KR102609699B1 - 전기전도도 향상을 위한 저온 경화형 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물 - Google Patents
전기전도도 향상을 위한 저온 경화형 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 저온 경화형 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 인쇄회로기판(PCB) 기판에 LED 단자를 부착하기 위해 100℃ 이하의 저온에서 경화 가능하고 경화 후 우수한 전기 전도도를 구현할 수 있는 동시에 LED 접합부에서 외부로의 방열 효과가 우수한 LED 패키지 접합용 열경화형 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물에 관한 것이다.
Description
본 발명은 저온 경화형 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 인쇄회로기판(PCB) 기판에 LED 단자를 부착하기 위해 100℃ 이하의 저온에서 경화 가능하고 경화 후 우수한 전기 전도도를 구현할 수 있는 동시에 LED 접합부에서 외부로의 방열 효과가 우수한 LED 패키지 접합용 열경화형 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물에 관한 것이다.
도 1은 LED 패키지 접합용 실리콘 전기 전도성 접착제의 적용 예시이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(PCB)의 패널 회로 단자와 LED 패키지의 리드 단자 사이를 전기 전도성 접착제로 고정 및 연결하는데, 상기 전기 전도성 접착제는 일반적으로 160℃ 이상에서 경화되어 전기 전도도를 구현하는 고온 경화형 실리콘 전기 전도성 접착제로서 전기 전도성은 비저항이 2×10-4 Ω·cm 수준으로 알려져 있다.
고온 경화형 실리콘 전기 전도성 접착제는 고온에서 경화 수축에 의한 전도성 입자의 치밀한 접촉으로 전기 전도도가 발현될 수 있지만 고온 공정에서 인쇄회로기판(PCB) 또는 이의 회로 단자나 LED 패키지 또는 이의 리드 단자가 손상되는 문제가 발생할 수 있다.
한편, 저온 경화형 접착제는 통상 120oC 이하에서 경화가 완료되어 고온 공정 시 인쇄회로기판(PCB)이나 LED 패키지가 손상되는 문제를 유발하지는 않지만 경화도 감소로 인한 전도성 입자 접촉과 소결 효과가 감소되므로 비저항이 증가하고 전기 전도도가 감소할 수 있다.
또한, LED 소자의 경우 인가 전압이 증가하게 되면 LED 모듈에서 발생하는 열 또한 증가하게 되고, 일반적으로 LED 발열량은 1W당 약 33~38 joule이다. 또한, 회로 및 재료의 저항 특성으로 인한 저항 손실(Ohmic loss)이 발생하고 이러한 저항 손실은 열로써 방출될 수 있으므로 방열이 효율적으로 이루어져야 한다. 그러나, 종래 고온 경화형 실리콘 전기 전도성 접착제는 상대적으로 우수한 전기 전도도 그로 인한 저항 손실이 적은 장점에도 불구하고 고온에서 공정이 진행되어야 하는 제약이 있다.
따라서, 인쇄회로기판(PCB) 기판에 LED 단자를 부착하기 위해 100℃ 이하의 저온에서 경화 가능하고 경화 후 우수한 전기 전도도를 구현할 수 있는 동시에 LED 접합부에서 외부로의 방열 효과가 우수한 LED 패키지 접합용 전기 전도성 접착제 개발이 요구되는 상황이다.
본 발명은 100℃ 이하의 저온에서 상대적으로 낮은 경화도에도 경화 후 우수한 전기 전도도를 구현할 수 있는 저온 경화형 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 LED 접합부 등에서 외부로의 방열 효과가 우수한 저온 경화형 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은,
저온 경화형 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물로써, 베이스 수지로 폴리오르가노실록산 수지를 포함하고, 전기 전도성 입자 및 비전도성 입자를 포함하며, 상기 비전도성 입자는 열전도율이 18W/m·K 이상인 세라믹 입자를 포함하는, 저온 경화형 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물을 제공한다.
여기서, 상기 세라믹 입자는 알루미나(Al2O3), 알루미늄 나이트라이드(AlN), 실리콘 나이트라이드(Si3N4), 보론 나이트라이드(BN), 실리콘 카바이드(SiC), 산화 마그네슘(MgO), 산화 아연(ZnO), 산화 베릴륨(BeO) 및 산화 지르코늄(ZrO2)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 저온 경화형 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물을 제공한다.
