KR102172294B1 - Epoxy resin composite and printed circuit board comprising the same - Google Patents
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Abstract
본 발명의 한 실시예에 따른 에폭시 수지 조성물은 디시클로펜타디엔(Dicyclopentadiene, DCPD)형 에폭시 화합물 및 경화제 10 내지 70wt%, 그리고 판상 질화붕소를 포함하는 무기충전재 30 내지 90wt%를 포함하며, 상기 판상 질화붕소는 전체 에폭시 수지 조성물의 10 내지 65 wt%로 포함될 수 있다.The epoxy resin composition according to an embodiment of the present invention includes a dicyclopentadiene (DCPD) type epoxy compound and a curing agent 10 to 70 wt%, and an inorganic filler 30 to 90 wt% including plate-shaped boron nitride, and the plate-shaped Boron nitride may be included in 10 to 65 wt% of the total epoxy resin composition.
Description
본 발명은 에폭시 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 에폭시 수지 조성물 및 이를 포함하는 인쇄회로기판에 관한 것이다.The present invention relates to an epoxy resin composition, and more particularly, to an epoxy resin composition and a printed circuit board including the same.
인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB)은 절연층 상에 형성된 회로패턴층을 포함하며, 인쇄회로기판 상에는 다양한 전자 부품이 탑재될 수 있다. 인쇄회로기판 상에 탑재되는 전자 부품은, 예를 들면 발열 소자일 수 있다. 발열 소자가 방출하는 열은 인쇄회로기판의 성능을 떨어뜨릴 수 있다.A printed circuit board (PCB) includes a circuit pattern layer formed on an insulating layer, and various electronic components may be mounted on the printed circuit board. The electronic component mounted on the printed circuit board may be, for example, a heating element. The heat emitted by the heating element may degrade the performance of the printed circuit board.
인쇄회로기판은 기판의 한 면에 회로패턴층이 배선된 단면 PCB, 기판의 양 면에 회로패턴층이 배선된 양면 PCB, 회로패턴층이 다층으로 배선된 다층 PCB 등으로 구분될 수 있다. 회로의 복잡도가 증가하고, 고밀도 및 소형화 회로에 대한 요구가 증가함에 따라 양면 PCB 또는 다층 PCB가 널리 사용되고 있다. The printed circuit board can be divided into a single-sided PCB in which a circuit pattern layer is wired on one side of the board, a double-sided PCB in which a circuit pattern layer is wired on both sides of the board, and a multilayer PCB in which circuit pattern layers are wired in multiple layers. As the complexity of the circuit increases and the demand for a high-density and miniaturization circuit increases, a double-sided PCB or a multilayer PCB is widely used.
한편, 전자 부품의 고집적화 및 고용량화에 따라, 인쇄 회로 기판의 방열 문제에 대한 관심이 더욱 커지고 있다. 일반적으로, 양면 PCB 또는 다층 PCB의 절연층은 주로 비결정성 에폭시 화합물이 함침된 유리 섬유를 포함하는 FR-4로 이루어진다. FR-4는 열전도성이 낮으므로, 발열 소자가 방출하는 열에 효과적으로 대응하지 못하는 문제가 있다.On the other hand, as electronic components become highly integrated and have higher capacity, interest in heat dissipation of printed circuit boards is increasing. In general, the insulating layer of a double-sided PCB or a multilayer PCB is mainly composed of FR-4 containing glass fibers impregnated with an amorphous epoxy compound. Since FR-4 has low thermal conductivity, there is a problem that it cannot effectively respond to heat emitted by the heating element.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 에폭시 수지 조성물 및 이를 포함하는 인쇄회로기판을 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide an epoxy resin composition and a printed circuit board including the same.
본 발명의 한 실시예에 따른 에폭시 수지 조성물은 디시클로펜타디엔(Dicyclopentadiene, DCPD)형 에폭시 화합물 및 경화제 10 내지 70wt%, 그리고 판상 질화붕소를 포함하는 무기충전재 30 내지 90wt%를 포함하며, 상기 판상 질화붕소는 전체 에폭시 수지 조성물의 10 내지 65 wt%로 포함된다.The epoxy resin composition according to an embodiment of the present invention includes a dicyclopentadiene (DCPD) type epoxy compound and a curing agent 10 to 70 wt%, and an inorganic filler 30 to 90 wt% including plate-shaped boron nitride, and the plate-shaped Boron nitride is contained in 10 to 65 wt% of the total epoxy resin composition.
열전도도가 4W/mK이상이며, 1GHz에서의 유전율이 4 이하이며, 1oz에서의 박리강도는 1 Kgf/cm 이상일 수 있다.Thermal conductivity is 4W/mK or more, dielectric constant at 1GHz is 4 or less, and peel strength at 1oz may be 1 Kgf/cm or more.
상기 경화제는 디시안디아미드(Dicyandiamide)를 포함할 수 있다.The curing agent may include dicyandiamide.
상기 에폭시 화합물 10 중량부에 대하여 상기 경화제는 0.1 내지 10 중량부로 포함될 수 있다.The curing agent may be included in an amount of 0.1 to 10 parts by weight based on 10 parts by weight of the epoxy compound.
상기 무기 충전재는 세라믹계 무기 충전재를 더 포함할 수 있다.The inorganic filler may further include a ceramic-based inorganic filler.
상기 판상 질화붕소 10 중량부에 대하여 상기 세라믹계 무기 충전재는 1.53 내지 65 중량부로 포함될 수 있다.The ceramic-based inorganic filler may be included in an amount of 1.53 to 65 parts by weight based on 10 parts by weight of the plate-shaped boron nitride.
본 발명의 한 실시예에 따른 인쇄회로기판은 상면 및 하면 중 적어도 한 면에 회로 패턴이 형성되는 N개의 절연층을 포함하며, 제1 절연층으로부터 제N 절연층까지 순차적으로 배치되고, 제1 절연층 및 제N 절연층은 디시클로펜타디엔(Dicyclopentadiene, DCPD)형 에폭시 화합물, 경화제 및 판상 질화붕소를 포함하는 무기충전재를 포함하는 에폭시 수지 조성물을 포함한다.A printed circuit board according to an embodiment of the present invention includes N insulating layers in which a circuit pattern is formed on at least one of an upper surface and a lower surface, and is sequentially disposed from the first insulating layer to the Nth insulating layer, and the first The insulating layer and the Nth insulating layer include a dicyclopentadiene (DCPD) type epoxy compound, an epoxy resin composition including an inorganic filler including a curing agent and a plate-shaped boron nitride.
상기 제1 절연층의 상부에 형성되는 제2 절연층 및 상기 제N 절연층의 하부에 형성되는 제N-1 절연층은 상기 에폭시 수지 조성물을 포함할 수 있다.The second insulating layer formed above the first insulating layer and the N-1th insulating layer formed below the Nth insulating layer may include the epoxy resin composition.
상기 N개의 절연층 중 15 내지 80%의 절연층이 상기 에폭시 수지 조성물을 포함할 수 있다.Of the N insulating layers, 15 to 80% of the insulating layers may include the epoxy resin composition.
상기 절연층의 두께는 각각 30㎛ 내지 65㎛일 수 있다.Each of the insulating layers may have a thickness of 30 μm to 65 μm.
상기 N개의 절연층 중 나머지 절연층은 에폭시 수지가 함침된 유리 섬유를 포함할 수 있다.The remaining insulating layers among the N insulating layers may include glass fibers impregnated with an epoxy resin.
상기 에폭시 수지가 함침된 유리 섬유는 FR(Flame Retardant)-4일 수 있다.The glass fiber impregnated with the epoxy resin may be FR (Flame Retardant)-4.
