WO2022103004A1 - 유무기 하이브리드 액상절연소재 및 그 제조방법 - Google Patents

유무기 하이브리드 액상절연소재 및 그 제조방법 Download PDF

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WO2022103004A1
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epoxy
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강동준
임현균
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한국전기연구원
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Definitions

  • the present invention relates to a liquid insulating material, and more particularly, to an organic-inorganic hybrid liquid insulating material having high heat resistance while maintaining adhesion to a substrate and chemical resistance of an epoxy resin, and a method for manufacturing the same.
  • an epoxy and silicone resin-based liquid composite insulating material occupies most of it.
  • liquid insulating materials based on epoxy resins they are widely used because of their excellent adhesion to substrates and chemical resistance, which are unique properties of epoxy resins. and techniques for enhancing the physical properties of the main binder material by controlling the organic group of the side chain are widely used.
  • conventional epoxy resins have excellent adhesion to substrates and chemical resistance, there are limitations to the organic resin itself in terms of coefficient of thermal expansion and heat resistance.
  • liquid insulating material As another liquid insulating material, a liquid insulating material based on a silicone resin with heat resistance is being developed, but due to problems such as dispersion compatibility with inorganic fillers due to low surface energy, lowering of adhesion to substrates, and lowering of internal cohesive force unique to silicone resins, , it is suitable as an insulating material for a mold that does not require attachment of a base, but there are practically many limitations in applying it to the field of electrical and electronic component packaging, including semiconductors, where thermal and mechanical stability is required by interlocking with the attachment of a base.
  • an organic silane having an epoxy functional group is sometimes introduced, but there is a limit in improving the physical properties of the liquid resin because it is only at the level of adding a silane monomer. Therefore, it is urgently needed to develop an organic/inorganic hybrid liquid insulating material based on a hybrid liquid insulating binder material that can simultaneously have the high heat resistance of silicone resins while maintaining the adhesion and chemical resistance of existing epoxy resins.
  • the present invention was invented to solve the above problems, and by providing an organic-inorganic hybrid liquid resin based on an epoxy cross-linked nano siloxane material manufactured through sol-gel synthesis, the high heat resistance of existing silicone resins and It is a technical solution to provide a liquid insulating material and a method for manufacturing the same having both adhesion and chemical resistance of an epoxy resin.
  • the epoxy-based nanosiloxane material prepared through synthesis has an inorganic siloxane backbone, so that it has high heat resistance and low thermal expansion coefficient. It is a technical solution to provide a liquid nanomaterial capable of controlling not only adhesion and chemical resistance, but also dispersion compatibility with inorganic fillers, and a manufacturing method thereof.
  • the present invention for achieving the above technical problem, a first step of preparing a crosslinkable epoxy silane; a second step of adding an aqueous acid or base catalyst solution to the crosslinkable epoxysilane; A third step of preparing an epoxy siloxane resin by maintaining a temperature of 20 to 90° C. and stirring at 100 to 3,000 rpm for 4 to 72 hours; and using the epoxy siloxane resin prepared in the third step as a main substrate, To provide a method for manufacturing an organic-inorganic hybrid liquid insulating material made by curing by adding an auxiliary agent, which has its technical characteristics.
  • a non-crosslinkable heterosilane is further added, and in the second step, a pH adjusting agent is further used to adjust the pH.
  • a commercial epoxy resin used as an insulating material is added as an auxiliary to the main material made of the epoxy siloxane resin prepared in the third step and cured to form a liquid insulating material, and the commercial epoxy resin is the epoxy resin. 20 parts by weight or less is added based on 100 parts by weight of the siloxane resin, and the auxiliary agent is made to further include a curing agent, a curing catalyst, and an inorganic filler.
  • cross-linkable epoxy silane is used alone or in combination with T-type or D-type silanes, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane (3-Glycidoxypropyltrimethoxysilane) , 3-(2,3-epoxypropoxypropyl)methyldimethoxysilane (3-(2,3-Epoxypropoxypropyl)methyldimethoxysilane), 3-(2,3-epoxypropoxypropylmethyldiethoxysilane (3-(2) ,3-Epoxypropoxypropyl)methyldiethoxysilane), 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethylmethyldimethoxysilane (2-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethylmethyldimethoxysilane), 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltri It is selected from the group consisting of me
  • the present invention is based on an epoxy siloxane resin formed by adding an aqueous acid or base catalyst solution to a crosslinkable epoxysilane, maintaining a temperature of 20 to 90° C., and stirring at 100 to 3,000 rpm for 4 to 72 hours, and the auxiliary agent is
  • the auxiliary agent is
  • a non-crosslinkable heterosilane is further added to the crosslinkable epoxy silane, and a commercial epoxy resin used as an insulating material in the main material made of the epoxy siloxane resin is 20 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the epoxy siloxane resin It should be used as an adjuvant added to
  • the present invention by means of a solution to the above problems, by composing the epoxy cross-linked nano siloxane material as the main binder in the organic-inorganic hybrid liquid insulating material, it is possible not only to supplement the fundamental limit of the thermal stability of the existing epoxy organic resin, but also , it is possible to overcome the disadvantages of mechanical properties such as lowering of adhesion and cohesive force of silicone resin, thereby providing a more stable insulating material, thereby improving product safety.
  • the heat resistance is further improved, it is expected to be variously applied to the packaging field of electrical and electronic components including semiconductors. In particular, it can be applied individually or simultaneously to the thermal and photocuring processes required for semiconductor packaging, as well as the semiconductor packaging process. There is another effect applicable to the semiconductor packaging field by being able to respond to the curing conditions required in the
  • FIG. 1 is a flowchart showing a method of manufacturing an organic-inorganic hybrid liquid insulating material according to the present invention.
  • the core of the present invention is to solve the problems of heat resistance and thermal expansion, which are disadvantages, while maintaining mechanical adhesion and chemical resistance, which are the advantages of epoxy resin as an insulating material.
  • Eggplant is manufactured using siloxane as the main subject, so that the epoxy resin and the silicone resin are chemically bonded to achieve the unique functions of each. Therefore, the insulating material achieved in the present invention is to have heat resistance and low thermal expansion as well as adhesion to the substrate and chemical resistance.