또한, 상기 세라믹 입자는 평균 입경이 50nm~100μm이고, 상기 접착제 조성물의 100 체적부를 기준으로 1 내지 10 체적부의 함량으로 포함되는 것을 특징으로 하는, 내부 열전달 및 방열 효과가 우수한 저온 경화형 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물을 제공한다.
한편, 상기 전기 전도성 입자는 평균 입경이 2 내지 30㎛인 마이크로 구형 입자, 평균 입경이 2 내지 50㎛인 마이크로 판상형 입자, 및 평균 입경이 10 내지 500㎚인 나노 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전기 전도도가 향상된 저온 경화형 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물을 제공한다.
여기서, 아래 수학식 1로 정의되는 입도 분포비(γ)가 상기 마이크로 구형 입자의 경우 1.2 이하이고, 상기 마이크로 판상형 입자의 경우 2.5 이하인 것을 특징으로 하는, 저온 경화형 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물을 제공한다.
[수학식 1]
γ=(D90-D10)/D50
또한, 상기 베이스 수지 100 중량부를 기준으로, 상기 전기 전도성 입자의 총 중량은 300 내지 600 중량부이고, 상기 마이크로 판상형 입자 100 중량부 기준으로, 상기 마이크로 구형 입자의 함량이 25 내지 83 중량부이고, 상기 마이크로 구형 입자 100 중량부 기준으로, 상기 나노 입자의 함량이 1 내지 30 중량부인 것을 특징으로 하는, 저온 경화형 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물을 제공한다.
나아가, 상기 전기 전도성 입자는 전체 밀도가 2.0~4.0g/㏄인 것을 포함하는, 저온 경화형 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물을 제공한다.
한편, 상기 베이스 수지는 아래 화학식 1의 폴리오르가노실록산을 포함하는 것을 특징으로 하는, 저온 경화형 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서, R3은 각각 독립적으로 C1~C6의 알킬이고, R4 및 R5는 각각 독립적으로 수소나 C1~C6의 알킬 또는 C2~C6의 알케닐 또는 페닐기이며, 단, R4 및 R5 중 적어도 하나는 C2~C6의 알케닐 또는 페닐기이고, m 및 p는 각각 독립적으로 0 내지 400의 정수이다.
여기서, 상기 베이스 수지는 아래 화학식 2의 폴리오르가노실록산이나 아래 화학식 3의 폴리오르가노실록산 또는 이들 모두를 포함하는 것을 특징으로 하는, 저온 경화형 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물을 제공한다.
[화학식 2]
상기 화학식 2에서, R6는 각각 독립적으로 수소 또는 C1~C6의 알킬이며, 단 R6 중 하나 이상은 수소이고, R7은 각각 독립적으로 C1~C6의 알킬이고, q는 5 내지 350의 정수이다.
[화학식 3]
상기 화학식 3에서, R8는 각각 독립적으로 C1~C6의 알킬이며, R9는 각각 독립적으로 수소 또는 C1~C6의 알킬이고, 단 R9 중 하나 이상은 수소이며, r은 5 내지 40의 정수이다.
한편, 촉매제와 지연제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 기타 첨가제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 저온 경화형 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물은 고분자 수지의 특정 조합 및 전도성 입자와 비전도성 입자의 특정 조합을 통해 100℃ 이하의 저온에서 경화 가능하고, 경화 후 2~5×10-4Ω·cm 수준의 우수한 전기 전도도를 보유하는 동시에, LED 접합부 등에서 외부로의 방열 효과가 향상된 효과를 나타낸다.
도 1은 LED 패키지 접합용 실리콘 전기 전도성 접착제의 적용 예시이다.
도 2는 본 발명에 따른 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물에 포함되는 전기 전도성 입자 중 마이크로 판상형 입자의 전자 현미경 사진이다.
도 3은 본 발명에 따른 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물에 포함되는 전기 전도성 입자 중 마이크로 구형 입자의 전자 현미경 사진이다.
도 4는 본 발명에 따른 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물에 포함되는 전기 전도성 입자 중 나노 입자의 전자 현미경 사진이다.