본 발명의 실시예에 따르면, 고방열 성능뿐만 아니라 저유전율을 가지는 에폭시 수지 조성물을 얻을 수 있다. 이에 따라, 인쇄회로기판의 상부 또는 하부에 실장되는 부품의 동작 시에 발생되는 열을 수평 또는 수직 방향으로 분산시킴으로써, 부품의 온도를 줄이며, 부품의 수명 및 신뢰성을 높일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, an epoxy resin composition having a low dielectric constant as well as high heat dissipation performance can be obtained. Accordingly, heat generated during operation of a component mounted on the upper or lower part of the printed circuit board is dissipated in a horizontal or vertical direction, thereby reducing the temperature of the component and increasing the life and reliability of the component.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 4층 인쇄회로기판의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 4층 인쇄회로기판의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 10층 인쇄회로기판의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 10층 인쇄회로기판의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 12층 인쇄회로기판의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 12층 인쇄회로기판의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a four-layer printed circuit board according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of a four-layer printed circuit board according to another embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of a 10-layer printed circuit board according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of a 10-layer printed circuit board according to another embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view of a 12-layer printed circuit board according to an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view of a 12-layer printed circuit board according to another embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. The present invention is intended to illustrate and describe specific embodiments in the drawings, as various changes may be made and various embodiments may be provided. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it is to be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. Terms including ordinal numbers, such as second and first, may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. These terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, a second component may be referred to as a first component, and similarly, a first component may be referred to as a second component. The term and/or includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms as defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this application. Does not.
층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.When a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" another part, this includes not only the case where the other part is "directly above", but also the case where there is another part in the middle. Conversely, when one part is "right above" another part, it means that there is no other part in the middle.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same reference numerals are assigned to the same or corresponding components regardless of the reference numerals, and redundant descriptions thereof will be omitted.
본 명세서에서 wt%는 중량부로 대체될 수 있다.In the present specification, wt% may be replaced by parts by weight.
본 발명의 한 실시예에 따른 인쇄회로기판은 순차적으로 배치되는 복수의 회로패턴층, 그리고 복수의 회로패턴층 사이에 각각 형성되는 복수의 절연층을 포함하며, 복수의 절연층 중 적어도 일부의 절연층은 본 발명의 한 실시예에 따른 에폭시 수지 조성물을 포함한다. 본 발명의 한 실시예에 따른 에폭시 수지 조성물은 디시클로펜타디엔(Dicyclopentadiene, DCPD)형 에폭시 화합물, 경화제 및 판상 질화붕소를 포함하는 무기 충전재를 포함한다.A printed circuit board according to an embodiment of the present invention includes a plurality of circuit pattern layers that are sequentially arranged, and a plurality of insulating layers each formed between the plurality of circuit pattern layers, and at least some of the plurality of insulating layers are insulated. The layer includes an epoxy resin composition according to an embodiment of the present invention. The epoxy resin composition according to an embodiment of the present invention includes a dicyclopentadiene (DCPD) type epoxy compound, a curing agent, and an inorganic filler including plate-shaped boron nitride.
본 발명의 한 실시예에 따른 에폭시 수지 조성물은 디시클로펜타디엔(Dicyclopentadiene, DCPD)형 에폭시 화합물, 경화제 및 판상 질화붕소를 포함하는 무기충전재를 포함한다. The epoxy resin composition according to an embodiment of the present invention includes an inorganic filler including a dicyclopentadiene (DCPD) type epoxy compound, a curing agent, and plate-shaped boron nitride.
DCPD형 에폭시 화합물 및 경화제는 전체 에폭시 수지 조성물의 10 내지 70wt%, 바람직하게는 20 내지 50wt%로 포함되고, 무기 충전재는 전체 에폭시 수지 조성물의 30 내지 90wt%, 바람직하게는 50 내지 80wt%로 포함될 수 있다. 에폭시 화합물 및 경화제가 전체 에폭시 수지 조성물의 10wt% 이상이고 70wt% 이하로 함유되는 경우, 밀착성이 양호하고, 두께 조절이 용이할 수 있다. 그리고, 무기충전재가 30 내지 90wt%로 포함되는 경우, 에폭시 수지 조성물의 고열전도성, 저열팽창성 및 고온내열성 등이 개선될 수 있다. 고열전도성, 저열팽창성 및 고온내열성은 무기 충전재의 첨가량이 많을수록 좋은데, 그 체적 분율에 따라 향상되는 것은 아니며, 특정 첨가량부터 비약적으로 향상된다. 다만, 무기 충전제의 첨가량이 90wt%보다 많이 포함되면, 점도가 높아져 성형성이 약화된다.The DCPD-type epoxy compound and curing agent are included in 10 to 70 wt%, preferably 20 to 50 wt% of the total epoxy resin composition, and the inorganic filler is included in 30 to 90 wt%, preferably 50 to 80 wt% of the total epoxy resin composition. I can. When the epoxy compound and the curing agent are contained in an amount of 10 wt% or more and 70 wt% or less of the total epoxy resin composition, adhesion is good and thickness control may be easy. In addition, when the inorganic filler is included in an amount of 30 to 90 wt%, high thermal conductivity, low thermal expansion, and high temperature heat resistance of the epoxy resin composition may be improved. High thermal conductivity, low thermal expansion, and high temperature heat resistance are better as the amount of the inorganic filler added increases, but does not improve according to the volume fraction, and improves drastically from a specific amount. However, when the amount of the inorganic filler added is greater than 90 wt%, the viscosity increases and moldability is weakened.
본 발명의 한 실시예에 따른 에폭시 수지 조성물에 포함되는 DCPD형 에폭시 화합물은, 예를 들면 하기 화학식 1 내지 3 중 적어도 하나일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 화학식 1 내지 3 외에도 다양한 DCPD형 에폭시 화합물을 포함할 수 있다.The DCPD-type epoxy compound included in the epoxy resin composition according to an embodiment of the present invention may be, for example, at least one of Formulas 1 to 3 below. However, the present invention is not limited thereto, and various DCPD-type epoxy compounds may be included in addition to Chemical Formulas 1 to 3.
[화학식 1][Formula 1]
[화학식 2][Formula 2]
[화학식 3][Formula 3]
그리고, 본 발명의 한 실시예에 따른 에폭시 수지 조성물은 비스페놀형 에폭시 화합물, 시클로형 에폭시 화합물, 노볼락형 에폭시 화합물, 지방족 에폭시 화합물 및 이들의 변성 에폭시 화합물 중 적어도 하나를 더 포함할 수도 있다. 본 발명의 한 실시예에 따른 에폭시 수지 조성물이 비스페놀형 에폭시 화합물을 더 포함하면, 상온 안정성을 높일 수 있다.In addition, the epoxy resin composition according to an embodiment of the present invention may further include at least one of a bisphenol-type epoxy compound, a cyclo-type epoxy compound, a novolac-type epoxy compound, an aliphatic epoxy compound, and a modified epoxy compound thereof. When the epoxy resin composition according to an embodiment of the present invention further includes a bisphenol-type epoxy compound, room temperature stability may be improved.
본 발명의 한 실시예에 따른 에폭시 수지 조성물에 포함되는 경화제는 아민계 경화제, 크실롤계 경화제, 산무수물계 경화제, 페놀계 경화제, DCPD계 경화제 및 TCPD계 경화제 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 한 실시예에 따른 에폭시 수지 조성물에 포함되는 경화제는, 하기 화학식 4의 디시안디아미드(Dicyandiamide), 화학식 5의 디아미노디페닐설폰(diaminodiphenylsulfone) 및 화학식 6의 DOPO-ATN(6-H-dibenz[c,e][1,2]oxaphosphorin-6-[2,5-bis(oxiranylmethoxy)phenyl]-6-oxide-Aminotriazine Novolac) 중 적어도 하나일 수 있다. The curing agent included in the epoxy resin composition according to an embodiment of the present invention may include at least one of an amine-based curing agent, a xylol-based curing agent, an acid anhydride-based curing agent, a phenolic curing agent, a DCPD-based curing agent, and a TCPD-based curing agent. For example, the curing agent included in the epoxy resin composition according to an embodiment of the present invention, dicyandiamide of Formula 4, diaminodiphenylsulfone of Formula 5, and DOPO-ATN of Formula 6 It may be at least one of (6-H-dibenz[c,e][1,2]oxaphosphorin-6-[2,5-bis(oxiranylmethoxy)phenyl]-6-oxide-Aminotriazine Novolac).
