KR102094305B1 - 회로 접속 재료 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 우수한 리페어성을 갖는 회로 접속 재료를 제공한다.
본 발명에 따른 회로 접속 재료는 에폭시 수지와, 양이온 중합 개시제와, 메틸(메트)아크릴레이트의 공중합체를 포함하는 아크릴 고무를 함유한다. 이에 따라, 제1 전자 부품의 단자 상에 가압착했을 때에 높은 기계적 강도가 얻어지기 때문에, 위치 어긋남 등에 의해 회로 접속 재료를 박리할 때에 파단하는 것을 방지할 수 있어, 우수한 리페어성을 얻을 수 있다.

Description

회로 접속 재료 {CIRCUIT CONNECTION MATERIAL}
본 발명은 전극간의 접속에 이용되는 회로 접속 재료에 관한 것이다.
종래 회로 접속 재료를 통해 배선판에 전자 부품을 실장하는 방법으로서, 이방성 도전 필름(ACF: Anisotropic Conductive Film)을 배선판 상에 배치하여 작은 압력으로 가압하면서, 이방성 도전 필름에 포함되는 열 경화성 수지가 경화하지 않을 정도의 낮은 온도로 가압착하고, 이방성 도전 필름이 어느 정도 고정되자마자 전자 부품을 배치하여, 전자 부품 위로부터 열 경화성 수지가 경화하는 온도로 본압착하여 실장체를 얻는 방법이 채용되어 있다.
최근 가압착 공정의 짧은 택트 타임화에 따라, 가압착의 단계에서 이방성 도전 필름에 위치 어긋남이 발생하는 경우가 있다. 위치 어긋남이 발생한 경우, 이방성 도전 필름을 박리하는 리페어(repair)가 행해진다(예를 들면, 특허문헌 1, 2 참조).
또한, 최근 압착 조건의 저온화에 따라, 음이온 경화계보다도 신속한 경화 반응을 기대할 수 있는 양이온 경화계의 이방성 도전 필름이 이용된다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
그러나, 종래의 이방성 도전 필름은 기계적 강도가 충분하지 않아, 이방성 도전 필름을 박리할 때에 파단하는 경우가 있었다.
일본 특허 공개 제2010-272546호 공보 일본 특허 공개 제2003-147306호 공보
본 발명은 이러한 종래의 실정을 감안하여 제안된 것으로, 우수한 리페어성을 갖는 회로 접속 재료를 제공한다.
본건 발명자들은 예의 검토를 행한 결과, 단량체 성분으로서 메틸(메트)아크릴레이트를 이용한 아크릴 고무를 배합함으로써, 가압착시에 있어서의 막성이 향상되어 우수한 리페어성이 얻어지는 것을 발견하였다.
즉, 본 발명에 따른 회로 접속 재료는 에폭시 수지와, 양이온 중합 개시제와, 메틸(메트)아크릴레이트의 공중합체를 포함하는 아크릴 고무를 함유하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 실장체는, 상기 회로 접속 재료에 의해서 제1 전자 부품과 제2 전자 부품이 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 실장체의 제조 방법은, 상기 회로 접속 재료를 제1 전자 부품의 단자 상에 첩부하고, 상기 회로 접속 재료 상에 제2 전자 부품을 가(假)배치시키고, 상기 제2 전자 부품 위로부터 가열 가압 장치에 의해 가압하여, 상기 제1 전자 부품의 단자와 상기 제2 전자 부품의 단자를 접속시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 메틸(메트)아크릴레이트의 공중합체를 포함하는 아크릴 고무가 배합되어 있기 때문에, 가압착시의 막성이 향상되어 우수한 리페어성을 얻을 수 있다.
도 1은 실장체의 리페어성의 시험을 설명하기 위한 측면도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 하기 순서로 상세하게 설명한다.
1. 회로 접속 재료
2. 실장체 및 실장체의 제조 방법
3. 실시예
<1. 회로 접속 재료>
본 실시 형태에 있어서의 회로 접속 재료는 에폭시 수지와, 양이온 중합 개시제와, 메틸(메트)아크릴레이트의 공중합체를 포함하는 아크릴 고무를 함유한다.
에폭시 수지로는 비스페놀형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 지환형 에폭시 수지, 복소환형 에폭시 수지, 글리시딜 에스테르형 에폭시 수지, 글리시딜 아민형 에폭시 수지, 할로겐화 에폭시 수지 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 에폭시 수지의 함유량은, 접착제 성분의 15 내지 95 질량％인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 30 내지 60 질량％이다.
