KR101827668B1 - Epoxy resin composition and electrostatic capacitive fingerprint sensor - Google Patents
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Abstract
본 발명의 에폭시 수지 조성물은, 기판(101)과, 기판(101) 상에 마련된 검출 전극(103)과, 검출 전극(103)을 봉지하는 절연막(105)을 구비하는 정전 용량형 지문 센서(100)를 구성하는 절연막(105)의 형성에 이용하는 에폭시 수지 조성물이다. 그리고, 본 발명의 에폭시 수지 조성물은, 에폭시 수지 (A)와, 무기 충전제 (B)를 포함하고 있다.The epoxy resin composition of the present invention comprises a substrate 101, a detection electrode 103 provided on the substrate 101, and a capacitance type fingerprint sensor 100 In the insulating film 105 constituting the insulating film. The epoxy resin composition of the present invention comprises an epoxy resin (A) and an inorganic filler (B).
Description
본 발명은, 에폭시 수지 조성물 및 정전 용량형 지문 센서에 관한 것이다.The present invention relates to an epoxy resin composition and a capacitance type fingerprint sensor.
지문 센서에 대해서는, 다양한 기술이 검토되고 있다. 예를 들면 특허문헌 1에서는, 정전 용량 방식에 의하여 지문 정보를 검출하는 반도체 지문 센서에 대하여 검토되고 있다.As for the fingerprint sensor, various techniques are being studied. For example, in Patent Document 1, a semiconductor fingerprint sensor that detects fingerprint information by a capacitive method has been studied.
특허문헌 1에는, 실리콘 등의 기판 상에, 층간막을 개재하여, 전극이 어레이 형상으로 배치되어, 그 상면을 절연막으로 오버코트한 지문 판독 센서가 기재되어 있다.Patent Document 1 discloses a fingerprint read sensor in which electrodes are arranged in an array with an interlayer film interposed therebetween on a substrate made of silicon or the like and the upper surface thereof is overcoated with an insulating film.
기판과, 상기 기판 상에 마련된 검출 전극과, 상기 검출 전극을 봉지(封止)하는 절연막을 구비하는 정전 용량형 지문 센서에 대하여, 그 감도를 향상시킬 것이 요구되고 있다.It is required to improve the sensitivity of a capacitive type fingerprint sensor including a substrate, a detecting electrode provided on the substrate, and an insulating film sealing the detecting electrode.
본 발명에 의하면,According to the present invention,
기판과,A substrate;
상기 기판 상에 마련된 검출 전극과,A detection electrode provided on the substrate,
상기 검출 전극을 봉지하는 절연막An insulating film
을 구비하는 정전 용량형 지문 센서를 구성하는 상기 절연막의 형성에 이용하는 에폭시 수지 조성물로서,The fingerprint sensor according to claim 1,
에폭시 수지 (A)와,An epoxy resin (A)
무기 충전제 (B)The inorganic filler (B)
를 포함하는 에폭시 수지 조성물이 제공된다.Is provided.
또, 본 발명에 의하면,According to the present invention,
기판과,A substrate;
상기 기판 상에 마련된 검출 전극과,A detection electrode provided on the substrate,
상기 검출 전극을 봉지하고, 또한, 상기 에폭시 수지 조성물의 경화물에 의하여 형성된 절연막The sensing electrode is sealed, and the insulating film formed by the cured product of the epoxy resin composition
을 구비하는 정전 용량형 지문 센서가 제공된다.The fingerprint sensor according to claim 1,
본 발명에 의하면, 정전 용량형 지문 센서의 감도를 향상시킬 수 있다.According to the present invention, the sensitivity of the capacitive type fingerprint sensor can be improved.
상술한 목적, 및 그 외의 목적, 특징 및 이점은, 이하에 설명하는 적합한 실시형태, 및 그에 부수하는 이하의 도면에 의하여 더 명확해진다.
도 1은 본 실시형태에 관한 정전 용량형 지문 센서를 모식적으로 나타내는 단면도이다.The foregoing and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of preferred embodiments thereof with reference to the accompanying drawings.
1 is a cross-sectional view schematically showing a capacitive type fingerprint sensor according to the present embodiment.
이하, 실시형태에 대하여, 도면을 이용하여 설명한다. 또한, 모든 도면에 있어서, 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙여, 적절히 설명을 생략한다.Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted.
도 1은, 본 실시형태에 관한 정전 용량형 지문 센서(100)를 모식적으로 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a capacitance
본 실시형태에 관한 정전 용량형 지문 센서(100)는, 기판(101)과, 기판(101) 상에 마련된 검출 전극(103)과, 검출 전극(103)을 봉지하는 절연막(105)을 구비하고 있다. 절연막(105)은, 에폭시 수지 조성물의 경화물에 의하여 형성되어 있다. 또, 상기 에폭시 수지 조성물은, 에폭시 수지 (A)와, 무기 충전제 (B)를 포함한다.The capacitance
본 발명자는, 검출 전극을 봉지하는 절연막을, 에폭시 수지 (A)와, 무기 충전제 (B)를 포함하는 에폭시 수지 조성물의 경화물에 의하여 구성함으로써, 정전 용량형 지문 센서의 감도를 향상시킬 수 있는 것을 새롭게 발견하여, 본 실시형태의 구성에 이르렀다.The inventor of the present invention has found that the insulating film for sealing the detection electrode can be constituted by the cured product of the epoxy resin composition containing the epoxy resin (A) and the inorganic filler (B), thereby improving the sensitivity of the capacitance type fingerprint sensor And found the structure of the present embodiment.
본 실시형태에 의하면, 검출 전극(103)을 봉지하는 절연막(105)은, 에폭시 수지 (A)와, 무기 충전제 (B)를 포함하는 에폭시 수지 조성물의 경화물에 의하여 구성된다. 이와 같은 경화물은 유전 특성이 우수하다. 이로 인하여, 정전 용량형 지문 센서(100)의 감도를 향상시킬 수 있다. 여기에서, 본 실시형태에 있어서, 유전 특성이 우수하다는 것은, 예를 들면, 비유전율 및 유전 정접이 높고, 정전 용량이 큰 것을 의미한다.According to the present embodiment, the
이하, 본 실시형태에 관한 에폭시 수지 조성물에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the epoxy resin composition according to the present embodiment will be described in detail.
에폭시 수지 조성물은, 기판(101) 상에 마련된 검출 전극(103)을 봉지하는 절연막(105)을 형성하기 위하여 이용된다. 에폭시 수지 조성물을 이용한 봉지 성형은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 트랜스퍼 성형법, 또는 압축 성형법에 의하여 행할 수 있다. 에폭시 수지 조성물은, 예를 들면 태블릿 형상 또는 분립체이다. 에폭시 수지 조성물이 태블릿 형상인 경우, 예를 들면 트랜스퍼 성형법을 이용하여 에폭시 수지 조성물을 성형할 수 있다. 또, 에폭시 수지 조성물이 분립체인 경우에는, 예를 들면 압축 성형법을 이용하여 에폭시 수지 조성물을 성형할 수 있다. 에폭시 수지 조성물이 분립체라는 것은, 분말 형상 또는 과립 형상 중 어느 하나인 경우를 가리킨다.The epoxy resin composition is used to form an
(에폭시 수지 (A))(Epoxy resin (A))
에폭시 수지 (A)로서는, 1분자 내에 에폭시기를 2개 이상 갖는 모노머, 올리고머, 폴리머 전반을 이용할 수 있고, 그 분자량이나 분자 구조는 특별히 한정되지 않는다.As the epoxy resin (A), monomers, oligomers and polymers having two or more epoxy groups in one molecule can be used, and their molecular weight and molecular structure are not particularly limited.
본 실시형태에 있어서, 에폭시 수지 (A)로서는, 예를 들면 비페닐형 에폭시 수지; 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 테트라메틸비스페놀 F형 에폭시 수지 등의 비스페놀형 에폭시 수지; 스틸벤형 에폭시 수지; 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지 등의 노볼락형 에폭시 수지; 트리페놀메탄형 에폭시 수지, 알킬 변성 트리페놀메탄형 에폭시 수지 등의 다관능 에폭시 수지; 페닐렌 골격을 갖는 페놀아랄킬형 에폭시 수지, 비페닐렌 골격을 갖는 페놀아랄킬형 에폭시 수지 등의 아랄킬형 에폭시 수지; 디하이드록시나프탈렌형 에폭시 수지, 디하이드록시나프탈렌의 2량체를 글리시딜에테르화하여 얻어지는 에폭시 수지 등의 나프톨형 에폭시 수지; 트리글리시딜이소시아누레이트, 모노알릴디글리시딜이소시아누레이트 등의 트리아진 핵 함유 에폭시 수지; 디시클로펜타디엔 변성 페놀형 에폭시 수지 등의 유교(有橋) 환상 탄화 수소 화합물 변성 페놀형 에폭시 수지를 들 수 있으며, 이들은 1종류를 단독으로 이용해도 되고 2종류 이상을 병용해도 된다.In the present embodiment, examples of the epoxy resin (A) include biphenyl type epoxy resins; Bisphenol A type epoxy resins, bisphenol F type epoxy resins, and tetramethyl bisphenol F type epoxy resins; Stilbene type epoxy resin; Novolak type epoxy resins such as phenol novolak type epoxy resin and cresol novolak type epoxy resin; Polyfunctional epoxy resins such as triphenol methane type epoxy resin and alkyl modified triphenolmethane type epoxy resin; Phenolic aralkyl type epoxy resins having a phenylene skeleton, phenolic aralkyl type epoxy resins having a biphenylene skeleton, and the like; Dihydroxynaphthalene type epoxy resins, naphthol type epoxy resins such as epoxy resins obtained by glycidyl etherating dimers of dihydroxynaphthalene; Triazine nucleus-containing epoxy resins such as triglycidyl isocyanurate and monoallyl diglycidyl isocyanurate; And dicyclopentadiene-modified phenol-type epoxy resins. These epoxy resins may be used singly or in combination of two or more kinds.
이들 중, 내습신뢰성과 성형성의 밸런스를 향상시키는 관점에서는, 비스페놀형 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 페놀아랄킬형 에폭시 수지, 및 트리페놀메탄형 에폭시 수지 중 적어도 하나를 포함하는 것이 보다 바람직하고, 비페닐형 에폭시 수지 및 페놀아랄킬형 에폭시 수지 중 적어도 한 쪽을 포함하는 것이 특히 바람직하다.Of these, at least one of a bisphenol-type epoxy resin, a novolac-type epoxy resin, a biphenyl-type epoxy resin, a phenol aralkyl-type epoxy resin, and a triphenolmethane-type epoxy resin is included from the viewpoint of improving the balance between humidity- And more preferably at least one of a biphenyl type epoxy resin and a phenol aralkyl type epoxy resin.
