KR102440882B1

KR102440882B1 - 방열재료 접착용 조성물, 접착제 부착 방열재료, 인레이 기판 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR102440882B1
Application number: KR1020227023567A
Authority: KR
Inventors: 히로아키 우메다; 가즈히로 마츠다; 겐 유카와
Original assignee: 타츠타 전선 주식회사
Priority date: 2015-06-29
Filing date: 2016-06-15
Publication date: 2022-09-05
Also published as: EP3315573A1; TWI706024B; TW201710437A; US20180298185A1; JP6716560B2; EP3315573A4; EP3315573B1; KR20220104064A; JPWO2017002315A1; WO2017002315A1; CN107709502A; US11236227B2; CN107709502B; KR20180022714A

Abstract

본 발명은 비용을 삭감하면서 안정된 밀착성을 확보할 수 있는 방열 재료, 이를 사용한 인레이 기판, 및 그 제조방법을 제공한다. 에폭시 수지를 포함하는 수지성분, 경화제, 및 무기 필러를 함유하여 이루어지고, 80 ℃에서의 복수 점도가 1 × 10³ Pa·s ~ 5 × 10⁶ Pa·s인 방열 재료 접착용 조성물을 이용하여 방열 재료의 일부 또는 전부가 피복된 접착제 부착 방열 재료로 한다.

Description

방열재료 접착용 조성물, 접착제 부착 방열재료, 인레이 기판 및 그 제조방법{HEAT DISSIPATION MATERIAL ADHERING COMPOSITION, HEAT DISSIPATION MATERIAL HAVING ADHESIVE, INLAY SUBSTRATE, AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME}

본 발명은 주로 기판의 방열을 목적으로 하는 방열 재료,이를 이용한 인레이 기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

파워 모듈이나 하이 파워 LED 등을 실장하는 기판에서는 열을 방열하는 기능이 요구되고 있다. 이 목적을 위해, 종래는 특허 문헌 1에 개시되어 있는 인레이 기판과 같이, 기판의 방열을 목적으로 하여 기판에 구멍을 설치하고, 방열 재료를 삽입하는 방법을 실시하고 있었다. 인레이 기판의 제조 방법으로서는 예를 들어, 방열 재료를 기판에 삽입하고 위에서 압력을 가하여, 소성 변형시킴으로써 고정하는 방법이 사용되고 있다. 그러나, 이 수법을 사용한 경우 수작업이 되므로, 비용이 높아지기 쉽고, 압력이 부족하여 방열 재료가 빠지는 등의 문제도 발생하고 있다. 그 때문에, 비용을 삭감하면서, 안정된 밀착성을 확보하는 기술이 요구되고 있다.

일본 특허 제4988609호 공보

본 발명은 상기를 감안하여 이루어진 것으로, 비용을 삭감하면서 안정된 밀착성을 확보할 수 있는 방열 재료를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 이 방열 재료를 사용한 신뢰성이 높은 인레이 기판, 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 방열 재료 접착용 조성물은 상기 과제를 해결하기 위해 에폭시 수지를 포함하는 수지 성분, 경화제 및 무기 필러를 함유하여 이루어지고, 80℃에서의 복소 점도가 1 × 10³Pa·s ~ 5 × 10⁶Pa·s의 범위 내인 것으로 한다.

상기 수지 성분은 고형 에폭시 수지 및 액상 에폭시 수지에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 수지인 것으로 한다.

경화제로서는 이미다졸계 경화제, 양이온계 경화제 및 라디칼계 경화제로부터 선택된 1 종 또는 2 종 이상을 사용할 수 있다.

무기 필러로서는 금 분말, 은 분말, 구리 분말, 니켈 분말, 금, 은, 구리 및 니켈로부터 선택된 2 종 이상의 금속으로 이루어지는 합금 분말, 은 코팅 구리 분말, 금 코팅 구리 분말, 은 코팅 니켈 분말, 금 코팅 니켈 분말, 실리카, 알루미나, 질화 붕소, 그래핀 및 카본으로부터 선택된 1 종 또는 2 종 이상을 사용할 수있다.

