이방도전성 접착필름{ANISOTROPIC CONDUCTIVE ADHESIVE FILM}

도 1a 및 도 1b 는 본 발명에 따른 절연성 접착필름의 바람직한 실시예를 나타낸 개략구성도.

도 2a 및 도 2b 는 본 발명에 따른 이방도전성 접착필름의 개략구성도.

도 3a 내지 3e 는 본 발명에 따른 전극접속용 접착제를 이용한 접속방법의 바람직한 실시예를 나타낸 공정도.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

1A, 1B : 절연성 접착필름 1C, 1D : 이방도전성 접착필름

2 : 박리필름 10 : 절연성 접착제층

11a, 11b : 저온측 경화성분층 12 : 고온측 경화성분층

13 : 도전입자

본 발명은, 예를 들면 기판끼리를 고정함과 동시에 전극끼리를 전기적으로 접속하기 위한 접착기술에 관한 것이다.

종래부터, 예컨대 배선기판의 전극과 IC 칩의 전극을 전기적으로 접속한 상태에서 고정하는 수단으로서, 예를 들면 절연성 접착제에 도전입자를 분산시킨 이방성 도전페이스트 또는 이를 필름형으로 한 이방도전성 접착필름, 또한 도전입자를 포함하지 않는 절연성 접착제 등의 접합재료가 이용되고 있다.

이와 같은 접착제를 이용하여 기판에 IC 칩을 실장하는 경우에는, 먼저 기판 및 IC 칩의 전극간에 접합재료를 끼운 상태에서 이들을 프레스하면서 열을 가함으로써 수지성분을 경화시키고, 또한 수지의 종류에 따라서는 자외선을 조사함으로써 접착제의 수지성분을 경화시킨다.

이 접착제의 경화에 의하여 IC 칩이 기판에 고정됨과 동시에 전극간의 접속이 행해진다.

종래에, 예를 들면 멀티칩 모듈과 같은 기판에 복수의 베어칩 (IC 칩) 을 실장하는 경우에는 IC 칩을 실장할 때마다 검사할 필요가 있으므로, 전술한 바와 같은 공정을 접착제를 반쯤 경화시켜 IC 칩을 기판에 임시로 접속하는 가접속공정과, 그 반경화상태의 접착제를 최종단계까지 경화시켜 IC 칩을 기판에 본접속하는 본접속공정의 2 단계로 나누고 있다.

그리고, 가접속공정의 단계에서 IC 칩을 검사한 결과, 불량인 경우에는 그 IC 칩을 기판에서 떼어내어 양호한 것과 교환하는 작업 (수리작업) 을 행하고 있다.

그러나, 종래의 접착제에는 크게 나누면, 열가소성 타입, 열경화성 타입, 자 외선경화 타입의 3 종류가 있으며, 또한 종래의 접착제에는 열가소성 타입과 열경화성 타입의 중간적인 성질을 나타내는 소위 반열경화성 타입과, 열경화성 타입과 자외선경화 타입의 복합타입을 들 수 있다.

그러나, 이러한 종래의 접착제를 이용하여 전극간의 접속을 행하면 이하와 같은 문제가 있었다.

즉, 열가소성 타입의 접착제를 이용한 경우에는 수리를 행할 때 기판에서 IC 칩을 떼어내는 용이성 (수리성) 은 좋으나, 열프레스를 행할 때 접착제의 내열성이 낮기 때문에 도통신뢰성이 나쁘다는 문제가 있었다.

또한, 열경화성 타입의 접착제를 이용한 경우에는 도통신뢰성은 좋으나, 완전히 열경화된 경우에는 수리성이 나쁘며, 한편으로는 수리성을 확보하도록 열경화의 반응을 도중에서 중지하려면 가열온도, 가열시간 등의 모든 조건을 설정하지 않으면 안되며, 또한 기판마다 그 설정조건이 달라 접착제의 취급이 곤란하다는 문제가 있었다.

또한, 반열경화성 타입의 접착제를 이용한 경우에는 열경화성 타입에 비하여 수리성이 좋아지지만 도통신뢰성이 충분하지 않았다.

