KR101254035B1

KR101254035B1 - 고효율 방열 인쇄회로기판용 금속베이스 동박적층판 접착제 조성물

Info

Publication number: KR101254035B1
Application number: KR1020110132736A
Authority: KR
Inventors: 현재혁; 박동완; 김인주; 안진만; 송영찬
Original assignee: 한화엘앤씨 주식회사
Priority date: 2011-12-12
Filing date: 2011-12-12
Publication date: 2013-04-12

Abstract

본 발명은 고효율 방열 인쇄회로기판용 금속베이스 동박적층판 접착제 조성물 및 그 조성물로 제조된 동박적층판에 관한 것으로, 금속베이스층(Metal Base Layer)과, 상기 금속베이스층의 상부에 형성되는 동박층(Copper Foil Layer)과, 상기 금속베이스층과 동박층 사이에 개재되어 이들을 접합시킴과 동시에 방열기능을 수행하는 방열접착층(Adhesive Layer)으로 이루어진 금속동박적층판에서 방열접착층을 구성하는 접착제 조성물에 있어서; 상기 접착제 조성물은, 비스페놀A(bisphenol A):15-25중량%, 크레졸 노볼락(Cresol Novolac):1-10중량%, 페놀 노볼락(Phenol Novolac):1-10중량% 중에서 선택된 하나의 에폭시 수지; 아민계:2-15중량% 또는 이미다졸계:0.1-10중량% 중 하나로 된 경화제; 에폭시실란계, 메타크릴록시실란계, 아미노실란계 커플링제 중에서 선택된 어느 하나로서, 0.1-10중량% 첨가되는 계면접착제; 10-30중량%의 아크릴로니트릴 부타디엔 러버; 톨루엔 또는 MEK 중 하나로 7.5-12.5중량% 첨가되는 솔벤트; 및 나머지 육방밀집구조를 갖는 알루미나필러;로 조성되는 것을 특징으로 하는 고효율 방열 인쇄회로기판용 금속베이스 동박적층판 접착제 조성물을 제공한다.
본 발명에 따르면, 금속동박적층판의 접합성이 향상되고, 동시에 금속동박적층판의 구조를 새롭거나 효율적인 구조로 바꾸지 않고도 방열특성을 향상시킬 수 있으며, 아울러 표면 균일성도 향상시켜 기능성을 증대시키고 사용수명을 연장하는 효과를 얻을 수 있다.

Description

고효율 방열 인쇄회로기판용 금속베이스 동박적층판 접착제 조성물{ADHESIVE COMPOSITION OF METAL COPPER CLAD LAMINATE FOR HIGH EFFICIENCY RADIATING PCB}

본 발명은 고효율 방열 인쇄회로기판용 금속베이스 동박적층판 접착제 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 질화붕소(Boron Nitride) 및 질화알루미늄(Aluminium Nitride)를 사용하는 기존과 달리 커런덤(Corundum) 구조를 가진 방열 필러(Filler)의 적용을 통해 고온 사용성이 뛰어나고 물에 쉽게 녹지 않으며 산(Acid)에서도 녹지 않아 고온 고습에 강한 특성은 물론 우수한 열전도도를 가져 방열특성이 뛰어난 고효율 방열 인쇄회로기판용 금속베이스 동박적층판 접착제 조성물에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 동박적층판(Copper Clad Laminate, CCL)은 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB)의 원자재로서, 주로 페놀 수지, 에폭시 수지 등을 유리섬유, 그래프트지(graft paper)등의 절연체에 함침시키고, 이러한 절연제를 한겹이상 적층하여 가열가압 처리하여 얻는다.

이러한 동박적층판은 절연층의 보강기재 및 소재에 따라, 종이 베이스 페놀수지 동박적층판, 유리 베이스 에폭시 수지 동박적층판, 종이 베이스 폴리에스테르 수지 동박적층판, 복합 동박적층판, 플렉시블 동박적층판, 금속 베이스 동박적층판, 다층 프린트 배선판용 동박적층판, 고주파용 동박적층판 등으로 다양하게 제조된다.

종래 일반적인 인쇄회로기판(printed circuit board; PCB)의 기판으로 동박에 에폭시 수지(epoxy resin) 등을 적층하여 만든 동박적층판(copper clad laminate; CCL)이 사용되어 왔다.