에폭시 수지 (A)로서는, 하기 식 (1)로 나타내는 에폭시 수지, 하기 식 (2)로 나타내는 에폭시 수지 및 하기 식 (3)으로 나타내는 에폭시 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 함유하는 것을 이용하는 것이 특히 바람직하다.As the epoxy resin (A), those containing at least one member selected from the group consisting of an epoxy resin represented by the following formula (1), an epoxy resin represented by the following formula (2) and an epoxy resin represented by the following formula (3) Is particularly preferable.
[화학식 1][Chemical Formula 1]
(식 (1) 중, Ar1은 페닐렌기 또는 나프틸렌기를 나타내고, Ar1이 나프틸렌기인 경우, 글리시딜에테르기는 α위치, β위치 중 어느 쪽에 결합하고 있어도 된다. Ar2는 페닐렌기, 비페닐렌기 또는 나프틸렌기 중 어느 하나의 기를 나타낸다. Ra 및 Rb는, 각각 독립적으로 탄소수 1~10의 탄화 수소기를 나타낸다. g는 0~5의 정수이며, h는 0~8의 정수이다. n3은 중합도를 나타내고, 그 평균값은 1~3이다)(Formula (1) of, Ar 1 is a phenyl group or, if represents a naphthylene, Ar 1 is naphthylene group, glycidyl ether group α position, β may be bonded on either side of the location. Ar 2 is a phenylene group, biphenyl group or naphthyl group represents any of the groups of the group. R a and R b each independently represents a hydrocarbon having a carbon number of 1 ~ 10. g is an integer of 0 to 5, h is an integer from 0-8 N 3 represents a degree of polymerization, and the average value thereof is 1 to 3)
[화학식 2](2)
(식 (2) 중, 복수 존재하는 Rc는, 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1~4의 탄화 수소기를 나타낸다. n5는 중합도를 나타내고, 그 평균값은 0~4이다)(In the formula (2), plural R c present in each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group of 1 to 4 carbon atoms, and n 5 represents a degree of polymerization and an average value thereof is 0 to 4)
[화학식 3](3)
(식 (3) 중, 복수 존재하는 Rd 및 Re는, 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1~4의 탄화 수소기를 나타낸다. n6은 중합도를 나타내고, 그 평균값은 0~4이다)(Wherein R d and R e which are plural in the formula (3) each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group of 1 to 4 carbon atoms, n 6 represents a degree of polymerization and the average value thereof is 0 to 4)
본 실시형태에 있어서, 에폭시 수지 조성물 중에 있어서의 에폭시 수지 (A)의 함유량은, 에폭시 수지 조성물 전체를 100질량%로 했을 때, 2질량% 이상인 것이 바람직하고, 3질량% 이상인 것이 보다 바람직하며, 4질량% 이상인 것이 특히 바람직하다. 에폭시 수지 (A)의 함유량을 상기 하한값 이상으로 함으로써, 성형 시에 있어서, 충분한 유동성을 실현하여, 충전성이나 성형성의 향상을 도모할 수 있다.In the present embodiment, the content of the epoxy resin (A) in the epoxy resin composition is preferably 2% by mass or more, more preferably 3% by mass or more based on 100% by mass of the whole epoxy resin composition, And particularly preferably at least 4% by mass. By setting the content of the epoxy resin (A) to the above-mentioned lower limit value or more, sufficient fluidity can be realized at the time of molding, and filling and formability can be improved.
한편으로, 에폭시 수지 조성물 중에 있어서의 에폭시 수지 (A)의 함유량은, 에폭시 수지 조성물 전체를 100질량%로 했을 때, 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 20질량% 이하인 것이 보다 바람직하며, 10질량% 이하인 것이 특히 바람직하다. 에폭시 수지 (A)의 함유량을 상기 상한값 이하로 함으로써, 에폭시 수지 조성물의 경화물을 절연막(105)으로서 이용하는 정전 용량형 지문 센서(100)에 대하여, 내습신뢰성이나 내(耐)리플로성을 향상시킬 수 있다.On the other hand, the content of the epoxy resin (A) in the epoxy resin composition is preferably 30% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less based on 100% by mass of the entire epoxy resin composition. Or less. By making the content of the epoxy resin (A) equal to or lower than the upper limit value described above, it is possible to improve moisture resistance reliability and resistance to reflow with respect to the capacitance
(무기 충전제 (B))(Inorganic filler (B))
무기 충전제 (B)의 구성 재료로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 산화 티타늄, 오산화 탄탈륨, 오산화 니오븀, 티타늄산 바륨, 실리카, 알루미나, 카올린, 탈크, 클레이, 마이카, 록울, 월라스토나이트, 유리 파우더, 유리 플레이크, 유리 비즈, 유리 파이버, 탄화 규소, 질화 규소, 질화 알루미늄, 카본 블랙, 그래파이트, 이산화 티타늄, 탄산 칼슘, 황산 칼슘, 탄산 바륨, 탄산 마그네슘, 황산 마그네슘, 황산 바륨, 셀룰로스, 아라마이드, 목재, 또는 페놀 수지 성형 재료나 에폭시 수지 성형 재료의 경화물을 분쇄한 분쇄 가루 등을 들 수 있으며, 이들 중 어느 1종 이상을 사용할 수 있다.The constituent material of the inorganic filler (B) is not particularly limited, and examples thereof include titanium oxide, tantalum pentoxide, niobium pentoxide, barium titanate, silica, alumina, kaolin, talc, clay, mica, A glass fiber, a glass fiber, a silicon carbide, a silicon nitride, an aluminum nitride, a carbon black, a graphite, a titanium dioxide, a calcium carbonate, a calcium sulfate, a barium carbonate, a magnesium carbonate, a magnesium sulfate, a barium sulfate, , Wood, or a phenolic resin molding material, or a ground powder obtained by crushing a cured product of an epoxy resin molding material. Any one or more of these may be used.
이들 중에서도, 비유전율(1MHz)이 5 이상인 무기 충전제인 것이 바람직하고, 얻어지는 에폭시 수지 조성물의 경화체의 비유전율을 특히 향상시킬 수 있는 관점에서, 산화 티타늄, 알루미나, 오산화 탄탈륨, 오산화 니오븀, 티타늄산 바륨으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 이용하는 것이 보다 바람직하며, 알루미나, 산화 티타늄 및 티타늄산 바륨으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 이용하는 것이 더 바람직하고, 산화 티타늄 및 티타늄산 바륨으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 이용하는 것이 더 바람직하며, 수지의 산화 열화를 억제하는 관점에서, 루틸형의 산화 티타늄을 이용하는 것이 특히 바람직하다.Of these, an inorganic filler having a relative dielectric constant (1 MHz) of 5 or more is preferable, and titanium oxide, alumina, tantalum pentoxide, niobium pentoxide, barium titanate and the like are preferable from the viewpoint that the relative dielectric constant of the cured product of the obtained epoxy resin composition can be particularly improved. And more preferably one or two or more selected from alumina, titanium oxide and barium titanate are used, and it is more preferable to use one or two or more selected from among titanium oxide and barium titanate It is more preferable to use two or more species, and from the viewpoint of suppressing oxidation deterioration of the resin, it is particularly preferable to use rutile type titanium oxide.
본 실시형태에 있어서, 에폭시 수지 조성물 중에 있어서의 무기 충전제 (B)의 함유량은, 에폭시 수지 조성물 전체를 100질량%로 했을 때, 에폭시 수지 조성물 전체에 대하여 50질량% 이상인 것이 바람직하고, 70질량% 이상인 것이 보다 바람직하며, 80질량% 이상인 것이 특히 바람직하다. 무기 충전제 (B)의 함유량을 상기 하한값 이상으로 함으로써, 에폭시 수지 조성물의 유전 특성을 보다 더 향상시켜, 정전 용량형 지문 센서(100)의 감도를 보다 더 향상시킬 수 있다.In the present embodiment, the content of the inorganic filler (B) in the epoxy resin composition is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, based on the whole epoxy resin composition when the total amount of the epoxy resin composition is 100% , And particularly preferably 80 mass% or more. By setting the content of the inorganic filler (B) to the lower limit value or more, the dielectric property of the epoxy resin composition can be further improved and the sensitivity of the capacitance
한편으로, 에폭시 수지 조성물 중에 있어서의 무기 충전제 (B)의 함유량은, 에폭시 수지 조성물 전체를 100질량%로 했을 때, 97질량% 이하인 것이 바람직하고, 95질량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 무기 충전제 (B)의 함유량을 상기 상한값 이하로 함으로써, 에폭시 수지 조성물의 성형 시에 있어서의 유동성이나 충전성을 보다 효과적으로 향상시키는 것이 가능해진다.On the other hand, the content of the inorganic filler (B) in the epoxy resin composition is preferably 97% by mass or less, more preferably 95% by mass or less, based on 100% by mass of the whole epoxy resin composition. By setting the content of the inorganic filler (B) to the upper limit value or less, it becomes possible to more effectively improve the fluidity and the filling property at the time of molding the epoxy resin composition.
무기 충전제 (B)의 평균 입경 D50은, 0.01μm 이상 50μm 이하인 것이 바람직하고, 0.1μm 이상 30μm 이하인 것이 보다 바람직하다. 평균 입경 D50을 상기 하한값 이상으로 함으로써, 에폭시 수지 조성물의 유동성을 양호한 것으로 하여, 성형성을 보다 효과적으로 향상시키는 것이 가능해진다. 또, 평균 입경 D50을 상기 상한값 이하로 함으로써, 게이트 막힘 등이 발생하는 것을 확실히 억제할 수 있다. 또, 지문 센서의 감도를 향상시키기 위하여, 기판(101)(예를 들면, 실리콘 칩) 상의 절연막(105)의 두께(D)를 50μm 이하와 같은 얇은 것으로 한 경우, 에폭시 수지 조성물의 미충전 불량을 억제하기 위하여, 무기 충전제 (B)의 평균 입경 D50은 10μm 이하인 것이 바람직하고, 5μm 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 평균 입경 D50은, 시판 중인 레이저식 입도 분포계(예를 들면, (주)시마즈 세이사쿠쇼제, SALD-7000)를 이용하여, 입자의 입도 분포를 체적 기준으로 측정하며, 그 메디안 직경(D50)을 평균 입경 D50으로 할 수 있다.The average particle diameter D 50 of the inorganic filler (B) is preferably 0.01 μm or more and 50 μm or less, more preferably 0.1 μm or more and 30 μm or less. By setting the average particle diameter D 50 to be equal to or more than the above lower limit value, the flowability of the epoxy resin composition is made to be good, and the moldability can be improved more effectively. Further, by setting the average particle diameter D 50 to be not more than the upper limit value, occurrence of clogging of the gate can be reliably suppressed. In order to improve the sensitivity of the fingerprint sensor, when the thickness D of the insulating
산화 티타늄은, 당업자에게 공지의 것을 이용할 수 있다.As the titanium oxide, those known to those skilled in the art can be used.