  • an epoxy siloxane resin synthesized as a main material is used, and in addition, a commercial epoxy resin, a curing agent, a curing catalyst, an inorganic filler additive, etc. are mixed to prepare an organic-inorganic hybrid liquid insulating material, which will be described in detail below. .
  • a synthesized epoxy siloxane resin having an epoxy group as the main material will be described. That is, most of the materials for the existing semiconductor package introduce inorganic particle fillers (including silicon) into the epoxy resin by physical mixing in order to improve heat resistance. In addition, the hardness increases and cracks occur, and the viscosity increases, which causes many difficulties in use. Therefore, since it must be made in the form of a chemical bond rather than a physical mixture, by replacing the epoxy resin with a nanosiloxane resin, only the advantages of the epoxy resin and the advantages of the silicone resin are combined, so that higher heat resistance and lower coefficient of thermal expansion than the existing epoxy-based composite can be achieved. do.
  • a method of manufacturing the organic-inorganic hybrid liquid insulating material of the present invention using the epoxy siloxane resin as the main ingredient will be described.
  • an epoxy silane having an epoxy group is prepared (S1)
  • the epoxy siloxane resin is prepared (S2) by rotating it under an acid or base catalyst while maintaining an appropriate temperature (S2) S3), and mixing and curing a commercial epoxy resin, a curing agent, a curing catalyst, and an inorganic filler to make an organic-inorganic hybrid liquid insulating material (S4).
  • the present invention is substantially the same as the basic method for producing an epoxy resin except for the use and production of the epoxy siloxane resin, which is the main material.
  • the manufacturing process of the epoxy siloxane resin, which is the main substrate will be described, and the manufacturing process of other additives will be described.
  • Epoxy siloxane resin production (main resin) : It can be produced in a hydrolyzed or non-hydrogenated manner, and a cross-linkable epoxy silane is basically used, and a non-cross-linked heterosilane may be added.
  • a cross-linkable epoxy silane is basically used, and a non-cross-linked heterosilane may be added.
  • an epoxysilane and a non-crosslinkable heterogeneous silane are mixed, and an acid or base catalyst aqueous solution is added in an amount of 0.01N to 0.5N according to the chemical equivalent of the alkoxy group of the silane precursor.
  • a pH adjusting agent may be used to adjust the pH.
  • Siloxane is synthesized under the conditions of room temperature to 80 degrees, 100 to 3,000 rpm, and reaction time of 4 to 72 hours, and some solvents may be included in the preparation of the epoxy siloxane resin. decide to do
  • Cross-linkable epoxy silanes may be used alone or in combination of T-type or D-type silanes, and non-cross-linkable heterogeneous silanes are silanes having an alkyl or aryl group, and M, D, and T types may be used.
  • Epoxysilane is 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-(2,3-epoxypropoxypropyl)methyldimethoxysilane (3-( 2,3-Epoxypropoxypropyl)methyldimethoxysilane), 3-(2,3-epoxypropoxypropylmethyldiethoxysilane), 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethylmethyl Group consisting of dimethoxysilane (2-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethylmethyldimethoxysilane), 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane (2-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane) and mixtures thereof
  • One selected from the group can be used, and non-crosslinkable heterosilanes (M, D, T) include
  • the aqueous acid catalyst solution includes one or more mixtures of hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, acetic acid, and formic acid
  • the aqueous base catalyst solution includes one or more mixtures of ammonium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, barium hydroxide, and the like. doesn't happen
  • epoxy resin In the present invention, it is necessary to use an appropriate amount of commercially available epoxy resin as necessary. The reason is that it is used when more epoxy groups are needed for substrate adhesion and chemical resistance.
  • an epoxy resin which can be used a novolak-type epoxy resin, a bisphenol A-type epoxy resin, a biphenyl-type epoxy resin, a triphenylmethane-type epoxy resin, a phenol aralkyl-type epoxy resin, etc. are mentioned.
  • bisphenol A bisphenol S, thiodiphenyl, fluorenebisphenol, terpene diphenol, 4,4'-biphenol, 2,2'-biphenol, ,3'5,5'-tetramethyl-[1 ,1'-biphenyl]-4,4'-diol, hydroquinone, resorcinol, naphthalenediol, lys(4-hydroxyphenyl)methane, 1,1,2,2-tetrakis(4-hydroxyphenyl ) ethane, phenols (phenol, alkyl-substituted phenol, naphthol, alkyl-substituted naphthol, dihydroxybenzene, dihydroxynaphthalene, etc.) and formaldehyde, acetaldehyde, benzaldehyde, p-hydroxybenzaldehyde, o-hydroxybenzaldehyde, p -Hydroxyacetophen
  • the amount of the commercially available epoxy resin to be used is 20 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the main epoxy siloxane resin, which will be sufficient. It was found that when 20 parts by weight or more was used, the physical properties of the heat resistance and low thermal expansion properties required in the present invention were deteriorated.
  • Curing agent As the curing agent, it is sufficient to use a commercially available curing agent for epoxy, and the available curing agents include amine-based compounds, amide-based compounds, phenol-based compounds, acid anhydride-based compounds, and carboxylic acid-based compounds.
  • the amount of the curing agent to be used is 5 parts by weight or more and 15 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the epoxy siloxane resin, which is the main material. When less than 5 parts by weight is used, sufficient curing is not achieved within a suitable time, and when added in excess of 15 parts by weight, an unreacted curing agent is generated, which adversely affects heat resistance.
  • Curing catalyst Specific examples of the curing catalyst include imidazoles such as 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole and 2-ethyl-4-methylimidazole, and agents such as 2-(dimethylaminomethyl)phenol. tertiary amines; phosphines such as triphenylphosphine; Metal compounds, such as tin octylate, etc. are mentioned.
  • the curing catalyst is used as needed in an amount of 0.1 to 5.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the epoxy siloxane resin.
  • Inorganic fillers powders such as crystalline silica, fused silica, alumina, zircon, calcium silicate, calcium carbonate, silicon carbide, silicon nitride, boron nitride, zirconia, forsterite, steatite, spinel, titania, talc, or beads obtained by sphericalizing them These etc. are mentioned, However, It is not limited to these. These may be used independently and may use 2 or more types.