그러나, LED 개발과 동시에 LED 칩에서 나오는 고열을 방열시켜줄 수 있는 신소재 개발의 필요성이 제기되었으며, 이에 열전도율이 높은 알루미늄과 같은 금속판이 기재(base)가 된 동박적층판, 즉 금속동박적층판(MCCL)이 개발되어 LED 칩의 취약점인 발열 특성을 해소할 수 있게 되었다.

이러한 금속동박적층판(metal copper clad laminate; MCCL)은 도 1의 예시와 같이, 금속판(11)과 동박(13) 사이에 방열, 절연 및 접착 기능을 가진 프리프레그(pre-preg)와 같은 절연체(12)를 삽입하여 적층시킨 기판으로, 주로 TV용 LED 백라이트유닛(back light unit; BLU), LED 조명용 기판 등에 사용되고 있다.

특히, 실내,외 조명용으로 사용되는 발광소자(LED)의 경우, LED가 탑재되는 부분인 전면과 비탑재 부분인 후면 간의 온도차이가 크면 클수록 LED의 수명이 단축됨은 주지된 사실이고, 최근 LED 및 LED 패키지를 탑재하는 모듈의 적용분야가 크게 증가하면서 우수한 방열성을 확보하는 것이 무엇보다도 중요하게 되었다.

관련 기술로는 등록특허 제1017468호가 개시되어 있으나, 이는 내전압 전수검사가 가능한 형태를 제공하여 비용을 줄이고, 절연성을 향상시키기 위한 것이고, 등록특허 제0970209호도 개시되어 있으나, 이는 두께가 얇으면서도 열전달 효과가 뛰어나고 내전압성, 박리강도, 치수안정성이 우수한 동박적층판 자체를 제공하기 위한 것이며, 그외 공개특허 제2008-0062285호, 등록특허 제0751994호 등 다수의 기술들이 개시되어 있으나 이들은 모두 동박적층판 자체의 구조 개선에 집중되어 있다.

최근에는 접착제의 개량을 통해 방열성을 높이려는 시도들이 개시되고 있지만, 아직까지 획기적인면서 효율 높고 방열안정성 확보된 예는 개시되지 못하였다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 한계점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 금속동박적층판 자체의 구조를 개선하는 것이 아니라 금속동박적층판을 제조할 때 필수불가결하게 사용되는 접착제의 조성을 개선하여 접착성을 높이면서 방열특성을 향상시키면서 표면 균일성을 높여 금속동박적층판의 구조를 특별히 개량하지 않고도 방열성 향상, 제품의 사용수명 연장에 기여할 수 있도록 한 고효율 방열 인쇄회로기판용 금속베이스 동박적층판 접착제 조성물을 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 금속베이스층(Metal Base Layer)과, 상기 금속베이스층의 상부에 형성되는 동박층(Copper Foil Layer)과, 상기 금속베이스층과 동박층 사이에 개재되어 이들을 접합시킴과 동시에 방열기능을 수행하는 방열접착층(Adhesive Layer)으로 이루어진 금속동박적층판에서 방열접착층을 구성하는 접착제 조성물에 있어서; 상기 접착제 조성물은, 비스페놀A(bisphenol A):15-25중량%, 크레졸 노볼락(Cresol Novolac):1-10중량%, 페놀 노볼락(Phenol Novolac):1-10중량% 중에서 선택된 하나의 에폭시 수지; 아민계:2-15중량% 또는 이미다졸계:0.1-10중량% 중 하나로 된 경화제; 에폭시실란계, 메타크릴록시실란계, 아미노실란계 커플링제 중에서 선택된 어느 하나로서, 0.1-10중량% 첨가되는 계면접착제; 10-30중량%의 아크릴로니트릴 부타디엔 러버; 톨루엔 또는 MEK 중 하나로 7.5-12.5중량% 첨가되는 솔벤트; 및 나머지 육방밀집구조를 갖는 알루미나필러;로 조성되는 것을 특징으로 하는 고효율 방열 인쇄회로기판용 금속베이스 동박적층판 접착제 조성물을 제공한다.

이때, 상기 경화제 중에서 아민계는, 디에틸렌 트리아민, 트리에틸렌 테트라아민, 디에틸아미노 프로필아민, 멘탄 디아민, N-아미노에틸 피페라진, 메타-크실렌 디아민, 이소포론 디아민, 디시안디아미드 중에서 선택된 어느 하나인 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 경화제 중에서 이마다졸계는, 2-에틸이미다졸, 2-에틸-4메틸 이미다졸, 2-아미노벤젠이미다졸, 2-아미노-4-이미다졸카르복시아미드, 2-아미노이미다졸설페이트, 2-(트리플로로메틸)벤즈이미다졸, 1-벤즈이미다졸,4,5-디페닐-2-이미다졸씨올, 2-메틸-5-니트로이미다졸, 4-니크로이미다졸, 2,4,5-트리브로모이미다졸 중에서 선택된 어느 하나인 것에도 그 특징이 있다.

뿐만 아니라, 상기 알루미나필러를 구성하는 알루미나 입경은 평균 0.5㎛인 것에도 그 특징이 있다.

아울러, 상기 아크릴로니트릴 부타디엔 러버는 Acrylo-Nitrile기가 10-100인 것 중에서 선택된 하나 이상이 화합된 러버인 것에도 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 금속동박적층판의 접합성이 향상되고, 동시에 금속동박적층판의 구조를 새롭거나 효율적인 구조로 바꾸지 않고도 방열특성을 향상시킬 수 있으며, 아울러 표면 균일성도 향상시켜 기능성을 증대시키고 사용수명을 연장하는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 금속동박적층판의 개념을 보인 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 금속동박적층판의 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 금속동박적층판의 접착제 조성물을 구성하는 알루미나의 결정구조를 보인 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 금속동박적층판의 접착제 조성물을 구성하는 알루미나필러의 열전도도 측성을 보인 표이다.
도 5는 본 발명에 따른 금속동박적층판의 접착제 조성물을 구성하는 알루미나필러가 육방밀집구조를 가질 때 접착제의 열전도도 특성을 확인하여 보인 표이다.
도 6은 도 5의 접착제를 사용한 MCCL의 열전도도 특성을 확인하여 보인 표이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

구체적인 설명에 앞서, 후술되는 실시예는 오로지 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위해 예시적으로 제시된 것일 뿐, 본 발명의 권리범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 금속동박적층판(금속베이스 동박적층판:이하 'MCCL'이라 함)(100)은 금속베이스층(Metal Base Layer)(110)과, 상기 금속베이스층(110)의 상부에 형성되는 방열접착층(Adhesive Layer)(120)과, 상기 방열접착층(120)의 상부에 형성되는 동박층(Copper Foil Layer)(130)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 동박층(130)은 MCCL(100)에 신축성을 부여하면서 LED에서 방출된 열을 방열접착제, 즉 방열접착층(120)으로 전달하는 역할을 하며, 상기 방열접착층(120)은 동박층(130)과 금속베이스층(110)을 서로 안정적으로 접합시키면서 전달된 열을 금속베이스층(110)으로 전달하는 역할을 하고, 상기 금속베이스층(110)은 전달된 열을 메인PCB의 외부(최외각층)인 방열판(Heat Sink) 쪽으로 방출하는 역할을 한다.

본 발명은 이러한 구조의 방열접착층(120)을 구성하는 접착제 조성물과, 그 접착제 조성물로 제조된 MCCL를 특징으로 한다.

본 발명에 따른 접착제 조성물은 에폭시, 경화제, 첨가제, 개질제, 솔벤트 및 방열필러로 구성된다.

여기에서, 에폭시는 에폭시 수지를 말하는 것으로, 그것을 구성하고 있는 분자의 화학적인 단위로서 반드시 에폭시결합을 갖고 있는 것을 말하는데 에피클로로히드린과 비스페놀 A를 중합하여 만든 것이 대표적이며, 에폭시 수지를 단독으로 사용하는 일은 거의 없고, 경화제를 다시 첨가하여 열경화성(Thermoset) 물질로 변화시켜 사용되므로 보통 수지의 중간체라고 보는 것이 적당하다.

