KR20140030890A - 다층 인쇄회로기판의 절연 조성물, 및 이를 절연층으로 포함하는 다층 인쇄회로기판 - Google Patents

다층 인쇄회로기판의 절연 조성물, 및 이를 절연층으로 포함하는 다층 인쇄회로기판 Download PDF

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Abstract

나프탈렌 변형 에폭시 수지, 크레졸 노블락 에폭시 수지, 및 고무 변성 에폭시 수지를 포함하는 에폭시계 수지; 열가소성 수지; 경화제; 경화촉진제 및 무기 충전제를 포함하는 다층 프린트 배선판의 층간 절연 조성물과 이를 절연층으로 포함하는 다층 프린트 배선판에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 최종 기판이 정상적으로 작동하고 신뢰성이 확보되기 위해 절연층과 Cu층의 접착력이 우수한 절연 조성물을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명은 무기충진제의 함량이 많아지더라도 적절한 에폭시 수지와 열가소성 수지를 포함함으로써 낮은 열팽창률을 유지하면서, 절연 필름이 브리틀하지 않고 질김성(toughness)을 향상시켜 기판의 신뢰성을 확보할 수 있다.

Description

다층 인쇄회로기판의 절연 조성물, 및 이를 절연층으로 포함하는 다층 인쇄회로기판{Insulation composition for multilayered printed circuit board, and multilayered printed circuit board comprising insulation layer thereof}
본 발명은 낮은 열팽창율을 가지면서 접착력이 향상된 다층 인쇄회로기판의 절연 조성물, 및 상기 절연 조성물을 이용한 프리프레그 및 절연 필름을 절연층으로 포함하는 다층 인쇄회로기판에 관한 것이다.
인쇄회로기판(PCB)은 구리(Cu)로 형성된 내부 회로 사이를 고분자 복합 소재로 절연하여 다층 기판을 형성하는 것을 기본으로 하여 만들어진다. 이러한 다층 프린트 배선판의 절연층에 주로 사용하는 수지 조성물은 에폭시 수지와 경화제에 기계적 강도 및 열적 특성을 위하여 무기충진제를 혼합하여 형성한다.
최근 전자기기의 소형화, 고성능화로 인하여 기판재료의 열팽창율 억제 및 기계적 강도 증가가 요구되고 있는 실정이다. 따라서 상대적으로 물리적 강도가 강하고, 내열성이 높은 무기충진제의 함량이 늘어나는 추세이다.
그러나, 에폭시 수지에 비하여 무기충진제의 함량이 많아질 경우 절연층과 Cu 층의 접착력이 저하되는 문제점이 발생된다.
또한, 기판의 열팽창율을 억제하기 위해서 무기충진제(예를 들어, 실리카)의 함량을 높이는 경우 다음 도 1에서와 같이 열팽창율은 감소되나, 다음 도 2에서와 같이 신장률(Elongation) 특성이 저하되고, 박리 강도(Peel Strength)가 나빠지는 문제가 있다.
이로 인하여 필름이 브리틀(Brittle)하고 Cu 와의 접착력이 떨어져서 신뢰성 있는 층간 절연층의 제작이 힘든 문제가 있다.
일본공개특허 2004-231788
본 발명은 상기 종래 기술의 문제들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 최종 기판이 정상적으로 작동하고 신뢰성이 확보되기 위해 절연층과 Cu층의 접착력이 우수한 다층 프린트 배선판의 층간 절연 조성물을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 무기충진제의 함량 증가로 인해 절연층이 브리틀해지는 문제를 해결하여 절연층의 질김성(toughness)를 개선시킬 수 있는 다층 프린트 배선판의 층간 절연 조성물을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 상기 절연 조성물을 이용한 프리프레그 및 절연 필름을 제공하는 데도 있다.
