KR20020061469A - 전자부품용 도전성 페이스트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자부품의 조립, 스크린 인쇄, 접착, 코팅 등에 사용되는 도전성 페이스트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리이미드 수지 등의 인쇄회로기판 또는 인쇄회로필름 위에 도전성을 부여하여 전기회로를 형성시키는데 사용되며, 특히 제조비용이 저렴하고, 저장 안정성이 우수하면서도 경화속도가 빠른 새로운 조성의 전자부품용 도전성 페이스트에 관한 것으로서 도전성 분말과 경화제, 바인더수지, 용제, 물성개량제로 구성된 전자부품용 도전성 페이스트에 있어서, 도전성 분말이 전체 페이스트 조성의 15∼60중량%이고, 도전성 분말로서 비금속 분말인 카본과 흑연을 사용하고, 물성개량제가 0.1∼5.0중량%가 되도록 배합되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

전자부품용 도전성 페이스트{Electric Conduition Nature Pasted For An Electron Parts}

본 발명은 전자부품의 조립, 스크린 인쇄, 접착, 코팅 등에 사용되는 도전성 페이스트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리이미드 수지 등의 인쇄회로기판 또는 인쇄회로필름 위에 도전성을 부여하여 전기회로를 형성시키는데 사용되며, 특히 저장 안정성, 접착성, 굴곡성이 우수하면서도 경화속도가 빠른 새로운 조성의 전자부품용 도전성 페이스트에 관한 것이다.

일반적으로 스크린 인쇄로 전기회로를 형성하는데 사용되는 도전성 페이스트는 도전성을 부여해 주는 도전성 분말과 그 분말을 잡아주는 바인더 성분으로 이루어져 있고, 이중에서도 용제형 페이스트의 경우에는 위 2가지 성분 외에도 용제를 구성성분으로 포함하며, 열경화형 페이스트의 경우에는 무 용제형으로서 상기 2가지 성분으로만 구성된다.

이러한 도전성 페이스트 구성성분 중에서 바인더 성분으로서는 여러가지가사용되고 있는바, 그중 대표적인 성분을 열거해 보면, 폴리에스테르수지, 우레탄수지, 아크릴수지, 에폭시수지, 페놀수지, 알키드수지 등이 있다. 이 중에서도 페놀수지의 경우, 굴곡성이 불량하여 필름회로기판에는 적절하지 못하고, 아크릴수지는 도막특성은 양호하나 바인더로써의 기능은 적절치 못하므로 우레탄수지나 에스테르수지로 만든 후 말단을 아크릴화 시켜야 하는 공정이 필요되고 있으나 비경제적인 문제점이 있고, 우레탄수지도 에스테르 포리올을 만든 후 우레탄 반응을 시켜야 되기 때문에 비경제적인 문제점이 있었다.

또한, 도전성 분말의 사용량에 있어서는 주로 금속의 분말이 사용된다. 대표적인 것으로는 Ag(R=1.6×10-6Ω.㎝), Cu(R=1.7×10-6Ω.㎝), Al(R=1.7×10-6Ω.㎝), Ni(R=1×10-5Ω.㎝)등이 널리 사용되고 있으며, 그밖에 일부지만 산화주석, 산화 Indium등이 금속 산화물로 사용되고 있다. 그러나 이 경우 도전성 분말이 도전성 페이스트 조성의 60∼90중량%가 되도록 배합 되므로서 제조비용의 상승요인이 되었고, 가공상의 어려움이 많았으며, 도전용 금속분말의 공기중 산화작용에 의한 품질저하 내지는 내구성의 문제의 요인이 되었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 용제형과 열경화형을 포함하는 것으로서 접착력, 굴곡성, 작업성 및 내노화성이 우수한 폴리에스테르 수지와 알키드 수지를 체택하여 특히, 에폭시 수지와 알키드 수지의 구성을 새롭게 하여 저장 안정성이 우수하면서도 경화속도가 빠르며, 전자부품과의 접착성 및 굴곡성, 내구성이 우수한 새로운 조성의 바인더와, 도전성 분말로서는 금속 분말 외에도 비금속 분말로서 무정형 카본(R=1×100Ω.㎝),과 흑연(Graphite : R=1×10-2-10-3Ω.㎝), 또는 은, 구리분말을 혼용하여 사용하므로서 제조 비용을 크게 낮출 수 있고, 초저저항, 저저항, 고정 및 반고정 저항용 페이스트를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 도전성 분말과 경화제, 바인더수지, 용제로 구성된 전자부품용 도전성 페이스트에 있어서, 도전성 분말이 전체 페이스트 조성의 15~60중량%이고, 물성개량제가 0.1~5.0중량%가 되도록 배합되어 이루어져 있는 것을 그 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 바인더 수지로서 에폭시 수지(제조사:국도화학, 코오롱유화제품), 폴리에스터 수지(제조사:선경), 알키드 수지(제조사:건설화학, DPI, 고려화학)를 사용하며, 상기 에폭시수지의 경화제로는 디시안디아마이드(DicyanDiamide), 이미다졸(Imidasol), 포리아민(Polyamine), 아민(Amine)등이 사용되며, 폴리에스터 수지와 알키드 수지는 용제형으로서 이때 사용되는 용제로서는 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 초산셀로솔브, 부틸초산셀로솔브, 부틸카비톨, 부틸초산카비톨 또는 이들 혼합물 중에서 선택된 것을 사용하며, 물성개량제로는 Fumed 실리카, Fumed 알루미나, Fumed 지르코니아, 콜로이드 실리카, 콜로이드 알루미나, 콜로이드 지르코니아 등이 사용된다.

