KR20200054751A - 이방 도전성 필름용 조성물, 이로부터 제조된 이방 도전성 필름 및/또는 이를 포함하는 디스플레이 장치 및/또는 이를 포함하는 반도체 장치 - Google Patents

이방 도전성 필름용 조성물, 이로부터 제조된 이방 도전성 필름 및/또는 이를 포함하는 디스플레이 장치 및/또는 이를 포함하는 반도체 장치 Download PDF

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Abstract

바인더 수지, 중량평균분자량이 45,000 내지 55,000인 측쇄형 우레탄 (메트)아크릴레이트, 경화제, 개시제 및 도전성 입자를 포함하고, 상기 바인더 수지는 우레탄계 바인더 수지를 포함하는 것인, 이방 도전성 필름용 조성물, 이로부터 제조된 이방 도전성 필름 및/또는 이를 포함하는 디스플레이 장치 및/또는 이를 포함하는 반도체 장치가 제공된다.

Description

이방 도전성 필름용 조성물, 이로부터 제조된 이방 도전성 필름 및/또는 이를 포함하는 디스플레이 장치 및/또는 이를 포함하는 반도체 장치{COMPOSITION FOR ANISOTROPIC CONDUCTIVE FILM, ANISOTROPIC CONDUCTIVE FILM PREPARED FROM THE SAME, DISPLAY DEVICE COMPRISING THE SAME AND/OR SEMICONDUCTOR DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 이방 도전성 필름용 조성물, 이로부터 제조된 이방 도전성 필름 및/또는 이를 포함하는 디스플레이 장치 및/또는 이를 포함하는 반도체 장치에 관한 것이다.
이방 도전성 필름은 접속시키고자 하는 회로 단자 사이에 위치된 후 일정 조건의 가열 및 가압을 처리하면, 회로 단자들 사이에는 도전성 입자에 의해 전기적으로 접속되고 인접하는 전극 사이에는 절연성 접착 수지가 충진되어 도전성 입자가 서로 독립적으로 존재함으로써 절연성을 부여하게 된다.
최근 중대형 디스플레이 패널의 박형화 및 원가 절감화에 따라 저 원가 회로 접속 부재가 사용되고 있다. 따라서, 저 원가 회로 접속 부재에 대해서도 접착이 가능한 이방 도전성 필름이 필요하게 되었다. 특히, IC 필름(COF, Chip On Film)과 접합하는 연성 회로 기판(PCB)을 저 원가의 PCB로 사용하고 있다. 이러한 저 원가의 PCB는 금속부의 표면 조도(Rq) 값이 2㎛ 이상이 됨으로써 표면이 종래 PCB 대비 거칠어졌다. 따라서, 표면 조도가 큰 회로 접속 부재에 접속되는 경우에도 접착력이 높고 신뢰성 후 접착력도 높은 이방 도전성 필름이 필요하게 되었다.
본 발명의 배경기술은 일본공개특허 제2014-031444호 등에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 표면 조도가 높은 회로 접속 부재에 접속시 접착력 및 신뢰성 후 접착력이 우수한 이방 도전성 필름 및 상기 이방 도전성 필름을 구현할 수 있는 이방 도전성 필름용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 표면 조도가 높은 회로 접속 부재에 접속시 접속 저항 및 신뢰성 후 접속 저항이 낮은 이방 도전성 필름 및 상기 이방 도전성 필름을 구현할 수 있는 이방 도전성 필름용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 저온에서 압착하더라도 상기 접착력, 신뢰성 후 접착력, 접속 저항 및 신뢰성 후 접속 저항을 확보할 수 있는 이방 도전성 필름 및 상기 이방 도전성 필름을 구현할 수 있는 이방 도전성 필름용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 저 원가 회로 접속 부재에 접속시에도 접착력과 신뢰성 후 접착력이 우수하고, 접속 저항과 신뢰성 후 접속 저항이 낮아 경제적인 효과가 있는 이방 도전성 필름용 조성물 및 이방 도전성 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 이방 도전성 필름은 바인더 수지, 중량평균분자량(Mw)이 45,000 내지 55,000인 측쇄형 우레탄 (메트)아크릴레이트, 티올기 함유 경화 촉진제, 경화제, 개시제 및 도전성 입자를 포함하고, 상기 바인더 수지는 우레탄계 바인더 수지를 포함할 수 있다.
상기 우레탄계 바인더 수지는 중량평균분자량이 90,000 내지 150,000이 될 수 있다.
상기 측쇄형 우레탄 (메트)아크릴레이트는 상기 폴리머 주쇄에 복수 개의 측쇄가 연결되어 있으며, 상기 측쇄는 우레탄 결합 및 (메트)아크릴레이트를 함유하는 제1측쇄를 함유할 수 있다.
상기 측쇄형 우레탄 (메트)아크릴레이트는 상기 폴리머 주쇄에 복수 개의 측쇄가 연결되어 있으며, 상기 측쇄는 우레탄 결합을 함유하는 제2측쇄 및 (메트)아크릴레이트를 함유하는 제3측쇄를 함유할 수 있다.
상기 측쇄형 우레탄 (메트)아크릴레이트는 5개 내지 15개의 (메트)아크릴레이트기를 함유할 수 있다.
상기 측쇄형 우레탄 (메트)아크릴레이트의 주쇄는 폴리카보네이트계일 수 있다.
상기 측쇄형 우레탄 (메트)아크릴레이트는 고형분 기준 상기 이방 도전성 필름용 조성물 중 5중량% 내지 20중량%로 포함될 수 있다.
상기 티올기 함유 경화 촉진제는 펜타에리트리톨 테트라키스(3-메르캅토프로피오네이트), 펜타에리트리톨 테트라키스(4-메르캅토부티레이트), 트리스-[(3-메르캅토프로피오닐옥시)-에틸]-이소시아누레이트, 트리메틸올프로판 트리스(3-메르캅토프로피오테이트), 디펜타에리트리톨 헥사키스(3-메르캅토프로피오네이트)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 티올기 함유 경화 촉진제는 고형분 기준 상기 이방 도전성 필름용 조성물 중 0.1중량% 내지 5중량%로 포함될 수 있다.
상기 이방 도전성 필름용 조성물은 상기 경화제로서 경화성 올리고머를 포함하고, 상기 경화성 올리고머는 우레탄계 비닐 (메트)아크릴레이트를 포함할 수 있다.
상기 이방 도전성 필름용 조성물은 상기 경화제로서 경화성 모노머를 포함하고, 상기 경화성 모노머는 수산기 함유 단관능 (메트)아크릴레이트를 포함할 수 있다.
상기 개시제는 유기 과산화물을 포함할 수 있다.
상기 이방 도전성 필름용 조성물은 고형분 기준 상기 바인더 수지 45중량% 내지 65중량%, 상기 중량평균분자량이 45,000 내지 55,000인 측쇄형 우레탄 (메트)아크릴레이트 5중량% 내지 20중량%, 상기 티올기 함유 경화 촉진제 0.1중량% 내지 5중량%, 상기 경화제 10중량% 내지 35중량%, 상기 개시제 0.001중량% 내지 10중량% 및 상기 도전성 입자 1중량% 내지 20중량%를 포함할 수 있다.
