KR20030071484A

KR20030071484A - 전극의 접속방법, 그것에 사용되는 표면처리 배선판 및접착필름 및 전극의 접속구조

Info

Publication number: KR20030071484A
Application number: KR10-2003-0001545A
Authority: KR
Inventors: 츠카고시이사오; 고토우야스시; 유사마사미; 미야데라야스오
Original assignee: 히다치 가세고교 가부시끼가이샤
Priority date: 2002-02-28
Filing date: 2003-01-10
Publication date: 2003-09-03
Also published as: US20060263599A1; CN100482756C; TWI252066B; US7528488B2; TW200303708A; US7258918B2; US7771559B2; CN1441448A; KR100559153B1; US20030178138A1; US20060260744A1

Abstract

본 발명은, 대향하는 전극간의 적어도 일부에 감압도전 폴리머로서 식 (Ⅰ)로 표시되는 폴리프탈리드를 개재시켜 양전극을 가압하에서 고정하는 것을 특징으로 하는 전극의 접속방법, 절연부와 전극부를 가지는 배선판의 적어도 전극면에 식 (Ⅰ)로 표시되는 폴리프탈리드가 형성되어 이루어지는 표면처리 배선판, 접착제와 식 (Ⅰ)로 표시되는 폴리프탈리드로 이루어지는 접착필름 및 그들을 사용한 전극의 접속구조에 관한 것이다:

식 (Ⅰ)중, R은 2가의 방향족 탄화수소기 또는 2가의 복소환함유 방향족기를 나타내고, R₁은 알킬기, 불소화 알킬기, 알콕시기 또는 할로겐기를 나타내고, R₁의 수는 0∼4이며, X는 O 또는 N-R₃를 나타내고, 단, R₃는 하기의 기를 나타내며,

Y는 SO₂또는 CO를 나타내고, n은 폴리머의 반복단위의 수를 나타낸다.

Description

전극의 접속방법, 그것에 사용되는 표면처리 배선판 및 접착필름 및 전극의 접속구조{METHOD FOR CONNECTING ELECTRODES, SURFACE-TREATED WIRING BOARD AND ADHESIVE FILM USED IN THE METHOD, AND ELECTRODES-CONNECTED STRUCTURE}

본 발명은, 전자부품을 탑재하는 배선기판에 다른 배선판이나 반도체칩 등의 전자부품을 접속하는 전극의 접속방법, 그 방법에 사용되는 배선판, 전극과 전극을 전기적, 기계적으로 접속하는 데에 적합한 접착필름에 관한 것이다. 특히, IC칩과 칩탑재 기판과의 접착이나 전기회로 상호의 접속·접착용의 접착필름으로서 적합한 접착필름 및 이들을 사용한 전극의 접속구조에 관한 것이다.

전자부품의 소형 박형화에 따라, 이들에 사용하는 회로나 전극(이하, 전극)은 고밀도, 고정세화하고 있다.

이들 전극의 접속에 절연성 접착체중에 카본, 니켈, 금속피복 플라스틱 등의 도전성입자를 분산한 이방도전성의 접착체나 막상물을 사용하여 가열가압에 의해 접착제의 두께방향으로 전기적 접속을 얻는 방법(예를 들면, 일본국 특개소 55-104007호 공보)이 알려져 있다.

그러나, 이방도전성의 접착제의 경우, 도전입자를 포함하고 있기 때문에, 인접하는 전극간 거리(이하, 스페이스) 이하의 입경의 도전입자를 사용할 필요가 있고, 또한 1전극에 적어도 1개의 도전입자가 필요한 것 등으로부터, 고밀도 고정세화에 한계가 있었다. 즉, 미소한 전극상의 도전입자의 존재확률을 향상시키기 위해 입자경을 작게 하면 입자의 응집이 일어나 전극간에서 단락이 생겨 버리고, 또한 입자경을 크게 하면 미세전극상에 입자가 존재할 확립이 감소한다는 문제가 있다.

한편, 도전입자를 함유하지 않고 접속시의 가압에 의해 전극면의 미세한 요철에 의해 전기적 접속을 얻어 잔여의 접착제를 전극외로 배제하여 접속하는 방법(예를 들면, 일본국 특개소 60-262430호 공보)이 있다.

그러나, 도전입자를 함유하지 않은 경우, 전극높이의 편차에 대응할 수 없어 다수전극의 접속신뢰성이 불충분하게 되는 결점이 있었다.

또한, 절연부와 전극부를 가지는 배선판의 전극표면이 드러나면 부식의 문제가 있기 때문에, 킬레이트제나 벤조트리아졸 등에 의한 전극 표면의 방청처리가 행해지고 있다.

그러나, 전극표면의 방청처리제는 절연성이기 때문에, 전극접속전에 일단 제거세정하여 사용하기 때문에, 접속전후의 전극산화의 진행이나 공정의 번잡함을 초래하고 있었다.

본 발명은, 종래 사용되고 있던 도전입자를 사용하지 않고, 고밀도 고정세화에 대응하여 전기적으로 접속할 수 있는 전극의 접속방법, 이 방법에 사용되고, 전극표면의 방청을 행할 수 있는 표면처리 배선판, 고밀도 고정세화에 대응하여 도전접속할 수 있고, 또한 전극높이의 편차에도 대응할 수 있는 접착필름 및 그들을 이용한 전극의 접속구조를 제공한다.

도 1은, 본 발명의 표면처리 배선판의 일태양을 나타내는 단면모식도이다.

도 2는, 본 발명의 표면처리 배선판의 일태양을 나타내는 단면모식도이다.

도 3은, 본 발명의 표면처리 배선판의 일태양을 나타내는 단면모식도이다.

도 4는, 본 발명의 표면처리 배선판의 일태양을 나타내는 단면모식도이다.

도 5는, 본 발명의 접속방법의 일태양을 나타내는 단면모식도이다.

도 6은, 본 발명의 접속구조의 일태양을 나타내는 단면모식도이다.

도 7은, 본 발명의 접속구조의 일태양을 나타내는 단면모식도이다.

도 8은, 본 발명의 접착필름의 일태양을 나타내는 단면모식도이다.

도 9는, 본 발명의 접착필름의 일태양을 나타내는 단면모식도이다.

도 10은, 본 발명의 접착필름의 일태양을 나타내는 단면모식도이다.

도 11은, 본 발명의 접착필름의 일태양을 나타내는 단면모식도이다.

도 12는, 본 발명의 접속구조의 일태양을 나타내는 단면모식도이다.

도 13은, 본 발명의 접속구조의 일태양을 나타내는 단면모식도이다.

도 14는, 본 발명의 접속구조의 일태양을 나타내는 단면모식도이다.

도 15는, 본 발명의 접속구조의 일태양을 나타내는 단면모식도이다.

부호의 설명

1 및 1': 기판

2 및 2': 전극

3: 배선판

4: 폴리프탈리드

5: 고정치구

6: 접착제

7 및 7': 접착제(접착제층)

8: 폴리프탈리드(폴리프탈리드박층)

9: 관통홀

본 발명은, [1] 대향하는 전극간의 적어도 일부에 감압도전(感壓導電) 폴리머를 개재시켜 양전극을 가압하에서 고정하는 것을 특징으로 하는 전극의 접속방법에 관한 것이다.

또한 본 발명은, [2] 대향하는 전극간의 적어도 일부에 감압도전 폴리머로서 폴리프탈리드를 개재시켜 양전극을 가압하에서 고정하는 것을 특징으로 하는 전극의 접속방법에 관한 것이다.

또한 본 발명은, [3] 폴리프탈리드가 식 (Ⅰ)로 표시되는 [2]에 기재된 전극의 접속방법에 관한 것이다:

식 (Ⅰ)중, R은 2가의 방향족 탄화수소기 또는 2가의 복소환함유 방향족기를 나타내고, R₁은 알킬기, 불소화 알킬기, 알콕시기 또는 할로겐기를 나타내고, R₁의 수는 0∼4이며, X는 O 또는 N-R₃를 나타내고,

단, R₃는 하기의 기를 나타내며,

또한 본 발명은, [4] 기판과 전극으로 이루어지는 배선판에 있어서, 적어도 전극부 표면의 일부에 폴리프탈리드가 형성되어 이루어지는 폴리프탈리드 표면처리 배선판에 관한 것이다.

또한 본 발명은, [5] 폴리프탈리드가 식 (Ⅰ)로 표시되는 [4]에 기재된 표면처리 배선판에 관한 것이다:

단, R₃는 하기의 기를 나타내며,

또한 본 발명은, [6] [4] 또는 [5]에 기재된 폴리프탈리드가 형성된 표면처리 배선판의 전극과, 다른 전자부품의 전극을 대치시키고, 상기 대향전극은 적어도 한쪽이 기판표면으로부터 돌출되어 있으며, 양전극을 가압하에서 고정하는 것을 특징으로 하는 전극의 접속방법에 관한 것이다.

또한 본 발명은, [7] 양전극을 기계적 수단 또는 접착제에 의해 고정하는 것을 특징으로 하는 [6]에 기재된 전극의 접속방법에 관한 것이다.

또한 본 발명은, [8] 접착제와 감압도전 폴리머로 이루어지는 접착필름에 관한 것이다.

또한 본 발명은, [9] 접착제와 감압도전 폴리머로서 폴리프탈리드로 이루어지는 접착필름에 관한 것이다.

또한 본 발명은, [10] 폴리프탈리드가 식 (Ⅰ)로 표시되는 [9]에 기재된 접착필름에 관한 것이다:

단, R₃는 하기의 기를 나타내며,

또한 본 발명은, [11] 폴리프탈리드가 분말상이고, 접속체중에 분산되어 이루어지는 [9] 또는 [10]에 기재된 접착필름에 관한 것이다.

또한 본 발명은, [12] 접착제층과 그 위에 형성된 폴리프탈리드박층으로 이루어지는 [9] 또는 [10]에 기재된 접착필름에 관한 것이다.

또한 본 발명은, [13] 폴리프탈리드박층의 일부에 관통홀을 형성하여 이루어지는 [12]에 기재된 접착필름에 관한 것이다.

또한 본 발명은, [14] 대향하는 전극간에 [9] 또는 [10]에 기재된 접착필름을 개재시켜 양전극을 가압하에서 고정하는 것을 특징으로 하는 전극의 접속방법에 관한 것이다.

또한 본 발명은, [15] 대향하는 전극간의 적어도 일부에 폴리프탈리드가 존재하고, 양전극이 고정되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전극의 접속구조에 관한 것이다.

또한 본 발명은, [16] 양전극이 접착제에 의해 고정되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 [15]에 기재된 전극의 접속구조에 관한 것이다.

또한 본 발명은, [17] 양전극이 [9]에 기재된 접착필름중의 첩착제에 의해 고정되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 [16]에 기재된 전극의 접속구조에 관한 것이다.

또한 본 발명은, [18] 양전극이 기계적 수단에 의해 고정되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 [15]에 기재된 전극의 접속구조에 관한 것이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

본 발명에서 사용되는 감압도전 폴리머는 통상은 절연체이나, 압력을 가하므로써 도전체로 변화하는 수지이다. 감압도전 폴리머로서는 구체적으로는 식 (Ⅰ)의 폴리프탈리드가 바람직하다.

식 (Ⅰ)로 표시된 폴리프탈리드(이하, 총칭하여 폴리프탈리드라고 한다)는 두께방향으로 압력을 가하면, 두께방향의 전기저항이 크게 변화하여 도전성을 발휘하는 특징(감압도전성)을 가지는 것이다. 비교적 저압에서 상대적으로 가압전후로 가압방향의 전기저항이 6자리수 이상의 변화(통상은 대기압에서 절연성을 나타내고, 가압하면 도전성을 나타낸다.)를 발현시키는 것이 가능해진다.

여기에서, 전기저항이 6자리수 이상의 변화라는 것은, 소정 전압의 인가조건에서 측정할 때 가압전후로 전기저항(또는 전류)의 변화가 6자리수 이상이 되는 것을 의미한다. 보다 구체적으로는, 소정 전압에서의 전류치가 10^-12A의 오더(절연물)로부터 10^-6A의 오더 이상의 도전성 물질로 변화하는 것을 의미한다.

본 발명에서 사용되는 식 (Ⅰ)의 폴리프탈리드에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.

식 (Ⅰ)중 R(2가의 방향족 탄화수소기 또는 2가의 복소환함유 방향족기)로서는 다음의 기 등을 들 수 있다.

여기에서, R₂는 상기 R₁과 마찬가지로 수소, 알킬기, 불소화 알킬기, 알콕시기 또는 할로겐(불소나 염소 등)이고, 이것은 복수개(2∼4개)여도 좋다.

또한, Ar₁으로서는 다음의 기 등을 들 수 있다.

또한, Ar₂로서는 다음의 기 등을 들 수 있다.

식 (Ⅰ)중, 폴리머의 반복단위의 수를 나타내는 n은, 바람직하게는 50∼300의 범위이고, 보다 바람직하게는 70∼200의 범위이다. n이 50보다 작으면 필름강도가 작아지고, n이 300을 넘으면 용해성이 나빠진다.

폴리프탈리드는 단독중합물이어도 공중합물이어도, 또는 이들의 브랜드물이어도 좋다.

또한, 프탈리드고리를 가지는 페놀수지나 프탈리드고리를 가지는 에폭시수지를 첨가할 수 있다.

프탈리드고리를 가지는 페놀수지로서는 페놀프탈레인, 페놀레드, o-크레졸프탈레인, 티몰프탈레인, 크레졸레드 등과 포름알데히드를 반응시켜 얻어지는 수지로, 통상 반응할 때 페놀이나 크레졸 등을 가하여 올리고머로 한 것(생성물)을 사용할 수 있다.

프탈리드고리를 가지는 에폭시수지로서는 식 (Ⅰ)로 표시된 프탈리드고리(또는 설포프탈리드고리)를 가지는 페놀화합물과 에피클로로히드린을 반응시켜 얻어진 수지를 사용할 수 있다.

프탈리드고리를 가지는 페놀수지나 프탈리드고리를 가지는 에폭시수지는 50중량%를 넘지 않는 범위에서 배합할 수 있다. 50중량%를 넘어서 사용하면, 성형후의 피막이 부서지기 쉽다. 또한, 여기에서 중량%라고 하는 것은 용매를 제외한 불휘발성분의 양을 100으로 한 때의 백분율이다.

식 (Ⅰ)로 표시한 폴리프탈리드(이하, 총칭하여 폴리프탈리드라고 한다)는 두께가 10nm∼50000nm 정도의 두께인 때에 두께방향으로 가압을 가하면, 두께방향의 전기저항이 크게 변화하여 도전성을 발휘하는 특징이 최근 발견되었다. 이 때의 압력은 전극형상 등의 영향을 받기 때문에 일률적으로는 말할 수 없으나, 4.9KPa(0.05kg/cm²) 이상으로 비교적 저압에서 상대적으로 10¹⁴Ω 오더로부터 10²Ω 오더 정도로 극적으로 저항이 변화하는 특징이 있다.

또한, 식 (Ⅰ)로 표시한 폴리프탈리드에 프탈리드고리를 포함하는 페놀수지, 프탈리드고리를 포함하는 에폭시수지, 실란커플링제 등을 첨가할 수 있다.

이하, 본 발명을 도면을 사용하여 설명한다.

본 발명의 기판과 전극으로 이루어지는 배선판에 있어서, 절연부와 전극부를 가지는 배선판 표면의, 적어도 전극부 표면의 일부에 폴리프탈리드가 형성되어 이루어지는 표면처리 배선판 및 그것을 사용한 전극의 접속구조에 대하여 도 1∼도 7을 사용하여 설명한다.

도 1은, 기판(1)과 전극(2)으로 이루어지는 배선판(3)의 전극형성면의 표면에, 폴리프탈리드(4)를 형성하여 이루어지는 본 발명의 표면처리 배선판을 나타내는 단면모식도이다. 이 때 폴리프탈리드(4)의 두께는 10nm(0.01㎛)∼50000nm(50㎛) 정도가 바람직하다. 10nm 미만에서는 방청효과가 충분하지 않고, 50000nm를 넘으면 도전성이 불충분해진다. 이와 같은 이유에서, 30nm∼40000nm가 보다 바람직하고, 50nm∼30000nm가 더욱 바람직하며, 100nm∼2000nm가 특히 바람직하다.

표면처리 배선판의 폴리프탈리드(4)의 형성은, 양면 배선판이나 다층 배선판의 표리 표면(도 2)에도 형성가능하다. 또한, 폴리프탈리드(4)는 절연부와 전극부를 가지는 배선판의 전면에 형성(도 1 및 도 2)하는 것이 형성작업으로서 전면침지법 등을 채용할 수 있어 간편하여 바람직하지만, 도 3과 같이 전극부분만이어도 좋다. 도 3(a)은 전극의 표면만, 도 3(b)는 전극 표면과 양측면, 도 3(c)는 표면과 1측면에 형성한 예이다. 여기에 전극접속을 위해서는 (a)와 같이 접속면의 전극의 표면에만 형성되어 있어도 좋지만, 방청성의 점에서는 (b)와 같이 전극면 전체를 덮는 것이 바람직하다. 또한, 전극면 전체가 덮여져 있으면, 폴리프탈리드(4)는 절연성이 높고(10¹⁴Ω·cm 이상), 또한 내열성도 높기(400℃ 이상) 때문에, 전극간의 이온마이그레이션을 방지할 수 있다.

폴리프탈리드(4)의 형성방법으로서는, 침지인상법, 스핀코우트법, 인쇄법, 스프레이법 등의 여러가지의 수단을 적용할 수 있다.

기판(1)으로서는, 폴리이미드나 폴리에스테르 등의 플라스틱필름, 유리·에폭시 등의 복합체, 실리콘 등의 반도체, 유리나 세라믹 등의 무기물이 있고, 필요에 따라서 접착제(도면에 있어서는 생략)를 개재하여 전극(2)을 가진다. 전극(2)은 Cu, Au, Al, 땜납, Cr, Ni, Ag, Mo, Ta, Sn, ITO(인듐·주석산화물), 도전성 잉크류 등으로 좋고, 이들을 주체로 하는 화합물이나 혼합물 또는 복층 이상의 구성이어도 좋다. 또한, 전극(2)은 도 1 및 도 2와 같이 기판(1)으로부터 돌출해도 좋고, 도 4와 같이 요상(凹狀)이나 평면상 전극이어도 좋다.

본 발명의 전극접속방법은 도 5에 나타내는 것처럼, 상기 폴리프탈리드(4)가 형성된 표면처리 배선판의 전극(2)과, 다른 전자부품의 전극(2')을 대향시키고, 양전극을 압력 P의 가압하에서 고정한다. 이 때, 대향전극의 적어도 한쪽이 기판표면보다 돌출되어 있으면, 가압부만이 상하 도통가능해진다. 이 때, 전극이 돌출되어 있지 않은 평면 또는 요면상 전극이나, 도전성을 가지지 않는 더미(dummy)전극이 존재해도 도전성전극부의 가압부에만 상하의 전기적 접속이 얻어진다.

전극부가 전기적 접속되도록, 가압상태에서 고정하므로써 전극의 접속이 가능해진다. 고정방법으로서는, 도 6에 나타낸 크램프나 나사고정, 카시메 등의 고정치구(5)에 의한 기계적 고정수단이면, 떼어내는 것이 가능한 일시적인 접속이 얻어진다. 또한, 상기 고정법이 도 7에 나타낸 것처럼, 접착제(6)를 개재시키므로써 장기적인 접속으로 하여도 좋다. 접착제법의 경우, 가압과 접착제 고정을 동시에 행할 수 있기 때문에 접속공정이 간단하다.

이상과 같이 본 발명의 표면처리 배선판을 사용하므로써, 도 5∼도 7에 나타낸 것과 같은, 대향하는 전극간에 폴리프탈리드가 존재하고, 양전극이 고정되어 이루어지는 전극의 접속구조가 매우 간단히 얻어진다. 도 5∼도 7에서는 서로 대치하는 쌍방의 전극이 돌출한 경우를 나타냈으나, 철상-평면상(凸-平), 철상-요상(凸-凹) 등, 적어도 한쪽이 철상이면 임의의 조합이 가능하다. 이 때, 폴리프탈리드는 전극간에 존재하면 좋고, 배선판의 어느 한쪽 또는 쌍방에 형성되어도 좋다.

본 발명의 폴리프탈리드를 전극면에 형성한 배선판에 의하면, 두께방향으로 압력을 가하면 두께방향의 도전성이 얻어지기 때문에, 양전극의 가압부만이 전기적 접속이 가능하다. 그 때문에, 고밀도 고정세한 미세회로접속에 매우 유용하다. 이 방법에 의하면, 다수의 전자부품을 1장의 배선판에 집중배치하는 멀티칩실장 등이 매우 간편하게 얻어진다.

또한, 폴리프탈리드를 전극면에 형성하고 있기 때문에, 기판전극의 부식방지나 방청작용이 있다. 또한, 폴리프탈리드의 존재에 의해 이온마이그레이션을 방지할 수 있다. 또한, 이미 폴리프탈리드가 전극면에 형성된 배선판을 사용하여 그대로 다른 전자부품이나 배선판의 전극을 접속할 수 있기 때문에, 종래의 표면처리제의 제거가 불필요해서 효율적이다.

또한, 폴리프탈리드가 전극표면에 형성되어 있기 때문에, 전극높이의 편차를 흡수하여 접속가능하다.

이어서, 본 발명의 접착제와 폴리프탈리드로 이루어지는 접착필름 및 그것을 사용한 전극의 접속구조에 대해서 도 8∼도 15를 사용하여 설명한다.

도 8은, 접착제(7)와 폴리프탈리드(8)로 이루어지는 접착필름을 나타내는 단면모식도이다.

접착제(7)는 통상의 열가소성을 포함한 전자부품용을 적용할 수 있으나, 접속후의 내열성이나 내습성이 우수하기 때문에, 열이나 빛에 의해 경화성을 나타내는 반응성 접착제가 바람직하다. 그중에서도 에폭시계 접착제는 단시간 경화가 가능해서 접속작업성이 좋고, 분자구조상 접착성이 우수한 등의 특징으로부터 바람직하게 적용할 수 있다. 또한, 아크릴계 등의 반응성 접착제를 라디칼경화시킨 계도 같은 특성을 얻을 수 있기 때문에 바람직하다. 경화제로서는 보존성과 속경화성의 양립을 얻기 위해 잠재성인 것이 바람직하다.

