KR20080036425A - 접착력 및 신뢰성이 개선된 이방 전도성 필름용 조성물 - Google Patents

접착력 및 신뢰성이 개선된 이방 전도성 필름용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 평균 분자량(Mw)이 약 10,000내지 1,000,000인 폴리우레탄 및 그 변성수지와 평균 분자량(Mw)이 약 100 내지 100,000인 인덴 수지 및 그 공중합체를 바인더부의 성분으로 포함하는 (메타)아크릴레이트 타입의 고신뢰성 이방 전도성 필름용 조성물에 관한 것으로, 이를 이용하여 필름을 제조하면, 우수한 초기 접착력, 낮은 접속 저항 및 고온 고습 조건 하에서도 높은 신뢰성을 발현할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있고, 최종 제품에 대한 신뢰성 또한 증가시킬 수 있다.
이방 전도성 필름, 우레탄 수지, 인덴 수지, 접착력, 고신뢰성, 접속 저항

Description

접착력 및 신뢰성이 개선된 이방 전도성 필름용 조성물 {ANISOTROPIC CONDUCTIVE FILM COMPOSITION FOR HIGH RELIABILITY AND ADHEISION}
본 발명은 고접착력 및 고신뢰성을 가지는 이방 전도성 필름용 조성물에 관한 것으로, 보다 자세하게는 평균 분자량(Mw)이 약 10,000내지 1,000,000이며 아연 구리, 폴리이미드 등의 다양한 피착제에 대하여 우수한 접착특성을 가지는 폴리우레탄 및 그 변성수지, 그와 더불어 평균 분자량(Mw)이 약 100 내지 100,000이며 고온고습 조건에서의 신뢰성 및 접착 특성이 우수한 인덴 수지 및 그 공중합체를 바인더부의 성분으로 포함함으로써, 액정표시장치(Liquid Crystal Display, 이하 LCD라 부른다)를 비롯한 각종 디스플레이 장치에 사용되는 칩 온 글래스 실장(Chip On Glass 실장; 이하 COG 실장이라 부른다)이나 칩 온 필름 실장(Chip On Film 실장; 이하 COF 실장이라 부른다)에 대하여, 인접하는 회로 간의 쇼트(short)를 방지하고 낮은 초기 접속 저항과 우수한 접착 강도 및 높은 신뢰성을 나타냄으로써, 생산성과 최종 제품에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있는 (메타)아크릴레이트 타입의 이방 전도성 필름용 조성물에 관한 것이다.
이방 전도성 필름이란 일반적으로 니켈(Ni)이나 금(Au) 등의 금속 입자, 또는 그와 같은 금속들로 코팅된 고분자 입자 등의 도전성 입자를 분산시킨 필름상의 접착제를 말하는 것으로, 이를 접속시키고자 하는 회로 사이에 위치시킨 후 일정 조건의 가열, 가압 공정을 거치면, 회로 단자들 사이는 도전성 입자에 의해 전기적으로 접속되고, 인접 회로와의 사이인 피치(pitch)에는 절연성 접착 수지가 충진되어 도전성 입자가 서로 독립하여 존재하게 됨으로써, 높은 절연성을 부여하게 되는 것이다. 이러한 이방 전도성 필름은 일반적으로 LCD 패널과 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package; 이하 TCP라 부른다) 또는 인쇄회로기판과 TCP 등의 전기적 접속에 널리 이용되고 있다.
그런데 최근 대형화 및 박형화 추세에 있는 디스플레이 산업의 경향에 따라 전극 및 회로들 간의 피치 또한 점차 미세화되고 있으며, 이러한 미세 회로 단자들을 접속하기 위한 배선 기구 중의 하나로서 이방 전도성 필름이 매우 중요한 역할을 수행하고 있다. 그 결과, 이방 전도성 필름은 COG 실장이나 COF 실장 등의 접속 재료로서도 많은 주목을 받고 있다.
종래의 이방 전도성 필름으로는 일반적으로 (ⅰ) 필름 형성에 매트릭스 역할을 하는 바인더 수지부에 에폭시계 또는 페놀계 수지와 경화제로 이루어진 경화부를 혼합시킨 에폭시 타입, 및 (ⅱ) 바인더 수지부에 (메타)아크릴계 올리고머와 모노머 및 라디칼 개시제로 이루어진 경화부를 혼합시킨 (메타)아크릴레이트 타입이 있다.
그러나, 종래의 이방 전도성 필름의 바인더부는 필름 형성제로서의 역할 만을 수행할 뿐 초기 접착력 및 고온 고습 하에서의 장기 접착 신뢰성 및 접속 신뢰성에 크게 기여하지 못하는 문제점이 있으며, 주로 사용되는 바인더 수지들의 낮은 유리전이온도, 피착제에 대한 젖음성 부족으로 인하여 접속 구조시 들뜸 현상이 발생하여 기포가 발생하기 쉬우며, 수축과 팽창이 반복되는 장기적인 신뢰성 상황에서 볼 때 초기의 접속 구조 및 접착 신뢰성을 보장할 수 없는 문제점이 있다.
구체적으로, (ⅰ) 에폭시 타입의 이방 전도성 필름은 점착성이 없어서 접속층에 가고정 하기가 어려워 작업성이 나쁘고, 반응 온도가 매우 높아서 공정 컨트롤 및 접속 장치의 유지 보수가 어려운 단점이 있으며, 장기 신뢰성이 미흡한 문제가 있다.
또한 기존의 (ⅱ) (메타)아크릴레이트 타입의 이방 전도성 필름은, 도전성 입자와 회로 간 접촉을 보장해 주기 위해 반응 속도를 느리게 조절할 경우, 바인더 수지부와 경화부의 레올로지 특성차로 인해 흐름성 차이가 발생하여 접속층 내에 다량의 기포가 발생함으로써 장기 신뢰성을 보장할 수 없는 문제점이 있으며, 반대로 반응 속도를 빠르게 조절할 경우에는, 도전성 입자와 회로 간에 충분한 접촉이 일어나지 않아 양호한 접속 신뢰성을 보장할 수 없는 문제점이 있다.
따라서, 최근 이방 전도성 필름 분야에서는 피착제에 대한 젖음성이 좋고, 높은 유리전이온도를 가지면서 초기의 높은 접속 구조 및 접착력 뿐 아니라,고온 고습 하에서 접속 구조 내에 수축과 팽창이 반복되어도 장기 접속 및 접착 신뢰성을 보장할 수 있는 새로운 타입의 바인더부 개발에 대한 요구가 계속 있어 왔다.
