KR101433653B1 - A epoxy resin composition, adhesive sheet and circuit board including the composition and the manufacturing method for the circuit board - Google Patents
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Abstract
본 발명은 내열성, 내전압 및 방열성이 뛰어난 에폭시 수지 조성물, 상기 조성물을 이용하여 제작한 절연시트 및 회로기판 그리고 회로기판의 제조방법을 개시(introduce) 한다. 상기 에폭시 수지 조성물은 다관능 에폭시 수지 혼합물, 페녹시 수지, PPG(PolyproPylene Glycol) 변성 다관능 산무수물 경화제 및 무기충전제로 구성된다. 특히 다관능 에폭시 수지 혼합물은, 다관능 에폭시 수지 100중량부에 대해 비페닐형 에폭시 수지가 20~50 중량부 포함된 것이다. The present invention discloses an epoxy resin composition excellent in heat resistance, withstand voltage, and heat radiation property, an insulating sheet and a circuit board manufactured using the composition, and a method of manufacturing a circuit board. The epoxy resin composition is composed of a polyfunctional epoxy resin mixture, a phenoxy resin, a PPP (polypropylene glycol) modified polyfunctional acid anhydride curing agent, and an inorganic filler. Particularly, the polyfunctional epoxy resin mixture contains 20 to 50 parts by weight of biphenyl type epoxy resin per 100 parts by weight of the polyfunctional epoxy resin.
Description
본 발명은 수지 조성물에 관한 것으로, 내열성, 내전압 및 방열성이 뛰어난 에폭시 수지 조성물과 이를 이용한 제품에 관한 것이다.
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a resin composition, and more particularly, to an epoxy resin composition excellent in heat resistance, withstand voltage, and heat dissipation property and a product using the same.
LED(Light Emitting Diode)는 자체적으로 발생하는 열로 인해 수명이 단축되는데, 이를 방지하기 위해서는 LED에서 발생된 열을 효과적으로 방출할 필요가 있다. LEDs (Light Emitting Diodes) are short-lived due to their own heat. To prevent this, it is necessary to effectively emit the heat generated by the LEDs.
도 1은 종래의 금속 베이스 기판의 실시 예를 나타낸다. Fig. 1 shows an embodiment of a conventional metal base substrate.
도 1을 참조하면, LED 등 전기 소자들이 장착되는 금속 베이스 기판(100)은 최하부의 금속 베이스 층(110), 전극층(130) 및 2개의 층(110, 130) 사이의 절연 특성을 유지하면서 방열 특성도 우수한 절연시트를 사용하는 절연층(120)으로 구성된다. 도 1에 도시된 기판(100)의 경우 방열 특성이 2W/mK 미만으로, 휘도가 낮아 많은 열이 발생하지 않는 LED를 탑재하는 기판으로는 사용하는데 큰 문제가 없으나, 고전력이 소비되는 LED 조명이 사용되는 경우에는 상기 기판을 사용할 수 없다는 단점이 있다. Referring to FIG. 1, a metal base substrate 100 on which electric elements such as LEDs are mounted is formed of a
최근 고전력 LED 조명을 사용하는 응용예가 많이 제안되고 있어, 고전력 LED용 기판에 사용되며 내열성, 내전압 및 방열성의 뛰어난 절연시트가 요구된다.
Recently, many applications using high power LED lighting have been proposed, and an insulating sheet excellent in heat resistance, withstand voltage and heat dissipation is required for a substrate for a high power LED.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 내열성, 내전압 및 방열성이 뛰어난 에폭시 수지 조성물을 제공하는 것에 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an epoxy resin composition excellent in heat resistance, withstand voltage, and heat radiation.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 내열성, 내전압 및 방열성이 뛰어난 절연시트를 제공하는 것에 있다. Another object of the present invention is to provide an insulating sheet excellent in heat resistance, withstand voltage and heat dissipation.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는 내열성, 내전압 및 방열성이 뛰어난 회로기판을 제공하는 것에 있다. Another object of the present invention is to provide a circuit board excellent in heat resistance, withstand voltage and heat dissipation.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는 내열성, 내전압 및 방열성이 뛰어난 회로기판을 제조하는 방법을 제공하는 것에 있다.
It is another object of the present invention to provide a method of manufacturing a circuit board having excellent heat resistance, withstand voltage and heat dissipation.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 에폭시 수지 조성물은, According to an aspect of the present invention, there is provided an epoxy resin composition,
5~15 중량부의 다관능 에폭시 수지 혼합물, 1~5 중량부의 페녹시 수지, 5~10중량부의 PPG(PolyproPylene Glycol) 변성 다관능 산무수물 경화제 및 70~89중량부의 무기충전제를 포함하며, 상기 다관능 에폭시 수지 혼합물은, 다관능 에폭시 수지 100중량부에 대해 비페닐형 에폭시 수지가 20~50 중량부 포함된다.
