KR101228780B1 - 회로 접속 재료, 이를 이용한 필름상 회로 접속 재료, 회로 부재의 접속 구조 및 회로 부재의 접속 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 회로 접속 재료는, 서로 대치하는 회로 전극 사이에 개재되며, 서로 대향하는 회로 전극을 가압하고 가압 방향의 전극 사이를 전기적으로 접속하는 회로 접속 재료로서, 유기 절연 물질 중에 도전성 미립자를 분산시킨 이방 도전 입자를 함유하는 것이다.

Description

회로 접속 재료, 이를 이용한 필름상 회로 접속 재료, 회로 부재의 접속 구조 및 회로 부재의 접속 방법 {CIRCUIT CONNECTING MATERIAL, FILM-LIKE CIRCUIT CONNECTING MATERIAL USING THE CIRCUIT CONNECTING MATERIAL, STRUCTURE FOR CONNECTING CIRCUIT MEMBER, AND METHOD FOR CONNECTING CIRCUIT MEMBER}

본 발명은 회로 접속 재료, 이를 이용한 필름상 회로 접속 재료, 회로 부재의 접속 구조 및 회로 부재의 접속 방법에 관한 것이다.

종래, 액정 디스플레이와 TCP(Tape Carrier Package; 테이프 캐리어 패키지)의 접속, FPC(Flexible Printed Circuit; 플렉시블 인쇄 회로)와 TCP의 접속, FPC와 인쇄 배선판의 접속에는, 접착제 중에 도전성 입자를 분산시킨 이방 도전성 접착제가 회로 접속 재료로서 사용되고 있다. 또한, 최근에는 반도체 실리콘칩을 기판에 실장하는 경우에도, 종래의 와이어본드가 아닌, 반도체 실리콘칩을 페이스다운으로 기판에 직접 실장하는 이른바 플립 칩 실장이 행해지고 있고, 여기서도 이방 도전성 접착제의 적용이 개시되어 있다(특허문헌 1 내지 4 참조).

그런데, 최근 일렉트로닉스 제품의 소형화, 박형화에 따라, 회로 전극의 고밀도화가 진행되어, 회로 간격이나 회로폭이 매우 좁아져 있다.

종래, 회로 접속 재료에는, 유기 절연성 접착제 중에 니켈 입자나, 플라스틱 입자 표면에 니켈이나 금을 도금한 금속 도금 수지 입자 등을 도전 입자로서 분산한 이방 도전성 접착제가 이용되어 왔다. 그러나, 이러한 회로 접속 재료를 이용하여 고밀도 회로의 접속을 행했을 때에는, 인접 회로 사이에 도전 입자가 연결되어 쇼트가 발생한다는 문제가 있었다.

이 문제를 해결하기 위해, 도전 입자 표면에 절연성 수지를 코팅하거나(특허문헌 5 참조), 도전 입자 표면에 절연성 미립자를 고정화하는 대책(특허문헌 6 참조)이 제안되어 있다.

일본 특허 공개 (소)59-120436호 공보 일본 특허 공개 (소)60-191228호 공보 일본 특허 공개 (평)1-251787호 공보 일본 특허 공개 (평)7-90237호 공보 일본 특허 제2546262호 공보 일본 특허 공개 제2007-258141호 공보

그러나, 상기 특허문헌 5 및 6에 기재된 도전 입자여도, 회로 접속시에서의 인접하는 도전 입자 사이의 마찰에 의해 도전 입자 표면의 절연성 수지 코팅이나 도전 입자에 고정화된 절연성 미립자가 탈락하고, 금속이 입자 표면에 노출되어 쇼트가 발생하는 경우가 있다.

본 발명은 상기 종래 기술이 갖는 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 고정밀 회로에서의 인접하는 회로 사이의 절연성의 확보와 대향하는 회로 사이의 도통성의 확보를 양립시키는 것이 가능한 회로 접속 재료, 이를 이용한 필름상 회로 접속 재료, 회로 부재의 접속 구조 및 회로 부재의 접속 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토한 결과, 도전 입자를 함유한 회로 접속 재료의 회로 전극 사이의 도통은 서로 대치하는 회로 사이에 복수 존재하는 도전 입자에 의해서 담당되지만, 개개의 도전 입자에 주목하면, 하나의 도전 입자가 편평하고, 또한 서로 대치하는 전극의 양쪽에 접촉함으로써 달성되는 것에 대하여, 전기적 절연이 요구되는 인접 회로 사이에서는, 2개 이상의 도전 입자가 거의 편평하지 않고 연결됨으로써 쇼트가 발생하는 것에 주목하고, 도전 입자의 편평 전후에서의 저항값을 변화시킴으로써, 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하였다.

즉, 본 발명은 서로 대치하는 회로 전극 사이에 개재되며, 서로 대향하는 회로 전극을 가압하여 가압 방향의 전극 사이를 전기적으로 접속하는 회로 접속 재료로서, 유기 절연 물질 중에 도전성 미립자를 분산시킨 이방 도전 입자를 함유하는, 회로 접속 재료를 제공한다. 상기 회로 접속 재료에 함유되는 상기 이방 도전 입자는, 유기 절연 물질 중에 도전성 미립자를 분산시킨 것이기 때문에, 회로 접속시의 가압에 의해 편평상으로 변형되기 전의 상태에서는 절연성이 유지되고, 변형 후의 상태에서는 유기 절연 물질 중 도전성 미립자가 연결됨으로써 가압 방향으로 도전성이 얻어지게 된다. 또한, 상기 이방 도전 입자는, 회로 접속시에 있어서의 인접하는 이방 도전 입자 사이의 마찰에 의한 유기 절연 물질의 탈락이 발생하기 어려워, 인접 회로 사이의 절연성을 확보할 수 있어, 쇼트의 발생을 충분히 억제할 수 있다. 또한, 상기 이방 도전 입자는, 회로 접속시의 압력에 의해서 변형됨으로써, 도전성 미립자를 통해 대향하는 회로 사이의 도통성을 얻을 수 있다. 따라서, 상기 이방 도전 입자를 함유하는 상기 회로 접속 재료에 따르면, 고정밀 회로에서의 인접하는 회로 사이의 절연성의 확보와 대향하는 회로 사이의 도통성의 확보를 양립시킬 수 있다.

본 발명은 또한, 서로 대치하는 회로 전극 사이에 개재되며, 서로 대향하는 회로 전극을 가압하고 가압 방향의 전극 사이를 전기적으로 접속하는 회로 접속 재료로서, 압력을 가하여 입자 직경에서 50 ％ 편평시켰을 때의 저항이, 상기 압력을 가하기 전 저항의 1/100 이하인 이방 도전 입자를 함유하는, 회로 접속 재료를 제공한다. 이러한 회로 접속 재료에 따르면, 상기한 조건을 만족시키는 이방 도전 입자를 함유함으로써, 고정밀 회로에서의 인접하는 회로 사이의 절연성의 확보와 대향하는 회로 사이의 도통성의 확보를 양립시킬 수 있다.

여기서 상기 이방 도전 입자는, 유기 절연 물질 중에 도전성 미립자를 분산시킨 것인 것이 바람직하다. 상기 회로 접속 재료에 함유되는 상기 이방 도전 입자가, 유기 절연 물질 중에 도전성 미립자를 분산시킨 것임으로써, 이방 도전 입자는 회로 접속시의 인접하는 이방 도전 입자 사이의 마찰에 의한 유기 절연 물질의 탈락이 발생하기 어려워, 인접 회로 사이의 절연성을 확보할 수 있어, 쇼트의 발생을 충분히 억제할 수 있다. 또한, 상기 이방 도전 입자는 회로 접속시의 압력에 의해서 변형됨으로써, 도전성 미립자를 통해 대향하는 회로 사이의 도통성을 얻을 수 있다. 따라서, 상기 이방 도전 입자를 함유하는 상기 회로 접속 재료에 따르면, 고정밀 회로에서의 인접하는 회로 사이의 절연성의 확보와 대향하는 회로 사이의 도통성의 확보를 양립시킬 수 있다.

상기 이방 도전 입자는, 상기 유기 절연 물질 100 부피부에 상기 도전성 미립자를 20 내지 300 부피부 분산시킨 것인 것이 바람직하다. 상기 구성을 갖는 이방 도전 입자를 함유하는 회로 접속 재료는, 인접하는 회로 사이의 절연성의 확보와 대향하는 회로 사이의 도통성의 확보를 보다 충분히 양립시킬 수 있다.

상기 이방 도전 입자에 있어서, 상기 도전성 미립자의 평균 입경은, 이방 도전 입자의 평균 입경의 0.0002 내지 0.6배인 것이 바람직하다. 상기 구성을 갖는 이방 도전 입자를 함유하는 회로 접속 재료는, 인접하는 회로 사이의 절연성의 확보와 대향하는 회로 사이의 도통성의 확보를 보다 충분히 양립시킬 수 있다.

상기 이방 도전 입자에 있어서, 상기 도전성 미립자의 최대 입경은, 이방 도전 입자의 평균 입경의 0.9배 이하인 것이 바람직하다. 상기 구성을 갖는 이방 도전 입자를 함유하는 회로 접속 재료는, 인접하는 회로 사이의 절연성을 보다 충분히 확보할 수 있다.

상기 이방 도전 입자에 있어서, 상기 도전성 미립자는 탄소 재료를 포함하는 입자인 것이 바람직하다. 또한, 상기 탄소 재료는 흑연 또는 카본 나노 튜브인 것이 바람직하다. 상기 구성을 갖는 이방 도전 입자를 함유하는 회로 접속 재료는, 인접하는 회로 사이의 절연성의 확보와 대향하는 회로 사이의 도통성의 확보를 보다 충분히 양립시킬 수 있다.

상기 이방 도전 입자에 있어서, 상기 도전성 미립자는 금속 재료를 포함하는 입자인 것도 바람직하다. 또한, 상기 금속 재료는 은 또는 금인 것이 바람직하다. 상기 금속 재료를 포함하는 입자는 비저항이 작고, 소량으로 충분히 낮은 접속 저항이 얻어진다.

상기 이방 도전 입자에 있어서, 상기 도전성 미립자의 형상은 인편상 또는 침상인 것이 바람직하다. 인편상 또는 침상의 형상을 갖는 도전성 미립자는, 구상 입자나 타원형상 입자나 괴상 입자에 비하여 동일한 부피로 표면적이 커지기 때문에, 적은 사용량으로 충분히 낮은 접속 저항이 얻어진다.

상기 이방 도전 입자에 있어서, 상기 도전성 미립자는 표면이 소수화 처리된 것인 것이 바람직하다. 도전성 미립자의 표면을 소수화함으로써, 이방 도전 입자에 있어서의 유기 절연 물질과 도전성 미립자의 밀착 강도를 향상시킬 수 있다.

상기 이방 도전 입자는, 평균 입경이 0.5 내지 30 ㎛인 것이 바람직하다. 상기 구성을 갖는 이방 도전 입자를 함유하는 회로 접속 재료는, 인접하는 회로 사이의 절연성의 확보와 대향하는 회로 사이의 도통성의 확보를 보다 충분히 양립시킬 수 있다.

상기 회로 접속 재료는 (1) 에폭시 수지 및 (2) 에폭시 수지 경화제를 더 함유하거나, 또는 (3) 라디칼 중합성 물질 및 (4) 가열 또는 광에 의해서 유리 라디칼을 발생시키는 경화제를 더 함유하는 것이 바람직하다. 회로 접속 재료가 이들 성분을 함유함으로써, 접속하는 회로 부재 사이의 접착 강도를 양호한 것으로 할 수 있다.

본 발명은 또한, 상기 본 발명의 회로 접속 재료를 필름상으로 형성하여 이루어지는 필름상 회로 접속 재료를 제공한다. 이러한 필름상 회로 접속 재료는, 상기 본 발명의 회로 접속 재료로 이루어지는 것이기 때문에, 고정밀 회로에서의 인접하는 회로 사이의 절연성의 확보와 대향하는 회로 사이의 도통성의 확보를 양립시킬 수 있다. 또한, 필름상 회로 접속 재료는, 필름상으로 형성되어 있기 때문에 취급이 용이하다.

본 발명은 또한, 제1 접속 단자를 갖는 제1 회로 부재와, 제2 접속 단자를 갖는 제2 회로 부재가, 상기 제1 접속 단자와 상기 제2 접속 단자가 대향하도록 배치되어 있고, 대향 배치된 상기 제1 접속 단자와 상기 제2 접속 단자 사이에 상기 본 발명의 회로 접속 재료의 경화물을 포함하는 회로 접속 부재가 개재되어 있으며, 대향 배치된 상기 제1 접속 단자와 상기 제2 접속 단자가 전기적으로 접속되어 있는, 회로 부재의 접속 구조를 제공한다. 이러한 회로 부재의 접속 구조는, 회로 접속 부재가 상기 본 발명의 회로 접속 재료의 경화물로 이루어지기 때문에, 인접하는 회로(접속 단자) 사이의 절연성, 및 대향하는 회로(접속 단자) 사이의 도통성이 모두 충분히 확보된 것이 되어 우수한 접속 신뢰성이 얻어진다.

상기 회로 부재의 접속 구조에 있어서, 상기 제1 회로 부재 및 상기 제2 회로 부재 중 적어도 하나의 회로 부재는, 금, 은, 주석 및 백금족의 금속으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종으로 구성되는 표면을 갖는 접속 단자를 구비하는 것인 것이 바람직하다. 이에 따라, 인접하는 회로 사이의 절연성을 확보하면서, 대향하는 회로 사이의 접속 저항을 보다 감소시킬 수 있다.

상기 회로 부재의 접속 구조에 있어서, 상기 제1 회로 부재 및 상기 제2 회로 부재 중 적어도 하나의 회로 부재는, 인듐주석 산화물을 포함하는 투명 전극으로 구성되는 표면을 갖는 접속 단자를 구비하는 것인 것이 바람직하다. 이에 따라, 인접하는 회로 사이의 절연성을 확보하면서, 대향하는 회로 사이의 접속 저항을 보다 감소시킬 수 있다.

상기 제1 회로 부재 및 상기 제2 회로 부재 중 적어도 하나의 회로 부재에 있어서, 접속 단자를 지지하는 기판은 폴리에스테르테레프탈레이트, 폴리에테르설폰, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 폴리이미드 수지 및 유리로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종으로 구성되는 것인 것이 바람직하다. 이에 따라, 상기 구성의 기판을 구비하는 회로 부재와 회로 접속 부재와의 접착 강도를 보다 향상시킬 수 있다.

