KR20060044832A - 접착제 조성물, 회로접속재료, 회로부재의 접속구조 및반도체장치 - Google Patents

접착제 조성물, 회로접속재료, 회로부재의 접속구조 및반도체장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 접착제 조성물은, 열가소성 수지와, 라디칼 중합성 화합물과, 1분간 반감기온도가 90∼145℃인 제 1의 라디칼 중합개시제와, 1분간 반감기온도가 150∼175℃인 제 2의 라디칼 중합개시제를 함유하는 것이다. 본 발명에 의하면, 저온에서 충분히 신속하게 경화처리를 할 수 있고, 또한 경화처리를 행하는 경우의 프로세스 마진이 넓고, 충분히 안정한 접착강도나 접속저항이 얻어지는 접착제 조성물, 회로접속재료, 회로부재의 접속구조 및 반도체장치를 제공할 수 있다.

Description

접착제 조성물, 회로접속재료, 회로부재의 접속구조 및 반도체장치{ADHESIVE COMPOSITION, CIRCUIT CONNECTING MATERIAL, STRUCTURE OF CONNECTING CIRCUIT TERMINAL AND SEMICONDUCTOR DEVICE}
도 1은 본 발명의 회로부재의 접속구조의 일실시형태를 나타내는 개략단면도이다.
도 2는 본 발명의 반도체장치의 일실시형태를 나타내는 개략단면도이다.
본 발명은, 접착제 조성물, 회로접속재료, 회로부재의 접속구조 및 반도체장치에 관한 것이다.
종래, 반도체소자나 액정표시소자용 접착제로서는, 접착성이 우수하고, 특히 고온고습조건하에서도 우수한 접착성을 나타내는 에폭시 수지 등의 열경화성 수지가 이용되고 있다(예컨대, 일본국 특개평01-113480호 공보 참조). 이러한 접착제는, 170∼250℃의 온도에서 1∼3시간 가열하는 것에 의해 경화해서 접착성이 얻어진다.
최근, 반도체소자의 고집적화, 액정소자의 고정세화에 따라서, 소자간 및 배 선간 피치의 협소화가 진행되고 있다. 이와 같은 반도체소자 등에 상술한 접착제를 이용했을 경우는, 경화시킬 때의 가열 온도가 높고, 또한 경화하는 속도도 느리기 때문에, 원하는 접속부 뿐만 아니라 주변부재까지 가열하여, 주변부재의 손상 등의 영향을 미치는 경향이 있다. 더욱이 저코스트화 때문에, 스루풋을 향상시킬 필요가 있고, 저온(100∼170℃), 단시간(1시간 이내), 환언하면 「저온속경화」로의 접착이 요구되고 있다.
한편, 최근 아크릴레이트 유도체나 메타크릴레이트 유도체와 라디칼중합개시제인 퍼옥사이드를 병용한 라디칼 경화형 접착제가 주목되고 있다. 이 접착제는, 반응성이 우수한 반응활성종인 라디칼의 중합반응을 이용해서 경화, 접착하는 것이기 때문에, 비교적 단시간에서 경화가 가능하다(예컨대, 일본국 특개2002-203427호 공보 참조).
그러나, 라디칼 경화형 접착제는 반응성이 우수하기 때문에, 경화처리를 행하는 경우의 프로세스 마진이 좁아지는 경향이 있다. 예컨대, 반도체소자나 액정표시소자를 전기적으로 접속하기 위해서 상술한 라디칼 경화형의 접착제를 이용하는 경우, 그 경화물을 얻을 때의 온도나 시간 등의 프로세스 조건이 다소 변동하면 접착강도, 접속저항 등의 특성이 안정하게 얻어지지 않는 경향이 있다.
따라서 본 발명은, 저온에서 충분히 신속하게 경화처리를 행할 수 있고, 또한 경화처리를 행하는 경우의 프로세스 마진이 넓어서, 충분히 안정한 접착강도나 접속저항이 얻어지는 접착제 조성물, 회로접속재료, 회로부재의 접속구조 및 반도 체장치를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하는 본 발명의 접착제 조성물은, 열가소성 수지와, 라디칼 중합성 화합물과, 1분간 반감기온도가 90∼145℃인 제 1의 라디칼 중합개시제와, 1분간 반감기온도가 150∼175℃인 제 2의 라디칼 중합개시제를 함유하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 「1분간 반감기온도 」는, 반감기가 1분이 되는 온도를 말하고, 「반감기」는, 화합물의 농도가 초기값의 반으로 감소할때까지의 시간을 말한다.
본 발명의 접착제 조성물은, 열가소성 수지와, 라디칼 중합성 화합물과, 라디칼 중합개시제를 포함하는, 소위 라디칼 경화형 접착제 조성물이다. 이와 같이 라디칼 중합성 화합물을 함유하는 접착제 조성물은 반응성이 우수하기 때문에, 저온이어도 충분히 단시간에 경화시키는 것이 가능하다. 더욱이, 라디칼 중합개시제로서 1분간 반감기온도가 다른 2종류의 라디칼 중합개시제를 이용하는 것에 의해, 경화처리를 행하는 경우의 프로세스 마진을 넓히는 것이 가능해진다. 따라서, 이와 같은 접착제 조성물로부터 얻어지는 경화물은, 그 경화물을 얻을 때의 프로세스 온도나 시간이 변동했다 하더라도, 접착강도나 접속저항 등의 특성을 안정한 것으로 할 수 있다. 또한, 경화물의 경시적인 특성저하도 억제할 수 있다.
더욱이, 1분간 반감기온도가 상술한 범위에 있는 라디칼 경화형 접착제는 대체로 활성화 에너지가 낮기 때문에, 저장안정성이 열세한 경향이 있다. 그러나, 본 발명의 접착제 조성물로부터 얻어지는 경화물은, 종래의 것에 비교하여, 한층 우수 한 저장안정성을 구비하는 것도 가능해진다. 이것은, 본 발명의 접착제 조성물에 있어서, 1분간 반감기온도가 다른 2종류의 라디칼 중합개시제를 이용하고 있는 것에 기인한다고, 본 발명자들은 생각하고 있다.
더욱이, 본 발명의 접착제 조성물을 이용하면 경화처리를 단시간에 행할 수 있고, 또한 프로세스 마진을 넓히는 것이 가능하므로, 반도체소자나 액정소자 등의 소자간 및 배선간 피치가 협소화했다고 하더라도, 원하는 접속부 뿐만 아니라 주변부재까지 가열하여, 주변부재의 손상 등의 영향을 미치게 하는 것을 방지할 수 있어, 스루풋을 향상시키는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명의 접착제 조성물에 있어서, 라디칼 중합성 화합물이 분자내에 2개 이상의 (메타)아크릴로일기를 가지면 바람직하다. 이와 같은 접착제 조성물을 이용하면, 한층 단시간에 경화처리를 행할 수 있게 된다. 이것은, 라디칼 중합성 화합물이, 반응성이 풍부한 라디칼 반응성 기인 (메타)아크릴로일기를 2개 이상 갖는 것에 기인한다고, 본 발명자들은 추측하고 있다.
더욱이, 이와 같은 라디칼 중합성 화합물은, 반응성 기로서 (메타)아크릴로일기를 이용하기 때문에, 피착체의 재질을 가리지 않고 강고한 접착성을 얻을 수 있다. 따라서, 이와 같은 라디칼 중합성 화합물을 포함하는 본 발명의 접착제 조성물은, 범용성이 우수하고, 예컨대 반도체소자나 액정표시소자에 이용했을 경우에도 보다 안정한 접착강도나 접속저항 등의 특성을 얻을 수 있다.
더욱이, 제 1의 라디칼 중합개시제 및 제 2의 라디칼 중합개시제가, 모두 분자량 180∼1000인 퍼옥시에스테르유도체인 것이 바람직하다.
제 1의 라디칼 중합개시제 및 제 2의 라디칼 중합개시제의 어느 것이나, 동종의 퍼옥시에스테르유도체이고, 더구나 상기 수치범위내의 분자량이면, 서로 상용성이 우수하기 때문에, 얻어지는 경화물은, 그 전체에 걸쳐서 한층 안정한 접착강도나 접속저항 등의 특성을 나타내는 것이 된다.
또한, 본 발명의 접착제 조성물은, 열가소성 수지 100중량부에 대하여, 라디칼 중합성 화합물을 50∼250중량부 함유하고, 또한 제 1의 라디칼 중합개시제 및 제 2의 라디칼 중합개시제를 각각 0.05∼30중량부 함유하는 것이 바람직하다. 이 본 발명의 접착제 조성물은, 그 구성재료를 상기의 범위의 배합비율로 하는 것에 의해, 본 발명의 효과를 보다 현저하게 발휘할 수 있다.
더욱이, 이 접착제 조성물에는 도전성 입자를 함유시키는 것이 바람직하다.이와 같은 접착제 조성물은, 도전성을 갖게 된다. 그렇게 하면, 이 접착제 조성물은 회로전극이나 반도체 등의 전기공업이나 전자공업의 분야에 있어서 도전성 접착제로서 이용할 수 있게 된다. 더욱이, 이 경우, 접착제 조성물이 도전성이기 때문에, 경화후의 접속저항을 한층 낮게 하는 것이 가능해진다.
또한, 이 도전성 입자의 배합 비율에 관해서는, 열가소성 수지 100중량부에 대하여, 도전성 입자를 O.5∼30중량부 함유하고 있는 것이 바람직하다. 도전성 입자를 상기의 범위의 배합 비율로 하는 것에 의해, 이와 같은 접착제 조성물은, 도전성 입자의 효과를 한층 발휘할 수 있다. 예컨대, 회로전극의 접속에 이용했을 경우, 대향하는 회로전극간에서 도전하지 않거나, 혹은 인접하는 회로전극간에서 단락(쇼트)하거나 하는 것을 방지할 수 있다. 더욱이, 도전성 입자를 상기의 배합 비 율로 함유한 접착제 조성물은, 전기적인 접속의 이방성을 나타내는 것도 가능해져서, 이방도전성 접착제 조성물로서 이용할 수 있게 된다.
그리고, 본 발명의 회로접속재료는, 대향하는 회로전극끼리를 전기적으로 접속하기 위한 회로접속재료로서, 회로접속재료가 상술한 접착제 조성물을 함유하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 회로접속재료는, 대향하는 회로전극끼리의 접착을 저온이어도 충분히 단시간에 행할 수 있고, 프로세스 마진을 넓히는 것도 가능해진다. 더욱이, 이와 같은 회로접속재료로부터 얻어지는 경화물은, 그 경화물을 얻을 때의 프로세스 온도나 시간이 변동했다고 하더라도, 접착강도나 접속저항 등의 특성을 안정한 것으로 할 수 있다. 또한, 경화물의 경시적인 특성저하도 억제할 수 있다. 더욱이, 이 회로접속재료가 도전성 입자를 상기의 배합 비율로 함유하면, 전기적인 접속의 이방성을 나타낼 수 있어, 회로전극용 이방도전성 회로접속재료로서 이용하는 것도 가능하다.
또한, 상술한 접착제 조성물 또는 회로접속재료는 필름상으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 필름상으로 한 접착제 조성물 또는 회로접속재료는 취급성이 우수하기 때문에, 스루풋을 한층 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 회로부재의 접속구조는, 제 1의 회로기판의 주면상에 제 1의 회로전극이 형성된 제 1의 회로부재와, 제 2의 회로기판의 주면상에 제 2의 회로전극이 형성된 제 2의 회로부재와, 제 1의 회로기판의 주면과 제 2의 회로기판의 주면과의 사이에 설치되어, 제 1의 회로전극과 제 2의 회로전극을 대향배치시킨 상 태에서 전기적으로 접속하는 회로접속부재를 구비한 회로부재의 접속구조로서, 회로접속부재는, 상술한 회로접속재료의 경화물인 것을 특징으로 한다.
이와 같은 회로부재의 접속구조는, 전기적으로 접속한 회로전극을 유효하게 이용할 수 있다. 즉, 제 1의 회로전극과 제 2의 회로전극을 전기적으로 접속할 수 있도록 상술한 회로접속재료를 이용하기 때문에, 본 발명의 접속구조를 갖는 회로부재는, 품질의 격차가 적어, 충분히 안정한 특성을 나타낼 수 있다. 더욱이, 회로접속재료의 경화물이 도전성 입자를 포함하는 경우는, 접속저항을 낮게 할 수 있다. 이 도전성 입자를 배합하는 것에 의해, 대향하는 회로전극간에서 도전하지 않거나, 혹은 인접하는 회로전극간에서 단락(쇼트)하거나 하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 도전성 입자를 상기의 배합 비율로 함유하면, 전기적인 접속의 이방성을 나타내어, 이방성 회로접속재료로 하는 것도 가능하다.
또한, 본 발명의 반도체장치는, 반도체소자와, 반도체소자를 탑재하는 기판과, 반도체소자 및 기판간에 설치되어, 반도체소자 및 기판을 전기적으로 접속하는 반도체소자 접속부재를 구비한 반도체장치로서, 반도체소자 접속부재는, 상술한 접착제 조성물의 경화물 또는 필름상 접착제인 것을 특징으로 한다.
이와 같은 반도체장치는, 반도체소자와 기판을 전기적으로 접속하는 접착제 조성물의 경화물이 상술한 접착제 조성물의 경화물인 것으로부터, 품질의 격차가 적어, 충분히 안정한 특성을 나타낼 수 있다. 더욱이, 접착제 조성물의 경화물이 도전성 입자를 포함하는 경우는, 접속저항을 낮게 할 수 있다. 이 도전성 입자를 배합하는 것에 의해, 대향하는 반도체소자 및 기판간에서 도전하지 않거나 하는 것 을 방지할 수 있다. 또한, 도전성 입자를 상기의 배합 비율로 함유하면, 전기적인 접속의 이방성을 나타내어, 이방성 반도체로 하는 것도 가능하다.
