KR20150116717A

KR20150116717A - 고방열 및 고내전압 절연코팅제 조성물 및 그의 제조방법

Info

Publication number: KR20150116717A
Application number: KR1020140042019A
Authority: KR
Inventors: 김성협
Original assignee: (주)필스톤
Priority date: 2014-04-08
Filing date: 2014-04-08
Publication date: 2015-10-16
Also published as: KR101872684B1

Abstract

본 발명은 C_nH_2n ₊₁Si(OR)₃ (n=1~6, R C_nH_2n ₊₁) : Si(OR)₄ : amorphous nano silica(SiO₂) : H₂O : 산성촉매 = 1 : 0.01~0.1 : 0.3~1.0 : 2~8 : 0.00001~0.1의 몰비로 하고 변성 PDMS(Modified polydimethylsiloxane)을 전체중량의 0.01~2.0wt%로 구성되는 고방열 및 고내전압 절연코팅제 조성물 및 그의 제조방법을 제공하기 위한 것으로, 본 발명의 효과로는 IMS(Insulated Metal Substrate)를 기판으로 사용하는 전력반도체 및 LED circuit board 등 에서 세라믹 절연막 위에 고온 스퍼터링(sputtering) 공정에 의한 금속 전도층(circuit layer증착) 형성 시 금속과의 열팽창 사이로 생기는 base plate와의 박리 문제, 세라믹 층에 크랙이 생기는 문제를 해결할 수 있고, 이로 인해 고내열, 고전압 특성을 가지며, Base plate와 substrate 사이의 Solder층 피로현상이 없고 Assembly 공정을 간소화 할 수 있으며 적층구조가 간단하여 제조공정비용이 절감되는 이점을 갖는 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

고방열 및 고내전압 절연코팅제 조성물 및 그의 제조방법{Insulation coating composition and manufacturing method thereof}

본 발명은 고방열 및 고내전압 절연코팅제 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 sol-gel법을 이용하여 내열성이 높은 유기-무기 복합 sol을 합성하고 방열 충전재를 분산시켜 이를 금속기판에 코팅함으로써 절연내압, 열전도특성이 우수한 IMS(Insulated Metal Substrate)를 제조할 수 있는 것이다.

최근에 전력반도체 모듈 또는 고방열 소재의 경우 디스플레이/LED 드라이브 IC, 휴대형 기기, 가전기기, 신재생/대체 에너지, 자동차 등에 사용되는 각종 부품의 친환경화 및 에너지 절감화, 경량화, 고밀도화, 고효율화, 소형화, 장수명에 대한 기술 개발이 요구되고 있다. 또한, 전자기술이 급격히 발전됨에 따라 전기/전자부품 소자는 소형화, 다기능화, 고집적화, 대용량화를 추구하게 됨으로서, 이에 따라 기존의 전기/전자 부품 소자의 기술혁신을 주도한 소자의 고밀도화에 따른 패키징, 부품실장, 배선기술 등의 혁신이 중요하게 부각되고 있다. 부품실장의 고밀도화는 일차적으로 부품자체에서 많은 열을 발생하게 되며, 기판 상에 탑재 되어 있는 각종 소자를 기판으로부터 단락시키거나 소자의 기능을 상실하게 함으로서 모듈의 수명단축과 효율저하의 원인이 되고 있다.

Insulated Metal Substrate(IMS)는 고절연성, 고방열성, 가공성을 발현하여 기존의 플라스틱 기판(FR4)를 대체할 수 있는 소재로서 전력반도체 모듈 (MOSFET, IGBT, IPM 등), 모바일 충전기, 디스플레이용 파워모듈, BLU(Back light unit)의 파워모듈, 전기자동차용 파워모듈에 적용할 수 있다. 현재까지 연구된 IMS는 에폭시 고분자에 AlN, Al2O3 등의 방열성 세라믹 충전재를 분산시켜 금속 기판에 도포하여 제조되었다. 그러나 에폭시 고분자의 고접착성에도 불구하고 200℃이상의 연속사용에서 열화에 의한 황변, 박리, 들뜸 등의 현상이 나타나고 열전도율이 낮아 IMS로의 기능을 상실하게 되는 문제점을 갖는다.