도 8의 경우, 분체인 폴리프탈리드를 필요에 따라서 용제를 사용하여 접착제중에 분산하고, 롤코우터 등으로 필름상으로 형성하여 휘발분을 건조하므로써 비교적 간단히 얻어진다. 또한, 이 경우의 사용방법은 도 12에 나타낸 것처럼, 기판(1)에 형성된 철상 전극(2)을 가지는 전자부품끼리를 접속할 때, 폴리프탈리드(8)의 분체가 접착필름중에 분산되어 있기 때문에, 전극(2)의 밀도에 따라 분체수를 설계할 수 있고, 또한 접속시에 전극(2)의 위치를 선택하지 않고 간단히 전극사이에 놓는 것 만으로 접속가능하다. 여기에 철상 전극(2)은 반도체칩이나 배선판 등의 전기적으로 접속을 필요로 하는 전자부품 그 자체여도 좋다.

폴리프탈리드(8)는 분체 또는 용액상으로 접착제중에 혼합분산된 베이스상이어도 적용가능하나, 도 8∼도 11과 같은 필름상이면, 일정 두께의 연속체이므로 자동화가 도모되는 이점을 가지고 있어 바람직하다.

폴리프탈리드(8)는, 도 9∼도 11에 나타낸 것처럼 박층으로 하여 접착제층과 적층 일체화한 복합필름으로 할 수 있다. 도 9, 도 10의 경우, 접착제층의 표면에 폴리프탈리드용액을 도포하여 용제를 건조하면 좋고, 또한 접착제층과 폴리프탈리드박층을 각각 형성하고나서 라미네이트해도 좋다. 또한, 폴리프탈리드의 분체나 용액을 기체와 함께 고압하에서 분사형성해도 좋다. 또한, 필요에 따라서 사용하는 세퍼레이터 등의 기재필름상에 폴리프탈리드박층을 형성하고, 그 위에 접착제층을 구성해도 좋다.

폴리프탈리드(8)의 두께나 입자경은 10nm∼50000nm 정도가 바람직하다. 10nm 미만에서는 도전효과가 충분하지 않고, 50000nm를 넘으면 도전성이 불충분해진다. 이와 같은 이유에서, 30nm∼40000nm가 보다 바람직하고, 50nm∼30000nm가 더욱 바람직하며, 100nm∼2000nm가 특히 바람직하다.

도 9의 구성은, 접착제층(7)의 편면에 폴리프탈리드박층(8)을 구성하면 되기 때문에 제조가 비교적 용이하고, 도 13에 나타낸 것처럼 접속하는 전극(2)이 철상일 때에 철상 전극측에 접착제층(7)을 배치하여 접속할 수 있다. 도시하지 않으나, 폴리프탈리드박층(8)의 표면에 별도 전극을 구성해도 좋고, 그 경우 전극은 크램프 등의 기계적인 수단에 의하면 반복사용 가능하며, 예를 들면 검사용의 용도 등에 유용하다. 또한, 이 예는 멀티칩모듈(MCM)과 같이, 하나의 면위에 크기나 높이가 상이한 다수의 전자부품을 배치하여 접속하는 것과 같은 경우에 특히 유용하다.

도 10은, 도 9의 폴리프탈리드박층(8)의 요부에 관통홀(9)을 설치하고, 그 부분을 접착제(7)로 충진한 경우이다. 이것에 의해 도 14에 나타낸 것처럼, 접속시의 가열가압에서 접착제는 폴리프탈리드박층(8)을 넘어서 기판(1')측으로도 유동하여, 이 면에서의 접착제에 의한 접속이 가능해진다. 즉, 대향하는 전자부품끼리의 신뢰성이 우수한 전기적 및 기계적인 동시접속이 가능해진다. 이 경우, 관통홀(9)은 도 14(a)와 같이 피치에 맞추어 형성해도 좋고, 또는 도 14(b)와 같이 피치에 관계없이 임의로 설치해도 좋다. 임의로 설치하면 전극의 위치에 관계없이 접속조작이 가능해서 바람직하다.

도 11은, 폴리프탈리드박층(8)을 접착제층(7, 7')으로 샌드위치한 구성이고, 양면이 접착제층(7, 7')으로 덮여진 구성이다. 접착제(7 및 7')의 두께는 접속후에 전극이 접착제로 덮여져 스페이스부를 충진가능하게 되는 두께를 기본으로, 사용하는 전극높이에 따라 적의설계 가능하다. 이 경우는, 폴리프탈리드박층(8)이 접착제로 덮여져 존재하기 때문에 탈락 등의 곤란한 경우가 생기기 어렵고, 접속하는 전극의 양자 모두 철상의 경우에 적합하다. 이 경우, 도 15에 나타낸 것처럼, 기판(1, 1')에 형성된 철상 전극(2, 2')을 가지는 전자부품끼리를 접속할 때, 전극(2-2')간에 폴리프탈리드박층(8)을 개재하여 양기판의 접속이 가능하다. 도 11 및 도 15에 있어서는 도시하지 않으나, 도 10과 같이 요부에 관통홀을 설치하여 그 부분을 접착제(7)로 충진하므로써, 전극높이의 편차의 영향을 흡수할 수 있기 때문에 바람직하다.

상기의 설명과 같이, 본 발명의 접착제와 폴리프탈리드로 이루어지는 접착필름을 사용하므로써, 도 12∼도 15에 나타내는 대향하는 전극간에 폴리프탈리드가 존재하고, 양전극이 고정되어 이루어지는 전극의 접속구조가 매우 간단히 얻어진다.

도 12∼도 15에서는, 서로 대치하는 쌍방의 전극이 돌출한 경우를 나타냈으나, 철·평, 철·요 등 적어도 한쪽이 철상이면, 임의의 조합이 가능하다. 이 때, 폴리프탈리드는 전극간에 존재하면 좋고, 접착제를 개재시키므로써 전극의 접속의 유지와 기판간의 접착에 의한 장기적인 접속신뢰성이 얻어진다.

본 발명의 접착제와 폴리프탈리드로 이루어지는 접속필름에 의하면, 폴리프탈리드는 두께방향으로 가압을 가하면 두께방향의 도전성이 얻어지기 때문에, 양전극의 가압부에만 전기적 접속이 가능하고, 고밀도 전극의 접속에 유용하다. 이 때, 접속필름중의 접착제는 가압하에서 전자부품이나 전극을 기계적으로 고정할 수 있기 때문에, 전기적 접속과 함께 기계적인 접속이 한번의 조작에 의해 동시에 얻어지기 때문에, 미세한 회로접속에 매우 유용하다. 접착제는 가압하에서 유동하기 때문에, 접속부의 요철을 충진하고, 방습, 오염방지 등의 봉지재적인 작용도 기대할 수 있다. 즉, 본 발명의 접착제와 폴리프탈리드로 이루어지는 접착필름에 의하면, 가압에 의한 전기적 접속과 접착제에 의한 고정을 한번의 조작으로 동시에 행할 수 있기 때문에, 접속공정이 매우 간단하다.

본 발명에 있어서 사용되는 접착제는 열경화계 접착제, 라디칼경화계 접착제, 광경화계 접착제, 열가소계 접착제(핫멜트)를 사용할 수 있다.

열경화계 접착제는 에폭시수지, 잠재성 경화제를 포함하고, 필름상 접착제로하는 경우에는 필름형성재를 포함하는 것이 바람직하다. 에폭시수지는 에피클로로히드린과 비스페놀A, 비스페놀F, 비스페놀AD, 비스페놀S 등으로부터 유도되는 비스페놀형 에폭시수지, 에피클로로히드린과 페놀노볼락이나 크레졸노볼락으로부터 유도되는 에폭시노볼락수지나 나프탈렌고리를 포함한 골격을 가지는 나프탈렌계 에폭시수지, 글리시딜아민, 글리시딜에테르, 비페닐, 지환식 등의 1분자내에 2개 이상의 글리시딜기를 가지는 각종의 에폭시화합물 등을 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용하는 것이 가능하다. 이들 에폭시수지는 불순물이온(Na⁺, Cl^-등)이나, 가수분해성 염소 등을 300ppm 이하로 저감한 고순도품을 사용하는 것이 엘렉트론마이그레이션방지를 위해 바람직하다.

잠재성 경화제는 이미다졸계, 히드라지드계, 아민이미드, 디시안디아미드 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있고, 분해촉진제, 억제제 등을 혼합하여 사용해도 좋다. 또한, 이들 경화제를 폴리우레탄계, 폴리에스테르계의 고분자물질 등으로 피복하여 마이크로캅셀화한 것은 사용가능시간이 연장되기 때문에 바람직하다. 잠재성 경화제의 배합량은 충분한 반응율을 얻기 위해서, 필름형성재와 에폭시수지의 합계 100중량부에 대해 0.1∼60중량부로 하는 것이 바람직하고, 1∼20중량부가 보다 바람직하다. 잠재성 경화제의 배합량이 0.1중량부 미만에서는, 충분한 반응율을 얻을 수 없어서 양호한 접착강도나 작은 접속저항을 얻기 어렵게 되는 경향이 있다. 잠재성 경화제의 배합량은 60중량부를 넘으면, 접착제의 유동성이 저하하거나, 접속저항이 상승하거나, 접착제의 포트라이프가 짧아지는 경향이 있다.

필름형성재는 액상물을 고형화하고, 구성조성물을 필름형상으로 한 경우에 그 필름의 취급이 용이하고, 용이하게 쪼개지거나 깨지거나 붙거나 하지 않는 기계특성 등을 부여하는 것이고, 통상의 상태에서 필름으로서의 취급이 가능한 것이다.

필름형성재로서는 페녹시수지, 폴리비닐포르말수지, 폴리스티렌수지, 폴리비닐부티랄수지, 폴리에스테르수지, 폴리아미드수지, 크실렌수지, 폴리우레탄수지 등을 들 수 있다. 필름형성재중에서도 접착성, 상용성, 내열성, 기계강도가 우수한 것으로부터 페녹시수지가 바람직하다. 페녹시수지는 2관능 페놀류와 에피할로히드린을 고분자량까지 반응시키거나, 또는 2관능 에폭시수지와 2관능 페놀류를 중부가시키므로써 얻어지는 수지이다. 구체적으로는, 2관능 페놀류 1몰과 에피할로히드린 0.985∼1.015몰을 알칼리금속 수산화물의 존재하에서 비반응성 용매중에서 40∼120℃의 온도에서 반응시키므로써 얻을 수 있다.

