KR101677924B1 - 고온 접착력이 우수한 비전도성 아크릴 접착제 조성물 - Google Patents

고온 접착력이 우수한 비전도성 아크릴 접착제 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고온 접착력이 우수한 비전도성 아크릴 접착제 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 아크릴 수지 성분 및 실리카 분말을 포함하고, 고온 에서 우수한 접착력 및 낮은 흡습율을 나타내며, IC 칩과 다양한 종류의 금속 리드프레임, 또는 솔더 레지스트 페인트/잉크가 코팅되어 있는 플라스틱 볼 그리드 어레이(PBGA) 사이에 접착력을 부여하기에 특히 적합한 비전도성 아크릴 접착제 조성물에 관한 것이다.

Description

고온 접착력이 우수한 비전도성 아크릴 접착제 조성물{Non-conductive acrylic adhesive composition having excellent adhesion at high temperature}
본 발명은 고온 접착력이 우수한 비전도성 아크릴 접착제 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 아크릴 수지 성분 및 실리카 분말을 포함하고, 고온 에서 우수한 접착력 및 낮은 흡습율을 나타내며, IC 칩과 다양한 종류의 금속 리드프레임, 또는 솔더 레지스트 페인트/잉크가 코팅되어 있는 플라스틱 볼 그리드 어레이(PBGA) 사이에 접착력을 부여하기에 특히 적합한 비전도성 아크릴 접착제 조성물에 관한 것이다.
반도체 기기의 소형화와 IC(integrated circuit)의 고집적화와 같은 반도체 패키지(package) 개발의 추세에 맞추어 패키지 부피는 작아지고 핀(pin) 수가 많아지는 경향으로 발전해 가고 있다. 최근 미세전자기술의 급격한 발전과 전자부품의 개발과 더불어 새로운 패키지 개발이 활발히 진행되고 있는 가운데 고집적, 고성능의 다양한 반도체 패키지의 수요가 급속히 증가함에 따라 새로운 패키지 개발이 가속적으로 진행되고 있다.
이와 더불어 모든 전자재료는 보다 높은 신뢰성이 요구됨에 따라 이를 충족시키기 위한 제품개발이 요구되고 있다. 이러한 패키지의 소형화, 집적화, 미세화에 따라 반도체 칩과 기판(substrate)의 허용오차(tolerance)가 점점 좁아짐에 따라 반도체 접착제의 중요성 또한 점점 더 강조되고 있는 실정이다.
반도체 다이와 다양한 리드프레임(lead frame; bare copper plate, silver coated copper plate) 또는 솔더 레지스트 페인트/잉크(solder resist paint/ink)가 코팅되어 있는 플라스틱 볼 그리드 어레이(plastic ball grid array, PBGA)에 접착을 부여하기 위한 바인더 수지로서 다양한 수지들이 사용되고 있으며, 반도체 분야에서는 에폭시 수지 등이 많이 사용되고 있다.
특히, 용제 또는 희석제를 포함한 에폭시 액상형 페이스트 접착제의 경우(예컨대, 한국공개특허공보 제10-2008-0058822호), 주위의 대기와 평형상태에 있는 에폭시 수지가 습기를 흡수하고, 이 습기는 인쇄회로기판(printed circuit board, PCB)의 리플로(Reflow) 공정시 포화 증기로 바뀌게 되는데, 이 증기에 의한 과도한 압력과 몰드 컴파운드 및 다이 접착제의 휨 강도의 저하에 의해 패키지에 치명적인 불균형 상태가 초래될 우려가 있다.
또한, 이러한 용제형 또는 희석제를 포함한 액상 에폭시 접착제의 경우, 도포 방식이 스크린 프린트 방식으로 제한되는 문제가 있으며, 용제형의 액상 에폭시 접착제의 경우 용제를 휘발하기 위한 건조 공정이 필요하며, 이 용제 휘발 공정에 따른 작업환경상의 문제점이 있다.
한편, 무용제형 에폭시 액상형 페이스트 접착제의 경우(예컨대, 한국공개특허공보 제10-2011-0118046호), 액상의 저점도화를 위하여 반응성 희석제 등을 사용하는 방법이 있으나, 이 방법은 경화 후의 수지물 중에 비반응된 물질들이 남아 신뢰성에 치명적인 문제를 발생시킬 우려가 있다.