또한, 막 형성성을 향상시키기 위해, 에피클로로히드린과 비스페놀로 제조되는 고분자량 에폭시 수지인 페녹시 수지를 혼합하는 것이 바람직하다. 페녹시 수지의 함유량은, 너무 적으면 필름을 형성하지 못하고, 너무 많으면 전기 접속을 얻기 위한 수지의 배제성이 낮아지는 경향이 있기 때문에, 접착제 성분의 20 내지 60 질량％인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 30 내지 60 질량％이다.
양이온 중합 개시제는, 양이온종이 에폭시 수지 말단의 에폭시기를 개환시켜 에폭시 수지끼리 자기 가교시킨다. 이러한 양이온 경화제로는 술포늄염, 디아조늄염, 요오도늄염, 포스포늄염, 셀레노늄염 등의 오늄염을 들 수 있다. 특히, 아릴기를 갖는 술포늄염은 저온에서의 반응성이 우수하고, 가용 시간이 길기 때문에, 양이온 중합 개시제로서 바람직하다.
아크릴 고무는 메틸(메트)아크릴레이트와 다른 단량체와의 공중합체를 포함한다. 다른 단량체로는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 에틸아크릴레이트(Tg=-22℃, 이하 괄호 내에 온도만을 나타냄), n-프로필아크릴레이트(-37℃), n-부틸아크릴레이트(-54℃), 이소부틸아크릴레이트(-24℃), sec-부틸아크릴레이트(-21℃), n-헥실아크릴레이트(-57℃), 2-에틸헥실아크릴레이트(-85℃), n-옥틸메타크릴레이트(-25℃), 이소옥틸아크릴레이트(-45℃), n-노닐메타크릴레이트(-35℃), n-데실메타크릴레이트(-45℃) 등의 알킬(메트)아크릴레이트류: 부타디엔 등의 탄소수 4 내지 6개의 탄소 원자를 포함하는 공액 디엔 단량체류: 비닐메틸에테르(-31℃), 비닐에틸에테르(-33℃), 비닐프로필에테르(-49℃) 등의 비닐에테르류를 들 수 있다. 이들 단량체 중에서도, 유리 전이 온도의 조정, 점착성, 경제성 등의 측면에서 (메트)아크릴레이트 단량체가 바람직하게 이용된다. 또한, 이들 단량체는 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 양이온 중합으로는, 염기성 물질이나 극성 용제 등의 공존하에서 경화 저해나 경화제의 실활이 발생하기 때문에, 아크릴니트릴, 아크릴아미드 등의 염기성 관능기를 갖는 단량체는 사용할 수 없다. 이는 양이온 중합 개시제로부터 발생하는 양이온종이 이들 물질에 의해서 포착되기 때문이라고 생각된다.
또한, 아크릴 고무의 배합량은 1 내지 15 질량％인 것이 바람직하다. 아크릴 고무의 배합량이 접착제 성분의 1 내지 15 질량％임으로써, 우수한 리페어성을 얻을 수 있다. 배합량이 1 질량％ 미만인 경우, 가압착시의 기계적 강도가 부족하여, 우수한 리페어성이 얻어지지 않는다. 또한, 배합량이 15 질량％를 초과하는 경우, 접속 저항값이 상승하여, 접속 신뢰성이 악화된다.
또한, 아크릴 고무의 분자량은 20만 이상인 것이 바람직하다. 아크릴 고무의 분자량이 20만 이상임으로써, 우수한 리페어성을 얻을 수 있다. 한편, 분자량이 20만 미만인 경우, 가압착시의 기계적 강도가 부족하여, 우수한 리페어성이 얻어지지 않는다.
또한, 아크릴 고무의 유리 전이점은 -35℃ 이상인 것이 바람직하다. 아크릴 고무의 유리 전이점이 -35℃ 이상임으로써, 우수한 접속 신뢰성을 얻을 수 있다. 한편, 유리 전이점이 -35℃ 미만인 경우, 접속 저항값이 상승하여, 접속 신뢰성이 악화된다.
또한, 접착제 성분의 다른 첨가 조성물로서 실란 커플링제를 첨가하는 것이 바람직하다. 실란 커플링제로는, 에폭시계, 아미노계, 메르캅토·술피드계, 우레이도계 등을 사용할 수 있지만, 본 실시 형태에서는 에폭시계 실란 커플링제가 바람직하게 이용된다. 이에 따라, 유기 재료와 무기 재료의 계면에서의 접착성을 향상시킬 수 있다. 또한, 무기 충전재를 첨가시킬 수도 있다. 무기 충전재로는 실리카, 탈크, 산화티탄, 탄산칼슘, 산화마그네슘 등을 사용할 수 있으며, 무기 충전재의 종류는 특별히 한정되는 것은 아니다. 무기 충전재의 함유량에 의해 유동성을 제어하여, 입자 포착률을 향상시킬 수 있다. 또한, 이들 각 성분을 배합할 때에는 톨루엔, 아세트산에틸, 또는 이들의 혼합 용제가 바람직하게 이용된다.