한편, 자외선경화 타입 또는 복합타입의 접착제를 이용하는 경우에는 프레스장치와는 별도로 자외선을 조사하기 위한 UV 조사장치를 도입하지 않으면 안되며, 게다가 이 UV 조사장치는 그 목적 이외의 용도가 없기 때문에 범용성이 결여되어 있다는 문제가 있었다.

본 발명은, 이와 같은 종래의 기술문제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는 수리성과 도통신뢰성 모두를 확보할 수 있으며, 또한 범용성이 풍부한 전극접속용 접착제를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 대향하는 기판의 전극간에 배치상태에서 가압 또는 가열가압함으로써 상기 기판끼리를 고정함과 동시에 상기 전극끼리를 전기적으로 접속하기 위한 절연성 접착제로, 열경화기구가 다른 복수의 접착제 성분을 내재시킨 것을 특징으로 한다.

이 경우, 열경화기구가 다른 2 종의 접착제 성분을 포함하는 것도 효과적이다.

또한, 2 종의 접착제 성분의 DSC 발열 피크의 온도차가 20 ℃ 이상인 것도 효과적이다.

또한, 2 종의 접착제 성분이 저온측 경화성분과 고온측 경화성분으로 이루어지고, 상기 저온측 경화성분의 80 % 반응온도가 100 ℃ 이상이며, 상기 고온측 경화성분의 80 % 반응온도가 140 ℃ 이상인 것도 효과적이다.

또한, 2 종의 접착제 성분중 한 쪽이 과산화물을 이용한 라디칼 (radical) 중합계 열경화기구를 갖는 수지로 이루어지며, 상기 2 종의 접착제 성분중 다른 한 쪽이 에폭시계 열경화기구를 갖는 수지로 이루어지는 것도 효과적이다.

또한, 본 발명은 절연성 접착제중에 도전입자를 분산하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이방도전성 접착제이다.

또한, 상기 절연성 접착제를 박막형으로 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 절연성 접착필름이다.

이 경우, 열경화기구가 다른 복수의 접착제 성분으로 이루어지는 복수의 층을 형성하여 이루어지는 것도 효과적이다.

또한, 본 발명은 상기 절연성 접착제 필름중에 도전입자를 분산하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이방도전성 접착제필름이다.

한편, 본 발명은 서로 대향하는 기판의 전극간에 열경화기구가 다른 복수의 접착제 성분을 내재시킨 절연성 접착제를 배치하고, 상기 복수의 접착제 성분 중 한 쪽의 80 % 반응온도에서 절연성 접착제를 가열가압하고, 그 후 상기 복수의 접착제 성분중 다른 한 쪽의 80 % 반응온도 이상에서 절연성 접착제를 가열가압하는 것을 특징으로 하는 전극의 접속방법이다.

또한, 본 발명은 대향하는 기판의 전극간에 열경화기구가 다른 복수의 접착제 성분을 내재시킨 이방도전성 접착제를 배치하고, 상기 복수의 접착제 성분중 한 쪽의 80 % 반응온도에서 이방도전성 접착제를 가열가압하고, 그 후 상기 복수의 접착제 성분중 다른 한 쪽의 80 % 반응온도 이상에서 이방도전성 접착제를 가열가압하는 것을 특징으로 하는 전극의 접속방법이다.

또한, 본 발명은 서로 대향하는 기판의 전극간에 열경화기구가 다른 복수의 접착제 성분을 내재시킨 절연성 접착필름을 배치하고, 상기 복수의 접착제 성분중 한 쪽의 80 % 반응온도에서 절연성 접착필름을 가열가압하고, 그 후 상기 복수의 접착제 성분중 다른 한 쪽의 80 % 반응온도 이상에서 절연성 접착필름을 가열가압하는 것을 특징으로 하는 전극의 접속방법이다.