한편, 이와 관련하여 폴리우레탄 재료 및 이들의 제조에 대한 방법은 미국 특허 제 2,948,691호, 제 3,493,634,호, 제, 4,131,604호, 제4,245,081호, 제 4,379,904호, 제 4,447,590호, 제 4,523,005호, 제 4,621,113호 및 제 4,883,837호 등에 제시되어 있고, 폴리우레탄은 상기 특허들에 기술된 방법에 따른 프리폴리머법, 유사 프리폴리머법 또는 원-샷 방법으로 제조될 수 있다. 그 밖에,물성이 개선된 새로운 폴리우레탄에 대한 제조에 대한 방법은 국내특허 공개번호 10-2006-0029789, 10-2000-0045099, 10-2006-0011890 등에 제시되어 있다.
또한, 인덴 수지 및 그 공중합체에 대한 재료 및 이들의 제조 방법으로, 일본특허공개 제2001-89537호는 주쇄골격의 일부에 에테르 결합 및/또는 탄소-질소 결합을 도입시킨 쇄 상태의 탄화수소기 또는 방향족 탄화수소기를 갖는 양호한 내열성 및 저흡수성의 인덴 함유 중합체 및 인덴 함유 공중합체에 대해 개시하고 있으며, 일본특허공개 제2002-3706호는 측쇄에 카르복실기 및/또는 페놀성 수산기를 함유하는 인덴 함유 중합체를 포함하는 수지 조성물에 대해 개시하고 있다. 또한, 일본특허공개 제2004-107385호는 에폭시 화합물의 경화용에 적당한 인덴 함유 공중합체에 관해 보고하고 있다.
그러나, 상기 공개특허들은 특정한 구조의 폴리우레탄 및 인덴 함유 중합체나 공중합체, 또는 이를 에폭시 타입에 적용한 수지 조성물에 대해서만 개시하고 있을 뿐이어서, (메타)아크릴레이트 타입의 이방 전도성 필름에 사용하기 위한 새로운 바인더부 개발의 필요성은 여전히 계속되고 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 평균 분자량(Mw)이 약 10,000내지 1,000,000이며 피착제에 대하여 우수한 접착특성을 가 지는 폴리우레탄 및 그 변성수지, 그와 더불어 평균 분자량(Mw)이 약 100 내지 100,000이며 고온고습 조건에서의 신뢰성 및 접착 특성이 우수한 인덴 수지 및 그 공중합체를 바인더부의 성분으로 포함하는 (메타)아크릴레이트 타입의 고신뢰성 이방 전도성 필름용 조성물에 관한 것으로, 이를 이용하여 필름을 제조하면, 아연 구리, 폴리이미드 등 다양한 피착제에 대한 우수한 초기 접착력 및 고온 고습 조건하에서의 장기 방치 후에도 높은 접착신뢰성을 발현할 수 있을 뿐 아니라, 도전 특성에 있어서도 초기 뿐 아니라 장기적인 접속 특성을 유지하여 생산성을 향상시킬 수 있는 (메타)아크릴레이트 타입의 이방 전도성 필름을 제조하기 위한 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 한 양상은, (ⅰ) 열가소성 수지로 폴리우레탄 및 그 변성수지 중 선택된 1종 이상의 수지 5 내지 50 중량%; (ⅱ) 인덴 수지 및 그 공중합체 중 선택된 1종 이상의 수지 5 내지 50 중량%; (ⅲ) (메타)아크릴레이트 올리고머 또는 폴리머 1 내지 50 중량%; (ⅳ) (메타)아크릴레이트 모노머 1 내지 30 중량%; (ⅴ) 라디칼 개시제 0.1 내지 15 중량%; 및 (ⅵ) 도전성 입자 0.01 내지 20 중량%를 포함하는 이방 전도성 필름용 조성물에 관계한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 양상은, 상기 조성물로 형성된 이방 전도성 필름에 관계한다.
이하, 본 발명에 관하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 한 양상은,
(ⅰ) 폴리우레탄 및 그 변성수지 중 선택된 1종 이상의 수지 5 내지 50 중량%;
(ⅱ) 인덴수지 및 그 공중합체 중 선택된 1종 이상의 수지 5 내지 50 중량%;
(ⅲ) (메타)아크릴레이트 올리고머 또는 폴리머 1 내지 50 중량%;
(ⅳ) (메타)아크릴레이트 모노머 1 내지 30 중량%;
(ⅴ) 라디칼 개시제 0.1 내지 15 중량%; 및
(ⅵ) 도전성 입자 0.01 내지 20 중량%를 포함하는 이방 전도성 필름용 조성물에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 기존의 열가소성 수지로 이루어진 바인더 수지부에 폴리우레탄 및 그 변성 수지와 인덴 수지 및 그 공중합체를 도입한 바인더 수지부; 라디칼 중합성 물질인 (메타)아크릴레이트 올리고머 또는 폴리머, (메타)아크릴레이트 모노머, 및 라디칼 개시제로 이루어지는 아크릴레이트 타입의 경화부; 및 도전성 입자를 포함하는 (메타)아크릴레이트 타입의 이방 전도성 필름용 조성물을 제공한다.
본 발명에 의한 이방 전도성 필름용 조성물은 폴리우레탄 및 그 변성 수지의 아연 구리, 폴리이미드 등 다양한 피착제에 대한 높은 젖음성을 바탕으로 접속구조에 있어 우수한 초기접착력 및 장기 접착 신뢰성을 가지며, 높은 유리 전이 온도를 가지고 있고, 내열성, 내습성, 기계적 특성 및 접착 특성이 우수한 인덴 수지 및 그 공중합체를 바인더부의 한 성분으로 도입함으로써, 초기의 우수한 접착력 및 낮은 접속 저항을 발현할 수 있다, 특히, 이러한 바인더부의 조성으로 고온 고습 조 건 하에서 피착제에 대한 접착 신뢰성을 유지시켜 높은 신뢰성을 부여함으로써 현장에서의 불량 발생 가능성을 최소화하여 생산성을 향상시킬 수 있으며, 나아가 최종 제품에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있는 커다란 이점이 있다.
이하, 본 발명의 조성물을 구성하는 각 성분에 대하여 자세히 설명한다.
(1) 폴리우레탄 및 그 변성 수지
본 발명의 조성물은 바인더부의 한 성분인 열가소성 수지로 폴리우레탄 및 그 변성수지를 포함한다. 상기 폴리우레탄 및 그 변성수지는 필름을 형성시키는데 필요한 매트릭스 역할을 하며, 전자 부품 소재로서 다양하게 이용되는 폴리이미드 필름 등의 피착제에 대하여 우수한 접착 특성을 가진다. 그 화학적인 구조로는 하나 이상의 유기 디이소시아네이트, 하나 이상의 폴리올 및/또는 하나 이상의 이관능 쇄연장제를 포함하는 혼합물로 제조된 중합체를 말한다. 이 폴리우레탄 중합체는 일반적인 복합필름제조에 사용시에는 전체적인 기계적 특성을 보강하기 위하여 폴리이소시아네이트계 경화제를 배합시켜 사용하기도 한다. 또한, 폴리우레탄 성분은 물성상 열가소성이며 대개 유기 디이소시아네이트와 활성수소를 함유하는 이관능 성분으로 이루어져 있지만 우레탄계 변성수지로 2 이상의 관능기를 갖는 글리세린, 트리메틸올프로판 등과 같은 증량제를 소량 사용할 수 있다.
