KR20090077028A - 회로 접속 재료 및 그것을 이용한 회로 부재의 접속 구조 - Google Patents

회로 접속 재료 및 그것을 이용한 회로 부재의 접속 구조 Download PDF

Info

Publication number
KR20090077028A
KR20090077028A KR1020087029027A KR20087029027A KR20090077028A KR 20090077028 A KR20090077028 A KR 20090077028A KR 1020087029027 A KR1020087029027 A KR 1020087029027A KR 20087029027 A KR20087029027 A KR 20087029027A KR 20090077028 A KR20090077028 A KR 20090077028A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
circuit
formula
group
resin
component
Prior art date
Application number
KR1020087029027A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101071039B1 (ko
Inventor
다까시 나까자와
모또히로 아리후꾸
Original Assignee
히다치 가세고교 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 히다치 가세고교 가부시끼가이샤 filed Critical 히다치 가세고교 가부시끼가이샤
Publication of KR20090077028A publication Critical patent/KR20090077028A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101071039B1 publication Critical patent/KR101071039B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J175/00—Adhesives based on polyureas or polyurethanes; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J175/04—Polyurethanes
    • C09J175/14—Polyurethanes having carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J179/00—Adhesives based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen, with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C09J161/00 - C09J177/00
    • C09J179/04—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C09J179/08—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J9/00—Adhesives characterised by their physical nature or the effects produced, e.g. glue sticks
    • C09J9/02—Electrically-conducting adhesives
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
    • H01B1/22—Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising metals or alloys

Abstract

본 발명은
(1) 유리 라디칼을 발생하는 경화제,
(2) 라디칼 중합성 물질, 및
(3) 하기 화학식 I로 표시되는 구성 단위를 갖는 폴리아미드이미드 수지
를 함유하는, 대향하는 회로 전극끼리 전기적으로 접속하는 회로 접속 재료 (1)
을 제공한다.
<화학식 I>
Figure 112008081847415-PCT00018
상기 식 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 18의 알킬렌기를 나타내고, X1 및 X2는 각각 독립적으로 아릴렌기 또는 탄소수 1 내지 18의 알킬렌기를 나타내며, m 및 n은 각각 독립적으로 1 내지 20의 정수를 나타내고, Y는 3가의 유기기를 나타낸다.
회로 접속 재료, 유리 라디칼, 라디칼 중합성 물질