[선행기술문헌]

1. 국내특허공개 : 제10-2010-0124872호

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 내열성이 높은 유기-무기 복합 sol을 합성하고 방열 충전재를 분산시켜 이를 금속기판에 코팅함으로써 절연내압, 열전도특성이 우수한 IMS(Insulated Metal Substrate) 조성물 및 그의 제조방법을 제공하는 데에 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 성취하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 해결수단을 살펴보면, 본 발명은 C_nH_2n ₊₁Si(OR)₃ (n=1~6, R C_nH_2n ₊₁) : Si(OR)₄ : amorphous nano silica(SiO₂) : H₂O : 산성촉매 = 1 : 0.01~0.1 : 0.3~1.0 : 2~8 : 0.00001~0.1의 몰비로 하고 변성 PDMS(Modified polydimethylsiloxane)을 전체중량의 0.01~2.0wt%로 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명은 C_nH_2n ₊₁Si(OR)₃을 알콜에 희석하는 단계와, 탈이온수(H₂O)에 분산된 아모르퍼스 나노 실리카(amorphous nano silica)를 첨가하여 3~12시간 동안 상온에서 교반하는 단계와, 다시 Si(OR)₄를 첨가하고 40~60℃에서 1~4시간 동안 교반하는 단계와, 상기 조성물이 상온으로 자연 냉각되면 변성 PDMS를 투여하고 1시간동안 300rpm이상으로 교반하여 sol 용액을 얻는 단계와, 상기 sol 용액에 표면개질된 AlN 분말을 투여하고 3~12시간 동안 공기유입이 없는 milling 공정을 거쳐 슬러리를 얻는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명의 효과로는 고내열 및 고내전압 특성을 필요로 하는 고성능 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)는 전류를 제어하여 95%이상의 최대효율 및 3%이하의 저왜율을 실현하는데, 그 핵심 부품인 IGBT 모듈의 구조를 세라믹 코팅 방법으로 혁신함으로써 IGBT 파워 모듈을 단순한 구조로 제조할 수 있게 되어 모듈제조에 필요한 재료비용과 공정비용을 절감할 수 있다.

또 본 발명은 전력반도체 모듈의 구조 단순화 및 세라믹 적층 기술 혁신으로 인해 파워모듈의 제조비용을 절감하게 되고, 전원콘덴서의 소형화, 무정전 전원장치, 태양광 발전과 풍력발전 등의 모터 구동 파워 모듈, 하이브리드 자동차와 전기자동차 등 산업분야에의 기술파급효과가 매우 크다.

또한 본 발명은 IMS(Insulated Metal Substrate)를 기판으로 사용하는 전력반도체 및 LED circuit board 등 에서 세라믹 절연막 위에 고온 스퍼터링(sputtering) 공정에 의한 금속 전도층(circuit layer증착) 형성 시 금속과의 열팽창 사이로 생기는 base plate와의 박리 문제, 세라믹 층에 크랙이 생기는 문제를 해결할 수 있고, 이로 인해 고내열, 고전압 특성을 가지며, Base plate와 substrate 사이의 Solder층 피로현상이 없고 Assembly 공정을 간소화 할 수 있으며 적층구조가 간단하여 제조공정비용이 절감되는 이점을 갖는 매우 유용한 발명인 것이다.

도 1은 본 발명의 온도에 따른 열전도율 변화를 보이기 위한 그래프도.
도 2는 본 발명의 밀도에 따른 열전도율 변화를 보이기 위한 그래프도.
도 3 내지 도 8은 본 발명의 각 시험항목별 시험성적표의 사진도.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 또 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다. 다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 본 발명에 따른 고방열 및 고내전압 절연코팅제 조성물 및 그의 제조방법에 대한 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면들을 참조로 하여 상세히 설명한다.