상기 이방 도전성 필름용 조성물은 실란커플링제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 이방 도전성 필름은 중량평균분자량이 45,000 내지 55,000인 측쇄형 우레탄 (메트)아크릴레이트 및 티올기 함유 경화 촉진제를 포함하고, 표면 조도가 2㎛ 이상인 회로 접속 부재에 접속시 접착력이 1000gf/cm 이상이 될 수 있다.
상기 이방 도전성 필름은 표면 조도가 2㎛ 이상인 회로 접속 부재에서 하기의 가압착 및 본압착 조건에서 압착하고 85℃, 상대습도 85%에서 500시간 방치 후 측정한 접착력이 900gf/cm 이상이 될 수 있다.
(i) 50 내지 60℃, 1초 내지 2초간 및 1 내지 2MPa 압력 조건 하의 가압착; 및
(ii) 140 내지 200℃, 4초 내지 5초간 및 3 내지 5MPa 압력 조건 하의 본압착.
상기 이방 도전성 필름은 표면 조도가 2㎛ 이상인 회로 접속 부재에서 하기의 가압착 및 본압착 조건에서 압착 후 접속 저항이 3Ω 이하일 수 있다:
(i) 50 내지 60℃, 1초 내지 2초간 및 1 내지 2MPa 압력 조건 하의 가압착; 및
(ii) 140 내지 200℃, 4초 내지 5초간 및 3 내지 5MPa 압력 조건 하의 본압착.
상기 이방 도전성 필름은 표면 조도가 2㎛ 이상인 회로 접속 부재에서 하기의 가압착 및 본압착 조건에서 압착하고 85℃, 상대습도 85%에서 500시간 방치 후 측정한 접속 저항이 3Ω 이하일 수 있다:
(i) 50 내지 60℃, 1초 내지 2초간 및 1 내지 2MPa 압력 조건 하의 가압착; 및
(ii) 140 내지 200℃, 4초 내지 5초간 및 3 내지 5MPa 압력 조건 하의 본압착.
상기 회로 접속 부재는 연성 회로 기판(PCB)일 수 있다.
상기 이방 도전성 필름은 우레탄계 바인더 수지, 경화제, 개시제 및 도전성 입자를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 디스플레이 장치 및/또는 반도체 장치는 본 발명의 이방 도전성 필름용 조성물로 형성된 이방 도전성 필름 또는 이방 도전성 필름을 포함할 수 있다.
본 발명의 디스플레이 장치 및/또는 반도체 장치는 본 발명의 이방 도전성 필름용 조성물로 형성된 이방 도전성 필름 또는 이방 도전성 필름에 의해 접속될 수 있다.
본 발명의 목적은 표면 조도가 높은 회로 접속 부재에 접속시 접착력 및 신뢰성 후 접착력이 우수한 이방 도전성 필름 및 상기 이방 도전성 필름을 구현할 수 있는 이방 도전성 필름용 조성물을 제공하였다.
본 발명의 다른 목적은 표면 조도가 높은 회로 접속 부재에 접속시 접속 저항 및 신뢰성 후 접속 저항이 낮은 이방 도전성 필름 및 상기 이방 도전성 필름을 구현할 수 있는 이방 도전성 필름용 조성물을 제공하였다.
본 발명은 저온에서 압착하더라도 상기 접착력, 신뢰성 후 접착력, 접속 저항 및 신뢰성 후 접속 저항을 확보할 수 있는 이방 도전성 필름 및 상기 이방 도전성 필름을 구현할 수 있는 이방 도전성 필름용 조성물을 제공하였다.
본 발명은 저 원가 회로 접속 부재에 접속시에도 접착력과 신뢰성 후 접착력이 우수하고, 접속 저항과 신뢰성 후 접속 저항이 낮아 경제적인 효과가 있는 이방 도전성 필름용 조성물 및 이방 도전성 필름을 제공하였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이방 도전성 필름의 접속 방법을 모식화한 것이다.
도 2는 실험예에서 사용한 표면 조도(Rq)가 2.4㎛인 연성 회로 기판의 표면 조도(Rq) 측정 사진을 나타낸 것이다.
본 발명을 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 출원에 개시된 기술은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 단지, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 출원의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서 "평균 입경"은 D50을 의미한다.
본 명세서에서 접속 부재의 "표면 조도"는 원자현미경(AFM, atomic force microscopy)과 Optical profiler 측정장비로 최소 3포인트 이상의 지점을 측정하여 평균한 방법으로 측정된 값이며, Rq 값을 의미할 수 있다. 바람직하게는, 접속 부재의 "표면 조도"는 접속 부재 중 금속 단자 등의 회로 접속 단자가 형성된 표면에서 측정된 값일 수 있다.
본 명세서에서 "중량평균분자량"은 GPC(겔 침투 크로마토그래피)에 의해 폴리스티렌 환산 값으로 측정하였다. 중량평균분자량은 예를 들면 하기의 조건으로 측정할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다:
·분석 장치: 워터스제품, 1515 HPLC Pump
·칼럼: Shodex LF-804+KF-806L
·칼럼 크기: 각 7.8㎜φХ30cm 합계 90cm
·칼럼 온도: 40℃
·유량: 1㎖/분
·주입량: 100㎕
·용리액: 테트라하이드로퓨란
·검출기: 워터스사 2414 RI detector
·표준시료: 폴리스타이렌.
이하, 본 발명 일 실시예의 이방 도전성 필름용 조성물을 설명한다.
이방 도전성 필름용 조성물은 바인더 수지, 중량평균분자량(Mw)이 45,000 내지 55,000인 측쇄형 우레탄 (메트)아크릴레이트, 티올기 함유 경화 촉진제, 경화제, 개시제 및 도전성 입자를 포함하고, 상기 바인더 수지는 우레탄계 바인더 수지를 포함할 수 있다. 중량평균분자량이 45,000 내지 55,000인 측쇄형 우레탄 (메트)아크릴레이트와 티올기 함유 경화 촉진제를 포함함으로써 표면 조도가 높은 금속형 회로 접속 부재에 접속시 회로 접속 부재에 대한 젖음성이 우수하고 접착력과 신뢰성 후 접착력이 우수하고 접속 저항 및 신뢰성 후 접속 저항이 낮은 이방 도전성 필름을 제조할 수 있다. 특히, 본 발명의 이방 도전성 필름용 조성물은 약 140℃ 내지 약 200℃, 바람직하게는 약 140℃의 저온에서 압착시에도 상술한 접착력, 신뢰성 후 접착력, 접속 저항 및 신뢰성 후 접속 저항을 확보할 수 있는 이방 도전성 필름을 제공할 수 있다.
