KR102090492B1 - 마이크로파 가열용 도전성 수지 조성물 - Google Patents

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Abstract

(과제) 마이크로파에 의해 가열하는 경우에 스파크의 발생을 억제할 수 있는 마이크로파 가열용 도전성 수지 조성물을 제공한다.
(해결 수단) 탄소질이 아닌 도전 필러와, 경화성을 갖는 바인더 수지와, 탄소질이 아닌 도전 필러보다 체적 고유 저항값이 높은 탄소질 재료를 포함하고, 탄소질이 아닌 도전 필러와 바인더 수지의 합계 100질량부에 대해서 애스펙트비가 20 이하인 탄소질 재료를 1~20질량부 포함하는 마이크로파 가열용 도전성 수지 조성물. 상기 탄소질 재료가 마이크로파를 효율적으로 흡수함으로써 마이크로파를 조사해서 도전성 수지 조성물을 가열·경화할 때 스파크의 발생을 억제할 수 있다.

Description

마이크로파 가열용 도전성 수지 조성물{CONDUCTIVE RESIN COMPOSITION FOR MICROWAVE HEATING}
본 발명은 도전성 수지 조성물에 관한 것이다. 더 상세하게는 마이크로파 가열에 의한 경화에 적합한 도전성 수지 조성물에 관한 것이다.
마이크로파를 사용해서 금속 등의 재료 또는 그들의 박막을 가열 처리하는 기술이 알려져 있다. 마이크로파를 사용하는 경우, 전계 또는 자계의 작용에 의해 가열 대상물을 내부 발열시켜서 선택적으로 가열할 수 있다.
마이크로파 가열의 예로서는 하기 특허문헌 1(특히, 단락 0073 등)에 금속 산화물 반도체의 전구체가 되는 무기 금속염 재료로 형성된 박막에 대기압 하(산소의 존재 하)에서 마이크로파를 조사해서 반도체로 변환하는 기술이 개시되어 있다.
또한, 하기 특허문헌 2(특히, 단락 0024 등)에는 등간격으로 마이크로파원(마그네트론)이 배치된 터널 내에 초경합금, 서멧 또는 세라믹제 절단판 등의 가공재를 통과시키면서 가열하는 기술이 개시되어 있다.
또한, 하기 특허문헌 3(특히, 단락 0019 등)에는 정재파(입사파와 반사파의 합성)의 전계 최대 또는 자계 최대의 위치에 숫돌 재료를 설치하고, 효율 좋게 가열을 행하는 마이크로파 가열 장치가 개시되어 있다.
또한, 하기 특허문헌 4(특히, 단락 0042, 0048 등)에는 금속 입자를 기판 상에 표면 도포 또는 패터닝 후 소정의 주파수의 고주파 전자파를 조사해서 선택 가열함으로써 복잡한 전자 실장 부품을 금속 입자를 상호 융착시켜서 형성할 수 있는 것이 개시되어 있다. 또한, 금속 입자에 카본 재료 등의 고주파 전자파 흡수성이 우수한 소결 조제를 혼합함으로써 선택 가열성을 더 강화할 수 있는 것이 개시되어 있다.
또한, 하기 특허문헌 5(특히, 단락 0045 등)에는 마이크로파 조사에 의해 경화시킬 수 있는 신규 경화계의 도료 조성물로서 5 이상의 애스펙트비를 갖는 도전성 필러(a), 바인더(b), 용매(c) 및 안료(d)로 이루어지는 도료 조성물이 개시되어 있다.
일본 특허공개 2009-177149호 공보 일본 특허공개 2006-300509호 공보 일본 특허공개 2010-274383호 공보 일본 특허공개 2006-269984호 공보 일본 특허공개 2003-64314호 공보
일반적으로 도체 또는 반도체의 막 또는 도체 또는 반도체를 분산시킨 분산물의 막을 마이크로파에 의해 가열하는 경우, 스파크의 발생에 의해 이들 막이나 막을 형성한 기판이 파손되어 적절하게 가열하는 것이 곤란하다는 문제가 있다. 상기 특허문헌 1~5에는 이 과제에 대해서는 기재도 시사도 없다. 특허문헌 4에는 금속 입자와 카본 재료를 포함하는 은 나노 입자를 포함하는 페이스트가 기재되어 있지만, 상세한 조성은 개시되어 있지 않다. 특허문헌 5에는 도전성 필러로서 금속계 재료와 탄소계 재료가 동등하게 예시되어 있는 것에 지나지 않는다.