본 발명은 C_nH_2n ₊₁Si(OR)₃ (n=1~6, R C_nH_2n ₊₁) : Si(OR)₄ : amorphous nano silica(SiO₂) : H₂O : 산성촉매 = 1 : 0.01~0.1 : 0.3~1.0 : 2~8 : 0.00001~0.1의 몰비로 하고 변성 PDMS(Modified polydimethylsiloxane)을 전체중량의 0.01~2.0wt%로 이루어진다.

이때 C_nH_2n ₊₁Si(OR)₃은 유기실란 중 3개의 OR기를 갖는 것으로서 가수분해 및 중합과정을 거쳐 열처리하면 축중합을 통해 3차원 망목구조를 형성하여 Binder(resin) 기능을 하게 된다. 본 발명에 있어 조성비는 몰비를 기준으로 한다.

상기 Si(OR)₄는 유기실란 중 4개의 OR기를 갖는 것으로 가수분해 및 중합과정을 거쳐 C_nH_2n ₊₁Si(OR)₃와 결합하여 더욱 가교된 3차원 구조를 형성시키고 궁극적은 강도발현 및 내화학성 증가를 가져오게 된다. 상기 Si(OR)₄는 C_nH_2n ₊₁Si(OR)₃ 1몰(mole)에 대하여 0.01~0.1이 가능한데, 이는 0.01이하는 3차원 가교도 증가를 기대하기 어렵고 0.1이상에서는 표면건조가 빨라 도막의 표면조도를 저해하는 단점을 갖기 때문이다.

산성 amorphous nano silica(SiO2) sol은 CnH2n+1Si(OR)₃ 1몰(mole)에 대하여 0.3~1.0 몰을 첨가함이 바람직한데, 이는 0.3 이하에서는 sol-gel 반응시 가수분해 속도가 매우 빨라 분자사슬이 엉켜 거대입자를 형성하며 종국에는 침전반응으로 연결되어 균질한 sol 용액을 얻지 못하는 단점을 갖기 때문이고, 1.0이상에서는 건조시 겉마름이 매우 빠르게 진행되어 코팅시 표면이 다공구조로 변화되어 IMS에서 절연내압파괴로 이어지는 문제를 갖기 때문이다.

이때 amorphous nano silica는 입자표면에 수많은 OH기가 존재하는 pH 2~5의 SiO₂ 나노입자 수(水)분산액으로서 25~34wt%의 함량의 것을 사용함이 바람직하다.

본 발명에서 H₂O는 탈이온수를 사용하며, H₂O는 전체 조성에서 사용된 총량을 C_nH_2n ₊₁Si(OR)₃1몰에 대하여 몰비로 표현한 것이며 산성 amorphous nano silica(SiO2) sol에도 포함되어 있고, 부족한 H₂O를 보충하거나 겉마름 속도를 조절하기 위해 사용된다.

이때 H₂O는 C_nH_2n ₊₁Si(OR)₃ 1몰(mole)에 대하여 2~8몰을 함유함이 바람직한데, 이는 2몰 이하는 가수분해 속도가 매우 빠르고 고점도의 gel을 형성하여 침전반응을 일으키며 8몰 이상에서는 sol의 접착력이 떨어지고 gel화가 빨리 진행되어 코팅액의 저장안정성을 해치는 단점을 갖기 때문이다.

상기 산성촉매는 약산으로서 아세트산, 강산으로서 염산 등을 사용할 수 있으며 물에 해리되어 수소이온을 발생하는 모든 종류의 금속염, 무기산, 유기산을 사용할 수 있다. 사용량은 C_nH_2n ₊₁Si(OR)₃에 대하여 0.00001~0.1이 바람직한데, 이는 0.00001이하에서는 가수분해 반응이 매우 천천히 일어나 촉매로서 의미가 없고 0.1이상에서는 가수분해 속도가 매우 빨라 때때로 유기실란의 가수분해 반응 시 -[Si-O-Si]_n-의 siloxane 거대 중합체를 형성하여 균질한 sol을 얻기 곤란하기 때문이다.