또한, 본 발명은 서로 대향하는 기판의 전극간에 열경화기구가 다른 복수의 접착제 성분을 내재시킨 이방도전성 접착필름을 배치하고, 상기 복수의 접착제 성분중 한 쪽의 80 % 반응온도에서 이방도전성 접착필름을 가열가압하고, 그 후 상기 복수의 접착제 성분중 다른 한 쪽의 80 % 반응온도 이상에서 이방도전성 접착필름을 가열가압하는 것을 특징으로 하는 전극의 접속방법이다.

본 발명에 있어서는, 먼저 접착제의 저온측 경화성분의 열경화가 있는 단계까지 진행하는 온도 (예를 들면 80 % 반응온도) 에서 가열하면서 가접속을 행하고, 기판끼리를 어느 정도 고정하여 도통시험 등의 검사를 행한다.

이 상태에서는 저온측 경화성분은 완전히 열경화되어 있지 않고, 또한 고온측 경화성분은 아직 열경화 반응이 개시되어 있지 않기 때문에, 검사결과가 불량인 기판을 용이하게 떼어낼 수 있다.

또한, 검사완료된 기판끼리를 가접속한 후, 고온측 경화성분이 열경화되는 온도 (예를 들면, 80 % 반응온도 이상의 온도) 에서 본접속을 행하면, 저온측 경화성분과 함께 고온측 경화성분이 열경화되기 때문에 기판끼리가 완전히 고정된다.

이와 같이, 본 발명에 의하면 수리성과 도통신뢰성 모두를 확보할 수 있는 전극접속용 접착제를 제공할 수 있다.

게다가, 본 발명의 접착제는 열압착만으로 접속을 행할 수 있으므로, 예를 들면 UV 조사장치 등의 특수한 장치를 도입할 필요가 없으며, 범용성이 풍부하다는 장점이 있는 것이다.

(발명의 실시형태)

이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 절연성 접착제는 서로 대향하는 기판의 전극간에 배치상태에서 가압 또는 가열가압함으로써 기판끼리를 고정함과 동시에 전극끼리를 전기적으로 접속하기 위한 것이다.

여기서, 「기판」은 소위 마더보드나 도오터보드 등의 회로기판 이외에, 예를 들면 IC 칩 등의 전자부품을 포함하는 것으로 한다.

그리고, 본 발명의 절연성 접착제는 2 종 이상 (복수) 의 열경화기구를 갖는 접착성분을 내재시킨 것을 특징으로 한다.

이하, 본 명세서에 있어서는 먼저 열경화기구가 다른 2 종의 접착제 성분 (저온측 경화성분 및 고온측 경화성분으로 한다) 을 포함하는 경우를 예로 들어 설명한다.

본 발명에 있어서는, 접착제 성분의 반응성을 감안하여 접착제 성분의 열경화기구를 DSC 발열 피크와 80 % 반응온도를 이용하여 규정한다.

여기서, DSC 발열 피크란 시차주사 열량측정 (支差走査熱量測定, Differential Scanning Calorimetry), 즉 온도조절된 전기로중에 놓여진 시료와 기준물질로의 열량의 출입의 차를 시료온도와 함께 측정하는 방법에 의하여 얻어진 온도를 말한다.

또한, 80 % 반응온도란 소정시간 (예를 들면 10 초간) 압착후에 해당 접착제가 80 % 이상 반응하는 온도를 말한다.

이 80 % 반응온도는 해당접착제 성분의 샘플의 초기 DSC 발열 피크의 측정치를 100 % 로 하고, 이 샘플을 경화시킨 후의 DSC 발열 피크의 측정치에 기초하여 산출한다.

본 발명의 경우, 가압착과 본압착에 있어서의 반응성을 고려하면 저온측 경화성분과 고온측 경화성분의 DSC 발열 피크의 온도차가 20 ℃ 이상인 것이 바람직하며, 더 바람직한 해당 온도차는 30 ℃ 이상이다.

여기서, 보존안정성 및 반응성 확보의 관점에서는, 저온측 경화성분으로서 DSC 발열 피크가 60~140 ℃ 인 것을 이용하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직한 해당 온도는 80~130 ℃ 이다.

또한, 작업성 및 접속 신뢰성확보의 관점에서는, 고온측 경화성분으로서 DSC 발열 피크가 80~170 ℃ 인 것을 이용하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직한 해당 온도는 100~150 ℃ 이다.

