KR20110063483A

KR20110063483A - 도전 접속 재료 및 그것을 이용한 단자간 접속 방법 및 접속 단자의 제조 방법

Info

Publication number: KR20110063483A
Application number: KR1020117006703A
Authority: KR
Inventors: 와타루 오카다; 미치노리 야마모토; 도시아키 추마; 겐조 마에지마; 도모히로 가기모토; 사토루 가츠라야마; 도모에 후지이
Original assignee: 스미토모 베이클리트 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2008-09-05
Filing date: 2009-09-03
Publication date: 2011-06-10
Also published as: TW201017691A; EP2357876A1; US20110311790A1; CN102144432B; TWI523042B; WO2010027017A1; KR101581984B1; EP2357876A4; CN102144432A; JPWO2010027017A1

Abstract

본 발명은 전자 부재간의 단자를 전기적으로 접속하는 도전 접속 재료로서, 수지 성분 및 플럭스 기능을 가지는 화합물을 함유하는 경화성 수지 조성물과 땜납박 또는 주석박으로부터 선택되는 금속박으로 구성되는 적층 구조를 가지는 도전 접속 재료를 제공한다. 또, 본 발명은 이 도전 접속 재료를 대향하는 단자간에 배치하는 배치 공정과, 상기 금속박의 융점 이상이고, 또한 상기 수지 조성물의 경화가 완료되지 않은 온도 또는 상기 수지 조성물이 연화되는 온도에서 상기 도전 접속 재료를 가열하는 가열 공정과, 상기 수지 조성물을 경화 또는 고화시키는 경화／고화 공정을 포함하는 단자간 접속 방법을 제공한다.

Description

도전 접속 재료 및 그것을 이용한 단자간 접속 방법 및 접속 단자의 제조 방법{ELECTROCONDUCTIVE CONNECTING MATERIAL, METHOD FOR CONNECTING TERMINALS TO EACH OTHER USING THE ELECTROCONDUCTIVE CONNECTING MATERIAL, AND METHOD FOR MANUFACTURING CONNECTING TERMINAL}

본 발명은 수지 성분 및 플럭스 기능을 가지는 화합물을 함유하는 수지 조성물과 땜납박 또는 주석박으로부터 선택되는 금속박으로 구성되는 도전 접속 재료, 및 그것을 이용해 전자 부재의 대향하는 단자간을 전기적으로 접속하는 방법, 및 그것을 이용해 접속 단자를 제조하는 방법에 관한 것이다.

최근 전자기기의 고기능화 및 소형화의 요구에 수반해, 전자 재료에서의 접속 단자간의 협(狹)피치화가 더욱 더 진행되는 방향에 있어, 미세한 배선 회로에서의 단자간 접속도 고도화되고 있다. 단자간 접속 방법으로는 예를 들면, IC 칩을 회로 기판에 전기적으로 접속할 때에 이방성 도전 접착제 또는 이방성 도전 필름을 이용해 다수의 단자간을 일괄적으로 접속하는 플립 칩 접속 기술이 알려져 있다. 이와 같은 이방성 도전 접착제 또는 이방성 도전 필름은 열경화성 수지를 주성분으로 하는 접착제에 도전성 입자를 분산시킨 필름 또는 페이스트이며, 이것을 접속해야 할 전자 부재의 사이에 배치하고 열 압착함으로써, 대향하는 다수의 단자간을 일괄적으로 접속할 수 있는 한편, 접착제 중의 수지에 의해 인접하는 단자간의 절연성을 확보하는 것이 가능해진다.

그러나, 이방성 도전 접착제 또는 이방성 도전 필름에 있어서, 도전성 입자의 응집을 제어하는 것은 곤란하여, 도전성 입자와 단자, 또는 도전성 입자끼리가 충분히 접촉하지 않고 대향하는 단자간의 일부가 도통하지 않거나, 대향하는 단자간(도통성 영역) 이외의 수지(절연성 영역) 중에 도전성 입자가 잔존해서 인접하는 단자간의 절연성이 충분히 확보되지 않는다는 문제가 있었다. 이 때문에, 단자간의 추가적인 협피치화에 대응하는 것이 곤란한 상황이다.

한편, 전자 부재에 접속 단자를 제조하는 경우, 종래에는 금속 패드가 마련된 기판 상에 땜납 페이스트를 인쇄하고, 땜납 리플로우 장치 등을 이용해 땜납 페이스트를 가열 용융시켜 실시하고 있었다. 그러나, 이 방법으로는 접속 단자가 협피치인 경우, 땜납 페이스트를 인쇄할 때에 사용되는 마스크의 비용이 높아지고, 또 접속 단자가 작으면 인쇄할 수 없는 경우가 있었다. 또, 땜납 볼을 접속 단자에 탑재하고 땜납 리플로우 장치 등을 이용해 땜납 볼을 가열 용융시켜 실시하는 방법으로는 접속 단자가 작으면 땜납 볼의 제작 비용이 높아지고, 또 입경이 작은 땜납 볼을 제작하는 것이 기술적으로 곤란한 경우가 있었다.

일본 공개특허공보 소61-276873호 공보 일본 공개특허공보 2004-260131호 공보

상기와 같은 상황 속에서 단자간 도통을 확보하는 동시에 인접 단자간의 절연 신뢰성이 높은 도전 접속을 가능하게 하는 도전 접속 재료의 제공이 요구되고 있다. 또, 전자 부재의 전극 상에 간편한 방법으로 접속 단자를 제조하는 것을 가능하게 하는 도전 접속 재료의 개발이 요망되고 있다.

본 발명은 이하에 나타낸 도전 접속 재료 및 단자간 접속 방법 및 접속 단자의 제조 방법 등에 관한 것이다.

[1] 도전 접속 재료로서 수지 성분 및 플럭스 기능을 가지는 화합물을 함유하는 수지 조성물과 땜납박 또는 주석박으로부터 선택되는 금속박으로 구성되는 적층 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 도전 접속 재료.

[2] 상기 적층 구조에서 금속박층이 평면시에서 수지 조성물층의 적어도 일부에 형성되어 있는 [1]에 기재된 도전 접속 재료.

[3] 상기 적층 구조에서 금속박층이 평면시에서 수지 조성물층의 적어도 일부에 반복해서 패턴상으로 형성되어 있는 [1]에 기재된 도전 접속 재료.

[4] 상기 적층 구조에서 금속박층이 평면시에서 수지 조성물층의 적어도 일부에 점선이 빠지는 모양상, 줄무늬 모양상, 물방울 모양상, 사각형 모양상, 체커(checker) 모양상, 액자상 또는 격자 모양상으로 형성되어 있는 [2] 또는 [3]에 기재된 도전 접속 재료.

[5] 수지 조성물층／금속박층／수지 조성물층으로 이루어진 적층 구조를 포함하는 [1] ~ [4] 중 어느 한 항에 기재된 도전 접속 재료.

[6] 수지 조성물층／금속박층으로 이루어진 적층 구조를 포함하는 [1] ~ [4] 중 어느 한 항에 기재된 도전 접속 재료.

[7] 상기 적층 구조에서 금속박층이 적층 구조의 두께 방향에 대해 대략 중앙에 형성되어 있는 [1] ~ [5] 중 어느 한 항에 기재된 도전 접속 재료.

[8] 상기 수지 조성물이 25℃에서 액상인 [1] ~ [7] 중 어느 한 항에 기재된 도전 접속 재료.

[9] 상기 수지 조성물이 25℃에서 필름상인 [1] ~ [7] 중 어느 한 항에 기재된 도전 접속 재료.

[10] 상기 금속박의 융점에서의 상기 수지 조성물의 용융 점도가 0.01~10Pa·s인 [1] ~ [9] 중 어느 한 항에 기재된 도전 접속 재료.

[11] 상기 금속박의 융점에서의 상기 수지 조성물의 용융 점도가 10~100Pa·s인 [1] ~ [9] 중 어느 한 항에 기재된 도전 접속 재료.

[12] 상기 수지 조성물이 열경화성 수지를 포함하는 [1] ~ [11] 중 어느 한 항에 기재된 도전 접속 재료.

[13] 상기 열경화성 수지가 에폭시 수지, (메타)아크릴레이트 수지, 페녹시 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리이미드 수지, 실리콘 수지, 말레이미드 수지, 비스말레이미드-트리아진 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 [12]에 기재된 도전 접속 재료.

[14] 상기 에폭시 수지가 비스페놀 A형 에폭시 수지 또는 비스페놀 F형 에폭시 수지를 포함하는 [13]에 기재된 도전 접속 재료.

[15] 상기 수지 조성물이 경화제를 포함하는 [1] ~ [14] 중 어느 한 항에 기재된 도전 접속 재료.

[16] 상기 수지 조성물이 경화 촉진제를 포함하는 [1] ~ [15] 중 어느 한 항에 기재된 도전 접속 재료.

[17] 상기 경화 촉진제가 이미다졸 화합물인 [16]에 기재된 도전 접속 재료.

[18] 상기 플럭스 기능을 가지는 화합물이 페놀성 수산기 및／또는 카르복실기를 가지는 화합물을 포함하는 [1] ~ [17] 중 어느 한 항에 기재된 도전 접속 재료.

[19] 상기 플럭스 기능을 가지는 화합물이 하기 일반식 (1)로 나타내는 화합물을 포함하는 [1] ~ [18] 중 어느 한 항에 기재된 도전 접속 재료.

(식 (1) 중, n은 1~20의 정수이다.)

[20] 상기 플럭스 기능을 가지는 화합물이 하기 일반식 (2) 및／또는 (3)으로 나타내는 화합물을 포함하는 [1] ~ [19] 중 어느 한 항에 기재된 도전 접속 재료.

[식 중, R¹~R⁵는 각각 독립적으로 1가의 유기기이며, R¹~R⁵ 중 적어도 하나는 수산기이다.]

[식 중, R⁶~R²⁰은 각각 독립적으로 1가의 유기기이며, R⁶~R²⁰ 중 적어도 하나는 수산기 또는 카르복실기이다.]

[21] 상기 금속박이 압연, 증착 또는 도금으로 형성된 것인 [1] ~ [20] 중 어느 한 항에 기재된 도전 접속 재료.

[22] 상기 금속박의 융점이 100℃~330℃인 [1] ~ [21] 중 어느 한 항에 기재된 도전 접속 재료.

[23] 상기 금속박이 Sn, Ag, Bi, In, Zn, Pb, Sb, Fe, Al, Ni, Au, Ge 및 Cu로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 2종의 금속을 포함하는 합금인 [1] ~ [22] 중 어느 한 항에 기재된 도전 접속 재료.

[24] 상기 금속박이 Sn으로 이루어진 [1] ~ [22] 중 어느 한 항에 기재된 도전 접속 재료.

[25] [1] ~ [24] 중 어느 한 항에 기재된 도전 접속 재료를 대향하는 단자간에 배치하는 배치 공정과, 상기 금속박의 융점 이상이고, 또한 상기 수지 조성물의 경화가 완료되지 않은 온도에서 상기 도전 접속 재료를 가열하는 가열 공정과, 상기 수지 조성물을 경화시키는 경화 공정을 포함하는 단자간 접속 방법.

[26] [1] ~ [24] 중 어느 한 항에 기재된 도전 접속 재료를 대향하는 단자간에 배치하는 배치 공정과, 상기 금속박의 융점 이상이고, 또한 상기 수지 조성물이 연화되는 온도에서 상기 도전 접속 재료를 가열하는 가열 공정과, 상기 수지 조성물을 고화시키는 고화 공정을 포함하는 단자간 접속 방법.

[27] 상기 가열 공정에서의 수지 조성물의 용융 점도가 0.01~10Pa·s인 [25] 또는 [26]에 기재된 방법.

[28] 상기 가열 공정에서의 수지 조성물의 용융 점도가 10~100Pa·s인 [25] 또는 [26]에 기재된 방법.

[29] [1] ~ [24] 중 어느 한 항에 기재된 도전 접속 재료를 전자 부재의 전극 상에 배치하는 배치 공정과, 상기 금속박의 융점 이상이고, 또한 상기 수지 조성물의 경화가 완료되지 않은 온도에서 상기 도전 접속 재료를 가열하는 가열 공정을 포함하는 접속 단자의 제조 방법.

[30] [1] ~ [24] 중 어느 한 항에 기재된 도전 접속 재료를 전자 부재의 전극 상에 배치하는 배치 공정과, 상기 금속박의 융점 이상이고, 또한 상기 수지 조성물이 연화되는 온도에서 상기 도전 접속 재료를 가열하는 가열 공정과, 상기 수지 조성물을 고화시키는 고화 공정을 포함하는 접속 단자의 제조 방법.

[31] 상기 가열 공정에서의 수지 조성물의 용융 점도가 0.01~10Pa·s인 [29] 또는 [30]에 기재된 접속 단자의 제조 방법.

[32] 상기 가열 공정에서의 수지 조성물의 용융 점도가 10~100Pa·s인 [29] 또는 [30]에 기재된 접속 단자의 제조 방법.

[33] 전자 부재의 전기적 접속면에 [1] ~ [24] 중 어느 한 항에 기재된 도전 접속 재료가 접착해서 이루어진 도전 접속 재료 부착 전자 부재.

[34] 전자 부재간이 [1] ~ [24] 중 어느 한 항에 기재된 도전 접속 재료로 전기적으로 접속되어서 이루어진 전기, 전자 부품.

또, 본 발명은 이하에 나타낸 도전 접속 재료 및 단자간 접속 재료 등에 관한 것이다.

[35] 전자 부재간의 단자를 전기적으로 접속하는 도전 접속 재료로서, 경화성 수지 성분 및 플럭스를 함유하는 경화성 수지 조성물과 땜납박으로 구성되는 적층체를 가지는 것을 특징으로 하는 도전 접속 재료.

[36] 상기 경화성 수지 성분이 비스페놀 A형 에폭시 수지 또는 비스페놀 F형 에폭시 수지를 포함하는 [35]에 기재된 도전 접속 재료.

[37] 상기 플럭스가 페놀성 수산기를 가지는 화합물 또는 카르복실기를 가지는 화합물을 포함하는 [35] 또는 [36]에 기재된 도전 접속 재료.

[38] 상기 플럭스가 세바신산 또는 겐티딘산을 포함하는 [35] ~ [36] 중 어느 한 항에 기재된 도전 접속 재료.

[39] 상기 땜납박이 Sn, Ag, Bi, In, Zn 및 Cu로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 2종의 금속을 포함하는 합금인 [35] ~ [38] 중 어느 한 항에 기재된 도전 접속 재료.

[40] 상기 땜납박의 융점이 100℃~250℃인 [35] ~ [39] 중 어느 한 항에 기재된 도전 접속 재료.

[41] 상기 경화성 수지 조성물이 경화 촉진제를 함유하는 [35] ~ [40] 중 어느 한 항에 기재된 도전 접속 재료.

[42] 상기 경화 촉진제가 이미다졸 화합물인 [41]에 기재된 도전 접속 재료.

[43] [35] ~ [42] 중 어느 한 항에 기재된 도전 접속 재료를 대향하는 단자간에 배치하는 배치 공정과, 상기 땜납박의 융점 이상이고, 또한 상기 경화성 수지 조성물의 경화가 완료되지 않은 온도에서 상기 도전 접속 재료를 가열하는 가열 공정과, 상기 경화성 수지 조성물을 경화시키는 경화 공정을 포함하는 단자간 접속 방법.

[44] 상기 가열 공정에서의 경화성 수지 조성물의 용융 점도가 0.01~10Pa·s인 [43]에 기재된 단자간 접속 방법.

본 발명의 바람직한 태양에 의하면, 본 발명의 도전 접속 재료를 이용함으로써 대향하는 단자간에 땜납 또는 주석을 선택적으로 응집시킬 수 있어, 그 결과 도전성이 높고, 접속 신뢰성이 뛰어난 단자간 접속이 가능해진다. 또, 반도체 장치 등의 미세한 배선 회로에서의 다수의 단자간을 일괄적으로 접속하는 것도 가능해진다. 또, 본 발명의 도전 접속 재료를 이용함으로써, 전자 부재의 접속 단자가 되는 부분에 땜납 또는 주석을 선택적으로 응집시킬 수 있기 때문에 신뢰성이 높은 접속 단자의 제조가 가능해진다. 나아가 도전 재료로서 금속박을 이용함으로써, 절연성 영역에 도전성 입자가 잔존하는 것을 억제할 수 있기 때문에 신뢰성이 높은 접속이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 단자간 접속 방법에 있어서, 단자간에 도전 접속 재료를 배치한 후의 기판 및 도전 접속 재료 상태의 일례를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 단자간 접속 방법에 있어서, 단자간에 배치된 도전 접속 재료를 가열, 경화／고화한 후의 기판, 도전성 영역 및 절연성 영역 상태의 일례를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 단자간 접속 방법에 있어서, 단자간에 도전 접속 재료를 배치한 후의 기판 및 도전 접속 재료 상태의 일례를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 접속 단자의 제조 방법에 있어서, 기판 상에 마련된 전극 상에 도전 접속 재료를 배치한 후의 기판 및 도전 접속 재료 상태의 일례를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 접속 단자의 제조 방법에 있어서, 기판 상에 마련된 전극 상에 도전 접속 재료를 배치한 후의 기판 및 도전 접속 재료 상태의 일례를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 접속 단자의 제조 방법에 있어서, 기판의 전극 상에 배치된 도전 접속 재료를 가열, 경화／고화한 후의 기판, 도전성 영역 및 절연성 영역 상태의 일례를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명에 이용되는 금속박층의 형상의 일례를 나타내는 평면 모식도이다.

1. 도전 접속 재료

본 발명의 도전 접속 재료는 수지 성분 및 플럭스 기능을 가지는 화합물을 함유하는 수지 조성물과 땜납박 또는 주석박으로부터 선택되는 금속박으로 구성된다. 그 형태는 수지 조성물층과 금속박층으로 이루어진 다층 구조를 가지는 적층체이며, 수지 조성물층 및 금속박층은 각각 1층이어도 복수층이어도 된다. 도전 접속 재료의 적층 구조는 특별히 제한되지 않고, 수지 조성물층과 금속박층의 2층 구조(수지 조성물층／금속박층)이어도 되고, 수지 조성물층 혹은 금속박층 중 어느 하나 또는 양쪽 모두를 복수 포함하는 3층 구조 또는 그 이상의 다층 구조이어도 된다. 또한, 수지 조성물층 또는 금속박층을 복수 이용하는 경우, 각층의 조성은 동일해도 되고, 상이해도 된다.

본 발명의 일실시 형태에서는 금속박의 표면 산화막을 플럭스 기능을 가지는 화합물로 환원시키는 관점으로부터 금속박층의 상하층은 수지 조성물층인 것이 바람직하다. 예를 들면, 3층 구조(수지 조성물층／금속박층／수지 조성물층)가 바람직하다. 이 경우, 금속박층의 양측에 있는 수지 조성물층의 두께는 동일해도 되고, 상이해도 된다. 수지 조성물층의 두께는 접속하고자 하는 단자의 도체 두께 등에 따라 적절히 조정하면 된다. 예를 들면, 금속박층의 양측에 있는 수지 조성물층의 두께가 상이한 도전 접속 재료를 이용해 접속 단자를 제조하는 경우, 두께가 얇은 쪽을 접속 단자 측에 배치하는 것이 바람직하다. 금속박과 접속 단자의 거리를 짧게 함으로써, 접속 단자 부분에 대한 땜납 또는 주석 성분의 응집을 제어하기 쉬워진다.

본 발명의 다른 실시 형태에 있어서, 예를 들면 반도체 웨이퍼 등의 전자 부재에 접속 단자를 제조하는 경우, 도전 접속 재료가 금속박층의 한쪽 측에만 수지 조성물층을 가지고 있으면 금속박의 일부를 노출시킬 수 있어 바람직하다. 2층 구조의 도전 접속 재료를 이용해 대향하는 접속 단자끼리를 접속하는 경우, 수지 조성물층 측이 접속 단자와 접하도록 배치해도 되고, 금속박층 측이 접속 단자와 접하도록 배치해도 된다. 도전 접속 재료의 배치 방향은 금속박의 패턴 형상에 따라 적절히 선택하면 된다. 또한, 2층 구조의 도전 접속 재료를 이용해 대향하는 전자 부재의 접속 단자끼리를 접속하는 경우, 대향하는 전자 부재의 쌍방에 이 도전 접속 재료를 첩부(貼付)하고, 그 후 이 도전 접속 재료 부착 전자 부재를 첩합(貼合)하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 도전 접속 재료를 구성하는 수지 조성물층 및 금속박층에 대해서 보다 구체적으로 설명한다.

(1) 수지 조성물층

본 발명에 있어서, 수지 조성물층은 수지 성분 및 플럭스 기능을 가지는 화합물을 함유하는 수지 조성물로 구성된다. 수지 조성물은 상온에서 액상, 고형상 중 어떠한 형태도 사용할 수 있다. 본 발명에 있어서, 「상온에서 액상」이란 상온(25℃)에서 일정한 형태를 가지지 않는 상태를 의미하고, 페이스트상도 이것에 포함된다.

본 발명에 이용되는 수지 조성물은 수지 성분 및 플럭스 기능을 가지는 화합물을 함유하는 것이면 특별히 제한은 없고, 경화성 수지 조성물 또는 열가소성 수지 조성물을 이용할 수 있다. 경화성 수지 조성물로는 가열에 의해 경화되는 경화성 수지 조성물, 화학선을 조사함으로써 경화되는 경화성 수지 조성물 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 경화 후의 선팽창률이나 탄성률 등의 기계 특성이 뛰어나다는 점에서 가열에 의해 경화되는 경화성 수지 조성물이 바람직하다.

열가소성 수지 조성물은 소정의 온도로 가열함으로써, 성형이 가능한 정도로 유연성을 가지는 것이면 특별히 제한되지 않는다.

(a) 경화성 수지 조성물

본 발명에 바람직하게 이용되는 경화성 수지 조성물은 경화성 수지 성분 및 플럭스 기능을 가지는 화합물을 함유하고, 가열함으로써 용융하여 경화되는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 그들 중에서도, 가열 공정에서 가열했을 때에 소정의 용융 점도를 가지는 것이 특히 바람직하다. 예를 들면, 금속박의 융점에서의 경화성 수지 조성물의 용융 점도는 100Pa·s 이하가 바람직하고, 50Pa·s 이하가 보다 바람직하며, 10Pa·s 이하가 더욱 바람직하다. 또, 0.001Pa·s 이상이 바람직하고, 0.005Pa·s 이상이 보다 바람직하며, 0.01Pa·s 이상이 더욱 바람직하다. 또, 예를 들면 가열 공정에서의 수지 조성물의 용융 점도는 100Pa·s 이하가 바람직하고, 50Pa·s 이하가 보다 바람직하며, 10Pa·s 이하가 더욱 바람직하다. 또, 0.001Pa·s 이상이 바람직하고, 0.005Pa·s 이상이 보다 바람직하며, 0.01Pa·s 이상이 더욱 바람직하다. 또한, 본 명세서에 있어서 「금속박의 융점에서의 경화성 수지 조성물의 용융 점도」 또는 「가열 공정에서의 수지 조성물의 용융 점도」라고 할 때에는 실시예에 나타낸 방법으로 경화 발열량과 경화 반응률을 구해 측정한 용융 점도를 의미한다.

본 발명의 일실시 태양에서는 대향하는 단자간에 본 발명의 도전 접속 재료를 배치하고 이 도전 접속 재료를 가열함으로써, 플럭스 기능을 가지는 화합물의 작용으로 금속박의 표면 산화막이 제거되어 금속의 습윤성이 높아진다. 이에 의해 용융된 땜납 또는 주석이 경화성 수지 성분 중을 이동하여 대향하는 단자간에 응집해 도전성 영역을 형성할 수 있다. 한편, 경화성 수지 성분은 도전성 영역의 주위를 둘러싸 절연성 영역을 형성할 수 있다. 단자간이 땜납 또는 주석을 통해 전기적으로 접속된 후에는 필요에 따라 경화성 수지 성분을 경화시킴으로써 도통을 확보할 수 있다. 또, 인접하는 단자간의 절연성을 확보하는 동시에 대향하는 단자간의 기계적 접착 강도를 높일 수 있다.

본 발명의 도전 접속 재료를 이용해 전자 부재의 전극 상에 접속 단자를 제조하는 경우에는 접속 단자를 제조하고자 하는 부분에 본 발명의 도전 접속 재료를 배치해 가열함으로써, 땜납 또는 주석이 전극 상에 응집해 접속 단자를 제조할 수 있다. 경화성 수지 성분을 이용하는 경우에는 미경화 상태로 원하는 전자 부재 또는 기판의 접속을 실시하고 그 후에 경화성 수지 성분을 경화시켜도 되며, 수지 조성물층을 얇게 함으로써 형성된 접속 단자의 근원(根元) 부분을 수지 조성물로 피복하도록 하고 경화성 수지 성분을 경화시켜 접속 단자의 기계적 강도를 향상시켜도 된다.

전자 부재의 전극 상에 접속 단자를 제조하는 경우, 경화성 수지 성분은 접속 단자를 형성했을 때에 경화시켜도 되고, 접속 단자를 다른 전자 부재의 접속 단자와 접합한 다음에 경화시켜도 된다.

(i) 경화성 수지 성분

본 발명에 이용되는 경화성 수지 성분은 통상 반도체 장치 제조용의 접착제 성분으로서 사용할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 이와 같은 경화성 수지 성분으로는 특별히 제한되지 않지만, 상기 금속박의 융점 이상의 온도에서 경화되는 것이 바람직하고, 예를 들면, 에폭시 수지, 페녹시 수지, 실리콘 수지, 옥세탄 수지, 페놀 수지, (메타)아크릴레이트 수지, 폴리에스테르 수지(불포화 폴리에스테르 수지), 디알릴프탈레이트 수지, 말레이미드 수지, 폴리이미드 수지(폴리이미드 전구체 수지), 비스말레이미드-트리아진 수지 등을 들 수 있다. 특히, 에폭시 수지, (메타)아크릴레이트 수지, 페녹시 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리이미드 수지, 실리콘 수지, 말레이미드 수지, 비스말레이미드-트리아진 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 열경화성 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 경화성과 보존성, 경화물의 내열성, 내습성, 내약품성이 뛰어나다는 관점으로부터 에폭시 수지가 바람직하다. 또, 이들 경화성 수지 성분은 1종 단독으로 이용해도, 2종 이상을 병용해도 된다.

본 발명에 있어서, 경화성 수지 성분의 형태는 경화성 수지 조성물의 형태 등에 따라 적절히 선택할 수 있다. 액상의 경화성 수지 조성물을 사용하는 경우에는 액상의 경화성 수지 성분을 이용하는 것이 바람직하고, 필요에 따라 후술하는 필름 형성성 수지 성분을 병용해도 된다. 또, 고형상의 경화성 수지 조성물을 사용하는 경우에는 액상 및 고형상 중 어떠한 경화성 수지 성분도 이용할 수 있고, 필름 형성성 수지 성분을 병용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서는 상기 에폭시 수지로서 실온으로 액상 및 실온에서 고형상 중 어떠한 에폭시 수지도 사용할 수 있다. 또, 실온에서 액상인 에폭시 수지와 실온에서 고형상인 에폭시 수지를 병용하는 것도 가능하다. 경화성 수지 조성물이 액상인 경우에는 실온에서 액상인 에폭시 수지를 이용하는 것이 바람직하고, 경화성 수지 조성물이 고형상인 경우에는 액상 및 고형상 중 어떠한 에폭시 수지도 사용하는 것이 가능하며, 필름 형성성 수지 성분을 적절히 병용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 이용되는 실온(25℃)에서 액상인 에폭시 수지로는 특별히 제한은 없지만, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 또, 비스페놀 A형 에폭시 수지와 비스페놀 F형 에폭시 수지를 병용해도 된다.

실온에서 액상인 에폭시 수지의 에폭시 당량은 150~300g/eq인 것이 바람직하고, 160~250g/eq인 것이 보다 바람직하며, 170~220g/eq인 것이 특히 바람직하다. 상기 에폭시 당량이 상기 하한 미만이 되면 경화물의 수축률이 커지는 경향이 있고, 휘어짐이 생기는 경우가 있다. 한편, 상기 상한을 넘으면 필름 형성성 수지 성분을 병용했을 경우에 필름 형성성 수지 성분, 특히 폴리이미드 수지와의 반응성이 저하되는 경향이 있다.

본 발명에 이용되는 실온(25℃)에서 고형상인 에폭시 수지로는 특별히 제한은 없지만, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 글리시딜아민형 에폭시 수지, 글리시딜에스테르형 에폭시 수지, 3관능 에폭시 수지, 4관능 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 고형 3관능 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지 등이 바람직하다. 또, 이들 에폭시 수지는 1종 단독으로 이용해도, 2종 이상을 병용해도 된다. 실온에서 고형상인 에폭시 수지의 연화점은 40~120℃인 것이 바람직하고, 50~110℃인 것이 보다 바람직하며, 60~100℃인 것이 특히 바람직하다. 상기 연화점이 상기 범위 내에 있으면, 점착성을 억제할 수 있어 용이하게 취급하는 것이 가능해진다.

본 발명에 있어서는 이와 같은 경화성 수지 성분으로서의 시판품을 사용할 수 있고, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위에서 가소제, 안정제, 무기 필러, 대전 방지제나 안료 등의 각종 첨가제를 추가로 배합한 것을 사용할 수도 있다.

본 발명에 이용되는 도전 접속 재료에 있어서, 상기 경화성 수지 성분의 배합량은 사용되는 경화성 수지 조성물의 형태에 따라 적절히 설정할 수 있다.

예를 들면, 액상의 경화성 수지 조성물인 경우에는 경화성 수지 성분의 배합량은 도전 접속 재료 100중량부에 대해서 10중량부 이상인 것이 바람직하고, 15중량부 이상인 것이 보다 바람직하며, 20중량부 이상인 것이 더욱 바람직하고, 25중량부 이상인 것이 보다 더욱 바람직하고, 30중량부 이상인 것이 한층 바람직하며, 35중량부 이상인 것이 특히 바람직하다. 또, 100중량부 이하인 것이 바람직하고, 95중량부 이하인 것이 보다 바람직하며, 90중량부 이하가 더욱 바람직하고, 75중량부 이하인 것이 보다 더욱 바람직하며, 65중량부 이하인 것이 한층 바람직하고, 55중량부 이하인 것이 특히 바람직하다. 또, 경화성 수지 성분의 배합량은 경화성 수지 조성물의 전체 중량에 대해서 10중량％ 이상인 것이 바람직하고, 15중량％ 이상인 것이 보다 바람직하며, 20중량％ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 25중량％ 이상인 것이 보다 더욱 바람직하며, 30중량％ 이상인 것이 한층 바람직하고, 35중량％ 이상인 것이 특히 바람직하다. 또, 100중량％ 이하인 것이 바람직하고, 95중량％ 이하인 것이 보다 바람직하며, 90중량％ 이하가 더욱 바람직하고, 75중량％ 이하인 것이 보다 더욱 바람직하며, 65중량％ 이하인 것이 한층 바람직하고, 55중량％ 이하인 것이 특히 바람직하다.

고형상의 경화성 수지 조성물인 경우에는 경화성 수지 성분의 배합량은 도전 접속 재료 100중량부에 대해서 5중량부 이상인 것이 바람직하고, 10중량부 이상인 것이 보다 바람직하며, 15중량부 이상인 것이 더욱 바람직하고, 20중량부 이상인 것이 특히 바람직하다. 또, 90중량부 이하인 것이 바람직하고, 85중량부 이하인 것이 보다 바람직하며, 80중량부 이하인 것이 더욱 바람직하고, 75중량부 이하인 것이 보다 더욱 바람직하며, 65중량부 이하인 것이 한층 바람직하고, 55중량부 이하인 것이 특히 바람직하다. 또, 경화성 수지 성분의 배합량은 경화성 수지 조성물의 전체 중량에 대해서 5중량％ 이상인 것이 바람직하고, 10중량％ 이상인 것이 보다 바람직하며, 15중량％ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 20중량％ 이상인 것이 특히 바람직하다. 또, 90중량％ 이하인 것이 바람직하고, 85중량％ 이하인 것이 보다 바람직하며, 80중량％ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 75중량％ 이하인 것이 보다 더욱 바람직하며, 65중량％ 이하인 것이 한층 바람직하고, 55중량％ 이하인 것이 특히 바람직하다.

경화성 수지 성분의 배합량이 상기 범위 내에 있으면 단자간의 전기적 접속 강도 및 기계적 접착 강도를 충분히 확보하는 것이 가능해진다.

(ii) 필름 형성성 수지 성분

본 발명에 있어서, 고형상의 경화성 수지 조성물을 사용하는 경우에는 상기 경화성 수지 성분과 필름 형성성 수지 성분을 병용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 필름 형성성 수지 성분으로는 유기용매에 가용이며, 단독으로 제막성을 가지는 것이면 특별히 제한은 없다. 열가소성 수지 또는 열경화성 수지 중 어떠한 것도 사용할 수 있고, 또 이것들을 병용할 수도 있다. 구체적인 필름 형성성 수지 성분으로는 예를 들면, (메타)아크릴계 수지, 페녹시 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 실록산 변성 폴리이미드 수지, 폴리부타디엔 수지, 폴리프로필렌 수지, 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합체, 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 공중합체, 폴리아세탈 수지, 폴리비닐부티랄 수지, 폴리비닐아세탈 수지, 부틸 고무, 클로로프렌 고무, 폴리아미드 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔-아크릴산 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체, 폴리아세트산비닐, 나일론 등을 들 수 있다. 그 중에서도, (메타)아크릴계 수지, 페녹시 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리아미드 수지 및 폴리이미드 수지가 바람직하다. 또, 이들 필름 형성성 수지 성분은 1종 단독으로 이용해도, 2종 이상을 병용해도 된다.

또한, 본 발명에 있어서 「(메타)아크릴계 수지」란, (메타)아크릴산 및 그 유도체의 중합체, 또는 (메타)아크릴산 및 그 유도체와 다른 단량체의 공중합체를 의미한다. 여기서, 「(메타)아크릴산」등으로 표기할 때에는 「아크릴산 또는 메타크릴산」등을 의미한다.

상기 (메타)아크릴계 수지로는, 예를 들면 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산, 폴리아크릴산 메틸, 폴리아크릴산 에틸, 폴리아크릴산 부틸, 폴리아크릴산-2-에틸헥실 등의 폴리아크릴산 에스테르, 폴리메타크릴산 메틸, 폴리메타크릴산 에틸, 폴리메타크릴산 부틸 등의 폴리메타크릴산 에스테르, 폴리아크릴로니트릴, 폴리메타크릴로니트릴, 폴리아크릴아미드, 아크릴산 부틸-아크릴산 에틸-아크릴로니트릴 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔-아크릴산 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체, 메타크릴산 메틸-스티렌 공중합체, 메타크릴산 메틸-아크릴로니트릴 공중합체, 메타크릴산 메틸-α-메틸스티렌 공중합체, 아크릴산 부틸-아크릴산 에틸-아크릴로니트릴-2-히드록시에틸 메타크릴레이트-메타크릴산 공중합체, 아크릴산 부틸-아크릴산 에틸-아크릴로니트릴-2-히드록시에틸 메타크릴레이트-아크릴산 공중합체, 아크릴산 부틸-아크릴로니트릴-2-히드록시에틸 메타크릴레이트 공중합체, 아크릴산 부틸-아크릴로니트릴-아크릴산 공중합체, 아크릴산 부틸-아크릴산 에틸-아크릴로니트릴 공중합체, 아크릴산 에틸-아크릴로니트릴-N,N-디메틸아크릴아미드 공중합체 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 아크릴산 부틸-아크릴산 에틸-아크릴로니트릴 공중합체, 아크릴산 에틸-아크릴로니트릴-N,N-디메틸아크릴아미드가 바람직하다. 또, 이들 (메타)아크릴계 수지는 1종 단독으로 이용해도, 2종 이상을 병용해도 된다.

이와 같은 (메타)아크릴계 수지 가운데 피착체에 대한 밀착성 및 다른 수지 성분과의 상용성을 향상시킬 수 있다는 관점으로부터 니트릴기, 에폭시기, 수산기, 카르복실기 등의 관능기를 가지는 단량체를 공중합시켜서 이루어지는 (메타)아크릴계 수지가 바람직하다. 이와 같은 (메타)아크릴계 수지에 있어서, 상기 관능기를 가지는 단량체의 배합량은 특별히 한정되지 않지만, (메타)아크릴계 수지 합성시의 전체 단량체 100mol％에 대해서 0.1~50mol％인 것이 바람직하고, 0.5~45mol％인 것이 보다 바람직하며, 1~40mol％인 것이 특히 바람직하다. 상기 관능기를 가지는 단량체의 배합량이 상기 하한값 미만이 되면 밀착성이 충분히 향상되지 않는 경향이 있고, 한편 상기 상한을 넘으면 점착력이 너무 강해서 작업성이 충분히 향상되지 않는 경향이 있다.

상기 (메타)아크릴계 수지의 중량 평균 분자량은 특별히 한정되지 않지만, 10만 이상인 것이 바람직하고, 15만~100만인 것이 보다 바람직하며, 25만~90만인 것이 특히 바람직하다. 상기 중량 평균 분자량이 상기 범위 내에 있으면 제막성을 향상시키는 것이 가능해진다.

본 발명에서 필름 형성성 수지 성분으로서 페녹시 수지를 이용하는 경우, 그 수 평균 분자량은 5000~15000인 것이 바람직하고, 6000~14000인 것이 보다 바람직하며, 8000~12000인 것이 특히 바람직하다. 이와 같은 페녹시 수지를 이용함으로써, 경화 전 도전 접속 재료의 유동성을 억제할 수 있다.