또 상기 변성 PDMS(Modified polydimethylsiloxane)는 sol 용액 내에 존재하는 친수성 분자와 친유성 분자의 상분리를 억제하고 표면의 장력을 낮춰 도막의 평탄화(leveling), 분화구 방지(anti-crater), 미세 구멍(micro pin hole) 형성 방지, 표면의 경도증가, 충전재 분말의 floating 방지 등을 목적으로 사용되는데, sol 용액 전체중량에 대하여 0.01~2.0wt%를 포함하도록 함이 바람직한데, 이는 0.01wt%이하에서는 PDMS첨가에 의한 효과가 매우 미미하며 2wt%이상에서는 오히려 도막의 경도, 접착력을 저해하기 때문이다.

상기 C_nH_2n ₊₁Si(OR)₃ (n=1~6, R C_nH_2n ₊₁) : Si(OR)₄ : amorphous nano silica(SiO₂) : H₂O : 산성촉매 = 1 : 0.01~0.1 : 0.3~1.0 : 2~8 : 0.00001~0.1의 몰비로 이루어진 조성물에 저장안정성 및 겉마름 속도조절을 위한 희석제로 지방족 알콜 또는 방향족 알콜을 첨가할 수도 있다.

상기 sol은 시간경과와 함께 종국에는 gel에 이르는 물질로 알콜의 첨가는 축합속도를 늦춰 gel화를 억제할 수 있다. 또한 스프레이 작업시 겉마름 속도를 빠르게하거나 늦출 수 있는 유용한 용제이다. 즉, 에탄올, 메탄올 등 지방족 저급알콜을 사용한 경우 겉마름 속도는 매우 빠르며 벤젠고리의 수소가 일부 OH로 치환된 방향족 알콜은 휘발점이 비교적 높아 겉마름을 지연시키는 역할을 하게 된다.

따라서 본 발명에서 희석제로서 지방족 또는 방향족 알콜을 첨가하되, 1wt% 이하는 겉마름 제어 또는 sol 안정성 확보가 어렵고 30wt% 이상에서는 도막의 접착력을 현저히 떨어뜨리는 단점을 갖는 것이어서, 전체 조성물 중량의 1w%~30wt%를 첨가함이 바람직하다.

또 본 발명은 상기 C_nH_2n ₊₁Si(OR)₃ (n=1~6, R C_nH_2n ₊₁) : Si(OR)₄ : amorphous nano silica(SiO₂) : H₂O : 산성촉매 = 1 : 0.01~0.1 : 0.3~1.0 : 2~8 : 0.00001~0.1의 몰비로 이루어진 조성물과 표면개질된 AlN 분말을 중량비로 40 ~75 : 25 ~60의 비율로 혼합하고 밀링(milling) 공정을 거쳐 슬러리상태로 제조되도록 구성할 수도 있다.

상기 표면개질된 AlN 분말은 AlN 분말 입자표면에 가수분해된 실란이 10nm~ 300 nm 두께로 결합된 것을 포함하는 조성물 또는 AlN 분말이 Al(H₂PO₄)₃수용액에서 인산염으로 표면개질된 분말로 이루어진다.

이때 AlN 표면개질층은 10~300nm 범위가 바람직한데, 이는 10nm 이하는 밀링공정 중 표면이 박리될 우려가 있으며, 300nm이상의 표면개질층은 오히려 열전도도를 떨어뜨리는 단점을 갖기 때문이다.

지금까지 알려진 세라믹 충전재 중 벌크상의 AlN 열전도율은 170W/mK로 가장 높은 물질이나 물(H₂O)과 반응하여 암모니아(NH₄OH)와 수산화금속(Al(OH)₃)을 형성하고 수용액에서 강알칼리성을 띤다. 따라서 AlN 분말을 표면개질하지 않고 사용하면 물이 존재하는 상황에서는 수산화금속으로 변질하므로 반드시 표면개질을 하여 사용해야 한다.