다른 반도체용 접착제로는 접착층의 두께가 매우 균일한 것이 장점인 필름형 접착제가 있지만, 이는 액상형 페이스트 접착제에 비해 부착력이 떨어지고 경시 변화의 문제가 있으며, 고가라는 단점이 있다.
따라서, 기존의 에폭시 수지 조성물보다 수분 흡습율이 낮으며, 제조 비용이 저렴하고, 반도체 패키지 공정에 적용 가능한 액상형 다이본딩 접착제의 개발이 여전히 요구되고 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 한 것으로, 우수한 고온 접착력 및 낮은 수분 흡습율을 지니고, IC 칩과 기재간의 전기적 신호를 차단할 수 있으며, 반도체 다이와 다양한 리드프레임, 또는 솔더 레지스트 페인트/잉크가 코팅되어 있는 PBGA 사이에 접착을 부여하기에 특히 적합한 비전도성 아크릴 접착제 조성물을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상기한 기술적 과제를 해결하고자 본 발명은, 단관능 또는 이관능 아크릴레이트 모노머; 3관능 이상의 다관능 아크릴레이트 모노머; 우레탄 아크릴 수지; 에폭시기 함유 부타디엔 화합물; 열 중합 개시제; 실란 화합물; 및 비전도성 무기물을 포함하는, 비전도성 아크릴 접착제 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, (1) 단관능 또는 이관능 아크릴레이트 모노머, 3관능 이상의 다관능 아크릴레이트 모노머, 우레탄 아크릴 수지 및 에폭시기 함유 부타디엔 화합물을 혼합하는 단계; 및 (2) 상기 (1)단계의 결과 혼합물에 열 중합 개시제, 실란 화합물 및 비전도성 무기물을 가하고, 그 결과물을 혼합하는 단계;를 포함하는, 비전도성 아크릴 접착제 조성물의 제조방법이 제공된다.
본 발명에 따른 접착제 조성물은 우수한 고온 접착력 및 낮은 수분 흡습율을 나타내어 반도체 다이와 다양한 리드프레임, 또는 솔더 레지스트 페인트/잉크가 코팅되어 있는 PBGA 사이에 접착을 부여하기에 특히 적합하다. 또한, 전기 절연 특성으로 반도체 다이와 기재간의 전기적 신호를 차단하는데 특히 적합하다.
이하에서 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 접착제 조성물에 포함되는 단관능 또는 이관능 아크릴레이트 모노머는 조성물의 점도와 요변성 지수를 부여하기 위하여 사용되며, 분자 내에 중합성 불포화 이중결합을 하나 또는 두 개 포함하는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 화합물이다.
구체적으로, 본 발명의 접착제 조성물에 있어서 단관능 또는 이관능 아크릴레이트 모노머로는, 카프로락톤 아크릴레이트(caprolactone acrylate, CA), 옥틸 데실 아크릴레이트(octyl decyl acrylate, ODA), 이소옥틸 아크릴레이트(isooctyl acrylate, IOA), 라우릴 아크릴레이트(lauryl acrylate, LA), 테트라하이드로퍼퓨릴 아크릴레이트(tetrahydrofurfuryl acrylate, THFA), 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(1,6-hexanediol diacrylate, HDDA), 부탄디올 디아크릴레이트(butanediol diacrylate, BDDA), 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트(tripropylene glycol diacrylate, TPGDA), 비스페놀 A [EO]4~30 디아크릴레이트(bisphenol A [EO]4~30 diacrylate, BPA[EO]4~30DA, EO는 에틸렌 옥사이드 단위) 및 이들의 조합으로부터 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 접착제 조성물에 포함되는 단관능 또는 이관능 아크릴레이트 모노머의 함량은, 조성물 총 100중량부를 기준으로 바람직하게는 5~30중량부이고, 보다 바람직하게는 5~20중량부이다. 단관능 또는 이관능 아크릴레이트 모노머의 함량이 조성물 총 100중량부를 기준으로 5중량부 미만이면 조성물의 점도가 매우 높아져 작업성에 문제가 있을 수 있고, 30중량부를 초과하면 점도가 매우 낮아져 문제가 발생될 수 있으며, 휘발분이 많아져 경화시에 접착제 내에 기포가 발생하는 문제가 있을 수 있다.