5 to 15 parts by weight of a polyfunctional epoxy resin mixture, 1 to 5 parts by weight of a phenoxy resin, 5 to 10 parts by weight of a PPG (Polypropylene Glycol) modified polyfunctional acid anhydride curing agent and 70 to 89 parts by weight of an inorganic filler, The functional epoxy resin mixture contains 20 to 50 parts by weight of biphenyl type epoxy resin per 100 parts by weight of the polyfunctional epoxy resin.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 절연시트는, 본 발명의 청구항 제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 기재된 에폭시 수지 조성물을 지지 베이스 필름 상에 도포한 것이다.
According to another aspect of the present invention, there is provided an insulation sheet comprising the support base film coated with the epoxy resin composition according to any one of
상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 회로기판은, 본 발명의 청구항 제10항의 접착시트를 사용하여 제조한 것이다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a circuit board, which is manufactured by using the adhesive sheet of
상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 회로기판 제조방법은, 청구항 제11항의 회로기판을 제조하는 방법으로써, 베이스기판 상에 제10항에 기재된 접착시트를 배치하는 접착시트 배치단계, 상기 접착시트 상에 금속박을 형성시키는 금속박 형성단계 및 상기 베이스기판, 상기 접착시트 및 상기 금속박을 가압 상태에서 가열하여 회로기판을 생성하는 회로기판 생성단계를 포함한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a circuit board according to the eleventh aspect of the present invention, comprising the steps of arranging an adhesive sheet according to claim 10 on a base substrate, A metal foil forming step of forming a metal foil on the adhesive sheet, and a circuit board producing step of heating the base board, the adhesive sheet and the metal foil under pressure to produce a circuit board.
본 발명에 따른 에폭시 수지 조성물은 고방열성의 특성을 지님과 동시에 내열성, 내전압이 양호하였으며, 이를 이용하여 제작한 금속 베이스 회로 기판은 응력 완화성이 뛰어나 열충격에서도 크랙이 발생되지 않는 고신뢰성 집적 회로를 제공할 수 있다는 장점이 있다.
The epoxy resin composition according to the present invention has a high heat dissipation property and a good heat resistance and withstand voltage. The metal base circuit board manufactured using the epoxy resin composition has excellent stress relaxation property and can be used as a highly reliable integrated circuit It has the advantage that it can provide.
도 1은 종래의 금속 베이스 기판의 실시 예를 나타낸다.
도 2는 에폭시 수지 조성물의 조성 및 조성비를 3개의 실시 예 및 3개의 비교 예에 대한 테이블이다.
도 3은 도 2에 도시된 조성물들의 비교결과를 나타낸다. Fig. 1 shows an embodiment of a conventional metal base substrate.
Fig. 2 is a table of composition and composition ratio of the epoxy resin composition for three examples and three comparative examples.
Figure 3 shows the results of the comparison of the compositions shown in Figure 2.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다. In order to fully understand the present invention and the operational advantages of the present invention and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings, which are provided for explaining exemplary embodiments of the present invention, and the contents of the accompanying drawings.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements.
본 발명은 내열성, 내전압이 양호하며, 고방열성의 특성을 갖는 에폭시 수지 조성물 및 이것을 이용한 금속 베이스 회로 기판을 제공하는 것이다. The present invention provides an epoxy resin composition having good heat resistance, withstand voltage, and high heat dissipation property, and a metal base circuit board using the epoxy resin composition.
본 발명의 수지 조성물은 The resin composition of the present invention comprises
(1) 다관능 에폭시 수지 5~15 중량부; (1) 5 to 15 parts by weight of a polyfunctional epoxy resin;
(2) 중량평균 분자량이 10,000 ~ 100,000인 페녹시 수지 1~5중량부; (2) 1 to 5 parts by weight of a phenoxy resin having a weight average molecular weight of 10,000 to 100,000;
(3) PPG 변성 산무수물 경화제 5~10 중량부 및 (3) 5 to 10 parts by weight of a PPG-modified acid anhydride curing agent and
(4) 무기충전제 70~89 중량부를 (4) 70 to 89 parts by weight of an inorganic filler
포함하므로 이하에서는 에폭시 수지 조성물이라고 기재한다. It is described as an epoxy resin composition in the following.
여기서 다관능 에폭시 수지는 전기 절연성, 내열성 그리고 화학적 안정성이 우수한 열경화수지로 Here, the polyfunctional epoxy resin is a thermosetting resin excellent in electrical insulation, heat resistance and chemical stability
비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 알킬페놀 노볼락형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 비스페놀형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 사이클로펜타디엔형 에폭시 수지, 트리글리시딜 이소시아네이트 및 비환식 에폭시 수지 등으로부터 선택되는 하나 이상의 에폭시 화합물이 사용될 수 있다. Bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, phenol novolak type epoxy resin, cresol novolak type epoxy resin, alkylphenol novolak type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, bisphenol type epoxy resin , A naphthalene type epoxy resin, a cyclopentadiene type epoxy resin, triglycidyl isocyanate, and an acyclic epoxy resin can be used.