본 발명에서 상기 에폭시는 비스페놀A(bisphenol A) 타입과, 노볼락(Novolac) 타입으로 크레졸 노볼락(Cresol Novolac) 타입 또는 페놀 노볼락(Phenol Novolac) 타입 중에서 선택된 어느 하나를 사용한다.

이 경우, 상기 비스페놀A(bisphenol A)는 벤젠 고리에 알코올기가 달린 페놀 2개로 구성된 방향족 화합물로서, 2개의 페놀과 1개의 아세톤이 반응하여 합성되며, 본 발명에서는 15-25중량%의 범위내에서 첨가된다.

이때, 상기 비스페놀A(bisphenol A)가 15중량% 미만으로 첨가되면 기본적인 접착제의 피막형성이 불가하여 접착력이 크게 저하될 수 있고 25중량%를 초과하면 NBR(예를 들어 크레졸 노볼락, 페놀 노볼락) 대비 에폭시 수지가 상기 범위 보다 더 많아지게 되어 반경화 상태의 접착필름의 탄력성이 떨어지고 보강재와 라미네이션시 기밀성이 부족해져서 열적인 자극에 쉽게 접착 필름이 팽창하여 보강재와 들뜸 현상이 발생할 수 있기 때문에 상기 범위로 첨가해야 한다.

아울러, 상기 크레졸 노볼락(Cresol Novolac)과 페놀 노볼락(Phenol Vovolac)은 내열도가 높은 경화물을 얻을 수 있고, 내약품성과 접착력이 우수한 장점이 있는 반면, 대개 상온에서 반고형이나 고형으로 존재하므로 점도가 높아 취급이 어려운 단점이 있으므로 이를 감안하여야 한다.

본 발명에서는 상기 크레졸 노볼락과 페놀 노볼락 중 어느 하나를 사용할 경우 각각 1-10중량%의 범위내에서 첨가 사용해야 하는데, 그 이유는 1중량% 미만으로 첨가되면 내열성과 접착력이 현격히 떨어지며, 10중량%를 초과하면 분자량 및 점도가 높아지고 내약품성이 저하되기 때문에 상기 범위로 한정해야 한다.

그리고, 경화제는 에폭시를 열경화성 물질로 변화시키기 위해 첨가되는 성분으로, 아민계 또는 이미다졸계 경화제를 사용함이 바람직하다.

이때, 아민계는 2-15중량%, 이미다졸계는 0.1-10중량%로 첨가되어야 하는데, 이와 같은 성분함량으로 한정하는 이유는 아민계의 경우 2중량% 미만으로 첨가되면 당사의 접착제필름의 경화온도조건에서 경화가 실질적으로 이루어지지 않으며, 15중량%를 초과하면 접착제가 과경화가 되어 프레스시 접착제 초기흐름성이 현저히 떨어지기 때문에 상기 범위로 한정해야 하며, 이미다졸계의 경우는 0.1중량% 미만으로 첨가되면 저온영역에서 경화가 원활히 이루어지지 않으며, 10중량%를 초과하면 저온영역에서 너무 빨리 경화되어 접착제가 브리틀(brittle:깨질 수 있기) 때문에 상기 범위로 한정되어야 한다.

아울러, 상기 아민계 경화제로는 디에틸렌 트리아민, 트리에틸렌 테트라아민, 디에틸아미노 프로필아민, 멘탄 디아민, N-아미노에틸 피페라진, 메타-크실렌 디아민, 이소포론 디아민, 디시안디아미드 등이 될 수 있으며, 이들 중에서 디에틸렌 트리아민을 사용하는 것이 가장 바람직하다.

또한, 상기 이미다졸계 경화제로는 2-에틸이미다졸, 2-에틸-4메틸 이미다졸, 2-아미노벤젠이미다졸, 2-아미노-4-이미다졸카르복시아미드, 2-아미노이미다졸설페이트, 2-(트리플로로메틸)벤즈이미다졸, 1-벤즈이미다졸,4,5-디페닐-2-이미다졸씨올, 2-메틸-5-니트로이미다졸, 4-니크로이미다졸, 2,4,5-트리브로모이미다졸 등이 될 수 있으며, 이들 중에서 2-에틸이미다졸을 사용하는 것이 가장 바람직하다.