또한, 수지의 기계적 특성이나 열적 특성의 점으로부터, 특히 2관능성 에폭시수지와 2관능성 페놀류의 배합당량비를 에폭시기/페놀수산기=1/0.9∼1/1.1로 하고, 알칼리금속화합물, 유기인계 화합물, 환상아민계 화합물 등의 촉매의 존재하에서 비점이 120℃ 이상인 아미드계, 에테르계, 케톤계, 락톤계, 알콜계 등의 유기용제중에서 반응고형분이 50중량부 이하로 50∼200℃로 가열하여 중부가반응시켜 얻은 것이 바람직하다. 2관능성 에폭시수지로서는, 비스페놀A형 에폭시수지, 비스페놀F형 에폭시수지, 비스페놀AD형 에폭시수지, 비스페놀S형 에폭시수지 등을 들 수 있다. 2관능 페놀류는 2개의 페놀성 수산기를 갖는 것으로, 예를 들면 하이드로퀴논류, 비스페놀A, 비스페놀F, 비스페놀AD, 비스페놀S 등의 비스페놀류를 들 수 있다. 페녹시수지는 라디칼중합성의 관능기나 에폭시기, 카르복실기 등으로 변성되어 있어도 좋고, 이 경우 내열성이 향상한다. 또한, 페녹시수지는 그 분자내에 다환 방향족화합물에 기인하는 분자구조를 가지는 것이어도 좋다. 예를 들면, 나프탈렌, 비페닐, 아세나프텐, 플루오렌, 디벤조푸란, 안트라센, 페난트렌 등의 디히드록시화합물이고, 특히 바람직하게는 9,9'-비스(4-히드록시페닐)플루오렌이다.

필름형성재의 배합량은 2∼80중량%이고, 5∼70중량%가 바람직하며, 10∼60중량%가 특히 바람직하다. 2중량% 미만에서는 응력완화나 접착력이 충분하지 않고, 80중량%를 넘으면 유동성이 저하한다. 필름형성재는 접착제를 필름화할 때에 필요하나, 니스, 페이스트상으로 사용하는 경우에는 없어도 좋다.

라디칼경화계 접착제는 라디칼중합성 화합물, 중합개시제를 포함하고, 필름화하는 경우는 필름형성재를 함유하는 것이 바람직하다.

라디칼중합성 화합물은 라디칼에 의해 중합하는 관능기를 가지는 화합물로, (메타)아크릴레이트, 말레이미드, 시트라콘이미드, 나디이미드 등이 있고, 2종류 이상을 혼합하여 사용해도 좋다. 또한, 라디칼중합성 화합물은 모노머, 올리고머 어느 상태에서도 사용할 수 있고, 모노머와 올리고머를 혼합하여 사용해도 좋다.

(메타)아크릴레이트로서는, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리메티롤프로판트리(메타)아크릴레이트, 테트라메틸렌글리콜테트라(메타)아크릴레이트, 2-히드록시-1,3-디아크릴옥시프로판, 2,2-비스[4-(아크릴옥시메톡시)페닐]프로판, 2,2-비스[4-(아크릴옥시에톡시)페닐]프로판, 디시클로펜테닐(메타)아크릴레이트, 트리시클로데카닐(메타)아크릴레이트, 트리스(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 우레탄(메타)아크릴레이트, 이소시아눌산 에틸렌옥사이드변성 디아크릴레이트 등을 들 수 있고, 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용해도 좋다. 또한, 필요에 따라서는 하이드로퀴논, 메틸에테르하이드로퀴논 등의 라디칼중합 금지제를 경화성이 손상되지 않는 범위에서 사용해도 좋다.

또한, 라디칼중합성 화합물로서 인산에스테르화합물을 사용한 경우, 금속 등 무기물에 대한 접착력을 향상시킬 수 있다. 이 인산에스테르화합물의 사용량은 0.1∼10중량부이고, 바람직하게는 0.5∼5중량부이다. 인산에스테르화합물은 무수인산과 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트의 반응생성물로서 얻어진다. 구체적으로는, 모노(2-메타크릴로일옥시에틸)애시드포스페이트, 디(2-메타크릴로일옥시에틸)애시드포스페이트 등이 있고, 단독으로 사용해도 좋고, 혼합하여 사용해도 좋다.

말레이미드로서는 분자중에 말레이미드기를 적어도 1개 가지고 있는 것으로, 예를 들면 페닐말레이미드, 1-메틸-2,4-비스말레이미드벤젠, N,N'-m- 페닐렌비스말레이미드, N,N'-p-페닐렌비스말레이미드, 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'-4,4-디페닐에테르비스말레이미드, N,N'-4,4-디페닐설폰비스말레이미드, 2,2-비스(4-(4-말레이미드페녹시)페닐)프로판, 2,2-비스(3-s-부틸-3,4-(4-말레이미드페녹시)페닐)프로판, 1,1-비스(4-(4-말레이미드페녹시)페닐)데칸, 4,4'-시클로헥실리덴-비스(1-(4-말레이미드페녹시)페녹시)-2-시클로헥실벤젠, 2,2-비스(4-(4-말레이미드페녹시)페닐)헥사플루오로프로판 등을 들 수 있고, 단독으로 사용해도 좋고, 2종류 이상을 혼합하여 사용해도 좋다.

시트라콘이미드로서는 분자중에 시트라콘이미드기를 적어도 1개 가지고 있는 시트라콘이미드화합물, 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-디페닐설폰비스시트라콘이미드, 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 등이 있고, 단독으로 사용해도 좋고, 2종류 이상을 혼합하여 사용해도 좋다.

나디이미드로서는 분자중에 나디이미드기를 적어도 1개 가지고 있는 나디이미드화합물, 예를 들면, 페닐나디이미드, 1-메틸-2,4-비스나디이미드벤젠, N,N'-m-페닐렌비스나디이미드, N,N'-p-페닐렌비스나디이미드, N,N'-4,4-비페닐렌비스나디이미드, N,N'-4,4-(3,3-디메틸비페닐렌)비스나디이미드, N,N'-4,4-(3,3-디메틸디페닐메탄)비스나디이미드, N,N'-4,4-(3,3-디에틸디페닐메탄)비스나디이미드, N,N'-4,4-디페닐메탄비스나디이미드, N,N'-4,4-디페닐프로판비스나디이미드, N,N'-4,4-디페닐에테르비스나디이미드, N,N'-4,4-디페닐설폰비스나디이미드, 2,2-비스(4-(4-나디이미드페녹시)페닐)프로판, 2,2-비스(3-s-부틸-3,4-(4-나디이미드페녹시)페닐)프로판, 1,1-비스(4-(4-나디이미드페녹시)페닐)데칸, 4,4'-시클로헥실리덴-비스(1-(4-나디이미드페녹시)페녹시)-2-시클로헥실벤젠, 2,2-비스(4-(4-나디이미드페녹시)페닐)헥사플루오로프로판 등이 있고, 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 혼합하여 사용해도 좋다.

상기 라디칼중합성 화합물을 사용한 경우에는 중합개시제를 사용한다. 중합개시제로서는 빛 또는 가열에 의해 라디칼을 발생하는 화합물이면 특별히 제한은 없고, 과산화물, 아조화합물 등이 있으며, 목적으로 하는 접속온도, 접속시간, 보존안정성 등을 고려하여 적의 선택되나, 고반응성과 보존안정성의 점에서 반감기 10시간의 온도가 40℃ 이상, 그리고 반감기 1분의 온도가 180℃ 이하인 유기과산화물이 바람직하고, 반감기 10시간의 온도가 50℃ 이상, 그리고 반감기 1분의 온도가 170℃ 이하인 유기과산화물이 특히 바람직하다. 접속시간을 10초로 한 경우, 충분한 반응율을 얻기 위한 중합개시제의 배합량은 1∼20중량%가 바람직하고, 2∼15중량%가 특히 바람직하다. 사용되는 유기과산화물의 구체적인 화합물로서는 디아실페록사이드, 페록시디카보네이트, 페록시에스테르, 페록시케탈, 디알킬페록사이드,하이드로페록사이드, 실릴페록사이드 등으로부터 선정할 수 있으나, 페록시에스테르, 디알킬페록사이드, 하이드로페록사이드, 실릴페록사이드는 개시제중의 염소이온이나 유기산이 5000ppm 이하이고, 분해후에 발생하는 유기산이 적으며, 전극의 부식을 억제할 수 있기 때문에 특히 바람직하다.

디아실페록사이드류로서는, 이소부틸페록사이드, 2,4-디클로로벤조일페록사이드, 3,5,5-트리메틸헥사노일페록사이드, 옥타노일페록사이드, 라우로일페록사이드, 스테아로일페록사이드, 숙시닉페록사이드, 벤조일페록시톨루엔, 벤조일페록사이드 등을 들 수 있다.

페록시카보네이트류로서는, 디-n-프로필페록시디카보네이트, 디이소프로필페록시디카보네이트, 비스(4-t-부틸시클로헥실)페록시디카보네이트, 디-2-에톡시메톡시페록시디카보네이트, 디(2-에틸헥실페록시)디카보네이트, 디메톡시부틸페록시디카보네이트, 디(3-메틸-3-메톡시부틸페록시)디카보네이트 등을 들 수 있다.

페록시에스테르류로서는, 쿠밀페록시네오데카노에이트, 1,1,3,3-테트라메틸부틸페록시네오데카노에이트, 1-시클로헥실-1-메틸에틸페록시노에데카노에이트, t-헥실페록시네오데카노에이트, t-부틸페록시피발레이트, 1,1,3,3-테트라메틸부틸페록시-2-에틸헥사노네이트, 2,5-디메틸-2,5-디(2-에틸헥사노일페록시)헥산, 1-시클로헥실-1-메틸에틸페록시-2-에틸헥사노네이트, t-헥실페록시-2-에틸헥사노네이트, t-부틸페록시-2-에틸헥사노네이트, t-부틸페록시이소부틸레이트, 1,1-비스(t-부틸페록시)시클로헥산, t-헥실페록시이소프로필모노카보네이트, t-부틸페록시-3,5,5-트리메틸헥사노네이트, t-부틸페록시라우레이트, 2,5-디메틸-2,5-디(m-톨루오일페록시)헥산, t-부틸페록시이소프로필모노카보네이트, t-부틸페록시-2-에틸헥실모노카보네이트, t-헥실페록시벤조에이트, t-부틸페록시아세테이트 등을 들 수 있다.

페록시케탈류로서는, 1,1-비스(t-헥실페록시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산, 1,1-비스(t-헥실페록시)시클로헥산, 1,1-비스(t-부틸페록시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산, 1,1-(t-부틸페록시)시클로데칸, 2,2-비스(t-부틸페록시)데칸 등을 들 수 있다.

디알킬페록사이드류로서는, α,α'-비스(t-부틸페록시)디이소프로필벤젠, 디쿠밀페록사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸페록시)헥산, t-부틸쿠밀페록사이드 등을 들 수 있다.

하이드로페록사이드류로서는, 디이소프로필벤젠하이드로페록사이드, 쿠멘하이드로페록사이드 등을 들 수 있다.

실릴페록사이드류로서는, t-부틸트리메틸실릴페록사이드, 비스(t-부틸)디메틸실릴페록사이드, t-부틸트리비닐실릴페록사이드, 비스(t-부틸)디비닐실릴페록사이드, 트리스(t-부틸)비닐실릴페록사이드, t-부틸트리아릴실릴페록사이드, 비스(t-부틸)디아릴실릴페록사이드, 트리스(t-부틸)아릴실릴페록사이드 등을 들 수 있다.

