KR100420499B1 - 전자회로 기판 접착용 에폭시 수지 조성물 - Google Patents

Abstract

NBR과 공중합된 에폭시 수지와 잠재성 경화제로 이루어진 전자회로 기판 접착용 에폭시 수지 조성물을 제공한다. 본 발명의 에폭시 수지 조성물은 쉽게 깨어지거나 부서지지 않고, 1액형이면서 전자회로 기판에서 불량기판이 제거된 위치에 정상기판을 접착시키는 접착력이 우수하며, 저장안정성이 뛰어나므로, 작업성을 향상시키며, 불량기판의 폐기에 따른 부담을 상당히 경감시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

전자회로 기판 접착용 에폭시 수지 조성물{Epoxy resin for PCB}

본 발명은 전자회로 기판 접착용 에폭시 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 쉽게 부서지거나 깨지지 않으면서 1액형으로 제조되어 작업성이 우수한 전자회로 기판 접착용 에폭시 수지 조성물에 관한 것이다.

일반적으로 전자 산업체에서 생산되는 전자회로 기판은 대부분 한 개의 큰 기판에 여러 개의 조그마한 기판을 배열시킨 구조를 갖는다. 예를 들면, 휴대폰 제조용 회로기판의 납품 형태는 한 개의 큰 기판안에 조그마한 네 개의 기판이 배열되어 있다. 납품된 회로기판을 회로기판 라우터(router)로 가공하면 조그마한 네 개의 기판만이 분리되어 휴대폰의 제조에 사용되게 된다. 그러나 라우터는 배열된 4개의 기판 중 어느 하나가 불량이더라도 불량상태를 감지할 수 없다. 따라서 납품사의 입장에서는 4개의 기판 중 어느 하나가 불량이더라도 그 기판 전체를 모두 불량으로 처리해야 하는 손실을 감수해야만 한다. 또한 불량으로 판정되는 기판들은 폐기처리라는 새로운 부담을 안겨주고 있는 실정이다.

따라서 이러한 불량 기판 제품을 수거하고, 수거된 불량 기판 제품으로부터 정상 기판을 분리하고, 회수된 정상 기판을 불량 기판이 제거된 위치에 배치시켜 완전한 정상 제품을 만드려는 노력이 행해지고 있다. 이러한 일련의 과정중에는 정상 기판을 불량 기판이 제거된 위치에 접착하기 위한 접착제가 필요하게 된다. 특히 불량 기판이 제거된 위치에 정상 기판을 접착시켜야 하므로 확실한 접착력과 편리한 작업성을 가진 접착제가 필요한 것이다. 이와 같은 특성을 만족하는 접착제로는 에폭시 수지가 적합한데, 종래의 에폭시 수지는 너무나 브리틀 (brittle)하고 2액형으로 제조되어 위와 같은 목적을 위해서는 그 성능이 만족스럽지 않았다.

본 발명은 상기와 같은 필요에 의하여 도출된 것으로서 쉽게 부서지거나 깨지지 않으면서 1액형으로 제조되어 작업성이 우수한 전자회로 기판 접착용 에폭시 수지 조성물을 제공함을 그 목적으로 한다.

본 발명의 상기와 같은 목적은 통상의 에폭시 수지 및 NBR로 변성된 에폭시 수지의 혼합물과 잠재성 경화제로 이루어진 에폭시 수지 조성물에 의해 달성된다.

상기 에폭시 수지로는 비스페놀 A형, 비스페놀 F형 및 노볼락형 중에서 선택된 어느 하나 또는 하나 이상이며, 각각은 다음의 식 (1)~(2)으로 표기된다.

.....식(1)

.....식(2)

식에서 R1, R2는 -H 또는 -CH₃이다.

상기 NBR은 다음의 식(3)로 표기된다.

.....식(3)

본 발명에서는 식(1)~(2)의 그룹에서 선택된 어느 하나 또는 하나 이상의 에폭시 수지와 식(3)의 NBR을 공중합시킨 에폭시 수지를 사용함으로써, 접착부위가 쉽게 부서지거나 깨어지는 브리틀 (brittle)한 성질을 개선시킨다.