본 발명의 접착제 부착 방열 재료는 방열 재료의 표면의 일부 또는 전부를, 상기 방열 재료 접착용 조성물에 의해 피복함으로써 얻어진 것으로 한다. 본 발명의 인레이 기판은 상기 접착제 부착 방열 재료를 이용하여 얻어진 것으로 한다.

또한, 본 발명의 인레이 기판의 제조 방법은 기판을 예열하는 공정과, 접착제 부착 방열 재료를, 가열된 기판에 삽입하는 공정과, 가압에 의해 접착제 부착 방열 재료를 기판에 고정하는 공정을 갖는 방법으로 한다.

본 발명에 관한 방열 재료 접착용 조성물에 의하면, 기판에 용이하게 고정 할 수 있어 안정된 밀착성을 확보할 수 있는 접착제 부착 방열 재료가 얻어진다. 따라서, 방열 재료가 빠지는 등의 종래 기술의 문제점을 해소 할 수 있다. 또한, 작업 효율을 향상시킬 수 있으므로, 비용을 삭감하는 것도 가능해진다.

도 1은 방열 재료에 방열 재료 접착용 조성물을 도포하고, 접착제 부착 방열 재료를 제조하는 공정을 도시한 모식 단면도이다.
도 2는 기판에 접착제 부착 방열 재료를 고정하는 공정을 도시한 모식 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시형태를, 보다 구체적으로 설명한다.

본 실시형태에 관한 방열 재료 접착용 조성물은 에폭시 수지를 포함하는 수지 성분, 경화제 및 무기 필러를 함유하여 이루어지는 것이다.

*에폭시 수지로서는 고형 에폭시 수지 및 액상 에폭시 수지로부터 선택된 1 종 또는 2 종 이상의 수지를 사용할 수 있다.

여기에서 「고형 에폭시 수지」라는 것은 상온(25 ℃)에서 고체인 에폭시 수지를 말하는 것으로 한다. 고형 에폭시 수지로서는 분자 내에 에폭시기를 함유하는 것으로, 상온 (25℃)에서 고체이면 특별히 한정되지 않지만, 구체예로서는 트리스 페놀형 에폭시 수지, 트리스 페놀 메탄형 에폭시 수지, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지 등을 들 수 있다.

또한, 액상 에폭시 수지로서는 분자 내에 에폭시기를 함유하는 것으로, 상온 (25 ℃)에서 액체이면 특별히 한정되지 않지만, 구체예로서는 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 글리시딜 아민계 에폭시 수지, 글리시딜 에테르계 에폭시 수지 등을 들 수 있다.

고형 에폭시 수지와 액상 에폭시 수지는 각각 단독으로 사용할 수 있지만, 고형 에폭시 수지와 액상 에폭시 수지의 병용인 것이 바람직하다.

고형 에폭시 수지와 액상 에폭시 수지의 합계량 100 질량부 중, 고형 에폭시 수지의 배합량은 이에 한정되지 않지만, 바람직하게는 20 ~ 90 질량부이며, 보다 바람직하게는 40 ~ 80 질량부이다. 20 질량부 이상이면, 용제 건조 후에도 택성이 남지 않고, 취급이 용이해진다. 또한, 90 질량부 이하이면, 용제가 휘발하기 어려우므로, 페이스트의 표면에 막이 생기기 어려워 방열 재료에 도포하기 쉬워진다.

본 실시형태에 관한 방열 재료 접착용 조성물은 수지 성분으로서 고형 에폭시 수지와 액상 에폭시 수지에 추가로 비스말레이미드 화합물을 사용할 수도 있다.

비스 말레 이미드 화합물로서는 다음의 화학식 1로 표시되는 것을 사용할 수있다.

단, 화학식 1에서, X는 지방족, 지환식 또는 방향족의 탄화수소기이며, 주쇄의 탄소수가 10 ~ 30 인 탄화수소기를 나타내고, 이러한 기는 헤테로 원자, 치환기 또는 실록산 골격을 갖고 있어도 좋다. X는 바람직하게는 지방족 또는 지환식 탄화수소 또는 지환식 탄화수소기에 의해 수식된 지방족 탄화수소기이고, 탄소수 10 ~ 55의 지방족 탄화수소기인 것이 보다 바람직하고, 탄소수 10 ~ 40 인 것이 더욱 바람직하다.