특히 비페닐형 에폭시 수지를 다관능 에폭시 수지에 대해서 20~50중량부를 사용하게 되면 수지 조성물의 흐름성이 향상된다. 비페닐형 에폭시 수지의 중량부가 다관능 에폭시 수지의 20중량부 미만이면 에폭시 수지 조성물의 흐름성이 저하되어 필강도가 저하되며, 50중량부 이상이면 응력 완화성이 저하된다 Particularly, when the biphenyl type epoxy resin is used in an amount of 20 to 50 parts by weight based on the polyfunctional epoxy resin, the flowability of the resin composition is improved. If the weight ratio of the biphenyl type epoxy resin is less than 20 parts by weight of the polyfunctional epoxy resin, the flowability of the epoxy resin composition is lowered and the peel strength is lowered. When the amount is 50 parts by weight or more, the stress relaxation property is lowered
다관능 에폭시 수지의 구체적인 예로는 (국도화학(주) YDCN-500-90P, YDPN-631, KDP-540, YH-300), (일본화학(주) NC-3000), (제펜 에폭시 레진(주) YX-4000, YX-7399, YL-6121H) 등이 있다.
Specific examples of the polyfunctional epoxy resin include (YDCN-500-90P, YDPN-631, KDP-540, YH-300) ) YX-4000, YX-7399, and YL-6121H).
페녹시 수지는 수지 자체의 유리 전이 온도가 높고, 난연성에도 뛰어난 성질이 있다. 특히 비스페놀 S골격을 가지며 중량평균 분자량이 10,000~70,000인 페녹시 수지를 사용하는 것이 바람직하다. The phenoxy resin has a high glass transition temperature of the resin itself and is excellent in flame retardancy. It is particularly preferable to use a phenoxy resin having a bisphenol S skeleton and having a weight average molecular weight of 10,000 to 70,000.
페녹시 수지는 에폭시 수지의 20~50 중량부를 사용하는데, 20 중량부 미만이면 내전압의 특성이 떨어지며, 50 중량부 이상이면 땜납 플로트(solder float) 시 기자재 각 층간의 분리 현상(lamination)이 발생하게 되어 바람직하지 않다. The phenoxy resin is used in an amount of 20 to 50 parts by weight. When the amount is less than 20 parts by weight, the dielectric strength of the phenoxy resin is poor. When the amount is 50 parts by weight or more, lamination of the respective materials occurs during the solder float .
페녹시 수지의 구체적인 예로는 (국도화학(주) YP-55, YP-70, YP-50EK35), (제펜 에폭시 레진(주) YX-8100BH30, YX-6954BH30), InChemRez(주) PKHH, PKHJ 등이 있다.
Specific examples of the phenoxy resin include (YP-55, YP-70, YP-50EK35), (ZEPEN epoxy resin YX-8100BH30 and YX- 6954BH30), InChemRez Co., Ltd. PKHH, PKHJ .
경화제(3)는 PPG 변성 산무수물 경화제이다. 일반적으로 산무수물 경화제를 사용함으로써 내열성, 전기절연성, 기계적 강도 등을 향상시키는 효과를 얻을 수 있으며, 특히 폴리프로필렌 글리콜(Polypropylene glycol, 이하 PPG)과 다관능성 산무수물을 중합하여 얻어지는 변성 산무수물을 사용할 경우, 응력 완화성이 뛰어나 급격한 가열 및 냉각을 받는 열충격 테스트 시 크랙 발생이나 분리 현상(delamination) 등이 발생하지 않는다. The curing agent (3) is a PPG-modified acid anhydride curing agent. In general, by using an acid anhydride curing agent, it is possible to obtain an effect of improving heat resistance, electrical insulation, mechanical strength and the like. In particular, a modified acid anhydride obtained by polymerizing polypropylene glycol (PPG) and polyfunctional acid anhydride , Crack relaxation and delamination do not occur during thermal shock test which is excellent in stress relaxation property and is subjected to rapid heating and cooling.
PPG와 다관능성 산무수물의 비율은 중량비로 1 : 1~4로 하는 것이 바람직하다. PPG의 비율이 너무 높으면 유리전이온도(Glass Transition Temperature, Tg)가 낮아져서 내열성이 떨어진다. The ratio of PPG to the polyfunctional acid anhydride is preferably 1: 1 to 4 by weight. If the proportion of PPG is too high, the glass transition temperature (Tg) is lowered and the heat resistance is lowered.