도 5는 본 발명에 따른 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물에서 전기 전도성 입자 및 비전도성 입자들의 경화 전후 효율적인 배열을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명에 따른 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물에 포함되는 전기 전도성 입자 중 마이크로 판상형 입자의 전자 현미경 사진이다.
도 3은 본 발명에 따른 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물에 포함되는 전기 전도성 입자 중 마이크로 구형 입자의 전자 현미경 사진이다.
도 4는 본 발명에 따른 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물에 포함되는 전기 전도성 입자 중 나노 입자의 전자 현미경 사진이다.
도 5는 본 발명에 따른 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물에서 전기 전도성 입자 및 비전도성 입자들의 경화 전후 효율적인 배열을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 개념이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다.
본 발명에 따른 전기 전도도가 우수한 저온 경화형 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물은 고분자 수지 및 상기 고분자 수지 내에 분산된 전기 전도성 입자 및 비전도성 입자를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 고분자 수지는 베이스 수지로써 아래 화학식 1의 폴리오르가노실록산을 포함할 수 있다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서, R3은 각각 독립적으로 C1~C6의 알킬이고, R 4 및 R5는 각각 독립적으로 수소나 C1 ~C6의 알킬 또는 C2~C6의 알케닐 또는 페닐기이며, 단, R4 및 R5 중 적어도 하나는 C2~C6의 알케닐 또는 페닐기, 바람직하게는 비닐기이고, m 및 p는 각각 독립적으로 0 내지 400의 정수이다.
여기서, 상기 C1~C6의 알킬은 예를 들면, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 또는 헥실일 수 있다. 또한 C2~C6의 알케닐은 비닐, 알릴, 3-부테닐 또는 5-헥세닐일 수 있다.
여기서, 상기 화학식 1의 폴리오르가노실록산은 R3가 모두 메틸기일 수 있다.
나아가, 상기 화학식 1의 폴리오르가노실록산 화합물은 분자량이 10,000 내지 30,000g/mol 일 수 있고, 예를 들면, 15,000 내지 28,000g/mol일 수 있다.
한편, 상기 고분자 수지는 경화제 또는 사슬연장제로써 아래 화학식 2의 폴리오르가노실록산이나 아래 화학식 3의 폴리오르가노실록산 또는 이들 모두를 포함할 수 있다.
[화학식 2]
상기 화학식 2에서, R6는 각각 독립적으로 수소 또는 C1~C6의 알킬이며, R7은 각각 독립적으로 C1~C6의 알킬이고, q는 5 내지 350의 정수이다. 단, R6 중 하나 이상은 수소이다. 여기서, 상기 C1~C6의 알킬은 예를 들면, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 또는 헥실일 수 있다. 특히, R7은 메틸기일 수 있다.
[화학식 3]
상기 화학식 3에서, R8는 각각 독립적으로 C1~C6의 알킬이며, R9는 각각 독립적으로 수소 또는 C1~C6의 알킬이고, 단 R9 중 하나 이상은 수소이며, r은 5 내지 40의 정수이다. 여기서, 상기 C1~C6의 알킬은 예를 들면, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 또는 헥실일 수 있다. 특히, R8은 모두 메틸기이고, R9 중 하나만 수소일 수 있다.
또한, 상기 화학식 2의 폴리오르가노실록산 화합물은 분자량이 350 내지 2300g/mol 일 수 있고, 예를 들면, 500 내지 1000g/mol일 수 있고, 상기 화학식 3의 폴리오르가노실록산 화합물은 분자량이 350 내지 5000g/mol, 예를 들면, 400 내지 2300g/mol일 수 있다. 여기서, 화학식 2 또는 3의 폴리오르가노실록산 화합물의 분자량이 상대적으로 낮게 조절됨으로써 저온에서 경화가 가능하고 경화 후 우수한 전기 전도도를 구현할 수 있다.
경화제 또는 사슬연장제로서 상기 화학식 2 또는 3의 폴리오르가 노실록산 화합물의 함량은 상기 화학식 1의 고분자 수지 100 중량부를 기준으로 10 내지 400 중량부일 수 있다. 여기서, 상기 화학식 2 또는 3의 폴리오르가노실록산 화합물의 함량이 10 중량부 미만인 경우 저온 경화가 어렵고 경화 후 기계적 특성, 내열성 등이 불충분할 수 있는 반면, 400 중량부 초과인 경우 조성물의 도포 전에 가경화가 발생할 수 있다.