Description

회로 접속 재료 및 그것을 이용한 회로 부재의 접속 구조 {CIRCUIT CONNECTING MATERIAL AND CONNECTION STRUCTURE FOR CIRCUIT MEMBER USING THE SAME}
본 발명은 회로 접속 재료 및 그것을 이용한 회로 부재의 접속 구조에 관한 것이다.
반도체 소자나 액정 표시 소자용의 접착제로는 접착성이 우수하고, 높은 신뢰성을 나타내는 에폭시 수지 등의 열경화성 수지가 이용되고 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 상기 접착제의 구성 성분으로는 에폭시 수지, 에폭시 수지와 반응성을 갖는 페놀 수지 등의 경화제, 에폭시 수지와 경화제와의 반응을 촉진하는 열잠재성 촉매가 일반적으로 이용되고 있다. 열잠재성 촉매는 접착제의 경화 온도 및 경화 속도를 결정하는 중요한 인자가 되고 있어, 실온에서의 저장 안정성 및 가열시의 경화 속도의 관점에서 여러가지 화합물이 이용되고 있다.
또한, 최근에는 아크릴레이트 유도체나 메타크릴레이트 유도체 등의 라디칼 중합성 화합물과 라디칼 중합 개시제인 과산화물로 구성되는 라디칼 경화형 접착제가 주목받고 있다. 라디칼 경화형 접착제는 저온 및 단시간에서의 경화가 가능하다(예를 들면, 특허 문헌 2, 3 참조).
특허 문헌 1: 일본 특허 공개 (평)1-113480호 공보
특허 문헌 2: 일본 특허 공개 제2002-203427호 공보
특허 문헌 3: 국제 공개 제98/044067호 공보
<발명의 개시>
<발명이 해결하고자 하는 과제>
이들 기술은 액정 패널 등의 플랫 패널·디스플레이(Flat Panel Display, 이하 "FPD"라 함)의 분야에서 주로 보급되고 있고, 인쇄 배선판(Printed Wiring Board, 이하 경우에 따라 "PWB"라 함)과, 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package, 이하 "TCP"라 함) 또는 칩 온 플렉스(Chip On Flex, 이하 "COF"라 함)와의 접속에 사용되기 시작하였다. FPD의 분야의 연성 인쇄 배선판(Flexible Printed Circuits, 이하 경우에 따라 "FPC"라 함)과 PWB와의 접속에는 회로 접속 재료가 사용되고, 회로에는 일반적으로 금 도금 처리가 실시되고 있다. 한편, 칩이나 컨덴서 등의 부품이 실장되는 PWB에서는 땜납에 의한 실장이 주류이다. 양호한 납땜성을 얻기 위해서, 회로의 표면 처리로는 벤즈이미다졸계 수지 착체의 피막이 사용되고 있다. 대형 마더보드 등에는, 금을 사용하지 않고 비용을 삭감할 수 있기 때문에, 벤즈이미다졸 처리(이하 경우에 따라 "OSP 처리"라 함)에 의해 벤즈이미다졸계 수지 피막을 형성하는 것이 일반적이다. 이러한 OSP 처리된 회로 기판의 실장에 있어서, 현재 상기 회로 접속 재료의 사용이 검토되고 있다.
에폭시 수지를 이용한 음이온 중합계의 접착제이면, OSP 처리된 기판에 대해서도 양호한 접착력과 접속 신뢰성을 제공할 수 있다. 그러나 고밀도 실장의 흐름으로부터, 회로 기판의 구조는 다층 구성이 주류를 이루고 있고, 접속시의 열을 방출하기 위해서, 접속부의 근방에 비아홀(via hole)이나 스루홀(through hole) 등이 설치되어 있다. 이 비아홀이나 스루홀 때문에, 음이온 중합계의 접착제의 경화에 충분한 열량을 제공할 수 없다. 충분한 시간을 들여 필요한 열량을 제공하면 장시간의 접속이 필요해지고, 음이온 중합계의 접착제를 이용하는 것은 생산 효율상 비현실적이다. 한편, 라디칼 경화형 접착제는 FPD 분야의 FPC와 PWB와의 접속에 사용되어 150 ℃ 이하의 저온에서도 경화 가능하지만, OSP 처리된 기판에 적용한 경우에는, 금 도금 처리된 기판에 적용한 경우와 비교하여 현저히 접착 강도가 저하된다는 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 150 ℃ 이하의 저온에서도 경화 가능하고, 또한 OSP 처리된 기판의 접속에 충분한 접착 강도를 제공하는 회로 접속 재료 및 그것을 이용한 회로 부재의 접속 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
<과제를 해결하기 위한 수단>
본 발명은
(1) 유리 라디칼을 발생하는 경화제,
(2) 라디칼 중합성 물질, 및
(3) 하기 화학식 I로 표시되는 구성 단위를 갖는 폴리아미드이미드 수지
를 함유하는, 대향하는 회로 전극끼리 전기적으로 접속하는 회로 접속 재료
를 제공한다.
Figure 112008081847415-PCT00001
상기 식 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 18의 알킬렌기를 나타내고, X1 및 X2는 각각 독립적으로 아릴렌기 또는 탄소수 1 내지 18의 알킬렌기를 나타내며, m 및 n은 각각 독립적으로 1 내지 20의 정수를 나타내고, Y는 3가의 유기기를 나타낸다.
이 회로 접속 재료는 상술한 화학식 I로 표시되는 구성 단위를 갖는 폴리아미드이미드 수지를 함유함으로써, 150 ℃ 이하의 저온에서도 경화 가능하고, 또한 OSP 처리된 기판의 접속에 충분한 접착 강도를 제공하게 되었다.
본 발명의 회로 접속 재료에 있어서, (3) 성분이 (a) 산 무수물기 및 카르복실기를 갖는 화합물 또는 산 무수물기를 2개 이상 갖는 화합물에 (b) 하기 화학식 II로 표시되는 디이소시아네이트를 반응시켜 얻어지는 폴리아미드이미드 수지인 것이 바람직하다.
Figure 112008081847415-PCT00002
상기 식 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 18의 알킬렌기를 나타내고, X1 및 X2는 각각 독립적으로 아릴렌기 또는 탄소수 1 내지 18의 알킬렌기를 나타내며, m 및 n은 각각 독립적으로 1 내지 20의 정수를 나타낸다.
상기 (a) 성분에 (b) 성분을 반응시킴으로써, (3) 성분의 폴리아미드이미드 수지를 용이하게 얻을 수 있다.
본 발명은
(1) 유리 라디칼을 발생하는 경화제,
(2) 라디칼 중합성 물질, 및
(3) 하기 화학식 III으로 표시되는 구성 단위를 갖는 폴리아미드이미드 수지
를 함유하는, 대향하는 회로 전극끼리 전기적으로 접속하는 회로 접속 재료
를 제공한다.
Figure 112008081847415-PCT00003
상기 식 중, X1은 아릴렌기 또는 탄소수 1 내지 18의 알킬렌기를 나타내고, Y는 3가의 유기기를 나타내며, R3은 하기 화학식 IV로 표시되는 구성 단위를 갖는 2가의 기를 나타낸다.
Figure 112008081847415-PCT00004
상기 식 중, X2는 아릴렌기 또는 탄소수 1 내지 18의 알킬렌기를 나타내고, R1은 탄소수 1 내지 18의 알킬렌기를 나타내며, R4는 하기 화학식 V로 표시되는 구성 단위를 갖는 2가의 기를 나타낸다.
Figure 112008081847415-PCT00005
상기 식 중, R2는 탄소수 1 내지 18의 알킬렌기를 나타낸다.
이 회로 접속 재료는 상술한 화학식 III으로 표시되는 구성 단위를 갖는 폴리아미드이미드 수지를 함유함으로써, 150 ℃ 이하의 저온에서도 경화 가능하고, 또한 OSP 처리된 기판의 접속에 충분한 접착 강도를 제공하게 되었다.
본 발명의 회로 접속 재료에 있어서, (3) 성분이 (a) 산 무수물기 및 카르복실기를 갖는 화합물 또는 산 무수물기를 2개 이상 갖는 화합물에 (b) 하기 화학식 VI으로 표시되는 디이소시아네이트를 반응시켜 얻어지는 폴리아미드이미드 수지인 것이 바람직하다.
OCN-R3-X1-NCO
상기 식 중, X1은 아릴렌기 또는 탄소수 1 내지 18의 알킬렌기를 나타내고, R3은 상술한 화학식 IV로 표시되는 구성 단위를 갖는 2가의 기를 나타낸다.
상기 (a) 성분에 (b) 성분을 반응시킴으로써, (3) 성분의 폴리아미드이미드 수지를 용이하게 얻을 수 있다.
본 발명의 회로 접속 재료에 있어서, (3) 성분이 상기 (a) 성분에 상기 (b) 성분과 동시에 상기 (b) 성분과는 다른 (c) 폴리이소시아네이트 화합물을 반응시켜 얻어지는 폴리아미드이미드 수지인 것이 바람직하다. (a) 성분에 (b) 성분과 동시에 상기 (c) 성분을 반응시켜 얻어지는 폴리아미드이미드 수지를 이용함으로써, 얻어지는 회로 접속 재료에 더욱 우수한 내열성이 부여된다.
본 발명의 회로 접속 재료는 표면에 돌기부를 갖는 도전 입자를 함유하는 것이 바람직하다. 회로 접속 재료에 표면에 돌기부를 갖는 도전 입자를 함유시킴으로써, 회로 전극 표면이 비도전성 물질의 피막으로 형성되어 있는 경우에도, 도전 입자가 갖는 돌기부가 상기 피막을 관통하기 때문에, 회로 전극끼리의 보다 안정된 접속을 얻을 수 있다.
본 발명의 회로 부재의 접속 구조는
제1 회로 기판의 주요면 상에 단수 또는 복수개의 제1 회로 전극이 형성된 제1 회로 부재,
제2 회로 기판의 주요면 상에 단수 또는 복수개의 제2 회로 전극이 형성된 제2 회로 부재, 및
상기 제1 회로 기판의 상기 주요면과 상기 제2 회로 기판의 상기 주요면 사이에 설치되고, 상기 제1 회로 전극과 상기 제2 회로 전극을 대향 배치시킨 상태로 전기적으로 접속하는 회로 접속 부재
를 구비하며,
상기 회로 접속 부재는 상기 본 발명의 회로 접속 재료의 경화물이고, 상기 제1 회로 전극 및/또는 상기 제2 회로 전극이 벤즈이미다졸계 수지 착체의 피막을 가지며, 상기 피막이 상기 회로 전극 표면 중 상기 회로 접속 재료와 접하는 부분을 형성하는 것이다.
본 발명의 회로 부재의 접속 구조는 회로 전극 표면을 벤즈이미다졸계 수지 착체의 피막으로 형성시키고 있기 때문에, 회로 전극이 산화로부터 보호되어 양호한 납땜성을 얻을 수 있다. 또한, 본 발명의 접속 구조는 상기 본 발명의 회로 접속 재료에 의해 회로 부재끼리 접속되어 있음으로써, 충분한 접착 강도 및 접속 신뢰성을 갖고 있다.
<발명의 효과>
본 발명에 따르면, 150 ℃ 이하의 저온에서도 경화 가능하고, 또한 OSP 처리된 기판의 접속에 충분한 접착 강도를 제공하는 회로 접속 재료 및 그것을 이용한 회로 부재의 접속 구조가 얻어진다.
도 1은 회로 접속 재료의 한 실시 형태를 나타내는 단면도이다.
도 2는 접속 구조의 한 실시 형태를 나타내는 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>
1: 회로 접속 재료
1a: 접속부
3: 수지층
5: 도전성 입자
10: 제1 회로 부재
11: 제1 기판
13: 제1 회로 전극
20: 제2 회로 부재
21: 제2 기판
23: 제2 회로 전극
23a: 도체부
23b: 피막
100: 회로 부재의 접속 구조.
<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해서 상세히 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.
본 실시 형태에 따른 회로 접속 재료는 회로 전극끼리 전기적으로 접속하기 위해서 이용되는 접착제이다. 도 1은 회로 접속 재료의 한 실시 형태를 나타내는 단면도이다. 도 1에 도시하는 회로 접속 재료 (1)은 수지층 (3)과, 수지층 (3) 내에 분산되어 있는 복수개의 도전 입자 (5)로 구성되어 필름상의 형상을 갖는다. 수지층 (3)은 (1) 유리 라디칼이 발생되는 경화제와, (2) 라디칼 중합성 물질과, (3) 폴리아미드이미드 수지를 함유한다. 다시 말해서, 회로 접속 재료 (1)은 (1) 유리 라디칼이 발생되는 경화제와, (2) 라디칼 중합성 물질과, (3) 폴리아미드이미드 수지와, 도전 입자 (5)를 함유한다. 회로 접속 재료 (1)이 가열되었을 때에 라 디칼 중합성 물질의 중합에 의해 접착제층 (3)에 있어서 가교 구조가 형성되고, 회로 접속 재료 (1)의 경화물이 형성된다.
이하, 회로 접속 재료 (1)의 각 구성 재료에 대해서 설명한다. 회로 접속 재료 (1)에 이용되는 유리 라디칼이 발생되는 경화제는 과산화 화합물, 아조계 화합물 등의 가열에 의해 분해하여 유리 라디칼을 발생하는 것이고, 목적으로 하는 접속 온도, 접속 시간, 가용 시간 등에 의해 적절하게 선정된다. 배합량은 회로 접속 재료 (1)의 전체 중량을 기준으로서, 0.05 내지 10 중량％가 바람직하고, 0.1 내지 5 중량％(회로 접속 재료 (1)의 전체 중량을 100 중량부로서 0.05 내지 10 중량부가 바람직하고, 0.1 내지 5 중량부)가 보다 바람직하다. 유리 라디칼이 발생되는 경화제는, 구체적으로는 디아실퍼옥시드, 퍼옥시디카르보네이트, 퍼옥시에스테르, 퍼옥시케탈, 디알킬퍼옥시드, 히드로퍼옥시드 등으로부터 선정할 수 있다. 또한, 회로 부재의 접속 단자의 부식을 억제하기 위해서, 퍼옥시에스테르, 디알킬퍼옥시드, 히드로퍼옥시드로부터 선정되는 것이 바람직하고, 고반응성이 얻어지는 퍼옥시에스테르로부터 선정되는 것이 보다 바람직하다.