[화학식 4][Formula 4]
[화학식 5][Formula 5]
[화학식 6][Formula 6]
본 발명의 한 실시예에 따른 에폭시 수지 조성물은 DCPD형 에폭시 화합물 1 당량에 대하여 경화제 0.6 내지 1.1 당량의 비율로 포함할 수 있다. 예를 들어, 화학식 1의 DCPD형 에폭시 화합물 10 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부, 바람직하게는 1 내지 6 중량부, 더욱 바람직하게는 2 내지 4 중량부의 화학식 4의 경화제를 포함할 수 있다. 에폭시 화합물과 경화제가 이러한 수치 범위로 포함되는 경우, 밀착성이 양호하며, 두께 조절이 용이할 수 있다. The epoxy resin composition according to an exemplary embodiment of the present invention may contain 0.6 to 1.1 equivalents of a curing agent based on 1 equivalent of DCPD-type epoxy compound. For example, 0.1 to 10 parts by weight, preferably 1 to 6 parts by weight, and more preferably 2 to 4 parts by weight, based on 10 parts by weight of the DCPD-type epoxy compound of Chemical Formula 1 may be included. When the epoxy compound and the curing agent are included in these numerical ranges, adhesion is good and thickness control may be easy.
본 발명의 한 실시예에 따른 에폭시 수지 조성물은 경화 촉진제를 더 포함할 수 있다. 경화 촉진제는, 예를 들면 아민류 경화 촉진제, 이미다졸류 경화 촉진제, 우레아계 경화 촉진제, 산(acid)계 경화 촉진제 등이 있고, 구체적으로는, 1,8-디아자비시클로(5,4,0)운데센-7, 트리에틸렌디아민, 벤질디메틸아민, 트리에탄올아민, 디메틸아미노에탄올, 트리스(디메틸아미노메틸)페놀 등의 3급 아민, 2-메틸이미다졸, 2-페닐이미다졸, 2-페닐-4-메틸이미다졸, 2-헵타데실이미다졸 등의 이미다졸류 등이 있다.The epoxy resin composition according to an embodiment of the present invention may further include a curing accelerator. The curing accelerator includes, for example, an amine curing accelerator, an imidazole curing accelerator, a urea curing accelerator, an acid curing accelerator, and the like. Specifically, 1,8-diazabicyclo (5,4,0 ) Tertiary amines such as undecene-7, triethylenediamine, benzyldimethylamine, triethanolamine, dimethylaminoethanol, and tris(dimethylaminomethyl)phenol, 2-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2- And imidazoles such as phenyl-4-methylimidazole and 2-heptadecylimidazole.
화학식 7은 이미다졸류 경화 촉진제의 일 예이다.Formula 7 is an example of an imidazole curing accelerator.
[화학식 7][Formula 7]
본 발명의 한 실시예에 따른 에폭시 수지 조성물은 판상 질화붕소를 포함하는 무기충전재를 포함한다. 본 발명의 한 실시예에 따른 다층 인쇄회로기판의 절연층의 두께는 30㎛ 내지 65㎛이다. 이때, 절연층에 포함되는 에폭시 수지 조성물의 무기충전재의 D95는 절연층의 두께의 90% 이하로 제한되어야 한다. 무기충전재의 D95가 절연층의 두께의 90%를 초과하는 경우 성형성이 악화되고, 회로 패턴과의 접착 성능이 떨어지기 때문이다. 한편, 구형의 무기충전재는 입도가 낮아질수록 비표면적이 커지게 되며, 에폭시 화합물과의 접촉 면적이 커지게 된다. 이에 따라, 에폭시 화합물 내 히드록실기가 많아지게 되어 유전율이 상승하게 된다. 본 발명의 한 실시예에 따라 에폭시 수지 조성물이 판상 질화붕소를 포함하면, 입도가 낮으면서도 비표면적이 작아 저유전율을 유지할 수 있다. 이때, 판상 질화붕소는 길이 방향의 D50이 8㎛ 이상, 바람직하게는 8㎛ 내지 30㎛일 수 있다. 판상 질화붕소의 길이 방향의 D50이 이러한 수치 범위 이내이면, 유전율이 낮고 성형이 용이한 에폭시 수지 조성물을 얻을 수 있다. The epoxy resin composition according to an embodiment of the present invention includes an inorganic filler including plate-shaped boron nitride. The thickness of the insulating layer of the multilayer printed circuit board according to an embodiment of the present invention is 30 μm to 65 μm. At this time, D95 of the inorganic filler of the epoxy resin composition included in the insulating layer should be limited to 90% or less of the thickness of the insulating layer. This is because when D95 of the inorganic filler exceeds 90% of the thickness of the insulating layer, the formability deteriorates and the adhesion performance with the circuit pattern is deteriorated. On the other hand, as the particle size of the spherical inorganic filler decreases, the specific surface area increases, and the contact area with the epoxy compound increases. Accordingly, the hydroxyl groups in the epoxy compound increase, thereby increasing the dielectric constant. According to an embodiment of the present invention, when the epoxy resin composition contains plate-shaped boron nitride, the particle size is low and the specific surface area is small, so that a low dielectric constant can be maintained. At this time, the plate-shaped boron nitride may have a D50 of 8 μm or more in the length direction, preferably 8 μm to 30 μm. When D50 in the longitudinal direction of the plate-shaped boron nitride is within this numerical range, an epoxy resin composition having a low dielectric constant and easy molding can be obtained.
이때, 판상 질화붕소는 전체 에폭시 수지 조성물의 10 내지 65 wt%로 포함될 수 있다. 판상 질화붕소가 전체 에폭시 수지 조성물의 10wt% 미만으로 포함되면, 에폭시 수지 조성물의 유전율이 높아지게 된다. 그리고, 판상 질화붕소가 전체 에폭시 수지 조성물의 65wt%를 초과하여 포함되면, 기공이 발생하여 박리 강도가 낮아지게 된다.In this case, the plate-shaped boron nitride may be included in an amount of 10 to 65 wt% of the total epoxy resin composition. When the plate-shaped boron nitride is contained in an amount of less than 10 wt% of the total epoxy resin composition, the dielectric constant of the epoxy resin composition is increased. In addition, when the plate-shaped boron nitride is contained in an amount exceeding 65 wt% of the total epoxy resin composition, pores are generated and the peel strength is lowered.
본 발명의 한 실시예에 따른 에폭시 수지 조성물은 산화알루미늄, 질화알루미늄, 구형 질화붕소, 질화규소, 탄화규소, 산화베릴륨 및 산화세륨 중 적어도 하나를 포함하는 세라믹계 무기 충전재, 다이아몬드, 탄소나노튜브 및 그라핀 중 적어도 하나를 포함하는 탄소계 무기 충전재 및 절연처리 금속입자 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. The epoxy resin composition according to an embodiment of the present invention is a ceramic inorganic filler including at least one of aluminum oxide, aluminum nitride, spherical boron nitride, silicon nitride, silicon carbide, beryllium oxide and cerium oxide, diamond, carbon nanotube, and graphite. It may further include at least one of a carbon-based inorganic filler including at least one of the pins and insulating metal particles.