무기 충전제 (B) 중에 있어서의 산화 티타늄의 함유량은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 무기 충전제 (B) 전체에 대하여, 1질량% 이상 100질량% 이하인 것이 바람직하고, 2질량% 이상 80질량% 이하인 것이 보다 바람직하며, 5질량% 이상 50질량% 이하인 것이 특히 바람직하다.The content of the titanium oxide in the inorganic filler (B) is not particularly limited, but is preferably 1% by mass or more and 100% by mass or less, more preferably 2% by mass or more and 80% By mass, and particularly preferably from 5% by mass to 50% by mass.
산화 티타늄의 함유량을 상기 하한값 이상으로 함으로써, 에폭시 수지 조성물의 유전 특성을 보다 더 향상시켜, 정전 용량형 지문 센서(100)의 감도를 보다 더 향상시킬 수 있다. 또, 산화 티타늄의 함유량을 상기 상한값 이하로 함으로써, 에폭시 수지 조성물의 유동성을 양호한 것으로 하여, 성형성을 보다 효과적으로 향상시키는 것이 가능해진다.By setting the content of titanium oxide to the lower limit value or more, the dielectric property of the epoxy resin composition can be further improved and the sensitivity of the capacitance
산화 티타늄의 평균 입경 D50은, 0.01μm 이상 20μm 이하인 것이 바람직하고, 0.1μm 이상 15μm 이하인 것이 보다 바람직하다. 평균 입경 D50을 상기 하한값 이상으로 함으로써, 에폭시 수지 조성물의 유동성을 양호한 것으로 하여, 성형성을 보다 효과적으로 향상시키는 것이 가능해진다. 또, 평균 입경 D50을 상기 상한값 이하로 함으로써, 게이트 막힘 등이 발생하는 것을 확실히 억제할 수 있다. 또, 지문 센서의 감도를 향상시키기 위하여, 기판(101)(예를 들면, 실리콘 칩) 상의 절연막(105)의 두께(D)를 50μm 이하와 같은 얇은 것으로 한 경우, 에폭시 수지 조성물의 미충전 불량을 억제하기 위하여, 산화 티타늄의 평균 입경 D50은 10μm 이하인 것이 바람직하고, 5μm 이하인 것이 보다 바람직하다.The average particle diameter D 50 of the titanium oxide is preferably 0.01 μm or more and 20 μm or less, more preferably 0.1 μm or more and 15 μm or less. By setting the average particle diameter D 50 to be equal to or more than the above lower limit value, the flowability of the epoxy resin composition is made to be good, and the moldability can be improved more effectively. Further, by setting the average particle diameter D 50 to be not more than the upper limit value, occurrence of clogging of the gate can be reliably suppressed. In order to improve the sensitivity of the fingerprint sensor, when the thickness D of the insulating
티타늄산 바륨은, 당업자에게 공지의 것을 이용할 수 있다.As the barium titanate, those known to those skilled in the art can be used.
무기 충전제 (B) 중에 있어서의 티타늄산 바륨의 함유량은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 무기 충전제 (B) 전체에 대하여, 10질량% 이상 100질량% 이하인 것이 바람직하고, 25질량% 이상 90질량% 이하인 것이 보다 바람직하며, 40질량% 이상 75질량% 이하인 것이 특히 바람직하다.The content of barium titanate in the inorganic filler (B) is not particularly limited, but is preferably 10% by mass or more and 100% by mass or less, more preferably 25% by mass or more and 90% by mass Or less, more preferably 40 mass% or more and 75 mass% or less.
티타늄산 바륨의 함유량을 상기 하한값 이상으로 함으로써, 에폭시 수지 조성물의 유전 특성을 보다 더 향상시켜, 정전 용량형 지문 센서(100)의 감도를 보다 더 향상시킬 수 있다. 또, 티타늄산 바륨의 함유량을 상기 상한값 이하로 함으로써, 에폭시 수지 조성물의 유동성을 양호한 것으로 하여, 성형성을 보다 효과적으로 향상시키는 것이 가능해진다.By setting the content of barium titanate to the lower limit value or more, the dielectric property of the epoxy resin composition can be further improved and the sensitivity of the capacitance
티타늄산 바륨의 평균 입경 D50은, 0.01μm 이상 20μm 이하인 것이 바람직하고, 0.1μm 이상 15μm 이하인 것이 보다 바람직하다. 평균 입경 D50을 상기 하한값 이상으로 함으로써, 에폭시 수지 조성물의 유동성을 양호한 것으로 하여, 성형성을 보다 효과적으로 향상시키는 것이 가능해진다. 또, 평균 입경 D50을 상기 상한값 이하로 함으로써, 게이트 막힘 등이 발생하는 것을 확실히 억제할 수 있다. 또, 지문 센서의 감도를 향상시키기 위하여, 기판(101)(예를 들면, 실리콘 칩) 상의 절연막(105)의 두께(D)를 50μm 이하와 같은 얇은 것으로 한 경우, 에폭시 수지 조성물의 미충전 불량을 억제하기 위하여, 티타늄산 바륨의 평균 입경 D50은 10μm 이하인 것이 바람직하고, 5μm 이하인 것이 보다 바람직하다.The average particle diameter D 50 of barium titanate is preferably 0.01 μm or more and 20 μm or less, more preferably 0.1 μm or more and 15 μm or less. By setting the average particle diameter D 50 to be equal to or more than the above lower limit value, the flowability of the epoxy resin composition is made to be good, and the moldability can be improved more effectively. Further, by setting the average particle diameter D 50 to be not more than the upper limit value, occurrence of clogging of the gate can be reliably suppressed. In order to improve the sensitivity of the fingerprint sensor, when the thickness D of the insulating
또, 얻어지는 지문 센서의 감도를 향상시키면서, 지문 센서의 변형을 억제하는 관점에서, 무기 충전제 (B)는 산화 티타늄, 알루미나, 오산화 탄탈륨, 오산화 니오븀, 티타늄산 바륨으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 무기 충전제와, 실리카를 병용하는 것이 바람직하고, 알루미나, 산화 티타늄 및 티타늄산 바륨으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 무기 충전제와, 실리카 입자를 병용하는 것이 보다 바람직하며, 산화 티타늄 및 티타늄산 바륨으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 무기 충전제와, 실리카 입자를 병용하는 것이 특히 바람직하다.The inorganic filler (B) may be one or more kinds selected from titanium oxide, alumina, tantalum pentoxide, niobium pentoxide and barium titanate from the viewpoint of suppressing the deformation of the fingerprint sensor while improving the sensitivity of the obtained fingerprint sensor The inorganic filler and silica are preferably used in combination, and it is more preferable to use silica particles in combination with at least one inorganic filler selected from alumina, titanium oxide, and barium titanate, and titanium oxide and barium titanate It is particularly preferable to use silica particles in combination with one or more selected inorganic fillers.
또, 본 실시형태에 있어서는, 무기 충전제 (B)가 평균 입경 1μm 이하의 미분 실리카를 포함하는 것을, 에폭시 수지 조성물의 충전성을 향상시키는 관점이나, 지문 센서의 변형을 억제하는 관점에서, 바람직한 양태의 하나로서 들 수 있다.In the present embodiment, it is preferable that the inorganic filler (B) contains fine silica having an average particle diameter of 1 탆 or less from the viewpoints of improving the filling property of the epoxy resin composition and from the viewpoint of suppressing deformation of the fingerprint sensor, As shown in FIG.
(경화제 (C))(Curing agent (C))
에폭시 수지 조성물은, 예를 들면 경화제 (C)를 포함할 수 있다. 경화제 (C)로서는, 에폭시 수지 (A)와 반응하여 경화시키는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 에틸렌디아민, 트리메틸렌디아민, 테트라메틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민 등의 탄소수 2~20의 직쇄 지방족 디아민, 메타페닐렌디아민, 파라페닐렌디아민, 파라크실렌디아민, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-디아미노디페닐프로판, 4,4'-디아미노디페닐에테르, 4,4'-디아미노디페닐설폰, 4,4'-디아미노디시클로헥산, 비스(4-아미노페닐)페닐메탄, 1,5-디아미노나프탈렌, 메타크실렌디아민, 파라크실렌디아민, 1,1-비스(4-아미노페닐)시클로헥산, 디시아노디아마이드 등의 아민류; 아닐린 변성 레졸 수지나 디메틸에테르 레졸 수지 등의 레졸형 페놀 수지; 페놀 노볼락 수지, 크레졸 노볼락 수지, tert-부틸페놀 노볼락 수지, 노닐페놀 노볼락 수지, 트리스페놀메탄형 페놀 노볼락 수지 등의 노볼락형 페놀 수지; 페닐렌 골격 함유 페놀아랄킬 수지, 비페닐렌 골격 함유 페놀아랄킬 수지 등의 페놀아랄킬 수지; 나프탈렌 골격이나 안트라센 골격과 같은 축합 다환 구조를 갖는 페놀 수지; 폴리파라옥시스티렌 등의 폴리옥시스티렌; 헥사하이드로 무수 프탈산(HHPA), 메틸테트라하이드로 무수 프탈산(MTHPA) 등의 지환족 산무수물, 무수 트리멜리트산(TMA), 무수 파이로멜리트산(PMDA), 벤조페논테트라카복실산(BTDA) 등의 방향족 산무수물 등을 포함하는 산무수물 등; 폴리설파이드, 티오에스테르, 티오에테르 등의 폴리머캅탄 화합물; 이소시아네이트 프리폴리머, 블록화 이소시아네이트 등의 이소시아네이트 화합물; 카복실산 함유 폴리에스테르 수지 등의 유기산류를 들 수 있다. 이들은 1종류를 단독으로 이용해도 되고, 2종류 이상을 조합하여 이용해도 된다.The epoxy resin composition may contain, for example, a curing agent (C). The curing agent (C) is not particularly limited as long as it is cured by reacting with the epoxy resin (A), and examples thereof include linear aliphatic diamines having 2 to 20 carbon atoms such as ethylenediamine, trimethylenediamine, tetramethylenediamine and hexamethylenediamine, Diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylpropane, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenyl ether, and 4,4'-diaminodiphenyl ether. Diaminodiphenylsulfone, 4,4'-diaminodicyclohexane, bis (4-aminophenyl) phenylmethane, 1,5-diaminonaphthalene, metaxylenediamine, para-xylenediamine, 1,1-bis (4-aminophenyl) cyclohexane, and dicyanodiamide; Resol type phenol resins such as aniline-modified resole resin and dimethylether resole resin; Novolak type phenol resins such as phenol novolak resin, cresol novolac resin, tert-butyl phenol novolac resin, nonyl phenol novolac resin, and tris phenol methane type phenol novolac resin; Phenol aralkyl resins such as a phenol skeleton-containing phenol aralkyl resin and a biphenylene skeleton-containing phenol aralkyl resin; A phenol resin having a condensed polycyclic structure such as a naphthalene skeleton or an anthracene skeleton; Polyoxystyrene such as polyparaxylylene and polyparaxylylene; Alicyclic acid anhydrides such as hexahydrophthalic anhydride (HHPA) and methyltetrahydrophthalic anhydride (MTHPA), anhydrides such as trimellitic anhydride (TMA), pyromellitic acid anhydride (PMDA) and benzophenone tetracarboxylic acid (BTDA) Acid anhydrides including acid anhydrides and the like; Polymercaptan compounds such as polysulfide, thioester, and thioether; Isocyanate compounds such as isocyanate prepolymer and blocked isocyanate; And carboxylic acids-containing polyester resin. These may be used alone or in combination of two or more.