본 실시 형태에 있어서의 회로 접속 재료는, 비도전성 필름(NCF: Non Conductive Film)이나, 접착제 중에 도전성 입자가 분산되어 필름상으로 형성된 이방성 도전 필름(ACF: Anisotropic Conductive Film)에 적용된다.
ACF에 분산되는 도전성 입자로는, 이방성 도전 필름에서 사용되고 있는 공지된 어느 하나의 도전성 입자를 들 수 있다. 도전성 입자로는, 예를 들면 니켈, 철, 구리, 알루미늄, 주석, 납, 크롬, 코발트, 은, 금 등의 각종 금속 또는 금속 합금의 입자, 에폭시 수지, 페놀 수지, 아크릴 수지, 아크릴로니트릴·스티렌(AS) 수지, 벤조구아나민 수지, 디비닐벤젠계 수지, 스티렌계 수지 등의 수지 입자의 표면에 금속을 코팅한 것, 이들 입자의 표면에 절연 박막을 더 코팅한 것 등을 사용할 수 있다. 또한, 도전성 입자의 평균 입경은 1 내지 10㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2 내지 6㎛이다. 또한, 접착제 성분 중 도전성 입자의 평균 입자 밀도는, 접속 신뢰성 및 절연 신뢰성 측면에서 1000 내지 80000개/mm2인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3000 내지 50000개/mm2이다.
이러한 구성으로 이루어지는 회로 접속 재료는 메틸(메트)아크릴레이트의 공중합체를 포함하는 아크릴 고무가 배합되어 있기 때문에, 가압착시의 기계적 강도가 향상되어, 우수한 리페어성을 얻을 수 있다.
다음으로, 상술한 회로 접속 재료의 제조 방법에 대해서 설명한다. 본 실시 형태에 있어서의 회로 접속 재료의 제조 방법은, 박리 기재 상에 결합제 조성물을 도포하는 도포 공정과, 박리 기재 상의 조성물을 건조시키는 건조 공정을 갖는다.
도포 공정에서는, 상술한 에폭시 수지와, 양이온 중합 개시제와, 메틸(메트)아크릴레이트의 공중합체를 포함하는 아크릴 고무를 함유하는 결합제 조성물을 배합하고, 유기 용제를 이용하여 조정한 후, 이 조성물을 박리 기재 상에 바 코터, 도포 장치 등을 이용하여 도포한다.
유기 용제로는 톨루엔, 아세트산에틸, 또는 이들의 혼합 용제, 기타 각종 유기 용제를 사용할 수 있다. 또한, 박리 기재는, 예를 들면 실리콘 등의 박리제를 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트), OPP(배향된 폴리프로필렌), PMP(폴리-4-메틸펜텐-1), PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌) 등에 도포한 적층 구조로 이루어지며, 조성물의 필름 형상을 유지한다.
다음 건조 공정에서는, 박리 기재 상의 결합제 조성물을 열 오븐, 가열 건조 장치 등에 의해 건조시킨다. 이에 따라, 회로 접속 재료가 막상으로 형성된 접착 필름을 얻을 수 있다.
<2. 실장체 및 실장체의 제조 방법>
다음으로, 상술한 회로 접속 재료를 이용한 실장체 및 그의 제조 방법에 대해서 설명한다. 본 실시 형태에 있어서의 실장체는, 상술한 에폭시 수지와, 양이온 중합 개시제와, 메틸(메트)아크릴레이트의 공중합체를 포함하는 아크릴 고무를 함유하는 회로 접속 재료에 의해서 제1 전자 부품과 제2 전자 부품이 전기적으로 접속되어 이루어지는 것이다.
제1 전자 부품으로는, 예를 들면 IZO(Indium Zinc Oxide; 인듐 아연 산화물), 비결정 ITO(Indium Tin Oxide; 인듐 주석 산화물) 등, 표면이 평활한 파인 피치의 단자를 갖는 배선재를 들 수 있다. 또한, 제2 전자 부품으로는, 파인 피치의 범프 등의 단자가 형성된 IC(Integrated Circuit; 집적 회로)를 들 수 있다.