본 발명의 접착제 조성물에 포함되는 3관능 이상의 다관능 아크릴레이트 모노머는 아크릴 수지간의 가교 밀도를 높여 낮은 수분 흡습율 및 고온 접착력을 높이기 위하여 사용되며, 분자 내에 중합성 불포화 이중결합을 세 개 이상(예컨대, 3~8개, 보다 바람직하게는 3~6개) 포함하는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 화합물이다.
구체적으로, 본 발명의 접착제 조성물에 있어서 3관능 이상의 다관능 아크릴레이트 모노머로는, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(trimethylolpropane triacrylate, TMPTA), 트리메틸올프로판 [EO]3~15 트리아크릴레이트(trimethylolpropane [EO]3~15 triacrylate, TMP[EO]3~15TA, EO는 에틸렌 옥사이드 단위), 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트(pentaerythritol triacrylate, PETA), 디트리메틸올프로판 테트라아크릴레이트(ditrimethylolpropane tetraacrylate, DTMPTTA), 디펜타에리스리톨 펜타아크릴레이트(dipentaerylthritol pentaacrylate, DPPA), 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트(dipentaerythritol hexaacrylate, DPHA) 및 이들의 조합으로부터 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 접착제 조성물에 포함되는 3관능 이상의 다관능 아크릴레이트 모노머의 함량은, 조성물 총 100중량부를 기준으로 바람직하게는 5~30중량부이고, 보다 바람직하게는 5~20중량부이다. 3관능 이상의 다관능 아크릴레이트 모노머의 함량이 조성물 총 100중량부를 기준으로 5중량부 미만이면 고온 접착력이 향상되지 않는 문제가 있을 수 있고, 30중량부를 초과하면 접착제의 가교 밀도가 매우 높아져 접착제가 단단하게 되어 전단강도를 저하시키는 문제가 있을 수 있다.
본 발명의 접착제 조성물에 있어서 바람직하게는, 상기 단관능 또는 이관능 아크릴레이트 모노머와 상기 3관능 이상의 다관능 아크릴레이트 모노머의 합계 함량이, 조성물 총 100중량부를 기준으로 20~50중량부일 수 있다. 이들 아크릴레이트 모노머의 합계 함량이 조성물 총 100중량부를 기준으로 20중량부 미만이거나 50중량부를 초과하면 조성물의 점도가 매우 높거나 매우 낮아져 접착제를 기재에 바르는 작업성에 문제가 있을 수 있다.
본 발명의 접착제 조성물에 포함되는 우레탄 아크릴 수지는, 열충격 및 기계적 충격을 흡수하여 반도체 다이와 기재간의 충격을 완충하는 작용을 위하여 사용된다. 본 발명에 있어서 우레탄 아크릴 수지는 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 포함하는 개념이다.
구체적으로, 본 발명의 접착제 조성물에 있어서 우레탄 아크릴 수지로는, 바람직하게는 분자량 1,000~10,000g/mol의 범위에서, 이관능 이상(예컨대 2~3관능)의 지방족 우레탄 아크릴 수지 중 점도와 탄성율 특성을 고려하여 선택될 수 있다.
본 발명의 접착제 조성물에 포함되는 우레탄 아크릴 수지의 함량은, 조성물 총 100중량부를 기준으로 바람직하게는 10~40중량부이고, 보다 바람직하게는 20~30중량부이다. 우레탄 아크릴 수지의 함량이 조성물 총 100중량부를 기준으로 10중량부 미만이면 접착제의 탄성율이 낮아져 칩 깨짐 현상의 문제가 있을 수 있고, 40중량부를 초과하면 접착제의 점도가 높아져 흐름성에 문제가 있을 수 있다.
본 발명의 접착제 조성물에 포함되는 에폭시기 함유 부타디엔 화합물은, 열충격 및 기계적 충격을 흡수하여 반도체 다이와 기재간의 충격을 완충하는 작용을 위하여 사용된다. 본 발명에 있어서 에폭시기 함유 부타디엔 화합물은 에폭시기 함유 부타디엔 올리고머 및 중합체를 포함하는 개념이다.