상기 제1 회로 부재 및 상기 제2 회로 부재 중 적어도 하나의 회로 부재에 있어서, 상기 회로 접속 부재와 접하는 면은 실리콘 화합물, 폴리이미드 수지 및 아크릴 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종으로 코팅되어 있는 것이 바람직하다. 또는, 상기 제1 회로 부재 및 상기 제2 회로 부재 중 적어도 하나의 회로 부재에 있어서, 상기 회로 접속 부재와 접하는 면에는, 실리콘 화합물, 폴리이미드 수지 및 아크릴 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이 부착되어 있는 것이 바람직하다. 이에 따라, 상기 재료에 의해 코팅된 또는 상기 재료가 부착된 면과, 회로 접속 부재와의 접착 강도를 보다 향상시킬 수 있다.

본 발명은 또한, 제1 접속 단자를 갖는 제1 회로 부재와 제2 접속 단자를 갖는 제2 회로 부재를, 상기 제1 접속 단자와 상기 제2 접속 단자가 대향하도록 배치하고, 대향 배치한 상기 제1 접속 단자와 상기 제2 접속 단자 사이에 상기 본 발명의 회로 접속 재료를 개재시키고 가열 가압함으로써, 대향 배치한 상기 제1 접속 단자와 상기 제2 접속 단자를 전기적으로 접속시키는 회로 부재의 접속 방법을 제공한다. 이러한 회로 부재의 접속 방법에 따르면, 상기 본 발명의 회로 접속 재료를 이용하고 있음으로써, 인접하는 회로(접속 단자) 사이의 절연성 및 대향하는 회로(접속 단자) 사이의 도통성이 모두 충분히 확보된, 우수한 접속 신뢰성을 갖는 회로 부재의 접속 구조를 형성할 수 있다.

상기 회로 부재의 접속 방법에 있어서, 상기 제1 회로 부재 및 상기 제2 회로 부재 중 적어도 하나의 회로 부재는, 금, 은, 주석 및 백금족의 금속으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종으로 구성되는 표면을 갖는 접속 단자를 구비하는 것인 것이 바람직하다. 이에 따라, 인접하는 회로 사이의 절연성을 확보하면서, 대향하는 회로 사이의 접속 저항을 보다 감소시킬 수 있다.

상기 회로 부재의 접속 방법에 있어서, 상기 제1 회로 부재 및 상기 제2 회로 부재 중 적어도 하나의 회로 부재는, 인듐주석 산화물을 포함하는 투명 전극으로 구성되는 표면을 갖는 접속 단자를 구비하는 것인 것이 바람직하다. 이에 따라, 인접하는 회로 사이의 절연성을 확보하면서, 대향하는 회로 사이의 접속 저항을 보다 감소시킬 수 있다.

상기 제1 회로 부재 및 상기 제2 회로 부재 중 적어도 하나의 회로 부재에 있어서, 접속 단자를 지지하는 기판은 폴리에스테르테레프탈레이트, 폴리에테르설폰, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 폴리이미드 수지 및 유리로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종으로 구성되는 것인 것이 바람직하다. 이에 따라, 접속하는 회로 부재 사이의 접착 강도를 보다 향상시킬 수 있다.

상기 제1 회로 부재 및 상기 제2 회로 부재 중 적어도 하나의 회로 부재에 있어서, 상기 회로 접속 재료와 접하는 면은 실리콘 화합물, 폴리이미드 수지 및 아크릴 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종으로 코팅되어 있는 것이 바람직하다. 또는, 상기 제1 회로 부재 및 상기 제2 회로 부재 중 적어도 하나의 회로 부재에 있어서, 상기 회로 접속 재료와 접하는 면에는, 실리콘 화합물, 폴리이미드 수지 및 아크릴 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이 부착되어 있는 것이 바람직하다. 이에 따라, 접속하는 회로 부재 사이의 접착 강도를 보다 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 고정밀 회로에서의 인접하는 회로 사이의 절연성의 확보와 대향하는 회로 사이의 도통성의 확보를 양립시키는 것이 가능한 회로 접속 재료, 및 이를 이용한 필름상 회로 접속 재료를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 상기 본 발명의 회로 접속 재료를 이용함으로써, 고정밀 회로에서의 인접하는 회로 사이의 절연성의 확보와 대향하는 회로 사이의 도통성의 확보가 양립되어, 우수한 접속 신뢰성을 갖는 회로 부재의 접속 구조, 및 이 회로 부재의 접속 구조를 형성 가능한 회로 부재의 접속 방법을 제공할 수 있다.

[도 1] 본 발명의 회로 접속 재료에 이용되는 이방 도전 입자의 바람직한 한 실시 형태를 나타내는 모식 단면도이다.
[도 2] 본 발명의 회로 부재의 접속 구조의 한 실시 형태를 나타내는 개략 단면도이다.
[도 3] 본 발명의 회로 부재의 접속 방법의 한 실시 형태를 개략 단면도에 의해 나타내는 공정도이다.

이하, 경우에 따라 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해서 상세히 설명한다. 다만, 본 발명은 이하의 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 도면 중 동일하거나 상당 부분에는 동일한 부호를 부여하여, 중복된 설명은 생략한다. 또한, 도면의 치수 비율은 도시한 비율로 한정되는 것은 아니다.

(이방 도전 입자)

본 발명의 회로 접속 재료에 사용되는 이방 도전 입자는 각각 독립된 두 가지 특징이 있다. 제1 특징은, 유기 절연 물질 중에 도전성 미립자를 분산시키는 것이다. 제2 특징은, 이방 도전 입자에 압력을 가하고, 입자 직경에서 50 ％ 편평시켰을 때의 저항이, 상기 압력을 가하기 전 이방 도전 입자의 저항의 1/100 이하인 것이다.

상기 제2 특징에 있어서, 이방 도전 입자에 압력을 가하고, 입자 직경에서 50 ％ 편평시켰을 때의 저항이, 상기 압력을 가하기 전 이방 도전 입자의 저항의 1/100 이하이면, 그의 재료, 재질, 구성, 제조 방법 등은 특별히 한정하지 않는다. 이 값은 회로 접속 재료로서 사용하는 경우에, 접속하는 회로의 정밀도에 의해 적절하게 선택되지만, 고정밀 회로에서의 대향하는 회로 사이의 도통성과 인접 회로 사이의 절연성을 보다 충분히 양립시키는 관점에서는 1/1000 이하인 것이 보다 바람직하고, 1/10000 이하인 것이 특히 바람직하며, 1/100000 이하인 것이 매우 바람직하다.

또한, "입자 직경에서 50 ％ 편평시켰을 때의 저항"이란, 이방 도전 입자에 압력을 가하고, 가압 방향의 두께가 가압 전의 두께에 대하여 50 ％가 되도록 변형시켰을 때의 상기 가압 방향의 저항을 의미한다. 또한, 이방 도전 입자가 후술하는 바와 같이 구상 이외의 형상인 경우, 상기 가압 방향은 두께가 최소인 방향으로 한다.

도 1은, 본 발명의 회로 접속 재료에 이용되는 이방 도전 입자의 바람직한 한 실시 형태를 나타내는 모식 단면도이다. 본 실시 형태에 따른 이방 도전 입자 (7)은, 유기 절연 물질 (3)과, 상기 유기 절연 물질 (3) 중에 분산된 도전성 미립자 (2)를 포함하는 것이다.

이방 도전 입자 (7)은 유기 절연 물질 (3)을 결합제로 하고, 거기에 도전성 미립자 (2)를 소정량 분산시킴으로써 얻을 수 있다. 여기서 유기 절연 물질 (3)으로는, 예를 들면 스티렌 수지, 아크릴 수지, 실리콘 수지, 폴리이미드, 폴리우레탄, 폴리아미드이미드, 폴리에스테르 등을 들 수 있다.

또한, 유기 절연 물질 (3)은 유기-무기 복합 절연 물질일 수도 있다.

또한, 이방 도전 입자 (7)은 방향족 액정 화합물, 방향족 다환 화합물, 프탈로시아닌류, 나프탈로시아닌류 및 이들 화합물의 고분자량 유도체 등, 분자 구조가 평면이고, 또한 그것에 수직으로 공액 π 전자 궤도를 갖는 화합물을 주성분으로 하는 입자 등에 의해서도 제공할 수 있다.

이방 도전 입자 (7)은, 예를 들면 상기 유기 절연 물질 (3)의 원료 단량체와 경화제를 수중에 분산시켜 행하는 현탁 중합이나 펄 중합시에, 그의 중합계에 소정량의 도전성 미립자 (2)를 함께 분산함으로써 얻을 수 있다.

또한, 상기 유기 절연 물질 (3)의 원료 단량체에 도전성 미립자 (2)를 분산한 것을 가열 또는 자외선 등에 의해 경화시키고, 이를 분쇄, 분급함으로써 원하는 직경의 입자를 얻을 수도 있다.

또한, 상기 유기 절연 물질 (3)의 원료 단량체에 도전성 미립자 (2)를 분산하고, 도공기 등으로 필름화하고, 가열 또는 자외선 등으로 단량체를 반응시킨 필름을 분쇄하여, 분급에 의해 원하는 직경의 입자를 얻을 수 있다.

또한, 상기 유기 절연 물질 (3)을 용융 또는 용제에 용해시키고, 거기에 도전성 미립자 (2)를 소정량 분산하고, 도공기 등으로 필름화하고, 가열 또는 자외선 등으로 단량체를 반응시킨 필름을 분쇄하여, 분급에 의해 원하는 직경의 입자를 얻을 수 있다.

사용하는 도전성 미립자 (2)가 자성체인 경우, 상기 필름화시에, 상하 방향으로 자석 등에 의해 자장을 인가함으로써, 상하 방향으로 도전성 미립자 (2)를 배열시킬 수 있다.

이방 도전 입자 (7)의 평균 입경은 0.5 내지 30 ㎛인 것이 바람직하다. 이 평균 입경은, 회로 접속 재료로서 사용하는 경우, 접속하는 회로의 정밀도에 의해 적절하게 선택되지만, 고정밀 회로에서의 대향하는 회로 사이의 도통성과 인접 회로 사이의 절연성의 관점에서는, 1 내지 20 ㎛인 것이 보다 바람직하다. 대향하는 회로 사이의 접속 상태의 확인을 이방 도전 입자 (7)의 편평 상태로 확인하는 경우, 현미경으로 관찰을 행하기 때문에, 그의 시인성의 관점에서는, 평균 입경은 2 내지 10 ㎛인 것이 특히 바람직하다.

상기 이방 도전 입자 (7)의 평균 입경은, 현미경에 의해 개개의 입자의 입경을 측정하고, 그의 평균을 구함으로써 얻어진다(측정수 100개).

유기 절연 물질 (3)은, 25 ℃, 70 ％RH의 조건으로 측정되는 절연 저항이 1×10⁸ Ω/cm 이상이 되는 물질인 것이 바람직하다. 상기 절연 저항은, 예를 들면 일반적인 절연 저항계에 의해 측정할 수 있다.

이러한 유기 절연 물질 (3)으로는, 예를 들면 스티렌 수지, 아크릴 수지, 실리콘 수지, 폴리이미드, 폴리우레탄, 폴리아미드이미드, 폴리에스테르 등의 유기 절연 물질, 유기-무기 복합 절연 물질 및 이들의 공중합체를 들 수 있다. 이들은 종래의 회로 접속 재료의 원재료로서 실적도 있어, 바람직하게 사용할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용된다.

도전성 미립자 (2)의 재질에는 일반적인 도전체를 사용할 수 있다. 도전성 미립자 (2)의 재질로는, 예를 들면 흑연, 카본 나노 튜브, 메소상카본, 비정질탄소, 카본 블랙, 카본파이버, 풀러렌, 카본나노혼 등의 탄소 재료, 백금, 은, 구리, 니켈 등의 금속 재료 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 흑연이나 카본 나노 튜브 등의 흑연류는, 염가로 제조할 수 있는 관점에서 바람직하다. 한편, 금, 백금, 은, 구리 등의 귀금속류는 비저항이 작고, 소량으로 낮은 접속 저항이 얻어지는 관점에서 바람직하다. 또한, 이들 도전성 미립자 (2)는, 시장에서의 입수가 용이하다는 점으로부터도 바람직하다. 상기 은을 포함하는 도전성 미립자 (2)는, 예를 들면 미쓰이 긴조꾸 가꼬 가부시끼가이샤 제조의 제품명 3000 시리즈, SP 시리즈 등으로서 입수 가능하다. 상기 구리를 포함하는 도전성 미립자 (2)는, 예를 들면 미쓰이 긴조꾸 가꼬 가부시끼가이샤 제조의 제품명 1000Y 시리즈, 1000N 시리즈, MA-C 시리즈, 1000YP 시리즈, T 시리즈, MF-SH 시리즈 등으로서 입수 가능하다. 상기 백금을 포함하는 도전성 미립자 (2)는, 예를 들면 다나카 기긴조꾸 고교 가부시끼가이샤 제조의 제품명 AY-1000 시리즈 등으로서 입수 가능하다. 상기 흑연을 포함하는 도전성 미립자 (2)는, 예를 들면 오리엔탈 산교 가부시끼가이샤 제조의 제품명 AT 시리즈 등으로서 입수 가능하다. 상기 카본 나노 튜브를 포함하는 도전성 미립자 (2)는, 예를 들면 가부시끼가이샤 GSI 크레오스 제조의 제품명 칼벨, 쇼와 덴꼬 가부시끼가이샤 제조의 제품명 VGCF 시리즈 등으로서 입수 가능하다. 상기 카본 블랙으로 이루어지는 도전성 미립자 (2)는, 예를 들면 미쯔비시 가가꾸 가부시끼가이샤 제조의 제품명 #3000시리즈 등으로서 입수 가능하다. 또한, 그 밖에 탄소 재료의 대부분에 대해서도, 미쯔비시 가가꾸 가부시끼가이샤, 닛본 카본 가부시끼가이샤, 히타치 가세이 고교 가부시끼가이샤 등으로부터 입수 가능하다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용된다.

또한, 이들 도전성 미립자 (2)는, 표층을 상이한 금속 등으로 코팅할 수도 있으며, 수지 미립자의 표면을 금속 등으로 코팅한 것으로도 사용할 수 있다.