또한, 본 발명의 추가의 또 다른 목적은 상기 절연 조성물을 이용한 프리프레그 및 절연 필름을 층간 절연층으로 포함하는 다층 프린트 배선판을 제공하는 데도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다층 프린트 배선판의 층간 절연 조성물은 나프탈렌 변형 에폭시 수지, 크레졸 노블락 에폭시 수지, 및 고무 변성 에폭시 수지를 포함하는 에폭시계 수지; 열가소성 수지; 경화제; 경화촉진제; 및 무기 충전제를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 에폭시계 수지는 나프탈렌 변형 에폭시 수지 30~50중량%, 크레졸 노블락 에폭시 수지 30~50중량%, 및 고무 변성 에폭시 수지는 10~30중량%로 포함되는 것이 바람직하다.
상기 나프탈렌 변형 에폭시 수지는 평균 에폭시 당량이 100 내지 500이고 이고, 상기 크레졸 노블락 에폭시 수지는 평균 에폭시 당량이 200 내지 600이고, 및 상기 고무 변성 에폭시 수지는 평균 에폭시 당량이 100 내지 500인 것이 바람직하다.
상기 열가소성 수지의 중량평균분자량은 100,000 이상인 것이 바람직하다.
상기 열가소성 수지는 에폭시계 수지와 경화제 수지를 합한 함량에 대하여 1~20중량부로 포함되는 것이 바람직하다.
상기 열가소성 수지가 폴리 비닐 아세탈 수지, 페녹시 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 폴리에테르이미드 수지, 폴리설폰 수지, 폴리에테르설폰 수지, 폴리페닐렌에테르 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에테르에테르케톤 수지, 폴리에스테르 수지, 및 폴리아세탈 수지로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 열가소성 수지는 상기 프린트 배선판의 구리(Cu)와 킬레이트 결합이 가능한 작용기를 가지는 폴리 비닐 아세탈 수지인 것이 바람직하다.
상기 킬레이트 결합이 가능한 작용기는 카르복실기, 카르보닐기, 및 에테르기 중에서 선택되는 것일 수 있다.
상기 킬레이트 결합이 가능한 작용기는 상기 폴리 비닐 아세탈 수지 내에 0.1~2mol%로 포함될 수 있다.
상기 무기 충전제는 에폭시계 수지와 경화제 수지를 합한 함량 100중량%를 기준으로 30~80 중량% 로 포함되는 것이 바람직하다.　
상기 무기 충진제는 직경 0.05~5㎛인 것이 바람직하다.
상기 무기 충진제는 천연 실리카, 용융 실리카(fused silica), 무정형 실리카, 중공 실리카(hollow silica), 알루미늄 히드록사이드, 베마이트(boehmite), 마그네슘 히드록사이드, 몰리브데늄 옥사이드, 아연 몰리브데이트, 아연 보레이트(zinc borate), 아연 스타네이트(zinc stannate), 알루미늄 보레이트, 포타슘 티타네이트, 마그네슘 설페이트, 실리콘 카바이드, 아연 옥사이드, 보론 나이트라이드(BN), 실리콘 나이트라이드, 실리콘 옥사이드, 알루미늄 티타네이트, 바륨 티타네이트, 바륨 스트론튬 티타네이트, 알루미늄 옥사이드, 알루미나, 점토, 카올린, 탈크, 소성된(calcined) 점토, 소성된 카올린, 소성된 탈크, 마이카, 유리 단섬유 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
상기 경화제는 분자 내 질소(N)의 함량이 6~20중량%인 아미노 트리아진 노볼락계 화합물이 바람직하다.
