无机填料、包含其的环氧树脂组合物和包含使用所述组合物的绝缘层的发光元件制造技术

包含在环氧树脂组合物中的无机填料包含形成在其表面上的涂层，并且所述涂层的表面包含选自C、N和O中的至少两种元素。

Inorganic filler, epoxy resin composition comprising the same, and light-emitting element comprising an insulating layer using the same

An inorganic filler comprising an epoxy resin composition includes a coating formed on its surface, and the surface of the coating comprises at least two elements selected from C, N, and O.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及无机填料，更具体地，涉及包含在环氧树脂组合物中的无机填料。
技术介绍
包含发光元件(例如发光二极管(LED))的发光器件用于多种类型的光源中。根据半导体技术的发展，大功率发光元件的发展正在加速。为了稳定地与从这样的发光元件散发出的大量的光和热相符合，需要发光元件的辐射性能。此外，根据高度集成的和大功率电子部件的趋势，对其上安装有电子部件的印刷电路板的辐射的关注日益增加。通常，对于发光元件或印刷电路板的绝缘层，可使用包含环氧化合物、固化剂和无机填料的环氧树脂组合物。这里，无机填料可包括陶瓷基无机填料例如氮化硼、碳化硅、氧化铝或氮化铝或者碳基无机填料例如碳纳米管、石墨或石墨烯。根据包含在环氧树脂组合物中的无机填料的类型和含量，可改变环氧树脂组合物的分散性、绝缘性和热导率。虽然无机填料之一氮化硼具有非常高的热导率，但与环氧化合物的润湿性低、分散性低、对基底的粘合强度低以及加工性低。此外，面状氮化硼具有优良的热导率，但具有各向异性的热导率。为了解决这种问题，可使用面状氮化硼的团聚体，但是由于团聚体中的空隙，热导率可能降低，并且由于面状氮化硼之间的结合强度弱，团聚体容易断裂。
技术实现思路
技术问题本专利技术旨在提供包含在环氧树脂组合物中的无机填料。技术方案根据本专利技术的一个示例性实施方案的无机填料包含形成在其表面上的涂层，并且涂层包含氧碳氮化硅(SiCNO)。无机填料可包含碳化硅(SiC)、氮化硼(BN)、氧化铝(Al2O3)和氮化铝(AlN)中的至少一种。形成在碳化硅的表面上的涂层的厚度可以为50nm至200nm。形成在氮化硼的表面上的涂层的厚度可以为50nm至150nm。形成在氧化铝的表面上的涂层的厚度可以为10nm至100nm。形成在氮化铝的表面上的涂层的厚度可以为40nm至150nm。涂层可由聚硅氮烷(PSZ)形成。所述涂层可通过使无机填料的表面上的聚硅氮烷聚合并烧结聚合的产物而形成。根据本专利技术的一个示例性实施方案的环氧树脂组合物包含3重量％至40重量％的环氧化合物、0.5重量％至10重量％的固化剂和50重量％至95重量％的无机填料，并且所述无机填料包含其中表面涂覆有包含选自C、N和O中至少两种元素的陶瓷的氮化硼。陶瓷可包含氧碳氮化硅(SiCNO)或包含烷氧基团的金属氧化物。金属氧化物可包括氧化铝、氧化硅和氧化钛中的至少一种。金属氧化物可由铝醇盐、硅醇盐和钛醇盐中的至少一种形成。氮化硼可包含其中面状氮化硼发生团聚的团聚体。相对于环氧树脂组合物，可包含30重量％至39重量％的氮化硼。无机填料还可包含氧化铝和氮化铝中的至少一种。相对于10重量份的氮化硼，可包含7.4至9.7重量份的氮化铝，以及可包含5.6至7.4重量份的氧化铝。环氧化合物可包括结晶环氧化合物、非晶环氧化合物和硅环氧化合物中的至少一种，固化剂可包括基于胺的固化剂和基于酸酐的固化剂中的至少一种。环氧树脂组合物可具有14W/mK或更大的热导率和0.7Kgf/cm或更大的剥离强度。环氧树脂组合物可具有16W/mK或更大的热导率和1Kgf/cm或更大的剥离强度。根据本专利技术的一个示例性实施方案的印刷电路板包含基底、形成在基底上的绝缘层和形成在绝缘层上的电路图案，并且绝缘层包含环氧树脂组合物，环氧树脂组合物包含3重量％至40重量％的环氧化合物、0.5重量％至10重量％的固化剂和50重量％至95重量％的无机填料。这里，无机填料包含其中表面涂覆有包含选自C、N和O中至少两种元素的陶瓷的氮化硼。根据本专利技术的一个示例性实施方案的发光元件模块包含基底、在基底上形成的绝缘层、在绝缘层上形成的电路图案和在绝缘层上形成的发光元件，并且绝缘层包含环氧树脂组合物，环氧树脂组合物包含3重量％至40重量％的环氧化合物、0.5重量％至10重量％的固化剂和50重量％至95重量％的无机填料。这里，无机填料包含其中表面涂覆有包含选自C、N和O中至少两种元素的陶瓷的氮化硼。根据本专利技术的一个示例性实施方案的无机填料包含其中面状无机颗粒发生团聚的团聚体，并且在团聚体的空隙中形成有包含选自C、N和O中至少两种元素的陶瓷。