중량평균분자량이 45,000 내지 55,000인 측쇄형 우레탄 (메트)아크릴레이트와 티올기 함유 경화 촉진제 중 하나 이상을 포함하지 않는 이방 도전성 필름은 상기 접착력, 상기 신뢰성 후 접착력 중 하나 이상이 높지 않거나 또는 표면 조도가 높은 금속형 회로 접속 부재에 접속시 접속 저항이 높아지거나 신뢰성 후 접속 저항이 높아질 수 있다.
바인더 수지는 이방 도전성 필름의 매트릭스를 형성할 수 있다.
바인더 수지는 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지, 우레탄계 수지, 페녹시 수지, 폴리아미드 수지, 에틸렌비닐아세테이트 등의 엘라스토머 수지, 폴리이미드 수지, 폴리메타크릴레이트 수지, 폴리아크릴레이트 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에스테르우레탄 수지, 폴리비닐부티랄 수지, 스타이렌-부티렌-스타이렌 수지, 스타이렌-부티렌-스타이렌 수지의 에폭시 변성체, 스타이렌-에틸렌-부틸렌-스타이렌 수지, 스타이렌-에틸렌-부틸렌-스타이렌 수지의 에폭시 변성체, 아크릴로니트릴 부타디엔 고무, 아크릴로니트릴 부타디엔 고무의 수소화체 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 바인더 수지는 우레탄계 바인더 수지를 사용함으로써 하기 상술되는 측쇄형 우레탄 (메트)아크릴레이트와의 상용성이 좋고, 접착력 증대 효과가 있을 수 있다.
우레탄계 바인더 수지는 폴리우레탄계 바인더 수지로서, 비닐기 또는 (메트)아크릴레이트기 등의 불포화 이중 결합을 함유하지 않는 우레탄계 바인더 수지를 포함할 수 있다. 우레탄계 바인더 수지가 불포화 이중 결합을 함유하는 경우도 있는데 추가적인 경화 밀도를 높이기 위해 사용될 수도 있다.
우레탄계 바인더 수지는 폴리올과 이소시아네이트기 함유 화합물을 반응시켜 제조되는 통상의 우레탄계 바인더 수지를 포함할 수 있다. 우레탄계 바인더 수지는 하기 상술되는 중량평균분자량이 45,000 내지 55,000의 측쇄형 우레탄 (메트)아크릴레이트보다는 Mw가 더 작을 수 있으며 예를 들면 우레탄계 바인더 수지는 Mw가 바람직하게는 15,000 내지 30,000이 될 수 있다. 우레탄계 바인더 수지는 하기 상술되는 중량평균분자량이 45,000 내지 55,000의 측쇄형 우레탄 (메트)아크릴레이트보다는 Mw가 더 클 수 있으며 예를 들면 Mw가 90,000 내지 150,000이 될 수 있고 상기 범위에서, 접착력 향상 효과가 있을 수 있다.
일 구체예에서, 바인더 수지는 우레탄계 바인더 수지만을 포함할 수 있다.
다른 구체예에서, 바인더 수지는 우레탄계 바인더 수지; 및 비우레탄계 바인더 수지의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 비우레탄계 바인더 수지는 상기 나열된 바인더 수지 중 우레탄계 수지를 제외한 바인더 수지를 의미한다.
바인더 수지는 고형분 기준 이방 도전성 필름용 조성물 중 45중량% 내지 65중량%, 바람직하게는 50중량% 내지 60중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 이방 도전성 필름이 형성될 수 있고, 본 발명의 접착력 및 신뢰성 후 접착력을 확보할 수 있다.
중량평균분자량이 45,000 내지 55,000인 측쇄형 우레탄 (메트)아크릴레이트는 표면 조도가 높은 금속의 회로 접속 부재에 접속시 접착력 및 신뢰성 후 접착력을 높이고, 접속저항 및 신뢰성 후 접속저항을 낮출 수 있다. 중량평균분자량이 45,000 미만이면 표면 조도가 높은 금속 회로 접속 부재의 표면에서 조성물이 너무 흘려져 접속이 잘 되지 않을 수 있다. 중량평균분자량이 55,000 초과이면 표면 조도가 높은 금속 회로 접속 부재의 표면에 적용시 요철 간의 표면을 잘 채울 수 없고 접착력도 높아지지 않을 수 있다.
상기 측쇄형 우레탄 (메트)아크릴레이트는 폴리머 주쇄(main chain)에 복수 개의 측쇄(side chain)가 연결되어 있으며, 상기 측쇄는 우레탄 결합 및 (메트)아크릴레이트 중 1종 이상을 함유할 수 있다. (메트)아크릴레이트는 상기 측쇄의 최종 말단 즉 상기 측쇄형 우레탄 (메트)아크릴레이트의 최종 말단에 결합되어 있을 수 있다.
일 구체예에서, 제1측쇄는 우레탄 결합과 (메트)아크릴레이트기를 함유하는 것으로, *-(연결기 1)-우레탄 결합-(연결기 2)-(메트)아크릴레이트(이때, *은 연결 부위)가 될 수 있다. 상기 연결기 1, 연결기 2는 각각 독립적으로 단일 결합, 탄소수 1 내지 탄소수 10의 알킬렌기, 또는 탄소수 6 내지 탄소수 10의 아릴렌기가 될 수 있다.
다른 구체예에서, 제2측쇄는 우레탄 결합을 함유하는 것으로, *-(연결기 1)-우레탄 결합-((메트)아크릴레이트기기가 아닌 종결기)(이때, *은 연결 부위)가 될 수 있다. 상기 연결기 1은 단일 결합, 탄소수 1 내지 탄소수 10의 알킬렌기, 또는 탄소수 6 내지 탄소수 10의 아릴렌기가 될 수 있다. 상기 (메트)아크릴레이트기기가 아닌 종결기는 탄소수 1 내지 탄소수 10의 알킬기, 수산기, 탄소수 6 내지 탄소수 10의 아릴기 또는 수소 원자가 될 수 있다.
또 다른 구체예에서, 제3측쇄는 (메트)아크릴레이트기를 함유하는 것으로, *-(연결기 1)-(메트)아크릴레이트기(*은 연결 부위)가 될 수 있다. 상기 연결기 1은 탄소수 1 내지 탄소수 10의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 탄소수 10의 아릴렌기가 될 수 있다.
상기 측쇄형 우레탄 (메트)아크릴레이트는 상기 제1측쇄만을 포함할 수 있다. 또는 상기 측쇄형 우레탄 (메트)아크릴레이트는 상기 제2측쇄 및 상기 제3측쇄를 포함할 수 있다. 또는 상기 측쇄형 우레탄 (메트)아크릴레이트는 상기 제1측쇄; 및 상기 제2측쇄와 상기 제3측쇄 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
이와 같이, 측쇄는 우레탄 결합 및 (메트)아크릴레이트를 함께 함유함으로써 표면 조도가 높은 회로 접속 부재에 접속시에도 접착력 및 신뢰성 후 접착력을 높일 수 있다. 주쇄에 우레탄 결합을 갖는 우레탄 (메트)아크릴레이트는 표면 조도가 높은 회로 접속 부재에 사용시 본 발명의 접착력 및 신뢰성 후 접착력을 확보할 수 없다. (메트)아크릴레이트기는 상기 측쇄형 우레탄 (메트)아크릴레이트 중 5개 내지 15개, 바람직하게는 8개 내지 14개, 더 바람직하게는 10개 내지 12개가 될 수 있다. 상기 범위에서, 조성물의 경화율을 높일 수 있고, 경화성 모노머 또는 경화성 올리고머와 경화가 잘 되도록 할 수 있다.
