문맥 (context)
종래부터 저탄성 수지로서 알려져 있는 열가소성 수지나 용제에 가용성인 수지는 유리 전이점이 실온 이하 또는 실온 근방이며, 고온에서의 신뢰성에 문제가 있었다. 예를 들면, 반도체 부품의 기판 실장시, 땜납 용융을 위해 실질상 250 ℃ 이상의 온도가 필요하지만, 유리 전이점이 낮은 수지는 이러한 온도에서 용융되고, 수지 자체가 변형되어 사용에 적합하지 않았다. 또한, 이들 수지가 함유하는 흡습수의 휘발이나 응집에 의한 공극(void)이나 계면 박리의 발생, 이들에 수반되는 패키지 균열 등의 문제가 있었다.
이들 문제의 해결을 위해서, 수지에 가교 구조를 도입한 경화형 수지, 또는 유리 전이점 온도가 높은 수지가 검토되었다. 그러나, 경화형 수지는 경화 수축에 의한 응력의 발생을 줄일 수 없다고 하는 문제가 있었다.
또한, 유리 전이점 온도가 높은 수지는 목적하는 내열 온도에서의 탄성률이 크기 때문에, 기재와의 열(선)팽창률의 차이에 의한 응력, 즉 고온 공정시 또는 그의 냉각시에 그의 큰 탄성률로 인해 발생하는 응력이 문제가 되었다. 이 경우, 형성되는 구조체를 구성하는 각 재료의 열(선)팽창률이 수지의 열(선)팽창률과 각 공정의 온도 범위에서 동일하다면 문제는 없지만, 이러한 구조체에서는 설계 자체에서 큰 제약을 받는 문제가 있었다.
저탄성 폴리이미드가 반도체용 보호막, 다층 회로 기판의 절연막, 반도체의 접착 필름, 연성(flexible) 회로 기판의 커버레이 등에 저응력 및 내열성 재료로서 사용된 바 있다(특허 문헌 1 내지 6 참조).
그러나, 이들 저탄성률의 폴리이미드는 실리콘을 함유하는 디아민, 또는 테트라카르복실산 무수물을 공중합시켜 얻어지기 때문에, HDD 용도나, 일부 반도체 용도 등 실리콘의 오염에 의해 중대한 장해가 발생하는 용도에서는 사용할 수 없었다.
이와 같이, HDD나 반도체의 제조 장치내 등에서 오염을 일으키지 않고 사용 가능한 저탄성의 내열성 수지가 요구되었다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 (평)5-170901호 공보
[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 (평)6-73178호 공보
[특허 문헌 3] 일본 특허 공개 (평)6-207024호 공보
[특허 문헌 4] 일본 특허 공개 (평)6-73178호 공보
[특허 문헌 5] 일본 특허 공개 제2002-50854호 공보
[특허 문헌 6] 일본 특허 공개 제2000-103848호 공보
지시문 (instruction)
주어진 원문을 읽고 필요한 정보를 파악하여, 원문에 근거해 질문에 답하라.
질문 (question)
유리 전이점 온도가 높은 수지를 사용할 때, 기재와의 열(선)팽창률 차이로 인해 발생하는 문제는 무엇인가?
추론 과정 (compact_reasoning)
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1과제 해석
task_interpretation유리 전이점 온도가 높은 수지와 기재 사이의 열팽창률 차이가 유발하는 문제점을 파악한다.
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2정보 추출
information_extraction유리 전이점 온도가 높은 수지의 특성과 기재와의 관계를 추출한다.
- 유리 전이점 온도가 높은 수지는 목적하는 내열 온도에서의 탄성률이 크기 때문에, 기재와의 열(선)팽창률의 차이에 의한 응력, 즉 고온 공정시 또는 그의 냉각시에 그의 큰 탄성률로 인해 발생하는 응력이 문제가 되었다.
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3근거 선택
evidence_selection열팽창률 차이로 인해 발생하는 직접적인 결과인 '응력'을 핵심 근거로 선택한다.
- 기재와의 열(선)팽창률의 차이에 의한 응력
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4논리 통합
logical_integration수지의 높은 탄성률과 기재와의 열팽창률 차이가 결합하여 고온 공정 또는 냉각 시 응력을 발생시킨다는 인과관계를 정리한다.
- 고온 공정시 또는 그의 냉각시에 그의 큰 탄성률로 인해 발생하는 응력이 문제가 되었다.
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5결론 도출
conclusion_formulation열팽창률 차이로 인해 고온 공정 시 또는 냉각 시에 응력이 발생한다는 결론을 도출한다.
- 기재와의 열(선)팽창률의 차이에 의한 응력
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6답변 생성
answer_generation질문에 대해 문맥에 근거하여 명확하게 답변을 작성한다.
- 기재와의 열(선)팽창률의 차이에 의한 응력
- 고온 공정시 또는 그의 냉각시에 그의 큰 탄성률로 인해 발생하는 응력
최종 답변 (final_answer)
기재와의 열(선)팽창률 차이로 인해 응력이 발생하며, 특히 고온 공정 시 또는 냉각 시에 수지의 큰 탄성률로 인해 발생하는 응력이 문제가 된다.
핵심 해석 (core_interpretation)
유리 전이점 온도가 높은 수지의 높은 탄성률과 기재 간의 열팽창률 차이는 고온 공정시 또는 냉각시 응력 발생의 원인이 된다.