본 발명의 목적은 경화함으로써 높은 도전성을 발현할 수 있고, 또한 마이크로파에 의해 가열하는 경우에 스파크의 발생을 억제하여 단시간으로 균일하게 가열, 경화할 수 있는 마이크로파 가열용 도전성 수지 조성물을 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 일실시형태는 마이크로파 가열용 도전성 수지 조성물로서, 탄소질이 아닌 도전 필러와, 경화성을 갖는 절연성의 바인더 수지와, 상기 탄소질이 아닌 도전 필러보다 체적 고유 저항값이 높은 탄소질 재료를 포함하고, 상기 탄소질이 아닌 도전 필러와 경화성을 갖는 절연성의 바인더 수지의 합계 100질량부에 대해서 애스펙트비가 20 이하인 탄소질 재료를 1~20질량부 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 탄소질 재료는 흑연 입자인 것이 적합하다.
또한, 상기 탄소질이 아닌 도전 필러는 금, 은, 구리, 니켈, 알루미늄, 팔라듐으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 일종의 금속 또는 상기 복수의 금속의 합금으로 이루어지는 입자 또는 섬유, 상기 금속 표면에 금, 팔라듐, 은 중 어느 하나가 도금된 금속 입자 또는 섬유, 수지 볼에 니켈, 금, 팔라듐, 은 중 어느 하나가 도금된 수지 코어 볼 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시형태는 도전 패턴의 형성 방법으로서, 상기 마이크로파 조사 가열용 도전성 수지 조성물을 기판에 패턴 인쇄하여 도전성 패턴을 형성하는 공정과, 상기 도전성 패턴에 마이크로파를 조사해서 가열·경화하는 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 마이크로파 가열용 도전성 수지 조성물은 적절한 양의 소정의 형상의 탄소질 재료를 탄소질이 아닌 도전 필러와 경화성을 갖는 절연성의 바인더 수지와 함께 함유하므로 마이크로파에 의해 가열할 경우에 스파크의 발생을 억제할 수 있음과 아울러 단시간으로 경화 가능하며, 저저항인 도전 패턴의 생산성이 우수하다.
도 1은 실시예에 의한 커트편의 평면도이다.
도 2는 실시예에 의한 시험편의 고정 방법을 설명하기 위한 단면 개략도이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태(이하, 실시형태라고 한다)를 설명한다.
본 실시형태에 의한 마이크로파 가열용 도전성 수지 조성물(이후, 도전성 수지 조성물이라고 하는 경우가 있다)은 탄소질이 아닌 도전 필러와, 바인더 수지로서 기능하는 절연성의 경화성 수지와, 상기 탄소질이 아닌 도전 필러보다 체적 고유 저항값이 높은 탄소질 재료를 포함하고 있다.
상기 탄소질이 아닌 도전 필러는 금, 은, 구리, 니켈, 알루미늄, 팔라듐으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종류의 금속 또는 상기 복수의 금속의 합금으로 이루어지는 입자 또는 섬유, 상기 금속 표면에 금, 팔라듐, 은 중 어느 하나가 도금된 금속 입자 또는 섬유, 수지 볼에 니켈, 금, 팔라듐, 은 중 어느 하나가 도금된 수지 코어 볼 중 어느 하나인 것이 적합하지만, 이들에 한정되는 것은 아니고, 도전성을 발현할 수 있고, 또한 접착성을 크게(접착제로서 사용할 수 없을 정도로) 손상시키지 않는 탄소질이 아닌 것이면 사용할 수 있다. 도전성의 관점에서는 20℃에서의 체적 고유 저항값이 10-4Ω·㎝ 미만인 것이 바람직하다. 일례를 들면, 20℃에서의 체적 고유 저항값은 금이 2.2μΩ·㎝, 은이 1.6μΩ·㎝, 구리가 1.7μΩ·㎝, 니켈이 7.2μΩ·㎝, 알루미늄이 2.9μΩ·㎝, 팔라듐이 10.8μΩ·㎝이다. 도전 필러의 형상은 특별히 한정되지 않고, 입자의 경우에는 구형상, 평판(편평)형상, 봉형상 등 여러 가지 형상의 것을 사용할 수 있다. 바람직한 입자 지름으로서는 0.5~20㎛의 범위의 것을 사용할 수 있고, 더 바람직하게는 0.7~15㎛이다. 여기에서 말하는 입자 지름이란 레이저 회절·산란법으로 측정한 개수 기준의 D50(메디안 지름)의 입자 지름을 의미한다. 또한, 섬유의 경우에는 지름 0.1~3㎛, 길이 1~10㎛, 애스펙트비(평균 길이/평균 지름) 5~100의 것이 바람직하다. 상기 탄소질이 아닌 도전 필러의 바람직한 함유량은 탄소질이 아닌 도전 필러와 경화성을 갖는 절연성의 바인더 수지의 합계량의 25~90질량%이며, 더 바람직하게는 40~85질량%이며, 가장 바람직하게는 60~80질량%이다.