面状无机颗粒可包含石墨和氮化硼(BN)中的至少一种。陶瓷可包含氧碳氮化硅(SiCNO)或碳氮化硅(SiCN)。氧碳氮化硅或碳氮化硅可由聚硅氮烷(PSZ)形成。陶瓷可包含氧化铝、氧化硅和氧化钛中的至少一种，其各自均包含烷氧基团。烷氧基团可选自C1～C6烷基。陶瓷可由铝醇盐、硅醇盐和钛醇盐中的至少一种形成。根据本专利技术的一个示例性实施方案的环氧树脂组合物包含环氧化合物和包含其中面状无机颗粒发生团聚的团聚体的无机填料。这里，在团聚体的空隙中形成有包含选自C、N和O中至少两种元素的陶瓷。相对于10体积份的环氧化合物，可包含10至60体积份的其中氮化硼发生团聚的团聚体。相对于10体积份的环氧化合物，可包含15至55体积份的其中氮化硼发生团聚的团聚体。相对于10体积份的环氧化合物，可包含45至55体积份的其中氮化硼发生团聚的团聚体。环氧化合物可包含选自结晶环氧化合物、非晶环氧化合物和硅环氧化合物中的至少一种。根据本专利技术的一个示例性实施方案的发光元件模块包含基底、形成在基底上的绝缘层、形成在绝缘层上的电路图案和形成在绝缘层上的发光元件，并且绝缘层包含环氧树脂组合物，环氧树脂组合物包含环氧化合物和包含其中面状无机颗粒发生团聚的团聚体的无机填料。这里，在团聚体的空隙中形成有包含选自C、N和O中至少两种元素的陶瓷。根据本专利技术的一个示例性实施方案的无机填料包含形成在其表面上的涂层，并且涂层包含含有选自C、N和O中至少两种元素的陶瓷，并且在涂层的表面上形成有羟基(-OH)。无机填料可包含碳化硅(SiC)、氮化硼(BN)、石墨、氧化铝(Al2O3)和氮化铝(AlN)中的至少一种。陶瓷可包含氧碳氮化硅(SiCNO)或碳氮化硅(SiCN)。羟基可结合至氧碳氮化硅或碳氮化硅的Si。无机填料可包含其中面状无机颗粒发生团聚的团聚体。无机颗粒可包含氮化硼和石墨中的至少一种。陶瓷可填充在团聚体的空隙中。根据本专利技术的一个示例性实施方案的环氧树脂组合物包含环氧化合物和包含形成在其表面上的涂层的无机填料。这里，涂层包含含有选自C、N和O中至少两种元素的陶瓷，并且在涂层的表面上形成有羟基(-OH)。可以以10∶10至50的体积比包含环氧化合物和无机填料。陶瓷可包含氧碳氮化硅(SiCNO)或碳氮化硅(SiCN)，并且羟基可结合至氧碳氮化硅或碳氮化硅的Si。有益效果根据本专利技术的一个示例性实施方案，可获得应用于印刷电路板或发光元件的包含在环氧树脂组合物中的无机填料。因此，可获得具有良好分散性、优异的绝缘性、粘合强度和加工性、高剥离强度和高热导率的环氧树脂组合物，并且可增加印刷电路板或发光元件的热辐射特性和可靠性。此外，可获得具有优异的各向同性热导率的无机填料。附图说明图1和图2示出了根据本专利技术的一个示例性实施方案涂覆无机填料的表面的方法；图3至图8是例示了逐步涂覆无机填料的表面的扫描电子显微镜(SEM)图像；图9和图10例示了根据本专利技术的一个示例性实施方案用陶瓷填充其中面状无机颗粒发生团聚的团聚体的空隙的方法；图11示出了氮化硼团聚体1200的形态；图12示出了其中空隙填充有SiCNO的氮化硼团聚体的形态；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无机填料，包含：形成在所述无机填料的表面上的涂层，其中所述涂层包含选自C、N和O中的至少两种元素。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.19 KR 10-2014-0074874;2014.07.25 KR 10-2011.一种无机填料，包含：形成在所述无机填料的表面上的涂层，其中所述涂层包含选自C、N和O中的至少两种元素。2.根据权利要求1所述的无机填料，其中所述涂层包含氧碳氮化硅(SiCNO)或碳氮化硅(SiCN)。3.根据权利要求1所述的无机填料，包含碳化硅(SiC)、氮化硼(BN)、氧化铝(Al2O3)和氮化铝(AlN)中的至少一种。4.根据权利要求3所述的无机填料，其中形成在所述氮化硼的表面上的所述涂层的厚度为50nm至150nm。5.根据权利要求1所述的无机填料，还包含：其中面状无机颗粒发生团聚的团聚体，其中在所述团聚体中的空隙中形成有包含选自C、N和O中至少两种元素的陶瓷。6.根据权利要求5所述的无机填料，其中所述面状无机颗粒包含石墨和氮化硼(BN)中的至少一种。7.根据权利要求1所述的无机填料，其中在所述涂层的表面上形成有羟基(-OH)。8.根据权利要求7所述的无机填料，其中所述涂层包含氧碳氮化硅(SiCNO)或碳氮化硅(SiCN)，并且所述羟基结合至所述涂层的Si。9.一种环氧树脂组合物，包含：环氧化合物；固化剂；以及无机填料...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹晟赈，朴宰万，任贤九，具珍娥，吉建荣，罗世雄，朱象娥，
申请(专利权)人：LG伊诺特有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR