KR20080051117A - Plastic conductor - Google Patents

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윤 철 김
희 상 신
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동부정밀화학 주식회사
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Abstract

A plastic conductive material is provided to realize significantly improved binding force between a plastic bead and an intermediate metal plating layer as well as between an intermediate metal plating layer and a solder layer, thereby improving mechanical and electrical properties of an electric appliance using the same. A plastic conductive material comprises: a plastic bead; one to three intermediate metal plating layers formed on the plastic bead; and an outermost solder layer formed on the intermediate metal plating layers, wherein each of the plastic bead and intermediate metal plating layers has surface irregularities. The surface irregularity formed on the plastic bead has at least one form selected from dimple forms and embossed forms having repeated peaks and valleys.

Description

플라스틱 도전제{Plastic conductor}Plastic Conductor

본 발명은 패키지용 플라스틱 도전재에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 플라스틱 비드와 중간 금속도금층 각각의 표면에 요철이 형성되어 플라스틱 비드와 중간 금속도금층 간의 결합력 또는 중간 금속도금층과 최외각 솔더층 간의 결합력을 크게 향상시켜 최종제품의 실장시 패키지의 기계적, 전기적 물성을 개선할 수 있는 플라스틱 도전재에 관한 것이다.The present invention relates to a plastic conductive material for a package, and more specifically, irregularities are formed on the surfaces of each of the plastic beads and the intermediate metal plating layer so that the bonding force between the plastic beads and the intermediate metal plating layer or between the intermediate metal plating layer and the outermost solder layer is improved. It relates to a plastic conductive material that can greatly improve the mechanical and electrical properties of the package when the final product is mounted.

종래의 패키지용 도전재인 금속 솔더볼은 금속 합금을 아토마이징(atomizing) 방식이나 균일한 크기로 컷팅(cutting) 후 용해 및 냉각 방식, 또는 압전 소자(piezoelectric material)를 이용하여 제조하였고, 주석(Sn)이나 납(Pb)을 주축으로 은(Ag), 구리(Cu), 아연(Zn) 등의 원소를 중심으로 다양한 합금계가 사용되어 오고 있다. Metal solder balls, which are conventional conductive materials for packages, were manufactured using an atomizing method or a uniform size, and then melted and cooled, or a piezoelectric material. Various alloy systems have been used mainly on elements such as silver (Ag), copper (Cu), and zinc (Zn) with lead (Pb) as the main axis.

또한, 최근의 전자 산업에서 경박단소형의 휴대용 기기 사용량 및 생산량이 늘어감에 따라 이와 관련한 패키징 산업에서도 기존에 비해 훨씬 까다로워진 고신 뢰성의 특성에 요구가 커져가고 있는 실정이다. 특히, 기존 금속 솔더볼은 패키징 시 상부의 패키지와 하부의 PCB간의 CTE(Coefficient of Thermal Expansion) 차이 및 결합 계면의 IMC(Inter-metallic compound)성장으로 인해 전자부품 평가의 필수 항목인 열충격 테스트 시 제품의 신뢰성에 악영향을 끼치는 것으로 알려져 있고, BGA 및 CSP 패키징이 많이 적용되는 휴대용 기기의 특성 상 충격 및 변형 등의 특성에 대한 신뢰성이 높게 요구되고 있는데, 그와 관련하여 많은 금속 솔더볼업체들은 조성계의 변화에서 그 해결책을 찾고 있는 실정이다. In addition, as the amount of light and small portable devices and the amount of production of light and small portable devices have increased in recent years, there is a growing demand for high reliability characteristics, which are more difficult than ever in the related packaging industry. In particular, the existing metal solder ball is a product of the thermal shock test, which is an essential item for electronic component evaluation, due to the difference of the coefficient of thermal expansion (CTE) between the upper package and the lower PCB and the growth of inter-metallic compound (IMC) at the bonding interface. It is known to adversely affect the reliability, and due to the characteristics of portable devices to which BGA and CSP packaging are widely applied, the reliability of impact and deformation is highly demanded. The situation is looking for a solution.

최근에는 PCB 기판과 CTE(Coefficient of Thermal Expansion)값이 유사한 진구형 플라스틱 위에 수 종의 금속층을 형성시켜, 기존의 금속 솔더볼에 비해 동적, 열적 신뢰성이 우수한 제품을 개발하기 위한 연구가 진행되고 있다. 즉, 플라스틱 도전재는 기존 금속 도전재와 달리, 1차의 플라스틱 물질이 동적, 열적 스트레스에 대한 버퍼(buffer) 역할을 하도록 설계하였고, 중간 금속층을 포함한 내측의 플라스틱이 패키징 시 일정한 높이 유지를 가능하게 함으로써 전체 패키지의 신뢰성이 향상되는 결과를 보이는 것으로 알려지고 있다.Recently, several kinds of metal layers are formed on a spherical plastic having a similar CTE (Coefficient of Thermal Expansion) value to a PCB substrate, and research for developing a product having dynamic and thermal reliability superior to that of a conventional metal solder ball is being conducted. That is, the plastic conductive material is designed so that the primary plastic material acts as a buffer against dynamic and thermal stress, unlike the conventional metal conductive material, and the inner plastic including the intermediate metal layer can maintain a constant height during packaging. As a result, the reliability of the entire package is known to be improved.

또한, 금속 도전재의 경우, 전자패키지의 소구경화 시 정밀한 형상 제어가 어려우며, 일반적인 저항가열식 용해법을 사용하기 때문에 각 제품 간 조성의 정밀한 제어가 어려워 물성의 산포가 커지게 되는 문제점이 있다. 그에 반해 플라스틱 도전재의 경우, 소구경화 대응이 쉬우며, 전기, 화학적 금속층 형성법으로 인해 균일한 형상 및 크기, 그리고 균일한 조성 및 물성 구현이 가능하다는 장점이 있다.In addition, in the case of a metal conductive material, it is difficult to precisely control the shape of the electronic package when small diameters are used, and since a general resistance heating dissolution method is used, it is difficult to precisely control the composition between the products, thereby increasing the distribution of physical properties. On the other hand, the plastic conductive material is easy to cope with small diameters, and has an advantage of enabling uniform shape and size, and uniform composition and physical properties due to the electrical and chemical metal layer formation method.

그러나, 플라스틱 도전재의 경우, 플라스틱과 금속 간의 이종 결합으로 이루 어지기 때문에, 두 이종층 간의 높은 밀착력이 요구된다. 그런데 일반적인 플라스틱 표면의 전처리 및 금속 환원을 통한 금속층 형성법으로는 이종 간 밀착력이 떨어지게 되어 최종 제품의 신뢰성에 악영향을 미치게 된다.However, in the case of the plastic conductive material, since the heterogeneous bonding between the plastic and the metal is made, high adhesion between the two dissimilar layers is required. However, the metal layer formation method through the pre-treatment and metal reduction of the general plastic surface has a bad adhesion between the heterogeneous and adversely affect the reliability of the final product.

본 발명은 상기와 같은 종래 플라스틱 도전재의 문제점들을 해결하기 위해, 플라스틱 비드 상에 1~3층의 중간 금속도금층과 1층의 최외각 솔더층이 차례로 형성된 구조를 갖고, 상기 플라스틱 비드와 중간 금속도금층 각각의 표면에 요철이 형성된 플라스틱 도전재를 제공한다.The present invention has a structure in which one to three intermediate metal plating layers and one outermost solder layer are sequentially formed on the plastic beads, in order to solve the problems of the conventional plastic conductive material as described above, the plastic beads and the intermediate metal plating layer Provided is a plastic conductive material having irregularities formed on each surface thereof.