바람직한 실시예의 설명
이하, 경우에 따라 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해서 설명한다. 또, 동일요소에는 동일부호를 사용하는 것으로 하고, 중복하는 설명은 생략한다. 또한 이하의 설명에 있어서 (메타)아크릴레이트는, 아크릴레이트 또는 그것에 대응하는 메타크릴레이트를 의미하는 것으로 한다.
(접착제 조성물)
본 발명의 접착제 조성물은, 열가소성 수지, 라디칼 중합성 화합물, 1분간 반감기온도가 90∼145℃인 제 1의 라디칼 중합개시제, 및 1분간 반감기온도가 150∼175℃인 제 2의 라디칼 중합개시제를 함유하는 것이다.
여기에서, 본 발명에 따른 열가소성 수지는, 접착하는 대상물(이하, 간단히 「피착체」라 한다.)끼리의 접착을 강고한 것으로 하기 위해서 사용된다.
본 발명에서 이용하는 열가소성 수지로서는, 특별히 제한 없이 공지의 것을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 폴리이미드, 폴리아미드, 페녹시수지류, 폴리(메타)아크릴레이트류, 폴리이미드류, 폴리우레탄류, 폴리에스테르류, 폴리비닐부티랄류 등을 이용할 수 있다. 이들은 단독 혹은 2종류 이상을 혼합하여 사용될 수 있다. 더욱이, 이들 수지는 분자내에 실록산결합이나 불소치환기를 가지고 있어도 좋다. 이들은 혼합하는 수지끼리가 완전히 상용하거나, 또는 미크로상 분리가 생겨서 백탁하는 상태이면 적절하게 이용할 수 있다.
또한, 이 열가소성 수지의 분자량이 클수록 후술하는 필름을 용이하게 형성 할 수 있고, 또한, 접착제로서의 유동성에 영향을 주는 용융점도를 광범위하게 설정하는 것도 가능해진다. 용융점도를 광범위하게 설정할 수가 있으면, 반도체소자나 액정소자 등의 접속에 이용했을 경우, 소자간 및 배선간 피치가 협소화했다고 하더라도, 주변부재에 접착제가 부착되는 것을 한층 방지할 수 있어, 스루풋을 향상시키는 것이 가능하게 된다. 다만, 이 분자량의 값이, 150000을 넘으면 다른 성분과의 상용성이 열세한 경향이 있고, 5000 미만에서는 후술하는 필름으로서 사용하는 경우에 필름 형성이 불충분하게 되는 경향이 있다. 따라서, 이 분자량은 중량평균분자량으로서 5000∼150000이면 바람직하고, 10000∼80000이면 보다 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 라디칼 중합성 화합물은, 어떠한 에너지가 부여되는 것에 의해 라디칼이 발생하고, 그 라디칼이 연쇄반응에 의해 중합해서 폴리머를 형성하는 성능을 갖는 화합물을 말한다. 이 라디칼 중합반응은 일반적으로 양이온 중합이나 음이온 중합보다도 신속하게 반응이 진행한다. 따라서, 라디칼 중합성 화합물을 이용하는 본 발명에 있어서는, 비교적 단시간에서의 중합이 가능해진다.
본 발명에서 이용하는 라디칼 중합성 화합물로서는, (메타)아크릴기, (메타)아크릴로일기나 비닐기 등, 분자내에 올레핀을 갖는 화합물이면, 특별히 제한 없이 공지의 것을 사용할 수 있다. 이 중에서도 (메타)아크릴로일기를 갖는 라디칼 중합성 화합물인 것이 바람직하다.
구체적으로는, (메타)아크릴로일기를 갖는 라디칼 중합성 화합물로서는, 에 폭시(메타)아크릴레이트올리고머, 우레탄(메타)아크릴레이트올리고머, 폴리에테르(메타)아크릴레이트올리고머, 폴리에스테르(메타)아크릴레이트올리고머 등의 올리고머, 트리메티롤프로판트리(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리알킬렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐옥시에틸(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 이소시아눌산변성 2관능(메타)아크릴레이트, 이소시아눌산변성 3관능(메타)아크릴레이트, 2,2'-디(메타)아크릴로일옥시디에틸포스페이트, 2-(메타)아크릴로일옥시에틸애시드포스페이트 등의 다관능(메타)아크릴레이트화합물 등을 들 수 있다. 이들 화합물은, 필요에 따라서 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용하여도 좋다.
이와 같이 반응성 기로서 (메타)아크릴로일기를 이용하면, 피착체의 재질을 가리지 않고 강고한 접착을 할 수 있다. 이 피착체로서는, 프린트배선판이나 폴리이미드 등의 유기기재를 비롯하여, 구리, 알루미늄 등의 금속이나 ITO(indium tin oxide), 질화규소(SiN), 이산화규소(SiO2) 등을 들 수 있다.
더욱이, 라디칼 중합성 화합물이 분자내에 (메타)아크릴로일기를 2개 이상 가지면, 접착에 필요한 가열시간을 보다 짧게 할 수 있고, 접착에 필요한 가열온도를 보다 낮게 할 수 있으므로 바람직하다. 이것은, 라디칼 중합성 화합물의 분자내에 라디칼 반응성 기인 (메타)아크릴로일기를 보다 많이 갖는 것에 기인한다고 여겨진다.
더욱이 이 라디칼 중합성 화합물의 배합 비율은, 열가소성 수지 100중량부에 대하여, 50∼250중량부인 것이 바람직하고, 60∼150중량부인 것이 더욱 바람직하다. 라디칼 중합성 화합물의 배합 비율이 50중량부 미만이면, 피착체에 부여한 접착제 조성물의 경화물의 내열성이 저하하는 경향이 있고, 250중량부를 넘으면, 접착제 조성물을 후술하는 필름으로서 이용하는 경우에 필름 형성이 불충분하게 되는 경향이 있다.
또한, 본 발명의 접착제 조성물은 라디칼 중합개시제를 포함한다. 라디칼 중합성 화합물은, 일단 라디칼 중합반응을 시작하면, 연쇄반응이 진행하고, 강고한 경화가 가능하게 되지만, 최초에 라디칼을 발생시키는 것이 비교적 곤란하기 때문에, 라디칼을 비교적 용이하게 생성가능한 라디칼 중합개시제를 함유시킨다.
본 발명에 있어서는, 라디칼 중합개시제로서, 1분간 반감기온도가 90∼145℃인 제 1의 라디칼 중합개시제와, 1분간 반감기온도가 150∼175℃인 제 2의 라디칼 중합개시제를 병용한다.
이와 같은 제 1의 라디칼 중합개시제로서는, 1분간 반감기온도가 90∼145℃이면 공지의 화합물을 이용할 수 있고, 제 2의 라디칼 중합개시제로서는, 1분간 반감기온도가 150∼175℃이면 공지의 화합물을 이용할 수 있다.