추가적으로 상기 조성물은 폴리우레탄 수지, 폴리부타디엔, 부타디엔-아크릴로니트릴 공중합체, 폴리클로로프렌, 부타디엔-스티렌 공중합체, 폴리이소프렌, 부틸 고무, 플루오로 고무 및 천연고무와 같은 탄성중합체, 스티렌-이소프렌 고무, 아크릴 고무, 에폭시화된 부타디엔, 및 말레이트화된 부타디엔(maleated butadiene)으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 고무 성분을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 절연 조성물을 이용한 프리프레그 또는 절연 필름을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 절연 조성물을 이용한 프리프레그 또는 절연 필름을 층간 절연층으로 포함하는 다층 인쇄회로기판을 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 최종 기판이 정상적으로 작동하고 신뢰성이 확보되기 위해 절연층과 Cu층의 접착력이 우수한 절연 조성물을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 무기충진제의 함량이 많아지더라도 적절한 에폭시 수지와 열가소성 수지를 포함함으로써 낮은 열팽창률을 유지하면서, 절연 필름이 브리틀하지 않고 질김성(toughness)을 향상시켜 기판의 신뢰성을 확보할 수 있다.
도 1은 무기충진제(실리카) 함량에 따른 열팽창계수(CTE)의 변화를 나타낸 것이고,
도 2는 무기충진제(실리카) 함량에 따른 Young's 모듈러스(Young's Modulus)와 신장률(Elongation)의 변화를 나타낸 것이고,
도 3은 열가소성 수지 첨가 유무(실시예 2, 비교예 2)에 따른 인장응력(Tensile stress)-인장변형(Tensile strain) 그래프이고,
도 4는 열가소성 수지 첨가 유무(실시예 2, 비교예 2)에 따른 박리 강도(Peel Strength)의 변화를 나타낸 것이고,
도 5는 열가소성 수지와 고무의 첨가 유무에 따른 인장강도와 박리 강도의 변화를 나타낸 것이다.
　이하, 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
본 발명에 따른 다층 배선판의 층간 절연을 위한 조성물은 나프탈렌 변형 에폭시 수지, 크레졸 노블락 에폭시 수지, 및 고무 변성 에폭시 수지를 포함하는 에폭시계 수지, 열가소성 수지, 경화제, 및 무기 충진제를 포함한다.
본 발명의 절연 조성물에 포함되는 베이스 수지로는 3종의 에폭시 수지를 혼합 사용하는 데 특징이 있다. 구체적으로는, 나프탈렌 변형 에폭시 수지, 크레졸 노블락 에폭시 수지, 및 고무 변성 에폭시 수지를 포함하는 에폭시계 수지를 사용한다. 상기 3종의 에폭시 수지를 사용함에 따라 열팽창계수를 낮게 하면서 필름의 기계적 물성을 만족시킬 수 있는 효과를 가질 수 있어 바람직하다.
본 발명의 에폭시계 수지는 나프탈렌 변형 에폭시 수지 30~50중량%, 크레졸 노블락 에폭시 수지 30~50중량%, 및 고무 변성 에폭시 수지는 10~30중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 에폭시계 수지의 함량이 상기 범위를 벗어나는 경우 필름의 기계적 물성이 나빠지거나, 열팽창계수가 높아지는 문제가 있어 바람직하지 못하다.
상기 나프탈렌 변형 에폭시 수지는 평균 에폭시 당량이 100 내지 500인 것이 경화 구조상 결합거리를 짧게 하여 열팽창계수를 낮게 만드는 면에서 바람직하다.
또한, 상기 크레졸 노블락 에폭시 수지는 평균 에폭시 당량이 200 내지 600인 것이 경화 후 필름의 기계적 강도(Toughness)를 가지는 면에서 바람직하다.
상기 고무 변성 에폭시 수지는 평균 에폭시 당량이 100 내지 500인 것이 경화 후 필름의 유연성(elongation)을 가지는 면에서 바람직하다.
또한, 본 발명에서는 절연층의 질김 강도(toughness)를 증진시키기 위하여 다양한 열가소성 수지를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 열가소성 수지의 중량평균분자량은 100,000 이상, 바람직하기로는 100,000~500,000인 것이 유연성 향상과 Cu 와의 접착성(Adhesion) 향상 면에서 바람직하다.
본 발명의 상기 열가소성 수지는 에폭시 수지와 경화제 수지를 합한 함량 에 대하여 1~20중량부로 포함되는 것이 유연성(elongation) 향상과 Cu 와의 접착성(Adhesion) 향상 면에서 바람직하다.