이때, 판상 질화붕소 10 중량부에 대하여 세라믹계 무기 충전재 및 탄소계 무기 충전재 중 적어도 하나는 1.53 내지 65 중량부, 바람직하게는 5 내지 50 중량부, 더욱 바람직하게는 10 내지 30 중량부로 포함될 수 있다. 판상 질화붕소와 세라믹계 무기 충전재 및 탄소계 무기 충전재 중 적어도 하나가 이러한 수치 범위 내로 포함되면, 열전도도가 높을 뿐만 아니라 유전율이 낮은 에폭시 수지 조성물을 얻을 수 있다.At this time, at least one of the ceramic-based inorganic filler and the carbon-based inorganic filler may be included in an amount of 1.53 to 65 parts by weight, preferably 5 to 50 parts by weight, more preferably 10 to 30 parts by weight, based on 10 parts by weight of plate-shaped boron nitride. . When at least one of the plate-shaped boron nitride, the ceramic-based inorganic filler, and the carbon-based inorganic filler are contained within this numerical range, an epoxy resin composition having high thermal conductivity and low dielectric constant can be obtained.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 에폭시 화합물, 경화제 및 무기 충전재는 볼밀, 임펠라 믹싱, 비드 밀(bead mill), 바스켓 밀(basket mill), 유성 밀(planetary mill), 디노 밀(dyno mill), 3롤 밀(3roll mill) 등을 이용하여 혼합될 수 있다. 이때, 고른 분산을 위하여 용매와 분산제가 첨가될 수 있다. 용매는 점도 조절을 위하여 첨가될 수 있으며, 용매의 점도는 1 내지 100,000Cps일 수 있다. 용매는, 예를 들면 물, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부틸카비톨, MEK, 톨루엔, 자일렌, 디에틸렌글리콜, 포름아미드, α-테르핀네올, γ-부티로락톤, 메틸셀루로솔브, 프로필메틸셀루로솔브, 시클로펜타논, BCE(Butyl Cellosolve), DBE(Dibasic ester) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그리고, 분산제는 비이온 계면 활성제, 양이온 계면 활성제, 음이온 계면 활성제, 옥틸알콜 및 아크릴계, 우레탄계 고분자로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the epoxy compound, the hardener and the inorganic filler are ball mill, impeller mixing, bead mill, basket mill, planetary mill, dino mill, It can be mixed using a 3 roll mill or the like. At this time, a solvent and a dispersant may be added for even dispersion. The solvent may be added to adjust the viscosity, and the viscosity of the solvent may be 1 to 100,000 Cps. The solvent is, for example, water, methanol, ethanol, isopropanol, butyl carbitol, MEK, toluene, xylene, diethylene glycol, formamide, α-terpineneol, γ-butyrolactone, methylcellulose, propyl It may contain at least one of methylcellulose, cyclopentanone, BCE (Butyl Cellosolve), and DBE (Dibasic ester). In addition, the dispersant may be selected from the group consisting of nonionic surfactants, cationic surfactants, anionic surfactants, octyl alcohol and acrylic and urethane polymers.
본 발명의 한 실시예에 따른 에폭시 수지 조성물은 입자 간 결합을 증가시키기 위하여 실란 계열의 첨가물을 더 포함할 수 있다. 실란 계열의 첨가물은, 예를 들면 1-트리메틸시릴부트-1인(yne)-3-올, 아릴트리메틸실란, 트리메틸시릴 메탄설포네이트, 트리메틸시릴 트리콜로아세테이트, 메틸 트리메틸시릴아세테이트, 트리메틸시릴 프로피온산 등이다.The epoxy resin composition according to an embodiment of the present invention may further include a silane-based additive to increase bonding between particles. The silane-based additives are, for example, 1-trimethylsilylbut-1 (yne)-3-ol, aryltrimethylsilane, trimethylsilyl methanesulfonate, trimethylsilyl tricholoacetate, methyl trimethylsilylacetate, trimethylsilyl propionic acid, etc. to be.
본 발명의 한 실시예에 따른 에폭시 수지 조성물은 난연성을 높이기 위하여 인(P)을 더 포함할 수 있다. 인은 에폭시 화합물, 경화제 및 경화 촉진제의 0.5 내지 4wt%로 포함될 수 있다. The epoxy resin composition according to an embodiment of the present invention may further contain phosphorus (P) to increase flame retardancy. Phosphorus may be included in 0.5 to 4 wt% of the epoxy compound, the curing agent and the curing accelerator.
본 발명의 한 실시예에 따른 에폭시 수지 조성물을 경화하여 절연층으로 이용함으로써, 방열 성능이 우수하고 유전율이 낮은 인쇄회로기판을 얻을 수 있다.By curing the epoxy resin composition according to an embodiment of the present invention and using it as an insulating layer, a printed circuit board having excellent heat dissipation performance and low dielectric constant can be obtained.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 4층 인쇄회로기판의 단면도이며, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 4층 인쇄회로기판의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a four-layer printed circuit board according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of a four-layer printed circuit board according to another embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 4층 인쇄회로기판(100)은 순차적으로 배치되는 복수의 회로패턴층(110), 그리고 복수의 회로패턴층(110) 사이에 형성되는 복수의 절연층(120)을 포함한다. 즉, 인쇄회로기판(100)은 하면에 회로패턴층(110-1)이 형성된 절연층(120-1), 상면 및 하면에 회로패턴층(110-2, 110-3)이 형성된 절연층(120-2) 및 상면에 회로패턴층(110-4)이 형성된 절연층(120-3)을 포함한다. Referring to FIG. 1, a four-layer printed
여기서, 절연층(120)은 회로패턴층(110)을 절연한다. 그리고, 회로패턴층(110)은 구리, 니켈 등의 금속으로 이루어질 수 있다. 도시되지 않았으나, 4층 인쇄회로기판(100)은 금속 플레이트 상에 형성될 수 있다. 여기서, 금속 플레이트는 구리, 알루미늄, 니켈, 금, 백금 및 이들로부터 선택된 합금을 포함할 수 있다. Here, the insulating
도 2를 참조하면, 4층 인쇄회로기판(100)은 복수의 회로패턴층(110) 중 일부를 연결하는 관통홀(130)을 더 포함할 수 있다. 즉, 관통홀(130-1)과 같이 인쇄회로기판(100) 전체를 관통하도록 형성되거나, 관통홀(130-2) 또는 관통홀(130-3)과 같이 인쇄회로기판(100) 일부를 관통하도록 형성될 수 있다. Referring to FIG. 2, the four-layer printed
관통홀(130)의 내부는 구리(Cu)로 표면 도금된 후 에폭시 수지로 채워지거나, 구리로 채워질 수 있다.The inside of the through
도 1 내지 2를 참조하면, 회로패턴층(110-1)과 회로패턴층(110-2) 사이에 형성되는 절연층(120-1), 즉 최하부의 절연층(120-1) 및 회로패턴층(110-3)과 회로패턴층(110-4) 사이에 형성되는 절연층(120-3), 즉 최상부의 절연층(120-3)은 본 발명의 한 실시예에 따른 에폭시 수지 조성물을 포함한다. 이와 같이, 열전도도가 높으며, 유전율이 낮은 에폭시 수지 조성물을 포함하는 절연층을 인쇄회로기판의 최상부 및 최하부에 대칭적으로 배치하면, 발열 소자에 의하여 발생하는 열을 수평 방향뿐만 아니라 수직 방향으로도 분산시킬 수 있다.1 to 2, the insulating layer 120-1 formed between the circuit pattern layer 110-1 and the circuit pattern layer 110-2, that is, the lowermost insulating layer 120-1 and the circuit pattern. The insulating layer 120-3 formed between the layer 110-3 and the circuit pattern layer 110-4, that is, the uppermost insulating layer 120-3, contains an epoxy resin composition according to an embodiment of the present invention. Include. In this way, when the insulating layer containing the epoxy resin composition having high thermal conductivity and low dielectric constant is symmetrically disposed on the uppermost and lowermost portions of the printed circuit board, heat generated by the heat generating element is transferred not only in the horizontal direction but also in the vertical direction. Can be dispersed.