다관능성 산무수물의 구체적인 예로써 As a specific example of the polyfunctional acid anhydride
THPA(Tetrahydrophthalic Anhydride), HHPA(Hexahydrophthalic Anhydride), MTHPA(Methyl-tetrahydrophthalic Anhydride), MHHPA(Methyl-hexahydrophthalic Anhydride), METH(Methyl-endomethyltetrahydrophthalic Anhydride), PMDA(pyromellitic dianhydride) BTDA(Benzophenon tetracarboxylic dianhydride), TMEG(Ethylene glycol bis-trimellitic dianhydride), TMTA(Glycerol tris-trimellitic dianhydride), MCTC(5-(2,5-dioxotetrahydropryle)-3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride), TDA((2,5-dioxotetranhydrofuran-3-yl)-1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1,2-dicarboxylic anhydride), YH-308 등이 있다. (THPA), hexahydrophthalic anhydride (HHPA), methyl-tetrahydrophthalic anhydride (MTHPA), methyl-hexahydrophthalic anhydride (MHHPA), pyromellitic dianhydride (PMDA), benzophenone tetracarboxylic dianhydride (BTDA) Ethylene glycol bis-trimellitic dianhydride), TMTA (Glycerol tris-trimellitic dianhydride), MCTC (5- (2,5-dioxotetrahydropryle) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2- dicarboxylic anhydride, 5-dioxotetranhydrofuran-3-yl) -1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1,2-dicarboxylic anhydride, YH-308.
경화제의 양은 에폭시수지의 종류 및 사용양에 따라 달라지며, 에폭시 수지에 대하여 당량대비로 첨가한다.
The amount of the curing agent depends on the type and amount of the epoxy resin, and is added in an equivalent amount to the epoxy resin.
무기충전제(4)로는 전기 절연성이 양호하고, 고열전도성을 갖는 충전제를 사용하는 것으로 질화물계 필러(산화알루미늄, 산화마그네슘, 질화 알루미늄, 질화 규소, 질화 붕소 등), 알루미나, 및 실리카 등을 사용할 수 있다. As the inorganic filler (4), a nitride filler (aluminum oxide, magnesium oxide, aluminum nitride, silicon nitride, boron nitride, etc.), alumina, silica and the like can be used as a filler having good electrical insulation and high thermal conductivity have.
특히 알루미나나 산화알루미늄은 입자 형상이 구상으로 고충전이 가능하며 염가로 용이하게 입수가 가능하다. 에폭시 수지에 구상의 알루미나를 분산하면 입자끼리의 공극이 존재하게 되는데, 이로 인해 열전도율이 저하된다. 구상의 알루미나 입자를 미분과 조분을 적절히 사용함으로써 입자의 틈(공극)을 충전해, 수지에의 충진량을 향상하여 고열전도성의 절연층을 얻는 것이 가능하다. Particularly, alumina or aluminum oxide can be charged in a spherical shape with high particle size and can be easily obtained at low cost. When spherical alumina is dispersed in an epoxy resin, pores between the particles are present, and the thermal conductivity is lowered. Spherical alumina particles can be filled with voids (voids) of particles by appropriately using fine powders and coarse powders to improve the filling amount into the resin and obtain a high thermal conductive insulating layer.
본 발명에 이용하는 구상 알루미나 분말의 입자는 그 평균 입자 지름이 0.1~50㎛인 것을 제안한다. 특히 미분과 조분의 각각의 배합 비율은 평균 입도가 0.1~2㎛가 5~15중량부이며, 5~10㎛가 55~65중량부이며, 35~45㎛가 20~30중량부를 사용하는 것이 바람직하다. The spherical alumina powder used in the present invention has an average particle diameter of 0.1 to 50 mu m. Particularly, the mixing ratio of each of the fine powder and the coarse powder is 5 to 15 parts by weight, preferably 55 to 65 parts by weight, and 20 to 30 parts by weight, respectively, in an average particle size of 0.1 to 2 μm desirable.
비표면적이 큰 0.1~2㎛를 30중량부 이상 충진하면 점도가 높아져 작업성이 저하되고, 35~45㎛를 50중량부 이상 충진하면 침강이 되어 균일한 에폭시 수지 조성물을 얻을 수 없다. When the amount of 0.1 to 2 mu m having a large specific surface area is more than 30 parts by weight, the viscosity increases and the workability is lowered. When the amount of the filler is more than 50 parts by weight, a uniform epoxy resin composition can not be obtained.