에폭시 수지 조성물 중에 있어서의 경화제 (C)의 함유량은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 에폭시 수지 조성물 전체를 100질량%로 했을 때, 0.5질량% 이상 20질량% 이하인 것이 바람직하고, 1.5질량% 이상 20질량% 이하인 것이 보다 바람직하며, 2질량% 이상 15질량% 이하인 것이 더 바람직하고, 2질량% 이상 10질량% 이하인 것이 특히 바람직하다.The content of the curing agent (C) in the epoxy resin composition is not particularly limited, but is preferably 0.5% by mass or more and 20% by mass or less, more preferably 1.5% by mass or less, More preferably not less than 20% by mass, further preferably not less than 2% by mass and not more than 15% by mass, particularly preferably not less than 2% by mass and not more than 10% by mass.
(커플링제 (D))(Coupling agent (D))
에폭시 수지 조성물은, 예를 들면 커플링제 (D)를 포함할 수 있다. 커플링제 (D)로서는, 예를 들면 에폭시실란, 머캅토실란, 아미노실란, 알킬실란, 우레이드실란, 비닐실란 등의 각종 실란계 화합물, 티타늄계 화합물, 알루미늄킬레이트류, 알루미늄/지르코늄계 화합물 등의 공지의 커플링제를 이용할 수 있다.The epoxy resin composition may contain, for example, a coupling agent (D). Examples of the coupling agent (D) include various silane compounds such as epoxy silane, mercaptosilane, aminosilane, alkylsilane, ureide silane and vinylsilane, titanium compounds, aluminum chelates and aluminum / zirconium compounds A known coupling agent can be used.
이들을 예시하면, 비닐트리클로로실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리스(β-메톡시에톡시)실란, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필메틸디에톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리에톡시실란, 비닐트리아세톡시실란, γ-머캅토프로필트리메톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, γ-아닐리노프로필트리메톡시실란, γ-아닐리노프로필메틸디메톡시실란, γ-[비스(β-하이드록시에틸)]아미노프로필트리에톡시실란, N-β-(아미노에틸)-γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-β-(아미노에틸)-γ-아미노프로필트리에톡시실란, N-β-(아미노에틸)-γ-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-페닐-γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-(β-아미노에틸)아미노프로필디메톡시메틸실란, N-(트리메톡시실릴프로필)에틸렌디아민, N-(디메톡시메틸실릴이소프로필)에틸렌디아민, 메틸트리메톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, N-β-(N-비닐벤질아미노에틸)-γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-클로로프로필트리메톡시실란, 헥사메틸디실란, 비닐트리메톡시실란, γ-머캅토프로필메틸디메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란, 3-아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-트리에톡시실릴-N-(1,3-디메틸-부틸리덴)프로필아민의 가수분해물 등의 실란계 커플링제, 이소프로필트리이소스테아로일타이타네이트, 이소프로필트리스(디옥틸파이로포스페이트)타이타네이트, 이소프로필트리(N-아미노에틸-아미노에틸)타이타네이트, 테트라옥틸비스(디트리데실포스파이트)타이타네이트, 테트라(2,2-디알릴옥시메틸-1-부틸)비스(디트리데실)포스파이트타이타네이트, 비스(디옥틸파이로포스페이트)옥시아세테이트타이타네이트, 비스(디옥틸파이로포스페이트)에틸렌타이타네이트, 이소프로필트리옥타노일타이타네이트, 이소프로필디메타크릴이소스테아로일타이타네이트, 이소프로필트리도데실벤젠설폰일타이타네이트, 이소프로필이소스테아로일디아크릴타이타네이트, 이소프로필트리(디옥틸포스페이트)타이타네이트, 이소프로필트리큐밀페닐타이타네이트, 테트라이소프로필비스(디옥틸포스파이트)타이타네이트 등의 타이타네이트계 커플링제를 들 수 있다. 이들은, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다.Examples of these include vinyl trichlorosilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (? -Methoxyethoxy) silane,? -Methacryloxypropyltrimethoxysilane,? - (3,4 -Epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane,? -Glycidoxypropyltrimethoxysilane,? -Glycidoxypropyltriethoxysilane,? -Glycidoxypropylmethyldimethoxysilane,? -Methacryloxypropyl Methyldiethoxysilane,? -Methacryloxypropyltriethoxysilane, vinyltriacetoxysilane,? -Mercaptopropyltrimethoxysilane,? -Aminopropyltriethoxysilane,? -Anilinopropyltrimethoxysilane ,? - [(? - hydroxyethyl)] aminopropyltriethoxysilane, N -? - (aminoethyl) -? - aminopropyltrimethoxysilane, N- ? - (aminoethyl) -? - aminopropyltriethoxysilane, N -? - (aminoethyl) -? - amino Aminopropyltrimethoxysilane, N- (trimethoxysilylpropyl) ethylenediamine, N- (dimethoxyethyl) aminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl- (N-vinylbenzylaminoethyl) -? - aminopropyltrimethoxysilane,? -Methyltrimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, N- 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, hexamethyldisilane, vinyltrimethoxysilane,? -Mercaptopropylmethyldimethoxysilane, Silane coupling agents such as hydrolysates of ethoxysilyl-N- (1,3-dimethyl-butylidene) propylamine, isopropyltriisostearoyltitanate, isopropyl tris (dioctylpyrophosphate) tie Thionate, isopropyltri (N-aminoethyl-amino ) Tetrabutyl titanate, tetra octyl bis (ditridecyl phosphite) titanate, tetra (2,2-diallyloxymethyl-1-butyl) bis (ditridecyl) phosphite titanate, bis Pyrophosphate) oxyacetate titanate, bis (dioctyl pyrophosphate) ethylene titanate, isopropyl trioctanoyl titanate, isopropyldimacrylyl isostearoyltitanate, isopropyltridodecyl (Isopropyltriisopropyltriethoxysilane), benzenesulfonyltitanate, isopropyl diisostearoyldiacrylate, isopropyltri (dioctylphosphate) titanate, isopropyltricumylphenyltitanate, tetraisopropylbis (dioctylphosphite) tie And a titanate-based coupling agent such as a titanate. These may be used singly or in combination of two or more kinds.
에폭시 수지 조성물 중에 있어서의 커플링제 (D)의 함유량은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 에폭시 수지 조성물 전체를 100질량%로 했을 때, 0.01질량% 이상 3질량% 이하인 것이 바람직하고, 0.1질량% 이상 2질량% 이하인 것이 특히 바람직하다. 커플링제 (D)의 함유량을 상기 하한값 이상으로 함으로써, 에폭시 수지 조성물 중에 있어서의 무기 충전제 (B)의 분산성을 양호한 것으로 할 수 있다. 또, 커플링제 (D)의 함유량을 상기 상한값 이하로 함으로써, 에폭시 수지 조성물의 유동성을 양호한 것으로 하여, 성형성의 향상을 도모할 수 있다.The content of the coupling agent (D) in the epoxy resin composition is not particularly limited. For example, when the total amount of the epoxy resin composition is 100 mass%, the content is preferably 0.01 mass% or more and 3 mass% or less, more preferably 0.1 mass% Or more and 2 mass% or less. By setting the content of the coupling agent (D) to the lower limit value or more, the dispersibility of the inorganic filler (B) in the epoxy resin composition can be improved. Further, by setting the content of the coupling agent (D) to the upper limit value or less, the fluidity of the epoxy resin composition is made to be good, and the moldability can be improved.
(그 외의 성분 (E))(Other component (E))
에폭시 수지 조성물은, 상기 성분 외에, 예를 들면 유기 포스핀, 테트라 치환 포스포늄 화합물, 포스포베타인 화합물, 포스핀 화합물과 퀴논 화합물의 부가물, 혹은 포스포늄 화합물과 실란 화합물의 부가물 등의 인 원자 함유 화합물, 또는 1,8-디아자비시클로(5.4.0)운데센-7, 이미다졸 등의 아미딘계 화합물, 벤질디메틸아민 등의 3급 아민이나 상기 화합물의 4급 오늄염인 아미디늄염, 혹은 암모늄염 등으로 대표되는 질소 원자 함유 화합물 등의 경화 촉진제; 카본 블랙 등의 착색제; 폴리부타디엔 화합물, 아크릴로니트릴부타디엔 공중합 화합물, 천연 왁스, 합성 왁스, 고급 지방산 혹은 그 금속염류, 파라핀, 산화 폴리에틸렌 등의 이형제; 실리콘 오일, 실리콘 고무 등의 저응력제; 하이드로탈사이트 등의 이온 포착제; 수산화 알루미늄 등의 난연제; 산화 방지제 등의 각종 첨가제를 포함할 수 있다.The epoxy resin composition may contain, in addition to the above components, a phosphorus compound such as an organic phosphine, a tetra-substituted phosphonium compound, a phosphobetaine compound, an adduct of a phosphine compound and a quinone compound or an adduct of a phosphonium compound and a silane compound Or an amidine-based compound such as 1,8-diazabicyclo (5.4.0) undecene-7 or imidazole, a tertiary amine such as benzyldimethylamine, or an amidinium salt such as a quaternary onium salt of the above compound , Or a nitrogen atom-containing compound represented by an ammonium salt or the like; Coloring agents such as carbon black; Release agents such as polybutadiene compounds, acrylonitrile butadiene copolymer compounds, natural waxes, synthetic waxes, higher fatty acids or metal salts thereof, paraffins and polyethylene oxide; Low stress agents such as silicone oil and silicone rubber; Ion trapping agents such as hydrotalcite; Flame retardants such as aluminum hydroxide; Antioxidants, and the like.