이 중에서도 제 1의 라디칼 중합개시제 및 제 2의 라디칼 중합개시제가 모두 퍼옥시에스테르유도체인 것이 바람직하다. 어느 것이나 퍼옥시에스테르유도체이면, 서로 상용성이 우수하기 때문에, 얻어지는 경화물은, 그 전체에 걸쳐 한층 안정한 접착강도나 접속저항 등의 특성을 나타내는 것이 된다.
제 1의 라디칼 중합개시제로서는, 구체적으로는, 큐밀퍼옥시네오데카노에이트, 1,1,3,3-테트라메틸부틸퍼옥시네오데카노에이트, 1-시클로헥실-1-메틸에틸퍼옥시네오데카노에이트, t-헥실퍼옥시네오데카노에이트, t-부틸퍼옥시네오데카노에이트, t-부틸퍼옥시피발레이트, 1,1,3,3-테트라메틸부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 2,5-디메틸-2,5-디(2-에틸헥사노일퍼옥시)헥산, t-헥실퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-부틸퍼옥시네오헵타노에이트, t-아밀퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 디-t-부틸퍼옥시헥사히드로테레프탈레이트, t-아밀퍼옥시-3,5,5-트리메틸헥사노에이트, 3-히드록시-1,1-디메틸부틸퍼옥시네오데카노에이트, 1,1,3,3-테트라메틸부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-아밀퍼옥시네오데카노에이트, t-아밀퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 2,2'-아조비스-2,4-디메틸발레로니트릴, 1,1'-아조비스(1-아세톡시-1-페닐에탄), 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴), 디메틸-2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 4,4'-아조비스(4-시아노발레린산), 1,1'-아조비스(1-시클로헥산카르보니트릴) 등을 들 수 있다.
또한, 제 2의 라디칼 중합개시제로서는, 구체적으로는, t-헥실퍼옥시이소프로필모노카보네이트, t-부틸퍼옥시말레인산, t-부틸퍼옥시-3,5,5-트리메틸헥사노에이트, t-부틸퍼옥시라우레이트, 2,5-디메틸-2,5-디(3-메틸벤조일퍼옥시)헥산, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥실모노카보네이트, t-헥실퍼옥시벤조에이트, 2,5-디메틸-2,5-디(벤조일퍼옥시)헥산, t-부틸퍼옥시벤조에이트, 디부틸퍼옥시트리메틸아디페이트, t-아밀퍼옥시노말옥토에이트, t-아밀퍼옥시이소시아노에이트, t-아밀퍼옥시벤조에이 트 등을 들 수 있다.
또, 본 발명의 접착제 조성물은 제 1의 라디칼 중합개시제와 제 2의 라디칼 중합개시제를 병용하고 있으면 되고, 제 1의 라디칼 중합개시제를 2종 이상 사용해도 좋으며, 제 2의 라디칼 중합개시제를 2종 이상 사용하는 것도 가능하다.
제 1의 라디칼 중합개시제 및 제 2의 라디칼 중합개시제의 분자량은, 중량평균분자량으로서 180∼1000인 것이 바람직하다. 제 1의 라디칼 중합개시제 및 제 2의 라디칼 중합개시제의 어느것이나, 상기 수치범위내의 분자량이면, 상용성이 우수하므로, 얻어지는 경화물은, 그 전체에 걸쳐서 한층 안정한 접착강도나 접속저항 등의 특성을 나타내는 것으로 된다.
제 1의 라디칼 중합개시제 및 제 2의 라디칼 중합개시제의 첨가량은, 열가소성 수지 100중량부에 대하여, 어느 것이 0.05∼30중량부인 것이 바람직하고, 어느 것이나 0.05∼30중량부인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 어느 것이나 0.1∼20중량부인 것이 특히 바람직하다. 제 1의 라디칼 중합개시제 및 제 2의 라디칼 중합개시제의 어느 것의 첨가량이 0.05중량부 미만이면, 라디칼 중합이 충분히 개시되지 않는 경향이 있고, 제 1의 라디칼 중합개시제 및 제 2의 라디칼 중합개시제의 어느 것의 첨가량이 30중량부를 넘으면, 저장 안정성이 저하하는 경향이 있다.
또, 본 발명에 있어서 부여하는 에너지의 형태로서는 특별히 한정되지 않지만, 열, 전자선, 감마선, 자외선, 적외선 등을 들 수 있다.
본 발명의 접착제 조성물을 이용하면 접착강도나 접속저항이 충분히 안정한 경화물이 얻어지는 요인은 현재 시점에서 상세하게는 밝혀져 있지 않다. 그렇지만, 본 발명자들은, 그 요인의 하나로서, 1분간 반감기온도가 다른 2종의 라디칼 중합개시제를 이용하는 것에 의해, 다른 프로세스 조건에 의해서도, 비교적 안정한 라디칼 중합속도가 얻어지기 때문이라고 여기고 있다. 다만, 요인은 이것에 한정되지 않는다.
본 발명의 접착제 조성물에는 도전성 입자를 함유시키면 바람직하다. 도전성 입자를 함유시키는 것에 의해, 그 접착제 조성물에 도전성을 부여할 수 있다. 그렇게 하면, 회로전극이나 반도체 등의 전기공업이나 전자공업의 분야에 있어서 도전성 접착제로서 이용하는 것이 가능해진다.
여기에서 이용되는 도전성 입자는, 전기적 접속을 얻을 수 있는 도전성을 갖고 있으면 특별히 제한은 없지만, 예컨대 Au, Ag, Ni, Cu, 땜납 등의 금속이나 카본 등을 들 수 있다. 또한, 비도전성의 유리, 세라믹, 플라스틱 등을 핵으로 하고, 이 핵에 상기의 금속이나 카본을 피복한 것이어도 좋다. 이 중에서도 금속 자체가 열용융성의 금속일 경우, 또는 플라스틱을 핵으로 하여 금속 또는 카본으로 피복한 것인 경우가 바람직하다. 이들의 경우, 접착제 조성물의 경화물을 가열이나 가압에 의해 변형시키는 것이 한층 용이하게 되므로, 전극끼리를 전기적으로 접속할 때에, 전극과 접착제 조성물과의 접촉 면적을 증가시켜, 전극간의 도전성을 향상시킬 수 있다.
또한, 이 도전성 입자의 표면을 고분자 수지로 피복한 층상입자를 이용해도 좋다. 층상입자의 상태에서 도전성 입자를 접착제 조성물에 첨가하면, 도전성 입자의 배합량을 증가시켰을 경우라도, 수지로 피복되어 있으므로 도전성 입자끼리의 접촉에 의해 단락이 생기는 것을 한층 억제하고, 전극회로간의 절연성도 향상시킬 수 있다. 또, 이들 도전성 입자나 층상입자는 단독 혹은 2종 이상 혼합해서 이용해도 좋다.