  • inorganic fillers will vary depending on the purpose of the insulating material used, and the use and function of the inorganic filler is widely known, and it is used in an amount that accounts for 0 to 95% by weight of the organic/inorganic hybrid liquid insulating material, which is the total composition. .
  • a silane coupling agent, stearic acid, palmitic acid, zinc stearate, release agents such as calcium stearate, various compounding agents such as carbon black and pigments, dispersants, adhesion enhancers, and various functional additives may be added in small amounts.
  • epoxy siloxane resin 100 parts by weight of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 20 parts by weight of N-methyl-2-pyrrolidone (solvent), 0.1N 3 parts by weight of an aqueous hydrochloric acid solution is reacted at 70° C. for 72 hours. After completion of the reaction, residual alcohol and moisture are removed through distillation under reduced pressure at 40°C.
  • the prepared epoxy siloxane resin was named epoxy siloxane 1, and the epoxy equivalent was 160-180 g/eq.
  • a commercially available epoxy resin, curing agent, curing catalyst, inorganic filler, and additive were added to the prepared epoxy siloxane resin and stirred, and then a sample was prepared using a mold, and cured at 110 degrees for 1 hour at 150 degrees for 1 hour at 180 degrees for 1 hour.
  • Comparative Example 3 the inorganic filler and additives were added and stirred, and then cured at 110°C for 1 hour and 150°C for 4 hours using a mold roll.
  • the main point is to compare the physical properties of the organic-inorganic hybrid resin of the present invention compared to the conventional epoxy resin and silicone resin, so the composition is added except for the composition of the main resin.
  • the curing agent, catalyst, inorganic filler, etc. were mixed within the same or similar range. This is to more clearly distinguish the difference in physical properties according to the change in the shape of the main resin.
  • Example 1 Example 2 Example 3 Comparative Example 1 Comparative Example 2 Comparative Example 3 Coefficient of thermal expansion (CTE, ppm/°C) 19 22 20 27 28 20 Glass transition temperature: Tg (°C) 87 85 90 80 85 - Adhesion (on Cu foil): 180*?* Peel-off strength (kgf/cm) 0.45 0.39 0.3 0.5 0.42 0.12 5% Thermal degradation temperature (T 5% , °C) 412 400 419 395 389 420 Chemical resistance (on Cu foil): IPA dipping, 25°C 3min, tape test Pass Pass Pass Pass Pass Fail shrinkage* ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ *( ⁇ : good, ⁇ : average, ⁇ : bad)
  • Example 1 Example 2, and Example 3 were respectively 19, 22, and 20, it can be seen that it appeared almost equal to the heat resistance exhibited by the silicone resin.
  • the respective examples were 0.45, 0.39, and 0.3, whereas the silicone resin showed a clear difference of 0.12. That is, in each of Examples 1, 2, and 3, all of the adhesive strength and chemical resistance of the epoxy resin were satisfied, and the heat resistance and low thermal expansion properties of the silicone resin were satisfied, and both good points appeared, indicating that they can be used sufficiently.

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Abstract

본 발명은 에폭시 수지가 가지는 기재 부착성 및 내화학성을 유지하면서 고내열성을 가지도록 한 유무기 하이브리드 액상절연소재 및 그 제조방법에 관한 것으로,가교성 에폭시실란을 준비하는 제1단계; 상기 가교성 에폭시실란에 산 또는 염기 촉매 수용액을 첨가하는 제2단계; 20 내지 90℃ 온도를 유지하고, 100 내지 3,000rpm으로 4 내지 72시간 교반함으로써 에폭시 실록산 수지를 제조하는 제3단계;로 이루어지고, 상기 제3단계에서 제조된 에폭시 실록산 수지를 주 기재로 하여, 보조제가 추가되어 경화시켜 이루어지는 유무기 하이브리드 액상절연소재의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 유무기 하이브리드 액상절연소재를 제공하는데 그 기술적 특징이 있다.

Description

유무기 하이브리드 액상절연소재 및 그 제조방법
본 발명은 액상절연소재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 에폭시 수지가 가지는 기재 부착성 및 내화학성을 유지하면서 고내열성을 가지도록 한 유무기 하이브리드 액상절연소재 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 및 전기전자부품 패키징용 액상절연소재의 주 바인더의 경우, 에폭시 및 실리콘 수지 기반 액상복합절연소재가 대부분을 차지하고 있다. 에폭시 수지를 기반으로 하는 액상절연소재의 경우 에폭시 수지가 가지는 고유한 특성인 기재 부착성, 내화학성이 우수하여 널리 범용적으로 사용되고 있으며, 각 사용용도에 따른 물성변화가 필요할 경우, 에폭시 수지의 백본 및 측쇄의 유기기 제어를 통한 주 바인더 소재 물성들을 증진하는 기술들이 널리 사용되고 있다. 그러나, 통상적인 에폭시 수지가 지니고 있는 기재 부착성 및 내화학성 등은 우수하나, 열팽창률 및 내열성에 대한 유기수지 자체의 한계가 있다.
또 다른 액상절연소재로서 내열성을 지니는 실리콘 수지를 기반 한 액상절연소재가 개발되고 있으나, 낮은 표면에너지로 인한 무기필러와의 분산 호환성 및 기재 부착력 저하, 실리콘 수지 특유의 내부 응집력 저하 등의 문제로 인해, 기재 부착이 필요 없는 몰드용 절연소재로는 적합하나, 기재 부착과 맞물려 열적, 기계적 안정성이 요구되는 반도체를 포함한 전기전자부품 패키징 분야에 적용하기에는 현실적으로 한계가 많다.
이런 한계점을 극복하자고자 에폭시 관능기를 지니는 유기 실란을 도입하는 경우도 있으나, 실란 단량체를 첨가하는 수준에 그치므로 액상 수지의 물성 증진에 한계가 있다. 따라서 기존 에폭시 수지가 지니는 부착성 및 내화학성을 유지하면서, 실리콘 수지의 고내열성을 동시에 지닐 수 있는 하이브리드 액상절연바인더 소재를 기반으로 한 유무기 하이브리드 액상절연소재의 개발이 절실히 필요하다.
따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 졸-겔 합성을 통해 제조된 에폭시 가교형 나노 실록산 소재를 기반으로 한 유무기 하이브리드 액상수지를 제공함으로써, 기존 실리콘 수지가 지니는 고내열성과 에폭시 수지가 지니는 부착력 및 내화학성을 동시에 지니는 액상절연소재 및 그 제조방법을 제공하는 것을 기술적 해결과제로 한다.