Y는 지방족, 지환식 또는 방향족의 탄화수소기를 나타내고, 이러한 기는 헤테로 원자, 치환기, 페닐 에테르 골격, 설포닐 골격 또는 실록산 골격을 갖고 있어도 좋다. Y는 바람직하게는 방향족 탄화수소기이다.

n은 반복 단위수이며, 1 ~ 20 범위의 수를 나타낸다. n이 1 이상이면 안정된 밀착성을 확보할 수 있는 접착제 부착 방열 재료가 얻어진다. 또한, n은 20 이하가 바람직하고, 10 이하가 보다 바람직하다. n이 20 이하이면 안정된 밀착성을 확보할 수 있는 접착제 부착 방열 재료가 얻어진다. 비스말레이미드 화합물은 n이 1 ~ 20 인 것을 1 종 단독으로 사용해도 좋고, 2 종 이상 병용해도 좋지만, n이 1 ~ 10인 것의 혼합물인 것이 보다 바람직하다.

n이 1 ~ 10인 것의 혼합물인 것에 의해 내진동성이 향상되므로, 자동차 등의 진동이 심한 제품에 사용되는 기판에도 적합하게 사용되는 것이 된다.

상기 비스말레이미드 화합물의 제조 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 산 무수물과 디아민을 축합 반응시킨 후, 탈수하여 고리화(이미드화)를 실시하는 공지의 방법으로 제조할 수 있다.

상기 비스말레이미드 화합물은 시판의 화합물을 사용할 수도 있고, 바람직한 예로서는 DESIGNER MOLECURES Inc. 제의 BMI-3000(다이머-디아민, 피로멜리트산 이무수물 및 말레산 무수물로 합성), BMI-1500, BMI-2550, BMI-1400, BMI-2310, BMI-3005 등을 바람직하게 사용할 수 있다.

상기 중에서도 본 발명에서 특히 바람직하게 사용되는 비스말레이미드 화합물인 DESIGNER MOLECURES Inc. 제의 BMI-3000은 하기의 구조식으로 표시된다. 화학식에서 n은 1 ~ 20의 범위의 수이다.

비스말레이미드 화합물을 사용하는 경우에는 비스말레이미드 화합물의 배합량은 이에 한정되지 않지만, 수지 성분 100 질량부 중, 5 ~ 20 질량부인 것이 바람직하다.

상기 경화제는 특별히 한정되지 않지만, 이미다졸계 경화제, 양이온계 경화제, 및 라디칼계 경화제로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종을 단독으로 사용할 수도 있고, 2 종 이상 블렌드하여 사용할 수도 있다.

이미다졸계 경화제로서는 이미다졸, 2-운데실이미다졸, 2-헵타데실이미다 졸, 2-에틸이미다졸, 2-페닐이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-운 데실이미다졸, 2-페닐이미다졸, 2,4-디아미노-6-[2’-메틸이미다졸릴-(1’)]-에틸-s-트리아진 등을 들 수 있다. 경화제로서 이미다졸계 경화제를 사용함으로써, 도전성, 방열성을 향상시킬 수 있다.

양이온계 경화제로서는 삼불화 붕소의 아민염, P-메톡시벤젠디아조늄헥사플루오로포스페이트, 디페닐이오도늄헥사플루오로포스페이트, 트리페닐설포늄, 테트라-n-부틸포스포늄테트라페닐보레이트, 테트라-n-부틸포스포늄-o, o-디에틸포스포로디티오에이트 등으로 대표되는 오늄계 화합물 등을 들 수 있다.

라디칼계 경화제(중합개시제)로서는 디-쿠밀퍼옥사이드, t-부틸쿠밀퍼옥사이드, t-부틸하이드로퍼옥사이드, 쿠멘하이드로퍼옥사이드, 아조계 화합물 등을 들 수 있다.

경화제의 배합량은 특별히 한정되지 않지만, 수지 성분 100 질량부에 대하여 바람직하게는 0.5 ~ 30 질량부이고, 보다 바람직하게는 1 ~ 20 질량부이며, 더욱 바람직하게는 3 ~ 15 질량부이다.

