KR101242725B1 - 광반사용 열경화성 수지 조성물 - Google Patents
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Abstract
광반사용 열경화성 수지 조성물가 개시된다. 개시된 광반사용 열경화성 수지 조성물은, 폴리에스테르 수지 10∼20wt%, 고온경화제 0.3∼8.5wt%, 실리카(silica) 50∼70wt%, 이산화티탄(TiO2) 10∼20wt%, 경화촉매제 0.1∼0.4wt%, 이형제 0.25∼2wt%, 열 안정제 5∼10wt%, 착색제 0.15∼0.3wt% 및 가교제 0.3∼1.5wt%를 포함하되, 상기 고온경화제는, 페놀릭(phenolic) 노볼락 수지, 아랄킬 페놀릭 수지, 테르펜 페놀릭 수지, 디시클로펜타디에닐 페놀릭 수지, 나프탈렌 페놀릭 수지, 할로겐화(halogenation) 페놀릭 수지, 크레졸(cresol) 노볼락 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 수지를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.
Description
본 발명은 광반사용 열경화성 수지 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 방열 성능을 향상시키고, 백색도를 증가시켜 백색 반사도가 향상되도록 개선된 광반사용 열경화성 수지 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 휴대 단말기, 퍼스널 컴퓨터, 텔레비전 등의 액정 디스플레이의 백 라이트, 조명 기구의 광원 등으로서 저전력으로 발광하는 발광 다이오드((Light Emitting Diode, LED라 함) 등의 발광 소자가 실용화되어 있다. 이러한 발광 소자는 휘도가 높고 발열이 크기 때문에, 열이나 광에 의한 주변 재료의 황변 등의 변색이나 투과율의 저하가 문제가 된다.
한편, 반도체에 있어서 두께 및 크기는 감소하고 파워는 증가함에 따라 반도체를 캡슐화하는데 사용되는 재료의 신뢰도에 더욱 과중한 요건이 부과되고 있다.
일 예로, 열경화성 수지로 에폭시(epoxy) 수지에 경화제, 경화촉매제, 기타 첨가제, 무기 충진제 등으로 구성된 에폭시 몰딩 컴파운드(Epoxy Molding Compound, 이하 EMC라 함)가 널리 알려져 있으며, 백색도를 내기 위해 티타늄(titanium)을 첨가한 것도 있다.
그러나, 상기와 같은 수지 조성은 기본 재질인 에폭시의 열에 의한 황변 및 크랙으로 인해 높은 신뢰도 및 반사도를 유지할 수가 없어서 조명용 또는 발광 반도체용의 수지 반사를 이용하는 용도에 한정적으로 적용되고 있다.
이러한 이유로 대중화된 고 방열 및 반사용 몸체로 사용되는 재질은 고가의 금속재질이나 세라믹 재질의 몸체를 사용하는데 반사도 저하 및 고가화로 대중화되는 제품에는 적용할 수가 없는 실정이다.
그리고 종래의 EMC는 광반사 수지로 적용하기에 방열 특성은 우수하나, 고온 환경 내에 백색도를 유지하기 어려워 백색도를 유지하고 방열특성이 낮은 열가소성 수지를 광반사수지로 이용하고 있으며, 이 또한 고열에 의한 수지변형 및 황변으로 반사도를 저하시키고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 방열특성을 유지하면서 고온 환경 내에서 백색도가 변하지 않도록 한 광반사용 열경화성 수지 조성물를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광반사용 열경화성 수지 조성물은, 폴리에스테르 수지 10∼20wt%, 고온경화제 0.3∼8.5wt%, 실리카(silica) 50∼70wt%, 이산화티탄(TiO2) 10∼20wt%, 경화촉매제 0.1∼0.4wt%, 이형제 0.25∼2wt%, 열 안정제 5∼10wt%, 착색제 0.15∼0.3wt% 및 가교제 0.3∼1.5wt%를 포함하되,
상기 고온경화제는, 페놀릭(phenolic) 노볼락 수지, 아랄킬 페놀릭 수지, 테르펜 페놀릭 수지, 디시클로펜타디에닐 페놀릭 수지, 나프탈렌 페놀릭 수지, 할로겐화(halogenation) 페놀릭 수지, 크레졸(cresol) 노볼락 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 수지를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.