또한, 본 발명은 플라스틱 비드와 중간 금속도금층 각각의 표면에 요철이 형성되어 플라스틱 비드와 중간 금속도금층 간의 결합력 또는 중간 금속도금층과 최외각 솔더층 간의 결합력을 크게 향상시켜 최종제품의 실장시 패키지의 기계적, 전기적 물성을 개선할 수 있는 플라스틱 도전재를 제공한다.In addition, the present invention is the irregularities are formed on the surface of each of the plastic bead and the intermediate metal plating layer to significantly improve the bonding force between the plastic bead and the intermediate metal plating layer or between the intermediate metal plating layer and the outermost solder layer to mechanically package the final product In addition, it provides a plastic conductive material that can improve the electrical properties.

이와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 플라스틱 도전재는 플라스틱 비드, 상기 플라스틱 비드 상에 형성된 1~3층의 중간 금속도금층 및 상기 중간 금속도금층 상에 형성된 최외각 솔더층으로 구성된 플라스틱 도전재에 있어서, 상기 플라스틱 비드와 중간 금속도금층 각각의 표면에 요철이 형성되어 있는 것을 특징으 로 한다.In the plastic conductive material of the present invention for achieving the above object, in the plastic conductive material consisting of a plastic bead, one to three intermediate metal plating layers formed on the plastic beads and the outermost solder layer formed on the intermediate metal plating layer, Concave-convex is formed on the surface of each of the plastic bead and the intermediate metal plating layer.

이하, 첨부한 도면 등을 통해 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

상기 플라스틱 비드의 표면에는 도 2와 같이 요철이 형성되어 있다.Unevenness is formed on the surface of the plastic beads as shown in FIG. 2.

상기 플라스틱 비드의 표면에 형성된 요철은 잔물결(dimple) 형태 및 돌출부와 요입부가 반복되는 엠보싱 형태 중에서 선택된 1종 등이다.The unevenness formed on the surface of the plastic bead is one kind selected from the form of ripples and embossed forms in which protrusions and recesses are repeated.

도 1은 화학적 처리에 의해 표면에 요철이 형성되지 않은 플라스틱 비드의 주사전자현미경(SEM) 사진이고, 도 2는 화학적 처리에 의해 표면에 요철이 형성된 플라스틱 비드의 주사전자현미경(SEM) 사진이다.FIG. 1 is a scanning electron microscope (SEM) photograph of plastic beads in which unevenness is formed on the surface by chemical treatment, and FIG. 2 is a scanning electron microscope (SEM) photograph of plastic beads in which irregularities are formed on the surface by chemical treatment.

플라스틱 비드의 표면에 요철을 형성하는 방법 중 일례로는 플라스틱 비드를 식각액으로 처리하여 플라스틱 비드 표면을 식각하는 방법 등으로 제조될 수 있다.One example of a method of forming irregularities on the surface of the plastic beads may be prepared by treating the plastic beads with an etchant to etch the surface of the plastic beads.

상기 식각액은 크롬산 50~300g/L 및 과망간산칼륨 10~100g/L를 주성분으로 하며, 식각처리는 60~90℃에서 1~2시간 동안 실시하는 것이 좋다.The etchant is composed of 50 ~ 300g / L chromic acid and 10 ~ 100g / L potassium permanganate, the etching process is preferably performed for 1 to 2 hours at 60 ~ 90 ℃.

상기 플라스틱 비드는 400~500kgf/㎟의 압축탄성을 구비하는 것이 바람직하다.The plastic beads are preferably provided with a compressive elasticity of 400 ~ 500kgf / mm2.

한편, 상기 중간 금속도금층의 표면에도 도 4와 같이 요철이 형성되어 있다.On the other hand, irregularities are formed on the surface of the intermediate metal plating layer as shown in FIG.

상기 중간 금속도금층의 표면에 형성된 요철은 돋을새김(coining) 형태 및 돌출부와 요입부가 반복되는 엠보싱 형태 중에서 선택된 1종 등이다.The unevenness formed on the surface of the intermediate metal plating layer is one type selected from the form of embossing and the embossing form in which the protrusion and the indentation are repeated.

도 3은 인위적 처리에 의해 표면에 요철이 형성되지 않은 중간 금속도금층의 주사전자현미경(SEM) 사진이고, 도 4는 인위적 처리에 의해 표면에 요철이 형성된 중간 금속도금층의 주사전자현미경(SEM) 사진이다.FIG. 3 is a scanning electron microscope (SEM) photograph of an intermediate metal plating layer in which unevenness is formed on a surface by an artificial treatment, and FIG. 4 is a scanning electron microscope (SEM) photograph of an intermediate metal plating layer in which an unevenness is formed on a surface by an artificial treatment. to be.

중간 금속도금층의 표면에 요철을 형성하는 방법 중 일례로는 플라스틱 비드 또는 중간 금속도금층 상에 금속도금액을 전기도금 또는 무전해 도금시켜 새로운 중간 금속도금층을 형성시킬 때 상기 도금공정의 끝 부분에 온도를 70~90℃로 올려 석출속도를 증가시키는 방법 등이 사용된다.One example of a method of forming an uneven surface on the surface of the intermediate metal plating layer is a temperature at the end of the plating process when forming a new intermediate metal plating layer by electroplating or electroless plating a metal plating solution on the plastic beads or the intermediate metal plating layer. The method of increasing the precipitation rate to 70 ~ 90 ℃ is used.

상기 중금 금속도금층은 융점이 300℃ 이상이 금속 또는 합금으로 구성되며, 상기 최외각 솔더층은 융점이 300℃ 미만인 금속 또는 합금으로 구성된다.The heavy metal plating layer is composed of a metal or an alloy having a melting point of 300 ° C. or more, and the outermost solder layer is composed of a metal or an alloy having a melting point of less than 300 ° C.

구체적으로, 상기 중간 금속도금층은 구리(Cu) 또는 니켈(Ni) 등으로 구성되고, 상기 최외각 솔더층은 주석(Sn) 또는 주석(Sn)을 포함하는 합금 등으로 구성된다.Specifically, the intermediate metal plating layer is made of copper (Cu) or nickel (Ni), and the outermost solder layer is made of an alloy including tin (Sn) or tin (Sn).

주석(Sn)을 포함하는 합금의 구체적예로는 Sn/Pb 합금, Sn/Ag 합금, Sn/Ag/Cu 합금, Sn/Cu 합금, Sn/Zn 합금, Sn/Bi 합금 등이 사용된다.Specific examples of the alloy containing tin (Sn) include Sn / Pb alloys, Sn / Ag alloys, Sn / Ag / Cu alloys, Sn / Cu alloys, Sn / Zn alloys, Sn / Bi alloys, and the like.

상기 최외각 솔더층의 두께는 플라스틱 도전재 전체 반경의 0.1~5.0%이고, 플라스틱 도전재의 전체외경은 1~1,000㎛인 것이 바람직하다.The thickness of the outermost solder layer is 0.1 to 5.0% of the total radius of the plastic conductive material, and the total outer diameter of the plastic conductive material is preferably 1 to 1,000 µm.