사용할 수 있는 유기 이소시아네이트는 m- 및 p- 페닐렌 디이소시아네이트, 클로로페닐렌 디이소시아네이트, α,α'-크실렌 디이소시아네이트, 2,4- 및 2,6-톨 루엔 디이소시아네이트 및 시판되는 2,4- 및 2,6- 톨루엔 다이소시아네이트의 혼합물, 톨리딘 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 1,5--나프탈렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트; 4,4'-이성질체, 2,4'-이성질체 및 이의 혼합물 및 트렌스/트렌스, 시스/트렌스, 시스/시스 및 이의 혼합물을 포함하는 모든 이의 기하학적인 이성질체를 포함하는, 메틸렌비스(싸이클로헥실 이소시아네이트), 싸이클로헥실렌 디이소시아네이트(1,2-;1,3-;또는 1,4-), 1-메틸-2,5-싸이클로헥실렌 디이소시아네이트, 1-메틸-2,4-싸이클로헥실렌 디이소시아네이트, 1-메틸-2,6-싸이클로 헥실렌 디이소시아네이트, 4,4'-이소프로필리덴비스-(싸이클로헥실 이소시아네이트), 4,4'-디이소시아네이토디싸이클로힉실 및 모든 기하학적 이성질체 및 이의 혼합물과 같은 치환족 디이소시아네이트 등이 있다. 또한 개질된 형태의 메틸렌비스(페닐 이소시아네이트)등이 포함된다. 본 발명에서의 바람직한 유기 디이소시아네이트에는 방향족 및 지방족 디이소시아네이트를 들 수 있다.
또한, 사용 가능한 폴리올로는 폴리에테르 디올, 폴리에스테르 디올, 하이드록시-말단 폴리카보네이트, 하이드록시-말단 폴리부타디엔 아크릴로니트릴 공중합체, 에틸렌 옥사이드, 또는 프로필렌 옥사이드 등과 같은 디알킬 옥사이드, 디알킬 실록산의 하이드록시-말단 공중합체 및 아미노-말단 폴리에테르 및 아미노-말단 폴리부타디엔-아크릴로니트릴 공중합체가 있으며 이를 조합하여 사용할 수도 있다.
이 밖에 이관능 쇄연장제로는 사슬내에 2-10의 탄소수를 포함하는 지방족 직쇄 및 분자쇄 디올이 있다. 이러한 디올로는 에틸렌 글리콜, 1,3-프로판디오르 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 네오펜틴 글리콜등; 1,4-싸이클로헥산 디메탄오리 하이드로퀴논비스-(하이드록시-에틸)에테르, 싸이클로헥실렌디올(1,4-, 1,3- 및 1,2- 이성질체), 이스프로필리덴비스(싸이클로헥산올);디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 에탄올아민, N-에틸-디메탄올아민 등 및 이들의 혼합물이 있다
폴리우레탄 및 그 변성수지는 이방 전도성 필름용 조성물 전체에 대하여 5 내지 50 중량%를 포함하는 것이 바람직하다. 혼합량이 5% 미만일 시는 필름 형성 및 접착력이 저하되고, 50%를 초과할 때는 다른 경화반응에 참여하는 아크릴레이트 올리고머와의 상용성이 악화되어 조성 혼합액 제조시 상분리 및 접속시 압흔 구현이 어려워지는 문제가 발생한다.
상기 폴리 우레탄 및 그 변성수지의 평균 분자량은 10,000 내지 10,000,000의 범위의 것을 사용하는 것이 바람직하며, 바인더부의 인덴과 혼용할 경우에는 인덴의 분자량에 따라 50,000 내지 2,000,000 범위의 것을 사용할 수 있다.
(2) 인덴 수지 및 그 공중합체
본 발명의 조성물은 바인더부의 다른 한 성분으로 인덴 수지 및 그 공중합체를 포함한다.
상기 인덴 수지 및 그 공중합체로는 종래 공지되어 있는 인덴 수지 또는 공중합체 중에서 1종 이상을 제한없이 사용할 수 있으며, 바람직하게는 하기 화학식 1로 표시되는 인덴계 구조단위 1 내지 99(mole)%와 주쇄골격 일부에 반응 활성이 있는 불포화 결합을 가지는 단량체 99 내지 1(mole)%를 중합시켜 얻은 것으로서, 중합된 평균 분자량(Mw)이 약 100 내지 100,000 범위의 것을 사용할 수 있다.
Figure 112006076417780-PAT00001
상기 식에서,
R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 H; C1 -12의 알킬기; C6 -12의 방향족 탄화수소기; 및 질소 및 산소 원자 중 1종 이상을 포함하는 C2 -10의 치환된 탄화수소기로 이루어진 군으로부터 선택되고,
R5는 C1 -12의 알킬기; C6 -12의 방향족 탄화수소기; 질소, 산소 및 규소 원자 중 1종 이상을 포함하는 C2 -10의 치환된 탄화수소기; 및 할로겐으로 이루어진 군으로부터 선택되며,
m은 0 내지 4의 정수이다.
이때, 상기 주쇄골격 일부에 반응 활성이 있는 불포화 결합을 가지는 단량체란 상기 화학식 1의 인덴계 구조단위에 반응할 수 있는 모든 종류의 불포화 결합을 가지는 단량체로서, 예를 들어 스티렌/히드록시 스티렌, 에테르 결합, 카르복실기, 페놀성 수산기, 탄소/질소 결합을 도입한 쇄상태 탄화수소기 또는 방향족 탄화수소기 등을 포함하는 단량체를 말하며, 그 구체적인 예로는 에틸렌, 치환 에틸렌, 프로필렌, 치환 프로필렌, 스틸렌, 알킬 스틸렌, 알콕시 스틸렌, 노르보르넨, 각종 아크릴 에스테르, 부타디엔, 시클로 펜타디엔, 디시클로 펜타디엔, 이소프렌, 말레인산 무수물, 말레이미드, 푸마르산 에스테르, 알릴 화합물 등을 예로 들 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 인덴 수지 또는 공중합체는 공지된 통상의 방법, 예를 들어, 양이온 중합, 음이온 중합, 라디칼 중합, 리빙 라디칼 중합 등에 의하여 제조될 수 있는데, 구체적으로 예를 들면, 상기 화학식 1의 인덴계 구조 단위 1 내지 99(mole)%와 주쇄골격 일부에 반응 활성이 있는 불포화 결합을 가지는 단량체 99 내지 1(mole)%를 할로겐화 유기 용매 또는 방향족 유기 용매하에서 -100 내지 100℃의 온도로 중합시켜 중합체를 얻은 뒤, 산의 존재하에서 탈보호 반응을 시킴으로써 제조할 수 있다. 이 때, 상기 인덴 수지 또는 공중합체는 사용된 단량체의 종류에 따라 여러 가지의 분자구조를 가질 수 있다.