또한, 전극의 부식을 억제하기 위해서, 경화제(중합개시제)중에 함유되는 염소이온이나 유기산은 5000ppm 이하인 것이 바람직하고, 또한 가열분해후에 발생하는 유기산이 적은 것이 보다 바람직하다. 또한, 제작한 접착제의 안정성이 향상하는 것으로부터 실온(25℃), 상압하에서 24시간의 개방방치 후에 20중량% 이상의 중량유지율을 갖는 것이 바람직하다. 이들은 적의 혼합하여 사용할 수 있다.

이들 유리라디칼 발생제(중합개시제)는 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있고, 분해촉진제, 억제제 등을 혼합하여 사용해도 좋다.

또한, 이들 유리라디칼 발생제를 폴리우레탄계, 폴리에스테르계의 고분자물질 등으로 피복하여 마이크로캅세화한 것은 사용가능시간이 연장되기 때문에 바람직하다.

필름형성재는 상기와 같다.

라디칼중합성 화합물 이외에 열경화성 수지로서 상기의 에폭시수지를 배합할 수 있다. 이들 에폭시수지는 2종 이상을 병용해도 좋다.

또한, 이 에폭시수지의 경화제로서는, 아민류, 페놀류, 산무수물류, 이미다졸류, 디시안디아미드류 등 통상의 에폭시수지의 경화제로서 사용되고 있는 것을 들 수 있다. 또한, 경화촉진제로서 통상 사용되고 있는 3급 아민류, 유기인계 화합물을 적의 사용해도 좋다.

또한, 에폭시수지를 반응시키는 방법으로서, 상기 경화제를 사용하는 것 이외에, 설포늄염, 요오드늄염 등을 사용하여 양이온중합시켜도 좋다.

광경화계 접착제는 광양이온중합성 화합물, 주로 180∼750nm의 파장성분을 포함하는 광조사 또는 가열에 의해 양이온종을 발생하는 중합개시제를 포함하는 것이 바람직하다.

광양이온중합성 화합물로서는 에폭시화합물, 비닐에테르화합물, 옥세탄화합물 및 환상에테르화합물로부터 하나 이상 선택된다.

주로 180∼750nm의 파장성분을 포함하는 광조사 또는 가열에 의해 양이온종을 발생하는 중합개시제로서, 방향족 설포늄염, 요오드늄염, 철-아레인착체, 방향족 설포늄염, 지방족 설포늄염으로부터 선택되는 적어도 1종이다.

주로 180∼750nm의 파장성분을 포함하는 광조사에 의해 양이온종을 발생하는 중합개시제는, 주로 180∼750nm의 파장성분을 포함하는 광조사에 의해 양이온종을 발생하는 중합개시제로서 광조사에 의해 발생하는 양이온종을 가르키나, 가열에 의해 발생한 양이온종을 포함해도 좋고, 광조사에 의해 발생하는 양이온종이 많다는 의미이다. 또한, 주로 가열에 의해 양이온종을 발생하는 중합개시제는 주로 가열에 의해 양이온종을 발생하는 중합개시제로서 가열에 의해 발생하는 양이온종을 가르키나, 광조사에 의해 발생한 양이온종을 포함해도 좋고, 가열에 의해 발생하는 양이온종이 많다는 의미이다. 광양이온중합성 화합물로서는 주로 180∼750nm의 파장성분을 포함하는 광조사, 또는 주로 가열에 의해 발생한 양이온종에 의해 중합하는 관능기를 가지는 화합물로서 에폭시화합물, 비닐에테르화합물, 옥세탄화합물 및 환상에테르화합물 등을 들 수 있다.

에폭시화합물로서는, 1분자중에 2개 이상의 에폭시기를 가지는 것이면 특별히 제한은 없고, 공지의 것을 사용할 수 있다. 예를 들면, 에피클로로히드린과 비스페놀A나 비스페놀F 등으로부터 유도되는 비스페놀형 에폭시수지나, 폴리글리시딜에테르, 폴리글리시딜에스테르, 방향족 에폭시화합물, 지환식 에폭시화합물, 크레졸노볼락형 에폭시수지, 페놀노볼락형 에폭시수지 등의 노볼락형 에폭시화합물, 글리시딜아민계 에폭시화합물, 글리시딜에스테르계 에폭시화합물, 비페닐디글리시딜에테르, 트리글리시딜이소시아누레이트, 폴리글리시딜메타크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트와 이들과 공중합가능한 비닐단량체와의 공중합체 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용된다.

비닐에테르화합물로서는, 알킬비닐에테르화합물, 알케닐비닐에테르화합물, 알키닐비닐에테르화합물, 아릴비닐에테르화합물 등을 들 수 있다.

옥세탄화합물로서는, 옥세탄알콜, 지방족 옥세탄화합물, 방향족 옥세탄화합물 등을 들 수 있다.

환상에테르화합물로서는, 테트라히드로푸란화합물, 테트라히드로피란화합물 등을 들 수 있다.

이중에서는 다른 화합물과 비교하면, 분자량이 다른 그레이드가 넓게 입수가능하고, 접착성이나 반응성, 경화특성 등을 임의로 설정할 수 있다는 점에서 에폭시화합물이 바람직하다.

광양이온중합성 화합물의 함유량으로서는, 접착제 전체에 대해 10∼90중량%로 하는 것이 바람직하고, 25∼75중량%로 하는 것이 보다 바람직하다. 함유량이 10중량% 미만인 경우, 경화물의 물성이 부족한 접착제밖에 얻을 수 없고, 함유량이 90중량%를 넘으면, 예를 들면, 경화수축율이 큰 광양이온중합성 화합물을 사용한 경우, 이들을 다른 배합성분에 의해 완화하는 등의 수단을 사용하는 것이 곤란해진다.

에폭시화합물의 에폭시당량은 43∼1000이 바람직하고, 50∼800이 보다 바람직하며, 73∼600이 특히 바람직하다. 에폭시당량이 43 미만 또는 1000을 넘으면, 전극의 접속시에 접착강도가 저하하는 경향이 있다. 이들 에폭시화합물은 불순물이온(Na⁺, Cl^-등)이나 가수분해성 염소 등을 300ppm 이하로 저감한 고순도품을 사용하는 것이 엘렉트론마이그레이션방지를 위해 바람직하다.

주로 180∼750nm의 파장성분을 포함하는 광조사에 의해 양이온종을 발생하는 중합개시제, 주로 가열에 의해 양이온종을 발생하는 중합개시제로서는, 방향족 디아조늄염, 방향족 설포늄염, 지방족 설포늄염, 방향족 요오드늄염, 포스포늄염, 피리디늄염, 셀레노늄염 등의 오늄염이나 금속아레인착체, 시라놀/알루미늄착체 등의 착체화합물, 벤조인토실레이트, o-니트로벤질토실레이트 등을 사용할 수 있다. 또한, 염을 형성하는 때의 대 음이온으로서는 헥사플루오로안티모네이트, 헥사플루오로포스페이트, 테트라플루오로보레이트, 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트 등이 반응성의 점에서 적합하게 사용된다.

주로 가열에 의해 양이온종을 발생하는 중합개시제로서는, 100℃ 이하의 온도에서 열촉매활성이 낮은 화합물이 접착제의 보존안정성을 높인다는 점에서 바람직하다. 또한, 주로 180∼750nm의 파장성분을 포함하는 광조사에 의해 양이온종을 발생하는 중합개시제가, 주로 가열에 의해 양이온종을 발생하는 중합개시제와 동등의 열활성을 가지고 있거나, 그 반대로, 주로 가열에 의해 양이온종을 발생하는 중합개시제가 주로 180∼750nm의 파장성분을 포함하는 광조사에 의해 양이온종을 발생하는 중합개시제와 동등의 광활성을 가지고 있는 화합물인 경우는, 접착제의 반응성이 향상하는 점에서 바람직하다.

주로 180∼750nm의 파장성분을 포함하는 광조사에 의해 양이온종을 발생하는중합개시제로서는, 분자내에 방향환이 1개 이상 포함되는 화합물이 바람직하고, 비스[4-디페닐설포니오)-페닐]설파이드-비스-헥사플루오로포스페이트, 비스[4-디(4-(2-히드록시에틸)페닐)설포니오-페닐]설파이드-비스-헥사플루오로포스페이트, 비스[4-디(4-(2-히드록시에틸)페닐)설포니오-페닐]설파이드-비스-헥사플루오로안티모네이트 등과 같은 방향족 설포늄염이나 η-5,2,4-(시클로펜타디에닐)[(1,2,3,4,5,6-η)-(메틸에틸)-벤젠]-철(Ⅱ)헥사플루오로포스페이트, (트릴쿠밀)요오드늄테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 디아릴요오드늄헥사플루오로안티모네이트 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있고, 아데카옵트마-SP-150, 아데카옵트마-SP-170(아사히덴카고교주식회사제 상품명), 사이라큐어UVI-6990(유니온카바이드사제 상품명), 선에이드SI-60L, 선에이드SI-80L, 선에이드SI-100L(산신가가쿠고교주식회사제 상품명), 일거큐어261(치바·스페셜티·케미컬즈(Ciba Specialty Chemicals)사제 상품명), RHODORSIL PHOTOINITIATOR2074(로우디아재팬사제 상품명) 등과 같은 시판품으로서 이들 화합물 및 그 용액을 사용할 수 있다.

주로 가열에 의해 양이온종을 발생하는 중합개시제로서는, 방향족 설포늄염, 지방족 설포늄염이나 디알킬페나실설포늄염 등의 화합물이 적절하게 사용되고, 선에이드SI-60L, 선에이드SI-80L, 선에이드SI-100L(산신가가쿠고교주식회사제 상품명), 아데카옵튼CP-66, 아데카옵튼CP-77(아세히덴카고교주식회사제 상품명), CI-2624(니혼소다주식회사제 상품명) 등과 같은 시판품으로서 이들 화합물 및 그 용액을 사용할 수 있다.

주로 180∼750nm의 파장성분을 포함하는 광조사에 의해 양이온종을 발생하는 중합개시제 및 주로 가열에 의해 양이온종을 발생하는 중합개시제를 사용하는 경우, 각각 그 사용량은 광양이온중합성 화합물의 100중량%에 대해 0.05∼30중량%로 하는 것이 바람직하고, 0.1∼15중량%로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.5∼10중량%로 하는 것이 특히 바람직하다. 이 양이 0.05중량% 미만에서는, 경화촉진효과가 불충분해지는 경향이 있고, 30중량%를 넘으면 상용성이 저하하는 경향이 있다.

또한, 주로 180∼750nm의 파장성분을 포함하는 광조사에 의해 양이온종을 발생하는 중합개시제의 함유랑과, 주로 가열에 의해 양이온종을 발생하는 중합개시제의 함유량의 중량비율은 1/50∼50/1인 것이 바람직하다. 이 범위외의 비율의 경우, 다른 쪽의 중합개시제의 함유량이 극단으로 적어지기 때문에, 충분한 경화물을 얻을 수 없게 될 우려가 있다.