또한, 상기 바인더 수지는 경화성 수지로서, 예를 들면 에폭시 수지, 비닐에스테르 수지를 포함하는 불포화 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 실리콘 수지, 페놀 수지, 요소 수지, 멜라민 수지 등의 공지의 절연성의 경화성 수지를 들 수 있다. 본 명세서에 있어서 「바인더 수지」에는 경화성을 갖는 모노머도 포함된다. 바인더 수지는 상온에서 액상인 것이 바람직하지만, 상온에서 고체인 것을 유기 용매에 용해해서 액상으로 한 것을 사용할 수도 있다.
또한, 상기 탄소질 재료로서는 그래파이트, 그래핀, 풀러렌류(버크민스터풀러렌, 카본 나노 튜브, 카본 나노 혼, 카본 나노 버드), 유리형상 탄소, 무정형 탄소, 카본 나노 폼, 활성탄, 카본 블랙, 흑연, 목탄, 탄소 섬유 등을 들 수 있다. 이들은 분말형상으로 첨가되는 것이 적합하며, 애스펙트비가 20 이하인 것을 사용하면 후술하는 마이크로파 가열에 의해 경화성 수지의 경화가 촉진된다. 보다 바람직한 애스펙트비는 15 이하이며, 10 이하이면 더 바람직하다. 애스펙트비가 높은 탄소질 재료를 사용하면 도전성 수지 조성물 중에서의 탄소질 재료의 분산성이 저하되는 경향이 있고, 마이크로파 가열 시에 스파크가 발생하기 쉬워진다. 여기에서 애스펙트비는 섬유형상의 것은 평균 길이/평균 지름, 타원형상의 것은 평균 장경/평균 단경, 평판(편평)형상의 것은 평균 폭/평균 두께를 의미한다.
상기 탄소질 재료는 도전성 수지 조성물을 구성하는 탄소질 재료 이외의 재료(탄소질이 아닌 도전 필러, 바인더 수지, 기타 필요에 따라서 배합되는 용매 등의 첨가물)보다 마이크로파(의 에너지)를 흡수하기 쉬우므로 마이크로파의 조사시에 스파크의 발생을 억제해서 효율적으로 발열할 수 있다. 본 발명에 있어서 상기 탄소질 재료는 도전성을 부여하기 위한 성분, 즉 도전성 필러로서 사용하는 것은 아니다. 본 발명의 도전성 수지 조성물에 있어서 함유되는 탄소질 재료는 상기 도전 필러보다 체적 고유 저항값이 높은 것이며, 20℃에서의 체적 고유 저항값이 10-4Ω·㎝ 이상이다.
상기 탄소질 재료는 도전성 수지 조성물 중의 탄소질이 아닌 도전 필러와 바인더 수지의 합계 100질량부에 대해서 1~20질량부 함유시키지만, 2~15질량부 함유시키는 것이 바람직하고, 3~10질량부 함유시키는 것이 보다 바람직하다. 1질량부 미만에서는 스파크의 발생을 억제하는 효과가 작고, 20질량부를 초과하면 도전성 수지 조성물의 경화물의 도전율이 저하된다.