상기 측쇄형 우레탄 (메트)아크릴레이트의 주쇄는 고분자 사슬이라면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 상기 주쇄는 폴리카보네이트계, 폴리에스테르계, 폴리에테르계, 폴리이미드계, 폴리아미드계 등이 될 수 있다. 바람직하게는, 상기 주쇄는 폴리카보네이트계가 됨으로써, 이방 전도성 필름의 인장시 신율이 증대되는 효과가 있을 수 있다. 상기 폴리카보네이트계는 하기 화학식 1로 표시되는 폴리올로 제조된 폴리카보네이트를 포함할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다:
<화학식 1>
Figure pat00001
(상기 화학식 1에서, A1는 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C5의 알킬렌, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C5의 알킬리덴, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C6의 시클로알킬렌, 치환 또는 비치환된 C5 내지 C6의 시클로알킬리덴, CO, S, 및 SO2로 이루어진 군에서 선택되고, R1 및 R2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 알킬, 및 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴로 이루어진 군에서 선택되고, n1, 및 n2는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이다).
상기 "치환된"이란 수소 원자가 할로겐기, C1 내지 C30의 알킬, C1 내지 C30의 할로알킬, C6 내지 C30의 아릴, C2 내지 C30의 헤테로아릴, C1 내지 C20의 알콕시, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 치환기로 치환된 것을 의미한다.
상기 측쇄형 우레탄 (메트)아크릴레이트는 고형분 기준 이방 도전성 필름용 조성물 중 5중량% 내지 20중량%, 바람직하게는 10중량% 내지 20중량%, 더 바람직하게는 10중량% 내지 15중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 본 발명의 접착력 및 신뢰성 후 접착력을 확보할 수 있고, 본 발명의 접속 저항 및 신뢰성 후 접속 저항을 확보할 수 있다.
티올기(-SH기) 함유 경화 촉진제는 이방 도전성 필름의 경화시 활성 에너지를 낮춤으로써 이방 도전성 필름이 저온에서도 압착이 가능하도록 하고, 표면 조도가 높은 금속형 부재에서 저온에서 압착시 접착력 1000gf/cm 이상이 되도록 할 수 있다. 티올기 이외에 다른 작용기 함유 경화 촉진제는 상술한 접착력과 저온에서의 압착 가능성을 동시에 달성할 수 없다.
티올기(-SH기) 함유 경화 촉진제 중 티올기는 1개 내지 5개가 될 수 있다. 예를 들면, 티올기 함유 경화 촉진제는 펜타에리트리톨 테트라키스(3-메르캅토프로피오네이트), 펜타에리트리톨 테트라키스(4-메르캅토부티레이트), 트리스-[(3-메르캅토프로피오닐옥시)-에틸]-이소시아누레이트, 트리메틸올프로판 트리스(3-메르캅토프로피오테이트), 디펜타에리트리톨 헥사키스(3-메르캅토프로피오네이트)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
티올기 함유 경화 촉진제는 고형분 기준 이방 도전성 필름용 조성물 중 0.1중량% 내지 5중량%, 바람직하게는 1중량% 내지 5중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 표면 조도가 높은 회로 접속 부재에 접속시 접착력 및 신뢰성 후 접착력을 높이고, 접속 저항 및 신뢰성 후 접속 저항을 낮추는 효과가 있을 수 있다.
경화제는 자체적으로 경화 반응하여 이방 도전성 필름의 매트릭스를 형성하거나 접착력을 높일 수 있고, 상기 측쇄형 우레탄 (메트)아크릴레이트와 경화 반응함으로써 매트릭스를 형성하거나 접착력을 높일 수 있다.
경화제는 경화성 모노머와 경화성 올리고머 중 1종 이상을 포함하고, 각각은 1개 이상의 (메트)아크릴레이트기를 함유할 수 있다.
경화성 모노머는 (메트)아크릴레이트기가 1개 내지 6개의 경화성 모노머를 포함할 수 있다. 경화성 모노머는 Mw가 100 내지 500, 바람직하게는 150 내지 400가 될 수 있다. 상기 범위에서, 이방 도전성 필름용 조성물의 경화 속도가 빨라질 수 있다. 구체적으로, 경화성 모노머는 (메트)아크릴레이트로서 종래 알려진 (메트)아크릴레이트 모노머 군으로부터 선택된 1종 이상의 모노머를 제한없이 사용할 수 있는데, 특별히 제한되는 것은 아니나, 바람직하게는 1,6-헥산디올 모노(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시 에틸 (메트)아크릴레이트, 2-하이드록시 프로필 (메트)아크릴레이트, 2-하이드록시 부틸 (메트)아크릴레이트, 2-하이드록시-3-페닐 옥시프로필 (메트)아크릴레이트, 1,4-부탄디올 (메트)아크릴레이트, 2-하이드록시알킬 (메트)아크릴로일 포스페이트, 4-하이드록시부틸 (메트)아크릴레이트, 4-하이드록시 사이클로헥실 (메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 트리메틸올에판 디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 디(메트)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 펜타(메트)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 글리세린 디(메트)아크릴레이트, t-하이드로퍼퓨릴 (메트)아크릴레이트, iso-데실 (메트)아크릴레이트, 2-(2-에톡시에톡시) 에틸 (메트)아크릴레이트, 스테아릴 (메트)아크릴레이트, 라우릴( 메타)아크릴레이트, 2-페녹시에틸 (메트)아크릴레이트, 이소보닐 (메트)아크릴레이트, 트리데실 (메트)아크릴레이트, 에톡시부가형 노닐페놀 (메트)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, t-에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 에톡시 부가형 비스페놀-A 디(메트)아크릴레이트, 사이클로헥산디메탄올 디(메트)아크릴레이트, 페녹시-t-글리콜 (메트)아크릴레이트, 2-메타아크릴로일록시에틸 포스페이트, 디메틸올 트리사이클로 데케인 디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판벤조에이트 아크릴레이트, 플루오렌계 (메트)아크릴레이트 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다. 바람직하게는 경화성 모노머는 수산기 함유 단관능의 (메트)아크릴레이트를 포함할 수 있다.
경화성 올리고머는 1개 내지 10개의 (메트)아크릴레이트의 경화성 올리고머를 포함할 수 있다. 경화성 올리고머는 Mw가 900 내지 8,000, 바람직하게는 1,000 내지 7,500가 될 수 있다. 상기 범위에서, 접착력 증대 효과가 있을 수 있다.