한편, 상기 첨가제는 방열필러와 수지와의 균일한 접착을 위해 첨가되는 성분으로, 계면접착제를 말한다.

본 발명에서 사용되는 계면접착제로는 에폭시실란계, 메타크릴록시실란계, 아미노실란계 커플링제 중에서 선택된 어느 하나가 될 수 있으며, 액상으로 첨가되어야 하고, 0.1-10중량%의 범주 내에서 첨가되어야 한다.

상기 계면접착제가 0.1중량% 미만으로 첨가되면 방열필러와 수지와의 균일한 접착이 어려워지고, 10중량%를 초과하여 첨가되면 방열필러와 수지와의 접착시 결합에 참여하는 함량 이외에 잔존모노머(residual monomer)가 접착제의 최종 물성의 불순물로 작용하기 때문에 상기 범위로 첨가해야 한다.

아울러, 상기 개질제는 본 발명 접착제 조성물에 내열성, 화학적 안정성 및 전기절연성을 더 강화시키기 위해 첨가되는 물질로, 러버(Rubber)가 바람직하다. 특히, Acrylonitrile Butadiene Rubber 중에서 Acrylo-Nitrile기가 10-100인 것 중에서 선택된 하나 이상이 화합된 Rubber가 바람직하다.

상기 러버는 10-30중량%의 범위 내에서 첨가되어야 하며, 10중량% 미만으로 첨가되면 접착제가 브리틀(brittle)하여 경화후 접착제의 크랙이 발생할 수 있으며, 30중량%를 초과하면 접착제의 점도가 상승하여 배합시 작업성이 떨어지며, 접착제의 Tg(glass of Transition, 유리전이온도)가 낮아져 접착제의 내열성이 떨어지기 때문에 반드시 상기 범위내로 첨가되어야 한다.

또한, 상기 솔벤트(Solvent)는 용매로서, 액상으로 첨가되고, 첨가물중 분체상의 물질, 즉 파우더(Powder)를 분산시키기 위한 것이다.

본 발명에서는 상기 솔벤트로 톨루엔 또는 MEK(methylethylketone)를 사용하는데, 이들은 유기화학분야에서 널리 알려진 솔벤트이므로 세세한 설명은 생략한다.

다만, 본 발명에서는 상기 톨루엔과 MEK 중 어느 하나를 사용할 때, 각각 7.5-12.5중량% 범위 내에서 첨가해야 하는데, 이들이 7.5중량% 미만으로 첨가되면 높은 고형분으로 인해 접착제의 점도가 높아져 ,분산성이 작업성이 떨어지며, 12.5중량%를 초과하여 첨가되면 당사의 접착제 건조조건에서 건조효율이 떨어지기 때문에 상기 범위로 한정되어야 한다.

마지막으로, 상술한 성분을 제외한 나머지 성분함량으로 방열필러가 첨가되는데, 방열필러로는 알루미나필러, 특히 육방밀집형 구조를 갖는 것을 사용하여야 한다.

일반적으로, 알루미나필러는 도 3에 도시된 바와 같이, 4가지의 결정구조(Crystal Structure)를 가질 수 있다.

이를 테면, 도 3의 (a)에 도시된 단순입방구조, (b)에 도시된 체심입방구조, (c)에 도시된 면심입방구조, (d)에 도시된 육방밀집구조가 그것인데, 도 4에서와 같이 육방밀집구조를 제외한 나머지 구조를 가질 경우 필러로서 60중량%까지 배합하여 접착제 조성물을 구성한다고 하더라도 에폭시를 베이스로 할 경우 열전도도가 3W/m.K를 초과하기 어렵다는 것이 밝혀져 있다.

그러나, 본 발명자들은 알루미나를 초미립(평균 입경 0.5㎛)으로 하여 소결용 소성 알루미나와 저소다 알루미나를 원료로 하여 분쇄한 후 육방밀집구조를 갖도록 하면 열전도성 경로를 최적화시키면서 열전도도를 높여 방열특성을 향상시킨다는 것을 실험적으로 확인하였다.