에폭시 수지 조성물의 경화체의 1MHz에 있어서의 비유전율(εr)은, 바람직하게는 5 이상이고, 보다 바람직하게는 7 이상이며, 특히 바람직하게는 8 이상이다. 비유전율(εr)이 상기 하한값 이상임으로써, 에폭시 수지 조성물의 유전 특성을 보다 더 향상시켜, 정전 용량형 지문 센서(100)의 감도를 보다 더 향상시킬 수 있다.The relative dielectric constant ( r ) at 1 MHz of the cured product of the epoxy resin composition is preferably 5 or more, more preferably 7 or more, and particularly preferably 8 or more. By setting the relative permittivity? R to the lower limit value or more, the dielectric property of the epoxy resin composition can be further improved, and the sensitivity of the capacitance
에폭시 수지 조성물이 태블릿 형상인 경우, 에폭시 수지 조성물의 경화체는, 예를 들면, 트랜스퍼 성형기를 이용하여, 금형 온도 175℃, 주입 압력 9.8MPa, 경화 시간 300초의 조건으로, 상기 에폭시 수지 조성물을 주입 성형함으로써 얻어진다. 이 경화체는, 예를 들면, 직경 50mm, 두께 3mm이다.When the epoxy resin composition is in tablet form, the cured product of the epoxy resin composition is molded by injection molding using, for example, a transfer molding machine under the conditions of a mold temperature of 175 캜, an injection pressure of 9.8 MPa, and a curing time of 300 seconds. . The cured product is, for example, 50 mm in diameter and 3 mm in thickness.
또, 에폭시 수지 조성물이 분립체인 경우에는, 에폭시 수지 조성물의 경화체는, 예를 들면, 압축 성형기를 이용하여, 금형 온도 175℃, 성형 압력 9.8MPa, 경화 시간 300초의 조건으로, 상기 에폭시 수지 조성물을 주입 성형함으로써 얻어진다. 이 경화체는, 예를 들면, 직경 50mm, 두께 3mm이다.When the epoxy resin composition is in the form of a powder, the cured product of the epoxy resin composition can be obtained, for example, by using a compression molding machine under the conditions of a mold temperature of 175 캜, a molding pressure of 9.8 MPa, and a curing time of 300 seconds. Injection molding. The cured product is, for example, 50 mm in diameter and 3 mm in thickness.
경화체의 비유전율(εr)은, 예를 들면, YOKOGAWA-HEWLETT PACKARD사제 Q-METER 4342A에 의하여 측정할 수 있다.The relative dielectric constant? R of the cured product can be measured, for example, by Q-Meter 4342A manufactured by YOKOGAWA-HEWLETT PACKARD.
비유전율(εr)의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 300 이하이다.The upper limit of the relative dielectric constant? R is not particularly limited, but is, for example, 300 or less.
또, 에폭시 수지 조성물의 경화체의 1MHz에 있어서의 유전 정접(tanδ)은, 바람직하게는 0.005 이상이고, 보다 바람직하게는 0.006 이상이며, 더 바람직하게는 0.007 이상이다.The dielectric loss tangent (tan?) Of the cured product of the epoxy resin composition at 1 MHz is preferably 0.005 or more, more preferably 0.006 or more, and still more preferably 0.007 or more.
유전 정접(tanδ)이 상기 하한값 이상임으로써, 에폭시 수지 조성물의 유전 특성을 보다 더 향상시켜, 정전 용량형 지문 센서(100)의 감도를 보다 더 향상시킬 수 있다.By setting the dielectric tangent (tan delta) to the lower limit value or more, the dielectric property of the epoxy resin composition can be further improved and the sensitivity of the capacitance
에폭시 수지 조성물이 태블릿 형상인 경우, 에폭시 수지 조성물의 경화체는, 예를 들면, 트랜스퍼 성형기를 이용하여, 금형 온도 175℃, 주입 압력 9.8MPa, 경화 시간 300초의 조건으로, 상기 에폭시 수지 조성물을 주입 성형함으로써 얻어진다. 이 경화체는, 예를 들면, 직경 50mm, 두께 3mm이다.When the epoxy resin composition is in tablet form, the cured product of the epoxy resin composition is molded by injection molding using, for example, a transfer molding machine under the conditions of a mold temperature of 175 캜, an injection pressure of 9.8 MPa, and a curing time of 300 seconds. . The cured product is, for example, 50 mm in diameter and 3 mm in thickness.
또, 에폭시 수지 조성물이 분립체인 경우에는, 에폭시 수지 조성물의 경화체는, 예를 들면, 압축 성형기를 이용하여, 금형 온도 175℃, 성형 압력 9.8MPa, 경화 시간 300초의 조건으로, 상기 에폭시 수지 조성물을 주입 성형함으로써 얻어진다. 이 경화체는, 예를 들면, 직경 50mm, 두께 3mm이다.When the epoxy resin composition is in the form of a powder, the cured product of the epoxy resin composition can be obtained, for example, by using a compression molding machine under the conditions of a mold temperature of 175 캜, a molding pressure of 9.8 MPa, and a curing time of 300 seconds. Injection molding. The cured product is, for example, 50 mm in diameter and 3 mm in thickness.
경화체의 유전 정접(tanδ)은, 예를 들면, YOKOGAWA-HEWLETT PACKARD사제 Q-METER 4342A에 의하여 측정할 수 있다.The dielectric tangent (tan?) Of the cured product can be measured by, for example, Q-Meter 4342A manufactured by YOKOGAWA-HEWLETT PACKARD.
유전 정접(tanδ)의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 0.07 이하이다.The upper limit of the dielectric tangent (tan?) Is not particularly limited, but is, for example, 0.07 or less.
상기 비유전율(εr) 및 상기 유전 정접(tanδ)은, 에폭시 수지 조성물을 구성하는 각 성분의 종류나 배합 비율을 적절히 조절함으로써 제어하는 것이 가능하다. 본 실시형태에 있어서는, 특히 무기 충전제 (B)의 종류를 적절히 선택하는 것을, 상기 비유전율(εr) 및 상기 유전 정접(tanδ)을 제어하기 위한 인자로서 들 수 있다. 예를 들면, 유전율이 큰 무기 충전제를 많이 사용할수록, 에폭시 수지 조성물의 경화체의 상기 비유전율(εr) 및 상기 유전 정접(tanδ)을 향상시킬 수 있다.The relative dielectric constant ( r ) and the dielectric loss tangent (tan delta) can be controlled by appropriately adjusting the kinds and blending ratios of the components constituting the epoxy resin composition. In the present embodiment, particularly suitably selecting the kind of the inorganic filler (B) can be mentioned as a factor for controlling the dielectric constant (? R ) and the dielectric tangent (tan?). For example, the more the inorganic filler having a large dielectric constant is used, the higher the dielectric constant? R and the dielectric tangent (tan?) Of the cured product of the epoxy resin composition can be improved.
에폭시 수지 조성물은, 스파이럴 플로 측정에 의하여 측정되는 유동장(流動長)이, 예를 들면 30cm 이상 200cm 이하인 것이 바람직하고, 40cm 이상 150cm 이하인 것이 보다 바람직하다. 이로써, 에폭시 수지 조성물의 성형성의 향상을 도모할 수 있다. 본 실시형태에 있어서, 에폭시 수지 조성물의 스파이럴 플로 측정은, 예를 들면 트랜스퍼 성형기를 이용하여, EMMI-1-66에 준한 스파이럴 플로 측정용의 금형에 금형 온도 175℃, 주입 압력 9.8MPa, 주입 시간 15초, 경화 시간 120~180초의 조건으로 에폭시 수지 조성물을 주입하여, 유동장을 측정함으로써 행해진다.The flow length (flow length) measured by the spiral flow measurement is preferably 30 cm or more and 200 cm or less, more preferably 40 cm or more and 150 cm or less, in the epoxy resin composition. As a result, the moldability of the epoxy resin composition can be improved. In the present embodiment, the spiral flow measurement of the epoxy resin composition is carried out by using a transfer molding machine, for example, in a mold for spiral flow measurement according to EMMI-1-66, at a mold temperature of 175 占 폚, an injection pressure of 9.8 MPa, 15 seconds and a curing time of 120 to 180 seconds, and measuring the flow field.
본 실시형태에 있어서는, 에폭시 수지 조성물의 경화체의 유리 전이 온도가, 100℃ 이상인 것이 바람직하고, 120℃ 이상인 것이 보다 바람직하다. 이로써, 지문 센서의 내열성을 보다 효과적으로 향상시킬 수 있다. 한편으로, 상기 유리 전이 온도의 상한값은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 250℃로 할 수 있다.In the present embodiment, the glass transition temperature of the cured product of the epoxy resin composition is preferably 100 占 폚 or higher, more preferably 120 占 폚 or higher. Thus, the heat resistance of the fingerprint sensor can be improved more effectively. On the other hand, the upper limit value of the glass transition temperature is not particularly limited, but may be, for example, 250 캜.