경화성 올리고머는 (메트)아크릴레이트 올리고머로 종래 알려진 (메트)아크릴레이트 올리고머군으로부터 선택된 1종 이상의 올리고머를 제한없이 사용할 수 있다. 예를 들면, 경화성 올리고머는 우레탄계 (메트)아크릴레이트, 우레탄계 비닐 (메트)아크릴레이트, 에폭시계 (메트)아크릴레이트, 폴리에스테르계 (메트)아크릴레이트, 불소계 (메트)아크릴레이트, 플루오렌계 (메트)아크릴레이트, 실리콘계 (메트)아크릴레이트, 인산계 (메트)아크릴레이트, 말레이미드 개질 (메트)아크릴레이트, 아크릴레이트(메타크릴레이트) 등의 올리고머를 각각 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 바람직하게는, 경화성 올리고머는 우레탄계 (메트)아크릴레이트를 사용할 수 있다.
구체적으로, 우레탄계 (메트)아크릴레이트는 분자의 중간 구조들이 폴리에스테르 폴리올, 폴리에테르 폴리올, 폴리카프로락톤 폴리올, 링 개환 테트라하이드로퓨란 프로필렌옥사이드 공중합체, 폴리부타디엔 디올, 폴리디메틸실록산디올, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 네오펜틸 글리콜, 1,4-시클로헥산 디메탄올, 비스페놀-에이, 수소화 비스페놀-에이 등의 폴리올과 2관능성 이소시아네이트 화합물로부터 합성되는 것을 사용할 수 있다. 또한, 비닐기가 함유되어 있는 우레탄계 비닐 (메트)아크릴레이트로서 UA5182T(신나까무라)를 사용할 수 있다.
경화제는 고형분 기준 이방 도전성 필름용 조성물 중 10중량% 내지 35중량%, 바람직하게는 10중량% 내지 25중량%, 13중량% 내지 20중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 개시제의 반응성이 충분하여 이방 도전성 필름용 조성물을 경화시킬 수 있고, 과량 사용으로 인하여 이방 도전성 필름의 광학적 성질이 저하되는 것을 막을 수 있다.
개시제는 이방 도전성 필름용 조성물 중 각 성분의 중합 및/또는 경화를 개시할 수 있다. 개시제로서는 라디칼 중합 개시제를 사용할 수 있고, 공지의 유기 과산화물, 아조 화합물을 사용할 수 있고, 바람직하게는 유기 과산화물을 사용할 수 있다.
유기 과산화물은 1분간 반감기 온도가 92℃ 내지 130℃, 바람직하게는 110℃ 내지 120℃가 될 수 있다. 상기 범위에서, 이방 도전성 필름용 조성물의 경화 전 저장 안정성이 저하되는 문제점이 없고, 이방 도전성 필름용 조성물의 경화가 충분하게 될 수 있다. 개시제는 1분간 반감기 온도가 서로 다른 유기 과산화물을 포함하거나 1분간 반감기 온도가 동일한 유기 과산화물을 포함할 수도 있다.
유기 과산화물은 디이소부티릴 퍼옥사이드, 1,1,3,3-테트라메틸부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 라우로일퍼옥사이드, 디라우로일퍼옥사이드, 디(3,5,5-트리메틸헥사노일)퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시 피발레이트, t-헥실퍼옥시 피발레이트, t-부틸퍼옥시 네오헵타노에이트, t-부틸퍼옥시 네오데카노에이트, t-헥실퍼옥시 네오데카노에이트, 디(2-에틸헥실)퍼옥시디카보네이트, 디(4-t-부틸사이클로헥실)퍼옥시디카보네이트, 1,1,3,3-테트라메틸부틸 퍼옥시 네오데카노에이트, 디-sec-부틸퍼옥시 디카보네이트, 디-n-프로필퍼옥시 디카보네이트, 큐밀 퍼옥시드 네오데카노에이트, 디(4-메틸벤조일)퍼옥사이드, 디(3-메틸벤조일)퍼옥사이드, 디벤조일퍼옥사이드, t-헥실퍼옥시벤조에이트, t-부틸퍼옥시벤조에이트 등을 들 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
개시제는 고형분 기준 이방 도전성 필름용 조성물 중 0.001중량% 내지 10중량%, 바람직하게는 1중량% 내지 5중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 개시제의 반응성이 충분하여 이방 도전성 필름용 조성물을 경화시킬 수 있고, 과량 사용으로 인하여 이방 도전성 필름의 광학적 성질이 저하되는 것을 막을 수 있다.
도전성 입자는 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용하는 도전성 입자를 사용할 수 있다. 도전성 입자의 비제한적인 예로는 Au, Ag, Ni, Cu, 땜납 등을 포함하는 금속 입자; 탄소; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리스타이렌, 폴리비닐알코올 등을 포함하는 수지 및 그 변성 수지를 입자로 하여 Au, Ag, Ni 등을 포함하는 금속으로 도금 코팅한 입자; 그 위에 절연 입자를 추가로 코팅한 절연화 처리된 도전성 입자 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용되거나 2 종 이상 혼합하여 사용될 수 있다.
도전성 입자는 평균 입경이 3㎛ 내지 10㎛, 바람직하게는 4㎛ 내지 6㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 접속에 사용될 수 있고, 디스플레이 장치 또는 반도체 장치에 사용될 수 있다.
도전성 입자는 고형분 기준 이방 도전성 필름용 조성물 중 1중량% 내지 20중량%, 바람직하게는 5중량% 내지 10중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 도전성 입자가 단자 간에 용이하게 압착되어 안정적인 접속 신뢰성을 확보할 수 있고, 통전성 향상으로 접속 저항을 감소시킬 수 있다.
이방 도전성 필름용 조성물은 실란커플링제를 더 포함할 수 있다. 실란커플링제는 이방 도전성 필름을 회로 접속 부재에 접속시 접착력 향상 효과를 제공할 수 있다. 실란커플링제는 당업자에게 알려진 통상의 실란커플링제를 포함할 수 있다. 예를 들면, 실란커플링제는 매트릭스 고분자와의 계면 접착성을 좋게 하기 위해 에폭시나 아크릴록시의 작용기 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
실란커플링제는 고형분 기준으로 이방 도전성 필름용 조성물 중 0중량% 내지 2.5중량%, 바람직하게는 0.5중량% 내지 2중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 접착력 개선 효과가 있을 수 있다.
이방 도전성 필름용 조성물은 용제를 포함하지 않는 무용제형일 수도 있다. 그러나, 당업자에게 알려진 통상의 용제 예를 들면 메틸에틸케톤(MEK), 에틸아세테이트(EA) 등을 더 포함함으로써 이방 도전성 필름용 조성물의 도포성을 높일 수 있다. 용제는 이방 도전성 필름용 조성물 중 잔량으로 포함될 수 있다.