또한, 특히 합성을 통해 제조된 에폭시 기반 나노 실록산 소재는 무기 실록산 백본을 지님으로써, 높은 내열성 및 낮은 열팽창률을 지니게 될 뿐만 아니라 나노 실록산 구조에 에폭시 관능기를 포함한 다양한 유기 기능기를 도입함으로써, 기존 에폭시 수지가 지니는 부착성 및 내화학성 뿐 아니라, 무기필러와의 분산 호환성도 함께 제어할 수 있는 액상나노소재 및 그 제조방법을 제공하는 것을 기술적 해결과제로 한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은, 가교성 에폭시실란을 준비하는 제1단계; 상기 가교성 에폭시실란에 산 또는 염기 촉매 수용액을 첨가하는 제2단계; 20 내지 90℃ 온도를 유지하고, 100 내지 3,000rpm으로 4 내지 72시간 교반함으로써 에폭시 실록산 수지를 제조하는 제3단계;로 이루어지고, 상기 제3단계에서 제조된 에폭시 실록산 수지를 주 기재로 하여, 보조제가 추가되어 경화시켜 이루어지는 유무기 하이브리드 액상절연소재의 제조방법을 제공하는데 그 기술적 특징이 있다.
바람직 하기로는, 상기 제1단계에서는 비가교성 이종 실란이 더 첨가되어 이루어지도록 하고, 상기 2단계는 pH의 조절을 위해 pH조절제가 더 사용되도록 한다.
더욱 바람직 하기로는, 상기 제3단계에서 제조된 에폭시 실록산 수지로 이루어진 주재에 절연소재로 사용되는 상용 에폭시 수지가 보조제로 첨가되어 경화시켜 액상절연소재가 이루어지도록 하고, 상기 상용 에폭시 수지는, 상기 에폭시 실록산 수지 100중량부에 대하여 20중량부 이하로 첨가되도록 하고, 상기 보조제는 경화제, 경화 촉매, 무기필러가 더 포함되어 이루어지도록 한다.
그리고, 상기 가교성 에폭시실란은, T종 또는 D종 실란류가 단독 또는 혼합되어 사용되며, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란(3-Glycidoxypropyltrimethoxysilane), 3-(2,3-에폭시프로폭시프로필)메틸디메톡시실란(3-(2,3-Epoxypropoxypropyl)methyldimethoxysilane), 3-(2,3-에폭시프로폭시프로필메틸디에톡시실란(3-(2,3-Epoxypropoxypropyl)methyldiethoxysilane), 2-(3,4-에폭시싸이클로헥실)에틸메틸디메톡시실란 (2-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethylmethyldimethoxysilane), 2-(3,4-에폭시싸이클로헥실)에틸트리메톡시실란 (2-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane)으로 이루어진 군 및 이의 혼합물 군에서 선택된 것이고, 상기 비가교성 이종 실란은 알킬, 아릴기를 갖는 실란으로서 M, D, T종이 단독 또는 혼합되어 사용되며, 메틸트리메톡시실란(Methyltrimethoxysilane), 메틸트리에톡시실란(Methyltriethoxysilane), 디메틸디메톡시실란(Dimethyldimethoxysilane), 디메틸디에톡시실란(Dimethyldiethoxysilaen), 트리메틸메톡시실란(Trimethylmethoxysilane), 트리메틸에톡시실란(Trimethylethoxysilane), 에틸트리메톡시실란(Ethyltrimethoxysilane), 프로필트리메톡시실란(Propyltrimethoxysilane), 부틸트리메톡시실란(Butyltrimethoxysilane), 옥타데실트리메톡시실란(Octadecyltrimethoxysilane), 옥타데실트리에톡시실란(Octadecyltriethoxysilane), 도데실트리메톡시실란(Dodecyltrimethoxysilane), 도데실트리에톡시실란(Dodecyltriethoxysilane), 헥사데실트리메톡시실란(Hexadecyltrimethoxysilane), 헥사데실트리에톡시실란(Hexadecyltriethoxysilane), 트리클로로옥타데실실란(trichlorooctadecylsilane), 트리클로로헥사데실실란(Trichlorohexadecylsilane), 트리클로로도데실실란(Trichlorododecylsilane), 페닐트리메톡시실란(Phenyltrimethoxysilane), 페닐트리에톡시실란(Phenyltriethoxysilane), 디페닐디메톡시실란(Diphenyldimethoxysilane), 디페닐실란디올(Diphenylsiladiol), 트리페닐메톡시실란(Triphenylmethoxysilane) 으로 이루어진 군 및 이의 혼합물 군에서 선택된 것으로 한다.
한편, 본 발명은 가교성 에폭시실란에 산 또는 염기 촉매 수용액을 첨가하고 20 내지 90℃ 온도를 유지하고, 100 내지 3,000rpm으로 4 내지 72시간 교반함으로써 이루어지는 에폭시 실록산 수지를 주 기재로 하고, 보조제가 추가되어 경화시켜 이루어지는 액상절연수지를 제공하는데 다른 기술적 특징이 있다.
바람직 하기로는, 상기 가교성 에폭시실란에 비가교성 이종 실란이 더 첨가되도록 하고, 상기 에폭시 실록산 수지로 이루어진 주재에 절연소재로 사용되는 상용 에폭시 수지가 상기 에폭시 실록산 수지 100중량부에 대하여 20중량부 이하로 첨가되는 보조제로 사용되도록 한다.
상기 과제의 해결 수단에 의한 본 발명에 따르면, 유무기 하이브리드 액상절연소재에 에폭시 가교형 나노 실록산 소재를 주 바인더로 구성함으로써, 기존 에폭시 유기수지가 지니는 열적 안정성의 근본적 한계를 보완할 수 있을 뿐 아니라, 실리콘 수지가 지니는 부착력 및 응집력 저하와 같은 기계적 물성의 단점을 극복할 수 있어 보다 안정적인 절연소재를 제공할 수 있으므로 제품의 안전성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 내열성이 보다 향상됨으로 반도체를 포함한 전기전자부품의 패키징 분야에 다양하게 적용할 수 있을 것으로 기대되며, 특히 반도체 패키징에 요구되는 열 및 광경화 공정에 각각 또는 동시에 적용 가능할 뿐만 아니라, 반도체 패키징 공정에서 요구되는 경화조건에 대응 가능함으로써 반도체 패키징 분야에 적용 가능한 다른 효과가 있다.