주로 180∼750nm의 파장성분을 포함하는 광조사에 의해 양이온종을 발생하는 중합개시제 및 주로 가열에 의해 양이온종을 발생하는 중합개시제를 사용하는 경우, 각각을 단독 또는 복수종을 병용할 수 있다. 또한, 양이온중합을 촉진하여 접착제의 경화성을 높이기 위해서, 광증감제를 적의 조합하여 사용할 수 있다. 광증감제로서는, 사용하는 여기광의 흡수파장을 유효하게 이용하기 위한 것이면 특별히 제한되는 것은 아니고, 공지의 화합물을 사용할 수 있으며, 구체적으로는 안트라센, 페노티아딘, 페릴렌, 카르바졸, 벤조페논, 티옥산톤, 플루오렌, 안트라퀴논 등의 화합물 및 이들의 유도체 등을 사용할 수 있다.

접착제에는 필름형성제를 더 첨가해도 좋다. 그 사용량으로서는 광양이온중합성 화합물 100중량부에 대해 20∼320중량부로 하는 것이 바람직하다. 이 사용량이 20중량부 미만 또는 320중량부를 넘는 경우는 필름형성성이 저하하는 경향이 있다.

열가소계 접착제(핫멜트)는, 기본적으로는 절연성을 나타내는 통상의 응집력을 부여하는 폴리머와, 그 외 필요에 따라서 사용하는 점착부여제, 점착성 조정제, 가교제, 노화방지제, 분산제 등을 포함하면 바람직하다.

이들 폴리머종으로서는, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 변성물, 폴리에틸렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-아크릴산 공중합체, 에틸렌-아크릴산에스테르 공중합체, 에틸렌-아크릴산염 공중합체, 아크릴산에스테르계 고무, 폴리이소부틸렌, 어택틱 폴리프로필렌, 폴리비닐부티랄, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체, 스티렌-부타디엔 블록공중합체, 스티렌-이소프로필렌 블록공중합체, 폴리부타디엔, 에틸렌셀룰로오즈, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리우레탄, 천연고무, 실리콘계 고무, 폴리클로로프렌 등의 합성고무, 폴리비닐에테르 등이 적용가능하고, 단독 또는 2종 이상을 병용하여 사용된다.

점착부여제로서는, 디시클로펜타디엔수지, 로진, 변성 로진, 터펜수지, 크실렌수지, 터펜-페놀수지, 알킬페놀수지, 쿠마론-인덴수지 등이 있고, 이들을 필요에 따라서 단독 또는 2종 이상을 병용하여 사용한다. 점착성 조정제로서는, 예를 들면 디옥틸프탈레이트를 비롯한 각종 가소제류 등이 대표적이다.

가교제는 폴리머의 응집력을 높이는 것이 필요한 경우에 사용되고, 폴리머의 관능기와 반응하는 다관능성물질이고, 예를 들면 폴리이소시아네이트, 멜라민수지,요소수지, 페놀수지 등을 들 수 있다.

노화방지제는 폴리머바인더의 열, 산소, 빛 등에 대한 안정성을 높이는 것이 필요한 경우에 사용하는 것으로, 예를 들면 금속비누류를 대표로 하는 안정제나 알킬페놀류 등의 산화방지제, 벤조페논계, 벤조트리아졸계 등의 자외선 흡수제 등을 들 수 있고, 역시 필요에 따라서 단독 또는 2종 이상을 병용하여 사용된다.

분산제는 입자의 분산성 향상을 위해 사용하는 경우가 있고, 이 예로서는 예를 들면 계면활성제를 들 수 있고, 비이온계, 양이온계, 음이온계, 양성중 1종 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다.

접착제에는 적의 충전제, 연화제, 촉진제, 노화방지제, 착색제, 난연제, 커플링제 등을 첨가해도 좋다.

실시예

이하 실시예에서 본 발명을 보다 상세하게 설명하나, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다.

실시예 1

(1) 표면처리 배선판

두께 0.4mm의 유리·에폭시기판에 후술하는 반도체칩의 전극패드에 대응하는 회로전극을, 두께가 15㎛인 구리박의 에칭법에 의해 형성했다. 식 (Ⅰ)에 있어서,

R=비페닐, R₁=H, X=O, Y=SO₂인 폴리(4,4'-디페닐렌설포프탈리드)를 시클로헥산에 용해하여, 6중량% 용액을 제작했다.

이 용액에 상기 배선판을 침지하였다가 끌어올리고 가열건조하여, 두께가 0.5㎛인 처리층을 형성한 표면처리 배선판을 얻었다.

(2) 반도체칩

반도체칩으로서 크기 2×10mm, 두께 300㎛, 접속면은 두께 2㎛의 질화규소로 덮이고, 네둘레의 주변부에 50㎛각으로 높이 15㎛의 범프(돌기전극)를 200개 형성한 시험용 칩을 사용했다.

(3) 접착제

필름형성재로서 페녹시수지(PKHC, 유니온카바이드주식회사제 상품명, 평균분자량 45,000), 잠재성 경화재로서 마이크로캅셀형 경화제(HX3941HP, 아사히카세이에폭시주식회사제 상품명, 열활성온도 120℃, DSC피크온도)를 함유하는 액상 에폭시수지, 응력완화재로서 아크릴고무 및 비스페놀A형 에폭시를 사용하여, 아크릴고무 30g, 페녹시수지 10g, 비스페놀A형 에폭시 10g, 마이크로캅셀형 경화제 50g, 실란커플링제(토오레·다우실리콘주식회사제 상품명;SH6040) 1g의 톨루엔/아세트산에틸=50/50중량비에 용해 또는 분산시킨 배합액을, 박리성을 가지도록 표면처리한 폴리에틸렌테레프탈레이트필름(세퍼레이터)상에 도포건조(80℃, 5분)하여 두께 20㎛의 필름상 접착제(세퍼레이터는 도시하지 않음)를 준비했다.

(4) 접속

상기 표면처리 배선판과 반도체칩의 전극사이에 상기 필름상 접착제를 재치하고, 양전극의 위치맞춤 후에, 180℃, 5MPa(50kg/cm²), 10초로 가열가압했다. 전극간의 접착제는 범프가 없는 스페이스부에 배제되어, 폴리(4,4'-디페닐렌설포프탈리드)를 개재하여 접촉하고 있었다. 배제된 접착제는 캅셀이 파괴되어 경화가 충분히 행해지지 않았다.

(5) 평가

서로 대치하는 전극간의 접속저항과 인접전극간의 절연저항을 측정했다. 접속저항은 0.1Ω 이하, 절연저항은 10⁸Ω 이상으로 양호한 특성을 나타냈다. 이들은 85℃, 85% RH, 1000시간 처리후에도 거의 변화없이 양호한 접속신뢰성을 나타냈다(이하, 고온고습처리라 한다). 이 접속구조체의 단면을 연마하여 현미경관찰을 행했더니, 도 7에 나타낸 접속구조였다.

실시예 2∼실시예 4 및 비교예 1

실시예 1과 동일하나, 폴리(4,4'-디페닐렌설포프탈리드)의 두께를 0.03㎛(실시예 2), 5㎛(실시예 3), 30㎛(실시예 4)로 바꾸었다. 이들은 고온고습시험후 양호한 접속신뢰성뿐 아니라, 인접전극간 낮은 접속저항과 높은 절연저항을 나타냈다. 마찬가지로 비교예 1은 폴리(4,4'-디페닐렌설포프탈리드)의 형성이 없는 경우인데, 접속전의 전극부식이 원인인 것으로 보여지는 접속저항이 높은 부분이 있어 틈이 생겼다. 또한, 신뢰성 평가후의 외관은 인접전극간에 이온마이그레이션이 보이고, 절연저항은 10⁵Ω 레벨로 나타났다.

실시예 5 및 실시예 6

실시예 1과 동일하나, 기판의 종류를 바꾸었다. 즉, 두께 0.4mm 유리기판으로 전극은 두께 0.3㎛의 A1품(실시예 5), 폴리이미드기판으로 두께 10㎛의 구리박에칭품(실시예 6)을 사용했다. 이들은 각각 고온고습시험후 양호한 접속신뢰성뿐 아니라, 인접전극간 낮은 접속저항과 높은 절연저항을 나타냈다.

실시예 7

실시예 1과 동일하나, 실시예 5∼6의 전극끼리를 접속했다. 즉, 양전극에 폴리프탈리드가 형성되어 있는 구성이다. 이 경우도 고온고습시험후 양호한 접속신뢰성뿐 아니라, 인접전극간 낮은 접속저항과 높은 절연저항을 나타냈다.

실시예 8∼실시예 10

실시예 1과 동일하나, 접속조건의 압력을 0.05MPa(실시예 8), 0.5MPa(실시예 9), 10MPa(실시예 10)으로 변동시켰다. 이 경우도 고온고습시험후 양호한 접속신뢰성뿐 아니라, 인접전극간 낮은 접속저항과 높은 절연저항을 나타냈다.

실시예 11∼실시예 13

실시예 1과 동일하나, 폴리프탈리드의 종류를 바꾸었다.

즉, 실시예 11은 식(Ⅰ)의 R, R₁, X, Y로서 표 1의 No. 2를 사용했다.

마찬가지로, 실시예 12는 표 1의 No. 3을, 실시예 13은 표 1의 No. 4를 사용했다.

실시예 11∼실시예 13은 고온고습처리후 양호한 접속신뢰성뿐 아니라, 인접전극간 낮은 접속저항과 높은 절연저항을 나타냈다.

실시예 14

(1) 접착필름

필름형성재로서 페녹시수지(PKHC, 유니온카바이드주식회사제 상품명, 평균분자량 45,000), 잠재성 경화재로서 마이크로캅셀형 경화제(HX3941HP, 아사히카세이에폭시주식회사제 상품명, 열활성온도 120℃, DSC피크온도)를 함유하는 액상 에폭시수지, 응력완화재로서 아크릴고무 및 비스페놀A형 에폭시를 사용하여, 아크릴고무 30g, 페녹시수지 10g, 비스페놀A형 에폭시 10g, 마이크로캅셀형 경화제 50g, 실란커플링제(토오레·다우실리콘주식회사제 상품명;SH6040) 1g의 톨루엔/아세트산에틸=50/50중량비에 용해 또는 분산시켜, 하기의 폴리프탈리드를 상기의 고형분 100체적에 대해 3체적% 분산배합하고, 박리성을 가지도록 표면처리한 폴리에틸렌테레프탈레이트필름(세퍼레이터)상에 도포건조하여 두께 20㎛의 도 8의 필름상 접착제(세퍼레이터는 도시하지 않음)을 준비했다.

식 (Ⅰ)에 있어서, R=비페닐, R₁=H, X=O, Y=SO₂인 폴리(4,4'-디페닐렌설포프탈리드)의 분체는, 폴리(4,4'-디페닐렌설포프탈리드)를 시클로헥산에 용해하여 3중량% 용액을 제작하고, 이것을 호모게나이저에서 격렬하게 교반한 메탄올(100배 용적)중에 적하하여 얻어진 분체를 200℃에서 30분 질소분위기중에서 건조처리한 후 분급하여 입자경 0.1∼3㎛, 평균입경 1.5㎛의 폴리프탈리드분체를 얻었다.

(2) 배선판

두께 0.4mm의 유리·에폭시기판에 후술하는 반도체칩의 전극패드에 대응하는 회로전극을 두께가 15㎛인 구리박의 에칭법에 의해 형성했다.