본 발명은 상기 중간 금속도금층이 플라스틱 비드 상에 형성된 제1 중간 금속도금층과 상기 제1 중간 금속도금층 상에 형성된 제2 중간 금속도금층으로 이루어진 2층 구조이며, 상기 제1 금속도금층은 Ni로 구성되고, 상기 제2 금속도금층은 Cu로 구성된 플라스틱 도전재를 포함한다.The present invention is a two-layer structure consisting of a first intermediate metal plating layer formed on the plastic beads and the second intermediate metal plating layer formed on the first intermediate metal plating layer, the first metal plating layer is composed of Ni The second metal plating layer includes a plastic conductive material made of Cu.

상기 제1 중간 금속도금층의 두께는 플라스틱 도전재 전체 반경의 0.1~1.0% 이고, 상기 제2 중간 금속도금층의 두께는 플라스틱 도전재 전체반경의 0.1~2.5%인 것이 바람직하다.The thickness of the first intermediate metal plating layer is 0.1 to 1.0% of the total radius of the plastic conductive material, the thickness of the second intermediate metal plating layer is preferably 0.1 to 2.5% of the total radius of the plastic conductive material.

또한 상기 제1 중간 금속도금층과 제2 중간 금속도금층 중에서 제1 중간 금속도금층의 표면에만 요철이 형성되고, 제2 중간 금속도금층의 표면에는 요철이 형성되지 않을 수도 있다.In addition, irregularities may be formed only on the surface of the first intermediate metal plating layer among the first intermediate metal plating layer and the second intermediate metal plating layer, and irregularities may not be formed on the surface of the second intermediate metal plating layer.

도 5는 인위적 처리에 의해 표면에 요철이 형성된 본 발명의 제2 중간 금속도금층의 주자전자현미경(SEM) 사진이고, 도 6은 본 발명에 따른 플라스틱 도전재의 표면상태를 나타내는 주자전자현미경(SEM) 사진이고, 도 7은 본 발명에 따른 플라스틱 도전재의 단면상태를 나타내는 주자전자현미경(SEM) 사진이다.5 is a runner electron microscope (SEM) photograph of a second intermediate metal plating layer of the present invention in which irregularities are formed on the surface by artificial treatment, and FIG. 6 is a runner electron microscope (SEM) showing a surface state of a plastic conductive material according to the present invention. 7 is a photograph of a runner electron microscope (SEM) showing a cross-sectional state of a plastic conductive material according to the present invention.

본 발명에 따른 플라스틱 도전재는 아래 단계들을 거쳐 제조될 수 있다.The plastic conductive material according to the present invention may be manufactured through the following steps.

1) 플라스틱 비드의 표면에 에칭을 통해 식각하여 요철(dimple)을 형성하는 단계,1) etching through the surface of the plastic beads by etching to form a dimple (dimple),

2) 상기 비드 표면에 전체 플라스틱 도전재 반경의 0.1~10% 두께로 제1 중간 금속도금층을 형성하는 단계,2) forming a first intermediate metal plating layer on the bead surface with a thickness of 0.1 to 10% of the radius of the entire plastic conductive material,

3) 상기 제1 중간 금속도금층의 표면에 인위적인 코이닝(coining) 및 엠보싱(embossing) 형태의 요철을 형성시키는 단계,3) forming an artificial coining and embossing type irregularities on the surface of the first intermediate metal plating layer;

4) 요철이 형성된 상기 제1 중간 금속도금층의 표면에 제2 중간 금속도금층을 형성시키는 단계,4) forming a second intermediate metal plating layer on the surface of the first intermediate metal plating layer on which the unevenness is formed,

5) 선택적으로 상기 제2 중간 금속도금층의 표면에 인위적인 코이닝(coining) 및 엠보싱(embossing) 형태의 요철을 형성시키는 단계,5) optionally forming irregularities in the form of artificial coining and embossing on the surface of the second intermediate metal plating layer,

6) 플라스틱 도전재 전체 반경의 0.1~50% 두께로 최외각 솔더층을 형성시키는 단계.6) forming the outermost solder layer to a thickness of 0.1 to 50% of the total radius of the plastic conductive material.

본 발명의 플라스틱 도전재를 제조하는 방법 일례를 보다 구체적으로 살펴본다.An example of a method of manufacturing the plastic conductive material of the present invention will be described in more detail.

플라스틱 plastic 비드의Bead 제조 Produce

본 발명의 플라스틱 비드는 현탁중합법, 유화중합법, 분산중합법 및 시드중합법으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 방법으로 제조될 수 있으나, 바람직하게는 현탁중합법으로 제조된 것을 사용한다.Plastic beads of the present invention may be prepared by any one method selected from the group consisting of suspension polymerization method, emulsion polymerization method, dispersion polymerization method and seed polymerization method, preferably prepared by suspension polymerization method.

보다 상세하게는 본 발명의 플라스틱 비드는 현탁중합법 또는 시드중합법으로 제조된 폴리스틸렌계, 폴리에틸렌계, 폴리프로필렌계, 스티렌아크릴로나이트라일코폴리머(SAN)계, 저밀도폴리에틸렌(LDPE)계, 고밀도폴리에틸렌(HDPE)계, 아크릴로나이트라일부타디엔코폴리머(ABS)계 및 발포폴리스티렌(EPS, expandable polystyrene)계으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용한다. More specifically, the plastic beads of the present invention are polystyrene-based, polyethylene-based, polypropylene-based, styrene-acrylonitrile copolymer (SAN) -based, low-density polyethylene (LDPE) -based, high-density prepared by suspension polymerization or seed polymerization. Any one selected from the group consisting of polyethylene (HDPE), acrylonitrile butadiene copolymer (ABS), and expandable polystyrene (EPS) is used.

이때, 플라스틱 비드는 0.1 ~ 1,000um 입자크기를 가지는 구형입자이다.At this time, the plastic beads are spherical particles having a particle size of 0.1 ~ 1,000um.

플라스틱 plastic 비드Bead 표면의 요철 처리 및 전처리 Surface unevenness and pretreatment

상기 플라스틱 비드를 제조한 후, 플라스틱 비드와 중간 금속도금층 간의 밀착력향상을 위하여, 중간 금속도금층을 형성하기 전에 상기 플라스틱 비드를 표면처리공정 및/또는 전처리공정을 거칠 수 있다.  After the plastic beads are manufactured, the plastic beads may be subjected to a surface treatment process and / or a pretreatment process before the intermediate metal plating layer is formed in order to improve adhesion between the plastic beads and the intermediate metal plating layer.