이러한 인덴 수지 및 그 공중합체로서 시중에 판매되는 제품으로는 벤조 티오펜 인덴 수지 IS-100(신일본제철화학), 인덴 함유 공중합체 IP-100(신일본제철화학), 인덴 수지 I-100(신일본제철화학), HIKOTACK(코오롱 유화), CUMAR-R12(Neville chemical), Epodil VFT-V6(Air product & chemical) 등을 들 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 인덴 수지 및 그 공중합체는 이방 전도성 필름용 조성물 전체에 대하여 5 내지 50 중량%를 포함하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 10 내지 30 중량% 포함하는 것이 좋다. 상기 인덴 수지 및 그 공중합체를 5 중량% 미만으로 사용하는 경우에는 피착제에 대한 초기 접착력 발현 및 표면 지촉건조성이 낮아 공정성에 문제점이 발생할 수 있으며, 50 중량%를 초과하여 사용하는 경우에는 필름형성이 어려워지는 문제점이 발생한다.
(3) ( 메타 ) 아크릴레이트 올리고머 또는 폴리머
본 발명의 조성물은 경화 반응이 일어나 접속층 간의 접착력 및 접속 신뢰성을 보장해주는 경화부의 한 성분으로 라디칼 중합성 물질인 (메타)아크릴레이트 올리고머 또는 폴리머를 포함한다.
상기 (메타)아크릴레이트 올리고머 또는 폴리머로는 종래 알려진 (메타)아크릴레이트 올리고머군 및 폴리머군으로부터 선택된 1종 이상의 올리고머 또는 폴리머를 제한없이 사용할 수 있으며, 바람직하게는 평균 분자량이 약 1,000 내지 100,000 범위의 우레탄계 (메타)아크릴레이트, 에폭시계 (메타)아크릴레이트, 폴리에스터계 (메타)아크릴레이트, 플루오렌계 (메타)아크릴레이트, 실리콘계 (메타)아크릴레이트, 인산계 (메타)아크릴레이트, 말레이미드 개질 (메타)아크릴레이트, 아크릴레이트(메타크릴레이트) 등의 올리고머 또는 폴리머를 각각 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
상기 (메타)아크릴레이트 올리고머 또는 폴리머의 구체적인 예로서는, 특별히 제한되는 것은 아니나, 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 이소프로필 아 크릴레이트, 이소 부틸 아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디 아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디 아크릴레이트, 트리메티롤프로판 트리 아크릴레이트, 테트라 메틸올 메탄 테트라 아크릴레이트, 2－히드록시-1,3－디아크릴록시프로판, 2,2－비스[4－(아크릴록시폴리메톡시)페닐]프로판, 2,2－비스[4－(아크릴록시폴리에톡시)페닐]프로판, 디시크로펜테닐아크릴레이트, 트리시크로데카닐아크릴레이트, 트리스(아크릴로일옥시에틸)이소시아노레이트, 그리고 분자 중에 말레이미드기를 적어도 2개 이상 함유하는, 예를 들면, 1－메틸-2,4－비스말레이미드벤젠, N,N'－m－페닐렌비스말레이미드, N,N'－p－페닐렌비스말레이미드, N,N'－m－토일렌비스말레이미드, 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'－3,3'－디페닐스르혼비스말레이미드, 2,2－비스[4－(4－말레이미드페녹시)페닐]프로판, 2,2－비스[3－s－부틸-4－8(4－말레이미드페녹시)페닐]프로판, 1,1－비스[4－(4－말레이미드페녹시)페닐]데칸, 4,4'－시크로헤키시리덴비스(1－(4-말레이미드페녹시)－2－시클로헥실벤젠, 2,2－비스(4－(4-말레이미드페녹시)페닐)헥사플루오르프로판 등이 있으며, 이를 각각 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 (메타)아크릴레이트 올리고머 또는 폴리머로서 플루오렌계 (메타)아크릴레이트 올리고머 또는 폴리머를 사용할 수 있는데, 이러한 플루오렌계 (메타)아크릴레이트 올리고머 또는 폴리머로는 종래 알려진 통상의 것 을 제한없이 사용할 수 있다.
바람직하게는 상기 플루오렌계 (메타)아크릴레이트 올리고머 또는 폴리머로서, 하기 화학식 2와 같은 플루오렌 유도체로부터 얻어지는 것을 사용할 수 있으며, 그 예로는 하기 화학식 3과 같은 플루오렌계 에폭시 (메타)아크릴레이트 올리고머나 폴리머, 또는 하기 화학식 4와 같은 플루오렌계 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머나 폴리머 등을 각각 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
Figure 112006076417780-PAT00002
상기 식에서,
R은 각각 독립적으로 알킬기, 알콕시기, 아릴기 또는 사이클로 알킬기이고,
m은 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고,
n은 각각 독립적으로 2 내지 5의 정수이다.
Figure 112006076417780-PAT00003
상기 식에서,
R1, R2 는 각각 독립적으로 수소원자 또는 메틸기이고,
n은 각각 독립적으로 0 내지 15의 정수이고,
m은 각각 독립적으로 2 내지 4의 정수이다.
Figure 112006076417780-PAT00004
상기 식에서,
R1과 R4는 각각 독립적으로 수소원자 또는 메틸기이고,
R2와 R3는 각각 독립적으로 C1 -20의 지방족 및 C5 -20의 지환족 내지는 방향족기이고,
n은 각각 독립적으로 1 내지 5의 정수이고,
m은 각각 독립적으로 2 내지 5의 정수이다.
이 때, 상기 화학식 2의 플루오렌 유도체는 방향족 디아조알루미늄 화합물과 동 이온의 반응에 의한 아릴라디칼의 생성을 경유하는 방법(Pschorr 반응), 인덴(indene)류와 부타디엔류와의 딜스(Otto Paul Hermann Diels)-알더(Kurt Alder) 반응 등에 의해 제조된 플루오렌을 공기산화시켜 얻어지는 플루오레논에 페놀화합물을 메르캅토카르복실산 등의 티올화합물 및 염산수용액의 공존 하에서 축합반응시킴으로써 얻어질 수 있다. 또한, 상기 화학식 3의 플루오렌계 에폭시 (메타)아크릴레이트 올리고머 또는 폴리머는 하기 화학식 5의 플루오렌 화합물에 (메타)아크릴산 글리시딜을 적절한 용매를 사용하여 50 내지 120 ℃에서의 온도 범위에서 5 내지 30시간 동안 반응시킴으로써 얻어질 수 있으며, 상기 화학식 4의 플루오렌계 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머 또는 폴리머는 하기 화학식 6의 플루오렌 유도체 디올(diol)에 디이소시아네이트 및 에스테르에 수산기를 가진 (메타)아크릴레이트를 반응시킴으로써 얻어질 수 있다. 상기 용매로는 메틸 셀로솔브아세테이트, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 3-메톡시 부틸-1-아세테이트 등의 알킬렌 모노알킬 에테르 아세테이트류; 메틸 에틸 케톤, 메틸 아밀 케톤류 등이 있다.
