KR20000058019A - 전자 장치용 전기 안정도를 갖는 도전성 및 저항성 재료 - Google Patents

전자 장치용 전기 안정도를 갖는 도전성 및 저항성 재료 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 조성물은 마이크로일렉트로닉 응용에 사용되며 향상된 전기 안정도를 가지는 조성물로서, 고분자 수지, 도전성 충전재, 선택적으로 반응성 또는 비반응성 희석제, 선택적으로 불활성 충전재, 및 산소 제거제와 부식 억제제 중 어느 하나 또는 둘 모두를 포함하여 전기 안정도를 제공한다.

Description

전자 장치용 전기 안정도를 갖는 도전성 및 저항성 재료 {CONDUCTIVE AND RESISTIVE MATERIALS WITH ELECTRICAL STABILITY FOR USE IN ELECTRONIC DEVICES}
본 발명은 전기적으로 안정한 상호접속을 제공하기 위한 마이크로일렉트로닉 장치 또는 반도체 패키지 내의 도전성 재료 또는 저항성 재료로 사용하기에 적합한 조성물에 관한 것이다.
도전성 및 저항성 조성물은 반도체 패키지 및 마이크로일렉트로닉 장치의 제조 및 조립에 있어서 다양한 목적으로 사용된다. 예를 들면, 도전성 접착제는 집적회로 칩을 기판에 접합(다이 어태치 접착제)하거나 또는 회로 어셈블리를 인쇄배선기판에 접합(표면실장 도전성 접착제)하는 데 사용되며, 저항성 재료는 회로기판 내에서 평면형 저항기(planar resistor) 또는 매립형 저항기(buried resistor)에 사용된다.
그러나 이들 조성물은 환경 조건에 취약하여 이들 조성물로 제조된 어셈블리의 전기 저항이 시간이 경과함에 따라 고온 및 고습도로 인해 상당히 증가하게 된다. 고장의 유형은 조성물 내의 도전성 충전재(filler)와 예를 들면 금속 리드 프레임 또는 다른 회로와 같은 인접한 다른 금속표면 사이의 계면에서 회로의 전기화학적 부식으로 추정된다.
상이한 전기화학적 전위를 가지는 두 개의 도체는 수분의 존재하에 전기화학적 셀(cell)을 형성하게 된다. 상기 도체는 음극 및 양극으로 작용하고, 주위의 습기는 양극과 음극을 가교시키는 데 필요한 수성 매체를 제공한다. 전기화학적 전위가 상대적으로 높은 금속이 음극으로서 작용한다{2H20 + O2+ 4e → 4OH-}. 전기화학적 전위가 상대적으로 낮은 금속은 양극으로 작용하여 전자를 잃고{M - ne → Mn+} 금속의 부식을 초래한다. 이 메커니즘에서 산소가 개입되지만 양극의 금속과 직접 반응하지는 않는다.
상기 금속 이온 Mn+은 OH-와 결합하여 시간이 경과함에 따라 양극 표면에 형성되는 금속산화물로 변환됨으로써 안정화되는 금속수산화물을 형성한다. 금속산화물은 일반적으로 부도체이므로 결과적으로 금속 회로의 도전율(conductivity)이 감소된다.
조성물 내의 충전재가 인접 회로 또는 기판과 동일한 금속일 경우에는 상기 문제가 덜 심각하다. 따라서 예를 들면 에폭시 수지 및 은(銀) 충전재를 포함하는 도전성 조성물을 사용하는 반도체 패키지는 은 기판 상에 은을 충전시킨 조성물이 사용될 때 전기화학적 고장을 일으킬 가능성이 적을 것이다. 그러나 상기 조성물이 니켈도금된 기판 상에 사용될 경우, 고습도 조건하에서 전기화학적 부식이 초래될 것이다. 조성물이 충전재로서 카본블랙을 함유하는 저항성 조성물일 경우에, 기판이 Ni, Cu, 및 Sn/Pb 솔더와 같은 전기화학적 전위가 낮은 금속을 함유한다면 고습도 조건에서 부식이 문제로 될 것이다.