한편, 상기 전기 전도성 입자는 은, 구리, 금, 알루미늄, 몰리브덴, 아연, 텅스텐, 니켈, 철, 팔라듐, 백금, 주석, 납, 티타늄 등을 사용할 수 있고, 이들을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 이에 제한되지 않으나, 바람직하게는, 은 또는 은이 도금된 구리를 사용할 수 있다.
상기 전기 전도성 입자는 전체 밀도가 2.0~4.0g/㏄ 이고, 도 2에 도시된 마이크로 사이즈의 판상형 입자, 도 3에 도시된 마이크로 사이즈의 구형 입자, 및 도 4에 도시된 나노 사이즈의 입자를 포함할 수 있다. 이로써 도 5에 도시된 바와 같이 전기 전도성 입자 및 비전도성 입자의 경화 후 효율적인 배열을 통해 100℃ 이하의 저온에서 경화하는 경우에도 열 전달을 극대화할 수 있는 경로를 형성시켜 경화도를 증가시킴으로써 상기 고분자 수지 내에서 충분한 전기적 네트워크를 형성할 수 있다.
구체적으로, 상기 전기 전도성 입자의 전체 함량은 상기 고분자 수지 100 중량부를 기준으로 300 내지 600 중량부일 수 있다. 여기서, 상기 전기 전도성 입자의 함량이 300 중량부 미만인 경우 상기 고분자 수지 내에서 충분한 전기적 네트워크를 형성할 수 없는 반면, 600 중량부 초과인 경우 전기 전도성 입자들의 효율적인 배열이 어려워 오히려 접착제 조성물의 비저항이 저하되는 문제가 있다.
나아가, 상기 전기 전도성 입자 중 마이크로 판상형 입자 100 중량부 기준으로 마이크로 구형 입자의 함량이 25 내지 83 중량부이고, 마이크로 구형 입자 100 중량부 기준으로 나노 입자의 함량이 1 내지 30 중량부이다.
특히, 상기 전기 전도성 입자 중에서 마이크로 구형의 입자의 평균 입경은 2 내지 10㎛, 마이크로 판상형 입자의 평균 입경은 2 내지 50㎛, 나노 입자의 평균 입경은 10 내지 500㎚일 수 있으며, 나노 입자의 D50은 40 내지 60nm일 수 있다. 임의의 단면에서 최장축 기준으로 최단축이 30% 이상이면 마이크로 구형 입자이고 30% 미만이면 마이크로 판상형 입자일 수 있다.
나아가, 아래 수학식 1로 정의되는 입도 분포비(γ)가 마이크로 구형 입자의 경우 1.2 이하, 예를 들어 0.1 내지 1.2, 마이크로 판상형 입자의 경우 2.5 이하, 예를 들어, 1.1 내지 2.5일 수 있다.
[수학식 1]
γ=(D90-D10)/D50
상기의 수학식 1로 정의되는 입도 분포비(γ)의 값이 작을수록 입자의 누적중량 50% 기준 입도분포가 균일함을 의미하고, 상기 입도 분포비(γ)의 값이 클수록 입도 분포가 불균일함을 의미하는데, 마이크로 구형 입자 및 마이크로 판상형 입자 각각의 입도 분포비(γ)가 앞서 기술한 범위를 만족하는 경우 상기 고분자 수지 내에서 전기 전도성 입자들의 효율적인 배열이 가능하여 전도성 입자의 함량을 최소화함에도 불구하고 충분한 전기적 네트워크를 형성할 수 있다.
한편, 상기 전기 전도성 입자 중에서 나노 입자는 본 발명에 따른 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물의 접착강도를 향상시킬 수 있다. 상기 나노 입자는 상기 고분자 수지와의 상용성 향상을 위해 소수성 표면을 가질 수 있고, 필요에 따라 전처리를 통해 소수성 막을 제거할 수 있다.
상기 나노 입자는 높은 비표면적을 갖고 있어 표면을 통한 이차결합에 의해 다른 입자들 및 피착면과 접촉 효과를 증가시킬 수 있다. 이러한 나노 입자들은 피착면 표면에 효과적으로 달라붙고, 강한 기계적 결합이 발생하며 접착력이 확보될 수 있다. 이때 접착제 사이의 접착력(Cohesion)보다 피착면과 접착제 간의 접착력(Adhesion)이 강해지면서 접착강도가 향상될 수 있다.