상기 고온경화제는, 페놀릭(phenolic) 노볼락 수지, 아랄킬 페놀릭 수지, 테르펜 페놀릭 수지, 디시클로펜타디에닐 페놀릭 수지, 나프탈렌 페놀릭 수지, 할로겐화(halogenation) 페놀릭 수지, 크레졸(cresol) 노볼락 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 수지를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.
삭제
본 발명의 실시예에 따르면, 방열 특성을 유지하면서 고온 환경내 백색도가 변하지 않고, 대량 생산이 가능한 구조가 되도록 트랜스퍼 몰딩에 최적화된 특성을 갖는 조성물을 타블렛 형태로 제조할 수 있다.
그리고 고반사도를 유지하면서 열전도 및 방열을 개선하여 세라믹 또는 메탈(metal)을 대체하는 수준의 특성을 구현할 수 있고, 고방열 특성이 부여됨으로써 전열소자 및 광학소자의 열 방출 용도로 적용될 수 있으며, 반사도 또한 우수하여 발광소자의 광을 전반사시키는 용도에 적합하게 사용할 수 있다.
또한 열에 의한 백색도 유지특성이 우수하여 발광소자의 반사체로 적용시 장기 신뢰성에 탁월한 물성을 제공할 수 있다.
그리고 트랜스퍼 몰딩 구조를 통해 원하는 형태로 대량으로 성형 가능하도록 타블렛 수지 제조가 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 광반사용 열경화성 수지 조성물을 이용한 타블렛 수지 제조방법을 순차적으로 나타내 보인 순서도.
도 2는 본 발명에 따른 광반사용 열경화성 수지 조성물 및 이 조성물의 타블렛 제조방법으로 만들어진 수지로 성형된 발광다이오드용 방열반사 수지몰딩체가 구비된 발광다이오드 패키지의 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 광반사용 열경화성 수지 조성물 및 이 조성물의 타블렛 제조방법으로 만들어진 수지로 성형된 발광다이오드용 방열반사 수지몰딩체가 구비된 발광다이오드 램프의 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 광반사용 열경화성 수지 조성물 및 이 조성물의 타블렛 제조방법으로 만들어진 수지로 성형된 발광다이오드용 방열반사 수지몰딩체가 구비된 발광다이오드 패키지의 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 광반사용 열경화성 수지 조성물 및 이 조성물의 타블렛 제조방법으로 만들어진 수지로 성형된 발광다이오드용 방열반사 수지몰딩체가 구비된 발광다이오드 램프의 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
우선, 본 발명에 따른 광반사용 열경화성 수지 조성물은, 충진제의 결합제 역할을 하는 폴리에스테르(polyester) 수지는 10∼20wt%, 이 폴리에스테르 수지의 경화제 역할을 하는 고온경화제는 0.3∼8.5wt%, 성형시 치수 안정 및 기계적 강도를 유지하기 위한 실리카(silicone dioxide)는 50∼65wt%, 조성물에 백색도 및 반사도 역할을 부여하기 위한 이산화티탄(titanium dioxide)은 10∼20wt%, 에폭시와 페놀의 경화를 촉진하기 위한 경화촉매제(catalyst)는 0.1∼0.4wt% 및 성형 후 이형성을 부여하는 이형제(release agent)는 0.4∼2wt%, 난연성을 부여하는 열 안정제(thermal stability agent)는 5∼10wt%, 변색 및 마킹성을 조절하는 착색제는 0.15∼0.3wt%, 무기물(silica)과 유기물(polyester)의 결합력을 증가시키는 가교제는 0.3∼1.5wt%를 포함한다.