또한, 광패터닝(포토리소그래피) 공정에도 적용할 수 있게 됨으로써, 기존 포토리소그래피 공정에 적용되는 광경화형 액상수지 대비 열 및 기계적 물성이 보다 우수하고, 가격이 저렴하므로 새로운 신규시장을 창출할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 유무기 하이브리드 액상절연소재의 제조방법을 나타낸 순서도.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
단, 본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 예시적인 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에 "포함하다" "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 구성 요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 구성 요소, 또는 이들 을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 하기에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 상기 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 핵심은 절연소재로써 에폭시 수지가 가지는 장점인 기계부착성 및 내화학성은 그대로 유지하면서 단점인 내열성 및 열팽창의 문제를 해결하는 것으로 종래의 단순한 무기계 기반인 실리콘 수지를 혼합하는 것이 아니라 에폭시기를 가지는 실록산을 주제로 하여 제조함으로써 에폭시 수지와 실리콘 수지가 각각 가지는 고유의 기능을 달성활 수 있도록 화학적 결합이 이루어지게 한다. 따라서 본 발명에서 달성된 절연소재는 기재 부착성, 내화학성 뿐만 아니라 내열성과 저열팽창성을 가지게 하는 것이다.
이를 위해 본 발명에서는 주재로 합성된 에폭시 실록산 수지를 사용하고, 이에 더하여 상용 에폭시 수지, 경화제, 경화 촉매, 무기필러첨가제 등을 혼합하여 유무기 하이브리드 액상절연소재를 제조하게 되며, 이하 자세히 설명하도록 한다.
먼저, 주재인 에폭시기를 가지는 합성된 에폭시 실록산 수지를 설명하기로 한다. 즉, 기존 반도체 패키지용 소재들은 대부분 내열성을 향상시키기 위하여 에폭시 수지에 무기입자 필러(실리콘 포함)를 물리적 혼합으로 도입한 형태이나, 이 경우, 무기입자의 함량이 증대할 수록 내열성은 향상되나, 이에 더하여 경도가 높아져 크랙이 발생하고, 점도가 높아져 사용상 많은 애로점을 가진다. 따라서 물리적 혼합이 아닌 화학적 결합 형태로 이루어져야 하므로 에폭시 수지를 나노실록산 수지로 대체함으로써 에폭시 수지가 가지는 장점과 실리콘 수지가 가지는 장점만 결합됨으로써 기존 에폭시 기반 복합체보다 높은 내열성 및 낮은 열팽창율이 달성될 수 있게 된다. 아히 주재인 에폭시 실록산 수지를 이용한 본 발명의 유무기 하이브리드 액상절연소재의 제조방법을 설명하기로 한다.
제조방법
본 발명에서는 도 1에 도시된 바와 같이, 기본적으로 에폭시기를 가지는 에폭시실란을 준비하고(S1), 이를 산 또는 염기 촉매 하에서 적정온도를 유지한 채 회전시켜 처리(S2) 함으로써 에폭시 실록산 수지를 제조(S3)하고, 이에 상용 에폭시 수지, 경화제, 경화 촉매 및 무기필러를 혼합하고 경화함으로써 유무기 하이브리드 액상절연소재(S4)를 만드는 것으로 이루어진다. 본 발명은 메인 주재인 에폭시 실록산 수지의 사용 및 제조를 제외하고는 기본적인 에폭시 수지의 제조방법과 거의 대동소이하다. 이하 메인 기재인 에폭시 실록산 수지 제조과정을 설명하고, 기타 첨가제 제조과정을 설명하기로 한다.
에폭시 실록산 수지 제조(메인 수지): 가수 또는 비가수 방식으로 제조가 가능하고, 가교성 에폭시실란이 기본적으로 사용되며, 비가교성 이종 실란이 첨가될 수도 있다. 가수의 경우 에폭시실란과 비가교성 이종 실란을 혼합하고, 산 또는 염기 촉매 수용액을 0.01N~0.5N까지 실란 전구체의 알콕시기와 화학당량에 맞게 첨가한다. 이때 pH의 조절을 위해 pH조절제가 사용될 수도 있다. 상온~80도, 100~3,000rpm, 4~72시간 반응시간 조건하에서 실록산을 합성하며, 에폭시 실록산 수지 제조 시 일부 용매가 포함될 수도 있으며, 이는 당업계에서 널리 알려진 자명한 사실이므로 자게한 설명은 생략 하기로 한다.
가교성 에폭시실란은 T종 또는 D종 실란류가 단독 또는 혼합되어 사용될 수 있고, 비가교성 이종 실란은 알킬, 아릴기를 갖는 실란으로서 M, D, T종이 가능하다. 에폭시실란은 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란(3-Glycidoxypropyltrimethoxysilane), 3-(2,3-에폭시프로폭시프로필)메틸디메톡시실란(3-(2,3-Epoxypropoxypropyl)methyldimethoxysilane), 3-(2,3-에폭시프로폭시프로필메틸디에톡시실란(3-(2,3-Epoxypropoxypropyl)methyldiethoxysilane), 2-(3,4-에폭시싸이클로헥실)에틸메틸디메톡시실란(2-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethylmethyldimethoxysilane), 2-(3,4-에폭시싸이클로헥실)에틸트리메톡시실란(2-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane)으로 이루어진 군 및 이의 혼합물 군에서 선택된 1종이 사용 가능하고, 비가교성 이종 실란(M, D, T종)으로는 메틸트리메톡시실란(Methyltrimethoxysilane), 메틸트리에톡시실란(Methyltriethoxysilane), 디메틸디메톡시실란(Dimethyldimethoxysilane), 디메틸디에톡시실란(Dimethyldiethoxysilaen), 트리메틸메톡시실란(Trimethylmethoxysilane), 트리메틸에톡시실란(Trimethylethoxysilane), 에틸트리메톡시실란(Ethyltrimethoxysilane), 프로필트리메톡시실란(Propyltrimethoxysilane), 부틸트리메톡시실란(Butyltrimethoxysilane), 옥타데실트리메톡시실란(Octadecyltrimethoxysilane), 옥타데실트리에톡시실란(Octadecyltriethoxysilane), 도데실트리메톡시실란(Dodecyltrimethoxysilane), 도데실트리에톡시실란(Dodecyltriethoxysilane), 헥사데실트리메톡시실란(Hexadecyltrimethoxysilane), 헥사데실트리에톡시실란(Hexadecyltriethoxysilane), 트리클로로옥타데실실란(trichlorooctadecylsilane), 트리클로로헥사데실실란(Trichlorohexadecylsilane), 트리클로로도데실실란(Trichlorododecylsilane), 페닐트리메톡시실란(Phenyltrimethoxysilane), 페닐트리에톡시실란(Phenyltriethoxysilane), 디페닐디메톡시실란(Diphenyldimethoxysilane), 디페닐실란디올(Diphenylsiladiol), 트리페닐메톡시실란(Triphenylmethoxysilane) 으로 이루어진 군 및 이의 혼합물 군에서 선택된 1종이상이 가능하다.