본 발명의 일 구체예에서 사용가능한 에폭시기 함유 부타디엔 화합물은 하기 화학식 1로 나타낼 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112014043224138-pat00001
상기 화학식 1에서 a, b, c, d, e 및f는 각각 독립적으로 1~5의 정수이며, n은 1~50의 정수이고, R1은 C1-C5 알킬기(예컨대, 메틸기(CH3))이며, R2는 C5-C8 사이클로알킬기(예컨대, 사이클로펜틸기 또는 사이클로헥실기)이다.
본 발명의 접착제 조성물에 포함되는 에폭시기 함유 부타디엔 화합물의 함량은, 조성물 총 100중량부를 기준으로 바람직하게는 10~40중량부이고, 보다 바람직하게는 20~30중량부이다. 에폭시기 함유 부타디엔 화합물의 함량이 조성물 총 100중량부를 기준으로 10중량부 미만이면 접착력 저하에 문제가 있을 수 있고, 40중량부를 초과하면 미경화물의 존재로 신뢰성에 문제가 있을 수 있다.
본 발명의 접착제 조성물에 있어서 바람직하게는, 상기 우레탄 아크릴 수지와 상기 에폭시기 함유 부타디엔 화합물의 합계 함량이, 조성물 총 100중량부를 기준으로 40~60중량부일 수 있다. 이들 성분들의 합계 함량이 조성물 총 100중량부를 기준으로 40중량부 미만이면 모듈러스가 높아져 다이 크랙(die crack)이 발생할 수 있고, 60중량부를 초과하면 흡습율 증가 및 낮은 모듈러스로 인해 고온에서의 접착력에 문제가 있을 수 있다.
본 발명의 접착제 조성물에 포함되는 열 중합 개시제는 상기 아크릴레이트 모노머로부터 형성된 아크릴 수지와 상기 에폭시기 함유 부타디엔 화합물을 가교시키는 역할을 한다. 이러한 열 중합 개시제로는 과산화물 경화제, 예컨대 퍼옥시에스테르 화합물이 바람직하게 사용될 수 있으나, 이에 반드시 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 접착제 조성물에 포함되는 열 중합 개시제의 함량은, 조성물 총 100중량부를 기준으로 바람직하게는 0.1~3중량부이고, 보다 바람직하게는 0.5~2중량부이다. 열 중합 개시제의 함량이 조성물 총 100중량부를 기준으로 0.1중량부 미만이면 의도한 가교율을 얻지 못할 수 있고, 3중량부를 초과하면 가교가 지나치게 일어나는 문제가 있을 수 있다.
본 발명의 접착제 조성물에 포함되는 실란 화합물은 조성물 내 유기물 성분(아크릴레이트 모노머, 우레탄 아크릴 수지, 부타디엔 등)과 무기물 성분(실리카) 간의 결합력을 증가시키기 위한 커플링제로서 사용된다. 이러한 실란 커플링제로는, 예컨대 알콕시 실란(메틸트리메톡시실란, 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란 등), 아미노 실란(3-아미노프로필트리에톡시실란, N-(베타-아미노에틸)-감마-아미노프로필트리메톡시실란 등), 에폭시 실란(3-글리시독시프로필트리메톡시실란 등), 아크릴 실란(3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 등), 메르캅토 실란(3-메르캅토프로필트리메톡시실란 등), 불소 실란(Fluorine silane), 메타크릴옥시 실란(감마-메타크릴옥시프로필-트리메톡시실란 등), 비닐 실란(비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란 등) 및 이들의 조합으로부터 선택되는 것을 바람직하게 사용될 수 있으나, 이에 반드시 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 접착제 조성물에 포함되는 실란 화합물의 함량은, 조성물 총 100중량부를 기준으로 바람직하게는 0.1~2중량부이고, 보다 바람직하게는 0.1~1중량부이다. 실란 화합물의 함량이 조성물 총 100중량부를 기준으로 0.1중량부 미만이면 다이와 기재간의 접착력에 문제가 있을 수 있고, 2중량부를 초과하면 불순물의 발생으로 인해 신뢰성에 문제가 있을 수 있다.