디아실퍼옥시드류로는, 예를 들면 2,4-디클로로벤조일퍼옥시드, 3,5,5-트리메틸헥사노일퍼옥시드, 옥타노일퍼옥시드, 라우로일퍼옥시드, 스테아로일퍼옥시드, 숙신산퍼옥시드, 벤조일퍼옥시톨루엔, 벤조일퍼옥시드를 들 수 있다.
퍼옥시디카르보네이트류로는, 예를 들면 디-n-프로필퍼옥시디카르보네이트, 디이소프로필퍼옥시디카르보네이트, 비스(4-t-부틸시클로헥실)퍼옥시디카르보네이트, 디-2-에톡시메톡시퍼옥시디카르보네이트, 디(2-에틸헥실퍼옥시)디카르보네이 트, 디메톡시부틸퍼옥시디카르보네이트, 디(3-메틸-3-메톡시부틸퍼옥시)디카르보네이트를 들 수 있다.
퍼옥시에스테르류로는, 예를 들면 1,1,3,3-테트라메틸부틸퍼옥시네오데카노에이트, 1-시클로헥실-1-메틸에틸퍼옥시노에데카노에이트, t-헥실퍼옥시네오데카노에이트, t-부틸퍼옥시피발레이트, 1,1,3,3-테트라메틸부틸퍼옥시-2-에틸헥사노네이트, 2,5-디메틸-2,5-디(2-에틸헥사노일퍼옥시)헥산, 1-시클로헥실-1-메틸에틸퍼옥시-2-에틸헥사노네이트, t-헥실퍼옥시-2-에틸헥사노네이트, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노네이트, t-부틸퍼옥시이소부티레이트, 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)시클로헥산, t-헥실퍼옥시이소프로필모노카르보네이트, t-부틸퍼옥시-3,5,5-트리메틸헥사노네이트, t-부틸퍼옥시라우레이트, 2,5-디메틸-2,5-디(m-톨루오일퍼옥시)헥산, t-부틸퍼옥시이소프로필모노카르보네이트, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥실모노카르보네이트, t-헥실퍼옥시벤조에이트, t-부틸퍼옥시아세테이트를 들 수 있다.
퍼옥시케탈류로는, 예를 들면 1,1-비스(t-헥실퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산, 1,1-비스(t-헥실퍼옥시)시클로헥산, 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산, 1,1-(t-부틸퍼옥시)시클로도데칸, 2,2-비스-(t-부틸퍼옥시)데칸을 들 수 있다.
디알킬퍼옥시드류로는, 예를 들면 α,α'-비스(t-부틸퍼옥시)디이소프로필벤젠, 디쿠밀퍼옥시드, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산, t-부틸쿠밀퍼옥시드를 들 수 있다.
히드로퍼옥시드류로는, 예를 들면 디이소프로필벤젠히드로퍼옥시드, 쿠멘히 드로퍼옥시드를 들 수 있다.
이들 유리 라디칼이 발생되는 경화제는 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있고, 분해 촉진제, 억제제 등을 혼합하여 이용할 수도 있다. 또한, 이들 경화제를 폴리우레탄계, 폴리에스테르계의 고분자 물질 등으로 피복하여 마이크로 캡슐화한 것은 가용 시간이 연장되기 때문에 바람직하다.
회로 접속 재료 (1)에 이용되는 라디칼 중합성 물질이란, 라디칼에 의해 중합하는 관능기를 갖는 물질이고, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 말레이미드 화합물, 시트라콘이미드 수지, 나디이미드 수지 등을 들 수 있다. 라디칼 중합성 물질의 배합량은 회로 접속 재료 (1)의 전체 중량을 100 중량부로 하여 20 내지 50 중량부가 바람직하고, 30 내지 40 중량부가 보다 바람직하다. 라디칼 중합성 물질은 단량체 및 올리고머 중 어느 상태에서도 이용하는 것이 가능하고, 단량체와 올리고머를 병용하는 것도 가능하다.
상기 아크릴레이트(대응하는 메타크릴레이트도 포함함, 이하 동일)로는, 예를 들면 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 테트라메틸올메탄테트라아크릴레이트, 2-히드록시-1,3-디아크릴옥시프로판, 2,2-비스[4-(아크릴옥시메톡시)페닐]프로판, 2,2-비스[4-(아크릴옥시폴리에톡시)페닐]프로판, 디시클로펜테닐아크릴레이트, 트리시클로데카닐아크릴레이트, 트리스(아크릴로일옥시에틸)이소시아누레이트, 우레탄아크릴레이트를 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있고, 필 요에 따라 히드로퀴논, 메틸에테르히드로퀴논류 등의 중합 금지제를 적절하게 이용할 수도 있다. 또한, 디시클로펜테닐기 및/또는 트리시클로데카닐기 및/또는 트리아진환을 갖는 경우는 내열성이 향상되기 때문에 바람직하다.
상기 말레이미드 화합물로는 분자 중에 말레이미드기를 적어도 2개 이상 함유하는 것들, 예를 들면 1-메틸-2,4-비스말레이미드벤젠, N,N'-m-페닐렌비스말레이미드, N,N'-p-페닐렌비스말레이미드, N,N'-m-톨루일렌비스말레이미드, 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'-3,3'-디페닐술폰비스말레이미드, N,N'-4,4-디페닐에테르비스말레이미드, 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'-시클로헥실리덴-비스(1-(4-말레이미드페녹시)-2-시클로헥실벤젠, 2,2-비스(4-(4-말레이미드페녹시)페닐)헥사플루오로프로판을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 시트라콘이미드 수지란, 분자 중에 시트라콘이미드기를 1개 이상 갖고 있는 시트라콘이미드 화합물을 중합시킨 것으로, 시트라콘이미드 화합물로는, 예를 들면 페닐시트라콘이미드, 1-메틸-2,4-비스시트라콘이미드벤젠, N,N'-m-페닐렌비스시트라콘이미드, N,N'-p-페닐렌비스시트라콘이미드, N,N'-4,4-비페닐렌비스시트라콘이미드, N,N'-4,4-(3,3-디메틸비페닐렌)비스시트라콘이미드, N,N'-4,4-(3,3-디메 틸디페닐메탄)비스시트라콘이미드, N,N'-4,4-(3,3-디에틸디페닐메탄)비스시트라콘이미드, N,N'-4,4-디페닐메탄비스시트라콘이미드, N,N'-4,4-디페닐프로판비스시트라콘이미드, N,N'-4,4-디페닐에테르비스시트라콘이미드, N,N'-4,4-디페닐술폰비스시트라콘이미드, 2,2-비스(4-(4-시트라콘이미드페녹시)페닐)프로판, 2,2-비스(3-s-부틸-3,4-(4-시트라콘이미드페녹시)페닐)프로판, 1,1-비스(4-(4-시트라콘이미드페녹시)페닐)데칸, 4,4'-시클로헥실리덴-비스(1-(4-시트라콘이미드페녹시)페녹시)-2-시클로헥실벤젠, 2,2-비스(4-(4-시트라콘이미드페녹시)페닐)헥사플루오로프로판을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 나디이미드 수지란, 분자 중에 나디이미드기를 1개 이상 갖고 있는 나디이미드 화합물을 중합한 것으로, 나디이미드 화합물로는, 예를 들면 페닐나디이미드, 1-메틸-2,4-비스나디이미드벤젠, N,N'-m-페닐렌비스나디이미드, N,N'-p-페닐렌비스나디이미드, N,N'-4,4-비페닐렌비스나디이미드, N,N'-4,4-(3,3-디메틸비페닐렌)비스나디이미드, N,N'-4,4-(3,3-디메틸디페닐메탄)비스나디이미드, N,N'-4,4-(3,3-디에틸디페닐메탄)비스나디이미드, N,N'-4,4-디페닐메탄비스나디이미드, N,N'-4,4-디페닐프로판비스나디이미드, N,N'-4,4-디페닐에테르비스나디이미드, N,N'-4,4-디페닐술폰비스나디이미드, 2,2-비스(4-(4-나디이미드페녹시)페닐)프로판, 2,2-비스(3-s-부틸-3,4-(4-나디이미드페녹시)페닐)프로판, 1,1-비스(4-(4-나디이미드페녹시)페닐)데칸, 4,4'-시클로헥실리덴-비스(1-(4-나디이미드페녹시)페녹시)-2-시클로헥실벤젠, 2,2-비스(4-(4-나디이미드페녹시)페닐)헥사플루오로프로판을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
회로 접속 재료 (1)에 이용되는 폴리아미드이미드 수지는 상술한 화학식 I 또는 III으로 표시되는 구성 단위를 갖는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 산 무수물기 및 카르복실기를 갖는 화합물 또는 산 무수물기를 2개 이상 갖는 화합물(이하 경우에 따라 "(a) 성분"이라 함)에 상술한 화학식 II 또는 VI으로 표시되는 디이소시아네이트(이하 경우에 따라 "(b) 성분"이라 함)와 함께, (b) 성분과는 다른 폴리이소시아네이트(이하 경우에 따라 "(c) 성분"이라 함)를 반응시킴으로써 용이하게 얻어진다.
(a) 성분의 산 무수물기 및 카르복실기를 갖는 화합물은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 하기 화학식 VII 또는 하기 화학식 VIII로 표시되는 화합물을 사용할 수 있다. 밀착성, 비용면 등을 고려하면 트리멜리트산 무수물이 특히 바람직하다.
Figure 112008081847415-PCT00006
Figure 112008081847415-PCT00007
상기 식 중, R'은 수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 페닐기를 나타내고, X3은 -CH2-, -CO-, -SO2- 또는 -O-를 나타낸다.
(a) 성분의 산 무수물기를 2개 이상 갖는 화합물은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 테트라카르복실산 이무수물을 들 수 있다. 테트라카르복실산 이무수물로는, 예를 들면 피로멜리트산 이무수물, 3,3,3',4'-벤조페논테트라카르복실산이무수물, 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실산 이무수물, 1,2,5,6-나프탈렌테트라카르복실산 이무수물, 2,3,5,6-피리딘테트라카르복실산 이무수물, 1,4,5,8-나프탈렌테트라카르복실산 이무수물, 3,4,9,10-페릴렌테트라카르복실산 이무수물, 4,4'-술포닐디프탈산 이무수물, m-t-페닐-3,3',4,4'-테트라카르복실산 이무수물, 4,4'-옥시디프탈산 이무수물, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2,2-비스(2,3- 또는 3,4-디카르복시페닐)프로판 이무수물, 또는 2,2-비스[2,3- 또는 3,4-디카르복시(2,3- 또는 3,4-디카르복시페녹시)페닐]프로판 이무수물을 사용할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
(b) 성분의 디이소시아네이트는, 예를 들면 하기 화학식 IX로 표시되는 카르보네이트디올류와 하기 화학식 X으로 표시되는 디이소시아네이트류를 반응시킴으로써 얻어진다.
Figure 112008081847415-PCT00008
상기 식 중, R2는 탄소수 1 내지 18의 알킬렌기를 나타내고, m은 1 내지 20의 정수를 나타낸다.
OCN-X1-NCO
상기 식 중, X1은 페닐렌기 등의 아릴렌기(메틸기 등의 탄소수 1 내지 5의 저급 알킬기를 치환기로서 가질 수도 있음) 또는 탄소수 1 내지 18의 알킬렌기를 나타낸다.
상술한 화학식 IX로 표시되는 카르보네이트디올류로는, 예를 들면 α,ω-폴리(헥사메틸렌카르보네이트)디올, α,ω-폴리(3-메틸-펜타메틸렌카르보네이트)디올을 들 수 있고, 시판되고 있는 것으로는, 다이셀 가가꾸(주)제조의 상품명 PLACCEL, CD-205, 205PL, 205HL, 210, 210PL, 210HL, 220, 220PL, 220HL을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상술한 화학식 X으로 표시되는 디이소시아네이트류로는 디페닐메탄-2,4'-디이소시아네이트; 3,2'-, 3,3'-, 4,2'-, 4,3'-, 5,2'-, 5,3'-, 6,2'- 또는 6,3'-디메틸디페닐메탄-2,4'-디이소시아네이트; 3,2'-, 3,3'-, 4,2'-, 4,3'-, 5,2'-, 5,3'-, 6,2'- 또는 6,3'-디에틸디페닐메탄-2,4'-디이소시아네이트; 3,2'-, 3,3'-, 4,2'-, 4,3'-, 5,2'-, 5,3'-, 6,2'- 또는 6,3'-디메톡시디페닐메탄-2,4'-디이소시아네이트; 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트; 디페닐메탄-3,3'-디이소시아네이트; 디페닐메탄-3,4'-디이소시아네이트; 디페닐에테르-4,4'-디이소시아네이트; 벤조페 논-4,4'-디이소시아네이트; 디페닐술폰-4,4'-디이소시아네이트; 톨릴렌-2,4-디이소시아네이트; 톨릴렌-2,6-디이소시아네이트; m-크실렌디이소시아네이트; p-크실릴렌디이소시아네이트; 나프탈렌-2,6-디이소시아네이트; 4,4'-[2,2-비스(4-페녹시페닐)프로판]디이소시아네이트 등 화학식 X에 있어서 X1이 방향족환을 갖는 방향족 폴리이소시아네이트를 사용하는 것이 바람직하다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