상기 페녹시 수지의 골격은 비스페놀 A 타입, 비스페놀 F 타입, 비페닐 타입 등을 들 수 있지만, 본 발명에서는 이것들로 한정되지 않는다. 또, 포화 흡수율이 1％ 이하인 페녹시 수지는 접착시나 땜납 실장시의 고온 하에서 발포 또는 박리 등의 발생을 억제할 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 포화 흡수율은 페녹시 수지를 25㎛ 두께의 필름으로 가공해 100℃ 분위기 중에서 1시간 건조(절건 상태)하고, 또한 그 필름을 40℃, 90％ RH 분위기의 항온 항습조에 방치하고 중량 변화를 24시간 간격으로 측정해, 중량 변화가 포화된 시점의 중량을 이용하여 하기 식에 의해 산출할 수 있다.

포화 흡수율(％) =｛(포화된 시점의 중량)-(절건 시점의 중량)｝／　(절건 시점의 중량) × 100

본 발명에 이용되는 폴리이미드 수지로는 반복 단위 중에 이미드 결합을 가지는 수지이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 디아민과 산2무수물을 반응시켜 얻어진 폴리아미드산을 가열, 탈수 폐환함으로써 얻어지는 것을 들 수 있다.

상기 디아민으로는 예를 들면, 3,3'-디메틸-4,4'-디아미노디페닐, 4,6-디메틸-m-페닐렌디아민, 2,5-디메틸-p-페닐렌디아민 등의 방향족 디아민, 1,3-비스(3-아미노프로필)-1,1,3,3-테트라메틸디실록산 등의 실록산디아민을 들 수 있다. 이들 디아민은 1종 단독으로 이용해도, 2종 이상을 병용해도 된다.

또, 상기 산2무수물로는 3,3,4,4'-비페닐테트라카르복시산, 피로멜리트산2무수물, 4,4'-옥시디프탈산2무수물 등을 들 수 있다. 이들 산2무수물은 1종 단독으로 이용해도, 2종 이상을 병용해도 된다.

본 발명에 이용되는 폴리이미드 수지는 용제에 가용인 것이어도, 불용인 것이어도 되지만, 다른 성분과 혼합할 때의 바니시화가 용이하고, 취급성이 뛰어난 점에서 용제 가용성인 것이 바람직하다. 특히, 여러 가지 유기용매에 용해될 수 있다는 점에서 실록산 변성 폴리이미드 수지를 이용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 이용되는 폴리아미드 수지는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면 6-나일론, 12-나일론 등 환상 지방족 락탐을 개환 중합한 것, 6,6-나일론, 4,6-나일론, 6,10-나일론, 6,12-나일론 등 지방족 디아민과 지방족 디카르복시산을 축중합 반응시킨 것, 방향족 디아민과 지방족 디카르복시산을 축중합 반응시킨 것, 방향족 디아민과 방향족 디카르복시산을 축중합 반응시킨 것, 아미노산을 축중합 반응시킨 것 등을 들 수 있다.

본 발명에서 이용되는 폴리아미드 수지의 분자량은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면 5000~100000이 바람직하고, 8000~50000이 특히 바람직하다. 분자량이 상기 범위 이하이면 성형성은 양호하지만 필름의 기계 강도가 약하고, 상기 범위 이상이면 점도가 높아져, 그것에 의해 땜납 또는 주석의 움직임이 저해되어 도통 불량이 된다.

본 발명에 이용되는 폴리아미드 수지는 용제에 가용인 것이어도, 불용인 것이어도 되지만, 다른 성분과 혼합할 때의 바니시화가 용이하고, 취급성이 뛰어난 점에서 용제 가용성인 것이 보다 바람직하다.

본 발명에 이용되는 폴리에스테르 수지는 특별히 제한되지 않지만, 산 성분으로서 테레프탈산 등의 2가 산 또는 에스테르 형성능을 가지는 이들의 유도체를 이용하고, 글리콜 성분으로서 탄소수 2~10의 글리콜, 그 외의 2가 알코올 또는 에스테르 형성능을 가지는 이들의 유도체 등을 이용해 얻어지는 포화 폴리에스테르 수지를 말한다.

상기 폴리에스테르 수지로는 예를 들면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 수지, 폴리헥사메틸렌 테레프탈레이트 수지 등의 폴리알킬렌 테레프탈레이트 수지 등을 들 수 있다.

상기 폴리에스테르 수지는 필요에 따라 다른 성분을 공중합한 폴리에스테르 수지여도 된다. 상기 공중합하는 성분으로는 특별히 제한은 없지만, 예를 들면 공지의 산 성분, 알코올 성분, 페놀 성분 또는 에스테르 형성능을 가지는 이들의 유도체, 폴리알킬렌글리콜 성분 등을 들 수 있다.

상기 공중합 가능한 산 성분으로는 예를 들면, 2가 이상의 탄소수 8~22의 방향족 카르복시산, 2가 이상의 탄소수 4~12의 지방족 카르복시산, 또한 2가 이상의 탄소수 8~15의 지환식 카르복시산 및 에스테르 형성능을 가지는 이들의 유도체를 들 수 있다. 상기 공중합 가능한 산 성분의 구체예로는, 예를 들면 테레프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌 디카르복시산, 비스(p-카르보디페닐)메탄안트라센 디카르복시산, 4,4'-디페닐카르복시산, 1,2-비스(페녹시)에탄-4,4'-디카르복시산, 5-나트륨술포이소프탈산, 아디프산, 세바신산, 아젤라인산, 도데칸디온산, 말레산, 트리메신산, 트리멜리트산, 피로멜리트산, 1,3-시클로헥산디카르복시산, 1,4-시클로헥산디카르복시산 및 에스테르 형성능을 가지는 이들의 유도체를 들 수 있다. 이것들은 단독 혹은 2종 이상을 병용해 이용할 수 있다.

상기 공중합 가능한 알코올 및／또는 페놀 성분으로는 예를 들면, 2가 이상의 탄소수 2~15의 지방족 알코올, 2가 이상의 탄소수 6~20의 지환식 알코올, 탄소수 6~40의 2가 이상의 방향족 알코올 또는 페놀 및 에스테르 형성능을 가지는 이들의 유도체를 들 수 있다. 상기 공중합 가능한 알코올 및／또는 페놀 성분의 구체예로는 에틸렌글리콜, 프로판디올, 부탄디올, 헥산디올, 데칸디올, 네오펜틸글리콜, 시클로헥산디메탄올, 시클로헥산디올, 2,2'-비스(4-히드록시페닐)프로판, 2,2'-비스(4-히드록시시클로헥실)프로판, 하이드로퀴논, 글리세린, 펜타에리트리톨 등의 화합물 및 에스테르 형성능을 가지는 이들의 유도체, ε-카프로락톤 등의 환상 에스테르를 들 수 있다.

상기 공중합 가능한 폴리알킬렌글리콜 성분으로는 예를 들면, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜 및 이들의 랜덤 또는 블록 공중합체, 비스페놀 화합물의 알킬렌글리콜(폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜 및 이들의 랜덤 또는 블록 공중합체 등) 부가물 등의 변성 폴리옥시알킬렌글리콜 등을 들 수 있다.

본 발명에 있어서는 이와 같은 필름 형성성 수지 성분으로서 시판품을 사용할 수 있고, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위에서 가소제, 안정제, 무기 필러, 대전 방지제나 안료 등의 각종 첨가제를 추가로 배합한 것을 사용할 수도 있다.

본 발명에 이용되는 도전 접속 재료에 있어서, 상기 필름 형성성 수지 성분의 배합량은 사용되는 경화성 수지 조성물의 형태에 따라 적절히 설정할 수 있다.

예를 들면, 고형상의 경화성 수지 조성물인 경우에는 필름 형성성 수지 성분의 배합량은 도전 접속 재료 100중량부에 대해서 1중량부 이상인 것이 바람직하고, 5중량부 이상인 것이 보다 바람직하며, 10중량부 이상인 것이 특히 바람직하다. 또, 70중량부 이하인 것이 바람직하고, 60중량부 이하인 것이 보다 바람직하며, 50중량부 이하인 것이 특히 바람직하다. 또, 필름 형성성 수지 성분의 배합량은 경화성 수지 조성물의 전체 중량에 대해서 1중량％ 이상인 것이 바람직하고, 5중량％ 이상인 것이 보다 바람직하며, 10중량％ 이상인 것이 특히 바람직하다. 또, 70중량％ 이하인 것이 바람직하고, 60중량％ 이하인 것이 보다 바람직하며, 50중량％ 이하인 것이 특히 바람직하다. 필름 형성성 수지 성분의 배합량이 상기 범위 내에 있으면 용융 전의 경화성 수지 조성물의 유동성을 억제할 수 있어 도전 접속 재료를 용이하게 취급하는 것이 가능해진다.

(iii) 플럭스 기능을 가지는 화합물

본 발명에 이용되는 플럭스 기능을 가지는 화합물은 단자 및 금속박의 표면 산화막을 환원시키는 작용을 가지는 것이다. 이와 같은 플럭스 기능을 가지는 화합물로는 페놀성 수산기 및／또는 카르복실기를 가지는 화합물이 바람직하다. 페놀성 수산기를 가지는 화합물로는 예를 들면, 페놀, o-크레졸, 2,6-크실레놀, p-크레졸, m-크레졸, o-에틸페놀, 2,4-크실레놀, 2,5-크실레놀, m-에틸페놀, 2,3-크실레놀, 메지톨, 3,5-크실레놀, p-tert-부틸페놀, 카테콜, p-tert-아밀페놀, 레조르시놀, p-옥틸페놀, p-페닐페놀, 비스페놀 F, 비스페놀 AF, 비페놀, 디알릴 비스페놀 F, 디알릴 비스페놀 A, 트리스페놀, 테트라키스페놀 등의 페놀성 수산기를 함유하는 모노머류, 페놀 노볼락 수지, o-크레졸 노볼락 수지, 비스페놀 F 노볼락 수지, 비스페놀 A 노볼락 수지 등의 페놀제 수산기를 함유하는 수지를 들 수 있다.

카르복실기를 가지는 화합물로는 예를 들면, 지방족 산 무수물, 지환식 산 무수물, 방향족 산 무수물, 지방족 카르복시산, 방향족 카르복시산 등을 들 수 있다. 상기 지방족 산 무수물로는 무수 숙신산, 폴리아디프산 무수물, 폴리아젤라인산 무수물, 폴리세바신산 무수물 등을 들 수 있다. 상기 지환식 산 무수물로는 메틸테트라히드로 무수 프탈산, 메틸헥사히드로 무수 프탈산, 무수 메틸하이믹산, 헥사히드로 무수 프탈산, 테트라히드로 무수 프탈산, 트리알킬테트라히드로 무수 프탈산, 메틸시클로헥센 디카르복시산 무수물 등을 들 수 있다. 상기 방향족 산 무수물로는 무수 프탈산, 무수 트리멜리트산, 무수 피로멜리트산, 벤조페논 테트라카르복시산 무수물, 에틸렌글리콜 비스트리멜리테이트, 글리세롤 트리스트리멜리테이트 등을 들 수 있다.

상기 지방족 카르복시산으로는 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 발레르산, 피발산, 카프로산, 카프릴산, 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 올레산, 푸말산, 말레산, 옥살산, 말론산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 세바신산, 도데칸디온산, 피메린산 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 하기 식 (1)：

(식 (1) 중, n은 1~20의 정수이다.)

로 나타내는 지방족 카르복시산이 바람직하고, 아디프산, 세바신산, 도데칸디온산이 보다 바람직하다.

방향족 카르복시산의 구조는 특별히 제한되지 않지만, 하기 식 (2) 또는 (3)으로 나타내는 화합물이 바람직하다.

상기 방향족 카르복시산으로는 벤조산, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 헤미멜리트산, 트리멜리트산, 트리메신산, 멜로판산, 프레니트산, 피로멜리트산, 멜리트산, 트리일산, 크실릴산, 헤멜리트산, 메시틸렌산, 프레니틸산, 톨루일산, 신남산, 살리실산, 2,3-디히드록시벤조산, 2,4-디히드록시벤조산, 겐티딘산(2,5-디히드록시벤조산), 2,6-디히드록시벤조산, 3,5-디히드록시벤조산, 몰식자산(3,4,5-트리히드록시벤조산), 4-디히드록시-2-나프토에산, 3,5-디히드록시-2-나프토에산, 3,5-2-디히드록시-2-나프토에산 등의 나프토에산 유도체; 페놀프탈린; 디페놀산 등을 들 수 있다.

이와 같은 플럭스 기능을 가지는 화합물 가운데, 경화성 수지 성분의 경화제로서 작용하는 화합물, 즉 금속박과 단자를 전기적으로 접속할 수 있는 정도로 금속박 및 단자의 표면 산화막을 환원시키는 작용을 나타내고, 또한 경화성 수지 성분과 반응 가능한 관능기를 가지는 화합물이 보다 바람직하다. 상기 관능기는 경화성 수지 성분의 종류에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들면 경화성 수지 성분이 에폭시 수지인 경우에는 카르복실기, 수산기, 아미노기 등의 에폭시기와 반응 가능한 관능기를 들 수 있다. 이와 같은 플럭스 기능을 가지는 화합물은 도전 접속 재료의 용융시에는 금속박 및 단자의 표면 산화막을 환원시켜 이들 표면의 습윤성을 높이고, 도전성 영역을 용이하게 형성해 단자간을 전기적으로 접속 또는 접속 단자를 제조하는 것이 가능해진다. 또, 단자간의 전기적인 접속이 완료된 후에 있어서는 이 화합물은 경화제로서 작용해 경화성 수지 성분에 부가하여 수지의 탄성률 또는 Tg를 높일 수 있다. 따라서, 이와 같은 플럭스 기능을 가지는 화합물을 플럭스로서 이용하면 플럭스 세정이 불필요하고, 또 플럭스의 잔존에 기인하는 이온 이동(migration)의 발생을 억제하는 것이 가능해진다.

이와 같은 작용을 가지는 플럭스 기능을 가지는 화합물로는 적어도 1개의 카르복실기를 가지는 화합물을 들 수 있다. 예를 들면, 경화성 수지 성분이 에폭시 수지인 경우에는 지방족 디카르복시산 및 카르복실기와 페놀성 수산기를 가지는 화합물 등을 들 수 있다.

상기 지방족 디카르복시산으로는 특별히 제한은 없지만, 지방족 탄화수소기에 카르복실기가 2개 결합된 화합물을 들 수 있다. 상기 지방족 탄화수소기는 포화 또는 불포화의 비환식이어도 되고, 포화 또는 불포화의 환식이어도 된다. 또, 지방족 탄화수소기가 비환식인 경우에는 직쇄상이어도 분기상이어도 된다.

이와 같은 지방족 디카르복시산으로는 예를 들면, 상기 식 (1)에 있어서 n이 1~20의 정수인 화합물을 들 수 있다. 상기 식 (1) 중의 n이 상기 범위 내에 있으면, 플럭스 활성, 접착시의 아웃 가스 및 도전 접속 재료의 경화 후의 탄성률 및 유리 전이 온도의 밸런스가 양호해진다. 특히, 도전 접속 재료의 경화 후의 탄성률 증가를 억제해 피접착물과의 접착성을 향상시킬 수 있다는 관점으로부터 n은 3 이상인 것이 바람직하고, 탄성률의 저하를 억제해 접속 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다는 관점으로부터 n은 10 이하인 것이 바람직하다.

상기 식 (1)로 나타내는 지방족 디카르복시산으로는 글루타르산, 아디프산, 피메린산, 수베르산, 아젤라인산, 세바신산, 운데칸이산, 도데칸이산, 트리데칸이산, 테트라데칸이산, 펜타데칸이산, 옥타데칸이산, 노나데칸이산, 에이코산이산 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 아디프산, 수베르산, 세바신산, 도데칸이산이 바람직하고, 세바신산이 특히 바람직하다.

상기 카르복실기와 페놀성 수산기를 가지는 화합물로는 살리실산, 2,3-디히드록시벤조산, 2,4-디히드록시벤조산, 겐티딘산(2,5-디히드록시벤조산), 2,6-디히드록시벤조산, 3,4-디히드록시벤조산, 몰식자산(3,4,5-트리히드록시벤조산) 등의 벤조산 유도체; 1,4-디히드록시-2-나프토에산, 3,5-디히드록시-2-나프토에산 등의 나프토에산 유도체; 페놀프탈린; 디페놀산 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 페놀프탈린, 겐티딘산, 2,4-디히드록시벤조산, 2,6-디히드록시벤조산이 바람직하고, 페놀프탈린, 겐티딘산이 특히 바람직하다.

본 발명에 있어서 플럭스 기능을 가지는 화합물은 1종 단독으로 이용해도 2종 이상을 병용해도 된다. 또, 어떠한 화합물도 흡습하기 쉽고, 보이드 발생의 원인이 되기 때문에 본 발명에서는 사용 전에 미리 건조시키는 것이 바람직하다.

본 발명에 이용되는 도전 접속 재료에 있어서, 상기 플럭스 기능을 가지는 화합물의 배합량은 사용되는 수지 조성물의 형태에 따라 적절히 설정할 수 있다.

예를 들면, 액상의 수지 조성물인 경우에는 플럭스 기능을 가지는 화합물의 배합량은 도전 접속 재료 100중량부에 대해서 1중량부 이상인 것이 바람직하고, 2중량부 이상인 것이 보다 바람직하며, 3중량부 이상인 것이 특히 바람직하다. 또, 40중량부 이하인 것이 바람직하고, 30중량부 이하인 것이 보다 바람직하며, 25중량부 이하인 것이 특히 바람직하다. 또, 플럭스 기능을 가지는 화합물의 배합량은 경화성 수지 조성물의 전체 중량에 대해서 1중량％ 이상인 것이 바람직하고, 2중량부％ 이상인 것이 보다 바람직하며, 3중량％ 이상인 것이 특히 바람직하다. 또, 40중량％ 이하인 것이 바람직하고, 30중량％ 이하인 것이 보다 바람직하며, 25중량％ 이하인 것이 특히 바람직하다.

고형상의 수지 조성물인 경우에는 플럭스 기능을 가지는 화합물의 배합량은 도전 접속 재료 100중량부에 대해서 0.5중량부 이상인 것이 바람직하고, 1중량부 이상인 것이 보다 바람직하며, 2중량부 이상인 것이 특히 바람직하다. 또, 40중량부 이하인 것이 바람직하고, 30중량부 이하인 것이 보다 바람직하며, 25중량부 이하인 것이 특히 바람직하다. 또, 플럭스 기능을 가지는 화합물의 배합량은 경화성 수지 조성물의 전체 중량에 대해서 0.5중량％ 이상인 것이 바람직하고, 1중량％ 이상인 것이 보다 바람직하며, 2중량％ 이상인 것이 특히 바람직하다. 또, 40중량％ 이하인 것이 바람직하고, 30중량％ 이하인 것이 보다 바람직하며, 25중량％ 이하인 것이 특히 바람직하다.

플럭스 기능을 가지는 화합물의 배합량이 상기 범위 내에 있으면, 금속박 및 단자의 표면 산화막을 전기적으로 접합할 수 있는 정도로 제거할 수 있고, 또한 수지 조성물이 경화성 수지인 경우, 경화시에 수지에 효율적으로 부가해 수지의 탄성률 또는 Tg를 높이는 것이 가능하다. 또, 미반응의 플럭스 기능을 가지는 화합물에 기인하는 이온 이동의 발생을 억제하는 것이 가능해진다.