한편, 작업성 확보의 관점에서는, 저온측 경화성분으로서 10 초간 압착후의 80 % 반응온도가 100 ℃ 이상인 것을 이용하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직한 해당온도는 110 ℃ 이상이다.

또한, 작업성 및 접속신뢰성 확보의 관점에서는, 고온측 경화성분으로서 10 초간 압착후의 80 % 반응온도가 140 ℃ 이상인 것을 이용하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직한 해당온도는 150 ℃ 이상이다.

본 발명의 경우, 저온측 경화성분으로서는 반응속도 및 보존안정성의 관점에서, 예를 들면 과산화물을 이용한 라디칼중합계 열경화기구를 갖는 아크릴레이트계의 접착제를 적합하게 이용할 수 있다.

한편, 고온측 경화성분으로서는 접속신뢰성 확보 및 반응속도의 관점에서, 예를 들면, 잠재성 경화제를 이용한 에폭시계 열경화기구를 갖는 접착제를 적합하게 이용할 수 있다.

이 경우, 접착제의 배합량은 저온측 경화성분 및 고온측 경화성분의 합계를 100 중량부로 하였을 때, 저온측 경화성분의 배합량을 5~70 중량부로 하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직한 해당 배합량은 10~50 중량부이다.

저온경화측 접착제의 배합량이 5 중량부보다 작으면 가압착시의 도통의 유지를 확실히 행할 수 없다는 단점이 있으며, 70 중량% 보다 크면 완전히 경화된 후의 접속신뢰성이 저하된다는 단점이 있다.

다음으로, 본 발명에 따른 접착필름의 바람직한 실시형태를 도면을 참조하여 설명한다.

도 1a 및 도 1b 는 본 발명에 따른 절연성 접착필름의 바람직한 실시형태를 나타낸 개략구성도이다. 또한, 도 2a 및 도 2b 는 본 발명에 따른 이방도전성 접착필름의 개략구성을 나타낸 도면이다.

도 1a 에 나타낸 절연성 접착필름 (1A) 은 예를 들면, 폴리에스테르수지 등으로 이루어지는 박리필름 (2) 상에 상기 2 종류의 열경화기구를 갖는 접착제 성분을 이용한 절연성 접착제층 (10) 이 형성된 것이다.

이 경우, 절연성 접착제층 (10) 의 두께는 특별히 한정되는 것은 아니나, 여러가지 용도에 대응하는 관점에서 5 ~ 100 ㎛ 로 하는 것이 바람직하다.

본 실시형태의 절연성 접착필름 (1A) 은 통상의 방법에 따라 작성할 수 있다. 즉, 상술한 2 종류의 접착제 성분을 소정의 용제에 용해하고, 이 바인더 페이스트를 박리필름 (2) 상에 도포하여 건조시킴으로써 얻어진다.

한편, 도 1b 에 나타낸 절연성 접착필름 (1B) 은 박리필름 (2) 상에 저온측 경화성분층 (11a), 고온측 경화성분층 (12), 저온측 경화성분층 (11b) 이 형성되어 구성된다.

이 경우, 저온측 경화성분층 (11a), 고온측 경화성분층 (12), 저온측 경화성분층 (11b) 의 두께는 특별히 한정되는 것은 아니나, 접속신뢰성 확보의 관점에서는 저온측 경화성분층 (11a) 의 두께는 2 ~ 50 ㎛, 고온측 경화성분층 (12) 의 두께는 3 ~ 100 ㎛, 저온측 경화성분층 (11b) 의 두께는 2 ~ 50 ㎛ 로 하는 것이 바람직하다.

또한, 저온측 경화성분층 (11a), 고온측 경화성분층 (12), 저온측 경화성분층 (11b) 을 형성하는 순서는 특별히 한정되는 것은 아니나, 수리성 및 가압착시의 특성 확보의 관점에서는 도 1b 에 나타낸 바와 같이, 저온측 경화성분층 (11a, 11b) 에 의하여 고온측 경화성분층 (12) 을 끼우는 구성으로 하는 것이 바람직하다.