본 실시형태에 있어서는, 에폭시 수지 조성물의 경화체의, 유리 전이 온도 이하에 있어서의 선팽창 계수(CTE1)가, 3ppm/℃ 이상인 것이 바람직하고, 6ppm/℃ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또, 유리 전이 온도 이하에 있어서의 선팽창 계수(CTE1)는, 예를 들면 50ppm/℃ 이하인 것이 바람직하고, 30ppm/℃ 이하인 것이 보다 바람직하다. CTE1을 이와 같이 제어함으로써, 기판(101)(예를 들면, 실리콘 칩)과 절연막(105)의 선팽창 계수의 차에 기인한 지문 센서의 변형을, 보다 확실히 억제할 수 있다.In the present embodiment, the coefficient of linear expansion (CTE1) of the cured product of the epoxy resin composition at a glass transition temperature or lower is preferably 3 ppm / DEG C or higher, more preferably 6 ppm / DEG C or higher. The coefficient of linear expansion (CTE1) at a glass transition temperature or lower is preferably 50 ppm / 占 폚 or lower, for example, and more preferably 30 ppm / 占 폚 or lower. By controlling the CTE1 in this way, deformation of the fingerprint sensor due to the difference in linear expansion coefficient between the substrate 101 (for example, a silicon chip) and the insulating
본 실시형태에 있어서는, 에폭시 수지 조성물의 경화체의, 유리 전이 온도 초과에 있어서의 선팽창 계수(CTE2)가, 10ppm/℃ 이상인 것이 바람직하다. 또, 유리 전이 온도 초과에 있어서의 선팽창 계수(CTE2)는, 예를 들면 100ppm/℃ 이하인 것이 바람직하다. CTE2를 이와 같이 제어함으로써, 특히 고온 환경하에 있어서, 기판(101)(예를 들면, 실리콘 칩)과 절연막(105)의 선팽창 계수의 차에 기인한 지문 센서의 변형을, 보다 확실히 억제할 수 있다.In the present embodiment, it is preferable that the coefficient of linear expansion (CTE2) of the cured product of the epoxy resin composition at a temperature above the glass transition temperature is 10 ppm / DEG C or more. The coefficient of linear expansion (CTE2) at a temperature above the glass transition temperature is preferably, for example, 100 ppm / 占 폚 or lower. By controlling the CTE2 in this way, deformation of the fingerprint sensor due to the difference in linear expansion coefficient between the substrate 101 (for example, a silicon chip) and the insulating
에폭시 수지 조성물의 경화체의 상기 유리 전이 온도, 및 상기 선팽창 계수(CTE1, CTE2)는, 예를 들면 다음과 같이 측정할 수 있다.The glass transition temperature and the coefficient of linear expansion (CTE1, CTE2) of the cured product of the epoxy resin composition can be measured, for example, as follows.
먼저, 에폭시 수지 조성물이 태블릿 형상인 경우, 에폭시 수지 조성물의 경화체는, 예를 들면, 트랜스퍼 성형기를 이용하여, 금형 온도 175℃, 주입 압력 9.8MPa, 경화 시간 300초의 조건으로, 상기 에폭시 수지 조성물을 주입 성형함으로써 얻어진다. 이 경화체는, 예를 들면, 길이 10mm, 폭 4mm, 두께 4mm이다.First, when the epoxy resin composition is in a tablet shape, the cured product of the epoxy resin composition is prepared by, for example, using a transfer molding machine under the conditions of a mold temperature of 175 캜, an injection pressure of 9.8 MPa, and a curing time of 300 seconds. Injection molding. The cured product is, for example, 10 mm long, 4 mm wide and 4 mm thick.
또, 에폭시 수지 조성물이 분립체인 경우에는, 에폭시 수지 조성물의 경화체는, 예를 들면, 압축 성형기를 이용하여, 금형 온도 175℃, 성형 압력 9.8MPa, 경화 시간 300초의 조건으로, 상기 에폭시 수지 조성물을 주입 성형함으로써 얻어진다. 이 경화체는, 예를 들면, 길이 10mm, 폭 4mm, 두께 4mm이다.When the epoxy resin composition is in the form of a powder, the cured product of the epoxy resin composition can be obtained, for example, by using a compression molding machine under the conditions of a mold temperature of 175 캜, a molding pressure of 9.8 MPa, and a curing time of 300 seconds. Injection molding. The cured product is, for example, 10 mm long, 4 mm wide and 4 mm thick.
이어서, 얻어진 경화체를 175℃, 4시간으로 후경화한 후, 열기계 분석 장치(세이코 덴시 고교(주)제, TMA100)를 이용하여, 측정 온도 범위 0℃~320℃, 승온 속도 5℃/분의 조건하에서 측정을 행한다. 이 측정 결과로부터, 유리 전이 온도, 유리 전이 온도 이하에 있어서의 선팽창 계수(CTE1), 유리 전이 온도 초과에 있어서의 선팽창 계수(CTE2)를 산출한다.Then, the obtained cured product was post-cured at 175 DEG C for 4 hours, and then measured by a thermomechanical analyzer (TMA100, manufactured by Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd.) at a measurement temperature range of 0 DEG C to 320 DEG C and a temperature rise rate of 5 DEG C / The measurement is performed under the following conditions. From these measurement results, the coefficient of linear expansion (CTE1) at a temperature lower than the glass transition temperature, the glass transition temperature, and the coefficient of linear expansion (CTE2) at the temperature exceeding the glass transition temperature are calculated.
상기 유리 전이 온도, 유리 전이 온도 이하에 있어서의 선팽창 계수(CTE1), 유리 전이 온도 초과에 있어서의 선팽창 계수(CTE2)는, 에폭시 수지 조성물을 구성하는 각 성분의 종류나 배합 비율을 적절히 조절함으로써 제어하는 것이 가능하다. 본 실시형태에 있어서는, 특히 무기 충전제 (B)의 종류를 적절히 선택하는 것을, CTE1, CTE2를 제어하기 위한 인자로서 들 수 있다. 예를 들면, 무기 충전제 (B)로서 선팽창 계수가 작은 실리카 입자를 사용함으로써, 에폭시 수지 조성물의 경화체의 CTE1 및 CTE2를 저하시킬 수 있다.The coefficient of linear expansion (CTE1) at the glass transition temperature, the glass transition temperature or lower and the coefficient of linear expansion (CTE2) at a temperature higher than the glass transition temperature are controlled by appropriately adjusting the kinds and mixing ratios of the components constituting the epoxy resin composition It is possible to do. In the present embodiment, the selection of the type of the inorganic filler (B) can be mentioned as a factor for controlling CTE1 and CTE2. For example, by using silica particles having a small linear expansion coefficient as the inorganic filler (B), CTE1 and CTE2 of the cured product of the epoxy resin composition can be lowered.
이하, 본 실시형태에 관한 정전 용량형 지문 센서(100)의 구성에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the configuration of the capacitance
본 실시형태에 관한 정전 용량형 지문 센서(100)는, 예를 들면 손가락과의 정전 용량을 감지하는 정전 용량 방식에 의하여, 지문 정보를 판독하는 지문 센서이다. 여기에서, 지문 센서는, 당해 지문 센서에 올려진 손가락의 요철을 판독한다. 예를 들면, 정전 용량형 지문 센서(100)에는, 지문의 요철보다 미세한 검출 전극(103)이 마련되어 있다. 그리고, 지문의 요철과 검출 전극(103)의 사이에 축적되는 정전 용량에 의하여 지문의 요철을 나타낸 2차원 화상을 작성한다. 예를 들면, 지문의 볼록부와 오목부에서는 검출되는 정전 용량이 상이하기 때문에, 이 정전 용량의 차로부터 지문의 요철을 나타낸 2차원 화상을 작성할 수 있다. 이 2차원 화상에 의하여 지문 정보를 판독할 수 있다.The capacitance
도 1은, 본 실시형태에 관한 정전 용량형 지문 센서(100)를 모식적으로 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a capacitance
본 실시형태에 관한 정전 용량형 지문 센서(100)는, 기판(101)과, 기판(101) 상에 마련된 검출 전극(103)과, 검출 전극(103)을 봉지하는 절연막(105)을 구비하고 있다.The capacitance
본 실시형태에 있어서, 절연막(105)은, 에폭시 수지 조성물의 경화물에 의하여 형성되어 있다. 에폭시 수지 조성물로서는, 예를 들면 상술한 각 성분을, 공지의 수단으로 혼합하고, 또한 롤, 니더 또는 압출기 등의 혼련기로 용융 혼련하여, 냉각한 후에 분쇄한 것, 분쇄 후에 태블릿 형상으로 타정 성형한 것, 또 필요에 따라 적절히 분산도나 유동성 등을 조정한 것 등을 이용할 수 있다.In the present embodiment, the insulating
지문 센서의 감도를 향상시키기 위하여, 기판(101)(예를 들면, 실리콘 칩) 상의 절연막(105)의 두께(D)는, 예를 들면, 100μm 이하, 보다 바람직하게는 75μm 이하, 더 바람직하게는 50μm 이하이다.In order to improve the sensitivity of the fingerprint sensor, the thickness D of the insulating
기판(101)은, 예를 들면, 칩 형상의 실리콘 기판이다. 검출 전극(103)은, 예를 들면 Al막에 의하여 형성되어, 기판(101) 상에 층간막(107)을 개재하여 1차원 또는 2차원 어레이 형상으로 배치되어 있다. 층간막(107)은, 예를 들면, SiO2 등에 의하여 형성된다.The
검출 전극(103)의 상면은 절연막(105)에 의하여 피복되어 있다. 검출 전극(103)은, 예를 들면, 와이어 본딩이 실시되어 있다.The upper surface of the
본 실시형태에 관한 정전 용량형 지문 센서(100)는 공지의 정보에 근거하여 제조할 수 있다. 예를 들면 다음과 같이 제조된다.The capacitance
먼저, 기판(101) 상에 층간막(107)을 마련한 후, 층간막(107) 상에 검출 전극(103)을 형성한다. 이어서, 검출 전극(103)을, 에폭시 수지 조성물에 의하여 봉지 성형한다. 성형법으로서는, 예를 들면 트랜스퍼 성형법이나 압축 성형법, 주형(注型) 등을 들 수 있다. 이어서, 에폭시 수지 조성물을 열경화시켜, 절연막(105)을 형성한다. 이로써, 본 실시형태에 관한 정전 용량형 지문 센서(100)가 얻어지게 된다.First, an
다음으로, 본 실시형태의 효과를 설명한다.Next, the effect of the present embodiment will be described.
본 실시형태에 의하면, 검출 전극(103)을 봉지하는 절연막(105)은, 에폭시 수지 (A)와, 무기 충전제 (B)를 포함하는 에폭시 수지 조성물의 경화물에 의하여 구성된다. 에폭시 수지 조성물의 경화물은 유전 특성이 우수하기 때문에, 정전 용량형 지문 센서(100)의 감도를 향상시킬 수 있다.According to the present embodiment, the insulating
실시예Example
다음으로, 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.Next, an embodiment of the present invention will be described.