이방 도전 입자 (7)에 이용하는 도전성 미립자 (2)는, 유기 절연 물질 (3)을 100 부피부에 대하여, 20 내지 300 부피부 분산시킴으로써 기능을 발현하기 쉽게 할 수 있다. 또한, 이 도전성 미립자 (2)의 양은 30 내지 250 부피부인 것이 보다 바람직하고, 50 내지 150 부피부인 것이 특히 바람직하다. 이 도전성 미립자 (2)의 양이 20 부피부 미만이면, 편평 후 이방 도전 입자 (7)의 저항이 높아지기 쉽다. 또한, 300 부피부를 초과하면 압력을 가하기 전 이방 도전 입자 (7)의 저항이 저하되기 쉽기 때문에, 회로 접속시 인접 회로 사이의 절연성이 저하될 가능성이 있다.

도전성 미립자 (2)의 형상은 특별히 제한은 없지만, 예를 들면 부정형(형상을 정의할 수 없는 것이나, 다양한 형상의 입자가 혼재하고 있는 것), 구상, 타원구상, 괴상, 인편상, 비늘상, 판상, 침상, 섬유상, 염주상 등을 들 수 있다. 인편상, 침상 등의 형상을 갖는 도전성 미립자 (2)는, 구상 입자나 타원형상 입자나 괴상 입자에 비하여 동일한 부피로 표면적이 커지므로, 적은 사용량으로 마찬가지의 효과가 얻어지기 때문에 바람직하다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용된다.

도전성 미립자 (2)의 평균 입경은, 상기 이방 도전 입자 (7)의 평균 입경의 0.0002 내지 0.6배인 것이 바람직하고, 0.001 내지 0.5배인 것이 보다 바람직하며, 0.01 내지 0.5배인 것이 특히 바람직하다. 이 도전성 미립자 (2)의 평균 입경이, 얻어지는 이방 도전 입자 (7)의 평균 입경의 0.0002배 미만이 되면, 가압시 이방 도전 입자 (7)의 저항이 저하되기 어려울 가능성이 있다. 또한, 0.6배를 초과하면 도전성 미립자 (2)가 이방 도전 입자 (7) 표면으로부터 돌출되기 쉬워지고, 압력을 가하기 전 이방 도전 입자 (7)의 저항이 저하되기 쉬워져, 회로 접속시 인접 회로 사이의 절연성이 저하될 가능성이 있다.

상기 도전성 미립자 (2)의 최대 입경은, 상기 이방 도전 입자 (7)의 평균 입경의 0.9배 이하인 것이 바람직하고, 0.8배 이하인 것이 보다 바람직하다. 이 도전성 미립자 (2)의 최대 입경이, 얻어지는 이방 도전 입자 (7)의 평균 입경의 0.9배를 초과하면, 도전성 미립자 (2)가 이방 도전 입자 (7) 표면으로부터 돌출하기 쉬워지고, 압력을 가하기 전 이방 도전 입자 (7)의 저항이 저하되기 쉬워져, 회로 접속시 인접 회로 사이의 절연성이 저하될 가능성이 있다.

또한, 상기 도전성 미립자 (2)의 입경은, 상기 도전성 미립자 (2)의 형상이 구상 이외인 경우에는, 상기 도전성 미립자 (2)에 외접하는 최소의 구의 직경을 상기 도전성 미립자 (2)의 입경으로 한다.

상기 도전성 미립자 (2)의 평균 입경 및 최대 입경은, 현미경에 의해 개개의 입자의 입경을 측정하고, 그의 평균을 구함으로써 얻어진다(측정수 100개).

또한, 본 발명에서는 표면을 소수화한 도전성 미립자 (2)를 사용할 수 있다. 도전성 미립자 (2)의 표면을 소수화함으로써, 이방 도전 입자 (7)에 있어서의 유기 절연 물질 (3)과 도전성 미립자 (2)의 밀착 강도를 향상시킬 수 있다. 또한, 이방 도전 입자 (7)을 현탁 중합이나 유화 중합 등의, 수층 중 오일 방울로부터 입자를 제조하는 방법으로 제작하는 경우에는, 오일 방울에 선택적으로 도전성 미립자 (2)를 함유시킬 수 있기 때문에, 생산 수율이 향상된다.

상기 소수화 처리로는, 예를 들면 커플링제 처리, 황 원자 함유 유기 화합물 또는 질소 원자 함유 유기 화합물에 의한 도전성 미립자 (2) 표면의 처리 등을 들 수 있다.

상기 커플링제 처리는, 예를 들면 커플링제가 가용인 용제에 커플링제를 소정량 용해시킨 용액에, 도전성 미립자 (2)를 함침함으로써 행할 수 있다. 이 때, 용액 내의 커플링제의 함유량은, 용액 전체에 대하여 0.01 질량％ 내지 5 질량％인 것이 바람직하고, 0.1 질량％ 내지 1.0 질량％인 것이 보다 바람직하다.

사용하는 커플링제로는, 예를 들면 실란계 커플링제, 알루미늄계 커플링제, 티탄계 커플링제, 지르코늄계 커플링제를 들 수 있고, 그 중에서도 실란계 커플링제를 바람직하게 사용할 수 있다. 실란계 커플링제는 에폭시기, 아미노기, 메르캅토기, 이미다졸기, 비닐기, 메타크릴기 등의 관능기를 분자 중에 갖는 것인 것이 바람직하다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용된다.

이들 실란계 커플링제 용액의 제조에 사용되는 용매는, 예를 들면 물, 알코올, 케톤류 등을 이용하는 것이 가능하다. 또한, 커플링제의 가수분해를 촉진시키기 위해서, 예를 들면 소량의 아세트산, 염산 등의 산을 첨가할 수도 있다.

상기 실란계 커플링제로 처리한 도전성 미립자 (2)는, 예를 들면 자연 건조, 가열 건조, 진공 건조 등에 의해 건조를 행할 수 있다. 또한, 사용하는 커플링제의 종류에 의해서, 건조 전에 수세 또는 초음파 세정을 행하는 것도 가능하다.

상기 황 원자 함유 유기 화합물 또는 질소 원자 함유 유기 화합물로는, 예를 들면 메르캅토기, 술피드기, 디술피드기 등의 황 원자를 함유하는 화합물, 분자 내에 -N=, -N=N- 또는 -NH₂ 등의 기를 포함하는 질소 원자 함유 유기 화합물 등을 1종 이상 포함하는 화합물을 들 수 있다. 이들은 산성 용액, 알칼리성 용액 또는 커플링제 용액에 가하여 이용하는 것도 가능하다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용된다.

상기 황 원자 함유 유기 화합물로는, 예를 들면 하기 화학식 I

<화학식 I>

(식 중, n은 1 내지 23의 정수이고, R은 1가의 유기기, 수소 원자 또는 할로겐 원자를 나타냄)

로 표시되는 구조를 갖는 지방족 티올, 티아졸 유도체(티아졸, 2-아미노티아졸, 2-아미노티아졸-4-카르복실산, 아미노티오펜, 벤조티아졸, 2-메르캅토벤조티아졸, 2-아미노벤조티아졸, 2-아미노-4-메틸벤조티아졸, 2-벤조티아졸롤, 2,3-디히드로이미다조〔2,1-b〕벤조티아졸-6-아민, 2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-히드록시이미노아세트산에틸, 2-메틸벤조티아졸, 2-페닐벤조티아졸, 2-아미노-4-메틸티아졸 등), 티아디아졸 유도체(1,2,3-티아디아졸, 1,2,4-티아디아졸, 1,2,5-티아디아졸, 1,3,4-티아디아졸, 2-아미노-5-에틸-1,3,4-티아디아졸, 5-아미노-1,3,4-티아디아졸-2-티올, 2,5-메르캅토-1,3,4-티아디아졸, 3-메틸메르캅토-5-메르캅토-1,2,4-티아디아졸, 2-아미노-1,3,4-티아디아졸, 2-(에틸아미노)-1,3,4-티아디아졸, 2-아미노-5-에틸티오-1,3,4-티아디아졸 등), 메르캅토벤조산, 메르캅토나프톨, 메르캅토페놀, 4-메르캅토비페닐, 메르캅토아세트산, 메르캅토숙신산, 3-메르캅토프로피온산, 티오우라실, 3-티오우라졸, 2-티오우라실, 4-티오우라실, 2-메르캅토퀴놀린, 티오포름산, 1-티오쿠마린, 티오크레졸, 티오살리실산, 티오시아누르산, 티오나프톨, 티오트렌, 티오나프텐, 티오나프텐카르복실산, 티오나프텐퀴논, 티오바르비투르산, 티오히드로퀴논, 티오페놀, 티오펜, 티오프탈리드, 티오프텐, 티올티온탄산, 티올티돈, 티올히스티딘, 3-카르복시프로필디술피드, 2-히드록시에틸디술피드, 2-아미노프로피온산, 디티오디글리콜산, D-시스테인, 디-t-부틸디술피드, 티오시안, 티오시안산 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용된다.

상기 지방족 티올을 나타내는 상기 화학식 I에 있어서, R로는, 예를 들면 아미노기, 아미드기, 카르복실기, 카르보닐기, 히드록실기 등의 1가의 유기기를 바람직하게 들 수 있지만, 이들로 한정하는 것은 아니고, 예를 들면 탄소수 1 내지 18의 알킬기, 탄소수 1 내지 8의 알콕시기, 아실옥시기, 할로알킬기, 할로겐 원자, 수소 원자, 티오알킬기, 티올기, 치환될 수도 있는 페닐기, 비페닐기, 나프틸기, 복소환 등도 들 수 있다. 또한, 1가의 유기기 중 아미노기, 아미드기, 카르복실기, 히드록실기는 1개 있을 수 있고, 1개 이상인 것이 바람직하며, 2개 이상인 것이 보다 바람직하다. 그 밖에 상술한 상기 1가의 유기기는, 알킬기 등의 치환기를 가질 수도 있다.

또한, 상기 지방족 티올을 나타내는 상기 화학식 I에 있어서, n은 1 내지 23의 정수이고, 4 내지 15의 정수인 것이 보다 바람직하며, 6 내지 12의 정수인 것이 특히 바람직하다.

상기 질소 원자 함유 유기 화합물로는, 예를 들면 트리아졸 유도체(1H-1,2,3-트리아졸, 2H-1,2,3-트리아졸, 1H-1,2,4-트리아졸, 4H-1,2,4-트리아졸, 벤조트리아졸, 1-아미노벤조트리아졸, 3-아미노-5-메르캅토-1,2,4-트리아졸, 3-아미노-1H-1,2,4-트리아졸, 3,5-디아미노-1,2,4-트리아졸, 3-옥시-1,2,4-트리아졸, 아미노우라졸 등), 테트라졸 유도체(테트라졸릴, 테트라졸릴히드라진, 1H-1,2,3,4-테트라졸, 2H-1,2,3,4-테트라졸, 5-아미노-1H-테트라졸, 1-에틸-1,4-디히드록시-5H-테트라졸-5-온, 5-메르캅토-1-메틸테트라졸, 테트라졸메르캅탄 등), 옥사졸 유도체(옥사졸, 옥사졸릴, 옥사졸린, 벤조옥사졸, 3-아미노-5-메틸이소옥사졸, 2-메르캅토벤조옥사졸, 2-아미노옥사졸린, 2-아미노벤조옥사졸 등), 옥사디아졸 유도체(1,2,3-옥사디아졸, 1,2,4-옥사디아졸, 1,2,5-옥사디아졸, 1,3,4-옥사디아졸, 1,2,4-옥사디아졸론-5,1,3,4-옥사디아졸론-5 등), 옥사트리아졸 유도체(1,2,3,4-옥사트리아졸, 1,2,3,5-옥사트리아졸 등), 푸린 유도체(푸린, 2-아미노-6-히드록시-8-메르캅토푸린, 2-아미노-6-메틸메르캅토푸린, 2-메르캅토아데닌, 메르캅토히포크산틴, 메르캅토푸린, 요산, 구아닌, 아데닌, 크산틴, 테오필린, 테오브로민, 카페인 등), 이미다졸 유도체(이미다졸, 벤조이미다졸, 2-메르캅토벤조이미다졸, 4-아미노-5-이미다졸카르복실산아미드, 히스티딘 등), 인다졸 유도체(인다졸, 3-인다졸론, 인다졸롤 등), 피리딘 유도체(2-메르캅토피리딘, 아미노피리딘 등), 피리미딘 유도체(2-메르캅토피리미딘, 2-아미노피리미딘, 4-아미노피리미딘, 2-아미노-4,6-디히드록시피리미딘, 4-아미노-6-히드록시-2-메르캅토피리미딘, 2-아미노-4-히드록시-6-메틸피리미딘, 4-아미노-6-히드록시-2-메틸피리미딘, 4-아미노-6-히드록시피라졸로[3,4-d]피리미딘, 4-아미노-6-메르캅토피라졸로[3,4-d]피리미딘, 2-히드록시피리미딘, 4-메르캅토-1H-피라졸로[3,4-d]피리미딘, 4-아미노-2,6-디히드록시피리미딘, 2,4-디아미노-6-히드록시피리미딘, 2,4,6-트리아미노피리미딘 등), 티오 요소 유도체(티오 요소, 에틸렌티오 요소, 2-티오바르비투르산 등), 아미노산(글리신, 알라닌, 트립토판, 프롤린, 옥시프롤린 등), 1,3,4-티오옥사디아졸론-5, 티오쿠마존, 2-티오쿠마린, 티오사카린, 티오히단토인, 티오피린, γ-티오피린, 구아나딘, 구아나졸, 구아나민, 옥사진, 옥사디아진, 멜라민, 2,4,6-트리아미노페놀, 트리아미노벤젠, 아미노인돌, 아미노퀴놀린, 아미노티오페놀, 아미노피라졸 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용된다.

이들 이방 도전 입자 (7)은, 용도에 따라 본 발명의 범위 내의 것을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있고, 본 발명의 범위 밖의 이방 도전 입자나 도전성 입자와 함께 조합하여 사용할 수도 있다.