그리고, 여기에 커플링제, 수축방지제, 증점제, 소포제 및 분산제 중 1종 이상의 첨가제를 더 포함한다. 이러한 첨가제는 0∼2.0wt%이다.
한편, 상기한 경화촉매제, 이형제, 열 안정제, 착색제 및 가교제와, 그리고 첨가제인 커플링제, 수축방지제, 증점제, 소포제 및 분산제는 특정한 원료는 아니며, 일반적으로 당 업계에서 널리 쓰이는 공지된 원료를 사용하면 된다. 따라서 여기에서는 상기 각 원료를 특정하여 기재하지 않는다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 광반사용 열경화성 수지 조성물은 고반사도 및 열 특성을 개선하기 위한 것으로, 최적의 성형성 및 성능 확보를 위해 반사도와 열 특성 확보를 위한 실리카와 이산화티탄의 함량비는 전체 구성물질의 60∼85wt%를 유지해야 한다.
그리고 기존 에폭시의 황변을 막기 위해 폴리에스테르 열경화 수지로 대체하고, 치수안정 및 기계적 강도를 유지하기 위해 55∼70wt%의 고방열 재료인 실리카를 첨가하여 방열 효과를 가미하면서, 금형의 이형성을 확보하기 위해 이형제를 0.25%∼2wt% 첨가하여 트랜스퍼 몰딩 금형 구조의 작업성을 증가시켜 후술하는 바와 같이 대량 생산이 가능한 타블렛 형태의 수지 조성을 갖는다.
또한 상기 폴리에스테르 수지가 알키드(alkyd) 수지, 불포화 폴리에스테르 수지 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate, PET) 수지로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
그리고 본 발명에 따른 광반사용 열경화성 수지 조성물은, 전술한 조성물 중 폴리에스테르 수지는 에폭시 수지와 혼합 하이브리드(hybrid)된다.
상기 에폭시 수지는 바이페닐(biphenyl) 에폭시 수지, 나프탈렌(naphthalene) 에폭시 수지, 할로겐화 에폭시 수지, 아랄킬(aralkyl) 에폭시 수지, 노볼락(novolac) 에폭시 수지, 비스페놀(bisphenol) 에폭시 수지, 테르펜(terpene) 에폭시 수지, 디시클로펜타디에닐(dicyclopentadienyl) 에폭시 수지로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
상기 고온경화제가 페놀릭(phenolic) 노볼락 수지, 아랄킬 페놀릭 수지, 테르펜 페놀릭 수지, 디시클로펜타디에닐 페놀릭 수지, 나프탈렌 페놀릭 수지, 할로겐화(halogenation) 페놀릭 수지, 크레졸(cresol) 노볼락 수지로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 광반사용 열경화성 수지 조성물을 보다 구체적으로 설명한다.
설명에 앞서, 본 발명은 열경화성 폴리에스테르 수지를 이용하여 트랜스퍼 몰딩 금형을 통해 원하는 형태의 성형물을 용이하게 제작할 수 있도록 타정한 고방열, 고반사도, 및 고신뢰성을 갖춘 수지의 조성물과 제조방법에 관한 것으로 궁극적으로 방열소자 및 광소자의 효율을 극대화하는 조명기구 또는 광반도체 소자에 적용되도록 한 것이다.
한편, 광반도체 소자의 외부 보호재 역할을 하기 위해서 갖추어야 할 요소들은 유동성, 경화성, 이형성, 금형 오염성, 금형 마모성, 장시간 보존성 등을 포함하는 성형성이 있어야 한다.
그리고 여기에 더하여 내열 안정성, 유리전이온도 열팽창성, 열전도성, 내열충격성 등을 포함하는 내열성이 기본적으로 충족되어야 하며, 반도체 칩의 외부 보호를 위한 흡습속도 포화흡수량 최저화, 솔더링(soldering) 후 내습성이 보장되어야 하고, 이온성 불순물 분해가스 등을 포함하는 부식성 확보해야 한다.