도전성 입자의 평균 입경은 분산성, 도전성의 관점으로부터 1∼18㎛인 것이 바람직하다. 도전성 입자의 배합 비율은, 접착제 조성물 100부피%에 대하여 0.1∼30부피%인 것이 바람직하고, 0.1∼10부피%인 것이 더욱 바람직하다. 이 값이, 0.1부피% 미만이면 도전성이 충분히 얻어지지 않는 경향이 있고, 30부피%를 넘으면 회로의 단락이 일어나는 경향이 있다. 또, 도전성 입자의 배합 비율(부피%)은 23℃에 있어서의 접착제 조성물을 경화시키기 전의 각 성분의 부피를 바탕으로 결정되지만, 각 성분의 부피는 비중을 이용해서 중량으로부터 부피로 환산하는 방법이나, 그 성분을 용해하거나 팽윤시키지 않고, 그 성분을 잘 적시는 적당한 용매(물, 알코올 등)가 들어있는 메스실린더 등의 용기에 그 성분을 투입하고, 증가한 부피로부터 산출하는 방법에 의해 구할 수 있다.
또한, 본 발명의 접착제 조성물에는, 알콕시실란유도체나 실라잔유도체로 대표되는 커플링제 및 밀착향상제, 레벨링제 등의 접착조제를 첨가하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 본 발명의 효과를 보다 현저하게 발휘할 수 있고, 더욱 양호한 밀착성이나 취급성을 부여할 수도 있게 된다. 구체적으로는, 하기 일반식(1)로 나타내어지는 화합물을 첨가하는 것이 바람직하다.
Figure 112005016223407-PAT00001
여기에서, 식중, R1, R2 및 R3은 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1∼5의 알킬기, 탄소수 1~5의 알콕시기, 탄소수 1~5의 알콕시카르보닐기, 또는 아릴기를 나타내고, R4는 수소, 또는 메틸기를 나타내고, n은 1∼10의 정수를 나타낸다.
더욱이, 이 일반식 (1)에 있어서, R1이 탄소수 1∼5의 알킬기 또는 아릴기이고, R2 및 R3이 각각 독립적으로 탄소수 2∼3의 알콕시기이고, n이 2∼4이면 접착성, 및 접속저항이 보다 우수하므로 바람직하다. 또, 일반식(1)로 나타내어지는 화합물은 1종을 단독으로 이용해도, 2종 이상을 혼합해서 이용해도 좋다.
또한, 본 발명의 접착제 조성물은, 이 외에도 사용 목적에 따라서 별도의 재료를 첨가할 수 있다. 예컨대, 접착제의 가교율을 향상시키는 접착성 향상제를 병용해도 좋다. 이것에 의해 접착강도를 한층 높일 수 있다. 즉, (메타)아크릴로일기를 갖는 라디칼 중합성 화합물에 더하여, 알릴기, 말레이미드기, 비닐기 등의 라디칼 중합가능한 관능기를 갖는 화합물을 첨가해도 좋다. 구체적으로는, N-비닐이미다졸, N-비닐피리딘, N-비닐피롤리돈, N-비닐포름아미드, N-비닐카프로락탐, 4, 4'-비닐리덴비스(N,N-디메틸아닐린), N-비닐아세트아미드, N,N-디메틸아크릴아미드, N-이소프로필아크릴아미드, N,N-디에틸아크릴아미드 등을 들 수 있다. 또, 이 들 접착성 향상제는 1종을 단독으로 사용하여도, 2종 이상을 혼합하여 사용하여도 좋다.
또한, 단관능 (메타)아크릴레이트 등의 유동성 향상제를 병용해도 좋다. 이것에 의해 유동성을 향상시킬 수 있다. 구체적으로는, 펜타에리스리톨(메타)아크릴레이트, 2-시아노에틸(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐옥시에틸(메타)아크릴레이트, 2-(2-에톡시에톡시)에틸(메타)아크릴레이트, 2-에톡시에틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, n-헥실(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트, 이소데실(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, n-라우릴(메타)아크릴레이트, 2-메톡시에틸(메타)아크릴레이트, 2-페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 테트라히드로퍼푸릴(메타)아크릴레이트, 2-(메타)아크릴로일옥시에틸포스페이트, N,N-디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, N,N-디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, N,N-디메틸아미노프로필(메타)아크릴레이트, N,N-디메틸아미노프로필(메타)아크릴레이트, (메타)아크릴로일몰포린을 들 수 있다. 또, 이들 유동성 향상제는 1종을 단독으로 사용하여도, 2종 이상을 혼합하여 사용하여도 좋다.
더욱이, 접착성을 향상시키는 고무계의 재료를 병용해도 좋다. 이것에 의해 응력을 완화하는 것도 가능하게 된다. 구체적으로는, 폴리이소프렌, 폴리부타디엔, 카르복실기말단폴리부타디엔, 수산기말단폴리부타디엔, 1,2-폴리부타디엔, 카르복실기말단 1,2-폴리부타디엔, 수산기말단 1,2-폴리부타디엔, 아크릴고무, 스티렌-부 타디엔고무, 수산기말단 스티렌-부타디엔고무, 아크릴로니트릴-부타디엔고무, 카르복실기, 수산기, (메타)아크릴로일기 또는 몰포린기를 폴리머 말단에 함유하는 아크릴로니트릴-부타디엔고무, 카르복실화니트릴고무, 수산기말단 폴리(옥시프로필렌), 알콕시실릴기말단폴리(옥시프로필렌), 폴리(옥시테트라메틸렌)글리콜, 폴리올레핀글리콜, 폴리-ε-카프로락톤을 들 수 있다.
또, 고무계의 재료는, 접착성 향상의 관점으로부터, 극성이 높은 관능기인 시아노기, 카르복실기를 측쇄 또는 말단에 포함하는 고무계의 재료인 것이 바람직하고, 더욱이 유동성 향상의 관점으로부터, 액상인 것이 보다 바람직하다. 구체적으로는, 액상 아크릴로니트릴-부타디엔고무, 카르복실기, 수산기, (메타)아크릴로일기 또는 몰포린기를 폴리머 말단에 함유하는 액상 아크릴로니트릴-부타디엔고무, 액상카르복실화 니트릴고무를 들 수 있고, 극성기인 아크릴로니트릴 함유량이 이들 고무계 재료 전체의 10∼60중량%인 것이 더욱 바람직하다. 또, 이들 고무계 재료는 1종을 단독으로 이용해도, 2종 이상을 혼합해서 이용해도 좋다.
또한, t-부틸피로카테콜, t-부틸페놀, p-메톡시페놀 등으로 대표되는 중합금지제 등의 첨가제를 병용하여도 좋다. 이것에 의해 저장안정성을 더욱 높일 수 있다.