(에폭시 수지 조성물의 조제)(Preparation of epoxy resin composition)
실시예 1~9에 대하여, 이하와 같이 에폭시 수지 조성물을 조정했다. 먼저, 표 1에 따라 배합된 각 성분을, 고속 혼합기를 이용하여 상온에서 혼합했다. 이어서, 얻어진 혼합물을, 롤 혼련(고온측 롤 표면 온도 90℃, 저온측 롤 표면 온도 25℃)한 후, 냉각, 블렌더에 의한 분쇄에 의하여 에폭시 수지 조성물을 얻었다. 또한, 표 1 중에 있어서의 각 성분의 상세는 하기와 같다.With respect to Examples 1 to 9, an epoxy resin composition was prepared as follows. First, each component blended according to Table 1 was mixed at room temperature using a high-speed mixer. Subsequently, the resulting mixture was subjected to roll kneading (high-temperature side roll surface temperature 90 ° C, low-temperature side roll surface temperature 25 ° C), followed by cooling and pulverization by blender to obtain an epoxy resin composition. Details of each component in Table 1 are as follows.
(A) 에폭시 수지(A) an epoxy resin
에폭시 수지 1: 비페닐형 에폭시 수지(미쓰비시 가가쿠사제, YX-4000K)Epoxy resin 1: Biphenyl-type epoxy resin (YX-4000K, manufactured by Mitsubishi Kagaku Co., Ltd.)
(B) 무기 충전제(B) Inorganic filler
무기 충전제 1: 알루미나(덴키 가가쿠 고교사제, DAB-45SI, D50=17μm)Inorganic filler 1: Alumina (DAB-45SI, D 50 = 17 μm, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.)
무기 충전제 2: 실리카(덴키 가가쿠 고교사제, FB105, D50=10μm)Inorganic filler 2: silica (Denki Kagaku Kogyo Co., FB105, D 50 = 10μm)
무기 충전제 3: 실리카(도쿠야마사제, REOLOSIL CP-102, D50=1μm 이하)Inorganic filler 3: Silica (REOLOSIL CP-102, D 50 = 1 μm or less, manufactured by Tokuyama Co., Ltd.)
무기 충전제 4: 실리카(아드마텍스사제, SO-25R, D50=0.5μm)Inorganic filler 4: Silica (Admah Tex Co., SO-25R, D 50 = 0.5μm)
무기 충전제 5: 산화 티타늄(IV)(이시하라 산교사제, PF-726, D50=1μm, 루틸형, 입자경이 32μm 이상인 산화 티타늄의 함유량 5질량% 이하)Inorganic filler 5: titanium oxide (IV) (PF-726, D 50 = 1 탆, rutile type, content of titanium oxide having a particle size of 32 탆 or more and 5%
무기 충전제 6: 티타늄산 바륨(닛폰 가가쿠 고교사제, 팔세럼 BT-UP2, D50=2μm, 입자경이 32μm 이상인 티타늄산 바륨의 함유량 5질량% 이하)Inorganic filler 6: Barium titanate (FalSerum BT-UP2, D 50 = 2 탆, content of barium titanate having a particle diameter of 32 탆 or more and 5% by mass or less, manufactured by Nippon Kayaku Kogyo Co.,
무기 충전제 7: 알루미나(마이크론사제, AX3-15R, 입자경이 15μm 이상인 알루미나의 함유량 5질량% 이하, D50=4μm)Inorganic filler 7: alumina (Micron Co., AX3-15R, the content of the alumina particle size is less than 15μm 5% by mass or less, D 50 = 4μm)
(C) 경화제(C) Curing agent
경화제 1: 트리스페놀메탄형 페놀 노볼락 수지(MEH-7500, 메이와 가세이사제)Curing agent 1: Trisphenol methane-type phenol novolac resin (MEH-7500, manufactured by Meiwa Kasei Kasei)
경화제 2: 트리스페놀메탄형 페놀 노볼락 수지(HE910-20, 에어·워터사제)Curing agent 2: trisphenol methane-type phenol novolac resin (HE910-20, manufactured by Air Water)
(D) 커플링제(D) Coupling agent
커플링제 1: N-페닐-γ-아미노프로필트리메톡시실란(도레이·다우코닝사제, CF4083)Coupling agent 1: N-phenyl- gamma -aminopropyltrimethoxysilane (CF4083, manufactured by Dow Corning Toray Co., Ltd.)
(E) 그 외의 성분(E) Other components
경화 촉진제 1: 하기 식 (4)로 나타내는 경화 촉진제Curing accelerator 1: Curing accelerator represented by the following formula (4)
[화학식 4][Chemical Formula 4]
[경화 촉진제 1의 합성 방법][Synthesis method of curing accelerator 1]
교반 장치 장착 세퍼러블 플라스크에 4,4'-비스페놀 S 37.5g(0.15몰), 메탄올 100ml를 도입하여, 실온에서 교반 용해하고, 추가로 교반하면서 미리 50ml의 메탄올에 수산화 나트륨 4.0g(0.1몰)을 용해한 용액을 첨가했다. 이어서 미리 150ml의 메탄올에 테트라페닐포스포늄 브로마이드 41.9g(0.1몰)을 용해한 용액을 첨가했다. 잠시 동안 교반을 계속하여, 300ml의 메탄올을 추가한 후, 플라스크 내의 용액을 대량의 물에 교반하면서 적하하여, 백색 침전을 얻었다. 침전을 여과, 건조하여, 백색 결정의 경화 촉진제 1을 얻었다.37.5 g (0.15 mol) of 4,4'-bisphenol S and 100 ml of methanol were introduced into a separable flask equipped with a stirrer, and stirred and dissolved at room temperature. While further stirring, 4.0 g (0.1 mol) of sodium hydroxide was added to 50 ml of methanol, Was added. Subsequently, a solution prepared by dissolving 41.9 g (0.1 mole) of tetraphenylphosphonium bromide in 150 ml of methanol was added. Stirring was continued for a while, 300 ml of methanol was added, and the solution in the flask was added dropwise to a large amount of water with stirring to obtain a white precipitate. The precipitate was filtered and dried to obtain curing accelerator 1 as a white crystal.
경화 촉진제 2: 하기 식 (5)로 나타내는 경화 촉진제Curing accelerator 2: Curing accelerator represented by the following formula (5)
[화학식 5][Chemical Formula 5]
[경화 촉진제 2의 합성 방법][Synthesis method of curing accelerator 2]
메탄올 1800g을 넣은 플라스크에, 페닐트리메톡시실란 249.5g, 2,3-디하이드록시나프탈렌 384.0g을 첨가하여 용해시키고, 다음으로 실온 교반하 28% 나트륨메톡사이드-메탄올 용액 231.5g을 적하했다. 추가로 거기에 미리 준비한 테트라페닐포스포늄 브로마이드 503.0g을 메탄올 600g에 용해시킨 용액을 실온 교반하 적하하자 결정이 석출되었다. 석출한 결정을 여과, 수세, 진공 건조하여, 도백색 결정의 경화 촉진제 2를 얻었다.249.5 g of phenyltrimethoxysilane and 384.0 g of 2,3-dihydroxynaphthalene were added to and dissolved in a flask containing 1800 g of methanol, followed by dropwise addition of 231.5 g of a 28% sodium methoxide-methanol solution under stirring at room temperature. Further, a solution prepared by dissolving 503.0 g of tetraphenylphosphonium bromide prepared in advance in 600 g of methanol was added dropwise with stirring at room temperature to precipitate crystals. The precipitated crystals were filtered, washed with water and vacuum-dried to obtain Curing Accelerator 2 of whitish color crystal.
저응력제 1: 아크릴로니트릴부타디엔 고무(우베 고산사제, 카복실기 말단 부타디엔아크릴 고무, CTBN1008SP)Low stress 1: acrylonitrile butadiene rubber (UBE, Ltd., carboxyl-terminated butadiene acrylic rubber, CTBN1008SP)
저응력제 2: 실리콘 오일Low stress: Silicone oil
착색제: 카본 블랙Colorant: Carbon black
이형제: 카나우바 왁스Release agent: carnauba wax
이온 포착제: 하이드로탈사이트Ion trap agent: hydrotalcite
(비유전율 및 유전 정접의 측정)(Measurement of relative dielectric constant and dielectric tangent)
실시예 1~9에 대하여, 다음과 같이 에폭시 수지 조성물의 비유전율 및 유전 정접의 측정을 행했다. 저압 트랜스퍼 성형기(고타키 세이키(주)제 "KTS-30")를 이용하여, 금형에, 금형 온도 175℃, 주입 압력 9.8MPa, 경화 시간 300초의 조건으로, 상기 에폭시 수지 조성물을 주입 성형함으로써 에폭시 수지 조성물의 경화체를 얻었다. 이 경화체는, 직경 50mm, 두께 3mm였다.The relative dielectric constant and dielectric loss tangent of the epoxy resin composition were measured as follows in Examples 1 to 9. Using the low pressure transfer molding machine ("KTS-30" manufactured by Kotakiseki K.K.), the above epoxy resin composition was injection-molded into a mold under the conditions of a mold temperature of 175 캜, an injection pressure of 9.8 MPa, and a curing time of 300 seconds To obtain a cured product of the epoxy resin composition. The cured product had a diameter of 50 mm and a thickness of 3 mm.
이어서, 얻어진 경화체에 대하여, YOKOGAWA-HEWLETT PACKARD사제 Q-METER 4342A에 의하여, 1MHz, 실온(25℃)에 있어서의 비유전율 및 유전 정접을 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.Next, relative dielectric constant and dielectric loss tangent at 1 MHz and room temperature (25 DEG C) were measured by Q-Meter 4342A manufactured by YOKOGAWA-HEWLETT PACKARD for the obtained cured product. The results are shown in Table 1.
(스파이럴 플로의 측정)(Measurement of spiral flow)
실시예 1~9에 대하여, 다음과 같이 에폭시 수지 조성물의 스파이럴 플로 측정을 행했다. 저압 트랜스퍼 성형기(고타키 세이키(주)제 "KTS-15")를 이용하여, EMMI-1-66에 준한 스파이럴 플로 측정용의 금형에 금형 온도 175℃, 주입 압력 9.8MPa, 주입 시간 15초, 경화 시간 180초의 조건으로 에폭시 수지 조성물을 주입하여, 유동장을 측정했다. 표 1에 있어서의 단위는 cm이다. 결과를 표 1에 나타낸다.With respect to Examples 1 to 9, the spiral flow of the epoxy resin composition was measured as follows. Mold temperature of 175 占 폚, injection pressure of 9.8 MPa, injection time of 15 seconds (injection time) was measured by using a low pressure transfer molding machine ("KTS-15" , And a curing time of 180 seconds, and the flow field was measured. The unit in Table 1 is cm. The results are shown in Table 1.