본 실시형태의 절연성 접착필름 (1B) 은 통상의 방법에 의하여 작성할 수 있다. 즉, 전술한 저온측 경화성분 및 고온측 경화성분을 각각 소정의 용제에 용해하고, 이들 바인더 페이스트를 순서대로 박리필름 (2) 상에 도포하여 건조시킴으로써 얻어진다.

한편, 도 2a 에 나타낸 이방도전성 접착필름 (1C) 은 상술한 도 1 (a) 의 절연성 접착필름 (1A) 의 절연성 접착제층 (10) 중에 도전입자 (13) 가 분산된 것이 다.

또한, 도 2b 에 나타낸 이방도전성 접착필름 (1D) 은 상술한 도 1b 의 절연성 접착필름 (1B) 의 저온측 경화성분층 (11a), 고온측 경화성분층 (12), 저온측 경화성분층 (11b) 중에 각각 도전입자 (13) 가 분산된 것이다.

여기서, 도전입자 (13) 의 배합량은 특별히 한정되는 것은 아니나, 도통 및 절연특성 확보의 관점에서는 1 ~ 20 체적 % 인 것이 바람직하다.

또한, 도전입자 (13) 의 입경도 특별히 한정되는 것은 아니나, 도통신뢰성 확보의 관점에서는 1 ~ 20 ㎛ 인 것이 바람직하다.

본 실시형태의 이방도전성 접착필름 (1C, 1D) 도 또한 통상의 방법에 의하여 작성할 수 있다. 즉, 소정의 용제에 용해시킨 상기 각 접착제 성분에 도전입자 (13) 를 분산시켜, 이 바인더를 박리필름 (2) 상에 도포하여 건조시킴으로써 얻어진다.

도 3a ~ 도 3e 는 본 발명에 따른 전극접속용 접착제를 이용한 접속방법의 바람직한 실시형태를 나타내는 공정도이다. 이하, 도전입자를 포함하지 않는 절연성 접착을 이용한 경우를 예로 들어 설명한다.

도 3a 에 나타낸 바와 같이, 회로기판 (20) 의 접속해야 할 전극 (21a) 상에 본 발명의 절연성 접착제를 도포하고, 이에 의하여 형성된 절연성 접착필름 (10) 상에 IC 칩 (30) 을 탑재하고, IC 칩 (30) 의 위치결정을 행한다.

그리고, 절연성 접착필름 (10) 의 온도가 저온측 경화성분의 80 % 반응온도 (예를 들면 130 ℃) 가 되도록 조정된 압착헤드 (40) 를 이용하여, 예를 들면 3MPa/(㎠·범프) 의 압력으로 10 초간 가압착으로서의 1 차 압착 (가접속) 을 행한다 (도 3b).

이 상태에서는 절연성 접착필름 (10) 의 저온측 경화성분은 완전히 열경화되어 있지 않고, 또한 고온측 경화성분은 아직 열경화의 반응이 개시되어 있지 않다.

또한, 가접속된 전극 (21a, 31) 간의 도통시험을 행하고, 그 결과과 양호한 경우에는 도 3c 및 도 3d 에 나타낸 바와 같이, 절연성 접착필름 (10) 의 온도가 고온측 경화성분의 80 % 반응온도 이상 (예컨대, 170 ℃) 이 되도록 압착헤드 (40) 를 조정하여, 예컨대 3MPa/(㎠·범프) 의 압력으로 10 초간 본압착으로서의 2 차 압착 (본접속) 을 행한다.

이에 의하여, 절연성 접착필름 (10) 의 저온측 경화성분 및 고온측 경화성분이 열경화되므로, 기판끼리가 완전히 고정된다.

그 후, 도 3d 에 나타낸 바와 같이, 회로기판 (20) 상의 다른 전극 (21b) 에 전술한 순서에 따라 다른 IC 칩 (30) 을 가압착으로서의 1 차 압착을 행하여 소정의 도통시험을 행한다.