본 발명의 접착제 조성물은, 상온에서 액상인 경우에는 페이스트상으로 하여 사용할 수 있다. 상온에서 고체인 경우에는, 가열해서 페이스트화하는 것 이외에, 용제를 사용해서 페이스트화해도 좋다. 사용할 수 있는 용제로서는, 접착제 조성물과 반응하지 않고, 동시에 충분한 용해성을 나타내는 것이면, 특별히 제한은 없지 만, 상압에서의 비점이 50∼150℃인 것이 바람직하다. 비점이 50℃ 미만이면, 실온에서 용이하게 휘발하는 경향이 있기 때문에, 밀봉한 환경하에서 라디칼 중합반응을 행하지 않으면 안되어, 사용이 제한되는 경향이 있다. 또한, 비점이 150℃를 넘으면, 용제를 휘발시키는 것이 어렵고, 접착후에 있어서 충분한 접착강도가 얻어지지 않는 경향이 있다.
또한, 본 발명의 접착제 조성물은 필름상으로 하여 이용하는 것도 가능하다. 이 필름의 제조방법은, 접착제 조성물에 용제를 가한 혼합액을, 불소수지필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트필름, 이형지 등의 박리성 기재상에 도포하고, 또는 부직포 등의 기재에 혼합액을 함침시켜서 박리성 기재상에 재치하고, 용제 등을 제거하는 것에 의해 필름을 얻을 수 있다. 이와 같이 접착제 조성물을 필름상으로 하면, 취급성이 우수하여 한층 편리하다.
또한, 본 발명의 접착제 조성물에 도전성 입자를 첨가해서 필름을 제작하면, 이방도전성 필름으로 할 수 있다. 이 이방도전성 필름은, 예컨대, 기판상의 대향하는 전극간에 재치하고, 가열가압하는 것에 의해 양쪽 전극을 접착할 수 있음과 동시에, 전기적으로 접속할 수 있다. 여기에서 전극을 형성하는 기판으로서는, 반도체, 유리, 세라믹 등의 무기질, 폴리이미드, 폴리카보네이트 등의 유기물, 유리/에폭시 등의 이들 복합의 각 조합이 적용될 수 있다.
더욱이, 본 발명의 접착제 조성물은 가열 및 가압을 병용해서 접착시킬 수 있다. 가열 온도는, 50∼190℃의 온도가 바람직하다. 압력은 피착체에 손상을 주지 않는 범위이면 좋고, 0.1∼10MPa가 바람직하다. 이들의 가열 및 가압은, 0.5초∼ 120초간의 범위에서 행하는 것이 바람직하다.
더욱이, 본 발명의 접착제 조성물은, 단시간에 반응을 행할 수 있고, 저장 안정성도 우수한 것으로부터, 적절하게 회로접속재료로서 이용할 수 있다. 예컨대, 제 1의 회로부재의 회로전극과 제 2의 회로부재의 회로전극을 전기적으로 접속할 때에, 이들 회로부재를 대향배치한 상태에서, 본 발명의 접착제 조성물을 한 쪽의 회로전극에 부여하고, 다른 쪽의 회로전극과 라디칼 중합반응에 의해 전기적으로 접속시킬 수 있다. 이와 같이 접착제 조성물을 회로접속재료로서 이용하면, 전기적으로 접속을 단시간에 행할 수 있고, 접속을 행하는 경우의 프로세스 온도나 시간이 변동했다고 하더라도, 접착강도나 접속저항 등의 특성을 안정한 것으로 할 수 있다. 또한, 회로접속재료의 경화물의 경시적인 특성저하도 억제할 수 있다. 더욱이, 이 회로접속재료가 도전성 입자를 함유하면, 전기적인 접속의 이방성을 나타낼 수 있어, 회로전극용 이방도전성 회로접속재료로서 이용하는 것도 가능하다.
그리고, 이 회로접속재료는, 열팽창계수가 다른 이종의 피착체의 회로접속재료로서도 사용할 수 있다. 구체적으로는, 이방도전성 접착제, 은페이스트, 은필름 등으로 대표되는 회로접속재료, CSP용 엘라스토머, CSP용 언더필재, LOC테이프 등으로 대표되는 반도체소자 접착재료로서 이용할 수 있다.
(회로부재의 접속구조)
다음에, 본 발명의 회로부재의 접속구조의 바람직한 실시형태에 관해서 설명한다. 도 1은, 본 발명의 회로부재의 접속구조의 일실시형태를 나타내는 개략단면도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태의 회로부재의 접속구조(1)는, 서로 대향하는 제 1의 회로부재(20) 및 제 2의 회로부재(30)를 구비하고 있고, 제 1의 회로부재(20)와 제 2의 회로부재(30)와의 사이에는, 이들을 전기적으로 접속하는 회로접속부재(10)가 설치되어 있다. 제 1의 회로부재(20)는, 제 1의 회로기판(21)과, 회로기판(21)의 주면(21a)상에 형성되는 제 1의 회로전극(22)을 구비하고 있다. 또, 회로기판(21)의 주면(21a)상에는, 경우에 따라 절연층(도시하지 않음)이 형성되어 있어도 좋다.
한편, 제 2의 회로부재(30)는, 제 2의 회로기판(31)과, 제 2의 회로기판(31)의 주면(31a)상에 형성되는 제 2의 회로전극(32)을 구비하고 있다. 또한, 회로기판(31)의 주면(31a)상에도, 경우에 따라 절연층(도시하지 않음)이 형성되어 있어도 좋다.
제 1의 회로부재(20) 및 제 2의 회로부재(30)로서는, 전기적 접속을 필요로 하는 전극이 형성되어 있는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 구체적으로는, 액정 디스플레이에 이용되고 있는 ITO 등으로 전극이 형성되어 있는 유리 또는 플라스틱기판, 프린트배선판, 세라믹배선판, 프렉시블배선판, 반도체실리콘칩 등을 들 수 있고, 이들은 필요에 따라서 조합시켜 이용할 수 있다. 이와 같이, 본 실시형태에서는, 프린트배선판이나 폴리이미드 등의 유기물로 이루어진 재질을 비롯해서, 구리, 알루미늄 등의 금속이나 ITO(indium tin oxide), 질화규소(SiNx), 이산화규소(SiO2) 등의 무기재질과 같이 다종다양한 표면상태를 갖는 회로부재를 이용할 수 있다.
회로접속부재(10)는, 절연성 물질(11) 및 도전성 입자(7)를 함유하고 있다. 도전성 입자(7)는, 대향하는 제 1의 회로전극(22)과 제 2의 회로전극(32)과의 사이 뿐만 아니라, 주면(21a)과 주면(31a)과의 사이에도 배치되어 있다. 본 실시형태의 회로부재의 접속구조(1)에 있어서는, 제 1의 회로전극(22)과 제 2의 회로전극(32)이, 도전성 입자(7)를 통해서 전기적으로 접속되어 있다. 이것 때문에, 제 1의 회로전극(22) 및 제 2의 회로전극(32)의 사이의 접속저항이 충분히 저감된다. 따라서, 제 1의 회로전극(22) 및 제 2의 회로전극(32)의 사이의 전류의 흐름을 원활하게 할 수 있어, 회로가 가지는 기능을 충분히 발휘할 수 있다. 또한, 이 도전성 입자(7)를 상술한 배합 비율로 하는 것에 의해 전기적인 접속의 이방성을 나타내는 것도 가능하다.