이방 도전성 필름용 조성물은 당업자들에게 알려진 통상의 첨가제를 포함할 수 있다. 예를 들면, 첨가제는 무기 필러, 연화제, 착색제, 난연화제, 점탄성 조절제 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 첨가제는 고형분 기준 이방 도전성 필름용 조성물 중 5중량% 이하, 바람직하게는 3중량% 이하로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 이방 도전성 필름의 물성에 영향을 주지 않으면서 첨가제로서의 역할을 할 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이방 도전성 필름을 설명한다.
이방 도전성 필름은 중량평균분자량이 45,000 내지 55,000인 측쇄형 우레탄 (메트)아크릴레이트 및 티올기 함유 경화 촉진제를 포함할 수 있다. 그 결과, 이방 도전성 필름은 제1접속 부재와 제2접속 부재 중 어느 하나가 표면 조도가 높은 회로 접속 부재인 경우에 접속시 접착력 및 신뢰성 후 접착력이 높고 접속 저항과 신뢰성 후 접속 저항이 낮을 수 있다.
일 구체예에서, 이방 도전성 필름은 표면 조도(Rq)가 2㎛ 이상인 회로 접속 부재에 접속시 접착력이 1,000gf/cm 이상, 예를 들면 1,000gf/cm 내지 1,300gf/cm이 될 수 있다. 상기 범위에서, 이방 도전성 필름과 회로 접속 부재 간의 접착력이 높아서 신뢰성이 우수할 수 있다.
일 구체예에서, 상기 회로 접속 부재는 금속형 회로 접속 부재로서 연성 회로 기판(FPCB), PCB기판 등이 될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
일 구체예에서, 상기 회로 접속 부재는 표면 조도(Rq)가 2㎛ 이상 3㎛ 이하가 될 수 있다.
일 구체예에서, 상기 제1접속 부재가 표면 조도(Rq)가 2㎛ 이상인 회로 접속 부재인 경우, 상기 제2접속 부재는 COF(Chip on Film), COP(chip on plastic), FPC(Flexible Printed Circuit) 등이 될 수 있다.
이방 도전성 필름은 표면 조도(Rq)가 2㎛ 이상인 회로 접속 부재에 접속시 신뢰성 후 접착력이 900gf/cm 이상, 예를 들면 900gf/cm 내지 1400gf/cm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 이방 도전성 필름과 회로 접속 부재 간의 접착력이 높아서 신뢰성이 우수할 수 있다.
상기 접착력은 하기의 가압착 및 본압착 조건에서 압착 후 측정된 값일 수 있다. 상기 신뢰성 후 접착력은 하기의 가압착 및 본압착 조건에서 압착하고 85℃, 상대습도 85%에서 500시간 방치 후 측정한 접착력일 수 있다:
(i) 50 내지 60℃, 1초 내지 2초간 및 1 내지 2MPa 압력 조건 하의 가압착; 및
(ii) 140 내지 200℃, 4초 내지 5초간 및 3 내지 5MPa 압력 조건 하의 본압착.
이방 도전성 필름은 제1접속 부재와 제2접속 부재 중 어느 하나가 표면 조도가 높은 회로 접속 부재인 경우에 접속시, 접속 저항이 3Ω 이하, 바람직하게는 0Ω 이상 1Ω 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서, 접속 신뢰성을 개선할 수 있다.
이방 도전성 필름은 제1접속 부재와 제2접속 부재 중 어느 하나가 표면 조도가 높은 회로 접속 부재인 경우에 접속시, 신뢰성 후 접속 저항이 3Ω 이하, 바람직하게는 0Ω 이상 1Ω 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서, 접속 신뢰성을 개선할 수 있다.
상기 접속 저항은 하기의 가압착 및 본압착 조건에서 압착 후 측정된 값일 수 있다. 상기 신뢰성 후 접속 저항은 하기의 가압착 및 본압착 조건에서 압착하고 85℃, 상대습도 85%에서 500시간 방치 후 측정한 접속 저항일 수 있다:
(i) 50 내지 60℃, 1초 내지 2초간 및 1 내지 2 MPa 압력 조건 하의 가압착; 및
(ii) 140 내지 200℃, 4초 내지 5초간 및 3 내지 5MPa 압력조건 하의 본압착.
이방 도전성 필름은 상술한 이방 도전성 필름용 조성물로 형성될 수 있다. 일 구체예에서, 이방 도전성 필름용 조성물을 이형 필름에 소정의 두께로 도포하고 잔류 용제가 1중량% 이하가 되도록 용제를 휘발시킴으로써 제조될 수 있다. 용제 휘발은 건조 온도, 건조 시간 등을 조절함으로써 얻을 수 있다. 예를 들면, 용제 휘발은 80℃ 내지 130℃에서 4분 내지 10분 동안 건조를 포함할 수 있다.
이방 도전성 필름은 두께가 30㎛ 내지 80㎛, 바람직하게는 30㎛ 내지 50㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 디스플레이 장치의 접속에 사용될 수 있다.
이방 도전성 필름은 제1접속 부재와 제2접속 부재 사이에 이방 도전성 필름을 배치시키고, 가열 압착될 수 있다. 제1접속 부재는 표면 조도가 2㎛ 이상인 연성 회로 기판이 될 수 있다. 제2접속 부재는 COP(chip on plastic), COF(chip on film), FPC(Flexible Printed Circuit) 등이 될 수 있다.
도 1은 이방 도전성 필름의 접속 방법을 모식화한 것이다.
도 1을 참조하면, 도 1A는 제1접속 부재로서 금속 단자(3)가 형성된 연성 회로 기판(2) 상에 도전 입자(7)를 구비한 이방 도전성 필름(6)의 일면을 위치시키고, 제2접속 부재(5)를 접속시키기 전에 이형 필름(4)를 제거한다. 도 1B를 참조하면, 이형 필름(4)가 제거된 이방 도전성 필름(6)의 일면에 제2접속 부재(5)를 압착시킨다.
본 발명의 디스플레이 장치는 드라이버 회로; 패널; 및 본 발명의 일 예에 따른 이방 도전성 필름을 포함하고, 구체적으로 상기 패널은 액정표시(LCD) 패널인 액정디스플레이(LCD) 장치일 수 있다. 또한, 상기 패널은 유기발광다이오드(OLED) 패널인 유기발광다이오드 디스플레이(OLED) 장치일 수 있다. 본 발명의 디스플레이 장치를 제조하는 방법은 특별히 한정되지 아니하며, 당해 기술 분야에서 알려진 방법으로 수행될 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 양태에 따르면, 전술한 본 발명의 이방 도전 필름 중 어느 하나로 접속된 반도체 장치를 제공한다. 상기 반도체 장치는, 배선 기판; 반도체 칩을 포함할 수 있으며, 상기 배선 기판, 반도체 칩은 특별히 한정되지 아니하며, 당해 기술 분야에서 알려진 것을 사용할 수 있다. 상기 배선 기판에는 ITO 또는 금속 배선에 의해 회로 또는 전극들이 형성될 수 있으며, 상기 회로 또는 전극들과 대응되는 위치에 본 발명의 실시예들에 따른 이방 도전성 필름을 이용하여 IC 칩 등이 탑재될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되지는 않는다.