(3) 반도체칩

(4) 접속

상기 배선판과 반도체칩의 전극사이에 상기 필름상 접착제를 재치하고, 양전극의 위치맞춤을 행한 후에, 180℃, 5MPa(50kg/cm²), 10초간 가열가압했다. 전극간의 접착제는 범프가 없는 스페이스부에 배제되어, 배선판의 회로전극과 반도체칩의 전극은 폴리(4,4'-디페닐렌설포프탈리드)의 분체를 개재하여 접촉하고 있었다. 접착제는 마이크로캅셀형 경화제의 캅셀이 파괴되어 경화가 충분히 행해지지 않았다.

(5) 평가

서로 대치하는 전극간의 접속저항과 인접전극간의 절연저항을 측정했다. 접속저항은 0.1Ω 이하, 절연저항은 10⁸Ω 이상으로 양호한 특성을 나타냈다. 이들은 85℃, 85% RH, 1000시간 처리후(고온고습시험)에도 거의 변화없이 양호한 접속신뢰성을 나타냈다. 이 접속구조체의 단면을 연마하여 현미경관찰을 행했더니, 도 12에 나타낸 접속구조였다.

실시예 15

실시예 14와 동일하나, 접착필름의 구성을 바꾸었다. 즉, 도 9에 나타낸 구성과 같이 접착제층의 편면에 폴리프탈리드박층을 구성했다. 접착제로서 실시예 14와 동일한 것, 즉, 필름형성재로서 페녹시수지(PKHC, 유니온카바이드주식회사제 상품명, 평균분자량 45,000), 잠재성 경화재로서 마이크로캅셀형 경화제(HX3941HP, 아사히카세이에폭시주식회사제 상품명, 열활성온도 120℃, DSC피크온도)를 함유하는 액상 에폭시수지, 응력완화재로서 아크릴고무 및 비스페놀A형 에폭시를 사용하여, 아크릴고무 30g, 페녹시수지 10g, 비스페놀A형 에폭시 10g, 마이크로캅셀형 경화제 50g, 실란커플링제(토오레·다우실리콘주식회사제 상품명;SH6040) 1g의 톨루엔/아세트산에틸=50/50중량비에 용해 또는 분산시킨 배합액을 박리성을 가지도록 표면처리한 폴리에틸렌테레프탈레이트필름(세퍼레이터)상에 도포건조하여 두께 20㎛의 접착제(세퍼레이터는 도시하지 않음)를 준비했다. 또한, 박리성을 가지도록표면처리한 폴리에틸렌테레프탈레이트필름(세퍼레이터)상에 폴리프탈리드인 폴리(4,4'-디페닐렌설포프탈리드)를 시클로헥사논에 용해한 6중량% 용액을 도포하고, 100℃에서 건조하여 두께 2㎛의 폴리프탈리드박층을 형성했다. 라미네이터를 사용하여 상기 접착제층과 폴리프탈리드박층이 면하도록 라미네이트(80℃)하여, 접착제층 위에 폴리프탈리드박층이 형성된 접착필름을 얻었다(도 9의 구성, 단, 세퍼레이터는 도시하지 않음).

실시예 14와 같은 배선판을 사용하여, 접착제층측의 세퍼레이터를 박리하고, 접착제면을 배선판에 180℃, 5MPa(50kg/cm²), 15초간 가열가압하여, 도 13에 나타낸 것처럼 배선판의 인접하는 회로전극의 공간을 접착제로 충전하여 표면이 폴리프탈리드박층이 되는 구성으로 했다. 폴리프탈리드박층측으로부터 실시예 14와 같은 반도체칩을 사용하여 위치맞춤한 후, 실온 23℃에서, 0.3MPa/범프의 압력을 가한 채 접속저항과 절연저항을 측정했다. 그 결과, 접속저항은 0.1Ω 이하, 절연저항은 10⁸Ω 이상으로 양호한 값이 얻어졌다. 이와 같이, 이 방법은 예를 들면 반도체칩의 전기특성을 미리 평가하는 데에(소위 KGD칩) 유용하다.

실시예 16

실시예 14와 동일하나, 접착필름의 구성을 바꾸어 도 10에 나타낸 구성으로 했다. 즉, 박리성을 가지도록 표면처리한 폴리에틸렌테레프탈레이트필름(세퍼레이트)상에 폴리프탈리드인 폴리(4,4'-디페닐렌설포프탈리드)를 시클로헥산에 용해한 6중량% 용액을 도포하고, 100℃에서 건조하여 두께 2㎛의 폴리프탈리드박층을 형성했다. 이 위에 두께 25㎛의 네거티브형 감광성필름을 라미네이트하고, 10개/mm²의 비율로 직경 100㎛의 투공부를 가지는 마스크를 적층하고, 노광, 현상한 후, 후노광과 후가열했다. 그리고, 시클로헥산으로 노출부분을 용해시키고, 감광성필름을 박리했다. 이 면에 실시예 14에서 사용한 것과 동일한 접착제(폴리프탈리드를 제외)를 도포건조(80℃, 5분)하여 두께 20㎛의 접착필름을 형성했다.

이 접착필름을 사용하여 실시예 14와 동일한 배선판과 반도체칩을 사용하여 그들의 전극사이에 배선판측에 접착제층이 면하도록 접착필름을 재치하고, 양전극의 위치맞춤을 행한 후, 180℃, 5MPa(50kg/cm²), 10초간 가열가압했다.

실시예 14와 동일한 평가를 행한 결과, 고온고습시험후 양호한 접속신뢰성뿐 아니라, 양호한 접속저항(0.32Ω)과 절연저항(10⁸Ω 이상)을 나타냈다. 이 경우는 도 14에 나타낸 접속단면으로 접속시의 가열가압에서 접착제는 폴리프탈리드박층측으로도 유동하여, 이 면에서의 접착제에 의한 접속이 가능해져서 대향전극의 접착제에 의한 고정이 얻어졌다. 즉, 대향하는 전자부품끼리의 전기적 및 기계적인 접속이 가능했다.

실시예 17

실시예 14와 동일하나, 접착필름의 구성을 도11의 구성인, 두께 2㎛의 폴리프탈리드의 양면을 전극높이의 두께인 두께 15㎛의 접착필름으로 샌드위치한 형태로 했다. 접착제는 실시예 14에서 사용한 것과 같은 접착제(폴리프탈리드를 제외함)를 표면처리한 폴리에틸렌테레프탈레이트필름(세퍼레이터)상에 도포건조(70℃,10분)하여 두께 15㎛의 접착제(세퍼레이터는 도시하지 않음)를 준비했다. 이것과는 별도로 박리성을 가지도록 표면처리한 폴리에틸렌테레프탈레이트필름(세퍼레이터)상에 폴리프탈리드인 폴리(4,4'-디페닐렌설포프탈리드)를 시클로헥산에 용해한 6중량% 용액을 도포하고, 100℃에서 건조하여 두께 2㎛의 폴리프탈리드박층을 형성했다. 라미네이터를 사용하여 상기 접착제층과 폴리프탈리드박층이 면하도록 라미네이트(80℃)하여, 접착제층 위에 폴리프탈리드박층이 형성된 접착필름을 얻었다. 또한, 접착제층과 폴리프탈리드박층의 적층체에 접착제층을 라미네이트(80℃)하여 도 11에 나타낸 구성의 접착필름을 얻었다.

실시예 14와 동일한 배선판과 반도체칩의 전극사이에 상기의 접착필름을 재치하고, 양전극의 위치맞춤을 행한 후, 180℃, 5MPa(50kg/cm²), 10초간 가열가압했다. 접속체는 도 15의 구성으로 양호한 접속저항(0.7Ω)과 절연저항(10⁸Ω 이상)을 나타냈고, 또한 고온고습시험후의 양호한 접속신뢰성을 나타냈다. 본 실시예에 의하면, 폴리프탈리드박층을 개재하여 양기판의 접속이 가능하다.

실시예 18∼실시예 20

실시예 14와 동일하나, 폴리프탈리드의 종류를 바꾸었다.

즉, 실시예 18은 식 (Ⅰ)의 R, R₁, X, Y로서 표 2의 No. 2를 사용했다.

마찬가지로, 실시예 19는 표 2의 No. 3을, 실시예 20은 표 2의 No. 4를 사용했다.

실시예 18∼실시예 20은 모두 양호한 접속저항(1Ω 이하)과 절연저항(10⁸Ω이상)을 나타냈고, 또한 고온고습후의 양호한 접속신뢰성을 나타냈다.

실시예 21

필름형성재로서 페녹시수지(PKHC, 유니온카바이드주식회사제 상품명, 평균분자량 45,000) 50g, 라디칼중합성 화합물로서 디시클로헥실메타아크릴레이트 48g, 인산에스테르화합물로서 인산에스테르아크릴레이트 2g, 유기과산화물로서 2,5-디메틸-2,5-비스(2-에틸헥사노일페록시)헥산 3g을 메틸에틸케톤을 용매로 해서 용해배합하고, 또한 실시예 14와 같은 폴리프탈리드 분체를 3체적% 배합분산했다. 두께 50㎛의 편면을 표면처리한 폴리에틸렌테레프탈레이트필름에 도공기를 사용하여 도포하고, 70℃, 10분간 건조시켜 두께 30㎛의 접착필름을 얻었다. 그리고, 실시예 14와 동일한 배선판과 반도체칩의 전극사이에 상기 접착필름을 재치하고, 양전극의 위치맞춤을 행한 후, 150℃, 4MPa, 20초간 가열가압했다. 접속저항은 0.1Ω 이하,절연저항은 10⁸Ω 이상으로 양호한 특성을 나타냈다. 이들은 85℃, 85% RH, 1000시간 처리후에도 거의 변화없이 양호한 접속신뢰성을 나타냈다.

실시예 22

광양이온중합성 화합물로서 비스페놀A형 에폭시수지(에피코우트828:유카젤에폭시주식회사제 상품명, 에폭시당량 184) 50g과, 주로 180∼750nm의 파장성분을 포함하는 광조사에 의해 양이온종을 발생하는 중합개시제로서 트리아릴설포늄의 헥사플루오로인염 혼합물 50중량% 탄산프로필렌용액(사이라규어UVI-6990; 유니온카바이드사제 상품명)을 1.0g, 주로 가열에 의해 양이온종을 발생하는 중합개시제로서 벤질설포늄의 헥사플루오로안티몬염의 50중량% 아세트산에틸용액(선에이드SI-60L; 산신가가쿠고교주식회사제 상품명)을 3.0g 사용했다. 필름형성재로서 비스페놀A, F 공중합형 페녹시수지(평균분자량 20,000) 50g을 사용하고, 또한 실시예 14와 동일한 폴리프탈리드 분체를 3체적% 배합분산했다. 두께 50㎛의 편면을 표면처리한 폴리에틸렌테레프탈레이트필름에 도공기를 사용하여 도포하고, 70℃, 10분간 건조시켜 두께 25㎛의 접착필름을 얻었다.