본 실시 형태에 있어서의 실장체는, 메틸(메트)아크릴레이트의 공중합체를 포함하는 아크릴 고무가 배합된 회로 접속 재료로 접속되어 있기 때문에, 저저항, 고신뢰성을 얻을 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 있어서의 실장체의 제조 방법은, 상술한 에폭시 수지와, 양이온 중합 개시제와, 메틸(메트)아크릴레이트의 공중합체를 포함하는 아크릴 고무를 함유하는 회로 접속 재료를 제1 전자 부품의 단자 상에 첩부하고(가압착), 회로 접속 재료 상에 제2 전자 부품을 가배치시키고, 제2 전자 부품 위로부터 가열 가압 장치에 의해 가압하여, 제1 전자 부품의 단자와 제2 전자 부품의 단자를 접속시키는 것이다. 이에 따라, 도전성 입자를 통해 제1 전자 부품의 단자와 제2 전자 부품의 단자가 접속된 실장체가 얻어진다.
본 실시 형태에서는, 회로 접속 재료에 메틸(메트)아크릴레이트의 공중합체를 포함하는 아크릴 고무가 배합되어 있기 때문에, 제1 전자 부품의 단자 상에 가압착했을 때에 높은 기계적 강도가 얻어진다. 이 때문에, 위치 어긋남 등에 의해 회로 접속 재료를 박리할 때에 회로 접속 재료가 파단하는 것을 방지할 수 있어, 우수한 리페어성을 얻을 수 있다.
[실시예]
<3. 실시예>
이하, 본 발명의 실시예에 대해서 설명한다. 본 실시예에서는, 회로 접속 재료로서 양이온 중합계 접착제 중에 아크릴 고무를 배합한 이방성 도전 필름(ACF: Anisotropic Conductive Film)을 제작하고, 실장체의 도통 저항, 리페어성에 대해서 평가하였다. 또한, 본 발명은 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
아크릴 고무의 조정, 이방성 도전 필름의 제작, 실장체의 제작, 도통 저항의 평가 및 리페어성의 평가는 다음과 같이 행하였다.
[아크릴 고무의 조정]
1 L의 둥근바닥 플라스크에 순수를 400 질량부, 도데실벤젠술폰산나트륨을 0.02 질량부 투입하고, 교반하면서 80℃로 가온하였다. 이어서, 개시제로서 과황산칼륨을 0.3 질량부 첨가하고, 메타크릴산메틸(MMA)과 다른 아크릴 단량체를 조합하여, 이 혼합액을 100분에 걸쳐 적하하고, 적하 종료 후 추가로 30분간 교반하여 아크릴 고무를 얻었다.
아크릴 고무의 중량 평균 분자량(Mw)은 GPC(겔 투과 크로마토그래피)를 이용하여 표준 폴리스티렌 환산에 의해 산출하였다.
또한, 아크릴 고무의 유리 전이 온도(Tg)는, 하기 식 (1)(FOX식)에 의해 계산하였다.
Figure 112013070500224-pat00001
(1) 식 중, W1, W2 … Wn은 각 단량체의 질량분율이고, T1, T2 … Tn은 각 단량체의 유리 전이 온도(K)이다.
[이방성 도전 필름의 제작]
페녹시 수지(상품명: YP50, 도토 가세이사 제조), 에폭시 수지(상품명: EP-828, 재팬 에폭시 레진사 제조), 실란 커플링제(상품명: KBM403, 신에쓰 가가꾸사 제조), 경화제(상품명: SI-60L, 산신 가가꾸사 제조)로 구성된 접착제 중에, 도전성 입자(품명: AUL704, 세키스이 가가꾸 고교사 제조)를 입자 밀도 50000개/mm2가 되도록 분산시켜 두께 20㎛의 이방성 도전 필름을 제작하였다.
[실장체의 제작]
이방성 도전 필름을 이용하여 평가용 IC(외형: 1.8mm×20mm, 범프 높이: 15㎛)와 평가용 ITO 코팅 유리(유리 두께 0.5mm)의 접합을 행하였다. 우선, 1.5mm 폭으로 슬릿된 이방성 도전 필름을 평가용 ITO 코팅 유리에 첩부하여 가압착하고(조건: 70℃-1MPa-1초), 그 위에 평가용 IC를 위치 정렬한 후, 압착 조건 170℃-60MPa-6초로 본압착을 행하여 실장체를 완성시켰다.
[도통 저항의 평가]
실장체에 대해서, 초기의 접속 저항과, 온도 85℃, 습도 85％RH, 500시간의 TH 테스트(Thermal Humidity Test; 온도 습도 시험) 후의 접속 저항을 측정하였다. 측정에는 디지털 멀티미터(품번: 디지털 멀티미터 7555, 요꼬가와 덴끼사 제조)를 이용하여, 4 단자법으로 전류 2 mA를 흘렸을 때의 저항값을 측정하였다. TH 테스트 후의 접속 저항값이 8.0Ω 이하인 것을 ◎, 8.0Ω 초과 10.0Ω 미만인 것을 ○, 10.0Ω 이상인 것을 ×라고 평가하였다.