또한 본 발명에서는 에폭시 수지 조성물을 1액형으로 하기 위해 잠재성 경화제를 사용하는 바, 하기 식(4)~(9)의 경화제 중에서 선택된 어느 하나 또는 하나 이상을 에폭시 수지 조성물의 구성성분으로 첨가한다.

.....식(4)

.....식(5)

.....식(6)

.....식(7)

.....식(8)

.....식(9)

식(4)~(9)중에서 선택된 어느 하나 또는 하나 이상의 잠재성 경화제가 상기에폭시 수지와 혼합되며, 에폭시 수지와 잠재성 경화제의 혼합비는 중량기준으로 에폭시 수지 70~80중량부, 잠재성 경화제 15~25중량부로 하는 것이 바람직하다.

에폭시 수지가 70중량부 미만으로 첨가되면 NBR 공중합체의 함량이 부족하여 소망하는 정도의 물성을 갖기 어려우며, 80중량부를 초과하게 되면 상대적으로 경화제의 함량이 부족하여 경화가 잘 진행되지 않으며, 저장안정성도 열화되어 상온에서 100일 이상동안 저장하는 것이 곤란해진다. 따라서 에폭시 수지와 잠재성 경화제의 중량비는 상기에서 제안한 범위를 만족하는 것이 바람직하다.

또한 기타 성분으로 칙소제 및 소포제가 소량으로 첨가되며, 칙소제는 에폭시 수지 조성물의 유동성을 줄이기 위하여 첨가되는 것이고, 소포제는 접착제의 제조 중에 생성되는 기포를 제거하기 위하여 첨가되는 것이다. 그러나 이들 칙소제와 소포제는 물성을 저해시키는 요인이 되므로 첨가량은 5중량부 이하로 하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 NBR이 공중합된 에폭시 수지와 잠재성 경화제 및 기타 성분으로 구성된 에폭시 수지 조성물은 1액형이기 때문에 실제 공정에 용이하게 적용될 수 있다. 즉 1액형이면서 저장안정성이 우수하여 한번의 주입으로 손쉽게 공정을 끝마칠 수 있다. 주입 후에는 100~120℃ 정도의 가열만으로 경화가 이루어져 에폭시 접착의 모든 공정이 완료된다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체화하나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

우선 표 1에 실시예에 사용된 에폭시 수지 조성물의 혼합비를 나타내었으며, 아울러 각 혼합비에 따른 에폭시 수지 조성물의 물성도 함께 나타내었다.

실시예	에폭시 수지	경화제 4	경화제 5	경화제 6	경화제 7	경화제 8	경화제 9	칙소제+소포제
1	77	10	0	0	10	0	0	3
2	77	10	0.6	0.6	8	0.4	0.4	3
3	77	8	0.4	0.6	10	0.6	0.6	3
4	77	8.6	0.2	0.2	10.6	0.2	0.2	3
5	77	10	0	1.0	8.0	0	1.0	3
6	77	10	1.0	0	8.0	1.0	0	3

표 1의 에폭시 수지는 통상의 에폭시 수지와 NBR변성 에폭시 수지를 혼합한 것으로서, 그 규격은 하기와 같다.

YD-128 : 에폭시 당량 184~190, 점도 11500~13500, 국도화학제품

YDF-170 : 에폭시 당량 160~180, 점도 2000~5000, 국도화학제품

R-1309 : 에폭시 당량 280~320, 점도 25000~40000, 국도화학제품(NBR변성)

상기의 에폭시를 각각 3 : 3 : 4의 중량비로 혼합한 것을 사용하였다. 이 혼합비는 접착제에 요구되는 물성에 따라 변화될 수 있으나, 3 : 3 : 4의 중량비를 갖는 것이 가장 범용적으로 사용될 수 있었기 때문에 본 실시예에서는 3 : 3 : 4의 중량비를 선택하였다.