상기 무기 필러도 특별히 한정되지 않지만, 예로서는 금, 은, 구리, 니켈 등의 금속 분말, 금, 은, 구리 및 니켈로부터 선택된 2 종 이상의 금속으로 이루어지는 합금 분말, 은 코팅 구리 분말, 금 코팅 구리 분말, 은 코팅 니켈 분말, 금 코팅 니켈 분말, 그래핀, 카본 등의 탄소 소재, 실리카, 알루미나, 질화 붕소 등을 들 수 있다. 이들 무기 필러는 1 종을 단독으로 사용할 수도 있고, 2 종 이상을 블랜드하여 사용할 수도 있다.

상기 무기 필러를 사용함으로써 원하는 도전성, 방열성 또는 선 팽창 계수를 달성할 수 있다. 방열 재료와 스루홀 도금과의 도통을 필요로 하는 경우에는 금, 은, 구리 또는 니켈 등의 금속 분말, 금, 은, 구리 및 니켈로부터 선택된 2 종 이상의 금속으로 이루어진 합금 분말, 은 코팅 구리 분말, 금 코팅 구리 분말, 은 코팅 니켈 분말, 금 코팅 니켈 분말, 그래핀, 또는 카본을 이용하는 것이 바람직하다. 도전성이 필요하지 않은 경우에는 실리카, 알루미나, 질화 붕소를 이용해도 좋다.

무기 필러의 배합량은 특별히 한정되지 않지만 수지 성분, 경화제 및 무기 필러의 총량에 대하여, 바람직하게는 20 ~ 65 체적% (vol%)이고, 보다 바람직하게는 20 ~ 60 체적%이며, 더욱 바람직하게는 30 ~ 60 체적%이다.

본 발명의 방열 재료 접착용 조성물은 상기한 각 성분을 필요에 따라 사용되는 용제와 함께 충분히 혼합함으로써 얻어진다.

용제로서는 특별히 한정되지 않지만, 유기 용제가 바람직하게 사용되고, 그 구체적인 예로서는 메틸에틸케톤, 톨루엔, 메탄올, 테트랄린 등을 들 수 있다. 이러한 용제는 1 종을 단독으로 사용할 수도 있고, 2 종 이상을 블랜드하여 사용할 수도 있다.

용제의 배합량은 특별히 한정되지 않지만, 수지 성분 100 질량부에 대하여, 바람직하게는 20 ~ 200 질량부이고, 보다 바람직하게는 40 ~ 180 질량부이며, 더욱 바람직하게는 50 ~ 150 질량부이다.

또한, 본 발명의 방열 재료 접착용 조성물에는 종래부터 동종의 방열 재료 접착용 조성물에 첨가되는 일이 있었던 첨가제를, 본 발명의 목적으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 첨가할 수도 있다.

상기 방열 재료 접착용 조성물은 용제를 포함하지 않는 상태에서의 80 ℃에서의 복소 점도가 1 × 10³Pa·s ~ 5 × 10⁶ Pa·s 인 것이 바람직하고, 1 × 10⁴ Pa·s ~ 1 × 10⁶ Pa·s 인 것이 보다 바람직하다.

상기 각 배합 성분의 종류 및 양의 선택에 의해 80 ℃에서의 복소 점도를 상기 범위 내로 할 수 있다.

후술하는 바와 같이, 접착제 부착 방열 재료를 기판에 삽입한 후 통상은 가열하면서 프레스하고, 방열 재료 접착용 조성물을 경화시키지만, 그 때 80 ℃에서의 복소 점도가 1 × 10³ Pa·s 이상이면, 경화시에 방열 재료와 기판 사이에서 방열 재료 접착용 조성물이 유출되기 어렵고, 기판과 방열 재료의 밀착 강도를 확보하는 것이 용이하다. 또한, 80 ℃에서의 복소 점도가 5 × 10⁶ Pa·s 이하이면, 방열 재료 접착용 조성물의 유동성이 적절해지고, 방열 재료와 기판 사이에 간극이 생기기 어렵고, 방열 재료와 기판의 밀착 강도를 확보하기 쉬워진다.