여기서, 절연층(120)의 두께는 각각 30㎛ 내지 65㎛일 수 있다. 절연층(120)의 두께가 이와 같은 수치 범위를 만족하는 경우, 인쇄회로기판의 표면 온도 감소 효과를 얻을 수 있으며, 기판을 용이하게 가공할 수 있다.Here, the thickness of the insulating
그리고, 복수의 절연층 중 나머지 일부의 절연층(120-2)은 에폭시 수지가 함침된 유리 섬유를 포함할 수 있다. 여기서, 에폭시 수지는 비결정성 에폭시 화합물을 포함할 수 있다. 비결정성 에폭시 화합물은 분자 중 에폭시기를 2개 이상 가지는 통상의 비결정성 에폭시 화합물일 수 있으며, 예를 들면 비스페놀 A형 에폭시 화합물, 비스페놀 F형 에폭시 화합물, 시클로형 에폭시 화합물, 노볼락형 에폭시 화합물, 지방족 에폭시 화합물 등일 수 있다. In addition, some of the remaining insulating layers 120-2 of the plurality of insulating layers may include glass fibers impregnated with an epoxy resin. Here, the epoxy resin may include an amorphous epoxy compound. The amorphous epoxy compound may be a general amorphous epoxy compound having two or more epoxy groups in the molecule, for example, a bisphenol A type epoxy compound, a bisphenol F type epoxy compound, a cyclo type epoxy compound, a novolak type epoxy compound, an aliphatic It may be an epoxy compound or the like.
에폭시 수지가 함침된 유리 섬유는, 예를 들면 FR(Flame Retardant)-4를 포함할 수 있다.Glass fibers impregnated with an epoxy resin may include, for example, FR (Flame Retardant)-4.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 10층 인쇄회로기판의 단면도이며, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 10층 인쇄회로기판의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a 10-layer printed circuit board according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view of a 10-layer printed circuit board according to another embodiment of the present invention.
도 3 내지 4를 참조하면, 10층 인쇄회로기판(200)은 순차적으로 배치되는 복수의 회로패턴층(210), 그리고 복수의 회로패턴층(210) 사이에 각각 형성되는 복수의 절연층(220)을 포함한다.3 to 4, the 10-layer printed
예를 들어, 복수의 회로패턴층(210-1, ..., 210-10)이 순차적으로 배치되며, 복수의 회로패턴층(210-1, ..., 210-10) 사이에 복수의 절연층(220-1, ..., 220-9)이 형성될 수 있다. For example, a plurality of circuit pattern layers 210-1, ..., 210-10 are sequentially disposed, and a plurality of circuit pattern layers 210-1, ..., 210-10 Insulating layers 220-1, ..., 220-9 may be formed.
도 3을 참조하면, 회로패턴층(210-1)과 회로패턴층(210-2) 사이에 형성되는 절연층(220-1), 즉 최하부의 절연층(220-1) 및 회로패턴층(210-9)과 회로패턴층(210-10) 사이에 형성되는 절연층(220-9), 즉 최상부의 절연층(220-9)은 본 발명의 한 실시예에 따른 에폭시 수지 조성물을 포함한다.Referring to FIG. 3, an insulating layer 220-1 formed between the circuit pattern layer 210-1 and the circuit pattern layer 210-2, that is, the lowermost insulating layer 220-1 and the circuit pattern layer ( The insulating layer 220-9 formed between the 210-9) and the circuit pattern layer 210-10, that is, the uppermost insulating layer 220-9 includes an epoxy resin composition according to an embodiment of the present invention. .
도 4를 참조하면, 최하부의 절연층(220-1)의 상부에 형성되는 절연층(220-2) 및 최상부의 절연층(220-9)의 하부에 형성되는 절연층(220-8)도 본 발명의 한 실시예에 따른 에폭시 수지 조성물을 포함할 수 있다. 4, the insulating layer 220-2 formed on the lowermost insulating layer 220-1 and the insulating layer 220-8 formed under the uppermost insulating layer 220-9 are also shown. It may include an epoxy resin composition according to an embodiment of the present invention.
여기서, 절연층(220)의 두께는 각각 30㎛ 내지 65㎛일 수 있다. 절연층(220)의 두께가 이와 같은 수치 범위를 만족하는 경우, 인쇄회로기판의 표면 온도 감소 효과를 얻을 수 있으며, 기판을 용이하게 가공할 수 있다.Here, the thickness of the insulating
그리고, 복수의 절연층 중 나머지 일부의 절연층은 에폭시 수지가 함침된 유리 섬유를 포함할 수 있다. 에폭시 수지가 함침된 유리 섬유는, 예를 들면 FR(Flame Retardant)-4를 포함할 수 있다.In addition, some of the remaining insulating layers among the plurality of insulating layers may include glass fibers impregnated with an epoxy resin. Glass fibers impregnated with an epoxy resin may include, for example, FR (Flame Retardant)-4.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 12층 인쇄회로기판의 단면도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 12층 인쇄회로기판의 단면도이다.5 is a cross-sectional view of a 12-layer printed circuit board according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view of a 12-layer printed circuit board according to another embodiment of the present invention.
도 5 내지 6을 참조하면, 12층 인쇄회로기판(300)은 순차적으로 배치되는 복수의 회로패턴층(310), 그리고 복수의 회로패턴층(310) 사이에 각각 형성되는 복수의 절연층(320)을 포함한다.5 to 6, the 12-layer printed
예를 들어, 복수의 회로패턴층(310-1, ..., 310-12)이 순차적으로 배치되며, 복수의 회로패턴층(310-1, ..., 310-12) 사이에 복수의 절연층(320-1, ..., 320-11)이 형성될 수 있다. For example, a plurality of circuit pattern layers 310-1, ..., 310-12 are sequentially disposed, and a plurality of circuit pattern layers 310-1, ..., 310-12 Insulating layers 320-1, ..., 320-11 may be formed.
도 5를 참조하면, 회로패턴층(310-1)과 회로패턴층(310-2) 사이에 형성되는 절연층(320-1), 즉 최하부의 절연층(320-1) 및 회로패턴층(310-11)과 회로패턴층(310-12) 사이에 형성되는 절연층(320-11), 즉 최상부의 절연층(320-11)은 본 발명의 한 실시예에 따른 에폭시 수지 조성물을 포함한다. 5, the insulating layer 320-1 formed between the circuit pattern layer 310-1 and the circuit pattern layer 310-2, that is, the lowermost insulating layer 320-1 and the circuit pattern layer ( The insulating layer 320-11 formed between the 310-11) and the circuit pattern layer 310-12, that is, the uppermost insulating layer 320-11 includes an epoxy resin composition according to an embodiment of the present invention. .
도 6을 참조하면, 최하부의 절연층(320-1)의 상부에 형성된 절연층(320-2) 및 최상부의 절연층(320-11)의 하부에 형성된 절연층(320-10)도 본 발명의 한 실시예에 따른 에폭시 수지 조성물을 포함할 수 있다.6, the insulating layer 320-2 formed on the lowermost insulating layer 320-1 and the insulating layer 320-10 formed under the uppermost insulating layer 320-11 are also present in the present invention. It may include an epoxy resin composition according to an embodiment of.
여기서, 절연층(320)의 두께는 각각 30㎛ 내지 65㎛일 수 있다. 절연층(320)의 두께가 이와 같은 수치 범위를 만족하는 경우, 인쇄회로기판의 표면 온도 감소 효과를 얻을 수 있으며, 기판을 용이하게 가공할 수 있다.Here, the thickness of the insulating
그리고, 복수의 절연층 중 나머지 일부의 절연층은 에폭시 수지가 함침된 유리 섬유를 포함할 수 있다. 에폭시 수지가 함침된 유리 섬유는, 예를 들면 FR(Flame Retardant)-4를 포함할 수 있다.In addition, some of the remaining insulating layers among the plurality of insulating layers may include glass fibers impregnated with an epoxy resin. Glass fibers impregnated with an epoxy resin may include, for example, FR (Flame Retardant)-4.