본 발명의 접착제 조성물에 포함되는 비전도성 무기물 성분은 접착제 조성물의 흐름성 조절 및 전기 절연성을 위하여 사용되며, 바람직하게는 분말 형태로 사용된다. 이러한 비전도성 무기물의 구체적인 예로는, 티타늄 디옥사이드(TiO2), 황산바륨(BaS04), 탄산칼슘(CaC03), 실리카(SiO2), 알루미늄 하이드록사이드(Al(OH)3) 및 이들의 조합으로부터 선택되는 것을 바람직하게 사용될 수 있으나, 이에 반드시 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 접착제 조성물에 포함되는 비전도성 무기물의 함량은, 조성물 총 100중량부를 기준으로 바람직하게는 10~40중량부이고, 보다 바람직하게는 20~30중량부이다. 비전도성 무기물의 함량이 조성물 총 100중량부를 기준으로 10중량부 미만이면 조성물의 점도 및 요변성이 낮아져 접착제 도포시 흘러내리는 문제가 있을 수 있고, 40중량부를 초과하면 조성물의 점도 및 요변성이 높아져 작업성 및 신뢰성에 문제가 있을 수 있다.
본 발명의 접착제 조성물은, 상기 설명한 성분들 이외에도, 필요에 따라 일반적인 임의의 첨가제 성분들, 예컨대 접착증진제, 분산제, 탈포제, 요변제, 이온흡수제 등을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, (1) 단관능 또는 이관능 아크릴레이트 모노머, 3관능 이상의 다관능 아크릴레이트 모노머, 우레탄 아크릴 수지 및 에폭시기 함유 부타디엔 화합물을 혼합하는 단계; 및 (2) 상기 (1)단계의 결과 혼합물에 열 중합 개시제, 실란 화합물 및 비전도성 무기물을 가하고, 그 결과물을 혼합하는 단계;를 포함하는, 비전도성 아크릴 접착제 조성물의 제조방법이 제공된다.
상기 단관능 또는 이관능 아크릴레이트 모노머, 3관능 이상의 다관능 아크릴레이트 모노머, 우레탄 아크릴 수지 및 에폭시기 함유 부타디엔 화합물의 혼합 방법 및 이에 사용되는 장비에는 특별한 제한이 없으며, 공지의 혼합 장비 및 방법을 사용할 수 있다. 혼합은 상온에서 수행될 수 있다.
상기 단관능 또는 이관능 아크릴레이트 모노머, 3관능 이상의 다관능 아크릴레이트 모노머, 우레탄 아크릴 수지 및 에폭시기 함유 부타디엔 화합물을 완전히 혼합한 후에, 여기에 열 중합 개시제, 실란 화합물 및 비전도성 무기물을 가하고, 그 결과물을 추가로 혼합한다. 이 추가의 혼합단계 역시 공지의 혼합 장비 및 방법을 사용하여 상온에서 수행될 수 있다.
이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 범위가 이들로 한정되는 것은 아니다.