통상적으로 고방열성을 갖기 위해서는 무기 필러를 90중량% 이상 충진을 해야 하며, 이를 위해서 에폭시 수지를 융점 이상으로 가열을 하거나, 용제에 희석하여 충진을 하게 되는데, 이는 일시적으로는 유동성이 좋은 것으로 보이지만, 에폭시 수지나 용제의 휘발로 인해 유동성이 떨어져 접착력이 저하된다. 본 실험에서는 작고 미세한 패턴에서도 흐름성이 좋은 비페닐형 에폭시 수지를 사용함으로써 필러를 고충진 후에도 충분히 유동성을 확보할 수 있다. In order to have a high heat releasing property, an inorganic filler should be filled in an amount of 90% by weight or more. For this purpose, the epoxy resin is heated at a temperature higher than the melting point or diluted with a solvent, The fluidity is lowered due to the volatilization of the epoxy resin or the solvent, and the adhesive strength is lowered. In this experiment, biphenyl type epoxy resin with good flowability is used even in a small and fine pattern, so that fluidity can be sufficiently secured even after filling the filler.
본 발명에 있어서 수지 조성물은 메텔 에틸 케톤과 같은 케톤류, 알코올류, 글리콜 에테르류, 에스테르류와 같은 유기용제에 무기충전재 성분을 첨가하여 충분히 분산한 후 에폭시 수지 성분과 다관능산무수물 경화제를 첨가하여 제조하였다. In the present invention, the resin composition is prepared by adding an inorganic filler component to an organic solvent such as ketones, alcohols, glycol ethers or esters such as methyl ethyl ketone and sufficiently dispersing it, and then adding an epoxy resin component and a polyfunctional anhydride curing agent Respectively.
수지 조성물의 혼합방법은 만능혼합교반기, 볼밀, 바스켓 밀, 아지테이터 등을 이용해 균일혼합 하는 것이 바람직하고, 진공 탈포가 되는 장치를 이용하여 수지 조성물 중의 기포를 제거한 후 콤머 코터를 이용하여 절연시트를 얻었다. It is preferable to uniformly mix the resin composition by using a universal mixer, a ball mill, a basket mill, an agitator and the like. After the bubbles in the resin composition are removed by using a vacuum degassing apparatus, .
본 발명의 금속 베이스 회로기판(이하 회로기판)에 이용되는 금속판으로서는, 알루미늄, 알루미늄 합금, 동, 구리합금, 철, 스텐레스 등이 사용 가능하지만, 이중 비교적 가격이 싸고 경량이며 작업성이나 이동성이 용이한 알루미늄 및 알루미늄 합금이 바람직하며 도체 회로의 절연 접착층에 접하는 측의 표면은 에칭이나 도금 등에 의해 미리 조화 처리를 하는 것이 바람직하다. 또한 금속판의 두께는 제한은 없으나 0.5~3.0mm가 일반적으로 사용된다. Aluminum, aluminum alloy, copper, copper alloy, iron, stainless steel, or the like can be used as the metal plate used for the metal base circuit board (hereinafter referred to as circuit board) of the present invention. However, it is relatively cheap and lightweight, An aluminum and an aluminum alloy are preferable, and the surface of the conductor circuit which is in contact with the insulating adhesive layer is preferably subjected to a harmonic treatment in advance by etching, plating or the like. The thickness of the metal plate is not limited, but 0.5 to 3.0 mm is generally used.
본 발명에 따른 회로기판의 제작 방법은, 알루미늄 금속 판상에 전기 수지 조성물을 이용하여 제작한 절연 시트를 적층한 후 동, 알루미늄 혹은 동-알루미늄 복합박 등의 회로가 되는 35㎛의 동박을 적층 프레스법을 이용하여 접합하는 방법 등이 사용된다.
A method of manufacturing a circuit board according to the present invention is a method of manufacturing a circuit board comprising the steps of laminating an insulating sheet made of an electrical resin composition on an aluminum metal plate and then laminating a copper foil of 35 mu m, A method of bonding by using a method is used.
도 2는 에폭시 수지 조성물의 조성 및 조성비를 3개의 실시 예 및 3개의 비교 예에 대한 테이블이다. Fig. 2 is a table of composition and composition ratio of the epoxy resin composition for three examples and three comparative examples.
도 2에 기재된 3가지의 실시예의 수지 조성물은, 유기용제에 알루미나를 분산한 후 에폭시 수지와 경화제를 첨가하여 바스켓 밀에서 균일하게 혼합하여 제조한 것이다. 수지 조성물을 두께 38㎛의 폴레에틸렌 테레프탈레이트 필름 상에 건조 후의 두께가 80~120㎛가 되도록 콤마 코터에서 도포하여 80~120℃에서 10분 건조 하여 절연시트를 얻었다. The resin compositions of the three examples shown in Fig. 2 were prepared by dispersing alumina in an organic solvent, then adding an epoxy resin and a curing agent, and mixing them uniformly in a basket mill. The resin composition was coated on a polyethylene terephthalate film having a thickness of 38 mu m by a comma coater so that the thickness after drying was 80 to 120 mu m and dried at 80 to 120 DEG C for 10 minutes to obtain an insulating sheet.