(회로 접속 재료)

본 발명의 회로 접속 재료는, 상술한 이방 도전 입자 (7)을 접착제 조성물에 분산시킨 것이 제조 용이성의 관점에서 바람직하다. 상기 접착제 조성물로는, 예를 들면 열 경화성의 접착제 조성물, 광 경화성의 접착제 조성물 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면 (1) 에폭시 수지(이하, 경우에 따라 "성분 (1)"이라 함) 및 (2) 에폭시 수지의 경화제(이하, 경우에 따라 "성분 (2)"라 함)를 함유하는 접착제 조성물, (3) 라디칼 중합성 물질(이하, 경우에 따라 "성분 (3)"이라 함) 및 (4) 가열 또는 광에 의해서 유리 라디칼을 발생시키는 경화제(이하, 경우에 따라 "성분 (4)"라 함)를 함유하는 접착제 조성물, 성분 (1) 및 성분 (2)를 포함하는 접착제 조성물과 성분 (3) 및 성분 (4)를 포함하는 접착제 조성물과의 혼합 조성물 등을 사용할 수 있다.

상술한 성분 (1)의 에폭시 수지로는, 예를 들면 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 페놀노볼락형 에폭시 수지, 크레졸노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀 A 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀 F 노볼락형 에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지, 글리시딜에스테르형 에폭시 수지, 글리시딜아민형 에폭시 수지, 히단토인형 에폭시 수지, 이소시아누레이트형 에폭시 수지, 지방족 쇄상 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 이들 에폭시 수지는 할로겐화되어 있을 수도 있고, 수소 첨가되어 있을 수도 있다. 또한, 아크릴로일기 또는 메타크릴로일기를 에폭시 수지의 측쇄에 부가시킬 수도 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용된다.

상술한 성분 (2)의 에폭시 수지 경화제로는, 에폭시 수지를 경화시킬 수 있는 것이면 특별히 제한은 없고, 예를 들면 음이온 중합성의 촉매형 경화제, 양이온 중합성의 촉매형 경화제, 중부가형의 경화제 등을 들 수 있다. 이들 중에서, 중경화성에서 우수하고, 화학당량적인 고려가 불필요하다는 점에서는, 음이온 또는 양이온 중합성의 촉매형 경화제가 바람직하다.

상기 음이온 또는 양이온 중합성의 촉매형 경화제로는, 예를 들면 제3급 아민류, 이미다졸계 경화제, 히드라지드계 경화제, 삼불화 붕소-아민 착체, 술포늄염, 아민이미드, 디아미노말레오니트릴, 멜라민 및 그의 유도체, 폴리아민의 염, 디시안디아미드 등을 들 수 있으며, 이들 변성물 등도 사용할 수 있다.

상기 중부가형의 경화제로는, 예를 들면 폴리아민류, 폴리메르캅탄, 폴리페놀, 산 무수물 등을 들 수 있다.

음이온 중합성의 촉매형 경화제로서, 예를 들면 제3급 아민류나 이미다졸류를 배합하는 경우, 에폭시 수지는 160 ℃ 내지 200 ℃ 정도의 중온에서 수십초 내지 수시간 정도의 가열에 의해 경화한다. 이 때문에, 가사 시간(포트 라이프)이 비교적 길어지기 때문에 바람직하다.

또한, 에너지선 조사에 의해 에폭시 수지를 경화시키는 감광성 오늄염(방향족 디아조늄염, 방향족 술포늄염 등이 주로 이용됨)도 양이온 중합성의 촉매형 경화제로서 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 에너지선 조사 이외에 가열에 의해서 활성화하여 에폭시 수지를 경화시키는 양이온 중합성의 촉매형 경화제로서, 예를 들면 지방족 술포늄염 등을 들 수 있다. 이 종류의 경화제는 중경화성이라는 특징을 갖기 때문에 바람직하다.

이들 에폭시 수지의 경화제를 폴리우레탄계, 폴리에스테르계 등의 고분자 물질, 니켈, 구리 등의 금속 박막, 규산칼슘 등의 무기물 등으로 피복하여 마이크로 캡슐화한 잠재성 경화제는, 가사 시간을 연장할 수 있기 때문에 바람직하다.

상기 에폭시 수지의 경화제의 배합량은, 접속 시간을 25 초 이하로 하는 경우, 충분한 반응률을 얻기 위해서, 에폭시 수지와 필요에 따라 배합되는 필름 형성재와의 합계 100 질량부에 대하여, 1 내지 50 질량부인 것이 바람직하고, 2 내지 20 질량부인 것이 보다 바람직하다. 또한, 접속 시간을 한정하지 않은 경우의 경화제의 배합량은, 에폭시 수지와 필요에 따라 배합되는 필름 형성재와의 합계 100 질량부에 대하여, 0.05 내지 10 질량부인 것이 바람직하고, 0.1 내지 2 질량부인 것이 보다 바람직하다.

이들 (2) 에폭시 수지 경화제는 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용된다.

상술한 성분 (3)의 라디칼 중합성 물질로는, 예를 들면 라디칼에 의해 중합하는 관능기를 갖는 물질이면 특별히 제한없이 사용할 수 있다. (3) 라디칼 중합성 물질로서 구체적으로는, 예를 들면 아크릴레이트(대응하는 메타크릴레이트도 포함, 이하 동일) 화합물, 아크릴옥시(대응하는 메타아크릴옥시도 포함, 이하 동일) 화합물, 말레이미드 화합물, 시트라콘이미드 수지, 나딕이미드(nadic imide) 수지 등을 들 수 있다. 이들 라디칼 중합성 물질은 단량체 또는 올리고머의 상태로 이용할 수도 있고, 단량체와 올리고머를 병용하는 것도 가능하다.

상기 아크릴레이트 화합물 및 상기 아크릴옥시 화합물로는, 예를 들면 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 테트라메틸올메탄테트라아크릴레이트, 2-히드록시-1,3-디아크릴옥시프로판, 2,2-비스[4-(아크릴옥시메톡시)페닐]프로판, 2,2-비스[4-(아크릴옥시폴리에톡시)페닐]프로판, 디시클로펜테닐아크릴레이트, 트리시클로데카닐아크릴레이트, 트리스(아크릴로일옥시에틸)이소시아누레이트, 우레탄아크릴레이트 등을 들 수 있다. 또한, 필요에 따라 히드로퀴논, 메틸에테르히드로퀴논류 등의 중합 금지제를 적절하게 이용할 수도 있다. 또한, 내열성 향상의 관점에서, 아크릴레이트 화합물 등의 라디칼 중합성 물질이 디시클로펜테닐기, 트리시클로데카닐기, 트리아진환 등의 치환기를 적어도 1종 갖는 것이 바람직하다.

상기 말레이미드 화합물은, 예를 들면 분자 중에 말레이미드기를 적어도 2개 이상 함유하는 것이다. 이러한 말레이미드 화합물로는, 예를 들면 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'-디메틸비페닐렌)비스말레이미드, 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'-3,3'-디페닐술폰비스말레이미드, N,N'-4,4-디페닐에테르비스말레이미드, 2,2-비스(4-(4-말레이미드페녹시)페닐)프로판, 2,2-비스(3-s-부틸-4,8-(4-말레이미드페녹시)페닐)프로판, 1,1-비스(4-(4-말레이미드페녹시)페닐)데칸, 4,4'-시클로헥실리덴-비스(1-(4-말레이미드페녹시)-2-시클로헥실벤젠, 2,2-비스(4-(4-말레이미드페녹시)페닐)헥사플루오로프로판 등을 들 수 있다.

상기 시트라콘이미드 수지는, 예를 들면 분자 중에 시트라콘이미드기를 적어도 1개 갖는 시트라콘이미드 화합물을 중합시켜 이루어지는 것이다. 이러한 시트라콘이미드 화합물로는, 예를 들면 페닐시트라콘이미드, 1-메틸-2,4-비스시트라콘이미드벤젠, N,N'-m-페닐렌비스시트라콘이미드, N,N'-p-페닐렌비스시트라콘이미드, N,N'-4,4-비페닐렌비스시트라콘이미드, N,N'-4,4-(3,3-디메틸비페닐렌)비스시트라콘이미드, N,N'-4,4-(3,3-디메틸디페닐메탄)비스시트라콘이미드, N,N'-4,4-(3,3-디에틸디페닐메탄)비스시트라콘이미드, N,N'-4,4-디페닐메탄비스시트라콘이미드, N,N'-4,4-디페닐프로판비스시트라콘이미드, N,N'-4,4-디페닐에테르비스시트라콘이미드, N,N'-4,4-디페닐술폰비스시트라콘이미드, 2,2-비스(4-(4-시트라콘이미드페녹시)페닐)프로판, 2,2-비스(3-s-부틸-3,4-(4-시트라콘이미드페녹시)페닐)프로판, 1,1-비스(4-(4-시트라콘이미드페녹시)페닐)데칸, 4,4'-시클로헥실리덴-비스(1-(4-시트라콘이미드페녹시)페녹시)-2-시클로헥실벤젠, 2,2-비스(4-(4-시트라콘이미드페녹시)페닐)헥사플루오로프로판 등을 들 수 있다.

상기 나딕이미드 수지는, 예를 들면 분자 중에 나딕이미드기를 적어도 1개 갖고 있는 나딕이미드 화합물을 중합하여 이루어지는 것이다. 이러한 나딕이미드 화합물로는, 예를 들면 페닐나딕이미드, 1-메틸-2,4-비스나딕이미드벤젠, N,N'-m-페닐렌비스나딕이미드, N,N'-p-페닐렌비스나딕이미드, N,N'-4,4-비페닐렌비스나딕이미드, N,N'-4,4-(3,3-디메틸비페닐렌)비스나딕이미드, N,N'-4,4-(3,3-디메틸디페닐메탄)비스나딕이미드, N,N'-4,4-(3,3-디에틸디페닐메탄)비스나딕이미드, N,N'-4,4-디페닐메탄비스나딕이미드, N,N'-4,4-디페닐프로판비스나딕이미드, N,N'-4,4-디페닐에테르비스나딕이미드, N,N'-4,4-디페닐술폰비스나딕이미드, 2,2-비스(4-(4-나딕이미드페녹시)페닐)프로판, 2,2-비스(3-s-부틸-3,4-(4-나딕이미드페녹시)페닐)프로판, 1,1-비스(4-(4-나딕이미드페녹시)페닐)데칸, 4,4'-시클로헥실리덴-비스(1-(4-나딕이미드페녹시)페녹시)-2-시클로헥실벤젠, 2,2-비스(4-(4-나딕이미드페녹시)페닐)헥사플루오로프로판 등을 들 수 있다.

또한, 상기 (3) 라디칼 중합성 물질로는, 하기 화학식 II로 표시되는 인산에스테르 구조를 갖는 라디칼 중합성 물질과, 다른 라디칼 중합성 물질을 병용하는 것이 바람직하다. 이 경우, 금속 등의 무기물 표면에 대한 접착 강도가 향상되기 때문에, 회로 전극끼리의 접착에 바람직하다.

<화학식 II>

(식 중, m은 1 내지 3의 정수임)

이 인산에스테르 구조를 갖는 라디칼 중합성 물질은, 예를 들면 무수인산과 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트를 반응시킴으로써 얻을 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면 모노(2-메타크릴로일옥시에틸)애시드포스페이트, 디(2-메타크릴로일옥시에틸)애시드포스페이트 등을 들 수 있다.

상기 화학식 II로 표시되는 인산에스테르 구조를 갖는 라디칼 중합성 물질의 배합량은, 이것 이외의 라디칼 중합성 물질과 필요에 따라 배합하는 필름 형성재와의 합계 100 질량부에 대하여, 0.01 내지 50 질량부인 것이 바람직하고, 0.5 내지 5 질량부인 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 라디칼 중합성 물질은, 알릴아크릴레이트와 병용하는 것도 가능하다. 이 경우, 알릴아크릴레이트의 배합량은, 라디칼 중합성 물질과, 필요에 따라 배합되는 필름 형성재와의 합계 100 질량부에 대하여, 0.1 내지 10 질량부인 것이 바람직하고, 0.5 내지 5 질량부인 것이 보다 바람직하다.

이들 라디칼 중합성 물질은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용된다.

상기한 성분 (4)의 가열 또는 광에 의해 유리 라디칼을 발생시키는 경화제로는, 가열 또는 자외선 등의 전자파의 조사에 의해 분해되어 유리 라디칼을 발생시키는 경화제이면 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면 과산화 화합물, 아조계 화합물 등을 들 수 있다. 이러한 경화제는, 목적으로 하는 접속 온도, 접속 시간, 포트 라이프 등에 의해 적절하게 선정된다. 고반응성과 포트 라이프의 향상의 관점에서, 반감기 10 시간의 온도가 40 ℃ 이상, 또한 반감기 1 분의 온도가 180 ℃ 이하인 유기 과산화물이 바람직하고, 반감기 10 시간의 온도가 60 ℃ 이상, 또한 반감기 1 분의 온도가 170 ℃ 이하인 유기 과산화물이 보다 바람직하다.

가열에 의해 유리 라디칼을 발생시키는 경화제로서, 보다 구체적으로는 디아실퍼옥시드, 퍼옥시디카르보네이트, 퍼옥시에스테르, 퍼옥시케탈, 디알킬퍼옥시드, 히드로퍼옥시드, 실릴퍼옥시드 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 퍼옥시에스테르, 디알킬퍼옥시드, 히드로퍼옥시드, 실릴퍼옥시드 등이 바람직하고, 고반응성이 얻어지는 퍼옥시에스테르가 보다 바람직하다.

상기 퍼옥시에스테르로는, 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-디(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-헥실퍼옥시이소프로필모노카르보네이트, t-부틸퍼옥시-3,5,5-트리메틸헥사노에이트, t-부틸퍼옥시라우레이트, 2,5-디메틸-2,5-디(m-톨루오일퍼옥시)헥산, t-부틸퍼옥시이소프로필모노카르보네이트, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥실모노카르보네이트, t-헥실퍼옥시벤조에이트, t-부틸퍼옥시아세테이트 등을 들 수 있다.

상기 디알킬퍼옥시드로는, 예를 들면 α,α'-비스(t-부틸퍼옥시)디이소프로필벤젠, 디쿠밀퍼옥시드, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산, t-부틸쿠밀퍼옥시드 등을 들 수 있다.

상기 히드로퍼옥시드로는, 예를 들면 디이소프로필벤젠히드로퍼옥시드, 쿠멘히드로퍼옥시드 등을 들 수 있다.