또한 실리콘 다이, 금속 리드프레임, 다이패드, 다이 표면의 절연막이나 보호막 등의 고온 고습에서의 접착성을 필요로 하며, 각종 환경에서의 전기 절연성 고주파 특성 대전성을 포함하는 전기특성을 보유하여야 하고, 인장 및 굽힘 특성 강인성을 포함하는 특성과 난연성 착색성 잉크 마킹성을 갖춰야 한다.
이에 일반적으로 알려진 반도체 보호용 수지로는 에폭시 베이스로 크리스탈실리카나 퓨즈드(fused) 실리카를 구비한 블랙 EMC가 일반적으로 상용화되어 사용되고 있고 이는 광 소자에는 블랙의 색상의 빛 흡수로 인해 일부 극히 제한적으로 사용되고 있다.
일부 광반도체에 이러한 기성 수지에 보완을 하여 시도되는 게 블랙을 제거하고 이산화티탄(titanium dioxide)을 추가해 백색도를 구현하는 방법이 일부 시도 중이나, 이 또한 반사도의 저하와 고열에 변색을 통한 신뢰성 확보를 하지 못하고 있는 실정이라 광반도체 소자 중 일부 적외선 센서에만 제한적으로 사용중이다.
또한 에폭시 수지는 고 경도로 인해 실리카와 이산화티탄을 첨가시 두께가 적은 성형물은 쉽게 부서지기 쉬워 발광 반도체 및 두께가 얇은 성형물에 적용할 수가 없는 상황이다. 이러한 수지를 이용해 대량으로 성형물을 양산하기 위해서는 금형 내에서 성형성 및 저 플래시성, 이형성 등이 갖춰져야 하나 안정적인 특성을 보여 주지 못하고 있는 실정이다.
이에 본 발명은 고열에 백색도가 저하되지 않도록 폴리에스테르 수지에 50∼70wt%의 실리카를 첨가하여 성형성 및 이형성 치수 안정성을 확보하며, 이 범위를 벗어났을 때는 열적 특성 및 성형이후 크랙(crack)이나 부서짐이 증가하여 정밀성형에 쓰일 수 없게 된다.
그리고 백색도를 증가시키기 위해 이산화티탄을 10∼20wt% 범위 내에 첨가하도록 하며, 이 또한 이 범위를 벗어났을 때 플래시나 성형성 및 발광반도체의 가시광 영역에서 반사도에 큰 영향을 미침으로 본 발명의 범위 안에서 성형물의 형태에 따라 조정할 수 있도록 고안되었다.
또한 고온경화제는 전술한 바 있는 일 실시예로, 페놀릭(phenolic) 노볼락 수지, 아랄킬 페놀릭 수지, 테르펜 페놀릭 수지, 디시클로펜타디에닐 페놀릭 수지, 나프탈렌 페놀릭 수지, 할로겐화(halogenation) 페놀릭 수지, 크레졸(cresol) 노볼락 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되어 사용할 수도 있고, 다른 실시 예로 고온경화제는 고열에 황변이 없고 부산물이 없는 BPO(Benzoyl Peroxide), 씨크로 핵사논퍼옥사이드, T-부틸퍼어벤조에이트, 디쿠밀퍼옥사이트, 라우로일퍼옥사이트, T-부틸하이드로퍼옥사이드, 큐멘하이드로퍼옥사이드, 라우로일퍼옥사이트 중에서 선택되는 하나의 경화제를 사용할 수도 있다.
또한 고온경화제는 전술한 바 있는 일 실시예로, 페놀릭(phenolic) 노볼락 수지, 아랄킬 페놀릭 수지, 테르펜 페놀릭 수지, 디시클로펜타디에닐 페놀릭 수지, 나프탈렌 페놀릭 수지, 할로겐화(halogenation) 페놀릭 수지, 크레졸(cresol) 노볼락 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되어 사용할 수도 있고, 다른 실시 예로 고온경화제는 고열에 황변이 없고 부산물이 없는 BPO(Benzoyl Peroxide), 씨크로 핵사논퍼옥사이드, T-부틸퍼어벤조에이트, 디쿠밀퍼옥사이트, 라우로일퍼옥사이트, T-부틸하이드로퍼옥사이드, 큐멘하이드로퍼옥사이드, 라우로일퍼옥사이트 중에서 선택되는 하나의 경화제를 사용할 수도 있다.