도 1 내지 6을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 에폭시 수지 조성물을 포함하는 절연층은 인쇄회로기판의 상부 및 하부에 대칭으로 배치되고, 가운데 절연층은 FR-4를 포함할 수 있다. 1 to 6, the insulating layer including the epoxy resin composition according to an embodiment of the present invention is symmetrically disposed on the upper and lower portions of the printed circuit board, and the middle insulating layer may include FR-4. .
또한, 복수의 절연층, 예를 들면 N개의 절연층 중 15 내지 80%의 절연층은 본 발명의 한 실시예에 따른 에폭시 수지 조성물을 포함할 수 있다. 본 발명의 한 실시예에 따른 에폭시 수지 조성물을 포함하는 절연층이 N개의 절연층 중 15% 미만으로 포함되면, 인쇄회로기판의 표면 온도 감소 효과를 얻을 수 없다. 그리고, 본 발명의 한 실시예에 따른 에폭시 수지 조성물을 포함하는 절연층이 N개의 절연층 중 80% 를 초과하여 포함되면, 인쇄회로기판의 가공이 어려워진다. In addition, the plurality of insulating layers, for example, 15 to 80% of the insulating layers of the N insulating layers may include the epoxy resin composition according to an embodiment of the present invention. If the insulating layer including the epoxy resin composition according to an embodiment of the present invention is included in less than 15% of the N insulating layers, the effect of reducing the surface temperature of the printed circuit board cannot be obtained. And, if the insulating layer containing the epoxy resin composition according to an embodiment of the present invention is included in more than 80% of the N insulating layers, processing of the printed circuit board becomes difficult.
이하, 실시예 및 비교예를 이용하여 더욱 구체적으로 설명한다.Hereinafter, it will be described in more detail using Examples and Comparative Examples.
<실시예 1><Example 1>
화학식 1의 DCPD형 에폭시 화합물 19.3wt%, 화학식 4의 디시안디아미드 5.5wt% 및 화학식 7의 이미다졸계 경화촉진제 0.2wt%를 MEK(Methyl Ethly Ketone)에서 20분 동안 용해시킨 후, 산화알루미늄 40wt%와 판상 질화붕소(길이방향의 D50이 10 내지 20㎛) 35wt%를 첨가하여 2시간 동안 교반시켰다. 교반이 완료된 용액을 구리판에 코팅한 후 150℃에서 1시간 30분동안 가압하여 실시예 1의 에폭시 수지 조성물을 얻었다.19.3wt% of the DCPD-type epoxy compound of Formula 1, 5.5wt% of dicyandiamide of Formula 4, and 0.2wt% of the imidazole-based curing accelerator of Formula 7 were dissolved in MEK (Methyl Ethly Ketone) for 20 minutes, and then aluminum oxide 40wt. % And plate-shaped boron nitride (D50 in the longitudinal direction of 10 to 20 µm) 35 wt% were added and stirred for 2 hours. After the solution having been stirred was coated on a copper plate, it was pressurized at 150° C. for 1 hour and 30 minutes to obtain the epoxy resin composition of Example 1.
<비교예 1><Comparative Example 1>
화학식 1의 DCPD형 에폭시 화합물 19.3wt%, 화학식 4의 디시안디아미드 5.5wt% 및 화학식 7의 이미다졸계 경화촉진제 0.2wt%를 MEK(Methyl Ethly Ketone)에서 20분 동안 용해시킨 후, 산화알루미늄 75wt%를 첨가하여 2시간 동안 교반시켰다. 교반이 완료된 용액을 구리판에 코팅한 후 150℃에서 1시간 30분동안 가압하여 비교예 1의 에폭시 수지 조성물을 얻었다.After dissolving 19.3 wt% of the DCPD type epoxy compound of Formula 1, 5.5 wt% of dicyandiamide of Formula 4, and 0.2 wt% of the imidazole-based curing accelerator of Formula 7 for 20 minutes in MEK (Methyl Ethly Ketone), 75 wt of aluminum oxide % Was added and stirred for 2 hours. After the stirring was completed, the solution was coated on a copper plate and then pressurized at 150° C. for 1 hour and 30 minutes to obtain the epoxy resin composition of Comparative Example 1.
<비교예 2><Comparative Example 2>
화학식 1의 DCPD형 에폭시 화합물 19.3wt%, 화학식 4의 디시안디아미드 5.5wt% 및 화학식 7의 이미다졸계 경화촉진제 0.2wt%를 MEK(Methyl Ethly Ketone)에서 20분 동안 용해시킨 후, 산화알루미늄 70wt%와 판상 질화붕소(길이방향의 D50이 10 내지 20㎛) 5wt%를 첨가하여 2시간 동안 교반시켰다. 교반이 완료된 용액을 구리판에 코팅한 후 150℃에서 1시간 30분동안 가압하여 비교예 2의 에폭시 수지 조성물을 얻었다.After dissolving 19.3 wt% of the DCPD-type epoxy compound of Formula 1, 5.5 wt% of dicyandiamide of Formula 4, and 0.2 wt% of the imidazole-based curing accelerator of Formula 7 for 20 minutes in MEK (Methyl Ethly Ketone), 70 wt of aluminum oxide % And plate-shaped boron nitride (D50 in the longitudinal direction of 10 to 20 μm) 5 wt% were added and stirred for 2 hours. After the stirring was completed, the solution was coated on a copper plate and then pressurized at 150° C. for 1 hour and 30 minutes to obtain the epoxy resin composition of Comparative Example 2.
<비교예 3><Comparative Example 3>
화학식 1의 DCPD형 에폭시 화합물 19.3wt%, 화학식 4의 디시안디아미드 5.5wt% 및 화학식 7의 이미다졸계 경화촉진제 0.2wt%를 MEK(Methyl Ethly Ketone)에서 20분 동안 용해시킨 후, 산화알루미늄 5wt%와 판상 질화붕소(길이방향의 D50이 10 내지 20㎛) 70wt%를 첨가하여 2시간 동안 교반시켰다. 교반이 완료된 용액을 구리판에 코팅한 후 150℃에서 1시간 30분동안 가압하여 비교예 3의 에폭시 수지 조성물을 얻었다.After dissolving 19.3 wt% of the DCPD type epoxy compound of Formula 1, 5.5 wt% of dicyandiamide of Formula 4, and 0.2 wt% of the imidazole-based curing accelerator of Formula 7 for 20 minutes in MEK (Methyl Ethly Ketone), 5 wt of aluminum oxide % And plate-shaped boron nitride (D50 in the longitudinal direction of 10 to 20 µm) 70 wt% were added and stirred for 2 hours. The solution after the completion of stirring was coated on a copper plate and then pressurized at 150° C. for 1 hour and 30 minutes to obtain the epoxy resin composition of Comparative Example 3.
<비교예 4><Comparative Example 4>
하기 화학식 8의 노볼락형 에폭시 화합물 19.3wt%, 화학식 4의 디시안디아미드 5.5wt% 및 화학식 7의 이미다졸계 경화촉진제 0.2wt%를 MEK(Methyl Ethly Ketone)에서 20분 동안 용해시킨 후, 산화알루미늄 40wt%와 판상 질화붕소(길이방향의 D50이 10 내지 20㎛) 35wt%를 첨가하여 2시간 동안 교반시켰다. 교반이 완료된 용액을 구리판에 코팅한 후 150℃에서 1시간 30분동안 가압하여 비교예 4의 에폭시 수지 조성물을 얻었다.After dissolving 19.3 wt% of the novolak type epoxy compound of Formula 8, 5.5 wt% of dicyandiamide of Formula 4, and 0.2 wt% of the imidazole-based curing accelerator of Formula 7 for 20 minutes in MEK (Methyl Ethly Ketone), oxidation 40wt% of aluminum and 35wt% of plate-shaped boron nitride (D50 in the longitudinal direction of 10 to 20㎛) were added and stirred for 2 hours. After the solution having been stirred was coated on a copper plate, it was pressurized at 150° C. for 1 hour and 30 minutes to obtain an epoxy resin composition of Comparative Example 4.