또한, 상기 나노 입자는 나노 사이즈의 작은 입자 크기로 표면이 거친 피착면의 미세한 굴곡 사이로 침투가 가능하여 피착면과의 접촉면을 늘려주면서 접착강도를 향상시킬 수 있다.
이로써, 본 발명에 따른 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물은 100℃ 이하의 저온에서 경화 가능하고, 경화 후 전기 전도도가 크게 향상되며, 나아가 제조비용이 절감될 수 있는 우수한 효과를 나타낸다.
한편, 상기 비전도성 입자는 열전도율이 18W/m·K 이상이고 불규칙한 형태의 비정질 형태인 알루미나(Al2O3), 알루미늄 나이트라이드(AlN), 실리콘 나이트라이드(Si3N4), 보론 나이트라이드(BN), 실리콘 카바이드(SiC), 산화 마그네슘(MgO), 산화 아연(ZnO), 산화 베릴륨(BeO), 산화 지르코늄(ZrO2) 등 열전도도 증가를 위한 세라믹 입자를 포함하고, 이러한 비전도성 입자는 고분자 매트릭스 내에서 열전달 효과를 극대화함으로써 상기 전기 전도성 입자의 접촉을 극대화하는 동시에 발열량이 많은 LED 접합부 등에서 외부로 열을 효과적으로 방출하는 기능을 수행하게 된다. 특히, 상기 비전도성 입자는 평균 입경이 50nm~100μm이고, 상기 접착제 조성물의 100 체적부를 기준으로 1 내지 10 체적부로 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 저온 경화형 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물은 기타 첨가제로서 촉매제, 지연제 등을 추가로 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 촉매제는 저온에서 접착제 조성물의 경화반응을 촉진시키는 기능을 수행하고, 백금족 금속 원자 화합물, 예를 들어 Karstedt 또는 Speier 계열의 백금 화합물을 사용할 수 있다. 백금족 금속은 백금, 로듐, 팔라듐 등이 있으며, 백금족 금속 원자 화합물은 염화백금산, 염화백금산과 알코올의 반응 생성물, 백금-올레핀 착체, 백금-비닐실록산 착체, 백금-케톤 착체, 백금-포스핀 착체와 같 은 백금 화합물, 로듐-포스핀 착체, 로듐-설파이드 착체와 같은 로듐 화합물, 팔라 듐-포스핀 착체와 같은 팔라듐 화합물 등이 있다.
상기 촉매제의 함량은 10 내지 1000ppm, 바람직하게는 50 내지 500ppm일 수 있고, 촉매제의 함량이 기준 미달인 경우 저온에서의 경화반응이 불충분할 수 있는 반면, 기준 초과인 경우 접착 조성물의 도포 전 조기 경화의 문제가 발생할 수 있다.
한편, 상기 지연제는 상온에서 접착제 조성물의 도포 전 보관 시 자연 경화를 억제하여 저장 안정성을 구현하기 위한 첨가제로써, 푸말레이트(fumarate), 말레이트(maleate) 및 테트라비닐시클로테트라실록산(tetravinylcyclotetrasiloxane) 계열 등을 사용할 수 있다.
접착제 조성물의 상온에서의 저장 안정성 향상을 위해 상기 지연제의 비 점(boiling point)이 최소 60℃ 이상, 바람직하게는 100 내지 220℃인 지연제를 사용할 수 있다. 또한, 상기 지연제의 함량은 상기 고분자 수지 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 500 중량부일 수 있다. 여기서, 상기 지연제의 함량이 0.1 중량부 미만인 경우 상온에서의 저장 안정성이 저하될 수 있는 반면, 500 중량부 초과인 경우 도포 후 저온 경화 시 경화반응이 불충분할 수 있다.
본 발명에 따른 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물은 밀링(milling), 블렌 딩(blending), 스티어링(stirring), 플레니터리 믹싱(planetary mixing) 등의 방법으로 고분자 수지와 전기 전도성 입자, 비전도성 입자 및 기타 첨가제가 균일하게 혼합될 수 있다.