따라서 반도체 패키지 작업에 사용하기 위한 전기적으로 안정적인 어셈블리를 형성하는 도전성 및 저항성 재료를 제공하는 것이 유리하다.
본 발명의 목적은 전기적으로 안정한 상호접속을 제공하기 위한 마이크로일렉트로닉 장치 또는 반도체 패키지 내의 도전성 재료 또는 저항성 재료로 사용하기에 적합한 조성물을 제공하기 위한 것이다.
도 1은 85℃ 및 85% 상대습도하에 500시간동안 노출된 후의 조성물 D의 접촉저항에 대한 산소 제거제의 효과를 나타내는 그래프.
도 2는 85℃ 및 85% 상대습도하에 500시간동안 노출된 후의 조성물 D의 접촉저항에 대한 부식 억제제의 효과를 나타내는 그래프.
도 3은 벌크 저항을 측정하기 위한 시험 수단의 도면.
도 4는 접촉 저항을 측정하기 위한 시험 수단의 도면.
본 발명은 고분자 수지, 도전성 충전재, 산소 제거제(oxygen scavenger) 및 부식 억제제(corrosion inhibitor) 중의 하나 또는 그 두가지 모두, 및 선택적으로 반응성 또는 비반응성 희석제, 불활성 충전재, 및 접착 촉진제(adhesion promoter)와 같은 다른 첨가제를 포함하는 조성물을 제공한다. 상기 조성물은 산소 제거제 또는 부식 억제제를 함유하지 않은 조성물에 비해 향상된 전기 안정도를 나타낸다. 상기 산소 제거제 또는 부식 억제제는 총 100 중량%에 대해 10 중량% 이하(0%는 아님)의 양으로 존재하고, 상기 수지는 10∼90 중량%, 상기 충전재는 1∼90 중량%, 상기 희석제는 0∼50 중량%, 상기 불활성 충전재는 0∼80 중량%, 및 상기 접착 촉진제는 0∼10 중량%의 양으로 존재한다.
다른 실시형태에서 본 발명은 상기 조성물에 1종 이상의 산소 제거제, 1종 이상의 부식 억제제, 또는 1종 이상의 산소 제거제 및 부식 억제제를 첨가함으로써 조성물의 전기 안정도를 높이는 방법을 제공한다.
반도체 패키지의 제조에 사용될 수 있는 화학적 조성물에 산소 제거제 또는 부식 억제제, 또는 그 두 가지 모두를 첨가하여 제조함으로써 향상된 전기 안정도를 부여할 수 있다. 산소 제거제와 부식 억제제가 부식을 억제하도록 수성 매체 중에서 사용되었으나, 이들 재료가 조성물의 초기 도전율 또는 접착성을 감소시키지 않고 전자산업용 조성물에 첨가될 수 있다는 것은 예상치 못한 일이다.
도전성 조성물은 조성물 전체에 분산되어 있는 금속입자를 통해 도전율을 가지게 된다. 이들 금속입자가 궁극적인 전자 장치용 회로를 형성하는 데 필요한 인접한 다른 금속과 접촉할 경우, 이 때 물이 존재하면 전기화학적 셀이 형성된다. 음극에서의 반응은 산소가 활용되고 양극에서의 반응은 결과적으로 금속산화물을 생성한다.
본 발명자들은 음극에서의 반응을 막기 위한 도전성 조성물 내의 산소 제거제의 존재, 또는 대안으로서, 전기적 통로에 방해가 되도록 금속 양극 또는 음극과 킬레이트화(chelate) 또는 반응시키기 위한 화합물의 존재가 전기화학적 공정을 감축 또는 방지하고, 저항이 현저히 증가하는 것을 방지한다는 사실을 발견하였다.