Figure 112006076417780-PAT00005
상기 식에서,
R1은 각각 독립적으로 수소원자 또는 메틸기이고,
n은 각각 독립적으로 0 내지 15의 정수이고,
m은 각각 독립적으로 2 내지 4의 정수이다.
Figure 112006076417780-PAT00006
상기 식에서,
R1은 각각 독립적으로 수소원자 또는 메틸기이고,
n은 각각 독립적으로 1 내지 5의 정수이다.
본 발명의 (메타)아크릴레이트 올리고머 또는 폴리머로서 상기 플루오렌계 (메타)아크릴레이트 올리고머 또는 폴리머를 사용하는 경우에는, 플루오렌 구조에 서 나타나는 우수한 절연성으로 인하여, 회로 간의 쇼트 발생 가능성을 보다 높일 수 있고, 초기의 낮은 접속 저항 및 높은 신뢰성을 더욱 보장해줌으로써 생산 현장에서의 불량 발생 가능성을 최소화하여 생산성 및 최종 제품에 대한 신뢰성을 현저히 향상시킬 수 있다.
상기 (메타)아크릴레이트 올리고머 또는 폴리머는 본 발명의 이방 전도성 필름용 조성물 전체에 대하여 1 내지 50 중량%의 범위로 사용하는 것이 바람직한데, 이는 상기 올리고머 또는 폴리머를 50 중량% 초과하여 사용할 경우에는, 경화 후 가교도가 과도하게 형성되어 구조 자체가 너무 리지드(rigid) 하게 되고 수축률이 다소 심한 문제점이 발생할 수 있다.
(4) ( 메타 ) 아크릴레이트 모노머
본 발명의 조성물은 경화부의 다른 한 성분으로 역시 라디칼 중합성 물질인 (메타)아크릴레이트 모노머를 포함한다. 상기 (메타)아크릴레이트 모노머는 반응성 희석제의 역할을 한다.
상기 (메타)아크릴레이트 모노머로는 특별히 제한되는 것은 아니나, 바람직하게는 1,6-헥산디올 모노(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시 에틸 (메타)아크릴레이트, 2-하이드록시 프로필 (메타)아크릴레이트, 2-하이드록시 부틸 (메타)아크릴레이트, 2-하이드록시-3-페닐 옥시프로필 (메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올 (메타)아크릴레이트, 2-하이드록시알킬 (메타)아크릴로일 포스페이트, 4-하이드록시 사이클로헥실 (메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 모노(메타)아크릴레이트, 트리 메틸올에판 디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 디(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 펜타(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 글리세린 디(메타)아크릴레이트, t-하이드로퍼퓨릴 (메타)아크릴레이트, iso-데실 (메타)아크릴레이트, 2-(2-에톡시에톡시) 에틸 (메타)아크릴레이트, 스테아릴 (메타)아크릴레이트, 라우릴( 메타)아크릴레이트, 2-페녹시에틸 (메타)아크릴레이트, 이소보닐 (메타)아크릴레이트, 트리데실 (메타)아크릴레이트, 에톡시부가형 노닐페놀 (메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, t-에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 에톡시 부가형 비스페놀-A 디(메타)아크릴레이트, 사이클로헥산디메탄올 디(메타)아크릴레이트, 페녹시-t-글리콜 (메타)아크릴레이트, 2-메타아크릴로일록시에틸 포스페이트, 디메틸올 트리사이클로 데케인 디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판벤조에이트 아크릴레이트 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있으며, 본 발명의 이방 전도성 필름용 조성물 전체에 대하여 1 내지 30 중량% 정도를 사용하는 것이 바람직하다.
(5) 라디칼 개시제
본 발명의 조성물은 경화부의 또 다른 성분으로서 라디칼 개시제를 포함하 며, 상기 라디칼 개시제로는 광중합형 개시제 또는 열경화형 개시제를 1종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
상기 광중합형 개시제로는 벤조페논, o-벤조일 안식향산 메틸, 4-벤조일-4-메틸 디페닐 황화물, iso-프로필 티오크산톤, 디에틸 티오크산톤, 4-디에틸 안식향산 에틸, 벤조인 에테르, 벤조일 프로필 에테르, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐 프로판-1-온, 디에톡시 아세토페논 등이 사용될 수 있다.