[화학식 8][Formula 8]
<비교예 5><Comparative Example 5>
화학식 1의 DCPD형 에폭시 화합물 19.3wt%, 화학식 4의 디시안디아미드 5.5wt% 및 화학식 7의 이미다졸계 경화촉진제 0.2wt%를 MEK(Methyl Ethly Ketone)에서 20분 동안 용해시킨 후, 산화알루미늄 40wt%와 판상 질화붕소(길이방향의 D50이 5㎛) 35wt%를 첨가하여 2시간 동안 교반시켰다. 교반이 완료된 용액을 구리판에 코팅한 후 150℃에서 1시간 30분동안 가압하여 비교예 5의 에폭시 수지 조성물을 얻었다.19.3wt% of the DCPD-type epoxy compound of Formula 1, 5.5wt% of dicyandiamide of Formula 4, and 0.2wt% of the imidazole-based curing accelerator of Formula 7 were dissolved in MEK (Methyl Ethly Ketone) for 20 minutes, and then aluminum oxide 40wt. % And plate-shaped boron nitride (D50 in the longitudinal direction of 5 µm) 35 wt% were added and stirred for 2 hours. After the stirring was completed, the solution was coated on a copper plate and then pressurized at 150° C. for 1 hour and 30 minutes to obtain the epoxy resin composition of Comparative Example 5.
<비교예 6><Comparative Example 6>
화학식 1의 DCPD형 에폭시 화합물 19.3wt%, 화학식 4의 디시안디아미드 5.5wt% 및 화학식 7의 이미다졸계 경화촉진제 0.2wt%를 MEK(Methyl Ethly Ketone)에서 20분 동안 용해시킨 후, 유리섬유(glass fabric) 75wt%를 첨가하여 2시간 동안 교반시켰다. 교반이 완료된 용액을 구리판에 코팅한 후 150℃에서 1시간 30분동안 가압하여 비교예 6의 에폭시 수지 조성물을 얻었다.After dissolving 19.3 wt% of the DCPD type epoxy compound of Formula 1, 5.5 wt% of dicyandiamide of Formula 4, and 0.2 wt% of the imidazole-based curing accelerator of Formula 7 in MEK (Methyl Ethly Ketone) for 20 minutes, glass fiber ( glass fabric) 75wt% was added and stirred for 2 hours. The solution after the completion of stirring was coated on a copper plate and then pressurized at 150° C. for 1 hour and 30 minutes to obtain the epoxy resin composition of Comparative Example 6.
<실험예><Experimental Example>
실시예 1 및 비교예 1 내지 6으로부터 얻은 에폭시 수지 조성물을 경화시킨 후, ASTM E1461 열전도율계를 사용하여 열전도도를 측정하였으며, IPC-TM-650 2.5.5.9를 사용하여 유전율을 측정하였고, IPC-TM-650 2.4.8을 이용하여 박리강도(Peel Strength)를 측정하였다.After curing the epoxy resin compositions obtained from Example 1 and Comparative Examples 1 to 6, thermal conductivity was measured using an ASTM E1461 thermal conductivity meter, and dielectric constant was measured using IPC-TM-650 2.5.5.9, and IPC- Peel strength was measured using TM-650 2.4.8.
표 1은 실시예 및 비교예의 열전도도, 유전율 및 박리강도를 비교한 결과이다.Table 1 is a result of comparing the thermal conductivity, dielectric constant, and peel strength of Examples and Comparative Examples.
표 1을 참조하면, 실시예 1과 같이 본 발명의 한 실시예에 따른 에폭시 수지 조성물은 열전도도가 4W/mK이상이고, 1GHz에서의 유전율이 4 이하이며, 1oz에서의 박리강도는 1 Kgf/cm 이상임을 알 수 있다.Referring to Table 1, as in Example 1, the epoxy resin composition according to an embodiment of the present invention has a thermal conductivity of 4W/mK or more, a dielectric constant of 4 or less at 1 GHz, and a peel strength of 1 Kgf/oz. It can be seen that it is more than cm.
이에 반해, 판상 질화붕소가 포함되지 않거나, 전체 에폭시 수지 조성물의 10wt% 미만으로 포함되는 비교예 1 및 비교예 2에서는 유전율이 4보다 높게 나타나므로, 절연층으로 사용되기에 적합하지 않음을 알 수 있다. 그리고, 판상 질화붕소가 전체 에폭시 수지 조성물의 65wt%를 초과하여 포함되는 비교예 3에서는 기공 발생으로 인하여 박리 강도가 1Kgf/cm 이하로 나타남을 알 수 있다.On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2 in which the plate-shaped boron nitride was not included or contained in less than 10 wt% of the total epoxy resin composition, the dielectric constant was higher than 4, so it was found that it was not suitable for use as an insulating layer have. In addition, in Comparative Example 3 in which the plate-shaped boron nitride was included in excess of 65 wt% of the total epoxy resin composition, it can be seen that the peel strength was 1Kgf/cm or less due to the generation of pores.
그리고, 판상 질화붕소를 포함하는 무기충전재가 실시예 1과 동일하게 포함되었으나, 노볼락형 에폭시 수지가 사용된 비교예 4 및 조성비가 실시예 1과 동일하나 길이방향의 D50이 8㎛ 미만인 판상 질화붕소가 사용된 비교예 5에서는 유전율이 4보다 높게 나타남을 알 수 있다. 그리고, 유리 섬유를 포함하는 비교예 6에서는 유전율은 4 이하이지만, 열전도도가 낮게 나타남을 알 수 있다. And, the inorganic filler containing the plate-shaped boron nitride was included in the same manner as in Example 1, but the composition ratio of Comparative Example 4 and Example 1 in which a novolac-type epoxy resin was used, but the D50 in the longitudinal direction was less than 8㎛. It can be seen that in Comparative Example 5 in which boron is used, the dielectric constant is higher than 4. In addition, in Comparative Example 6 including glass fibers, the dielectric constant is 4 or less, but it can be seen that the thermal conductivity is low.
이하, 본 발명의 한 실시예에 따라 일부 절연층이 에폭시 수지 조성물을 포함하는 인쇄회로기판의 방열 성능을 비교한 결과를 설명한다.Hereinafter, a result of comparing the heat dissipation performance of a printed circuit board in which some insulating layers include an epoxy resin composition according to an embodiment of the present invention will be described.
이하, 표 2에서 에폭시 수지 조성물은 실시예 1의 에폭시 수지 조성물을 의미하고, FR-4는 비교예 6의 에폭시 수지 조성물을 의미한다.Hereinafter, in Table 2, the epoxy resin composition refers to the epoxy resin composition of Example 1, and FR-4 refers to the epoxy resin composition of Comparative Example 6.
Thermal Stress는 288℃의 솔더(sloder) 위에 실시예 및 비교예의 인쇄회로기판을 10sec씩 10cycle로 띄웠다. 이때, 회로패턴층과 절연층이 분리되거나, 기공이 부풀어 오르기 시작할 때의 cycle을 기록하였다.Thermal stress was carried out by 10 cycles of the printed circuit boards of Examples and Comparative Examples on a solder at 288° C. by 10 sec. At this time, the cycle when the circuit pattern layer and the insulating layer were separated or the pores started to swell was recorded.