산 촉매 수용액은 염산, 황산, 인산, 아세트산, 포름산 등의 1종 또는 2종 이상의 혼합물, 염기 촉매 수용액은 수산화암모늄, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화바륨 등의 1종 또는 2종 이상의 혼합물로서 이에 제한되지 않는다.
상용 에폭시 수지: 본 발명에서는 필요에 따라 적당량의 상용 에폭시 수지의 사용이 필요하다. 그 이유는 기재 부착성 및 내화학성을 위하여 에폭시기가 더 필요한 경우 사용된다. 사용 가능한 에폭시 수지로는, 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 트리페닐메탄형 에폭시 수지, 페놀아랄킬형 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 구체적으로는 비스페놀 A, 비스페놀 S, 티오디페닐, 플루오렌비스페놀, 테르펜디페놀, 4,4'-비페놀, 2,2'-비페놀, ,3'5,5'-테트라메틸-[1,1'-비페닐]-4,4'-디올, 하이드로퀴논, 레조르신, 나프탈렌디올, 리스(4-히드록시페닐)메탄, 1,1,2,2-테트라키스(4-히드록시페닐)에탄, 페놀류(페놀, 알킬치환페놀, 나프톨,알킬치환나프톨, 디히드록시벤젠, 디히드록시나프탈렌 등)과 포름알데히드, 아세트알데히드, 벤즈알데히드, p-히드록시벤즈알데히드, o-히드록시벤즈알데히드, p-히드록시아세토페논, o-히드록시아세토페논, 디시클로펜타디엔, 푸르푸랄, 4,4'-비스(클로르메틸)-1,1'-비페닐, 4,4'-비스(메톡시메틸)-1,1'-비페닐, 1,4-비스(클로르메틸)벤젠, 1,4-비스(메톡시메틸)벤젠 등의 중 축합물 및 이들의 변성물; 테트라브로모비스페놀 A 등의 할로겐화비스페놀류; 및 알코올류로부터 유도된 글리시딜에테르화물; 지환족 에폭시 수지; 테트라글리시딜디아미노디페닐메탄, 파라아미노페놀의 트리에폭시체 등의 글리시딜아민계 에폭시 수지; 글리시딜에스테르계 에폭시 수지 등의 고형 또는 액상 에폭시 수지를 들 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니며, 이들은 단독으로 사용해도 좋고 2종 이상을 병용해도 좋다.
이러한 상용 에폭시 수지의 사용량은 메인 주재인 에폭시 실록산 수지 100중량부에 대하여 20중량부 이하면 족할 것이다. 20중량부 이상을 사용할 경우 본 발명에서 요구하는 내열성 및 저열팽창성의 물성저하가 나타남을 알 수 있었다.
경화제: 경화제로는 상용 에폭시용 경화제를 사용하면 충분하며, 사용 가능한 경화제로는 아민계 화합물, 아미드계 화합물, 페놀계 화합물, 산무수물계 화합물, 카르복시산계 화합물 등. 메틸렌비스에틸아닐린, 디아미노디페닐메탄, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민, 디아미노디에틸톨루엔, 디아미노디페닐술폰, 이소포론디아민, 디시안디아미드, 리놀렌산의 2량체와 에틸렌디아민으로부터 합성되는 폴리아미드 수지 등의 아민계 또는 아미드계 화합물; 무수 프탈산, 무수 트리멜리트산, 무수피로멜리트산, 무수 말레인산, 테트라히드로 무수 프탈산, 메틸테트라히드로무수프탈산, 무수 메틸나딕산, 헥사히드로무수프탈산, 메틸헥사히드로무수프탈산 등의 산무수물계 화합물; 비스페놀 A, 비스페놀 F, 비스페놀 S, 플루오렌비스페놀, 테르펜디페놀,4,4'-비페놀, 2,2'-비페놀, 3,3',5,5'-테트라메틸-[1,1'-비페닐]-4,4'-디올, 하이드로퀴논, 레조르신, 나프탈렌디올, 트리스(4-히드록시페닐)메탄, 1,1,2,2-테트라키스(4-히드록시페닐)에탄, 페놀류(페놀, 알킬치환페놀, 나프톨, 알킬치환나프톨, 디히드록시벤젠, 디히드록시나프탈렌 등)과 포름알데히드, 아세토알데히드, 벤즈알데히드, p-히드록시벤즈알데히드, o-히드록시벤즈알데히드, p-히드록시아세토페논, o-히드록시아세토페논, 디시클로펜타디엔, 푸르푸랄, 4,4'-비스(클로로메틸)-1,1'-비페닐, 4,4'-비스(메톡시메틸)-1,1'-비페닐, 1,4'-비스(클로로메틸)벤젠, 1,4'-비스(메톡시메틸)벤젠 등의 중축합물 및 이들의 변성물이나 테트라브로모비스페놀 A 등의 할로겐화 비스페놀류 등의 페놀계 화합물, 이미다졸, 트리플루오로보란아민 착체, 구아니딘 유도체, 테르펜과 페놀류의 축합물 등을 들 수 있고, 아민계 또는 아미드계 화합물이 경화물의 내열성, 강인성 면에서 바람직하다. 이들은 단독으로 사용해도 좋고 2종 이상 사용해도 좋다.