상기 실릴퍼옥시드로는, 예를 들면 t-부틸트리메틸실릴퍼옥시드, 비스(t-부틸)디메틸실릴퍼옥시드, t-부틸트리비닐실릴퍼옥시드, 비스(t-부틸)디비닐실릴퍼옥시드, 트리스(t-부틸)비닐실릴퍼옥시드, t-부틸트리알릴실릴퍼옥시드, 비스(t-부틸)디알릴실릴퍼옥시드, 트리스(t-부틸)알릴실릴퍼옥시드 등을 들 수 있다.

상기 디아실퍼옥시드로는, 예를 들면 이소부틸퍼옥시드, 2,4-디클로로벤조일퍼옥시드, 3,5,5-트리메틸헥사노일퍼옥시드, 옥타노일퍼옥시드, 라우로일퍼옥시드, 스테아로일퍼옥시드, 숙시닉퍼옥시드, 벤조일퍼옥시톨루엔, 벤조일퍼옥시드 등을 들 수 있다.

상기 퍼옥시디카르보네이트로는, 예를 들면 디-n-프로필퍼옥시디카르보네이트, 디이소프로필퍼옥시디카르보네이트, 비스(4-t-부틸시클로헥실)퍼옥시디카르보네이트, 디-2-에톡시메톡시퍼옥시디카르보네이트, 디(2-에틸헥실퍼옥시)디카르보네이트, 디메톡시부틸퍼옥시디카르보네이트, 디(3-메틸-3-메톡시부틸퍼옥시)디카르보네이트 등을 들 수 있다.

상기 퍼옥시케탈로는, 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, 2,2-비스(t-부틸퍼옥시)데칸 등을 들 수 있다.

또한, 회로 전극의 부식을 억제한다는 관점에서, 경화제는, 경화제 중에 함유되는 염소 이온이나 유기산의 농도가 5000 ppm 이하인 것이 바람직하다. 또한, 가열 분해 후에 발생하는 유기산이 적은 것이 보다 바람직하다.

이들 가열 또는 광에 의해 유리 라디칼을 발생시키는 경화제는, 예를 들면 분해 촉진제, 억제제 등을 혼합하여 이용할 수도 있다. 또한, 이들 경화제를 폴리우레탄계, 폴리에스테르계의 고분자 물질 등으로 피복하여 마이크로 캡슐화하여 잠재성을 부여할 수도 있다. 마이크로 캡슐화한 경화제는, 가사 시간이 연장되기 때문에 바람직하다.

상기 가열 또는 광에 의해 유리 라디칼을 발생시키는 경화제의 배합량은, 접속 시간을 25 초 이하로 하는 경우, 충분한 반응률을 얻기 위해서 라디칼 중합성 물질과 필요에 따라 배합되는 필름 형성재와의 합계 100 질량부에 대하여, 2 내지 10 질량부인 것이 바람직하고, 4 내지 8 질량부인 것이 보다 바람직하다. 또한, 접속 시간을 한정하지 않은 경우 경화제의 배합량은, 라디칼 중합성 물질과 필요에 따라 배합되는 필름 형성재와의 합계 100 질량부에 대하여, 0.05 내지 20 질량부인 것이 바람직하고, 0.1 내지 10 질량부인 것이 보다 바람직하다.

이들 가열 또는 광에 의해 유리 라디칼을 발생시키는 경화제는 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용된다.

본 실시 형태의 회로 접속 재료에는, 필요에 따라 필름 형성재를 첨가할 수도 있다. 필름 형성재란, 예를 들면 액상물을 고형화하고, 회로 접속 재료를 구성하는 조성물을 필름 형상으로 한 경우, 그 필름의 취급을 용이하게 하여, 용이하게 찢어지거나, 깨어지거나, 달라붙지 않는 기계적 특성 등을 부여하는 것으로, 통상의 상태(상온 상압하)에서 필름으로서의 취급이 가능하도록 하는 것이다. 이들 필름 형성재로는, 예를 들면 페녹시 수지, 폴리비닐포르말 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리비닐부티랄 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리아미드 수지, 크실렌 수지, 폴리우레탄 수지 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 접착성, 상용성, 내열성, 기계적 강도 등이 우수하기 때문에 페녹시 수지인 것이 바람직하다.

상기 페녹시 수지는, 예를 들면 2관능 페놀류와 에피할로히드린을 고분자화할 때까지 반응시키거나, 2관능 에폭시 수지와 2관능 페놀류를 중부가시킴으로써 얻어지는 수지이다. 구체적으로는, 예를 들면 2관능 페놀류 1 몰과 에피할로히드린 0.985 내지 1.015 몰을 알칼리 금속 수산화물 등의 촉매의 존재하에, 비반응성 용매 중에서 40 내지 120 ℃의 온도에서 반응시킴으로써 얻을 수 있다. 또한, 페녹시 수지로는, 수지의 기계적 특성이나 열적 특성의 관점에서는, 특히 2관능 에폭시 수지와 2관능 페놀류와의 배합 당량비를 에폭시기/페놀성 수산기=1/0.9 내지 1/1.1로 하고, 알칼리 금속 화합물, 유기 인계 화합물, 환상 아민계 화합물 등의 촉매의 존재하에, 비점이 120 ℃ 이상인 아미드계, 에테르계, 케톤계, 락톤계, 알코올계 등의 유기 용제 중에서, 반응 고형분이 50 질량％ 이하인 조건으로 50 내지 200 ℃로 가열하여 중부가 반응시켜 얻은 것이 바람직하다.

상기 2관능 에폭시 수지로는, 예를 들면 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 AD형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 비페닐디글리시딜에테르, 메틸 치환 비페닐디글리시딜에테르 등을 들 수 있다.

상기 2관능 페놀류는 2개의 페놀성 수산기를 갖는 것이고, 예를 들면 히드로퀴논류, 비스페놀 A, 비스페놀 F, 비스페놀 AD, 비스페놀 S, 비스페놀플루오렌, 메틸 치환 비스페놀플루오렌, 디히드록시비페닐, 메틸 치환 디히드록시비페닐 등의 비스페놀류 등을 들 수 있다. 이들 페녹시 수지는 라디칼 중합성의 관능기나, 그 밖의 반응성 화합물에 의해 변성(예를 들면, 에폭시 변성)될 수도 있다.

상기 필름 형성재의 배합량은, (1) 에폭시 수지 및 (2) 에폭시 수지의 경화제를 함유하는 접착제 조성물에 배합시키는 경우, 회로 접속시 수지 유동성의 관점에서 에폭시 수지와 필름 형성재와의 합계 100 질량부에 대하여, 5 내지 80 질량부인 것이 바람직하고, 20 내지 70 질량부인 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 필름 형성재의 배합량은, (3) 라디칼 중합성 물질 및 (4) 가열 또는 광에 의해서 유리 라디칼을 발생시키는 경화제를 함유하는 접착제 조성물에 배합시키는 경우, 회로 접속시 수지 유동성의 관점에서 라디칼 중합성 물질과 필름 형성재와의 합계 100 질량부에 대하여, 5 내지 80 질량부인 것이 바람직하고, 20 내지 70 질량부인 것이 보다 바람직하다.

이들 필름 형성재는 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용된다.

본 실시 형태의 회로 접속 재료는, 추가로 아크릴산, 아크릴산에스테르, 메타크릴산에스테르 및 아크릴로니트릴 중 적어도 하나를 단량체 성분으로 한 중합체 또는 공중합체를 포함할 수도 있다. 이들 중에서도, 응력 완화의 관점에서는, 글리시딜에테르기를 함유하는 글리시딜아크릴레이트 또는 글리시딜메타크릴레이트를 단량체 성분으로서 포함하는 공중합체계 아크릴 고무가 바람직하다. 이들 아크릴 고무의 중량 평균 분자량은, 접착제의 응집력을 높이는 관점에서 20만 이상이 바람직하다.

본 실시 형태의 회로 접속 재료에 있어서의 이방 도전 입자의 배합량은, (1) 에폭시 수지 및 (2) 에폭시 수지의 경화제를 함유하는 접착제 조성물에 배합하는 경우, 에폭시 수지와 필름 형성재와의 합계 100 부피부에 대하여, 0.1 내지 100 부피부인 것이 바람직하고, 회로 접속시 대향하는 회로 사이의 도통성 및 인접 회로 사이의 절연성의 관점에서 0.5 내지 40 부피부인 것이 보다 바람직하며, 1 내지 20 부피부인 것이 특히 바람직하다.

또한, 본 실시 형태의 회로 접속 재료에 있어서의 이방 도전 입자의 배합량은, (3) 라디칼 중합성 물질 및 (4) 가열 또는 광에 의해서 유리 라디칼을 발생시키는 경화제를 함유하는 접착제 조성물에 배합하는 경우, 라디칼 중합성 물질과 필름 형성재와의 합계 100 부피부에 대하여, 0.5 내지 100 부피부인 것이 바람직하고, 회로 접속시 대향하는 회로 사이의 도통성 및 인접 회로 사이의 절연성의 관점에서 1 내지 40 부피부인 것이 보다 바람직하며, 1 내지 20 부피부인 것이 특히 바람직하다.

본 실시 형태의 회로 접속 재료에는, 추가로 고무 미립자, 충전제, 연화제, 촉진제, 노화 방지제, 착색제, 난연화제, 틱소트로픽제, 커플링제, 페놀 수지, 멜라민 수지, 이소시아네이트류 등을 필요에 따라 함유시킬 수도 있다.

상기 고무 미립자는, 입자의 평균 입경이 배합하는 이방 도전 입자의 평균 입경의 2배 이하이고, 또한 실온(25 ℃)에서의 저장 탄성률이 이방 도전 입자 및 접착제 조성물의 실온에서의 저장 탄성률의 1/2 이하인 것인 것이 바람직하다. 이들 고무 미립자의 재질로는, 예를 들면 실리콘, 아크릴에멀전, SBR, NBR, 폴리부타디엔 고무 등을 바람직하게 들 수 있다. 이들 3차원 가교한 고무 미립자는, 내용제성이 우수하고, 접착제 조성물에 대한 분산성이 우수하다.

회로 접속 재료에 상기 충전제를 함유시키는 경우, 접속 신뢰성 등이 향상되기 때문에 바람직하다. 충전제는, 그의 최대 직경이 이방 도전 입자의 평균 입경의 1/2 이하인 것이 바람직하다. 또한, 도전성을 갖지 않는 입자를 병용하는 경우에는, 그의 최대 직경이 이방 도전 입자의 평균 입경 이하이면 바람직하게 사용할 수 있다.

상기 커플링제로는, 예를 들면 비닐기, 아크릴기, 에폭시기 또는 이소시아네이트기를 함유하는 화합물 등이, 접착성 향상의 관점에서 바람직하게 들 수 있다.

또한, 본 발명의 회로 접속 재료에 필요에 따라 함유되는 도전성 입자는, 전기적 접속을 얻을 수 있는 도전성을 갖는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 상기 도전성 입자로는, 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 수도 있다. 또한, 상기 도전성 입자는 플라스틱 등의 절연성 입자를 핵으로 하고, 이 핵의 표면에 상기 금속 또는 카본을 주성분으로 하는 층으로 피복한 것일 수도 있다.

이들 필요에 따라 배합되는 성분은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용된다.

본 발명의 회로 접속 재료는, 상온에서 액상인 경우에는 페이스트상으로 사용할 수 있다. 상온에서 고체인 경우에는, 가열하여 페이스트화하는 것 이외에, 용제를 사용하여 페이스트화할 수도 있다. 사용할 수 있는 용제로는, 회로 접속 재료와 반응하지 않고, 또한 충분한 용해성을 나타내는 것이면 특별히 제한은 없지만, 상압에서의 비점이 50 내지 150 ℃인 것이 바람직하고, 예를 들면 톨루엔, 아세톤 등의 유기 용제를 들 수 있다. 사용하는 용제의 비점이 50 ℃ 미만이면, 실온에서 용이하게 용제를 휘발하여 후술하는 필름을 제작할 때의 작업성이 악화되는 경향이 있다. 또한, 비점이 150 ℃를 초과하면, 용제를 휘발시키는 것이 어렵고, 접착 후에 충분한 접착 강도가 얻어지기 어려운 경향이 있다. 용제는 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용된다.

또한, 본 발명의 회로 접속 재료는, 필름상으로 형성한 후 이용하는 것도 가능하다. 이 필름상 회로 접속 재료는, 회로 접속 재료에 용제 등을 가한 혼합액을 지지 기재 상에 도포하거나, 또는 부직포 등의 기재에 상기 혼합액을 함침시켜 지지 기재 상에 올려 놓고, 용제 등을 제거함으로써 얻을 수 있다. 이와 같이 회로 접속 재료를 필름상으로 하면, 취급성이 우수하여 한층 편리하다.

이용되는 지지 기재로는, 시트상 또는 필름상인 것이 바람직하다. 또한, 지지 기재는 둘 이상의 층을 적층한 형상의 것일 수도 있다. 지지 기재로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름, 배향 폴리프로필렌(OPP) 필름, 폴리에틸렌(PE) 필름 및 폴리이미드 필름을 들 수 있다. 이들 중에서도, 치수 정밀도의 향상과 비용 감소의 관점에서 PET 필름이 바람직하다.

상술한 회로 접속 재료는, 열팽창계수가 상이한 이종의 피착체의 회로 접속 재료로서도 사용할 수 있다.

(회로 부재의 접속 구조)

도 2는, 본 발명에 따른 회로 부재의 접속 구조의 한 실시 형태를 나타내는 개략 단면도이다. 도 2에 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 접속하는 회로 접속 부재 (10)이 설치되어 있다.

제1 회로 부재 (20)은, 제1 회로 기판 (21)과, 제1 회로 기판 (21)의 주면 (21a) 상에 형성된 제1 접속 단자 (22)를 갖는다. 제2 회로 부재 (30)은, 제2 회로 기판 (31)과, 제2 회로 기판 (31)의 주면 (31a) 상에 형성된 제2 접속 단자 (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 수도 있다. 즉, 필요에 따라 형성되는 절연층은, 제1 회로 부재 (20) 및 제2 회로 부재 (30) 중 적어도 하나와 회로 접속 부재 (10) 사이에 형성된다.

