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Kafe 바로가기주관연구기관 | 한국세라믹기술원 |
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연구책임자 | 김효태 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2016-10 |
과제시작연도 | 2015 |
주관부처 | 산업통상자원부 Ministry of Trade, Industry and Energy |
등록번호 | TRKO201800039845 |
과제고유번호 | 1415142318 |
사업명 | 소재부품기술개발 |
DB 구축일자 | 2018-10-20 |
키워드 | 보론나이트라이드.나노복합소재.고방열 패키지. |
핵심기술
- BN flake 원료분말의 BN 나노시트화 박리 기술
- BN flake 나노 우너료분말을 구형의 BN-agglomerate로 제조하는 기술
- 상기 BN 나노시트와 BN agglomerate 그래뉼을 적용한 Nonflow type 및 flow-type의 BN/폴리머 고방열 복합소재 제조기술
최종목표
○ 차세대 고밀도/고방열 패키지에 적합한 BN-나노시트/폴리머 복합 소재 기술 개발
- BN 나노세라믹 소재: ․ 나노시트: dia = 200~2,000nm, t = 2~20nm
핵심기술
- BN flake 원료분말의 BN 나노시트화 박리 기술
- BN flake 나노 우너료분말을 구형의 BN-agglomerate로 제조하는 기술
- 상기 BN 나노시트와 BN agglomerate 그래뉼을 적용한 Nonflow type 및 flow-type의 BN/폴리머 고방열 복합소재 제조기술
최종목표
○ 차세대 고밀도/고방열 패키지에 적합한 BN-나노시트/폴리머 복합 소재 기술 개발
- BN 나노세라믹 소재: ․ 나노시트: dia = 200~2,000nm, t = 2~20nm
․ sphere/aggregate: dia = 300~10,000nm
- 에폭시 열전도도 : ≥1 W/m‧K, 열팽창계수 : ≤15 ppm/℃
- Non-flow type: 고방열 BN 세라믹 나노시트/polymer 복합필름 개발
․ 두께방향 열전도도(Kz) ≥ 8W/m‧K, 면방향 열전도도(Kxy) ≥ 15W/m‧K ․ CTE(xy) ≤ 13ppm/℃
- Flow-type 고방열 BN 세라믹/polymer 나노복합 paste 개발
․ 열전도도(Kxyz) ≥ 5W/m‧K ․ CTE(xyz) ≤ 15ppm/℃
개발내용 및 결과
○ 고열전도 폴리머 소재개발: 결정성 구조를 갖는 pyrene butyric acid(PBA)를 첨가하여 1 W/m․K 이상의 고열전도성을 갖는 에폭시 수지 개발
○ 고방열 BN-nanosheets/폴리머 나노복합소재 개발(Non-flow type): BN 나노시트 제조기술: BN-flake 원료분말을 초고속교반기를 사용하여 기존의 화학적, 물리적 방법보다 간단하고도 빠른 시간내에 나노시트로 박리하는 새로운 방법개발
○ 고방열 BN-agglomerates/폴리머 나노복합소재 개발(Non-flow type): 판상의 BN 나노분말원료를 사용하여 구상형의 BN agglomerate 그래뉼을 스프레이 드라이법으로 제조
○ 정량적 목표달성 결과:
- BN 나노세라믹 소재: ․ 나노시트: dia = 290~1,020nm, t = 4~20nm
․ sphere/aggregate: dia = 5,000~20,000nm
- 에폭시 열전도도 : 1.05 W/m‧K
- Non-flow type BN 세라믹 나노시트/polymer 복합필름:
․ 두께방향 열전도도(Kz) : 15.9W/m‧K,
면방향 열전도도(Kxy) : 21.3W/m‧K,
․ CTE(xy) : 8.5ppm/℃
- Flow-type BN 세라믹/polymer 나노복합 paste:
․ 열전도도(Kxyz) : 8.9W/m‧K ․ CTE(xyz) : 8.6ppm/℃
기술개발 배경
- 고방열/고밀도 패키지용 5W/m·K급 Boron Nitride 나노 복합소재를 개발하고, 차세대 패키지의 고집적화를 위한 플립칩 반도체 패키징 기판소재, 시스템 IC 및 멀티스태킹 패키지 소재 등의 방열 대책에 요구되는 부품에 방열성능을 높이기 위해서 기존의 복합소재에서의 열전달 필러소재로 사용되는 Boron Nitride의 나노시트 박리기술, 형상, 표면제어 등을 통하여 에폭시계 고분자 복합소재와의 복합화 및 계면제어에 의한 고충진화, 고분산화, 고배향화 기술을 개발하고자 함.
핵심개발 기술의 의의
- BN 나노시트 제조기술: BN-flake 원료분말을 초고속교반기를 사용하여 기존의 화학적, 물리적 방법보다 간단하고도 빠른 시간내에 나노시트로 박리하는 새로운 방법개발
- 판상의 BN 나노분말원료를 사용하여 구상형의 BN agglomerate 그래뉼을 스프레이 드라이법으로 제조하여 기존 해외 선진사 제품보다 구상도(spherisity)와 수율이 양호함. 이를 적용한 BN/폴리머 복합페이스트의 경우 같은 양의 BN 나노시트 적용 복합체보다 점도가 낮아 언더필 공정등에 유리하며, 열전도도 종전기술보다 향상
적용 분야
- 고방열 high power LED module
- 고방열 전력 반도체 패키지
- 고집적 flip chip 패키지
- 반도체 패키지용 에폭시 몰딩 컴파운드 등.
(출처 : 최종보고서 초록 5p)
과제명(ProjectTitle) : | - |
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연구책임자(Manager) : | - |
과제기간(DetailSeriesProject) : | - |
총연구비 (DetailSeriesProject) : | - |
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연구목표(Goal) : | - |
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