예컨대, 도 5는 이를 뒷받침하는 실험으로써, 에폭시에 육방밀집구조의 알루미나를 필러로 배합하되, 종래 보다 상대적으로 훨씬 적은 30중량%까지 배합하여 접착시트를 만든 후 외부평가기관에 의뢰하여 열전도도를 테스트하였다.

그 결과, 첨가량이 작음에도 불구하고 12.5W/m.K라는 놀라울 정도로 높은(기존 대비) 열전도도를 확인할 수 있었고, 이를 통해 본 발명에 적용할 수 있음을 확신하였다.

이와 같은 조성으로 이루어진 접착제 조성물을 사용하여 도 2에 도시된 MCCL(100)의 접착층(120)을 구성하여 MCCL(100)을 제조하게 되면 종래에 개시된 기술들처럼 방열특성을 향상시키기 위해 MCCL(100)의 구조를 특별히 개량, 개선하지 않고도 통상적인 구조의 MCCL(100)에 본 발명 접착제 조성물을 사용하는 것만으로도 방열특성을 향상시킬 수 있게 된다.

이하, 실시예에 대하여 설명한다.

[실시예 1]

본 발명에 따른 접착제 조성물의 특성을 확인하기 위해, 접착제 조성물을, 비스페놀 A: 20중량%, 경화제로 아민계인 디에틸렌 트리아민: 10중량%, 계면접착제로 에폭시실란계: 6중량%, 개질제로 아크릴로니트릴 부타디엔 러버: 20중량%, 솔벤트로 톨루엔: 10중량% 및 나머지 육방밀집구조를 갖는 알루미나필러;로 구성하였다.

그리고, 상기 접착제 조성물을 두께 35㎛의 동박(Copper Foil)에 80㎛의 두께로 도포하고,80-100℃의 온도에서 4-10m/min의 건조속도로 10-15분간 열풍건조하여 시편을 제조하였다.

[실시예 2]

본 발명에 따른 접착제 조성물의 특성을 확인하기 위해, 접착제 조성물을, 크레졸 노볼락: 5중량%, 경화제로 이미다졸계인 2-에틸이미다졸: 6중량%, 계면접착제로 에폭시실란계: 6중량%, 개질제로 아크릴로니트릴 부타디엔 러버: 20중량%, 솔벤트로 MEK: 10중량% 및 나머지 육방밀집구조를 갖는 알루미나필러;로 구성하였다.

그리고, 상기 접착제 조성물을 두께 17.5㎛의 동박(Copper Foil)에 80㎛의 두께로 도포하고,80-100℃의 온도에서 4-10m/min의 건조속도로 10-15분간 열풍건조하여 시편을 제조하였다.

[비교예 1]

본 발명과의 비교를 위해, 접착제 조성물을 구성하는 성분 중 알루미나필러만 육방밀집구조가 아닌 단순입방구조의 것을 사용하고, 개질제인 러버의 양을 10중량%로 줄이는 대신 그만큼 알루미나필러의 사용량을 늘렸으며, 나머지는 실시예 2와 동일 조건으로 시편을 제조하였다.

이렇게 제조된 시편들의 특성(열전도도, 내전압, 접착력, 납땜 내열성) 확인 을 위해 다음과 같은 방법으로 평가하였다.

(1) Thermal Conductivity(열전도도)

열전도도 측정방법은 규격 ASTM D5470에 따라, MCCL 시편을 10㎜×10㎜의 크기로 자른 후 열전도도 분석기기(LFA 447)로 측정한 다음 하기의 계산식에 의거하여 결과값을 산출하였고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.

열전도도(W/m.K)=비중(g/㎤) x 열확산계수(㎟/s) x 비열(J/g/K)

(2) Breakdown Voltage(내전압)

내전압 측정방법은 규격 JIS C 2110을 기준으로 측정하였으며, MCCL 시편을 100㎜×100㎜의 크기로 자른 후, 시편의 가운데에 있는 원형의 동박을 제외한 부분을 에칭시킨 후, 내전압 측정장치(GPT-815)를 이용하여 내전압을 측정하였고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.

(3) Peel Strength(접착력)

접착력 측정방법은 규격 JIS C 6481을 기준으로 측정하였으며, MCCL 시편을 10㎜×150㎜의 크기로 자른 후, 시편 상단의 동박을 칼끝으로 긁어서 동박을 살짝 벗겨낸 다음 동박 끝을 들어올려 접착력 측정장치 치구에 걸어준 후 50㎜/min의 속도로 당겨 측정하였고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.