본 발명에 이용되는 경화성 수지 조성물은 경화 촉진제를 포함하는 것이 바람직하다. 경화 촉진제를 첨가함으로써, 상기 용융 점도와 상기 절연 저항값을 가지는 경화성 수지 조성물을 용이하게 얻을 수 있다.

이와 같은 경화 촉진제로는 이미다졸, 2-메틸이미다졸, 2-운데실이미다졸, 2-헵타데실이미다졸, 1,2-디메틸이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-페닐이미다졸, 2-페닐-4-메틸이미다졸, 1-벤질-2-페닐이미다졸, 1-벤질-2-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-에틸-4-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-운데실이미다졸, 1-시아노에틸-2-페닐이미다졸, 1-시아노에틸-2-운데실이미다졸륨 트리멜리테이트, 1-시아노에틸-2-페닐이미다졸륨 트리멜리테이트, 2,4-디아미노-6-[2'-메틸이미다졸일(1')]-에틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2'-운데실이미다졸일(1')]-에틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2'-에틸-4-메틸이미다졸일(1')]-에틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2'-메틸이미다졸일(1')]-에틸-s-트리아진의 이소시아눌산 부가물, 2-페닐이미다졸의 이소시아눌산 부가물, 2-메틸이미다졸의 이소시아눌산 부가물, 2-페닐-4,5-디히드록시 디메틸이미다졸, 2-페닐-4-메틸-5-히드록시 메틸이미다졸등의 이미다졸 화합물을 들 수 있다.

이들 중에서도 경화성 수지 조성물의 경화가 완료되기 전에 땜납 또는 주석이 단자의 표면으로 이동할 수 있어 단자간을 양호하게 접속할 수 있고, 또 접속 단자를 제조할 수 있다는 관점으로부터 융점이 150℃ 이상인 이미다졸 화합물이 바람직하다. 이와 같은 융점이 150℃ 이상인 이미다졸로는 2-페닐이미다졸, 2-페닐-4-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-페닐이미다졸, 2,4-디아미노-6-[2'-메틸이미다졸일(1')]-에틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2'-운데실이미다졸일(1')]-에틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2'-에틸-4-메틸이미다졸일(1')]-에틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2'-메틸이미다졸일(1')]-에틸-s-트리아진의 이소시아눌산 부가물, 2-페닐이미다졸의 이소시아눌산 부가물, 2-페닐-4,5-디히드록시 디메틸이미다졸, 2-페닐-4-메틸-5-히드록시 메틸이미다졸 등을 들 수 있다. 또, 본 발명에 있어서는 이와 같은 경화 촉진제를 1종 단독으로 이용해도, 2종 이상을 병용해도 된다.

본 발명의 도전 접속 재료에 있어서, 상기 경화 촉진제의 배합량은 사용되는 경화 촉진제의 종류에 따라 적절히 설정할 수 있다.

예를 들면, 이미다졸 화합물을 사용하는 경우에는 이미다졸 화합물의 배합량은 도전 접속 재료 100중량부에 대해서 0.001중량부 이상인 것이 바람직하고, 0.003중량부 이상인 것이 보다 바람직하며, 0.005중량부 이상인 것이 특히 바람직하다. 또, 1.0중량부 이하인 것이 바람직하고, 0.7중량부 이하인 것이 보다 바람직하며, 0.5중량부 이하인 것이 특히 바람직하다. 또, 이미다졸 화합물의 배합량은 경화성 수지 조성물의 전체 중량에 대해서 0.001중량％ 이상인 것이 바람직하고, 0.003중량％ 이상인 것이 보다 바람직하며, 0.005중량％ 이상인 것이 특히 바람직하다. 또, 1.0중량％ 이하인 것이 바람직하고, 0.7중량％ 이하인 것이 보다 바람직하며, 0.5중량％ 이하인 것이 특히 바람직하다. 이미다졸 화합물의 배합량이 상기 하한 미만이 되면 경화 촉진제로서의 작용이 충분히 발휘되지 않아 경화성 수지 조성물을 충분히 경화시킬 수 없는 경향이 있다. 한편, 이미다졸 화합물의 배합량이 상기 상한을 넘으면 경화성 수지 조성물의 경화가 완료되기 전에 땜납 또는 주석이 단자 표면에 충분히 이동하지 않고 절연성 영역에 땜납 또는 주석이 남아 절연성을 충분히 확보할 수 없는 경향이 있다. 또, 도전 접속 재료의 보존성이 저하되는 경향이 있다.

(iv) 그 외의 첨가제

본 발명에 이용되는 경화성 수지 조성물에는 경화제(플럭스로서 작용하는 것을 제외함), 실란 커플링제가 추가로 포함되어 있어도 된다. 또, 상기 경화성 수지 조성물에는 각 성분의 상용성, 안정성, 작업성 등의 각종 특성의 향상을 위해서 각종 첨가제를 적절히 배합해도 된다.

플럭스 기능을 가지는 화합물 이외의 경화제로는 페놀류, 아민류, 티올류 등을 들 수 있다. 이와 같은 경화제는 경화성 수지 성분의 종류 등에 따라 적절히 선택할 수 있다. 예를 들면, 경화성 수지 성분으로서 에폭시 수지를 사용하는 경우에는 에폭시 수지와의 양호한 반응성, 경화시의 저치수 변화 및 경화 후의 적절한 물성(예를 들면, 내열성, 내습성 등)이 얻어진다는 점에서 경화제로서 페놀류를 이용하는 것이 바람직하고, 경화성 수지 성분의 경화 후의 물성이 뛰어나다는 점에서 2관능 이상의 페놀류가 보다 바람직하다. 또, 이와 같은 경화제는 1종 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.

이와 같은 페놀류로는 예를 들면, 비스페놀 A, 테트라메틸 비스페놀 A, 디알릴 비스페놀 A, 비페놀, 비스페놀 F, 디알릴 비스페놀 F, 트리스페놀, 테트라키스 페놀, 페놀 노볼락 수지, 크레졸 노볼락 수지 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 용융 점도, 에폭시 수지와의 반응성이 양호하고, 경화 후의 물성이 뛰어나다는 점에서 페놀 노볼락 수지 및 크레졸 노볼락 수지가 바람직하다.

본 발명의 도전 접속 재료에 있어서, 상기 경화제의 배합량은 사용되는 경화성 수지 성분이나 경화제의 종류, 및 플럭스 기능을 가지는 화합물이 경화제로서 기능하는 관능기를 가지는 경우 그 관능기의 종류나 사용량에 따라 적절히 선택할 수 있다.

예를 들면, 페놀 노볼락 수지를 사용하는 경우 그 배합량은 도전 접속 재료 100중량부에 대해서 1중량부 이상인 것이 바람직하고, 3중량부 이상인 것이 보다 바람직하며, 5중량부 이상인 것이 특히 바람직하고, 또 50중량부 이하인 것이 바람직하고, 40중량부 이하인 것이 보다 바람직하며, 30중량부 이하인 것이 특히 바람직하다. 또, 페놀 노볼락 수지의 배합량은 경화성 수지 조성물의 전체 중량에 대해서 1중량％ 이상인 것이 바람직하고, 3중량％ 이상인 것이 보다 바람직하며, 5중량％ 이상인 것이 특히 바람직하고, 또 50중량％ 이하인 것이 바람직하고, 40중량％ 이하인 것이 보다 바람직하며, 30중량％ 이하인 것이 특히 바람직하다. 페놀 노볼락 수지의 배합량이 상기 하한 미만이 되면 경화성 수지 성분이 충분히 경화되지 않는 경향이 있고, 한편 상기 상한을 넘으면 미반응 페놀 노볼락 수지가 잔존해 이온 이동이 발생하기 쉬운 경향이 있다.

또, 경화성 수지 성분으로서 에폭시 수지를 이용했을 경우에는 페놀 노볼락 수지의 배합량은 에폭시 수지에 대한 당량비로 규정해도 된다. 예를 들면, 에폭시 수지에 대한 페놀 노볼락 수지의 당량비는 0.5~1.2인 것이 바람직하고, 0.6~1.1인 것이 보다 바람직하며, 0.7~0.98인 것이 특히 바람직하다. 상기 당량비가 상기 하한 미만이 되면 에폭시 수지의 경화 후의 내열성, 내습성이 저하되기 쉬운 경향이 있고, 한편 상기 상한을 넘으면 미반응 페놀 노볼락 수지가 잔존해 이온 이동이 발생하기 쉬운 경향이 있다.

상기 실란 커플링제로는 예를 들면, 에폭시실란 커플링제, 방향족 함유 아미노실란 커플링제 등을 들 수 있다. 이와 같은 실란 커플링제를 첨가함으로써, 접합 부재와 도전 접속 재료의 밀착성을 높일 수 있다. 또, 이와 같은 실란 커플링제는 1종 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.

본 발명의 도전 접속 재료에 있어서, 상기 실란 커플링제의 배합량은 접합 부재나 경화성 수지 성분 등의 종류에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들면 경화성 수지 조성물 100중량부에 대해서 0.01중량부 이상인 것이 바람직하고, 0.05중량부 이상인 것이 보다 바람직하며, 0.1중량부 이상인 것이 특히 바람직하고, 또 2중량부 이하인 것이 바람직하고, 1.5중량부 이하인 것이 보다 바람직하며, 1중량부 이하인 것이 특히 바람직하다. 즉, 실란 커플링제의 배합량은 경화성 수지 조성물의 전체 중량에 대해서 0.01중량％ 이상인 것이 바람직하고, 0.05중량％ 이상인 것이 보다 바람직하며, 0.1중량％ 이상인 것이 특히 바람직하고, 또 2중량％ 이하인 것이 바람직하고, 1.5중량％ 이하인 것이 보다 바람직하며, 1중량％ 이하인 것이 특히 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 경화성 수지 조성물은 상기 각 성분을 혼합·분산시킴으로써 조제할 수 있다. 각 성분의 혼합 방법이나 분산 방법은 특별히 한정되지 않고, 종래 공지의 방법으로 혼합, 분산시킬 수 있다.

또, 본 발명에 있어서는 상기 각 성분을 용매 중에서 또는 무용매 하에서 혼합해 액상의 경화성 수지 조성물을 조제해도 된다. 이때 이용되는 용매로는 각 성분에 대해서 불활성인 것이면 특별히 한정은 없지만, 예를 들면 아세톤, 메틸에틸케톤(MEK), 메틸이소부틸케톤(MIBK), 디이소부틸케톤(DIBK), 시클로헥산온, 디아세톤알코올(DAA) 등의 케톤류; 벤젠, 크실렌, 톨루엔 등의 방향족 탄화수소류, 메틸알코올, 에틸알코올, 이소프로필알코올, n-부틸알코올 등의 알코올류, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 메틸셀로솔브 아세테이트, 에틸셀로솔브 아세테이트 등의 셀로솔브류, N-메틸-2-피롤리돈(NMP), 테트라히드로푸란(THF), 디메틸포름아미드(DMF), 이염기산 에스테르(DBE), 3-에톡시프로피온산에틸(EEP), 디메틸카보네이트(DMC) 등을 들 수 있다. 또, 용매의 사용량은 용매에 혼합한 성분의 고형분 농도가 10~60중량％ 되는 양인 것이 바람직하다.

(b) 열가소성 수지 조성물

본 발명에 있어서는 수지 조성물로서 열가소성 수지 조성물을 이용할 수도 있다.

본 발명에 이용되는 열가소성 수지 조성물은 열가소성 수지 성분 및 플럭스 기능을 가지는 화합물을 함유하고, 소정 온도에 의해 연화되는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 또, 가열 공정에서 가열했을 때에 소정의 용융 점도를 가지는 것이 특히 바람직하다. 예를 들면, 금속박의 융점에서의 열가소성 수지 조성물의 용융 점도는 100Pa·s 이하가 바람직하고, 50Pa·s 이하가 보다 바람직하며, 10Pa·s 이하가 더욱 바람직하다. 또, 0.001Pa·s 이상이 바람직하고, 0.005Pa·s 이상이 보다 바람직하며, 0.01Pa·s 이상이 더욱 바람직하다. 열가소성 수지 조성물로는, 예를 들면 핫멜트형 접착제, 또는 반응형 핫멜트 접착제 등을 들 수 있다.

(i) 열가소성 수지 성분

상기 열가소성 수지 성분으로는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면 아세트산 비닐계, 폴리비닐알코올 수지, 폴리비닐부티랄 수지, 염화비닐 수지, (메타)아크릴 수지, 페녹시 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 실록산 변성 폴리이미드 수지, 폴리부타디엔 수지, 아크릴 수지, 스티렌 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리아미드 수지, 셀룰로오스 수지, 이소부틸렌 수지, 비닐에테르 수지, 액정 폴리머 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지, 폴리페닐렌에테르 수지, 폴리에테르설폰 수지, 폴리에테르이미드 수지, 폴리에테르에테르케톤 수지, 폴리우레탄 수지, 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합체, 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 공중합체, 폴리아세탈 수지, 폴리비닐부티랄 수지, 폴리비닐아세탈 수지, 부틸 고무, 클로로프렌 고무, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔-아크릴산 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체, 폴리아세트산 비닐 등을 들 수 있다. 이 열가소성 수지 성분은 단일 중합체여도 되고, 상기 열가소성 수지 성분 중 적어도 2종 이상의 공중합체여도 된다.

상기 열가소성 수지 성분의 연화점은 특별히 제한되지 않지만, 도전 접속 재료를 구성하는 상기 금속박의 융점보다 10℃ 이상 낮은 것이 바람직하고, 20℃ 이상 낮은 것이 특히 바람직하며, 나아가 30℃ 이상 낮은 것이 보다 바람직하다.

또, 상기 열가소성 수지 성분의 분해 온도는 특별히 제한되지 않지만, 도전 접속 재료를 구성하는 금속박의 융점보다 10℃ 이상 높은 것이 바람직하고, 20℃ 이상 높은 것이 특히 바람직하며, 나아가 30℃ 이상 높은 것이 보다 바람직하다.

본 발명에 이용되는 도전 접속 재료에 있어서, 상기 열가소성 수지 성분의 배합량은 사용되는 열가소성 수지 조성물의 형태에 따라 적절히 설정할 수 있다.

예를 들면, 액상의 열가소성 수지 조성물인 경우에는 열가소성 수지 성분의 배합량은 도전 접속 재료 100중량부에 대해서 10중량부 이상인 것이 바람직하고, 15중량부 이상인 것이 보다 바람직하며, 20중량부 이상인 것이 더욱 바람직하고, 25중량부 이상인 것이 보다 더욱 바람직하며, 30중량부 이상인 것이 한층 바람직하고, 35중량부 이상인 것이 특히 바람직하다. 또, 100중량부 이하인 것이 바람직하고, 95중량부 이하인 것이 보다 바람직하며, 90중량부 이하가 더욱 바람직하고, 75중량부 이하인 것이 보다 더욱 바람직하며, 65중량부 이하인 것이 한층 바람직하고, 55중량부 이하인 것이 특히 바람직하다. 또, 열가소성 수지 성분의 배합량은 열가소성 수지 조성물의 전체 중량에 대해서 10중량％ 이상인 것이 바람직하고, 15중량％ 이상인 것이 보다 바람직하며, 20중량％ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 25중량％ 이상인 것이 보다 더욱 바람직하며, 30중량％ 이상인 것이 한층 바람직하고, 35중량％ 이상인 것이 특히 바람직하다. 또, 100중량％ 이하인 것이 바람직하고, 95중량％ 이하인 것이 보다 바람직하며, 90중량％ 이하가 더욱 바람직하고, 75중량％ 이하인 것이 보다 더욱 바람직하며, 65중량％ 이하인 것이 한층 바람직하고, 55중량％ 이하인 것이 특히 바람직하다.

고형상의 열가소성 수지 조성물인 경우에는 열가소성 수지 성분의 배합량은 도전 접속 재료 100중량부에 대해서 5중량부 이상인 것이 바람직하고, 10중량부 이상인 것이 보다 바람직하며, 15중량부 이상인 것이 더욱 바람직하고, 20중량부 이상인 것이 특히 바람직하다. 또, 90중량부 이하인 것이 바람직하고, 85중량부 이하인 것이 보다 바람직하며, 80중량부 이하인 것이 더욱 바람직하고, 75중량부 이하인 것이 보다 더욱 바람직하며, 65중량부 이하인 것이 한층 바람직하고, 55중량부 이하인 것이 특히 바람직하다. 또, 열가소성 수지 성분의 배합량은 열가소성 수지 조성물의 전체 중량에 대해서 5중량％ 이상인 것이 바람직하고, 10중량％ 이상인 것이 보다 바람직하며, 15중량％ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 20중량％ 이상인 것이 특히 바람직하다. 또, 90중량％ 이하인 것이 바람직하고, 85중량％ 이하인 것이 보다 바람직하며, 80중량％ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 75중량％ 이하인 것이 보다 더욱 바람직하며, 65중량％ 이하인 것이 한층 바람직하고, 55중량％ 이하인 것이 특히 바람직하다.

열가소성 수지 성분의 배합량이 상기 범위 내에 있으면 단자간의 전기적 접속 강도 및 기계적 접착 강도를 충분히 확보하는 것이 가능해진다.

(ii) 플럭스 기능을 가지는 화합물

플럭스 기능을 가지는 화합물은 상기 「(a) 경화성 수지 조성물」에서 설명한 것과 동일한 것을 이용할 수 있다. 바람직한 화합물 및 배합량에 대해서도 마찬가지이다.

(iii) 그 외의 첨가제

또, 상기 열가소성 수지 성분에 대해 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위에서 실란 커플링제, 가소제, 안정제, 점착 부여제, 활제, 산화 방지제, 무기 필러, 충전재, 대전 방지제나 안료 등을 배합해도 된다.

본 발명의 도전 접속 재료에 있어서, 상기 경화성 수지 조성물 또는 열가소성 수지 조성물의 배합량은 사용되는 수지 조성물의 형태에 따라 적절히 설정할 수 있다.

예를 들면, 액상의 수지 조성물인 경우에는 상기 경화성 수지 조성물 또는 열가소성 수지 조성물의 배합량은 도전 접속 재료 100중량부에 대해서 10중량부 이상인 것이 바람직하고, 20중량부 이상인 것이 보다 바람직하며, 25중량부 이상인 것이 특히 바람직하다. 또, 95중량부 이하인 것이 바람직하고, 80중량부 이하인 것이 보다 바람직하며, 75중량부 이하인 것이 특히 바람직하다. 즉, 상기 경화성 수지 조성물 또는 열가소성 수지 조성물의 배합량은 도전 접속 재료의 전체 중량에 대해서 10중량％ 이상인 것이 바람직하고, 20중량％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 25중량％ 이상인 것이 특히 바람직하다. 또, 95중량％ 이하인 것이 바람직하고, 80중량％ 이하인 것이 보다 바람직하며, 75중량％ 이하인 것이 특히 바람직하다.