두께 1.5mm의 알루미늄판상에, 상기 절연시트를 적층한 후 두께 35㎛의 동박을 절연 접착제 위에 올려놓은 후 진공 핫프레스로 적층해, 절연 접착제를 가열, 경화시켜 금속 베이스 기판을 얻었다. The insulating sheet was laminated on an aluminum plate having a thickness of 1.5 mm, and then a copper foil having a thickness of 35 탆 was placed on an insulating adhesive and laminated by a vacuum hot press to heat and cure the insulating adhesive to obtain a metal base board.
상기의 방법으로 얻어진 절연 시트에 대해서는 저장탄성율을 측정하였으며, 전기 조작으로 얻을 수 있던 금속 베이스 기판 혹은 금속 베이스 회로 기판에 대해서, 내전압과 박리강도, 열전도도, solder float, heat cycle test 등을 측정했다. 저장탄성율의 측정은 동적점탄성 측정기(레오메티릭스사, RSA2)를 이용해 주파수 11Hz, 온도상승속도 10℃/분의 조건으로 -50℃ ~150℃의 온도 범위에서 측정하였다. The dielectric constant of the insulating sheet obtained by the above method was measured and the dielectric strength, peel strength, thermal conductivity, solder float, and heat cycle test were measured on the metal base board or the metal base circuit board obtained by the electric operation . The storage elastic modulus was measured at a temperature of -50 ° C to 150 ° C under the conditions of a frequency of 11 Hz and a temperature rise rate of 10 ° C / min using a dynamic viscoelasticity measuring device (Rheometrics, RSA2).
내전압은 KSM 3015에 준하여 측정하였으며, 절연유 중에 침지해 실온으로 동박과 알루미늄판간에 교류 전압을 인가하였다. The withstand voltage was measured in accordance with KSM 3015, and the AC voltage was applied between the copper foil and the aluminum plate at room temperature by immersing in insulating oil.
초기 전압은 0.5kV이며, 각 전압으로 60초간 유지 후, 0.5kV씩 단계적으로 승압하는 방법으로 파괴되는 전압을 측정했다. The initial voltage was 0.5 kV. After the voltage was maintained for 60 seconds at each voltage, the voltage that was destroyed was measured by stepping up stepwise by 0.5 kV.
박리강도는 JIS-6481에 준하여 측정하였으며, 1cm폭으로 90℃의 방향으로 50mm/분의 속도로 박리 했을 때의 강도를 측정하였다. The peel strength was measured in accordance with JIS-6481, and the strength at the time of peeling at a rate of 50 mm / min in a direction of 90 DEG C with a width of 1 cm was measured.
땜납 플로트(solder float)는 100mm x 100mm의 금속 베이스 회로용 기판을 288℃의 납조에 올려 놓은 후 분리 현상(delamination)이 발생하는 시간을 측정하였다. 열 주기 시험(heat cycle test)은 패드 간에 팁 사이즈 2.0mm x 1.25mm의 팁 저항을 납땜한 후, -55℃x30분 + 125℃x30분을 1사이클로서 500회의 히트 사이클 시험을 실시 한 후, 현미경으로 크랙의 유무, 분리 현상(delamination) 발생 등을 관찰했다. The solder float was measured for the time of delamination after placing a substrate for a metal base circuit of 100 mm x 100 mm on a 288 ° C water bath. The heat cycle test was performed by soldering a tip resistor having a tip size of 2.0 mm x 1.25 mm between the pads and then conducting 500 heat cycle tests at -55 ° C x 30 minutes + 125 ° C x 30 minutes as one cycle, The presence of cracks and the occurrence of delamination were observed under a microscope.
도 2에 도시된 3가지의 비교예의 조성으로 에폭시 수지 조성물을 제작했는데, 에폭시 수지 조성물의 조제 및 평가에 대해서는 실시예 1~3에 준하여 실시하였다. An epoxy resin composition was prepared with the compositions of the three comparative examples shown in Fig. 2, and the preparation and evaluation of the epoxy resin composition were carried out in accordance with Examples 1 to 3.
여기서, YDCN-500-90P는 국도화학(주)의 크레졸 노볼락 에폭시 수지, YH-300은 국도화학(주)의 다관능 에폭시 수지, NC-3000는 일본화학(주)의 비페닐 에폭시 수지, YX-4000는 제펜에폭시레진(주)의 비페닐 에폭시 수지, YL-6121H는 제펜에폭시레진(주)의 비페닐 에폭시 수지, YL-6954BH30은 제펜에폭시레진(주)의 페녹시 수지, YP-70는 동도화성(주)의 페녹시 수지, YP-55는 국도화학(주)의 페녹시 수지, BTDA는 다이셀화학(주)의 벤조페논 테트라카르복실산 무수물, TMEG는 신일본이화(주)의 에틸렌글리콜 비스 트리멜리트산 무수물, PMDA는 미스비시 가스화학(주)의 피로멜리트산 무수물, MCTC는 대일본 잉크 화학공업(주)의 말레익메틸사이클로헥센 테트라카르복실산 무수물이다.