전술한 바와 같이, 이 상태에서는 절연성 접착필름 (10) 의 저온측 경화성분은 완전히 열경화되어 있지 않고, 또한 고온측 경화성분은 아직 열경화의 반응이 개시되어 있지 않기 때문에, 도통시험의 결과가 불량인 경우에는 도 3e 에 나타낸 바와 같이 해당 불량 IC 칩 (30) 을 회로기판 (20) 에서 용이하게 떼어낼 수 있다.

그리고, 또 다른 IC 칩 (30) 을 상기와 동일한 순서에 따라 가압착하고, 새로운 도통시험의 결과가 양호한 경우에는 전술한 순서에 따라 본압착을 행한다.

이하 동일하게, 회로기판 (20) 의 전극 (21a, 21b) 에 IC 칩 (30) 을 가압착하여 도통시험을 행하고, 그 결과에 따라 적절한 수리를 행하면서 도통시험의 결과가 양호한 IC 칩 (30) 만을 회로기판 (20) 에 본압착한다.

이상 전술한 바와 같이, 본 실시형태의 절연성 접착제에 의하면 IC 칩 (30) 을 회로기판 (20) 상에 실장할 때 수리성과 도통신뢰성 모두를 확보할 수 있다.

더욱이, 본 실시형태의 절연성 접착제에 의하면 열압착만으로 접착을 행할 수 있으므로, 예를 들면 UV 조사장치 등의 특수한 장치를 도입할 필요가 없다는 장점이 있다.

또한, 상기 실시형태에 있어서는 도전입자를 포함하지 않는 절연성 접착을 이용한 경우를 예를 들어 설명하였는데, 도전입자를 포함하는 이방도전성 접착제 또는 이방도전성 접착필름을 이용한 경우도 동일한 순서에 따라 접속을 행할 수 있다.

또한, 전술한 실시형태에 있어서는, 열경화기구가 다른 2 종의 접착제 성분을 포함하는 경우를 예를 들어 설명하였는데, 본 발명은 열경화기구가 다른 3 종 이상의 접착제 성분을 포함하는 경우도 적용할 수 있는 것이다.

(실시예)

이하, 본 발명의 실시예를 비교예와 함께 상세히 설명한다.

먼저, 표 1 에서 나타낸 바와 같이, 실시예 및 비교예의 절연성 접착제의 배합재료로서 라디칼중합계 열경화기구를 갖는 접착제 (A-1 ~ A-3) 와 에폭시계 열경화기구를 갖는 접착제 (B) 를 조제하였다.

<접착제 A-1>

절연성 접착제수지로서 비스페놀 F 형 에틸렌옥사이드 (EO) 변성 디아크릴레이트 (도아고세이샤(東亞合成社)제조, 상품명 M-208) 를 15 중량부, 개시제로서 1,1,3,3 테트라메틸부틸퍼옥시2메틸엑사네이트 (니혼유시샤(日本油脂社)제조, 상품명 퍼옥타 O) 를 5 중량부를 배합하였다.

이 접착제 (A-1) 는 DSC 발열 피크가 80 ℃, 80 % 반응온도가 130 ℃ 이다.

<접착제 A-2>

절연성 접착제수지로서 상기 비스페놀 F 형 에틸렌옥사이드 (EO) 변성 디아크릴레이트를 15 중량부와, 개시제로서 t-부틸퍼옥시벤조에이트 (니혼유시샤 제조, 상품명 퍼부틸 Z) 를 5 중량부를 배합하였다.

이 접착제 (A-2) 는 DSC 발열 피크가 100 ℃, 80 % 반응온도가 150 ℃ 이다.

<접착제 A-3>

절연성 접착제수지로서 상기 비스페놀 F 형 에틸렌옥사이드 (EO) 변성 디아크릴레이트를 15 중량부와, 개시제로서 유기과산화물 (니혼유시샤 제조, 상품명 퍼큐어 HB) 을 5 중량부를 배합하였다.

이 접착제 (A-3) 는 DSC 발열 피크가 120 ℃, 80 % 반응온도가 170 ℃ 이다.