본 명세서에서의 산소 제거제는 산소와 반응하여 전기화학적 셀의 음극에서 산소가 더이상 반응하는 것을 방지하는 임의의 화합물로 정의된다. 산소 제거제의 예로서는 하이드로퀴논, 카르보하이드라자이드, 트리하이드록시벤젠, 아미노페놀, 하이드라진, 피로갈롤, 카르보하이드라존, 폴리에틸렌아민, 사이클로헥산디온, 하이드록실아민, 메톡시프로필아민, 사이클로헥실아민, 디에틸에탄올아민, 하이드록시알킬하이드록실아민, 테트라치환 페닐렌디아민, 모르폴리노헥소스 리덕톤(reductone), 케토-글루코네이트, 아민 비스설파이트, 락톤 유도체, 페놀 유도체, 및 치환된 퀴놀린 등이 포함된다.
본 명세서에서의 부식 억제제는 N-, S-, 및 O-를 함유하는 화합물과 같이 고립된 전자쌍을 가지는 임의의 화합물로서, 금속과 결합하여 전기화학적 양극에서 금속의 반응성을 저해하는 화합물로 정의된다. 부식 억제제의 예로서는 1,10-페나티오딘(phenathiodine), 페노티아진(phenothiazine), 벤조트리아졸(benzothriazole), 벤즈이미다졸, 메르캅토벤조티아졸, 디시안디아미드, 3-이소프로필아미노-1-부틴, 프로파길 퀴놀리늄 브로마이드, 3-벤질아미노-1-부틴, 디프로파길 에테르, 디프로파길 티오에테르, 프로파길 카프로에이트, 디아미노헵탄, 페난트롤린, 아민, 디아민, 트리아민, 헥사메틸렌이미드, 데카메틸렌이미드, 헥사메틸렌이민벤조에이트, 헥사메틸렌이민-3,5-디니트로벤조에이트, 헥사메틸렌테트라민, d-옥시미노-b-비닐 퀴누클리딘(d-oximino-b-vinyl quinuclidine), 아닐린, 6-N-에틸 퓨린, 1-에틸아미노-2-옥타데실이미다졸린, 모르폴린, 에탄올아민, 아미노페놀, 8-하이드록시퀴놀린, 피리딘과 그 유도체, 퀴놀린과 그 유도체, 아크리딘(acridine), 이미다졸과 그 유도체, 톨루이딘, 메르캅탄, 티오페놀과 그 유도체, 설파이드, 설폭사이드, 티오포스페이트, 및 티오우레아 등이 포함된다.
산소 제거제 중의 일부는 부식 억제능력을 가지며, 부식 억제제의 일부는 산소 제거능력을 가진다.
본 발명의 조성물에 사용되는 수지의 예로는 현재 산업적으로 널리 사용되는 임의의 수지로서 비닐 수지, 아크릴 수지, 페놀 수지, 에폭시 수지, 말레이미드 수지, 폴리이미드 수지, 또는 실리콘 함유 수지 등이 있다. 이들의 제조방법 및 물리적 성질은 당업자에게 알려져 있다.
반응성 희석제의 예로서는 1,4-부탄디올 디글리시딜 에테르와 같은 글리시딜 에테르, 에틸렌 비닐 에테르와 같은 비닐 에테르, 에틸렌 비닐 에스테르와 같은 비닐 에스테르, 및 메틸 메타크릴레이트와 같은 아크릴레이트가 있다.
비반응성 희석제의 예에는 부틸 카르비톨이 있다.
접착 촉진제의 예에는 실란 및 폴리비닐 부티롤이 있다.