상세하게는 상기 플라스틱 비드를 NaOH 15 g/L에 탈지제 50g/L를 함유하는 탈지액에 함침하여 60℃로 10분간 탈지처리하고 3회 수세하는 단계; Specifically, the plastic beads are impregnated with a degreasing solution containing 50 g / L of a degreasing agent in 15 g / L of NaOH, and degreased at 60 ° C. for 10 minutes and washed three times;

탈지처리된 플라스틱 비드에 요철을 부여하기 위하여, 크롬산 50~300g/L 및 과망간산칼륨 10~100g/L을 주성분으로 함유하는 에칭액에 함침하여 60~90℃에서 1~2 시간동안 표면식각하여 표면처리하는 단계;In order to impart unevenness to the degreased plastic beads, the surface treatment was performed by impregnating an etching solution containing 50 to 300 g / L of chromic acid and 10 to 100 g / L of potassium permanganate for 1 to 2 hours at 60 to 90 ° C. Doing;

에칭처리된 플라스틱 비드 10~40g를 SnCl2 2~6g, 염산 15㎖, 물 200㎖ 및 트리톤X-100 1㎖으로 조성된 혼합액에 함침하여 상온에서 1시간 정도 교반하고, 이후, 물로 3회 수세하여 Sn이 흡착된 플라스틱 비드를 제조하는 단계; 및 10 to 40 g of the etched plastic beads were impregnated into a mixed solution composed of 2 to 6 g of SnCl 2 , 15 ml of hydrochloric acid, 200 ml of water, and 1 ml of Triton X-100, stirred at room temperature for about 1 hour, and then washed with water three times. To prepare Sn-adsorbed plastic beads; And

상기 Sn이 흡착된 플라스틱 비드를 PdCl2 0.02~0.05g, 염산 1㎖, 물 500㎖ 및 트리톤X-100 1㎖로 조성된 혼합액에 함침하여 60~90℃로 1시간 반응 후 물로 1회 수세하고 부피비 15% 황산을 이용하여 10분간 교반 수세한 후 물로 3회 수세하여, Pd 흡착된 플라스틱 비드를 제조하는 단계;로 수행될 수 있다. The Sn-adsorbed plastic beads were impregnated into a mixed solution composed of 0.02 to 0.05 g of PdCl 2 , 1 ml of hydrochloric acid, 500 ml of water, and 1 ml of Triton X-100, and then reacted at 60 to 90 ° C. for 1 hour, and washed with water once. After stirring for 10 minutes using 15% sulfuric acid by volume, and washed three times with water, to prepare a Pd-adsorbed plastic beads; may be carried out.

상기 표면식각 단계는 구체적으로 플라스틱 비드를 무수크롬산 150 g/L, KMnO4 50 g/L, 물 350㎖ 및 황산 100㎖로 조성된 에칭액에 넣고 60~90℃에서 1 시간동안 교반 에칭하고, 이후, 4회 수세하고 부피비 10% 황산으로 1회 수세한 후 다시 물로 1회 수세하는 방법으로 실시한다.Specifically, the surface etching step was carried out by etching the plastic beads in an etching solution composed of 150 g / L chromic anhydride, 50 g / L KMnO 4 , 350 ml of water and 100 ml of sulfuric acid, followed by stirring and etching at 60 to 90 ° C. for 1 hour. Wash with 4 times, wash with 1% by volume of 10% sulfuric acid, and wash again with water once.

상기와 같이 염산, 물 및 계면활성제로 이루어진 조성에 SnCl2를 함유하는 전처리 용액 및 상기 조성에 PdCl2를 함유한 전처리 용액으로 비드 표면을 처리함으로써, Sn 및 Pd를 흡착시킨다.  이때, 상기 전처리 용액에 계면활성제를 첨가함으로써, 도금조직이 치밀하고 균일한 두께의 금속도금층을 형성할 수 있고, 형성된 표면이 윤택한(shiny) 플라스틱 비드를 제조할 수 있다.Sn and Pd are adsorbed by treating the bead surface with a pretreatment solution containing SnCl 2 in a composition consisting of hydrochloric acid, water and a surfactant as described above and a pretreatment solution containing PdCl 2 in the composition. At this time, by adding the surfactant to the pretreatment solution, the plating structure can form a metal plating layer of dense and uniform thickness, it is possible to produce a shiny plastic beads (surface) formed.

제1 중간 First intermediate 금속도금층Metal plating layer

상기 플라스틱 비드 표면에 금속 도금용액을 이용하여 무전해 도금처리하여 제1 중간 금속도금층을 형성하는 단계로서, 본 발명의 제1 중간 금속도금층은 바람직하게는 니켈 도금층인 것이다. Electroless plating using a metal plating solution on the surface of the plastic bead to form a first intermediate metal plating layer, wherein the first intermediate metal plating layer of the present invention is preferably a nickel plating layer.

구체적으로 표면 요철처리와 전처리가 완료된 플라스틱 비드를 무전해 니켈도금하기 위하여, 상기 플라스틱 비드를 황산니켈 2.5~20g, 소듐아세테이트 2.5~20g, 말레익에시드 1.2~0g, 환원제인 소듐포스파이트 2.5~20g, 소듐씨오설페이트 100ppm 리드아세테이트 0.5~4㎖, 및 트리톤X-100 1~8㎖로 조성된 니켈 도금용액에 함침하고 50~70℃로 무전해도금하며, 도금층의 두께는 플라스틱 도전재 반경의 0.1~10% 범위에서 변경이 가능하다. 이후 물로 3회 수세하여 니켈 도금층(제1 중간 금속도금층)을 형성할 수 있다.Specifically, in order to electroless nickel-plated plastic beads having surface roughness treatment and pretreatment, 2.5 to 20 g of nickel sulfate, 2.5 to 20 g of sodium acetate, 1.2 to 0 g of maleic acid, and 2.5 to 20 g of sodium phosphite as reducing agents Impregnated in a nickel plating solution composed of 0.5 to 4 ml of sodium acetate, 100 ppm lead acetate, and 1 to 8 ml of Triton X-100, and electroless plating at 50 to 70 ° C., and the thickness of the plating layer was 0.1 Changes can be made in the range of ~ 10%. After washing three times with water to form a nickel plating layer (first intermediate metal plating layer).

제1 중간 First intermediate 금속도금층Metal plating layer 표면의 요철 처리 단계 Surface roughness step

상기의 제1 중간 금속도금층을 형성하는 무전해 도금 공정을 일차로 완료한 뒤 동일 공정으로 추가 진행해도 무방하며, 상기 도금 공정의 끝부분에 온도를 70~90℃로 올려 석출속도를 증가시킴으로써 제1 중간 금속도금층 표면에 요철을 형성시킨다.After completing the electroless plating process of forming the first intermediate metal plating layer as the first step, the process may be further performed in the same process, and by increasing the deposition rate at the end of the plating process to 70-90 ° C., 1 Unevenness is formed on the surface of the intermediate metal plating layer.

제2 중간 2nd middle 금속도금층Metal plating layer 형성 단계 Forming steps

또한, 1차 금속도금된 플라스틱 비드 위에 이종 금속 도금용액을 이용하여 무전해, 또는 전기 도금처리하여 제2 중간 금속도금층을 형성하는 단계로서, 상기의 제2 중간 금속도금층은 바람직하게는 구리 도금층인 것이다. In addition, a step of forming a second intermediate metal plating layer by electroless or electroplating using a dissimilar metal plating solution on the primary metal plated plastic beads, wherein the second intermediate metal plating layer is preferably a copper plating layer. will be.