상기 열가소성 수지의 구체 예로는, 폴리 비닐 아세탈 수지, 페녹시 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 폴리에테르이미드 수지, 폴리설폰 수지, 폴리에테르설폰 수지, 폴리페닐렌에테르 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에테르에테르케톤 수지, 폴리에스테르 수지, 및 폴리아세탈 수지로부터 선택되는 1종 이상인 것이며, 이 중에서 폴리 비닐 아세탈 수지가 가장 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 열가소성 수지로 폴리 비닐 아세탈 수지를 사용하는 경우, 구리(Cu)와 킬레이트 결합이 가능한 작용기를 상기 폴리 비닐 아세탈 수지 내에 일부 포함하는 것이 바람직하다. 상기 구리(Cu)와 킬레이트 결합이 가능한 작용기로는 카르복실기, 카르보닐기, 및 에테르기 등이 바람직하고, 카르복실기가 가장 바람직하다.
상기 폴리 비닐 아세탈 수지 내에 포함되는 상기 구리(Cu)와 킬레이트 결합이 가능한 작용기의 함량은 0.1~2mol%로 포함되는 것이 바람직하다.
본 발명에서는 열가소성 수지로서 구리와의 킬레이트 결합이 가능한 작용기를 포함하는 폴리 비닐 아세탈 수지를 사용함으로써 구리층과의 접착성을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.
또한, 본 발명은 절연 조성물의 팽창율을 저하시키기 위하여 무기충진제를 사용하며, 상기 무기 충전제는 에폭시 수지와 경화제 수지를 합한 함량 100중량%를 기준으로 30~80 중량%이 바람직하며, 그 함량이 30중량% 미만인 경우 열팽창 계수가 높아지는 문제가 있고, 또한, 그 함량이 80중량%를 초과하는 경우 필름이 Brittle 한 기계적 특성을 가지며, 필름의 흐름성이 저하되어 라미네이션(Lamination) 등 기판 공정에 적용하기에 무리가 있어 바람직하지 못하다.　
본 발명에 따른 상기 무기 충진제는 직경 0.05 ~ 5.0㎛인 것이 필름의 기계적인 특성 및 기판 공정 후 필름 조도 및 Cu 와의 접착성 면에서 바람직하다.
상기 무기 충진제는 천연 실리카, 용융 실리카(fused silica), 무정형 실리카, 중공 실리카(hollow silica), 알루미늄 히드록사이드, 베마이트(boehmite), 마그네슘 히드록사이드, 몰리브데늄 옥사이드, 아연 몰리브데이트, 아연 보레이트(zinc borate), 아연 스타네이트(zinc stannate), 알루미늄 보레이트, 포타슘 티타네이트, 마그네슘 설페이트, 실리콘 카바이드, 아연 옥사이드, 보론 나이트라이드(BN), 실리콘 나이트라이드, 실리콘 옥사이드, 알루미늄 티타네이트, 바륨 티타네이트, 바륨 스트론튬 티타네이트, 알루미늄 옥사이드, 알루미나, 점토, 카올린, 탈크, 소성된(calcined) 점토, 소성된 카올린, 소성된 탈크, 마이카, 유리 단섬유 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
또한, 상기 에폭시 수지의 경화를 위한 경화제는 다음 화학식 1로 표시되며, 분자내 질소(N)의 함량이 6~20중량%인 아미노 트리아진 노볼락계(amino triazine novolac) 화합물이 바람직하다.
화학식 1
Figure pat00001
상기 경화촉진제는 특별히 한정되지 않으나, 이미다졸계 화합물이 바람직하고, 좀 더 바람직하게는 2-에틸-4-메틸 이미다졸, 1-(2-시아노에틸)-2-알킬 이미다졸, 2-페닐 이미다졸 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물일 수 있다.