또한, 상기 혼합된 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물은 80 내지 200℃, 바람직하게는 80 내지 100℃에서 경화될 수 있다. 또한, 이에 제한되지 않으나 경화시간은 0.5 내지 3시간일 수 있다.
[실시예]
1. 제조예
아래 표 1에 기재된 구성 성분 및 함량으로 접착제 조성물을 제조했다. 아래 표에 기재된 함량의 단위는 별도로 기재되지 않는 경우 중량부이다.
| 실시예1 | 실시예2 | 실시예3 | 비교예1 | 비교예2 | 비교예3 | |
| 주제1 | 100 | 100 | 100 | 20 | 100 | |
| 주제2 | 100 | 80 | ||||
| 경화제 | 100 | 100 | 100 | 20 | 20 | 10 |
| 전도성입자 | 800 | 1134 | 1134 | 480 | 480 | 330 |
| 세라믹입자 | 4 | 14 | 14 | |||
| 지연제 | 60 | 60 | 60 | 11 | 11 | 20 |
| 촉매 | 500ppm | 500ppm | 500ppm | 150ppm | 150ppm | 300ppm |
- 주제1 : 측쇄에 비닐기를 갖는 폴리디메틸실록산
- 주제2 : 말단에 비닐기를 갖는 폴리디메틸실록산
- 경화제 : 측쇄에 수소를 갖는 폴리디메틸실록산
- 전도성입자 : 은 분말
- 세라믹입자 : 알루미나
- 지연제 : 푸말레이트계 지연제
- 촉매 : 백금 촉매
2. 비저항평균 평가
유리기판 표면 위에 76×6㎟ 면적의 접착제를 도포 후 80℃에서 1시간 동안 경화를 진행한다. 경화 후 실온까지 냉각 후 면저항 및 두께를 측정한다. 측정된 면저항과 두께를 이용하여 비저항(ρ) 값을 계산한다.
평가 결과는 아래 표 2에 기재된 바와 같다.
| 비저항[Ω·cm] | |
| 실시예1 | 4.4×10-4 |
| 실시예2 | 3.0×10-4 |
| 실시예3 | 2.7×10-4 |
| 비교예1 | 8.2×10-3 |
| 비교예2 | 6.8×10-3 |
| 비교예3 | 2.0×10-3 |
상기 표 2에 기재된 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 3의 전기 전도성 접착제 조성물은 특정 베이스 수지와 경화제의 조합 및 전도성 입자와 비전도성 입자로서 세라믹 입자의 조합을 통해 비저항이 2~5×10-4Ω·㎝ 수준으로 낮게 유지되어 전기 전도도가 구현되는 반면, 비교예 1 내지 3은 비전도성 입자를 포함하지 않아 비저항이 크게 증가함으로써 전기 전도도가 저하되는 것으로 확인되었다.
본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.
Claims (10)
100℃ 이하의 저온 경화형 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물로써,
베이스 수지로써 분자량이 10,000 내지 30,000g/mol이고 측쇄에 비닐기를 갖는 폴리오르가노실록산 수지 및 분자량이 350 내지 5000g/mol이고 측쇄에 수소를 갖는 폴리오르가노실록산 수지를 포함하고,
전기 전도성 입자 및 비전도성 입자를 포함하며,
상기 베이스 수지 100 중량부를 기준으로, 상기 전기 전도성 입자의 총 중량은 300 내지 600 중량부이고, 상기 전기 전도성 입자는 마이크로 구형 입자, 마이크로 판상형 입자 및 나노 입자를 포함하며, 상기 마이크로 판상형 입자 100 중량부를 기준으로, 상기 마이크로 구형 입자의 함량이 25 내지 83 중량부이고 상기 나노 입자의 함량이 1 내지 30 중량부이며,
상기 비전도성 입자는 열전도율이 18W/m·K 이상인 세라믹 입자를 포함하고,
상기 세라믹 입자는 평균 입경이 50nm~100μm이고, 상기 접착제 조성물의 100 체적부를 기준으로 1 내지 10 체적부의 함량으로 포함되는 것을 특징으로 하는, 100℃ 이하의 저온 경화형 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물.