(4) Solder Floating(납땜 내열성)

납땜 내열성 측정방법은 규격 JIS C 6481을 기준으로 측정하였으며, MCCL 시편을 5㎝×5㎝의 크기로 자른 후, 시편을 동박이 위로 향하도록 하여 288℃ 및 300℃에서 Solder Floating하여 동박과 접착제 사이에 들뜸이 발생하는 시간을 측정하였고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.

여기에서, 상기 Peel Strength의 단위는 "KG_f/cm"이다.

상기 표 1에서와 같이, 실시예1,2가 비교예와 대비했을 때 열전도도 측면에서 탁월하게 우수함을 확인할 수 있었고, 나머지 특성들은 종래와 동등 이상을 유지함도 확인할 수 있었다.

이를 통해, 본 발명에 따른 접착제 조성물을 사용하면 MCCL의 방열특성을 획기적으로 개선할 수 있음을 예측할 수 있었다.

100 : MCCL 110 : 금속베이스층
120 : 접착층 130 : 동박층

Claims

금속베이스층(Metal Base Layer)과, 상기 금속베이스층의 상부에 형성되는 동박층(Copper Foil Layer)과, 상기 금속베이스층과 동박층 사이에 개재되어 이들을 접합시킴과 동시에 방열기능을 수행하는 방열접착층(Adhesive Layer)으로 이루어진 금속동박적층판에서 방열접착층을 구성하는 접착제 조성물에 있어서;
상기 접착제 조성물은,
비스페놀A(bisphenol A):15-25중량%, 크레졸 노볼락(Cresol Novolac):1-10중량%, 페놀 노볼락(Phenol Novolac):1-10중량% 중에서 선택된 하나의 에폭시 수지;
아민계:2-15중량% 또는 이미다졸계:0.1-10중량% 중 하나로 된 경화제;
에폭시실란계, 메타크릴록시실란계, 아미노실란계 커플링제 중에서 선택된 어느 하나로서, 0.1-10중량% 첨가되는 계면접착제;
10-30중량%의 아크릴로니트릴 부타디엔 러버;
톨루엔 또는 MEK 중 하나로 7.5-12.5중량% 첨가되는 솔벤트; 및
나머지 육방밀집구조를 갖는 알루미나필러;로 조성되는 것을 특징으로 하는 고효율 방열 인쇄회로기판용 금속베이스 동박적층판 접착제 조성물.
청구항 1에 있어서;
상기 경화제 중에서 아민계는,
디에틸렌 트리아민, 트리에틸렌 테트라아민, 디에틸아미노 프로필아민, 멘탄 디아민, N-아미노에틸 피페라진, 메타-크실렌 디아민, 이소포론 디아민, 디시안디아미드 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 고효율 방열 인쇄회로기판용 금속베이스 동박적층판 접착제 조성물.
청구항 1에 있어서;
상기 경화제 중에서 이마다졸계는,
2-에틸이미다졸, 2-에틸-4메틸 이미다졸, 2-아미노벤젠이미다졸, 2-아미노-4-이미다졸카르복시아미드, 2-아미노이미다졸설페이트, 2-(트리플로로메틸)벤즈이미다졸, 1-벤즈이미다졸,4,5-디페닐-2-이미다졸씨올, 2-메틸-5-니트로이미다졸, 4-니크로이미다졸, 2,4,5-트리브로모이미다졸 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 고효율 방열 인쇄회로기판용 금속베이스 동박적층판 접착제 조성물.
청구항 1에 있어서;
상기 알루미나필러를 구성하는 알루미나 입경은 평균 0.1-10㎛인 것을 특징으로 하는 고효율 방열 인쇄회로기판용 금속베이스 동박적층판 접착제 조성물.
청구항 1에 있어서;
상기 아크릴로니트릴 부타디엔 러버는 Acrylo-Nitrile기가 10-100인 것 중에서 선택된 하나 이상이 화합된 Rubber인 것을 특징으로 하는 고효율 방열 인쇄회로기판용 금속베이스 동박적층판 접착제 조성물.