제2 중간금속도금층은 니켈 도금된 플라스틱 비드를 황산구리 3.0~15g, EDTA 3.5~17g, 안정제인 2,2-비피리딘 0.2~200mg, 계면활성제 PEG-1000 0.1~500mg, 환원제인 37%의 포름알데히드 2.0~10㎖로 조성된 pH 9.5~13.5의 구리 도금용액에 함침하고, 10~60℃에서 무전해도금하거나, 니켈 도금된 플라스틱 비드를 청화제일동 10~100g, 청화소다 10~150g, 가성가리 5~80g, 롯셀염 10~110g로 조성된 도금액을 제조하고, 작업온도 10~100℃, 농도 15~18B/e, P.H 12.2~12.6, 음극전류밀도 0.1~2.5A/dm2, 음극 대 양극 면적비 1:1.5~1:5, Barrel 회전수 2~8RPM의 범위에서 전기도금할 수 있으며, 도금층의 두께는 전체 플라스틱 도전재 반경의 0.1~25% 범위에서 변경이 가능하며, 이후, 물로 3회 수세하여 제2 중간 금속도금층을 형성할 수 있다.The second intermediate metal plating layer is made of nickel-plated plastic beads with 3.0 to 15 g of copper sulfate, 3.5 to 17 g of EDTA, 0.2 to 200 mg of 2,2-bipyridine as a stabilizer, 0.1 to 500 mg of surfactant PEG-1000, and 37% formaldehyde as a reducing agent. Impregnated in a copper plating solution with a pH of 9.5-13.5 consisting of 2.0-10 ml, electroless plating at 10-60 ° C, or nickel-plated plastic beads 10-100 g of clarifier, 10-150 g of blue soda, caustic 5 Prepare a plating solution composed of ~ 80g, 10-110g of Rochelle's salt, working temperature 10 ~ 100 ℃, concentration 15 ~ 18B / e, PH 12.2 ~ 12.6, cathode current density 0.1 ~ 2.5A / dm 2 , cathode to anode area ratio It can be electroplated in the range of 1: 1.5 ~ 1: 5, 2 ~ 8RPM of barrel rotation speed, and the thickness of plating layer can be changed in the range of 0.1 ~ 25% of the radius of the entire plastic conductive material, and then washed three times with water. The second intermediate metal plating layer may be formed.

제2 중간 2nd middle 금속도금층Metal plating layer 표면의 요철 처리 단계 Surface roughness step

상기의 제2 중간 금속도금층을 형성하는 무전해 또는 전기 도금 공정을 일차로 완료한 뒤 동일 공정으로 추가 진행해도 무방하며, 상기 도금 공정의 끝부분에 온도를 60~90℃로 올려 석출속도를 증가시킴으로써 제2 중간 금속도금층 표면에 요철을 형성시킨다.The electroless or electroplating process of forming the second intermediate metal plating layer may be further completed in the same process after the first step, and the deposition rate may be increased by raising the temperature to 60 to 90 ° C. at the end of the plating process. As a result, irregularities are formed on the surface of the second intermediate metal plating layer.

최외각Outermost 솔더층의Solder layer 형성 단계 Forming steps

이후 형성되는 최외각 솔더층은 융점 300℃ 이하의 금속으로 형성되며, 바람직하게는 Sn계 합금으로, 보다 바람직하게는 Sn/Ag계, Sn/Cu계, Sn/Ni계, Sn/Bi계에서 선택된 1종 이상의 합금계로 형성되며, 도금층의 두께는 전체 플라스틱 도전재 반경의 0.5~50% 범위에서 변경이 가능하다. The outermost solder layer formed thereafter is formed of a metal having a melting point of 300 ° C. or less, preferably a Sn-based alloy, more preferably in a Sn / Ag-based, Sn / Cu-based, Sn / Ni-based, or Sn / Bi-based metal. It is formed of one or more selected alloys, the thickness of the plating layer can be changed in the range of 0.5 to 50% of the radius of the entire plastic conductive material.

Sn계 합금 도금층(솔더층)은 Sn/Ag계, Sn/Cu계, Sn/Ni계, Sn/Bi계로 이루어진 군에서 선택된 도금액에 건욕한 후, 전기도금하여 형성할 수 있다.The Sn-based alloy plating layer (solder layer) may be formed by bathing in a plating solution selected from the group consisting of Sn / Ag based, Sn / Cu based, Sn / Ni based, and Sn / Bi based, followed by electroplating.

이 때, 상기 공정을 거친 플라스틱 비드의 외경이 1,000 um 이하의 비드를 얻음으로써 밀도가 낮아 도금액 위로 부유하는 문제를 가짐으로써, 통상의 전기도금법으로 수행될 수 없는 문제가 발생, 이를 보완하기 위해 종래의 전기도금을 개선한 메쉬바렐 전기도금법을 이용한다.  At this time, the outer diameter of the plastic beads after the process to obtain a beads of less than 1,000 um has a problem of floating on the plating liquid because the density is low, there is a problem that can not be performed by the conventional electroplating method occurs, to compensate for this The mesh barrel electroplating method with improved electroplating is used.

즉, 도금액 위로 부유하는 문제를 해소하기 위하여, 0.1 ㎜~3.0 cm의 미디어 볼을 상기 플라스틱 코아 비드에 대하여, 1/2~1/20의 비율로 혼합하여 전기도금 개선용 음극 댕글러와 바렐 내부의 피도금체를 분산시켜줌과 동시에 전류분포의 폭을 넓혀 전기도금한다.  That is, in order to solve the problem of floating on the plating liquid, 0.1 mm to 3.0 cm of media balls are mixed with the plastic core beads at a ratio of 1/2 to 1/20, so that the inner surface of the anode dangler and barrel for improvement of electroplating The plated body is dispersed and electroplated by widening the current distribution.

보다 구체적으로는 메쉬바렐의 구동방법을 종래 360도로 6~10rpm으로 회전하던 방식을 좌우 200도 양방향으로 1~5rpm으로 회전하는 방식으로 변형하여 전기도금을 수행한다.  또한, 종래 6각 밀폐형의 바렐의 구조에서 1면을 오픈(open)형으로 개방하여 도금액을 도입함으로써, 도금액이 원활히 순환되도록 한다.  이때, 전 기도금은 음극전류밀도 0.1~10A/dm2, 도금액 온도 10~30℃, 바렐 회전속도 1~8 rpm 및 음극전류밀도 1A/dm2시, 도금속도 0.2~0.8㎛/min으로 수행된다.More specifically, the electroplating is performed by deforming the method of driving the mesh barrel to 6 to 10 rpm in the conventional 360 degree rotation to 1 to 5 rpm in both directions of 200 degrees to the left and right. In addition, in the structure of a conventional hexagonal barrel, one surface is opened in an open type to introduce a plating solution, so that the plating solution is circulated smoothly. At this time, the electroplating was performed at a plating current of 0.2 to 0.8 μm / min at a cathode current density of 0.1 to 10 A / dm 2 , a plating solution temperature of 10 to 30 ° C., a barrel rotation speed of 1 to 8 rpm, and a cathode current density of 1 A / dm 2 . do.

본 발명은 플라스틱 비드와 중간 금속도금층 각각의 표면에 요철이 형성되어 플라스틱 비드와 중간 금속도금층 간의 결합력 또는 중간 금속도금층과 최외각 솔더층 간의 결합력을 크게 향상시켜 최종제품의 실장시 패키지의 기계적, 전기적 물성을 개선할 수 있다.In the present invention, irregularities are formed on each surface of the plastic bead and the intermediate metal plating layer, thereby greatly improving the bonding force between the plastic bead and the intermediate metal plating layer or the bonding force between the intermediate metal plating layer and the outermost solder layer to thereby mechanically and electrically package the final product. Physical properties can be improved.

그 결과, 본 발명의 플라스틱 도전재는 반도체기기의 패키징, FDD의 패키징 등의 용도로 유용하다.As a result, the plastic conductive material of the present invention is useful for applications such as packaging of semiconductor devices, packaging of FDD, and the like.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.This embodiment is intended to illustrate the present invention in more detail, and the scope of the present invention is not limited to these examples.