상기 열경화형 개시제로는 퍼옥사이드계와 아조계를 사용할 수 있는데, 상기 퍼옥사이드계 개시제의 예로는 t-부틸 퍼옥시라우레이트, 1,1,3,3-t-메틸부틸퍼옥시-2-에틸 헥사노네이트, 2,5-디메틸-2,5-디(2-에틸헥사노일 퍼옥시) 헥산, 1-사이클로헥실-1-메틸에틸 퍼옥시-2-에틸 헥사노네이트, 2,5-디메틸-2,5-디(m-톨루오일 퍼옥시) 헥산, t-부틸 퍼옥시 이소프로필 모노카보네이트, t-부틸 퍼옥시-2-에틸헥실 모노카보네이트, t-헥실 퍼옥시 벤조에이트, t-부틸 퍼옥시 아세테이트, 디큐밀 퍼옥사이드, 2,5,-디메틸-2,5-디(t-부틸 퍼옥시) 헥산, t-부틸 큐밀 퍼옥사이드, t-헥실 퍼옥시 네오데카노에이트, t-헥실 퍼옥시-2-에틸 헥사노네이트, t-부틸 퍼옥시-2-2-에틸헥사노네이트, t-부틸 퍼옥시 이소부틸레이트, 1,1-비스(t-부틸 퍼옥시)사이클로헥산, t-헥실 퍼옥시 이소프로필 모노카보네이트, t-부틸 퍼옥시-3,5,5-트리메틸 헥사노네이트, t-부틸 퍼옥시 피발레이트, 큐밀 퍼옥시 네오데카노에이트, 디-iso-프로필 벤젠 하이드로퍼옥사이드, 큐멘 하이드로퍼옥사이드, iso-부틸 퍼옥사이드, 2,4-디클로로벤조일 퍼옥사이드, 3,5,5-트리메틸 헥사노일 퍼옥사이드, 옥타노일 퍼옥사이드, 라우로일 퍼옥사이드, 라우릴 퍼옥사이드, 스테아로 일 퍼옥사이드, 숙신 퍼옥사이드, 벤조일 퍼옥사이드, 3,5,5-트리메틸 헥사노일 퍼옥사이드, 벤조일 퍼옥시 톨루엔, 1,1,3,3-테트라메틸 부틸 퍼옥시 네오데카노에이트, 1-사이클로헥실-1-메틸 에틸 퍼옥시 노에데카노에이트, 디-n-프로필 퍼옥시 디카보네이트, 디-iso-프로필 퍼옥시 카보네이트, 비스(4-t-부틸 사이클로헥실) 퍼옥시 디카보네이트, 디-2-에톡시 메톡시 퍼옥시 디카보네이트, 디(2-에틸 헥실 퍼옥시) 디카보네이트, 디메톡시 부틸 퍼옥시 디카보네이트, 디(3-메틸-3-메톡시 부틸 퍼옥시) 디카보네이트, 1,1-비스(t-헥실 퍼옥시)-3,3,5-트리메틸 사이클로헥산, 1,1-비스(t-헥실 퍼옥시) 사이클로헥산, 1,1-비스(t-부틸 퍼옥시)-3,3,5-트리메틸 사이클로헥산, 1,1-(t-부틸 퍼옥시) 사이클로도데칸, 2,2-비스(t-부틸 퍼옥시)데칸, t-부틸 트리메틸 실릴 퍼옥사이드, 비스(t-부틸) 디메틸 실릴 퍼옥사이드, t-부틸 트리알릴 실릴 퍼옥사이드, 비스(t-부틸) 디알릴 실릴 퍼옥사이드, 트리스(t-부틸) 아릴 실릴 퍼옥사이드 등을 들 수 있으며, 상기 아조계 개시제의 예로서는 2,2'-아조비스(4-메톡시-2,4-디메틸 발레로니트릴), 디메틸 2,2'-아조비스(2-메틸 프로피오네이트), 2,2'-아조비스(N-사이클로헥실-2-메틸 프로피오네미드), 2,2-아조비스(2,4-디메틸 발레로니트릴), 2,2'-아조비스(2-메틸 부틸로니트릴), 2,2'-아조비스[N-(2-프로페닐)-2-메틸프로피오네미드], 2,2'-아조비스(N-부틸-2-메틸 프로피오네미드), 2,2'-아조비스[N-(2-프로페닐)-2-메틸 프로피오네미드], 1,1'-아조비스(사이클로헥산-1-카보니트릴), 1-[(시아노-1-메틸에틸)아조] 포름아미드 등을 들 수 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 라디칼 개시제는 본 발명의 이방 전도성 필름용 조성물 전체에 대하여 0.1 내지 15 중량%를 포함하는 것이 바람직하다.
(6) 도전성 입자
본 발명의 조성물은 조성물에 도전 성능을 부여해 주기 위한 필러로서, 도전성 입자를 포함한다.
상기 도전성 입자로는 종래 알려져 있는 것을 제한없이 사용할 수 있으나, 바람직하게는 Au, Ag, Ni, Cu, 땜납 등을 포함하는 금속 입자; 탄소; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리비닐알코올 등을 포함하는 수지 및 그 변성 수지를 입자로 하여 Au, Ag, Ni 등을 포함하는 금속으로 코팅한 것; 그 위에 절연입자를 추가하여 코팅한 절연화 처리된 도전성 입자 등을 1종 이상 사용할 수 있다.
상기 도전성 입자의 크기는, 적용되는 회로의 피치(pitch)에 의해 2 내지 30 ㎛ 범위에서 용도에 따라 선택하여 사용할 수 있으며, 이방 전도성 필름용 조성물 전체에 대하여 0.01 내지 20 중량%, 더욱 바람직하게는 3 내지 10 중량%를 포함할 수 있다.
한편 본 발명 이방 전도성 필름용 조성물에는 기본 물성을 저해하지 않으면서 부가적인 물성을 추가시켜주기 위해 중합방지제, 산화방지제, 열안정제 등의 기타 첨가제가 추가로 포함될 수 있다.
상기 중합방지제로는 종래 기술분야에서 알려진 것을 제한없이 사용할 수 있 으며, 바람직하게는, 하이드로퀴논, 하이드로퀴논 모노메틸에테르, p-벤조퀴논, 페노티아진 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택된 것을 1종 이상 사용할 수 있다.
또한, 열에 의해 유도되는 조성물의 산화반응 방지 및 열안정성을 부여해 주기 위한 목적으로 가지친 페놀릭계 혹은 하이드록시 신나메이트계의 물질 등의 산화방지제를 첨가할 수 있으며, 그 예로 테트라키스-(메틸렌-(3,5-디-t-부틸-4-하이드로 신나메이트)메탄, 3,5-비스(1,1-디메틸에틸)-4-하이드록시 벤젠 프로파노익 에시드 티올 디-2,1-에탄다일 에스터, 옥타데실 3,5-디-t-부틸-4-하이드록시 하이드로 신나메이트 (이상 Ciba사 제조), 2,6-디-터셔리-p-메틸페놀 등을 들 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
상기의 기타 첨가제는 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으며, 본 발명의 이방성 도전 필름용 조성물 전체에 대하여 0.01 내지 10 중량% 정도 포함되는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물을 사용하여 이방 전도성 필름을 형성하는 데에는 특별한 장치나 설비가 필요치 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래 알려져 있는 통상의 제조방법을 제한없이 사용하여 제조될 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 조성물을 통상의 유기용매에 용해시켜 액상화한 후 도전성 입자가 분쇄되지 않는 속도 범위 내에서 일정시간 교반하고, 이를 이형 필름 위에 10 내지 50 ㎛의 두께로 도포한 다음 일정시간 건조하여 유기용매를 휘발시킴 으로써 단층 구조를 가지는 이방성 도전 필름을 얻을 수 있다.
이 때, 용도 및 필요에 따라서는 상기와 같은 과정을 2회 이상 반복함으로써 복층 또는 다층 구조를 가지는 필름을 얻을 수도 있다.
상기 유기용매로는 톨루엔, 자일렌, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 벤젠, 아세톤, 메틸에틸케톤, 테트라히드로 퓨란, 디메틸포름알데히드, 시클로헥사논 등을 1종 이상 혼합하여 사용할 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.