이러한 경화제의 사용량은 메인 주재인 에폭시 실록산 수지 100중량부에 대하여 5중량부 이상 15중량부 이하면 족할 것이다. 5중량부 미만이 사용될 경우 적당한 시간 내에 충분한 경화가 이루어지지 않으며, 15중량부 초과하여 첨가될 경우 미반응 경화제가 발생되어 오히려 내열성에 약영향을 미치게 된다.
경화 촉매: 경화 촉매의 구체적인 예로는 2-메틸이미다졸, 2-에틸이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸 등의 이미다졸류, 2-(디메틸아미노메틸)페놀 등의 제3급 아민류; 트리페닐포스핀 등의 포스핀류; 옥틸산주석 등의 금속 화합물 등을 들 수 있다. 경화 촉매는 에폭시 실록산 수지 100중량부에 대하여 0.1~5.0중량부가 필요에 따라 사용된다.
무기 필러: 결정 실리카, 용융 실리카, 알루미나, 지르콘, 규산칼슘, 탄산칼슘, 탄화규소, 질화규소, 질화붕소, 지르코니아, 포스테라이트, 스테아타이트, 스피넬, 티타니아, 탈크 등의 분체 또는 이들을 구형화한 비즈 등을 들 수 있지만, 이것들로 한정되는 것은 아니다. 이들은 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상을 이용해도 좋다. 이러한 무기충전제의 함유량은 사용되는 절연소재의 용도에 따라 달라질 것이며, 무기필러의 사용 용도 및 기능은 널리 알려져 있으며, 전체 조성물인 유무기 하이브리드 액상절연소재의 0~95중량%를 차지하는 양으로 사용된다.
첨가제: 실란 커플링제, 스테아린산, 팔미틴산, 스테아린산아연, 스테아린산칼슘 등의 이형제, 카본블랙, 안료 등의 다양한 배합제, 분산제, 부착증진제, 각종 기능성 첨가제가 소량 첨가될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다. 단, 이하의 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예시하는 것일 뿐, 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그리고 이하의 실시예에서는 본 발명의 메인 주재가 되는 에폭시 실록산 수지의 제조 과정을 나타낸 것이다.
<실시예 1>
교반기, 환류냉각관, 교반장치를 설치한 플라스크에 질소 퍼지를 실시하면서 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 100중량부, N-메틸-2-피롤리돈(용매) 20중량부, 0.1N 염산수용액 3중량부를 70℃에서 72시간 반응한다. 반응종료 후 40℃에서 감압증류를 통해 잔존 알코올 및 수분을 제거한다. 제조된 에폭시 실록산 수지는 에폭시 실록산1로 명명하고, 에폭시 당량은 160~180g/eq이 되었다.
<실시예 2>
실시예 1과 동일한 설비에서 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 100중량부, 프로필트리메톡시실란 100중량부, N-메틸-2-피롤리돈(용매) 40중량부, 0.1N 염산수용액 6중량부를 70℃에서 72시간 반응한다. 반응종료 후 40℃에서 감압증류를 통해 잔존 알코올 및 수분을 제거한다. 제조된 에폭시 실록산 수지는 에폭시 실록산2로 명명하고, 에폭시 당량은 290~310g/eq이 되었다.
<실시예 3>
실시예 1과 동일한 설비에서 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 100중량부, 디페닐실란디올 100중량부, 산화바륨 3중량부를 80℃에서 8시간 반응한다. 제조된 에폭시 실록산 수지는 에폭시 실록산3으로 명명하고, 에폭시 당량은 380~400g/eq이 되었다.
<비교예 1~2>: 상용 BPA, BPF 수지 각각 사용
<비교예 3>: 상용 실리콘 수지 사용 (KER-3000-M2)
공통 (비교예 3 제외)
제조된 에폭시 실록산 수지에 상용 에폭시 수지, 경화제, 경화 촉매, 무기 필러, 첨가제 첨가 교반 후, 몰드를 이용하여 샘플을 제조하였고, 110도 1시간 150도 1시간 180도 1시간 경화 시켰다.
비교예 3은 무기필러, 첨가제 첨가교반 후, 몰드롤 이용해 110도 1시간 150도 4시간 경화시켰다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예1 비교예2 비교예 3
사용 메인주지 에폭시 실록산1 에폭시 실록산2 에폭시 실록산3 상용 BPA 상용 BPF 상용 실리콘
에폭시 실록산 수지
(중량부)		 10 10 10 10 10 실리콘
12
첨가 에폭시
(중량부)		 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9
경화제
(중량부)		 1.1 0.6 0.5 1 1
촉매
(중량부)		 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05
무기 필러
(중량부)		 88 88 88 88 88 88
분산제
(중량부)		 1 1 1 1 1 1
착색제
(중량부)		 1 1 1 1 1 1
용매
(중량부)		 10 10 10 10 10 10
첨가 에폭시: Flexibilizer DY 965 (Huntsman)
** 경화제: triethyltetraamine
*** 촉매: 2-methyl imidazole
**** 무기 필러: SS0090 (Sibelco)
***** 분산제: BYK182 (BYK)
****** 착색제: carbon black
******* 용매: N-Methyl-2-pyrrolidone
상기 표 1의 실시예 조성에서 나타난 바와 같이, 본 실시예 조성에서는 기존의 에폭시 수지와 실리콘 수지 대비 본 발명의 유무기 하이브리드 수지의 물성을 비교하는데 그 주안점이 있으므로, 메인 수지의 조성을 제외하고 첨가되는 경화제, 촉매, 무기필러 등은 동일 내지 유사한 범위내에서 혼합이 이루어지도록 하였다. 이는 메인 수지의 형태변화에 따라 물성의 차이를 보다 명확히 구분하기 위한 것이다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예1 비교예2 비교예 3
열팽창계수: Coefficient of thermal expansion (CTE, ppm/℃) 19 22 20 27 28 20
유리전이온도: Tg (℃) 87 85 90 80 85 -
부착력(on Cu foil): 180*?* Peel-off strength (kgf/cm) 0.45 0.39 0.3 0.5 0.42 0.12
5% 열분해온도: Thermal degradation temperature (T5%, ℃) 412 400 419 395 389 420
내화학성 (on Cu foil): IPA dipping, 25℃ 3min, tape test Pass Pass Pass Pass Pass Fail
수축성: shrinkage* ○ ◎ ◎ △ △ ○
*(◎: 좋음, ○: 보통, △: 나쁨)