추가적으로 본 발명에 따른 절연 조성물은 공정가공성을 높이기 위하여 폴리우레탄 수지, 폴리부타디엔, 부타디엔-아크릴로니트릴 공중합체, 폴리클로로프렌, 부타디엔-스티렌 공중합체, 폴리이소프렌, 부틸 고무, 플루오로 고무 및 천연고무와 같은 탄성중합체, 스티렌-이소프렌 고무, 아크릴 고무, 에폭시화된 부타디엔, 및 말레이트화된 부타디엔(maleated butadiene)으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 고무 성분을 더 포함할 수 있다.
상기 고무 성분은 에폭시 수지와 경화제 수지를 합한 함량 100중량%를 기준으로 5중량% 이상으로 포함되는 것이 필름의 기계적 물성(Elongation) 에 바람직하다.
또한, 본 발명에서는 상기 나열된 조성 이외에 본 발명에서 목적하는 물정을 저하시키지 않는다면, 필요에 따라 기타 경화제, 경화촉진제, 레벨링제 및 난연제 등을 포함할 수 있으며, 또한 본 발명에 따른 절연 조성물은 충전제, 연화제, 가소제, 산화방지제, 난연제, 난연보조제, 윤활제, 정전기방지제, 착색제, 열안정제, 광안정제, UV 흡수제, 커플링제 또는 침강 방지제와 같은 첨가제를 하나 이상 더 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 절연 조성물을 이용한 프리프레그를 제공할 수 있다.
상기 프리프레그는 상기 절연 조성물을 보강재에 도포 또는 함침시킨 후, 이를 경화한 다음, 건조하여 용매를 제거함으로써 제조할 수 있다. 함침 방법의 예로는 딥 코팅법, 롤 코팅법 등이 있다.
보강재의 예로는 직조 유리섬유(glass cloth), 직조 알루미나 유리섬유, 유리섬유 부직포, 셀룰로스 부직포, 직조 탄소섬유, 고분자 직물 등이 있다. 또한, 유리섬유, 실리카 유리섬유, 탄소섬유, 알루미나 섬유, 실리콘 카바이드 섬유, 석면, 암면, 광물면, 석고 휘스터, 이들의 직물 패브릭 또는 비직물 패브릭, 방향족 폴리아미드 섬유, 폴리이미드 섬유, 액체 결정 폴리에스테르, 폴리에스테르 섬유, 불소 섬유, 폴리벤즈옥사졸 섬유, 폴리아미드 섬유를 갖는 유리섬유, 탄소섬유를 갖는 유리섬유, 폴리이미드 섬유를 갖는 유리섬유, 방향족 폴리에스테르를 갖는 유리섬유, 글래스 페이퍼, 마이카 페이퍼, 알루미나 페이퍼, 크래프트 페이퍼, 코튼 페이퍼, 페이퍼-글라스 결합된 페이퍼 등이 있다.
본 발명에 따른 프리프레그는 구리와 결합될 수 있다. 즉, 상기 절연 조성물을 상기 보강재에 함침시킨 후, 반경화 상태의 열처리 공정을 행하여 제조된 프리프레그를 구리 포일 상에 위치한 후 열처리를 행하는 방법에 의해 제조될 수 있다. 용매를 제거하고 열처리를 행할 때, 구리와 프리프레그가 결합된 부재(member)가 제조된다. 용매를 증발하기 위하여 감압 하 가열하거나, 환기 등의 방법을 사용할 수 있다. 도포 방법의 예로는 롤러 코팅법, 딥코팅법, 스프레이 코팅법, 스핀 코팅법, 커튼 코팅법, 슬릿 코팅법, 스크린 프린팅법 등이 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 절연성 조성물의 용액 자체를 이용하여 절연 필름으로 제조할 수 있다. 구체적으로는, 용매 캐스팅(solventcasting) 법에 의해 기재 위에 절연성 조성물의 용액층을 형성하고, 상기 용액층으로부터 용매를 제거함으로써 기재 위에 필름을 제조할 수 있다. 상기 기재로는 동박, 알루미늄박, 금박, 은박 등의 금속박이나, 유리 기판, PET 필름 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 절연 조성물을 이용하여 제조되는 프리프레그 및 절연필름을 절연층으로 포함하는 인쇄회로기판을 제공한다. 상기 인쇄회로기판은 필름, 인쇄 보드, 구리 피복 적층물, 프리프레그 또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 상기 인쇄회로기판은 동박적층판(copper clad laminate, CCL) 또는 플렉시블(flexible) 동박 적층판일 수 있다.