[ 실시예 ]
실시예 1
하기 표 1에 나타낸 바와 같이, 이관능 우레탄 아크릴 수지(Miwon Special Chemical社의 Miramer PU2100, 분자량: 1,400) 24g, 에폭시기 함유 부타디엔 수지(Daicel社의 PB3600) 24g, 이관능 아크릴레이트 모노머로서 HDDA(1,6-hexanediol diacrylate) 15g 및 3관능 아크릴레이트 모노머로서TMPOTA(trimethylolpropane triacrylate) 10g을, Dispermat을 사용하여 약 1시간 정도 상온에서 완전히 혼합하였다. 여기에 실란 화합물로서 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 0.5g, 열 중합 개시제로서 퍼옥시에스테르 화합물(t-아밀 퍼옥시옥토에이트) 1.5g, 비전도성 무기물로서 실리카(구상 실리카, D50: 0.5㎛) 25g을 가하고, 결과물을 Paste mixer를 이용하여 공전회전속도 750rpm/자전회전속도 650rpm의 속도로 5분간 혼합한 후, 공전회전속도 500rpm/자전회전속도 150rpm의 속도로 탈포를 진행하여 비전도성 아크릴 접착제 조성물을 제조하였다. 제조된 접착제 조성물에 대하여 하기 방법으로 물성을 평가하였고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
실시예 2
하기 표 1에 나타낸 바와 같이, 3관능 아크릴레이트 모노머(TMPOTA) 10g 대신에 4관능 아크릴레이트 모노머인 DTMPTTA(ditrimethylolpropane tetraacrylate) 10g을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 접착제 조성물을 제조하였고, 동일한 방법으로 물성을 평가하여, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
실시예 3
하기 표 1에 나타낸 바와 같이, 3관능 아크릴레이트 모노머(TMPOTA) 10g 대신에 5관능 아크릴레이트 모노머인 DPPA(dipentaerythritol pentaacrylate) 10g을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 접착제 조성물을 제조하였고, 동일한 방법으로 물성을 평가하여, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
실시예 4
하기 표 1에 나타낸 바와 같이, 3관능 아크릴레이트 모노머(TMPOTA) 10g 대신에 6관능 아크릴레이트 모노머인 DPHA(dipentaerythritol hexaacrylate) 10g을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 접착제 조성물을 제조하였고, 동일한 방법으로 물성을 평가하여, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
실시예 5
하기 표 1에 나타낸 바와 같이, 이관능 아크릴레이트 모노머(HDDA)를 20g 사용하고, 4관능 아크릴레이트 모노머(DTMPTTA)를 5g 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 접착제 조성물을 제조하였고, 동일한 방법으로 물성을 평가하여, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
실시예 6
하기 표 1에 나타낸 바와 같이, 이관능 아크릴레이트 모노머(HDDA)를 10g 사용하고, 4관능 아크릴레이트 모노머(DTMPTTA)를 15g 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 접착제 조성물을 제조하였고, 동일한 방법으로 물성을 평가하여, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
실시예 7
하기 표 1에 나타낸 바와 같이, 이관능 아크릴레이트 모노머(HDDA)를 5g 사용하고, 4관능 아크릴레이트 모노머(DTMPTTA)를 20g 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 접착제 조성물을 제조하였고, 동일한 방법으로 물성을 평가하여, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
비교예 1
하기 표 2에 나타낸 바와 같이, 에폭시 수지성분으로서 액상의 비스페놀 F 타입 에폭시 수지(BPF 수지) 30g, 부타디엔 변성 에폭시 수지 8g, 페놀 수지 5.54g, 폴리아민-폴리아미드 경화제 14.8g, 실란 화합물(3-글리시독시프로필트리메톡시실란) 0.83g, 경화 촉진제로서 이미다졸계 화합물(2MA-OK, 시코쿠사 제조) 0.83g, 실리카(구상 실리카, D50: 0.5㎛) 40g을 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 접착제 조성물을 제조하였고, 동일한 방법으로 물성을 평가하여, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
물성 측정 및 평가 방법
1) 점도 및 요변성 지수
조성물 샘플을 약 0.5ml 취하고, Brookfield 콘/플레이트 점도계에서 스핀들CP-51을 사용하여 25℃에서 0.5rpm 및 5rpm 회전 속도로 각각 점도를 측정하였고, 측정된 0.5rpm의 점도를 5rpm의 점도로 나누어 요변성 지수를 구하였다.
2) 전단 강도
조성물 샘플을 약 20~30㎛의 두께가 되게 Dispensing한 후, 120mil*120mil 크기의 다이를 접착시킨 후 25℃에서 175℃까지 30분 동안 상승 시키고, 15분간 175℃에서 유지하여 접착제를 경화시켰다. 다이와 기재(Bare Copper)를 경화 접착시킨 샘플에 대하여, DAGE-series 4000PXY를 이용하여 25℃와 250℃에서 전단 강도를 측정하였다.
3) 흡습율
슬라이드 글라스에 일정한 두께와 길이로 조성물 샘플을 코팅한 후, 전단 강도 측정시와 동일한 조건에서 접착제를 경화시키고, 85℃/85%RH에서 24시간 노출시킨 후 무게 편차를 측정하여 흡습율을 구하였다.