화학적 조성물들은 전자 패키지의 제조에서 예를 들면 접착제, 캡슐화제(encapsulant)로서 사용되거나, 또는 저항기나 커패시터와 같은 집적 수동소자의 형성에 사용된다. 충전재를 신중히 선택함으로써 이들 조성물은 특정 회로 구성요소에 필요한 광범위한 저항률, 도전율, 정전용량, 또는 유전특성을 제공하도록 제조될 수 있다. 특정의 최종 용도에 적용하는 데에 소망되는 전기적 특성을 얻기 위해 충전재의 정확한 타입 및 양을 제공하는 것은 당업자의 전문지식에 속한다. 모든 저항기는 반드시 약간의 도전도(conductance)를 나타내고 모든 도체는 약간의 저항을 나타내며, 저항기와 도체가 각 재료의 고유 물성에 따라 저항과 도전도의 연속체(continuum)를 형성한다는 사실은 이해될 수 있다. 이러한 연속체는 또한 유전체와 커패시터의 경우에도 동일하다. 유전체는 고유 유전상수(specific dielectric constant)에 따라 순 유전체 또는 절연요소로서, 또는 커패시터로서의 기능을 가질 수 있다.
도전성 충전재의 예로는 은, 동, 금, 팔라듐, 백금, 카본블랙, 탄소섬유, 흑연, 알루미늄, 및 안티몬이 도핑된 산화주석이 있다. 불활성 충전재에는 탈크, 실리카, 실리케이트, 알루미늄 나이트라이드, 및 마이카가 포함된다. 여기서는 불활성 충전재로도 간주되는 도전성/유전체성 충전재의 예는 세라믹, 바륨 티타네이트, 및 이산화티탄 등이다.
다른 실시형태에서 본 발명은 도전성 또는 저항성 조성물의 전기 안정도를 높이는 방법으로서 조성물에 산소 제거제 및 부식 억제제 중의 어느 하나 또는 둘 모두를 첨가하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.
실시예
(실시예 1)
페놀 수지 및 가변량의 카본블랙을 사용하여 A∼C로 표기된 세 가지 조성물을 제조하였다. 상기 조성물은 하기 표 1에 제시된 조성을 가졌다.
조성물 A 조성물 B 조성물 C
충전재:카본블랙 15g탈크 21g실리카 1g 충전재:카본블랙 8g탈크 21g실리카 1g 충전재:카본블랙 2g탈크 21g실리카 1g
수지:페놀 수지 54g폴리비닐 부티랄 6g 수지:페놀 수지 54g폴리비닐 부티랄 6g 수지:페놀 수지 54g폴리비닐 부티랄 6g
희석제:부틸 카르비톨 15∼20g 희석제:부틸 카르비톨 15∼20g 희석제:부틸 카르비톨 15∼20g
충전재들은 혼련기(kneader) 또는 유성운동형 혼합기(planetary mixer)로 혼합되었다. 페놀 수지는 Emerson & Cuming사의 제품인 크실렌-포름알데히드 수지였고, 수지 성분들은 서로 혼합된 후 충전재에 혼합되도록 서서히 첨가되었다. 얻어진 페이스트(paste)는 균일상이 될 때까지 3-롤밀로 분산 및 혼화되었다. 점도는 회전속도 5rpm으로 #14 스핀들을 사용한 브룩필드 점도계(Brookfield viscometer)로 측정하였을 때 25℃에서 0.6 Pa·S가 되도록 부틸카르비톨(butylcarbitol)을 사용하여 조절하였다.
조성물 A의 저항률에 대해 일체의 인접 금속과도 접촉하지 않고 측정되었고, 이것을 벌크 저항률(bulk resistivity)이라 한다. 도 3에 나타낸 저항률 시험 수단은 유리 슬라이드 상에 경화된 시험 조성물로 구성되었다. 상기 조성물은 76mm인 슬라이드 길이를 따라 약 20㎛의 두께와 4mm의 폭으로 분배된 후, 175℃에서 4시간동안 경화되었다. 경화된 후, 4 프로브형 GenRad 1689 Precision RLC Digibridge를 사용하여 저항률이 측정되었다. 도 3에서 A는 전류를 나타내고 V는 전압을 나타낸다.