상기 인쇄회로기판은 다양하게 변형되어 사용될 수 있으며, 인쇄회로기판의 한 면 또는 양 면에 도체 패턴을 형성할 수 있으며, 4층, 8층 등의 다층 구조의 도체 패턴을 형성할 수도 있다.
　이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이하의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되어서는 안된다. 또한, 이하의 실시예에서는 특정 화합물을 이용한 예만을 예시하였으나, 이들의 균등물을 사용한 경우에 있어서도 동등 유사한 정도의 효과를 발휘할 수 있음은 당업자에게 자명하다.
비교예1
나프탈렌 에폭시 수지(SE-80) 500g, 크레졸 노볼락 에폭시 수지(국도화학, YDCN-500-01P) 500g, 2-메톡시 에탄올을 용매로 하여 66.7중량%의 농도를 갖는 아미노 트리아진계 노볼락 경화제(GUN EI CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD, PS-6313) 779g, 이어서 DMAc를 용매로 하여 77 중량%의 농도를 갖는 0.1 내지 1.2㎛의 크기 분포를 가지는 구형의 실리카 슬러리를 3665.2g 첨가한 후, 300rpm에서 3시간 동안 교반하였다. 이 혼합물에 개시제 2-에틸-4-메틸이미다졸(2-ethyl-4-methyl　imidazol) 2.5g, 표면개선용 첨가제 BYK-337 81.85g 첨가하여 300rpm에서 1시간 추가 혼합하여 절연 조성물을 제조하였다.
비교예 2
상기 비교예 1에 따라 제조된 절연 조성물을 PET 필름에 캐스팅하여 롤 형태의 제품으로 제조하였다. 제조된 제품을 405mm x 510mm 크기로 약 100℃에서 라미네이션을 진행하였다. 라미네이션 후 약 110℃에서 30분간 경화시킨 후, 디스미어하여 조도를 형성한 후 전기도금 공정을 통하여 약 25㎛ 두께의 회로층을 형성하였다. 상기 회로층을 190℃에서 1시간 경화하여 최종 경화물을 완성하였다.
실시예 1
나프탈렌 에폭시 수지(SE-80, 에폭시 당량 146.6) 400g, 크레졸 노볼락 에폭시 수지(국도화학, YDCN-500-01P, 에폭시 당량 206) 400g, 고무변성 에폭시 수지(STRUKTOL, Polydis 3616, 에폭시 당량300)를 200g, 2-메톡시 에탄올을 용매로 하여 66.7중량%의 농도를 갖는 아미노 트리아진계 노볼락 경화제(GUN EI CHEMICAL INDUSTRY CO., LTD, PS-6313, 분자 내 질소 함량이 18.9중량%인 것임) 710.52g, 이어서 DMAc를 용매로 하여 상기 에폭시계 수지와 경화제를 합한 함량 100중량% 중 77 중량%의 농도를 갖는 직경 0.05~5㎛의 크기 분포를 가지는 구형의 실리카 슬러리를 3732.65g 첨가한 후, 300rpm에서 3시간 동안 교반하였다.
상기 혼합물에 열가소성 수지(폴리 비닐 아세탈 수지, Sekisui HR5, 중량평균분자량 100,000, 카르복실 작용기를 0.2mol% 함유함)를 에폭시와 경화제를 합한 함량 대비 10중량부(phr)인 147.3g을 첨가하고, 개시제 2-에틸-4-메틸이미다졸(2-ethyl-4-methyl　imidazol) 2.5g, 표면개선용 첨가제 BYK-337 92.89g 첨가하여 300rpm에서 1시간 추가 혼합하여 절연 조성물을 제조하였다.
