면 1,1-비스(t-헥실퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산, 1,1-비스(t-헥실퍼옥시)시클로헥산, 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산, 1,1-(t-부틸퍼옥시)시클로도데칸 및 2,2-비스(t-부틸퍼옥시)데칸을 들 수 있다. 이들은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
하이드로퍼옥시드로서는, 예를 들면 디이소프로필벤젠하이드로퍼옥시드 및 쿠멘하이드로퍼옥시드를 들 수 있다. 이들은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
실릴퍼옥시드로서는, 예를 들면 t-부틸트리메틸실릴퍼옥시드, 비스(t-부틸)디메틸실릴퍼옥시드, t-부틸트리비닐실릴퍼옥시드, 비스(t-부틸)디비닐실릴퍼옥시드, 트리스(t-부틸)비닐실릴퍼옥시드, t-부틸트리알릴실릴퍼옥시드, 비스(t-부틸)디알릴실릴퍼옥시드 및 트리스(t-부틸)알릴실릴퍼옥시드를 들 수 있다. 이들은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
이들 유기 과산화물을 이용하는 경우, 추가로 분해 촉진제, 억제제 등을 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 이들 유기 과산화물은 폴리우레탄계, 폴리에스테르계의 고분자 물질 등으로 피복하여 마이크로캡슐화한 것이면, 가사 시간이 연장되기 때문에 바람직하다.
또한, 아조 화합물로서는, 예를 들면 2,2'-아조비스-2,4-디메틸발레로니트 릴, 1,1'-아조비스(1-아세톡시-1-페닐에탄), 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴), 디메틸-2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 4,4'-아조비스(4-시아노발레르산) 및 1,1'-아조비스(1-시클로헥산카르보니트릴)을 들 수 있다. 이들은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
한편, 광개시제는 상술한 유기 과산화물 및 아조 화합물을 제외한 것이면 특별히 한정되지 않는다. 그의 구체예로서는, 벤조인에틸에테르, 이소프로필벤조인에테르 등의 벤조인에테르, 벤질, 히드록시시클로헥실페닐케톤 등의 벤질케탈, 벤조페논, 아세토페논 등의 케톤류 및 그의 유도체, 티오크산톤류 및 비스이미다졸류를 들 수 있다. 이들은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 광개시제에, 필요에 따라 아민 화합물, 황 화합물, 인 화합물 등의 증감제를 임의의 비율로 첨가할 수 있다. 광개시제를 라디칼 중합 개시제로서 이용하는 경우, 광 조사하기 위해 이용되는 광원의 파장이나 목적으로 하는 회로 접속 재료의 경화 특성에 따라 바람직한 광개시제를 선택한다.
증감제로서는, 예를 들면 지방족 아민, 방향족 아민, 피페리딘과 같은 지환식 아민, o-톨릴티오요소, 나트륨디에틸디티오포스페이트, 방향족 술핀산의 가용성염, N,N'-디메틸-p-아미노벤조니트릴, N,N'-디에틸-p-아미노벤조니트릴, N,N'-디(β-시아노에틸)-p-아미노벤조니트릴, N,N'-디(β-클로로에틸)-p-아미노벤조니트릴 및 트리-n-부틸포스핀을 들 수 있다.
또한, 증감제로서, 프로피오페논, 아세토페논, 크산톤, 4-메틸아세토페논, 벤조페논, 플루오렌, 트리페닐렌, 비페닐, 티오크산톤, 안트라퀴논, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 페난트렌, 나프탈렌, 4-페닐아세토페논, 4-페닐벤조페논, 1-요오도나프탈렌, 2-요오도나프탈렌, 아세나프텐, 2-나프토니트릴, 1-나프토니트릴, 크리센, 벤질, 플루오란텐, 피렌, 1,2-벤조안트라센, 아크리딘, 안트라센, 페릴렌, 테트라센, 2-메톡시나프탈렌 등의 비색소계 증감제, 티오닌, 메틸렌 블루, 루미플라빈, 리보플라빈, 루미크롬, 쿠마린, 소라렌, 8-메톡시소라렌, 6-메틸쿠마린, 5-메톡시소라렌, 5-히드록시소라렌, 쿠마릴피론, 아크리딘 오렌지, 아크리플라빈, 프로플라빈, 플루오레세인, 에오신 Y, 에오신 B, 에리트로신, 로즈 벤갈 등의 색소계 증감제를 사용할 수 있다.
상술한 증감제는 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
라디칼 중합 개시제의 배합 비율은 목적으로 하는 접속 온도, 접속 시간, 가사 시간 등에 따라 적절히 설정할 수 있다. 예를 들면, 접속 시간을 10초 이하로 한 경우, 충분한 반응율을 얻기 위해 라디칼 중합 개시제의 배합 비율은 접착제 성분의 합계 100 질량부에 대하여 0.1 내지 30 질량부인 것이 바람직하고, 1 내지 20 질량부인 것이 보다 바람직하다. 라디칼 중합 개시제의 배합 비율이 0.1 질량부 미만이면, 반응율이 저하되기 때문에, 회로 접속 재료가 경화되기 어려워지는 경향이 있다. 라디칼 중합 개시제의 배합 비율이 30 질량부를 초과하면, 회로 접속 재료의 유동성이 저하되거나 접속 저항이 상승하고, 또는 회로 접속 재료의 가사 시간이 짧아지는 경향이 있다. 다만, 본 발명의 목적을 달성하는 측면에서, 접착제 성분이 실릴퍼옥시드를 포함하는 경우, 그의 함유 비율은 접착제 성분의 전체량에 대하여 규소 원자 환산으로 0.10 질량％ 이하이다.
본 발명에 따른 불소 함유 폴리이미드 수지는, 예를 들면 불소 함유 테트라카르복실산 이무수물 및 디아민 화합물, 테트라카르복실산 이무수물 및 불소 함유 디아민 화합물, 또는 불소 함유 테트라카르복실산 이무수물 및 불소 함유 디아민 화합물을 공지된 방법으로 축합 반응시켜 얻을 수 있다.
예를 들면, 유기 용매 중에서, 불소 원자를 가질 수 있는 테트라카르복실산 이무수물과 불소 원자를 가질 수 있는 디아민 화합물을 등몰 또는 거의 등몰 이용하여(각 물질의 첨가 순서는 임의), 반응 온도 80℃ 이하, 바람직하게는 0 내지 60℃에서 이들 물질을 부가 반응시킨다. 상기 유기 용매로서는, 디메틸아세트아미드, 디메틸포름아미드, N-메틸-2-피롤리돈, 디메틸술폭시드, 헥사메틸포스포릴아미드, m-크레졸, o-클로로페놀 등을 들 수 있다. 반응이 진행됨에 따라 반응액의 점도가 서서히 상승하여, 폴리이미드의 전구체인 폴리아미드산이 생성된다. 이 폴리아미드산의 분자량은 50 내지 80℃의 온도에서 가열하여 해중합시킴으로써 조정할 수 있다.
상기 폴리이미드 수지는 상술한 반응 생성물(폴리아미드산)을 탈수 폐환시켜 얻을 수 있다. 탈수 폐환하는 방법으로서는, 120 내지 250℃에서 가열 처리하는 열 폐환법과 탈수제를 사용하는 화학 폐환법을 들 수 있다. 열 폐환법의 경우, 탈수 반응에서 생기는 물을 계 외로 배제하면서 탈수 폐환하는 것이 바람직하다. 이 때, 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등을 이용하여 물을 공비 제거할 수 있다. 화학 폐환법의 경우, 탈수제로서 무수 아세트산, 무수 프로피온산, 무수 벤조산의 산 무수물, 디시클로헥실카르보디이미드 등의 카르보디이미드 화합물 등을 이용하는 것이 바람직하다. 이 때, 필요에 따라 피리딘, 이소퀴놀린, 트리메틸아민, 아미노피리딘, 이미다졸 등의 폐환 촉매를 이용할 수 있다. 탈수제 또는 폐환 촉매는 테트라카르복실산 이무수물 1몰에 대하여 각각 1 내지 8몰의 범위에서 사용하는 것이 바람직하다.