아래의 표 1은 위에서 설명한 시험을 요약한 표로, 실리카 및 이산화티탄 함유 비율을 변화시킨 수지로 금형 성형을 하여, 수지의 성형성 정도(미성형률 및 플래시 발생률) 및 성형물의 반사도(Reflectance)의 시험 결과를 나타낸 표이다.
즉, 아래의 표 1은 수지의 금형 성형성 플래시 상태, 성형물의 반사도 측정, 성형물의 미성형 불량률(성형물 외각의 10% 이상 미성형)을 나타낸 것으로, 예컨대, 실리카의 최소 함량을 결정하기 위해 50wt%와 56wt%의 결과를 바탕으로 수율에 경계인 56wt%가 0~7%의 플래시 발생률을 보이고 있으며, 상기한 미성형 및 반사도 측면에서 70wt% 함량이 미성형률 10%의 경계임을 알 수 있다.
<실리카와 이산화티탄의 wt%에 따른 특성 평가표>
즉, 아래의 표 1은 수지의 금형 성형성 플래시 상태, 성형물의 반사도 측정, 성형물의 미성형 불량률(성형물 외각의 10% 이상 미성형)을 나타낸 것으로, 예컨대, 실리카의 최소 함량을 결정하기 위해 50wt%와 56wt%의 결과를 바탕으로 수율에 경계인 56wt%가 0~7%의 플래시 발생률을 보이고 있으며, 상기한 미성형 및 반사도 측면에서 70wt% 함량이 미성형률 10%의 경계임을 알 수 있다.
<실리카와 이산화티탄의 wt%에 따른 특성 평가표>
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내부 이형제로는 토너, 실리콘 이형제를 사용함으로써 접착성이 큰 불포화 폴리에스테르수지의 금형에 접착을 방지하여 탈형을 쉽게 하고, 제품의 표면 평활성을 좋게 하기 위해 최적화 된 0.4∼2wt% 범위를 확보해야 한다.
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즉, 위 표 2는 본 발명에 따른 조성물을 Cu 리드프레임(lead frame)의 시편에 높은 트랜스퍼(transfer) 압력(약 100kgf)으로 몰딩(molding)하여 성형물을 떼어내고, 그 주위의 블리드(bleed) 형성 길이를 비교 측정하여 작업성이 최적화되는 되면서 계면접착성을 유지하고, 블리드가 반도체 소자의 최소 크기에 준하는 허용수준인1.4mm를 벗어나지 않는 조건을 최적화한 표이다.
상기한 이형제의 함량이 줄어들수록 액체 성형상태인 겔 타임(gel time)이 줄어들어 미성형률이 증가하는 것을 볼 수 있다.
그밖에 수축방지제, 열안정제, 경화촉진제, 가교제, 착색제를 포함한 기타 첨가제 조성물 등은 당 분야에서 통상적으로 사용되는 조성비 범주 내의 조성비라 할 수 있다.
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아래의 표 3은 성형 후 완전 경화되었을 때 기존 수지(PPA)와 본 발명에 따른 수지(PMC)의 물리적 특성을 비교한 표이다.
즉, 아래의 표 3은 본 발명(PMC)의 우수성을 보여주는 물성 데이터로, 기존(PPA) 대비 열팽창계수가 낮고, 유리 전이 온도(Tg 점)이 높고, 반사도가 우수한 성능을 보이고 있는 것을 알 수 있다.
즉, 아래의 표 3은 본 발명(PMC)의 우수성을 보여주는 물성 데이터로, 기존(PPA) 대비 열팽창계수가 낮고, 유리 전이 온도(Tg 점)이 높고, 반사도가 우수한 성능을 보이고 있는 것을 알 수 있다.