실시예 1
고형분 기준으로 우레탄계 바인더 수지 60중량부, 측쇄형 우레탄 아크릴레이트 10중량부, 경화제 18중량부, 실란 커플링제 1중량부, 티올계 경화 촉진제 2중량부, 유기 과산화물 3중량부, 도전성 입자 6중량부를 균일하게 혼합하여 혼합물을 제조하였다. 얻은 혼합물 100중량부를 용매 에틸 아세테이트 또는 메틸에틸케톤 160중량부에 균일하게 혼합으로써 이방 도전성 필름용 조성물을 제조하였다. 제조한 이방 도전성 필름을 두께 75㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 이형 필름에 도포하고 잔류 용매가 1% 이하가 되도록 용매를 휘발시켜 두께 36㎛의 이방 도전성 접착 필름을 얻었다.
실시예 2 내지 실시예 3
실시예 1에서, 각 성분의 함량을 하기 표 1(단위:중량부)과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 이방 도전성 접착 필름을 얻었다.
비교예 1 내지 비교예 5
실시예 1에서, 각 성분의 함량을 하기 표 1(단위:중량부)과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 이방 도전성 접착 필름을 얻었다.
우레탄계 바인더 수지 측쇄형 우레탄 아크릴레이트 경화제 실란 커플링제 티올계 경화 촉진제 유기 과산화물 도전성 입자
실시예1 60 10(①) 18 1 2 3 6
실시예2 60 15(①) 13 1 2 3 6
실시예3 60 15(①) 14 0 2 3 6
비교예1 60 0 30 1 0 3 6
비교예2 60 5(②) 23 1 2 3 6
비교예3 60 5(③) 23 1 2 3 6
비교예4 60 0 28 1 2 3 6
비교예5 60 10
(①)		 20 1 0 3 6
상기 표 1에서,
우레탄계 바인더 수지: 우레탄계 바인더 수지(NPC시리즈, 나눅스)
측쇄형 우레탄 (메트)아크릴레이트 ①: Mw 45,000 ~ 55,000(KU1000, 네가미)
측쇄형 우레탄 (메트)아크릴레이트 ②: Mw 25,000 ~ 30,000(NPC시리즈, 나눅스)
측쇄형 우레탄 (메트)아크릴레이트 ③: Mw 15,000 ~ 20,000(UN5590, 네가미)
경화제: 경화성 모노머(M313, Toagosei)
실란커플링제: KBM-403, 신에쯔
티올계 경화 촉진제: KarenzMT PE-1, 쇼와덴코
유기 과산화물: LPO, 일본유지
도전성 입자: 평균입경 5㎛의 니켈 도전성 입자(T123, VALE INCO)
실시예와 비교예에서 제조한 이방 도전성 필름에 대하여 하기 표 2의 물성을 평가하고 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
(1)초기 접착력(단위:gf/cm)과 신뢰성 후의 접착력(단위:gf/cm): 실시예와 비교예의 이방성 도전 필름을 이용하여 PCB(피치 400㎛, 단자 폭 200㎛, 단자간 거리 200㎛, 단자 높이 40㎛, tpts社)와 COF(피치 400㎛, 단자 폭 200㎛, 단자간 거리 200㎛, 단자 높이 8㎛, 스템코)를, 실측 온도 60℃에서 1초, 1MPa의 가압착 조건과, 140℃, 4초, 3.0MPa의 본압착 조건으로 접속시켜 시편을 5개씩 준비하였다.
이때, PCB는 표면 조도가 2.0㎛인 것, 표면 조도가 2.4㎛인 것을 각각을 사용하였다. 표면 조도가 2.4㎛인 PCB의 표면 조도 측정 결과를 도 2에 나타내었다. 표면 조도는 비접촉모드(Non-contact mode) 방법을 사용해서 AFM과 Optical profiler 측정장비를 이용해서 측정하였다.
준비된 각각의 시편에 대하여 필강도(Peel Strength) 측정기(H5KT, Tinius Olsen社)를 이용하여 필 각도 90° 및 필 속도 50 mm/min의 조건하에서 초기 접착력을 측정한 후, 평균값을 계산하였다. 그 다음, 상기 각각의 5개씩의 시편을 온도 85℃ 및 상대 습도 85%의 조건하에서 500 시간 동안 방치하여 고온ㆍ고습 신뢰성 평가를 진행한 후, 이들 각각의 신뢰성 접착력을 상기와 동일한 방법으로 접착력을 측정하여 평균값을 계산하였다
(2)초기 접속 저항(단위:Ω)과 신뢰성 후의 접속 저항(단위:Ω): 실시예와 비교예의 이방 도전성 필름을 사용하여 (1)과 동일한 방법으로 시편을 제조하였다.
상기 (1)과 동일한 조건으로 가압착 및 본압착 후, 초기 접속 저항을 측정하고, 신뢰성 평가를 위한 항온 항습 조건에 보관 후 2 point probe 법을 이용하여 신뢰성 후 접속 저항을 측정하였다. 상기 2 point probe 법은 저항측정기기를 이용할 수 있는데 기기에 연결되어 있는 2개의 probe를 이용하여 2 point 사이에서의 저항을 측정하였다. 저항 측정 기기(2000 Multimeter, Keithley社)는 1mA를 인가하며 이때 측정되는 전압으로 저항을 계산하여 표시하였다.
PCB의 표면조도 접착력 접속저항
초기 신뢰성 후 초기 신뢰성 후
실시예1 2.0 1180 1210 0.2 0.28
2.4 1150 1200 0.2 0.28
실시예2 2.0 1200 1225 0.2 0.29
2.4 1190 1210 0.2 0.29
실시예3 2.0 1050 980 0.2 0.38
2.4 1025 970 0.2 0.38
비교예1 2.0 870 890 0.2 0.37
2.4 830 850 0.2 0.37
비교예2 2.0 920 880 0.3 0.42
2.4 920 900 0.3 0.41
비교예3 2.0 850 840 0.3 0.42
2.4 820 800 0.3 0.44
비교예4 2.0 800 780 0.3 0.45
2.4 780 750 0.3 0.48
비교예5 2.0 980 940 0.3 0.43
2.4 970 910 0.3 0.42
상기 표 2에서 나타난 바와 같이, 본 발명의 이방 도전성 필름은 표면 조도가 높은 회로 접속 부재에 접속시 접착력 및 신뢰성 후 접착력이 우수하고 접속 저항 및 신뢰성 후 접속 저항이 낮았다.