라인폭 50㎛, 피치 100㎛, 두께 18㎛의 구리회로를 500개 가지는 플렉서블회로판(FPC, 절연기판: 폴리이미드필름, 두께; 125㎛)과, 0.2㎛의 산화인듐(ITO)의 박층을 형성한 유리(두께 1.1mm, 표면저항 20Ω)를, 자외선조사병용형 열압착장치(가열방식: 컨스턴트히트형, 토오레엔지니어링주식회사제)를 사용하여 120℃, 2MPa에서 20초간의 가열가압 및 ITO유리측으로부터의 자외선조사를 동시에 행하여 폭2mm에 걸쳐 접속하고, 시간경과후 압력개방하여 접속체를 제작했다. 회로접속재료에 조사되는 자외선조사량은 2.0J/cm²으로 했다. 이 때, 미리 ITO유리 위에 접착필름의 접착면을 붙인 후, 70℃, 0.5MPa에서 5초간 가열가압하여 가접속하고, 그 후 PET필름을 박리하고, 접착필름으로 이루어진 필름면에 고압수은램프를 가지는 자외선조사장치(우시오덴키주식회사제)를 사용하여 2.0J/cm²의 자외선을 조사했다. 그 후에 다른 한쪽의 FPC와 위치맞춤을 행하여 접속하여, 접속체를 얻었다. 또한 20초간의 접속시, 가열가압만을 개시하여 3초 경과한 후 17초간의 자외선조사를 개시하고, 가열가압 20초후에 2공정이 동시에 종료하도록 했다. 접속저항은 0.1Ω 이하, 절연저항은 10⁸Ω 이상으로 양호한 특성으로 나타냈다. 이들은 85℃, 85% RH, 1000시간 처리후에도 거의 변화없이 양호한 접속신뢰성을 나타냈다.

실시예 23

터프플렌(스티렌-부타디엔 블록폴리머(아사히카세이고교주식회사제 상품명) 60중량부, YS폴리스터 T-115(터펜페놀수지, 야스와라유시주식회사제 상품명) 40중량부, 톨루엔 200중량부의 접착제용액에, 실시예 14와 동일한 폴리프탈리드 분체를 3체적% 배합분산했다. 두께 50㎛의 편면을 표면처리한 폴리에틸렌테레프탈레이트필름에 도공기를 사용하여 도포하고, 100℃, 20분간 건조시켜 두께 25㎛의 접착필름을 얻었다. 그리고, 실시예 14와 동일한 배선판과 반도체 칩의 전극사이에 상기의 접착필름을 재치하고, 양전극의 위치맞춤을 행한 후, 150℃, 3MPa, 20초간 가열가압했다. 접속저항은 0.1Ω 이하, 절연저항은 10⁸Ω 이상으로 양호한 특성을 나타냈다. 이들은 85℃, 85% RH, 1000시간 처리후에도 거의 변화없이 양호한 접속신뢰성을 나타냈다.

비교예 1

접착제로서 실시예 14와 동일한 것, 즉, 필름형성재로서 페녹시수지(PKHC, 유니온카바이드주식회사제 상품명, 평균분자량 45,000), 잠재성 경화재로서 마이크로캅셀형 경화제(HX3941HP, 아사히카세이에폭시주식회사제 상품명, 열활성온도 120℃, DSC피크온도)를 함유하는 액상 에폭시수지, 응력완화재로서 아크릴고무 및 비스페놀A형 에폭시를 사용하여, 아크릴고무 30g, 페녹시수지 10g, 비스페놀A형 에폭시 10g, 마이크로캅셀형 경화제 50g, 실란커플링제(토오레·다우실리콘주식회사제 상품명; SH6040) 1g의 톨루엔/아세트산에틸=50/50중량비에 용해 또는 분산시킨 배합액에 도전입자(폴리스티렌을 핵으로 하는 입자의 표면에 두께 0.2㎛의 니켈층을 설치하고, 이 니켈층의 외측에 두께 0.04㎛의 금층을 설치한 평균입경 5㎛의 도전입자를 사용)를 3체적% 분산시키고, 박리성을 가지도록 표면처리한 폴리에틸렌테레프탈레이트필름(세퍼레이터)상에 도포건조하여 두께 20㎛의 접착필름(세퍼레이터는 도시하지 않음)을 준비했다

실시예 14와 동일한 배선판과 반도체칩을 사용하여, 그들의 전극사이에 상기의 접착필름을 재치하고, 양전극의 위치맞춤을 행한 후, 180℃, 5MPa(50kg/cm²), 10초간 가열가압했다.

실시예 14와 동일한 평가를 행한 결과, 양호한 접속저항(1Ω 이하)과 절연저항(10⁸Ω 이상)을 나타냈고, 또한 고온고습시험후에도 양호한 접속신뢰성을 나타냈다.

이상과 같이 전극간의 도전접속에 폴리프탈리드를 사용하므로써, 종래의 도전입자를 사용하지 않고 접속저항이 낮으면서 고온고습에 있어서도 그 접속저항의 낮음을 유지하고 있고, 또한 면방향에 있어서는 절연성을 나타내고 있다. 폴리프탈리드는 가압이 가해지므로써 약간 변형하여 절연성으로부터 도전성으로 변화하기 때문에, 접속해야 할 전극-전극간을 가압하고, 그 상태를 접착제에 의해 고정하는 것으로 전기적인 접속을 확보할 수 있다. 한편, 면방향에 인접하는 전극과 전극사이에서는 압력이 걸리지 않기 때문에 절연성을 유지할 수 있다. 폴리프탈리드가 입자로 접착제중에 분산되어 있는 경우, 면방향에 인접하는 전극과 전극의 사이에서는 압력이 가해지지 않아 절연성을 나타내고, 예를 들면 입자끼리가 접촉해 있어도 압력이 가해지지 않아 변형이 없기 때문에 절연성을 나타낸다. 이것은 종래의 도전입자를 절연물로 피복한 경우와 동일한 효과를 발생시키나, 본원의 경우 도전처리하지 않고, 절연물을 피복하는 일도 없으며, 절연물의 막두께의 균일성에 주의할 필요가 없는 등의 이점이 있다.

본 발명의 접착제와 감압도전 폴리머인 폴리프탈리드로 이루어지는 접착필름에 의하면, 가압에 의한 전기적 접속과 접착제에 의한 고정을 한번의 조작으로 동시에 행할 수 있기 때문에, 접속공정이 매우 간단하고, 감압도전 폴리머인 폴리프탈리드는 두께방향의 압력에 의해 도전성을 나타내기 때문에. 전극피치에 따른 고밀도 고정세한 전극접속이 가능하다. 또한, 전극표면에 감압도전 폴리머인 폴리프탈리드가 존재하므로써, 전극높이의 편차의 흡수가 가능해서 신뢰성이 우수한 전극의 접속구조가 매우 간단히 얻어진다.

또한 본 발명의 표면처리 배선판에 의하면, 감압도전 폴리머인 폴리프탈리드가 전극표면의 방청처리제와 두께방향의 감압도전재료로서 작용하기 때문에, 방청처리제를 사용한 경우에 필요한 제거세정의 공정이 불필요하다. 또한, 폴리프탈리드가 두께방향의 감압도전재료로서 그대로 기능하고, 접속에 도전입자를 사용할 필요가 없기 때문에 고밀도 고정세 전극의 접속이 매우 간단히 실시가능하다.

Claims

대향하는 전극간의 적어도 일부에 감압도전 폴리머를 개재시켜, 양전극을 가압하에서 고정하는 것을 특징으로 하는 전극의 접속방법.
대향하는 전극간의 적어도 일부에 감압도전 폴리머로서 폴리프탈리드를 개재시켜, 양전극을 가압하에서 고정하는 것을 특징으로 하는 전극의 접속방법.
제 2항에 있어서, 폴리프탈리드가 식 (Ⅰ)로 표시되는 전극의 접속방법:

식 (Ⅰ)중, R은 2가의 방향족 탄화수소기 또는 2가의 복소환함유 방향족기를 나타내고, R₁은 알킬기, 불소화 알킬기, 알콕시기 또는 할로겐기를 나타내고, R₁의 수는 0∼4이며, X는 O 또는 N-R₃를 나타내고,

단, R₃는 하기의 기를 나타내며,

Y는 SO₂또는 CO를 나타내고, n은 폴리머의 반복단위의 수를 나타낸다.
기판과 전극으로 이루어지는 배선판에 있어서, 적어도 전극부 표면의 일부에 폴리프탈리드가 형성되어 이루어지는 폴리프탈리드 표면처리 배선판.
제 4항에 있어서, 폴리프탈리드가 식 (Ⅰ)로 표시되는 표면처리 배선판:

식 (Ⅰ)중, R은 2가의 방향족 탄화수소기 또는 2가의 복소환함유 방향족기를 나타내고, R₁은 알킬기, 불소화 알킬기, 알콕시기 또는 할로겐기를 나타내고, R₁의 수는 0∼4이며, X는 O 또는 N-R₃를 나타내고,

단, R₃는 하기의 기를 나타내며,

Y는 SO₂또는 CO를 나타내고, n은 폴리머의 반복단위의 수를 나타낸다.
제 4항 또는 제 5항에 기재된 폴리프탈리드가 형성된 표면처리 배선판의 전극과, 다른 전자부품의 전극을 대치시키고, 상기 대향전극은 적어도 한쪽이 기판표면으로부터 돌출되어 있으며, 양전극을 가압하에서 고정하는 것을 특징으로 하는 전극의 접속방법.
제 6항에 있어서, 양전극을 기계적 수단 또는 접착제에 의해 고정하는 것을 특징으로 하는 전극의 접속방법.
접착제와 감압도전 폴리머로 이루어지는 접착필름.
접착제와 감압도전 폴리머로서 폴리프탈리드로 이루어지는 접착필름.
제 9항에 있어서, 폴리프탈리드가 식 (Ⅰ)로 표시되는 접착필름:

식 (Ⅰ)중, R은 2가의 방향족 탄화수소기 또는 2가의 복소환함유 방향족기를 나타내고, R₁은 알킬기, 불소화 알킬기, 알콕시기 또는 할로겐기를 나타내고, R₁의 수는 0∼4이며, X는 O 또는 N-R₃를 나타내고,

단, R₃는 하기의 기를 나타내며,

Y는 SO₂또는 CO를 나타내고, n은 폴리머의 반복단위의 수를 나타낸다.
제 9항 또는 제 10항에 있어서, 폴리프탈리드가 분체상이고, 접착체중에 분산되어 이루어지는 접착필름.
제 9항 또는 제 10항에 있어서, 접착제층과 그 위에 형성된 폴리프탈리드박층으로 이루어지는 접착필름.
제 12항에 있어서, 폴리프탈리드박층의 일부에 관통홀을 형성하여 이루어지는 접착필름.
대향하는 전극간에 제 9항 또는 제 10항에 기재된 접착필름을 개재시켜 양전극을 가압하에서 고정하는 것을 특징으로 하는 전극의 접속방법.
대향하는 전극간의 적어도 일부에 폴리프탈리드가 존재하고, 양전극이 고정되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전극의 접속구조.
제 15항에 있어서, 양전극이 접착제에 의해 고정되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전극의 접속구조.
제 16항에 있어서, 양전극이 제 9항에 기재된 접착필름중의 접착제에 의해 고정되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전극의 접속구조.
제 15항에 있어서, 양전극이 기계적 수단에 의해 고정되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전극의 접속구조.