PPA | PMC | |||
UNIT | TEST METHOD | SPEC | SPEC | |
Reflectance | % | Typ92% | Typ95% | |
Reflectance after baking(1504hr) |
% | Typ90% | ||
Specific gravity | g/cm3 | 1.48 | 1.90±0.05 | |
COEFFICIENT OF LINEAR-THERMAL EXPANSION(α1) | 1/℃(×10^-6) | ASTME831 | 64±3 | 18±3 |
COEFFICIENT OF LINEAR-THERMAL EXPANSION(α2) | 1/℃(×10^-6) | ASTME831 | 105±3 | 50±3 |
Glass transition Temperature |
ISO11357-1/-2 | Typ75 | Min90 | |
Mold shrinkage | % | Sim.toISO294-4 | Typ0.2~0.9 | MAX.0.5 |
Water absorption | Typ0.12~0.24 | MAX.0.5 |
<수지의 물리적 특성 비교표>
그리고 상기한 바와 같이 구성된 조성물은 성형을 용이하게 하기 위해서는 반도체 성형장치인 트랜스퍼 몰딩을 이용하며 일정 규격의 일정 무게로 타블렛(tablet) 제조방법을 통해 정제한 상태로 공급되는 것이 바람직하다.
그리고 상기한 바와 같이 구성된 조성물은 성형을 용이하게 하기 위해서는 반도체 성형장치인 트랜스퍼 몰딩을 이용하며 일정 규격의 일정 무게로 타블렛(tablet) 제조방법을 통해 정제한 상태로 공급되는 것이 바람직하다.
도 1에는 본 발명에 따른 광반사용 열경화성 수지 조성물의 타블렛 제조방법을 순차적으로 설명한 순서도가 도시되어 있다.
특히, 본 발명에 따른 광반사용 열경화성 수지 조성물 제조방법은, 성형을 용이하게 하고, 대량생산에 적합하도록 하기 위해 타블렛 형태로 제조방법에 특징이 있다. 이를 보다 구체적으로 설명한다.
도 1을 참조하면, 우선, 상기와 같이 구성된 즉, 폴리에스테르 수지, 고온경화제, 실리카, 이산화티탄, 경화촉매제, 이형제, 열 안정제, 착색제 및 가교제의 각 조성물의 원료(raw material)를 수동 및 자동으로 계량(weighting)한다.(단계 110)
이 계량 공정은 각각의 원료를 자동 또는 수작업으로 계량하는 공정으로, 조성물 중에서 가장 많은 량을 차지하는 실리카(SILICA)는 자동계량 시스템으로 하고, 그 외의 조성물은 별도의 계량실에서 수작업으로 계량을 실시한다.
이어서, 계량한 고상 및 액상 원료가 교반기(agitator) 및 믹서(mixer)로 균일하게 혼합 및 분쇄하여 원료 혼합물을 만든다.(단계 120)
이 120 단계는 처방에 준하여 계량된 원료를 믹서라 불리는 설비 내에서 골고루 그리고 미세하게 혼합 및 분쇄하는 공정으로, 고상 및 액상의 원료가 특별히 설계 제작된 교반기에 의해 균일 혼합되도록 하며, 상기 믹서는 냉수 재킷 타입(chilled water jacket type)으로 운전 중 발생 열에 의한 내부 온도 상승을 방지하고, 온도 상승으로 인한 원료의 변형을 방지한다.
특히, 상기 120 단계는 고온 반응을 억제하기 위해 온도 상승억제 장치를 이용하기도 한다.
그리고 상기 단계 120에서 혼합 및 분쇄된 분말(powder)의 원료혼합물을 혼련기(kneader)로 혼련하여 원료를 열경화성 수지로서의 특성을 지니게 한다.(단계 130)
즉, 상기 단계 130 공정을 통해 투입 원료의 화학적인 변형(반응)부여한다.