이하에서 실시예를 들어 본 발명에 관하여 더욱 상세하게 설명할 것이나. 이들 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명의 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
실시예 1
필름 형성을 위한 매트릭스 역할의 바인더 수지부로서는 50 부피%로 톨루엔에 용해된 우레탄계 수지(D-ACE-540T, 동성화학) 10 중량%, 70 부피%로 톨루엔/메틸 에틸 케톤의 공비 혼합 용매에 용해된 벤조 티오펜 인덴 수지(IS-100, 신일본제철화학) 30 중량%; 경화 반응이 수반되는 경화부로서는 에폭시 (메타)아크릴레이트 폴리머(SP1509, 쇼화 폴리머) 40 중량%, 반응성 모노머로서 라디칼 중합형 (메타)아크릴레이트 모노머인 2-메타아크릴로일록시에틸 포스페이트 3 중량%, 펜타에리스리톨 트리(메타)아크릴레이트 8 중량%, 2-하이드록시에틸 (메타)아크릴레이트 3 중 량%, 열경화형 개시제로서 벤조일 퍼옥사이드 0.5 중량%; 및 라우릴 퍼옥사이드 0.5 중량%; 그리고, 이방 전도성 필름에 도전 성능을 부여해주기 위한 필러로서 5 ㎛의 크기인 도전성 입자(NCI사)를 절연화 처리한 후 5 중량%를 첨가하여 구성을 완료하였다.
실시예 2
필름 형성을 위한 매트릭스 역할의 바인더 수지부로서 50 부피%로 톨루엔에 용해된 우레탄계 수지(D-ACE-540T, 동성화학) 20 중량%, 70 부피%로 톨루엔/메틸 에틸 케톤의 공비 혼합 용매에 용해된 인덴 함유 공중합체 (IP-100, 신일본제철화학) 20 중량%를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
실시예 3
필름 형성을 위한 매트릭스 역할의 바인더 수지부로서 50 부피%로 톨루엔에용해된 우레탄계 수지(D-ACE-540T, 동성화학) 30 중량%, 70 부피%로 톨루엔/메틸 에틸 케톤의 공비 혼합 용매에 용해된 벤조 티오펜 인덴 수지(IS-100, 신일본제철화학) 10 중량%를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
비교예 1
필름 형성을 위한 매트릭스 역할의 바인더 수지부로서 30 부피%로 톨루엔에 용해된 아크릴계 수지(KLS-1025, 후지쿠라화성) 10 중량%; 30 부피%로 톨루엔/메틸 에틸 케톤에 용해된 NBR계 수지(N-34, 니폰제온) 30 중량%; 경화 반응이 수반되는 경화부로서는 에폭시 (메타)아크릴레이트 폴리머(SP1509, 쇼화 폴리머) 40 중량%; 반응성 모노머로서 라디칼 중합형 (메타)아크릴레이트 모노머인 2-메타아크릴로일록시에틸 포스페이트 3 중량%; 펜타에리스리톨 트리(메타)아크릴레이트 8 중량%; 2-하이드록시에틸 (메타)아크릴레이트 3 중량%; 열경화형 개시제로서 벤조일 퍼옥사이드 0.5 중량%; 및 라우릴 퍼옥사이드 0.5 중량%; 그리고, 이방 전도성 필름에 도전 성능을 부여해주기 위한 필러로서 5 ㎛의 크기인 도전성 입자(NCI사)를 절연화 처리한 후 5 중량%를 첨가하여 구성을 완료하였다.
비교예 2
필름 형성을 위한 매트릭스 역할의 바인더 수지부로서 30 부피%로 톨루엔/메틸 에틸 케톤에 용해된 NBR계 수지(N-34, 니폰제온) 20 중량%, 50 부피%로 톨루엔에용해된 우레탄계 수지(D-ACE-540T, 동성화학) 20 중량%를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
비교예 3
필름 형성을 위한 매트릭스 역할의 바인더 수지부로서 20 부피%로 톨루엔에 용해된 아크릴 수지(SG-280, 나가셈텍스) 20 중량%; 50 부피%로 톨루엔에 용해된 우레탄계 수지(D-ACE-540T, 동성화학) 20 중량%를 사용한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
비교예 4
필름 형성을 위한 매트릭스 역할의 바인더 수지부로서 30 부피%로 톨루엔/메틸 에틸 케톤에 용해된 NBR계 수지(N-34, 니폰제온) 37 중량%, 70 부피%로 톨루엔/메틸 에틸 케톤의 공비 혼합 용매에 용해된 벤조 티오펜 인덴 수지(IS-100, 신일본제철화학) 3 중량%를 사용한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
비교예 5
필름 형성을 위한 매트릭스 역할의 바인더 수지부로서 30 부피%로 톨루엔/메틸 에틸 케톤에 용해된 NBR계 수지(N-34, 니폰제온) 37 중량%, 50 부피%로 톨루엔에 용해된 우레탄계 수지(D-ACE-540T, 동성화학) 3 중량%를 사용한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
비교예 6
필름 형성을 위한 매트릭스 역할의 바인더 수지부로서 30 부피%로 톨루엔/메틸 에틸 케톤에 용해된 NBR계 수지(N-34, 니폰제온) 5 중량%, 50 부피%로 톨루엔에 용해된 우레탄계 수지(D-ACE-540T, 동성화학) 55 중량%를 사용하고, 경화 반응이 수반되는 경화부 중 에폭시 (메타)아크릴레이트 폴리머(SP1509, 쇼화 폴리머)를 20 중량% 사용한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
이방성 도전 필름의 물성 및 신뢰성 평가
상기 비교예 6 경우에는 필름이 제대로 형성되지 않아, 상기의 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 5로부터 제조된 이방 전도성 필름에 대해서 다음과 같이 초기 물성 및 신뢰성을 평가하였다. 즉, 각각의 필름을 상온에서 1시간 방치시킨 후 ITO 유리(인듐틴옥사이드 유리)와 COF, TCP(Tape Carrier Package)를 이용하여 160℃, 1초의 가압착 조건과 180℃, 5초, 3 MPa의 본압착 조건으로 접속하였다. 각각의 시편은 7개씩 준비하였고, 이와 같이 제조된 시편을 이용하여 90°접착력을 측정하였으며, 4 프로브(probe) 방법으로 접속저항을 측정하였다. 또한 온도 85 ℃, 상대습도 85%에서 250 시간 조건으로 고온 고습 신뢰성 평가를 하였으며, －40 ℃ 내지 80 ℃의 온도 조건을 250회 반복하는 열충격 신뢰성 평가를 실시하였고, 그 결과를 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
[90℃ 초기 접착력 및 신뢰성 접착력 평가]
Figure 112006076417780-PAT00007
상기 표 1의 결과로부터 본 발명에 따른 폴리우레탄 및 그 변형 수지와 인덴 수지 및 그 공중합체를 혼용하여 사용한 (메타)아크릴레이트 타입 이방 전도성 필름이 초기 접착력과 신뢰성 평가 후의 접착력에서 비교예에 비해 모두 우수함을 알 수 있다.
[초기 접속저항 및 신뢰성 접속저항 평가]
Figure 112006076417780-PAT00008
상기 표 2의 결과로부터, 본 발명에 따른 폴리우레탄 및 그 변형 수지와 인덴 수지 및 그 공중합체를 혼용하여 사용한 (메타)아크릴레이트 타입 이방 전도성 필름이 초기 접속저항과 신뢰성 평가 후의 접속저항에서 비교예에 비하여 모두 낮은 저항값을 가짐을 알 수 있다.