경화제 4는 식(4)의 시안기를 갖고 있는 화합물, 경화제 7은 식(7)의 염소기를 갖고 있는 화합물로서 그 첨가량을 에폭시 수지 조성물 전중량에 대하여 각각 7~11중량부를, 경화제 5, 경화제 6, 경화제 8 및 경화제 9는 식(5), 식(6), 식(8) 및 식(9)의 화합물로서 그 첨가량은 경화제 5, 경화제 6, 경화제 8 및 경화제 9를 합하여 에폭시 수지 조성물 전중량에 대하여 2중량부이하로 첨가하였다. 각각의 경화제가 이 범위를 벗어나면 1액형 에폭시 수지 조성물의 저장안정성과 경화성이 저하되기 때문에, 경화제 전체의 첨가량은 15 ~ 25중량부이하로 하면서 각각의 경화제 역시 상기에서 제안된 범위를 만족하는 것이 바람직하다.

칙소제와 소포제로는 각각 상품명 aerosil 200과 BYK-066N을 사용하였으며, 각각은 degussa와 BYK-Chemie GmbH의 상품명이다.

표 1의 조성을 갖는 1액형 에폭시 수지 조성물을 제조하여, 80~120℃에서 경화시킨 후 물성을 평가하고 그 결과를 표 2에 나타내었다.

구분	경화시간(분)	Tg(℃)	접착력(㎏/㎠)	인장강도(㎏/㎠)	신장율(%)
	80℃					100℃	120℃
1	15.8	3.5	2.0	142	135	475	4.7
2	17.8	3.9	1.9	136	145	462	4.2
3	20.3	4.1	2.5	121	150	493	5.3
4	23.2	4.2	2.7	108	176	477	5.0
5	39.0	4.4	4.2	91	208	544	6.0
6	55.0	4.6	6.1	85	236	511	5.3

표 2를 보면 본 발명의 에폭시 수지 조성물은 접착력이나 인장강도, 신장율이 우수하고, 10분 이내의 짧은 경화시간을 갖고 있음을 알 수 있다. 또한 1액형이면서도 저장안정성이 뛰어남은 물론이다. 즉 본 발명에 따른 에폭시 수지 조성물은 쉽게 부서지거나 깨어지지 않고, 저장 안정성과 작업성이 우수한 특성을 갖게 된다.

상기와 같은 본 발명의 에폭시 수지 조성물은 브리틀하지 않고, 1액형이면서 전자회로 기판의 불량기판이 제거된 위치에 정상기판을 접착시키는 접착력과, 저장안정성이 뛰어나므로, 작업성을 향상시키며, 불량기판의 폐기에 따른 부담을 상당히 경감시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 에폭시 수지(A)와 경화제(B) 및 기타첨가제(C)로 이루어진 1액형 에폭시 수지 조성물에 있어서, 상기 에폭시 수지는 하기의 식(1)~(2)에서 선택된 어느 하나 또는 하나 이상과 식(3)의 NBR과의 공중합체 및 식(1)과 식(2)의 혼합물을 주제(A)로 하며, 상기 경화제(B)는 하기의 식(4)~(9)에서 선택된 어느 하나 또는 하나 이상임을 특징으로 하는 전자회로 기판 접착용 에폭시 수지 조성물.

   .....식(1)

   .....식(2)

   .....식(3)

   .....식(4)

   .....식(5)

   .....식(6)

   .....식(7)

   .....식(8)

   .....식(9)

   상기 식에서 R1, R2는 -H 또는 -CH₃이다.
2. 제 1항에 있어서, 상기 에폭시 수지 조성물은 상기 주제(A) 70~80중량부, 경화제(B)로서 식(4)~(9)에서 선택된 어느 하나 또는 하나 이상이 15~25중량부, 기타첨가제(C)로서 칙소제 및 소포제가 5중량부 이하로 함유됨을 특징으로하는 전자회로 기판 접착용 에폭시 수지 조성물.