실시예Example 1 One

다이 비닐 벤젠을 단독중합시킴으로써 제조된 평균 310um 직경의 플라스틱 비드의 표면 상에 크롬산 150g/L, 과망간산칼륨 50g/L, 물 350㎖ 및 황산 100㎖로 조성된 에칭액에 함침하여 70℃에서 1시간동안 표면식각하여 표면처리하는 단계를 거친 후, 1차로 4㎛ 두께의 니켈 도금층을 형성시킨 뒤, 도금 온도를 80℃로 올려 0.5㎛ 편차의 인위적인 요철을 형성시키며, 이렇게 형성된 니켈 비드 표면에 2차로 16㎛ 두께의 구리 도금층을 형성시키고, 최종적으로 Sn 96.5중량%와 Ag 3.5중량%의 Sn/Ag 합금을 50㎛ 두께로 전기도금 솔더층을 형성하여 직경이 450㎛인 플라스틱 도전재를 제조하였다.On the surface of plastic beads having an average diameter of 310 μm prepared by homopolymerization of divinyl benzene, an etching solution composed of 150 g / L chromic acid, 50 g / L potassium permanganate, 350 ml of water, and 100 ml of sulfuric acid was impregnated for 1 hour at 70 ° C. After surface etching and surface treatment, a nickel plating layer having a thickness of 4 μm is first formed, and then the plating temperature is raised to 80 ° C. to form artificial irregularities with a deviation of 0.5 μm. A copper plating layer having a thickness of μm was formed, and finally, an electroplating solder layer having a thickness of 50 μm of Sn / Ag alloy of 96.5 wt% of Sn and 3.5 wt% of Ag was formed to prepare a plastic conductive material having a diameter of 450 μm.

실시예Example 2 2

다이 비닐 벤젠을 단독중합시킴으로써 제조된 평균 310um 직경의 플라스틱 비드의 표면 상에 크롬산 150g/L 및 과망간산칼륨 50g/L, 물 350㎖ 및 황산 100㎖로 조성된 에칭액에 함침하여 70℃에서 1시간동안 표면식각하여 표면처리하는 단계를 거친 후, 1차로 4㎛ 두께의 니켈 도금층을 형성시킨 뒤, 도금 온도를 80℃로 올 려 0.5um 편차의 인위적인 요철을 형성시키고, 이렇게 형성된 니켈 비드 표면에 2차로 16um 두께의 구리 도금층을 형성시키며, 구리 도금의 마지막 단계에 작업온도를 80℃로 올려 1.5um 편차의 인위적인 요철을 형성시킨 후 Sn 96.5중량%와 Ag 3.5중량%의 Sn/Ag 합금을 50㎛ 두께로 전기도금하여 직경이 450㎛인 플라스틱 도전재를 제조하였다.On the surface of plastic beads having an average diameter of 310 μm prepared by homopolymerization of divinyl benzene, an etching solution composed of 150 g / L chromic acid and 50 g / L potassium permanganate, 350 ml of water, and 100 ml of sulfuric acid was impregnated for 1 hour at 70 ° C. After surface etching and surface treatment, firstly, a nickel plating layer having a thickness of 4 μm is formed, and then the plating temperature is raised to 80 ° C. to form artificial irregularities of 0.5 μm deviation, and secondly to the surface of the nickel beads thus formed. Form a 16um thick copper plating layer, and at the last step of copper plating, work temperature is raised to 80 ℃ to form artificial irregularities of 1.5um deviation, and then Sn / Ag alloy of 96.5% by weight and 3.5% by weight of Sn / Ag alloy is 50㎛ thick. Electroplating was performed to prepare a plastic conductive material having a diameter of 450 μm.

비교실시예Comparative Example 1 One

다이 비닐 벤젠을 단독중합시킴으로써 제조된 평균 310um 직경의 플라스틱 비드의 표면 상에 4um 두께의 니켈 도금층을 형성시킨 뒤 니켈 비드 표면에 16um 두께의 구리 도금층을 형성시키고 Sn 96.5중량%와 Ag 3.5중량%의 Sn/Ag 합금을 50㎛ 두께로 전기도금하여 직경이 450㎛인 플라스틱 도전재를 제조하였다.4um thick nickel plating layer was formed on the surface of the average 310um diameter plastic beads prepared by homopolymerization of divinyl benzene, and a 16um thick copper plating layer was formed on the nickel bead surface. The Sn / Ag alloy was electroplated to a thickness of 50 μm to prepare a plastic conductive material having a diameter of 450 μm.

비교실시예Comparative Example 2 2

일반적으로 알려진 금속도전재의 제조법을 이용하여 SUS계로 제조된 불활성 용해로에서 Ag 3.0중량%, Cu 0.5중량% 및 Sn 96.5중량%로 조성된 Ag/Cu/Sn 합금을 용해하며 조성이 균일하도록 교반하고, 하부에 가공된 미세 노즐을 통해 상부에서 질소를 정량 가압하면서 동시에 노즐의 바로 위에 설치된 피에조 장치를 이용해 진동을 가함으로써, 액적이 분리되며 솔더 합금의 융점에서부터 상온까지 온도 구배를 가지도록 설계된 불활성 챔버 내에 자유 낙하시키며 냉각시켜 평균 직경이 450㎛인 금속도전재를 제조하였다.In general, the Ag / Cu / Sn alloy composed of 3.0% by weight of Ag, 0.5% by weight of Cu, and 96.5% by weight of Sn is dissolved in an inert melting furnace manufactured by SUS using a known method of preparing a metal conductive material, and the composition is stirred to have a uniform composition. Inert chamber designed to separate droplets and have a temperature gradient from the melting point of the solder alloy to room temperature by vibrating a piezoelectric device installed directly above the nozzle while quantitatively pressurizing nitrogen from the top through a micro nozzle processed at the bottom. The metal conductive material having an average diameter of 450 mu m was prepared by freezing the mixture with free fall.

비교실시예Comparative Example 3 3

일반적으로 알려진 금속도전재의 제조법을 이용하여 SUS계로 제조된 불활성 용해로에서 Ag 3.5중량%와 Sn 96.5중량%로 조성된 Ag/Sn 합금을 용해하며 조성이 균일하도록 교반하고, 하부에 가공된 미세 노즐을 통해 상부에서 질소를 정량 가압하면서 동시에 노즐의 바로 위에 설치된 피에조 장치를 이용해 진동을 가함으로써, 액적이 분리되며 솔더 합금의 융점에서부터 상온까지 온도 구배를 가지도록 설계된 불활성 챔버 내에 자유 낙하시키며 냉각시켜 평균 직경이 450㎛인 금속도전재를 제조하였다.In general, a Ag / Sn alloy composed of 3.5% by weight of Ag and 96.5% by weight of Sn is dissolved in an inert melting furnace made of SUS using a known method of manufacturing a metal conductive material, and stirred to have a uniform composition, and a fine nozzle processed at the bottom thereof. By virtue of quantitatively pressurizing nitrogen from the top through a vibration using a piezo device installed directly above the nozzle, the droplets are separated and free-falled and cooled in an inert chamber designed to have a temperature gradient from the melting point of the solder alloy to room temperature. A metal conductive material having a diameter of 450 μm was prepared.