테트라카르복실산 이무수물로서는, 예를 들면 1,2-(에틸렌)비스(트리멜리테이트 무수물), 1,3-(트리메틸렌)비스(트리멜리테이트 무수물), 1,4-(테트라메틸렌)비스(트리멜리테이트 무수물), 1,5-(펜타메틸렌)비스(트리멜리테이트 무수물), 1,6-(헥사메틸렌)비스(트리멜리테이트 무수물), 1,7-(헵타메틸렌)비스(트리멜리테이트 무수물), 1,8-(옥타메틸렌)비스(트리멜리테이트 무수물), 1,9-(노나메틸렌)비스(트리멜리테이트 무수물), 1,10-(데카메틸렌)비스(트리멜리테이트 무수물), 1,12-(도데카메틸렌)비스(트리멜리테이트 무수물), 1,16-(헥사데카메틸렌)비스(트리멜리테이트 무수물), 1,18-(옥타데카메틸렌)비스(트리멜리테이트 무수물), 피로멜리트산 이무수물, 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실산 이무수물, 2,2',3,3'-비페닐테트라카르복실산 이무수물, 2,2-비스(3,4-디카르복시페닐)프로판 이무수물, 2,2-비스(2,3-디카르복시페닐)프로판 이무수물, 1,1-비스(2,3-디카르복시페닐)에탄 이무수물, 1,1-비스(3,4-디카르복시페닐)에탄 이무수물, 비스(2,3-디카르복시페닐)메탄 이무수물, 비스(3,4-디카르복시페닐)메탄 이무수물, 비스(3,4-디카르복시페닐)술폰 이무수물, 3,4,9,10-페릴렌테트라카르복실산 이무수물, 비스(3,4-디카르복시페닐)에테르 이무수물, 벤젠-1,2,3,4-테트라카르복실산 이무수물, 3,4,3',4'-벤 조페논테트라카르복실산 이무수물, 2,3,2',3'-벤조페논테트라카르복실산 이무수물, 3,3,3',4'-벤조페논테트라카르복실산 이무수물, 1,2,5,6-나프탈렌테트라카르복실산 이무수물, 1,4,5,8-나프탈렌테트라카르복실산 이무수물, 2,3,6,7-나프탈렌테트라카르복실산 이무수물, 1,2,4,5-나프탈렌테트라카르복실산 이무수물, 2,6-디클로로나프탈렌-1,4,5,8-테트라카르복실산 이무수물, 2,7-디클로로나프탈렌-1,4,5,8-테트라카르복실산 이무수물, 2,3,6,7-테트라클로로나프탈렌-1,4,5,8-테트라카르복실산 이무수물, 페난트렌-1,8,9,10-테트라카르복실산 이무수물, 피라진-2,3,5,6-테트라카르복실산 이무수물, 티오펜-2,3,5,6-테트라카르복실산 이무수물, 2,3,3',4'-비페닐테트라카르복실산 이무수물, 3,4,3',4'-비페닐테트라카르복실산 이무수물, 2,3,2',3'-비페닐테트라카르복실산 이무수물, 비스(3,4-디카르복시페닐)디메틸실란 이무수물, 비스(3,4-디카르복시페닐)메틸페닐실란 이무수물, 비스(3,4-디카르복시페닐)디페닐실란 이무수물, 1,4-비스(3,4-디카르복시페닐디메틸실릴)벤젠 이무수물, 1,3-비스(3,4-디카르복시페닐)-1,1,3,3-테트라메틸디시클로헥산 이무수물, p-페닐렌비스(트리멜리테이트 무수물), 에틸렌테트라카르복실산 이무수물, 1,2,3,4-부탄테트라카르복실산 이무수물, 데카히드로나프탈렌-1,4,5,8-테트라카르복실산 이무수물, 4,8-디메틸-1,2,3,5,6,7-헥사히드로나프탈렌-1,2,5,6-테트라카르복실산 이무수물, 시클로펜탄-1,2,3,4-테트라카르복실산 이무수물, 피롤리딘-2,3,4,5-테트라카르복실산 이무수물, 1,2,3,4-시클로부탄테트라카르복실산 이무수물, 비스(엑소-비시클로〔2,2,1〕헵탄-2,3-디카르복실산 이무수물), 비시클로-〔2,2,2〕-옥트-7-엔-2,3,5,6-테트라카르복실산 이무수물, 4,4'-비스(3,4-디카르복시페녹시)디페닐술 피드 이무수물, 5-(2,5-디옥소테트라히드로푸릴)-3-메틸-3-시클로헥센-1,2-디카르복실산 이무수물, 테트라히드로푸란-2,3,4,5-테트라카르복실산 이무수물, 4,4'-(4,4'-이소프로필리덴디페녹시)비스(프탈산 이무수물) 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
불소 함유 테트라카르복실산 이무수물로서는 상술한 테트라카르복실산 이무수물의 수소 원자를 불소 원자로 치환한 것을 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 2,2-비스(3,4-디카르복시페닐)헥사플루오로프로판 이무수물(별명 "4,4'-헥사플루오로프로필리덴산 이무수물"), 2,2,-비스〔4-(3,4-디카르복시페닐)페닐〕헥사플루오로프로판 이무수물을 들 수 있다.
디아민 화합물로서는, 예를 들면 o-페닐렌디아민, m-페닐렌디아민, p-페닐렌디아민, 3,3'-디아미노디페닐에테르, 3,4'-디아미노디페닐에테르, 4,4'-디아미노디페닐에테르, 3,3'-디아미노디페닐메탄, 3,4'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 비스(4-아미노-3,5-디메틸페닐)메탄, 비스(4-아미노-3,5-디이소프로필페닐)메탄, 3,3'-디아미노디페닐술폰, 3,4'-디아미노디페닐술폰, 4,4'-디아미노디페닐술폰, 3,3'-디아미노디페닐술피드, 3,4'-디아미노디페닐술피드, 4,4'-디아미노디페닐술피드, 3,3'-디아미노디페닐케톤, 3,4'-디아미노디페닐케톤, 4,4'-디아미노디페닐케톤, 2,2-비스(3-아미노페닐)프로판, 2,2'-(3,4'-디아미노디페닐)프로판, 2,2-비스(4-아미노페닐)프로판, 1,3-비스(3-아미노페녹시)벤젠, 1,4-비스(3-아미노페녹시)벤젠, 1,4-비스(4-아미노페녹시)벤젠, 3,3'-(1,4-페닐렌비스(1-메틸에틸리덴))비스아닐린, 3,4'-(1,4-페닐렌비스(1-메틸에틸리덴))비스아닐린, 4,4'-(1,4-페 닐렌비스(1-메틸에틸리덴))비스아닐린, 2,2-비스(4-(3-아미노페녹시)페닐)프로판, 2,2-비스(4-(4-아미노페녹시)페닐)프로판, 비스(4-(3-아미노페녹시)페닐)술피드, 비스(4-(4-아미노페녹시)페닐)술피드, 비스(4-(3-아미노페녹시)페닐)술폰, 비스(4-(4-아미노페녹시)페닐)술폰, 3,5-디아미노벤조산 등의 방향족 디아민, 1,2-디아미노에탄, 1,3-디아미노프로판, 1,4-디아미노부탄, 1,5-디아미노펜탄, 1,6-디아미노헥산, 1,7-디아미노헵탄, 1,8-디아미노옥탄, 1,9-디아미노노난, 1,10-디아미노데칸, 1,11-디아미노운데칸, 1,12-디아미노도데칸, 1,2-디아미노시클로헥산, 하기 화학식 1로 표시되는 디아미노폴리실록산, 1,3-비스(아미노메틸)시클로헥산, 선테크노 케미컬(주) 제조, 상품명: 졔파민 D-230, D-400, D-2000, D-4000, ED-600, ED-900, ED-2001, EDR-148 등의 폴리옥시알킬렌디아민 등의 지방족 디아민을 들 수 있다.
Figure 112009017105108-pct00001
여기서, 화학식 1 중, L1 및 L2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 30의 2가의 탄화수소기를 나타내고, 서로 동일하거나 상이할 수 있다. R1 및 R2는 각각 독립적으로, 바람직하게는 탄소수 1 내지 30, 보다 바람직하게는 1 내지 20, 특히 바람직하게는 1 내지 10의 1가의 탄화수소기를 나타내고, 서로 동일하거나 상이할 수 있다. m은 1 이상의 정수를 나타낸다.
불소 함유 디아민 화합물로서는 상술한 디아민 화합물의 수소 원자를 불소 원자로 치환한 것을 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 3,3'-디아미노디페닐디플루오로메탄, 3,4'-디아미노디페닐디플루오로메탄, 4,4'-디아미노디페닐디플루오로메탄, 2,2-비스(3-아미노페닐)헥사플루오로프로판, 2,2-(3,4'-디아미노디페닐)헥사플루오로프로판, 2,2-비스(4-아미노페닐)헥사플루오로프로판, 2,2-비스(4-(3-아미노페녹시)페닐)헥사플루오로프로판, 2,2-비스(4-(4-아미노페녹시)페닐)헥사플루오로프로판을 들 수 있다.
상술한 불소 함유 테트라카르복실산 이무수물 및 불소 함유 디아민 화합물은 상술한 불소를 갖지 않는 테트라카르복실산 이무수물 및 디아민 화합물과 조합하여 사용될 수 있다.
불소 함유 폴리이미드 수지는 불소를 갖기 때문에 용해성 및 상용성이 우수하고, 유리, 금속 등 무기물에 대한 접착성이 높고, 이미드 구조를 갖기 때문에 내열성도 우수하다. 또한, 염소, 수산기, 카르복실기에 의해 변성된 불소 함유 폴리이미드 수지는 상용성, 접착성 측면에서 보다 바람직하다.