실시예 2
상기 실시예 1에서 제조된 절연 조성물을 이용하는 것을 제외하고는 상기 비교예 2에서와 동일한 과정으로 최종 경화물을 완성하였다.
실험예 1 : 물성 측정
상기 비교예 2와 실시예 2에 따라 제조된 경화물의 물성을 다음과 같이 측정하였으며, 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다. 또한, 이의 인장강도와 박리강도 그래프는 각각 다음 도 3과 4에 나타내었다.
비교예 2 실시예 2
신장률(%) 0.76 1.37
인장강도 [MPa] 81.59 100.72
박리 강도 [kgf/cm ] 0.20 0.44
Ra [㎛] 0.324 0.287
상기 표 1의 결과에서와 같이, 3종의 에폭시 수지를 혼합 사용하고, 열가소성 수지를 포함하는 본 발명 실시예 2의 경화물은 신장률(Elongation), 인장강도 (tensile strength), 박리 강도(Peel strength) 등이 비교예 2에 비해 우수한 결과를 나타냄을 확인할 수 있다.
또한, 다음 도 3과 4의 인장강도 및 박리 강도 측정 그래프에서 확인할 수 있는 바와 같이, 열가소성 수지를 포함하는 본 발명 실시예 2의 경우 열가소성 수지를 포함하지 않는 비교예 2에 비해 인장강도와 박리 강도 특성이 우수함을 알 수 있다. 이는 열가소성 수지의 함유로 기계적 물성이 향상됨을 의미한다.
실시예 3
상기 실시예 1의 절연 조성물 제조시, 열가소성 수지(폴리 비닐 아세탈)와 고무의 함량을 다음 표 2와 같이 변화시키는 것을 제외하고는 상기 실시예 1, 2와 동일한 과정으로 절연 조성물과 경화물을 제조하였다.
실험예 2 : 물성 측정
상기 실시예 3에서 제조된 경화물의 인장강도와 신장률을 측정하였으며, 그 결과를 다음 표 2와 도 5에 나타내었다.
시료 1 2 3* 4* 5*
열가소성 수지(중량%) 20 5 0 0 0
고무(중량%) 20 20 20 10 0
인장 강도(MPa) 100.96 93.92 89.05 87.81 81.59
신장률(%) 1.13 1.13 0.96 0.94 0.76
* : 본 발명의 범위를 벗어나는 경우
상기 표 2와 다음 도 5를 참조하면, 열가소성 수지와 고무를 포함하지 않은 시료(5)에 비해 열가소성 수지와 고무를 모두 포함하는 시료(1~2)는 인장강도와 신장률 모두에서 개선된 효과를 나타내는 것을 확인할 수 있다.
이러한 결과를 통해, 절연 조성물 제조시 열가소성 수지와 고무를 포함하는 경우 기계적 물성 향상에 더 효과적임을 알 수 있다.

Claims (16)

  1. 나프탈렌 변형 에폭시 수지, 크레졸 노블락 에폭시 수지, 및 고무 변성 에폭시 수지를 포함하는 에폭시계 수지; 열가소성 수지; 경화제; 및 무기 충전제를 포함하는 다층 프린트 배선판의 층간 절연 조성물.