고형상의 수지 조성물인 경우에는 상기 경화성 수지 조성물 또는 열가소성 수지 조성물의 배합량은 도전 접속 재료 100중량부에 대해서 10중량부 이상인 것이 바람직하고, 15중량부 이상인 것이 보다 바람직하며, 20중량부 이상인 것이 특히 바람직하다. 또, 95중량부 이하인 것이 바람직하고, 80중량부 이하인 것이 보다 바람직하며, 75중량부 이하인 것이 특히 바람직하다. 즉, 상기 경화성 수지 조성물 또는 열가소성 수지 조성물의 배합량은 도전 접속 재료의 전체 중량에 대해서 10중량％ 이상인 것이 바람직하고, 15중량％ 이상인 것이 보다 바람직하며, 20중량％ 이상인 것이 특히 바람직하다. 또, 95중량％ 이하인 것이 바람직하고, 80중량％ 이하인 것이 보다 바람직하며, 75중량％ 이하인 것이 특히 바람직하다.

수지 조성물의 배합량이 상기 범위 내에 있으면 접속 부재간의 전기적 접속 강도 및 기계적 접착 강도를 충분히 확보하는 것이 가능해진다.

본 발명의 도전 접속 재료에 있어서 수지 조성물층의 각각의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 1㎛ 이상인 것이 바람직하고, 3㎛ 이상인 것이 보다 바람직하며, 5㎛ 이상인 것이 특히 바람직하다. 또, 수지 조성물층의 두께는 200㎛ 이하인 것이 바람직하고, 150㎛ 이하인 것이 보다 바람직하며, 100㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다. 수지 조성물층의 두께가 상기 범위 내에 있으면, 인접하는 단자간의 간격에 수지 조성물을 충분히 충전할 수 있어 수지 조성물의 경화 후, 고화 후의 기계적 접착 강도 및 대향하는 단자간의 전기적 접속을 충분히 확보할 수 있어 접속 단자의 제조도 가능하게 할 수 있다.

본 발명의 도전 접속 재료가 수지 조성물층을 복수 포함하는 경우, 각 수지 조성물층의 조성은 동일해도 되고, 이용되는 수지 성분의 종류나 배합 처방의 차이 등에 따라 상이해도 된다. 수지 조성물층의 용융 점도나 연화 온도 등의 물성도 동일해도 되고 상이해도 된다. 예를 들면 액상의 수지 조성물층과 고형상의 수지 조성물층을 조합해 이용해도 된다.

(2) 금속박층

본 발명에 있어서 금속박층은 땜납박 또는 주석박으로부터 선택되는 금속박으로 구성되는 층이다. 금속박층은 평면시에서 수지 조성물층의 적어도 일부에 형성되어 있으면 되고, 수지 조성물층의 전면에 형성되어 있어도 된다.

금속박층의 형상은 특별히 제한되지 않고, 일정한 형상이 반복해서 패턴상으로 형성되고 있어도 되며, 형상이 불규칙해도 된다. 규칙적인 형상과 불규칙한 형상이 혼재하고 있어도 된다. 도 7은 금속박층의 형상의 일례를 나타내는 평면 모식도이다. 수지 조성물층(120) 상에 여러가지 형상을 가지는 금속박층(110)이 형성되어 있다. 금속박층의 형상으로는, 예를 들면 도 7에 나타내는 바와 같은 점선이 빠지는 모양상(a), 줄무늬 모양상(b), 물방울 모양상(c), 사각형 모양상(d), 체커(checker) 모양상(e), 액자상(f), 격자 모양상(g) 또는 다중의 액자상(h) 등을 들 수 있다. 이들의 형상은 일례이며, 목적이나 용도에 따라 이들 형상을 조합하거나 변형시켜 이용할 수 있다.

본 발명의 일실시 태양에 있어서, 접속하고자 하는 단자간의 각 단자 또는 접속 단자를 제조하기 위한 전극의 직경이 0.5㎜보다 크고, 이 단자 또는 이 전극의 피치가 1㎜ 미만인 경우에는 단자간 접속 또는 접속 단자의 제조가 용이해지도록 수지 조성물층의 전면에 시트상의 금속박층을 형성하는 것이 바람직하다.

한편, 이 단자 또는 이 전극의 직경이 1㎜보다 작고, 이 단자 또는 이 전극의 피치가 3㎜보다 큰 경우에는 금속박을 유효하게 이용하는 관점 및 인접하는 단자간 또는 접속 단자간에 땜납 또는 주석을 잔존시키지 않는다는 관점으로부터 수지 조성물층의 적어도 일부에 반복해서 패턴상의 금속박층을 형성하는 것이 바람직하다. 이때, 금속박층의 형상은 이 단자 또는 이 접속 단자의 피치나 형태 등에 따라 적절히 선택할 수 있다.

본 발명에 사용되는 금속박은 플럭스 기능을 가지는 화합물의 환원 작용에 의해 제거 가능한 표면 산화막을 가지는 것이면 특별히 제한은 없지만, 주석(Sn), 납(Pb), 은(Ag), 비스무트(Bi), 인듐(In), 아연(Zn), 니켈(Ni), 안티몬(Sb), 철(Fe), 알루미늄(Al), 금(Au), 게르마늄(Ge) 및 구리(Cu)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 2종 이상의 금속의 합금, 또는 주석 단체로 이루어진 것이 바람직하다.

이와 같은 합금 가운데, 용융 온도 및 기계적 물성을 고려하면 Sn-Pb의 합금, 납프리(free) 땜납인 Sn-Bi의 합금, Sn-Ag-Cu의 합금, Sn-In의 합금, Sn-Ag의 합금 등의 Sn을 포함하는 합금으로 이루어진 것이 보다 바람직하다. Sn-Pb의 합금의 경우, 주석의 함유율은 30중량％ 이상 100중량％ 미만인 것이 바람직하고, 35중량％ 이상 100중량％ 미만인 것이 보다 바람직하며, 40중량％ 이상이 특히 바람직하다. 또, 100중량％ 미만인 것이 바람직하다. 또, 납프리 땜납의 경우의 주석의 함유율은 15중량％ 이상 100중량％미만인 것이 바람직하고, 20중량％ 이상 100중량％미만인 것이 보다 바람직하며, 25중량％ 이상 100중량％ 미만인 것이 특히 바람직하다. 예를 들면, Sn-Pb의 합금으로는 Sn63-Pb(융점 183℃), 납프리 땜납으로는 Sn-3.0Ag-0.5Cu(융점 217℃), Sn-3.5Ag(융점 221℃), Sn-58Bi(융점 139℃), Sn-9.0Zn(융점 199℃), Sn-3.5Ag-0.5Bi-3.0In(융점 193℃), Au-20Sn(융점 280℃) 등을 들 수 있다.

본 발명에 있어서는 접속하는 전자 부재나 반도체 장치의 내열성에 따라 적절히 원하는 융점 및 조성을 가지는 금속박을 이용할 수 있다. 예를 들면, 반도체 장치에서의 단자간 접속에 있어서는 반도체 장치의 부재가 열 이력에 의해 손상되는 것을 방지하기 위해서 융점이 330℃ 이하(보다 바람직하게는 300℃ 이하, 특히 바람직하게는 280℃ 이하, 더욱 바람직하게는 260℃ 이하)인 금속박을 이용하는 것이 바람직하다. 또, 단자간 접속 후의 반도체 장치의 내열성을 확보하기 위해서는 융점이 100℃ 이상(보다 바람직하게는 110℃ 이상, 특히 바람직하게는 120℃ 이상)인 금속박을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 금속박의 융점은 시차주사 열량계(DSC)에 의해 측정할 수 있다.

상기 금속박의 두께는 대향하는 단자간의 갭, 인접하는 단자간의 이격 거리 등에 따라 적절히 선택할 수 있다. 예를 들면, 반도체 장치에서의 반도체 칩, 기판, 반도체 웨이퍼 등의 각 접속 단자간 접속에 있어서는 금속박의 두께는 0.5㎛ 이상인 것이 바람직하고, 3㎛ 이상인 것이 보다 바람직하며, 5㎛ 이상인 것이 특히 바람직하고, 또 100㎛ 이하인 것이 바람직하고, 50㎛ 이하인 것이 보다 바람직하며, 20㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다. 금속박의 두께가 상기 하한 미만이 되면 땜납 또는 주석 부족에 의해 미접속 단자가 증가하는 경향이 있고, 한편 상기 상한을 넘으면 땜납 또는 주석 잉여에 의해 인접 단자간에 브릿지를 일으켜 쇼트하기 쉬워지는 경향이 있다.

금속박의 제작 방법은 특별히 제한은 없지만, 잉곳 등의 덩어리로부터 압연에 의해 제작하는 방법, 수지 조성물층에 직접 증착, 스퍼터(sputter), 도금 등에 의해 금속박층을 형성하는 방법 등을 들 수 있다. 또, 반복 패턴상의 금속박 제작 방법은 특별히 제한은 없지만, 금속박을 소정의 패턴으로 타발하는 방법, 에칭 등에 의해 소정의 패턴을 형성하는 방법, 또 차폐판이나 마스크 등을 사용함으로써 증착, 스퍼터, 도금 등으로 형성하는 방법 등을 들 수 있다.

본 발명에 이용되는 도전 접속 재료에 있어서, 금속박의 배합량은 도전 접속 재료 100중량부에 대해서 5중량부 이상인 것이 바람직하고, 20중량부 이상인 것이 보다 바람직하며, 30중량부 이상인 것이 특히 바람직하다. 또, 100중량부 미만인 것이 바람직하고, 80중량부 이하인 것이 보다 바람직하며, 70중량부 이하인 것이 특히 바람직하다. 즉, 금속박의 배합량은 도전 접속 재료의 전체 중량에 대해서 5중량％ 이상인 것이 바람직하고, 20중량％ 이상인 것이 보다 바람직하며, 30중량％ 이상인 것이 특히 바람직하다. 또, 100중량％ 미만인 것이 바람직하고, 80중량％ 이하인 것이 보다 바람직하며, 70중량％ 이하인 것이 특히 바람직하다. 금속박의 배합량이 상기 하한 미만이 되면 땜납 또는 주석 부족에 의해 미접속 단자가 증가하는 경향이 있다. 한편, 상기 상한을 넘으면 땜납 또는 주석 잉여에 의해 인접 단자간에 브릿지를 일으키기 쉬워지는 경향이 있다.

혹은 금속박의 배합량을 도전 접속 재료에 대한 부피 비율로 정의해도 된다. 예를 들면, 금속박의 배합량은 도전 접속 재료에 대해서 1부피％ 이상인 것이 바람직하고, 5부피％ 이상인 것이 보다 바람직하며, 10부피％ 이상인 것이 특히 바람직하다. 또, 90부피％ 이하인 것이 바람직하고, 80부피％ 이하인 것이 보다 바람직하며, 70부피％ 이하인 것이 특히 바람직하다. 금속박의 배합량이 상기 하한 미만이 되면 땜납 또는 주석 부족에 의해 미접속 단자가 증가하는 경향이 있다. 한편, 상기 상한을 넘으면 땜납 또는 주석 잉여에 의해 인접 단자간에 브릿지를 일으키기 쉬워지는 경향이 있다.

(3) 도전 접속 재료의 형태

본 발명에서 도전 접속 재료의 형태는 수지 조성물의 형태 등에 따라 적절히 선택할 수 있다. 예를 들면, 수지 조성물이 액상인 경우에는 금속박의 양면에 수지 조성물을 도포한 것, 폴리에스테르 시트 등의 박리 기재 상에 수지 조성물을 도포하고, 소정 온도에서 반경화(B 스테이지화) 등의 목적으로 건조, 제막시킨 후에 금속박을 부착하여 필름상으로 한 것 등을 도전 접속 재료로서 제공할 수 있다. 수지 조성물이 고형상인 경우에는 유기용제에 용해한 수지 조성물의 바니시를 폴리에스테르 시트 등의 박리 기재 상에 도포하고, 소정 온도에서 건조시킨 후에 금속박을 부착하고, 또는 증착 등의 수법을 사용해 필름상으로 형성한 것을 도전 접속 재료로서 제공할 수 있다.

또, 본 발명의 도전 접속 재료 및 이것에 이용되는 금속박은 단자와의 접촉을 높이기 위해서 엠보싱 가공을 실시한 것을 이용할 수도 있다.

본 발명의 도전 접속 재료의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 1㎛ 이상인 것이 바람직하고, 3㎛ 이상인 것이 보다 바람직하며, 5㎛ 이상인 것이 특히 바람직하고, 또 200㎛ 이하인 것이 바람직하고, 150㎛ 이하인 것이 보다 바람직하며, 100㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다. 도전 접속 재료의 두께가 상기 범위 내에 있으면 인접하는 단자간의 간격에 수지 조성물을 충분히 충전할 수 있다. 또, 수지 성분의 경화 후 또는 고화 후의 기계적 접착 강도 및 대향하는 단자간의 전기적 접속을 충분히 확보할 수 있다. 또, 목적이나 용도에 따른 접속 단자의 제조도 가능하게 할 수 있다.

다음에, 도전 접속 재료의 제조 방법에 대해서 설명한다.

본 발명에 이용되는 수지 조성물이 25℃에서 액상인 경우에는 예를 들면, 금속박을 액상의 수지 조성물에 침지시켜 금속박의 양면에 액상의 수지 조성물을 부착시켜서 본 발명의 도전 접속 재료를 제조할 수 있다. 수지 조성물의 두께 제어가 필요한 경우에는 액상의 수지 조성물에 침지시킨 금속박을 일정한 간격을 가지는 바 코터를 통과시키는 방법이나 액상의 수지 조성물을 스프레이 코터 등에 의해 분사하는 방법에 의해 제작할 수 있다.

또, 수지 조성물이 25℃에서 필름상인 경우에는 예를 들면, 다음과 같이 하여 도전 접속 재료를 제조할 수 있다. 우선, 유기용제에 용해한 수지 조성물의 바니시를 폴리에스테르 시트 등의 박리 기재 상에 도포하고 소정의 온도에서 건조시켜 제막시켜서 필름상의 수지 조성물을 제작한다. 다음에, 박리 기재 상에 제막시킨 수지 조성물을 2매 준비하고 금속박을 끼워 열 롤로 라미네이트함으로써 금속박의 상하에 수지 조성물을 배치했을 때 수지 조성물／금속박／수지 조성물로 이루어진 3층의 도전 접속 재료를 제작할 수 있다. 또, 상술한 라미네이트 방식에 의해 금속박의 한 면에 수지 조성물을 배치함으로써 수지 조성물／금속박으로 이루어진 2층의 도전 접속 재료를 제작할 수 있다.

또, 권중상(卷重狀)의 금속박을 사용하는 경우에는 금속박을 베이스 기재로 하고 금속박의 상하 또는 한쪽 측에 상기 필름상의 수지 조성물을 열 롤로 라미네이트함으로써, 권중상의 도전 접속 재료를 얻을 수도 있다. 또한 권중상의 금속박을 사용하는 경우 금속박의 상하 또는 한쪽 측에 바니시상의 수지 조성물을 직접 도포하고 용제를 휘산시킴으로써 권중상의 도전 접속 재료를 제작할 수 있다.

패턴상의 금속박을 사용해 도전 접속 재료를 제작하는 경우에는, 예를 들면 박리 기재 상에 금속박을 배치하고 금속박 측으로부터 금형으로 금속박을 하프컷하고, 여분의 금속박을 제거함으로써 패턴상의 금속박을 제작해 상기 필름상의 수지 조성물을 열 롤로 라미네이트하면 된다. 패턴상 금속박의 양면에 수지 조성물을 마련하는 경우에는 상기 박리 기재를 벗겨 수지 조성물이 형성된 면과는 반대측의 패턴상 금속박의 면에 필름상의 수지 조성물을 추가로 라미네이트 하면 된다.

또한, 도전 접속 재료의 제조 방법은 상기 방법으로 제한되지 않는다. 도전 접속 재료의 제조 방법은 목적이나 용도에 따라 당업자가 적절히 선택할 수 있다.

2. 단자간 접속 방법

다음에, 본 발명의 단자간 접속 방법에 대해서 설명한다. 본 발명의 접속 방법은 상기 도전 접속 재료를 이용해 단자간을 접속하는 방법에 관한 것으로, 도전 접속 재료를 대향하는 단자간에 배치하는 배치 공정과, 상기 도전 접속 재료를 가열하는 가열 공정과, 상기 수지 조성물을 경화 또는 고화시키는 경화／고화 공정을 포함한다. 본 발명의 접속 방법은 예를 들면, 반도체 웨이퍼, 반도체 칩, 리지드(rigid) 기판, 플렉서블(flexible) 기판, 그 외의 전기, 전자 부품에 형성되어 있는 단자끼리를 접속할 때 등에 이용할 수 있다.

본 발명의 접속 방법은 상기 도전 접속 재료의 수지 조성물이 경화성 수지 조성물인 경우와 열가소성 수지 조성물인 경우에서의 접속 방법의 공정이 약간 상이하다. 이하, 상기 도전 접속 재료의 수지 조성물이 경화성 수지 조성물인 경우를 제 1 실시 태양으로 하고, 열가소성 수지 조성물인 경우를 제 2 실시 태양으로 하여 각각의 태양마다 설명한다.

(1) 제 1 실시 태양

본 발명의 제 1 실시 태양의 단자간 접속 방법은 상기 경화성 수지 조성물과 금속박을 포함하는 도전 접속 재료를 대향하는 단자간에 배치하는 배치 공정과, 상기 금속박의 융점 이상이고, 또한 상기 경화성 수지 조성물의 경화가 완료되지 않은 온도에서 상기 도전 접속 재료를 가열하는 가열 공정과, 상기 경화성 수지 조성물을 경화시키는 경화 공정을 포함한다.

이 접속 방법에서는 가열 용융된 땜납 또는 주석을 선택적으로 단자간에 응집시켜 도전성 영역을 형성하고, 그 주위에 경화성 수지 조성물에 의한 절연성 영역을 형성할 수 있다. 그 결과, 인접하는 단자간의 절연성을 확보해 리크 전류를 방지할 수 있으므로, 단자간 접속의 접속 신뢰성을 높일 수 있다. 또, 미세한 배선 회로에 있어서도 다수의 단자간 전기적 접속을 일괄적으로 실시하는 것이 가능해진다. 나아가 경화성 수지 조성물을 경화시킴으로써 도전성 영역 또는 절연성 영역의 기계적 강도를 높일 수 있다.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 제 1 실시 태양의 단자간 접속 방법의 바람직한 실시 형태에 대해서 상세하게 설명하지만, 본 발명의 접속 방법은 이들 도면으로 한정되는 것은 아니다.