이어서 상기 시료를 85℃의 온도 및 85% 상대습도하에 500시간 유지시킨 후, 저항률을 다시 측정하였다. 측정결과 저항률의 변화는 매우 적은 것으로 나타났다.
(실시예 2)
본 실시예는 인접 금속에 접촉하였을 때 조성물 A, B, 및 C의 저항률에 대한 온도 및 습도의 효과를 나타내며, 이것을 접촉 저항률(contact resistivity)이라 한다.
도 4에 도시한 접촉 저항률 시험 수단은 1mm 간격으로 분리된 3mm 길이의 말굽형상의 금속부분을 가지는 개로(open circuit) 패턴이 인쇄된 FR-4 기판으로 구성되었다. 조성물과 금속부분 사이의 접속 개수는 10개였다. 상기 조성물은 175℃에서 4시간 경화되었다.
접촉 저항 장치에서 다수의 금속-접착제 접속을 사용함으로써 도전율의 변화가 확대될 수 있으며 실험상의 오차가 최소화될 수 있다. 접촉 저항은 Fluke 45 듀얼디스플레이 멀티미터(Dual Display Multimeter)를 사용하여 회로를 가로질러 측정되었으며, 저항률에 의해 결정된 저항에 더하여 금속부분 각각의 단부와 시험 조성물 사이의 계면 저항의 조합으로 간주되었다.
접촉 저항값은 경화 후 실온으로 냉각된 직후 측정되었으며, 85℃ 85% 상대습도하에 유지되는 상태로 500시간에 걸쳐 모니터되었다.
조성물 A, B, 및 C에 대한 접촉 저항률의 증가 퍼센트가 표 2에 제시되어 있다.
산소 제거제 또는 부식 억제제가 없는 조성물에 대한 접촉 저항률의 증가 퍼센트
조성물 초기 접촉 저항률Ω/㎝ 85℃/85RH에서 500시간 후 접촉 저항률Ω/㎝ 저항률의 증가 퍼센트%
A 100 1506 1506
B 1000 13720 1272
C 10000 54700 447
저항 안정성에 대한 산소 제거제의 첨가의 효과를 시험하기 위해 조성물 A, B, 및 C 각각을 7 중량%의 하이드로퀴논으로 도핑하였다. 85℃/85%RH 조건의 처리 전후에 대하여 접촉 저항률을 시험하였다. 그 결과가 표 3에 제시되어 있는 바, 산소 제거제로 도핑된 경우에 조성물의 전기 안정도가 현저히 향상됨을 나타낸다.
하이드로퀴논 7 중량%를 갖는 조성물
조성물 초기 접촉 저항률Ω/㎝ 85℃/85RH에서 500시간 후 접촉 저항률Ω/㎝ 저항률의 증가 퍼센트%
A 90 120 34
B 1180 3705 214
C 9000 19260 114
(실시예 3)
실시예 1의 조성물 A를 사용하고 서로 다른 양의 산소 제거제 또는 부식 억제제로 도핑하여 일련의 조성물을 제조하였다. 실시예 2와 동일하게 85℃/85%RH 조건의 처리 전후에 대하여 접촉 저항률을 측정하였다. 그 결과가 표 4에 제시되어 있으며, 메르캅토벤조티아졸의 경우를 제외하고 산소 제거제 또는 부식 억제제의 존재가 저항률의 현저한 증가를 효과적으로 방지하는 것을 나타낸다.