    　
  2. 제1항에 있어서,
    상기 에폭시계 수지는 나프탈렌 변형 에폭시 수지 30~50중량%, 크레졸 노블락 에폭시 수지 30~50중량%, 및 고무 변성 에폭시 수지는 10~30중량%로 포함되는 것인 다층 프린트 배선판의 층간 절연 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 나프탈렌 변형 에폭시 수지는 평균 에폭시 당량이 100 내지 500이고,
    상기 크레졸 노블락 에폭시 수지는 평균 에폭시 당량이 200 내지 600이고,
    상기 고무 변성 에폭시 수지는 평균 에폭시 당량이 100 내지 500인 다층 프린트 배선판의 층간 절연 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 열가소성 수지의 중량평균분자량은 100,000 이상인 것인 다층 프린트 배선판의 층간 절연 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 열가소성 수지는 에폭시계 수지와 경화제 수지를 합한 함량에 대하여 1~20중량부로 포함되는 다층 프린트 배선판의 층간 절연 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 열가소성 수지가 폴리 비닐 아세탈 수지, 페녹시 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 폴리에테르이미드 수지, 폴리설폰 수지, 폴리에테르설폰 수지, 폴리페닐렌에테르 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에테르에테르케톤 수지, 폴리에스테르 수지, 및 폴리아세탈 수지로부터 선택되는 1종 이상인 다층 프린트 배선판의 층간 절연 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 열가소성 수지는 상기 프린트 배선판의 구리(Cu)와 킬레이트 결합이 가능한 작용기를 가지는 폴리 비닐 아세탈 수지인 것인 다층 프린트 배선판의 층간 절연 조성물.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 킬레이트 결합이 가능한 작용기는 카르복실기, 카르보닐기, 및 에테르기 중에서 선택되는 것인 다층 프린트 배선판의 층간 절연 조성물.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 킬레이트 결합이 가능한 작용기는 상기 폴리 비닐 아세탈 수지 내에 0.1~2mol%로 포함되는 것인 다층 프린트 배선판의 층간 절연 조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 무기 충전제는 에폭시계 수지와 경화제 수지를 합한 함량 100중량%를 기준으로 30~80 중량% 로 포함되는 다층 프린트 배선판의 층간 절연 조성물.
    　
  11. 제1항에 있어서,
    상기 무기 충진제는 직경 0.05~5㎛인 다층 프린트 배선판의 층간 절연 조성물.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 무기 충진제는 천연 실리카, 용융 실리카(fused silica), 무정형 실리카, 중공 실리카(hollow silica), 알루미늄 히드록사이드, 베마이트(boehmite), 마그네슘 히드록사이드, 몰리브데늄 옥사이드, 아연 몰리브데이트, 아연 보레이트(zinc borate), 아연 스타네이트(zinc stannate), 알루미늄 보레이트, 포타슘 티타네이트, 마그네슘 설페이트, 실리콘 카바이드, 아연 옥사이드, 보론 나이트라이드(BN), 실리콘 나이트라이드, 실리콘 옥사이드, 알루미늄 티타네이트, 바륨 티타네이트, 바륨 스트론튬 티타네이트, 알루미늄 옥사이드, 알루미나, 점토, 카올린, 탈크, 소성된(calcined) 점토, 소성된 카올린, 소성된 탈크, 마이카, 유리 단섬유 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상인 다층 프린트 배선판의 층간 절연 조성물.
  13. 제1항에 있어서,
    추가적으로 상기 조성물은 폴리우레탄 수지, 폴리부타디엔, 부타디엔-아크릴로니트릴 공중합체, 폴리클로로프렌, 부타디엔-스티렌 공중합체, 폴리이소프렌, 부틸 고무, 플루오로 고무 및 천연고무와 같은 탄성중합체, 스티렌-이소프렌 고무, 아크릴 고무, 에폭시화된 부타디엔, 및 말레이트화된 부타디엔(maleated butadiene)으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 고무 성분을 더 포함하는 다층 프린트 배선판의 층간 절연 조성물.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 경화제는 분자 내 질소(N)의 함량이 6~20중량%인 아미노 트리아진 노볼락계 화합물인 다층 프린트 배선판의 층간 절연 조성물.
  15. 제1항에 따른 절연용 조성물을 이용한 프리프레그 또는 절연 필름.
  16. 제1항에 따른 절연 조성물을 이용한 프리프레그 또는 절연 필름을 층간 절연층으로 포함하는 다층 프린트 배선판.

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