상기 AlN분말은 Al(H₂PO₄)₃과 인산(H₃PO₄)을 1 : 0.01~0.5의 몰비의 비율로 희석한 수용액에서 표면개질된 것을 사용함이 바람직하다.

이때 H₃PO₄의 함량이 Al(H₂PO₄)₃ 1 mole에 대해서 0.01이하는 Al(H₂PO₄)₃의 단독사용 효과, 즉 200nm의 표면개질층을 만드는데 필요한 반응시간에 별다른 차이가 없고, 0.5mole 이상에서는 오히려 표면개질층이 milling 공정 중 박리되어 안정성이 떨어지기 때문에 0.01~0.5의 몰비의 비율이 가장 바람직하다.

AlN + 2H₂O NH₄AlO₂ ------ (1)

NH₄AlO₂ + 2H₂O Al(OH)₃ + NH₄OH ------ (2)

본 발명에서는 세라믹 절연막을 코팅하기 위하여 코팅방법으로서 스프레이코팅방법을 사용한다.

대개 스크린인쇄공정으로 도막을 형성할 경우 고점도의 sol 이 형성되어야 하며 완전평면이 아닌 기판을 사용할 경우 전체적인 두께 균일도가 형성되지 않으므로 스프레이 공정이 적합하고, 따라서 수~수십 마이크로 입자로 된 세라믹충전재는 덩어리상이 많으므로 밀링(milling)공정을 거쳐 충분히 분산시켜야 균질한 도막을 형성할 수 있으며, 슬러리상이어야만 스프레이 코팅공정에 적합하게 되기 때문이다.

본 발명에 있어서 고방열 및 고내전압 절연코팅제 조성물의 제조방법은 C_nH_2n+1Si(OR)₃을 알콜에 희석하는 단계와, 탈이온수(H₂O)에 분산된 아모르퍼스 나노 실리카(amorphous nano silica)를 첨가하여 3~12시간 동안 상온에서 교반하는 단계와, 다시 Si(OR)₄를 첨가하고 40~60℃에서 1~4시간 동안 교반하는 단계와, 상기 조성물이 상온으로 자연 냉각되면 변성 PDMS를 투여하고 1시간동안 300rpm이상으로 교반하여 sol 용액을 얻는 단계와, 상기 sol 용액에 표면개질된 AlN 분말을 투여하고 3~12시간 동안 공기유입이 없는 milling 공정을 거쳐 슬러리를 얻는 단계로 이루어진다.

이때 상기한 방법에 의해 얻어진 조성물에 표면개질된 AlN과 구형알루미나를 무게비로 1: 0.01~1, 표면개질된 AlN과 무정형 알루미나를 무게비로 1: 0.01~1, 표면개질된 AlN과 BN을 무게비로 1: 0.01~0.2, 표면개질된 AlN과 Si₃N₄를 무게비로 1: 0.01~1의 비율로 혼합할 수도 있다.

상기와 같은 본 발명을 실시예에 의해 보다 상세히 설명하기로 한다.

실시예

TEOS(Tetraethylorthosilicate)를 먼저 가수분해 시켜 SiOH(실라놀기) oligomer를 합성하였다. 이때 TEOS : Ethanol : H2O : HAc = 1 : 4 : 8 : 0.2 의 몰(mole) 비로 합성하였으며 HAc(Acetic acid)는 먼저 DI water에 희석하여 반응 시 dropping 하면서 교반하였다. 24시간 교반 후1㎛ 필터를 거쳐 고형분(300) 22.34%, pH 4의 투명한 silica sol을 얻었다. MTMS(Methyltrimethoxysilane) : PhTMS(Phenyltrimethoxysilane) = 1 : 0.3의 몰비로 하여 혼성 실라놀을 만들고 혼성 Sianol : silica sol = 1 : 0.6의 몰(mole) 비로 혼합하고 상온에서 4시간 교반 후 다시 60도에서 2시간 교반하여 sol 용액을 합성하였다. 이 때 알콜 등 용매가 휘발하지 않게 환류시켜 가면서 반응시켰다

상기 합성된 sol 용액에 대하여 충전재(filler)를 분산하기 위해 직경 10mm와 직경 5mm의 알루미나볼(alumina ball)을 무게비1:1로 구성하고 4시간 동안 60rpm으로 Ball milling하였다. 사용된 충전재 및 충전재 혼합비율은 <Table 1>에 나타내었다.