또한, 화학식 X으로 표시되는 디이소시아네이트류로는, 본 발명의 목적의 범위 내에서 헥사메틸렌디이소시아네이트, 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 4,4'-디시클로헥실메탄디이소시아네이트, 트랜스시클로헥산-1,4-디이소시아네이트, 수소 첨가 m-크실릴렌디이소시아네이트, 리신디이소시아네이트 등의 지방족 또는 지환식 이소시아네이트, 또는 3관능 이상의 폴리이소시아네이트를 사용할 수 있다.
화학식 X으로 표시되는 디이소시아네이트류는 시간 경과에 따른 변화를 피하기 위해서 필요한 블로킹제로 안정화한 것을 사용할 수도 있다. 블로킹제로는 알코올, 페놀, 옥심 등이 있지만, 특별히 제한은 없다.
화학식 IX로 표시되는 카르보네이트디올류와 화학식 X으로 표시되는 디이소시아네이트류의 배합량은 수산기수와 이소시아네이트기수의 비율이 이소시아네이트기/수산기=1.01 이상이 되도록 하는 것이 바람직하다.
화학식 IX로 표시되는 카르보네이트디올류와 화학식 X으로 표시되는 디이소 시아네이트류의 반응은 무용매 또는 유기 용매의 존재하에서 행할 수 있다. 반응 온도는 60 내지 200 ℃로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 80 내지 180 ℃이다. 반응 시간은 배치의 규모, 채용되는 반응 조건 등에 의해 적절하게 선택할 수 있다.
이와 같이 하여 얻어지는 (b) 성분의 디이소시아네이트의 수 평균 분자량은 500 내지 10000인 것이 바람직하고, 1000 내지 9500인 것이 보다 바람직하며, 1500 내지 9000인 것이 특히 바람직하다. 수 평균 분자량이 500 미만이면 얻어지는 폴리아미드이미드 수지의 접착성이 저하되는 경향이 있고, 10000을 초과하면 이소시아네이트 화합물의 반응성이 저하되어, 폴리아미드이미드 수지를 얻는 것이 곤란해지는 경향이 있다.
(c) 성분은 상기 (b) 성분과는 다른 폴리이소시아네이트 화합물이다. (c) 성분을 이용함으로써 회로 접속 재료 (1)의 내열성을 향상시킬 수 있다. (c) 성분으로는 (b) 성분 이외의 폴리이소시아네이트 화합물이면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 화학식 II 또는 VI으로 표시되는 디이소시아네이트류 또는 3가 이상의 폴리이소시아네이트류를 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
(c) 성분의 폴리이소시아네이트 화합물로는, 그 총량의 50 내지 100 중량％가 방향족 폴리이소시아네이트인 것이 바람직하고, 내열성, 용해성, 기계 특성, 비용면 등의 균형을 고려하면 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트가 특히 바람직하다.
(b) 성분과 (c) 성분을 병용하는 경우, (b) 성분/(c) 성분의 당량비는 0.1/0.9 내지 0.9/0.1로 하는 것이 바람직하고, 0.2/0.8 내지 0.8/0.2로 하는 것이 보다 바람직하며, 0.3/0.7 내지 0.7/0.3으로 하는 것이 특히 바람직하다. 당량비가 이 범위에 있으면, 양호한 휘어짐성, 밀착성과 양호한 내열성 등의 막 특성을 함께 얻을 수 있다.
또한, (a) 성분의 산 무수물기 및 카르복실기를 갖는 화합물 또는 산 무수물기를 2개 이상 갖는 화합물의 배합 비율은 (b) 성분 및 (c) 성분 중 이소시아네이트기의 총수에 대한 (a) 성분 중 카르복실기 및 산 무수물기의 총수의 비가 0.6 내지 1.4가 되도록 하는 것이 바람직하고, 0.7 내지 1.3이 되도록 하는 것이 보다 바람직하며, 0.8 내지 1.2가 되도록 하는 것이 특히 바람직하다. 이 비가 0.6 미만 또는 1.4를 초과하면 (3) 성분인 폴리이미드아미드 수지의 분자량을 높게 하는 것이 곤란해지는 경향이 있다.
본 발명에 있어서, (3) 성분으로서 사용되는 폴리아미드이미드 수지의 제조법에 있어서의 (a) 성분에 (b) 성분과 동시에, (b) 성분과는 다른 (c) 성분을 반응시키는 반응은 유기 용매, 바람직하게는 비질소 함유계 극성 용매의 존재하에 유리 발생되는 탄산 가스를 반응계로부터 제거하면서 가열 축합시킴으로써 행할 수 있다.
상기 비질소 함유계 극성 용매로는 에테르계 용매, 예를 들면 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 트리에틸렌글리콜디메틸에테르, 트리에틸렌글리콜디에틸에테르; 황 함유계 용매, 예를 들면 디메틸술폭시드, 디에틸술폭시드, 디메틸술폰, 술포란; 에스테르계 용매, 예를 들면 γ-부티로락톤, 아세 트산셀로솔브; 케톤계 용매, 예를 들면 시클로헥사논, 메틸에틸케톤; 방향족 탄화수소계 용매, 예를 들면 톨루엔, 크실렌을 들 수 있고, 이들은 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 생성되는 수지를 용해시키는 용제를 선택하여 사용하는 것이 바람직하다. 고휘발성이며, 저온 경화성을 부여할 수 있고, 또한 효율적으로 균일계에서 반응을 행하기 위해서는, γ-부티로락톤이 가장 바람직하다. 용매의 사용량은 생성되는 폴리아미드이미드 수지의 0.8 내지 5.0배(중량비)로 하는 것이 바람직하다. 0.8배 미만이면 합성시의 점도가 너무 높아 교반 불능에 의해 합성이 곤란해지는 경향이 있고, 5.0배를 초과하면 반응 속도가 저하되는 경향이 있다.
반응 온도는 80 내지 210 ℃로 하는 것이 바람직하고, 100 내지 190 ℃로 하는 것이 보다 바람직하며, 120 내지 180 ℃로 하는 것이 특히 바람직하다. 80 ℃ 미만이면 반응 시간이 지나치게 길어지고, 210 ℃를 초과하면 반응 중에 삼차원화 반응이 생겨 겔화가 발생하기 쉽다. 반응 시간은 배치의 규모, 채용되는 반응 조건에 의해 적절하게 선택할 수 있다. 또한, 필요에 따라서 3급 아민류, 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 주석, 아연, 티타늄, 코발트 등의 금속 또는 반금속 화합물 등의 촉매 존재하에 반응을 행할 수도 있다.
이와 같이 하여 얻어진 (3) 성분의 폴리아미드이미드 수지의 수 평균 분자량은 4000 내지 40000인 것이 바람직하고, 5000 내지 38000인 것이 보다 바람직하며, 6000 내지 36000인 것이 특히 바람직하다. 수 평균 분자량이 4000 미만이면 내열성이 저하되고, 회로 접속 재료 (1)에 배합했을 때의 접속 저항의 내구성이 악화되 는 경향이 있고, 40000을 초과하면 비질소 함유계 극성 용매에 용해시키기 어려워지고, 합성 중에 불용화되기 쉽다. 또한, 작업성이 떨어지는 경향이 있다.
또한, 합성 종료 후에 수지 말단의 이소시아네이트기를 알코올류, 락탐류, 옥심류 등의 블로킹제로 블로킹할 수도 있다.
또한, 회로 접속 재료 (1)의 내열성이 향상되기 때문에 (b) 성분과 (c) 성분을 병용하는 것이 바람직하지만, 이들은 단독으로 이용할 수도 있다. 또한, (b) 성분 및 (c) 성분을 각각 단독으로 이용하는 경우는 (b) 성분을 사용하는 것이 바람직하다. (b) 성분의 디이소시아네이트는 그 골격에 응력 완화 성분을 구비하고 있어, 회로 접속 재료의 접착력을 보다 향상시킬 수 있다.
회로 접속 재료 (1)(수지층 (3))은 이상과 같은 성분에 추가로 다른 성분을 함유할 수도 있다. 예를 들면, 열가소성 수지 및 열경화성 수지를 함유할 수 있다.
상기 열가소성 수지로는 폴리에틸렌 수지, 폴리이미드 수지, 폴리염화비닐 수지, 폴리페닐렌옥시드 수지, 폴리비닐부티랄 수지, 폴리비닐포르말 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에스테르 수지, 페녹시 수지, 폴리스티렌 수지, 크실렌 수지, 폴리우레탄 수지 등을 사용할 수 있다.
또한, 열가소성 수지로서 Tg(유리 전이 온도)가 40 ℃ 이상이며 분자량이 10000 이상인 수산기 함유 수지가 바람직하게 사용할 수 있고, 예를 들면 페녹시 수지를 바람직하게 사용할 수 있다. 페녹시 수지는 이관능 페놀류와 에피할로히드린을 고분자량이 될 때까지 반응시키거나, 이관능 에폭시 수지와 이관능 페놀류를 중부가 반응시킴으로써 얻어진다.
열경화성 수지로는 요소 수지, 멜라민 수지, 페놀 수지, 크실렌 수지, 에폭시 수지, 폴리이소시아네이트 수지 등을 들 수 있다.
상기 열가소성 수지를 함유한 경우 취급성도 좋고 경화시의 응력 완화가 우수하기 때문에 바람직하다. 또한, 상기 열가소성 수지 및 열경화성 수지는 수산기 등의 관능기를 갖는 경우 접착성이 향상되기 때문에 보다 바람직하고, 에폭시기 함유 엘라스토머, 라디칼 중합성의 관능기에 의해서 변성될 수도 있다. 라디칼 중합성의 관능기로 변성한 것은 내열성이 향상되기 때문에 바람직하다.
상기 열가소성 수지의 중량 평균 분자량은 10000 이상인 것이 제막성 등의 관점에서 바람직하지만, 1000000 이상이 되면 혼합성이 악화되는 경향이 있다. 또한, 본원에서 규정하는 중량 평균 분자량이란, 이하의 조건에 따라서 겔 투과 크로마토그래피법(GPC)에 의해 표준 폴리스티렌에 의한 검량선을 이용하여 측정한 것을 말한다.
<GPC 조건>
사용 기기: 히타치 L-6000형(히타치 세이사꾸쇼(주)제조)
칼럼: 겔팩 GL-R420+겔팩 GL-R430+겔팩 GL-R440(합계 3개)(히타치 가세이 고교(주)제조)
용리액: 테트라히드로푸란
측정 온도: 40 ℃
유량: 1.75 ㎖/분
검출기: L-3300RI(히타치 세이사꾸쇼(주)제조)]
또한, 회로 접속 재료 (1)(수지층 (3))은 충전재, 연화재, 촉진제, 노화 방지제, 착색제, 난연화제, 틱소트로픽제, 커플링제 및 이소시아네이트류 등을 함유할 수도 있다. 충전재를 함유한 경우, 접속 신뢰성 등의 향상이 얻어지기 때문에 바람직하다. 충전재의 최대 직경이 도전 입자 (5)의 입경 미만이면 사용할 수 있고, 배합량은 5 내지 60 부피％의 범위가 바람직하다. 60 부피％를 초과하면 신뢰성 향상의 효과가 포화한다. 커플링제로는 비닐기, 아크릴기, 아미노기, 에폭시기 및 이소시아네이트기 함유물이 접착성의 향상의 관점에서 바람직하다. 필요에 따라서, 히드로퀴논, 메틸에테르히드로퀴논류 등의 중합 금지제를 적절하게 이용할 수도 있다.
도전 입자 (5)로는 Au, Ag, Ni, Cu 및 땜납 등의 금속을 포함하는 금속 입자 및 카본 입자를 들 수 있다. 도전 입자 (5)는, 바람직하게는 Au, Ag 및 백금족의 귀금속으로부터 선택되는 금속, 보다 바람직하게는 Au로부터 그의 최표층이 구성되어 있는 것이 보다 바람직하다. 도전 입자 (5)의 최표층을 이들 금속으로 구성함으로써, 회로 접속 재료 (1)의 가용 시간을 충분히 길게 할 수 있다. 도전 입자 (5)는 Ni 등의 전이 금속으로부터 구성되는 핵체와, 상기 핵체의 표면을 피복하는 상기 최표층을 갖는 피복 입자일 수도 있다. 또는 유리, 세라믹 또는 플라스틱으로 구성되는 절연성의 핵체와, 상기 핵체의 표면을 피복하는 상기 최표층을 갖는 피복 입자일 수도 있다. 특히, 핵체가 플라스틱 또는 열용융 금속으로 구성되는 핵체를 갖는 피복 입자가 바람직하다. 이러한 피복 입자는 회로 접속 재료 (1)이 가열 및 가압되었을 때에 변형된다. 그 결과, 도전 입자 (5)와 회로 전극과의 접촉 면적이 커져 접속 신뢰성이 향상된다.