또한, 도전성 수지 조성물 중의 바인더 수지의 배합량은 인쇄 적성과, 경화해서 얻어지는 도전층의 도전성으로부터 경화물을 구성하는 성분, 즉 도전성 수지 조성물을 구성하며, 필요에 따라서 배합되는 용매를 제외한 성분의 합계량의 10~50질량%인 것이 바람직하고, 15~40질량%가 보다 바람직하고, 20~30질량%가 더 바람직하다.
본 실시형태의 마이크로파 가열용 도전성 수지 조성물은 탄소질이 아닌 도전 필러, 상기 경화성을 갖는 바인더 수지 및 탄소질 재료의 종류와 양을 선택하고, 또한 필요에 따라서 희석제를 사용함으로써 소자, 기판 등으로의 인쇄 방법 또는 도포 방법에 따라 적절한 점도로 조제할 수 있다. 예를 들면, 스크린 인쇄의 경우에는 비점이 200℃ 이상인 유기 용매를 희석제로서 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 유기 용매로서는 디에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 테르피네올 등을 들 수 있다. 인쇄 방법 또는 도포 방법에도 의하지만, 스크린 인쇄의 경우에 바람직한 도전성 수지 조성물의 점도는 E형 점도계(3°콘, 5rpm, 1min값, 25℃)로 측정한 점도가 5Pa·s~1000Pa·s의 범위이다. 보다 바람직하게는 10Pa·s~500Pa·s의 범위이다.
본 실시형태의 마이크로파 가열용 도전성 수지 조성물에는 상기 성분 외에 필요에 따라서 분산 조제로서 디이소프로폭시(에틸아세토아세테이트)알루미늄과 같은 알루미늄킬레이트 화합물; 이소프로필트리이소스테아로일티타네이트와 같은 티탄산 에스테르; 지방족 다가 카르복실산 에스테르; 불포화 지방산 아민염; 소르비탄모노올레이트와 같은 계면 활성제; 또는 폴리에스테르아민염, 폴리아미드와 같은 고분자 화합물 등을 사용해도 좋다. 또한, 무기 및 유기 안료, 실란커플링제, 레벨링제, 틱소트로픽제, 소포제 등을 배합해도 좋다.
본 실시형태의 마이크로파 가열용 도전성 수지 조성물은 배합 성분을 라이카이 믹서, 프로펠러 교반기, 니더, 롤, 포트 밀 등과 같은 혼합 수단에 의해 균일하게 혼합해서 조제할 수 있다. 조제 온도는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 상온에서 조제할 수 있다.
본 실시형태의 마이크로파 가열용 도전성 수지 조성물은 스크린 인쇄, 그라비아 인쇄, 디스펜스 등 임의의 방법으로 기판에 소정의 패턴을 인쇄 또는 도포할 수 있다. 소정의 패턴에는 기판 전체면에 형성하는 소위 솔리드 패턴도 포함된다. 유기 용매를 희석제로서 사용하는 경우에는 인쇄 또는 도포 후 상온에서 또는 가열에 의해 상기 유기 용매를 휘산시킨다.
이어서, 도전성 수지 조성물에 적당한 장치에 의해 마이크로파를 조사하고, 경화성 수지를 효율적으로 경화시켜서 기판 표면의 필요한 부분에 도전 패턴을 형성시킬 수 있다. 이 경우, 주로 탄소질 재료가 마이크로파를 흡수해서 내부 발열하고, 이 열에 의해 바인더 수지의 경화가 행해진다. 또한, 마이크로파의 에너지가 탄소질 재료에 효율적으로 흡수되기 때문에 마이크로파 조사시에 도전성 수지 조성물에 스파크가 발생하는 것을 억제할 수 있다. 마이크로파 조사에 의해 도전성 수지 조성물 중의 바인더 수지가 경화할 때의 체적 수축 및 임의 성분인 용매의 증발에 따라 도전성 수지 조성물 중의 도전 필러끼리의 접촉이 강해져 경화물의 도전성이 발현, 유지된다.
여기에서 마이크로파란 파장 범위가 1m~1㎜(주파수가 300㎒~300㎓)인 전자파이다. 또한, 마이크로파의 조사 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 도전성 수지 조성물의 막이 형성된 기판면을 마이크로파의 전기력선 방향(전계의 방향)과 대략 평행하게 유지한 상태로 마이크로파를 조사하는 것이 스파크의 발생을 억제하는 점에서 적합하다. 여기에서 대략 평행이란 상기 기판면이 마이크로파의 전기력선 방향과 평행하거나 또는 전기력선 방향에 대해서 30° 이내의 각도를 유지한 상태를 말한다.