본 발명에 따른 불소 함유 에폭시 수지는 1분자 내에 2개 이상의 글리시딜기를 갖는 것이면 바람직하다. 불소 함유 에폭시 수지는, 예를 들면 에폭시 수지 중의 수소 원자를 불소 원자로 치환한 것이다. 에폭시 수지로서는, 예를 들면 에피클로로히드린과 비스페놀 A, F 또는 AD로부터 유도되는 비스페놀형 에폭시 수지, 에피클로로히드린과 페놀노볼락 또는 크레졸노볼락으로부터 유도되는 에폭시노볼락 수지, 나프탈렌환을 포함한 골격을 갖는 나프탈렌형 에폭시 수지, 글리시딜아민형 에폭시 수지, 글리시딜에테르형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지 및 지환식형 에폭시 수지를 들 수 있다.
불소 함유 에폭시 수지는 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 불소 함유 에폭시 수지는 상기 불소를 함유하지 않는 에폭시 수지와 병용하는 것도 가능하다.
이들 에폭시 수지는 불순물 이온(Na+, Cl- 등) 및 가수 분해성 염소 등을 300 질량 ppm 이하로 감소시킨 고순도품인 것이 전자 이동 방지를 위해 바람직하다.
또한, 본 발명의 회로 접속 재료는 불소 함유 에폭시 수지를 함유하는 경우, 에폭시 수지 경화제를 추가로 함유하는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 에폭시 수지 경화제는 보다 긴 가사 시간을 얻는 측면에서 잠재성 경화제인 것이 바람직하다. 잠재성 경화제로서는, 예를 들면 이미다졸계, 히드라지드계, 3불화 붕소-아민 착체, 술포늄염, 아민이미드, 폴리아민의 염, 디시안디아미드 등을 들 수 있다. 또한, 가사 시간을 연장하는 측면에서, 이들 경화제가 폴리우레탄계, 폴리에스테르계의 고분자 물질 등으로 피복하여 마이크로캡슐화한 것이면 바람직하다. 이들 에폭시 수지 경화제는 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 에폭시 수지 경화제를 이용하는 경우, 분해 촉진제, 억제제 등을 병용할 수 있다.
에폭시 수지 경화제의 배합 비율은 충분한 반응율을 얻기 위해 접착제 성분 100 질량부에 대하여 0.1 내지 60 질량부인 것이 바람직하고, 1 내지 20 질량부인 것이 보다 바람직하다. 에폭시 수지 경화제의 배합 비율이 0.1 질량부 미만이면, 반응율이 저하되어 접착 강도가 저하되거나 접속 저항이 커지는 경향이 있다. 에폭시 수지 경화제의 배합 비율이 60 질량부를 초과하면, 회로 접속 재료의 유동성이 저하되거나 접속 저항이 상승하고, 또는 회로 접속 재료의 가사 시간이 짧아지는 경향이 있다.
또한, 불소 함유 유기 화합물의 중량 평균 분자량은 경화시의 응력 완화성이 우수하고, 접착성이 보다 한층 향상되는 측면에서 5000 내지 1000000이 바람직하고, 20000 내지 200000이 보다 바람직하다. 불소 함유 유기 화합물의 중량 평균 분자량이 5000 미만이면, 후술하는 필름으로서 사용하는 경우에 필름 형성성이 불충분해지는 경향이 있고, 중량 평균 분자량이 1000000을 초과하면, 다른 성분과의 상용성이 떨어지는 경향이 있다.
또한, 본 명세서에서의 중량 평균 분자량은 표 1에 나타내는 조건에 따라 겔 투과 크로마토그래피(GPC) 분석에 의해 측정하고, 표준 폴리스티렌의 검량선을 사용하여 환산함으로써 구해진다. 여기서, GPC 조건 1은 불소 함유 폴리이미드 수지의 중량 평균 분자량을 측정할 때의 조건이고, GPC 조건 2는 불소 함유 폴리이미드 수지 이외의 불소 함유 유기 화합물의 중량 평균 분자량을 측정할 때의 조건이다.
Figure 112009017105108-pct00002
또한, 취급 용이성 및 회로 접속 재료의 내열성을 향상시키는 측면에서, 불소 함유 유기 화합물의 유리 전이 온도는 50℃ 이상인 것이 바람직하다. 불소 함유 유기 화합물의 유리 전이 온도의 상한치는 특별히 한정되지 않는다.
또한, 회로 접속 재료의 내열성을 향상시키는 측면에서, 불소 함유 유기 화합물은 방향족기 및/또는 지환식기를 갖는 것이 바람직하다. 방향족기로서는, 예를 들면 페닐기, 페닐렌기를 들 수 있고, 지환식기로서는, 예를 들면 시클로헥실기, 시클로헥실렌기를 들 수 있다.
또한, 불소 함유 유기 화합물은 유기 용제에 가용성인 것이 바람직하다. 불소 함유 유기 화합물이 유기 용제 중에 단순히 분산되었을 뿐인 회로 접속 재료에서는 보존시에 층 분리를 일으킬 수 있다. 그 경우, 회로 접속 재료 중에 포함되는 접착제 성분의 조성의 치우침이 생겨, 얻어지는 회로 접속 재료는 회로 부재에 대한 접착성 및 전사성의 저하를 야기하기 쉬워진다. 한편, 불소 함유 유기 화합물이 유기 용매에 가용이면, 용액 상태로 방치하더라도 층 분리가 잘 발생하지 않아, 회로 접속 재료 중에 포함되는 접착제 성분의 조성의 치우침이 잘 생기지 않게 된다. 그 때문에, 얻어지는 회로 접속 재료는 회로 부재에 대한 접착성 및 전사성이 우수해지게 된다. 여기서, 유기 용제에 가용이란, 불소 함유 유기 화합물이 유기 용제에 대하여 25℃에서 1 질량％ 이상 용해되는 것을 의미한다. 불소 함유 유기 화합물이 유기 용제에 10 질량％ 이상 용해되는 것이 바람직하다.
유기 용제로서는 일반적으로 회로 접속 재료에 사용되는 것이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 메틸에틸케톤, 테트라히드로푸란, 톨루엔, 아세트산에틸을 들 수 있다. 이들 유기 용제는 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
이와 같이, 메틸에틸케톤과 같은 비교적 저비점의 유기 용제에도 가용이기 때문에, 회로 접속 재료가 유기 용제를 함유하는 경우의 용제 선택의 폭이 넓어져, 접착제 성분이 잘 국재화되지 않는 회로 접속 재료를 제조할 수 있다. 그 때문에, 얻어지는 회로 접속 재료는 회로 부재에 대한 접착성 및 전사성이 보다 한층 우수해지게 된다.
본 발명의 회로 접속 재료에 있어서, 접착제 성분은 그의 전체량에 대하여 규소 함유 화합물을 규소 원자 환산으로 0.10 질량％ 이하로 함유한다. 규소 함유 화합물은 상술한 불소 함유 유기 화합물과는 별도로 접착제 성분에 포함되는 것일 수 있고, 또는 상술한 불소 함유 유기 화합물의 분자 내에 규소 원자를 갖는 것일 수도 있다. 즉, 본 발명에 따른 접착제 성분은 불소 함유 유기 화합물과, 이와는 다른 규소 함유 화합물을 함유할 수 있고, 또는 규소 함유 화합물로서 규소 원자를 분자 내에 갖는 불소 함유 유기 화합물만을 함유할 수 있다.
규소 함유 화합물이 상기 불소 함유 유기 화합물의 분자 내에 규소 원자를 갖는 것인 경우, 회로 기판인 유리 또는 실리콘 수지로 코팅되어 있는 회로 부재 표면과의 접착성을 보다 한층 향상시키는 측면에서, 상술한 불소 함유 유기 화합물에 실리콘 구조를 도입한 것, 즉 실리콘 구조를 갖는 불소 함유 유기 화합물인 것이 바람직하다. 이와 같은 규소 함유 화합물로서는, 예를 들면 라디칼 중합성의 불소 함유 유기 화합물, 불소 함유 폴리이미드 수지 및 불소 함유 에폭시 수지를 각각 실리콘 변성한 화합물을 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 불소 함유 테트라카르복실산 이무수물 및 상기 화학식 1로 표시되는 디아미노폴리실록산을 공지된 방법으로 축합 반응하여 얻어지는 불소 함유 폴리이미드 수지를 들 수 있다.
규소 함유 화합물의 함유량이, 접착제 성분의 전체량에 대하여 규소 원자 환산으로 0.10 질량％를 초과하면, 회로 부재에 대한 접착성이 향상되기는 하지만, 경시적으로 지지 기재에 대한 점착성이 증가하는 결과, 전사성의 저하를 야기하는 경향이 있다. 그 때문에, 접착제 성분이 규소 함유 화합물을 함유하지 않는 것이 보다 바람직하다.
동일한 측면에서, 접착제 성분이 불소 함유 폴리이미드 수지를 포함하는 경우, 불소 함유 폴리이미드 수지 중의 규소 함유 화합물의 함유량은 규소 원자 환산으로 1 질량％ 이하가 바람직하다.