표 2의 물성에서 나타난 바와 같이, 내열성을 위한 열팽창계수에서는 실시예 1, 실시예 2, 실시예 3은 각각 19, 22, 20으로 나타나, 실리콘 수지가 나타내는 내열성과 거의 동등수준으로 나타남을 알 수 있다. 기재 부착력에 있어서는 각 실시예들은 0.45, 0.39, 0.3으로 나타난 반면, 실리콘 수지에서는 0.12로 나타나 확실한 차이가 나타남을 알 수 있다. 즉, 각 실시예 1, 2 및 3에서는 모두 에폭시 수지가 가지는 기재 부착력 및 내화학성을 만족하며, 실리콘 수지가 가지는 내열성 및 저열팽창성부분을 만족하여 양쪽의 좋은 점이 모두 나타나, 충분히 사용 가능함을 알 수 있다.이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것도 아니다. 본 발명의 보호 범위는 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 가교성 에폭시실란을 준비하는 제1단계;
    상기 가교성 에폭시실란에 산 또는 염기 촉매 수용액을 첨가하는 제2단계; 및
    20 내지 90℃ 온도를 유지하고, 100 내지 3,000rpm으로 4 내지 72시간 교반함으로써 에폭시 실록산 수지를 제조하는 제3단계;로 이루어지고,
    상기 제3단계에서 제조된 에폭시 실록산 수지를 주 기재로 하여, 보조제가 추가되어 경화시켜 이루어지는 액상절연수지를 특징으로 하는 유무기 하이브리드 액상절연소재의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1단계는 비가교성 이종 실란이 더 첨가되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 유무기 하이브리드 액상절연소재의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2단계는 pH의 조절을 위해 pH조절제가 더 사용되는 것을 특징으로 하는 유무기 하이브리드 액상절연소재의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제3단계에서 제조된 에폭시 실록산 수지로 이루어진 주재에 절연소재로 사용되는 상용 에폭시 수지가 보조제로 첨가되어 경화시켜 액상절연소재가 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 유무기 하이브리드 액상절연소재의 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 상용 에폭시 수지는 상기 에폭시 실록산 수지 100중량부에 대하여 20중량부 이하로 첨가됨을 특징으로 하는 유무기 하이브리드 액상절연소재의 제조방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 보조제는 경화제, 경화 촉매, 무기필러가 더 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 유무기 하이브리드 액상절연소재의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 가교성 에폭시실란은 T종 또는 D종 실란류가 단독 또는 혼합되어 사용되며,
    3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란(3-Glycidoxypropyltrimethoxysilane), 3-(2,3-에폭시프로폭시프로필)메틸디메톡시실란(3-(2,3-Epoxypropoxypropyl)methyldimethoxysilane), 3-(2,3-에폭시프로폭시프로필메틸디에톡시실란(3-(2,3-Epoxypropoxypropyl)methyldiethoxysilane), 2-(3,4-에폭시싸이클로헥실)에틸메틸디메톡시실란 (2-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethylmethyldimethoxysilane), 2-(3,4-에폭시싸이클로헥실)에틸트리메톡시실란 (2-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane) 으로 이루어진 군 및 이의 혼합물 군에서 선택된 것임을 특징으로 하는 유무기 하이브리드 액상절연소재의 제조방법.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 비가교성 이종 실란은 알킬, 아릴기를 갖는 실란으로서 M, D, T종이 단독 또는 혼합되어 사용되며,메틸트리메톡시실란(Methyltrimethoxysilane), 메틸트리에톡시실란(Methyltriethoxysilane), 디메틸디메톡시실란(Dimethyldimethoxysilane), 디메틸디에톡시실란(Dimethyldiethoxysilaen), 트리메틸메톡시실란(Trimethylmethoxysilane), 트리메틸에톡시실란(Trimethylethoxysilane), 에틸트리메톡시실란(Ethyltrimethoxysilane), 프로필트리메톡시실란(Propyltrimethoxysilane), 부틸트리메톡시실란(Butyltrimethoxysilane), 옥타데실트리메톡시실란(Octadecyltrimethoxysilane), 옥타데실트리에톡시실란(Octadecyltriethoxysilane), 도데실트리메톡시실란(Dodecyltrimethoxysilane), 도데실트리에톡시실란(Dodecyltriethoxysilane), 헥사데실트리메톡시실란(Hexadecyltrimethoxysilane), 헥사데실트리에톡시실란(Hexadecyltriethoxysilane), 트리클로로옥타데실실란(trichlorooctadecylsilane), 트리클로로헥사데실실란(Trichlorohexadecylsilane), 트리클로로도데실실란(Trichlorododecylsilane), 페닐트리메톡시실란(Phenyltrimethoxysilane), 페닐트리에톡시실란(Phenyltriethoxysilane), 디페닐디메톡시실란(Diphenyldimethoxysilane), 디페닐실란디올(Diphenylsiladiol), 트리페닐메톡시실란(Triphenylmethoxysilane) 으로 이루어진 군 및 이의 혼합물 군에서 선택된 것임을 특징으로 하는 유무기 하이브리드 액상절연소재의 제조방법.
  9. 가교성 에폭시실란에 산 또는 염기 촉매 수용액을 첨가하고 20 내지 90℃ 온도를 유지하고, 100 내지 3,000rpm으로 4 내지 72시간 교반함으로써 이루어지는 에폭시 실록산 수지를 주 기재로 하고, 보조제가 추가되어 경화시켜 이루어지는 액상절연수지를 특징으로 하는 유무기 하이브리드 액상절연소재.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 가교성 에폭시실란에 비가교성 이종 실란이 더 첨가되어 이루어지는 것을 특징으로 유무기 하이브리드 액상절연소재.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 에폭시 실록산 수지로 이루어진 주재에 절연소재로 사용되는 상용 에폭시 수지가 상기 에폭시 실록산 수지 100중량부에 대하여 20중량부 이하로 첨가되는 보조제로 사용되는 것을 특징으로 하는 유무기 하이브리드 액상절연소재.
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