(a) 배치 공정

먼저, 도 1에 나타내는 바와 같이 단자(11)가 마련된 기판(10)과 단자(21)가 마련된 기판(20)을 단자(11)와 단자(21)가 대향하도록 위치 맞춤하고, 이들 단자간에 금속박(110)과 금속박(110)의 양면에 마련된 경화성 수지 조성물(120)로 이루어진 도전 접속 재료(30)를 배치한다. 이때, 도전 접속 재료(30)는 롤 라미네이터 또는 프레스 등의 장치를 사용해 도 3에 나타내는 바와 같이 미리 기판(10) 또는 기판(20)의 한쪽 측, 혹은 기판(10) 및 기판(20)의 쌍방에 열 압착되어 있어도 된다. 또, 상기 단자(11) 및 (21)의 표면은 전기적인 접속을 양호하게 하기 위해서 필요에 따라 세정, 연마, 도금 및 표면 활성화 등의 처리를 실시해도 된다.

(b) 가열 공정

가열 공정에서는 상기 배치 공정에서 단자간에 배치된 도전 접속 재료를 금속박의 융점 이상이고, 또한 상기 경화성 수지 조성물의 경화가 완료되지 않은 온도에서 가열한다. 여기서, 「경화성 수지 조성물의 경화가 완료되지 않은 온도」란, 경화성 수지 조성물의 용융 점도가 바람직하게는 100Pa·s 이하, 보다 바람직하게는 50Pa·s 이하, 특히 바람직하게는 10Pa·s 이하가 되는 온도를 의미한다. 단, 본 발명의 접속 방법에 있어서는 가열했을 때에 도전 접속 재료가 기판으로부터 비어져 나오는 것을 방지하기 위해, 경화성 수지 조성물의 용융 점도가 바람직하게는 0.001Pa·s 이상, 보다 바람직하게는 0.005Pa·s 이상, 특히 바람직하게는 0.01Pa·s 이상이 되는 온도에서 가열한다. 또한, 가열 온도는 금속박의 융점 이상이면 되고, 예를 들면 가열 시간을 짧게 하는 등, 가열 시간을 조정함으로써 상기 용융 점도를 만족시킬 수 있는 범위이면 그 상한은 특별히 제한되지 않는다.

구체적으로는 가열 온도는 사용되는 금속박 및 경화성 수지 조성물의 조성 등에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 100℃ 이상인 것이 바람직하고, 130℃ 이상인 것이 보다 바람직하며, 140℃ 이상인 것이 특히 바람직하고, 150℃ 이상인 것이 가장 바람직하다. 접속하고자 하는 기판 등의 열 열화를 방지하기 위해서는 가열 온도는 260℃ 이하인 것이 바람직하고, 250℃ 이하인 것이 보다 바람직하며, 240℃ 이하인 것이 특히 바람직하다.

이와 같은 온도에서 상기 도전 접속 재료를 가열하면 금속박(110)이 용융해 용융된 땜납 또는 주석이 경화성 수지 조성물(120) 중을 이동할 수 있게 된다. 경화성 수지 조성물에 포함되는 플럭스 기능을 가지는 화합물의 환원 작용에 의해 땜납 또는 주석의 표면 산화막은 제거되고 있기 때문에, 땜납 또는 주석은 습윤성이 높아진 상태이며, 금속 결합이 촉구받아 대향하는 단자간에 응집하기 쉬워진다. 한편, 플럭스 기능을 가지는 화합물의 환원 작용에 의해 단자(11) 및 (21)의 표면 산화막도 제거되어 습윤성이 높여져 있기 때문에 땜납 또는 주석과의 금속 결합이 가능하게 된다. 그 결과, 도 2에 나타내는 바와 같이 상기 단자간에는 도전성 영역(130)이 형성되어 단자(11)와 단자(21)가 전기적으로 접속된다. 한편, 도전성 영역의 주위에는 경화성 수지 조성물이 충전되어 절연성 영역(140)이 형성된다. 그 결과, 인접하는 단자간의 절연성이 확보되어 인접하는 단자간의 쇼트를 방지하는 것이 가능해진다.

본 발명의 접속 방법에 있어서는 대향하는 단자간 거리를 가깝게 하도록 가압해 가열해도 된다. 예를 들면, 도 1 중의 기판(10) 및 (20)이 대향하는 방향으로 공지의 열 압착 장치 등의 수단을 이용해 가열 및 가압함으로써 대향하는 각 단자간의 거리를 일정하게 제어할 수 있어 대향하는 단자간의 전기적인 접속 신뢰성을 높이는 것이 가능해진다.

또한, 가압 또는 가열할 때에 초음파나 전장(電場) 등을 가하거나, 레이저나 전자 유도 등의 특수 가열을 적용해도 된다.

(c) 경화 공정

본 발명의 접속 방법에 있어서는 상기 가열 공정에서 도전성 영역(130)과 절연성 영역(140)을 형성한 후, 경화성 수지 조성물을 경화시켜 절연성 영역(140)을 고정한다. 이에 의해, 상기 단자간의 전기적 신뢰성 및 기계적 접속 강도를 충분히 확보할 수 있다. 특히 본 발명의 접속 방법에 있어서는 고용융 점도시에 고절연 저항값을 가지는 경화성 수지 조성물을 사용하고 있기 때문에 절연성 영역의 절연성을 보다 충분히 확보할 수 있다.

경화성 수지 조성물의 경화는 도전 접속 재료를 가열함으로써 실시할 수 있다. 도전 접속 재료의 경화 온도는 경화성 수지 조성물의 조성에 따라 적절히 설정할 수 있지만, 상기 가열 공정에서의 가열 온도보다 적어도 5℃ 낮은 온도인 것이 바람직하고, 적어도 10℃ 낮은 온도인 것이 특히 바람직하다. 구체적으로는 100℃ 이상인 것이 바람직하고, 120℃ 이상인 것이 보다 바람직하며, 130℃ 이상인 것이 특히 바람직하고, 150℃ 이상인 것이 가장 바람직하다. 또, 300℃ 이하인 것이 바람직하고, 260℃ 이하인 것이 보다 바람직하며, 250℃ 이하인 것이 특히 바람직하고, 240℃ 이하인 것이 가장 바람직하다. 경화 온도가 상기 범위 내에 있으면, 도전 접속 재료가 열분해되지 않아 경화성 수지 조성물을 충분히 경화시킬 수 있다.

(2) 제 2 실시 태양

다음에, 본 발명의 제 2 실시 태양의 단자간 접속 방법에 대해서 설명한다. 본 발명의 제 2 실시 태양의 단자간 접속 방법은 상기 열가소성 수지 조성물과 금속박을 포함하는 도전 접속 재료를 대향하는 단자간에 배치하는 배치 공정과, 상기 금속박의 융점 이상이고, 또한 상기 열가소성 수지 조성물이 연화되는 온도에서 상기 도전 접속 재료를 가열하는 가열 공정과, 상기 열가소성 수지 조성물을 고화시키는 고화 공정을 포함한다. 이하, 각 공정에 대해서 설명한다.

(a) 배치 공정

열가소성 수지 조성물과 금속박을 포함하는 도전 접속 재료를 사용했을 경우에도, 상기 열경화성 수지 조성물과 금속박을 포함하는 도전 접속 재료를 사용했을 경우와 동일하게 도전 접속 재료를 배치할 수 있다.

(b) 가열 공정

가열 공정은 특별히 제한되지 않지만, 상기 배치 공정에서 단자간에 배치된 도전 접속 재료를 금속박의 융점 이상이고, 또한 상기 열가소성 수지 조성물이 연화되는 온도에서 가열한다. 여기서, 「열가소성 수지 조성물이 연화되는 온도」란, 열가소성 수지 조성물의 용융 점도가 바람직하게는 100Pa·s 이하, 보다 바람직하게는 50Pa·s 이하, 특히 바람직하게는 10Pa·s 이하가 되는 온도를 의미한다. 단, 본 발명의 접속 방법에 있어서는 가열했을 때에 도전 접속 재료가 기판에서 비어져 나오는 것을 방지하기 위해, 열가소성 수지 조성물의 용융 점도가 바람직하게는 0.001Pa·s 이상, 보다 바람직하게는 0.005Pa·s 이상, 특히 바람직하게는 0.01Pa·s 이상이 되는 온도에서 가열한다. 또한, 가열 온도는 금속박의 융점 이상이면 되고, 예를 들면 가열 시간을 짧게 하는 등 가열 시간을 조정함으로써 상기 용융 점도를 만족시킬 수 있는 범위이면 상한은 특별히 제한되지 않는다.

가열 온도는 사용되는 금속박 및 열가소성 수지 조성물의 조성 등에 따라 적절히 선택할 수 있다. 예를 들면, 경화성 수지 조성물과 금속박을 포함하는 도전 접속 재료와 동일한 가열 온도에서 가열할 수 있다.

상기 온도에서 상기 도전 접속 재료를 가열하면 금속박(110)이 용융해서 용융된 땜납 또는 주석이 열가소성 수지 조성물(120) 중을 이동할 수 있게 된다. 열가소성 수지 조성물에 포함되는 플럭스 기능을 가지는 화합물의 환원 작용에 의해, 땜납 또는 주석의 표면 산화막은 제거되어 있기 때문에, 땜납 또는 주석은 습윤성이 높아진 상태이며, 금속 결합이 촉구받아 대향하는 단자간에 응집하기 쉬워진다. 한편, 플럭스 기능을 가지는 화합물의 환원 작용에 의해 단자(11) 및 (21)의 표면 산화막도 제거되어 습윤성이 높여져 있기 때문에, 땜납 또는 주석의 금속 결합이 가능하게 된다. 그 결과, 도 2에 나타내는 바와 같이 상기 단자간에는 도전성 영역(130)이 형성되어 단자(11)와 단자(21)가 전기적으로 접속된다. 한편, 도전성 영역의 주위에는 열가소성 수지 조성물이 충전되어 절연성 영역(140)이 형성된다. 그 결과, 인접하는 단자간의 절연성이 확보되어 인접하는 단자간의 쇼트를 방지하는 것이 가능해진다.

(c) 고화 공정

본 발명의 접속 방법에 있어서는 상기 가열 공정에서 도전성 영역(130)과 절연성 영역(140)을 형성한 후, 열가소성 수지 조성물을 고화시켜 절연성 영역(140) 영역을 고정한다. 이에 의해, 상기 단자간의 전기적 신뢰성 및 기계적 접속 강도를 충분히 확보할 수 있다.

열가소성 수지 조성물의 고화는 상기 가열 공정에서 가열 용융된 도전 접속 재료를 냉각·고화함으로써 실시할 수 있다. 도전 접속 재료의 냉각·고화는 열가소성 수지 조성물의 조성에 따라 적절히 설정할 수 있는 것으로 특별히 제한되지 않지만, 자연 냉각에 의한 방법으로도 되고, 또 냉기를 분사하는 등의 방법이어도 된다.

상기 열가소성 수지 조성물의 고화 온도는 특히 제한되지 않지만, 금속박의 융점보다 낮은 것이 바람직하다. 보다 구체적으로는 상기 열가소성 수지 조성물의 고화 온도는 금속박의 융점보다 10℃ 이상 낮은 것이 바람직하고, 20℃ 이상 낮은 것이 특히 바람직하다. 또, 상기 열가소성 수지 조성물의 고화 온도는 50℃ 이상인 것이 바람직하고, 60℃ 이상인 것이 특히 바람직하며, 100℃ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 상기 열가소성 수지 조성물의 고화 온도가 상기 범위 내에 있으면, 도전성 영역(130)을 확실히 형성할 수 있고, 또 절연성 영역(140)이 원하는 내열성을 가질 수 있다. 이 때문에, 인접하는 단자간의 절연성이 확보되어 인접하는 단자간의 쇼트를 보다 확실히 방지할 수 있다.

이와 같이 특정의 수지 성분 및 플럭스 기능을 가지는 화합물을 함유하는 수지 조성물과 금속박으로 이루어진 도전 접속 재료를 이용함으로써, 땜납 또는 주석을 선택적으로 대향하는 단자간에 응집시킬 수 있어 단자간을 전기적으로 접속하는 동시에, 인접하는 단자간의 절연성을 확보할 수 있다. 나아가 다수의 단자간을 일괄적으로 도통시키는 것이 가능하여 신뢰성이 뛰어난 단자간 접속을 실시할 수 있다.

3. 접속 단자의 제조 방법

다음에, 본 발명의 접속 단자의 제조 방법에 대해서 설명한다.

본 발명의 접속 단자의 제조 방법은 상기 도전 접속 재료를 이용해 전자 부재의 전극 상에 접속 단자를 제조하는 방법에 관한 것으로, 도전 접속 재료를 전자 부재의 전극 상에 배치하는 배치 공정과, 상기 도전 접속 재료를 가열하는 가열 공정과, 상기 수지 조성물을 경화 또는 고화시키는 경화／고화 공정을 포함한다. 본 발명의 접속 단자의 제조 방법은 예를 들면, 반도체 웨이퍼, 반도체 칩, 리지드 기판, 플렉서블 기판, 그 외의 전기, 전자 부품의 전극 상에 접속 단자를 제조할 때에 이용할 수 있다.

본 발명의 접속 방법은 상기 도전 접속 재료의 수지 조성물이 경화성 수지 조성물인 경우와 열가소성 수지 조성물인 경우에서 접속 단자의 제조 공정이 약간 상이하다. 이하, 상기 도전 접속 재료의 수지 조성물이 경화성 수지 조성물인 경우를 제 1 실시 태양으로 하고, 열가소성 수지 조성물인 경우를 제 2 실시 태양으로 하여 각각의 태양마다 설명한다.

(1) 제 1 실시 태양

본 발명의 제 1 실시 태양의 접속 단자의 제조 방법은 상기 경화성 수지 조성물과 금속박을 포함하는 도전 접속 재료를 전자 부재의 전극 상에 배치하는 배치 공정과, 상기 금속박의 융점 이상이고, 또한 상기 경화성 수지 조성물의 경화가 완료되지 않은 온도에서 상기 도전 접속 재료를 가열하는 가열 공정과, 상기 경화성 수지 조성물을 경화시키는 경화 공정을 포함한다.

이 접속 단자의 제조 방법에서는 가열 용융된 땜납 또는 주석을 선택적으로 기판 상의 전극에 응집시켜 접속 단자를 형성하고, 그 주위에 경화성 수지 조성물에 의한 절연성 영역을 형성할 수 있다. 그 결과, 접속 단자의 주위를 경화성 수지 조성물로 피복할 수 있기 때문에 도전성 영역이 고정된다. 또, 절연성 영역에 의해 인접하는 접속 단자간의 절연성이 확보되므로 접속 신뢰성을 높일 수 있다. 이 방법에 의하면, 미세한 배선 회로에서도 다수의 접속 단자를 일괄적으로 제조하는 것이 가능해진다.

이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 제 1 실시 태양의 접속 단자의 제조 방법에 대하여 더욱 상세하게 설명한다. 단, 본 발명의 접속 방법은 이들 도면으로 한정되는 것은 아니다.

(a) 배치 공정

먼저, 도 4에 나타내는 바와 같이 경화성 수지 조성물(120)과 금속박(110)을 가지는 도전 접속 재료를 전극(41)이 마련된 기판(40) 상에 배치한다. 이때, 패턴 상의 금속박을 사용했을 경우에는 도전 접속 재료(50)와 기판 상의 전극(41)의 위치 맞춤이 필요하다. 또한, 도 4에서는 경화성 수지 조성물(120)이 금속박(110)의 한 면에 형성된 것을 사용하고 있지만, 경화성 수지 조성물(120)은 금속박(110)의 양면에 형성되어 있어도 된다. 또, 도 4에서는 경화성 수지 조성물(120)이 접속 단자와 대향하도록 배치되어 있지만, 금속박(110)이 접속 단자와 대향하도록 배치되어 있어도 된다.

도 5에 나타내는 바와 같이 도전 접속 재료(50)는 롤 라미네이터, 프레스 등의 장치를 사용해 기판(40)에 열 압착되어 있어도 된다. 또한, 도 5에서는 경화성 수지 조성물(120)이 전극(41)을 피복하고 있지만, 열경화 수지 조성물(120)의 두께는 전극(41)의 두께보다 얇아도 되고, 전극(41)의 두께보다 두꺼워도 되며, 목적 및 용도 등에 따라 적절히 조정할 수 있다. 또, 상기 전극(41)의 표면은 전기적인 접속을 양호하게 하기 위해서, 혹은 또 금속박과의 접합성을 향상시키기 위해서 필요에 따라 세정, 연마, 도금 및 표면 활성화 등의 처리를 실시해도 된다.

(b) 가열 공정

가열 공정에서는 상기 배치 공정에서 기판(40) 상의 전극(41) 상에 배치된 도전 접속 재료(50)를 금속박의 융점 이상이고, 또한 상기 경화성 수지 조성물의 경화가 완료되지 않은 온도에서 가열한다. 이에 의해, 도 6에 나타내는 바와 같이 전극(41) 상에 접속 단자(150)를 형성할 수 있다. 한편, 상기 접속 단자(150)의 주위에는 경화성 수지 조성물이 충전되어 절연성 영역(140)이 형성된다. 그 결과, 인접하는 접속 단자(150)간의 절연성이 확보되어 인접하는 접속 단자(150)간의 쇼트를 방지할 수 있다.

경화성 수지 조성물의 용융 점도, 가열 온도 및 가압 조건은 상기 경화성 수지 조성물과 금속박을 가지는 도전 접속 재료를 사용하여 단자간 접속을 실시했을 경우와 동일한 조건으로 실시할 수 있다.

(c) 경화 공정

경화 공정에서는 상기 가열 공정으로 접속 단자(150)와 절연성 영역(140)을 형성한 후, 경화성 수지 조성물을 경화시켜 절연성 영역(140)을 고정한다. 이에 의해, 기판 상의 전극(41)과 접속 단자(150)의 접합을 보강할 수 있다. 특히 본 발명의 제 1 실시 태양에서는 고용융 점도시에 고절연 저항값을 가지는 경화성 수지 조성물을 사용하고 있기 때문에 절연성 영역의 절연성을 보다 충분히 확보할 수 있다. 특별히 제한되지 않지만, 이 경화 공정은 접속 단자(150)를 형성한 후, 기판(60)을 다른 전기, 전자 부품 또는 기판에 탑재하고 접속한 후에 실시하는 것이 바람직하다.

경화 공정에서의 도전 접속 재료의 가열 온도는 상기 경화성 수지 조성물과 금속박을 가지는 도전 접속 재료를 사용하여 단자간 접속을 실시했을 경우와 동일한 조건으로 실시할 수 있다.

(2) 제 2 실시 태양

다음에, 본 발명의 제 2 실시 태양의 접속 단자의 제조 방법에 대해서 설명한다.

본 발명의 제 2 실시 태양의 접속 단자의 제조 방법은 상기 열가소성 수지 조성물과 금속박을 포함하는 도전 접속 재료를 전자 부재의 전극 상에 배치하는 배치 공정과, 상기 금속박의 융점 이상이고, 또한 상기 열가소성 수지 조성물이 연화되는 온도에서 상기 도전 접속 재료를 가열하는 가열 공정과, 추가로 필요에 따라 상기 열가소성 수지 조성물을 고화시키는 고화 공정을 포함한다.