이와 같이 해서 본 실시형태의 마이크로파 가열용 도전성 수지 조성물을 사용해서 기판에 도전성 수지 조성물을 소정의 패턴 형상으로 인쇄하고, 그 위에 반도체 소자, 솔라 패널, 열전 소자, 칩 부품, 디스크리트 부품 또는 이들의 조합을 위치 맞춤해서 실장한 전자 기기를 제조할 수 있다. 또한, 본 실시형태의 마이크로파 가열용 도전성 수지 조성물을 사용해서 기판으로의 도전 패턴을 형성(예를 들면, 필름 안테나, 키보드 멤브레인, 터치 패널, RFID 안테나의 배선 형성) 및 기판으로의 접속을 행한 전자 기기를 제조할 수도 있다.
(실시예)
이하, 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명한다. 또한, 이하의 실시예는 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 것이며, 본 발명은 이들 실시예에 제한되는 것은 아니다.
실시예 1
XA-5554(Fujikura Kasei Co., Ltd.제 도전성 접착제) 7g에 UF-G10(SHOWA DENKO K.K.제, 인조 흑연 분말, 평균 입경: 4.5㎛(카탈로그 값), 애스펙트비=10) 0.7g(100질량부의 XA-5554에 대해서 10질량부의 UF-G10), 테르피네올(Nippon Terpene Chemicals, Inc.제 Terpineol C) 1.08g을 첨가하고, 스패튤라로 잘 혼합하여 인쇄용 원료(도전성 수지 조성물)로 했다. 또한, XA-5554의 조성은 Mitsubishi Chemical Corporation제 에폭시 수지 jER828(11.8질량부), Nippon Kayaku Co., Ltd.제 반응성 희석제 GOT[저점도 에폭시 수지](7.9질량부), SHIKOKU CHEMICALS CORPORATION제 경화제 2P4MHZ(1.5질량부), FUKUDA METAL FOIL & POWDER Co., LTD.제 은분말 AgC-GS(78.8질량부)이다. UF-G10은 대략 편평형상의 입자이며, SEM 관찰에 의해 임의로 선택한 20개의 입자의 평균 폭/평균 두께를 애스펙트비로서 구했다.
라인/스페이스=400㎛/400㎛, 패턴의 길이=60㎜, 패턴 폭=7.6㎜로 한 회로 인쇄판을 사용하여 상기 인쇄용 원료를 막 두께 50㎛의 폴리이미드 필름(DU PONT-TORAY CO., LTD.제 KAPTON(등록상표) 200H)의 편면에 회로 패턴을 스크린 인쇄했다. 회로 패턴을 인쇄한 폴리이미드 필름을 회로 패턴의 길이 방향이 10㎜가, 회로 패턴의 폭 방향이 8㎜가 되도록 커팅하고, 커트편의 비인쇄면을 막 두께 125㎛의 폴리이미드 필름(DU PONT-TORAY CO., LTD.제 KAPTON 500H, 사이즈는 34㎜×34㎜)의 대체 중심으로 오도록 캡톤 테이프(Teraoka Seisakusho co., Ltd.제 KAPTON TAPE, 650S#25, 두께 50㎛)로 고정하여 시험편으로 했다.
도 1에는 상기 커트편의 평면도가 나타내어진다. 도 1에 있어서 커트편(100)에 있어서는 폴리이미드 기판(10) 상에 라인(12)이 서로 평행하게 인쇄되어서 형성되어 있다. 라인(12)의 길이(L)는 10㎜이며, 폭(W)은 400㎛이다. 또한, 라인(12) 사이의 간격(D)도 400㎛로 되어 있다. 또한, 도 1의 커트편(100)의 예에서는 라인(12)이 10개 형성되어 있지만, 이것에는 한정되지 않고, 적당한 개수로 할 수 있다. 상술한 바와 같이 도 1의 커트편(100)은 그 비인쇄면을 도시하지 않는 폴리이미드 필름에 캡톤 테이프로 고정하여 시험편으로 한다.