베이스 수지로써 분자량이 10,000 내지 30,000g/mol이고 측쇄에 비닐기를 갖는 폴리오르가노실록산 수지 및 분자량이 350 내지 5000g/mol이고 측쇄에 수소를 갖는 폴리오르가노실록산 수지를 포함하고,
전기 전도성 입자 및 비전도성 입자를 포함하며,
상기 베이스 수지 100 중량부를 기준으로, 상기 전기 전도성 입자의 총 중량은 300 내지 600 중량부이고, 상기 전기 전도성 입자는 마이크로 구형 입자, 마이크로 판상형 입자 및 나노 입자를 포함하며, 상기 마이크로 판상형 입자 100 중량부를 기준으로, 상기 마이크로 구형 입자의 함량이 25 내지 83 중량부이고 상기 나노 입자의 함량이 1 내지 30 중량부이며,
상기 비전도성 입자는 열전도율이 18W/m·K 이상인 세라믹 입자를 포함하고,
상기 세라믹 입자는 평균 입경이 50nm~100μm이고, 상기 접착제 조성물의 100 체적부를 기준으로 1 내지 10 체적부의 함량으로 포함되는 것을 특징으로 하는, 100℃ 이하의 저온 경화형 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물.
제1항에 있어서,
상기 세라믹 입자는 불규칙한 형태의 비정질 형태인 알루미나(Al2O3), 알루미늄 나이트라이드(AlN), 실리콘 나이트라이드(Si3N4), 보론 나이트라이드(BN), 실리콘 카바이드(SiC), 산화 마그네슘(MgO), 산화 아연(ZnO), 산화 베릴륨(BeO) 및 산화 지르코늄(ZrO2)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 100℃ 이하의 저온 경화형 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물.
상기 세라믹 입자는 불규칙한 형태의 비정질 형태인 알루미나(Al2O3), 알루미늄 나이트라이드(AlN), 실리콘 나이트라이드(Si3N4), 보론 나이트라이드(BN), 실리콘 카바이드(SiC), 산화 마그네슘(MgO), 산화 아연(ZnO), 산화 베릴륨(BeO) 및 산화 지르코늄(ZrO2)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 100℃ 이하의 저온 경화형 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물.
삭제
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 전기 전도성 입자는 평균 입경이 2 내지 30㎛인 마이크로 구형 입자, 평균 입경이 2 내지 50㎛인 마이크로 판상형 입자, 및 평균 입경이 10 내지 500㎚인 나노 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는, 100℃ 이하의 저온 경화형 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물.
상기 전기 전도성 입자는 평균 입경이 2 내지 30㎛인 마이크로 구형 입자, 평균 입경이 2 내지 50㎛인 마이크로 판상형 입자, 및 평균 입경이 10 내지 500㎚인 나노 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는, 100℃ 이하의 저온 경화형 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물.
제4항에 있어서,
아래 수학식 1로 정의되는 입도 분포비(γ)가 상기 마이크로 구형 입자의 경우 1.2 이하이고, 상기 마이크로 판상형 입자의 경우 2.5 이하인 것을 특징으로 하는, 100℃ 이하의 저온 경화형 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물.
[수학식 1]
γ=(D90-D10)/D50
아래 수학식 1로 정의되는 입도 분포비(γ)가 상기 마이크로 구형 입자의 경우 1.2 이하이고, 상기 마이크로 판상형 입자의 경우 2.5 이하인 것을 특징으로 하는, 100℃ 이하의 저온 경화형 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물.
[수학식 1]
γ=(D90-D10)/D50
삭제
제4항에 있어서,
상기 전기 전도성 입자는 전체 밀도가 2.0~4.0g/㏄인 것을 특징으로 하는, 100℃ 이하의 저온 경화형 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물.
상기 전기 전도성 입자는 전체 밀도가 2.0~4.0g/㏄인 것을 특징으로 하는, 100℃ 이하의 저온 경화형 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 베이스 수지는 아래 화학식 1의 폴리오르가노실록산을 포함하는 것을 특징으로 하는, 100℃ 이하의 저온 경화형 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서, R3은 각각 독립적으로 C1~C6의 알킬이고, R4 및 R5는 각각 독립적으로 수소나 C1~C6의 알킬 또는 C2~C6의 알케닐 또는 페닐기이며, 단, R4 및 R5 중 적어도 하나는 C2~C6의 알케닐 또는 페닐기이고, m 및 p는 각각 독립적으로 0 내지 400의 정수이다.