비교실시예Comparative Example 4 4

일반적으로 알려진 금속도전재의 제조법을 이용하여 SUS계로 제조된 불활성 용해로에서 Ag 1.0중량%, Cu 0.5중량% 및 Sn 98.5중량%로 조성된 Ag/Cu/Sn 합금을 용해하며 조성이 균일하도록 교반하고, 하부에 가공된 미세 노즐을 통해 상부에서 질소를 정량 가압하면서 동시에 노즐의 바로 위에 설치된 피에조 장치를 이용해 진동을 가함으로써, 액적이 분리되며 솔더 합금의 융점에서부터 상온까지 온도 구배를 가지도록 설계된 불활성 챔버 내에 자유 낙하시키며 냉각시켜 평균 직경이 450㎛인 금속도전재를 제조하였다.In general, the Ag / Cu / Sn alloy composed of 1.0% by weight of Ag, 0.5% by weight of Cu, and 98.5% by weight of Sn is dissolved in an inert melting furnace made of SUS using a known method of preparing a metal conductive material, and the composition is stirred to have a uniform composition. Inert chamber designed to separate droplets and have a temperature gradient from the melting point of the solder alloy to room temperature by vibrating a piezoelectric device installed directly above the nozzle while quantitatively pressurizing nitrogen from the top through a micro nozzle processed at the bottom. The metal conductive material having an average diameter of 450 mu m was prepared by freezing the mixture with free fall.

<실험예 1> 단면 실장 후 전단 강도 평균 및 표준 편차 측정Experimental Example 1 Measurement of Shear Strength Average and Standard Deviation After Cross-Section

상기 실시예 1~2 및 비교실시예 1~4의 제품에 대하여, 전단세기 측정 장비 (Bonding shear & pull tester, Dage series 4000, Dage Holdings Ltd., UK)를 이용하여 20회씩 전단강도를 측정하고, 이에 따른 표준 편차를 표 1에 기재하였다.For the products of Examples 1 to 2 and Comparative Examples 1 to 4, the shear strength was measured 20 times using a shearing strength measuring apparatus (Bonding shear & pull tester, Dage series 4000, Dage Holdings Ltd., UK) , And the standard deviation accordingly is shown in Table 1.

구분division 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 비교 실시예 1Comparative Example 1 비교 실시예 2Comparative Example 2 비교 실시예 3Comparative Example 3 비교 실시예 4Comparative Example 4 평균전단세기(gF)Average shear strength (gF) 887887 923923 753753 776776 714714 698698 표준편차Standard Deviation 39.239.2 40.540.5 44.344.3 58.258.2 54.954.9 51.951.9

상기 표 1에서 보이는 바와 같이, 실시예 1~2의 결과값이 보여주듯이 비교실시예 1의 기존 플라스틱 도전재에 비해 전단강도의 평균이 향상되었음을 알 수 있었으며, 표준편차의 경우는 대동소이하나 약간 감소된 경향을 보임을 알 수 있었다.As shown in Table 1, as shown in the results of Examples 1 and 2 it can be seen that the average of the shear strength is improved compared to the conventional plastic conductive material of Comparative Example 1, the standard deviation is about the same but slightly It can be seen that there is a tendency to decrease.

<실험예 2> 양면 실장 후 전기적 특성을 근거로 한 드롭(drop) 충격 실험 <Experiment 2> Drop impact experiment based on electrical characteristics after double-sided mounting

상기 실시예 1~2 및 비교실시예 1~4의 제품에 대하여, JEDEC 규격의 드롭(drop) 충격 실험을 각각 12회 실시하여 전기적 단락이 일어나는 시점을 근거로 파단횟수를 측정한 결과의 평균을 표 2에 기재하였다.For the products of Examples 1 to 2 and Comparative Examples 1 to 4, each of 12 drop impact tests of the JEDEC standard was carried out, and the average of the results of measuring the number of breaks was determined based on the time point at which the electrical short circuit occurred. It is shown in Table 2.

구분division 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 비교 실시예 1Comparative Example 1 비교 실시예 2Comparative Example 2 비교 실시예 3Comparative Example 3 비교 실시예 4Comparative Example 4 평균 파단횟수Average number of breaks 5959 7373 4343 1414 2929 3636

상기 표 2에서 보이는 바와 같이, 실시예 1~2와 비교실시예 1의 결과값이 보여주는 것처럼, 플라스틱 도전재의 다양한 동일 크기의 금속 도전재보다 우수한 물성 평균값을 보여주는 것을 알 수 있으며, 표면 요철 처리를 한 경우가 그렇지 않은 경우보다 물성이 우수한 것을 알 수 있다.As shown in Table 2, as shown in the results of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, it can be seen that showing the average value of the physical properties superior to the metal conductive material of the same size of a variety of plastic conductive material, surface uneven treatment It can be seen that one case is superior in physical properties than the other.

<실험예 3> 양면 실장 후 전기적 특성을 근거로 한 굽힘(bending) 충격 실험<Experiment 3> Bending impact experiment based on electrical characteristics after double-sided mounting

상기 실시예 1~2 및 비교실시예 1~4의 제품에 대하여, JEDEC 규격의 굽힘(bending) 충격 실험을 각각 12회씩 실시하여 전기적 단락이 일어나는 시점을 근거로 파단횟수를 측정한 결과의 평균을 표 3에 기재하였다.For each of the products of Examples 1 to 2 and Comparative Examples 1 to 4, the bending impact tests of the JEDEC standard were performed 12 times each, and the average of the results of measuring the number of breaks based on the time point at which the electrical short circuit occurred. It is shown in Table 3.

구분division 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 비교 실시예 1Comparative Example 1 비교 실시예 2Comparative Example 2 비교 실시예 3Comparative Example 3 비교 실시예 4Comparative Example 4 평균 파단횟수Average number of breaks 12,73612,736 16,10416,104 9,0129,012 2,7952,795 6,8816,881 7,2457,245

상기 표 3에서 보이는 바와 같이, 실시예 1~2와 비교실시예 1의 결과값이 보여주는 것처럼, 플라스틱 도전재의 다양한 동일 크기의 금속 도전재보다 우수한 물성 평균값을 보여주는 것을 알 수 있으며, 표면 요철 처리를 한 경우가 그렇지 않은 경우보다 물성이 우수한 것을 알 수 있다.As shown in Table 3, as shown in the results of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, it can be seen that the average value of the physical properties superior to the metal conductive material of various same size of the plastic conductive material, surface uneven treatment It can be seen that one case is superior in physical properties than the other.

<실험예 4> 양면 실장 후 전기적 특성을 근거로 한 열충격 (Thermal shock) 실험Experimental Example 4 Thermal Shock Experiment Based on Electrical Characteristics After Double-sided Mounting

상기 실시예 1~2 및 비교실시예 1~4의 제품에 대하여, JEDEC 규격의 열충격(Thermal shock) 실험을 (실험 조건 : -65℃~+150℃, 30min/1zone) 각각 12 샘플씩 실시하여 전기적 단락이 일어나는 시점을 근거로 파단 시 cycle 횟수를 측정한 결과의 평균을 표 4에 기재하였다.For the products of Examples 1 to 2 and Comparative Examples 1 to 4, 12 samples of thermal shock experiments (test conditions: -65 ° C to + 150 ° C and 30 min / 1 zone) of JEDEC standards were performed. Table 4 shows the average of the results of measuring the number of cycles at break based on the point of electrical short circuit.