여기서, 상기 믹서로 균일하게 혼합된 원료는 혼련기로 투입되기 전 메탈 분리기(metal separator) 및 메탈 검출기(metal detector)를 거치는 공정을 실시하며, 이는 조성물 중 실리카(SILICA)가 50wt% 이상으로 인하여 발생하는 라인(LINE) 마모에 따른 철분오염을 제거하고, 주요 제조 설비인 혼련기를 보호하기 위함이다.
이후 상기 메탈 분리기 공정은 2회를 더 실시하면서 공정상에서 라인 마모로 인하여 오염된 철분을 제거하여 조성물의 순도를 유지하도록 한다.
상기 혼련 공정시 적용 온도 조절은 사용 용도에 따라 조정될 수 있으며 상기 혼련기에서 토출되는 용융수지의 온도는 100∼130℃가 되도록 한다.
또한 냉수(chilled water)를 이용하여 상기 혼련기의 원료혼합물을 상온 수준으로 급속히 냉각시킨다.(단계 140)
상기 단계 140은 냉각공정으로, 혼련기를 통과하여 용융 혼련되어 제조된 원료혼합물을 냉수에 의하여 상온 수준으로 급속히 냉각시킨다.
상기 혼련기를 통과한 후 열경화성 수지로서의 특성이 부여된 후에는 열에 의한 변형이 지속적으로 진행됨으로 인하여 혼련기 통과 후에는 이를 급속히 냉각시켜 일정수준 이상의 반응진행을 억제시킨다.
이어서, 냉각된 원료혼합물을 핀 크러셔(pin crusher)로 미세 분말로 분쇄한다.(단계 150)
이 분쇄 공정을 통해 일정 메시(mesh)수준으로 미세 분말 형태로 만들며, 이때 미세 분말은 비중이 1.8∼2.3, 겉보기 비중이 0.9∼1.2, 수분포함량이 최고(MAX) 0.1∼0.3wt%가 되도록 한다.
그리고 파우더 리시빙 빈(powder receiving bin) 내에서 균일하게 혼합시켜 상기 동일 파우더 리시빙 빈 내에서의 원료혼합물의 분말이 동일한 물성을 갖도록 상기 원료혼합물을 블랜딩(blending)한다.(단계 160)
상기한 블랜딩 공정은 분말의 원료혼합물을 혼합하는 공정으로, 파우더 리시빙 빈 내에 들어있는 분말을 균일하게 혼합시킴으로써, 동일 파우더 리시빙 빈 내에서의 분말의 원료혼합물은 동일한 물성을 갖도록 하는 것이며, 본 공정 후 공정검사가 진행되어 규격을 만족하는 것에 대해서만 로트(LOT)가 부여된다.
또한 일정 규격의 팟(pot)에 유입시켜 블랜딩된 원료혼합물을 일정 압을 가진 램(ram)으로 가압하여 일정 규격의 정제(tablet)로 타정한다.(단계 170)
상기 단계 170에서 상기 정제는 8∼80mm의 크기(dia)와 2.5∼150g의 무게로 타정한다.
그리고 상기와 같이 정제된 수지를 포장(packing) 및 보관(storage)한다.(단계 180) 즉, 일정 규격으로 정제된 수지를 캔(can) 또는 박스(carton box)에 일정 무게(약 15Kg)씩 포장하고, 저온(5℃ 이하) 창고에서 보관한다.
그 이유는, 상기와 같이 제조된 수지는 열경화성 수지로 열에 의한 변형(반응)을 최대한 억제하기 위하여 저온 창고에서 보관하며 출고시 제품운송을 위하여 냉동차가 사용되어야 한다.
상기와 같이 구성되는 광반사용 열경화성 수지 조성물 및 이 조성물을 이용한 수지 제조방법에 의한 수지로 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같은 발광다이오드용 방열반사 수지몰딩체에 적용할 수 있다.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 발광다이오드 패키지의 일 실시예를 도시한 것으로, 이 발광다이오드 패키지는, 반도체 칩(30)을 실장한 리드프레임(20)을 내부에 수용하고, 리드프레임(20)의 열을 방출하며, 반도체 칩(30)의 빛을 반사되게 하는 패키지 몰딩부재(10)를 포함하여 구성된다.