도전 입자 (5)는 표면에 돌기부를 갖는 것이 바람직하다. 도전 입자 (5)의 표면에 돌기부를 설치함으로써, OSP 처리 기판에 있어서의 회로 접속 재료 (1)의 접속 신뢰성이 향상된다. 이와 같이 접속 신뢰성이 향상되는 이유는, 회로 전극 표면이 벤즈이미다졸계 수지 착체 등의 비도전성의 피막으로 형성되어 있는 OSP 처리 기판 등에 있어서, 도전 입자의 돌기부가 회로 전극의 비도전성 물질의 피막을 관통하고, 회로 전극의 도체 부분과 직접 접촉할 수 있기 때문인 것으로 생각된다. 도전 입자 (5)는 상기 돌기부를 복수개 갖는 것이 바람직하다. 돌기부를 복수개 설치함으로써, 상기 돌기부가 보다 비도전성인 물질을 관통하기 쉬워진다고 생각된다. 대향하는 회로의 재질이 유기 기판 상에 형성된 금속인 경우에는 도전 입자는 표면에 다수개의 돌기부를 갖는 Ni 분체일 수도 있고, 상기 Ni 분체는 피복 입자가 아닐 수도 있다. 상기 Ni 분체의 평균 입경은 2.0 내지 7.0 ㎛의 범위에 포함되는 것이 바람직하다. 상기 Ni 분체의 입경이 7.0 ㎛ 이하이면 7.0 ㎛보다 큰 경우와 비교하여 전극간의 수지가 충분히 배제되기 때문에, 흡습이나 온도 상승에 따른 전극 사이 간극의 팽창이 억제된다. 그 결과 접속 신뢰성이 향상된다. 한편, 입경이 2.0 ㎛ 이상이면 2.0 ㎛ 미만인 경우와 비교하여 상기 Ni 분체가 회로 전극의 비도전성 물질의 피막을 관통하기 쉽고, 접속 저항의 상승을 억제하기 쉽다. 또한, 본원에서 규정하는 도전 입자의 평균 입경은 SALD-1000(시마즈 세이사꾸쇼 제조 상품명)을 이용하여 측정된 레이저 회절 방식에 의한 측정 결과이다.
도전 입자 (5)의 배합량은 용도에 따라 적절히 설정된지만, 통상 접착제층 (3)(즉, 회로 접속 재료 (1) 중 도전 입자 (5) 이외의 부분) 100 부피부에 대하여 0.1 내지 30 부피부의 범위 내이다. 또한, 동일한 회로 기판 상에 인접하는 회로 전극끼리 단락을 방지하는 관점에서는 도전 입자의 배합량은 0.1 내지 10 부피부인 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 따른 회로 접속 재료는 도 1에 도시한 구성으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 회로 접속 재료가 조성이 다른 2층 이상의 층으로 구성된 적층 구조를 가질 수도 있다. 이 경우, 예를 들면 경화제와 도전 입자가 각각 별도의 층에 포함될 수도 있다. 이에 따라 회로 접속 재료의 보존 안정성이 향상된다. 또한, 회로 접속 재료는 도전 입자를 포함하지 않을 수도 있다.
이어서, 회로 접속 재료 (1)을 이용한 본 발명의 회로 부재의 접속 구조에 대해서 설명한다. 회로 접속 재료 (1)은 반도체칩, 저항체칩 및 컨덴서칩 등의 칩 부품 및 인쇄 배선판과 같은 1 또는 2 이상의 회로 전극(접속 단자)을 갖는 회로 부재끼리 접속된 접속 구조를 형성하기 위해서 바람직하게 이용된다.
도 2는 회로 부재의 접속 구조의 한 실시 형태를 나타내는 단면도이다. 도 2에 도시하는 회로 부재의 접속 구조 (100)은 제1 기판 (11) 및 이것의 주요면 상에 형성된 제1 회로 전극 (13)을 갖는 제1 회로 부재 (10)과, 제2 기판 (21) 및 이것의 주요면 상에 형성된 제2 회로 전극 (23)을 갖고, 제2 회로 전극 (23)과 제1 회로 전극 (13)이 대향하도록 배치된 제2 회로 부재 (20)과, 제1 회로 부재 (10) 및 제2 회로 부재 (20) 사이에 개재하는 접속부 (1a)를 구비한다.
접속부 (1a)는 회로 접속 재료 (1)이 경화되어 형성된 경화물이다. 접속부 (1a)는 대향하는 제1 회로 전극 (13)과 제2 회로 전극 (23)이 전기적으로 접속되도록 제1 회로 부재 (10)과 제2 회로 부재 (20)을 접착하고 있다. 대향하는 제1 회로 전극 (13)과 제2 회로 전극 (23)은 도전 입자 (5)를 통해 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 접속부가 도전 입자 (5)를 함유하지 않은 경우에도, 회로 접속 재료 (1)을 통해 제1 회로 전극 (13)과 제2 회로 전극 (23)은 전기적인 접속이 가능하다.
제1 기판 (11)은 폴리에스테르테레프탈레이트, 폴리에테르술폰, 에폭시 수지, 아크릴 수지 및 폴리이미드 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 수지를 포함하는 수지 필름이다. 제1 회로 전극 (13)은 전극으로서 기능할 수 있을 정도의 도전성을 갖는 재료(바람직하게는 금, 은, 주석, 백금족의 금속 및 인듐-주석 산화물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상)로부터 형성되어 있다.
제2 기판 (21)은 반도체칩류의 실리콘이나 갈륨·비소 등이나, 유리, 세라믹, 유리·에폭시 복합체, 플라스틱 등의 절연 기판에서 형성되는 다층 배선판이다. 제2 회로 전극 (23)은 도체부 (23a)와, 회로 전극 (23)의 표면 중 접속부 (1a)와 접하는 부분을 형성하는 피막 (23b)를 갖는다. 도체부 (23a)는 회로 전극 (23)이 전극으로서 기능할 수 있을 정도의 도전성을 갖는 재료(바람직하게는 금, 은, 주석, 백금족의 금속 및 인듐-주석 산화물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상)로부터 형성되어 있다. 피막 (23b)는 벤즈이미다졸계 수지 착체의 피막 이다. 벤즈이미다졸계 수지 착체의 피막이란, 벤즈이미다졸계 유도체와 금속으로부터 발생한 착체가 전극 표면 상에서 서로 결합함으로써 형성된 막이다. 벤즈이미다졸계 수지 착체의 피막은 회로 전극이 형성된 기판을 벤즈이미다졸 처리(OSP 처리)함으로써 형성할 수 있다. OSP 처리는, 예를 들면 시판되어 있는 것으로는 시코쿠 가세이(주)제조의 상품명 터프에이스 F2 또는 F2(LX), 상와 겡뀨쇼(주)제조의 상품명 도코팅 GVII, 엔톤. 인코포레이티드(Enthone. Inc) 제조의 상품명 Entek106A 또는 106A(X) 또는 맥크(주)제조 상품명 맥크실 CL-5824S, CL-5018 또는 CL-5018S를 이용하여 행할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
종래의 150 ℃ 이하의 저온에서 경화 가능한 회로 접속 재료로는 회로 전극이 벤즈이미다졸계 수지 착체의 피막을 갖고 있는 구성의 경우, 양호한 접착 강도를 얻는 것이 곤란하였다. 이에 대하여, 접속 구조 (100)에서는 접속부 (1a)가 회로 접속 재료 (1)의 경화물임으로써, 150 ℃ 이하의 저온에서도 경화 가능하고, 충분히 높은 접착 강도를 얻을 수 있다.
회로 부재의 접속 구조 (100)은, 예를 들면 제1 회로 부재 (10)과, 상술한 필름상의 회로 접속 재료 (1)과, 제2 회로 부재 (20)을 제1 회로 전극 (13)과 제2 회로 전극 (23)이 대치하도록 이 순서대로 적층한 적층체를 가열 및 가압 또는 광 조사함으로써, 제1 회로 전극 (13)과 제2 회로 전극 (23)이 전기적으로 접속되도록 제1 회로 부재 (10)과 제2 회로 부재 (20)을 접속하는 방법에 의해서 얻어진다.
이 방법에 있어서는, 우선 지지 필름 상에 형성되어 있는 필름상의 회로 접 속 재료 (1)을 제2 회로 부재 (20) 상에 접합시킨 상태에서 가열 및 가압하여 회로 접속 재료 (1)을 가접착하고, 지지 필름을 박리한 후, 제1 회로 부재 (10)을 회로 전극이 대향하도록 위치 정렬하면서 놓아 적층체를 준비할 수 있다. 접속시의 가열에 의해서 발생하는 휘발 성분에 의한 접속에의 영향을 방지하기 위해서, 접속 공정 전에 회로 부재를 미리 가열 처리하여 놓은 것이 바람직하다.
상기 적층체를 가열 및 가압하는 조건은 회로 접속 재료 중 조성물의 경화성 등에 따라서, 회로 접속 재료가 경화되어 충분한 접착 강도가 얻어지도록 적절하게 조정된다.
본 발명은 상기 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 그 요지를 벗어나지 않는 범위에서 여러가지 변형이 가능하다. 예를 들면, 보다 양호한 전기적 접속을 얻기 위해서는, 회로 전극(접속 단자)의 적어도 한쪽이 금, 은, 주석 및 백금족으로부터 선택되는 1종 이상의 금속으로 구성되는 최표층을 갖는 것이 바람직하다. 회로 전극은 구리/니켈/금과 같이 복수개의 금속을 조합한 다층 구성을 가질 수도 있다.
접속 구조를 구성하는 회로 부재가 갖는 기판은 실리콘 및 갈륨·비소 등의 반도체칩 및 유리, 세라믹, 유리·에폭시 복합체 및 플라스틱 등의 절연 기판일 수도 있다.
이하, 본 발명의 내용을 실시예를 이용하여 더욱 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명이 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
(1) 회로 접속 재료의 제조
(1-1) 폴리아미드이미드 수지 A의 합성
교반기, 유수 분리기가 장착된 냉각관, 질소 도입관 및 온도계를 구비한 5 ℓ의 4개구 플라스크에 1,6-헥산디올계 폴리카르보네이트디올(다이셀 가가꾸 고교(주)제조, 상품명 PLACCEL CD-220) 1000.0 g(0.50 몰), 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트 250.27 g(1.00 몰) 및 γ-부티로락톤 833.51 g을 투입하고, 140 ℃까지 승온하였다. 140 ℃에서 5 시간 동안 반응시키고, (b) 성분인 디이소시아네이트(화학식 II에 있어서, R1 및 R2가 전부 헥사메틸렌기이고, X1 및 X2가 디페닐메탄기이며, m=13, n=1인 디이소시아네이트)를 얻었다.
또한, 이 반응액에 (a) 성분으로서 무수트리멜리트산 288.20 g(1.50 몰), (c) 성분으로서 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트 125.14 g(0.50 몰) 및 γ-부티로락톤 1361.14 g을 투입하고, 160 ℃까지 승온한 후, 6 시간 동안 반응시켜 수 평균 분자량이 18000인 폴리아미드이미드 수지를 생성시켰다(이하 "폴리아미드이미드 수지 A"라 함). 반응액을 동결 건조 후, 폴리아미드이미드 수지 A를 고형분으로서 회수하였다. 또한, (b) 성분/(c) 성분의 몰비는 0.5/0.5이다.
(1-2) 폴리아미드이미드 수지 B의 합성
교반기, 유수 분리기가 장착된 냉각관, 질소 도입관 및 온도계를 구비한 5 ℓ의 4개구 플라스크에 1,6-헥산디올계 폴리카르보네이트디올(다이셀 가가꾸 고교(주)제조, 상품명 PLACCEL CD-220) 1000.0 g(0.50 몰), 3,3'-디페닐메탄디이소시아 네이트 250.27 g(1.00 몰) 및 γ-부티로락톤 833.51 g을 투입하고, 140 ℃까지 승온하였다. 140 ℃에서 5 시간 동안 반응시키고, (b) 성분인 디이소시아네이트(화학식 II에 있어서, R1 및 R2가 전부 헥사메틸렌기이고, X1 및 X2가 디페닐메탄기이며, m=13, n=1인 디이소시아네이트)를 얻었다.
또한, 이 반응액에 (a) 성분으로서 피로멜리트산 이무수물 321.27 g(1.50 몰), (c) 성분으로서 3,3'-디페닐메탄디이소시아네이트 125.14 g(0.50 몰) 및 γ-부티로락톤 1361.14 g을 투입하고, 160 ℃까지 승온한 후, 6 시간 동안 반응시켜 수 평균 분자량이 19000인 폴리아미드이미드 수지를 생성시켰다(이하 "폴리아미드이미드 수지 B"라 함). 반응액을 동결 건조 후, 폴리아미드이미드 수지 B를 고형분으로서 회수하였다. 또한, (b) 성분/(c) 성분의 몰비는 0.5/0.5이다.
<실시예 1>
유리 라디칼이 발생되는 경화제로서 2,5-디메틸-2,5-디(2-에틸헥사노일)헥산(닛본 유시(주)제조, 상품명 퍼헥사 25O)을 8 중량부(퍼헥사 25O는 50 ％ 용액이기 때문에, 불휘발분 환산으로 4 중량부), 라디칼 중합성 물질로서 우레탄아크릴레이트 올리고머(신나카무라 가가꾸 고교(주)제조, 상품명 UA5500T)의 톨루엔 용해품 70 중량％ 용액을 50 중량부(불휘발분 환산으로 35 중량부), 디시클로펜타디엔형 디아크릴레이트(도아 고세이(주)제조, 상품명 DCP-A)를 10 중량부, 2-메타크릴로일옥시에틸애시드포스페이트(교에샤 가가꾸(주)제조, 상품명 P-2M)를 3 중량부, 폴리아미드이미드 수지로서 폴리아미드이미드 수지 A를 메틸에틸케톤에 용해시켜 얻어 진 30 중량％ 용액을 66.7 중량부(불휘발분 환산으로 20 중량부), 열가소성 수지로서 비스페놀 F형 페녹시 수지(페놀·포름알데히드 중축합물의 에피클로로히드린에 의한 디글리시딜에테르 화합물, 중량 평균 분자량 35000 내지 50000)를 톨루엔/아세트산에틸=50/50의 혼합 용매에 용해시켜 얻어진 50 중량％ 용액을 50 중량부(불휘발분 환산으로 25 중량부), 에틸렌-아세트산비닐 공중합체(미쓰이 듀퐁 폴리케미컬즈 제조, 상품명 EV40W)를 톨루엔에 용해시켜 얻어진 20 중량％ 용액을 50 중량부(불휘발분 환산으로 10 중량부) 배합하고, 추가로 표면에 다수개의 돌기부를 갖는 평균 입경 2 내지 3.3 ㎛의 Ni 분체를 5 중량부 배합하였다. 이 혼합 용액을 어플리케이터로 PET 필름 상에 도포하고, 70 ℃ 10 분간 열풍 건조에 의해 접착제층의 두께가 35 ㎛인 필름상의 회로 접속 재료를 얻었다.