(유리 전이 온도, 선팽창 계수)(Glass transition temperature, linear expansion coefficient)
각 실시예에 대하여, 에폭시 수지 조성물의 경화체의 유리 전이 온도(Tg), 선팽창 계수(CTE1, CTE2)를, 이하와 같이 측정했다. 저압 트랜스퍼 성형기(고타키 세이키(주)제 "KTS-30")를 이용하여, 금형에, 금형 온도 175℃, 주입 압력 9.8MPa, 경화 시간 300초의 조건으로, 상기 에폭시 수지 조성물을 주입 성형함으로써 에폭시 수지 조성물의 경화체를 얻었다. 이 경화체는, 길이 10mm, 폭 4mm, 두께 4mm였다.For each of the examples, the glass transition temperature (Tg) and the coefficient of linear expansion (CTE1, CTE2) of the cured product of the epoxy resin composition were measured as follows. Using the low pressure transfer molding machine ("KTS-30" manufactured by Kotakiseki K.K.), the above epoxy resin composition was injection-molded into a mold under the conditions of a mold temperature of 175 캜, an injection pressure of 9.8 MPa, and a curing time of 300 seconds To obtain a cured product of the epoxy resin composition. The cured product had a length of 10 mm, a width of 4 mm and a thickness of 4 mm.
이어서, 얻어진 경화체를 175℃, 4시간으로 후경화한 후, 열기계 분석 장치(세이코 덴시 고교(주)제, TMA100)를 이용하여, 측정 온도 범위 0℃~320℃, 승온 속도 5℃/분의 조건하에서 측정을 행했다. 이 측정 결과로부터, 유리 전이 온도(Tg), 유리 전이 온도 이하에 있어서의 선팽창 계수(CTE1), 유리 전이 온도 초과에 있어서의 선팽창 계수(CTE2)를 산출했다. 결과를 표 1에 나타낸다.Then, the obtained cured product was post-cured at 175 DEG C for 4 hours, and then measured by a thermomechanical analyzer (TMA100, manufactured by Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd.) at a measurement temperature range of 0 DEG C to 320 DEG C and a temperature rise rate of 5 DEG C / Under the following conditions. From the measurement results, the glass transition temperature (Tg), the coefficient of linear expansion (CTE1) at a temperature lower than the glass transition temperature and the coefficient of linear expansion (CTE2) at a temperature above the glass transition temperature were calculated. The results are shown in Table 1.
(정전 용량형 지문 센서의 감도 측정)(Sensitivity Measurement of Capacitive Fingerprint Sensor)
실시예 1~9의 각각에 대하여, 얻어진 에폭시 수지 조성물을 이용하여 도 1에 나타내는 정전 용량형 지문 센서를 제작했다. 이어서, 얻어진 정전 용량형 지문 센서를 이용하여 지문의 요철을 나타낸 2차원 화상을 작성했다.For each of Examples 1 to 9, the capacitance type fingerprint sensor shown in Fig. 1 was produced by using the obtained epoxy resin composition. Subsequently, a two-dimensional image showing the irregularities of the fingerprint was created using the obtained capacitive type fingerprint sensor.
[표 1][Table 1]
실시예 1~9에 의하여 얻어진 정전 용량형 지문 센서는, 모두 지문의 2차원 화상이 명확하게 표시되어, 감도가 양호한 결과를 나타냈다. 이들 중에서도 유전 특성이 특히 우수한 실시예 2~9는, 실시예 1과 비교하여 보다 선명한 지문의 2차원 화상이 얻어져, 우수한 감도를 나타냈다. 또, 실시예 1~3, 6~7 및 9는, 성형성 시험에 있어서 우수한 결과를 나타냈다.All of the capacitive type fingerprint sensors obtained in Examples 1 to 9 were clearly displayed with two-dimensional images of fingerprints and showed good sensitivity. Of these, Examples 2 to 9 having particularly excellent dielectric properties exhibited excellent sensitivity because a two-dimensional image of a clearer fingerprint was obtained as compared with Example 1. In addition, Examples 1 to 3, 6 to 7 and 9 showed excellent results in the moldability test.
또, 실시예 1~9에 의하여 얻어진 정전 용량형 지문 센서는, 모두 변형이 억제되어 있다. 또한, 실시예 1~9에 의하여 얻어진 에폭시 수지 조성물의 경화체의 CTE1은, 모두 3ppm/℃ 이상 50ppm/℃ 이하의 범위 내였다. 또, 실시예 1~9에 의하여 얻어진 에폭시 수지 조성물의 경화체의 CTE2는, 모두 10ppm/℃ 이상 100ppm/℃ 이하의 범위 내였다.In the capacitive type fingerprint sensor obtained in Examples 1 to 9, all the deformation was suppressed. The CTE1 of the cured product of the epoxy resin composition obtained in Examples 1 to 9 was all within the range of 3 ppm / DEG C to 50 ppm / DEG C or less. The CTE2 of the cured product of the epoxy resin composition obtained in Examples 1 to 9 was all in the range of 10 ppm / 占 폚 to 100 ppm / 占 폚.
또, 절연막(105)의 두께(D)를 얇게 하는 것이 지문 센서의 감도로 이어지기 때문에, 무기 충전제 (B)는 조립(粗粒)을 커팅한 것을 사용하는 것이 성형 시의 미충전 등을 억제할 수 있어 바람직하다. 실시예 7~9의 에폭시 수지 조성물은 절연막(105)의 두께(D)를 50μm로 해도 지문 센서를 미충전 없이 성형할 수 있어, 실시예 1~6의 에폭시 수지 조성물에 비하여 성형성이 우수했다. 또, 실시예 7~9의 에폭시 수지 조성물은 절연막(105)의 두께(D)를 50μm로 해도 지문 센서의 변형은 발생하지 않았다. 즉, 실시예 7~9의 에폭시 수지 조성물은 지문의 2차원 화상이 명확하게 표시되어, 양호한 감도를 나타내면서, 보다 우수한 성형성을 나타냈다.Since the thinness of the thickness D of the insulating
이 출원은, 2014년 3월 25일에 출원된 일본 특허출원 2014-062446호를 기초로 하는 우선권을 주장하고, 그 개시의 전체를 여기에 원용한다.This application is based upon and claims the benefit of priority from Japanese Patent Application No. 2014-062446, filed March 25, 2014, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference.
Claims (12)
상기 기판 상에 마련된 검출 전극과,
상기 검출 전극을 봉지(封止)하는 절연막
을 구비하는 정전 용량형 지문 센서를 구성하는 상기 절연막의 형성에 이용하는 에폭시 수지 조성물로서,
에폭시 수지 (A)와,
무기 충전제 (B)
를 포함하고,
상기 무기 충전제 (B)가 산화 티타늄, 알루미나, 오산화 탄탈륨, 오산화 니오븀, 및 티타늄산 바륨으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상과 실리카 입자를 포함하며,
상기 에폭시 수지 조성물의 경화체의 1MHz에서의 비유전율(εr)이 8 이상인 에폭시 수지 조성물.A substrate;
A detection electrode provided on the substrate,
An insulating film for sealing the detection electrode
The fingerprint sensor according to claim 1,
An epoxy resin (A)
The inorganic filler (B)
Lt; / RTI >
Wherein the inorganic filler (B) comprises at least one selected from the group consisting of titanium oxide, alumina, tantalum pentoxide, niobium pentoxide, and barium titanate, and silica particles,
Wherein the relative dielectric constant ( r ) at 1 MHz of the cured product of the epoxy resin composition is 8 or more.
상기 에폭시 수지 조성물의 경화체의 1MHz에 있어서의 유전 정접(tanδ)이 0.005 이상인 에폭시 수지 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the cured product of the epoxy resin composition has a dielectric loss tangent (tan?) Of 0.005 or more at 1 MHz.
상기 무기 충전제 (B)가 알루미나, 산화 티타늄 및 티타늄산 바륨으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 포함하는 에폭시 수지 조성물.The method according to claim 1 or 4,
Wherein the inorganic filler (B) comprises at least one selected from alumina, titanium oxide, and barium titanate.
상기 무기 충전제 (B)가 상기 산화 티타늄을 포함하고,
상기 산화 티타늄이 루틸형인 에폭시 수지 조성물.The method of claim 5,
Wherein the inorganic filler (B) comprises the titanium oxide,
Wherein the titanium oxide is a rutile type.
금형 온도 175℃, 주입 압력 9.8MPa, 주입 시간 15초의 조건에서의 스파이럴 플로 측정에 의하여 측정되는 유동장이 30cm 이상 200cm 이하인 에폭시 수지 조성물.The method according to claim 1 or 4,
Wherein the flow field measured by spiral flow measurement at a mold temperature of 175 캜, an injection pressure of 9.8 MPa, and an injection time of 15 seconds is not less than 30 cm and not more than 200 cm.
상기 에폭시 수지 조성물의 경화체의 유리 전이 온도가 100℃ 이상인 에폭시 수지 조성물.The method according to claim 1 or 4,
Wherein the cured product of the epoxy resin composition has a glass transition temperature of 100 占 폚 or more.
상기 에폭시 수지 조성물의 경화체의, 유리 전이 온도 이하에 있어서의 선팽창 계수(CTE1)가, 3ppm/℃ 이상 50ppm/℃ 이하인 에폭시 수지 조성물.The method according to claim 1 or 4,
Wherein the coefficient of linear expansion (CTE1) of the cured product of the epoxy resin composition at a glass transition temperature or less is 3 ppm / DEG C or more and 50 ppm / DEG C or less.
상기 에폭시 수지 조성물의 경화체의, 유리 전이 온도 초과에 있어서의 선팽창 계수(CTE2)가, 10ppm/℃ 이상 100ppm/℃ 이하인 에폭시 수지 조성물.The method according to claim 1 or 4,
Wherein the coefficient of linear expansion (CTE2) of the cured product of the epoxy resin composition at a temperature above the glass transition temperature is 10 ppm / DEG C or more and 100 ppm / DEG C or less.
상기 기판 상에 마련된 검출 전극과,
상기 검출 전극을 봉지하고, 또한, 청구항 1 또는 청구항 4에 기재된 에폭시 수지 조성물의 경화물에 의하여 형성된 절연막
을 구비하는 정전 용량형 지문 센서.A substrate;
A detection electrode provided on the substrate,
The sensing electrode is sealed, and the insulating film formed by the cured product of the epoxy resin composition according to claim 1 or 4
And a fingerprint sensor.
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