본 발명의 접착제 부착 방열 재료는 방열 재료의 표면의 일부 또는 전부가 상기 방열 재료 접착용 조성물에 의해 피복된 것이다.

방열 재료로서는 종래부터 동일한 목적으로 사용되고 있는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 구체예로서는 구리, 포러스 구리, 철, 니켈 등의 금속, 카본 성형품 등을 들 수 있다.

카본 성형품으로서는 특별히 한정되지 않지만, 카본과 카본 섬유의 하이브리드 재료 등을 들 수 있다.

방열 재료의 형상도 특별히 한정되지 않지만, 통상은 원주상 등의 주상(柱狀)이 바람직하다.

접착제 부착 방열 재료의 제조 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 디핑법에 의해 제조할 수 있다. 디핑법의 경우, 방열 재료 접착용 조성물을 용제에 용해시킨 용액에 방열 재료를 침지한 후, 끌어 올려 용제를 건조 제거함으로써 방열 재료의 표면 전체가 방열 재료 접착용 조성물에 의해 피복된 접착제 부착 방열 재료를 제조할 수 있다. 또한, 필요에 따라서 방열 재료를 상기 용액에 침지하기 전에, 방열 재료의 표면의 일부를 테이프 등으로 미리 피복해도 좋다. 이와 같이 함으로써, 방열 재료 접착용 조성물이 방열 재료를 피복하는 위치나 면적을 자유롭게 설계할 수 있다.

다른 제조 방법으로서는, 예를 들어 도 1(a)에 나타낸 바와 같이, 구멍을 설치한 불소 수지제 시트(1)에, 방열 재료(2)를 삽입하고, (b)에 나타낸 바와 같이, 방열 재료 접착용 조성물(3)을, 구멍과 방열 재료(2)의 간극에 흘려 넣고, (c)에 나타낸 바와 같이, 여분의 방열 재료 접착용 조성물(3)을 제거한 후, 용제를 건조 제거하고 불소 수지제 시트(1)로부터 취출하는 방법도 사용할 수 있다. 이 방법에 의하면, (d)에 나타낸 바와 같이 방열 재료의 측면이 방열 재료 접착용 조성물에 의해 피복된 접착제 부착 방열 재료 A를 제조할 수 있다.

어떤 방법으로도 용제를 건조 제거하는 조건은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 50 ~ 80 ℃에서 30 ~ 120 분간이고, 보다 바람직하게는 50 ℃에서 30 ~ 60 분간이다.

상기에 의해 얻어진 접착제 부착 방열 재료는, 예를 들어 인레이 기판의 제조에 바람직하게 사용할 수 있다. 이 접착제 부착 방열 재료를 이용한 인레이 기판의 제조 방법은 특별히 한정되지 않지만, 도 2(a)에 도시한 바와 같이 방열 재료 삽입용 구멍(10)이 설치된 기판(11)을 예열하고, (b)에 도시한 바와 같이 방열 재료(12)가 방열 재료 접착용 조성물(13)에 의해 피복된 접착제 부착 방열 재료 B를 상기 기판(11)의 구멍(10)에 삽입하고, 그 후 도면 중에 화살표로 표시된 방향으로 프레스기로 프레스하는 방법을 사용할 수 있다. 프레스기는 방열 재료를 고정할 때 통상 사용되는 프레스기나 진공 프레스를 사용할 수 있다.

프레스 조건은 한정되지 않지만, 150 ~ 190 ℃, 면 압력 5 ~ 15 ㎏/㎠의 조건하에서 30 ~ 120 분간 프레스하고, 방열 재료 접착용 조성물을 경화시키는 것이 바람직하다.

상기 기판을 예열하는 온도도 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 40 ~ 90 ℃이고, 보다 바람직하게는 50 ~ 80 ℃이다. 이와 같이 기판을 예열함으로써, 상기 기판의 구멍에 접착제 부착 방열 재료를 삽입할 때, 방열 재료에 도포된 방열 재료 접착용 조성물이 열에 의해 용융하므로, 용이하게 삽입하는 것이 가능해진다.