제 2 실시 태양의 제조 방법에서는 가열 용융된 땜납 또는 주석을 선택적으로 기판 상의 전극에 응집시켜 접속 단자를 형성하고, 그 주위에 열가소성 수지 조성물에 의한 절연성 영역을 형성할 수 있다. 그 결과, 접속 단자의 주위를 열가소성 수지 조성물로 피복할 수 있기 때문에 도전성 영역이 고정된다. 또, 절연성 영역에 의해 인접하는 접속 단자간의 절연성이 확보되므로, 접속 신뢰성을 높일 수 있다. 이 방법에 의하면, 미세한 배선 회로에서도 다수의 접속 단자를 일괄적으로 제조하는 것이 가능해진다.

이하, 본 발명의 제 2 실시 태양의 접속 단자의 제조 방법에 대해서, 더욱 상세하게 설명한다.

(a) 배치 공정

열가소성 수지 조성물과 금속박을 포함하는 도전 접속 재료를 사용했을 경우에도 상기 제 1 실시 태양의 열경화성 수지 조성물과 금속박을 포함하는 도전 접속 재료를 사용했을 경우와 동일하게 도전 접속 재료를 전극이 마련된 기판 상에 배치할 수 있다.

(b) 가열 공정

가열 공정에서는 상기 배치 공정에서 기판에 마련된 전극 상에 배치된 도전 접속 재료(50)를 금속박의 융점 이상이고, 또한 상기 열가소성 수지 조성물이 연화되는 온도에서 가열한다. 이에 의해, 제 1 실시 태양과 동일하게 전극 상에 접속 단자를 제조할 수 있다. 한편, 접속 단자의 주위에는 열가소성 수지 조성물이 충전되어 절연성 영역이 형성된다. 그 결과, 인접하는 접속 단자 간의 절연성이 확보되어 인접하는 접속 단자간의 쇼트를 방지할 수 있다.

또한, 열가소성 수지 조성물의 용융 점도, 가열 온도 및 가압 조건은 상기 열가소성 수지 조성물과 금속박을 가지는 도전 접속 재료를 사용하여 단자간 접속을 실시했을 경우와 동일한 조건으로 실시할 수 있다.

(c) 고화 공정

고화 공정에서는 상기 가열 공정에서 접속 단자와 절연성 영역을 형성한 후, 열가소성 수지 조성물을 냉각 고화시켜 절연성 영역을 고정함으로써, 전극과 접속 단자의 접합을 보강할 수 있다.

또한, 열가소성 수지 조성물의 냉각 방법 및 바람직한 고화 온도에 대해서는 상기 열가소성 수지 조성물과 금속박을 가지는 도전 접속 재료를 사용해 단자간 접속을 실시했을 경우와 동일하다.

상술한 바와 같이, 본 발명에서는 본 발명의 도전 접속 재료를 이용함으로써 땜납 또는 주석을 선택적으로 접속 단자 형성 부위에 응집시킬 수 있기 때문에 접속 단자를 간편한 방법으로 제조할 수 있다. 본 발명의 접속 단자의 제조 방법에 의하면, 복수의 접속 단자를 일괄적으로 제조하는 것이 가능할 뿐만 아니라, 그 주위에 절연성 영역을 형성할 수 있으므로, 접속 단자가 고정되는 동시에 인접하는 접속 단자간의 절연성을 확보할 수 있다. 이에 의해, 접속 신뢰성이 뛰어난 접속 단자를 제조할 수 있다.

4. 도전 접속 재료 부착 전자 부재 및 전기, 전자 부품

본 발명은 전자 부재의 전기적 접속면에 본 발명의 도전 접속 재료가 접착해서 이루어지는 도전 접속 재료 부착 전자 부재도 포함한다. 본 발명의 도전 접속 재료 부착 전자 부재에 있어서, 도전 접속 재료의 전자 부재의 전기적 접속면과의 접착면은 수지 조성물층인 것이 바람직하다. 이 수지 조성물층은 전자 부재의 전기적 접속면에 직접 접착되어 있어도 되고, 접착제층을 통해 접착되어 있어도 된다. 본 발명의 도전 접속 재료 부착 전자 부재를 서로 첩합 혹은 본 발명의 도전 접속 재료 부착 전자 부재를 다른 전자 부재의 전기적 접속면과 첩합하여 열 압착시킴으로써 전자 부재간을 전기적으로 접속할 수 있다.

본 발명에서는 이와 같이 하여 얻어진 본 발명의 도전 접속 재료를 이용해 전자 부재간이 전기적으로 접속되어서 이루어지는 반도체 웨이퍼, 반도체 칩, 리지드 기판 및 플렉서블 기판, 그 외의 전기, 전자 부품도 포함한다.

실시예

이하, 실시예 및 비교예에 근거해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.

실시예 및 비교예에서 사용된 수지 조성물의 용융 점도, 얻어진 적층체의 대향하는 단자간 접속 저항, 도통로 형성성 및 도통로 이외의 영역에 잔존하는 땜납 입자의 유무를 이하의 방법에 의해 측정 또는 평가했다.

(1) 용융 점도

얻어진 수지 조성물의 용융 점도를 점탄성 측정 장치(레오메트릭스·사이언티픽·에프·이(주)제 「아레스 점탄성 측정 시스템」)를 이용하여 패럴렐(parallel) 플레이트 25㎜φ, 갭은 수지 조성물이 액상인 경우 0.5㎜, 수지 조성물이 필름상인 경우 0.05㎜, 주파수 10rad/초, 승온 속도는 땜납박으로서 주석-비스무트계를 사용했을 경우에는 10℃/분, 그것 이외의 땜납박을 사용했을 경우에는 20℃/분의 조건으로 측정했다. 여기에서는 각 실시예 및 비교예의 가열 공정에서 이용한 가열 온도에서의 용융 점도를 측정했다.

(2) 접속 저항

얻어진 적층체 중의 대향하는 단자간의 저항을 4단자법(저항계： 이와사키통신기(주)제 「디지털 멀티미터 VOA7510」, 측정 프로브： 히오키전기(주)제 「핀형 리드 9771」) 에 의해 12점 측정해, 그 평균값이 30mΩ 이상인 경우를 「A」, 30mΩ 이상인 경우를 「B」라고 판정했다.

(3) 도통로 형성성

얻어진 적층체 중의 대향하는 단자 10조(組)에 대해서, 그 단자간의 단면을 주사형 전자현미경(일본전자(주)제 「JSM-7401F」)로 관찰해, 10조 모두에 있어서 땜납에 의해 원주상의 도통로가 형성되어 있는 경우를 「A」, 1조에서도 도통로가 형성되어 있지 않은 단자가 존재하는 경우를 「B」, 인접하고 있는 단자와 쇼트 접촉하고 있는 경우를 「C」라고 판정했다.

(4) 잔존 땜납의 유무

얻어진 적층체의 단면을 주사형 전자현미경(SEM)(일본전자사제, 형번(型番) 「JSM-7401F」)로 관찰해 모든 땜납이 대향하는 단자간의 도통로 형성에 기여하고 있는 경우를 「A」, 도통로 형성에 기여하지 않고 대향하는 단자간(도전성 영역) 이외의 수지(절연성 영역) 중에 땜납이 잔존하고 있는 경우를 「B」라고 판정했다.

(5) 금속박의 융점에서의 수지 조성물의 용융 점도 및 가열 공정에서의 수지 조성물의 용융 점도

얻어진 수지 조성물 중 약 10㎎을 정칭하고, 시차주사 열량계(세이코-인스트루먼트사제)를 이용하고 승온 속도 5℃/분 , 10℃/분 및 20℃/분을 이용하여 경화 발열량을 산출했다.

다음에, Kamal　equation 모델(POLYMER　ENGINEERING　AND　SCIENCE, JANUARY, 1973, Vol. 13, No. 1　Kinetics　and　Thermal　Characterization　of Thermoset　Cure　M. R. KAMAL　and　S. SOUROUR)를 이용하여 수지 조성물을 등온에 노출했을 때의 시간 t에서의 경화 반응률 α를 산출했다.

또한, 산출된 경화 반응률 α를 적용하고 Cross 모델(AIChE　Journal Vol. 28, No. 2　Studies　of　Mold　Filling　and　Curing　in　the　Reaction Injection　Molding에 Process　J. M. CASTRO　and　C. W. MACOSKO)를 이용하여 금속박의 융점에서의 5초 후의 수지 조성물의 용융 점도 및 가열 공정에서의 5초 후의 수지 조성물의 용융 점도를 산출했다.

표 1~6에서의 「금속박의 융점에서의 수지 조성물의 용융 점도」및 「가열 공정에서의 수지 조성물의 용융 점도」의 란의 상단에 용융 점도를 나타내고, 하단에 용융 점도의 산출에 이용한 온도를 나타낸다.

Kamal　equation 모델 및 Cross 모델에 의한 용융 점도의 산출식은 하기에 나타낸 바와 같다.

《Kamal　equation 모델》

《Cross 모델》

[ 실시예 1]

에폭시 수지(대일본잉크화학공업(주)제 「EPICLON　EXA830-LVP」, 에폭시 당량 160g/eq) 39.3중량부, 카르복실기 말단 부타디엔·아크릴로니트릴 공중합체(우베흥산(주)제 「CTBN1008-SP」) 0.8중량부, 겐티딘산(미도리화학(주)제) 7.9중량부, 세바신산(도쿄화성공업(주)제) 2.0중량부 및 2-페닐-4-메틸이미다졸(시코쿠화성공업(주)제 「큐아졸 2P4MZ」) 0.2중량부를 혼합하여 경화성 수지 조성물을 조제했다. 얻어진 경화성 수지 조성물에 대해서 용융 점도(160℃)를 상기 방법에 따라 측정했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.

이 경화성 수지 조성물을 땜납박(Sn／Bi = 42／58, 밀도 = 8.7g/㎤, 두께 10㎛)의 양면에 도포해 두께 50㎛의 도전 접속 재료를 조제했다.

다음에, 얻어진 도전 접속 재료를 이용해 기판의 단자간 접속을 실시했다. 기판으로서 FR-4 기재(두께 0.1㎜)와 회로층(구리 회로, 두께 12㎛)으로 이루어지고, 구리 회로 상에 Ni／Au 도금(두께 3㎛)을 실시해 형성되는 접속 단자(단자 지름 100㎛, 인접하는 단자간의 중심 거리 300㎛)를 가지는 것을 사용했다. 이와 같은 접속 단자를 가지는 기판간에 상기 도전 접속 재료를 배치하고 열 압착 장치((주)츠쿠바메카닉스제 「TMV1-200ASB」)를 이용해 160℃, 2MPa, 600초의 조건으로 열 압착(기판간 갭 50㎛)을 실시해 단자간을 접속했다. 그 후, 180℃에서 1시간 가열해 경화성 수지 조성물을 경화시켜 적층체를 얻었다.

얻어진 적층체에 대해서, 대향하는 단자간 접속 저항 및 도통로 형성성, 및 절연성 영역 중의 잔존 땜납 입자의 유무를 상기 방법에 따라서 평가했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.

[ 실시예 2]

에폭시 수지(대일본잉크화학공업(주)제 「EPICLON　EXA830-LVP」, 에폭시 당량 160g/eq) 39.3중량부, 카르복실기 말단 부타디엔·아크릴로니트릴 공중합체(우베흥산(주)제 「CTBN1008-SP」) 0.8중량부, 겐티딘산(미도리화학(주)제) 6.0중량부, 세바신산(도쿄화성공업(주)제) 3.9중량부 및 2-페닐-4-메틸이미다졸(시코쿠화성공업(주)제 「큐아졸 2P4MZ」) 0.2중량부를 혼합하여 경화성 수지 조성물을 조제했다. 얻어진 경화성 수지 조성물에 대해서 용융 점도(160℃)를 상기 방법에 따라서 측정했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.

이 경화성 수지 조성물을 땜납박(Sn／Bi = 42／58, 밀도 = 8.7g/㎤, 두께 10㎛)의 양면에 도포해 두께 50㎛의 도전 접속 재료를 조제했다. 이 도전 접속 재료를 이용하는 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 기판의 단자간 접속을 실시해 적층체를 얻었다.

[ 실시예 3]

에폭시 수지(대일본잉크화학공업(주)제 「EPICLON　EXA830-LVP」, 에폭시 당량 160g/eq) 39.3중량부, 카르복실기 말단 부타디엔·아크릴로니트릴 공중합체(우베흥산(주)제 「CTBN1008-SP」) 0.8중량부, 겐티딘산(미도리화학(주)제) 7.9중량부, 세바신산(도쿄화성공업(주)제) 2.0중량부 및 2-페닐이미다졸(시코쿠화성공업(주)제 「큐아졸 2PZ」) 0.2중량부를 혼합하여 경화성 수지 조성물을 조제했다. 얻어진 경화성 수지 조성물에 대해서 용융 점도(160℃)를 상기 방법에 따라서 측정했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.

[ 비교예 1]

에폭시 수지(대일본잉크화학공업(주)제 「EPICLON　EXA830-LVP」, 에폭시 당량 160g/eq) 43.7중량부, 카르복실기 말단 부타디엔·아크릴로니트릴 공중합체(우베흥산(주)제 「CTBN1008-SP」) 0.9중량부 및 2-페닐-4-메틸이미다졸(시코쿠화성공업(주)제 「큐아졸 2P4MZ」) 0.2중량부를 혼합하여 경화성 수지 조성물을 조제했다. 얻어진 경화성 수지 조성물에 대해서, 용융 점도(160℃)를 상기 방법에 따라서 측정했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.

[ 비교예 2]

에폭시 수지(대일본잉크화학공업(주)제 「EPICLON　EXA830-LVP」, 에폭시 당량 160g/eq) 43.7중량부, 카르복실기 말단 부타디엔·아크릴로니트릴 공중합체(우베흥산(주)제 「CTBN1008-SP」) 0.9중량부 및 2-페닐이미다졸(시코쿠화성공업(주)제 「큐아졸 2PZ」) 0.2중량부를 혼합하여 경화성 수지 조성물을 조제했다. 얻어진 경화성 수지 조성물에 대해서 용융 점도(160℃)를 상기 방법에 따라서 측정했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.

[ 실시예 4]

에폭시 수지(대일본잉크화학공업(주)제 「EPICLON-840S」, 에폭시 당량 185g/eq) 21.1중량부, 페놀 수지(스미토모베이클라이트(주)제 「PR-53647」) 13.2중량부, 페녹시 수지(재팬에폭시레진(주)제 「YX-6954」) 15.8중량부, 세바신산(도쿄화성공업(주)제) 2.4중량부, 실란 커플링제(신에츠화학공업(주)제 「KBM-303」) 0.3중량부 및 2-페닐-4-메틸이미다졸(시코쿠화성공업(주)제 「큐아졸 2P4MZ」) 0.01중량부를 혼합하여 경화성 수지 조성물을 조제했다. 얻어진 경화성 수지 조성물에 대해서 용융 점도(160℃)를 상기 방법에 따라서 측정했다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.

이 경화성 수지 조성물을 땜납박(Sn／Bi = 42／58, 밀도 = 8.7g/㎤, 두께 10㎛)의 양면에 도포해 두께 50㎛의 도전 접속 재료를 조제했다. 이 필름상의 도전 접속 재료를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 기판의 단자간 접속을 실시해 적층체를 얻었다. 얻어진 적층체에 대해서, 대향하는 단자간 접속 저항 및 도통로 형성성, 및 절연성 영역 중의 잔존 땜납 입자의 유무를 상기 방법에 따라서 평가했다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.

[ 실시예 5]

에폭시 수지(대일본잉크화학공업(주)제 「EPICLON-840S」, 에폭시 당량 185g/eq) 21.1중량부, 페놀 수지(스미토모베이클라이트(주)제 「PR-53647」) 10.5중량부, 페녹시 수지(재팬에폭시레진(주)제 「YX-6954」) 18.5중량부, 세바신산(도쿄화성공업(주)제) 2.4중량부, 실란 커플링제(신에츠화학공업(주)제 「KBM-303」) 0.3중량부 및 2-페닐-4-메틸이미다졸(시코쿠화성공업(주)제 「큐아졸 2P4MZ」) 0.01중량부를 혼합해 수지 조성물로 하여 경화성 수지 조성물을 조제했다. 얻어진 경화성 수지 조성물에 대해서 용융 점도(160℃)를 상기 방법에 따라서 측정했다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.

[ 비교예 3]

에폭시 수지(대일본잉크화학공업(주)제 「EPICLON-840S」, 에폭시 당량 185g/eq) 21.6중량부, 페놀 수지(스미토모베이클라이트(주)제 「PR-53647」) 13.5중량부, 페녹시 수지(재팬에폭시레진(주)제 「YX-6954」) 16.2중량부, 실란 커플링제(신에츠화학공업(주)제 「KBM-303」) 0.3중량부 및 2-페닐-4-메틸이미다졸(시코쿠화성공업(주)제 「큐아졸 2P4MZ」) 0.01중량부를 혼합해 수지 조성물로 하여 경화성 수지 조성물을 조제했다. 얻어진 경화성 수지 조성물에 대해서 용융 점도(160℃)를 상기 방법에 따라서 측정했다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.

[ 비교예 4]

에폭시 수지(대일본잉크화학공업(주)제 「EPICLON-840S」, 에폭시 당량 185g/eq) 21.6중량부, 페놀 수지(스미토모베이클라이트(주)제 「PR-53647」) 11.7중량부, 페녹시 수지(재팬에폭시레진(주)제 「YX-6954」) 17.0중량부, 실란 커플링제(신에츠화학공업(주)제 「KBM-303」) 0.3중량부 및 2-페닐-4-메틸이미다졸(시코쿠화성공업(주)제 「큐아졸 2P4MZ」) 1.0중량부를 혼합해 수지 조성물로 하여 경화성 수지 조성물을 조제했다. 얻어진 경화성 수지 조성물에 대해서 용융 점도(160℃)를 상기 방법에 따라서 측정했다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.

[ 실시예 6]

에폭시 수지(대일본잉크화학공업(주)제 「EPICLON-840S」, 에폭시 당량 185g/eq) 40.0중량부, 페놀 수지(스미토모베이클라이트(주)제 「PR-53647」) 25.0중량부, 페녹시 수지(재팬에폭시레진(주)제 「YX-6954」) 30.0중량부, 세바신산(도쿄화성공업(주)제) 4.5중량부, 실란 커플링제(신에츠화학공업(주)제 「KBM-303」) 0.5중량부 및 2-페닐-4-메틸이미다졸(시코쿠화성공업(주)제 「큐아졸 2P4MZ」) 0.01중량부를 혼합하여 경화성 수지 조성물을 조제했다. 얻어진 경화성 수지 조성물에 대해서 용융 점도(200℃)를 상기 방법에 따라서 측정했다. 그 결과를 표 3에 나타낸다.

얻어진 경화성 수지 조성물을 땜납박(Sn／Pb = 63／37(중량비), 밀도 = 8.4g/㎤, 두께 10㎛)의 양면에 도포해 두께 60㎛의 도전 접속 재료를 조제했다.