<실시예 2>
유리 라디칼이 발생되는 경화제로서 2,5-디메틸-2,5-디(2-에틸헥사노일)헥산(닛본 유시(주)제조, 상품명 퍼헥사 25O)을 8 중량부(퍼헥사 25O는 50 ％ 용액이기 때문에, 불휘발분 환산으로 4 중량부), 라디칼 중합성 물질로서 우레탄아크릴레이트 올리고머(신나카무라 가가꾸 고교(주)제조, 상품명 UA5500T)의 톨루엔 용해품 70 중량％ 용액을 42.9 중량부(불휘발분 환산으로 30 중량부), 디시클로펜타디엔형 디아크릴레이트(도아 고세이(주)제조, 상품명 DCP-A)를 10 중량부, 2-메타크릴로일옥시에틸애시드포스페이트(교에샤 가가꾸(주)제조, 상품명 P-2M)를 3 중량부, 폴리아미드이미드 수지로서 폴리아미드 수지 A를 메틸에틸케톤에 용해시켜 얻어진 30 중량％ 용액을 100 중량부(불휘발분 환산으로 30 중량부), 열가소성 수지로서 비스 페놀 F형 페녹시 수지(페놀·포름알데히드 중축합물의 에피클로로히드린에 의한 디글리시딜에테르 화합물, 중량 평균 분자량 35000 내지 50000)를 톨루엔/아세트산에틸=50/50의 혼합 용매에 용해시켜 얻어진 50 중량％ 용액을 40 중량부(불휘발분 환산으로 20 중량부), 에틸렌-아세트산비닐 공중합체(미쓰이 듀퐁 폴리케미컬즈 제조, 상품명 EV40W)를 톨루엔에 용해시켜 얻어진 20 중량％ 용액을 50 중량부(불휘발분 환산으로 10 중량부) 배합하고, 추가로 표면에 다수개의 돌기부를 갖는 평균 입경 2 내지 3.3 ㎛의 Ni 분체를 5 중량부 배합하고, 제막은 실시예 1과 동일하게 하여 회로 접속 재료를 얻었다.
<실시예 3>
유리 라디칼이 발생되는 경화제로서 2,5-디메틸-2,5-디(2-에틸헥사노일)헥산(닛본 유시(주)제조, 상품명 퍼헥사 25O)을 8 중량부(퍼헥사 25O는 50 ％ 용액이기 때문에, 불휘발분 환산으로 4 중량부), 라디칼 중합성 물질로서 우레탄아크릴레이트 올리고머(신나카무라 가가꾸 고교(주)제조, 상품명 UA5500T)의 톨루엔 용해품 70 중량％ 용액을 50 중량부(불휘발분 환산으로 35 중량부), 디시클로펜타디엔형 디아크릴레이트(도아 고세이(주)제조, 상품명 DCP-A)를 10 중량부, 2-메타크릴로일옥시에틸애시드포스페이트(교에샤 가가꾸(주)제조, 상품명 P-2M)를 3 중량부, 폴리아미드이미드 수지로서 폴리아미드 수지 B를 메틸에틸케톤에 용해시켜 얻어진 30 중량％ 용액을 66.7 중량부(불휘발분 환산으로 20 중량부), 열가소성 수지로서 비스페놀 F형 페녹시 수지(페놀·포름알데히드 중축합물의 에피클로로히드린에 의한 디글리시딜에테르 화합물, 중량 평균 분자량 35000 내지 50000)를 톨루엔/아세트산 에틸=50/50의 혼합 용매에 용해시켜 얻어진 50 중량％ 용액을 50 중량부(불휘발분 환산으로 25 중량부), 에틸렌-아세트산비닐 공중합체(미쓰이 듀퐁 폴리케미컬즈 제조, 상품명 EV40W)를 톨루엔에 용해시켜 얻어진 20 중량％ 용액을 50 중량부(불휘발분 환산으로 10 중량부) 배합하고, 추가로 표면에 다수개의 돌기부를 갖는 평균 입경 2 내지 3.3 ㎛의 Ni 분체를 5 중량부 배합하고, 제막은 실시예 1과 동일하게 하여 회로 접속 재료를 얻었다.
<비교예 1>
유리 라디칼이 발생되는 경화제로서 2,5-디메틸-2,5-디(2-에틸헥사노일)헥산(닛본 유시(주)제조, 상품명 퍼헥사 25O)을 8 중량부(퍼헥사 25O는 50 ％ 용액이기 때문에, 불휘발분 환산으로 4 중량부), 라디칼 중합성 물질로서 스티렌/무수말레산 공중합체(시바 케미컬즈 제조, 상품명 D-250)의 톨루엔 용해품 30 중량％ 용액을 10 중량부(불휘발분 환산으로 3 중량부), 우레탄아크릴레이트 올리고머(신나카무라 가가꾸 고교(주)제조, 상품명 UA5500T)의 톨루엔 용해품 70 중량％ 용액을 42.9 중량부(불휘발분 환산으로 30 중량부), 디시클로펜타디엔형 디아크릴레이트(도아 고세이(주)제조, 상품명 DCP-A)를 17 중량부, 2-메타크릴로일옥시에틸애시드포스페이트(교에샤 가가꾸(주)제조, 상품명 P-2M)를 3 중량부, 열가소성 수지로서 비스페놀 F 공중합형 페녹시 수지(페놀·포름알데히드 중축합물의 에피클로로히드린에 의한 디글리시딜에테르 화합물, 중량 평균 분자량 35000 내지 50000)를 톨루엔/아세트산에틸=50/50의 혼합 용매에 용해시켜 얻어진 50 중량％ 용액을 70 중량부(불휘발분 환산으로 35 중량부), 폴리에테르계 우레탄 수지(DIC 바이엘 폴리머 (주)제조, 상품명 T-6075N)를 톨루엔에 용해시켜 얻어진 15 중량％ 용액을 100 중량부(불휘발분 환산으로 15 중량부) 배합하고, 추가로 표면에 다수개의 돌기부를 갖는 평균 입경 2 내지 3.3 ㎛의 Ni 분체를 5 중량부 배합하고, 제막은 실시예 1과 동일하게 하여 회로 접속 재료를 얻었다.
<비교예 2>
유리 라디칼이 발생되는 경화제로서 2,5-디메틸-2,5-디(2-에틸헥사노일)헥산(닛본 유시(주)제조, 상품명 퍼헥사 25O)을 8 중량부(퍼헥사 25O는 50 ％ 용액이기 때문에, 불휘발분 환산으로 4 중량부), 라디칼 중합성 물질로서 우레탄아크릴레이트 올리고머(신나카무라 가가꾸 고교(주)제조, 상품명 UA5500T)의 톨루엔 용해품 70 중량％ 용액을 57.1 중량부(불휘발분 환산으로 40 중량부), 디시클로펜타디엔형 디아크릴레이트(도아 고세이(주)제조, 상품명 DCP-A)를 10 중량부, 2-메타크릴로일옥시에틸애시드포스페이트(교에샤 가가꾸(주)제조, 상품명 P-2M)를 3 중량부, 열가소성 수지로서 비스페놀 F형 페녹시 수지(페놀·포름알데히드 중축합물의 에피클로로히드린에 의한 디글리시딜에테르 화합물, 중량 평균 분자량 35000 내지 50000)를 톨루엔/아세트산에틸=50/50의 혼합 용매에 용해시켜 얻어진 50 중량％ 용액을 80 중량부(불휘발분 환산으로 40 중량부), 에틸렌-아세트산비닐 공중합체(미쓰이 듀퐁 폴리케미컬즈 제조, 상품명 EV40W)를 톨루엔에 용해시켜 얻어진 20 중량％ 용액을 50 중량부(불휘발분 환산으로 10 중량부) 배합하고, 추가로 표면에 다수개의 돌기부를 갖는 평균 입경 2 내지 3.3 ㎛의 Ni 분체를 5 중량부 배합하고, 제막은 실시예 1과 동일하게 하여 회로 접속 재료를 얻었다.
<비교예 3>
에폭시 수지 및 음이온 중합형 경화제로서 이미다졸계 마이크로 캡슐 혼합형 에폭시 수지(아사히 카세이 케미컬즈(주)제조, 상품명 HX-3941HP)를 60 중량부, 필름 형성 성분으로서 톨루엔/아세트산에틸=50/50의 혼합 용매에 용해시켜 얻어진 40 중량％의 페녹시 수지(PKHC, 중량 평균 분자량 45000, 인켐 코포레이션사 제조)를 50 중량부(불휘발분 환산으로 20 중량부), 아크릴 고무로서 부틸아크릴레이트 40부-에틸아크릴레이트 30부-아크릴로니트릴 30부-글리시딜메타크릴레이트 3부의 공중합체(중량 평균 분자량 약 85만)를 톨루엔/아세트산에틸=50/50의 혼합 용매에 용해시켜 얻어진 10 중량％ 용액 아크릴 고무를 200 중량부(불휘발분 환산으로 20 중량부), 실란 커플링제로서 γ-글리시독시프로필트리메톡시실란(도레이 다우코닝 실리콘(주)제조, 상품명 SH6040)을 1 중량부 배합하고, 추가로 표면에 다수개의 돌기부를 갖는 평균 입경 2 내지 3.3 ㎛의 Ni 분체를 5 중량부 배합하고, 제막은 실시예 1과 동일하게 하여 회로 접속 재료를 얻었다.
실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3의 회로 접속 재료의 조성을 중량부(불휘발분 환산)로 하기 표 1에 나타내었다.
Figure 112008081847415-PCT00009
(2) 회로 부재의 접속 구조의 제조
(2-1) OSP 처리 또는 금 도금 처리된 인쇄 배선판(PWB)의 제조
유리 에폭시 다층 인쇄 배선판 상에 라인 폭 100 ㎛, 피치 200 ㎛, 두께 35 ㎛의 구리 회로 전극을 형성하였다(이것을 이하 "PWB"라 함). 또한 PWB의 구리 회로 전극 표면에 벤즈이미다졸 화합물(시코쿠 가세이(주)제조, 상품명 터프에이스)을 이용하여 OSP 처리를 하고, 두께 0.10 ㎛ 내지 0.32 ㎛의 벤즈이미다졸계 수지 착체의 피막을 형성하였다(이것을 이하 "OSP-PWB"라 함). 또한 OSP 처리 대신에 PWB에 금 도금 처리를 실시하고, 구리 회로 전극 표면에 두께 0.10 ㎛ 내지 0.32 ㎛의 금의 피막을 형성한 PWB를 제조하였다(이것을 이하 "Gold-PWB"라 함). 또한, 제조된 PWB는 평가용이고, 접속부의 주변에는 비아홀 등의 PWB 이면에 열을 방출하는 회로를 설치하지 않았다.
(2-2) 금 도금 처리된 연성 인쇄 배선판(FPC)의 제조
두께 25 ㎛의 폴리이미드 필름 상에 라인 폭 100 ㎛, 피치 200 ㎛, 두께 18 ㎛의 구리 회로 전극이 직접 형성된 연성 인쇄 배선판(이것을 이하 "FPC"라 함)을 준비하였다. FPC에 금 도금 처리를 실시하여 두께 0.10 ㎛ 내지 0.32 ㎛의 금의 피막을 구리 회로 전극 표면에 형성한 FPC를 제조하였다(이것을 이하 "Gold-FPC"라 함). 또한, 제조된 FPC는 평가용이고, 접속부의 주변에는 비아홀 등의 FPC 이면에 열을 방출하는 회로를 설치하지 않았다.
(2-3) 회로 전극의 접속(PWB와 FPC의 접속)
OSP-PWB 또는 Gold-PWB 상에 상기한 필름상의 회로 접속 재료의 접착면을 접착한 후, 70 ℃, 1 MPa로 2 초간 가열 및 가압하여 가접속한 후, PET 필름을 박리하였다. 이어서, Gold-FPC의 회로 전극과 OSP-PWB 또는 Gold-PWB의 회로 전극이 대향하도록 위치 정렬한 후, 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 2의 회로 접속 재료를 이용한 것은 140 ℃, 2 MPa로 10 초간 가열 및 가압하였다. 비교예 3의 회로 접속 재료를 이용한 것은 170 ℃, 2 MPa로 20 초간 가열 및 가압하였다. Gold-FPC와 OSP-PWB 또는 Gold-PWB 사이에 끼워진 회로 접속 재료가 경화됨으로써, FPC와 PWB가 접속되었다. FPC와 PWB의 기판 사이의 폭은 2 mm였다.
(3) 회로 부재의 접속 구조의 평가
(3-1) 접착력의 측정
제조한 회로 부재의 접속 구조로부터 FPC를 박리하기 위해서 필요한 힘을 접착력으로서 측정하였다. 측정은 JIS Z-0237에 준거하여 90도 박리, 박리 속도 50 mm/분으로서 접착력 측정 장치를 이용하여 접착력 측정을 행하였다. 접착 직후 및 85 ℃/85 ％ RH의 고온고습조 중에 500 시간 동안 유지하는 고온고습 처리를 행한 후의 접착력을 측정하였다.
(3-2) 접속 저항의 측정
제조한 회로 접속 구조의 회로 접속부를 포함하는 회로간의 저항값을 측정하기 위해서, PWB 및 FPC 상에서 서로 인접하는 회로간의 저항값을 멀티미터로 측정하였다. 저항값은 다른 인접 회로간의 저항 150점의 평균(x+3σ)으로 나타내었다. 고온고습 시험 후의 저항값이 접속 직후의 저항값의 2배 이내인 것을 양호한 수준으로 하였다. 얻어진 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
Figure 112008081847415-PCT00010
Gold-PWB와 Gold-FPC를 접속한 경우, 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3의 회로 접속 재료는 모두 접속 직후 6 N/cm 이상, 고온고습 처리 후 4 N/cm 이상의 양호한 접착력을 나타내었다. 고온고습 처리 후의 접속 저항의 상승도 적고, 내구성은 양호하였다.
OSP-PWB와 Gold-FPC를 실시예 1 내지 3의 회로 접속 재료를 이용하여 접속한 경우, 모두 양호한 접착력과 접속 저항을 나타내었다. 고온고습 처리 후에도 양호한 접착력이 유지되고, 접속 저항의 상승은 안정적인 범위로 수습되었다. OSP-PWB와 Gold-FPC를 저온 경화계인 비교예 1 및 2의 회로 접속 재료를 이용하여 접속한 경우, 접속 직후에 접착력이 6 N/cm 미만이고, OSP 처리 기판에 대하여 낮은 접착성을 나타내었다. OSP 처리 기판을 비교예 1 및 2의 회로 접속 재료를 이용하여 접속한 경우의 접속 저항은 평가하지 않았다. 비교예 3의 회로 접속 재료를 이용한 경우는, OSP 처리 기판에 대하여도 양호한 접착력과 접속 저항을 나타내었다. 그러나 접속 조건이 170 ℃ 20 초로 고온 장시간이고, 비아홀 등에 의해 열이 도피하기 쉬운 회로 기판에의 적용은 곤란하였다.