반면에, 측쇄형 우레탄 (메트)아크릴레이트와 티올기 함유 경화 촉진제를 모두 포함하지 않는 비교예 1, 측쇄형 우레탄 (메트)아크릴레이트의 중량평균분자량이 45,000 내지 55,000을 벗어나는 비교예 2와 비교예 3, 측쇄형 우레탄 (메트)아크릴레이트를 포함하지 않는 비교예 4, 티올기 함유 경화 촉진제를 포함하지 않는 비교예 5는 표면 조도가 높은 회로 접속 부재에 접속시 접착력 및 신뢰성 후 접착력이 본 발명 대비 낮아서 1000gf/cm 이상을 확보할 수 없었다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (22)

  1. 바인더 수지, 중량평균분자량이 45,000 내지 55,000인 측쇄형 우레탄 (메트)아크릴레이트, 티올기 함유 경화 촉진제, 경화제, 개시제 및 도전성 입자를 포함하고, 상기 바인더 수지는 우레탄계 바인더 수지를 포함하는 것인, 이방 도전성 필름용 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 우레탄계 바인더 수지는 중량평균분자량이 90,000 내지 150,000인 것인, 이방 도전성 필름용 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 측쇄형 우레탄 (메트)아크릴레이트는 상기 폴리머 주쇄에 복수 개의 측쇄가 연결되어 있으며, 상기 측쇄는 우레탄 결합 및 (메트)아크릴레이트를 함유하는 제1측쇄를 함유하는 것인, 이방 도전성 필름용 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 측쇄형 우레탄 (메트)아크릴레이트는 상기 폴리머 주쇄에 복수 개의 측쇄가 연결되어 있으며, 상기 측쇄는 우레탄 결합을 함유하는 제2측쇄 및 (메트)아크릴레이트를 함유하는 제3측쇄를 함유하는 것인, 이방 도전성 필름용 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 측쇄형 우레탄 (메트)아크릴레이트는 5개 내지 15개의 (메트)아크릴레이트기를 함유하는 것인, 이방 도전성 필름용 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 측쇄형 우레탄 (메트)아크릴레이트의 주쇄는 폴리카보네이트계인 것인, 이방 도전성 필름용 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 측쇄형 우레탄 (메트)아크릴레이트는 고형분 기준 상기 이방 도전성 필름용 조성물 중 5중량% 내지 20중량%로 포함되는 것인, 이방 도전성 필름용 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 티올기 함유 경화 촉진제는 펜타에리트리톨 테트라키스(3-메르캅토프로피오네이트), 펜타에리트리톨 테트라키스(4-메르캅토부티레이트), 트리스-[(3-메르캅토프로피오닐옥시)-에틸]-이소시아누레이트, 트리메틸올프로판 트리스(3-메르캅토프로피오테이트), 디펜타에리트리톨 헥사키스(3-메르캅토프로피오네이트)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것인, 이방 도전성 필름용 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 상기 티올기 함유 경화 촉진제는 고형분 기준 상기 이방 도전성 필름용 조성물 중 0.1중량% 내지 5중량%로 포함되는 것인, 이방 도전성 필름용 조성물.
  10. 제1항에 있어서, 상기 이방 도전성 필름용 조성물은 상기 경화제로서 경화성 올리고머를 포함하고, 상기 경화성 올리고머는 우레탄계 비닐 (메트)아크릴레이트를 포함하는 것인, 이방 도전성 필름용 조성물.
  11. 제1항에 있어서, 상기 이방 도전성 필름용 조성물은 상기 경화제로서 경화성 모노머를 포함하고, 상기 경화성 모노머는 수산기 함유 단관능 (메트)아크릴레이트를 포함하는 것인, 이방 도전성 필름용 조성물.
  12. 제1항에 있어서, 상기 개시제는 유기 과산화물을 포함하는 것인, 이방 도전성 필름용 조성물.
  13. 제1항에 있어서, 상기 이방 도전성 필름용 조성물은 고형분 기준,
    상기 바인더 수지 45중량% 내지 65중량%,
    상기 중량평균분자량이 45,000 내지 55,000인 측쇄형 우레탄 (메트)아크릴레이트 5중량% 내지 20중량%,
    상기 티올기 함유 경화 촉진제 0.1중량% 내지 5중량%,
    상기 경화제 10중량% 내지 35중량%,
    상기 개시제 0.001중량% 내지 10중량% 및
    상기 도전성 입자 1중량% 내지 20중량%를 포함하는 것인, 이방 도전성 필름용 조성물.
  14. 제1항에 있어서, 상기 이방 도전성 필름용 조성물은 실란커플링제를 더 포함하는 것인, 이방 도전성 필름용 조성물.
  15. 중량평균분자량이 45,000 내지 55,000인 측쇄형 우레탄 (메트)아크릴레이트 및 티올기 함유 경화 촉진제를 포함하고, 표면 조도가 2㎛ 이상인 회로 접속 부재에 접속시 접착력이 1000gf/cm 이상인 것인, 이방 도전성 필름.
  16. 제15항에 있어서, 상기 이방 도전성 필름은 표면 조도가 2㎛ 이상인 회로 접속 부재에서 하기의 가압착 및 본압착 조건에서 압착하고 85℃, 상대습도 85%에서 500시간 방치 후 측정한 접착력이 900gf/cm 이상인 것인, 이방 도전성 필름:
    (i) 50 내지 60℃, 1초 내지 2초간 및 1 내지 2MPa 압력 조건 하의 가압착; 및
    (ii) 140 내지 200℃, 4초 내지 5초간 및 3 내지 5MPa 압력 조건 하의 본압착.
  17. 제15항에 있어서, 상기 이방 도전성 필름은 표면 조도가 2㎛ 이상인 회로 접속 부재에서 하기의 가압착 및 본압착 조건에서 압착 후 접속 저항이 3Ω 이하인 것인, 이방 도전성 필름:
    (i) 50 내지 60℃, 1초 내지 2초간 및 1 내지 2MPa 압력 조건 하의 가압착; 및
    (ii) 140 내지 200℃, 4초 내지 5초간 및 3 내지 5MPa 압력 조건 하의 본압착.
  18. 제15항에 있어서, 상기 이방 도전성 필름은 표면 조도가 2㎛ 이상인 회로 접속 부재에서 하기의 가압착 및 본압착 조건에서 압착하고 85℃, 상대습도 85%에서 500시간 방치 후 측정한 접속 저항이 3Ω 이하인 것인, 이방 도전성 필름:
    (i) 50 내지 60℃, 1초 내지 2초간 및 1 내지 2MPa 압력 조건 하의 가압착; 및
    (ii) 140 내지 200℃, 4초 내지 5초간 및 3 내지 5MPa 압력 조건 하의 본압착.
  19. 제15항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회로 접속 부재는 연성 회로 기판(PCB)인 것인, 이방 도전성 필름.
  20. 제15항에 있어서, 상기 이방 도전성 필름은 우레탄계 바인더 수지, 경화제, 개시제 및 도전성 입자를 더 포함하는 것인, 이방 도전성 필름.
  21. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항의 이방 도전성 필름용 조성물로 형성된 이방 도전성 필름 또는 제15항의 이방 도전성 필름을 포함하는 디스플레이 장치.
  22. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항의 이방 도전성 필름용 조성물로 형성된 이방 도전성 필름 또는 제15항의 이방 도전성 필름을 포함하는 반도체 장치.

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