제1 및 제2 회로 기판 (21, 31)로는, 반도체, 유리, 세라믹 등의 무기물, TCP, FPC, COF로 대표되는 폴리이미드 수지, 폴리카르보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르테레프탈레이트, 폴리에테르설폰, 에폭시 수지, 아크릴 수지 등의 유기물, 이들 무기물이나 유기물을 복합화한 재료로 이루어지는 기판을 들 수 있다. 회로 접속 부재 (10)과의 접착 강도를 더욱 높이는 관점에서, 제1 및 제2 회로 기판 중 적어도 하나는 폴리에스테르테레프탈레이트, 폴리에테르설폰, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 폴리이미드 수지 및 유리로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 수지를 포함하는 재료로 이루어지는 기판인 것이 바람직하다.

또한, 회로 부재의 회로 접속 부재 (10)과 접하는 면에 절연층이 코팅되어 있는 경우 또는 부착되어 있는 경우, 절연층은 실리콘 수지, 아크릴 수지 및 폴리이미드 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 수지를 포함하는 층인 것이 바람직하다. 이에 따라, 상기 절연층이 형성되어 있지 않은 것에 비하여, 제1 회로 기판 (21) 및/또는 제2 회로 기판 (31)과 회로 접속 부재 (10)과의 접착 강도가 보다 한층 향상된다.

제1 접속 단자 (22) 및 제2 접속 단자 (32) 중 적어도 하나는, 그의 표면이 금, 은, 주석, 백금족의 금속 및 인듐-주석 산화물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 재료로 이루어지는 것이 바람직하다. 이에 따라, 동일한 회로 부재 (20 또는 30) 상에서 인접하는 접속 단자 (22 또는 32)끼리 사이에서 절연성을 유지하면서, 대향하는 접속 단자 (22 및 32) 사이의 저항값을 보다 한층 감소시킬 수 있다.

제1 및 제2 회로 부재 (20, 30)의 구체예로는, 액정 디스플레이에 이용되고 있는, ITO(인듐-주석 산화물) 등으로 접속 단자가 형성된 유리 기판 또는 플라스틱 기판이나, 인쇄 배선판, 세라믹 배선판, 플렉시블 배선판, 반도체 실리콘칩 등을 들 수 있다. 이들은 필요에 따라 조합하여 사용된다.

회로 접속 부재 (10)은, 이방 도전 입자 (7)을 함유하는 상기 본 발명의 회로 접속 재료의 경화물로 형성되어 있다. 회로 접속 부재 (10)은, 절연성 물질 (11)과, 상기 절연성 물질 (11) 내에 분산되어 있는 이방 도전 입자 (7)로 구성된다. 회로 접속 부재 (10) 중 이방 도전 입자 (7)은, 대향하는 제1 접속 단자 (22)와 제2 접속 단자 (32) 사이뿐만 아니라, 주면 (21a, 31a)끼리 사이에도 배치되어 있다. 회로 부재의 접속 구조 (1)에 있어서는, 이방 도전 입자 (7)이 제1 및 제2 접속 단자 (22, 32)의 쌍방에 직접 접촉되어 있을 뿐 아니라, 제1 및 제2 접속 단자 (22, 32) 사이에서 편평상으로 압축되어 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 접속 단자 (22, 32)가 이방 도전 입자 (7)을 통해 전기적으로 접속되어 있다. 이 때문에, 제1 접속 단자 (22) 및 제2 접속 단자 (32) 사이의 접속 저항이 충분히 감소된다. 따라서, 제1 및 제2 접속 단자 (22, 32) 사이의 전류의 흐름을 원활하게 할 수 있고, 회로가 갖는 기능을 충분히 발휘할 수 있다.

회로 접속 부재 (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 접속 부재 (10)의 접착력이 충분히 높다.

(회로 부재의 접속 구조의 접속 방법)

도 3(a) 내지 (c)는, 본 발명에 따른 회로 부재의 접속 방법의 한 실시 형태를 개략 단면도에 의해 나타내는 공정도이다.

본 실시 형태에서는, 우선 상술한 제1 회로 부재 (20)과, 필름상 회로 접속 재료 (40)을 준비한다.

회로 접속 재료 (40)의 두께는 5 내지 50 ㎛인 것이 바람직하다. 회로 접속 재료 (40)의 두께가 5 ㎛ 미만이면, 제1 및 제2 접속 단자 (22, 32) 사이에의 회로 접속 재료 (40)의 충전이 불충분해지는 경향이 있다. 한편, 50 ㎛를 초과하면, 제1 및 제2 접속 단자 (22, 32) 사이의 도통의 확보가 곤란해지는 경향이 있다.

다음으로, 필름상 회로 접속 재료 (40)을 제1 회로 부재 (20)의 접속 단자 (22)가 형성되어 있는 면 상에 적재한다. 그리고, 필름상 회로 접속 재료 (40)을, 도 3(a)의 화살표 A 및 B 방향으로 가압하고, 필름상 회로 접속 재료 (40)을 제1 회로 부재 (20)에 임시 접속한다(도 3(b)).

이 때의 압력은, 회로 부재에 손상을 가하지 않는 범위이면 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로는 0.1 내지 30 MPa로 하는 것이 바람직하다. 또한, 가열하면서 가압할 수도 있고, 가열 온도는 회로 접속 재료 (40)이 실질적으로 경화하지 않는 온도로 한다. 가열 온도는, 일반적으로는 50 내지 190 ℃로 하는 것이 바람직하다. 이들 가열 및 가압은 0.5 내지 120 초간의 범위에서 행하는 것이 바람직하다.

이어서, 도 3(c)에 나타낸 바와 같이, 제2 회로 부재 (30)을, 제2 접속 단자 (32)를 제1 회로 부재 (20)의 측에 향하도록 하여 필름상 회로 접속 재료 (40) 상에 적재한다. 또한, 필름상 회로 접속 재료 (40)이 지지 기재(도시하지 않음) 상에 밀착하여 설치되어 있는 경우에는, 지지 기재를 박리한 후 제2 회로 부재 (30)을 필름상 회로 접속 재료 (40) 상에 적재한다. 그리고, 회로 접속 재료 (40)을 가열하면서, 도 3(c)의 화살표 A 및 B 방향으로 전체를 가압한다.

가열 온도는, 예를 들면 90 내지 200 ℃로 하고, 접속 시간은 예를 들면 1 초 내지 10 분으로 한다. 이들 조건은 사용하는 용도, 회로 접속 재료, 회로 부재에 의해서 적절하게 선택되고, 필요에 따라 후경화를 행할 수도 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.

필름상 회로 접속 재료 (40)의 가열에 의해, 제1 접속 단자 (22)와 제2 접속 단자 (32) 사이의 거리를 충분히 작게 한 상태에서 필름상 회로 접속 재료 (40)이 경화하여, 제1 회로 부재 (20)과 제2 회로 부재 (30)이 회로 접속 부재 (10)을 통해 견고하게 접속된다.

필름상 회로 접속 재료 (40)의 경화에 의해 회로 접속 부재 (10)이 형성되고, 도 2에 도시한 바와 같은 회로 부재의 접속 구조 (1)이 얻어진다. 또한, 접속의 조건은, 사용하는 용도, 회로 접속 재료, 회로 부재에 의해서 적절하게 선택된다.

본 실시 형태에 따르면, 얻어지는 회로 부재의 접속 구조 (1)에 있어서, 이방 도전 입자 (7)을 대향하는 제1 및 제2 접속 단자 (22, 32)의 쌍방에 접촉시키는 것이 가능해지고, 제1 및 제2 접속 단자 (22, 32) 사이의 접속 저항을 충분히 감소시킬 수 있을 뿐 아니라, 인접하는 제1 또는 제2 접속 단자 (22, 32) 사이의 절연성을 충분히 확보할 수 있다. 또한, 회로 접속 부재 (10)이 상기 회로 접속 재료의 경화물에 의해 구성되어 있기 때문에, 제1 및 제2 회로 부재 (20 또는 30)에 대한 회로 접속 부재 (10)의 접착력이 충분히 높은 것이 된다.

[실시예]

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 설명하지만, 본 발명이 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.

<제조예 1: 이방 도전 입자 1의 제작>

[도전성 미립자의 제작]

화학 환원법으로 입경 분포 0.005 내지 10 ㎛의 인편상 은분말 1을 얻었다. 얻어진 은분말 1을 분급하고, 평균 입경 0.25 ㎛, 최대 입경 0.4 ㎛의 인편상 은분말 2를 얻었다.

[이방 도전 입자의 제작]

테트라메틸올메탄트리아크릴레이트 60 질량부, 디비닐벤젠 20 질량부 및 아크릴로니트릴 20 질량부를 혼합하고, 유기 절연 물질의 원료 단량체로 하였다. 이어서, 이 유기 절연 물질의 원료 단량체 100 부피부에 대하여, 은분말 2를 120 부피부 첨가하고, 비드밀을 이용하여 48 시간에 걸쳐 은분말을 분산시켰다. 이 은분말이 분산된 조성물에, 과산화벤조일 2 질량부를 혼합하고, 이를 3 질량％ 농도의 폴리비닐알코올 수용액 850 질량부에 투입하고, 충분히 교반한 후, 균질기로 이 중합성 단량체의 액적이 입경 약 0.4 내지 33 ㎛의 미립자상이 되도록 현탁시켜 현탁액을 얻었다. 얻어진 현탁액을 온도계와 교반기와 환류 냉각기를 구비한 2 ℓ의 세퍼러블 플라스크에 옮기고, 질소 분위기 중에서 교반하면서 85 ℃로 가열 승온하고, 7 시간 동안 중합 반응을 행하고, 추가로 90 ℃로 승온하고 3 시간 동안 유지하여 중합 반응을 완결시켰다. 그 후, 중합 반응액을 냉각하고, 생성된 입자를 여과하여 충분히 수세하고 건조시켜, 입경이 0.4 내지 33 ㎛인 이방 도전 입자를 얻었다. 얻어진 이방 도전 입자를 분급하여, 평균 입경 5.55 ㎛의 은미립자를 함유한 이방 도전 입자 1을 얻었다.

<제조예 2: 이방 도전 입자 2의 제작>

제조예 1에서 제작한 은분말 2를, 메틸에틸케톤 100 질량부에 N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란을 3 질량부 용해시킨 용액에 침지하고, 1일간 교반함으로써 은분말 표면을 소수화하였다. 이 표면을 소수화한 은분말을 사용한 것 이외에는 상기 제조예 1과 동일하게 하여 이방 도전 입자 2를 얻었다.

<제조예 3: 이방 도전 입자 3의 제작>

제조예 1에서 제작한 이방 도전 입자를 분급하여, 평균 입경 0.5 ㎛의 이방 도전 입자 3을 얻었다.

<제조예 4: 이방 도전 입자 4의 제작>

제조예 1에서 제작한 이방 도전 입자를 분급하여, 평균 입경 30 ㎛의 이방 도전 입자 4를 얻었다.

<제조예 5: 이방 도전 입자 5의 제작>

제조예 1에서 사용한 은분말 2의 배합량을 20 부피부로 한 것 이외에는 제조예 1과 동일하게 하여 이방 도전 입자 5를 얻었다.

<제조예 6: 이방 도전 입자 6의 제작>

제조예 1에서 사용한 은분말 2의 배합량을 300 부피부로 한 것 이외에는 제조예 1과 동일하게 하여 이방 도전 입자 6을 얻었다.

<제조예 7: 이방 도전 입자 7의 제작>

제조예 1에서 사용한 은분말 1을 분급하고, 평균 입경 0.01 ㎛, 최대 입경 0.03 ㎛의 인편상 은분말 3을 얻었다. 이 은분말 3을 사용한 것 이외에는, 제조예 1과 동일하게 하여 이방 도전 입자 7을 얻었다.

<제조예 8: 이방 도전 입자 8의 제작>

제조예 1에서 사용한 은분말 1을 분급하고, 평균 입경 3.3 ㎛, 최대 입경 4.95 ㎛의 인편상 은분말 4를 얻었다. 이 은분말 4를 사용한 것 이외에는, 제조예 1과 동일하게 하여 이방 도전 입자 8을 얻었다.

<제조예 9: 이방 도전 입자 9의 제작>

도전성 미립자에 평균 입경 3 ㎛, 최대 입경 4 ㎛에서 부정형의 흑연을 사용한 것 이외에는, 제조예 1과 동일하게 하여 이방 도전 입자 9를 얻었다.

<제조예 10: 이방 도전 입자 10의 제작>

도전성 미립자에 평균 입경 3 ㎛, 최대 입경 4 ㎛에서 침상의 흑연을 사용한 것 이외에는, 제조예 1과 동일하게 하여 이방 도전 입자 10을 얻었다.

<제조예 11: 이방 도전 입자 11의 제작>

도전성 미립자에 평균 입경 1 ㎛, 최대 입경 2 ㎛에서 구상의 금을 사용한 것 이외에는, 제조예 1과 동일하게 하여 이방 도전 입자 11을 얻었다.

<제조예 12: 이방 도전 입자 12의 제작>

실리콘 레진(KR-242A: 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 제조) 100 부피부에 대하여, 은분말 2를 120 부피부 첨가하고, 비드밀을 이용하여 48 시간에 걸쳐서 은분말을 분산시켰다. 거기에 추가로 중합 촉매 CAT-AC(신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 제조)를 실리콘 레진 100 질량부에 대하여 1 질량부 가하여 10 분간 교반하였다. 얻어진 도전성 미립자 분산 실리콘 레진을, PET 필름에 도공 장치를 이용하여 도포하고, 120 ℃에서 1 시간 동안 열풍 건조함으로써, 두께 50 ㎛의 필름상 도전성 미립자 분산 실리콘 레진을 얻었다. 얻어진 필름상 도전성 미립자 분산 실리콘 레진을 분쇄, 이어서 분급함으로써 평균 입경 5 ㎛의 이방 도전 입자 12를 얻었다.

<제조예 13: 이방 도전 입자 13의 제작>

제조예 1에서 사용한 은분말 2의 배합량을 10 부피부로 한 것 이외에는, 제조예 1과 동일하게 하여 이방 도전 입자 13을 얻었다.

<제조예 14: 이방 도전 입자 14의 제작>

제조예 1에서 사용한 은분말 2의 배합량을 400 부피부로 한 것 이외에는, 제조예 1과 동일하게 하여 이방 도전 입자 14를 얻었다.

<제조예 15: 이방 도전 입자 15의 제작>

제조예 1에서 사용한 은분말 1을 분급하고, 평균 입경 3.9 ㎛, 최대 입경 5.5 ㎛의 인편상 은분말 5를 얻었다. 이 은분말 5를 사용한 것 이외에는, 제조예 1과 동일하게 하여 이방 도전 입자 15를 얻었다.