<접착제 B>

절연성 접착제수지로서 고형 비스페놀 A 형 에폭시수지 (고형 에폭시수지 : 유카쉘샤(油化shell社)제조, 상품명 EP1009) 50 중량부와, 잠재성 경화제로서 이미다졸계 경화제 (아사히가세이샤(旭化成社)제조, 상품명 HX 3941 HP) 50 중량부와, 커플링제로서 에폭시실란 (니혼유니카샤 제조, 상품명 A187) 1 중량부를 배합하였다.

이 접착제 (B) 는 DSC 발열 피크가 120 ℃, 80 % 반응온도가 170 ℃ 이다.

그리고, 접착제 A-1 ~ A-3 의 배합량, 접착제 B 의 배합량을 바꾸어 실시예 1~4 의 샘플, 비교예 1~5 의 샘플로 하였다.

실시예 1

접착제 A-1 를 5 중량부, 접착제 B 를 95 중량부를 배합한 바인더 용액에 도전입자를 15 중량부 첨가하여 페이스트형으로 하여 실시예 1 의 샘플로 하였다.

실시예 2

접착제 A-1 의 배합량을 25 중량부, 접착제 B 의 배합량을 75 중량부로 한 것 이외는 실시예 1 의 경우와 동일한 방법에 의하여 실시예 2 의 샘플을 작성하였다.

실시예 3

접착제 A-1 의 배합량을 70 중량부, 접착제 B 의 배합량을 30 중량부로 한 것 이외는 실시예 1 의 경우와 동일한 방법에 의하여 실시예 3 의 샘플을 작성하였다.

실시예 4

접착제 A-1 의 배합량을 25 중량부, 접착제 A-2 의 배합량을 75 중량부로 한 것 이외는 실시예 1 의 경우와 동일한 방법에 의하여 실시예 4 의 샘플을 작성하였다.

비교예 1

접착제 B 를 배합하지 않고 접착제 A-1 의 배합량을 100 중량부로 한 것 이외는 실시예 1 의 경우와 동일한 방법에 의하여 비교예 1 의 샘플을 작성하였다.

비교예 2

실시예 4 의 샘플과 동일한 것을 비교예 2 의 샘플로 하였다.

비교예 3

접착제 A-1 의 배합량을 25 중량부, 접착제 A-3 의 배합량을 75 중량부로 한 것 이외는 실시예 1 의 경우와 동일한 방법에 의하여 비교예 3 의 샘플을 작성하였다.

비교예 4

접착제 A 를 배합하지 않고 접착제 B 의 배합량을 100 중량부로 한 것 이외는 실시예 1 의 경우와 동일한 방법에 의하여 비교예 4 의 샘플을 작성하였다.

비교예 5

실시예 4 의 샘플과 동일한 것을 비교예 5 의 샘플로 하였다.

<평가방법 및 평가결과>

(1 차 압착후의 도통저항)

전술한 샘플을 건조후의 두께가 40 ㎛ 가 되도록 회로기판상에 도포하고 IC 칩을 위치 결정한 후, 회로기판과 IC 칩을 1 차 압착 (가압착) 하였다.

이 경우, 회로기판으로서는 두께 0.7 mm 의 내열성 글라스재질 에폭시수지 구리장적층판(銅張積層板) (FR-5) 상에 두께 18 ㎛, 폭 100 ㎛, 피치 150 ㎛ 인 구리 (Cu) 패턴을 형성하고, 그 위에 니켈도금을 한 단단한 (rigid) 기판을 이용하였다.

한편, IC 칩으로서는 외형 10 mm ×10 mm 의 기판상에 외형 20 ㎛ ×20 ㎛, 높이 20 ㎛ 의 범프전극이 형성된 것을 이용하였다. 또한, 범프전극에는 니켈도금을 하였다.

1 차 압착의 조건은 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1, 2 에 관해서는 온도 130 ℃, 압력 3MPa/(㎠·범프), 시간 10 초로 하였다.

또한, 실시예 4 및 비교예 5 에 관해서는 온도 150 ℃, 압력 3MPa/(㎠·범프), 시간 10 초로 하였다.

또한, 비교예 3, 4 에 관해서는 온도 170 ℃, 압력 3MPa/(㎠·범프), 시간 10 초로 하였다.