상기에 의해 얻어진 접착제 부착 방열 재료는 방열 재료 접착용 조성물이 적절한 점성을 갖고 있는 점에서, 프레스시에 기판과 방열 재료 사이로부터 방열 재료 접착용 조성물이 흘려 나오지 않고 프레스하는 것이 가능하여, 용이하게 기판에 대해서 고정하는 것이 가능하다.

따라서, 본 발명의 방열 재료 접착용 조성물에 따르면, 방열 재료를 기판에 고정할 때 안정된 밀착성을 확보하는 것이 가능하므로, 밀착력이 부족하여 방열 재료가 빠지는 등의 종래의 문제점을 해소할 수 있다. 또한, 본 발명의 접착제 부착 방열 재료는 기판에 대해서 용이하게 삽입할 수 있으므로, 작업 효율이 향상되고, 비용을 삭감할 수 있다.

또한, 상기 방열 재료 접착용 조성물의 사용법은 상기에 한정되지 않고, 예를 들어 방열 재료에 도포한 후, 용제를 건조 제거하지 않고 기판에 삽입할 수도 있다.

또한, 상기 방열 재료 접착용 조성물을, 이형 필름 등에 도포하여 용제를 건조 제거시켜 필름 형상으로 하여 사용할 수도 있다.

또한, 접착제 부착 방열 재료를 기판에 삽입하여 프레스 할 때, 가열에 의해 경화시키지 않고, 접착용 조성물의 소성 변형에 의해 임시 부착으로 기판에 고정시키는 것도 가능하다.

이하에 본 발명의 실시예를 나타내지만, 본 발명은 이하의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하에서 배합 비율 등은 특별히 언급하지 않는 한 질량 기준으로 한다.

하기 표 1에 나타내는 배합에 따라 수지 성분(수지 또는 수지 용액), 경화제 및 무기 필러로서의 은 코팅 구리 분말을 혼합하여, 방열 재료 접착용 조성물을 제조하였다. 또한, 은 코팅 구리 분말의 밀도를 9.1 g/㎤, 그 이외의 원료의 밀도를 1.1 g/㎤로 하고 은 코팅 구리 분말의 체적% (vol%)를 계산할 수 있다.

고형 에폭시 수지 1 : 트리스페놀형 에폭시 수지, 가부시키가이샤 푸린테크제 「VG3101L」, 50 질량% 메틸에틸케톤 용액

고형 에폭시 수지 2 : 비스페놀 A형 에폭시 수지, 미츠비시 가가쿠 가부시키가이샤제 「JER1010」, 50 질량% 메틸에틸케톤 용액

액상 에폭시 수지 : 비스페놀 F형 에폭시 수지, 가부시키가이샤 ADEKA제 「EP-4901E」

비스말레이미드 화합물 : Designer Molecules Inc.제 「BMI-3000CG」, 60 질량% 톨루엔 용액

이미다졸계 경화제 : 시코쿠가세이고교 가부시키가이샤제 「2E4MZ (2-에틸-4-메틸이미다졸)」

양이온계 경화제 : 테트라-n-부틸포스포늄테트라페닐보레이트

라디칼계 경화제 : 쿠멘하이드로퍼옥사이드

은 코팅 구리 분말 1 : 은 코팅량 10 질량%, 구상, 평균입자직경 5 ㎛

은 코팅 구리 분말 2 : 은 코팅량 10 질량%, 구상, 평균입자직경 10 ㎛

얻어진 방열 재료 접착용 조성물에 대해서, 복소 점도를 이하의 방법에 의해 측정했다.

· 복소 점도 측정 방법 : 이형 처리한 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지에, 두께가 약 100 ㎛가 되도록 방열 재료 접착용 조성물을 도포하고, 50 ℃에서 30 분간 용제를 건조시켜 필름을 제작했다. 이어서, 필름으로부터 PET 수지를 박리하고, 얻어진 방열 재료 접착용 조성물로 이루어진 필름을 6 매 겹쳐서 측정 시료로 하고, 하기 장치 및 측정 조건에서 측정했다.