조인트(joint) 저항률의 변화
조성물 A 초기 접촉 저항률Ω/㎝ 85℃/85RH 처리 후 접촉 저항률Ω/㎝ 증가 퍼센트%
산소 제거제 또는 부식억제제를 사용 않음 100 1506 1508
하이드로퀴논 2중량% 사용 108 1016 841
디시안디아미드 2중량% 사용 90 104 15
디시안디아미드 5중량% 사용 112 138 23
디아미노헵탄 2중량% 사용 150 1371 814
디아미노헵탄 5중량% 사용 180 295 64
벤즈이미다졸 5중량% 사용 80 98 22
페난트롤린 5중량% 사용 87 144 65
페노티아진 5중량% 사용 60 95 59
벤조트리아졸 5중량% 사용 104 531 411
메르캅토벤조티아졸 5중량%사용 2662 268862 10000
(실시예 4)
반도체 다이를 리드 프레임에 부착하거나 반도체 패키지를 회로기판에 부착하는 데 적합한 몇개의 조성물을 산소 제거제 및 부식 억제제를 사용하여 제조하고 다이 전단 강도(die shear strength)에 대해 시험하였다. 기본적인 조성을 가지는 조성물 D는 비스페놀 F 에폭시 수지(Shell Chemical Company 제품) 1.0g, 우레아 촉매 0.12g, 및 은 플레이크(flake) 4g을 함유하였다. 산소 제거제 또는 부식 억제제는 0.05g의 양으로 상기 조성물 D에 첨가되었다. 상기 조성물의 등분량(aliquot)을 동(銅) 기판 상에 분배하고 80mil x 80mil의 실리콘 다이를 상기 조성물에 접촉시켜 60분간 가열(150℃)하고 가볍게 압력을 가하였다. Royce System 552 기구를 사용하여 다이 전단 강도(단위; kg)를 측정하였다. 각각의 조성물에 대해 8개의 시료를 시험하였고 그 결과를 합산하여 평균을 구하였다. 표 5에 그 결과가 제시되어 있다. 데이터에 의하면 산소 제거제의 첨가가 조성물의 접착 특성에 불리하게 작용하지 않는 것으로 나타나 있다.
다이 전단 강도
조성물 D 12.23kg
카르보하이드라자이드 5% 사용 10.65kg
하이드로퀴논 5% 사용 12.83kg
프로필 갈레이트 5% 사용 13.36kg
8-하이드록시퀴놀린 5% 사용 14.06kg
1,10-페난트롤린 5% 사용 10.86kg
(실시예 5)
실시예 4에서의 5개 조성물을 사용하여 동 대신에 Sn/Pb 솔더를 사용한 것을 제외하고는 앞의 실시예와 마찬가지로 85℃/85%RH 조건하에서 500시간의 처리 후에 접촉 저항률의 변화에 대해 시험하였다. 각각의 조성물에 대해 3개의 시료를 시험하고 그 결과를 합산 및 평균하였다. 상기 온습조건 처리 후의 저항률의 증가 퍼센트를 각각의 시료에 대해 표 6에 제시하였다. 데이터에 의하면 산소 제거제 또는 부식 억제제가 저향률의 증가를 방지함으로써 전기 안정도를 제공하는 데 사용될 수 있는 것으로 나타나 있다.
조인트 저항률의 변화
조성물 초기 접촉 저항률Ω/㎝ 85℃/85RH 유지 후 접촉 저항률Ω/㎝ 접촉 저항률의 변화Ω/㎝
조성물 D 1.85 13.06 11.21
카르보하이드라자이드 5% 사용 0.71 1.50 0.79
하이드로퀴논 5% 사용 1.09 7.87 6.78
프로필 갈레이트 5% 사용 2.76 13.76 11.0
8-하이드록시퀴놀린 5중량% 사용 0.53 1.02 0.49
1,10-페난트롤린 5중량% 사용 0.74 2.19 1.45
상기 결과는 또한 도 1 및 도 2의 그래프 형태로 도시되어 있는데 여기서 저항률은 Y축을 따라 플롯되었고 시간(단위; hour)은 X축을 따라 플롯되었다. R은 85℃/85%RH 조건 처리중의 저항률을 나타내고, Ro는 처리전의 초기 저항률을 나타낸다. 도 1은 산소 제거제로 도핑된 조성물에 대한 그래프이고 도 2는 부식 억제제로 도핑된 조성물에 대한 그래프이다. 상기 그래프들은 산소 제거제 또는 부식 억제제가 전혀 없는 조성물에 비해 상기 도핑된 조성물이 85℃/85%RH 조건에서 시간이 경과됨에 따라 훨씬 낮은 저항률의 증가를 나타내는 것을 보여준다.