도 2에는 시험편의 고정 방법을 설명하기 위한 단면 개략도가 나타내어진다. 도면 상의 치수는 옳은 것은 아니다. 도 2에 있어서 석영판(길이 100㎜×폭 35㎜×두께 2㎜)(102)의 중심 위치로부터 좌우로 13㎜ 멀어지게 해서 스페이서로서의 석영판(길이 14㎜×폭 35㎜×두께 2㎜)(104)을 설치했다. 상기 커트편(100)을 고정한 시험편(106)을 커트편(100)의 인쇄면을 하향(석영판(102)의 방향)으로 하고, 커트편(100)(인쇄 부분)이 스페이서로서의 석영판(104) 사이의 대략 중심 위치가 되도록 스페이서로서의 석영판(104)에 캡톤 테이프로 부착하여 고정했다.
이어서, 시험편(106)을 고정한 석영판(102)을 마이크로파 가열 장치(Fujidempa Kogyo. Co.,ltd.제 펄스식 가열 장치 FSU-501VP-07)의 애플리케이터 내에 삽입했다. 방사 온도계의 표시 온도를 보면서 도 2의 지면에 대해서 연직 방향으로부터(지면의 안쪽으로부터 바로 앞 또는 바로 앞으로부터 안쪽) 마이크로파를 조사해서 10W의 출력으로 가열을 개시하고, 서서히 전력값을 올려 정재파 강도가 최대가 되도록 조정을 행하여 약 8분 후에 커트편(100)에 인쇄한 회로 패턴 부분을 측정한 방사 온도계의 표시 온도가 150℃가 되도록 가열하고, 그 후 30초간 150℃를 유지(토탈 가열 시간: 8.5분간)한 후 가열을 정지했다. 가열 중에 스파크는 발생하지 않았다. 또한, 방사 온도계는 시험편(106)의 상(인쇄면과는 반대)측의 라인(12) 투영부의 온도를 측정하고 있다. 상기 부분의 온도는 라인(12) 자체의 온도는 아니지만, 라인(12)과 대략 동등한 온도로 간주하고 있다.
처리 종료 후, 회로 패턴 부분의 두께는 24㎛이었다. 커트편(100)의 패턴(라인(12))의 길이 방향의 10㎜ 사이의 저항값을 디지털 멀티 미터(Yokogawa meters & Instruments Corporation제 TY520)를 사용해서 측정한 결과 2.0Ω이었다.
실시예 2~5, 비교예 1~2
표 1에 나타내는 바와 같이 UF-G10 및 테르피네올의 첨가량을 변경한 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 인쇄용 원료(도전성 수지 조성물)를 제작하여 실시예 1과 마찬가지의 폴리이미드 필름에 회로 패턴을 스크린 인쇄 후 마이크로파 가열하여 저항값의 측정을 행했다. 결과를 정리해서 표 1에 나타냈다.
비교예 3
표 1에 나타내는 바와 같이 탄소질 재료로서 UF-G10 대신에 카본 나노 튜브(SHOWA DENKO K.K.제 VGCF(등록상표)-H, 애스펙트비=40)를 사용한 이외에는 실시예 4와 마찬가지로 해서 인쇄용 원료(도전성 수지 조성물)를 제작하고, 실시예 4와 마찬가지의 폴리이미드 필름에 회로 패턴을 스크린 인쇄 후 마이크로파 가열하여 저항값의 측정을 행했다. 회로 패턴 부분의 두께는 25㎛이며, 저항값은 13.7Ω이었다. VGCF-H는 대략 섬유형상이며, SEM 관찰에 의해 임의로 선택한 20개의 입자의 평균 길이/평균 지름을 애스펙트비로서 구했다.
비교예 4
시험편의 가열을 마이크로파 가열 장치 대신에 오븐(ESPEC CORP.제 DASK-TOP TYPE HI-TEMP．CHAMBER ST-110)을 사용하여 150℃, 30분 가열한 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 저항값의 측정을 행했다. 회로 패턴 부분의 두께는 28㎛이며, 저항값은 3.3Ω이었다.
비교예 4의 결과도 표 1에 정리해서 나타낸다.
Figure 112018037096817-pat00001
표 1에 나타내어지는 바와 같이 실시예 1~5에서는 모두 스파크의 발생 없이 마이크로파 가열을 행할 수 있었다. 또한, 회로 패턴의 저항값도 10Ω 미만으로 충분히 저하되었다.