장치명 : Anton Paar사제 MCR302 (Modular Compact Rheometer)

플레이트 : D-PP25 / AL / S07 직경 25 ㎜

진동각 : 0.1 %

주파수 : 1 ㎐

측정 범위 : 25 ~ 200 ℃

승온 속도 : 5 ℃ / min

구리, 포러스 구리, 카본 섬유를 이용한 하이브리드 재료로 이루어진, φ5.88 ㎜, 두께 1.5 ㎜의 방열 재료의 상면 및 저면에 테이프를 점착하고, 디핑법에 의해 상기 방열 재료 접착용 조성물을 도포하고 40 ℃에서 1 시간 건조시킨 후, 테이프를 박리하여 접착제 부착 방열 재료를 제작하였다. 그 후, 접착제 부착 방열 재료를 FR-4 (Flame Retardant Type4) 기판에 설치된, φ6.0 ㎜, 깊이 1.5 ㎜의 구멍에 메워 넣고, 프레스기를 이용하여 최고 온도 190 ℃, 면 압력 : 10 ㎏/㎠에서 1 시간 프레스를 실시하고 인레이 기판을 제작했다.

얻어진 인레이 기판에 대해 접착제 부착 방열 재료와 스루홀 도금의 간극 평가 및 밀착 강도의 측정을 이하의 방법에 의해 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

·접착제 부착 방열 재료와 스루홀 도금의 간극 평가 : 인레이 기판의 단면을 광학현미경(배율 : 80 배)으로 관찰하고, 접착제 부착 방열 재료와 스루홀 도금 사이에 간극이 있는 경우는 「×」로 평가하고, 간극이 없는 경우에는 「○」로 평가했다.

·밀착 강도의 측정 방법 : 인레이 기판과 딥 솔더링(dip soldering) 후의 인레이 기판에 대하여, 접착제 부착 방열 재료 부분에 φ2.5 ㎜의 금속제 막대를 꽉 눌러 20 ㎜/min으로 밀어 넣고, 접착제 부착 방열 재료가 탈락할 때 까지의 강도를 측정했다. 이 강도는 100N 이상인 것이 바람직하다.

결과는 표 1에 나타낸 바와 같고, 방열 재료 접착용 조성물의 복소 점도가 1 × 10³ Pa·s ~ 5 × 10⁶Pa·s의 범위 내인 실시예 1 ~ 5에서는 접착제 부착 방열 재료와 스루홀 도금은 간극없이 밀착되어 있었다. 또한, 실시예 1 ~ 5에서는 접착제 부착 방열 재료의 밀착 강도가 100N 이상이고, 안정된 밀착성이 얻어졌다. 한편, 복소 점도가 1 × 10³Pa·s ~ 5 × 10⁶Pa·s의 범위밖인 비교예 1 및 비교예 2에서는 접착제 부착 방열 재료와 스루홀 도금 사이에 간극이 보이고, 또한 접착제 부착 방열재료의 밀착 강도도 100N 미만이며, 안정된 밀착성은 얻어지지 않았다.

A, B: 접착제 부착 방열 재료 1: 불소 수지제 시트
2, 12: 방열 재료 3, 13: 방열 재료 접착용 조성물
10: 구멍 11: 기판

Claims

기판의 구멍에 삽입된 방열 재료를 갖는 인레이 기판으로서,
방열 재료의 표면의 일부 또는 전부가, 에폭시 수지를 포함하는 수지 성분, 경화제, 및 무기 필러를 함유하는 접착용 조성물로 피복되고,
상기 접착용 조성물의 80℃에서의 복소 점도가 1 × 10⁴Pa·s ~ 1 × 10⁶Pa·s의 범위 내인, 인레이 기판.
기판을 예열하는 공정과,
방열 재료의 표면의 일부 또는 전부를, 에폭시 수지를 포함하는 수지 성분, 경화제, 및 무기 필러를 함유하는 접착용 조성물로 피복하여 접착제 부착 방열 재료를 조제하는 공정과,
상기 접착제 부착 방열 재료를, 상기 가열한 기판의 구멍에 삽입하는 공정과,
상기 접착제 부착 방열 재료를 삽입 방향으로 가압함으로써, 상기 기판에 고정하는 공정을 가지며,
상기 접착용 조성물의 80℃에서의 복소 점도가 1 × 10⁴Pa·s ~ 1 × 10⁶Pa·s의 범위 내인, 인레이 기판의 제조방법.