증가 온도는 표면에 써모커플(thermocouple)이 고정된 세라믹 계열의 열원을 실시예 및 비교예의 인쇄회로기판 위에 부착하고 상온(25℃)에서의 열원의 온도를 측정한 결과이다. 실시예 및 비교예의 인쇄회로기판에 동일한 출력(Voltage*Ampere)를 인가한 후 온도를 측정하였다. 출력 인가 후 측정 온도에서 상온에서의 측정 온도를 뺀 결과를 증가 온도로 계산하였다.The increased temperature is a result of attaching a ceramic-based heat source with a thermocouple fixed to the surface on the printed circuit boards of Examples and Comparative Examples and measuring the temperature of the heat source at room temperature (25°C). After applying the same output (Voltage*Ampere) to the printed circuit boards of Examples and Comparative Examples, the temperature was measured. After applying the output, the result of subtracting the measured temperature at room temperature from the measured temperature was calculated as the increased temperature.
표 2는 도 3 내지 4에서 도시한 10층 인쇄회로기판의 방열 성능을 비교한 결과이다.Table 2 is a result of comparing the heat dissipation performance of the 10-layer printed circuit board shown in FIGS. 3 to 4.
표 2와 같이, 10층 인쇄회로기판에서도 실시예 2 내지 3 및 비교예 7 내지 8은 모두 10cycle의 thermal stress를 견딜 수 있음을 알 수 있다. 다만, 모든 절연층이 FR-4를 포함하는 비교예 2(증가 온도: 70.1℃)에 비하여, 절연층의 전부 또는 일부가 에폭시 수지 조성물을 포함하는 실시예 2 내지 3 및 비교예 7의 증가 온도가 낮게 나타난다. 이에 따라, 실시예 2 내지 3 및 비교예 7의 인쇄회로기판은 비교예 8의 인쇄회로기판에 비하여 우수한 방열 성능을 가짐을 알 수 있다. 그러나, 절연층 중 80% 이상이 본 발명의 에폭시 수지 조성물을 포함하는 비교예 7의 인쇄회로기판에서는, 증가 온도는 낮으나, 홀(Via) 등의 가공 시 공정 불량률이 증가하게 되는 문제가 있다.As shown in Table 2, it can be seen that even in a 10-layer printed circuit board, Examples 2 to 3 and Comparative Examples 7 to 8 can withstand the thermal stress of 10 cycles. However, compared to Comparative Example 2 (increased temperature: 70.1°C) in which all the insulating layers contain FR-4, the increased temperature of Examples 2 to 3 and Comparative Example 7 in which all or part of the insulating layer contains an epoxy resin composition Appears low. Accordingly, it can be seen that the printed circuit boards of Examples 2 to 3 and Comparative Example 7 have superior heat dissipation performance compared to the printed circuit board of Comparative Example 8. However, in the printed circuit board of Comparative Example 7 in which 80% or more of the insulating layer contains the epoxy resin composition of the present invention, the increase temperature is low, but there is a problem that the process defect rate increases when processing a hole (Via).
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will variously modify and change the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the following claims. You will understand that you can do it.
Claims (12)
판상 질화붕소를 포함하는 무기충전재 30 내지 90wt%를 포함하며,
상기 경화제는 디시안디아미드(Dicyandiamide)를 포함하고,
상기 DCPD형 에폭시 화합물 10 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부의 디시안디아미드를 포함하며,
상기 판상 질화붕소는 전체 에폭시 수지 조성물의 10 내지 65 wt%로 포함되고,
상기 판상 질화붕소의 D50은 8㎛ 내지 30㎛인 에폭시 수지 조성물.Dicyclopentadiene (DCPD) type epoxy compound and curing agent 10 to 70 wt%, and
Contains 30 to 90wt% of an inorganic filler containing plate-shaped boron nitride,
The curing agent includes dicyandiamide,
Contains 0.1 to 10 parts by weight of dicyandiamide based on 10 parts by weight of the DCPD-type epoxy compound,
The plate-shaped boron nitride is included in 10 to 65 wt% of the total epoxy resin composition,
D50 of the plate-shaped boron nitride is 8㎛ to 30㎛ epoxy resin composition.
열전도도가 4W/mK이상이며, 1GHz에서의 유전율이 4 이하이며, 1oz에서의 박리강도는 1 Kgf/cm 이상인 에폭시 수지 조성물.The method of claim 1,
Thermal conductivity is 4W/mK or more, dielectric constant at 1GHz is 4 or less, and peel strength at 1oz is 1 Kgf/cm or more.
상기 무기 충전재는 세라믹계 무기 충전재를 더 포함하는 에폭시 수지 조성물.The method of claim 1,
The inorganic filler is an epoxy resin composition further comprising a ceramic-based inorganic filler.
상기 판상 질화붕소 10 중량부에 대하여 상기 세라믹계 무기 충전재는 1.53 내지 65 중량부로 포함되는 에폭시 수지 조성물.The method of claim 5,
The epoxy resin composition containing 1.53 to 65 parts by weight of the ceramic inorganic filler based on 10 parts by weight of the plate-shaped boron nitride.
제1 절연층으로부터 제N 절연층까지 순차적으로 배치되고,
제1 절연층 및 제N 절연층은 디시클로펜타디엔(Dicyclopentadiene, DCPD)형 에폭시 화합물, 경화제 및 판상 질화붕소를 포함하는 무기충전재를 포함하고, 상기 경화제는 디시안디아미드(Dicyandiamide)를 포함하고, 상기 DCPD형 에폭시 화합물 10 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부의 디시안디아미드를 포함하며, 상기 판상 질화붕소는 전체 에폭시 수지 조성물의 10 내지 65 wt%로 포함되고, 상기 판상 질화붕소의 D50은 8㎛ 내지 30㎛인 에폭시 수지 조성물을 포함하는 인쇄회로기판.It includes N insulating layers in which a circuit pattern is formed on at least one of the upper and lower surfaces,
Sequentially disposed from the first insulating layer to the Nth insulating layer,
The first insulating layer and the N-th insulating layer include a dicyclopentadiene (DCPD) type epoxy compound, a curing agent, and an inorganic filler including plate-shaped boron nitride, and the curing agent includes dicyandiamide, Contains 0.1 to 10 parts by weight of dicyandiamide based on 10 parts by weight of the DCPD-type epoxy compound, the plate-shaped boron nitride is contained in 10 to 65% by weight of the total epoxy resin composition, and the D50 of the plate-shaped boron nitride is 8 μm A printed circuit board comprising an epoxy resin composition of to 30㎛.
상기 제1 절연층의 상부에 형성되는 제2 절연층 및 상기 제N 절연층의 하부에 형성되는 제N-1 절연층은 상기 에폭시 수지 조성물을 포함하는 인쇄회로기판.The method of claim 7,
The second insulating layer formed on the first insulating layer and the N-1th insulating layer formed under the Nth insulating layer include the epoxy resin composition.
상기 N개의 절연층 중 15 내지 80%의 절연층이 상기 에폭시 수지 조성물을 포함하는 인쇄회로기판.The method of claim 7,
15 to 80% of the N insulating layers of the printed circuit board containing the epoxy resin composition.
상기 절연층의 두께는 각각 30㎛ 내지 65㎛인 인쇄회로기판.The method of claim 7,
Each of the insulating layers has a thickness of 30 μm to 65 μm.
상기 N개의 절연층 중 나머지 절연층은 에폭시 수지가 함침된 유리 섬유를 포함하는 인쇄회로기판.The method of claim 7,
The remaining insulating layers among the N insulating layers are printed circuit boards comprising glass fibers impregnated with an epoxy resin.
상기 에폭시 수지가 함침된 유리 섬유는 FR(Flame Retardant)-4인 인쇄회로기판.The method of claim 11,
The glass fiber impregnated with the epoxy resin is FR (Flame Retardant)-4 printed circuit board.
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