4) 체적 저항
조성물 샘플을 120mm*120mm*2mm 틀에 넣고 175℃에서 3시간 정도 경화시킨 후, ADCMT 8340A ULTRA HIGH RESISTANCE METER를 이용하여 측정하였다.
5) 모듈러스
조성물 샘플을 250mm*120mm*1.4mm 틀에 넣고 175℃에서 3시간 정도 경화시킨 후, PerkinELmer DMA 8000을 이용하여 25℃와 250℃에서 모듈러스를 측정하였다.
Figure 112014043224138-pat00002
Figure 112014043224138-pat00003
Figure 112014043224138-pat00004
상기 표 3에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 실시예 조성물들은 비교예 조성물 대비 향상된 고온 전단 강도 및 감소된 수분 흡습율을 나타내었고, 리드프레임에 접착제를 바르기에 적합한 점도와 요변성을 나타내었으며, 체적저항 값으로부터 전기 절연성 또한 우수함을 확인하였다.

Claims (8)

  1. 조성물 총 100중량부를 기준으로, 단관능 또는 이관능 아크릴레이트 모노머 5~30 중량부; 3관능 이상의 다관능 아크릴레이트 모노머 5~30 중량부; 우레탄 아크릴 수지 10~40 중량부; 에폭시기 함유 부타디엔 화합물 10~40 중량부; 열 중합 개시제 0.1~3 중량부; 실란 화합물 0.1~2 중량부; 및 비전도성 무기물 10~40 중량부를 포함하며,
    상기 우레탄 아크릴 수지와 상기 에폭시기 함유 부타디엔 화합물의 합계 함량이 조성물 총 100중량부를 기준으로 40~60중량부인,
    비전도성 아크릴 접착제 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 단관능 또는 이관능 아크릴레이트 모노머가 카프로락톤 아크릴레이트, 옥틸 데실 아크릴레이트, 이소옥틸 아크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 테트라하이드로퍼퓨릴 아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 부탄디올 디아크릴레이트, 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 비스페놀 A [EO]4~30 디아크릴레이트 및 이들의 조합으로부터 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 비전도성 아크릴 접착제 조성물.
  3. 제 1항에 있어서, 3관능 이상의 다관능 아크릴레이트 모노머가 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판 [EO]3~15 트리아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트, 디트리메틸올프로판 테트라아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 펜타아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트 및 이들의 조합으로부터 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 비전도성 아크릴 접착제 조성물.
  4. 제 1항에 있어서, 단관능 또는 이관능 아크릴레이트 모노머와 3관능 이상의 다관능 아크릴레이트 모노머의 합계 함량이 조성물 총 100중량부를 기준으로 20~25중량부이고, 비전도성 무기물 함량이 조성물 총 100중량부를 기준으로 10~30 중량부인 것을 특징으로 하는 비전도성 아크릴 접착제 조성물.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 실란 화합물이 알콕시 실란, 아미노 실란, 에폭시 실란, 아크릴 실란, 메르캅토 실란, 불소 실란, 메타크릴옥시 실란, 비닐 실란 및 이들의 조합으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 비전도성 아크릴 접착제 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 비전도성 무기물이 티타늄 디옥사이드, 황산바륨, 탄산칼슘, 실리카, 알루미늄 하이드록사이드 및 이들의 조합으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 비전도성 아크릴 접착제 조성물.
  8. (1) 조성물 총 100중량부를 기준으로, 단관능 또는 이관능 아크릴레이트 모노머 5~30 중량부, 3관능 이상의 다관능 아크릴레이트 모노머 5~30 중량부, 우레탄 아크릴 수지 10~40 중량부 및 에폭시기 함유 부타디엔 화합물 10~40 중량부를 혼합하는 단계; 및
    (2) 상기 (1)단계의 결과 혼합물에, 조성물 총 100중량부를 기준으로, 열 중합 개시제 0.1~3 중량부, 실란 화합물 0.1~2 중량부 및 비전도성 무기물 10~40 중량부를 가하고, 그 결과물을 혼합하는 단계;를 포함하며,
    상기 우레탄 아크릴 수지와 상기 에폭시기 함유 부타디엔 화합물의 합계 사용량이 조성물 총 100중량부를 기준으로 40~60중량부인,
    비전도성 아크릴 접착제 조성물의 제조방법.
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