<제조예 16: 도전성 입자의 준비>

수지 입자에 니켈 및 금을 코팅한 도전성 입자(세키스이 가가꾸 가부시끼가이샤, 제품명: 마이크로펄 AU)를 준비하였다.

<제조예 17: 절연 입자 피복 도전성 입자의 제작>

[절연 입자의 제작]

4구 세퍼러블 커버, 교반 날개, 3방 코크, 냉각관 및 온도 프로브를 부착한 1000 ㎖ 용기 세퍼러블 플라스크 중에서, 메타크릴산메틸 100 mmol, N,N,N-트리메틸-N-2-메타크릴로일옥시에틸암모늄클로라이드 1 mmol, 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판)이염산염 1 mmol로 이루어지는 단량체 조성물을 고형분율이 5 질량％가 되도록 증류수에 가하고, 200 rpm으로 교반하고, 질소 분위기하에 70 ℃에서 24 시간 동안 중합을 행하였다. 반응 종료 후, 동결 건조하여 표면에 암모늄기를 갖는 평균 입경 220 nm의 절연 입자를 얻었다.

[금속 표면 입자의 제작]

평균 입경 5 ㎛의 테트라메틸올메탄테트라아크릴레이트/디비닐벤젠 공중합체로 이루어지는 코어 입자에 탈지, 센서타이징, 액티베이팅을 행하여 수지 표면에 Pd 핵을 생성시켜서, 무전해 도금의 촉매핵으로 하였다. 다음으로, 이 촉매핵을 갖는 입자를 소정의 방법에 따라 건욕, 가온한 무전해 Ni 도금욕에 침지하여, Ni 도금층을 형성하였다. 다음으로, 니켈층의 표면에 무전해 치환 금도금을 행하여 금속 표면 입자를 얻었다. 얻어진 금속 표면 입자의 Ni 도금의 두께는 90 nm이고, 금도금의 두께는 30 nm였다.

[절연 입자 피복 도전성 입자의 제작]

상기 절연 입자를 초음파 조사하에서 증류수에 분산시키고, 절연 입자의 10 질량％ 수분산액을 얻었다. 상기 금속 표면 입자 10 g을 증류수 500 ㎖에 분산시키고, 거기에 절연 입자의 수분산액 4 g을 첨가하고, 실온(25 ℃)에서 6 시간 동안 교반하였다. 3 ㎛의 메쉬 필터로 여과한 후, 이어서 메탄올로 세정, 건조하여 절연 입자 피복 도전성 입자를 얻었다.

<제조예 18: 절연 수지 피복 도전성 입자의 제작>

파라프렌 P-25M(열가소성 폴리우레탄 수지, 연화점 130 ℃, 닛본 엘라스틀란 가부시끼가이샤 제조, 상품명)의 1 질량％ 디메틸포름아미드(DMF) 용액에, 비교예 2에서 얻어진 금속 표면 입자를 첨가하여 교반하였다. 그 후, 얻어진 분산액을 스프레이 드라이어(야마토 가가꾸 가부시끼가이샤 제조, GA-32형)에 의해 100 ℃에서 10 분간 분무 건조를 행하여, 절연 수지 피복 도전성 입자를 얻었다. 이 때의 절연 수지로 이루어지는 피복층의 평균 두께는, 전자 현미경(SEM)에 의한 단면 관찰의 결과, 약 1 ㎛였다.

(실시예 1)

비스페놀 A형 에폭시 수지 50 g, 비스페놀 F형 에폭시 수지 20 g, 에폭시 수지의 잠재성 경화제로서 이미다졸 변성체를 핵으로 하고, 그의 표면을 폴리우레탄으로 피복하여 이루어지는 평균 입경 5 ㎛의 마이크로 캡슐형 경화제 30 g을 배합하고, 거기에 이방 도전 입자 1을 에폭시 수지 성분 100 부피부에 대하여 5 부피부가 되도록 배합 분산시켜 회로 접속 재료 1을 얻었다.

(실시예 2)

페녹시 수지(유니온 카바이드 가부시끼가이샤 제조, 상품명: PKHC, 평균 분자량 45000) 50 g을, 질량비로 톨루엔/아세트산에틸=50/50의 혼합 용제에 용해시켜 고형분 40 질량％의 용액으로 하였다. 고형 질량비로 상기 페녹시 수지 20 g, 비스페놀 A형 에폭시 수지 30 g, 에폭시 수지의 잠재성 경화제로서 이미다졸 변성체를 핵으로 하고, 그의 표면을 폴리우레탄으로 피복하여 이루어지는 평균 입경 5 ㎛의 마이크로 캡슐형 경화제 30 g을 배합하고, 거기에 이방 도전 입자 1을 에폭시 수지 성분 및 필름 형성재 성분의 합계 100 부피부에 대하여 5 부피부가 되도록 배합 분산시켜, 페이스트상의 회로 접속 재료를 얻었다. 이 페이스트상의 회로 접속 재료를, 한쪽면을 표면 처리한 두께 80 ㎛의 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름에 도공 장치를 이용하여 도포하고, 70 ℃, 10 분간의 열풍 건조를 행하여, 회로 접속 재료로 이루어지는 층의 두께가 20 ㎛인 필름상 회로 접속 재료 2를 얻었다.

(실시예 3)

이방 도전 입자 2를 사용한 것 이외에는, 실시예 2와 동일하게 하여 필름상 회로 접속 재료 3을 얻었다.

(실시예 4)

이방 도전 입자 3을 사용한 것 이외에는, 실시예 2와 동일하게 하여 필름상 회로 접속 재료 4를 얻었다.

(실시예 5)

이방 도전 입자 4를 사용한 것 이외에는, 실시예 2와 동일하게 하여 필름상 회로 접속 재료 5를 얻었다.

(실시예 6)

이방 도전 입자 5를 사용한 것 이외에는, 실시예 2와 동일하게 하여 필름상 회로 접속 재료 6을 얻었다.

(실시예 7)

이방 도전 입자 6을 사용한 것 이외에는, 실시예 2와 동일하게 하여 필름상 회로 접속 재료 7을 얻었다.

(실시예 8)

이방 도전 입자 7을 사용한 것 이외에는, 실시예 2와 동일하게 하여 필름상 회로 접속 재료 8을 얻었다.

(실시예 9)

이방 도전 입자 8을 사용한 것 이외에는, 실시예 2와 동일하게 하여 필름상 회로 접속 재료 9를 얻었다.

(실시예 10)

이방 도전 입자 9를 사용한 것 이외에는, 실시예 2와 동일하게 하여 필름상 회로 접속 재료 10을 얻었다.

(실시예 11)

이방 도전 입자 10을 사용한 것 이외에는, 실시예 2와 동일하게 하여 필름상 회로 접속 재료 11을 얻었다.

(실시예 12)

이방 도전 입자 11을 사용한 것 이외에는, 실시예 2와 동일하게 하여 필름상 회로 접속 재료 12를 얻었다.

(실시예 13)

이방 도전 입자 12를 사용한 것 이외에는, 실시예 2와 동일하게 하여 필름상 회로 접속 재료 13을 얻었다.

(실시예 14)

이방 도전 입자 1의 사용량을 0.1 부피부로 한 것 이외에는, 실시예 2와 동일하게 하여 필름상 회로 접속 재료 14를 얻었다.

(실시예 15)

이방 도전 입자 1의 사용량을 100 부피부로 한 것 이외에는, 실시예 2와 동일하게 하여 필름상 회로 접속 재료 15를 얻었다.

(실시예 16)

중량 평균 분자량 800의 폴리카프로락톤디올 400 질량부, 2-히드록시프로필아크릴레이트 131 질량부, 촉매로서 디부틸주석디라우레이트 0.5 질량부, 중합 금지제로서 히드로퀴논모노메틸에테르 1.0 질량부를 교반하면서 50 ℃로 가열하여 혼합하였다. 이어서, 이소포론디이소시아네이트 222 질량부를 적하하고, 추가로 교반하면서 80 ℃로 승온하여 우레탄화 반응을 행하였다. 이소시아네이트기의 반응률이 99 ％ 이상이 된 것을 확인한 후, 온도를 낮춰 우레탄아크릴레이트를 얻었다.

고형 질량비로 페녹시 수지(유니온 카바이드 가부시끼가이샤 제조, 상품명: PKHC, 평균 분자량 45000) 50 g, 상기에서 얻어진 우레탄아크릴레이트 49 g, 인산에스테르형 아크릴레이트 1 g, 가열에 의해 유리 라디칼을 발생시키는 경화제로서 t-헥실퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 5 g을 배합하고, 거기에 이방 도전 입자 1을 라디칼 중합성 물질 성분 및 필름 형성재 성분의 합계 100 부피부에 대하여 5 부피부가 되도록 배합 분산시켜, 페이스트상의 회로 접속 재료를 얻었다. 이 페이스트상의 회로 접속 재료를, 한쪽면을 표면 처리한 두께 80 ㎛의 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름에 도공 장치를 이용하여 도포하고, 70 ℃, 10 분간의 열풍 건조를 행하여, 회로 접속 재료로 이루어지는 층의 두께가 20 ㎛인 필름상 회로 접속 재료 16을 얻었다.

(실시예 17)

이방 도전 입자 13을 사용한 것 이외에는, 실시예 2와 동일하게 하여 필름상 회로 접속 재료 17을 얻었다.

(실시예 18)

이방 도전 입자 14를 사용한 것 이외에는, 실시예 2와 동일하게 하여 필름상 회로 접속 재료 18을 얻었다.

(실시예 19)

이방 도전 입자 15를 사용한 것 이외에는, 실시예 2와 동일하게 하여 필름상 회로 접속 재료 19를 얻었다.

(실시예 20)

이방 도전 입자 1의 사용량을 0.05 부피부로 한 것 이외에는, 실시예 2와 동일하게 하여 필름상 회로 접속 재료 20을 얻었다.

(실시예 21)

이방 도전 입자의 사용량을 150 부피부로 한 것 이외에는, 실시예 2와 동일하게 하여 필름상 회로 접속 재료 21을 얻었다.

(비교예 1)

이방 도전 입자 1 대신에 제조예 16에서 준비한 도전성 입자를 사용한 것 이외에는, 실시예 2와 동일하게 하여 필름상 회로 접속 재료 22를 얻었다.

(비교예 2)

이방 도전 입자 1 대신에 제조예 17에서 제작한 절연 입자 피복 도전성 입자를 사용한 것 이외에는, 실시예 2와 동일하게 하여 필름상 회로 접속 재료 23을 얻었다.

(비교예 3)

이방 도전 입자 1 대신에 제조예 18에서 제작한 절연 수지 피복 도전성 입자를 사용한 것 이외에는, 실시예 2와 동일하게 하여 필름상 회로 접속 재료 24를 얻었다.

<이방 도전 입자 및 도전성 입자의 저항의 측정>

미소 압축 시험기(PCT-200형, 시마즈 세이사꾸쇼사 제조)를 이용하여, 미소 압축 시험기의 압자와 스테인리스 테이블에 금선을 접합하여 압자와 스테인리스 테이블 사이의 저항을 측정할 수 있도록 하여, 이방 도전 입자 1 내지 15, 제조예 16에서 준비한 도전성 입자, 제조예 17에서 제작한 절연 입자 피복 도전성 입자, 및 제조예 18에서 제작한 절연 수지 피복 도전성 입자의 압력을 가하기 전 저항과 50 ％ 편평시켰을 때의 저항을 측정(측정수 100개)하고, 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 표 1에 나타낸 결과는, 100개의 측정 샘플에 대해서 각각 측정한 저항값의 평균값이다.

이방 도전 입자 1 내지 12는 전부 압력을 가하고, 입자 직경에서 50 ％ 편평시켰을 때의 저항이, 상기 압력을 가하기 전 이방 도전 입자의 저항의 1/100 이하가 되었다.

이방 도전 입자 13에서는 입자가 함유하는 도전성 미립자의 양이 적기 때문에, 50 ％ 편평시켜도 50 ％ 편평시 저항이 무변형시에 비하여 1/100 이하로는 되지 않았지만, 도전성 입자나 절연 입자 피복 도전성 입자와 비교하여 저하시킬 수 있었다.

이방 도전 입자 14에서는 도전성 미립자의 양이 너무 많아, 무변형시 저항이 낮아졌지만, 50 ％ 편평시 저항이 무변형시에 비하여 1/100을 하회하였다.

이방 도전 입자 15에서는 도전성 미립자의 일부가 이방 도전 입자로부터 돌출되어 무변형시 저항이 낮아졌지만, 50 ％ 편평시 저항이 1/100을 하회하였다.

제조예 16에서 준비한 도전성 입자는, 표면에 금속 도금되어 있기 때문에, 무변형시 저항과 50 ％ 편평시 저항에 차가 거의 없어, 낮은 저항값이 되었다. 50 ％ 편평시 저항이 무변형시 저항에 비하여 10 ％ 정도 저하되어 있는 것은, 편평에 의해 미소 압축 시험기의 압자 및 스테인리스 테이블과의 접촉 면적이 넓어졌기 때문이라고 생각된다.

제조예 17에서 제작한 절연 입자 피복 도전성 입자는, Ni 도금 입자의 표면에 부착되어 있는 절연 입자 사이의 간극에 미소 압축 시험기의 압자가 들어가, 직접 도금층과 접촉하여 무변형시 저항과 50 ％ 편평시 저항에 차가 거의 없어, 낮은 저항값이 되었다. 50 ％ 편평시 저항이 무변형시 저항에 비하여 20 ％ 정도 저하되어 있는 것은, 편평에 의해 미소 압축 시험기의 압자 및 스테인리스 테이블과의 접촉 면적이 넓어졌기 때문이라고 생각된다.

제조예 18에서 제작한 절연 수지 피복 도전성 입자는, 도금층을 균일하게 절연 물질이 피복하고 있기 때문에, 입자를 50 ％ 편평시켜도 저항 변화가 발생하지 않았다.

이방 도전 입자 13 내지 15는 무변형시에 대한 50 ％ 편평시의 저항 변화가 1/100을 하회했지만, 도전성 입자, 절연 입자 피복 도전성 입자 및 절연 수지 피복 도전성 입자와 비교하면 큰 저항 변화가 얻어지기 때문에, 용도에 따라 실용에 제공할 수 있다.