이러한 결과에 따라 본 발명에 따른 폴리우레탄 및 그 변형 수지와 인덴 수지 및 그 공중합체를 혼용한 이방 전도성 필름이 종래 상용화되어 있는 NBR, 아크릴, 폴리에스테르 수지 등 통상의 열가소성 수지들로서만 이루어진 이방 전도성 필름이나, 에폭시 타입의 수지로 형성된 이방도전성 필름에 비하여 우수한 초기 물성과 높은 신뢰성을 갖는 것을 확인할 수 있다.
이상 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 조성물로부터 형성된 이방 전도성 필름은, 폴리우레탄 및 그 변성수지와 인덴 수지 및 그 공중합체를 바인더부의 성분으로 포함함으로써, 우수한 초기 접착력 및 고온 고습 조건하에서의 장기 방치 후에도 높은 접착신뢰성을 발현할 수 있을 뿐 아니라, 도전 특성에 있어서도 초기뿐 아니라 장기적인 도전 특성을 유지하여 생산성을 향상시킬 수 있고, 최종 제품에 대한 신뢰성 또한 증가시킬 수 있다. 또한, 갈수록 미세화되어가는 회로 패턴의 경향에 맞추어 미세 접속이 가능하므로 전자 산업에서의 고성능 전자 부품 개발에 대응 가능한 장점이 있다.
비록 본 발명이 상기에 언급된 바람직한 실시예로서 설명되었으나, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구 범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함한다.

Claims (8)

  1. (ⅰ) 폴리우레탄 및 그 변성수지 중 선택된 1종 이상의 수지 5 내지 50중량%;
    (ⅱ) 인덴수지 및 그 공중합체 중 선택된 1종 이상의 수지 5 내지 50 중량%;
    (ⅲ) (메타)아크릴레이트 올리고머 또는 폴리머 1 내지 50 중량%;
    (ⅳ) (메타)아크릴레이트 모노머 1 내지 30 중량%;
    (ⅴ) 라디칼 개시제 0.1 내지 15 중량%; 및
    (ⅵ) 도전성 입자 0.01 내지 20 중량%;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이방 전도성 필름용 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 폴리우레탄 및 그 변성 수지는 하나 이상의 폴리올 및 하나 이상의 이관능 쇄연장제 중 1종 이상과 하나 이상의 유기 디이소시아네이트를 중합한 것으로서, 평균 분자량(Mw)이 약 10,000내지 1,000,000인 것을 특징으로 하는 이방 전도성 필름용 조성물,
  3. 제 1항에 있어서, 상기 인덴 수지 및 그 공중합체는 하기 화학식 1로 표시되는 인덴계 구조단위 1 내지 99(mol)%와 주쇄골격의 일부에 반응활성이 있는 불포화 결합을 가지는 단량체 99 내지 1(mol)%를 중합시켜 얻은 것으로서, 평균 분자량(Mw)이 100 내지 100,000 범위인 것을 특징으로 하는 이방 전도성 필름용 조성 물.
    [화학식 1]
    Figure 112006076417780-PAT00009
    상기 식에서,
    R1 R2, R3, R4는 각각 독립적으로 H; C1-12의 알킬기; C6-12의 방향족 탄화수소기; 및 질소 및 산소 원자 중 1종 이상을 포함하는 C2-10의 치환된 탄화수소기로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    R5는 C1-12의 알킬기; C6-12의 방향족 탄화수소기; 질소, 산소 및 규소 원자 중 1종 이상을 포함하는 C2-10의 치환된 탄화수소기; 및 할로겐으로 이루어진 군으로부터 선택되며,
    m은 0 내지 4의 정수이다.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 (메타)아크릴레이트 올리고머 또는 폴리머는 우레탄계 (메타)아크릴레이트, 에폭시계 (메타)아크릴레이트, 폴리에스터계 (메타)아크릴레이트, 플루오렌계 (메타)아크릴레이트, 실리콘계 (메타)아크릴레이트, 인산계 (메타)아크릴레이트, 말레이미드 개질 (메타)아크릴레이트 및 아크릴레이트(메타크 릴레이트)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 올리고머 또는 폴리머로서, 평균 분자량이 1,000 내지 100,000 범위의 것임을 특징으로 하는 이방 전도성 필름용 조성물.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 (메타)아크릴레이트 모노머는 1,6-헥산디올 모노(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시 에틸 (메타)아크릴레이트, 2-하이드록시 프로필 (메타)아크릴레이트, 2-하이드록시 부틸 (메타)아크릴레이트, 2-하이드록시-3-페닐 옥시프로필 (메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올 (메타)아크릴레이트, 2-하이드록시알킬 (메타)아크릴로일 포스페이트, 4-하이드록시 사이클로헥실 (메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 모노(메타)아크릴레이트, 트리메틸올에판 디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 디(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 펜타(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 글리세린 디(메타)아크릴레이트, t-하이드로퍼퓨릴 (메타)아크릴레이트, iso-데실 (메타)아크릴레이트, 2-(2-에톡시에톡시) 에틸 (메타)아크릴레이트, 스테아릴 (메타)아크릴레이트, 라우릴( 메타)아크릴레이트, 2-페녹시에틸 (메타)아크릴레이트, 이소보닐 (메타)아크릴레이트, 트리데실 (메타)아크릴레이트, 에톡시 부가형 노닐페놀 (메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, t-에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트 리프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 에톡시 부가형 비스페놀-A 디(메타)아크릴레이트, 사이클로헥산디메탄올 디(메타)아크릴레이트, 페녹시-t-글리콜 (메타)아크릴레이트, 2-메타아크릴로일록시에틸 포스페이트, 디메틸올 트리사이클로 데케인 디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판벤조에이트 아크릴레이트 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 모노머인 것을 특징으로 하는 이방 전도성 필름용 조성물.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 라디칼 개시제는 광중합형 개시제 및 열경화형 개시제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상이고,
    상기 도전성 입자는 Au, Ag, Ni, Cu, 땜납을 포함하는 금속 입자; 탄소; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리비닐알코올을 포함하는 수지 및 그 변성 수지를 입자로 하여 Au, Ag, Ni를 포함하는 금속으로 코팅한 것; 및 그 위에 절연입자를 추가하여 코팅한 절연화 처리된 도전성 입자로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 이방 전도성 필름용 조성물.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 조성물이 중합방지제, 산화방지제 및 열안정제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 첨가제를 0.01 내지 10 중량% 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 이방 전도성 필름용 조성물.
  8. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 따른 이방 전도성 필름용 조성물로 형 성된 것을 특징으로 하는 이방 전도성 필름.
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