또, 회로접속부재(10)가 도전성 입자(7)를 함유하고 있지 않은 경우에는, 제 1의 회로전극(22) 및 제 2의 회로전극(32)의 사이에 원하는 양의 전류가 흐르도록, 그들을 직접 접촉시키거나 또는 충분히 가까이 하므로써 전기적으로 접속된다.
회로접속부재(10)는 상기 접착제 조성물을 포함하는 회로접속재료의 경화물에 의해 구성되어 있는 것으로부터, 제 1의 회로부재(20)또는 제 2의 회로부재(30)에 대한 회로접속부재(10)의 접착강도가 충분히 높아지고, 이 상태를 장기간에 걸쳐 지속시킬 수 있다. 따라서, 제 1의 회로전극(22) 및 제 2의 회로전극(32) 사이의 전기특성의 장기신뢰성을 충분히 높이는 것이 가능해진다.
(반도체장치)
다음에, 본 발명의 반도체장치의 실시형태에 관해서 설명한다. 도 2는, 본 발명의 반도체장치의 일실시형태를 나타내는 개략단면도이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태의 반도체장치(2)는, 반도체소자(50)와, 반도체의 지지부재가 되는 기판(60)을 구비하고 있고, 반도체소자(50) 및 기판(60)의 사이에는, 이들을 전기적으로 접속하는 반도체소자 접속부재(40)가 설치되어 있다. 반도체소자 접속부재(40)는 기판(60)의 주면(60a)상에 적층되고, 또한 반도체소자(50)는 그 반도체소자 접속부재(40)상에 적층되어 있다.
기판(60)은 회로패턴(61)을 구비하고 있고, 회로패턴(61)은, 기판(60)의 주면(60a)상에서 반도체접속부재(40)를 통해서 또는 직접 반도체소자(50)와 전기적으로 접속되어 있다. 그리고, 이들이 봉지재(70)에 의해 봉지되어, 반도체장치(2)가 형성된다.
반도체소자(50)의 재료로서는 특별히 제한되지 않지만, 실리콘, 게르마늄의 4족의 반도체소자, GaAs, InP, GaP, InGaAs, InGaAsP, AlGaAs, InAs, GaInP, AlInP, AlGaInP, GaNAs, GaNP, GaInNAs, GaInNP, GaSb, InSb, GaN, AlN, InGaN, InNAsP 등의 III-V족 화합물 반도체소자, HgTe, HgCdTe, CdMnTe, CdS, CdSe, MgSe, MgS, ZnSe, ZeTe 등의 II-VI족 화합물 반도체소자, 그리고, CuInSe(ClS) 등의 여러가지 것을 이용할 수 있다.
반도체소자 접속부재(40)는, 절연성 물질(11) 및 도전성 입자(7)를 함유하고 있다. 도전성 입자(7)는, 반도체소자(50)와 회로패턴(61)과의 사이 뿐만 아니라, 반도체소자(50)와 주면(60a)과의 사이에도 배치되어 있다. 본 실시형태의 반도체장치(2)에 있어서는, 반도체소자(50)와 회로패턴(61)이, 도전성 입자(7)를 통해서 전 기적으로 접속되어 있다. 이것 때문에, 반도체소자(50) 및 회로패턴(61) 사이의 접속저항이 충분히 저감된다. 따라서, 반도체소자(50) 및 회로패턴(61) 사이의 전류의 흐름을 원활하게 할 수 있어, 반도체가 갖는 기능을 충분히 발휘할 수 있다. 또한, 이 도전성 입자(7)를 상술한 배합비율로 하는 것에 의해 전기적인 접속의 이방성을 나타내는 것도 가능하다.
또, 반도체소자 접속부재(40)가 도전성 입자(7)를 함유하고 있지 않은 경우에는, 반도체소자(50)와 회로패턴(61)을 원하는 양의 전류가 흐르도록 직접 접촉시키거나 또는 충분히 가까이 하므로써 전기적으로 접속된다.
반도체소자 접속부재(40)는 상기 접착제 조성물을 포함하는 접착제 조성물의 경화물에 의해 구성되어 있는 것으로부터, 반도체소자(50) 및 기판(60)에 대한 반도체소자 접속부재(40)의 접착강도가 충분히 높아지고, 이 상태를 장기간에 걸쳐 지속시킬 수 있다. 따라서, 반도체소자(50) 및 기판(60) 사이의 전기특성의 장기신뢰성을 충분히 높이는 것이 가능해진다.
[실시예]
이하에, 본 발명을 실시예에 근거해서 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.
(도전성 입자의 조정)
폴리스티렌 입자의 표면에, 두께 0.2㎛로 되도록 니켈층을 설치하고, 더욱 이 니켈층의 외측에, 두께 0.02㎛로 되도록 금층을 설치하여, 평균입경 4㎛, 비중 2.5의 도전성 입자를 제작했다.
[실시예 1]
페녹시수지(평균 분자량 45000, 유니온카바이드사제, 상품명:PKHC) 50중량부를, 메틸에틸케톤 75중량부에 용해하여, 고형분 40중량%의 용액으로 만들었다.
그리고, 이 용액에 라디칼 중합성 화합물로서, 이소시아눌산EO변성디아크릴레이트(동아합성사제, 상품명:M-215)를 25중량부, 우레탄아크릴레이트(교에이샤화학사제, 상품명:AT-600)를 20중량부, 2-(메타)아크릴로일옥시에틸포스페이트(교에이샤화학사제, 상품명:라이트에스테르P-2M)를 5중량부, 라디칼 중합개시제로서 t-헥실퍼옥시-2-에틸헥사노에이트(1분간 반감기온도 132.6℃, 일본유지사제, 상품명:퍼헥실0)를 1.5중량부, t-헥실퍼옥시벤조에이트(1분간 반감기온도 160.3℃, 일본유지사제, 상품명:퍼헥실Z)를 1.5중량부 배합했다. 얻어진 혼합액에 도전성 입자를 1.5부피%가 되도록 배합분산시켜, 접착제 조성물 A를 얻었다.
이어서, 얻어진 접착제 조성물 A를, 편면을 표면처리한 두께 80㎛의 불소수지 필름에 공지의 코팅장치를 이용해서 도포하고, 70℃에서 10분간 열풍건조를 행하는 것에 의해, 층의 두께가 15㎛인 필름상 회로접속재 A를 얻었다.
[실시예 2]
라디칼 중합개시제인 t-헥실퍼옥시-2-에틸헥사노에이트의 배합비율을 1중량부로 하고, t-헥실퍼옥시벤조에이트의 배합 비율을 2중량부로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 필름상 회로접속재 B를 얻었다.
[비교예 1]
라디칼 중합개시제인 t-헥실퍼옥시-2-에틸헥사노에이트의 배합비율을 3중량 부로 하고, t-헥실퍼옥시벤조에이트를 사용하지 않은 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 필름상 회로접속재 C를 얻었다.