[리페어성의 평가]
도 1에 도시한 바와 같이, 폭 1.5mm, 길이 5 cm로 한 이방성 도전 필름 (12)를 유리 기판 (11) 상에 70℃-1MPa-1초로 가압착하였다. 그 후, 이방성 도전 필름 (12)의 한 쪽에 점착 테이프 (13)을 부착시켜, 유리 기판 (11)로부터 박리하였다. 이방성 도전 필름을 길이 방향으로 박리하고, 마지막까지 끊어지지 않고 박리할 수 있었던 경우를 합격(OK)이라 하였다. 이 시험을 10회 행하여, 리페어의 성공률(％)을 계산하였다.
<3.1 아크릴 고무의 배합량에 대해서>
우선, 이방성 도전 필름에 배합되는 아크릴 고무의 배합량의 영향에 대해서 검토하였다.
[비교예 1]
페녹시 수지 50 질량부, 에폭시 수지 43 질량부, 실란 커플링제 2 질량부, 및 경화제 5 질량부로 구성된 접착제의 이방성 도전 필름을 제작하였다.
비교예 1의 이방성 도전 필름을 이용하여 제작한 실장체의 초기의 접속 저항은 0.2Ω이고, TH 테스트 후의 접속 저항은 6.1Ω이었다. 따라서 도통 저항의 평가는 ◎였다. 또한, 비교예 1의 이방성 도전 필름의 리페어 성공률은 0％였다.
[비교예 2]
페녹시 수지 47 질량부, 에폭시 수지 43 질량부, 실란 커플링제 2 질량부, 경화제 5 질량부, 및 아크릴 고무 3 질량부로 구성된 접착제의 이방성 도전 필름을 제작하였다. 이 아크릴 고무는 메타크릴산메틸(MMA)을 사용하지 않고 다른 단량체를 사용하여 중합한 것이고, 그의 중량 평균 분자량(Mw)은 60만이고, 유리 전이점(Tg)은 -12℃였다.
비교예 2의 이방성 도전 필름을 이용하여 제작한 실장체의 초기의 접속 저항은 0.2Ω이고, TH 테스트 후의 접속 저항은 6.4Ω이었다. 따라서 도통 저항의 평가는 ◎였다. 또한, 비교예 2의 이방성 도전 필름의 리페어 성공률은 20％였다.
[실시예 1]
페녹시 수지 49 질량부, 에폭시 수지 43 질량부, 실란 커플링제 2 질량부, 경화제 5 질량부, 및 아크릴 고무 1 질량부로 구성된 접착제의 이방성 도전 필름을 제작하였다. 이 아크릴 고무는 메타크릴산메틸의 공중합체이고, 그의 중량 평균 분자량(Mw)은 60만이고, 유리 전이점(Tg)은 12℃였다.
실시예 1의 이방성 도전 필름을 이용하여 제작한 실장체의 초기의 접속 저항은 0.2Ω이고, TH 테스트 후의 접속 저항은 5.9Ω이었다. 따라서 도통 저항의 평가는 ◎였다. 또한, 실시예 1의 이방성 도전 필름의 리페어 성공률은 50％였다.
[실시예 2]
페녹시 수지 47 질량부, 에폭시 수지 43 질량부, 실란 커플링제 2 질량부, 경화제 5 질량부, 및 아크릴 고무 3 질량부로 구성된 접착제의 이방성 도전 필름을 제작하였다. 이 아크릴 고무는 메타크릴산메틸의 공중합체이고, 그의 중량 평균 분자량(Mw)은 60만이고, 유리 전이점(Tg)은 12℃였다.
실시예 2의 이방성 도전 필름을 이용하여 제작한 실장체의 초기의 접속 저항은 0.2Ω이고, TH 테스트 후의 접속 저항은 5.8Ω이었다. 따라서 도통 저항의 평가는 ◎였다. 또한, 실시예 2의 이방성 도전 필름의 리페어 성공률은 100％였다.
[실시예 3]
페녹시 수지 45 질량부, 에폭시 수지 43 질량부, 실란 커플링제 2 질량부, 경화제 5 질량부, 및 아크릴 고무 5 질량부로 구성된 접착제의 이방성 도전 필름을 제작하였다. 이 아크릴 고무는 메타크릴산메틸의 공중합체이고, 그의 중량 평균 분자량(Mw)은 60만이고, 유리 전이점(Tg)은 12℃였다.