한편, 비교예 1에서는 마이크로파 가열 중에 스파크가 발생하여 기판의 일부가 탄 상태가 되었다. 이것은 도전성 수지 조성물 중에 인조 흑연 분말(UF-G10)이 첨가되어 있지 않고, 마이크로파의 에너지를 효율적으로 흡수할 수 없기 때문이다.
또한, 비교예 2에서는 인조 흑연 분말(UF-G10)의 첨가량이 많음으로써 저항값이 높아져 도전성 수지 조성물로서의 성능이 저하되어 있다.
또한, 비교예 3에서는 탄소질 재료의 애스펙트비가 큼으로써 스파크가 발생하고, 또한 저항값도 높아져 도전성 수지 조성물로서의 성능이 저하되어 있다.
또한, 비교예 4에서는 회로 패턴의 저항값을 저하시키는(3.3Ω) 데에 30분의 가열이 필요하며, 마이크로파 가열에 비해 생산성이 낮다.
10 : 폴리이미드 기판 12 : 라인
100 : 커트편 102 : 석영판
104 : 스페이서로서의 석영판 106 : 시험편

Claims (10)

  1. 탄소질이 아닌 도전 필러와, 경화성을 갖는 절연성의 바인더 수지와, 상기 도전 필러보다 체적 고유 저항값이 높은 탄소질 재료를 포함하고,
    상기 도전 필러는 금속 또는 합금으로 이루어진 입자, 금속 또는 합금으로 이루어진 섬유 및 수지 코어 볼 중 적어도 1종이고,
    상기 금속은 금, 은, 구리, 니켈, 알루미늄 및 팔라듐으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종이고,
    상기 합금은 금, 은, 구리, 니켈, 알루미늄 및 팔라듐으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 2종 이상으로 이루어지고,
    상기 수지 코어 볼은 수지 볼에 니켈, 금 및 팔라듐 중 어느 하나가 도금된 수지 코어 볼이고,
    상기 도전 필러와 경화성을 갖는 절연성의 바인더 수지의 합계 100질량부에 대해서 애스펙트비가 20 이하인 탄소질 재료를 1~20질량부 포함하며,
    상기 입자는 구형상, 평판형상, 또는 봉형상인 것을 특징으로 하는 마이크로파 가열용 도전성 수지 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 도전 필러는, 금속 또는 합금으로 이루어진 입자, 금속 또는 합금으로 이루어진 섬유 및 수지 코어 볼 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 마이크로파 가열용 도전성 수지 조성물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서 ,
    상기 탄소질 재료는 흑연 입자인 것을 특징으로 하는 마이크로파 가열용 도전성 수지 조성물.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    유기 용매를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파 가열용 도전성 수지 조성물.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 유기 용매는 비점이 200℃ 이상인 것을 특징으로 하는 마이크로파 가열용 도전성 수지 조성물.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 비점이 200℃ 이상인 유기 용매가 디에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르 및 테르피네올로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 마이크로파 가열용 도전성 수지 조성물.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 탄소질 재료를 15~20질량부 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파 가열용 도전성 수지 조성물.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 도전 필러의 함유량은 상기 도전 필러와 상기 경화성을 갖는 절연성의 바인더 수지의 합계량의 60~80질량%이고, 상기 바인더 수지의 함유량은 도전성 수지 조성물에 있어서, 유기 용매를 제외한 성분의 합계량의 20~30질량%인 것을 특징으로 하는 마이크로파 가열용 도전성 수지 조성물.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 마이크로파 가열용 도전성 수지 조성물을 기판에 스크린 인쇄에 의해 패턴 인쇄하여, 도전성 패턴을 형성하는 공정과, 상기 도전성 패턴에 마이크로파를 조사하여 가열·경화하는 공정을 포함하는 도전 패턴의 형성 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 도전 필러는, 금, 은, 구리, 알루미늄 및 팔라듐으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 금속 또는 이들의 2 종 이상의 금속의 합금으로 이루어진 입자; 금, 은, 구리, 알루미늄 및 팔라듐으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 금속 또는 이들의 2 종 이상의 금속의 합금으로 이루어진 섬유; 및 수지 볼에 금 및 팔라듐 중 어느 하나가 도금된 수지 코어 볼 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 마이크로파 가열용 도전성 수지 조성물.
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