[비교예 2]
라디칼 중합개시제인 t-헥실퍼옥시-2-에틸헥사노에이트를 사용하지 않고, t-헥실퍼옥시벤조에이트의 배합비율을 3중량부로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 필름상 회로접속재 D를 얻었다.
[비교예 3]
라디칼 중합개시제로서, t-헥실퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 및 t-헥실퍼옥시벤조에이트 대신에 디이소프로필퍼옥시디카보네이트(1분간 반감기온도 88.3℃, 일본유지사제, 상품명:파로일IPP)를 3중량부 배합한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 필름상 회로접속재 E를 얻었다.
(평가방법 1)
[접속저항의 측정]
상기 제법에 의해 얻어진 필름상 회로접속재 A∼D를 이용하여, 라인 폭 25㎛, 피치 50㎛, 두께 18㎛의 구리회로배선을 500개 갖는 프렉시블 회로판(FPC)과, 0.2㎛의 산화인듐(ITO)의 박층을 형성한 유리(두께 1.1mm, 표면저항 20Ω/□)를, 열압착 장치(가열방식:콘스탄트 히트형, 도레엔지니어링사제)에 의해 폭 2mm에 걸쳐 전기적으로 접속했다. 이때의 가열가압의 조건은, 가열온도를 160℃, 170℃, 190℃, 가압 압력을 3MPa, 가열 가압 시간을 15초간으로 했다. 이 전기적으로 접속한 회로간의 저항치를, 접착직후, 및 85℃, 85%RH의 고온고습조 중에 120시간 유지 한 후에 멀티미터(multi-meter)를 이용해서 측정했다. 저항치는 인접하는 회로간의 저항 150점의 평균(x+3σ)으로 나타냈다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
(평가방법 2)
[접착강도의 측정]
상기 제법에 의해 얻어진 필름상 회로접속재 A∼D의 접착강도를 JIS-ZO237에 준해서 90도 박리법으로 측정해서 평가했다. 여기에서, 접착강도의 측정장치는 텐실론UTM-4(박리속도 50mm/min, 25℃, 동양볼드윈사제)를 사용했다. 얻어진 결과를 표 2에 나타낸다.
Figure 112005016223407-PAT00002
실시예 1, 2의 필름상 회로접속재 A 및 B는, 가열온도 160∼190℃에 있어서, 접착직후 및 85℃, 85%RH의 고온고습조 중에 120시간 유지한 후라도, 양호한 접속저항 및 접착강도를 나타내고, 광역의 가열 온도에 대하여 양호한 특성을 나타내는 것을 알 수 있다. 이것에 대하여, 본 발명에 의하지 않는 비교예 1의 필름상 회로접속재 C에서는, 170℃ 가열시의 85℃, 85%RH, 120시간 유지후, 및 190℃ 가열시에 접속저항이 높아지고, 또한 접착강도는 접착직후, 및 85℃, 85%RH의 고온고습조 중에 120시간 유지한 후에도 실시예 1, 2와 비교해서 낮은 값을 나타냈다. 더욱이, 비교예 2의 필름상 회로접속재 D에서는 160∼170℃ 가열시의 접속저항이 높아지고, 접착강도가 더 낮은 값을 나타냈다.
(평가방법 3)
실시예 1 및 비교예 3에서 얻어진 필름상 회로접속재 A 및 E를, 진공포장재에 수용하고, 40℃에서 3일간 방치한 후, FPC 및 ITO를 상술한 가열압착장치에 의해 160℃, 3MPa, 10초간의 조건하에서 가열 압착을 행하였다. 얻어진 필름에 관해서 평가방법 1 및 2에 준해서 접속저항과 접착강도를 측정했다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.
Figure 112005016223407-PAT00003
표 2에 있어서, 실시예 1의 필름상 회로접속재 A는, 40℃ 방치 전후에 있어서, 양호한 접속저항 및 접착강도를 나타내고, 저장안정성이 우수한 것을 알 수 있다. 이것에 대해서, 본 발명에 의하지 않는 비교예 3의 필름상 회로접속재 E에서는, 40℃, 3일 방치후에 접속저항이 상승하고, 또한 접착강도가 반감하고, 안정성이 양호하지 않다는 것을 알 수 있었다.
본 발명에 의하면, 저온에서 충분히 신속하게 경화처리를 행할 수 있고, 또한 경화처리를 행하는 경우의 프로세스 마진이 넓고, 충분히 안정한 접착강도나 접속저항이 얻어지는 접착제 조성물, 회로접속재료, 회로부재의 접속구조 및 반도체장치를 제공할 수 있다.

Claims (11)

  1. 열가소성 수지와, 라디칼 중합성 화합물과, 1분간 반감기온도가 90∼145℃인 제 1의 라디칼 중합개시제와, 1분간 반감기온도가 150∼175℃인 제 2의 라디칼 중합개시제를 함유하는 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 라디칼 중합성 화합물이 분자내에 2개 이상의 (메타)아크릴로일기를 갖는 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 제 1의 라디칼 중합개시제 및 상기 제 2의 라디칼 중합개시제가, 모두 분자량 180∼1000의 퍼옥시에스테르유도체인 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열가소성 수지 100중량부에 대하여, 상기 라디칼 중합성 화합물을 50∼250중량부 함유하고, 또한 상기 제 1의 라디칼 중합개시제 및 상기 제 2의 라디칼 중합개시제를 각각 0.05∼30중량부 함유하는 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 도전성 입자를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 열가소성 수지 100중량부에 대하여, 상기 도전성 입자를 0.5∼30중량부 함유하는 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  7. 대향하는 회로전극끼리를 전기적으로 접속하기 위한 회로접속재료로서,
    상기 회로접속재료가 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 기재된 접착제 조성물을 함유하는 것을 특징으로 하는 회로접속재료.
  8. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 기재된 접착제 조성물을 필름상으로 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 필름상 접착제.
  9. 제 7항에 기재된 회로접속재료를 필름상으로 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 필름상 회로접속재.
  10. 제 1의 회로기판의 주면상에 제 1의 회로전극이 형성된 제 1의 회로부재와,
    제 2의 회로기판의 주면상에 제 2의 회로전극이 형성된 제 2의 회로부재와,
    상기 제 1의 회로기판의 주면과 상기 제 2의 회로기판의 주면과의 사이에 설치되어, 상기 제 1의 회로전극과 상기 제 2의 회로전극을 대향배치시킨 상태에서 전기적으로 접속하는 회로접속부재
    를 구비한 회로부재의 접속구조로서,
    상기 회로접속부재는, 제 7항에 기재된 회로접속재료의 경화물인 것을 특징으로 하는 회로부재의 접속구조.
  11. 반도체소자와,
    상기 반도체소자를 탑재하는 기판과,
    상기 반도체소자 및 상기 기판간에 설치되어, 상기 반도체소자 및 상기 기판을 전기적으로 접속하는 반도체소자 접속부재
    를 구비한 반도체장치로서,
    상기 반도체소자 접속부재는, 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 기재된 접착제 조성물의 경화물인 것을 특징으로 하는 반도체장치.
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