구분division 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 비교 실시예 1Comparative Example 1 비교 실시예 2Comparative Example 2 비교 실시예 3Comparative Example 3 비교 실시예 4Comparative Example 4 평균 파단cycle수Average number of break cycles 1,5181,518 1,5811,581 1,3341,334 1,2241,224 1,1751,175 1,1561,156

상기 표 4에서 보이는 바와 같이, 실시예 1~2와 비교실시예 1의 결과값이 보여주는 것처럼, 플라스틱 도전재의 다양한 동일 크기의 금속 도전재보다 우수한 물성 평균값을 보여주는 것을 알 수 있으며, 표면 요철 처리를 한 경우가 그렇지 않은 경우보다 물성이 우수한 것을 알 수 있다.As shown in Table 4, as shown in the results of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, it can be seen that showing the average value of the physical properties superior to the metal conductive material of the same size of a variety of plastic conductive material, surface uneven treatment It can be seen that one case is superior in physical properties than the other.

도 1은 화학적 처리에 의해 표면에 요철이 형성되지 않는 플라스틱 비드의 주사전자현미경(SEM) 사진이고,1 is a scanning electron microscope (SEM) photograph of a plastic bead in which unevenness is not formed on a surface by a chemical treatment.

도 2는 화학적 처리에 의해 표면에 요철이 형성된 플라스틱 비드의 주사전자현미경(SEM) 사진이고,2 is a scanning electron microscope (SEM) photograph of plastic beads having irregularities formed on the surface by chemical treatment,

도 3은 인위적 처리에 의해 표면에 요철이 형성되지 않은 본 발명의 제1 중간 금속도금층의 주사전자현미경(SEM) 사진이고,3 is a scanning electron microscope (SEM) photograph of the first intermediate metal plated layer of the present invention in which no irregularities are formed on the surface by artificial treatment.

도 4는 인위적 처이에 의해 표면에 요철이 형성된 본 발명의 제1 중간 금속도금층의 주사전자현미경(SEM) 사진이고,4 is a scanning electron microscope (SEM) photograph of the first intermediate metal plating layer of the present invention in which irregularities are formed on the surface by artificial transition,

도 5는 인위적 처리에 의해 표면에 요철이 형성된 본 발명의 제2 중간 금속도금층의 주자전자현미경(SEM) 사진이고, 5 is a runner electron microscope (SEM) photograph of the second intermediate metal plating layer of the present invention in which irregularities are formed on the surface by artificial treatment,

도 6은 본 발명에 따른 플라스틱 도전재의 표면상태를 나타내는 주자전자현미경(SEM) 사진이고, Figure 6 is a runner electron microscope (SEM) photograph showing the surface state of the plastic conductive material according to the present invention,

도 7은 본 발명에 따른 플라스틱 도전재의 단면상태를 나타내는 주자전자현미경(SEM) 사진이다.Figure 7 is a runner electron microscope (SEM) photograph showing a cross-sectional state of the plastic conductive material according to the present invention.

Claims (13)

플라스틱 비드, 상기 플라스틱 비드 상에 형성된 1~3층의 중간 금속도금층 및 상기 중간 금속도금층 상에 형성된 최외각 솔더층으로 구성된 플라스틱 도전재에 있어서, 상기 플라스틱 비드와 중간 금속도금층 각각의 표면에 요철이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 플라스틱 도전재.In a plastic conductive material consisting of a plastic bead, one to three intermediate metal plating layers formed on the plastic beads, and an outermost solder layer formed on the intermediate metal plating layer, irregularities are formed on surfaces of each of the plastic beads and the intermediate metal plating layer. A plastic conductive material, characterized in that formed. 제1항에 있어서, 플라스틱 비드의 표면에 형성된 요철은 잔물결(dimple) 형태 및 돌출부와 요입부가 반복되는 엠보싱 형태 중에서 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 플라스틱 도전재.The plastic conductive material of claim 1, wherein the irregularities formed on the surface of the plastic bead are one selected from a ripple form and an embossed form in which protrusions and recesses are repeated. 제1항에 있어서, 중간 금속도금층의 표면에 형성된 요철은 돋을새김(coining) 형태 및 돌출부와 요입부가 반복되는 엠보싱 형태 중에서 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 플라스틱 도전재.The method of claim 1, wherein the irregularities formed on the surface of the intermediate metal plating layer is a plastic conductive material, characterized in that one selected from the embossed form of the embossing (coining) form and the protrusion and the indentation is repeated. 제1항에 있어서, 중간 금속도금층은 융점이 300℃ 이상인 금속 및 합금 중에서 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 플라스틱 도전재.The plastic conductive material according to claim 1, wherein the intermediate metal plating layer is one selected from a metal and an alloy having a melting point of 300 ° C or higher. 제1항에 있어서, 최외각 솔더층은 융점이 300℃ 미만인 금속 또는 합금 중에서 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 플라스틱 도전재.The plastic conductive material according to claim 1, wherein the outermost solder layer is one selected from a metal or an alloy having a melting point of less than 300 ° C. 제1항에 있어서, 플라스틱 비드는 400~500kgf/㎟의 압축탄성을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 도전재.The plastic conductive material according to claim 1, wherein the plastic beads have a compressive elasticity of 400 to 500 kgf / mm 2. 제1항에 있어서, 최외각 솔더층이 Sn을 포함하는 합금 및 Sn 중에서 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 플라스틱 도전재.The plastic conductive material according to claim 1, wherein the outermost solder layer is one selected from an alloy containing Sn and Sn. 제1항에 있어서, 최외각 솔더층의 두께는 플라스틱 도전재 전체반경의 0.1~5.0%인 것을 특징으로 하는 플라스틱 도전재.The thickness of the outermost solder layer is a plastic conductive material, characterized in that 0.1 to 5.0% of the total radius of the plastic conductive material. 제1항에 있어서, 플라스틱 도전재의 전체외경은 1~1,000㎛인 것을 특징으로 하는 플라스틱 도전재.The plastic conductive material according to claim 1, wherein the total outer diameter of the plastic conductive material is 1 to 1,000 µm. 제1항에 있어서, 중간 금속도금층이 플라스틱 비드 상에 형성된 제1 중간 금속도금층과 상기 제1 중간 금속도금층 상에 형성된 제2 중간 금속도금층으로 이루어진 2층 구조이며, 상기 제1 금속도금층은 Ni로 구성되고, 상기 제2 금속도금층은 Cu로 구성됨을 특징으로 하는 플라스틱 도전재.The method of claim 1, wherein the intermediate metal plating layer is a two-layer structure consisting of a first intermediate metal plating layer formed on the plastic beads and a second intermediate metal plating layer formed on the first intermediate metal plating layer, the first metal plating layer is Ni And the second metal plating layer is made of Cu. 제10항에 있어서, 제1 중간 금속도금층 두께는 플라스틱 도전재 전체 반경의 0.1~10%인 것을 특징으로 하는 플라스틱 도전재.The plastic conductive material according to claim 10, wherein the thickness of the first intermediate metal plating layer is 0.1 to 10% of the total radius of the plastic conductive material. 제10항에 있어서, 제2 중간 금속도금층 두께는 플라스틱 도전재 전체 반경의 0.1~25%인 것을 특징으로 하는 플라스틱 도전재.The plastic conductive material according to claim 10, wherein the thickness of the second intermediate metal plating layer is 0.1 to 25% of the total radius of the plastic conductive material. 제10항에 있어서, 제1 중간 금속도금층 및 제2 중간 금속도금층 중에서 제1 중간 금속도금층 표면에만 요철이 있는 것을 특징으로 하는 플라스틱 도전재.The plastic conductive material according to claim 10, wherein there are irregularities only on the surface of the first intermediate metal plating layer among the first intermediate metal plating layer and the second intermediate metal plating layer.
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