또한, 본 발명에서 사용되는 도전성 분말은 전체 페이스트 조성의 15~60중량%가 되도록 사용하며, 이때 상기 도전성 분말이 15중량% 이하이면 도전성이 부족하게 되고, 60중량% 이상이면 작업성과 접착성이 불량하고, 제조비용이 상승하게 된다.

이와 같은 도전성 분말로서는 카본, 흑연, 은, 구리분말을 사용하며, 이들 중에서 선택된 하나 또는 그 이상의 혼합물을 사용하는 것으로서, 상기 카본은 전체 도전성 분말 조성의 5~30중량%를, 흑연은 전체 도전성 분말 조성의 10~60중량%를, 은은 전체 도전성 분말 조성의 1~80중량%를, 구리는 전체 도전성 분말 조성의 1~80중량%를 사용한다.

상기와 같은 성분들은 공지의 방법으로 3본밀(Three Roll Mill)을 사용하여 혼합 분산 배합하여 도전성 페이스트를 제조하며, 이 도전성 페이스트는 PCB기판(페놀기판, 에폭시기판, 폴리에스테르나 폴리아미드 필름기판 등)의 접점이나 스크린 인쇄, 코팅등의 작업 후 150˚C에서 10분간 또는 120˚C에서 30분간 열풍건조 시키면 본 발명에서 목적으로 하는 전자부품용으로 바람직한 기능이 나타나게 된다.

이하, 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

[실시예 1~4]

다음 표 1에 나타낸 실시예와 같이, 각각 배합하여 3본밀로 혼합, 분산 배합시킨 후 폴리에스터 필름에 스크린 인쇄하여 150˚C에서 10분간 열풍건조 한 후,이들의 물성시험 결과를 표 1에 나타내었다.

[비교예 1~2]

다음 표 1에 나타낸 비교예와 같이, 각각 배합하여 3본밀로 혼합, 분산 배합시킨 후 폴리에스터 필름에 스크린 인쇄하여 150˚C에서 10분간 열풍건조 한 후, 이들의 물성시험 결과를 표 1에 나타내었다.

※ 여기서, 폴리에스터 필름에 스크린 인쇄를 시험한 것은 여러가지 시험중 물성이 가장 불안정하기 때문이며, 그 결과가 우수하면 다른 소재와 물성에는 안정하기 때문입니다.

표 1 (도전성 페이스트의 배합비와 물성시험 결과) (단위: 중량%)

* 1 : 국도화학의 유연성 에폭시수지 YD-172

* 2 : 선경화학의 Skybone

* 3 : 한국 DPI사의 변성 알키드 수지 #7000

* 4 : 한국, Korea카본 블랙(주) HiBlack-420B

* 5 : 한국, Korea카본 블랙(주) HiBlack 제품명 : 인상

* 6 : 미국 METZ사의 Silver #10E

* 7 : 미국 METZ사의 Cupper #8EG

* 8 : 독일 BYK사의 BYK-333

* 9 : Cross-Cutting법

*10 : 필름회로기판을 180°접은 후 일정거리의 저항 변화율

*11 : 상온에서 6개월 보관 후 스크린 작업을 실시하여 성능변화 확인

*12 : 비교예 1의 제조원가를 100으로 기준한 경우의 비교 제조원가

*13 : 국도화학의 에폭시수지 YD-128

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 도전성 분말을 줄일 수 있도록 함으로 인해서 가공상의 어려움을 해결한 효과가 있고, 제조비용을 절감시킬 수 있으며, 특히 금속분말의 공기중 산화에 의한 불량등을 현저히 줄일 수 있는 효과가 있고, 초저저항에서 고저항에 이르기 까지 선택적으로 용이하게 가공 제조할 수 있는 특징의 효과가 있다.

바인더로 사용되는 소재를 특정하게 조성하고, 이에 적합한 도전성 분말이 배합되어 있어, 저장 안정성이 6개월 이상으로 우수한 효과를 갖으면서도 빠른 경화가 이루어지고, 사용 후 전자부품과의 접착성, 내구성 및 굴곡성도 우수한 효과의 특성이 있다.

Claims (5)

1. 도전성 분말과 경화제, 바인더수지, 용제, 물성개량제로 이루어져 구성된 전자부품용 도전성 페이스트에 있어서, 도전성 분말이 전체 페이스트 조성의 15~60중량%이고, 물성개량제가 0.1~5.0중량%가 되도록 배합되어 있는 것을 특징으로 하는 전자부품용 도전성 페이스트.
2. 제 1항에 있어서, 도전성 분말에 있어, 상기 금속분말은 은, 구리를 말하며, 편상의 것으로 그 비표면적이 0.3㎡/gm 이상인 것을 특징으로 하는 전자부품용 도전성 페이스트.
3. 제 1항에 있어서, 도전성 분말에 있어, 상기 비금속분말은 흑연, 카본을 말하며, 그 비표면적이 50.0㎡/gm 이상이고, 입경이 30㎚이하인 것을 특징으로 하는 전자부품용 도전성 페이스트.
4. 제 1항에 있어서, 상기 물성개량제는 Fumed 실리카, Fumed 알루미나, Fumed 지르코니아, 콜로이드 실리카, 콜로이드 알루미나 또는 콜로이 지르코니아로 선택적으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 전자부품용 도전성 페이스트.
5. 제 4항에 있어서, 상기 물성개량제는 그 비표면적이 10.0㎡/gm 이상인 것을 특징으로 하는 전자부품용 도전성 페이스트.