상기 베이스 수지는 아래 화학식 1의 폴리오르가노실록산을 포함하는 것을 특징으로 하는, 100℃ 이하의 저온 경화형 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서, R3은 각각 독립적으로 C1~C6의 알킬이고, R4 및 R5는 각각 독립적으로 수소나 C1~C6의 알킬 또는 C2~C6의 알케닐 또는 페닐기이며, 단, R4 및 R5 중 적어도 하나는 C2~C6의 알케닐 또는 페닐기이고, m 및 p는 각각 독립적으로 0 내지 400의 정수이다.
제8항에 있어서,
상기 베이스 수지는 아래 화학식 2의 폴리오르가노실록산이나 아래 화학식 3의 폴리오르가노실록산 또는 이들 모두를 포함하는 것을 특징으로 하는, 100℃ 이하의 저온 경화형 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물.
[화학식 2]
상기 화학식 2에서, R6는 각각 독립적으로 수소 또는 C1~C6의 알킬이며, 단 R6 중 하나 이상은 수소이고, R7은 각각 독립적으로 C1~C6의 알킬이고, q는 5 내지 350의 정수이다.
[화학식 3]
상기 화학식 3에서, R8는 각각 독립적으로 C1~C6의 알킬이며, R9는 각각 독립적으로 수소 또는 C1~C6의 알킬이고, 단 R9 중 하나 이상은 수소이며, r은 5 내지 40의 정수이다.
상기 베이스 수지는 아래 화학식 2의 폴리오르가노실록산이나 아래 화학식 3의 폴리오르가노실록산 또는 이들 모두를 포함하는 것을 특징으로 하는, 100℃ 이하의 저온 경화형 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물.
[화학식 2]
상기 화학식 2에서, R6는 각각 독립적으로 수소 또는 C1~C6의 알킬이며, 단 R6 중 하나 이상은 수소이고, R7은 각각 독립적으로 C1~C6의 알킬이고, q는 5 내지 350의 정수이다.
[화학식 3]
상기 화학식 3에서, R8는 각각 독립적으로 C1~C6의 알킬이며, R9는 각각 독립적으로 수소 또는 C1~C6의 알킬이고, 단 R9 중 하나 이상은 수소이며, r은 5 내지 40의 정수이다.
제1항 또는 제2항에 있어서,
촉매제 및 지연제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 기타 첨가제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 100℃ 이하의 저온 경화형 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물.
촉매제 및 지연제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 기타 첨가제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 100℃ 이하의 저온 경화형 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물.
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|---|---|---|---|
| KR1020220061236A KR102609699B1 (ko) | 2022-05-19 | 2022-05-19 | 전기전도도 향상을 위한 저온 경화형 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물 |
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| KR1020220061236A KR102609699B1 (ko) | 2022-05-19 | 2022-05-19 | 전기전도도 향상을 위한 저온 경화형 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물 |
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| KR1020220061236A KR102609699B1 (ko) | 2022-05-19 | 2022-05-19 | 전기전도도 향상을 위한 저온 경화형 실리콘 전기 전도성 접착제 조성물 |
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| JP2014122340A (ja) * | 2004-10-28 | 2014-07-03 | Dow Corning Corp | 伝導性硬化型組成物 |
| KR101801728B1 (ko) * | 2016-04-05 | 2017-11-27 | 주식회사 에이치알에스 | 고방열 액상 실리콘 부가형 접착제 조성물 |
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| KR20220052107A (ko) * | 2020-10-20 | 2022-04-27 | 변상현 | 전기전도도 특성 향상을 위한 실리콘 전도성 접착제 및 그 조성물 |
| KR20220055720A (ko) * | 2020-10-27 | 2022-05-04 | 변상현 | 실리콘 전도성 접착제의 전도성 입자 형상, 입도, 조성, 그리고 그로 인한 접합력 향상 |
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2022
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- 2022-09-07 WO PCT/KR2022/013430 patent/WO2023224174A1/ko unknown
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| KR101801728B1 (ko) * | 2016-04-05 | 2017-11-27 | 주식회사 에이치알에스 | 고방열 액상 실리콘 부가형 접착제 조성물 |
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