<접속 저항 측정용 회로 부재의 접속 구조의 제작>

폴리이미드, 폴리이미드와 동박을 접착하는 접착제, 및 두께 18 ㎛의 동박으로 이루어지는 3층 구성으로, 라인폭 30 ㎛, 피치 100 ㎛의 플렉시블 회로판(FPC)과, 두께 1.1 mm의 유리 상에 인듐주석 산화물(ITO)로 이루어지는 투명 전극을 증착에 의해 형성한 ITO 기판(표면 저항 20 Ω/□ 미만)을 상술한 회로 접속 재료 1 내지 24를 이용하고, 180 ℃, 3 MPa로 10 초간 가열 가압하여 폭 1 mm에 걸쳐 접속하여, 회로 부재의 접속 구조를 얻었다. 이 때, 필름상 회로 접속 재료 2 내지 24를 이용하는 경우에는, 미리 ITO 기판 상에 회로 접속 재료의 접착면을 첩부한 후, 70 ℃, 0.5 MPa로 5 초간 가열 가압하여 임시 접속하고, 그 후 PET 필름을 박리하여 다른 한쪽의 FPC와 접속하였다. 또한, 회로 접속 재료 1을 이용하는 경우에는, ITO 기판 상에 디스펜서를 이용하여 도포한 후, 70 ℃에서 10 분간 건조시키고, 그 후 다른 한쪽의 FPC와 접속하였다.

<접속 저항의 측정>

회로의 접속 후, ITO 기판 및 FPC의 대향하는 회로 사이의 저항값을, 초기와, 85 ℃, 85 ％RH의 고온 고습조 중에 1000 시간 동안 유지한 후에 멀티미터로 측정하였다. 저항값은 대향하는 회로 사이의 저항 150점의 평균값으로 나타내었다. 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

<인접 회로간 절연 저항 측정용 회로 부재의 접속 구조의 제작>

회로의 접속시에, 플렉시블 회로판 상에 직경 10 ㎛, 길이 10 mm의 PET 섬유를 인접 회로 사이를 가교하도록 핀셋을 이용하여 부착시키고, 상기 플렉시블 회로판과 소다 유리를 상술한 회로 접속 재료 1 내지 24를 이용하여, 180 ℃, 3 MPa로 10 초간 가열 가압하여 폭 2 mm에 걸쳐 접속하고, 회로 부재의 접속 구조를 얻었다. 이에 따라, PET 섬유를 따라 이방 도전 입자 또는 도전성 입자가 인접 회로 사이에 연결·응집하게 된다. 이 때, 필름상 회로 접속 재료 2 내지 24를 이용하는 경우에는, 미리 소다 유리 상에 회로 접속 재료의 접착면을 첩부한 후, 70 ℃, 0.5 MPa로 5 초간 가열 가압하여 임시 접속하고, 그 후 PET 필름을 박리하여 다른 한쪽의 FPC와 접속하였다. 또한, 회로 접속 재료 1을 이용하는 경우에는, 소다 유리 상에 디스펜서를 이용하여 도포한 후, 70 ℃에서 10 분간 건조시키고, 그 후 다른 한쪽의 FPC와 접속하였다.

<인접 회로 사이의 절연성의 평가>

회로의 접속 후, 상기 접속부를 포함하는 FPC의 인접 회로 사이의 저항값을, 초기와, 85 ℃, 85 ％RH의 고온 고습조 중에 1000 시간 동안 유지한 후에 멀티미터로 측정하였다. 측정한 저항이 1×10⁸ 이하가 된 측정점을 쇼트로 하여, 측정한 인접 회로 사이의 저항 150점 중, 쇼트가 된 측정점의 수를 나타내었다. 결과를 표 2에 나타내었다.

실시예 1 내지 16은 접속 저항, 절연 저항 모두 초기, 고온 고습 시험 처리 후에 양호한 특성을 나타내었다.

실시예 17에서는 이방 도전 입자가 함유하는 도전성 미립자의 양이 적기 때문에, 특히 초기 접속 저항이 높아졌지만, 양호한 절연 저항을 얻을 수 있었다.

실시예 18에서는 이방 도전 입자가 함유하는 도전성 미립자의 양이 너무 많기 때문에, 인접 전극 사이에서의 입자 연결에서의 쇼트가 발생했지만, 양호한 접속 저항을 얻을 수 있었다.

실시예 19에서는 도전성 미립자의 일부가 이방 도전 입자로부터 돌출되어 버렸기 때문에 인접 전극 사이에서의 입자 연결에서 쇼트가 발생했지만, 양호한 접속 저항을 얻을 수 있었다.

실시예 20에서는, 이방 도전 입자의 양이 적기 때문에, 특히 고온 고습 시험 처리 후의 접속 저항이 높아졌지만, 양호한 절연 저항을 얻을 수 있었다.

실시예 21에서는 이방 도전 입자의 양이 너무 많아, 인접 전극 사이에 입자가 가득찼기 때문에, 인접 전극 사이에서도 입자의 편평화가 발생하고, 쇼트가 발생했지만, 양호한 접속 저항을 얻을 수 있었다.

비교예 1에서는 도전성 입자에 절연성을 향상시키는 처리를 행하지 않았기 때문에, 많은 쇼트가 발생하였다.

비교예 2에서는 회로 접속시에 절연 입자 피복 도전성 입자끼리가 충돌하거나 서로 비벼져 Ni 도금 입자의 표면에 부착되어 있는 절연 입자가 탈락했기 때문에, 쇼트가 발생하였다.

비교예 3에서는 사용하고 있는 절연 수지 피복 도전성 입자는 도금층을 균일하게 절연 물질이 피복하고 있기 때문에, 접속 저항이 높아졌다.

실시예 18, 19, 21은 본 실험의 조건하에서는 쇼트가 발생했지만, 도전성 입자, 절연 입자 피복 도전성 입자와 비교하면 쇼트 발생수가 1/3 이하로 되어 있기 때문에, 용도에 따라 실용에 제공할 수 있다.

실시예 17, 20은 본 실험의 조건하에서는 실시예 1 내지 16에 비하여 접속 저항이 높아졌지만, 절연 수지 피복 도전성 입자와 비교하면 낮은 접속 저항이 얻어지기 때문에, 용도에 따라 실용에 제공할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 고정밀 회로에서의 인접하는 회로 사이의 절연성의 확보와 대향하는 회로 사이의 도통성의 확보를 양립시키는 것이 가능한 회로 접속 재료, 및 이를 이용한 필름상 회로 접속 재료를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 상기 본 발명의 회로 접속 재료를 이용함으로써, 고정밀 회로에서의 인접하는 회로 사이의 절연성의 확보와 대향하는 회로 사이의 도통성의 확보가 양립되어, 우수한 접속 신뢰성을 갖는 회로 부재의 접속 구조, 및 이 회로 부재의 접속 구조를 형성 가능한 회로 부재의 접속 방법을 제공할 수 있다.

1… 회로 부재의 접속 구조, 2… 도전성 미립자, 3… 유기 절연 물질, 5… 접착제 성분, 7… 이방 도전 입자, 10… 회로 접속 부재, 11… 절연성 물질, 20… 제1 회로 부재, 21… 제1 회로 기판, 21a… 제1 회로 기판 주면, 22… 제1 접속 단자, 30… 제2 회로 부재, 31… 제2 회로 기판, 31a… 제2 회로 기판 주면, 32… 제2 접속 단자, 40… 필름상 회로 접속 재료, A, B… 가압 방향.

Claims (31)

1. 서로 대치하는 회로 전극 사이에 개재되며, 서로 대향하는 회로 전극을 가압하고 가압 방향의 전극 사이를 전기적으로 접속하는 회로 접속 재료로서,
   유기 절연 물질 중에 도전성 미립자를 분산시킨 이방 도전 입자를 함유하는 회로 접속 재료.
2. 서로 대치하는 회로 전극 사이에 개재되며, 서로 대향하는 회로 전극을 가압하고 가압 방향의 전극 사이를 전기적으로 접속하는 회로 접속 재료로서,
   압력을 가하여 입자 직경에서 50 ％ 편평시켰을 때의 저항이, 상기 압력을 가하기 전 저항의 1/100 이하인 이방 도전 입자를 함유하는 회로 접속 재료.
3. 제2항에 있어서, 상기 이방 도전 입자가 유기 절연 물질 중에 도전성 미립자를 분산시킨 것인 회로 접속 재료.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 이방 도전 입자가 상기 유기 절연 물질 100 부피부에 상기 도전성 미립자를 20 내지 300 부피부 분산시킨 것인 회로 접속 재료.
5. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 도전성 미립자의 평균 입경이 상기 이방 도전 입자의 평균 입경의 0.0002 내지 0.6배인 회로 접속 재료.
6. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 도전성 미립자의 최대 입경이 상기 이방 도전 입자의 평균 입경의 0.9배 이하인 회로 접속 재료.
7. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 도전성 미립자가 탄소 재료를 포함하는 입자인 회로 접속 재료.
8. 제7항에 있어서, 상기 탄소 재료가 흑연인 회로 접속 재료.
9. 제7항에 있어서, 상기 탄소 재료가 카본 나노 튜브인 회로 접속 재료.
10. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 도전성 미립자가 금속 재료를 포함하는 입자인 회로 접속 재료.
11. 제10항에 있어서, 상기 금속 재료가 은인 회로 접속 재료.
12. 제10항에 있어서, 상기 금속 재료가 금인 회로 접속 재료.
13. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 도전성 미립자의 형상이 인편상인 회로 접속 재료.
14. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 도전성 미립자의 형상이 침상인 회로 접속 재료.
15. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 도전성 미립자는 표면이 소수화 처리된 것인 회로 접속 재료.
16. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이방 도전 입자의 평균 입경이 0.5 내지 30 ㎛인 회로 접속 재료.
17. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, (1) 에폭시 수지 및 (2) 에폭시 수지 경화제를 추가로 함유하는 회로 접속 재료.
18. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, (3) 라디칼 중합성 물질 및 (4) 가열 또는 광에 의해 유리 라디칼을 발생시키는 경화제를 추가로 함유하는 회로 접속 재료.
19. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 회로 접속 재료를 필름상으로 형성하여 이루어지는 필름상 회로 접속 재료.
20. 제1 접속 단자를 갖는 제1 회로 부재와 제2 접속 단자를 갖는 제2 회로 부재가, 상기 제1 접속 단자와 상기 제2 접속 단자가 대향하도록 배치되어 있고, 대향 배치된 상기 제1 접속 단자와 상기 제2 접속 단자 사이에 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 회로 접속 재료의 경화물을 포함하는 회로 접속 부재가 개재되어 있으며, 대향 배치된 상기 제1 접속 단자와 상기 제2 접속 단자가 전기적으로 접속되어 있는 회로 부재의 접속 구조.
21. 제20항에 있어서, 상기 제1 회로 부재 및 상기 제2 회로 부재 중 적어도 하나의 회로 부재가 금, 은, 주석 및 백금족의 금속으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종으로 구성되는 표면을 갖는 접속 단자를 구비하는, 회로 부재의 접속 구조.
22. 제20항에 있어서, 상기 제1 회로 부재 및 상기 제2 회로 부재 중 적어도 하나의 회로 부재가 인듐주석 산화물을 포함하는 투명 전극으로 구성되는 표면을 갖는 접속 단자를 구비하는, 회로 부재의 접속 구조.
23. 제20항에 있어서, 상기 제1 회로 부재 및 상기 제2 회로 부재 중 적어도 하나의 회로 부재에서, 접속 단자를 지지하는 기판이 폴리에스테르테레프탈레이트, 폴리에테르설폰, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 폴리이미드 수지 및 유리로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종으로 구성되는, 회로 부재의 접속 구조.
24. 제20항에 있어서, 상기 제1 회로 부재 및 상기 제2 회로 부재 중 적어도 하나의 회로 부재에서, 상기 회로 접속 부재와 접하는 면이 실리콘 화합물, 폴리이미드 수지 및 아크릴 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종으로 코팅되어 있는, 회로 부재의 접속 구조.
25. 제20항에 있어서, 상기 제1 회로 부재 및 상기 제2 회로 부재 중 적어도 하나의 회로 부재에서, 상기 회로 접속 부재와 접하는 면에 실리콘 화합물, 폴리이미드 수지 및 아크릴 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이 부착되어 있는, 회로 부재의 접속 구조.
26. 제1 접속 단자를 갖는 제1 회로 부재와 제2 접속 단자를 갖는 제2 회로 부재를, 상기 제1 접속 단자와 상기 제2 접속 단자가 대향하도록 배치하고, 대향 배치한 상기 제1 접속 단자와 상기 제2 접속 단자 사이에 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 회로 접속 재료를 개재시키고, 가열 가압함으로써 대향 배치한 상기 제1 접속 단자와 상기 제2 접속 단자를 전기적으로 접속시키는 회로 부재의 접속 방법.
27. 제26항에 있어서, 상기 제1 회로 부재 및 상기 제2 회로 부재 중 적어도 하나의 회로 부재가 금, 은, 주석 및 백금족의 금속으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종으로 구성되는 표면을 갖는 접속 단자를 구비하는, 회로 부재의 접속 방법.
28. 제26항에 있어서, 상기 제1 회로 부재 및 상기 제2 회로 부재 중 적어도 하나의 회로 부재가 인듐주석 산화물을 포함하는 투명 전극으로 구성되는 표면을 갖는 접속 단자를 구비하는, 회로 부재의 접속 방법.
29. 제26항에 있어서, 상기 제1 회로 부재 및 상기 제2 회로 부재 중 적어도 하나의 회로 부재에서, 접속 단자를 지지하는 기판이 폴리에스테르테레프탈레이트, 폴리에테르설폰, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 폴리이미드 수지 및 유리로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종으로 구성되는, 회로 부재의 접속 방법.
30. 제26항에 있어서, 상기 제1 회로 부재 및 상기 제2 회로 부재 중 적어도 하나의 회로 부재에서, 상기 회로 접속 재료와 접하는 면이 실리콘 화합물, 폴리이미드 수지 및 아크릴 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종으로 코팅되어 있는, 회로 부재의 접속 방법.
31. 제26항에 있어서, 상기 제1 회로 부재 및 상기 제2 회로 부재 중 적어도 하나의 회로 부재에서, 상기 회로 접속 재료와 접하는 면에 실리콘 화합물, 폴리이미드 수지 및 아크릴 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이 부착되어 있는, 회로 부재의 접속 방법.

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