YH-300 is a polyfunctional epoxy resin of Kukdo Chemical Co., Ltd., NC-3000 is a biphenyl epoxy resin of Nippon Kagaku Kogyo Co., Ltd., YL-6121H is a biphenyl epoxy resin of Jeppen Epoxy Resin Co., Ltd., YL-6954BH30 is a phenoxy resin of Jepen Epoxy Resin Co., Ltd., YP-704 is a biphenyl epoxy resin of Zephen Epoxy Resin Co., YP-55 is phenoxy resin of Kukdo Chemical Co., Ltd., BTDA is benzophenone tetracarboxylic acid anhydride of Daicel Chemical Co., Ltd., and TMEG is a phenoxy resin of Shin- , PMDA is pyromellitic anhydride of Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd., and MCTC is maleic methylcyclohexene tetracarboxylic acid anhydride of Dainippon Ink and Chemicals, Incorporated.
도 3은 도 2에 도시된 조성물들의 비교결과를 나타낸다. Figure 3 shows the results of the comparison of the compositions shown in Figure 2.
여기서 내전압은 KSM 3015 (kV, AC), 필강도는 JIS-C-6481 (kgf/cm), 열전도도는 ASTM D5470(laser flash) 그리고 저장탄성율은 레오메트릭스사의 RSA2(Mpa)를 이용하여 측정하였다. The dielectric strength was measured using KSM 3015 (kV, AC), the fill strength was JIS-C-6481 (kgf / cm), the thermal conductivity was ASTM D5470 (laser flash), and the storage modulus was measured using RSA2 (Mpa) from Rheometrics .
도 3을 참조하면, 실시예 1~3의 본 발명에 따른 에폭시 수지 조성물을 이용하여 제조된 시편은 응력 완화성이 뛰어나며 내열성, 절연 특성에 문제가 없고, 5w/mk 이상의 고열전도율을 보였다. Referring to FIG. 3, the specimens prepared using the epoxy resin composition according to the present invention of Examples 1 to 3 were excellent in stress relaxation property, had no problem in heat resistance and insulation characteristics, and exhibited a high thermal conductivity of 5 w / mk or more.
하지만 비교예 1은 내전압 및 응력완화성이 양호한 반면 열전도성이 불충분해졌다. 비교예 1은 구상 알루미나의 함량이 낮은 에폭시 수지 조성물이다. 비교예 2는 비페닐형 에폭시 수지가 다관능 에폭시 수지에 비해 30중량부를 넘어선 에폭시 수지 조성물로 응력완화성이 불충분해졌다. 비교예 3은 필강도가 낮은 문제가 발생하였는데, 비교예 3은 0.2~2㎛의 구상 알루미나가 30중량부를 넘어선 에폭시 수지 조성물이며, 비페닐형 에폭시 수지가 사용되지 않은 에폭시 수지 조성물이다.
However, in Comparative Example 1, the withstand voltage and the stress relaxation property were good, but the thermal conductivity became insufficient. Comparative Example 1 is an epoxy resin composition having a low content of spherical alumina. In Comparative Example 2, the epoxy resin composition in which the biphenyl type epoxy resin exceeds 30 parts by weight in comparison with the polyfunctional epoxy resin has insufficient stress relaxation property. In Comparative Example 3, a problem of low peel strength occurred. In Comparative Example 3, an epoxy resin composition in which spherical alumina of 0.2 to 2 탆 accounted for more than 30 parts by weight, and the biphenyl type epoxy resin was not used.
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 이라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방 가능함은 명백한 사실이다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope of the present invention.
110: 금속 베이스 층 120: 절연층
130: 전극층 110: metal base layer 120: insulating layer
130: electrode layer
Claims (12)
1~5 중량부의 페녹시 수지;
4~9중량부의 PPG(PolyproPylene Glycol) 변성 다관능 산무수물 경화제; 및
71~90중량부의 무기충전제;를
포함하며,
상기 다관능 에폭시 수지 혼합물은, 다관능 에폭시 수지 100중량부에 대해 비페닐형 에폭시 수지가 20~50 중량부 포함된 것을 특징으로 하는 에폭시 수지 조성물. 5 to 15 parts by weight of a polyfunctional epoxy resin mixture;
1 to 5 parts by weight of a phenoxy resin;
4 to 9 parts by weight of PPG (Polypropylene Glycol) modified polyfunctional acid anhydride curing agent; And
71 to 90 parts by weight of an inorganic filler;
≪ / RTI &
Wherein the polyfunctional epoxy resin mixture comprises 20 to 50 parts by weight of a biphenyl type epoxy resin per 100 parts by weight of the polyfunctional epoxy resin.