실시예 3의 이방성 도전 필름을 이용하여 제작한 실장체의 초기의 접속 저항은 0.2Ω이고, TH 테스트 후의 접속 저항은 6.1Ω이었다. 따라서 도통 저항의 평가는 ◎였다. 또한, 실시예 3의 이방성 도전 필름의 리페어 성공률은 100％였다.
[실시예 4]
페녹시 수지 40 질량부, 에폭시 수지 43 질량부, 실란 커플링제 2 질량부, 경화제 5 질량부, 및 아크릴 고무 10 질량부로 구성된 접착제의 이방성 도전 필름을 제작하였다. 이 아크릴 고무는 메타크릴산메틸의 공중합체이고, 그의 중량 평균 분자량(Mw)은 60만이고, 유리 전이점(Tg)은 12℃였다.
실시예 4의 이방성 도전 필름을 이용하여 제작한 실장체의 초기의 접속 저항은 0.2Ω이고, TH 테스트 후의 접속 저항은 7.7Ω이었다. 따라서 도통 저항의 평가는 ◎였다. 또한, 실시예 4의 이방성 도전 필름의 리페어 성공률은 100％였다.
[실시예 5]
페녹시 수지 35 질량부, 에폭시 수지 43 질량부, 실란 커플링제 2 질량부, 경화제 5 질량부, 및 아크릴 고무 15 질량부로 구성된 접착제의 이방성 도전 필름을 제작하였다. 이 아크릴 고무는 메타크릴산메틸의 공중합체이고, 그의 중량 평균 분자량(Mw)은 60만이고, 유리 전이점(Tg)은 12℃였다.
실시예 5의 이방성 도전 필름을 이용하여 제작한 실장체의 초기의 접속 저항은 0.2Ω이고, TH 테스트 후의 접속 저항은 9.4Ω이었다. 따라서 도통 저항의 평가는 ○였다. 또한, 실시예 5의 이방성 도전 필름의 리페어 성공률은 100％였다.
[비교예 3]
페녹시 수지 34 질량부, 에폭시 수지 43 질량부, 실란 커플링제 2 질량부, 경화제 5 질량부, 및 아크릴 고무 16 질량부로 구성된 접착제의 이방성 도전 필름을 제작하였다. 이 아크릴 고무는 메타크릴산메틸의 공중합체이고, 그의 중량 평균 분자량(Mw)은 60만이고, 유리 전이점(Tg)은 12℃였다.
비교예 3의 이방성 도전 필름을 이용하여 제작한 실장체의 초기의 접속 저항은 0.2Ω이고, TH 테스트 후의 접속 저항은 10.8Ω이었다. 따라서 도통 저항의 평가는 ×였다. 또한, 비교예 3의 이방성 도전 필름의 리페어 성공률은 100％였다.
하기 표 1에 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 3에 있어서의 이방성 도전 필름의 배합 및 평가 결과를 나타내었다.
Figure 112013070500224-pat00002
비교예 1과 같이 아크릴 고무를 배합하지 않은 경우, 도통 저항은 낮지만, 이방성 도전 필름의 기계적 강도가 낮아, 리페어가 성공하지 않았다. 또한, 비교예 2와 같이 메타크릴산메틸의 공중합체 이외의 아크릴 고무를 이용한 경우, 도통 저항은 낮지만, 이방성 도전 필름의 기계적 강도가 낮아, 리페어의 성공률이 낮았다. 또한, 비교예 3과 같이 아크릴 고무를 16 질량％ 배합한 경우, 리페어의 성공률은 높지만, 접속 신뢰성이 저하되었다.
한편, 실시예 1 내지 5와 같이 아크릴 고무를 1 내지 15 질량％ 배합한 경우, 우수한 접속 신뢰성이 얻어지고, 리페어의 성공률도 높았다.
<3.2 아크릴 고무의 분자량에 대해서>
다음으로, 이방성 도전 필름에 배합되는 아크릴 고무의 분자량의 영향에 대해서 검토하였다.
[비교예 4]
페녹시 수지 47 질량부, 에폭시 수지 43 질량부, 실란 커플링제 2 질량부, 경화제 5 질량부, 및 아크릴 고무 3 질량부로 구성된 접착제의 이방성 도전 필름을 제작하였다. 이 아크릴 고무는 메타크릴산메틸이 단독 중합 또는 공중합한 것이고, 그의 중량 평균 분자량(Mw)은 10만이고, 유리 전이점(Tg)은 12℃였다.