(실시예 6)
산소 제거제 또는 부식 억제제의 존재하에 접착유지력을 시험하기 위해 조성물 A로부터 시료를 만들고 산소 제거제 또는 부식 억제제를 여러 가지 중량%로 도핑하였다. 시험 조성물은 실시예 1과 같은 저항률 시험용으로 제조되었다. 조성물 스트립에 대한 초기 저항률은 경화 후에 GenRad 1689 Precision RLC Digibridge를 사용하여 측정되었다. 접착제가 상기 조성물에 접촉한 상태로 유리 슬라이드 상의 조성물 패턴의 전장(全長)을 따라 ScotchTM810 접착 테입을 붙였다. 상기 테입 위로 1.5kg의 웨이트를 6회에 걸쳐 굴렸다. 상기 유리 슬라이드를 수직위치로 고정하고 테입의 일단을 조성물로부터 잡아당겨 유리 슬라이드에서 수직 하향하여 매달리도록 하였다. 상기 테입의 단부에 500g의 웨이트를 부착하고 낙하시켜 테입이 유리 슬라이드에서 벗겨지도록 하였다. 이 때의 저항을 측정하였다.
듀폰(DuPont)사 제품으로서 Kepton이라는 등록상표로 시판되는 폴리이미드 필름 상에 부착시킨 조성물에 대해 상기와 동일한 과정을 반복하였다.
시험 조성물 및 저항의 변화를 표 7에 제시하였다.
박리 시험 후 저항률의 변화 퍼센트
조성물 유리 슬라이드 상의변화 % 폴리이미드 필름 상의변화 %
조성물 A 0.1 0.9
하이드로퀴논 2 중량% 사용 0.3 -0.3
하이드로퀴논 7 중량% 사용 0.4 -1.1
디시안디아미드 2 중량% 사용 0.3 0.8
디시안디아미드 5 중량% 사용 0.7 2623
디아미노헵탄 2 중량% 사용 0.6 -1.9
디아미노헵탄 5 중량% 사용 0.5 1.6
벤즈이미다졸 5 중량% 사용 0.3 174.4
페난트롤린 5 중량% 사용 0.1 -1.0
페노티아진 5 중량% 사용 0.0 0.2
벤조트리아졸 5 중량% 사용 0.2 1815
상기 데이터에 의하면 폴리이미드 필름 상에 상대적으로 부하가 높은 몇개의 시료를 제외하고 접착력 시험 후의 저항의 변화가 매우 적으며, 이는 산소 제거제 또는 부식 억제제를 함유하는 조성물에 있어서 접착유지력이 양호함을 나타낸다.
본 발명의 도전성 및 저항성 조성물은 산소 억제제 또는 부식 억제제를 함유함으로써 이를 함유하지 않는 종래의 조성물에 비하여 향상된 전기 안정도를 가진다. 상기 조성물은 전기적으로 안정한 상호접속을 제공하기 위한 마이크로 일렉크로닉 장치 또는 반도체 패키지 내의 도전성 재료 또는 저항성 재료로 사용될 수 있다.