1 차 압착후, 모든 전극간에 대하여 도통저항값을 측정하여 평가를 하였다.

여기서의 도통저항의 판정은 100 mΩ미만의 것을 양호 (○), 100~500 mΩ의 것을 약간 불량 (△), 500 mΩ보다 커진 것을 불량 (×) 으로 하였다. 그 결과를 표 2 에 나타낸다.

(수리성)

온도 100 ℃ 로 가열한 판금상에 IC 칩을 1 차 압착한 상기 회로기판을 탑재하고 30 초간 가열한 후, IC 칩을 박리하고 회로기판상의 실시예 및 비교예의 샘플의 잔사를 아세톤을 이용하여 불식(拂拭)하였다.

이 경우, 수리성의 판정은, IC 칩을 박리할 수 있으며, 샘플의 잔사를 모두 제거할 수 있는 것을 양호 (○), IC 칩을 박리할 수 있었으나 샘플의 잔사를 모두 제거하지 못한 것을 약간 불량 (△), IC 칩을 박리하기 곤란하였던 것을 불량 (×) 으로 하였다. 그 결과를 표 2 에 나타낸다.

(2 차 압착후의 도통저항)

1 차 압착후, 실시예 및 비교예의 샘플에 대하여 소정의 조건으로 2 차 압착 (본압착) 을 행하였다.

2 차 압착의 조건은 비교예 1 은 온도 150 ℃, 압력 3MPa/(㎠·범프), 시간 10 초로 하였다.

또한, 실시예 1 ~ 4 및 비교예 2 ~ 5 에 대해서는 온도 170 ℃, 압력 3MPa/(㎠·범프), 시간 10 초로 하였다.

2 차 압착후, 모든 전극간에 대하여 도통저항값을 측정하여 평가를 하였다.

여기서의 도통저항의 판정은 100 mΩ미만의 것을 양호 (○), 100~500 mΩ의 것을 약간 불량 (△), 500 mΩ보다 커진 것을 불량 (×) 으로 하였다. 그 결과 를 표 2 에 나타낸다.

(PCT 후의 도통신뢰성)

온도 121 ℃, 습도 100 % RH, 2 기압의 조건하에서 프레셔 쿠커 시험 (Pressure Cooker Test) 을 행한 후, 모든 전극간에 대하여 도통저항값을 측정하여 평가를 행하였다.

여기서의 도통저항의 판정은 상기와 동일하게, 100 mΩ미만의 것을 양호 (○), 100~500 mΩ의 것을 약간 불량 (△), 500 mΩ보다 커진 것을 불량 (×) 으로 하였다. 그 결과를 표 2 에 나타낸다.

표 2 에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 ~ 4 의 것은 수리성 및 도통신뢰성 모 두에서 양호한 결과가 얻어졌다.

이에 대하여, 접착제 A-1 만을 이용한 비교예 1 은 PCT 후의 도통신뢰성이 좋지 않았다.

또한, 1 차 압착의 온도가 접착제 A-1 의 80 % 반응온도와 동일한 비교예 2 의 경우는 접착제 A-2 의 경화가 충분하지 않았기 때문에, 1 차 압착후의 도통저항이 좋지 않았다.

또한, 1 차 압착의 온도가 170 ℃ 로 높은 비교예 3 은 1 차 압착시에 접착제 A-1 및 A-3 이 반응하여 경화되었기 때문에, 수리성이 좋지 않았다.

또한, 접착제 B 만을 이용한 비교예 4 는 1 차 압착시에 접착제 B 가 반응하여 경화되었기 때문에, 수리성이 좋지 않았다.

한편, 비교예 4 와 동일한 재료를 이용하여 1 차 압착시의 온도를 낮춘 비교예 5 에 있어서는, 접착제 B 가 충분히 경화되지 않아 1 차 압착후의 도통저항이 좋지 않았다.

이상 서술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 수리성과 도통신뢰성 모두를 확보할 수 있고, 또한 범용성이 풍부한 전극접속용 접착제를 제공할 수 있다.