비교예 4의 이방성 도전 필름을 이용하여 제작한 실장체의 초기의 접속 저항은 0.2Ω이고, TH 테스트 후의 접속 저항은 6.0Ω이었다. 따라서 도통 저항의 평가는 ◎였다. 또한, 비교예 4의 이방성 도전 필름의 리페어 성공률은 20％였다.
[비교예 5]
페녹시 수지 47 질량부, 에폭시 수지 43 질량부, 실란 커플링제 2 질량부, 경화제 5 질량부, 및 아크릴 고무 3 질량부로 구성된 접착제의 이방성 도전 필름을 제작하였다. 이 아크릴 고무는 메타크릴산메틸이 단독 중합 또는 공중합한 것이고, 그의 중량 평균 분자량(Mw)은 15만이고, 유리 전이점(Tg)은 12℃였다.
비교예 5의 이방성 도전 필름을 이용하여 제작한 실장체의 초기의 접속 저항은 0.2Ω이고, TH 테스트 후의 접속 저항은 5.8Ω이었다. 따라서 도통 저항의 평가는 ◎였다. 또한, 비교예 5의 이방성 도전 필름의 리페어 성공률은 30％였다.
[실시예 6]
페녹시 수지 47 질량부, 에폭시 수지 43 질량부, 실란 커플링제 2 질량부, 경화제 5 질량부, 및 아크릴 고무 3 질량부로 구성된 접착제의 이방성 도전 필름을 제작하였다. 이 아크릴 고무는 메타크릴산메틸이 단독 중합 또는 공중합한 것이고, 그의 중량 평균 분자량(Mw)은 20만이고, 유리 전이점(Tg)은 12℃였다.
실시예 6의 이방성 도전 필름을 이용하여 제작한 실장체의 초기의 접속 저항은 0.2Ω이고, TH 테스트 후의 접속 저항은 5.7Ω이었다. 따라서 도통 저항의 평가는 ◎였다. 또한, 실시예 6의 이방성 도전 필름의 리페어 성공률은 50％였다.
[실시예 7]
페녹시 수지 47 질량부, 에폭시 수지 43 질량부, 실란 커플링제 2 질량부, 경화제 5 질량부, 및 아크릴 고무 3 질량부로 구성된 접착제의 이방성 도전 필름을 제작하였다. 이 아크릴 고무는 메타크릴산메틸이 단독 중합 또는 공중합한 것이고, 그의 중량 평균 분자량(Mw)은 30만이고, 유리 전이점(Tg)은 12℃였다.
실시예 7의 이방성 도전 필름을 이용하여 제작한 실장체의 초기의 접속 저항은 0.2Ω이고, TH 테스트 후의 접속 저항은 5.8Ω이었다. 따라서 도통 저항의 평가는 ◎였다. 또한, 실시예 7의 이방성 도전 필름의 리페어 성공률은 70％였다.
[실시예 8]
페녹시 수지 47 질량부, 에폭시 수지 43 질량부, 실란 커플링제 2 질량부, 경화제 5 질량부, 및 아크릴 고무 3 질량부로 구성된 접착제의 이방성 도전 필름을 제작하였다. 이 아크릴 고무는 메타크릴산메틸이 단독 중합 또는 공중합한 것이고, 그의 중량 평균 분자량(Mw)은 80만이고, 유리 전이점(Tg)은 12℃였다.
실시예 8의 이방성 도전 필름을 이용하여 제작한 실장체의 초기의 접속 저항은 0.2Ω이고, TH 테스트 후의 접속 저항은 5.5Ω이었다. 따라서 도통 저항의 평가는 ◎였다. 또한, 실시예 8의 이방성 도전 필름의 리페어 성공률은 100％였다.
하기 표 2에 실시예 6 내지 8 및 비교예 4, 5에 있어서의 이방성 도전 필름의 배합 및 평가 결과를 나타내었다.
Figure 112013070500224-pat00003
비교예 4, 5와 같이 아크릴 고무의 분자량이 작아짐에 따라, 리페어의 성공률도 저하되었다. 한편, 실시예 6 내지 8과 같이 아크릴 고무의 분자량이 20만 이상이 된 경우, 높은 접속 신뢰성이 얻어지고, 리페어의 성공률도 높았다.
<3.3 아크릴 고무의 유리 전이점에 대해서>
다음으로, 이방성 도전 필름에 배합되는 아크릴 고무의 유리 전이점의 영향에 대해서 검토하였다.
[비교예 6]
페녹시 수지 47 질량부, 에폭시 수지 43 질량부, 실란 커플링제 2 질량부, 경화제 5 질량부, 및 아크릴 고무 3 질량부로 구성된 접착제의 이방성 도전 필름을 제작하였다. 이 아크릴 고무는 메타크릴산메틸이 단독 중합 또는 공중합한 것이고, 그의 중량 평균 분자량(Mw)은 60만이고, 유리 전이점(Tg)은 -40℃였다.
비교예 6의 이방성 도전 필름을 이용하여 제작한 실장체의 초기의 접속 저항은 0.2Ω이고, TH 테스트 후의 접속 저항은 15.3Ω이었다. 따라서 도통 저항의 평가는 ×였다. 또한, 비교예 6의 이방성 도전 필름의 리페어 성공률은 100％였다.
[실시예 9]
페녹시 수지 47 질량부, 에폭시 수지 43 질량부, 실란 커플링제 2 질량부, 경화제 5 질량부, 및 아크릴 고무 3 질량부로 구성된 접착제의 이방성 도전 필름을 제작하였다. 이 아크릴 고무는 메타크릴산메틸이 단독 중합 또는 공중합한 것이고, 그의 중량 평균 분자량(Mw)은 60만이고, 유리 전이점(Tg)은 -35℃였다.
실시예 9의 이방성 도전 필름을 이용하여 제작한 실장체의 초기의 접속 저항은 0.2Ω이고, TH 테스트 후의 접속 저항은 9.7Ω이었다. 따라서 도통 저항의 평가는 ○였다. 또한, 실시예 9의 이방성 도전 필름의 리페어 성공률은 100％였다.
[실시예 10]
페녹시 수지 47 질량부, 에폭시 수지 43 질량부, 실란 커플링제 2 질량부, 경화제 5 질량부, 및 아크릴 고무 3 질량부로 구성된 접착제의 이방성 도전 필름을 제작하였다. 이 아크릴 고무는 메타크릴산메틸이 단독 중합 또는 공중합한 것이고, 그의 중량 평균 분자량(Mw)은 60만이고, 유리 전이점(Tg)은 0℃였다.
실시예 10의 이방성 도전 필름을 이용하여 제작한 실장체의 초기의 접속 저항은 0.2Ω이고, TH 테스트 후의 접속 저항은 6.8Ω이었다. 따라서 도통 저항의 평가는 ◎였다. 또한, 실시예 10의 이방성 도전 필름의 리페어 성공률은 100％였다.
하기 표 3에 실시예 9, 10 및 비교예 6에 있어서의 이방성 도전 필름의 배합 및 평가 결과를 나타내었다.
Figure 112013070500224-pat00004
비교예 6과 같이 아크릴 고무의 유리 전이점이 낮은 경우, 도통 저항이 높았다. 한편, 실시예 9, 10과 같이 아크릴 고무의 유리 전이점이 -35℃ 이상인 경우, 우수한 접속 신뢰성이 얻어지고, 리페어의 성공률도 높았다.
11 유리 기판
12 이방성 도전 필름
13 점착 테이프

Claims (6)

  1. 에폭시 수지와, 양이온 중합 개시제와, 메타크릴산메틸의 공중합체를 포함하는 아크릴 고무를 함유하고,
    상기 아크릴 고무의 배합량이 1 내지 15 질량％이고, 상기 아크릴 고무의 분자량이 20만 이상이고, 상기 아크릴 고무의 유리 전이 온도가 -35℃ 이상인 회로 접속 재료.
  2. 제1항에 있어서, 도전성 입자를 함유하는 회로 접속 재료.
  3. 제1항에 기재된 회로 접속 재료에 의해서 제1 전자 부품과 제2 전자 부품이 전기적으로 접속되어 이루어지는 실장체.
  4. 제2항에 기재된 회로 접속 재료에 의해서 제1 전자 부품과 제2 전자 부품이 도전성 입자를 통해 이방성 도전 접속되어 이루어지는 실장체.
  5. 제1항에 기재된 회로 접속 재료를 제1 전자 부품의 단자 상에 첩부하고,
    상기 회로 접속 재료 상에 제2 전자 부품을 가(假)배치시키고,
    상기 제2 전자 부품 위로부터 가열 가압 장치에 의해 가압하여, 상기 제1 전자 부품의 단자와 상기 제2 전자 부품의 단자를 접속시키는 실장체의 제조 방법.
  6. 제2항에 기재된 회로 접속 재료를 제1 전자 부품의 단자 상에 첩부하고,
    상기 회로 접속 재료 상에 제2 전자 부품을 가배치시키고,
    상기 제2 전자 부품 위로부터 가열 가압 장치에 의해 가압하여, 상기 제1 전자 부품의 단자와 상기 제2 전자 부품의 단자를 도전성 입자를 통해 이방성 도전 접속시키는 실장체의 제조 방법.
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