이와 같이 구성된 발광다이오드 패키지의 패키지 몰딩부재(10)를 전술한 조성물 및 이를 이용한 타블렛 제조방법으로 이루어진 수지로 성형 제조함으로써, 발광다이오드 패키지의 방열 및 반사 성능을 향상시키게 된다.
그리고 도 3에는 발광다이오드가 적용된 램프가 도시되어 있다.
이 발광다이오드 램프(50)는, 전원공급 소켓(22)과, 렌즈(11), 열을 분산하고 전달하는 코퍼(copper)(31) 및 케이스 겸용 방열부재(28)를 포함하여 구성된다.
이와 같이 구성된 발광다이오드 램프(50)의 케이스 겸용 방열부재(28)를 전술한 조성물 및 이를 이용한 타블렛 제조방법으로 이루어진 수지로 성형 제조함으로써, 발광다이오드 램프(50)의 방열 및 반사(배광) 성능을 향상시키게 된다.
상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
10. 패키지 몰딩부재
11. 렌즈
20. 리드프레임
22. 전원공급 소켓
28. 케이스 겸용 방열부재
30. 반도체 칩
31. 코퍼(copper)
50. 발광다이오드 램프
11. 렌즈
20. 리드프레임
22. 전원공급 소켓
28. 케이스 겸용 방열부재
30. 반도체 칩
31. 코퍼(copper)
50. 발광다이오드 램프
Claims (9)
- 폴리에스테르 수지 10∼20wt%, 고온경화제 0.3∼8.5wt%, 실리카(silica) 50∼70wt%, 이산화티탄(TiO2) 10∼20wt%, 경화촉매제 0.1∼0.4wt%, 이형제 0.25∼2wt%, 열 안정제 5∼10wt%, 착색제 0.15∼0.3wt% 및 가교제 0.3∼1.5wt%를 포함하되,
상기 고온경화제는, 페놀릭(phenolic) 노볼락 수지, 아랄킬 페놀릭 수지, 테르펜 페놀릭 수지, 디시클로펜타디에닐 페놀릭 수지, 나프탈렌 페놀릭 수지, 할로겐화(halogenation) 페놀릭 수지, 크레졸(cresol) 노볼락 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 광반사용 열경화성 수지 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 폴리에스테르 수지가 알키드(alkyd) 수지, 불포화 폴리에스테르 수지 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate, PET) 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 광반사용 열경화성 수지 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 폴리에스테르 수지는, 에폭시 수지와 혼합 하이브리드(hybrid)된 광반사용 열경화성 수지 조성물. - 제3항에 있어서,
상기 에폭시 수지는 바이페닐(biphenyl) 에폭시 수지, 나프탈렌(naphthalene) 에폭시 수지, 할로겐화 에폭시 수지, 아랄킬(aralkyl) 에폭시 수지, 노볼락(novolac) 에폭시 수지, 비스페놀(bisphenol) 에폭시 수지, 테르펜(terpene) 에폭시 수지, 디시클로펜타디에닐(dicyclopentadienyl) 에폭시 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종인 것을 특징으로 하는 광반사용 열경화성 수지 조성물. - 삭제
- 제1항에 있어서,
커플링제, 수축방지제, 증점제, 소포제, 및 분산제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광반사용 열경화성 수지 조성물. - 삭제
- 삭제
- 삭제
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JP2006257240A (ja) | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Shin Etsu Chem Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
JP2009097005A (ja) | 2007-09-25 | 2009-05-07 | Hitachi Chem Co Ltd | 熱硬化性光反射用樹脂組成物、これを用いた光半導体素子搭載用基板及びその製造方法、並びに光半導体装置 |
-
2010
- 2010-11-23 KR KR1020100116927A patent/KR101242725B1/ko active IP Right Grant
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