Claims (5)

  1. (a) 고분자 수지,
    (b) 도전성 충전재(filler),
    (c) 선택적으로, 반응성 또는 비반응성 희석제,
    (d) 선택적으로, 불활성 충전재, 및
    (e) 선택적으로, 접착 촉진제
    를 포함하는 마이크로일렉트로닉 장치용 조성물에 있어서,
    산소 제거제(oxygen scavenger) 및 부식 억제제(corrosion inhibitor) 중 어느 하나 또는 둘 모두가 상기 조성물에 첨가되는 것을 특징으로 하는 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 조성물의 총 100 중량%에 대하여
    (a) 상기 고분자 수지는 10 내지 90 중량%의 양으로 존재하며, 비닐 수지, 아크릴 수지, 페놀 수지, 에폭시 수지, 말레이미드 수지, 폴리이미드 수지, 및 실리콘 함유 수지로 이루어지는 군에서 선택되고,
    (b) 상기 도전성 충전재는 1 내지 90 중량%의 양으로 존재하며, 은, 동, 금, 팔라듐, 백금, 카본블랙, 탄소섬유, 흑연, 알루미늄, 및 안티몬이 도핑된 산화주석으로 이루어지는 군에서 선택되고,
    (c) 상기 희석제는 0 내지 50 중량%의 양으로 존재하며, 1,4-부탄디올 디글리시딜 에테르 및 부틸 카르비톨로 이루어지는 군에서 선택되고,
    (d) 상기 불활성 충전재는 0 내지 80 중량%의 양으로 존재하며, 탈크, 실리카, 실리케이트, 알루미늄 나이트라이드, 마이카, 세라믹, 바륨 티타네이트, 및 이산화 티탄으로 이루어지는 군에서 선택되고,
    (e) 상기 산소 제거제 또는 부식 억제제는 10 중량% 이하(0%는 아님)의 양으로 존재하고,
    (f) 상기 접착 촉진제는 0 내지 10 중량%의 양으로 존재하는
    조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 산소 제거제가 하이드로퀴논, 카르보하이드라자이드, 8-하이드록시퀴놀린, 트리하이드록시벤젠, 아미노페놀, 하이드라진, 피로갈롤, 카르보하이드라존, 폴리에틸렌아민, 사이클로헥산디온, 하이드록실아민, 메톡시프로필아민, 사이클로헥실아민, 디에틸에탄올아민, 하이드록시알킬하이드록실아민, 테트라치환된 페닐렌디아민, 모르폴리노헥소스 리덕톤(morpholinohexose reductone), 케토-글루코네이트, 아민 비설파이트, 락톤 유도체, 페놀 유도체, 및 치환된 퀴놀린으로 이루어지는 화합물의 군에서 선택되는 조성물.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 부식 억제제가 1,10-페나티오딘(phenathiodine), 페노티아진(phenothiazine), 벤조트리아졸(benzothriazole), 벤즈이미다졸, 메르캅토벤조티아졸, 디시안디아미드, 3-이소프로필아미노-1-부틴, 디프로파길 에테르, 디프로파길 티오에테르, 프로파길 카프로에이트, 디아미노헵탄, 페난트롤린, 아민, 디아민, 트리아민, 헥사메틸렌이미드, 데카메틸렌이미드, 헥사메틸렌이민벤조에이트, 헥사메틸렌이민-3,5-디니트로벤조에이트, 헥사메틸렌테트라민, d-옥시미노-b-비닐 퀴누클리딘(d-oximino-b-vinyl quinuclidine), 아닐린, 6-N-에틸 퓨린, 1-에틸아미노-2-옥타데실이미다졸린, 모르폴린, 에탄올아민, 아미노페놀, 8-하이드록시퀴놀린, 피리딘과 그 유도체, 퀴놀린과 그 유도체, 아크리딘(acridine), 이미다졸과 그 유도체, 톨루이딘, 메르캅탄, 티오페놀과 그 유도체, 설파이드, 설폭사이드, 티오포스페이트, 및 티오우레아로 이루어지는 화합물의 군에서 선택되는 조성물.
  5. 조성물의 전기 안정도(electric stability)를 높이는 방법에 있어서,
    상기 조성물에 산소 제거제 및 부식 억제제 중 어느 하나 또는 둘 모두를 첨가하는 단계를 포함하는 방법.
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