다음에, 얻어진 도전 접속 재료를 이용해 기판의 단자간 접속을 실시했다. 기판으로서 FR-4 기재(두께 0.1㎜)와 회로층(구리 회로, 두께 12㎛)으로 이루어지고, 구리 회로 상에 Ni／Au 도금(두께 3㎛)을 실시해 형성되는 접속 단자(단자 지름 50㎛, 인접하는 단자간의 중심 거리 100㎛)를 가지는 것을 사용했다. 이와 같은 기판끼리의 단자간 접속을 위해 상기 도전 접속 재료를 접속 면적과 동등한 크기로 재단해 접속 영역에 배치하고, 대향하는 단자의 위치 맞춤을 실시했다. 다음에, 열 압착 장치를 이용해 200℃, 0.5MPa, 120초의 조건으로 상기 도전 접속 재료와 기판의 열 압착(압착 개시시 직후까지는 압력을 제어하고, 이후에는 기판간의 갭을 50㎛로 제어했음)을 실시해 단자간을 접속했다. 그 후, 180℃에서 1시간 가열해 경화성 수지 조성물을 경화시켜 적층체를 얻었다. 얻어진 적층체에 대해서, 대향하는 단자간 접속 저항 및 도통로 형성성, 및 절연성 영역 중의 잔존 땜납 입자의 유무를 상기 방법에 따라서 평가했다. 그 결과를 표 3에 나타낸다.

[ 실시예 7]

경화성 수지 조성물을 에폭시 수지(대일본잉크화학공업(주)제 「EPICLON-840S」, 에폭시 당량 185g/eq) 40.0중량부, 페놀 수지(스미토모베이클라이트(주)제 「PR-53647」) 20.0중량부, 페녹시 수지(재팬에폭시레진(주)제 「YX-6954」) 35.0중량부, 세바신산(도쿄화성공업(주)제) 4.5중량부, 실란 커플링제(신에츠화학공업(주)제 「KBM-303」) 0.5중량부 및 2-페닐-4-메틸이미다졸(시코쿠화성공업(주)제 「큐아졸 2P4MZ」) 0.01중량부를 혼합해 조제한 것 이외에는 실시예 6과 동일하게 적층체를 제작해 평가했다. 그 결과를 표 3에 나타낸다.

[ 비교예 5]

경화성 수지 조성물을 에폭시 수지(대일본잉크화학공업(주)제 「EPICLON-840S」, 에폭시 당량 185g/eq) 41.9중량부, 페놀 수지(스미토모베이클라이트(주)제 「PR-53647」) 26.2중량부, 페녹시 수지(재팬에폭시레진(주)제 「YX-6954」) 31.4중량부, 실란 커플링제(신에츠화학공업(주)제 「KBM-303」) 0.5중량부 및 2-페닐-4-메틸이미다졸(시코쿠화성공업(주)제 「큐아졸 2P4MZ」) 0.01중량부를 혼합해 조제한 것 이외에는 실시예 6과 동일하게 적층체를 제작해 평가했다. 그 결과를 표 3에 나타낸다.

[ 비교예 6]

경화성 수지 조성물을 에폭시 수지(대일본잉크화학공업(주)제 「EPICLON-840S」, 에폭시 당량 185g/eq) 41.9중량부, 페놀 수지(스미토모베이클라이트(주)제 「PR-53647」) 23.2중량부, 페녹시 수지(재팬에폭시레진(주)제 「YX-6954」) 33.4중량부, 실란 커플링제(신에츠화학공업(주)제 「KBM-303」) 0.5중량부 및 2-페닐-4-메틸이미다졸(시코쿠화성공업(주)제 「큐아졸 2P4MZ」) 1.0중량부를 혼합해 조제한 것 이외에는 실시예 6과 동일하게 적층체를 제작해 평가했다. 그 결과를 표 3에 나타낸다.

[ 실시예 8]

도전 접속 재료를 조제할 때의 땜납박을 Sn／Pb = 63／37(중량비), 밀도 = 8.4g/㎤, 두께 10㎛의 것으로부터 Sn／Pb = 63／37(중량비), 밀도 = 8.4g/㎤, 두께 5㎛의 것으로 변경하고, 또 기판 상의 접속 단자의 단자 지름 및 인접하는 단자간의 중심 거리를 단자 지름 50㎛, 인접하는 단자간의 중심 거리 100㎛로부터 단자 지름 40㎛, 인접하는 단자간의 중심 거리 100㎛로 변경하며, 또한 열 압착시의 기판간 갭 제어를 50㎛로부터 35㎛로 변경한 것 이외에는 실시예 6과 동일하게 적층체를 제작해 평가했다. 그 결과를 표 4에 나타낸다.

[ 실시예 9]

도전 접속 재료를 조제할 때의 땜납박을 Sn／Pb = 63／37(중량비), 밀도 = 8.4g/㎤, 두께 10㎛의 것으로부터 Sn／Pb = 63／37(중량비), 밀도 = 8.4g/㎤, 두께 50㎛의 것으로 변경하고, 또, 도전 접속 재료의 두께를 60㎛로부터 300㎛로 변경하며, 또한 기판의 접속 단자의 단자 지름 및 인접하는 단자간의 중심 거리를 단자 지름 50㎛, 인접하는 단자간의 중심 거리 100㎛로부터 단자 지름 200㎛, 인접하는 단자간의 중심 거리 300㎛로 변경하고, 또한 열 압착시의 기판간 갭 제어를 50㎛로부터 200㎛로 변경한 것 이외에는 실시예 6과 동일하게 적층체를 제작해 평가했다. 그 결과를 표 4에 나타낸다.

[ 실시예 10]

도전 접속 재료를 조제할 때의 땜납박을 Sn／Pb = 63／37(중량비), 밀도 = 8.4g/㎤, 두께 10㎛의 것으로부터 Sn／Pb = 63／37(중량비), 밀도 = 8.4g/㎤, 두께 100㎛의 것으로 변경하고, 또, 도전 접속 재료의 두께를 60㎛로부터 400㎛로 변경하며, 또한 기판의 접속 단자의 단자 지름 및 인접하는 단자간의 중심 거리를 단자 지름 50㎛, 인접하는 단자간의 중심 거리 100㎛로부터 단자 지름 350㎛, 인접하는 단자간의 중심 거리 400㎛로 변경하고, 또한 열 압착시의 기판간 갭 제어를 50㎛로부터 350㎛로 변경한 것 이외에는 실시예 6과 동일하게 적층체를 제작해 평가했다. 그 결과를 표 4에 나타낸다.

[ 실시예 11]

도전 접속 재료를 조제할 때의 땜납박을 Sn／Pb = 63／37(중량비), 밀도 = 8.4g/㎤, 두께 10㎛의 것으로부터 Sn／Ag／Cu = 96.5／3.0／0.5(중량비), 밀도 = 7.4g/㎤, 두께 10㎛의 것으로 변경하고, 또 경화성 수지 조성물의 용융 점도의 측정 온도를 200℃로부터 230℃로 변경하며, 또한 도전 접속 재료와 기판을 열 압착할 때의 가열 온도를 160℃로부터 230℃로 변경한 것 이외에는 실시예 4와 동일하게 적층체를 제작해 평가했다. 그 결과를 표 4에 나타낸다.

[ 실시예 12]

경화성 수지 조성물을 에폭시 수지(대일본잉크화학공업(주)제 「EPICLON-840S」, 에폭시 당량 185g/eq) 40.0중량부, 페놀 수지(스미토모베이클라이트(주)제 「PR-53647」) 19.5중량부, 페녹시 수지(재팬에폭시레진(주)제 「YX-6954」) 30.0중량부, 페놀프탈린(도쿄화성(주)제) 10.0중량부, 실란 커플링제(신에츠화학공업(주)제 「KBM-303」) 0.5중량부 및 2-페닐-4-메틸이미다졸(시코쿠화성공업(주)제 「큐아졸 2P4MZ」) 0.01중량부를 혼합하여 조제한 것 이외에는 실시예 11과 동일하게 적층체를 제작해 평가했다. 그 결과를 표 5에 나타낸다.

[ 실시예 13]

경화성 수지 조성물을 에폭시 수지(대일본잉크화학공업(주)제 「EPICLON-840S」, 에폭시 당량 185g/eq) 40.0중량부, 페놀 수지(스미토모베이클라이트(주)제 「PR-53647」) 25.0중량부, 페녹시 수지(재팬에폭시레진제 「4256H40」) 30.0중량부, 세바신산(도쿄화성공업(주)제) 4.5중량부, 실란 커플링제(신에츠화학공업(주)제 「KBM-303」) 0.5중량부 및 2-페닐-4-메틸이미다졸(시코쿠화성공업(주)제 「큐아졸 2P4MZ」0.01중량부를 혼합하여 조제한 것 이외에는 실시예 6과 동일하게 적층체를 제작해 평가했다. 그 결과를 표 5에 나타낸다.

[ 실시예 14]

실시예 6과 동일한 경화성 수지 조성물을 땜납박(Sn／Pb = 63／37(중량비), 밀도 = 8.4g/㎤, 두께 10㎛)의 한 면에 도포해 두께 60㎛의 도전 접속 재료를 제작했다.

다음에, 얻어진 도전 접속 재료를 이용해 기판의 접속 단자를 제조했다. 기판은 실시예 6과 동일한 것을 사용했다. 도전 접속 재료의 수지 조성물을 기판과 접하도록 배치하고, 열 압착 장치를 이용하여 200℃, 0.5MPa, 120초의 조건으로 열 압착을 실시해 접속 단자를 제조하여 접속 단자 부착 기판을 얻었다. 얻어진 접속 단자 부착 기판에 대해서, 도통로 형성성, 및 절연성 영역 중의 잔존 땜납 입자의 유무를 상기 방법에 따라서 평가했다. 그 결과를 표 5에 나타낸다.

[ 실시예 15]

실시예 6과 동일한 도전 접속 재료를 이용하여 8㎜ 사각형으로, 중앙 2㎜ 사각형이 타발되어 있는 액자상의 기판끼리를 전기적으로 접속했다. 상기 기판의 외주부에는 단자 지름 50㎛, 인접하는 단자간의 중심 거리 100㎛이며, 표층에 두께 3㎛의 Ni／Au 도금층을 가지는 두께 12㎛의 구리 회로가 형성되어 있다.

이와 같은 기판끼리를 접속하기 위해서 상기 도전 접속 재료를 접속 면적과 동등한 크기(8㎜ 사각형으로 중앙 2㎜ 사각형이 타발된 액자상)로 재단해 대향하는 단자의 위치 맞춤을 실시하고, 열 압착 장치를 이용해 200℃, 0.5MPa, 120초의 조건으로 열 압착(압착 개시시 직후까지는 압력을 제어하고, 이후에는 기판간의 갭을 50㎛로 제어했음)을 실시해 단자간을 접속했다. 그 후, 180℃에서 1시간 가열해 경화성 수지 조성물을 경화시켜 적층체를 얻었다. 얻어진 적층체에 대해서, 대향하는 단자간 접속 저항 및 도통로 형성성, 및 절연성 영역 중의 잔존 땜납 입자의 유무를 상기 방법에 따라서 평가했다. 그 결과를 표 5에 나타낸다.

[ 비교예 7]

표 6에 기재된 조성을 이용해 실시예 6과 동일하게 하여 수지 조성물을 조제했다.

다음에, 조제한 수지 조성물에 도전성 미립자(AU-205, 평균 입경 5㎛, 플라스틱 코어, Ni／Au 도금, 세키스이화학공업(주)제)을 2부피％ 배합하고 균일하게 분산시켜 도전 접속 재료를 제작했다. 이렇게 하여 제작된 도전 접속 재료를 이용하는 것 이외에는 실시예 6과 동일하게 적층체를 제작해 평가했다. 그 결과를 표 6에 나타낸다.

산업상 이용 가능성

본 발명의 도전 접속 재료는 전자 부재간의 전기적 접속이나 기판 상에 접속 단자를 제조하는데 유용하다. 본 발명의 도전 접속 재료를 이용함으로써 신뢰성이 높은 전기적 접속이 가능해진다. 또, 미세한 배선 회로에도 정밀도 좋게 접속 단자를 제조하는 것이 가능해진다.

10, 20 … 기판
11, 21 … 단자
110 … 금속박
120 … 수지 조성물
130 … 도전성 영역
140 … 절연성 영역

Claims

도전 접속 재료로서, 수지 성분 및 플럭스 기능을 가지는 화합물을 함유하는 수지 조성물과 땜납박 또는 주석박으로부터 선택되는 금속박으로 구성되는 적층 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 도전 접속 재료.
청구항 1에 있어서,
상기 적층 구조에서 금속박층이 평면시에서 수지 조성물층의 적어도 일부에 형성되어 있는 도전 접속 재료.
청구항 1에 있어서,
상기 적층 구조에서 금속박층이 평면시에서 수지 조성물층의 적어도 일부에 반복해서 패턴상으로 형성되어 있는 도전 접속 재료.
청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
상기 적층 구조에서 금속박층이 평면시에서 수지 조성물층의 적어도 일부에 점선이 빠지는 모양상, 줄무늬 모양상, 물방울 모양상, 사각형 모양상, 체커(checker) 모양상, 액자상 또는 격자 모양상으로 형성되어 있는 도전 접속 재료.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
수지 조성물층／금속박층／수지 조성물층으로 이루어진 적층 구조를 포함하는 도전 접속 재료.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
수지 조성물층／금속박층으로 이루어진 적층 구조를 포함하는 도전 접속 재료.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적층 구조에서 금속박층이 적층 구조의 두께 방향에 대해 대략 중앙에 형성되어 있는 도전 접속 재료.
청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수지 조성물이 25℃에서 액상인 도전 접속 재료.
청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수지 조성물이 25℃에서 필름상인 도전 접속 재료.
청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
상기 금속박의 융점에서의 상기 수지 조성물의 용융 점도가 0.01~10Pa·s인 도전 접속 재료.
청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
상기 금속박의 융점에서의 상기 수지 조성물의 용융 점도가 10~100Pa·s인 도전 접속 재료.
청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수지 조성물이 열경화성 수지를 포함하는 도전 접속 재료.
청구항 12에 있어서,
상기 열경화성 수지가 에폭시 수지, (메타)아크릴레이트 수지, 페녹시 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리이미드 수지, 실리콘 수지, 말레이미드 수지, 비스말레이미드-트리아진 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 도전 접속 재료.
청구항 13에 있어서,
상기 에폭시 수지가 비스페놀 A형 에폭시 수지 또는 비스페놀 F형 에폭시 수지를 포함하는 도전 접속 재료.
청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수지 조성물이 경화제를 포함하는 도전 접속 재료.
청구항 1 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수지 조성물이 경화 촉진제를 포함하는 도전 접속 재료.
청구항 16에 있어서,
상기 경화 촉진제가 이미다졸 화합물인 도전 접속 재료.
청구항 1 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 있어서,
상기 플럭스 기능을 가지는 화합물이 페놀성 수산기 및／또는 카르복실기를 가지는 화합물을 포함하는 도전 접속 재료.
청구항 1 내지 청구항 18 중 어느 한 항에 있어서,
상기 플럭스 기능을 가지는 화합물이 하기 일반식 (1)로 나타내는 화합물을 포함하는 도전 접속 재료.

(식 (1) 중, n은 1~20의 정수이다.)
청구항 1 내지 청구항 19 중 어느 한 항에 있어서,
상기 플럭스 기능을 가지는 화합물이 하기 일반식 (2) 및／또는 (3)으로 나타내는 화합물을 포함하는 도전 접속 재료.

[식 중, R¹~R⁵는 각각 독립적으로 1가의 유기기이며, R¹~R⁵ 중 적어도 하나는 수산기이다.]

[식 중, R⁶~R²⁰은 각각 독립적으로 1가의 유기기이며, R⁶~R²⁰ 중 적어도 하나는 수산기 또는 카르복실기이다.]
청구항 1 내지 청구항 20 중 어느 한 항에 있어서,
상기 금속박이 압연, 증착 또는 도금으로 형성된 것인 도전 접속 재료.
청구항 1 내지 청구항 21 중 어느 한 항에 있어서,
상기 금속박의 융점이 100℃~330℃인 도전 접속 재료.
청구항 1 내지 청구항 22 중 어느 한 항에 있어서,
상기 금속박이 Sn, Ag, Bi, In, Zn, Pb, Sb, Fe, Al, Ni, Au, Ge 및 Cu로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 2종의 금속을 포함하는 합금인 도전 접속 재료.
청구항 1 내지 청구항 22 중 어느 한 항에 있어서,
상기 금속박이 Sn으로 이루어진 도전 접속 재료.
청구항 1 내지 청구항 24 중 어느 한 항에 기재된 도전 접속 재료를 대향하는 단자간에 배치하는 배치 공정과, 상기 금속박의 융점 이상이고, 또한 상기 수지 조성물의 경화가 완료되지 않은 온도에서 상기 도전 접속 재료를 가열하는 가열 공정과, 상기 수지 조성물을 경화시키는 경화 공정을 포함하는 단자간 접속 방법.
청구항 1 내지 청구항 24 중 어느 한 항에 기재된 도전 접속 재료를 대향하는 단자간에 배치하는 배치 공정과, 상기 금속박의 융점 이상이고, 또한 상기 수지 조성물이 연화되는 온도에서 상기 도전 접속 재료를 가열하는 가열 공정과, 상기 수지 조성물을 고화시키는 고화 공정을 포함하는 단자간 접속 방법.
청구항 25 또는 청구항 26에 있어서,
상기 가열 공정에서의 수지 조성물의 용융 점도가 0.01~10Pa·s인 방법.
청구항 25 또는 청구항 26에 있어서,
상기 가열 공정에서의 수지 조성물의 용융 점도가 10~100Pa·s인 방법.
청구항 1 내지 청구항 24 중 어느 한 항에 기재된 도전 접속 재료를 전자 부재의 전극 상에 배치하는 배치 공정과, 상기 금속박의 융점 이상이고, 또한 상기 수지 조성물의 경화가 완료되지 않은 온도에서 상기 도전 접속 재료를 가열하는 가열 공정을 포함하는 접속 단자의 제조 방법.
청구항 1 내지 청구항 24 중 어느 한 항에 기재된 도전 접속 재료를 전자 부재의 전극 상에 배치하는 배치 공정과, 상기 금속박의 융점 이상이고, 또한 상기 수지 조성물이 연화되는 온도에서 상기 도전 접속 재료를 가열하는 가열 공정과, 상기 수지 조성물을 고화시키는 고화 공정을 포함하는 접속 단자의 제조 방법.
청구항 29 또는 청구항 30에 있어서,
상기 가열 공정에서의 수지 조성물의 용융 점도가 0.01~10Pa·s인 접속 단자의 제조 방법.
청구항 29 또는 청구항 30에 있어서,
상기 가열 공정에서의 수지 조성물의 용융 점도가 10~100Pa·s인 접속 단자의 제조 방법.
전자 부재의 전기적 접속면에 청구항 1 내지 청구항 24 중 어느 한 항에 기재된 도전 접속 재료가 접착해서 이루어진 도전 접속 재료 부착 전자 부재.
전자 부재간이 청구항 1 내지 청구항 24 중 어느 한 항에 기재된 도전 접속 재료로 전기적으로 접속되어서 이루어진 전기, 전자 부품.