합성된 sol용액과 혼합 충전재(filler)의 혼합비율을 달리하여 슬러리 (slurry)를 제조하였다. 무게비는 <Table 2>에 나타내었다.

두께 3mm의 aluminium alloy 6061기판(150㎜X 70㎜) 에 방열성 절연막을 형성시키기 위해 공압 스프레이 방법을 이용하였다. 스프레이는 X-Y 정속이동이 가능한 로봇에 의해 실시하였다. 도막 형성 후 40~60℃에서 예비경화를 거쳐 300℃에서 경화시켰다. 이때 사용된 스프레이 공정조건 및 curing condition은 <table 3>에 나타내었다.

위 실험결과는 <Table 4>에 나타내었다.

제작한 규격 150L×70W×3T(mm) 시편에 sol 코팅제 No. EVT87.4와 EVT61.4를 130~140㎛ 두께로 코팅하고 300℃에서 4시간 열처리 후 공인시험방법에 의한 내열성, 내화학성 등을 테스트하였다.

공인시험항목은 <Table 5>에 나타내었다.

상술 한 바와 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예들에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다 할 것이다.

Claims

C_nH_2n ₊₁Si(OR)₃ (n=1~6, R C_nH_2n ₊₁) : Si(OR)₄ : amorphous nano silica(SiO₂) : H₂O : 산성촉매 = 1 : 0.01~0.1 : 0.3~1.0 : 2~8 : 0.00001~0.1의 몰비로 하고 변성 PDMS(Modified polydimethylsiloxane)을 전체중량의 0.01~2.0wt%로 구성됨을 특징으로 하는 고방열 및 고내전압 절연코팅제 조성물
청구항 1항의 조성물에 희석제로서 지방족알콜 또는 방향족알콜 중 어느 하나를 선택하여 1~30wt% 첨가함을 특징으로 하는 고방열 및 고내전압 절연코팅제 조성물
청구항 1항의 조성물과 표면개질된 AlN 분말을 40 ~75 : 25 ~60 중량비로 혼합하고 밀링공정을 거쳐 슬러리 상태로 이루어짐을 특징으로 하는 고방열 및 고내전압 절연코팅제 조성물
제 3항에 있어서 상기 표면개질된 AlN 분말은 AlN 분말 입자표면에 가수분해된 실란이 10nm~ 300nm 두께로 결합된 분말 또는 Al(H₂PO₄)₃수용액에서 인산염으로 표면개질된 AlN 분말 중 어느 하나를 선택적으로 사용함을 특징으로 하는 고방열 및 고내전압 절연코팅제 조성물
제 4항에 있어서 상기 Al(H₂PO₄)₃수용액은 H₃PO₄가 Al(H₂PO₄)₃1몰에 대해서 0.01~0.5의 비율로 희석된 수용액으로 이루어짐을 특징으로 하는 고방열 및 고내전압 절연코팅제 조성물
C_nH_2n ₊₁Si(OR)₃을 알콜에 희석하는 단계와, 탈이온수(H₂O)에 분산된 아모르퍼스 나노 실리카(amorphous nano silica)를 첨가하여 3~12시간 동안 상온에서 교반하는 단계와, 다시 Si(OR)₄를 첨가하고 40~60℃에서 1~4시간 동안 교반하는 단계와, 상기 조성물이 상온으로 자연 냉각되면 변성 PDMS를 투여하고 1시간동안 300rpm이상으로 교반하여 sol 용액을 얻는 단계와, 상기 sol 용액에 표면개질된 AlN 분말을 투여하고 3~12시간 동안 공기유입이 없는 milling 공정을 거쳐 슬러리를 얻는 단계로 이루어지는 고방열 및 고내전압 절연코팅제 조성물의 제조방법