비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 알킬페놀 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 사이클로펜타디엔형 에폭시 수지, 트리글리시딜 이소시아네이트 및 비환식 에폭시 수지 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 에폭시 수지 조성물. The polyfunctional epoxy resin composition according to claim 1,
Bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, phenol novolak type epoxy resin, cresol novolak type epoxy resin, alkylphenol novolak type epoxy resin, bisphenol type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, An epoxy resin, a cyclopentadiene-type epoxy resin, triglycidyl isocyanate, and an acyclic epoxy resin.
비스페놀 S 골격을 가지며 중량 평균 분자량이 10,000~70,000인 것을 특징으로 하는 에폭시 수지 조성물. The positive resist composition according to claim 1,
A bisphenol S skeleton and a weight average molecular weight of 10,000 to 70,000.
상기 다관능 에폭시 수지의 20~70 중량부인 것을 특징으로 하는 에폭시 수지 조성물. 4. The thermosetting resin composition according to claim 3,
Wherein the polyfunctional epoxy resin is 20 to 70 parts by weight of the polyfunctional epoxy resin.
PPG를 다관능 산무수물과 중량비 1：1~4로 중합하여 제조한 것을 특징으로 하는 에폭시 수지 조성물. The PPG modified polyfunctional acid anhydride curing agent according to claim 1,
Wherein the epoxy resin composition is prepared by polymerizing PPG with polyfunctional acid anhydride in a weight ratio of 1: 1 to 4.
THPA(Tetrahydrophthalic Anhydride), HHPA(Hexahydrophthalic Anhydride), MTHPA(Methyl-tetrahydrophthalic Anhydride), MHHPA(Methyl-hexahydrophthalic Anhydride), METH(Methyl-endomethyltetrahydrophthalic Anhydride), PMDA(pyromellitic dianhydride), BTDA(Benzophenon tetracarboxylic dianhydride), TMEG(Ethylene glycol bis-trimellitic dianhydride), TMTA(Glycerol tris-trimellitic dianhydride), MCTC(5-(2,5-dioxotetrahydropryle)-3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride) 및 TDA((2,5-dioxotetranhydrofuran-3-yl)-1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1,2-dicarboxylic anhydride) 중 하나 또는 이들 중 적어도 2개 이상 혼합한 것을 특징으로 하는 에폭시 수지 조성물. 6. The polyfunctional acid anhydride according to claim 5,
(THPA), hexahydrophthalic anhydride (HHPA), methyl-tetrahydrophthalic anhydride (MTHPA), methyl-hexahydrophthalic anhydride (MHHPA), pyromellitic dianhydride (PMDA), benzophenonetracarboxylic dianhydride (Ethylene glycol bis-trimellitic dianhydride), TMTA (Glycerol tris-trimellitic dianhydride), MCTC (5- (2,5-dioxotetrahydropryle) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2- dicarboxylic anhydride) and TDA , 5-dioxotetranhydrofuran-3-yl) -1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1,2-dicarboxylic anhydride) or a mixture of at least two of them.
질화물계 필러, 알루미나 및 실리카 중 하나인 것을 특징으로 하는 에폭시 수지 조성물. The method according to claim 1,
A nitride-based filler, alumina, and silica.
직경이 0.1~50㎛ 인 구상인 것을 특징으로 하는 에폭시 수지 조성물. 8. The alumina according to claim 7,
And a spherical shape having a diameter of 0.1 to 50 탆.
평균입도가
0.1~2㎛인 것이 5~15중량부;
5~10㎛ 인 것이 55~65 중량부; 그리고
35~45㎛인 것이 20~30 중량부; 포함하는 구상의 것인 것을 특징으로 하는 에폭시 수지 조성물. 8. The alumina according to claim 7,
Average granularity
5 to 15 parts by weight of 0.1 to 2 占 퐉;
55 to 65 parts by weight of 5 to 10 mu m; And
20 to 30 parts by weight of 35 to 45 占 퐉; Wherein the epoxy resin composition is a spherical epoxy resin composition.
An adhesive sheet characterized by applying the epoxy resin composition according to any one of claims 1 to 9 on a support base film.
A circuit board produced using the adhesive sheet of claim 10.
베이스기판 상에 상기 접착시트를 배치하는 접착시트 배치단계;
상기 접착시트 상에 금속박을 형성시키는 금속박 형성단계; 및
상기 베이스기판, 상기 접착시트 및 상기 금속박을 가압 상태에서 가열하여 회로기판을 생성하는 회로기판 생성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 회로기판 제조방법.
A method of manufacturing a circuit board according to claim 11,
Placing an adhesive sheet on a base substrate;
A metal foil forming step of forming a metal foil on the adhesive sheet; And
And a circuit board producing step of heating the base board, the adhesive sheet and the metal foil under pressure to produce a circuit board.
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