Claims (7)

  1. (1) 유리 라디칼을 발생하는 경화제,
    (2) 라디칼 중합성 물질, 및
    (3) 하기 화학식 I로 표시되는 구성 단위를 갖는 폴리아미드이미드 수지
    를 함유하는, 대향하는 회로 전극끼리 전기적으로 접속하는 회로 접속 재료.
    <화학식 I>
    Figure 112008081847415-PCT00011
    상기 식 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 18의 알킬렌기를 나타내고, X1 및 X2는 각각 독립적으로 아릴렌기 또는 탄소수 1 내지 18의 알킬렌기를 나타내며, m 및 n은 각각 독립적으로 1 내지 20의 정수를 나타내고, Y는 3가의 유기기를 나타낸다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 (3) 성분이 (a) 산 무수물기 및 카르복실기를 갖는 화합물 또는 산 무수물기를 2개 이상 갖는 화합물에 (b) 하기 화학식 II로 표시되는 디이소시아네이트를 반응시켜 얻어지는 폴리아미드이미드 수지인 회로 접속 재료.
    <화학식 II>
    Figure 112008081847415-PCT00012
    상기 식 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 18의 알킬렌기를 나타내고, X1 및 X2는 각각 독립적으로 아릴렌기 또는 탄소수 1 내지 18의 알킬렌기를 나타내며, m 및 n은 각각 독립적으로 1 내지 20의 정수를 나타낸다.
  3. (1) 유리 라디칼을 발생하는 경화제,
    (2) 라디칼 중합성 물질, 및
    (3) 하기 화학식 III으로 표시되는 구성 단위를 갖는 폴리아미드이미드 수지
    를 함유하는, 대향하는 회로 전극끼리 전기적으로 접속하는 회로 접속 재료.
    <화학식 III>
    Figure 112008081847415-PCT00013
    상기 식 중, X1은 아릴렌기 또는 탄소수 1 내지 18의 알킬렌기를 나타내고, Y는 3가의 유기기를 나타내며, R3은 하기 화학식 IV로 표시되는 구성 단위를 갖는 2가의 기를 나타낸다.
    <화학식 IV>
    Figure 112008081847415-PCT00014
    상기 식 중, X2는 아릴렌기 또는 탄소수 1 내지 18의 알킬렌기를 나타내고, R1은 탄소수 1 내지 18의 알킬렌기를 나타내며, R4는 하기 화학식 V로 표시되는 구성 단위를 갖는 2가의 기를 나타낸다.
    <화학식 V>
    Figure 112008081847415-PCT00015
    상기 식 중, R2는 탄소수 1 내지 18의 알킬렌기를 나타낸다.
  4. 제3항에 있어서, 상기 (3) 성분이 (a) 산 무수물기 및 카르복실기를 갖는 화합물 또는 산 무수물기를 2개 이상 갖는 화합물에 (b) 하기 화학식 VI으로 표시되는 디이소시아네이트를 반응시켜 얻어지는 폴리아미드이미드 수지인 회로 접속 재료.
    <화학식 V>
    OCN-R3-X1-NCO
    상기 식 중, X1은 아릴렌기 또는 탄소수 1 내지 18의 알킬렌기를 나타내고, R3은 하기 화학식 IV로 표시되는 구성 단위를 갖는 2가의 기를 나타낸다.
    <화학식 IV>
    Figure 112008081847415-PCT00016
    상기 식 중, X2는 아릴렌기 또는 탄소수 1 내지 18의 알킬렌기를 나타내고, R1은 탄소수 1 내지 18의 알킬렌기를 나타내며, R4는 하기 화학식 V로 표시되는 구성 단위를 갖는 2가의 기를 나타낸다.
    <화학식 V>
    Figure 112008081847415-PCT00017
    상기 식 중, R2는 탄소수 1 내지 18의 알킬렌기를 나타낸다.
  5. 제2항 또는 제4항에 있어서, 상기 (3) 성분이 상기 (a) 성분에 상기 (b) 성분과 동시에 상기 (b) 성분과는 다른 (c) 폴리이소시아네이트 화합물을 반응시켜 얻어지는 폴리아미드이미드 수지인 회로 접속 재료.
  6. 제1항 또는 제3항에 있어서, 표면에 돌기부를 갖는 도전 입자를 함유하는 회로 접속 재료.
  7. 제1 회로 기판의 주요면 상에 단수 또는 복수개의 제1 회로 전극이 형성된 제1 회로 부재,
    제2 회로 기판의 주요면 상에 단수 또는 복수개의 제2 회로 전극이 형성된 제2 회로 부재, 및
    상기 제1 회로 기판의 상기 주요면과 상기 제2 회로 기판의 상기 주요면 사이에 설치되고, 상기 제1 회로 전극과 상기 제2 회로 전극을 대향 배치시킨 상태로 전기적으로 접속하는 회로 접속 부재
    를 구비하며,
    상기 회로 접속 부재는 제1항 또는 제3항에 기재된 회로 접속 재료의 경화물이고, 상기 제1 회로 전극 및/또는 상기 제2 회로 전극이 벤즈이미다졸계 수지 착체의 피막을 가지며, 상기 피막이 상기 회로 전극 표면 중 상기 회로 접속 재료와 접하는 부분을 형성하는 것인, 회로 부재의 접속 구조.
KR1020087029027A 2007-10-12 2008-10-08 회로 접속 재료 및 그것을 이용한 회로 부재의 접속 구조 KR101071039B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2007-266509 2007-10-12
JP2007266509 2007-10-12
JP2008053648A JP4872949B2 (ja) 2007-10-12 2008-03-04 回路接続材料及びそれを用いた回路部材の接続構造
JPJP-P-2008-053648 2008-03-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090077028A true KR20090077028A (ko) 2009-07-14
KR101071039B1 KR101071039B1 (ko) 2011-10-06