본 발명의 회로 접속 재료에 있어서, 접착성을 향상시킬 목적으로, 접착제 성분은 인산 에스테르형 (메트)아크릴레이트를 추가로 함유하는 것이 바람직하다. 접착제 성분이 인산 에스테르형 (메트)아크릴레이트를 함유함으로써, 회로 접속 재료는 특히 금속 등의 무기 재료와의 접착 강도가 향상된다. 인산 에스테르형 (메트)아크릴레이트로서는 특별히 제한없이 공지된 것을 사용할 수 있다. 그의 구체예로서는 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
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여기서, n은 1 내지 3의 정수를 나타낸다.
일반적으로, 인산 에스테르형 (메트)아크릴레이트는 무수 인산과 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트의 반응물로서 얻어진다. 인산 에스테르형 (메트)아크릴레이트로서, 구체적으로는 모노(2-메타크릴로일옥시에틸)애시드 포스페이트, 디(2-메타크릴로일옥시에틸)애시드 포스페이트를 들 수 있다. 이들은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
접착제 성분에는 상술한 것 이외에도 사용 목적에 따라 다른 재료가 첨가될 수 있다. 예를 들면, 접착제 성분에는 커플링제, 밀착성 향상제, 레벨링제 등의 접착 보조제가 적절하게 첨가될 수 있다. 이에 따라, 더욱 양호한 접착성이나 취급성을 부여할 수 있게 된다.
커플링제로서는, 접착성 향상 면에서 케티민, 비닐기, 아크릴기, 아미노기, 에폭시기 및 이소시아네이트기 함유물을 바람직하게 사용할 수 있다. 구체적으로는, 아크릴기를 갖는 실란 커플링제로서 (3-메타크릴옥시프로필)트리메톡시실란, (3-아크릴옥시프로필)트리메톡시실란, (3-메타크릴옥시프로필)디메톡시메틸실란, (3-아크릴옥시프로필)디메톡시메틸실란, 아미노기를 갖는 실란 커플링제로서 N-β(아미노에틸)γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-β(아미노에틸)γ-아미노프로필메틸디메톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, N-페닐-γ-아미노프로필트리메톡시실란 등을 들 수 있다. 케티민을 갖는 실란 커플링제로서, 상기 아미노기를 갖는 실란 커플링제에, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤 화합물을 반응시켜 얻어진 것을 들 수 있다. 또한, 에폭시기를 갖는 실란 커플링제로서 γ-글리시딜옥시프로필트리메톡시실란, γ-글리시딜옥시프로필트리에톡시실란, γ-글리시딜옥시프로필-메틸디메톡시실란, γ-글리시딜옥시프로필-메틸디에톡시실란 등을 들 수 있다.
커플링제의 배합 비율은 회로 접속 재료 중의 그 밖의 배합물의 합계 100 질량부에 대하여 0.1 내지 20 질량부가 바람직하다. 커플링제의 배합 비율이 0.1 질량부 미만인 경우, 실질적인 첨가 효과가 얻어지지 않는 경향이 있다. 또한, 커플링제의 배합 비율이 20 질량부를 초과하는 경우, 지지 기재 상에 회로 접속 재료로 이루어지는 접착층을 형성했을 때의 접착층의 필름 형성성이 저하되어, 막 두께 강도가 저하되는 경향이 있다. 다만, 본 발명의 목적을 유효하게 달성하는 측면에서, 커플링제는 실란 커플링제 등의 규소를 함유하는 것은 아닌 것이 바람직하다. 커플링제가 실란 커플링제인 경우, 그의 배합 비율은 접착제 성분의 전체량에 대하여 규소 원자 환산으로 0.1 질량％ 이하이다.
접착제 성분은 본 발명의 목적을 달성하는 측면에서, 회로 접속 재료 중에 0보다 크고 100 질량％ 이하의 범위로 포함되어 있을 필요가 있다.
본 발명의 회로 접속 재료는 도전성 입자를 함유하지 않더라도, 접속시에 서로 대향하는 회로 전극끼리의 직접 접촉에 의해 접속이 얻어진다. 다만, 회로 접속 재료가 도전성 입자를 함유하면, 보다 안정한 회로 전극간의 접속이 얻어지기 때문에 바람직하다.
본 발명에 있어서 필요에 따라 포함되는 도전성 입자는 전기적 접속을 얻을 수 있는 도전성을 갖는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 도전성 입자로서는, 예를 들면 Au, Ag, Ni, Cu 및 땜납 등의 금속 입자나 카본 등을 들 수 있다. 또한, 도전성 입자는 핵이 되는 입자를 1층 또는 2층 이상의 층으로 피복하고, 그의 최외층이 도전성을 갖는 것일 수 있다. 이 경우, 보다 우수한 가사 시간을 얻는 측면에서, 최외층이 Ni, Cu 등의 전이 금속보다 Au, Ag 및/또는 백금족 금속 등의 귀금속을 주성분으로 하는 것이 바람직하고, 이들 귀금속의 적어도 1종 이상을 포함하는 것이 보다 바람직하다. 이들 귀금속 중에서는 Au가 가장 바람직하다.
도전성 입자는 핵으로서의 전이 금속을 주성분으로 하는 입자 또는 핵을 피복한 전이 금속을 주성분으로 하는 층의 표면을, 추가로 귀금속을 주성분으로 하는 층으로 피복하여 이루어지는 것일 수 있다. 또한, 도전성 입자는 비도전성의 유리, 세라믹, 플라스틱 등을 주성분으로 하는 절연성 입자를 핵으로 하고, 이 핵의 표면에 상기 금속 또는 카본을 주성분으로 하는 층으로 피복한 것일 수 있다.
도전성 입자가, 절연성 입자인 핵을 도전층으로 피복하여 이루어지는 것인 경우, 절연성 입자가 플라스틱을 주성분으로 하는 것이고, 최외층이 귀금속을 주성분으로 하는 것이면 바람직하다. 이에 따라, 회로 접속 재료 중의 도전성 입자를 가열 및 가압에 대하여 양호하게 변형시킬 수 있다. 게다가, 회로 등의 접속시에, 도전성 입자의 회로 전극이나 접속 단자와의 접촉 면적이 증가한다. 그 때문에, 회로 접속 재료의 접속 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다. 동일한 측면에서, 도전성 입자가 상기 가열에 의해 용융되는 금속을 주성분으로서 포함하는 입자이면 바람직하다.
도전성 입자가, 절연성 입자인 핵을 도전층으로 피복하여 이루어지는 것인 경우, 한층 양호한 도전성을 얻기 때문에, 도전층의 두께는 100 Å(10 ㎚) 이상이면 바람직하다. 또한, 도전성 입자가, 핵으로서의 전이 금속을 주성분으로 하는 입자 또는 핵을 피복한 전이 금속을 주성분으로 하는 층의 표면을, 추가로 귀금속을 주성분으로 하는 층으로 피복하여 이루어지는 것인 경우, 최외층이 되는 상기 귀금속을 주성분으로 하는 층의 두께는 300 Å(30 ㎚) 이상이면 바람직하다. 이 두께가 300 Å을 하회하면, 최외층이 파단되기 쉬워진다. 그 결과, 노출된 전이 금속이 접착제 성분과 접촉하고, 전이 금속에 의한 산화환원 작용에 의해 유리 라디칼이 발생하기 쉬워지기 때문에, 가사 시간이 쉽게 저하되는 경향이 있다. 한편, 상기 도전층의 두께가 두꺼워지면 이들 효과가 포화되기 때문에, 그의 두께를 1 ㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다.
회로 접속 재료가 도전성 입자를 함유하는 경우, 도전성 입자의 배합 비율은 특별히 제한을 받지 않지만, 접착제 성분 100 부피부에 대하여 0.1 내지 30 부피부인 것이 바람직하고, 0.1 내지 10 부피부인 것이 보다 바람직하다. 이 값이 0.1 부피부 미만이면 양호한 도전성이 얻어지기 어려워지는 경향이 있고, 30 부피부를 초과하면 회로 등의 단락이 발생하기 쉬워지는 경향이 있다. 또한, 도전성 입자의 배합 비율(부피부)은 23℃에서의 회로 접속 재료를 경화시키기 전의 각 성분의 부피에 기초하여 결정된다. 각 성분의 부피는 비중을 이용하여 중량으로부터 부피로 환산하는 방법이나, 그 성분을 용해 또는 팽윤시키지 않고 그 성분을 잘 적시는 적당한 용매(물, 알코올 등)를 넣은 메스실린더 등의 용기에 그 성분을 투입하고, 증가한 부피로부터 산출하는 방법에 의해 구할 수 있다. 또한, 회로 접속 재료를 2층 이상으로 분할하여, 라디칼 중합 개시제 또는 에폭시 수지 경화제를 함유하는 층과 도전 입자를 함유하는 층으로 분할한 경우, 가사 시간의 향상이 얻어진다.
본 발명에 따른 회로 접속 재료는 고무를 함유할 수 있다. 이에 따라, 응력의 완화 및 접착성의 향상이 가능해진다. 나아가, 이 회로 접속 재료에는 경화 속도의 제어나 저장 안정성을 부여하기 위해 안정화제를 첨가할 수 있다. 또한, 회로 접속 재료에는 충전재, 연화제, 촉진제, 노화 방지제, 착색제, 난연화제, 틱소트로픽제, 페놀 수지, 멜라민 수지, 이소시아네이트류 등을 배합할 수 있다.
회로 접속 재료는 충전재(필러)를 함유한 경우, 접속 신뢰성 등의 향상이 얻어지기 때문에 바람직하다. 충전재로서는, 절연성을 갖는 것으로서, 그의 최대 직경이 도전성 입자의 평균 입경 미만이면 사용할 수 있다. 충전재의 배합 비율은 접착제 성분 100 부피부에 대하여 5 내지 60 부피부인 것이 바람직하다. 충전재의 배합 비율이 60 부피부를 초과하면, 신뢰성 향상 효과가 포화되는 경향이 있고, 5 부피부 미만이면 충전재의 첨가 효과가 작아지는 경향이 있다.
본 발명의 회로 접속 재료는 상온에서 액상인 경우에는 페이스트형으로 사용 할 수 있다. 상온에서 고체인 경우에는 가열하여 페이스트화하는 것 외에도 용제를 사용하여 페이스트화할 수 있다. 사용할 수 있는 용제로서는, 회로 접속 재료와 반응하지 않으면서 충분한 용해성을 나타내는 것이면 특별히 제한은 없지만, 상압에서의 비점이 50 내지 150℃인 것이 바람직하고, 예를 들면 상술한 유기 용제를 들 수 있다. 비점이 50℃ 미만이면, 실온에서 용이하게 용제가 휘발되어 후술하는 필름을 제조할 때의 작업성이 악화되는 경향이 있다. 또한, 비점이 150℃를 초과하면, 용제를 휘발시키는 것이 어려워, 접착 후에 충분한 접착 강도가 얻어지지 않는 경향이 있다. 용제는 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 회로 접속 재료는 필름형으로 한 후에 사용하는 것도 가능하다. 이 필름형 회로 접속 재료는 회로 접속 재료에 용제 등을 가한 혼합액을 지지 기재 상에 도포하거나, 또는 부직포 등의 기재에 상기 혼합액을 함침시켜 지지 기재 상에 적재하고, 용제 등을 제거함으로써 얻을 수 있다. 이와 같이 회로 접속 재료를 필름형으로 하면, 취급성이 우수하여 한층 편리하다.
사용되는 지지 기재로서는 시트형 또는 필름형의 것이 바람직하다. 또한, 지지 기재는 2층 이상을 적층한 형상의 것일 수 있다. 지지 기재로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름, 배향 폴리프로필렌(OPP) 필름, 폴리에틸렌(PE) 필름 및 폴리이미드 필름을 들 수 있다. 이들 중에서도 치수 정밀도의 향상과 비용 감소 면에서 PET 필름이 바람직하다.
상술한 회로 접속 재료는 열팽창계수가 다른 이종의 피착체의 회로 접속 재 료로서도 사용할 수 있다. 구체적으로는, 이방 도전 접착제, 은 페이스트, 은 필름 등으로 대표되는 회로 접속 재료 외에도, CSP용 엘라스토머, CSP용 언더필재, LOC 테이프 등으로 대표되는 반도체 소자 접착 재료로서도 사용할 수 있다.
(회로 부재의 접속 구조)
도 1은 본 발명에 따른 회로 부재의 접속 구조의 일 실시 형태를 나타내는 개략 단면도이다. 도 1에 나타내는 회로 부재의 접속 구조 (1)은 서로 대향하는 제1 회로 부재 (20) 및 제2 회로 부재 (30)을 구비하고 있고, 제1 회로 부재 (20)과 제2 회로 부재 (30) 사이에는 이들을 접속시키는 회로 접속부 (10)이 설치되어 있다.
제1 회로 부재 (20)은 제1 회로 기판 (21)과, 제1 회로 기판 (21)의 주면 (21a) 상에 형성된 제1 회로 전극 (22)를 갖는다. 제2 회로 부재 (30)은 제2 회로 기판 (31)과, 제2 회로 기판 (31)의 주면 (31a) 상에 형성된 제2 회로 전극 (32)를 갖는다. 제1 회로 기판 (21)의 주면 (21a) 상, 및/또는 제2 회로 기판 (31)의 주면 (31a) 상에는 경우에 따라 절연층(도시하지 않음)이 형성될 수 있다. 즉, 절연층은 제1 회로 부재 (20) 및 제2 회로 부재 (30) 중 적어도 한쪽과 회로 접속부 (10) 사이에 형성된다.
제1 회로 기판 및 제2 회로 기판 (21, 31)으로서는, 반도체, 유리, 세라믹 등의 무기물, TCP, FPC, COF로 대표되는 폴리이미드 기재, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에테르술폰, 에폭시 수지, 아크릴 수지 등의 유기물, 이들의 무기물이나 유기물을 복합화한 재료로 이루어지는 기판을 들 수 있다. 회로 접속부 (10)과의 접착 강도를 더욱 높이는 측면에서, 제1 회로 기판 및 제2 회로 기판 중 적어도 한쪽은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에테르술폰, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 폴리이미드 수지 및 유리로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 수지를 포함하는 재료로 이루어지는 기판인 것이 바람직하다.
또한, 절연층이 형성되어 있는 경우, 절연층은 실리콘 수지, 아크릴 수지 및 폴리이미드 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 수지를 포함하는 층인 것이 바람직하다. 이에 따라, 상기 층이 형성되어 있지 않은 것에 비하여 제1 회로 기판 (21) 및/또는 제2 회로 기판 (31)과 회로 접속부 (10)과의 접착 강도가 보다 한층 향상된다.
제1 회로 전극 (22) 및 제2 회로 전극 (32) 중 적어도 한쪽은 그의 표면이 금, 은, 주석, 백금족의 금속 및 인듐-주석 산화물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 재료로 이루어지는 것이 바람직하다. 이에 따라, 동일 회로 부재 (20) 또는 (30) 상에서 인접하는 회로 전극 (22) 또는 (32)끼리의 사이에 절연성을 유지하면서, 대향하는 회로 전극 (22) 및 (33) 사이의 저항치를 보다 한층 감소시킬 수 있다.
제1 및 제2 회로 부재 (20, 30)의 구체예로서는, 액정 디스플레이에 이용되고 있는, ITO 등으로 회로 전극이 형성된 유리 기판 또는 플라스틱 기판이나, 인쇄 배선판, 세라믹 배선판, 연성 배선판, 반도체 실리콘 칩 등을 들 수 있다. 이들은 필요에 따라 조합하여 사용된다.
회로 접속부 (10)은 도전성 입자를 함유하는 상기 회로 접속 재료의 경화물 로부터 형성되어 있다. 회로 접속부 (10)은 절연층 (11)과, 절연층 (11) 내에 분산되어 있는 도전성 입자 (7)로 구성된다. 회로 접속부 (10) 중의 도전성 입자 (7)은 대향하는 제1 회로 전극 (22)와 제2 회로 전극 (32) 사이뿐만 아니라, 주면 (21a, 31a)끼리의 사이에도 배치되어 있다. 회로 부재의 접속 구조 (1)에 있어서는, 도전성 입자 (7)이 제1 회로 전극 및 제2 회로 전극 (22, 32)의 쌍방에 직접 접촉하고 있다. 이에 따라, 제1 회로 전극 및 제2 회로 전극 (22, 32)가 도전성 입자 (7)을 통해 전기적으로 접속되어 있다. 이 때문에, 제1 회로 전극 (22) 및 제2 회로 전극 (32) 사이의 접속 저항이 충분히 감소된다. 따라서, 제1 회로 전극 및 제2 회로 전극 (22, 32) 사이의 전류의 흐름을 원활하게 할 수 있어 회로가 갖는 기능을 충분히 발휘할 수 있다. 또한, 회로 접속부 (10)이 도전성 입자 (7)을 함유하지 않은 경우에는, 제1 회로 전극 (22)와 제2 회로 전극 (32)가 직접 접촉함으로써 전기적으로 접속된다.
회로 접속부 (10)은 후술하는 바와 같이 상기 회로 접속 재료의 경화물에 의해 구성되어 있기 때문에, 제1 회로 부재 (20) 및 제2 회로 부재 (30)에 대한 회로 접속부 (10)의 접착력이 충분히 높다.
(회로 부재의 접속 구조의 접속 방법)
도 2는 본 발명에 따른 회로 부재의 접속 방법의 일 실시 형태를 개략 단면도에 의해 나타내는 공정도이다.
본 실시 형태에서는, 우선 상술한 제1 회로 부재 (20)과 필름형 회로 접속 재료 (40)을 준비한다. 필름형 회로 접속 재료 (40)은 불소 함유 유기 화합물을 함유하는 접착제 성분 (5) 및 도전성 입자 (7)을 포함한다.
또한, 도전성 입자 (7)을 포함하지 않는 회로 접속 재료를 이용할 수도 있다. 이 경우, 회로 접속 재료는 NCP(Non-Conductive Paste)라 불릴 수도 있다. 한편, 도전성 입자 (7)을 포함하는 회로 접속 재료는 ACP(Anisotropic Conductive Paste)라 불릴 수도 있다.
회로 접속 재료 (40)의 두께는 5 내지 50 ㎛인 것이 바람직하다. 회로 접속 재료 (40)의 두께가 5 ㎛ 미만이면, 제1 회로 전극 및 제2 회로 전극 (22, 32) 사이에 회로 접속 재료 (40)이 충전 부족이 되는 경향이 있다. 한편, 50 ㎛를 초과하면, 제1 회로 전극 및 제2 회로 전극 (22, 32) 사이의 도통의 확보가 곤란해지는 경향이 있다.
다음으로, 필름형 회로 접속 재료 (40)을 제1 회로 부재 (20)의 회로 전극 (22)이 형성되어 있는 면 위에 적재한다. 그리고, 필름형 회로 접속 재료 (40)을, 도 2(a)의 화살표 A 및 B 방향으로 가압하고, 필름형 회로 접속 재료 (40)을 제1 회로 부재 (20)에 가접속한다(도 2(b)).
이 때의 압력은 회로 부재에 손상을 주지 않는 범위이면 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로는 0.1 내지 30 MPa로 하는 것이 바람직하다. 또한, 가열하면서 가압할 수 있고, 가열 온도는 회로 접속 재료 (40)이 실질적으로 경화되지 않는 온도로 한다. 가열 온도는 일반적으로는 50 내지 190℃로 하는 것이 바람직하다. 이들 가열 및 가압은 0.5 내지 120초간의 범위에서 행하는 것이 바람직하다.
이어서, 도 2(c)에 나타낸 바와 같이, 제2 회로 부재 (30)을, 제2 회로 전극 (32)를 제1 회로 부재 (20) 측을 향하도록 하여 필름형 회로 접속 재료 (40) 상에 적재한다. 또한, 필름형 회로 접속 재료 (40)이 지지 기재(도시하지 않음) 상에 밀착되어 설치되어 있는 경우에는 지지 기재를 박리하고 나서 제2 회로 부재 (30)을 필름형 회로 접속 재료 (40) 상에 적재한다. 그리고, 회로 접속 재료 (40)을 가열하면서, 도 2(c)의 화살표 A 및 B 방향으로 전체를 가압한다. 또한, 필름형 회로 접속 재료 (40)은 본 발명의 회로 접속 재료로 이루어지기 때문에, 지지 기재 상에 설치된 채로 방치하더라도 전사성의 경시 변화가 억제되어 전사성이 충분히 우수하면서 충분히 높은 회로 부재와의 접착성을 갖고 있다.
가열 온도는 예를 들면 90 내지 200℃로 하고, 접속 시간은 예를 들면 1초 내지 10분으로 한다. 이들 조건은 사용하는 용도, 회로 접속 재료, 회로 부재에 따라 적절히 선택되고, 필요에 따라 후경화를 행할 수 있다. 예를 들면, 회로 접속 재료가 라디칼 중합성 화합물을 함유하는 경우의 가열 온도는 라디칼 중합 개시제가 라디칼을 발생 가능한 온도로 한다. 이에 따라, 라디칼 중합 개시제에 있어서 라디칼이 발생하고, 라디칼 중합성 화합물의 중합이 개시된다.
필름형 회로 접속 재료 (40)의 가열에 의해, 제1 회로 전극 (22)와 제2 회로 전극 (32) 사이의 거리를 충분히 작게 한 상태에서 필름형 회로 접속 재료 (40)이 경화되어, 제1 회로 부재 (20)과 제2 회로 부재 (30)이 회로 접속부 (10)을 통해 견고하게 접속된다.
필름형 회로 접속 재료 (40)의 경화에 의해 회로 접속부 (10)이 형성되어, 도 1에 나타낸 바와 같은 회로 부재의 접속 구조 (1)이 얻어진다. 또한, 접속 조 건은 사용하는 용도, 회로 접속 재료, 회로 부재에 따라 적절히 선택된다.
본 실시 형태에 따르면, 얻어지는 회로 부재의 접속 구조 (1)에 있어서, 도전성 입자 (7)을 대향하는 제1 회로 전극 및 제2 회로 전극 (22, 32)의 쌍방에 접촉시키는 것이 가능해져, 제1 회로 전극 및 제2 회로 전극 (22, 32) 사이의 접속 저항을 충분히 감소시킬 수 있다. 그리고, 회로 접속부 (10)이 상기 회로 접속 재료의 경화물에 의해 구성되어 있기 때문에, 제1 회로 부재 (20) 및 제2 회로 부재 (30)에 대한 회로 접속부 (10)의 접착력이 충분히 높아지게 된다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 여기에 제한되는 것은 아니다.
이하에, 본 발명을 실시예에 기초하여 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 여기에 제한되는 것은 아니다.
(도전성 입자의 제조)
폴리스티렌 입자의 표면 상에, 두께 0.2 ㎛의 니켈로 이루어지는 층을 설치하고, 추가로 이 니켈로 이루어지는 층의 표면 상에, 두께 0.04 ㎛의 금으로 이루어지는 층을 설치하였다. 이렇게 해서 평균 입경 10 ㎛의 도전성 입자를 얻었다.
(폴리에스테르우레탄 수지의 제조)
디카르복실산으로서 테레프탈산과 디올로서 프로필렌글리콜과의 반응에 의해 폴리에스테르 폴리올을 얻었다. 이 폴리에스테르 폴리올을 메틸에틸케톤(MEK)에 용해시켜 용액을 얻었다. 얻어진 용액을, 교반기, 온도계, 컨덴서 및 진공 발생 장치와 질소 가스 도입관을 구비한 히터 부착 스테인레스 스틸제 오토클레이브에 투입하였다. 이어서, 상기 오토클레이브에, 이소시아네이트로서 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트를 소정량 투입하고, 촉매로서 디부틸주석라우레이트를 폴리에스테르 폴리올 100 질량부에 대하여 0.02 질량부가 되는 양으로 투입하고, 75℃에서 10시간 반응시킨 후, 40℃까지 냉각시켰다. 또한, 피페라진을 가하여 30분 반응시킴으로써 쇄 연장한 후, 트리에틸아민으로 중화시켰다.
상기 반응 후의 용액을 순수에 적하하면, 용제 및 촉매가 물에 용해됨과 함께, 폴리에스테르우레탄 수지가 석출되었다. 그리고, 석출된 폴리에스테르우레탄 수지를 진공 건조기로 건조시켰다. 폴리에스테르우레탄 수지의 중량 분자량을 GPC 분석에 의해 측정한 바, 27000이었다. 또한, 상기 폴리에스테르우레탄 수지를 제조할 때, 테레프탈산/프로필렌글리콜/4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트의 배합 몰비는 1.0/1.3/0.25였다.
(우레탄아크릴레이트의 제조)
중량 평균 분자량 800의 폴리카프로락톤디올 400 질량부, 2-히드록시프로필아크릴레이트 131 질량부, 촉매로서의 디부틸주석디라우레이트 0.5 질량부 및 중합 금지제로서의 하이드로퀴논모노메틸에테르 1.0 질량부를, 50℃로 가열하면서 교반하여 혼합하였다. 이어서, 이소포론 디이소시아네이트 222 질량부를 적하하고, 추가로 교반하면서 80℃로 승온시켜 우레탄화 반응을 진행시켰다. 이소시아네이트기의 반응율이 99％ 이상이 된 것을 확인한 후, 온도를 내려서 우레탄아크릴레이트를 얻었다.
(합성예 1)
딘 스타크 환류 냉각기, 온도계, 교반기를 구비한 1000 mL의 분리 플라스크를 준비하였다. 여기에 디아민 화합물로서 폴리옥시프로필렌디아민 15.0 mmol 및 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]헥사플루오로프로판 105.0 mmol, 비양성자성 극성 용매로서 N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 287 g을 가하고, 실온에서 30분간 교반하였다. 이어서, 물과 공비 가능한 방향족 탄화수소계 유기 용제로서 톨루엔 180 g, 테트라카르복실산 이무수물로서 4,4'-헥사플루오로프로필리덴비스프탈산 이무수물 114.0 mmol을 가하고, 50℃까지 승온시켜서 그 온도에서 1 시간 교반한 후, 추가로 160℃까지 승온시켜 3 시간 환류시켰다. 수분정량수기에 이론량의 물이 고이고, 물의 유출이 보이지 않게 된 것을 확인하면, 수분정량수기 중의 물과 톨루엔을 제거하고, 180℃까지 상승시켜 반응 용액 중의 톨루엔을 제거하여 폴리이미드 수지의 NMP 용액을 얻었다.
상기 폴리이미드 수지의 NMP 용액을 메탄올 중에 투입하고, 석출물을 회수한 후, 분쇄, 건조시켜 규소 함유 화합물을 함유하지 않는 불소 함유 폴리이미드 수지 1을 얻었다. 얻어진 폴리이미드 수지 1의 중량 평균 분자량은 112000이었다. 상기 폴리이미드 수지 1을 MEK에 40 질량％가 되도록 용해시켰다.
(합성예 2)
디아민 화합물을 비스아미노프로필테트라메틸디실록산 17.8 mmol 및 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]헥사플루오로프로판 124.7 mmol, 테트라카르복실산 이무수물을 4,4'-헥사플루오로프로필리덴비스프탈산 이무수물 135.4 mmol로 변경하 고, NMP의 첨가량을 275 g, 톨루엔의 첨가량을 175 g으로 변경한 것 이외에는 합성예 1과 동일한 조작을 행하여 불소 함유 폴리이미드 수지 2를 얻었다. 불소 함유 폴리이미드 수지 2 중의 규소 함유량은 0.8 질량％이고, 얻어진 불소 함유 폴리이미드 수지 2의 중량 평균 분자량은 56000이었다. 상기 폴리이미드 수지 2를 MEK에 40 질량％가 되도록 용해하였다.
(합성예 3)
디아민 화합물을 비스아미노프로필테트라메틸디실록산 41.3 mmol 및 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]헥사플루오로프로판 123.8 mmol, 테트라카르복실산 이무수물을 4,4'-헥사플루오로프로필리덴비스프탈산 이무수물 156.8 mmol로 변경하고, NMP의 첨가량을 306 g, 톨루엔의 첨가량을 200 g으로 변경한 것 이외에는 합성예 1과 동일한 조작을 행하여 불소 함유 폴리이미드 수지 3을 얻었다. 불소 함유 폴리이미드 수지 3 중의 규소 함유량은 1.6 질량％이고, 얻어진 불소 함유 폴리이미드 수지 3의 중량 평균 분자량은 74000이었다. 상기 폴리이미드 수지 3을 MEK에 40 질량％가 되도록 용해시켰다.
(합성예 4)
디아민 화합물을 비스아미노프로필테트라메틸디실록산 7.8 mmol 및 폴리옥시프로필렌디아민 134.7 mmol, 테트라카르복실산 이무수물을 4,4'-프로필리덴비스프탈산 이무수물 135.4 mmol로 변경하고, NMP의 첨가량을 275 g, 톨루엔의 첨가량을 175 g으로 변경한 것 이외에는 합성예 1과 동일한 조작을 행하여 불소 비함유 폴리이미드 수지 4를 얻었다. 불소 비함유 폴리이미드 수지 4 중의 규소 함유량은 1.0 질량％이고, 얻어진 불소 비함유 폴리이미드 수지 4의 중량 평균 분자량은 98000이었다. 상기 폴리이미드 수지 4는 MEK에 용해되지 않았다.
표 2에 상기 각 폴리이미드 수지의 원료 및 물성을 통합하여 나타낸다.
Figure 112009017105108-pct00004
(실시예 1)
불소 함유 폴리이미드 수지 1의 MEK 용액 25 질량부(불소 함유 폴리이미드 수지 1을 10 질량부 함유), 상기 폴리에스테르우레탄 수지 40 질량부, 상기 우레탄아크릴레이트 49 질량부, 인산 에스테르형 아크릴레이트로서 디(2-메타크릴로일옥시에틸)애시드 포스페이트 1 질량부, t-헥실퍼옥시 2-에틸헥사노에이트 5 질량부를 배합하였다. 얻어진 용액에 상술한 도전성 입자를 불소 함유 폴리이미드 수지 1, 폴리에스테르우레탄 수지, 우레탄아크릴레이트, 인산 에스테르형 아크릴레이트 및 t-헥실퍼옥시 2-에틸헥사노에이트로 이루어지는 접착제 성분 100 부피부에 대하여 3 부피부 배합 분산시켜 회로 접속 재료를 얻었다. 이어서, 얻어진 회로 접속 재료를 두께 80 ㎛의 한쪽 면을 표면 처리한 PET 필름에 도공 장치를 이용하여 도포하여 도막을 얻었다. 다음으로, 그 도막을 70℃에서 10분간 열풍 건조함으로써, 두께가 20 ㎛인 필름형 회로 접속 재료를 얻었다. 이 회로 접속 재료에서의 규소 함유 화합물의 함유 비율은 접착제 성분 전체량에 대하여 규소 원자 환산으로 0 질량％였다.
(실시예 2)
불소 함유 폴리이미드 수지 1 대신에 불소 함유 폴리이미드 수지 2를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 필름형 회로 접속 재료를 얻었다. 이 회로 접속 재료에서의 규소 함유 화합물의 함유 비율은 접착제 성분 전체량에 대하여 규소 원자 환산으로 0.08 질량％였다.
(비교예 1)
상기 폴리에스테르우레탄 수지 50 질량부, 상기 우레탄아크릴레이트 49 질량부, 상기 인산 에스테르형 아크릴레이트 1 질량부, t-헥실퍼옥시 2-에틸헥사노에이트 5 질량부를 배합하였다. 여기에 도전성 입자를 배합 분산시켜 회로 접속 재료를 얻었다. 회로 접속 재료 중의 도전성 입자는 회로 접속 재료 전체량에 대하여 3 질량％였다. 이어서, 얻어진 회로 접속 재료를 두께 80 ㎛의 한쪽 면을 표면 처리한 PET 필름에 도공 장치를 이용하여 도포하여 도막을 얻었다. 다음으로, 그 도막을 70℃에서 10분간 열풍 건조함으로써, 두께가 20 ㎛인 필름형 회로 접속 재료를 얻었다.
(비교예 2)
불소 함유 폴리이미드 수지 1 대신에 불소 함유 폴리이미드 수지 3을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 필름형 회로 접속 재료를 얻었다. 이 회로 접속 재료에서의 규소 함유 화합물의 함유 비율은 접착제 성분 전체량에 대하여 규소 원자 환산으로 0.15 질량％였다.
(비교예 3)
불소 함유 폴리이미드 수지 1 대신에 불소 비함유 폴리이미드 수지 4를 이용하여 회로 접속 재료를 제조하고자 했지만, MEK에 용해되지 않기 때문에, 회로 접속 재료를 제조할 수 없었다. 이 회로 접속 재료에서의 규소 함유 화합물의 함유 비율은 접착제 성분의 전체량에 대하여 규소 원자 환산으로 0.10 질량％였다.
<회로 부재의 접속 구조의 제조>
라인 폭 50 ㎛, 피치 100 ㎛ 및 두께 18 ㎛의 구리 회로 배선 500개를, 폴리이미드 필름 A(우베 고산사 제조, 상품명 "유필렉스", 두께 75 ㎛) 상에, 접착제층을 통해 형성한 3층 연성 기판 (1)(FPC 기판 (1))을 준비하였다. 또한, 라인 폭 50 ㎛, 피치 100 ㎛ 및 두께 8 ㎛의 구리 회로 배선 500개를 폴리이미드 필름 B(우베 고산사 제조, 상품명 "유필렉스", 두께 25 ㎛) 상에 직접 형성한 2층 연성 기판 (2)(FPC 기판 (2))를 준비하였다. 또한, 라인 폭 50 ㎛, 피치 100 ㎛ 및 두께 0.4 ㎛의 크롬 회로 배선 500개를 유리(코닝사 제조, 상품명 "#1737") 상에 직접 형성한 유리 기판을 준비하였다.
이어서, 상기 각 FPC 기판과 유리 기판 사이에 상술한 바와 같이 하여 얻어진 필름형 회로 접속 재료를 배치하였다. 그리고, 열압착 장치(가열 방식: 콘스탄트 히트형, 도레이 엔지니어링 가부시끼가이샤 제조)를 이용하여 160℃, 3 MPa의 조건하에서 이들의 적층 방향으로 10초간의 가열 및 가압을 행하였다. 이렇게 해서, 폭 2 mm에 걸쳐 FPC 기판과 유리 기판을 회로 접속 재료의 경화물에 의해 전기적으로 접속한 회로 부재의 접속 구조를 제조하였다.
<박리력의 측정>
상기 회로 부재의 접속 구조의 제조에 있어서, 미리 유리 기판 상에 필름형 회로 접속 재료의 접착면을 접합시킨 후, 70℃, 0.5 MPa로 5초간 가열 및 가압하여 가접속시키고, 그 후 PET 필름을 박리하여 FPC 기판과 접속시켰다. 이 때, PET 필름의 필름형 회로 접속 재료로부터의 박리력을 JIS-Z0237에 준하여 90℃ 박리법으로 측정하였다. 박리력 측정 장치로서 텐실론 UTM-4(박리 속도 50 mm/분, 25℃, 도요 볼드윈사 제조)를 사용하였다. 또한, 얻어진 필름형 회로 접속 재료를 진공 포장재에 수용하고, 40℃에서 5일간 방치한 후, 상기와 동일하게 하여 회로 부재의 접속 구조를 제조하고, PET 필름 박리시의 박리력을 측정하였다. 결과를 표 3에 나타내었다.
<접착 강도의 측정>
얻어진 회로 부재의 접속 구조에서의 회로간의 접착 강도를 JIS-Z0237에 준하여 90도 박리법으로 측정하여 평가하였다. 여기서, 접착 강도 측정 장치로서 텐실론 UTM-4(박리 속도 50 mm/분, 25℃, 도요 볼드윈사 제조)를 사용하였다. 결과를 표 3에 나타내었다.
Figure 112009017105108-pct00005
실시예 1, 2 및 비교예 1, 2에서 얻어진 필름형 회로 접속 재료는 초기에 있어서 모두 6 N/cm 이상으로 실용상 문제없는 범위의 접착 강도를 나타내었다. 그러나, 실시예 1에서 얻어진 필름형 회로 접속 재료는 불소 함유 폴리이미드 수지를 함유하기 때문에, 실시예 1 및 비교예보다 접착 강도가 높은 값을 나타내었다. 또한, 실시예 2에서 얻어진 필름형 회로 접속 재료는 폴리이미드 수지가 불소 원자에 더하여 추가로 실리콘 구조를 갖고 있기 때문에, 비교예보다 높은 접착 강도를 나타내었다. 한편, 비교예 2에서 얻어진 필름형 회로 접속 재료는 규소 함유량이 많았기 때문에, 40℃에서 5일간 방치한 후, 경시 변화되게 되어 PET 필름을 박리할 수 없었다.
<접속 외관의 관찰>
얻어진 회로 부재의 접속 구조를 85℃, 상대 습도 85％ RH의 고온 고습 시험 장치 내에 250시간 방치하고 내습 시험을 행하였다. 접착 직후와 내습 시험 후의 외관을 유리 기판측으로부터 현미경으로 관찰하였다. 회로 접속부와 회로간 스페이스 계면과의 사이에서 박리가 생긴 경우, 회로간 절연성이 대폭 저하되기 때문에 NG라 판정하였다. 또한, 얻어진 필름형 회로 접속 재료를 진공 포장재에 수용하고, 40℃에서 5일간 방치한 후, 상기와 동일하게 하여 회로 부재의 접속 구조를 제조하고, 마찬가지로 외관을 관찰하였다. 결과를 표 4에 나타내었다.
Figure 112009017105108-pct00006
실시예 1 및 2에서 얻어진 필름형 회로 접속 재료를 이용한 경우, 내습 시험 전후에 박리의 발생은 없고 양호한 외관을 갖고 있었다. 한편, 비교예 1에서 얻어진 필름형 회로 접속 재료를 이용한 경우에는 회로 접속부와 유리 기판과의 접착력이 약하기 때문에, 내습 시험 후에 박리가 발생하였다.
실시예 1 및 2에서 얻어진 필름형 회로 접속 재료는 상기 평가 모두에 있어서 양호한 특성을 나타내었다. 한편, 비교예 1에서 얻어진 필름형 회로 접속 재료는 불소 함유 폴리이미드 수지를 함유하고 있지 않기 때문에, 내습 시험 후에 회로 접속부와 유리 기판 계면에 박리 기포가 발생하였다. 또한, 비교예 2에서 얻어진 필름형 회로 접속 재료도 초기 특성은 양호하였다. 그러나, 이 규소 함유량이 0.10 질량％를 초과하기 때문에, 40℃에서 5일간 처리한 후, PET 필름과의 점착력이 커져, 회로 접속 재료로부터 PET 필름을 박리할 수 없게 되어, 접속체의 제조가 불가능해졌다. 또한, 비교예 3에서는 합성예 4에서 제조한 폴리이미드 수지 4가 불소를 함유하지 않기 때문에 용해성이 떨어져, 회로 접속 재료를 제조할 수 없었다.
본 발명의 효과는 피착체에 대한 접착제 성분의 습윤성의 향상이 주요인으로서, 불소의 도입에 의해 피착체에 대한 접착제 성분의 습윤성이 비약적으로 향상되었기 때문이라 생각된다. 따라서, 불소 함유 폴리이미드뿐만 아니라, 다른 불소 함유 유기 화합물을 함유하는 접착제 성분을 포함하는 회로 접속 재료에 있어서도 동일한 효과가 얻어질 것으로 생각된다.
본 발명에 따르면, 회로 부재의 재질에 상관없이 충분히 양호한 접착 강도를 나타내면서, 전사성의 경시 변화가 억제되어 전사성이 충분히 우수한 회로 접속 재료, 이를 이용한 회로 부재의 접속 구조 및 회로 부재의 접속 구조의 제조 방법을 제공할 수 있다.

Claims (17)

  1. 제1 회로 기판의 주면(主面) 상에 제1 회로 전극이 형성된 제1 회로 부재와, 제2 회로 기판의 주면 상에 제2 회로 전극이 형성된 제2 회로 부재를, 상기 제1 회로 전극 및 상기 제2 회로 전극을 대향시킨 상태에서 전기적으로 접속시키기 위한 것이며,
    불소 함유 유기 화합물을 함유하는 접착제 성분을 포함하고,
    상기 불소 함유 유기 화합물이 실리콘 구조를 가지며,
    상기 접착제 성분이 그의 전체량에 대하여 규소 함유 화합물을 규소 원자 환산으로 0.10 질량％ 이하로 함유하는 회로 접속 재료.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 불소 함유 유기 화합물이 불소 함유 폴리이미드 수지를 함유하는 회로 접속 재료.
  6. 제1항에 있어서, 상기 접착제 성분이 인산 에스테르형 (메트)아크릴레이트를 추가로 함유하는 회로 접속 재료.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 상기 불소 함유 유기 화합물의 중량 평균 분자량이 5000 이상인 회로 접속 재료.
  9. 제1항에 있어서, 상기 불소 함유 유기 화합물이 유기 용제에 가용성인 회로 접속 재료.
  10. 제1항에 있어서, 상기 불소 함유 유기 화합물이 방향족기 또는 지환식기, 또는 이들 둘 다를 갖는 회로 접속 재료.
  11. 제1항에 있어서, 상기 불소 함유 유기 화합물의 유리 전이 온도가 50℃ 이상인 회로 접속 재료.
  12. 제1항에 있어서, 도전성 입자를 추가로 포함하는 회로 접속 재료.
  13. 제1 회로 기판의 주면 상에 제1 회로 전극이 형성된 제1 회로 부재,
    제2 회로 기판의 주면 상에 제2 회로 전극이 형성되고, 상기 제2 회로 전극이 상기 제1 회로 전극과 대향 배치되도록 배치된 제2 회로 부재, 및
    상기 제1 회로 기판과 상기 제2 회로 기판 사이에 설치되고, 상기 제1 회로 전극 및 상기 제2 회로 전극이 전기적으로 접속되도록 상기 제1 회로 부재와 상기 제2 회로 부재를 접속시키는 회로 접속부
    를 구비하고 있으며,
    상기 회로 접속부가 제1항, 제5항, 제6항 및 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 회로 접속 재료의 경화물인 회로 부재 접속 구조.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제1 회로 전극 및 상기 제2 회로 전극 중 적어도 한 쪽은 표면이 금, 은, 주석, 백금족의 금속 및 인듐-주석 산화물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 재료로 이루어지는 회로 부재 접속 구조.
  15. 제13항에 있어서, 상기 제1 회로 기판 및 상기 제2 회로 기판 중 적어도 한쪽은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에테르술폰, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 폴리이미드 수지 및 유리로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 수지를 포함하는 재료로 이루어지는 기판인 회로 부재 접속 구조.
  16. 제13항에 있어서, 상기 제1 회로 부재 및 상기 제2 회로 부재 중 적어도 한쪽과 상기 회로 접속부 사이에 실리콘 수지, 아크릴 수지 및 폴리이미드 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 수지를 포함하는 층이 형성되어 있는 회로 부재 접속 구조.
  17. 제1 회로 기판의 주면 상에 제1 회로 전극이 형성된 제1 회로 부재와, 제2 회로 기판의 주면 상에 제2 회로 전극이 형성된 제2 회로 부재를 제1 회로 전극 및 제2 회로 전극이 대향 배치되도록 배치하고, 상기 제1 회로 부재와 상기 제2 회로 부재 사이에 제1항, 제5항, 제6항 및 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 회로 접속 재료를 개재시켜 이루어지는 적층체를 그의 적층 방향으로 가압하면서 가열하여, 상기 제1 회로 전극 및 상기 제2 회로 전극이 전기적으로 접속되도록 상기 제1 회로 부재와 상기 제2 회로 부재를 접속시키는 공정을 구비하는 회로 부재 접속 구조의 제조 방법.
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