Family

ID=40779466

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020087029027A KR101071039B1 (ko) 2007-10-12 2008-10-08 회로 접속 재료 및 그것을 이용한 회로 부재의 접속 구조

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP4872949B2 (ko)
KR (1) KR101071039B1 (ko)
CN (1) CN101822130B (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4934166B2 (ja) 2009-05-25 2012-05-16 住友電気工業株式会社 電極の接着剤接続構造、電子機器およびその組立方法
JP5518747B2 (ja) * 2009-11-16 2014-06-11 日立化成株式会社 回路接続材料及びそれを用いた回路部材の接続構造
JP5654289B2 (ja) * 2010-08-26 2015-01-14 デクセリアルズ株式会社 実装体の製造方法及び実装体並びに異方性導電膜
JP6146302B2 (ja) * 2011-05-18 2017-06-14 日立化成株式会社 回路接続材料、回路部材の接続構造及び回路部材の接続構造の製造方法
JP5134111B2 (ja) * 2011-05-20 2013-01-30 住友電気工業株式会社 接続方法、接続構造および電子機器
JP6231257B2 (ja) * 2011-12-15 2017-11-15 デクセリアルズ株式会社 導電性接着剤、及び電子部品の接続方法
CN108987962B (zh) * 2017-06-05 2021-12-03 日立金属株式会社 压接端子、带端子的电线以及带端子的电线的制造方法
KR102348525B1 (ko) * 2020-07-17 2022-01-07 88테크 주식회사 전도성 페이스트와 그 제조방법 및 이를 이용한 fpcb의 보강판 적층구조와 전자파 차폐층을 동시에 형성하는 방법

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06264258A (ja) * 1993-03-10 1994-09-20 Shikoku Chem Corp 銅及び銅合金の表面処理剤
JPH06302952A (ja) * 1993-04-14 1994-10-28 Asahi Chem Ind Co Ltd スルーホール回路基板の製造法
JP3280474B2 (ja) * 1993-07-20 2002-05-13 住友ベークライト株式会社 樹脂組成物
JP2000171823A (ja) * 1998-12-03 2000-06-23 Casio Comput Co Ltd 液晶表示素子
JP3696429B2 (ja) * 1999-02-22 2005-09-21 日本化学工業株式会社 導電性無電解めっき粉体とその製造方法並びに該めっき粉体からなる導電性材料
JP4647073B2 (ja) * 2000-09-29 2011-03-09 四国化成工業株式会社 銅及び銅合金のはんだ付け方法
JP2002146325A (ja) * 2000-11-16 2002-05-22 Hitachi Chem Co Ltd 接着剤組成物とそれを用いた接着部材と半導体搭載用基板と半導体装置
JP2003064331A (ja) * 2001-08-30 2003-03-05 Hitachi Chem Co Ltd 熱架橋型回路接続材料及びそれを用いた回路板の製造方法
JP5247968B2 (ja) * 2003-12-02 2013-07-24 日立化成株式会社 回路接続材料、及びこれを用いた回路部材の接続構造

Also Published As

Publication number Publication date
CN101822130B (zh) 2014-03-12
JP4872949B2 (ja) 2012-02-08
JP2009111327A (ja) 2009-05-21
KR101071039B1 (ko) 2011-10-06
CN101822130A (zh) 2010-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101071039B1 (ko) 회로 접속 재료 및 그것을 이용한 회로 부재의 접속 구조
US6762249B1 (en) Wiring-connecting material and process for producing circuit board with the same
JP5716763B2 (ja) 回路接続材料及びそれを用いた回路部材の接続構造
JP2009277769A (ja) 回路接続材料及びそれを用いた回路部材の接続構造
JP5176139B2 (ja) 回路接続材料及びそれを用いた回路部材の接続構造
JP2017073386A (ja) 回路接続材料、回路部材の接続構造及び回路部材の接続構造の製造方法
JP4916677B2 (ja) 配線接続材料及びそれを用いた配線板製造方法
TW200526710A (en) Polyurethane imide resin and adhesive composition using the same
KR101139073B1 (ko) 회로 접속용 접착 필름, 접속 구조체 및 그의 제조 방법
JP4605184B2 (ja) 配線接続材料及びそれを用いた配線板製造方法
JP2009275079A (ja) 回路接続材料及びそれを用いた回路部材の接続構造
JP2010212706A (ja) 回路接続材料及びそれを用いた回路板の製造方法、回路板
KR20080022121A (ko) 변성 폴리우레탄 수지, 이것을 사용한 접착제 조성물, 회로부재의 접속 방법 및 회로 부재의 접속 구조

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140807

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150918

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee